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JP2004504808A - Compositions and methods for treatment and diagnosis of prostate cancer - Google Patents

Compositions and methods for treatment and diagnosis of prostate cancer Download PDF

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JP2004504808A
JP2004504808A JP2001570749A JP2001570749A JP2004504808A JP 2004504808 A JP2004504808 A JP 2004504808A JP 2001570749 A JP2001570749 A JP 2001570749A JP 2001570749 A JP2001570749 A JP 2001570749A JP 2004504808 A JP2004504808 A JP 2004504808A
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Abstract

癌、特に前立腺癌に治療及び診断のための組成物及び方法が開示される。例示的な組成物は1又は複数の前立腺特異的ポリペプチド、その免疫原性部分、そのようなポリペプチドをコードするポリヌクレオチド、そのようなポリペプチドを発現する抗原提示細胞、及びそのようなポリペプチドを発現する細胞に特異的なT細胞、を含んで成る。開示される組成物は、例えば、疾患、特に前立腺癌の診断、予防及び/又は治療のために有用である。Compositions and methods for treating and diagnosing cancer, especially prostate cancer, are disclosed. An exemplary composition comprises one or more prostate-specific polypeptides, immunogenic portions thereof, polynucleotides encoding such polypeptides, antigen presenting cells expressing such polypeptides, and such polypeptides. A T cell specific for the cell expressing the peptide. The disclosed compositions are useful, for example, for the diagnosis, prevention and / or treatment of diseases, especially prostate cancer.

Description

【0001】
発明の技術分野:
本発明は一般的に、癌、例えば前立腺癌の治療及び診断に関する。本発明はより特定には、前立腺−特異的タンパク質の少なくとも一部を含んで成るポリペプチド、及びそのようなポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに関する。そのようなポリペプチド及びポリヌクレオチドは、医薬組成物、例えばワクチン、及び前立腺癌の診断及び処理のための他の組成物において有用である。
【0002】
発明の背景:
癌は世界中で有意な健康問題である。癌の検出及び治療の進歩が行われて来たが、ワクチン又は他の一般的に好結果をもたらす予防又は処理方法は入手できない。一般的に化学療法又は手術、及び放射線の組み合わせに基づかれる現在の治療は、多くの患者において不適切であることがわかっている。
前立腺癌は、男性問題での最も共通する形の癌であり、そして50歳以上の男性において30%の発生率が推定される。圧倒的な臨床学的証拠は、ヒト前立腺癌が骨に転移する性質を有し、そしてその疾病がアンドロゲン難治性状態にアンドロゲン依存性から不可避的に進行し、高められた患者の死亡率を導くように思えることを示す。この一般的疾病は現在、アメリカ合衆国における男性間での癌死亡のうち第2の主要な原因である。
【0003】
疾病のための治療への相当な研究にもかかわらず、前立腺癌は処理するのに困難なまま存続する。通常、治療は手術及び/又は放射線治療法に基づかれているが、しかしそれらの方法は、有意な割合の患者において無効果である。2種のこれまで同定されている前立腺特異的タンパク質、すなわち前立腺特異的抗原(PSA)、及び前立腺(PSA)、及び前立腺ホスファターゼ(PAP)は、治療及び診断可能性を制限して来た。例えば、PSAレベルは、前立腺癌の存在と十分に必ずしも相互関係するものではなく、非前立腺患者、例えば良性前立腺過形成(BPH)の割合において陽性である。さらに、PSA測定は、前立腺体積と相互関係し、そして転移のレベルを示さない。
【0004】
それらの及び他の癌についての治療への相当な研究にしてもかかわらず、前立腺癌は、効果的に診断し、そして処理するには困難のまま存続する。従って、そのような癌を検出し、そして処理するための改良された方法についての必要性が当業者に存在する。本発明は、それらの必要性を満たし、そして他の関連する利点をさらに提供する。
【0005】
発明の要約:
1つの観点においては、本発明は、(a)配列番号: 1−111, 115−171, 173−175, 177, 179−305, 307−315, 326, 328, 330, 332−335, 340−375, 381, 382 and 384−476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569−572, 587, 591, 593−606, 618−705, 709−774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880−882, 894, 896, 907, 908, 916−919, 929−931, 938, 939 及び 942で提供される配列;
(b)配列番号: 1−111, 115−171, 173−175, 177, 179−305, 307−315, 326, 328, 330, 332−335, 340−375, 381, 382 and 384−476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569−572, 587, 591, 593−606, 618−705, 709−774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880−882, 894, 896, 907, 908, 916−919, 929−931, 938, 939 及び 942で提供される配列の相補体;
【0006】
(c)配列番号: 1−111, 115−171, 173−175, 177, 179−305, 307−315, 326, 328, 330, 332−335, 340−375, 381, 382 及び 384−476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569−572, 587, 591, 593−606, 618−705, 709−774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880−882, 894, 896, 907, 908, 916−919, 929−931, 938, 939 及び 942で提供される配列の少なくとも20の連続した残基から成る配列;
(d)配列番号: 1−111, 115−171, 173−175, 177, 179−305, 307−315, 326, 328, 330, 332−335, 340−375, 381, 382 及び 384−476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569−572, 587, 591, 593−606, 618−705, 709−774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880−882, 894, 896, 907, 908, 916−919, 929−931, 938, 939 及び 942 で提供される配列に対して、中位の緊縮条件下でハイブリダイズする配列;
【0007】
(e)配列番号: 1−111, 115−171, 173−175, 177, 179−305, 307−315, 326, 328, 330, 332−335, 340−375, 381, 382 及び 384−476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569−572, 587, 591, 593−606, 618−705, 709−774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880−882, 894, 896, 907, 908, 916−919, 929−931, 938, 939 及び 942の配列に対して少なくとも75%の同一性を有する配列;
(f)配列番号: 1−111, 115−171, 173−175, 177, 179−305, 307−315, 326, 328, 330, 332−335, 340−375, 381, 382 及び 384−476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569−572, 587, 591, 593−606, 618−705, 709−774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880−882, 894, 896, 907, 908, 916−919, 929−931, 938, 939 及び 942の配列に対して少なくとも90%の同一性を有する配列; 及び
【0008】
(g)配列番号: 1−111, 115−171, 173−175, 177, 179−305, 307−315, 326, 328, 330, 332−335, 340−375, 381, 382 及び 384−476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569−572, 587, 591, 593−606, 618−705, 709−774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880−882, 894, 896, 907, 908, 916−919, 929−931, 938, 939 及び 942で提供される配列の縮重変異体;
から成る群から選択された配列を含んで成るポリヌクレオチド組成物を提供する。
【0009】
1つの好ましい態様においては、本発明のポリヌクレオチド組成物は、他の正常組織についてのレベルよりも、少なくとも約2倍、好ましくは少なくとも約5倍、及び最も好ましくは少なくとも約10倍、高いレベルで、試験される前立腺組織サンプルの少なくとも約20%、より好ましくは少なくとも約30%及び最も好ましくは少なくとも約50%で発現される。
もう1つの観点においては、本発明は、上記ポリヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列を含んで成るポリペプチド組成物を提供する。
【0010】
本発明はさらに、配列番号: 112−114, 172, 176, 178, 327, 329, 331, 336, 339, 376−380, 383, 477−483, 496, 504, 505, 519, 520, 522, 525, 527, 532, 534, 537−551, 553−568, 573−586, 588−590, 592, 706−708, 775, 776, 778, 780, 781, 811, 814, 818, 826, 827, 853, 855, 858, 860−862, 866−877, 879, 883−893, 895, 897, 898, 909−915, 920−928, 932−934, 940, 941 及び 943で示される配列から成る群から選択されたアミノ配列を含んで成るポリペプチド組成物を提供する。
一定の好ましい態様においては、本発明のポリペプチド及び/又はポリヌクレオチドは、免疫原性であり、すなわちそれらは、本明細書にさらに記載されるように、免疫応答、特に体液性及び/又は細胞性免疫応答を誘発することができる。
【0011】
本発明はさらに、開示されるポリペプチド及び/又はポリヌクレオチド配列のフラグメント、変異体及び/又は誘導体を提供し、ここで前記フラグメント、変異体及び/又は誘導体は好ましくは、112−114, 172, 176, 178, 327, 329, 331, 336, 339, 376−380, 383, 477−483, 496, 504, 505, 519, 520, 522, 525, 527, 532, 534, 537−551, 553−568, 573−586, 588−590, 592, 706−708, 775, 776, 778, 780, 781, 811, 814, 818, 826, 827, 853, 855, 858, 及び 860−862に示されるポリペプチド配列、又は
【0012】
配列番号: 1−111, 115−171, 173−175, 177, 179−305, 307−315, 326, 328, 330, 332−335, 340−375, 381, 382 and 384−476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569−572, 587, 591, 593−606, 618−705, 709−774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880−882, 894, 896, 907, 908, 916−919, 929−931, 938, 939 及び 942に示されるポリヌクレオチド配列によりコードされるポリペプチド配列の免疫原活性のレベルの少なくとも約50%、好ましくは少なくとも約70%及びより好ましくは少なくとも約90%の免疫原活性のレベルを有する。
【0013】
本発明はさらに、上記ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド、そのようなポリヌクレオチドを含んで成る発現ベクター、及びそのような発現ベクターにより形質転換されるか又はトランスフェクトされた宿主細胞を提供する。
他の観点においては、本発明は、上記のようなポリペプチド又はポリヌクレオチド、及び生理学的に許容できるキャリヤーを含んで成る医薬組成物を提供する。
本発明の関連する関する観点においては、予防又は治療用途のための医薬組成物、例えばワクチン組成物が提供される。そのような組成物は一般的に、本発明の免疫原ポリペプチド又はポリヌクレオチド、及び免疫刺激剤、例えばアジュバント、並びに生理学的に許容できるキャリヤーを含んで成る。
【0014】
本発明はさらに、(a)本発明のポリペプチド、又はそのフラグメントに対して特異的に結合する抗体又はその抗原−結合フラグメント;及び(b)生理学的に許容できるキャリヤーを含んで成る医薬組成物を提供する。
さらなる観点において、本発明は、(a)上記のようなポリペプチドを発現する抗原提供細胞、及び(b)医薬的に許容できるキャリヤー又は賦形剤を含んで成る医薬組成物を提供する。典型的な抗原提供細胞は、樹状突起細胞、マクロファージ、単球、線維芽細胞及びB細胞を包含する。
関連する観点においては、(a)上記のようなポリペプチドを発現する抗原提供細胞、及び(b)免疫刺激剤を含んで成る医薬組成物が提供される。
【0015】
他の観点においては、本発明はさらに、上記のような少なくとも1つのポリペプチドを含んで成る融合タンパク質、及びそのような融合タンパク質をコードするポリヌクレオチドを、典型的には、生理学的に許容できるキャリヤー及び/又は免疫刺激剤を含んで成る医薬組成物が提供される。
他の観点においては、本発明はさらに、上記のような少なくとも1つのポリペプチドを含んで成る融合タンパク質、及びそのような融合タンパク質をコードするポリヌクレオチドを、典型的には、生理学的に許容できるキャリヤー及び/又は免疫刺激剤を含んで成る医薬組成物、例えばワクチン組成物の形で提供する。融合タンパク質は、上記のような複数の免疫原ポリペプチド又はそのタンパク質/変異体を含んで成り、そしてさらに、ポリペプチドの発現、精製及び/又は免疫原性を促進し、そして/又は増強するための1又は複数のポリペプチドセグメントを含んで成ることができる。
【0016】
さらなる観点においては、本発明は、患者における免疫応答性、好ましくはヒト患者におけるT細胞応答を刺激するための、本明細書に記載される医薬組成物を投与することを含んで成る方法を提供する。患者は、前立腺癌を有し、この場合、前記方法は疾病の処理を提供し、又はそのような疾病の危険性を有すると思われる患者は予防的に処理され得る。
さらなる観点においては、本発明は、上記のような医薬組成物を患者に投与することを含んで成る、患者における癌の進行を阻害するための方法を提供する。前記患者は前立腺癌を有し、この場合、前記方法は疾病の処理を提供し、又はそのような疾病の危険性を有すると思われる患者は予防的に処理され得る。
【0017】
他の観点においては、本発明はさらに、本発明のポリペプチドと特異的に反応するT細胞と生物学的サンプルとを接触せしめることを含んで成る、生物学的サンプルから腫瘍細胞を除去するための方法を提供し、ここで前記接触段階は、サンプルからポリペプチドを発現する細胞の除去を可能にするのに十分な条件下で及び十分な時間、行われる。
関連する観点においては、上記のように処理された生物学的サンプルを患者に投与することを含んで成る、患者における癌の進行を阻害するための方法が提供される。
【0018】
他の観点においては、本発明はさらに、(a)(i)本明細書に開示されるポリペプチドの少なくとも免疫原性部分を含んで成るポリペプチド;(ii)そのようなポリペプチドをコードするポリヌクレオチド;及び(iii)そのようなポリペプチドを発現する抗原提供細胞の1又は複数の成分と共に、患者から単離されたCD4及び/又はCD8 T細胞をインキュベートし;そして(b)有効量の前記増殖されたT細胞を、前記患者に投与し、それにより、患者における癌の進行を阻害する段階を含んで成る、患者における癌の進行を阻害するための方法を提供する。増殖された細胞は、患者への投与の前、クローン化され得るが、しかし必ずしも必要ではない。
【0019】
さらなる観点においては、本発明は、患者における癌、好ましくは前立腺癌の存在又は不在を決定するための方法を提供し、ここで前記方法は、(a)患者から得られた生物学的サンプルと、上記に示されるポリペプチドに結合する結合剤とを接触せしめ;(b)前記結合剤に結合するポリペプチドの量を、前記サンプルにおいて検出し;そして(c)前記ポリペプチドの量を、前もって決定されたカット−オフ値に比較し、そしてそれから、患者における癌の存在又は不在を決定する段階を含んで成る。好ましくは態様においては、結合剤は、抗体、より好ましくはモノクローナル抗体である。
【0020】
他の観点においては、本発明は、患者における癌の進行をモニターするための方法も提供する。そのような方法は、(a)第1の点で患者から得られた生物学的サンプルと、上記のようなポリペプチドに結合する結合剤とを接触せしめ;(b)前記結合剤に結合するポリペプチドの量を、前記サンプルにおいて検出し;(c)続く点で患者から得られた生物学的サンプルを用いて、段階(a)及び(b)を反復し;そして(d)段階(c)において検出されたポリペプチドの量と、段階(b)において検出された量とを比較し、そしてそれから、患者における癌の進行をモニターする段階を含んで成る。
【0021】
他の観点においては、本発明は患者における癌の存在又は不在を決定するための方法を提供し、ここで前記方法は、(a)患者から得られた生物学的サンプルと、本発明のポリヌクレオチドにハイブリダイズするオリゴヌクレオチドとを接触せしめ;(b)前記オリゴヌクレオチドにハイブリダイズするポリヌクレオチド、好ましくはmRNAのレベルをサンプルにおいて検出し;そして(c)前記オリゴヌクレオチドにハイブリダイズするポリヌクレオチドのレベルと前もって決定されたカット−オフ値とを比較し、そしてそれから、患者における癌の存在又は在を決定する段階を含んで成る。
【0022】
一定の態様においては、mRNAの量は、例えば本発明のポリヌクレオチド、又はそのようなポリヌクレオチドの補体にハイブリダイズする少なくとも1つのオリヌクレオチドプライマーを用いて、ポリメラーゼ鎖反応により検出される。他の態様においては、mRNAの量は、本発明のポリヌクレオチド又はそのようなポリヌクレオチドの補体にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドプローブを用いて、ハイブリダイゼーション技法により検出される。
【0023】
関連する観点においては、患者における癌の進行をモニターするための方法が提供され、ここで前記方法は、(a)患者から得られた生物学的サンプルと、本発明のポリヌクレオチドにハイブリダイズするオリゴヌクレオチドとを接触せしめ;(b)前記オリゴヌクレオチドにハイブリダイズするポリヌクレオチドの量を、前記サンプルにおいて検出し;(c)続く点で患者から得られた生物学的サンプルを用いて、段階(a)及び(b)を反復し;そして(d)段階(c)において検出されるポリヌクレオチドの量と、段階(b)において検出される量とを比較し、そしてそれから、患者のおける癌の進行モニターする段階を含んで成る。
【0024】
さらなる観点においては、本発明は、上記のようなポリペプチドに結合する抗体、例えばモノクローナル抗体、及びそのような抗体を含んで成る診断キットを提供する。上記のような1又は複数のオリゴヌクレオチドプローブ又はプライマーを含んで成る診断用キットもまた提供される。
本発明のそれらの及び他の観点は、次の特定の記載に基づいて明らかに成るであろう。本明細書に開示されるすべての引例は、引用により本明細書中に組み込まれる。
【0025】
配列番号1は、F1−13についての決定されたcDNA配列である。
配列番号2は、F1−12についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号3は、F1−12についての決定された5’側cDNA配列である。
配列番号4は、F1−16についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号5は、H1−1についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号6は、H1−9についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号7は、H1−4についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号8は、J1−17についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号9は、J1−17についての決定された5’側cDNA配列である。
配列番号10は、L1−12についての決定された3’側cDNA配列である。
【0026】
配列番号11は、L1−12についての決定された5’側cDNA配列である。
配列番号12は、N1−1862についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号13は、N1−1862についての決定された5’側cDNA配列である。
配列番号14は、J1−13についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号15は、J1−13についての決定された5’側cDNA配列である。
配列番号16は、J1−19についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号17は、J1−19についての決定された5’側cDNA配列である。
配列番号18は、J1−25についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号19は、J1−25についての決定された5’側cDNA配列である。
配列番号20は、J1−24についての決定された5’側cDNA配列である。
【0027】
配列番号21は、J1−24についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号22は、K1−58についての決定された5’側cDNA配列である。
配列番号23は、K1−58についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号24は、K1−63についての決定された5’側cDNA配列である。
配列番号25は、K1−63についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号26は、L1−4についての決定された5’側cDNA配列である。
配列番号27は、L1−4についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号28は、L1−14についての決定された5’側cDNA配列である。
配列番号29は、L1−14についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号30は、J1−12についての決定された3’側cDNA配列である。
【0028】
配列番号31は、J1−16についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号32は、J1−21についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号33は、K1−48についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号34は、K1−55についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号35は、L1−2についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号36は、L1−6についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号37は、N1−1858についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号38は、N1−1860についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号39は、N1−1861についての決定された3’側cDNA配列である。
配列番号40は、N1−1864についての決定された3’側cDNA配列である。
【0029】
配列番号41は、P5についての決定されたcDNA配列である。
配列番号42は、P8についての決定されたcDNA配列である。
配列番号43は、P9についての決定されたcDNA配列である。
配列番号44は、P18についての決定されたcDNA配列である。
配列番号45は、P20についての決定されたcDNA配列である。
配列番号46は、P29についての決定されたcDNA配列である。
配列番号47は、P30についての決定されたcDNA配列である。
配列番号48は、P34についての決定されたcDNA配列である。
配列番号49は、P36についての決定されたcDNA配列である。
配列番号50は、P38についての決定されたcDNA配列である。
【0030】
配列番号51は、P39についての決定されたcDNA配列である。
配列番号52は、P42についての決定されたcDNA配列である。
配列番号53は、P47についての決定されたcDNA配列である。
配列番号54は、P49についての決定されたcDNA配列である。
配列番号55は、P50についての決定されたcDNA配列である。
配列番号56は、P53についての決定されたcDNA配列である。
配列番号57は、P55についての決定されたcDNA配列である。
配列番号58は、P60についての決定されたcDNA配列である。
【0031】
配列番号59は、P64についての決定されたcDNA配列である。
配列番号60は、P65についての決定されたcDNA配列である。
配列番号61は、P73についての決定されたcDNA配列である。
配列番号62は、P75についての決定されたcDNA配列である。
配列番号63は、P76についての決定されたcDNA配列である。
配列番号64は、P79についての決定されたcDNA配列である。
配列番号65は、P84についての決定されたcDNA配列である。
配列番号66は、P68についての決定されたcDNA配列である。
配列番号67は、P80(P704Pとしても言及される)についての決定されたcDNA配列である。
配列番号68は、P82についての決定されたcDNA配列である。
配列番号69は、U1−3064についての決定されたcDNA配列である。
配列番号70は、U1−3065についての決定されたcDNA配列である。
【0032】
配列番号71は、V1−3692についての決定されたcDNA配列である。
配列番号72は、1A−3905についての決定されたcDNA配列である。
配列番号73は、V1−3686についての決定されたcDNA配列である。
配列番号74は、R1−2330についての決定されたcDNA配列である。
配列番号75は、1B−3976についての決定されたcDNA配列である。
配列番号76は、V1−3679についての決定されたcDNA配列である。
配列番号77は、1G−4736についての決定されたcDNA配列である。
配列番号78は、1G−4738についての決定されたcDNA配列である。
配列番号79は、1G−4741についての決定されたcDNA配列である。
配列番号80は、1G−4744についての決定されたcDNA配列である。
【0033】
配列番号81は、1G−4734についての決定されたcDNA配列である。
配列番号82は、1H−4774についての決定されたcDNA配列である。
配列番号83は、1H−4781についての決定されたcDNA配列である。
配列番号84は、1H−4785についての決定されたcDNA配列である。
配列番号85は、1H−4787についての決定されたcDNA配列である。
配列番号86は、1H−4796についての決定されたcDNA配列である。
配列番号87は、1I−4807についての決定されたcDNA配列である。
配列番号88は、1I−4810についての決定されたcDNA配列である。
配列番号89は、1I−4811についての決定されたcDNA配列である。
配列番号90は、1J−4876についての決定されたcDNA配列である。
【0034】
配列番号91は、1K−4884についての決定されたcDNA配列である。
配列番号92は、1K−4896についての決定されたcDNA配列である。
配列番号93は、1G−4761についての決定されたcDNA配列である。
配列番号94は、1G−4762についての決定されたcDNA配列である。
配列番号95は、1H−4766についての決定されたcDNA配列である。
配列番号96は、1H−4770についての決定されたcDNA配列である。
配列番号97は、1H−4771についての決定されたcDNA配列である。
配列番号98は、1H−4772についての決定されたcDNA配列である。
配列番号99は、1D−4297についての決定されたcDNA配列である。
配列番号100は、1D−4309についての決定されたcDNA配列である。
【0035】
配列番号101は、1D.1−4278についての決定されたcDNA配列である。
配列番号102は、1D−4288についての決定されたcDNA配列である。
配列番号103は、1D−4283についての決定されたcDNA配列である。
配列番号104は、1D−4304についての決定されたcDNA配列である。
配列番号105は、1D−4296についての決定されたcDNA配列である。
配列番号106は、1D−4280についての決定されたcDNA配列である。
配列番号107は、F1−12(P504Sとしても言及される)についての決定された十分な長さのcDNA配列である。
配列番号108は、F1−12についての予測されるアミノ酸配列である。
配列番号109は、J1−17についての決定された十分な長さのcDNA配列である。 配列番号110は、L1−12(P501Sとしても言及される)についての決定された十分な長さのcDNA配列である。
【0036】
配列番号111は、N1−1862(P503Sとしても言及される)についての決定された十分な長さのcDNA配列である。
配列番号112は、J1−17についての予測されるアミノ酸配列である。
配列番号113は、L1−12(P501Sとしても言及される)についての予測されるアミノ酸配列である。
配列番号114は、N1−1862(P503Sとしても言及される)についての予測されるアミノ酸配列である。
配列番号115は、P89についての決定されたcDNA配列である。
配列番号116は、P90についての決定されたcDNA配列である。
配列番号117は、P92についての決定されたcDNA配列である。
配列番号118は、P95についての決定されたcDNA配列である。
配列番号119は、P98についての決定されたcDNA配列である。
配列番号120は、P102についての決定されたcDNA配列である。
【0037】
配列番号121は、P110についての決定されたcDNA配列である。
配列番号122は、P111についての決定されたcDNA配列である。
配列番号123は、P114についての決定されたcDNA配列である。
配列番号124は、P115についての決定されたcDNA配列である。
配列番号125は、P116についての決定されたcDNA配列である。
配列番号126は、P124についての決定されたcDNA配列である。
配列番号127は、P126についての決定されたcDNA配列である。
配列番号128は、P130についての決定されたcDNA配列である。
配列番号129は、P133についての決定されたcDNA配列である。
配列番号130は、P138についての決定されたcDNA配列である。
【0038】
配列番号131は、P143についての決定されたcDNA配列である。
配列番号132は、P151についての決定されたcDNA配列である。
配列番号133は、P156についての決定されたcDNA配列である。
配列番号134は、P157についての決定されたcDNA配列である。
配列番号135は、P166についての決定されたcDNA配列である。
配列番号136は、P176についての決定されたcDNA配列である。
配列番号137は、P178についての決定されたcDNA配列である。
配列番号138は、P179についての決定されたcDNA配列である。
配列番号139は、P185についての決定されたcDNA配列である。
配列番号140は、P192についての決定されたcDNA配列である。
【0039】
配列番号141は、P201についての決定されたcDNA配列である。
配列番号142は、P204についての決定されたcDNA配列である。
配列番号143は、P208についての決定されたcDNA配列である。
配列番号144は、P211についての決定されたcDNA配列である。
配列番号145は、P213についての決定されたcDNA配列である。
配列番号146は、P219についての決定されたcDNA配列である。
配列番号147は、P237についての決定されたcDNA配列である。
配列番号148は、P239についての決定されたcDNA配列である。
配列番号149は、P248についての決定されたcDNA配列である。
配列番号150は、P251についての決定されたcDNA配列である。
【0040】
配列番号151は、P255についての決定されたcDNA配列である。
配列番号152は、P256についての決定されたcDNA配列である。
配列番号153は、P259についての決定されたcDNA配列である。
配列番号154は、P260についての決定されたcDNA配列である。
配列番号155は、P263についての決定されたcDNA配列である。
配列番号156は、P264についての決定されたcDNA配列である。
配列番号157は、P266についての決定されたcDNA配列である。
配列番号158は、P270についての決定されたcDNA配列である。
配列番号159は、P272についての決定されたcDNA配列である。
配列番号160は、P278についての決定されたcDNA配列である。
【0041】
配列番号161は、P105についての決定されたcDNA配列である。
配列番号162は、P107についての決定されたcDNA配列である。
配列番号163は、P137についての決定されたcDNA配列である。
配列番号164は、P194についての決定されたcDNA配列である。
配列番号165は、P195についての決定されたcDNA配列である。
配列番号166は、P196についての決定されたcDNA配列である。
配列番号167は、P220についての決定されたcDNA配列である。
配列番号168は、P234についての決定されたcDNA配列である。
配列番号169は、P235についての決定されたcDNA配列である。
配列番号170は、P243についての決定されたcDNA配列である。
【0042】
配列番号171は、P703P−DE1についての決定されたcDNA配列である。
配列番号172は、P703P−DE1についての予測されるアミノ酸配列である。
配列番号173は、P703P−DE2についての決定されたcDNA配列である。
配列番号174は、P703P−DE6についての決定されたcDNA配列である。
配列番号175は、P703P−DE13についての決定されたcDNA配列である。
配列番号176は、P703P−DE13についての予測されるアミノ酸配列である。
配列番号177は、P703P−DE4についての決定されたcDNA配列である。
配列番号178は、P703P−DE14についての予測されるアミノ酸配列である。
配列番号179は、1G−4736についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号180は、1G−4738についての決定された延長cDNA配列である。
【0043】
配列番号181は、1G−4741についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号182は、1G−4744についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号183は、1G−4774についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号184は、1G−4781についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号185は、1G−4785についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号186は、1G−4787についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号187は、1G−4796についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号188は、1G−4807についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号189は、1I−4810についての決定された3’cDNA配列である。
配列番号190は、1I−4811についての決定された3’cDNA配列である。
【0044】
配列番号191は、1J−4876についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号192は、1K−4844についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号193は、1K−4896についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号194は、1G−4761についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号195は、1G−4762についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号196は、1H−4766についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号197は、1H−4770についての決定された3’cDNA配列である。
配列番号198は、1H−4771についての決定された3’cDNA配列である。
配列番号199は、1H−4772についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号200は、1D−4309についての決定された延長cDNA配列である。
【0045】
配列番号201は、1D.1−4278についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号202は、1D−4288についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号203は、1D−4283についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号204は、1D−4304についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号205は、1D−4296についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号206は、1D−4280についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号207は、10−d8fwdについての決定されたcDNA配列である。
配列番号208は、10−h10conについての決定されたcDNA配列である。
配列番号209は、11−C8rewについての決定されたcDNA配列である。
配列番号210は、7.g6fwdについての決定されたcDNA配列である。
【0046】
配列番号211は、7.g6revについての決定されたcDNA配列である。
配列番号212は、8−b5fwdについての決定されたcDNA配列である。
配列番号213は、8−b5revについての決定されたcDNA配列である。
配列番号214は、8−b6fwdについての決定されたcDNA配列である。
配列番号215は、8−b6revについての決定されたcDNA配列である。
配列番号216は、8−d4fwdについての決定されたcDNA配列である。
配列番号217は、8−d9revについての決定されたcDNA配列である。
配列番号218は、8−g3fwdについての決定されたcDNA配列である。
配列番号219は、8−g3revについての決定されたcDNA配列である。
配列番号220は、8−h11revについての決定されたcDNA配列である。
【0047】
配列番号221は、g−f12fwdについての決定されたcDNA配列である。
配列番号222は、g−f3revについての決定されたcDNA配列である。
配列番号223は、P509Sについての決定されたcDNA配列である。
配列番号224は、P510Sについての決定されたcDNA配列である。
配列番号225は、P703DE5についての決定されたcDNA配列である。
配列番号226は、9−A11についての決定されたcDNA配列である。
配列番号227は、8−C6についての決定されたcDNA配列である。
配列番号228は、8−H7についての決定されたcDNA配列である。
配列番号229は、JPTPN13についての決定されたcDNA配列である。
配列番号230は、JPTPN14についての決定されたcDNA配列である。
【0048】
配列番号231は、JPTPN23についての決定されたcDNA配列である。
配列番号232は、JPTPN24についての決定されたcDNA配列である。
配列番号233は、JPTPN25についての決定されたcDNA配列である。
配列番号234は、JPTPN30についての決定されたcDNA配列である。
配列番号235は、JPTPN34についての決定されたcDNA配列である。
配列番号236は、JPTPN35についての決定されたcDNA配列である。
配列番号237は、JPTPN36についての決定されたcDNA配列である。
配列番号238は、JPTPN38についての決定されたcDNA配列である。
配列番号239は、JPTPN39についての決定されたcDNA配列である。
配列番号240は、JPTPN40についての決定されたcDNA配列である。
【0049】
配列番号241は、JPTPN41についての決定されたcDNA配列である。
配列番号242は、JPTPN42についての決定されたcDNA配列である。
配列番号243は、JPTPN45についての決定されたcDNA配列である。
配列番号244は、JPTPN46についての決定されたcDNA配列である。
配列番号245は、JPTPN51についての決定されたcDNA配列である。
配列番号246は、JPTPN56についての決定されたcDNA配列である。
配列番号247は、JPTPN64についての決定されたcDNA配列である。
配列番号248は、JPTPN65についての決定されたcDNA配列である。
配列番号249は、JPTPN67についての決定されたcDNA配列である。
配列番号250は、JPTPN76についての決定されたcDNA配列である。
【0050】
配列番号251は、JPTPN84についての決定されたcDNA配列である。
配列番号252は、JPTPN85についての決定されたcDNA配列である。
配列番号253は、JPTPN86についての決定されたcDNA配列である。
配列番号254は、JPTPN87についての決定されたcDNA配列である。
配列番号255は、JPTPN88についての決定されたcDNA配列である。
配列番号256は、JP1F1についての決定されたcDNA配列である。
配列番号257は、JP1F2についての決定されたcDNA配列である。
配列番号258は、JP1C2についての決定されたcDNA配列である。
配列番号259は、JP1B1についての決定されたcDNA配列である。
配列番号260は、JP1B2についての決定されたcDNA配列である。
【0051】
配列番号261は、JP1D3についての決定されたcDNA配列である。
配列番号262は、JP1A4についての決定されたcDNA配列である。
配列番号263は、JP1F5についての決定されたcDNA配列である。
配列番号264は、JP1E6についての決定されたcDNA配列である。
配列番号265は、JP1D6についての決定されたcDNA配列である。
配列番号266は、JP1B1についての決定されたcDNA配列である。
配列番号267は、JP1A6についての決定されたcDNA配列である。
配列番号268は、JP1E8についての決定されたcDNA配列である。
配列番号269は、JP1D7についての決定されたcDNA配列である。
配列番号270は、JP1D9についての決定されたcDNA配列である。
【0052】
配列番号271は、JP1C10についての決定されたcDNA配列である。
配列番号272は、JP1A9についての決定されたcDNA配列である。
配列番号273は、JP1F12についての決定されたcDNA配列である。
配列番号274は、JP1E12についての決定されたcDNA配列である。
配列番号275は、JP1D11についての決定されたcDNA配列である。
配列番号276は、JP1C11についての決定されたcDNA配列である。
配列番号277は、JP1C12についての決定されたcDNA配列である。
配列番号278は、JP1B12についての決定されたcDNA配列である。
配列番号279は、JP1A12についての決定されたcDNA配列である。
配列番号280は、JP8G2についての決定されたcDNA配列である。
【0053】
配列番号281は、JP8H1についての決定されたcDNA配列である。
配列番号282は、JP8H2についての決定されたcDNA配列である。
配列番号283は、JP8A2についての決定されたcDNA配列である。
