WO1986006405A1 - Novel transformant and its use - Google Patents

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WO1986006405A1
WO1986006405A1 PCT/JP1985/000252 JP8500252W WO8606405A1 WO 1986006405 A1 WO1986006405 A1 WO 1986006405A1 JP 8500252 W JP8500252 W JP 8500252W WO 8606405 A1 WO8606405 A1 WO 8606405A1
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Reiko Sasada
Haruo Onda
Koichi Igarashi
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Takeda Chemical Industries, Ltd.
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/52Cytokines; Lymphokines; Interferons
    • C07K14/54Interleukins [IL]
    • C07K14/55IL-2

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Description

~ .2 I 一 1 一
5
明 細 書
新規形質転換体およびその用途
技術分野
本発明は、 新規形質転換体およびそれを用いるヒ トインターロイキン 一 2蛋白質の製造法に関する。
背景技術
インターロイキン一 2 [以下 I L— 2と略称する。 なお I L 一 2は、 T細胞增殖因子(TCGF)とも呼ばれる。 ]は、 レクチンゃァロ抗原等で剌 激された T細胞によつて産生されるリ ンホカインである [サイエンス,第
10 193巻, 1007— 1008頁(1976) ; ィムノロジカル · レビュー.第 51巻, 257 — 278頁(1980) ]。 I L— 2は、 T細胞をインビトロでその捧能を保持し たまま'增殖させ長期間の继代锥持を可能にするほかに、 今までに胸腺細 胞のマイ ト一ジェン反応を促進したり(コスティ ミ ュレ一ター)、 ヌード マウス脾細胞の T細胞依存性抗原に対する抗体産生能を回復させたり(T 細胞リプレーシングファクタ一)キラー細胞の分化増殖を促進する(キラ 一ヘルパーファクタ一)活性を有すると報告されている [ザ♦ ジャーナル .ォブ . ィムノ ロジー,第 123卷, 2928— 2929頁(1979) , ィムノ ロジカル • レビュー,第 51巻, 257— 258頁(1980) ]。
I L 一 2を利用して、 これまでにキラー T細胞やヘルパー T細胞、 さ
20 らにはナチュラルキラ一細胞などのクローンが多数得られている [たと えば、 ネイチヤー,第 268巻. 154— 156頁(1977) : ザ, ジャーナル♦ォブ , ィムノ ロジー,第 130巻, 981— 987頁(1983) ]。 このような T細胞ゃナ チュラルキラー細胞のクローン化という直接的用途のほかに、 I L— 2 を用いてある特殊な抗原、 たとえば腫瘍抗原を認識し破壊する抗原特異 的なキラー T細胞をィンビト口で選択的に増殖させることができる。 こ のようにして増殖させた腫瘍特異的キラー ' T,钿胞を動物に移入して腫瘍 差換え の増殖を抑制阻止することが可能である [ザ ' ジャーナル ·ォブ ' ィム ノロジー,第 125巻, 1904— 1909頁(1980)]。 また、 I L— 2がインター フエロンァの産生を誘導すること [ザ ' ジャーナル .ォブ ' ィムノロジ 一,第 130巻, 1784— 1789頁(1983)]や、 ナチュラルキラー細胞を活性化 すること [ザ ' ジャーナル ·ォブ · ィ厶ノ 口ジー.第 130巻, 1970— 197
3頁 983)]が知られている。
これらの実験事実は I L一 2が抗腫瘍剤として用いられる可能性を示 すものである。 I L— 2はまた、 胸腺機能を欠如しているヌ一ドマウス のヘルパー Τ細胞機能を回復させること [ョ一口ビアン . ジャーナル . ォブ · ィムノ ロジー,第 10巻, 719— 722頁(1980〕]や、 同種細胞に対する キラ一 Τ細胞の誘導を回復させること [ネィチヤ一,第 284巻, 278—280 頁( 1980 )]が知られており、 免疫機能低下疾患への応用も期待できる。 谷口ら [ネイチヤー,第 302巻, 305— 310頁(1983)]およびデボスら [ヌク レイツク ' ァシ 'ソズ ' リサーチ,第 11巻, 4307〜4323頁(1983)]は、 それ ぞれヒ ト I L一 2遺伝子をクローニングし、 これから推定されるヒ ト I
L 一 2ポリペプチドのァミノ酸配列を記載し、 さらに該遺 ί云子の発現に 成功したと報告している。
上記デボスらの報告においては、 該遺伝子を大腸菌を用いて発現して おり、 得られる蛋白質は非グリコシル化蛋白質と推定される。
一方、 谷口らの報告は、 SY -40のプロモーターを用いサル細胞 COS - 7に 遺 ί云子感染(t ranfect)してヒ ト I L— 2遺伝子を発現した旨記載してい る。 この方法によればグリコシル化ヒ ト I L 一 2が製造しうると推定さ れるが、 ここで用いられている細胞は、 長期間安定にこの状態を持続さ せることができず、 一時的な蛋白質生産能しか有さないため、 実用上満 足しうるものではなかった。
本発明者らは、 ヒ ト I L一 2蛋白質をコ一ドする D N Aを有する動物 細胞形質転換体を製造し、 該形質転換体を培養することによる工業的に 有利なグリコシル化ヒ ト I L一 2蛋白質の製造法を確立し、 本発明を完 成した。
発明の開示
本発明は、 ヒ ト I L一 2蛋白質をコードする領域およびその上流にプ 口モータ—を有する D N Aにより形質転換された動物細胞、 ならびに該 形質耘換体を培養し、 培養物中にヒ ト I L一 2蛋白質を生成蓄積せしめ、 これを採取することを特徵とする該蛋白質の製造法を提供するものであ る。
0 本発明におけるヒ ト I L— 2蛋白質をコードする領域を有する D N A
としては、 式
1
Ala Pro Thr Ser Ser Ser Thr Lys し ys Thr Gin Leu Gin
20
Leu Glu His Leu し en Leu Asp し en Gin Met lie Leu Asn Gly I le Asn Asn Tyr Lys Asn Pro Lys Leu Thr Arg Met 40
Leu Thr Phe Lys Phe Tyr Met Pro Lys Lys Ala Thr Glじ
60
し eじ Lys His し en Gin Cys Lea Glu Glu Glu Leu. Lys Pro Lei: Glu Glu Yal Leu Asn Leu Ala Gin Ser Lys Asn Phe 0 80
His Le Arg Pro Arg Asp Leu lie Ser Asn. lie Asn Val
100
He Val Leu Glu Leu Lys Gly Ser Glu Thr Thr Phe Met Cys Glu Tyr Ala Asp Glu Thr Ala Th.r He Val Glu Phe
120
Leu Asn Arg Trp lie Thr Phe Cys Gin Ser I le He Ser
133
Thr eu Thr
換え 85/00252 一 4 一
で表わされるヒ ト I L— 2蛋白質やそれと実質的に同様の活性を有する ポリペプチ ドをコードする D N Aであればいずれでもよく、 例えば前記 —、 した谷口らおよびデボスらの文献に 己載されたヒ ト I L— 2構造遺伝子
や特願昭 58— 235638号(昭和 58年 L 2月 13日出願)明細書記載の D N Aが挙
げられる。 とりわけ好ましいものとして例えば第 1図のコ ドン 1 ~ 133
で示される塩基酉 i|【jを有する D N Aが挙げられる。
プロモーターとしては、 動物細胞発現用のプロモーターのいずれを用
いてもよく、 とりわけウイルス由来のプロモータ一が好ましい。
具体的には S V (シ ミ アンウィルス) 40のプロモーター領域 [岡山ら,乇
レキユラ一 アン ド セルラー バイオロジー,第 3巻, 280〜289頁(L 983)二 や種々のレ ト ロウイルス LTRCLong t erm inal repeat)領域に存在するプ
口モータ一が挙げられる。
レトロウイルス LTR 領域由来のプロモーターとしては、 たとえば下記.
