JPH09511146A - 遺伝物質の配達に関する組成物および方法 - Google Patents

遺伝物質の配達に関する組成物および方法

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JPH09511146A
JPH09511146A JP7525890A JP52589095A JPH09511146A JP H09511146 A JPH09511146 A JP H09511146A JP 7525890 A JP7525890 A JP 7525890A JP 52589095 A JP52589095 A JP 52589095A JP H09511146 A JPH09511146 A JP H09511146A
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Abstract

(57)【要約】 個体の細胞内に遺伝子物質を組込ませる方法、ならびに同方法を実施するための組成物およびキットが開示される。この方法は、個体の細胞を遺伝子ワクチン促進剤と接触させ、そしてその細胞に、レトロウイルス粒子を含まない核酸分子を投与する段階を含む。この核酸分子は、病原性抗原または増殖亢進性もしくは自己免疫性疾患に関連する抗原のエピトープと相同であるかもしくは実質的に類似する少なくとも一つのエピトープを含む蛋白質、そうでなければ欠損を生じているか、非機能性であるか、もしくは部分的に機能的である遺伝子に起因してその個体から欠失している蛋白質、あるいは個体に治療効果を生じる蛋白質をコードするヌクレオチド配列を含む。個体をHIVに対して予防的および治療的に免疫化する方法が開示される。本発明の方法の実施のための薬剤学的組成物およびキットが開示される。

Description

【発明の詳細な説明】 遺伝物質の配達に関する組成物および方法 発明の分野 本発明は、個体細胞内へ遺伝物質を導入するための組成物および方法に関する 。本発明の組成物および方法は、免疫化のためのタンパク質標的および治療用タ ンパク質をコードする遺伝物質を含む予防薬および/または治療薬を配達するた めに用いることができる。 発明の背景 生きている動物への正常な機能遺伝子の直接導入は、欠損遺伝情報を元の位置 に戻すための手段として研究されてきた。いくつかの研究では、DNAは、ウイ ルス粒子またはその他の感染ベクターを用いずに生存動物細胞中へ直接導入され ている。Nabel,E.G.ら、(1990)Science249:128 5−1288は、マウスの動脈壁内へ直接伝達されたβ−ガラクトシダーゼ遺伝 子の生体内(in vivo)での部位特異的な遺伝子発現について開示してい る。Wolfe,J.A.ら、(1990)Science247:1465− 1468は、マウス筋肉内へ直接伝達された様々なレポーター遺伝子の生体内で の発現について開示している。Acsadi G.ら、(1991)Natur e352:815−818は、DNA構築物を筋肉内注射した後の、マウス内で のヒトのジストロフィー遺伝子の発現について開示している。Wolfe,J. A.ら、1991BioTechniques11(4):474−485は、 ここに参照として取り入れられるが、生体内での、げっし動物筋肉への直接的な 遺伝子伝達に影響を及ぼす条件について言及している。Felgner,P.L .およびG.Rhodes、(1991)Nature349:351−352 は、レトロウイルスを使用しない薬品としての生体内での精製遺伝子の直接配達 について開示している。 遺伝子を直接伝達することは、他に、抗病原体のワクチン接種の方法として、 示唆されてきた。一回の注射によって遺伝子を直接伝達することは、HIVに対 して可能なワクチン接種の方法として、示唆されている。細胞内へHIVgp1 20をコードするプラスミドDNAを導入することによって結果としてHIVg p120に対する細胞免疫応答が生ずることが見いだされたと、報告している。 PCT国際出願PCT/US90/01515、1990年10月4日公告、は 、個体細胞内へ裸のポリヌクレオチドを直接注射する単一な手段によって、病原 体感染に対して個体を免疫化する方法について開示している。リポフェクチン以 外のトランスフェクション剤を使用することは、具体的には、開示された方法か ら除外されている。接種細胞の刺激については、開示も示唆もされていない。ウ イルスタンパク質gp120をコードするポリヌクレオチドを導入することから なるHIVワクチンが、開示されている。このワクチンの接種の可能性について は、明示されてない。 発明の概要 本発明は、個体細胞中への遺伝物質の導入方法に関する。方法は、個体細胞を 遺伝子ワクチン促進剤と接触させる段階、および所望のペプチドまたはタンパク 質をコードするか、あるいは機能する核酸分子の鋳型として提供されるかのいず れかのヌクレオチド配列からなる核酸分子を細胞に投与する段階からなる。遺伝 子ワクチン促進剤は、アニオン脂質;細胞外マトリックス−活性酵素;サポニン ;レクチン;エストロゲン化合物およびステロイドホルモン;水酸化低級アルキ ル;ジメチルスルホキシド(DMSO);および尿素からなる群より選択される 。核酸分子は、レトロウイルス粒子を用いずに投与される。所望のタンパク質は 、個体内で機能するタンパク質であっても、免疫応答の標的として提供されても 良い。 本発明は、病原体に対して個体を免疫化する方法に関する。方法は、個体細胞 を遺伝子ワクチン促進剤と接触させる段階、および病原体抗原上に提示されたエ ピトープと同一または実質上類似した少なくとも一つのエピトープからなるペプ チドをコードするヌクレオチド配列からなり、かつ制御配列に機能可能なように 結合している、核酸分子を細胞に投与する段階からなる。核酸分子は、個体細胞 内で発現する能力を持つ。遺伝子ワクチン促進剤は、アニオン脂質;細胞外マト リックス−活性酵素;サポニン;レクチン;エストロゲン化合物およびステロイ ドホルモン;水酸化低級アルキル;ジメチルスルホキシド(DMSO);および 尿素からなる群より選択される。 本発明は、高増殖性疾病または自己免疫病に対して個体を免疫化する方法に関 する。方法は、個体細胞を遺伝子ワクチン促進剤と接触させる段階、および高増 殖性疾病−関連タンパク質または自己免疫病−関連タンパク質上にそれぞれ提示 されたエピトープと同一または実質上類似した少なくとも一つのエピトープから なるペプチドをコードするヌクレオチド配列からなり、かつ制御配列と機能可能 なように結合している核酸分子;この核酸分子は、細胞内で発現する能力を持つ ;を個体細胞に投与する段階からなる。遺伝子ワクチン促進剤は、アニオン脂質 ;細胞外マトリックス−活性酵素;サポニン;レクチン;エストロゲン化合物お よびステロイドホルモン;水酸化低級アルキル;ジメチルスルホキシド(DMS O);および尿素からなる群より選択される。 本発明は、個体細胞を遺伝子ワクチン促進剤と接触させる段階、および欠損遺 伝子の代わりとして機能するか、または個体中で治療効果を作り出す分子をコー ドするか、のヌクレオチド配列からなり、かつ制御配列と機能可能なように結合 している核酸分子;この核酸分子は、細胞内で発現する能力を持つ;を個体細胞 に投与する段階からなる、自己免疫病を病む個体を治療する方法に関する。遺伝 子ワクチン促進剤は、アニオン脂質;細胞外マトリックス−活性酵素;サポニン ;レクチン;エストロゲン化合物およびステロイドホルモン;水酸化低級アルキ ル;ジメチルスルホキシド(DMSO);および尿素からなる群より選択される 。 本発明は、核酸分子、および遺伝子ワクチン促進剤からなる医薬組成物に関す る。本発明は、核酸分子からなる容器、および遺伝子ワクチン促進剤からなる容 器からなる医薬キットに関する。遺伝子ワクチン促進剤は、アニオン脂質;細胞 外マトリックス−活性酵素;サポニン;レクチン;エストロゲン化合物およびス テロイドホルモン;水酸化低級アルキル;ジメチルスルホキシド(DMSO); および尿素からなる群より選択される。 図面の簡単な説明 図1は、プラスミドpMAMneoBlue(Clonetech)にHIV −HXB2糖タンパク質gp160をコードするPCR発生フラグメントを挿入 することによって作り出されたプラスミドpM160の構築について示す図であ る。 図2は、pGAGPOL.rev.のプラスミド地図である。 図3は、pENVのプラスミド地図である。 図4は、遺伝子構築物の調製に用いられた4つの骨格、A、B、CおよびDを 示している。 図5は、遺伝子構築物を作り出す骨格中に挿入される4つの挿入物、1、2、 3および4を示す。 発明の詳細な説明 本発明は、核酸分子の取り込み及び機能性を高レベルで提供する動物細胞中に 、核酸分子を導入する方法に関する。本発明の方法は、遺伝子ワクチン促進剤を 投与することと共に、ウイルス粒子、特にレトロウイルス粒子を用いずに、個体 細胞に核酸分子を投与する段階からなる。遺伝子ワクチン促進剤は、アニオン脂 質;細胞外マトリックス−活性酵素;サポニン;レクチン;エストロゲン化合物 およびステロイドホルモン;水酸化低級アルキル;ジメチルスルホキシド(DM SO);および尿素からなる群より選択される。遺伝子ワクチン促進剤は、望ま しくは、炎症応答を増強する、および/または組織内での核酸分子の発現を増強 する、および/または細胞による核酸分子の取り込みを促進する。本発明の望ま しい実施態様は、感染剤を用いずに個体細胞に核酸分子を配達する方法を提供す る。 本発明では、細胞に配達される核酸分子は、1)予防免疫化剤および/または 治療免疫剤として機能するタンパク質のための遺伝子鋳型;2)欠損、損失また は無機能の遺伝子の置換コピー;3)治療用タンパク質のための遺伝子鋳型;4 )アンチセンス分子のための遺伝子鋳型;または5)リボザイムのための遺伝子 鋳型:として提供されるであろう。 タンパク質をコードする核酸分子の場合、核酸分子は、動物細胞内で転写およ び翻訳されるために必要な制御配列を含むことが望ましい。 アンチセンス分子およびリボザイムの鋳型として提供される核酸分子の場合、 その様な核酸分子は、それぞれそれによってコードされるアンチセンス分子およ びリボザイム分子の十分なコピーを生産するために必要とされる制御エレメント と結合させることが望ましい。核酸分子は、レトロウイルス分子を用いずに、プ ラスミドの形のDNAとして提供されることが望ましい。 また、共薬剤(co−agent)は、本明細書中では 「遺伝子ワクチン促 進剤(genetic vaccine facilitator)」また「G VF」と呼ばれる。ここで用いられているように、「遺伝子ワクチン促進剤」と 言う言葉は、遺伝子ワクチンおよび遺伝子治療を含む核酸分子と共に投与される 共薬剤を指す。GVFは、核酸分子との混合物として投与されるか、または核酸 分子投与と同時、投与前または後に、別々に投与される。GVFは、免疫原性標 的、治療用タンパク質、リボザイムまたはアンチセンス配列をコードする核酸分 子の投与を含む治療法または予防法の一部分として用いられる。本発明中で用い られたGVFは、アニオン脂質;細胞外マトリックス−活性酵素;サポニン;レ クチン;エストロゲン化合物およびステロイドホルモン;水酸化低級アルキル; ジメチルスルホキシド(DMSO);および尿素からなる群より選択される。 本発明のいくつかの態様では、病原性または異常な疾病関連細胞に対して個体 を予防的におよび/または治療的に免疫化する組成物および方法が提供される。 遺伝物質は、標的とされる病原体または細胞上に見いだされる免疫原性タンパク 質と共に少なくとも一つのエピトープを有するペプチドまたはタンパク質をコー ドする。遺伝物質は、個体の細胞で発現し、免疫応答を誘発させる免疫原性標的 として提供される。得られた免疫応答は、幅広く:ホルモン免疫応答の他に、細 胞免疫応答の両腕を誘発させる。本発明の方法は、予防および治療免疫を授与す るために有効である。この様に、免疫化の方法には、病原体の挑戦、または特定 の細胞の発生あるいは増殖から個体を防御する方法、ならびに病原体感染症、高 増殖性疾病または自己免疫病を病む個体の治療方法の両方が含まれる。 本発明は、標的タンパク質、即ち、病原体または個体自身の「異常」細胞と具 体的に関連するタンパク質、に対する幅広い免疫応答を誘発するのに有用である 。 病原体タンパク質に対する免疫応答は病原体に対する防御免疫性を提供するので 、本発明は、病原性作因および生物体に対して個体を免疫化するのに有用である 。本発明は、高増殖性細胞と具体的に関連する標的タンパク質に対する免疫応答 を誘発させることによって、癌のような高増殖性疾病および病気と戦うのに有用 である。本発明は、自己免疫状態に含まれる細胞と具体的に関連する標的タンパ ク質に対する免疫応答を誘発することによって自己免疫病および疾病と闘うのに 有用である。 本発明のいくつかの態様は、遺伝子治療;即ち、個体内で、欠損した、損失し た、機能しない、あるいは部分的に機能する遺伝子のいずれかに関連するか、ま たは、治療用タンパク質、即ち、個体内に存在すると個体内で欠落を誘発するで あろう、および/または、タンパク質投与の手段を一部変化させてタンパク質を 配達する手段を提供することによって、個体内に存在すると個体に治療効果を提 供するであろうタンパク質をコードする、外来性遺伝子のコピーを持つ個体細胞 中に、核酸分子を導入するするための組成物および方法に関する。 ここで用いられているように、「所望のタンパク質」とは、免疫応答のための 標的タンパク質として、または遺伝子治療法で治療用あるいは補正タンパク質と してのいずれかで作用する本発明の遺伝子構築物によってコードされるペプチド およびタンパク質を指す。 本発明では、所望のタンパク質をコードするDNAまたはRNAは、それを発 現して、それ故所望のタンパク質を生産する個体細胞中に導入される。所望のタ ンパク質をコードするDNAまたはRNAは、個体細胞中での発現に必要な制御 エレメントと結合している。DNA発現用制御エレメントは、プロモーターおよ びポリアデニル化シグナルを含む。さらに、コザック領域(Kozak reg ion)のような他のエレメントもまた、遺伝子構築物に含まれて良い。 ここで用いられる、「遺伝子構築物」という言葉は、所望のタンパク質をコー ドする、および、ワクチン接種した個体細胞中で発現を指示する能力を持つプロ モーターおよびポリアデニル化シグナルを含む制御エレメントに機能しうるよう に結合させた開始および終止シグナルを含む、ヌクレオチド配列からなるDNA およびRNA分子を指す。 ここで用いられる、「発現可能な形」という言葉は、標的タンパク質をコード するコード配列に機能し得るように結合させた必要な制御エレメントを含む遺伝 子構築物であって、それ故、個体細胞中に存在するとコード配列を発現させるよ うな遺伝子構築物を指す。 ここに用いられる、「遺伝子ワクチン」という言葉は、治療免疫応答を呼び起 こすに有用な医薬調製物を含む標的タンパク質をコードするヌクレオチド配列か らなる遺伝子構築物を含む医薬調製物を指す。 ここに用いられる、「遺伝子治療物」という言葉は、治療用または補正用タン パク質をコードするヌクレオチド配列からなる遺伝子構築物を含む医薬調製物を 指す。代わりに、遺伝子治療物は、発現が所望されない遺伝子の遺伝子発現を阻 害するアンチセンス配列をコードしていても良い。さらに、遺伝子治療物は、リ ボザイムをコードしていても良い。 ここに用いられる、「標的タンパク質」という言葉は、免疫応答を誘発させる ことのできるタンパク質を指す。標的タンパク質は、病原体または癌細胞のよう な所望されない細胞型または必要とされる免疫化に対する自己免疫病を持つ細胞 からのタンパク質と共に少なくとも一つのエピトープを共有する免疫原性タンパ ク質である。標的タンパク質に対して直接示される免疫応答は、標的タンパク質 が関連する特定の感染症または病気に対して個体を保護しかつ個体を治療するで あろう。 ここに用いられる、「エピトープを共有する」という言葉は、別のタンパク質 のエピトープと同一または実質的に類似しているエピトープを少なくとも一つ含 むタンパク質を指す。 ここに用いられる、「実質的に類似したエピトープ」という言葉は、タンパク 質のエピトープと同一ではないが、そのタンパク質と交差反応する細胞またはホ ルモン免疫応答を呼び起こさせる構造を持つエピトープを指す。 ここに用いられる、「治療タンパク質」という言葉は、存在すると個体に治療 効果をもたらすようなタンパク質を指す。 ここに用いられる、「補正タンパク質」という言葉は、存在すると、欠損して いる、不完全な、機能しないまたは部分的に機能する外因性遺伝子による完全に 機能する外因性生成タンパク質の欠損を補正するタンパク質を指す。 遺伝子構築物は、遺伝子発現に必要な制御エレメントに機能しうるように結合 した所望のタンパク質をコードするヌクレオチド配列からなる。従って、生きて いる細胞内へのDNAまたはRNA分子の取り込みは、結果として、所望のタン パク質をコードするDNAまたはRNAを発現させ、それ故所望のタンパク質を 生産させる。 細胞に取り込まれた場合、制御エレメントに機能しうるように結合させた所望 のタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む遺伝子構築物は、機能性のあ る染色体外分子として細胞中に残るかまたは細胞の染色体DNAに取り込まれる であろう。DNAは、プラスミドの形で別に遺伝物質として残る細胞中に導入さ れても良い。代わりに、染色体中に取り込まれうる直線状DNAが細胞中に導入 されても良い。細胞中にDNAを導入する場合、染色体中へのDNAの取り込み を促進させる試薬が加えられても良い。また、取り込みの促進に有効なDNA配 列を、DAN分子中に含ませても良い。代わりに、RNAを細胞に投与しても良 い。また、セントロメア、テロメア、および複製の起源を含む直線状の小染色体 として遺伝子構築物を提供することも企画されている。 所望のタンパク質をコードする分子は、所望のタンパク質をコードするヌクレ オチド配列からなるDNAであっても、RNAであっても良い。これらの分子は 、cDNA、ゲノムDNA、合成DNAあるいはそのハイブリッド、またはmR NAのようなRNA分子であっても良い。したがって、ここで用いられる、「D NA構築物」、「遺伝子構築物」および「ヌクレオチド配列」という言葉は、D ANおよびRNAの両分子を指す。 DNA分子の遺伝子発現に必要とされる制御エレメントには、プロモーター、 開始コドン、終止コドン、およびポリアデニル化シグナル:が含まれる。さらに 、エンハンサーが、遺伝子発現に必要とされることもある。これらのエレメント は、所望される蛋白質をコードする配列と機能するように結合させること、およ び、制御エレメントはそれらが投与される個体中で機能することが必要である。 開始コドンおよび終止コドンは、一般的には、所望される蛋白質をコードする ヌクレオチド配列の部分にあると考えられている。しかしながら、これらのエレ メントは、遺伝子構築物が投与される個体中で機能することが必要である。開始 コドンおよび終止コドンは、コード配列とフレームがあっていなくてはならない 。 用いられるプロモーターおよびポリアデニル化シグナルは、個体細胞中で機能 しなくてはならない。 本発明の実施に有効なプロモーターの例としては、特に遺伝子ワクチンの生産 においては、これに限定されるわけではないが、サルのウイルス40(SV40 )、マウスの乳癌ウイルス(Mouse Mammary Tumor Vir us)(MMTV)プロモーター、HIVロングターミナルリピート(Long Terminal Repeat)(LTR)プロモーターのようなヒト免疫 不全ウイルス(HIV)、モロニー(Moloney)ウイルス,ALV、シト メガロウイルス(CMV)即時型早期プロモーターのようなCMV、エプスタイ ン・バールウイルス(EBV)、ラウス肉腫ウイルス(RSV)からのプロモー ター、ならびにヒト−アクチン、ヒト−ミオシン、ヒト−ヘモグロビン、ヒト− 筋肉クレアチンおよび、ヒト−メタロチオネインのようなヒト遺伝子からのプロ モーターが含まれる。 本発明の実施に有効なポリアデニル化の例としては、特にヒトの遺伝子ワクチ ンの生産においては、これに限定されるわけではないが、SV40ポリアデニル 化シグナルおよびLTRポリアデニル化シグナルが含まれる。特に、pCEP4 プラスミド(Invitrognen,San Diego CA)に存在する SV40ポリアデニル化シグナルは、SV40ポリアデニル化シグナルと呼ばれ 、用いられる。 DNA発現に必要な制御エレメントの他に、他のエレメントもまた、DNA分 子中に含まれても良い。そのような追加エレメントにはエンハンサーが含まれる 。エンハンサーは、これに限定されるわけではないが、ヒト−アクチン、ヒト− ミオシン、ヒト−ヘモグロビン、ヒト−筋肉クレアチン、およびCMV、RSV およびEBVからのエンハンサーのようなウイルスエンハンサー:を含む群より 選択されて良い。 遺伝子構築物は、構築物を染色体外に維持し、かつ細胞中での構築物のコピー を多数生産するために、ほ乳類の複製起源と共に提供することができる。インビ トロゲン(Invitrogen)(San Diego、CA)社製のプラス ミドpCEP4およびpREP4は、エプスタインバールウイルスの複製起源お よび組み込まれずに高コピー数のエピソームを複製する核抗原EBNA−1コー ド領域を含んでいる。 いくつかの望ましい実施態様では、用いられるベクターは、実施例36に記載 したそれらから選択される。遺伝子治療に関係する本発明の態様では、活性化に 必要な抗原を含む複製起源を持つ構築物が望ましい。 免疫化への応用に関するいくつかの望ましい実施態様では、遺伝子構築物は、 標的タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含み、さらにそのような標的タ ンパク質に対して免疫応答を増強するタンパク質の遺伝子を含む。そのような遺 伝子の例は、α−インターフェロン、γ−インターフェロン、血小板誘導成長因 子(platelet derived growth factor)(PD GF)、GC−SF、GM−CSF、エピドーマル成長因子(epiderma l growth factor)(EGF)、IL−1、IL−2、IL−4 、IL−6、IL−8、IL−10およびIL−12のようなサイトカインなら びにリンホカインをコードするそれらである。いくつかの実施態様では、GM− CSF遺伝子は免疫化組成物中で用いられている遺伝子構築物に含まれているこ とが望ましい。 さらに、任意の理由で遺伝子構築物を受け入れた細胞を排除することが望まし い場合には、細胞破壊のための標的として供されるエレメントを加えても良い。 発現可能な形のヘルペスチミジンキナーゼ(tk)遺伝子を、遺伝子構築物中に 含ませることができる。薬品gangcyclovirは、個体に投与すること ができ、且つこの薬品はtkを生産する任意の細胞を選択的に殺傷する原因とな り、それ故、遺伝子構築物を含む細胞を選択的に破壊する手段を提供するであろ う。 タンパク質の生産を最大にするために、構築物が投与される細胞内の遺伝子発 現にうまく適した制御配列が選択されても良い。さらに、細胞内で最も効果的に 転写されるコドンを選択しても良い。当業者は、細胞に機能的なDNA構築物を 生産することが可能である。 発現を試験するために、遺伝子構築物は、投与されるそれと同じ型の組織培養 細胞を用いて、生体外で、発現レベルを試験することができる。例えば、遺伝子 ワクチンを人の筋肉細胞に投与する場合、横紋筋肉腫の固体筋肉腫瘍細胞のよう な培養で増殖させた筋肉細胞を、発現レベルを測定するための生体外でのモデル として用いても良い。 本発明で用いられる遺伝子構築物は、レトロウイルス粒子中には取り込まれて いない。遺伝子構築物は、レトロウイルス粒子中に取り込まれているレトロウイ ルスRNAを持つレトロウイルス粒子を細胞に感染させた場合起こるようなレト ロウイルス粒子−仲介挿入なしに、細胞によって取り込まれる。ここで用いられ る、「レトロウイルス粒子なしに」という言葉は、レトロウイルス粒子中に取り 込まれていない遺伝子構築物を指す。ここで用いられる、「感染作因とは関係な い」という言葉は、細胞に感染する能力を持つ、活性、不活性、生存あるいは死 滅のいずれかの、ウイルス、細菌または真菌のベクターの一部でない遺伝物質を 指す。 