癌細胞特異的発現誘導 D N A、 および癌細胞特異的発現べクター 技術分野 Cancer cell-specific expression induction DNA and cancer cell-specific expression vector
本発明は癌細胞において特異的に遺伝子発現を起こす癌細胞特異的発現誘導 D NA、 この DNAを含有する組換えべクタ一、 および特にこの DNAと目的のタ ンパク質または目的のポリペプチド若しくは R NAをコードしているヌクレオチ ド配列とを含有するべクタ一を癌細胞に導入し、 目的のポリペプチド若しくは R N Aを癌細胞特異的に発現させる方法、 該ベクターの導入による形質転換体、 さ らに上記 DN Aを含有するベクターを用いた癌の予防方法または治療方法おょぴ そのための薬剤に関する。 背景技術 The present invention relates to a cancer cell-specific expression-inducing DNA which specifically causes gene expression in cancer cells, a recombinant vector containing this DNA, and particularly, this DNA and a target protein or a target polypeptide or R A method of introducing a vector containing a nucleotide sequence encoding NA into a cancer cell and expressing the desired polypeptide or RNA specifically in the cancer cell; a transformant by introducing the vector; And a method for preventing or treating cancer using the above-mentioned DNA-containing vector. Background art
近年の癌免疫学において黒色腫細胞から同定された MA G Eペプチドが端緒と なり、 癌抗原の同定がさかんに行われている。 瘟抗原は、 細胞の癌化に伴って生 じた異常タンパク質が抗原提示機構の流れに乗って細胞表面に出現したものであ る力 癌化の原因は個々の癌によって異なることから、 その抗原性も個々の癌に 特異的である。 生体において、 厳密に癌に特異的かつ共通的に産生される抗原 と、 そのような物質が癌細胞特異的に発現するような機構に関する詳細な研究は なされていなかった。 MAGE peptides identified from melanoma cells in cancer immunology in recent years have been the starting point, and cancer antigens are being identified actively. The name of the antigen is that the abnormal protein produced by cell carcinogenesis appears on the cell surface following the flow of the antigen presenting mechanism. Sex is also specific to individual cancers. In the living body, no detailed studies have been made on antigens that are strictly specific and commonly produced in cancer and on the mechanism by which such substances are expressed specifically in cancer cells.
本発明者は、 生体が本来的に持っている抗癌反応性についてマウスを使って研
究を行った結果、 抗癌反応に関わる免疫反応のなかで種々の癌細胞に対して共通 的に反応する T細胞が存在することを明らかにした。 そこで、 この T細胞が種々 の癌細胞の表面に共通的に存在する抗原を認識していると想定し、 その抗原が何 であるかを追求した。 The present inventor studied the intrinsic anti-cancer reactivity of a living body using mice. As a result of the study, it was revealed that there are T cells that respond commonly to various cancer cells in the immune response related to the anticancer response. Therefore, assuming that these T cells recognize antigens commonly present on the surface of various cancer cells, we sought what the antigens are.
まずマウスの癌細胞を調べた結果、 癌の種類によらず共通的に、 抗 Q a— 2モ ノク口一ナル抗体で検出される細胞表面分子が発現していることを明らかにし た。 (T. Tanino, N. Seo, T.Okazaki, C.Nakanishi-Ito, M. Sekimata and K. Egaw a, Cancer Immunol. Immunother, Vol.35, pp.230 (1992)) 。 First, a study of mouse cancer cells revealed that cell surface molecules, which can be detected by anti-Qa-2 monoclonal antibodies, are commonly expressed regardless of the type of cancer. (T. Tanino, N. Seo, T. Okazaki, C. Nakanishi-Ito, M. Sekimata and K. Egawa, Cancer Immunol. Immunother, Vol. 35, pp. 230 (1992)).
Q a— 2抗原はある系統のマウスの正常リンパ球表面に発現している抗原で、 マウスの第 17番染色体 QaZT 1 a領域の非古典的 MHCクラス I抗原遺伝子 群の一つである Q 7、 または Q 7と構造が殆ど同一の Q 9遺伝子がコードするも のであることが知られている。 しかし Q a— 2抗体で検出される癌細胞表面分子 は、 Q a— 2抗原とは異なる分子であり、 それがマウスの第 17番染色体 QaZ T 1 a領域の非古典的 MHCクラス I抗原遺伝子群の一つである Q 5抗原遺伝子 がコードするものであることを明らかにした。 そしてマウス実験癌細胞は、 由来 するマウスの系統、 臓器、 および癌化の原因によらず、 検討されたすベての実験 癌において Q 5遺伝子の産物である Q 5抗原が発現していることを確認した。 The Qa-2 antigen is an antigen expressed on the surface of normal lymphocytes of a mouse strain, and is one of the non-classical MHC class I antigen genes on the chromosome 17 QaZT1a region of the mouse. It is known that the gene encodes a Q9 gene having almost the same structure as that of Q7. However, the cancer cell surface molecule detected by the Qa-2 antibody is a different molecule from the Qa-2 antigen, which is the non-classical MHC class I antigen gene on mouse chromosome 17 QaZT1a region. One of the groups, the Q5 antigen gene, was shown to encode. In addition, the mouse experimental cancer cells must express the Q5 antigen, a product of the Q5 gene, in all experimental cancers examined, regardless of the mouse strain, organ, or cause of canceration. It was confirmed.
(N. Seo, T.Okazaki, C. akanishi-I io, T. Tanino, Y.Matsudaira, T.Takahashi and K.Egawa, J.Exp. Med., Vol.17, No.5, pp.647(1992) ) 。 (N. Seo, T. Okazaki, C. akanishi-Iio, T. Tanino, Y. Matsudaira, T. Takahashi and K. Egawa, J. Exp. Med., Vol. 17, No. 5, pp. 647 (1992)).
Q 5抗原は Qa— 2·マウス (Q a— 2抗原を発現していないマウス) に対し て部分的に共通の抗原性を有する。 このことを利用して、 Q a— 2·マウスに Q a— 2+マウス (Q a— 2抗原を発現しているマウス) のリンパ球を抗原として
投与して抗 Q a— 2免疫を行った後、 Q5+Qa— 2·癌細胞 (Q5抗原を発現 し Q a— 2抗原を発現していない癌細胞) を移植する実験を行ったところ、 移植 に対する抵抗性が誘導された。 また癌細胞を移植した後に抗 Q a— 2免疫を行 レ Q 5+ Q a— 2·癌細胞の転移に対する抵抗性も誘導されることを明らかに した。 これらのことからマウス成体が Q 5抗原に対して免疫寛容の状態にないこ と、 すなわち正常成体では Q 5抗原はほとんど発現しておらず、 Q 5抗原の発現 が癌細胞特異的であることを証明した (LEgawa , N. Seo, T.Tanino and T. Tsuk iyama, Cancer Immunol. Immunot er, Vol. 1, p.384(1995) ) 。 The Q5 antigen partially shares antigenicity with Qa-2 mice (mice that do not express the Qa-2 antigen). By taking advantage of this fact, Qa-2 + mice can be treated with lymphocytes of Qa-2 + mice (mice expressing the Qa-2 antigen) as antigens. After administration and anti-Qa-2 immunization, an experiment was performed to transplant Q5 + Qa-2 cancer cells (cancer cells that express the Q5 antigen and do not express the Qa-2 antigen). Resistance to transplantation was induced. In addition, anti-Qa-2 immunization was performed after transplantation of cancer cells, and it was revealed that resistance to metastasis of Q5 + Qa-2 · cancer cells was also induced. From these facts, the fact that the adult mouse is not tolerant to the Q5 antigen, that is, the normal adult hardly expresses the Q5 antigen, and that the expression of the Q5 antigen is cancer cell-specific (LEgawa, N. Seo, T. Tanino and T. Tsukiyama, Cancer Immunol. Immunometer, Vol. 1, p.384 (1995)).
Q 5抗原は、 遺伝子の突然変異によって生じた抗原あるいはそれに由来する異 常なペプチドではなく、 正常細胞中にも存在する Q 5お原遺伝子が発現したもの である。 しかし Q 5抗原遺伝子が、 癌細胞で特異的に発現している機構は不明で あった。 発明の開示 The Q5 antigen is not an antigen produced by gene mutation or an abnormal peptide derived therefrom, but an expression of the original Q5 gene which is also present in normal cells. However, the mechanism by which the Q5 antigen gene is specifically expressed in cancer cells was unknown. Disclosure of the invention
本発明は、 Q 5抗原遺伝子が癌細胞で特異的かつ共通的に発現する機構に注目 し、 癌細胞特異的に Q 5抗原遺伝子の発現を誘導する DN Aを解明することによ り、 癥の診断法、 免疫治療法 ·予防法、 再発防止方法、 癌遺伝子治療方法および これらの方法に有用な薬剤を提供することを目的としている。 なお上記癌には、 癌になった状態だけでなく、 ウィルス感染症等が原因で変異した細胞が存在する 状態、 すなわち 「前癌状態」 も含む。 「前癌状態」 とは、 たとえばある遺伝子が 変異しているが、 無限に増殖する状態にはなつていない状態をいう。 The present invention focuses on the mechanism by which the Q5 antigen gene is specifically and commonly expressed in cancer cells, and elucidates the DNA that specifically induces the expression of the Q5 antigen gene in cancer cells. The purpose of the present invention is to provide diagnostic methods, immunotherapy methods, prophylactic methods, recurrence prevention methods, cancer gene therapy methods, and drugs useful for these methods. The above-mentioned cancer includes not only a state of cancer but also a state in which cells mutated due to a virus infection or the like, that is, a “pre-cancerous state”. The term "pre-cancerous state" refers to a state in which, for example, a certain gene is mutated, but has not become an infinitely proliferating state.
本発明者は、 上記 Q 5抗原遺伝子が癌細胞特異的に発現する機構について研究
するうちに、 Q 5抗原が癌細胞で特異的に発現しているのだとすれば、 正常細胞 では転写されず、 細胞の癌化に伴ってのみ転写されるような、 Q 5抗原遺伝子の 転写を支配する調節機構が存在するはずであると発想した。 生体において、 癌細 胞特異的かつ共通的に遺伝子発現を起こすような発現誘導 D N Aが存在するなら ば、 この D NAは癌の遺伝子治療の開発をはじめ、 免疫治療法 ·免疫予防法の開 発、 および癌一般の診断薬の開発への利用が考えられるため、 極めて有用である といえる。 The present inventors have studied the mechanism by which the Q5 antigen gene is specifically expressed in cancer cells. In the meantime, if the Q5 antigen is specifically expressed in cancer cells, the Q5 antigen gene is not transcribed in normal cells, but is transcribed only as the cells become cancerous. The idea was that there should be a regulatory mechanism that governs transcription. If there is expression-inducing DNA in the living body that causes gene expression in a cancer cell-specific and common manner, this DNA can be used to develop gene therapy for cancer, and develop immunotherapy and immunoprevention methods. It is considered to be extremely useful because it can be used for the development of diagnostic drugs for cancer and general cancer.
これに基づいて、 後述の ) 〜 (vi) に示すとおり、 癌細胞特異的抗原であ るマウス Q 5抗原遺伝子の近隣に、 特に翻訳開始コドンより 5, 上流 3 . 9 k b p領域に注目し、 そのような調節機構に関与する領域が存在するかを調べたとこ ろ、 Q 5抗原遺伝子の転写開始点より 5 ' 上流一 2 6 6 7塩基から + 2 2塩基の 2 6 8 9 b pに相当する D NAを含有するべクタ一を細胞に導入すればその細胞 が癌細胞であるときのみ下流に連結した任意の外来遺伝子を発現させることがで きることを確認した。 すなわち上記領域の D NAは、 癌細胞特異的に発現を誘導 する D NAであるという知見を得て、 Q 5抗原遺伝子の転写を支配する調節機構 に相当することを解明し、 本発明を完成するに至った。 Based on this, as shown in) to (vi) below, we focused on the vicinity of the mouse Q5 antigen gene, which is a cancer cell-specific antigen, and in particular, the 3.9 kbp region upstream from the translation initiation codon, 5, Investigation into the existence of a region involved in such a regulatory mechanism revealed that it corresponds to 2669 bp from 1 667 bases to +22 bases 5 'upstream from the transcription start site of the Q5 antigen gene. It has been confirmed that, if a vector containing DNA to be introduced is introduced into a cell, any foreign gene linked downstream can be expressed only when the cell is a cancer cell. That is, we obtained the knowledge that the DNA in the above region is a DNA that specifically induces expression in cancer cells, elucidated that it corresponds to the regulatory mechanism governing transcription of the Q5 antigen gene, and completed the present invention. I came to.
このような本発明は、 以下に示されるような癌細胞特異的に遺伝子発現を誘導 する癌細胞特異的発現誘導 D NA、 およびこれを含有する癌細胞特異的発現べク ター、 該ベクタ一の導入による形質転換体、 さらにはこれらの用途、 たとえば癌 の検査方法、 診断薬、 治療方法、 予防方法、 再発防止方法、 癌遺伝子治療方法な どを提供する。 以下に本発明を詳述する。
図面の簡単な説明 The present invention provides a cancer cell-specific expression-inducing DNA that induces gene expression in a cancer cell-specific manner as described below, a cancer cell-specific expression vector containing the same, The present invention provides a transformant by introduction, and further provides these uses, for example, a method for detecting cancer, a diagnostic agent, a therapeutic method, a preventive method, a method for preventing recurrence, a cancer gene therapeutic method, and the like. Hereinafter, the present invention will be described in detail. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1は、 マウス腫瘍細胞株における MHCクラス I b遺伝子群の発現を RT— PCRで調べた結果のパンドを示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a band obtained by examining the expression of a group of MHC class Ib genes in a mouse tumor cell line by RT-PCR.
図 2は、 正常 AKR(H-2k)マウスの各臓器毎の Q 5転写産物 (mRNA) を調 ベた結果のバンドを示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing bands obtained as a result of examining a Q5 transcript (mRNA) for each organ of a normal AKR (H-2 k ) mouse.
図 3は、 正常 BALBZc(H-2d)マウスの各臓器毎の Q 5転写産物 (mRN A) を調べた結果のバンドを示す図である。 FIG. 3 is a view showing a band as a result of examining a Q5 transcript (mRNA) for each organ of a normal BALBZc (H-2 d ) mouse.
図 4は、 正常 C57BL/ 6(H-2b)マウスの各臓器毎の Q 5転写産物 (mRN A) を調べた結果のバンドを示す図である。 Figure 4 is a diagram showing a band of normal C57BL / 6 (H-2 b ) Results of examining the Q 5 transcripts for each organ of the mouse (mRNA A).
図 5は、 BW5147担癌 AKRマウスの各臓器毎の Q 5転写産物 (mRNA) を 調べた結果のバンドを示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing bands as a result of examining the Q5 transcript (mRNA) of each organ of BW5147-carrying AKR mouse.
図 6は、 MH134担癌 C3HZHeマウスの各臓器毎の Q 5転写産物 (mRN A) を調べた結果のパンドを示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing a band as a result of examining the Q5 transcript (mRNA) of each organ of the MH134 tumor-carrying C3HZHe mouse.
図 7は、 健常人末梢血における C ARの発現を R T— P C R法で調べた結果の バンドを示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing bands obtained as a result of examining the expression of CAR in healthy human peripheral blood by the RT-PCR method.
図 8は、 制限酵素地図と、 レポ一夕一遺伝子に lacZを用いたアデノウイルスべ クタ一構成図である。 FIG. 8 is a diagram showing a restriction map and an adenovirus vector using lacZ for the repo overnight gene.
図 9は、 制限酵素地図と、 レポーター遺伝子にルシフェラーゼを用いたプラス ミド DNA構成図である。 FIG. 9 shows a restriction enzyme map and a plasmid DNA configuration diagram using luciferase as a reporter gene.
図 10は、 ヒ卜癌細胞株 HeLaにおける lacZの発現を示す組織染色図 (倍率 200倍) である。 FIG. 10 is a tissue staining diagram (magnification: 200 times) showing the expression of lacZ in the human cancer cell line HeLa.
図 11は、 ヒト癌細胞株 DU 145における lacZの発現を示す組織染色図 (倍
率 2 0 0倍) である。 Figure 11 is a histological staining diagram showing the expression of lacZ in the human cancer cell line DU145 (× The rate is 200 times).
