JPH09173061A - ベクターウイルスを用いた哺乳動物細胞、腫瘍特異的蛋白質、蛋白質の製造方法および薬用組成物 - Google Patents

ベクターウイルスを用いた哺乳動物細胞、腫瘍特異的蛋白質、蛋白質の製造方法および薬用組成物

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JPH09173061A
JPH09173061A JP8273666A JP27366696A JPH09173061A JP H09173061 A JPH09173061 A JP H09173061A JP 8273666 A JP8273666 A JP 8273666A JP 27366696 A JP27366696 A JP 27366696A JP H09173061 A JPH09173061 A JP H09173061A
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virus
protein
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Richard Lathe
レイズ リチャード
Marie-Paule Kieny
キエニー マリーポール
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Transgene SA
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 人間もしくは動物の腫瘍を予防もしくは治療
するための薬用組成物を製造する。 【解決手段】 腫瘍特異抗原配列の全部または一部を有
するベクターウイルスを構築し、ほ乳類細胞に感染させ
て、腫瘍に対する細胞性免疫を誘導可能である腫瘍抗原
特異蛋白質を生産、回収し、薬用組成物とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は腫瘍特異抗原のため
の配列の全てもしくは一部を有する組換体ベクターウイ
ルスと、人間もしくは動物における前記腫瘍の予防もし
くは治療におけるその利用、さらに詳しくはベクターウ
イルス、これに感染した哺乳動物細胞、これに由来する
腫瘍特異蛋白質およびその製造法、これらを利用した薬
用組成物ならびにこれらに対応する抗体に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】腫瘍細胞は、自然のものであるかウイル
スによって誘発されたものであるかに関係なく、それら
の表面に新しい抗原を有することがある(1)。腫瘍特
異抗原(T抗原)は既にヒト癌腫を診断(2)および視
覚化(3)するために用いられている。
【0003】より新しくは特定の抗腫瘍療法における標
的としてのこれらの使用が着想された。抗T抗体の投与
は、自由型でも毒素もしくは放射性同位元素に結合した
型でも、いくつかの臨床例の治療において既に望みのあ
る結果をもたらしている(4)。
【0004】さらに、T抗原を発現する死細胞の接種(5
-7) 、抗T免疫グロブリンの可変部に対する抗イディオ
タイプ抗体の誘発(8-9) もしくはT抗原自体の注入(10)
等の異なったアプローチに従って、T抗原に対する宿主
特異性免疫反応を刺激するのを試みることも可能であ
る。これらの実験は、入手可能な抗原の量により制限さ
れ、また抗腫瘍免疫において特に重要な細胞型免疫反応
には抗原と宿主の組織適合性決定基とを同時に供給する
ことが要求されるという事実によって制限される(11)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は生きた組換体
ウイルスによる、生体内で抗腫瘍免疫を誘発することの
できるT抗原もしくはその重要部分の発現に関するもの
