JP2004508043A - Tnfレセプター様分子およびその使用 - Google Patents
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Abstract
新規のMK61ポリペプチド分子およびこれらのタンパク質をコードする核酸分子。本発明はまた、ベクター、宿主、選択的因子、およびMK61ポリペプチドを産生するための方法を提供する。MK61ポリペプチドを使用して、疾患の、処置、診断、改善または予防のための方法もまた、提供される。MK61様ポリペプチドを調節する天然の分子または合成分子は、1つ以上のスクリーニングアッセイ(例えば、本明細書において記載されるアッセイ)を用いて同定され得る。このような分子は、エキソビボ様式、または注射によるインビボ様式、または経口送達、移植装置などのいずれかによって投与され得る。
Description
【0001】
本願は、2000年9月5日付けで出願された米国仮特許出願番号第60/230,191号(これは、本明細書中において、全体が参考として援用される)の利益を主張する。
【0002】
(発明の分野)
本発明は、新規なTNFレセプター(TNFr)様ポリペプチド(本明細書中において、「MK61」と呼称する)およびこれをコードする核酸分子に関する。
【0003】
本発明はまた、MK61ポリペプチドを産生するための、ベクター、宿主細胞、薬学的組成物、選択的結合因子、および方法に関する。MK61ポリペプチドと関連する疾患の診断、処置、改善、および/または予防のための方法もまた提供される。
【0004】
(発明の背景)
核酸分子の同定、クローニング、発現、および操作における技術進歩ならびにヒトゲノム解読は、ヒトゲノム解読に基く新規治療剤の発見を大きく加速した。現在、高速核酸配列決定技術は、前例のない速度で配列情報を作製し得、そしてコンピュータ解析と合わされて、ゲノムの一部および全体へと重複配列を構築(アセンブリ)すること、ならびにポリペプチドコード領域の同定を可能にする。既知のアミノ酸配列のデータベース編集物に対する推定アミノ酸配列の比較によって、以前に同定された配列および/または構造的な目印に対して相同性の程度を決定することが可能である。核酸分子のポリペプチドコード領域のクローニングおよび発現によって、構造分析および機能分析のためのポリペプチド産物が提供される。核酸分子およびコードされるポリペプチドを操作して、その改変体および誘導体を作製することによって、治療剤としての用途のための生成物に有利な特性を与え得る。
【0005】
過去10年間にわたるゲノム研究における顕著な技術進歩にも関わらず、ヒトゲノムに基づく新規治療剤の開発に関する可能性は、未だほとんど実現されていない。潜在的に有利なポリペプチド治療剤をコードする多くの遺伝子または(治療分子に対して「標的」としてはたらき得る)ポリペプチドをコードする遺伝子は、未だ同定されていない。
【0006】
従って、診断的な利点または治療的な利点を有する、新規ポリペプチドおよびこれらをコードする核酸分子を同定することが、本発明の目的である。
【0007】
腫瘍の壊死に関する数年の研究の後、腫瘍壊死因子(TNF)αおよび腫瘍壊死因子βが、1984年に、ついにクローニングされた。これに続く数年間は、以下を含むTNFサイトカインのスーパーファミリーの出現の場となった:fasリガンド(FasL)、CD27リガンド(CD27L)、CD30リガンド(CD30L)、CD40リガンド(CD40L)、TNF関連アポトーシス誘導性リガンド(TRAIL,これはまた、AGP−1として示される)、オステオプロテゲリン結合タンパク質(OPG−BPまたはOPGリガンド)、4−1BBリガンド、LIGHT、APRIL、およびTALL−1(Smithら(1994),Cell,76:959−962;Laceyら(1998),Cell,93:165−176;Chichepoticheら(1997),J.Biol.Chem.,272:32401−32410;Mauriら(1998),Immunity,8:21−30;Hahneら(1998),J.Exp.Med.,188:1185−90;Shuら(1999),J.Leukocyte Biology,65:680−3)。このファミリーは、その構造、特にC末端における構造によって、1つにまとめられる。さらに、これまでに知られているほとんどのメンバーは、免疫画分において発現されるが、いくつかのメンバーはまた、他の組織または器官でも同様に発現される(Smithら(1994),Cell 76:959−62)。全てのリガンドメンバー(LT−αは除外する)は、II型膜貫通タンパク質であって、これらは、C末端細胞外ドメイン内の保存された150アミノ酸の領域によって特徴付けられる。わずか20〜25%の同一性に限定されていることが、この保存された150アミノ酸のドメインは、特徴的なβプリーツシートサンドイッチ(β−pleated sheet sandwich)に折り畳まれ、そして3量体化する。この保存された領域は、タンパク質分解によって放出され、これにより、可溶性の機能的形態を生じ得る(Bannerら(1993),Cell,73:431−445)。
【0008】
このリガンドファミリーの中の多くのメンバーは、リンパの多い組織において発現され、そして免疫系の発達および調節において重要な役割を果たす(Smithら(1994))。例えば、TNFαは、マクロファージによって主に合成され、そして、このTNFαは、炎症性応答および免疫防御のための重要な伝達物質である(TraceyおよびCerami(1994),Annu.Rev.Med.,45:491−503)。Fas−L(これは、活性化T細胞において優勢に発現している)は、胸腺細胞のTCR媒介性アポトーシスを調節する(Nagataら(1995)Immunology Today,16:39−43;Castrimら(1996),Immunity,5:617−27)。CD40Lは、B細胞の生存、増殖、および免疫グロブリンアイソタイプスイッチに必須のシグナルを提供する(Noelle(1996),Immunity,4:415−9)。
【0009】
TNFリガンドファミリーのメンバーの大部分についての同族(cognate)レセプターが同定された。これらのレセプターは、それらの細胞外ドメインにおいて特徴的な複数のシステインリッチ反復を共有し、そして細胞質領域内の触媒モチーフを有さない(Smithら(1994))。TNFRのホモログ(すなわち、Fas、TNFR1、DR3、DR4、DR5、およびDR6)のうちの2つのサブグループは、細胞内デスドメイン(death domain)を含み、このドメインはTRADまたはFADDに結合する。この結合によって、カスパーゼ8の活性化およびアポトーシスを生じる(Locksleyら(2001)Cell 104:487−501)。しかし、デスレセプター(death−receptor)を介するシグナル伝達はまた、肝細胞およびT細胞の増殖のために必要とされ得る(Strasserら(1999)Intl.J.Biochem.Cell Biol.31:533−537,Yamadaら(1997),Proc.Natl.Acad.Of Sci.U.S.A,94:1441−6)。TNFR2、CD40、またはCD30を含む他のグループは、これらの表面レセプターを下流のシグナル伝達カスケードにつなぐ分子アダプターであるTNFレセプター結合因子(TRAF)(TNF−Receptor Associated Factor)に結合する。この結合によって、細胞増殖および細胞生存を促進し得る、JNKおよびNFKBに活性化を生じる。従って、これらのタンパク質は、形態形成、アポトーシスの制御、分化または、増殖において重大な役割を果たす。TNF/TNFRスーパーファミリーのタンパク質は、アテローム性動脈硬化症、同種移植拒絶、関節炎、および癌のような多くのヒト疾患に対する治療のための標的として、現在、広範に研究がなされている。Locksleyら(2001),Williamsら(2000),Ann.Rhem.Dis.59:i75−80。
【0010】
上記の膜結合レセプター分子に加えて、TNFレセプタースーパー遺伝子ファミリーに属する多くのレセプターは、可溶性リガンド結合タンパク質として存在する。その後、膜貫通レセプターの可溶性形態の多くのものは、このレセプターの細胞外リガンド結合ドメインのみを含むとして同定された。例えば、可溶性形態のTNFレセプターは、尿および血清において見出され(米国特許第5,843,789号およびNopharら,EMBO J.,9(10):3269−3278,1990を参照のこと)、そして、この可溶性形態のTNFレセプターは、細胞表面のTNFレセプターのタンパク質分解性切断によって生じることが示された(Wallachら,Agents Actions Suppl.,35:51−57,1991)。これらの可溶性形態のレセプター分子は、レセプターへのTNF結合を阻害のみならず、このTNF構造を安定化し、そしてその活性を保持し、従ってその効果を延長することによって、TNF活性の調節に関与する(Aderkaら,Cytokine & Growth Factor Reviews,7(3):231−240,1996)。
【0011】
この腫瘍壊死因子スーパーファミリーのリガンドおよび細胞表面レセプターのメンバーは、免疫機能を調節し、そしてほとんどのTNF/TNFRスーパーファミリータンパク質(例えば、2〜3例挙げると、FASL/FAS、CD40L/CD40、TNF/TNFR、またはLTβ/LTβR)は、この免疫系協調的(coordinate)な免疫細胞のホメオスタシス、活性誘導性細胞死、T細胞初回免疫、樹状細胞の機能および生存、または胚中心およびリンパ器官(例えば、パイアー斑およびリンパ節)の形成の場)において発現される(Fuら(1999),Ann.Rev.Immunol.17:399−433,Grewalら(1998),Ann.Rev.Immunol.166:111−135)。最近、この大きなファミリーの新規のメンバーが、免疫における重要な機能を有し、そしてリンパ系細胞と他の器官系(例えば、妊娠時の骨形態形成および乳腺形成)とをつなぐことが同定された。
【0012】
免疫系および種々の疾患プロセスにおける、このTNFファミリーのリガンドおよびそれらのレセプター(膜結合型および可溶型)のメンバーが担う重要な役割に起因して、診断および治療を改善する用途のために、これらのファミリーの新規のメンバーを同定し、そして特徴付けるという必要性が存在する。
【0013】
(発明の要旨)
本発明は、新規のMK61核酸分子およびコードされるポリペプチドに関する。
【0014】
本発明に従って、以下の多くのヒトMK61アイソフォームが本明細書中に記載される:「hMK61T1」、「hMK61T2」、「hMK61T3」、「hMK61T4」、「hMK61T5」、および「hMK61T6」。さらに、マウスのアイソフォーム(「mMK61」)およびそのFc融合ポリペプチド(「mMK61−Fc」および「hMK61−Fc」)が、本明細書中に記載される。
【0015】
本発明は、以下からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む単離された核酸分子を提供する:
(a)配列番号(SEQ ID NO:)1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13または配列番号15に記載のヌクレオチド配列;
(b)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列;
(c)中程度または高度にストリンジェントな条件下で、(a)または(b)の相補体にハイブリダイズするヌクレオチド配列であって、ここでこのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;ならびに
(d)(a)〜(c)のいずれかに対して相補的なヌクレオチド配列。
【0016】
本発明はまた、以下からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む単離された核酸分子を提供する:
(a)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドに対して、少なくとも約70、75、80、85、90、95、96、97、98または99%同一であるポリペプチドをコードするヌクレオチド配列であって、ここでこのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(b)配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13または配列番号15に記載のヌクレオチド配列の対立遺伝子改変体またはスプライス改変体をコードするヌクレオチド配列であって、ここでこのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(c)少なくとも約25アミノ酸残基のポリペプチドフラグメントをコードする、配列番号1、(a)または(b)のヌクレオチド配列であって、ここでこのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(d)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のいずれかに記載されるアミノ酸配列の中で、少なくとも1つのアミノ酸置換および/またはアミノ酸欠失を有する、ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列であって、ここで、このコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載されるポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(e)少なくとも約16ヌクレオチドのフラグメントを含む、配列番号1または(a)〜(d)のヌクレオチド配列;
(f)中程度または高度にストリンジェントな条件下で、(a)〜(e)のいずれかの相補体にハイブリダイズするヌクレオチド配列であって、ここでこのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;ならびに
(g)(a)〜(e)のいずれかに対して相補的なヌクレオチド配列。
【0017】
本発明はさらに、以下からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む単離された核酸分子を提供する:
(a)少なくとも1つの保存的アミノ酸置換を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列であって、ここでこのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(b)少なくとも1つのアミノ酸挿入を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列であって、ここでこのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(c)少なくとも1つのアミノ酸欠失を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列であって、ここでこのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(d)C末端および/またはN末端の短縮を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列であって、ここでこのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(e)アミノ酸置換、アミノ酸挿入、アミノ酸欠失、C末端短縮およびN末端短縮からなる群から選択される少なくとも1つの改変を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列であって、ここでそのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(f)少なくとも約16ヌクレオチドのフラグメントを含む、(a)〜(e)のヌクレオチド配列;
(g)中程度または高度にストリンジェントな条件下で、(a)〜(f)のいずれかの相補体にハイブリダイズするヌクレオチド配列であって、ここでそのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;ならびに
(h)(a)〜(e)のいずれかに対して相補的なヌクレオチド配列。
【0018】
本発明はまた、本明細書中に記載の単離された核酸分子を含む発現ベクター;このベクターを含む(真核生物および/または原核生物の)組換え宿主細胞;h2520ポリペプチドを産生するプロセスであって、この宿主細胞を適切な条件下で培養して、このポリペプチドを発現させる工程および必要に応じてこの培養物からこのポリペプチドを単離する工程を包含する、プロセス;ならびにこのプロセスによって産生された単離されたポリペプチド、を提供する。このプロセスにおいて使用される核酸分子はまた、MK61ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列に作動可能に連結された、ネイティブMK61ポリペプチドのプロモーターDNA以外のプロモーターを含み得る。
【0019】
本発明はまた、同一性パーセントが、GAP、BLASTP、BLASTN、FASTA、BLASTA、BLASTX、BestFitおよびSmith−Watermanアルゴリズムからなる群より選択されるコンピュータープログラムを使用して決定される、上の段落に記載の核酸分子を提供する。
【0020】
本発明は、MK61ポリペプチドの活性または産生の候補インヒビターおよび/または候補刺激因子を同定するためのプロセスを提供し、このプロセスは、宿主細胞を候補インヒビターおよび/または候補刺激因子に曝露する工程、この宿主細胞中におけるMK61ポリペプチドの活性または産生を測定する工程、およびこの活性とコントロール細胞(すなわち、この候補インヒビターおよび/または候補刺激因子に曝露されていない細胞)とを比較する工程を包含する。関連する局面において、本発明は、前述の方法のいずれかによって同定される、インヒビターおよび/または刺激因子を提供する。
【0021】
本発明はまた、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるアミノ酸配列を含む単離されたポリペプチドを提供する。
【0022】
本発明はまた、以下からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む単離されたポリペプチドを提供する:
(a)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載の成熟アミノ酸配列であって、必要に応じてアミノ末端メチオニンをさらに含む、アミノ酸配列;
(b)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のオルソログのアミノ酸配列であって、ここでこのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列;
(c)GAP、BLASTP、BLASTN、FASTA、BLASTA、BLASTX、BestFit、およびSmith−Watermanアルゴリズムからなる群より選択されるコンピュータプログラムを使用して決定される場合の、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のアミノ酸配列に対して、少なくとも約70、75、80、85、90、95、96、97、98または99%同一性を示すアミノ酸配列であって、ここでこのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列;
(d)少なくとも約25アミノ酸残基を含む、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のアミノ酸配列のフラグメントであって、ここでこのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列のフラグメント;ならびに
(e)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、もしくは配列番号16に記載のアミノ酸配列、または(a)〜(c)のうちの少なくとも1つのいずれかの、対立遺伝子改変体またはスプライス改変体についてのアミノ酸配列であって、ここでそのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列。
【0023】
本発明はさらに、以下からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む単離されたポリペプチドを提供する:
(a)少なくとも1つの保存的アミノ酸置換を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のアミノ酸配列であって、ここでそのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列;
(b)少なくとも1つのアミノ酸挿入を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のアミノ酸配列であって、ここでそのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列;
(c)少なくとも1つのアミノ酸欠失を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のアミノ酸配列であって、ここでこのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列;
(d)C末端および/またはN末端の短縮を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のアミノ酸配列であって、ここでそのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列;ならびに
(e)アミノ酸置換、アミノ酸挿入、アミノ酸欠失、C末端短縮およびN末端短縮からなる群から選択される少なくとも1つの改変を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のアミノ酸配列であって、ここでそのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列。
【0024】
MK61のアナログを、本発明で提供する。これは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のMK61ポリペプチドの保存的および非保存的な置換によって生じる。このようなアナログには、以下が含まれる:配列番号2、4、6、8、10、または12の38位、39位、または51位に対応しているアミノ酸がシステイン、セリン、またはアラニンである、MK61ポリペプチド;配列番号2または6の60位または76位に対応しているアミノ酸が、システイン、セリン、またはアラニンである、MK61ポリペプチド;配列番号14または16の41位、42位、54位、63位、または79位に対応しているアミノ酸がシステイン、セリン、またはアラニンである、MK61ポリペプチド;配列番号2の171位または172位に対応しているアミノ酸が、ロイシン、ノルロイシン、バリン、メチオニン、アラニン、またはフェニルアラニンである、MK61ポリペプチド;配列番号14または16の178位または180位に対応しているアミノ酸が、ロイシン、ノルロイシン、バリン、メチオニン、アラニン、またはフェニルアラニンである、MK61ポリペプチド;配列番号14または16の141位に対応しているアミノ酸が、グリシン、プロリン、またはアラニンである、MK61ポリペプチド。
【0025】
本発明はまた、哺乳動物中のMK61レセプターおよび/またはリガンド活性を阻害する方法を提供する。この方法は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されている少なくとも1つのポリペプチドを投与する工程を包含する。
【0026】
上記の(a)〜(e)のアミノ酸配列を含有している融合ポリペプチドもまた、提供される。さらに、本発明は、配列番号16、配列番号36、および配列番号39のアミノ酸配列を含有している融合ポリペプチドを含む。
【0027】
本発明はまた、本明細書中に示されている単離された核酸分子を含有している発現ベクター、本明細書中に示されている組換え核酸分子を含有している組換え宿主細胞、ならびに、宿主細胞を培養する工程、および必要に応じてそのように産生されたポリペプチドを単離する工程を包含する、MK61ポリペプチドを産生する方法を提供する。
【0028】
MK61ポリペプチドをコードする核酸分子を含有している非ヒトトランスジェニック動物はまた、本発明に包含される。MK61核酸分子は、MK61ポリペプチドの発現およびそのレベルの増大(これは、循環レベルの増大を含み得る)を可能にする様式で動物中に導入される。非ヒトトランスジェニック動物は、好ましくは哺乳動物である。
【0029】
本発明のMK61ポリペプチドの誘導体もまた、提供される。
【0030】
本発明はさらに、本明細書中に示されているMK61ポリペプチドに特異的に結合する抗体またはそのフラグメントを提供する。この抗体は、ポリクローナルまたはモノクローナルであり得、そして、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のアミノ酸配列を含有しているペプチドでの免疫によって産生され得る。
【0031】
配列番号2のアミノ酸配列を含有しているペプチドに結合するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマもまた、提供される。
【0032】
本発明はまた、サンプル中のMK61ポリペプチドを検出するかまたはその量を定量する方法を提供する。この方法は、MK61ポリペプチドを含有しているとの疑いのあるサンプルを、本明細書中に示されている抗MK61抗体または抗体フラグメントと接触させる工程、および上記の抗体または抗体フラグメントの結合を検出する工程を包含する。
【0033】
さらに、MK61ポリペプチド、その誘導体、変異体、およびフラグメント(好ましくは、少なくとも約25個のアミノ酸の配列を有している)に特異的に結合することができる、選択的結合試薬またはそのフラグメントが、本発明によって提供される。これらの選択的結合試薬は、ヒト化抗体、ヒト抗体、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体。キメラ抗体、相補性決定領域(CDR)を繋がれた抗体、抗イディオタイプ抗体ような抗体、およびそれらのフラグメントのであり得る。さらに、選択的結合試薬は、FabフラグメントまたはFab’フラグメントのような抗体の可変領域のフラグメント、あるいはそれらのフラグメントであり得、そして本明細書中に示されているMK61ポリペプチドに対して特異性を有する少なくとも1つの相補性決定領域を含む場合がある。選択的結合試薬はまた、検出可能な標識(例えば、放射性標識、蛍光標識、酵素標識、または当該分野で公知の任意の他の標識)に結合する場合がある。さらに、選択的結合試薬は、MK61ポリペプチドの生物学的活性をアンタゴナイズし得、そして/または本明細書中に示されているようなMK61ポリペプチドでの動物の免疫化によって産生され得る。
【0034】
本発明はまた、本明細書中に示されているMK61ポリペプチドに結合することができる選択的結合試薬を産生するハイブリドーマを提供する。
【0035】
本明細書中に示されている選択的結合試薬の有効量を患者に投与する工程を包含する、疾患、症状、または障害を処置、予防、または緩和するための方法もまた、提供される。有効量または治療有効量は、疾患、症状、または障害の経過または大きさ(例えば、これらに関係している任意の徴候の存在の強さまたは期間)において検出可能な変化を生じるために十分な量である。
【0036】
上記の核酸分子、ポリペプチド、または選択的結合試薬、および1つ以上の薬学的に受容可能な処方剤を含有している薬学的組成物もまた、本発明に含まれる。薬学的に受容可能な処方剤は、キャリア、アジュバント、可溶化剤、安定剤、または抗酸化剤であり得る。本発明の核酸分子は、ウイルスベクター中に含まれ得る。組成物は、本発明の核酸分子またはポリペプチドの治療有効量を提供するために、使用される。本発明はまた、ポリペプチド、核酸分子、および選択的結合試薬を使用する方法にも関する。
【0037】
本発明のMK61ポリペプチドの誘導体もまた、提供される。これらのポリペプチドは、水溶性ポリマーを用いて共有的に改変され得る。ここでは、水溶性ポリマーは、ポリエチレングリコール、モノメトキシポリエチレングリコール、デキストラン、セルロース、ポリ−(N−ビニルピロリドン)ポリエチレングリコール、プロピレングリコールホモポリマー、ポリプロピレンオキサイド/エチレンオキサイドコポリマー、ポリオキシエチレン化ポリオール、およびポリビニルアルコールからなる群より選択される。
【0038】
本発明はまた、IgG定常ドメインまたはそのフラグメントであり得る異種アミノ酸配列に融合された、本明細書中で示されているポリペプチド配列を含有している融合ポリペプチドを提供する。
【0039】
MK61ポリペプチドのレベルの低下によって生じる哺乳動物中の医学的状態(例えば、癌)を処置、予防、または緩和するための方法もまた、本発明に含まれる。これらの方法は、選択的結合試薬、低分子、ペプチド、ペプチド誘導体、およびアンチセンスオリゴヌクレオチドからなる群より選択されるアンタゴニストの治療有効量を患者に投与する工程を包含する。これらの医学的状態には、免疫システムの刺激によって特徴付けられる症状(例えば、自己免疫疾患および白血病およびリンパ腫)が含まれ得る。
【0040】
MK61ポリペプチドのレベルの増加によって生じる哺乳動物中の医学的状態を処置、予防、または緩和するための方法もまた、本発明に含まれる。これらの方法は、MK61ポリペプチド;MK61ポリペプチドをコードする核酸分子;またはMK61ポリペプチドの発現を調節するかもしくは調整するエレメントを含有している核酸分子の治療有効量を患者に投与する工程を包含する。これらの方法の例には、遺伝子治療および細胞療法が含まれ、そしてさらに、本明細書中に記載される。これらの医学的状態には、免疫システムの抑制によって特徴付けられる症状(例えば、AIDSおよび癌)が含まれ得る。
【0041】
本発明は、MK61ポリペプチドの異常なレベルによって引き起こされるかまたはそれによって生じる被験体の病理学的症状を診断または病理学的症状に対するかかりやすさを診断する方法を含む。この方法は、生物学的組織または細胞サンプル中のMK61ポリペプチドの存在またはその発現量を決定する工程;および正常な被験体または異なる時間の被験体のいずれかに由来する生物学的組織または細胞サンプル中の上記のポリペプチドのレベルを比較する工程を包含する。ここでは、病理学的症状に対するかかりやすさは、ポリペプチドの存在またはその発現量に基づく。
【0042】
本発明のMK61ポリペプチドおよび核酸分子は、本明細書中に記載されているものを含む、疾患および障害を処置、予防、緩和、および/または検出するために使用される場合がある。
【0043】
本発明はまた、MK61ポリペプチドに結合する化合物の同定方法を提供する。この方法は、MK61ポリペプチドを試験分子と接触させる工程、そしてポリペプチドに対する試験分子の結合の程度を決定する工程を包含する。この方法はさらに、このような試験分子がMK61ポリペプチドのアゴニストまたはアンタゴニストであるかどうかを決定する工程を包含する場合がある。本発明はさらに、MK61ポリペプチドの発現、またはMK61ポリペプチドの活性に対する分子の影響を試験する方法を提供する。
【0044】
MK61ポリペプチドの発現を調節しそしてそのレベルを調節する(すなわち、増進させるかまたは低下させる)方法もまた、本発明に含まれる。1つの方法は、MK61ポリペプチドをコードする核酸分子を動物に投与する工程を包含する。別の方法においては、MK61ポリペプチドの発現を調節するかまたは調整するエレメントを含有している核酸分子が投与される場合がある。これらの方法の例には、本明細書中にさらに記載されているような、遺伝子治療、細胞療法、およびアンチセンス治療が含まれる。
【0045】
本発明は、さらに、本明細書中に示されている核酸分子を動物に投与する工程を包含する、動物のMK61ポリペプチドのレベルを調節する方法を提供する。
【0046】
MK61ポリペプチドをコードする核酸分子を含有している非ヒトトランスジェニック動物もまた、本発明に含まれる。MK61核酸分子は、MK61ポリペプチドの発現およびそのレベルの増大(これは、循環レベルの増大を含み得る)を可能にする様式で動物中に導入される。非ヒトトランスジェニック動物は、好ましくは哺乳動物である。
【0047】
本発明は、配列番号2に示されているアミノ酸配列、またはそのフラグメント、変異体、もしくはホモログ(その対立遺伝子変異体およびスプライシングされた変異体を含む)をコードする、検出可能に標識されたポリヌクレオチドを含有している診断試薬を提供する。検出可能に標識されたポリヌクレオチドは、第1鎖のcDNA、DNA、またはRNAであり得る。
【0048】
本発明はまた、以下の工程を包含する、生物学的サンプル中のMK61核酸分子の存在を検出するための方法を提供する:
(a)MK61核酸分子を含有しているとの疑いのある生物学的サンプルを提供する工程;
(b)診断薬が上記の生物学的サンプル中に含まれるMK61核酸分子とハイブリダイズする条件下で、生物学的サンプルを診断薬と接触させる工程:
(c)生物学的サンプル中のMK61核酸分子と診断薬との間でのハイブリダイゼーションを検出する工程;および
(d)生物学的サンプルと診断薬との間でのハイブリダイゼーションのレベルを、既知の濃度のMK61核酸分子と診断薬との間でのハイブリダイゼーションのレベルと比較する工程。
【0049】
本発明はまた、以下の工程を包含する、組織または細胞サンプル中のMK61核酸分子の存在を検出するための方法を提供する:
(a)MK61核酸分子を含有しているとの疑いのある組織または細胞サンプルを提供する工程;
(b)診断薬がMK61核酸分子とハイブリダイズする条件下で、組織または細胞サンプルを診断薬と接触させる工程:
(c)組織または細胞サンプル中のMK61核酸分子と診断薬との間でのハイブリダイゼーションを検出する工程;および
(d)組織または細胞サンプルと診断薬との間でのハイブリダイゼーションのレベルを、既知の濃度のMK61核酸分子と診断薬との間でのハイブリダイゼーションのレベルと比較する工程。
【0050】
本発明は、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、36、および38から構成なる群より選択されるアミノ酸配列の少なくとも1つを投与する工程を包含する、哺乳動物のMK61レセプター活性を阻害する方法を提供する。
【0051】
本発明は、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、36、および38から構成なる群より選択されるアミノ酸配列の少なくとも1つを投与する工程を包含する、哺乳動物のMK61リガンド活性を阻害する方法を提供する。
【0052】
本発明は、MK61レセプターのシグナル伝達のネガティブな調節因子を投与することによる、哺乳動物の免疫応答を刺激する方法を提供する。ネガティブな調節因子は、MK61レセプターのシグナル伝達を阻害する分子である。ネガティブな調節因子には、配列番号16、36、および39に示されているような融合タンパク質、抗体、低分子、ペプチド、およびペプチド誘導体が含まれるが、これらに限定されない。
【0053】
本発明はまた、MK61レセプターのシグナル伝達のポジティブな調節因子を投与する工程を包含する、免疫応答を阻害する方法を提供する。ポジティブな調節因子は、MK61レセプターのシグナル伝達を活性化する分子である。ポジティブな調節因子には、MK61リガンドおよびアゴニスト抗体が含まれる。
【0054】
本発明は、MK61リガンドの逆シグナル伝達のポジティブな調節因子を含む、細胞表面に結合したMK61リガンドを通じる逆シグナル伝達を刺激する方法を提供する。ポジティブな調節因子には、MK61融合タンパク質、抗体、低分子、およびペプチド誘導体が含まれるがこれらに限定されない。用語「逆シグナル伝達」は、リガンドのレセプターまたは抗リガンド抗体による結合のような細胞表面に結合したリガンドへの分子の結合によって誘導される、細胞性のシグナル伝達の活性化因子をいう。
【0055】
本発明はまた、MK61リガンドの逆シグナル伝達のネガティブな調節因子を含む、細胞表面に結合したMK61リガンドを通じる逆シグナル伝達を阻害する方法を提供する。ネガティブな調節因子には、MK61融合タンパク質、抗体、低分子、およびペプチド誘導体が含まれるがこれらに限定されない。
【0056】
本発明は、哺乳動物のB細胞性またはT細胞性リンパ増殖障害、自己免疫疾患、または炎症性疾患を処置する方法を提供する。これらの方法は、治療有効量のMK61−Fc融合タンパク質、抗MK61抗体、アンチセンスオリゴヌクレオチド、MK61リガンド、または抗MK61リガンド抗体を、上記の哺乳動物に投与する工程を包含する。処置され得るリンパ増殖性疾患には、骨髄腫、Bリンパ腫、白血病、および非ホジキンリンパ腫以外のリンパ腫が含まれるが、これらに限定されない。自己免疫疾患には、慢性関節リウマチ、全身性エリテマトーデス、腸管疾患、およびクローン病が含まれるが、これらに限定されない。炎症性疾患には、慢性関節リウマチ、敗血症、腸管性腸疾患、およびクローン病が含まれるがこれらに限定されない。
【0057】
本発明はまた、配列番号36のシステインリッチドメインの残基26〜60を含有しているアミノ酸配列を有するポリペプチドフラグメントを含む。システインリッチドメインは、Madryら(Intl.Immunol.10:1693−1702、1998)および本明細書中の参考文献に定義されているような、TNFRスーパーファミリーのシステインリッチ領域の記号と適合し、そしてMK61リガンド結合ドメインを含むと予想される。
【0058】
MK61ポリペプチドは、そのリガンド同定するために使用され得る。「発現クローニング」の種々の形態が、レセプターのリガンドをクローニングするために使用されている。例えば、Davisら、Cell,87:1161−1169(1996)を参照のこと。これらおよび他のMK61リガンドクローニング実験は、本明細書中でさらに詳細に記載される。MK61リガンドの単離は、MK61シグナル伝達経路の新規のアゴニストおよび/またはアンタゴニストの同定および開発を可能にする。このようなアゴニストおよびアンタゴニストには、MK61リガンド、抗MK61リガンド抗体、およびそれらの誘導体、低分子、炭水化物、脂質、ポリヌクレオチド(アンチセンスオリゴヌクレオチドを含む)が含まれる。これらのいずれかが、本明細書中に記載されているものを含む、1つ以上の疾患または障害を処置する可能性を秘めて使用され得る。
【0059】
(発明の詳細な説明)
本明細書中で使用される見出しの節は、構成の目的だけのためであり、そして記載される発明事項を限定するようには解釈されない。本明細書中で引用されている全ての参考文献は、本明細書中で明白に参考として援用される。
【0060】
hMK61T1アイソフォームは、シグナルペプチド、TNFレセプター(TNFR)、システインリッチドメイン(CRD)、膜貫通ドメイン(TM)、および長くかつ高度に保存されている細胞内ドメインを有している細胞表面レセプターである。
【0061】
残りの5個のヒトのアイソフォーム(hMK61T2、hMK61T3、hMK61T4、hMK61T5、およびhMK61T6)は、MK61の可溶性のレセプター形態であると考えられる。hMK61T3およびhMK61T5はそれぞれ、完全なTNFr CRDを含み、そしておそらく、hMK61T1によって媒介されるシグナル伝達の天然に存在しているインヒビターである。hMK61T2アイソフォーム、hMK61T4アイソフォーム、およびhMK61T6アイソフォームの各々は、部分的なCRDを含む。
【0062】
mMK61はマウスMK61のアイソフォームであり、そしてmMK61−Fcは、そのFc融合ポリペプチドである。
【0063】
(定義)
用語「MK61遺伝子」または「MK61核酸分子」または「ポリヌクレオチド」は、配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、または配列番号15に示されているヌクレオチド配列、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されているポリペプチドをコードするヌクレオチド配列、および本明細書中で定義されている核酸分子を含むかまたはそれらから構成される核酸分子をいう。
【0064】
用語「MK61ポリペプチド」は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のアミノ酸配列、および関連するポリペプチドを含むポリペプチドをいう。関連するポリペプチドには、MK61ポリペプチドの対立遺伝子変異体、MK61ポリペプチドのオルトログ、MK61ポリペプチドのスプライシング変異体、MK61ポリペプチドの変異体、およびMK61ポリペプチドの誘導体が含まれる。MK61ポリペプチドは、本明細書中で定義されているような成熟ポリペプチドである場合があり、そしてそれらが調製される方法に依存して、アミノ末端メチオニン残基を有するかまたはそれを有さない場合もある。
【0065】
用語「MK61ポリペプチドの対立遺伝子変異体」は、生物体または生物体の集団の染色体上の所定の遺伝子座を占有している遺伝子の、天然において生じる可能性のある別の形態のいくつかのうちの1つによってコードされるポリペプチドをいう。
【0066】
用語「MK61ポリペプチドの誘導体」は、化学的に改変されている、本明細書中で定義されているような、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されているアミノ酸配列を有しているポリペプチド、MK61ポリペプチドの対立遺伝子変異体、MK61ポリペプチドのオルトログ、MK61ポリペプチドのスプライシング変異体、またはMK61ポリペプチドの変異体をいう。
【0067】
用語「MK61ポリペプチドフラグメント」は、ポリペプチドのアミノ末端での短縮(リーダー配列を含むかまたは含まない)、および/またはカルボキシ末端での短縮を含むポリペプチド(それらの配列は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されている)、MK61ポリペプチドの対立遺伝子改変体、MK61ポリペプチドのオルトログ、MK61ポリペプチドのスプライス変異体、および/またはMK61ポリペプチドの変異体(配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されているMK61ポリペプチドのアミノ酸配列と比較した場合に1つ以上のアミノ酸の付加、または置換、または内部欠失を有している(ここでは、得られるポリペプチドは、少なくとも6アミノ酸またはそれ以上の長さである))をいう。MK61ポリペプチドフラグメントは、選択的RNAスプライシングまたはインビボでのプロテアーゼ活性によって生じ得る。MK61ポリペプチドの膜貫通形態または膜に結合した形態については、好ましいフラグメントは、膜貫通ドメインまたは膜結合ドメインを欠失しているフラグメントのような、可溶性の形態を含む。
【0068】
好ましい実施態様においては、短縮は、約10個のアミノ酸、または約20個のアミノ酸、または約50個のアミノ酸、または約75個のアミノ酸、または約100個のアミノ酸、または100個以上のアミノ酸を含む。このように産生されたポリペプチドフラグメントは、約25個の連続するアミノ酸、または約50個のアミノ酸、または約75個のアミノ酸、または約100個のアミノ酸、または約150個のアミノ酸、または約200個のアミノ酸を含む。このようなMK61ポリペプチドフラグメントは、アミノ酸末端のメチオニン残基を必要に応じて含み得る。このようなフラグメントが、例えば、MK61ポリペプチドに対する抗体を作成するために使用され得ることが理解される。
【0069】
用語「MK61融合ポリペプチド」とは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチド、MK61ポリペプチドの対立遺伝子改変体、MK61ポリペプチドのオルソログ、MK61ポリペプチドのスプライス改変体、または配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるMK61ポリペプチドのアミノ酸配列と比べて、1つ以上のアミノ酸の欠失、置換、または内部付加を有する、MK61ポリペプチド改変体の、アミノ末端またはカルボキシ末端での1つ以上のアミノ酸(例えば、異種ペプチドまたは異種ポリペプチド)の融合体をいう。
【0070】
用語「MK61ポリペプチドのオルソログ」とは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるMK61ポリペプチドのアミノ酸配列に対応する、別の種由来のポリペプチドをいう。例えば、マウスおよびヒトのMK61ポリペプチドは、互いにオルソログであるとみなされる。
【0071】
用語「MK61ポリペプチドのスプライス改変体」とは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるMK61ポリペプチドのアミノ酸配列の非連続的コード領域を含むRNA一次転写物中のイントロン配列の選択的プロセシングによって生成される、核酸分子(通常はRNA)をいう。
【0072】
用語「MK61ポリペプチドの改変体」とは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるMK61ポリペプチドのアミノ酸配列と比較して、1つ以上のアミノ酸配列の置換、欠失(例えば、内部欠失および/またはMK61ポリペプチドフラグメント)、および/または付加(例えば、内部付加および/またはMK61融合ポリペプチド)を有するアミノ酸配列(リーダー配列を有するかまたは有さない)を含むMK61ポリペプチドをいう。改変体は、天然に存在する(例えば、MK61ポリペプチドの対立遺伝子改変体、MK61ポリペプチドのオルソログ、およびMK61ポリペプチドスプライス改変体)か、または、人工的に構築され得る。このようなMK61ポリペプチドの改変体は、配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13または配列番号15に示されるDNA配列から適切に変化させたDNA配列を有する、対応する核酸分子から調製され得る。好ましい実施形態において、この改変体は、1〜3、または1〜5、または1〜10、または1〜15、または1〜20、または1〜25、または1〜50、または1〜75、または1〜100、または100より多くのアミノ酸の置換、挿入、付加、および/または欠失を有し、ここで、この置換は、保存的、または非保存的、あるいはその任意の組み合わせであり得る。
【0073】
用語「抗原」とは、選択的結合因子(例えば、抗体)により結合され得、そしてさらに動物において使用されて、各抗原のエピトープに結合し得る抗体を産生し得る分子または分子の一部をいう。抗原は、1つ以上のエピトープを有し得る。
【0074】
用語「生物学的に活性なMK61ポリペプチド」とは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のアミノ酸配列を含むポリペプチドに特徴的な少なくとも1つの活性を有するMK61ポリペプチドをいう。
【0075】
用語「有効量」および「治療有効量」とは、各々、本明細書中に示されるMK61ポリペプチドの1つ以上の生物学的活性の観察可能なレベルを支持するために使用されるMK61ポリペプチドまたはMK61核酸分子の量をいう。
【0076】
用語「発現ベクター」とは、宿主細胞における使用に適切であり、かつ異種核酸配列の発現を、指示および/または制御する核酸配列を含むベクターをいう。発現としては、転写、翻訳、およびRNAスプライシング(イントロンが存在する場合)のようなプロセスが挙げられるがこれらに限定されない。
【0077】
用語「宿主細胞」を用いて、核酸配列で形質転換されたか、または形質転換され得、次いで目的の選択された遺伝子を発現し得る細胞をいう。この用語は、選択された遺伝子が存在する限り、その子孫が形態学または遺伝子構造において本来の親と同一であろうとなかろうと、その親細胞の子孫を含む。
【0078】
用語「同一性」とは、当該分野で公知のように、配列の比較によって決定されるような、2つ以上のポリペプチド分子または2つ以上の核酸分子の配列間の関係をいう。当該分野において、「同一性」はまた、場合に応じて、2つ以上のヌクレオチドまたは2つ以上のアミノ酸配列のストリングの間の一致によって決定されるような、核酸分子間またはポリペプチド間の配列関連性の程度を意味する。「同一性」は、2つ以上の配列のうち小さなものと、特定の数理的モデルまたはコンピュータープログラム(すなわち、「アルゴリズム」)により取り扱われたギャップアラインメント(存在する場合)との間の同一的一致のパーセントを測定する。
【0079】
用語「類似性」は、関連した概念であるが、「同一性」とは対照的に、同一的一致および保存的置換の一致の両方を含む類似性の尺度をいう。2つのポリペプチド配列が、例えば10/20個同一のアミノ酸を有し、そして残りが全て非保存的置換である場合、パーセント同一性および類似性は、どちらも50%である。同じ例において、保存的置換であるさらに5つの位置が存在する場合、パーセント同一性は50%のままであるが、パーセント類似性は75%(15/20)である。従って、保存的置換が存在する場合、2つのポリペプチド間のパーセント類似性の程度は、これらの2つのポリペプチド間のパーセント同一性よりも高い。
【0080】
用語「単離された核酸分子」とは、(1)総DNAが供給源細胞から単離される場合に、これが天然で一緒に見出されるタンパク質、脂質、炭水化物、または他の物質の少なくとも約50パーセントから分離された本発明の核酸分子、(2)「単離された核酸分子」が天然で連結しているポリヌクレオチドの全てまたは一部に連結していない本発明の核酸分子、(3)天然では連結していないポリヌクレオチドに作動可能に連結した本発明の核酸分子、あるいは(4)より大きなポリヌクレオチド配列の一部として天然には存在しない本発明の核酸分子、をいう。好ましくは、本発明の単離された核酸分子は、任意の他の混入核酸分子、または天然の環境において見出される他の混入物(これらは、ポリペプチド産生におけるその使用、またはその治療的用途、診断的用途、予防的用途、または研究的用途を妨害する)を実質的に含まない。
【0081】
用語「単離されたポリペプチド」とは、(1)供給源細胞から単離される場合に、天然で一緒に見出されるポリヌクレオチド、脂質、炭水化物、または他の物質の少なくとも約50%から分離された本発明のポリペプチド、(2)「単離されたポリペプチド」が天然で連結するポリペプチドの全てまたは一部に連結していない(共有結合的相互作用によってもまたは非共有結合的相互作用によっても)、本発明のポリペプチド、(3)天然には連結しないポリペプチドに作動可能に連結(共有結合的または非共有結合的相互作用によって)する、本発明のポリペプチド、あるいは(4)天然では存在していない本発明のポリペプチドをいう。好ましくは、この単離されたポリペプチドは、その治療的用途、診断用途、予防用途または研究用途を妨害する、その天然の環境において見出される任意の他の混入ポリペプチドまたは他の混入物を、実質的に含まない。
【0082】
用語「成熟MK61ポリペプチド」は、リーダー配列を欠失したMK61ポリペプチドをいう。成熟MK61ポリペプチドはまた、他の改変(例えば、アミノ末端(リーダー配列を有するかまたは有さない)および/またはカルボキシル末端のタンパク質分解性プロセシング、より大きな前駆体からのより小さなポリペプチドの切断、N結合型および/またはO結合型グリコシル化など)を含み得る。
【0083】
例示的な成熟MK61ポリペプチドが、配列番号2のアミノ酸残基24〜アミノ酸残基355;配列番号4のアミノ酸残基24〜アミノ酸残基85;配列番号6のアミノ酸残基24〜アミノ酸残基136;配列番号8のアミノ酸残基24〜アミノ酸残基187;配列番号10のアミノ酸残基24〜アミノ酸残基71;配列番号12のアミノ酸残基24〜アミノ酸残基167;配列番号14のアミノ酸残基22〜アミノ酸残基345;および配列番号16のアミノ酸残基22〜アミノ酸残基404によって示される。
【0084】
用語「核酸配列」または「核酸分子」は、DNAまたはRNA配列をいう。この用語は、DNAおよびRNAの公知の塩基アナログのいずれかから形成される分子を包含し、例えば、以下であるがこれらに限定されない:4−アセチルシトシン、8−ヒドロキシ−N6−メチルアデニン、アジリジニル−シトシン、プソイドイソシトシン(pseudoisocytosine)、5−(カルボキシヒドロキシルメチル)ウラシル、5−フルオロウラシル、5−ブロモウラシル、5−カルボキシメチルアミノメチル−2−チオウラシル、5−カルボキシ−メチルアミノメチルウラシル、ジヒドロウラシル、イノシン、N6−イソ−ペンテニルアデニン、1−メチルアデニン、1−メチルプソイドウラシル、1−メチルグアニン、1−メチルイノシン、2,2−ジメチル−グアニン、2−メチルアデニン、2−メチルグアニン、3−メチルシトシン、5−メチルシトシン、N6−メチルアデニン、7−メチルグアニン、5−メチルアミノメチルウラシル、5−メトキシアミノ−メチル−2−チオウラシル、β−D−マンノシルキュエオシン(β−D−mannosylqueosine)、5’−メトキシカルボニル−メチルウラシル、5−メトキシウラシル、2−メチルチオ−N6−イソペンテニルアデニン、ウラシル−5−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−5−オキシ酢酸、オキシブトキソシン(oxybutoxosine)、プソイドウラシル、キュエオシン、2−チオシトシン、5−メチル−2−チオウラシル、2−チオウラシル、4−チオウラシル、5−メチルウラシル、N−ウラシル−5−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−5−オキシ酢酸、プソイドウラシル、キュエオシン、2−チオシトシン、および2,6−ジアミノプリン。
【0085】
用語「天然に存在する」または「ネイティブの」は、核酸分子、ポリペプチド、宿主細胞などのような生物学的物質と関連して使用される場合、天然において見出され、かつヒトによって操作されていない物質をいう。同様に、「天然に存在しない」または「ネイティブではない」は、本明細書中で使用される場合、天然で見出されないか、またはヒトによって構造的に改変もしくは合成された物質をいう。
【0086】
用語「作動可能に連結された」を用いて、本明細書中では、隣接配列の様式をいい、ここで、このように記載される隣接配列は、その通常の機能を行うように構成またはアセンブルされる。従って、コード配列に作動可能に連結した隣接配列は、このコード配列の複製、転写および/または翻訳を行うことが可能であり得る。例えば、コード配列は、プロモーターがコード配列の転写を指示し得る場合に、このプロモーターに作動可能に連結されている。隣接配列は、これが正確に機能する限り、コード配列と連続する必要はない。従って、例えば、非翻訳性であるが転写される介在配列が、プロモーター配列とコード配列との間に存在し得、そしてこのプロモーター配列は、なおこのコード配列に「作動可能に連結」されているとみなされ得る。
【0087】
用語「薬学的に受容可能なキャリア」または「生理学的に受容可能なキャリア」は、本明細書中で使用される場合、薬学的組成物としてのMK61ポリペプチド、MK61核酸分子、またはMK61選択的結合因子の送達の達成または増強に適切な1つ以上の処方物質をいう。
【0088】
用語「選択的結合因子」とは、MK61ポリペプチドに特異性を有する分子(単数または複数)をいう。本明細書中で使用される場合、用語「特異的」および「特異性」とは、選択的結合因子の、ヒトMK61ポリペプチドに結合し、かつヒトの非MK61ポリペプチドに結合しない能力をいう。しかし、選択的結合因子がまた、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載されるようなポリペプチドのオルソログ(すなわち、その種間バージョン(例えば、マウスポリペプチドおよびラットポリペプチド))に結合し得ることが、理解される。
【0089】
用語「形質導入」を用いて、1つの細菌から別のものへの核酸の移入(通常、ファージによる)をいう。「形質導入」はまた、レトロウイルスによる真核生物細胞の配列の獲得および移入をいう。
【0090】
用語「トランスフェクション」を用いて、細胞による外来DNAまたは外因性DNAの取り込みをいう。そして、細胞は、その外因性DNAが細胞膜の内側に導入されている場合、「トランスフェクト」されている。多数のトランスフェクション技術が、当該分野で周知であり、そして、本明細書中に開示される。例えば、Grahamら、Virology 52:456(1973);Sambrookら、Molecular Cloning,a Laboratory Manual(Cold Spring Harbor Laboratories,New York,(1989);Davisら、Basic Methods in Molecular Biology、Elsevier,(1986);およびChuら、Gene 13:197(1981)を参照のこと。このような技術は、1つ以上の外因性DNA部分を適切な宿主細胞に導入するために使用され得る。
【0091】
用語「形質転換」は、本明細書中で使用される場合、細胞の遺伝特徴における変化をいい、そして細胞は、新しいDNAを含むように改変されている場合、形質転換されている。例えば、細胞は、そのネイティブな状態から遺伝的に改変された場合、形質転換されている。トランスフェクションまたは形質導入に続いて、その形質転換するDNAは、細胞の染色体へ物理的に組み込むことによってその細胞のDNAと組み換わり得るか、複製されないエピソームエレメントとして一過性に維持され得るか、またはプラスミドとして独立して複製し得る。細胞は、そのDNAが細胞の分裂と共に複製される場合、安定に形質転換されているとみなされる。
【0092】
用語「ベクター」は、宿主細胞にコード情報を移すために使用される任意の分子(例えば、核酸、プラスミド、またはウイルス)をいうために使用される。
【0093】
(核酸分子および/またはポリペプチドの関連性)
関連した核酸分子が、配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13または配列番号15の核酸分子の対立遺伝子改変体またはスプライス改変体を包含すること、そしてこの関連した核酸分子が上記のヌクレオチド配列のいずれかに相補的である配列を包含することが理解される。関連した核酸分子はまた、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16におけるポリペプチドと比較して1以上のアミノ酸残基の置換、改変、付加および/もしくは欠失を含むかまたは本質的にこれからなるポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を包含する。
【0094】
フラグメントは、配列番号2のポリペプチドの少なくとも約25個のアミノ酸残基、または約50個、または約75個、または約100個、または約100個より多くのアミノ酸残基のポリペプチドをコードする分子を包含する。
【0095】
さらに、関連したMK61核酸分子は、本明細書中で定義したとおりの中程度または高度にストリンジェントな条件下で、配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13もしくは配列番号15の核酸分子、または配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、もしくは配列番号16に示されるようなアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする分子、または本明細書中に定義されるような核酸フラグメント、または本明細書に定義されるようなポリペプチドをコードする核酸フラグメントの完全に相補的な配列と、ハイブリダイズするヌクレオチド配列を含む分子を包含する。cDNAライブラリー、ゲノムDNAライブラリーまたは合成DNAライブラリーを、関連した配列についてスクリーニングするために、本明細書中に提供されるMK61配列を用いてハイブリダイゼーションプローブが調製され得る。MK61ポリペプチドのDNA配列および/またはアミノ酸配列のうちの、既知配列に対して顕著な同一性を示す領域は、本明細書中に記載される配列アラインメントアルゴリズムを用いて容易に決定され、そしてこれらの領域を用いて、スクリーニングのためのプローブを設計し得る。
【0096】
用語「高度にストリンジェントな条件」とは、配列が非常に相補的であるDNA鎖のハイブリダイゼーションを許容し、かつ顕著に不一致のDNAのハイブリダイゼーションを排除するように設計された条件をいう。ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーは、温度、イオン強度および変性剤(例えば、ホルムアミド)の濃度によって主に決定される。ハイブリダイゼーションおよび洗浄についての「高度にストリンジェントな条件」の例は、65〜68℃での0.015M塩化ナトリウム、0.0015Mクエン酸ナトリウムまたは42℃での0.015M塩化ナトリウム、0.0015Mクエン酸ナトリウムおよび50%ホルムアミドである。Sambrook,FritschおよびManiatis,Molecular Cloning:A Laboratory Manual第2版、Cold Spring Harbor Laboratory(Cold Spring Harbor,N.Y.(1989);ならびにAndersonら,Nucleic Acid Hybridization:a practical approach 第4章、IRL Press Limited Oxford,England(1985))を参照のこと。
【0097】
よりストリンジェントな条件(例えば、より高い温度、より低いイオン強度、より高いホルムアミドまたは他の変性剤)もまた用いられ得るが、ハイブリダイゼーションの程度が影響される。他の薬剤は、非特異的および/またはバックグラウンドのハイブリダイゼーションを減少させる目的のために、ハイブリダイゼーションおよび洗浄の緩衝液中に含まれ得る。例は、0.1%ウシ血清アルブミン、0.1%ポリビニルピロリドン、0.1%ピロリン酸ナトリウム、0.1%ドデシル硫酸ナトリウム(NaDodSO4またはSDS)、ficoll、デンハルト溶液、超音波処理サケ精子DNA(または別の非相補的DNA)および硫酸デキストランであるが、他の適切な薬剤もまた用いられ得る。これらの添加剤の濃度および型は、ハイブリダイゼーション条件のストリンジェンシーに実質的に影響を与えることなく変更され得る。ハイブリダイゼーション実験は通常、pH6.8〜7.4で実施される;しかし、代表的なイオン強度の条件では、ハイブリダイゼーションの速度は、pHからほとんど独立する。Andersonら,Nucleic Acid Hybridization:a practical approach 第4章(IRL Press Limited,Oxford,England(1985))を参照のこと。
【0098】
DNA二重鎖の安定性に影響を与える因子としては、塩基組成、長さおよび塩基対の不一致程度が挙げられる。ハイブリダイゼーション条件は、これらの変動要因を適応させ、そして異なる配列関連性のDNAがハイブリッドを形成するのを可能にするために当業者によって調整され得る。完全に一致したDNA二重鎖の融解温度は、以下の式によって評価され得る:
Tm(℃)=81.5+16.6(log[Na+])+0.41(%G+C)−600/N−0.72(%ホルムアミド)
ここで、Nは、ヌクレオチド中に形成される二重鎖の長さであり、[Na+]は、ハイブリダイゼーション溶液または洗浄溶液中でのナトリウムイオンのモル濃度であり、%G+Cは、ハイブリッド中での(グアニン+シトシン)塩基の百分率である。不完全に一致したハイブリッドについては、融解温度は、1%の不一致毎に約1℃低下する。
【0099】
用語「中程度にストリンジェントな条件」とは、「高度にストリンジェントな条件」下で生じ得るよりも高い程度の塩基対不一致を有するDNA二重鎖が形成され得る条件をいう。代表的な「中程度にストリンジェントな条件」の例は、50〜65℃での0.015M塩化ナトリウム、0.0015Mクエン酸ナトリウム、または37〜50℃での0.015M塩化ナトリウム、0.0015Mクエン酸ナトリウムおよび20%ホルムアミドである。例示として、0.015Mナトリウムイオン中で50℃の「中程度にストリンジェントな条件」は、約21%の不一致を可能にする。
【0100】
「高度に」ストリンジェントな条件と「中程度に」ストリンジェントな条件との間に絶対的な区別が存在しないことが当業者によって認識される。例えば、0.015Mナトリウムイオン(ホルムアミドなし)では、完全に一致した長さのDNAの融解温度は、約71℃である。65℃で(同じイオン強度で)の洗浄を用いると、このことは、約6%の不一致を可能にする。より遠い関連配列を捕獲するために、当業者は、単純に、温度を低くし得るかまたはイオン強度を高くし得る。
【0101】
約20ヌクレオチド(nt)までのオリゴヌクレオチドプローブについての1M NaCl*中での融解温度の良好な推定は、以下によって与えられる:
Tm=A−T塩基対あたり2℃ + G−C塩基対あたり4℃
*6×クエン酸ナトリウム塩(SSC)中でのナトリウムイオン濃度は、1Mである。Suggsら,Developmental Biology Using Purified Genes 683頁、BrownおよびFox編、(1981)を参照のこと。
【0102】
オリゴヌクレオチドについての高度なストリンジェンシー洗浄条件は、通常、より長いオリゴヌクレオチドについて、そのオリゴヌクレオチドのTmよりも0℃〜5℃低い温度にて、6×SSC、0.1% SDS中である。
【0103】
別の実施形態では、関連した核酸分子は、配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13もしくは配列番号15に示されるとおりのヌクレオチド配列に対して約70パーセント(70%)同一であるヌクレオチド配列を含むかもしくはこれからなるか、または配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14もしくは配列番号16に示されポリペプチドに対して約70パーセント(70%)同一であるポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含むかもしくは本質的にこれからなる。好ましい実施形態では、このヌクレオチド配列は、配列番号1に示されるとおりのヌクレオチド配列に対して約75パーセント、または約80パーセント、または約85パーセント、または約90パーセント、または約95パーセント、96パーセント、97パーセント、98パーセント、もしくは99パーセント同一であるか、またはヌクレオチド配列は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14もしくは配列番号16に示されるとおりのポリペプチド配列に対して約75パーセント、または約80パーセント、または約85パーセント、または約90パーセント、または約95パーセント、96パーセント、97パーセント、98パーセント、もしくは99パーセント同一であるポリペプチドをコードする。
【0104】
核酸配列における相違は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のアミノ酸配列と比較して、アミノ酸配列の保存的改変および/または非保存的改変をもたらし得る。
【0105】
配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14または配列番号16のアミノ酸配列に対する保存的改変(およびコードするヌクレオチドに対応する改変)は、天然に存在するMK61ポリペプチドの機能的特徴および化学的特徴と類似の機能的特徴および化学的特徴を有するMK61ポリペプチドを生成する。対照的に、MK61ポリペプチドの機能的特徴および/または化学的特徴における実質的な改変は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のアミノ酸配列における置換を選択することによって達成され得、以下を維持することに対するその効果が顕著に異なる:(a)例えば、シートコンホメーションもしくはヘリックスコンホメーションのような、置換領域における分子骨格の構造、(b)標的部位での分子の電荷もしくは疎水性、または(c)側鎖のバルク。
【0106】
例えば、「保存的アミノ酸置換」は、その位置でのアミノ酸残基の極性にも電荷にもほとんど影響がないかまたは全く影響がないように、ネイティブではない残基でのネイティブなアミノ酸残基の置換を含み得る。さらに、ポリペプチド中の任意のネイティブな残基はまた、「アラニンスキャニング変異誘発」について以前に記載されたように、アラニンで置換され得る。
【0107】
保存的アミノ酸置換はまた、生物学的系における合成によるよりむしろ、化学的なペプチド合成によって代表的に組み込まれる、天然には存在しないアミノ酸残基を含む。これらとしては、ペプチド模倣物、およびアミノ酸部分の他の逆転(reversed)形態または反転(inverted)形態が挙げられる。
【0108】
天然に存在する残基は、共通の側鎖の特性に基づいてクラスに分けられ得る:
1)疎水性:ノルロイシン、Met、Ala、Val、Leu、Ile;
2)中性で親水性:Cys、Ser、Thr、Asn、Gln;
3)酸性:Asp、Glu;
4)塩基性:His、Lys、Arg;
5)鎖の方向に影響を与える残基:Gly、Pro;および
6)芳香族:Trp、Tyr、Phe。
【0109】
例えば、非保存的置換は、これらのクラスのうちの1つのメンバーの、別のクラス由来のメンバーへの交換を含み得る。このように置換された残基は、非ヒトMK61ポリペプチドオルソログと相同または類似するヒトMK61ポリペプチドの領域、あるいはこの分子の非相同性領域に導入され得る。
【0110】
このような変更を作製する際、アミノ酸の疎水性親水性指標(hydropathic index)が、考慮され得る。各アミノ酸は、その疎水性特徴および荷電特徴に基づいて疎水性親水性指標が割り当てられている。これらは、イソロイシン(+4.5);バリン(+4.2);ロイシン(+3.8);フェニルアラニン(+2.8);システイン/シスチン(+2.5);メチオニン(+1.9);アラニン(+1.8);グリシン(−0.4);スレオニン(−0.7);セリン(−0.8);トリプトファン(−0.9);チロシン(−1.3);プロリン(−1.6);ヒスチジン(−3.2);グルタミン酸(−3.5);グルタミン(−3.5);アスパラギン酸(−3.5);アスパラギン(−3.5);リジン(−3.9);およびアルギニン(−4.5)である。
【0111】
タンパク質に対して相互作用的な生物学的機能を与える疎水性アミノ酸指標の重要性が、当該分野で理解される。Kyteら、J.Mol.Biol.,157:105−131(1982)。特定のアミノ酸が、類似した疎水性親水性の指標またはスコアを有する他のアミノ酸に置換され得、そしてなお、類似した生物学的活性を保持するということは公知である。疎水性親水性指標に基づいて変更を作製する際、疎水性親水性指標が±2以内であるアミノ酸の置換が好ましく、疎水性親水性指標が±1以内であるアミノ酸の置換が特に好ましく、そして疎水性親水性指標が±0.5以内であるアミノ酸置換がなおより特に好ましい。
【0112】
類似のアミノ酸の置換が親水性に基づいて効果的になされ得ることもまた当該分野で理解され、特に、それによって作製される生物学的に機能的で等価なタンパク質またはペプチドが一部本発明における場合と同様に、免疫学的な実施形態において使用されることが意図される。タンパク質の最大局所的平均親水性は、その隣接するアミノ酸の親水性によって支配される場合、その免疫原性および抗原性(すなわち、そのタンパク質の生物学的特性)と相関する。
【0113】
以下の親水性値が、これらのアミノ酸残基に対して割りあてらている:アルギニン(+3.0);リジン(+3.0);アスパラギン酸(+3.0±1);グルタミン酸(+3.0±1);セリン(+0.3);アスパラギン(+0.2);グルタミン(+0.2);グリシン(0);スレオニン(−0.4);プロリン(−0.5±1);アラニン(−0.5);ヒスチジン(−0.5);システイン(−1.0);メチオニン(−1.3);バリン(−1.5);ロイシン(−1.8);イソロイシン(−1.8);チロシン(−2.3);フェニルアラニン(−2.5)およびトリプトファン(−3.4)。類似した親水性値に基づいて変更を作製する際、親水性値が±2以内であるアミノ酸の置換が好ましく、親水性値が±1以内であるアミノ酸の置換が特に好ましく、そして親水性値が±0.5以内であるアミノ酸置換がなおより特に好ましい。当業者はまた、親水性に基づいて、アミノ酸の一次配列からエピトープを同定し得る。これらの領域はまた、「エピトープコア領域」ともいわれる。
【0114】
所望のアミノ酸置換(保存的または非保存的にかかわらず)は、そのような置換が所望されるときに当業者によって決定され得る。例えば、アミノ酸置換は、MK61ポリペプチドの重要な残基を決定するために使用され得るか、または本明細書中に記載されるMK61ポリペプチドのそれらの基質に対する親和性を増加もしくは減少させるために使用され得る。
【0115】
例示的なアミノ酸置換を、表Iに示す。
【0116】
【表1】
当業者は、周知技術を用いて、配列番号2に示されるポリペプチドの適切な改変体を決定し得る。活性を崩壊させることなく変化され得る分子の適切な領域を同定するため、当業者は、活性に重要であると考えられない領域を標的し得る。例えば、同じ種由来または他の種由来の、類似した活性を有する類似のポリペプチドが既知の場合、当業者は、MK61ポリペプチドのアミノ酸配列をそのような類似したポリペプチドと比較し得る。そのような比較を用いて、当業者は、類似したポリペプチドの間で保存されているその分子の残基および部分を同定し得る。そのような類似したポリペプチドに対して保存されていないMK61ポリペプチドの領域における変化は、MK61ポリペプチドの生物学的活性および/または構造に逆の影響をおそらくほとんど与えないことが理解される。当業者はまた、たとえ比較的保存された領域においても、活性を維持したままで、天然に存在する残基を化学的に類似したアミノ酸で置換し得る(保存的アミノ酸残基置換)ことを理解する。従って、生物学的活性または構造に対して重要であり得る領域でさえ、生物学的活性を崩壊させることなく、またはポリペプチド構造に有害な影響を与えることなく、保存的アミノ酸置換に供され得る。
【0117】
さらに、類似したポリペプチドにおいて活性または構造に重要である残基を同定する構造−機能研究を、当業者は再検討し得る。そのような比較を考慮して、当業者は、類似したポリペプチドにおいて活性もしくは構造に重要であるアミノ酸残基に対応する、MK61ポリペプチドにおけるアミノ酸残基の重要性を予測し得る。当業者は、MK61ポリペプチドのそのような予測された重要なアミノ酸残基の代わりに、化学的に類似したアミノ酸置換を選択し得る。
【0118】
当業者はまた、類似したポリペプチドにおける三次元構造に関連して、三次元構造およびアミノ酸配列を分析し得る。そのような情報を考慮して、当業者は、その三次元構造についてMK61ポリペプチドのアミノ酸残基のアラインメントを推測し得る。当業者は、タンパク質の表面上であると推測されるアミノ酸残基に対して極端な変更を作製しないように選択し得る。なぜなら、そのような残基は、他の分子との重要な相互作用に関与し得るからである。さらに、当業者は、所望の各アミノ酸残基において単一アミノ酸置換を含む試験改変体を作製し得る。次いで、この改変体は、当業者に公知の活性アッセイを用いてスクリーニングされ得る。そのような改変体を使用して、適切な改変体に関する情報を集め得る。例えば、特定のアミノ酸残基に対する変更が、崩壊された活性、好ましくなく減少された活性、または不適切な活性を生じることが発見された場合、そのような変更を有する改変体は、回避される。言い換えると、そのような慣用的な実験から集められた情報に基づいて、当業者は、単独でかまたは他の変異と組み合わせてのいずれかで、さらなる置換が回避されるべきであるアミノ酸を、容易に決定し得る。
【0119】
本発明のMK61ポリペプチドアナログは、MK1ポリペプチドのアミノ酸配列を、関連するファミリーメンバーとを比較することによって、決定され得る。例示的なMK61ポリペプチド関連ファミリーメンバーとしては、TNFレセプターファミリーメンバー(例えば、Mrank(配列番号17))、Fasリガンドレセプターファミリーメンバー(例えば、Mfasr(配列番号18))、およびリンフォトキシンβレセプターファミリメンバー(例えば、TNFrc(配列番号19))が挙げられる、これらに限定されない。この比較は、Pileup alignment(図10、図11および図12に示されるような、Wisconsin GCG Program Package,ver.8.1)または保存領域および非保存領域内で複数のファミリーメンバーを用いる等価(オーバーラップ(重複))比較を用いることによって、達成され得る。図10〜図12に示されるように、mMK61ポリペプチド(配列番号14)の予測されたアミノ酸配列は、それぞれ、Mrank(配列番号17)、Mfasr(配列番号18)およびTnfrc(配列番号19)の公知のアミノ酸と共にアライメントされる。
【0120】
他のMK61ポリペプチドアナログは、当業者に公知の、これらまたは他の方法を使用して同定され得る。これらのオーバーラップ(重なり合わせた)配列は、保存的アミノ酸置換および非保存的アミノ酸置換についての指針を与え、これによって、さらなるMK61アナログを生じる。これらのアミノ酸置換が天然に存在するアミノ酸または非天然のアミノ酸からなり得ることが理解される。例えば、図10〜12に示されるアライメントによって、潜在的なMK61アナログが、配列番号2、4、6、8、10、および12の38位、39位、または51位においてCys残基を有し、これらがSer残基またはAla残基によって置換されること;このMK61アナログが、配列番号2および6の位置60または76においてCys残基し、これらがSer残基およびAla残基で置換されること;このMK61アナログが、配列番号14または16の41位、42位、54位、63位、または79位においてCys残基を有して、これらがSer残基またはAla残基で置換されること;このMK61アナログが、配列番号2の171位および172位においてLeu残基を有して、これらがノルロイシン、Ile、Val、Met、Ala、またはPheで置換されること;このMK61アナログが、配列番号14または配列番号16の位置178位および180位においてLeu残基を有して、これらがノルロイシン、Ile、Val、Met、Ala、またはPheで置換されること;このMK61アナログが、配列番号14または16の141位においてGly残基を有して、これらがPro残基またはAla残基によって置換されることを示される。
【0121】
多数の科学刊行物が、二次構造の推測に向けられている。Moult J.、Curr.Op.in Biotech.7(4):422−427(1996)、Chouら、Biochemistry 13(2):222−245(1974);Chouら、Biochemistry 113(2):211−222(1974);Chouら、Adv.Enzymol.Relat.Areas Mol.Biol.47:45−148(1978);Chouら、Ann.Rev.Biochem.47:251−276およびChouら、Biophys.J.26:367−384、(1979)を参照のこと。さらに、二次構造の予測を補助するコンピュータープログラムが、現在利用可能である。二次構造を予測する1つの方法は、相同性モデリングに基づく。例えば、30%よりも高い配列同一性、または40%よりも高い配列類似性を有する2つのポリペプチドまたはタンパク質は、しばしば、類似した構造トポロジーを有する。タンパク質構造データベース(PDB)の近年の成長により、二次構造の推測可能性(ポリペプチド構造またはタンパク質構造内の潜在的な折り畳みの数を含む)の増大がもたらされた。Holmら、Nucl.Acid.Res.27(1):244−247(1999)を参照のこと。所定のポリペプチドもしくはタンパク質において限定された数の折り畳みが存在すること、および一旦構造の臨界数が決定されると、構造予測が劇的により正確になること、が示唆されている(Brennerら、Curr.Op.Struct.Biol.7(3)369−376(1997))。