のものが挙げられる。 ·
氺エーベルソ ン マウス白血病ウィルス(A— Mじ LV) [ゴフ . S . P .ら,セル,
第 22巻, 777〜785頁(1980)]
氺モロニー マウス白血病ウィルス(M -MiiLV) [丹羽ら,セル,第 32巻, 11
05〜U 13頁(1983)]
氺成人 T細胞白血病ウィルス(ATLV) [吉田ら,プロシ一ジング ォブ ナ
ショナル アカデミ ー サイエンス USA ,第 79巻, 6899~ 6902頁 982) ] 氺 トリ肉腫ウィルス(ASV) [北村ら,ネイチヤー,第 297巻. 205〜208頁(1
982)]
本発明においては、 上記したプロモーターを 1個または 2値以上用い
ることができる。
本発明で動物細胞の形質転換に用いる D N Aは、 さらにェンハンサー
を有していてもよい。 ェンハンサーとしては、 ウィルス由来のェンハン
差換え — o —
サ一が挙げられ、 例えば SV40プロモータ一領域に存在するェンハンサー [岡山ら,前出]やレトロウィルス LTR領域に存在するェンハンサ一が挙げ られ、 とりわけ上記 LTR領域の塩基配列繰返し部分のェンハンサ一が好 ましい。
レトロウィルス由来のェンハンサ一としては、 たとえば下記のものが 挙げられる。
A - uLV [コブ, S . P .ら;前出]
M - LV こ丹羽ら;前出]
ATLV [吉田ら;前出]
ASV [北村ら:前出]
本発明においては、 上記したェンハンサーを 1個または 2個以上用い ることができる。 ' - 上記プロ.モーターおよびェンハンサ一は形質転換する動物細胞の種に 応じてそれぞれ適切なものを選択して使用することができる。
例えば、 マウス細胞またはハムスター細胞を形質耘換するために;ま、 レ ト ロウイルスとりわけ A - MuLV の LTR領域プロモ一夕一およびェンハン サ一または(および) SV40プロモータ一領域のプロモーターおよびェンハ ンサ一が好ましい。
また、 ヒ ト細胞を形質転換するためには、 レ ト ロ ウイルス好ましくは ヒ ト由来のレトロウイルス、 とりわけ ATLVの LTR領域のプロモーターお よびェンハンサ一が好ましい。
なお、 本願明細書中に一例として開示するレ トロウィルスの LTR領域 のプロモータ一(所望によりそのェンハンサーも有していてもよい)およ び SV40プロモー夕一(所望によりそのェンハンサーも有していてもよい) からなる遺伝子の発現系は、 動物細胞を遺伝子感染し、 昕望により クロ ーン化して動物細胞の形質転換体を取得し、 遺伝子産物を産生せしめる
差換え 場合、 各種の動物細胞において効率よく遺伝子を発現させることができ る。
従って上記発現系は、 Γ L— 2遺 ¾子のみならず、 リンホカイン(ィ ンターフヱロン— ,同一^,同一ァ,リ ンホトキシン,腫瘍壌死因子など) やホルモン(インスリ ン,ソマスタチン,ヒ ト成長ホルモンなど)など有用 蛋白質の遺 ί云子を、 動物細胞を用いて発現する場合に、 有利に用いるこ とができる。
動物細胞から特定の蛋白質をより高能率に生産するために、 上記のよ うにプロモーターゃェンハンサーを工夫して用いることの他に、 細胞当 たりの特定遺伝子(例えば I L - 2遺伝子)のコピー数を增すための操作 もできる。 例えばプラスミ ド上の目的とする遺伝子のそばに増幅可能な 遺伝子で所望により選択マーカーとしても使えるような遺伝子 [例えば、 ジヒ ドロ葉酸還元酵素(DHFR)遺伝子]を锆合させること もできる(米国特 許第 4 , 399 , 216号)。
本発明に用いられるヒ ト I L— 2蛋白質をコ一ドする領域およびその 上流にプロモータ一を有する動物細胞形質転換用 D Ν Αは、 たとえばク ローニングされた I L - 2蛋白質をコードする領域を有する D N A (cM A)を含有するブラスミ ド,たとえばウィルス由来のプロモーター(必要に より さ らにェンハンサー)とスプライス領域を含有するプラスミ ドおよ びたとえばポリ A付加領域を含有するブラスミ ドより製造することがで きる。
上記動物細胞形質耘換用 D N Aの製造法を具体的に説明するために、 ヒ ト I L一 2蛋白質をコー ドする領域を有する D N Aとして第 1図に示 す D N A (p ILOT135— 8中の cDNA)を原料として用いる場合につき下記す る。
P ILOT135— 8を制限酵素 Ps t l及び St ulで切断し、 St i部位には Bam H I
差換え 5/00252 一 7 —
リ ンカ一を锆合する。 一方プロモーターおよびスプライス領域を有する プラスミ ド [冽、 pPfil; 岡山ら,前出]を Hindi!及び Pstiで、 またポリ A付 加領域を有するプラスミ ド [例、 pCDVl,上記文献]を Hindll及び Bam Hiで 切断し、 それぞれの D N A断片 3種を結合させたのち、 例えば大腸菌( Escherichia coli)DH 1株を形質転換させ、 アンピシリ ン耐性コロニー を選択し、 培養さらに抽出することにより、 ヒ ト I L一 2蛋白質をコー ドする領域を有する動物細胞形質耘換用プラスミ ド( I )を分離すること ができる。 このプラスミ ド( I )は SV40 D N Aのプロモーター,スプライ ス領域とポリ A付加領域の間にヒ ト I L— 2をコードする領域を有する。 必要により上記プラスミ ド( I )を、 SV40プロモーター領域の上流に 1 ケ斩存在する HiridHI部位で切断し、 クローニングされた前記レ トロウイ ルスの LTR領域の塩基配列操り返し部分の D 断片を分離,精製後、 Hi ndlEリ ンカ一と結合させ、 前記プラスミ ド〔 I )の HitidlE部位に組込んで 動物細胞形質転換用ブラスミ ド(H)を構築することができる。 このブラ スミ ド( Π )はレトロウイルス由来のプロモーターおよびェンハンサーを 有し、 その下流に存在する SV40 D Ν Αのプロモーター,スプライス領域 とポリ A付加領域の間にヒ ト I L一 2蛋白質をコードする領域を有する。 さらに必要により、 上記プラスミ ド(Π)を、 例えば制限酵素 Clalで切 断し C 1 a ίを失活させた後、 T4 D N Aリガーゼを作用させ LTR領域上流の C lalD X A断片を除去し、 HindDI切断部位が LTR領域と SV40プロモーター 領域の間の Iケ听となったプラスミ ド(IE)を構築する。 プラスミ ド(ΠΙ) を制限酵素 Hind ΠΙおよび Xholで切断し各々の付着末端を平滑化した後、 T4DXAリガーゼ反応により結合し動物細胞形質転換用プラスミ ド(IV) を構築することができる。 プラスミ ド(17)はレトロウイルス LTR領域の プロモーターおよぴェンハンサ一を有し、 その下流にヒ ト I L— 2蛋白 質をコードする領域を有する。 -
差換え' 5/00252
一 8 - また所望により、 プラスミ ド(ROを制限酵素 C Iで切断し付着末端を 平滑化した後 Hindi!リ ンカーを桔合させる。 これを HindMで切断し、 上 記したレトロウィルス(Mu—LV)由来のプロモーターおよびェンハンサー を除去して環状化する。 このプラスミ ドに の cDNA (吉田ら,前出)力、 らその LTR領域を切り出して揷入すると、 ヒ トレトロウイルス LTR領域の プロモーターおよびェンハンサーを有し、 その下流にヒ ト I し— 2遺伝 子を有するプラスミ ド(V )が得られる。
一方、 プラスミ ド(ROの Hindi [切断部位を Xholに、 I L— 2遺伝子の 5 '末端側の Ps t l切断部位を EcoR Iに変換し、 3 '末端側の Bam HI切断部 位の直前に Bgi nを、 ポリ A付加領域の下流に Clal及び HindlE切断部位を 揷入してプラスミ ド(VI )を得る。
ハムスター DHFR遺伝子 cDNAを有するプラスミ ドの Clal切断部位にブラ スミ ド CVI)の Clal消化により得られた MuLV— LTR及び I L - 2遺 子等 を含む D N A断片を揷入し、 レトロウィルス由来のプロモーターの下流 に I L— 2遺伝子を有し、 その下流に SV40プロモーターおよび DHFR遺伝 子を有するプラスミ ド(H)を得る。
