JPH11507332A - 結合組織成長因子 - Google Patents
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- JPH11507332A JPH11507332A JP8536688A JP53668896A JPH11507332A JP H11507332 A JPH11507332 A JP H11507332A JP 8536688 A JP8536688 A JP 8536688A JP 53668896 A JP53668896 A JP 53668896A JP H11507332 A JPH11507332 A JP H11507332A
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、新規なポリペプチド、結合組織成長因子(CTGF)、5'および3'非翻訳ヌクレオチドを含むポリヌクレオチドCTGF、CTGFと反応する抗体、ならびにCTGFを産生する手段を提供する。また、CTGFを使用した診断法および治療法、ならびにCTGFポリヌクレオチドの発現を起こす組成物の同定方法を提供する。本発明は、CTGF構造遺伝子をコードするポリヌクレオチドの上流に位置する新規なTGF-β応答要素を提供する。
Description
【発明の詳細な説明】
結合組織成長因子
本発明は、National Institute of Healthが認可した助成金No..GM 37223に
より政府の支援の下で行われた。
発明の背景
発明の分野
本発明は、一般的には、成長因子の分野に関し、特に、結合組織成長因子(CTG
F)、この因子をコードするポリヌクレオチド、およびCTGFに対する使用方法に関
する。
関連技術
成長因子は、標的細胞を刺激して、発生組織における増殖、分化、および組織
化を行う分泌ポリペプチドの1クラスである。成長因子の作用は、細胞内でシグ
ナル認識イベントを誘発する特異的受容体へのそれらの結合に依存する。いくつ
かのよく研究された成長因子としては、血小板由来成長因子(PDGF)、インシュリ
ン様成長因子(IGF-1)、形質転換成長因子β(TGF-β)、形質転換成長因子α(TGF-
α)、表皮細胞成長因子(EGF)、および線維芽細胞成長因子(FGF)が挙げられる。
PDGFは、循環血小板のアルファ顆粒中で見出された熱に安定なカチオン性のタ
ンパク質であり、線維芽細胞や平滑筋細胞などの結合組織に対する分裂促進剤お
よび走化剤であることが知られている。この分子の活性に起因して、PDGFは、創
傷の正常な治癒およびアテローム硬化症や線維性疾患などの疾患への病理的な寄
与に関係する主要な因子であると考えられている。PDGFは、A鎖およびB鎖より成
るダイマー分子である。これらの鎖はヘテロダイマーまたはホモダイマーを形成
し、現在までに単離された組合せはすべて生物学的に活性である。
組織再生および修復における種々の成長因子の役割に関する研究が行われた結
果、PDGF様タンパク質が発見されるに至った。これらのタンパク質は、PDGFと共
に免疫学的活性および生物学的活性の両方に関与し、PDGFに特異的な抗体を用い
て妨害することができる。
こうした新しい成長因子は、ヒト組織の正常な発生、成長、および修復におい
て重要な役割を果たす可能性がある。これらの分子から誘導された治療薬は、所
定の臨床学的状態(例えば、創傷治癒中の状態)の結合組織が関与する正常また
は欠陥のある成長過程を促進するうえで役に立つ可能性がある。これらの成長因
子が病理学的に疾患に作用する場合、こうしたタンパク質から開発された治療薬
を使用して、無制御な組織成長を調節または軽減できる可能性がある。
新しい再生組織の形成には、細胞の成長および組織の器質化の過程に関与する
調節分子および構造分子の両方を生成する種々の遺伝子の同調的調節が必要であ
る。形質転換成長因子β(TGF-β)は、この過程の中心的な調節成分であるように
見える。TGF-βは、血小板、マクロファージ、および好中球(修復過程の初期段
階に存在する)により放出される。TGF-βは、間充織細胞に対する成長促進因子
として機能するとともに、内皮細胞および上皮細胞に対する成長抑制因子としも
機能する。TGF-βの成長促進作用には、PDGF BBまたはPDGF AAまたは結合組織成
長因子(CTGF)などの自己分泌成長因子を含む間接的機構が介在するように見える
。
TGF-βスーパーファミリーの数種のメンバーは、癌などの細胞増殖疾患の治療
に応用可能であることが示唆される活性を有している。特に、TGF-βは、種々の
細胞タイプに対する成長抑制剤としての可能性が示された(Massague,Cell49:437
,1987)。MISは、ヌードマウス中におけるヒト子宮体癌腫の成長を抑制すること
が示された。また、インヒビンαは、卵巣および精巣の両方において腫瘍の発生
を抑えることが示された。
TGF-βのメンバーの多くはまた、組織修復の重要なメディエーターである。TG
F-βは、コラーゲンの形成に顕著な作用を呈するとともに、新生マウスにおいて
目立った血管新生応答の原因になることが示された(Roberts,et al.,Proc.Na
tl.Acas.Sci.,USA83:4167,1986)。骨モルフォゲンタンパク質(BMP)は新しい
骨の成長を誘発することができ、骨折や他の骨格欠損の治療に有効である(Glowa
cki,et al.,Lancet,1:959,1981; Ferguson,et al.,Clin.Orthoped Relat.
Res.,227:265,1988; Johnson,et al,Clin.Orthoped.Relat.Res.,230:257,
1988)。
成長因子およびそれらをコードする遺伝子の単離は、種々の組織関連疾患に対
する診断法および治療法を開発するうえで重要である。本発明は、こうした発明
を提供する。発明の概要
種々のタイプの細胞が、PDGFおよびPDGF関連分子を産生および分泌する。培養
された内皮細胞の増殖培地中に存在するPDGFダイマーのタイプを同定しようとい
う試みの中で、新しい成長因子が発見された。これまでに知られていなかったこ
の因子(結合組織成長因子(CTGF)と呼ぶ)は、免疫学的および生物学的にPDGFと
の関連を有するが、異なる遺伝子の産物である。
第1の態様において、本発明は、結合組織細胞に対するポリペプチド成長因子
を提供する。このポリペプチドは、細胞に対する分裂促進剤および走化剤である
。
第2の態様において、本発明は、結合組織成長因子をコードするポリヌクレオ
チドを提供するが、このポリヌクレオチドは、(1)分子量約36kD〜38kDのモノマ
ーとして存在し、かつ(2)PDGF受容体に結合可能なタンパク質をコードすること
を特徴とする、。
更なる態様において、本発明は、CTGFを含有する有効量の組成物を創傷に適用
することによって、被検者の創傷治癒を促進する方法を提供する。
更にもう1つの態様において、本発明は、細胞増殖性疾患により特徴付けられ
る病状をもつ疑いのある被検者の病理学的状態を診断する方法を提供するが、こ
の方法には、(1)被検者からCTGFを含有すると思われるサンプルを採取する工程
と、(2)サンプル中のCTGFのレベルを測定する工程と、(3)サンプル中のCTGFのレ
ベルと正常組織中のCTGFのレベルとを比較する工程と、が含まれる。
有効量のCTGF反応性薬剤を用いて疾患部位を処理することによって、細胞増殖
性疾患により特徴付けられる疾患を軽減する方法もまた、提供される。
本発明では、CTGF遺伝子の5'非翻訳ヌクレオチド中のTGF-β応答要素または調
節要素(約-154〜-145)を同定する。次に、この要素の同定に基づいて、本発明は
、
CTGF発現に影響を及ぼす組成物を同定する方法を提供するが、この方法には、T
βREを調節するTGF-β因子の存在下で、該組成物およびTGF-β調節要素を含有す
るコンポーネントをインキュベートする工程と、CTGF発現に及ぼす該組成物の影
響を測定する工程と、が含まれる。こうして、本発明は、線維性疾患の治療薬を
見出す手段を提供する。図面の簡単な説明
図1パネルAは、CTGF遺伝子の構造の構成を示している。エキソンは矩形領域で
表されており、遺伝子中の塗りつぶし部分はオープンリーディングフレームに対
応する。
図1パネルBは、CTGFプロモーターとfisp-12プロモーターのヌクレオチド配列
の比較を示している。同じヌクレオチドには星印が付けられている。TATAボック
スおよび他の共通配列は陰影で示されている。転写開始部位は位置番号+1で示さ
れている。
図1C.1〜1C.3は、CTGF構造遺伝子に対する完全ヌクレオチド配列および得られ
るアミノ酸配列ならびに5'および3'非翻訳配列を示している。
図2は、ノーザンブロット分析を示している。パネル(A)は、短時間TGF-βによ
りCTGF mRNA誘導がながびくことを示している。ヒト皮膚線維芽細胞の集密的
培養細胞を、5μg/mlのインスリン、5μg/mlのトランスフェリン、および5ng/ml
のセレンを含有するDMEM-ITSを用いてインキュベートし、その後でTGF-βを添加
した。10ng/mlのTGF-βで1時間処理した後、PBSで細胞を洗浄し、DMEM-ITSを用
いて指定の時間インキュベートした。パネル(B)は、シクロヘキシミド(CHX)がCT
GF mRNAの誘導に及ぼす影響を示している。レーンAおよびHは、それぞれイン
キュベート4時間および24時間における未処理の対照細胞に対するものである。
レーンBは、インキュベート4時間で、シクロヘキシミド(10μg/ml)を使用した場
合であり;レーンCは、インキュベート4時間で、シクロヘキシミドとの2回の接
触のうちの時間1の間でTGF-βを1時間存在させた場合であり;レーンEは、Bと同
じだが、シクロヘキシミドの添加後24時間にわたりRNAの誘導を行った場合で
あり;レーンfは、インキュベート24時間で、TGF-β(10μg/ml)を使用した場合
であり;レーンGは、Dと同じだが、シクロヘキシミドの添加後24時間にわたり、
またTGF-βの除去後22時間にわたりRNAの誘導を行った場合である。パネル(C
)は、タンパク質合成抑制剤がCTGF mRNAの誘導に及ぼす影響を示している。
ピューロマイシンまたはアニソマイシンを用いて細胞を4時間処理した。タンパ
ク質合成抑制剤を添加してから1時間後にTGF-βを添加し、更に細胞を3時間イン
キュベートした後で全RNAを単離した。実施例に記載したようにノーザンブロ
ット法によりCTGF転写物を分析した。
図3パネルAは、CTGFプロモーター‐ルシフェラーゼ構成体の欠失分析を示して
いる。既知の共通配列が記されている。この構成体をNIH/3T3線維芽細胞へ移入
し、細胞を活性化させるために10ng/mlのTGF-βを添加し、24時間後に細胞抽出
物を調製した。相対誘導量を、非誘導対照細胞より何倍増加したかで表し、CTGF
構成体が同時移入された対照プラスミドから得られたβガラクトシダーゼ活性を
用いて規格化した。これらの実験を6回繰り返したが、似たような結果が得られ
た。データは、記載の構成体を用いて行われた1組の実験における複数回の移入
の平均を表している。
図3パネルBは、CTGFプロモーターのTGF-β領域を含有するSV40エンハンサー非
含有プロモーター要素‐ルシフェラーゼリポーター構成体のTGF-β応答を示して
いる。CTGFプロモーターの記載領域を、SV40エンハンサー非含有プロモーターの
上流で両方向にクローン化した。10ng/mlのTGF-βを用いて細胞を24時間処理し
た後、ルシラーゼ活性を調べた。これらの実験を4回繰り返したが、似たような
結果が得られた。データは、1組の実験から得られたもので、記載の構成体を複
数回移入したときの平均を表している。
図4は、CTGFプロモーターの領域-205〜-109中のTGF-β応答要素を詳細に調べ
るための競合ゲルシフトアッセイを示している。CTGFプロモーターの領域-205〜
-109から成るヌクレオチド断片を32Pで末端標識化し、記載のオリゴヌクレオチ
ドを用いた競合ゲルシフトに使用した。特異的なゲルシフトバンドが矢印で示さ
れている。使用した配列のダイヤグラムには、NF-1様要素およびTIE様要素に対
応する配列の位置が記されている。ダイヤグラム中の番号付けされた断片は、競
合ゲルシフトアッセイにおけるレーン番号に対応し、特異的なヌクレオチド配列
がレーン(すなわち、番号3の断片)の上に記されている。領域-169〜-150を含有
するオリゴヌクレオチドだけが、特異的競合体として働いた。
図5は、CTGFプロモーターの-205〜-109領域のメチル化干渉アッセイを示して
いる。図5パネルAは、領域-205〜-109の配列分析を示している。配列-200〜-113
が示されている。レーンGは無傷の標識化プローブのG配列であり、レーンSはシ
フトバンドの配列であり、レーンFは同じサンプルから得られた非シフト遊離プ
ローブの配列である。欠落G残基を含有する唯一の領域は、位置-157〜-145であ
る。
図5パネルBは、プロモーターのより小さい断片(-169〜193)を用いた領域-159
〜-142の配列分析を示している。レーンはAのときと同じである。この配列中の
競合G残基が矢印で示されている。黒丸は相補鎖の分析で検出されたG残基を表す
(データは示されていない)。記号*および#は、A中の配列に関する方向を表すた
めのものである。
図6は、TβRE中のオリゴヌクレオチドの競合ゲルシフトアッセイを示している
。CTGFプロモーターの領域-159〜-143の部分を含有するオーバーラップおよび非
オーバーラップオリゴヌクレオチドを、32P末端標識化ヒトCTGFプロモーター断
片(-205〜-109)を用いた競合ゲルシフトアッセイで試験した。無傷の断片(-159
〜-143)が最大の親和性を呈し、10ngにおいて完全な競合を示した。この配列の
一部分だけを含有する他のすべての断片は、それほど有効ではなく、領域-150〜
-134は最も有効性が低かった。レーン14および15は、それぞれNF-1様要素および
TIE様要素であり、標識化プローブの5000倍モル過剰においても競合を示さない
。
図7は、TβRE中で点変異が起こるとTGF-βによるCTGFプロモーターの誘導が減
少することを示している。
図8パネルAは、ハービマイシン(herbimycin)、ホルボールエステル、cAMP、お
よびコレラトキシンが、ルシフェラーゼアッセイにより測定した場合のTGF-β誘
導CTGF発現に及ぼす影響を示している。
図8パネルBは、未処理であるか、あるいはTGF-β、cAMP(8Br cAMP)、またはcA
MPとTGF-βを用いて処理されたNIH/3T3細胞のそれぞれの顕微鏡写真を示してい
る。
図8パネルCは、8Br cAMPおよびコレラトキシンによる足場非依存性成長の抑制
、ならびにCTGFによるTGF-β誘導足場非依存性成長のcAMPまたはコレラトキシ抑
制の逆反応の結果を示している。発明の詳細な説明
本発明は、結合組織成長因子(CTGF)と呼はれる新規なタンパク質成長因子を開
示する。このタンパク質は、ヒト組織の正常な発生、成長、および修復において
重要な役割を果たす可能性がある。CTGFタンパク質の発見およびこの分子をコー
ドするcDNAのクローニングは、これが結合組織細胞に対して分裂促進活性お
よび走化活性を示す今までにない成長因子であるという点で意義がある。CTGFの
生物学的活性はPDGFのものと類似しているが、CTGFはPDGFのA鎖またはB鎖遺伝子
とは関連のない遺伝子の産物である。CTGFは内皮細胞および線維芽細胞(いずれ
も創傷部位に存在する)により産生されるので、CTGFが創傷治癒において成長因
子として機能する可能性がある。