図 1 2は、 ヒト癌細胞株 MDA-MB-231における lacZの発現を示す組織染色 図 (倍率 2 0 0倍) である。 FIG. 12 is a tissue staining diagram (magnification: 200 times) showing the expression of lacZ in the human cancer cell line MDA-MB-231.
図 1 3は、 ヒト癌細胞株 DLD-1における lacZの発現を示す組織染色図 (倍率 2 0 0倍) である。 FIG. 13 is a tissue staining diagram (magnification: 200 times) showing the expression of lacZ in the human cancer cell line DLD-1.
図 1 4は、 ヒト癌細胞株 HeLaにおけるルシフェラーゼの発現を示す相対活 性図である。 FIG. 14 is a relative activity diagram showing luciferase expression in the human cancer cell line HeLa.
図 1 5は、 ヒト癌細胞株 DU 145におけるルシフェラーゼの発現を示す相対 活性図である。 FIG. 15 is a relative activity diagram showing luciferase expression in human cancer cell line DU145.
図 1 6は、 ヒト癌細胞株 MDA-MB-231におけるルシフェラ一ゼの発現を示 す相対活性図である。 FIG. 16 is a relative activity diagram showing the expression of luciferase in the human cancer cell line MDA-MB-231.
図 1 7は、 正常細胞 (PBMC) における lacZの発現を示す組織染色図 (倍率 2 0 0倍) である。 FIG. 17 is a histostaining (magnification: 200-fold) showing the expression of lacZ in normal cells (PBMC).
図 1 8は、 正常細胞 (胸腺) における lacZの発現を示す組織染色図 (倍率 2 0 0倍) である。 FIG. 18 is a histological staining diagram (magnification: 200 times) showing the expression of lacZ in normal cells (thymus).
図 1 9は、 正常細胞 (精巣) における lacZの発現を示す組織染色図 (倍率 2 0 0倍) である。 FIG. 19 is a histological staining diagram (magnification: 200 times) showing the expression of lacZ in normal cells (testis).
図 2 0は、 正常細胞 (肝臓) における lacZの発現を示す組織染色図 (倍率 2 0 0倍) である。 FIG. 20 is a histological staining diagram (magnification: 200 times) showing the expression of lacZ in normal cells (liver).
図 2 1は、 MH134肝癌担癌マウスにおける AdZQ5-H-2D dの局所投与による MH134肝癌の増殖抑制効果を示す図である。
発明を実施するための最良の形態 FIG. 21 is a graph showing the inhibitory effect of local administration of AdZQ5-H-2D d on the growth of MH134 liver cancer in mice bearing MH134 liver cancer. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
本発明者らは、 Q 5抗原の癌細胞特異的発現を誘導していると思われる領域と して、 マウス Q 5抗原遺伝子の翻訳開始コドンより 5' 上流 3. 9kbp領域に 注目し、 その癌細胞特異的発現誘導の機能を以下 (i) 〜 (vi) のようにして確 認した。 なお、 以下で記載する複数の文献は、 引用して本明細書の内容とする。 The present inventors focused on the 3.9 kbp region 5 ′ upstream from the translation initiation codon of the mouse Q5 antigen gene as a region considered to induce cancer cell-specific expression of the Q5 antigen. The function of cancer cell-specific expression induction was confirmed as follows (i) to (vi). The plurality of documents described below are cited and incorporated herein.
(i) 癌細胞における Ql、 Q2、 Q4、 Q5、 Q 10抗原遺伝子の転写の確認 先ず最初に、 癌細胞特異的に発現している抗原が Q 5抗原であるということを さらに強く保証するため、 転写レベルでの検討を加えることとした。 Q5抗原遺 伝子と非常に相同性の高い遺伝子として Q 1、 Q2、 Q3、 Q4、 Q6、 Q7、 Q8、 Q9、 および Q 10遺伝子があるが、 C3HZHe (H— 2k) マウスで Q 6から Q 9に至る遺伝子領域が欠損していること、 また Q 3遺伝子は擬遺伝子 であることが知られている。 そこで、 Ql、 Q2、 Q4、 Q5、 Q 10抗原遺伝 子からの転写について RT— PC R法を用いて検討した。 (i) Confirmation of transcription of Ql, Q2, Q4, Q5, and Q10 antigen genes in cancer cells First, to further assure that cancer cell-specific expressed antigen is Q5 antigen The study at the transcription level was added. Q 1 as Q5 antigen heritage gene highly homologous and gene, Q2, Q3, Q4, Q6 , Q7, Q8, Q9, and Q there are 10 genes, Q 6 with C3HZHe (H- 2 k) mice It is known that the gene region from to Q9 is defective, and that the Q3 gene is a pseudogene. Therefore, transcription from the Ql, Q2, Q4, Q5, and Q10 antigen genes was examined using the RT-PCR method.
Ql、 Q2、 Q4、 Q5、 Q 10遺伝子の配列は詳細に報告されている (S.Wa tts, A C.Davis, B Gaut, C Wheeler, L.Hill and S.Goodenow, The EMBO J., vol.8, pp.1749 (1989)) ことから、 これらの遺伝子特異的なプライマーを各々 合成した。 AKR(H-2k)マウス由来の悪性リンパ腫細胞株 BW5147および、 悪性繊維芽細胞株 W 2 Kから RN Aを抽出し、 合成した各遺伝子特異的なプライ マーを用いた RT— PC Rを行った。 その結果、 両癌細胞からの明らかな転写産 物 認めたのは Q 5のみであり (図 1) 、 増幅された DN Aの塩基配列を確認し たところ、 報告されていた Q 5抗原遺伝子の塩基配列と一致していた。 The sequences of the Ql, Q2, Q4, Q5, Q10 genes have been reported in detail (S. Watts, A C. Davis, B Gaut, C Wheeler, L. Hill and S. Goodenow, The EMBO J., vol.8, pp.1749 (1989)), these gene-specific primers were synthesized. AKR (H-2 k) malignant lymphoma cell line derived from murine BW5147 and extracts RN A malignant fibroblast cell line W 2 K, performed RT- PC R using each gene specific primer-synthesized Was. As a result, only a clear transcript from both cancer cells was found in Q5 (Fig. 1), and the nucleotide sequence of the amplified DNA was confirmed. It was consistent with the nucleotide sequence.
このことから癌細胞において癌細胞特異的かつ共通な抗原として発現している
のは Q 5抗原であることが確認された。 図 1の G3 PDH遺伝子は、 ハウスキー ピング遺伝子でポジディブなコントロールとして併せ示した。 Therefore, it is expressed as a cancer cell-specific and common antigen in cancer cells Was the Q5 antigen. The G3 PDH gene in FIG. 1 is a housekeeping gene and is also shown as a positive control.
(ii) 正常マウス各臓器における Q 5抗原遺伝子発現抑制レベルの検討 (ii) Examination of Q5 antigen gene expression suppression level in each organ of normal mouse
Q 5抗原の転写に関する研究としては S.Cchwemmle等 (S. Cchwemmle, D.Bevec , G. Brem, M B. Urban, P A. Baeuerle and E H.Weiss, Iminunogenetics , vol.34 , p.28(1991) ) と A.R— Engel 等 (A.R-Engel, E L. roy, J L.DieGues and N. F e RNAndez, J. Reproductive Iimunology , vol.23, pp.73(1993) ) との 2報があ るのみで、 Q 5抗原遺伝子の転写産物が認められているのは胎発生時おょぴ成体 の胸腺と精巣のみであると報告されている。 しかしながら、 これらの報告におけ る実験は、 ノーザンブロッテイングや、 実際の配列と異なるプライマ一を用いた PCRしか行われておらず、 Q 5抗原の特異的発現の決定的な証拠とはいえな い。 そこで Q 5抗原の発現抑制が転写レベルで行われているのか、 翻訳レベルで 行われているのかを確認するため、 正常マウスの各臓器から RN Aを抽出し、 Q 5抗原特異的プライマ一を用いて RT— PCRで転写産物 (Q5mRNA) の検 出を試みた。 Studies on the transcription of the Q5 antigen include S. Cchwemmle et al. (S. Cchwemmle, D. Bevec, G. Brem, MB. Urban, PA Baeuerle and E H. Weiss, Iminunogenetics, vol. 34, p. 28). (1991)) and AR-Engel et al. (AR-Engel, E.L.roy, J.L.DieGues and N.Fe RNAndez, J.Reproductive Iimunology, vol.23, pp.73 (1993)) However, it has been reported that transcripts of the Q5 antigen gene are found only in the adult thymus and testis during embryogenesis. However, the experiments in these reports only performed Northern blotting and PCR using a primer different from the actual sequence, and it is not conclusive evidence of specific expression of the Q5 antigen. No. Therefore, in order to confirm whether the suppression of Q5 antigen expression is performed at the transcription level or translation level, RNA was extracted from each organ of normal mice, and a Q5 antigen-specific primer was extracted. Using RT-PCR, we attempted to detect transcripts (Q5 mRNA).
正常 AKR(H-2K)マウスでは、 僅かに末梢血単核球、 および極僅かに胸腺に検 出されただけであった (図 2) 。 検出されたバンドが Q 5であるか否かを確定す るため、 PCRにより増幅した cDNAをシークェンスしたところ、 報告されて いる Q 5抗原の配列と完全に一致した。 また、 正常 BALBZCOH- S11)マウス、 および正常 C57BLZ6 (H - 2 b )マウスでは調べた限りのいずれの臓器でも検 出されなかった (図 3、 図 4) 。 In normal AKR (H-2 K) mouse, slightly peripheral blood mononuclear cells, and was only detected in very slightly thymus (Fig. 2). In order to determine whether the detected band was Q5 or not, the cDNA amplified by PCR was sequenced, and the sequence completely matched the reported sequence of the Q5 antigen. Moreover, normal BALBZCOH- S 11) mice, and normal C57BLZ6 (H - 2 b) was not detected in any of the organs unless examined in mice (Fig. 3, Fig. 4).
これらの結果から、 Q 5抗原の発現制御レベルは基本的に転写レベルであり、
末梢血単核球と胸腺では翻訳レベルで抑制される場合もあり得ることが示唆され た。 From these results, the expression control level of the Q5 antigen is basically a transcription level, The results suggest that peripheral blood mononuclear cells and thymus may be suppressed at the translation level.
(iii) 担癌マウス各臓器における Q 5抗原遺伝子発現抑制レベルの検討 正常マウスと同様に、 BW5147 (リンフォーマ) 担癌 AKRマウス、 MH134 (肝癌) 担癌 CSHZHeマウスでの検討を行った。 その結果、 担癌状態の個体で も正常細胞では正常状態と同様の発現様式をとることが確認された (図 5、 図 6) 。 (iii) Examination of the level of suppression of Q5 antigen gene expression in each organ bearing tumor-bearing mice Similar to normal mice, studies were conducted on BW5147 (lymphoma) bearing AKR mice and MH134 (liver cancer) bearing CSHZHe mice. As a result, it was confirmed that the expression of normal cells in tumor-bearing individuals was similar to that in normal cells (Figs. 5 and 6).
以上の結果より、 担癌状態でも正常細胞では正常マウスとほぼ同様に転写制御 が行われていることが明らかになつた。 From the above results, it was clarified that the transcription control was performed in normal cells in almost the same way as in normal mice even in the tumor-bearing state.
(iv) アデノウイルスレセプ夕一 (CAR) 発現の確認 (iv) Confirmation of adenovirus receptor Yuichi (CAR) expression
近年発見されたアデノウイルスレセプター (CAR) の発現が、 リンパ球では 認められないことから、 (R P.Leon, T.Hedlund, S J.Meech, S Li, J.Schaack, S P. Hunger, R C. Duke and J.DeGregoli, Pro atl. Acad. Sci. USA. vol. 95, pp.13159 (1998), S.Huang, R I.Endo and G R.Nemerow, J. Virology, vol. 9, pp.2257 (1995))アデノウイルスは通常、 リンパ球には感染できないというこ とが知られている。 従って、 Q 5抗原遺伝子の転写調節領域とアデノウイルスと を組み合わせることにより、 正常細胞では発現せず、 癌細胞では発現するという 完全な癌細胞特異的発現誘導べクタ一を提供できる可能性があると考えられる。 そこで、 健常人末梢血での CAR発現を CAR特異的プライマーを用いた RT_ PCR法で確認した。 6名の健常人ポランティアの末梢血をしらべた結果、 6名 とも CARを発現していないことが確認された (図 7)。 Since the expression of adenovirus receptor (CAR), which was recently discovered, is not found in lymphocytes, (R P. Leon, T. Hedlund, S J. Meech, S Li, J. Schaack, SP Hunger, R C. Duke and J. DeGregoli, Pro atl. Acad. Sci. USA.vol. 95, pp. 13159 (1998), S. Huang, RI. Endo and G R. Nemerow, J. Virology, vol. 9 , pp. 2257 (1995)) It is known that adenovirus cannot normally infect lymphocytes. Therefore, combining the transcriptional regulatory region of the Q5 antigen gene with adenovirus may provide a complete cancer cell-specific expression induction vector that is not expressed in normal cells but is expressed in cancer cells. it is conceivable that. Therefore, the expression of CAR in healthy human peripheral blood was confirmed by RT_PCR using CAR-specific primers. As a result of examining the peripheral blood of six healthy volunteers, it was confirmed that none of the six volunteers expressed CAR (Fig. 7).
以上の結果より、 Q 5抗原遺伝子の転写調節領域とアデノウイルスベクターと
を組み合わせた 「癌細胞特異的発現誘導べクタ一」 が提供できる可能性が強く示 された。 Based on the above results, the transcriptional regulatory region of Q5 antigen gene and adenovirus vector The possibility of providing a “cancer cell-specific expression induction vector” combining the above was strongly shown.
(V) Q 5抗原遺伝子 5' 上流 DNAのクローニング (V) Cloning of 5 'upstream DNA of Q5 antigen gene
Q 5抗原遺伝子 5 ' 上流 DNAの塩基配列は一 210 b pまでしか明らかにさ れていなかった [GenomeNet Accession No. XI 6423, (S. Watts, A C.Davis, B Ga ut, C Wheeler, L.Hill and R S. Goodenow, The EMBO J., vol.8, pp.1749 (198 9)) 〕 。 そこで、 まず H_2kマウスである AKR由来 BW5147細胞から、 染色体 DNAを抽出精製した。 次にこの染色体 DNAを铸型とし、 Q4k (S. Cc hwemmle, D.Bevec, G.Brem, M B. Urban, P A. Baeuerle and E H. Weiss, I腿漏 g enetics, vol.34, pp.28(1991)) および Q 5kの翻訳領域中に各々 2種類ずつの 特異的プライマーを作製し、 Nested P C Rにより Q 4k— E x o n 5から Q 5k — Exon 2までの DNA断片を増幅した。 そして増幅した約 8. 3 1 1)の0 NA断片を pUC 118ベクタ一の Sma Iサイトに繋いだ後、 大腸菌に導入してク ローニングを行い pUC 118ZQ5-5' (8. 3 k) のクローンを複数得た。 The base sequence of the 5 'upstream DNA of the Q5 antigen gene was only identified up to 210 bp [GenomeNet Accession No. XI 6423, (S. Watts, A C. Davis, B Gaut, C Wheeler, L Hill and RS Goodenow, The EMBO J., vol.8, pp.1749 (198 9))]. Therefore, from the AKR-derived BW5147 cells are first H_2 k mice were extracted and purified chromosomal DNA. Then the chromosomal DNA and 铸型, Q4 k (S. Cc hwemmle, D.Bevec, G.Brem, M B. Urban, P A. Baeuerle and E H. Weiss, I Momomo g enetics, vol.34 , pp.28 (1991)) and Q 5 to prepare specific primers of each respective two in k coding region, Q 4 k by Nested PCR - DNA fragments up Exon 2 - from E xon 5 Q 5 k Was amplified. Then, the amplified approximately 8.31 1) 0 NA fragment was ligated to the SmaI site of the pUC118 vector, and then introduced into E. coli and cloned to clone pUC118ZQ5-5 '(8.3 k). Were obtained.
