【発明の詳細な説明】
発明の名称
ヒト・インターロイキン−4 ミューティン発明の背景
本発明は、一般にリンホカインならびに、特に活性化されたB細胞のクローンの
増大および成熟や細胞障害性T細胞の増殖を誘発する、組換え体インターロイキ
ンー4ミューティンあるいは類似のタンパク質に関連したものである。
Bリンパ球、あるいはB細胞は、抗体−分泌形質細胞の前駆体である。B細胞は
、前B細胞として知られる中間的な細胞クラスを経て、骨髄に局在する造血幹細
胞から由来したものであ′る。B細胞は、特異的な抗原に結合可能な、表面結合
免疫グロブリンの発現によって前B細胞と区別することができる。B細胞は膜の
りセブターへの抗原の結合によって活性化されるが、但しB細胞は特定のヘルパ
ーT細胞と相互作用したり、あるいはある種の可溶性の増殖もしくは分化因子と
相互作用したりもする。B細胞の活性化は、増殖および分化期を含む逐次的過程
である。増殖期には、活性化されたB細胞クローンは増加して、活性化に関与す
る抗原と反応することができる多数の細胞を供給する。分化期には、活性化され
たB細胞の一部が成熟し、血液循環中の血漿細胞として免疫グロブリンを分泌す
る。初め、「B細胞成長因子J (BCGF)および「B細胞分化因子J (B
CDF)と名付けられたT細胞由来の異なるサイトカンは、増殖および分化期の
制御に関わっている。BCGFに対して当てられている別の用語は、「B細胞刺
激因子I J (BSF−1)および「インターロイキン−4J (IL−4)
であるが、現在は後者が好まれている。
ハウワード(Howard)ら、Ll咀J何エユJ : 914(1982)
、およびファーラー(Farrar)ら、J、Ia+muno1.131 =
1838(1983)は、B細胞の増殖を促進する、分裂促進剤によって刺激し
たネズミT細胞由来のB細胞刺激因子について記述している。この開示に続き、
多数の研究室がT細胞ハイブリドーマ、クローン化したT細胞および正常のT細
胞によって馴化した培地中の同様なネズミ由来の活性を報告した0例えば、レー
ム(Roehm )ら、ムhム基疫J競: 679 (1984) 、ノニル(
Noelle)ら、Proc、Natl。
Acad、Sci、 tlsA 8 : 6149(1984)、オリバー(O
liver)ら、Proc。
Natl、Acad、Sci、tlSA 82 : 2465(1985)、ラ
ビン(Rabin)ら、Proc。
Natl、Acad、Sci、USA 82 : 2935(1985)、ヴイ
テッタ(Vitetta)ら、4Lシ卯」ゆ几−月瀘: 1726(1985)
を参照されたい。ネズミBSF−1/IL4種の均質標品までの精製は、グラブ
シュタイン(Grabstein)ら1.Li印」(九−」は: 1405(1
986)によって報告された。
ネズミBSF−1/IL−4活性を有するタンパク質をコードするcDNAの単
離は、最近ツマ(Noma)ら、Nature 319 : 640(1986
)およびリー(Lee )ら、Proc、Natl、Acad、Sci、USA
83 : 2061(1986)によって報告された。ヨコタ(Yokota
)ら、Proc、Natl 、Acad、Sci 、USA蔓: 5894(1
986)は、ネズミIL−4に相同性を有する、ヒトcDNAクローンを単離し
た。このヒトcDNAは、シグナル・ペプチドの可能性がある部分を含む、15
3アミノ酸からなるタンパク質をコードしている。このcDNAで形質移入した
サルCO5−1細胞の上滑は、抗−1g1’lにさらしたヒトB細胞の増殖を誘
導することができた。この活性は、ネズミB細胞と関連したネズミIL−4の既
知の性質に類似している。
IL〜4はまた、因子−依存性T細胞および骨髄細胞クラスの増殖および分化を
刺激する。グラブシュタインら(前述)は、ネズミIL−4が、ネズミIL−2
依存性およびIL−3依存性子細胞系列の増殖を誘導することを報告した。他の
研究は、IL−4が肥満細胞の増殖と、大食細胞(マクロファージ)の分化を刺
激することを報告している。
相当量の精製されたIL−4が得られることは、B細胞の個体発生および機能に
関する研究を促進し、このリンホカインの治療への利用可能性を明らかにしてき
た。現在組換え体ヒ)IL−4に対して意図されている用法には、B細胞減少症
によって特徴付けられる免疫不全症の治療および、特定のB細胞関連リンパ球性
白血病の治療法としてのB細胞分化の誘導がある。IL−4はまた、免疫グロブ
リン−分泌B細胞の連続培養に、ヒト・モノクローナル抗体源を供給し、維持す
るためにも用いられるかも知れない0本出願人は、IL−4が、あらかじめ分裂
促進刺激にさらされた細胞障害性T細胞の増殖と分化を誘導することを発見した
。この観察は、IL−4をウィルスの感染および成る腫瘍性状態の治療において
、治療用リンホカインとして用いることができることを示している。
主皿皇監!
本発明は、酵母の発現系を用いて生産される組換え体ヒトルー4タンパクに関す
るものである。例えばhIL−4(Asp”、Asp”’)といった、不活性化
されたアスパラギン結合型のグリコジル化部位を持つものを含んだ、類似タンパ
ク質が好ましいものである0本発明は、ミューティンをコードするDNA配列お
よび、そのDNA配列を含む組換え体発現ベクター、ならびに、その組換え体発
現ベクターによって形質転換された培養微生物に含まれるミューティンを作る方
法にも関連している0本発明は、生理学的に受容可能な担体あるいは希釈物と組
合せ、生物学的に効果を示す量のIL−4を含む組成物とT細胞を接触させるこ
とからなる、抗腫瘍性細胞溶解性T細胞(CTL)集団の増殖誘導および、溶菌
活性のための方法をも供給するものである。関連する態様において、本発明は、
哺乳類、例えばヒトにおいて、治療効果が現れる量のヒ) IL−4治療用組成
物を投与することからなる、抗腫瘍あるいは抗ウィルス細胞溶解性T細胞の増殖
の誘導、および活性化のための方法を供給する。
皿皿坐塾垂星址里
第1図は、天然の野性型ヒトIL−4のヌクレオチド配列と対応するアミノ酸配
列を示している。
第2図は、hlL−4ミユーテインGluA1aGluAla−hIL−4(A
sp”。
AspI 29)をコードするDNA配列のヌクレオチド配列を示している。
第3図ないし第5図は、hlL−4ミユーテインG1uA1aGluAla−h
IL−4(Asp”、Asp”9)の生産のための、酵母発現ベクターの構成を
模式的に描いている。
第6図は、初期混合リンパ球培養(MLC)における、IL−4およびIL−2
による細胞溶解性T細胞産生の増加率を示すグラフである。
第7図は、長期MLCにおける、ルー4およびIL−2による細胞溶解活性の誘
導を示すグラフである。
主里坐■組星に里
ここに詳細に述べるように、天然のヒトIL−4をコードするヌクレオチド配列
を含むcDNAが、ヒト抹消血T細胞から単離されたポリアデニル化されたRN
Aの、逆転写によって調製されたcDNAライブラリーから単離された。天然の
ヒト配列のN−末端およびC−末端に相同な配列を持つ合成オリゴヌクレオチド
ブローフカ、慣用のDNAハイブリダイゼーション技術によって、ライブラリー
の検索に用いられた。そのプローブにハイブリダイズするプラスミドDNAを含
むライブラリーからクローンが単離され、制限酵素分解、アガロースゲル電気泳
動および、電気泳動された断片を用いた更なるハイブリダイゼーション実験(「
サザン・プロット(Southern blot)」)によって分析された。
N−末端およびC−末端のオリゴヌクレオチドプローブの両者にハイブリダイズ
する単一のクローンを単離した後、ハイブリダイズした断片はhlL−4遺伝子
を担った、より小さな制限酵素断片を与えるために切断され、これは、次いでサ
ブクローニングされ、慣用の技術で配列決定がなされた。成熟型hlL−4をコ
ードするcDNAは、次に選ばれた制限酵素によって消化され、予定されたコド
ンの変換をもたらすように、合成オリゴヌクレオチドを用いて再構成した。この
結果生じた変異体cDNA配列は、特定のプロモーターの調節下で、酵母の発現
ベクターに挿入された。このベクターは、適当な酵母発現株を形質転換するため
に用いられ、この株は、この酵母プロモーターの脱抑制を促進する条件下で培養
された。その結果生ずる酵母調整培養液上滑は、hlL−4の生物活性を持つタ
ンパクを与え、これは以下に述べるように精製された。
定−且
「ヒトインターロイキン−4」およびrhlL−4Jの語は、ヒトB細胞の成熟
および増殖を誘導可能な、ヒト内因性分泌タンパク質を意味し、これは、第1図
に示した配列の全体、あるいは重要な部分に実質的に相同なアミノ酸配列を含ん
でいる。この分子に対するその他の名称は、「B細胞刺激因子」および「B細胞
成長因子」を含んでいる。
r DNA配列」は、分離した断片状あるいは大きなりNA構造の構成要素とし
てのDNAポリマーを表わし、これは、少なくとも1回は実質的に純粋な形、す
なわち、同定、操作および標準的な生化学的手法、例えばクローニングベクター
を用いることにより、断片あるいはその構成要素であるヌクレオチド配列が回収
できる量あるいは濃度で単離されたDNA由来のものである。
「ヌクレオチド配列」は、デオキシリボヌクレオチドのヘテロポリマーを表わし
ている。「組換え体発現ベクター」は、(1)遺伝子発現において制御的役割を
持つ、例えばプロモーターあるいはエンハンサ−といった単数もしくは複数の遺
伝的要素、および(2)wa RN Aに転写され、タンパク質に翻訳される構
造あるいはコード配列、が集合したものからなる、転写単位を含むプラスミドを
表わしている。転写単位は、宿主細胞により翻訳されたタンパク質が、細胞外へ