いくつかの実施態様では、遺伝子構築物は、細胞内への導入時に遺伝子構築物 が感染性ウイルス粒子の生産を指示するに十分な遺伝子情報を持たないように、 完全な複製可能ウイルスゲノムより小さく構成されている。ここで用いられる、 「不完全なウイルスゲノム」という言葉は、そのような遺伝子構築物の細胞内へ の取り込みが感染性ウイルスの生産に十分な遺伝情報の導入を命令しないような 、完全なゲノムより小さいゲノムを含む遺伝子構築物を指す。 いくつかの実施態様では、DNA分子は、沈殿剤CaPO4なしに配達される 。 いくつかの実施態様では、希釈されたウイルスワクチンは、ウイルス粒子を生 産させるに十分な遺伝物質を含む遺伝子構築物として配達されても良い。遺伝子 構築物としての希釈ワクチンの配達は、安全で純粋で活性な多量の免疫化生成物 をより簡単な方法で生産させる。 遺伝子構築物は、ミクロプロジェクティル(microprojectile )を用いて投与されても、用いずに投与されても良い。本発明の遺伝子構築物は 、固体粒子を用いずに個体細胞に配達されることが望ましい。ここで用いるよう に、「固体粒子を用いない」という句は、細胞内へ遺伝物質を入れる出入り口を 作り 出すために、細胞の細胞膜を貫く、穴をあける、または別な方法で貫通させる、 手段として用いられるいかなる固体ミクロプロジェクティルも含まない液体を指 す。 本発明は、ウイルス、原核生物、および単細胞病原性微生物および多細胞寄生 虫のような病原性真核生物体のようなすべての病原体に対して個体を免疫化する ために用いられても良い。特に、本発明は、細胞に感染し、ウイルス、ならびに 淋病、リステリアおよびシゲラのような原核生物のようにカプセル化しないそれ らの病原体に対して個体を免疫化するために有用である。さらに、本発明は、ま た、原生生物病原体が細胞内病原体であるライフサイクル段階に含まれる原生生 物病原体に対して個体を免疫化するためにも有用である。ここで用いられる、「 細胞内病原体」という言葉は、少なくとも生殖またはライフサイクルの部分が宿 主細胞中で行われ、その中で病原体タンパク質が生産されるまたは生産される原 因となるようなウイルスまたは病原性生物体を指す。表1は、本発明に従ってワ クチンを作ることの出来るいくつかのウイルスの科および属のリストを提供して いる。表に載せられているそのような抗原のような病原体抗原上に示されたエピ トープと同一または実質的に類似している少なくとも一つのエピトープからなる ペプチドをコードするDNA配列を含むDNA構築物は、ワクチンとして有用で ある、さらに、本発明は、また、表2に載せたような原核および真核の原生生物 病原体ならびに多細胞寄生虫を含む他の病原体に対して個体を免疫化するために も、有用である。 病原体感染を予防する遺伝子ワクチンを作り出すためには、防御の免疫応答を 上昇させることの出来る免疫原性タンパク質をコードする遺伝物質が、遺伝子構 築物中に含まれなければならない。病原体が細胞内に感染するか、この場合には 本発明は特に有用である、または細胞外に感染するかにかかわらず、すべての病 原体抗原が防御応答を誘発することはありそうもない。好ましくない。DNAお よびRNAは両方とも比較的小さく且つ比較的簡単に生産され得るため、本発明 は、複数の病原体抗原をもつワクチンの接種を許すというさらなる利益を提供す る。遺伝子ワクチンに用いられる遺伝子構築物は、多くの病原体抗原をコードす る遺伝物質を含むことが出来る。例えば、いくつかのウイルス遺伝子は、単一の 構築物中に含まれて良く、それ故、複数の標的が提供される。さらに、個体中の 異なる細胞に配達されることの出来る複数の接種物は、ある場合には、完全な物 、または、より望ましくは、ワクチン中の完全に近い遺伝子のセットのような不 完全物を、ひとまとめにして含むように調製することが出来る。例えば、ウイル ス遺伝子の完全なセットは、それぞれが異なる部位に投与される異なる半分のゲ ノムを含む二つの構築物として投与されても良い。それ故、免疫応答は、感染性 ウイルスの危険を集めることなく、それぞれの抗原に対して呼び起こされるであ ろう。このことは、単一の抗原標的より多くの抗原標的の導入を許し、防御抗原 を同定する必要性を排除することが出来る。 DNAおよびRNAの扱い易さおよび安価さは、さらに、防御抗原をスクリー ニングするより効果的な手段を与える。遺伝子は、タンパク質よりたいそう簡単 に分類し、系統的に試験することが出来る。ワクチンが生産されて防御している 病原性作因および生物体が選び出され、免疫原性タンパク質が同定される。表1 および2は、遺伝子ワクチンを調製して病原体による感染から個体を防御するこ との出来るいくつかの病原性作因および生物体のリストを含んでいる。いくつか の望ましい実施態様では、病原体に対して個体を免疫化する方法が、HIV、H TLVまたはHBVに対して、指示されている。 本発明のその他の態様は、高増殖性疾病に特徴づけられる高増殖性細胞に対し て幅広い防御免疫応答を授与させる方法、および高増殖性疾病を病む個体を治療 する方法を提供する。ここに用いられる、「高増殖性疾病」という言葉は、細胞 の高増殖性を特徴とする疾病および病気を指す。高増殖性疾病の例としては、癌 および乾癬のすべての型が含まれる。 免疫原性「高増殖性細胞」関連蛋白質をコードするヌクレオチド配列を含む遺 伝子構築物の個体細胞への導入は、結果として、ワクチン接種した個体細胞中で のそれらのタンパク質の生産を生ずることが見出された。ここに用いられる、「 高増殖性関連タンパク質」という言葉は、高増殖性疾病に関係するタンパク質を 指す。高増殖性疾病に対して免疫化するために、高増殖性疾病に関連するタンパ ク質をコードするヌクレオチド配列を含む遺伝子構築物が、個体に投与される。 高増殖性−関連タンパク質が効果的な免疫原性標的であるためには、そのタン パク質は、正常細胞と比較して、高増殖性細胞中で独占的にまたは高いレベルで 生産されるタンパク質でなくてはならない。標的抗原には、そのようなタンパク 質、そのフラグメントおよびそのようなタンパク質上に見出されれる少なくとも 一つのエピトープからなるペプチドが含まれる。いくつかの場合では、高増殖性 −関連タンパク質は、タンパク質をコードする遺伝子の突然変異体の生成物であ る。変異したタンパク質とは、正常タンパク質上には見出されない異なるエピト ープを結果として作り出す、わずかに異なるアミノ酸配列を持つことを除いて正 常なタンパク質と同一に近いタンパク質をコードしている。そのような標的タン パク質には、myb、myc、fynのようなオンコジーン、ならびに転座遺伝 子bcr/abl、ras、src、P53、trkおよびEGRFによってコ ードされるタンパク質であるそれらが含まれる。標的抗原としてのオンコジーン 生成物に加えて、抗癌治療および予防療法用の標的タンパク質には、いくつかの 実施態様では、自己免疫病の標的抗原としても用いられる、B細胞リンパ腫によ って作られる抗体の可変領域およびT細胞リンパ腫のT細胞レセプターの可変領 域が含まれる。他の腫瘍関連タンパク質は、モノクローナル抗体17−1Aによ って認識されるタンパク質を含む腫瘍細胞中に高いレベルで見出されるタンパク 質および葉酸塩結合タンパク質のような標的タンパク質として用いられ得る。 本発明は、いくつかの型の癌の一つあるいはそれより多くに対して個体を免疫 化するために用いられても良いが、本発明は、特に、特定の癌になりやすい、ま たは癌を持っていてそれ故病気がぶり返しやすい個体を予防的に免疫化するため に、有用である。遺伝学および技術ならびに疫学の発達は、個体の癌進行の確率 および危険性の評価の測定を可能にする。遺伝子スクリーニングおよび/または 家族の健康歴を用いると、いくつかの型の癌の内の任意の一つの進行について特 定の個人が持つ確率を予測することが可能である。 同様に、既にガンが進行した個体および癌を除去治療したかあるいは他の方法 で鎮静している個体は、特に、ぶり返しやすく、再発しやすい。治療法の一部と して、そのような個体は、再発と戦う目的を持った時点で、診断された癌に対し て免疫化することができる。それ故、個体が一つの型の癌を持っていてぶり返す 危険性があると分かる場合には、将来のいかなる癌の出現とも戦う免疫システム を準備するために免疫化することができる。 本発明は、高増殖性疾病を病む個体を治療する方法を提供する。そのような方 法では、遺伝子構築物の導入が免疫治療として役に立ち、標的タンパク質を作り 出す高増殖性細胞と戦う個体の免疫システムを支配し促進させる。 本発明は、「自己」支配抗体を作り出す細胞レセプターおよび細胞を含む自己 免疫に関係する標的に対して幅広い防御免疫応答を与えられたことによる自己免 疫性疾病および病気を病む個体を治療する方法を提供する。 T細胞の仲介する自己免疫病には、慢性関節リュウマチ(RA)、多発性硬化 症(MS)、シェーグレン症候群、サルコイドーシス、インシュリン依存性真性 糖尿病(IDDM)、自己免疫性甲状腺炎、反応性関節炎、強直性脊椎炎、強皮 症、多発性筋炎、皮膚筋炎、乾癬、脈管炎、ヴェーゲナー肉芽腫症、クローン病 および潰瘍性大腸炎が含まれる。これらの病気のそれぞれは、T細胞レセプター が内在性抗原と結合し、自己免疫病に関連する炎症カスケードを始動させること を特徴とする。T細胞の様々な領域に対するワクチン接種は、そのようなT細胞 を除去するCTLを含む免疫応答を引き出す。 RAでは、病気に関わるT細胞レセプター(TCR)のいくつかの特異的可変 領域によって特徴づけられる。これらのTCRには、Vβ−3、Vβ−14、V β−17およびVα−17が含まれる。このように、これらのタンパク質を少な くとも一つコードするDNA構築物をワクチン接種することは、RAに含まれる T細胞を標的とするであろう免疫応答を引き出すであろう。Howell,M. D.ら、1991 Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:1 0921−10925;Paliard,X.ら、1991Science25 3:325−329;Williams,W.V.ら、1992J.Clin. Invest.90:326−333;これらのそれぞれはここに参照として取 り入れられる;を参照のこと。 MSでは、病気に関わるTCRのいくつかの特異的な可変領域を特徴とする。 これらのTCRは、Vβ−7、Vα−10を含む。このように、これらのタンパ ク質の少なくとも一つをコードするDNA構築物のワクチン接種は、MSに関わ るT細胞を標的とする免疫応答を引き出すであろう。Wucherpfenni ng,K.W.ら、1990Science248:1016ー1019;Ok senberg,J.R.ら、1990Nature345:344−346; これらのそれぞれはここに参照として取り入れられる;を参照のこと。 強皮症では、病気に関わるTCRのいくつかの特異的可変領域を特徴とする。 これらのTCRは、Vβ−6、Vβ−8、Vβー14およびVα−16、Vαー 3C、Vα−7、Vα−14、Vα−15、Vα−16、Vα−28およびVα −12を含む。このように、これらのタンパク質の少なくとも一つをコードする DNA構築物のワクチン接種は、強皮症に関わるT細胞を標的とする免疫応答を 引き出すであろう。 T細胞の仲介する自己免疫病、特にTCRの可変領域によって特徴づけられる それら、を病む患者を治療するために、髄液生体組織検査を行うことが出来る。 存在するT細胞サンプルを獲得し、標準的な技術を用いて、それらのTCRの可 変領域を同定した。遺伝子ワクチンは、この情報を用いて調製することが出来る 。 B細胞仲介自己免疫病には、狼瘡(SLE)、グレーブス病、重症筋無力症、 自己免疫性溶血性貧血、自己免疫性血小板減少症、ぜん息、クリオグロブリン血 症、原発性胆管硬化症および悪性貧血が含まれる。これらの病気のそれぞれは、 内在性抗原と結合して自己免疫病に関連する炎症カスケードを始動させる抗体を 特徴とする。抗体の様々な領域に対するワクチン接種は、CTLを含む免疫応答 を引き出して、抗体を生産するそのようなB細胞を除去するであろう。 B細胞仲介自己免疫病を病む患者を治療するために、自己免疫活性に関わる抗 体の可変領域を同定しなくてはならない。生体組織検査が行われ、炎症側にある 抗体サンプルを獲得する。標準的な技術を用いて、それらの抗体の可変領域を同 定する。遺伝子ワクチンは、この情報を用いて調製することが出来る。 SLEの場合、一つの抗原はDNAであると信じられている。このように、S LEに対して免疫化された患者では、それらの血清を抗DNA抗体でスクリーニ ングすることが出来、血清中に見出されたそのような抗DNA抗体の可変領域を コードするDNA構築物を含むワクチンを調製することが出来る。 両TCRと抗体の両者の可変領域の共通の構造形は良く知られている。個々の TCRまたは抗体をコードするDNA配列は、一般的には、Kabatら、19 87Sequence of Proteins of Immunologi cal Interest U.S.,Department of Heal th and Human Services,Bethesda MDに記載 の方法のように良く知られた方法に従って見つけることが出来、ここに参照とし て取り入れられる。さらに、抗体からの機能的可変領域をクローニングする一般 的な方法も、Chaudhary,V.K.ら、1990 Proc.Natl .Acad.Sci.USA 87:1066に見出すことが出来、ここに参照 として取り入れられる。 遺伝子治療に関する本発明のいくつかの実施態様では、遺伝子構築物は、補正 遺伝子または治療タンパク質をコードする遺伝子のいずれかを含む。補正遺伝子 の例としては、ジストロフィンまたは機能的フラグメントをコードする遺伝子、 嚢胞性線維症を病む患者の欠損遺伝子を補正する遺伝子、インスリン、ADAを 病む患者の欠損遺伝子を補正する遺伝子、およびファクターVIIIをコードす る遺伝子が含まれる。治療用タンパク質をコードする遺伝子の例としては、エリ トロポイエチン、インターフェロン、LDLレセプター、GM−CSF、IL− 2、IL−4、およびTNFをコードする遺伝子が含まれる。さらに、毒性物質 と特異的に結合する一本鎖の抗体成分をコードする遺伝子構築物を、投与するこ とが出来る。いくつかの望ましい実施態様では、ジストロフィン遺伝子は、小遺 伝子の部分として提供され、筋ジストロフィーを病む個体を治療するために用い られる。いくつかの望ましい実施態様では、部分的なジストロフィンタンパク質 をコードする配列を含む小遺伝子が提供される。ジストロフィンの異常は、軽症 のベッカー筋ジストロフィー(BMD)および重症のデュシューヌ筋ジストロフ ィー(DMD)の両方に応答する。BMDでは、ジストロフィンは作られるが、 サイズおよび/または量のいずれかが異常である。患者は軽症で徐々に弱ってい く。DMDでは、タンパク質は作られず、患者は13才迄に車椅子生活になり、 通常20才までに死亡する。いく人かの患者、特にBMDを病む患者では、本発 明に従って配達された小遺伝子の発現によって作り出された部分的ジストロフィ ンタンパク質は、筋肉機能の改善を提供することが出来る。 いくつかの望ましい実施態様では、IL−2、IL−4、インターフェロンま たはTNFをコードする遺伝子は、現存するかあるいは除去されたかのどちらか の腫瘍遺伝子に配達され、次いで、個体中に再導入される。いくつかの実施態様 では、γ−インターフェロンをコードする遺伝子は、多発性硬化症を病む個体に 投与される。 アンチセンス分子およびリボゾームもまた、そのような活性作因のコピーの鋳 型として作用する遺伝子物質を導入することによって、個体細胞に配達されても 良い。これらの作因は、その存在が所望されないタンパク質をコードする遺伝子 の発現と共に、不活性化、あるいは干渉される。アンチセンス分子をコードする 配列を含む構築物は、細胞内でのタンパク質の生産を阻害するまたは妨害するた めに用いることが出来る。それ故、オンコ遺伝子生成物のような生成タンパク質 を除去または減少させることが出来る。同様に、リボザイムは、メッセンジャー RNAがタンパク質に翻訳される前にこれを選択的に破壊することによって、遺 伝子の発現を崩壊することが出来る。いくつかの実施態様では、他の治療薬の投 与および方法を含む治療法の部分として、アンチセンスまたはリボザイムをコー ドする構築物を用いる本発明に従って、細胞を治療する。アンチセンス分子およ びリボザイムをコードする遺伝子構築物は、コード配列が開始コドンを含まずR NAのタンパク質への翻訳は開始されないが、タンパク質の生成を望む場合に用 いるのと同様のベクターを用いる。いくつかの実施態様では、実施例36記載の ベクター、特に複製起源および適当な核抗原発現形を含むベクターが望ましい。 リボザイムは、自己切断または他のRNA分子を切断する能力を持つ触媒RN Aである。ハンマーヘッド、ヘアピン、テトラヒメナグループIイントロン、ア ヘッド、およびRNアーゼPのような様々な異なる型のリボザイムが、この技術 分野で知られている(S.Edgington,Biotechnology 1992 10、256ー262)。ハンマーヘッドリボザイムは、40ヌクレ オチドより少ないコアにマッピングされる触媒サイトを持っている。植物ウイロ イド中のいくつかのリボザイムおよびサテライトRNAは共通の二次構造および ある保存ヌクレオチドを共有している。これらのリボザイムは、本来、それら自 身の基質として供されるが、酵素ドメインは、保存された切断サイトに隣接する 配列との塩基対合を通して別のRNA基質を標的とすることが出来る。注文設計 リボザイムのこの能力は、そのようなリボザイムを配列特異的RNAの切断に用 いることを可能にする(G.Paolellaら、EMBO1992、1913 −1919)。それ故、ハンマーヘッド触媒配列のように、様々な型のリボザイ ムからの異なる触媒配列を用いることおよびここに開示した方法でそれらをデザ インすることは当業者の範囲の内にあるであろう。リボザイムは、病原体ヌクレ オチド配列およびオンコジーン配列を含む様々な標的に対してデザインすること が出来る。本発明のある望ましい実施態様には、切断反応の効率を維持すると同 時に、具体的な標的abl−bcr融合転写物への十分な相補性が含まれる。 本発明のいくつかの実施態様では、遺伝子構築物は、針を使わない注入装置を 用いて個体に投与される。本発明のいくつかの実施態様では、遺伝子構築物は、 針を使わない注入装置を用いて、個体の皮内、皮下および筋肉内に同時に投与さ れる。針を使わない注入装置は、熟知されており、広範囲に手に入れることが出 来る。当業者は、本明細書の教えに従って、無針の注入装置を用いて、遺伝物質 を個体細胞に配達することが出来る。無針注入装置は、全組織への遺伝物質の配 達によく適している。それらは、皮膚および筋肉の細胞に遺伝物質を配達するの に特に有用である。いくつかの実施態様では、無針注入装置は、個体の皮膚表面 にDNA分子を含む液体を発射するために用いられて良い。液体は、皮膚密着時 に液体が皮膚表面を貫通し、皮膚および筋肉組織に浸透するに十分な速度で発射 される。このようにして、遺伝物質は、皮内、皮下および筋肉内に同時に投与さ れる。いくつかの実施態様では、無針注入装置は、核酸分子をその器官の細胞に 導入するために、遺伝物質をその他の器官の組織に配達するために用いても良い 。 本発明では、遺伝子構築物は、免疫化される個体内に、または、投与後に再移 植される個体の除去細胞内に生体外(ex vivo)で、直接投与されて良い 。いずれかの経路で、遺伝物質は固体の体内に存在する細胞内へ導入される。投 与経路は、これに限定されるわけではないが、筋肉内、腹膜内、皮内、皮下、静 脈内、動脈内、眼内および経口ならびに経皮または吸入あるいは座薬による経路 が含まれる。望ましい投与経路には、筋肉内、腹膜内、皮下および静脈内注入が 含まれる。標的タンパク質をコードする遺伝子構築物の配達は、物質が粘膜の免 疫化に関係する組織に存在するような投与方式によって、免疫化した個体の粘膜 を 免疫化することが出来る。このように、いくつかの実施例では、遺伝子構築物は 、個体の口内の口腔に投与することによって配達される。 遺伝子構築物は、これらに限定されるわけではないが、伝統的な注射器、無針 注入装置、または「微小発射砲撃遺伝子銃(microprojectile bombardment gene gun)」を含む手段によって投与されて 良い。代わりに、遺伝子ワクチンを、個体から除去した細胞中に様々な方法で導 入しても良い。そのような手段には、例えば、生体外でのトランスフェクション 、電気メッキ、微小注入および微小発射砲撃が含まれる。遺伝子構築物を細胞に 取り込んだ後、それらは個体に再移植される。たとえワクチン接種した細胞が他 の個体を起源としているとしても、そこに取り込まれた遺伝子構築物を持つ非免 疫原性細胞を、他の方法で、個体に移植できることが期待される。 本発明の遺伝子ワクチンおよび遺伝治療薬は、おおよそ1ngからおおよそ1 000mgのDNAからなる。いくつかの望ましい実施態様では、ワクチンおよ び治療薬は、おおよそ10ngからおおよそ800mgのDNAからなる。いく つかの望ましい実施態様では、ワクチンおよび治療薬は、おおよそ0.1からお およそ500mgのDNAからなる。いくつかの望ましい実施態様では、ワクチ ンおよび治療薬は、おおよそ1からおおよそ350mgのDNAからなる。いく つかの望ましい実施態様では、ワクチンおよび治療薬は、おおよそ25からおお よそ250mgのDNAからなる。いくつかの望ましい実施態様では、ワクチン および治療薬は、おおよそ100mgのDNAからなる。 本発明の遺伝子ワクチンおよび遺伝子治療薬は、用いられる投与様式に従って 調合される。当業者は、遺伝子構築物からなる医薬組成物を容易に調合すること ができる。筋肉内注射が選ばれた投与方式である場合、等張調合液を用いるのが 望ましい。一般的には、等張性添加物には、塩化ナトリウム、デキストロース、 マンニトール、ソルビトールおよびラクトースが含まれうる。ある場合には、リ ン酸塩緩衝液のような等張溶液が望ましい。安定剤には、ゼラチンおよびアルブ ミンが含まれる。いくつかの実施態様では、血管収縮剤が、調合物に加えられる 。本発明の医薬組成物は、無菌で、かつ発熱物質を含まないで提供される。 本発明の遺伝子構築物は、遺伝子ワクチン促進剤と一緒に調合、または投与さ れる。GVFは、同一の遺伝子ワクチンをGVF非存在下で投与したときに起こ る細胞による遺伝子構築物の取り込みおよび/または発現と比較して、細胞によ る遺伝子構築物の取り込みおよび/または発現を増加させる。GVFは、アニオ ン脂質;細胞外マトリックス−活性酵素;サポニン;レクチン;エストロゲン化 合物およびステロイドホルモン;水酸化低級アルキル;ジメチルスルホキシド( DMSO);および尿素:よりなる群より選択される。本発明のいくつかの実施 態様では、GVFは、細胞による遺伝子構築物の取り込みを促進する。本発明の いくつかの実施態様では、GVFは、細胞分裂を刺激し、遺伝子構築物の取り込 みを促進する。細胞による遺伝子構築物の取り込みを促進するGVFの投与は、 結果として、遺伝物質をより効果的に配達し、発現する。遺伝子ワクチン促進剤 は、細胞によるDNAの取り込みを促進するおよび/または炎症応答を強化する ことが望ましい。 遺伝子ワクチン促進剤として有用なアニオン脂質の例として、ラウリン酸塩お よびオレイン酸塩、ならびにラウリン酸およびオレイン酸、スルホン酸を中和し た硫酸化アルコール、ラウリル硫酸ナトリウムおよびアルキルポリオキシエチレ ン硫酸を含む、ラウリルアルコールおよびセチルアルコールの酸エステルを含む 。また、ジオクチルスルホサクシネートナトリウムのようなスルホン酸塩を用い ても良い。ラウリル酸およびオレイン酸のカリウム塩、ナトリウム塩およびアン モニウム塩は、水に可溶であり、良い油脂/水の乳化剤である。これらの脂肪酸 のカルシウム塩、マグネシウム塩、およびアルミニウム塩は、水不溶性であり、 結果として水/油脂の乳濁液になる。これらの化合物は、軟膏、歯磨き粉、なら びに乳化剤、洗浄剤および湿潤剤のようなその他の様々な医薬調製物に広く用い られる医薬必需品である。本発明のそのような遺伝子ワクチン促進剤の例として は、ラウリン酸ナトリウム、、ラウリン酸カリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、 ラウリル硫酸カリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウリン酸、オレイン酸、 ジオクチルスルホスクシネートナトリウムが上げられる。