【0122】
二次構造を予測するさらなる方法としては、「スレッディング(threading)」(Jones,D.、Curr.Opin.Struct.Biol.7(3):377−87(1997);Sipplら、Structure、4(1):15−19(1996))、「プロファイル分析」(Bowieら、Science.253:164−170(1991);Gribskovら、Meth.Enzym.183:146−159(1990);Gribskovら、Proc.Nat.Acad.Sci.84(13)4355−4358(1987))、および「進化的連鎖(evolutionary linkage)」(Holm(前出)およびBrenner(前出)を参照のこと)が、挙げられる。
【0123】
好ましいMK61ポリペプチド改変体としては、グリコシル化部位の数および/または型が配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のアミノ酸配列と比較して変化している、グリコシル化改変体が挙げられる。1つの実施形態において、MK61ポリペプチド改変体は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のアミノ酸配列より多いかまたは少ない数のN結合型グリコシル化部位を含む。N結合型グリコシル化部位は、配列:Asn−X−SerまたはAsn−X−Thrによって特徴付けられ、ここで、Xと印されるアミノ酸残基は、プロリン以外の任意のアミノ酸残基であり得る。この配列を作製するためのアミノ酸残基の置換は、N結合型炭水化物鎖の付加のための潜在的な新たな部位を提供する。あるいは、この配列を排除する置換は、存在するN結合型炭水化物鎖を除去する。1つ以上のN結合型グリコシル化部位(代表的に、天然に存在するグリコシル化部位)が排除され、そして1つ以上の新たなN結合型部位が作製される、N結合型炭水化物鎖の再配列もまた、提供される。さらなる好ましいMK61改変体としては、1つ以上のシステイン残基が、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のアミノ酸配列と比較して欠失しているか、または別のアミノ酸(例えば、セリン)で置換されている、システイン改変体が挙げられる。システイン改変体は、MK61ポリペプチドが、例えば不溶性の封入体の単離の後に、生物学的に活性なコンフォメーションにリフォールディングされなければならない場合に、有用である。システイン改変体は、一般に、ネイティブタンパク質より少ないシステイン残基を有し、そして代表的には偶数のシステイン残基を有し、対合していないシステインから生じる相互作用を最小にする。
【0124】
本発明は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されたタンパク質のエピトープ結合部分を含むポリペプチドさらに提供する。用語「エピトープ」とは、抗体が結合し得るタンパク質の領域をいう。例えば、Geysenら、PNAS,USA 81:3998〜4002(1984)を参照のこと。エピトープは、直鎖状またはコンフォメーション型であり得、この後者は、このタンパク質のフォールリング(折り畳み)の際にエピトープを形成するタンパク質の非連続的な領域からなる。直鎖状エピトープは、一般的に少なくとも6アミノ酸残基長である。タンパク質配列の部分を模倣する比較的短い合成ペプチドは、この部分的に模倣されたタンパク質と反応する抗血清を、慣用的に誘起し得る。Sutcliffeら、Science 219:660−666(1983)を参照のこと。短い、直鎖状エピトープを認識する抗体は、変性したタンパク質を使用する分析的用途および診断的用途(例えば、ウェスタンブロット)において特に有用である。例えば、Tobin Proc.Natl.Acad.Sci.USA、76:4350−4356(1979)を参照のこと。短いペプチドに対する抗体はまた、ネイティブコンフォメーションのタンパク質を認識し得、従って、この抗体は、タンパク質発現およびタンパク質単離をモニターするため、および例えば、ELISAまたは免疫沈降的研究によって溶液中のMK61タンパク質を検出するのに有用である。
【0125】
さらに、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のアミノ酸配列を含むポリペプチドまたはMK61ポリペプチド改変体は、相同なポリペプチドに融合されてホモダイマーを形成し得るか、または異種のポリペプチドに融合されてヘテロダイマーを形成し得る。異種のペプチドおよびポリペプチドとしては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:MK61融合ポリペプチドの検出および/または単離を可能するためのエピトープ;膜貫通レセプタータンパク質またはその一部分(例えば、細胞外ドメイン、または膜貫通ドメインおよび細胞内ドメイン);膜貫通レセプタータンパク質に結合するリガンドまたはその一部分;触媒活性である酵素またはその一部分;オリゴマー化を促進するポリペプチドまたはペプチド(例えば、ロイシンジッパードメイン);安定性を増加するポリペプチドまたはペプチド(例えば、免疫グロブリン定常領域);ならびに配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、もしくは配列番号16に記載されるアミノ酸配列を含むポリペプチドまたはMK61ポリペプチド改変体とは異なる治療活性を有するポリペプチド。
【0126】
融合は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、もしくは配列番号16に記載されるアミノ酸配列を含むポリペプチドまたはMK61ポリペプチド改変体のアミノ末端またはカルボキシ末端のいずれかでなされ得る。融合は、リンカー分子またはアダプター分子なしで直接的であり得るか、あるいはリンカー分子またはアダプター分子を使用して間接的であり得る。リンカー分子またはアダプター分子は、1つ以上のアミノ酸残基、代表的には約20〜約50個までのアミノ酸残基であり得る。リンカー分子またはアダプター分子はまた、融合部分の分離を可能にするために、コードされるポリヌクレオチド中の、DNA制限エンドヌクレアーゼの切断部位、またはプロテアーゼの切断部位を有するように設計され得る。一旦構築されると、融合ポリペプチドは、本明細書中に記載される方法に従って誘導され得ることが理解される。
【0127】
本発明のさらなる実施形態において、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14に記載されるアミノ酸配列を含むポリペプチド、またはMK61ポリペプチド改変体は、ヒトIgGのFc領域の1つ以上のドメインに融合される。抗体は、2つの機能的に独立した部分(抗原に結合する、「Fab」として公知の可変ドメイン、および食細胞による攻撃および補体活性化のようなエフェクター機能に関係する、「Fc」として公知の定常ドメイン)を含む。Fcは、長い血清半減期を有し、一方、Fabは短寿命である(Caponら、Nature、337:525−31(1989))。治療タンパク質と一緒に構築される場合、Fcドメインは、より長い半減期を提供し得るか、またはFcレセプター結合、プロテインA結合、補体固定およびおそらく胎盤輸送のような機能でさえ組込み得る(同書)。表IIは、当該分野で公知の特定のFc融合物の使用を要約する。
【0128】
【表2】
一例において、ヒトIgGのヒンジ領域、CH2領域、およびCH3領域の全てまたは一部が、当業者に公知の方法を使用して、MK61ポリペプチドのN末端またはC末端のいずれかにおいて、融合され得る。得られるMK61融合ポリペプチドは、プロテインAアフィニティーカラムの使用によって、精製され得る。Fc領域に融合したペプチドおよびタンパク質は、融合していない対応物よりもインビボにおいて実質的に長い半減期を示すことが見出された。また、Fc領域への融合により、融合ポリペプチドの二量化/多量体化が可能になる。Fc領域は、天然に存在するFc領域であり得るか、または治療の質、循環時間、減少した凝集などのような特定の質を改善するよう変更され得る。
【0129】
関連する核酸分子およびポリペプチドの同一性および類似性は、公知の方法によって容易に計算され得る。このような方法としては、Computational Molecular Biology(Lesk A.M.編、Oxford University Press,New York、1988);Biocomputing:Informatics and Genome Projects、Smith,D.W.編、Academic Press New York(1993);Computer Analysis of Sequence Data(Part 1,Griffin A.M.およびGriffin H.G.編、Humana Press、New Jersey、1994);Sequence Analysis in Molecular Biology、von Heinje,G.,Academic Press(1987);Sequence Analysis Primer、Gribskov,M.およびDevereux,J編、M.Stockton Press,New York(1991);ならびにCarilloら、SIAM J.Applied Math.,48:1073(1988)に記載されるものが挙げられるが、これらに限定されない。
【0130】
同一性および/または類似性を決定するための好ましい方法は、試験される配列間での最大の適合を与えるように、設計される。同一性および類似性を決定するための方法は、公共に利用可能なコンピュータプログラムにおいて記載されている。2つの配列間の同一性および類似性を決定するための、好ましいコンピュータプログラム方法としては、GCGプログラムパッケージ(GAP(Devereuxら、Nucl.Acids.Res.12:387(1984);Genetics Computer Group,University of Wisconsin,Madison,WI)、BLASTP、BLASTN、およびFASTA(Altschulら、1990,J.Mol.Biol.215:403−410)を含む)が挙げられるが、これらに限定されない。BLASTXプログラムは、National Center for Biotechnology Information(NCBI)および他の供給源(Altschulら、BLAST Manual(NCB/NLM/NIH,Bethesda,MD20894;Altschulら(前出)(1990))から公共に利用可能である。周知のSmith Watermanアルゴリズムもまた、同一性を決定するために使用され得る。
【0131】
2つのアミノ酸配列を整列させるための特定のアライメントスキームは、これら2つの配列の短い領域のみの適合を生じ得、そしてこの小さな整列領域は、その2つの全長配列間に有意な関連がない場合でさえも、非常に高い配列同一性を有し得る。従って、好ましい実施形態において、選択されたアライメント方法(GAPプログラム)は、標的ポリペプチドの少なくとも50個連続するアミノ酸にわたるアラインメントを生じる。
【0132】
例えば、コンピュータアルゴリズムGAP(Genetics Computer Group,University of Wisconsin,Madison,WI)を使用して、配列同一性の百分率が決定されるべき2つのポリペプチドが、それらのそれぞれのアミノ酸の最適な適合(アルゴリズムによって決定される「適合したスパン」)のために、整列される。ギャップオープニングペナルティー(gap opening penalty)(これは、平均対角の3倍として計算される:「平均対角」とは、使用される比較行列(comparison matrix)の対角(diagonal)の平均である;「対角」とは、特定の比較行列によって各完全なアミノ酸一致に対して割り当てられたスコアまたは数である)およびギャップエクステンションペナルティー(gap extension penalty)(これは通常、キャップオープニングペナルティー1/10倍である)、ならびにPAM 250またはBLOSUM 62のような比較行列が、このアルゴリズムと組み合わせて使用される。標準的な比較行列(PAM250比較行列については、Dayhoffら、Atlas of Protein Sequence and Structure 5(3)(1978));BLOSUM 62比較行列については、Henikoffら、1992,Proc.Natl.Acad.Sci USA 89:10915−10919を参照のこと)もまた、このアルゴリズムによって使用される。
【0133】
ポリペプチド配列比較のための好ましいパラメータは、以下を含む:
アルゴリズム(Algorithm):Needlemanら,J.Mol.Biol.48:443−453(1970);
比較マトリクス(Comparison matrix):BLOSUM 62(Henikoffら、(前出);
ギャップペナルティー(Gap Penalty):12
ギャップレングスペネルティー(Gap Length Penalty):4
類似性閾値(Threshold of Similarity):0。
【0134】
このGAPプログラムは、上記パラメータを用いて有用である。上記パラメータは、GAPアルゴリズムを用いるポリペプチド比較のためのデフォルトパラメータ(末端ギャップに対してはペナルティーがないこととともに)である。
【0135】
核酸分子配列比較についての好ましいパラメーターとしては、以下が挙げられる:
アルゴリズム:Needlemanら(前出)(1970)
比較マトリクス:一致=+10、不一致=0
ギャップペナルティー:50
ギャップレングスペナルティー:3。
【0136】
GAPプログラムはまた、上記パラメーターを用いても有用である。上記パラメーターは、核酸分子比較についてのデフォルトパラメーターである。
【0137】
他の例示的なアルゴリズム、ギャップオープニングペナルティー、ギャップエクステンションペナルティー、比較行列(マトリクス)、類似性閾値などが当業者により使用され得、これには、Program Manual,Wisconsin Package,Version 9,September,1997に記載されるものを含む。なされる特定の選択は、当業者に明らかであり、なされる特定の比較(例えば、DNA−DNA、タンパク質−タンパク質、タンパク質−DNA);さらに、比較が、所定の配列対の間である(この場合、GAPまたはBestFitが一般的に好ましい)か、または一つの配列と大きな配列のデータベースとの間(この場合、FASTAまたはBLASTAが好ましい)であるか)に依存する。
【0138】
(合成)
本明細書中に記載される核酸分子およびポリペプチド分子は組換え手段および他の手段によって産生され得ることが、当業者によって認識される。
【0139】
(核酸分子)
この核酸分子は、MK61ポリペプチドのアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードし、種々の方法(化学合成、cDNAライブラリーまたはゲノムライブラリースクリーニング、発現ライブラリースクリーニングおよび/またはcDNAのPCR増幅を含むが、これらに限定されない)で容易に獲得され得る。
【0140】
本明細書中で使用される組換えDNA方法は、一般的に、Sambrookら(Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,NY(1989))および/またはAusubelら編(Current Protocols in Molecular Biology,Green Publishers Inc.and Wiley and Sons,NY(1994))に記載される方法である。本発明は、本明細書中に記載される核酸分子およびこのような分子を得るための方法を提供する。
【0141】
MK61ポリペプチドのアミノ酸配列をコードする遺伝子が一つの種から同定された場合、その遺伝子の全てまたは一部は、同じ種由来のオルソログ遺伝子または関連遺伝子を同定するためのプローブとして使用され得る。このプローブまたはプライマーは、MK61ポリペプチドを発現すると考えられる種々の組織供給源由来のcDNAライブラリーをスクリーニングするために使用され得る。さらに、配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13または配列番号15に記載される配列を有する核酸分子の一部または全てを使用してゲノムライブラリーをスクリーニングし、MK61ポリペプチドのアミノ酸配列をコードする遺伝子を同定および単離し得る。代表的には、中程度のストリンジェンシーの条件または高度なストリンジェンシーの条件をスクリーニングのために使用して、スクリーニングから得られる偽陽性の数を最小にする。
【0142】
MK61ポリペプチドのアミノ酸配列をコードする核酸分子はまた、発現クローニング(これは、発現されたタンパク質の性質に基づく陽性クローンの検出を使用する)によって同定され得る。代表的には、核酸ライブラリーは、宿主細胞表面において発現されそして提示されるクローン化タンパク質への抗体または他の結合パートナー(例えば、レセプターまたはリガンド)の結合によってスクリーニングされる。抗体または結合パートナーは、所望のクローンを発現する細胞を同定するために、検出可能な標識を用いて修飾される。
【0143】
以下に記載される説明に従って行われる組換え発現技術に従って、これらのポリヌクレオチドを作製し、そしてコードされるポリペプチドを発現させ得る。例えば、MK61ポリペプチドのアミノ酸配列をコードする核酸配列を適切なベクターに挿入することによって、当業者は、大量の所望のヌクレオチド配列を容易に作製し得る。次いで、この配列を使用して検出プローブまたは増幅プライマーを作製し得る。あるいは、MK61ポリペプチドのアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドを発現ベクターに挿入し得る。発現ベクターを適切な宿主に導入することによって、コードされるMK61ポリペプチドは、大量に産生され得る。
【0144】
適切な核酸配列を得るための別の方法は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)である。この方法において、cDNAは、酵素である逆転写酵素を使用して、poly(A)+RNAまたは全RNAから調製される。次いで、2つのオリゴヌクレオチドプライマー(代表的には、MK61ポリペプチドのアミノ酸配列をコードするcDNA(オリゴヌクレオチド)の2つの別個の領域に対して相補的である)が、TaqポリメラーゼのようなポリメラーゼとともにこのcDNAに添加され、そしてこのポリメラーゼが、これら2つのプライマー間のcDNAの領域を増幅する。
【0145】
MK61ポリペプチドのアミノ酸配列をコードする核酸分子を調製する別の手段は、Engelsら、Angew.Chem.Intl.Ed.28:716−734(1989)によって記載されるもののような、当業者に周知の方法を使用する、化学合成である。これらの方法としては、とりわけ、核酸合成のためのリン酸トリエステル法、ホスホロアミダイト法、およびH−ホスホネート法が挙げられる。このような化学合成のために好ましい方法は、標準的なホスホルアミダイト化学を使用する、ポリマーにより支持される合成である。代表的に、MK61ポリペプチドのアミノ酸配列をコードするDNAは、数百ヌクレオチド長である。約100ヌクレオチドより長い核酸は、これらの方法を使用して、いくつかのフラグメントとして合成され得る。次いで、これらのフラグメントが一緒に連結されて、MK61ポリペプチドの全長ヌクレオチド配列を形成し得る。通常、このポリペプチドのアミノ末端をコードするDNAフラグメントは、ATGを有し、このATGは、メチオニン残基をコードする。このメチオニンは、宿主細胞において産生されたポリペプチドがその細胞から分泌されるよう設計されているか否かに依存して、MK61ポリペプチドの成熟形態で存在してもそうでなくてもよい。当業者に公知の他の方法が、同様に使用され得る。
【0146】
特定の実施形態において、核酸改変体は、所定の宿主細胞におけるMK61ポリペプチドの最適な発現のために変更されたコドンを含む。特定のコドン変更は、発現のために選択されるMK61ポリペプチドおよび宿主細胞に依存する。このような「コドン最適化」は、種々の方法によって(例えば、所定の宿主細胞において高度に発現される遺伝子における使用に好ましいコドンを選択することによって)実施され得る。高度に発現された細菌遺伝子のコドン優先度に関する「Ecohigh.cod」のようなコドン頻度表を組み込むコンピューターアルゴリズムが使用され得、そしてUniversity of Wisconsin Package Version 9.0(Genetics Computer Group,Madison,WI)によって提供される。他の有用なコドン頻度表としては、「Celegans_high.cod」、「Celegans_low.cod」、「Drosophila_high.cod」、「Human_high.cod」、「Maize_high.cod」、および「Yeast_high.cod」が挙げられる。
【0147】
(ベクターおよび宿主細胞)
MK61ポリペプチドのアミノ酸配列をコードする核酸分子を、標準的な連結技術を使用して適切な発現ベクターに挿入し得る。ベクターは、代表的に、使用される特定の宿主細胞において機能的であるように選択される(すなわち、ベクターは、遺伝子の増幅および/または遺伝子の発現が生じ得るように、宿主細胞機構と適合性である)。MK61ポリペプチドのアミノ酸配列をコードする核酸分子は、原核生物宿主細胞、酵母宿主細胞、昆虫(バキュロウイルス系)宿主細胞および/または真核生物宿主細胞において増幅/発現され得る。宿主細胞の選択は、MK61ポリペプチドが翻訳後修飾(例えば、グリコシル化および/またはリン酸化)されるか否かに一部依存する。そうである場合、酵母宿主細胞、昆虫宿主細胞、または哺乳動物宿主細胞が好ましい。発現ベクターの総説については、Meth.Enz.,185巻、D.V.Goeddel編,Academic Press Inc.,San Diego,CA(1990)を参照のこと。
【0148】
代表的に、上記の宿主細胞のいずれかに使用される発現ベクターは、プラスミド維持のための配列ならびに外来性ヌクレオチド配列のクローニングおよび発現のための配列を含む。このような配列(集合的に、「隣接配列」と呼ばれる)は、特定の実施形態において、代表的に、以下のヌクレオチド配列の1つ以上を含む:プロモーター、1つ以上のエンハンサー配列、複製起点、転写終結配列、ドナースプライス部位およびアクセプタースプライス部位を含む完全なイントロン配列、ポリペプチド分泌のためのリーダー配列をコードする配列、リボソーム結合部位、ポリアデニル化配列、発現されるポリペプチドをコードする核酸を挿入するためのポリリンカー領域、ならびに選択マーカーエレメント。これらの配列のそれぞれが、以下に議論される。
【0149】
必要に応じて、ベクターは、「タグ」コード配列(すなわち、MK61ポリペプチドコード配列の5’末端または3’末端に配置されるオリゴヌクレオチド分子)を含み得;このオリゴヌクレオチド配列は、polyHis(例えば、hexaHis)、または他の「タグ」(例えば、FLAG、HA(赤血球凝集素インフルエンザウイルス)またはmyc)(これらに関して市販の抗体が存在する)をコードする。このタグは、代表的には、ポリペプチドの発現の際にそのポリペプチドに融合され、宿主細胞からの、MK61ポリペプチドのアフィニティー精製のための手段として役立ち得る。アフィニティー精製は、例えば、アフィニティーマトリクスとしてタグに対する抗体を使用するカラムクロマトグラフィーによって達成され得る。必要に応じて、その後、タグは、切断のために特定のペプチダーゼを使用するような種々の手段によって、精製されたMK61ポリペプチドから除去され得る。
【0150】
隣接配列は、同種(すなわち、宿主細胞と同じ種および/または系統由来)であり得るか、異種(すなわち、宿主細胞種または宿主細胞系統以外の種由来)であり得るか、ハイブリッド(すなわち、1つより多くの供給源由来の隣接配列の組み合わせ)であり得るか、または合成であり得るか、あるいは隣接配列は、MK61ポリペプチド発現を調節するために正常に機能するネイティブな配列であり得る。このように、隣接配列の供給源は、任意の原核生物または真核生物、任意の脊椎生物または無脊椎生物、あるいは任意の植物であり得、但し、隣接配列は、宿主細胞の機構において機能的であり、そして宿主細胞の機構によって活性化され得る。
【0151】
本発明のベクターにおいて有用な隣接配列は、当該分野において周知であるいくつかの方法のいずれかによって得られ得る。代表的には、内因性MK61遺伝子隣接配列以外の、本明細書中で有用な隣接配列は、マッピングおよび/または制限エンドヌクレアーゼ消化によって以前に同定されており、従って、適切な制限エンドヌクレアーゼを使用して、適切な組織供給源から単離され得る。いくつかの場合において、隣接配列の全長ヌクレオチド配列は公知であり得る。ここで、隣接配列は、核酸合成またはクローニングのために本明細書中で記載される方法を使用して、合成され得る。
【0152】
隣接配列の全てまたは一部のみが公知である場合、PCRを使用して、そして/あるいは適切なオリゴヌクレオチドおよび/または同じ種もしくは別の種由来の隣接配列フラグメントを用いてゲノムライブラリーをスクリーニングすることによって、隣接配列は得られ得る。隣接配列が公知でない場合、隣接配列を含むDNAのフラグメントは、例えば、コード配列または別の遺伝子(単数または複数)を含み得る大きなDNA断片から単離され得る。単離は、適切なDNAフラグメントを生成するための制限エンドヌクレアーゼ消化、続くアガロースゲル精製、Qiagen(登録商標)カラムクロマトグラフィー(Chatsworth、CA)、または当業者に公知の他の方法を使用する単離によって、達成され得る。この目的を達成するための適切な酵素の選択は、当業者に容易に明らかである。
【0153】
複製起点は、代表的に、商業的に購入した原核生物発現ベクターの一部であり、この起点は、宿主細胞においてベクターの増幅に役立つ。特定のコピー数へのベクターの増幅は、いくつかの場合において、MK61ポリペプチドの最適な発現に重要であり得る。選択されたベクターが複製起点部位を含まない場合、複製起点部位は、公知の配列に基づいて化学的に合成され得、そしてベクターに連結され得る。例えば、プラスミドpBR322(製品番号303−3s、New England Biolabs,Beverly,MA)からの複製起点は、大部分のグラム陰性細菌に適切であり、そして種々の起点(例えば、SV40、ポリオーマ、アデノウイルス、水疱性口内炎ウイルス(VSV)、またはHPVもしくはBPVのようなパピローマウイルス)は、哺乳動物細胞におけるクローニングベクターに有用である。一般的に、複製起点の成分は、哺乳動物発現ベクターに必要とされない(例えば、SV40起点は、ただそれが初期プロモーターを含むので、しばしば、使用される)。
【0154】
転写終結配列は、代表的にポリペプチドコード領域の末端の3’側に配置され、そして転写を終結させるのに役立つ。通常、原核生物細胞における転写終結配列は、G−Cリッチフラグメント、およびそれに続くポリ−T配列である。この配列はライブラリーから容易にクローン化されるか、またはベクターの一部として商業的にさえ購入されるが、これはまた、本明細書中に記載されるような核酸合成のための方法を使用して容易に合成され得る。
【0155】
選択マーカー遺伝子エレメントは、選択培養培地において増殖される宿主細胞の生存および増殖に必要なタンパク質をコードする。代表的な選択マーカー遺伝子は、(a)原核生物宿主細胞について、抗生物質または他の毒素(例えば、アンピシリン、テトラサイクリン、またはカナマイシン)に対する耐性を与えるタンパク質;(b)細胞の栄養要求性の欠損を補うタンパク質;あるいは(c)複合培地から入手可能でない重要な栄養素を供給するタンパク質を、コードする。好ましい選択マーカーは、カナマイシン耐性遺伝子、アンピシリン耐性遺伝子、およびテトラサイクリン耐性遺伝子である。ネオマイシン耐性遺伝子もまた、原核生物宿主細胞および真核生物宿主細胞における選択のために使用され得る。
【0156】
他の選択遺伝子は、発現される遺伝子を増幅するために使用され得る。増幅は、増殖に重要なタンパク質の産生により大きく要求される遺伝子が、連続する世代の組換え細胞の染色体において直列に反復される、プロセスである。哺乳動物細胞についての適切な選択マーカーの例としては、ジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)およびチミジンキナーゼが挙げられる。哺乳動物細胞形質転換体は、形質転換体のみが、ベクターに存在する選択遺伝子によって生存するように唯一適合される、選択圧下に置かれる。選択圧は、培地中の選択因子の濃度が連続的に変化する条件下で、形質転換された細胞を培養することによって課され、それによって選択遺伝子とMK61ポリペプチドをコードするDNAとの両方の増幅を導く。結果として、増加した量のMK61ポリペプチドが、増幅されたDNAから合成される。
【0157】
リボソーム結合部位は、通常、mRNAの翻訳開始に必要であり、そしてシャイン・ダルガルノ配列(原核性物)またはコザック配列(真核生物)によって特徴付けられる。このエレメントは、代表的に、発現されるMK61ポリペプチドのプロモーターの3’側かつコード配列の5’側に配置される。シャイン・ダルガルノ配列は、可変であるが、代表的には、ポリプリン(すなわち、高いA−G含有量を有する)である。多くのシャイン・ダルガルノ配列が、同定されており、そのそれぞれが、本明細書中に記載の方法を使用して容易に合成され得、そして原核生物ベクターにおいて使用され得る。
【0158】
リーダー配列、またはシグナル配列は、宿主細胞の外へとMK61ポリペプチドを指向させるために使用され得る。代表的には、シグナル配列をコードするヌクレオチド配列は、MK61核酸分子のコード領域に位置するか、または直接MK61ポリペプチドコード領域の5’末端に位置する。多くのシグナル配列が同定されており、選択された宿主細胞において機能性である任意のシグナル配列が、MK61核酸分子と組み合わせて使用され得る。従って、シグナル配列は、MK61遺伝子またはMK61 cDNAに対して同種(天然に存在する)または異種であり得る。さらに、シグナル配列は、本明細書中に記載される方法を使用して化学的に合成され得る。ほとんどの場合、シグナルペプチドの存在による宿主細胞からのMK61ポリペプチドの分泌は、分泌されたMK61ポリペプチドからのシグナルペプチドの除去を生じる。シグナル配列は、ベクターの成分であり得るか、またはベクターに挿入されたMK61核酸分子の一部であり得る。
【0159】
MK61ポリペプチドコード領域に結合されたネイティブなMK61ポリペプチドシグナル配列をコードするヌクレオチド配列またはMK61ポリペプチドコード領域に結合された異種シグナル配列をコードするヌクレオチド配列のいずれかの使用が、本発明の範囲内に含まれる。選択された異種シグナル配列は、宿主細胞によって認識され、プロセシングされる(すなわち、シグナルペプチダーゼによって切断される)ものであるべきである。ネイティブなMK61ポリペプチドシグナル配列を認識せずかつプロセシングしない原核生物宿主細胞について、シグナル配列は、例えば、アルカリホスファターゼリーダー、ペニシリナーゼリーダー、または熱安定エンテロトキシンIIリーダーの群から選択される、原核生物シグナル配列によって置換される。酵母分泌のために、ネイティブなMK61ポリペプチドシグナル配列は、酵母インベルターゼ、α因子、または酸ホスファターゼリーダーによって置換され得る。哺乳動物細胞発現において、ネイティブなシグナル配列が十分であるが、他の哺乳動物シグナル配列が使用され得る。
【0160】
グリコシル化が真核生物宿主細胞発現系において望ましいような、いくつかの場合において、グリコシル化または収量を改善するために種々のプレ配列(presequence)が操作され得る。例えば、特定のシグナルペプチドのペプチダーゼ切断部位を変更し得るか、または、これもまた、グリコシル化に影響し得るプレ配列を付加し得る。最終タンパク質産物は、(成熟タンパク質の最初のアミノ酸に対して)−1位に、発現に付随して1つ以上のさらなるアミノ酸を有し得、これは、完全には除去されないかもしれない。例えば、最終タンパク質産物は、N末端に結合される、ペプチダーゼ切断部位において見出される1つまたは2つのアミノ酸残基を有し得る。あるいは、いくつかの酵素切断部位の使用は、酵素が成熟ポリペプチド内のこのような領域を切断する場合、所望のMK61ポリペプチドの少し短縮した形態を生じ得る。
【0161】
多くの場合において、核酸分子の転写は、ベクター内の1つ以上のイントロンの存在によって増加する;これは、ポリペプチドが真核生物宿主細胞(特に、哺乳動物宿主細胞)において産生される場合、特に当てはまる。使用されるイントロンは、特に使用される遺伝子が全長ゲノム配列またはそのフラグメントである場合、MK61遺伝子内に天然に存在し得る。(大部分のcDNAについて)イントロンが遺伝子内に天然に存在しない場合、イントロンは、別の供給源から得られ得る。隣接配列およびMK61遺伝子に関するイントロンの位置は、イントロンが効果的に転写されなければならないので、一般的に重要である。従って、MK61 cDNA分子が転写される場合、イントロンの好ましい位置は、転写開始部位の3’側でありかつ、ポリA転写終結配列の5’側である。好ましくは、イントロン(単数または複数)は、コード配列を妨害しないように、cDNAの一方の側またはもう一方の側(すなわち、5’側または3’側)に配置される。イントロンが、挿入される宿主細胞に適合性である場合、任意の供給源(任意のウイルス、原核生物および真核生物(植物または動物)を含む)由来の任意のイントロンを使用して本発明を実行し得る。合成イントロンもまた本明細書中に含まれる。必要に応じて、1つより多くのイントロンがベクター内で使用され得る。
【0162】
本発明の発現ベクターおよびクローニングベクターは各々、代表的には、宿主生物によって認識され、かつMK61ポリペプチドをコードする分子に作動可能に連結されたプロモーターを含む。プロモーターは、代表的には構造遺伝子の転写を制御する構造遺伝子の開始コドンに対して上流(すなわち、5’側)(一般的に、約100〜1000bp内)に配置される非転写配列である。プロモーターは、慣習的に、2つのクラス(誘導性プロモーターおよび構成性プロモーター)の1つにグループ化される。この状況で、誘導性プロモーターは、抑制性(repressible)/抑圧性(depressible)のプロモーターおよび従来の誘導性プロモーターである。誘導性プロモーターは、培養条件におけるいくらかの変化(例えば、栄養の存在または欠如、あるいは温度の変化)に応答して、その制御下にある、DNAからの増加したレベルの転写を開始する。他方、構成性プロモーターは、連続的な遺伝子産物の産生を開始する;すなわち、遺伝子発現に対してほとんど制御しないかまたは全く制御しない。多数のプロモーター(種々の潜在的な宿主細胞によって認識される)が周知である。適切なプロモーターは、例えば、供給源のDNAから制限酵素消化によってプロモーターを取り出し、そして所望のプロモーター配列をベクターに挿入することによって、MK61ポリペプチドをコードするDNAに作動可能に連結される。ネイティブなMK61遺伝子プロモーター配列は、MK61核酸分子の増幅および/または発現を指向するために使用され得る。しかし、ネイティブなプロモーターと比較して多量の転写およびより高い発現タンパク質の産生が可能であり、そして使用のために選択された宿主細胞系と適合性である場合、異種プロモーターが好ましい。
【0163】
原核生物宿主との使用に適切なプロモーターとしては、β−ラクタマーゼおよびラクトースプロモーター系;アルカリホスファターゼプロモーター系、トリプトファン(trp)プロモーター系;ならびにハイブリッドプロモーター(例えば、tacプロモーター)が挙げられる。他の公知の細菌プロモーターもまた、適切である。これらの配列は、公開されており、それによって、当業者は、任意の有用な制限部位を供給するのに必要とされるリンカーまたはアダプターを使用して、所望のDNA配列にそれらを連結し得る。
【0164】
酵母宿主との使用に適切なプロモーターもまた、当該分野において周知である。酵母エンハンサーは、酵母プロモーターと共に有利に使用される。哺乳動物宿主細胞との使用に適切なプロモーターは周知であり、限定しないが、ポリオーマウイルス、鶏痘ウイルス、アデノウイルス(例えば、Adenovirus2)、ウシパピローマウイルス、鳥類肉腫ウイルス、サイトメガロウイルス(CMV)、レトロウイルス、B型肝炎ウイルスおよび最も好ましくはシミアンウイルス40(SV40)のようなウイルスのゲノムから得られる、プロモーターが挙げられる。他の適切な哺乳動物プロモーターとしては、異種哺乳動物プロモーター(例えば、熱ショックプロモーターおよびアクチンプロモーター)が挙げられる。
【0165】
MK61遺伝子転写を制御する際に興味深くあり得るさらなるプロモーターとしては、限定しないが、以下が挙げられる:SV40初期プロモータ領域(BernoistおよびChambon,Nature 290:304−310、1981);CMVプロモーター;ラウス肉腫ウイルスの3’側の長末端反復に含まれるプロモーター(Yamamotoら,Cell 22:787−797、1980);ヘルペスチミジンキナーゼプロモーター(Wagnerら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA、78:144−1445,1981);メタロチオネイン遺伝子の調節配列(Brinsterら,Nature 296:39−42,1982);β−ラクタマーゼプロモーターのような原核生物発現ベクター(Villa−Kamaroffら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,75:3727−3731,1978);またはtacプロモーター(DeBoerら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,80:21−25,1983)。組織特異性を示し、そしてトランスジェニック動物において利用されている、以下の動物転写制御領域もまた関心が高い:膵臓腺房細胞において活性なエラスターゼI遺伝子制御領域(Swiftら,Cell 38:639−646,1984;Ornitzら,Cold Spring Harbor Symp.Quant.Biol.50:399−409(1986);MacDonald,Hepatology 7:425−515,1987);膵臓β細胞において活性なインスリン遺伝子制御領域(Hanahan,Nature 315:115−122,1985);リンパ系細胞において活性な免疫グロブリン遺伝子制御領域(Grosschedlら,Cell 38:647−658(1984);Adamesら,Nature 318:533−538(1985);Alexanderら,Mol.Cell.Biol.,7:1436−1444,1987);精巣細胞、乳房細胞、リンパ系細胞、および肥満細胞において活性なマウス乳腺腫瘍ウイルス制御領域(Lederら,Cell 45:485−495,1986);肝臓において活性なアルブミン遺伝子制御領域(Pinkertら,Genes and Devel.1:268−276,1987);肝臓において活性なα−フェトプロテイン遺伝子制御領域(Krumlaufら,Mol.Cell.Biol.,5:1639−1648,1985;Hammerら,Science 235:53−58,1987);肝臓において活性なα1−抗トリプシン遺伝子制御領域(Kelseyら,Genes and Devel.1:161−171,1987);骨髄性細胞において活性なβ−グロビン遺伝子制御領域(Mogramら,Nature 315:338−340,1985;Kolliasら,Cell 46:89−94,1986);脳の稀突起神経膠細胞において活性なミエリン塩基性タンパク質遺伝子制御領域(Readheadら,Cell 48:703−712、1987);骨格筋において活性なミオシン軽鎖−2遺伝子制御領域(Sani,Nature 314:283−286、1985);ならびに視床下部において活性な性腺刺激放出ホルモン遺伝子制御領域(Masonら,Science 234:1372−1378,1986)。
【0166】
エンハンサー配列は、高等真核生物による本発明のMK61ポリペプチドをコードするDNAの転写を増加するように、ベクターに挿入され得る。エンハンサーは、転写を増加させるようにプロモーターに作用する、通常約10〜300bpの長さのDNAのシス作用性エレメントである。エンハンサーは、比較的方向および位置に非依存性である。これらは、転写ユニットに対して5’側および3’側に見出されている。哺乳動物遺伝子から入手可能ないくつかのエンハンサー配列が公知である(例えば、グロビン、エラスターゼ、アルブミン、α−フェトプロテインおよびインスリン)。しかし、代表的には、ウイルス由来のエンハンサーが、使用される。SV40エンハンサー、サイトメガロウイルス初期プロモーターエンハンサー、ポリオーマエンハンサー、およびアデノウイルスエンハンサーは、真核生物プロモーターの活性化のための例示的な増強エレメントである。エンハンサーは、MK61核酸分子に対して5’側または3’側の位置でベクターにスプライシングされ得るが、代表的には、プロモーターから5’側の部位に配置される。
【0167】
本発明の発現ベクターは、市販のベクターのような開始ベクターから構築され得る。このようなベクターは、所望な隣接配列を全て含んでも良いし、含まなくても良い。所望される隣接配列の1つ以上が予めベクター内に存在しない場合、これらは、個々に得られ得、ベクターに連結され得る。隣接配列のそれぞれを得るために使用される方法は、当業者に周知である。
【0168】
本発明を実行するために好ましいベクターは、細菌宿主細胞、昆虫宿主細胞、および哺乳動物宿主細胞と適合性のベクターである。このようなベクターとしては、特に、pCRII、pCR3、およびpcDNA3.1(Invitrogen Company、Carlsbad、CA)、pBSII(Stratagene Company、La Jolla、CA)、pET15β(Novagen、Madison、WI)、pGEX(Pharmacia Biotech、Piscataway、NJ)、pEGFP−N2(Clontech、Palo Alto、CA)、pETL(BlueBacII、Invitrogen)、pDSR−α(PCT公開番号WO 90/14363)ならびにpFastBacDual(Gibco/BRL、Grand Island、NY)が挙げられる。
【0169】
さらなる適切なベクターとしては、限定しないが、コスミド、プラスミド、または改変ウイルスが挙げられるが、これらのベクター系は、選択された宿主細胞と適合性でなければならないことが理解される。このようなベクターとしては、限定しないが、Bluescript(登録商標)プラスミド誘導体(ColEl−ベースの高コピー数ファージミド、Stratagene Cloning Systems Inc.,La Jolla CA)、Taq増幅PCR産物をクローニングするために設計されたPCRクローニングプラスミド(例えば、TOPOTM TA Cloning(登録商標)Kit、PCR2.1(登録商標)プラスミド誘導体、Invitrogen、Carlsbad、CA)、ならびに哺乳動物ベクター、酵母ベクター1またはバキュロウイルス発現系のようなウイルスベクター(pBacPAKプラスミド誘導体、Clontech、Palo Alto、CA)のような、プラスミドが挙げられる。
【0170】
ベクターが構築され、そしてMK61ポリペプチドをコードする核酸分子がベクターの適切な部位に挿入された後に、完成したベクターが増幅および/またはポリペプチド発現に適切な宿主細胞に挿入され得る。選択された宿主細胞へのMK61ポリペプチドについての発現ベクターの形質転換は、トランスフェクション、感染、塩化カルシウム媒介性形質転換、エレクトロポレーション、マイクロインジェクション、リポフェクションまたはDEAE−デキストラン法のような方法を含む周知の方法、あるいは他の公知の技術によって達成され得る。選択される方法は、部分的には使用される宿主細胞の種類の関数である。これらの方法および他の適切な方法は、当業者に周知であり、例えば、Sambrookら(前出)に記載される。
【0171】
宿主細胞は、原核生物宿主細胞(例えば、E.coli)または真核生物宿主細胞(例えば、酵母細胞、昆虫細胞、または脊椎動物細胞)であり得る。宿主細胞は、適切な条件下で培養される場合にMK61ポリペプチドを合成し得、このMK61ポリペプチドは、続いて、(宿主細胞がそのポリペプチドを培地に分泌する場合)培養培地から収集され得るか、または(そのポリペプチドが分泌されない場合)直接そのポリペプチドを産生する宿主細胞から収集される。適切な宿主細胞の選択は、所望の発現レベル、活性に望ましいかまたは必要なポリペプチド修飾(例えば、グリコシル化またはリン酸化)、および生物学的に活性な分子へと折り畳まれる容易さなどの種々の因子に依存する。
【0172】
多くの適切な宿主細胞が当該分野において公知であり、多くが、American Type Culture Collection(ATCC),10801 University Boulevard,Manassas,VA 20110−2209から入手可能である。例としては、限定しないが、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)(ATCC受託番号CCL61)、CHO DHFR−細胞(Urlaubら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,97:4216−4220(1980))、ヒト胚性腎臓(HEK)293細胞または293T細胞(ATCC受託番号CRL1573)、あるいは3T3細胞(ATCC受託番号CCL92)のような哺乳動物細胞が挙げられる。適切な哺乳動物宿主細胞の選択、ならびに形質転換、培養、増幅、スクリーニング、産物生成、および精製のための方法は当該分野において公知である。他の適切な哺乳動物細胞株は、サルのCOS−1(ATCC受託番号CRL1650)およびCOS−7(ATCC受託番号CRL1651)細胞株、およびCV−1(ATCC受託番号CCL70)細胞株である。さらなる例示的な哺乳動物宿主細胞としては、霊長動物細胞株およびげっ歯類細胞株(形質転換細胞株を含む)が挙げられる。正常な二倍体細胞、初代組織のインビトロ培養物から誘導される細胞株、ならびに初代外植片もまた、適切である。候補細胞は、選択遺伝子を遺伝子型的に欠失し得るか、または優性に作用する選択遺伝子を含み得る。他の適切な哺乳動物細胞株としては、限定しないが、マウス神経芽細胞腫N2A細胞、HeLa、マウスL−929細胞、Swissマウス、Balb−cマウスまたはNIHマウスから誘導された3T3株、BHKハムスター細胞株またはHakハムスター細胞株が挙げられ、これらはATCCより入手可能である。これらの細胞株のそれぞれは、タンパク質発現に関する分野の当業者にとって公知であり入手可能である。
【0173】
本発明に適切な宿主細胞として同様に、有用なのは細菌細胞である。例えば、E.coliの種々の菌株(例えば、HB101、(ATCC受託番号33694)DH5α、DH10、およびMC1061(ATCC受託番号53338))は、生物工学の分野において宿主細胞として周知である。B.subtilis、Pseudomonas spp.、他のBacillus spp.、Streptomyces spp.などの種々の菌株もまた、本方法において使用され得る。
【0174】
当業者に公知の酵母細胞の多くの菌株はまた、本発明のポリペプチドの発現のための宿主細胞として利用可能である。好ましい酵母細胞としては、例えば、Saccharomyces cerivisaeおよびPichia pastorisが挙げられる。
【0175】
さらに、望ましい場合には、昆虫細胞系が、本発明の方法において利用され得る。このような系は、例えば、Kittsら,Biotechniques,14:810−817(1993);Lucklow,Curr.Opin.Biotechnol.4:564−572(1993);およびLucklowら,J.Virol.,67:4566−4579(1993)に記載される。好ましい昆虫細胞は、Sf−9およびHi5(Invitrogen,Carlsbad,CA)である。
【0176】
グリコシル化MK61ポリペプチドを発現するために、トランスジェニック動物もまた使用され得る。例えば、トランスジェニック乳汁産生動物(例えば、雌ウシまたはヤギ)を使用して、本発明のグルコシル化ポリペプチドを動物の乳汁中に得ることができる。MK61ポリペプチドを産生するために、植物もまた使用し得るが、一般的に、植物において生じるグリコシル化は、哺乳動物細胞において生じるものとは異なり、ヒト治療の用途に適切ではないグリコシル化産物を生じ得る。
【0177】
(ポリペプチド産生)
MK61ポリペプチド発現ベクターを含む宿主細胞は、当業者に周知の標準的な培地を使用して培養され得る。この培地は通常、細胞の増殖および生存に必要な全ての栄養素を含む。E.coli細胞を培養するための適切な培地としては、例えば、Luria Broth(LB)および/またはTerrific Broth(TB)が挙げられる。真核生物細胞を培養するための適切な培地としては、Roswell Park Memorial Institute medium 1640(RPMI 1640)、最小必須培地(Minimal Essential Medium)(MEM)および/またはダルベット改変イーグル培地(Dulbecco’s Modified Eagle Medium)(DMEM)が挙げられ、これらの全ては、培養される特定の細胞株に示されるように血清および/または増殖因子を補充され得る。昆虫培養物についての適切な培地は、必要に応じて、イーストレート(yeastolate)、ラクトアルブミン加水分解産物、および/またはウシ胎仔血清を補充した、グレース培地である。
【0178】
代表的に、形質転換された細胞の選択的な増殖に有用な抗生物質または他の化合物が、培地に補充物質として添加される。使用される化合物は、宿主細胞が形質転換されるプラスミドに存在する選択マーカーエレメントによって指示される。例えば、選択マーカーエレメントがカナマイシン耐性である場合、培養培地に加えられる化合物は、カナマイシンである。選択的増殖のための他の化合物としては、アンピシリン、テトラサイクリン、およびネオマイシンが挙げられる。
【0179】
宿主細胞によって産生されるMK61ポリペプチドの量は、当該分野において公知の標準的な方法を使用して評価され得る。このような方法としては、限定しないが、ウェスタンブロット分析、SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動、非変性ゲル電気泳動、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)のようなクロマトグラフィー分離、免疫沈降のような免疫検出、および/またはDNA結合ゲルシフトアッセイのような活性アッセイが挙げられる。
【0180】
MK61ポリペプチドが宿主細胞から分泌されるように設計される場合、ポリペプチドの大部分は、細胞培養培地中で見出され得る。しかし、MK61ポリペプチドが宿主細胞から分泌されない場合、このポリペプチドは、細胞質および/または核(真核宿主細胞について)に、あるいは、細胞質ゾル(細菌宿主細胞について)に存在する。
【0181】
宿主細胞の細胞質および/または核(真核生物宿主細胞について)あるいは細胞質ゾル(細菌宿主細胞について)に位置するMK61ポリペプチドについて、細胞内物質(グラム陰性細菌についての封入体を含む)は、当業者に公知の標準的技術のいずれかを用いて宿主細胞から抽出され得る。例えば、宿主細胞は、浸透圧性ショック、フレンチプレス、ホモジナイゼーション、および/または超音波破砕次いで遠心分離によって溶解され、ペリプラズム/細胞質の内容物を放出し得る。
【0182】
MK61ポリペプチドが細胞質ゾル内に封入体を形成した場合、この封入体は、しばしば、細胞内膜および/または細胞外膜に結合され得、従って、主に、遠心分離後のペレット物質において見出される。次いで、ペレット物質は、極端なpHで、あるいはジチオトレイトールのような還元剤の存在下アルカリ性のpHで、またはトリスカルボキシエチルホスフィンの存在下酸性のpHで、界面活性剤、グアニジン、グアニジン誘導体、尿素、または尿素誘導体のようなカオトロピック剤で処理されて、封入体を放出させ、分断させ、そして可溶化させ得る。次いで、可溶化形態のMK61ポリペプチドは、ゲル電気泳動、免疫沈降などを使用して分析され得る。MK61ポリペプチドを単離することが望ましい場合、単離は、本明細書中およびMarstonら,Meth.Enz.,182:264−275(1990)に記載される方法のような標準的な方法を使用して達成され得る。
【0183】
いくつかの場合、MK61ポリペプチドは、単離の際に生物学的に活性でなくても良い。ポリペプチドをその三次構造に「リフォールディング」または変換し、そしてジスルフィド結合を生成するための種々の方法を使用して、生物学的活性を回復し得る。このような方法は、可溶化されたポリペプチドを、一定のpH(通常は、7より上)および特定の濃度のカオトロピック剤(chaotrope)の存在に曝露する工程を包含する。カオトロピック剤の選択は、封入体可溶化に使用される選択肢に非常に類似するが、通常、カオトロピック剤はより低い濃度で使用され、可溶化に使用されるカオトロピック剤と必ずしも同一ではない。多くの場合、リフォールディング/酸化溶液はまた、還元剤、または特定の比の還元剤およびその酸化形態を含んで、特定の酸化還元電位を生成し、タンパク質のシステイン架橋の形成を生じるジスルフィドシャフリングを可能にする。通常使用される酸化還元対のいくつかとしては、システイン/シスタミン、グルタチオン(GSH)/ジチオビスGSH、塩化第二銅、ジチオトレイトール(DTT)/ジチアンDTT、および2−2−メルカプトエタノール(bME)/ジチオ−b(ME)が挙げられる。共溶媒が、リフォールディングの効率を増加するのに使用され得、この目的のために使用されるより一般的な試薬としては、グリセロール、種々の分子量のポリエチレングリコール、アルギニンなどが挙げられる。
【0184】
封入体がMK61ポリペプチドの発現において有意な程度まで形成されない場合、ポリペプチドは、主に、細胞ホモジネートの遠心分離後の上清中に見出される。ポリペプチドは、さらに、本明細書中に記載されるかまたは当該分野で公知の方法を使用して上清から単離され得る。
【0185】
溶液からのMK61ポリペプチドの精製は、種々の技術を使用して達成され得る。ポリペプチドが、ヘキサヒスチジン(MK61ポリペプチド/ヘキサHis(hexaHis))のようなタグまたは他の小さなペプチド(例えば、FLAG(Eastman Kodak Co.,New Haven,CT)またはmyc(Invitrogen,Carlsbad,CA))をそのカルボキシル末端またはアミノ末端のいずれかにおいて含むように合成された場合、カラムマトリクスがそのタグに対して高い親和性を有するアフィニティーカラムに溶液を通すことによって一工程で精製され得る。
【0186】
例えば、ポリヒスチジンは、ニッケルに対して大きな親和性および特異性で結合する。従って、ニッケルのアフィニティーカラム(例えば、Qiagen(登録商標)ニッケルカラム)は、MK61ポリペプチド/ポリHisの精製のために使用され得る。例えば、Ausubelら編、Current Protocols in Molecular Biology § 10.11.8,John Wiley & Sons、New York(1993)を参照のこと。
【0187】
さらに、MK61ポリペプチドは、MK61ポリペプチドを特異的に認識し得かつ結合し得る、モノクローナル抗体の使用を介して精製され得る。
【0188】
精製のための適切な手段としては、限定しないが、アフィニティークロマトグラフィー、免疫アフィニティクロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、モレキュラーシーブクロマトグラフィー(molecular sieve chromatography)、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)、電気泳動(ネイティブゲル電気泳動を含む)、続くゲル溶出、および分取用等電点電気泳動(「Isoprime」machine/technique,Hoefer Scientific,San Francisco,CA)が挙げられる。いくつかの場合において、増加した純度を達成するために2つ以上の精製技術を組み合わせ得る。
【0189】
MK61ポリペプチドはまた、Merrifieldら,J.Am.Chem.Soc.85:2149(1963);Houghtenら,Proc Natl Acad.Sci.USA 82:5132(1985);ならびに、StewartおよびYoung,Solid Phase Peptide Synthesis,Pierce Chemical Co.,Rockford、IL(1984)に記載されるような当該分野で公知の技術を使用する、化学合成法(例えば、固相ペプチド合成)によって調製され得る。このようなポリペプチドは、アミノ末端にメチオニンを有するかまたは有さずに合成され得る。化学的に合成されたMK61ポリペプチドは、これらの参考文献に記載される方法を使用して酸化されて、ジスルフィド結合を形成し得る。化学的に合成されたMK61ポリペプチドは、組換え的に産生されるかまたは天然の供給源から精製された対応のMK61ポリペプチドに匹敵する生物学的活性を有すると期待され、従って、組換えまたは天然のMK61ポリペプチドと相互交換可能に使用され得る。
【0190】
MK61ポリペプチドを得る別の手段は、生物学的サンプル(例えば、MK61ポリペプチドが天然に見出される供給源の組織および/または流体)からの精製による。このような精製は、本明細書中に記載されるかまたは当該分野で公知のタンパク質精製のための方法を使用して行われ得る。精製の間、MK61ポリペプチドの存在は、例えば、組換え的に産生されたMK61ポリペプチドまたはそのペプチドフラグメントに対して調製された抗体を使用してモニターされ得る。
【0191】
核酸およびポリペプチドを産生するための多くのさらなる方法は、当該分野において公知であり、この方法は、MK61に対して特異性を有するポリペプチドを産生するために使用され得る。例えば、Robertsら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94:12297−12303(1997)を参照のこと。これは、mRNAとそのコードされるペプチドとの間の融合タンパク質の産生を記載する。Roberts,R.,Curr.Opin.Chem.Biol.3:268−273(1999)もまた参照のこと。さらに、米国特許第5,824,469号は、特定の生物学的機能を実行し得るオリゴヌクレオチドを得る方法を記載する。この手順は、異種プールのオリゴヌクレオチドを生成する工程を包含し、この異種プールのオリゴヌクレオチドは、それぞれが、5’ランダム化配列、中央部の予め選択された配列、および3’ランダム化配列を有する。得られる異種プールは、所望の生物学的機能を示さない細胞の集団に導入される。次いで、細胞の亜集団(小集団)を、予め決定された生物学的機能を示すものについてスクリーニングする。その亜集団から、所望の生物学的機能を実行し得るオリゴヌクレオチドが単離される。
【0192】
米国特許第5,763,192号;同第5,814,476号;同第5,723,323号;および同第5,817,483号は、ペプチドまたはポリペプチドを産生するためのプロセスを記載する。このプロセスは、確率論的な(stochastic)遺伝子またはそのフラグメントを産生し、次いで、宿主細胞にこれらの遺伝子を導入することによって行われ、その宿主細胞がその確率論的な遺伝子によってコードされた1以上のタンパク質を産生する。次いで、この宿主細胞は、所望の活性を有するペプチドまたはポリペプチドを産生する、これらのクローンを同定するためにスクリーニングされる。
【0193】
ペプチドまたはポリペプチドを産生するための別の方法は、Athersys,Inc.によって出願されたPCT/US98/20094(WO99/15650に記載される。これは、「Random Activation of Gene Expression for Gene Discovery」(RAGE−GD)として知られており、このプロセスは、インサイチュ組換え方法による、内因性遺伝子の発現の活性化または遺伝子の過剰発現を含む。例えば、内因性遺伝子の発現は、標的細胞中に調節配列を組み込むことによって、活性化または増加され、その標的細胞は、非相同組換えまたは非正統的(illegitimate)組換えによって、その遺伝子の発現を活性化し得る。この標的DNAは、まず、照射に供せられ、そして遺伝子プロモーターが挿入される。このプロモーターは、遺伝子の5’末端前方に切れ目(break)をランダムに配置し、遺伝子の転写を開始する。これが、所望のペプチドまたはポリペプチドの発現を引き起こす。
【0194】
これらの方法はまた、包括的なIL−17様タンパク質発現ライブラリーを作製するために使用され得、これは、続いて、種々のアッセイ(例えば、生化学的アッセイ、細胞アッセイおよび生物全体のアッセイ(例えば、植物、マウスなど))において、ハイスループット表現型スクリーニングのために使用され得ることが理解される。
【0195】
(化学的誘導体)
MK61ポリペプチドの化学的に改変された誘導体は、本明細書中以下に記載された開示を考慮して、当業者によって調製され得る。MK61ポリペプチド誘導体は、このポリペプチドに天然で結合している分子の型または位置のいずれかにおいて異なる様式で改変される。誘導体は、1以上の天然で結合している化学基の欠失によって形成される分子を含み得る。配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14もしくは配列番号16のアミノ酸配列を含むポリペプチドまたはMK61ポリペプチド改変体は、1以上のポリマーの共有結合によって改変され得る。例えば、選択されたポリマーは、代表的に水溶性であり、その結果、それが結合するタンパク質は、水性環境(例えば、生理学的な環境)下で沈殿しない。ポリマーの混合物は、適切なポリマーの範囲内に含まれる。好ましくは、最終産物の調製物の治療学的用途のために、このポリマーは、薬学的に受容可能である。
【0196】
これらのポリマーの各々は、任意の分子量を有し得、そして分枝または非分枝であり得る。これらのポリマーの各々は、代表的に、約2kDaと約100kDaとの間の平均分子量を有する(この用語「約(およそ)」は、水溶性ポリマーの調製の際に、いくつかの分子が示された分子量より多く、いくつの分子は示された分子量より少ない分子量を有することを示す)。各ポリマーの平均分子量は、好ましくは、約5kDaと約50kDaの間、より好ましくは、約12kDaと約40kDaとの間、そして最も好ましくは、約20kDaと約35Daとの間である。
【0197】
適切な水溶性ポリマーまたはその混合物としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:N−結合型またはO−結合型炭水化物、糖、ホスフェート、ポリエチレングリコール(PEG)(これは、モノ−(C1−C10)アルコキシ−ポリエチレングリコール、またはアリールオキシ−ポリエチレングリコールを含む、タンパク質を誘導体化するために使用されるPEGの形態を含む)、モノメトキシ−ポリエチレングリコール、デキストラン(例えば、約6kDの低分子量デキストラン)、セルロース、または他の炭水化物ベースのポリマー、ポリ−(N−ビニルピロリドン)ポリエチレングリコール、プロピレングリコールホモポリマー、ポリプロピレンオキシド/エチレンオキシドコポリマー、ポリオキシエチル化ポリオール(例えば、グリセロール)、およびポリビニルアルコール。配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のアミノ酸配列を含むポリペプチド、またはMK61ポリペプチド改変体の共有結合したマルチマーを調製するために使用され得る、二官能性架橋分子もまた、本発明に包含される。
【0198】
一般に、化学的誘導体化は、タンパク質と活性化されたポリマー分子とを反応させるために用いられる任意の適切な条件下で実施され得る。ポリペプチドの化学的誘導体を調製するための方法は、一般に、(a)ポリペプチドと活性化されたポリマー分子(例えば、そのポリマー分子の反応性エステルまたはアルデヒド誘導体)とを反応させる工程であって、この反応が、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のアミノ酸配列を含むポリペプチド、あるいはMK61ポリペプチド改変体が、1つ以上のポリマー分子との結合を生じる条件下で行われる、工程、および(b)反応産物を得る工程、を包含する。最適反応条件は、公知のパラメーターおよび所望の結果に基づいて決定される。例えば、ポリマー分子:タンパク質の比がより大きくなればなるほど、結合されるポリマー分子の割合がより多くなる。1つの実施形態において、MK61ポリペプチド誘導体は、アミノ末端に単一のポリマー分子の部分を有し得る。例えば、米国特許第5,234,784号を参照のこと。
【0199】
ポリペプチドのペグ化は、特に、例えば、以下の参考文献に記載されるような、当該分野で公知のペグ化反応のいずれかによって実施され得る:Francisら,Focus on Growth Factors,3:4−10(1992);EP 0154316;EP 0401384および米国特許第4,179,337号。例えば、ペグ化は、本明細書において記載されるように、反応性ポリエチレングリコール分子(または、類似の反応性の水溶性ポリマー)とのアシル化反応またはアルキル化反応を介して実施され得る。アシル化反応について、選択されたポリマーは、単一の反応性エステル基を有するべきである。還元アルキル化について、選択されたポリマーは、単一の反応性アルデヒド基を有するべきである。反応性アルデヒドは、例えば、ポリエチレングリコールプロピオンアルデヒド(これは、水溶性である)であるか、またはそのモノC1−C10アルコキシ誘導体もしくはそのアリールオキシ誘導体である(米国特許第5,252,714号を参照のこと)。
【0200】
別の実施形態において、MK61ポリペプチドは、ビオチンと化学的に結合し得、次いで、その結合体化されたビオチン/MK61ポリペプチド分子は、アビジンへの結合が可能となり、その結果、四価のアビジン/ビオチン/MK61ポリペプチド分子を生じる。MK61ポリペプチドはまた、ジニトロフェノール(DNP)またはトリニトロフェノール(TNP)に共有結合され得、そして得られた結合体は、抗DNPまたは抗TNP−IgMとともに沈澱され、10の結合価の十量体の結合体を形成し得る。
【0201】
一般に、本発明のMK61ポリペプチド誘導体の投与によって緩和され得るかまたは調節され得る状態は、MK61ポリペプチドについて本明細書において記載される状態を含む。しかし、本明細書において開示されるMK61ポリペプチド誘導体は、誘導体化されていない分子と比較した場合、さらなる活性、増強した生物学的活性もしくは減少した生物学的活性、または他の特性(例えば、増加した半減期もしくは減少した半減期)を有し得る。
【0202】
(遺伝的に操作された非ヒト動物)
非ヒト動物(例えば、マウス、ラット、または他のげっ歯類、ウサギ、ヤギ、もしくはヒツジ、または他の家畜動物)は、本発明の範囲内にさらに含まれ、ここで、ネイティブMK61ポリペプチドをコードする遺伝子は、破壊されており(「ノックアウト」)、その結果、この遺伝子の発現レベルは、有意に減少されるかまたは完全に消失する。このような動物は、米国特許第5,557,032号に記載されるような技術および方法を用いて調製され得る。
【0203】
本発明はさらに、非ヒト動物(例えば、マウス、ラット、または他のげっ歯類、ウサギ、ヤギ、ヒツジ、または他の家畜動物)を含み、ここで、この動物についてのMK61遺伝子のネイティブな形態または異種MK61遺伝子のいずれかは、この動物によって過剰に発現され、これによって、「トランスジェニック」動物を作製する。このようなトランスジェニック動物は、米国特許第5,489,743号およびPCT出願番号WO94/28122に記載されるような、周知の方法を用いて調製され得る。
【0204】
本発明はさらに、非ヒト動物を含み、ここで、本発明のMK61ポリペプチドの1つ以上についてのプロモーターが、1つ以上のネイティブMK61ポリペプチドの発現のレベルを変更するために、(例えば、相同組換え方法を用いることによって)活性化されているかまたは不活性化されている。
【0205】
これらの非ヒト動物は、薬物候補スクリーニングのために用いられ得る。このようなスクリーニングにおいて、動物に対する薬物候補の影響が測定され得る。例えば、薬物候補は、MK61遺伝子の発現を減少または増加させ得る。特定の実施形態において、産生されるMK61ポリペプチドの量は、薬物候補への動物の曝露後、測定され得る。さらに、特定の実施形態において、動物に対する薬物候補の実際の影響を検出し得る。例えば、特定の遺伝子の過剰発現は、疾患または病理学的状態を生じる得るか、または付随し得る。このような場合、遺伝子の発現を減少させる薬物候補の能力、あるいは病理学的状態を予防、抑制または排除する薬物候補の能力を試験し得る。他の例において、特定の代謝産物(例えば、ポリペプチドのフラグメント)の産生は、疾患または病理学的状態を、生じ得るか、またはこれらに関連し得る。このような場合、薬物候補がこのような代謝産物の産生を減少させる能力、あるいは薬物候補が病理学的状態を予防、抑制または排除する能力を試験し得る。
【0206】
(マイクロアレイ)
DNAマイクロアレイ技術は、本発明に従って利用され得ることが理解される。DNAマイクロアレイは、固体支持体(例えば、ガラス)上に配置される核酸の小型かつ高密度アレイである。アレイ内の各セルまたはエレメントは、単一種のDNAの多数のコピーを有し、その同種mRNAに対するハイブリダイゼーションのための標的として働く。DNAマイクロアレイ技術を用いた発現プロファイリングにおいて、mRNAはまず、細胞または組織サンプルから抽出され、次いで、蛍光標識されたcDNAに酵素的に変換される。この物質は、このマイクロアレイにハイブリダイズされ、そして未結合のcDNAが洗浄によって除去される。次いで、このアレイ上に示された個々の遺伝子の発現が、各標的DNAに特異的に結合された標識cDNAの量を定量化することによって可視化される。このように、幾千もの遺伝子の発現が、生物学的材料の単一サンプルから、ハイスループットかつ並列様式で定量化され得る。
【0207】
このハイスループット発現プロファイリングは、以下を含むがこれらに限定されない、本発明のMK61分子に関する、広い範囲の適用を有する:治療剤のための標的としてのMK61疾患関連遺伝子の同定および検証;MK61分子およびそのインヒビターの分子毒物学;治験のための代理マーカーの集団および世代の階層化;ならびに、ハイスループットスクリーニング(HTS)における選択的化合物の同定を補助することによるMK61関連低分子薬物発見の強化。
【0208】
(選択的結合剤)
本明細書で使用される場合、用語「選択的結合剤」とは、1つ以上のMK61ポリペプチドに対して特異性を有する分子をいう。適切な選択的結合剤としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:抗体およびその誘導体、ポリペプチド、ならびに低分子。適切な選択的結合剤は、当該分野で公知の方法を用いて調製され得る。本発明の例示的なMK61ポリペプチド選択的結合剤は、MK61ポリペプチドの特定の部分に結合し得、これによってMK61ポリペプチドレセプターへのこのポリペプチドの結合を阻害する。
【0209】
選択的結合剤(例えば、MK61ポリペプチドに結合する抗体および抗体フラグメント)は、本発明の範囲内にある。抗体は、単一特異性ポリクローナルを含むポリクローナル抗体、モノクローナル(MAb)抗体、組換え抗体、キメラ抗体、ヒト化抗体(例えば、CDRグラフト(grafted)抗体)、ヒト抗体、単鎖抗体および/または二重特異性抗体、ならびにそれらの、フラグメント、改変体または誘導体であり得る。抗体フラグメントは、MK61ポリペプチド上のエピトープに結合するそれらの抗体の部分を含む。このようなフラグメントの例としては、全長抗体の酵素的切断によって生じるFabおよびF(ab’)フラグメントが挙げられる。他の結合フラグメントとしては、組換えDNA技術(例えば、抗体可変領域をコードする核酸配列を含む組換えプラスミドの発現)によって生じるものが挙げられる。
【0210】
MK61ポリペプチドに対するポリクローナル抗体は、一般に、動物(例えば、ウサギまたはマウス)において、MK61ポリペプチドおよびアジュバントの複数回の皮下注射、筋内注射または腹腔内注射によって産生される。MK61ポリペプチドを、免疫されるべき種において免疫原性であるキャリアタンパク質(例えば、キーホールリンペットヘモシアニン、血清、アルブミン、ウシサイログロブリン、または大豆トリプシンインヒビター)と結合体化させることが有用であり得る。また、凝集剤(例えば、ミョウバン)は、免疫応答を増強するために用いられる。免疫後、これらの動物を、採血し、そして血清を、抗MK61ポリペプチド抗体力価についてアッセイする。
【0211】
MK61ポリペプチドに対するモノクローナル抗体は、培養中の継代細胞株による抗体分子の産生を提供する任意の方法を用いて産生される。モノクローナル抗体を調製するための適切な方法の例としては、Kohlerら,Nature,256:495−497(1975)のハイブリドーマ法、およびヒトB細胞ハイブリドーマ法(Kozbor,J.Immunol.,133:3001(1984));Brodeurら,Monoclonal Antibody Production Techniques and Applications,pp.51−63(Marcel Dekker,Inc.,New York,1987)が挙げられる。MK61ポリペプチドと反応するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマ細胞株もまた、本発明によって提供される。
【0212】
本発明のモノクローナル抗体は、治療剤としての使用のために改変され得る。1つの実施形態は、重鎖および/または軽鎖の一部分が、特定の種由来の抗体または特定の抗体のクラスもしくはサブクラスに属する抗体中の対応する配列と同一であるか、または相同であり、その鎖の残部が、別の種由来の抗体または別の抗体のクラスもしくはサブクラスに属する抗体中の対応する配列と同一であるかまたは相同である、「キメラ」抗体である。このような抗体のフラグメントもまた、これらのフラグメントもまた、所望の生物学的活性を示す限り、含まれる。米国特許第4,816,567号;Morrisonら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,81:6851−6855(1985)を参照のこと。
【0213】
別の実施形態において、本発明のモノクローナル抗体は、「ヒト化」抗体である。非ヒト抗体をヒト化するための方法は、当該分野で周知である。米国特許第5,585,089号および同第5,693,762号を参照のこと。一般に、ヒト化抗体は、非ヒトである供給源由来の抗体に導入された1つ以上のアミノ酸残基を有する。ヒト化は、例えば、当該分野で記載されている方法(Jonesら,Nature 321:522−525(1986);Riechmannら,Nature,332:323−327(1988);Verhoeyenら,Science 239:1534−1536(1988))を用いて、ヒト抗体の対応する領域についてのげっ歯類相補性決定領域(CDR)の少なくとも一部分を置換することによって実施され得る。
【0214】
MK61ポリペプチドに結合するヒト抗体、フラグメント、改変体および/または誘導体もまた、本発明に包含される。内因性免疫グロブリン産生の非存在下でヒト抗体のレパートリーを産生し得るトランスジェニック動物(例えば、マウス)を用いて、このような抗体は、MK61抗原(すなわち、少なくとも6個連続するアミノ酸を有する)(必要に応じてキャリアと結合体化される)での免疫によって産生される。例えば、Jakobovitsら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,90:2551−2555(1993);Jakobovitsら,Nature 362:255−258(1993);Bruggermannら,Year in Immunol.,7:33(1993)を参照のこと。1つの方法において、このようなトランスジェニック動物は、この動物における免疫グロブリン重鎖および免疫グロブリン軽鎖をコードする内因性遺伝子座を無能化し、かつそのゲノム中に、ヒトの、重鎖および軽鎖のタンパク質をコードする遺伝子座を挿入することによって生成される。次いで、部分的に改変された動物(すなわち、完全未満の補体の改変を有する動物)を交雑育種して、所望の免疫系の改変の全てを有する動物を得る。免疫原を投与された場合、これらのトランスジェニック動物は、これらの抗原に対して免疫特異的である可変領域を含む、(例えば、マウスではなく)ヒトのアミノ酸配列を含む抗体を産生する。PCT出願番号PCT/US96/05928およびPCT出願番号PCT/US93/06926を参照のこと。さらなる方法は、米国特許第5,545,807号、PCT出願番号PCT/US91/245、PCT/GB89/01207、ならびにEP 546073B1およびEP 546073A1に記載される。ヒト抗体はまた、本明細書中に記載されるように、宿主細胞における組換えDNAの発現によってか、またはハイブリドーマ細胞における発現によって産生され得る。
【0215】
別の実施形態において、ヒト抗体は、ファージディスプレイライブラリーから産生され得る(Hoogenboomら,J.Mol.Biol.227:381(1991);Marksら,J.Mol.Biol.222:581(1991))。これらは、糸状バクテリオファージの表面上の抗体レパートリーの提示によって、免疫のプロセス識別子を模倣し、そしてその後、選りぬきの抗原に対するそれらの結合によってファージを選択する。このような技術の1つは、Adamsらによって出願された、PCT出願番号PCT/US98/17364に記載されており、これは、このようなアプローチを用いた、MPL−レセプターおよびmsk−レセプターに対する高親和性かつ機能的アゴニスト抗体の単離を記載している。
【0216】
キメラ抗体、CDRグラフト化抗体、およびヒト化抗体は、代表的には、組換え方法によって産生される。抗体をコードする核酸は、宿主細胞中に導入され、そして本明細書に記載されるか、または当該分野で公知の材料および手順を用いて発現される。好ましい実施形態において、抗体は、哺乳動物の宿主細胞(例えば、CHO細胞)において産生される。モノクローナル(例えば、ヒト)抗体は、本明細書において記載されるように、宿主細胞における組換えDNAの発現によってかまたはハイブリドーマ細胞における発現によって産生され得る。
【0217】
本発明の抗MK61抗体は、MK61ポリペプチドの検出および定量のための、競合結合アッセイ、直接的および間接的サンドイッチアッセイ、ならびに免疫沈降アッセイ(Sola,Monoclonal Antibodies:A Manual of Techniques,pp.147−158(CRC Press,Inc.,1987))のような任意の公知のアッセイ方法において用いられ得る。これらの抗体は、用いられるアッセイ方法に適切な親和性で、MK61ポリペプチドに結合する。
【0218】
診断適用について、特定の実施形態において、抗MK61抗体は、検出可能な部分で標識され得る。検出可能な部分は、直接的または間接的のいずれかで検出可能なシグナルを生成し得る、任意の部分であり得る。例えば、検出可能な部分は、放射性同位体(例えば、3H、14C、32P、35S、もしくは125I)、蛍光化合物もしくは化学発光化合物(例えば、フルオロセインイソチオシアネート、ローダミン、もしくはルシフェリン)、または酵素(例えば、アルカリホスファターゼ、β−ガラクトシダーゼ、もしくは西洋ワサビペルオキシダーゼ(Bayerら,Meth.Enz.,184:138−163(1990)))であり得る。
【0219】
競合的結合アッセイは、標識された標準物(例えば、MK61ポリペプチド、またはその免疫学的反応性部分)が、限られた量の抗MK61抗体との結合について、試験サンプルの分析物(MK61ポリペプチド)と競合する能力に依存する。試験サンプル中のMK61ポリペプチドの量は、抗体に結合する標準物の量に反比例する。結合する標準物の量を決定するのを容易にするため、これらの抗体は、代表的に、競合の前または後に不溶化され、その結果、これらの抗体に結合された標準物および分析物は、結合されていないままの標準物および分析物から、都合よく分離され得る。
【0220】