分泌させることを可能とする先導配列を含むことが好ましい。「組換え体発現系
」は、発現ベクターと適当な宿主微生物の組合せを意味している。酵母の発現系
、特にサツカロミセス9セレビシエ(Saccharom ces cerev
isiaeを用いた系が好ましい。
「変異アミノ酸配列」は、天然の配列から意図的に変異されたヌクレオチド配列
によってコードされたポリペプチドを示している。「変異タンパク質」あるいは
「ミューティン」は、変異アミノ酸配列を含んだタンパク質を意味する。「実質
的に相同な」とは、核酸配列とアミノ酸配列の双方に用いられるが、特定の問題
となる配列、例えば変異配列が対照配列と1つあるいは複数の置換、欠失または
付加によって異なっており、その総体的効果が対照配列と問題となる配列の間に
、不都合な機能上の相違を生じないものであることを意味する。本発明の目的で
は、80%以上の相同性ならびに、等価な生物学的に特異的な活性を有する配列
が本発明の範囲内で実質的に相同な配列と考えられる。それ以下の相同性および
それに相当する生物活性を有する配列は等価であるとみなされる。「天然の配列
」とは、野性型あるいは天然の形の遺伝子あるいはタンパク質と同一なアミノ酸
または核酸配列を示すものである。「N−グリコジル化部位」は以下に定義され
ている。本発明を定義する際に用いられている「不活性化する」という言葉は、
オリゴ糖部分と共有結合を形成することの可能なアミノ酸を除くために、選ばれ
たN−グリコジル化部位を改変することを意味する。
旦上且」盈ユ皿定
ヒ) IL−4活性は、例えばヒト扁桃腺細胞懸濁液由来のヒトB細胞の培養に
おいて観察される。濃縮されたB細胞集団は、2−アミノエチル臭化イソチオウ
ロニウムー処理を施したヒツジ赤血球を用いてT細胞をロゼツトに調製し、それ
に続いて、T細胞ヲ除くために、フィコール−ヒストバーク(Ficoll−H
istopaque) (シグマ化学(shigma Che+wical C
orp、) 、セントルイス、ミズーリ州、米国)を用い、さらに、単球、顆粒
球、活性化されたB細胞を除(ためにセファデックスGIO濾過を用いることに
よって調製され得る。濃縮に続き、B細胞標品は、使用前に液体窒素中で凍結す
ることができる。
活性測定のためには、凍結したB細胞は解凍、洗浄され、10%の牛胎児血清、
5 Xl0−’Mの2−メルカプトエタノール、適当に希釈した被験試料、12
.5量g/dの親和性クロマトグラフィーによって精製されたF(ab’)z断
片ヒツジ抗ヒトIgl’lを含むRPM11640培地100m中培地1ニ0
培養は68 − 72時間保温する.この保温時間の最後の16時間は、75C
i/m5oleの比活性の0.5μci [”H]−チミジンを細胞に与える0
次に、培養は、ガラス繊維が紙上に集められ、放射性標識の取り込みをシンチレ
ーションの計数によって測定する。
ネズミIL−4活性に対する類似の測定法に関する詳細は、ブルックス(Bro
oks)らによって総説された参考文献, Methodsh鉦L」川: 37
2(1985) 、に見ることができる。
bIL−4活性測定において、活性の単位は、最大のチミジン取り込み量の50
%を誘導するhlL−4量に照らして算出される0例えば、1:20の希釈をし
た100mの試料が、最大量の172のチミジン取り込みを起こした場合、1単
位は100u1の1720即ち5111中に含まれる活性として定義される。し
たがって、この試料はld当り1000を5で割った量あるいは200単位(U
/d)のhlL−4活性を含むだろう。
hIL−4 ンバク のヌクレオチドな゛びにアミノ′″lu野性型のhIL−
4タンパク質をコードするcDNA配列のヌクレオチド配列並びに、推定される
アミノ酸配列は、第1図に示されている.第1図では、全長に当たる天然のポリ
ペプチドのN末端メチオニンに相当するATGコドンから始まり、ヌクレオチド
に番号がつけられている.同様に、アミノ酸もこのメチオニンから番号付けがな
されている.天然のタンパク質には、成熟した分泌されるタンパク質でのN末端
となるヒスチジン残基の前部に、23あるいは25個のアミノ酸からなる先導配
列が含まれている。hlL−4とネズミにおける相同物との比較に基づき、旧s
t 3がN末端であると推定される.しかし、平行して行われた発現実験によ
れば、N末端アミノ酸残基として、旧s23およびHis”を有するいずれのタ
ンパク質についても等価な生物学的活性が示されている。
第2図は、hlL−4ミユーテインをコードする合成遺伝子のヌクレオチド並び
にアミノ酸配列、GluAlaGluAla−hIL−4− (Asp”。
4spl!?)を示し、これは、本発明の範囲内での好ましい態様を表わしてい
る。
1 !びにミニーーインの
第1図のヌクレオチド配列の全であるいは一部を含む無数のDNA構成は、付加
的な有用な制限酵素切断部位を含むオリゴヌクレオチドカセットと結合して、便
宜上調製され得る。本発明は、天然のhlL−4配列に実質的に相同な、1つ以
上の意図的なアミノ酸置換、欠失あるいは挿入を含むが、活性に対して負に作用
しない、ある類似タンパク質あるいはミューティンに関連するものである。
変異は、天然の配列断片に連結できる制限酵素部位にはさまれた特定の座位に導
入することができる変異配列を含む合成オリゴヌクレオチドによって行なうこと
ができる.連結反応の後、生じた再構成配列は、目的のアミノ酸置換、あるいは
欠失を有するミューティンをコードしている.この手法は、第3図−第6図に図
示されている。
もう1つの方法として、目的とした置換、欠失、挿入にしたがい改変された特定
のコドンを有する改変された遺伝子を与えるために、オリゴヌクレオチドを用い
て特定する、部位特異的変異生起法が用いられ得る.バウアー(Bauer )
ら、堕匣鉦ニア3(1985)、クライク(Cra i k)、Biotech
ni ues January 1985+12−19、スミス(Ss+1th
)ら、如」匹江」」注肥肛力1上Pr1nci les an±Methods
(ブレナム出版(Plenum Press,1981))、および米国特許
第4.518,584号明細書は、これに適した技術を開示しており、それらの
技術もまた参照により本明細書の一部を形成している。
いずれの手法に対しても、従来のオリゴヌクレオチド合成技術、例えばスート(
Sood)ら、Nucl.Ac1d Res, 4 : 2557(1977)
およびヒロセ(Hirose)ら、Tet.Lett. 28 : 2449(
1978)によって開示されたトリエステル合成法が適している。
部位特異的変異生起を行なう場合、改変されるべき遺伝子に対応するセンスある
いはアンチセンス・ストランドDNAのいずれかを含む単鎖DNAを与えるため
に、改変されるべき遺伝子がM13単鎖ファージまたは他の適当なベクターにク
ローニングされる。このDNAは、M13のファージの断片にアニールし、切れ
目のある二重鎖を与え、これを次にオリゴヌクレオチドプライマーとハイブリダ
イズさせる。このプライマーは、改変されるべきコドンを挟んだ配列に相補的で
あるが、これは変更が行なわれるべき部位に新たなアミノ酸を特定するコドン(
あるいは、そのようなコドンに相補的なアンチセンスコドン)を含んでいる。も
し、欠失が望まれるなら、プライマーは、正しい読み枠を維持し、かつ欠失する
アミノ酸を決める特定のコドンを欠いたものを用いる。もし、挿入が望まれるな
ら、プライマーは、挿入されるアミノ酸を特定する新たなコドンを配列中の適切
な部位に含むだろう.W換されるコドン、欠失されるコドンまたは挿入されるコ
ドンは、オリゴヌクレオチドの中央あるいはほぼ中央に位置することが好ましい
。
用いられるオリゴヌクレオチドプライマーの大きさは、ギャップを埋めるために
用いるDNAポリメラーゼのエクソヌクレアーゼ活性による変異への影響を避け
るため、充分な長さが必要であることも考慮して、5′および3′伸長部分を持
つ変異部位への、安定で特異的なハイブリダイゼーションを最適化する必要性に
よって決定される。そのため、本発明にしたがって用いられるオリゴヌクレオチ
ドは、ふつう約15から約25個の塩基を含むだろう。さらに大きいサイズのオ
リゴヌクレオチドは不必要である。
次に、オリゴヌクレオチドプライマーを、改変すべき遺伝子を含む単鎖テンプレ
ート領域を有する、ギャップの入った二重鎖にハイブリダイズさせる。そして、
このプライマーは、DNAポリメラーゼI (クレノー断片(Klenow f
ragment))、T4 DNAポリメラーゼ、あるいはその他の適当なりN
Aポリメラーゼによる反応によって、テンプレートストランドに沿って伸長され
る。
その結果生じた二重ストランドDNAは、次にDNAリガーゼ、例えばT4 D
NAリガーゼでの処理により、閉環状DNAに転換され、そしてそれにより生じ
たヘテロ二重鎖は、大腸菌JM105 (ベセスダ・リサーチ・ラボラトリーズ
(Bethesda Re5earchLaboratories) 、ガイセ
ルスパーク(Gaithersburg)、メリーランド、米国)のような、適
当な宿主株を形質転換するために用いられる。宿主によるヘテロ二重鎖の複製に
より、両ストラン下の子孫が供給される。この形質転換された細胞は、次にプラ
ークを与えるために寒天培養地上にまかれ、これは変異生起法に用いたものに相
当する標識されたオリゴヌクレオチドを用いてスクリーニングされる。鏡型スト
ランドの子孫ではなく、変異型DNAに対しプライマーのハイブリダイゼーショ
ンが優先的に起きるような条件が用いられる。変異型遺伝子を含むDNAは、次
に単離され、適当な発現ベクターにつなぎ換えられ、このベクターは、宿主株を
形質転換するために用いられる。そして、この宿主株は、類似のタンパク質を供
給するために培養される。