である。実験モデルとして使用され、実施例において詳
述されるT抗原はポリオーマウイルス(PY)によって
形質転換されたラット細胞表面上に出現するものである
(12-14) 。
【0006】ポリオーマウイルスは齧歯類に数タイプの
腫瘍を誘発する。腫瘍の誘発はウイルスDNAの宿主ゲ
ノム内への組込みおよびウイルスの初期遺伝子の発現を
伴なう(15-17) 。PYで形質転換された死細胞を齧歯類
に接種すると、PYにより誘発された腫瘍細胞の試験接
種に対して免疫を誘発させることが可能となる(12-13)
。しかしながら、腫瘍特異移植抗原の存在と、PYウ
イルスゲノムの初期領域によってその合成が制御される
T抗原と腫瘍特異移植抗原との関係はまだ明確に立証さ
れていない。この研究は、PYゲノムの初期領域が分子
量によって「ラージT:LT」、「ミドルT:MT」お
よび「スモールT:ST」と呼ばれる3つの別の蛋白質
を同時にコードするものであり(17)、これら3つの抗原
は同一のN末端配列を有し、同一のポリクローナル抗体
によって認識されるという事実によって複雑化されてい
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】実施例に記載されるよう
に、これら3つのT抗原はそれらの役割および個々の能
力を正確に把握するために、個別にクローン化し発現さ
せた。
【0008】外来抗原のためのクローニングおよび発現
ベクターとしてのワクシニアウイルスの使用は既に記載
されている(18-19) 。非定型(heterologous)ウイルスも
しくは寄生体(parasites) の抗体を発現する組換体ウイ
ルスは対応する病原体に対して動物を免疫するために使
用されている(参考文献20の概論参照)。組換体ワクシ
ニアウイルスによって発現された抗原は感染した細胞の
表面上に適当な方法で表出され、細胞型免疫反応の誘発
を可能にする(21-24) 。このことは、腫瘍細胞の除去が
細胞免疫を伴うということが知られている(25,26) た
め、特に有利である。
【0009】本発明はT抗原と称される腫瘍特異蛋白質
の必須領域をコードするDNA配列のための発現ベクタ
ーとしてのウイルスの使用に関するものである。
【0010】「腫瘍特異蛋白質」とは自然腫瘍に特異的
であって正常成体組織には不在の抗原もしくは腫瘍ウイ
ルスによってコードされる抗原であって、前記腫瘍の原
因であるものを意味する。
【0011】前記蛋白質の「必須領域」とは抗腫瘍免疫
の誘発もしくは前記腫瘍を退行させることのできる機構
の誘発を可能にする蛋白質配列部分を意味する。
【0012】ベクターウイルスとしてはワクシニアウイ
ルスが好ましいが、特にヘルペス科のウイルスやアデノ
ウイルスのような他のウイルスを使用することもでき
る。
【0013】このウイルスはより高級な細胞中おけるT
蛋白質の発現に必要な全ての範囲の要素を含むことがで
きる。これには特にベクターウイルスのためのプロモー
ターを含ませることができる。例えばワクシニアの場合
には7.5 Kd の蛋白質が使用される。プロモーター/T
コーディング配列アセンブリはウイルスの非必須遺伝子
内に挿入することができる。例えば、ワクチンの場合に
はチミジンキナーゼ(TK)のための遺伝子内に挿入す
ることによって、TK- 組換体ウイルスが容易に選択で
きるようになる。
【0014】本発明はまた上述のウイルスに感染したよ
り高級な細胞に関し、さらにこれらの細胞を原料とす
る、腫瘍特異蛋白質の必須領域を有することを特徴とす
るT抗原の製造法に関する。
【0015】細胞およびウイルスを培養するための条件
は当業者に知られており、使用される細胞およびウイル
スによって変化する。蛋白質を分離するための方法につ
いても同様である。蛋白質の分離は様々な精製度で行な
うことができる。
【0016】さらに、本発明は活性成分として本発明の