病理学的には、CTGFは、結合組織細胞の過剰成長が見られる疾患、例えば、癌
、腫瘍形成および増殖、線維性疾患(例えば、肺線維症、腎線維症、緑内障)、
ならびにアテローム硬化症、に関与する可能性がある。CTGFポリペプチドは、皮
膚創傷の治癒に欠陥があるかまたは正常な治癒機構を促進する必要のある場合の
治療薬として有用である。この他、CTGFポリペプチドまたはその断片に対する抗
体は、CTGFが病理学的因子である疾患の検出を助ける診断用ツールとしての価値
がある可能性もある。また、治療上は、抗体または抗体分子の断片は、CTGFが組
織の過剰成長を誘発する疾患においてCTGFの生物学的活性を中和するために使用
できる可能性もある。
CTGFポリペプチドの主要な生物学的活性は、その分裂促進性、すなわち、標的
細胞を刺激して増殖させる能力である。in vivoにおいてこの分裂促進活性から
得られる究極的な成果は、標的組織の成長である。CTGFはまた、特定分子との相
互作用の結果として化学的に誘発される細胞の運動である走化活性を有する。好
ましくは、本発明のCTGFは、結合組織細胞に対して分裂促進性および走化性を示
すものがよいが、他のタイプの細胞がCTGFポリペプチドに対して応答性を示す可
能性もある。
本発明のCTGFポリペプチドは、分子量約36kD〜38kDのモノマとして存在するこ
とを特徴とする。CTGFは細胞によって分泌され、応答細胞上の受容体と相互作用
に関して活性である。CTGFは抗原的にはPDGFとの関連を有するが、ペプチド配列
の相同性は、あったとしてもごくわずかである。抗PDGF抗体は、PDGF異性体およ
びCTGF分子の非還元型に対して強い親和性を示し、これらのペブチドの還元型と
の親和性はそれよりも10倍少ない。このことから、PDGF異性体とCTGF分子との間
に共通の三次構造領域が存在することが示唆される。
「実質的に純粋」という用語は、本明細書中で使用する場合、CTGFと自然に会
合を起こす他のタンパク質、脂質、炭水化物、またはこれ以外の物質が実質的に
含まれないCTGFを指す。実質的に純粋なポリペプチドは非還元性ポリアクリルア
ミドゲル上で単一の主バンドを生成する。CTGFポリペプチドの純度はまた、アミ
ノ末端アミノ酸配列分析によって測定することができる。CTGFポリペプチドには
、CTGFの分裂促進活性および走化活性が保持されるかぎり、このポリペプチドの
官能性断片が含まれる。CTGFの生物学的活性を有する、より低分子量のペプチド
も本発明に含まれる。更に、例えば、CTGF cDNAの位置指定突然変異誘発を介
して産生される、より有効なCTGF分子が含まれる。
本発明は、CTGFタンパク質をコードする単離されたポリヌクレオチドを提供す
る。「単離」という用語は、本明細書中で使用する場合、ポリヌクレオチドと自
然に会合を起こす他のポリヌクレオチド、タンパク質、脂質、炭水化物、または
これ以外の物質が実質的に含まれないポリヌクレオチドを指す。こうしたポリヌ
クレオチドとしては、結合組織成長因子をコードするDNA、cDNA、および
RNAの配列が挙げられる。CTGFの全部または一部分をコードするポリヌクレオ
チドもまた、CTGFの分裂促進活性および走化活性を有するポリペプチドをコード
するかぎり、本発明に含まれるものとする。こうしたポリヌクレオチドには、対
立型などの天然に存在する形態のもの、および突然変異ポリヌクレオチドなどの
意図的に操作された形態のものが含まれる。例えば、CTGFポリヌクレオチドに位
置指定突然変異誘発を起こさせてもよい。本発明のポリヌクレオチドには、遺伝
暗号の結果として縮重した配列も含まれる。天然アミノ酸は20個しかなく、その
ほとんどが1つ以上のコドンで特定化される。従って、CTGFのアミノ酸配列が機
能的に変化しないかぎり、縮重したヌクレオチド配列はすべて、本発明に含まれ
る。
「ポリヌクレオチド」という用語はまた、CTGFをコードする構造遺伝子の端部
に位置する翻訳されない配列をコードするDNA、cDNA、およびRNAをも
意味する。例えば、本発明のポリヌクレオチドには、CTGF構造遺伝子と関連する
5'調節ヌクレオチド配列および3'非翻訳配列が含まれる。5'および3'非翻訳領域
が含まれる本発明のポリヌクレオチドは、図1Cに示されている。プロモーターを
含めた5'調節領域は、図1Bに示されている。
CTGFに対するcDNAの配列には、位置130を開始部位とし、位置1177をTGA終
止部位とするとともに、349個のアミノ酸のペプチドをコードする1047個のヌク
レオチドのオープンリーディングフレームが含まれる。CTGF cDNAとPDGFのA
鎖およびB鎖の両方に対するcDNAとの配列相同性はわずか40%である。
本発明は、CTGFプロモーターヌクレオチド-823〜+74ならびにCTGFプロモータ
ー配列の位置-162と位置-128の間に位置するTGF-β調節要素(TβRE)を提供する
。メチル化干渉アッセイおよび競合ゲルシフトアッセイにより、新規なTGF-βシ
ス調節要素を表す位置-157と位置-145の間のユニークな13-ヌクレオチド配列が
マッピングされる。
CTGFオープンリーディングフレームは、39個のシステイン残基を含有するポリ
ペプチドをコードする。従って、複数の分子内ジスルフィド結合を有するタンパ
ク質をコードすることが示唆される。このペプチドのアミノ末端には、分泌タン
パク質を示す疎水性シグナル配列が含まれ、アミノ酸配列のアスパラギン残基28
および225の位置に2つのN-連結グリコシル化部位が存在する。CTGFは、Cyr61(O'
Brien,et al.,Mol.Cell.Biol.,10:3569,1990)、およびFisp12(Ryseck,et a
l.,Cell Growth & Differentiation,2:225,1991)/BigM2(Brunner,et al.,DN
A and Cell Biol.,10:293 1991);v-src誘導ペプチド(CEF-10)(Simmons,et al
..Proc.Natl.Acad Sci..USA,86:1178,1989)、および推定オンコタンパク
質(nov)(Joliot,et al..Mol.Cell.Biol.,12:10,1992)などの血清誘導極初
期遺伝子産物を含むタンパク質ファミリーのメンバーである。ショウジョウバ
エの胚発生の背/腹パターン形成において内側中胚葉要素の誘導を調節する働き
をする遺伝子であるねじれ嚢胚形成遺伝子(tsg)は、CTGFとの関連がより強い(Ma
son,et al.,Genes and Devel.,8:1489,1994)。CTGFポリペプチドとCEF-10 m
RNA転写物との間の全配列相同性は45%である(Simmons,et al.,Proc.Natl.
Acas.Sci.USA86:1178,1989);推定副スプライシング領域を除いた場合、相
同性は52%に達する。
本発明のDNA配列は、数種の方法で得ることができる。例えば、当該技術分
野で周知のハイブリダイゼーション法を用いてDNAを単離することができる。
こうした方法には、1)ゲノムライブラリーまたはcDNAライブラリーへのプロ
ーブのハイブリダイゼーションによる共有ヌクレオチド配列の検出、および2)発
現ライブラリーの抗体スクリーニングによる構造上の共通する特徴の検出が含ま
れるが、これらの限定されるものではない。
核酸ハイブリダイゼーションによるスクリーニング法により、任意の生物体か
ら任意の遺伝子配列を単離することができる(ただし、適切なプローブが入手可
能な場合に限る)。例えば、問題のタンパク質をコードする配列の一部に対応す
るオリゴヌクレオチドプローブは、化学的に合成することができる。このために
は、アミノ酸配列の短いオリゴペブチド伸張体が知られている必要がある。この
タンパク質をコードするDNA配列は、遺伝暗号から導き出すことができるが、
暗号の縮重を考慮に入れなければならない。配列が縮重している場合、混合付加
反応を行うことができる。これには変性二本鎖DNAのヘテロ混合物が含まれる
。こうしたスクリーニングのために、一本鎖DNAまたは変性二本鎖DNAのい
ずれかを用いてハイブリダイゼーションを行うことが好ましい。目的のポリペプ
チドに関連するmRNA配列の量が極端に少ない供給源から誘導されるcDNAク
ローンの検出には、ハイブリダイゼーションが特に有用である。言い換えると、
非特異的な結合を回避するようにした厳格なハイブリダイゼーション条件を使用
すれば、例えば、標的DNAとその完全な補体である混合物中の単一プローブと
のハイブリッドを形成することによって、特異的なcDNAクローンをオートラ
ジオグラフィーで可視化することが可能である(Wallace,et al.,Nucleic Acid
Research,9:879,1981)。
ラムダgt11などのcDNA発現ライブラリーは、CTGFに特異的な抗体またはCTG
Fと交差反応するPDGFに対する抗体を用いることによって、少なくとも1つのエピ
トープを有するCTGFペプチドのスクリーニングに利用できる。こうした抗体は、
ポリクロナール的またはモノクロナール的のいずれで誘導されたものであっても
よく、CTGF cDNAの存在を示唆する発現産物の検出に利用できる。
CTGFをコードするDNA配列は、好適な宿主細胞へDNAを移入することによ
ってin vitroで発現させることができる。「宿主細胞」とは、ベクターが繁殖で
き、かつそのDNAが発現できる細胞を指す。この用語にはまた、対象宿主細胞
の任意の後代が含まれる。複製の際に突然変異が起こる可能性があるので、すべ
ての後代が親細胞と同じである必要はないと考えられる。しかしながら、「宿主
細胞」という用語を使用する場合、こうした後代が含まれる。
CTGFをコードするDNA配列は、原核生物または真核生物のいずれにおいても
in vitroで発現させることができる。原核生物において真核生物のコード配列を
有するDNA配列を発現させる方法は、当該技術分野で周知である。宿主には、
微生物、酵母菌、および哺乳動物が含まれる。
宿主中で発現および複製が可能な生体作用ウイルスおよびプラスミドDNAベ
クターは、当該技術分野で公知である。こうしたベクターを使用して、本発明の
DNA配列を取り入れることができる。一般的には、挿入される真核生物遺伝子
配列の効率的な転写を促進するプロモーター配列を含有する発現ベクターは、宿
主と共に使用される。発現ベクターは、典型的には、複製起点、プロモーター、
およびターミネーター、ならびに形質転換される細胞の表現型選択を可能にする
特異的遺伝子を含有する。
微生物、酵母菌、および哺乳類発現系などの当該技術分野で公知の発現ベクタ
ーのほかに、バキュロウイルスベクターを使用してもよい。この無脊椎動物ウイ
ルス発現ベクター中の外来遺伝子を発現させることの利点は、抗原的にも機能的
にも天然のものと類似した組換えタンパク質を高レベルに発現することが可能な
点である。バキュロウイルスベクターおよびこのベクターと併用される適切な昆
虫宿主細胞は、当業者には分かるであろう。
「組換え発現ベクター」という用語は、CTGFの挿入すなわち組込によって処理
されたプラスミド、ウイルス、または当該技術分野で公知の他の担体を意味する
。こうした発現ベクターには、宿主中での挿入遺伝子配列の効率的な転写を促進
するプロモーター配列が含まれる。発現ベクターは、典型的には、複製起点、プ
ロモーター、ならびに形質転換される細胞の表現型選択を可能にする特異的遺伝
子を含有する。本発明に使用するうえで好適なベクターとしては、細菌中で発現
させるためのT7を基剤とする発現ベクター(Rosenberg,et al.,Gene,56:125,
1987)、哺乳類細胞中で発現させるためのpMSXND発現ベクター(Lee and Nathans
,J.Biol.Chem.,263:3521,1988)、および昆虫細胞中で発現させるためのバ
キュロウイルス誘導ベクターが挙げられるが、これらに限定されるものではない
。DNAベクターは、プロモーター(例えば、T7プロモーター、メタロチオネイ
ンIプロモーター、またはポリヘドリンプロモーター)などの調節要素に操作可
能に連結されたベクター中に存在させることができる。
ベクターには、発現ベクターを含有する宿主細胞を同定するために表現型選択
性マーカーが含まれていてもよい。原核生物発現ベクターで使用される典型的な
マーカーとしては、例えば、アンピシリン(β-ラクタマーゼ)、テトラサイク
リン、およびクロラムフェニコール(クロラムフェニコールアセチルトラクスフ
ェラーゼ)に対する抗生物質抵抗性遺伝子が挙げられる。哺乳類発現ベクターに
使用される典型的なマーカーとしては、例えば、アデノシンデアミナーゼ(ADA)
、アミノグリコシドホスホトランスフェラーゼ(neo、G418)、ジヒドロホレート
レダクターゼ(DHFR)、ヒグロマイシン-B-ホスホトランスフェラーゼ(HPH)、チミ
ジンキナーゼ(TK)、およびキサンチングアニンホスホリボシルトランスフェラー
ゼ(XGPRT、gpt)に対する遺伝子が挙げられる。
宿主細胞で発現された本発明のポリペプチドの単離および精製のために、任意
の従来法、例えば、分取クロマトグラフィー分離および免疫学的分離(モノクロ
ナール抗体またはポリクロナール抗体を使用する方法など)が利用できる。
組換えDNAを用いた宿主細胞の形質転換は、当業者に公知の従来技術により
行うことができる。宿主がE.coliなどの原核生物である場合、DNA取込が可
能なコンピテント細胞を、当該技術分野で周知の手順を利用したCaCl2法を用い
て指数増殖およびそれに続く処理を行った後で収穫された細胞より調製すること
ができる。この他、MgCl2またはRbClを使用することも可能である。
宿主が真核生物の場合、種々のDNA移入法が利用できる。こうした方法とし
ては、リン酸カルシウム‐沈殿物法、マイクロインジュクションなどの従来型の
機械的方法、リポソーム中に包埋されたプラスミドを挿入する方法、またはウイ
ルスベクターを利用する方法が挙げられる。本発明のポリペプチドをコードした
DNA配列および選択可能な表現型をコードした外来DNA分子(例えば、単純
ヘルペスチミジンキナーゼ遺伝子)を用いて、真核細胞を同時形質転換すること
もできる。もう1つの方法は、シミアンウイルス40(SV40)やウシパピローマウイ
ルスなどの真核ウイルスベクターを使用して、真核細胞に一時的に感染させ(す
なわち、真核細胞の形質転換を行って)、タンパク質を発現させる方法である。
(Eukaryotic Viral Vectors,Cold Spring Harbor Laboratory,Gluzman ed.,1
982)。哺乳類宿主細胞としては、例えば、COS細胞、BHK細胞、293細胞、およびC
HO細胞が挙げられる。
真核宿主細胞にはまた、酵母菌が含まれる。例えば、適切な発現ベクターにD
NAを挿入し、この産物を宿主細胞に導入することによって、酵母菌中でDNA
を発現させることができる。酵母菌中で外来遺伝子の発現を行うための種々のシ
ャトルベクターが報告されている。(Heinemann,J.et al.,Nature,340:250,1
989; Rose,M.et al.,Gene,60:237,1987)。
本発明は、CTGFポリペプチドまたはその断片と特異的に反応する抗体を提供す
る。このポリペプチドはPDGFに対する抗体と交差反応を起こすが、CTGFに対する
抗体がすべてPDGFと反応する訳ではない。本質的に、異なるエピトープ特異性を
有するプールモノクロナール抗体から成る抗体、および種々のモノクロナール抗
体製剤が提供される。モノクロナール抗体は、当該技術分野で公知の方法により
、タンパク質の断片を含有する抗原から調製することができる(Kohler,et al.,