本発明の基礎をなす、特定の変異作製戦略は以下に記載されている。
N−グ1コシル 亡の ゞ
多くの分泌タンパク質は、翻訳された後、しばしばN−グリコジル結合によって
アスパラギンの側鎖に連結したオリゴサツカライド単位という形で、共有結合し
た炭水化物を獲得する。
特定の分泌タンパク質に連結したオリゴサツカライドの構造および数はきわめて
多様であるため、単一の糖タンパク質に帰する場合でも見かけ上の分子質量が広
い範囲に分布することになる。ヒトIL−4は、このタイプの分泌型糖タンパク
質である。組換え体系において糖タンパク質を発現させる試みは、この多様な炭
水化物部分に起因する不均一性によって複雑となるであろう0例えば、精製され
たヒトあるいはネズミの顆粒球−大食細胞・コロニー刺激因子(GM−CSF)
といった、組換え体糖タンパク質混合物は、重量にしてOから50%の炭水化物
を含むことがある。ミャジマ(Miyajima)ら、EIIBOJourna
l 5 : 1193(1986)は、N−グリコジル化部位をN−グリコジル
化を妨げ、酵母における発現産物の不均一性を減少させるために変異を導入した
、組換え体ネズミGM−C5Fの発現を報告した。
組換え体分泌型糖タンパク質における、結合した炭水化物量の多様性の存在は、
精製法を複雑化し、そのため収量を減少させる。それに加え、もしこの糖タンパ
ク質が治療用剤として用いられるなら、被投与者は酵母の炭水化物部分に対しア
レルギー反応を起こし、治療の中断がめられる可能性がある。これらの理由から
、炭水化物量を減らしてあり、生物学的に活性で、均質な免疫系調節糖タンパク
質類似体が治療で使用するためにめられている。
不活性化されたN−グリコジル化部位を有する、機能を持つヒトIL−4の変異
類似体は、オリゴヌクレオチド合成およびライゲーションを行なうか、あるいは
、上に記載したように、部位特異的変異生起法によって生産することができる。
これらの類似体タンパク質は、酵母の発現系を用いて、高収量に、均質で、炭水
化物が少なくなった型で、生産され得る0本発明は、N−グリコジル化部位を不
活性化するように、少なくとも1つ以上のアミノ酸の置換、欠失あるいは挿入を
含んだ、ヒトIL−4の類憤型に関連するものである。
真核生物タンパク質のN−グリコジル化部位は、3連アミノ酸Asn−A’−Z
によって特徴付けられるが、ここで、AIは任意のアミノ酸、Zはセリンあるい
はトレオニンを表わしている。この配列内で、アスパラギン(Asn)は、炭水
化物が共有結合するための側鎖にあるアミノ基を提供している。このような部位
は、Asnあるいは残基Zと他のアミノ酸との置換、AsnあるいはZの欠失、
またはA1とZとの間へのZ以外のアミノ酸の挿入、あるいはAsnとA10間
への、Asn以外のアミノ酸の挿入などによって、除去することができる。置換
は、保存的に行なわれることが好ましく、言い替えるなら、置換するアミノ酸が
、置換されるべき残基に似た物理化学的な特徴を有したものであることが最も好
ましい。同様に、欠失あるいは挿入法が適用される際には、その欠失または挿入
による生物学的活性に及ぼす影響が考慮されるべきである。
したがって、本発明による類似体hlL−4は、hIL−4の天然の配列に実質
的に相同な変異体アミノ酸配列を有し、この場合、天然の配列の中の少なくとも
1カ所のAsn−A’−Zが、変異体配列中で、Asn−A2−YあるいはX−
A”−A3によって置き換えられているタンパク質であるが、ここで、
AI、AmおよびA3は同一か、異なる任意のアミノ酸、XはAsn以外の任意
のアミノ酸、
YはZ以外の任意のアミノ酸、そして
ZはSetあるいはThr
を表わしている。天然の配列中の全てのAsn−A’−Zが、変異体配列中で、
Asn−A”−YあるいはX−A”−A3に置き換えられていることが好ましい
。
ここで、第1図に示されたhlL−4の配列について見てみると、天然のタンパ
ク質は、2カ所の推定されるN−グリコジル化部位を含んでおり、はじめの部位
は、第62残基から始まる3連のAsnThrThrであり、第2のものは、第
129残基から始まるAsnG1n5erである事がわかるだろう、 Asnに
対する適当に保存された置換アミノ酸には、Asp、G1r++G1u、Ala
、Gly、SetおよびThrが含まれているが、このうち、Asp、Glnな
らびにGluが好ましい、ZがSetの場合、適当な置換基は、Met、Leu
、 Ile、Val、Asp、Gin、GluまたはAsnであり、このうちN
et、Leu、lieならびにValが好ましい。ZがThrの場合、保存的な
置換基は、Val、Glu、Asp、Gln、GlyおよびAlaであり、Va
l、Glu、八spあるいはGinが好ましい0本発明の状況から、hIL−4
のN−グリコジル化部位を不活性化するために好ましい置換は、Thr”に対し
てはνals Asn”に対してはAspおよびAsnI29に対してはAsp
の置換である。
その他の保存的なアミノ酸の置換も、N−グリコジル化部位を欠いたタンパク質
を与えるために行なうことができる。こうした置換を含んだミューティンは、こ
こで特に開示され、請求されているものと同等であると考えられる。これらの位
置での置換効果の順による等縁付から、以下の第1表が与えられる。
1 : hIL−4アミノ 1
最も好ましいもの Asp Val Asp MetAsp Val
Thr Thr Asn
シス−イン の −五多yu記
【換
本発明は、分子間の架橋形成あるいは正しくない分子内ジスフィト結合の形成を
避けるために、生物活性に必須でないシスティン残基を欠失させ、あるいは他の
アミノ酸と置換した、hlL−4のミューティンについても考えを及ぼしている
。天然のhlL−4配列は、27.48.70.89.122および151番目
の位置に、6個のシスティン残基を含んでいる(第1図参照)、最初の5個のシ
スティンは、ネズミの類似物中に対応するものがあるが、一方、最後のシスティ
ンはそれに当たるものがない、したがって、最後の残基は置換あるいは欠失のた
めに妥当な候補である。
部位特異的変異生起法あるいはオリゴヌクレオチド置換法が、特定のシスティン
残基を欠失させ、あるいは保存的置換を与えるために用いることができる。置換
を行なうために好ましいアミノ酸は、Gly、 A la、 Val 、 Le
u、 I le、 Tyr+ Phe、 His、 Trp、 Ser+ Th
rあるいはMetなどの中性アミノ酸である。前記のうち、SerおよびThr
が好ましいものである。
KEX2ブローアーゼ苦刃−1の 2
Arg−Arg、 Arg−LysあるいはLys−Argの対のような、隣接
する塩基性残基対が存在しないように改変するよう残基を欠失、付加あるいは置
換させることにより、KEχ2プロテアーゼによるプロセッシングを受ける部位
を不活性化するために、適当な変異生起法を用いることができる。特にLys−
Lys対は、KEX2による切断をかなり受けにくく、Arg−Lysあるいは
Lys−ArgからLys−Lysへの転換は、KEX2部位を不活性化するた
めの保存的な手法を代表するものである。この結果生ずるミューティンは、分泌
の際に切断が予定されるα−因子の先導配列以外の部位でのKEX2プロテアー
ゼによる切断を受けにくくなる。
第1図を見てみると、Lys−Arg対がhlL−4の天然の配列の第123番
の位置に存在している。LysIt3あるいはArgIz4をArg以外のアミ
ノ酸に置換することにより、Arg−Arg、 Arg−LysあるいはLys
−ArgのKEX2プロセッシング部位を内部に含まない、変異hlL−4が与
えられる。マウスIL−4配列との比較から、Lys123の欠失は保存的な変
異生起法であり、したがって、それが好ましいことを示唆している。他の方法と
して、Arg+24をLysと置換することもできる。
KEX2プo−ア−1,a +(7)1旌本発明のIL−4タンパク質のために
好ましい発現系は、酵母宿主による組換え体タンパク質の分泌を誘導する酵母の
α−因子の先導配列をも用いている。理想的には、この系は、酵母のKEX2プ
ロテアーゼが請求められるタンパク質のN−末端から、分泌に際してα−因子先
導配列を切断するように構成されている。野性型のN−末端の旧S残基に直ちに
隣接したLys−ArgKEX2プロテアーゼ部位を持つα−因子先導配列−h
lL−4タンパク質の構成は、組換え体酵母による分泌の際に、必ずしも切断さ
れるわけではない、 hIL−4のLys−Arg KEX2認識部位とN−末
端の間に、4個のペプチド配列Glu−Ala−Glu−Alaが挿入されると
、KEX2部位においてより効果的な切断が行なわれる。この結果生ずる産物は
、N−末端に4個のペプチドGlu−Ala−Glu−Alaを持ったhlL−
4タンパク質である。おそらく、酵母の5TE13遺伝子産物、すなわちN−末
端のGlu−Ala対を切断するジペプチジル・アミノペプチターゼAを過剰生
産することができる酵母株を使えば、in vivoでこれらの残基を除くこと
ができるだろう。
しかし、Glu−Ala−Glu−Ala配列がN−末端に存在することによっ
て、野性型タンパク質と比べて、この類似体の生物活性に有意な差を与えないこ
とが観察されている。
え 二にお番る ンパク の
前述のように、酵母は類似体および天然型の組換え体ヒ)IL−4の発現のため
に好ましいものである。典型的な発現ベクターは、大腸菌内での選択と複製のた
めのpBR322由来のDNA配列(Ap’遺伝子及び複製開始点)と、グルコ
ースにより抑制されるアルコールデヒドロゲナーゼ
酵母DNA配列を含むpBc104(ATCC 67、232)である。へDH
2プロモーターは、ラッセル(Russell)ら、J.Biol.Chem.