(vi) Q5 k遺伝子 5' 上流 DNAの塩基配列決定 (vi) Determination of nucleotide sequence of 5 'upstream DNA of Q5 k gene
塩基配列決定に先立ち、 pUC118/Q5-5' (8. 3 k) を Sac I消化し、 目 的に対して余分と思われる Q4kの全翻訳領域を含む 4. 2 k b pを欠失させ、 さらに Sal Iで消化し、 この部位に Apa Iリンカ一を挿入したクローン pUC 118 /Q5-5' (Sac - E2) を得た。 pUC 118 /Q5-5' (Sac_E2) を利用し、 Size - f ractionated Uni- direction deletion (SUD) 法で以下のように塩基配列を決 定していった。 Prior to sequencing, pUC118 / Q5-5 'a (8. 3 k) and Sac I digested, by deletion of 4. 2 kbp containing the entire coding region of Q4 k you think that the excess relative purposes, Furthermore, a clone pUC118 / Q5-5 '(Sac-E2) was obtained by digesting with SalI and inserting ApaI linker into this site. Using pUC118 / Q5-5 '(Sac_E2), the nucleotide sequence was determined by the Size-fractionated Unidirectional deletion (SUD) method as follows.
pUC 118 /Q5-5' (Sac -E2 ) を Apa Iおよび Xba Iで消化した後 5分、 1
0分、 1 5分、 2 0分、 または 2 5分間それぞれ Exonuclease III (Exo III) 消化 を行った。 これら Exo III消化した D N Aの末端を Mung Bean nucl ease および K I enow fragment を用いて平滑にし、 ァガロース電気泳動を行った後、 各サイズ の D NAフラグメントを回収、 精製した。 このようにして得た D NAをセルフラ ィゲ一シヨンにより環状化し、 大腸菌に導入した。 出現した大腸菌コロニ一中の プラスミドがもつインサート D N Aの長さを、 ベクターマルチクロ一ニングサイ トの両端のプライマ一を用いた P C R反応で確認し、 サイズの異なる 1 7〜2 5 クローンを選択した。 選択した各クローンのィンサート部分の塩基配列をサイク ルシークェンス法により解読した。 各々のクロ一ンから解読された塩基配列に基 づき、 重複した配列部分を利用してインサート DNAの 4. I k b p全領域の塩 基配列を繋ぎあわせた。 5 minutes after digestion of pUC118 / Q5-5 '(Sac-E2) with Apa I and Xba I, 1 Exonuclease III (Exo III) digestions were performed for 0, 15, 20, and 25 minutes, respectively. The ends of these Exo III-digested DNAs were blunted using Mung Bean nuclease and KI enow fragment, subjected to agarose electrophoresis, and then DNA fragments of each size were recovered and purified. The DNA thus obtained was circularized by self-ligation and introduced into E. coli. The length of the insert DNA of the plasmid in the emerged Escherichia coli colony was confirmed by PCR using primers at both ends of the vector multicloning site, and 17 to 25 clones of different sizes were selected. The nucleotide sequence of the insert portion of each selected clone was decoded by the cycle sequence method. Based on the base sequence decoded from each clone, the base sequence of the entire 4. I kbp region of the insert DNA was joined using the overlapping sequence portion.
実際には、 上記 pUC 118 ZQ5-5' ( 8 . 3 k) の 3クローン分について上記 操作を行い、 そのコンセンサス配列を決定した。 Q 5翻訳領域は、 報告されてい る配列とこのコンセンサス配列とが完全に一致したことから、 翻訳開始コドンよ り 5 ' 上流の配列を配列番号 5に示した通りに決定した。 配列番号 5の配列は予 想される転写開始点を境とし、 5 ' 上流側、 下流側をそれぞれ十と—とで番号付 けして表 1に示した。 また、 その制限酵素地図を図 8および図 9に示した。 Actually, the above operation was performed for three clones of the above pUC118 ZQ5-5 '(8.3 k), and the consensus sequence was determined. Since the reported sequence and the consensus sequence were completely identical, the sequence of the Q5 translation region was determined 5 ′ upstream from the translation initiation codon as shown in SEQ ID NO: 5. The sequence of SEQ ID NO: 5 is shown in Table 1 with the 5 'upstream and downstream being numbered with 10 and-, respectively, from the predicted transcription start point. 8 and 9 show the restriction enzyme maps.
以下、 配列番号 1、 2、 3、 4の配列をそれぞれの制限酵素の位置で Hind、 Bst、 Pvu、 Ncoで略称することがある。 Hereinafter, the sequences of SEQ ID NOs: 1, 2, 3, and 4 may be abbreviated as Hind, Bst, Pvu, or Nco at the position of each restriction enzyme.
決定した配列を Genomnet DDBJ FASTAでホモロジ一検索した結果、 一致するデ —夕も全領域にわたる相同な配列をもつものも存在しなかった。
A homology search of the determined sequence with Genomnet DDBJ FASTA revealed that none of the sequences had a homologous sequence over the entire region.
表 1つづき Table 1 continued
AAGGGGGAGGGGCTCCTACTCAAATATTCTGGATAACAGGTGTGTCTTCCTACCTCAAAG -1741 AGTTCTGGAACTACTGCTCTCTTTGGGCTTTGCAGCTCCTTTTAGCACTCATGGCTCTGC -1681 CTCCTGCCTCCCCTCTTACAGGGAGTTTTCTACCCACGGGTGGAGAAGCACGAAAAGTTT -1621 TTCTGGATGTAAGTTTGATGAGAGCAGGGCGGCCTGAGACCTGAGAGCCCTGGAGAAGTG -1561 CAGACAGGAAGGAGGCCCTGGGGCAGCTCAGCAGCCTGGATCCCCTTTACCCTCAGCTCT -1501 GTGGGCTCAGACGCTGTCATCTTTCTTTCTTCCACCAGGCGGCGCTGTTTGCCAAGAATG -1441 TGATGCTTCTCTTCCCTCTTCAACAGCTGAGACCCTGGAGGGACTCATGGAAACAAGTAC -1381 CTCTGAATCCTGGAGAGGCTGAGGGGTGGCTGTGGACACCTGCATGGGGAAGTGGCTGGA -1321 GTTTACACCTGTGTCACCMCATTTATTGCTGTTGTGTAACATGGGATTGTGAATGAATG -1261 AATCTGCACTAACGTCTGCTCTAATTTTCTAGTTAAGTTACCTGTGTCTCGGATTTGAAG -1200 AGATCAGGTAAAAAAAAAATCCACAGAATCAAAAATGTATGAATTTAAATTTTCCCCACA -1141 TTACTGATCAGGGATGAGCCCTCACATCACCATTGTGTGCTCTCTGGCATGAGAATCATC -1081 TTTCTTCCAGTGTCCAACCTGCACTGCCCTGAGGAACTCTGGGGCCAACTTGGTTATCAG -1021 ATCCAATGTCCCACACAACGTGACATTCATGTCCCTCATCTCATCTGCTCAAAGTAGGAG -961 TGAAGGTCAGAGAGAGAGAGAGTGAGAGGGTCACAGATTACATAACTTCTATGATATTAT -901 CATCATTATTCTGTGTTATAATCGGTGACAGCTCCTCTCCTACTGTTATTGAGTCACTAA -841 AGCAACTGCACCATGGAAGTGCAGTCACAGAGAAGTGCAGTGGAGCCAGGGATCAGTGCC -781 CTGCTGTCTGTGGTCTCCACAGGGGTCTCTCTTCAGTGGACAAGGGGGTCTCCTGGGCTG -721 AGACAATGTCCCAGGTCCACTGAGACAAACTGAGAAGGAGGATACTTGTAAAAACAAACC -661 CACCTGGAACCACAGACATTTTGTGTGCAAAAACAAGAGGAGTCTGAGTCTAGGAGGCTG -601 AGAATGTCTGAGGGAAGAGGCAAAGTCTCGTCTTTACAAATGAGGGTCCTGCAGTGACTA -541 CTGGCAGTGTGACCTGCCCTCTGCAGGTGAACAGACCCTGGTCTTTGTGGGGTCCGTGTG -481 GGGCTTGCAGGCCAGCGCCTCTGCTTTAAGGAGAAGCCTATATCCAATGCATCCCCAAGG -421 GCTTGTACTGCCATTGTGTTCCCGGAAGTGGCTTTTCTTTCAGAAGACTCCAGGGTCTGA -361 CTTCTGAAGCAAAGAAGGAAGAGGAAGGGTGGAGGAGAGGACACAGAGAGTTTGGCTGCG -301 GGTCTCTCTGGTGCCCAGACAGCTTCTGGGTCAGAACTCGGTGACATCATGACAAACAGC -241 TCTCTGTCCAAAGCACAGGGTTCAGGAAAATCTTAGTCTCCAGGCGGTGAGGTCAGGGGT -181 GGGGAAGCCCAGGGCTAGGGATTCCCCATCTCCCCAGTTTCACTTTTGCTCCTGAGTCAT -121 GTCCTTCTGCCCAGACACTGATGACTTGATGGCAGCTCTCACCCCCATTGGCTGGTGCGA -61 TCCTGGGTAACCAATCCGCGTCGCTACGGCCCTGGTTATAAAATCCACACAGCCCGCGGG -1 ACTCAGAGGCACCGGATCCCAG (ATG) 22 (25) AAGGGGGAGGGGCTCCTACTCAAATATTCTGGATAACAGGTGTGTCTTCCTACCTCAAAG -1741 AGTTCTGGAACTACTGCTCTCTTTGGGCTTTGCAGCTCCTTTTAGCACTCATGGCTCTGC -1681 CTCCTGCCTCCCCTCTTACAGGGAGTTTTCTACCCACGGGTGGAGAAGCACGAAAAGTTT -1621 TTCTGGATGTAAGTTTGATGAGAGCAGGGCGGCCTGAGACCTGAGAGCCCTGGAGAAGTG -1561 CAGACAGGAAGGAGGCCCTGGGGCAGCTCAGCAGCCTGGATCCCCTTTACCCTCAGCTCT -1501 GTGGGCTCAGACGCTGTCATCTTTCTTTCTTCCACCAGGCGGCGCTGTTTGCCAAGAATG -1441 TGATGCTTCTCTTCCCTCTTCAACAGCTGAGACCCTGGAGGGACTCATGGAAACAAGTAC -1381 CTCTGAATCCTGGAGAGGCTGAGGGGTGGCTGTGGACACCTGCATGGGGAAGTGGCTGGA -1321 GTTTACACCTGTGTCACCMCATTTATTGCTGTTGTGTAACATGGGATTGTGAATGAATG -1261 AATCTGCACTAACGTCTGCTCTAATTTTCTAGTTAAGTTACCTGTGTCTCGGATTTGAAG -1200 AGATCAGGTAAAAAAAAAATCCACAGAATCAAAAATGTATGAATTTAAATTTTCCCCACA -1141 TTACTGATCAGGGATGAGCCCTCACATCACCATTGTGTGCTCTCTGGCATGAGAATCATC -1081 TTTCTTCCAGTGTCCAACCTGCACTGCCCTGAGGAACTCTGGGGCCAACTTGGTTATCAG -1021 ATCCAATGTCCCACACAACGTGACATTCATGTCCCTCATCTCATCTGCTCAAAGTAGGAG -961 TGAAGGTCAGAGAGAGAGAGAGTGAGAGGGTCACAGATTACATAACTTCTATGATATTAT -90 1 CATCATTATTCTGTGTTATAATCGGTGACAGCTCCTCTCCTACTGTTATTGAGTCACTAA -841 AGCAACTGCACCATGGAAGTGCAGTCACAGAGAAGTGCAGTGGAGCCAGGGATCAGTGCC -781 CTGCTGTCTGTGGTCTCCACAGGGGTCTCTCTTCAGTGGACAAGGGGGTCTCCTGGGCTG -721 AGACAATGTCCCAGGTCCACTGAGACAAACTGAGAAGGAGGATACTTGTAAAAACAAACC -661 CACCTGGAACCACAGACATTTTGTGTGCAAAAACAAGAGGAGTCTGAGTCTAGGAGGCTG -601 AGAATGTCTGAGGGAAGAGGCAAAGTCTCGTCTTTACAAATGAGGGTCCTGCAGTGACTA -541 CTGGCAGTGTGACCTGCCCTCTGCAGGTGAACAGACCCTGGTCTTTGTGGGGTCCGTGTG -481 GGGCTTGCAGGCCAGCGCCTCTGCTTTAAGGAGAAGCCTATATCCAATGCATCCCCAAGG -421 GCTTGTACTGCCATTGTGTTCCCGGAAGTGGCTTTTCTTTCAGAAGACTCCAGGGTCTGA -361 CTTCTGAAGCAAAGAAGGAAGAGGAAGGGTGGAGGAGAGGACACAGAGAGTTTGGCTGCG -301 GGTCTCTCTGGTGCCCAGACAGCTTCTGGGTCAGAACTCGGTGACATCATGACAAACAGC -241 TCTCTGTCCAAAGCACAGGGTTCAGGAAAATCTTAGTCTCCAGGCGGTGAGGTCAGGGGT -181 GGGGAAGCCCAGGGCTAGGGATTCCCCATCTCCCCAGTTTCACTTTTGCTCCTGAGTCAT -121 GTCCTTCTGCCCAGACACTGATGACTTGATGGCAGCTCTCACCCCCATTGGCTGGTGCGA -61 TCCTGGGTAACCAATCCGCGTCGCTACGGCCCTGGTTATAAAATCCACACAGCCCGCGGG -1 ACTCAGAGGCA CCGGATCCCAG (ATG) 22 (25)
(vii) ヒト癌細胞中での転写制御 (vii) Transcriptional regulation in human cancer cells
Q 5遺伝子の転写調節領域をヒトの癌遺伝子治療に応用するためには、 ヒトの 癌細胞中で転写を起こすことが必須となる。 そこで、 レポーター遺伝子に lacZ を利用し、 その上流に Q 5遺伝子 5 ' 上流領域を配したアデノウイルスベクター を 4種構築 (図 8 ) 、 精製し、 ヒトの癌細胞中で転写されるか否かを検討した。
4 ヒト癌細胞株 HeLa (子宮頸癌) 、 DU145 (前立腺癌) 、 MDA-MB-231 (乳 癌) 、 および DLD-1 (大腸癌) を用いて検討したところ、 すべての癌細胞中で レポ一夕一遺伝子の発現が認められた (図 10、 11、 12、 13) 。 さらにレ ポーター遺伝子にルシフェラ—ゼを利用し、 その上流に Q 5遺伝子 5' 上流領域 を配したプラスミド DNAを構築し (図 9) 、 その転写活性の定量を行った。 ヒト癌細胞株 HeLa (子宮頸癌) 、 DU145 (前立腺癌) 、 およびViDA-MB-2 31 (乳癌) を用いて検討したところ、 すべての癌細胞中でレポ一ター遺伝子の 発現が認められた (図 14、 15、 16) 。 また、 SV40プロモーターと pG L3 Q5. Hindとの比較においては 50 %以上の発現を示した (表 2) 。 これ らの結果から、 ヒトの癌細胞中においても、 Q 5遺伝子 5' 上流領域は十分な転 写を誘導できることが明らかになった。 表 2 Q5- 5' の転写誘導活性 In order to apply the transcription regulatory region of the Q5 gene to human cancer gene therapy, it is essential to cause transcription in human cancer cells. Therefore, four types of adenovirus vectors were constructed using lacZ as the reporter gene and having the 5 'upstream region of the Q5 gene upstream (Figure 8), purified, and transcribed in human cancer cells. It was investigated. 4 When examined using the human cancer cell lines HeLa (cervical cancer), DU145 (prostate cancer), MDA-MB-231 (breast cancer), and DLD-1 (colorectal cancer), repo was found in all cancer cells. Gene expression was observed overnight (Figures 10, 11, 12, and 13). Furthermore, using luciferase as the reporter gene, a plasmid DNA having a 5 'upstream region of the Q5 gene upstream thereof was constructed (Fig. 9), and its transcription activity was quantified. Examination using human cancer cell lines HeLa (cervical cancer), DU145 (prostate cancer), and ViDA-MB-231 (breast cancer) revealed expression of the reporter gene in all cancer cells (Figures 14, 15, 16). In addition, when the SV40 promoter was compared with pGL3Q5. Hind, the expression was 50% or more (Table 2). These results revealed that the 5 'upstream region of the Q5 gene can induce sufficient transcription even in human cancer cells. Table 2 Transcription inducing activity of Q5-5 '
(vi) 正常細胞における転写制御領域の検討 (vi) Examination of transcription control region in normal cells
in /'かで培養可能とされている細胞株や、 初代培養細胞に正常細 S といわれ るものがあるが、 真に正常であるという保証がない。 そこで発明者らは、 正常細 胞における評価に担癌マウス//? vivoの系の正常細胞を用いた。 There are cell lines that can be cultured in / 'or primary cells that are called normal cells S, but there is no guarantee that they are truly normal. Therefore, the inventors used normal cells of the tumor-bearing mouse //? Vivo system for evaluation in normal cells.