さらに、 DHFR遺伝子を含む cDMの Bam HI D N A断片を、 プラスミ ド(VI )の Bg l Π切断部位に揷入するとレトロウイルス由来のプロモーターの下 流に I L— 2遺伝子および DHFR遺伝子を有するプラスミ ド(VI)を得る。 本発明の動物細胞形質転換体は、 例えばヒ ト I L一 2蛋白質をコード する領域およびその上流にプロモーターを有する D X A (プラスミ ド)で 動物細胞を形質転換して、 必要により選択,採取することにより製造す ることができる。
上記動物細胞は、 I L - 2遺伝子を発現しうる動物細胞であればいか なるものでもよく、 例えばマウス [例、 L細胞; プロシージング . ソサ ィェティ 'ォブ ·ェクスペリメンタル ·パ、ィォロジカル ·' ジシン,第 9
差 ί¾え 2巻, 893頁(1956)].ラ 'ソ ト [例、 RK細胞: ジャーナル ·ォブ . セル · フィ ジオロジー,第 94巻, 335頁(1978)], ニヮ トリあるいはァヒル由来細胞, ヒ ト [例、 Fし钿胞; プロシージング ' ソサイエティ ' ォブ · ェクスペリ メ ンタル .バイオロジカル . メ ジシン,第 94巻, 532頁(1957)], ハムス タ一 [例、 CHO細胞: プロシージング ' ォブ ' ナショナル ' アカデミ ー . ォブ ' サイエンス USA, 第 77巻, 4216頁(1980)]などが挙げられる。
形質転換は、 共形質耘換 [cotransformation: ウイグラーら,セル,第 16巻, 777〜785頁(1979)]により有利に目的とする動物細胞形質転換体 を選択,採取することができる。
すなわち、 特定の遺伝子 [チミ ジンキナーゼ(TK)遺伝子,アデニン ホ スホリボシル トランス フヱラ一ゼ遺伝子, DHFR遺伝子など]欠損動物細 胞、 例えばマウス Π遺伝子欠損 L細胞またはハムスター DHFR遺伝子欠損 CH0細胞を、 同時に上記ヒ ト I.L一 2蛋白質をコ一ドする領域等を有す' る D N A (プラスミ ド)とマーカーとして上記欠損遺伝子含有プラスミ ド を用いて共形質転換するか、 通常の細胞を、 同時にマーカーとして抗生 物質(ネオマイシンなど)耐性遺伝子含有プラスミ ドを用いて共形質転換 し、 前者の場合は公知の方法 [ウイグラーら,前出; リーら,ネイチヤー, 第 294巻, 228— 232頁(1981)]により、 後者の場合は細胞培養培地に対応 する抗生物質またはその誘導体(例えばゲネチシン G418など)を添加して 培養するこコルベア一 ガラピンら,ジャーナル ォブ モレキュラー バイ ォ σジ一,第 150巻, 1~ 14頁(1981)]ことにより容易に目的とする形質転 換体を選択,採取することができる。 また上記前者の方法と後者の方法 を組合せて形質拿云渙体を選択,採取することもできる。
I L一 2遺伝子を有するクローン化された動物細胞形質耘換体は共形 - 質転換により始めて提供できたものであり、 該形質転換体は、 有利にグ リコシル化 I L一 2等の製造に用いることができる。
換え T/JP85/00252
一 10 - 本発明のヒ ト I L一 2蛋白質は、 前記した本発明の形質転換体を培養 し、 培養物中に該蛋白質を生成蓄積せしめ、 これを採取することにより 製造することができる。
培養は、 動物細胞培養用培地、 例えば牛胎児血清や哺乳動物の血清を 混在微生物の不活化工程および塩忻,脱塩工程を含む精製処理に付して 製造される哺乳動物血清由来の動物細胞培養用組成物 [特願昭 59 - 521号 (昭和 59年 1月 9日出願)明細書]を添加した MEM培地などの動物細胞の培養 用培地を用いて行う。
細胞の培養は、 通常 30〜40。Cで 2〜10日間行う。
形質転換体が、 遺伝子増幅遺伝子(DHFR遺伝子など)を有する場合は、 まず適当な遺伝子増幅条件下(DHFR遺伝子の場合はメソ トレキセ一ト存 在下(通常 1〜100 /ζ Μ濃度))で培養すると、 マーカー遺伝子の数の増幅に 伴い、 目;的とする特定遺伝子のコピー数が増加し、 特定の蛋白質の生産 量を增すことが出来る。
培養物中に生成蓄積した I L— 2蛋白質は、 細胞を除去したのち培養 液をそのまま濃縮乾燥して使用することができるが、 自体公知の分離精 製法を適切に組合わせて、 培養上清より I L - 2蛋白質を分離精製する ことができる。
これらの公知の分離,精製法としては、 塩折や溶媒沈澱法などの溶解 度を利用する方法,透圻法,限外ろ過法,ゲルろ過法および SDS -ポリアク リルァミ 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一などの荷電の差を利用する方法,ァフィ 二ティ一クロマトグラフィ一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一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挙げられる。
ここで得られる I L一 2蛋白質含有溶液は必要によりこれを凍結乾燥 により粉末とすることができる。 凍結乾燥に際しては、 ソルビトール, マンニトール,デキス トロース,マルトース,グリセロール,ヒ ト血清アル ブミ ン(HSA)などの安定剤を加えることができる。
本発明の動物細胞形質転換体を使用するヒ ト I L - 2蛋白質の製造法 によれば、 グリコシル化ヒ ト I L— 2蛋白質を容易に大量に製造するこ とができる。
本発明により得られるグリコシル化ヒ ト I L— 2蛋白質は、 低毒性で 公知の天然のヒ ト I L一 2と実質的に同様の活性を有する。 ここで天然 のヒ ト I L 一 2と実質的に同様の活性とは、 例えば以下の生物学的およ び免疫学的活性をいう。 すなわち、 正常な T細胞やナチュラルキラー細 嗨をその機能を保持させたまま増殖させる活性を有する。 したがって、 本発明のヒ ト I L— 2蛋白質は、 T細胞やナチュラルキラ一細胞をイン . ビトロで長期にわたり増殖,継代したりクローン化するのに使用できる。 なお、 この性質を利用してヒ ト I L一 2の活性を測定することができる。 さらに、 本発明のヒ ト I L— 2蛋白質は、 たとえば腫瘍抗原を認識し、 破壊する抗原特異的なキラ— T細胞や抗原感作の経験の有無と無関係に 腫瘍を殺す能力をもっところのナチュラルキラー細胞をィンビト口で選 択的に増殖させることができ、 またこのキラー T細胞を生体へ移入する 際に、 本発明のヒ ト I L— 2蛋白質を同時に接種することにより、 その 抗腫瘍効果を増大させることから、 温血動物(例、 マウス,ラッ ト,ゥサ ギ,犬,ネコ,ブタ,ゥマ,ヒッジ,ゥシ,人など)の腫瘍の予防,治療や免疫 機能低下疾患の治療のために用いることができる。
T細胞をィンビト口で増殖させる目的に使用するためには、 本発明の ヒ ト I L一 2蛋白質を約 0 . 01〜 1ュ二':; ト Zm l、 好ましくは約 0 . 1〜0 . 5 ュニッ ト /mlの濃度で培地に添加して用いることができる。
T細胞をィンビトロで増殖させる目的に使用する具体例としては、 た
渙え . ― T/JP85/00252 一 12- とえば、 20%ゥシ胎児血清を含む RPMI 1640培地にヒ ト末梢血より分離 した T細胞(1 X108個/ ml)および X線(1500ラヅ ド)照射した B細胞トラ ンスフォーマン ト(1 X 10s個 Ztnl)を加えて 37°C , 5 %C02存在下で 3日 間リンパ球混合培養を行なつて得られるァ口抗原感作 T細胞を含む細胞 浮遊液に本発明のヒ ト I L— 2蛋白質を 0.1〜(3.5ュニッ ト Zmlの濃度で 約一週間ごとに培地交換しながら約 1か月間培養を続ける方法などが挙 げられる。 . . 本発明のヒ ト I L一 2蛋白質を腫瘍の予防.治療剤として用いるには、 当該蛋白質を自体公知の担体と混合稀釈して、 たとえば注射剤,カブセ ル剤などとして非経口的にまたは経口的に投与することができる。 さら に、 前述したようにィンビト口で增殖させたキラー T細胞やナチュラル キラー細胞と共にまたは単独で使用することがで έる。 - '本発明のヒ ト I L一 2蛋白質は、 グリコシル化されており公知の天然 から分離されたヒ ト I L一 2と実質的に同じ生物活性を有するのでこ ή と同様に使用することができる。