望ましい遺伝子ワクチ ン促進剤は、ラウリル硫酸ナトリウムおよびオレイン酸である。 ラウリル硫酸ナトリウム、N.F.(モノドデシル硫酸ナトリウム)は、主に 、商品として医薬仕様で手に入るラウリル硫酸ナトリウム(例えば、Dupon o lRC/DuPont;GardiolRWA/Proctor & Gambl e)からなるアルキル硫酸ナトリムの混合物である。それは、HLB値(親水性 親油性比)40の高親水性化合物である。調製物は、医薬として受け入れうる担 体、望ましくは注射用あるいは塩化ナトリウム注射用無菌水、またはその他の医 薬として受け入れうる水性注射用液体中に、0.1mgから100mg、望まし くは1mgから10mg/mlのラウリル硫酸ナトリウムを含む遺伝子ワクチン 促進剤として非経口投与用に調合されて良い。遺伝子構築物の効果を所望のよう に促進させる、これ以外の投与量および濃度を用いても良い。本出願では、ラウ リル硫酸ナトリウムは、遺伝子構築物投与の前、後、および/または同時のいず れか、望ましくは同時に、遺伝子構築物投与部位に注射される。 オレイン酸N.F.は、主に、リノレン酸およびステアリン酸のような様々な 量の他の脂肪酸と共に、(Z)−9−オクタデセン酸からなる。オレイン酸調製 物は、医薬として受け入れうる担体、望ましくは注射用あるいは塩化ナトリウム 注射用無菌水、またはその他の医薬として受け入れうる水性注射用液体、中に、 0.1mgから100mg、望ましくは1.0mgから10mg/mlのオレイ ン酸を含む遺伝子ワクチン促進剤として非経口投与用に調合されて良い。遺伝子 構築物の効果を所望のように促進させる、これ以外の投与量および濃度を用いて も良い。本出願では、オレイン酸は、遺伝子構築物投与の前、後、および/また は同時のいずれか、望ましくは同時に、遺伝子構築物投与部位に注射される。 組織内の細胞周辺の細胞外マトリックス成分を破損させる加水分解反応を触媒 する細胞外マトリックス−活性酵素は、加水分解酵素である。細胞外マトリック ス−活性酵素の例としては、コラゲナーゼ、ヒアルロニダーゼが含まれ、これら は両方共、抗ウイルスワクチン構築物と共に投与される場合、不完全ウイルスゲ ノムと共に投与される。さらに、アミラーゼおよびトリプシンのように組織中の 構造成分を破壊するその他の酵素が期待される。 コラゲナーゼ(クロストリジオペプチダーゼclostridiopepti daseA)は、クロストリジウム ヒストリティカム(clostridiu m histolyticum)の生成物である。それは、天然型未変性コラー ゲンを生理的pHおよび温度で分解するタンパク質分解酵素である。コラーゲン は、約75%の乾燥重量の皮膚からなる。コラゲナーゼは、Kellerら、1 963 Arch.Biochem.Biophys.101:81、の方法に 従って調製されて良く、この方法はここに参照として取り入れられる。それは、 250ユニット/g(SantylR、Knoll)を含む軟膏として、商品と して手に入れることが出来る。調製物は、医薬として受け入れうる担体、例えば 、注射用、塩化ナトリウム注射用無菌水、またはその他の医薬として受け入れ可 能な水性注入用液体、中に、1.0から1000単位/mlのコラーゲンを含む 非経口投与用に調合されて良い。遺伝子構築物の効果を所望するように促進させ る、その他の投与量および濃度、例えば、5.0から500ユニット、望ましく は10から100ユニット、が用いられて良い。本出願では、コラゲナーゼは、 遺伝子構築物の投与の前、後、および/または同時のいずれか、望ましくは同時 に、遺伝子構築物の投与部位に注入される。 ヒアルロニダーゼは、ヒアルロン酸型のムコ多糖を加水分解する能力を持つほ 乳類の酵素である。注射用ヒアルロニダーゼは、ヒト医薬使用用(WydaseR ,Wyeth−Ayerst)として手に入れることが出来る。ヒアルロニダ ーゼは、器官の柔組織細胞と共に結合する細胞内接合質として供されるヒアルロ ン酸ポリマーを解重合し、それ故、粒子物質と溶液の両方の皮下への広がりを促 進する。この事は、結果として組織空間の薬品の分配をより大きくし、それらの 吸収を促進する。吸収は、注入部位から導管システム内への薬品の異動に関連す るが、ヒアルロニダーゼは遺伝子ワクチン促進剤としても作用することが示され た。本出願では、ヒアルロニダーゼは、遺伝子構築物投与の前、後、および/ま たは同時のいずれかに、望ましくは同時に、遺伝子構築物の投与部位へ注入され る。注射用ヒアルロニダーゼは、150単位および1500単位を含む投与量の 形で商品として手に入れることが出来る。150単位の投与量は、1mlの塩化 ナトリウム注射液中に溶解して直接注射して良く、または、皮下注射による投与 用に適当な皮下注入溶液でさらに希釈しても良い。遺伝子構築物の効果の所望の 促進を達成するその他の投与量および濃度としては、医薬として受け入れうる担 体、例えば、注射用あるいは塩化ナトリウム注射用無菌水、またはその他の受け 入れうる水性注射液体、中の、例えば、100から1000単位/ml、望まし くは10から100単位/mlのヒアルロニダーゼを用いても良い。本出願では 、ヒアルロニダーゼは、遺伝子構築物の投与の前、後、および/または同時のい ずれかに、望ましくは同時に、遺伝子構築物の投与部位内へ注入される。 サポニンは、植物中に広く分布するグルコシドの一つの類である。それぞれの サポニンは、分子のアグリコン部分を構成するサポゲニンおよび糖からなる。サ ポゲニンは、(ジギトニン中では)ステロイドまたは(アエスクリン中では)ト リテルペンであってよく、糖分子は、グルコース、ガラクトース、ペントースま たはメチルペントースであって良い。あるサポニンは、伝統的なタンパク質を基 本としたワクチンへの免疫応答を増加させるアジュバントとして用いられてきた 。以外にも、サポニンは、遺伝子ワクチンの促進剤としても働くことが見出され た。様々な成分を含む天然植物抽出物を含む、様々なサポニンを用いることが出 来る。サポニンを含む調製物は、医薬として受け入れうる担体中に0.01mg から100mg含まれる非経口投与用として調合されて良い。その他の投与量お よび濃度、例えば、遺伝子構築物の所望の促進効果を達成する、0.01mgか ら100mg、望ましくは0.1mgから10.0mg/ml、を用いても良い 。本出願では、サポニンは、遺伝子構築物を投与する前、後、および/または同 時のいずれかに、望ましくは投与前に、遺伝子構築物の投与部位に注射される。 ユッカ植物(サポナリアSaponaria種)またはクイルラジャ(Qui llaja)種から調製される様々な商品として入手できる生成物は、そのよう な有用なサポニンの中に含まれる。様々なサポナリア種を起源とするサポニン、 例えばSigma Chemical Co.,カタログ番号S2149、が望 ましい。 商品として入手できるサポニンの例として、サポナリン(saponarin )およびサルメントシマリン(sarmentocymarin)が含まれる。 サポゲニン(アグリコン)の例として、サルメントゲニン(sarmentog enin)、サルササポゲニン(sarsasapogenin)、およびサル ベロゲニン(sarverogenin)が含まれる。 ここに参照として取り入れられる、Kensilら、米国特許第5,273, 965号は、医薬的に活性な物質の粘膜を横切っての配達に有用な、精製し修飾 した様々なサポニンについて記載している。修飾サポニンは、粘膜の刺激感応性 を減ずる。以外にも、そのようなサポニン誘導体は、遺伝子構築物を投与する前 、後、および/または同時のいずれかに、望ましくは前に、選択された遺伝子構 築物の投与部位に、非経口で投与することが出来る。 本発明のいくつかの実施態様では、遺伝子構築物と共に投与されるGVFは、 レクチンである。レクチンという言葉は、細胞を接合させるおよび/または複合 糖質を沈殿する非免疫起源の糖結合タンパク質または糖タンパク質のグループを 指す。レクチンは天然に広く分布し、主に植物の種に見出されるが、それらは、 根、葉および樹皮、ならびにハマグリ、カタツムリ、カブトガニのような無脊椎 動物、およびいく種かの脊椎動物にも存在する。レクチンは、赤血球および多く のその他の細胞型を接合させる能力によって特徴づけられる。レクチンは、SI GMA Co.「研究および診断用試薬としての生化学、有機化合物(Bioc hemicals,Organic Compounds for Resea rch and Diagnostic Reagents)」カタログ、19 92年版、1670−1699頁(ここに参照として取り入れられる)、および 1994年版、1799−1810頁(ここに参照として取り入れられる)、に 記載されている。レクチンの例としては、コンカナバリンA,アブリン、大豆ア グルチニンおよび小麦粉アグルチニンが含まれる。いくつかの実施態様では、レ クチンは糖タンパク質でないことが望ましい、即ち、糖タンパク質は共有結合炭 水化物を欠く。 望ましい非糖タンパク質レクチンは、コンカナバリンA(conA)であり、 Sigma Chemicals Co.St.Louis Mo.から商品と して入手できる。ConAは、たちなたまめ、カナバリア エンシホルミス(C anavalia Ensiformis)、パピリオナタエ(Papalio natae)(Sumner,J.B.およびS.F.Howell,1936 ,J.Bacteriol.32:227を参照のこと)から分離されるであろ う。ConAは、細胞表面レセプターを含むサッカライドとの特異的な相互作用 を通して様々な細胞系を凝集する。ConAは、分子量27,000であり、p H6以下ではダイマーとして、生理的pHではテトラマーとして存在する。Co nA のアミノ酸配列は、Edelmanら、1972 Proc.Natl.Aca d.Science USA 69:2580に報告されており、ここに参照と して取り入れる。 レクチンを含む調製物は、医薬として受け入れうる担体、望ましくは注射用あ るいは塩化ナトリウム注射用無菌水、またはその他の医薬として受け入れうる水 性注入用液体中に、0.1μgから1.0mg、望ましくは1.0μgから10 0μg/mlの選択されたレクチンを含む、遺伝子ワクチン促進剤として非経口 投与用に調合されても良い。遺伝子構築物の効果を所望のように促進するその他 の投与量および濃度を用いても良い。本出願では、レクチンは、遺伝子構築物投 与の前、後、および/または同時のいずれかに、望ましくは同時に、遺伝子構築 物の投与部位に注入される。 ConAを含む調製物は、医薬として受け入れうる担体、望ましくは注射用あ るいは塩化ナトリウム注射用無菌水、またはその他の医薬として受け入れうる水 性注入用液体中に、0.1μgから1.0mg、望ましくは1.0μgから10 0μg/mlのConAを含む遺伝子ワクチン促進剤として非経口投与するため に調合されて良い。遺伝子構築物の効果を所望のように促進するその他の投与量 および濃度を用いても良い。本出願では、ConAは、遺伝子構築物投与の前、 後、および/または同時のいずれかに、望ましくは同時に、遺伝子構築物の投与 部位に注入される。 その他のGVF群には、エストロゲン化合物およびその誘導体が含まれる。エ ストロゲン化合物誘導体は、ステロイドホルモンであって良い。望ましいステロ イドホルモンは、β−エステラジオールおよびそれと密接に関係する類似体およ びその誘導体:からなる群より選択される。 天然および合成両方のエストロゲンが用いられて良い。多くの化合物は商品と して入手できる。ジエチルスチルベストロールのようなある非ステロイドエスト ロゲン化合物は、生物より得られ易く、合成するより費用がかからない。例えば 、レミングトンの製薬科学(Remington’s Pharmaceuti cal Sciences)18版、Gennaro編、Mack Publi shing Company、Easton,PA18042(1990)、第 5 0章、「ホルモン(Hormones)」を参照のこと。 エストラジオール、17−b−エストラジオール、(17b)−エストラ−1 ,3,5(10)−トリエン−3,17−ジオールは、最も効能のある天然の哺 乳類エストロゲンホルモンである。それは、ほとんど水に溶けないので、非経口 液体調合物は、エストラジオール3−ベンゾエート、エストラジオール17b− シピオネート、エストラジオール17−プロピオネートまたはジプロピオネート 、ヘミスクシネート、17−ヘプタノエート(エナンテート)、17−ウンデカ ノエート(ウンデシレート)、17−バレレートのような医薬として受け入れう るエステルを用いても良い。0.01%のエステラジオール膣クリームは、局所 使用用として入手できる。 α−エステラジオール、およびα−エステラジオール−ジアセテートまたは− 3−ベンゾエートのようなエステル。 エステリオール、エストラ−1,3,5(10)−トリエン−3,16,17 −トリオール、は、エステラジオールのより効能の少ないエストロゲン代謝物で ある。 エストロン、3−ヒドロキシエストラ−1,3,5(10)−トリエン−17 −オン、およびアセテート、プロピオネート、スルフェート、スルフェートピペ ラジンのようなエステル。エストロンは、20から50mgエストロン/10m lの水性懸濁液として入手できる。 複合エストロゲンホルモンは、妊娠した雌馬の尿から得られる混合エストロゲ ンの複合型を含む水溶性の天然生成物である。それは、水溶性であり、静脈内ま たは筋肉内注射用に25mg/5mlの濃度に再構築されるであろう調合物とし て、および0.625mg複合エストロゲン/g(PremarinR/Wye th−Ayerst)を含む膣クリームとして商品として入手できる。 エチニルエストラジオールのようなエストロゲン同属物を用いても良い。 所望のエストロゲン化合物(単数又は複数)はヒト医薬用に商業的に入手可能 な多様な製品、好ましくは液体の非経口製剤としての製品から便宜的に選択され ることができる。粘膜免疫性、例えば膣粘膜の免疫性を得るために、例えばエス トロゲンクリーム又はゼリーのような局所製剤が使用可能である。全身エストロ ゲン又は他のホルモン活性よりもむしろ核酸投与の部位における核酸活性の促進 が望ましいので、有意な全身エストロゲン又は他のホルモン活性なしに所望の局 所効果を達成する投与量と濃度が選択されることが好ましい。製薬的に受容され るキャリヤー、好ましくは注射用滅菌水、又は塩化ナトリウム注射液、又は他の 製薬的に受容される水性注射液中に1mlにつきエストロゲン化合物0.001 mg/ml〜10mg/ml、好ましくは0.01mg/ml〜1.0mg/m lを含む遺伝的ワクチン促進剤(genetic vaccine facilitating agent:GVF) として、エストロゲン製剤を非経口投与用に処方することができる。遺伝的構築 体(construct)の効果の所望の促進を達成する他の投与量と濃度を用いることが できる。この用途のために、遺伝的構築体の投与前、後及び/又は同時に、好ま しくは同時に、遺伝的構築体の投与部位にエストロゲン化合物が注入される。薬 理学及び製薬科学に熟練した人によって既知の方法論及びルーチンの実験を用い て、投与量/濃度の最適化を達成することができる。細胞による遺伝的構築体に 対する取り込み及び/又は発現若しくは免疫反応の強化を望ましく促進する投与 量と濃度を投与することができる。所望のエストロゲン化合物(単数又は複数) を所望の核酸構築体の前、後及び/又は同時に、好ましくは同時に投与すること ができる。ヒドロキシル化低級アルキルが遺伝的ワクチン促進活性を有すること が判明している。ヒドロキシル化低級アルキルはエタノール、n−プロパノール 、イソプロパノール、n−ブタノール及びグリセロールを含み;エタノールとグ リセロールとが好ましい。 エタノールは製薬用に商業的に入手可能であり;これは注射用滅菌水、又は塩 化ナトリウム注射液、又は他の製薬的に受容される水性注射液で希釈して、核酸 構築体の活性を促進するために0.01〜100%(v/v)、好ましくは0. 1〜10%、より好ましくは約5%の濃度で用いることができる。これは所望の 核酸構築体の前、後及び/又は同時に、好ましくは同時に投与することができる 。 グリセリン又はグリセロール(1,2,3−プロパントリオール)は製薬用に 商業的に入手可能であり;これは注射用滅菌水、又は塩化ナトリウム注射液、又 は他の製薬的に受容される水性注射液で希釈して、核酸構築体の活性を促進する ために0.1〜100%(v/v)、好ましくは1.0〜50%、より好ましく は約20%(v/v)の濃度で用いることができる。これは所望の核酸構築体の 前、後及び/又は同時に、好ましくは同時に投与することができる。 他のGVFはDMSOであり、これは多くの局所投与薬物の浸透を強化する注 目すべきな能力を有する非プロトン溶媒である。これは間質性膀胱炎の治療のた めに膀胱中への滴注に関して実証されている。50%を越える濃度で局所投与さ れると、DMSOはコラーゲンを分解し、抗炎症性の局所麻酔効果を有する。 DMSOは注射用滅菌水、又は塩化ナトリウム注射液、又は他の製薬的に受容 される水性注射液で希釈して、核酸構築体の活性を促進するために0.1〜10 0%(v/v)、好ましくは1.0〜50%、より好ましくは約20%(v/v )の濃度で用いることができる。これは所望の核酸構築体の前、後及び/又は同 時に、好ましくは同時に投与することができる。 通常は腎臓から排出される、タンパク質代謝の天然最終産物である尿素、H2 NCONH2もGVFである。アンモニア2分子が二酸化炭素1分子と反応して 、水1分子と尿素1分子とを形成する。尿素は種々な製薬用途のために商業的に 入手可能である。脳水腫によって生ずる頭蓋内圧を低下させ、眼内圧を低下させ るための浸透性利尿薬として、5%又は10%デキストロース溶液中の30%尿 素溶液として、尿素は静脈内に投与される。尿素はまた、乾せん、アトピー性皮 膚炎を含めた、多様な皮膚科学用途のために、及び過剰なケラチンを皮膚から除 去するために局所的に用いられる。 尿素を含む製剤は、例えば塩化ナトリウム注射液(米国薬局方)、注射用水( 米国薬局方)、5%デキストロース注射液又は10%デキストロース注射液のよ うな製薬用に受容されるキャリヤー中に0.1〜1000mg/mlを含む非経 口投与用に処方されることができる。遺伝的構築体の効果を望ましく促進する他 の投与量及び濃度、例えば1.0〜100mg/ml、好ましくは60mg/m l(約1M)を用いることができる。この用途のために、遺伝的構築体の投与 の前、後及び/又は同時に、好ましくは遺伝的構築体の投与の前に遺伝的構築体 の投与部位にサポニンが注射される。 本発明の幾つかの実施態様では、筋肉内注入による遺伝的ワクチン接種(genet ic vaccination)の前に、個体を最初にGVF注射に暴露させる。すなわち、ワ クチン接種の約1週間〜10日間前までに、個体を最初にGVF注射に暴露させ る。幾つかの実施態様では、遺伝的構築体の投与の約1〜5日間前に、個体にG VFを注射する。幾つかの実施態様では、遺伝的構築体の投与の約24時間前に 、個体にGVFを注入する。或いは、GVFをワクチン接種と同時に又はワクチ ン接種の数分間前若しくは数分間後に、GVFを注射することができる。したが って、GVFと遺伝的構築体とを組合せて、混合物として同時に注射することが できる。幾つかの実施態様では、遺伝的構築体の投与後に、GVFを投与する。 例えば、遺伝的構築体の投与の約1週間〜10日間後までに、個体にGVFを注 射する。幾つかの実施態様では、遺伝的構築体の投与の約24時間後に、個体に GVFを注入する。ワクチン接種の約1〜5日間後に、個体にGVFを注射する 。幾つかの実施態様では、ワクチン接種の約1週間〜10日間後までに、個体に GVFを注射する。 本発明の幾つかの実施態様では、GVF剤の組合せを遺伝的構築体と共に投与 する。 さらに、トランスフェクティング剤(transfecting agent)及び/又はレプリケ ーティング剤(replicating agent)及び/又は炎症剤(inflammatory agent)とし て機能することができ、GVFと同時投与することができる他の作用剤は、成長 因子、サイトカイン及びリンホカイン、例えばα−インターフェロン、γ−イン ターフェロン、血小板由来増殖因子(PDGF)、GC−SF、GM−CSF、 TNF、上皮増殖因子(EGF)、IL−1、IL−2、IL−4、IL−6、 IL−8、IL−10及びIL−12並びに繊維芽細胞増殖因子、例えば免疫刺 激性複合体(ISCOMS)のような表面活性剤、Freund不完全アジュバ ント、モノホスホリル脂質A(MPL)を含むLPS類似体、ムラミルペプチド 類、キノン類似体類、及び例えばスクアレンのような小胞を含み、スクアレンと ヒアルロン酸とは遺伝的構築体と組合せて投与して、用いることもできる。幾つ かの実施態様では、これらの作用剤の組合せをGVF及び遺伝的構築体と共に投 与する。 遺伝的構築体はエマルジョンとしてコラーゲンと組合せて、非経口投与するこ とができる。コラーゲンエマルジョンはDNAの持効性放出(sustained release )の手段を与える。コラーゲン50μl〜2mlが用いられる。この処方を用い る好ましい実施態様では、DNA約100μgをコラーゲン1mlと組合せる。 他の持効性放出製剤は、例えば、当該技術分野における標準的参考テキスト、R emington’s Pharmaceutical Sciences,A .Osol(これは本明細書に援用される)に記載されるような製剤である。こ のような製剤は水性懸濁液、油性溶液と懸濁液、エマルジョンとインプラント並 びに溜め(reservoir)と経皮デバイスを含む。幾つかの実施態様では、遺伝的構 築体の時間放出製剤(time release formulation)が好ましい。幾つかの実施態様 では、遺伝的構築体が6〜144時間に、好ましくは12〜96時間に、より好 ましくは18〜72時間に時間放出されることが好ましい。 本発明の幾つかの実施態様では、遺伝的構築体がニードレス(needless)注入デ バイスによって注入される。ニードレス注入デバイスは物質を筋肉内的、皮内的 及び皮下的に同時投与するために特に有用である。 本発明の幾つかの実施態様では、1990年7月31日に発行された米国特許 第4,945,050号(本明細書に援用される)でSanford等によって 教示されたマイクロプロジェクティル粒子ボンバードメント(microprojectile p article bombardment)手段を用いて、遺伝的構築体をGVFと共に投与する。 本発明の幾つかの実施態様では、遺伝的ワクチン促進剤(genetic vaccine fac ilitator agent)と共にリポソーム複合体の一部として遺伝的構築体を投与する 。 本発明の幾つかの実施態様では、個体を単独ワクチン接種にさらして、完全で 広範囲な免疫反応を生じさせる。本発明の幾つかの実施態様では、個体を一連の ワクチン接種にさらして、完全で広範囲な免疫反応を生じさせる。本発明の幾つ かの実施態様によると、少なくとも2回、好ましくは4〜5回の注射を一定期間 にわたって施す。注射間の時間は24時間の間隔から注射間の2週間までを含み 、好ましくは1週間の間隔である。或いは、少なくとも2回及び4回までの分離 し た注射を異なる部位に同時に施す。 本発明の幾つかの実施態様では、完全なワクチン接種が、1種以上の標的エピ トープをコードする配列を含有する遺伝的構築体を含む単一接種物(inoculant) の注入を含む。 本発明の幾つかの実施態様では、完全なワクチン接種が2種類以上の異なる接 種物の異なる部位への注入を含む。例えば、本発明によるHIVワクチンでは、 このワクチンは2種類の接種物を含み、これらの各接種物は異なるウイルスタン パク質をコードする遺伝的物質を含む。このワクチン接種方法はウイルス遺伝子 のほぼ完全なセットの個体中への導入を感染性ウイルス粒子の組み込み(assembl ing)の危険性なく可能にする。このようにして、ワクチン接種個体においてウイ ルスの殆ど又は全てに対する免疫反応が誘発されることができる。好ましくは、 細胞が両方の遺伝的構築体を確実に受容しないような距離をおいて、各接種物の 注入を異なる部位に実施する。他の安全な予防措置として、感染性ウイルス組み 込み(assembly)の可能性をさらに防止するために、幾つかの遺伝子を欠失又は変 更させることができる。 