258 : 2674(1982)およびバイアー(Beier)ら、Nat
ure 300 : 724(1982)によって記載されている, pBc1
04プラスミドはまた、選択マーカーとしてTrpl遺伝子および複製の2μ開
始点を含んでいる。プロモーターの隣りにはα−因子先導配列が存在し、酵母宿
主がらの異種蛋白質の分泌を可能とする.α−因子先導配列は、この配列の外来
の遺伝子への融合を容易にするために、その3′末端付近にAsp” ”% I
)制限酵素切断部位を含むように修飾されている。pBc104は、野性型h
IL−4をコードするcDNA挿入断片をも含む。このプラスミドの構築に関す
る詳細は、以下に与えられている。
他に用いることのできる発現ベクターは、α−因子プロモーターを含む酵母ノヘ
クター、例えばpY a fHuGM(ATCC 53. 157) 7:あり
、これは野性型のヒトGM−CSF遺伝子を担っている。そのほかのベクターは
、当業者に知られたものである。pYαfHuGMの構築は、すでに公開されて
いる欧州特許出願のBP−A−183, 350号明細書に記載されている。
形質転換のための、適当な酵母株の選択法は、選択マーカーの性質や、ベクター
のその他の性質によって決定されるだろう。
pBc104あるいはpyαfHuGMおよびそれらのベクター由来の、種々の
構築物による形質転換に適したS.セレビシェ(S.cerevisjae)株
は、イースト・ジエネティック・ストック・センター(YeastGeneti
c Stock Center) 、バークレイ、カリフォルニア州、米国[以
下参照]から入手可能であり、−色」工1−v↓1 adel his2垣IV
士19−などを含んでいる。特に好ましい発現株であるχν2181は、イース
ト・ジエネティック・ストック・センター、生物物理・医学物理学部、カリフォ
ルニア大学、バークレイ、カリフォルニア州94702、米国、から入手できる
χ2181−IBと、遺伝学部、ワシントン大学、シアトル、ワシントン州98
105、米国、あるいはイミュネックス株式会社(ImmunexCorpor
ation) % 51ユニバーシテイ・ストリート、シアトル、ワシントン州
98101、米国、より入手できるXV617−1−3Bという2種の1倍体株
を掛は合わせて作製した2倍体である。適当な形質転換法は、ヒンネン(Hin
nen)ら、Proc、Natl、Acad、Sci、USA75 : 192
9(197B)により記載されたものであり、0.67%酵母窒素源ベース、0
.5%カザアミノ酸、2%グルコース、10μg/ldアニデンおよび20μg
/−ウラシルからなる選択培地上で、Trp”の形質転換を選択するものである
。
pBc104あるいはAIIH2またはα−因子プロモーターを含むその他の構
築物を含む宿主株は、発現のために80μg/In1アデニンと80μg/dウ
ラシルを補った、1%酵母抽出物、2%ポリペプトン1.1%グルコースから成
る、冨栄養培地中で成育させる。
ADH2プロモーターの脱抑制は、培地中のグルコースを除去することより行な
う。
rhlL−4ンバク の 制
酵母株の発酵により生ずる組換え体ヒトIL−4タンパク質は、アーダル(Ur
dal)ら、J、Chromato 、 296 : 17H1984)および
グラブシュタイン(Grabstein)ら、ムhL厘虹ユ63 : 1405
(1986)により記載された方法と類似の方法により、一段階あるいは逐次的
な調製用HPLCカラムを用いた逆相HPLCステップにより精製され得る。
例えば、hlL−4を含む酵母の調整培地は、0.45μのフィルターにより濾
過され、はじめに、S−セファロース等の陽イオン交換担体によるバッチ吸着お
よび溶出により精製される。バッチ吸着/溶出ステップからプールしておいた画
分は、次に、1゜−20μの逆相シリカ(バイダック(Vydac) 、ザ・セ
パレーション・グループ(The 5eparation Group)、ヘス
ベリア、カリフォルニア州、米国)を充填した5c1oX30cmOカラムに、
100d/winの流速で注入される。このカラムは、酵母調整培地を通す前に
、0.1%トリフルオロ酢酸水溶液により平衡させ、次に、カラムに培地を流入
した後、溶出液の280n+*における光学吸収が基線値に近づくまでこの溶媒
で洗浄する。このとき、アセトニトリル中において、流速100d/minで、
毎分1−2%の変化速度で、0から60−100%の溶媒Bより導かれる0、1
%トリフルオロ酢酸の勾配を用いてもよい、勾配を開始した後、適当な時間(1
0−20分)で、微量の両分を採り、この両分の一部がポリアクリルアミドゲル
電気泳動および蛍光(フルオレスカミン)タンパク質測定法によってタンパク質
含量について分析される。
必要な場合は、さらにHPLCあるいは陽イオン交換クロマトグラフィーを用い
ることもある。
1里性
hlL−4タンパク質は、免疫不全症あるいは腫瘍性状況の処置のための、有望
な治療薬である。そうした療法において、生理的に受容できる担体、あるいは希
釈物と組み合わせたhlL−4タンパク質を含む精製された組成物の形をとった
hlL−4タンパク質は、B細胞およびT細胞の増殖を誘導するために効果的な
投与量で、非経口注入、皮下注射あるいはその他の適切な方法によって投与され
る。IL−4療法のための適切な投与量は、動物実験により示されたように、−
日、体重1kg当り0.1から1100pである。もう1つの方法としては、特
定の免疫細胞クラスを単離し、hlL−4タンパク質の存在下でin vitr
oにおいて増殖させ1、追加量のhlL−4とともに腫瘍を退行させるために再
投与するような、養子免疫療法といった形で用いることができる。 hlL−4
タンパク質は、ヒトインターロイキン−2とともに用いることもできる。
これらのガン治療法は、精製されたネズミIL−4が、初代混合白血球培養中で
、細胞溶解性T白血球の生成を促進し、同種異系の細胞由来の抗原にあらかじめ
さらされた混合リンパ球集団中で細胞溶解活性を誘導するという観察によって示
唆されている。
細胞溶解性Tリンパ球(CTL)は、細胞毒性あるいはエフェクターT細胞とし
ても知られており、受容体を有し、抗原特異的なリンパ球である。同種異系反応
性CTLは、細胞溶解性細胞を刺激あるいは誘導するために用いられる同種異系
細胞の抗原と同じである、主要組織適合遺伝子(M)Ic)抗原を有する標的細
胞を溶解する。ウィルスあるいは腫瘍に特異的なCTLは、抗原の認識において
「制限」されており、つまりその場合、抗原を有する標的細胞は、CTLそれ自
身と同じMBC抗原を有していなければならないのである。CTLは、ウィルス
関連膜抗原を発現している細胞を殺すことにより、ウィルスの複製を制御してお
り、また、ある腫瘍性細胞型の免疫系による監視と破壊にも間接的に関連してい
る。
CTLの生成は、最も箇潔には混合白血球培養(MLC)において研究されてお
り、ここでは、遺伝的に異なる(同種異系の)個体由来リンパ球がT細胞の増殖
を誘導するために、ともに培養されている。こうしたT細胞は、外来のMHC抗
原に特異的であり(1つの個体の細胞上に存在し、他の個体にはない抗原)、そ
れゆえ同種異系反応性T細胞と呼ばれている。CTLの活性化と分化には、CT
L前駆細胞、T「ヘルパー」細胞および単球/大食細胞系列の補助細胞の参加が
必要とされる。 CTL応答は、特定のT細胞集団による抗原の認識によって開
始され、適当な抗原にさられれることがひきがねとなって、CTL前駆体でのリ
ンホカイン受容体の発現および、ヘルパーT細胞によるリンホカインの分泌が開
始される。CTL前駆体によるリンホカインの結合は、抗原によって活性化され
たCTL前駆体の増殖と、おそらく細胞溶解性状態への分化を誘導する。しがし
、CTL前駆体は、その細胞溶解状態に達するために必ずしも増殖する必要はな
く、殺傷能力は、見かけ1分化した機能である。
T細胞が担っている溶解サイクルは、生きたエフェクター細胞と適当な抗原決定
基を有する標的細胞との、細胞−細胞接触によって開始する。明かな抗原による
活性化を必要とせずに、広範な標的細胞に対し細胞溶解活性を示すナチュラルキ
ラー(NX)細胞とは異なり、CTLは区別可能な特異性により溶解を行なう、
エフェクターおよび標的細胞の接触および接着に続き、いわゆる「リーサル・ヒ
ツト(lethal bit)Jがなされ、それにより標的の膜透過性が破壊さ
れる。これにより、浸透圧の増大と最終的な細胞質の損失を招く。このエフェク
ター細胞は、さらに他の標的細胞を認識、溶解する能力を保っている。
CTLの増殖と分化は、可溶性の増殖ホルモンにより制御されており、その中で
、インターロイキン−2(IL−2)は最も重要なものであると考えられている
。今回、IL−4も、機能的に活性なCTLの生成に深く関係していることが示
された。特に、IL−4は、初代の混合白血球培養(MLC)においてCTLの
生成に対する強力なヘルパー因子として働き、in vitroで誘導されたM
LC記憶集団において、溶解活性を誘導する。精製された組換え体IL−4およ
びルー2を直接比較することにより、初代MLCにおけるCTLの生成の増大に
対しては、IL−2よりもIL−4の方がより強力であることが示された。この
2つのリンホカインはIL−2ではIL−4とは異なって、明かな抗原刺激がな
くても、あらかじめ誘導を受けていない培養中で溶解性集団の増大を招く点が相
違する。IL−4によってt!:;導される細胞溶解の特異性は、重要な治療上
の手法をもたらす可能性があり、もし、非特異的なリンホカイン−活性化キラー
(LAK )細胞の導入(例えばIL−2LAK療法)による副作用が減少すれ
ば、養子(アトブチイブ)免疫療法の効果は促進されるであろう。
関連した観察において、組換え体IL−4は、分裂促進剤によって活性化された
T細胞、胸腺細胞、記憶T細胞、およびCTLを含む様々な機能的サブタイプの
同種異型反応性のT細胞クローンの増殖を効果的に誘導することが示されている
。IL−4はLyt2+表面抗原を有する分裂促進剤活性化ネズミ牌臓細胞の増
殖誘導に関し、IL−2と同等の刺激効果があることが示されている。
したがって、IL−4はT細胞の増殖および機能の重要な制御因子であることは
明かである。
以下の議論は、本発明の特定の態様に関する更なる説明を与えることを意図した
ものである。以下に記載される実験において、DNAの制限酵素消化、ゲル電気
泳動によるDNA断片の精製、DNA断片のライゲーション、大腸菌(RRI株
が一貫して用いられた)への形質転換、および制限酵素による消化による構築物
の分析および確認といった、標準的な分子生物学的技術は、マニアティス(Ma
niatis)ら、モレキュラー・クローニングニア・ラボラトリー−マニュア
ル(Molecular Cloning : A LaboratoryMa