また遺伝子組み換え技術により大腸菌等で生産されるヒ ト I L _ 2に 比し、 本発明のヒ ト I L— 2蛋白質はダリ コシル化されていることから 安定で水に対する溶解度が高く、 有利に精製,製剤化され、 有利に使用 できる。
本願明細書中のヒ ト I L— 2の活性は以下のように測定したものであ る。
すなわち、 I L— 2濃度に ί衣存して増殖するマウス細胞株を浮遊した 培地に形質転換細胞培養上清または I L - 2を含む検体を加えて培養し、 該細胞株の增殖をトリチウムチミ ジンの取込を指標として測定した。 目 的とする検体中のユニッ ト(U)算出のためには、 常に標準 I L— 2 (1 U
/ml)を並べてアツセィを実施して、 その比率からュ二':/ トを算出した。
差換え 具体的には、 形質転換細胞培養上清またはヒ ト I L一 2を含有するコ ンディ ショ ンドメジゥムを含む 20%FCS加 RPMI 1640培地中で、 37°Cで 5 %C02の存在下に継代維持された I L - 2依存性マウス細胞株 [(NKC3), 日沼ら、 バイオケミカル ·バイオフィ ジカル · リサーチ · コミ ュニケィ シヨンズ,第 109巻, 363〜369頁(1982)]を無血清 RPMI 1640培地を用いて
2回洗浄し、 20%FCS加 RPMI 1640培地に 6 X 105個 Zmlになるように再 浮遊する。
形質転換細胞培養上清または I L - 2を含む資料 50 2を 96穴平底マ イクロタイタ一プレート(ヌンク社,デンマーク)の第 1列目の穴に入れ、 50 βずつの 20%FCS加 RPMI 1640培地を用いて第 12列目まで順次 2倍段 階希釈系列を作成後、 上記 NKC 3細胞浮遊液を 50 J2ずつ各穴に分注し、 37°Cで 5 %C02の存在下に 24時間培養する。 培養 20時間目に、 各穴に 1 ずつトリ'チウムチミ ジン(ァマルシャム社,ィギリス)を添加してさ らに 4時間培養を継铳後、 セルハーべスター(フロー社,アメ リカ)を使 用して細胞をガラスフィルタ一上に回収し、 液体シンチレーシヨンカウ ン夕ーを用いてトリチウムチミ ジンの取込を測定する。 測定に際しては 標準 I L— 2標品について上記と同一の操作を行い、 トリチウムチミ ジ ンの取込を測定する。
ュニッ ト(U)の計箅はジャーナル · ォブ . ィムノ ロジー,第 120巻, 20 27— 2032頁(1978)に準じてプロビッ ト変換法により行う。 すなわち、 標 準 I L— 2標品(ヒ ト末梢血リ ンパ球を 5 X L0S個/ lとなるように 10% FCS加 RPMI 1640培地に浮遊し、 コンカナパリ ン— A40〃 gおよび — 0— テトラデカノィルホルボール一 13—ァセテ一ト 15ngZmlを添加して、 37 てで 5 %C02の存在下に 48時間培養した培養液の違心上清を 1 ϋ/mlと定 める)の希釈系列のうち最大値の取込を 100%として、 各希釈段階の取込 値の割合(%)を計算する。 得られた数値を正規確率紙にプロッ 卜し、 50 %の取込を示す希釈倍数を作図から求める。 同様にして〖 L— 2を含む 資料についても 50%の取込を示す希釈倍数を求める。
資料の I L一 2活性(U/ml)は次式に従って計算される:
資科が 50%取込も示す希釈 ίき数
標準 IL - 2標品が 50%の取込を示す希釈倍数
なお、 本定量法によって求めたヒ ト末梢'血から得られた天然の I L— 2の比活性は、 20,000~70,000ll/mgであつた。
本願明細書および図面において、 塩基などを略号で表示する場合、 IU PAC— IUB Commission on Biochemical Nomenclature (こよる略号あるレヽ は当該分野における慣用略号に基づぐものであり、 その例を以下に挙げ る。 . '
DNA : デォキシリボ核酸
cD : 相浦的デォキシリボ核酸
A : アデニン
T : チミ ン
G : グァニン .
C : シ 卜シン
A : リボ核酸
mR .A : 伝令リポ核酸
dATP : デォキジアデノ シン三リ ン酸
dTTP : デォキシチミ ジン三リ ン酸
dGTP : デォキシグアノ シン三リ ン酸
dCTP : デォキシシチジン三リ ン酸
ATP : アデノ シン三リ ン酸
EDTA : ェチレンジアミ ン四酢酸
図面の簡単な説明
差換え 第 1図は、 参考例(vii)で得たプラスミ ド ρ θΤ135— 8の I L— 2遺伝 子の一次構造(塩基配列)を示し、 第 2図は実施例 1 ( i )における動物細 胞形質転換用プラスミ ド PTB106の、 第 3図は同(Π )における PTB213およ び PTB215の、 第 4図は同(iii)における PTB314の、 第 5図は同(iv)におけ る PTB385の、 第 6図は同( V )における PTB485および PTB487の構築図をそ れぞれ示す。 )
第 7図.第 8図および第 9図は実施例 2の形質転換体の培養時の細胞 数および培養上清中の I L - 2活性測定锆杲を示す。 第 10図は実施例 3 のオートラジォグラフの結果を示し、 レーン 1および 2はそれぞれ正常 抗血清の 10倍および 100倍希釈物との反応を、 レーン 3 , 4 , 5 , 6および
.7はそれぞれ抗ヒ ト I し— 2抗血清の 10倍, 101H咅, 1000倍および 10, 000 倍希釈物との反 IEを示す。
発明を実施するための最良の形態
以下の参考例および実施例により、 本発明をより具体的に説明するが、 本発明はこれらに限定されるものではない。
なお実施例に開示する形質転換体は、 財団法人発酵研究所( I n s t i t e for Fermentation, Osaka; IFO)に下記の寄託番号により寄託されてい る。
マウス L- IL213-3細胞: IFO-50049
ヒ ト Fい 385- 6 細胞: 〖F0- 50050
ハムスタ一 C-Iい 485- 14細胞: IFO-50051
参考例 ヒ ト I L一 2遺伝子含有プラスミ ドの単離
( i ) ヒ ト I L一 2をコードする mRNAの分離
ヒ ト末梢血より調製したリ ンパ球を 12— 0—テトラデカノィルホルボ ール _ i3—ァセテ一 ト(TPA)(15ng/ml)とコンカナバリ ン A(40," g/ml)を 含む RPMI 1640培地 0%の牛胎児血清を含む)中、 37°Cで培養し、 I L
差換え — 2を誘導させた。 24時間後、 この誘導した 1 X1010値のヒ トリ ンパ球 を 5 Mグァニジンチオシァネート、 5 %メルカブトエタノール、 50mMト リス · HC1 pH 7.6, lOmM EDTA溶液中でテフロンホモゲナイザーによつ て破壊変性した後、 N—ラウロイリルザルコシン酸ナトリウムを 4 %に なるように加え、 均質化した混合物を 5.7M塩化セシウム溶液(5.7M塩化 セシウム, 0.1M EDTA) 6 ml上に重層し、 ベックマン S'28のロータ一を用 いて 15°Cで 24000rpm 48時間遠心処理を行い、 RNA沈澱を得た。 この RM 沈澱を 0.25% N—ラゥ口イリルザルコシン酸ナトリゥム溶液にとかした 後、 エタノールで沈澱させ、 10mgの RNAを得た。 この RMを高塩溶液 [0.5 M aCl, 10mMトリス · HC1 pH 6, 1 m.M EDTA, 0.3%SDS]中でオリゴ(dT) セルロースカラムに吸着させ、 ポリ(A)を含む mENAを低塩溶液(lOmM ト リス · HC1 H7.6, 1 mM EDTA, 0. S%SDS)で溶出させることにより、 ポ リ(A)を含む ιηϋΜ300 gを分取した。 .