Nature,256:496,1975; Current Protocols in Molecular Biology,Ausubel,
et al.,ed.,1989)。CTGFに特異的なモノクロナール抗体は、例えば、CTGFとは
反応するがPDGFとは反応しないハイブリドーマ培養上清のスクリーニングを行う
ことによって選択することができる。
本質的に、異なるエピトープ特異性を有するプールモノクロナール抗体から成
る抗体、および種々のモノクロナール抗体製剤が提供される。モノクロナール抗
体は、当該技術分野で公知の方法により、タンパク質の断片を含有する抗原から
調製することができる(Kohler,et al.,Nature,256:496,1975; Current Proto
cols in Molecular Biology,Ausubel,et al.,ed.,1989)。
本発明において使用される「抗体」という用語は、無傷分子およびその断片(
例えば、エピトープ決定基に結合可能なFab、F(ab')2、およびFv)が含まれる。
これらの抗体断片は、その抗原または受容体と選択的に結合する能力をいくらか
保持するものであり、以下のように定義される。
(1)抗体分子の一価抗原結合断片を含有する断片Fabは、パパイン酵素を用いて抗
体全体を消化させ、無傷軽鎖および1本の重鎖の一部分を生成させることにより
調製できる。
(2)抗体分子の断片Fab'は、抗体全体をペプシンで処理し、続いて還元して無傷
軽鎖および重鎖の一部分を生成させることにより調製できる。抗体1分子あたり2
個のFab'断片が得られる。
(3)(Fab')2は、抗体全体をペプシン酵素で処理し、その後の還元は行わずに得ら
れる抗体断片である。F(ab')2は2個のジスルフィド結合により連結された2個のF
ab'断片のダイマーである。
(4)Fvは、2本の鎖として発現される軽鎖の可変領域と重鎖の可変領域とを含有す
る遺伝子工学的に調製された断片として定義される。
(5)一本鎖抗体(「SCA」)は、遺伝子的に融合された一本鎖分子として、好適な
ポリペプチドリンカーにより連結された軽鎖の可変領域と重鎖の可変領域とを含
有する遺伝子工学的に調製された分子と定義される。
こうした断片の調整方法は、当該技術分野で公知である(例えば、Harlow and
Lane,Antibodies; A Laboratoy Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,New
York(1988)を参照されたい:引用により本明細書中に含まれるものとする)。
本発明で使用する場合、「エピトープ」という用語は、抗体のパラトープが結
合する抗原上の任意の抗原決定基を意味する。エピトープ決定基は、通常、アミ
ノ酸や糖側鎖などの化学的に活性な分子表面基から成るとともに、通常、特異的
な三次元構造特性ならびに特異的な電荷特性を有する。
本発明のCTGFポリペプチドに結合する抗体は、目的の小ペプチドを免疫抗原と
して含有する無傷ポリペプチドまたは断片を用いて、調製することができる。動
物を免疫するために使用されるポリペプチドまたはペプチドは、翻訳されたcD
NAまたは化学合成により誘導することができ、必要に応じてキャリヤータンパ
ク質にコンジュゲートさせることもできる。このような普通に使用されるキャリ
ヤーのうちでペプチドに化学的に結合されるものとしては、キーホールリンペッ
トヘモシアニン(KLH)、チログロブリン、ウシ血清アルブミン(BSA)、および破傷
風トキソイドが挙げられる。次に、結合されたペプチドを使用して動物(例えば
、マウス、ラット、またはウサギ)を免疫する。
必要に応じて、例えば、抗体の発生原因となるポリペプチドまたはペプチドが
結合されているマトリックスとの結合および該マトリックスからの溶離によって
、モノクロナール抗体またはポリクロナール抗体を更に精製することができる。
ポリクロナール抗体ならびにモノクロナール抗体の精製および濃縮のための免疫
技術分野における通常の種々の技術について、当業者は分かるであろう(例えば
、Coligan,et al.,Unit 9,Current Protocols in hmmunology,Wiley Intersc
ience,1994を参照されたい:引用により本明細書中に含まれるものとする)。
抗イディオタイプ技術を使用してエピトープを模倣したモノクロナール抗体を
産生することも可能である。例えば、第一モノクロナール抗体に対して作製され
た抗イディオタイプモノクロナール抗体は、第一モノクロナール抗体が結合する
エピトープの「イメージ」である超可変領域中に結合領域を有するであろう。
本発明は、CTGF(好ましくは精製されたもの)を含有する有効量の組成物を創傷
に適用することによって、被検者(例えば、ヒト)の創傷治癒を促進する方法を
提供する。PDGFおよびPDGF関連分子(CTGFなど)は、皮膚の創傷の正常な治癒に関
与する。本発明のCTGFポリペプチドは、皮膚創傷の治癒に欠陥があるかまたは正
常な治癒機構を促進する必要のある場合の治療薬として有用である。CTGFタンパ
ク質を使用して創傷治癒を促進することの1つの重要な利点は、この分子中に高
パーセントのシステイン残基が存在することによるものである。CTGFまたはその
官能性断片は、PDGFや創傷治癒に関与することが知られている他の成長因子より
も安定でありプロテアーゼ分解の影響を受けにくい。
CTGFは上皮細胞および線維芽細胞により産生される。これらの細胞はいずれも
皮膚創傷部位に存在する。従って、CTGFの産生を促進する薬剤を組成物に添加し
、この組成物を使用して創傷治癒を促進することができる。好ましくは、本発明
の薬剤は形質転換成長因子β(TGF-β)であるが、CTGFを誘導することによって創
傷治癒を促進するうえで、TGF-βファミリーの他のメンバーもまた有用であろう
。本発明の組成物は創傷の治癒に役立つが、それは、部分的には結合組織の成長
を促進することによるものである。この組成物は、医薬品として許容しうるキャ
リヤー(例えば、不活性なゲルまたは液体)へ、精製されたCTGFおよびTGF-βを
混合することによって調製される。
「細胞増殖性疾患」という用語は、絶え間ない細胞増殖の結果、組織内の細胞
集団が過剰成長することを特徴とする病状を指す。細胞集団は、必ずしも、形質
転換された細胞、腫瘍細胞、または悪性細胞である必要はなく、正常細胞も含ま
れる。例えば、CTGFは、動脈壁の内膜層において増殖性病変を誘発することによ
り病理学的な関わりを示す可能性がある。この疾患の危険因子を減少させようと
する(例えば、血圧を低下させるかまたは被検者の高いコレステロール値を減少
させる)代わりに、本発明のCTGF抑制剤またはアンタゴニストは、アテローム硬
化症に関連したCTGFのin vivo活性を阻害するうえで有用であろう。CTGFアンタ
ゴニストは、結合組織の過剰成長に関連した他の疾患(例えば、強皮症、関節炎
、アルコール性肝硬変、ケロイド、および過形成性瘢痕を含む種々の線維性疾患
)の治療に有用である。
本発明は、高レベルのCTGFの存在を検出し、これを診断に利用して、細胞増殖
性疾患を特徴とする病状の存在を調べる方法を提供する。例えば、CTGFを含有す
ると推測されるサンプルを被検者から採取し、CTGFのレベルを測定し、このレベ
ルを正常組織中のCTGFのレベルと比較する。CTGFのレベルは、例えば、抗CTGF抗
体を用いたイムノアッセイにより測定することができる。この他、核酸プローブ
を使用してCTGF mRNAを同じ目的で検出および定量することができる。
本発明はまた、有効量のCTGF反応性薬剤で疾患部位を処理することによって、
細胞増殖性疾患を特徴とする病気を軽減する方法を開示する。「軽減」という用
語は、治療を受ける患者の疾患誘発応答の有害作用を弱めることを意味する。疾
患が細胞の過剰成長に起因する場合、CTGFポリペプチドのアンタゴニストは、細
胞上のCTGF特異的受容体に結合できる成長因子の量を減少させるうえで有効であ
る。こうしたアンタゴニストは、CTGF特異的抗体であってもよいしその官能性断
片(例えば、Fab、F(ab')2)であってもよい。この他、プロモーターのTβRE領
域を含有するポリヌクレオチドは、TGF-βに対する競合体として作用することに
より、CTGF反応性薬剤として使用可能である。この治療では、疾患部位をアンタ
ゴニストに接触させる必要がある。細胞増殖性疾患が細胞の成長量の減少に起因
する場合、促進作用のあるCTGF反応性薬剤を疾患部位に接触させる。例えば、TG
F-βは、こうした反応性薬剤の1つである。他の薬剤については、当業者には分
かるであろう。
細胞増殖性疾患がCTGFの発現と関連する場合、CTGFメッセージのタンパク質へ
の転写を直接に阻害する治療法が可能である。例えば、アンチセンス核酸または
リボザイムを使用して、CTGF mRNAと結合させるかまたはそれを分解すること
が可能である。アンチセンスRNAまたはDNA分子は、標的化された遺伝子の
RNAメッセージと特異的に結合し、この遺伝子のタンパク質産物の発現を妨害
する。アンチセンスはメッセンジャーRNAと結合し、細胞が翻訳できない二本
鎖分子を形成する。約15個〜25個のヌクレオチドのアンチセンスオリゴヌクレオ
チドが好ましい。なぜなら、こうしたオリゴヌクレオチドは合成が容易なうえに
、アンチセンスRNA分子とよく似た抑制効果を有するからである。更に、鉄が
結合したエチレンジアミン四酢酸(EDTA-Fe)などの化学的反応性基をアンチセン
スオリゴヌクレオチドに結合させて、ハイブリッド形成部位でRNAの開裂を引
き起こすことができる。遺伝子のin vitro翻訳を抑制するためのアンチセンス法
のこれらのおよび他の使用については、当該技術分野で周知である(Marcus-Sak
ura,Anal.,Biochem,172:289,1988)。
アンチセンス核酸とは、特異的mRNA分子の少なくとも一部分と相補的であ
るDNAまたはRNA分子を指す(Weintraub,Scientific American,262:40,1
990)。細胞中において、アンチセンス核酸は、対応するmRNAとハイブリッド
を形成し、二本鎖分子となる。細胞は二本鎖のmRNAを翻訳しないので、アン
チセンス核酸は、mRNAの翻訳を妨害することになる。約15個のヌクレオチド
のアンチセンスオリゴマーが好ましい。なぜなら、こうしたオリゴマーは合成が
容易なうえに、標的CTGF産生細胞に導入されたときに大きな分子ほど問題を生じ
ないからである。遺伝子のin vitro翻訳を抑制するためのアンチセンス法の使用
については、当該技術分野で周知である(Marcus-Sakura,Anal.,Biochem.,172
:289,1988)。
オリゴヌクレオチドを使用して転写を停止することは、トリプレックス法と呼
ばれている。こう呼ばれるのは、オリゴマーが二本鎖DNAのまわりに巻き付い
て、三本鎖のヘリックスを形成するからである。従って、所定の遺伝子上の特異
な部位を認識するように、これらのトリプレックス化合物をデザインすることが
できる(Maher,et al.,Antisense Res.and Dev.,1(3):227,1991; Helene,C
.,Anticancer Drug Design,6(6):569,1991)。例えば、CTGFプロモーターのT
βRE領域を認識するようにデザインする。
リボザイムとは、DNA制限エンドヌクレアーゼと同じ様な方法で他の一本鎖
RNAを特異的に開裂させる能力を有するRNA分子を指す。これらのRNAを
コードするヌクレオチド配列に改良を加えれば、RNA分子中の特異的ヌクレオ
チド配列を認識し、これを開裂させる分子を開発することが可能となる(Cech,J
,Amer.Med.Assn.,260:3030,1988)。この方法の主な利点は、配列特異性が
あることにより特定の配列を有するmRNAだけが不活性化されることである。
リボザイムには2つの基本的なタイプ、すわなち、テトラヒメナタイプ(Hassel
hoff,Nature,334:585,1988)および「ハンマーヘッド」タイプがある。テトラ
ヒメナタイプのリボザイムは、4個の塩基の長さの配列を認識し、一方、「ハン
マーヘッド」タイプのリボザイムは、11個〜18個の塩基の長さの塩基配列を認識
する。認識配列が長くなるほど、その配列が標的mRNA種中で排他的に存在す
る可能性が大きくなる。従って、特異的なmRNA種を不活性化するためには、
ハンマーヘッドタイプのリボザイムの方がテトラヒメナタイプのリボザイムより
も好ましく、18個の塩基の認識配列の方がそれよりも短い認識配列よりも好まし
い。
CTGF遺伝子のプロモーター要素〔具体的には、TGF-β応答/調節要素(TβRE)(
5'-GTGTCAAGGGGTC-3'(配列番号8);ヌクレオチド-157〜-145)〕は、CTGFの発
現を起こす化合物または組成物を同定するスクリーニング法のための情報源を提
供する。従って、もう1つの実施態様において、本発明は、CTGF発現を起こす組
成物を同定する方法を提供するが、この方法には、該組成物およびCTGFプロモー
ターのTGF-β応答要素を含むコンポーネントをインキュベートする工程(ただし
、該コンポーネントが相互作用するのに十分な条件下でインキュベートする)と
、該組成物がCTGF発現に及ぼす影響を測定する工程と、が含まれる。この方法に
は更に、TβREと反応するTGF-βまたはTGF-βファミリーのメンバーを、反応混
合物に添加する工程が含まれる。従って、この方法により、TGF-β抑制剤または
抗線維性化合物の同定が可能となる。本明細書中に記載のスクリーニングアッセ
イに使用されるプロモーター領域はヌクレオチド-823〜+74を含むことが好まし
いが、TGF-β応答要素を含むより小さい領域(例えば、-162〜-128または-154〜
-145)もまた、本発明の方法に有用であろう。
CTGF発現に関して観測される作用は、抑制的であってもよいし、促進的であっ
てもよい。例えば、CTGF活性の増大または低下は、本明細書の実施例(例えば、
実施例1および2)に記載されているように、CTGF用の生物学的アッセイにより測
定することができる。この他、CTGFの調節領域(プロモーター)および構造領域の
両方をコードするポリヌクレオチドを発現ベクターに挿入して、組成物がCTGFの
転写に及ぼす影響を、例えば、ノーザンブロット分析により測定することができ
る。コンポーネントへ放射性化合物(例えば、32P-ATP)を添加して、CTGF mR
NA中に取込まれた放射性化合物を測定する。
この他の方法として、リポーター遺伝子をCTGFのプロモーターのTGF-β応答領
域へ操作可能に連結させ、試験対象組成物、リポーター遺伝子構成体、およびTG
F-βを含むコンポーネントをインキュベートし、更にリポーター遺伝子の発現を
定量することによって、CTGFの発現を起こす組成物を同定することができる。こ
うしたリポーター遺伝子は当業者には周知であり、ルシフェラーゼ遺伝子、クロ
ラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝子(CATアッセイ)、またはβ
ガラクトシダーゼ遺伝子が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
TβREのインデューサーを添加する前または後で、試験される組成物を添加す
ることができる。インデューサーを添加する前に組成物を添加することが好まし
い。CTGFプロモーター中のこの領域のインデューサーは、好ましくはTGF-βであ
るが、TGF-βファミリーの他のメンバーもまた、この要素からの誘導に有用であ