ウイルスもしくは上述の特異蛋白質を含んだ、T抗原を
用いて腫瘍を予防もしくは治療するための薬用組成物に
関する。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の一実施態様によれば、T
抗原を発現する生きたウイルスが人間もしくは動物に接
種される。
【0018】本発明の別の実施態様によれば、組換体ウ
イルスに感染した細胞の抽出物もしくはこれらの抽出物
から得た完全に精製されたT抗原あるいは表面にT抗原
分子を有する死んだ組換体ウイルス自身を含む薬用組成
物が人間もしくは動物に注射される。
【0019】本発明の薬用組成物は人間もしくは動物に
注射できるような形状とすることが好ましい。
【0020】これらの薬用組成物はワクチンおよび蛋白
質治療の分野において公知の方法で製造することができ
る。
【0021】投与できる量は広範囲で変化し、特に予防
もしくは治療すべき腫瘍、患者の状態および医師によっ
て査定される他のパラメーターに依存する。
【0022】また、本発明はT抗原もしくはその実質的
な部分に対応する抗体に関し、さらにこれらの抗体もし
くはT抗原自体の診断剤としての使用に関する。これら
の分子は当業者に公知の方法に従って標識することがで
きる。
【0023】
【実施例】以下の実施例は、ラット腫瘍細胞と腫瘍産性
の原因となるポリオーマウイルスPYによってコードさ
れたT抗原とからなる動物モデルにおいて本発明の基体
概念を説明するものである。しかしながら、正常成体組
織に不在の他のいかなる腫瘍特異抗原を用いても同様の
結果が得られること、およびこれらの異なったT抗原も
本発明の一部を形成することは明らかである。
【0024】本発明のプロセスにおいて標的として用い
ることのできる他のT抗原としては結腸直腸癌腫,黒
腫,腎臓癌,神経芽細胞腫,膀胱癌腫,乳癌腫,リンパ
腫および内分泌腺腫に特異的なT抗原を挙げることがで
きる。
【0025】本発明において標的として用いることので
きる腫瘍抗原は発現が腫瘍素質内において変化する宿主
成分もしくは、より一般的には、細胞を癌細胞に形質転
換する役割を果たす、特にパピローマもしくはポリオー
マ等のレトロウイルスもしくはパポーバウイルスのよう
なウイルスによってコードされた抗原とすることができ
る。
【0026】実施例1 各々PYウイルスのT抗原のうちの1つを発現する3つ
の組換体ワクシニアウイルスの形成。
【0027】第1図(参考文献17に基づいて補正したも
の)はPYDNA の初期領域の構造を示し、重複する3つの
遺伝子LT,MT,およびSTと特にそれらに共通なN
ー末端領域の対応部分を表わすものである。PY中の転
写開始位はTATAで示され、翻訳開始および終了信号はA
TGおよびTGAでそれぞれ示され。イントロンおよび
ポリアデニル化位の位置も示されている。
【0028】PYウイルスの3つのT抗原のためのコー
ディング配列は既にインビトロにおける切除によってイ
ントロンを除去した後にクローン化されており(27-28)
、プラスミドp PYーLT1,p PYーMT1,p T
YーST1が得られている(28)。これらのコーディング
配列は一端をBglI、他端をLTにおいてはHind I
I、MTにおいてはEcoRI、STにおいてはPvuII
で消化させることによって回収した。BglI端は一重鎖
合成アダプター(42): 5′ーd.GATCTGG ー3′ を用いてBamHI位に適合するようにした。このように
処理した3つのDNAセグメントをp TG186 ポリベク
ターのBamHIーSmaI位間、BamHIーEcoRI位間
およびBamHIーSmaI位間にそれぞれ導入した(第2
図)。このp TG186 ポリベクターは、ワクチンのTK
遺伝子内に挿入されるワクシニアウイルスの7.5 K遺伝
子のためのプロモーターの下流のp TG1HーTKー7.
