WO1999010001A1 - Agents cancerostatiques - Google Patents

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WO1999010001A1
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mannan
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Toshisuke Kawasaki
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Takara Shuzo Co., Ltd.
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    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy

Definitions

  • the present invention relates to a drug useful in the field of medicine, which suppresses cancer growth by increasing the concentration of a specific protein in cancer cells, surrounding tissues or non-affected tissues.
  • animal lectins proteins that recognize sugars other than immunoglobulins, such as blood group recognition antibodies.
  • the mannan-binding protein may be called mannose-binding protein or mannan bindingin.
  • serum MBP does not depend on antibodies or the complement component C1 ⁇ , It activates the complement system through the pathway. Furthermore, serum MBP is known to have a direct biological defense effect. For example, to suppress infection by binding to high mannose-type sugar chains on the envelope glycoprotein of the human immunodeficiency virus, or to promote phagocytic removal of yeast and certain gram-negative bacteria. It has been known.
  • An object of the present invention is to provide a drug that suppresses the growth of cancer in cancer cells, its surrounding tissues or non-affected tissues.
  • the present inventors have conducted various studies on the structure and function of MBP in order to achieve the above object, and surprisingly, surprisingly, a tumor-bearing animal to which a gene encoding MBP was administered and The present inventors found that the ability of cancer-bearing animals to which a gene encoding MBP was administered was clearly inhibited from growing with cancer-bearing animals to which the gene encoding the gene was not administered. completed.
  • the present invention relates to an anticancer agent comprising a mannan-binding protein or a gene thereof as an active ingredient.
  • FIG. 1 is a diagram showing a restriction enzyme map of vaccinia virus vector pBSF2-16.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic diagram of the MBP expression plasmid pBSF2- 16 / MBP.
  • FIG. 3 shows the results of an in vivo anticancer effect evaluation experiment.
  • MBP refers to not only natural MBP but also amino acid residue substitution, deletion, addition, It is meant that the present invention also includes proteins whose amino acid sequence has been modified by insertion or the like.
  • MBP human derived protein kinase
  • examples of the natural MBP herein include those derived from humans or egrets, but are not limited to these in the present invention, and include those derived from organisms such as other animals and plants.
  • those derived from microorganisms such as bacteria, yeasts, actinomycetes, filamentous fungi, ascomycetes, and basidiomycetes are also included.
  • the gene encoding MBP is not particularly limited as long as it encodes the above-mentioned MBP and a protein having MBP activity. Even a gene that has been subjected to a mutation treatment such as substitution, deletion, addition, or insertion is included in the present invention as long as it is a gene that encodes a protein having MBP activity.
  • the object can be achieved by introducing MBP into cancer cells, surrounding tissues or non-affected tissues.
  • MBP MBP may be introduced directly into the cancer cells while retaining the activity of the MBP, for example, by direct injection into the cancer cells, such as microinjection, or subcutaneous administration It may be introduced by the method or intravenous administration while maintaining the MBP activity.
  • a gene encoding MBP may be introduced into cancer cells using a virus or the like, or a gene encoding MBP may be introduced into cancer cells by a subcutaneous administration method, etc.
  • the object of the present invention can be achieved by expressing P.
  • MBP or a gene encoding MBP can be introduced into cancer cells, surrounding tissues or non-affected tissues, and cancer growth can be suppressed.
  • MBP or the gene encoding MBP may be directly injected into the affected area on the tissue surface or the surrounding tissue.
  • the drug can be injected directly into the affected area inside the tissue and the surrounding tissue, but a drug delivery system (DDS) can also be applied.
  • DDS drug delivery system
  • Any system can be used as the DDS as long as it is a system specific to cancer cells.
  • a general system using a cancer cell receptor, a cancer-specific antibody, or the like may be selected.
  • MBP can be specifically introduced into specific organs or cells of the surrounding tissue by using a specific receptor or receptor receptor.
  • cancer tissue It is also an extremely effective method to suppress the growth of micro-cancer by surgically removing the same and then applying the agent of the present invention to the non-cancer part.
  • the anticancer agent of the present invention only needs to contain MBP or a gene encoding MBP within a pharmaceutically acceptable range, and can be formulated as ordinary gene therapeutics and protein-containing agents.
  • the preparation may contain carriers, excipients, stabilizers, thickeners and the like.
  • the dosage of MBP or the gene encoding MBP used as the anticancer agent of the present invention depends on the form of the preparation, the method of use and the age, weight, disease progression, etc. of the patient using the drug. It may be set and adjusted as appropriate after taking into account. For example, in the case of protein, it is 0.01 g to lg / kg per adult. Also, when using the recombinant virus protein expression, using adult once per lxl 0 2 ⁇ lxl 0 12 PFU of (plaque forming units). Naturally, the amount used varies depending on various conditions, and therefore, there are cases where an amount smaller than the above amount is sufficient, or where the amount exceeds the range.
  • MBP or the gene encoding MBP contained in the anticancer agent of the present invention is an in vivo substance and has no toxicity.
  • Sepharose 4 B Mannan 1 19.7 4.5
  • the binding activity of MBP was determined by the method described in Journal of Biochemistry, Vol. 94, No. 3, pp. 937-947 (1983), in accordance with the method described in I-mannan labeled with 125 I. Can be measured. Specific activity of the MB P is expressed in bound '25 I- mannan (ng) / protein amounts ( ⁇ G). The protein mass is determined by the Lori method using bovine serum albumin as a standard.
  • the gene encoding MBP can be obtained, for example, from a human liver cDNA library by the method of Kurata et al. [Journal of Biochemistry, Vol. 115, No. 6, No. 1148-: 1154 (1994)]. it can.