配列番号284は、JP8A4についての決定されたcDNA配列である。
配列番号285は、JP8C3についての決定されたcDNA配列である。
配列番号286は、JP8G4についての決定されたcDNA配列である。
配列番号287は、JP8B6についての決定されたcDNA配列である。
配列番号288は、JP8D6についての決定されたcDNA配列である。
配列番号289は、JP8F5についての決定されたcDNA配列である。
配列番号290は、JP8A8についての決定されたcDNA配列である。
【0054】
配列番号291は、JP8C7についての決定されたcDNA配列である。
配列番号292は、JP8D7についての決定されたcDNA配列である。
配列番号293は、JP8D8についての決定されたcDNA配列である。
配列番号294は、JP8E7についての決定されたcDNA配列である。
配列番号295は、JP8F8についての決定されたcDNA配列である。
配列番号296は、JP8G8についての決定されたcDNA配列である。
配列番号297は、JP8B10についての決定されたcDNA配列である。
配列番号298は、JP8C10についての決定されたcDNA配列である。
配列番号299は、JP8E9についての決定されたcDNA配列である。
配列番号300は、JP8E10についての決定されたcDNA配列である。
【0055】
配列番号301は、JP8F9についての決定されたcDNA配列である。
配列番号302は、JP8H9についての決定されたcDNA配列である。
配列番号303は、JP8C12についての決定されたcDNA配列である。
配列番号304は、JP8E11についての決定されたcDNA配列である。
配列番号305は、JP8E12についての決定されたcDNA配列である。
配列番号306は、ペプチドPS2#12についてのアミノ酸配列である。
配列番号307は、P711Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号308は、P712Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号309は、CLONE23についての決定されたcDNA配列である。
配列番号310は、P774Pについての決定されたcDNA配列である。
【0056】
配列番号311は、P775Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号312は、P715Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号313は、P710Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号314は、P767Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号315は、P768Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号316−325は、前もって単離された遺伝子の決定されたcDNA配列である。
配列番号326は、P703PDE5についての決定されたcDNA配列である。
配列番号327は、P703PDE5についての予測されるアミノ酸配列である。
配列番号328は、P703P6.26についての決定されたcDNA配列である。
配列番号329は、P703P6.26についての予測されるアミノ酸配列である。
配列番号330は、P703PX−23についての決定されたcDNA配列である。
【0057】
配列番号331は、P703PX−23についての予測されるアミノ酸配列である。
配列番号332 は、P509Sについての決定された十分な長さのcDNA配列である。
配列番号333は、P707P(11−C9としても言及される)についての決定された延長cDNA配列である。
配列番号334は、P714Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号335は、P705P(9−F3としても言及される)についての決定されたcDNA配列である。
配列番号336は、P705Pについての予測されるアミノ酸配列である。
配列番号337は、ペプチドP1S#10のアミノ酸配列である。
配列番号338は、ペプチドp5のアミノ酸配列である。
配列番号339は、P509Sについての予測されるアミノ酸配列である。
【0058】
配列番号340は、P778Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号341は、P786Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号342は、P789Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号343は、ホモサピエンスMM46 mRNAに対する相同性を示すクローンのための決定されたcDNA配列である。
配列番号344は、ホモサピエンスTNF−α刺激されたABCタンパク質(ABC50)mRNAに対する相同性を示すクローンのための決定されたcDNA配列である。
配列番号345は、E−カドヘリンに関してホモサピエンスmRNAに対する相同性を示すクローンのための決定されたcDNA配列である。
【0059】
配列番号346は、ヒト核−コードされたミトコンドリアセリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼ(SHMT)に対する相同性を示すクローンのための決定されたcDNA配列である。
配列番号347は、ホモサピエンス天然耐性−関連マクロファージタンパク質2(NRAMP2)に対する相同性を示すクローンのための決定されたcDNA配列である。
配列番号348は、ホモサピエンスホスホグルコムターゼ−関連タンパク質(PGMRP)に対する相同性を示すクローンのための決定されたcDNA配列である。
配列番号349は、プロテオソームサブユニットp40に関してヒトmRNAに対する相同性を示すクローンのための決定されたcDNA配列である。
配列番号350は、P777Pについての決定されたcDNA配列である。
【0060】
配列番号351は、P779Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号352は、P790Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号353は、P784Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号354は、P776Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号355は、P780Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号356は、P544Sについての決定されたcDNA配列である。
配列番号357は、P745Sについての決定されたcDNA配列である。
配列番号358は、P782Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号359は、P783Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号360は、未知の17984についての決定されたcDNA配列である。
【0061】
配列番号361は、P787Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号362は、P788Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号363は、未知の17994についての決定されたcDNA配列である。
配列番号364は、P781Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号365は、P785Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号366−375は、B305Dのスプライス変異体についての決定されたcDNA配列である。
配列番号376は、配列番号366によりコードされる予測されるアミノ酸配列配列である。
配列番号377は、配列番号372によりコードされる予測されるアミノ酸配列配列である。
【0062】
配列番号378は、配列番号378によりコードされる予測されるアミノ酸配列配列である。
配列番号379は、配列番号374によりコードされる予測されるアミノ酸配列配列である。
配列番号380は、配列番号375によりコードされる予測されるアミノ酸配列配列である。
配列番号381は、B716Pについての決定されたcDNA配列である。
配列番号382は、P711Pについての決定された十分な長さのcDNA配列である。
【0063】
配列番号383は、P711Pについての予測されるアミノ酸配列である。
配列番号384は、P1000CについてのcDNA配列である。
配列番号385は、CGI−82についてのcDNA配列である。
配列番号386は、23320についてのcDNA配列である。
配列番号387は、CGI−69についてのcDNA配列である。
配列番号388は、L−イジトール−2−デヒドロゲナーゼについてのcDNA配列である。
配列番号389は、23379についてのcDNA配列である。
配列番号390は、23381についてのcDNA配列である。
【0064】
配列番号391は、KIAA0122についてのcDNA配列である。
配列番号392は、23399についてのcDNA配列である。
配列番号393は、前もって同定された遺伝子についてのcDNA配列である。
配列番号394は、HCLBPについてのcDNA配列である。
配列番号395は、トランスグルタミナーセについてのcDNA配列である。
配列番号396は、前もって同定された遺伝子についてのcDNA配列である。
配列番号397は、PAPについてのcDNA配列である。
配列番号398は、Ets転写因子PDEFPについてのcDNA配列である。
配列番号399は、hTGRについてのcDNA配列である。
配列番号400は、KIAA0295についてのcDNA配列である。
【0065】
配列番号401は、22545についてのcDNA配列である。
配列番号402は、22547についてのcDNA配列である。
配列番号404は、22550についてのcDNA配列である。
配列番号405は、22551についてのcDNA配列である。
配列番号406は、22552についてのcDNA配列である。
配列番号407は、22553(P1020Cとしても言及される)についてのcDNA配列である。
配列番号408は、22558についてのcDNA配列である。
配列番号409は、22562についてのcDNA配列である。
配列番号410は、22565についてのcDNA配列である。
配列番号408は、22558についてのcDNA配列である。
配列番号409は、22562についてのcDNA配列である。
配列番号410は、22565についてのcDNA配列である。
【0066】
配列番号411は、22567についてのcDNA配列である。
配列番号412は、22568についてのcDNA配列である。
配列番号413は、22570についてのcDNA配列である。
配列番号414は、22571についてのcDNA配列である。
配列番号415は、22572についてのcDNA配列である。
配列番号416は、22573についてのcDNA配列である。
配列番号417は、22573についてのcDNA配列である。
配列番号418は、22575についてのcDNA配列である。
配列番号419は、22580についてのcDNA配列である。
配列番号420は、22581についてのcDNA配列である。
【0067】
配列番号421は、22582についてのcDNA配列である。
配列番号422は、22583についてのcDNA配列である。
配列番号423は、22584についてのcDNA配列である。
配列番号434は、22585についてのcDNA配列である。
配列番号425は、22586についてのcDNA配列である。
配列番号426は、22587についてのcDNA配列である。
配列番号427は、22588についてのcDNA配列である。
配列番号428は、22589についてのcDNA配列である。
配列番号429は、22590についてのcDNA配列である。
配列番号430は、22591についてのcDNA配列である。
【0068】
配列番号431は、22592についてのcDNA配列である。
配列番号432は、22593についてのcDNA配列である。
配列番号433は、22594についてのcDNA配列である。
配列番号434は、22595についてのcDNA配列である。
配列番号435は、22596についてのcDNA配列である。
配列番号436は、22847についてのcDNA配列である。
配列番号437は、22848についてのcDNA配列である。
配列番号438は、22849についてのcDNA配列である。
配列番号439は、22851についてのcDNA配列である。
配列番号440は、22852についてのcDNA配列である。
【0069】
配列番号441は、22853についてのcDNA配列である。
配列番号442は、22854についてのcDNA配列である。
配列番号443は、22855についてのcDNA配列である。
配列番号444は、22856についてのcDNA配列である。
配列番号445は、22857についてのcDNA配列である。
配列番号446は、23601についてのcDNA配列である。
配列番号447は、23602についてのcDNA配列である。
配列番号448は、23605についてのcDNA配列である。
配列番号449は、23606についてのcDNA配列である。
配列番号450は、23612についてのcDNA配列である。
【0070】
配列番号451は、23614についてのcDNA配列である。
配列番号452は、23618についてのcDNA配列である。
配列番号453は、23622についてのcDNA配列である。
配列番号454は、葉酸ヒドロラーゼについてのcDNA配列である。
配列番号455は、LIMタンパク質についてのcDNA配列である。
配列番号456は、既知の遺伝子についてのcDNA配列である。
配列番号457は、既知の遺伝子についてのcDNA配列である。
配列番号458は、前もって同定された遺伝子についてのcDNA配列である。
配列番号459は、23045についてのcDNA配列である。
配列番号460は、23032についてのcDNA配列である。
【0071】
配列番号461は、クローン23054についてのcDNA配列である。
配列番号462−467は、既知の遺伝子についてのcDNA配列である。
配列番号468−471は、P710PについてのcDNA配列である。
配列番号472は、P1001CについてのcDNA配列である。
配列番号473は、P775P(27505としても言及される)の第1のスプライス変異体についての決定されたcDNA配列である。
配列番号474は、P775P(19947としても言及される)の第2のスプライス変異体についての決定されたcDNA配列である。
配列番号475は、P775P(19941としても言及される)の第3のスプライス変異体についての決定されたcDNA配列である。
【0072】
配列番号476は、P775P(19937としても言及される)の第4のスプライス変異体についての決定されたcDNA配列である。
配列番号477は、配列番号474によりコードされる第1の予測されるアミノ酸配列である。
配列番号478は、配列番号474によりコードされる第2の予測されるアミノ酸配列である。
配列番号479は、配列番号475によりコードされる予測されるアミノ酸配列である。
配列番号480は、配列番号473によりコードされる第1の予測されるアミノ酸配列である。
【0073】
配列番号481は、配列番号473によりコードされる第2の予測されるアミノ酸配列である。
配列番号482は、配列番号473によりコードされる第3の予測されるアミノ酸配列である。
配列番号483は、配列番号473によりコードされる第4の予測されるアミノ酸配列である。
配列番号484は、M. tuberulosis抗原Ra12の最初の30個のアミノ酸である。
配列番号485は、PCRプライマーAW025である。
配列番号486は、PCRプライマーAW003である。
配列番号487は、PCRプライマーAW027である。
配列番号488は、PCRプライマーAW026である。
配列番号489−501は、エピトープマッピング研究に使用されるペプチドである。
【0074】
配列番号502は、抗−P503Sモノクローナル抗体20D4のための相補性決定領域の決定されたcDNA配列である。
配列番号503は、抗−P503Sモノクローナル抗体Ja1のための相補性決定領域の決定されたcDNA配列である。
配列番号504&505は、エピトープマッピング研究に使用されるペプチドである。
配列番号506は、抗−P703Pモノクローナル抗体8H2のための相補性決定領域の決定されたcDNA配列である。
配列番号507は、抗−P703Pモノクローナル抗体7H8のための相補性決定領域の決定されたcDNA配列である。
配列番号508は、抗−P703Pモノクローナル抗体2D4のための相補性決定領域の決定されたcDNA配列である。
【0075】
配列番号509−522は、エピトープマッピング研究に使用されるペプチドである。
配列番号523は、P703Pに対する抗体を生ぜしめるために使用されるP703Pの成熟形である。
配列番号524は、P703Pの推定上の十分な長さのcDNA配列である。
配列番号525は、配列番号524によりコードされる推定上のアミノ酸配列である。
配列番号526は、P790Pの十分な長さのcDNA配列である。
配列番号527は、P790Pの予測されるアミノ酸配列である。
配列番号528&529は、PCRプライマーである。
配列番号530は、配列番号366のスプライス変異体のcDNA配列である。
【0076】
配列番号531は、配列番号530の読み取り枠のcDNA配列である。
配列番号532は、配列番号531の配列によりコードされる予測されるアミノ酸である。
配列番号533は、P775Pの推定上のORFのDNA配列である。
配列番号534は、配列番号533によりコードされる予測されるアミノ酸配列である。
配列番号535は、P510Sのための第1の十分な長さのcDNA配列である。
配列番号536は、P510Sのための第2の十分な長さのcDNA配列である。
配列番号537は、配列番号535によりコードされる予測されるアミノ酸配列である。
配列番号538は、配列番号536によりコードされる予測されるアミノ酸配列である。
配列番号539は、ペプチドP501S−370である。
配列番号540は、ペプチドP501S−376である。
【0077】
配列番号541−551は、P501Sのエピトープである。
配列番号552は、P712Pのための延長されたcDNA配列である。
配列番号553−568は、配列番号552内の予測される読み取り枠によりコードされるアミノ酸配列である。
配列番号569は、P776Pのための延長されたcDNA配列である。
配列番号570は、コンチグ6として言及されるP776Pのスプライス変異体のための決定されたcDNA配列である。
配列番号571は、コンチグ7として言及されるP776Pのスプライス変異体のための決定されたcDNA配列である。
配列番号572は、コンチグ14として言及されるP776Pのスプライス変異体のための決定されたcDNA配列である。
【0078】
配列番号573は、配列番号570の第1の予測されるORFによりコードされるアミノ酸配列である。
配列番号574は、配列番号570の第2の予測されるORFによりコードされるアミノ酸配列である。
配列番号575は、配列番号571の予測されるORFによりコードされるアミノ酸配列である。
配列番号576−586は、配列番号569の予測されるORFによりコードされるアミノ酸配列である。
配列番号587は、P767P及びP777Pの配列のDNAコンセンサス配列である。
配列番号588−590は、配列番号587の予測されるORFによりコードされるアミノ酸配列である。
【0079】
配列番号591は、P1020Cのための延長されたcDNA配列である。
配列番号592は、配列番号P1020Cの配列によりコードされる予測されるアミノ酸配列である。
配列番号593は、50748として言及されるP775Pのスプライス変異体である。
配列番号594は、50717として言及されるP775Pのスプライス変異体である。
配列番号595は、45985として言及されるP775Pのスプライス変異体である。
配列番号596は、38769として言及されるP775Pのスプライス変異体である。
配列番号597は、37922として言及されるP775Pのスプライス変異体である。
配列番号598は、49274として言及されるP510Sのスプライス変異体である。
配列番号599は、39487として言及されるP510Sのスプライス変異体である。
配列番号600は、5167.16として言及されるP504Sのスプライス変異体である。
【0080】
配列番号601は、5167.1として言及されるP504Sのスプライス変異体である。
配列番号602は、5163.46として言及されるP504Sのスプライス変異体である。
配列番号603は、5163.42として言及されるP504Sのスプライス変異体である。
配列番号604は、5163.34として言及されるP504Sのスプライス変異体である。
配列番号605は、5163.17として言及されるP504Sのスプライス変異体である。
配列番号606は、10640として言及されるP501Sのスプライス変異体である。
配列番号601−615は、PCRプライマーの配列である。
配列番号616は、P703P及びPSAの融合体の決定されたcDNA配列である。
配列番号617は、P703P及びPSAの融合体のアミノ酸配列である。
配列番号618−689は、前立腺−特異的クローンの決定されたcDNA配列である。
配列番号690は、遺伝子DD3のcDNA配列である。
配列番号691−697は、前立腺−特異的クローンの決定されたcDNA配列である。
配列番号698は、P714Pのための延長されたcDNA配列である。
配列番号699−701は、P704Pのスプライス変異体のためのcDNA配列である。
【0081】
配列番号702は、P553S−14として言及されるP553Sのスプライスされた変異体のcDNA配列である。
配列番号703は、P553S−12として言及されるP553Sのスプライスされた変異体のcDNA配列である。
配列番号704は、P553S−10として言及されるP553Sのスプライスされた変異体のcDNA配列である。
配列番号705は、P553S−6として言及されるP553Sのスプライスされた変異体のcDNA配列である。
配列番号706は、配列番号705によりコードされるアミノ酸配列である。
配列番号707は、配列番号702によりコードされるアミノ酸配列である。
配列番号708は、配列番号702によりコードされる第2のアミノ酸配列である。
配列番号709−772は、前立腺−特異的クローンの決定されたcDNA配列である。
配列番号773は、前立腺−特異的トランスグルタミナーゼ遺伝子(P558Sとしても言及される)のための第1の十分な長さのcDNA配列である。
【0082】
配列番号774は、前立腺−特異的トランスグルタミナーゼ遺伝子のための第2の十分な長さのcDNA配列である。
配列番号775は、配列番号773の配列によりコードされるアミノ酸配列である。
配列番号776は、配列番号774の配列によりコードされるアミノ酸配列である。
配列番号777は、P788Pのための十分な長さのcDNA配列である。
配列番号778は、配列番号777の配列によりコードされるアミノ酸配列である。
配列番号779は、P788Pの多形変異体のための決定されたcDNA配列である。
配列番号780は、配列番号779の配列によりコードされるアミノ酸配列である。
配列番号781は、P703Pからのペプチド4のアミノ酸配列である。
配列番号782は、P703Pからのペプチド4をコードするcDNA配列である。
配列番号783−798は、P703PのエピトープをコードするcDNA配列である。
【0083】
配列番号799−814は、P703Pのエピトープのアミノ酸配列である。
配列番号815及び816は、PCRプライマーである。
配列番号817は、E.コリにおいて発現されるP788PのN−末端部分をコードするcDNA配列である。
配列番号818は、E.コリにおいて発現されるP788PのN−末端部分のアミノ酸配列である。
配列番号819は、M. ツベルクロシス抗原Ra12のアミノ酸配列である。
配列番号820及び821は、PCRプライマーである。
配列番号822は、Ra12−P510S−C構造体のためのcDNA配列である。
配列番号823は、P510S−C構造体のためのcDNA配列である。
【0084】
配列番号824は、P510S−E3構造体のためのcDNA配列である。
配列番号825は、Ra12−P510S−C構造体のためのアミノ酸配列である。
配列番号826は、P510S−C構造体のためのアミノ酸配列である。
配列番号827は、P510S−E3構造体のためのアミノ酸配列である。
配列番号828−833は、PCRプライマーである。
配列番号834は、Ra12−P775P−ORF3構造体のためのcDNA配列である。
配列番号835は、Ra12−P775P−ORF3構造体のためのアミノ酸配列である。
配列番号836及び837は、PCRプライマーである。
配列番号838は、P703P His 標識融合タンパク質のための決定されたアミノ酸配列である。
【0085】
配列番号839は、P703P His 標識融合タンパク質のための決定されたcDNA配列である。
配列番号840及び841は、PCRプライマーである。
配列番号842は、P705P His 標識融合タンパク質のための決定されたアミノ酸配列である。
配列番号843は、P705P His 標識融合タンパク質のための決定されたcDNA配列である。
配列番号844及び845は、PCRプライマーである。
配列番号846は、P711P His 標識融合タンパク質のための決定されたアミノ酸配列である。
配列番号847は、P711P His 標識融合タンパク質のための決定されたcDNA配列である。
【0086】
配列番号848は、M. ツベルクロシス抗原Ra12のアミノ酸配列である。
配列番号849及び850は、PCRプライマーである。
配列番号851は、Ra12−P501S−E2構造体のための決定されたcDNA配列である。
配列番号852は、Ra12−P501S−E2構造体のための決定されたアミノ酸配列である。
配列番号853は、P501Sのエピトープのためのアミノ酸配列である。
配列番号854は、配列番号853をコードするDNA配列である。
配列番号855は、P501Sのエピトープのためのアミノ酸配列である。
配列番号856は、配列番号855をコードするDNA配列である。
配列番号857は、エピトープマッピング研究に使用されるペプチドである。
配列番号858は、P501Sのエピトープのためのアミノ酸配列である。
【0087】
配列番号859は、配列番号858をコードするDNA配列である。
配列番号860−862は、P501SのCD4エピトープのアミノ酸配列である。
配列番号863−865は、配列番号860−862の配列をコードするDNA配列である。
配列番号866−877は、P703Pの推定上のCTLエピトープのためのアミノ酸配列である。
配列番号878は、P789Pのための十分な長さのcDNA配列である。
配列番号879は、配列番号878によりコードされるアミノ酸配列である。
配列番号880は、コンチグ6として言及されるP776Pのスプライス変異体のための決定された十分な長さのcDNA配列である。
配列番号881−882は、コンチグ7として言及されるP776Pのスプライス変異体のための決定された十分な長さのcDNA配列である。
配列番号883−887は、配列番号880によりコードされるアミノ酸配列である。
配列番号888−893は、コンチグ7として言及されるP776Pのスプライス変異体によりコードされるアミノ酸配列である。
【0088】
配列番号894は、ヒトトランスメンブランプロテアーゼセリン2のための十分な長さのcDNA配列である。
配列番号895は、配列番号894によりコードされるアミノ酸配列である。
配列番号896は、ヒトトランスメンブランプロテアーゼセリン2の最初の209個のアミノ酸をコードするcDNA配列である。
配列番号897は、ヒトトランスメンブランプロテアーゼセリン2の最初の209個のアミノ酸である。
配列番号898は、P501Sのペプチド296−322のアミノ酸配列である。
配列番号899−902は、PCRプライマーである。
配列番号903は、P501S−特異的T細胞クローン4E5のためのT細胞受容体のVb鎖の決定されたcDNA配列である。
【0089】
配列番号904は、P501S−特異的T細胞クローン4E5のためのT細胞受容体のVa鎖の決定されたcDNA配列である。
配列番号905は、配列番号903によりコードされるアミノ酸配列である。
配列番号906は、配列番号904によりコードされるアミノ酸配列である。
配列番号907は、停止コドンを包含するP768Pのための十分な長さの読み取り枠である。
配列番号908は、停止コドンを有さないP768Pのための十分な長さの読み取り枠である。
配列番号909は、配列番号908によりコードされるアミノ酸配列である。
配列番号910−915は、P768Pの予測されるドメインのためのアミノ酸配列である。
【0090】
配列番号916は、P835Pの十分な長さのcDNAである。
配列番号917は、前もって同定されたクローンFLJ13581のcDNA配列である。
配列番号918は、停止コドンを包含するP835Pのための読み取り枠のcDNA配列である。
配列番号919は、停止コドンを有さないP835Pのための読み取り枠のcDNA配列である。
配列番号920は、P835Pのための十分な長さのアミノ酸配列である。
配列番号921−928は、P835Pの細胞外及び細胞内ドメインのアミノ酸配列である。
【0091】
配列番号929は、P1000Cのための十分な長さのcDNA配列である。
配列番号930は、停止コドンを包含するP1000Cのための読み取り枠のcDNA配列である。
配列番号931は、停止コドンを有さないP1000Cのための読み取り枠のcDNA配列である。
配列番号932は、P1000Cのための十分な長さのアミノ酸配列である。
配列番号933は、配列番号932のアミノ酸1−100である。
配列番号934は、配列番号932のアミノ酸100−492である。
配列番号935−937は、PCRプライマーである。
配列番号938は、発現された十分な長さのP767Pコード領域のcDNA配列である。
配列番号939は、発現された端が切られたP767Pコード領域のcDNA配列である。
配列番号940は、配列番号939によりコードされるアミノ酸配列である。
配列番号941は、配列番号938によりコードされるアミノ酸配列である。
配列番号942は、P703PのCD4エピトープのDNA配列である。
配列番号943は、P703PのCD4エピトープのアミノ酸配列である。
【0092】
発明の特定の記載:
本発明は、一般的に、癌、特に前立腺癌の治療及び診断のための組成物及びそれらの用途に向けられる。さらに下記で記載されるように、本発明の典型的な組物は、ポリペプチド、特に免疫原性ポリペプチド、そのようなポリペプチドをコードするポリヌクレオチド、抗体及び他の結合剤、抗原提供細胞(APC)及び免疫系細胞(例えば、T細胞)を含むが、但しそれだけには限定されない。
【0093】
本発明の実施は、特にことわらない限り、ウィルス学、免疫学、微生物学、分子生物学及び組換えDNA技法の従来の方法を使用し、それらの多くは、例示目的のために下記に記載される。そのような技法は、文献において十分に説明されている。例えばSambrook, など. Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2nd Edition, 1989); Maniatis など. Molecular Cloning: A Laboratory Manual (1982); DNA Cloning: A Practical Approach, vol. I & II (D. Glover, ed.); Oligonucleotide Synthesis (N. Gait, ed., 1984); Nucleic Acid Hybridization (B. Hames & S. Higgins, eds., 1985); Transcription and Translation (B. Hames & S. Higgins, eds., 1984); Animal Cell Culture (R. Freshney, ed., 1986); Perbal, A Practical Guide to Molecular Cloning (1984)を参照のこ。
本明細書に引用されるすべての出版物、特許及び特許出願は、引用により本明細書に組み込まれる。
本明細書及び特許請求の範囲において使用される場合、単数形は、特にことわらない限り、複数形も包含する。
【0094】
ポリペプチド組成物
本明細書において使用される場合、用語“ポリペプチド”とは、その従来の意味で、すなわちアミノ酸の配列として使用される。ポリペプチドは、特定の長さの生成物に限定されず;従って、ペプチド、オリゴペプチド及びタンパク質はポリペプチドの定義内に包含され、そしてそのような用語は、特にことわらない限り、本明細書においては、交換可能的に使用され得る。この用語は、ポリペプチドの後−発現修飾、例えばグリコシル化、アセチル化、リン酸化及び同様のもの、並びに当業界において知られている他の修飾(天然に存在し、及び天然に存在しない)を言及せず、又は排除する。ポリペプチドは、完全なタンパク質又はその副配列であり得る。本発明において興味ある特定のポリペプチドは、エピトープを含んで成るアミノ酸副配列、すなわちポリペプチドの免疫原性質を実質的に担当し、そして免疫応答を誘発できる抗原決定基である。
【0095】
本発明の特に典型的なポリペプチドは、配列番号:1−111, 115−171, 173−175, 177, 179−305, 307−315, 326, 328, 330, 332−335, 340−375, 381, 382 及び 384−476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569−572, 587, 591, 593−606, 618−705, 709−774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880−882, 894, 896, 907, 908, 916−919, 929−931, 938, 939 及び 942のいずれか1つに示されるポリヌクレオチド配列、又は配列番号:1−111, 115−171, 173−175, 177, 179−305, 307−315, 326, 328, 330, 332−335, 340−375, 381, 382 及び 384−476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569−572, 587, 591, 593−606, 618−705, 709−774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880−882, 894, 896, 907, 908, 916−919, 929−931, 938, 939 及び 942のいずれか1つに示されるポリヌクレオチド配列に対して、
【0096】
中位の緊縮条件下で、又は他方では、高い緊縮条件下でハイブリダイズする配列によりコードされるそれらのポリペプチドを含んで成る。特定の態様においては、本発明のポリペプチドは、配列番号: 112−114, 172, 176, 178, 327, 329, 331, 336, 339, 376−380, 383, 477−483, 496, 504, 505, 519, 520, 522, 525, 527, 532, 534, 537−551, 553−568, 573−586, 588−590, 592, 706−708, 775, 776, 778, 780, 781, 811, 814, 818, 826, 827, 853, 855, 858, 860−862, 866−877, 879, 883−893, 895, 897, 898, 909−915, 920−928, 932−934, 940, 941 及び 943のいずれか1つに示されるようなアミノ酸配列を含んで成る。
【0097】
本発明のポリペプチドは時々、それらの同定が、前立腺組織サンプルにおけるそれらの高められた発現レベルに少なくとも一部、基づかれている表示として、前立腺−特異的タンパク質又は前立腺−特異的ポリペプチドとして本明細書において定義される。従って、“前立腺−特異的ポリペプチド”又は“前立腺−特異的タンパク質”は一般的に、本明細書において提供される代表的アッセイを用い決定される場合、他の正常な組織における発現のレベルよりも、少なくとも2倍、及び好ましくは少なくとも5倍、高いレベルで、前立腺組織サンプルの実質的な割合で、例えば試験される前立腺組織サンプルの好ましくは約20%以上、より好ましくは約30%以上、及び最も好ましくは約50%以上で発現される、本発明のポリペプチド配列、又はそのようなポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列を言及する。腫瘍細胞における発現のその高められたレベルに基づいての本発明の前立腺―特異的ポリペプチド配列は、下記にさらに記載されるように、診断マーカー及び治療標的物として特に使用される。
【0098】
一定の好ましい態様においては、本発明のポリペプチドは、免疫原性であり、すなわち、それらは前立腺癌を有する患者からの抗血清及び/又はT−細胞と、イムノアッセイ(例えばELISA又はT−細胞刺激アッセイ)内で検出可能的に反応する。免疫原活性についてのスクリーニングは、当業者に良く知られている技法を用いて行われ得る。例えば、そのようなスクリーニングは、Harlow and Lane, Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Hurbor Laboratory, 1988に記載されるそれらの方法を用いて行われ得る。1つの典型的な例においては、ポリペプチドが、固体支持体上に固定され、そして固定されたポリペプチドへの血清内の抗体の結合を可能にするために、患者の血清と接触せしめられ得る。次に、未結合の血清が除去され、そして結合された抗体が、例えば125I−ラベルされたタンパク質Aを用いて検出される。
【0099】
当業者により認識されるように、本明細書に開示されるポリペプチドの免疫原性部分はまた、本発明により包含される。“免疫原性部分”とは、本明細書において使用される場合、ポリペプチドを認識するB−細胞及び/又はT−細胞表面抗原受容体とそれ自体、免疫学的に反応する(すなわち、特異的に結合する)、本発明の免疫原性ポリペプチドのフラグメントである。免疫原性部分は一般的に、良く知られている技法、例えばPaul, Fundamental Immunology, 3rd ed., 243−247 (Raven Press, 1993) 及びそこに引用される文献に要約されるそれらの技法を用いて同定され得る。
【0100】
そのような技法は、抗原−特異的抗体、抗血清及び/又はT−細胞系又はクローンと反応する能力についてのポリペプチドのスクリーニングを包含する。本明細書において使用される場合、抗血清及び抗体は、それらが抗原に対して特異的に結合する場合(すなわち、それらがELISA又は他のイムノアッセイにおいてタンパク質と反応し、そして関係ないタンパク質と検出できるほど反応しない場合)、“抗原−特異的”である。そのような抗血清及び抗体は、本明細書に記載されるようにして、及び良く知られている技法を用いて調製され得る。
【0101】
1つの好ましい態様においては、本発明のポリペプチドの免疫原性部分は、十分な長さのポリペプチドの反応性よりも実質的に低くないレベルで抗血清及び/又はT−細胞と反応する部分である(例えば、ELISA及び/又はT−細胞反応アッセイにおいて)。好ましくは、免疫性部分の免疫原活性のレベルは、十分な長さのポリペプチドについての免疫原性の少なくとも約50%、好ましくは少なくとも約70%及び最も好ましくは約90%以上である。多くの場合、例えば約100%又は150%、もしくはそれ以上の免疫原活性を有する、その対応する十分な長さのポリペプチドの免疫原活性よりも高いレベルの免疫原活性を有する好ましい免疫原性部分が同定されるであろう。
【0102】
一定の他の態様においては、典型的な免疫原性部分は、N−末端リーダー配列及び/又はトランスメンブランドメインが欠失されているペプチドを包含することができる。他の典型的な免疫原性部分は、成熟タンパク質に対して、小さなN−及び/又はC−末端欠失(例えば、1〜30個のアミノ酸、好ましくは5〜15個のアミノ酸)を含むであろう。
もう1つの態様においては、本発明のポリペプチドは、本発明のポリペプチド、特に本明細書に開示されるアミノ酸配列を有するポリペプチド、又はその免疫性フラグメント又は変異体に対して生成されたT細胞及び/又は抗体と免疫学的に反応する1又は複数のポリペプチドを含んで成ることができる。
【0103】
本発明のもう1つの態様においては、本明細書に記載される1又は複数のポリペプチドと免疫学的に反応するT細胞及び/又は抗体を誘発することができる1又は複数のポリペプチド、又は本明細書に開示されるポリヌクレオチド、又はその免疫原性フラグメント又は変異体に含まれる連続した核酸配列、又は中位〜高い緊縮の条件下で1又は複数のそれらの核酸配列に対してハイブリダイズする1又は複数の核酸配列によりコードされる1又は複数のポリペプチドを含んで成るポリペプチドが提供される。
【0104】
もう1つの観点においては、本発明は、本明細書に示されるポリペプチド組成物の少なくとも約5, 10, 15, 20, 25, 50又は100個、又はそれ以上の、例えばすべて中間の長さのアミノ酸、例えば配列番号: 112−114, 172, 176, 178, 327, 329, 331, 336, 339, 376−380, 383, 477−483, 496, 504, 505, 519, 520, 522, 525, 527, 532, 534, 537−551, 553−568, 573−586, 588−590, 592, 706−708, 775, 776, 778, 780, 781, 811, 814, 818, 826, 827, 853, 855, 858, 860−862, 866−877, 879, 883−893, 895, 897, 898, 909−915, 920−928, 932−934, 940, 941 及び 943で示されるそれらのもの、又は配列番号:1−111, 115−171, 173−175, 177, 179−305, 307−315, 326, 328, 330, 332−335, 340−375, 381, 382 及び 384−476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569−572, 587, 591, 593−606, 618−705, 709−774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880−882, 894, 896, 907, 908, 916−919, 929−931, 938, 939 及び 942の配列で示されるポリヌクレオチド配列によりコードされるそれらのものを含んで成るポリペプチドフラグメントを提供する。
【0105】
もう1つの観点においては、本発明は、本明細書に記載されるポリペプチド組成物の変異体を提供する。一般的に本発明により包含されるポリペプチド変異体は典型的には、本明細書に示されるポリペプチド配列に対して、その長さにそって、少なくとも約70%,75%,80%,85%,90%,91%,92%,93%,94%,95%,96%,97%,98%又は99%又はそれ以上の同一性(下記のようにして決定される)を示すであろう。
1つの好ましい態様においては、本発明により提供されるポリペプチドフラグメント及び変異体は、本明細書に特異的に示される十分な長さのポリペプチドと反応する抗体及び/又はT−細胞と免疫学的に反応する。
【0106】
もう1つの好ましい態様においては、本発明により提供されるポリペプチドフラグメント及び変異体は、本明細書に特異的に示される十分な長さのポリペプチドにより示されるレベルの少なくとも約50%、好ましくは少なくとも約70%及び最も好ましくは少なくとも約90%又はそれ以上の免疫原活性のレベルを示す。
ポリペプチド“変異体”とは、本明細書において使用される場合、1又は複数の置換、欠失、付加及び/又は挿入により、本明細書に特異的に開示されるポリペプチドとは典型的に異なるポリペプチドである。そのような変異体は、天然に存在することができ、又は例えば本発明の上記1又は複数のポリペプチド配列の修飾、及び当業界において良く知られている多くの技法のいずれかを用いての、本明細書に記載されるようなそれらの免疫原活性の評価により合成的に生成され得る。
【0107】
例えば、本発明のポリペプチドの1つの典型的な変異体は、1又は複数の部分、例えばN−末端リーダー配列又はトランスメンブランドメインが除去されているそれらのものを包含する。他の典型的な変異体は、小さな部分(例えば、1〜30個のアミノ酸、好ましくは5〜15個のアミノ酸)が成熟タンパク質のN−及び/又はC−末端から除去されている変異体を包含する。
【0108】
多くの場合、変異体は保存性置換を含むであろう。“保存性置換”は、ペプチド化学の当業者が実質的に変更されていないポリペプチドの二次構造及び水治療性質を予測できるように、1つのアミノ酸が、類似する性質を有するもう1つのアミノ酸により置換されている置換である。上記に記載されるように、修飾は、本発明のポリヌクレオチド及びポリペプチドの構造体において行われ得、そしてさらに、所望する特性、例えば免疫原特性を有する変異体又は誘導体ポリペプチドをコードする機能的分子を得ることができる。本発明のポリペプチドの同等の、又はさらに改良された免疫原性変異体又はその一部を創造するためにポリペプチドのアミノ酸配列を変更することが所望される場合、当業者は典型的には、表1に従って、コードするDNA配列の1又は複数のコドンを変更するであろう。
【0109】
例えば、一定のアミノ酸は、基質分子上の抗体の抗原−結合領域又は結合部位との相互作用結合能力の測定できる損失を伴なわないで、タンパク質構造における他のアミノ酸により置換され得る。それは、タンパク質の生物学的機能的活性を定義するタンパク質の相互作用能力及び性質であるので、一定のアミノ酸配列置換は、タンパク質配列及びもちろん、その基本的なDNAコード配列いおいて行われ得、そしてそれにもかかわらず、同様の性質を有するタンパク質を得ることができる。従って、種の変更は、それらの生物学的有用性又は活性の測定できる損失を伴なわないで、開示される組成物のペプチド配列、又は前記ペプチドをコードする、対応するDNA配列において行われ得る。
【0110】
【表1】

Figure 2004504808
【0111】
そのような変更を行う場合、アミノ酸の水治療指数が考慮され得る。タンパク質に対して相互反応性生物学的機能を付与する場合のその水治療指数の重要性は、当業界において一般的に理解されている(Kyte and Doolittle, 1982; 引用により本明細書に組み込まれる)。アミノ酸の相対的水治療特性が、他の分子、例えば酵素、基質、受容体、DNA、抗体、抗原及び同様のものとタンパク質との相互作用を定義する、得られるタンパク質の二次構造に寄与することが認められる。個々のアミノ酸は、疎水性及び電荷特徴に基づいて水治療指数を割り当てされいる(Kyte and Doolittle, 1982)。それらの値は次の通りである;イソロイン(+4.5);バリン(+4.2);ロイシン(+3.8);フェニルアラニン(+2.8);システイン/シスチン(+2.5);メチオニン(+1.9);アラニン(+1.8);グリシン(+0.4);トレオニン(−0.7);セリン(−0.8);トリプトファン(−0.9);チロシン(−1.3);プロリン(−1.6);ヒスチジン(−3.2);グルタメート(−3.5);グルタミン(−3.5);アスパーテート(−3.5);アスパラギン(−3.5);リシン(−3.9);及びアルギニン(−4.5)。
【0112】