5 Kベクター(29)にいくつかの制限位を与えるM13TG
131 ポリリンカー(41)の挿入によって得られる。T抗原
のための3つのコーディング配列およびそれらの翻訳開
始および終了信号は、ワクシニアウイルスのためのプロ
モーターの下流に位置させた後、それぞれワクチンウイ
ルスの非必須遺伝子内に挿入した。以前に記載されたと
おり(29)、組換えプラスミドを形質導入し、かつ野
生型ウイルスを感染させた細胞における二重組換えを行
った後、T抗原をコードしている配列がワクシニアウイ
ルスのゲノムに組み込まれていることが発見された。外
来遺伝子を担持する組換体ウイルスは5ーブロモデオキ
シウリジンの存在下でTK- 143 B細胞中における増殖
により、TK- 特性によって選択する。
【0029】T抗原のためのコーディング配列を組込ん
だ組換体ウイルスはサザン法で同定し、3つの代表的な
ウイルス:VV.PY.LT-H,VV.PY.MT-IおよびVV.PY.ST-Jを
選択した。
【0030】実施例2 VV-PY 組換体ウイルスによって合成されたT抗原の特性
のインビトロ研究。
【0031】組換体ワクシニアウイルスによって発現さ
れた3つのT抗原は生のPYT抗原に対応する抗体によ
って認識される。
【0032】螢光抗体を用いて抗原の細胞内局在を調べ
た。すなわち、VV.PY.T 組換体ウイルスに半集密的ハム
スター(BHK 21)細胞を個別に感染させ(0.1 pfu /細
胞;一晩のインキュベーション)、高度免疫ラット抗血
清、抗T(RAF no.4 CNRS-Nice(43);1/50 PBS+1%ウシ
血清アルブミン)を続けて適用し、次いで螢光抗ラット
抗体(ヤギ免疫グロブリン、Miles 供給、1/100PBS+1%
ウシ血清アルブミン)を適用したところ、アセトン( 濃
度80%)で固定した細胞中にT抗原が認められた。2つの
抗体は各々20分間37℃において吸収させ、次いで未結合
の抗体を除去するために洗浄した。第3図はVV.PY.LT
(A),VV.PY.MT(B),VV.PY.ST(C) に感染した細胞および未
感染の細胞(D) の免疫螢光を示すものである。
【0033】第3図から明らかなように、予想通り(30,
16) LT蛋白質は核内のみに位置し、ST蛋白質は主と
して細胞質内に位置し(第3図C)、報告されたように
(15,31) MT蛋白質は主として細胞質内に位置し(第3
図B)、表面上には位置しない。核周囲領域におけるそ
の弱い、しかし再現可能な検出は他の最近の研究によっ
て示されるように(32-33) ゴルジ装置および他の細胞内
膜との関係を示唆するものである。
【0034】実施例3 組換体ウイルスを皮下接種した動物に誘発された免疫反
応の研究。
【0035】3つのVV-PY 組換体の予防接種能力を査定
するために、これらが抗腫瘍反応を誘発する能力をイン
ビボで測定した。
【0036】PYで形質転換された同系細胞を皮下接種
したラットでは移植位において急速に腫瘍が発達するこ
とが知られている。この実験モデルは腫瘍の発達を阻止
することのできる免疫反応の誘発を証明することができ
るに違いない。
【0037】4週齢の雌ラット(Fischer) 群に異なった
組換体ウイルスを皮下接種し(100μl中107 pfu の投
与)、12日後に同じ投与量で再接種し、次いで16日目に
完成PYで形質転換した3T3 ラット細胞(PYT-12)を100
μl中2×104 個の投与量で試験接種した。既に示唆さ
れたように(28)、3つのT抗原の累積効果を証明するた
めに、1つのラット群に対しては3つの組換体ウイルス
を同時に接種した。
【0038】その結果を表1に示す。
【0039】観察したワクチン未接種の動物では全て、
形質転換細胞の接種14日以内に腫瘍の発達が検出される
一方、実験期間(42 日間)内には自然退行は認められな
かった。
【0040】VV.PY.LTおよびVV.PY.MTを予防接種した動
物では小さな腫瘍(直径>5mm)が発達したが、これら
は急速に退行し、50〜60%の動物においては完全に消滅
した。したがって、VV.PY.LTおよびMTにおいて観察され
た効果は極めて特異的であって、BCGのそれと類似し
た活動様式を持ち得た(34)極めて良好な免疫源であるワ
クチンウイルスによる免疫系の非特異的な刺激に起因さ
れることはできない。
【0041】3つの組換体の当時接種は有意な効果をも