  • amino acid sequence of the mature protein of human MBP obtained by this method is shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing, and the nucleotide sequence of the gene encoding them is shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing.
  • a gene that hybridizes to the gene and encodes a protein having MBP activity can be prepared.
  • a gene encoding a protein having MBP activity can be prepared by designing a primer from these genes or a part thereof and performing a PCR reaction using the primers.
  • a hybridization method for example, a Nymouth membrane on which a genomic DNA or cDNA library obtained from an organism or a microorganism is immobilized is prepared, and 0.5% SDS, 5X Denhalt [Denhardt, s, 0.1% serum albumin
  • BSA 0.1% polyvinylpyrrolidone, 0.1% ficoll 400] 10 salmon sperm DNA and 6XSSC (Ix SSC is 0.15M NaCl, 0.015M sodium citrate, pH7 Block the nylon membrane in a prehybridization solution containing .0) at 65 ° C. Then, add each probe labeled with “P” and incubate at 65 ° C for 4 hours to 1 hour. This nylon membrane is incubated in 6 x SSC at room temperature for 10 minutes, in 0.1% SDS at 45 ° C. After 30 minutes of washing with DNA, the DNA that hybridizes with the probe can be detected by photoradiography, and the genes showing various homology can be obtained by changing washing and other conditions. Can be.
  • the gene represented by SEQ ID NO: 2 in the Sequence Listing can also be represented by SEQ ID NO: 2 by performing genetic engineering substitution, deletion, addition, insertion, etc.
  • a gene that hybridizes to a gene and encodes a protein having MBP activity can be prepared.
  • Examples of the method for performing the mutation treatment include a method using an amber mutation [gapped duplex method, Nucleic Acids Research, Vol. 12, No. 24, No. 9441-9456]. page
  • Whether the gene thus obtained is a gene encoding a protein having MBP activity can be determined by Journal of Biochemistry, Vol. 94, No. 3, pp. 937-947 (1983) or Journal This can be confirmed by measuring the MBP activity according to the method described in "Biochemistry", Vol. 115, No. 6, No. 1 148-114 (1994).
  • genes and expressed proteins obtained by the genes can also be used as the drug of the present invention.
  • a recombinant vector having a gene encoding MBP and a regulatory gene related thereto must be used.
  • regulatory genes besides the promoter of the gene encoding MBP itself, of course, other effective promoters such as vaccinia Lus A inclusion body (ATI) Promote overnight, SV40 Promo overnight, Retrovirus-derived LTR Promo overnight, Heat shock promoter, Meta-mouth Thionein Promo overnight, Actin Promo overnight Vectors can be used.
  • ATI vaccinia Lus A inclusion body
  • Retrovirus-derived LTR Promo overnight Retrovirus-derived LTR Promo overnight
  • Heat shock promoter Meta-mouth Thionein Promo overnight
  • Actin Promo overnight can be used These vectors can be introduced into cancer or non-cancerous cells in the form of vectors that remain extrachromosomal in the cell.
  • the gene can be expressed by the cell from an extrachromosomal location, produce MBP, increase the intracellular MBP concentration, and achieve the object of the present invention.
  • Extrachromosomal vectors are known in the art, and appropriate vectors are used.
  • electroporation, calcium phosphate coprecipitation, virus transduction, and the like are known in the art. Range.
  • the gene encoding MBP can be introduced into a cancer or a cell that has not yet become cancerous, in the form of a vector that integrates the gene into the chromosome. In such a state, the gene can be retained in the chromosome, expressed by the cell, produce MBP, increase the MBP concentration in the cell, and achieve the object of the present invention.
  • a vector containing the gene By using a viral vector to introduce the MBP gene into cells, a vector containing the gene can be efficiently introduced.
  • These vectors have been known to transport the target DNA into cells, and have high infection efficiency, such as vaccinia virus vector, retrovirus vector, adenovirus vector, adeno-associated virus vector, or the like.
  • a non-proliferating recombinant virus vector or the like can be used. In particular, it is necessary to use a non-proliferating recombinant virus vector every 2 weeks to 2 months after introduction into a target cell, etc., in order to prevent the propagation of this recombinant virus.
  • vaccinia virus vector pBSF2-16 (Fig. 1) was constructed from the human MBP cDNA by the method described in Archives of Virology, Volume 138, pp. 315-330 (199).
  • MBP recombinant vector pBSF2-l6 / MBP Figure 2
  • This recombinant vector pBSF2-16 / MBP and wild-type vaccinia virus DNA are cotransfected into COS-7 cells, and the resulting recombinant vaccinia virus is transformed into, for example, a hemagglutinin phenotype or MBP.
  • an MBP-expressing recombinant hexinia virus can be obtained.
  • the agent of the present invention is administered, and the subsequent growth potential of the cancer tissue is measured to evaluate the anti-cancer effect.
  • Can be That is, the human colon cancer cell line SW1116 is inoculated subcutaneously into KSN nude mice, and three weeks later, the above-described recombinant recombinant vaccinia virus expressing MBP is administered intratumorally or subcutaneously in a non-affected area. Two weeks later, the recombinant vaccinia virus expressing MBP is once again administered in the same manner, and the tumor size after administration can be measured to evaluate the ability to suppress the growth of cancer cells.
  • a cDNA clone H—3-1 containing the entire coding region of human MBP [Ja-Naruob Biochemistry, Vol. 115, No. 6, pp. 1148-115 (1994)] was vaccinia virus Vector pB SF 2-16 Ivsov virology, Vol. 138, pp. 315-330 (1994)], the ATI hybrid promoter (with several 7.5 kDa promoters arranged in series and the ATI promoter).