一定のアミノ酸が、類似する水治療指数又は評点を有する他のアミノ酸により置換され得、そしてさらに、類似する生物学的活性を有するタンパク質をもたら、すなわち、生物学的機能的に同等のタンパク質をさらに得ることができることが知られている。そのような変更を行う場合、水治療指数が±2以内であるアミノ酸の置換が好ましく、±以1以内のそれらの置換が特に好ましく、そして±0.5以内のそれらの置換がさらにより特別には好ましい。同様のアミノ酸の置換は、親水性に基づいて効果的に行われ得ることはまた、当業界において理解されている。アメリカ特許第4,554,101号(引用により本明細書中に特別に組み込まれる)は、その隣接するアミノ酸の親水性により支配されるように、タンパク質の最高の局部平均親水性は、タンパク質の生物学的性質と相互関係することを言及する。
【0113】
アメリカ特許第4,554,101号に記載されるように、次の親水性値が、アミノ酸残基に割り当てられて来た:アルギン(+3.0);リシン(+3.0);アスパーテート(+3.0±1);グルタメート(+3.0±1);セリン(+0.3);アスパラギン(+0.2);グルタミン(+0.2);グリシン(0);トレオニン(−0.4);プロリン(−0.5±1);アラニン(−0.5);ヒスチジン(−0.5);システイン(−1.0);メチオニン(−1.3);バリン(−1.5);ロイシン(−1.8);イソロイシン(−1.8);チロシン(−2.3);フェニルアラニン(−2.5);トリプトファン(−3.4)。アミノ酸が、類似する親水性値を有するもう1つのアミノ酸により置換され得、そしてさらに、生物学的に同等のもの及び特に、免疫学的に同等のタンパク質を得ることができることは理解されている。そのような変更においては、親水性値が±2以内であるアミノ酸の置換が好ましく、±1以内のそれらの置換が好ましく、そして±0.5以内の置換がさらにより特別には、好ましい。
【0114】
上記で概略されるように、従ってアミノ酸置換は一般的に、アミノ酸側鎖置換基、例えばそれらの疎水性、親水性、電荷、サイズ及び同様のものの相対的類似性に基づかれている。種々の前記特性を考慮しての典型的な置換は、当業者に良く知れられており、そしてアルギニン及びリシン;グルタメート及びアスパーテート;セリン及びトレオニン;グルタミン及びアスパラギン;及びバリン、ロイン及びイソロイシンを包含する。
【0115】
さらに、いずれかのポリヌクレオチドが、インビボでの安定性を高めるために、さらに修飾され得る。可能な修飾は、5’及び/又は3’末端でのフランキング配列の付加;主鎖におけるホスホジエステラーゼ連鎖よりもむしろホスホチオエート又は2’O−メチルの使用;及び/又は非従来の塩基、例えばイノシン、キュエオシン、ワイブトシン、及びアセチル−メチル、チオ−及び他の修飾された形のアデニン、シチジン、グアニン、チミン及びウリジンの封入を包含するが、但しそれらだけには限定されない。
【0116】
アミノ酸置換はさらに、残基の極性、電荷、溶解性、疎水性及び/又は両性性質における類似性に基づいて行われ得る。例えば、負に荷電されたアミノ酸は、アスパラギン酸及びグルタミンを包含し;正に荷電されたアミノ酸はリシン及びアルギニンを包含し;そして類似する親水性値を有する荷電されていない極性ヘッド基を有するアミノ酸は、ロイシン、イソロイシン及びバリン;グリシン及びアラニン;アスパラギン及びグルタミン;及びセリン、トレオニン、フェニルアラニン及びチロシンを包含する。
【0117】
保存性変化を提供することができる他のグループのアミノ酸は、次のものを包含する:(1)ala, pro, gly, glu, asp, gln, asn, ser, thr; (2)cys, ser, tyr, thr;(3)val, ile, leu, met, ala, phe;(4)lys, arg, his; 及び(5)phe, tyr, trp, his。 変異体はまた、又は他方では、非保存性変化を含むことができる。好ましい態様においては、変異体のポリペプチドは、5個又はそれよりも少ないアミノ酸の置換、欠失又は付加により、生来の配列とは異なる。変異体はまた(又は他方では)、例えばポリペプチドの免疫原性、二次構造及び水治療性質に最少の影響を及ぼすアミノ酸の欠失又は付加により修飾され得る。
【0118】
上記に示されるように、ポリペプチドは、タンパク質の移行を、同時翻訳的に又は後―翻訳的に方向づける、タンパク質のN−末端でのシグナル(又はリーダー)配列を含んで成ることができる。前記ポリペプチドはまた、ポリペプチド(例えば、ポリ−His)の合成、精製又は同定の容易さのために、又は固体支持体へのポリペプチドの結合を増強するために、リンカー又は他の配列に接合され得る。例えば、ポリペプチドは、免疫グロブリンFc領域に接合され得る。
【0119】
ポリペプチド配列を比較する場合、2つの配列は、それらの2種の配列におけるアミノ酸の配列が、下記のように、最大の対応性について一列整列される場合、同じであるなら、“同一”であると言われる。2種の配列間の比較は典型的には、配列類似性の局部領域を同定し、そして比較するために、比較窓にわたって配列を比較することによって行われる。“比較窓”とは、本明細書において使用される場合、少なくとも約20、通常30〜約70、40〜約50個の連続した位置のセグメントを言及し、ここで1つの配列が、2種の配列が最適に一列整列された後、同じ数の連続位置の対照配列に比較され得る。
【0120】
比較のための配列の最適な一列整列は、デフォールトパラメーターを用いて、生物情報化学ソフトウェアーのLasergene組みにおけるMegalinプログラム(DNASTAR, Inc., Madison, WI)を用いて行われ得る。このプログラムは、次の文献に記載されるいくつかの一列整列スキームを具体化する:Dayhoff, M.O. (1978) A model of evolutionary change in proteins − Matrices for detecting distant relationships. In Dayhoff, M.O. (ed.) Atlas of Protein Sequence and Structure, National Biomedical Research Foundation, Washington DC Vol. 5, Suppl. 3, pp. 345−358; Hein J. (1990) Unified Approach to Alignment andPhylogenes pp. 626−645 Methods in Enzymology vol. 183, Academic Press, Inc., San Diego, CA; Higgins, D.G. and Sharp, P.M. (1989) CABIOS 5:151−153; Myers, E.W. and Muller W. (1988) CABIOS 4:11−17; Robinson, E.D. (1971) Comb. Theor 11:105; Santou, N. Nes, M. (1987) Mol. Biol. Evol. 4:406−425; Sneath, P.H.A. and Sokal, R.R. (1973) Numerical Taxonomy − the Principles and Practice of Numerical Taxonomy, Freeman Press, San Francisco, CA; Wilbur, W.J. and Lipman, D.J. (1983) Proc. Natl. Acad., Sci. USA 80:726−730。
【0121】
他方では、比較のための配列の最適な一列整列は、Smith and Waterman (1981) Add. APL. Math 2: 482の局部同一アルゴリズムにより、Needleman and Wunsch (1970) J. Mol. Biol. 48: 443の同一性一列整列アルゴリズムにより、Pearson and Lipman (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 2444の類似性方法についての調査により、それらのアルゴリズム(Wisconsin Genetics Software Package, Genetics Computer Group (GCG), 575 Science Dr., Madison, WIにおけるGAP, BESTFIT, BLAST, FASTA及びTFASTA)のコンピューター処理された実行により、又は調査により行われ得る。
【0122】
%配列同一性及び配列類似性を決定するために適切であるアルゴリズムの1つの好ましい例は、それぞれ、Altschulなど., (1977) Nucl. Acids Res. 25: 3389−3402及びAltschulなど., (1990) J. Mol. Biol. 215: 403−410に記載されるBLST及びBLAST2.0アルゴリズムである。BLAST及びBLAST2.0は、本発明のポリヌクレオチド及びポリペプチドについての%配列同一性を決定するために、本明細書に記載されるパラメーターと共に使用され得る。BLAST分析を行うためのソフトウェアは、National Center for Biotechnology Information を通して入手できる。
【0123】
アミノ酸配列に関しては、評点マトリックスが、累積評点を計算するために使用され得る。個々の方向におけるワードヒット(word hits)の拡張は、次の場合に停止される:累積一列整列評価が、その最大の達成された値から量X、低下する場合:累積評点が、1又は複数の負の評点残基一列整列の蓄積のために、ゼロ又はそれ以下に進行する場合;又はいずれかの配列の末端に達する場合。BLASTアルゴリズムパラメーターW, T及びXは、一列整列の感度及び速度を決定する。
【0124】
1つの好ましいアプローチにおいては、“配列同一性の%”は、少なくとも20の位置の比較窓にわたって、2種の最適に一列整列された配列を比較することによって決定され、ここで比較窓におけるポリペプチド配列の部分は、2種の配列の最適な一列整列に関して、対照配列(付加又は欠失を包含しない)に比較して、20%又はそれ以下、通常5−15%又は10〜12%の付加又は欠失(すなわち、ギャップ)を含んで成ることができる。百分率は、同一のアミノ酸残基が、適合される位置の数を得るために、両配列に存在する位置の数を決定し、対照配列における位置の合計数により前記適合された位置の数を割り算し、そして配列同一性の%を得るために、前記結果に100を掛け算することによって計算される。
【0125】
他の例示的態様においては、ポリペプチドは、本明細書に記載されるような複数のポリペプチドを含んで成るか、又は本明細書に記載されるような少なくとも1つのポリペプチド及び未関係の配列、例えば既知の腫瘍タンパク質を含んで成る融合ポリペプチドであり得る。融合パートナーは例えば、Tヘルパーエピトープ(免疫学的融合パートナー)、好ましくはヒトにより認識されるTヘルパーエピトープの供給を助けることができ、又は生来の組換えタンパク質よりも高い収でのタンパク質(発現エンハンサー)の発現を助けることができる。一定の好ましい融合パートナーは、免疫学的及び発現増強融合パートナーである。他の融合パートナーは、ポリペプチドの融解性を高めるために、又は所望する細胞内区画へのポリペプチドの標的化を可能にするために、選択され得る。さらに融合パートナーは、ポリペプチド精製を促進する親和性標識を包含する。
【0126】
融合ポリペプチドは一般的に、化学的接合を包含する標準の技法を用いて調製され得る。好ましくは、融合ポリペプチドは、発現システムにおいて、融合されていないポリペプチドに対して、高められたレベルの生成を可能にする組換えポリペプチドとして発現される。手短には、ポリペプチド成分をコードするDNA配列は、別々にアセンブリーされ、そして適切な発現ベクター中に連結される。1つのポリペプチド成分をコードするDNA配列の3’末端が、配列の読み取り枠が整合して存在するよう、第2のポリペプチド成分をコードするDNA配列の5’末端に、ペプチドリンカーを伴なって又はそれを伴わないで連結される。これは、両成分ポリペプチドの生物学的活性を保持する単一の融合ポリペプチド中への翻訳を可能にする。
【0127】
ポリペプチドリンカ−配列は、個々のポリペプチドがその二次及び三次構造に祈りたたむことを確保するための十分な距離、第1及び第2ポリペプチド成分を分離するために使用され得る。そのようなポリペプチドリンカー配列は、当業界において良く知られている標準の技法を用いて、融合ポリペプチド中に導入される。適切なペプチドリンカー配列は、次の要因に基づいて選択され得る:(1)柔軟な延長されたコンホメーションを採用するためのそれらの能力;(2)第1及び第2ポリペプチド上の機能的エピトープと相互作用する二次構造を採用するそれらの無能性;及び(3)ポリペプチド機能的エピトープと反応する疎水性又荷電された残基の欠失。
【0128】
好ましいペプチドリンカー配列は、Gly,Asn及びSer残基を含む。他の類似する中性アミノ酸、例えばThr及びAlaがまた、リンカー配列に使用され得る。リンカーとして有用に使用され得るアミノ酸配列は、Marateaなど., Gene 40: 39−4 , 1985; Murphyなど.,Proc. Natl. Acad. Sci. USA83:8258−8262、1988;アメリカ特許第4,935,233号及びアメリカ特許第4,751,180号に開示されるそれらの配列を包含する。リンカー配列は一般的に、1〜約50個の長さのアミノ酸であり得る。リンカー配列は、第1及び第2ポリペプチドが、機能的ドメインを分離し、そして立体的障害を妨げるために使用され得る非必須N−末端アミノ領域を有する場合、必要とされない。
【0129】
連続されたDNA配列は、適切な転写又は翻訳調節要素に操作可能的に連結され。DNAの発現を胆当する調節要素は、第1ポリペプチドをコードするDNAの5’側のみに位置する。同様に、翻訳及び転写終結シグナルを終結するために必要とれる停止コドンは、第2ポリペプチドをコードするDNA配列の3’側にのみ存在する。
融合ポリペプチドは、未関連の免疫原タンパク質、例えば再現応答を誘発できる免疫原タンパク質と共に、本明細書に記載されるようなポリペプチドを含んで成る。そのようなタンパク質の例は、破傷風、結核及び肝炎タンパク質を包含する(例えば、Stouteなど., New Engl. J. Med., 336: 86−91, 1997を参照のこと)。
【0130】
1つの好ましい態様においては、免疫学的融合パートナーは、マイコバクテリウムsp., 例えばマイコバクテリウム・ツベルキロシス(Mycobacterium tuberculosis)−由来のRa12フラグメントから誘導される。異種ポリヌクレオチド/ポリペプチド配列の発現及び/又は免疫原性の増強へのそれらの使用のためのRa12組成物及び方法は、アメリカ特許出願60/158, 585号(その開示は引用により本明細書に組み込まれる)に記載される。手短には、Ra12は、マイコバクテリウム・ツベルキロシスMTB32A核酸の副配列であるポリヌクレオチド領域を言及する。MT32Aは、M.ツベルキロシスのビルレント及び非ビルレント株における遺伝子によコードされる、32KDの分子量のセリンプロレアーゼである。
【0131】
MTB32Aのヌクレオチド配列及びアミノ酸配列は記載されている(例えば、アメリカ特許出願60/158, 585号;また、Skeikyなど., infection and Immun. (1999 67: 3998−4007 (引用により本明細書に組み込まれる) を参照のこと)。MTB32Aコード配列のC−末端フラグメントは、高レベルで発現し、そして精製工程を通して可溶性ポリペプチドとして存続する。さらに、Ra12は、それが融合される異種免疫原ポリペプチドの免疫原性を増強することができる。1つの好ましいRa12融合ポリペプチドは、MTB32Aのアミノ酸残基192〜323に対応する14kDのC−末端フラグメントを含んで成る。他の好ましいRa12ポリヌクレオチドは一般的に、Ra12ポリペプチドの一部をコードする、少なくとも約15個の連続したヌクレオチド、少なくとも約30個のヌクレオチド、少なくとも約60個のヌクレオチド、少なくとも約100個のヌクレオチド、少なくとも約200個のヌクレオチド、又は少なくとも約300個のヌクレオチドを含んで成る。
【0132】
Ra12ポリヌクレオチドは、生来の配列(すなわち、Ra12ポリペプチド又はその一部をコードする内因性配列)を含んで成り、又はそのような配列の変異体を含んで成ることができる。Ra12ポリヌクレオチド変異体は、コードされる融合ポリペプチドの生物学的活性が、生来のRa12ポリペプチドを含んで成る融合ポリペプチドに対して、実質的に低められないように、1又は複数の置換、付加、欠失及び/又は挿入を含むことができる。変異体は好ましくは、生来のRa12ポリペプチド又はその一部をコードするポリヌクレオチド配列に対して、少なくとも約70%の同一性、より好ましくは少なくとも約80%の同一性及び最も好ましくは少なくとも約90%の同一性を示す。
【0133】
他の好ましい態様においては、免疫学的融合パートナーは、タンパク質D、すなわちグラム陰性細菌ヘモフィラス・インフルエンザBから誘導される(WO91/18926号)。好ましくは、タンパク質D誘導体はタンパク質のほぼ1/3(例えば、最初のN−末端の100〜110個のアミノ酸)を含んで成り、そしてタンパク質D誘導体は脂質化され得る。一定の好ましい態様においては、リポタンパク質D融合パートナーの最初の109個の残基は、追加の外因性T−細胞エピトープを有するポリペプチドを供給するために、及びE.コリにおける発現レベルを高めるために(従って、発現エンハンサーとして機能する)、N−末端上に包含される。脂質末端は、抗原提供細胞への抗原の最適な提供を確保する。他の融合パートナーは、インフルエンザウィルスからの非構造タンパク質、NS1(ヘマグルチニン)を含む。典型的には、N−末端の8個のアミノ酸が使用され得るが、但し、T−ヘルパーエピトープを含む異なったフラグメントも使用され得る。
【0134】
もう1つの態様においては、免疫学的融合パートナーは、LYTAとして知られているタンパク質、又はその一部(好ましくは、C−末端部分)である。LYTAは、アミダーゼLYTA(LytA遺伝子によりコードされる;Gene 43: 265−292, 1986)として知られているN−アセチル−L−アラニンアミダーゼを合成する、ストレプトコーカス・プネウモニアエ(Streptococcus pneumoniae)から誘導される。LYTAは、ペプチドグリカン主鎖における一定の結合を特異的に分解する自己溶菌酵素である。
【0135】
LYTAタンパク質のC−末端ドメインは、コリン又はコリン類似体、例えばDEAEに対する親和性を担当できる。この性質は、融合タンパク質の発現のために有用であるE.コリC−LYTA発現プラスミドの生成のために開発されて来た。アミノ末端でC−LYTAフラグメントを含むハイブリッドタンパク質の精製は記載されている(Biotechnology 10: 795−798, 1992を参照のこと)。好ましい態様においては、LYTAの反復体部分は、融合ポリペプチド中に組み込まれ得る。反復体部分は、残基178で開始するC−末端領域に見出される。特に好ましい部分は、残基188−305を組み込む。
【0136】
さらにもう1つの例示的な態様は、融合ポリペプチド及びそれらをコードするポリヌクレオチドを包含する。ここで融合パートナーは、アメリカ特許第5,633,234号に記載されるように、エンドソーム/リソソーム区画にポリペプチドを方向づけることができる標的化シグナルを含んで成る。本発明の免疫原ポリペプチドは、この標的化シグナルとともに融合される場合、MHCクラスII分子とより効果的に会合し、そしてそれにより、ポリペプチドに対して特異的なCD4T−細胞の増強されたインビボ刺激を提供する。
【0137】
本発明のポリペプチドは、種々の良く知られた合成及び/又は組換え技法のいずれかを用いて調製され、その後者は、下記にさらに記載される。一般的に約150個よりも少ないアミノ酸のポリペプチド、その一部及び他の変異体は、当業者に良く知られている技法を用いて、合成手段により生成され得る。1つの例示的な例においては、そのようなポリペプチドは、市販の固相技法、例えばMerrifield固相合成方法(ここで、アミノ酸は、成長するアミノ酸鎖に連続的に付加される)のいずれかを用いて合成される。Merrifield, J. Am. Chem. Soc. 85: 2149−2146, 1963を参照のこと。ポリペプチドの自動化された合成のための装置は、供給者、例えばPerkin Elmer/Applied BioSystems Division (Foster City, CA) から市販されており、そして製造業者の説明書に従って操作され得る。
【0138】
一般的に、本発明のポリペプチド組成物(融合ポリペプチドを含む)が単離される。“単離された”ポリペプチドは、その元の環境から除去されるポリペプチドである。例えば、天然に存在するタンパク質又はポリペプチドは、それが天然のシステムにおける同時存在する材料のいくつか又はすべてから分離される場合、単離される。好ましくは、そのようなポリペプチドはまた、精製され、例えば少なくとも約90%の純度、より好ましくは少なくとも約95%の純度、及び最も好ましくは少なくとも約99%の純度である。
【0139】
ポリヌクレオチド組成物
本発明は、他の面において、ポリヌクレオチド組成物を提供する。用語「DNA」および「ポリヌクレオチド」は、粒子の種の全ゲノムDNAを含まない単離されたDNA分子を意味するために本質的に互換的に使用される。「単離された」は、本明細書において使用するとき、ポリヌクレオチドが他のコーディング配列から実質的に離れていること、および無関係のコーディングDNAの大きい部分、例えば、染色体フラグメントまたは他の機能的遺伝子またはポリペプチドコーディング領域を含有しないことを意味する。もちろん、これは本来単離されたDNA分子を意味し、そして人間の手によりセグメントに後に付加された遺伝子またはコーディング領域を排除しない。
【0140】
当業者は理解するように、本発明のポリヌクレオチド組成物は、ゲノム配列、余分のゲノムおよびプラスミドコード化配列およびタンパク質、ポリペプチド、ペプチドおよびその他を発現するか、あるいは発現するように適合可能な、より小さい操作された遺伝子セグメントを包含することができる。このようなセグメントは自然に単離されるか、あるいは人間の手によりにより合成的に修飾することができる。
【0141】
また、当業者は認識するように、本発明のポリヌクレオチドは一本鎖(コーディングまたはアンチセンス)または二本鎖であることができ、そしてDNA(ゲノム、cDNAまたは合成的)またはRNA分子であることができる。RNA分子は、イントロンを含有しかつ1対1の方法でDNA分子に対応するHnRNA、およびイントロンを含有しないmRNA分子を包含することができる。追加のコーディングまたは非コーディング配列は、本発明のポリヌクレオチド内に存在することができるが、存在することは不必要であり、そしてポリヌクレオチドは、他の分子および/または支持物質に結合することができるが、結合することは不必要である。
【0142】
ポリヌクレオチドは天然配列(すなわち、本発明のポリペプチド/タンパク質またはその一部分をコードする内因性配列)を含んでなることができるか、あるいはこのような配列の変異型、好ましくは免疫原性変異型をコードする配列を含んでなることができる。
【0143】
したがって、本発明の他の面によれば、配列番号1〜111、115〜171、173〜175、177、179〜305、307〜315、326、328、330、332〜335、340〜375、381〜382および384〜476、524、526、530、531、533、535、536、552、569〜572、587、591、593〜606、618〜705, 709〜774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880〜882, 894, 896, 907, 908, 916〜919, 929〜931, 938, 939 及び 942のいずれか1つに記載されるポリヌクレオチド配列のいくつかまたはすべて、
【0144】
配列番号1〜111、115〜171、173〜175、177、179〜305、307〜315、326、328、330、332〜335、340〜375、381〜382および384〜476、524、526、530、531、533、535、536、552、569〜572、587、591、593〜606、618〜705, 709〜774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880〜882, 894, 896, 907, 908, 916〜919, 929〜931, 938, 939 及び 942のいずれか1つに記載されるポリヌクレオチド配列の相補体、および
【0145】
配列番号1〜111、115〜171、173〜175、177、179〜305、307〜315、326、328、330、332〜335、340〜375、381〜382および384〜476、524、526、530、531、533、535、536、552、569〜572、587、591、593〜606、618〜705, 709〜774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880〜882, 894, 896, 907, 908, 916〜919, 929〜931, 938, 939 及び 942のいずれか1つに記載されるポリヌクレオチド配列のデジェネレイト変異型を含んでなるポリヌクレオチド組成物が提供される。ある好ましい態様において、本明細書に記載するポリヌクレオチド配列は、前述したように、免疫原性ポリヌクレオチドをコードする。
【0146】
他の関係する態様において、本発明は、配列番号1〜111、115〜171、173〜175、177、179〜305、307〜315、326、328、330、332〜335、340〜375、381〜382および384〜476、524、526、530、531、533、535、536、552、569〜572、587、591、593〜606、618〜705, 709〜774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880〜882, 894, 896, 907, 908, 916〜919, 929〜931, 938, 939 及び 942で本明細書に開示する配列に対して実質的同一性を有するポリヌクレオチド変異型、例えば、本明細書に記載する方法(例えば、後述するように、標準パラメーターを使用してBLAST分析)を使用して本発明のポリヌクレオチドに比較して少なくとも70%の配列同一性、好ましくは少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%またはそれより高い配列同一性を有するポリヌクレオチド変異型を提供する。当業者は認識するように、コドンデジェネラシー、アミノ酸類似性、リーディングフレームの位置決定およびその他を考慮することによって、これらの値を適当に調節して、2つのヌクレオチド配列によりコードされる対応する同一性を決定することができる。
【0147】
典型的には、ポリヌクレオチド変異型は、好ましくは詳しく本明細書に記載するポリヌクレオチド配列によりコードされるポリペプチドに関して、変異型ポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチドの免疫原性が実質的に減少しないように、1またはそれ以上の置換、付加、欠失および/または挿入を含有するであろう。用語「変異型」は、また、異種由来の相同的遺伝子を包含することを理解すべきである。
【0148】
追加の態様において、本発明は、本明細書に開示する配列の1またはそれ以上に対して同一であるか、あるいは相補的である配列の種々の長さの隣接ストレッチを含んでなるポリヌクレオチドフラグメントを提供する。例えば、本明細書に開示する配列の1またはそれ以上の少なくとも10、15、20、30、40、50、75、100、150、200、300、400、500または1000またはそれより長い隣接ヌクレオチドならびにそれらの間のすべての中間的長さのものを含んでなるポリヌクレオチドが本発明により提供される。容易に理解されるように、「中間的長さのもの」は、これに関して、記載値間の任意の長さ、例えば、16、17、18、19、およびその他;30、31、32、およびその他;50、51、53、およびその他;100、101、102、103、およびその他;150、151、152、153、およびその他を意味し、200〜500;500〜1,000、およびその他のすべての整数を包含する。
【0149】
本発明の他の態様において、中〜高いストリンジェンシイの条件下に本発明において提供されるポリヌクレオチド、またはそのフラグメント、またはその相補的配列に対してハイブリダイゼーションすることができるポリヌクレオチド組成物が提供される。ハイブリダイゼーション技術は分子生物学の分野においてよく知られている。
【0150】
例示の目的で、本発明のポリヌクレオチドと他のポリヌクレオチドとのハイブリダイゼーションを試験するために適当な中程度のストリンジェント条件は、下記の条件を包含する:5×SSC、0.5%SDS、1.0mMのEDTA(pH8.0)の溶液中の前洗浄;50℃〜60℃、5×SSCにおける一夜のハイブリダイゼーション;次いで0.1%SDSを含有する2×、0.5×および0.2×SSCの各々を使用する65℃において20分間の洗浄。当業者は理解するように、ハイブリダイゼーションのストリンジェンシイは、例えば、ハイブリダイゼーション溶液の塩含量および/またはハイブリダイゼーションを実行する温度を変更することによって、容易に操作することができる。例えば、他の態様において、適当な高度にストリンジェントなハイブリダイゼーション条件は前述の条件を包含するが、ただしハイブリダイゼーションの温度は、例えば、60〜65℃または65〜70℃に増加する。
【0151】
ある好ましい態様において、前述のポリヌクレオチド、例えば、ポリヌクレオチド変異型、フラグメントおよびハイブリダイゼーション配列は、本明細書に詳しく記載するポリペプチド配列と免疫学的に交差反応するポリペプチドをコードする。他の好ましい態様において、このようなポリヌクレオチドは、本明細書に詳しく記載するポリペプチド配列についての免疫原活性レベルの少なくとも約50%、好ましくは少なくとも約70%、より好ましくは少なくとも約90%の免疫原活性レベルを有するポリペプチドをコードする。
【0152】
本発明のポリヌクレオチド、またはそれらのフラグメントは、コーディング配列それ自体の長さを無視して、他のDNA配列、例えば、プロモーター、ポリアデニル化シグナル、追加の制限酵素部位、多重クローニング部位、他のコーディングセグメント、およびその他と組合わせ、それらの全体の長さをかなり変化させることができる。したがって、ほとんど任意の長さの核酸フラグメントを使用することができ、全長さは調製の容易さおよび意図する組換えDNAプロトコルにおける使用により制限されることが考えられる。例えば、約10,000、約5,000、約3,000、約2,000、約1,000、約500、約200、約100、約50塩基対長さ、およびその他(すべての中間長さを包含する)の全長さを有する例示的ポリヌクレオチドセグメントは本発明の多数の実行において有効であると考えられる。
【0153】
ポリヌクレオチド配列を比較するとき、2つの配列中のヌクレオチド配列が、後述するように、最大対応で整列する場合、2つの配列中のヌクレオチド配列は「同一」であると言われる。典型的には、2つの配列間の比較は、比較ウィンドウ上で配列を比較して配列類似性の局所的領域を同定し、比較することによって行なわれる。「比較ウィンドウ」は、本明細書において使用するとき、少なくとも約20、通常30〜約75、好ましくは40〜約50の隣接位置のセグメントを意味し、ここで2つの配列間が最適に整列された後、配列を同数の隣接位置の参照配列と比較することができる。
【0154】
比較のための配列の最適な整列は、バイオインフォーマチックスソフトウェアのレーザージーン(Lasergene)組中のメガリン(Megalign)プログラム(DNASTR,Inc.、ウイスコンシン州マディソン)に従いデフォルトパラメーターを使用して実行することができる。このプログラムは下記の文献に記載されているいくつかの整列スキームに具体化される:Dayhoff、M.O.(1978)A model of evolutionary change in proteins−Matrices for detecting distant relationships.In Dayhoff、M.O.(編者)Atlas of Protein Sequence and Structures、National Biomedical Research Foundation、ワシントンD.C. Vol. 5、Suppl. 3、pp. 345−358;
【0155】
Hein J.(1990)Unified Approach to Alignment and Phylogenes pp. 626−645 Methods in Enzymology Vol. 183、Academic Press,Inc.、カリフォルニア州サンディエゴ;Higgins、D.G.およびSharp、P.M.(1989)CABIOS 5:151−153;Myers、E.W.およびMuller W.(1988)CABIOS 4:11−17;Robinson、E.D.(1971)Comb. Theor 11:105;Santou、N. Nes、M.(1987)Mol. Biol. Evol. 4:406−425;Sneath、P.H.A.およびSokal、R.R.(1973)Numerical Taxonomy−the Principles and Practice of Numerical Taxonomy、Freeman Press、カリフォルニア州サンフランシスコ;Wilbur、W.J.およびLipman、D.J.(1983)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80:726−730。
【0156】
選択的に、比較のための配列の最適な整列は、SmithおよびWaterman(1981)Add. APL. Math 2:482の局所的同一性アルゴリズム、NeedlemanおよびWunsch(1970)J. Mol. Biol. 48:443の局所的同一性アルゴリズム、PearsonおよびLipman(1988)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:2444の類似性の方法のサーチ、これらのアルゴリズムのコンピューター化された実行(GAP、BESTEIT、BLAST、FASTA、およびTFASTA in the Wisconsin Genetics Software Package、Genetics Computer Group(GCG)、575 Science Dr.、ウイスコンシン州マディソン)、または検査により実行することができる。
【0157】
配列同一性および配列類似性の百分率を決定するために適当なアルゴリズムの1つの好ましい例は、BLASTおよびBLAST 2.0アルゴリズムであり、これらは、それぞれ、Altschul他(1977)Nucl. Acids Res. 25:3389−3402およびAltschul他(1990)J. Mol. Biol. 215:403−410に記載されている。BLASTおよびBLAST 2.0を、例えば、本明細書に記載するパラメーターとともにを使用して、本発明のポリヌクレオチドについての配列類似性の百分率を決定することができる。BLAST分析を実行するソフトウェアは、ナショナル・センター・フォー・バイオテクノロジー・インフォメーション(National Center for Biological Information)を通して公衆用に入手可能である。
【0158】
1つの例示的例において、例えば、ヌクレオチド配列、パラメーターM(1対の合致する残基についての報酬スコア;常に>0)およびN(不一致残基についてのペナルティースコア;常に<0)を使用して、累積スコアを計算することができる。各方向におけるワードのヒットのエクステンションは下記の場合に中止される:1またはそれ以上の負のスコアの残基の整列の蓄積のために、累積がゼロ以下になる場合;またはいずれかの配列の末端に到達する場合。BLASTアルゴリズムパラメーターはW、TおよびXは整列の感度および速度を決定する。BLASTNプログラム(ヌクレオチド配列について)は下記の値をデフォルトとして使用する:11のワード長さ、および10のエクステンション(E)、およびBLOSUM62スコアリングマトリックス(HenikoffおよびHenikoff(1989)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:10915参照)整列、50の(B)、10のエクステンション(E)、M=5、N=−4および両方の鎖の比較。
【0159】
好ましくは、「配列同一性の百分率」は、少なくとも20の位置の比較ウィンドウ上で2つの最適に整列された配列を比較することによって決定され、ここで2つの配列間の最適な整列についての参照配列(これらは付加または欠失を含まない)に比較して、比較ウィンドウ中のポリヌクレオチド配列の一部分は20%以下、通常5〜15、または10〜12%の付加または欠失(すなわち、ギャップ)を含むことができる。同一核酸塩基が両方の配列の中に存在する位置の数を決定して合致した位置の数を確定し、合致した位置の数を参照配列中の位置の全数(すなわち、ウィンドウサイズ)で割り、100を掛けて配列同一性の百分率を決定することによって、百分率を計算する。
【0160】
当業者は認識するように、遺伝暗号のデジェネラシーの結果として、本明細書に記載するようにポリペプチドをコードする多数のヌクレオチド配列が存在する。これらのポリヌクレオチドのいくつかは、任意の天然遺伝子のヌクレオチド配列に対して最小の相同性を支持する。それにもかかわらず、コドン使用頻度の差のために変化するポリヌクレオチドは、本発明により特別に意図される。さらに、本発明において提供されるポリヌクレオチド配列を含んでなる遺伝子のアレレは本発明の範囲内に入る。アレレは、ヌクレオチドの1またはそれ以上の突然変異、例えば、欠失、付加および/または置換の結果として、変更された内因性遺伝子である。生ずるmRNAおよびタンパク質は変更された構造または機能を有することができるが、有することは不必要である。アレレは標準2つの配列間(例えば、ハイブリダイゼーション、増幅および/またはデータベースの配列の比較により同定することができる。
【0161】
したがって、本発明の他の態様において、本明細書に記載するポリペプチドの免疫原性変異型および/または誘導体を調製するために、突然変異誘発アプローチ、例えば、部位特異的突然変異誘発を使用する。このアプローチにより、ポリペプチドをコードする根元的ポリヌクレオチドの突然変異誘発により、ポリペプチド配列中の特異的修飾を行うことができる。これらの技術は、例えば、1またはそれ以上のヌクレオチド配列をポリヌクレオチドの中に導入することによって、前述の考えの1またはそれ以上を組込んだ、配列の変異型を調製し、試験する簡単なアプローチを提供する。
【0162】
部位特異的突然変異誘発により、所望の突然変異のDNA配列をコードする特異的ポリヌクレオチド配列、ならびに十分な数の調節ヌクレオチドを使用して突然変異を産生して、トラバースされる欠失結合部の両側に安定な二重らせんを形成することができる。選択したポリヌクレオチド配列において突然変異を使用して、ポリヌクレオチドそれ自体の性質を改良し、変更し、減少し、修飾し、またはそうでなければ変化させ、コード化されたポリペプチドの性質、活性、組成、安定性、または一次配列を変更することができる。
【0163】
本発明のある態様において、本発明は、コード化されたポリペプチドの1またはそれ以上の性質、例えば、ポリペプチドワクチンの免疫原性を変更するために、開示されたポリヌクレオチド配列の突然変異誘発を意図する。部位特異的突然変異誘発の技術はこの分野においてよく知られており、そしてポリペプチドおよびポリヌクレオチドの両方の変異型の調製に広く使用される。例えば、部位特異的突然変異誘発はDNA分子の特定の部分を変更するためにしばしば使用される。このような態様において、典型的には約14〜約23ヌクレオチドを含んでなるか、あるいはそのような長さのプライマーを使用し、配列の結合部の両側の約5〜約10残基が変更される。
【0164】
当業者は理解するように、部位特異的突然変異誘発技術において、一本鎖および二本鎖の両方の形態で存在するファージベクターがしばしば使用されてきている。典型的には、部位特異的突然変異誘発において有効なベクターはM13ファージのようなベクターを包含する。これらのファージは容易に商業的に入手可能であり、そしてそれらの使用は一般にこの分野においてよく知られている。また、問題の遺伝子をプラスミドからファージに転移させる工程を排除する二本鎖プラスミドが部位特異的突然変異誘発において日常的に使用される。
【0165】
本発明に従う部位特異的突然変異誘発は、まず一本鎖ベクターを獲得するか、あるいは所望のペプチドをコードするDNA配列をその配列の中に含む二本鎖ベクターの2つの鎖を溶融分離することによって実行される。所望の突然変異した配列を支持するオリゴヌクレオチドプライマーは、一般に合成的に、調製された。次いでこのプライマーを一本鎖ベクターとアニールし、DNA重合酵素、例えば、大腸菌(E. coli)ポリメラーゼIクレノーフラグメントに暴露して、突然変異を支持する鎖の合成を完結する。こうして、ヘテロ二本鎖が形成され、ここで1つの鎖はオリジナル非突然変異化配列をコードし、そして第2鎖は所望の突然変異を支持する。次いで、このヘテロ二本鎖を使用して適当な細胞、例えば、大腸菌(E. coli)細胞を形質転換し、突然変異した配列配置を支持する組換えベクターを含むクローンを選択する。
【0166】
選択したペプチドをコードするDNAセグメントを部位特異的突然変異誘発により調製する方法は、潜在的に有効な種を産生する手段を提供し、ペプチド配列変異型およびそれらをコードするDNA配列を得ることができる他の方法が存在するので、その方法に限定されない。例えば、所望のペプチド配列をコードする組換えベクターを突然変異誘発因子、例えば、ヒドキシルアミンで処理して配列変異型を得る。これらの方法およびプロトコルに関する特定の詳述は下記の教示の中に見出される:Maloy他、1994;Segal、1976;ProkopおよびBajpai、1991;Kuby1994;およびManiatis他、1982、各々はその目的で引用することによって本明細書の一部とされる。
【0167】
本明細書において使用するとき、用語「オリゴヌクレオチド特異的突然変異誘発手順」は、その初期濃度に関して特定の核酸分子の濃度を増加させるか、あるいは検出可能なシグナル、例えば、増幅の濃度を増加させる、鋳型依存的プロセスおよびベクター仲介増殖を意味する。本明細書において使用するとき、用語「オリゴヌクレオチド特異的突然変異誘発手順」は、プライマー分子の鋳型依存的エクステンションを包含するプロセスを意味する。
【0168】
鋳型依存的プロセスという用語は、RNAまたはDNA分子の核酸合成を意味し、ここで核酸の新しく合成された鎖の配列は相補的塩基対合のよく知られているルールにより支配された(例えば、Watson、1987参照)。典型的には、ベクター仲介法はDNAまたはRNA分子の中への核酸フラグメントの導入、ベクターのクローナル増幅、および増幅された核酸フラグメントの回収を包含する。このような方法の例は米国特許第4,237,224号により提供され、これはその全体において引用することによって特別に本明細書の一部とされる。
【0169】
本発明のポリペプチド変異型を製造する他のアプローチにおいて、米国特許第5,837,458号に記載されているように、リカーシブ配列組換えを使用することができる。このアプローチにおいて、組換えおよびスクリーニングまたは選択の反復サイクルを実行して、例えば、免疫原性活性が増強される、本発明の個々のポリヌクレオチド変異型を「進化」させる。
【0170】
本発明の他の態様において、本発明において提供されるポリヌクレオチド配列は核酸ハイブリダイゼーションのためのプローブまたはプライマーとして好都合に使用することができる。それ自体、本明細書に開示する15ヌクレオチド長さの隣接配列と同一であるか、あるいはそれに対して相補的である少なくとも約15隣接ヌクレオチドの配列領域を含んでなる核酸セグメントは特定の実用性を有すると考えられる。また、より長い隣接する同一または相補的配列、例えば、約20、30、40、50、100、200、500、1000(すべての中間長さを包含する)およびなおさらに全長までの配列はある態様において使用されるであろう。
【0171】
このような核酸プローブは、問題の配列に対して特異的にハイブリダイゼーションする能力を有するために、所定の試料中の相補的配列の存在を検出するとき使用することができる。しかしながら、他の使用、例えば、突然変異体種プライマー、または他の遺伝学的構築物の製造において使用するプライマーを調製するための配列情報の使用がまた考えられる。
【0172】
本明細書に記載するポリヌクレオチド配列に対して同一であるか、あるいはそれに対して相補的である、10〜14、15〜20、30、50、またはさらに100〜200ヌクレオチドまたはその他(その上中間長さを包含する)の隣接ヌクレオチドストレッチから成る配列領域を有するポリヌクレオチド分子は、例えば、サザンおよびノザンブロッティング、において使用するハイブリダイゼーションプローブとして特に意図される。
【0173】
これは、多様な細胞型およびまた種々の細菌細胞の両方の中の遺伝子産物、またはそのフラグメントの分析を可能とする。フラグメントの全サイズ、ならびに1またはそれ以上の相補的ストレッチのサイズは究極的には意図する使用または特定の核酸セグメントの適用に依存するであろう。より小さいフラグメントは一般にハイブリダイゼーション態様において使用され、ここで隣接相補的領域の長さは、例えば、約15〜約100ヌクレオチドの間で、変化することができるが、検出しようとする長さの相補的配列に従い、より大きい隣接相補的ストレッチを使用することができる。
【0174】
約15〜25ヌクレオチド長さのハイブリダイゼーションプローブを使用して、安定でありかつ選択的である二重らせん分子を形成することができる。しかしながら、ハイブリッドの安定性および選択性を増加し、これにより得られた特定のハイブリッド分子の品質および程度を改良するために、15塩基長さより大きいストレッチにわたって隣接相補的配列を有する分子は一般に好ましい。一般に、15〜25隣接ヌクレオチド、所望ならば、これより長い遺伝子相補的ストレッチを有する核酸分子を設計することが好ましいであろう。
【0175】
ハイブリダイゼーションプローブは本明細書に記載する任意の配列の任意の部分から選択することができる。必要であるすべては、本明細書に記載する配列を概観するか、あるいは配列の任意の部分に対して、プローブまたはプライマーとして利用しようとする、約15〜25ヌクレオチド長さから全長までの配列を概観することである。プローブおよびプライマーの配列の選択は種々の因子により支配されることがある。例えば、全配列の末端に向かってプライマーを使用することができる。
【0176】
小さいポリヌクレオチドセグメントまたはフラグメントは、例えば、自動化オリゴヌクレオチド合成装置を使用して普通に実施されているように、フラグメントを直接的に合成することによって、容易に調製することができる。また、フラグメントは、核酸複製技術、例えば、米国特許第4,683,202号(引用することによって本明細書の一部とされる)のPCRTM技術を適用することによって、選択した配列を組換え体産生のために組換えベクターの中に導入することによって、そして分子生物学の当業者に一般に知られている他の組換えDNA技術により、得ることができる。
【0177】
本発明のヌクレオチド配列は、問題の全遺伝子または遺伝子フラグメントの相補的ストレッチを有する二重らせん分子を選択的に形成する能力を有するために、使用することができる。もくろむ適用に依存して、典型的にはハイブリダイゼーションの条件を変化させて、ターゲット配列に対するプローブの選択性の程度を変化させる。高い感度を必要とする適用のために、典型的には相対的ストリンジェントの条件を使用してハイブリッドを形成する、例えば、約50℃〜約70℃の温度における塩濃度を約0.02M〜約0.15Mとすることによって、例えば、相対的低い塩および/または高い温度の条件を選択する。このような選択的条件は、存在する場合、プローブと鋳型またはターゲット鎖との間のわずかのミスマッチを許容し、そして関係する配列の単離に特に適当であろう。