サンドイッチアッセイは、代表的に、検出および/または定量されるべきタンパク質の異なる免疫原性部分(またはエピトープ)に各々結合し得る、2つの抗体の使用を包含する。サンドイッチアッセイにおいて、試験サンプルの分析物は、代表的に、固体支持体上に固定化されている第1の抗体に結合し、その後、第2の抗体がこの分析物に結合し、従って、不溶性の3つの部分の複合体を形成する。例えば、米国特許第4,376,110号を参照のこと。第2の抗体は、それ自体に検出可能な部分で標識されてもよいし(直接的サンドイッチアッセイ)、検出可能な部分で標識された抗免疫グロブリン抗体を用いて測定してもよい(間接的サンドイッチアッセイ)。例えば、サンドイッチアッセイの1つの型は、酵素結合イムノソルベントアッセイ(ELISA)であり、この場合、検出可能な部分は、酵素である。
【0221】
選択的結合剤(選択的結合因子)(抗MK61抗体を含む)はまた、インビボでのイメージングに有用である。検出可能な部分で標識された抗体を、動物に、好ましくは、血流中に投与し得、そして宿主における標識された抗体の存在および位置を、アッセイする。抗体は、核磁気共鳴、放射線学、または当該分野で公知の他の検出手段のいずれかによって、動物において検出可能な任意の部分で標識され得る。
【0222】
本発明の選択的結合剤(抗体を含む)は、治療剤として用いられ得る。これらの治療剤は、一般に、これらが、MK61ポリペプチドの少なくとも1つの生物学的活性を、それぞれ、増強または減少させる点で、アゴニストまたはアンタゴニストである。1つの実施形態において、本発明のアンタゴニスト抗体は、MK61ポリペプチドに特異的に結合し得、そして、インビボまたはインビトロにおいてMK61ポリペプチドの機能的活性を阻害または排除し得る、抗体またはその結合フラグメントである。好ましい実施形態において、選択的結合剤(例えば、アンタゴニスト抗体)は、少なくとも約50%、そして好ましくは、少なくとも約80%、MK61ポリペプチドの機能的活性を阻害する。別の実施形態において、選択的結合剤は、MK61結合パートナー(リガンドまたはレセプター)と相互作用し得、これによって、インビボまたはインビトロにおいてMK61活性を阻害または排除する、抗体であり得る。選択的結合剤(アゴニストおよびアンタゴニスト抗MK61抗体を含む)は、当該分野で周知のスクリーニングアッセイによって同定される。
【0223】
本発明はまた、MK61選択的結合剤(例えば、抗体)および生物学的サンプルにおいてMK61ポリペプチドのレベルを検出するのに有用な他の試薬を備えるキットに関する。このような試薬は、検出可能な標識、ブロッキング血清、ポジティブおよびネガティブコントロールサンプル、ならびに検出試薬を含み得る。
【0224】
MK61ポリペプチドは、「発現クローニング」ストラテジーを用いてMK61リガンドをクローニングするために使用され得る。放射線標識(125ヨウ素)されたMK61ポリペプチドまたは「親和性/活性−タグ化」MK61ポリペプチド(例えば、Fc融合体またはアルカリホスファターゼ融合体)を結合アッセイに用いて、MK61リガンドを発現する細胞型または細胞株あるいは組織を同定し得る。次いで、このような細胞または組織から単離されたRNAは、cDNAに変換され、哺乳動物発現ベクターにクローニングされ、そして哺乳動物細胞(例えば、COS、または293)中にトランスフェクトされて、発現ライブラリーを生成し得る。次いで、放射線標識されたかまたはタグ化されたMK61ポリペプチドを親和性試薬として用いて、MK61リガンドを発現するこのライブラリーにおける細胞のサブセットを同定し、そして単離し得る。次いで、DNAは、これらの細胞から単離され、次ぎに哺乳細胞中にトランスフェクトされて、MK61リガンドを発現する細胞の画分が、元のライブラリーにおける発現よりも何倍も高い、2次発現ライブラリーを生成する。この富化プロセスは、MK61リガンドを含む単一組換えクローンが単離されるまで、反復的に繰り返され得る。MK61リガンドの単離は、MK61シグナル伝達経路の新規のアゴニストおよびアンタゴニストを同定または開発するのに有用である。このようなアゴニストおよびアンタゴニストとしては、MK61リガンド、抗MK61リガンド抗体、低分子、またはアンチセンスオリゴヌクレオチドが挙げられる。これらは、本明細書中に記載の疾患または障害を含む、1以上の疾患または障害を、処置、予防または診断するために使用され得る。
【0225】
(MK61ポリペプチド活性の他のモジュレーターについてのアッセイ)
いくつかの状況において、MK61ポリペプチドの活性のモジュレーターである分子(すなわち、アゴニストまたはアンタゴニスト)を同定することが所望され得る。MK61様ポリペプチドを調節する天然の分子または合成分子は、1つ以上のスクリーニングアッセイ(例えば、本明細書において記載されるアッセイ)を用いて同定され得る。このような分子は、エキソビボ様式、または注射によるインビボ様式、または経口送達、移植装置などのいずれかによって投与され得る。
【0226】
「試験分子」とは、MK61ポリペプチドの活性を調節(すなわち、増加または減少)する能力についての評価下にある分子をいう。最も通常には、試験分子は、MK61ポリペプチドと直接相互作用する。しかし、試験分子はまた、MK61ポリペプチド活性を(例えば、MK61遺伝子発現に影響することによってか、またはMK61結合パートナー(例えば、レセプターまたはリガンド)に結合することによって)間接的に調節し得ることもまた考慮される。1つの実施形態において、試験分子は、少なくとも約10−6M、好ましくは約10−8M、より好ましくは約10−9M、そしてなおより好ましくは約10−10Mの親和性定数で、MK61ポリペプチドと結合する。
【0227】
MK61ポリペプチドと相互作用する化合物を同定するための方法は、本発明によって包含される。特定の実施形態において、MK61ポリペプチドは、試験分子とMK61ポリペプチドとの相互作用を可能にする条件下で試験分子とともにインキュベートされ、そして相互作用の程度が測定され得る。試験分子は、実質的に精製された形態においてかまたは粗混合物においてスクリーニングされ得る。
【0228】
特定の実施形態において、MK61ポリペプチドアゴニストまたはアンタゴニストは、MK61ポリペプチドと相互作用し、その活性を調節する、タンパク質、ペプチド、炭水化物、脂質、または低分子量の分子であり得る。MK61ポリペプチド発現を調節する分子は、MK61ポリペプチドをコードする核酸に相補的であるか、あるいはMK61ポリペプチドの発現を指向するかまたは制御する核酸配列に相補的である核酸を含み、そしてこれらの核酸は、発現のアンチセンス調節因子として作用する。
【0229】
一旦、試験分子のセットが、MK61ポリペプチドと相互作用すると同定されると、この分子は、MK61ポリペプチド活性を増加または減少させる能力についてさらに評価され得る。試験分子とMK61ポリペプチドとの相互作用の測定は、いくつかの形式で実施され得、これには、細胞ベースの結合アッセイ、膜結合アッセイ、液相アッセイ、および免疫アッセイが挙げられる。一般に、試験分子は、特定の期間、MK61ポリペプチドと共にインキュベートされ、そしてMK61ポリペプチド活性が、生物学的活性を測定するための1以上のアッセイによって決定される。
【0230】
試験分子とMK61ポリペプチドとの相互作用はまた、免疫アッセイにおいて、ポリクローナルまたはモノクローナル抗体を使用して直接的にアッセイされ得る。あるいは、本明細書中に記載されるようなエピトープタグを含むMK61ポリペプチドの改変形態が、免疫アッセイ中で使用され得る。
【0231】
MK61ポリペプチドが、結合パートナー(例えば、レセプターまたはリガンド)との相互作用を介して、生物学的活性を示す場合において、多様なインビトロアッセイが、対応する結合パートナー(選択的結合因子、レセプター、またはリガンド)へのMK61ポリペプチドの結合を測定するために使用され得る。これらのアッセイは、その結合パートナーに対するMK61ポリペプチドの結合の速度および/または程度を増加または減少させるその能力について、試験分子をスクリーニングするために使用され得る。1つのアッセイにおいて、MK61ポリペプチドは、マイクロタイタープレートのウェル中に固定される。次いで、放射標識したMK61結合パートナー(例えば、ヨウ素化したMK61結合パートナー)および試験分子が、このウェルに、1つずつ(いずれかの順序で)または同時にのいずれかで添加され得る。インキュベーション後に、このウェルを洗浄し、そしてシンチレーション計数器を使用して)放射活性を計数し、結合パートナーがMK61ポリペプチドに結合した程度を決定する。代表的に、分子は、一定の濃度範囲にわたって試験され、そして試験アッセイの1以上の要素を欠く一連のコントロールウェルが、結果の評価の正確性のために使用され得る。この方法の代替法は、タンパク質の「位置」を逆にすること(すなわち、マイクロタイタープレートウェルに対してMK61結合パートナーを固定し、試験分子および放射標識したMK61ポリペプチドと共にインキュベートし、そしてMK61ポリペプチド結合の程度を決定する工程)を包含する。例えば、Current Protocols in Molecular Biology、第18章、Ausubelら編、John Wiley & Sons,New York,NY(1995)を参照のこと。
【0232】
放射性標識に対する代替として、MK61ポリペプチドまたはその結合パートナーは、ビオチンと結合体化され得、そしてビオチン化されたタンパク質の存在が、次いで、酵素(例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)またはアルカリホスファターゼ(AP))に結合したストレプトアビジン(これらは、比色定量的に検出されるかまたはストレプトアビジンの蛍光タグ化によって検出され得る)を使用して検出され得る。MK61ポリペプチドまたはMK61結合パートナーに対する、ビオチンに結合体化されている抗体もまた用いられ得、APまたはHRPに連結した酵素連結ストレプトアビジンとのインキュベーション後に、検出され得る。
【0233】
MK61ポリペプチドまたはMK61結合パートナーはまた、アガロースビーズ、アクリルビーズ、または他の型のこのような不活性な固相基材への付着によって固定され得る。基材−タンパク質複合体は、相補タンパク質および試験化合物を含む溶液内に配置され得る。インキュベーション後、これらのビーズは、遠心分離によって沈澱され、そしてMK61ポリペプチドとその結合パートナーとの間の結合の量が、本明細書中に記載の方法を使用して評価され得る。あるいは、基材−タンパク質複合体は、カラムに固定され、そして試験分子および相補タンパク質をこのカラムに通過させる。MK61ポリペプチドとその結合パートナーとの間の複合体の形成は、次いで、本明細書中に記載の技術(例えば、放射性標識または抗体結合など)のいずれかを使用して評価され得る。
【0234】
MK61ポリペプチドとMK61結合パートナーとの間の複合体の形成を増加または減少させる試験分子を同定するために有用な別のインビトロアッセイは、表面プラズモン共鳴検出器システム(例えば、BIAcoreアッセイシステム(Pharmacia,Piscataway,NJ))である。BIAcoreシステムは、製造業者のプロトコールを用いて実行され得る。このアッセイは、本質的に、MK61ポリペプチドまたはMK61結合パートナーのいずれかの、デキストランでコートされたセンサーチップ(これは、検出器に配置される)への共有結合を含む。次いで、この試験化合物および他の相補タンパク質が、同時にかまたは連続的にかのいずれかで、センサーチップを含むチャンバに注入され得る。結合する相補タンパク質の量は、センサーチップのデキストランコートされた側面に物理的に会合する分子の質量の変化に基づいて評価され得、この分子の質量の変化は、検出器システムによって測定される。
【0235】
いくつかの場合において、2つ以上の試験化合物を、MK61ポリペプチドとMK61結合パートナーとの間の複合体の形成を増加または減少させるそれらの能力について、一緒に評価することが所望され得る。これらの場合において、本明細書中に記載のアッセイは、第一の試験化合物と同時にか、またはそれに続いてのいずれかで、このようなさらなる試験化合物を添加することによって容易に改変され得る。このアッセイにおける工程の残りは、本明細書中に記載される通りである。
【0236】
インビトロアッセイ(例えば、本明細書中に記載されるアッセイ)は、MK61ポリペプチドとMK61結合パートナーによる複合体の形成に対する効果について、多数の化合物をスクリーニングするために、有利に使用され得る。これらのアッセイは、ファージディスプレイライブラリー、合成ペプチドライブラリー、および化学合成ライブラリーにおいて生成された化合物をスクリーニングするために、自動化され得る。
【0237】
MK61ポリペプチドとMK61結合パートナーとの間の複合体の形成を増加または減少する化合物はまた、MK61ポリペプチドまたはMK61結合パートナーのいずれかを発現する細胞および細胞株を使用して、細胞培養物においてスクリーニングされ得る。細胞および細胞株は、任意の哺乳動物から得られ得るが、好ましくは、ヒト、または他の霊長類、イヌ類またはげっ歯類の供給源由来である。MK61結合パートナーをその表面で発現する細胞へのMK61ポリペプチドの結合は、試験化合物の存在または非存在下で評価され、そして結合の程度が、例えば、MK61結合パートナーに対するビオチン化抗体を使用するフローサイトメトリーによって決定され得る。細胞培養アッセイは、本明細書中に記載されるタンパク質結合アッセイにおいて陽性であるとスコア付けされる化合物をさらに評価するために有利に使用され得る。
【0238】
細胞培養物はまた、薬物候補の影響をスクリーニングするために使用され得る。例えば、薬物候補は、MK61遺伝子の発現を減少または増加させ得る。特定の実施形態において、生成されるMK61ポリペプチドの量は、薬物候補への細胞培養物の曝露の後に測定され得る。特定の実施形態において、細胞培養物への薬物候補の実際の影響が検出され得る。例えば、特定の遺伝子の過剰発現は、細胞培養物への特定の影響を有し得る。このような場合に、薬物候補が遺伝子の発現を増加または減少させる能力、またはその薬物候補が細胞培養物に対する特定の影響を予防または阻害する能力が試験され得る。他の例において、特定の代謝産物(例えば、ポリペプチドのフラグメント)の生成が、疾患または病理学的状態を生じ得るか、またはそれらと関連し得る。このような場合、薬物候補が細胞培養物におけるこのような代謝産物の生成を減少する能力が試験され得る。
【0239】
酵母ツーハイブリッド系(Chienら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、88:9578〜9583(1991))を使用して、MK61ポリペプチドに結合するかまたは相互作用する、新規なポリペプチドを同定し得る。例として、酵母GAL4−DNA結合ドメインに融合したMK61ポリペプチドの細胞質ドメインをコードするDNAを含むハイブリッド構築物が、ツーハイブリッドベイト(bait)プラスミドとして使用され得る。スクリーニングから出現する陽性クローンはさらに特徴付けられ、相互作用タンパク質を同定し得る。
【0240】
(P38インヒビター)
細胞外刺激と、細胞からの、IL−1およびTNFαの分泌との間への介入のための新規のアプローチは、このシグナル伝達経路に存在するキナーゼの阻害を通じたシグナル伝達の遮断を含む。1つの例は、既知のser/thrキナーゼ(Hanら、Biochimica Biophysica Acta,1265:224−227(1995)に報告されたクローン)であるP−38(「RK」または「SAPK−2」とも呼ばれる、Leeら、Nature、372:739(1994))の阻害による。P−38への競合結合アッセイにおける有効性について、直線的な関係が示されており、そして同じインヒビターは、LPSでの刺激後に、単球からのIL−1の分泌のレベルを減少させる。単球のLPSでの刺激後、TNFαについてのメッセンジャーRNAのレベルは100倍の増大を示したが、TNFαのタンパク質レベルは10,000倍に増大した。従って、TNFのシグナル伝達の相当の増幅が、翻訳レベルで生じる。P−38インヒビターの存在下での単球のLPSでの刺激後、mRNAのレベルは影響を受けないが、最終的なTNFタンパク質のレベルは劇的に(P−38インヒビターの有効性に依存して、80〜90%まで)減少する。従って、上記の実験は、P−38の阻害が翻訳効率の減少を導くという結論の強力な支持を導く。さらに、TNFαが翻訳制御下にあるという証拠が、Beutlerら、およびLeeの欠失実験において見出される。ここでは、3’非翻訳mRNA(3’UTR)のセグメントが除去され、それによってTNFαの高い翻訳効率を生じる。より重要なことは、P−38インヒビターは、TNFα mRNAの適切なセグメントが欠失させられた場合には、TNFαのレベル(すなわち、翻訳効率)に対して作用を有さなかった。このように、P−38に対するインヒビターの結合のレベルと、同じインヒビターでのLPSでの刺激後のIL−1およびTNFαのレベルの低下との間での相関するデータ、ならびに、TNFαおよびIL−1の両方の翻訳効率に対するP−38インヒビターの作用に関する上記の生化学的な証拠が、相関関係の強力な原因でありそしてそれを達成する。細胞中でのP−38の役割もさらに詳細に記載されている;従って、その阻害によって得られる炎症性疾患または他の疾患状態に関する他の有利な影響が、おそらくすぐに使用され得る。
【0241】
TNFαおよび/またはIL−1のレベルの上昇は、以下を含むがこれらに限定されない多数の疾患状態の発症、病因、または悪化に寄与し得る:慢性関節リウマチ;変形性関節症;リウマチ様脊椎炎;通風性関節炎;炎症性腸疾患;成人呼吸窮迫症候群(ARDS);乾癬;クローン病;アレルギー性鼻炎;潰瘍性大腸炎;過敏症;接触皮膚炎;喘息;TNFαの阻害に敏感なそのようなウイルス−HIV−1、HIV−2、HIV−3、サイトメガロウイルス(CMV)、インフルエンザ、アデノウイルス、ヘルペスウイルス(HSV−1、HSV−2、および帯状ヘルペスを含む)を含む、抗ウイルス治療;筋肉の萎縮;悪態症;ライター症候群;II型糖尿病;骨再吸収疾患;移植片対宿主反応;虚血性再潅流損傷;アテローム性動脈硬化症;脳の外傷;アルツハイマー病;多発性硬化症;大脳マラリア;敗血症;敗血症性ショック;毒性ショック症候群;感染症に起因する発熱および筋肉痛。
【0242】
置換されたイミダゾール、ピロール、ピリジン、ピリミジン、および同様の化合物は、プロ炎症性サイトカイン(例えば、IL−1、IL−6、IL−8、およびTNF)の阻害による、サイトカインによって媒介される疾患の処置における使用について記載されている。サイトカインによって媒介される疾患の処置における使用のための置換されたイミダゾールは、米国特許第5,593,992号;WO93/14081;WO97/18626;WO96/21452;WO96/21654;WO96/40143;WO97/05875;およびWO97/05878に記載されている。炎症の処置における使用のための置換されたイミダゾールは、米国特許第3,929、807号に記載されている。サイトカインによって媒介される疾患の処置における使用のための置換されたピロール化合物は、WO97/05877;WO97/05878号;WO97/16426;WO97/16441;およびWO97/16442に記載されている。サイトカインによって媒介される疾患の処置における使用のための置換されたアリールおよびヘテロアリールが融合されたピロール化合物は、WO98/22457に記載されている。サイトカインによって媒介される疾患の処置における使用のための置換されたピリジン、ピリミジン、ピリミジノン、およびピリダジン化合物は、WO98/24780;WO98/24782;WO99/24404;およびWO99/32448に記載されている。
【0243】
(内部移行タンパク質)
TATタンパク質配列(HIV由来)を、細胞膜の脂質二重層の成分へと標的化することによって、タンパク質を細胞内へ内向させるために使用することができる。例えば、Falwellら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、91:664−668(1994)を参照のこと。例えば、HIV tatタンパク質の11個のアミノ酸配列(YGRKKRRQRRR;配列番号X)(「タンパク質形質導入ドメイン」またはTAT PDTと呼ばれる)は、β−ガラクトシダーゼのような大きな生体活性タンパク質の送達、ならびにp27Kipの細胞の細胞質膜および核膜の通過を媒介することが示されている。Schwanrzeら、Science,285:1569−1572(1999);およびNagaharaら、Nature Medicine,4:1449−1452(1998)を参照のこと。Schwarzeら、前出は、培養された細胞が、TAT−PDTとβ−ガラクトシダーゼとの融合体に暴露された場合に、β−ガラクトシダーゼ活性を獲得したことを示した。TAT−β−gal融合タンパク質でのマウスの注射は、(肝臓、腎臓、肺、心臓、および脳組織を含む)多数の組織中でβ−galの発現を生じた。
【0244】
従って、TATタンパク質配列は、細胞中に所望されるタンパク質またはポリペプチドを内向させるために使用され得ることが理解される。本発明の状況では、TATタンパク質配列は、MK61アンタゴニスト(すなわち、抗MK61選択的結合試薬、低分子、可溶性レセプター、またはアンチセンスオリゴヌクレオチド)のような別の分子に融合され得、MK61分子の活性を阻害するように細胞内に投与され得る。本明細書中で使用される場合には、用語「MK61分子」は、本明細書中で定義されるように、MK61核酸分子およびMK61ポリペプチドの両方をいう。所望される場合には、MK61タンパク質自体、またはMK61のペプチドフラグメントもしくは改変された形態は、上記の手順を使用して、細胞への投与のためのそのようなタンパク質トランスデューサーに融合され得る。
【0245】
(MK61ポリペプチドを使用する細胞供給源の同定)
本発明の特定の実施形態に従うと、MK61ポリペプチドに関係している特定の細胞型の供給源を決定することが可能であることが、有用であり得る。例えば、適切な治療の選択の補助として、疾患または病理学的な状態の起源を決定することが有用であり得る。
【0246】
(治療的用途)
本発明のポリペプチドおよびアゴニストおよびアンタゴニストもまた、本明細書中に記載されているものを含む多数の疾患および障害の診断および処置に有用である。これらには、白血球および/または破骨細胞の増殖、分化、生存、および/またはアポトーシスに関係している疾患および障害が含まれるが、これらに限定されない。本発明のポリペプチドおよびアゴニストおよびアンタゴニストはまた、リンパ球、白血球、および他の癌細胞の増殖、生存性、および/またはアポトーシスを調節することにおいて有用である。
【0247】
hMK61T1は、PMAで処置された癌細胞株から同定された。従って、hMK61T1細胞表面レセプターの産生は、PMAおよび/またはRNAスプライシングレベルでの他の増殖シグナルによって調節され得る。hMK61T1の細胞外ドメインの一部に対応しているペプチドが、ヒトの尿および血清中で、プロテオミックス(proteomics)分析を通じて同定された。さらに、hMK61の選択的な発現は、ノーザンブロッティングによって決定されたように、脾臓、リンパ節、末梢血白血球、および胎児の肝臓中で観察された。従って、本発明のポリペプチドおよびアゴニストおよびアンタゴニストはまた、免疫システムの障害の診断および/または処置(本明細書中で記載されているように)において、ならびに肝臓の保護および再生においても、有用である。
【0248】
多くの疾患および医学的状態はTNFに関係しており、そして炎症性の症状としてしばしば分類される。TNFに関係している疾患には、自然発生した疾患または病態モデル、あるいは、体液もしくは組織中のTNFレベルの増大に関係しているか、または体から採取された細胞もしくは組織が培養物中でTNFレベルの上昇を生じる場合の医学的な症状が含まれるが、これらに限定されない。多くの場合には、TNFに関係している疾患はまた、以下によっても認識され得る:(1)疾患または医学的な症状に関係している病理学的知見が、TNFの投与またはTNFの発現のアップレギュレーションによって動物中で実験的に模倣され得る、あるいは(2)疾患または医学的な症状の実験用の動物モデルにおいて誘導される病理学が、TNFの作用を阻害する試薬での処置によって阻害され得るかまたは完全に廃止され得る。しかし、MK61ポリペプチドの作用機構が、TNFの阻害を必ずしも必要としないことが理解される。
【0249】
急性および慢性的なTNFに関係している疾患の排他的ではないリストには以下が含まれるが、これらに限定されない:悪態症/食欲低下;癌(例えば、白血病);慢性疲労症候群;環状動脈の症状および適応症(うっ血性心不全、環状動脈の再狭窄、心筋梗塞、および環状動脈のバイパス移植を含む);欝状態;糖尿病(例えば、若年性発症1型、および真性糖尿病);子宮内膜症、子宮内膜炎および関連する症状;結合組織炎(fibromyalgia)または痛覚脱失症;移植片対宿主拒絶;痛覚過敏症;炎症性腸疾患(クローン病、およびClostridium difficileに関係している下痢を含む);虚血(大脳の虚血(外傷、癲癇、出血、または発作(これらのそれぞれが、神経変性を導き得る)の結果としての脳の損傷)を含む);肺疾患(例えば、成人呼吸窮迫症候群、喘息、および肺繊維症);多発性硬化症;神経炎症疾患;眼の疾患および症状(角膜移植、眼球の変性、およびブドウ膜炎を含む);疼痛(癌に関係している痛みを含む);膵炎;歯周疾患;前立腺炎(細菌性および非細菌性)および関連する症状;乾癬および関連する症状;肺繊維症;再潅流損傷;リウマチ病(例えば、慢性関節リウマチ、変形性関節症、若年性(リウマチ)関節炎、血清陰性の多発性関節炎、強直性脊椎炎、ライター症候群、および反応性関節炎、スティル病、乾癬性関節炎、腸性関節炎、多発性筋炎、皮膚筋炎、強皮症、全身性硬化症、脈管炎(例えば、川崎病)、大脳脈管炎、ライム病、ブドウ球菌によって誘導される(「敗血症性の」)関節炎、シェーグレン症候群、リウマチ熱、多発性軟骨炎、および多発性筋痛リウマチ、ならびに巨大細胞動脈炎);敗血症性ショック;放射線治療による副作用;全身性エリテマトーデス;一時的な下顎骨の関節疾患;甲状腺炎;緊張、捻挫、軟骨の損傷、外傷、整形外科手術、感染(例えば、HIV、Clostridium difficile、および関連する種)によって生じる組織移植または炎症性の症状、あるいは他の疾患プロセス。
【0250】
TNFαインヒビターは、TNFの産生をダウンレギュレーションまたは阻害すること、TNFを結合させないこと、そのレセプターへのTNFの結合を妨害すること、またはそのレセプターへの結合後のTNFのシグナル伝達の調節を妨害することによって、作用し得る。従って、用語「TNFαインヒビター」は、可溶化されたTNFレセプター、TNFに対する抗体、TNFレセプターに対する抗体、TNFα転換酵素(TACE)のインヒビター、およびTNF活性に影響を与える他の分子を含む。
【0251】
種々の種のTNFαのインヒビターは、以下の参考文献を含む当該分野で開示されている:
欧州特許出願番号第308378号;同第422339号;同第393438号;同第398327号;同第412486号;同第418014号;同第417563号;同第433900号;同第464533号;同第512528号;同第526905号;同第568928号;同第663210号;同第542795号;同第818439号;同第664128号;同第542795号;同第741707号;同第874819号;同第882714号;同第880970号;同第648783号;同第731791号;同第895988号;同第550376号;同第882714号;同第853083号;同第550376号;同第943616号;
米国特許第5,136,021号;同第5,929,117号;同第5,948,638号;同第5,807,862号;同第5,695,953号;同第5,834,435号;同第5,817,822号;同第5830742号;同第5,834,435号;同第5,851,556号;同第5,853,977号;同第5,359,037号;同第5,512,544号;同第5,695,953号;同第5,811,261号;同第5,633,145号;同第5,863,926号;同第5,866,616号;同第5,641,673号;同第5,869,677号;同第5,869,511号;同第5,872,146号;同第5,854,003号;同第5,856,161号;同第5,877,222号;同第5,877,200号;同第5,877,151号;同第5,886,010号;同第5,869,660号;同第5,859,207号;同第5,891,883号;同第5,877,180号;同第5,955,480号;同第5,955,476号;同第5,955,435号;
国際(WO)特許出願番号第90/13575号、同第91/03553号、同第92/01002号、同第92/13095号、同第92/16221号、同第93/07863号、同第93/21946号、同第93/19777号、同第95/34326号、同第96/28546号、同第98/27298号、同第98/30541号、同第96/38150号、同第96/38150号、同第97/18207号、同第97/15561号、同第97/12902号、同第96/25861号、同第96/12735号、同第96/11209号、同第98/39326号、同第98/39316号、同第98/38859号、同第98/39315号、同第98/42659号、同第98/39329号、同第98/43959号、同第98/45268号、同第98/47863号、同第96/33172号、同第96/20926号、同第97/37974号、同第97/37973号、同第96/35711号、同第98/51665号、同第98/43946号、同第95/04045号、同第98/56377号、同第97/12244号、同第99/00364号、同第99/00363号、同第98/57936号、同第99/01449号、同第99/01139号、同第98/56788号、同第98/56756号、同第98/53842号、同第98/52948号、同第98/52937号、同第99/02510号、同第97/43250号、同第99/06410号、同第99/06042号、同第99/09022号、同第99/08688号、同第99/07679号、同第99/09965号、同第99/07704号、同第99/06041号、同第99/37818号、同第99/37625号、同第97/11668号;
日本国(JP)特許出願番号第10147531号、同第10231285号、同第10259140号、および同第10130149号、同第10316570号、同第11001481号、ならびに同第127,800号/1991年;ドイツ(DE)特許出願番号第19731521号;英国(GB)特許出願番号第2218101号、同第2326881号、同第2246569号。
【0252】
本発明の目的のために、これらの参考文献に開示されている分子、および参考文献(下記を参照のこと)に開示されている分子は、まとめて「TNFαインヒビター」と呼ばれる。
【0253】
例えば、EP393,438およびEP422,339は、可溶性のTNFレセプターI型(sTNFR−Iまたは30kDaのTNFインヒビターとしてもまた公知である)および可溶性のTNFレセプターII型(sTNFR−IIまたは40kDaのTNFインヒビターとしてもまた公知である)(これらはまとめて、「sTNFR」と呼ばれる)のアミノ酸および核酸配列、ならびにそれらの改変型(例えば、フラグメント、機能的な誘導体、および変異体)を教示する。EP393,438およびEP422,339はまた、インヒビターをコードする応答性の遺伝子の単離、適切なベクターおよび細胞型中への遺伝子のクローニング、およびインヒビターを産生させるための遺伝子の発現のための方法を開示する。
【0254】
sTNFR−IおよびsTNFR−IIは、神経成長因子レセプター(NGF)、B細胞抗原CD40、4−1BB、ラットのT細胞抗原MRC OX40、fas抗原、ならびにCD27およびCD30抗原を含むレセプターの、神経成長因子/TNFレセプタースーパーファミリーのメンバーである(Smithら、Science,248:1019−1023(1990))。細胞表面レセプターのこのグループの間で最も保存されている特徴は、システインリッチ細胞外リガンド結合ドメインである。これは、約4個のアミノ酸の4回の繰り返しモチーフに分けられ得、そしてこれは、良好に保存されている位置で4〜6個のシステイン残基を含み得る(Smithら、(1990)、前出)。
【0255】
本発明によって企図されるように、MK61ポリペプチドは、他の治療と共に、そしてまた処置される適応症に適切な他の薬学的処方物と共に投与され得る。MK61ポリペプチドおよび1以上のさらなる治療または薬学的処方物のいずれかは、別々に、連続して、または同時に投与され得る。
【0256】
特定の実施形態では、本発明は、TNF応答性疾患の処置のための1以上のインターロイキン−1(IL−1)インヒビターのうちのいずれかと組合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。インターロイキン−1インヒビターのクラスとしては、以下が挙げられる:以下に記載されるような、インターロイキン−1レセプターアンタゴニスト(IL−1に対する細胞レセプターの活性化を特異的に妨げ得る任意の化合物)(例えば、IL−1ra);抗IL−1レセプターモノクローナル抗体(例えば、EP 623,674);IL−1結合タンパク質(例えば、可溶性IL−1レセプター(例えば、米国特許第5,492,888号、同第5,488,032号、同第5,464,937号、同第5,319,071号および同第5,180,812号);抗IL−1モノクローナル抗体(例えば、WO 95/01997、WO 94/02627、WO 90/06371、米国特許第4,935,343号、EP 364,778、EP 267,611およびEP 220,063);IL−1レセプター補助タンパク質(例えば、WO 96/23067)ならびにIL−1のインビボでの合成または細胞外放出をブロックする、他の化合物およびタンパク質。
【0257】
インターロイキン−1レセプターアンタゴニスト(IL−1ra)は、インターロイキン−1の天然のインヒビターとして作用するヒトタンパク質である。インターロイキン−1レセプターアンタゴニスト、ならびにそれらの作製方法および使用方法は、米国特許第5,075,222号;WO 91/08285;WO 91/17184;AU 9173636;WO 92/16221;WO 93/21946;WO 94/06457;WO 94/21275;FR 2706772;WO 94/21235;DE 4219626;WO 94/20517;WO 96/22793およびWO 97/28828(これらの開示は、本明細書中で参考として援用される)に記載される。このタンパク質は、グリコシル化および非グリコシル化IL−1レセプターアンタゴニストを包含する。
【0258】
詳細には、3つの好ましい形態のIL−1ra(IL−1raα、IL−1raβおよびIL−1rax)(各々は、同じDNAコード配列およびその改変体によりコードされる)が、米国特許第5,075,222号に開示および記載される。IL−1インヒビター(特に、IL−1ras)を産生するための方法もまた、5,075,222号特許に開示される。
【0259】
さらなるクラスのインターロイキン−1インヒビターは、IL−1に対する細胞性レセプターの活性化を特異的に妨げ得る化合物を包含する。このような化合物としては、IL−1結合タンパク質(例えば、可溶性レセプターおよびモノクローナル抗体)が挙げられる。このような化合物はまた、このレセプターに対するモノクローナル抗体を包含する。
【0260】
さらなるクラスのインターロイキン−1インヒビターとしては、IL−1のインビボでの合成および/または細胞外放出をブロックする化合物およびタンパク質が挙げられる。このような化合物としては、IL−1遺伝子の転写またはIL−1プレタンパク質のプロセシングに影響を与える因子が挙げられる。
【0261】
特定の実施形態において、本発明は、分泌または可溶性のヒトfas抗原またはその組換えバージョン(WO96/20206およびMountzら、J.Immunology.、155:4829−4837;およびEP510,691(これらの開示は本明細書中で参考として援用される))と組合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。WO96/20206は、分泌ヒトfas抗原(ネイティブおよび組換え体(Ig融合タンパク質を含む))、可溶性組換えヒトfas抗原のコードの原因である遺伝子を単離するための方法、適切なベクターおよび細胞型にこの遺伝子をクローン化するための方法、およびこの遺伝子を発現させてインヒビターを産生するための方法を開示する。EP510,691は、ヒトfas抗原(可溶性fas抗原を含む)をコードするDNA、このDNAを発現するためのベクター、およびこのベクターでトランスフェクトされた形質転換体を教示する。非経口的に投与される場合、分泌または可溶性のfas抗原融合タンパク質の用量は、それぞれ一般的に、約1μg/kg〜約100μg/kgである。
【0262】
TNF応答性疾患(リウマチ性疾患のような急性および慢性の炎症を含む)の現在の処置は、通常、疼痛および炎症の制御のための第一線の薬物の使用を含み;これらの薬物は、非ステロイド抗炎症薬(NSAID)として分類される。二次的な処置は、コルチコステロイド、遅効性抗リウマチ薬(SAARD)または疾患改善(DM)薬を含む。以下の化合物に関する情報は、The Merck Manual of Diagnosis and Therapy、第16版、Merck,Sharp & Dohme Research Laboratories,Merck & Co.,Rahway,N、J、(1992)およびPharmaprojects、PJB Publications Ltd.に見出され得る。
【0263】
特定の実施形態において、本発明は、リウマチ性疾患のような急性および慢性の炎症;ならびに対宿主性移植片病を含むTNF応答性疾患の処置のためのMK61ポリペプチドおよび1以上のNSAIDのうちのいずれかの使用に関する。NSAIDは、少なくとも部分的に、その抗炎症性作用がプロスタグランジン合成の阻害であることが認められている(GoodmanおよびGilman、「The Pharmacological Basis of Therapeutics」、MacMillan第7版(1985))。NSAIDは、以下の少なくとも9つのグループに特徴付けられ得る:(1)サリチル酸誘導体、(2)プロピオン酸誘導体、(3)酢酸誘導体、(4)フェナム酸誘導体、(5)カルボン酸誘導体、(6)酪酸誘導体、(7)オキシカム(oxicam)、(8)ピラゾール、および(9)ピラゾロン。
【0264】
さらに特定の実施形態において、本発明は、1つ以上のサリチル酸誘導体、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。このようなサリチル酸誘導体、そのプロドラッグエステルおよび薬学的に受容可能な塩としては、以下が挙げられる:アセトアミノザロール、アロキシプリン、アスピリン、ベノリラート、ブロモサリゲニン、アセチルサリチル酸カルシウム、トリサリチル酸マグネシウムコリン、サリチル酸マグネシウム、サリチル酸コリン、ジフルシナル(diflusinal)、エテルサレート、フェンドサール、ゲンチジン酸、サリチル酸グリコール、サリチル酸イミダゾール、アセチルサリチル酸リジン、メサラミン、サリチル酸モルホリン、1−ナフチルサリチレート、オルサラジン、パルサルミド、アセチルサリチル酸フェニル、サリチル酸フェニル、サラセタミド、サリチルアミドO−酢酸、サルサラート、サリチル酸ナトリウムおよびスルファサラジン。同様の鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連したサリチル酸誘導体もまた、このグループに含まれることが意図される。
【0265】
さらなる具体的な実施形態において、本発明は、1つ以上のプロピオン酸誘導体、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。プロピオン酸誘導体、そのプロドラッグエステルおよび薬学的に受容可能な塩としては、以下が挙げられる:アルミノプロフェン、ベノキサプロフェン、ブクロクス酸、カルプロフェン、デキシンドプロフェン(dexindoprofen)、フェノプロフェン、フルノキサプロフェン、フルプロフェン、フルルビプロフェン、フルクロプロフェン、イブプロフェン、イブプロフェンアルミニウム、イブプロキサム、インドプロフェン、イソプロフェン、ケトプロフェン、ロキソプロフェン(loxoprofen)、ミロプロフェン、ナプロキセン、ナプロキセンナトリウム、オキサプロジン、ピケトプロフェン、ピメプロフェン、ピルプロフェン、プラノプロフェン、プロチジン酸、ピリドキシプロフェン(pyridoxiprofen)、スプロフェン、チアプロフェン酸およびチオキサプロフェン。類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連したプロピオン酸誘導体もまた、このグループに含まれることが意図される。
【0266】
さらに具体的な実施形態において、本発明は、1つ以上の酢酸誘導体、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。酢酸誘導体、そのプロドラッグエステルおよび薬学的に受容可能な塩としては、以下が挙げられる:アセメタシン、アルクロフェナク、アムフェナク、ブフェキサマック、シンメタシン、クロピラク、デルメタシン(delmetacin)、ジクロフェナクカリウム、ジクロフェナクナトリウム、エトドラク、フェルビナク、フェンクロフェナク、フェンクロラク、フェンクロジン酸、フェンチアザク、フロフェナク、グルカメタシン、イブフェナック、インドメタシン、イソフェゾラク、イソキセパック、ロナゾラク、メチアジン酸、オキサメタシン、オキシピナク(oxpinac)、ピメタシン、プログルメタシン、スリンダク、タルメタシン、チアラミド、チオピナク、トルメチン、トルメチンナトリウム、ジドメタシンおよびゾメピラク。類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連した酢酸誘導体もまた、このグループに含まれることが意図される。
【0267】
さらに具体的な特定の実施形態において、本発明は、1つ以上のフェナム酸誘導体、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。フェナム酸誘導体、そのプロドラッグエステル、およびその薬学的に受容可能な塩は、以下を含む:エンフェナム酸、エトフェナマート、フルフェナム酸、イソニキシン、メクロフェナム酸、メクロフェナム酸ナトリウム、メドフェナム酸(medofenamic acid)、メフェナム酸、ニフルム酸、タルニフルマート、テロフェナマート、トルフェナム酸およびウフェナマート。類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連したフェナム酸誘導体もまた、このグループに含まれることが意図される。
【0268】
さらに別のより具体的な実施形態において、本発明は、1つ以上のカルボン酸誘導体、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。使用され得るカルボン酸誘導体、そのプロドラッグエステルおよび薬学的に受容可能な塩としては以下が挙げられる:クリダナク、ジフルニサル、フルフェニサール、イノリジン(inoridine)、ケトロラクおよびチノリジン。類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連したカルボン酸誘導体もまた、このグループに含まれることが意図される。
【0269】
より具体的な実施形態において、本発明は、1つ以上の酪酸誘導体、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。酪酸誘導体、そのプロドラッグエステルおよび薬学的に受容可能な塩は、以下を含む:ブマジソン、ブチブフェン、フェンブフェンおよびキセンブシン。類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連した酪酸誘導体もまた、このグループに含まれることが意図される。
【0270】
より具体的な実施形態において、本発明は、1つ以上のオキシカム、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。オキシカム、そのプロドラッグエステルおよび薬学的に受容可能な塩は、以下を含む:ドロキシカム、エノリカム、イソキシカム、ピロキシカム、スドキシカム、テノキシカムおよび4−ヒドロキシ−1,2−ベンゾチアジン1,1−ジオキシド4−(N−フェニル)−カルボキサミド。類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連したオキシカムもまた、このグループに含まれることが意図される。
【0271】
より具体的な特定の実施形態において、本発明は、1つ以上のピラゾール、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。使用され得るピラゾール、そのプロドラッグエステルおよび薬学的に受容可能な塩は以下を含む:ジフェナミゾールおよびエピリゾール。類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連したピラゾールもまた、このグループに含まれることが意図される。
【0272】
より具体的な特定の実施形態において、本発明は、1つ以上のピラゾロン(pyrazolone)、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。使用され得るピラゾロン、そのプロドラッグエステルおよび薬学的に受容可能な塩は、以下を含む:アパゾン、アザプロパゾン、ベンズピペリロン、フェプラゾン、モフェブタゾン、モラゾン、オキシフェンブタゾン、フェニルブタゾン、ピペブゾン、プロピルフェナゾン、ラミフェナゾン、スキシブゾンおよびチアゾリノブタゾン。類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連したピラゾロンもまた、このグループに含まれることが意図される。
【0273】
より具体的な実施形態において、本発明は、以下の1つ以上のNSAIDのいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する:ε−アセトアミドカプロン酸、S−アデノシルメチオニン、3−アミノ−4−ヒドロキシ酪酸、アミキセトリン、アニトラザフェン、アントラフェニン、ベンダザック、ベンダザックリジネート(bendazac lysinate)、ベンジダミン、ベプロジン(beprozin)、ブロペラモール、ブコローム、ブフェゾラク、シプロカゾン、クロキシメート、ダジダミン、デボキサメト、デトミジン、ジフェンピラミド(difenpiramide)、ジフェンピラミド(difenpyramide)、ジフィサラミン(difisalamine)、ジタゾール、エモルファゾン、ファネチゾールメシレート、フェンフルミゾール、フロクタフェニン、フルミゾール、フルニキシン、フルプロカゾン、フォピルトリン(fopirtoline)、フォスフォサール、グアイメサール、グアイアゾレン(guaiazolene)、イソニキシン(isonixirn)、レフェタミンHCl、レフルノミド、ロフェミゾール、ロチファゾール、リジンクロニキシネート(lysin clonixinate)、メセクラゾン、ナブメトン、ニクチンドール、ニメスリド、オルゴテイン、オルパノキシン、オキサセプロール、オキサパドール、パラニリン(paranyline)、ぺリソキサール、クエン酸ぺリソキサール、ピフォキシム、ピプロキセン(piproxen)、ピラゾラク、ピルフェニドン、プロカゾン、プロキサゾール、チエラビンB(thielavin B)、チフラミゾール、チメガジン、トレクチン、トルパドール、トリプトアミド(tryptamid)ならびに480156S、AA861、AD1590、AFP802、AFP860、AI77B、AP504、AU8001、BPPC、BW540C、CHINOIN 127、CN100、EB382、EL508、F1044、FK−506、GV3658、ITF182、KCNTEI6090、KME4、LA2851、MR714、MR897、MY309、ONO3144、PR823、PV102、PV108、R830、RS2131、SCR152、SH440、SIR133、SPAS510、SQ27239、ST281、SY6001、TA60、TAI−901(4−ベンゾイル−1−インダンカルボン酸)、TVX2706、U60257、UR2301およびWY41770のような会社コード番号によって命名されるようなNSAID。NSAIDに類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連したNSAIDもまた、このグループに含まれることが意図される。
【0274】
より具体的な実施形態において、本発明は、リウマチ性疾患、対宿主性移植片病、および多発性硬化症のような急性および慢性の炎症を含む、TNF応答性疾患の処置のための、1つ以上のコルチコステロイド、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。コルチコステロイド、そのプロドラッグエステルおよび薬学的に受容可能な塩は、ヒドロコルチゾンおよびヒドロコルチゾンに由来する化合物を含む:例えば、21−アセトキシプレグネノロン、アルクロメラゾン、アルゲストン、アムシノニド、ベクロメタゾン、ベタメタゾン、ベタメタゾンバレレート、ブデソニド、クロロプレドニゾン、クロベタゾール、クロベタゾールプロピオネート、クロベタゾン、クロベタゾンブチレート、クロコルトロン、クロプレドノール、コルチコステロン、コルチゾン、コルチバゾール、デフラザコン、デソニド、デスオキシメラゾン、デキサメタゾン、ジフロラゾン、ジフルコルトロン、ジフルプレドネート、エノキソロン、フルアザコート、フルクロロニド、フルメタゾン、フルメタゾンピバレート、フルシノロンアセトニド、フルニソリド、フルオシノニド、フルオロシノロン(fluorocinolone)アセトニド、フルオコルチンブチル、フルオコルトロン、フルオコルトロンヘキサノエート、吉草酸ジフルコルトロン、フルオロメトロン、フルペロロンアセテート、フルプレドニデンアセテート、フルプレドニゾロン、フルランデノリド(flurandenolide)、フォルモコルタール、ハルシノニド、ハロメタゾン、ハロプレドンアセテート、ヒドロコルタメート、ヒドロコルチゾン、酢酸ヒドロコルチゾン、酪酸ヒドロコルチゾン、リン酸ヒドロコルチゾン、コハク酸ヒドロコルチゾン21−ナトリウム、ヒドロコルチゾンテブテート、マジプレドン、メドリゾン、メプレドニゾン、メチルプレドニソロン、モメタゾンフロエート、パラメタゾン、プレドニカルベート、プレドニゾロン、プレドニゾロン21−ジエドリアミノアセテート、プレドニゾロンナトリウムホスフェート、プレドニゾロンナトリウムスクシネート、プレドニゾロンナトリウム21−m−スルホベンゾネート、プレドニゾロンナトリウム21−ステアログリコレート、プレドニゾロンテブテート、プレドニゾロン21−トリメチルアセテート、プレドニゾン、プレドニバル(prednival)、プレドニリデン、プレドニリデン21−ジエチルアミノアセテート、チキソコルトール、トリアムシノロン、トリアムシノロンアセトニド、トリアムシノロンベネトニド、およびトリアムシノロンヘキサセトニド。類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連したコルチコステロイドもまた、このグループに含まれることが意図される。
【0275】
より具体的な実施形態において、本発明は、リウマチ性疾患、対宿主性移植片病、および多発性硬化症のような急性および慢性の炎症を含む、TNF応答性疾患の処置のための、1つ以上の遅効性抗リウマチ薬(SAARD)または疾患改善抗リウマチ薬(DMARDS)、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。SAARDまたはDMARD、そのプロドラッグエステルおよび薬学的に受容可能な塩は、以下を含む:アロクプレイドナトリウム、オーラノフィン、金チオグルコース、金チオグリカニド、アザチオプリン、ブレキナルナトリウム、ブシラミン、カルシウム3−金チオ−2−プロパノール−1−スルホネート、クロラムブシル、クロロキン、クロブザリト、クプロキソリン、シクロホスファミド、シクロスポリン、ダプソン、15−デオキシスペルグアリン(15−deoxyspergualin)、ジアセレイン、グルコサミン、金塩(例えば、シクロキン金塩、金ナトリウムチオマレート、金ナトリウムチオスルフェート)、ヒドロキシクロロキン、硫酸ヒドロキシクロロキン、ヒドロキシ尿素、ケブゾン、レバミゾール、ロベンザリット、メリチン、6−メルカプトプリン、メトトレキセート、ミゾリビン、ミコフェノレートモフェチル(mofetil)、ミオラル(myoral)、ナイトロジェンマスタード、D−ペニシラミン、ピリジノール、イミダゾール(例えば、SKNF86002およびSB203580)、ラパマイシン、チオール、サイモポエチンおよびビンクリスチン。類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連したSAARDまたはDMARDもまた、この群に含まれることが意図される。
【0276】
より具体的な特定の実施形態において、本発明は、急性および慢性の炎症を含む、TNF応答性疾患の処置のための、1つ以上のCOX2インヒビター、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。COX2インヒビター、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩の例としては、例えば、セレコキシブ(celecoxib)が挙げられる。類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連したCOX2インヒビターもまた、この群に含まれることが意図される。
【0277】
より具体的な特定の実施形態において、本発明は、急性および慢性の炎症を含む、TNF応答性疾患の処置のための、1つ以上の抗菌剤、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。抗菌剤としては、例えば、ペニシリン、セファロスポリンおよび他のβ−ラクタム、アミノ配糖体、アゾール、キロノン、マクロライド、リファマイシン、テトラサイクリン、スルホンアミド、リンコサミド(lincosamide)およびポリミキシンの広範なクラスが挙げられる。ペニシリンは、以下を含むがこれらに限定されない:ペニシリンG、ペニシリンV、メチシリン、ナフシリン、オキサシリン、クロキサシリン、ジクロキサシリン、フロキサシリン、アンピシリン、アンピシリン/スルバクタム、アモキシリン、アモキシリン/クラブラン酸、ヘタシリン、シクラシリン(cyclacillin)、バカンピシリン、カルベニシリン、カルベニシリンインダニル(carbenicillin indanyl)、チカルシリン、チカルシリン/クラブラン酸、アズロシリン、メズロシリン、ピペラシリン(peperacillin)、およびメシリナム。セファロスポリンおよび他のβ−ラクタムは、以下を含むがこれらに限定されない:セファロチン、セファピリン、セファレキシン、セフラジン、セファゾリン、セファドロキシル、セファクロール、セファマンドール、セフォテタン、セフォキシチン、セルロキシム(ceruroxime)、セフォニシド、セフォラジン(ceforadine)、セフィキシム、セフォタキシム、モキサラクタム、セフチゾキシム、セトリアキソン(cetriaxone)、セフォペラゾン(cephoperazone)、セフタジジム、イミペネムおよびアズトレオナム。アミノ配糖体は、以下を含むがこれらに限定されない:ストレプトマイシン、ゲンタマイシン、トブラマイシン、アミカシン、ネチルマイシン、カナマイシンおよびネオマイシン。アゾールは、フルコナゾールを含むがこれに限定されない。キノロンは、ナリジクス酸、ノルフロキサシン、エノキサシン、シプロフロキサシン、オフロキサシン、スパルフロキサシンおよびテマフロキサシンを含むがこれらに限定されない。マクロライドは、エリスロマイシン(erythomycin)、スピラマイシンおよびアジスロマイシンを含むがこれらに限定されない。リファマイシンは、リファンピンを含むがこれに限定されない。テトラサイクリンは、スピサイクリン(spicycline)、クロルテトラサイクリン、クロモサイクリン、デメクロサイクリン、デオキシサイクリン(deoxycycline)、グアメサイクリン(guamecycline)、リメサイクリン、メクロサイクリン、メタサイクリン、ミノサイクリン、オキシテトラサイクリン、ぺニメピサイクリン、ピパサイクリン、ロリテトラサイクリン、サンサイクリン、セノサイクリン(senociclin)およびテトラサイクリンを含むがこれらに限定されない。スルホンアミドは、スルファニルアミド、スルファメトキサゾール、スルファセタミド、スルファジアジン、スルフイソキサゾールおよびコトリモキサゾール(トリメトプリム/スルファメトキサゾール)を含むがこれらに限定されない。リンコサミドは、クリンダマイシンおよびリンコマイシンを含むがこれらに限定されない。ポリミキシン(ポリペプチド)は、ポリミキシンBおよびコリスチンを含むがこれらに限定されない。
【0278】
(MK61組成物および投与)
本発明の範囲内にある治療用組成物としては、ヒトまたは非ヒト動物(哺乳動物など)に投与する様式との適合性について選択された、薬学的または生理学的に受容可能な処方剤と混合した、MK61ポリペプチドまたはMK61ヌクレオチド分子の治療有効量を含み得る、MK61薬学的組成物を含む。薬学的組成物は、投与の様式との適合性について選択された、薬学的または生理学的に受容可能な処方剤と混合した、1以上のMK61の選択的結合因子の治療有効量を含み得る。
【0279】
受容可能な処方物質は、好ましくは、使用される投薬量および濃度で受容者(レシピエント)に対して好ましくは非毒性である。
【0280】
薬学的組成物は、例えば、pH、浸透圧、粘度、清澄性、色、等張性、匂、滅菌性、安定性、溶解または放出の速度、この組成物の吸収および透過を、改変、維持、または保存するための処方物質を含み得る。適切な処方物質としては、以下が挙げられるがこれらに限定されない:アミノ酸(例えば、グリシン、グルタミン、アスパラギン、アルギニン、またはリジン);抗菌剤;抗酸化剤(例えば、アスコルビン酸、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム);緩衝液(例えば、ホウ素酸塩、炭酸水素塩、Tris−HCl、クエン酸塩、リン酸または他の有機酸);充填剤(マンニトールまたはグリシン);キレート剤(例えば、エチレンジアミン四酢酸(EDTA));錯化剤(カフェイン、ポリビニルピロリドン、β−シクロデキストリンまたはヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリン);フィラー;モノサッカリド(単糖類);ジサッカリド(二糖類);および他の糖質(例えば、グルコース、マンノースまたはデキストリン);タンパク質(例えば、血清アルブミン;ゼラチンまたは免疫グロブリン);着色剤;芳香剤および希釈剤;乳化剤;親水性ポリマー(例えば、ポリビニルピロリドン);低分子量ポリペプチド;塩形成対イオン(例えば、ナトリウム);保存剤(例えば、塩化ベンザルコニウム、安息香酸、サリチル酸、チメロサール、フェネチルアルコール、メチルパラベン、プロピナルパラベン、クロロヘキシジン、ソルビン酸、または過酸化水素);溶液(例えば、グリセリン、プロピレングリコールまたはポリエチレングリコール);糖アルコール(例えば、マンニトールまたはソルビトール);懸濁剤;界面活性剤または湿潤剤(例えば、プルロニックス(pluronics)、PEG、ソルビタンエステル、ポリソルベート(例えば、ポリソルベート20、ポリソルベート80、トリトン、トロメタミン(tromethamine)、レシチン、コレステロール、チロキサパル(tyloxapal)));安定性増強剤(例えば、スクロースまたはソルビトール);張性増強剤(例えば、アルカリ金属ハライド、好ましくは、塩化ナトリウムまたは塩化カリウム、マンニトールソルビトール);送達ビヒクル;希釈剤;賦形剤および/または薬学的アジュバント(Remington’s Pharmaceutical Sciences、第18版、A.R.Gennaro編、Mack Publishing Company(1990))。
【0281】
最適な薬学的組成物は、例えば、意図した投与経路、送達様式および所望の投薬量に依存して当業者によって決定される。例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences(前出)を参照のこと。このような組成物は、MK61分子の、物理学的状態、安定性、インビボ放出の速度、およびインビボクリアランスの速度に影響を与え得る。
【0282】
薬学的組成物における主なビヒクルまたはキャリアは、天然において水性または非水性のいずれかであり得る。例えば、適切なビヒクルまたはキャリアは、注入のための水、薬学的生理的食塩水または人工脳脊髄液であり得、これらは、非経口投与のための組成物において共通する他の物質を補充し得る。中性緩衝化生理的食塩水または血清アルブミンを混合した生理食塩水は、さらなる例示的なビヒクルである。他の例示的な薬学的組成物は、pHが約7.0〜約8.5のTris緩衝液、またはpH約4.0〜約5.5の酢酸緩衝液を含み、この薬学的組成物は、ソルビトールまたはその適切な代用物であり得る。本発明の1つの実施形態において、MK61ポリペプチド組成物は、凍結乾燥したケーキまたは水溶液の形態で適切な処方剤(Remington’s Pharmaceutical Sciences、前出)と、共に所望の純度を有する選択された組成物とを混合することによって、保存のために調製され得る。さらに、このMK61ポリペプチド生成物を、スクロースのような適切な賦形剤を使用して、凍結乾燥物として処方され得る。
【0283】
MK61薬学的組成物は、非経口送達のために選択され得る。あるいは、この組成物は、吸入のため、または消化管を介した送達(例えば、経口)のため、または当該分野で公知の送達経路を介して、選択され得る。このような薬学的に受容可能な組成物の投与は、当該分野の範囲である。
【0284】
この処方成分は、投与の部位に受容可能な濃度で存在する。例えば、緩衝液を使用して、生理学的pHまたは僅かに低いpH(代表的には、約5〜約8の範囲内のpH)で組成物を維持する。
【0285】
非経口投与が企図される場合、本発明の用途のための治療組成物は、発熱物質を含有しない、非経口的に受容可能な水性溶液の形態であって、この水性溶液は、所望のMK61分子を薬学的に受容可能なビヒクル中に含有する。非経口注入のための特に適切なビヒクルは、滅菌蒸留水であり、この滅菌蒸留水中に、MK61分子が、無菌、等張溶液として処方され、そして適切に保存される。さらに別の調製物は、薬剤(例えば、注射可能なミクロスフェア、生体分解性粒子、ポリマー化合物(例えば、ポリ乳酸またはポリグリコール酸、ビーズまたはリポソーム)を有する所望の分子の処方物に関し、この調製物は、蓄積注射を介して送達され得る生成物の制御された放出または徐放を提供する。ヒアルロン酸もまた使用され得、そしてこれは、循環における徐放持続時間を増進させる効果を有する。所望の分子を導入するための他の適切な手段として、移植可能な薬物送達デバイスが挙げられる。
【0286】
1つの実施形態において、薬学的組成物は、吸入のために処方され得る。例えば、MK61分子は、吸入のための乾燥粉末として処方され得る。MK61ポリペプチドまたはMK61核酸分子の吸入溶液はまた、エアゾール送達のためのプロペラントを用いて処方され得る。さらに別の実施形態において、溶液は、噴霧され得る。肺投与は、PCT出願番号PCT/US94/001875にさらに記載され、これは、化学的に改変されたタンパク質の肺送達を記載する。
【0287】
特定の処方物は、経口投与され得ることもまた企図される。本発明の1つに実施形態において、この様式で投与されるMK61ポリペプチドは、錠剤およびカプセルのような固体投薬形態の処方において慣例的に使用されるそれらのキャリアとともにまたはそれを含まずに処方され得る。例えば、カプセルは、胃腸管において、バイオアベイラビリティーが最大化され、そして全身前分解が最小化される時点で処方物の活性部分が放出されるように設計され得る。さらなる薬剤が、MK61分子の吸収を容易にするように含まれ得る。希釈剤、香料、低融点ろう、植物油、滑沢剤、懸濁剤、錠剤崩壊剤、および結合剤もまた使用され得る。
【0288】
別の薬学的組成物は、MK61分子の有効量を、錠剤の製造のために適切な非毒性賦形剤と混合して含み得る。滅菌水または別の適切なビヒクル中にその錠剤を溶解することによって、溶液が単位用量形態で調製され得る。適切な賦形剤としては、以下が挙げられるがそれらに限定されない:不活性希釈剤(例えば、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、ラクトース、またはリン酸カルシウム;あるいは結合剤(例えば、デンプン、ゼラチン、またはアラビアゴム);あるいは滑沢剤(例えば、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸またはタルク)。
【0289】
さらなるMK61薬学的組成物は、当業者に明らかであり、これには、徐放処方物または制御された送達処方物中のMK61ポリペプチドを含む処方物が包含される。種々の他の徐放手段または制御された送達手段(例えば、リポソームキャリア、生体分解性微粒子または多孔性ビーズおよび蓄積注射)を処方するための技術もまた、当業者に公知である。例えば、以下を参照のこと:PCT/US93/00829。これは、薬学的組成物の送達のための多孔性ポリマー微粒子の制御された放出を記載する。徐放調製物のさらなる例としては、成型された物品の形態(例えば、フィルムまたはマイクロカプセル)の半透過性ポリマーマトリクスを包含する。徐放マトリクスとしては以下が挙げられ得る:ポリエステル、ヒドロゲル、ポリ乳酸(米国特許第3,773,919号、EP 58,481)、L−グルタミン酸およびγエチル−L−グルタメートのコポリマー(Sidmanら,Biopolymers,22:547−556(1983))、ポリ(2−ヒドロキシエチル−メタクリレート)(Langerら,J.Biomed.Mater.Res.,15:167−277(1981)およびLanger,Chem.Tech.,12:98−105(1982))、エチレンビニルアセテート(Langerら,前出)またはポリ−D−(−)−3−ヒドロキシ酪酸(EP 133,988)。徐放組成物はまた、リポソームを含み得る。このリポソームは、当該分野において公知のいくつかの方法のいずれかにより調製され得る。例えば、以下を参照のこと:Eppsteinら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,82:3688−3692(1985);EP 036,676;EP 088,046;EP 143,949。
【0290】
インビボ投与のために使用されるMK61の薬学的組成物は、代表的には、無菌でなければならない。このことは、滅菌濾過膜を介する濾過によって達成され得る。この組成物が、凍結乾燥される場合、この方法を使用する滅菌は、凍結乾燥および再構築の前または後のいずれかで実施され得る。非経口投与のための組成物は、凍結乾燥された形態または溶液で保存され得る。さらに、非経口組成物は、一般に、滅菌アクセスポートを有する容器(例えば、皮下注射針によって貫通可能なストッパーを有する、静脈内溶液バッグまたはバイアル)内に配置される。
【0291】
一旦、薬学的組成物が処方されると、それは、滅菌バイアル中に溶液、懸濁液、ゲル、エマルジョン、固体、または脱水和粉末もしくは凍結乾燥粉末として保存され得る。このような処方物は、即時使用型(ready−to−use)の形態または投与の前に再構成を必要とする形態(例えば、凍結乾燥された形態)のいずれかで保存され得る。
【0292】
特定の実施形態において、本発明は、単一用量投与単位を生成するためのキットに関する。このキットは、各々、乾燥タンパク質を有する第一の容器および水性処方物を有する第二の容器の両方を含み得る。また、本発明の範囲内には、単一および多チャンバーの予め充填されたシリンジ(例えば、液体シリンジおよび分散シリンジ(lyosyringe))を含むキットが包含される。
【0293】
治療的に使用されるMK61の薬学的組成物の有効量は、例えば、治療の内容および目的に依存する。従って、当業者は、処置のための適切な投薬レベルが、従って、送達される分子、MK61分子が使用されている指標、投与の経路、および患者のサイズ(体重、体表面積、または器官の大きさ)および状態(年齢および一般的な健康)に、部分的に依存して変化することを理解する。従って、臨床家は、最適な治療効果を得るために、投薬量を力価決定し(titer)、投与経路を改変し得る。代表的な投薬量は、上記の因子に依存して、約0.1μg/kg〜約100mg/kg以上までの範囲であり得る。他の実施形態において、投薬量は、0.1μg/kg〜約100mg/kgまで;または1μg/kg〜約100mg/kgまで;または5μg/kg〜約100mg/kgまでの範囲であり得る。
【0294】
投薬の頻度は、使用される処方物中でのMK61分子の薬物動態学のパラメーターに依存する。典型的に、臨床家は、所望の効果を達成する投薬量に達するまで組成物を投与する。従って、組成物は、単一用量として、もしくは経時的に2以上の用量(これは、同量の所望の分子を含んでも、含まなくてもよい)として、または移植デバイスもしくはカテーテルを介する連続的な注入として、投与され得る。適切な投薬量のさらなる改良は、当業者によって慣用的になされ、そしてそれらによって慣用的に実施される課題の範囲内である。適切な投薬量は、慣用的に得られる適切な用量−応答データの使用を介して確認され得る。
【0295】
薬学的組成物の投与の経路は、以下のような公知の方法と一致する:例えば、経口的投与、静脈内、腹腔内、脳内(実質内の)、脳室内、筋肉内、眼内、動脈内、門脈内、または病巣内の経路による注入を介する投与;または徐放性の系もしくは移植デバイスによる投与。所望される場合、これらの組成物は、ボーラス注射によって投与され得るか、もしくは注入によって連続的に投与され得るか、または移植デバイスによって投与され得る。
【0296】
あるいはまたはさらに、組成物は、膜、スポンジ、または他の適切な材料(その上に所望の分子が吸収されるかまたはカプセル化される)の移植を介して局所的に投与され得る。移植デバイスが使用される場合、このデバイスは、任意の適切な組織または器官に移植され得、そして所望の分子の送達は、拡散、時限放出ボーラスまたは連続的な投与を介し得る。
【0297】
いくつかの場合において、エキソビボ様式において、MK61薬学的組成物を使用することが所望され得る。このような例において、患者から除去された細胞、組織、または器官は、これらの細胞、組織、および/または器官が引き続いて患者に移植し戻された後にMK61薬学的組成物に曝露される。
【0298】
他の場合において、MK61ポリペプチドは、本明細書中に記載されるような方法を使用して、このポリペプチドを発現および分泌するように遺伝的に操作された特定の細胞を移植することによって、送達され得る。このような細胞は、動物細胞またはヒト細胞であり得、そして自己、異種、または外因性の細胞であり得る。必要に応じて、細胞は、不死化され得る。免疫学的応答の機会を減少するために、細胞は、周囲の組織の浸潤を回避するために、カプセル化され得る。カプセル化材料は、典型的に、生体適合性の半浸透性ポリマー性包囲物または膜であり、これらは、タンパク質産物の放出を可能にするが、患者の免疫系による、または周囲の組織からの他の有害な因子による細胞の破壊を防止する。
【0299】
本発明のさらなる実施形態は、遺伝子治療または細胞治療による、治療ポリペプチドのインビトロ産生と、治療ポリペプチドの産生および送達との両方のための、細胞および方法(例えば、相同組換えおよび/または他の組換え産生方法)に関する。相同組換えおよび他の組換えの方法を使用して、通常は転写に対してサイレントなMK61遺伝子、または過少発現される遺伝子を含む細胞を改変し得、これによって、治療有効量のMK61ポリペプチドを発現する細胞を産生し得る。
【0300】
相同組換えは、もともとは、遺伝子を標的化して転写活性な遺伝子における変異を誘導するか、または修正するために開発された技術である(Kucherlapati,Prog.in Nucl.Acid Res.& Mol.Biol.36:301、1989)。基本的な技術は、特定の変異を哺乳動物ゲノムの特定の領域に導入するための方法(Thomasら,Cell 44:419−428(1986);ThomasおよびCapecchi Cell 51:503−512(1987);Doetschmanら、Proc.Natl.Acad.Sci.85:8583−8587(1988))、または欠損遺伝子における特定の変異を修正するための方法(Doetschmanら、Nature 330:576−578(1987))の方法として、開発された。例示的な相同組換え技術は、米国特許第5,272,071号(欧州特許第9193051号、同第505500号;PCT/US90/07642、国際公開番号WO 91/09955)に記載されている。
【0301】
相同組換えによって、ゲノムに挿入されるべきDNA配列は、それを標的DNAに付着させることによって、目的の遺伝子の特定の領域に指向され得る。この標的DNAは、ゲノムDNAの領域に相補的(相同)であるヌクレオチド配列である。ゲノムの特定の領域に対して相補的な標的DNAの小さな断片は、DNA複製プロセスの間に、親鎖と接触される。これは、細胞に挿入されてハイブリダイズしたDNAの一般的な特性であり、そして従って、共有される相同領域を介して、内因性DNAの他の断片と組み換えられる。この相補鎖が、変異または異なる配列またはさらなるヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチドに付着される場合には、これはまた、この組換えの結果として新たに合成された鎖に組み込まれる。プルーフリーディング機能の結果として、DNAの新たな配列がテンプレートとして働くことが可能である。従って、移入されたDNAは、ゲノムに組み込まれる。
【0302】
MK61ポリペプチドと相互作用し得るかまたはその発現を制御し得るDNAの領域(例えば、隣接配列)が、標的DNAのこれらの断片に付着する。例えば、プロモーター/エンハンサーエレメント、サプレッサ、または外因性転写調節エレメントが、意図される宿主細胞のゲノムに、所望のMK61ポリペプチドをコードするDNAの近位かつこのDNAの転写に影響を与えるに十分な配向で、挿入される。制御エレメントは、この宿主細胞ゲノムに存在するDNAの一部分を制御する。従って、所望のMK61ポリペプチドの発現は、MK61遺伝子自体をコードするDNAのトランスフェクションによってではなく、むしろ、MK61ポリペプチドの転写のための認識可能なシグナルを有する内因性遺伝子配列を提供するDNA調節セグメントと結合した標的DNA(目的の内因性遺伝子と相同の領域を含む)の使用によって、達成され得る。
【0303】
例示的な方法において、細胞における所望の標的遺伝子(すなわち、所望の内因性細胞遺伝子)の発現は、予め選択された部位における細胞ゲノムへの相同組換えを介して、少なくとも調節配列、エキソン、およびスプライスドナー部位を含むDNAの導入によって、変更される。これらの構成成分は、新たな転写ユニットの産生を実際に生じるような様式で、染色体(ゲノム)DNAに導入される(ここで、DNA構築物に存在する調節配列、エキソン、およびスプライスドナー部位は、内因性遺伝子に作動可能に連結する)。染色体DNAへのこれらの構成成分の導入の結果として、所望の内因性遺伝子の発現が変化する。
【0304】
本明細書中で記載されるように、変化された遺伝子発現は、通常は、得られた細胞においてサイレントな(発現されていない)遺伝子の活性化する(または発現させる)こと、ならびに得られた細胞において生理学的に有意なレベルでは発現されない遺伝子の発現の増加することを包含する。この実施形態はさらに、調節または誘導のパターンが、得られたままの細胞において生じる調節または誘導のパターンとは異なり、そして得られたままの細胞において発現される遺伝子の発現を減少(排除を含む)させるような、調節または誘導のパターンを変化させる工程を包含する。
【0305】
細胞の内在性MK61遺伝子からのMK61ポリペプチドの産生を増加するかまたはこれを引き起こすために相同定組換えが使用され得る方法の1つは、最初に、相同性組換えを使用して、部位特異的組換え系由来の組換え配列(例えば、Cre/loxP、FLP/FRT)(Sauer,Current Opinion In Biotechnology,5:521−527,(1994);Sauer,Methods In Enzymology,225:890−900,(1993))を、細胞の内在性ゲノムMK61ポリペプチドコード領域の上流(すなわち、5’)に配置する工程を包含する。ゲノムMK61ポリペプチドコード領域のすぐ上流に配置された部位に対して相同性の組換え部位を含むプラスミドは、適切なリコンビナーゼ酵素と共に、改変された細胞株に導入される。このリコンビナーゼ酵素によって、プラスミドは、このプラスミドの組換え部位を介して、この細胞株のゲノムMK61ポリペプチドコード領域のすぐ上流に位置する組換え部位に組込み得る(BaubonisおよびSauer、Nucleic Acids Res.21:2025−2029,1993;O’Gormanら、Science 251:1351−1355(1991))。転写を増大させることが知られている任意の隣接配列(例えば、エンハンサー/プロモーター、イントロン、または翻訳エンハンサー)は、このプラスミド中に適切に配置される場合、細胞の内在性MK61遺伝子からの新たなまたは増加したMK61ポリペプチド産生を生じる新たなまたは改変された転写単位を作製するような様式で組み込まれる。
【0306】
部位特異的組換え配列が細胞の内在性ゲノムMK61ポリペプチドコード領域のすぐ上流に配置された細胞株を使用するさらなる方法は、細胞株のゲノムの他のいずれかの位置に第2の組換え部位を導入するために相同性組換えを使用することである。次いで、適切なリコンビナーゼ酵素が、二組換え部位細胞株に導入され、組換え現象(欠失、転化、および転移)を生じ(Sauer,Current Opinion In Biotechnology,前出、(1994);Sauer,Methods In Enzymology(前出)(1993))、これは、細胞の内在性MK61遺伝子からの新規なまたは増加したMK61ポリペプチド産生を生じる、新しいかまたは改変された転写単位を作製する。
【0307】
細胞の内在性MK61遺伝子からのMK61ポリペプチドの発現を増加するため、または引き起こすためのさらなるアプローチは、細胞の内在性MK61遺伝子からの新たなまたは増加したMK61ポリペプチドの産生を生じる様式で、遺伝子(例えば、転写因子)の発現を増加するかまたは引き起こし、そして/または遺伝子(例えば、転写リプレッサ)の発現を減少する工程を包含する。この方法は、天然に存在しないポリペプチド(例えば、転写因子ドメインに融合した部位特異的DNA結合ドメインを含むポリペプチド)を、細胞の内在性MK61遺伝子からの新たなまたは増加したMK61ポリペプチドの産生が起こるように、細胞に導入する工程を包含する。
【0308】
本発明はさらに、標的遺伝子の発現を変化させる方法において有用なDNA構築物に関する。特定の実施形態において、例示的なDNA構築物は、以下を含む:(a)1つ以上の標的配列、(b)制御配列、(c)エキソン、および(d)不対スプライスドナー部位。DNA構築物中の標的配列は、エレメント(a)〜(d)の細胞中の標的遺伝子への組込みを指向し、その結果、これらのエレメント(b)〜(d)は、内在性標的遺伝子の配列に作動可能に連結される。別の実施形態において、DNA構築物は、以下を含む:(a)1つ以上の標的配列、(b)制御配列、(c)エキソン、(d)スプライスドナー部位、(e)イントロン、および(f)スプライスアクセプター部位。ここで、標的配列は、エレメント(a)〜(f)の組込みを指向し、その結果、これらのエレメント(b)〜(f)は、内在性遺伝子に作動可能に連結される。標的配列は、相同性組換えが生じる細胞染色体DNAの予め選択された部位に対して相同性である。この構築物において、エキソンは、一般的に、制御配列の3’側であり、そしてスプライスドナー部位は、このエキソンの3’側である。
【0309】