  • the clone was subcloned into the Smal and Sac1 sites to prepare an MBP expression plasmid pBSF2_16 / MBP controlled by the ATI hybrid promoter.
  • FIG. 1 shows a restriction map of the vaccinia virus vector pBSF2-16.
  • FIG. 2 shows a schematic diagram of the MBP expression plasmid pBSF2-16ZMBP.
  • the IBT (isatin-/?-Thiosemicarbazone) -dependent vaccinia virus strain [Virology, Vol. 155, No. 97-: L 05 (1986)] was transformed into ⁇ 03-7 cells (Haccho).
  • ⁇ CRL 1651 The COS-7 cells infected with the IBT-dependent vaccinia virus strain were infected with pBSF2-16 / MBP and genomic DNA extracted from virions of the wild-type vaccinia virus strain WR. was introduced using DOTAP reagent (manufactured by Behringer Mannheim) to produce an MBP recombinant vaccinia virus.
  • Recombinant vaccinia virus was selected by the hemagglutinin phenotype according to the method described in Archives Subvirology, Vol. 138, pp. 315-330 (1994), and was selected by ELISA in RK-13 cells (ATCC CCL37). Detected. Viral activity was measured by the plaque forming method and expressed as plaque forming units (PFU).
  • the evaluation of the anti-cancer effect in vivo was performed as follows.
  • Human colon cancer cell line SW1116 (ATCC CCL233) was inoculated subcutaneously into KSN nude mice (manufactured by Nippon SLC Co., Ltd.) at a dose of 10 'per mouse.
  • the MBP recombinant described in Example 1 was used.
  • the vaccinia virus was administered mice one animal per 5x l O E PFU intratumoral of the affected part, or the non-affected area subcutaneously.
  • the same amount of the wild-type vaccinia virus WR strain was administered into the affected tumor.
  • the same amount of the MBP recombinant vaccinia virus or wild-type vaccinia virus WR strain was administered again in the same manner, and the size of the tumor after administration was measured. The ability to suppress cell growth was evaluated.
  • FIG. 3 is a diagram showing the results of an in vivo anticancer effect evaluation experiment, in which the vertical axis represents tumor size (mm) and the horizontal axis represents the number of weeks after cancer cell transplantation.
  • the black squares indicate the group to which saline was administered subcutaneously in the non-affected area
  • the white circles indicate the group to which the wild-type vaccinia virus WR strain was administered into the tumor of the affected area
  • the black circles indicate the MBP group.
  • the group where the recombinant vaccinia virus was administered into the tumor of the affected area is shown, and the black triangle indicates the group where the MBP recombinant vaccinia virus was administered subcutaneously to the non-affected area.
  • the arrows in the figure indicate the week of administration of MBP vaccinia virus, wild-type vaccinia virus WR strain, and physiological saline, respectively.