たらさなかった。
【0042】表1 :VV.PY.T 組換え皮下接種したラットによる腫瘍の拒絶 ワクチン 腫瘍拒絶動物数/接種動物総数 ウイルス 投与後の日数 18日 21日 27日 35日 0/4 0/4 0/4 0/4 VV.PY.ST 0/7 0/7 0/7 0/7 VV.PY.MT 0/10 1/10 3/10 6/10 VV.PY.LT 0/10 0/10 2/10 5/10 VV.PY.LT 2/4 2/4 1/4 1/4* +VV.PY.MT +VV.PY.ST 注:*1サンプルにおいては挑戦後35日までい かなる腫瘍の発達も検出できなかった。
【0043】42日後、被験動物を屠殺し、それらの血清
を分析した(表2)。予防接種を行なった全ての動物
は、腫瘍を拒絶することができるか否かに関係なく、ワ
クチンウイルスに対して、およびPYによって形質転換
された細胞に対して高い抗体価を有している。
【0044】したがって、腫瘍の拒絶は循環している抗
体に起因し得るものではなく、他の免疫機構の関与を必
要とするようである。
【0045】表2 :予防接種し、投与し、42日後に屠殺した動物の抗体価 ワクチン 腫瘍の直径 抗 体 価* ウイルス (mm) ワクチンに対する値 PYで形質転換された 細胞に対する値 (平均) (平均) 15 1.8 13.7 20 6.9 (7.9) 10.2 (12.3) 15 15.9 7.3 5 6.7 18.0 VV.PY.ST 15 253 56.5 10 220 (224) 26.1 (37.0) 15 218 31.6 20 203 33.8 VV.PY.MT ー 227 35.9 ー 258 (243) 32.6 (30.7) ー 266 28.4 10 222 25.9 VV.PY.LT ー 226 11.8 14 226 (243) 21.2 (37.9) ー 227 30.9 ー 295 87.8 VV.PY.LT ー 180 16.0 +VV.PY.MT 15 300 (247) 23.4 (22.8) +VV.PY.ST 3 252 33.9 8 255 17.9 *抗体はマイクロタイタープレート上で精製ワクチンウ
イルス(100 μl中106pfu )もしくはPYT ー21細胞懸
濁液(100μl中105 細胞)を用いて測定した。結合抗体
はビオチン(Amersham)で標識したヒツジ抗ラットIg
G、ストレプタビジンペルオキシダーゼ(streptavidin
e peroxidase)(Amersham)、ELAVIAーR9試薬(Pasteur
-Diagnostic)をこの順に添加することによって検出し
た。492nm の吸収をタイターテックユニスキャンプレー
トリーダー(Titertec-uniscan platereader) を用いて
測定した。抗体価は測定された光学濃度と使用された抗
血清の希釈度との積として得られる。結果は各々3つの
希釈度(1/50,1/250 および1/1250) の平均値である。
【0046】実施例4 組換体を皮内予防接触した動物における腫瘍の拒絶。
【0047】ワクチンウイルスを接種するための他の経
路を試験した。
【0048】尾の根元を小刀で乱切することによって4
週齢の雌ラット(Fischer )に精製ウイルス(10 μlの
2×109 pfu/mlストック)を皮内予防接種した。15日後
に第2の接種を行なった。その4日後、100 μl中2×
104 個のPYT ー21細胞を皮下注射することにより、動物
に体する試験接種を行なった。
【0049】その結果を表3に示す。
【0050】表3 :VV.PY.T 組換体を皮内接種したラットによる腫瘍の拒絶 ワクチン 腫瘍拒絶動物数/接種動物総数 ウイルス 投与後の日数 22日 29日 39日 0/4 0/4 0/4 VV.PY.ST 0/4 0/4 0/4 VV.PY.MT 2/8 7/8 8/8 VV.PY.LT 0/8 0/8 5/8 実施例5 腫瘍にかかった動物のVV.PY.T 組換体ウイルスによる治
療。
【0051】腫瘍治療用に組換体ウイルスの投与を試み
た。 PYで形質転換した細胞を接種し、腫瘍を発達さ
せた10匹のラットに、12〜16日後、VV.PY.LT組換体を接
種した。腫瘍は第1回目の接種時において2〜3mmの大
きさであった。
【0052】全ての動物において、腫瘍は直径15mmにな
るまで成長し続けた。次いで2匹の動物においては腫瘍