特定の遺伝子の配列(例えば、本明細書中で記載されるMK61ポリペプチドの核酸配列)が公知である場合、遺伝子の選択された領域に対して相補的なDNAの部分は、合成されるか、またはそうでなければ、例えば、目的の領域に結合している特定の認識部位におけるネイティブのDNAの適切な制限等によって得られ得る。この部分は、細胞に挿入された際に、標的配列として働き、そしてそのゲノム内の相同性領域にハイブリダイズする。これまで、このハイブリダイゼーションが、DNA複製の間に生じる場合、このDNAの部分、およびそれに結合した任意のさらなる配列は、Okazakiフラグメントとして作用し、そしてDNAの新たに合成された娘鎖に組み込まれると考えられている。従って、本発明は、MK61ポリペプチドをコードするヌクレオチドを含み、このヌクレオチドは、標的配列として使用され得る。
【0310】
MK61ポリペプチド細胞治療(例えば、MK61ポリペプチドを産生する細胞の移植)もまた企図される。この実施形態は、生物学的に活性な形態のMK61ポリペプチドを合成および分泌し得る細胞を移植する工程を包含する。このようなMK61ポリペプチド産生細胞は、MK61ポリペプチドの天然産物である細胞であり得るか、または組換え細胞であって、MK61ポリペプチドを産生するその能力が、所望のMK61ポリペプチドをコードする遺伝子またはMK61ポリペプチドの発現を増大する遺伝子で形質転換することによって増大された、組換え細胞であり得る。このような改変は、遺伝子を送達し、そしてその発現および分泌を促進するために適切なベクターによって達成され得る。MK61ポリペプチドを投与されている患者における強力な免疫学的反応を最小化するために、異種のポリペプチドの投与と共に生じる得る場合、MK61ポリペプチドを産生する天然の細胞が、ヒト起源であり、そしてヒトMK61ポリペプチドを産生することが好ましい。同様に、MK61ポリペプチドを産生する組換え細胞が、ヒトMK61ポリペプチドをコードする遺伝子を含む発現ベクターで形質転換されることが好ましい。
【0311】
移植された細胞は、周辺組織の浸透を回避するようにカプセル化され得る。ヒトまたは非ヒト動物細胞は、生体適合性の半透性ポリマー封入物または膜(これは、MK61ポリペプチドの放出を可能にするが、患者の免疫系または周辺組織からの他の有害な因子による細胞の崩壊を防止する)の形態で患者に移植され得る。あるいは、MK61ポリペプチドをエキソビボで産生するように形質転換された患者自身の細胞が、このようなカプセル化なしで、患者に直接移植され得る。
【0312】
生きた細胞をカプセル化するための技術は当該分野で公知であり、そしてカプセル化された細胞の調製およびそれらの患者への移植は、慣用的に達成され得る。例えば、Baetgeら(WO95/05452およびPCT/US94/09299)は、生物学的に活性な分子の効果的な送達のために遺伝子操作された細胞を含む膜カプセルを記載する。このカプセルは、生体適合性であり、そして容易に取り出し可能である。このカプセルは、哺乳動物宿主に移植された際に、インビボで下方制御に供されないプロモーターに作動可能に連結された生物学的に活性な分子をコードするDNA配列を含む組換えDNA分子でトランスフェクトされた細胞をカプセル化する。このデバイスは、レシピエント内の特定の部位への生きた細胞由来の分子の送達を提供する。さらに、米国特許第4,892,538号;同第5,011,472号;および同第5,106,627号を参照のこと。生きた細胞をカプセル化するためのシステムは、AebischerらのPCT出願番号PCT/US91/00157に記載される。AebischerらのPCT出願番号PCT/US/91/00155;Winnら、Exper.Neurol.113:322−329(1991);Aebischerら、Exper.Neurol.111:269−275(1991);およびTrescoら、ASAIO 38:17−23(1992)もまた参照のこと。
【0313】
MK61ポリペプチドのインビボおよびインビトロの遺伝子治療送達もまた想定される。遺伝子治療技術の一例は、構成的または誘発性プロモーターに作動可能に連結され得るMK61ポリペプチドをコードするMK61遺伝子(ゲノムDNA、cDNAおよび/または合成DNAのいずれか)を使用して、「遺伝子治療DNA構築物」を形成することである。このプロモーターは、構築物が挿入される細胞または組織型において活性であるという条件下では、内在性MK61遺伝子に対して同種であっても異種であってもよい。遺伝子治療DNA構築物の他の成分は、必要に応じて、部位特異的組込みのために設計されるDNA分子(例えば、相同性組換えのために有用な内在性配列)、組織特異的プロモーター、エンハンサーまたはサイレンサー、親細胞を越える選択的優性を提供し得るDNA分子、形質転換された細胞を同定するための標識として有用なDNA分子、ネガティブ選択系、細胞特異的結合因子(例えば、細胞標的化について)、細胞特異的内部移行因子、ベクターによる発現を増大する転写因子、およびベクターの産生を可能にする因子を含み得る。
【0314】
遺伝子治療DNA構築物は、次いで、ウイルスベクターまたは非ウイルスベクターを使用して細胞に(エキソビボまたはインビボのいずれかで)導入され得る。遺伝子治療DNA構築物を導入するための1つの手段は、本明細書中に記載されるようなウイルスベクターの使用による。特定のベクター(例えば、レトロウイルスベクター)は、DNA構築物を細胞の染色体DNAに送達し、そしてこの遺伝子は、染色体DNAに組み込まれ得る。他のベクターは、エピソームとして機能し、そして遺伝子治療DNA構築物は、細胞質に残る。
【0315】
さらに他の実施形態において、制御エレメントが、標的細胞におけるMK61遺伝子の制御された発現のために含まれ得る。このようなエレメントは、適切なエフェクターに応答して刺激される。このようにして、治療的ポリペプチドは、所望の場合に発現され得る。1つの従来の制御手段は、低分子結合ドメインおよび生物学的プロセスを開始し得るドメイン(例えば、DNA結合タンパク質または転写活性タンパク質)を含むキメラタンパク質を二量化するために用いられる低分子二量化剤またはラパログ(rapalog)(WO9641865(PCT/US96/099486);WO9731898(PCT/US97/03137)およびWO9731899(PCT/US95/03157)に記載のような)の使用を包含する。タンパク質の二量化は、導入遺伝子の転写を開始するために使用され得る。
【0316】
代替の調節技術は、目的の遺伝子から発現されたタンパク質を、凝集体またはクラスターとして細胞の内側に貯蔵する方法を使用する。目的の遺伝子は、小胞体における凝集タンパク質の保持を生じる、条件的凝集ドメインを含む融合タンパク質として発現される。貯蔵されたタンパク質は安定であり、そして細胞の内側で不活性である。しかし、このタンパク質は、条件的凝集ドメインを除去する薬物(例えば、低分子リガンド)を投与することによって放出され得、それにより、凝集体またはクラスターを特異的に破壊し、その結果、このタンパク質は細胞から分泌され得る。Science 287:816−817および287:826−830(2000)を参照のこと。
【0317】
他の適切な制御手段または遺伝子スイッチとしては、以下の系が挙げられるが、これらに限定されない。Mifepristone(RU486)は、プロゲステロンアンタゴニストとして使用される。改変されたプロゲステロンレセプターリガンド結合ドメインのプロゲステロンアンタゴニストへの結合は、2つの転写因子のダイマー(次いで、核に至り、DNAに結合する)を形成することによって、転写を活性化する。このリガンド結合ドメインは、レセプターが天然のリガンドに結合する能力を排除するように改変される。改変されたステロイドホルモンレセプター系はさらに、米国特許第5,364,791号;WO9640911、およびWO9710337に記載される。
【0318】
さらに別の制御系は、エクジソンレセプター(細胞質レセプター)に結合し、そしてこれを活性化するエクジソン(ショウジョウバエステロイドホルモン)を使用する。次いで、このレセプターは核に転移し、特定のDNA応答エレメント(エクジソン応答性遺伝子由来のプロモーター)に結合する。エクジソンレセプターは、転写を開始するための、トランス活性化ドメイン/DNA結合ドメイン/リガンド結合ドメインを含む。エクジソン系はさらに、米国特許第5,514,578、WO9738117;WO9637609;およびWO9303162に記載されている。
【0319】
別の制御手段は、陽性テトラサイクリン制御可能トランス活性化因子を使用する。この系は、転写を活性化するポリペプチドに連結された変異したtetレプレッサタンパク質DNA結合ドメイン(逆テトラサイクリン調節トランス活性化因子タンパク質を生じた変異したtetR−4アミノ酸の変化、すなわち、これは、テトラサイクリンの存在下でtetオペレーターに結合する)を含む。このような系は、米国特許第5,464,758号、同第5,650,298号、および同第5,654,168号に記載されている。
【0320】
さらなる発現制御系および核酸構築物は、米国特許第5,741,679号および同第5,834,186号(Innovir Laboratories Inc.)に記載されている。
【0321】
インビボの遺伝子治療は、MK61ポリペプチドをコードする遺伝子を、MK61核酸分子の局所的な注射を介して、または他の適切なウイルスもしくは非ウイルス送達ベクターによって、細胞に導入することによって達成され得る。Hefti、Neurobiology、25:1418−1435(1994)。例えば、MK61ポリペプチドをコードする核酸分子は、標的細胞への送達のためのアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター中に含まれ得る(例えば、Johnson、国際公開番号WO95/34670;国際出願番号PCT/US95/07178)。組換えAAVゲノムは、代表的には、機能的プロモーターおよびポリアデニル化配列に作動可能に連結したMK61ポリペプチドをコードするDNA配列に隣接する、AAV逆方向末端反復を含む。
【0322】
代替の適切なウイルスベクターとしては、レトロウイルス、アデノウイルス、単純疱疹ウイルス、レンチウイルス、肝炎ウイルス、パルボウイルス、パポバウイルス、ポックスウイルス、アルファウイルス、コロナウイルス、ラブドウイルス、パラミクソウイルス、およびパピローマウイルスのベクターが挙げられるが、これらに限定されない。米国特許第5,672,344号は、組換え神経栄養性HSV−1ベクターを含むインビボのウイルス媒介遺伝子移入系を記載する。米国特許第5,399,346号は、治療的タンパク質をコードするDNAセグメントを挿入するためにインビトロで処理されたヒト細胞の送達によって、治療的タンパク質を患者に提供するためのプロセスの例を提供する。遺伝子治療技術の実行のためのさらなる方法および材料は、アデノウイルスベクターに関する米国特許第5,631,236号;レトロウイルスベクターに関する米国特許第5,672,510号;およびサイトカインを発現するレトロウイルスベクターに関する米国特許第5,635,399号に記載されている。
【0323】
非ウイルス送達方法としては、リポソーム媒介移入、裸のDNAの送達(直接注射)、レセプター媒介移入(リガンド−DNA複合体)、エレクトロポレーション、リン酸カルシウム沈降、および微粒子ボンバードメント(例えば、遺伝子銃)が挙げられるが、これらに限定されない。遺伝子治療の材料および方法としてはまた、誘導性プロモーター、組織特異的エンハンサー−プロモーター、部位特異的組み込みのために設計されたDNA配列、親細胞を超える選択的利点を提供し得るDNA配列、形質転換された細胞を同定するための標識、ネガティブ選択系および発現制御系(安全な測定)、細胞特異的結合因子(細胞標的化のための)、細胞特異的内在化因子、ならびにベクター製造のための方法が挙げられ得る。遺伝子治療技術の実行のためのこのようなさらなる方法および材料は、エレクトロポレーション技術に関する米国特許第4,970,154号;核リガンドに関するWO96/40958;遺伝子送達のためのリポタンパク質含有系を記載する米国特許第5,679,559号;リポソームキャリアに関する米国特許第5,679,954号;リン酸カルシウムトランスフェクションのための方法に関する米国特許第5,593,875号;および米国特許第4,945,050号(ここで、生物学的に活性な粒子が、ある速度で細胞に噴射され、それによってこの粒子は細胞の表面を貫通し、そして細胞内部に取り込まれる)に記載される。
【0324】
MK61遺伝子治療または細胞治療はさらに、同じ細胞または異なる細胞において1以上のさらなるポリペプチドの送達を含み得ることがまた、意図される。このような細胞は、患者に別々に導入され得るか、またはこれらの細胞は、単一の移植可能なデバイス(例えば、上記のようなカプセル化膜)中に含まれ得るか、またはこれらの細胞は、ウイルスベクターによって別々に改変され得る。
【0325】
遺伝子治療を介して、細胞における内在性のMK61ポリペプチド発現を増大させる手段は、MK61ポリペプチドプロモーター中に1以上のエンハンサーエレメントを挿入することであり、ここで、このエンハンサーエレメントは、MK61遺伝子の転写活性を増大するように作用し得る。使用されるエンハンサーエレメントは、遺伝子を活性化することが所望される組織に基づいて選択される;この組織においてプロモーターの活性化を与えることが公知のエンハンサーエレメントが、選択される。例えば、MK61ポリペプチドをコードする遺伝子が、T細胞において「オンにされる」場合、lckプロモーターエンハンサーエレメントが使用され得る。ここで、添加されるべき転写エレメントの機能的部分は、標準的なクローニング技術を使用して、MK61ポリペプチドプロモーターを含むDNAのフラグメント中に挿入され得る(そして必要に応じて、ベクターならびに/または5’隣接配列および/もしくは3’隣接配列などの中に挿入される)。次いで、「相同組換え構築物」として公知のこの構築物は、エキソビボまたはインビボのいずれかで所望の細胞に導入され得る。
【0326】
遺伝子治療はまた、内在性プロモーターのヌクレオチド配列を改変することによってMK61ポリペプチドの発現を減少させるために使用され得る。このような改変は、代表的には、相同組換え方法を介して達成される。例えば、不活化のために選択されたMK61遺伝子のプロモーターの全てまたは一部を含むDNA分子は、転写を調節するプロモーターの断片を除去および/または置換するように操作され得る。例えば、TATAボックスおよび/またはプロモーターの転写活性化因子の結合部位は、標準的な分子生物学的技術を使用して欠失され得る;このような欠失は、プロモーターの活性を阻害し得、それによって対応するMK61遺伝子の転写を抑制する。TATAボックスまたはプロモーターの転写活性化因子結合部位の欠失は、MK61ポリペプチドプロモーター(調節されるべきMK61遺伝子と同種または関連の種由来の)の全てまたは関連部分を含むDNA構築物を生成することによって達成され得、ここで、TATAボックスおよび/または転写活性化因子結合部位のヌクレオチドの1以上は、1以上のヌクレオチドの置換、欠失および/または挿入を介して変異される。結果として、TATAボックスおよび/または活性化因子結合部位は、活性を減少させるかまたは完全に不活化される。この構築物は、代表的には、改変されたプロモーターセグメントに隣接するネイティブな(内在性の)5’および3’DNA配列に対応するDNAの少なくとも約500塩基を含む。この構築物は、適切な細胞中に(エキソビボまたはインビボのいずれかで)、直接または本明細書中に記載のウイルスベクターを介してかのいずれかで導入され得る。代表的には、細胞のゲノムDNAへの構築物の組み込みは、相同組換えを介してであり、ここで、プロモーター構築物の5’および3’DNA配列は、内在性の染色体DNAに対するハイブリダイゼーションを介して、改変されたプロモーター領域を組み込む際の補助として役立ち得る。
(MK61核酸およびポリペプチドのさらなる使用)
本発明の核酸分子(それ自体は生物学的に活性なポリペプチドをコードしない核酸分子を含む)は、MK61遺伝子および関連する遺伝子の染色体上の位置をマッピングするために使用され得る。マッピングは、当該分野で公知の技術(例えば、PCR増幅およびインサイチュハイブリダイゼーション)によってなされ得る。
【0327】
MK61核酸分子(それ自体が生物学的に活性なポリペプチドをコードしない核酸分子を含む)は、定性的かまたは定量的にのいずれかで、哺乳動物の組織または体液のサンプル中の、MK61 DNAまたは対応するRNAの存在についての診断アッセイにおけるハイブリダイゼーションプローブとして有用であり得る。
【0328】
従って、本発明は、診断適応における使用のための試薬を提供する。ヒトMK61遺伝子は、染色体バンド19q13に配置されている。さらに詳細には、遺伝子は、19q13.1の内部、またはそれに近い領域に配置されている。いくつかの他の興味深い遺伝子が、第19染色体のこの領域に配置されている。これには、ヒト白血球レセプタークラスター(LRC)(これは、イムノグロブリン(Ig)スーパーファミリーの白血球によって発現されるレセプターをコードする19個の遺伝子を含むことが示されている)、ヒトKir2.4内部調整カリウムチャンネル遺伝子(inwardly rectifying potassium channel gene)(KCNJ14)、ヒトキラー細胞阻害レセプター遺伝子KIR103、リボソームタンパク質S19遺伝子、プロスターゼ(prostase)、およびセリン様プロテアーゼ1(Protease Serine−Like 1)が含まれる。MK61は、以下を含む本明細書中に記載されている疾患および障害についての候補である:シスチン尿症、先天性ネフローゼ症候群、家族性ネフローゼ症候群、家族性焦点性体節性糸球体硬化症、家族性ウィルムス腫瘍FWT2、B細胞リンパ腫に関連赤血球貪食症候群、エンゲルマン(Camurati−Engelmann)病、進行性骨幹異常形成症、遺伝性痙性対麻痺、喘息、心臓の異常(heart defect)、眼の発達、全身性エリテマトーデス(hSLE1)、原発性小頭症(MCPH2)、常染色体劣性の脊椎骨形成不全症(spondylocostal dysostosis)、胎便性イレウスの嚢胞性繊維症の改変因子の遺伝子座、急性骨髄形成性白血病、赤血球貪食症候群に関係しているB細胞リンパ腫、多発性骨髄腫、精巣の生殖細胞の腫瘍、悪性神経膠腫、家族性の良性の高カルシウム血症(hypercalcemithus)。MK61遺伝子、MK61 DNAまたはRNAを含有しているプローブは、MK61遺伝子が第19染色体上に存在するかどうか、または変異が生じているかどうかを決定するために使用され得る。MK61遺伝子座での検出可能な染色体の異常には、異数性、遺伝子のコピー数の変化、挿入、欠失、制限部位の変化、および再配置が含まれるが、これらに限定されない。これらの異常性は、コード配列内で、イントロン内で、または隣接している配列(上流のプロモーターおよび調節領域を含む)内で生じ得、そしてコード配列内の物理的な変更、または遺伝子の発現レベルでの変化として明示され得る。分析用プローブは、一般的には、少なくとも20ヌクレオチドの長さであるが、いくらか短いプローブ(14〜17ヌクレオチド)が使用され得る。PCRプライマーは、少なくとも5ヌクレオチドの長さであり、好ましくは、15またはそれ以上のヌクレオチド、より好ましくは、20〜30ヌクレオチドの長さである。短いポリヌクレオチドは、遺伝子の小さい領域が分析のための標的化される場合に使用され得る。遺伝子の全体の分析のためには、ポリヌクレオチドプローブは、エキソン全体またはそれ以上を含み得る。プローブは、一般的には、放射標識ヌクレオチドのようなシグナルを生じる部分に連結されたポリヌクレオチドを含む。一般的には、これらの診断方法は、以下の工程を包含する:(a)患者から遺伝子サンプルを得る工程;(b)ポリヌクレオチドが相補的なポリヌクレオチド配列にハイブリダイズする条件下で、遺伝子サンプルを上記に開示されているポリヌクレオチドプローブまたはプライマーとともにインキュベートして、第1の反応産物を生じる工程;および(c)コントロールの反応産物に対して第1の反応産物を比較する工程。第1の反応産物とコントロールの反応産物との間での差異が、患者の遺伝子の異常性の指標である。本発明での使用のための遺伝子サンプルには、ゲノムDNA、cDNA、およびRNAが含まれる。ポリヌクレオチドプローブまたはプライマーはRNAまたはDNAであり得、そして配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、または配列番号15の一部、配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、または配列番号15の相補体、あるいはそれらのRNA等価物を含む。これに関する適切なアッセイ方法には、以下のような当業者に公知の分子遺伝的技術が含まれる:制限酵素断片長多型(RFLP)の分析、PCR分析を使用する短いタンデムな反復の(STR)分析、鎖連結反応(Barany、PCR Methods and Applications 1:5−16(1991))、リボヌクレアーゼ保護アッセイ、および当該分野で公知の他の遺伝子連関分析。Sambrookら編;Ausubelら編、およびA.J.Marian,Chest 108:255−65(1995)を参照のこと。リボヌクレアーゼ保護アッセイ(Ausubelら編、第4章)は、患者のRNAサンプルへのRNAプローブのハイブリダイゼーションを含み、その後、反応産物((RNA−RNA)ハイブリッド)がRNaseに曝される。RNAのハイブリダイズした領域は、消化から保護される。PCRアッセイにおいては、患者の遺伝子サンプルはオリゴヌクレオチドプライマーの対とともにインキュベートされ、そしてプライマーの間の領域が増幅されそして得られる。得られた産物の大きさ、量、または配列の変化は、患者における変異の指標である。使用され得る別のPCRに基づく技術は、一本鎖のコンフォメーション多型(Single strand conformational polymorphism)(SSCP)の分析である。Hayashi、PCR Methods and Applications 1:34−38(1991)を参照のこと。
【0329】
血清中のMK61タンパク質のアッセイは、本明細書中に記載されている疾患および障害を検出するために使用され得る。当業者は、MK61の過小発現または過剰発現に関係している症状が、MK61タンパク質のレベルの治療的な操作による処置に敏感に反応し得ることを認識する。
【0330】
MK61ポリペプチドは、処置される適応について適切である場合には、1つ以上のサイトカイン、成長因子、抗生物質、抗炎症薬、および/または化学療法薬との組合せで、(同時にまたは続いて)使用され得る。
【0331】
1つ以上のMK61ポリペプチドの活性を阻害することが所望される場合には、他の方法もまた、使用され得る。このような阻害は、コントロール配列に相補的であり、その発現物にハイブリダイズする(三重らせんの形成)かまたはMK61 mRNAにハイブリダイズする核酸分子によって達成され得る。例えば、アンチセンスDNAまたはRNA分子(これらは、選択されたMK61遺伝子の少なくとも一部に対して相補的である配列を有する)が、細胞中に導入され得る。アンチセンスプローブは、本明細書中に開示されているMK61ポリペプチドの配列を使用して利用可能な技術によって設計され得る。典型的には、それぞれのこのようなアンチセンス分子は、それぞれの選択されたMK61遺伝子の開始部位(5’末端)に対して相補的である。次いで、アンチセンス分子が対応するMK61 mRNAにハイブリダイズすると、このmRNAの翻訳が妨げられるかまたは減少させられる。アンチセンスインヒビターは、細胞または生物体中のMK61ポリペプチドの減少またはその非存在に関する情報を提供する。
【0332】
あるいは、遺伝子治療は、1つ以上のMK61ポリペプチドのドミナントネガティブインヒビターを作成するために使用され得る。この状況では、各々の選択されたMK61ポリペプチドの変異体ポリペプチドをコードするDNAが調製され得、そして本明細書中に記載されているウイルスまたは非ウイルス方法のいずれかを使用して患者の細胞中に導入され得る。このような変異体の各々は、典型的には、その生物学的役割において内因性のポリペプチドと競合するように設計される。
【0333】
さらに、MK61ポリペプチド(生物学的に活性であるかどうかにはかかわらず)は、免疫原として使用され得る。すなわち、ポリペプチドは、抗体がそれに対して惹起され得る少なくとも1つのエピトープを含む。MK61ポリペプチドに結合する選択的結合試薬(本明細書中に記載されているような)は、体液または細胞サンプル中のMK61ポリペプチドの存在を検出するための標識された形態での使用を含むがこれに限定されない、インビボおよびインビトロでの診断目的のために使用され得る。抗体はまた、本明細書中に記載されているものを含む多数の疾患および障害を予防、処置、または診断するためにも使用され得る。抗体は、MK61ポリペプチドの特徴である少なくとも1つの活性を減少させるかまたは遮断するように、MK61ポリペプチドに結合し得るか、あるいは、MK61ポリペプチドの特徴である少なくとも1つの活性を増大させる(MK61ポリペプチドの薬物動態を増大させることを含む)ようにポリペプチドに対して結合し得る。
【0334】
以下の実施例は、説明の目的だけのために意図され、そしていかなる方法においても本発明の範囲の限定とは解釈されるべきではない。
【0335】
(実施例1)
(ヒトMK61 cDNAクローンの単離)
Amgen ESTデータベースのTNFレセプターファミリーのプロファイルファイルの検索を行った。1つのヒトEST配列(G−0042−B7)を、TNFレセプターファミリーの可能性のあるメンバーとして同定し、MK61と命名した。全長のヒトクローンを、続いて、当該分野で公知の標準的な条件下で以下のプライマーを使用して、ヒトリンパ節ライブラリーからPCR増幅した:ヒトMK61センスプライマー(5’−GGTGACCACCTCGTGGGCAACGTCT−3’;配列番号21)、アンチセンスプライマー(5’−GCCCAATTAGGATTGTACAAGAAG−3’;配列番号22)。ヒトのリンパ節由来のポリ(A)+RNAを逆転写し、そしてcDNAをSmart RACE cDNA増幅キット(Clontech,Palo Alto,CA)を使用して、製造業者の説明書に従って合成した。ヒトMK61遺伝子の全長のcDNAを、哺乳動物細胞での発現のためにpcDNA3ベクター(Invitrogen,Carlsbad、CA)中にクローン化し、そして標準的な方法を使用して配列決定した。クローンの名称は、pcdna3huMK61#5であり、そしてこれは、ヒトMK61 T1アイソフォームcDNAを含む。
【0336】
ヒトMK61 cDNA配列は1668ヌクレオチド(配列番号1)であり、そして355アミノ酸のポリペプチド(配列番号2)をコードする。ポリペプチド(hMK61T1として本明細書中で記載される;図1を参照のこと)は、残基1〜23にまたがるシグナルペプチド、TNFRスーパーファミリーのシステインリッチ領域の記号に適合する残基26〜60にまたがるシステインリッチドメイン(Madryら、INTERNATIONAL IMMUNOLOGY.10:1693−1702、1998、および本明細書中の参考文献)、残基157〜185にまたがる膜貫通ドメイン、および長い細胞内ドメインを含む。公のデータベース、Amgen内部データベース、およびCeleraデータベースにおいて入手可能なcDNAおよびゲノム配列と適合している全ての入手可能なヒトMK61の慎重なアラインメントによって、5個のさらなる全長のヒトMK61のアイソフォームを同定した(本明細書中では、ヒトMK61T2、MK61T3、MK61T4、MK61T5、およびMK61T6と記載する)。
【0337】
hMK61T2ポリヌクレオチド配列は1525ヌクレオチド(配列番号3)であり、そして85アミノ酸のポリペプチド(配列番号4)をコードする。これは、シグナルペプチド(残基1〜23)(しかし、推定される膜貫通ドメインではない)を含み、このアイソフォームが分泌されたポリペプチド(図2)をコードし得ることを示唆している。hMK61T2は、TNFRスーパーファミリーのシステインリッチ領域の特徴に対して不完全な適合(6個のシステインのうちの5個が適合)を示す、残基26〜51にまたがるシステインリッチドメインを含む。hMK61T3ポリヌクレオチド配列は、1289ヌクレオチド(配列番号5)であり、そして136個のアミノ酸残基のポリペプチド(配列番号6)をコードする。これは、シグナルペプチド(残基1〜23)(しかし、推定される膜貫通ドメインではない)を含み、このアイソフォームが分泌されたポリペプチド(図3)をコードし得ることを示唆している。hMK61T3は、TNFRスーパーファミリーのシステインリッチ領域の記号に適合している、残基26〜60にまたがるシステインリッチドメインを含む。hMK61T4ポリヌクレオチド配列は、1164ヌクレオチド(配列番号7)であり、そして187個のアミノ酸残基を含有しているポリペプチド(配列番号8)をコードする。これは、シグナルペプチド(残基1〜23)(しかし、推定される膜貫通ドメインではない)を含み、このアイソフォームが分泌されたポリペプチド(図4)をコードし得ることを示唆している。hMK61T4は、TNFRスーパーファミリーのシステインリッチ領域の特徴に対して不完全な適合(6個のシステイン残基のうちの5個が適合)を示す、残基26〜51にまたがるシステインリッチドメインを含む。hMK61T5ポリヌクレオチド配列は、1483ヌクレオチド(配列番号9)であり、そして71個のアミノ酸残基のポリペプチド(配列番号10)をコードする。これは、シグナルペプチド(残基1〜23)(しかし、推定される膜貫通ドメインではない)を有し、このアイソフォームが分泌されたポリペプチド(図5)をコードし得ることを示唆している。hMK61T5は、TNFRスーパーファミリーのシステインリッチ領域の記号に適合しているが、hMK61T1とはわずかに異なる、残基26〜57にまたがるシステインリッチドメインを含む。hMK61T6ポリヌクレオチド配列は、1104ヌクレオチド(配列番号11)であり、そして167個のアミノ酸残基のポリペプチド(配列番号12)をコードする。これは、シグナルペプチド(残基1〜23)(しかし、推定される膜貫通ドメインではない)を含み、このアイソフォームが分泌されたポリペプチド(図6)をコードし得ることを示唆している。hMK61T6は、TNFRスーパーファミリーのシステインリッチ領域の記号に対して不完全な適合(6個のシステインのうちの5個が適合)を示す残基26〜51にまたがるシステインリッチドメインを含む。
【0338】
興味深いことに、全てのヒトMK61アイソフォームは、リガンド結合ドメインの一部を構成し得る、完全なまたは部分的なTNFR型のシステインリッチドメインを含む。従って、hMK61T1は真の新規のTNFRファミリーのメンバーである細胞表面レセプターをコードするようであるが、ヒトのアイソフォームMK61T2〜T6は、分泌されたレセプターをコードするようである。分泌されたレセプターは、オステオプロテグリン(OPG)について以前に実証されているように、未知のMK61リガンドをそのレセプターとの相互作用から妨げる、デコイレセプターとして作用し得る。オステオプロテグリンリガンドは、破骨細胞の分化および活性化を調節するサイトカインである(Laceyら、Cell:93:165−176、1998)。さらに、MK61T1〜T6アイソフォームは、未知のMK61リガンドに結合し得、そしてそれを通じて逆シグナル伝達を調節する。
【0339】
(実施例2)
(マウスのMK61 cDNAクローンの単離)
Amgen ESTデータベースのTNFレセプターファミリーのプロファイル検索を、実施例1において上記に記載するように行った。1つのヒトEST配列(G−0042−B7)を、TNFレセプターファミリーの可能性のあるメンバーとして同定し、MK61と命名した。全長のマウスMK61クローンを、当該分野で公知の標準的な条件下で以下のプライマーを使用して、マウスA20細胞ライブラリーからPCR増幅した:マウスセンスプライマー(5’−CGGACGCGTGGGCGGACGCGTGGG−3’;配列番号23)、アンチセンスプライマー(5’−AGCAAACTCTGACTCAGCCAAGTT−3’;配列番号24)。マウスのBリンパ腫細胞株A20由来のポリ(A)+RNAを逆転写し、そしてcDNAをSmart RACE cDNA増幅キット(Clontech,Palo Alto,CA)を使用して、製造業者の説明書に従って合成した。マウス遺伝子の全長のcDNAを、哺乳動物細胞での発現のためにpcDNA3ベクター(Invitrogen,Carlsbad、CA)中にクローン化し、そして標準的な方法を使用して配列決定した。
【0340】
マウスMK61ポリヌクレオチド配列は、1202ヌクレオチド(配列番号13)であり、そして345アミノ酸のポリペプチド(配列番号14)をコードする。マウスMK61T1ポリペプチドは細胞表面レセプターであり、これは、残基1〜21にまたがるシグナル配列、および膜貫通ドメインを有する(図7)。
【0341】
(実施例3)
(hMK61 mRNAの組織分布)
MK61 mRNAの分布を、ノーザンブロット分析および定量的PCRによって決定した。ヒトの末梢血T細胞、B細胞、および単球を、Rosette Sep enrichment cocktail(Stem Cell Technologies)によって製造業者の説明書に従って精製した。ヒトバーキットリンパ腫細胞、Raji細胞、Tリンパ腫細胞、Jukat細胞、K562細胞、およびU937細胞を、ATCC(Rockville,MD)から入手した。全RNAを、Rneasyキット(Qiagen,Valencia,CA)によって製造業者の説明書に従って、これらの細胞から単離した。
【0342】
ノーザンブロット分析を、当該分野で公知の標準的な条件を使用して行った。多組織ノーザンブロットおよび多組織cDNAを、Clontech(Palo Alto,CA)から購入した。ノーザンブロットを、ランダムプライムしたヒトおよびマウスのMK61放射活性プローブで55℃で3時間ハイブリダイズさせ、次いで2×SSC/0.1%のSDSで数回交換し、続いて0.1×SSC/0.1%のSDSで30分間、洗浄した。
【0343】
ノーザンブロット分析は、hMK61が末梢のリンパ系器官、脾臓、リンパ節、胸腺、骨髄、末梢血白血球、ならびに胎児の肝臓中で優先的に発現されることを示した(図13および14を参照のこと)。いくつかの種々のMK61アイソフォームがこれらの器官中で発現されたが、主な転写物は1.6kbpであった。
【0344】
リアルタイム定量的PCRを、種々のヒト組織および細胞株について行った。このアッセイは、特異的なPCR産物の検出を可能にする色素原性プローブおよびPCRプライマーを使用する。PCRプライマーおよびプローブを、PE BiosystemsのPrimer Expressソフトウェアを使用して設計し、そして必要とされる場合には、Amgen Boulderによって合成した。ヒトMK61に特異的なオリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブ(プローブ#2288−23 ETT CCC AGT TTT TCA TCT GCA CTG CCA X(配列番号40);5’プライマー#2288−22 TGC TGG ACC CAA CAC AAA TG(配列番号41);3’プライマー#2288−24 TGC CAT CCA ACC ACT CAG TC(配列番号42))、およびヒトシクロフィリン(プローブ#2661−92 ECT GCC TGC TGC CTG GTC CAC CTX(配列番号43)、5’プライマー#2661−90 ACA CCT GGC CGC AAG ATA TG(配列番号44);3’プライマー:#2661−91 GAC TCG GCC TCA GCG AAT AG(配列番号45))を、PE Biosystemsの標準的なプロトコールに従ってTaqmanのためのプライマーとして使用した。Taqman PCR反応を、ABI PRISM 7700機器上で行い、そしてデータを、PE BiosystemsのSequence Detection Systemソフトウェアによって分析した(図15を参照のこと)。
【0345】
ヒトMK61 mRNAの発現は、単球(monozytic cell)、B細胞、リンパ節、脾臓、およびT細胞中で最も高かった。中程度のレベルのヒトMK61 mRNAの発現が、肝臓、骨髄、胸腺、扁桃腺、および胎児の肝臓で検出された。低いレベルのヒトMK61 mRNAが、肺、胎盤、およびJurkat細胞中で検出された。興味深いことに、ヒトMK61 mRNAの発現は、対応している腫瘍細胞株Raji、K562、およびU937よりも、初代B細胞、T細胞、および単球(monozytic cell)中で高かった。この発現パターンは、MK61の発現がリンパ腫特異的であり、そして腫瘍細胞中でダウンレギュレートされ得るという見解と一致した。
【0346】
(実施例4)
(mMK61−Fc融合構築物の調製)
Smi12−00051−f3の推定される175アミノ酸の細胞外部分を、PEF−BOSベクター(pEF−BOS;強力な哺乳動物発現ベクター;Mizushimaら、Nuc.Acids Res.18:5322、1990)中にサブクローン化し、そしてFc部分を遺伝子の末端に付着させた。mMK61−Fcをコードするヌクレオチド配列を、配列番号15に示す。トランスフェクションを、トランスフェクション試薬としてBio−Rad Cytofecteneを使用して行った。トランスフェクションの48時間後に馴化培地を回収し、そしてCMを、Centricon 10カラム(Millipore Corp.,Bedford,MA)によって10倍に濃縮した。レーン6、7、および8に充填したサンプルは、濃縮した馴化培地であった(図9を参照のこと)。
【0347】
mMK61 Fc融合タンパク質(配列番号16)を、抗ヒトIgG(Fc)(Pierce)によって、1:3000稀釈で検出し、次いで化学発光の増強(ECL)によって視覚化した。露光時間は、15秒であった。2933個の細胞溶解物をポジティブコントロールとして使用し、そして以下のように調製した:293細胞(ATCC検索番号CRL−1573のもとで入手可能)を、200μlの2×SDS充填緩衝液中に懸濁し、そして加熱した。次いで、細胞溶解物(5μl)をそれぞれのレーンに充填した。ウェスタンブロット(図9)は、MK61−Fc融合タンパク質が分泌され、そして細胞の馴化培地中で検出可能であることを示す。
【0348】
(実施例5)
(組換えMK61−Fc融合タンパク質の産生および精製)
A.ヒトMK61−Fcタンパク質のクローニングおよび細菌での発現:
以下に記載するプライマー対および鋳型を使用するPCR増幅を、種々の形態のヒトMK61タンパク質を作成するための使用した。それぞれの対の1つのプライマーに、遺伝子のカルボキシ末端の後に、終止コドン(TAA)および特有のXhoI部位を導入した。それぞれの対の他方のプライマーには、特有のNdeI部位、N末端メチオニン、遺伝子のアミノ酸末端部分について最適なコドンを導入した。PCRおよびサーモサイクリング(thermocycling)を、標準的な組換えDNA方法論を使用して行った。PCR産物を精製し、制限消化し、そしてベクターpAMG21(ATCC検索番号第98113号)の特有のNdeIおよびXhoI部位に挿入した。続いて、原栄養性E.coli株393または2596をベクターで形質転換した。他の一般的に使用されるE.coli発現ベクターおよび宿主細胞もまた、発現に適切である。形質転換後、クローンを選択し、プラスミドDNAを単離し、そしてMK61タンパク質の挿入物の配列を確認した。
【0349】
1.pAMG21−ヒトMK61 21−160 His:
pAMG21−hMK61 21−160 His構築物を、147アミノ酸の長さでありそして以下のN末端およびC末端残基を有するように操作した:NH2−Met−Glu−Ala−Ser−Gln−−−−−−−Gln−Ala−Trp−Pro−Asn−His−His−His−His−His−His−COOH(配列番号25)。以下のオリゴヌクレオチドプライマーの対(#2609−87および#2609−88)を、この遺伝子構築物のPCRおよびクローニングに使用した(2609−87:5’−GAG GAA TAA CAT ATG GAA GCC TCT CAG TAT TGC GGC CGC−3’(配列番号26);2609−88:5’−CGG CCG ATC CTC GAG TTA ATG ATG ATG ATG ATG ATG ATT CGG CCA GGC CTG CTG−3’(配列番号27))。
【0350】
2.pAMG21−ヒトMK61 21−160 Fc(ヒトIgG1)
pAMG21−ヒトMK61 21−160 Fc構築物を、373アミノ酸の長さでありそして以下のN末端およびC末端残基を有するように操作した:NH2−Met−Glu−Ala−Ser−Gln−−−−−−−Ser−Pro−Gly−Lys−COOH(配列番号28)。5個のグリシン残基から構成されるリンカーを、MK61タンパク質のC末端とヒトIgG1 FcのN末端の間に挿入した。MK61−Fc連結分の配列は以下であった:Gln−Ala−Trp−Pro−Asn−Gly−Gly−Gly−Gly−Gly−Asp−Lys−Thr−His(配列番号29)。この構築物のPCR増幅を、2段階で行った。最初の工程では、遺伝子のMK61およびFc部分を増幅した。オリゴ#2609−87(5’−GAG GAA TAA CAT ATG GAA GCC TCT CAG TAT TGC GGC CGC−3’ 配列番号30);および#2609−97(5’−ACA TGT GTG AGT TTT GTC ACC ACC ACC ACC ACC ATT CGG CCA GGC CTG CTG−3’ 配列番号31)を、MK61部分を増幅するために使用した。オリゴ#2609−98(5’−CAG CAG GCC TGG CCG AAT GGT GGT GGT GGT GGT GAC AAA ACT CAC ACA TGT−3’ 配列番号32)および#2293−10(5’−CCG CGG ATC CTC GAG TTA TTT ACC CGG AGA CAG GGA GAG−3’ 配列番号33)を、ヒトIgG1 fc部分を増幅するために使用した。第2の工程では、第1回目の増幅による反応産物をゲル精製し、そして最終的なMK61::fc構築物を作成するための鋳型として使用した。オリゴ#2609−87(配列番号30)および#2293−10(配列番号33)を、この構築物のPCR増幅に使用した。
【0351】
DNA配列の確認後、形質転換したE.coliを対数期中期まで37℃で増殖させ、そして250ng/mlの最終濃度のホモセリンラクトン(HSL)で処理して、MK61−Fc融合タンパク質の発現を誘導した。誘導後、細胞を、37℃で数時間増殖させ、続いて、遠心分離によって回収し、そして−80℃で凍結させた。トランスフェクトしたE.Coliの増殖、MK61−Fcタンパク質の発現の誘導、およびMK61−Fcを含有している封入体の単離を、本明細書中で参考として援用されている、1995年12月22日に提出された米国特許出願番号第08/577,788号に記載されている手順に従って行った。
【0352】
E.coli中で発現させたMK61−Fc融合タンパク質の精製およびリフォールディングを、以下の方法を使用して達成した。MK61−Fc融合タンパク質を可溶化させるために、細菌細胞をマイクロフルイダイザー(microfluidizer)中で壊し、そして12,000gで1時間遠心分離した。得られた封入体を水で洗浄し、そして12,000gで1時間遠心分離した。次いで、ペレットを、50mMのTris、8MのGuHCl、および7mMのDTT(pH8.5)中で1時間可溶化し、そして12,000gで1時間遠心分離した。
【0353】
MK61−Fc融合タンパク質をリフォールディングするために、上清を50mMのTris、2Mの尿素、0.2Mのアルギニン(pH8.5)で1:20に稀釈し、そしてElman試験で遊離のチオールについてネガティブになるまで4℃でインキュベートした(約4日間)。次いで、上清を20倍に濃縮し、4倍容量の50mMのTris(pH8.5)で透析した。稀釈した上清を、25mMのTris(pH8.5)の10倍の溶液で稀釈し、そしてpHを5.0に下げることによって沈殿させた。次いで、稀釈した溶液を5分間攪拌し、そして12,000gで30分間遠心分離した。
【0354】
精製のために、上清をSP高速カラム上に充填し、そして0〜600mMのNaCl勾配上でNaOAc(pH5.0)の存在下で60倍以上のカラム容量で実行した。融合タンパク質は、500mMのNaClの周辺で溶出された。プールした画分をpH7.0に滴定し、1Mの硫酸アンモニウム(AS)濃度にし、そして12,000gで30分間遠心分離した。次いで、上清をブチル高速カラム上に充填し、そして1MのASから0MのASの勾配上で、10mMのNaPi(pH7.0)の存在下で50倍以上のカラム容量で実行した。この融合タンパク質は、およそ30mMのASで溶出された。プールした画分を、PBSに対して透析した。
B.哺乳動物細胞培養物中でのMK61−Fcのクローニング、発現、および精製:
ヒトMK61−Fcのアミノ酸1から153をコードするcDNAフラグメントを、鋳型としてのpcdna3huMK61#5、ならびにプライマー#2623−81(CAG CCC AAG CTT TAG ACC ACC ATG GGG CCT GGA CGA TGC;配列番号34)および2623−83(CAG GTC GAC AGG CTC AGG GGT CCT;配列番号35)を使用してPCRによって増幅した。これらのプライマーに、それぞれ遺伝子の5’および3’末端にHindIIIおよびSal1部位を挿入した。PCR産物を精製し、HindIIIおよびSal1で消化し、そしてHindIIIおよびSal1で消化しそして脱リン酸化したhuOPG194 FcΔCベクター(第WO01/18203号および第EP 1127117号に記載されている)中に連結した。連結産物を、DH5αコンピテント細胞(Invitrogen,Carlsbad,CA)中に形質転換し、そしてLB+アンピシリンプレート上にプレートした。
【0355】
形質転換したDH5αコンピテント細胞の8個のコロニーを、ミニプレップ技術(Qiagen)を使用してDNAを単離するために増殖させた。単離したDNAを、Not1およびPvu1での消化によってスクリーニングした。5個のクローンが、予想された1512塩基対のフラグメントを生じた。ポジティブクローンのクローン1および7を、500mlの調製物中で増幅し、DNAを単離し、そして標準的な方法を使用して配列決定した。
【0356】
クローン7から単離したDNAは、正確な配列であった。MK61−Fcのアミノ酸配列を、配列番号36として図24に示す。クローン7のDNA(15μg)を、Pvu1で直鎖状にし、そしてAM−1/D細胞中にトランスフェクトした。AM−1/Dは、血清を含まない条件に適合させられた、DHFRを欠失しているチャイニーズハムスター卵巣細胞(UrlaubおよびChasin 1980 PNAS 第77巻 4216−4220)(米国特許第6,210,924号に記載されている)である。安定なクローンを、選択マーカーDHFR(ジヒドロ葉酸レダクターゼ)に基づいて作成した。9個の安定なクローンを、発現分析のために拡大させた。MK61−Fcの発現を、抗ヒトIgG1 Fc抗体(Pierce)を使用してウェスタンブロッティングによって決定した。高発現クローンを選択し、そして標準的な方法を使用してローラーボトル中での細胞の増殖によって拡大させた。
【0357】
ヒトMK61−Fc融合タンパク質を精製するために、馴化CHO−MK61−Fc培地を、PBS中で平衡化したプロテインGカラム上に充填した。このカラムを20倍のカラム容量のPBSで洗浄し、そして融合タンパク質を、100mMのグリシン(pH2.6)で溶出し、そしてプールした画分を1MのTris(pH8.5)で中和し、そしてPBS中に透析した。
【0358】
C.マウスMK61/FcΔC融合タンパク質の産生:
タンパク質の細胞外ドメインをコードするマウスMK61 cDNAを、全長のmuMK61 cDNA(配列番号13)から、プライマー#2664−83(CAG CCC AAG CTT TAG ACC ACC ATG GGG CCC AGC TGG CTT;配列番号37)および#2664−84(CAG GTC GAC CTC ATT CTT GGT TGT;配列番号38)を使用して増幅した。これらのプライマーには、それぞれ、遺伝子の5’および3’末端にHindIIIおよびSal1部位を挿入した。PCR産物を精製し、HindIIIおよびSal1で消化し、そしてHindIIIおよびSal1で消化しそして脱リン酸化したhuOPG194 FcΔCベクター中に連結した。連結産物を、DH5αコンピテント細胞中に形質転換し、そしてLB+アンピシリンプレート上にプレートした。
【0359】
形質転換したDH5αコンピテント細胞の16個のコロニーを、ミニプレップ技術によってそれらのDNAを単離するために増殖させた。単離したDNAを、MSC1(MK61に特有の酵素)およびPvu1(pDSRαベクターに特有の酵素)での消化によってスクリーニングした。15個のクローンが、予想された1523塩基対のフラグメントを生じた。これらのポジティブクローンのクローン2および4を、500mlのプレップ中で増幅し;DNAを単離し、そして標準的な方法を使用して配列決定した。
【0360】
クローン2および4の両方から単離したDNAは、MK61−Fc融合タンパク質の発現のための正確な配列を有した(図25;配列番号39)。クローン2のDNA(15μg)をPvu1で直鎖状にし、そしてチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞株から誘導されたAM−1/D細胞中にトランスフェクトした。安定なクローンを、選択マーカーDHFRに基づいて作成した。9個のクローンを、発現分析のために拡大させた。MK61−Fcの発現を、抗ヒト Fc抗体を使用してウェスタンブロッティングによって決定した。
【0361】
(実施例6)
(FACS分析によって決定したMK61−Fcの結合)
MK61−Fcタンパク質の結合を、蛍光活性化細胞分類(FACS)によってヒト細胞上で検出した。Raji細胞、Molt−4細胞、U937細胞、K562細胞、A20細胞、およびJurkat細胞を、ATCCから入手した。細胞を回収し、そして結合緩衝液(10mMのHEPES緩衝液、2%のヤギ血清、5%のウサギ血清、1μg/mlの抗マウスCD16/CD32モノクローナル抗体(PharMingen,San Diego,CA)を含有しているDMEM培地)中の1μg/mlのヒトMK61−Fcとともに室温で30分間インキュベートし、続いて、2%のFBSを含有しているPBSで3回洗浄した。MK61−Fc融合タンパク質の細胞表面への結合を、FITC結合抗ヒトIgG Fc二次抗体(PharMingen,San Diego,CA)を使用して免疫蛍光染色によって評価した。蛍光を、FACStar(Becton and Dickinson,Mountain View,CA)を使用して検出した。
【0362】
MK61−Fcの結合を、U937細胞およびJurkat細胞上で検出した(図16を参照のこと)。MK61−Fcの結合を増強させるために、U937細胞およびJurkat細胞を、分析の前に、ヒトインターフェロンγ(10ng/ml)で24時間処理した。インターフェロンγでの事前処理によって、MK61−Fcの結合を増強させた(図17を参照のこと)。MK61−Fc融合タンパク質のこれらの細胞への結合は、MK61リガンドが、単球(monozytic)(U937)およびT細胞(Jurkat)の細胞表面上に存在することを示す。
【0363】
免疫細胞の表面上の未知のMK61リガンドの存在は、MK61(例えば、MK61−Fc融合タンパク質)のリガンドに結合する可溶性の形態が、MK61レセプターのシグナル伝達経路を活性化する「ポジティブな試薬」として作用し得ることを示唆する。このことは、免疫細胞の表面上に存在する未だ未知のMK61リガンドに対するポジティブな結合試薬によって達成され得、そしてそれによってリガンドを通じる逆のシグナル伝達を誘発する。このようなシグナル伝達は、リンパ球の拡大および免疫グロブリンの産生を生じる免疫系を調節する事象である。
【0364】
(実施例7)
(初代脾臓細胞中での、MK61−Fcによって阻害されるイムノグロブリンの産生)
脾臓細胞の全てを、リンパ球分離培地(ICN,Aurora,OH)の遠心分離を使用してマウスの脾臓から単離した。脾臓細胞を、150ng/mlのリポポリサッカライド(LPS)とともに72〜96時間の間、マウスまたはヒトのΔC MK61−FcΔ融合タンパク質の存在下で、インビトロで培養した。続いて、処理した細胞に由来する培養上清を、種々のIgアイソフォームの産生を分析するために4日後に除去した(PharMingen,CA)。
【0365】
マウスおよびヒトの両方のMK61−Fc融合タンパク質での処理は、マウスの脾臓細胞培養物中でのIgAおよびIgGの産生において用量依存性の減少を生じた(図18を参照のこと)。最大の阻害は、MK61−Fcを100ng/mlの濃度で使用した場合に達成された。このデータは、MK61−Fc融合タンパク質が、免疫システムの強力なインヒビターであることを示す。このデータはまた、MK61レセプターが、可溶性のMK61−Fc融合タンパク質のような「ネガティブな調節因子」によってアンタゴナイズされ得る免疫システムのシグナル伝達経路を活性化することを示唆する。
【0366】
免疫グロブリンの産生の阻害がB細胞の増殖のMK61−Fc融合タンパク質によって誘導される阻害に起因するかどうかを決定するために、B細胞の増殖に対するMK61−Fcの影響を測定した。マウスB細胞を、マウスB細胞回収カラム(Cedarlane、Hornby,Ontario,Canada)を使用してC57B/6マウスの脾臓からネガティブ選択によって精製した。この方法によって単離された細胞は、FACS分析によって決定すると、B220染色については90%以上がポジティブであった。1×106個/mlを、培地(RPMI−1640、5%のFBS、5×10−5Mの2ME、2μg/mlののアフィニティー精製したヤギF(ab’)2抗マウスIgM)中の96ウェル平底組織培養プレート中に播種した。次いで、B細胞を、漸増量のCD40L、APRIL、またはTALL−1の存在下またはその非存在下で、100ng/mlのヒトまたはマウスのMK61−Fcタンパク質とともに72時間インキュベートした。DNA合成を、[3H]チミジンの取り込みの測定によって定量した。0.5μCiの[3H]チミジンを添加し、18時間後に細胞を回収し、そして[3H]チミジンの取り込みを計数した。MK61−Fc融合タンパク質での処理は、このアッセイではB細胞の増殖には影響を与えなかった。
【0367】
(実施例8)
(インビボでのB細胞応答に対するMK61−Fc融合タンパク質での処理の影響)
MK61ポリペプチドの機能的な重要性を特徴付けるために、融合タンパク質MK61−FcΔCをマウスを処置するために使用した。
【0368】
最初に、Balb/cマウス(8〜12週齢の雌、Charles River Laboratories)を、0日目に開始して7日間連続して1日に1回、5mg/KgのMK61−Fcで腹膜内で処置した。コントロールのマウスを、上記と同様に、5mg/KgのIgG1 Fcまたは生理食塩水で処置した。マウスを、MK61−Fcの最後の注射の1日後(すなわち、7日目)に屠殺した、脾臓を組織学的試験、FACS分析、および血清Igの測定のために切り出した。
【0369】
A.組織学的分析:
組織学的試験のために、脾臓をホルマリン中に固定し、標準的な手順に従ってパラフィン中に包埋し、そしてヘマトキシリンおよびエオシンで染色した。MK61−Fc融合タンパク質での処置は、コントロールのFcタンパク質または生理食塩水と比較して、脾臓の重量を75%増大させた(図19、上段のパネル)。脾臓の重量の増大は、脾臓のリンパ球の数の匹敵する増大を反映する(図19、下段のパネル)。脾臓細胞の総数を、Technicon H.I.E.Counter(Bayer Co.Diagnostic Division,Northwood、MD)を使用して、製造業者によって推奨される標準的な手順に従って決定した。MK61−Fcで処置したマウス由来の脾臓の組織学的試験は、以下によって特徴付けられるリンパ球の過形成の存在を示した:(1)中程度から十分に発達した卵胞胚芽中心の数の増大、ならびに(2)白色パルプと赤色パルプとの間の界面での局所的な堆積に通常局在する血漿細胞の数の増大(図20を参照のこと)。リンパ球の過形成は、Fcタンパク質または生理食塩水で処置したコントロールマウス中では観察されなかった。
【0370】
B.FACS分析
FACS分析のために、脾臓を生理食塩水中に回収し、そして細胞懸濁物を生じるようにホモジナイズした。全リンパ球数を、細胞計数器を用いて得、一方で、リンパ球のサブセットの割合を、免疫蛍光二重染色およびフローサイトメトリーによって導いた。MK61−Fc融合タンパク質は、コントロールのFcまたは生理食塩水と比較して、脾臓のリンパ球の総数を90%増大させた(図21、上段のパネル)。MK61−Fcは、T細胞、B細胞、および非T細胞、非B細胞を指数的に増加させた。実際、MK61−Fcは、CD3+(T細胞)、CD3−/B220+(B細胞)、およびCD3−/B220−(非T細胞および非B細胞)細胞の絶対数を増加させたが、これらの細胞の割合には有意な影響を与えなかった(図21、下段のパネル)。MK61−Fcは、B細胞のサブセットの割合を変化させた。実際、MK61−Fcは、CD19+/CD5+(B)細胞の割合を減少させたが、それらの絶対数はなお増大した(図21)。
【0371】
C.血清イムノグロブリンの測定:
血清免疫グロブリンを、以前に記載されたサンドイッチELISA(Guoら、J.Immunol.166:5578−84,2001)によって測定した。コントロールのFcと比較して、MK61−Fcは、全IgG、IgG1、およびIgG2bの血清濃度を増大させたが、他のIg型およびサブタイプの濃度は有意には変化させなかった(図22)。IgG1の増大は、全てのIgGサブタイプの中で最も顕著であった(約6倍)。
【0372】
(実施例8)
(インビボでのT細胞応答に対するMK61−Fc融合タンパク質での処置のさらなる影響)
別のインビボでの実験では、マウスを、マウスのMK61−Fc融合タンパク質またはFCタンパク質コントロールの最初の注射の前に、0日目に、フロイトの完全なアジュバント(CFA)中のT細胞非依存性抗原Pneumovax(115μg、Merck、West Point,PA)またはT細胞依存性抗原キーホールリンペットヘモシアニン(KLH,Pierce,Rockford,IL)で免疫した。事前処置後、動物を、実施例7に上記に記載したように処置した。マウスを、抗原特異的抗体を測定するための血清を得るために、7日目および14日目に放血させた。
【0373】
抗KLHおよび抗Pneumovax IgGおよびIgMを、以前に記載されているようなELISA(Yuら、Nature Immunol.1:252−256,2000)によって血清中で測定した。簡潔には、抗KLHの測定のために、プレートを、PBS中のKLHでコーティングし、ブロックし、そして種々の稀釈の標準サンプルおよび試験サンプルを添加した。捕捉された抗KLH IgGまたはIgMを、抗IgGまたは抗IgMビオチニル化抗体およびニュートラアビジン結合HRP(西洋ワサビペルオキシダーゼ)を使用して明らかにした。抗Pneumovax IgMの測定のために、プレートを、ポリ−L−リジンを使用してPneumovaxでコーティングし、ブロックし、そして種々の稀釈の標準および試験サンプルを添加した。捕捉された抗Pneumovax IgMを、抗IgMビオチニル化抗体およびニュートラアビジン結合HRPを使用して明らかにした。
【0374】
コントロールのFcタンパク質と比較して、MK61−Fc融合タンパク質は、抗Pneumovax抗体(IgM;データは示さない)の血清濃度を変化させなかった;しかし、特定のIgクラスおよびサブクラスの抗KLH抗体の血清濃度を変化させた(図23を参照のこと)。免疫化の7日目および/または14日目に、MK61−Fc融合タンパク質は、抗KLH IgG、全てのサブクラス、および抗IgEの血清濃度を増大させた(図23)。
【0375】
実施例8および9のインビボでの研究は、免疫性を適合させるための特定の参照を用いて、MK61ポリペプチドが免疫性を調節することを示す。分子の推定されるリガンドに結合する可溶性形態(MK61−Fc融合タンパク質)を使用する、結合MK61とその未だ未知のリガンドとの間での相互作用の破壊は、リンパ球の拡大とIgの産生を生じる。このことは、「ネガティブ試薬」(例えば、MK61−Fc融合タンパク質、同様のMK61由来の分子、またはMK61もしくはそのリガンドを指向するアンタゴニスト抗体)を使用するこの相互作用の破壊が、免疫刺激を導き得ることを示す。一方、「ポジティブな試薬」(例えば、MK61リガンドのMK61に結合する可溶性形態、MK61レセプターを活性化するMK61または他の分子に対するアゴニスト抗体)を使用するこの相互作用の人工的な作成は、免疫抑制を導き得る。
【0376】
以下の図面においては、シグナルペプチドをコードするこれらのヌクレオチドの5’ヌクレオチドが、5’−非翻訳(5’−UTR)隣接配列の一部であることが理解される。さらに、終止コドンの3’ヌクレオチドは、3’−非翻訳(3’−UTR)配列を示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】
図1は、ヒトMK61T1(hMK61T1)をコードする核酸配列(配列番号1)を示す。ヒトhMK61T1のアミノ酸配列(配列番号2)もまた示される。hMK61T1は細胞表面レセプターであり、シグナルペプチド(SP)、1つのTNFr型のシステインリッチドメイン(CRD)、スペーサー、膜貫通ドメイン(TM)、および種間で高度に保存されている2つの領域を有する長い細胞内ドメインを含む。推定のシグナルペプチドをこの図中に下線で示し、そして配列番号1の終止コドンには二重下線を付ける。
【図2】
図2は、可溶性のレセプターと考えられるヒトMK61T2(hMK61T2)をコードする核酸配列(配列番号3)を示す。ヒトhMK61T2のアミノ酸もまた示される(配列番号4)。推定されるシグナルペプチドは、この図中に下線で示され、そして配列番号3の終止コドンには、二重下線を付ける。
【図3】
図3は、ヒトMK61T3(hMK61T3)をコードする核酸配列(配列番号5)を示す。ヒトhMK61T3のアミノ酸もまた示される(配列番号6)。hMK61T3は、可溶性のレセプターと考えられ、シグナルペプチドおよびTNFr型CRDを有している。推定されるシグナルペプチドは、この図中に下線で示され、そして配列番号5の終止コドンには、二重下線を付ける。
【図4】
図4は、可溶性のレセプターと考えられるヒトMK61T4(hMK61T4)をコードする核酸配列(配列番号7)およびアミノ酸配列(配列番号8)を示す。推定されるシグナルペプチドは、この図中に下線で示され、そして配列番号7の終止コドンには、二重下線を付ける。
【図5】
図5は、可溶性のレセプターと考えられるヒトMK61T5(hMK61T5)をコードする核酸配列(配列番号9)およびアミノ酸配列(配列番号10)を示す。推定されるシグナルペプチドは、この図中に下線で示され、そして配列番号9の終止コドンには、二重下線を付ける。
【図6】
図6は、可溶性のレセプターと考えられるヒトMK61T6(hMK61T6)をコードする核酸配列(配列番号11)およびアミノ酸配列(配列番号12)を示す。推定されるシグナルペプチドは、この図中に下線で示され、そして配列番号11の終止コドンには、二重下線を付ける。
【図7】
図7は、「Smil2−00051−F3」または「Smil2−00051」とも呼ばれる、マウスMK61(mMK61)をコードする核酸配列(配列番号13)およびアミノ酸配列(配列番号14)を示す。この図中で、推定されるシグナルペプチドは下線で示され、そして配列番号13の終止コドンには、二重下線を付ける。
【図8】
図8は、マウスmMK61−Fc融合ポリペプチド(mMK61−Fc)をコードする核酸配列(配列番号15)およびアミノ酸配列(配列番号16)を示す。この図中で、推定されるシグナルペプチドは下線で示され、そして配列のFc部分には二重下線を付け、MK61のFcへの連結のためのNotI制限部位は太字であり、そしてKozakコンセンサス配列(翻訳されない)は斜字である。
【図9】
図9は、mMK61 Fc融合タンパク質(mMK61−Fc)が哺乳動物細胞から分泌され得ることを示すウェスタンブロットを示す。
【図10】
図10は、OPGレセプター、Mrank(配列番号17)、既知のTNFrファミリーのメンバーとの、mMK61(配列番号14)のアミノ酸配列の比較を示す。Mrankは、マウスOPG(オステオプロテゲリン)レセプター前駆体である。
【図11】
図11は、Fasリガンドレセプター(mfas)(配列番号18)とのmMK61(配列番号14)のアミノ酸配列の比較を示す。mfasは、アポトーシスを媒介する表面抗原レセプター前駆体である。
【図12】
図12は、既知のマウスのリンホトキシン−βレセプター(Tnfrc)(配列番号19)とのmMK61(配列番号14)のアミノ酸配列の比較を示す。Tnfrcは、リンホトキシン−βレセプター前駆体であり、そして「腫瘍壊死因子レセプター2関連タンパク質」または「腫瘍壊死因子−cレセプター前駆体」とも呼ばれる。
【図13】
図13は、ランダムプライムされたヒトMK61放射活性プローブでプローブした、他組織ノーザンブロットを示す。これらのブロットは、ヒトMK61 mRNAがヒトリンパ組織中で発現されることを示す。
【図14】
図14は、ランダムプライムされたヒトMK61放射活性プローブでプローブした、他組織ノーザンブロットを示す。これらのブロットは、ヒトMK61 mRNAがヒトリンパ組織中で発現されることを示す。
【図15】
図15は、定量PCRによって測定した、種々のヒト組織および細胞株中でのヒトMK61 mRNAの発現を比較するヒストグラムを示す。
【図16】
図16は、FACS分析によって測定した、ヒト細胞の表面上のMK61−Fc融合タンパク質の結合を定量するヒストグラムを示す。ヒストグラムは、MK61−Fc融合タンパク質が、U937およびJurkat細胞の細胞表面に結合することを示す。
【図17】
図17は、インターフェロンγでの処理後の、JurkatおよびU937細胞の細胞表面上のMK61−Fc融合タンパク質の結合の増大を示すヒストグラムを示す。
【図18】
図18は、MK61−Fc融合タンパク質での処理後の、マウスの脾臓細胞培養物中のIgG(上段のパネル)およびIgA(下段のパネル)の産生を定量するヒストグラムを示す。
【図19】
図19は、マウスの脾臓の重量(上段のパネル)および脾臓リンパ球(下段のパネル)に対するMK61−Fc融合タンパク質の影響を定量するヒストグラムを示す。これらのヒストグラムは、MK61−Fc融合タンパク質での処理が、脾臓の重量および脾臓リンパ球数を増大させることを示す。
【図20】
図20は、MK61−Fcで処理したマウスの脾臓の組織学的分析を示す。組織学的分析は、リンパ球の過形成の存在を示した。
【図21】
図21は、MK61−Fc融合タンパク質で処置したマウスにおける、脾臓B細胞およびT細胞の数を定量するヒストグラムを示す。
【図22】
図22は、MK61−Fc融合タンパク質で処置したマウスにおける、血漿イムノグロブリンレベルを定量するヒストグラムを示す。
【図23】
図23は、MK61−Fc融合タンパク質で処置したマウスにおける、抗−KLH特異的抗体の作成を定量するヒストグラムを示す。
【図24】
図24は、ヒトMK61−ΔFc CHOのアミノ酸配列を示す(配列番号36)。
【図25】
図25は、ヒトMK61−Fc CHOのアミノ酸配列を示す(配列番号39)。
本願は、2000年9月5日付けで出願された米国仮特許出願番号第60/230,191号(これは、本明細書中において、全体が参考として援用される)の利益を主張する。
【0002】
(発明の分野)
本発明は、新規なTNFレセプター(TNFr)様ポリペプチド(本明細書中において、「MK61」と呼称する)およびこれをコードする核酸分子に関する。
【0003】
本発明はまた、MK61ポリペプチドを産生するための、ベクター、宿主細胞、薬学的組成物、選択的結合因子、および方法に関する。MK61ポリペプチドと関連する疾患の診断、処置、改善、および/または予防のための方法もまた提供される。
【0004】
(発明の背景)
核酸分子の同定、クローニング、発現、および操作における技術進歩ならびにヒトゲノム解読は、ヒトゲノム解読に基く新規治療剤の発見を大きく加速した。現在、高速核酸配列決定技術は、前例のない速度で配列情報を作製し得、そしてコンピュータ解析と合わされて、ゲノムの一部および全体へと重複配列を構築(アセンブリ)すること、ならびにポリペプチドコード領域の同定を可能にする。既知のアミノ酸配列のデータベース編集物に対する推定アミノ酸配列の比較によって、以前に同定された配列および/または構造的な目印に対して相同性の程度を決定することが可能である。核酸分子のポリペプチドコード領域のクローニングおよび発現によって、構造分析および機能分析のためのポリペプチド産物が提供される。核酸分子およびコードされるポリペプチドを操作して、その改変体および誘導体を作製することによって、治療剤としての用途のための生成物に有利な特性を与え得る。
【0005】
過去10年間にわたるゲノム研究における顕著な技術進歩にも関わらず、ヒトゲノムに基づく新規治療剤の開発に関する可能性は、未だほとんど実現されていない。潜在的に有利なポリペプチド治療剤をコードする多くの遺伝子または(治療分子に対して「標的」としてはたらき得る)ポリペプチドをコードする遺伝子は、未だ同定されていない。
【0006】
従って、診断的な利点または治療的な利点を有する、新規ポリペプチドおよびこれらをコードする核酸分子を同定することが、本発明の目的である。
【0007】
腫瘍の壊死に関する数年の研究の後、腫瘍壊死因子(TNF)αおよび腫瘍壊死因子βが、1984年に、ついにクローニングされた。これに続く数年間は、以下を含むTNFサイトカインのスーパーファミリーの出現の場となった:fasリガンド(FasL)、CD27リガンド(CD27L)、CD30リガンド(CD30L)、CD40リガンド(CD40L)、TNF関連アポトーシス誘導性リガンド(TRAIL,これはまた、AGP−1として示される)、オステオプロテゲリン結合タンパク質(OPG−BPまたはOPGリガンド)、4−1BBリガンド、LIGHT、APRIL、およびTALL−1(Smithら(1994),Cell,76:959−962;Laceyら(1998),Cell,93:165−176;Chichepoticheら(1997),J.Biol.Chem.,272:32401−32410;Mauriら(1998),Immunity,8:21−30;Hahneら(1998),J.Exp.Med.,188:1185−90;Shuら(1999),J.Leukocyte Biology,65:680−3)。このファミリーは、その構造、特にC末端における構造によって、1つにまとめられる。さらに、これまでに知られているほとんどのメンバーは、免疫画分において発現されるが、いくつかのメンバーはまた、他の組織または器官でも同様に発現される(Smithら(1994),Cell 76:959−62)。全てのリガンドメンバー(LT−αは除外する)は、II型膜貫通タンパク質であって、これらは、C末端細胞外ドメイン内の保存された150アミノ酸の領域によって特徴付けられる。わずか20〜25%の同一性に限定されていることが、この保存された150アミノ酸のドメインは、特徴的なβプリーツシートサンドイッチ(β−pleated sheet sandwich)に折り畳まれ、そして3量体化する。この保存された領域は、タンパク質分解によって放出され、これにより、可溶性の機能的形態を生じ得る(Bannerら(1993),Cell,73:431−445)。
【0008】
このリガンドファミリーの中の多くのメンバーは、リンパの多い組織において発現され、そして免疫系の発達および調節において重要な役割を果たす(Smithら(1994))。例えば、TNFαは、マクロファージによって主に合成され、そして、このTNFαは、炎症性応答および免疫防御のための重要な伝達物質である(TraceyおよびCerami(1994),Annu.Rev.Med.,45:491−503)。Fas−L(これは、活性化T細胞において優勢に発現している)は、胸腺細胞のTCR媒介性アポトーシスを調節する(Nagataら(1995)Immunology Today,16:39−43;Castrimら(1996),Immunity,5:617−27)。CD40Lは、B細胞の生存、増殖、および免疫グロブリンアイソタイプスイッチに必須のシグナルを提供する(Noelle(1996),Immunity,4:415−9)。
【0009】
TNFリガンドファミリーのメンバーの大部分についての同族(cognate)レセプターが同定された。これらのレセプターは、それらの細胞外ドメインにおいて特徴的な複数のシステインリッチ反復を共有し、そして細胞質領域内の触媒モチーフを有さない(Smithら(1994))。TNFRのホモログ(すなわち、Fas、TNFR1、DR3、DR4、DR5、およびDR6)のうちの2つのサブグループは、細胞内デスドメイン(death domain)を含み、このドメインはTRADまたはFADDに結合する。この結合によって、カスパーゼ8の活性化およびアポトーシスを生じる(Locksleyら(2001)Cell 104:487−501)。しかし、デスレセプター(death−receptor)を介するシグナル伝達はまた、肝細胞およびT細胞の増殖のために必要とされ得る(Strasserら(1999)Intl.J.Biochem.Cell Biol.31:533−537,Yamadaら(1997),Proc.Natl.Acad.Of Sci.U.S.A,94:1441−6)。TNFR2、CD40、またはCD30を含む他のグループは、これらの表面レセプターを下流のシグナル伝達カスケードにつなぐ分子アダプターであるTNFレセプター結合因子(TRAF)(TNF−Receptor Associated Factor)に結合する。この結合によって、細胞増殖および細胞生存を促進し得る、JNKおよびNFKBに活性化を生じる。従って、これらのタンパク質は、形態形成、アポトーシスの制御、分化または、増殖において重大な役割を果たす。TNF/TNFRスーパーファミリーのタンパク質は、アテローム性動脈硬化症、同種移植拒絶、関節炎、および癌のような多くのヒト疾患に対する治療のための標的として、現在、広範に研究がなされている。Locksleyら(2001),Williamsら(2000),Ann.Rhem.Dis.59:i75−80。
【0010】
上記の膜結合レセプター分子に加えて、TNFレセプタースーパー遺伝子ファミリーに属する多くのレセプターは、可溶性リガンド結合タンパク質として存在する。その後、膜貫通レセプターの可溶性形態の多くのものは、このレセプターの細胞外リガンド結合ドメインのみを含むとして同定された。例えば、可溶性形態のTNFレセプターは、尿および血清において見出され(米国特許第5,843,789号およびNopharら,EMBO J.,9(10):3269−3278,1990を参照のこと)、そして、この可溶性形態のTNFレセプターは、細胞表面のTNFレセプターのタンパク質分解性切断によって生じることが示された(Wallachら,Agents Actions Suppl.,35:51−57,1991)。これらの可溶性形態のレセプター分子は、レセプターへのTNF結合を阻害のみならず、このTNF構造を安定化し、そしてその活性を保持し、従ってその効果を延長することによって、TNF活性の調節に関与する(Aderkaら,Cytokine & Growth Factor Reviews,7(3):231−240,1996)。
【0011】
この腫瘍壊死因子スーパーファミリーのリガンドおよび細胞表面レセプターのメンバーは、免疫機能を調節し、そしてほとんどのTNF/TNFRスーパーファミリータンパク質(例えば、2〜3例挙げると、FASL/FAS、CD40L/CD40、TNF/TNFR、またはLTβ/LTβR)は、この免疫系協調的(coordinate)な免疫細胞のホメオスタシス、活性誘導性細胞死、T細胞初回免疫、樹状細胞の機能および生存、または胚中心およびリンパ器官(例えば、パイアー斑およびリンパ節)の形成の場)において発現される(Fuら(1999),Ann.Rev.Immunol.17:399−433,Grewalら(1998),Ann.Rev.Immunol.166:111−135)。最近、この大きなファミリーの新規のメンバーが、免疫における重要な機能を有し、そしてリンパ系細胞と他の器官系(例えば、妊娠時の骨形態形成および乳腺形成)とをつなぐことが同定された。
【0012】
免疫系および種々の疾患プロセスにおける、このTNFファミリーのリガンドおよびそれらのレセプター(膜結合型および可溶型)のメンバーが担う重要な役割に起因して、診断および治療を改善する用途のために、これらのファミリーの新規のメンバーを同定し、そして特徴付けるという必要性が存在する。
【0013】
(発明の要旨)
本発明は、新規のMK61核酸分子およびコードされるポリペプチドに関する。
【0014】
本発明に従って、以下の多くのヒトMK61アイソフォームが本明細書中に記載される:「hMK61T1」、「hMK61T2」、「hMK61T3」、「hMK61T4」、「hMK61T5」、および「hMK61T6」。さらに、マウスのアイソフォーム(「mMK61」)およびそのFc融合ポリペプチド(「mMK61−Fc」および「hMK61−Fc」)が、本明細書中に記載される。
【0015】
本発明は、以下からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む単離された核酸分子を提供する:
(a)配列番号(SEQ ID NO:)1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13または配列番号15に記載のヌクレオチド配列;
(b)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列;
(c)中程度または高度にストリンジェントな条件下で、(a)または(b)の相補体にハイブリダイズするヌクレオチド配列であって、ここでこのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;ならびに
(d)(a)〜(c)のいずれかに対して相補的なヌクレオチド配列。
【0016】
本発明はまた、以下からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む単離された核酸分子を提供する:
(a)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドに対して、少なくとも約70、75、80、85、90、95、96、97、98または99%同一であるポリペプチドをコードするヌクレオチド配列であって、ここでこのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(b)配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13または配列番号15に記載のヌクレオチド配列の対立遺伝子改変体またはスプライス改変体をコードするヌクレオチド配列であって、ここでこのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(c)少なくとも約25アミノ酸残基のポリペプチドフラグメントをコードする、配列番号1、(a)または(b)のヌクレオチド配列であって、ここでこのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(d)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のいずれかに記載されるアミノ酸配列の中で、少なくとも1つのアミノ酸置換および/またはアミノ酸欠失を有する、ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列であって、ここで、このコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載されるポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(e)少なくとも約16ヌクレオチドのフラグメントを含む、配列番号1または(a)〜(d)のヌクレオチド配列;
(f)中程度または高度にストリンジェントな条件下で、(a)〜(e)のいずれかの相補体にハイブリダイズするヌクレオチド配列であって、ここでこのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;ならびに
(g)(a)〜(e)のいずれかに対して相補的なヌクレオチド配列。
【0017】