  • a carcinostatic agent characterized by enhancing the MBP concentration of a surrounding tissue or a non-affected tissue in a cancer cell, that is, comprising MBP or a gene thereof as an active ingredient.
  • the anticancer agent is useful in the field of cancer treatment. Sequence Listing SEQ ID NO: 1
  • Sequence type nucleic acid

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Description

明 細 書
制がん剤
発明の属する技術分野
本発明は、 がん細胞、 その周辺組織又は非患部組織の特定のタンパク質濃度を 増強させることにより、 がんの増殖を抑制する、 医薬の分野に有用な薬剤に関す る。
従来の技術
近年、 がん化学療法などを始めとするがん治療法の進歩にはめざましいものが あるが、 それでもなお世界中でがんはいまだに死因の主要な位置を占める疾病で ある。 したがって、 真に有効な新しいがん治療法の開発が強く望まれている。 動物組織や体液中には、 血液型認識抗体のような免疫グロプリン以外に糖を認 識するタンパク質として 「動物レクチン」 と総称される一群の機能性タンパク質 が存在する。
本発明者は、 この動物レクチンに関する研究過程で、 カルシウム依存的にマン ノース (Man ) や N—ァセチルグルコサミン (GlcNAc) に結合する C型レクチン を哺乳動物肝臓及び血清中に見出し、 マンナン結合タンパク質 (MBP) と命名 している [バイオケミカル アンド バイオフィジカル リサーチ コミュニケ ーシヨンズ (Biochemical and Biophysical Research Communications ) 、 第 8 1卷、 第 3号、 第 10 18〜1024頁 ( 1 978 ) 、 バイオケミカル アンド バイオフィジカル リサ一チ コミュニケ一ションズ、 第 95卷、 第 2号、 第 658〜 664頁 ( 1980) ほか] 。
更に、 ヒト肝臓及びヒト血清 MB P、 並びにその遺伝子を獲得することに成功 している [ジャーナル ォプ バイオケミストリー (Journal of Biochemistry ) 、 第 1 1 5巻、 第 6号、 第 1 148〜 1 1 54頁 ( 1 994) ] 。 なお、 マン ナン結合夕ンパク質は、 マンノース結合タンパク質あるいはマンナンバインディ ングレクチンと呼ばれることがある。
本発明者は、 この MB Pの構造と機能に関する研究を進める中で、 血清 MBP が抗体や補体成分である C 1 αに依存することなく、 古典経路、 あるいはレクチ ン経路を介して補体系を活性化していることを明らかにしている。 更に、 血清 M B Pは直接的な生体防御作用を有していることが知られている。 例えば、 ヒト免 疫不全ウィルスのエンベロープ糖タンパク質上のハイマンノース型糖鎖に結合す ることによって感染を抑制したり、 酵母やある種のグラム陰性細菌に対してファ ゴサイ トによる除去を促進することが知られている。
しかしながら、 M B Pのがん細胞あるいはがん組織に対する作用はこれまで全 く知られていなかった。
発明が解決しょうとする課題
本発明の目的は、 がん細胞、 その周辺組織又は非患部組織のがんの増殖を抑制 させる薬剤を提供することにある。
課題を解決するための手段
本発明者は、 上記目的を達成するために、 M B Pの構造並びに機能について、 種々研究を行っていたところ、 驚くべきことに、 M B Pをコードする遺伝子を投 与した担がん動物と、 M B Pをコードする遺伝子を投与していない担がん動物と では、 明らかに MB Pをコードする遺伝子を投与した担がん動物のがん細胞の増 殖能が抑制されていることを見出し、 本発明を完成した。
本発明を概説すれば、 本発明は、 マンナン結合タンパク質又はその遺伝子を有 効成分とすることを特徴とする制がん剤に関する。
図面の簡単な説明
図 1はワクシニアウィルスベクタ一 p B S F 2 - 1 6の制限酵素地図を示す図 である。
図 2は M B P発現プラスミ ド p B S F 2— 1 6 /M B Pの模式図を示す図であ る。
図 3はインビボでの制がん効果評価実験の結果を示す図である。
発明の実施の形態
以下、 本発明を具体的に説明する。
本明細書において、 M B Pとは、 天然型の M B Pのみならず、 M B Pとしての 活性を有する限り天然型のアミノ酸配列中、 アミノ酸残基の置換、 欠失、 付加、 挿入等によりアミノ酸配列が改変されたタンパク質をも本発明に含む意味である
。 また、 ここで言う天然型 MB Pとしては、 例えばヒト又はゥサギ由来のものが 挙げられるが、 本発明においてはこれらに限定されるものではなく、 他の動物、 植物等の生物体由来のもの、 あるいは細菌類、 酵母類、 放線菌類、 糸状菌類、 子 嚢菌類、 担子菌類等の微生物由来のものも含まれる。
本明細書において、 MBPをコードする遺伝子とは、 上述した MBP及び MB P活性を有するタンパク質をコ一ドする遺伝子であれば、 特に限定されるもので はなく、 該遺伝子に対し、 遺伝子工学的な置換、 欠失、 付加、 挿入等の変異処理 を行ったものでも、 MBP活性を有しているタンパク質をコ一ドする遺伝子であ れば、 本発明に含まれる。
本発明においては、 がん細胞、 その周辺組織又は非患部組織に MB Pを導入す ることによってその目的を達成することができる。 MBPを導入するには、 例え ばマイクロインジェクション法のような、 がん細胞への直接投与法などによって MB Pの活性を保持したままで、 がん細胞に直接導入してもよいし、 皮下投与法 あるいは静脈内投与法等によって MB P活性を保持したままで導入してもよい。 また、 例えばウィルス等を使って MB Pをコ一ドする遺伝子をがん細胞へ導入し てもよいし、 皮下投与法等により MB Pをコ一ドする遺伝子をがん細胞へ導入し 、 MB Pを発現させることによって本発明の目的を達成することができる。