この mMAを更にエタノールで沈澱させ、 0.2mlの溶液(lOmM トリス · Η C1 ρΉ'7.6, 2 mM EDTA, 0.3%SDS)に溶かし、 65°Cで 2分間処理して 10
〜35%ショ糖密度勾配遠心処理(べックマン SW28のローターを用いて 20 °C,25000rpin で 時間違心分離)することにより分画して 22分画を得た。 この各分画につき RMの一部ずつを、 アフリカッメガエルの卵母細胞に 注入し、 合成される蛋白質中の I L一 2活性を測定し、 分画 11〜15(沈 降定数 8S~15S)に I L一 2の活性を検出した。 この分画の I L— 2mRN
Aは約 25,u gであった。
(Π) 単鎖 DN Aの合成 .
上記で得た mRMおよび逆転写酵素を用い、 の反応液(5 igの mR ,50 8ォリゴ((1下), 100ユニッ トの逆転写酵素, 1 mMずつの dATP, dCTP, dGTPおよび dTTP, 8 mM MgCl2, 50mM C1, lOmM ジチオスレイ ト一ル, 50 m トリス · HC1 pH 8.3)中で 42°C, 1時間インキュベートした後に、 フエ
簦換え ノールで除蛋白し、 0.Πの NaOHで 70°C,20分処理して RNAを分解除去した。
(iii) 二重鎮 D M Aの合成
ここで合成された単鎖の相捕 D N Aを 50 J2の反応液(mRNAとオリゴ dT を含まない以外は上記と同じ反応液)中で 42°C 2時間反応させることに より二重鎖 D N Aを合成した。
(iv) dCティルの付加
この二重鎖 D N Aにヌクレア一ゼ Siを 50〃J2の反応液(二重鎖 D N Α ,Ο. 1M舴酸ナトリウム ρΗ 4.5, 0.25Μ NaCl, i.om ZnSO+ ) 60ユニッ トの Si ヌクレアーゼ)中で室温 30分間作用させ、 フヱノールで除蛋白し、 エタ ノールで D N Aを沈澱させた後、 これにターミナルトランスフェラーゼ を 50〃 2の反応液(二重鎖 D N A.0.UM力コジル酸力リ,0.3Μトリス(塩基) Η 7.6, 2 mMジチオスレィ トール, 1 mM CoCl2, 0.15mM dCTP, 30ュニッ トターミナルトランスフエラーゼ)中で 3分間 37°Cで作用させ二重鎖 D N Aの 3 '両端に約 15値のデォキシシチジン鎖を伸長させた。 これらの 一連の反応で約 300ngのデォキシシチジン鎖をもつた二重鎖 D N Aを得 た。
(V ) 大腸菌プラスミ ドの開裂ならびに dGティルの付加
一方、 10〃 gの大腸菌プラスミ ド PBR322 D N Aに制限酵素 Pstlを 50 の反応液く10," gD λ' A , 50m.M NaCl, 6 mM トリス · HCl H 7.4, 6 m Mg Cl2, 6 mM 2 —メ ルカプ トエタノ ール, 100〃 g/ml牛血清アルブミ ン, 20 ュニッ 卜の PstO中で 3時間 37°Cで作用させて PBR322 D N A中に 1ケ所 存在する Pstl認識部位を切断し、 フヱノールで除蛋白した後、 ターミナ ルトランスフェラーゼを 50〃 J2の反応液(D N A 10,u g, 力コジル 酸カリ, 0. トリス(塩基) pH 7.6, 2 m ジチオスレィ トール, 1 mM CoC 12, 0.15mM GTP, 30ュニヅ トターミ ナルトランスフエラーゼ)中で 3分 間 37°Cで作用させ上記プラスミ ド PBR322 D N Aの 3 '両端に約 17個のデ
差換え ォキシグァニン鑌を延長させた。
(vi) cDNAの会合ならびに大腸菌の形質変換
このようにして得られた合成二重鎖 D N AO. l;igと上記プラスミ ド pB R322, 0.5 8を0. 1 NaCl , 50mM ト リス · HC1 pH 7.6, 1 mM EDTAより なる溶液中で 65°C 2分間、 45°C 2時間加熱しその後除冷して会合させェ ネアらの方法 [ジャーナル ォブ モレキュラー バイオロジー,第 96卷, 495— 5Q9頁 975)]に従って大腸菌 MM294を形質転換させた。
(vii) cDM含有プラスミ ドの単離
このようにして約 20000個のテトラサイクリ ン耐性株が単離され、 こ れら各々の D N Aをニトロセルロースフィルターの上に固定した。 次い で谷口らの報告 [前出]した I L— 2のアミノ酸配列をもとにしてアミ ノ酸 No.74〜78(Ly^4 - His-Leu- Gin - Cys)およびァミノ酸 No.122〜126(
12り - 5' ^
Thr :Phe- Met- Cys- Glu)に対応する塩基配列( A CAT CTT CAG TGT" および5 ACA TTC ATG TGT GAA3 )をトリエステル法 [クレアら.プロシ一 ディ ングス ·ォブ ·ザ ·ナショナル · アカデミー ·ォブ ·サイエンス US A, 第 75卷, 5765— 5769頁(1978)]により化学合成した。
このォリゴヌクレオチドに対して T4ポリヌクレオチドカイネースを 用いて 50 J2の反応液(オリゴヌクレオチド 0.20," g, 50mM トリス · HC1 pH 8.0, lOmM MgCl2, 丄 OmMメルカプトエタノール, 5Q Ci y —32 PATP.