本発明はさらに、以下からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む単離された核酸分子を提供する:
(a)少なくとも1つの保存的アミノ酸置換を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列であって、ここでこのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(b)少なくとも1つのアミノ酸挿入を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列であって、ここでこのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(c)少なくとも1つのアミノ酸欠失を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列であって、ここでこのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(d)C末端および/またはN末端の短縮を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列であって、ここでこのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(e)アミノ酸置換、アミノ酸挿入、アミノ酸欠失、C末端短縮およびN末端短縮からなる群から選択される少なくとも1つの改変を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列であって、ここでそのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(f)少なくとも約16ヌクレオチドのフラグメントを含む、(a)〜(e)のヌクレオチド配列;
(g)中程度または高度にストリンジェントな条件下で、(a)〜(f)のいずれかの相補体にハイブリダイズするヌクレオチド配列であって、ここでそのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;ならびに
(h)(a)〜(e)のいずれかに対して相補的なヌクレオチド配列。
【0018】
本発明はまた、本明細書中に記載の単離された核酸分子を含む発現ベクター;このベクターを含む(真核生物および/または原核生物の)組換え宿主細胞;h2520ポリペプチドを産生するプロセスであって、この宿主細胞を適切な条件下で培養して、このポリペプチドを発現させる工程および必要に応じてこの培養物からこのポリペプチドを単離する工程を包含する、プロセス;ならびにこのプロセスによって産生された単離されたポリペプチド、を提供する。このプロセスにおいて使用される核酸分子はまた、MK61ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列に作動可能に連結された、ネイティブMK61ポリペプチドのプロモーターDNA以外のプロモーターを含み得る。
【0019】
本発明はまた、同一性パーセントが、GAP、BLASTP、BLASTN、FASTA、BLASTA、BLASTX、BestFitおよびSmith−Watermanアルゴリズムからなる群より選択されるコンピュータープログラムを使用して決定される、上の段落に記載の核酸分子を提供する。
【0020】
本発明は、MK61ポリペプチドの活性または産生の候補インヒビターおよび/または候補刺激因子を同定するためのプロセスを提供し、このプロセスは、宿主細胞を候補インヒビターおよび/または候補刺激因子に曝露する工程、この宿主細胞中におけるMK61ポリペプチドの活性または産生を測定する工程、およびこの活性とコントロール細胞(すなわち、この候補インヒビターおよび/または候補刺激因子に曝露されていない細胞)とを比較する工程を包含する。関連する局面において、本発明は、前述の方法のいずれかによって同定される、インヒビターおよび/または刺激因子を提供する。
【0021】
本発明はまた、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるアミノ酸配列を含む単離されたポリペプチドを提供する。
【0022】
本発明はまた、以下からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む単離されたポリペプチドを提供する:
(a)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載の成熟アミノ酸配列であって、必要に応じてアミノ末端メチオニンをさらに含む、アミノ酸配列;
(b)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のオルソログのアミノ酸配列であって、ここでこのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列;
(c)GAP、BLASTP、BLASTN、FASTA、BLASTA、BLASTX、BestFit、およびSmith−Watermanアルゴリズムからなる群より選択されるコンピュータプログラムを使用して決定される場合の、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のアミノ酸配列に対して、少なくとも約70、75、80、85、90、95、96、97、98または99%同一性を示すアミノ酸配列であって、ここでこのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列;
(d)少なくとも約25アミノ酸残基を含む、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のアミノ酸配列のフラグメントであって、ここでこのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列のフラグメント;ならびに
(e)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、もしくは配列番号16に記載のアミノ酸配列、または(a)〜(c)のうちの少なくとも1つのいずれかの、対立遺伝子改変体またはスプライス改変体についてのアミノ酸配列であって、ここでそのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列。
【0023】
本発明はさらに、以下からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む単離されたポリペプチドを提供する:
(a)少なくとも1つの保存的アミノ酸置換を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のアミノ酸配列であって、ここでそのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列;
(b)少なくとも1つのアミノ酸挿入を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のアミノ酸配列であって、ここでそのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列;
(c)少なくとも1つのアミノ酸欠失を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のアミノ酸配列であって、ここでこのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列;
(d)C末端および/またはN末端の短縮を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のアミノ酸配列であって、ここでそのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列;ならびに
(e)アミノ酸置換、アミノ酸挿入、アミノ酸欠失、C末端短縮およびN末端短縮からなる群から選択される少なくとも1つの改変を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のアミノ酸配列であって、ここでそのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列。
【0024】
MK61のアナログを、本発明で提供する。これは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のMK61ポリペプチドの保存的および非保存的な置換によって生じる。このようなアナログには、以下が含まれる:配列番号2、4、6、8、10、または12の38位、39位、または51位に対応しているアミノ酸がシステイン、セリン、またはアラニンである、MK61ポリペプチド;配列番号2または6の60位または76位に対応しているアミノ酸が、システイン、セリン、またはアラニンである、MK61ポリペプチド;配列番号14または16の41位、42位、54位、63位、または79位に対応しているアミノ酸がシステイン、セリン、またはアラニンである、MK61ポリペプチド;配列番号2の171位または172位に対応しているアミノ酸が、ロイシン、ノルロイシン、バリン、メチオニン、アラニン、またはフェニルアラニンである、MK61ポリペプチド;配列番号14または16の178位または180位に対応しているアミノ酸が、ロイシン、ノルロイシン、バリン、メチオニン、アラニン、またはフェニルアラニンである、MK61ポリペプチド;配列番号14または16の141位に対応しているアミノ酸が、グリシン、プロリン、またはアラニンである、MK61ポリペプチド。
【0025】
本発明はまた、哺乳動物中のMK61レセプターおよび/またはリガンド活性を阻害する方法を提供する。この方法は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されている少なくとも1つのポリペプチドを投与する工程を包含する。
【0026】
上記の(a)〜(e)のアミノ酸配列を含有している融合ポリペプチドもまた、提供される。さらに、本発明は、配列番号16、配列番号36、および配列番号39のアミノ酸配列を含有している融合ポリペプチドを含む。
【0027】
本発明はまた、本明細書中に示されている単離された核酸分子を含有している発現ベクター、本明細書中に示されている組換え核酸分子を含有している組換え宿主細胞、ならびに、宿主細胞を培養する工程、および必要に応じてそのように産生されたポリペプチドを単離する工程を包含する、MK61ポリペプチドを産生する方法を提供する。
【0028】
MK61ポリペプチドをコードする核酸分子を含有している非ヒトトランスジェニック動物はまた、本発明に包含される。MK61核酸分子は、MK61ポリペプチドの発現およびそのレベルの増大(これは、循環レベルの増大を含み得る)を可能にする様式で動物中に導入される。非ヒトトランスジェニック動物は、好ましくは哺乳動物である。
【0029】
本発明のMK61ポリペプチドの誘導体もまた、提供される。
【0030】
本発明はさらに、本明細書中に示されているMK61ポリペプチドに特異的に結合する抗体またはそのフラグメントを提供する。この抗体は、ポリクローナルまたはモノクローナルであり得、そして、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のアミノ酸配列を含有しているペプチドでの免疫によって産生され得る。
【0031】
配列番号2のアミノ酸配列を含有しているペプチドに結合するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマもまた、提供される。
【0032】
本発明はまた、サンプル中のMK61ポリペプチドを検出するかまたはその量を定量する方法を提供する。この方法は、MK61ポリペプチドを含有しているとの疑いのあるサンプルを、本明細書中に示されている抗MK61抗体または抗体フラグメントと接触させる工程、および上記の抗体または抗体フラグメントの結合を検出する工程を包含する。
【0033】
さらに、MK61ポリペプチド、その誘導体、変異体、およびフラグメント(好ましくは、少なくとも約25個のアミノ酸の配列を有している)に特異的に結合することができる、選択的結合試薬またはそのフラグメントが、本発明によって提供される。これらの選択的結合試薬は、ヒト化抗体、ヒト抗体、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体。キメラ抗体、相補性決定領域(CDR)を繋がれた抗体、抗イディオタイプ抗体ような抗体、およびそれらのフラグメントのであり得る。さらに、選択的結合試薬は、FabフラグメントまたはFab’フラグメントのような抗体の可変領域のフラグメント、あるいはそれらのフラグメントであり得、そして本明細書中に示されているMK61ポリペプチドに対して特異性を有する少なくとも1つの相補性決定領域を含む場合がある。選択的結合試薬はまた、検出可能な標識(例えば、放射性標識、蛍光標識、酵素標識、または当該分野で公知の任意の他の標識)に結合する場合がある。さらに、選択的結合試薬は、MK61ポリペプチドの生物学的活性をアンタゴナイズし得、そして/または本明細書中に示されているようなMK61ポリペプチドでの動物の免疫化によって産生され得る。
【0034】
本発明はまた、本明細書中に示されているMK61ポリペプチドに結合することができる選択的結合試薬を産生するハイブリドーマを提供する。
【0035】
本明細書中に示されている選択的結合試薬の有効量を患者に投与する工程を包含する、疾患、症状、または障害を処置、予防、または緩和するための方法もまた、提供される。有効量または治療有効量は、疾患、症状、または障害の経過または大きさ(例えば、これらに関係している任意の徴候の存在の強さまたは期間)において検出可能な変化を生じるために十分な量である。
【0036】
上記の核酸分子、ポリペプチド、または選択的結合試薬、および1つ以上の薬学的に受容可能な処方剤を含有している薬学的組成物もまた、本発明に含まれる。薬学的に受容可能な処方剤は、キャリア、アジュバント、可溶化剤、安定剤、または抗酸化剤であり得る。本発明の核酸分子は、ウイルスベクター中に含まれ得る。組成物は、本発明の核酸分子またはポリペプチドの治療有効量を提供するために、使用される。本発明はまた、ポリペプチド、核酸分子、および選択的結合試薬を使用する方法にも関する。
【0037】
本発明のMK61ポリペプチドの誘導体もまた、提供される。これらのポリペプチドは、水溶性ポリマーを用いて共有的に改変され得る。ここでは、水溶性ポリマーは、ポリエチレングリコール、モノメトキシポリエチレングリコール、デキストラン、セルロース、ポリ−(N−ビニルピロリドン)ポリエチレングリコール、プロピレングリコールホモポリマー、ポリプロピレンオキサイド/エチレンオキサイドコポリマー、ポリオキシエチレン化ポリオール、およびポリビニルアルコールからなる群より選択される。
【0038】
本発明はまた、IgG定常ドメインまたはそのフラグメントであり得る異種アミノ酸配列に融合された、本明細書中で示されているポリペプチド配列を含有している融合ポリペプチドを提供する。
【0039】
MK61ポリペプチドのレベルの低下によって生じる哺乳動物中の医学的状態(例えば、癌)を処置、予防、または緩和するための方法もまた、本発明に含まれる。これらの方法は、選択的結合試薬、低分子、ペプチド、ペプチド誘導体、およびアンチセンスオリゴヌクレオチドからなる群より選択されるアンタゴニストの治療有効量を患者に投与する工程を包含する。これらの医学的状態には、免疫システムの刺激によって特徴付けられる症状(例えば、自己免疫疾患および白血病およびリンパ腫)が含まれ得る。
【0040】
MK61ポリペプチドのレベルの増加によって生じる哺乳動物中の医学的状態を処置、予防、または緩和するための方法もまた、本発明に含まれる。これらの方法は、MK61ポリペプチド;MK61ポリペプチドをコードする核酸分子;またはMK61ポリペプチドの発現を調節するかもしくは調整するエレメントを含有している核酸分子の治療有効量を患者に投与する工程を包含する。これらの方法の例には、遺伝子治療および細胞療法が含まれ、そしてさらに、本明細書中に記載される。これらの医学的状態には、免疫システムの抑制によって特徴付けられる症状(例えば、AIDSおよび癌)が含まれ得る。
【0041】
本発明は、MK61ポリペプチドの異常なレベルによって引き起こされるかまたはそれによって生じる被験体の病理学的症状を診断または病理学的症状に対するかかりやすさを診断する方法を含む。この方法は、生物学的組織または細胞サンプル中のMK61ポリペプチドの存在またはその発現量を決定する工程;および正常な被験体または異なる時間の被験体のいずれかに由来する生物学的組織または細胞サンプル中の上記のポリペプチドのレベルを比較する工程を包含する。ここでは、病理学的症状に対するかかりやすさは、ポリペプチドの存在またはその発現量に基づく。
【0042】
本発明のMK61ポリペプチドおよび核酸分子は、本明細書中に記載されているものを含む、疾患および障害を処置、予防、緩和、および/または検出するために使用される場合がある。
【0043】
本発明はまた、MK61ポリペプチドに結合する化合物の同定方法を提供する。この方法は、MK61ポリペプチドを試験分子と接触させる工程、そしてポリペプチドに対する試験分子の結合の程度を決定する工程を包含する。この方法はさらに、このような試験分子がMK61ポリペプチドのアゴニストまたはアンタゴニストであるかどうかを決定する工程を包含する場合がある。本発明はさらに、MK61ポリペプチドの発現、またはMK61ポリペプチドの活性に対する分子の影響を試験する方法を提供する。
【0044】
MK61ポリペプチドの発現を調節しそしてそのレベルを調節する(すなわち、増進させるかまたは低下させる)方法もまた、本発明に含まれる。1つの方法は、MK61ポリペプチドをコードする核酸分子を動物に投与する工程を包含する。別の方法においては、MK61ポリペプチドの発現を調節するかまたは調整するエレメントを含有している核酸分子が投与される場合がある。これらの方法の例には、本明細書中にさらに記載されているような、遺伝子治療、細胞療法、およびアンチセンス治療が含まれる。
【0045】
本発明は、さらに、本明細書中に示されている核酸分子を動物に投与する工程を包含する、動物のMK61ポリペプチドのレベルを調節する方法を提供する。
【0046】
MK61ポリペプチドをコードする核酸分子を含有している非ヒトトランスジェニック動物もまた、本発明に含まれる。MK61核酸分子は、MK61ポリペプチドの発現およびそのレベルの増大(これは、循環レベルの増大を含み得る)を可能にする様式で動物中に導入される。非ヒトトランスジェニック動物は、好ましくは哺乳動物である。
【0047】
本発明は、配列番号2に示されているアミノ酸配列、またはそのフラグメント、変異体、もしくはホモログ(その対立遺伝子変異体およびスプライシングされた変異体を含む)をコードする、検出可能に標識されたポリヌクレオチドを含有している診断試薬を提供する。検出可能に標識されたポリヌクレオチドは、第1鎖のcDNA、DNA、またはRNAであり得る。
【0048】
本発明はまた、以下の工程を包含する、生物学的サンプル中のMK61核酸分子の存在を検出するための方法を提供する:
(a)MK61核酸分子を含有しているとの疑いのある生物学的サンプルを提供する工程;
(b)診断薬が上記の生物学的サンプル中に含まれるMK61核酸分子とハイブリダイズする条件下で、生物学的サンプルを診断薬と接触させる工程:
(c)生物学的サンプル中のMK61核酸分子と診断薬との間でのハイブリダイゼーションを検出する工程;および
(d)生物学的サンプルと診断薬との間でのハイブリダイゼーションのレベルを、既知の濃度のMK61核酸分子と診断薬との間でのハイブリダイゼーションのレベルと比較する工程。
【0049】
本発明はまた、以下の工程を包含する、組織または細胞サンプル中のMK61核酸分子の存在を検出するための方法を提供する:
(a)MK61核酸分子を含有しているとの疑いのある組織または細胞サンプルを提供する工程;
(b)診断薬がMK61核酸分子とハイブリダイズする条件下で、組織または細胞サンプルを診断薬と接触させる工程:
(c)組織または細胞サンプル中のMK61核酸分子と診断薬との間でのハイブリダイゼーションを検出する工程;および
(d)組織または細胞サンプルと診断薬との間でのハイブリダイゼーションのレベルを、既知の濃度のMK61核酸分子と診断薬との間でのハイブリダイゼーションのレベルと比較する工程。
【0050】
本発明は、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、36、および38から構成なる群より選択されるアミノ酸配列の少なくとも1つを投与する工程を包含する、哺乳動物のMK61レセプター活性を阻害する方法を提供する。
【0051】
本発明は、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、36、および38から構成なる群より選択されるアミノ酸配列の少なくとも1つを投与する工程を包含する、哺乳動物のMK61リガンド活性を阻害する方法を提供する。
【0052】
本発明は、MK61レセプターのシグナル伝達のネガティブな調節因子を投与することによる、哺乳動物の免疫応答を刺激する方法を提供する。ネガティブな調節因子は、MK61レセプターのシグナル伝達を阻害する分子である。ネガティブな調節因子には、配列番号16、36、および39に示されているような融合タンパク質、抗体、低分子、ペプチド、およびペプチド誘導体が含まれるが、これらに限定されない。
【0053】
本発明はまた、MK61レセプターのシグナル伝達のポジティブな調節因子を投与する工程を包含する、免疫応答を阻害する方法を提供する。ポジティブな調節因子は、MK61レセプターのシグナル伝達を活性化する分子である。ポジティブな調節因子には、MK61リガンドおよびアゴニスト抗体が含まれる。
【0054】
本発明は、MK61リガンドの逆シグナル伝達のポジティブな調節因子を含む、細胞表面に結合したMK61リガンドを通じる逆シグナル伝達を刺激する方法を提供する。ポジティブな調節因子には、MK61融合タンパク質、抗体、低分子、およびペプチド誘導体が含まれるがこれらに限定されない。用語「逆シグナル伝達」は、リガンドのレセプターまたは抗リガンド抗体による結合のような細胞表面に結合したリガンドへの分子の結合によって誘導される、細胞性のシグナル伝達の活性化因子をいう。
【0055】
本発明はまた、MK61リガンドの逆シグナル伝達のネガティブな調節因子を含む、細胞表面に結合したMK61リガンドを通じる逆シグナル伝達を阻害する方法を提供する。ネガティブな調節因子には、MK61融合タンパク質、抗体、低分子、およびペプチド誘導体が含まれるがこれらに限定されない。
【0056】
本発明は、哺乳動物のB細胞性またはT細胞性リンパ増殖障害、自己免疫疾患、または炎症性疾患を処置する方法を提供する。これらの方法は、治療有効量のMK61−Fc融合タンパク質、抗MK61抗体、アンチセンスオリゴヌクレオチド、MK61リガンド、または抗MK61リガンド抗体を、上記の哺乳動物に投与する工程を包含する。処置され得るリンパ増殖性疾患には、骨髄腫、Bリンパ腫、白血病、および非ホジキンリンパ腫以外のリンパ腫が含まれるが、これらに限定されない。自己免疫疾患には、慢性関節リウマチ、全身性エリテマトーデス、腸管疾患、およびクローン病が含まれるが、これらに限定されない。炎症性疾患には、慢性関節リウマチ、敗血症、腸管性腸疾患、およびクローン病が含まれるがこれらに限定されない。
【0057】
本発明はまた、配列番号36のシステインリッチドメインの残基26〜60を含有しているアミノ酸配列を有するポリペプチドフラグメントを含む。システインリッチドメインは、Madryら(Intl.Immunol.10:1693−1702、1998)および本明細書中の参考文献に定義されているような、TNFRスーパーファミリーのシステインリッチ領域の記号と適合し、そしてMK61リガンド結合ドメインを含むと予想される。
【0058】
MK61ポリペプチドは、そのリガンド同定するために使用され得る。「発現クローニング」の種々の形態が、レセプターのリガンドをクローニングするために使用されている。例えば、Davisら、Cell,87:1161−1169(1996)を参照のこと。これらおよび他のMK61リガンドクローニング実験は、本明細書中でさらに詳細に記載される。MK61リガンドの単離は、MK61シグナル伝達経路の新規のアゴニストおよび/またはアンタゴニストの同定および開発を可能にする。このようなアゴニストおよびアンタゴニストには、MK61リガンド、抗MK61リガンド抗体、およびそれらの誘導体、低分子、炭水化物、脂質、ポリヌクレオチド(アンチセンスオリゴヌクレオチドを含む)が含まれる。これらのいずれかが、本明細書中に記載されているものを含む、1つ以上の疾患または障害を処置する可能性を秘めて使用され得る。
【0059】
(発明の詳細な説明)
本明細書中で使用される見出しの節は、構成の目的だけのためであり、そして記載される発明事項を限定するようには解釈されない。本明細書中で引用されている全ての参考文献は、本明細書中で明白に参考として援用される。
【0060】
hMK61T1アイソフォームは、シグナルペプチド、TNFレセプター(TNFR)、システインリッチドメイン(CRD)、膜貫通ドメイン(TM)、および長くかつ高度に保存されている細胞内ドメインを有している細胞表面レセプターである。
【0061】
残りの5個のヒトのアイソフォーム(hMK61T2、hMK61T3、hMK61T4、hMK61T5、およびhMK61T6)は、MK61の可溶性のレセプター形態であると考えられる。hMK61T3およびhMK61T5はそれぞれ、完全なTNFr CRDを含み、そしておそらく、hMK61T1によって媒介されるシグナル伝達の天然に存在しているインヒビターである。hMK61T2アイソフォーム、hMK61T4アイソフォーム、およびhMK61T6アイソフォームの各々は、部分的なCRDを含む。
【0062】
mMK61はマウスMK61のアイソフォームであり、そしてmMK61−Fcは、そのFc融合ポリペプチドである。
【0063】
(定義)
用語「MK61遺伝子」または「MK61核酸分子」または「ポリヌクレオチド」は、配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、または配列番号15に示されているヌクレオチド配列、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されているポリペプチドをコードするヌクレオチド配列、および本明細書中で定義されている核酸分子を含むかまたはそれらから構成される核酸分子をいう。
【0064】
用語「MK61ポリペプチド」は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のアミノ酸配列、および関連するポリペプチドを含むポリペプチドをいう。関連するポリペプチドには、MK61ポリペプチドの対立遺伝子変異体、MK61ポリペプチドのオルトログ、MK61ポリペプチドのスプライシング変異体、MK61ポリペプチドの変異体、およびMK61ポリペプチドの誘導体が含まれる。MK61ポリペプチドは、本明細書中で定義されているような成熟ポリペプチドである場合があり、そしてそれらが調製される方法に依存して、アミノ末端メチオニン残基を有するかまたはそれを有さない場合もある。
【0065】
用語「MK61ポリペプチドの対立遺伝子変異体」は、生物体または生物体の集団の染色体上の所定の遺伝子座を占有している遺伝子の、天然において生じる可能性のある別の形態のいくつかのうちの1つによってコードされるポリペプチドをいう。
【0066】
用語「MK61ポリペプチドの誘導体」は、化学的に改変されている、本明細書中で定義されているような、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されているアミノ酸配列を有しているポリペプチド、MK61ポリペプチドの対立遺伝子変異体、MK61ポリペプチドのオルトログ、MK61ポリペプチドのスプライシング変異体、またはMK61ポリペプチドの変異体をいう。
【0067】
用語「MK61ポリペプチドフラグメント」は、ポリペプチドのアミノ末端での短縮(リーダー配列を含むかまたは含まない)、および/またはカルボキシ末端での短縮を含むポリペプチド(それらの配列は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されている)、MK61ポリペプチドの対立遺伝子改変体、MK61ポリペプチドのオルトログ、MK61ポリペプチドのスプライス変異体、および/またはMK61ポリペプチドの変異体(配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されているMK61ポリペプチドのアミノ酸配列と比較した場合に1つ以上のアミノ酸の付加、または置換、または内部欠失を有している(ここでは、得られるポリペプチドは、少なくとも6アミノ酸またはそれ以上の長さである))をいう。MK61ポリペプチドフラグメントは、選択的RNAスプライシングまたはインビボでのプロテアーゼ活性によって生じ得る。MK61ポリペプチドの膜貫通形態または膜に結合した形態については、好ましいフラグメントは、膜貫通ドメインまたは膜結合ドメインを欠失しているフラグメントのような、可溶性の形態を含む。
【0068】
好ましい実施態様においては、短縮は、約10個のアミノ酸、または約20個のアミノ酸、または約50個のアミノ酸、または約75個のアミノ酸、または約100個のアミノ酸、または100個以上のアミノ酸を含む。このように産生されたポリペプチドフラグメントは、約25個の連続するアミノ酸、または約50個のアミノ酸、または約75個のアミノ酸、または約100個のアミノ酸、または約150個のアミノ酸、または約200個のアミノ酸を含む。このようなMK61ポリペプチドフラグメントは、アミノ酸末端のメチオニン残基を必要に応じて含み得る。このようなフラグメントが、例えば、MK61ポリペプチドに対する抗体を作成するために使用され得ることが理解される。
【0069】
用語「MK61融合ポリペプチド」とは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチド、MK61ポリペプチドの対立遺伝子改変体、MK61ポリペプチドのオルソログ、MK61ポリペプチドのスプライス改変体、または配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるMK61ポリペプチドのアミノ酸配列と比べて、1つ以上のアミノ酸の欠失、置換、または内部付加を有する、MK61ポリペプチド改変体の、アミノ末端またはカルボキシ末端での1つ以上のアミノ酸(例えば、異種ペプチドまたは異種ポリペプチド)の融合体をいう。
【0070】
用語「MK61ポリペプチドのオルソログ」とは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるMK61ポリペプチドのアミノ酸配列に対応する、別の種由来のポリペプチドをいう。例えば、マウスおよびヒトのMK61ポリペプチドは、互いにオルソログであるとみなされる。
【0071】
用語「MK61ポリペプチドのスプライス改変体」とは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるMK61ポリペプチドのアミノ酸配列の非連続的コード領域を含むRNA一次転写物中のイントロン配列の選択的プロセシングによって生成される、核酸分子(通常はRNA)をいう。
【0072】
用語「MK61ポリペプチドの改変体」とは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるMK61ポリペプチドのアミノ酸配列と比較して、1つ以上のアミノ酸配列の置換、欠失(例えば、内部欠失および/またはMK61ポリペプチドフラグメント)、および/または付加(例えば、内部付加および/またはMK61融合ポリペプチド)を有するアミノ酸配列(リーダー配列を有するかまたは有さない)を含むMK61ポリペプチドをいう。改変体は、天然に存在する(例えば、MK61ポリペプチドの対立遺伝子改変体、MK61ポリペプチドのオルソログ、およびMK61ポリペプチドスプライス改変体)か、または、人工的に構築され得る。このようなMK61ポリペプチドの改変体は、配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13または配列番号15に示されるDNA配列から適切に変化させたDNA配列を有する、対応する核酸分子から調製され得る。好ましい実施形態において、この改変体は、1〜3、または1〜5、または1〜10、または1〜15、または1〜20、または1〜25、または1〜50、または1〜75、または1〜100、または100より多くのアミノ酸の置換、挿入、付加、および/または欠失を有し、ここで、この置換は、保存的、または非保存的、あるいはその任意の組み合わせであり得る。
【0073】
用語「抗原」とは、選択的結合因子(例えば、抗体)により結合され得、そしてさらに動物において使用されて、各抗原のエピトープに結合し得る抗体を産生し得る分子または分子の一部をいう。抗原は、1つ以上のエピトープを有し得る。
【0074】
用語「生物学的に活性なMK61ポリペプチド」とは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のアミノ酸配列を含むポリペプチドに特徴的な少なくとも1つの活性を有するMK61ポリペプチドをいう。
【0075】
用語「有効量」および「治療有効量」とは、各々、本明細書中に示されるMK61ポリペプチドの1つ以上の生物学的活性の観察可能なレベルを支持するために使用されるMK61ポリペプチドまたはMK61核酸分子の量をいう。
【0076】
用語「発現ベクター」とは、宿主細胞における使用に適切であり、かつ異種核酸配列の発現を、指示および/または制御する核酸配列を含むベクターをいう。発現としては、転写、翻訳、およびRNAスプライシング(イントロンが存在する場合)のようなプロセスが挙げられるがこれらに限定されない。
【0077】
用語「宿主細胞」を用いて、核酸配列で形質転換されたか、または形質転換され得、次いで目的の選択された遺伝子を発現し得る細胞をいう。この用語は、選択された遺伝子が存在する限り、その子孫が形態学または遺伝子構造において本来の親と同一であろうとなかろうと、その親細胞の子孫を含む。
【0078】
用語「同一性」とは、当該分野で公知のように、配列の比較によって決定されるような、2つ以上のポリペプチド分子または2つ以上の核酸分子の配列間の関係をいう。当該分野において、「同一性」はまた、場合に応じて、2つ以上のヌクレオチドまたは2つ以上のアミノ酸配列のストリングの間の一致によって決定されるような、核酸分子間またはポリペプチド間の配列関連性の程度を意味する。「同一性」は、2つ以上の配列のうち小さなものと、特定の数理的モデルまたはコンピュータープログラム(すなわち、「アルゴリズム」)により取り扱われたギャップアラインメント(存在する場合)との間の同一的一致のパーセントを測定する。
【0079】
用語「類似性」は、関連した概念であるが、「同一性」とは対照的に、同一的一致および保存的置換の一致の両方を含む類似性の尺度をいう。2つのポリペプチド配列が、例えば10/20個同一のアミノ酸を有し、そして残りが全て非保存的置換である場合、パーセント同一性および類似性は、どちらも50%である。同じ例において、保存的置換であるさらに5つの位置が存在する場合、パーセント同一性は50%のままであるが、パーセント類似性は75%(15/20)である。従って、保存的置換が存在する場合、2つのポリペプチド間のパーセント類似性の程度は、これらの2つのポリペプチド間のパーセント同一性よりも高い。
【0080】
用語「単離された核酸分子」とは、(1)総DNAが供給源細胞から単離される場合に、これが天然で一緒に見出されるタンパク質、脂質、炭水化物、または他の物質の少なくとも約50パーセントから分離された本発明の核酸分子、(2)「単離された核酸分子」が天然で連結しているポリヌクレオチドの全てまたは一部に連結していない本発明の核酸分子、(3)天然では連結していないポリヌクレオチドに作動可能に連結した本発明の核酸分子、あるいは(4)より大きなポリヌクレオチド配列の一部として天然には存在しない本発明の核酸分子、をいう。好ましくは、本発明の単離された核酸分子は、任意の他の混入核酸分子、または天然の環境において見出される他の混入物(これらは、ポリペプチド産生におけるその使用、またはその治療的用途、診断的用途、予防的用途、または研究的用途を妨害する)を実質的に含まない。
【0081】
用語「単離されたポリペプチド」とは、(1)供給源細胞から単離される場合に、天然で一緒に見出されるポリヌクレオチド、脂質、炭水化物、または他の物質の少なくとも約50%から分離された本発明のポリペプチド、(2)「単離されたポリペプチド」が天然で連結するポリペプチドの全てまたは一部に連結していない(共有結合的相互作用によってもまたは非共有結合的相互作用によっても)、本発明のポリペプチド、(3)天然には連結しないポリペプチドに作動可能に連結(共有結合的または非共有結合的相互作用によって)する、本発明のポリペプチド、あるいは(4)天然では存在していない本発明のポリペプチドをいう。好ましくは、この単離されたポリペプチドは、その治療的用途、診断用途、予防用途または研究用途を妨害する、その天然の環境において見出される任意の他の混入ポリペプチドまたは他の混入物を、実質的に含まない。
【0082】
用語「成熟MK61ポリペプチド」は、リーダー配列を欠失したMK61ポリペプチドをいう。成熟MK61ポリペプチドはまた、他の改変(例えば、アミノ末端(リーダー配列を有するかまたは有さない)および/またはカルボキシル末端のタンパク質分解性プロセシング、より大きな前駆体からのより小さなポリペプチドの切断、N結合型および/またはO結合型グリコシル化など)を含み得る。
【0083】
例示的な成熟MK61ポリペプチドが、配列番号2のアミノ酸残基24〜アミノ酸残基355;配列番号4のアミノ酸残基24〜アミノ酸残基85;配列番号6のアミノ酸残基24〜アミノ酸残基136;配列番号8のアミノ酸残基24〜アミノ酸残基187;配列番号10のアミノ酸残基24〜アミノ酸残基71;配列番号12のアミノ酸残基24〜アミノ酸残基167;配列番号14のアミノ酸残基22〜アミノ酸残基345;および配列番号16のアミノ酸残基22〜アミノ酸残基404によって示される。
【0084】
用語「核酸配列」または「核酸分子」は、DNAまたはRNA配列をいう。この用語は、DNAおよびRNAの公知の塩基アナログのいずれかから形成される分子を包含し、例えば、以下であるがこれらに限定されない:4−アセチルシトシン、8−ヒドロキシ−N6−メチルアデニン、アジリジニル−シトシン、プソイドイソシトシン(pseudoisocytosine)、5−(カルボキシヒドロキシルメチル)ウラシル、5−フルオロウラシル、5−ブロモウラシル、5−カルボキシメチルアミノメチル−2−チオウラシル、5−カルボキシ−メチルアミノメチルウラシル、ジヒドロウラシル、イノシン、N6−イソ−ペンテニルアデニン、1−メチルアデニン、1−メチルプソイドウラシル、1−メチルグアニン、1−メチルイノシン、2,2−ジメチル−グアニン、2−メチルアデニン、2−メチルグアニン、3−メチルシトシン、5−メチルシトシン、N6−メチルアデニン、7−メチルグアニン、5−メチルアミノメチルウラシル、5−メトキシアミノ−メチル−2−チオウラシル、β−D−マンノシルキュエオシン(β−D−mannosylqueosine)、5’−メトキシカルボニル−メチルウラシル、5−メトキシウラシル、2−メチルチオ−N6−イソペンテニルアデニン、ウラシル−5−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−5−オキシ酢酸、オキシブトキソシン(oxybutoxosine)、プソイドウラシル、キュエオシン、2−チオシトシン、5−メチル−2−チオウラシル、2−チオウラシル、4−チオウラシル、5−メチルウラシル、N−ウラシル−5−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−5−オキシ酢酸、プソイドウラシル、キュエオシン、2−チオシトシン、および2,6−ジアミノプリン。
【0085】
用語「天然に存在する」または「ネイティブの」は、核酸分子、ポリペプチド、宿主細胞などのような生物学的物質と関連して使用される場合、天然において見出され、かつヒトによって操作されていない物質をいう。同様に、「天然に存在しない」または「ネイティブではない」は、本明細書中で使用される場合、天然で見出されないか、またはヒトによって構造的に改変もしくは合成された物質をいう。
【0086】
用語「作動可能に連結された」を用いて、本明細書中では、隣接配列の様式をいい、ここで、このように記載される隣接配列は、その通常の機能を行うように構成またはアセンブルされる。従って、コード配列に作動可能に連結した隣接配列は、このコード配列の複製、転写および/または翻訳を行うことが可能であり得る。例えば、コード配列は、プロモーターがコード配列の転写を指示し得る場合に、このプロモーターに作動可能に連結されている。隣接配列は、これが正確に機能する限り、コード配列と連続する必要はない。従って、例えば、非翻訳性であるが転写される介在配列が、プロモーター配列とコード配列との間に存在し得、そしてこのプロモーター配列は、なおこのコード配列に「作動可能に連結」されているとみなされ得る。
【0087】
用語「薬学的に受容可能なキャリア」または「生理学的に受容可能なキャリア」は、本明細書中で使用される場合、薬学的組成物としてのMK61ポリペプチド、MK61核酸分子、またはMK61選択的結合因子の送達の達成または増強に適切な1つ以上の処方物質をいう。
【0088】
用語「選択的結合因子」とは、MK61ポリペプチドに特異性を有する分子(単数または複数)をいう。本明細書中で使用される場合、用語「特異的」および「特異性」とは、選択的結合因子の、ヒトMK61ポリペプチドに結合し、かつヒトの非MK61ポリペプチドに結合しない能力をいう。しかし、選択的結合因子がまた、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載されるようなポリペプチドのオルソログ(すなわち、その種間バージョン(例えば、マウスポリペプチドおよびラットポリペプチド))に結合し得ることが、理解される。
【0089】
用語「形質導入」を用いて、1つの細菌から別のものへの核酸の移入(通常、ファージによる)をいう。「形質導入」はまた、レトロウイルスによる真核生物細胞の配列の獲得および移入をいう。
【0090】
用語「トランスフェクション」を用いて、細胞による外来DNAまたは外因性DNAの取り込みをいう。そして、細胞は、その外因性DNAが細胞膜の内側に導入されている場合、「トランスフェクト」されている。多数のトランスフェクション技術が、当該分野で周知であり、そして、本明細書中に開示される。例えば、Grahamら、Virology 52:456(1973);Sambrookら、Molecular Cloning,a Laboratory Manual(Cold Spring Harbor Laboratories,New York,(1989);Davisら、Basic Methods in Molecular Biology、Elsevier,(1986);およびChuら、Gene 13:197(1981)を参照のこと。このような技術は、1つ以上の外因性DNA部分を適切な宿主細胞に導入するために使用され得る。
【0091】
用語「形質転換」は、本明細書中で使用される場合、細胞の遺伝特徴における変化をいい、そして細胞は、新しいDNAを含むように改変されている場合、形質転換されている。例えば、細胞は、そのネイティブな状態から遺伝的に改変された場合、形質転換されている。トランスフェクションまたは形質導入に続いて、その形質転換するDNAは、細胞の染色体へ物理的に組み込むことによってその細胞のDNAと組み換わり得るか、複製されないエピソームエレメントとして一過性に維持され得るか、またはプラスミドとして独立して複製し得る。細胞は、そのDNAが細胞の分裂と共に複製される場合、安定に形質転換されているとみなされる。
【0092】
用語「ベクター」は、宿主細胞にコード情報を移すために使用される任意の分子(例えば、核酸、プラスミド、またはウイルス)をいうために使用される。
【0093】
(核酸分子および/またはポリペプチドの関連性)
関連した核酸分子が、配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13または配列番号15の核酸分子の対立遺伝子改変体またはスプライス改変体を包含すること、そしてこの関連した核酸分子が上記のヌクレオチド配列のいずれかに相補的である配列を包含することが理解される。関連した核酸分子はまた、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16におけるポリペプチドと比較して1以上のアミノ酸残基の置換、改変、付加および/もしくは欠失を含むかまたは本質的にこれからなるポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を包含する。
【0094】
フラグメントは、配列番号2のポリペプチドの少なくとも約25個のアミノ酸残基、または約50個、または約75個、または約100個、または約100個より多くのアミノ酸残基のポリペプチドをコードする分子を包含する。
【0095】
さらに、関連したMK61核酸分子は、本明細書中で定義したとおりの中程度または高度にストリンジェントな条件下で、配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13もしくは配列番号15の核酸分子、または配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、もしくは配列番号16に示されるようなアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする分子、または本明細書中に定義されるような核酸フラグメント、または本明細書に定義されるようなポリペプチドをコードする核酸フラグメントの完全に相補的な配列と、ハイブリダイズするヌクレオチド配列を含む分子を包含する。cDNAライブラリー、ゲノムDNAライブラリーまたは合成DNAライブラリーを、関連した配列についてスクリーニングするために、本明細書中に提供されるMK61配列を用いてハイブリダイゼーションプローブが調製され得る。MK61ポリペプチドのDNA配列および/またはアミノ酸配列のうちの、既知配列に対して顕著な同一性を示す領域は、本明細書中に記載される配列アラインメントアルゴリズムを用いて容易に決定され、そしてこれらの領域を用いて、スクリーニングのためのプローブを設計し得る。
【0096】
用語「高度にストリンジェントな条件」とは、配列が非常に相補的であるDNA鎖のハイブリダイゼーションを許容し、かつ顕著に不一致のDNAのハイブリダイゼーションを排除するように設計された条件をいう。ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーは、温度、イオン強度および変性剤(例えば、ホルムアミド)の濃度によって主に決定される。ハイブリダイゼーションおよび洗浄についての「高度にストリンジェントな条件」の例は、65〜68℃での0.015M塩化ナトリウム、0.0015Mクエン酸ナトリウムまたは42℃での0.015M塩化ナトリウム、0.0015Mクエン酸ナトリウムおよび50%ホルムアミドである。Sambrook,FritschおよびManiatis,Molecular Cloning:A Laboratory Manual第2版、Cold Spring Harbor Laboratory(Cold Spring Harbor,N.Y.(1989);ならびにAndersonら,Nucleic Acid Hybridization:a practical approach 第4章、IRL Press Limited Oxford,England(1985))を参照のこと。
【0097】
よりストリンジェントな条件(例えば、より高い温度、より低いイオン強度、より高いホルムアミドまたは他の変性剤)もまた用いられ得るが、ハイブリダイゼーションの程度が影響される。他の薬剤は、非特異的および/またはバックグラウンドのハイブリダイゼーションを減少させる目的のために、ハイブリダイゼーションおよび洗浄の緩衝液中に含まれ得る。例は、0.1%ウシ血清アルブミン、0.1%ポリビニルピロリドン、0.1%ピロリン酸ナトリウム、0.1%ドデシル硫酸ナトリウム(NaDodSO4またはSDS)、ficoll、デンハルト溶液、超音波処理サケ精子DNA(または別の非相補的DNA)および硫酸デキストランであるが、他の適切な薬剤もまた用いられ得る。これらの添加剤の濃度および型は、ハイブリダイゼーション条件のストリンジェンシーに実質的に影響を与えることなく変更され得る。ハイブリダイゼーション実験は通常、pH6.8〜7.4で実施される;しかし、代表的なイオン強度の条件では、ハイブリダイゼーションの速度は、pHからほとんど独立する。Andersonら,Nucleic Acid Hybridization:a practical approach 第4章(IRL Press Limited,Oxford,England(1985))を参照のこと。
【0098】
DNA二重鎖の安定性に影響を与える因子としては、塩基組成、長さおよび塩基対の不一致程度が挙げられる。ハイブリダイゼーション条件は、これらの変動要因を適応させ、そして異なる配列関連性のDNAがハイブリッドを形成するのを可能にするために当業者によって調整され得る。完全に一致したDNA二重鎖の融解温度は、以下の式によって評価され得る:
Tm(℃)=81.5+16.6(log[Na+])+0.41(%G+C)−600/N−0.72(%ホルムアミド)
ここで、Nは、ヌクレオチド中に形成される二重鎖の長さであり、[Na+]は、ハイブリダイゼーション溶液または洗浄溶液中でのナトリウムイオンのモル濃度であり、%G+Cは、ハイブリッド中での(グアニン+シトシン)塩基の百分率である。不完全に一致したハイブリッドについては、融解温度は、1%の不一致毎に約1℃低下する。
【0099】
用語「中程度にストリンジェントな条件」とは、「高度にストリンジェントな条件」下で生じ得るよりも高い程度の塩基対不一致を有するDNA二重鎖が形成され得る条件をいう。代表的な「中程度にストリンジェントな条件」の例は、50〜65℃での0.015M塩化ナトリウム、0.0015Mクエン酸ナトリウム、または37〜50℃での0.015M塩化ナトリウム、0.0015Mクエン酸ナトリウムおよび20%ホルムアミドである。例示として、0.015Mナトリウムイオン中で50℃の「中程度にストリンジェントな条件」は、約21%の不一致を可能にする。
【0100】
「高度に」ストリンジェントな条件と「中程度に」ストリンジェントな条件との間に絶対的な区別が存在しないことが当業者によって認識される。例えば、0.015Mナトリウムイオン(ホルムアミドなし)では、完全に一致した長さのDNAの融解温度は、約71℃である。65℃で(同じイオン強度で)の洗浄を用いると、このことは、約6%の不一致を可能にする。より遠い関連配列を捕獲するために、当業者は、単純に、温度を低くし得るかまたはイオン強度を高くし得る。
【0101】
約20ヌクレオチド(nt)までのオリゴヌクレオチドプローブについての1M NaCl*中での融解温度の良好な推定は、以下によって与えられる:
Tm=A−T塩基対あたり2℃ + G−C塩基対あたり4℃
*6×クエン酸ナトリウム塩(SSC)中でのナトリウムイオン濃度は、1Mである。Suggsら,Developmental Biology Using Purified Genes 683頁、BrownおよびFox編、(1981)を参照のこと。
【0102】
オリゴヌクレオチドについての高度なストリンジェンシー洗浄条件は、通常、より長いオリゴヌクレオチドについて、そのオリゴヌクレオチドのTmよりも0℃〜5℃低い温度にて、6×SSC、0.1% SDS中である。
【0103】
別の実施形態では、関連した核酸分子は、配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13もしくは配列番号15に示されるとおりのヌクレオチド配列に対して約70パーセント(70%)同一であるヌクレオチド配列を含むかもしくはこれからなるか、または配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14もしくは配列番号16に示されポリペプチドに対して約70パーセント(70%)同一であるポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含むかもしくは本質的にこれからなる。好ましい実施形態では、このヌクレオチド配列は、配列番号1に示されるとおりのヌクレオチド配列に対して約75パーセント、または約80パーセント、または約85パーセント、または約90パーセント、または約95パーセント、96パーセント、97パーセント、98パーセント、もしくは99パーセント同一であるか、またはヌクレオチド配列は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14もしくは配列番号16に示されるとおりのポリペプチド配列に対して約75パーセント、または約80パーセント、または約85パーセント、または約90パーセント、または約95パーセント、96パーセント、97パーセント、98パーセント、もしくは99パーセント同一であるポリペプチドをコードする。
【0104】
核酸配列における相違は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のアミノ酸配列と比較して、アミノ酸配列の保存的改変および/または非保存的改変をもたらし得る。
【0105】
配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14または配列番号16のアミノ酸配列に対する保存的改変(およびコードするヌクレオチドに対応する改変)は、天然に存在するMK61ポリペプチドの機能的特徴および化学的特徴と類似の機能的特徴および化学的特徴を有するMK61ポリペプチドを生成する。対照的に、MK61ポリペプチドの機能的特徴および/または化学的特徴における実質的な改変は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のアミノ酸配列における置換を選択することによって達成され得、以下を維持することに対するその効果が顕著に異なる:(a)例えば、シートコンホメーションもしくはヘリックスコンホメーションのような、置換領域における分子骨格の構造、(b)標的部位での分子の電荷もしくは疎水性、または(c)側鎖のバルク。
【0106】
例えば、「保存的アミノ酸置換」は、その位置でのアミノ酸残基の極性にも電荷にもほとんど影響がないかまたは全く影響がないように、ネイティブではない残基でのネイティブなアミノ酸残基の置換を含み得る。さらに、ポリペプチド中の任意のネイティブな残基はまた、「アラニンスキャニング変異誘発」について以前に記載されたように、アラニンで置換され得る。
【0107】
保存的アミノ酸置換はまた、生物学的系における合成によるよりむしろ、化学的なペプチド合成によって代表的に組み込まれる、天然には存在しないアミノ酸残基を含む。これらとしては、ペプチド模倣物、およびアミノ酸部分の他の逆転(reversed)形態または反転(inverted)形態が挙げられる。
【0108】
天然に存在する残基は、共通の側鎖の特性に基づいてクラスに分けられ得る:
1)疎水性:ノルロイシン、Met、Ala、Val、Leu、Ile;
2)中性で親水性:Cys、Ser、Thr、Asn、Gln;
3)酸性:Asp、Glu;
4)塩基性:His、Lys、Arg;
5)鎖の方向に影響を与える残基:Gly、Pro;および
6)芳香族:Trp、Tyr、Phe。
【0109】
例えば、非保存的置換は、これらのクラスのうちの1つのメンバーの、別のクラス由来のメンバーへの交換を含み得る。このように置換された残基は、非ヒトMK61ポリペプチドオルソログと相同または類似するヒトMK61ポリペプチドの領域、あるいはこの分子の非相同性領域に導入され得る。
【0110】
このような変更を作製する際、アミノ酸の疎水性親水性指標(hydropathic index)が、考慮され得る。各アミノ酸は、その疎水性特徴および荷電特徴に基づいて疎水性親水性指標が割り当てられている。これらは、イソロイシン(+4.5);バリン(+4.2);ロイシン(+3.8);フェニルアラニン(+2.8);システイン/シスチン(+2.5);メチオニン(+1.9);アラニン(+1.8);グリシン(−0.4);スレオニン(−0.7);セリン(−0.8);トリプトファン(−0.9);チロシン(−1.3);プロリン(−1.6);ヒスチジン(−3.2);グルタミン酸(−3.5);グルタミン(−3.5);アスパラギン酸(−3.5);アスパラギン(−3.5);リジン(−3.9);およびアルギニン(−4.5)である。
【0111】
タンパク質に対して相互作用的な生物学的機能を与える疎水性アミノ酸指標の重要性が、当該分野で理解される。Kyteら、J.Mol.Biol.,157:105−131(1982)。特定のアミノ酸が、類似した疎水性親水性の指標またはスコアを有する他のアミノ酸に置換され得、そしてなお、類似した生物学的活性を保持するということは公知である。疎水性親水性指標に基づいて変更を作製する際、疎水性親水性指標が±2以内であるアミノ酸の置換が好ましく、疎水性親水性指標が±1以内であるアミノ酸の置換が特に好ましく、そして疎水性親水性指標が±0.5以内であるアミノ酸置換がなおより特に好ましい。
【0112】
類似のアミノ酸の置換が親水性に基づいて効果的になされ得ることもまた当該分野で理解され、特に、それによって作製される生物学的に機能的で等価なタンパク質またはペプチドが一部本発明における場合と同様に、免疫学的な実施形態において使用されることが意図される。タンパク質の最大局所的平均親水性は、その隣接するアミノ酸の親水性によって支配される場合、その免疫原性および抗原性(すなわち、そのタンパク質の生物学的特性)と相関する。
【0113】
以下の親水性値が、これらのアミノ酸残基に対して割りあてらている:アルギニン(+3.0);リジン(+3.0);アスパラギン酸(+3.0±1);グルタミン酸(+3.0±1);セリン(+0.3);アスパラギン(+0.2);グルタミン(+0.2);グリシン(0);スレオニン(−0.4);プロリン(−0.5±1);アラニン(−0.5);ヒスチジン(−0.5);システイン(−1.0);メチオニン(−1.3);バリン(−1.5);ロイシン(−1.8);イソロイシン(−1.8);チロシン(−2.3);フェニルアラニン(−2.5)およびトリプトファン(−3.4)。類似した親水性値に基づいて変更を作製する際、親水性値が±2以内であるアミノ酸の置換が好ましく、親水性値が±1以内であるアミノ酸の置換が特に好ましく、そして親水性値が±0.5以内であるアミノ酸置換がなおより特に好ましい。当業者はまた、親水性に基づいて、アミノ酸の一次配列からエピトープを同定し得る。これらの領域はまた、「エピトープコア領域」ともいわれる。
【0114】
所望のアミノ酸置換(保存的または非保存的にかかわらず)は、そのような置換が所望されるときに当業者によって決定され得る。例えば、アミノ酸置換は、MK61ポリペプチドの重要な残基を決定するために使用され得るか、または本明細書中に記載されるMK61ポリペプチドのそれらの基質に対する親和性を増加もしくは減少させるために使用され得る。
【0115】
例示的なアミノ酸置換を、表Iに示す。
【0116】
【表1】
当業者は、周知技術を用いて、配列番号2に示されるポリペプチドの適切な改変体を決定し得る。活性を崩壊させることなく変化され得る分子の適切な領域を同定するため、当業者は、活性に重要であると考えられない領域を標的し得る。例えば、同じ種由来または他の種由来の、類似した活性を有する類似のポリペプチドが既知の場合、当業者は、MK61ポリペプチドのアミノ酸配列をそのような類似したポリペプチドと比較し得る。そのような比較を用いて、当業者は、類似したポリペプチドの間で保存されているその分子の残基および部分を同定し得る。そのような類似したポリペプチドに対して保存されていないMK61ポリペプチドの領域における変化は、MK61ポリペプチドの生物学的活性および/または構造に逆の影響をおそらくほとんど与えないことが理解される。当業者はまた、たとえ比較的保存された領域においても、活性を維持したままで、天然に存在する残基を化学的に類似したアミノ酸で置換し得る(保存的アミノ酸残基置換)ことを理解する。従って、生物学的活性または構造に対して重要であり得る領域でさえ、生物学的活性を崩壊させることなく、またはポリペプチド構造に有害な影響を与えることなく、保存的アミノ酸置換に供され得る。
【0117】
さらに、類似したポリペプチドにおいて活性または構造に重要である残基を同定する構造−機能研究を、当業者は再検討し得る。そのような比較を考慮して、当業者は、類似したポリペプチドにおいて活性もしくは構造に重要であるアミノ酸残基に対応する、MK61ポリペプチドにおけるアミノ酸残基の重要性を予測し得る。当業者は、MK61ポリペプチドのそのような予測された重要なアミノ酸残基の代わりに、化学的に類似したアミノ酸置換を選択し得る。
【0118】
当業者はまた、類似したポリペプチドにおける三次元構造に関連して、三次元構造およびアミノ酸配列を分析し得る。そのような情報を考慮して、当業者は、その三次元構造についてMK61ポリペプチドのアミノ酸残基のアラインメントを推測し得る。当業者は、タンパク質の表面上であると推測されるアミノ酸残基に対して極端な変更を作製しないように選択し得る。なぜなら、そのような残基は、他の分子との重要な相互作用に関与し得るからである。さらに、当業者は、所望の各アミノ酸残基において単一アミノ酸置換を含む試験改変体を作製し得る。次いで、この改変体は、当業者に公知の活性アッセイを用いてスクリーニングされ得る。そのような改変体を使用して、適切な改変体に関する情報を集め得る。例えば、特定のアミノ酸残基に対する変更が、崩壊された活性、好ましくなく減少された活性、または不適切な活性を生じることが発見された場合、そのような変更を有する改変体は、回避される。言い換えると、そのような慣用的な実験から集められた情報に基づいて、当業者は、単独でかまたは他の変異と組み合わせてのいずれかで、さらなる置換が回避されるべきであるアミノ酸を、容易に決定し得る。
【0119】
本発明のMK61ポリペプチドアナログは、MK1ポリペプチドのアミノ酸配列を、関連するファミリーメンバーとを比較することによって、決定され得る。例示的なMK61ポリペプチド関連ファミリーメンバーとしては、TNFレセプターファミリーメンバー(例えば、Mrank(配列番号17))、Fasリガンドレセプターファミリーメンバー(例えば、Mfasr(配列番号18))、およびリンフォトキシンβレセプターファミリメンバー(例えば、TNFrc(配列番号19))が挙げられる、これらに限定されない。この比較は、Pileup alignment(図10、図11および図12に示されるような、Wisconsin GCG Program Package,ver.8.1)または保存領域および非保存領域内で複数のファミリーメンバーを用いる等価(オーバーラップ(重複))比較を用いることによって、達成され得る。図10〜図12に示されるように、mMK61ポリペプチド(配列番号14)の予測されたアミノ酸配列は、それぞれ、Mrank(配列番号17)、Mfasr(配列番号18)およびTnfrc(配列番号19)の公知のアミノ酸と共にアライメントされる。
【0120】
他のMK61ポリペプチドアナログは、当業者に公知の、これらまたは他の方法を使用して同定され得る。これらのオーバーラップ(重なり合わせた)配列は、保存的アミノ酸置換および非保存的アミノ酸置換についての指針を与え、これによって、さらなるMK61アナログを生じる。これらのアミノ酸置換が天然に存在するアミノ酸または非天然のアミノ酸からなり得ることが理解される。例えば、図10〜12に示されるアライメントによって、潜在的なMK61アナログが、配列番号2、4、6、8、10、および12の38位、39位、または51位においてCys残基を有し、これらがSer残基またはAla残基によって置換されること;このMK61アナログが、配列番号2および6の位置60または76においてCys残基し、これらがSer残基およびAla残基で置換されること;このMK61アナログが、配列番号14または16の41位、42位、54位、63位、または79位においてCys残基を有して、これらがSer残基またはAla残基で置換されること;このMK61アナログが、配列番号2の171位および172位においてLeu残基を有して、これらがノルロイシン、Ile、Val、Met、Ala、またはPheで置換されること;このMK61アナログが、配列番号14または配列番号16の位置178位および180位においてLeu残基を有して、これらがノルロイシン、Ile、Val、Met、Ala、またはPheで置換されること;このMK61アナログが、配列番号14または16の141位においてGly残基を有して、これらがPro残基またはAla残基によって置換されることを示される。
【0121】
多数の科学刊行物が、二次構造の推測に向けられている。Moult J.、Curr.Op.in Biotech.7(4):422−427(1996)、Chouら、Biochemistry 13(2):222−245(1974);Chouら、Biochemistry 113(2):211−222(1974);Chouら、Adv.Enzymol.Relat.Areas Mol.Biol.47:45−148(1978);Chouら、Ann.Rev.Biochem.47:251−276およびChouら、Biophys.J.26:367−384、(1979)を参照のこと。さらに、二次構造の予測を補助するコンピュータープログラムが、現在利用可能である。二次構造を予測する1つの方法は、相同性モデリングに基づく。例えば、30%よりも高い配列同一性、または40%よりも高い配列類似性を有する2つのポリペプチドまたはタンパク質は、しばしば、類似した構造トポロジーを有する。タンパク質構造データベース(PDB)の近年の成長により、二次構造の推測可能性(ポリペプチド構造またはタンパク質構造内の潜在的な折り畳みの数を含む)の増大がもたらされた。Holmら、Nucl.Acid.Res.27(1):244−247(1999)を参照のこと。所定のポリペプチドもしくはタンパク質において限定された数の折り畳みが存在すること、および一旦構造の臨界数が決定されると、構造予測が劇的により正確になること、が示唆されている(Brennerら、Curr.Op.Struct.Biol.7(3)369−376(1997))。
【0122】
二次構造を予測するさらなる方法としては、「スレッディング(threading)」(Jones,D.、Curr.Opin.Struct.Biol.7(3):377−87(1997);Sipplら、Structure、4(1):15−19(1996))、「プロファイル分析」(Bowieら、Science.253:164−170(1991);Gribskovら、Meth.Enzym.183:146−159(1990);Gribskovら、Proc.Nat.Acad.Sci.84(13)4355−4358(1987))、および「進化的連鎖(evolutionary linkage)」(Holm(前出)およびBrenner(前出)を参照のこと)が、挙げられる。
【0123】
好ましいMK61ポリペプチド改変体としては、グリコシル化部位の数および/または型が配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のアミノ酸配列と比較して変化している、グリコシル化改変体が挙げられる。1つの実施形態において、MK61ポリペプチド改変体は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のアミノ酸配列より多いかまたは少ない数のN結合型グリコシル化部位を含む。N結合型グリコシル化部位は、配列:Asn−X−SerまたはAsn−X−Thrによって特徴付けられ、ここで、Xと印されるアミノ酸残基は、プロリン以外の任意のアミノ酸残基であり得る。この配列を作製するためのアミノ酸残基の置換は、N結合型炭水化物鎖の付加のための潜在的な新たな部位を提供する。あるいは、この配列を排除する置換は、存在するN結合型炭水化物鎖を除去する。1つ以上のN結合型グリコシル化部位(代表的に、天然に存在するグリコシル化部位)が排除され、そして1つ以上の新たなN結合型部位が作製される、N結合型炭水化物鎖の再配列もまた、提供される。さらなる好ましいMK61改変体としては、1つ以上のシステイン残基が、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に記載のアミノ酸配列と比較して欠失しているか、または別のアミノ酸(例えば、セリン)で置換されている、システイン改変体が挙げられる。システイン改変体は、MK61ポリペプチドが、例えば不溶性の封入体の単離の後に、生物学的に活性なコンフォメーションにリフォールディングされなければならない場合に、有用である。システイン改変体は、一般に、ネイティブタンパク質より少ないシステイン残基を有し、そして代表的には偶数のシステイン残基を有し、対合していないシステインから生じる相互作用を最小にする。
【0124】
本発明は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されたタンパク質のエピトープ結合部分を含むポリペプチドさらに提供する。用語「エピトープ」とは、抗体が結合し得るタンパク質の領域をいう。例えば、Geysenら、PNAS,USA 81:3998〜4002(1984)を参照のこと。エピトープは、直鎖状またはコンフォメーション型であり得、この後者は、このタンパク質のフォールリング(折り畳み)の際にエピトープを形成するタンパク質の非連続的な領域からなる。直鎖状エピトープは、一般的に少なくとも6アミノ酸残基長である。タンパク質配列の部分を模倣する比較的短い合成ペプチドは、この部分的に模倣されたタンパク質と反応する抗血清を、慣用的に誘起し得る。Sutcliffeら、Science 219:660−666(1983)を参照のこと。短い、直鎖状エピトープを認識する抗体は、変性したタンパク質を使用する分析的用途および診断的用途(例えば、ウェスタンブロット)において特に有用である。例えば、Tobin Proc.Natl.Acad.Sci.USA、76:4350−4356(1979)を参照のこと。短いペプチドに対する抗体はまた、ネイティブコンフォメーションのタンパク質を認識し得、従って、この抗体は、タンパク質発現およびタンパク質単離をモニターするため、および例えば、ELISAまたは免疫沈降的研究によって溶液中のMK61タンパク質を検出するのに有用である。
【0125】
さらに、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のアミノ酸配列を含むポリペプチドまたはMK61ポリペプチド改変体は、相同なポリペプチドに融合されてホモダイマーを形成し得るか、または異種のポリペプチドに融合されてヘテロダイマーを形成し得る。異種のペプチドおよびポリペプチドとしては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:MK61融合ポリペプチドの検出および/または単離を可能するためのエピトープ;膜貫通レセプタータンパク質またはその一部分(例えば、細胞外ドメイン、または膜貫通ドメインおよび細胞内ドメイン);膜貫通レセプタータンパク質に結合するリガンドまたはその一部分;触媒活性である酵素またはその一部分;オリゴマー化を促進するポリペプチドまたはペプチド(例えば、ロイシンジッパードメイン);安定性を増加するポリペプチドまたはペプチド(例えば、免疫グロブリン定常領域);ならびに配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、もしくは配列番号16に記載されるアミノ酸配列を含むポリペプチドまたはMK61ポリペプチド改変体とは異なる治療活性を有するポリペプチド。
【0126】
融合は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、もしくは配列番号16に記載されるアミノ酸配列を含むポリペプチドまたはMK61ポリペプチド改変体のアミノ末端またはカルボキシ末端のいずれかでなされ得る。融合は、リンカー分子またはアダプター分子なしで直接的であり得るか、あるいはリンカー分子またはアダプター分子を使用して間接的であり得る。リンカー分子またはアダプター分子は、1つ以上のアミノ酸残基、代表的には約20〜約50個までのアミノ酸残基であり得る。リンカー分子またはアダプター分子はまた、融合部分の分離を可能にするために、コードされるポリヌクレオチド中の、DNA制限エンドヌクレアーゼの切断部位、またはプロテアーゼの切断部位を有するように設計され得る。一旦構築されると、融合ポリペプチドは、本明細書中に記載される方法に従って誘導され得ることが理解される。
【0127】
本発明のさらなる実施形態において、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14に記載されるアミノ酸配列を含むポリペプチド、またはMK61ポリペプチド改変体は、ヒトIgGのFc領域の1つ以上のドメインに融合される。抗体は、2つの機能的に独立した部分(抗原に結合する、「Fab」として公知の可変ドメイン、および食細胞による攻撃および補体活性化のようなエフェクター機能に関係する、「Fc」として公知の定常ドメイン)を含む。Fcは、長い血清半減期を有し、一方、Fabは短寿命である(Caponら、Nature、337:525−31(1989))。治療タンパク質と一緒に構築される場合、Fcドメインは、より長い半減期を提供し得るか、またはFcレセプター結合、プロテインA結合、補体固定およびおそらく胎盤輸送のような機能でさえ組込み得る(同書)。表IIは、当該分野で公知の特定のFc融合物の使用を要約する。
【0128】
【表2】
一例において、ヒトIgGのヒンジ領域、CH2領域、およびCH3領域の全てまたは一部が、当業者に公知の方法を使用して、MK61ポリペプチドのN末端またはC末端のいずれかにおいて、融合され得る。得られるMK61融合ポリペプチドは、プロテインAアフィニティーカラムの使用によって、精製され得る。Fc領域に融合したペプチドおよびタンパク質は、融合していない対応物よりもインビボにおいて実質的に長い半減期を示すことが見出された。また、Fc領域への融合により、融合ポリペプチドの二量化/多量体化が可能になる。Fc領域は、天然に存在するFc領域であり得るか、または治療の質、循環時間、減少した凝集などのような特定の質を改善するよう変更され得る。
【0129】
関連する核酸分子およびポリペプチドの同一性および類似性は、公知の方法によって容易に計算され得る。このような方法としては、Computational Molecular Biology(Lesk A.M.編、Oxford University Press,New York、1988);Biocomputing:Informatics and Genome Projects、Smith,D.W.編、Academic Press New York(1993);Computer Analysis of Sequence Data(Part 1,Griffin A.M.およびGriffin H.G.編、Humana Press、New Jersey、1994);Sequence Analysis in Molecular Biology、von Heinje,G.,Academic Press(1987);Sequence Analysis Primer、Gribskov,M.およびDevereux,J編、M.Stockton Press,New York(1991);ならびにCarilloら、SIAM J.Applied Math.,48:1073(1988)に記載されるものが挙げられるが、これらに限定されない。
【0130】
同一性および/または類似性を決定するための好ましい方法は、試験される配列間での最大の適合を与えるように、設計される。同一性および類似性を決定するための方法は、公共に利用可能なコンピュータプログラムにおいて記載されている。2つの配列間の同一性および類似性を決定するための、好ましいコンピュータプログラム方法としては、GCGプログラムパッケージ(GAP(Devereuxら、Nucl.Acids.Res.12:387(1984);Genetics Computer Group,University of Wisconsin,Madison,WI)、BLASTP、BLASTN、およびFASTA(Altschulら、1990,J.Mol.Biol.215:403−410)を含む)が挙げられるが、これらに限定されない。BLASTXプログラムは、National Center for Biotechnology Information(NCBI)および他の供給源(Altschulら、BLAST Manual(NCB/NLM/NIH,Bethesda,MD20894;Altschulら(前出)(1990))から公共に利用可能である。周知のSmith Watermanアルゴリズムもまた、同一性を決定するために使用され得る。
【0131】
2つのアミノ酸配列を整列させるための特定のアライメントスキームは、これら2つの配列の短い領域のみの適合を生じ得、そしてこの小さな整列領域は、その2つの全長配列間に有意な関連がない場合でさえも、非常に高い配列同一性を有し得る。従って、好ましい実施形態において、選択されたアライメント方法(GAPプログラム)は、標的ポリペプチドの少なくとも50個連続するアミノ酸にわたるアラインメントを生じる。
【0132】
例えば、コンピュータアルゴリズムGAP(Genetics Computer Group,University of Wisconsin,Madison,WI)を使用して、配列同一性の百分率が決定されるべき2つのポリペプチドが、それらのそれぞれのアミノ酸の最適な適合(アルゴリズムによって決定される「適合したスパン」)のために、整列される。ギャップオープニングペナルティー(gap opening penalty)(これは、平均対角の3倍として計算される:「平均対角」とは、使用される比較行列(comparison matrix)の対角(diagonal)の平均である;「対角」とは、特定の比較行列によって各完全なアミノ酸一致に対して割り当てられたスコアまたは数である)およびギャップエクステンションペナルティー(gap extension penalty)(これは通常、キャップオープニングペナルティー1/10倍である)、ならびにPAM 250またはBLOSUM 62のような比較行列が、このアルゴリズムと組み合わせて使用される。標準的な比較行列(PAM250比較行列については、Dayhoffら、Atlas of Protein Sequence and Structure 5(3)(1978));BLOSUM 62比較行列については、Henikoffら、1992,Proc.Natl.Acad.Sci USA 89:10915−10919を参照のこと)もまた、このアルゴリズムによって使用される。
【0133】
ポリペプチド配列比較のための好ましいパラメータは、以下を含む:
アルゴリズム(Algorithm):Needlemanら,J.Mol.Biol.48:443−453(1970);
比較マトリクス(Comparison matrix):BLOSUM 62(Henikoffら、(前出);
ギャップペナルティー(Gap Penalty):12
ギャップレングスペネルティー(Gap Length Penalty):4
類似性閾値(Threshold of Similarity):0。
【0134】
このGAPプログラムは、上記パラメータを用いて有用である。上記パラメータは、GAPアルゴリズムを用いるポリペプチド比較のためのデフォルトパラメータ(末端ギャップに対してはペナルティーがないこととともに)である。
【0135】
核酸分子配列比較についての好ましいパラメーターとしては、以下が挙げられる:
アルゴリズム:Needlemanら(前出)(1970)
比較マトリクス:一致=+10、不一致=0
ギャップペナルティー:50
ギャップレングスペナルティー:3。
【0136】
GAPプログラムはまた、上記パラメーターを用いても有用である。上記パラメーターは、核酸分子比較についてのデフォルトパラメーターである。
【0137】
他の例示的なアルゴリズム、ギャップオープニングペナルティー、ギャップエクステンションペナルティー、比較行列(マトリクス)、類似性閾値などが当業者により使用され得、これには、Program Manual,Wisconsin Package,Version 9,September,1997に記載されるものを含む。なされる特定の選択は、当業者に明らかであり、なされる特定の比較(例えば、DNA−DNA、タンパク質−タンパク質、タンパク質−DNA);さらに、比較が、所定の配列対の間である(この場合、GAPまたはBestFitが一般的に好ましい)か、または一つの配列と大きな配列のデータベースとの間(この場合、FASTAまたはBLASTAが好ましい)であるか)に依存する。