ろう。こうしたファミリーの他のメンバーまたは因子は、当業者には分かるであ
ろう。
本発明の方法は、指示細胞中で実施することが好ましい。「指示細胞」とは、
CTGFの活性化またはリポーター遺伝子を検出しうる細胞を指す。哺乳類宿主指示
細胞としては、例えば、プレB細胞系統、70Z/3細胞、ジャーカット細胞、COS細
胞、BGK細胞、293細胞、CHO細胞、HepG2細胞、およびHeLa細胞が挙げられる。リ
ポーター遺伝子のレベルが検出できるかぎり、他の細胞系統を指示細胞として利
用することができる。TβRE結合モチーフの1つ以上の追加コピーをコードする発
現ベクター(好ましくは、操作可能にリポーター遺伝子に連結されたもの)を含
有するように細胞を組換え技術により修飾することができる。また、上述したよ
うに、CTGFを発現するように細胞を修飾することもできる。
リポーター遺伝子とは、CTGFの活性化の促進または抑制を検出するための表現
型同定マーカーを指す。本発明に使用するうえで好ましいマーカーには、ルシフ
ェラーゼアッセイにより発現が検出しうるLUC遺伝子が含まれる。原核生物発現
ベクターに使用される典型的なマーカーとしては、例えば、アンピシリン(β-
ラクタマーゼ)、テトラサイクリン、およびクロラムフェニコール(クロラムフ
ェニコールアセチルトランスフェラーゼ)に対する抗生物質抵抗性遺伝子が挙げ
られる。本発明に対する好ましいベクターである哺乳類発現ベクターに使用され
る典型的なマーカーとしては、例えば、アデノシンデアミナーゼ(ADA)、アミノ
グリコシドホスホトランスフェラーゼ(neo、G418)、ジヒドロホレートレダクタ
ーゼ(DHFR)、ヒグロマイシン-B-ホスホトランスフェラーゼ(HPH)、チミジンキナ
ーゼ(TK)、キサンチングアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(XGPRT、gpt)
、およびβ-ガラクトシダーゼ(β-gal)に対する遺伝子が挙げられる。
更にもう1つの実施態様において、本発明は、被検者中のCTGF遺伝子発現に関
連した細胞増殖性疾患を患った被検者を治療する方法を提供するが、この方法に
は、この疾患を有する被検者に、CTGF遺伝子発現をモジュレートする治療上有効
量の薬剤を投与して疾患の治療を行う工程が含まれる。「モジュレートという
用語は、CTGFが過剰発現されるときはCTGF発現の抑制または抑圧を意味し、CTGF
が低発現されるときは発現の誘発を意味する。「治療上有効」という用語は、細
胞増殖性疾患に関連したCTGFの症状を弱めるうえで有効なCTGF薬剤の量を意味す
る。
CTGF遺伝子発現をモジュレートする薬剤は、例えば、ポリヌクレオチドであっ
てもよい。上述したように、このポリヌクレオチドは、アンチセンス、トリプレ
ックス薬剤、またはリボザイムであってもよい。例えば、CTGFの構造遺伝子領域
またはプロモーター領域に対してアンチセンスを適用してもよい。
薬剤としては、この他に、本発明のTβREを含有するポリヌクレオチドが挙げ
られる。この領域は、図1Bに示されたCTGF調節ポリペプチドのヌクレオチド-162
〜-128に対応することが好ましい。Tf3RE領域が図1Bの約-154〜-145に対応する
ことが特に好ましい。これらのポリヌクレオチドは、TGF-βまたはTβREと結合
してCTGF転写を誘発する他の成長因子に対する競合抑制剤または偽基質として有
用である。
アンチセンス、トリプレックス薬剤、リボザイム、競合抑制剤などの送達は、
キメラウイルスなどの組換え発現ベクターまたはコロイド分散系を用いて行うこ
とができる。本明細書中で教示されているような遺伝子療法に利用できる種々の
ウイルスベクターとしては、ヘルペスウイルス、ワクシニアウイルス、または好
ましくはレトロウイルスなどのRNAウイルスが挙げられる。好ましくは、レト
ロウイルスベクターは、マウスレトロウイルスまたはトリレトロウイルスの誘導
体である。単一外来遺伝子を挿入できるレトロウイルスとしては、例えば、Molo
neyマウス白血病ウイルス(MoMuLV)、Harveyマウス肉腫ウイルス、マウス乳腺癌
ウイルス(MuMTV)、およびラウス肉腫ウイルス(RSV)が挙げられるが、これらに限
定されるものではない。多数の他のレトロウイルスベクターを複数の遺伝子に取
入れることができる。これらのベクターはすべて、選択マーカー用遺伝子の移入
または取込を行うことができる。その結果、形質導入された細胞の同定および発
生が可能となる。目的のポリヌクレオチド配列を、例えば、特定の標的細胞上の
受容体に対するリガンドをコードするもう1つの遺伝子と共に、ウイルスベクタ
ー中に挿入することによって、ベクターは標的特異性をもつようになる。例えば
、
糖、糖脂質、またはタンパク質をコードするポリヌクレオチドを挿入することに
よって、レトロウイルスに標的特異性をもたせることができる。好ましい標的化
は、抗体を使用してレトロウイルスベクターを標的化することにより行われる。
レトロウイルスゲノムに挿入して、アンチセンスポリヌクレオチドを含有するレ
トロウイルスベクターの標的特異性送達を可能にする特異的ポリヌクレオチド配
列について、当業者は分かるかまたは過度な実験をせずに容易に確認することが
できるであろう。
組換えレトロウイルスには欠陥があるので、感染性ベクター粒子を産生するた
めの補助が必要である。例えば、LTR内の調節配列の制御下でレトロウイルスの
構造遺伝子をすべてコードするプラスミドを含有するヘルパー細胞系統を使用す
ることによって、こうした補助が得られる。これらのプラスミドには、パッケー
ジング機構を働かせて、キャプシドに包むためのRNA転写物の認識を可能にす
るヌクレオチド配列が含まれていない。パッケージングシグナルが欠落したヘル
パー細胞系統としては、例えば、Ψ2、PA317、およびPA12が挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。これらの細胞系統では、ゲノムがパッケージされ
ないので、エンプティビリオンが産生される。パッケージングシグナルが無傷で
あるとともに目的の他の遺伝子により構造遺伝子が置き換えられている細胞へ、
レトロウイルスベクターを導入する場合は、ベクターをパッケージしてベクター
ビリオンを産生することができる。
この他、レトロウイルス構造遺伝子gag、pol、およびevをコードするプラスミ
ドを、従来のリン酸カルシウムトランスフェクションを用いてNIH3T3細胞または
他の組織培養細胞へ直接に移入することができる。この後で、目的の遺伝子を含
有するベクタープラスミドをこれらの細胞へ移入する。こうした得られた細胞は
、レトロウイルスベクターを培地へ放出する。
アンチセンスポリヌクレオチドに対するもう1つの標的化送達系は、コロイド
分散系である。コロイド分散系としては、巨大分子複合体、ナノカプセル、微小
球、ビーズ、および脂質を基剤とする系(例えば、水中エマルション、ミセル、
混合ミセル、およびリポソーム)が挙げられる。本発明の好ましいコロイド系は
リポソームである。リポソームは、in vitroおよびin vivoにおける送達担体と
して有用な人工膜ベシクルである。サイズが0.2μm〜4.0μmの範囲にある大きな
ラメラベシクルは、大型巨大分子を含有する水性緩衝剤を実質的なパーセントで
カプセル化できることが分かっている。RNA、DNA、および無傷ビリオンを
水性の内部にカプセル化して、生物学的に活性な形態で細胞へ送達することがで
きる(Fraley,et al.,Trends Biochem.Sci.,6:77,1981)。哺乳類細胞のほか
に、植物細胞、酵母菌細胞、および細菌細胞において、ポリヌクレオチドの送達
のためにリポソームが使用されてきた。リポソームが有効な遺伝子移入担体であ
るためには、以下の特性が存在する必要がある:(1)生物学的活性を犠牲にせず
に目的の遺伝子がカプセル化されること、(2)非標的細胞と比べて標的細胞への
結合が優先的かつ実質的に行われること、(3)ベシクルの水性内容物が高い効率
で標的細胞の細胞質へ送達されること、(4)遺伝情報が正確かつ効果的に発現さ
れること(Mannino,et al.,Biotechniques,6:682,1988)。
リポソームの組成物は、通常はリン脂質(特に、高相転移温度のリン脂質)の
組合せであり、また通常はステロイド(特に、コレステロール)と併用される。
他のリン脂質もまた使用可能である。リポソームの物理的特性は、pH、イオン強
度、および二価カチオンの存在に依存する。
リポソーム生成に有用な脂質としては、例えば、ホスファチジルグリセロール
、ホスファチジルコリン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルエタノールア
ミン、スフィンゴ脂質、セレブロシド、およびガングリオシドなどのホスファチ
ジル化合物が挙げられる。特に有用な脂質はジアシルホスファチジルグリセロー
ルであり、この場合には、脂質部分は14個〜18個の炭素原子、好ましくは、16個
〜18個の炭素原子を有し、かつ飽和されている。代表的なリン脂質としては、卵
のホスファチジルコリン、ジパルミトイルホスファチジルコリン、およびジステ
アロイルホスファチジルコリンが挙げられる。
リポソームの標的化は、解剖学的因子および機構的因子に基づいて分類されて
きた。解剖学的分類は、選択性のレベル(例えば、器官特異性、細胞特異性、お
よびオルガネラ特異性)に基づくものである。機構的標的化は、受動的かまたは
能動的かに基づいて識別できる。受動的標的化では、洞様毛細血管を含有する器
官中の細網内皮系の細胞へのリポソームの自然な分配傾向を利用する。一方、能
動的標的化では、モノクロナール抗体、糖、糖脂質、もしくはタンパク質などの
所定のリガンドへリポソームを結合させることによるか、またはリポソームの組
成またはサイズを変化させて自然に起こる局在化部位以外のタイプの器官および
細胞への標的化を行うことによるリボソームの改変が伴う。
標的化送達系の表面は、種々の方法で改質することができる。リポソーム標的
化送達系の場合、リポソームの脂質二重層中へ脂質基を取込んで、リポソーム二
重層と共に標的リガンドを安定に保持することができる。種々の連結基を使用し
て、脂質鎖を標的リガンドに結合させることができる。一般的には、標的化送達
系の表面に結合される化合物は、標的化送達系が所望の細胞を見出してその細胞
に滞留できるようにするリガンドおよび受容体であろう。リガンドは、他の化合
物と結合する任意の対象化合物(例えば、受容体)であってよい。
本発明の方法においてCTGF遺伝子発現をモジュレートする薬剤としては、細胞
中で環状ヌクレオチドの増加を引き起こす薬剤が挙げられる。例えば、コレラト
キシンまたは8Br-cAMPなどの薬剤は、CTGF遺伝子発現に関連した細胞増殖性疾患
を有する被検者へ投与することが好ましい。好ましくは、本発明の方法による処
理の後で増加する環状ヌクレオチドはcAMPまたはcAMP類似体(機能もしくは構造
のいずれか一方またはこれら両方の類似体)である。細胞中でcAMPまたは類似の
同族体を誘導し、かつ本発明の方法に有用な他の薬剤について、当業者には分か
るであろう。
本発明の方法に有用な治療薬は、非経口的な注入によるか、または時間をかけ
て徐々に灌流することにより投与することができる。投与は、静脈内、腹腔内、
筋肉内、皮下、洞内、または経皮を介して行ってもよい。
非経口投与用製剤としては、無菌の水性または非水性の溶液、懸濁液、および
乳濁液のものが含まれる。非水性溶剤としては、例えば、プロピレングリコール
、ポリエチレングリコール、オリーブ油などの植物油、およびエチルオレエート
などの有機エステルがある。水性担体としては、水、アルコール性/水性溶液、
乳濁液、または懸濁液が挙げられる(塩類溶液や緩衝媒体が含まれる)。非経口
担体としては、塩化ナトリウム溶液、Ringerデキストロース、デキストロースと
塩化ナトリウム、液体および栄養素補液を含有する乳酸加Ringer静脈用担体、電
解
質補液(例えば、Ringerドキスシロースを基剤とするもの)などが挙げられる。保
存料や他の添加剤もまた存在していてもよい。こうした添加剤としては、例えば
、抗菌剤、酸化防止剤、キレート化剤、不活性ガスなどが挙げられる。
本発明にはまた、医薬品として許容しうるキャリヤー中に治療上有効量のCTGF
を含んでなる医薬用組成物が含まれる。こうしたキャリヤーとしては、非経口投
与に関連して先に列挙したものが挙げられる。
本発明の実施例(実施例10を参照されたい)は、CTGFのTGF-β誘導が細胞タイ
プ特異性をもつことを示している。従って、TβREを含むCTGFプロモーター領域
は、特に、結合組織細胞中の構造遺伝子の発現に有用である。目的とする任意の
遺伝子産物は、TβREへ操作可能に連結されれば、TGF-βの存在下で、結合組織
細胞中で特異的に産生させることができると考えられる。例えば、PDGFまたは他
の成長因子をTβREを含有するポリヌクレオチドへ操作可能な連結して、結合組
織細胞中でPDGFまたは他の因子を特異的に産生させることが好ましい。この他、
CTGFまたは他の産生される因子のレベルが増加する場合は、例えば、TβREの制
御下でCTGFのアンチセンスを導入して細胞中でのCTGFの産生を減少させることが
好ましい。
以下の実施例は本発明を説明するためのものであって制限するものではない。
これらの実施例は、使用可能な典型的な例であるが、当業者に公知の他の手順を
代わりに使用することもできる。
実施例1
PDGF 免疫関連HUVE細胞からのマイトジェンの同定および部分精製 細胞
ヒト臍静脈内皮(HUVE)細胞をコラゲナーゼ潅流(Jaffeら,Human Pathol.,18:
234,1987)により新鮮なヒト臍帯から単離し、20%FCS、0.68mM L-グルタミン、
20μg/ml Gentamicin、90μg/mlブタヘパリン(Sigma,St.Louis,MO)、および50
μg/ml Endothelial Cell Growth Supplement(Sigma)を含む培地199中で管理
した。培地回収に使用した細胞は第三継代細胞であった。細胞をそれらの非重な
り丸石(cobblestone)形態およびVIII因子関連抗原に関する陽性染色により内皮
細胞と同定した。NRK 細胞をAmerican Type Culture から入手し、NIH/3T3 細
胞はS.Aaronson(NCl,Bethesda,MD)からの贈答品であり、両方の細胞系をDMEM
、10%FCS、20μg/ml Gentamicin 中で管理した。ウシ胎児大動脈平滑筋細胞を
既に記載されたようにして(Grotendorstら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,78: 3669
,1981)組織外植体から得、DMEM、10%FCS、20μg/ml Gentamicin 中で管理し、
第二または第三継代でアッセイに使用した。成長因子および抗体
ヒトPDGFを既に記載されたようにして(Grotendorst,Cell,36:279,1984)血
小板から均一になるまで精製した。組換えAA、BB、およびAB鎖二量体PDGF分子を
Creative Biomolecules(Hopkinton,MA)から入手した。FGF をSigma から入手
した。成熟PDGF AおよびB 鎖分子のアミノ配列およびカルボキシル配列を含む精
製PDGFまたは合成ペプチドを使用してヤギ中に抗体を産生した。ヤギを多重皮内
注射により完全フロイントアジュバント中の精製PDGF20 μg または合成ペプチ
ド50μg で免疫した。免疫血清を4回目の再抗原投与(不完全フロイントアジュ