すなわち、 本発明の薬剤を用いれば MB P又は MB Pをコ一ドする遺伝子をが ん細胞、 その周辺組織又は非患部組織に導入することができ、 がんの増殖を抑制 することができる。
MB P又は MB Pをコードする遺伝子は、 組織表面の患部あるいはその周辺組 織に直接注入すればよい。 また、 組織内部の患部、 その周辺組織にも直接注入す ればよいが、 ドラグデリバリーシステム (DDS) を応用することもできる。 D DSとしては、 がん細胞に特異的なシステムであれば良く、 例えば、 がん細胞リ セプ夕一、 がん特異抗体等を利用した一般的なシステムから選択すれば良い。 ま た、 周辺組織の特定の臓器あるいは細胞に特異的なリガンド、 リセプ夕一を利用 してそれらの臓器に MB Pを特異的に導入させることもできる。 なお、 がん組織 を外科手術的に摘出した後、 非がん部に本発明の薬剤を適用するのも、 微小がん の増殖抑制に極めて有効な方法である。
本発明の MB P又は MB Pをコ一ドする遺伝子を有効成分とする薬剤を、 がん 細胞、 その周辺組織又は非患部組織に使用する場合、 上記薬剤が最も効果的に効 くようにするのは当然である。 本発明の制がん剤は、 MB P又は MB Pをコード する遺伝子を医薬として許容される範囲で含有していれば良く、 通常の遺伝子治 療剤、 タンパク質含有剤と同様に製剤化することができ、 製剤中には担体、 賦形 剤、 安定化剤、 粘稠化剤等が含有されていても良い。
本発明の制がん剤として用いられる MB P又は MB Pをコ一ドする遺伝子の使 用量は、 その製剤形態、 使用方法及び該薬剤を使用する患者の年齢、 体重、 疾患 の進行度等を考慮した上で、 適宜設定、 調節すればよい。 例えば、 タンパク質の 場合、 成人 1回当り 0. 01〃g〜l g/kgである。 また、 タンパク質発現用 組換えウィルスを使用する場合、 成人 1回当り l x l 02 〜l x l 012PFU ( プラーク形成ユニッ ト) を使用する。 当然、 使用量は種々の条件によって変動す るものであるので、 上記の使用量より少ない量で十分な場合、 あるいは範囲を超 えて必要な場合もある。
本発明の制がん剤に含有される MB P又は MB Pをコ一ドする遺伝子は、 生体 内物質であり、 毒性は無い。
本発明で用いられる MB Pについては、 既にその詳細なタンパク質化学的性質 が明らかにされており、 例えばヒト血清から川寄らの方法 [ジャーナル ォブ バイオケミストリ一、 第 94巻、 第 3号、 第 937〜947頁 ( 1983) ] に 従って、 下記表 1に示す工程により調製することができる。 ェ 程 比活性 収 率
〔ュニッ ト /夕ンパ ( ) ク質量 (/ g) 〕 丄 * U · )\)ϋ 100
2. セファロース 4 B—マンナン 1 19.7 4.5
3. セファロース 4 B—マンナン 2 70.9 51.5
4. セファロース 4 B—マンナン 3 79.5 43.6
5. セファロース CL— 6 B 160.6 29.6
MB Pの結合活性は、 ジャーナル ォブ バイオケミストリ一、 第 94卷、 第 3号、 第 937〜947頁 (1983) に記載の方法に準じ、 125 Iでラベルさ れたマンナン ( I -mannan) を用いて測定することができる。 MB Pの比活 性は、 結合した'25 I— mannan (ng) /タンパク質量 (〃g) で表す。 タンパ ク質量は、 牛血清アルブミンを標準物質として、 ローリ一法で測定する。
MB Pをコードする遺伝子は、 例えばヒト肝臓 cDNAライブラリーから倉田 らの方法 [ジャーナル ォブ バイオケミストリ一、 第 115卷、 第 6号、 第 1 148〜: 1154頁 (1994) ] によって得ることができる。
この方法により得られるヒト MB Pの成熟タンパク質のアミノ酸配列は、 配列 表の配列番号 1に、 それらをコードする遺伝子の塩基配列を配列表の配列番号 2 に示す。
これらの遺伝子若しくはその一部をプローブとして用いることにより、 該遺伝 子にハイブリダィズし、 かつ、 MBP活性を有するタンパク質をコードする遺伝 子を調製することができる。 また、 これらの遺伝子若しくはその一部からプライ マ一をデザインし、 このプライマーを用いて P CR反応を行うことにより、 MB P活性を有するタンパク質をコードする遺伝子を調製することもできる。 ハイブリダィゼ一シヨンの方法としては、 例えば、 生物体又は微生物等から得 たゲノム DNAあるいは c DNAライブラリーを固定化したナイ口ン膜を作製し 、 0. 5%SD S、 5 Xデンハルヅ [Denhardt,s、 0. 1%ゥシ血清アルブミン
(B SA) 、 0. 1 %ポリビニルピロリ ドン、 0. 1%フイコール 400] 、 1 0 サケ精子 DNA及び 6 X S S C ( l x S S Cは、 0. 15M NaC l 、 0. 0 1 5Mクェン酸ナトリウム、 pH7. 0) を含むプレハイブリダィゼー シヨン溶液中、 65 °Cでナイロン膜をブロッキングする。 その後、 " Pでラベル した各プローブを加えて、 65°Cで 4時間〜一晚保温する。 このナイロン膜を 6 xS SC中、 室温で 10分間、 0. 1%SD S中、 45 °Cで 30分間洗浄した後 、 ォ一トラジオグラフィーをとつてプローブとハイプリダイズする DN Aを検出 することができる。 また、 洗いなどの条件を変えることにより様々な相同性を示 す遺伝子を得ることができる。
配列表の配列番号 2で表される遺伝子に対し、 遺伝子工学的な置換、 欠失、 付 加、 挿入等の変異処理等を行うことによつても、 配列表の配列番号 2で表される 遺伝子にハイブリダィズし、 かつ M B P活性を有するタンパク質をコードする遺 伝子を調製することができる。
変異処理を行う方法としては、 例えば、 アンバー変異を利用する方法 [ギヤッ プド デュプレックス (gapped duplex ) 法、 ヌクレイック ァシッズ リサ一 チ (Nucleic Acids Research) 、 第 12巻、 第 24号、 第 9441〜 9456頁