本明細書で用いるかぎり、“製薬キット(pharmaceutical kit)”なる用語は本 発明に用いられる多重接種物を集合的に表すように意味する。このようなキット は異なる接種物及び/又はGVFを含む個別の容器を含む。これらのキットが免 疫化方法及び/又は治療方法に用いられる接種物セットを含むように形成される ことが意図される。 本発明の方法はヒト医薬及び獣医学医薬の両方の分野に有用である。したがっ て、本発明は哺乳動物、鳥類及び魚類の遺伝的免疫化(genetic immunization)に 関する。本発明の方法はヒト、牛、羊、豚、馬、犬及び猫種を含む哺乳動物種に 特に適用可能である。 以下に述べる実施例は本発明の態様の典型的な例を含む。実施例は本発明の範 囲の限定を意味せず、むしろ例示の目的を果たす。さらに、本発明の種々な態様 を下記説明によって要約することができる。しかし、この説明は本発明の範囲を 限定することを意味せず、むしろ本発明の種々な態様を強調することを意味する 。当業者は本発明の付加的な態様及び実施態様を容易に理解することができると 思 われる。実施例 実施例1 本発明は直接の遺伝的免疫化を用いてHIVワクチンを提供する。個体の細胞 中に投与された場合に、発現されて、HIVタンパク質を産生する遺伝的構築体 を提供する。幾つかの実施態様によると、個体の細胞中の全てのウイルス構造タ ンパク質の産生がHIV感染を防止する保護免疫反応を誘発する。本発明のHI Vワクチンは、未感染個体をHIV感染から免疫化する又は既に感染した個体の ための免疫治療薬として役立つために用いられることができる。本発明のHIV ワクチンは、HIV感染細胞を認識して攻撃し、HIVタンパク質に付随する最 も広い範囲を認識する免疫反応(CTLを含めて)を惹起する。このように、未 感染個体はHIV感染から保護される。 幾つかの実施態様では、本発明は2種類の接種物の投与によって個体をHIV に対して免疫化する方法に関する。これらの2種類の接種物は、HIVウイルス の少なくとも2種類、好ましくは2種類より多い、複数の又は全ての遺伝子を含 む。しかし、これらの接種物は一緒に投与されない。したがって、接種される個 々の細胞は遺伝子の完全な集合体を投与されるわけではない。ワクチンを接種さ れた個体は少なくとも2種類の異なる、好ましくは2種類より多い、さらに好ま しくは複数の又は全てのウイルス遺伝子を受容する。次に、免疫反応がHIVタ ンパク質標的の全体的な集合体に向けられることができる。 この対策は、最も有効な標的タンパク質をコードする遺伝的物質がワクチン中 に含まれる確率を高め、ウイルスが突然変異を受ける場合に生ずる1種以上のウ イルスタンパク質の構造変化にも拘わらず、ウイルス粒子が免疫反応による検出 を逃れる見込みを減ずる。したがって、ウイルスタンパク質をコードする遺伝子 の多重の、好ましくはほぼ完全又は完全な集合体によって個体にワクチン接種す ることが望ましい。 単一細胞にウイルス遺伝子の完全な集合体を供給する場合には、完全な感染性 ウイルスが細胞中に組み込まれる可能性がある。したがって、本発明による遺伝 的構築体は遺伝子のこのような完全な集合体を供給されない。さらに、それぞれ が遺伝子の不完全なセットを有し、一緒になってウイルス遺伝子の完全な集合体 までを有する2種類以上の接種物は、ワクチン形成細胞が偶然に遺伝子の完全な セットに暴露されないことを保証するために、好ましくは相互に異なる部位にお ける異なる細胞に投与される。例えば、HIVゲノムの一部が第1構築体に挿入 され、HIVの残部が第2構築体に挿入される。第1構築体は個体に遺伝的ワク チンとして1本の腕の筋肉組織に投与され、第2構築体は個体の他方の腕の筋肉 組織内に遺伝的ワクチンとして投与される。個体をウイルスの完全なセットに暴 露させ、ウイルス全体に対して、感染性ウイルス粒子が組み込まれると言う危険 性なしに、本質的にワクチン接種することができる。 ささなる安全予防措置として、遺伝的物質が2種類以上の接種物として個体の 身体の離れた部分に投与される場合にも、感染性ウイルス粒子が形成されること ができないことをさらに保証するために、1個以上の本質的な遺伝子を欠失させ るか又は故意に変更することができる。このような実施態様では、個体にウイル ス遺伝子の完全機能セットを投与しない。 他の安全予防措置は、別々の接種物をそれぞれ構成する、別々の遺伝的構築体 上のウイルスゲノムの非重複部分を形成する。したがって、これらの2種類の遺 伝的構築体の間の再結合は防止される。 本発明の幾つかの実施態様では、構造遺伝子の完全な集合体が提供される。H IVの構造遺伝子はgag、pol及びenvから成る。これらの3遺伝子は2 種類の異なるDNA又はRNA構築体上に提供される。したがって、1つの好ま しい実施態様では、gagとpolとが1つのDNA又はRNA構築体上にあり 、envは別の構築体上に存在する。他の好ましい実施態様では、gagが1つ のDNA又はRNA構築体上にあり、polとenvは他方の構築体上に存在す る。他の好ましい実施態様では、gagとenvが1つのDNA又はRNA構築 体上にあり、polは他方の構築体上に存在する。幾つかの好ましい実施態様で は、revを含む構築体がrevの開始コドンの上流にスプライスアクセプター (acceptor)を有する。幾つかの好ましい実施態様では、gagを含む構築体がg ag翻訳開始コドンの上流にスプライスドナーを有する。任意に、これらの組合 せのいずれにも、HIV調節遺伝子も存在することができる。HIV調節遺伝子 はv pr、vif、vpu、nef、tat及びrevである。 好ましい実施態様におけるDNA構築体はプロモーター、エンハンサー及びポ リアデニル化シグナルから成る。プロモーターはHIV LTR、ヒトActi n、ヒトMyosin、CMV、RSV、Moloney、MMTV、ヒトヘモ グロビン、ヒト筋肉クレアチン及びEBVから成る群から選択されることができ る。エンハンサーはヒトActin、ヒトMyosin、CMV、RSV、ヒト ヘモグロビン、ヒト筋肉クレアチン及びEBVから成る群から選択されることが できる。ポリアデニル化シグナルはLTRポリアデニル化シグナルとSV40ポ リアデニル化シグナルとから成る群から選択されることができ、特に、SV40 マイナーポリアデニル化シグナルがとりわけ選択される。 幾つかの実施態様では、2種類の接種物ワクチンを個体の空間的に分離した組 織において、好ましくは異なる外肢、例えば右腕と左腕において筋肉内投与され る。本発明の各接種物は約0.1〜約1000μgのDNAを含むことができる 。好ましくは、各接種物は約1〜約500μgのDNAを含む。より好ましくは 、各接種物は約25〜約250μgのDNAを含む。最も好ましくは、各接種物 は約100μgのDNAを含む。 幾つかの実施態様における接種物は滅菌等張性キャリヤー、好ましくはリン酸 塩緩衝化生理的食塩水又は生理的食塩水溶液中に含まれる。 幾つかの実施態様では、ワクチン投与の前に、ワクチン接種すべき組織に、上 述し、検討したような、遺伝的ワクチン促進剤を注射する。GVF類の注入はワ クチン接種の約24時間前までに実施することができる。GVF類を遺伝的構築 体の投与の直前又はこの投与と同時に投与することが考えられる。GVFは遺伝 的構築体が投与されるべき部位に投与される。GVFを遺伝的構築体の投与後、 例えばこの投与の直後に投与することができることも考えられる。 他の実施態様では、上述し、検討したような遺伝的ワクチン促進剤が遺伝的構 築体と共に、単一薬剤組成物として投与される。GVFと遺伝的構築体とはこの 混合物の投与の直前に混合することができる。幾つかの好ましい実施態様では、 上述し、検討したような遺伝的ワクチン促進剤を遺伝的構築体と共に単一薬剤組 成物として処方する。 したがって、幾つかの実施態様は2種類の接種物ワクチンを含み、1種類の接 種物は2つのHIV構造遺伝子を有するDNA又はRNA構築体を含み、他方の 接種物は、一緒にした接種物がHIV構造遺伝子の完全な集合体を含むように、 残りの第3HIV構造遺伝子を有するDNA又はRNA構築体を含む。各DNA 構築体上の構造遺伝子はプロモーター、エンハンサー及びポリアデニル化シグナ ルに作用的に連結する。同じ又は異なる調節要素がウイルス遺伝子の発現を制御 することができる。個体にワクチン接種する場合に、2種類の接種物を異なる部 位に、好ましくは異なる腕に筋肉内投与する。 本発明の幾つかの実施態様では、上述し、検討したような遺伝的ワクチン促進 剤を、接種物が投与される予定である部位に投与する。 本発明の幾つかの実施態様では、遺伝的ワクチン促進剤を遺伝的構築体と共に 製剤に含める。 幾つかの実施態様では、ワクチン接種手段を少なくとも1回、好ましくは2回 又は3回繰り返す。各ワクチン接種手段は24時間〜2か月間の間隔をおいて実 施される。 幾つかの実施態様では、ワクチンをニードレス注入デバイスによって投与する 。幾つかの実施態様では、ワクチンをニードレス注入デバイスを用いて皮下投与 し、したがって、同時に筋肉内、皮内及び皮下投与し、この物質を間質的に(int erstitially)も投与する。 好ましい遺伝的構築体は下記を含む。 プラスミドとクローニング方法(cloning strategies): 2種類のプラスミドを構築した:1種類はHIV gag/polを含み、他 方はHIV envを含む。 NIH AIDS Research and Reference Rea gent Program(ARRRP),AIDS、NIAID、NIH部門 を通してDr.Malcolm Martinから、HIV−1ゲノムクローン pNL43を入手した、これは遺伝的構築体のためのHIV−1ウイルス遺伝子 の出発物質として用いることができる。或いは、感染細胞のHIV分子クローン を、ポリメラーゼ連鎖テクノロジーの適用によって、HXB2クローン、MNク ローン並びにSF又はBAL−1クローンを含む構造のために充分に修飾するこ とができる。pNL43クローンは、HIV−1プロウイルス(proviral)DNA と、pUC18にクローン化した組込み部位から3kbの宿主配列から成る構築 体である。 pNL−puro−env-プラスミドの構築: このプラスミドはgag polの発現のために構築した。pNL43のno n−HIV5’フランキングヒトDNAの範囲内のStuI部位をStuIによ る部分的消化とその後の大腸菌(E.coli)ポリメラーゼ1による遊離端部(free en ds)の消化とによって分解した(destroyed)。この線状プラスミドを充填(フィル イン)し、次に自己連結させて(self ligated)、HIVゲノム内にユニークなS tuI部位が残された。このプラスミド(pNLDstu)を次に平滑化(blunt ing)酵素StuIとBsaBIとによって消化させて、gp120のコーディン グ配列の大きな区分を除去した。SV40プロモーターとピューロマイシン耐性 コーディング領域(ピューロマイシンアセチルトランスフェラーゼ(PAC)) とをpBABE−puro[MorgensternとLand,1990,N ucl.Acids Res.18(12):3587〜3596(これは本明 細書に援用される)、Imperial Cancer Research F undのDr.Hartmut Landによって好意により提供]から、Ec oRIとClaIとを用いて単離した。このフラグメントを平滑化し、次に、S tuI/BsaBI消化pNLDstuにクローン化した。HIVの3’LTR がPACメッセージのためのポリA機能を提供することができるように正確な配 向のSV40−puroフラグメントによってクローンを選択した。このプラス ミドをpNLpuroと名付けた。 HIV gag polベクターからvpr調節遺伝子を欠失させるためのクロ ーン化方法: ユニークなpf1MI部位の丁度上流からvif終止コドンの直後までの領域 をプライマーを用いてPCRによって増幅し、vprのアミノ酸22に非保存的 アミノ酸変化(glu−>val)と、アミノ酸22直後のvprリーディング フレーム中の終止コドンと、この新たな終止コドン直後のEcoRI部位とを導 入した。このPCRフラグメントをpNLpuro又はpNL43のpf1MI −EcoRIフラグメントと置換した。この置換はvprのオープンリーディン グフレームの122ヌクレオチドの欠失を生じ、したがって、点突然変異方法が 必然的に伴う逆転(reversion)の可能性を排除する。得られるプラスミド(pN Lpuro△vpr)はvprの最初の21天然アミノ酸 プラス バリン プ ラス他の残りのHIV−1遺伝子及びこれらのネイティブ形のスプライス部位( ジャンクション)をコードする。このような欠失方法(deletion strategy)はn ef、vif及びvpuにも適用可能であり、構造遺伝子の発現を可能にするが 、生存(live)組換えウイルスの発生(generation)から保護する。 エンベロープ発現のためのプラスミド構築: HIV−1 HXB2のエンベロープ遺伝子をコードするDNAセグメントを AIDS Research and Reference Reagent Programから入手されたλクローン化DNAを用いるポリメラーゼ連鎖反 応(PCR)増幅方法によってクローン化した。5’及び3’プライマーは、そ れぞれ、XhoI部位を組込んだ5’−AGGCGTCTCGAGACAGAG GAGAGCAAGAAATG−3’(配列番号:1)と、XbaI部位を組込 んだ5’−TTTCCCTCTAGATAAGCCATCCAATCACAC− 3’(配列番号:2)であり、これらはgp160、tat及びrevコーディ ング領域を含む。Taq DNAポリメラーゼを製造者の使用説明書(Perk in−Elmer Cetus社)に従って用いて、遺伝子特異的増幅を実施し た。このPCR反応生成物を0.5μg/mlのプロテイナーゼKによって37 ℃において30分間処理して、次にフェノール/クロロホルム抽出とエタノール 沈降とによって処理した。回収したDNAを次にXho1とXba1とによって 37℃において2時間消化させ、アガロースゲル電気泳動にさらした。単離し、 精製したXho1−Xba1 PCRフラグメントをBluescriptプラ スミド(Stratagene社,カリフォルニア州,ラジョラ)にクローン化 し、次に、真核発現ベクターpMAMneoBlue(Clontech La boratories社,カリフォルニア州,パロアルト)にサブクローン化し た。得られた構築体をpM160と名付けた(図1)。プラスミドDNAをCs Clグラジエント超遠心分離によって精製した。DNA構築体pM160はHI V−1/HXB2(Fisher,A.G.等,(1985)Nature 3 16:262〜265)gp160膜結合糖タンパク質を、プロモーターとして のMMTV LTRによるRSVエンハンサー要素の制御下でコードする。HI V−1 env−revプラスミドと呼ばれる代替えエンベロープ発現プラスミ ド構築: HIV−1 HXB2のrev及びvpuの2つのエキソンと、エンベロープ オープンリーディングフレームとをコードする領域をPCRによって増幅し、発 現ベクターpCNDA/neo(Invitrogen)にクローン化した。こ のプラスミドはCMVプロモーターによってエンベロープ産生をもたらす。 産生と精製: 大腸菌(DH5 アルファ)におけるプラスミドを下記のように増殖させる: LB プラス アンピシリン寒天プレートに、凍結ストックからの所望のプラス ミド培養物を画線培養する。このプレートを37℃において一晩(14〜15時 間)インキュベートする。このプレートから単一コロニーを採取し、ペプトン製 剤と50μg/mlのアンピシリンとを含むLB培地15ml中に接種する。こ の培養物を37℃において振とうしながら(約175rpm)8〜10時間成長 させる。OD600読取り値は少なくとも1.0であるべきである。ペプトンと5 0μg/mlのアンピシリンとを含むLB培地 1リットルに1.0 ODの培 養物を接種する。これらのこれらの1〜2リットル培養物を一晩37℃において 振とうしながら(175rpm)増殖させる。 大腸菌(DH5 アルファ菌株)内で増殖させたプラスミドを下記方法によっ て回収し、精製する。細胞を溶解し、プラスミドを精製するための一般的方法は “Molecular Cloning:A Laboratory Manu al”,第2版,J.Sambrook,E.F.Fritsch及びT.Ma niatis,Cold Spring Harbor Press,1989 に見いだすことができる。細胞を濃縮し(concentrated)、グルコース−tris −EDTA(pH8.0)緩衝液で洗浄する。濃縮細胞をリソチームによる処理 によって溶解し、0.2N KOHによって簡単に(briefly)処理し、次に、p Hを酢酸カリウム/酢酸緩衝液によって5.5に調節する。遠心によって不溶物 を除去する。上清に、2−プロパノールを加えて、プラスミドを沈降させる。プ ラスミドをtris−EDTA緩衝液中に再溶解し、フェノール/クロロホルム 抽出と再度の2−プロパノールによる沈降とによってさらに精製する。 下記方法を含めた多様な方法によって、内毒素を任意に除去することができる :例えばポリミキシンのような固定物質による特異的吸着[Tani等,Bio mater.Artif.Cells Immobilization Bio technol.20(2〜4):457〜62(1992);Issekut z,J.Immunol.Methods61(3):275〜81(1983 )];例えば8A1及びHA−1ATMのような、抗内毒素モノクローナル抗体[ Centocor,Malvern,PA;Bogard等,J.Immuno l.150(10):4438〜4449(1993);Rietschel等 ,Infect.Immunity,3863頁(1993)];正帯電デプス フィルター[Hou等,J.Parenter.Sci.Technol.44 (4):204〜9(7−8月,1990年)];ポリ(ガンマ−メチル L− グルタメート)[Hirayama等,Chem.Pharm.Bull.(東 京)40(8):2106〜9(1992)];ヒスチジン[Matsumae 等,Biotechnol.Appl.Biochem.12:(2):129 〜40(1990)];疎水性相互作用カラムと膜[Aida等,J.Immu nol.Methods 132(2):191〜5(1990);Umeda 等,Biomater.Artif.Cells Artif.Organs1 8(4):491〜7(1990);Hou等,Biochem.Biophy s.Acta 1073(1):149〜54(1991);Sawada等, J.Hyg.(London)97(1):103〜14(1986)];例え ばBrownlee Polypore Resin(Applied Bio systems,カリフォルニア州,パロアルト)、XUS40323.00( Dow Chemical,ミシガン州,ミッドランド)、HP20,CHP2 0P(三菱化成,米国)、Hamilton PRP−1,PRP−infin ity(Hamilton,ネバダ州,レノ)、Jordi Reserved −Ph ase DVB,Jordi Gel DVB,Polymer Labs P LgelTM(Alltech,イリノイ州,ディアフィールド)、Vydac PLxTM(Separations Group,カリフォルニア州,ヘスペリ ア)のような疎水性ポリスチレン/ジビニルベンゼン又はジビニルベンゼン樹脂 を含めた内毒素の除去に有用な、特異的な疎水性樹脂;他の内毒素除去物質及び 方法はDetoxi−GelTM内毒素除去ゲル(Pierce Chemica l,イリノイ州,ロックフォード);Application Note206 (pharmacia Biotech社,ニュージャージー州,ピスカタウェ イ)を含む。一般的には、Sharma,Biotech.Appl.Bioc hem.8:5〜22(1986)をも参照のこと。好ましい抗内毒素モノクロ ーナル抗体は内毒素の保存ドメイン、好ましくは脂質Aに対する抗体、内毒素の 最も構造的に保存される部分に結合する。このような抗脂質Aモノクローナル抗 体は高アフィニティネズミIgGモノクローナル抗体8A1と、ヒト抗脂質AI gM(k)モノクローナル抗体HA−1ATMとを含む。HA−1ATMはヒトB大 腸菌J5ワクチンから得られた(drived)。HA−1ATMは多様な細菌内毒素(リ ポ多糖)と広範囲に交差反応性であると報告される。実施例2 下記は本発明の方法に使用可能である構築体のリストである。以下に挙げる構 築体の多くを製造するための出発物質として用いられるベクターpBabe・p uroは、Morgenstern,J.P.とH.Land,1990 Nu cl.Acids Res.18(12):3587〜3596(本明細書に援 用される)によって最初に構築され、報告された。pBabe・puroプラス ミドは哺乳動物の細胞における外因性遺伝子の発現のために特に有用である。発 現されるべきDNA配列はMoloneyネズミ白血病ウイルス(Mo MuL V)ロングターミナルリピート(Iong terminal repeat)(LTR)プロモーター の制御下でクローニング部位に挿入される。このプラスミドはピューロマイシン 耐性のための選択可能なマーカーを含む。実施例3 プラスミドpBa・Vα3は、pBabe・puroのEcoRI部位にクロ ーン化されたL、V及びJセグメントを含むT細胞レセプターVα3領域をコー ドする2.7kb EcoRIゲノムフラグメントを含む7.8kbプラスミド である。このT細胞レセプター誘導標的タンパク質はT細胞仲介自己免疫疾患と 、クロノタイプ(clonotypic)T細胞リンパ腫及び白血病とに対する免疫化と治療 とに有用である。実施例4 プラスミドpBa・gagpol−vprは、pBabe・puroにクロー ン化されたHIV/MNからのgag/pol遺伝子とvif遺伝子とを含む9 .88kbプラスミドである。vpr遺伝子は欠失する。HIV標的タンパク質 をコードする、これらのHIVウイルス遺伝子を含むプラスミドはHIV感染と AIDSとに対する免疫化と治療とに有用である。HIV DNA配列は、Re iz,M.S.,1992AIDS Res.Human Retro.8:1 549(これは本明細書に援用される)に発表される。この配列は、本明細書に 援用されるGenbank No.M17449から入手可能である。実施例5 プラスミドpM160はHIV−1/3Bエンブロープタンパク質と、pMA MneoBlueにクローン化されたrev/tat遺伝子とをコードする2. 3kb PCRフラグメントを含む11.0kbプラスミドである。nef領域 は欠失する。HIV標的タンパク質をコードする、これらのHIVウイルス遺伝 子を含むプラスミドは、HIV感染とAIDSとに対する免疫化と治療とに有用 である。HIV−1/3BのDNA配列は、Fisher,A.1985 Na ture316:26672(本明細書に援用される)に発表される。この配列 は、本明細書に援用されるGenbank No.KO3455から入手可能で ある。実施例6 プラスミドpBa・VLは、XbaIとEcoRI部位においてpBabe・ puroにクローン化された抗DNA抗体のVL領域をコードするPCRフラグ メントを含む5.4kbプラスミドである。抗体誘導標的タンパク質は、B細胞 仲介自己免疫疾患と、クロノタイプB細胞リンパ腫及び白血病とに対する免疫化 と治療とに有用である標的タンパク質の例である。抗体からの可変な機能的領域 の一般的なクローン化方法は、Chaudhary,V.K.等,1990 P roc.Natl.Acad.Sci.USA87:1066(本明細書に援用 される)に見いだすことができる。実施例7 プラスミドpOspA.Bは、BamHIとSalI部位においてpBabe ・puroにクローン化された,ライム病の原因であるスピロヘータ、Borr elia burgdorferiのOspAとOspB抗原をコードするコー ディング領域を含む6.84kbプラスミドである。OspAとOspBフラグ メントを生成するために用いられるPCRプライマーは5’−GAAGGATC CATGAAAAAATATTTATTGGG−3’(配列番号:3)と、5’ −ACTGTCGACTTATTTTAAAGCGTTTTTAAG−3’(配 列番号:4)である。Williams,W.V.