バント中)およびその後の再抗原投与の7日後に回収した。抗PDGF抗体はイムノ
ブロット分析でTGF-β、EGF、またはFGF に対する交差反応性を示さなかった。
抗ペプチド抗体は配列特異性であり、その他の合成ペプチド配列または組換えPD
GFペプチド(これは特定の抗原性配列を含まない)と交差反応しなかった。これ
をWestern ブロットおよびドットブロット分析により測定した。抗体アフィニティーカラム
ヤギ抗ヒトPDGF IgG(150mg)を製造業者の指示に従って6 mg IgG/ml ゲルの最
終濃度でAffi-Gel 10 担体(BioRad)25mlに共有結合した。そのカラムを48時間に
わたってコンディショニングされたHUVE細胞培地1リットルとともに4℃で18時
間にわたって攪拌しながらインキュベートした。次にゲルをカラム(5X1.5cm)に
注入し、酢酸アンモニウムでpH7.5にした4倍の容積の0.1N酢酸で洗浄し、抗体結
合PDGF免疫反応性タンパク質を1N酢酸で溶離した。ピークフラクションを生物学
的アッセイおよびイムノブロッティングにより測定し、フラクションをプールし
た。
HUVE細胞により分泌されたPDGF関連成長因子の初期研究を、血清を含む成長培
地を細胞の集密培養物から除去し、それを無血清培地と交換することにより行っ
た。この培地のアリコートを周期的に除去し、ヒト血小板PDGFに特異性の抗体を
使用してタンパク質をイムノブロットした。この抗体はその他の既知の成長因子
のいずれとも交差反応せず、しかもイムノブロットで二量体PDFG500 ピコグラム
未満または還元された単量体AまたはB鎖ペプチド10ナノグラムを検出すること
ができる。HUVE細胞を6ウェルプレート中で集密まで増殖させた。成長培地を除
去し、細胞をPBS で洗浄し、無血清培地1mlをそれぞれのウェルに添加した。培
地を6-48 時間の期間にわたるコンディショニング後に除去し、1N酢酸に対し透
析し、凍結乾燥した。次にサンプルを12%PAGEで実験し、ニトロセルロースに対
し電気ブロッティングし、抗ヒトPDGF抗体で視覚化した。精製血小板PDGF5ナノ
グラムを基準として実験した。
結果は、血小板PDGFに免疫学的に似ているが、血小板PDGFの予想30-32kD MWま
たはA鎖ホモダイマーもしくはB鎖ホモダイマーよりも高い相対分子量(36-39kD
)である数種の分子の構成的分泌を示した。この無血清ならし培地で行われた走
化性アッセイおよびマイトジェンアッセイは、存在する全生物活性が48時間のコ
ンディショニング期間後に血小板PDGFの15ng/ml に等しいことを示した。抗ヒト
PDGF IgG 30 μg/mlと一緒の培地のインキュベーションはマイトジェン活性の約
20-30 %および走化活性の同様の量を中和した。
PDGF免疫反応性分子の数種のHUVE培地中の存在は予期されず、特にA鎖及びB
鎖二量体分子の分子量より高い分子量の分子は内皮細胞により産生され、分泌さ
れると予想された(Collinsら,Nature,328:621-624,1987; Sitarasら,J.Cell
.Physiol.,132:376-380,1987)。更なる分析のために多量のPDGF様タンパク質
を得るために、HUVE細胞は20%ウシ胎児血清を含む培地中で維持される必要があ
った。何となれば、細胞は無血清培地または低血清培地中で24時間後に死滅し始
めるからである。PDGF免疫反応性タンパク質を抗ヒトPDGF IgG及びAffi-Gel 10
担体(BIORad)でつくられた抗体アフィニティーカラムの使用により血清を含む培
地から部分精製した。NRK 細胞を標的細胞として使用して、マイトジェンアッセ
イを行った(PDGF BB=5ng/ml、PDGF AA=10ng/ml)。HUVE培地は250μl のHUVE細胞
無血清ならし培地(48 時間)であり、これを1N酢酸に対し透析し、凍結乾燥し、
試験ウェルへの添加前にDMEM中で再懸濁させた。アフィニティー精製フラクショ
ンはAffi-Gel 10 アフィニティーカラムからの合わされた濃縮された主要プール
5μg/mlであった。抗PDGF IgGまたは非免疫IgG(30μg/ml)をサンプルに添加し
、マイトジェンアッセイで試験する前に4℃で18時間インキュベートした。3回
反復試験サンプルの平均を測定し、標準偏差は5%未満であった。実験を少なく
とも3回繰り返し、同様の結果を得た。
部分精製タンパク質のアリコートを走化活性およびマイトジェン活性について
分析した時、全ての生物活性を抗ヒトPDGF抗体と一緒のタンパク質の前インキュ
ベーションにより中和することができた。これは、部分精製培地タンパク質中に
存在する生物活性分子のみがPDGF免疫関連分子であることを示した。
同抗PDGF抗体を使用して、部分精製タンパク質のアリコートをイムノブロット
し、データは無血清ならし培地中で観察された高MW分子の存在を示した。分泌さ
れた主要な種は36kDでポリアクリルアミドゲルで移動し、ならし培地から精製さ
れた全免疫反応性タンパク質の少なくとも50%を含む。37kDおよび39kDで移動す
る免疫反応性種は残りの免疫反応性タンパク質の殆どを構成する。同様のパター
ンが、35S システインで標識され、抗PDGF IgGイムノアフィニティーカラムでア
フィニティー精製されたタンパク質で見られた。アフィニティー精製された全タ
ンパク質の15%未満が精製血小板PDGFまたは組換えPDGFイソ型と同時移動した。
精製PDGF(300ng PDGF/2 μg IgG)と一緒の抗体の前インキュベーションは分子
の全てへの抗体結合をブロックし、二量体血小板PDGFと共有された抗原決定基を
示した。重要なことに、抗体を組換えAA、BB、またはAB二量体でブロックした時
、HUVE分泌タンパク質への抗体結合が全ての3種の二量体形態により同等に抑制
され、これは抗体が全ての3種のPDGF二量体およびHUVE分泌分子に存在する共通
のエピトープを認識することを示唆した。ウェスタンブロットで検出された抗体
結合分子のいずれもが培地中のウシ胎児血清またはその他の添加剤に由来しなか
ったことを保証するために、新しい未使用の抗体アフィニティーカラムをつくり
、そして細胞によりコンディショニングされなかった培地をならし培地と同様に
正確に処理した。PDGF免疫反応性分子はイムノブロットによりこのカラムからの
フラクション中に検出されず、また生物活性が検出されなかった。血小板PDGFま
た
は組換え二量体を200 mMジチオスレイトール(DTT)で還元する時、単量体のA鎖
ペプチド(17kD)およびB鎖ペプチド(14kD)がイムノブロットで観察される。100m
M DTTサンプル緩衝液中のHUVE分子の処理はポリアクリルアミドゲルで主要免疫
反応性ペプチドの遅い移動をもたらした。免疫反応性分子の殆どが38-39kD で移
動し、それ程強くないバンドが25kDおよび14kDで観察された。還元された分子を
検出するために、非還元タンパク質より少なくとも10倍の還元されたタンパク質
を実験することが必要であった。これはPDGF A鎖ペプチドおよびB鎖ペプチドの
単量体形態に関する抗体のアフィニティーと一致する。これらのデータは、HUVE
細胞のならし培地からのPDGF関連アフィニティー精製タンパク質中の主要な種が
未還元で36kdおよび還元された時に38kDの見掛分子量でアクリルアミドゲルで移
動する単量体ペプチドであったことを示す。
実施例2
生物学的アッセイ
走化活性を記載されたようにして(Grotendorstら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,
78:3669-3672,1981; Grotendorst ら,Methods in Enzymol.,147:144-152,19
87)NIH 3T3またはウシ大動脈平滑筋(BASM)細胞を用いてBoydenチャンバー走化性
アッセイで測定した。96ウェルプレートおよび標的細胞としての通常のラット腎
臓(NRK)繊維芽細胞またはNIH 3T3 細胞を使用して、マイトジェンアッセイを行
った。細胞をDMEM、10%FCS 中に塗布した。NRK 細胞培養物を集密の10-14 日後
に使用し、3T3 細胞を使用前に無血清DMEM、0.2 mg/ml BSA 中で2日間にわたっ
てインキュベーションにより静止状態にした。サンプルタンパク質および既知標
準物質の希釈液をウェルに添加し、プレートを37℃で10%CO2、90%空気中で18
時間にわたってインキュベートし、その後5μCi/ml の最終濃度の3Hチミジンを
添加し、更に2時間にわたってインキュベートした。培地を除去し、細胞を洗浄
し、DNA合成をシンチレーションカウンティングによりトリクロロ酢酸沈殿性
物質への3Hチミジンとり込みにより測定した。ゲル電気泳動およびイムノブロッティング
特にことわらない限り、電気泳動をSDS を含む12%ポリアクリルアミドゲル(L
aemmli,U.K.,Nature,227:680-685,1970)で行った。タンパク質をニトロセル
ロース膜に電気ブロッティングし、膜を50mM Tris-HCl、pH7.4、100 mM NaCl(TB
S)中で25℃で1時間にわたって5%無脂肪ドライミルクとともにインキュベート
して非特異的抗体結合をブロックすることによりイムノブロッティングを行った
。ブロッキング溶液を除去し、抗体(15 μg/ml)を0.5 %無脂肪ドライミルクお
よび1μg/mlのアジ化ナトリウムを含むTBS に添加し、25℃で終夜インキュベー
トした。膜をTBS、0.5 %ミルク中でそれぞれの洗浄につき10分間で5回洗浄し
、次に0.5 %ミルクを含むTBS 中1:1000希釈で25℃で1時間にわたってアルカリ
性ホスファターゼ結合アフィニティー精製ウサギ抗ヤギIgG(KPL,Gaitherーsburg
,MD)とともにインキュベートした。フィルターを毎回10分間でTBS で5回洗浄
し、アルカリ性ホスファターゼ基質溶液(0.1 M Tris-HCl、pH9、0.25 mg/mlニト
ロブルーテトラゾリウム、0.5 mg/ml 5-ブロモ-4- クロロ-3- インドリルホスフ
ェート)を使用してブロットを展開した。主要走化活性およびマイトジェン活性は36kDペプチドにより生じられ、PDGFペプ チドにより生じられない
部分精製培地タンパク質中で観察された走化活性およびマイトジェン活性がPD
GF A鎖ペプチドおよびB 鎖ペプチドを含む分子からのものであり、またはこれら
の配列を含まない分子の産物であるかどうかを測定するために、生物学的アッセ
イをアフィニティー精製培地タンパク質の連続希釈液並びに組換えPDGF AA ホモ
ダイマーおよびBBホモダイマーおよびABヘテロダイマーの連続希釈液を用いて行
った。充分な量のサンプルを調製して、それぞれの希釈サンプルのアリコートを
用いてマイトジェンアッセイおよび走化性アッセイ並びにイムノブロットを行っ
た。観察されたHUVEアフィニティー精製因子のマイトジェン活性は全ての3種の
組換えPDGF二量体により誘発された活性に匹敵した。走化活性はABヘテロダイマ
ーに匹敵し、BBホモダイマーよりも小さい応答およびAAホモダイマーよりも大き
い応答を生じた。サンプルの生物活性を等しい量の同サンプルのイムノブロット
と比較した時、A鎖分子またはB鎖分子が試験サンプル中で検出されなかった。
これらのデータは、抗PDGFアフィニティー精製フラクション中に存在する主要な
生物活性がPDGF A鎖またはB鎖を含む分子により説明し得ないことを実証し、そ
してこれらのサンプル中に存在する主要PDGF免疫反応性タンパク質種(36kD ペプ
チド)が生物活性であり、かつPDGF A鎖またはB鎖ペプチドのアミノ末端および
カルボキシ末端に見られるアミノ酸配列を含まないことを意味する。
実施例3
受容体競合アッセイ
DMEM、10%ウシ胎児血清、10μg/ml Gentamicin 中で増殖させた24ウェルプレ
ート(Costar)中のNIH 3T3 細胞の集密培養物を使用して、アッセイを行った。成
長培地を除去し、細胞を無血清DMEM、0.2mg/ml BSAで2回洗浄し、プレートを無
血清DMEM、 0.2mg/ml BSA中で30分間にわたって氷の上に置いた。試験サンプル
および対照を5-10ng/ml のHUVEアフィニティー精製タンパク質および300ng/ml〜
16ng/ml の濃度範囲の組換えPDGFイソ型の一種の連続希釈液を含む無血清DMEM、
0.2mg/ml BSA中で調合した。サンプルの1mlアリコートを24ウェルプレートのウ
ェルに入れ、プラットフォームロッカーで氷の上で2時間インキュベートした。
インキュベーション期間後に、細胞を氷の上でそれぞれ10分間にわたってPBS で
3回洗浄した。細胞の表面に結合されたタンパク質を1N酢酸5μl で10分間溶離
した。酢酸溶離サンプルを凍結乾燥し、5mM HCl中で再度懸濁させ、12%ポリア
クリルアミドゲルで実験し、抗PDGF抗体を使用してニトロセルロースにイムノブ
ロットした。
PDGF細胞表面受容体への内皮細胞分子の結合を立証するために、競合受容体結
合アッセイを行った。アフィニティー精製HUVE細胞分泌タンパク質のイムノブロ
ットは多種のPDGF免疫反応性分子の存在を示したので、125I標識PDGF競合アッセ
イを使用することができなかった。何となれば、これはこの混合物中のどの分子
が標的細胞の受容体について標識PDGFの結合に競合しているのかを示さないから
である。HUVE細胞により分泌されたPDGFのイソ型および主要PDGF免疫関連タンパ
ク質は異なる分子量のものであるので、受容体結合競合をイムノブロットで実証
した。NIH 3T3 細胞への抗PDGF免疫反応性ペプチドの直接結合を、3T3 繊維芽細
胞の単層を4℃で2時間にわたって抗PDGFアフィニティー精製タンパク質(10ng/
ml)とともにインキュベートすることにより実証した。細胞層を1N酢酸で洗浄す
ることにより結合ペプチドを放出し、抗PDGF IgGを使用してイムノブロット分析
により定量した。このデータは、36kD免疫反応性ペプチドがNIH 3T3 細胞の細胞
表面に結合することを示す。この結合は結合培地に添加される組換えPDGF BB の
濃度を増大することにより競合し得る。これらのデータは、CTGFペプチドがNIH
3T3 細胞の特定の細胞表面受容体に結合すること、およびPDGF BB がこの結合と
競合し得ることを示唆する。RNA単離およびノーザンブロッティング
全RNAを単層培養細胞中の細胞から単離した。凍結乾燥したRNAを50%ホ
ルムアミドを含むゲル装填緩衝液中で再度懸濁させ、2.2Mホルムアルデヒド、1
%アガロースゲルへの装填(レーン当たり全RNA20μg)の前に95℃で2分間加
熱し、50ボルトで実験した。RNAの保全性を臭化エチジウム染色並びに18S お
よび28S rRNAバンドの視覚化により測定した。電気泳動後に、RNAを終夜
にわたって10X SSC 緩衝液によるブロッティングによりニトロセルロースに移し
た。ニトロセルロースを空気乾燥し、真空オーブン中で80℃で2時間にわたって
ベーキングした。32P 標識プローブ1ml当たり5X105CPMを添加して、ハイブリダ
イゼーションを46℃で終夜行った。ノーザンブロットについて通常のように、全
プラスミドを標識し、プローブとして使用した。標識をBoehringer Mannheim か
らのランダムプライマー標識キットを用いて行った。ハイブリダイゼーション後
に、膜を室温でそれぞれ15分間にわたって2X SSC、0.1 %SDS 中で2回洗浄し、
室温で0.1X SSC、0.1 %SDS 中で15分間にわたって1回洗浄し、最後に46℃で0.