nual) (コールド・スプリング・ハーバ−・ラボラトリ−(Cold S
pring Harbor Laboratory)、19B2)によって記載
された方法にしたがった。
!−刑hIL−4コード るcDNAの −一ζ工」1母U、いた・ 刑 ンバ
ク の
合成オリゴヌクレオチドは、ヒトIL−4ONおよびC−末端コード領域配列に
相補的となるように構築された。N−末端プローブは、配列5’−CAGTTG
GGAGGTGAGACCCAT−3’を有し、一方C−末端フローブは、配列
5’−TCAGCTCGAACACTTTGAATA−3’を有している。合成
法は、スートら、Nucleic Ac1ds Res、 4 : 255?(
1977)およびヒロセら、Tet、Lett、 28 : 2449(197
8)によって開示された方法と実質的に同じ、標準的な自動化されたトリエステ
ル法である0合成の後、オリゴヌクレオチドは、脱保護され、セファデックス(
Sephadex)G−50クロマトグラフイーと、それに続く調製用ゲル電気
泳動により精製される。このオリゴヌクレオチドは、スクリーニング用のプロー
ブとして用いるために、マニアティスら、モレキュラー・クローニングニア・ラ
ボラトリ−・マニュアル(コールド・スプリング・ハーバ−・ラボラトリ−,1
982)に開示されたような標準的技術により、”P−ATPおよびT4ポリヌ
クレオチド・キナーゼを用いて!!pにより末端、を放射性標識される。
フィトヘムアグルチニン(phytohemagglutinin) (PI(
A)および、フォルボール12−ミリスチン酸13−酢酸(phorbol 1
2−nyristate13−acetate) (TMA)により刺激を受け
た、ヒト抹消血Tリンパ球(PBT)から抽出した全aiRNAから単離した、
ポリアデニル化されたmRNAの逆転写によって、cDNAライブラリーが構築
された。このcDNAは、DNAポリメラーゼIと74DNAポリメラーゼを用
いて2本鎖にされ、cDNA中のEcoRI切断部位を、引続き行なうEcoR
1切断から保護するためにEcoRIメチラーゼでメチル化を施し、EcoRI
リンカ−とライゲーションし、cDNAの両端にあるリンカ−を1コピーを残し
てすべて除去するためにEcoRIで消去し、バクテリオファージλgtlo−
Z旦coRIで切断してから脱リン酸化して作られたアームにライゲージジンす
る(ヒユーイン(Huynh)ら、DNAクローニングニア・プラクティカル・
アプローチ(DNACloning : A Practcal Approa
ch)、グローバー(Glover)fj、IRL出版pp49−78) 、ラ
イゲーションしたDNAは、ファージ粒子にパッケージングされ、2.5X10
’の組換え体からなるライブラリーが作製される。5X10Sの組換え体が大腸
菌株C600hfl−上にまかれ、放射性標識した上記オリゴヌクレオチドプロ
ーブを用いて、標準的なプラーク・ハイブリダイゼーション法によってスクリー
ニングされる。3個のハイブリダイゼーションに陽性を示すクローンがPBTラ
イブラリーから単離された。これらのクローンはプラーク法で精製され、バクテ
リオファージDNAを調製するために用いられ、EcoRIで消化された。この
消化物をアガロースゲルで電気泳動し、ナイロン・フィルターにプロットし、上
記2種のオリゴヌクレオチドプローブに対する断片のハイブリダイゼーションを
再検定した。1つのクローンは両方のプローブにハイブリダイゼーション陽性を
示す断片を含んでいた。その内部にEcoRI切断部位を含むこのDNA断片は
、EcoRIによる部分的消化に続き、調製用アガロースゲル電気泳動によって
単離され、次に唯一のEcoRI部位、Baai HI部位および多数のその他
の唯一の制限酵素切断部位をもつポリリンカーを含む、標準的なりローニングベ
クターpBR322(pGemb l )のEcoRl切断物へサブクローニン
グされた。その結果生じたプラスミドは、pGe+++bl : hTL−4と
なづけた。pGe+++blと実質的に同じである典型的なベクターの例は、デ
ンテ(Den te )ら、NucleicAcids Re5earch 1
1 : 1645(1983)によって記述されている。
適当な大腸菌宿主株を形質転換した後、プラスミドDNAを標準的な方法によっ
て精製し、EcoRVとハ飢Iによって切断した。
生じた断片をハi18およびBamHI−切断を施したpBC(C5F−1)お
よび、KEX2α−因子プロセッシング部位と旧stsアミノ酸末端を有するh
lL−4の初めの4アミノ酸を与える下記のリンカ−断片にライゲーションした
。
Leu Asp Lys Arg His Lys Cys AspKEχ2プ
ロテアーゼは、Arg残基の直後でペプチドを切断する。
この構築物は、pBC104と呼ばれた。
pBc103も実質的に同様にして、hlL−4の影、吐■−回l断片、と11
8およびβ可I切断を施したpBC(CSF−1>と、MHX2切断部位の直後
で、かつ旧szsの前に位置する付加的な旧5−Glyをコードする、次に示し
たオリゴヌクレオチド断片とのライゲーションにより調製された。
この結果生ずる発現ベクターは、pBc103およびpBc104と呼ばれ、大
腸菌内で増幅され、すでに述べた方法により、酵母株XV2181を形質転換す
るために用いられた。形質転換された酵母は、AI))12プロモーターの脱抑
制が促進される条件の下、栄養培地中で培養され、そこで生ずる調整培地につい
て、ヒツジ抗−ヒトIgM A(ab)z断片を共活性化因子として用いたhI
L−4の活性測定を行なった。この活性測定により、pBc104−形質転換X
V2181によって調整された培地に対して43.4270/dの培地活性が示
され、pBc103・−形質転換Xν2】81により調整された培地に対して4
6.149U/ailの培地活性が示された。
突差3Ii」止(淵1Jλ二」まj1力
【殊曵透築天然のhlL−4タンパク質
に存在する、2カ所のアスパラギン−結合グリコジル化部位(Asn62および
Asn129)は、この位置のコドンをアスパラギン酸をコードするコドンを代
えることにより除かれた。これにより、酵母細胞により分泌されたタンパク質の
N−結合グリコシル化あるいは過グリコジル化でさえも妨げられ、それにより、
より均質な産物の生産が可能となる。前述のhlL−4のeDNA (pBc1
04)のN−グリコジル化部位は、cDNAの一部を以下に述べるような目的の
ヌクレオチドの変更を含む合成オリゴヌクレオチドにより置換することにより不
活性化された。
第1図に示された野性型hlL−4のcDNAの配列を含むクローニングベクタ
ー(pGemb I : hlL−4)は、成熟hIL−4の12番目のヌクレ
オチド以降を切断する制限酵素EcoRVと、ベクターのポリリンカー領域内の
hIL−4のcDNAから下流を切断するBa+a H1によって切断された。
約550塩基対のhlL−4cDNA断片が、pBR322由来のベクターpP
L−3に、このベクターをEcoRVとBam HIにより消化することにより
サブクローニングされた(第3図参照)。
これにより生じたプラスミドはL225と名付けられた。
hIL−4cDNAを含むL225由来のIINA断片は、次にプラスミドL2
25をCla Iで消化しくhlL−4cDNAの5’ ) 、T4DNAポリ
メラーゼで処理して平滑末端にし、cDNAを含んでいる断片を除去するために
ム旦1で消化する(ポリリンカー領域内のhlL−4cDNAに対し3′側で)
ことによりpBR322由来のベクターpGEM−3(プロメガ・バイオチック
(Promega Biotec)、マディソン、ウィスコンシン州、米国)に
サブクローニングされた。ベクターpGEM−3はHindnlで消化し、T4
DNAポリメラーゼで処理して平滑末端を作り、次にSst Iで消化した。生
じたプラスミドはL257と名付けられた。このプラスミドは、下記のオリゴヌ
クレオチド置換変異生起法を行なうために用いられた。アミノ酸残基あるいはヌ
クレオチドの番号付けに関する全ての記載は、第1図の番号付けにしたがってお
り、残基およびヌクレオチドは、推定上の天然のシグナルペプチドを含む全長の
翻訳産物のN−末端から数えられている。
62番の位置にあるアスパラギンをコードするコドンは、以下のようにしてアス
パラギン酸をコードするコドンに変更された。
プラスミドL257は、ヌクレオチド152で切断するHinc IIおよびヌ
クレオチド211で切断するPst Iで消化された。ここで生じたベクター断
片は、単離され、下記のオリゴヌクレオチドAにライゲーションされた。
Thr Thr Glu Lys Glu Thr Phe Cys。
上記の、下線を施したヌクレオチドは、野性型cDNA配列からの変更部分を示
している。ヌクレオチド184でのA/TからG/Cへの変更だけで、1つのア
ミノ酸の変更(Asn”からASp62)を特定するコドンを生ずる。その他の
5塩基の変更は、アミノ酸配列を改変しないが、改変された配列の同定を容易に
するための制限酵素切断部位(ハ旦■およびNhe I )を導入する。
同様に、129番の位置のアスパラギンをコードするコドンは、下記の合成オリ
ゴヌクレオチドBを用いて、hIL−4cDNA中のEcoR1部位(ヌクレオ
チド360)からRsa 1部位(ヌクレオチド393)のDNA断片を置換す
ることによってアスパラギン酸をコードするコドンに変更した。
下線を施したヌクレオチドは、野性型c D N’A配列がらの変更部分を示し
ている。ヌクレオチド385でのA/TからG/Cへの変更だけで、1つのアミ
ノ酸の変更(Asn129からAsn129)を特定するコドンを生ずる。その
他の塩基の変更は、アミノ酸配列を改変することな(、Sal 1制限酵素部位
を導入する。プラスミドL257から由来した、両方のコドン改変を担うプラス
ミドはpBC132と名付けられた。
ミューティンのための酵母発現ベクターを調製するために、hIL−4(八5p
6z、 Asp+ 29 )をコードするDNA断片を以下に示すように操作す
ることにより、EcoRVおよび5stlで消化してpBc132ベクターから
除かれ、酵母発現ベクターplXY120に挿入された。
pIXY120は、その異種の挿入物を除いては、pBc104と実質的に同一
である。後に述べるように、pBC104も、本発明のミューティンの発現のた
めに、plXY120の代わりに用いることができる。
酵母発現ベクターpIXY120(第4図)は、下記由来のDNA配列を含んで
いる。
1、大腸菌ベクターpBR322由来で、複製開始点と大腸面内での選択に用い
るアンピシリン耐性マーカーを含む、鋤I (ヌクレオチド562)からEco
Rl (ヌクレオチド4361 )に至る長い制限断片。
2、 酵母S、セレビシェ由来のDNA断片。このDNA断片は、酵母内での選