3ュニヅ ト T 4ポリヌクレオチドカイネ一ス)中で 1時間 37°Cで反応させ、 5 '末端を32 Pで標識した。 この標識されたォリゴヌクレオチドをブロー ブとしてラゥンらの方法 [ヌクレイツク · アシッ ド · リサーチ,第 9巻, 6 103— 61U頁ひ 981)]に従って上記の二トロセルロースフィルター上に固 —- 定した D N Aに会合させ、 オートラジオグラフィ一によつて上記二種類 のォリゴヌクレオチドプローブに反応する菌株を 4個単離した。 これら 差換え 252
—19一
の菌株の各々の菌体からプラスミ ド DMAをアルカリ法 [バーンボイム ら,ヌクレイック ' ァシッ ド . リサーチ,第 7巻, 15U— 1524頁(1979)]に よって単離した。 次にプラスミ ド D N Aの揷入部を制限酵素 Pstlにより 切り出し、 分離したプラスミ ドのうちでその揷入部の長さの最も長い断 片を含むものをえらび、 このプラスミ ドを pILOT 135-8 と名づけた。 次にこの PILOT 135-8 プラスミ ドに揷入された CD N Aの配列の一次 構造(塩基配列)をジデォキシヌクレオチ ド法とマキサム一ギルバート法 によつて決定した。 その一次構造は第 1図に示した。
実施例 1 動物細胞形質転換体の製造
( i ) ブラスミ ド PTB106の構築
参考例で得たプラスミ ド PILOT 135-8 からヒ ト I L一 2遺伝子部分(ヌ クレオチド No. 1〜559まで)を制限酵素 Pstlと Stu'Iで切断したのち、 ァ ガロース電気泳動で分離じ、 D N A断片(0.56kb)を得た。 この D NA0. 5 gを 15^ βのライゲージヨ ン緩衝液(66mM トリス ♦ HC1 pH 7.6 , 6.6rn gCl2, lOmM DTT, 66 M ATP)に溶解し、 5 '末端をリ ン酸化した 0.2 ^ gの Bam HIリ ンカー(CCGGATCCGG)と、 2ュニッ ト T 4D N Aリガーゼとを 混合し、 14てで 時間反 iSさせた。 リガーゼを 65°C10分間の熱処理によつ て失活させたのち、 5 ίき量の蒸留水を加えて、 さらに制限酵素 Bara HIの 緩衝液(10mM トリス · Η(ΐ ρΗ 8, lOOmM NaCl, lOmM MgC , 1 mM メル 力プトエタノ ール, 1 0 0〃g/n 中血清アルブミ ン)中 30ュニッ 卜の Bam
HI及び 8ュニッ 卜の Pstlで 3時間処理した。 セファロース 4 Bカラム(0. 5cm直径, 15cm長さ)でリ ンカ一部分と、 リ ンカーを結合した I し一 2 D N Aを分離し、 エタノール沈澱により Bam HIリ ン力ー锆合 I L— 2 D N A (他端は Pstl)を回収した。
一方、 公知のプラスミ ド pPl 1 [岡山ら,前出]を制限酵素 H dlE及び P st Iで切断し、 SV40プロモータ一及びスプライス領域をもつ 0.5kbの D N CT/JP85/00252
-20- A断片を、 ァガロース電気泳動で分離して製造した。 また、 プラスミ ド pcDV 1 [岡山ら,前出]を制限酵素 Bam HI及び HindHIで切断し、 SY40DN Aのポリ A付加領域,プラスミ ド PBR322に由来する複製原点及びアンピ シリ ン耐性遺伝子領域を含む 2.5kbの D N A断片を同様にして製造した。 これら 3種の DMA断片を T4DN Aリガーゼを用いて結合させ、 大腸 菌 DHIを形質転換させた [マニアチスら,モレキュラークローニング, 249 ~ 255頁,コールド スプリ ング ハーパー ラボラ トリー(1982)]。 得られ たアンピシリ ン耐性コロニーからバーンボイムー ドリ一の方法 [ヌクレ ィ ヅ ク アシッ ド リサーチ,第 7巻, 1513〜1524頁(1979)]によってプ ラスミ ドを単離検索し、 ヒ ト I L一 2遺伝子を含む動物細胞形質変換用 プラスミ ド PTB106の構築を確認した(第 2図)。
(ii) プラスミ ド PTB213および PTB215の構築
A— MuLVプロウィルス DNAがプラスミ ド pBE322の Hindltt部位にク口 一二ングされたプラスミ ド pYJl [ゴフ, S.P.,セル,前出]を制限酵素 Bam H I及び Pstlで切断し、 LTR領域を含む 1.2kbD N A断片をァガロース電気 泳動にて分離後精製した。 また、 M— MuLVプロウィルス D Aが PBR322 の Hindni部位にクローニングされたプラスミ ド p8.2 [丹羽ら,前出]を制 限酵素 Ps 11及び C 1 a Iで切断し、 LTR領域を含む 1.1 kb D N A断片を分離精 製した。
これら LTR領域を含む D N A断片 1 gを各々 T 4D N Aポリメラーゼ 緩衝液(33mM ト リス ♦酢酸(pH 7.9), 66mM 酸力リ ゥム, iOmM 胙酸マ グネシゥム,0.5mMジチオスレィ トール, 100 g/ml牛血清アルブミ ン) 19 βに溶解し、 2mM dNTP(4種, dATP, dCTP, dGTP, dTTP) 1 2及び T 4 D Ν Αポリメラーゼ 2.5ュニッ 卜を加えて 37°C 5分間反応させた。 0.2ME DTACPH 7 )を 2.5 J2加えて反応を停止させフエノール—クロ口ホルム( 1
: 1 )で抽出後、 エタノール沈澱により D NAを回収した。 これら末端を 平滑化した DN A断片に、 実施例 1 ( i )に記載した方法に従って Hindffi リ ンカー(CAAGCTTG)を锆合させた。
一方、 実施例 1 ( i )において構築したプラスミ ド PTB106を制限酵素 Hi ndUKS Qプロモーターの上流に 1ケ听存在する)で切断し、 5'末端の リ ン酸基をアル力リ性ホスファターゼ処理により除去した。
HindlEリ ンカ一結合 1.2kb A-MuLV LTR領域 D N A断片または Hindffl 1. lkb M-MuLV LTR領域 D N A断片を、 それぞれ pTB106D AHindll [断片と 混合し T4D NAリガーゼを作用させて D N Aを結合させ、 それぞれ LTR 領域を含む動物細胞形質転換用プラスミ ド pTB213(A- MuLV由来)及び pTB2 15(M- MuLV由来)を構築した(第 3図)。
( iii ) プラスミ ド PTB314の構築
実施例 1 (Π )で得た PTB213を制限酵素 Clalで切断し、 65°Cで 10分間ィ ンキュベ一トして Clalを失活させたのち、 T 4.D N Aリガーゼを作用さ せて、 PTB213からその LTR領域上流の 0.13kbClaID N A断片を除去し、 H 〖ndin切断部位が LTR領域と S 0プロモーター領域の間の 1ケ訢となった 組み変え体 P T B 271を搆築した。 更にこの p T B 271を制限酵素 H i n d ΠΙ及び X h olで各々の付着末端を 4種の dNTP存在下で T4DNAポリメラーゼを反 Ct、させて平滑化したのち、 T4D N Aリガーゼ反応により桔合させて(SV 40プロモーター部分を除き) A- .MuLV LTR領域をプロモーターとした動物 細胞形質転換用プラスミ ド PTB314を構築した(第 4図)。
( i ) プラスミ ド pTB385の構築
実施例 1 (iii)で得た PTB314を制限酵素 Clalで切断し、 付着末端を DN Aポリメラーゼ反応により平滑化したのち HitidlEリ ンカー(CAAGCTTG)を T4D N Aリガーゼ反応により結合させた。 Hindffiで切断後、 ァガロー ス電気泳動により、 3.3kbD N A断片を分離精製し、 この D N A断片を
T4D N Aリガーゼ反応により環状化して、 PTB314から A- MuLV LTR領域 を除去したプラスミ ド PTB343を得た。 このプラスミ ドは、 Sailまたは Hi ndHI切断部位に適当なプロモーターを揷入することにより、 Γ L— 2を 動物細胞にて発現させることが出来る。
一方、 ATLV [吉田ら,前出] cDNAをォカャマ ·バーグの方法 [岡山ら,モ レキユラ一 アンド セルラー バイオロジー,第 2巻, 161〜170頁(1982)