1X SSC、0.1 %SDS 中で15分間洗浄した。ブロットを-70℃でKodak X-omatフィ
ルムでオートラジオグラフィーにかけた。
実施例4
ライブラリースクリーニング、クローニング、および配列決定
通常の分子生物学技術を使用して種々のDNAクローンをサブクローン化し、
精製した(Sambrook ら,Molecular Cloning a Laboratory Manual,Second edit
ion,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Col.Spring Harbor,NY)。クロ
ーンDB60を融合タンパク質の誘導および抗PDGF抗体によるスクリーニングにより
λgt11 HUVE 細胞cDNAライブラリーから採取した。採取したプラークを再度
スクリーニングし、陽性クローンを低力価で再度塗布し、単離した。
クローンDB60からのEcoRI インサートをM13 ファージベクターにクローン化し
、一本鎖DNAを反対配向のインサートを有するクローンについて得た。次にこ
れらのM13 クローンをSequenase キット(U.S.Biochemical)および35S-dATP(duPo
nt)を使用してジデオキシ方法により配列決定した。このクローンに関するDN
Aの両ストランドをプライマー延長並びにGTP およびITP 化学の両方を使用して
完全に配列決定した。配列決定反応のアリコートを6%アクリルアミドゲル(16
時間)および8%アクリルアミドゲル(6時間)の両方で実験し、真空乾燥し、
少なくとも18時間にわたってオートラジオグラフィーにかけた。
クローンDB60からのcDNAフラグメントを32P-CTP 標識し、HUVE細胞cDN
Aλgt11ライブラリーを再度スクリーニングするのに使用した。数種のクローン
を採取し、最大のクローン、DB60R32 と称する2100bpクローンをBluescriptファ
ージミドにサブクローン化した。また、サブクローンをBluescript中でPst I、
Kpn I、およびEcoRI/KpnI 制限フラグメントからつくった。これらのサブクロ
ーンを上記Sequenase を使用して二本鎖プラスミドDNA配列決定技術により配
列決定した。読み取り枠を含む1458bpEcoRI/Kpn I クローンをM13mp18 およびM
13mp19 にサブクローン化し、DNAの両ストランドをプライマー延長並びにGTP
およびITP 化学の両方による一本鎖DNA配列決定技術を使用して完全に配列
決定した。結合組織成長因子のcDNAのクローニング発現および配列決定
これらのPDGF関連分子を更に特性決定するために、アミノ酸配列決定に充分な
量のCTGFタンパク質を必要とした。しかしながら、HUVE細胞培養物のならし培地
中のCTGFの低濃度およびこれらの細胞を得、培養するのに伴われるコストがかか
り、時間浪費の技術が均一へのタンパク質精製およびアミノ酸配列決定を非実用
的にした。それ故、抗PDGF抗体を使用して発現ベクターλgt11中でつくられたHU
VE細胞cDNAライブラリーをスクリーニングした。500,000 を越える組換えク
ローンをスクリーニングした。スクリーニング方法で抗PDGF抗体と強いシグナル
を生じる数種のクローンを精製し、M13 ファージベクターにサブクローン化し、
部分配列データを一本鎖DNA配列決定により得た。GenBank DNA配列データ
ベースの研究は、採取されたクローンの2種がPDGF B鎖cDNA読み取り枠配列
のフラグメントを含むことを示した。これらのクローンの1種がc-sis cDNA
プローブを使用してCollins ら(Nature,316:748-750,1985)により既に単離さ
れた1.8kb インサートと同様であった。500bp の第三クローンを完全に配列決定
し、整合がGenBank 中の全てのヌクレオチド配列およびアミノ酸配列の相同性サ
ーチで見られなかった(CEF10配列はその時点で利用できなかった)。このクロー
ンをDB60と称した。クローンDB60により生成された融合タンパク質への抗PDGF抗
体結合はアフィニティー精製タンパク質により完全にブロックされた。32P 標識
プローブをDB60からつくり、HUVE細胞から単離された全RNA20μg のノーザン
ブロットで使用した。ブロットは2.4 キロベースのmRNAとのプローブハイブ
リダイゼーションを示し、これはアフィニティー精製タンパク質のイムノブロッ
トで見られた38kD分子量範囲のタンパク質を生成するのに充分なサイズのメッセ
ージである。DB60クローンを使用してHUVE細胞cDNAラムダgt11ライブラリー
を再度スクリーニングし、単離された最大のクローンはDB60R32 と称される2100
塩基対インサートを含んでいた。また、クローンDB60R32 の2100bp EcoRIインサ
ートでつくられたプローブはHUVE細胞からの全RNAのノーザンブロット中の単
一の2.4kb メッセージとハイブリッドを形成した。
実施例5
in vitro 転写および翻訳
Bluescript KS ベクター中で2100bpcDNAクローンDB60R32 を使用して、in
vitro転写反応を行った。プラスミドをXho Iで切断し、これはプラスミドをc
DNAインサートに3'のベクターの多重クローニング部位中で1回切断した。c
DNAインサートに5'で配置されたT7プロモーター部位を転写に使用した。in
vitro転写をBluescriptベクター(Stratagene)を補給したキットを用いて行った
。
ペプチドの標識のためのシステインを含まないアミノ酸混合物(Promega)中で
ヌクレアーゼ処理ウサギ網状赤血球溶解産物および35S-システインを使用して、
in vitro翻訳反応を行った。これらの反応を35S-システイン1mCi/ml(1200Ci/
ミリモル、DuPont)、および反応管当たり50〜500 ナノグラムの範囲の濃度のin
vitro転写反応からのmRNAの連続希釈液を含む50μl の最終容積で行った。これ
らの反応液を30℃で60分間にわたってインキュベートした。反応のアリコートを
還元され、または還元されていない12%ポリアクリルアミド電気泳動ゲルで実験
し、乾燥させ、オートラジオグラフィーにかけた。
クローンDB60R32 をpET5発現ベクター(Studierら,Ed.Academic Press,N.Y.1
85 巻,60-89,1990)のEco RI部位にセンス配向および逆配向(制限酵素消化分
析により測定されるように)でサブクローン化することにより、免疫反応性CTGF
ペプチドのバクテリア発現を行った。E.coli HMS174 細胞の培養物をM9培地中で
0.7 のOD600 まで増殖させ、培地を0.4 mM IPTG にし、インキュベーションを2
時間続けた。細胞をペレットにし、溶解し、封入体を遠心分離により除去し、ペ
レット抽出物のアリコートを12%ポリアクリルアミドゲルで実験し、抗PDGF抗体
を使用してイムノブロットにかけた。センス配向でクローンDB60R32 により生成
されたタンパク質は36-39kD MW範囲の抗PDGF免疫反応性ペプチドを生成し、一方
、アンチセンス対照は免疫反応性ペプチドを生成しなかった。E.coli系中で生成
された組換えペプチドはならし培地中に存在するCTGFペプチドとの抗PDGF反応を
完全にブロックした。アフリカツメガエル中のCTGFの発現
アフリカツメガエル卵母細胞中の発現のために、成熟雌ツメガエル(X.laevis)
をNasco(Fort Atkinson,WI)から入手し、室温で管理した。カエルを低体温法
により麻酔し、卵巣組織を手術により除去した。卵巣組織を細断し、カルシウム
を含まないOR-2(Wallace ら,Exp.Zool.,184:321-334,1973)中で0.2 %コラ
ゲナーゼ(Sigma型II)で消化した。次に直径1.3mm の無傷段階VI卵母細胞(Dumont
,J.Morphol.,136:153-180,1972)を慎重に選択し、マイクロインジェクショ
ンにかけた。
段階VI卵母細胞(一度に5-10)を中空プレキシグラスプラットフォームの上に
置き、過剰のOR-2溶液を排出した。Leitz システムマイクロインジェクターを使
用して、RNA10ngを含むサンプル約50nlを卵母細胞赤道の直ぐ上の動物極に注
入した。注入後に、卵母細胞を0.1 %BSA を含むOR-2緩衝液にもどし、25℃で24
時間インキュベートした。次に生存卵母細胞を溜め、10ストロークのDounceホモ
ジナイザーで100 mm NaCl、10mm Tris pH7.5 中で均質化により抽出した(20μl/
卵母細胞)。次にホモジネートを等容積のフレオンと混合して色素および脂質を
除去し、10,000rpm で30秒遠心分離して相を分離した。上の水相を除去し、上記
のようにしてNIH 3T3 細胞を使用して走化活性について試験した。
DB60 R32クローンのin vitro転写により誘導されたRNA製剤10ngによるアフ
リカツメガエル卵母細胞の注入は繊維芽細胞走化活性の発生をもたらした。対照
注入細胞はこの活性を生じなかった。これらの結果は、DB60 R32クローンの読み
取り枠がCTGFと同様に繊維芽細胞に対する走化活性を有するタンパク質をコード
することを示す。
実施例6
CTGF の配列分析
クローンDB60R32 の2100bpインサートを最初にBluescriptへのPstIおよびKpn
I制限フラグメントのサブクローニングおよび二本鎖ジデオキシ方法の使用によ
り配列決定した。これは1047塩基対の読み取り枠を示し、DB60インサートを大き
いcDNAに配向した。全読み取り枠を含むEcoRI/KpnIフラグメントをM13 mp1
8およびM13 mp19に挿入し、DNAの両ストランドをGTP およびGTP 類縁体ITP
の両方を使用するプライマー延長により一本鎖ジデオキシ方法で配列決定した。
読み取り枠のcDNAヌクレオチド配列は38,000 MW タンパク質をコードし、無
細胞翻訳結果を確認し、免疫精製ペプチドのサイズを適合させた。GenBank デー
タベースの新しい研究は、このcDNAがCEF-10mRNAとの50%ヌクレオチド配列
相同性を有し、その即時早期遺伝子の一つがin v-src形質転換されたニワトリ胚
繊維芽細胞(Simmonsら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,86:1178-1182,1989)を誘
導することを明らかにした。ヒトCTGFおよびトリCEF-10に関する翻訳cDNAは
、推定オルタナチブスプライシング領域が欠失される場合に45%全相同性および
52%相同性を有する。この領域はCTGF配列中のアミノ酸171(アスパラギン酸)と1
99(システイン)の間にある。
実施例7
CTGF プロモーター領域の分析 細胞培養物
ヒト皮膚繊維芽細胞を皮膚バイオプシー標本の外殖体から増殖させた。NIH/3T
3 細胞およびCos7細胞をAmerican Type Culture Collection(ATCC,Rockville,
MD)から得た。全ての細胞を10%CO2および90%空気の雰囲気中で37℃で10%ウ
シ胎児血清(FCS)を含むダルベッコ改良イーグル培地(DMEM)中で培養した。ヒト
皮膚繊維芽細胞を第六継代の前に使用した。成長因子
TGF-β1 はRichard Assoian(U.Of Miami)からの贈答品であった。組換えPDGF
BBをChiron(Emeryville,Calif.)から得た。精製マウスEGF をSigma(St.Louis
,MO)から購入した。RNA単離およびノーザンブロッティング
全RNAを既に報告されたようにして(Chomczynskiら,Birchem,162:156-159
,1987)酸グアニジウムチオシアネート−フェノール−クロロホルム抽出により培
養細胞から単離した。全RNAを1.5 %アガロース/ホルムアルデヒドゲルで電
気泳動にかけ、ニトロセルロースに移した。CTGF読み取り枠に相当する1.1kb フ
ラグメントとしてのCTGFプローブを特定のプライマーHO1 5'-CGGAATTCGCAGTGCCA
ACCATGACC-3'(配列番号3)およびHO2 5'-CCGAATTCTTAATGTCTCTCACTCTC-3'(配
列番号4)を使用してPCR 反応により得た。ランダムプライマーDNA標識キッ
ト(Boehringer Mannheim Biochemicals,Indianapolis,Inc.)を使用することに
より[α-32P]dCTPで標識したこれらのプローブ1x106cpm/ml を使用してハイブ
リダイゼーションを行った。X線フィルムおよび増感スクリーンを使用すること
により、オートラジオグラフィーを-70 ℃で6〜72時間行った。ゲノムクローンの単離および配列分析
ゲノムDNAを既に記載されたようにして(Sambrook ら,Cold Spring Harbor
Laboratory Press,9:14-19,1989)ヒト皮膚繊維芽細胞から単離した。鋳型とし
てゲノムDNA4μg を使用して、CTGF遺伝子のフラグメントをプライマーHO2
およびHO3 5'-CGGAATTCCTGGAAGACACGTTTGGC-3'(配列番号5)を使用するPCR に
より増幅した。PCR 産物をEcoRI で消化し、M13 にサブクローン化した。Sequen
aseキット(U.S.Biochemical Corp.,Cleveland,Ohio)を使用して、ジデオキシ
連鎖終止方法(Sanger ら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,74:5463-5467,1977)によ
る配列分析は、中央部分に387bp イントロンを有する900bp フラグメントを実証
した。ヒトゲノムライブラリーint heラムダFIX TMIIベクター(Stratagene,LaJ
olla,CA)を使用して、本発明者らはプローブとしての32P 標識900bp ゲノムDN
Aフラグメントで約1x106組換えファージをスクリーニングし、CTGF遺伝子を含
む3種のファージクローンを単離した。ルシフェラーゼリポーター遺伝子アッセイ
ヒトゲノムクローンの一種からのヌクレオチド-823〜+74 を含むCTGFプロモー
ターのフラグメントを最初にpGL-2-Basic ベクター(Promega)のSac-Xho1クロー
ニング部位中でクローン化した。この構築物(PO)をPCR の鋳型として使用し、欠
失変異体を以下のようにして特定のプライマーでつくった。P1は-638〜+74 のヌ
クレオチドを含み、P2は-363〜+74 を含み、P3は-276〜+74 を含み、P4は-128〜
+74 を含んだ。全ての欠失フラグメントを配列決定して、突然変異がプロモータ
ーフラグメント中に導入されなかったことを保証した。NIH/3T3 細胞を6時間に
トした。それぞれのトランスフェクションはpSV-β- ガラクトシダーゼベクター
(Promega)2μg を含んでいた。細胞をトランスフェクション後に24時間にわた
ってITSTM(Collaborative Biomedical Products)とともに無血清DMEM中でイン
キュベートし、続いて4時間または24時間にわたって成長因子とともにインキュ
ベートした。ルシフェラーゼ アッセイ システム(Promega)およびそれを単一
光子モニターモードで使用するシンチレーションカウンター(Beckman LS6000SC)
を使用することによりルシフェラーゼ活性を測定した。トランスフェクション効
率の相違を標準化するために、Galacto-LightTM(TROPIX,Inc.)を使用するケミ
ルミネセントアッセイを使用して、β−ガラクトシダーゼ活性を測定した。核抽出物の調製
核抽出物をAbmayrおよびWorkman(Current Protocols in Molecular Biology,
vol 2,pp12.1.1-12.1.9,Ausubel ら,Greene Publ.,and Wiley Interscience,
NY,NY)により記載されたようにして調製した。簡単に言えば、細胞を低張性緩
衝液(10 mM HEPES pH7.9、1.5 mM MgCl2、10mM KCl、0.2 mM PMSF、0.5mM DTT)
で処理し、ガラスドウンスホモジナイザーの10ストロークで均質にし、核を3300
xgで15分間の遠心分離により単離した。核を等容積の抽出緩衝液(20mM HEPES pH
7.9、25%グリセロール、1.5mM MgCl2、0.8M KCl、0.2 mM EDTA、0.2 mM PMSFお
よび0.5 mM DTT)中に懸濁させることにより核タンパク質を抽出した。抽出物を
使用前に20mM HEPES pH7.9、20%グリセロール、100mM KCl、0.2mM EDTA、0.2
mM PMSF および0.5mM DTTに対し透析した。BCA タンパク質アッセイ試薬(Pierce
)を使用してタンパク質濃度を測定した。ゲル移動度シフトアッセイ
CTGFプロモーターのフラグメントをPCR またはプロモーターフラグメントの制
限エンドヌクレアーゼ消化により調製した。二本鎖オリゴヌクレオチドを相補性
一本鎖オリゴヌクレオチドをアニールすることにより調製した。全てのオリゴヌ