C3H/He (8週齢、 雄) マウスの腹部皮内に MH134肝癌細胞を 2 X 105個
移植し、 1週間後に癌組織の直径が約 Ί mmになったものを用いた。 2 x 10 5 MH134 hepatoma cells in the abdominal skin of C3H / He (8-week-old, male) mice One week after transplantation, a cancer tissue having a diameter of about Ί mm was used.
図 8に示した構造の D NAを含む組換えアデノウイルス、 AdZHind-lacZ、 A d /Bst-lacZ、 Ad/Pvu-lacZ^ AdZNco-lacZを精製し、 それぞれ 3 X 1 09 pfu /mouse を 1群 2から 4匹に投与し、 その 3日後に各臓器を取り出し、 凍結切片 を作製した。 この切片を lacZ染色により検討したところ、 陽性対照として用い た AdZCAG-IacZでは様々な正常細胞が染色された (下記表 3 ) が、 Ad/Hind- lacZ、 Ad/Bst-lacZs Ad/Pvu_lacZ、 Ad/Nco'lac Zは 4種類ともがん組織以 外の他の正常細胞では全く染色を認めなかった (表 3、 図 1 7、 1 8、 1 9、 2 0 ) 。 ここで C A Gはポジティブなコント口一ルとしてのプロモーター逢伝子を 示す。
Recombinant adenovirus comprising a D NA of the structure shown in FIG. 8, AdZHind-lacZ, A d / Bst-lacZ, was purified Ad / Pvu-lacZ ^ AdZNco- lacZ, respectively 3 X 1 0 9 pfu / mouse Each group was administered to 2 to 4 animals, and 3 days later, each organ was taken out and frozen sections were prepared. When these sections were examined by lacZ staining, various normal cells were stained with AdZCAG-IacZ used as a positive control (Table 3 below), but Ad / Hind-lacZ, Ad / Bst-lacZs Ad / Pvu_lacZ, Ad All four types of / Nco'lac Z showed no staining in normal cells other than cancer tissues (Table 3, Figures 17, 18, 19, 20). Here, CAG indicates the promoter as a positive control.
表 3 lacZレポ一ター遺伝子の発現 Table 3 Expression of lacZ reporter gene
〇: lacZ陽性、 X: lacZ陰性 以上の結果に基づき、 本発明者らは Q 5抗原遺伝子の転写開始点より 5 ' 上流 - 2 6 6 7塩基から + 2 2塩基の 2 6 8 9 b pに相当する D N Aは癌細胞特異的 に発現を誘導する D NAであり、 これを含有するべクタ一を細胞に導入すればそ の細胞が癌細胞であるときのみ下流に連結した任意の外来遺伝子を発現させるこ
とができることを知見し、 本発明を完成した。 〇: lacZ positive, X: lacZ negative The corresponding DNA is DNA that induces expression in a cancer cell-specific manner.If a vector containing the DNA is introduced into a cell, any foreign gene linked downstream can be used only when the cell is a cancer cell. To express The inventors have found that the present invention can be performed and completed the present invention.
従って本発明は、 癌細胞特異的に遺伝子発現を誘導する癌細胞特異的発現誘導 DNA、 およびこれを含有する癌細胞特異的発現ベクターを提供する。 (1) 癌細胞特異的発現誘導 DN A Accordingly, the present invention provides a cancer cell-specific expression-inducing DNA that induces gene expression in a cancer cell-specific manner, and a cancer cell-specific expression vector containing the same. (1) Cancer cell-specific expression induction DNA
(1-1) 本発明の DNAは、 マウス非古典的組織適合抗原遺伝子 (MHCクラス I b遺伝子) の Q 5抗原遺伝子の予想される転写開始点を含み 5, 上流に— 800 塩基以上の配列を有する D N Aである。 (1-1) The DNA of the present invention contains the predicted transcription initiation site of the Q5 antigen gene of the mouse non-classical histocompatibility antigen gene (MHC class Ib gene). Is a DNA having
(1-2) 本発明の DNAの具体例は、 以下の A〜Eが例示される。 (1-2) Specific examples of the DNA of the present invention include the following A to E.
A:マウス非古典的組織適合抗原遺伝子 (MHCクラス I b遺伝子) の Q5抗原 遺伝子の転写開始点より 5 ' 上流一 2667塩基から + 22塩基の DNA (配列 番号 1) の少なくとも一部からなる DNA。 A: DNA consisting of at least a portion of the DNA (SEQ ID NO: 1) from 2667 bases to 22 bases 5 'upstream from the transcription start point of the Q5 antigen gene of the mouse nonclassical histocompatibility complex gene (MHC class Ib gene) .
B:少なくとも配列表の配列番号 2 転写開始点より 5' 上流— 2042塩基 から + 22塩基) に記載の塩基配列で表される DNA。 B: DNA represented by the nucleotide sequence described in at least SEQ ID NO: 2 (5 'upstream of the transcription start point—2042 bases to +22 bases) in the sequence listing).
C:少なくとも配列表の配列番号 3 (=転写開始点よりより 5 ' 上流— 1414 塩基から +22塩基) に記載の塩基配列で表される DNA。 C: DNA represented by at least the nucleotide sequence described in SEQ ID NO: 3 (= 5 ′ upstream from the transcription start point—1414 bases to +22 bases) in the sequence listing.
D:少なくとも配列表の配列番号 4 (==転写開始点よりより 5, 上流一 829塩 基から +22塩基) に記載の塩基配列で表される DNA。 D: DNA represented by at least the nucleotide sequence described in SEQ ID NO: 4 (== 5 from the transcription start point, +22 bases from 829 bases upstream) from the sequence listing.
E:マウス非古典的組織適合抗原遺伝子 (MHCクラス I b遺伝子) の Q5抗原 遺伝子の転写開始点より 5 ' 上流一 3901塩基から + 22塩基の DNA (配列 番号 1) の少なくとも一部からなる DNA。 E: DNA consisting of at least a part of DNA (SEQ ID NO: 1) from 3901 bases to 22 bases 5 'upstream of the transcription start point of the Q5 antigen gene of the mouse nonclassical histocompatibility complex gene (MHC class Ib gene) .
(1-3) また、 本発明の DN Aは、 以下の A, 〜D, が例示される。
A' :配列番号 1の DNAにさらに 5, 上流 _2668塩基から一 3903塩基 までの 1〜1236個の塩基のうち任意の数の連続した塩基配列が付加された D NA。 (1-3) Further, the following A, to D, are exemplified as the DN A of the present invention. A ': a DNA in which an arbitrary number of consecutive base sequences of 1 to 1236 bases from 5 to 3,903 bases are added to the DNA of SEQ ID NO: 1;
B' :配列番号 2の DNAにさらに 5 ' 上流一 2043塩基から一 2666塩基 までの 1〜 624個の塩基のうち任意の数の連続した塩基配列が付加された DN A。 B ': A DNA in which an arbitrary number of consecutive base sequences of 1 to 624 bases from 1 2043 bases to 1666 bases are further added to the DNA of SEQ ID NO: 2 from 5' upstream 12043 bases to 12666 bases.
C :配列番号 3の DNAにさらに 5, 上流一 1415塩基から一 2041塩基 までの 1〜 627個の塩基のうち任意の数の連続した塩基配列が付加された D N A。 C: DNA in which an arbitrary number of consecutive base sequences of 1 to 627 bases from 1,415 bases to 1,204 bases are added to the DNA of SEQ ID NO: 3.
D, :配列番号 4の DNAにさらに 5 ' 上流 _ 830塩基から一 1413塩基ま での 1〜584個の塩基のうち任意の数の連続した塩基配列が付加された DN A。 D,: A DNA in which an arbitrary number of consecutive base sequences of 1 to 584 bases from 5 'upstream to 830 bases to 1,413 bases are further added to the DNA of SEQ ID NO: 4 from 830 bases to 1,413 bases.
(1-4) 一般に DNAはそれらの配列中の 1つまたは 2以下、 または 3以下、 また は数個以下の塩基が、 付加、 欠失、 置換または挿入されてもその主たる機能を保 持する場合が多い。 したがって、 本発明の DNAには、 後述する①、 または、 ① および②の活性を有する限り、 上記の (1-1)〜(1-3)の配列中の 1つまたは数個以 下の塩基が、 付加、 欠失、 置換または挿入された配列も含まれる。 また、 本発明 の DNAには、 上記の (1-1)〜(1-3)の配列中の 1つまたは数個以下の塩基が、 ポ イントミユーテーシヨンで変異された配列も含まれる。 (1-4) In general, DNA retains its main function even if one, two or less, or three or less, or several or fewer bases in the sequence are added, deleted, substituted or inserted. Often. Therefore, as long as the DNA of the present invention has the activities (1), (2), and (3) described below, one or several bases or less in the sequences (1-1) to (1-3) described above are included. But also includes added, deleted, substituted or inserted sequences. The DNA of the present invention also includes a sequence in which one or several bases or less in the above-mentioned sequences (1-1) to (1-3) are mutated with a point mutation.
(1-5) 本発明の DNAは、 後述する①、 または、 ①および②の活性を有する限り 、 上記の(1-1) 〜(1-4) の配列の部分が含まれる。 (1-5) The DNA of the present invention includes the above-mentioned sequence portions (1-1) to (1-4) as long as it has the activity (1) or (2) described later.
(1-6) 本発明の DN Aは、 後述する①、 または、 ①および②の活性を有する限り
、 上記の(1-1) ~(l-5) の配列と相同性を有する配列が含まれる。 ここで相同性 とは、 塩基配列の 60%以上が一致する配列を持つことをいう。 (1-6) As long as the DNA of the present invention has the activity of (1) or (2) described later, or And sequences having homology to the above-mentioned sequences (1-1) to (1-5). Here, “homology” refers to having a sequence that matches 60% or more of the nucleotide sequence.
(1-7) 本発明の DNAは、 後述する①、 または、 ①および②の活性を有する限 り、 上記の(1-1) 〜(1- 6) の配列の相補鎖と特異的にハイブリダィズする配列が 含まれる。 (1-7) The DNA of the present invention specifically hybridizes with the complementary strand of the above-mentioned sequence (1-1) to (1-6) as long as it has the activity of (1) or (2) described later. To include.
ここで特異的にハイブリダィズするとは、 0. 1 XSSC、 0. 1%SDS中 で 68 °C 2時間以上ハイブリダイズすることをいう。 The term “specifically hybridize” as used herein refers to hybridization in 0.1 XSSC and 0.1% SDS for at least 68 ° C for 2 hours.
<本発明の DNAの活性 ><Activity of the DNA of the present invention>
' ①本発明の DNAは、 その下流の遺伝子発現を癌細胞特異的に発現誘導する活 性を有する。 '(1) The DNA of the present invention has an activity of inducing gene expression downstream thereof in a cancer cell-specific manner.
②本発明の DN Aは、 癌の種類によらず共通的にその下流の遺伝子発現を癌細 胞特異的に発現誘導する活性を有する。 (2) The DNA of the present invention has an activity of inducing gene expression downstream thereof in a cancer cell-specific manner regardless of the type of cancer.
また本発明の別の態様の DN Aは、 上記の(1-1) 〜(1- 7) の DN Aに相補的な ヌクレオチド配列である。 Further, the DNA of another embodiment of the present invention is a nucleotide sequence complementary to the above-mentioned DNA of (1-1) to (1-7).
これらのアンチセンス配列は癌細胞特異的発現誘導 D N Aの下流の遺伝子の ¾ 現を阻害する働きをする可能性がある。 These antisense sequences may function to inhibit the expression of genes downstream of cancer cell-specific expression-inducing DNA.
なお、 本発明で 「ヌクレオチド配列」 とは、 塩基がピリミジン塩基またはプリ ン塩基のヌクレオチドからなる配列であって、 DNA、 RNAおよびそれらの誘 導体を含む。 In the present invention, the “nucleotide sequence” is a sequence consisting of a nucleotide having a base of a pyrimidine base or a purine base, and includes DNA, RNA and derivatives thereof.
また、 「DNA」 とは、 塩基としてアデニン、 グァニン、 シトシン、 チミンの 他、 少量のメチル化塩基すなわち 5—メチルシトシン、 6—メチルァミノプリン
などが含まれる。 In addition, “DNA” refers to adenine, guanine, cytosine, and thymine as bases, as well as small amounts of methylated bases such as 5-methylcytosine and 6-methylaminopurine. And so on.
本発明の D NAは、 染色体 D NAライブラリをスクリーニングして単離して得 たものでも、 P C R法により得られるものでも、 合成したものでも良い。 ( 2 ) 癌細 S包特異的発現ベクター The DNA of the present invention may be one obtained by screening and isolating a chromosomal DNA library, one obtained by the PCR method, or one synthesized. (2) S-cell specific expression vector for cancer cells
(2-1) ベクタ一 (2-1) Vector one
本発明の D NAを製造する方法に用いるベクタ一としては、 大腸菌等の公知の 宿主に遺伝子を導入できるベクターであれば特に限定されない。 認識部位が存 在しない制限酵素のクローニング部位を持つシャトルベクターを選択し、 この クロ一ニング部位で本発明の D N Aを連結する。 これを大腸菌等の適切な宿主に 導入して、 所望のクローンを選択し、 得られたクローンからベクタ一 D NAを抽 出、 精製する。 The vector used in the method for producing DNA of the present invention is not particularly limited as long as it can introduce a gene into a known host such as Escherichia coli. A shuttle vector having a cloning site for a restriction enzyme having no recognition site is selected, and the DNA of the present invention is ligated at this cloning site. This is introduced into an appropriate host such as Escherichia coli, a desired clone is selected, and vector DNA is extracted and purified from the obtained clone.
本発明の D N Aを組み込み、 癌細胞特異的に発現させるベクターとしては、 動 物細胞への遺伝子導入に用いられるベクタ一であれば特に限定されないが、 例え ばプラスミドベクター、 レトロウイルスベクタ一、 アデノウイルスベクター、 ァ デノ随伴ウィルスベクター、 単純へルぺスウィルスベクター、 H I Vベクター、 リボソームベクター等を用いることができる。 またウィルスベクター作製用シャ トルべクタ一に挿入した後、 ウィルスベクターに組み込むことができる。 これら の中では、 癌細胞に導入するという点からアデノウイルスベクターが好ましい。 ベクター中に、 ベクタ一自身の発現用プロモーターノエンハンサ一配列が存在 する場合は、 その領域を欠失させておくのが好ましい。 The vector into which the DNA of the present invention is incorporated and specifically expressed in cancer cells is not particularly limited as long as it is a vector used for gene transfer into animal cells. For example, a plasmid vector, a retrovirus vector, an adenovirus Vectors, adeno-associated virus vectors, simple herpes virus vectors, HIV vectors, ribosome vectors and the like can be used. After insertion into the virus vector production shuttle vector, it can be incorporated into the virus vector. Among these, adenovirus vectors are preferred in that they are introduced into cancer cells. If the vector contains a promoter sequence for expression of the vector itself, it is preferable to delete that region.