択マーカーとしてのTRP−1遺伝子、酵母の2−複製開始点、S、セレビシェ
のMDI(2プロモーター、および分泌ペプチドであるα−因子(ブレイク(B
rake)ら、Proc、Natl、Acad、Sci。
USA 81 : 4642(1984)、クジャン(Kurjan)とハース
コビッツ(Herskowi tz)、Ce1l 30 : 933(1982
、および米国特許第4.546.082号明細書を参照)をコードする遺伝子由
来の85アミノ酸のシグナルペプチドを含んでいる。 ハ姐18制限酵素部位は
、異種の遺伝子への融合を促進するために、α−因子シグナルペプチド内のヌク
レオチド237に導入された。ヌクレオチド241のT残基はオリゴヌクレオチ
ド−標的in vitro変異生起法によってC残基に変更された。
3、 マルチプル・クローニングサイトを含む合成オリゴヌクレオチド、これは
α−因子シグナルベブチドの3′末端付近の匣18部位(アミノ酸79)から、
2μ配列:に含まれる4徂1部位に挿入された。
4、複製開始点および遺伝子開領域を含む単鎖バクテリオファージf1から由来
した514塩基対のDNA断片。この断片は、pBR322DNA配列のNru
1部位に挿入された。flの複製開始部位が存在するために、適当な(雄型)
大腸菌株に形質転換し、さらにバクテリオファージf1により多感染を受けたと
き、ベクターの単鎖コピーが生成される。これにより、ベクターのDNA配列決
定が促進され、in vitro変異生起法を行うことが可能となる。
酵母の発現ベクターであるplXY120は、制限酵素ハ姐18により消化され
、これは、α−因子先導ベブチドの3′末端付近(ヌクレオチド237)を切断
し、またBamHIによる消化を行なってポリリンカー内で切断した。この大き
なベクター断片を精製し、第4図に示されるような、以下の2種のDNA1片に
ライゲーションした。
1、 プラスミドGembl : hlL−4から得られる、ム吐V部位(成熟
型hlL−4のヌクレオチド136)からBamH1部位(Gembl : h
lL−4ポリリンカー中のhlL−4cDNAに対し3′側)のhlL−4cD
NA断片。
2、 以下の合成オリゴヌクレオチドリンカー1゜これはα−因子先導ペプチド
の3′末端を更生し、これをhIL−4の5′の4アミノ酸に、読み枠に合うよ
うに融合するものである。このオリゴヌクレオチドは、また、hlL−4のN−
末端に融合した8アミノ酸の同定ペプチドをもコードしている。hlL−4タン
パク質にこの配列を融合することにより、特異的な抗体を用いて検出が可能とな
り、最初にhIL−4の発現と精製を監視するために用いplXY118(第5
図)と呼ばれるこのプラスミドは、グルコースによって抑制されるADH2プロ
モーターの制御下にある野性型hlL−4遺伝子を含んでいる。α−因子先導ベ
ブチドがあるために、酵母細胞からのhlL−4の分泌が可能となる。α−因子
先導配列の、タンパク質加水分解的なプロセッシングは、α−因子先導配列のL
ys−Arg残基(アミノ酸83と84)の後ろで起きる。
N−結合グリコシル化を受けるコンセンサスな部位を除くblL−4遺伝子を含
む酵母発現ベクターを作製するために、プラスミドpIXY118をEcoRl
(コれはADH2プロモーターの5′側を切断する)および5stl(これは
hIL−4遺伝子の3′側を切断する)によって消化した(第5図)。この大き
なベクター断片を精製し、以下のDNA断片にライゲーションされた。
1、ADH2プロモーター、α−因子先導配列およびhlL−4の初めの4アミ
ノ酸を担うplXY118由来のEcoRlからEcoRVまでのDNA断片(
これは、この断片内に影」I部位が存在するため、必要とされた)、
2、 プラスミドpBc132中に含まれる、EcoRV部位(成熟型hlL−
4のヌクレオチド13から)から5st1部位(hlL−4cDNAの3′側)
までのhlL−4cDNA挿入断片。
ここで生じたプラスミドをplXY133とした。これは、Asp62とAsp
129のコドン変更および、N−末端における8アミノ酸からなる融合ペプチド
をもつhIL−4遺伝子を酵母発現ベクター中に含んでいる。
最終的な酵母発現プラスミドは、α−因子先導配列に対してhlL−4cDNA
を融合するために用いるオリゴヌクレオチドリンカー配列を除けば、プラスミド
pIXY133と同一である(オリゴヌクレオチド2、第6図)。この酵母発現
プラスミドは、以下の説明および第6図に示されたようにして構築された。
酵母発現ベクターplXY120は、上述のようにして制限酵素匣18およびB
ag HIで切断された。この大きなベクター断片は、次のDNA断片とライゲ
ーションされた。(1)プラスミドpxxy133由来の、EcoRV(ヌクレ
オチド13の位置)からBan HI部位(hlL−4cDNAの3′側)のh
lL−4(Asp” Asp”’)cDNA、(2)α−因子先導ベブチドの3
′末端を匣18(アミノ酸Pro−Leu−Asp−Lys−Arg−Glu−
Ala−Glu−Ala)部位から再生し、これをhlL−4のN−末端の4ア
ミノ酸に読み枠を合わせてEcoRV部位で融合させた合成オリゴヌクレオチド
(オリゴヌクレオチド2、第6図)。このオリゴヌクレオチドの配列は、以下に
示されている。
これにより生ずるプラスミドは、plXY157と名付けられた(第6図)。こ
のベクターは酵母内に存在すると、非グリコジル化変異hlL−4のグルコース
により制御された発現および分泌が可能となる。回収されるhlL−4は、酵母
のプロテアーゼであるジペプチジル−アミノ−ペプチダーゼA (dipept
idyl−amino−paptidase A )によってプロセッシングを
受けないため、N−末端に4アミノ酸Glu−Ala−Glu−Alaを含んで
いる。α−因子先導配列の大部分はKEX2遺伝子産物によって、Lys−Ar
g残基(先導配列のアミノ酸83および84)の後ろで、タンパク質加水分解的
に除去される。
前述のやや冗長な経路は、pBC104からEC0RV BJυ)(IのIL−
4cDNAを含む断片を切り出し、この断片を消化し、上述したように、アスパ
ラギン−結合型グリコジル化部位を改変するために合成オリゴヌクレオチドを用
いてEcoRV −5st I断片とじて再構成することにより、短縮できる。
pBc104はpIXY118について上述したように、EcoRIとSst
IおよびEcoRIとEcoRVで切断し、再構成した変異IL−4のEco
RV −5st I断片とライゲーションされ得るベクター断片のに吐I−鎖t
lおよび匡吐1−EcoRVを生ずることができる0次にこの構築物を、ハ11
8とBag HIで切断し、これにより得られるベクター断片を、(1)IL−
4類似遺伝子を含む同じプラスミド由来のEcoRV−Bas+HI断片、およ
び、(2)plXY157と同一のGluAlaGluAla−hlL−4−(
Asp”。
Aspl!?)に対する酵母発現ベクターを生成するために、上述の合成オリゴ
ヌクレオチド2にライゲーションすることができる。
4: の および ンパク の 1
hlL−4類似タンパク質GluAlaG1uA1a−hIL−4−(Asph
z、 Asp’ ” )をコードする発現プラスミドを含む酵母は、4℃で保存
したYNB−trp寒天寒天上地上持された。新たな寒天プレートは、−週間毎
に凍結したグリセロール保存(−70℃)から用意された。
前培養は、1リツトルのYNB−trp培地(6,7g/ f酵母窒素源、5
g/ lカザアミノ酸、40wg/lアデニン、160+ag/j!ウラシル、
および200mg/fチロシン)にいくつかの単離された形質転換体酵母コロニ
ーを接種し、30℃で激しく振盪しながら、2本の2リツトルフラスコで一夜培
養した。翌朝までに、培養は静止期に入り、00600が2から7となり、飽和
した。
2本の10リツトル容量のファーメンタ−を浄化し、滅菌した後、その許容量の
80%まで、12150 YEP培地(12g/ffi酵母抽出物、50g/
i!ペプトン)で満たし、30°Cで、500 600rpmの攪拌、10−1
2LPMの通気条件に維持した。接種材料を加えた。2時間成育させた後、50
%のグルコース栄養素を、10−12時間の間に50g/ Qとなるような速度
で添加し始めた。次に、栄養源を50%エタノールへと移行させ、6時間で全体
として10d//2となるように添加した。
発酵の総経過時間は、約20時間であった。最終的な光学密度(600nm )
は30から45の範囲であった。ファーメンタ−を20″Cに冷やし、集菌法を
開始した。まず、5M NaOHを添加してpHを8.0に調整した。ファーメ
ンタ−を内容物を清浄な大型ガラス瓶に集めた。次にこの酵母ビール(beer
)を、0.45μフイルターカセツトを用いたミリボア・ペリコン・フィルター
システム(Millipoare Pe1licon filter syst
em)で濾過し、滅菌した102の大型ガラス瓶に集めた。
濾過された酵母上清中のGluAlaGluAla−hlL−4−(Aspbt
、 Asp’ ”)ミューティン(IL−4ミユーテイン)は、S−セファロー
スゲルによルハッチ吸着、50+eM B −7ラニンpH4,0および50m
M HEPESpH7,4による洗浄、0.5M NaC1および50mM H
EPES pH7,4による溶出、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)、
MONO−Sカラムによるクロマトグラフィー、および100mM )リスに対
する透析により精製された。
第一段階において、酵母ビール中に含まれるIL−4ミニ−ティンは、バッチ吸
着法によりS−セファロースゲルに結合した。
典型的な操作では、400dのセファロースのゲルスラリー(slurry)
(1容量のゲル:1容量の0.5Mβ−アラニンpH4,0)を10fの酵母ビ
ールに加えた。この溶液のpHを2NのH(Jを添加することによりpH3,6
に調整した。次に、この溶液を10分間攪拌し、30分間ゲルを沈澱させる。こ
の上清を焼結ガラスじょうごを通してデカントし、組換え体hlL−4ミューテ
ィンを含んだゲルスラリーがじょうごに残った。
このゲルを、500−の5011Mβ−アラニンpH4,0で洗浄し、次に12
の50mM HEPBS pH7゜4で2回洗浄した0次に、IL−4ミユーテ
インは、200dの0.5M NaCj!、50mM HEPES pH7,4
溶液を用いて5回洗浄してゲルから溶出された。最も高濃度のIL−4ミユーテ
インを含んだS−セファロース溶出液1から3をプールし、が過滅菌し、)IP
Lcにかけるまで4℃で保存しておいた。10%以下のIL−4ミユーテインを
含む4回、5回の溶出液は、別にとり、・濾過滅菌し、4°Cで保存した。粗酵
母ビール、非結合画分、3回の洗浄液、1−3回および4−5回の保存されてい