【0178】
もちろん、いくつかの適用について、例えば、根元的鋳型に対してハイブリダイゼーションした突然変異体プライマー鎖を使用して突然変異体を調製しようとする場合、ヘテロ二本鎖の形成を可能とするために、典型的には低いストリンジェント(減少したストリンジェンシイ)のハイブリダイゼーション条件を必要とするであろう。これらの環境において、約20℃〜約55℃の範囲の温度において、約0.15M〜約0.9Mの塩の条件のような塩条件を使用することができる。
【0179】
これにより、交差ハイブリダイゼーション性種を対照ハイブリダイゼーションに関する正のハイブリダイゼーションシグナルとして容易に同定することができる。いずれの場合においても、温度の増加と同一方法でハイブリッド二重らせんを脱安定化する働きをする、増加する量のホルムアミドの添加により、条件をいっそうストリンジェントすることができることが一般に理解される。こうして、ハイブリダイゼーション条件は容易に操作することができ、こうして一般に所望の結果に依存して選択された方法であろう。
【0180】
本発明の他の態様によれば、アンチセンスオリゴヌクレオチドを含んでなるポリヌクレオチド組成物が提供される。アンチセンスオリゴヌクレオチドはタンパク質合成の有効な、ターゲッテッドインヒビターであること証明され、結局、疾患に寄与するタンパク質の合成を阻害することによって疾患を治療することができる、療法的アプローチを提供する。タンパク質合成を阻害するアンチセンスオリゴヌクレオチドの効率は十分に確立されている。例えば、ポリガラクトウロナーゼおよびムスカリン2型アセチルコリンレセプターの合成は、それらのそれぞれのmRNA配列に対して向けられたアンチセンスオリゴヌクレオチドにより阻害される(米国特許第5,739,119号および米国特許第5,759,829号)。
【0181】
さらに、アンチセンス阻害の例は、核タンパク質サイクリン、同義薬剤耐性遺伝子(MDG1)、ICAM−1、E−セレクチン、STK−1、線条体GABAレセプターおよびヒトEGFを使用して証明された(Jaskulski他、Science 1988 Jun 10;240(4858):1544−6;VasanthakumarおよびAhmed、Cancer Commun. 1989;1(4)225−32;Peris他、Brain Res Mol Brain Res. 1998 Jun 15;57(2):310−20;米国特許第5,801,154号;米国特許第5,789,573号;米国特許第5,718,709号および米国特許第5,610,288号)。また、種々の異常な細胞増殖、例えば、癌を阻害しかつ治療するために使用できるアンチセンス構築物が記載された(米国特許第5,747,470号;米国特許第5,591,317号および米国特許第5,783,683号)。
【0182】
したがって、ある態様において、本発明は、本明細書に記載するポリヌクレオチド配列に特異的に結合することができる任意の配列のすべて、または一部分、またはそれらの補体を含んでなるオリゴヌクレオチド配列を提供する。1つの態様において、アンチセンスオリゴヌクレオチドはDNAまたはその誘導体を含んでなる。他の態様において、オリゴヌクレオチドはRNAまたはその誘導体を含んでなる。第3態様において、オリゴヌクレオチドはホスホロチオエート化修飾バックボーンを含んでなる修飾DNAである。第4態様において、オリゴヌクレオチド配列はペプチド核酸またはその誘導体を含んでなる。
【0183】
各場合において、好ましい組成物は、本明細書に記載するポリヌクレオチドの1またはそれ以上の部分に対して相補的である、より好ましくは実質的相補的である、なおより好ましくは完全に相補的である配列領域を含んでなる。所定の遺伝子配列に対して特異的なアンチセンス組成物の選択は、選択したターゲット配列の分析および二次構造、T、結合エネルギー、および相対安定性に基づく。宿主細胞におけるターゲットmRNAに対する特異的結合を減少または阻害する二量体、ヘアピン、または他の二次構造を形成する相対不能性に基づいて、アンチセンス組成物を選択することができる。
【0184】
mRNAの高度に好ましいターゲット領域は、AUG翻訳開始コドンまたはその付近における領域、およびmRNAの5’領域に対して実質的に相補的である配列である。これらの二次構造の分析およびターゲット部位の選択の考察は、例えば、OLIGOプライマー分析のソフトウェアおよび/またはBLASTN2.0.5アルゴリズムソフトウェアのバージョン4(Altschul他、Nucleic Acids Res. 1997 Sep 1;25(17):3389−402)を使用して、実行することができる。
【0185】
また、MPG(27残基)と呼ぶ、短いペプチドベクターを使用してアンチセンスデリバリー法の使用が考えられる。MPGペプチドは、HIV gp41の融合配列に由来する疎水性ドメイン、およびSV40 T−抗原の核局在化配列からの親水性ドメインを含有する(Morris他、Nucleic Acids Res. 1997 Jul 15;25(14):2730−6)。MPGペプチドのいくつかの分子はアンチセンスオリゴヌクレオチドを被覆し、そして比較的高い効率(90%)で1時間よりも短い時間で培養した哺乳動物細胞の中に送出されることができる。さらに、MPGとの相互作用はヌクレアーゼに対するオリゴヌクレオチドの安定性および原形質膜を横切る能力の両方を強く増加させることが証明された。
【0186】
本発明の他の態様によれば、腫瘍細胞中の本発明の腫瘍ポリペプチドおよびタンパク質の発現を阻害するリボザイム分子の設計および調製において、本明細書に記載するポリヌクレオチド組成物を使用する。リボザイムは、部位特異的融合において核酸を切断するRNA−タンパク質複合体である。リボザイムはエンドヌクレアーゼ活性を有する特異的触媒ドメインを有する(KimおよびCech、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1987 Dec;84(24):8788−92;ForsterおよびSymons、Cell 1987 Apr 24;49(2):211−20)。
【0187】
例えば、多数のリボザイムは、高度の特異性で、ホスホエステル転移反応を促進し、しばしばオリゴヌクレオチド基質中のいくつかのホスホエステルのただ1つを切断する(Cech他、Cell 1981 Dec;27(3 Pt 2):487−96;MichelおよびWesthof、J. Mol. Biol. 1990 Dec 5;216(3):585−610;Reinhold−HurekおよびShup、Nature 1992 May 14;357(6374):173−6)。この特異性は、化学反応前に、基質が特異的塩基対合相互作用を介してリボザイムの内部のガイド配列(「IGS」)に結合するという要件に寄与する。
【0188】
天然に存在する酵素RNAの6つの基本的変種が現在知られている。各々は生理学的条件下にトランスでRNAホスホジエステル結合の加水分解を触媒することができる(こうして他のRNA分子を切断することができる)。一般に、酵素核酸は最初にターゲットRNAに結合することによって作用する。このような結合は酵素核酸のターゲット結合部分を通して起こり、ここで結合部分はターゲットRNAを切断する作用する分子の酵素部分に密接に近接して保持される。
【0189】
こうして、酵素核酸はまず相補的塩基対合を通してターゲットRNAを認識し、それに結合し、いったん正しい部位に結合すると、ターゲットRNAを酵素的に切断する作用をする。このようなターゲットRNAの戦略的切断は、コード化タンパク質の合成を指令するその能力を破壊する。酵素核酸がそのRNAターゲットに結合し、それを切断した後、それはそのRNAから解放され、他のターゲットを探索し、反復的に新しいターゲットに結合し、それを切断することができる。
【0190】
リボザイムの酵素的性質は多数の技術、例えば、アンチセンス技術(ここで核酸分子は核酸ターゲットに単にに結合し、その翻訳をブロックする)より有利である。なぜなら、療法的治療を行うために必要なリボザイムの濃度はアンチセンスオリゴヌクレオチドの濃度よりも低いからである。この利点は酵素的に作用するリボザイムの能力を反映する。こうして、単一リボザイム分子はターゲットRNAの多数の分子を切断することができる。
【0191】
さらに、リボザイムは高度に特異的なインヒビターであり、阻害の特異性はターゲットRNAに結合する塩基対合メカニズムに依存するばかりでなく、かつまたターゲットRNAの切断のメカニズムに依存する。切断部位付近における、単一ミスマッチ、または塩基置換は、リボザイムの触媒活性を完全に排除することができる。アンチセンス分子における同様なミスマッチはそれらの作用を妨害しない(Woolf他、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1992 Aug 15;89(16):7305−9)。こうして、リボザイムの作用の特異性は、同一RNA部位に結合するアンチセンスオリゴヌクレオチドのそれより大きい。
【0192】
酵素核酸分子は、ハンマーヘッド、ヘアピン、肝炎δウイルス、グラフIイントロンまたはRNアーゼP RNA(RNAガイド配列とアソシエートした)またはニューロスポラ(Neurospora)VS RNAのモチーフで形成することができる。ハンマーヘッドのモチーフの例は、Rossi他、Nucleic Acids Res. 1992 Sep 11;20(17):4559−65により記載された。ヘアピンのモチーフの例は下記の文献に記載された:Hample他の欧州特許出願公開No.EP 0360257、HampleおよびTritz、Biochemistry 1989 Jun 13;28(12):4929−33;Hample他、Nucleic Acids Res. 1990 Jan 25;18(2):299−304および米国特許第5,631,359号。
【0193】
肝炎δウイルスのモチーフの例は、PerrottaおよびBeen、Biochemistry 1992 Dec 1;31(47):11843−52に記載された;RNアーゼPのモチーフの例はGuerrier−Takada他、Cell 1983 Dec;35(3 Pt 2):849−57に記載された;ニューロスポラ(Neurospora)VS RNAのモチーフは下記の文献に記載された:SavilleおよびCollins、Cell 1990 May 18;61(4):685−96;SavilleおよびCollins、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1991 Oct 1;88(19):8826−30;CollinsおよびOlive、Biochemistry 1993 Mar 23;32(11):2795−9;そしてグループIイントロンの例は米国特許第4,987,071号に記載された。
【0194】
本発明の酵素核酸分子において重要であるすべては、それがターゲット遺伝子のRNA領域の1またはそれ以上に対して相補的である特異的基質結合部位を有すること、およびそれが分子にRNA切断活性を付与する基質結合部位内またはそれを取り囲むヌクレオチド配列を有することである。こうして、リボザイム構築物は本明細書に記載する特定のモチーフに限定する必要はない。
【0195】
リボザイムは、国際特許出願公開No.WO 93/23569および国際特許出願公開No.WO 94/02595(各々は特別に引用することによって本明細書の一部とされる)に記載されているように設計し、そして合成して、記載するように、in vitroおよびin vivoにおいて試験することができる。また、このようなリボザイムはデリバリーのために最適化することができる。特定の例が提供されるが、当業者は認識するように、他の種における同等のRNAターゲットを必要に応じて利用することができる。
【0196】
リボザイム結合性アームの長さを変更するか、あるいは血清リボヌクレアーゼによるリボザイムの分解を防止する修飾(下記の文献を参照のこと:国際特許出願公開No.WO 92/07065;国際特許出願公開No.WO 93/15187;国際特許出願公開No.WO 91/03162;欧州特許出願公開No. 92110298;米国特許第5,334,711号;および国際特許出願公開No.WO 94/13688、これらには酵素RNA分子の糖部分に行うことができる種々の化学的修飾が記載されている)、および細胞におけるリボザイムの効能を増強する修飾を有し、かつ幹II塩基が除去されてRNA合成時間が短縮されかつかつ化学的要件が減少されたリボザイムを化学的に合成することによって、リボザイム活性を最適化することができる。
【0197】
Sullivan他(国際特許出願公開No.WO 94/02595)は、酵素RNA分子の一般的デリバリー法を記載している。リボザイムはこの分野において知られている種々の方法により細胞に投与することができ、このような方法は下記のものを包含するが、これらに限定されない:リポソーム中の包膜、イオントホレシス、または他のベヒクル、例えば、ヒドロゲル、シクロデキストリン、生物分解性ナノカプセル、および生物接着性微小球の中への組込み。いくつかの適用のために、リボザイムは前述のベヒクルを使用するか、または使用しないで細胞または組織にex vivoで直接送出すことができる。
【0198】
選択的に、RNA/ベヒクルの組合わせは直接的吸入、直接的注射またはカテーテル、注入ポンプまたはステントの使用により局所的に送出すことができる。他の送出し経路は下記のものを包含するが、これらに限定されない:血管内、筋肉内、皮下または関節注射、エーロゾル吸入、経口(錠剤または丸剤の形態)、局所的、全身的、眼、腹腔内および/またはくも膜下デリバリー。リボザイムのデリバリーおよび投与のいっそう詳述な説明は、国際特許出願公開No.WO 94/02595および国際特許出願公開No.WO 93/23569(各々は特別に引用することによって本明細書の一部とされる)に記載されている。
【0199】
細胞内に高い濃度の1またはそれ以上のリボザイムを蓄積する他の手段は、リボザイムをコードする配列をDNA発現ベクターの中に組込むことである。リボザイム配列の転写は、真核RNAポリメラーゼI(pol I)、RNAポリメラーゼII(pol II)、またはRNAポリメラーゼIII(pol III)のためのプロモーターから推進される。pol IIまたはpol IIIプロモーターからの転写物はすべての細胞において高いレベルで発現されるであろう;所定の細胞型における所定のpol IIプロモーターのレベルは、付近に存在する遺伝子調節配列(エンハンサー、サイレンサー、およびその他)の特質に依存するであろう。
【0200】
また、原核RNAポリメラーゼプロモーターを使用することができるが、ただし原核RNAポリメラーゼ酵素は適当な細胞において発現される。このようなプロモーターから発現されたリボザイムは、哺乳動物細胞において機能することが示された。このような転写単位は哺乳動物細胞の中への導入のための種々のベクターの中に組込むことができ、このようなベクターは下記のものを包含するが、これらに限定されない:プラスミドDNAベクター、ウイルスDNAベクター(例えば、アデノウイルスまたはアデノ関連ウイルスのベクター)、またはウイルスRNAベクター(例えば、レトロウイルス、セムリキ森林ウイルス、シンドビスウイルスのベクター)。
【0201】
本発明の他の態様において、ペプチド核酸(PNA)組成物が提供される。PNAはヌクレオ塩基がプソイドペプチドバックボーンに結合されているDNA模擬物である(GoodおよびNielsen、Antisense Nucleic Acid Drug Dev. 1997 7(4)431−37)。PNAは伝統的にRNAまたはDNA配列が使用されてきている多数の方法において利用することができる。しばしばPNA配列は対応するRNAまたはDNAよりも技術においてよりよく実行し、RNAまたはDNAに対して固有でない実用性を有する。
【0202】
調製方法、特性、および使用法を包含するPNAの概観は、Corey、Trends in Biotechnol 1997 Jun;15(6):224−9に記載されている。それ自体、ある態様において、ACE mRNA配列の1またはそれ以上の部分に対して相補的であるPNA配列を調製し、このようなPNA組成物を使用して、ACE特異的mRNAの翻訳を調節し、変更し、減少し、または軽減し、これによりこのようなPNA組成物が投与された宿主細胞におけるACE活性レベルを変更することができる。
【0203】
PNAはDNAの正常のホスホジエステルバックボーンを置換する2−アミノエチル−グリシン連鎖を有する(Nielsen他、Science 1991 Dec 6;254(5037):1497−500;Hanvey他、Science 1992 Nov 27;258(5087):1481−5;HyrupおよびNielsen、Bioorg Med Chem. 1996 Jan;4(1):5−23)。この化学は3つの重要な結果を有する:第1に、DNAまたはホスホロチオエートオリゴヌクレオチドと対照的に、PNAは中性分子である;第2に、PNAはアキラルであり、立体選択的合成を開発する必要性を回避する;そして、第3に、PNA合成は固相ペプチド合成のために標準BocまたはFmocプロトコルを使用するが、修飾されたMerrifield法を包含する他の方法が使用されてきている。
【0204】
PNAモノマーまたはレディーメイドオリゴマーは、パーセプティブ・バイオシステム(PerSeptive Biosystems、マサチュセッツ州ファーミンガム)から商業的に入手可能である。BocまたはFmocプロトコルによるPNA合成は、マニュアルまたは自動化プロトコルを使用して簡単である(Norton他、Bioorg Med Chem. 1995 Apr;3(4):437−45)。マニュアルプロトコルは、化学的に修飾されたPNAの産生または密接に関係するPNAファミリーの同時合成を使用する。
【0205】
ペプチド合成におけるように、特定のPNA合成の成功は選択した配列の性質に依存するであろう。例えば、理論的にはPNAはヌクレオチド塩基の任意の組合わせを組込むことができるが、隣接プリンの存在は産物における1またはそれ以上の欠失に導くことができる。この困難を期待して、隣接プリンを有するPNAの産生において、非効率的に付加されると推測される残基のカップリングを反復すべきであることが示唆される。次いで、RNAを逆相高圧液体クロマトグラフィーにより精製して、産物の収率および純度をペプチド合成間に観測されたものに類似させる。
【0206】
所定の適用のためのPNAの修飾は、固相合成間のアミノ酸のカップリングまたはカルボン酸基を含有する化合物の暴露されたN末端アミンへの結合により、達成することができる。選択的に、PNAは合成後に導入されたリシンまたはシステインへのカップリングにより修飾することができる。PNAを修飾できる容易さは、よりすぐれた溶解度または特定の機能の要件のための最適化を促進する。いったん合成されると、PNAの同一性およびそれらの誘導体は質量分析により確認することができる。
【0207】
いくつかの研究が実行され、これらの研究においてPNAの修飾が利用されてきている(例えば、Norton他、Bioorg Med Chem. 1995 Apr;3(4):437−45;Petersen他、J. Pept. Sci. 1995 May−Jun;1(3):175−83;Orum他、Biotechniques 1995 Sep;19(3):472−80;Footer他、Biochemistry 1996 Aug 20;35(33);10673−9;Griffith他、Nucleic Acids Res. 1995 Aug 11;23(15):3003−8;Pardridge他、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1995 Jun 6;92(12):5592−6;Boffa他、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1995 Mar 14;92(6)1901−5;Gambacorti−Passerini他、Blood 1996 Aug 15;88(4):1411−7;Armitage他、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 197 Nov 11;94(23):12320−5;Seeger他、Biotechniques 1997 Sep;23(3):512−7)。米国特許第5,700,922号において、キメラ分子および診断、生物におけるタンパク質の修飾、および治療剤に対して感受性な症状の治療におけるそれらの使用が論じられている。
【0208】
PNAのアンチセンス結合性を特性決定する方法は、Rose、Anal. Chem. 1993 Dec 15;65(24):3545−9、およびJensen他、Biochemistry 1997 Apr 22;36(16):5072−7において論じられている。Roseは、毛管ゲル電気泳動を使用して、RNAのそれらの相補的オリゴヌクレオチドに対する結合を決定し、相対的結合の反応速度および化学量を測定している。同様な型の測定は、Jensen他によりBIAcoreTMを使用して実施された。
記載されかつ当業者にとって明らかなPNAの他の用途は下記の用途を包含する:DNA鎖の侵入、アンチセンス阻害、突然変異の分析、転写のエンハンサー、核酸の精製、転写活性遺伝子の単離、転写因子結合のブロッキング、ゲノム切断、バイオセンサー、in situハイブリダイゼーション、およびその他。
【0209】
ポリヌクレオチドの同定、特性決定および発現
本発明のポリヌクレオチド組成物は、種々の十分に確立された技術により同定し、調製し、および/または操作することができる(下記の文献を参照のこと:Sambrook他、Molecular Cloning:A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Laboratory、Cold Spring Harbor、NY、1989、および他の同様な参考文献)。例えば、ポリヌクレオチドは、いっそう詳述に後述するように、cDNAのミクロアレイを腫瘍関連発現についてスクリーニングすることによって、同定することができる(すなわち、本明細書において提供される代表的アッセイを使用して測定して、正常組織におけるよりも腫瘍において少なくとも2倍大きい発現)。
【0210】
このようなスクリーニングは、例えば、アフィメトリックス・インコーポレーテッド(Affymetrix,Inc.、カリフォルニア州サンタクララ)のミクロアレイ技術を製造業者の使用説明書に従い使用して(かつ本質的に下記の文献に記載されているように、Schena他、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:10614−10619、1996およびHeller他、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94:2150−2155、1997)実行することができる。選択的に、ポリヌクレオチドは本明細書に記載するタンパク質を発現する細胞、例えば、腫瘍細胞から調製したcDNAから増幅することができる。
【0211】
試料の中に存在する問題のターゲット配列を増幅するために、多数の鋳型依存的プロセスが入手可能である。最もよく知られている増幅方法の1つは、米国特許第4,683,195号、米国特許第4,683,202号および米国特許第4,800,159号(それらの各々はその全体において引用することによって本明細書の一部とされる)に詳細に記載されているポリメラーゼ連鎖反応(PCRTM)である。簡単に述べると、PCRTMにおいて、ターゲット配列の反対の相補的鎖上の領域に対して相補的である2つのプライマー配列を調製する。
【0212】
過剰のデオキシヌクレオチド三リン酸を、DNAポリメラーゼ(例えば、Taqポリメラーゼ)と一緒に、反応混合物に添加する。ターゲット配列が試料の中に存在する場合、プライマーはターゲットに結合し、ポリメラーゼはヌクレオチド上への付加によりターゲット配列に沿ってプライマーを伸長させる。反応混合物の上昇および低下により、伸長されたプライマーはターゲットから解離して反応生成物を形成し、過剰のプライマーはターゲットおよび反応生成物に結合し、このプロセスを反復する。好ましくは、逆転写およびPCRTM増幅手順を実行して、増幅されたmRNAを定量する。ポリメラーゼ連鎖反応法はこの分野においてよく知られている。
【0213】
多数の他の鋳型依存的プロセスの多くはPCRTM増幅技術の変法であり、この分野において既知でありかつ容易に入手可能である。例示的に、いくつかのこのような方法は下記のものを包含する:リガーゼ連鎖反応(LCRと呼ばれる)、例えば、欧州特許出願公開No. 320,308および米国特許第4,883,750号に記載されている;Qベータレプリカーゼ、PCT国際特許出願公開No.PCT/US87/00880に記載されている;鎖置換増幅(SDA)および修復連鎖反応(RCR)。なお他の増幅法は英国特許出願第2,202,328号およびPCT国際特許出願公開No.PCT/US89/01025に記載されている。
【0214】
他の核酸増幅手順は、転写に基づく増幅系(TAS)(PCT国際特許出願公開No.WO 88/10315)、例えば、核酸配列に基づく増幅(NASBA)および38Rを包含する。欧州特許出願公開No. 329,822には、一本鎖RNA(「ssRNA」)、ssDNA、および二本鎖DNA(dsDNA)のサイクル的合成を包含する、核酸増幅法が記載されている。PCT国際特許出願公開No.WO 89/06700には、ターゲット一本鎖DNA(「ssDNA」)に対するプロモーター/プライマー配列のハイブリダイゼーションに基づく核酸配列の増幅スキーム、および引き続く配列の多数のRNAコピーの転写が記載されている。他の増幅法、例えば、「RACE」(Frohman、1990)および「ワンサイデッドPCR」(Ohara、1989)は当業者によく知られている。
【0215】
本発明のポリヌクレオチドの増幅された部分を使用して、よく知られている技術に従い適当なライブラリー(例えば、腫瘍cDNAライブラリー)から全長遺伝子を単離することができる。このような技術において、増幅に適当な1またはそれ以上のポリヌクレオチドのプローブまたはプライマーを使用して、ライブラリー(cDNAまたはゲノム)をスクリーニングする。好ましくは、より大きい分子を含むように、ライブラリーをサイズで選択する。また、ランダムプライムドライブラリーは遺伝子の5’および上流領域を同定するために好ましいことがある。ゲノムライブラリーはイントロンを獲得し、5’配列を伸長するために好ましい。
【0216】
ハイブリダイゼーション技術のために、よく知られている技術を使用して部分的配列を標識化することができる(例えば、ニックトランスレーションまたは32Pを使用する末端標識化により)。次いで、変性された細菌コロニーを含有するフィルター(またはファージプラークを含有する菌叢)を標識化プローブとハイブリダイゼーションさせることによって、細菌またはバクテリオファージを一般にスクリーニングする(下記の文献を参照のこと:Sambrook他、Molecular Cloning:A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Laboratory、Cold Spring Harbor、NY、1989)。ハイブリダイゼーションするクローニングまたはプラークを選択し、拡張し、DNAをそれ以上の分析のために単離する。
【0217】
例えば、部分的配列からのプライマーおよびベクターからのプライマーを使用するPCRにより、cDNAクローンを分析して追加の配列を定量することができる。制限地図および部分的配列を発生させて、1またはそれ以上のオーバーラップするクローンを同定することができる。次いで、標準技術を使用して完全な配列を決定することができ、このような技術は1系列の欠失クローンの発生を包含する。次いで、生ずるオーバーラップする配列を単一の隣接配列に組立てることができる。よく知られている技術に従い、適当なフラグメントを結合することによって、全長のcDNA分子を発生させることができる。
【0218】
選択的に、部分的cDNA配列から全長のコーディング配列を得るために、増幅技術、例えば、前述の技術は有効であることがある。1つのこのような増幅技術は逆PCRであり(Triglia他、Nucleic Acids Res. 16:8186、1998参照)、これは遺伝子の既知領域においてフラグメントを発生させるために制限酵素を使用する。次いで分子内結合によりフラグメントを環化し、既知領域に由来する分岐プライマーを使用するPCRのための鋳型として使用する。選択的アプローチにおいて、リンカー配列に対するプライマーおよび既知領域に対して特異的なプライマーを使用する増幅により、部分的配列に隣接する配列を取出すことができる。典型的には、同一リンカープライマーおよび既知領域に対して特異的な第2プライマーを使用して増幅の第2ラウンドに、増幅された配列を付す。
【0219】
この手順に対する変法は、既知配列から反対方向のエクステンションを開始する2つのプライマーを使用し、WO 96/38591に記載されている。他のこのような技術は、「cDNA末端の急速増幅」またはRACEとして知られている。この技術は既知配列の5’および3’に存在する配列を同定するために内部のプライマーおよび外部のプライマーの使用を包含し、これらのプライマーはポリA領域またはベクター配列に対してハイブリダイゼーションする。追加の技術は捕捉PCR(Lagerstrom他、PCR Methods Applic. 1:1119−19、1991)およびウォーキングPCR(Parker他、Nucl. Acids Res. 19:3055−60、1991)を包含する。また、増幅を用いる他の方法を使用して全長のcDNA配列を得ることができる。
【0220】
ある場合において、発現された配列タグ(EST)データベース、例えば、遺伝子バンク(GenBank)から入手可能である配列の中に提供された配列の分析により、全長のcDNA配列を得ることが可能である。一般に、オーバーラップするESTについての検索はよく知られているプログラム(例えば、NCBI BLAST検索)に従い実行することができ、そしてこのようなESTを使用して隣接する全長の配列を発生させることができる。また、全長のDNA配列はゲノムフラグメントの分析により得ることができる。
【0221】
本発明の他の態様において、本発明のポリヌクレオチド、またはその融合タンパク質または機能的同等物をコードするポリヌクレオチド配列またはそれらのフラグメントを組換えDNA分子において使用して、適当な宿主細胞中のポリペプチドの発現を指令することができる。遺伝暗号の固有のデジェネラシーのために、実質的に同一または機能的同等のアミノ酸配列をコードする他のDNA配列を産生し、これらの配列を使用して所定のポリペプチドのクローニングし、発現させることができる。
【0222】
当業者は理解するように、ある場合において、天然に存在しないコドンを有するポリペプチドエンコーディングヌクレオチド配列を産生することが好都合であることがある。例えば、特定の原核または真核宿主が好むコドンを選択して、タンパク質の発現速度を増加させるか、あるいは所望の性質、例えば、天然に存在する配列から発生した転写物のそれより長い半減期を有する組換えRNA転写物を産生することができる。
【0223】
その上、本発明のポリヌクレオチド配列は一般にこの分野において知られている方法を使用して操作して、種々の反応のためのポリペプチドエンコーディング配列を変更することができ、このような変更は遺伝子産物のクローニング、プロセシング、および/または発現を修飾する変更を包含するが、これらに限定されない。例えば、ランダムフラグメント化によるDNAシャフリングおよび遺伝子フラグメントのPCR組立ておよび合成オリゴヌクレオチドを使用して、ヌクレオチド配列を操作することができる。さらに、部位特異的突然変異誘発を使用して新しい制限部位を挿入し、グリコシル化パターンを変更し、コドン優先を変化させ、スプライス変異型を産生し、または突然変異を導入し、およびその他をすることができる。
【0224】
本発明の他の態様において、天然の、修飾された、または組換えの核酸配列を異種配列に結合して、融合タンパク質をコードするようにすることができる。例えば、ポリペプチド活性のインヒビターについてペプチドライブラリーをスクリーニングするために、商業的に入手可能な抗体が認識することができるキメラタンパク質をコードすることは有効であることがある。また、ポリペプチドをコードする配列と異種タンパク質配列との間に位置する切断部位を含有するように、融合タンパク質を操作し、こうして異種部分から離れた位置において、ポリペプチドを切断し、精製することができる。
【0225】
この分野においてよく知られている化学的方法を使用して、所望のポリペプチドをコードする配列を全体的にまたは部分的に合成することができる(下記の文献を参照のこと:Caruthers、M.H.他(1980)Nucl. Acids Res. Symp. Ser. 215−223;Horn他(1980)Nucl. Acids Res. Symp. Ser. 225−232)。選択的に、ポリペプチドのアミノ酸配列、またはそのを合成する化学的方法を使用して、タンパク質それ自体を製造することができる。例えば、種々の固相技術(Roberge、J.T.他(1995)Science 269:202−204)を使用してペプチド合成を実行することができ、そして例えば、ABI 431Aペプチド合成装置(Perkin Elmer、カリフォルニア州パロアルト)を使用して、自動化合成を達成することができる。
【0226】
新しく合成されたペプチドは、調製用高性能液体クロマトグラフィー(例えば、Creighton、T.(1983)Proteins,Structures and Molecular Principles、WH Freeman and Co.、New York、N. Y.)またはこの分野において入手可能な他の匹敵する技術により、実質的精製することができる。合成ペプチドの組成は、アミノ酸分析または配列決定(例えば、エドマン分解法)により確認することができる。さらに、ポリペプチドのアミノ酸配列、またはその任意の部分を直接的合成間に変更し、および/または化学的方法に従い他のタンパク質からの配列、またはその任意の部分と組合わせて、変異型ポリペプチドを産生することができる。
【0227】
所望のポリペプチドを発現させるために、ポリペプチド、または機能的同等物をコードするヌクレオチド配列を適当な発現ベクター、例えば、挿入されたコーディング配列の転写および翻訳のために必要な因子を含有するベクターの中に挿入することができる。この分野においてよく知られている方法を使用して、問題のポリペプチドをコードする配列および適当な転写および翻訳の制御因子を含有する発現ベクターを構築することができる。これらの方法は、in vitro組換えDNA技術、合成技術、およびin vivo遺伝的組換えを包含する。このような技術は、例えば、下記の文献に記載されている:Sambrook、J.他(1989)Molecular Cloning:A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Press、Plainview、N. Y.、およびAusubel、F.M.他(1989)Current Protocols in Molecular Biology、John Wiley & Sons、New York、N. Y.。
【0228】
ポリヌクレオチド配列を含有させかつ発現させるために、種々の発現ベクター/宿主系を利用することができる。これらの下記のものを包含するが、これらに限定されない:微生物、例えば、組換えバクテリオファージ、プラスミド、またはコスミドDNA発現ベクターで形質転換された細菌;酵母発現ベクターで形質転換された酵母;ウイルス発現ベクター(例えば、バキュロウイルス)で感染された昆虫細胞系;ウイルス発現ベクター(例えば、カリフラワーモザイクウイルス、CaMV;タバコモザイクウイルス、TMV)または細菌発現ベクター(例えば、TiまたはpBR322プラスミド)で形質転換された植物細胞;または動物細胞系。
【0229】
発現ベクターの中に存在する「制御因子」または「調節配列」は、ベクターの非翻訳領域−エンハンサー、プロモーター、5’および3’非翻訳領域−これらは宿主細胞タンパク質と相互作用して転写および翻訳を行う−である。このような因子は、それらの強度および特異的を変化させることができる。利用するベクター系および宿主に依存して、任意の数の転写および翻訳の因子(構成的および誘導可能なプロモーターを包含する)を使用することができる。例えば、細菌系においてクローニングするとき、誘導可能なプロモーター、例えば、PBLUESCRIPTファージミド(Stratagene、カリフォルニア州ラジョラ)のハイブリッドlacZプロモーターまたはPSPORT1プラスミド(Gibco BRL、マリイランド州ガイサースバーグ)およびその他を使用することができる。
【0230】
哺乳動物細胞系において、哺乳動物遺伝子または哺乳動物ウイルスからのプロモーターは一般に好ましい。ポリペプチドをコードする配列の多数のコピーを含有する細胞系統を発生させることが必要である場合、SV40またはEBVに基づくベクターを適当な選択可能なマーカーとともに好都合に使用することができる。
【0231】
細菌系において、発現されたポリペプチドに意図する使用に依存して、任意の数の発現ベクターを選択することができる。例えば、大量を必要とするとき、例えば、抗体を誘導するために、精製が容易である融合タンパク質の高いレベルの発現を指令するベクターを使用することができる。このようなベクターは下記のものを包含するが、これらに限定されない:多機能大腸菌(E. coli)クローニングおよび発現ベクター、例えば、BLUESCRIPT(Stratagene)、ここで問題のポリペプチドをコードする配列をベクターの中にβ−ガラクトシダーゼのアミノ末端のMetおよび引き続く7残基の配列とインフレームで結合してハイブリッドタンパク質を産生することができる;pINベクター(Van Heeke、G.およびS.M. Schuster(1989)J. Biol. Chem. 264:5503−5509);およびその他。
【0232】
また、pGEXベクター(Promega、ウイスコンシン州マディソン)を使用して、外来ポリペプチドをグルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)との融合タンパク質として発現させることができる。一般に、このような融合タンパク質は可溶性であり、グルタチオン−アガロースビーズへの吸着により溶解細胞から精製し、次いで遊離グルタチオンの存在下に溶離することができる。このような系において作られたタンパク質は、ヘパリン、トロンビン、または因子XAプロテアーゼ切断部位を含むように設計して、問題のクローニングされたポリペプチドをGST部分から任意に解放させることができる。
【0233】
酵母、サッカロマイセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)において、構成的または誘導可能なプロモーター、例えば、アルファ因子、アルコールオキシダーゼ、およびPGHを含有する多数のベクターを使用することができる。概観については、下記の文献を参照のこと:Ausubel他(前掲)およびGrant他(1987)Methods Enzymol. 153:516−544。
【0234】
植物発現ベクターを使用する場合、ポリペプチドをコードする配列の発現は多数のプロモーターにより推進可能である。例えば、ウイルスプロモーター、例えば、CaMVの35Sおよび19Sプロモーターを単独で、またはTMVからのオメガリーダー配列と組合わせてを使用することができる(Takamatsu、N.(1987)EMBO J. 6:307−311)。選択的に、植物プロモーター、例えば、RUBISCOの小さいサブユニットまたは熱ショックプロモーターを使用することができる(Coruzzi、G.他(1984)EMBO J. 3:1671−1680;Borglie、R.他(1984)Science 224:838−843;およびWinter、J.他(1991)Results Probl. Cell Differ. 17:85−105)。これらの構築物は、直接的DNA形質転換または病原体仲介トランスフェクションにより、植物細胞の中に導入することができる。
【0235】
このような技術はmnt一般的に入手可能な概観の中に記載されている(例えば、下記の文献を参照のこと:Hobbs、S.またはMurry、L.E.、McGraw Hill Yearbook of Science and Technology(1992)McGraw Hill、New York、N. Y.;pp. 191−196)。
また、昆虫系を使用して問題のポリペプチドを発現させることができる。例えば、1つのこのような系において、オートグラファ・カリフォミカ(Autographa califomica)核多角体病ウイルス(AcNPV)をベクターとして使用して、スポドプテラ・フルギペルダ(Spodoptera frugiperda)細胞またはトリコプルシア・ラーバエ(Trichophlusia larvae)における外来遺伝子を発現させる。
【0236】
ポリペプチドをコードする配列をウイルスの非必須領域、例えば、ポリヘドリン遺伝子の中にクローニングし、ポリヘドリンプロモーターの条件下に配置することができる。ポリペプチドエンコーディング配列の首尾よい挿入はポリヘドリン遺伝子を不活性化し、コートタンパク質を欠如する組換えウイルスを産生する。次いで、例えば、問題のポリペプチドを発現するすることができるスポドプテラ・フルギペルダ(S. frugiperda)細胞またはトリコプルシア・ラーバエ(Trichophlusia larvae)を感染するために、組換えウイルスを使用することができる(Engelhard,E.K.他(1994)Proc. Natl. Acad. Sci. 91:3224−3227)。
【0237】
哺乳動物宿主細胞において、一般に多数のウイルスに基づく系が入手可能である。アデノウイルスを発現ベクターとして使用する場合において、後期プロモーターおよび三部分リーダー配列から成るアデノウイルス転写/翻訳複合体の中に、問題のポリペプチドをコードする配列を結合することができる。ウイルスゲノムの非必須E1またはE3領域中の挿入を使用して、感染した宿主細胞においてポリペプチドを発現することができる生存可能なウイルスを得ることができる(Logan、J.およびShenk、T.(1984)Proc. Natl. Acad. Sci. 81:3655−3659)。さらに、転写エンハンサー、例えば、ラウス肉腫ウイルス(RSV)エンハンサーを使用して、哺乳動物宿主細胞における発現を増加させることができる。
【0238】
また、特異的開始シグナルを使用して、問題のポリペプチドをコードする配列のいっそう効率よい翻訳を達成することができる。このようなシグナルはATG開始コドンおよび隣接する配列を含む。ポリペプチドをコードする配列、その開始コドン、および上流配列を適当な発現ベクターの中に挿入する場合、追加の転写または翻訳シグナルは不必要であることがある。
【0239】
しかしながら、コーディング配列のみ、またはその一部分を挿入する場合、ATG開始コドンを含む外因的翻訳制御シグナルを準備すべきである。さらに、開始コドンはインサート全体の翻訳を保証するために正しいリーディングフレームであるべきである。外因的翻訳因子および開始コドンは、天然および合成の種々の由来であることができる。使用する特定の細胞系に適当であるエンハンサー、例えば、文献に記載されているものを含めることによって、発現効率を増強することができる(Scharf、D.他(1994)Results Probl. Cell Differ. 20:125−162)。
【0240】
さらに、挿入された配列の発現をモジュレートするか、あるいは所望の方式で発現されたタンパク質をプロセシングする能力について、宿主株を選択することができる。このようなポリペプチドの修飾は、アセチル化、カルボキシル化、グリコシル化、リン酸化、脂質化、およびアシル化を包含するが、これらに限定されない。また、タンパク質の「プレプロ」形態を切断する翻訳後のプロセシングを使用して、正しい挿入、フォールディングおよび/または機能を促進することができる。このような翻訳活性のために特異的な細胞機構および特徴的なメカニズムを有する、異なる宿主細胞、例えば、CHO、COS、HeLa、MDCK、HEK293、およびW138を選択して、外来タンパク質の正しい修飾およびプロセシングを保証することができる。
【0241】
組換えタンパク質の長期間の、高い収率の産生のために、安定な発現が一般に好ましい。例えば、発現ベクターを使用して問題のポリヌクレオチドを安定に発現する細胞系統を形質転換することができ、ここで発現ベクターはウイルスの複製起点および/または内因性発現因子、および同一または別のベクター上の選択可能なマーカー遺伝子を含有することができる。ベクターの導入後、細胞を濃縮培地中で1〜2日間増殖させた後、培地を選択培地に交換することができる。選択可能なマーカーの目的は選択に対する耐性を与えることであり、その存在は導入された配列を首尾よく発現する細胞の増殖および回収を可能とする。安定に形質転換された細胞の耐性クローンを細胞型に対して適当な組織培養技術により増殖させることができる。
【0242】
任意の数の選択系を使用して、形質転換された細胞系統を回収することができる。これらは下記のものを包含するが、これらに限定されない:単純ヘルペスウイルスのチミジンキナーゼ遺伝子(Wigler他(1997)Cell 11:223−32)およびアデニンホスホリボシルトランスフェラーゼ遺伝子(Lowy、I.他(1990)Cell 22:817−23)(これらはそれぞれtk.sup.−またはaprt.sup.−細胞において使用することができる)。
【0243】
また、抗代謝物質、抗生物質または除草剤耐性を選択基準として使用することができる;例えば、dhfr、これはメトトレキセートに対する耐性を与える(Wigler、M.他(1980)Proc. Natl. Acad. Sci. 77:3567−70);npt、これはアミノグリコシド、ネオマイシンおよびG−418に対する耐性を与える(Colbere−Garapin、F.他(1981)J. Mol. Biol. 150:1−140);およびalsまたはpat、これはそれぞれクロルスルフロンおよびホスフィノトリシンアセチルトランスフェラーゼに対する耐性を与える(Murry、前掲)。
【0244】
追加の選択可能な遺伝子が記載されてきている、例えば、trpB、これはトリプトファンの代わりにインドールを細胞が利用できるようにする、またはhisD、これはヒスチジンの代わりにヒスチノールを細胞が利用できるようにする(Hartman、S.C.およびR.C. Mulligan(1988)Proc. Natl. Acad. Sci. 85:804−51)。可視マーカーの使用は、アントシアニン、ベータ−グルクロニダーゼおよびその基質GUS、およびルシフェラーゼおよびその基質ルシフェリンのようなマーカーとともに普及されるようになり、形質転換体を同定するばかりでなく、かつまた特異的ベクター系に帰する一時的または安定なタンパク質の発言を定量するために広く使用されている(Rhodes、C.A.他(1995)Methods Mol. Biol. 55:121−131)。
【0245】
マーカー遺伝子の存在/非存在は問題の遺伝子がまた存在することを示唆するが、その存在および発現を確認することが必要である。例えば、ポリペプチドをコードする配列がマーカー遺伝子配列内に挿入される場合、配列を含有する組換え細胞はマーカー遺伝子の機能の非存在により同定することができる。選択的に、ポリペプチドをコードする配列と縦列でマーカー遺伝子を単一プロモーターの制御下に配置することができる。通常、誘導または選択に応答したマーカー遺伝子の発現は縦列遺伝子の発現をその上示す。
【0246】
選択的に、所望のポリヌクレオチド配列を含有しかつそれを発現する宿主細胞は、この分野において知られている種々の手順により同定することができる。これらの手順は下記のものを包含するが、これらに限定されない:DNA−DNAまたはDNA−RNAのハイブリダイゼーションおよびタンパク質のバイオアッセイまたはイムノアッセイ技術、これらは、例えば、核酸またはタンパク質を検出しおよび/または定量する、膜、溶液、またはチップに基づく技術を包含する。
【0247】