等,1992 DNA an d Cell,Biol.11(3):207(これは本明細書に援用される) を参照のこと。標的タンパク質をコードする、これらの病原菌遺伝子を含むプラ スミドは、ライム病に対する免疫化に有用である。実施例8 プラスミドpBa・Rb−Gは、BamHI部位においてpBabe・pur oにクローン化された狂犬病Gタンパク質をコードするPCR生成フラグメント を含む7.10kbプラスミドである。狂犬病Gタンパク質をコードする、この 病原菌遺伝子を含むプラスミドは、狂犬病に対する免疫化に有用である。このD NA配列は、本明細書に援用されるGenbank No.M32751から入 手可能である。Anilionis,A等,1981 Nature 294: 275(これは本明細書に援用される)をも参照のこと。実施例9 プラスミドpBa.HPV−L1は、BamHIとEcoRI部位においてp Babe・puroにクローン化された,HPV菌株16、18、31及び33 を含むヒト乳頭腫ウイルス(HPV)のL1キャプシドタンパク質をコードする PCR生成フラグメントを含む6.80kbプラスミドである。このプラスミド は、HPV感染とそれによって惹起される癌とに対する免疫化に有用である。こ のDNA配列は、本明細書に援用されるGenbank No.M15781に 開示される。Howley,P.,1990 Fields Virology ,2巻,Channock,R.M.等編集,第58章:1625と、Shah ,KとP.Howley,1990 Fields Virology,2巻, Channock,R.M.等編集,第59章(これらの両方とも本明細書に援 用される)をも参照のこと。実施例10 プラスミドpBa・HPV−L2は、BamHIとEcoRI部位においてp Babe・puroにクローン化された,HPV菌株16、18、31及び33 を含むヒト乳頭腫ウイルス(HPV)のL2キャプシドタンパク質をコードする PCR生成フラグメントを含む6.80kbプラスミドである。このプラスミド は、HPV感染とそれによって惹起される癌とに対する免疫化に有用である。こ のDNA配列は、本明細書に援用されるGenbank No.M15781に 開示される。Howley,P.,1990 Fields Virology ,2巻,Channock,R.M.等編集,第58章:1625と、Shah ,KとP.Howley,1990 Fields Virology,2巻, Channock,R.M.等編集,第59章(これらの両方とも本明細書に援 用される)をも参照のこと。実施例11 プラスミドpBa・MNp7は、BamHI部位においてpBabe・pur oにクローン化された,HIV MN gag(コアタンパク質)配列を含むp 7コーディング領域をコードするPCR生成フラグメントを含む5.24kbプ ラスミドである。HIV標的タンパク質をコードする、これらのHIVウイルス 遺伝子を含むプラスミドは、HIV感染とAIDSとに対する免疫化と治療とに 有用である。Reiz,M.S.,1992 AIDS Res.Human Retro.8:1549(これは本明細書に援用される)。この配列は、本明 細書に援用されるGenbank No.M17449から入手可能である。実施例12 プラスミドpGA733−2は、結腸直腸癌細胞ラインSW948からpCD M8ベクター[Seed,B.とA.Aruffo,1987 Proc.Na tl.Acad.Sci.USA84:3365(これは本明細書に援用される )]にBstXI部位においてクローン化された,GA733−2腫瘍表面抗原 を含む6.3kbプラスミドである。腫瘍関連標的タンパク質は、例えば癌のよ うな高増殖性疾患に対する免疫化と治療とに有用な標的タンパク質の例である。 GA733−2抗原は結腸癌に対する有用な標的抗原である。GA733抗原は Szala,S.等,1990 Proc.Natl.Acad.Sci.US A87:3542〜3546(これは本明細書に援用される)に報告される。実施例13 プラスミドpT4−pMV7は、EcoRI部位においてpMV7ベクターに クローン化されたヒトCD4レセプターをコードするcDNAを含む11.15 kbプラスミドである。このCD4標的タンパク質はT細胞リンパ腫に対する免 疫化と治療とに有用である。プラスミドpT4−pMV7はAIDS Repo sitory,Catalog No.158から入手可能である。実施例14 プラスミドpDJGA733は、BamHI部位においてpBabe・pur oにクローン化されたGA733腫瘍表面抗原を含む5.1kbプラスミドであ る。腫瘍関連標的タンパク質は、例えば癌のような高増殖性疾患に対する免疫化 と治療とに有用な標的タンパク質の例である。GA733抗原は結腸癌に対する 有用な標的抗原である。実施例15 プラスミドpBa・RASは、最初にpZIPneoRASからサブクローン 化され、BamHI部位においてpBabe・puroにクローン化されたra sコーディング領域を含む6.8kbプラスミドである。ras標的タンパク質 は、細胞質シグナリング分子の例である。rasのクローニング方法はWein berg 1984 Mol.Cell.Biol.4:1577(これは本明 細書に援用される)に報告される。Rasコーディングプラスミドは、例えば癌 のような高増殖性疾患、特に、例えば膀胱、筋肉、肺、脳及び骨の癌のようなr as関連癌に対する免疫化と治療とに有用である。実施例16 プラスミドpBa・MNp55は、BamHI部位においてpBabe・pu roにクローン化されたHIV MN gag前駆体(コアタンパク質)配列を 含むp55コーディング領域をコードするPCR生成フラグメントを含む6.3 8kbプラスミドである。HIV標的タンパク質をコードする、これらのHIV ウイルス遺伝子を含むプラスミドは、HIV感染とAIDSとに対する免疫化と 治療とに有用である。Reiz,M.S.,1992 AIDS Res.Hu man Retro.8:1549(これは本明細書に援用される)。この配列 は、本明細書に援用されるGenbank No.M17449から入手可能で ある。実施例17 プラスミドpBa・MNp24は、BamHI部位とEcoRI部位とにおい てpBabe・puroにクローン化された完全HIV MN gagコーディ ング領域を含むp24コーディング領域をコードするpMN−SF1鋳型からの PCR生成フラグメントを含む6.78kbプラスミドである。HIV標的タン パク質をコードする、これらのHIVウイルス遺伝子を含むプラスミドは、HI V感染とAIDSとに対する免疫化と治療とに有用である。Reiz,M.S. ,1992 AIDS Res.Human Retro.8:1549(これ は本明細書に援用される)。この配列は、本明細書に援用されるGenbank No.M17449から入手可能である。実施例18 プラスミドpBa・MNp17は、BamHI部位とEcoRI部位とにおい てpBabe・puroにクローン化された、HIV MN gag(コアタン パク質)配列を含むp17コーディング領域をコードするPCR生成フラグメン トを含む5.5kbプラスミドである。HIV標的タンパク質をコードする、こ れらのHIVウイルス遺伝子を含むプラスミドは、HIV感染とAIDSとに対 する免疫化と治療とに有用である。Reiz,M.S.,1912092 AI DS Res.Human Retro.8:1549(これは本明細書に援用 される)。この配列は、本明細書に援用されるGenbank No.M174 49から入手可能である。実施例19 プラスミドpBa・SIVenvは、BamHI部位とEcoRI部位とにお いてpBabe・puroにクローン化されたpBR322中にSIV239を 含む構築体から増幅された2.71PCR生成フラグメントを含む7.8kbプ ラスミドである。用いられるプライマーは: 5’−GCCAGTTTTG GATCCTTAAA AAAGGCTTGG−3’ (配列番号:5)と 5’−TTGTGAGGGA CAGAATTCCA ATCAGGG −3’ (配列番号:6)で ある。このプラスミドはAIDS Research and Referen ce Reagent Program;Catalog No.210から入 手可能である。実施例20 プラスミドpcTSP/ATK・envは、pcDNA1/neoベクターに サブクローン化されたHTLV−1/TSP及び/ATK単離物からの完全HT LVエンベロープコーディング領域をコードするPCR生成フラグメントを含む 8.92kbプラスミドである。用いられるプライマーは: 5’−CAGTGATATC CCGGGAGACT CCTC−3’ (配列番号:7)と 5’−GAATAGAAGA ACTCCTCTAG AATTC −3’ (配列番号:8)で ある。プラスミドpcTSP/ATK・envは1988,Proc.Natl .Acad.Sci.USA 85:3599(これは本明細書に援用される) に報告される。HTLV.envはHTLVとT細胞リンパ腫とによる感染に対 する免疫化と治療とに有用である。実施例21 プラスミドpBa・MNgp160は、pSP72中にMNenvを含む構築 体から増幅され、BamHI部位とEcoRI部位とにおいてpBabe・pu roにクローン化された、2.8kb PCR生成フラグメントを含む7.9k bプラスミドである。用いられるプライマーは: 5’−GCCTTAGGCG GATCCTATGG CAGGAAG −3’ (配列番号:9)と 5’−TAAGATGGGT GGCCATGGTG AATT−3’ (配列番号:10) である。Reiz,M.S.,1992,AIDS Res.Human Re tro.8:1549(これは本明細書に援用される)。この配列はGenba nk No.M17449(これは本明細書に援用される)から入手可能である 。HIV標的タンパク質をコードする、これらのHIVウイルス遺伝子を含むプ ラスミドは、HIV感染とAIDSとに対する免疫化と治療とに有用である。実施例22 プラスミドpC.MNp55は、MN単離物のgag領域から増幅され、pC EP4ベクターにクローン化された1.4kb PCR生成フラグメントを含む 11.8kbプラスミドである。HIV標的タンパク質をコードする、これらの HIVウイルス遺伝子を含むプラスミドは、HIV感染とAIDSとに対する免 疫化と治療とに有用である。Reiz,M.S.,1992,AIDS Res .Human Retro.8:1549(これは本明細書に援用される)。こ の配列はGenbank No.M17449(これは本明細書に援用される) から入手可能である。実施例23 LTR−2/erbB−2構築体から切断され、pCEP4ベクターにサブク ローン化された領域をコードするヒトneu癌遺伝子を有する3.8kb DN Aフラグメントを含む14.2kbプラスミドである。このpC.Neuプラス ミドはDiFiore 1987 Science 237:178(これは本 明細書に援用される)に報告される。neu癌遺伝子標的タンパク質は例えば癌 ;特に、結腸、胸部、肺及び脳の癌のような、高増殖性疾患に対する免疫化と治 療とに標的タンパク質として有用な、成長因子レセプターの例である。実施例24 プラスミドpC.RASは、最初にpZIPneoRASからサブクローン化 され、BamHI部位においてpCEP4にサブクローン化された、ras癌遺 伝子コーディング領域を有する1.4kb DNAフラグメントを含む11.7 kbプラスミドである。このpC.RASプラスミドはWeinberg 19 84 Mol.Cell.Biol.4:1577(これは本明細書に援用され る)に報告される。このneu標的タンパク質は細胞質シグナリング分子の1例 である。Rasコーディングプラスミドは、例えば癌;特に、膀胱、筋肉、肺、 脳及び骨の癌のような、高増殖性疾患に対する免疫化と治療とに有用である。実施例25 プラスミドpNLpuroは、HIV gag/polとSV40−puro 挿入を含む15kbプラスミドである。HIV標的タンパク質をコードする、こ れらのHIVウイルス遺伝子を含むプラスミドは、HIV感染とAIDSとに対 する免疫化と治療とに有用である。実施例26 プラスミドpM160は、HIVのenv部分から1つ以上の遺伝子を発現さ せるために有用な幾つかのプラスミドの出発物質として使用可能である。pM1 60の構築は上述する。このプラスミドはgp160、tat及びrevコーデ ィング領域を含む。nef遺伝子は存在しない。 gp160/rev/tat遺伝子発現を制御するプロモーターはMMTVで ある。このプロモーターを削除して、Actinプロモーター、ミオシンプロモ ーター、HIV LTRプロモーター及びCMVプロモーターと置換することが できる。 アンピシリン耐性を与える遺伝子は削除することも、さもなくば不活化するこ ともできる。ネオマイシン耐性を与える遺伝子は細菌プロモーターの制御下に置 くことができる。 このプラスミドからラウス肉腫ウイルスエンハンサーを削除することができる 。RSVエンハンサーは筋肉クレアチンエンハンサーと置換することができる。 gp160/rev/tat遺伝子は異なるリーディングフレームにおいて同 じヌクレオチド配列を重複し、共有する。rev遺伝子はその開始コドンを異な るコドンに変えることによって削除することができる。同様に、tat遺伝子を 同じ手段によって削除することができる。gp160/rev/tatを制御す るためにHIV LTRプロモーターを用いるプラスミド以外の各プラスミドに おいて、rev又はtat又はrevとtatの両方を削除することができる。 HIV LTRプロモーターを用いるプラスミドでは、tatが存在しなければ ならない。 下記表はpM160修飾プラスミドを記載する。各プラスミドは不活化アンピ シリン遺伝子を有する。各々はRSVエンハンサーを欠失している。幾つかはエ ンハンサーを有さない(no);また、幾つかはクレアチン筋肉エンハンサー( CME)を有する。幾つかはHIV rev遺伝子を有し(yes)、他のプラ スミドではHIV rev遺伝子が欠失する(no)。幾つかはHIV tat 遺伝子を有し(yes)、これは他では欠失する(no)。 構築体RA−29〜RA−56は、各場合にネオマイシン遺伝子を制御するプ ロモーターが細菌プロモーターであることを除いて、それぞれ、RA−1〜RA −32に同じである。実施例27 HIV gag/pol遺伝子を発現する幾つかの異なるプラスミドを作製す るために、出発物質としてプラスミドpNLpuroを用いることができる。上 述したように、gag polの発現のために、pNLpuroを構築した。上 述したプラスミドpNLpuro△vprは、ワクチン接種によって導入される 遺伝子セットから必要な調節タンパク質を除去するために、HIV gag p olベクターからvpr調節遺伝子を削除するように設計した。標準的分子生物 学テクニックと広範囲に入手可能な出発物質とを用いて当業者によって、プラス ミドpNL43puroに、vpr以外の他の変化を施すことができる。 HIV配列のヒトフランキング配列5’と3’は幾つかの方法によって除去す ることができる。例えば、PCRを用いて、HIV、SV40−puro及びp UC18配列のみを増幅し、再構成することができる。 ウイルスのパッケージングに重要であるHIVのpsi領域をpNL43pu roに基づくプラスミドから削除することができる。psi領域を削除するため に、pNL43puroプラスミドをSacIとSpeIとによって切断する。 この消化はpsi領域並びにpsiの上流である5’LTRとpsiの下流であ るgag/pol領域の部分とを除去する。欠失した非psi配列を再挿入する ために、PCR増幅を実施して、このような配列を再生する。psiを再生せず に、psiに対するHIV配列5’と3’の部分を再生するプライマーを設計す る。これらのプライマーは5’LTRのプラスミド5’部分にSacI部位を再 形成する。プライマーはこのSacI部位の上流の部位から下流に移動し、ps i領域の5’末端の丁度3’部位に達して、3’末端にAatI部位を生成する 。psi領域の丁度5’から出発するプライマーもAatI部位を生成し、Sp eI部位の3’から出発すると、この部位を再生する。PCR生成フラグメント をSacI、AatI及びSpeIによって消化させて、SacI/SpeI消 化pNLpuro−psiフラグメントと一緒に結合させる。HIV5’LTR プロモーターを削除して、モロニー(Moloney)ウイルスプロモーター、 MMTV LTR、Actinプロモーター、ミオシンプロモーター及びCMV プロモーターと置換することができる。 HIV3’LTRポリアデニル化部位を削除して、SV40ポリアデニル化部 位と置換することができる。 アンピシリン耐性を与える遺伝子を削除するか、さもなくば不活化することが できる。 下表は、HIV psiとvpr領域が欠失し、HIV配列のヒトフランキン グ領域5’及び3’が欠失する、pNLpuroに基づく構築体のリストである 。 構築体LA−17〜LA−32は、各場合にヒトフランキング配列の少なくと も1つが残留する以外は、それぞれ、LA−1〜LA−16に同じである。 実施例2 env遺伝子を発現するための他の構築では、HIVのこの領域を商業的に入 手可能なプラスミドpCEP4(Invitrogen)に挿入することができ る。pCEP4プラスミドはEpstein Barrウイルス複製起点と、組 込みなしに高コピーエピソーム複製を生じる核抗原EBNA−1コーディング領 域とを含むので、特に有用である。pCEP4はまた、チミジンキナーゼプロモ ーターとポリアデニル化部位との調節制御下にあるヒグロマイシンマーカーを含 む。HIVenvコーディング領域はCMVプロモーターとSV40ポリアデニ ル化部位との調節制御下に置かれる。HIV envコーディング領域は2.3 kb PCRフラグメントとしてHIV/3B,Genebank配列K034 55から得られた。生じるpCEP4に基づくプラスミド,pRA−100は染 色体外に維持され、gp160タンパク質を産生する。実施例29 env遺伝子を発現するための他の構築では、HIVのこの領域を商業的に入 手可能なプラスミドpREP4(Invitrogen)に挿入することができ る。pREP4プラスミドはEpstein Barrウイルス複製起点と、組 込みなしに高コピーエピソーム複製を生じる核抗原EBNA−1コーディング領 域とを含むので、特に有用である。pREP4はまた、チミジンキナーゼプロモ ーターとポリアデニル化部位との調節制御下にあるヒグロマイシンマーカーを含 む。HIV envコーディング領域はRSVプロモーターとSV40ポリアデ ニル化部位との調節制御下に置かれる。HIV envコーディング領域は2. 3kb PCRフラグメントとしてHIV/3B,Genebank配列K03 455から得られた。生じるpCEP4に基づくプラスミド,pRA−101は 染色体外に維持され、gp160タンパク質を産生する。実施例30 gag/pol遺伝子を発現するための他の構築では、HIVのこの領域を商 業的に入手可能なプラスミドpCEP4(Invitrogen)に挿入するこ とができる。pCEP4プラスミドはEpstein Barrウイルス複製起 点と、組込みなしに高コピーエピソーム複製を生じる核抗原EBNA−1コーデ ィング領域とを含むので、特に有用である。pCEP4はまた、チミジンキナー ゼプロモーターとポリアデニル化部位との調節制御下にあるヒグロマイシンマー カーを含む。HIV gag/polコーディング領域はCMVプロモーターと SV40ポリアデニル化部位との調節制御下に置かれる。HIV gag/po lコーディング領域はHIV MN,Genebank配列M17449から得 られ、vif遺伝子を含む。vpr遺伝子は含まれない。生じるpCEP4に基 づくプラスミド,pLA−100は染色体外に維持され、GAG55、逆転写酵 素、プロテアーゼ及びインテグラーゼタンパク質を産生する。実施例31 gag/pol遺伝子を発現するための他の構築では、HIVのこの領域を商 業的に入手可能なプラスミドpREP4(Invitrogen)に挿入するこ とができる。pREP4プラスミドはEpstein Barrウイルス複製起 点と、組込みなしに高コピーエピソーム複製を生じる核抗原EBNA−1コーデ ィング領域とを含むので、特に有用である。pREP4はまた、チミジンキナー ゼプロモーターとポリアデニル化部位との調節制御下にあるヒグロマイシンマー カーを含む。HIV gag/polコーディング領域はCMVプロモーターと SV40ポリアデニル化部位との調節制御下に置かれる。HIV gag/po lコーディング領域はHIV MN,Genebank配列M17449から得 られ、vif遺伝子を含む。vpr遺伝子は含まれない。生じるpREP4に基 づくプラスミド,pLA−101は染色体外に維持され、GAG55、逆転写酵 素、プロテアーゼ及びインテグラーゼタンパク質を産生する。実施例32 本明細書でpGAGPOL.revと名付ける下記構築体は、HIV gag /pol遺伝子を発現するために有用である。 このプラスミドは、カナマイシン耐性遺伝子と、DNA複製のpBR322起 点とを含む。転写調節のために提供される配列は、サイトメガロウイルスプロモ ーターと、ラウス肉腫ウイルスエンハンサーと、SV40ポリアデニル化シグナ ルとを含む。pGAGPOL.revに含まれるHIV−1配列は、gagオー プンリーディングフレームのp17、p24及びp15をコードする配列と;小 欠失を含む逆転写酵素をコードする配列と;polリーディングフレームのイン テグラーゼの不活性アミノ末端をコードする配列と;revをコードする配列と を含む。HIV配列の各々はHIV−1菌株HXB2に由来する。 pGAGPOL.revには、幾つかの安全性特徴(safty feature)が含まれ る。これらはCMVプロモーターと非レトロウイルスポリ(A)部位との使用を 含む。さらに、ψ配列の欠失はウイルスDNAをパッケージする可能性を制限す る。さらに、逆転写酵素の多重突然変異は酵素的に不活性な産物を生じる。さら に、インテグラーゼの大きな欠失は不活性な産物を生じ、細菌の形質転換細胞(t ransformant)を安定化するためにカナマイシン耐性マーカーが用いられる。 プラスミドpGAGPOL.revは下記のように構築する: 工程1.Bluescript(Stratagene)にクローン化される HIV−1(HXB2)の一部のサブクローンを用いる。HIV−1のサブクロ ーンは完全な5’LTRと、ヌクレオチド5795(Genebankナンバー リング)までのHIV−1ゲノムの残部とを含む。HIV−1配列はHXB2D プラスミド(AIDS Repository)から得られる。 工程2.オープンリーディングフレームHXB2Dプラスミド(AIDS R epository)からのgagの一部をPCRさせる。PCRフラグメント をNotIとSpeIとによって切断し、NotIとSpeIとによって制限さ れた上記HIV−1サブクーロンと連結させる。 工程3.プライマー配列番号:11と配列番号:12とによって、gag/p ol結合(junction)と、HXB2Dプラスミド(AIDS Repositor y)からのpolコーディング配列の一部とをPCRさせる。PCR生成物をC laIによって切断し、連結させる。連結したフラグメントをBcIIとSal Iとによって切断し、BcIIとSalIとによって消化させた工程2からのプ ラスミドと連結させる。 工程4.工程3からのプラスミドをBspMIとEcoRIとによって切断し 、リンカーの配列番号:13と配列番号:14とをアニーリングすることによっ て形成されるアダプターと再連結させる。 工程5.工程4からのプラスミドをNotIとSalIとによって切断し、p ENV(以下)に関して記載する説明における4a又は4bからのプラスミドと 連結させる。NotIとSalIとによってまた切断する。 工程6.工程5からのプラスミドをSalIとMluIとによって制限し、プ ライマー配列番号:15と配列番号:16とによるrevのPCRによって得ら れるPCR生成物と連結させる。 工程7.工程6からのプラスミドをNotIによって切断し、プライマー配列 番号:17と配列番号:18とによる、HXB2Dプラスミド(AIDS Re pository)中のrev反応性要素(rev responsive element)のPCRに よって得られる生成物と連結させる。 