]によりクローニングした PATLV421 [畑中ら(京都大学ウィルス 究所)に よりクローニングされ ATLVゲノム [吉田ら,前出]のヌクレオチド o.5897 〜8894を有するプラスミ ド]から、 ATLV LTR領域を含む Rsa I切断 0.75k bD N A断片を分離,精製し、 Hind リ ンカ一(前出)を結合させた。 この Hind リ ンカー锆合 0.75kb DNA断片を、 HindlEで切断後アルカリホ スファターゼ処理した pTB383と混合し、 T4D N Aリガーゼ反応により p TB385を構築した(第 5図)。
(V) プラスミ ド PTB485及び PTB487の構築
実施例 1 (iii)で得た PTB314をもとに、 その Hind 切断部位を Xholに、 I L一 2遺伝子領域の 5 '末端側の Pstl切断部位を EcoRiに変換し、 また、
I L一 2遺伝子領域の 3 '末端に存在する Bam HI切断部位の直前に Bgl Πを、 ポリ A付加領域の下流に Cla【及び Hindi! [切断部位を掙入したブラ スミ ド PTB399を構築した。
一方、 ハムスター細胞の mRMから岡山らの方法 [モレキュラー アン ド セルラー バイオロジー,第 3巻, 280~289頁(1983)]により作製された c
DMラィブラリーより DHFR遺伝子 cDMを有するプラスミ ド pTB348を選択 した。 PTB348は l.lkbのハムスター DHFEcDNAを有し、 DHFR一 CH0細胞にト ランスフヱク トすると約 100コロニー/〃 gD N Aの DHFR+細胞が得られた。 この PTB348を Clalで切断後、 アル力リ性フォスファターゼで処理し、 Clalで切断した PTB399より分離精製された 2.1kbDNA断片 [A- MuLV LTR
'領域,スプライス領域(SV40, 16S), I L - 2cMA及びポリ A付加領域を
簦換え 含む(SV40, early)]と混合して、 T 4D N Aリガーゼ反応によりプラスミ ド PTB485を構築した(第 6図)。
PTB348を Bam HIで切断し、 DHFR遺伝子 cDMを含む Q .95kb D N A断片 を分離精製したのち、 この断片を PTB399の Bgin切断部位に、 前述の方 法に準じて揷入した。 得られたプラスミ ドのうち、 I L — 2遺伝子と同 方向に DHFR遺 ί云子が挿入されたものを選んで PTB487とした(第 6図)。
ΡΤΒ485は A- MuLV LTRをプロモータ一とする I L— 2遺伝子と SV40複製 開始領域をプロモーターとする DHFR遺伝子を同方向に連結した構築をも つが、 PTB487は、 プロモーターとしては I L — 2遺伝子上流の A- MuLV - L TRのみももち、 I L — 2遺伝子下流に近接して存在する DHFR遺 ί云子も、 このプロモータ一の支配下に発現するポリ シス ト口ン性べクターである。
(vi) 動物細胞の形質転換
ファルコンシャーレ(直径 6'cm)に 10%牛胎児血清を含むィ一グル MEM 培地も入れ、 マウス TK欠損 L細胞を 37°Cでー晚培養した。 培養後、 この 钿胞(7 X丄 05個/デイ シュ)に対して、 プラスミ ド pTK61(ヘルぺス シム プレッ クス ウィルス(HSV)の Π遺伝子を含む 3.5kb Bam HI D N' A断片 を PBR322にクローニングした組み換え体を有する大腸菌株 LE578 [ジーン, 第 7巻,第 3 〜 342頁(1979);Dr. エンキス トより分与]よりプラスミ ド を単離し、 TK遺伝子を含む 2 kb PVLI Π断片 [プロシージング ォブ ナショ ナル アカデミ ー サイエンスし' SA, 第 78巻, 1441〜1445頁(1981)」を pBR3
22にリ クローニングしたもの)0.2 gとそれぞれ 10 gの PTB10S, ΡΪΒ213, PTB215および PTB314 D N Aともグラハムらの方法 [ピロ口ジ一,第 52巻, 456〜467頁(1973)]に従って混合,接種した。 4時間 37°Cで培養後、 新 たな培地に替えて一夜培養し、 翌日 L0%牛胎児血清を含む HAT培地
(15 z g/inl ヒポキサンチン, 1 β g/ml アミ ノ プテリ ン, 5〃 g/ml チミ ジ ン,0.25," g/ml グリ シンを含む MEM培地)に替えて、 37°Cで培養を続けた。
差換え 3〜4日に一度培養液の交換を行って培養を続けると、 約 2〜3週間 後に TK+となった細胞が増殖してコロニーを形成した。
一方、 ヒ ト FL細胞にはプラスミ ド PTB106 , PTB31 及び pTB385を、 プ ラスミ ド pTB 6 [ヘルぺス単純ウィルス由来 Π遺伝子を含むプラスミ ドの TK構造遺伝子領域を、 トランスポゾン Tn5のネオマイシン耐性遺伝子の 構造遺 ί云子領域を含む 1 kb Bg l H -Sma l D N A断片で置換したプラス ミ ド [コルべ一ルーガラピンら(ジャーナル ォブ モレキュラー バイ ォロジ一,第 150巻, 1 —14頁(1981) )の PAG60と同じ構築のプラスミ ド] と共に導入した。 細胞への D N A導入の条件は、 Π欠損 L細胞の場合に 準じておこない、 選択培地として G418 (ゲネチシン,ギブコ社製) 800 g/ m 1を含むイーグル M E M培地( 10 %牛胎児血清を含む)を用いた。 選択培地 で培養を続けると、 2 — 3週間後には、 G 8耐性細胞が増殖し、 コロニ —を形成した。
プラスミ ド PTB485及び PTB487については、 DHF1TCHO細胞 [ウルラウプ ら,プロシージング . ォブ . ナショナル . アカデミ ー · ォブ . サイェン ス USA , 第 77巻, 4216 - 4220頁(1980)を 5 %牛胎児血清を含むハム 12培 地にて培養し、 PTB485はシャーレあたり 1 〃g . PTB487は 5 gのブラ スミ ドをグラハムらの方法(前出)に準じて遺伝子感染した。 2 日後に、 10 %透忻牛胎児血清及び ; cz g/m lプロリ ンを含むダルべッコ改変 MEM培 地で液替を行なつて、 以後この選択培地で培養を続けると約 2〜 3週間 後に、 DHFR+となって増殖した細胞がコロニーを形成した。 コロニー形 成率は、 PTB487は PTB485の 10分の 1以下であった。
(vii ) 形質転換体のクローニング
実施例 1 Oi )で得た形質転換細胞のクローニングを、 それぞれの細胞 にっき、 公知の方法(例えばリ ミテッ ド ダイリューシヨン法)に従って おこなった。 クロ一ニング終了後は、 L (TK+)細胞及び Fl GUS1")細胞の
差換え クローンは 10%牛胎児血清を含むイーグル MEM培地, CH0(MFR+)細胞の ク口ーンは、 5 %牛胎児血清及び 35, g/mlプロリ ンも含むダルべッコ改 変 MEM培地にて培養した。 分離された各クローンの細胞はリ ンブ口ディ ッ シュにまき、 細胞が約 80%コンフルェントになったとき新しい培地と交 換して、 48時間培養後、 培養上清中の I L一 2活性を測定した。
マウス L細胞の場合、 PTB106による形質転換細胞 9クローンのうち、 最も高い I L一 2活性が検出されたのはクローン 4 [レ IL106-4]で 0.6'/ mlであった。 これに対し PTB2 による形質転換細胞からは、 4.6U/mlの 活性を示したクローン 3 -IL213- 3]が、 また PTB215による形質転換細 胞からは 1.9U/mlの活性を示すクローン 4 [L- IL215-4]pTB314による形質 拿云換細胞からは、 4.6U/mlの活性 示したクローン 12[L- IL314- 12]が分 離された。 結果を第 1表に示す。
第 1表
! プラスミ ド 形質転換体(クローン) IL-2活性 ϋ/rnl
! ρΤΒ 106 し- IL106 - 4 ' 0 6
: ρΤΒ 213 L-IL213-2 2. 3 !
4 6
ΤΒ 215 L-IL215-1 1 3
! L-IL215-4 1 9
! ρΤΒ 314 L-IL314-9 3 2
4 6
ヒ ト FL細胞の場合は、 プラスミ ド pTB 106による形質耘換細胞は、 0. 2ί1/π 以下の I L一 2活性しか示さず、 また pTB 314による形質転換細胞 も 0.2L:/mlの I L— 2活性を示すにとどまった [Fい IL314- 1]。 一方、 ATL yのプロモーターをもつプラスミ ド pTB 385による形質転換細胞からは、 L5U/mlの I し— 2活性を示すク口ーン FL- IL385 - 6が得られた。 結果を 0252
26.