(2-2) 目的のタンパク質または目的のポリペプチド若しくは R N Aをコードして
いるヌクレオチド配列 (2-2) Encoding the target protein or target polypeptide or RNA Nucleotide sequence
本発明の癌細胞特異的発現べクタ一に組み込み、 発現させる目的のタンパク質 またはポリペプチド配列をコードするヌクレオチド配列としては、 上記(2-1) の ベクタ一によって発現させることができるものであれば特に限定されないが、 有 用性の観点から、 非自己の MHCクラス I分子の少なくとも一部をコードするヌ クレオチド配列、 非自己の MHCクラス II分子の少なくとも一部をコードするヌ クレオチド配列、 サイト力イン類をコードするヌクレオチド配列、 サイト力イン レセプ夕一をコードするヌクレオチド配列、 細胞死を誘導するポリペプチドを コードするヌクレオチド配列、 補助刺激分子 (CD80、 CD86等) をコード するヌクレオチド配列、 癌抗原をコードするヌクレオチド配列、 癌抑制遺伝子を コードするヌクレオチド配列、 癌遺伝子のアンチセンスのヌクレオチド配列等が 好ましい。 具体的にはヒトの非自己の MHCである HLA_A、 一 B、 一 Cのそ れぞれ少なくとも細胞外ドメインの一部、 I FN—ァ、 I L— 12、 F a s, T NFレセプ夕一、 リンホトキシンレセプター、 TRAI Lレセプタ一、 GM—C SF、 M_CSF、 G— CS F、 Ra s、 p 53、 L I GHT、 ウィルスタンパ ク等をコードするヌクレオチド配列が挙げられる。 The nucleotide sequence encoding the target protein or polypeptide sequence to be incorporated and expressed in the cancer cell-specific expression vector of the present invention may be any nucleotide sequence that can be expressed by the vector (2-1). Although not particularly limited, from the viewpoint of availability, a nucleotide sequence encoding at least a part of a non-self MHC class I molecule, a nucleotide sequence encoding at least a part of a non-self MHC class II molecule, a site force Nucleotide sequence encoding ins, nucleotide sequence encoding site force receptor, nucleotide sequence encoding a polypeptide that induces cell death, nucleotide sequence encoding costimulatory molecules (CD80, CD86, etc.), cancer antigen Nucleotide sequence encoding a tumor suppressor gene Preferred is an antisense nucleotide sequence of an oncogene. Specifically, at least a part of the extracellular domain of each of human non-self MHCs, HLA_A, 1B and 1C, IFN-α, IL-12, Fas, TNF receptor, Nucleotide sequences encoding lymphotoxin receptor, TRAI L receptor, GM-CSF, M_CSF, G-CSF, Ras, p53, LI GHT, viral proteins and the like.
RN A配列をコ一ドするヌクレオチド配列としては、 癌遺伝子若しくは変異遺 伝子に対するリポザィム (酵素活性をもつ RNA) 若しくは RNAi (RNA干 渉) をコードするヌクレオチド配列が好ましい。 As the nucleotide sequence encoding the RNA sequence, a nucleotide sequence encoding lipozyme (RNA having enzymatic activity) or RNAi (RNA interference) against an oncogene or a mutant gene is preferable.
上記のヌクレオチド配列はいずれも公知であるので、 DNAライブラリーから 一般的な方法でクローニングして得ることができる。 これらのヌクレオチド配列 を、 リン酸トリエステル法やアミダイト法等の公知の方法を用いて化学合成して
得ることもできる。 また GeneBankから入手することもできる。 Since all of the above nucleotide sequences are known, they can be obtained by cloning from a DNA library by a general method. These nucleotide sequences are chemically synthesized using known methods such as the phosphotriester method and the amidite method. You can also get. It can also be obtained from GeneBank.
(2-3) 癌細胞特異的発現ベクターの構築 (2-3) Construction of cancer cell-specific expression vector
ベクタ一のクロ一ニング部位に癌細胞特異的発現誘導 D N Aと目的のタンパク 質 ·ポリペプチド若しくは RNAをコードしているヌクレオチド配列とを組み込 む。 以下に市販のアデノウイルスベクタ一 (Adenovirus Expression Vector Kit (宝酒造製) ) を使って癌細胞特異的発現ベクターを構築する方法を説明する。 癌細胞特異的発現誘導 D N Aには認識部位が存在しない制限酵素のクロ一ニン グ部位を持つシャトルべクタ一を選択し、 前記クロ一ニング部位で癌細胞特異的 発現誘導 DNAを連結する。 これを大腸菌に導入して、 所望のクローンを選択 し、 得られたクローンからベクタ一 DNAを抽出、 精製する。 次いで癌細胞特異 的発現誘導 DN Aの下流のクローニング部位に目的のタンパク質 ·ポリペプチド または RNAをコードするヌクレオチドを連結し、 これを大腸菌に導入して、 所 望のクローンを選択し、 得られたクローンからベクター DNAを抽出、 精製す る。 得られたベクタ一 DNAから癌細胞特異的発現誘導 D N Aと前記ヌクレオチ ド配列とを含む領域を、 制限酵素 (切断面が平滑末端になるもの) で切断して取 り出す。 以上で、 大腸菌で目的 DN Aを増幅させた。 この断片を、 制限酵素 (S wal) で切断後脱リン酸化したアデノウイルスベクターであるコスミドべク 夕一 pAxcwに揷入し、 パッケージングキット (GigapacklllXL (Stratagene社 製) ) を用いてパッケージングする。 これを VCS— 257大腸菌等に感染さ せ、 出現したコロニーから常法に従いコスミド DNAを精製し、 所望のベクター を選択する。 The cancer cell-specific expression-inducing DNA and the nucleotide sequence encoding the desired protein, polypeptide or RNA are integrated into the vector's cloning site. The method for constructing a cancer cell-specific expression vector using a commercially available adenovirus vector (Adenovirus Expression Vector Kit (Takara Shuzo)) is described below. A shuttle vector having a restriction enzyme cloning site where no recognition site is present in the cancer cell-specific expression induction DNA is selected, and the cancer cell-specific expression induction DNA is ligated at the cloning site. This is introduced into E. coli, a desired clone is selected, and vector DNA is extracted and purified from the obtained clone. Then, a nucleotide encoding the protein, polypeptide or RNA of interest was ligated to the cloning site downstream of the cancer cell-specific expression-inducing DNA, and this was introduced into Escherichia coli, and the desired clone was selected and obtained. Extract and purify vector DNA from clones. From the obtained vector DNA, a region containing the cancer cell-specific expression induction DNA and the above-mentioned nucleotide sequence is cut out with a restriction enzyme (a cut surface having a blunt end) and taken out. Thus, the desired DNA was amplified in E. coli. This fragment is inserted into a cosmid vector Yuichi pAxcw, which is an adenovirus vector dephosphorylated after digestion with a restriction enzyme (Swal), and packaged using a packaging kit (GigapacklllXL (Stratagene)). . This is infected to VCS-257 E. coli or the like, and cosmid DNA is purified from the resulting colonies according to a conventional method, and a desired vector is selected.
得られたベクタ一を DNA— TPCとともに、 リン酸カルシウム法で 293細
胞に感染させ、 9 6 wel lプレートで 7〜1 5日培養する。 2 9 3細胞が死滅した wel lから死細胞とその培地を回収し、 凍結融解を 6回行った後、 遠心して得られ た上清を一次ウィルス液とする。 ウィルス液には、 癌細胞特異的発現誘導 D NA +所望のタンパク質 ·ポリペプチド若しくは R NAをコードする D NAが組み込 まれたアデノウイルスベクター D NAからなる 「組換えアデノウイルス粒子」 が 含まれる。 The obtained vector was used together with DNA-TPC for 293 cells by the calcium phosphate method. The cells are infected and cultured for 7 to 15 days in a 96-well plate. Collect the dead cells and their medium from the wells in which 293 cells have died, freeze-thaw six times, and centrifuge. The supernatant is used as the primary virus solution. The virus fluid contains "recombinant adenovirus particles" consisting of cancer cell-specific expression-inducing DNA + adenovirus vector DNA incorporating DNA encoding the desired protein / polypeptide or RNA. .
一次ウィルス液を 2 9 3細胞および HeLa細胞の培養上清中に加えて、 2 9 3 細胞は完全に死滅し、 HeLa細胞は死なないものを選択する。 この工程で野生型 アデノウイルスが混入したものを排除し、 目的の組換えアデノウイルス増幅物を 選択する。 選択されたものを一次ウィルス液を調製したのと同様に、 死細胞とそ の培地を回収して凍結融解を 6回行った後に遠心し、 得られた上清を二次ウィル ス液とする。 一方、 死細胞から D N Aを調製して、 所望のベクター D N Aが得ら れたかを確認し、 確認できたものについてはさらに三次ウィルス液、 および四次 ウィルス液を調製する。 The primary virus solution is added to the culture supernatant of 293 cells and HeLa cells, and 293 cells are completely killed and HeLa cells are selected not to die. In this step, those contaminated with wild-type adenovirus are eliminated, and the target recombinant adenovirus amplification product is selected. Dead cells and their medium are collected, freeze-thawed six times, and then centrifuged as in the preparation of the primary virus solution, and the resulting supernatant is used as the secondary virus solution. . On the other hand, DNA is prepared from dead cells, and it is confirmed whether or not the desired vector DNA is obtained. If the DNA is confirmed, a tertiary virus solution and a quaternary virus solution are further prepared.
四次ウィルス液を 2 9 3細胞に感染させて、 所望の構造を確認できたべクタ一 を癌細胞特異的発現べクタ一とする。 所望量のウィルス粒子が得られれば四次ゥ ィルス液まで調製しなくても良いし、 必要ならさらに高次のウィルス液を調製し ても良い。 また、 天然型ウィルスの混入がないことを確認した後、 この四次ウイ ルス液を密度勾配遠心等で精製し、 力価を決定する。 以上のように調製したウイ ルス液を遺伝子治療に応用する。 The tertiary virus solution is used to infect 293 cells, and the vector whose desired structure can be confirmed is designated as a cancer cell-specific expression vector. If a desired amount of virus particles is obtained, it is not necessary to prepare a quaternary virus solution, and if necessary, a higher-order virus solution may be prepared. After confirming that no natural virus is contaminated, the quaternary virus solution is purified by density gradient centrifugation or the like, and the titer is determined. The virus solution prepared as described above is applied to gene therapy.
上記のように本発明の癌細胞特異的発現ベクターを利用することによる癌の遺 伝子治療方法や癌ワクチンを開発することができる。
( 3 ) 細胞加工方法 (形質転換体の製造方法) As described above, a gene therapy method for cancer and a cancer vaccine can be developed by using the cancer cell-specific expression vector of the present invention. (3) Cell processing method (Transformant production method)
本発明の癌細胞特異的ベクターを癌細胞に導入し、 組み込まれた目的のヌクレ ォチドを発現させる。 癌細胞は真核細胞であれば特に制限されないが、 有用性の 観点からヒト、 マウス等の哺乳類の細胞が好ましい。 癌細胞は、 生体内に存在し ているものであっても生体外に取り出したものであってもよい。 生体から直接採 取した癌組織から癌細胞を調製する場合、 細菌等に汚染されている可能性が高い ので、 培養液中に抗生物質を添加しておくのが好ましい。 また採取した組織片が 癌組織であることを確認するために、 病理組織標本等を作製しておくことが好ま しい。 The cancer cell-specific vector of the present invention is introduced into a cancer cell, and the integrated target nucleotide is expressed. The cancer cells are not particularly limited as long as they are eukaryotic cells, but mammalian cells such as humans and mice are preferable from the viewpoint of usefulness. The cancer cells may be present in the living body or may be taken out of the living body. When cancer cells are prepared from cancer tissue directly collected from a living body, it is highly possible that the cells are contaminated with bacteria or the like. Therefore, it is preferable to add an antibiotic to the culture solution. In addition, it is preferable to prepare a pathological tissue sample or the like in order to confirm that the collected tissue piece is a cancer tissue.
(3-1) 癌細胞特異的発現べクタ一の細胞への導入 (3-1) Introduction of cancer cell-specific expression vector into cells
本発明の極細胞特異的発現ベクターを ex 'raで癌細胞に導入する方法として は、 リン酸カルシウム法、 エレクトロボレ一シヨン法 (電気穿孔法) 、 リポソ一 ム法、 D E A Eデキストラン法、 リポフエクシヨン法、 マイクロインジェクショ ン法等の一般的な方法を用いることができる。 ウィルスベクタ一であれば、 培地 中に含有させることにより癌細胞に感染させて導入することができる。 in vivo で癌細胞に導入する方法としては、 適当な力価になるように生理食塩水等に懸濁 した癌細胞特異的発現ベクターを静脈注射、 動脈注射、 筋肉注射、 局所注入等の 方法によって導入する方法や経口投与、 経気道投与、 経皮投与等によって導入す る方法が挙げられる。 Examples of a method for introducing the polar cell-specific expression vector of the present invention into cancer cells ex'ra include a calcium phosphate method, an electroporation method (electroporation method), a liposomal method, a DEAE dextran method, a lipofection method, and a microporous method. A general method such as an injection method can be used. If it is a viral vector, it can be introduced by infecting cancer cells by including it in a medium. In vivo methods for introducing into cancer cells include intravenous injection, arterial injection, intramuscular injection, and local injection of a cancer cell-specific expression vector suspended in physiological saline or the like to obtain an appropriate titer. Examples of the method include introduction by oral administration, transoral administration, and transdermal administration.
(3-2) 癌細胞特異的発現べクタ一導入細胞の培養 (3-2) Culture of cancer cell-specific expression vector-introduced cells
ex vivoで癌細胞特異的発現べクタ一を導入した癌細胞の培養は、 常法の細胞 培養方法に従って行う。 細胞間結合が強い癌組織の場合は、 組織片のまま培養す
るのが好ましく、 その場合には常法の組織片培養法に従う。 Culture of the cancer cells into which the cancer cell-specific expression vector has been introduced ex vivo is performed according to a conventional cell culture method. For cancerous tissue with strong intercellular junctions, culture the tissue as it is It is preferable to use a conventional method for culturing tissue explants.
(3-3) タンパク質 ·ポリペプチド若しくは RNAの発現の確認 (3-3) Confirmation of protein, polypeptide or RNA expression
目的のタンパク質 ·ポリペプチド若しくは RNAの発現は、 遺伝子産物を解析 するための公知の方法によって確認することができる。 例えば蛍光抗体法、 酵素 抗体法、 フローサイトメトリーを用いた方法、 ウエスタンブロッテイング法、 免 疫沈降法、 RT—PCR法、 cDNA塩基配列決定法等が挙げられる。 Expression of the target protein / polypeptide or RNA can be confirmed by a known method for analyzing gene products. For example, a fluorescent antibody method, an enzyme antibody method, a method using flow cytometry, a Western blotting method, an immunoprecipitation method, an RT-PCR method, a cDNA base sequencing method and the like can be mentioned.
(4) 細胞傷害性 T細胞 (CTL) の誘導 (4) Induction of cytotoxic T cells (CTL)
本発明の癌細胞特異的発現べクタ一によって、 癌細胞に非自己 MHCクラス I 分子等の抗原分子を発現させた加工細胞を用いて、 常法に従い細胞傷害性 τ細胞 Cytotoxic τ cells can be produced by using a cancer cell-specific expression vector according to the present invention and using a processed cell in which a cancer cell has expressed an antigen molecule such as a non-self MHC class I molecule.
(CTL) を誘導することができる。 (CTL) can be induced.
また、 本発明の癌細胞特異的発現ベクターが導入され、 かつ所望のタンパク 質、 ポリペプチドを発現し得る形質転換体である加工細胞を用いることにより、 発現させた抗原分子のみならず、 癌細胞本来の癌抗原に対する細胞傷害性 T細胞 (CTL) も同時に誘導することができる。 得られた細胞傷害性 T細胞は、 生体 に戻すなどして癌の治療に用いることができる。 Furthermore, by using a processed cell, which is a transformant into which the cancer cell-specific expression vector of the present invention has been introduced and can express a desired protein or polypeptide, not only the expressed antigen molecule but also the cancer cell Cytotoxic T cells (CTL) against the original cancer antigen can also be induced at the same time. The obtained cytotoxic T cells can be returned to a living body and used for treating cancer.