( 1984) ] 、 制限酵素部位を利用する方法 [アナリティカル バイオケミス トリ一 (Analytical Biochemistry ) 、 第 200卷、 第 8 1〜 88頁 ( 1 992 ) 、 ジーン (Gene) 、 第 102卷、 第 67〜 70頁 ( 199 1) ] 、 dut (dU TPase ) と ung (ゥラシル D N Aグリコシラーゼ) 変異を利用する方法 [クン ケル (Kunkel) 法、 プロシ一ディングズ ォブ ザ ナショナル アカデミー ォブ サイエンシーズ ォブ ザ U S A (Proceedings of the National Acad emy of Sciences of the USA) 、 第 82卷、 第 488〜 492頁 ( 1985) ] 、 D N Aポリメラ一ゼ及び D N Aリガーゼを用いたアンバー変異を利用する方法
[オリゴヌクレオチド一ダイレクティッド デュアル アンバー (Oligonucleot ide- directed Dual Amber 、 ODA) 法、 ジーン、 第 152卷、 第 27 1〜 27 5頁 ( 1995 ) ] 、 制限酵素の認識部位を付加した 2種類の変異導入用プライ マ一を用いた P CI こよる方法 (米国特許第 5, 5 12, 463号) 等を利用す ることができる。
また、 市販されているキット、 例えば、 ギャップド デュプレックス法を用い たミュータン一 G [ Mutan (登録商標) - G、 宝酒造社製] 、 クンケル法を用いた
—ヽ
ユータン— K [ Mutan (登録商標) - K、 宝酒造社製] 、 OD Α法を用いたミュ
—タン一エキスプレス Km [ Mutan (登録商標) -Express Km 、 宝酒造社製] 、 変異導入用プライマーとピロコッカス フリオサス (Pyrococcus furiosus ) 由来 DN Aポリメラ一ゼを用いたクイックチェンジ サイ ト一ダイレクティヅ ド ミュー夕ジエネシス キッ 卜 [QuikChangeTM Site-directed Mutagenesis Kit 、 ストラタジーン (STMTAGENE) 社製] 、 P C R法を利用する T a K a R a L A— PCR イン ビトロ ミュータジエネシス キット (TaKaRa LA-PCR in V itro Mutagenesis Kit、 宝酒造社製) 、 ミュータン—スーパ一 エキスプレス Km [ Mutan (登録商標) -Super Express Km、 宝酒造社製] 等を利用すること ができる。
こうして得られた遺伝子が、 MB P活性を有するタンパク質をコードする遺伝 子であるかどうかは、 ジャーナル ォブ バイオケミストリ一、 第 94卷、 第 3 号、 第 937〜947頁 ( 1983 ) 又はジャーナル ォブ バイオケミストリ ―、 第 1 1 5巻、 第 6号、 第 1 148〜 1 1 54頁 (1994) 記載の方法に従 い、 MB P活性を測定することにより確認することができる。
これらの遺伝子、 及び該遺伝子により得られる発現タンパク質も本発明の薬剤 として使用することができる。
MBPをコ一ドする遺伝子そのものを用いて、 本発明の薬剤をがん細胞に導入 する場合、 例えば MB Pをコードする遺伝子と、 これに関係する調節遺伝子を持 つ組換えベクターを使用することで、 簡単に MB Pをコ一ドする遺伝子を導入す ることができる。 調節遺伝子としては、 MB Pをコードする遺伝子そのもののプ 口モーター以外にも、 もちろん他の有効なプロモ一夕一、 例えばワクシニアウイ ルス A型封入体 (A T I ) プロモ一夕一、 S V 4 0プロモ一夕一、 レトロウィル ス由来 L T Rプロモ一夕一、 ヒートショックプロモーター、 メタ口チォネインプ ロモ一夕一、 ァクチンプロモ一夕一等を有するベクタ一を使用することができる これらべクタ一は、 細胞中の染色体外にとどまるようなベクタ一の形で、 がん あるいはまだがん化していない細胞に導入することができる。 このような状態で は、 遺伝子は染色体外の位置から細胞によって発現され、 M B Pを生産し、 細胞 内の M B P濃度を増加することができ、 本発明の目的を達成することができる。 染色体外保持用ベクターは、 当該分野において知られており、 適切なベクター が用いられる。 該ベクタ一を細胞内に導入する方法としては、 例えば、 電気穿孔 法、 リン酸カルシウム共沈法、 ウィルス形質導入法などが当該分野において知ら れており、 どのような方法を選択するかは日常的作業の範囲である。
また、 M B Pをコードする遺伝子を染色体内に組込まれるようなベクターの形 で、 がんあるいはまだがん化していない細胞に導入することができる。 このよう な状態では、 遺伝子は染色体中に保持され、 細胞によって発現され、 M B Pを生 産し、 細胞内の M B P濃度を増加することができ、 本発明の目的を達成すること ができる。
細胞への M B P遺伝子導入には、 ウィルスベクタ一を使用することにより、 当 該遺伝子を含むベクターを効率よく導入することができる。 これらのベクタ一と しては、 従来から目的の D N Aを細胞に輸送することが知られており、 かつ感染 効率の高いワクシニアウィルスベクタ一、 レトロウイルスベクタ一、 アデノウィ ルスベクター、 アデノ随伴ウィルスベクターあるいは非増殖性組換えウィルスべ クタ一等を用いることができる。 特に、 非増殖性組換えウィルスベクタ一は目的 の細胞等に導入後、 この組換えウィルスは増殖しないために 2週間から 2ヶ月ご とに毎回用いる必要はあるが、 その際に投与量の調節を行えるという利点もある 。 また、 非ウィルスベクターである、 脂質を用いて人工的に作製した球状カプセ ルのリボソーム、 例えば、 膜結合リポソ一ムゃカチォニックリボソーム等を用い ることも可能である。 本発明の薬剤として望ましい組換えウィルスの構築方法としては、 例えば次に 示すような方法があげられる。 ヒト MBPの cDNAを、 アーカイブス ォブ ビロロジー (Archives of Virology)、 第 138卷、 第 315〜 330頁 (19 9 ) 記載の方法で構築したワクシニアウィルスベクタ一 pB S F 2 - 16 (図 1 ) の Smalと Saclサイ トに導入し、 AT Iハイブリッドプロモ一夕一 ( 7. 5 k D aプロモーターを直列に数個並べたものと、 AT Iプロモ一夕一を組合せたプ 口モーター) で制御される MBPの組換えベクター pBSF2— l 6/MBP ( 図 2 ) を作製する。 この組換えべクタ一 pB S F 2 - 16/MBPと野生型ワク シニアウィルス DNAを COS— 7細胞に、 コトランスフエク トし、 生じる組換 えワクシニアウィルスを、 例えばへマグルチニン フヱノタイプ、 あるいは MB Pの発現量によつて選抜することにより、 MBP発現組換えヮクシニアウィルス を得ることができる。