工程6と7は任意である。実施例33 本明細書でpENVと名付ける下記構築体は、HIV env遺伝子を発現す るために有用である。 このプラスミドは、カナマイシン耐性遺伝子と、DNA複製のpBR322起 点とを含む。転写調節のために提供される配列は、サイトメガロウイルスプロモ ーターと、ラウス肉腫ウイルスエンハンサーと、SV40ポリアデニル化シグナ ルとを含む。pENVに含まれるHIV−1配列は、vpuをコードする配列と ;revをコードする配列と;gp160をコードする配列と;nefの50% をコードする配列と;vifをコードする配列と;13アミノ酸カルボキシ末端 が欠失したvprをコードする配列とを含む。vpu、rev,gp160及び nef配列はHIV−1菌株MNに由来する。vifとnef配列はHIV−1 菌株HXB2に由来する。 pGAGPOL.revには、幾つかの安全性特徴が含まれる。これらはCM Vプロモーターと非レトロウイルスポリ(A)部位との使用を含む。さらに、t atが削除されており、nefの50%削除は“不活性”nef産物を生じる。 さらに、vifとvprとは正常配列の外に置かれ、vprの部分的削除はさら に不活性なvpr産物を保証する。 プラスミドpENVは下記のように構築する: 工程1.HindIIIとEcoRIとによって消化させたpUC18から出 発する。ColE1複製起点とlaci遺伝子とを含む生成フラグメントを、我 々の肉腫ウイルスエンハンサーを含むpMAMneoBlueからのEcoRI /HindIIIフラグメントと連結させるべきである。次に、生成プラスミド 又はClontech(カリフォルニア州,パロアルト)からのpMAMneo −BlueをHindIIIとBgIIとによって消化させることができる。標 準方法を用いて、geneblockプラスミド(Pharmacia)のPC Rによって得られるkan遺伝子を含むフラグメントと連結させる。 工程2.pMAMneo−Blueを出発プラスミドとして用いる場合には、 MluIとEcoRIとによって消化させ、末端をポリメラーゼIのKleno wフラグメントによって満たし、再連結させる。 工程3.次に、pMAMneo−Blue又はpUC18誘導プラスミドをH indIIIによって消化させ、SV40ポリ(A)部位と、プライマー配列番 号:19と配列番号:20とによるpCEP4(Invitrogen,カリフ ォルニア州,サンジエゴ)のPCRによって得られる早期スプライシング領域と に連結させる。 工程4a.BamHIによって消化させ、プライマー配列番号:21と配列番 号:22とによるpCEP4(Invitrogen,カリフォルニア州,サン ジエゴ)のPCRによって得られるCMVプロモーターと連結させる。 工程4b.BamHIによって消化させ、プライマー配列番号:23と配列番 号:24とによるPCRによって得られるMoMLV LTRと連結させる。 工程5.NotIとMluIとによって消化させ、プライマー配列番号:25 と配列番号:26とによるpMN−STIのPCRによって得られるGP160 コーディング領域と連結させる。 工程6.MluIによって消化させ、vifをその全体でコードする配列及び 、プライマー配列番号:27と配列番号:28とによるHXB2プラスミド(A IDS Repository)のPCRによる13アミノ酸カルボキシ末端欠 失したvprと連結させる。実施例34 幾つかの実施態様では、本発明は個体を単一接種物の投与によってHIVに対 して免疫化する方法に関する。この接種物は少なくとも1種類、好ましくは2種 類、より好ましくは2種類より多い、又は複数のHIVウイルス遺伝子或いは構 造遺伝子の全てを含有する遺伝的構築体を含む。しかし、この接種物は全てのH IV遺伝子の完全な集合体を含む訳ではない。単一細胞にウイルス遺伝子の完全 な集合体を供給するならば、この細胞内に完全な感染性ウイルスが組込まれうる 恐れがある。したがって、本発明による遺伝的構築体は遺伝子のこのような完全 な集合体を供給される訳ではない。安全性予防措置として、1種以上の重要な遺 伝子を削除するか又は意図的に変化させて、感染性ウイルス粒子が形成されるこ とがありえないことをさらに保証することができる。 本発明の幾つかの実施態様では、HIV構造遺伝子の1種類、2種類又は全て の少なくとも数部(portions)が与えられる。HIV構造遺伝子はgag、pol 及びenvから成る。これらの3種類の遺伝子の少なくとも1部が遺伝的構築体 に与えられる。これらの3種類の遺伝子の少なくとも1種の数部が遺伝的構築体 に与えられる。したがって、幾つかの実施態様では、gagとpolの各々の少 なくとも1部が遺伝的構築体上に与えられ;幾つかの実施態様では、envの少 なくとも1部が遺伝的構築体上に与えられ;幾つかの実施態様では、gagの少 なくとも1部が遺伝的構築体上に与えられ;幾つかの実施態様では、polとe nvの各々の少なくとも1部が遺伝的構築体上に与えられ;幾つかの実施態様で は、gagとenvの各々の少なくとも1部が遺伝的構築体上に与えられ;幾つ かの実施態様では、polの少なくとも1部が遺伝的構築体上に与えられる。任 意に、全体の遺伝子が与えられる。任意に、これらの遺伝的構築体のいずれにも 、HIV調節遺伝子も存在することができる。HIV調節遺伝子はvpr、vi f、vpu、nef、tat及びrevである。 実施例35 本明細書に用いられる際には、用語「発現単位」は、ポリアデニル化シグナル に機能的に連結されるコーディング配列に機能的に連結されるプロモーターを含 む核酸配列を称することが意味される。このコーディング配列は一つもしくは複 数の蛋白質もしくはその断片をコードすることがある。好ましい態様では発現単 位がプラスミド内に含まれる。 本明細書に用いられる際には、用語「HIV発現単位」は、ポリアデニル化シ グナルに機能的に連結されるコーディング配列に機能的に連結されるプロモータ ーを含み、そしてそのコーディング配列がHIV蛋白質上に見いだされるエピト ープと同一もしくは実質的に類似するエピトープを含むペプチドをコードする核 酸配列を称することが意味される。「実質的に類似するエピトープ」は、HIV 蛋白質のエピトープには相同ではないが、それにもかかわらずHIV蛋白質に交 差反応する細胞性もしくは液性の免疫応答を誘導する構造を有するエピトープを 称することが意味される。好ましい態様ではHIV発現単位は一つもしくは複数 のHIV蛋白質もしくはそれらの断片をコードするコーディング配列を含む。好 ましい態様ではHIV発現単位はプラスミド内に含まれる。 本発明の幾つかの態様では、一つもしくは複数のHIV蛋白質もしくはそれら の断片をコードするDNA配列を含む単一の発現単位を有する単一の遺伝子構築 物が提供される。本明細書に用いられる際には、用語「単一のHIV発現単位構 築物」は、単一のHIV発現単位を含む単一の遺伝子構築物を称することが意味 される。好ましい態様では、単一のHIV発現単位構築物はプラスミドの形態を とっている。 本発明の幾つかの好ましい態様では、一つを上回る発現単位を含み、そしてそ の各々が一つもしくは複数のHIV蛋白質もしくはそれらの断片をコードするD NA配列を含む単一の遺伝子構築物が提供される。本明細書に用いられる際には 、用語「多重HIV発現単位遺伝子構築物」は、一つを上回るHIV発現単位を 含む単一のプラスミドを称することが意味される。好ましい態様では多重HIV 発現単位構築物はプラスミドの形態をとる。 本発明の幾つかの態様では、二重HIV発現単位を有し、そしてその各々が一 つもしくは複数のHIV蛋白質もしくはそれらの断片をコードするDNA配列を 含む単一遺伝子構築物が提供される。本明細書で用いられる際には、用語「二重 HIV発現単位遺伝子構築物」は、二重HIV発現単位遺伝子発現単位を含む二 重HIV発現単位(すなわち、多重HIV発現単位)遺伝子構築物を含む単一の プラスミドを称することが意味される。二重HIV発現単位構築物では、一つの HIV発現単位が他のHIV発現単位の反対方向に作動することが好ましい。好 ましい態様では、二重HIV発現単位構築物はプラスミドの形態をとる。 本発明の幾つかの態様では、単一遺伝子構築物を含むHIV遺伝子ワクチンが 提供される。この単一遺伝子構築物は、単一HIV発現単位遺伝子構築物、二重 HIV発現単位遺伝子構築物、もしくは2つを上回るHIV発現単位を含む多重 HIV発現単位遺伝子構築物であることができる。 本発明の幾つかの態様では、一つを上回る遺伝子構築物を単一の接種物中に含 むHIV遺伝子ワクチンが提供される。 本発明の幾つかの態様では、一つを上回る遺伝子構築物を一つを上回る接種物 中に含むHIV遺伝子ワクチンが提供される。本明細書で用いられる際には、用 語「多重接種物」は、一つを上回る遺伝子構築物を含み、そしてその各々が個別 に投与される遺伝子ワクチンを称することが意味される。本発明の幾つかの態様 では、2つの遺伝子構築物を含むHIV遺伝子ワクチンが提供される。各遺伝子 構築物は独立に、単一HIV発現単位遺伝子構築物、二重HIV発現単位遺伝子 構築物、もしくは2つを上回るHIV発現単位を含む多重HIV発現単位遺伝子 構築物であることができる。幾つかの態様では、両方の遺伝子構築物が単一発現 単位遺伝子構築物である。幾つかの態様では、両方の遺伝子構築物が二重HIV 発現単位遺伝子構築物である。幾つかの態様では、両方の遺伝子構築物が多重H IV発現単位遺伝子構築物である。幾つかの態様では、一つの遺伝子構築物が単 一HIV発現単位遺伝子構築物であり、かつもう一方のものが二重HIV発現単 位遺伝子構築物である。当業者は、遺伝子ワクチンに用いられる遺伝子構築物の 数、および各遺伝子構築物に存在することがあるHIV発現単位の数に依存する 多数の変異物を容易に認識および評価することができる。 本発明の遺伝子構築物が所定のHIV配列、特に、その配列が取り込まれる細 胞の染色体物質内に組み込まれるHIVゲノムにおいて、ある役割を担う配列は 含まないことが好ましい。本発明の遺伝子構築物がHIVからのLTR(複数) を含まないことが好ましい。同様に、本発明の遺伝子構築物がHIVからのps 部位を含まないことが好ましい。更に、逆転写遺伝子が欠失し、かつインテグ ラーゼ遺伝子が欠失することが好ましい。欠失には、幾つかのコドンのみの欠失 、もしくは本質的にはその遺伝子に欠失をもたらす目的での幾つかのコドンの置 換が含まれる。例えば、開始コドンが欠失しているか、もしくは変化しているか 、もしくはフレームからずれているかして、不完全および非機能性蛋白質をコー ドするヌクレオチド配列がもたらされることがある。 本発明の遺伝子構築物がHIVからの転写可能なtat遺伝子を含まないこと も好ましい。rev遺伝子と重複するtat遺伝子は、revをコードするコド ンを、revについてと同一のアミノ酸をコードはするがtatがコードされる 読み取り枠内で必要とされるtatアミノ酸はコードしない他のコドンでの置換 により完全な欠失を生じることがある。別法ではそのコドンの内の幾つかのもの のみがスイッチして、tat用の開始コドンを変化させる(すなわち、本質的に 欠失させる)および/または十分なコドンを変化させる(すなわち、本質的に欠 失させる)かのいずれかとなって、不完全かつ非機能性のtatをコードするヌ クレオチド配列を生じる。 遺伝子構築物が、HIV gagpolenv、もしくはrev蛋白質か らのエピトープと同一であるかもしくは実質的に類似する少なくとも一つのエピ トープを有するペプチドをコードするコーディング配列を含むことが好ましい。 遺伝子構築物が、HIV gagpolenv、もしくはrev蛋白質、あ るいはそれらの断片の内の少なくとも一つをコードするコーディング配列を含む ことが一層好ましい。遺伝子構築物が、HIV gagpolenv、もし くはrev蛋白質からのエピトープと同一であるか、もしくは実質的に類似する 一つを上回るエピトープを有するペプチドをコードするコーディング配列を含む ことが好ましい。遺伝子構築物が、HIV gagpolenv、もしくはrev 蛋白質、あるいはそれらの断片の内の一つを上回るものをコードするコー ディング配列を含むことが一層好ましい。 幾つかの態様では、遺伝子構築物は、HIV vifvprvpu、もし くはnef蛋白質と同一であるか、もしくは実質的に類似する少なくとも一つの エピトープを有するペプチドをコードするコーディング配列を含む。幾つかの態 様では、遺伝子構築物は、HIV vifvprvpu、もしくはnef蛋 白質、あるいはそれらの断片の内の少なくとも一つをコードするコーディング配 列を含む。 単一HIV発現単位遺伝子構築物は、単一プロモーターおよびポリアデニル化 シグナルの調節制御下にある単一発現単位中にHIV蛋白質もしくはその断片と 少なくとも一つのエピトープを共有する一つもしくは複数のペプチドのためのコ ーディング領域を含むことがある。遺伝子構築物が一つを上回るHIV蛋白質も しくはその断片をコードすることが好ましい。プロモーターはヒト細胞内で機能 する任意のプロモーターであることができる。プロモーターがSV40プロモー ターもしくはCMVプロモーター、好ましくはCMV前初期プロモーターである ことが好ましい。ポリアデニル化シグナルはヒト細胞内で機能する任意のポリア デニル化シグナルであることができる。ポリアデニル化シグナルがSV40ポリ アデニル化シグナル、好ましくはSV40マイナーポリアデニル化シグナルであ ることが好ましい。一つを上回るコーディング領域が単一発現単位中に提供され る場合には、それらは互いに直に隣接しているか、あるいは非コーディング領域 により分断されていることがある。適切に発現させる目的では、コーディング領 域は開始コドンおよび停止コドンを有する必要がある。 二重HIV発現単位遺伝子構築物は、その2つの発現単位の各々についてHI V蛋白質もしくはその断片を少なくとも一つのエピトープと共有する一つもしく は複数のペプチド用のコーディング領域を含むことがある。幾つかの態様では、 遺伝子構築物は一つを上回るHIV蛋白質もしくはその断片をコードすることが 好ましい。幾つかの態様では、gagおよびpolをコードするヌクレオチド配 列が一つの発現単位上に存在し、かつenvおよびrevをコードするヌクレオ チド配列がもう一方の発現単位上に存在することが好ましい。プロモーターはヒ ト細胞内で機能する任意のプロモーターであることができる。プロモーターがS V40プロモーターもしくはCMVプロモーター、好ましくは前初期CMVプロ モーターであることが好ましい。ポリアデニル化シグナルはヒトの細胞で機能す る任意のポリアデニル化シグナルであることができる。ポリアデニル化シグナル がSV40ポリアデニル化シグナル、好ましくはSV40マイナーポリアデニル 化シグナルであることが好ましい。一つを上回るコーディング領域が一つの発現 単位内に提供される場合には、それらは互いに直に隣接しているか、あるいは非 コーディング領域により分断されていることがある。適切に発現させる目的では 、コーディング領域は開始コドンおよび停止コドンを有する必要がある。 本発明の幾つかの態様に従うと、env中のMHCクラスII交差反応性エピ トープが欠失を生じ、かつHIV IIからの類似領域で置換されている。 遺伝子構築物がgagおよび/またはpolを含む場合には、その構築物は ev も存在するという点で一般的に重要である。revに加え、rev反応性因 子がgagおよびpolと共に、それらの遺伝子の発現増加用に提供されること がある。 遺伝子構築物が産生される際には、プラスミド1において用いられるenv遺 伝子が、MNあるいはMN−様単離物(これにはMNに類似する臨床的単離物が 含まれる)、好ましくは非シンシチウム誘導性臨床的単離物、好ましくは初期段 階臨床単離物からのマクロファージ向性のものから取得されることが好ましい。 複数の蛋白質が、選択的スプライシングにより単一発現単位から産生されるこ とがある。スプライシングシグナルが提供されると、異なる蛋白質をコードする 異なるメッセージを産生する別のスプライシングが可能となる。 実施例36 図4は、4本の主鎖A、B、C、およびDを示す。図5は4つの挿入断片1、 2、3、および4を示す。挿入断片1はgagおよびpolの発現を支援し; ev 応答因子がHIVスプライスアクセプターを保存する様式でクローン化され ている。挿入断片2は挿入断片1に類似しており、そのため挿入断片2もやはりgag およびpolの発現を支援するが、例外はrev応答因子がHIVスプラ イスアクセプターを保存することなくクローン化されたことである。挿入断片3 はgagおよびpolの発現を支援し、インテグラーゼ遺伝子の欠失を含み、そ してcis作用性rev応答因子の存在は含まない。挿入断片4はrevvp 、およびenvの発現を支援する。envは交差反応性を除去するように変化 させたMHCクラスII交差反応性エピトープを有することがあり、かつV3ル ープはシンシチウム形成の可能性を除去するように変化させておいてもよい。 幾つかの態様では、主鎖Aが挿入断片1と共に用いられる。このような構築物 は場合によってはSV40の複製起点を含む。プラスミド pA1ori+は、 挿入断片1およびSV40の複製起点を含む主鎖Aである。プラスミド pA1 ori−は、挿入断片1を含み、SV40の複製起点は含まない主鎖Aである。 追加的にpA1ori+もしくはpA1ori−のいずれかはインテグラーゼを 含んで各々pA1ori+int+およびpA1ori−int+を生じること がある。プラスミド pA1ori+、pA1ori−、pA1ori+int +、およびpA1ori−int+は逆転写酵素(RT)遺伝子を機能的に欠失 させることにより更に改変を受けて、各々pA1ori+RT−、pA1ori −RT−、pA1ori+int+RT−、およびpA1ori−int+RT −を生じることがある。 幾つかの態様では、主鎖Aが挿入断片2と共に用いられる。このような構築物 は場合によってはSV40の複製起点を含む。プラスミド pA2ori+は、 挿入断片2およびSV40の複製起点を含む主鎖Aである。プラスミド pA2 ori−は、挿入断片2を含み、SV40の複製起点は含まない主鎖Aである。 追加的にpA2ori+もしくはpA2ori−のいずれかはインテグラーゼを 含んで各々pA2ori+int+およびpA2ori−int+を生じること がある。プラスミド pA2ori+、pA2ori−、pA2ori+int +、およびpA2ori−int+は逆転写酵素(RT)遺伝子を機能的に欠失 させることにより更に改変を受けて、各々pA2ori+RT−、pA2ori −RT−、pA2ori+int+RT−、およびpA2ori−int+RT −を生じることがある。 幾つかの態様では、主鎖Bが挿入断片1と共に用いられる。このような構築物 は場合によってはSV40の複製起点を含む。プラスミド pB1ori+は、 挿入断片1およびSV40の複製起点を含む主鎖Bである。プラスミド pB1 ori−は、挿入断片1を含み、SV40の複製起点は含まない主鎖Bである。 追加的にpB1ori+もしくはpB1ori−のいずれかはインテグラーゼを 含んで各々pB1ori+int+およびpB1ori−int+を生じること がある。プラスミド pB1ori+、pB1ori−、pB1ori+int +、およびpB1ori−int+は逆転写酵素(RT)遺伝子を機能的に欠失 させることにより更に改変を受けて、各々pB1ori+RT−、pB1ori −RT−、pB1ori+int+RT−、およびpB1ori−int+RT −を生じることがある。 幾つかの態様では、主鎖Bが挿入断片2と共に用いられる。このような構築物 は場合によってはSV40の複製起点を含む。プラスミド pB2ori+は、 挿入断片2およびSV40の複製起点を含む主鎖Bである。プラスミド pB2 ori−は、挿入断片2を含み、SV40の複製起点は含まない主鎖Bである。 追加的にpB2ori+もしくはpB2ori−のいずれかはインテグラーゼを 含んで各々pB2ori+int+およびpB2ori−int+を生じること がある。プラスミド pB2ori+、pB2ori−、pB2ori+int +、およびpB2ori−int+は逆転写酵素(RT)遺伝子を機能的に欠失 させることにより更に改変を受けて、各々pB2ori+RT−、pB2ori −RT−、pB2ori+int+RT−、およびpB2ori−int+RT −を生じることがある。 幾つかの態様では、主鎖Aマイナスrevが挿入断片3と共に用いられる。こ のような構築物は場合によってはSV40の複製起点を含む。プラスミド pA /r−3ori+は、挿入断片3およびSV40の複製起点を含む主鎖Aである 。プラスミド pA/r−3ori−は、挿入断片3を含み、SV40の複製起 点は含まない主鎖Aマイナスrevである。追加的にpA/r−3ori+もし くはpA/r−3ori−のいずれかはインテグラーゼを含んで各々pA/r− 3ori+int+およびpA/r−3ori−int+を生じることがある。 プラスミド pA/r−3ori+、pA/r−3ori−、pA/r−3or i+int+、およびpA/r−3ori−int+は逆転写酵素(RT)遺伝 子 を機能的に欠失させることにより更に改変を受けて、各々pA/r−3ori+ RT−、pA/r−3ori−RT−、pA/r−3ori+int+RT−、 およびpA/r−3ori−int+RT−を生じることがある。 幾つかの態様では、主鎖Cが挿入断片1と共に用いられる。このような構築物 は場合によってはSV40の複製起点を含む。プラスミド pC1ori+は、 挿入断片1およびSV40の複製起点を含む主鎖Cである。プラスミド pC1 ori−は、挿入断片1を含み、SV40の複製起点は含まない主鎖Cである。 追加的にpC1ori+もしくはpC1ori−のいずれかはインテグラーゼを 含んで各々pC1ori+int+およびpC1ori−int+を生じること がある。プラスミド pC1ori+、pC1ori−、pC1ori+int +、およびpC1ori−int+は逆転写酵素(RT)遺伝子を機能的に欠失 させることにより更に改変を受けて、各々pC1ori+RT−、pC1ori −RT−、pC1ori+int+RT−、およびpC1ori−int+RT −を生じることがある。 幾つかの態様では、主鎖Cが挿入断片2と共に用いられる。このような構築物 は場合によってはSV40の複製起点を含む。プラスミド pC2ori+は、 挿入断片2およびSV40の複製起点を含む主鎖Cである。プラスミド pC2 ori−は、挿入断片2を含み、SV40の複製起点は含まない主鎖Cである。 追加的にpC2ori+もしくはpC2ori−のいずれかはインテグラーゼを 含んで各々pC2ori+int+およびpC2ori−int+を生じること がある。プラスミド pC2ori+、pC2ori−、pC2ori+int +、およびpC2ori−int+は逆転写酵素(RT)遺伝子を機能的に欠失 させることにより更に改変を受けて、各々pC2ori+RT−、pC2ori −RT−、pC2ori+int+RT−、およびpC2ori−int+RT −を生じることがある。 幾つかの態様では、主鎖Cが挿入断片3と共に用いられる。このような構築物 は場合によってはSV40の複製起点を含む。プラスミド pC3ori+は、 挿入断片3およびSV40の複製起点を含む主鎖Cである。プラスミド pC3 ori−は、挿入断片3を含み、SV40の複製起点は含まない主鎖Cである。 追加的にpC3ori+もしくはpC3ori−のいずれかはインテグラーゼを 含んで各々pC3ori+int+およびpC3ori−int+を生じること がある。プラスミド pC3ori+、pC3ori−、pC3ori+int +、およびpC3ori−int+は逆転写酵素(RT)遺伝子を機能的に欠失 させることにより更に改変を受けて、各々pC3ori+RT−、pC3ori −RT−、pC3ori+int+RT−、およびpC3ori−int+RT −を生じることがある。 幾つかの態様では、主鎖Dが挿入断片4と共に用いられる。このような構築物 は場合によってはSV40の複製起点を含む。プラスミド pD4ori+は、 挿入断片40およびSV40の複製起点を含む主鎖Dである。プラスミドpD4 ori−は、挿入断片4を含み、SV40の複製起点は含まない主鎖Dである。 