(5) 癌細胞の存在のスクリーニング (5) Screening for the presence of cancer cells
本発明の癌細胞特異的発現べクタ一を、 ヒトの組織、 臓器、 体液等の被検体の 細胞に導入し、 本発明の癌細胞特異的発現 DN Aの下流の所望のタンパク質また はポリぺプチドをコ一ドするヌクレオチド配列が、 所望のタンパク質等を発現す れば、 被検体の細胞は癌細胞であることがわかり、 癌細胞の存在を判定すること
03 The cancer cell-specific expression vector of the present invention is introduced into a cell of a subject such as a human tissue, organ, or body fluid, and a desired protein or polypeptide downstream of the cancer cell-specific expression DNA of the present invention is introduced. If the nucleotide sequence encoding the peptide expresses a desired protein or the like, the cell of the subject is known to be a cancer cell, and the presence of the cancer cell can be determined. 03
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ができる。 したがって本発明では、 癌細胞特異的発現ベクターを、 被検体に導入 し、 発現の有無により癌細胞の存在を判定する検査方法、 癌細胞特異的発現 D N Aを含む癌の診断薬を提供することができる。 本発明では、 癌細胞が存在する状 態であれば癌が診断でき、 癌になっている状態の診断だけでなく、 発病にはいた つていないがウィルス (C型肝炎等) に感染した細胞が存在し、 徐々に癌に移行 するいわゆる前癌状態も診断できる。 Can be. Therefore, the present invention provides a test method in which a cancer cell-specific expression vector is introduced into a subject to determine the presence of cancer cells based on the presence or absence of expression, and a diagnostic agent for cancer containing cancer cell-specific expression DNA. it can. According to the present invention, cancer can be diagnosed if cancer cells are present, and not only can the cancer be diagnosed, but also cells that have not been sick but have been infected by a virus (hepatitis C, etc.) Is present, and so-called precancerous conditions that gradually progress to cancer can also be diagnosed.
本発明の癌細胞特異的発現 D N Aと共にべク夕一に導入されるヌクレオチド配 列は、 所望の夕ンパク質またはポリぺプチドをコ一ドするヌクレオチド配列のほ かに、 LacZ、 ルシフェラーゼ、 G F P (Green Fluorescent Protein) 等のレ ポーター遺伝子を用いることができる。 The nucleotide sequence introduced into the vector together with the cancer cell-specific expression DNA of the present invention includes, in addition to the nucleotide sequence encoding the desired protein or polypeptide, LacZ, luciferase, GFP ( A reporter gene such as Green Fluorescent Protein) can be used.
( 6 ) 癌細胞特異的発現誘導 D N Aおよびべクタ一の癌の治療 ·予防用途 癌細胞は、 自己の細胞が変異したものであり、 生体内では免疫系が非自己と認 識できない状態となったとき、 異常増殖して病状が進行する。 しかしながら、 本 発明に係る D NAおよびベクターを用いれば、 所望のタンパク質、 ポリペプチド 若しくは R N Aを癌細胞特異的に発現させることができるので、 免疫系が非自己 と認識できるタンパク質、 ポリペプチドを発現させることにより、 癌細胞を非自 己と認識し、 癌細胞を排除することが可能となり、 効果的な癌治療が可能とな る。 また、 癌細胞が存在する状態であれば、 癌疾患を臨床的に発病している状態 の治療だけでなく、 たとえばウィルス感染症 (C型肝炎等) のように徐々に癌に 移行する変異細胞の存在する状態、 いわゆる前癌状態となった場合も、 本発明に 係る D N Aおよびべクタ一を用いて治療することができる。 したがつて上記治療
の語には、 治療 ·予防および再発防止を含む。 (6) Induction of cancer cell-specific expression Therapeutic / preventive use of DNA and vector cancer Cancer cells are mutations of their own cells, and the immune system cannot be recognized as non-self in vivo. When it grows abnormally, the disease progresses. However, by using the DNA and the vector according to the present invention, a desired protein, polypeptide or RNA can be expressed in a cancer cell-specific manner, so that the immune system expresses a protein or polypeptide that can be recognized as non-self. This makes it possible to recognize cancer cells as non-self and eliminate the cancer cells, thus enabling effective cancer treatment. In addition, if cancer cells are present, not only treatment for clinically developing cancer disease, but also mutant cells that gradually move to cancer, such as viral infections (hepatitis C, etc.) In the case where the condition exists, that is, a so-called precancerous condition, it can be treated using the DNA and the vector according to the present invention. Therefore the above treatment The term includes treatment and prevention and prevention of recurrence.
またたとえば何らかの変異が起きることによって融合タンパク質を生じる場合 があるが、 それが癌遺伝子によるものでなくてもがん化の原因となることがあ り、 癌遺伝子のみならず癌を引き起こす可能性のある変異遺伝子に対して RNA 干渉を起こすことができる R NAiもしくはリポザィムをコードする D NAを含 む本発明のベクタ一を用いることにより癌の治療が可能である。 In addition, for example, a fusion protein may be produced by some mutation, but even if it is not caused by an oncogene, it may cause cancer. Cancer can be treated by using the vector of the present invention containing RNAi capable of causing RNA interference with a mutant gene or DNA encoding lipozyme.
本発明では、 癌細胞特異的発現誘導 D NAを含有するべクタ一を用いる癌の免 疫治療方法、 免疫予防方法および再発防止方法が提供される。 The present invention provides a method for immunologically treating cancer, a method for preventing immunity, and a method for preventing recurrence using a vector containing a cancer cell-specific expression-inducing DNA.
また上記 (4 ) に記載の形質転換体を用いて、 抗原分子の発現とともに誘導さ せた細胞傷害性 T細胞 (C T L) を生体に戻す癌の治療方法も有効である。 Also effective is a method for treating a cancer in which the cytotoxic T cells (CTL) induced along with the expression of the antigen molecule are returned to the living body using the transformant described in (4) above.
さらに、 本発明の癌細胞特異的発現誘導ベクターは、 癌細胞特異的転写因子の 研究、 その転写因子の阻害に対する研究への利用も考えられる。
Furthermore, the cancer cell-specific expression induction vector of the present invention may be used for studies on cancer cell-specific transcription factors and studies on inhibition of the transcription factors.
実施例 Example
以下、 実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、 本発明はこれら実施 例に限定されるものではない。 実施例中の諸操作は、 特に断らない限り 「Molecu lar Cloning, Alaboratory Manual. D W.Russellら編、 第 3版 (2001) 、 Cold S pring Harbor Laboratory」 に記載の方法に準じて行った。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Unless otherwise specified, the operations in the examples were performed according to the method described in "Molecular Cloning, Alaboratory Manual. DW. Russell et al., 3rd edition (2001), Cold Spring Harbor Laboratory".
実施例 1 Example 1
< Q 5抗原遺伝子の正常マウス各臓器における発現抑制レベルの検討 > <Examination of the level of suppression of Q5 antigen gene expression in normal mouse organs>
正常 AKR (H-2 k)マウス、 正常 BALB/c (H - 2 d)マウスおよび正常 C57BL / 6(H- 2b)マウス各々 10週齢、 雄 2匹ずつを用いた。 各マウスをエーテル麻酔 下で心採血を行い、 約 lmlずつの末梢血を得た。 この末梢血を生理食塩水 (生 食) で各々 7. 5mlずつに希釈し、 3m 1のリンフォプレップ (NYC0MED社 製) に重層した後、 室温で 2500回転、 30分間の遠心を行い、 末梢血単核球 (PBMC) 画分を得た。 各々の PBMC画分を生食で 1 Om 1に希釈し、 4°C で 1500回転、 5分間の遠心を行い、 PBMCを沈澱させることで洗净した。 この洗浄を 2回行った後、 沈澱を回収し Isogen (二ツボンジ一ン: Nippongene 社製) lmlに溶解させ、 直ちに一 80°Cに保存した。 別に各マウスの各臓器を 摘出し、 生食でよく洗浄した後、 lm 1の Isogen中でホモジネ一ト後、 直ちに — 80°Cに保存した。 Normal AKR (H-2 k) mice, normal BALB / c (H - 2 d ) mice and normal C57BL / 6 (H- 2 b) mice, each 10 weeks of age, were used by two males. Heart blood was collected from each mouse under ether anesthesia to obtain about 1 ml of peripheral blood. This peripheral blood was diluted to 7.5 ml each with physiological saline (saline), layered on 3 ml of lymphoprep (manufactured by NYC0MED), centrifuged at room temperature at 2,500 rpm for 30 minutes, and centrifuged. A blood mononuclear cell (PBMC) fraction was obtained. Each PBMC fraction was diluted to 1 Om1 with a saline solution, centrifuged at 1500 rpm at 4 ° C for 5 minutes, and washed by sedimenting PBMC. After this washing was performed twice, the precipitate was recovered, dissolved in 1 ml of Isogen (Nippongene: Nippongene), and immediately stored at 180 ° C. Separately, each organ of each mouse was excised, thoroughly washed with a saline solution, homogenized in lm1 Isogen, and immediately stored at -80 ° C.
一時的に一 80°Cで保存した各臓器を室温に戻した後、 直ちに 4°Cで 3000 回転、 10分間の遠心を行い、 上清を回収した。 この上清から Isogenの説明書 に添付されている方法に従い、 RNAを回収した。 さらに微量に存在している DNAを分解するため、 DNase Iによる消化を 37 °Cで 30分間行い、 フエ
ノール、 クロ口ホルムによる抽出、 エタノール沈澱、 エタノールリンスを行った 後、 RNaseフリー蒸留水 0. 15mlに溶解させ、 精製回収された RNA量を 分光光度計により定量した。 After each organ temporarily stored at 80 ° C was returned to room temperature, it was immediately centrifuged at 4 ° C for 3000 rpm for 10 minutes, and the supernatant was collected. RNA was recovered from the supernatant according to the method attached to the instruction manual of Isogen. In order to further degrade trace amounts of DNA, digestion with DNase I was performed at 37 ° C for 30 minutes. After extraction with ethanol and ethanol, ethanol precipitation, and ethanol rinsing, the resultant was dissolved in 0.15 ml of RNase-free distilled water, and the amount of purified and recovered RNA was quantified by a spectrophotometer.
各 RNAの定量値に基づき、 各々 50 n gを逆転写反応に使用し、 得られた c DNAの一部を铸型として、 Q 5特異的なプライマー、 5'- CTCTGACCCAGACCCGCGC T_3'、 および 5'_AGGGTGAGGGGCTCAGGCAG-3' を用いた P C R法で評価した。 この とき、 陽性対照には G 3 PDH特異的プライマ一、 5'- ACCACAGTCCATGCCATCAC - 3' 、 および 5'- TCCACCACCCTGTTGCTGTA- 3' を用いた。 また各々の RNAサンプルか ら、 逆転写反応なしで Q 5特異的なプライマ一を用い PC R法を行い、 DNAの 増幅が起こらないことを確認した。 結果を図 2、 図 3、 図 4に示した。 図 2に示 したように、 正常 AKR(H-2k)マウスでは末梢血リンパ球に僅かと胸腺に極僅か の転写産物が検出されただけであった。 検出されたバンドが Q 5抗原遺伝子由来 であるか否かを確定するため、 PCRにより増幅した cDNAをシークェンスし たところ、 報告されている Q 5抗原遺伝子のものと一致した。 正常 BALBZc(H -2d)マウス (図 3) 、 ぉょび正常〇578 6(11-21))マゥス (図 4) では、 い ずれの臓器でも Q 5抗原遺伝子の転写産物は検出されなかった。 Based on the quantitative value of each RNA, 50 ng of each was used for the reverse transcription reaction. It was evaluated by PCR method using -3 '. At this time, G3PDH-specific primers, 5'-ACCACAGTCCATGCCATCAC-3 ', and 5'-TCCACCACCCTGTTGCTGTA-3' were used as positive controls. From each RNA sample, PCR was performed using a Q5-specific primer without a reverse transcription reaction, and it was confirmed that DNA amplification did not occur. The results are shown in Figures 2, 3, and 4. As shown in Figure 2, it was only very slight transcripts slightly To thymus peripheral blood lymphocytes were detected in normal AKR (H-2 k) mice. In order to determine whether or not the detected band was derived from the Q5 antigen gene, the cDNA amplified by PCR was sequenced and found to be consistent with the reported Q5 antigen gene. Normal BALBZc (H -2 d) mice (Fig. 3), Oyobi normal Rei_578 6 (11-2 1)) Mausu (4), the have transcripts of Q 5 antigen genes in organs of deviation is detected Did not.
これらの結果から、 Q 5抗原の発現制御レベルは基本的に転写レベルであり、 末梢血単核球と胸腺では翻訳レベルで抑制される場合もあり得ることが示唆され た。 These results suggested that the expression control level of the Q5 antigen was basically at the transcriptional level, and that peripheral blood mononuclear cells and the thymus could be suppressed at the translational level.
実施例 2 Example 2
< Q 5抗原遺伝子の担癌マウス各臓器における発現抑制レベルの検討 > <Examination of the expression suppression level of the Q5 antigen gene in various organs of tumor-bearing mice>
AKRマウスの腹腔で継代していた BW5147リンフォ一マを回収し、 生食で 2
回洗浄後、 2 X 105 cells / 50 1 /mouseで別の AKRマウスの腹部皮内 に移植した。 1週間後、 腫瘍径が約 7mmになったところで、 正常マウスの場合 と同様に各臓器を回収した。 同様に C3HZHeマウスへ MH134 J3干癌を移植 し、 各臓器を回収した。 正常マウスの場合と同様に回収した各臓器から RNA を抽出、 精製し、 RT— PCR法で解析した。 BW5147担癌 AKRマウスで は、 末梢血単核球のみで転写産物が検出されただけであった (図 5) 。 また M H 134担癌 C 3H/Heマウスでは、 いずれの臓器でも検出されなかった (図 6) 。 BW5147 lymphoma that had been passaged in the abdominal cavity of AKR mice was collected and After washing twice, it was transplanted into the abdominal skin of another AKR mouse at 2 × 10 5 cells / 501 / mouse. One week later, when the tumor diameter became about 7 mm, each organ was collected in the same manner as in a normal mouse. Similarly, MH134 J3 dried cancer was transplanted into C3HZHe mice, and each organ was recovered. RNA was extracted and purified from each organ collected as in normal mice, and analyzed by RT-PCR. In BW5147 tumor-bearing AKR mice, transcripts were detected only in peripheral blood mononuclear cells (Fig. 5). In MH134 tumor-bearing C3H / He mice, it was not detected in any organ (Fig. 6).
実施例 1、 2より担癌状態でも正常マウスと同様に転写制御が行われているこ とが明らかとなった。 From Examples 1 and 2, it was clarified that the transcription control was performed in the tumor-bearing state in the same manner as in the normal mouse.
実施例 3 Example 3
くアデノウイルスレセプ夕一 (CAR) の発現の確認 > Confirmation of Adenovirus Receptor Yuichi (CAR) Expression>
CARが発現していることが明らかな HeLa (ヒト子宮頸癌) 細胞株、 および 健常人 8例の末梢血単核球各々から、 正常マウスの場合と同様に R N Aを抽出、 精製した。 回収した RNA量を定量した後、 CAR特異的プライマー 5'-CTTGTT AAGCCTTCAGGTGC-3' 、 および 5' - CTGATATCGTGATGAACTTCC-3'を用いた RT— P C Rを行い、 転写レベルの発現を確認した。 図 7に示した結果の通り、 HeLa細胞 では C A Rの発現を認めたが、 健常人 8例は全例において C A Rの発現を認めな かった。 RNA was extracted and purified from HeLa (human cervical cancer) cell line in which CAR was clearly expressed, and peripheral blood mononuclear cells from eight healthy subjects, in the same manner as in normal mice. After quantifying the amount of the recovered RNA, RT-PCR using CAR-specific primers 5′-CTTGTT AAGCCTTCAGGTGC-3 ′ and 5′-CTGATATCGTGATGAACTTCC-3 ′ was performed to confirm the expression of the transcription level. As shown in FIG. 7, CAR expression was observed in HeLa cells, but CAR expression was not observed in all of the eight healthy subjects.