制がん効果に関しては、 例えばヒトがん細胞をヌードマウスに接種後、 本発明 の薬剤を投与し、 その後のがん組織の増殖能を測定することによって、 がん増殖 抑制効果を評価することができる。 すなわち、 ヒト結腸がん細胞株 SW1116 を K SNヌードマウスの皮下に接種し、 その 3週間後に先に述べた MB P発現組 換えワクシニアウィルスを、 腫瘍内投与あるいは非患部の皮下に投与する。 その 2週間後、 更にもう一度 MB P発現組換えワクシニアウィルスを同様の方法で投 与し、 投与後の腫瘍の大きさを測定することによりがん細胞の増殖抑制能を評価 することができる。
実施例
以下、 実施例を挙げて本発明を更に具体的に示すが、 本発明は以下の実施例に 限定されるものではない。
実施例 1
発現ベクター及び組換えワクシニアウィルスの構築
ヒト MBPのコ一ディング領域全長を含む cDN Aクローン H— 3— 1 [ジャ —ナル ォブ バイオケミストリ一、 第 115巻、 第 6号、 第 1148〜115 4頁 ( 1994) ] を、 ワクシニアウィルスベクタ一 pB S F 2 - 16 [ァ一力 ィブス ォブ ビロロジ一、 第 138卷、 第 315〜 330頁 (1994) ] の AT Iハイブリッドプロモ一夕一 ( 7. 5 kD aプロモーターを直列に数個並べ たものと、 AT Iプロモ一夕一を組合せたプロモー夕一) のすぐ下流、 Smalと Sa clサイ トにサブクローニングし、 AT Iハイブリヅドプロモーターで制御される MB P発現プラスミ ド pBSF2_ 16 /MB Pを作製した。
図 1にワクシニアウィルスベクター pB S F 2 - 16の制限酵素地図を示す。 また、 図 2に MB P発現プラスミ ド pB S F 2— 16 ZM B Pの模式図を示す。 次に、 IBT (ィサチン—/?—チォセミカルバゾン) 依存性ワクシニアウィル ス株 [ピロロジー (Virology) 、 第 155卷、 第 97〜: L 05頁 ( 1986 ) ] を〇03— 7細胞 (八丁( 〇 CRL 1651 ) に感染させた。 この IB T依存 性ワクシニアウィルス株を感染させた CO S— 7細胞に、 pBSF2— 16 /M BPと野生型ワクシニアウィルス WR株のビリオンから抽出したゲノム DN Aを 、 DOTAP試薬 (ベ一リンガー マンハイム社製) を用いて導入し、 MBP組 換えワクシニアウィルスを作製した。
なお、 組換えワクシニアウィルスは、 アーカイブス ォブ ヴィロロジー、 第 138卷、 第 315〜 330頁 (1994) 記載の方法に従い、 へマグルチニン フエノタイプによって選抜し、 RK— 13細胞 (ATCC CCL37) 中で E L I S A法によって検出した。 ウィルスの夕イタ一は、 プラーク形成法によつ て測定し、 プラーク形成ユニッ ト (PFU) として表した。
実施例 2
制がん効果の評価
イン ビボ (in vivo ) での制がん効果の評価は、 次のようにして行った。 ヒト結腸がん細胞 SW1116株 (ATCC CCL233) を KSNヌード マウス (日本エスエルシ一株式会社製) の皮下に、 マウス 1匹当り 10'個接種 し、 その 3週間後に実施例 1で述べた MBP組換えワクシニアウィルスを、 マウ ス 1匹当り 5x l OE PFUを患部の腫瘍内、 あるいは非患部の皮下に投与した 。 コントロールとして野生型ワクシニアウィルス WR株を同量、 患部の腫瘍内に 投与した。 その 2週間後、 更にもう一度、 同量の M B P組換えワクシニアウィルス、 ある いは野生型ワクシニアウィルス WR株を同様の方法で投与し、 投与後の腫瘍の大 きさを測定することにより、 がん細胞の増殖抑制能を評価した。
なお、 対照として、 生理食塩水を非患部の皮下に投与した群を用いた。 その結 果を図 3に示す。 すなわち図 3は、 インビボでの制がん効果評価実験の結果を示 す図であり、 縦軸は腫瘍の大きさ (mm) を、 横軸はがん細胞移植後の週数を示 す。 図中、 黒四角印は生理食塩水を非患部の皮下に投与した群を示し、 白丸印は 野生型ヮクシニアウィルス WR株を患部の腫瘍内に投与した群を示し、 黒丸印は M B P組換えワクシニアウィルスを患部の腫瘍内に投与した群を示し、 黒三角印 は M B P組換えワクシニアウィルスを非患部の皮下に投与した群を示す。 また、 図中の矢印は、 M B Pワクシニアウィルス、 野生型ワクシニアウィルス WR株及 び生理食塩水をそれそれ投与した週を示す。
図 3から明らかなように、 本発明の M B P組換えワクシニアウイルスを患部の 腫瘍内に投与した場合、 腫瘍が明らかに小さくなることが観察され、 また、 非患 部の皮下に投与した場合でも、 コントロールの野生型ワクシニアウィルス WR株 及び生理食塩水を投与したものと比べると、 顕著ながん細胞の増殖抑制が観察さ れた。
発明の効果
本発明によって、 がん細胞中、 その周辺組織又は非患部組織の M B P濃度を増 強させる、 すなわち M B P又はその遺伝子を有効成分とすることを特徴とする制 がん剤が提供された。 該制がん剤は、 がんの治療の分野で有用である。 配列表 配列番号: 1
配列の長さ : 228
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
配列:
Glu Thr Val Thr Cys Glu Asp Ala Gin Lys Thr Cys Pro Ala Val
1 5 10 15 lie Ala Cys Ser Ser Pro Gly l ie Asn Gly Phe Pro Gly Lys Asp