はかなり退行し(35日目における観察)、完全に消滅し
た。VV.PY.MTおよびVV.PY.STにおいては同様の結果は認
められなかった。これは3タイプのT抗原の間の免疫原
性の違いを示唆するものである。
【0053】本発明の代表的な株の寄託 後にワクシニアウイルス中において組換えることができ
るようにT抗原のためのいかなるコーディング配列をも
組込むことのできるベクタープラスミドを1985年6 月20
日に国立微生物培養物収集館(Collection Nationale de
Cultures desMicrobial Cultures)に寄託番号I458
の下に寄託した。 このp ML2由来のE.コリ(col
i)プラスミドはE.コリ中の複製源,βーラクタマー
ゼ遺伝子、およびワクシニアの7.5 Kプロモーターとそ
れに続く、T抗原をコードする配列と交換可能なコーデ
ィング配列(ヒトIL2配列)とによって中断されたワ
クシニアTK遺伝子からなる。
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【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いられるPY DNAの初期領域の構造を
示す模式図
【図2】本発明による組換体ウイルスの製造法を示す模
式図
【図3】本発明による組換体ウイルスに感染した細胞お
よび未感染の細胞の免疫螢光を示す模式図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12N 15/09 C12P 21/00 C C12P 21/00 9282−4B C12N 15/00 A //(C12P 21/00 C12R 1:91)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 T抗原と称される腫瘍特異蛋白質の必須
    領域とより高級な細胞中における該蛋白質の発現に必要
    とされる要素とを少なくともコードする非定型DNA配
    列を有するポックスウイルス,アデノウイルスおよびヘ
    ルペス科のウイルスからなる群より選ばれたベクターウ
    イルスに感染した哺乳動物細胞。
  2. 【請求項2】 T抗原と称される腫瘍特異蛋白質の必須
    領域とより高級な細胞中における該蛋白質の発現に必要
    とされる要素とを少なくともコードする非定型DNA配
    列を有するポックスウイルス,アデノウイルスおよびヘ
    ルペス科のウイルスからなる群より選ばれたベクターウ
    イルスに感染した哺乳動物細胞を培養し、その細胞抽出
    物から前記蛋白質を回収することからなる腫瘍特異蛋白
    質の製造法。
  3. 【請求項3】 T抗原と称される腫瘍特異蛋白質の必須
    領域とより高級な細胞中における該蛋白質の発現に必要
    とされる要素とを少なくともコードする非定型DNA配
    列を有するポックスウイルス,アデノウイルスおよびヘ
    ルペス科のウイルスからなる群より選ばれたベクターウ
    イルスに感染した哺乳動物細胞を培養して得た細胞抽出
    物から回収された腫瘍特異蛋白質。
  4. 【請求項4】 診断用に用いられることを特徴とする請
    求項3項記載の腫瘍特異蛋白質。
  5. 【請求項5】 標識されていることを特徴とする請求項
    4記載の腫瘍特異蛋白質。
  6. 【請求項6】 標識されていないことを特徴とする請求
    項4記載の腫瘍特異蛋白質。
  7. 【請求項7】 T抗原と称される腫瘍特異蛋白質の必須
    領域とより高級な細胞中における該蛋白質の発現に必要
    とされる要素とを少なくともコードする非定型DNA配
    列を有するポックスウイルス,アデノウイルスおよびヘ
    ルペス科ウイルスからなる群より選ばれたベクターウイ
    ルスに感染した哺乳動物細胞を培養して得た細胞抽出物
    から回収された少なくとも1つの腫瘍特異蛋白質を治療
    用もしくは予防用活性成分として含む薬用組成物。
  8. 【請求項8】 人間もしくは動物に対する注射による投
    与を可能にするような薬学上許容できるビヒクルを有し
    ていることを特徴とする請求項7記載の薬用組成物。
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