第 2表に示す。
第 2表
Figure imgf000028_0001
ハムスター CHO細胞の場合は、 プラスミ ド pTB 485による形質転換細胞 からは 2.0U/mlの I L— 2活性を示す C- IL485- 4及び 0.3U/ lの I丄— 2 活性を示す C- IL485- 5が得られた。 一方ポリシストロン性ベクターと考 えられるプラスミ ド pTB 487による形質転換細胞からは、 10.5U/mlの I L一 2活性を示すクローン C- IL487- 10が得られた。 結果を第 3表に示す。 (viii) 遺伝子增殖 '
実施例 1 (vii)で得られた I L一 2産生 CH0細胞洙 C- IL485- 4を LOnMメ ソ トレキセ一ト(MTX)を含むダルべッコ改変 MEM培地(5 %牛胎児血清, 35 g/mlプ口リ ンを含む)にて培養した。 このクローンは、 この濃度の ΜΠで は正常な増殖を示したので、 MTX濃度を 100 nMに上げて继代し培養を続け た。 更に、 MTX濃度を 1 〃Mとすると大半の細胞が死滅したが、 3〜4日 に液替を行って培養を続けると 105個の細胞当り数個の細胞がコロニー 状に増殖をはじめた。 これらの細胞が十分増殖したのち、 10 Μ MTXの 培養液にて继代すると再び大半の細胞が死滅し、 数個の細胞が、 コロニ —伏の増殖を示した。 このようにして得られた細胞は 10 Μ ΜΤ.Χ存在下 に、 安定した正常な增殖を示し、 また ΜΠを含まない培養液に戻して增 殖させ数代继代したのち、 MTX存在下に培養しても正常に増殖し た。 この 10 M MTXに耐性の C- IL485- 4細胞は、 実施例 1 (vii)と同じ条件 のもとで 59.0U/mlの I L一 2を培養液中に産生し、 もとのクローンに比 ベ約 30倍の産生量の增加が認められた。
同様の方法で C- IL485- 5及び C- IL487 - 10細胞株についても 耐 性細胞を分離した。 いずれの場合も、 ΠΧ耐性細胞では、 もとの細胞に 比べて、 培養液中の I L - 2活性の上昇が認められた。 結果を第 3表に 示す。
第 3表
Iプラスミ ド ; 形質転換体 i IL- 2活性 ϋ/ml ί
(クローン) ; もとの細胞 I j Mr細胞 I TB 485 i C-IL485-4 I 2.0
! C-IL485-5 i 0.3
; TB 487 ; C-IL487-10 | 10.5 j 20.3
実施例 2 形質転換体の培養 .
実施例 1 ( V )で得た動物細胞形質転換体い IL3U- 12について、 径時的 に培養上清中の I L— 2活性を測定した。 直径 3.5cmのファルコンディ ッ シュにし 5x 105個のい i U- 12細胞をシードし、 10%牛胎児血清を含む MEM培地' 2 mlで 37°CC02インキュベーターで培養した。 培養開始 1 日後よ り毎日細胞数及び培養上清中の I L _ 2活性を測定した(第 7図)。 細胞 の増殖と共に I L一 2は生成蓄積され、 細胞の増殖が止まつた後も I L ― 2の産生は持続し、 最大値は 24.6U/mlであつた。
ヒ ト FL細胞にプラスミ ド PTB385を導入して得られた FL- IL385-6細胞に ついても同様に経時的に培養液中の I L一 2活性を測定した。 直径 3.5c mのファルコンディ ッシュに L0%牛胎児血清を含むィ一.グル MEMにて 3 X 105個の細胞もまき、 翌日、 同じ培養液 2 mlで液替を行ったのち、 毎日 細胞数と培養液中の I L - 2活性を測定した [第 8図]。 い IL314- 12細胞 の場合と同様に、 細胞の増殖と共に I L一 2は生成蓄積され、 細胞の增 殖がとまつたのちも I L一 2の産生は持続し、 最大値は 10.1U/mlであつ
差換え た。
CHO細胞の形質転換細胞株 C - 1 L485 - 4及びその MTX ( 10 M)耐性細胞から のクローン C-IL485- 14についても同様の方法で I L— 2の産生量を経時 的に測定した。 培養液は 5 %牛胎児血清及び 3 5 / gZralプロリ ンを含 むダルベッコ改変 MEM培地を用い、 その他の条件は前者に準じて行った [第
9図]。 I L一 2活性の最大値は、 119U/naであった。
実施例 3 グリコシル化ヒ ト I L— 2の分離
実施例 1 (iv)で得た動物細胞形質転換体(クローン) L- IL213-3を子牛 胎児血清 10%を含む MEM培地で培養した。 細胞を直径 3 cmのフアルコ ン シャーレ(ファルコン社製)に培養後、 2日目にメチォニン不含の MEM培 地に35 S―メチォニンも 50 Ci(103Ci/mM)を含む培地に交換し、 培養を 続け、 細胞外に分泌される I し一 2分子を標識した。 35 S—メチォニン 含有の MEM培地で培養を継続後、 〖〜72時間内に培養液と細胞 _を集め 15, OOOrpm, 20分, 4 °Cで遠心して遠心上清を採取した。 得られた上清 180 J2に £の抗ヒ ト I L一 2抗血清(ゥサギ)を加え、 37。C 1時間, 4 °C
—昼夜静置した。 次に 10%のプロティン A懸蜀液(0.05Mトリス— aCl, δ mM EDTA H 7.4, 0.05% - 40)を 100 2 加えた後、 さらに 4 。Cで 1〜 2時間静置した [ジャーナル ォブ ィムノロジー,第 115卷, 1 6 〜 1624頁(1975)]。 プロティ ン Aに結合した一抗原—抗体複合物を 12 , OOOrpm. 2分間の遠心で集めた後沈澱物を 0.05%の NP- 40を含む NET锾 衝液で 4〜 5回遠心洗浄した後、 沈澱物をポリアクリルアミ ドゲル電気 泳動用サンプル緩衝液 30 に懸蜀し、 100°C, 5分間加熟した。 遠心 して上清を集め、 Π%のポリアクリルアミ ドゲル電気泳動(40Volt, 17 時間)を行った [ネイチヤー,第 227卷. 68!)〜 685頁(1971)]後ゲルを 50% の トリ クロロ胙酸で固定し、 フルォログライ一を行い、 オートラジオグ ラフを得た。 抗 I L— 2抗血清と反応する I L - 2分子は分子量 14キロ
差換え ダルトンと 16~ Πキロダルトン付近に二本のバンドとして検出された(第 画)。
産業上の利用可能性
本発明の動物細胞形質転換体を用いてヒ ト I L - 2蛋白質を工業的に 有利に製造することができ、 該蛋白質は腫瘍予防,治療剤や免疫機能低 下疾患の治療剤として有用である。
換え

Claims

請 求 の 範 囲
1. ヒ トインターロイキン— 2蛋白質をコードする領域およびその上流 にプロモータ一を有する D N Aにより形質転換させた動物細胞。
2. D N Aがさらにェンハンサーを有する請求の範囲第 1項記載の形質 転換体。
3. ェンハンサ一がレ ト口ウィルス LTR領域の塩基配列镍返し部分であ る請求の範囲第 2項記載の形質転換体。
4. プロモーターがレ トロウィルス LTR領域由来のプロモータ一である 請求の範囲第 1項〜第 3項記載の形質転換体。
3
o
5. さらに遺伝子増幅遺伝子を有する請求の範囲第 1項〜第 4項記載の 形質転換体。
6. 形質転換が共形質転換である請求の範囲第 1項〜第 5項記載の形質 転換体。 ' '
7 . 請求の範囲第 1項〜第 6項記載の形質転換体を培養し、 培養物中に ヒ トインターロイキン— 2蛋白質を生成蓄積せしめ、 これを採取す ることを特徵とする該蛋白質の製造法。
差換え
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