20 25 30
Gly Arg Asp Gly Thr Lys Gly Glu Lys Gly Glu Pro Gly Gin Gly
35 40 45
Leu Arg Gly Leu Gin Gly Pro Pro Gly Lys Leu Gly Pro Pro Gly
50 55 60
Asn Pro Gly Pro Ser Gly Ser Pro Gly Pro Lys Gly Gin Lys Gly
65 70 75
Asp Pro Gly Lys Ser Pro Asp Gly Asp Ser Ser Leu Ala Ala Ser
80 85 90
Glu Arg Lys Ala Leu Gin Thr Glu Met Ala Arg l ie Lys Lys Trp
95 100 105
Leu Thr Phe Ser Leu Gly Lys Gin Val Gly Asn Lys Phe Phe Leu
110 115 120
Thr Asn Gly Glu l ie Met Thr Phe Glu Lys Val Lys Ala Leu Cys
125 130 135
Val Lys Phe Gin Ala Ser Val Ala Thr Pro Arg Asn Ala Ala Glu
140 145 150
Asn Gly Ala lie Gin Asn Leu l ie Lys Glu Glu Ala Phe Leu Gly
155 160 165 lie Thr Asp Glu Lys Thr Glu Gly Gin Phe Val Asp Leu Thr Gly
170 175 180
Asn Arg Leu Thr Tyr Thr Asn Trp Asn Glu Gly Glu Pro Asn Asn 185 190 195
Ala Gly Ser Asp Glu Asp Cys Val Leu Leu Leu Lys Asn Gly Gin
200 205 210
Trp Asn Asp Val Pro Cys Ser Thr Ser His Leu Ala Val Cys Glu
215 220 225
Phe Pro l ie 配列番号: 2
配列の長さ : 684
配列の型:核酸
鎖の数:二本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類: cDNA to genomic RNA
配列:
GAAACTGTGA CCTGTGAGGA TGCCCAAAAG ACCTGCCCTG CAGTGATTGC CTGTAGCTCT 60 CCAGGCATCA ACGGCTTCCC AGGCAAAGAT GGGCGTGATG GCACCAAGGG AGAAAAGGGG 120 GAACCAGGCC AAGGGCTCAG AGGCTTACAG GGCCCCCCTG GAAAGTTGGG GCCTCCAGGA 180 AATCCAGGGC CTTCTGGGTC ACCAGGACCA AAGGGCCAAA AAGGAGACCC TGGAAAAAGT 240 CCGGATGGTG ATAGTAGCCT GGCTGCCTCA GAAAGAAAAG CTCTGCAAAC AGAAATGGCA 300 CGTATCAAAA AGTGGCTGAC CTTCTCTCTG GGCAAACAAG TTGGGAACAA GTTCTTCCTG 360 ACCAATGGTG AAATAATGAC CTTTGAAAAA GTGAAGGCCT TGTGTGTCAA GTTCCAGGCC 420 TCTGTGGCCA CCCCCAGGAA TGCTGCAGAG AATGGAGCCA TTCAGAATCT CATCAAGGAG 480 GAAGCCTTCC TGGGCATCAC TGATGAGAAG ACAGAAGGGC AGTTTGTGGA TCTGACAGGA 540 AATAGACTGA CCTACACAAA CTGGAACGAG GGTGAACCCA ACAATGCTGG TTCTGATGAA 600 GATTGTGTAT TGCTACTGAA AAATGGCCAG TGGAATGACG TCCCCTGCTC CACCTCCCAT 660 CTGGCCGTCT GTGAGTTCCC TATC 684

Claims

請 求 の 範 囲
1. マンナン結合タンパク質又はその遺伝子を有効成分とすることを特徴とす る制がん剤。
2. マンナン結合タンパク質が、 配列表の配列番号 1に記載のアミノ酸配列を 有するタンパク質である請求の範囲 1記載の制がん剤。
3. マンナン結合タンパク質が、 配列表の配列番号 1に記載のアミノ酸配列に おいて、 1個若しくは複数個のアミノ酸残基が置換、 欠失、 付加若しくは挿入の 少なくとも 1つがなされているアミノ酸配列を有し、 かつ、 マンナン結合タンパ ク質としての活性を有するタンパク質である請求の範囲 1記載の制がん剤。
4. 遺伝子が、 配列表の配列番号 1で表されるアミノ酸配列をコードする遺伝 子、 又は該遺伝子を含む遺伝子である請求の範囲 1記載の制がん剤。
5. 遺伝子が、 配列表の配列番号 2で表される遺伝子、 又は該遺伝子を含む遺 伝子である請求の範囲 4記載の制がん剤。
6. 遺伝子が、 配列表の配列番号 1で表されるアミノ酸配列において、 1個若 しくは複数個のアミノ酸残基が置換、 欠失、 付加若しくは挿入の少なくとも 1つ がなされており、 かつ、 マンナン結合タンパク質としての活性を有するタンパク 質をコードする遺伝子、 又は該遺伝子を含む遺伝子である請求の範囲 1記載の制 がん剤。
7. 遺伝子が、 配列表の配列番号 2で表される遺伝子にハイブリダィズし、 か つ、 マンナン結合タンパク質としての活性を有するタンパク質をコードする遺伝 子、 又は該遺伝子を含む遺伝子である請求の範囲 1記載の制がん剤。
8. 請求の範囲 4 ~ 7のいずれか 1項に記載の遺伝子が、 ベクターに組込まれ ていることを特徴とする請求の範囲 1に記載の制がん剤。
9. ベクタ一が、 プラスミ ドベクターである請求の範囲 8記載の制がん剤。
10. ベクタ一が、 ウィルスベクタ一である請求の範囲 8記載の制がん剤。
11. ウィルスベクターが、 ワクシニアウィルスベクタ一である請求の範囲 1 0 記載の制がん剤。
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