生産物に対して特異的なポリクローナルまたはモノクローナル抗体を使用する、ポリヌクレオチドコード化生産物の発現を検出しかつ測定する、種々のプロトコルはこの分野において知られている。例は酵素結合イムノアッセイ(ELISA)、ラジオイムノアッセイ(RIA)、および蛍光活性化免疫吸着アッセイ(FACS)を包含する。所定のポリペプチド上の2つの非妨害性エピトープに対して反応性のモノクローナル抗体を利用する、2部位のモノクローナルに基づくイムノアッセイはいくつかの用途について好ましいことがあるが、競合結合アッセイを使用することもできる。これらおよび他のアッセイは、なかでも、下記の文献に記載されている:Hampton、R.他(1990)Serological Methods,a Laboratory Manual、APS Press、ミネソタ州セントポール、およびMaddox、D.E.他(1983)J. Exp. Med. 158:1211−1216。
【0248】
広範な種類の標識および結合技術はこの分野において知られており、そして種々の核酸およびアミノ酸のアッセイにおいて使用することができる。ポリヌクレオチドに関係する配列を検出する標識化ハイブリダイゼーションプローブまたはPCRプローブは、オリゴ標識化、ニックトランスレーション、末端標識化または標識化ヌクレオチドを使用するPCR増幅を包含する。選択的に、配列、またはその任意の部分をmRNAプローブの産生のためのベクターの中にクローニングすることができる。
【0249】
このようなベクターはこの分野において知られており、商業的に入手可能であり、そして適当なRNAポリメラーゼ、例えば、T7、T3、またはSP6および標識化ヌクレオチドの添加によりin vitroでRNAプローブを合成するために使用することができる。これらの手順は種々の商業的に入手可能なキットを使用して実施することができる。使用できる適当なリポーター分子または標識は、ラジオヌクレオチド、酵素、蛍光、化学発光、または色素形成因子、ならびに基質、コファクター、インヒビター、磁気粒子、およびその他を包含する。
【0250】
細胞培養物からのタンパク質の発現および回収に適当な条件下に、問題のポリヌクレオチド配列で形質転換した宿主細胞を培養することができる。組換え細胞が産生するタンパク質は、使用する配列および/またはベクターに依存して分泌されるか、あるいは細胞内に含有されることができる。当業者は理解するように、原核または真核細胞膜を通すコード化ペプチドの分泌を指令するシグナル配列を含有するように、本発明のポリヌクレオチドを含有する発現ベクターを設計することができる。他の組換え構築物を使用して、可溶性タンパク質の精製を促進するポリペプチドドメインをコードするヌクレオチドに、問題のポリペプチドをコードする配列を結合することができる。
【0251】
このような精製促進ドメインは下記のものを包含するが、これらに限定されない:金属キレート化ペプチド、例えば、固定化金属上の精製を可能とするヒスチジン−トリプトファンモジュール、固定化免疫グロブリン上の精製を可能とするプロテインAドメイン、およびFLAGSエクステンション/アフィニティー精製系において使用するドメイン(Immunex Corp.、ワシントン州シアトル)。精製促進するために、精製ドメインとコード化ポリペプチドとの間に切断可能なリンカー配列、例えば、因子XAまたはエンテロキナーゼ(Invitrogen、カリフォルニア州サンディエゴ)に含めることができる。
【0252】
1つのこのような発現ベクターは、問題のポリペプチドと、チオレドキシンまたはエンテロキナーゼ切断部位に先行する6ヒスチジン残基をコードする核酸とを含有する融合タンパク質を発現させる。ヒスチジン残基はPorath、J.他(1992)Prot. Exp. Purif. 3:263−281に記載されているようにIMIAC(固定化金属イオンアフィニティークロマトグラフィー)上の精製を促進するが、エンテロキナーゼ切断部位は融合タンパク質から所望のポリペプチドを精製する手段を提供する。融合タンパク質を含有するベクターは、Kroll、D.J.他(1993)、DNA Cell Biol. 12:441−453に記載されている。
【0253】
組換え産生方法に加えて、本発明のポリペプチド、およびそのフラグメントは固相技術を使用して直接的ペプチド合成により製造することができる(Merrifield J.(1963)J. Am. Chem. Soc. 85:2149−2154)。タンパク質合成はマニュアル技術または自動化により実行することができる。自動化合成は、例えば、アプライド・バイオシステムス(Applied Biosystems)431Aペプチド合成装置(Perkin Elmer)を使用して達成することができる。選択的に、種々のフラグメントを別々に化学的に合成し、化学的方法を使用して組合わせて全長の分子を産生することができる。
【0254】
抗体組成物、そのフラグメントおよび他の結合因子
他の面によれば、本発明は、さらに、本明細書に開示する腫瘍ポリペプチド、またはその一部分、変異型または誘導体に対して免疫学的結合性を示す、結合因子、例えば、抗体およびその抗原結合性フラグメントを提供する。抗体およびその抗原結合性フラグメントは、それが本発明のポリペプチドと検出可能なレベルで反応し(例えば、ELISAアッセイにおいて)、同様な条件下に無関係のポリペプチドと検出可能に反応しない場合、本発明のポリペプチドに「特異的に結合する」、「免疫学的に結合する」、および/またはそれと「免疫学的に反応性」であると言われる。
【0255】
免疫学的に結合性は、本明細書において使用するとき、一般に免疫グロブリン分子と、免疫グロブリンがそれに対して特異的である抗原との間で起こる型の非共有結合の相互作用を意味する。免疫学的結合性相互作用は相互作用の解離定数(K)で表すことができ、ここでより小さいKはより大きいアフィニティーを表す。選択したポリペプチドの免疫学的結合性は、この分野においてよく知られている方法により定量することができる。
【0256】
1つのこのような方法は抗原結合部位/抗原複合体形成および解離の速度を測定することを含み、ここでそれらの速度は複合体の相手の濃度、相互作用のアフィニティー、および両方の方向における速度に等しく影響を及ぼす幾何学的パラメーターに依存する。こうして、「オンの速度定数」(Kon)および「オフの速度定数」(Koff)の両方は、濃度および会合および解離の実際の速度を計算することによって決定することができる。Koff/Konの比は、アフィニティーに関係しないすべてのパラメーターの削除を可能とし、こうして解離定数Kに等しい。一般に、下記の文献を参照のこと:Davies他(1990)Ann. Rev. Biochem. 59:439−473。
【0257】
抗体の「抗原結合部位」または「結合部分」は、抗原の結合に参加する免疫グロブリン分子の部分を意味する。抗原結合部位は、重鎖(「H」)および軽鎖(「L」)のN末端の可変(「V」)領域のアミノ酸残基により形成される。重鎖および軽鎖のV領域内の3つの高度に分岐したストレッチは「超可変性領域」と呼ばれ、これらの領域は「フレームワーク領域」または「FR」として知られている、いっそう保存されたフランキングストレッチ間に介在する。
【0258】
こうして、用語「FR」は免疫グロブリン中の超可変性領域間にかつそれに隣接して自然に見出されるアミノ酸配列を意味する。抗体分子において、軽鎖の3つの超可変性領域および重鎖の3つの超可変性領域は三次元空間中で互いに関して位置して抗原結合表面を形成する。抗原結合表面は結合した抗原の三次元表面に対して相補的であり、そして重鎖および軽鎖の各々の3つの超可変性領域は「相補性決定領域)または「CDR」と呼ばれる。
【0259】
さらに、結合因子は癌、例えば、前立腺癌をもつ患者または癌をもたない患者を、本明細書において提供される代表的アッセイにより、区別することができる。例えば、腫瘍タンパク質に結合する抗体または他の結合因子は、好ましくは疾患を有する患者の少なくとも約20%、より好ましくは患者の少なくとも約30%において癌の存在を示すシグナルを発生させる。選択的に、またはさらに、抗体は癌をもたない個体の少なくとも約90%において疾患の非存在を示すシグナルを発生させるであろう。
【0260】
結合因子がこの要件を満足するかどうかを決定するために、癌をもつか、あるいはもなたい患者からの生物学的試料(例えば、血液、血清、痰、尿および/または腫瘍バイオプシー)を本明細書に記載するように結合因子に結合するポリペプチドの存在についてアッセイすることができる。好ましくは、統計的に有意な数の疾患をもつか、あるいはもなたい試料をアッセイする。各結合因子は上記基準を満足すべきである;しかしながら、当業者は認識するように、結合因子を組合わせて使用して感度を改良することができる。
【0261】
上記要件を満足する任意の因子は結合因子であることができる。例えば、結合因子はペプチド成分、RNA分子またはポリペプチドをもつか、あるいはもなたいリボソームであることができる。好ましい態様において、結合因子は抗体またはその抗原結合性フラグメントである。抗体はこの分野において知られている種々の技術により調製することができる。例えば、下記の文献を参照のこと:HarlowおよびLane、Antibody:A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Laboratory、1988。
【0262】
一般に、細胞培養技術、例えば、本明細書に記載するようなモノクローナル抗体の発生により、または抗体遺伝子を適当な細菌または哺乳動物細胞宿主の中にトランスフェクトして、組換え抗体の産生を可能とすることによって、抗体を製造することができる。1つの技術において、ポリペプチドを含んでなる免疫原を種々の哺乳動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、ヒツジまたはヤギ)に最初に注射する。この工程において、本発明のポリペプチドは修飾を含まない免疫原として働くことができる。
【0263】
選択的に、特に比較的短いポリペプチドについて、ポリペプチドを担体タンパク質、例えば、ウシ血清アルブミンまたはキーホールリンペットヘモシアニンに結合させる場合、よりすぐれた免疫応答を誘発させることができる。好ましくは1またはそれ以上のブースター免疫化を組込んだ前もって決定したスケジュールに従い、免疫原を動物宿主に注射し、周期的に動物から血を取る。次いで、例えば、適当な固体支持体にカップリングされたポリペプチドを使用するアフィニティークロマトグラフィーにより、ポリペプチドに対して特異的なポリクローナル抗体をこのような抗血清から精製することができる。
【0264】
例えば、KohlerおよびMilstein、Eur. J. Immunol. 6:511−519、1976の技術、およびそれに対する改良された技術を使用して、問題の抗原性ポリペプチドに対して特異的なモノクローナル抗体を調製することができる。簡単に述べると、これらの方法は所望の特異性(すなわち、問題のポリペプチドとの反応性)を有する抗体を産生することができる永久分裂能化細胞系統の調製を包含する。このような細胞系統は、例えば、前述したように免疫化された動物から得られた脾細胞から、産生することができる。次いで、例えば、骨髄腫細胞の融合相手、好ましくは免疫化された動物と同系であるものとの融合により、脾細胞を免疫化する。
【0265】
種々の融合技術を使用することができる。例えば、脾細胞および骨髄腫細胞を非イオン性洗浄剤と数分間組合わせ、次いでハイブリッド細胞の増殖を支持するが、骨髄腫細胞の増殖を支持しない選択培地上に低密度でプレートする。好ましい選択技術において、HAT(ハイポキサンチン、アミノプテリン、チミジン)選択を使用する。十分な時間後、通常約1〜2週後、ハイブリッドのコロニーが観測される。単一コロニーを選択し、それらの培養上清をポリペプチドに対する結合性について試験する。高い反応性および特異性を有するハイブリドーマは好ましい。
【0266】
モノクローナル抗体を増殖するハイブリドーマコロニーの上清から単離することができる。さらに、種々の技術、例えば、適当な脊椎動物宿主、例えば、マウスの腹腔の中へのハイブリドーマ細胞の注射を使用して、収率を増加させることができる。次いで、モノクローナル抗体を腹水または血液から収集することができる。慣用技術、例えば、クロマトグラフィー、ゲル濾過、沈殿、および抽出により、汚染物質を抗体から除去することができる。本発明のポリペプチドは精製プロセス、例えば、アフィニティークロマトグラフィー工程において使用することができる。
【0267】
抗体分子の免疫学的結合性を示すことができる抗原結合部位を含んでなる、多数の療法上有効な分子がこの分野において知られている。タンパク質分解性酵素パパインはIgG分子を優先的に切断していくつかのフラグメントを産生し、それのうちの2つ(「F(ab)」)の各々は無傷の抗原結合部位を含む共有結合のヘテロダイマーを含んでなる。酵素はIgG分子を切断していくつかのフラグメントを産生することができ、これらのフラグメントは両方の抗原結合部位を含んでなる「F(ab’)」フラグメントを包含する。
【0268】
「Fv」フラグメントは、IgM、稀な場合においてIgGまたはIgA免疫グロブリン分子の優先的タンパク質分解的切断により製造することができる。しかしながら、Fvフラグメントはこの分野において知られている組換え技術により普通に誘導される。Fvフラグメントは、天然抗体分子の抗原認識および結合能力の多くを保持する抗原結合部位を含む、非共有結合のV::Vヘテロダイマーを包含する。Inbar他(1972)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 69:2659−2662;Hochman他(1976)Biochem. 15:2706−2710;およびEhrlich他(1980)Biochem. 19:4091−4096。
【0269】
一本鎖Fv(「sFv」)ポリペプチドは共有結合したV::Vヘテロダイマーであり、リンカーをコードするポリペプチドにより結合されたVおよびVをコードする遺伝子を包含する遺伝子融合物から発現される。Huston他(1988)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85(16):5879−5883。自然に凝集した−しかし化学的に分離された−抗体のV領域からの軽および重ポリペプチド鎖を、抗原結合部位の構造に構造的に類似する三次元構造にフォールドするsFv分子に変換するために、化学的構造を区別する、多数の方法が記載されてきている。例えば、下記の文献を参照のこと:Huston他に対する米国特許第5,091,513号および米国特許第5,132,405号:およびLadner他に対する米国特許第4,946,778号。
【0270】
前述の分子の各々は、それぞれ重鎖および軽鎖のFR組間に介在する、重鎖および軽鎖のCDR組を包含し、これらはCDRSに対する支持を提供し、互い関係するCDRの空間的関係を定める。本明細書において使用するとき、用語「CDR組」は重鎖および軽鎖のV領域の3つの超可変性領域を意味する。重鎖または軽鎖のN末端から進行して、これらの領域はそれぞれ「CDR1」、「CDR2」、および「CDR3」と表示される。
【0271】
したがって、抗原結合部位は、重鎖および軽鎖のV領域の各々からのCDR組を含んでなる、6つのCDRを包含する。単一CDR(例えば、CDR1、CDR2またはCDR3)を含んでなるポリペプチドを本明細書において「分子認識単位」と呼ぶ。多数の抗原−抗体複合体の結晶学的分析により、CDRのアミノ酸残基は結合した抗原との広範な接触を形成し、ここで大部分の広範な接触は重鎖CDR3との接触であることが証明された。こうして、分子認識単位は抗原結合部位の特異的に主として関係する。
【0272】
本明細書において使用するとき、用語「FR組」は、重鎖または軽鎖のV領域のCDR組のCDRをフレームする、4つのフランキングアミノ酸配列を意味する。いくつかのFR残基は結合した抗原と接触することができる;しかしながら、FRは抗原結合部位、特にCDRSに直接隣接するFR残基へのV領域のフォールディングに主として関係する。FRにおいて、ある種のアミノ残基およびある種の構造的特徴は非常に高度に保存される。
【0273】
これに関して、すべてのV領域の配列は約90アミノ酸残基の内部のジサルファイドループを含有する。V領域が結合性部位にフォールドするとき、CDRは抗原結合表面を形成する突起するループモチーフとして展示される。一般に、精確なCDRアミノ酸配列に無関係に−ある種の「カノニカル」構造にフォールドされたCDRループの形状に影響を及ぼすFRの保存された構造的領域が存在することが認識されている。さらに、ある種のFR残基は非共有結合のドメイン間接触に参加し、抗体の重鎖および軽鎖の相互作用を安定化することが知られている。
【0274】
非ヒト免疫グロブリンに由来する抗原結合部位を含んでなる、多数の「ヒト化」抗体分子が記載されてきており、これらは下記のものを包含する:齧歯類V領域を有するキメラ抗体およびヒト定常領域に融合されたそれらの関連するCDR(Winter他(1991)Nature 349:293−299;Lobglio他(1989)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:4220−4224;Shaw他(1987)J. Immunol. 138:4534−4538;およびBrown他(1987)Cancer Res. 47:3577−3583)、適当なヒト抗体の定常ドメインとの融合前にヒト支持FRの中にグラフト化された齧歯類CDR(Riechmann他(1988)Nature 332:323−327;Verhoeyen他(1988)Science 239:1534−1536;およびJones他(1986)Nature 321:522−525)、および組換え的にベニヤ化された齧歯類FRにより支持された齧歯類CDR(欧州特許出願公開No. 519,596、1992年12月23日発行)。これらの「ヒト化」分子は、ヒトレシピエントにおけるそれらの部分の療法的用途の期間および有効性を制限する、齧歯類抗ヒト抗体分子に対する望ましくない免疫学的応答を最小とするように設計される。
【0275】
本明細書において使用するとき、用語「ベニヤ化FR」および「組換え的にベニヤ化されたFR」は、天然FRポリペプチドフォールディング構造の実質的にすべてを保持する抗原結合部位を含んでなる異種分子を提供するために、例えば、齧歯類の重鎖または軽鎖のV領域からの、FR残基をヒトFR残基で選択的に置換することを意味する。ベニヤ化技術は、抗原結合部位のリガンド結合特性が主として重鎖および軽鎖の構造および相対的位置により決定されたという理解に基づく。
【0276】
Davies他(1990)Ann. Rev. Biochem. 59:439−473。こうして、抗原結合特異性はヒト化抗体においてのみ保存することができ、ここでCDR構造、互いとのそれらの相互作用、およびV領域ドメインの残部とのそれらの相互作用は注意して維持される。ベニヤ化技術技術を使用することによって、免疫系が容易に直面する外部の(例えば、溶媒アクセス可能な)FR残基をヒト残基で選択的に置換して、弱く免疫原性の、または実質的に非免疫原性のベニヤ化表面を含んでなるハイブリッド分子を形成する。
【0277】
ベニヤ化プロセスにおいて、Kabat他、Sequences of Proteins of Immunological Interest、第4版(U.S. Dept. of Health and Human Services、U.S. Government Printing Office、1987)により収集されたヒト抗体可変ドメインについての入手可能な配列データ、Kabatデータベースに対する最新情報、および他のアクセス可能な米国および外国のデータベース(核酸およびタンパク質の両方)を使用する。V領域のみアミノ酸の溶媒アクセス可能性は、ヒトおよびネズミ抗体フラグメントについて既知の三次元構造から推定することができる。ネズミ抗原結合部位のベニヤ化において、2つの一般的工程が存在する。
【0278】
最初に、問題の抗体分子の可変ドメインのFRを、上に同定した源から得られたヒト可変ドメインの対応するFR配列と比較する。次いで、最も相同的なヒトV領域を対応するネズミアミノ酸と残基対残基で比較する。ヒト対応物と異なるネズミFR中の残基を、この分野においてよく知られている組換え技術によりヒト部分の中に存在する残基と置換する。少なくとも部分的に暴露された(溶媒アクセス可能な)部分を使用してのみ残基の交換を実施し、そしてV領域の三次構造に対して有意な効果を有することができるアミノ酸残基、例えば、プロリン、グリシンおよび帯電したアミノ酸の置換において注意を払う。
【0279】
この方法において、生ずる「ベニヤ化」ネズミ抗原結合部位はこうして下記の残基を保持するように設計される:ネズミCDR残基、CDRに実質的に隣接する残基、埋没されたまたはほとんど埋没された(溶媒アクセス可能)として同定された残基、重鎖および軽鎖ドメイン間の非共有結合的(例えば、静電的および疎水性)接触に参加すると考えられる残基、およびCDRループの「カノニカル」三次構造に影響を及ぼすと考えられるFRの保存された構造的領域からの残基。次いで、これらの設計基準を使用して組換えヌクレオチド配列を調製し、これらの組換えヌクレオチド配列はネズミ抗原結合部位の重鎖および軽鎖の両方のCDRを見掛けのヒトFRに組合わせ、ネズミ抗体分子の抗原特異性を示す組換えヒト抗体を発現させるために、これらのヒトFRを使用して哺乳動物細胞をトランスフェクトすることができる。
【0280】
本発明の他の態様において、本発明のモノクローナル抗体を1またはそれ以上の治療剤に対してカップリングさせることができる。これに関して適当な治療剤は、放射性核種、分化インデューサー、薬剤、トキシン、およびそれらの誘導体を包含する。好ましい放射性核種は、90Y、123I、125I、131I、186Re、211At、および212Biを包含する。好ましい薬剤は、メトトレキセート、およびピリミジンおよびプリンアナローグを包含する。好ましい分化インデューサーは、ホルボールエステルおよび酪酸を包含する。好ましいトキシンは、リシン、アブリン、ジフテリアトキシン、コレラトキシン、ゲロニン、シュードモナス(Pseudomonas)エキソトキシン、シゲラ[赤痢菌](Shigella)トキシン、およびアメリカヤマゴボウ抗ウイルスタンパク質を包含する。
【0281】
治療剤を適当なモノクローナル抗体に直接的または間接的(すなわち、リンカー基を介して)にカップリング(例えば、共有結合)させることができる。治療剤と抗体との間の直接的反応は、各々が他と反応することができる置換基を有するとき、可能である。例えば、一方の求核基、例えば、アミノまたはスルフヒドリル基は、他方のカルボニル含有基、例えば、無水物または酸ハロゲン化物、またはすぐれた離脱基(例えば、ハライド)を含有するアルキル基と反応することができる。
【0282】
選択的に、リンカー基を介して治療剤および抗体をカップリングさせることが望ましいことがある。リンカー基は、治療剤から抗体を離して、結合可能性を妨害するスペーサーとして機能することができる。また、リンカー基は治療剤上または抗体上の置換基の化学的反応性を増加させ、こうしてカップリング効率を増加させる働きをすることができる。また、化学的反応性の増加は、そうでなければ不可能である、治療剤の使用、または治療剤上の官能基の使用を促進することができる。
【0283】
当業者にとって明らかになるように、ホモ−およびヘテロ−機能性の両方の、種々の二機能性および多機能性試薬(例えば、Pierce Chemical Co.、イリノイ州ロックフォード、のカタログに記載されている試薬)をリンカー基として使用することができる。カップリングは、例えば、アミノ基、カルボキシル基、スルフヒドリル基または酸化された炭水化物残基を通して、実施することができる。このような方法を記載する多数の参考文献が存在する。例えば、Rodwell他に対する米国特許第4,671,958号。
【0284】
本発明の免疫複合体の抗体部分を含有しないとき、治療剤はいっそう効力のある場合、細胞の中への内在化時にまたはその間に切断可能なリンカー基を使用することが望ましいことがある。多数の異なる切断可能なリンカー基が記載されてきている。これらのリンカー基からの治療剤の細胞内解放のメカニズムは下記の反応による切断を包含する:ジサルファイド結合の還元(例えば、Spitlerに対する米国特許第4,489,710号)、光不安定性結合の照射(例えば、Senter他に対する米国特許第4,625,014号)、誘導化アミノ酸側鎖の加水分解(例えば、Kohn他に対する米国特許第4,638,045号)、血清補体仲介加水分解(例えば、Rodwellに対する米国特許第4,671,958号)、および酸触媒加水分解(例えば、Blattler他に対する米国特許第4,569,789号)。
【0285】
2以上の治療剤を抗体にカップリングさせることが望ましいことがある。1つの態様において、治療剤の多数の分子を1つの抗体分子にカップリングさせる。他の態様において、2以上の型の治療剤を1つの抗体にカップリングさせることができる。特定の態様に無関係に、2以上の治療剤との免疫複合体を種々の方法で調製することができる。例えば、2以上の治療剤を抗体分子に直接カップリングさせるか、あるいは多数の結合部位を提供するリンカーを使用することができる。選択的に、担体を使用することができる。
【0286】
担体は種々の方法、例えば、直接的またはリンカー基を介する共有結合により治療剤を有することができる。適当な担体は、タンパク質、例えば、アルブミン(例えば、Kato他に対する米国特許第4,507,234号)、ペプチドおよび多糖、例えば、アミノデキストリン(例えば、Shih他に対する米国特許第4,699,784号)を包含する。また、担体は非共有結合により、または、例えば、リポソームベヒクル内の、包膜(例えば、米国特許第4,429,008号および米国特許第4,873,088号)により治療剤を支持することができる。
【0287】
放射性核種因子に対して特異的担体は、放射性ハロゲン化小分子およびキレート化化合物を包含する。例えば、米国特許第4,735,792号には、代表的な放射性ハロゲン化小分子およびそれらの合成が記載されている。放射性核種のキレートはキレート化化合物から形成することができ、これらのキレート化化合物は窒素および硫黄原子、例えば、金属、または金属酸化物、放射性核種と結合するためのドナー原子を含有する化合物を包含する。例えば、Davison他に対する米国特許第4,673,562号には、代表的キレート化合物およびそれらの合成が開示されている。
【0288】
細胞組成物
本発明は、他の面において、本明細書に記載する腫瘍ポリペプチド、またはそれらの変異型または誘導体に対して特異的なT細胞を提供する。一般に、このような細胞は、in vitroまたはex vivoにおいて、標準プロトコルに従い調製することができる。例えば、T細胞は、商業的に入手可能な細胞分離系、例えば、下記のものを使用して、患者の骨髄、末梢血液、または骨髄または末梢血液の画分から単離することができる:ネキセル・セラピューディクス・インコーポレーテッド(Nexell Therapeutics,Inc.、カリフォルニア州アービン)から入手可能であるIsolexTM System(また、下記の文献を参照のこと:米国特許第5,240,856号;米国特許第5,215,926号;WO 89/06280;WO 91/16116およびWO 92/07243)。選択的に、T細胞は関係するまたは無関係のヒト、非ヒト哺乳動物、細胞系統または培養物から誘導することができる。
【0289】
ポリペプチド、ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドおよび/またはこのようなポリペプチドを発現する抗原提示細胞(APC)でT細胞を刺激することができる。このような刺激は、問題のポリペプチドに対して特異的であるT細胞の発生を可能とするために十分な条件下にかつ時間の間実行される。好ましくは、本発明の腫瘍ポリペプチドまたはポリヌクレオチドをデリバリーベヒクル、例えば、微小球内に存在させて、特異的T細胞の発生を促進する。
【0290】
T細胞が特異的の増殖し、サイトカインを分泌し、またはペプチドで被覆されたまたはポリペプチドをコードする遺伝子を発現するターゲット細胞を殺す場合、T細胞は本発明のポリペプチドに対して特異的であると考える。種々の標準技術に従い、T細胞の特異性を評価することができる。例えば、クロム解放アッセイまたは増殖アッセイにおいて、陰性対照に比較して、溶解および/または増殖の3倍以上の増加の刺激指数はT細胞の特異性を示す。このようなアッセイは、例えば、下記の文献に記載されているように実行することができる:Chen他、Cancer Res. 54:1065−1070、1994。選択的に、T細胞増殖の検出は種々の既知技術により達成することができる。
【0291】
例えば、T細胞増殖はDNA合成速度の増加を測定することによって検出することができる(例えば、トリチウム化チミジンを使用するT細胞培養物のパルス標識化、およびDNAの中に導入されたトリチウム化チミジン量の測定による)。典型的には、3〜7日間の腫瘍ポリペプチド(100ng/ml〜100μg/ml、好ましくは200ng/ml〜25μg/ml)との接触は、T細胞増殖を少なくとも2倍増加させるであろう。
【0292】
前述したように2〜3時間接触させると、標準サイトカインアッセイにより測定して、T細胞を活性化させ、ここでサイトカイン(例えば、TNFまたはTNF−γ)解放レベルの2倍の増加はT細胞活性化を示す(下記の文献を参照のこと:Coligan他、Current Protocols in Imunology、Vol. 1、Wiley Interscience(Greene 1998))。腫瘍ポリペプチド、ポリヌクレオチドまたはポリペプチド発現性APCに応答して活性化されたT細胞は、CD4および/またはCD8であることができる。腫瘍ポリペプチド特異的T細胞は標準技術により拡大することができる。好ましい態様において、T細胞は患者、関係するドナーまたは無関係のドナーに由来し、下記の刺激および拡大後に患者に投与される。
【0293】
療法上の目的で、腫瘍ポリペプチド、ポリヌクレオチドまたはAPCに応答して増殖するCD4またはCD8T細胞の数をin vitroまたはin vivoにおいて拡張することができる。T細胞増殖因子、例えば、インターロイキン−2、および/または腫瘍ポリペプチドを合成する刺激因子の細胞を添加するか、あるいは添加しないで、腫瘍ポリペプチド、またはこのようなポリペプチドの免疫原性部分に対応する短いペプチドに対して、T細胞をin vitroで暴露することができる。選択的に、腫瘍ポリペプチドの存在下に増殖する1またはそれ以上のT細胞の数をクローニングにより拡張することができる。細胞をクローニングする方法はこの分野においてよく知られており、そして限界希釈法を包含する。
【0294】
医薬組成物
追加の態様において、本発明は、単独で、または1またはそれ以上の治療法と組合わせて細胞または動物に投与するための、1またはそれ以上の本明細書に開示するポリヌクレオチド、ポリペプチド、T細胞および/または抗体組成物と、薬学上許容される担体とを含んでなる処方物に関する。
【0295】
理解されるように、必要に応じて、本明細書に開示する組成物はその上他の薬剤、例えば、他のタンパク質またはポリペプチドまたは種々の療法上活性な薬剤と組合わせて投与することができる。事実、追加の薬剤がターゲット細胞または宿主組織との接触時に有意な悪い作用を引き起こさないかぎり、添加することができる他の成分に対する制限は事実上存在しない。次いで、組成物は特定の場合において必要に応じて種々の他の薬剤と一緒に送出すことができる。このような組成物は宿主細胞または他の生物学的源から精製することができるか、あるいは選択的に本明細書に記載するように化学的に合成することができる。同様に、このような組成物は置換されたまたは誘導化されたRNAまたはDNA組成物をさらに含んでなることができる。
【0296】
したがって、本発明の他の面において、1またはそれ以上の本明細書に開示するポリヌクレオチド、ポリペプチド、抗体、および/またはT細胞組成物と、薬学上許容される担体とを含んでなる医薬組成物が提供される。ある好ましい態様において、本発明の医薬組成物は、予防的および治療的ワクチン適用において使用するための本発明の免疫原性ポリヌクレオチドおよび/またはポリペプチド組成物を含んでなる。一般に、ワクチン組成物は、例えば、下記の文献に記載されている:M.F. PowellおよびM.J. Newman編、″Vaccine Design(the subunit and adjuvant approach))″、Plenum Press(NY、1995)。一般に、このような組成物は、1またはそれ以上の本発明のポリヌクレオチドおよび/またはポリペプチド組成物と、1またはそれ以上の免疫刺激因子とを含んでなるであろう。
【0297】
当業者にとって明らかなように、本明細書に記載する任意の医薬組成物は本発明のポリヌクレオチドおよびポリペプチドの薬学上許容される塩を含有することができる。このような塩は、例えば、薬学上許容される無毒の塩基、例えば、有機塩基の塩(例えば、第一級、第二級および第三級アミンおよび塩基性アミノ酸の塩)および無機塩基の塩(例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウム、カルシウムおよびマグネシウム)を包含する。
【0298】
他の態様において、本発明の例示的免疫原性組成物、例えば、ワクチン組成物は、ポリペプチドがin situで発生されるように、1またはそれ以上の前述のポリペプチドをコードするDNAを含んでなる。前述したように、ポリヌクレオチドはこの分野において知られている種々のデリバリー系により投与することができる。
【0299】
事実、多数の遺伝子デリバリー技術はこの分野においてよく知られており、例えば、下記の文献に記載されている:Rolland、Crit. Rev. Therap. Drug Carrier Systems 15:143−198、1998、およびその中に引用された参考文献。もちろん、適当なポリヌクレオチド発現系は、患者における発現の必要な調節DNA調節配列を含有するであろう(例えば、適当なプロモーターおよび終結シグナル)。選択的に、細菌デリバリー系は、この場合において、細胞表面上のポリペプチドの免疫原性部分を発現するか、あるいはこのようなエピトープを分泌する細菌(例えば、Bacillus−Calmette−Guerrin)の投与を包含することができる。
【0300】
したがって、ある態様において、本明細書に開示する免疫原性ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、多数の既知のウイルスをベースとする系を使用して、発現のために適当な哺乳動物宿主細胞の中に導入される。1つの例示的態様において、レトロウイルスは遺伝子デリバリー系のために好都合かつ有効なプラットフォームを提供する。この分野において知られている技術に従い、本発明のポリペプチドをコードする選択されたポリヌクレオチドをベクターの中に挿入し、レトロウイルス粒子の中にパッケージすることができる。
【0301】
次いで、組換えウイルスを単離し、被検体に送出すことができる。多数の例示的レトロウイルス系が記載されてきている(例えば、米国特許第5,219,740号;MillerおよびRosman(1989)Bio Techniques 7:980−990;Miller、A.D.(1990)Human Gene Therapy 1:5−14;Scarpa他(1991)Virology 180:849−852;Burns他(1993)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:8033−8037;およびBoris−LawrieおよびTemin(1993)Cur. Opin. Genet. Develop. 3:102−109)。
【0302】
さらに、多数の例示的アデノウイルスをベースとする系も記載されてきている。宿主ゲノムの中に統合するレトロウイルスと異なり、アデノウイルスは染色体外に存続し、こうして挿入突然変異誘発に関連する危険を最小にする(Haj−AhmadおよびGraham(1986)J. Virol. 57:267−274;Bett他(1993)J. Virol. 67:5911−5921;Mittereder他(1994)Human Gene Therapy 5:717−729;Seth他(1994)J. Virol. 68:933−940;Barr他(1994)Gene Therapy 1:51−58;Berkner、K.L.(1988)Bio Techniques 6:616−629;およびRich他(1993)Human Gene Therapy 4:461−476)。
【0303】
また、種々のアデノ関連ウイルス(AAV)ベクター系がポリヌクレオチドのデリバリーのために開発された。AAVベクターは、この分野においてよく知られている技術を使用して容易に構築することができる。例えば、下記の文献を参照のこと:米国特許第5,173,414号および米国特許第5,139,941号;国際公開No. WO 92/01070およびWO 93/03769;Lebkowski他(1988)Molecl. Cell. Biol. 8:3988−3996;Vincent他(1990)Vaccines 90(Cold Spring Harbor Laboratory Press);Carter、B.J.(1992)Current Opinion in Biotechnology 3:533−539;Muzyczka、N.(1992)Current Topics in Microbiol. and Immunol. 158:97−129;Kotin、R.M.(1994)Human Gene Therapy 5:793−801;ShellingおよびSmith(1994)Gene Therapy 1:165−169;およびZhou他(1994)J. Exp. Med. 179:1867−1875。
【0304】
遺伝子転移により本発明のペプチドをコードするポリヌクレオチドを送出すために有効な追加のウイルスベクターは、ウイルスのポックスファミリー、例えば、ワクシニアウイルスおよびトリポックスウイルスに由来するものを包含する。1例として、新規な分子を発現するワクシニアウイルス組換え体を次のようにして構築することができる。
【0305】
まず、ワクシニアプロモーターおよびフランキングワクシニアDNA配列、例えば、チミジンキナーゼ(TK)をコードする配列に隣接するように、ポリペプチドをコードするDNAを適当なベクターの中に挿入する。次いで、このベクターを使用して細胞をトランスフェクトし、この細胞を同時にワクシニアで感染させる。相同的組換えはワクシニアプロモーター+問題のポリペプチドをコードする遺伝子をウイルスゲノムの中に挿入する働きをする。5−ブロモデオキシウリジンの存在下に細胞を培養し、それに対して耐性であるウイルスプラークを取り上げることによって、生ずるTK.sup(−)組換え体を選択することができる。
【0306】
ワクシニアをベースとする感染/トランスフェクション系を好都合に使用して、生物の宿主細胞中で1またはそれ以上の本明細書に記載するポリペプチドの誘導可能な、一時的発現または共発現を提供することができる。この特定の系において、まず、バクテリオファージT7RNAポリメラーゼをコードするワクシニアウイルス組換え体で細胞をin vitro感染させる。このポリメラーゼは絶妙な特異性を展示し、ここでそれはT7ポリメラーゼを支持する鋳型のみを転写する。感染後、細胞をポリヌクレオチドまたは問題のポリヌクレオチドでトランスフェクトし、T7プロモーターにより推進する。
【0307】
ワクシニアウイルス組換え体からの細胞質中で発現されたポリメラーゼはトランスフェクトされたDNAをRNAに転写し、次いでこれは宿主翻訳機構によりポリペプチドに翻訳される。この方法はRNAおよびその翻訳産物の高いレベルの、一時的、細胞質産生を提供する。例えば、下記の文献を参照のこと:Elroy−SteinおよびMoss、Proc. Natl. Acad. Sci. USA(1990)87:6743−6747;Fuerst他、Proc. Natl. Acad. Sci. USA(1986)83:8122−8126。
【0308】
選択的に、アビポックスウイルス、例えば、フォウル痘およびカナリポックスウイルスをまた使用して問題のコーディング配列を送出すことができる。組換え体アビポックスウイルスは、哺乳動物病原体から免疫原を発現し、非トリ種に添加したとき、保護的免疫性を与えることが知られている。アビポックスベクターの使用はヒトまたは他の哺乳動物種において特定の望ましい。なぜなら、アビポック遺伝子のメンバーは感受性トリ種において産生的にのみ複製することができ、形質転換哺乳動物細胞において感染性ではないからである。アビポックウイルスはこの分野において知られており、そしてワクシニアウイルスの産生に関して前述したように、遺伝的組換えを使用する。例えば、下記の文献を参照のこと:WO 91/03429;およびWO 92/03545。
【0309】
また、本発明のポリヌクレオチド組成物のデリバリーのために、多数のアルファウイルス、例えば、下記の文献に記載されているベクターを使用することができる:米国特許第5,843,723号;米国特許第6,015,686号;米国特許第6,008,035号および米国特許第6,015,694号。ベネゼラウマ脳炎(VEE)を使用することもでき、その例示的例は米国特許第5,505,947号および米国特許第5,643,576号に記載されている。
【0310】
その上、複合体ベクター、例えば、Michael他、J. Biol. Chem.(1993)268:6866−6869およびWagner他、Proc. Natl. Acad. Sci. USA(1992)89:6099−6103に記載されているアデノウイルスキメラベクターを本発明における遺伝子デリバリーのために使用することもできる。
【0311】
これらおよび他の既知のウイルスをベースとするデリバリー系についての追加の情報は、例えば、下記の文献に記載されている:Fisher−Hoch他、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:317−321、1989;Flexner他、Ann. N. Y. Acad. Sci. 569:86−103、1989;Flexner他、Vaccine 8:17−21、1990;米国特許第4,603,112号、米国特許第4,769,330号、および米国特許第5,017,487号;WO 89/01973;米国特許第4,777,127号;GB2,200,651;EP0,345,242;WO 91/02805;Berkner、Biotechniques 6:616−627、1988;Rosenfeld他、Science 252:431−434、1991;Kolls他、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:215−219、1994;Kass−Eisler他、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:11498−11502、1993;Guzman他、Circulation 88:2838−2848、1993;およびGuzman他、Cir. Res. 73:1202−1207、1993。
【0312】
ある態様において、ポリヌクレオチドをターゲット細胞のゲノムの中に統合することができる。この統合は相同的組換え(遺伝子置換)を介する特異的位置および向きであることができるか、あるいはランダムの、非特異的位置(遺伝子増強)に統合することができる。なお他の態様において、ポリヌクレオチドは細胞の中にDNAの別々の、エピソームセグメントとして安定に維持することができる。このようなポリヌクレオチドのセグメントまたは「エピソーム」は、宿主細胞周期に対して独立に、またはそれと同期に維持および複製を可能とするために十分なに配列をコードする。発現構築物が細胞に送出され、そして細胞の中にポリヌクレオチドが止まる方法は、使用する発現構築物の型に依存する。
【0313】
本発明の他の態様において、ポリヌクレオチドは、例えば、下記の文献に記載されているように、「裸」DNAとして投与/送出される:Ulmer他、Science 259:1745−1749、1993およびCohen、Science 259:1691−1692、1993。細胞の中に効率よく輸送される、生物分解性ビーズ上にDNAを被覆することによって、裸DNAの吸収を増加させることができる。
【0314】
なお他の態様において、本発明の組成物は粒子衝撃アプローチを介して送出すことができ、それらの多数は記載されてきている。1つの例示的例において、気体推進粒子加速は装置、例えば、パウダージェット・ファーマシューティカルス(Powderjet Pharmaceuticals)PLC(英国オックスフォード)およびパウダージェット・ワクチンス・インコーポレーテッド(Powderjet Vaccines Inc.)(ウイスコンシン州マディソン)製の装置を使用して達成可能であり、それらのいくつかの例は下記の文献に記載されている:米国特許第5,846,796号;米国特許第6,010,478号;米国特許第5,865,796号;米国特許第5,584,807号;およびEP特許No.0,500,799。このアプローチは針を含まないデリバリーアプローチを提供し、ここで微視的粒子、例えば、ポリヌクレオチドまたはポリペプチドの粒子の乾燥粉末状処方物は、手で保持する装置により発生されたヘリウムガスのジェット中で高速に加速され、粒子は問題のターゲット組織の中に推進される。
【0315】
関係する態様において、本発明の組成物の針を含まないガス推進注入に有効な他の装置および方法は、バイオジェット・インコーポレーテッド(Biojet,Inc)(オレゴン州ポートランド)により提供される装置を包含し、それらのいくつかの例は下記の文献に記載されている:米国特許第4,790,824号;米国特許第5,064,413号;米国特許第5,312,335号;米国特許第5,383,851号;米国特許第5,399,163号;米国特許第5,520,639号および米国特許第5,993,412号。
【0316】
他の態様によれば、本明細書に記載する医薬組成物は1またはそれ以上の免疫刺激因子と、本発明の免疫原性ポリヌクレオチド、ポリペプチド、抗体、T細胞および/またはAPC組成物とを含んでなるであろう。免疫刺激因子は、外因的抗原に対する免疫応答(抗体および/または細胞仲介)を増強または強化する、本質的に任意の物質を意味する。免疫刺激因子の1つの好ましい型はアジュバントを含んでなる。多数のアジュバントは、急速な異化作用から抗原を保護するように設計された物質、例えば、水酸化アルミニウムまたは鉱油、および免疫応答の刺激因子、例えば、脂質A、百日咳菌(Bordetella pertussis)またはヒト型結核菌(Mycobacterium tuberculosis)由来タンパク質を含有する。
【0317】
ある種のアジュバントは商業的に入手可能であり、それらの例は次の通りである:フロインド不完全アジュバントおよびフロインド完全アジュバント(Difco Laboratories、ミシガン州デトロイト);メルクアジュバント65(Merck and Company,Inc.、ニュージャージイ州ローウェイ);AS−2(SmithKline Beecham、ペンシルベニア州フィラデルフィア);アルミニウム塩、例えば、水酸化アルミニウムゲル(明礬)またはリン酸アルミニウム;カルシウム、鉄または亜鉛の塩;アシル化チロシンの不溶性懸濁液;アシル化糖;カチオン的またはアニオン的に誘導化された多糖;ポリホスファゼン;生物分解性微小球;モノホスホリル脂質Aおよびquil A。また、サイトカイン、例えば、GM−CSF、インターロイキン−2、−7、−12、および他の増殖因子をアジュバントとして使用することができる。
【0318】
本発明のある態様において、アジュバント組成物は好ましくは主としてTh1型の免疫応答を誘導するものである。高いレベルのTh1型サイトカイン(例えば、IFN−γ、TNFα、IL−2およびIL−12)は、投与された抗原に対する細胞仲介免疫応答の誘導に好適である傾向がある。対照的に、高いレベルのTh2型サイトカイン(例えば、IL−4、IL−5、IL−6およびIL−10)は、体液性免疫応答の誘導に好適である傾向がある。
【0319】
本発明において提供されるワクチンの適用後、患者はTH1型およびTh2型応答を包含する免疫応答を支持するであろう。好ましい態様において、応答は主としてTh1型であり、Th1型サイトカインのレベルはTh2型サイトカインのレベルよりも大きい程度に増加するであろう。これらのサイトカインのレベルは標準アッセイにより容易に評価することができる。サイトカインファミリーの概観については、下記の文献を参照のこと:MosmanおよびCoffman,Ann. Rev. Immunol. 7:145−173、1989。
【0320】