以上の結果より、 Q 5遺伝子の転写調節領域とアデノウイルスベクターを組み 合わせた癌細胞特異的発現誘導ベクターの特異性および有用性が示唆された。 実施例 4
く Q5k遺伝子 5, 上流 DNAのクローニング〉 - 最初に H— 2¾マウスである AKR由来 BW5147細胞から、 常法に従い染 色体 DNAを抽出精製した。 次にこの染色体 DNAを铸型とし、 Nested PCR を行ったが、 用いたプライマーの塩基配列は、 S.Cchwe匪 le, D.Bevec, G.Brem, M B. Urban, P A. Baeuerle and E H.Weiss, I腿画 genetics, vol.34, pp.28(19 91) に報告されている染色体 DNAの塩基配列を参照し、 (3^と(35]1の翻訳 領域中に相当する領域に設けた。 1 st— PC R用のプライマー配列は、 5'- ATCCT CCAAAGGCACATGTGACATG-3 ' 、 および 5' -CCACTGCTTGTTGTTTTTGGCGATCTT- 3'であ り、 2nd— PCR用のプライマ一配列は 5' - TCCACTGTCTCCMCATGGCGAACG-3 , 、 および 5'- CGCGCACGGCTTCGCACTTGCATT- 3' である。 この Nested PCRにより、 約 8. 3 kbpの DNA断片を含む PCR産物を得た。 The above results suggested the specificity and usefulness of a cancer cell-specific expression induction vector obtained by combining the transcription regulatory region of the Q5 gene with an adenovirus vector. Example 4 Ku Q5 k gene 5, the cloning of the upstream DNA> - from AKR-derived BW5147 cells initially H- 2 ¾ mice were extracted and purified chromosomal DNA according to a conventional method. Next, nested PCR was performed using this chromosomal DNA as type I. The base sequence of the primers used was S. Cchwe mardle, D. Bevec, G. Brem, MB Urban, PA Baeuerle and E. Refer to the nucleotide sequence of chromosomal DNA reported in H. Weiss, I Thouga genetics, vol. 34, pp. 28 (1991), and refer to the region corresponding to the 3 ^ and (35 ) 1 translation regions. The primer sequence for 1st—PCR is 5′-ATCCT CCAAAGGCACATGTGACATG-3 ′ and 5′-CCACTGCTTGTTGTTTTTGGCGATCTT-3 ′, and the second primer sequence for PCR is 5′-TCCACTGTCTCCMCATGGCGAACG- The nested PCR yielded a PCR product containing a DNA fragment of about 8.3 kbp. 3, 5, and 5'-CGCGCACGGCTTCGCACTTGCATT-3 '.
上記 Nested P C R産物に T 4 DNAポリメラーゼ処理を施し、 DNA末端を 平滑にし、 精製した後、 T 4ポリヌクレオチドキナーゼ処理で末端にリン酸を付 加させた。 別に pUC 118を Sma Iで消化し、 アルカリフォスファターゼ処理に より末端のリン酸を外し、 精製したベクタ一 DNAを用意した。 これら、 8. 3 kb pDNA断片とベクター DNAをライゲ一ション反応で結合させ、 大腸菌 J M— 109にエレクトロポレーシヨンで導入した。 出現してきたコロニーのイン サート DNAのサイズを調べ、 目的とする 8. 3 k b pをもつクローンを選択し た。 さらに、 選択したクローンの塩基配列を pUC 118のユニバーサルプライ マー 5'_CGCCAGGGTTTTCCCAGTCACGAC- 3, を用いたサイクルシークェンス法で解読 し、 Q 5kのプライマー近傍の DNA配列が確認できたものを選択することで Q 5 k遺伝子 5, 上流 DN Aのクロ一ニングに成功した (pUC 118/Q5-5' (8.
3k) ) 。 The above nested PCR product was treated with T4 DNA polymerase to make the DNA ends blunt and purified, and then phosphorylated at the ends by T4 polynucleotide kinase treatment. Separately, pUC118 was digested with SmaI, the terminal phosphate was removed by alkaline phosphatase treatment, and purified vector DNA was prepared. These 8.3 kb pDNA fragment and vector DNA were ligated by a ligation reaction, and introduced into E. coli JM-109 by electroporation. The size of the insert DNA of the emerging colonies was examined, and the desired clone having 8.3 kbp was selected. Further, by selecting those which the nucleotide sequence of the selected clones universal primer 5'_CGCCAGGGTTTTCCCAGTCACGAC- 3 of pUC 118, is decoded by cycles Sequence method using, DNA sequences of the primer near the Q 5 k was confirmed Q 5 k gene 5, and succeeded in black-learning upstream DN a (pUC 118 / Q5-5 ' (8. 3k)).
実施例 5 Example 5
く Q5k遺伝子 5, 上流 DNAの塩基配列決定 > Q5 k gene 5, base sequence determination of upstream DNA>
実施例 4によりクローニングされた Q 4kから Q 5 kのコーディング領域を含 むクローンから、 目的に無関係と考えられる Q4kのコーディング領域を欠失さ せるため、 pUC118ZQ5-5' (8. 3 k) を Sac Iで消化し、 一度セルフライ ゲ一シヨンにより、 インサート DNAのサイズを 4. l kbpにしたものをサブ クロ一ニングした (PUC 118 /Q5-5' (4. 1 k) ) 。 次に pUC 118 /Q5-5 ' (4. I k) を Sail消化し、 この部位に Apa Iリンカ一を挿入したクローン pUC 118/Q5-5' (Sac - E2) を得た。 The coding region of Q 5 k from Q 4 k cloned according to Example 4 from including clones, for deleting the Q4 k coding region of which is considered irrelevant to the purpose, pUC118ZQ5-5 '(8. 3 k ) was digested with Sac I, the once Serufurai gate one Chillon, the insert size DNA 4. and sub black-learning what you l kbp (P UC 118 / Q5-5 '(4. 1 k)). Next, pUC118 / Q5-5 '(4.Ik) was digested with Sail to obtain a clone pUC118 / Q5-5' (Sac-E2) into which ApaI linker was inserted at this site.
解読には pUC 118 ZQ5-5' (Sac - E2) を利用し、 Size-fractionated Uni-d irection deletion( SUD)法で以下のように塩基配列を決定していった。 pUC 118 /Q5-5' (Sac - E2) を Apa Iおよび Xba Iで消化し、 引き続き 5、 10、 15、 20または 25分間の Exonuclease III (Exoffl) 消化を行つ た。、これら ΕχοΙΙΙ消化した DNAの末端を Mung Bean nuclease および Klenow fragm aent により平滑にし、 ァガロース電気泳動後、 各サイズの DNAフラグ メントを回収、 精製した。 このようにして得た DNAをセルフライゲ一シヨンに より環状化し、 大腸菌に導入した。 出現してきた大腸菌コロニー中のプラスミド がもつィンサート DNAのサイズをべクタ一マクチクローニングサイトの両端の ユニバーサルプライマーを用いた PC R反応で確認し、 サイズの異なる 17〜2 5クローンを選択した。 選択した各クローンのィンサート部分の塩基配列をサイ クルシークェンス法により解読した。 各々のクローンから解読された塩基配列に
基づき、 重複した配列部分を利用してインサート DN Aの 4. l kbp全領域の 塩基配列を繋ぎあわせた。 For decoding, pUC 118 ZQ5-5 '(Sac-E2) was used, and the nucleotide sequence was determined as follows by the Size-fractionated Uni-directional deletion (SUD) method. pUC118 / Q5-5 '(Sac-E2) was digested with Apa I and Xba I, followed by Exonuclease III (Exoffl) digestion for 5, 10, 15, 20 or 25 minutes. The ends of these こ れ ら οΙΙΙ-digested DNAs were blunted with Mung Bean nuclease and Klenow fragmaent, and after agarose gel electrophoresis, DNA fragments of each size were recovered and purified. The DNA thus obtained was circularized by self-ligation and introduced into E. coli. The size of the insert DNA of the plasmid in the emerging Escherichia coli colony was confirmed by PCR reaction using universal primers at both ends of the vector cloning site, and 17 to 25 clones having different sizes were selected. The nucleotide sequence of the insert portion of each selected clone was decoded by the cycle sequence method. Base sequence decoded from each clone Based on the sequence, the nucleotide sequence of the entire 4.1 kb region of the insert DNA was joined using the overlapping sequence portion.
上記で最初にクロ一ニングした pUC 118ZQ5-5' (8. 3 k) の 3クローン 分を同様に行い、 そのコンセンサス配列を決定した。 Q 5翻訳領域については、 報告されている配列とこのコンセンサス配列とが完全に一致したことから、 翻訳 開始コドンより 5' 上流の配列を配列番号 5に示した通りに決定した。 また、 そ の制限酵素地図を図 8に示した。 The three clones of pUC118ZQ5-5 '(8.3 k) initially cloned above were similarly treated, and the consensus sequence was determined. For the Q5 translation region, the sequence reported 5 'upstream from the translation initiation codon was determined as shown in SEQ ID NO: 5, since the reported sequence and this consensus sequence were completely identical. Fig. 8 shows the restriction map.
実施例 6 Example 6
<ヒト癌細胞中での転写制御 > <Transcription control in human cancer cells>
図 8に示した制限酵素地図の Hind III (-2667) サイト、 BstXIサイト 、 PvuII (—1414) サイト、 Ncolサイト各々から Q 5遺伝子の翻訳開始 コドン直前 (+22) までの D N Aの 3 ' 下流に LacZ遺伝子一 BGH polyA部 位を配したアデノウイルスベクタ一を作製、 精製し、 ウィルス力価を決定した ( 方法は Takara社のキットに添付のマニュアルに従った) 。 これら組み換えアデノ ウィルスベクタ一を m.0. i. = 10、 100、 1000でヒト癌細胞株に感染さ せ、 レポ一夕一遺伝子の LacZの発現を発色により検討した。 HeLa、 DU145、 MDA-MB-231および DLD-1細胞すべてで染色が確認された。 そのうち m. o. i. = 1000の結果を図 10、 図 11、 図 12および図 13に示した。 3 'downstream of DNA from Hind III (-2667) site, BstXI site, PvuII (-1414) site, Ncol site to the translation start codon (+22) immediately before the Q5 gene in the restriction enzyme map shown in Fig. 8 An adenovirus vector in which the LacZ gene and the BGH polyA site were placed was prepared and purified, and the virus titer was determined (the method was according to the manual attached to the kit of Takara). These recombinant adenovirus vectors were used to infect human cancer cell lines at m.0.i. = 10, 100, and 1000, and the expression of LacZ of the repo overnight gene was examined by color development. Staining was confirmed in all HeLa, DU145, MDA-MB-231 and DLD-1 cells. The results for m.o.i. = 1000 are shown in FIGS. 10, 11, 12, and 13.
さらに、 図 9に示した制限酵素地図の Hind III (- 2667 ) 、 BstXL Pvu II (-1414) 、 Ncolから翻訳開始コドンの直前 (+22) までの DNA を、 各々レポ一ター遺伝子としてルシフェラーゼをもつ pGL3— basicベクター (Promega社製) のクローニングサイトに挿入しサブクローニングを行い、 塩基
配列を確認しレポ一夕一プラスミドを作製した。 これらレポータープラスミドを 内部標準用のプラスミド pRL— TK (Promega製) と共に HeLa、 DU145お よび MDA-MB-231細胞にリポフエクシヨン法で導入し、 2日後にデュアルルシ フェラ一ゼアツセィキット (Promega社製) でレポ一夕一遺伝子 (ルシフェラ一 ゼ) の発現量を定量した。 図 14、 図 15および図 16に示した結果から、 全て の細胞において全てのレポーター遺伝子の発現が認められ、 レポ一タープラスミ ド間での比較では、 pGL 3/Q5. Nco Iで発現量が低くなるが、 その他は 同程度の発現量であった。 また表 2に示したように、 陽性対照として用いた SV 40プロモータ一 (pGL3- control ベクター (Promega製) ) と pGL3/Q5. Hind IIIを比較しても、 pGL3ZQ5. Hindlllは pGL3- control の 50%以上 の発現をもたらすことが明らかになった。 これらの結果から、 Q5-5' 上流転写 調節領域 DN Aはヒト癌細胞中で十分な転写を誘導することが確認された。 実施例 7 Furthermore, Hind III (-2667), BstXL Pvu II (-1414), and DNA from Ncol to immediately before the translation initiation codon (+22) in the restriction enzyme map shown in FIG. Into the cloning site of the pGL3—basic vector (Promega) After confirming the sequence, a repo overnight plasmid was prepared. These reporter plasmids were introduced into HeLa, DU145 and MDA-MB-231 cells together with the internal standard plasmid pRL-TK (Promega) by the lipofection method. Two days later, the reporter plasmid was prepared using the dual luciferase assay kit (Promega). The expression level of the overnight gene (luciferase) was quantified. From the results shown in Fig. 14, Fig. 15 and Fig. 16, expression of all reporter genes was observed in all cells, and in comparison between reporter plasmids, the expression level was lower with pGL3 / Q5.NcoI. However, the other expression levels were similar. In addition, as shown in Table 2, comparison of the SV40 promoter (pGL3-control vector (Promega)) used as a positive control with pGL3 / Q5. HindIII showed that pGL3ZQ5. % Or more. These results confirmed that the Q5-5 'upstream transcriptional regulatory region DNA induced sufficient transcription in human cancer cells. Example 7
<正常細胞における転写制御領域の検討 > <Examination of transcription control region in normal cells>
癌細胞中では、 予想される転写開始点より 5 ' 上流— 1414塩基 (Pvu II 部位) から +22塩基の領域以上あれば転写誘導活性が高く維持できることが明 らかになつたが、 正常細胞中での転写抑制に必要な領域と一致するかは不明なの で、 正常細胞中での転写制御を検討する必要がある。 ところが、 正常細胞は in ^ 0で培養可能とされている細胞株や、 初代培養細胞もあるが、 検討時に真に 正常であるという保証がない。 そこで発明者らは、 担癌マウスを用いた in vivo の系で行った。 In cancer cells, it was clarified that the transcription inducing activity could be maintained high if the region was 14 'bases to 1422 bases (Pvu II site) to +22 bases or more, 5' upstream from the expected transcription start site. It is unclear whether the region matches the region required for transcriptional repression in E. coli, and it is necessary to examine transcriptional regulation in normal cells. However, there are some cell lines that can be cultured in ^ 0 and primary cultured cells, but there is no guarantee that they are truly normal at the time of examination. Therefore, the present inventors carried out in an in vivo system using tumor-bearing mice.
C3H /He (10週齢、 雄) マウスの腹部皮内に、 MH134肝癌を 2 X 105
個移植し、 1週間後に癌組織の直径が約 7 mmになったものを用いた。 ヒト癌細 胞中での転写制御の検討に用いた精製 A(i Hind-lacZ、 Ad/Bst-lacZ, Ad/Pv u-lacZ AdZNco-lacZそれぞれ 3 X 1 09 pfu/mouse を 1群 2から 4匹に投与 し、 その 3日後に各臓器を取り出し、 凍結切片を作製した。 この切片を lacZ染 色により検討したところ、 陽性対照として用いた AdZCAG - lac Zでは様々な正 常細胞が染色されたが、 AdZHind-lacZ、 Ad/Bst-lacZ, Ad/Pvu-lacZ, Ad ZNco-lacZは 4種類ともがん組織以外の正常細胞は全く染色されなかつた (図 1 7、 図 1 8、 図 1 9、 図 2 0、 表 3 ) 。 C3H / He (10-week-old, male) 2 x 10 5 After transplantation, one week later, a cancer tissue having a diameter of about 7 mm was used. Purification was used to study transcriptional control of the human GanHoso vesicles A (i Hind-lacZ, Ad / Bst-lacZ, Ad / Pv u-lacZ AdZNco-lacZ each 3 X 1 0 9 pfu / mouse per group 2 3 days later, each organ was removed, and frozen sections were prepared.The sections were examined by lacZ staining, and various normal cells were stained with AdZCAG-lacZ used as a positive control. However, AdZHind-lacZ, Ad / Bst-lacZ, Ad / Pvu-lacZ, and AdZNco-lacZ did not stain normal cells other than cancer tissues at all (Fig. 17, Fig. 18, Figure 19, Figure 20, Table 3).
以上の結果から、 Q 5抗原遺伝子 5 ' 上流転写調節領域 D NAは、 癌細胞中で は転写を誘導し、 ほとんどの正常細胞中では転写を抑制することが明らかに.なつ た。 さらにアデノウィルスベクタ一の様に P B MCに遺伝子導入されないべク 夕一と組み合わせることにより、 癌細胞特異的発現誘導べクタ一を提供できるこ とを発見した。 From the above results, it was clarified that the 5 ′ upstream transcription regulatory region DNA of the Q5 antigen gene induces transcription in cancer cells and suppresses transcription in most normal cells. Furthermore, they discovered that a cancer cell-specific expression induction vector can be provided by combining with a vector that does not introduce a gene into PBMC like an adenovirus vector.