クレオチドおよびフラグメントをアガロースゲルまたはポリアクリルアミドゲル
中で電気泳動によりチェックした。CTGFプロモーターの放射能標識フラグメント
をクレノー酵素(Boehringer Manheim)およびポリヌクレオチドキナーゼ(Boehri-
nger Manheim)による末端標識により調製した。標識フラグメントをゲル移動度
シフトアッセイ中の使用の前に2%アガロースゲルまたは20%ポリアクリルアミ
ドゲル中で電気泳動により精製した。結合反応混合物は20μl の10mM HEPES pH
7.9、5mM Tris、50mM KCl、0.1 mM EDTA、1μg のpoly(dl-dC)poly(dl-dC)(Ph
armacia)、10%グリセロール、300 μg/ml BSA、および10,000 cpmの32P 標識D
NAプローブ中に核抽出タンパク質1μg を含んでいた。未標識競合DNAを添
加し、標識プローブを添加する前に4℃で2時間インキュベートした。標識プロ
ーブを4℃で1時間にわたって反応混合物中でインキュベートした。5%ポリア
クリルアミドゲルを使用し、50mM Tris、0.38M グリシンおよび2mM EDTA を用
いて電気泳動を行った。メチル化干渉アッセイ
二本鎖オリゴヌクレオチドの末端標識フラグメントをゲル移動度シフトアッセ
イについて記載されたようにして調製した。オリゴヌクレオチドを5分間にわた
って室温でジメチル硫酸(Fisher Scientific)によりメチル化した。DNA−タ
ンパク質結合およびゲル移動度シフトアッセイを上記のようにして多量の標識プ
ローブ(100K cpm)および核タンパク質(20 μg)を使用して行った。シフトしたバ
ンドおよびシフトしなかったバンドからのDNAを精製し、ピペリジン(Fisher
Scientific)で開裂し、サンプルをポリアクリルアミドDNA配列決定ゲルで電
気泳動にかけた。シフトしたフラグメントおよびシフトしなかったフラグメント
の配列を、同方法を使用して配列決定された無傷プローブと比較した。
実施例8
短期TGF-β露出によるCTGFmRNAの延長された誘導
成長因子により誘導される殆どの即時早期遺伝子、例えば、c-fos およびc-my
cは、たとえ成長因子が培地中に存在して残るとしても発現の短いバーストを示
す。対照的に、CTFG転写産物はTGF-β(Igarashi ら,Mol.Biol.Cell.,4:637-64
5,1993)による細胞の活性化後の24時間以上にわたって高レベルで残る。この実
施例はCTGF転写産物の長期上昇がTGF-βの連続の存在に依存したか否かを調べる
。
集密ヒト皮膚繊維芽細胞をTGF-βの添加の前に24時間にわたってインスリン、
トランスフェリン、およびセレンを補給した無血清DMEM(DMEM-ITS)中で培養した
。TGF-βへの1時間の露出後に、細胞をPBS 中で洗浄し、DMEM-ITSと交換し、続
い
て異なる期間にわたってインキュベートした。詳しくは、ヒト皮膚繊維芽細胞の
集密培養物をTGF-βの添加の前に24時間にわたって5μg/mlのインスリン、5μ
g/mlのトランスフェリンおよび5 ng/ml のセレンを含むDMEM-ITSとともにインキ
ュベートした。1時間の10ng/ml のTGF-βによる処理後に、細胞をPBS で洗浄し
、示された期間にわたってDMEM-ITSとともにインキュベートした。ノーザンブロ
ット分析は、CTGFmRNAがTGF-β除去後4時間から30時間までに強く誘導され
ることを明らかにした(図2A)。
数種のタンパク質合成インヒビターの存在下でCTGF転写産物を誘導するTGF-β
の能力を調べた。図2BはCTGFmRNAの誘導に関するシクロヘキシミドの効果を
示す。レーンAおよびHはそれぞれ4時間および24時間の未処理対照細胞である
。レーンB、4時間、シクロヘキシミド(CHX)(10μg/ml);レーンC、4時間、シ
クロヘキシミド露出の1時間または2時間中の1時間にわたって存在するTGF-β
;レーンE、シクロヘキシミドの添加後24時間で調製されたRNAを用いてBと
同じ;レーンf、24時間、TGF-β(10 μg/ml);レーンG、シクロヘキシミドの添
加後24時間そしてTGF-βの除去後22時間で調製されたRNAを用いてDと同じ。
図2Bに示されるように、シクロヘキシミドの存在下のTGF-βによる1時間の刺
激は24時間後と同様に4時間後にCTGFmRNAを誘導するのに充分であった。シ
クロヘキシミド単独は4時間後にCTGFmRNAを誘導することができ、その他の
転写産物のシクロヘキシミド誘導について報告されたようなmRNA安定化の可
能性を示唆した(Greenbergら,Nature(London),311:433-438,1984; Kruiier
ら,Nature,312:711-716,1984)。しかしながら、Edwards およびMahadevan に
よる論文(Edwards,D.R.およびL.C.Mahadevan,EMBO J.,11:2415-2424,1992)
は、プノマイシンではなく、タンパク質合成インヒビターシクロヘキシミドおよ
びアニソマイシンがc-fos 遺伝子およびc-jun 遺伝子の転写を刺激するように作
用することができ、それ故、メッセージ安定化がこれらの化合物の作用の唯一の
可能なメカニズムではないことを示した。
CTGF転写産物のTGF-β誘導を抑制するアニソマイシンおよびプノマイシンの能
力をCTGF転写産物を上昇する能力についてシクロヘキシミドの能力と比較した。
図2CはCTGFmRNAの誘導に関するタンパク質合成インヒビターの効果を示す。
細胞を4時間にわたってプノマイシンまたはアニソマイシンで処理した。TGF-β
をタンパク質合成インヒビターの添加の1時間後に添加し、細胞を全RNAの単
離の前に3時間にわたってインキュベートした。CTGF転写産物をノーザンブロッ
トにより分析した。
プノマイシンは100 μg/ml(これはこれらの細胞中でタンパク質合成を完全に
ブロックするのに必要とされる濃度よりも10倍高い)までの試験した濃度のいず
れでもCTGFmRNAを誘導しなかった。この高い濃度でさえも、それはCTGFmR
NAを誘導するTGF-βの能力に影響しなかった。対照的に、アニソマイシンはシ
クロヘキシミドで見られたようにCTGF転写産物を上昇したが(図2C)、TGF-β処
理はアニソマイシンの存在下で依然としてCTGFmRNAのレベルを上昇した。
これらの知見はEdwards およびMahadevan(Edwards,D.R.およびL.C.Mahadev-a
n,EMBO J.,11:2415-2424,1992)により報告された知見と同様であり、この場
合、c-fos およびc-jun の両方がアニソマイシンまたはシクロヘキシミド単独に
より誘導されたが、プノマイシン単独により誘導されなかった。これらのデータ
は、TGF-βがタンパク質合成とは独立であり、転写のレベルで主として作用して
いるかもしれないメカニズムによりCTGF遺伝子発現を直接調節することを強く示
唆する。
実施例9
ヒトCTGF遺伝子の単離
CTGF遺伝子の構造を解明するために、PCR を使用して、CTGF遺伝子のフラグメ
ントを最初に得た。ヒト皮膚繊維芽細胞から調製されたゲノムDNA4μg を鋳
型として使用し、オリゴヌクレオチド、HO2 およびHO3 をプライマーとして使用
した。反応の30サイクル後に、900bp フラグメントを回収し、これはcDNA配
列から予想されたものより390bp 長かった。このフラグメント(HO900)のヌクレ
オチド配列分析はフラグメントの中央部分中の387bp イントロンの存在を明らか
にした。HO900 をプローブとして使用して、3ファージクローンはヒトゲノムラ
イブラリー(これはCTGF遺伝子の全コード配列に相当する4.3kb Xba1フラグメン
トおよび推定プロモーター領域の大部分を含んでいた)からのものであった。図
1Aに示されるように、CTGF遺伝子は5エクソンおよび4イントロンを有する。TA
TA配列は、オリゴヌクレオチドプライマー延長により測定して、mRNAキャッ
プ部位の24ヌクレオチド上流に存在する。CArGボックス(これはCC(A/T)6GGによ
り特性決定された血清応答要素(SRE)の内部コアである)のコンセンサス配列は
ヌクレオチド位置-380〜-390の間に存在する。また、CAT ボックス、二つのSp1
部位および二つのAP-1部位を含む、その他の潜在的調節要素が存在する。更に、
CTGFプロモーターは位置-194と-184の間のNF-1のような部位、(TGGN6GCCAA)(
配列番号6)、および位置-119と-128の間のTGF-β抑制要素のような配列(GNNTT
GGTGA)(配列番号7)を有する。これらの要素の両方は報告されたコンセンサス
配列(Edwards,D.R.およびJ.K.Heath,The hormonal control regulation of ge
netranscription,16:pp 333-347)とは単一塩基の相違を有する。DNA配列比
較は、ヒトCTGFプロモーターが転写開始部位の5'の領域300ヌクレオチド中でマ
ウスfisp-12 プロモーターに対し80%の配列同一性を有することを示した(図1B
)。更に上流の領域はDNA配列中で極めて小さい類似性を示す。
実施例10
CTGF プロモーターに関する研究
CTGF遺伝子の5'未翻訳領域がTGF-β誘導プロモーターとして機能するか否かを
試験するために、CTGFプロモーター(ヌクレオチド-823〜+74)およびベクターpGL
2-basic中のホタルルシフェラーゼ遺伝子のコード領域を含む融合遺伝子を構築
した。NIH/3T3 細胞を使用して、ルシフェラーゼ活性を一時的トランスフェクシ
ョンアッセイで試験した。この構築物は、対照培養物と比較して、TGF-βによる
24時間の刺激後にルシフェラーゼ活性の15-30 倍の誘導を与えた。CTGFmRNA
のレベルで見られるように、その他の成長因子、例えば、PDGF、EGF およびFGF
は同一条件下でルシフェラーゼ活性のわずかに2−3倍の誘導を刺激した(表1)
。
ND測定せず
HSF-ヒト包皮繊維芽細胞(原発性)
VSMC- ウシ胎児大動脈平滑筋細胞(原発性)
HBL100ヒト胸部上皮細胞系(非催腫瘍性)
HEP G2ヒト肝上皮細胞系(非催腫瘍性)
(ヌクレオチド位置-823から+74 まで延びるCTGF遺伝子フラグメントをpGL2-ba-
sic ベクターに挿入した。プラスミドを6時間にわたってリポフェクチンでトラ
ンスフェクトし、細胞を成長因子の添加の前に16時間にわたってDMEM-ITS中でイ
ンキュベートした。24時間のインキュベーション後に、細胞抽出物を調製し、ル
シフェラーゼ活性を測定した。ルシフェラーゼ活性を同時トランスフェクトされ
たlacZ発現ベクター、pSV-β- ガラクトシダーゼから発現されたβ−ガラクトシ
ダーゼ活性を測定することにより標準化し、成長因子処理細胞と未処理細胞の間
で比較した。これらの実験を4回繰り返し、同様の観察をした。代表的な実験が
示される。)
このプロモーターフラグメントを逆配向(+74から-823へ)でクローン化した場
合、ルシフェラーゼ活性の基礎レベルのみが検出され、このレベルは細胞のTGF-
βまたはその他の成長因子処理により影響されなかった。ヒト皮膚繊維芽細胞を
NIH/3T3 細胞に代えて使用した場合、成長因子誘導の同じパターンを観察した(
表1)。TGF-βは数種の上皮細胞系中でルシフェラーゼ活性を誘導せず(表1)
、CTGF遺伝子のTGF-β調節が細胞型特異性であることを実証した。上皮細胞によ
る応答の欠如は、これらの細胞の増殖がTGF-β(10ng/ml)により抑制されるのでT
GF-β応答の欠如のためではない。CTGFプロモーターのみの調節下のルシフェラ
ーゼ活性の誘導はTGF-βへの細胞の短い露出を必要とした。何となれば、TGF-β
による細胞の1時間の処理はTGF-βに連続露出された細胞とほぼ同じ倍率の誘導
を4時間および24時間で生じるからである。これらの結果は前記のノーザンブロ
ットからのデータを確認し、転写調節がTGF-βによるCTGF遺伝子発現の調節に主
要な役割を果たすことを実証する。
1表1脚注および実施例7に記載されたようにして測定されたルシフェラーゼ活
性の誘導倍率。NIH/3T3 細胞をこれらの実験に使用した。実施例11
TGF- β誘導に必要とされたプロモーター要素の同定
プロモーター配列のどの領域がTGF-βによる誘導の原因であるのかを測定する
ために、既知転写因子コンセンサス要素を欠失するように設計されたPCR プライ
マーを使用して、CTGFプロモーターの欠失変異体を構築した。殆どの5'領域で開
始し、転写開始部位に向かって移動するプロモーターの領域を系統的に欠失した
(図3A)。API 部位およびCArGボックスを含む塩基-363まで下がるプロモーター
の領域の除去はルシフェラーゼ活性のTGF-β誘導に有意な効果を有しなかった。
第二AP-1が欠失された場合(-363〜-276)、約30%の減少が見られたが、TGF-βに
よる誘導倍率は依然として高かった(20倍)。P4構築物中のNF-1のような部位(
-276〜-128)の除去はプロモーターのTGF-β誘導を排除し、この領域がTGF-B応
答要素を含むことを示唆した。二つのBsm1部位を利用して、本発明者らは-162か
ら-110までのヌクレオチドを欠失して、プロモーターの残部を無傷で残した。こ
の構築物はTGF-β誘導の完全な損失を示し、位置-162と-128の間の配列がルシフ
ェラーゼ活性のTGF-β誘導に必須であることを実証した。この領域はTGF-β抑制
要素(TIC)のような部位を含み、他者がα2(I)コラーゲン遺伝子発現(Oikarinen
,J.,A.Hatamochi,およびB.De Crombrugghe,J.Biol.Chem.,262:11064-11070
,1987)および型1プラスミノーゲンアクチベーターインヒビター(PAI-1)遺伝子
発現(Riccio ら,Mol.Cell Biol.,12:1846-1855,1992)のTGF-β調節に役割を
果たすと報告したNF-1のような部位により境界を形成される。
ルシフェラーゼ遺伝子を調節するSV40無エンハンサープロモーターから上流に
CTGFプロモーターの位置-275から-106までのヌクレオチドを配置する融合遺伝子
を構築して、そのプロモーターのこの領域がTGF-β誘導を与えるのに充分である
か否かを測定した(図3B)。SV40無エンハンサープロモーターはTGF-βにより調
節されなかった。しかしながら、CTGF配列-275〜-106を含むプロモーターはTGF-
β処理後にほぼ9倍の誘導を与えた。フラグメントの反転はTGF-β処理後にルシ
フェラーゼ活性のわずかな刺激をもたらした。これらのデータは、ヌクレオチド
-275と-106の間のCTGFプロモーター中の部位がTGF-β調節要素として作用するこ
とができることを確認する。
一連の競合ゲルシフトアッセイおよびメチル化干渉アッセイを行って、核タン
パク質に結合しているCTGFプロモーターのこの部分の領域を概説した。初期競合
ゲルシフトを使用して、位置-205と-109の間の配列のどの領域がタンパク質結合
の標的であるかを概説した。プローブおよび種々の競合フラグメントの線図を図
4に示す。これらの研究の結果は、NH3 領域(-169〜-149)を含むフラグメントが
塩基-204〜-109を含む標識プロモーターフラグメントに特異性の競合物質として
作用したことを実証する(図4)。この領域はNF-1のような部位とTIE のような
部位の間に配置される。NH3 領域を含まないでTIE のような領域またはNF-1のよ
うな領域のみを含むオリゴヌクレオチドフラグメントはゲルシフトアッセイで競
合しなかった。
調節要素を更に概説するために、メチル化干渉アッセイを行った。位置-275か
ら-106までのプロモーターのフラグメントを最初に使用した。これらの研究の結
果は、TIE 要素のNF-1のような部位が対照細胞またはTGF-β処理細胞中に存在す
る核タンパク質と干渉しないことが明らかであることを示し、ゲルシフト競合ア
ッセイを確認する。しかしながら、位置-157から-145までのこれらの部位の間の
領域はシフトされたバンド中にメチル化されない幾つかのG残基を含み、この領
域が核タンパク質結合部位であることを示唆した(図5A)。次にその領域の小さ
いフラグメント(ヌクレオチド-169〜-139)を分析して重要なG残基の良好な解
明を得た(図5B)。この分析からのデータは大きいフラグメントのデータを確認
し、競合ゲルシフトにより決定された配列内にあるG残基をマッピングする。
実際のTGF-β反応性部位を良く特性決定するために、タンパク質結合について
競合する無傷配列および幾つかの欠失の能力をゲルシフトアッセイで比較した(
図6)。これらのデータはメチル化干渉アッセイの結果を確認し、位置-159から
-143までのプロモーターの領域がCTGF遺伝子発現のTGF-β調節に関係したシス調
節要素の少なくとも一部を含むことを示唆する。
点突然変異をTGF-β誘導に関係すると考えられる配列の領域中で行って、これ
らのプロモーターを本発明者らのルシフェラーゼリポーター構築物中で試験した
(図7)。二つの点突然変異を試験し、両方がTGF-βによる遺伝子の誘導を減少
した。一つの突然変異はその誘導を対照から25%減少し、他の突然変異は80%減