【0138】
(合成)
本明細書中に記載される核酸分子およびポリペプチド分子は組換え手段および他の手段によって産生され得ることが、当業者によって認識される。
【0139】
(核酸分子)
この核酸分子は、MK61ポリペプチドのアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードし、種々の方法(化学合成、cDNAライブラリーまたはゲノムライブラリースクリーニング、発現ライブラリースクリーニングおよび/またはcDNAのPCR増幅を含むが、これらに限定されない)で容易に獲得され得る。
【0140】
本明細書中で使用される組換えDNA方法は、一般的に、Sambrookら(Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,NY(1989))および/またはAusubelら編(Current Protocols in Molecular Biology,Green Publishers Inc.and Wiley and Sons,NY(1994))に記載される方法である。本発明は、本明細書中に記載される核酸分子およびこのような分子を得るための方法を提供する。
【0141】
MK61ポリペプチドのアミノ酸配列をコードする遺伝子が一つの種から同定された場合、その遺伝子の全てまたは一部は、同じ種由来のオルソログ遺伝子または関連遺伝子を同定するためのプローブとして使用され得る。このプローブまたはプライマーは、MK61ポリペプチドを発現すると考えられる種々の組織供給源由来のcDNAライブラリーをスクリーニングするために使用され得る。さらに、配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13または配列番号15に記載される配列を有する核酸分子の一部または全てを使用してゲノムライブラリーをスクリーニングし、MK61ポリペプチドのアミノ酸配列をコードする遺伝子を同定および単離し得る。代表的には、中程度のストリンジェンシーの条件または高度なストリンジェンシーの条件をスクリーニングのために使用して、スクリーニングから得られる偽陽性の数を最小にする。
【0142】
MK61ポリペプチドのアミノ酸配列をコードする核酸分子はまた、発現クローニング(これは、発現されたタンパク質の性質に基づく陽性クローンの検出を使用する)によって同定され得る。代表的には、核酸ライブラリーは、宿主細胞表面において発現されそして提示されるクローン化タンパク質への抗体または他の結合パートナー(例えば、レセプターまたはリガンド)の結合によってスクリーニングされる。抗体または結合パートナーは、所望のクローンを発現する細胞を同定するために、検出可能な標識を用いて修飾される。
【0143】
以下に記載される説明に従って行われる組換え発現技術に従って、これらのポリヌクレオチドを作製し、そしてコードされるポリペプチドを発現させ得る。例えば、MK61ポリペプチドのアミノ酸配列をコードする核酸配列を適切なベクターに挿入することによって、当業者は、大量の所望のヌクレオチド配列を容易に作製し得る。次いで、この配列を使用して検出プローブまたは増幅プライマーを作製し得る。あるいは、MK61ポリペプチドのアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドを発現ベクターに挿入し得る。発現ベクターを適切な宿主に導入することによって、コードされるMK61ポリペプチドは、大量に産生され得る。
【0144】
適切な核酸配列を得るための別の方法は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)である。この方法において、cDNAは、酵素である逆転写酵素を使用して、poly(A)+RNAまたは全RNAから調製される。次いで、2つのオリゴヌクレオチドプライマー(代表的には、MK61ポリペプチドのアミノ酸配列をコードするcDNA(オリゴヌクレオチド)の2つの別個の領域に対して相補的である)が、TaqポリメラーゼのようなポリメラーゼとともにこのcDNAに添加され、そしてこのポリメラーゼが、これら2つのプライマー間のcDNAの領域を増幅する。
【0145】
MK61ポリペプチドのアミノ酸配列をコードする核酸分子を調製する別の手段は、Engelsら、Angew.Chem.Intl.Ed.28:716−734(1989)によって記載されるもののような、当業者に周知の方法を使用する、化学合成である。これらの方法としては、とりわけ、核酸合成のためのリン酸トリエステル法、ホスホロアミダイト法、およびH−ホスホネート法が挙げられる。このような化学合成のために好ましい方法は、標準的なホスホルアミダイト化学を使用する、ポリマーにより支持される合成である。代表的に、MK61ポリペプチドのアミノ酸配列をコードするDNAは、数百ヌクレオチド長である。約100ヌクレオチドより長い核酸は、これらの方法を使用して、いくつかのフラグメントとして合成され得る。次いで、これらのフラグメントが一緒に連結されて、MK61ポリペプチドの全長ヌクレオチド配列を形成し得る。通常、このポリペプチドのアミノ末端をコードするDNAフラグメントは、ATGを有し、このATGは、メチオニン残基をコードする。このメチオニンは、宿主細胞において産生されたポリペプチドがその細胞から分泌されるよう設計されているか否かに依存して、MK61ポリペプチドの成熟形態で存在してもそうでなくてもよい。当業者に公知の他の方法が、同様に使用され得る。
【0146】
特定の実施形態において、核酸改変体は、所定の宿主細胞におけるMK61ポリペプチドの最適な発現のために変更されたコドンを含む。特定のコドン変更は、発現のために選択されるMK61ポリペプチドおよび宿主細胞に依存する。このような「コドン最適化」は、種々の方法によって(例えば、所定の宿主細胞において高度に発現される遺伝子における使用に好ましいコドンを選択することによって)実施され得る。高度に発現された細菌遺伝子のコドン優先度に関する「Ecohigh.cod」のようなコドン頻度表を組み込むコンピューターアルゴリズムが使用され得、そしてUniversity of Wisconsin Package Version 9.0(Genetics Computer Group,Madison,WI)によって提供される。他の有用なコドン頻度表としては、「Celegans_high.cod」、「Celegans_low.cod」、「Drosophila_high.cod」、「Human_high.cod」、「Maize_high.cod」、および「Yeast_high.cod」が挙げられる。
【0147】
(ベクターおよび宿主細胞)
MK61ポリペプチドのアミノ酸配列をコードする核酸分子を、標準的な連結技術を使用して適切な発現ベクターに挿入し得る。ベクターは、代表的に、使用される特定の宿主細胞において機能的であるように選択される(すなわち、ベクターは、遺伝子の増幅および/または遺伝子の発現が生じ得るように、宿主細胞機構と適合性である)。MK61ポリペプチドのアミノ酸配列をコードする核酸分子は、原核生物宿主細胞、酵母宿主細胞、昆虫(バキュロウイルス系)宿主細胞および/または真核生物宿主細胞において増幅/発現され得る。宿主細胞の選択は、MK61ポリペプチドが翻訳後修飾(例えば、グリコシル化および/またはリン酸化)されるか否かに一部依存する。そうである場合、酵母宿主細胞、昆虫宿主細胞、または哺乳動物宿主細胞が好ましい。発現ベクターの総説については、Meth.Enz.,185巻、D.V.Goeddel編,Academic Press Inc.,San Diego,CA(1990)を参照のこと。
【0148】
代表的に、上記の宿主細胞のいずれかに使用される発現ベクターは、プラスミド維持のための配列ならびに外来性ヌクレオチド配列のクローニングおよび発現のための配列を含む。このような配列(集合的に、「隣接配列」と呼ばれる)は、特定の実施形態において、代表的に、以下のヌクレオチド配列の1つ以上を含む:プロモーター、1つ以上のエンハンサー配列、複製起点、転写終結配列、ドナースプライス部位およびアクセプタースプライス部位を含む完全なイントロン配列、ポリペプチド分泌のためのリーダー配列をコードする配列、リボソーム結合部位、ポリアデニル化配列、発現されるポリペプチドをコードする核酸を挿入するためのポリリンカー領域、ならびに選択マーカーエレメント。これらの配列のそれぞれが、以下に議論される。
【0149】
必要に応じて、ベクターは、「タグ」コード配列(すなわち、MK61ポリペプチドコード配列の5’末端または3’末端に配置されるオリゴヌクレオチド分子)を含み得;このオリゴヌクレオチド配列は、polyHis(例えば、hexaHis)、または他の「タグ」(例えば、FLAG、HA(赤血球凝集素インフルエンザウイルス)またはmyc)(これらに関して市販の抗体が存在する)をコードする。このタグは、代表的には、ポリペプチドの発現の際にそのポリペプチドに融合され、宿主細胞からの、MK61ポリペプチドのアフィニティー精製のための手段として役立ち得る。アフィニティー精製は、例えば、アフィニティーマトリクスとしてタグに対する抗体を使用するカラムクロマトグラフィーによって達成され得る。必要に応じて、その後、タグは、切断のために特定のペプチダーゼを使用するような種々の手段によって、精製されたMK61ポリペプチドから除去され得る。
【0150】
隣接配列は、同種(すなわち、宿主細胞と同じ種および/または系統由来)であり得るか、異種(すなわち、宿主細胞種または宿主細胞系統以外の種由来)であり得るか、ハイブリッド(すなわち、1つより多くの供給源由来の隣接配列の組み合わせ)であり得るか、または合成であり得るか、あるいは隣接配列は、MK61ポリペプチド発現を調節するために正常に機能するネイティブな配列であり得る。このように、隣接配列の供給源は、任意の原核生物または真核生物、任意の脊椎生物または無脊椎生物、あるいは任意の植物であり得、但し、隣接配列は、宿主細胞の機構において機能的であり、そして宿主細胞の機構によって活性化され得る。
【0151】
本発明のベクターにおいて有用な隣接配列は、当該分野において周知であるいくつかの方法のいずれかによって得られ得る。代表的には、内因性MK61遺伝子隣接配列以外の、本明細書中で有用な隣接配列は、マッピングおよび/または制限エンドヌクレアーゼ消化によって以前に同定されており、従って、適切な制限エンドヌクレアーゼを使用して、適切な組織供給源から単離され得る。いくつかの場合において、隣接配列の全長ヌクレオチド配列は公知であり得る。ここで、隣接配列は、核酸合成またはクローニングのために本明細書中で記載される方法を使用して、合成され得る。
【0152】
隣接配列の全てまたは一部のみが公知である場合、PCRを使用して、そして/あるいは適切なオリゴヌクレオチドおよび/または同じ種もしくは別の種由来の隣接配列フラグメントを用いてゲノムライブラリーをスクリーニングすることによって、隣接配列は得られ得る。隣接配列が公知でない場合、隣接配列を含むDNAのフラグメントは、例えば、コード配列または別の遺伝子(単数または複数)を含み得る大きなDNA断片から単離され得る。単離は、適切なDNAフラグメントを生成するための制限エンドヌクレアーゼ消化、続くアガロースゲル精製、Qiagen(登録商標)カラムクロマトグラフィー(Chatsworth、CA)、または当業者に公知の他の方法を使用する単離によって、達成され得る。この目的を達成するための適切な酵素の選択は、当業者に容易に明らかである。
【0153】
複製起点は、代表的に、商業的に購入した原核生物発現ベクターの一部であり、この起点は、宿主細胞においてベクターの増幅に役立つ。特定のコピー数へのベクターの増幅は、いくつかの場合において、MK61ポリペプチドの最適な発現に重要であり得る。選択されたベクターが複製起点部位を含まない場合、複製起点部位は、公知の配列に基づいて化学的に合成され得、そしてベクターに連結され得る。例えば、プラスミドpBR322(製品番号303−3s、New England Biolabs,Beverly,MA)からの複製起点は、大部分のグラム陰性細菌に適切であり、そして種々の起点(例えば、SV40、ポリオーマ、アデノウイルス、水疱性口内炎ウイルス(VSV)、またはHPVもしくはBPVのようなパピローマウイルス)は、哺乳動物細胞におけるクローニングベクターに有用である。一般的に、複製起点の成分は、哺乳動物発現ベクターに必要とされない(例えば、SV40起点は、ただそれが初期プロモーターを含むので、しばしば、使用される)。
【0154】
転写終結配列は、代表的にポリペプチドコード領域の末端の3’側に配置され、そして転写を終結させるのに役立つ。通常、原核生物細胞における転写終結配列は、G−Cリッチフラグメント、およびそれに続くポリ−T配列である。この配列はライブラリーから容易にクローン化されるか、またはベクターの一部として商業的にさえ購入されるが、これはまた、本明細書中に記載されるような核酸合成のための方法を使用して容易に合成され得る。
【0155】
選択マーカー遺伝子エレメントは、選択培養培地において増殖される宿主細胞の生存および増殖に必要なタンパク質をコードする。代表的な選択マーカー遺伝子は、(a)原核生物宿主細胞について、抗生物質または他の毒素(例えば、アンピシリン、テトラサイクリン、またはカナマイシン)に対する耐性を与えるタンパク質;(b)細胞の栄養要求性の欠損を補うタンパク質;あるいは(c)複合培地から入手可能でない重要な栄養素を供給するタンパク質を、コードする。好ましい選択マーカーは、カナマイシン耐性遺伝子、アンピシリン耐性遺伝子、およびテトラサイクリン耐性遺伝子である。ネオマイシン耐性遺伝子もまた、原核生物宿主細胞および真核生物宿主細胞における選択のために使用され得る。
【0156】
他の選択遺伝子は、発現される遺伝子を増幅するために使用され得る。増幅は、増殖に重要なタンパク質の産生により大きく要求される遺伝子が、連続する世代の組換え細胞の染色体において直列に反復される、プロセスである。哺乳動物細胞についての適切な選択マーカーの例としては、ジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)およびチミジンキナーゼが挙げられる。哺乳動物細胞形質転換体は、形質転換体のみが、ベクターに存在する選択遺伝子によって生存するように唯一適合される、選択圧下に置かれる。選択圧は、培地中の選択因子の濃度が連続的に変化する条件下で、形質転換された細胞を培養することによって課され、それによって選択遺伝子とMK61ポリペプチドをコードするDNAとの両方の増幅を導く。結果として、増加した量のMK61ポリペプチドが、増幅されたDNAから合成される。
【0157】
リボソーム結合部位は、通常、mRNAの翻訳開始に必要であり、そしてシャイン・ダルガルノ配列(原核性物)またはコザック配列(真核生物)によって特徴付けられる。このエレメントは、代表的に、発現されるMK61ポリペプチドのプロモーターの3’側かつコード配列の5’側に配置される。シャイン・ダルガルノ配列は、可変であるが、代表的には、ポリプリン(すなわち、高いA−G含有量を有する)である。多くのシャイン・ダルガルノ配列が、同定されており、そのそれぞれが、本明細書中に記載の方法を使用して容易に合成され得、そして原核生物ベクターにおいて使用され得る。
【0158】
リーダー配列、またはシグナル配列は、宿主細胞の外へとMK61ポリペプチドを指向させるために使用され得る。代表的には、シグナル配列をコードするヌクレオチド配列は、MK61核酸分子のコード領域に位置するか、または直接MK61ポリペプチドコード領域の5’末端に位置する。多くのシグナル配列が同定されており、選択された宿主細胞において機能性である任意のシグナル配列が、MK61核酸分子と組み合わせて使用され得る。従って、シグナル配列は、MK61遺伝子またはMK61 cDNAに対して同種(天然に存在する)または異種であり得る。さらに、シグナル配列は、本明細書中に記載される方法を使用して化学的に合成され得る。ほとんどの場合、シグナルペプチドの存在による宿主細胞からのMK61ポリペプチドの分泌は、分泌されたMK61ポリペプチドからのシグナルペプチドの除去を生じる。シグナル配列は、ベクターの成分であり得るか、またはベクターに挿入されたMK61核酸分子の一部であり得る。
【0159】
MK61ポリペプチドコード領域に結合されたネイティブなMK61ポリペプチドシグナル配列をコードするヌクレオチド配列またはMK61ポリペプチドコード領域に結合された異種シグナル配列をコードするヌクレオチド配列のいずれかの使用が、本発明の範囲内に含まれる。選択された異種シグナル配列は、宿主細胞によって認識され、プロセシングされる(すなわち、シグナルペプチダーゼによって切断される)ものであるべきである。ネイティブなMK61ポリペプチドシグナル配列を認識せずかつプロセシングしない原核生物宿主細胞について、シグナル配列は、例えば、アルカリホスファターゼリーダー、ペニシリナーゼリーダー、または熱安定エンテロトキシンIIリーダーの群から選択される、原核生物シグナル配列によって置換される。酵母分泌のために、ネイティブなMK61ポリペプチドシグナル配列は、酵母インベルターゼ、α因子、または酸ホスファターゼリーダーによって置換され得る。哺乳動物細胞発現において、ネイティブなシグナル配列が十分であるが、他の哺乳動物シグナル配列が使用され得る。
【0160】
グリコシル化が真核生物宿主細胞発現系において望ましいような、いくつかの場合において、グリコシル化または収量を改善するために種々のプレ配列(presequence)が操作され得る。例えば、特定のシグナルペプチドのペプチダーゼ切断部位を変更し得るか、または、これもまた、グリコシル化に影響し得るプレ配列を付加し得る。最終タンパク質産物は、(成熟タンパク質の最初のアミノ酸に対して)−1位に、発現に付随して1つ以上のさらなるアミノ酸を有し得、これは、完全には除去されないかもしれない。例えば、最終タンパク質産物は、N末端に結合される、ペプチダーゼ切断部位において見出される1つまたは2つのアミノ酸残基を有し得る。あるいは、いくつかの酵素切断部位の使用は、酵素が成熟ポリペプチド内のこのような領域を切断する場合、所望のMK61ポリペプチドの少し短縮した形態を生じ得る。
【0161】
多くの場合において、核酸分子の転写は、ベクター内の1つ以上のイントロンの存在によって増加する;これは、ポリペプチドが真核生物宿主細胞(特に、哺乳動物宿主細胞)において産生される場合、特に当てはまる。使用されるイントロンは、特に使用される遺伝子が全長ゲノム配列またはそのフラグメントである場合、MK61遺伝子内に天然に存在し得る。(大部分のcDNAについて)イントロンが遺伝子内に天然に存在しない場合、イントロンは、別の供給源から得られ得る。隣接配列およびMK61遺伝子に関するイントロンの位置は、イントロンが効果的に転写されなければならないので、一般的に重要である。従って、MK61 cDNA分子が転写される場合、イントロンの好ましい位置は、転写開始部位の3’側でありかつ、ポリA転写終結配列の5’側である。好ましくは、イントロン(単数または複数)は、コード配列を妨害しないように、cDNAの一方の側またはもう一方の側(すなわち、5’側または3’側)に配置される。イントロンが、挿入される宿主細胞に適合性である場合、任意の供給源(任意のウイルス、原核生物および真核生物(植物または動物)を含む)由来の任意のイントロンを使用して本発明を実行し得る。合成イントロンもまた本明細書中に含まれる。必要に応じて、1つより多くのイントロンがベクター内で使用され得る。
【0162】
本発明の発現ベクターおよびクローニングベクターは各々、代表的には、宿主生物によって認識され、かつMK61ポリペプチドをコードする分子に作動可能に連結されたプロモーターを含む。プロモーターは、代表的には構造遺伝子の転写を制御する構造遺伝子の開始コドンに対して上流(すなわち、5’側)(一般的に、約100〜1000bp内)に配置される非転写配列である。プロモーターは、慣習的に、2つのクラス(誘導性プロモーターおよび構成性プロモーター)の1つにグループ化される。この状況で、誘導性プロモーターは、抑制性(repressible)/抑圧性(depressible)のプロモーターおよび従来の誘導性プロモーターである。誘導性プロモーターは、培養条件におけるいくらかの変化(例えば、栄養の存在または欠如、あるいは温度の変化)に応答して、その制御下にある、DNAからの増加したレベルの転写を開始する。他方、構成性プロモーターは、連続的な遺伝子産物の産生を開始する;すなわち、遺伝子発現に対してほとんど制御しないかまたは全く制御しない。多数のプロモーター(種々の潜在的な宿主細胞によって認識される)が周知である。適切なプロモーターは、例えば、供給源のDNAから制限酵素消化によってプロモーターを取り出し、そして所望のプロモーター配列をベクターに挿入することによって、MK61ポリペプチドをコードするDNAに作動可能に連結される。ネイティブなMK61遺伝子プロモーター配列は、MK61核酸分子の増幅および/または発現を指向するために使用され得る。しかし、ネイティブなプロモーターと比較して多量の転写およびより高い発現タンパク質の産生が可能であり、そして使用のために選択された宿主細胞系と適合性である場合、異種プロモーターが好ましい。
【0163】
原核生物宿主との使用に適切なプロモーターとしては、β−ラクタマーゼおよびラクトースプロモーター系;アルカリホスファターゼプロモーター系、トリプトファン(trp)プロモーター系;ならびにハイブリッドプロモーター(例えば、tacプロモーター)が挙げられる。他の公知の細菌プロモーターもまた、適切である。これらの配列は、公開されており、それによって、当業者は、任意の有用な制限部位を供給するのに必要とされるリンカーまたはアダプターを使用して、所望のDNA配列にそれらを連結し得る。
【0164】
酵母宿主との使用に適切なプロモーターもまた、当該分野において周知である。酵母エンハンサーは、酵母プロモーターと共に有利に使用される。哺乳動物宿主細胞との使用に適切なプロモーターは周知であり、限定しないが、ポリオーマウイルス、鶏痘ウイルス、アデノウイルス(例えば、Adenovirus2)、ウシパピローマウイルス、鳥類肉腫ウイルス、サイトメガロウイルス(CMV)、レトロウイルス、B型肝炎ウイルスおよび最も好ましくはシミアンウイルス40(SV40)のようなウイルスのゲノムから得られる、プロモーターが挙げられる。他の適切な哺乳動物プロモーターとしては、異種哺乳動物プロモーター(例えば、熱ショックプロモーターおよびアクチンプロモーター)が挙げられる。
【0165】
MK61遺伝子転写を制御する際に興味深くあり得るさらなるプロモーターとしては、限定しないが、以下が挙げられる:SV40初期プロモータ領域(BernoistおよびChambon,Nature 290:304−310、1981);CMVプロモーター;ラウス肉腫ウイルスの3’側の長末端反復に含まれるプロモーター(Yamamotoら,Cell 22:787−797、1980);ヘルペスチミジンキナーゼプロモーター(Wagnerら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA、78:144−1445,1981);メタロチオネイン遺伝子の調節配列(Brinsterら,Nature 296:39−42,1982);β−ラクタマーゼプロモーターのような原核生物発現ベクター(Villa−Kamaroffら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,75:3727−3731,1978);またはtacプロモーター(DeBoerら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,80:21−25,1983)。組織特異性を示し、そしてトランスジェニック動物において利用されている、以下の動物転写制御領域もまた関心が高い:膵臓腺房細胞において活性なエラスターゼI遺伝子制御領域(Swiftら,Cell 38:639−646,1984;Ornitzら,Cold Spring Harbor Symp.Quant.Biol.50:399−409(1986);MacDonald,Hepatology 7:425−515,1987);膵臓β細胞において活性なインスリン遺伝子制御領域(Hanahan,Nature 315:115−122,1985);リンパ系細胞において活性な免疫グロブリン遺伝子制御領域(Grosschedlら,Cell 38:647−658(1984);Adamesら,Nature 318:533−538(1985);Alexanderら,Mol.Cell.Biol.,7:1436−1444,1987);精巣細胞、乳房細胞、リンパ系細胞、および肥満細胞において活性なマウス乳腺腫瘍ウイルス制御領域(Lederら,Cell 45:485−495,1986);肝臓において活性なアルブミン遺伝子制御領域(Pinkertら,Genes and Devel.1:268−276,1987);肝臓において活性なα−フェトプロテイン遺伝子制御領域(Krumlaufら,Mol.Cell.Biol.,5:1639−1648,1985;Hammerら,Science 235:53−58,1987);肝臓において活性なα1−抗トリプシン遺伝子制御領域(Kelseyら,Genes and Devel.1:161−171,1987);骨髄性細胞において活性なβ−グロビン遺伝子制御領域(Mogramら,Nature 315:338−340,1985;Kolliasら,Cell 46:89−94,1986);脳の稀突起神経膠細胞において活性なミエリン塩基性タンパク質遺伝子制御領域(Readheadら,Cell 48:703−712、1987);骨格筋において活性なミオシン軽鎖−2遺伝子制御領域(Sani,Nature 314:283−286、1985);ならびに視床下部において活性な性腺刺激放出ホルモン遺伝子制御領域(Masonら,Science 234:1372−1378,1986)。
【0166】
エンハンサー配列は、高等真核生物による本発明のMK61ポリペプチドをコードするDNAの転写を増加するように、ベクターに挿入され得る。エンハンサーは、転写を増加させるようにプロモーターに作用する、通常約10〜300bpの長さのDNAのシス作用性エレメントである。エンハンサーは、比較的方向および位置に非依存性である。これらは、転写ユニットに対して5’側および3’側に見出されている。哺乳動物遺伝子から入手可能ないくつかのエンハンサー配列が公知である(例えば、グロビン、エラスターゼ、アルブミン、α−フェトプロテインおよびインスリン)。しかし、代表的には、ウイルス由来のエンハンサーが、使用される。SV40エンハンサー、サイトメガロウイルス初期プロモーターエンハンサー、ポリオーマエンハンサー、およびアデノウイルスエンハンサーは、真核生物プロモーターの活性化のための例示的な増強エレメントである。エンハンサーは、MK61核酸分子に対して5’側または3’側の位置でベクターにスプライシングされ得るが、代表的には、プロモーターから5’側の部位に配置される。
【0167】
本発明の発現ベクターは、市販のベクターのような開始ベクターから構築され得る。このようなベクターは、所望な隣接配列を全て含んでも良いし、含まなくても良い。所望される隣接配列の1つ以上が予めベクター内に存在しない場合、これらは、個々に得られ得、ベクターに連結され得る。隣接配列のそれぞれを得るために使用される方法は、当業者に周知である。
【0168】
本発明を実行するために好ましいベクターは、細菌宿主細胞、昆虫宿主細胞、および哺乳動物宿主細胞と適合性のベクターである。このようなベクターとしては、特に、pCRII、pCR3、およびpcDNA3.1(Invitrogen Company、Carlsbad、CA)、pBSII(Stratagene Company、La Jolla、CA)、pET15β(Novagen、Madison、WI)、pGEX(Pharmacia Biotech、Piscataway、NJ)、pEGFP−N2(Clontech、Palo Alto、CA)、pETL(BlueBacII、Invitrogen)、pDSR−α(PCT公開番号WO 90/14363)ならびにpFastBacDual(Gibco/BRL、Grand Island、NY)が挙げられる。
【0169】
さらなる適切なベクターとしては、限定しないが、コスミド、プラスミド、または改変ウイルスが挙げられるが、これらのベクター系は、選択された宿主細胞と適合性でなければならないことが理解される。このようなベクターとしては、限定しないが、Bluescript(登録商標)プラスミド誘導体(ColEl−ベースの高コピー数ファージミド、Stratagene Cloning Systems Inc.,La Jolla CA)、Taq増幅PCR産物をクローニングするために設計されたPCRクローニングプラスミド(例えば、TOPOTM TA Cloning(登録商標)Kit、PCR2.1(登録商標)プラスミド誘導体、Invitrogen、Carlsbad、CA)、ならびに哺乳動物ベクター、酵母ベクター1またはバキュロウイルス発現系のようなウイルスベクター(pBacPAKプラスミド誘導体、Clontech、Palo Alto、CA)のような、プラスミドが挙げられる。
【0170】
ベクターが構築され、そしてMK61ポリペプチドをコードする核酸分子がベクターの適切な部位に挿入された後に、完成したベクターが増幅および/またはポリペプチド発現に適切な宿主細胞に挿入され得る。選択された宿主細胞へのMK61ポリペプチドについての発現ベクターの形質転換は、トランスフェクション、感染、塩化カルシウム媒介性形質転換、エレクトロポレーション、マイクロインジェクション、リポフェクションまたはDEAE−デキストラン法のような方法を含む周知の方法、あるいは他の公知の技術によって達成され得る。選択される方法は、部分的には使用される宿主細胞の種類の関数である。これらの方法および他の適切な方法は、当業者に周知であり、例えば、Sambrookら(前出)に記載される。
【0171】
宿主細胞は、原核生物宿主細胞(例えば、E.coli)または真核生物宿主細胞(例えば、酵母細胞、昆虫細胞、または脊椎動物細胞)であり得る。宿主細胞は、適切な条件下で培養される場合にMK61ポリペプチドを合成し得、このMK61ポリペプチドは、続いて、(宿主細胞がそのポリペプチドを培地に分泌する場合)培養培地から収集され得るか、または(そのポリペプチドが分泌されない場合)直接そのポリペプチドを産生する宿主細胞から収集される。適切な宿主細胞の選択は、所望の発現レベル、活性に望ましいかまたは必要なポリペプチド修飾(例えば、グリコシル化またはリン酸化)、および生物学的に活性な分子へと折り畳まれる容易さなどの種々の因子に依存する。
【0172】
多くの適切な宿主細胞が当該分野において公知であり、多くが、American Type Culture Collection(ATCC),10801 University Boulevard,Manassas,VA 20110−2209から入手可能である。例としては、限定しないが、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)(ATCC受託番号CCL61)、CHO DHFR−細胞(Urlaubら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,97:4216−4220(1980))、ヒト胚性腎臓(HEK)293細胞または293T細胞(ATCC受託番号CRL1573)、あるいは3T3細胞(ATCC受託番号CCL92)のような哺乳動物細胞が挙げられる。適切な哺乳動物宿主細胞の選択、ならびに形質転換、培養、増幅、スクリーニング、産物生成、および精製のための方法は当該分野において公知である。他の適切な哺乳動物細胞株は、サルのCOS−1(ATCC受託番号CRL1650)およびCOS−7(ATCC受託番号CRL1651)細胞株、およびCV−1(ATCC受託番号CCL70)細胞株である。さらなる例示的な哺乳動物宿主細胞としては、霊長動物細胞株およびげっ歯類細胞株(形質転換細胞株を含む)が挙げられる。正常な二倍体細胞、初代組織のインビトロ培養物から誘導される細胞株、ならびに初代外植片もまた、適切である。候補細胞は、選択遺伝子を遺伝子型的に欠失し得るか、または優性に作用する選択遺伝子を含み得る。他の適切な哺乳動物細胞株としては、限定しないが、マウス神経芽細胞腫N2A細胞、HeLa、マウスL−929細胞、Swissマウス、Balb−cマウスまたはNIHマウスから誘導された3T3株、BHKハムスター細胞株またはHakハムスター細胞株が挙げられ、これらはATCCより入手可能である。これらの細胞株のそれぞれは、タンパク質発現に関する分野の当業者にとって公知であり入手可能である。
【0173】
本発明に適切な宿主細胞として同様に、有用なのは細菌細胞である。例えば、E.coliの種々の菌株(例えば、HB101、(ATCC受託番号33694)DH5α、DH10、およびMC1061(ATCC受託番号53338))は、生物工学の分野において宿主細胞として周知である。B.subtilis、Pseudomonas spp.、他のBacillus spp.、Streptomyces spp.などの種々の菌株もまた、本方法において使用され得る。
【0174】
当業者に公知の酵母細胞の多くの菌株はまた、本発明のポリペプチドの発現のための宿主細胞として利用可能である。好ましい酵母細胞としては、例えば、Saccharomyces cerivisaeおよびPichia pastorisが挙げられる。
【0175】
さらに、望ましい場合には、昆虫細胞系が、本発明の方法において利用され得る。このような系は、例えば、Kittsら,Biotechniques,14:810−817(1993);Lucklow,Curr.Opin.Biotechnol.4:564−572(1993);およびLucklowら,J.Virol.,67:4566−4579(1993)に記載される。好ましい昆虫細胞は、Sf−9およびHi5(Invitrogen,Carlsbad,CA)である。
【0176】
グリコシル化MK61ポリペプチドを発現するために、トランスジェニック動物もまた使用され得る。例えば、トランスジェニック乳汁産生動物(例えば、雌ウシまたはヤギ)を使用して、本発明のグルコシル化ポリペプチドを動物の乳汁中に得ることができる。MK61ポリペプチドを産生するために、植物もまた使用し得るが、一般的に、植物において生じるグリコシル化は、哺乳動物細胞において生じるものとは異なり、ヒト治療の用途に適切ではないグリコシル化産物を生じ得る。
【0177】
(ポリペプチド産生)
MK61ポリペプチド発現ベクターを含む宿主細胞は、当業者に周知の標準的な培地を使用して培養され得る。この培地は通常、細胞の増殖および生存に必要な全ての栄養素を含む。E.coli細胞を培養するための適切な培地としては、例えば、Luria Broth(LB)および/またはTerrific Broth(TB)が挙げられる。真核生物細胞を培養するための適切な培地としては、Roswell Park Memorial Institute medium 1640(RPMI 1640)、最小必須培地(Minimal Essential Medium)(MEM)および/またはダルベット改変イーグル培地(Dulbecco’s Modified Eagle Medium)(DMEM)が挙げられ、これらの全ては、培養される特定の細胞株に示されるように血清および/または増殖因子を補充され得る。昆虫培養物についての適切な培地は、必要に応じて、イーストレート(yeastolate)、ラクトアルブミン加水分解産物、および/またはウシ胎仔血清を補充した、グレース培地である。
【0178】
代表的に、形質転換された細胞の選択的な増殖に有用な抗生物質または他の化合物が、培地に補充物質として添加される。使用される化合物は、宿主細胞が形質転換されるプラスミドに存在する選択マーカーエレメントによって指示される。例えば、選択マーカーエレメントがカナマイシン耐性である場合、培養培地に加えられる化合物は、カナマイシンである。選択的増殖のための他の化合物としては、アンピシリン、テトラサイクリン、およびネオマイシンが挙げられる。
【0179】
宿主細胞によって産生されるMK61ポリペプチドの量は、当該分野において公知の標準的な方法を使用して評価され得る。このような方法としては、限定しないが、ウェスタンブロット分析、SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動、非変性ゲル電気泳動、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)のようなクロマトグラフィー分離、免疫沈降のような免疫検出、および/またはDNA結合ゲルシフトアッセイのような活性アッセイが挙げられる。
【0180】
MK61ポリペプチドが宿主細胞から分泌されるように設計される場合、ポリペプチドの大部分は、細胞培養培地中で見出され得る。しかし、MK61ポリペプチドが宿主細胞から分泌されない場合、このポリペプチドは、細胞質および/または核(真核宿主細胞について)に、あるいは、細胞質ゾル(細菌宿主細胞について)に存在する。
【0181】
宿主細胞の細胞質および/または核(真核生物宿主細胞について)あるいは細胞質ゾル(細菌宿主細胞について)に位置するMK61ポリペプチドについて、細胞内物質(グラム陰性細菌についての封入体を含む)は、当業者に公知の標準的技術のいずれかを用いて宿主細胞から抽出され得る。例えば、宿主細胞は、浸透圧性ショック、フレンチプレス、ホモジナイゼーション、および/または超音波破砕次いで遠心分離によって溶解され、ペリプラズム/細胞質の内容物を放出し得る。
【0182】
MK61ポリペプチドが細胞質ゾル内に封入体を形成した場合、この封入体は、しばしば、細胞内膜および/または細胞外膜に結合され得、従って、主に、遠心分離後のペレット物質において見出される。次いで、ペレット物質は、極端なpHで、あるいはジチオトレイトールのような還元剤の存在下アルカリ性のpHで、またはトリスカルボキシエチルホスフィンの存在下酸性のpHで、界面活性剤、グアニジン、グアニジン誘導体、尿素、または尿素誘導体のようなカオトロピック剤で処理されて、封入体を放出させ、分断させ、そして可溶化させ得る。次いで、可溶化形態のMK61ポリペプチドは、ゲル電気泳動、免疫沈降などを使用して分析され得る。MK61ポリペプチドを単離することが望ましい場合、単離は、本明細書中およびMarstonら,Meth.Enz.,182:264−275(1990)に記載される方法のような標準的な方法を使用して達成され得る。
【0183】
いくつかの場合、MK61ポリペプチドは、単離の際に生物学的に活性でなくても良い。ポリペプチドをその三次構造に「リフォールディング」または変換し、そしてジスルフィド結合を生成するための種々の方法を使用して、生物学的活性を回復し得る。このような方法は、可溶化されたポリペプチドを、一定のpH(通常は、7より上)および特定の濃度のカオトロピック剤(chaotrope)の存在に曝露する工程を包含する。カオトロピック剤の選択は、封入体可溶化に使用される選択肢に非常に類似するが、通常、カオトロピック剤はより低い濃度で使用され、可溶化に使用されるカオトロピック剤と必ずしも同一ではない。多くの場合、リフォールディング/酸化溶液はまた、還元剤、または特定の比の還元剤およびその酸化形態を含んで、特定の酸化還元電位を生成し、タンパク質のシステイン架橋の形成を生じるジスルフィドシャフリングを可能にする。通常使用される酸化還元対のいくつかとしては、システイン/シスタミン、グルタチオン(GSH)/ジチオビスGSH、塩化第二銅、ジチオトレイトール(DTT)/ジチアンDTT、および2−2−メルカプトエタノール(bME)/ジチオ−b(ME)が挙げられる。共溶媒が、リフォールディングの効率を増加するのに使用され得、この目的のために使用されるより一般的な試薬としては、グリセロール、種々の分子量のポリエチレングリコール、アルギニンなどが挙げられる。
【0184】
封入体がMK61ポリペプチドの発現において有意な程度まで形成されない場合、ポリペプチドは、主に、細胞ホモジネートの遠心分離後の上清中に見出される。ポリペプチドは、さらに、本明細書中に記載されるかまたは当該分野で公知の方法を使用して上清から単離され得る。
【0185】
溶液からのMK61ポリペプチドの精製は、種々の技術を使用して達成され得る。ポリペプチドが、ヘキサヒスチジン(MK61ポリペプチド/ヘキサHis(hexaHis))のようなタグまたは他の小さなペプチド(例えば、FLAG(Eastman Kodak Co.,New Haven,CT)またはmyc(Invitrogen,Carlsbad,CA))をそのカルボキシル末端またはアミノ末端のいずれかにおいて含むように合成された場合、カラムマトリクスがそのタグに対して高い親和性を有するアフィニティーカラムに溶液を通すことによって一工程で精製され得る。
【0186】
例えば、ポリヒスチジンは、ニッケルに対して大きな親和性および特異性で結合する。従って、ニッケルのアフィニティーカラム(例えば、Qiagen(登録商標)ニッケルカラム)は、MK61ポリペプチド/ポリHisの精製のために使用され得る。例えば、Ausubelら編、Current Protocols in Molecular Biology § 10.11.8,John Wiley & Sons、New York(1993)を参照のこと。
【0187】
さらに、MK61ポリペプチドは、MK61ポリペプチドを特異的に認識し得かつ結合し得る、モノクローナル抗体の使用を介して精製され得る。
【0188】
精製のための適切な手段としては、限定しないが、アフィニティークロマトグラフィー、免疫アフィニティクロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、モレキュラーシーブクロマトグラフィー(molecular sieve chromatography)、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)、電気泳動(ネイティブゲル電気泳動を含む)、続くゲル溶出、および分取用等電点電気泳動(「Isoprime」machine/technique,Hoefer Scientific,San Francisco,CA)が挙げられる。いくつかの場合において、増加した純度を達成するために2つ以上の精製技術を組み合わせ得る。
【0189】
MK61ポリペプチドはまた、Merrifieldら,J.Am.Chem.Soc.85:2149(1963);Houghtenら,Proc Natl Acad.Sci.USA 82:5132(1985);ならびに、StewartおよびYoung,Solid Phase Peptide Synthesis,Pierce Chemical Co.,Rockford、IL(1984)に記載されるような当該分野で公知の技術を使用する、化学合成法(例えば、固相ペプチド合成)によって調製され得る。このようなポリペプチドは、アミノ末端にメチオニンを有するかまたは有さずに合成され得る。化学的に合成されたMK61ポリペプチドは、これらの参考文献に記載される方法を使用して酸化されて、ジスルフィド結合を形成し得る。化学的に合成されたMK61ポリペプチドは、組換え的に産生されるかまたは天然の供給源から精製された対応のMK61ポリペプチドに匹敵する生物学的活性を有すると期待され、従って、組換えまたは天然のMK61ポリペプチドと相互交換可能に使用され得る。
【0190】
MK61ポリペプチドを得る別の手段は、生物学的サンプル(例えば、MK61ポリペプチドが天然に見出される供給源の組織および/または流体)からの精製による。このような精製は、本明細書中に記載されるかまたは当該分野で公知のタンパク質精製のための方法を使用して行われ得る。精製の間、MK61ポリペプチドの存在は、例えば、組換え的に産生されたMK61ポリペプチドまたはそのペプチドフラグメントに対して調製された抗体を使用してモニターされ得る。
【0191】
核酸およびポリペプチドを産生するための多くのさらなる方法は、当該分野において公知であり、この方法は、MK61に対して特異性を有するポリペプチドを産生するために使用され得る。例えば、Robertsら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94:12297−12303(1997)を参照のこと。これは、mRNAとそのコードされるペプチドとの間の融合タンパク質の産生を記載する。Roberts,R.,Curr.Opin.Chem.Biol.3:268−273(1999)もまた参照のこと。さらに、米国特許第5,824,469号は、特定の生物学的機能を実行し得るオリゴヌクレオチドを得る方法を記載する。この手順は、異種プールのオリゴヌクレオチドを生成する工程を包含し、この異種プールのオリゴヌクレオチドは、それぞれが、5’ランダム化配列、中央部の予め選択された配列、および3’ランダム化配列を有する。得られる異種プールは、所望の生物学的機能を示さない細胞の集団に導入される。次いで、細胞の亜集団(小集団)を、予め決定された生物学的機能を示すものについてスクリーニングする。その亜集団から、所望の生物学的機能を実行し得るオリゴヌクレオチドが単離される。
【0192】
米国特許第5,763,192号;同第5,814,476号;同第5,723,323号;および同第5,817,483号は、ペプチドまたはポリペプチドを産生するためのプロセスを記載する。このプロセスは、確率論的な(stochastic)遺伝子またはそのフラグメントを産生し、次いで、宿主細胞にこれらの遺伝子を導入することによって行われ、その宿主細胞がその確率論的な遺伝子によってコードされた1以上のタンパク質を産生する。次いで、この宿主細胞は、所望の活性を有するペプチドまたはポリペプチドを産生する、これらのクローンを同定するためにスクリーニングされる。
【0193】
ペプチドまたはポリペプチドを産生するための別の方法は、Athersys,Inc.によって出願されたPCT/US98/20094(WO99/15650に記載される。これは、「Random Activation of Gene Expression for Gene Discovery」(RAGE−GD)として知られており、このプロセスは、インサイチュ組換え方法による、内因性遺伝子の発現の活性化または遺伝子の過剰発現を含む。例えば、内因性遺伝子の発現は、標的細胞中に調節配列を組み込むことによって、活性化または増加され、その標的細胞は、非相同組換えまたは非正統的(illegitimate)組換えによって、その遺伝子の発現を活性化し得る。この標的DNAは、まず、照射に供せられ、そして遺伝子プロモーターが挿入される。このプロモーターは、遺伝子の5’末端前方に切れ目(break)をランダムに配置し、遺伝子の転写を開始する。これが、所望のペプチドまたはポリペプチドの発現を引き起こす。
【0194】
これらの方法はまた、包括的なIL−17様タンパク質発現ライブラリーを作製するために使用され得、これは、続いて、種々のアッセイ(例えば、生化学的アッセイ、細胞アッセイおよび生物全体のアッセイ(例えば、植物、マウスなど))において、ハイスループット表現型スクリーニングのために使用され得ることが理解される。
【0195】
(化学的誘導体)
MK61ポリペプチドの化学的に改変された誘導体は、本明細書中以下に記載された開示を考慮して、当業者によって調製され得る。MK61ポリペプチド誘導体は、このポリペプチドに天然で結合している分子の型または位置のいずれかにおいて異なる様式で改変される。誘導体は、1以上の天然で結合している化学基の欠失によって形成される分子を含み得る。配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14もしくは配列番号16のアミノ酸配列を含むポリペプチドまたはMK61ポリペプチド改変体は、1以上のポリマーの共有結合によって改変され得る。例えば、選択されたポリマーは、代表的に水溶性であり、その結果、それが結合するタンパク質は、水性環境(例えば、生理学的な環境)下で沈殿しない。ポリマーの混合物は、適切なポリマーの範囲内に含まれる。好ましくは、最終産物の調製物の治療学的用途のために、このポリマーは、薬学的に受容可能である。
【0196】
これらのポリマーの各々は、任意の分子量を有し得、そして分枝または非分枝であり得る。これらのポリマーの各々は、代表的に、約2kDaと約100kDaとの間の平均分子量を有する(この用語「約(およそ)」は、水溶性ポリマーの調製の際に、いくつかの分子が示された分子量より多く、いくつの分子は示された分子量より少ない分子量を有することを示す)。各ポリマーの平均分子量は、好ましくは、約5kDaと約50kDaの間、より好ましくは、約12kDaと約40kDaとの間、そして最も好ましくは、約20kDaと約35Daとの間である。
【0197】
適切な水溶性ポリマーまたはその混合物としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:N−結合型またはO−結合型炭水化物、糖、ホスフェート、ポリエチレングリコール(PEG)(これは、モノ−(C1−C10)アルコキシ−ポリエチレングリコール、またはアリールオキシ−ポリエチレングリコールを含む、タンパク質を誘導体化するために使用されるPEGの形態を含む)、モノメトキシ−ポリエチレングリコール、デキストラン(例えば、約6kDの低分子量デキストラン)、セルロース、または他の炭水化物ベースのポリマー、ポリ−(N−ビニルピロリドン)ポリエチレングリコール、プロピレングリコールホモポリマー、ポリプロピレンオキシド/エチレンオキシドコポリマー、ポリオキシエチル化ポリオール(例えば、グリセロール)、およびポリビニルアルコール。配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のアミノ酸配列を含むポリペプチド、またはMK61ポリペプチド改変体の共有結合したマルチマーを調製するために使用され得る、二官能性架橋分子もまた、本発明に包含される。
【0198】
一般に、化学的誘導体化は、タンパク質と活性化されたポリマー分子とを反応させるために用いられる任意の適切な条件下で実施され得る。ポリペプチドの化学的誘導体を調製するための方法は、一般に、(a)ポリペプチドと活性化されたポリマー分子(例えば、そのポリマー分子の反応性エステルまたはアルデヒド誘導体)とを反応させる工程であって、この反応が、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のアミノ酸配列を含むポリペプチド、あるいはMK61ポリペプチド改変体が、1つ以上のポリマー分子との結合を生じる条件下で行われる、工程、および(b)反応産物を得る工程、を包含する。最適反応条件は、公知のパラメーターおよび所望の結果に基づいて決定される。例えば、ポリマー分子:タンパク質の比がより大きくなればなるほど、結合されるポリマー分子の割合がより多くなる。1つの実施形態において、MK61ポリペプチド誘導体は、アミノ末端に単一のポリマー分子の部分を有し得る。例えば、米国特許第5,234,784号を参照のこと。
【0199】
ポリペプチドのペグ化は、特に、例えば、以下の参考文献に記載されるような、当該分野で公知のペグ化反応のいずれかによって実施され得る:Francisら,Focus on Growth Factors,3:4−10(1992);EP 0154316;EP 0401384および米国特許第4,179,337号。例えば、ペグ化は、本明細書において記載されるように、反応性ポリエチレングリコール分子(または、類似の反応性の水溶性ポリマー)とのアシル化反応またはアルキル化反応を介して実施され得る。アシル化反応について、選択されたポリマーは、単一の反応性エステル基を有するべきである。還元アルキル化について、選択されたポリマーは、単一の反応性アルデヒド基を有するべきである。反応性アルデヒドは、例えば、ポリエチレングリコールプロピオンアルデヒド(これは、水溶性である)であるか、またはそのモノC1−C10アルコキシ誘導体もしくはそのアリールオキシ誘導体である(米国特許第5,252,714号を参照のこと)。
【0200】
別の実施形態において、MK61ポリペプチドは、ビオチンと化学的に結合し得、次いで、その結合体化されたビオチン/MK61ポリペプチド分子は、アビジンへの結合が可能となり、その結果、四価のアビジン/ビオチン/MK61ポリペプチド分子を生じる。MK61ポリペプチドはまた、ジニトロフェノール(DNP)またはトリニトロフェノール(TNP)に共有結合され得、そして得られた結合体は、抗DNPまたは抗TNP−IgMとともに沈澱され、10の結合価の十量体の結合体を形成し得る。
【0201】
一般に、本発明のMK61ポリペプチド誘導体の投与によって緩和され得るかまたは調節され得る状態は、MK61ポリペプチドについて本明細書において記載される状態を含む。しかし、本明細書において開示されるMK61ポリペプチド誘導体は、誘導体化されていない分子と比較した場合、さらなる活性、増強した生物学的活性もしくは減少した生物学的活性、または他の特性(例えば、増加した半減期もしくは減少した半減期)を有し得る。
【0202】
(遺伝的に操作された非ヒト動物)
非ヒト動物(例えば、マウス、ラット、または他のげっ歯類、ウサギ、ヤギ、もしくはヒツジ、または他の家畜動物)は、本発明の範囲内にさらに含まれ、ここで、ネイティブMK61ポリペプチドをコードする遺伝子は、破壊されており(「ノックアウト」)、その結果、この遺伝子の発現レベルは、有意に減少されるかまたは完全に消失する。このような動物は、米国特許第5,557,032号に記載されるような技術および方法を用いて調製され得る。
【0203】
本発明はさらに、非ヒト動物(例えば、マウス、ラット、または他のげっ歯類、ウサギ、ヤギ、ヒツジ、または他の家畜動物)を含み、ここで、この動物についてのMK61遺伝子のネイティブな形態または異種MK61遺伝子のいずれかは、この動物によって過剰に発現され、これによって、「トランスジェニック」動物を作製する。このようなトランスジェニック動物は、米国特許第5,489,743号およびPCT出願番号WO94/28122に記載されるような、周知の方法を用いて調製され得る。
【0204】
本発明はさらに、非ヒト動物を含み、ここで、本発明のMK61ポリペプチドの1つ以上についてのプロモーターが、1つ以上のネイティブMK61ポリペプチドの発現のレベルを変更するために、(例えば、相同組換え方法を用いることによって)活性化されているかまたは不活性化されている。
【0205】
これらの非ヒト動物は、薬物候補スクリーニングのために用いられ得る。このようなスクリーニングにおいて、動物に対する薬物候補の影響が測定され得る。例えば、薬物候補は、MK61遺伝子の発現を減少または増加させ得る。特定の実施形態において、産生されるMK61ポリペプチドの量は、薬物候補への動物の曝露後、測定され得る。さらに、特定の実施形態において、動物に対する薬物候補の実際の影響を検出し得る。例えば、特定の遺伝子の過剰発現は、疾患または病理学的状態を生じる得るか、または付随し得る。このような場合、遺伝子の発現を減少させる薬物候補の能力、あるいは病理学的状態を予防、抑制または排除する薬物候補の能力を試験し得る。他の例において、特定の代謝産物(例えば、ポリペプチドのフラグメント)の産生は、疾患または病理学的状態を、生じ得るか、またはこれらに関連し得る。このような場合、薬物候補がこのような代謝産物の産生を減少させる能力、あるいは薬物候補が病理学的状態を予防、抑制または排除する能力を試験し得る。
【0206】
(マイクロアレイ)
DNAマイクロアレイ技術は、本発明に従って利用され得ることが理解される。DNAマイクロアレイは、固体支持体(例えば、ガラス)上に配置される核酸の小型かつ高密度アレイである。アレイ内の各セルまたはエレメントは、単一種のDNAの多数のコピーを有し、その同種mRNAに対するハイブリダイゼーションのための標的として働く。DNAマイクロアレイ技術を用いた発現プロファイリングにおいて、mRNAはまず、細胞または組織サンプルから抽出され、次いで、蛍光標識されたcDNAに酵素的に変換される。この物質は、このマイクロアレイにハイブリダイズされ、そして未結合のcDNAが洗浄によって除去される。次いで、このアレイ上に示された個々の遺伝子の発現が、各標的DNAに特異的に結合された標識cDNAの量を定量化することによって可視化される。このように、幾千もの遺伝子の発現が、生物学的材料の単一サンプルから、ハイスループットかつ並列様式で定量化され得る。
【0207】
このハイスループット発現プロファイリングは、以下を含むがこれらに限定されない、本発明のMK61分子に関する、広い範囲の適用を有する:治療剤のための標的としてのMK61疾患関連遺伝子の同定および検証;MK61分子およびそのインヒビターの分子毒物学;治験のための代理マーカーの集団および世代の階層化;ならびに、ハイスループットスクリーニング(HTS)における選択的化合物の同定を補助することによるMK61関連低分子薬物発見の強化。
【0208】
(選択的結合剤)
本明細書で使用される場合、用語「選択的結合剤」とは、1つ以上のMK61ポリペプチドに対して特異性を有する分子をいう。適切な選択的結合剤としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:抗体およびその誘導体、ポリペプチド、ならびに低分子。適切な選択的結合剤は、当該分野で公知の方法を用いて調製され得る。本発明の例示的なMK61ポリペプチド選択的結合剤は、MK61ポリペプチドの特定の部分に結合し得、これによってMK61ポリペプチドレセプターへのこのポリペプチドの結合を阻害する。
【0209】
選択的結合剤(例えば、MK61ポリペプチドに結合する抗体および抗体フラグメント)は、本発明の範囲内にある。抗体は、単一特異性ポリクローナルを含むポリクローナル抗体、モノクローナル(MAb)抗体、組換え抗体、キメラ抗体、ヒト化抗体(例えば、CDRグラフト(grafted)抗体)、ヒト抗体、単鎖抗体および/または二重特異性抗体、ならびにそれらの、フラグメント、改変体または誘導体であり得る。抗体フラグメントは、MK61ポリペプチド上のエピトープに結合するそれらの抗体の部分を含む。このようなフラグメントの例としては、全長抗体の酵素的切断によって生じるFabおよびF(ab’)フラグメントが挙げられる。他の結合フラグメントとしては、組換えDNA技術(例えば、抗体可変領域をコードする核酸配列を含む組換えプラスミドの発現)によって生じるものが挙げられる。
【0210】
MK61ポリペプチドに対するポリクローナル抗体は、一般に、動物(例えば、ウサギまたはマウス)において、MK61ポリペプチドおよびアジュバントの複数回の皮下注射、筋内注射または腹腔内注射によって産生される。MK61ポリペプチドを、免疫されるべき種において免疫原性であるキャリアタンパク質(例えば、キーホールリンペットヘモシアニン、血清、アルブミン、ウシサイログロブリン、または大豆トリプシンインヒビター)と結合体化させることが有用であり得る。また、凝集剤(例えば、ミョウバン)は、免疫応答を増強するために用いられる。免疫後、これらの動物を、採血し、そして血清を、抗MK61ポリペプチド抗体力価についてアッセイする。
【0211】
MK61ポリペプチドに対するモノクローナル抗体は、培養中の継代細胞株による抗体分子の産生を提供する任意の方法を用いて産生される。モノクローナル抗体を調製するための適切な方法の例としては、Kohlerら,Nature,256:495−497(1975)のハイブリドーマ法、およびヒトB細胞ハイブリドーマ法(Kozbor,J.Immunol.,133:3001(1984));Brodeurら,Monoclonal Antibody Production Techniques and Applications,pp.51−63(Marcel Dekker,Inc.,New York,1987)が挙げられる。MK61ポリペプチドと反応するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマ細胞株もまた、本発明によって提供される。
【0212】
本発明のモノクローナル抗体は、治療剤としての使用のために改変され得る。1つの実施形態は、重鎖および/または軽鎖の一部分が、特定の種由来の抗体または特定の抗体のクラスもしくはサブクラスに属する抗体中の対応する配列と同一であるか、または相同であり、その鎖の残部が、別の種由来の抗体または別の抗体のクラスもしくはサブクラスに属する抗体中の対応する配列と同一であるかまたは相同である、「キメラ」抗体である。このような抗体のフラグメントもまた、これらのフラグメントもまた、所望の生物学的活性を示す限り、含まれる。米国特許第4,816,567号;Morrisonら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,81:6851−6855(1985)を参照のこと。
【0213】
別の実施形態において、本発明のモノクローナル抗体は、「ヒト化」抗体である。非ヒト抗体をヒト化するための方法は、当該分野で周知である。米国特許第5,585,089号および同第5,693,762号を参照のこと。一般に、ヒト化抗体は、非ヒトである供給源由来の抗体に導入された1つ以上のアミノ酸残基を有する。ヒト化は、例えば、当該分野で記載されている方法(Jonesら,Nature 321:522−525(1986);Riechmannら,Nature,332:323−327(1988);Verhoeyenら,Science 239:1534−1536(1988))を用いて、ヒト抗体の対応する領域についてのげっ歯類相補性決定領域(CDR)の少なくとも一部分を置換することによって実施され得る。
【0214】
MK61ポリペプチドに結合するヒト抗体、フラグメント、改変体および/または誘導体もまた、本発明に包含される。内因性免疫グロブリン産生の非存在下でヒト抗体のレパートリーを産生し得るトランスジェニック動物(例えば、マウス)を用いて、このような抗体は、MK61抗原(すなわち、少なくとも6個連続するアミノ酸を有する)(必要に応じてキャリアと結合体化される)での免疫によって産生される。例えば、Jakobovitsら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,90:2551−2555(1993);Jakobovitsら,Nature 362:255−258(1993);Bruggermannら,Year in Immunol.,7:33(1993)を参照のこと。1つの方法において、このようなトランスジェニック動物は、この動物における免疫グロブリン重鎖および免疫グロブリン軽鎖をコードする内因性遺伝子座を無能化し、かつそのゲノム中に、ヒトの、重鎖および軽鎖のタンパク質をコードする遺伝子座を挿入することによって生成される。次いで、部分的に改変された動物(すなわち、完全未満の補体の改変を有する動物)を交雑育種して、所望の免疫系の改変の全てを有する動物を得る。免疫原を投与された場合、これらのトランスジェニック動物は、これらの抗原に対して免疫特異的である可変領域を含む、(例えば、マウスではなく)ヒトのアミノ酸配列を含む抗体を産生する。PCT出願番号PCT/US96/05928およびPCT出願番号PCT/US93/06926を参照のこと。さらなる方法は、米国特許第5,545,807号、PCT出願番号PCT/US91/245、PCT/GB89/01207、ならびにEP 546073B1およびEP 546073A1に記載される。ヒト抗体はまた、本明細書中に記載されるように、宿主細胞における組換えDNAの発現によってか、またはハイブリドーマ細胞における発現によって産生され得る。
【0215】
別の実施形態において、ヒト抗体は、ファージディスプレイライブラリーから産生され得る(Hoogenboomら,J.Mol.Biol.227:381(1991);Marksら,J.Mol.Biol.222:581(1991))。これらは、糸状バクテリオファージの表面上の抗体レパートリーの提示によって、免疫のプロセス識別子を模倣し、そしてその後、選りぬきの抗原に対するそれらの結合によってファージを選択する。このような技術の1つは、Adamsらによって出願された、PCT出願番号PCT/US98/17364に記載されており、これは、このようなアプローチを用いた、MPL−レセプターおよびmsk−レセプターに対する高親和性かつ機能的アゴニスト抗体の単離を記載している。
【0216】
キメラ抗体、CDRグラフト化抗体、およびヒト化抗体は、代表的には、組換え方法によって産生される。抗体をコードする核酸は、宿主細胞中に導入され、そして本明細書に記載されるか、または当該分野で公知の材料および手順を用いて発現される。好ましい実施形態において、抗体は、哺乳動物の宿主細胞(例えば、CHO細胞)において産生される。モノクローナル(例えば、ヒト)抗体は、本明細書において記載されるように、宿主細胞における組換えDNAの発現によってかまたはハイブリドーマ細胞における発現によって産生され得る。
【0217】
本発明の抗MK61抗体は、MK61ポリペプチドの検出および定量のための、競合結合アッセイ、直接的および間接的サンドイッチアッセイ、ならびに免疫沈降アッセイ(Sola,Monoclonal Antibodies:A Manual of Techniques,pp.147−158(CRC Press,Inc.,1987))のような任意の公知のアッセイ方法において用いられ得る。これらの抗体は、用いられるアッセイ方法に適切な親和性で、MK61ポリペプチドに結合する。
【0218】
診断適用について、特定の実施形態において、抗MK61抗体は、検出可能な部分で標識され得る。検出可能な部分は、直接的または間接的のいずれかで検出可能なシグナルを生成し得る、任意の部分であり得る。例えば、検出可能な部分は、放射性同位体(例えば、3H、14C、32P、35S、もしくは125I)、蛍光化合物もしくは化学発光化合物(例えば、フルオロセインイソチオシアネート、ローダミン、もしくはルシフェリン)、または酵素(例えば、アルカリホスファターゼ、β−ガラクトシダーゼ、もしくは西洋ワサビペルオキシダーゼ(Bayerら,Meth.Enz.,184:138−163(1990)))であり得る。
【0219】
競合的結合アッセイは、標識された標準物(例えば、MK61ポリペプチド、またはその免疫学的反応性部分)が、限られた量の抗MK61抗体との結合について、試験サンプルの分析物(MK61ポリペプチド)と競合する能力に依存する。試験サンプル中のMK61ポリペプチドの量は、抗体に結合する標準物の量に反比例する。結合する標準物の量を決定するのを容易にするため、これらの抗体は、代表的に、競合の前または後に不溶化され、その結果、これらの抗体に結合された標準物および分析物は、結合されていないままの標準物および分析物から、都合よく分離され得る。
【0220】
サンドイッチアッセイは、代表的に、検出および/または定量されるべきタンパク質の異なる免疫原性部分(またはエピトープ)に各々結合し得る、2つの抗体の使用を包含する。サンドイッチアッセイにおいて、試験サンプルの分析物は、代表的に、固体支持体上に固定化されている第1の抗体に結合し、その後、第2の抗体がこの分析物に結合し、従って、不溶性の3つの部分の複合体を形成する。例えば、米国特許第4,376,110号を参照のこと。第2の抗体は、それ自体に検出可能な部分で標識されてもよいし(直接的サンドイッチアッセイ)、検出可能な部分で標識された抗免疫グロブリン抗体を用いて測定してもよい(間接的サンドイッチアッセイ)。例えば、サンドイッチアッセイの1つの型は、酵素結合イムノソルベントアッセイ(ELISA)であり、この場合、検出可能な部分は、酵素である。
【0221】
選択的結合剤(選択的結合因子)(抗MK61抗体を含む)はまた、インビボでのイメージングに有用である。検出可能な部分で標識された抗体を、動物に、好ましくは、血流中に投与し得、そして宿主における標識された抗体の存在および位置を、アッセイする。抗体は、核磁気共鳴、放射線学、または当該分野で公知の他の検出手段のいずれかによって、動物において検出可能な任意の部分で標識され得る。
【0222】
本発明の選択的結合剤(抗体を含む)は、治療剤として用いられ得る。これらの治療剤は、一般に、これらが、MK61ポリペプチドの少なくとも1つの生物学的活性を、それぞれ、増強または減少させる点で、アゴニストまたはアンタゴニストである。1つの実施形態において、本発明のアンタゴニスト抗体は、MK61ポリペプチドに特異的に結合し得、そして、インビボまたはインビトロにおいてMK61ポリペプチドの機能的活性を阻害または排除し得る、抗体またはその結合フラグメントである。好ましい実施形態において、選択的結合剤(例えば、アンタゴニスト抗体)は、少なくとも約50%、そして好ましくは、少なくとも約80%、MK61ポリペプチドの機能的活性を阻害する。別の実施形態において、選択的結合剤は、MK61結合パートナー(リガンドまたはレセプター)と相互作用し得、これによって、インビボまたはインビトロにおいてMK61活性を阻害または排除する、抗体であり得る。選択的結合剤(アゴニストおよびアンタゴニスト抗MK61抗体を含む)は、当該分野で周知のスクリーニングアッセイによって同定される。
【0223】
本発明はまた、MK61選択的結合剤(例えば、抗体)および生物学的サンプルにおいてMK61ポリペプチドのレベルを検出するのに有用な他の試薬を備えるキットに関する。このような試薬は、検出可能な標識、ブロッキング血清、ポジティブおよびネガティブコントロールサンプル、ならびに検出試薬を含み得る。
【0224】
MK61ポリペプチドは、「発現クローニング」ストラテジーを用いてMK61リガンドをクローニングするために使用され得る。放射線標識(125ヨウ素)されたMK61ポリペプチドまたは「親和性/活性−タグ化」MK61ポリペプチド(例えば、Fc融合体またはアルカリホスファターゼ融合体)を結合アッセイに用いて、MK61リガンドを発現する細胞型または細胞株あるいは組織を同定し得る。次いで、このような細胞または組織から単離されたRNAは、cDNAに変換され、哺乳動物発現ベクターにクローニングされ、そして哺乳動物細胞(例えば、COS、または293)中にトランスフェクトされて、発現ライブラリーを生成し得る。次いで、放射線標識されたかまたはタグ化されたMK61ポリペプチドを親和性試薬として用いて、MK61リガンドを発現するこのライブラリーにおける細胞のサブセットを同定し、そして単離し得る。次いで、DNAは、これらの細胞から単離され、次ぎに哺乳細胞中にトランスフェクトされて、MK61リガンドを発現する細胞の画分が、元のライブラリーにおける発現よりも何倍も高い、2次発現ライブラリーを生成する。この富化プロセスは、MK61リガンドを含む単一組換えクローンが単離されるまで、反復的に繰り返され得る。MK61リガンドの単離は、MK61シグナル伝達経路の新規のアゴニストおよびアンタゴニストを同定または開発するのに有用である。このようなアゴニストおよびアンタゴニストとしては、MK61リガンド、抗MK61リガンド抗体、低分子、またはアンチセンスオリゴヌクレオチドが挙げられる。これらは、本明細書中に記載の疾患または障害を含む、1以上の疾患または障害を、処置、予防または診断するために使用され得る。
【0225】
(MK61ポリペプチド活性の他のモジュレーターについてのアッセイ)
いくつかの状況において、MK61ポリペプチドの活性のモジュレーターである分子(すなわち、アゴニストまたはアンタゴニスト)を同定することが所望され得る。MK61様ポリペプチドを調節する天然の分子または合成分子は、1つ以上のスクリーニングアッセイ(例えば、本明細書において記載されるアッセイ)を用いて同定され得る。このような分子は、エキソビボ様式、または注射によるインビボ様式、または経口送達、移植装置などのいずれかによって投与され得る。
【0226】
「試験分子」とは、MK61ポリペプチドの活性を調節(すなわち、増加または減少)する能力についての評価下にある分子をいう。最も通常には、試験分子は、MK61ポリペプチドと直接相互作用する。しかし、試験分子はまた、MK61ポリペプチド活性を(例えば、MK61遺伝子発現に影響することによってか、またはMK61結合パートナー(例えば、レセプターまたはリガンド)に結合することによって)間接的に調節し得ることもまた考慮される。1つの実施形態において、試験分子は、少なくとも約10−6M、好ましくは約10−8M、より好ましくは約10−9M、そしてなおより好ましくは約10−10Mの親和性定数で、MK61ポリペプチドと結合する。
【0227】
MK61ポリペプチドと相互作用する化合物を同定するための方法は、本発明によって包含される。特定の実施形態において、MK61ポリペプチドは、試験分子とMK61ポリペプチドとの相互作用を可能にする条件下で試験分子とともにインキュベートされ、そして相互作用の程度が測定され得る。試験分子は、実質的に精製された形態においてかまたは粗混合物においてスクリーニングされ得る。
【0228】
特定の実施形態において、MK61ポリペプチドアゴニストまたはアンタゴニストは、MK61ポリペプチドと相互作用し、その活性を調節する、タンパク質、ペプチド、炭水化物、脂質、または低分子量の分子であり得る。MK61ポリペプチド発現を調節する分子は、MK61ポリペプチドをコードする核酸に相補的であるか、あるいはMK61ポリペプチドの発現を指向するかまたは制御する核酸配列に相補的である核酸を含み、そしてこれらの核酸は、発現のアンチセンス調節因子として作用する。
【0229】
一旦、試験分子のセットが、MK61ポリペプチドと相互作用すると同定されると、この分子は、MK61ポリペプチド活性を増加または減少させる能力についてさらに評価され得る。試験分子とMK61ポリペプチドとの相互作用の測定は、いくつかの形式で実施され得、これには、細胞ベースの結合アッセイ、膜結合アッセイ、液相アッセイ、および免疫アッセイが挙げられる。一般に、試験分子は、特定の期間、MK61ポリペプチドと共にインキュベートされ、そしてMK61ポリペプチド活性が、生物学的活性を測定するための1以上のアッセイによって決定される。
【0230】
試験分子とMK61ポリペプチドとの相互作用はまた、免疫アッセイにおいて、ポリクローナルまたはモノクローナル抗体を使用して直接的にアッセイされ得る。あるいは、本明細書中に記載されるようなエピトープタグを含むMK61ポリペプチドの改変形態が、免疫アッセイ中で使用され得る。
【0231】
MK61ポリペプチドが、結合パートナー(例えば、レセプターまたはリガンド)との相互作用を介して、生物学的活性を示す場合において、多様なインビトロアッセイが、対応する結合パートナー(選択的結合因子、レセプター、またはリガンド)へのMK61ポリペプチドの結合を測定するために使用され得る。これらのアッセイは、その結合パートナーに対するMK61ポリペプチドの結合の速度および/または程度を増加または減少させるその能力について、試験分子をスクリーニングするために使用され得る。1つのアッセイにおいて、MK61ポリペプチドは、マイクロタイタープレートのウェル中に固定される。次いで、放射標識したMK61結合パートナー(例えば、ヨウ素化したMK61結合パートナー)および試験分子が、このウェルに、1つずつ(いずれかの順序で)または同時にのいずれかで添加され得る。インキュベーション後に、このウェルを洗浄し、そしてシンチレーション計数器を使用して)放射活性を計数し、結合パートナーがMK61ポリペプチドに結合した程度を決定する。代表的に、分子は、一定の濃度範囲にわたって試験され、そして試験アッセイの1以上の要素を欠く一連のコントロールウェルが、結果の評価の正確性のために使用され得る。この方法の代替法は、タンパク質の「位置」を逆にすること(すなわち、マイクロタイタープレートウェルに対してMK61結合パートナーを固定し、試験分子および放射標識したMK61ポリペプチドと共にインキュベートし、そしてMK61ポリペプチド結合の程度を決定する工程)を包含する。例えば、Current Protocols in Molecular Biology、第18章、Ausubelら編、John Wiley & Sons,New York,NY(1995)を参照のこと。
【0232】
放射性標識に対する代替として、MK61ポリペプチドまたはその結合パートナーは、ビオチンと結合体化され得、そしてビオチン化されたタンパク質の存在が、次いで、酵素(例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)またはアルカリホスファターゼ(AP))に結合したストレプトアビジン(これらは、比色定量的に検出されるかまたはストレプトアビジンの蛍光タグ化によって検出され得る)を使用して検出され得る。MK61ポリペプチドまたはMK61結合パートナーに対する、ビオチンに結合体化されている抗体もまた用いられ得、APまたはHRPに連結した酵素連結ストレプトアビジンとのインキュベーション後に、検出され得る。
【0233】
MK61ポリペプチドまたはMK61結合パートナーはまた、アガロースビーズ、アクリルビーズ、または他の型のこのような不活性な固相基材への付着によって固定され得る。基材−タンパク質複合体は、相補タンパク質および試験化合物を含む溶液内に配置され得る。インキュベーション後、これらのビーズは、遠心分離によって沈澱され、そしてMK61ポリペプチドとその結合パートナーとの間の結合の量が、本明細書中に記載の方法を使用して評価され得る。あるいは、基材−タンパク質複合体は、カラムに固定され、そして試験分子および相補タンパク質をこのカラムに通過させる。MK61ポリペプチドとその結合パートナーとの間の複合体の形成は、次いで、本明細書中に記載の技術(例えば、放射性標識または抗体結合など)のいずれかを使用して評価され得る。
【0234】
MK61ポリペプチドとMK61結合パートナーとの間の複合体の形成を増加または減少させる試験分子を同定するために有用な別のインビトロアッセイは、表面プラズモン共鳴検出器システム(例えば、BIAcoreアッセイシステム(Pharmacia,Piscataway,NJ))である。BIAcoreシステムは、製造業者のプロトコールを用いて実行され得る。このアッセイは、本質的に、MK61ポリペプチドまたはMK61結合パートナーのいずれかの、デキストランでコートされたセンサーチップ(これは、検出器に配置される)への共有結合を含む。次いで、この試験化合物および他の相補タンパク質が、同時にかまたは連続的にかのいずれかで、センサーチップを含むチャンバに注入され得る。結合する相補タンパク質の量は、センサーチップのデキストランコートされた側面に物理的に会合する分子の質量の変化に基づいて評価され得、この分子の質量の変化は、検出器システムによって測定される。
【0235】
いくつかの場合において、2つ以上の試験化合物を、MK61ポリペプチドとMK61結合パートナーとの間の複合体の形成を増加または減少させるそれらの能力について、一緒に評価することが所望され得る。これらの場合において、本明細書中に記載のアッセイは、第一の試験化合物と同時にか、またはそれに続いてのいずれかで、このようなさらなる試験化合物を添加することによって容易に改変され得る。このアッセイにおける工程の残りは、本明細書中に記載される通りである。
【0236】
インビトロアッセイ(例えば、本明細書中に記載されるアッセイ)は、MK61ポリペプチドとMK61結合パートナーによる複合体の形成に対する効果について、多数の化合物をスクリーニングするために、有利に使用され得る。これらのアッセイは、ファージディスプレイライブラリー、合成ペプチドライブラリー、および化学合成ライブラリーにおいて生成された化合物をスクリーニングするために、自動化され得る。
【0237】
MK61ポリペプチドとMK61結合パートナーとの間の複合体の形成を増加または減少する化合物はまた、MK61ポリペプチドまたはMK61結合パートナーのいずれかを発現する細胞および細胞株を使用して、細胞培養物においてスクリーニングされ得る。細胞および細胞株は、任意の哺乳動物から得られ得るが、好ましくは、ヒト、または他の霊長類、イヌ類またはげっ歯類の供給源由来である。MK61結合パートナーをその表面で発現する細胞へのMK61ポリペプチドの結合は、試験化合物の存在または非存在下で評価され、そして結合の程度が、例えば、MK61結合パートナーに対するビオチン化抗体を使用するフローサイトメトリーによって決定され得る。細胞培養アッセイは、本明細書中に記載されるタンパク質結合アッセイにおいて陽性であるとスコア付けされる化合物をさらに評価するために有利に使用され得る。
【0238】
細胞培養物はまた、薬物候補の影響をスクリーニングするために使用され得る。例えば、薬物候補は、MK61遺伝子の発現を減少または増加させ得る。特定の実施形態において、生成されるMK61ポリペプチドの量は、薬物候補への細胞培養物の曝露の後に測定され得る。特定の実施形態において、細胞培養物への薬物候補の実際の影響が検出され得る。例えば、特定の遺伝子の過剰発現は、細胞培養物への特定の影響を有し得る。このような場合に、薬物候補が遺伝子の発現を増加または減少させる能力、またはその薬物候補が細胞培養物に対する特定の影響を予防または阻害する能力が試験され得る。他の例において、特定の代謝産物(例えば、ポリペプチドのフラグメント)の生成が、疾患または病理学的状態を生じ得るか、またはそれらと関連し得る。このような場合、薬物候補が細胞培養物におけるこのような代謝産物の生成を減少する能力が試験され得る。