主としてTh1型応答を誘導するある種の好ましいアジュバントは、例えば、モノホスホリル脂質A、好ましくは3−デ−O−アシル化モノホスホリル脂質A、とアルミニウム塩との組合わせを包含する。MPLTMアジュバントは、コリクサ・コーポレーション(Crixa Corporation)から入手可能である(ワシントン州シアトル;例えば、下記の文献を参照のこと:米国特許第4,436,727号;米国特許第4,877,611号;米国特許第4,866,034号および米国特許第4,912,094号)。また、CpGを含有するオリゴヌクレオチド(ここでCpGジヌクレオチドはメチル化されていない)は主としてTh1応答を誘導する。
【0321】
このようなオリゴヌクレオチドはこの分野においてよく知られており、そして例えば、下記の文献に記載されている:WO 96/02555、WO 99/33488および米国特許第6,008,200号および米国特許第5,856,462号。また、免疫刺激性DNA配列が、例えば、Sato他、Science 273:352、1996に記載された。他の好ましいアジュバントは、サポニン、例えば、Quil A、またはその誘導体を含んでなり、QS21およびQS7aQUILA Biopharmaceuticals Inc.、マサチュセッツ州ファーミンガム);エシン;ジギトニン;またはジョスソフィラ(Gyssofpila)またはケノポジウム・キノア(Chenopodium quinoa)サポニンを包含する。他の好ましい処方物は、2以上のサポニンと、本発明のアジュバントの組合わせ、例えば、少なくとも2つの下記のグループの組合わせとを含む:QS21、QS7、Quil A、β−エオシン、またはジギトニン。
【0322】
選択的に、サポニン処方物を、キトサンまたは他のポリカチオン性ポリマー、ポリラクチドおよびポリラクチド−コ−グリコリド粒子、ポリ−N−アセチルグルコサミンをベースとするポリマーマトリックス、多糖または化学的に修飾された多糖から構成された粒子、リポソームおよび脂質をベースとする粒子、グリセロールモノエステルから構成された粒子、およびその他から構成されたワクチンと組合わせることができる。
【0323】
また、サポニンをコレステロールの存在下に処方して、粒状構造物、例えば、リポソームまたはISCOMを形成することができる。さらに、サポニンを、非粒状溶液または懸濁液中で、または粒状構造物、例えば、小層状リポソームまたはISCOM中で、ポリオキシエチレンエーテルまたはエステルと一緒に処方することができる。また、サポニンを賦形剤、例えば、CarboplTMと処方して粘度を増加させるか、あるいは乾燥粉末の形態で粉末状賦形剤、例えば、ラクトースと処方することができる。
【0324】
1つの態様において、アジュバント系は、モノホスホリル脂質Aとサポニン誘導体との組合わせ、例えば、WO 94/00153に記載されているような、QS21と3D−MPLTMアジュバントとの組合わせ、またはWO 96/33739に記載されているような、QS21がコレステロールでクエンチされている低い反応の組成物を包含する。他の好ましい処方物は、水中油型エマルジョンおよびトコフェロールを含んでなる。水中油型エマルジョンのQS21、3D−MPLTMアジュバントおよびトコフェロールを使用する、他の特に好ましいアジュバント処方物は、WO 95/17210に記載されている。
【0325】
他の増強されたアジュバント系はCpGを含有するオリゴヌクレオチドとサポニン誘導体との組合わせを包含し、特にCpGとQS21との組合わせはWO 00/09159に開示されている。好ましくは、処方物はさらに水中油型エマルジョンおよびトコフェロールを含んでなる。
【0326】
本発明の医薬組成物において使用するための追加の例示的アジュバントは下記のものを包含する:モンタニドISA 720(Seppic、フランス国)、SAF(Chiron、米国カリフォルニア州)、ISCOMS(CSL)、MF−59(Chiron)、アジュバントのSBAS系列(例えば、SBAS−2またはSBAS−4、SmithKline Beecham、ベルギー国リクセンサルト、から入手可能である)、Detox(EnhanzynTM;Corixa、モンタナ州ハミルトン)、RC−59(Corixa、モンタナ州ハミルトン)、および他のアミノアルキルグルコサミン4−ホスフェート(AGP)、例えば、係属中の米国特許出願第08/853,826号および同第09/074,720号(それらの開示は引用することによって本明細書の一部とされる)に記載されているもの、およびポリオキシエチレンエーテルのアジュバント、例えば、WO 99/52549A1に記載されているもの。
【0327】
他の好ましいアジュバントは、下記の一般式のアジュバント分子を包含する:
(1)       HO(CHCHO)−A−R
ここでnは1〜50であり、Aは結合または−C(O)−であり、RはC1−50アルキルまたはフェニルC1−50アルキルである。
【0328】
本発明の1つの態様は、一般式(I)のポリオキシエチレンエーテルを含んでなるワクチン処方物から成り、ここでnは1〜50、好ましくは4〜24、最も好ましくは9であり、R成分はC1−50、好ましくはC−C20アルキル、最も好ましくはC12アルキルであり、そしてAは結合である。ポリオキシエチレンエーテルの濃度は0.1〜20%,好ましくは0.1〜10%、最も好ましくは0.1〜1%の範囲である。好ましいポリオキシエチレンエーテルは下記のグループから選択される:ポリオキシエチレン−9−ラウリルエーテル、ポリオキシエチレン−9−ステオリルエーテル、ポリオキシエチレン−8−ステオリルエーテル、ポリオキシエチレン−4−ラウリルエーテル、ポリオキシエチレン−55−ラウリルエーテル、およびポリオキシエチレン−23−ラウリルエーテル。
【0329】
ポリオキシエチレンエーテル、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテルはメルクインデックス(Merck Index)(第12版:エントリー7717)に記載されている。これらのアジュバント分子は、WO 99/52549に記載されている。上記一般式(I)に従うポリオキシエチレンエーテルは、必要に応じて、他のアジュバントと組合わせるすることができる。例えば、好ましいアジュバントの組合わせは、係属中の英国特許出願GB9820956.2に記載されているように、CpGを使用することが好ましい。
【0330】
本発明の他の態様によれば、本明細書に記載する免疫原性組成物は抗原提示細胞(APC)、例えば、樹状細胞、マクロファージ、B細胞、単球および効率よいAPCであるように操作できる他の細胞を介して宿主に送出される。このような細胞は遺伝学的に修飾して抗原提示能力を増加させ、T細胞応答の活性化および/または維持を改良し、それ自体が抗腫瘍作用を有するようにし、および/または受容体と免疫学的にコンパティブルである(すなわち、合致したHLAハプロタイプ)ようにすることができるが、それは不必要である。APCは一般に種々の生物学的流体および器官、例えば、腫瘍および腫瘍周辺組織から単離することができ、そしてオートロガス、同種異系、同系または異種細胞であることができる。
【0331】
本発明のある態様において、抗原提示細胞として樹状細胞またはそれらの子孫を使用する。樹状細胞は高度に効力のあるAPCであり(BanchereauおよびSteinman、Nature 392:245−251、1998)そして予防的または治療的抗腫瘍免疫性を誘発するための生理学的アジュバントとして有効であることが示された(TimmermanおよびLevy、Ann. Rev. Med. 50:507−529、1999参照)。
【0332】
一般に、樹状細胞はそれらの典型的な形状(in situ星状、in vitroにおいて可視の顕著な細胞質プロセス(樹枝突起)を有する)、高い効率で抗原を取り上げ、プロセスし、提示する能力、素朴なT細胞応答を活性化する能力に基づいて同定ことができる。もちろん、in vivoまたはex vivoにおいて樹状細胞上に普通に見出されない特異的細胞表面レセプターまたはリガンドを発現するように、樹状細胞を操作することができ、そしてこのような修飾された樹状細胞は本発明により意図される。樹状細胞の代替物として、分泌された小胞性抗原負荷樹状細胞(エキソソームと呼ばれる)をワクチンにおいて使用することができる(Zitvogel他、Nature Med. 4:594−600、1998参照)。
【0333】
樹状細胞および子孫は、末梢血液、骨髄、腫瘍浸潤性細胞、腫瘍周辺組織−浸潤性細胞、リンパ節、脾臓、皮膚、臍帯血液または任意の他の適当な組織または流体から得ることができる。例えば、樹状細胞はex vivoにおいてサイトカイン、例えば、GM−CSF、IL−4、IL−13および/またはTNFαの組合わせを末梢血液から収集した単球の培養物に添加することによって分化させることができる。選択的に、GM−CSF、IL−3、TNFα、CD40リガンド、LPS、flt3リガンドおよび/または推定の分化、成熟および増殖を誘導する1またはそれ以上の他の化合物の組合わせを培地に添加することによって、末梢血液、臍帯血液または骨髄から収集したCD34陽性細胞を樹状細胞に分化させることができる。
【0334】
樹状細胞は、簡単な方法で2つの十分に特性決定された表現型を識別することを可能とする、「未熟」および「成熟」細胞として好都合にカテゴリー化される。しかしながら、この命名法は分化のすべての可能な中間段階を排除すると解釈すべきではない。未熟細胞は、抗原を吸収しかつプロセシングする高い能力を有するAPCとして特性決定され、これらはFcγレセプターおよびマンノースレセプターの高い発現と相関する。成熟表現型は典型的にはこれらのマーカーの低い発現により特性決定されるが、T細胞の活性化に関係する細胞表面の分子、例えば、クラスIおよびクラスII MHC、接着分子(例えば、CD54およびCD11)および共同刺激性分子(例えば、CD40、CD80、CD86および4−1BB)の高い発現により特性決定される。
【0335】
一般に、APCsに本発明のポリヌクレオチド(またはその部分または変異体)をトランスフェクトさせることにより、コード化ポリペプチド、またはその免疫原性部分を細胞表面に発現させることができる。このようなトランスフェクション処理を生体外で行い、このトランスフェクトされた細胞を含有する薬剤を、本願明細書中に述べるよう治療目的に使用することができる。あるいは、樹状またはその他の抗原提示細胞をターゲットとする遺伝子運搬手段を患者に投与することによって、トランスフェクションが生体内で起こるようにすることもできる。
【0336】
例えば樹状細胞の生体内および生体外トランスフェクション処理は、WO97/24447に記載されているような公知の方法で、またはMahvi et alがImmunology and cell Biology75:456−460(1997)に記述している遺伝子銃アプローチを利用して行うことができる。
【0337】
樹状細胞の抗原ローディングは樹状細胞または前駆細胞を腫瘍ポリペプチド、DNA(そのまま、またはプラスミドベクターに挿入して)またはRNAと一緒に;または抗原発現組換え細菌またはウィルス(例えばワクシニア、鶏痘ウィルス、アデノウィルスまたはレンチウィルスベクター)と一緒にインキュベートすることによって達成される。ローディングに先立ち、ポリペプチドを、(例えばキャリヤ分子のような)T細胞ヘルプを提供する免疫パートナーと共有結合させる。あるいは、ポリペプチドとは別に、またはポリペプチドの存在において、樹状細胞を非共有結合免疫パートナーでパルス処理してもよい。
【0338】
本発明の薬剤には、当業者に公知の適当なキャリヤを使用できるが、キャリヤのタイプは投与態様に応じて異なるのが普通である。本発明の薬剤は局所、経口、経鼻腔、経粘膜、静脈内、頭蓋内、腹腔内、皮下、筋肉内など、該当の投与態様に合わせて調合すればよい。
【0339】
このような薬剤中に使用されるキャリヤは生体適合性であり、生物分解性であってもよい。或る実施例では、活性成分の放出レベルが比較的一定となるように調合することが好ましい。しかし、他の実施例では、投与と同時に比較的迅速に放出することが好ましい。このような薬剤の調合は公知技術を使用する当業者のレベルで充分可能である。この点で有用なキャリヤとしては、ポリ(ラクチド−コ−グリコリド)、ポリアクリレート、ラテックス、でんぷん、セルロース、デクストランなどの微粒子が挙げられる。
【0340】
抑制放出キャリヤとしては、非流動性親水コア(例えば架橋多糖類またはオリゴ糖)および必要に応じてリン脂質のような両親媒性化合物からなる外層を含む超分子バイオベクターが挙げられる(米国特許第5,151,254号およびPCT出願WO94・20078号、WO94/23701号およびWO96/06638号を参照)。抑制放出調合物に含まれる活性化合物の量は、着床部位、放出速度および放出時間および治療または予防すべき状態の性質に応じて異なる。
【0341】
他の実施例では、本発明の薬剤のキャリヤとして、生物分解性ミクロスフェア(例えば、ポリアクテート ポリグリコレート)を使用する。適当な生物分解性ミクロスフェアは、例えば、米国特許第4,897,268号;5,075,109号;5,928,647号;5,811,128号;5,820,883号;5,853,763号;5,814,344号;5,407,609号および5,942,252号に開示されている。WO99/40934号に開示され、本願明細書にも参考として引用している変性B型肝炎コアタンパク質キャリヤ系も種々の用途に好適である。他のキャリヤ/デリバリ系は米国特許第5,928,647号に開示されているような顆粒タンパク質複合体を使用し、この複合体は宿主におけるクラスI−被制限細胞毒Tリンパ球応答を誘発することがある。
【0342】
本発明の薬剤は多くの場合、1種または2種以上の緩衝液(例えば、中性緩衝食塩水または燐酸塩緩衝食塩水)、炭水化物(例えば、グルコース、マンノース、スクロースまたはデクストラン)、マンニトール、タンパク質、ポリペプチドまたはアミノ酸、例えば、グリシン、酸化防止剤、静菌剤、EDTAまたはグルタチオンのようなキレート剤、助剤(例えば、水酸化アンモニウム)、患者の血液で調剤を等張、高張、または劣張化する溶質、懸濁化剤、濃縮剤および/または保存剤をも含む。本発明の薬剤は凍結乾燥物として調合することもできる。
【0343】
本発明の薬剤は密閉アンプルまたは密閉水薬びんのような1回服用分または複数回服用分の容器で提供される。このような容器は使用まで無菌性と安定性を維持するように密閉される。一般に、調剤は油性または水性ビークル中の懸濁液、溶液またはエマルジョンの形態で保存される。凍結乾燥状態で保存され、使用の直前に無菌液を添加するだけでよい形態も可能である。
特定の薬剤を使用するため、経口、非経口、静脈内、鼻腔内、筋肉内投与に適した調合を行うことは既に種々開発されており、その幾つかを以下に説明する。
【0344】
用途によっては、本発明の薬剤を経口方式で動物に投与することができる。その場合、これらの薬剤を不活性希釈剤または同化可能な食用キャリヤで調剤するか、または硬質または軟質ゼラチンカプセルに封入するか、または圧縮して錠剤にするか、または食品と直接組合わせることができる。
活性化合物を賦形剤と組合せ、錠剤、舌下錠、トローチ、カプセル、エリキシル、懸濁液、シロップ、ウェハーなどの形態で使用できる(例えば、Mathiwits et al., Nature 1997 Mar 27;386(6623):410−4;Hwang et al., Crit Rev Ther drug Carrier Syst 1998:15(3)−243−84;米国特許第5,641,515号;米国特許第5,580,579号および米国特許第5,792,451号を参照)。
【0345】
錠剤、トローチ、ピル、カプセルなどは種々の助剤、例えば、トラガカント、アカシア、コーンスターチ、ゼラチンのようなバインダー;燐酸ジカルシウムのような賦形剤;コーンスターチ、ポテトスターチ、アルギン酸などのような分散剤;ステアリン酸マグネシウムのような滑剤;およびスクロース、ラクトース、サッカリンのような甘味料、またはペパーミント、ウィンターグリーン・オイル、チェリー・フレーバリングのような香料をも含むことができる。
【0346】
服用形態がカプセルである場合、上記材料の他に、液状キャリヤをも含むことができる。コーティングのため、または服用形態を物理的に変えるため、他に種々の材料を含むことがある。例えば、錠剤、ピル、またはカプセルはセラック、糖またはこれら両者でコーティングすることがある。当然のことながら、服用形態に関係なく、使用される材料は薬学的に純粋であり、使用量が実質的に無害でなければならない。
【0347】
多くの場合、これらの調剤は少なくとも約0.1%またはそれ以上の活性化合物を含有するが、活性成分の%は一様ではなく、調剤全体の重量または容積の約1または2%から約60%または70%またはそれ以上である。それぞれの治療目的に有用な薬剤中の活性化合物量は、所与の化合物の1回服用分で必要な摂取量が確保されるように調合される。可溶性、生物学的利用能、生物学的半減期、投与径路、貯蔵期間、およびその他の薬学的留意点は製薬分野の当業者が熟知であり、多様な投与および治療方法が望ましい。
【0348】
経口投与の場合、本発明の薬剤は1種または2種以上の賦形剤と組合わせて、うがい薬、歯磨き剤、口腔剤、吸入剤、舌下錠などの形態に調剤させることができる。活性成分を、例えば、ホウ酸ナトリウム、グリセリン、炭酸水素カリウムを含む口腔剤に組込んだり、歯磨き剤に組込んだり、水、バインダー、研磨剤、香料、発泡剤、湿潤剤を含む組成物に治療に有効な量を添加することもできる。舌下に挟むなど、口腔内で溶かす錠剤または溶液の形態に調剤することもできる。
【0349】
場合によっては、本発明の薬剤を非経口、静脈内、筋肉内または腹腔内投与することが望ましい。このようなアプローチは公知であり、そのいくつかは米国特許第5,543,158号、l5,641,515号および5,399,363号に開示されている。或る実施例では、遊離塩基または薬学的に許容できる塩の形態を取る活性化合物を、ヒドロキシプロピルセルロースのような計面活性剤と混合した水溶液として調合する。グリセロール、液状ポリエチレン・グリコール、およびこれらの混合物及びオイル中に分散させる調合も可能である。通常の貯蔵および使用条件下で、これらの調合物は微生物の生長を防止する保存剤を含むのが普通である。
【0350】
注射用の形態としては、無菌の水溶液または水性ぶんさん液またはその場でこのような無菌の注射用水溶液または水性分散液を調製できる無菌粉末(例えば、米国特許第5,466,468号参照)がある。いずれの場合でも、無菌でなければならず、容易に注射できるだけの流動性が必要である。製造および貯蔵の段階において、安定であり、細菌や黴のような微生物の汚染作用から保護されねばならない。キャリヤは水、エタノール、ポリオール(グリセロール、プロピレン・グリコールなど)これらの適当な混合物、および/または植物油を含有する溶媒または分散媒であればよい。
【0351】
レシチンのようなコーティングを利用するか、分散液の場合なら必要な粒度を維持するか、および/または界面活性剤を使用することによって適正な流動性を維持することができる。微生物の作用は、種々の抗菌剤および抗真菌剤、例えば、パラベンス、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサールなどによって容易に防止できる。多くの場合、糖または塩化ナトリウムのような等張剤を含むことが好ましい。注射薬のを長く吸収させるためには、吸収を遅らせる、例えば、モノステアリン酸アルミニウムやゼラチンのような吸収遅延剤を含有させればよい。
【0352】
非経口投与水溶液の形態を取る実施例では、必要に応じて溶液を適当に緩衝し、希釈液を先ず充分な量の食塩水またはグルコースで等張化する。このような水溶液は静脈内、筋肉内、皮下および腹腔内投与に特に好適である。これに使用できる無菌水性媒は本発明の開示内容に照らして当業者が容易に理解するところである。例えば、1回分を1mlの等張NaCl溶液中に溶解させ、1000mlの皮下注入液に添加するか、または所定の注入部位に注入する(例えば、“REMINGTON’s Pharmaceutical Sciences”15th Edition, pp1035−1038および1570−1580)。患者の状態に応じて、投与量をある程度変化させる必要がある。また、ヒトに投与する場合、当然のことながら、食品医薬品局の生物製剤基準部が定める無菌性、発熱性、その他一般的な安全性と純粋性の基準を満たさねばならない。
【0353】
本発明の他の実施例では、薬剤を中性または塩形態に調合する。医薬として許容可能な塩としては、(タンパク質の遊離アミノ基で形成される)酸添加塩があり、この塩は塩化水素酸または燐酸のような無機酸、または酢酸、シュウ酸酒石酸、マンデル酸のような有機酸で形成される。遊離カルボキシル基で形成される塩は無機塩基、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カルシウム、水酸化第二鉄、および有機塩基、例えば、イソプロピルアミン、トリメチルアミン、ヒスチジン、プロカインなどから誘導できる。調合を終えたら溶液は投与形態に適合した態様で、且つ治療目的に適った量が投与される。
【0354】
キャリヤは溶媒、分散媒、ビークル、コーティング、希釈剤、抗菌および抗真菌剤、等張化剤、吸収遅延剤、緩衝液、キャリヤ溶液、懸濁液、コロイドなどをも含む。薬剤として活性の物質にこれらの媒質や作用剤を使用することは公知である。公知の媒質または作用剤が活性成分と不適合でない限り、治療剤剤中に使用することができる。構成要素に補足的な活性成分を組込むことも可能である。尚、“薬剤として許容可能な”とは、ヒトに投与した場合、アレルギーなどのような有害な反応を発生させない分子および組成物を意味する。
【0355】
或る実施例では、薬剤を鼻腔内スプレー、吸入および/またはその他のエアロゾル投与ビークルによって投与することができる。遺伝子、核酸およびペプチドを鼻腔エアロゾルスプレーを介して直接肺へ投与する方法は、例えば、米国特許第5,756,353号および5,804,212号に開示されている。同様に、鼻腔内微粒子樹脂を利用して薬剤を投与する方式(Takenaga et al.,J Controlled Release 1998 Mar 2;52(1−2):81−7)およびリソホスファチジル−グリセロール化合物(米国特許第5,725,871号)も公知である。同様に、ポリテトラフルオロエチレン支持マトリックスの形態で粘膜を介して薬剤を投与する方式も米国特許第5,780,045号に開示されている。
【0356】
或る実施例では、リポソーム、ナノカプセル、微粒子、脂質粒子,気胞などを利用して、本発明の薬剤を適当な宿主細胞/器官に導入する。特に、本発明の薬剤は脂質粒子、リポソーム、気胞、ナノスフェア、ナノ粒子などに封入して投与するように調合することができる。あるいは、共有または非共有の形でキャリヤ・ビークルの表面に結合させることもできる。
【0357】
有望なキャリヤとしてのリポソームおよびリポソーム状剤の形成および利用は当業者に公知である(例えば、Lasic,Trends Biotechol 1998 Jul;16(7):307−21;Takakura,Nippon Rinsho 1998 Mar;56(3):691−5;Chandran et al.,Indian J Exp Biol.1997 Aug;35(8):801−9;Margalit, Crit Rev Ther Drug Carrier Syst. 1995;12(2−3):233−61;参考のため本願明細書中に引用した米国特許第5,567,434号;米国特許第5,795,587号)。
【0358】
リポソームを他の方法ではトランスフェクションが困難な多くの種類の細胞、例えば、T細胞懸濁液、1次肝細胞菌株、PC12細胞と併用して成功を収めている(Renneisen et al.,J Biol Chem.1990 Sep 25;265(27):16337−42;Muller et al.,DNA Cell Biol. 1990 Apr;9(3):221−9)。さらにまた、リポソームはウィルス−ベース投与系に典型のDNA長さの制約がない。遺伝子、種々の薬剤、放射線治療剤、酵素、ウィルス、転写調節因子、アロステリック・エフェクタなどを種々の培養細胞系および動物に導入するために利用され、成功を収めている。また、リポソームの使用が自己免疫反応や由々しき中毒事故の要因となるとは考えられない。
【0359】
或る実施例では、リン脂質を水性媒中に分散させ、自然発生的に多層同心二重気胞(多層気胞(MLVs)とも呼称される)を発生させることによってリポソームを形成する。
【0360】
他の実施例では、本発明の薬剤の、薬剤として許容可能なナノカプセル調剤を可能にする。一般に、ナノカプセルは薬剤を安定且つ再生可能に封入することができる(例えば、Quintanar−Guerrero et al., Drug Dev Ind Pham. 1998 Dec;24(12):1113−28参照)。細胞内重合過負荷に起因する副作用を回避するため、ポリマーを利用してこの超微粒子(約0.1μm)を生体内で分解できるようにする。この粒子の製法は、例えば、Couvreur et al., Crit Rev Ther Drug Carrier Syst. 1988;5(1):1−20;Muhlen et al., Eur J Pharm Biopham. 1998 Mar;45(2):149−55;Zambaux et al.,J Controlled Release 1998 Jan 2;50(1−3):31−40;oyobi米国特許第5,145,684号に開示されている。
【0361】
癌の治療方法
本発明の別の観点として、上記薬剤を癌、特に前立腺癌の免疫治療に利用することができる。この治療方法では、上記薬剤を、典型的には温血動物、好ましくはヒトに投与する。患者は癌に罹っていてもいなくてもよい。即ち、上記薬剤を使用することによって、癌の発生を防止するか、または癌患者を治療することができる。原発腫瘍の外科的切除および/または放射線治療または従来の化学的治療剤投与の前後に薬剤およびワクチンを投与する。上述したように、薬剤の投与は静脈内、腹腔内、筋肉内、皮下、鼻腔内、皮内、肛門、膣、局所、経口など、適宜の方法で投与すればよい。
【0362】
或る実施例では、免疫療法は内因性宿主免疫システムをの生体内刺激に依存する積極的な免疫療法であり、免疫反応変性剤(例えば、ポリペプチドおよびポリヌクレオチド)の投与で腫瘍を抑制するというものである。
【0363】
他の実施例では、免疫療法は、直接または間接的に抗腫瘍作用を仲介し、必ずしも無傷の宿主免疫システムに依存しない、定評のある腫瘍免疫反応性を有する薬剤(エフェクタ細胞または抗体)を投与する消極的な免疫療法である。エフェクタ細胞の例としては、上記T細胞、Tリンパ球(CD8細胞毒Tリンパ球およびCD4T−ヘルパー腫瘍浸潤リンパ球)、キラー細胞(Natural Killer細胞およびリンパ球活性化キラー細胞)、B細胞およびポリペプチドを発現する抗原提示細胞(樹状細胞およびマクロファージ)が挙げられる。
【0364】
養子免疫療法のためには、ポリペプチドに特異なT細胞レセプタおよび抗体レセプタをクローニングし、発現させて、他のベクターまたはエフェクタ細胞に移行させればよい。消極的免疫療法では、抗体または抗イディオタイプの抗体を発生させるためにもポリペプチドを利用することができる(米国特許第4,918,164号参照)。
【0365】
エフェクタ細胞は、試験管内培養によって養子免疫療法に充分な量を得ることができる。単一の抗原特異性エフェクタ細胞を数十億個にまで増殖させて、生体内での抗原認識を可能にする培養条件は公知である。このような試験管内培養条件としては、多くの場合、シトカイン(例えば、IL−2)および非分割支持細胞の存在において、間歇的な抗原による刺激が利用される。上述したように、免疫反応性のポリペプチドを利用することによって抗原特異性T細胞菌株を急速に増殖させ、免疫療法に必要な細胞数を発生させることができる。
【0366】
具体的には、公知の技術で、樹状細胞、マクロファージ、単球、繊維芽細胞および/またはB細胞のような抗原提示細胞を免疫反応性ポリペプチドでパルス処理するか、または1種または2種以上のポリヌクレオチドをトランスフェクトすればよい。例えば、抗原提示細胞に、組換えウィルスまたは他の発現システムでの発現を促進するのに好適なプロモータを有するポリヌクレオチドをトランスフェクトすることができる。
【0367】
療法に使用するため培養されるエフェクタ細胞は成長して広く分布し、長期にわたって生体内に生存できなければならない。研究結果によれば、培養されたエフェクタ細胞を生体内で成長させ、IL−2で補足される抗原による刺激を繰返すことで、長期に亙って多数のエフクタ細胞を生存させることができる(例えば、Cheever et al.,Immunological Reviews 157:177,1997)
【0368】
ポリペプチドを発現するベクターを患者から採取された抗原提示細胞に導入し、生体外でのクローニング処理で増殖させ、これを再び同じ患者に移植することができる。公知の手段で、好ましくは無菌の状態で、静脈内、腔内、腹腔内または腫瘍内投与で患者に再導入することができる。
【0369】
治療薬の投与経路、頻度および用量は個々の患者に応じて異なり、標準的な技術によって容易に決定することができる。一般に、薬剤やワクチンは注射(例えば、皮内、筋肉内、静脈内または皮下)、鼻腔内投与(例えば、吸入)または経口で投与される。好ましくは、1ヶ月間隔で6回投与し、その後、ブースタワクチン投与を行う。個々の患者にはそれぞれ異なるプロトコルが適切な場合がある。投与した時に、抗腫瘍免疫反応を促進することができ、少なくとも(治療前に比較して)10−50%レベルアップすれば、それが適量である。
【0370】
免疫反応は患者の抗腫瘍抗体を測定するか、または試験管内で患者の腫瘍細胞を殺すことができる細胞溶解性エフェクタ細胞の、ワクチンによる発生によってモニターすることができる。このようなワクチンは免疫反応を起こさせ、ワクチンを投与されない患者よりも臨床転帰を改善させることが可能でなければならない。(例えば、回復が早く、完全に、または部分的に、または長期に亙って生存)。一般に、1種または2種以上のポリペプチドを含む薬剤およびワクチンでは、1回の投与量中に存在する各ポリペプチドの量は宿主体重1kg当り約25μg〜5mgである。適量は患者のサイズに応じて異なるが、約0.1mL〜約5mLが普通である。
【0371】
一般に、投与量と治療方法が妥当であるためには、治療および/または予防効果を発揮するに充分な量の活性化合物が投与されねばならない。このような効果はワクチンを投与されない患者よりも臨床転帰が改善されている(例えば、回復が早く、完全に、または部分的に、または長期に亙って生存)ことでモニターすることができる。腫瘍タンパク質に対する既存の免疫反応は改善された臨床転帰と相関する。このような免疫反応は治療の前後に患者から得られたサンプルを使用して行われる標準的な増殖、細胞毒性またはサイトカイン分析によって評価することができる。
【0372】
癌検出・診断のための薬剤、方法及びキット
一般に、患者から得られる生体サンプル(例えば、血液、血清、痰および/または腫瘍組織)中の、1つまたは2つ以上の前立腺腫瘍タンパク質および/またはこのようなタンパク質を符号化するポリヌクレオチドの存在に基づいて、患者の癌を検出することができる。換言すれば、このようなタンパク質をマーカーとして利用することによって前立腺癌のような癌の有無を検出できる。
【0373】
このようなタンパク質はその他の癌の検出にも役立つ。一般に、本発明の結合剤は、生体サンプル中の結合剤に結合する抗原のレベル検出を可能にする。ポリヌクレオチド・プライマーおよびプローブを利用することによって、腫瘍タンパク質を符号化するmRNAレベルを検出することができ、癌の有無をも示唆する。一般に、前立腺腫瘍配列は正常組織よりも3倍以上のレベルで存在する。
【0374】
サンプル中のポリペプチド・マーカーを検出するのに結合剤を使用する種々の分析方法は当業者に公知である。例えば、Harlow and Lane,Antibodies:A laboratory Manual, Cold Spring Habor Laboratory,1988を参照されたい。一般に、患者における癌の有無は(a)患者から得られた生体サンプルを結合と接触させ;(b)サンプル中の、結合剤と結合するポリペプチドのレベルを測定し;(c)ポリペプチドのレベルを所定の合格値と比較することによって判定できる。
【0375】
好ましい実施例では、この分析において、固形支持材に固定した結合剤を使用し、これにポリペプチドを結合させ、サンプルの残余の部分から取り除く。結合しているポリペプチドを検出するため、リポーター・グループを含有し、結合剤/ポリペプチドと特異的に結合する検出試薬を使用する。検出試薬は、例えば、ポリペプチドまたは抗体と特異的に結合する結合剤またはこの結合剤と特異的に結合する抗免疫グロブリン、Gタンパク質、Aタンパク質またはレクチンなどである。或いは、ポリペプチドをリポーター・グループで標識し、結合剤をサンプルと共にインキュベートした後、固定結合剤に結合させる、競合アッセイを利用することもできる。この分析に使用できるポリペプチドとしては、完全長前立腺腫瘍タンパク質および、上記のように結合剤が結合するポリペプチド部分が挙げられる。
【0376】
固形支持材は、腫瘍タンパク質を付着させることができるなら、公知のいかなる材料であってもよい。例えば、マイクロタイタープレートのテスト・ウェル、ニトロセルロースなどのような膜を利用できる。ガラス、ファイバーグラス、ラテックス、またはポリスチレン、ポリ塩化ビニルのようなプラスチック材からなるビーズやディスクでもよい。さらには、米国特許第5,359,681号に開示されているような磁気粒子はファイバーオプチック・センサーでもよい。結合剤を固形支持材に固定するには、特許文献などに数多く記載されている種々の公知技術を利用すればよい。
【0377】
本発明において、“固定”とは吸着のような非共有結合と(結合剤と支持材の官能基との間の直接的なリンケージまたは架橋剤を介してのリンケージである)共有結合との双方を含む。マイクロタイタープレートのウェルまたは膜への吸着による固定が好ましい。この場合、適当な緩衝液中で結合剤を、適当な時間に亙って固形支持材と接触させることで吸着が得られる。接触時間は温度にも左右されるが、典型的には約1時間〜約1日である。一般に、(ポリスチレンやポリ塩化ビニルのような)プラスチック製マイクロタイターのウェルを、約10ng〜約10μg、好ましくは約100ng〜約1μgの結合剤と接触させれば、充分な量の結合剤を固定することができる。
【0378】
結合剤を固形支持材に共有結合させるには、支持材とも結合剤のヒドロキシルまたはアミノ基とも反応する二元機能試薬と支持材とを反応させることによって達成される。例えば、ベンゾキノンを使用するか、または支持材のアルデヒド基を結合パートナーの活性水素と縮合することによって、結合剤を、適当なポリマー・コーティングを有する支持材と共有結合させることができる(Pierce Immunotechnology Catalog and Handbook, 1991, A12−A13)。
【0379】
或る実施例では、2抗体サンドイッチ方式分析を採用する。この分析法では、マイクロタイター・プレートのような固形支持材に固定された抗体を、サンプルと接触させることによって、サンプル中のポリペプチドを固定抗体と結合させる。結合しなかったサンプルを、固定されたポリペプチド−抗体複合体から除去し、リポーター・グループを含む検出試薬(好ましくはポリペプチドの異なる部位に結合できる第2抗体)を添加する。固形支持材と結合したままの検出試薬量を、特定リポーター・グループに適した方法を利用して測定する。
【0380】
具体的には、上記のように抗体を支持材に固定したら、支持材上の残余のタンパク質結合部位をブロックする。ブロック剤は公知のものでよく、例えば、ウシ血清アルブミンまたはTween20(商標)(Sigma Chemical Co., St. Louis, MO)などがある。次いで、固定された抗体をサンプルと一緒にインキュベートし、ポリペプチドを抗体と結合させる。インキュベーションに先立って、サンプルを燐酸塩緩衝食塩水(PBS)のような適当な希釈剤で希釈する。
【0381】
一般に、好適な接触時間(即ち、インキュベーション時間)は前立腺癌のある個人から得られたサンプル中のポリペプチドの存在を検出するのに充分な時間である。接触時間は結合および非結合ポリペプチド間の平衡が少なくとも約95%となる結合レベルを達成するのに充分な時間であることが好ましい。当業者には明らかなように、平衡を達成するのに必要な時間は、一定時間に亙って起こる結合レベルを評価することによって容易に測定できる。
【0382】
次いで、例えば、0.1%Tween20(商標)を含有するPBSのような適当な緩衝液で固形支持材を洗浄することによって非結合サンプルを除去する。リポーター・グループを含有する第2抗体を固形支持材に加える。好ましリポーター・グループは上述したようなものである。
【0383】
次に、結合ポリペプチドを検出するのに充分な時間に亙って、検出試薬を、固定された抗体−ポリペプチド複合体と一緒にインキュベートする。検出に適当な時間は、一定時間に亙って起こる結合のレベルを評価することによって決定することができる。次いで、結合しなかった検出試薬を除去し、結合した検出試薬を、リポーター・グループを利用して検出する。(115ページ、1行目まで)リポーター・グループを検出する方法はリポーター・グループの性質に応じて異なる。
【0384】
放射性グループならば、シンチレーション・カウントまたはオートラジオグラフィが適当である。染料、発光性グループおよび蛍光性グループならば、分光分析を利用すればよい。ビオチンは異なるリポーター・グループ(通常は放射性または蛍光性グループまたは酵素)と結合しているアビジンを利用して検出すればよい。酵素リポーター・グループは(特定時間に亙って)基質を加え、次いで反応物質の分光分析またはその他の分析を行うことによって検出するのが普通である。
【0385】
前立腺癌のような癌の有無を判定するには、固形支持体と結合したままのリポーター・グループから検出される信号を、所定の合格値に相当する信号と比較する。好ましい実施例では、癌を検出するための合格値は固定された抗体を癌のない患者からのサンプルと一緒にインキュベートする時に得られる平均信号である。所定の合格値より3標準偏差高い信号を発するサンプルは癌に関して陽性と考えられる。
【0386】
他の好ましい実施例では、Sackett et al., Clinical Epidemioloty:A Basic Science for Clinical Medicine, Little Brown and Co., 1985,p.106−7に記載の方法に従い、Receiver Operator Curveを利用して合格値を設定する。この実施例では、診断テスト結果に照らしたそれぞれ妥当と思われる合格値に相当する複数対の真陽性率(即ち、感度)と偽陽性率(100%−特異度)のプロットから合格値を算出する。偽陽性率を極力小さくするため合格値をプロットに沿って左へずらし、偽陰性率を極力小さくするため右へずらしてもよい。一般に、この方法で設定された合格値よりも高い信号を発するサンプルは癌に関して陽性と考えられる。
【0387】
関連する実施例においては、フロースルーまたはストリップ・テスト・フオーマットで分析を行い、結合剤をニトロセルロースのような膜に固定する。フロースルー・テストでは、サンプルが膜を通過すると、サンプル中のポリペプチドが固定された結合剤と結合する。次に、第2結合剤を含む溶液が膜を通過すると、標識されたこの第2結合剤が結合剤−ポリペプチド複合体と結合する。次いで、結合した第2結合剤の検出が上述したように行われる。ストリップ・テスト・フォーマットでは、結合剤が結合する膜の一端がサンプルを含有する溶液に浸漬される。
【0388】
サンプルは膜に沿って第2結合剤を含む部位を固定されている結合剤の部位に向かって移動する。固定計都合剤の部位における第2結合剤濃度が癌の存在を示唆する。前記部位における第2結合剤の濃度は視認可能な線を画くパターンを形成する。このパターンが存在しなければ、結果が陰性であることを示唆する。膜に固定される結合剤の量は、サンプルが上記フオーマットにおける2−抗体サンドイッチ分析において陽性信号を発するに充分なレベルのポリペプチドを含む時はっきり視認できるように設定される。
【0389】
この分析に使用される好ましい結合剤は抗体およびその抗原結合フラグメントである。膜に固定される抗体の量は約25ng〜約1μgであり、より好ましくは約50ng〜約500ngである。このテストは極めて少量のサンプルで行うことができる。
【0390】
本発明の腫瘍タンパク質または結合剤と併用できる分析プロトコルが他にも種々存在することはいうまでもない。上記のプロトコルはあくまでも例である。例えば、サンプル中のポリペプチドと結合するを検出するのに腫瘍ポリペプチドを利用する上記プロトコルは容易に変更することができる。腫瘍タンパク質に特異な抗体の検出は癌の存在と相関する。
【0391】
サンプル中の腫瘍タンパク質と特異に反応するT細胞の存在に基づいて癌を検出することもできる。患者から分離されたCD4および/またはCD8T細胞を含むサンプルを腫瘍ポリペプチド、これを符号化するポリヌクレオチドおよび/またはポリペプチドの少なくとも免疫原性部分を発現するAPCと一緒にインキュベートし、T細胞の特異活性化の有無を検出する。適当なサンプルとしては、例えば、分離T細胞がある。T細胞は(例えば、末梢血リンパ球のFicoll/Hypaque密度勾配遠心沈殿法のような)公知技術によって患者から分離することができる。
【0392】
ポリペプチド(5−25μg/ml)と一緒に2−9日間37℃において、試験管内でT細胞をインキュベートする。対照として腫瘍ポリペプチドが存在しないT細胞サンプルをもインキュベートすることが望ましい。CD4T細胞については、T細胞の増殖評価によって活性化を検出することが好ましい。CD8につては、細胞毒活性の評価によって活性化を検出することが好ましい。疾病のない患者よりも増殖レベルが少なくとも2倍高く、および/または細胞毒活性が少なくとも20%高ければ、患者に癌が存在することを示唆する。
【0393】
上述のように、サンプル中の腫瘍タンパク質を符号化するmRNAのレベルに基づいて癌を検出することもできる。ポリメラーゼ鎖反応(PCR)に基づく分析に、少なくとも2種ノオリゴヌクレオチド・プライマーを使用することにより、サンプルからの腫瘍cDNAの一部を増幅することができ、その場合、オリゴヌクレオチド・プライマーの少なくとも一方が腫瘍タンパク質を符号化するポリヌクレオチドに対して特異である(即ち、これと雑種を形成する)。増幅されたcDNAを分離し、ゲル電気泳動のような公知技術で検出する。同様に、腫瘍タンパク質を符号化するポリヌクレオチドと特異に交雑するオリゴヌクレオチドを雑種形成分析に利用すれば、サンプル中の腫瘍タンパク質を符号化するポリヌクレオチドの存在を検出することができる。
【0394】
分析条件下で交雑を可能にするためには、オリゴヌクレオチド・プライマーおよびプローブは少なくとも10個、好ましくは20個のヌクレオチドに相当する長さの本発明の腫瘍タンパク質符号化ポリヌクレオチドの部分と、少なくとも約60%、好ましくは少なくとも約75%、より好ましくは約90%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列を含まねばならない。好ましくは、オリゴヌクレオチド・プライマーおよび/またはプローブは上記の条件下でポロペプチド符号化ポリヌクレオチドと交雑する。
【0395】
診断に使用されるオリゴヌクレオチド・プライマーおよび/またはプローブは好ましくは少なくとも10−40個のヌクレオチドに相当する長さを有する。このましいじっしれいでは、オリゴヌクレオチド・プライマーは上記配列を有するDNA分子の、少なくとも10個の連続するヌクレオチド、より好ましく葉少なくとも15個の連続するヌクレオチドをふくむ。PCR分析も交雑分析も公知である(Mullis et al.,Col;d Spring Harbor Symp. Quant. Biol., 51:263,1987;Erlich ed., PCR Technology, Stockton Press, NY, 1989)。
【0396】
好ましい分析では、PCRを逆転写と併用するRT−PCRを利用する。RNAは生体組織のようなサンプルから抽出され、逆転写されてcDNA分子を生成する。少なくとも1つの特異プライマーを使用するPCR増幅によって、cDNAを生成し、これを分離し、ゲル電気泳動などを利用して可視化する。増幅はテスト患者から得たサンプルと健常者から得たサンプルで行う。増幅反応は2桁の範囲で数回希釈したcDNAで行う。テスト患者のサンプルを数回希釈した結果、健常者に比較して発現が2倍以上増大し、陽性と判定される。
【0397】
他の実施例では、癌進行のマーカとして本発明の薬剤を使用することができる。この実施例では、癌診断のための上記分析を継続的に実施し、反応性ポリペプチドまたはポリヌクレオチドのレベル変化を評価する。例えば、6ヶ月〜1年間、24−72時間ずつ分析を行い、必要に応じてその後も行う。検出されたポリペプチドまたはポリヌクレオチドのレベルが増大する患者では、癌が進行中である場合が多い。逆に、レベルが一定のままか、または低下する場合、癌は進行していない。
【0398】
生体診断分析を直接腫瘍において行う。この分析では、腫瘍細胞を結合剤と直接接触させる。結合した結合剤は直接またはリポーター・グループを介して間接的に検出する。結合剤は組織学的にも利用できる。この場合、ポリヌクレオチド・プローブを使用することもできる。
【0399】
感度を高めるには、所与のサンプル内で、多重腫瘍タンパク質マーカを分析すればよい。種々のタンパク質に対して特異な結合剤を単一の分析内で組合わせることができる。多重プライマーまたはプローブを同時に使用することができる。腫瘍タンパク質マーカの選択は一連の実験に基づいて行い、最適感度となるようにする。腫瘍タンパク質の分析を、たの既知腫瘍抗原分析と組合わせてもよい。
【0400】
本発明は上記診断方法に使用されるキットをも提供する。このキットは2つまたh2つ以上の、診断分析に必要な成分を含む。成分は化合物、試薬、容器および/または装置を含む。キット内の1つの容器はモノクローン抗体またはそのフラグメントを収容する。このキットは抗体結合を直接または間接的に検出するリポーター・グループを含む検出試薬をも収容する。
【0401】
あるいは、生体サンプル中の腫瘍たんぱく質を符号化するmRNAレベルを検出するようにキットを構成することもできる。このようなキットは多くの場合、上述のように,腫瘍たんぱく質を符号化するポリヌクレオチドと雑種形成する少なくとも1つのオリゴヌクレオチド・プローブまたはプライマーを含む。このようなオリゴヌクレオチドは、例えば、PCRまたは雑種形成分析に使用することができる。この種のキット中に存在するその他の成分としては、第2オリゴヌクレオチドおよび/または診断試薬または腫瘍たんぱく質を符号化するポリヌクレオチドの検出を容易にする容器が挙げられる。
下記の例は説明のためのものであり、本発明を制限するものではない。
【0402】

実施例1前立腺特異性ポリペプチドの分離および特徴づけ
この例は前立腺腫瘍cDNAライブラリーからの幾つかの前立腺特異性ポリペプチドの分離に係わる。
Superscript Plasmid System for cDNA Synthesis and Plasmid Cloning kit(BRL Life Technologies, Gaithersburg, MD20897)を使用し、メーカーのプロトコルに従って、前立腺腫瘍ポリARNAからヒトの前立腺腫瘍cDNAライブラリーを構成した。具体的には、ポリトロン(Kinematica, Switzerland)で前立腺腫瘍組織を均質化し、メーカーの指示に従ってTrizol試薬(BRL Life Technologies)を使用して全RNAを抽出した。
【0403】
次いで、メーカーのプロトコルに従って、Qiagen oligotex spin column mRNA精製キット(Qiagen, Santa Clarita, CA91355)を使用して、ポリARNAを精製した。NotI/Oligo−dT18プライマーを使用して第1ストランドcDNAを合成した。二重鎖cDNAを合成し、EcoRI/BAXIアダプタ(Invitrogen, San Diego,CA)と結合させ、NotIで消化した。Chroma Spin−1000カラム(Clontech, Palo Alto, CA)でサイズ分画した後、cDNAをpCDNA3.1(Invitrogen)のEcoRI/NotI部位に結合させ、電気穿孔により、ElectroMax E. coli DH10B細胞に形質変換した。
【0404】