実施例 8 Example 8
<マウスを用いた治療実験 > <Treatment experiment using mice>
( 1 ) 非自己の MH Cクラス I分子を発現する組み換えアデノウイルスの調製 担癌モデルマウスとして C3H ZHe (H-2Dk ) マウスおよび C57BL Z 6 (H-2 D b) マウスを利用することを前提に、 H-2Dd抗原発現組換えアデノウイルスの 調製を計画した。 このとき H-2Dd抗原の発現制御は Q 5 (Pvu ) の転写調節 D N Aの配列を利用した。 (1) Preparation of recombinant adenovirus expressing non-self MH C class I molecule The use of C3H ZHe (H-2D k ) mouse and C57BL Z 6 (H-2 D b ) mouse as tumor-bearing model mice As a premise, preparation of a recombinant adenovirus expressing H-2D d antigen was planned. At this time, expression of the H-2D d antigen was controlled using the sequence of the transcription regulatory DNA of Q5 (Pvu).
BALBXc (H-2Dd ) マウスから胸腺を摘出し、 これを滅菌処理したスライド ガラスですり潰して胸腺細胞を分取した。 分取した細胞を 1 X 1 06 cel l s /m
1となるように 1 0%FBS、 50 gZm 1ストレプトマイシンと 5 0 ii g/ m 1カナマイシンを含んだ RPM I - 1 640培地に懸濁し、 シャーレに播ぃ た。 この細胞懸濁液に I FN—ァを 50 n gZm 1になるように加え、 C〇2ィ ンキュベ一夕一中で一晩培養した。 培養後、 細胞を回収し PBSで洗浄後、 Isog en-LS (二ツボンジーン社) で溶解した。 Isogen - LSに添付されているプロ トコ一ルに従い、 total RNAを得た。 The thymus was excised from the BALBXc (H-2D d ) mouse and ground with a sterilized slide glass to collect thymocytes. The separated cells 1 X 1 0 6 cel ls / m The suspension was suspended in RPMI-1640 medium containing 10% FBS, 50 gZm1 streptomycin and 50 ii g / ml kanamycin so as to give a value of 1, and seeded on a petri dish. The cell suspension in the I FN- § added to a 50 n gZm 1, were cultured overnight in C_〇 2 I Nkyube Isseki scratch. After the culture, the cells were collected, washed with PBS, and lysed with Isogen-LS (Futtsubon Gene). Total RNA was obtained according to the protocol attached to Isogen-LS.
この total RNAを铸型として、 oligodTをプライマーに用いて逆転写反応を 行い、 cDNAを調製した。 この c DNAを铸型に、 H— 2Dd特異的プライマ —5' -ACTAAGCTTAAAATGGGGGCGATGGCTCCGC-3' 、 および 5' -AGTTCTAGACTTCACACTTTA CMTCTGGGAG- 3'を用いて PCR反応を行った。 反応後、 PCR産物の一部をァガ ロースゲル電気泳動で検査したとろ、 予想される 1. I k b pの位置にバンドを '認めた。 Using this total RNA as type I, a reverse transcription reaction was performed using oligodT as a primer to prepare cDNA. A PCR reaction was carried out using this cDNA as type II, with the H-2D d- specific primer—5′-ACTAAGCTTAAAATGGGGGCGATGGCTCCGC-3 ′ and 5′-AGTTCTAGACTTCACACTTTA CMTCTGGGAG-3 ′. After the reaction, when a part of the PCR product was examined by agarose gel electrophoresis, a band was observed at the expected position of 1.I kbp.
残りの P C R産物を制限酵素 Hind IIIと Xba Iで消化し、 p U C 19を Hind IIIと Xba Iで消化した D N Aフラグメントにライゲ一ション反応で挿入した。 大腸菌 JM1 0 9をこのライゲ一シヨン産物でトランスフォームし、 出現したコ ロニ一から、 1. 1 kb pのインサート DNAをもつクローンを選択した。 選択 したクローンからプラスミドを抽出、 精製し、 塩基配列の確認を行い、 GenomeNe t DDBJ Accession No. U47326の塩基配列と完全に一致したプラスミド (pUC 19 /H - 2Dd ) を選択した。 The remaining PCR product was digested with restriction enzymes HindIII and XbaI, and pUC19 was inserted into the DNA fragment digested with HindIII and XbaI by a ligation reaction. E. coli JM109 was transformed with this ligation product, and a clone having an insert DNA of 1.1 kbp was selected from the colonies that appeared. Plasmids were extracted and purified from the selected clones, and their nucleotide sequences were confirmed. A plasmid (pUC 19 / H-2D d ) completely matching the nucleotide sequence of GenomeNet DDBJ Accession No. U47326 was selected.
pUC 19/H-2Ddを 1¾11(1111と)¾&1で消化し、 1. 1 k b pのインサート DNAを回収、 精製した。 この 1. 1 k b pの DNAフラグメントを、 pRc— C MVベクターを Hind IIIと Xba Iで消化した DNAフラグメントをライゲ一ショ
ン反応で揷入し、 大腸菌 JM 109をこのライゲーション産物でトランスフォーム した。 出現したコロニーから 1. 1 kbpの DNAをもつクローンを選択した。 選択したクローンからプラスミドを抽出、 精製し、 塩基配列の確認を行い、 問題 のなぃクロ一ンを 11(;-0]^//11-204として選択した。 pUC 19 / H-2D d was digested with 1¾11 (with 1111) ¾ & 1, and the insert DNA of 1.1 kbp was recovered and purified. This 1.1 kbp DNA fragment was ligated to the pRc-CMV vector digested with Hind III and Xba I. The ligation product was used to transform E. coli JM109 with this ligation product. A clone having 1.1 kbp DNA was selected from the appeared colonies. Extraction of plasmids from selected clones, purified, confirms the nucleotide sequence, 11 Nai black Ichin problems (; - 0] ^ / / 11-20 was selected as 4.
pRc - CMV /H - 2Ddを、 Nru Iと Hind IIIで消化し、 H - 2Dd c D N Aを含 む DNAフラグメントを回収した。 これを T 4 DN Aポリメラーゼ処理により、 末端を平滑にした。 これと別に pUC 118 ZQ5-5' (Sac-E2) を、 PvuIIと B amHIで消ィ匕し、 Q5-5' D N Aの: ΡνχιΠ -BamHID N Aフラグメントを回収し た。 これを T4DNAポリメラーゼ処理により、 末端を平滑化し、 さらにカイ ネ一シヨン反応を施すことで、 末端にリン酸基を付加させた。 これらの DNAフ ラグメントをライゲ一シヨン反応により結合させ、 大腸菌 JM 109をこのライ ゲーシヨン産物でトランスフォームした。 出現したコロニーからプラスミド DN Aを抽出し、 H-2Dd cDNAの上流に正しい向きで Q5-5' の PvuII-BamHID NAが連結されたクローン (pRc-CMVZQ5-H-2Dd) を選択した。 pRc - CMV / H - a 2D d, digested with Nru I and Hind III, H - and the 2D d c DNA was recovered including DNA fragments. This was blunt-ended by T4 DNA polymerase treatment. Separately, pUC118 ZQ5-5 '(Sac-E2) was digested with PvuII and BamHI, and the: ΡνχιΠ-BamHIDNA fragment of Q5-5' DNA was recovered. This was blunt-ended by T4 DNA polymerase treatment, and a kinase reaction was performed to add a phosphate group to the end. These DNA fragments were ligated by a ligation reaction, and E. coli JM109 was transformed with the ligation product. Plasmid DNA was extracted from the emerged colonies, and a clone (pRc-CMVZQ5-H-2D d ) in which PvuII-BamHIDNA of Q5-5 ′ was ligated in the correct direction upstream of H-2D d cDNA was selected.
pAxcwを Swal消化し、 C I A P処理したコスミドベクターを調製した。 こ れと別に、 pRc- CMVZQ5-H-2Ddを、 Bglllと Xho Iで消化し、 Q5-5' の PvuIIサイトから ^-0\1¥の 0:^八サィトを含む DN Aフラグメントを回収 した。 この DNAを T4DNAポリメラーゼ処理により、 末端を平、滑ィ匕し、 さら に力イネ一シヨン反応を施すことで、 末端にリン酸基を付加させた。 この DNA フラグメントと先に調製したコスミドベクタ一をライゲ一シヨン反応させ、 パッ ケージング反応した後、 大腸菌 VCS- 257に感染させた。 出現したコロニーから コスミド DNAを抽出し、 インサート DNAを含むクローンを選択した。 イン
サート DNAを含むコスミド DNAをアデノ落としした後、 インサート DNAの 塩基配列を確認した。 問題のなかったクロ一ンを HeLa細胞にトランスフエクシ ヨンし、 2日後に細胞を回収した。 回収した細胞と抗 H- 2D dモノクローナル 抗体 (CEDA LANE社) を一次抗体に、 F I TC標識抗マウス I gGを二次抗体に 用いて反応させた後、 蛍光顕微鏡とフローサイトメータ一による解析で、 蛍光が 確認されたクローンを選択した。 アデノ落とし DN Aによる解析で選択したコス ミド DNA (pAxcw /Q5 - H - 2D d ) を 293にトランスフエクシヨンし、 常 法を用いて AdZQ5-H-2Ddを調製、 精製し、 精 i¾Ad/Q5 - H - 2D dを得た。 pAxcw was digested with Swal to prepare a cosmid vector treated with CIAP. Separately, pRc-CMVZQ5-H-2D d is digested with Bglll and XhoI to recover a DNA fragment containing 0: ^ 8 sites of ^ -0 \ 1 \ from the PvuII site of Q5-5 ' did. The end of this DNA was flattened and slid by T4 DNA polymerase treatment, and a phosphate reaction was further performed to add a phosphate group to the end. This DNA fragment was subjected to a ligation reaction between the cosmid vector prepared above and a packaging reaction, followed by infection of Escherichia coli VCS-257. Cosmid DNA was extracted from the colonies that appeared, and clones containing the insert DNA were selected. Inn After the cosmid DNA containing the desert DNA was removed from the adeno, the nucleotide sequence of the insert DNA was confirmed. The clones which did not have problems were transfected into HeLa cells, and the cells were collected two days later. The recovered cells were reacted with an anti-H-2D d monoclonal antibody (CEDA LANE) as a primary antibody and FITC-labeled anti-mouse IgG as a secondary antibody, and analyzed using a fluorescence microscope and a flow cytometer. A clone whose fluorescence was confirmed was selected. The cosmid DNA (pAxcw / Q5-H-2D d ) selected in the analysis with the adeno-dropping DNA was transfected into 293, and AdZQ5-H-2D d was prepared and purified using a conventional method. Q5-H-2D d was obtained.
(2) MH134担癌マウスを用いた検討 (2) Examination using MH134 tumor-bearing mouse
C 3 HZHe雄マウスを 7週齢で購入し、 一週間の馴飼後、 2 105個の]\1 H134肝癌細胞を腹部皮内に移植した。 5日後、 腫瘍径が約 7 mmになったとこ ろで、 一群 5〜 7匹ずつの三群に分け、 一群に精製 Ad/Q5 - H - 2D dを 3 X 1 09 pfu/50/ lで、 もう一群には、 陰性対照として同様に調製した AdZAxc wを 3X 109 pfu/50 II 1で、 残りの一群は生理食塩水を 50 1腫瘍局所 に投与した。 その 2日後、 もう一度同様に投与した。 引き続、 腫瘍径の測定と生 死の確認を行った。 C3HZHe male mice were purchased at the age of 7 weeks, and after cultivation for one week, 210 5 ] \ 1 H134 hepatoma cells were transplanted into the abdominal skin. After 5 days, at Toko filtration tumor diameter became approximately 7 mm, divided into three groups each group for 5-7 mice, purified group Ad / Q5 - H - a 2D d 3 X 1 0 9 pfu / 50 / l The other group received 3 × 10 9 pfu / 50 II 1 of AdZAxcw similarly prepared as a negative control, and the other group received saline at the site of 501 tumors. Two days later, the administration was repeated once again. Subsequently, the tumor diameter was measured and the survival or death was confirmed.
腫瘍径を測定した結果を図 21に示した。 他の二群と比較し、 AdZQ5 -H-2 Dd投与群では有意な腫瘍増殖抑制効果が認められた (P< 0. 01) 。 FIG. 21 shows the results of measuring the tumor diameter. Compared with the other two groups, a significant tumor growth inhibitory effect was observed in the AdZQ5-H-2D d- administered group (P <0.01).
この治療効果は、 癌細胞特異的に発現した非自己 MHCにより、 癌細胞特異的 にァ口の免疫反応が誘発された結果、 癌細胞が排除される。 すなわち、 通常生体 内では癌細胞は非自己と認識されず、 免疫機能による排除から免れている。 しか し上述の通り、 癌細胞でも、 免疫系が非常に強く認識できるァロ抗原を発現して
いると、 免疫系が非自己と認識できるので、 癌細胞が排除されると考えられた。 以上から、 Q 5遺伝子上流転写調節領域を利用することで、 癌細胞特異的に非 自己の MH C分子を発現させる様式の遺伝子治療剤と治療方法を提供でき、 この 種の薬剤を用いた治療法は副作用が少なく、 高い治療効果が得られることが予想 された。 さらに Q 5遺伝子上流転写調節領域は、 様々な遺伝子を癌細胞特異的に 発現させる事が可能なことから、 様々な癌遺伝子治療 ·予防剤に応用可能と考え られた。 産業上の利用可能性 This therapeutic effect is due to the fact that non-self MHC expressed specifically in cancer cells induces an immune response in the mouth in a cancer cell-specific manner, thereby eliminating cancer cells. In other words, cancer cells are generally not recognized as non-self in vivo and are immune from exclusion by immune function. However, as mentioned above, even cancer cells express the ara antigen, which the immune system can recognize very strongly. It was thought that cancer cells would be eliminated because the immune system could recognize it as non-self. As described above, the use of the Q5 gene upstream transcriptional regulatory region can provide a gene therapy agent and a treatment method in which non-self MHC molecules are expressed in a cancer cell-specific manner. The method was expected to produce high therapeutic effects with few side effects. Furthermore, since the Q5 gene upstream transcription regulatory region can express various genes in a cancer cell-specific manner, it was considered to be applicable to various cancer gene therapy / prevention agents. Industrial applicability
本発明の癌細胞特異的発現誘導 D N Aは、 癌細胞等の未分化かつ異常な細胞に おいてのみ発現誘導活性を示す新規な癌細胞特異的発現誘導 D N Aであり、 また この D NAを含有させてなるベクタ一は、 癌細胞において下流に連結した遺伝子 を発現させる機能を有する癌細胞特異的発現誘導ベクターである。 The cancer cell-specific expression-inducing DNA of the present invention is a novel cancer cell-specific expression-inducing DNA that exhibits an expression-inducing activity only in undifferentiated and abnormal cells such as cancer cells. The first vector is a cancer cell-specific expression induction vector having a function of expressing a gene linked downstream in a cancer cell.
このような本発明に係る D N Aおよびべクタ一を用いれば、 所望の夕ンパク 質、 ポリペプチド若しくは R N Aを癌細胞特異的に発現させることができるの で、 免疫系が非自己と認識できるタンパク質若しくはポリペプチドを発現させる ことにより、 癌細胞を非自己と認識し、 癌細胞を排除することが可能となり、 効 果的な癌治療が可能となる。 本発明に係る癌細胞特異的発現誘導 D N Aおよびべ クタ一は、 癌治療に好適に用いることができる。 さらに、 このべクタ一を利用し て、 新規な癌の遺伝子治療法や癌ワクチンを開発することができる。 By using such DNA and vector according to the present invention, a desired protein, polypeptide or RNA can be expressed in a cancer cell-specific manner. By expressing the polypeptide, it is possible to recognize cancer cells as non-self and to eliminate the cancer cells, thereby enabling effective cancer treatment. The cancer cell-specific expression-inducing DNA and the vector according to the present invention can be suitably used for cancer treatment. Furthermore, this vector can be used to develop novel cancer gene therapy and cancer vaccines.
癌の治療の他にも、 癌の診断への応用や、 癌細胞特異的転写因子の研究、 また その転写因子の阻害に関する研究への用途も考えられる。
In addition to the treatment of cancer, it can be applied to the diagnosis of cancer, to the study of cancer cell-specific transcription factors, and to the study of inhibition of the transcription factors.