る溶出液からそれぞれ得た試料について、免疫ドツトプロットおよび5DA−P
AGEによりIL−4の存在を調べた。プールした溶出液中のタンパク質濃度は
、BCAアッセイにより決定された。S−セファロース画分は、100i!、の
酵母ビールが処理されるまで集められた。
この時点で、(上述のように)1−3回の洗浄による全ての溶出液をプールした
ものを、0.1%のトリフルオロ酢酸(TFA) /発熱物質除去水で平衡化し
たウォーターズ(讐aters)LC−500HPLCを用いて、15−20μ
のC−4逆相シリカを充填した5C11X30C11のカラムにかけた。C−4
カラムは、1!の0.1%TFA/発熱物質除去水溶液で洗浄した0Mi換え体
hlL−4を含んだ画分をカラムにかけ、毎分2%の変化速度、毎分100−の
流速で、0.1%TFAアセトニトリル溶液の勾配によって溶出した。
C〜J RPCカラムからのピーク画分を保存し、1/10量の0.5Mβ−ア
ラニンpH4を添加した。試料を採り、プールしたものを20IdのMONO−
Sカラム(1,6em X l0CI11. ファルマシア)に、7d/分の流
速でかけた。試料を注入した後、カラムを100al!の50a+MトリスpH
7,4で洗浄し、IL−4ミユーテインは、IM NaC1,100w+Mトリ
スpH8の直線勾配で溶出した0次に、IL−4のピーク画分を保存し、100
mM )リスpH8に、4°Cで一夜透析し、濾過滅菌した。生産および精製が
完了すると、高い活性を持つ産物全体が滅菌したポリエチレン管中に4℃で保存
された。精製されたhlL−4(Asp”、Asp””)の比活性は、BCGF
活性測定法によると、1■あたり3.1±107単位であった。
実施1土屓−合亘血且羞遣(虞]、i渭 0”2 の6IL−4は、通常はIL
−2あるいは骨髄細胞増殖因子であるIL−3に反応する、ある種の因子−依存
性、非B−細胞系列の増殖を刺激することが示されている。グラブシュタインら
、J、ExL伽L163 : 1405(1986)およびリーら、カ1c、N
at1.Acad、Sci、USA 83: 2061 (1986)を参照の
こと。IL−4が初期T細胞集団、特に機能的に活性なT細胞の生成に関しても
影響を与えることを示すために、混合白血球培養(Ml、C)中でのCTLの生
成に関する効果を調査した。MLCは副最適濃度のC57BL/6牌臓応答細胞
および、同種異型で、照射を受けたDBA/ 2肺臓刺激細胞を用いて確立され
た。培養開始5日後5ICr二標識P815ネズミ(DBA/2起源)腫瘍標的
細胞に対する溶解活性が測定された。
ネズミIL−4cDNAは、リーら、Proc、Natl、Acad、Sci、
LISA 83 :2061 (1986)によって記載されているcDNA配
列を用いて、フォルボールミリスチン酸酢酸によって刺激を受けたEL4胸腺腫
瘍細胞からの、サイズによって分別したmRNAから作製したライブラリーから
クローニングした。全長のcDNAは、PBR322配列、トリプトファン選択
のための酵母のTRPI遺伝子、酵母の2μ複製開始点および酵母のアルコール
・デヒドロゲナーゼ2 (ADH2)プロモーター、ならびに合成と分泌を指示
するために充分なα−因子先導配列を含む酵母発現ベクターにサブクローニング
された。
発現プラスミドは、酵母株79 (cr、 tr且ユ、 1eu2−2)に形質
転換し、Trp”形質転換体を選択した。精製のために、1リツトルの富栄養培
地(1%酵母抽出物、2%ペプトン、1%グルコース)に接種することにより培
養を行ない、30°Cで静止期になるまで成育させた。PMSFおよびペプスタ
チンAを集菌の際に添加した。細胞は、遠心および0.45−の酢酸セルロース
フィルターで汐過して除いた。rlL−4は、アーダルら1.し旦+ro+す1
邦−296: 17H1984)によって既に記載されている溶媒系を用いた、
高速液体クロマトグラフィー()IPLc)を5サイクル行なって酵母上清から
均質にまで精製された。均質な組換え体および天然のネズミIL−4は、以下に
記載のB細胞増殖アッセイ法で測定したところ、2.OX 105U/μgの同
様な比活性を示した。
5×10sのC57BL/6ネズミ牌臓細胞および、5X10’のガンマ線照射
(2,50Or)を受けたDBA/2ネズミ牌性の刺激された細胞を混合したM
LCは、2−の培養液を含む直径16mmの培養ウェル中で開始された。培養液
は、5%の牛胎児血清(FBS)、5X10’含むダルベツコの改変イーグル培
地(Dulbecco’s ModifiedEagle’s Medium)
であり、これは、実質的に、セロティーニ(Cerottini)ら、J、Ex
、Med、140 : 703(1974)によって開示されたものと同じで
ある。培養物には、初め、2ng/−の均質な天然のネズミIL−4(nIL−
4) 、Long/dの組換え体ヒトIL−2あるいは培地を添加した。培養開
始後5日に、96穴ウエルのV−底マイクロタイタープレート中で、エフェクタ
ー細胞とS + Cr標1P815標的細胞(2X10’細胞/ウエル)との比
を種々変えて、2001Jl容、二連で保温することによって、溶解活性を試験
した。3.5時間保温した後、プレートを遠心し、各々のウェルから上清150
At!を採取し、ガンマカウンターで計数した。得られた結果は、第6図に示さ
れている。第6図では、報告されているパーセント比5ICr遊離は、100X
[cpm(実験的) −cp−(自発的) ] / [cp−(最大値) −
cps (自発的)]で決められるが、ここで、自発的な遊離(118cpm)
は培地中でP815を保温することにより、そして最大遊離(801cp+++
)は、INHCJ中でP815を保温することにより決定された。1溶解単位(
Ltl)は、2X10’のP815標的細胞を50%溶解させるために必要とさ
れる細胞数として定義され、用量−反応曲線から決定される。パーセント回収率
は、培養された反応細胞の初期数に対するパーセンテージとしての5日目に回収
される細胞数に等しい。
初めに2ng/−の均質な、天然のIL−4を添加した培養が、外来のIL−4
が存在しない対照培養に比べ細胞を基準として50−倍高い細胞溶解活性を示し
、培養物当りでは、さらに10〇−倍の活性を示した。10ng/imのrlL
−2を補った培養は、対照培養に比べ高いCTL活性を示したが、溶解活性は、
IL−4を補った培養中で現れるものよりも7分の1低いものだった。応答性細
胞と同系の標的細胞に対する溶解活性は、特異的な同種異系の標的に対するもの
の2%以下である(データは示していない)ため、IL−4あるいはIL−2を
補ったMLC中で生じる細胞溶解性1923球は、同種異系抗原に特異的だった
。このデータは、IL−4が同種異系の細胞溶解性1923球の生成に対する強
力なヘルパー因子であることを示している。
6:t T ・にお番る L症肢五性坐誘盪ある期間を越えて培養されたMLC
集団は、徐々にCTL活性を失って行くが、同種異系の細胞あるいは培養上清に
さらすことにより、高いレベルの細胞溶解活性を再び誘導することができる。
このようなMLC記憶集団に対するIL−4の効果を調べるために、14日目の
C57BL/ 6抗−DBA/ 2初代MLCから得られた細胞を、組換え体I
L−2あるいはIL−4存在下で培養し、3日後に細胞溶解活性を測定した。
混合白血球培養は、25dのフラスコ中、20mの総容量で、25X 10’C
57BL/ 6牌臓細胞および25 X 10’の照射(250Or )を受け
たDBA/ 2牌性の刺激を受けた細胞で構成された。開始後14日で、初代培
養から細胞が採取され、5X10’の細胞を、lng/In1の組換え体ネズミ
IL−4,0,5ng/dの組換え体ヒトIL−2あるいは培地を含んだ2d容
量のコースタ−(Costar) 16mm培養ウェル中で再培養した。3日後
、培養物は、!+(r標識P815標的細胞に対し溶解活性を試験した。この実
験における自発的遊離は、204cp+mであったが、最大遊離は1 、829
cpmであった。
第7図に示されるように、いずれかのリンホカインに細胞をさらすことにより、
細胞増殖と、高レベルの細胞溶解活性の誘導が起こる。IL−4とともに保温さ
れた培養中で生ずる溶解活性は、培地中で保温された対照培養中で観察されるも
のに比べて100倍高く (第7図)、外来のリンホカインにさらす前の14日
目の集団の活性よりも80倍高かった(データは示していない)。
これらの培養中にIL−4で誘発されたCTL活性は、初代MLCの場合と同様
に抗原特異的であった(データは示していない)。したがって、ルー4は、ルー
2と同様に、一度活性化されてから休止している記憶T細胞集団中に、それ以上
の抗原刺激を必要とする事なく抗原特異的な細胞溶解活性の発現を誘導する。
17:IL−4とIL−2の − ・、の へCTL産生の増加能における組換
え体IL−4およびIL−2の相対的効果を直接検定するために、種々の濃度の
、均質な組換え体IL−4あるいはIL−2を同種異型の初代混合白血球培養に
加え、それにより生ずる溶解活性を5日後に測定した。
この実験において、混合白血球培t (MLC)は、2X10”のC57BL/
6牌臓細胞および、5X10’の照射(2,50Or)を受けたDBA/2
(同種異系)あるいはC57BL/6 (同系)のネズミ牌性細胞からなり、種
々の量の組換え体IL−4あるいはIL−2が添加された。5lCr標識P81
5に対する溶解活性は、上述のように、5日後に測定された。自発的遊離は平均
すると125cpI11であったが、最大遊離886cpmが観察された。
双方のリンホカインが細胞増殖およびCTL活性を増大させるが、最適量のIL
−4を含む培養中で現れる溶解活性のレベルは、最低量のIL−2を加えた培養
中で観察されたものよりも3−4倍高かった。さらに、副最適量のリンホカイン
用量においては、同程度の溶解活性を得るのに必要なIL−4はIL−2の約1
71oであった。これらのデータは、同種異系株の組み合わせからなる混合白血
球培養中では、IL−4は刺激されていない前駆体からのCTLの生成に関して
はIL−2よりも強力なヘルパーであることを示している。 IL−2あるいは
IL−4を補った同種異系の肚Cでは、はぼ同数の細胞が回収されるため、この
データは、CTLが高頻度で存在するか、あるいは個々のCTLがより大きな溶
解活性を持つことを反映しているであろう。
培 地 55 4 21 <1
上記および実施例6および7に示したデータは、IL−4が初代および記憶ML
C集団において増殖と細胞溶解活性の両方を誘導することを示し、CTLの生成
に関する新らたな制御メカニズムを明らかにしている。
8: 2 のチ1
胸腺細胞は、6−10週齢のC57BL/6Jメスマウスから得られ、5%FB
S、上述の培養補充物を含み、また、以下の第3表に示されているように、0.