同じ方法を利用して、正常なヒト膵臓cDNA発現ライブラリーを、6個の組織試料(Clontech)から作成した。独立コロニーの数、挿入断片を有するコロニーの%、平均挿入断片サイズを測定すると共に、配列分析によってcDNAライブラリーを特徴づけた。前立腺腫瘍ライブラリーは1.64x10個の独立コロニーを含み、コロニーの70%が挿入断片を有し、平均挿入断片サイズは1745塩基対であった。正常な膵臓cDNAライブラリーは3.3x10個のコロニーを含み、コロニーの69%が挿入断片を有し、平均挿入断片サイズは1120塩基対であった。いずれのライブラリーでも、配列分析の結果、クローンの大部分が完全な長さのcDNA配列を有し、mRNAから合成され、rRNAおよびミトコンドリアDNA汚染は極めて少ないことが判明した。
【0405】
Hara et al(Blood,84:189−199,1994)が報告している方法に幾つかの変更を加え、上記前立腺腫瘍および正常な膵臓cDNAライブラリーを利用して、cDNAライブラリー減算を行った。具体的には、下記のようにして前立腺特異性減算cDNAライブラリーを形成した。正常な膵臓cDNAライブラリー(70μg)をEcoRI,NotI,およびSfuIで消化し、DNAポリメラーゼ・クレナウ・フラグメントとフィリング−イン反応させた。
【0406】
フェノール−クロロホルム抽出およびエタノール沈殿の後、DNAを100μlのHOに溶解させ、過熱変性し、100μl(100μg)のPhotoprobeビオチン(Vector Laboratories,Burlingame,CA)と混合した。メーカーの勧めに従い、氷上で、得られた混合物を270W太陽灯で20分間照射した。追加のPhotoprobeビオチン(50μl)を添加し、ビオチン化反応を繰返した。ブタノールで5回抽出した後、DNAをエタノール沈殿させ、23μlのHOに溶解させてドライバーDNAを形成した。
【0407】
トレーサーDNA形成のため、10μgの前立腺腫瘍cDNAライブラリーをBamHIおよびXhoIにて消化し、フェノールクロロホルムで抽出してから、Chrmoma spin−400カラム(クローンテック(Clontech))に通した。エタノール沈殿後、トレーサーDNAは5μlのHOに溶解された。トレーサーDNAを15μlのドライバーDNAおよび20μlの2×ハイブリダイゼーションバッファー(1.5MのNaCl/10mM EDTA/50mM HEPES pH7.5/0.2%ドデシル硫酸ナトリウム)と混合し、ミネラルオイル重層後完全に熱変性した。
【0408】
サンプルは直ぐに68℃の水槽に移され、20時間インキュベーションされた(長時間ハイブリダイゼーション[LH])。次に反応混合液をストレプトアビジン処理にかけてからフェノール/クロロフォルム抽出した。この工程をさらに3回繰り返した。サブトラクション処理されたDNAを沈殿させ、12μlのHOに溶解、8μlのドライバーDNAおよび20μlの2×ハイブリダイゼーションバッファーと混合してから、68℃にて2時間ハイブリダイゼーションにかけた(短時間ハイブリダイゼーション[SH])。
【0409】
ビオチン化2本鎖DNAを除いた後、サブトラクション処理されたcDNAをクロラムフェニコールpBCSK+(ストラタジーン(Stratagene)、ラジョラ(La Jolla)、カリフォルニア州(CA)92037)のBamHI/XhoI部位に連結し、エレクトロポレーションによりElectroMaxE.coliDH10B細胞内に形質転換し、前立腺腫瘍特異的サブトラクション処理cDNAライブラリー(「前立腺サブトラクションI」と呼ぶ)が作製された。
【0410】
サブトラクションcDNAライブラリーを解析するため、サブトラクション処理した前立腺腫瘍特異的ライブラリーより無作為に取り上げた100個の独立クローンよりプラスミドDNAを調製し、そのインサートの大きさに基づいてグループ分けした。代表的なcDNAクローンは、パーキンエルマー/アプライドバイオシステムズ部門(Perkin Elmer/Applied Biosystems)自動シークエンサーモデル373A(フォスターシティー(Foster City)、カリフォルニア州(CA))を用いたDNA配列決定によりさらに特性分析された。
【0411】
以後F1−13、F1−12、F1−16、H1−1、H1−9およびH1−4と呼ぶ6個のcDNAクローンがサブトラクション処理された前立腺特異的cDNAライブラリー中に豊富に存在することが示された。F1−12について決定された3’および5’cDNA配列は、それぞれ配列番号2および3に示されており、F1−13、F1−16、H1−1、H1−9およびH1−4について決定された3’cDNA配列はそれぞれ配列番号1および4−7に示されている。
【0412】
単離クローンのcDNA配列はEMBLおよびGenBankデータベース(96版)を用い、遺伝子バンク内の既知配列と比較された。4種類の前立腺腫瘍cDNAクローンF1−13、F1−16、H1−1およびH1−4は次の同定済み蛋白質をコードしていることが判明した:前立腺特異抗原(PSA)、ヒト腺カリクレイン、ヒト腫瘍発現増進遺伝子、およびミトコンドリアチトクロームC酸化酵素サブユニットII。H1−9は以前同定された自律的複製配列に同一であることが判明した。F1−12に関するcDNA配列には有意な相同体は見出されなかった。
【0413】
次の研究ではF1−12の全長cDNA配列(P504Sとも呼ぶ)の単離が行われた。この配列は配列番号107に示されており、対応する推定アミノ酸配列は配列番号108に記載されている。P504SのcDNAスプライス変異体は配列番号600−605に示されている。
【0414】
より少ない前立腺腫瘍特異遺伝子をクローン化するために、上記前立腺腫瘍cDNAライブラリーから正常膵臓cDNAライブラリーおよび先のサブトラクション前立腺腫瘍特異的cDNAライブラリーで最も多く存在した3種類の遺伝子、即ちヒト腺カリクレイン、前立腺特異抗原(PSA)およびミトコンドリアチトクロームC酸化酵素サブユニットIIの遺伝子を差し引いてcDNAライブラリーサブトラクションを行った。具体的にはpCDNA3.1に入ったヒト腺カリクレイン、PSAおよびミトコンドリアチトクロームC酸化酵素サブユニットIIのcDNAをそれぞれ1μgドライバーDNAに加え、上記同様にサブトラクション処理し、以後「スパイクサブトラクション前立腺腫瘍特異cDNAライブラリー」とよぶ第2回目サブトラクション処理済みcDNAライブラリーを得た。
【0415】
22個のcDNAクローンがスパイクサブトラクション前立腺腫瘍特異cDNAライブラリーより単離された。J1−17、L1−12、NJ−1862、J1−13、J1−19、J1−25、J1−24、K1−58、K1−63、L1−4およびL1−14と呼ばれるクローンについて決定された3’および5’cDNAは配列番号8−9、10−11、12−13、14−15、16−17、18−19、20−21、22−23、24−25、26−27および28−29にそれぞれ示されている。J1−12、J1−16、J1−21、K1−48、K1−55、L1−2、L1−6、N1−1858、N1−1860、N1−1861、N1−1804と称されるクローンについて決定された3’cDNA配列はそれぞれ配列番号30−40に示されている。
【0416】
これら配列と上記遺伝子バンク内の配列との比較からは、最も多く存在した5種類のDNA種のうち3種(J1−17、L1−12およびN1−1862;それぞれ配列番号8−9、10−11および12−13)とは有意な相同性を示されなかった。残り2最多存在種のうちの1種(J1−12;配列番号30)はこれまでに同定されたヒト肺界面活性剤関連蛋白質と同一であることが見出され、そして残りの1種(K1−48;配列番号33)は2−アリールプロピオニル−CoAエピメラーゼのR.norvgicus mRNAと相同性を有すると判定された。
【0417】
スパイクサブトラクション前立腺腫瘍特異的cDNAライブラリーより単離された量的に少ない腫瘍17種のうち4種(J1−16、K1−35、L1−6およびN1−1864;それぞれ配列番号31、34、36および40)は非ヒト配列と相同性を示すことが見出され、2種(L1−2およびN1−1861;それぞれ配列番号35および39)は既知ヒト配列と相同性を示すことが見出された。ポリペプチドJ1−13、J1−19、J1−24、J1−25、K1−58、K1−63、L−4、L1−14(それぞれ配列番号14−15、16−17、20−21、18−19、22−23、24−25、26−27、28−29)に対して相同性は認められなかった。
【0418】
続く研究ではJ1−17、L1−12およびN1−1862(それぞれ配列番号109−111)の全長cDNA配列の単離が行われた。対応する推定アミノ酸配列は配列番号112−114に示されている。L1−12はまたP501Sとも呼ばれる。p501SのcDNAスプライス変異体は配列番号606に示されている。
【0419】
別の実験では、前立腺腫瘍cDNAライブラリーから3種類の正常前立腺ポリA+RNAのプールより調製された正常前立腺cDNAをサブトラクションすることで(「前立腺サブトラクション2」と称する)さらに4種類のクローンが同定された。以後U1−3064、U1−3065、V1−3692および1A−3905と称される、これらクローンの決定cDNA配列はそれぞれ配列番号69−72に示されている。決定されたこれら配列と遺伝子バンクとの配列比較からは、U1−3065との有意な相同性は見出されなかった。
【0420】
スパイクによる第2サブトラクション(「前立腺サブトラクションスパイク2」と称する)は、前立腺腫瘍特異cDNAライブラリーより正常前立腺cDNAライブラリーを持つスパイクでサブトラクションし、さらにPSA、J1−17、肺表面活性剤関連蛋白質、ミトコンドリアDNA、チトクロームc酸化酵素サブユニットII、N1−1862、自律複製配列、L1−12および腫瘍発現増大遺伝子でスパイクされ除かれた。以後V1−3686、R1−2330、1B−3976およびV1−3679と呼ばれる4種類の追加クローンが単離された。これらクローンについて決定されたcDNA配列はそれぞれ配列番号73−76に示されている。これら配列と遺伝子バンク内配列との比較からは、V1−3686およびR1−2330との有意な相同性は見出されなかった。
【0421】
上記3種類の前立腺サブトラクション(前立腺サブトラクション2、スパイクサブトラクション前立腺腫瘍特異cDNAライブラリー、および前立腺サブトラクションスパイク2)を更に分析した結果、1G−4736、1G−4738、1G−4741、1G−4744、1G−4734、1H−4774、1H4781、1H−4785、1H4787、1H4796、1I−4810、1I−4811、1J−4876、1K−4884および1K−4896と称される16個の更なるクローンが同定された。
【0422】
これらクローンの配列と上記遺伝子バンクの配列との比較からは、1G−4741、1G−4734、1I−4807、IJ−4876および1K−4896(それぞれ配列番号79、81、87、90および92)との有意な相同性は示されなかった。更なる単離クローン分析より、それぞれ配列番号179−188および191−193に示される1G−4736、1G−4738、1G−4741、1G−4744、1H−4774、1H4781、1H−4785、1H4787、1H4796、1I−4807、1J−4876、1K−4884および1K−4896の延長cDNA配列が決定され、さらにそれぞれ配列番号189および190に示される1I−4810および1I−4811に関する追加の部分cDNA配列が決定された。
【0423】
前立腺サブトラクションスパイク2の追加研究より、さらに3個のクローンが分離された。それらの配列は上記同様にして決定され、最新のGeneBankと比較された。3クローン全てが既知遺伝子であるシステインリッチ蛋白質、LIAA0242およびKIAA0280(それぞれ配列番号317、319および320)と相同性を有することが見出された。シンテニ(Synteni)マイクロアレイ(シンテニ(Synteni)、パロアルト(Palo Alto)、カリフォルニア州(CA))によるこれらクローンの更なる分析からは、これら3種類全てのクローンが大部分の前立腺腫瘍および前立腺BPH、ならびに試験した正常前立腺組織の多くで過剰発現されているものの、その他の正常組織ではいずれも発現が低いことが示された。
【0424】
更なるサブトラクションが、正常前立腺cDNAライブラリーを正常膵臓cDNAでサブトラクションすることで実施された(「前立腺サブトラクション3」と称する)。その結果1G−4761、1G−4762、1H−4766、1H−4770、1H−4771および1H−4722(配列番号93−98)と称される6個の追加クローンが同定された。これら配列と遺伝子バンク配列との比較からは、1G−4761および1H4711(それぞれ配列番号93および97)に対し有意な相同性は示されなかった。単離クローンの更なる分析から、それぞれ配列番号194−196および199に示される1G−4761、1G−4762、1H−4766および1H−4772に関する延長cDNA配列が決定され、そしてそれぞれ配列番号197および198に示される1H−4770および1H−4771に関する追加部分cDNA配列が決定された。
【0425】
前立腺癌患者3例のポリA+RNAプールより調製された前立腺腫瘍cDNAライブラリーを正常膵臓cDNAライブラリーでサブトラクションし(前立腺サブトラクション4)たところ、1D−4297、1D−4309、1D.1−4278、1D−4288、1D−4283、1D−4304、1D−4296および1D−4280(配列番号99−107)と称される8個のクローンが同定された。これらの配列は上記遺伝子バンクの配列と比較された。1D−4283および1D−4304(それぞれ配列番号103および104)との有意な相同性は見出されなかった。単離クローンの更なる分析から、それぞれ配列番号200−206に示される1D−4309、1D.1−4278、1D−4288、1D−4283、1D−4304、1D−4296および1D−4280に関する延長cDNA配列が決定された。
【0426】
上記前立腺サブトラクション1および前立腺サブトラクション2で単離されたcDNAクローンはコロニーPCRで増幅され、マイクロアレイ技術(シンテニ(Synteni)、パルアルト(Palo Alto)、カリフォルニア州(CA))を用い、前立腺腫瘍、正常前立腺および各種その他組織中に於けるそれらのmRNA発現レベルが決定された。簡単に述べると、各産物がアレイ中に特有位置を占める様にPCR増幅産物をスライド上にアレイフォーマットにドットした。試験対象となる組織サンプルよりmRNAを抽出し、逆転写し、蛍光標識cDNAプローブを作製した。マイクロアレイを標識cDNAプローブでプロービングし、スライドをスキャンして蛍光強度を測定した。
【0427】
この強度はハイブリダイゼーション強度に比例する。2つのクローンが、前立腺腫瘍および正常前立腺で過剰に発現され、そして試験したその他全ての正常組織(肝臓、膵臓、皮膚、骨髄、脳、乳房、副腎、膀胱、精巣、唾液腺、大腸、腎臓、卵巣、肺、脊髄、骨格筋および結腸)では発現が低レベルであることが見出された。P509SおよびP510Sについて決定されたcDNA配列はそれぞれ配列番号223および224に示されている。これら配列と上記遺伝子バンク中の配列との比較からは、これまでに同定された幾つかのESTと相同性が示された。
【0428】
さらに研究はP509Sの完全長cDNA配列の分離を行った。この配列は配列番号332に示されており、対応する推定アミノ酸配列は配列番号339に示されている。2種類のP510Sに関する変種完全長cDNA配列が配列番号535および536に、対応する推定アミノ酸配列がそれぞれ配列番号537および538に示されている。P510Sの更なるスプライス変異体が配列番号598および599に示されている。
前立腺特異的cDNAの特性決定の間に単離された追加の前立腺−特異的クローンの決定されたcDNA配列を配列番号:618−689、691−697及び709−772に示す。これらの配列と公共のデータベースの配列との比較により、それらのの配列の何れとも有意な相同性が無いことが示された。
【0429】
実施例2前立腺特異的ポリペプチドの組織特異性の決定
遺伝子特異的プライマーを用い、代表的前立腺特異的ポリペプチドF1−16、H1−1、J1−17(P502Sとも称される)、L1−12(P501Sとも称される)、F1−12(P504Sとも称される)およびN1−1862(P503Sとも称される)のmRNA発現レベルを、RT−PCRを利用して各種正常および腫瘍組織について調べた。簡単に述べると、全RNAはTrizol試薬を用い、上記の如く各種正常および腫瘍組織から抽出された。第1鎖合成は全RNA1−2μgを使い、SuperScriptII逆転写酵素(BRLライフテクノロジーズ(LifeTechnologies))により42℃、1時間行われた。次にcDNAが遺伝子特異プライマーを用いたPCRにより増幅された。RT−PCRの判定量性を保証するために、β−アクチンを各検討組織の内部コントロールとして用いた。
【0430】
まず第1鎖cDNAの連続希釈体を調製し、βアクチン特異プライマーを用いてRT−PCRを実施した。次にβアクチン鋳型が直線増幅され、そして初期コピー数の差を反映できる十分な感度が得られる希釈率が選ばれた。これら条件下に於いて、各組織からの各逆転写反応についてβアクチンレベルが決定された。DNase処理すること、および逆転写酵素を加えずに調製された第1鎖cDNAを用いた場合に陰性のPCR結果であることを確認することによって、DNAの混入は最小限に留められた。
【0431】
mRNA発現レベルを、4種類の腫瘍組織(2患者の前立腺組織、3患者の乳癌、結腸癌、肺癌)および前立腺、結腸、腎臓、肝臓、肺、卵巣、膵臓、平滑筋、皮膚、胃、精巣、骨髄および脳を含む16種類の正常組織について検討した。F1−16は前立腺腫瘍組織、結腸癌および正常前立腺に於いて高レベルに、そして正常肝臓、皮膚および精巣では低レベルに発現されること、さらに検討したその他組織では検出されないことが判明した。H1−1は前立腺腫瘍、肺癌、乳癌、正常前立腺、正常結腸および正常脳で高いレベルに、正常肺、膵臓、骨格筋、皮膚、小腸、骨髄では遙か低レベルに、そして試験したその他組織では検出されないことが見出された。
【0432】
J1−17(P502S)およびL1−12(P501S)は、前立腺で特異的に過剰発現されると思われ、そして両遺伝子とも前立腺腫瘍と正常前立腺組織で高レベルに発現されていたが、検討したそのいずれの他組織での発現は低レベルで検出できなかった。N1−1862(P503S)は前立腺腫瘍の60%で過剰発現されていること、そして正常結腸および腎臓でも検出可能であることが見出された。即ちRT−PCRの結果は、F1−16、H1−1、J1−17(P502S)、N1−1862(P503S)およびL1−12(P501S)は前立腺特異的であるか、または前立腺にて有意に高いレベルで発現されていることを示している。
【0433】
さらなるRT−PCR研究は、F1−12(P504S)が前立腺腫瘍において過剰発現されていること、そして正常腎臓でも検出されるが試験したその他全ての組織では検出されないことを示した。同様にR1−2330は前立腺腫瘍の40%で過剰発現され、そして正常腎臓および肝臓で検出可能であるが、試験したその他全ての組織では検出されないことが示された。U1−3064は前立腺腫瘍の60%で過剰発現され、そして乳癌および結腸癌でも検出可能であるが、正常組織では検出されないことが示された。
R1−2230、U1−3064および1D−4279のRT−PCR特性分析は、これら3抗原が前立腺および/または前立腺腫瘍にて過剰発現されていることを示した。
【0434】
4種類の前立腺腫瘍と2種類の正常前立腺サンプル、2種類のBPH前立腺ならびに正常結腸、腎臓、肝臓、肺、膵臓、骨格筋、脳、胃、精巣、小腸および骨髄を用いたノーザン分析は、L1−12(P501S)が前立腺腫瘍および正常前立腺では過剰発現されているが、その他試験した正常組織では検出できないことを示した。J1−17(P502S)は2種類の前立腺腫瘍で検出されたが、その他試験した組織では検出されなかった。N1−1862(P503S)は3種類の前立腺腫瘍で過剰発現され、そして正常前立腺、結腸および腎臓でも発現されているが、試験したその他組織では発現されていないことが見出された。F1−12(P504S)は2前立腺腫瘍では高発現されていたが、試験したその他全ての組織では検出されないことが見出された。
【0435】
上記マイクロアレイ技術を用い、ここに記した代表的な抗原の前立腺腫瘍、乳癌および以下正常組織に於ける発現レベルを決定した:前立腺、肝臓、膵臓、皮膚、骨髄、脳、乳房、副腎、膀胱、精巣、唾液腺、大腸、腎臓、卵巣、肺、脊髄、骨格筋および結腸。L1−12(P501S)は正常前立腺および前立腺腫瘍において過剰発現されていること、そして正常骨格筋でいくらかの発現が検出されることが見出された。J1−12およびF1−12(P504S)は前立腺腫瘍で過剰発現され、試験したその他全ての組織ではより低いか、または検出できないことが見出された。
【0436】
N1−1862(P503S)は前立腺腫瘍および正常前立腺において高レベルに発現され、正常大腸および正常結腸では低レベルに発現され、そして試験したその他全ての組織では検出されないことが見出された。R1−2330は前立腺腫瘍および正常前立腺では過剰発現されており、そしてその他試験した全ての組織ではより低レベルに発現されることが見出された。1D−4279は前立腺腫瘍および正常前立腺で過剰発現されており、正常脊髄ではより低レベルに発現され、試験したその他の組織では検出できないことが見出された。
【0437】
P501S(配列番号110)がどの程度乳癌で発現しているかについて特異的に解析した別のマイクロアレイでは、乳癌だけでなく転移性乳癌でも(2/31)軽度の過剰発現があること、そして正常組織では無視できるほど低発現であることが示された。このデータは、P501Sが各種乳癌ならびに前立腺腫瘍でも過剰発現されていることを示唆している。
【0438】
Vasmatzisら(Proc.Natl.Acad.Sci.USA 95:300−304、1998)により各種腫瘍および正常組織に記載された32種類のEST(発現配列タグ)を上記マイクロアレイ技術を用いて検討した。これらクローンの内の2クローン(P1000CおよびP1001Cと称する)が前立腺腫瘍および正常前立腺で過剰発現されていること、および試験したその他全ての組織(正常大動脈、胸腺、休止および活性化PBMC、上皮細胞、脊髄、副腎、胎児組織、皮膚、唾液腺、大腸、骨髄、肝臓、肺、樹状細胞、胃、リンパ節、脳、心臓、小腸、骨格筋、結腸および腎臓)では低ないし検出不能レベルに発現されていることが見出された。
【0439】
P1000CおよびP1001Cについて決定されたcDNA配列はそれぞれ配列番号384および472に示されている。P1001Cの配列はこれまでに単離されているJM27蛋白質に関するヒトmRNAと相同性をしめすことが判明した。配列番号384と公開データベース中配列との更なる比較から、492アミノ酸配列をコードするp1000Cの全長cDNA配列が同定された(配列番号929)。PSORTIIプログラムを用いたアミノ酸配列分析より、アミノ酸84−100由来の推定膜貫通ドメインが同定された。停止コドンを含むP100CのオープンリーディングフレームのcDNA配列は配列番号930に示されており、停止コドンを含まないオープンリーディングフレームのそれは配列番号931に示されている。P1000Cの完全長アミノ酸配列は配列番号932に示されている。配列番号933および934はそれぞれアミノ酸1−100および100−492を示している。
【0440】
F1−12の完全長cDNA(P504Sとも称される;配列番号108)にコードされているポリペプチドの発現を免疫組織学的分析により調べた。標準的技術により完全長504S蛋白質に対しウサギ抗P504Sポリクローナル抗体を作製した。続いてポリクローナル抗体の単離および特性分析を、当分野周知の技術により実施した。免疫組織学的分析は、P504Sポリペプチドが試験した前立腺癌サンプル(n=5)の100%で発現されていることを示した。
【0441】
ウサギ抗P504Sポリクローナル抗体は良性前立腺細胞を一様に細胞質顆粒を染色し染めるのではなく、むしろ核を軽く染色した。正常組織分析からは、コードされたポリペプチドが試験したヒト組織全てではないが、幾つかの組織で発現されていることが示された。ウサギ抗P504Sポリクローナル抗体による陽性の細胞質染色像は正常ヒト腎臓、肝臓、脳、結腸および肺関連マクロファージに見出されたが、一方心臓および骨髄は陰性であった。
【0442】
このデータは、P504Sポリペプチドが前立腺癌組織内に存在すること、そして良性前立腺肥大組織と前立腺癌組織との間には染色に定性的および定量的な違いが存在することを示しており、このポリペプチドが前立腺腫瘍で選択的に検出されることから、前立腺癌の診断に有用であることを示唆している。
【0443】
実施例3PCR ベースサブトラクションによる前立腺特異的ポリペプチドの単離および特性分析
正常前立腺を10種類のその他正常組織cDNA(脳、心臓、腎臓、肝臓、肺、卵巣、胎盤、骨格筋、脾臓および胸腺)でサブトラクションされ、次に第1ラウンドPCR増幅されたcDNAを含む、cDNAサブトラクションライブラリーはクローンテック(Clontech)より購入した。このライブラリーをメーカーのプロトコールに従って第2ラウンドPCR増幅にかけた。
【0444】
得られたcDNA断片をベクターpT7BlueT−ベクター(ノバゲン(Novagen)、マジソン(Madison)、ウイスコンシン州(WI))にサブクローニングし、XL−1BlueMRF’ E.coli(ストラタジーン(Stratagene))を形質転換した。独立したクローンよりDNAを単離し、パーキンエルマー/アプライドバイオシステム(Perkin Elmer/Applied Biosystems)部門、自動シークエンサーモデル373Aを用いて配列決定した。
【0445】
49個の陽性クローンについて配列決定した。これらクローンのDNA配列を上記遺伝子バンク内の配列と比較したところ、そのうちの以後P5、P8、P9、P18、P20、P30、P34、P36、P38、P39、P42、P49、P50、P53、P55、P60、P64、P65、P73、P75、P76、P79およびP84と呼ぶ25クローンについては有意な相同性が認められなかった。これらクローンについて決定されたcDNA配列は、配列番号41−45、47−52および54−65にそれぞれ示されている。P29、P47、P68、P80およびP82(それぞれ配列番号46、53および66−68)は、これまでに同定されたDNA配列とある程度相同性を示すことが判明した。発明者の知りうる限りにおいて、これまでこれら配列が前立腺内に存在することは示されていない。
【0446】
標準的完全長クローニング法にて配列番号67の配列をプローブとして用いる別の研究からは、P80(P704Pとしても知られる)のスプライ変異体と思われる3種類のcDNA配列が単離された。これら配列は配列番号699−701に示されている。
【0447】
上記PCRをベースとした技術を用いた別の研究からは、さらに180種類の追加クローンが単離され、そのうち23クローンが既知配列と有意な相同性を持たないことが見出された。これらクローンについて決定されたcDNA配列は配列番号115−123、127、131、137、145、147−151、153、156−158および160に示されている。23クローン(配列番号124−126、128−130、132−136、138−144、146、152、154、155および159)はこれまでに同定されたESTといくらかの相同性を示すことが見出された。
【0448】
さらに10クローン(配列番号161−170)は既知遺伝子とある程度の相同性を持つことが判明した。P20を含むより大型のcDNAクローンは、P703Pと称される遺伝子のスプライト変異体である。DE1、DE13およびDE14と称される変異体について決定されたDNA配列がそれぞれ配列番号171、175および177に示されており、そして対応する推定アミノ酸配列はそれぞれ配列番号172、176および178に示されている。P703の延長スプライス型について決定されたcDNA配列は配列番号225に示されている。DE2およびDE6と称されるスプライス変異体のDNA配列はそれぞれ配列番号173および174に示されている。
【0449】
腫瘍組織(前立腺(n=5)、乳房(n=2)、結腸および肺)、正常組織(前立腺(n=5)、結腸、腎臓、肝臓、肺(n=2)、卵巣(n=2)、骨格筋、皮膚、胃、小腸および脳)、および活性化ならびに非活性化PBMCの代表クローンに於けるmRNA発現レベルを、上記RT−PCRより決定した。発現は特記無い限り各組織について1サンプルづつ検討された。
【0450】
P9は、同等の発現を示した正常結腸を除き、試験した全正常試験組織に比べて、正常前立腺および前立腺腫瘍で高く発現していることが判明した。P703P遺伝子の一部であるP20は、試験した全12種類の正常組織に比べて正常前立腺および前立腺腫瘍で高く発現していることが見出された。肺(2例のうち1)を除く全ての正常組織に比べた場合、乳癌(n=2)、結腸癌および肺癌でP20はいくらか増加を示した。肺および胃を除くその他正常細胞に比べ、正常前立腺、前立腺腫瘍および乳癌でP18の発現増加が認められた。
【0451】
正常前立腺では、その他多くの正常組織に比べ若干のP5発現の増加が観察された。しかし、正常肺およびPBMCにおいて、いくらかの発現増加が見られた。P5の発現増加は前立腺腫瘍(5例中2例)、乳癌および1例の肺癌サンプルでも観察された。P30に関しては、正常前立腺および前立腺腫瘍において、試験した残り12種類の他正常組織中有6組織と類似の発現レベルが認められた。
【0452】
乳癌、1肺癌サンプルおよび1結腸癌サンプル、ならびに正常PBMCにおいて発現増加が認められた。P29は前立腺腫瘍(5例中5例)および正常前立腺(5例中5例)に於いて、大部分の正常組織と比較した時過剰発現が認められた。しかし、P29の実質的発現が正常結腸および正常肺(2例中2例)に観察された。P80は、試験したその他全ての正常組織に比べ前立腺腫瘍(5例中5例)および正常前立腺(5例中5例)で過剰発現が認められ、そして結腸癌でも発現増加が認められた。
【0453】
さらなる研究の結果、以後10−d8、10−h10、11−c8、7−g6、8−b5、8−b6、8−d4、8−d9、8−g3、8−h11、9g−12および9−f3と称される追加クローンが単離された。10−d8、10−h11、11−c8、8−d4、8−d9、8−h11、9g−12および9−f3について決定された配列は配列番号207、208、209、216、217、220、221および222にそれぞれ記されている。
【0454】
7−g6、8−b5、8−b6および8−g3について決定された正方向および逆方向のDNA配列はそれぞれ配列番号210と211、212と213、214と215および218と219に記載されている。これら配列と遺伝子バンク配列との比較から、9−f3の配列に対し有意な相同性がないことが示された。10−d8、11−c8および8−h11のクローンは既に単離されているESTといくらかの相同性を示し、そして10−h10、8−b5、8−b6、8−d4、8−d9、8−g3および9−f12は既に同定された遺伝子といくらかの相同性を示すことが見いだされた。
【0455】
これらクローンのmRNA発現レベルは上記マイクロアレイ技術を用い決定された。クローン7−G6、8−G3、8−B5、8−B6、8−D4、8−D9、9−F3、9−F12、9−H3、10−A2、10−A4、11−C9および11−F2が前立腺腫瘍および正常前立腺で過剰発現されていることが見いだされた。8−F11の発現増加は前立腺腫瘍および正常な前立腺、膀胱、骨格筋および結腸で見られた。10−H10の発現増加は、前立腺腫瘍および正常な前立腺、膀胱、肺、結腸、脳および大腸に見られた。9−B1の発現増加は前立腺癌、乳ガンおよび正常前立腺、唾液腺、大腸および皮膚に見られ、11−C8の発現増加は前立腺腫瘍および正常の前立腺と大腸に見られた。
【0456】
上記のPCRをベースとした正常前立腺サブトラクションより得た追加cDNAの1断片が前立腺特異的であることが、マイクロアレイ技術およびRT−PCRにより見いだされた。このクローン(9−A11と称される)について決定されたcDNA配列は配列番号226に示されている。この配列と公開データベースとの比較したところ、既知遺伝子HOXB13と99%の同一性が示された。
さらに研究を行い、クローン8−C6および8−H7を単離した。これらクローンについて決定されたcDNA配列はそれぞれ配列番号227および228に示されている。これら配列は単離済みのESTといくらか相同性を示すことが見いだされた。
【0457】
PCRおよびハイブリダイゼーションをベースとする方法を用いてクローンP20(P703Pとも呼ばれる)に関するより長いcDNA配列を得、遺伝子の5’末端をさらに伸ばした3種類の追加のcDNA断片を得た。これらP703PDE5、P703P6.26およびP703PX−23(配列番号326、328および330、それぞれ対応する推定アミノ酸配列が配列番号327、329および331に示される)と呼ばれる断片は、cDNAライブラリー(#141−26)をP703Pの一部をプローブとして用いるスクリーニングにかけることで、回収された追加の5’配列P703PDE5を含む。
【0458】
P703P6.26は3種類の前立腺腫瘍cDNA混合体より回収され、そしてP703PX_23はcDNAライブラリー(#438−48)より回収された。まとめると、追加配列は推定シグナル配列の一部と共に推定成熟型セリンプロテアーゼの全てを含んでいる。P703Pの完全長cDNA配列は配列番号524に、そして対応するアミノ酸配列は配列番号525に示されている。
【0459】
コンピューターアルゴリズムを用いたところ、P703Pの以下の領域が潜在的なHLA A2−結合CTLエピトープを示すことが予測された:配列番号525のアミノ酸164−172(配列番号866);配列番号525のアミノ酸160−168(配列番号867);配列番号525のアミノ酸配列239−247(配列番号868);配列番号525のアミノ酸118−126(配列番号869);配列番号525のアミノ酸112−120(配列番号870);配列番号525のアミノ酸155−164(配列番号871);配列番号525のアミノ酸117−126(配列番号872);配列番号525のアミノ酸164−173(配列番号873);配列番号525のアミノ酸154−163(配列番号874);配列番号525のアミノ酸163−172(配列番号875);配列番号525のアミノ酸58−66(配列番号876);および配列番号525のアミノ酸59−67(配列番号877)。
【0460】
P703Pはトロンビンの様な既に同定済みのプロテアーゼにいくらかの相同性を示すことが判明した。トロンビン受容体は主に高い転移性を示す乳ガン細胞および乳ガン生検サンプルに発現していることが分かっている。トロンビン受容体アンチセンスcDNAの導入は、培養転移性乳ガン細胞の浸潤を阻害することが示されている。トロンビン受容体に対する抗体は、トロンビン受容体の活性化およびトロンビン誘導血小板活性化を阻害する。さらに受容体の係留リガンドドメインを組み立てるペプチドは、トロンビンによる血小板凝集を阻害する。P703Pは前立腺癌では、癌細胞または間質細胞上のプロテアーゼ活性化受容体を介しその役割を果たすだろう。
【0461】
P703Pの持つ潜在的トリプシン様プロテアーゼ活性は、癌細胞膜上のプロテアーゼ活性化受容体を活性化して癌発生を促進するか、または隣接細胞(間質細胞の様な)上のプロテアーゼ活性化受容体を活性化して増殖因子および/またはプロテアーゼ(マトリックスメタロプロテアーゼ)を分泌し、これが腫瘍形成、浸潤および転移を促進するかもしれない。即ちP703Pはプロテアーゼ活性化受容体の活性化を通じ癌進行および/または転移を促進するのだろう。従ってP703P−受容体相互作用を遮断するポリペプチドおよび抗体は、前立腺癌の治療に有効に利用できるだろう。
【0462】
P703Pの発現が腫瘍ステージの指標であるグレアソン(Gleason)重症度の上昇に伴って増加するか決定するために、グレアソンスコア5ないし>8の範囲の前立腺腫瘍サンプルに定量PCR分析を行った。P703P発現の平均レベルはグレアソンスコアの上昇に伴い増加し、P703Pの発現が疾患重傷度の増加と相関するらしいことが示された。
【0463】
前立腺腫瘍プールを正常組織のプールでサブトラクションしたPCRをベースとしたサブトラクションライブラリー(JP:PCRサブトラクションと称する)を用いた別の研究より13個の追加クローンが単離され、そのうちの7個は既知GenBank配列と有意な相同性を共有しなかった。これら7個のクローン(P711P、P712P、novel23、P774P、P775P、P710PおよびP768P)について決定されたcDNA配列はそれぞれ配列番号307−311、313および315に示している。
【0464】
残りの6クローン(配列番号316および321−325)は既知遺伝子といくらかの相同性を示した。マイクロアレイ分析より、これら13個のクローン全てが正常非前立腺組織に比べ前立腺腫瘍、BPHおよび正常前立腺において3またはそれ以上の倍率で過剰発現していることが示された。クローンP711P、P712P、novel23およびP768Pは試験した大部分の前立腺腫瘍およびBPH組織(n=29)ならびに正常前立腺組織の多く(n=4)で過剰発現を示したが、全ての正常組織ではバックグランドないし低いレベルの発現であった。クローンP774P、P775PおよびP710Pは比較的低い発現を示し、発現を示す前立腺腫瘍およびBPHサンプルも少数であり、正常前立腺では陰性ないし低い発現であった。
【0465】
更なる研究よりP712P(配列番号552)に関する延長cDNA配列が単離された。配列番号552の配列内に存在する16個の推定オ−プンリーディングフレームによりコードされたアミノ酸配列は配列番号553−568に示されている。
【0466】
P711Pに関する完全長cDNAは、配列番号307の部分配列を用いて前立腺cDNAライブラリーをスクリーニングすることで得た。具体的には標準的技術を用いて定方向クローニングされた前立腺cDNAライブラリーを調製した。このライブラリーの100万個のコロニーをLB/Ampプレートに接種した。ナイロン膜フィルターを用いてこれらクローンをつり上げ、そしてこれらフィルターによって取り上げられたcDNAを変性し、UV光を用いてフィルターに架橋結合した。配列番号307のP711PcDNA断片を放射線標識し、これらフィルターのハイブリダイゼーションに用いた。陽性クローンを選択し、cDNAを調製、自動パーキンエルマー/アプライドバイオシステムズシークエンサーを用い配列決定した。決定されたP711Pの全長配列は配列番号382に、そして対応する推定アミノ酸配列は配列番号383に示されている。
【0467】
PCRおよびハイブリダイゼーションをベースとする方法を用いて、上記2クローン、即ち以後それぞれここではP707PおよびP714Pと称される11−C9および9−F3より追加のcDNA配列情報を得た(配列番号333および334)。最新のGenBankとの比較より、P707Pは既知遺伝子HoxB13のスプライス変異体であることが判明した。これに対しP714Pについては有意な相同性は認められなかった。配列番号334を標準的全長クローニング法に於けるプローブとして用いた別の研究から、P714Pに関する延長cDNA配列を得た。この配列は配列番号698に示されている。この配列はリボソームL23A蛋白質をコードする遺伝子にある程度の相同性を示すことが見いだされた。
【0468】
クローン8−B3、P−89、P98、P130およびP201(1998年、2月9日出願、米国特許出願第09/020,956に開示される様に)は、P705P(配列番号335で、対応する推定アミノ酸配列は配列番号336に示される)と呼ばれる1個の連続配列内に含まれていることが見いだされており、それは既知遺伝子NKX3.1のスプライス変異体であることが決定されている。
【0469】
P775Pに関する更なる研究の結果、全てP775P遺伝子のスプライス変異体である4個の追加配列(配列番号473−476)が単離された。配列番号474の配列は2個のオ−プンリーディングフレーム(ORF)を含むことが見いだされている。これらORFにコードされる推定アミノ酸配列は配列番号477および478に示されている。配列番号475のcDNA配列は配列番号479のアミノ酸配列をコードするORFを含むことが見いだされている。配列番号473のcDNA配列は4つのORFを含むことが見いだされている。これらOFRによりコードされるcDNA配列は配列番号480−483に示されている。追加のP775Pのスプライス変異体は配列番号593−597に示されている。
【0470】
続く研究よりキャッツアイ症候群領域として知られる染色体22q11.2上のゲノム領域が同定され、その領域は5個の前立腺遺伝子P704P、P712P、P774P、P775PおよびB305Dを含でいた。このゲノム領域内にあるこれら5遺伝子の相対位置を図10に示す。従ってこの領域は悪性腫瘍と関連すると思われ、そしてその他潜在的腫瘍遺伝子がこの領域に含まれている可能性がある。これら研究はさらにP775P(配列番号533に示す)に関する、配列番号534のアミノ酸配列をコードしている潜在的オ−プンリーディングフレーム(ORF)も同定した。
【0471】
配列番号325のクローン(P558Sと呼ぶ)とGenBankおよびGeneSeqDNAデータベースとの比較からは、P558Sが、2つの形を持つことが知られている前立腺特異的トランスグルタミナーゼ遺伝子と同一であることが示された。この2つの形の完全長配列はそれぞれ配列番号773および774、対応するアミノ酸配列は配列番号775および776に示されている。配列番号774のcDNA配列は15対塩基のインサートを有しており、その結果対応するアミノ酸配列中に5アミノ酸の挿入が生じた(配列番号776)。この挿入は配列番号773の配列内には存在していない。
【0472】
P768P(配列番号315)に関する更なる研究により、推定完全長オープンリーディングフレーム(ORF)が同定された。停止コドンを持つORFのcDNA配列は配列番号907に示されている。停止コドンを持たないOFRのcDNA配列は配列番号908に示されており、対応するアミノ酸配列は配列番号909に示されている。この配列はラットカルシウム輸送蛋白質と80%の同一性を示し、P767Pがヒトカルシウム輸送蛋白質である可能性を示唆した。P768P内の膜貫通ドメインの位置は、PSORTIIコンピューターアルゴリズムを用い推測された。6個の膜貫通ドメインがアミノ酸位置118−134、172−188、211−227、230−246、282−298および348−364に推測された。配列番号910−915のアミノ酸配列はそれぞれP768Pのアミノ酸1−134、135−188、189−227、228−246、247−298および299−511を表している。
【0473】
実施例4ポリペプチドの合成
ポリペプチドはパーキンエルマー/アプライドバイオシステムズ430Aペプチド合成装置を用い、HPTU(O−ベンゾトリアゾール−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロリン酸)活性化を利用したFMOC化学を利用して合成される。ペプチドのアミノ末端には、固定面へ共役し、結合し、またはペプチド標識する方法を提供するためにGly−Cys−Gly配列を取り付けても良い。固相支持体からのペプチド切断は、次の切断混合液を利用し実施される:トリフルオロ酢酸:エタンジチオール:チオアニソール:水:フェノール(40:1:2:2:3)。
【0474】
2時間切断した後、ペプチドは冷メチル−t−ブチル−エーテルで沈殿される。次にペプチド沈渣は0.1%トリフルオロ酢酸(TFA)を含む水に溶解され、C18逆相HPLCで精製される前に凍結乾燥される。0%−60%(0.1%TFAを含む)のアセトニトリル勾配水溶液(0.1%TFAを含む)を用いペプチドを溶出する。精製分画を凍結乾燥した後、ペプチドはエレクトロスプレーまたはその他タイプのマススペクトロメトリーにより、およびアミノ酸分析により特性分析される。
【0475】
実施例5PCR ベースサブトラクションを用いた前立腺特異ポリペプチドの更なる単離および特性分析
上記の様に前立腺原発性腫瘍mRNAより作成されたcDNAを、正常前立腺由来cDNAでサブトラクションした。サブトラクションは、より長い断片を生成するように改良されたPCRをベースとするプロトコール(クローンテック(Clontech))を用い実施された。
【0476】
このプロトコールでは、テスターおよびドライバーの2本鎖cDNAは別々に、6種類のヌクレオチド制限部位(MluI、MscI、PvuII、SaIIおよびStuI)を認識する5種類の制限酵素で消化された。この消化では、クローンテックプロトコールのRsaI消化で生じる平均サイズ300bpではなく、平均サイズ600bpのcDNAが生じた。この改良はサブトラクション効率に影響しなかった。次に異なるアダプターを使って2種類のテスター集団が作成され、そしてドライバーライブラリーはアダプターなしの状態で維持された。
【0477】
次にテスターおよびドライバーライブラリーは、過剰のドライバーcDNAを用いハイブリダイゼーションされた。第1ハイブリダイゼーション段階では、ドライバーは2種類のテスターcDNA集団それぞれに別々にハイブリダイゼーションされた。その結果、(a)ハイブリダイゼーションしていないテスターcDNA、(b)他のテスターcDNAとハイブリダイゼーションしたテスターcDNA、(c)ドライバーcDNAとハイブリダイゼーションしたテスターcDNA、および(d)ハイブリダイゼーションしなかったドライバーcDNAの集団が生じた。
【0478】
次に2つの別々のハイブリダイゼーション反応液をまとめ、追加の変性ドライバーcDNA存在下に再ハイブリダイゼーションを行った。この2回目のハイブリダイゼーション後に、(a)ないし(d)の集団に加え、あるアダプターを持つテスターcDNAで第2アダプターを持つテスターcDNAをハイブリダイゼーションした5番目の集団(e)が生成された。その結果第2ハイブリダイゼーション段階では、アダプター特異的プライマーを用いたPCR増幅に鋳型として利用できる差別的に発現された配列が濃縮された。
【0479】
末端部分を充足し、アダプター特異的プライマーを用いてPCR増幅を行った。ドライバーcDNAとハイブリダイゼーションしなかったテスターcDNAを含む集団(e)のみが対数的に増幅された。次に第2PCR増幅段階を実施し、バックグランドを下げ、さらに差別的に増幅された配列を濃縮した。
このPCRをベースとするサブトラクション技術は、差別的に発現したcDNAを正規化するため、前立腺腫瘍組織内で過剰発現されている稀な転写体を回収することができる。この様な転写体は従来のサブトラクション法で回収することは困難であろう。
【0480】
前立腺腫瘍内で過剰発現されていることが既知の遺伝子に加え、77個のクローンがさらに同定された。これら部分cDNAの配列は配列番号29ないし305に示されている。これらクローンの大部分はデータベース配列と有意な相同性を示さなかった。例外はJPTPN23(配列番号231;ブタバロシン含有蛋白質に類似)、JPTPN30(配列番号234;プロテオソームに関するラットmRNAに類似)JPTPN30(配列番号234;ラットノルベギカス(norvegicus)細胞質NADP−依存型イソシトレートデヒドロゲナーゼに類似)、JPTPN46(配列番号244;ヒトサブクローンH8 4 d4 DNA配列に類似)、Jp1d6(配列番号265;G.gallusダイニン軽鎖−Aに類似)、JP8D6(配列番号288;ヒトBACクローンRG016J04に類似)、JP8F5(配列番号289;ヒトサブクローンH8 3 b5 DNA配列に類似)およびJP8E9(配列番号299;ヒトAlu配列に類似)であった。
【0481】
PCRをベースとした、正常前立腺プールに対し前立腺腫瘍プールをサブトラクションすること(PT−PN PCRサブトラクションと呼ぶ)を含むサブトラクションライブラリーを用いた追加研究から、さらに3個の追加クローンが得られた。これらクローンのcDNA配列と最新のGenBankとの比較からは、P715PおよびP767P(配列番号312および314)と称される2クローンについて、有意な相同性は示されなかった。
【0482】