【0239】
酵母ツーハイブリッド系(Chienら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、88:9578〜9583(1991))を使用して、MK61ポリペプチドに結合するかまたは相互作用する、新規なポリペプチドを同定し得る。例として、酵母GAL4−DNA結合ドメインに融合したMK61ポリペプチドの細胞質ドメインをコードするDNAを含むハイブリッド構築物が、ツーハイブリッドベイト(bait)プラスミドとして使用され得る。スクリーニングから出現する陽性クローンはさらに特徴付けられ、相互作用タンパク質を同定し得る。
【0240】
(P38インヒビター)
細胞外刺激と、細胞からの、IL−1およびTNFαの分泌との間への介入のための新規のアプローチは、このシグナル伝達経路に存在するキナーゼの阻害を通じたシグナル伝達の遮断を含む。1つの例は、既知のser/thrキナーゼ(Hanら、Biochimica Biophysica Acta,1265:224−227(1995)に報告されたクローン)であるP−38(「RK」または「SAPK−2」とも呼ばれる、Leeら、Nature、372:739(1994))の阻害による。P−38への競合結合アッセイにおける有効性について、直線的な関係が示されており、そして同じインヒビターは、LPSでの刺激後に、単球からのIL−1の分泌のレベルを減少させる。単球のLPSでの刺激後、TNFαについてのメッセンジャーRNAのレベルは100倍の増大を示したが、TNFαのタンパク質レベルは10,000倍に増大した。従って、TNFのシグナル伝達の相当の増幅が、翻訳レベルで生じる。P−38インヒビターの存在下での単球のLPSでの刺激後、mRNAのレベルは影響を受けないが、最終的なTNFタンパク質のレベルは劇的に(P−38インヒビターの有効性に依存して、80〜90%まで)減少する。従って、上記の実験は、P−38の阻害が翻訳効率の減少を導くという結論の強力な支持を導く。さらに、TNFαが翻訳制御下にあるという証拠が、Beutlerら、およびLeeの欠失実験において見出される。ここでは、3’非翻訳mRNA(3’UTR)のセグメントが除去され、それによってTNFαの高い翻訳効率を生じる。より重要なことは、P−38インヒビターは、TNFα mRNAの適切なセグメントが欠失させられた場合には、TNFαのレベル(すなわち、翻訳効率)に対して作用を有さなかった。このように、P−38に対するインヒビターの結合のレベルと、同じインヒビターでのLPSでの刺激後のIL−1およびTNFαのレベルの低下との間での相関するデータ、ならびに、TNFαおよびIL−1の両方の翻訳効率に対するP−38インヒビターの作用に関する上記の生化学的な証拠が、相関関係の強力な原因でありそしてそれを達成する。細胞中でのP−38の役割もさらに詳細に記載されている;従って、その阻害によって得られる炎症性疾患または他の疾患状態に関する他の有利な影響が、おそらくすぐに使用され得る。
【0241】
TNFαおよび/またはIL−1のレベルの上昇は、以下を含むがこれらに限定されない多数の疾患状態の発症、病因、または悪化に寄与し得る:慢性関節リウマチ;変形性関節症;リウマチ様脊椎炎;通風性関節炎;炎症性腸疾患;成人呼吸窮迫症候群(ARDS);乾癬;クローン病;アレルギー性鼻炎;潰瘍性大腸炎;過敏症;接触皮膚炎;喘息;TNFαの阻害に敏感なそのようなウイルス−HIV−1、HIV−2、HIV−3、サイトメガロウイルス(CMV)、インフルエンザ、アデノウイルス、ヘルペスウイルス(HSV−1、HSV−2、および帯状ヘルペスを含む)を含む、抗ウイルス治療;筋肉の萎縮;悪態症;ライター症候群;II型糖尿病;骨再吸収疾患;移植片対宿主反応;虚血性再潅流損傷;アテローム性動脈硬化症;脳の外傷;アルツハイマー病;多発性硬化症;大脳マラリア;敗血症;敗血症性ショック;毒性ショック症候群;感染症に起因する発熱および筋肉痛。
【0242】
置換されたイミダゾール、ピロール、ピリジン、ピリミジン、および同様の化合物は、プロ炎症性サイトカイン(例えば、IL−1、IL−6、IL−8、およびTNF)の阻害による、サイトカインによって媒介される疾患の処置における使用について記載されている。サイトカインによって媒介される疾患の処置における使用のための置換されたイミダゾールは、米国特許第5,593,992号;WO93/14081;WO97/18626;WO96/21452;WO96/21654;WO96/40143;WO97/05875;およびWO97/05878に記載されている。炎症の処置における使用のための置換されたイミダゾールは、米国特許第3,929、807号に記載されている。サイトカインによって媒介される疾患の処置における使用のための置換されたピロール化合物は、WO97/05877;WO97/05878号;WO97/16426;WO97/16441;およびWO97/16442に記載されている。サイトカインによって媒介される疾患の処置における使用のための置換されたアリールおよびヘテロアリールが融合されたピロール化合物は、WO98/22457に記載されている。サイトカインによって媒介される疾患の処置における使用のための置換されたピリジン、ピリミジン、ピリミジノン、およびピリダジン化合物は、WO98/24780;WO98/24782;WO99/24404;およびWO99/32448に記載されている。
【0243】
(内部移行タンパク質)
TATタンパク質配列(HIV由来)を、細胞膜の脂質二重層の成分へと標的化することによって、タンパク質を細胞内へ内向させるために使用することができる。例えば、Falwellら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、91:664−668(1994)を参照のこと。例えば、HIV tatタンパク質の11個のアミノ酸配列(YGRKKRRQRRR;配列番号X)(「タンパク質形質導入ドメイン」またはTAT PDTと呼ばれる)は、β−ガラクトシダーゼのような大きな生体活性タンパク質の送達、ならびにp27Kipの細胞の細胞質膜および核膜の通過を媒介することが示されている。Schwanrzeら、Science,285:1569−1572(1999);およびNagaharaら、Nature Medicine,4:1449−1452(1998)を参照のこと。Schwarzeら、前出は、培養された細胞が、TAT−PDTとβ−ガラクトシダーゼとの融合体に暴露された場合に、β−ガラクトシダーゼ活性を獲得したことを示した。TAT−β−gal融合タンパク質でのマウスの注射は、(肝臓、腎臓、肺、心臓、および脳組織を含む)多数の組織中でβ−galの発現を生じた。
【0244】
従って、TATタンパク質配列は、細胞中に所望されるタンパク質またはポリペプチドを内向させるために使用され得ることが理解される。本発明の状況では、TATタンパク質配列は、MK61アンタゴニスト(すなわち、抗MK61選択的結合試薬、低分子、可溶性レセプター、またはアンチセンスオリゴヌクレオチド)のような別の分子に融合され得、MK61分子の活性を阻害するように細胞内に投与され得る。本明細書中で使用される場合には、用語「MK61分子」は、本明細書中で定義されるように、MK61核酸分子およびMK61ポリペプチドの両方をいう。所望される場合には、MK61タンパク質自体、またはMK61のペプチドフラグメントもしくは改変された形態は、上記の手順を使用して、細胞への投与のためのそのようなタンパク質トランスデューサーに融合され得る。
【0245】
(MK61ポリペプチドを使用する細胞供給源の同定)
本発明の特定の実施形態に従うと、MK61ポリペプチドに関係している特定の細胞型の供給源を決定することが可能であることが、有用であり得る。例えば、適切な治療の選択の補助として、疾患または病理学的な状態の起源を決定することが有用であり得る。
【0246】
(治療的用途)
本発明のポリペプチドおよびアゴニストおよびアンタゴニストもまた、本明細書中に記載されているものを含む多数の疾患および障害の診断および処置に有用である。これらには、白血球および/または破骨細胞の増殖、分化、生存、および/またはアポトーシスに関係している疾患および障害が含まれるが、これらに限定されない。本発明のポリペプチドおよびアゴニストおよびアンタゴニストはまた、リンパ球、白血球、および他の癌細胞の増殖、生存性、および/またはアポトーシスを調節することにおいて有用である。
【0247】
hMK61T1は、PMAで処置された癌細胞株から同定された。従って、hMK61T1細胞表面レセプターの産生は、PMAおよび/またはRNAスプライシングレベルでの他の増殖シグナルによって調節され得る。hMK61T1の細胞外ドメインの一部に対応しているペプチドが、ヒトの尿および血清中で、プロテオミックス(proteomics)分析を通じて同定された。さらに、hMK61の選択的な発現は、ノーザンブロッティングによって決定されたように、脾臓、リンパ節、末梢血白血球、および胎児の肝臓中で観察された。従って、本発明のポリペプチドおよびアゴニストおよびアンタゴニストはまた、免疫システムの障害の診断および/または処置(本明細書中で記載されているように)において、ならびに肝臓の保護および再生においても、有用である。
【0248】
多くの疾患および医学的状態はTNFに関係しており、そして炎症性の症状としてしばしば分類される。TNFに関係している疾患には、自然発生した疾患または病態モデル、あるいは、体液もしくは組織中のTNFレベルの増大に関係しているか、または体から採取された細胞もしくは組織が培養物中でTNFレベルの上昇を生じる場合の医学的な症状が含まれるが、これらに限定されない。多くの場合には、TNFに関係している疾患はまた、以下によっても認識され得る:(1)疾患または医学的な症状に関係している病理学的知見が、TNFの投与またはTNFの発現のアップレギュレーションによって動物中で実験的に模倣され得る、あるいは(2)疾患または医学的な症状の実験用の動物モデルにおいて誘導される病理学が、TNFの作用を阻害する試薬での処置によって阻害され得るかまたは完全に廃止され得る。しかし、MK61ポリペプチドの作用機構が、TNFの阻害を必ずしも必要としないことが理解される。
【0249】
急性および慢性的なTNFに関係している疾患の排他的ではないリストには以下が含まれるが、これらに限定されない:悪態症/食欲低下;癌(例えば、白血病);慢性疲労症候群;環状動脈の症状および適応症(うっ血性心不全、環状動脈の再狭窄、心筋梗塞、および環状動脈のバイパス移植を含む);欝状態;糖尿病(例えば、若年性発症1型、および真性糖尿病);子宮内膜症、子宮内膜炎および関連する症状;結合組織炎(fibromyalgia)または痛覚脱失症;移植片対宿主拒絶;痛覚過敏症;炎症性腸疾患(クローン病、およびClostridium difficileに関係している下痢を含む);虚血(大脳の虚血(外傷、癲癇、出血、または発作(これらのそれぞれが、神経変性を導き得る)の結果としての脳の損傷)を含む);肺疾患(例えば、成人呼吸窮迫症候群、喘息、および肺繊維症);多発性硬化症;神経炎症疾患;眼の疾患および症状(角膜移植、眼球の変性、およびブドウ膜炎を含む);疼痛(癌に関係している痛みを含む);膵炎;歯周疾患;前立腺炎(細菌性および非細菌性)および関連する症状;乾癬および関連する症状;肺繊維症;再潅流損傷;リウマチ病(例えば、慢性関節リウマチ、変形性関節症、若年性(リウマチ)関節炎、血清陰性の多発性関節炎、強直性脊椎炎、ライター症候群、および反応性関節炎、スティル病、乾癬性関節炎、腸性関節炎、多発性筋炎、皮膚筋炎、強皮症、全身性硬化症、脈管炎(例えば、川崎病)、大脳脈管炎、ライム病、ブドウ球菌によって誘導される(「敗血症性の」)関節炎、シェーグレン症候群、リウマチ熱、多発性軟骨炎、および多発性筋痛リウマチ、ならびに巨大細胞動脈炎);敗血症性ショック;放射線治療による副作用;全身性エリテマトーデス;一時的な下顎骨の関節疾患;甲状腺炎;緊張、捻挫、軟骨の損傷、外傷、整形外科手術、感染(例えば、HIV、Clostridium difficile、および関連する種)によって生じる組織移植または炎症性の症状、あるいは他の疾患プロセス。
【0250】
TNFαインヒビターは、TNFの産生をダウンレギュレーションまたは阻害すること、TNFを結合させないこと、そのレセプターへのTNFの結合を妨害すること、またはそのレセプターへの結合後のTNFのシグナル伝達の調節を妨害することによって、作用し得る。従って、用語「TNFαインヒビター」は、可溶化されたTNFレセプター、TNFに対する抗体、TNFレセプターに対する抗体、TNFα転換酵素(TACE)のインヒビター、およびTNF活性に影響を与える他の分子を含む。
【0251】
種々の種のTNFαのインヒビターは、以下の参考文献を含む当該分野で開示されている:
欧州特許出願番号第308378号;同第422339号;同第393438号;同第398327号;同第412486号;同第418014号;同第417563号;同第433900号;同第464533号;同第512528号;同第526905号;同第568928号;同第663210号;同第542795号;同第818439号;同第664128号;同第542795号;同第741707号;同第874819号;同第882714号;同第880970号;同第648783号;同第731791号;同第895988号;同第550376号;同第882714号;同第853083号;同第550376号;同第943616号;
米国特許第5,136,021号;同第5,929,117号;同第5,948,638号;同第5,807,862号;同第5,695,953号;同第5,834,435号;同第5,817,822号;同第5830742号;同第5,834,435号;同第5,851,556号;同第5,853,977号;同第5,359,037号;同第5,512,544号;同第5,695,953号;同第5,811,261号;同第5,633,145号;同第5,863,926号;同第5,866,616号;同第5,641,673号;同第5,869,677号;同第5,869,511号;同第5,872,146号;同第5,854,003号;同第5,856,161号;同第5,877,222号;同第5,877,200号;同第5,877,151号;同第5,886,010号;同第5,869,660号;同第5,859,207号;同第5,891,883号;同第5,877,180号;同第5,955,480号;同第5,955,476号;同第5,955,435号;
国際(WO)特許出願番号第90/13575号、同第91/03553号、同第92/01002号、同第92/13095号、同第92/16221号、同第93/07863号、同第93/21946号、同第93/19777号、同第95/34326号、同第96/28546号、同第98/27298号、同第98/30541号、同第96/38150号、同第96/38150号、同第97/18207号、同第97/15561号、同第97/12902号、同第96/25861号、同第96/12735号、同第96/11209号、同第98/39326号、同第98/39316号、同第98/38859号、同第98/39315号、同第98/42659号、同第98/39329号、同第98/43959号、同第98/45268号、同第98/47863号、同第96/33172号、同第96/20926号、同第97/37974号、同第97/37973号、同第96/35711号、同第98/51665号、同第98/43946号、同第95/04045号、同第98/56377号、同第97/12244号、同第99/00364号、同第99/00363号、同第98/57936号、同第99/01449号、同第99/01139号、同第98/56788号、同第98/56756号、同第98/53842号、同第98/52948号、同第98/52937号、同第99/02510号、同第97/43250号、同第99/06410号、同第99/06042号、同第99/09022号、同第99/08688号、同第99/07679号、同第99/09965号、同第99/07704号、同第99/06041号、同第99/37818号、同第99/37625号、同第97/11668号;
日本国(JP)特許出願番号第10147531号、同第10231285号、同第10259140号、および同第10130149号、同第10316570号、同第11001481号、ならびに同第127,800号/1991年;ドイツ(DE)特許出願番号第19731521号;英国(GB)特許出願番号第2218101号、同第2326881号、同第2246569号。
【0252】
本発明の目的のために、これらの参考文献に開示されている分子、および参考文献(下記を参照のこと)に開示されている分子は、まとめて「TNFαインヒビター」と呼ばれる。
【0253】
例えば、EP393,438およびEP422,339は、可溶性のTNFレセプターI型(sTNFR−Iまたは30kDaのTNFインヒビターとしてもまた公知である)および可溶性のTNFレセプターII型(sTNFR−IIまたは40kDaのTNFインヒビターとしてもまた公知である)(これらはまとめて、「sTNFR」と呼ばれる)のアミノ酸および核酸配列、ならびにそれらの改変型(例えば、フラグメント、機能的な誘導体、および変異体)を教示する。EP393,438およびEP422,339はまた、インヒビターをコードする応答性の遺伝子の単離、適切なベクターおよび細胞型中への遺伝子のクローニング、およびインヒビターを産生させるための遺伝子の発現のための方法を開示する。
【0254】
sTNFR−IおよびsTNFR−IIは、神経成長因子レセプター(NGF)、B細胞抗原CD40、4−1BB、ラットのT細胞抗原MRC OX40、fas抗原、ならびにCD27およびCD30抗原を含むレセプターの、神経成長因子/TNFレセプタースーパーファミリーのメンバーである(Smithら、Science,248:1019−1023(1990))。細胞表面レセプターのこのグループの間で最も保存されている特徴は、システインリッチ細胞外リガンド結合ドメインである。これは、約4個のアミノ酸の4回の繰り返しモチーフに分けられ得、そしてこれは、良好に保存されている位置で4〜6個のシステイン残基を含み得る(Smithら、(1990)、前出)。
【0255】
本発明によって企図されるように、MK61ポリペプチドは、他の治療と共に、そしてまた処置される適応症に適切な他の薬学的処方物と共に投与され得る。MK61ポリペプチドおよび1以上のさらなる治療または薬学的処方物のいずれかは、別々に、連続して、または同時に投与され得る。
【0256】
特定の実施形態では、本発明は、TNF応答性疾患の処置のための1以上のインターロイキン−1(IL−1)インヒビターのうちのいずれかと組合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。インターロイキン−1インヒビターのクラスとしては、以下が挙げられる:以下に記載されるような、インターロイキン−1レセプターアンタゴニスト(IL−1に対する細胞レセプターの活性化を特異的に妨げ得る任意の化合物)(例えば、IL−1ra);抗IL−1レセプターモノクローナル抗体(例えば、EP 623,674);IL−1結合タンパク質(例えば、可溶性IL−1レセプター(例えば、米国特許第5,492,888号、同第5,488,032号、同第5,464,937号、同第5,319,071号および同第5,180,812号);抗IL−1モノクローナル抗体(例えば、WO 95/01997、WO 94/02627、WO 90/06371、米国特許第4,935,343号、EP 364,778、EP 267,611およびEP 220,063);IL−1レセプター補助タンパク質(例えば、WO 96/23067)ならびにIL−1のインビボでの合成または細胞外放出をブロックする、他の化合物およびタンパク質。
【0257】
インターロイキン−1レセプターアンタゴニスト(IL−1ra)は、インターロイキン−1の天然のインヒビターとして作用するヒトタンパク質である。インターロイキン−1レセプターアンタゴニスト、ならびにそれらの作製方法および使用方法は、米国特許第5,075,222号;WO 91/08285;WO 91/17184;AU 9173636;WO 92/16221;WO 93/21946;WO 94/06457;WO 94/21275;FR 2706772;WO 94/21235;DE 4219626;WO 94/20517;WO 96/22793およびWO 97/28828(これらの開示は、本明細書中で参考として援用される)に記載される。このタンパク質は、グリコシル化および非グリコシル化IL−1レセプターアンタゴニストを包含する。
【0258】
詳細には、3つの好ましい形態のIL−1ra(IL−1raα、IL−1raβおよびIL−1rax)(各々は、同じDNAコード配列およびその改変体によりコードされる)が、米国特許第5,075,222号に開示および記載される。IL−1インヒビター(特に、IL−1ras)を産生するための方法もまた、5,075,222号特許に開示される。
【0259】
さらなるクラスのインターロイキン−1インヒビターは、IL−1に対する細胞性レセプターの活性化を特異的に妨げ得る化合物を包含する。このような化合物としては、IL−1結合タンパク質(例えば、可溶性レセプターおよびモノクローナル抗体)が挙げられる。このような化合物はまた、このレセプターに対するモノクローナル抗体を包含する。
【0260】
さらなるクラスのインターロイキン−1インヒビターとしては、IL−1のインビボでの合成および/または細胞外放出をブロックする化合物およびタンパク質が挙げられる。このような化合物としては、IL−1遺伝子の転写またはIL−1プレタンパク質のプロセシングに影響を与える因子が挙げられる。
【0261】
特定の実施形態において、本発明は、分泌または可溶性のヒトfas抗原またはその組換えバージョン(WO96/20206およびMountzら、J.Immunology.、155:4829−4837;およびEP510,691(これらの開示は本明細書中で参考として援用される))と組合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。WO96/20206は、分泌ヒトfas抗原(ネイティブおよび組換え体(Ig融合タンパク質を含む))、可溶性組換えヒトfas抗原のコードの原因である遺伝子を単離するための方法、適切なベクターおよび細胞型にこの遺伝子をクローン化するための方法、およびこの遺伝子を発現させてインヒビターを産生するための方法を開示する。EP510,691は、ヒトfas抗原(可溶性fas抗原を含む)をコードするDNA、このDNAを発現するためのベクター、およびこのベクターでトランスフェクトされた形質転換体を教示する。非経口的に投与される場合、分泌または可溶性のfas抗原融合タンパク質の用量は、それぞれ一般的に、約1μg/kg〜約100μg/kgである。
【0262】
TNF応答性疾患(リウマチ性疾患のような急性および慢性の炎症を含む)の現在の処置は、通常、疼痛および炎症の制御のための第一線の薬物の使用を含み;これらの薬物は、非ステロイド抗炎症薬(NSAID)として分類される。二次的な処置は、コルチコステロイド、遅効性抗リウマチ薬(SAARD)または疾患改善(DM)薬を含む。以下の化合物に関する情報は、The Merck Manual of Diagnosis and Therapy、第16版、Merck,Sharp & Dohme Research Laboratories,Merck & Co.,Rahway,N、J、(1992)およびPharmaprojects、PJB Publications Ltd.に見出され得る。
【0263】
特定の実施形態において、本発明は、リウマチ性疾患のような急性および慢性の炎症;ならびに対宿主性移植片病を含むTNF応答性疾患の処置のためのMK61ポリペプチドおよび1以上のNSAIDのうちのいずれかの使用に関する。NSAIDは、少なくとも部分的に、その抗炎症性作用がプロスタグランジン合成の阻害であることが認められている(GoodmanおよびGilman、「The Pharmacological Basis of Therapeutics」、MacMillan第7版(1985))。NSAIDは、以下の少なくとも9つのグループに特徴付けられ得る:(1)サリチル酸誘導体、(2)プロピオン酸誘導体、(3)酢酸誘導体、(4)フェナム酸誘導体、(5)カルボン酸誘導体、(6)酪酸誘導体、(7)オキシカム(oxicam)、(8)ピラゾール、および(9)ピラゾロン。
【0264】
さらに特定の実施形態において、本発明は、1つ以上のサリチル酸誘導体、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。このようなサリチル酸誘導体、そのプロドラッグエステルおよび薬学的に受容可能な塩としては、以下が挙げられる:アセトアミノザロール、アロキシプリン、アスピリン、ベノリラート、ブロモサリゲニン、アセチルサリチル酸カルシウム、トリサリチル酸マグネシウムコリン、サリチル酸マグネシウム、サリチル酸コリン、ジフルシナル(diflusinal)、エテルサレート、フェンドサール、ゲンチジン酸、サリチル酸グリコール、サリチル酸イミダゾール、アセチルサリチル酸リジン、メサラミン、サリチル酸モルホリン、1−ナフチルサリチレート、オルサラジン、パルサルミド、アセチルサリチル酸フェニル、サリチル酸フェニル、サラセタミド、サリチルアミドO−酢酸、サルサラート、サリチル酸ナトリウムおよびスルファサラジン。同様の鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連したサリチル酸誘導体もまた、このグループに含まれることが意図される。
【0265】
さらなる具体的な実施形態において、本発明は、1つ以上のプロピオン酸誘導体、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。プロピオン酸誘導体、そのプロドラッグエステルおよび薬学的に受容可能な塩としては、以下が挙げられる:アルミノプロフェン、ベノキサプロフェン、ブクロクス酸、カルプロフェン、デキシンドプロフェン(dexindoprofen)、フェノプロフェン、フルノキサプロフェン、フルプロフェン、フルルビプロフェン、フルクロプロフェン、イブプロフェン、イブプロフェンアルミニウム、イブプロキサム、インドプロフェン、イソプロフェン、ケトプロフェン、ロキソプロフェン(loxoprofen)、ミロプロフェン、ナプロキセン、ナプロキセンナトリウム、オキサプロジン、ピケトプロフェン、ピメプロフェン、ピルプロフェン、プラノプロフェン、プロチジン酸、ピリドキシプロフェン(pyridoxiprofen)、スプロフェン、チアプロフェン酸およびチオキサプロフェン。類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連したプロピオン酸誘導体もまた、このグループに含まれることが意図される。
【0266】
さらに具体的な実施形態において、本発明は、1つ以上の酢酸誘導体、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。酢酸誘導体、そのプロドラッグエステルおよび薬学的に受容可能な塩としては、以下が挙げられる:アセメタシン、アルクロフェナク、アムフェナク、ブフェキサマック、シンメタシン、クロピラク、デルメタシン(delmetacin)、ジクロフェナクカリウム、ジクロフェナクナトリウム、エトドラク、フェルビナク、フェンクロフェナク、フェンクロラク、フェンクロジン酸、フェンチアザク、フロフェナク、グルカメタシン、イブフェナック、インドメタシン、イソフェゾラク、イソキセパック、ロナゾラク、メチアジン酸、オキサメタシン、オキシピナク(oxpinac)、ピメタシン、プログルメタシン、スリンダク、タルメタシン、チアラミド、チオピナク、トルメチン、トルメチンナトリウム、ジドメタシンおよびゾメピラク。類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連した酢酸誘導体もまた、このグループに含まれることが意図される。
【0267】
さらに具体的な特定の実施形態において、本発明は、1つ以上のフェナム酸誘導体、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。フェナム酸誘導体、そのプロドラッグエステル、およびその薬学的に受容可能な塩は、以下を含む:エンフェナム酸、エトフェナマート、フルフェナム酸、イソニキシン、メクロフェナム酸、メクロフェナム酸ナトリウム、メドフェナム酸(medofenamic acid)、メフェナム酸、ニフルム酸、タルニフルマート、テロフェナマート、トルフェナム酸およびウフェナマート。類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連したフェナム酸誘導体もまた、このグループに含まれることが意図される。
【0268】
さらに別のより具体的な実施形態において、本発明は、1つ以上のカルボン酸誘導体、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。使用され得るカルボン酸誘導体、そのプロドラッグエステルおよび薬学的に受容可能な塩としては以下が挙げられる:クリダナク、ジフルニサル、フルフェニサール、イノリジン(inoridine)、ケトロラクおよびチノリジン。類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連したカルボン酸誘導体もまた、このグループに含まれることが意図される。
【0269】
より具体的な実施形態において、本発明は、1つ以上の酪酸誘導体、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。酪酸誘導体、そのプロドラッグエステルおよび薬学的に受容可能な塩は、以下を含む:ブマジソン、ブチブフェン、フェンブフェンおよびキセンブシン。類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連した酪酸誘導体もまた、このグループに含まれることが意図される。
【0270】
より具体的な実施形態において、本発明は、1つ以上のオキシカム、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。オキシカム、そのプロドラッグエステルおよび薬学的に受容可能な塩は、以下を含む:ドロキシカム、エノリカム、イソキシカム、ピロキシカム、スドキシカム、テノキシカムおよび4−ヒドロキシ−1,2−ベンゾチアジン1,1−ジオキシド4−(N−フェニル)−カルボキサミド。類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連したオキシカムもまた、このグループに含まれることが意図される。
【0271】
より具体的な特定の実施形態において、本発明は、1つ以上のピラゾール、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。使用され得るピラゾール、そのプロドラッグエステルおよび薬学的に受容可能な塩は以下を含む:ジフェナミゾールおよびエピリゾール。類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連したピラゾールもまた、このグループに含まれることが意図される。
【0272】
より具体的な特定の実施形態において、本発明は、1つ以上のピラゾロン(pyrazolone)、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。使用され得るピラゾロン、そのプロドラッグエステルおよび薬学的に受容可能な塩は、以下を含む:アパゾン、アザプロパゾン、ベンズピペリロン、フェプラゾン、モフェブタゾン、モラゾン、オキシフェンブタゾン、フェニルブタゾン、ピペブゾン、プロピルフェナゾン、ラミフェナゾン、スキシブゾンおよびチアゾリノブタゾン。類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連したピラゾロンもまた、このグループに含まれることが意図される。
【0273】
より具体的な実施形態において、本発明は、以下の1つ以上のNSAIDのいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する:ε−アセトアミドカプロン酸、S−アデノシルメチオニン、3−アミノ−4−ヒドロキシ酪酸、アミキセトリン、アニトラザフェン、アントラフェニン、ベンダザック、ベンダザックリジネート(bendazac lysinate)、ベンジダミン、ベプロジン(beprozin)、ブロペラモール、ブコローム、ブフェゾラク、シプロカゾン、クロキシメート、ダジダミン、デボキサメト、デトミジン、ジフェンピラミド(difenpiramide)、ジフェンピラミド(difenpyramide)、ジフィサラミン(difisalamine)、ジタゾール、エモルファゾン、ファネチゾールメシレート、フェンフルミゾール、フロクタフェニン、フルミゾール、フルニキシン、フルプロカゾン、フォピルトリン(fopirtoline)、フォスフォサール、グアイメサール、グアイアゾレン(guaiazolene)、イソニキシン(isonixirn)、レフェタミンHCl、レフルノミド、ロフェミゾール、ロチファゾール、リジンクロニキシネート(lysin clonixinate)、メセクラゾン、ナブメトン、ニクチンドール、ニメスリド、オルゴテイン、オルパノキシン、オキサセプロール、オキサパドール、パラニリン(paranyline)、ぺリソキサール、クエン酸ぺリソキサール、ピフォキシム、ピプロキセン(piproxen)、ピラゾラク、ピルフェニドン、プロカゾン、プロキサゾール、チエラビンB(thielavin B)、チフラミゾール、チメガジン、トレクチン、トルパドール、トリプトアミド(tryptamid)ならびに480156S、AA861、AD1590、AFP802、AFP860、AI77B、AP504、AU8001、BPPC、BW540C、CHINOIN 127、CN100、EB382、EL508、F1044、FK−506、GV3658、ITF182、KCNTEI6090、KME4、LA2851、MR714、MR897、MY309、ONO3144、PR823、PV102、PV108、R830、RS2131、SCR152、SH440、SIR133、SPAS510、SQ27239、ST281、SY6001、TA60、TAI−901(4−ベンゾイル−1−インダンカルボン酸)、TVX2706、U60257、UR2301およびWY41770のような会社コード番号によって命名されるようなNSAID。NSAIDに類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連したNSAIDもまた、このグループに含まれることが意図される。
【0274】
より具体的な実施形態において、本発明は、リウマチ性疾患、対宿主性移植片病、および多発性硬化症のような急性および慢性の炎症を含む、TNF応答性疾患の処置のための、1つ以上のコルチコステロイド、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。コルチコステロイド、そのプロドラッグエステルおよび薬学的に受容可能な塩は、ヒドロコルチゾンおよびヒドロコルチゾンに由来する化合物を含む:例えば、21−アセトキシプレグネノロン、アルクロメラゾン、アルゲストン、アムシノニド、ベクロメタゾン、ベタメタゾン、ベタメタゾンバレレート、ブデソニド、クロロプレドニゾン、クロベタゾール、クロベタゾールプロピオネート、クロベタゾン、クロベタゾンブチレート、クロコルトロン、クロプレドノール、コルチコステロン、コルチゾン、コルチバゾール、デフラザコン、デソニド、デスオキシメラゾン、デキサメタゾン、ジフロラゾン、ジフルコルトロン、ジフルプレドネート、エノキソロン、フルアザコート、フルクロロニド、フルメタゾン、フルメタゾンピバレート、フルシノロンアセトニド、フルニソリド、フルオシノニド、フルオロシノロン(fluorocinolone)アセトニド、フルオコルチンブチル、フルオコルトロン、フルオコルトロンヘキサノエート、吉草酸ジフルコルトロン、フルオロメトロン、フルペロロンアセテート、フルプレドニデンアセテート、フルプレドニゾロン、フルランデノリド(flurandenolide)、フォルモコルタール、ハルシノニド、ハロメタゾン、ハロプレドンアセテート、ヒドロコルタメート、ヒドロコルチゾン、酢酸ヒドロコルチゾン、酪酸ヒドロコルチゾン、リン酸ヒドロコルチゾン、コハク酸ヒドロコルチゾン21−ナトリウム、ヒドロコルチゾンテブテート、マジプレドン、メドリゾン、メプレドニゾン、メチルプレドニソロン、モメタゾンフロエート、パラメタゾン、プレドニカルベート、プレドニゾロン、プレドニゾロン21−ジエドリアミノアセテート、プレドニゾロンナトリウムホスフェート、プレドニゾロンナトリウムスクシネート、プレドニゾロンナトリウム21−m−スルホベンゾネート、プレドニゾロンナトリウム21−ステアログリコレート、プレドニゾロンテブテート、プレドニゾロン21−トリメチルアセテート、プレドニゾン、プレドニバル(prednival)、プレドニリデン、プレドニリデン21−ジエチルアミノアセテート、チキソコルトール、トリアムシノロン、トリアムシノロンアセトニド、トリアムシノロンベネトニド、およびトリアムシノロンヘキサセトニド。類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連したコルチコステロイドもまた、このグループに含まれることが意図される。
【0275】
より具体的な実施形態において、本発明は、リウマチ性疾患、対宿主性移植片病、および多発性硬化症のような急性および慢性の炎症を含む、TNF応答性疾患の処置のための、1つ以上の遅効性抗リウマチ薬(SAARD)または疾患改善抗リウマチ薬(DMARDS)、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。SAARDまたはDMARD、そのプロドラッグエステルおよび薬学的に受容可能な塩は、以下を含む:アロクプレイドナトリウム、オーラノフィン、金チオグルコース、金チオグリカニド、アザチオプリン、ブレキナルナトリウム、ブシラミン、カルシウム3−金チオ−2−プロパノール−1−スルホネート、クロラムブシル、クロロキン、クロブザリト、クプロキソリン、シクロホスファミド、シクロスポリン、ダプソン、15−デオキシスペルグアリン(15−deoxyspergualin)、ジアセレイン、グルコサミン、金塩(例えば、シクロキン金塩、金ナトリウムチオマレート、金ナトリウムチオスルフェート)、ヒドロキシクロロキン、硫酸ヒドロキシクロロキン、ヒドロキシ尿素、ケブゾン、レバミゾール、ロベンザリット、メリチン、6−メルカプトプリン、メトトレキセート、ミゾリビン、ミコフェノレートモフェチル(mofetil)、ミオラル(myoral)、ナイトロジェンマスタード、D−ペニシラミン、ピリジノール、イミダゾール(例えば、SKNF86002およびSB203580)、ラパマイシン、チオール、サイモポエチンおよびビンクリスチン。類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連したSAARDまたはDMARDもまた、この群に含まれることが意図される。
【0276】
より具体的な特定の実施形態において、本発明は、急性および慢性の炎症を含む、TNF応答性疾患の処置のための、1つ以上のCOX2インヒビター、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。COX2インヒビター、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩の例としては、例えば、セレコキシブ(celecoxib)が挙げられる。類似した鎮痛特性および抗炎症特性を有する構造的に関連したCOX2インヒビターもまた、この群に含まれることが意図される。
【0277】
より具体的な特定の実施形態において、本発明は、急性および慢性の炎症を含む、TNF応答性疾患の処置のための、1つ以上の抗菌剤、そのプロドラッグエステルまたは薬学的に受容可能な塩のいずれかと組み合わせたMK61ポリペプチドの使用(前処置、後処置または同時処置)に関する。抗菌剤としては、例えば、ペニシリン、セファロスポリンおよび他のβ−ラクタム、アミノ配糖体、アゾール、キロノン、マクロライド、リファマイシン、テトラサイクリン、スルホンアミド、リンコサミド(lincosamide)およびポリミキシンの広範なクラスが挙げられる。ペニシリンは、以下を含むがこれらに限定されない:ペニシリンG、ペニシリンV、メチシリン、ナフシリン、オキサシリン、クロキサシリン、ジクロキサシリン、フロキサシリン、アンピシリン、アンピシリン/スルバクタム、アモキシリン、アモキシリン/クラブラン酸、ヘタシリン、シクラシリン(cyclacillin)、バカンピシリン、カルベニシリン、カルベニシリンインダニル(carbenicillin indanyl)、チカルシリン、チカルシリン/クラブラン酸、アズロシリン、メズロシリン、ピペラシリン(peperacillin)、およびメシリナム。セファロスポリンおよび他のβ−ラクタムは、以下を含むがこれらに限定されない:セファロチン、セファピリン、セファレキシン、セフラジン、セファゾリン、セファドロキシル、セファクロール、セファマンドール、セフォテタン、セフォキシチン、セルロキシム(ceruroxime)、セフォニシド、セフォラジン(ceforadine)、セフィキシム、セフォタキシム、モキサラクタム、セフチゾキシム、セトリアキソン(cetriaxone)、セフォペラゾン(cephoperazone)、セフタジジム、イミペネムおよびアズトレオナム。アミノ配糖体は、以下を含むがこれらに限定されない:ストレプトマイシン、ゲンタマイシン、トブラマイシン、アミカシン、ネチルマイシン、カナマイシンおよびネオマイシン。アゾールは、フルコナゾールを含むがこれに限定されない。キノロンは、ナリジクス酸、ノルフロキサシン、エノキサシン、シプロフロキサシン、オフロキサシン、スパルフロキサシンおよびテマフロキサシンを含むがこれらに限定されない。マクロライドは、エリスロマイシン(erythomycin)、スピラマイシンおよびアジスロマイシンを含むがこれらに限定されない。リファマイシンは、リファンピンを含むがこれに限定されない。テトラサイクリンは、スピサイクリン(spicycline)、クロルテトラサイクリン、クロモサイクリン、デメクロサイクリン、デオキシサイクリン(deoxycycline)、グアメサイクリン(guamecycline)、リメサイクリン、メクロサイクリン、メタサイクリン、ミノサイクリン、オキシテトラサイクリン、ぺニメピサイクリン、ピパサイクリン、ロリテトラサイクリン、サンサイクリン、セノサイクリン(senociclin)およびテトラサイクリンを含むがこれらに限定されない。スルホンアミドは、スルファニルアミド、スルファメトキサゾール、スルファセタミド、スルファジアジン、スルフイソキサゾールおよびコトリモキサゾール(トリメトプリム/スルファメトキサゾール)を含むがこれらに限定されない。リンコサミドは、クリンダマイシンおよびリンコマイシンを含むがこれらに限定されない。ポリミキシン(ポリペプチド)は、ポリミキシンBおよびコリスチンを含むがこれらに限定されない。
【0278】
(MK61組成物および投与)
本発明の範囲内にある治療用組成物としては、ヒトまたは非ヒト動物(哺乳動物など)に投与する様式との適合性について選択された、薬学的または生理学的に受容可能な処方剤と混合した、MK61ポリペプチドまたはMK61ヌクレオチド分子の治療有効量を含み得る、MK61薬学的組成物を含む。薬学的組成物は、投与の様式との適合性について選択された、薬学的または生理学的に受容可能な処方剤と混合した、1以上のMK61の選択的結合因子の治療有効量を含み得る。
【0279】
受容可能な処方物質は、好ましくは、使用される投薬量および濃度で受容者(レシピエント)に対して好ましくは非毒性である。
【0280】
薬学的組成物は、例えば、pH、浸透圧、粘度、清澄性、色、等張性、匂、滅菌性、安定性、溶解または放出の速度、この組成物の吸収および透過を、改変、維持、または保存するための処方物質を含み得る。適切な処方物質としては、以下が挙げられるがこれらに限定されない:アミノ酸(例えば、グリシン、グルタミン、アスパラギン、アルギニン、またはリジン);抗菌剤;抗酸化剤(例えば、アスコルビン酸、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム);緩衝液(例えば、ホウ素酸塩、炭酸水素塩、Tris−HCl、クエン酸塩、リン酸または他の有機酸);充填剤(マンニトールまたはグリシン);キレート剤(例えば、エチレンジアミン四酢酸(EDTA));錯化剤(カフェイン、ポリビニルピロリドン、β−シクロデキストリンまたはヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリン);フィラー;モノサッカリド(単糖類);ジサッカリド(二糖類);および他の糖質(例えば、グルコース、マンノースまたはデキストリン);タンパク質(例えば、血清アルブミン;ゼラチンまたは免疫グロブリン);着色剤;芳香剤および希釈剤;乳化剤;親水性ポリマー(例えば、ポリビニルピロリドン);低分子量ポリペプチド;塩形成対イオン(例えば、ナトリウム);保存剤(例えば、塩化ベンザルコニウム、安息香酸、サリチル酸、チメロサール、フェネチルアルコール、メチルパラベン、プロピナルパラベン、クロロヘキシジン、ソルビン酸、または過酸化水素);溶液(例えば、グリセリン、プロピレングリコールまたはポリエチレングリコール);糖アルコール(例えば、マンニトールまたはソルビトール);懸濁剤;界面活性剤または湿潤剤(例えば、プルロニックス(pluronics)、PEG、ソルビタンエステル、ポリソルベート(例えば、ポリソルベート20、ポリソルベート80、トリトン、トロメタミン(tromethamine)、レシチン、コレステロール、チロキサパル(tyloxapal)));安定性増強剤(例えば、スクロースまたはソルビトール);張性増強剤(例えば、アルカリ金属ハライド、好ましくは、塩化ナトリウムまたは塩化カリウム、マンニトールソルビトール);送達ビヒクル;希釈剤;賦形剤および/または薬学的アジュバント(Remington’s Pharmaceutical Sciences、第18版、A.R.Gennaro編、Mack Publishing Company(1990))。
【0281】
最適な薬学的組成物は、例えば、意図した投与経路、送達様式および所望の投薬量に依存して当業者によって決定される。例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences(前出)を参照のこと。このような組成物は、MK61分子の、物理学的状態、安定性、インビボ放出の速度、およびインビボクリアランスの速度に影響を与え得る。
【0282】
薬学的組成物における主なビヒクルまたはキャリアは、天然において水性または非水性のいずれかであり得る。例えば、適切なビヒクルまたはキャリアは、注入のための水、薬学的生理的食塩水または人工脳脊髄液であり得、これらは、非経口投与のための組成物において共通する他の物質を補充し得る。中性緩衝化生理的食塩水または血清アルブミンを混合した生理食塩水は、さらなる例示的なビヒクルである。他の例示的な薬学的組成物は、pHが約7.0〜約8.5のTris緩衝液、またはpH約4.0〜約5.5の酢酸緩衝液を含み、この薬学的組成物は、ソルビトールまたはその適切な代用物であり得る。本発明の1つの実施形態において、MK61ポリペプチド組成物は、凍結乾燥したケーキまたは水溶液の形態で適切な処方剤(Remington’s Pharmaceutical Sciences、前出)と、共に所望の純度を有する選択された組成物とを混合することによって、保存のために調製され得る。さらに、このMK61ポリペプチド生成物を、スクロースのような適切な賦形剤を使用して、凍結乾燥物として処方され得る。
【0283】
MK61薬学的組成物は、非経口送達のために選択され得る。あるいは、この組成物は、吸入のため、または消化管を介した送達(例えば、経口)のため、または当該分野で公知の送達経路を介して、選択され得る。このような薬学的に受容可能な組成物の投与は、当該分野の範囲である。
【0284】
この処方成分は、投与の部位に受容可能な濃度で存在する。例えば、緩衝液を使用して、生理学的pHまたは僅かに低いpH(代表的には、約5〜約8の範囲内のpH)で組成物を維持する。
【0285】
非経口投与が企図される場合、本発明の用途のための治療組成物は、発熱物質を含有しない、非経口的に受容可能な水性溶液の形態であって、この水性溶液は、所望のMK61分子を薬学的に受容可能なビヒクル中に含有する。非経口注入のための特に適切なビヒクルは、滅菌蒸留水であり、この滅菌蒸留水中に、MK61分子が、無菌、等張溶液として処方され、そして適切に保存される。さらに別の調製物は、薬剤(例えば、注射可能なミクロスフェア、生体分解性粒子、ポリマー化合物(例えば、ポリ乳酸またはポリグリコール酸、ビーズまたはリポソーム)を有する所望の分子の処方物に関し、この調製物は、蓄積注射を介して送達され得る生成物の制御された放出または徐放を提供する。ヒアルロン酸もまた使用され得、そしてこれは、循環における徐放持続時間を増進させる効果を有する。所望の分子を導入するための他の適切な手段として、移植可能な薬物送達デバイスが挙げられる。
【0286】
1つの実施形態において、薬学的組成物は、吸入のために処方され得る。例えば、MK61分子は、吸入のための乾燥粉末として処方され得る。MK61ポリペプチドまたはMK61核酸分子の吸入溶液はまた、エアゾール送達のためのプロペラントを用いて処方され得る。さらに別の実施形態において、溶液は、噴霧され得る。肺投与は、PCT出願番号PCT/US94/001875にさらに記載され、これは、化学的に改変されたタンパク質の肺送達を記載する。
【0287】
特定の処方物は、経口投与され得ることもまた企図される。本発明の1つに実施形態において、この様式で投与されるMK61ポリペプチドは、錠剤およびカプセルのような固体投薬形態の処方において慣例的に使用されるそれらのキャリアとともにまたはそれを含まずに処方され得る。例えば、カプセルは、胃腸管において、バイオアベイラビリティーが最大化され、そして全身前分解が最小化される時点で処方物の活性部分が放出されるように設計され得る。さらなる薬剤が、MK61分子の吸収を容易にするように含まれ得る。希釈剤、香料、低融点ろう、植物油、滑沢剤、懸濁剤、錠剤崩壊剤、および結合剤もまた使用され得る。
【0288】
別の薬学的組成物は、MK61分子の有効量を、錠剤の製造のために適切な非毒性賦形剤と混合して含み得る。滅菌水または別の適切なビヒクル中にその錠剤を溶解することによって、溶液が単位用量形態で調製され得る。適切な賦形剤としては、以下が挙げられるがそれらに限定されない:不活性希釈剤(例えば、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、ラクトース、またはリン酸カルシウム;あるいは結合剤(例えば、デンプン、ゼラチン、またはアラビアゴム);あるいは滑沢剤(例えば、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸またはタルク)。
【0289】
さらなるMK61薬学的組成物は、当業者に明らかであり、これには、徐放処方物または制御された送達処方物中のMK61ポリペプチドを含む処方物が包含される。種々の他の徐放手段または制御された送達手段(例えば、リポソームキャリア、生体分解性微粒子または多孔性ビーズおよび蓄積注射)を処方するための技術もまた、当業者に公知である。例えば、以下を参照のこと:PCT/US93/00829。これは、薬学的組成物の送達のための多孔性ポリマー微粒子の制御された放出を記載する。徐放調製物のさらなる例としては、成型された物品の形態(例えば、フィルムまたはマイクロカプセル)の半透過性ポリマーマトリクスを包含する。徐放マトリクスとしては以下が挙げられ得る:ポリエステル、ヒドロゲル、ポリ乳酸(米国特許第3,773,919号、EP 58,481)、L−グルタミン酸およびγエチル−L−グルタメートのコポリマー(Sidmanら,Biopolymers,22:547−556(1983))、ポリ(2−ヒドロキシエチル−メタクリレート)(Langerら,J.Biomed.Mater.Res.,15:167−277(1981)およびLanger,Chem.Tech.,12:98−105(1982))、エチレンビニルアセテート(Langerら,前出)またはポリ−D−(−)−3−ヒドロキシ酪酸(EP 133,988)。徐放組成物はまた、リポソームを含み得る。このリポソームは、当該分野において公知のいくつかの方法のいずれかにより調製され得る。例えば、以下を参照のこと:Eppsteinら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,82:3688−3692(1985);EP 036,676;EP 088,046;EP 143,949。
【0290】
インビボ投与のために使用されるMK61の薬学的組成物は、代表的には、無菌でなければならない。このことは、滅菌濾過膜を介する濾過によって達成され得る。この組成物が、凍結乾燥される場合、この方法を使用する滅菌は、凍結乾燥および再構築の前または後のいずれかで実施され得る。非経口投与のための組成物は、凍結乾燥された形態または溶液で保存され得る。さらに、非経口組成物は、一般に、滅菌アクセスポートを有する容器(例えば、皮下注射針によって貫通可能なストッパーを有する、静脈内溶液バッグまたはバイアル)内に配置される。
【0291】
一旦、薬学的組成物が処方されると、それは、滅菌バイアル中に溶液、懸濁液、ゲル、エマルジョン、固体、または脱水和粉末もしくは凍結乾燥粉末として保存され得る。このような処方物は、即時使用型(ready−to−use)の形態または投与の前に再構成を必要とする形態(例えば、凍結乾燥された形態)のいずれかで保存され得る。
【0292】
特定の実施形態において、本発明は、単一用量投与単位を生成するためのキットに関する。このキットは、各々、乾燥タンパク質を有する第一の容器および水性処方物を有する第二の容器の両方を含み得る。また、本発明の範囲内には、単一および多チャンバーの予め充填されたシリンジ(例えば、液体シリンジおよび分散シリンジ(lyosyringe))を含むキットが包含される。
【0293】
治療的に使用されるMK61の薬学的組成物の有効量は、例えば、治療の内容および目的に依存する。従って、当業者は、処置のための適切な投薬レベルが、従って、送達される分子、MK61分子が使用されている指標、投与の経路、および患者のサイズ(体重、体表面積、または器官の大きさ)および状態(年齢および一般的な健康)に、部分的に依存して変化することを理解する。従って、臨床家は、最適な治療効果を得るために、投薬量を力価決定し(titer)、投与経路を改変し得る。代表的な投薬量は、上記の因子に依存して、約0.1μg/kg〜約100mg/kg以上までの範囲であり得る。他の実施形態において、投薬量は、0.1μg/kg〜約100mg/kgまで;または1μg/kg〜約100mg/kgまで;または5μg/kg〜約100mg/kgまでの範囲であり得る。
【0294】
投薬の頻度は、使用される処方物中でのMK61分子の薬物動態学のパラメーターに依存する。典型的に、臨床家は、所望の効果を達成する投薬量に達するまで組成物を投与する。従って、組成物は、単一用量として、もしくは経時的に2以上の用量(これは、同量の所望の分子を含んでも、含まなくてもよい)として、または移植デバイスもしくはカテーテルを介する連続的な注入として、投与され得る。適切な投薬量のさらなる改良は、当業者によって慣用的になされ、そしてそれらによって慣用的に実施される課題の範囲内である。適切な投薬量は、慣用的に得られる適切な用量−応答データの使用を介して確認され得る。
【0295】
薬学的組成物の投与の経路は、以下のような公知の方法と一致する:例えば、経口的投与、静脈内、腹腔内、脳内(実質内の)、脳室内、筋肉内、眼内、動脈内、門脈内、または病巣内の経路による注入を介する投与;または徐放性の系もしくは移植デバイスによる投与。所望される場合、これらの組成物は、ボーラス注射によって投与され得るか、もしくは注入によって連続的に投与され得るか、または移植デバイスによって投与され得る。
【0296】
あるいはまたはさらに、組成物は、膜、スポンジ、または他の適切な材料(その上に所望の分子が吸収されるかまたはカプセル化される)の移植を介して局所的に投与され得る。移植デバイスが使用される場合、このデバイスは、任意の適切な組織または器官に移植され得、そして所望の分子の送達は、拡散、時限放出ボーラスまたは連続的な投与を介し得る。
【0297】
いくつかの場合において、エキソビボ様式において、MK61薬学的組成物を使用することが所望され得る。このような例において、患者から除去された細胞、組織、または器官は、これらの細胞、組織、および/または器官が引き続いて患者に移植し戻された後にMK61薬学的組成物に曝露される。
【0298】
他の場合において、MK61ポリペプチドは、本明細書中に記載されるような方法を使用して、このポリペプチドを発現および分泌するように遺伝的に操作された特定の細胞を移植することによって、送達され得る。このような細胞は、動物細胞またはヒト細胞であり得、そして自己、異種、または外因性の細胞であり得る。必要に応じて、細胞は、不死化され得る。免疫学的応答の機会を減少するために、細胞は、周囲の組織の浸潤を回避するために、カプセル化され得る。カプセル化材料は、典型的に、生体適合性の半浸透性ポリマー性包囲物または膜であり、これらは、タンパク質産物の放出を可能にするが、患者の免疫系による、または周囲の組織からの他の有害な因子による細胞の破壊を防止する。
【0299】
本発明のさらなる実施形態は、遺伝子治療または細胞治療による、治療ポリペプチドのインビトロ産生と、治療ポリペプチドの産生および送達との両方のための、細胞および方法(例えば、相同組換えおよび/または他の組換え産生方法)に関する。相同組換えおよび他の組換えの方法を使用して、通常は転写に対してサイレントなMK61遺伝子、または過少発現される遺伝子を含む細胞を改変し得、これによって、治療有効量のMK61ポリペプチドを発現する細胞を産生し得る。
【0300】
相同組換えは、もともとは、遺伝子を標的化して転写活性な遺伝子における変異を誘導するか、または修正するために開発された技術である(Kucherlapati,Prog.in Nucl.Acid Res.& Mol.Biol.36:301、1989)。基本的な技術は、特定の変異を哺乳動物ゲノムの特定の領域に導入するための方法(Thomasら,Cell 44:419−428(1986);ThomasおよびCapecchi Cell 51:503−512(1987);Doetschmanら、Proc.Natl.Acad.Sci.85:8583−8587(1988))、または欠損遺伝子における特定の変異を修正するための方法(Doetschmanら、Nature 330:576−578(1987))の方法として、開発された。例示的な相同組換え技術は、米国特許第5,272,071号(欧州特許第9193051号、同第505500号;PCT/US90/07642、国際公開番号WO 91/09955)に記載されている。
【0301】
相同組換えによって、ゲノムに挿入されるべきDNA配列は、それを標的DNAに付着させることによって、目的の遺伝子の特定の領域に指向され得る。この標的DNAは、ゲノムDNAの領域に相補的(相同)であるヌクレオチド配列である。ゲノムの特定の領域に対して相補的な標的DNAの小さな断片は、DNA複製プロセスの間に、親鎖と接触される。これは、細胞に挿入されてハイブリダイズしたDNAの一般的な特性であり、そして従って、共有される相同領域を介して、内因性DNAの他の断片と組み換えられる。この相補鎖が、変異または異なる配列またはさらなるヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチドに付着される場合には、これはまた、この組換えの結果として新たに合成された鎖に組み込まれる。プルーフリーディング機能の結果として、DNAの新たな配列がテンプレートとして働くことが可能である。従って、移入されたDNAは、ゲノムに組み込まれる。
【0302】
MK61ポリペプチドと相互作用し得るかまたはその発現を制御し得るDNAの領域(例えば、隣接配列)が、標的DNAのこれらの断片に付着する。例えば、プロモーター/エンハンサーエレメント、サプレッサ、または外因性転写調節エレメントが、意図される宿主細胞のゲノムに、所望のMK61ポリペプチドをコードするDNAの近位かつこのDNAの転写に影響を与えるに十分な配向で、挿入される。制御エレメントは、この宿主細胞ゲノムに存在するDNAの一部分を制御する。従って、所望のMK61ポリペプチドの発現は、MK61遺伝子自体をコードするDNAのトランスフェクションによってではなく、むしろ、MK61ポリペプチドの転写のための認識可能なシグナルを有する内因性遺伝子配列を提供するDNA調節セグメントと結合した標的DNA(目的の内因性遺伝子と相同の領域を含む)の使用によって、達成され得る。
【0303】
例示的な方法において、細胞における所望の標的遺伝子(すなわち、所望の内因性細胞遺伝子)の発現は、予め選択された部位における細胞ゲノムへの相同組換えを介して、少なくとも調節配列、エキソン、およびスプライスドナー部位を含むDNAの導入によって、変更される。これらの構成成分は、新たな転写ユニットの産生を実際に生じるような様式で、染色体(ゲノム)DNAに導入される(ここで、DNA構築物に存在する調節配列、エキソン、およびスプライスドナー部位は、内因性遺伝子に作動可能に連結する)。染色体DNAへのこれらの構成成分の導入の結果として、所望の内因性遺伝子の発現が変化する。
【0304】
本明細書中で記載されるように、変化された遺伝子発現は、通常は、得られた細胞においてサイレントな(発現されていない)遺伝子の活性化する(または発現させる)こと、ならびに得られた細胞において生理学的に有意なレベルでは発現されない遺伝子の発現の増加することを包含する。この実施形態はさらに、調節または誘導のパターンが、得られたままの細胞において生じる調節または誘導のパターンとは異なり、そして得られたままの細胞において発現される遺伝子の発現を減少(排除を含む)させるような、調節または誘導のパターンを変化させる工程を包含する。
【0305】
細胞の内在性MK61遺伝子からのMK61ポリペプチドの産生を増加するかまたはこれを引き起こすために相同定組換えが使用され得る方法の1つは、最初に、相同性組換えを使用して、部位特異的組換え系由来の組換え配列(例えば、Cre/loxP、FLP/FRT)(Sauer,Current Opinion In Biotechnology,5:521−527,(1994);Sauer,Methods In Enzymology,225:890−900,(1993))を、細胞の内在性ゲノムMK61ポリペプチドコード領域の上流(すなわち、5’)に配置する工程を包含する。ゲノムMK61ポリペプチドコード領域のすぐ上流に配置された部位に対して相同性の組換え部位を含むプラスミドは、適切なリコンビナーゼ酵素と共に、改変された細胞株に導入される。このリコンビナーゼ酵素によって、プラスミドは、このプラスミドの組換え部位を介して、この細胞株のゲノムMK61ポリペプチドコード領域のすぐ上流に位置する組換え部位に組込み得る(BaubonisおよびSauer、Nucleic Acids Res.21:2025−2029,1993;O’Gormanら、Science 251:1351−1355(1991))。転写を増大させることが知られている任意の隣接配列(例えば、エンハンサー/プロモーター、イントロン、または翻訳エンハンサー)は、このプラスミド中に適切に配置される場合、細胞の内在性MK61遺伝子からの新たなまたは増加したMK61ポリペプチド産生を生じる新たなまたは改変された転写単位を作製するような様式で組み込まれる。
【0306】
部位特異的組換え配列が細胞の内在性ゲノムMK61ポリペプチドコード領域のすぐ上流に配置された細胞株を使用するさらなる方法は、細胞株のゲノムの他のいずれかの位置に第2の組換え部位を導入するために相同性組換えを使用することである。次いで、適切なリコンビナーゼ酵素が、二組換え部位細胞株に導入され、組換え現象(欠失、転化、および転移)を生じ(Sauer,Current Opinion In Biotechnology,前出、(1994);Sauer,Methods In Enzymology(前出)(1993))、これは、細胞の内在性MK61遺伝子からの新規なまたは増加したMK61ポリペプチド産生を生じる、新しいかまたは改変された転写単位を作製する。
【0307】
細胞の内在性MK61遺伝子からのMK61ポリペプチドの発現を増加するため、または引き起こすためのさらなるアプローチは、細胞の内在性MK61遺伝子からの新たなまたは増加したMK61ポリペプチドの産生を生じる様式で、遺伝子(例えば、転写因子)の発現を増加するかまたは引き起こし、そして/または遺伝子(例えば、転写リプレッサ)の発現を減少する工程を包含する。この方法は、天然に存在しないポリペプチド(例えば、転写因子ドメインに融合した部位特異的DNA結合ドメインを含むポリペプチド)を、細胞の内在性MK61遺伝子からの新たなまたは増加したMK61ポリペプチドの産生が起こるように、細胞に導入する工程を包含する。
【0308】
本発明はさらに、標的遺伝子の発現を変化させる方法において有用なDNA構築物に関する。特定の実施形態において、例示的なDNA構築物は、以下を含む:(a)1つ以上の標的配列、(b)制御配列、(c)エキソン、および(d)不対スプライスドナー部位。DNA構築物中の標的配列は、エレメント(a)〜(d)の細胞中の標的遺伝子への組込みを指向し、その結果、これらのエレメント(b)〜(d)は、内在性標的遺伝子の配列に作動可能に連結される。別の実施形態において、DNA構築物は、以下を含む:(a)1つ以上の標的配列、(b)制御配列、(c)エキソン、(d)スプライスドナー部位、(e)イントロン、および(f)スプライスアクセプター部位。ここで、標的配列は、エレメント(a)〜(f)の組込みを指向し、その結果、これらのエレメント(b)〜(f)は、内在性遺伝子に作動可能に連結される。標的配列は、相同性組換えが生じる細胞染色体DNAの予め選択された部位に対して相同性である。この構築物において、エキソンは、一般的に、制御配列の3’側であり、そしてスプライスドナー部位は、このエキソンの3’側である。
【0309】
特定の遺伝子の配列(例えば、本明細書中で記載されるMK61ポリペプチドの核酸配列)が公知である場合、遺伝子の選択された領域に対して相補的なDNAの部分は、合成されるか、またはそうでなければ、例えば、目的の領域に結合している特定の認識部位におけるネイティブのDNAの適切な制限等によって得られ得る。この部分は、細胞に挿入された際に、標的配列として働き、そしてそのゲノム内の相同性領域にハイブリダイズする。これまで、このハイブリダイゼーションが、DNA複製の間に生じる場合、このDNAの部分、およびそれに結合した任意のさらなる配列は、Okazakiフラグメントとして作用し、そしてDNAの新たに合成された娘鎖に組み込まれると考えられている。従って、本発明は、MK61ポリペプチドをコードするヌクレオチドを含み、このヌクレオチドは、標的配列として使用され得る。
【0310】
MK61ポリペプチド細胞治療(例えば、MK61ポリペプチドを産生する細胞の移植)もまた企図される。この実施形態は、生物学的に活性な形態のMK61ポリペプチドを合成および分泌し得る細胞を移植する工程を包含する。このようなMK61ポリペプチド産生細胞は、MK61ポリペプチドの天然産物である細胞であり得るか、または組換え細胞であって、MK61ポリペプチドを産生するその能力が、所望のMK61ポリペプチドをコードする遺伝子またはMK61ポリペプチドの発現を増大する遺伝子で形質転換することによって増大された、組換え細胞であり得る。このような改変は、遺伝子を送達し、そしてその発現および分泌を促進するために適切なベクターによって達成され得る。MK61ポリペプチドを投与されている患者における強力な免疫学的反応を最小化するために、異種のポリペプチドの投与と共に生じる得る場合、MK61ポリペプチドを産生する天然の細胞が、ヒト起源であり、そしてヒトMK61ポリペプチドを産生することが好ましい。同様に、MK61ポリペプチドを産生する組換え細胞が、ヒトMK61ポリペプチドをコードする遺伝子を含む発現ベクターで形質転換されることが好ましい。
【0311】
移植された細胞は、周辺組織の浸透を回避するようにカプセル化され得る。ヒトまたは非ヒト動物細胞は、生体適合性の半透性ポリマー封入物または膜(これは、MK61ポリペプチドの放出を可能にするが、患者の免疫系または周辺組織からの他の有害な因子による細胞の崩壊を防止する)の形態で患者に移植され得る。あるいは、MK61ポリペプチドをエキソビボで産生するように形質転換された患者自身の細胞が、このようなカプセル化なしで、患者に直接移植され得る。
【0312】
生きた細胞をカプセル化するための技術は当該分野で公知であり、そしてカプセル化された細胞の調製およびそれらの患者への移植は、慣用的に達成され得る。例えば、Baetgeら(WO95/05452およびPCT/US94/09299)は、生物学的に活性な分子の効果的な送達のために遺伝子操作された細胞を含む膜カプセルを記載する。このカプセルは、生体適合性であり、そして容易に取り出し可能である。このカプセルは、哺乳動物宿主に移植された際に、インビボで下方制御に供されないプロモーターに作動可能に連結された生物学的に活性な分子をコードするDNA配列を含む組換えDNA分子でトランスフェクトされた細胞をカプセル化する。このデバイスは、レシピエント内の特定の部位への生きた細胞由来の分子の送達を提供する。さらに、米国特許第4,892,538号;同第5,011,472号;および同第5,106,627号を参照のこと。生きた細胞をカプセル化するためのシステムは、AebischerらのPCT出願番号PCT/US91/00157に記載される。AebischerらのPCT出願番号PCT/US/91/00155;Winnら、Exper.Neurol.113:322−329(1991);Aebischerら、Exper.Neurol.111:269−275(1991);およびTrescoら、ASAIO 38:17−23(1992)もまた参照のこと。
【0313】
MK61ポリペプチドのインビボおよびインビトロの遺伝子治療送達もまた想定される。遺伝子治療技術の一例は、構成的または誘発性プロモーターに作動可能に連結され得るMK61ポリペプチドをコードするMK61遺伝子(ゲノムDNA、cDNAおよび/または合成DNAのいずれか)を使用して、「遺伝子治療DNA構築物」を形成することである。このプロモーターは、構築物が挿入される細胞または組織型において活性であるという条件下では、内在性MK61遺伝子に対して同種であっても異種であってもよい。遺伝子治療DNA構築物の他の成分は、必要に応じて、部位特異的組込みのために設計されるDNA分子(例えば、相同性組換えのために有用な内在性配列)、組織特異的プロモーター、エンハンサーまたはサイレンサー、親細胞を越える選択的優性を提供し得るDNA分子、形質転換された細胞を同定するための標識として有用なDNA分子、ネガティブ選択系、細胞特異的結合因子(例えば、細胞標的化について)、細胞特異的内部移行因子、ベクターによる発現を増大する転写因子、およびベクターの産生を可能にする因子を含み得る。
【0314】
遺伝子治療DNA構築物は、次いで、ウイルスベクターまたは非ウイルスベクターを使用して細胞に(エキソビボまたはインビボのいずれかで)導入され得る。遺伝子治療DNA構築物を導入するための1つの手段は、本明細書中に記載されるようなウイルスベクターの使用による。特定のベクター(例えば、レトロウイルスベクター)は、DNA構築物を細胞の染色体DNAに送達し、そしてこの遺伝子は、染色体DNAに組み込まれ得る。他のベクターは、エピソームとして機能し、そして遺伝子治療DNA構築物は、細胞質に残る。
【0315】
さらに他の実施形態において、制御エレメントが、標的細胞におけるMK61遺伝子の制御された発現のために含まれ得る。このようなエレメントは、適切なエフェクターに応答して刺激される。このようにして、治療的ポリペプチドは、所望の場合に発現され得る。1つの従来の制御手段は、低分子結合ドメインおよび生物学的プロセスを開始し得るドメイン(例えば、DNA結合タンパク質または転写活性タンパク質)を含むキメラタンパク質を二量化するために用いられる低分子二量化剤またはラパログ(rapalog)(WO9641865(PCT/US96/099486);WO9731898(PCT/US97/03137)およびWO9731899(PCT/US95/03157)に記載のような)の使用を包含する。タンパク質の二量化は、導入遺伝子の転写を開始するために使用され得る。
【0316】
代替の調節技術は、目的の遺伝子から発現されたタンパク質を、凝集体またはクラスターとして細胞の内側に貯蔵する方法を使用する。目的の遺伝子は、小胞体における凝集タンパク質の保持を生じる、条件的凝集ドメインを含む融合タンパク質として発現される。貯蔵されたタンパク質は安定であり、そして細胞の内側で不活性である。しかし、このタンパク質は、条件的凝集ドメインを除去する薬物(例えば、低分子リガンド)を投与することによって放出され得、それにより、凝集体またはクラスターを特異的に破壊し、その結果、このタンパク質は細胞から分泌され得る。Science 287:816−817および287:826−830(2000)を参照のこと。
【0317】
他の適切な制御手段または遺伝子スイッチとしては、以下の系が挙げられるが、これらに限定されない。Mifepristone(RU486)は、プロゲステロンアンタゴニストとして使用される。改変されたプロゲステロンレセプターリガンド結合ドメインのプロゲステロンアンタゴニストへの結合は、2つの転写因子のダイマー(次いで、核に至り、DNAに結合する)を形成することによって、転写を活性化する。このリガンド結合ドメインは、レセプターが天然のリガンドに結合する能力を排除するように改変される。改変されたステロイドホルモンレセプター系はさらに、米国特許第5,364,791号;WO9640911、およびWO9710337に記載される。
【0318】
さらに別の制御系は、エクジソンレセプター(細胞質レセプター)に結合し、そしてこれを活性化するエクジソン(ショウジョウバエステロイドホルモン)を使用する。次いで、このレセプターは核に転移し、特定のDNA応答エレメント(エクジソン応答性遺伝子由来のプロモーター)に結合する。エクジソンレセプターは、転写を開始するための、トランス活性化ドメイン/DNA結合ドメイン/リガンド結合ドメインを含む。エクジソン系はさらに、米国特許第5,514,578、WO9738117;WO9637609;およびWO9303162に記載されている。
【0319】
別の制御手段は、陽性テトラサイクリン制御可能トランス活性化因子を使用する。この系は、転写を活性化するポリペプチドに連結された変異したtetレプレッサタンパク質DNA結合ドメイン(逆テトラサイクリン調節トランス活性化因子タンパク質を生じた変異したtetR−4アミノ酸の変化、すなわち、これは、テトラサイクリンの存在下でtetオペレーターに結合する)を含む。このような系は、米国特許第5,464,758号、同第5,650,298号、および同第5,654,168号に記載されている。
【0320】
さらなる発現制御系および核酸構築物は、米国特許第5,741,679号および同第5,834,186号(Innovir Laboratories Inc.)に記載されている。
【0321】
インビボの遺伝子治療は、MK61ポリペプチドをコードする遺伝子を、MK61核酸分子の局所的な注射を介して、または他の適切なウイルスもしくは非ウイルス送達ベクターによって、細胞に導入することによって達成され得る。Hefti、Neurobiology、25:1418−1435(1994)。例えば、MK61ポリペプチドをコードする核酸分子は、標的細胞への送達のためのアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター中に含まれ得る(例えば、Johnson、国際公開番号WO95/34670;国際出願番号PCT/US95/07178)。組換えAAVゲノムは、代表的には、機能的プロモーターおよびポリアデニル化配列に作動可能に連結したMK61ポリペプチドをコードするDNA配列に隣接する、AAV逆方向末端反復を含む。
【0322】
代替の適切なウイルスベクターとしては、レトロウイルス、アデノウイルス、単純疱疹ウイルス、レンチウイルス、肝炎ウイルス、パルボウイルス、パポバウイルス、ポックスウイルス、アルファウイルス、コロナウイルス、ラブドウイルス、パラミクソウイルス、およびパピローマウイルスのベクターが挙げられるが、これらに限定されない。米国特許第5,672,344号は、組換え神経栄養性HSV−1ベクターを含むインビボのウイルス媒介遺伝子移入系を記載する。米国特許第5,399,346号は、治療的タンパク質をコードするDNAセグメントを挿入するためにインビトロで処理されたヒト細胞の送達によって、治療的タンパク質を患者に提供するためのプロセスの例を提供する。遺伝子治療技術の実行のためのさらなる方法および材料は、アデノウイルスベクターに関する米国特許第5,631,236号;レトロウイルスベクターに関する米国特許第5,672,510号;およびサイトカインを発現するレトロウイルスベクターに関する米国特許第5,635,399号に記載されている。
【0323】
非ウイルス送達方法としては、リポソーム媒介移入、裸のDNAの送達(直接注射)、レセプター媒介移入(リガンド−DNA複合体)、エレクトロポレーション、リン酸カルシウム沈降、および微粒子ボンバードメント(例えば、遺伝子銃)が挙げられるが、これらに限定されない。遺伝子治療の材料および方法としてはまた、誘導性プロモーター、組織特異的エンハンサー−プロモーター、部位特異的組み込みのために設計されたDNA配列、親細胞を超える選択的利点を提供し得るDNA配列、形質転換された細胞を同定するための標識、ネガティブ選択系および発現制御系(安全な測定)、細胞特異的結合因子(細胞標的化のための)、細胞特異的内在化因子、ならびにベクター製造のための方法が挙げられ得る。遺伝子治療技術の実行のためのこのようなさらなる方法および材料は、エレクトロポレーション技術に関する米国特許第4,970,154号;核リガンドに関するWO96/40958;遺伝子送達のためのリポタンパク質含有系を記載する米国特許第5,679,559号;リポソームキャリアに関する米国特許第5,679,954号;リン酸カルシウムトランスフェクションのための方法に関する米国特許第5,593,875号;および米国特許第4,945,050号(ここで、生物学的に活性な粒子が、ある速度で細胞に噴射され、それによってこの粒子は細胞の表面を貫通し、そして細胞内部に取り込まれる)に記載される。
【0324】
MK61遺伝子治療または細胞治療はさらに、同じ細胞または異なる細胞において1以上のさらなるポリペプチドの送達を含み得ることがまた、意図される。このような細胞は、患者に別々に導入され得るか、またはこれらの細胞は、単一の移植可能なデバイス(例えば、上記のようなカプセル化膜)中に含まれ得るか、またはこれらの細胞は、ウイルスベクターによって別々に改変され得る。
【0325】
遺伝子治療を介して、細胞における内在性のMK61ポリペプチド発現を増大させる手段は、MK61ポリペプチドプロモーター中に1以上のエンハンサーエレメントを挿入することであり、ここで、このエンハンサーエレメントは、MK61遺伝子の転写活性を増大するように作用し得る。使用されるエンハンサーエレメントは、遺伝子を活性化することが所望される組織に基づいて選択される;この組織においてプロモーターの活性化を与えることが公知のエンハンサーエレメントが、選択される。例えば、MK61ポリペプチドをコードする遺伝子が、T細胞において「オンにされる」場合、lckプロモーターエンハンサーエレメントが使用され得る。ここで、添加されるべき転写エレメントの機能的部分は、標準的なクローニング技術を使用して、MK61ポリペプチドプロモーターを含むDNAのフラグメント中に挿入され得る(そして必要に応じて、ベクターならびに/または5’隣接配列および/もしくは3’隣接配列などの中に挿入される)。次いで、「相同組換え構築物」として公知のこの構築物は、エキソビボまたはインビボのいずれかで所望の細胞に導入され得る。
【0326】