少した。いずれもが対照天然配列と較べて発現の基礎レベルに効果を有していな
かった。
点突然変異を所望の塩基変化を含むオリゴヌクレオチドの合成およびCTGFプロ
モーター中の二つのBsmI部位の利用により構築した。全ての構築物をヌクレオチ
ド配列分析により確認し、所望の塩基変化が起こったことおよびその他のヌクレ
オチド配列の全てがその通常のプロモーターと同一であることを実証した。NIH3
/3T3 細胞を標的として使用して、アッセイをその他のCTGFプロモーター−ルシ
フェラーゼ構築物について上記されたようにして行った。図7中の表に示された
データはそれぞれの実験条件について二重反復アッセイによる単一実験からのも
のである。実験を数回行って結果を確認した。これらのデータは、プロモーター
のこの領域中の単一突然変異がTGF-β誘導を通常の遺伝子の15%未満まで85%減
少することができることを実証する。これらのデータは、同定された配列がCTGF
遺伝子のTGF-β誘導に必須であることを実証する。
実施例12
TGF- βがCTGF依存性経路により足場非依存性増殖を刺激する a.cAMP レベルの上昇によるTGF-β誘導CTGF遺伝子発現の抑制
ヘルビマイシンおよびフォルボールエステルの両方を利用して、チロシンキナ
ーゼまたはタンパク質キナーゼCのいずれがTGF-βにより誘導されるCTGF遺伝子
発現の調節に役割を有するのかを測定した。NIH/3T3 細胞にトランスフェクトさ
れたCTGFプロモーター(-823〜+74)ルシフェラーゼリポーター構築物を使用して
これらの研究を行った。
NIH/3T3 細胞をDMEM/10 %FCS 中で50%集密まで増殖させた。実施例7に上記
(ヌクレオチド位置-823〜+74)でトランスフェクトして、pGL2 basicベクターホ
タルルシフェラーゼの発現を誘導した。DMEM/ITS培地中で24時間後に、インヒビ
ターを添加した。薬剤の全てを10ng/ml TGF-βの添加の2時間前に培養物に添加
した。細胞を24時間インキュベートし、Tropixルシフェラーゼアッセイキットお
よび単一光子モニターを備えたBeckman シンチレーションカウンターを使用して
ルシフェラーゼ活性を測定した。関連実験では、PMA をTGF-βの前に24時間にわ
たって細胞に添加して、タンパク質キナーゼCを枯渇した。これはまたCTGFプロ
モーターの調節下にルシフェラーゼ活性を誘導するTGF-βの能力について効果を
有していなかった。また、ヘルビマイシン研究に関する対照実験として、PDGF誘
導細胞分裂を抑制するこの薬剤の活性を調べた。NIH/3T3 細胞の集密密度停止単
層を組換えPDGF BB の添加の前に2時間にわたって示された濃度のヘルビマイシ
ンで処理した。細胞の数をPDGFの添加の24時間後にトリプシン処理およびカウン
ティングにより測定した。有糸分裂インデックスは有糸分裂を受けた細胞の%を
表す。
これらの化合物のいずれもがCTGF遺伝子発現を誘導するTGF-βの能力について
効果を有しておらず、またそれらは標的細胞中のCTGF遺伝子発現の基礎レベルを
調節しなかった。しかしながら、コレラ毒素または8Br-cAMPの両方がCTGF遺伝子
のTGF-β誘導の強力なインヒビターであった(図8A)。
これらのデータは、チロシンキナーゼまたはタンパク質キナーゼCのいずれも
がTGF-βにより調節されたCTGF遺伝子誘導をもたらすシグナル伝達経路の一部で
はないことを示す。また、環状ヌクレオチド調節タンパク質はCTGF遺伝子発現の
調節のためのTGF-β経路の一部ではないことが明らかである。しかしながら、細
胞中のcAMPレベルの上昇はCTGF遺伝子発現のTGF-β誘導を無効にする。関連実験
では、本発明者らは、cAMPまたはコレラ毒素がTGF-βの添加後8時間まで添加で
き、それがCTGF遺伝子の発現をブロックするのに依然として有効であることを見
出す。これは、cAMPの作用が受容体から遠位であり、CTGFプロモーターへの転写
因子結合を行っているかもしれないことを示唆する。b.cAMP は繊維芽細胞に対するTGF-βの作用の全てをブロックしない
図8Bに示された四つのパネルは上記実験に使用したNIH/3T3 細胞の顕微鏡写真
であり、これらはルシフェラーゼ活性の測定の前の対照)無添加;TGF-β)TGF-
β(10ng/ml); cAMP)8BrcAMP(1000 μM); cAMP+TGF-β)8BrcAMP(1000μM)およ
びTGF-β(10ng/ml)であった。これらのデータは、cAMPがNIH/3T3 細胞の形態外
観の著しい変化を生じるが、これらの細胞へのTGF-β添加がTGF-βで処理された
対照細胞と同一ではないとしても同様であった形態外観をこれらの細胞中に誘導
することを示す。こうして、cAMPはCTGF遺伝子発現のTGF-β誘導をブロックする
ことができるが、それはこれらの単層培養物に見られる形態の観察された変化を
調節する生化学的イベントに効果を有しない。これらの結果は、cAMPにより差別
的にブロックし得る繊維芽細胞に対するTGF-βの作用に多種の成分があることを
実証する。有意な相違が全細胞タンパク質含量またはSV40/ β−ガラクトシダー
ゼ調節リポーター遺伝子の発現に関して培養物中で検出されず、変化がcAMPの毒
性効果のためではないことを示した。コレラ毒素処理はTGF-βの添加により反転
される8BrcAMP 処理細胞中で見られた形態と同様の形態を誘導した。c.cAMP によるTGF-β誘導足場非依存性増殖の抑制およびrCTGF によるその反転
先の研究の結果のために、実験を行って、cAMPがTGF-β誘導足場非依存性増殖
をブロックするか否かを測定した。最初にNRK 細胞の足場非依存性増殖を誘導す
るTGF-βの能力に関する8BrcAMP、8BrcGMP およびコレラ毒素の効果を測定した
。足場非依存性増殖アッセイをGuadagnaおよびAssoian(J Cell Biol,115: 141
9-1425,1991)により実質的に記載されたようにして行った。簡単に言えば、単
層培養物として通常に管理されたNRK 細胞を5ng/ml EGFを含むDMEM/10 %FCS 中
のアガロース層に塗布した。TGF-βまたはCTGFを添加し、細胞を72時間インキュ
ベートした。次に回収され、TCA 沈殿等により処理された細胞を3H- チミジン(2
μCi/ml)で標識することによりDNA合成を測定した。インヒビターを成長因子
と同時に添加し、実験の期間にわたって存在して残した(図8C)(略号: コレラ毒
素(CTX))。
図8Cに見られるように、8BrcAMP およびコレラ毒素の両方はこのアッセイで増
殖の有効なインヒビターであり、一方、8BrcGMP は10mMまでの濃度で効果を有し
ていなかった。CTGF遺伝子の発現が細胞中のcAMPレベルの上昇によりブロックさ
れたので、実験を行って、rCTGF が抑制を解消できるか否かを測定した。図8B中
の左のパネルに見られるように、NRK 細胞へのrCTGF の添加は足場非依存性増殖
を刺激せず、それ故、TGF-βを置換しない。しかしながら、TGF-βで処理され、
8BrcAMP またはコレラ毒素で抑制された細胞への同量のrCTGF の添加は抑制を解
消し、細胞がcAMPまたはコレラ毒素の不在下でTGF-βで処理された細胞に匹敵す
る速度で増殖することを可能にする(かなり右のパネル)。これらの研究はCTGF
の生成と懸濁液中で増殖するNRK 細胞の能力の間の直接の関連を示唆する。それ
らはまた、TGF-βがcAMPの上昇したレベルの存在下で繊維芽細胞中で或る効果を
誘導することができるが、それらが足場非依存性増殖を可能にするのに充分では
ないことを実証する。また、CTGF単独はこの生物学的応答を刺激するのに充分で
はないので、それは繊維芽細胞に対するTGF-βの作用の全ての代替ではない。こ
れらの結果は、相乗作用して特異性細胞応答(足場非依存性増殖)を可能にする
標的細胞(NRK)中でTGF-βにより誘導されるCTGF依存性効果およびCTGF非依存性
効果の両方があることを実証する。
実施例13 cAMP レベルを上昇する薬剤によるTGF-β誘導肉芽組織形成の抑制
TGF-βは数種の動物モデル研究で線維症を誘導することが示されていた。例え
ば、一つのグループはTGF-β 400〜800ng を新生児マウスの背中中の皮下空隙に
注射した。それが3日続けて1日1回注射される場合、線維症組織の大きな領域
が形成する(Robertsら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,83:4167,1986)。本実施例は
TGF-βおよびCTGFとの比較研究を示し、これらの結果はCTGFがTGF-βに応答して
形成した結合組織と同一ではないとしても非常に似ている結合組織の形成を誘導
することを示した。その他の成長因子、例えば、PDGFまたはEGF はTGF-βと同様
の組織を誘導せず、CTGFがTGF-β注射により誘導された組織の形成の原因であり
得ることを示す。
実施例12中の結果は、cAMPレベルが培養細胞中のCTGFの誘導をブロックするこ
とができることを示したので、動物中の細胞中のcAMPレベルの上昇がTGF-βin v
ivoの作用をブロックすることができるか否かを測定することが重要であった。
上記およびRoberts らに記載された注射モデルを使用して、以下の実験を行った
。新生児マウスにTGF-β(400ng)、コレラ毒素(100ng)、TGF-β(400ng)およびコ
レラ毒素(100ng)、または食塩水のいずれかで3日続けて1日1回注射した。3
匹のマウスをそれぞれのグループで使用した。注射後に、通常の組織学的方法を
使用して組織を調製し、注射の領域をヘマトキシリンおよびエオシンによる染色
後に光学顕微鏡により調べた。
予想されたように、食塩水注射はマウス皮膚中に存在する組織の型に対し効果
を有せず、TGF-β注射は肉芽組織に近似する多量の新しい結合組織を誘導した。
この組織は増加した数の繊維芽細胞および増加した数のコラーゲン並びにその他
の基質成分を含んでいた。コレラ毒素単独の注射は肉芽組織形成の刺激を生じな
かった。また、TGF-βとコレラ毒素の同時注射は肉芽組織の形成を示さず、コレ
ラ毒素が肉芽組織のTGF-β誘導形成をブロックすることを実証した。これらの結
果は抗線維症薬剤としての使用についてCTGFの生成または作用をブロック薬剤の
治療上の実用性を示す。
本発明が現在好ましい実施態様に関して記載されたが、種々の改良が本発明の
精神から逸脱しないでなし得ることが理解されるべきである。それ故、本発明は
以下の請求の範囲のみにより限定される。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 FI
A61K 48/00 A61K 48/00
C12N 15/09 ZNA G01N 33/15 Z
G01N 33/15 C12N 15/00 ZNAA
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF
,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,
SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S
Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD
,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ
,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CZ,
DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,HU,I
S,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK,LR
,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,
MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,S
D,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TR,TT
,UA,UG,UZ,VN
(72)発明者 ブラッドハム,ダグラス,エム.,ジュニ
ア.
アメリカ合衆国 21286 メリーランド州
バルチモア,アコーン サークル ナン
バー 202 44
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.創傷治療の必要のある被検者における創傷治癒を促進する方法であって、 しかも該創傷の部位へ、CTGFポリペプチドを含有する治療上有効量の組成物を接 触させる前記方法。 2.前記組成物が更に、CTGFの産生を促進する薬剤を含有する請求項1の方法 。 3.前記薬剤が形質転換成長因子β(TGF-β)である請求項2の方法。 4.CTGFに関連した細胞増殖性疾患により特徴づけられる病状を有すると推測 される被検者における病理学的状態を診断する方法であって、 CTGFを含有すると推測されるサンプルを該被検者から採取する工程と、 該サンプル中のCTGFのレベルを測定する工程と、 該サンプル中のCTGFのレベルを、正常な標準的なサンプル中のCTGFのレベルと 比較する工程と、 を含む前記方法。 5.前記病状が線維性疾患およびアテローム硬化症から成る群より選ばれる請 求項4の方法。 6.CTGFに関連した細胞増殖性疾患を軽減する方法であって、しかも該疾患を 有する被検者の疾患部位を、CTGF反応性薬剤で処理する前記方法。 7.前記細胞増殖性疾患が細胞の過剰成長に起因する請求項6の方法。 8.前記細胞増殖性疾患が結合組織細胞の過剰成長に起因する請求項6の方法 。 9.前記CTGF反応性薬剤がCTGFのアンタゴニストである請求項6の方法。 10.前記アンタゴニストがCTGFポリペプチドと特異的に結合する抗体である 請求項9の方法。 11.前記細胞増殖性疾患が細胞の低成長に起因する請求項6の方法。 12.前記CTGF反応性薬剤が形質転換成長因子β(TGF-β)である請求項6の方 法。 13.CTGF発現を起こす組成物を同定する方法であって、しかも (a)該組成物およびTGF-β調節要素(TβRE)を含有するコンポーネントをインキ ュベートする工程(ただし、該コンポーネントが接触するのに十分な状態および 時間の条件下でインキュベートする)と、 (b)CTGF発現に及ぼす該組成物の影響を測定する工程と、 を含む前記方法。 14.工程(a)において更にTGF-βを添加する請求項13の方法。 15.前記影響がCTGF発現の抑制である請求項13の方法。 16.前記影響がCTGF発現の促進である請求項13の方法。 17.前記がリポーター遺伝子と操作可能に連結される請求項13の方法。 18.前記リポーター遺伝子が、β-ラクタマーゼ、クロラムフェニコールア セチルトラクスフェラーゼ(CAT)、アデノシンデアミナーゼ(ADA)、アミノグリコ シドホスホトランスフェラーゼ(neo、G418)、ジヒドロホレートレダクターゼ(DH FR)、ヒグロマイシン-B-ホスホトランスフェラーゼ(HPH)、チミジンキナーゼ(TK )、β-ガラクトシダーゼ(β-gal)、およびキサンチングアニンホスホリボシルト ランスフェラーゼ(XGPRT)から成る群より選ばれる請求項17の方法。 19.図2のCTGFポリペプチド(配列番号2)をコードする単離されたポリヌクレ オチド。 20.前記ポリヌクレオチドが配列番号1である請求項19のポリヌクレオチ ド。 21.CTGFをコードするポリヌクレオチド配列の端部に位置する5'および3'非 翻訳ヌクレオチド配列を含む単離されたポリヌクレオチド。 22.前記ポリヌクレオチドが図2のポリヌクレオチドである請求項21のポ リヌクレオチド。 23.配列5'-GTFTCAGGGGTC-3'(配列番号8)と、該配列に実質的に相補的な配 列と、を含む単離されたポリヌクレオチド。 24.被検者におけるCTGF遺伝子発現に関連した細胞増殖性疾患を有する被検 者を治療する方法であって、該疾患を有する被検者へ、CTGF遺伝子発現をモジュ レートする治療上有効量の薬剤を投与する工程を含む前記方法。 25.前記薬剤がCTGF発現をモジュレートするポリヌクレオチドである請求項 24の方法。 26.前記ポリヌクレオチドが、アンチセンス薬剤、リボザイム薬剤、および トリプレックス薬剤から成る群より選ばれる請求項25の方法。 27.前記薬剤が環状ヌクレオチドである請求項24の方法。 28.前記薬剤がコレラトキシンおよび8Br-cAMPから成る群より選ばれる請求 項27の方法。 29.前記環状ヌクレオチドがcAMPである請求項27の方法。 30.前記薬剤がTGF-β応答要素(TβRE)ポリヌクレオチドを含む請求項24 の方法。 31.前記ポリヌクレオチドが、図1のCTGF調節ポリヌクレオチドの約-162〜- 128のヌクレオチドを含む請求項30の方法。 32.前記ポリヌクレオチドが、図1のCTGF調節ポリヌクレオチドの約-154〜- 145のヌクレオチドを含む請求項31の方法。 33.医薬品として許容しうるキャリヤー中に治療上有効量のCTGFを含んでな る医薬用組成物。
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