25%PHA−M(ギブコ研究所、グランド・アイランド、ニューヨーク州)が
存在・非存在し、組換え体ヒトIL−2あるいはネズミルー4が存在する200
I!!(7)RPfll 1640中で、1.5 X 10’細胞/ウエルで培
養された。培養は、2.0 g Ciの[3H]チミジン(75Ci/m5ol
e)で、72時間ノ1llJlrel中cvf&後ノ18時間の間パルス標識さ
れ、ガラス繊維フィルター上に集菌され、取り込まれた放射性標識が測定された
。
rIL−2およびrlL−4は、10ng/dで用いられた。結果は、以下の第
3表に、二連の培養の平均cps(士標準偏差)として表わされている。
3:rIL−4による の 。
これらの結果は、IL−4が、共分裂促進刺激の有無に関わらす胸腺細胞の増殖
を誘発することを示している。加えられた分裂促進剤の存在下で、増殖は有意に
(7×)促進された。
9 : IL−4による發 T 】 の1゛記憶T細胞を、14日口の初代ML
C中で生成させた。初代!1LCは、25c1iIノフラスコ中、20m(7)
培養液中で、25X10’ C57BL/6牌臓細胞および25 X 10hの
照射(2500r )を受けたDBA/ 2牌性の刺激を受けた細胞で構成され
た。培養液は、5%の牛胎児血清、5X10−’Mの2−メルカプトエタノール
、およびさらに添加アミノ酸を含むダルベツコの改変イーグル培地であり、これ
は、実質的には、セロティ一二ら1.し士視」短九−1刊: 703(1974
)によって開示されたものと同じである。二代目MLCのために、13日口の初
代MLCから回収された5X10’細胞を、2−の培養液を含んだ1611II
11の培養ウェル中で、5X10’の照射(250Or )を受けたDBA/
2牌臓細胞とともに培養した。次に、これらの細胞を、200Il!/ウエルの
培養液と指示された添加物とを含む96ウエルの平底のプレート中で、10’の
細胞/ウェルで保温することによる同種異系細胞による再刺激を受ける前あるい
は3日後に、rlL−4(4ng/d)あるいはrlL−2(4ng/d)に反
応した増殖に関する試験に供した。培養は、1.0 p Ciの[3H]チミジ
ン(75Ci/mmole、ニューイングランド・ヌクレアー(New Eng
land Nuclear)、ボストン、マサチューセッツ州)で、72時間の
培養期間中の最後の18時間の間パルス標識され、ガラス繊維フィルター上に集
菌された。放射性標識の取り込みは、液体シンチレーション分光測定により決定
された。結果は、二連の培養に関する平均cpsとして(士標準偏差)、下記の
第4表に示されている。
第4表
およびゝ 能の昔 T のrIL−4に・ る・欠上述の結果は、IL−4とI
L−2の間の増殖誘発効果の相違を示している。IL−4とは異なり、IL−2
は抗原刺激がなくても培養周期の後期にある細胞の増殖を誘発することができる
。しかし、同種異系抗原によって再び刺激されると、記憶細胞は、IL−2より
もIL−4の添加に対して、明らかにより強い応答を示す。
浄書(内容に変更なし)
八TG GGT CTCACCTC(C入A CTG CTT CCCCCT
CTG TTCTTCCTG CTA 45Mel−Gly Leu Thr
Set Gin Leu Leu P【o Pro Lau Phe Phe
Leu Leu 1sTTA CAG GAG ATCATCAAA ACT
TTG AAG AGCCTCACA GAG CAC入AG 135Leu
Gin Glu lie Ile Lys Thr Leu Asn Ser
Leu Thr Glu Gin LYII 45八CT CTG TGCAc
e GAG TTG ACCGTA ACA GACATCTTT GCT G
CCTCC180Thr Leu CYS Thr Glu Leu Thr
Val Thr Asp Ile Phe Ala Ala Ser 60GG
T GCG ACT GCA CM; CAG TTCCACAGG CACA
AG CAG CTG ATCCG入 315Gly 入1a Thr 八la
Gin Gin The Hls Arg His Lys Gin Leu
Ile Arg 105第 2 凹
GluAloGILNa −hTL−4(Asp 62.ASp12タンの[F
I第 4 凹
第 S 凹
V76 図
0舅 た 92 <1.5
補正書の翻訳文提出書
(特許法第184条の8)
平成 元年 6月tytW留
特許庁長官 吉 1)文 毅 殿
1、特許出願の表示
per/Us87103114
2、発明の名称
ヒト・インターロイキン−4ミューティン3、特許出願人
住 所 アメリカ合衆国ワシントン用98101. シアトル。
ユニバーシティ・ストリート 51.イミュネツクス・ビルディング
名 称 イミュネツクス・コーポレーション4、代理人
住 所 東京都千代田区大手町二丁目?番1号新大手町ビル 206区
5、補正書の提出日
: ン゛ の −
1、抗腫瘍細胞溶解性Tリンパ球集団中で、増殖および溶解活性を誘発すること
ができ、hIL−4の野性型アミノ酸配列に実質的に相同な変異アミノ酸配列を
持ち、野性型配列中の少なくとも1カ所のAsn−A’−Zが、Asn、−A″
l−YあるいはX−A”−A”の変異配列に置換されており、ここで、
AI、AXおよびA3は、任意の同一あるいは異なるアミノ酸であり、
Xは、Asn以外の任意のアミノ酸であり、Yは、Z以外の任意のアミノ酸であ
り、Zは、Serあるいは丁hrである;
インターロイキン−4(hlL−4) 類似タンパク譬。
2、請求の範囲第1項記載のhIL−4類似タンパク質であるhlL−4(As
p”、八5p129) 。
3、請求の範囲第2項記載のhlL−4類似タンパク質であるGluAlaGl
uAla−hlL−4(Asp”、AspI29)。
4、請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか1項に記載のhIL−4類似タン
パク質をコードするDNA配列。
5、請求の範囲第4項記載のDNA配列を含む組換え体発現ベクター。
6、発現を促進する条件下で、請求の範囲第5項記載の組換え体発現ベクターに
よって形質転換した微生物を培養することを含む、hlL−41似タンパク質の
製造方法。
7、生理学的に受容可能な担体あるいは希釈物とともにIL−4あるいは請求の
範囲第1項ないし第3項のいずれか1項に記載の生物学的に有効な量の類似体I
L−4を含む、抗腫瘍性細胞溶解性Tリンパ集団の増殖および溶解活性を誘発す
る薬剤組成物。
8、生理学的に受容可能な担体あるいは希釈物とともに、生物学的に有効な量の
IL−4あるいは請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか1項に記載のIL−
4類似体を含む組成物をT細胞に接触させることを含む、細胞溶解性Tリンパ球
集団の増殖と該集団における溶解活性を誘導する方法。
9、 リンパ球が、あらかじめウィルス関連抗原へ露出することによって活性化
される、請求の範囲第8項記載の方法。
10、リンパ球が、あらかじめ腫瘍抗原へ暴露されることによりて活性化される
、請求の範囲第8項記載の方法。
11、リンパ球をex vivoで誘発および増殖させ、養子免疫療法において
患者に再投与する、請求の範囲第10項記載の方法。
12、@乳類に対して、治療学的に有効な量のIL−4あるいは請求の範囲第1
項ないし第3項のいずれか1項に記載した類似hlL−4を投与することを含む
、抗腫瘍あるいは抗ウィルス細胞溶解性Tリンパ球の増殖および活性化を誘導す
る方法。
13、生物学的に有効な量のIL−4あるいは請求の範囲第1項ないし第3項の
いずれか1項に記載した類似hIL−4および生理学的に受容可能な担体または
希釈物からなる抗ウイルス剤組成物。
14、生物学的に有効な量のIL−4あるいは請求の範囲第1項ないし第3項の
いずれか1項に記載した類似hlL−4および生理学的に受容可能な担体または
希釈物からなる抗腫瘍剤組成物。
15、付加的に、IL−4あるいはIL−2の存在の下、ex vivoで増大
された治療学的に有効な量のTリンパ球を含む、請求の範囲第14項記載の抗腫
瘍剤組成物。
手続補正書(方式)
1、事件の表示
PCT/US87103114
2、発明の名称
ヒト−インターロイキン−4ミユーテイン3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
住所
名 称 イミュネックス・コーポレーション4、代理人
住、所 東京都千代田区大手町二丁目2呑1号新大手町ビル 206区
国際調査報失
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Q3114