実施例37 幾つかの態様では、HIV蛋白質のエピトープと同一であるか、もしくは実質 的に類似する少なくとも一つのエピトープを有するペプチドをコードするコーデ ィング配列を含む遺伝子構築物を含む単一発現単位/単一接種物遺伝子ワクチン が提供される。このコーディング配列はCMVの前初期プロモーターおよびSV 40のマイナーポリアデニル化シグナルの調節制御下に存在する。 幾つかの態様では、少なくとも一つのHIV蛋白質もしくはその断片をコード するコーディング配列を含む遺伝子構築物を含む単一発現単位/単一接種物遺伝 子ワクチンが提供される。このコーディング配列はCMVの前初期プロモーター およびSV40のマイナーポリアデニル化シグナルの調節制御下に存在する。H IV蛋白質は、gagpolenv、およびrevからなる群より選択され る。幾つかの態様では、gagpolenv、およびrev、もしくはそれ らの断片からなる群より選択される少なくとも2つのHIV蛋白質もしくはそれ らの断片をコードするコーディング配列を含む遺伝子構築物を含む遺伝子ワクチ ンが提供されることが好ましい。幾つかの態様では、gagpolenv、 およびrev、もしくはそれらの断片からなる群より選択される少なくとも3つ のHIV蛋白質もしくはそれらの断片をコードするコーディング配列を含む遺伝 子構築物を含む遺伝子ワクチンが提供されることが好ましい。幾つかの態様では 、gagpolenv、およびrev、もしくはそれらの断片をコードする コーディング配列を含む遺伝子構築物を含む遺伝子ワクチンが提供されることが 好ましい。 幾つかの態様では、各々が、HIV蛋白質のエピトープと同一であるか、もし くは実質的に類似する少なくとも一つのエピトープを有するペプチドをコードす るコーディング配列を含む2つの発現単位を含む遺伝子構築物を含む二重発現単 位/単一接種物遺伝子ワクチンが提供される。このコーディング配列はCMVの 前初期プロモーターおよびSV40のマイナーポリアデニル化シグナルの調節制 御下に存在する。これら2つの発現単位は互いに反対方向にコードされる。 幾つかの態様では、各々が、少なくとも一つのHIV蛋白質もしくはその断片 をコードするコーディング配列を含む2つの発現単位を含む遺伝子構築物を含む 二重発現単位/単一接種物遺伝子ワクチンが提供される。各発現単位はCMV前 初期プロモーターおよびSV40マイナーポリアデニル化シグナルの調節制御下 にあるコーディング配列を含む。HIV蛋白質は、gagpolenv、お よびrevからなる群より選択される。幾つかの態様では、2つの発現単位を含 む遺伝子構築物を含む遺伝子ワクチンが提供されることが好ましく、その2つの 発現単位の内の一つはgagpolenv、およびrev、もしくはその断 片からなる群より選択される少なくとも2つのHIV蛋白質もしくはその断片を コードするコーディング配列を含み、かつもう一方の発現単位はgagpolenv、およびrev、もしくはその断片からなる群より選択される少なくと も一つのHIV蛋白質もしくはその断片を含む。幾つかの態様では、2つの発現 単位を含む遺伝子構築物を含む遺伝子ワクチンが提供されることが好ましく、そ の2つの発現単位の内の少なくとも一つはgagpolenv、およびre 、もしくはその断片からなる群より選択される少なくとも3つのHIV蛋白質 もしくはその断片をコードするコーディング配列を含み、かつもう一方の発現単 位はgagpolenv、およびrev、もしくはその断片からなる群より 選択される少なくとも一つのHIV蛋白質もしくはその断片を含む。幾つかの態 様で は、2つの発現単位を含み、かつgagpolenv、およびrev、もし くはその断片をコードするコーディング配列を含む遺伝子構築物を含む遺伝子ワ クチンが提供されることが好ましい。 実施例38 遺伝子構築物であるプラスミドpCMN160Δ16を、抗−HIV薬剤学的 キットもしくは薬剤学的組成物における使用のために作製した。pCMN160 Δ16は以下の要領で構築した: 段階1:プライマー(配列番号31および配列番号30)をHIV/MNゲノ ムDNAからのPCR断片用に用いた。 段階2:プライマー(配列番号29および配列番号32)をHIV/MNゲノ ムDNAからのPCR断片用に用いた。 段階3:プライマー(配列番号31および配列番号32)を段階1および2か らの2μlの反応物質と合わせた。 段階4:段階3からの反応産物をNot1およびMlu1で切断し、そして実 施例36に記載され、Not1およびMlu1で切断された主鎖A内に挿入した 。 rev領域と共にMN株のENV蛋白質をコードするコーディング領域を主鎖 A内への挿入断片として含み、かつHLA−DB領域を有するnefの半分がH IV−2に変化しているプラスミドpCMN160Δ16はこのようにして形成 される。 実施例39 プラスミドpGAGPOL.rev2は以下の要領で作製した。最初に主鎖を 作製した。その後にHIV gagおよびpolを含む挿入断片を作製し、そし てその主鎖内に挿入した。 その主鎖は以下の要領で調製した。 段階1. pMAMneo(Clonetech社)をBgl1で消化する。 ポリメラーゼIのクレノウ(Klenow)断片での充填を実施する。Hind IIIで切断する。1763bpの断片をゲル精製する。 段階2. プラスミドpJ4Ωkan*からのKanR遺伝子(Pharma cia Inc.社から取得され、Imperial Cancer Rese arch Fund UKからの供与物として取得されたpJ4Ω内へクローン 化されたカナマイシン耐性遺伝子;pJ4ΩはもともとはMorgenster n,J.P.and H.Land、Nucl.Acids Res.18(4 ):1068、により構築および報告され、この引用文献は引用により本明細書 に取り込まれる)をオリゴヌクレオチド(配列番号33および配列番号34)を 用いて増幅させる。PCR産物の末端平滑化を実施する。HindIIIでの切 断を実施する。PCR産物をゲル精製する。 段階3. pMAMneoから作製され、かつ段階1に記載されるベクター主 鎖を、KanR遺伝子をコードしかつ段階2に記載されるPCR産物と連結させ る。KanR遺伝子および細菌性複製起点をを含むプラスミドを単離する。 段階4. 得られるプラスミドをMluIで消化し、DNAポリメラーゼIの クレノウ(Klenow)断片での充填を実施する。SacIIリンカー(Ne w England Biolabs社)と連結させる。 段階5.段階4で取得されるプラスミドをAseIおよびSspIで消化する 。 段階6. プライマー(配列番号35および配列番号36)を用いる段階3に 記載されるプラスミドからのKanR遺伝子のPCRパート。PCR産物をSs IおよびAseIで切断する。 段階7. 段階5において取得される最大断片を段階6において取得されるP CR産物と連結させる。 段階8. 段階7で取得された連結産物/プラスミドをHindIIIで切断 する。DNAポリメラーゼIのクレノウ(Klenow)断片での末端平滑化を 実施する。 段階9. pCEP4(Invitrogen社)をSalIで切断して、C MVプロモーター、ポリリンカー、およびSV40ポリA部位を含むDNA断片 を放出させる。この断片を精製し、そしてDNAポリメラーゼIのクレノウ(K lenow)断片での末端平滑化を実施する。 段階10. 段階8で取得されたプラスミドと段階9で取得された断片とを連 結させる。細菌性複製起点、KanR遺伝子、RSVエンハンサー、CMVプロ モーター、ポリリンカー、およびSV40 ポリA部位を含むプラスミドを単離 する。 段階11. 段階10で取得されたプラスミドをBamHIおよびNheIで 切断する。 段階12. オリゴヌクレオチド(配列番号37および配列番号38)をアニ ールする。 段階13. 段階10で取得されたプラスミドと段階12で取得されたアニー ル化オリゴヌクレオチドとを連結させる。段階12で取得されたアダプターを含 むプラスミドを単離する。 段階14. 段階13で取得されたプラスミドをSalIおよびMluIで消 化する。 段階15. BBG35(RD Systems Inc.社、Minnea polis、MN;これはpUC19内にHIV株HX3Bからのrevのため のコーディング領域を含む)を鋳型とし、そしてプライマー(配列番号39およ び配列番号40)を用いてrev読み取り枠をPCR増幅させる。このPCR産 物をSalIおよびMluIで消化する。 段階16. 段階14で取得されたプラスミドを段階15で産生されたPCR 産物と連結する。revコーディング領域を含むプラスミドを単離する。 段階1. Bluescript(Stratagene社)内にクローン化 されたHIV−1(HXB2)ゲノムの部分のサブクローン化。HIV−1のサ ブクローンは全5’LTR、およびBluescriptのXbaIおよびSa I部位内にクローン化されたヌクレオチド5795(Genbank社による 番号付に従う)までのHIV−1ゲノムの残りを含む。このHIV−1配列はH XB2Dプラスミド(AIDS Repository社)から取得される。 段階2. 段階1に記載されるプラスミド(Bluescript内にクロー ン化されるHIV−1 HXB2ゲノムの部分のサブクローン)の読み取り枠か らのgagコーディング領域の、プライマー(配列番号41および配列番号42 )を用いるPCR部分。 段階3. 段階1に記載されるプラスミド(Bluescript内にクロー ン化されるHIV−1 HXB2ゲノムの部分のサブクローン)をEcoRIで 消化する。pBluescript主鎖、5’HIV−1 LTR、gagコー ディング領域、およびpolコーディング領域の部分を含むプラスミドを精製し 、そして再連結させる。 段階4. 段階3で取得されるプラスミドをNotIおよびSpeIで切断し 、そして段階2に記載されるPCR断片と、その断片をNotIおよびSpeI で消化させた後に連結させる。5’HIV−1 LTRを含むもともとのNot I/SpeI断片の代わりにそのPCR断片を含むプラスミドを単離する。 段階5. 段階4で取得されるプラスミドをEcoRIおよびSalIで消化 する。 段階6. オリゴヌクレオチド(配列番号43および配列番号44)をアニー ルする。 段階7. 段階5で取得されたプラスミドを段階6で取得されたアダプターと 連結させる。EcoRI/SalI部位内にクローン化されたアダプターを含む プラスミドを単離する。 段階8. 段階7で取得されたプラスミドをNdeIおよびEcoRIで消化 する。 段階9. Rev Response Element(RRE)をHXV− 1株HIB2からのRRE配列を含むプラスミドから、プライマー(配列番号4 5および配列番号46)を用いてPCR増幅する。そのPCR産物をNdeIお よびEcoRIで消化する。 段階10. 段階8で取得されたプラスミドと段階9で取得されたPCR産物 とを連結させる。RRE配列を伴う挿入断片を含むプラスミドを単離する。 段階11. 段階10で取得されたプラスミドをNotIおよびSalIで消 化し、そしてgagコーディング領域、改変化polコーデォング領域、および RRE配列を含む断片を単離する。 段階12. 先に記載される主鎖を調製するためのプロトコールの段階16で 取得されたプラスミドをNotIおよびSalIで消化する。 段階13. 段階12で取得されたプラスミドと段階11で取得された挿入断 片とを連結させる。gagコーディング領域、改変化polコーディング領域、 およびRRE配列を含む挿入断片を含むプラスミドを単離する。 段階14. 段階13で取得されたプラスミドをXbaIおよびNheIで消 化し、末端の平滑化を行い、そして再連結させる。段階13で取得されたプラス ミド中のXbaIおよびNheI部位の間に存在するKpnI部位を喪失してい るプラスミドを単離する。 段階15. 段階14で取得されたプラスミドをKpnIで消化し、そして最 大断片を単離する。 段階16. オリゴヌクレオチド(配列番号47および48)をアニールする 。 段階17. 段階15で取得された精製化プラスミド断片を段階16で取得さ れるアダプターと連結させる。段階15で取得されたプラスミドのKpnI部位 に挿入されたアダプター断片を含むプラスミドを単離する。 実施例40 調節蛋白質のための遺伝子での遺伝子免疫化 HIVと戦うことの難しさの一部は、そのウイルスの卓越した変異性および新 規の形態に迅速に突然変異するその能力により生じる。全体としてのヒト集団に おいて見いだされるHIV単離物中に実質的な蛋白質配列変異が存在するばかり でなく、そのウイルスはあまりに迅速に突然変異を生じるためHIV感染化各個 体は実際に多数の関連性HIVミクロ変異体を宿してもいる。そのようなHIV 単離物は様々な複製効率、指向性、中和に対する感受性、および薬剤耐性を呈す る。薬剤耐性突然変異体が出現する際には薬剤療法の恩恵が消失する。AZTに 関しては、薬剤耐性は典型的には療法の初年の内に生じる。エスケープ突然変異 体の定常的産生は、ウイルスが長期間抑制された後に、宿主の防御機構を最終的 に打ち負かしてしまうHIVの能力における一部の役割を担っているのかもしれ ない。 この突然変異的変化は、V3ループの主要中和用ドメインを初めとするgp 120エンベロープ糖蛋白質の様々な領域において、ならびにHIVコア蛋白質 においても同様に既に報告されている。HIV調節蛋白質は構造蛋白質と比較す るとその保存率が一層高く、かつ更には長期にわたってもより低めの突然変異的 変化を示す。従って調節蛋白質は抗ウイルス攻撃のための魅力的な標的となる。 HIVは調節蛋白質対構造蛋白質の発現の顕著な一過性調節を呈する。ウイル ス複製の初期段階では調節蛋白質 Tat、Rev、およびNefをコードする mRNAが優位を占める一方で、後期段階では、Gag、Pol、およびEnv 前駆体を初めとする構造蛋白質、ならびに多くのアクセサリー蛋白質をコードす るmRNAの発現がより多く存在する。初期段階から後期段階へのこの変化は、 Rev蛋白質が特別なレベルに到達する時点で開始される。ウイルス複製周期の 初期でのTat、Rev、およびNefの優位性によっても、これらの蛋白質が 抗ウイルス攻撃の好適標的となる。このことは特に、HIV遺伝子発現の転写お よび翻訳後調節において絶対不可欠な役割を担い、かつウイルス複製周期の初期 、ウイルス構造蛋白質の転写以前、および感染性ウイルス粒子産生の際に優位を 占めるtatおよびrevにとっては確かなことである。 HIV複製において明らかに本質的な役割を担うtatおよびrevとは対称 的に、例えばnefvprvif、およびvpuのような他の調節蛋白質は 時としては「アクセサリー」蛋白質として引用される。これらの機能はあまり詳 細には理解されてはおらず、かつ特別な機能の喪失によりウイルス複製が弱めら れる程度はかなりの変化に富み、そしてそれは感染される宿主細胞に依存するこ とがある。それにもかかわらず、広範囲にわたる様々なHIV単離物、ならびに 他の霊長類免疫不全性ウイルスの中でもそのような機能の強い保存性により、天 然の感染過程におけるそれら「アクセサリー」機能の重要性が示唆される(一般 的には、Terwilliger,E.F.、(1992)AIDS Rese arch Reviews 2:3−27、W.C.Koff、F.Wong− Staal、およびR.C.Kennedy、eds.(New York :Marcel Dekker,Inc.社、を参照されたい)。実際のところ 、vprnef、もしくはvifのいずれかを欠損する霊長類組換えウイルス はインビボでは非病原性であり、このことにより更に、ウイルスの生命環におけ るこれらアクセサリー遺伝子の重要性が示される。 HIVに対するより高レベルでより防御的な免疫応答は、HIV遺伝子の全集 合体よりはむしろ選択された少数の調節性および/または酵素性蛋白質を呈示す ることにより達成され得ることの証拠が幾つか存在する。従って焦点が当てられ ている免疫化手法は、tatrevvprnefvpu、もしくはvi を初めとする一つもしくは複数の調節性非構造的HIV蛋白質のためのコーデ ィング配列を用いる遺伝子の免疫化を必要とすることが所望される場合がある。vpr のみがウイルス粒子と結合することが見いだされている一方で、tatrevnefvif、およびvpuを初めとする他の調節性蛋白質はビリオ ン結合性ではない。 調節遺伝子を用いるHIVに対する遺伝子免疫化の幾つかの態様では、一つも しくは複数のtatrevnefvif、およびvpu遺伝子が実施例3 7に記載される主鎖A内に挿入される。tatおよび/またはrevが用いられ ることが好ましい。幾つかの態様では、tatもしくはrevが、実施例37に 記載される主鎖A内に挿入される。次に幾つかの態様では、標的としての所望性 が小さくなる順は、nefvprvif、およびvpuである。一つを上回 る調節遺伝子(これらは、tatおよびrevtatrev、およびneftatrevnef、およびvprtatrevnefvpr、 およびviftatrevnefvprvif、およびvpu;なら びにそれらの組み合わせ物を初めとする)、および場合によってはtevのよう な追加的調節遺伝子が利用されるであろうことが好ましい。 Tat蛋白質はLTRにより指令される遺伝子発現のトランス調節因子である 。これはHIV複製には絶対不可欠である。Tatはウイルス複製周期の初期に 産生され、かつ機能的TatがGag、Pol、Env、およびVprの発現に 必要とされる。Tatの優位性形態は2つのエクソンmRNAに由来する86− アミノ酸蛋白質である。トランス活性化作用にとってはアミノ末端の58のアミ ノ 酸で十分であるものの、その活性は低くなる。Tatはtarと称されるシス作 用性配列上で作用してLTR稼働性遺伝子発現の画期的増加を引き起こす。Ta tは一部ではRNA合成の増加を通して作用し、そして一部ではRNA転写物当 たりについて合成される蛋白質量の増加により作用することがある。最近になる まではTatはHIV−1 LTRにおいてのみ作用するものと考えられていた 。しかしながら、JCウイルスの後期プロモーターからのTat活性化発現も更 に報告されている。Tatは外因性因子として細胞増殖をも刺激化することがあ り、かつHIV感染化個体におけるカポジ肉腫(Kaposi’s Sarco ma)の成長を亢進させる際の助成的役割を担うことがある。HIV感染化個体 および非感染化個体の両方におけるこのような有害な効果の可能性がために、遺 伝子免疫化に利用される好ましいtat構築物を改変して非機能性Tatのみが 発現されるようにする。それに加え、TatもしくはRevを不活化することが 可能な突然変異体はトランス優位性突然変異体として作用することができ、この ことによりHIV感染化個体内で発現されるいずれかの機能性Tatを不活化さ せることの可能性が生じる。 Revはウイルス複製に必須なHIVの第二調節蛋白質である。これは多重ス プライシングを受けたmRNA内に見いだされる2つのコーディングエキソンか ら発現される19kD(116アミノ酸)の蛋白質である。2つの異なるドメイ ンは既に同定されており、これらは転写物を含むRRE(Rev−応答性−因子 )に対する結合に関わる基本的領域、および結合の結果として転写物の核輸送を 誘導する「活性化」ドメインである。天然のウイルス感染の過程ではRevは、 HIV構造蛋白質Gag、Pol、およびEnv、ならびにVprの発現を必要 とする。 Vprは大半のHIV−1株においては15kDの蛋白質(96のアミノ酸) であるものの、Vpr読み取り枠は細胞培養物中で長期にわたり継代された多く のウイルス株中では広範囲にわたる切断を受ける。このvpr読み取り枠は更に 、HIV−2および大半のSIV単離物中にも存在する。VprはHIVウイル ス粒子と結合することが見いだされた最初のレトロウイルス調節蛋白質である。 HIVビリオン中のその存在により、Vprはウイルス複製周期における幾つか の 初期の時点での機能因子として作用することがあることが示唆される。Vprは HIV複製を加速させるが、それは特に感染の初期において行われる。Vprは HIV LTRに関連する発現もしくはレポーター遺伝子のレベルを約3倍増加 させる。更に、VprおよびTatはLTR−関連性遺伝子に関しては相乗的に 作用するように思われる。VprはHIV感染化個体の血清から単離することが でき、かつそのウイルスが新しい細胞を感染する能力を増加させるように思われ る。Vprは更に、細胞増殖を阻害し、かつ細胞分化を誘導することも見いださ れており(Levy,D.N.et al.、Cell(1993)72:1− 20)、この所見は初代単球/マクロファージはインビトロでのみ感染可能であ る一方で分化を受けるという報告の点では重要であるかもしれない(Schui temaker,H.et al.、(1992)J.Clin.Invest .89:1154−1160)。HIV複製を支援することが不可能な細胞でさ えも、Vprの効果により脱調節化されることがある。例えば、VprはAID S患者に頻繁に観察される筋肉消耗の原因であることがある。Vprの活性が有 害である可能性があるため、遺伝子免疫化は非機能性Vpr蛋白質を発現するで あろう改変化vpr構築物を用いて実施されることが好ましいはずである。 Nef(より古い刊行物では3’orfとも称される)は25〜27kDの蛋 白質である。NefはCD4+Tリンパ球の負の方向の調節に関わっているかも しれないことが既に示唆されている。それに加えNefは細胞のシグナル伝達に おけるある役割を担っているかもしれない。NefはインビボでのHIV感染の 確立にとって重要であるらしい。Nef−特異的CTLはインビボでのHIV感 染を制御するのに重要であると考えられている。 Vifは「ウイルス感染性因子」として表記される23kDの細胞質蛋白質で ある。Vif−欠損性突然変異体ウイルスは細胞から細胞への伝達に関しては低 下傾向は示さないものの、それらのウイルスは多くのCD4+細胞株を感染する 能力の多大な低下を呈する。Vifなしではウイルスの出芽が減少し、かつ感染 性も減少する。霊長類での研究ではVif欠損突然変異体はインビボでの感染を 確立する能力の重度の低下を呈する。これらの研究により、宿主内でのウイルス 複製におけるVifの臨床的役割が示唆される。 Vpuは15〜20kD(81のアミノ酸)の蛋白質である。Vpu(+)お よびVpu(−)ウイルスが同量のウイルス性蛋白質を産生するにも拘わらず、 後者はウイルス性蛋白質の細胞内蓄積の増加と共に細胞外ウイルスの減少を示す 。このことによりVpuはウイルス粒子の構築および/または放出に関わること があることが示唆される。 例えばマウスおよび鳥類のウイルスイのような単純なレトロウイルスは、HI V−1、HIV−2、およびSIV調節蛋白質に類似する蛋白質を欠損している 。このような動物ではレトロウイルス感染は、自己抑制的でウイルスは体内から 排除され病原性が低くなる傾向がある。同様に、Tax(ほとんどTatの様に 作用し、かつvpr−様活性も示す)およびRex(ほとんどRevの様に作用 する)のみを含むに過ぎないHTLV−1は多くの個体において浄化される。調 節性遺伝子での遺伝子免疫化はHIVにのみ関連するのではなく、例えばHBV (X遺伝子産物)およびHCV、ならびにHTLV−1(Tax)および(Re x)にも関連するものと見なされている。これら全てのウイルスでは調節性遺伝 子は、ウイルスの生命環および感染の確立における重要な役割を担っているもの と考えられる。 実施例41 HIV−1調節プラスミドpREGの構築 pREGプラスミドは段階的様式で構築され、かつ各中間体を、構築を継続す る前に蛋白質の発現について検査することができる。tatおよびrevの発現 を支援する発現ベクターは二段階を介して構築される。第一に、5’NheI部 位、HIV−1主要スプライスドナー部位、tatコーディング領域の大部分、rev 蛋白質のアミノ末端領域をコードする領域、およびAvaII部位を含む 増幅産物を合成鋳型から増幅させる。この合成鋳型はGenBank Data baseから取得されるHIV−1のHXB2株の公開配列を用いて作製され、 かつtat蛋白質の位置22および30のシステイン残基が突然変異を生じるよ うに変化させる。これらの突然変異がtatに非機能性を付与することが既に示 されている(Kuppuswamy,et al.(1989)Nucleic Acids Research 17(9):3551−3561)。 