遺伝子治療はまた、内在性プロモーターのヌクレオチド配列を改変することによってMK61ポリペプチドの発現を減少させるために使用され得る。このような改変は、代表的には、相同組換え方法を介して達成される。例えば、不活化のために選択されたMK61遺伝子のプロモーターの全てまたは一部を含むDNA分子は、転写を調節するプロモーターの断片を除去および/または置換するように操作され得る。例えば、TATAボックスおよび/またはプロモーターの転写活性化因子の結合部位は、標準的な分子生物学的技術を使用して欠失され得る;このような欠失は、プロモーターの活性を阻害し得、それによって対応するMK61遺伝子の転写を抑制する。TATAボックスまたはプロモーターの転写活性化因子結合部位の欠失は、MK61ポリペプチドプロモーター(調節されるべきMK61遺伝子と同種または関連の種由来の)の全てまたは関連部分を含むDNA構築物を生成することによって達成され得、ここで、TATAボックスおよび/または転写活性化因子結合部位のヌクレオチドの1以上は、1以上のヌクレオチドの置換、欠失および/または挿入を介して変異される。結果として、TATAボックスおよび/または活性化因子結合部位は、活性を減少させるかまたは完全に不活化される。この構築物は、代表的には、改変されたプロモーターセグメントに隣接するネイティブな(内在性の)5’および3’DNA配列に対応するDNAの少なくとも約500塩基を含む。この構築物は、適切な細胞中に(エキソビボまたはインビボのいずれかで)、直接または本明細書中に記載のウイルスベクターを介してかのいずれかで導入され得る。代表的には、細胞のゲノムDNAへの構築物の組み込みは、相同組換えを介してであり、ここで、プロモーター構築物の5’および3’DNA配列は、内在性の染色体DNAに対するハイブリダイゼーションを介して、改変されたプロモーター領域を組み込む際の補助として役立ち得る。
(MK61核酸およびポリペプチドのさらなる使用)
本発明の核酸分子(それ自体は生物学的に活性なポリペプチドをコードしない核酸分子を含む)は、MK61遺伝子および関連する遺伝子の染色体上の位置をマッピングするために使用され得る。マッピングは、当該分野で公知の技術(例えば、PCR増幅およびインサイチュハイブリダイゼーション)によってなされ得る。
【0327】
MK61核酸分子(それ自体が生物学的に活性なポリペプチドをコードしない核酸分子を含む)は、定性的かまたは定量的にのいずれかで、哺乳動物の組織または体液のサンプル中の、MK61 DNAまたは対応するRNAの存在についての診断アッセイにおけるハイブリダイゼーションプローブとして有用であり得る。
【0328】
従って、本発明は、診断適応における使用のための試薬を提供する。ヒトMK61遺伝子は、染色体バンド19q13に配置されている。さらに詳細には、遺伝子は、19q13.1の内部、またはそれに近い領域に配置されている。いくつかの他の興味深い遺伝子が、第19染色体のこの領域に配置されている。これには、ヒト白血球レセプタークラスター(LRC)(これは、イムノグロブリン(Ig)スーパーファミリーの白血球によって発現されるレセプターをコードする19個の遺伝子を含むことが示されている)、ヒトKir2.4内部調整カリウムチャンネル遺伝子(inwardly rectifying potassium channel gene)(KCNJ14)、ヒトキラー細胞阻害レセプター遺伝子KIR103、リボソームタンパク質S19遺伝子、プロスターゼ(prostase)、およびセリン様プロテアーゼ1(Protease Serine−Like 1)が含まれる。MK61は、以下を含む本明細書中に記載されている疾患および障害についての候補である:シスチン尿症、先天性ネフローゼ症候群、家族性ネフローゼ症候群、家族性焦点性体節性糸球体硬化症、家族性ウィルムス腫瘍FWT2、B細胞リンパ腫に関連赤血球貪食症候群、エンゲルマン(Camurati−Engelmann)病、進行性骨幹異常形成症、遺伝性痙性対麻痺、喘息、心臓の異常(heart defect)、眼の発達、全身性エリテマトーデス(hSLE1)、原発性小頭症(MCPH2)、常染色体劣性の脊椎骨形成不全症(spondylocostal dysostosis)、胎便性イレウスの嚢胞性繊維症の改変因子の遺伝子座、急性骨髄形成性白血病、赤血球貪食症候群に関係しているB細胞リンパ腫、多発性骨髄腫、精巣の生殖細胞の腫瘍、悪性神経膠腫、家族性の良性の高カルシウム血症(hypercalcemithus)。MK61遺伝子、MK61 DNAまたはRNAを含有しているプローブは、MK61遺伝子が第19染色体上に存在するかどうか、または変異が生じているかどうかを決定するために使用され得る。MK61遺伝子座での検出可能な染色体の異常には、異数性、遺伝子のコピー数の変化、挿入、欠失、制限部位の変化、および再配置が含まれるが、これらに限定されない。これらの異常性は、コード配列内で、イントロン内で、または隣接している配列(上流のプロモーターおよび調節領域を含む)内で生じ得、そしてコード配列内の物理的な変更、または遺伝子の発現レベルでの変化として明示され得る。分析用プローブは、一般的には、少なくとも20ヌクレオチドの長さであるが、いくらか短いプローブ(14〜17ヌクレオチド)が使用され得る。PCRプライマーは、少なくとも5ヌクレオチドの長さであり、好ましくは、15またはそれ以上のヌクレオチド、より好ましくは、20〜30ヌクレオチドの長さである。短いポリヌクレオチドは、遺伝子の小さい領域が分析のための標的化される場合に使用され得る。遺伝子の全体の分析のためには、ポリヌクレオチドプローブは、エキソン全体またはそれ以上を含み得る。プローブは、一般的には、放射標識ヌクレオチドのようなシグナルを生じる部分に連結されたポリヌクレオチドを含む。一般的には、これらの診断方法は、以下の工程を包含する:(a)患者から遺伝子サンプルを得る工程;(b)ポリヌクレオチドが相補的なポリヌクレオチド配列にハイブリダイズする条件下で、遺伝子サンプルを上記に開示されているポリヌクレオチドプローブまたはプライマーとともにインキュベートして、第1の反応産物を生じる工程;および(c)コントロールの反応産物に対して第1の反応産物を比較する工程。第1の反応産物とコントロールの反応産物との間での差異が、患者の遺伝子の異常性の指標である。本発明での使用のための遺伝子サンプルには、ゲノムDNA、cDNA、およびRNAが含まれる。ポリヌクレオチドプローブまたはプライマーはRNAまたはDNAであり得、そして配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、または配列番号15の一部、配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、または配列番号15の相補体、あるいはそれらのRNA等価物を含む。これに関する適切なアッセイ方法には、以下のような当業者に公知の分子遺伝的技術が含まれる:制限酵素断片長多型(RFLP)の分析、PCR分析を使用する短いタンデムな反復の(STR)分析、鎖連結反応(Barany、PCR Methods and Applications 1:5−16(1991))、リボヌクレアーゼ保護アッセイ、および当該分野で公知の他の遺伝子連関分析。Sambrookら編;Ausubelら編、およびA.J.Marian,Chest 108:255−65(1995)を参照のこと。リボヌクレアーゼ保護アッセイ(Ausubelら編、第4章)は、患者のRNAサンプルへのRNAプローブのハイブリダイゼーションを含み、その後、反応産物((RNA−RNA)ハイブリッド)がRNaseに曝される。RNAのハイブリダイズした領域は、消化から保護される。PCRアッセイにおいては、患者の遺伝子サンプルはオリゴヌクレオチドプライマーの対とともにインキュベートされ、そしてプライマーの間の領域が増幅されそして得られる。得られた産物の大きさ、量、または配列の変化は、患者における変異の指標である。使用され得る別のPCRに基づく技術は、一本鎖のコンフォメーション多型(Single strand conformational polymorphism)(SSCP)の分析である。Hayashi、PCR Methods and Applications 1:34−38(1991)を参照のこと。
【0329】
血清中のMK61タンパク質のアッセイは、本明細書中に記載されている疾患および障害を検出するために使用され得る。当業者は、MK61の過小発現または過剰発現に関係している症状が、MK61タンパク質のレベルの治療的な操作による処置に敏感に反応し得ることを認識する。
【0330】
MK61ポリペプチドは、処置される適応について適切である場合には、1つ以上のサイトカイン、成長因子、抗生物質、抗炎症薬、および/または化学療法薬との組合せで、(同時にまたは続いて)使用され得る。
【0331】
1つ以上のMK61ポリペプチドの活性を阻害することが所望される場合には、他の方法もまた、使用され得る。このような阻害は、コントロール配列に相補的であり、その発現物にハイブリダイズする(三重らせんの形成)かまたはMK61 mRNAにハイブリダイズする核酸分子によって達成され得る。例えば、アンチセンスDNAまたはRNA分子(これらは、選択されたMK61遺伝子の少なくとも一部に対して相補的である配列を有する)が、細胞中に導入され得る。アンチセンスプローブは、本明細書中に開示されているMK61ポリペプチドの配列を使用して利用可能な技術によって設計され得る。典型的には、それぞれのこのようなアンチセンス分子は、それぞれの選択されたMK61遺伝子の開始部位(5’末端)に対して相補的である。次いで、アンチセンス分子が対応するMK61 mRNAにハイブリダイズすると、このmRNAの翻訳が妨げられるかまたは減少させられる。アンチセンスインヒビターは、細胞または生物体中のMK61ポリペプチドの減少またはその非存在に関する情報を提供する。
【0332】
あるいは、遺伝子治療は、1つ以上のMK61ポリペプチドのドミナントネガティブインヒビターを作成するために使用され得る。この状況では、各々の選択されたMK61ポリペプチドの変異体ポリペプチドをコードするDNAが調製され得、そして本明細書中に記載されているウイルスまたは非ウイルス方法のいずれかを使用して患者の細胞中に導入され得る。このような変異体の各々は、典型的には、その生物学的役割において内因性のポリペプチドと競合するように設計される。
【0333】
さらに、MK61ポリペプチド(生物学的に活性であるかどうかにはかかわらず)は、免疫原として使用され得る。すなわち、ポリペプチドは、抗体がそれに対して惹起され得る少なくとも1つのエピトープを含む。MK61ポリペプチドに結合する選択的結合試薬(本明細書中に記載されているような)は、体液または細胞サンプル中のMK61ポリペプチドの存在を検出するための標識された形態での使用を含むがこれに限定されない、インビボおよびインビトロでの診断目的のために使用され得る。抗体はまた、本明細書中に記載されているものを含む多数の疾患および障害を予防、処置、または診断するためにも使用され得る。抗体は、MK61ポリペプチドの特徴である少なくとも1つの活性を減少させるかまたは遮断するように、MK61ポリペプチドに結合し得るか、あるいは、MK61ポリペプチドの特徴である少なくとも1つの活性を増大させる(MK61ポリペプチドの薬物動態を増大させることを含む)ようにポリペプチドに対して結合し得る。
【0334】
以下の実施例は、説明の目的だけのために意図され、そしていかなる方法においても本発明の範囲の限定とは解釈されるべきではない。
【0335】
(実施例1)
(ヒトMK61 cDNAクローンの単離)
Amgen ESTデータベースのTNFレセプターファミリーのプロファイルファイルの検索を行った。1つのヒトEST配列(G−0042−B7)を、TNFレセプターファミリーの可能性のあるメンバーとして同定し、MK61と命名した。全長のヒトクローンを、続いて、当該分野で公知の標準的な条件下で以下のプライマーを使用して、ヒトリンパ節ライブラリーからPCR増幅した:ヒトMK61センスプライマー(5’−GGTGACCACCTCGTGGGCAACGTCT−3’;配列番号21)、アンチセンスプライマー(5’−GCCCAATTAGGATTGTACAAGAAG−3’;配列番号22)。ヒトのリンパ節由来のポリ(A)+RNAを逆転写し、そしてcDNAをSmart RACE cDNA増幅キット(Clontech,Palo Alto,CA)を使用して、製造業者の説明書に従って合成した。ヒトMK61遺伝子の全長のcDNAを、哺乳動物細胞での発現のためにpcDNA3ベクター(Invitrogen,Carlsbad、CA)中にクローン化し、そして標準的な方法を使用して配列決定した。クローンの名称は、pcdna3huMK61#5であり、そしてこれは、ヒトMK61 T1アイソフォームcDNAを含む。
【0336】
ヒトMK61 cDNA配列は1668ヌクレオチド(配列番号1)であり、そして355アミノ酸のポリペプチド(配列番号2)をコードする。ポリペプチド(hMK61T1として本明細書中で記載される;図1を参照のこと)は、残基1〜23にまたがるシグナルペプチド、TNFRスーパーファミリーのシステインリッチ領域の記号に適合する残基26〜60にまたがるシステインリッチドメイン(Madryら、INTERNATIONAL IMMUNOLOGY.10:1693−1702、1998、および本明細書中の参考文献)、残基157〜185にまたがる膜貫通ドメイン、および長い細胞内ドメインを含む。公のデータベース、Amgen内部データベース、およびCeleraデータベースにおいて入手可能なcDNAおよびゲノム配列と適合している全ての入手可能なヒトMK61の慎重なアラインメントによって、5個のさらなる全長のヒトMK61のアイソフォームを同定した(本明細書中では、ヒトMK61T2、MK61T3、MK61T4、MK61T5、およびMK61T6と記載する)。
【0337】
hMK61T2ポリヌクレオチド配列は1525ヌクレオチド(配列番号3)であり、そして85アミノ酸のポリペプチド(配列番号4)をコードする。これは、シグナルペプチド(残基1〜23)(しかし、推定される膜貫通ドメインではない)を含み、このアイソフォームが分泌されたポリペプチド(図2)をコードし得ることを示唆している。hMK61T2は、TNFRスーパーファミリーのシステインリッチ領域の特徴に対して不完全な適合(6個のシステインのうちの5個が適合)を示す、残基26〜51にまたがるシステインリッチドメインを含む。hMK61T3ポリヌクレオチド配列は、1289ヌクレオチド(配列番号5)であり、そして136個のアミノ酸残基のポリペプチド(配列番号6)をコードする。これは、シグナルペプチド(残基1〜23)(しかし、推定される膜貫通ドメインではない)を含み、このアイソフォームが分泌されたポリペプチド(図3)をコードし得ることを示唆している。hMK61T3は、TNFRスーパーファミリーのシステインリッチ領域の記号に適合している、残基26〜60にまたがるシステインリッチドメインを含む。hMK61T4ポリヌクレオチド配列は、1164ヌクレオチド(配列番号7)であり、そして187個のアミノ酸残基を含有しているポリペプチド(配列番号8)をコードする。これは、シグナルペプチド(残基1〜23)(しかし、推定される膜貫通ドメインではない)を含み、このアイソフォームが分泌されたポリペプチド(図4)をコードし得ることを示唆している。hMK61T4は、TNFRスーパーファミリーのシステインリッチ領域の特徴に対して不完全な適合(6個のシステイン残基のうちの5個が適合)を示す、残基26〜51にまたがるシステインリッチドメインを含む。hMK61T5ポリヌクレオチド配列は、1483ヌクレオチド(配列番号9)であり、そして71個のアミノ酸残基のポリペプチド(配列番号10)をコードする。これは、シグナルペプチド(残基1〜23)(しかし、推定される膜貫通ドメインではない)を有し、このアイソフォームが分泌されたポリペプチド(図5)をコードし得ることを示唆している。hMK61T5は、TNFRスーパーファミリーのシステインリッチ領域の記号に適合しているが、hMK61T1とはわずかに異なる、残基26〜57にまたがるシステインリッチドメインを含む。hMK61T6ポリヌクレオチド配列は、1104ヌクレオチド(配列番号11)であり、そして167個のアミノ酸残基のポリペプチド(配列番号12)をコードする。これは、シグナルペプチド(残基1〜23)(しかし、推定される膜貫通ドメインではない)を含み、このアイソフォームが分泌されたポリペプチド(図6)をコードし得ることを示唆している。hMK61T6は、TNFRスーパーファミリーのシステインリッチ領域の記号に対して不完全な適合(6個のシステインのうちの5個が適合)を示す残基26〜51にまたがるシステインリッチドメインを含む。
【0338】
興味深いことに、全てのヒトMK61アイソフォームは、リガンド結合ドメインの一部を構成し得る、完全なまたは部分的なTNFR型のシステインリッチドメインを含む。従って、hMK61T1は真の新規のTNFRファミリーのメンバーである細胞表面レセプターをコードするようであるが、ヒトのアイソフォームMK61T2〜T6は、分泌されたレセプターをコードするようである。分泌されたレセプターは、オステオプロテグリン(OPG)について以前に実証されているように、未知のMK61リガンドをそのレセプターとの相互作用から妨げる、デコイレセプターとして作用し得る。オステオプロテグリンリガンドは、破骨細胞の分化および活性化を調節するサイトカインである(Laceyら、Cell:93:165−176、1998)。さらに、MK61T1〜T6アイソフォームは、未知のMK61リガンドに結合し得、そしてそれを通じて逆シグナル伝達を調節する。
【0339】
(実施例2)
(マウスのMK61 cDNAクローンの単離)
Amgen ESTデータベースのTNFレセプターファミリーのプロファイル検索を、実施例1において上記に記載するように行った。1つのヒトEST配列(G−0042−B7)を、TNFレセプターファミリーの可能性のあるメンバーとして同定し、MK61と命名した。全長のマウスMK61クローンを、当該分野で公知の標準的な条件下で以下のプライマーを使用して、マウスA20細胞ライブラリーからPCR増幅した:マウスセンスプライマー(5’−CGGACGCGTGGGCGGACGCGTGGG−3’;配列番号23)、アンチセンスプライマー(5’−AGCAAACTCTGACTCAGCCAAGTT−3’;配列番号24)。マウスのBリンパ腫細胞株A20由来のポリ(A)+RNAを逆転写し、そしてcDNAをSmart RACE cDNA増幅キット(Clontech,Palo Alto,CA)を使用して、製造業者の説明書に従って合成した。マウス遺伝子の全長のcDNAを、哺乳動物細胞での発現のためにpcDNA3ベクター(Invitrogen,Carlsbad、CA)中にクローン化し、そして標準的な方法を使用して配列決定した。
【0340】
マウスMK61ポリヌクレオチド配列は、1202ヌクレオチド(配列番号13)であり、そして345アミノ酸のポリペプチド(配列番号14)をコードする。マウスMK61T1ポリペプチドは細胞表面レセプターであり、これは、残基1〜21にまたがるシグナル配列、および膜貫通ドメインを有する(図7)。
【0341】
(実施例3)
(hMK61 mRNAの組織分布)
MK61 mRNAの分布を、ノーザンブロット分析および定量的PCRによって決定した。ヒトの末梢血T細胞、B細胞、および単球を、Rosette Sep enrichment cocktail(Stem Cell Technologies)によって製造業者の説明書に従って精製した。ヒトバーキットリンパ腫細胞、Raji細胞、Tリンパ腫細胞、Jukat細胞、K562細胞、およびU937細胞を、ATCC(Rockville,MD)から入手した。全RNAを、Rneasyキット(Qiagen,Valencia,CA)によって製造業者の説明書に従って、これらの細胞から単離した。
【0342】
ノーザンブロット分析を、当該分野で公知の標準的な条件を使用して行った。多組織ノーザンブロットおよび多組織cDNAを、Clontech(Palo Alto,CA)から購入した。ノーザンブロットを、ランダムプライムしたヒトおよびマウスのMK61放射活性プローブで55℃で3時間ハイブリダイズさせ、次いで2×SSC/0.1%のSDSで数回交換し、続いて0.1×SSC/0.1%のSDSで30分間、洗浄した。
【0343】
ノーザンブロット分析は、hMK61が末梢のリンパ系器官、脾臓、リンパ節、胸腺、骨髄、末梢血白血球、ならびに胎児の肝臓中で優先的に発現されることを示した(図13および14を参照のこと)。いくつかの種々のMK61アイソフォームがこれらの器官中で発現されたが、主な転写物は1.6kbpであった。
【0344】
リアルタイム定量的PCRを、種々のヒト組織および細胞株について行った。このアッセイは、特異的なPCR産物の検出を可能にする色素原性プローブおよびPCRプライマーを使用する。PCRプライマーおよびプローブを、PE BiosystemsのPrimer Expressソフトウェアを使用して設計し、そして必要とされる場合には、Amgen Boulderによって合成した。ヒトMK61に特異的なオリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブ(プローブ#2288−23 ETT CCC AGT TTT TCA TCT GCA CTG CCA X(配列番号40);5’プライマー#2288−22 TGC TGG ACC CAA CAC AAA TG(配列番号41);3’プライマー#2288−24 TGC CAT CCA ACC ACT CAG TC(配列番号42))、およびヒトシクロフィリン(プローブ#2661−92 ECT GCC TGC TGC CTG GTC CAC CTX(配列番号43)、5’プライマー#2661−90 ACA CCT GGC CGC AAG ATA TG(配列番号44);3’プライマー:#2661−91 GAC TCG GCC TCA GCG AAT AG(配列番号45))を、PE Biosystemsの標準的なプロトコールに従ってTaqmanのためのプライマーとして使用した。Taqman PCR反応を、ABI PRISM 7700機器上で行い、そしてデータを、PE BiosystemsのSequence Detection Systemソフトウェアによって分析した(図15を参照のこと)。
【0345】
ヒトMK61 mRNAの発現は、単球(monozytic cell)、B細胞、リンパ節、脾臓、およびT細胞中で最も高かった。中程度のレベルのヒトMK61 mRNAの発現が、肝臓、骨髄、胸腺、扁桃腺、および胎児の肝臓で検出された。低いレベルのヒトMK61 mRNAが、肺、胎盤、およびJurkat細胞中で検出された。興味深いことに、ヒトMK61 mRNAの発現は、対応している腫瘍細胞株Raji、K562、およびU937よりも、初代B細胞、T細胞、および単球(monozytic cell)中で高かった。この発現パターンは、MK61の発現がリンパ腫特異的であり、そして腫瘍細胞中でダウンレギュレートされ得るという見解と一致した。
【0346】
(実施例4)
(mMK61−Fc融合構築物の調製)
Smi12−00051−f3の推定される175アミノ酸の細胞外部分を、PEF−BOSベクター(pEF−BOS;強力な哺乳動物発現ベクター;Mizushimaら、Nuc.Acids Res.18:5322、1990)中にサブクローン化し、そしてFc部分を遺伝子の末端に付着させた。mMK61−Fcをコードするヌクレオチド配列を、配列番号15に示す。トランスフェクションを、トランスフェクション試薬としてBio−Rad Cytofecteneを使用して行った。トランスフェクションの48時間後に馴化培地を回収し、そしてCMを、Centricon 10カラム(Millipore Corp.,Bedford,MA)によって10倍に濃縮した。レーン6、7、および8に充填したサンプルは、濃縮した馴化培地であった(図9を参照のこと)。
【0347】
mMK61 Fc融合タンパク質(配列番号16)を、抗ヒトIgG(Fc)(Pierce)によって、1:3000稀釈で検出し、次いで化学発光の増強(ECL)によって視覚化した。露光時間は、15秒であった。2933個の細胞溶解物をポジティブコントロールとして使用し、そして以下のように調製した:293細胞(ATCC検索番号CRL−1573のもとで入手可能)を、200μlの2×SDS充填緩衝液中に懸濁し、そして加熱した。次いで、細胞溶解物(5μl)をそれぞれのレーンに充填した。ウェスタンブロット(図9)は、MK61−Fc融合タンパク質が分泌され、そして細胞の馴化培地中で検出可能であることを示す。
【0348】
(実施例5)
(組換えMK61−Fc融合タンパク質の産生および精製)
A.ヒトMK61−Fcタンパク質のクローニングおよび細菌での発現:
以下に記載するプライマー対および鋳型を使用するPCR増幅を、種々の形態のヒトMK61タンパク質を作成するための使用した。それぞれの対の1つのプライマーに、遺伝子のカルボキシ末端の後に、終止コドン(TAA)および特有のXhoI部位を導入した。それぞれの対の他方のプライマーには、特有のNdeI部位、N末端メチオニン、遺伝子のアミノ酸末端部分について最適なコドンを導入した。PCRおよびサーモサイクリング(thermocycling)を、標準的な組換えDNA方法論を使用して行った。PCR産物を精製し、制限消化し、そしてベクターpAMG21(ATCC検索番号第98113号)の特有のNdeIおよびXhoI部位に挿入した。続いて、原栄養性E.coli株393または2596をベクターで形質転換した。他の一般的に使用されるE.coli発現ベクターおよび宿主細胞もまた、発現に適切である。形質転換後、クローンを選択し、プラスミドDNAを単離し、そしてMK61タンパク質の挿入物の配列を確認した。
【0349】
1.pAMG21−ヒトMK61 21−160 His:
pAMG21−hMK61 21−160 His構築物を、147アミノ酸の長さでありそして以下のN末端およびC末端残基を有するように操作した:NH2−Met−Glu−Ala−Ser−Gln−−−−−−−Gln−Ala−Trp−Pro−Asn−His−His−His−His−His−His−COOH(配列番号25)。以下のオリゴヌクレオチドプライマーの対(#2609−87および#2609−88)を、この遺伝子構築物のPCRおよびクローニングに使用した(2609−87:5’−GAG GAA TAA CAT ATG GAA GCC TCT CAG TAT TGC GGC CGC−3’(配列番号26);2609−88:5’−CGG CCG ATC CTC GAG TTA ATG ATG ATG ATG ATG ATG ATT CGG CCA GGC CTG CTG−3’(配列番号27))。
【0350】
2.pAMG21−ヒトMK61 21−160 Fc(ヒトIgG1)
pAMG21−ヒトMK61 21−160 Fc構築物を、373アミノ酸の長さでありそして以下のN末端およびC末端残基を有するように操作した:NH2−Met−Glu−Ala−Ser−Gln−−−−−−−Ser−Pro−Gly−Lys−COOH(配列番号28)。5個のグリシン残基から構成されるリンカーを、MK61タンパク質のC末端とヒトIgG1 FcのN末端の間に挿入した。MK61−Fc連結分の配列は以下であった:Gln−Ala−Trp−Pro−Asn−Gly−Gly−Gly−Gly−Gly−Asp−Lys−Thr−His(配列番号29)。この構築物のPCR増幅を、2段階で行った。最初の工程では、遺伝子のMK61およびFc部分を増幅した。オリゴ#2609−87(5’−GAG GAA TAA CAT ATG GAA GCC TCT CAG TAT TGC GGC CGC−3’ 配列番号30);および#2609−97(5’−ACA TGT GTG AGT TTT GTC ACC ACC ACC ACC ACC ATT CGG CCA GGC CTG CTG−3’ 配列番号31)を、MK61部分を増幅するために使用した。オリゴ#2609−98(5’−CAG CAG GCC TGG CCG AAT GGT GGT GGT GGT GGT GAC AAA ACT CAC ACA TGT−3’ 配列番号32)および#2293−10(5’−CCG CGG ATC CTC GAG TTA TTT ACC CGG AGA CAG GGA GAG−3’ 配列番号33)を、ヒトIgG1 fc部分を増幅するために使用した。第2の工程では、第1回目の増幅による反応産物をゲル精製し、そして最終的なMK61::fc構築物を作成するための鋳型として使用した。オリゴ#2609−87(配列番号30)および#2293−10(配列番号33)を、この構築物のPCR増幅に使用した。
【0351】
DNA配列の確認後、形質転換したE.coliを対数期中期まで37℃で増殖させ、そして250ng/mlの最終濃度のホモセリンラクトン(HSL)で処理して、MK61−Fc融合タンパク質の発現を誘導した。誘導後、細胞を、37℃で数時間増殖させ、続いて、遠心分離によって回収し、そして−80℃で凍結させた。トランスフェクトしたE.Coliの増殖、MK61−Fcタンパク質の発現の誘導、およびMK61−Fcを含有している封入体の単離を、本明細書中で参考として援用されている、1995年12月22日に提出された米国特許出願番号第08/577,788号に記載されている手順に従って行った。
【0352】
E.coli中で発現させたMK61−Fc融合タンパク質の精製およびリフォールディングを、以下の方法を使用して達成した。MK61−Fc融合タンパク質を可溶化させるために、細菌細胞をマイクロフルイダイザー(microfluidizer)中で壊し、そして12,000gで1時間遠心分離した。得られた封入体を水で洗浄し、そして12,000gで1時間遠心分離した。次いで、ペレットを、50mMのTris、8MのGuHCl、および7mMのDTT(pH8.5)中で1時間可溶化し、そして12,000gで1時間遠心分離した。
【0353】
MK61−Fc融合タンパク質をリフォールディングするために、上清を50mMのTris、2Mの尿素、0.2Mのアルギニン(pH8.5)で1:20に稀釈し、そしてElman試験で遊離のチオールについてネガティブになるまで4℃でインキュベートした(約4日間)。次いで、上清を20倍に濃縮し、4倍容量の50mMのTris(pH8.5)で透析した。稀釈した上清を、25mMのTris(pH8.5)の10倍の溶液で稀釈し、そしてpHを5.0に下げることによって沈殿させた。次いで、稀釈した溶液を5分間攪拌し、そして12,000gで30分間遠心分離した。
【0354】
精製のために、上清をSP高速カラム上に充填し、そして0〜600mMのNaCl勾配上でNaOAc(pH5.0)の存在下で60倍以上のカラム容量で実行した。融合タンパク質は、500mMのNaClの周辺で溶出された。プールした画分をpH7.0に滴定し、1Mの硫酸アンモニウム(AS)濃度にし、そして12,000gで30分間遠心分離した。次いで、上清をブチル高速カラム上に充填し、そして1MのASから0MのASの勾配上で、10mMのNaPi(pH7.0)の存在下で50倍以上のカラム容量で実行した。この融合タンパク質は、およそ30mMのASで溶出された。プールした画分を、PBSに対して透析した。
B.哺乳動物細胞培養物中でのMK61−Fcのクローニング、発現、および精製:
ヒトMK61−Fcのアミノ酸1から153をコードするcDNAフラグメントを、鋳型としてのpcdna3huMK61#5、ならびにプライマー#2623−81(CAG CCC AAG CTT TAG ACC ACC ATG GGG CCT GGA CGA TGC;配列番号34)および2623−83(CAG GTC GAC AGG CTC AGG GGT CCT;配列番号35)を使用してPCRによって増幅した。これらのプライマーに、それぞれ遺伝子の5’および3’末端にHindIIIおよびSal1部位を挿入した。PCR産物を精製し、HindIIIおよびSal1で消化し、そしてHindIIIおよびSal1で消化しそして脱リン酸化したhuOPG194 FcΔCベクター(第WO01/18203号および第EP 1127117号に記載されている)中に連結した。連結産物を、DH5αコンピテント細胞(Invitrogen,Carlsbad,CA)中に形質転換し、そしてLB+アンピシリンプレート上にプレートした。
【0355】
形質転換したDH5αコンピテント細胞の8個のコロニーを、ミニプレップ技術(Qiagen)を使用してDNAを単離するために増殖させた。単離したDNAを、Not1およびPvu1での消化によってスクリーニングした。5個のクローンが、予想された1512塩基対のフラグメントを生じた。ポジティブクローンのクローン1および7を、500mlの調製物中で増幅し、DNAを単離し、そして標準的な方法を使用して配列決定した。
【0356】
クローン7から単離したDNAは、正確な配列であった。MK61−Fcのアミノ酸配列を、配列番号36として図24に示す。クローン7のDNA(15μg)を、Pvu1で直鎖状にし、そしてAM−1/D細胞中にトランスフェクトした。AM−1/Dは、血清を含まない条件に適合させられた、DHFRを欠失しているチャイニーズハムスター卵巣細胞(UrlaubおよびChasin 1980 PNAS 第77巻 4216−4220)(米国特許第6,210,924号に記載されている)である。安定なクローンを、選択マーカーDHFR(ジヒドロ葉酸レダクターゼ)に基づいて作成した。9個の安定なクローンを、発現分析のために拡大させた。MK61−Fcの発現を、抗ヒトIgG1 Fc抗体(Pierce)を使用してウェスタンブロッティングによって決定した。高発現クローンを選択し、そして標準的な方法を使用してローラーボトル中での細胞の増殖によって拡大させた。
【0357】
ヒトMK61−Fc融合タンパク質を精製するために、馴化CHO−MK61−Fc培地を、PBS中で平衡化したプロテインGカラム上に充填した。このカラムを20倍のカラム容量のPBSで洗浄し、そして融合タンパク質を、100mMのグリシン(pH2.6)で溶出し、そしてプールした画分を1MのTris(pH8.5)で中和し、そしてPBS中に透析した。
【0358】
C.マウスMK61/FcΔC融合タンパク質の産生:
タンパク質の細胞外ドメインをコードするマウスMK61 cDNAを、全長のmuMK61 cDNA(配列番号13)から、プライマー#2664−83(CAG CCC AAG CTT TAG ACC ACC ATG GGG CCC AGC TGG CTT;配列番号37)および#2664−84(CAG GTC GAC CTC ATT CTT GGT TGT;配列番号38)を使用して増幅した。これらのプライマーには、それぞれ、遺伝子の5’および3’末端にHindIIIおよびSal1部位を挿入した。PCR産物を精製し、HindIIIおよびSal1で消化し、そしてHindIIIおよびSal1で消化しそして脱リン酸化したhuOPG194 FcΔCベクター中に連結した。連結産物を、DH5αコンピテント細胞中に形質転換し、そしてLB+アンピシリンプレート上にプレートした。
【0359】
形質転換したDH5αコンピテント細胞の16個のコロニーを、ミニプレップ技術によってそれらのDNAを単離するために増殖させた。単離したDNAを、MSC1(MK61に特有の酵素)およびPvu1(pDSRαベクターに特有の酵素)での消化によってスクリーニングした。15個のクローンが、予想された1523塩基対のフラグメントを生じた。これらのポジティブクローンのクローン2および4を、500mlのプレップ中で増幅し;DNAを単離し、そして標準的な方法を使用して配列決定した。
【0360】
クローン2および4の両方から単離したDNAは、MK61−Fc融合タンパク質の発現のための正確な配列を有した(図25;配列番号39)。クローン2のDNA(15μg)をPvu1で直鎖状にし、そしてチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞株から誘導されたAM−1/D細胞中にトランスフェクトした。安定なクローンを、選択マーカーDHFRに基づいて作成した。9個のクローンを、発現分析のために拡大させた。MK61−Fcの発現を、抗ヒト Fc抗体を使用してウェスタンブロッティングによって決定した。
【0361】
(実施例6)
(FACS分析によって決定したMK61−Fcの結合)
MK61−Fcタンパク質の結合を、蛍光活性化細胞分類(FACS)によってヒト細胞上で検出した。Raji細胞、Molt−4細胞、U937細胞、K562細胞、A20細胞、およびJurkat細胞を、ATCCから入手した。細胞を回収し、そして結合緩衝液(10mMのHEPES緩衝液、2%のヤギ血清、5%のウサギ血清、1μg/mlの抗マウスCD16/CD32モノクローナル抗体(PharMingen,San Diego,CA)を含有しているDMEM培地)中の1μg/mlのヒトMK61−Fcとともに室温で30分間インキュベートし、続いて、2%のFBSを含有しているPBSで3回洗浄した。MK61−Fc融合タンパク質の細胞表面への結合を、FITC結合抗ヒトIgG Fc二次抗体(PharMingen,San Diego,CA)を使用して免疫蛍光染色によって評価した。蛍光を、FACStar(Becton and Dickinson,Mountain View,CA)を使用して検出した。
【0362】
MK61−Fcの結合を、U937細胞およびJurkat細胞上で検出した(図16を参照のこと)。MK61−Fcの結合を増強させるために、U937細胞およびJurkat細胞を、分析の前に、ヒトインターフェロンγ(10ng/ml)で24時間処理した。インターフェロンγでの事前処理によって、MK61−Fcの結合を増強させた(図17を参照のこと)。MK61−Fc融合タンパク質のこれらの細胞への結合は、MK61リガンドが、単球(monozytic)(U937)およびT細胞(Jurkat)の細胞表面上に存在することを示す。
【0363】
免疫細胞の表面上の未知のMK61リガンドの存在は、MK61(例えば、MK61−Fc融合タンパク質)のリガンドに結合する可溶性の形態が、MK61レセプターのシグナル伝達経路を活性化する「ポジティブな試薬」として作用し得ることを示唆する。このことは、免疫細胞の表面上に存在する未だ未知のMK61リガンドに対するポジティブな結合試薬によって達成され得、そしてそれによってリガンドを通じる逆のシグナル伝達を誘発する。このようなシグナル伝達は、リンパ球の拡大および免疫グロブリンの産生を生じる免疫系を調節する事象である。
【0364】
(実施例7)
(初代脾臓細胞中での、MK61−Fcによって阻害されるイムノグロブリンの産生)
脾臓細胞の全てを、リンパ球分離培地(ICN,Aurora,OH)の遠心分離を使用してマウスの脾臓から単離した。脾臓細胞を、150ng/mlのリポポリサッカライド(LPS)とともに72〜96時間の間、マウスまたはヒトのΔC MK61−FcΔ融合タンパク質の存在下で、インビトロで培養した。続いて、処理した細胞に由来する培養上清を、種々のIgアイソフォームの産生を分析するために4日後に除去した(PharMingen,CA)。
【0365】
マウスおよびヒトの両方のMK61−Fc融合タンパク質での処理は、マウスの脾臓細胞培養物中でのIgAおよびIgGの産生において用量依存性の減少を生じた(図18を参照のこと)。最大の阻害は、MK61−Fcを100ng/mlの濃度で使用した場合に達成された。このデータは、MK61−Fc融合タンパク質が、免疫システムの強力なインヒビターであることを示す。このデータはまた、MK61レセプターが、可溶性のMK61−Fc融合タンパク質のような「ネガティブな調節因子」によってアンタゴナイズされ得る免疫システムのシグナル伝達経路を活性化することを示唆する。
【0366】
免疫グロブリンの産生の阻害がB細胞の増殖のMK61−Fc融合タンパク質によって誘導される阻害に起因するかどうかを決定するために、B細胞の増殖に対するMK61−Fcの影響を測定した。マウスB細胞を、マウスB細胞回収カラム(Cedarlane、Hornby,Ontario,Canada)を使用してC57B/6マウスの脾臓からネガティブ選択によって精製した。この方法によって単離された細胞は、FACS分析によって決定すると、B220染色については90%以上がポジティブであった。1×106個/mlを、培地(RPMI−1640、5%のFBS、5×10−5Mの2ME、2μg/mlののアフィニティー精製したヤギF(ab’)2抗マウスIgM)中の96ウェル平底組織培養プレート中に播種した。次いで、B細胞を、漸増量のCD40L、APRIL、またはTALL−1の存在下またはその非存在下で、100ng/mlのヒトまたはマウスのMK61−Fcタンパク質とともに72時間インキュベートした。DNA合成を、[3H]チミジンの取り込みの測定によって定量した。0.5μCiの[3H]チミジンを添加し、18時間後に細胞を回収し、そして[3H]チミジンの取り込みを計数した。MK61−Fc融合タンパク質での処理は、このアッセイではB細胞の増殖には影響を与えなかった。
【0367】
(実施例8)
(インビボでのB細胞応答に対するMK61−Fc融合タンパク質での処理の影響)
MK61ポリペプチドの機能的な重要性を特徴付けるために、融合タンパク質MK61−FcΔCをマウスを処置するために使用した。
【0368】
最初に、Balb/cマウス(8〜12週齢の雌、Charles River Laboratories)を、0日目に開始して7日間連続して1日に1回、5mg/KgのMK61−Fcで腹膜内で処置した。コントロールのマウスを、上記と同様に、5mg/KgのIgG1 Fcまたは生理食塩水で処置した。マウスを、MK61−Fcの最後の注射の1日後(すなわち、7日目)に屠殺した、脾臓を組織学的試験、FACS分析、および血清Igの測定のために切り出した。
【0369】
A.組織学的分析:
組織学的試験のために、脾臓をホルマリン中に固定し、標準的な手順に従ってパラフィン中に包埋し、そしてヘマトキシリンおよびエオシンで染色した。MK61−Fc融合タンパク質での処置は、コントロールのFcタンパク質または生理食塩水と比較して、脾臓の重量を75%増大させた(図19、上段のパネル)。脾臓の重量の増大は、脾臓のリンパ球の数の匹敵する増大を反映する(図19、下段のパネル)。脾臓細胞の総数を、Technicon H.I.E.Counter(Bayer Co.Diagnostic Division,Northwood、MD)を使用して、製造業者によって推奨される標準的な手順に従って決定した。MK61−Fcで処置したマウス由来の脾臓の組織学的試験は、以下によって特徴付けられるリンパ球の過形成の存在を示した:(1)中程度から十分に発達した卵胞胚芽中心の数の増大、ならびに(2)白色パルプと赤色パルプとの間の界面での局所的な堆積に通常局在する血漿細胞の数の増大(図20を参照のこと)。リンパ球の過形成は、Fcタンパク質または生理食塩水で処置したコントロールマウス中では観察されなかった。
【0370】
B.FACS分析
FACS分析のために、脾臓を生理食塩水中に回収し、そして細胞懸濁物を生じるようにホモジナイズした。全リンパ球数を、細胞計数器を用いて得、一方で、リンパ球のサブセットの割合を、免疫蛍光二重染色およびフローサイトメトリーによって導いた。MK61−Fc融合タンパク質は、コントロールのFcまたは生理食塩水と比較して、脾臓のリンパ球の総数を90%増大させた(図21、上段のパネル)。MK61−Fcは、T細胞、B細胞、および非T細胞、非B細胞を指数的に増加させた。実際、MK61−Fcは、CD3+(T細胞)、CD3−/B220+(B細胞)、およびCD3−/B220−(非T細胞および非B細胞)細胞の絶対数を増加させたが、これらの細胞の割合には有意な影響を与えなかった(図21、下段のパネル)。MK61−Fcは、B細胞のサブセットの割合を変化させた。実際、MK61−Fcは、CD19+/CD5+(B)細胞の割合を減少させたが、それらの絶対数はなお増大した(図21)。
【0371】
C.血清イムノグロブリンの測定:
血清免疫グロブリンを、以前に記載されたサンドイッチELISA(Guoら、J.Immunol.166:5578−84,2001)によって測定した。コントロールのFcと比較して、MK61−Fcは、全IgG、IgG1、およびIgG2bの血清濃度を増大させたが、他のIg型およびサブタイプの濃度は有意には変化させなかった(図22)。IgG1の増大は、全てのIgGサブタイプの中で最も顕著であった(約6倍)。
【0372】
(実施例8)
(インビボでのT細胞応答に対するMK61−Fc融合タンパク質での処置のさらなる影響)
別のインビボでの実験では、マウスを、マウスのMK61−Fc融合タンパク質またはFCタンパク質コントロールの最初の注射の前に、0日目に、フロイトの完全なアジュバント(CFA)中のT細胞非依存性抗原Pneumovax(115μg、Merck、West Point,PA)またはT細胞依存性抗原キーホールリンペットヘモシアニン(KLH,Pierce,Rockford,IL)で免疫した。事前処置後、動物を、実施例7に上記に記載したように処置した。マウスを、抗原特異的抗体を測定するための血清を得るために、7日目および14日目に放血させた。
【0373】
抗KLHおよび抗Pneumovax IgGおよびIgMを、以前に記載されているようなELISA(Yuら、Nature Immunol.1:252−256,2000)によって血清中で測定した。簡潔には、抗KLHの測定のために、プレートを、PBS中のKLHでコーティングし、ブロックし、そして種々の稀釈の標準サンプルおよび試験サンプルを添加した。捕捉された抗KLH IgGまたはIgMを、抗IgGまたは抗IgMビオチニル化抗体およびニュートラアビジン結合HRP(西洋ワサビペルオキシダーゼ)を使用して明らかにした。抗Pneumovax IgMの測定のために、プレートを、ポリ−L−リジンを使用してPneumovaxでコーティングし、ブロックし、そして種々の稀釈の標準および試験サンプルを添加した。捕捉された抗Pneumovax IgMを、抗IgMビオチニル化抗体およびニュートラアビジン結合HRPを使用して明らかにした。
【0374】
コントロールのFcタンパク質と比較して、MK61−Fc融合タンパク質は、抗Pneumovax抗体(IgM;データは示さない)の血清濃度を変化させなかった;しかし、特定のIgクラスおよびサブクラスの抗KLH抗体の血清濃度を変化させた(図23を参照のこと)。免疫化の7日目および/または14日目に、MK61−Fc融合タンパク質は、抗KLH IgG、全てのサブクラス、および抗IgEの血清濃度を増大させた(図23)。
【0375】
実施例8および9のインビボでの研究は、免疫性を適合させるための特定の参照を用いて、MK61ポリペプチドが免疫性を調節することを示す。分子の推定されるリガンドに結合する可溶性形態(MK61−Fc融合タンパク質)を使用する、結合MK61とその未だ未知のリガンドとの間での相互作用の破壊は、リンパ球の拡大とIgの産生を生じる。このことは、「ネガティブ試薬」(例えば、MK61−Fc融合タンパク質、同様のMK61由来の分子、またはMK61もしくはそのリガンドを指向するアンタゴニスト抗体)を使用するこの相互作用の破壊が、免疫刺激を導き得ることを示す。一方、「ポジティブな試薬」(例えば、MK61リガンドのMK61に結合する可溶性形態、MK61レセプターを活性化するMK61または他の分子に対するアゴニスト抗体)を使用するこの相互作用の人工的な作成は、免疫抑制を導き得る。
【0376】
以下の図面においては、シグナルペプチドをコードするこれらのヌクレオチドの5’ヌクレオチドが、5’−非翻訳(5’−UTR)隣接配列の一部であることが理解される。さらに、終止コドンの3’ヌクレオチドは、3’−非翻訳(3’−UTR)配列を示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】
図1は、ヒトMK61T1(hMK61T1)をコードする核酸配列(配列番号1)を示す。ヒトhMK61T1のアミノ酸配列(配列番号2)もまた示される。hMK61T1は細胞表面レセプターであり、シグナルペプチド(SP)、1つのTNFr型のシステインリッチドメイン(CRD)、スペーサー、膜貫通ドメイン(TM)、および種間で高度に保存されている2つの領域を有する長い細胞内ドメインを含む。推定のシグナルペプチドをこの図中に下線で示し、そして配列番号1の終止コドンには二重下線を付ける。
【図2】
図2は、可溶性のレセプターと考えられるヒトMK61T2(hMK61T2)をコードする核酸配列(配列番号3)を示す。ヒトhMK61T2のアミノ酸もまた示される(配列番号4)。推定されるシグナルペプチドは、この図中に下線で示され、そして配列番号3の終止コドンには、二重下線を付ける。
【図3】
図3は、ヒトMK61T3(hMK61T3)をコードする核酸配列(配列番号5)を示す。ヒトhMK61T3のアミノ酸もまた示される(配列番号6)。hMK61T3は、可溶性のレセプターと考えられ、シグナルペプチドおよびTNFr型CRDを有している。推定されるシグナルペプチドは、この図中に下線で示され、そして配列番号5の終止コドンには、二重下線を付ける。
【図4】
図4は、可溶性のレセプターと考えられるヒトMK61T4(hMK61T4)をコードする核酸配列(配列番号7)およびアミノ酸配列(配列番号8)を示す。推定されるシグナルペプチドは、この図中に下線で示され、そして配列番号7の終止コドンには、二重下線を付ける。
【図5】
図5は、可溶性のレセプターと考えられるヒトMK61T5(hMK61T5)をコードする核酸配列(配列番号9)およびアミノ酸配列(配列番号10)を示す。推定されるシグナルペプチドは、この図中に下線で示され、そして配列番号9の終止コドンには、二重下線を付ける。
【図6】
図6は、可溶性のレセプターと考えられるヒトMK61T6(hMK61T6)をコードする核酸配列(配列番号11)およびアミノ酸配列(配列番号12)を示す。推定されるシグナルペプチドは、この図中に下線で示され、そして配列番号11の終止コドンには、二重下線を付ける。
【図7】
図7は、「Smil2−00051−F3」または「Smil2−00051」とも呼ばれる、マウスMK61(mMK61)をコードする核酸配列(配列番号13)およびアミノ酸配列(配列番号14)を示す。この図中で、推定されるシグナルペプチドは下線で示され、そして配列番号13の終止コドンには、二重下線を付ける。
【図8】
図8は、マウスmMK61−Fc融合ポリペプチド(mMK61−Fc)をコードする核酸配列(配列番号15)およびアミノ酸配列(配列番号16)を示す。この図中で、推定されるシグナルペプチドは下線で示され、そして配列のFc部分には二重下線を付け、MK61のFcへの連結のためのNotI制限部位は太字であり、そしてKozakコンセンサス配列(翻訳されない)は斜字である。
【図9】
図9は、mMK61 Fc融合タンパク質(mMK61−Fc)が哺乳動物細胞から分泌され得ることを示すウェスタンブロットを示す。
【図10】
図10は、OPGレセプター、Mrank(配列番号17)、既知のTNFrファミリーのメンバーとの、mMK61(配列番号14)のアミノ酸配列の比較を示す。Mrankは、マウスOPG(オステオプロテゲリン)レセプター前駆体である。
【図11】
図11は、Fasリガンドレセプター(mfas)(配列番号18)とのmMK61(配列番号14)のアミノ酸配列の比較を示す。mfasは、アポトーシスを媒介する表面抗原レセプター前駆体である。
【図12】
図12は、既知のマウスのリンホトキシン−βレセプター(Tnfrc)(配列番号19)とのmMK61(配列番号14)のアミノ酸配列の比較を示す。Tnfrcは、リンホトキシン−βレセプター前駆体であり、そして「腫瘍壊死因子レセプター2関連タンパク質」または「腫瘍壊死因子−cレセプター前駆体」とも呼ばれる。
【図13】
図13は、ランダムプライムされたヒトMK61放射活性プローブでプローブした、他組織ノーザンブロットを示す。これらのブロットは、ヒトMK61 mRNAがヒトリンパ組織中で発現されることを示す。
【図14】
図14は、ランダムプライムされたヒトMK61放射活性プローブでプローブした、他組織ノーザンブロットを示す。これらのブロットは、ヒトMK61 mRNAがヒトリンパ組織中で発現されることを示す。
【図15】
図15は、定量PCRによって測定した、種々のヒト組織および細胞株中でのヒトMK61 mRNAの発現を比較するヒストグラムを示す。
【図16】
図16は、FACS分析によって測定した、ヒト細胞の表面上のMK61−Fc融合タンパク質の結合を定量するヒストグラムを示す。ヒストグラムは、MK61−Fc融合タンパク質が、U937およびJurkat細胞の細胞表面に結合することを示す。
【図17】
図17は、インターフェロンγでの処理後の、JurkatおよびU937細胞の細胞表面上のMK61−Fc融合タンパク質の結合の増大を示すヒストグラムを示す。
【図18】
図18は、MK61−Fc融合タンパク質での処理後の、マウスの脾臓細胞培養物中のIgG(上段のパネル)およびIgA(下段のパネル)の産生を定量するヒストグラムを示す。
【図19】
図19は、マウスの脾臓の重量(上段のパネル)および脾臓リンパ球(下段のパネル)に対するMK61−Fc融合タンパク質の影響を定量するヒストグラムを示す。これらのヒストグラムは、MK61−Fc融合タンパク質での処理が、脾臓の重量および脾臓リンパ球数を増大させることを示す。
【図20】
図20は、MK61−Fcで処理したマウスの脾臓の組織学的分析を示す。組織学的分析は、リンパ球の過形成の存在を示した。
【図21】
図21は、MK61−Fc融合タンパク質で処置したマウスにおける、脾臓B細胞およびT細胞の数を定量するヒストグラムを示す。
【図22】
図22は、MK61−Fc融合タンパク質で処置したマウスにおける、血漿イムノグロブリンレベルを定量するヒストグラムを示す。
【図23】
図23は、MK61−Fc融合タンパク質で処置したマウスにおける、抗−KLH特異的抗体の作成を定量するヒストグラムを示す。
【図24】
図24は、ヒトMK61−ΔFc CHOのアミノ酸配列を示す(配列番号36)。
【図25】
図25は、ヒトMK61−Fc CHOのアミノ酸配列を示す(配列番号39)。
Claims (93)
- 単離された核酸分子であって、該核酸分子は、以下:
(a)配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13または配列番号15に示されるヌクレオチド配列;
(b)配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13または配列番号15のMK61コード部分;
(c)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドをコードするヌクレオチド配列;
(d)(a)または(b)の相補体に中程度にストリンジェントな条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列であって、そのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;および
(e)(a)〜(d)のいずれかに相補的なヌクレオチド配列
からなる群より選択されるヌクレオチド配列を含む、
核酸分子。 - 単離された核酸分子であって、該核酸分子は、以下:
(a)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドに少なくとも約70%同一性を示すポリペプチドをコードするヌクレオチド配列であって、該ポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(b)配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13または配列番号15に示されるヌクレオチド配列の対立遺伝子改変体またはスプライス改変体をコードするヌクレオチド配列であって、そのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(c)少なくとも約25アミノ酸残基のポリペプチドフラグメントをコードする、配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13もしくは配列番号15、(a)または(b)のヌクレオチド配列であって、そのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(d)少なくとも約16ヌクレオチドのフラグメントを含む、配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13または配列番号15、あるいは(a)〜(c)のヌクレオチド配列;
(e)(a)〜(d)のいずれかの相補体に中程度にストリンジェントな条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列であって、そのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;および
(f)(a)〜(c)のいずれかに相補的なヌクレオチド配列
からなる群より選択されるヌクレオチド配列を含む、
核酸分子。 - 単離された核酸分子であって、該核酸分子は、以下:
(a)少なくとも1つの保存的アミノ酸置換を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドをコードするヌクレオチド配列であって、該ポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(b)少なくとも1つのアミノ酸挿入を有する配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドをコードするヌクレオチド配列であって、該ポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(c)少なくとも1つのアミノ酸欠失を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドをコードするヌクレオチド配列であって、該ポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(d)C末端短縮および/またはN末端短縮を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドをコードするヌクレオチド配列であって、そのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(e)アミノ酸置換、アミノ酸挿入、アミノ酸欠失、C末端短縮およびN末端短縮からなる群より選択される少なくとも1つの改変を有する配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドをコードするヌクレオチド配列であって、そのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;
(f)少なくとも約16ヌクレオチドのフラグメントを含む(a)〜(e)のヌクレオチド配列;
(g)(a)〜(f)のいずれかの相補体に中程度にストリンジェントな条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列であって、そのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドの活性を有する、ヌクレオチド配列;および
(h)(a)〜(e)のいずれかに相補的なヌクレオチド配列
からなる群より選択されるヌクレオチド配列を含む、
核酸分子。 - 請求項1、2または3に記載の核酸分子を含む、ベクター。
- 請求項4に記載のベクターを含む、宿主細胞。
- 真核生物細胞である、請求項5に記載の宿主細胞。
- 原核生物細胞である、請求項5に記載の宿主細胞。
- MK61ポリペプチドを産生するプロセスであって、請求項5に記載の宿主細胞を、該ポリペプチドを発現するのに適切な条件下で培養する工程、および必要に応じて、該培養物から該ポリペプチドを単離する工程を包含する、プロセス。
- 請求項8に記載のプロセスによって産生された、単離されたポリペプチド。
- 請求項8に記載のプロセスであって、前記核酸分子は、該MK61ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列に作動可能に連結された、ネイティブなMK61ポリペプチドについてのプロモーターDNA以外のプロモーターDNAを含む、プロセス。
- 請求項2に記載の単離された核酸分子であって、ここで、前記同一性パーセントが、GAP、BLASTP、BLASTN、FASTA、BLASTA、BLASTX、BestFitおよびSmith−Watermanアルゴリズムからなる群より選択されるコンピュータープログラムを使用して決定される、核酸分子。
- MK61ポリペプチドの活性または産生の、候補インヒビターを同定するプロセスであって、該プロセスは、請求項5、6、または7に記載の細胞を該候補インヒビターに曝露する工程、該細胞におけるMK61ポリペプチドの活性または産生を測定する工程、および該候補インヒビターに曝露した細胞中のMK61の活性と、該候補インヒビターに曝露していない細胞中の活性とを比較する工程、を包含する、プロセス。
- MK61ポリペプチドの活性または産生の、候補刺激因子を同定するプロセスであって、該プロセスは、請求項5、6、または7に記載の細胞を候補刺激因子に曝露する工程、該細胞におけるMK61ポリペプチドの活性候補を測定する工程、および該候補刺激因子に曝露した細胞中のMK61の活性と該刺激因子に曝露していない細胞中の活性とを比較する工程を包含する、プロセス。
- 配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるアミノ酸配列を含む、単離されたポリペプチド。
- 単離されたポリペプチドであって、該ポリペプチドは、以下:
(a)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドの成熟形態を含むアミノ酸配列であって、必要に応じてさらに、アミノ末端メチオニンを含む、アミノ酸配列;
(b)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のオルソログのアミノ酸配列であって、ここで、このオルソログは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列;
(c)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のアミノ酸配列に対して、少なくとも約70%同一性を示すアミノ酸配列であって、そのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列;
(d)少なくとも約25アミノ酸残基を含む配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるアミノ酸配列のフラグメントであって、そのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドの活性を有する、フラグメント;ならびに
(e)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、もしくは配列番号16または(a)〜(c)の少なくとも1つに示されるアミノ酸配列のいずれかの対立遺伝子改変体またはスプライス改変体のアミノ酸配列であって、そのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列
からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、
ポリペプチド。 - 単離されたポリペプチドであって、該ポリペプチドは、以下:
(a)少なくとも1つの保存的アミノ酸置換を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるアミノ酸配列であって、そのコードされるポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列;
(b)少なくとも1つのアミノ酸挿入を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるアミノ酸配列であって、そのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列;
(c)少なくとも1つのアミノ酸欠失を有する配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるアミノ酸配列であって、そのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列;
(d)C末端短縮および/またはN末端短縮を有する、配列番号2に示されるアミノ酸配列であって、ここで、そのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列;ならびに
(e)アミノ酸置換、アミノ酸挿入、アミノ酸欠失、C末端短縮およびN末端短縮からなる群より選択される少なくとも1つの改変を有する、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるアミノ酸配列であって、ここで、そのポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドの活性を有する、アミノ酸配列
からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、
ポリペプチド。 - 請求項15または請求項16に記載のアミノ酸を含むポリペプチドであって、ここで、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10または配列番号12の位置38にあるアミノ酸は、システイン、セリンまたはアラニンである、ポリペプチド。
- 請求項15または請求項16に記載のアミノ酸を含むポリペプチドであって、ここで、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10または配列番号12の位置39にあるアミノ酸は、システイン、セリンまたはアラニンである、ポリペプチド。
- 請求項15または請求項16に記載のアミノ酸を含むポリペプチドであって、ここで、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10または配列番号12の位置51にあるアミノ酸は、システイン、セリンまたはアラニンである、ポリペプチド。
- 請求項15または請求項16に記載のアミノ酸を含むポリペプチドであって、ここで、配列番号2、または配列番号6の位置60にあるアミノ酸は、システイン、セリンまたはアラニンである、ポリペプチド。
- 請求項15または請求項16に記載のアミノ酸を含むポリペプチドであって、ここで、配列番号2または配列番号6の位置76にあるアミノ酸は、システイン、セリンまたはアラニンである、ポリペプチド。
- 請求項15または請求項16に記載のアミノ酸を含むポリペプチドであって、ここで、配列番号14または配列番号16の位置41にあるアミノ酸は、システイン、セリンまたはアラニンである、ポリペプチド。
- 請求項15または請求項16に記載のアミノ酸を含むポリペプチドであって、ここで、配列番号14または配列番号16の位置42にあるアミノ酸は、システイン、セリンまたはアラニンである、ポリペプチド。
- 請求項15または請求項16に記載のアミノ酸を含むポリペプチドであって、ここで、配列番号14または配列番号16の位置54にあるアミノ酸は、システイン、セリンまたはアラニンである、ポリペプチド。
- 請求項15または請求項16に記載のアミノ酸を含むポリペプチドであって、ここで、配列番号14または配列番号16の位置63にあるアミノ酸は、システイン、セリンまたはアラニンである、ポリペプチド。
- 請求項15または請求項16に記載のアミノ酸を含むポリペプチドであって、ここで、配列番号14または配列番号16の位置79にあるアミノ酸は、システイン、セリンまたはアラニンである、ポリペプチド。
- 請求項15または請求項16に記載のアミノ酸を含むポリペプチドであって、ここで、配列番号2の位置171にあるアミノ酸は、ロイシン、ノルロイシン、イソロイシン、バリン、メチオニン、アラニンまたはフェニルアラニンである、ポリペプチド。
- 請求項15または請求項16に記載のアミノ酸を含むポリペプチドであって、ここで、配列番号2の位置172にあるアミノ酸は、ロイシン、ノルロイシン、イソロイシン、バリン、メチオニン、アラニンまたはフェニルアラニンである、ポリペプチド。
- 請求項15または請求項16に記載のアミノ酸を含むポリペプチドであって、ここで、配列番号14または配列番号16の位置178にあるアミノ酸は、ロイシン、ノルロイシン、イソロイシン、バリン、メチオニン、アラニンまたはフェニルアラニンである、ポリペプチド。
- 請求項15または請求項16に記載のアミノ酸を含むポリペプチドであって、ここで、配列番号14または配列番号16の位置180にあるアミノ酸は、ロイシン、ノルロイシン、イソロイシン、バリン、メチオニン、アラニンまたはフェニルアラニンである、ポリペプチド。
- 請求項1、2、または3に記載の核酸分子によって、コードされる、単離されたポリペプチド。
- 請求項15に記載の単離されたポリペプチドであって、ここで、前記同一性パーセントが、GAP、BLASTP、BLASTN、FASTA、BLASTA、BLASTX、BestFitおよびSmith−Watermanアルゴリズムからなる群より選択されるコンピュータープログラムを使用して決定される、ポリペプチド。
- 配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のアミノ酸配列を含むペプチドで動物を免疫することによって産生された、抗体。
- 請求14、15または16のいずれか1項に記載のポリペプチドを特異的に結合する、抗体またはそのフラグメント。
- モノクローナル抗体である、請求項34に記載の抗体。
- 配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のアミノ酸配列を含むペプチドに結合するモノクローナル抗体を産生する、ハイブリドーマ。
- サンプル中のMK61ポリペプチドの検出またはMK61ポリペプチドの定量を行う方法であって、該方法は、MK61を含有すると推測されるサンプルと、抗MK61抗体または請求項33、34もしくは35のいずれかに記載の抗体フラグメントとを接触させる工程、および該抗体または該抗体フラグメントの結合を検出する工程を包含する、方法。
- 少なくとも1つのポリペプチドを特異的に結合する選択的結合因子またはそのフラグメントであって、該ポリペプチドは、以下:
(a)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるアミノ酸配列;および
(b)配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16の少なくとも1つに示されるアミノ酸配列の、少なくとも約25アミノ酸のフラグメント;ならびに
(c)(a)または(b)の天然に存在する改変体
からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、
選択的結合因子またはそのフラグメント。 - 抗体またはそのフラグメントである、請求項38に記載の選択的結合因子。
- ヒト化抗体である、請求項38に記載の選択的結合因子。
- ヒト抗体またはそのフラグメントである、請求項38に記載の選択的結合因子。
- ポリクローナル抗体またはそのフラグメントである、請求項38に記載の選択的結合因子。
- モノクローナル抗体またはそのフラグメントである、請求項38に記載の選択的結合因子。
- キメラ抗体またはそのフラグメントである、請求項38に記載の選択的結合因子。
- 相補性決定領域CDR0グラフト化抗体またはそのフラグメントである、請求項38に記載の選択的結合因子。
- 抗イディオタイプ抗体またはそのフラグメントである、請求項38に記載の選択的結合因子。
- 抗体可変領域フラグメントである、請求項38に記載の選択的結合因子。
- FabフラグメントまたはFab’フラグメントである、請求項38に記載の可変領域フラグメント。
- 選択的結合因子またはそのフラグメントであって、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16のアミノ酸配列を有するポリペプチドに対する特異性を有する、少なくとも1つの相補性決定領域を含む、選択的結合因子またはそのフラグメント。
- 検出可能な標識が結合されている、請求項38に記載の選択的結合因子。
- MK61ポリペプチドの生物学的活性のアンタゴニストまたはアゴニストである、請求項38に記載の選択的結合因子。
- 疾患、状態または障害を、処置、予防または改善するための方法であって、請求項38に記載の選択的結合因子の有効量を患者に投与する工程を包含する、方法。
- 配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16からなる群より選択されたアミノ酸配列を含むポリペプチドで動物を免疫することによって産生された、選択的結合因子。
- 請求項1、2または3に記載のポリペプチドを結合し得る選択的結合因子を産生する、ハイブリドーマ。
- 請求項14、15、または16に記載のポリペプチド、および薬学的に受容可能な処方剤を含む、組成物。
- 前記薬学的に受容可能な処方剤が、キャリア、アジュバント、可溶化剤、安定剤、または抗酸化剤である、請求項55に記載の組成物。
- 前記ポリペプチドが、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、または配列番号16に示されるポリペプチドの成熟形態を含む、請求項55に記載の組成物。
- 請求項14、15、または16に記載のポリペプチドの誘導体を含む、ポリペプチド。
- 水溶性ポリマーで共有結合的に改変されている、請求項58に記載のポリペプチド。
- 請求項51に記載のポリペプチドであって、ここで、前記水溶性ポリマーが、ポリエチレングリコール、モノメトキシ−ポリエチレングリコール、デキストラン、セルロース、ポリ−(N−ビニルピロリドン)ポリエチレングリコール、プロピレングリコールホモポリマー、ポリプロピレンオキシド/エチレンオキシドコポリマー、ポリオキシエチル化ポリオール、およびポリビニルアルコールからなる群より選択される、ポリペプチド。
- 請求項1、2または3に記載の核酸分子、および薬学的に受容可能な処方剤を含む、組成物。
- 前記核酸分子が、ウイルスベクター中に含まれる、請求項61に記載の組成物。
- 請求項1、2または3のいずれか1項に記載の核酸分子を含む、ウイルスベクター。
- 異種アミノ酸配列に融合された、請求項14、15、または16のいずれか1項に記載のポリペプチドを含む、ポリペプチド。
- 前記異種アミノ酸配列が、IgG定常ドメインまたはそのフラグメントである、請求項64に記載の融合ポリペプチド。
- 配列番号36に記載のアミノ酸配列を含む、融合ポリペプチド。
- 配列番号39に記載のアミノ酸配列を含む、融合ポリペプチド。
- MK61ポリペプチドのレベルの増加により生じる哺乳動物の医学的状態を、処置、予防または改善するための方法であって、該方法は、該哺乳動物に治療有効量のアンタゴニストを投与する工程であって、該アンタゴニストが、選択的結合因子、低分子、ペプチド、ペプチド誘導体およびアンチセンスオリゴヌクレオチドからなる群より選択される、工程を包含する、方法。
- MK61ポリペプチドのレベルの減少により生じる哺乳動物の医学的状態を、処置、予防または改善するための方法であって、該方法は、該哺乳動物に治療有効量のポリペプチドを投与する工程であって、該ポリペプチドは、請求項14、15、もしくは16のいずれか1項に記載のポリペプチドまたは請求項1、2、または3のいずれに記載される核酸によってコードされるポリペプチドである、工程を包含する、方法。
- MK61ポリペプチドの異常なレベルによって引き起こされるか、またはMK61ポリペプチドの異常なレベルから生じる、被験体における病理学的状態または病理学的状態に対する感受性を診断する方法であって、以下:
(a)サンプル中の請求項14、15もしくは16のいずれか1項に記載のポリペプチド、または請求項1、2もしくは3のいずれか1項に記載の核酸分子によってコードされるポリペプチドの発現の存在または量を決定する工程;および
(b)正常被験体または異なる時刻における該被験体由来の、生物学的サンプル、組織サンプルまたは細胞サンプル中のMK61ポリペプチドのレベルを比較する工程であって、ここで、病理学的状態に対する感受性が該ポリペプチドの発現の存在または量に基く、工程
を包含する、方法。 - デバイスであって、以下:
(a)移植に適合性の膜;および
(b)該膜内にカプセル化された細胞、
を備え、ここで、該細胞は、請求項14、15または16のいずれか1項に記載のポリペプチドを分泌し、そして、ここで、該膜は、該ポリペプチドに対して透過性である、デバイス。 - デバイスであって、以下:
(a)移植に適合性の膜;および
(b)該膜内にカプセル化されたMK61ポリペプチド、
を備え、ここで、該該膜は、該ポリペプチドに対して透過性である、デバイス。 - ポリペプチドに結合する化合物を同定する方法であって、
該方法は、以下:
(a)請求項14、15、または16のいずれか1項に記載のポリペプチドと化合物とを接触させる工程;および
(b)該化合物に対する該ポリペプチドの結合の程度を決定する工程
を包含する、方法。 - 動物におけるポリペプチドのレベルを調節する方法であって、請求項1、2または3のいずれか1項に記載の核酸分子を該動物に投与する工程を包含する、方法。
- 哺乳動物におけるMK61レセプター活性を阻害する方法であって、該方法は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号36および配列番号39からなる群より選択されるアミノ酸配列を有する少なくとも1つのポリペプチドを投与する工程を包含する、方法。
- 哺乳動物におけるMK61リガンド活性を阻害する方法であって、該方法は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号36および配列番号39からなる群より選択されるアミノ酸配列を有する少なくとも1つのポリペプチドを投与する工程を包含する、方法。
- MK61レセプターシグナル伝達のネガティブ調節因子を投与する工程を包含する、哺乳動物における免疫応答を刺激する方法。
- 請求項77に記載の方法であって、ここで、前記ネガティブ調節因子が、融合タンパク質、抗体、低分子、ペプチドおよびペプチド誘導体からなる群より選択される、方法。
- 請求項78に記載の方法であって、ここで、前記融合タンパク質が配列番号16、36、または39に記載のアミノ酸配列を含む、方法。
- MK61レセプターのシグナル伝達のポジティブ調節因子を投与する工程を包含する、免疫応答を阻害する方法。
- 請求項80に記載の方法であって、ここで、前記ポジティブ調節因子が、融合タンパク質、抗体、低分子、ペプチドおよびペプチド誘導体からなる群より選択される、方法。
- 細胞表面結合MK61リガンドを介する逆シグナル伝達を刺激する方法であって、該方法が、MK61リガンド逆シグナル伝達のポジティブ調節因子を投与する工程、包含する、方法。
- 請求項84に記載の方法であって、ここで、前記ポジティブ調節因子が、融合タンパク質、抗体、低分子、ペプチドおよびペプチド誘導体からなる群より選択される、方法。
- 請求項83に記載の方法であって、ここで、前記融合タンパク質が、配列番号16、配列番号36、または配列番号39のアミノ酸配列を含む、方法。
- 細胞表面結合MK61リガンドを介する逆シグナル伝達を阻害する方法であって、該方法が、MK61リガンド逆シグナル伝達のネガティブ調節因子を投与する工程、を包含する、方法。
- 請求項87に記載の方法であって、ここで、前記ネガティブ調節因子が、融合タンパク質、抗体、低分子、ペプチドおよびペプチド誘導体からなる群より選択される、方法。
- 哺乳動物における、B細胞およびT細胞のリンパ増殖性障害を処置する方法であって、該方法は、治療有効量の、MK61−Fc融合タンパク質、抗MK−61抗体、アンチセンスオリゴヌクレオチド、MK61リガンド、または抗MK61リガンド抗体を、該哺乳動物に投与する工程、を包含する、方法。
- 請求項87に記載の方法であって、ここで、前記リンパ増殖性障害が、白血病、骨髄腫、Bリンパ腫、または非ホジキンリンパ腫である、方法。
- 自己免疫疾患を処置する方法であって、該方法は、治療有効量の、MK61−Fc融合タンパク質、抗MK−61抗体、アンチセンスオリゴヌクレオチド、MK61リガンド、または抗MK61リガンド抗体を、該哺乳動物に投与する工程を包含する、方法。
- 請求項89に記載の方法であって、ここで前記自己免疫疾患が、慢性関節リウマチ、全身性エリテマトーデス(SLE)、腸管性腸疾患、またはクローン病である、方法。
- 炎症性疾患を処置する方法であって、該方法は、治療有効量の、MK61−Fc融合タンパク質、抗MK−61抗体、アンチセンスオリゴヌクレオチド、MK61リガンド、または抗MK61リガンド抗体を、哺乳動物に投与する工程を包含する、方法。
- 請求項91に記載の方法であって、ここで、前記炎症性疾患が、慢性関節リウマチ、敗血症、腸管性腸疾患、またはクローン病である、方法。
- 配列番号36のシステインリッチドメインである残基26〜60を含むアミノ酸配列を有する、ポリペプチドフラグメント。
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