このPCR産物を、NheIおよびAvaII消化され、かつカナマイシン耐 性遺伝子およびpBR322の複製起点を含むベクター内に連結させる。それに 加え、このプラスミドはサイトメガロウイルスのプロモーター、ラウス(Rou s)肉腫ウイルスのエンハンサー、revコーディング配列、およびSV40の ポリアデニル化シグナルを含む。このプラスミド中に存在するrev配列はHI V−1 IIIBのプロウイルス性クローンに由来する。このことにより、完全 ではあるが突然変異を生じているtatコーディング領域および完全なrevコ ーディング配列を含む発現ベクターが作製されるであろう。 後続段階を実施して、その5’末端にAvaII部位、revのアミノ酸位置 81に一つの突然変異、約30%のrevコーディング領域、約30%のnef コーディング領域、および3’末端にMluI部位を含むPCR産物を作製する 。位置81でのアミノ酸変化によりrev機能が除去されることが既に示されて おり、そしてその結果、得られるプラスミドは非機能性rev蛋白質の産生をも たらすであろう(Bogard,H.and Green,W.C.(1993 )J.Virol.67(5):2496−2502)。nefコーディング領 域の主要な欠損により非機能性nef蛋白質の産生がもたらされるであろうこと が推測される。5’AvaII部位、およびrev蛋白質のアミノ酸位置81 での突然変異は、AvaII部位およびアミノ酸81をコードするヌクレオチド の両方を含むrevのコーディング領域に相補的な5’PCRプライマー上に組 込まれる。アミノ酸位置63でのNefの停止をもたらす停止コドン、および3 ’コーディングクローニング部位、MluIは3’PCRプライマーにより組込 まれるであろう。このPCR増幅のための鋳型は、HIV−1のMN株からの ev およびnefコーディング領域を含むプラスミドもしくは合成鋳型である。 得られるPCR産物はAvaIIおよびMluIで消化され、そしてより小さなAva II−MluI断片(これはAvaIIおよびMluIに関する前述の文 節に記載されるtatrevプラスミドの消化後に得られる)を置換するのに 用いられるであろう。 場合によっては、vprを一つもしくは二つの部位でこのプラスミドに添加す ることができる。ある研究方法ではvprを、vpr翻訳開始コドンにまたがる 配列の上流のMluI部位を含む5’PCRプライマー、ならびにvpr停止コ ドンに相補的な3’PCRプライマー、およびそのストップコドンをフランクし かつ更にMluIクローニング部位を含む配列を含む5’PVRプライマーを用 いて増幅することができる。開始コドンの上流の配列はスプライスアダプターを 含む。このPCR産物をMluIで消化し、そして先に記載されるtatre nefプラスミド内に、そのプラスミドをMluIで消化させた後に挿入す ることができる。 別法ではvpr増幅を類似の様式で実施することができるが、PCRプライマ ーは他のベクター内へのクローニングに適合する制限部位を含むことがあり、そ のためこのプライマーは第二真核生物プロモーターの制御下で発現される。第二 プロモーター、およびその後のvprコーディング領域、およびその後のポリA 配列を含む、このプラスミドに由来するカセットは、そのカセットをフランクす るが、その内部での切断は行われない制限酵素での消化により放出され得る。得 られるDNA断片は、tatrevvprの発現に必要な領域の外側に存在 するtatrevvprプラスミドの非反復部位内にクローン化されるであ ろう。このような様式で2つの発現単位を有するプラスミドが形成される。 実施例42 HCVおよびHTLV−1プラスミドの構築 類似の研究方法を用いて、ウイルスの生活周期および/またはこれらのウイル スの調節蛋白質に必要な酵素機能を有する蛋白質をコードするHTLV−1もし くはHCVを発現するプラスミドを作製することができる。HTLV−1に関し ては、調節蛋白質TAXをコードするプラスミドを、プラスミド主鎖および先に 記載されるものに類似するクローニング手法を用いて作製する。このような酵素 蛋白質をコードするHCV遺伝子には、RNA−依存的RNAポリメラーゼ、す なわちヘリカーゼ/プロテアーゼ機能を有する蛋白質が含まれる。必要とされる 蛋白質は公表されており、そしてGenBankを通して利用可能である。HT LV−1およびHCVのウイルスの構成は、各々、Cann,A.J.and Chen,I.S.Y.Virology 2nd Edition、(B.N .Fiddr編集)、Raven Press,Ltd.、New York、 1990、およびBradley,D.W.Transfusion Medi cine Reviews,1(2):93−102、1992に公表されてい る。 実施例43 酵素遺伝子での遺伝子免疫化 酵素機能を有する蛋白質をコードする遺伝子(例えばHIV pol遺伝子) での遺伝子免疫化もやはり重要な抗ウイルス手法であることがあり得、それはP olのような酵素が生きたウイルスの産生に必要であるためである。ポリメラー ゼもしくはその構成成分の機能の内のいずれかがなければHIVは非病原性かつ 非感染性となる。同様に他のウイルスの酵素遺伝子(例えば、HBVポリメラー ゼ)は遺伝子免疫化の魅力ある標的である。例えば、Radziwill et al.、Mutational Analysis of the Hepa titis B Virus P Gene Product:Domain Structure and RNase H Activity、J.Vir ol. 64(2):613−620(1990)、を参照されたい。 免疫学的標的としてのウイルス酵素の魅力の一つの理由は、それらのアミノ酸 配列を突然変異させ、かつ依然としてそれらの酵素機能を維持するというその酵 素の限られた能力である。例えばHIV−1に関しては、Polは、例えばAZ Tのようなヌクレオチドアナログに対する耐性に関連する限られた数の「エスケ ープ」突然変異を示す。しかしながらこの蛋白質内の免疫学的標的の大多数は薬 剤エスケープ突然変異体においてさえも保存されている。 実施例44 HBVポリメラーゼプラスミドの構築 刊行物において報告される実験により、HBVポリメラーゼ発現は、コアおよ びポリメラーゼ読み取り枠の両方がmRNA分子内に存在する際に組織培養細胞 中で達成することが可能であること示される。更にこのような状況下では、コア ATGの突然変異はポリメラーゼ発現に影響を及ぼさないことが既に証明されて いる。 HBVゲノムはADW HBV株のヘッド−テイル二量体を含むプラスミドか ら増幅される。ポリメラーゼのみの発現が所望され、かつコアの発現は所望され ないため、5’PCRプライマーは、プレコアおよびコア翻訳開始コドンを突然 変異させるように設計される。それに加え、このプライマーは更に、複製−コン ピテントHBVゲノムRNAの作製の可能性を除去するための突然変異DR1配 列をも組込んでいる。このPCR産物は、カナマイシン耐性遺伝子およびpBR 322の複製起点を含むプラスミド内に配置される。それに加え、このプラスミ ドはサイトメガロウイルスのプロモーター、ラウス(Rous)肉腫ウイルスの エンハンサー、およびSV40のポリアデニル化シグナルを含む。表面抗原およ びXコーディング領域の産物のための翻訳開始コドンを突然変異させてHBSお よびX遺伝子産物の発現を阻止する。 HBVポリメラーゼの発現を達成するための他の研究方法に従うと、全ポリメ ラーゼコーディング領域をコードするPCR産物を増幅させ、そしてそれをカナ ミシン耐性遺伝子およびpBR322の複製起点を含むベクター内にクローン化 する。それに加え、このプラスミドはサイトメガロウイルスのプロモーター、ラ ウス(Rous)肉腫ウイルスのエンハンサー、およびSV40のポリアデニル 化シグナルを含む。この増幅のための5’PCRプライマーはクローニング部位 を含み、かつポリメラーゼ遺伝子の翻訳開始コドンにまたがる。3’PCR産物 は発現ベクター内への挿入断片のクローニングのための制限部位を含み、かつ更 にはHBVポリメラーゼ遺伝子の通常の停止コドンおよびその停止コドンをフラ ンクする配列に相補的である。このPCR産物の、カナマイシン耐性遺伝子、p BR322の複製起点、サイトメガロウイルスのプロモーター、ラウス(Rou s)肉腫ウイルスのエンハンサー、およびSV40のポリアデニル化シグナルを 含むプラスミド内への連結後には、B型肝炎ウイルスの表面抗原およびX遺伝子 のための翻訳開始コドンを突然変異させてこれらの遺伝子産物の発現を阻止する 。先に記載されるものに類似する別の手法が用いられるが、この事例では3’P CRプライマーはHBVポリAシグナル、およびこのシグナルをフランクする配 列を含む。このHBVポリAシグナルを含みおよび/または取り囲む配列が発現 にとって重要である事例においては3’プライマーが用いられる。突然変異分析 により、HBVポリメラーゼ遺伝子産物の機能は特別なヌクレオチド変化により 除去することができることが既に証明されている(Radziwell,G.e t al.(1990)J.Virol.64(2):613−620)。先に 記載される要領で構築されるプラスミドを利用する前に、発現されたポリメラー ゼをこれらの突然変異もしくは類似する他の突然変異の内の一つの組込みにより 突然変異させることができる。 実施例45 顆粒球−マクロファージコロニー刺激化因子(GM−CSF)は、好中球、単 球/マクロファージ、および好酸球を初めとする多様な細胞株における刺激的効 果を示す。GM−CSFの効果により、それらの細胞株は魅力的な治療モデルと なる。GM−CSFはFDA(米国食料医薬局)により自己骨髄移植の際の使用 については認可されており、かつ様々な好中球減少症の治療における効果を検査 するための臨床試験が既に着手されている。現在ではGM−CSFは、複数回用 量で投与されることが通常必要である蛋白質として投与されている。蛋白質を産 生および精製する必要がある。 GM−CSF蛋白質の使用を達成するための別の方法は、GM−CSFをコー ドする遺伝子を含む遺伝子構築物の、...の投与と組み合わせた直接投与であ る。この遺伝子構築物は、シグナル配列を含むGM−CSF遺伝子のPCRによ り構築される。この遺伝子構築物が、カナマイシン耐性遺伝子(アミノグリコシ ド 3’−ホスホトランスフェラーゼ遺伝子)、細菌性の複製起源、GM−CS Fコーディング領域の発現を支援する配列を、そのプラスミドが実施例36に主 鎖として記載されるベクター内に組込まれる細胞内に含むことが好ましい。この プラスミドが、...投与に関連する細胞性複製により組み込まれる哺乳類の複 製起点を含むことが好ましい。EBVの複製起点が用いられる場合には、核抗原 EBNA−1をコードする配列も適切な調節配列と共に含まれる。その挿入断片 のPCR増幅のためのプライマーは発現ベクター内へのクローニングを可能にさ せる制限酵素部位を含み、かつGM−CSFコーディング配列の5’および3’ 末端に相補的である。このPCR反応は、Lee et al.Proc.Na tl.Acad.Sci.、USA 82:4360−4364に記載される要 領でcDNAクローンを用いて実施される。 実施例46 慢性骨髄性白血病(CML)はフィラデルフィア(Philadelphia )染色体に関連する造血幹細胞のクローン性骨髄増殖性障害であり;染色体異常 は染色体9と22との間の転座により生じる。染色体22の切断点は切断点クラ スター領域(BCR)と称される6kbの領域内にクラスターを生じている一方 で、染色体9については、その切断点はc−ablエキソン2から上流の90k b領域全体に散在している。生じる様々な9:22転座は以下の2つのタイプに 分類することができ、それらは:K28転座およびL6転座である。bcr bl 転座を介する転写は融合mRNAの産生をもたらす。そのmRNAのbcrabl連結点を標的とするアンチセンスは、CML患者から取得される造血細 胞がコロニーを形成する能力を低減させることが既に示されている。 実施例47 HBVに対するワクチン接種およびその治療のための薬剤学的キットおよび組 成物に有用な遺伝子構築物は、実施例36に主鎖として記載されるベクターを用 いて構築される。このプラスミドはHBV構造遺伝子、特にHBV表面抗原およ び/またはHBVコア抗原のコアおよび/またはHBVプレコア抗原をコードす る遺伝子を含む。 実施例48 HCVに対するワクチン接種およびその治療のための薬剤学的キットおよび組 成物に有用な遺伝子構築物は、実施例36に主鎖として記載されるベクターを用 いて構築される。このプラスミドはHCV構造遺伝子、特にHCV表面抗原およ び/またはHCVエンベロープ蛋白質をコードする遺伝子を含む。 実施例49 唯一の標的蛋白質としてHIV revをコードするヌクレオチド配列を含む 遺伝子構築物pREVを設計した。revのコーディング配列を、pUC19内 にHIV株HX3Bからのrevのコーディング領域を含むBBG35(RDS ystems Inc.社、Minneapolis、MN)からの実施例36 に記載される主鎖A内にクローン化する。
───────────────────────────────────────────────────── 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 C07H 21/04 9637−4B C12P 21/02 C // C12P 21/02 9051−4C A61K 37/02 ADY (C12P 21/02 C12R 1:91)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 個体の細胞内に遺伝子物質を導入する方法において、 a)前記個体の細胞と、陰イオン性脂質;サポニン;レクチン;エストロゲン 性化合物;ヒドロキシル化低級アルキル;ジメチルスルホキシド;および尿素: からなる群より選択される遺伝子ワクチン促進剤とを接触させ;そして、 b)前記個体の細胞に核酸分子を投与する段階を含み; 前記核酸分子がレトロウイルス粒子を含まない上記方法。 2. 前記遺伝子ワクチン促進剤が、ラウリン酸およびオレイン酸の塩、ラウ リン酸およびオレイン酸、ラウリルアルコールおよびセチルアルコールのエステ ル、ならびにスルホネート:からなる群より選択される陰イオン性脂質である、 請求項1の方法。 3. 前記遺伝子ワクチン促進剤が、ラウリル硫酸ナトリウムおよびオレイン 酸:からなる群より選択される陰イオン性脂質である、請求項1の方法。 4. 前記遺伝子ワクチン促進剤が、サポナリン、サルメントシマリン、およ びサポゲニン:からなる群より選択されるサポニンである、請求項1の方法。 5. 前記遺伝子ワクチン促進剤が、サルメントゲニン、サラササポゲニン、 およびサルベロゲニン:からなる群より選択されるサポニンである、請求項1の 方法。 6. 前記遺伝子ワクチン促進剤が、コンカナバリンA、アブリン、ダイズの 凝集素、および小麦胚芽の凝集素:からなる群より選択されるレクチンである、 請求項1の方法。 7. 前記遺伝子ワクチン促進剤が、コンカナバリンA:からなる群より選択 されるレクチンである、請求項1の方法。 8. 前記遺伝子ワクチン促進剤がβ−エストラジオールである、請求項1の 方法。 9. 前記遺伝子ワクチン促進剤が、エタノール、n−プロパノール、イソプ ロパノール、およびn−ブタノール:からなる群より選択される、請求項1の方 法。 10. 前記遺伝子ワクチン促進剤がジメチルスルホキシドである、請求項1の 方法。 11. 前記遺伝子ワクチン促進剤が尿素である、請求項1の方法。 12. 前記核酸分子が蛋白質をコードするヌクレオチド配列を含み、かつ調節 配列に機能的に連結されている、請求項1の方法。 13. 前記核酸配列が、免疫応答が所望される抗原のエピトープと同一もしく は実質的に類似する少なくとも一つのエピトープを含む蛋白質をコードするヌク レオチド配列を含み、前記ヌクレオチド配列が調節配列に機能的に連結されてい る、請求項1の方法。 14. 病原体に対して個体を免疫化する方法において、 a)前記個体の細胞と、陰イオン性脂質;サポニン;レクチン;エストロゲン 性化合物;ヒドロキシル化低級アルキル;ジメチルスルホキシド;および尿素: からなる群より選択される遺伝子ワクチン促進剤とを接触させ;そして、 b)前記個体の細胞に、病原体抗原のエピトープと同一もしくは実質的に類似 する少なくとも一つのエピトープを含む蛋白質をコードするヌクレオチド配列を 含む核酸分子を投与し、前記ヌクレオチド配列が調節配列に機能的に連結されて いる段階を含み、 前記核酸分子がレトロウイルス粒子を含まず、かつ前記ヌクレオチド配列が前 記細胞中で発現されることが可能である上記方法。 15. 前記遺伝子ワクチン促進剤が、ラウリル硫酸ナトリウム;オレイン酸; サポナリン;サルメントシマリン;サポゲニン;サルメントゲニン;サルササポ ゲニン;サルベロゲニン;コンカナバリンA;β−エストラジオール;エタノー ル;ジメチルスルホキシド;および尿素:からなる群より選択される、請求項1 4の方法。 16. 前記核酸分子がDNA分子である、請求項14の方法。 17. 前記蛋白質が病原体抗原もしくはその断片である、請求項14の方法。 18. 前記核酸分子が筋肉内的に投与される、請求項14の方法。 19. 前記病原体が、ヒト免疫不全症ウイルス、HIV;ヒトT細胞白血病ウ イルス、HTLV;インフルエンザウイルス;A型肝炎ウイルス、HAV;B型 肝炎ウイルス、HBV:C型肝炎ウイルス、HCV;ヒトパピローマウイルス、 HPV;単純疱疹ウイルス1型、HSV1;単純疱疹ウイルス2型、HSV2; サイトメガロウイルス、CMV;エプスタイン−バールウイルス、EBV;リノ ウイルス;およびコロナウイルス:からなる群より選択される、請求項14の方 法。 20. 少なくとも2つもしくはそれを上回る異なる核酸分子が、個体の異なる 細胞に投与され;前記異なる各核酸分子が前記病原体の一つもしくは複数の病原 体抗原をコードするヌクレオチド配列を含む、請求項14の方法。 21. 前記遺伝子ワクチン促進剤および前記核酸分子が同時に投与される、請 求項14の方法。 22. 個体を、疾患に対して免疫化する方法において、 a)前記個体の細胞と、陰イオン性脂質;サポニン;レクチン;エストロゲン 性化合物;ヒドロキシル化低級アルキル;ジメチルスルホキシド;および尿素: からなる群より選択される遺伝子ワクチン促進剤とを接触させ;そして、 b)前記個体の細胞に、前記疾患を特徴とする細胞に付随する蛋白質のエピト ープと同一もしくは実質的に類似する少なくとも一つのエピトープを含む標的蛋 白質をコードし、調節配列に機能的に連結されているヌクレオチド配列を含む核 酸分子を投与する段階を含み、 前記核酸分子がレトロウイルス粒子を含まず、かつ前記細胞中で発現されるこ とが可能である上記方法。 23. 前記遺伝子ワクチン促進剤が、ラウリル硫酸ナトリウム;オレイン酸; サポナリン;サルメントシマリン;サポゲニン;サルメントゲニン;サルササポ ゲニン:サルベロゲニン;コンカナバリンA;β−エストラジオール;エタノー ル;ジメチルスルホキシド;および尿素:からなる群より選択される、請求項2 2の方法。 24. 前記疾患が増殖亢進性細胞を特徴とする、請求項22の方法。 25. 前記疾患が自己免疫性疾患である、請求項22の方法。 26. 前記核酸分子がDNA分子である、請求項22の方法。 27. 前記核酸分子が筋肉内的に投与される、請求項22の方法。 28. 前記核酸分子が、癌遺伝子 mybmycfynrassar neu、およびtrkの蛋白質産物;転座遺伝子 bclablの蛋白質 産物;P53;EGRF;B細胞リンパ腫により作製される抗体の可変領域;な らびにT細胞リンパ腫のT細胞レセプターの可変領域:からなる群より選択され る標的蛋白質をコードするヌクレオチド配列を含む、請求項22の方法。 29. 前記蛋白質が、B細胞媒介性自己免疫性疾患に関する抗体の可変領域; およびT細胞媒介性自己免疫疾患に関与するT細胞レセプターの可変領域からな る群より選択される、請求項22の方法。 30. 疾患を患うことが疑われる個体を治療する方法において、 a)前記個体の細胞と、陰イオン性脂質;サポニン;レクチン;エストロゲン 性化合物;ヒドロキシル化低級アルキル;ジメチルスルホキシド;および尿素: からなる群より選択される遺伝子ワクチン促進剤とを接触させ;そして、 b)前記個体の細胞に、損失されているか、非機能化されているか、もしくは 部分的にしか機能していない蛋白質を補うため、あるいは前記個体に治療的効果 を生じさせるための蛋白質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸分子を投与 し、その際前記ヌクレオチド配列は調節配列に機能的に連結されている段階を含 み、 前記核酸分子がレトロウイルス粒子を含まず、かつ前記細胞内で発現されるこ とが可能な上記方法。 31. 前記遺伝子ワクチン促進剤が、ラウリル硫酸ナトリウム;オレイン酸; サポナリン;サルメントシマリン;サポゲニン;サルメントゲニン;サルササポ ゲニン;サルベロゲニン;コンカナバリンA;β−エストラジオール;エタノー ル;ジメチルスルホキシド;および尿素:からなる群より選択される、請求項3 0の方法。 32. 前記核酸分子がDNA分子である、請求項30の方法。 33. 前記核酸分子が筋肉内的に投与される、請求項30の方法。 34. 前記核酸分子が、酵素、構造蛋白質、サイトカイン、リンホカイン、お よび成長因子:からなる群より選択される蛋白質をコードするヌクレオチド配列 を含む、請求項30の方法。 35. i)病原性抗体のエピトープと同一であるかもしくは実質的に類似する 少なくとも一つのエピトープを含む蛋白質;増殖亢進性細胞に付随する蛋白質の エピトープと同一であるかもしくは実質的に類似するエピトープを含む蛋白質; 自己免疫性疾患を特徴とする細胞に付随する蛋白質のエピトープと同一であるか もしくは実質的に類似するエピトープを含む蛋白質;個体中で損失されているか 、非機能化されているか、もしくは部分的にしか機能していない蛋白質を補うで あろう蛋白質;ならびに個体に治療的効果を生じる蛋白質:からなる群より選択 される蛋白質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸分子;ならびに ii)陰イオン性脂質;サポニン;レクチン;エストロゲン性化合物; ヒドロキシル化低級アルキル;ジメチルスルホキシド;および尿素:からなる群 より選択される遺伝子ワクチン促進剤、 を含む薬剤学的組成物であって、 前記薬剤学的組成物がレトロウイルス粒子を含まない薬剤学的組成物。 36. 前記遺伝子ワクチン促進剤が、ラウリル硫酸ナトリウム;オレイン酸; サポナリン;サルメントシマリン;サポゲニン;サルメントゲニン;サルササポ ゲニン;サルベロゲニン;コンカナバリンA;β−エストラジオール;エタノー ル;ジメチルスルホキシド;および尿素:からなる群より選択される、請求項3 5に記載の組成物。 37. i)病原性抗体のエピトープと同一であるかもしくは実質的に類似する 少なくとも一つのエピトープを含む蛋白質;増殖亢進性細胞に付随する蛋白質の エピトープと同一であるかもしくは実質的に類似するエピトープを含む蛋白質; 自己免疫性疾患を特徴とする細胞に付随する蛋白質のエピトープと同一であるか もしくは実質的に類似するエピトープを含む蛋白質;個体中で損失されているか 、非機能化されているか、もしくは部分的にしか機能していない蛋白質を補うで あろう蛋白質;ならびに個体に治療的効果を生じる蛋白質:からなる群より選択 される蛋白質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸分子を含む容器;ならび に ii)陰イオン性脂質;サポニン;レクチン;エストロゲン性化合物; ヒドロキシル化低級アルキル;ジメチルスルホキシド;および尿素:からなる群 より選択される遺伝子ワクチン促進剤を含む容器: を含み、レトロウイルスの粒子を含まない薬剤学的キット。 38. 前記遺伝子ワクチン促進剤が、ラウリル硫酸ナトリウム;オレイン酸; サポナリン;サルメントシマリン;サポゲニン:サルメントゲニン;サルササポ ゲニン;サルベロゲニン;コンカナバリンA;β−エストラジオール;エタノー ル;ジメチルスルホキシド;および尿素:からなる群より選択される、請求項3 7のキット。
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