マイクロアレイ分析を用い各種組織中のmRNA発現レベルを測定したところ、3クローン全てが前立腺腫瘍およびBPH組織内で過剰発現していることが見いだされた。具体的にはクローンP715Pは大部分の前立腺腫瘍およびBPH組織において3倍またはそれ以上過剰発現されており、また多くの正常前立腺サンプルおよび胎児組織でも発現増加が認められるが、その他全ての正常組織での発現は陰性または低かった。クローン767Pは複数の前立腺腫瘍およびBPH組織で過剰発現され、半数の正常前立腺サンプルでは軽度の発現レベルを示し、その他の試験した全正常組織ではバックグランドまたは低発現であった。
【0483】
上記マイクロアレイによる、PT−PN PCRサブトラクションライブラリーおよび正常組織cDNAのプールでサブトラクションされた前立腺腫瘍由来のcDNAを含むDNAサブトラクションライブラリーを更に分析した結果、前立腺腫瘍で過剰発現することが確定された27個のクローンがさらに単離された(配列番号340−365および381)。配列番号341、342、345、347、348、349、351、355−359、361、362および364のクローンは正常前立腺で発現していることが見いだされた。
【0484】
各種正常組織内では全26クローンとも発現が低いかまたは検出されないことが見いだされたが、P544S(配列番号336)は例外で、小腸にて発現していることが見いだされた。26クローンのうち11(配列番号340−349および362)はこれまでに同定されている配列にいくらか相同性を示すことが判明した。配列番号350、351、353−361および363−365のクローンについては有意な相同性は認められなかった。
【0485】
配列番号362とGenBankおよびGeneSeq DNAデータベースとの比較からは、このクローン(P788Pと称す)はGeneSeq登録番号X27262と同一で、GeneSeq登録番号Y00931に見いだされる蛋白質をコードしている。P788Pの完全長cDNA配列は図12A(配列番号777)に示されており、対応する推定アミノ酸は図12B(配列番号778)に示されている。続いて配列番号779の配列には認められない多形を含むP788Pの完全長cDNA配列を、3個人に由来する複数のRNA鋳型から調製したcDNAからPCR増幅し、複数回クローン化した。P788Pのこの多形について決定されたcDNA配列は配列番号779に示されており、対応するアミノ酸配列はは配列番号780に示されている。配列番号780の配列は配列番号778の配列と6カ所のアミノ酸残基で異なっていた。P788P蛋白質は7個の潜在的膜貫通ドメインをC−末端部分に有しており、そして細胞外N−末端老域を持つ原形質膜蛋白質と推定されている。
【0486】
配列番号352のクローン(P790Pと称す)について更に研究したところ、配列番号526の完全長cDNA配列が単離された。対応する推定アミノ酸は配列番号527に示されている。2回の定量的PCR実験のデータよりP790Pが試験した前立腺腫瘍サンプル中11/15で過剰発現されていること、そして脊髄では発現が低レベルであること、ならびに試験したその他正常サンプルでは発現が見られないことが示された。さらなるPCR実験およびマイクロアレイ実験のデータは、正常前立腺および前立腺腫瘍では過剰発現していること、そしてその他試験した組織では発現がほとんどないか、または全くないことが示された。その後P790Pは従来同定されているG−蛋白質結合前立腺組織受容体と有意な相同性を示すことが判明した。
【0487】
配列番号354のクローン(P776Pと称す)について更に研究したところ、配列番号569に示す延長cDNA配列が単離された。P776Pの3種類の追加スプライス変異体について決定されたcDNA配列を配列番号570−572に示す。配列番号570に含まれ2個の推定オープンリーディングフレーム(ORF)、配列番号571に推定ORFが含まれる1個の推定ORF、そして配列番号569内に含まれる11個の推定ORFによりコードされるアミノ酸配列は、それぞれ配列番号573−586に示されている。更に研究したところ、配列番号570クローンに関する完全長配列(配列番号880に示される)が単離された。
【0488】
配列番号571のクローンについて完全長クローニングを試みた結果、2種類の配列(配列番号881および882に示す)が単離され、一方のクローンは位置1293にある多形の挿入/欠失以外は同一であった。具体的には、配列番号882のクローン(クローンF1と称す)は位置1293の位置にCを持つ。配列番号881のクローン(クローンF2と称す)は位置1293の位置に1塩基対の欠失を持つ。配列番号880内に位置する5個のオープンリーディングフレームによりコードされる推定アミノ酸配列は配列番号883−887に、そして配列番号881および882のクローンにコードされる推定アミノ酸配列は、配列番号888−893に示されている。
【0489】
クローンP767P(配列番号314)およびP777P(配列番号350)のcDNA配列とGenBankヒトESTデータベースとの比較より、2クローンが多くのEST配列と共通して合致することが示され、P767PおよびP777Pが同一遺伝子であることが示唆された。P767P、P777Pおよび複数のESTクローンのDNA配列アラインメントより得たDNA配列を配列番号587に示す。配列番号587内に存在する3個の推定ORFによりコードされるアミノ酸配列は配列番号588−590に示す。
【0490】
配列番号342のクローン(P789Pと称す)はこれまでに同定された遺伝子と相同性を示すことが判明した。P789Pの完全長cDNA配列および対応するアミノ酸配列はそれぞれ配列番号735および736に示す。
【0491】
実施例6マウスのペプチドプライミングおよび CTL 細胞株の継代
6.1 本実施例はP502S遺伝子を発現している細胞に特異的なCTL細胞株の調製を例示する。
ヒトHLA A2Kb(Dr.L.Sherman,スクリプス(Scripps)研究所、ラジョラ(La Jolla)、カリフォルニア州(CA))に関するトランス遺伝子を発現しているマウスを、以下変更を加えTheobaldら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA.92:11993−11997、1995記載の様に P502S遺伝子(ここではJ1−17とも称する、配列番号8)より得たP2S#12ペプチド(VLGWVAEL;配列番号306)で免疫した。
【0492】
マウスは100μgのP2S#12および不完全フレンドアジュバント中に乳剤化されたB型肝炎ウイルス蛋白質に由来する120μgのI−A結合ペプチドで免疫された。3週後これらマウスを屠殺し、ナイロンメッシュを使って単細胞懸濁液を調製した。次に細胞を10%FSC、2mMグルタミン(ギブコ(Gibco)BRL、ガイザイースブルグ(Gaitehrsbrug)、メリーランド(MD)、ピルビン酸ナトリウム(Gibco BRL)、非必須アミノ酸(Gbico BRL)、2×10−5M 2−メルカプトエタノール、50U/mlのペニシリンおよびストレプトマイシンを含む完全培地(RPMI−1640;ギブコ(Gibco)BRL、ガイザイースブルグ(Gaitehrsbrug)、メリーランド(MD)中に6×10細胞/mlに懸濁し、放射線照射照射された(3000rads)、P2S#12でパルス(5mg/mlP2S#12および10mg/mlβ2−ミクログロブリン)処理したLPSブラスト存在下に(7μg/mlの硫酸デキストランおよび25μg/mlのLPS存在下に3日間培養したA2トランスジェニック脾臓細胞)培養した。
【0493】
6日後、細胞(5×10/ml)を2.5×10/mlのペプチドパルス処理した放射線照射(20,000rads)EL4A2Kb細胞(Shermanら、Science 258:815−818, 1992)および3×10/mlA2トランスジェニック脾臓細胞フィーダー細胞で再刺激した。細胞を20U/mlのIL−2存在下に培養した。細胞はさらに1週ベースで、細胞株クローニング調製について記載されている様にして再刺激された。
【0494】
P2S#12細胞株は、ペプチドパルスされたEL4A2Kb腫瘍細胞(1×10細胞/ウエル)を刺激体として用い、そしてA2トランス遺伝子脾臓細胞をフィーダー細胞(5×10細胞/ウエル)として14日間30U/mlのIL−2存在下に増殖される限界希釈分析によりクローン化され、細胞は以前同様に再刺激された。21日目に増殖したクローンを単離し、培養して維持した。これらクローンの幾つかがコントロールの繊維芽細胞に対するよりも、P502Sで形質転換されたヒト繊維芽細胞(HLA A2Kb発現)に対し有意に高い反応性(溶解)を示した。例を図1に示す。
このデータはP2S#12が、ヒトHLA A2Kb分子と関連して発現されるP502S蛋白質の自然処理型エピトープを表すことを示している。
【0495】
6.2 本実施例はマウスCTL細胞株の調製およびP501S遺伝子を発現している細胞に特異的なCTLクローンを例示する。
この一連の実験は、上記同様にして実施された。マウスをP501S遺伝子(ここではL1−12とも呼ばれる、配列番号110)より得たP1S#10ペプチド(配列番号337)で免疫した。P1S#10ペプチドは公開されているHLA−A2結合モチーフ(Parker、KCら、J.Immunol.,152:163、1994)により定義された潜在的HLA−A2結合配列に関するP501Sの推定ポリペプチドの分析より得た。
【0496】
P1S#10ペプチドは実施例4記載の様に合成され、T細胞をベースとする競合アッセイを用いHLA−A2結合について経験的に試験された。推定A2結合ペプチドは、HLA−A2結合インフルエンザマトリックスペプチド、fluM58に特異的であるHLA−A2拘束CTLクローン(D150M58)に対するHLA−A2特異ペプチド提示と競合する能力について試験された。
【0497】
競合アッセイでは、CTL上にHLA−A2を結合させるため、D150M58CTLの培養体に100−200μg/mlの試験ペプチドが加えられた。30分後、標準的TNFバイオアッセイを用い、試験ペプチドまたはコントロールペプチドと共に培養したCTLを、それらの抗原がfluM58ペプチドに対し反応するか試験した。図3に示す様に、ペプチドP1S#10はfluM58のHLA−A2拘束提示を競合し、ペプチドP1S#10がHLA−A2に結合することを示した。
【0498】
ヒトHLA A2Kbに関するトランス遺伝子を発現しているマウスを、Theobaldら(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92: 11993−11997, 1995)報告を以下の如く変更して用い免疫した。マウスを62.5μgのP1S#10および不完全フレンドアジュバント中に乳剤化されたB型肝炎ウイルス蛋白質に由来する120μgのI−A結合ペプチドで免疫した。3週後これらマウスを屠殺し、ナイロンメッシュを用い単細胞懸濁液を調製した。
【0499】
次に細胞を完全培地(上記)中に6×10細胞/mlに懸濁し、放射線照射した(3000rads)P2S#12パルス処理済み(2μg/mlP1S#10および10mg/mlβ2−ミクログロブリン)LPSブラスト(7μg/mlの硫酸デキストランおよび25μg/mlのLPS存在下に3日間培養したA2トランスジェニック脾臓細胞)存在下に培養した。6日後、細胞(5×10/ml)を上記の2.5×10/mlのペプチドパルス処理した放射線照射(20,000rads)EL4A2Kb細胞および3×10/mlA2トランスジェニック脾臓細胞フィーダー細胞で再刺激した。細胞を20U/mlのIL−2存在下に培養した。細胞はさらに1週ベースで再刺激し、クローニングに備えた。インビトロ刺激を3回繰り返した後、図4に示す様にP1S#10パルス処理したJurkat A2Kb標的細胞およびP501S−形質転換Jurkat標的細胞を認識する1細胞株胞株が生成された。
【0500】
P1S#10特異的CTL細胞株は、ペプチドパルスされたEL4A2Kb腫瘍細胞(1×10細胞/ウエル)を刺激体として用い、A2トランスジェニック脾臓細胞をフィーダー細胞(5×10細胞/ウエル)として14日間30U/mlのIL−2存在下に増殖される限界希釈分析によりクローン化された。21日目に生存クローンが単離され、培養し維持された。図5に示す様に、これらクローンのうちの5クローンが、P501S形質転換Jurkat A2Kb標的細胞に対し特異的細胞溶解性活性を示した。このデータはP1S#10が、ヒトHLA−A2.1分子と関連して発現されるP501S蛋白質の自然処理エピトープを表すことを示している。
【0501】
実施例7前立腺抗原を有する裸 DNA 免疫を用いたインビボでの CTL プライミング 前立腺特異抗原L1−12は、上記の如くP501Sとも呼ばれる。HLA A2Kb Tgマウス(Dr.L.Sherman、スクリプス研究所、ラジョラ、カリフォルニア州提供)を100μgのベクターVR1012中P501Sを用いて筋肉内または経皮的に免疫した。マウスは3回、2週間隔免疫された。最終免疫から2週後、免疫脾臓細胞をJurkat A2Kb−P501S形質導入刺激細胞と共に培養した。インビトロ刺激2週後、CTL活性をP501S形質導入標的細胞に対し調べた。8匹のマウスの内2匹が強い抗P501SCTL反応を生じた。これらの結果は、P501Sが少なくとも1個自然処理されたHLA−A2拘束CTLエピトープを含むことを示している。
【0502】
実施例8前立腺特異ポリペプチドを認識するヒト 細胞の能力
本実施例は前立腺腫瘍ペプチドに対し特異的なT細胞のヒト腫瘍認識能力を例示する。
ヒトCD8+T細胞をVan Tsaiら、(Critical Reviews in Immunology 18:65−75, 1998)に従って樹状細胞を用い、P502S(J1−17とも呼ばれる)由来のP2S−12ペプチド(配列番号306)に対しインビトロでプライムした。得られたCD8T細胞の微量培養体を、γ−インターフェロンELISPOTアッセイ(Lalvaniら、J.Exp.Med. 186:859−8657参照)を用い、自家繊維芽細胞またはP502S遺伝子を発現する様に形質導入された繊維芽細胞が提示するP2S−12ペプチドを認識するそれらの能力について試験した。
【0503】
簡単に述べると、T細胞の力価数を3μg/mlのヒトβ2−ミクログロブリンおよび1μg/mlのP2S−12ペプチドまたはコントロールのE75ペプチド存在下、10繊維芽細胞について二重アッセイした。さらにT細胞は同時にP502S遺伝子で形質導入された自家繊維芽細胞、またはコントロールとしてHER−2/neuで形質導入された繊維芽細胞についてもアッセイされた。アッセイ前、繊維芽細胞は10ng/mlのγ−インターフェロンで48時間処理され、クラスIMHCの発現をアップレギュレーションした。微量培養体の一つ(#5)が、γ−インターフェロンELISPOTアッセイでペプチドパルス処理した繊維芽細胞ならびに形質導入繊維芽細胞の両方に強い認識を示した。
【0504】
図2Aは、P2S−12ペプチドでパルス処理された繊維芽細胞上のT細胞数の増加に伴って、γ−インターフェロンのスポット数も大きく増加するが(実線)、コントロールE75ペプチドでは増加しない(破線)ことを示す。これは、これらT細胞のP2S−12ペプチドを特異的に認識する能力を示している。
【0505】
図2Bに示す様にこの微量培養体も、P502S遺伝子を発現するがHER−2/neu遺伝子は発現しない様形質導入された繊維芽細胞上のT細胞が増加するのに伴ってγ−インターフェロンスポット数が増加するが、ことを示した。これらの結果は、P2S−12ペプチドが自然処理されたP502S蛋白質エピトープであること証明する更なる証拠を提供している。さらに、このことはヒトT細胞レパートリーの中にこのエピトープを認識できる高親和性T細胞が存在することも示している。これらT細胞はP502S遺伝子を発現するヒト腫瘍を認識することもできる。
【0506】
実施例9ヒト血液中での前立腺抗原特異的 CTL 反応の誘導
本実施例は、正常人の血液に於いてCTL反応を惹起する前立腺特異抗原の能力について例示する。
自家樹状細胞(DC)は、正常人ドナーのPBMCに由来する単球培養体より、10%ヒト血清、50ng/mlのGMCSFおよび30ng/mlのIL−4を含むRPMI培地中に5日間増殖させることで分化させた。培養後、一晩DCをM.O.I5の組換え体P501S発現ワクシニアウイルスで感染させ、2μg/mlのCD40リガンドを加え8時間成熟させた。
【0507】
ウイルスをUV照射により不活性化し、CD8+細胞を磁性ビーズを用いポジティブ選別して単離し、24ウエルプレート内にて初代培養を開始した。レトロウイルスによりP501SおよびCD80を発現するよう形質導入された自己繊維芽細胞を使って5回刺激サイクルを実施した後、自己P501S形質導入繊維芽細胞で刺激したとき特異的にインターフェロンガンマを生ずるCD8+細胞株を同定した。
【0508】
細胞株3A−1のP501S特異活性は、P501Sで形質導入された自己B−LCLに追加の刺激サイクルを行うことで維持できるだろう。細胞傷害性アッセイ(51Cr放出)およびインターフェロンガンマ生産(Interferon gamma Elispot;上記およびLavaniら、J. Exp. Med. 186:859−865, 1997参照)より測定したところ、細胞株3A−1はP501Sを発現する様形質導入された自己B−LCLを特異的に認識するが、PGFP形質導入自己B−LCLは認識しないことが示された。これらアッセイの結果を図6Aおよび6Bに示す。
【0509】
実施例 10前立腺特異抗原 P703P 内に含まれる自然処理 CTL エピトープの同定
9merのペプチドP5(配列番号338)はP703P抗原(P20とも呼ばれる)より得た。p5ペプチドはヒトHLA−A2ドナー中の免疫源であり、自然処理されたエピトープである。抗原特異的CD8+T細胞は、p5ペプチドでパルス処理された単球を用いインビトロ刺激を反復することでプライムできる。これらCTLはELISPOT(上記)およびクロム放出アッセイに於いて、p5−パルス処理された標的細胞、およびP703P形質導入された標的細胞を特異的に認識する。さらに、p5を使ったHLA−A2Kbトランスジェニックマウスの免疫化によりHLA−A2KbまたはHLA−A2が形質導入されたP703Pを発現する各種標的細胞を認識するCTL細胞株が生成された。
【0510】
p5が自然処理されたエピトープであることを示した最初の研究は、HLA−A2Kbトランスジェニックマウスを用いて行われた。HLA−A2Kbトランスジェニックマウスは、140μgのB型肝炎ウイルスコアペプチド(Thペプチド)のフレンド不完全アジュバント液と共に100μgのp5ペプチドで足蹠に皮下免疫された。免疫後3週目に免疫マウスの脾臓細胞をペプチドパルス処理したLPL芽細胞でインビトロ刺激した。CTL活性は、最初のインビトロ刺激後5日目にクロム放出アッセイにより調べた。レトロウイルスで形質導入された、コントロール抗原P703PおよびHLA−A2bを発現する細胞を標的として用いた。p5−パルス処理された標的細胞およびP703Pを発現する標的細胞の両方を特異的に認識するCTL細胞株が同定された。
【0511】
ヒトでのインビトロプライミング実験は、p5ペプチドがヒトに於いて免疫原性であることを示した。樹状細胞(DC)は正常人ドナーのPBMCより、5日間10%ヒト血清、50ng/mlのヒトGM−CSFおよび30ng/mlのヒトIL−4を含むRPMI培地中で培養することで分化させた。培養後、DCを1μg/mlのp5ペプチドでパルス処理し、CD8+T細胞リッチPBMCと共培養した。CTL細胞株はp5−パルス処理した単球を用い週ベースで刺激された。CTL培養開始5ないし6週後に、p5−パルス処理標的細胞のCTL認識が示された。CTLはさらにP703Pを発現するよう形質導入されたヒト細胞を認識することが示され、p5が自然処理されたエピトープであることが示された。
【0512】
さらにHLAクラスII分子と関連して細胞表面上にてCD4T細胞により認識される前立腺腫瘍特異的抗原P703P由来ペプチドエピトープ(ペプチド4と呼ぶ)を同定する研究を次の様にして行った。ペプチド4のアミノ酸配列は配列番号781に示されており、対応するcDNA配列は配列番号782に示されている。
【0513】
10アミノ酸づつ重複する、P703Pのカルボキシ末端に由来する12種類の15−merペプチドが標準的手順により作製された。樹状細胞(DC)はGM−CSFおよびIL−4を用い、標準的プロトコールにより正常女性ドナーのPBMCと共培養より得た。CD4T細胞は同一ドナーより、MACSビーズとネガティブ選別法を用いDCとして生成された。DCは一晩、それぞれペプチド最終濃度が0.25μg/mlである15−merのペプチドのプールでパルス処理された。パルス処理されたDCは洗浄され、1×10細胞/ウエルの割合で96−ウエル型V底プレートに接種され、精製CD4T細胞を1×10/ウエルで加えられた。
【0514】
培養体には60ng/mlのIL−6および10ng/mlのIL−12が添加され、37℃にてインキュベーションされた。培養体は生成されたDCを用いて上記同様週ベースに再刺激され、上記同様抗原提示細胞でパルス処理され、5ng/mlのIL−7および10u/mlのIL−2が補給された。4回インビトロ刺激サイクルを行った後、96細胞株(1ウエルに各細胞株に対応する)をコントロールとして用いられる乳グロビン由来の無関係なペプチドのプールを使ったプール刺激に対する特異的増殖およびサイトカイン産生について試験した。
【0515】
P703Pペプチドのプール#1に反応して、特異的増殖(3H増殖アッセイにより測定した)およびサイトカイン産生(インターフェロンガンマELISAアッセイにより測定された)を示した細胞株1株(1−F9と呼ぶ)が同定された。この細胞株はさらに、ペプチドプールの特異認識、プール中の個別ペプチドの特異認識、および関連拘束アリルを同定するためのHLAミスマッチ分析について試験された。
【0516】
細胞株1−F9は、ペプチドプール#1および同様にペプチド4(配列番号781)に反応し特異的に増殖し、そしてインターフェロンガンマを生産することが見出された。ペプチド4は配列番号327のアミノ酸126−140に対応する。ペプチド力価実験を行い、特異的ペプチドに対する細胞株1−F9の感受性について調べた。この細胞株はペプチド4と0.25ng/ml程度の低濃度で特異的に反応することが見出され、T細胞が非常に感受性であり、従ってこのエピトープに対し高い親和性を持つと思われることを示した。
【0517】
P703P反応のHLA拘束を決定するために、T細胞の作製に使用したドナーと一部一致する抗原提示細胞(APC)のパネルを作った。APCはペプチドでパルスされ、細胞株1−F9と共に増殖およびサイトカインアッセイに使用された。HLA−DRB0701およびHLA−DQB02アリルがドナーと一致するAPCはT細胞にペプチドを提示することができ、P703P−特異的反応がこれらアリルの一つに拘束されていることが示唆された。
【0518】
抗体ブロッキングアッセイを使って、拘束アリルがHLA−DR0701またはHLA−DQ02であるか決定した。抗HLA−DRブロッキング抗体L243または無関係なイソ型が一致するIgG2aを、250ng/mlのペプチドRMPTVLQCVNVSVVS(配列番号781)でパルス処理したT細胞およびAPC培養体に加えた。標準的なインターフェロンガンマおよび増殖アッセイを行った。コントロール抗体はT細胞のペプチドパルス処理APCの認識能力に影響を及ぼさなかったが、いずれのアッセイでも抗HLA−DR抗体はT細胞のペプチドパルス処理APCを特異的に認識する能力を完全に遮断した。
【0519】
ペプチドエピトープRMPTVLQCVNVSVVS(配列番号781)が自然処理されるか決定するために、組換え体P703P蛋白質でパルス処理されたAPCを認識する1−F9細胞株の能力について検討した。これら実験には複数の組換え体P703P源が用いられた;大腸菌由来P703P、酵母(Pichia)由来P703Pおよびバキュロウイルス由来P703Pである。使用した無関係な蛋白質コントロールは大腸菌由来のL3E、肺特異的抗原およびバキュロウイルス由来乳グロビンである。
【0520】
インターフェロンガンマELISAアッセイでは、細胞株I−F9は大腸菌型P703Pおよび酵母由来組換え体P703Pの両方を効率的に認識できたが、バキュロウイルス由来P703Pは効果的には認識されなかった。その後のウエスタンブロット分析では、大腸菌および酵母P703P蛋白質標本は無傷であったが、バキュロウイルスP703P標本はおよそ75%が分解していた。即ちP703P由来ペプチドRMPTVLQCVNVSVVS(配列番号781)はP703P由来の自然処理された得プチドエピトープであり、HLA−DRB−0701に関連してT細胞に提示される。
【0521】
さらなる研究では、10アミノ酸づつ重複する、P703PN−末端由来の12種類の15−merペプチド(配列番号525のアミノ酸27−154に相当する)が標準的手順により作製され、そして本質的には上記同様にしてCD4細胞により認識されるそれらの能力が決定された。DCは一晩、各ペプチドの最終濃度が0.25μg/mlである15−merのペプチドのプールでパルス処理された。多くの個別CD4T細胞株(65/480)が、P703Pペプチドプールに反応して有意な増殖およびサイトカイン放出(IFN−ガンマ)を示したが、コントロールペプチドプールに対してはこれらを示さなかった。特異活性を示したCD4T細胞株は適当なP703Pペプチドプールで再刺激され、各プールの個別ペプチドについて再アッセイされ、そしてIFN−γ放出アッセイおよび増殖アッセイにてペプチドプールのペプチド投与量力価がアッセイされた。
【0522】
16種類の免疫源ペプチドが試験したペプチド抗原の全セットから得たT細胞により認識された。これらペプチドのアミノ酸配列は配列番号799−814に示されており、対応するcDNA配列は配列番号783−798にそれぞれ示されている。幾つかの例では、T細胞株のペプチド反応性は単一ペプチドにマッピングされたが、幾つかは各プール中のなかの1より多いペプチドにマッピングされた。
【0523】
これらペプチドに対し合理的な親和性を持つ各ペプチドプールから、代表的な認識パターンを示したCD4T細胞株を選びだし更に解析した(I−1A、−6A;II−4C、−5E;III−6E、IV−4B、−3F、−9B,−10F、V−5B−4Dおよび−10F)。これらCD4T細胞株は適当な個別ペプチドで再刺激され、大腸菌で作製された組換え体P703P蛋白質の切断型(配列番号525のアミノ酸96−254)、バキュロウイルス発現システムで作製された完全長P703P、および大腸菌で作製されたインフルエンザウイルスNS1およびP703Pの融合体によりパルス処理された自己DCを用い再アッセイされた。
【0524】
試験したT細胞株のうち、細胞株I−1Aは切断型P703P(大腸菌)を特異的に認識したが、他のP703Pの組換え体型は認識しなかった。この細胞株はT細胞惹起に用いたペプチドも認識した。細胞株2−4Cは、P703P(大腸菌)切断型およびバキュロウイルスで作製されたP703Pの完全長型、ならびにペプチドを認識した。試験したT細胞株の残りは、ペプチドにのみ特異的であるか(II−5E、II−6F、IV−4B、IV−3F、IV−9B、IV−10F、V−5BおよびV−4D)または試験したいずれの抗原にも非反応性であった(V−10F)。
【0525】
これら結果は、T細胞株I−1Aに認識されるペプチド配列RPLLANDLMLIKLDE(配列番号814、即ち配列番号525のアミノ酸110−124に相当)およびT細胞株II−4Cにより認識されるペプチド配列SVSESDTIRSISIAS(配列番号811;配列番号525のアミノ酸125−139に相当)およびISIASQCPTAGNSCL(配列番号810;配列番号525のアミノ酸135−149に相当)がP703蛋白質の自然処理エピトープであることを示している。
【0526】
更なる研究において、10アミノ酸によりオーバーラップし、そしてP703P(配列番号:525)のアミノ酸47〜254を含む領域に由来する15−マーペプチド45個を、標準的手法により生じさせ、そしてCD4細胞により認識されるそれらの能力を実質的に上記のようにして決定した。以前の実験において使用されたのとは異なるHLA DR及びDQ対立遺伝子を有する提供者のPBMCからDCが調製された。DCをペプチドのプールにより一晩パルスした。この場合、各ペプチドの最終濃度は0.25μg/mLであり、各プールは10ペプチドを含有した。
【0527】
刺激性ペプチドプールに応答して特異的増殖及びサイトカイン生産(γ−インターフェロンELISAアッセイにより測定された)を示す12の細胞系を同定した。これらの細胞系は更に、ペプチドプールの特異的認識、プール中の個々のペプチドの特異的認識、及び組換えP703Pタンパク質の特異的認識について試験された。細胞系3A5H及び3A9Hが、組換えタンパク質及び一つの個別のペプチド並びにペプチドプールに応答して、特異的に増殖し、そしてγ−インターフェロンを生産した。
【0528】
特定のペプチドにより負荷された標的に対する再刺激の後、3A9Hのみが全長P703Pを発現するアデノウイルスに感染した線維芽細胞の細胞溶解物に暴露された標的に特異的に応答した。これらの結果が示すところによれば、細胞系3A9Hは哺乳類細胞において合成されたタンパク質に由来する抗原ペプチドに応答することが出来る。特異的CD4細胞系がそれに対して応答したペプチドは、P703P(配列番号:943)のアミノ酸155−170に対応する。このペプチドのDNA配列を配列番号:942に示す。
【0529】
実施例 11前立腺に於ける乳癌由来抗原の発現
示差表示法による乳癌からの抗原B305Dの単離は、1996年8月20日出願の米国特許出願第08/700,014号に記載されている。本抗原の複数の異なるスプライス型が単離されている。これらスプライス型について決定されたcDNA配列は、配列番号366−375に示されており、配列番号292、298および301−303の配列に対応する推定アミノ酸配列はそれぞれ配列番号299−306に示されている。
【0530】
さらなる研究で、位置884にグアニンの付加残基を含み、オープンリーディングフレーム内にフレームシフトを生じせしめることが分かっている配列番号366のcDNA配列のスプライス変異体(配列番号530)が単離された。このOFRについて決定されたDNA配列は配列番号531に示されている。このフレームシフトにより、B305Dの他イソ型に共通したC−末端ドメインを含むが、N−末端領域が異なる蛋白質配列(配列番号532に示されている)が生じる。
【0531】
各種腫瘍および正常組織中のB305Dの発現レベルは、リアルタイムPCRおよびノーザン分析により検討された。結果は、B305Dが乳癌、前立腺癌、正常前立腺および正常精巣で高く発現されており、検討したその他組織(結腸癌、肺癌、卵巣癌および正常骨髄、結腸、腎臓、肝臓、肺、卵巣、皮膚、小腸、胃)ではその発現は低いかまたは検出されないことを示した。前立腺腫瘍パネルについてリアルタイムPCRを用いたところ、前立腺腫瘍でのB305Dの発現はグレアソン等級の上昇に伴って増加することが示され、前立腺癌が進行するとB305Dの発現が増加することが示された。
【0532】
実施例 12全遺伝子プライミングおよび前立腺特異抗原 P501S による刺激を用いたインビトロでのヒト CTL の生成
P501Sワクシニア感染DCによるインビトロ全遺伝子プライミング(例えばYeeら、The Journal of Immunology, 157(9):4079−86, 1996参照)を利用して、上記インターフェロンγELISPOT分析により決定した時に、P501S(L1−12としても知られる)で形質導入された自己繊維芽細胞を特異的に認識するヒトCTL細胞株が誘導された。P501Sで形質導入されたHLA−ミスマッチB−LCL細胞株のパネルを用いて、これらCTL細胞株がHLABクラスIアリルに拘束されると思われることが示された。
【0533】
具体的には、樹状細胞(DC)は正常人ドナーのPBMCに由来する単球培養体より、10%ヒト血清、50ng/mlのヒトGM−CSFおよび30ng/mlのヒトIL−4を含むRPMI培地中に5日間増殖させることで分化させた。培養後DC細胞を一晩感染多重度(M.O.I)5の組換え体P501Sワクシニアウイルスで感染させ、3μg/mlのCD40リガンドを加え一晩成熟させた。ウイルスをUV照射により不活性化された。CD8+T細胞は磁性ビーズシステムを用い単離され、標準的培養技術を用いて初代培養が開始された。
【0534】
培養体をレトロウイルスによりP501SおよびCD80が形質導入された自己初代繊維芽細胞を使って7−10日ごとに再刺激した。4回の再刺激サイクル後、自己P501SおよびCD80−形質導入された自己の繊維芽細胞で刺激したとき特異的にインターフェロンガンマを生ずるCD8+T細胞株を同定した。反応の拘束アリルを基底するために、P501Sで形質導入されたHLAミスマッチB−LCL細胞株のパネルが作られた。ELISPOTアッセイによりインターフェロン−γを測定し、P501S特異反応がHLA Bアリルにより拘束されるらしいことが示された。これらアッセイの結果は、P501Sに対するCD8+CTLが惹起可能なことを示している。
【0535】
認識されるエピトープを同定するために、P501SをコードするcDNAを様々な制限消化して断片にし、レトロウイルス発現ベクターであるpBIB−KSにサブクローニングした。レトロウイルス上清は、ヘルパーパッケージング細胞株Phenix−Amphoのトランスフェクションにより作製された。次に上清を用い、CTLスクリーニング用にJurkat/A2Kb細胞を形質導入した。CTLはIFN−ガンマELISPOTアッセイで、P501S断片の「ライブラリー」で形質導入されたこれらA2Kb標的についてスクリーニングされた。
【0536】
最初の陽性断片P501S/H3およびP501S/F2が配列決定され、それらがそれぞれ配列番号113のアミノ酸106−553およびアミノ酸136−547をコードしていることが見出された。配列番号113のアミノ酸106−351をコードする様にH3の切断が行われたが、これはCTLを刺激できなきなかったことからエピトープはアミノ酸残基351−547にあるとされた。アミノ酸1−472(断片A)およびアミノ酸1−351(断片B)をコードする別の断片も作られた。断片Bだけでなく、断片AもまたCTLを刺激したことから、エピトープはアミノ酸残基351−472にあることが判明した。
【0537】
この領域を表す重複する20−merおよび18−merのペプチドについて、Jurkat/A2Kb細胞をパルス処理しIFN−ガンマアッセイでCTLについて試験した。ペプチドP501S−369(20)とP501S−369(18)のみがCTLを促進した。この領域を表す9−merおよび10−merのペプチドを合成して、同様に試験した。ペプチドP501S−370(配列番号539)が強い反応を示す最小の9−merであった。ペプチドP501S−376(配列番号540)も弱い反応を示したことから、これが交叉反応エピトープでることが示唆された。
【0538】
続く研究では、P501Sで形質導入された初代ヒトB細胞の、MHCクラスI拘束、P501S特異的、自己CD8T細胞をプライムする能力が検討された。初代B細胞はCD40リガンドおよびIL−4存在下に培養し、組換え体P501SのベクターpBIBで高頻度に形質導入され、そしてブラストシジン−Sで選別されることによりホモ接合体HLA−A2ドナーのPBMCより得た。インビトロプライミングを行う場合には、精製CD8+T細胞を自己由来CD40リガンド+1L−4で誘導したP501S−形質導入B細胞と96ウエル微量培養形式で共培養した。
【0539】
これらCTL微量培養体はP501S−形質導入B細胞で再刺激されてから、特異性についてアッセイされた。この最初のスクリーニングの後、バックグランドより高い有意なシグナルを示した微量培養体を自己由来EBV−形質導入B細胞(BLCL)にクローン化し、さらにP501Sで形質導入した。検出にはIFN−ガンマELISPOTを用い、これらCD8T細胞クローンの幾つかがP501Sに対し特異的であることが見出され、BLCL/P501Sには反応するがコントロール抗原で形質導入されたBLCLには反応しないことが示された。
【0540】
さらに抗P501S CD8T細胞特異性はHLA−A2拘束性であることが示された。第1に抗HLA−A−A、B、Cモノクローナル抗体(W6.32)、抗−HLA−B、Cモノクローナル抗体(B1.23.2)およびコントロールモノクローナル抗体を用いた抗体遮断実験は、抗HLA−A、B、C抗体のみがP501S発現自己由来BLCLの認識を遮断することを示した。第2に、抗P501SCTLはまたHLA−A2が一致した、P501Sで形質導入された異種BLCLを認識したが、対応するEGFPで形質導入されたコントロールBLCLは認識しなかった。
【0541】
自然に処理されたP501SのCD8、クラスI拘束ペプチドエピトープは次の様にして同定された。樹状細胞(DC)はパーコル(Percol)勾配で単離された後、差別的接着にかけられてから1%ヒト血清、50ng/mlGM−CSFおよび30ng/mlのIL−4を含むRPMI培地存在下に5日間培養された。培養後、2μg/mlのCD40リガンドを加えて更に24時間DCを培養した。CD8細胞はPBMCよりCD4+細胞、CD14+およびCD16+集団を磁性ビーズを使ってサブトラクションすることで濃縮された。
【0542】
ウエル当たり10,000個のP501S発現DCと100,000個のCD8+細胞を含むプライミング培養体を、10%ヒト血清、5ng/ml IL−12および10ng/ml IL−6を含むRPMIの入った96ウエル型V底プレートに準備した。培養体は7日ごとに、レトロウイルスによりP501SとCD80を発現するよう形質導入された自己由来繊維芽細胞で刺激され、48−72時間INF−ガンマにより処理されてMHCクラスIの発現をアップレギュレーションした。刺激時および刺激後2と5日目に10u/mlのIL−2が加えられた。
【0543】
刺激サイクル4回後、γ−IFN Elispotアッセイに於いて、IFNガンマ処理された、P501S/CD80を発現する自己由来繊維芽細胞に反応しIFN−ガンマを産生するが、IFN−ガンマ−処理したP703P/CD80発現自己由来繊維芽細胞との反応ではこれを産生しない1株のP501S特異的CD8+T細胞株(2A2と呼ぶ)が同定された。細胞株2A2は75,000PBMC/ウエル、10,000B−LCL/ウエル、30ng/mlOKT3および50u/ml IL−2存在下に0.5細胞/ウエルまたは2細胞/ウエルの割合で96ウエルプレートにクローン化された。形質導入繊維芽細胞に対する反応に強いP501S特異性を示した12クローンが単離された。
【0544】
蛍光活性化細胞ソーティング(FACS)分析を、それぞれPercP、FITCおよびPEで標識されたCD3−、CD4+およびCD8−特異的抗体を行いてP501S特異クローンについて行った。プライミング培養体中での富CD8T細胞の使用に一致し、P5401S−特異的クローンがCD3+、CD8+およびCD4−であることが決定された。
【0545】
P501S特異的CTLにより認識される関連P501Sエピトープを同定するために、P501Sのアミノ酸配列の大部分をカバーする18−20merまたは30merペプチドのプールを自己由来B−LCLに負荷し、γ−IFN Elispotアッセイにより、4E5および4E7と呼ばれる2種類のP501S特異的CTLクローンを刺激する能力について試験した。P501S(配列番号113)のアミノ酸411−486をカバーする5種類の18−20merのペプチドからなる1つのプールは、両P501S−特異的クローンにより認識されることが見出た。
【0546】
これらクローンに認識される特異的18−20merペプチドを同定するために、2種類のP501S−特異的CTLクローン、4E5および4E7を刺激する能力について、陽性プールを構成する各18−20merペプチドをγ−IFN Elispotアッセイで個別に試験した。4E5および4E7はいずれもP501Sのアミノ酸453−472に広がる1つの20mer−ペプチド(配列番号853;配列番号854に示されたcDNA配列)を特異的に認識した。
【0547】
CD8+T細胞により認識される最小エピトープは多くの場合9または10−merペプチド配列であることから、配列番号853の全配列をカバーする、1アミノ酸づつ異なる10−merペプチドを合成した。これら10−merペプチドのそれぞれについて、2種類のP501S−特異クローン(1D5および1E12と呼ぶ)を刺激する能力を試験した。P501S−特異クローンを特異的に刺激する1個の10−merペプチド(配列番号855;配列番号856に示したcDNA配列)。このエピトープはP501Sのアミン酸463−472をカバーしている。この配列は自然の処理が可能であり、そして正常PBMCに於いてCTL反応が同定できるP501S由来の最小の10−merエピトープを規定している。即ち、このエピトープが前立腺癌のワクチン成分として、および治療薬および/または診断薬としての使用に適した候補である。
【0548】
配列番号855のP501S−由来配列に関するクラスI拘束要素を同定するために、HLA遮断分析およびミスマッチ分析を行った。γ−IFN Elispotアッセイでは、P501S形質導入自己由来繊維芽細胞に対するクローン4A7および4E5の特異反応は25ug/mlのW6/32(汎クラスI遮断抗体)およびB1.23.2(HLA−B/C遮断抗体)との前インキュベーションにより遮断された。これらの結果は、配列番号855特異的反応がHLA−BまたはHLA−Cアリルにより拘束されていることを示す。
【0549】
HLAミスマッチ分析では、HLAB51が共通である自己由来B−LCL(HLA−A1、A2、B8、B51、Cw1、Cw7)および異種B−LCL(HLA−A2、A3、B18、B51、Cw5、Cw14)を1時間、20ug/mlの配列番号855のペプチドでパルスし、洗浄後γ−IFN Elispotアッセイを用いクローン4A7および4E5刺激能について試験された。B1.23.2(HLA−B/C遮断抗体)を使った抗体遮断アッセイも行われた。配列番号855−特異反応は自己由来(D326)および異種(D107)B−LCLの両方を使って検出され、さらにこの反応は25ug/mlのB1.23.2HLA−B/C遮断抗体との前インキュベーションにより遮断された。これらの結果は、配列番号855のペプチドに対するP501S特異反応はHLA−B51クラスIアリルに拘束されることを示している。D3326からのHLA−B51アリルの分子クローニングおよび配列分析は、D326のHLA−B51サブタイプがHLA−B51011であることを示している。
【0550】
配列番号855の10−merのP501S由来エピトープに基づき、配列番号857および858の配列を持った2種類の9−merを合成し、Elispotアッセイを用いて細胞株2A2由来の2種類のP501S−特異的CTLクローンに対する刺激能について試験した。配列番号855の10−merペプチドならびに配列番号858の9−merペプチドはP501S特異的CTLを刺激して、IFN−ガンマを産生できたが、配列番号857の9−merペプチドは刺激できなかった。これらの結果は、配列番号858のペプチドがP501S−特異的CTLにより認識される9−merのP501S由来エピトープであることを示している。配列番号858のエピトープをコードするDNA配列は配列番号859にしめされている。
【0551】
配列番号855および858特異反応のP501S由来ペプチドに関するクラスI拘束アリルを同定するために、HLA BおよびCアリルのそれぞれをインビトロプライミング実験で用いたドナーからクローン化した。配列分析は、関連するアリルがHLA−B8、HLA−B51、HLA−Cw01およびHLA−Cw07であることを示した。これらアリルのそれぞれを発現ベクター内にサブクローニングし、P501S遺伝子と共にBA−13細胞内にコトランスフェクションした。次にトランスフェクションされたVA−13細胞を、ELISPOTアッセイを持ちいP501S特異的CTLの特異的刺激能力について試験した。
【0552】
P501SおよびHLA−B51がトランスフェクションされたVA−13細胞はP501S特異的CTLを刺激して、γ−IFNを分泌させることができた。HLA−B51のみ、またはP501S+その他HLAアリルがトランスフェクションされたVA−13細胞は、P501S特異的CTLを刺激できなかった。これらの結果は、P501S−特異的反応に関する拘束アリルがHLAB51アリルであることを示している。配列分析は、関連する拘束アリルのサブタイプがHLA−B51011であることを示した。
【0553】
P501S−特異的CTLがP501Sを発現している前立腺腫瘍細胞を認識できるかを決定するために、P501S陽性細胞株LnCAPおよびCRL2422(共にP501SmRNAおよび蛋白質を“中程度”の量発現している)、ならびにPC−3(P501SmRNAと蛋白質を低量発現している)、さらにP501S−陰性細胞株DU−145を、レトロウイルスを使ってP501S特異的CTLを生成するのに使用したドナーよりクローン化されたHLA−B51011アリルで形質導入した。HLA−B51011−またはEGFO−形質導入され、選択された腫瘍細胞をガンマインターフェロンおよびアンドロゲン(それぞれ刺激機能およびP501Sをアップレギュレーションする)で処理し、P501S−特異的CTLクローンの4E5および4E7と共にガンマインターフェロンElispotアッセイに用いた。
【0554】
4E5および4E7は共にHLA−B51011アリルが形質導入されたLnCAPおよびCRL2422細胞を効率的かつ特異的に認識したが、EGFPが形質導入された同一細胞株は認識しなかった。さらに両CTLクローンはHLA−B51011が形質導入されたPC−3細胞を特異的に認識したが、P501S−陰性腫瘍細胞株であるDU−145は認識しなかった。ガンマインターフェロンまたはアンドロゲンによる処理はCTLの腫瘍細胞認識能を高めなかった。これらの結果は、インビトロにて全遺伝子をプライミングして作製されたP501S−特異的CTLがP501Sを発現する前立腺腫瘍細胞株を特異的かつ効率的に認識することを示している。
【0555】
P501Sの自然処理されたCD4エピトープは次の様にして同定された。
P501Sに特異的なCD4細胞を上記同様に調製した。P501S遺伝子のアミノ末端部分の約50%に広がる(配列番号113のアミノ酸1−325)16種類の重複ペプチドのシリーズを合成した。プライミングに備え、ペプチドを4種類のペプチドプールにまとめ、TNF−アルファと共に4μg/mlで樹状細胞(DC)を24時間パルスした。つぎにDCを洗浄し、ネガティブ選別したCD4+T細胞を96ウエルU底プレート中に混合した。
【0556】
培養体を新しいDC上で、ペプチドプールを加えて毎週刺激した。合計4回刺激サイクルを行った後に、細胞をさらに1週間休息させてから、γ−IFN ELISAおよび増殖アッセイを用いて、ペプチドプールを使ってパルスされたAPCに対する特異性を試験した。これらアッセイでは、4ug/mlの関連ペプチドプールまたはug/mlの無関係ペプチドの何れかが負荷された接着単球がAPCとして用いられた。次に特異的サイトカイン分泌または増殖を示したT細胞株について、プール中に存在する個別のペプチドについての認識を試験した。プールAおよびBより、これらプール由来の個別ペプチドを認識するT細胞株が同定できた。
【0557】
プールAからは、細胞株AD9およびAE10がペプチド1(配列番号862)を特異的に認識し、細胞株AF5がペプチド39(配列番号861)を認識した。プールBでは、ペプチド58(配列番号860)を認識する細胞株BC6が同定できた。これら細胞株のそれぞれが特異ペプチドにより刺激され、力価アッセイおよびHEK293細胞にP501Sまたは無関係抗原を発現するアデノウイルスを感染させ生成した細胞溶解物を用いて、ペプチドの特異認識について試験された。
【0558】
これらアッセイでは、APC接着単球は10、1または0.1μg/mlの個別P501Sペプチドでパルス処理され、そしてDCは一晩1:5に希釈されたアデノウイルス感染細胞溶解物でパルス処理された。細胞株AD9、AE10およびAF5は0.1mg/mlの濃度でも関連するP501S由来ペプチドを有意に認識した。さらに細胞株AD9は、アデノウイルスP501S感染細胞由来の溶解物に対しても有意(8.1倍の刺激指数)特異活性を示した。これらの結果は、抗親和性CD4T細胞株がP501S由来エピトープに対し生成できること、および少なくとも配列番号862のP501S由来配列に特異的なこれらT細胞のサブセットが、ヒト細胞により自然に処理されるエピトープに対し特異的であるこをと示している。配列番号860−862のアミノ酸配列をコードするDNA配列はそれぞれ配列番号863−865に示されている。
【0559】
AD9のP501S特異的活性をさらに特性分析するために、この細胞株を抗CD3を使ってクローン化した。P501S−1ペプチド(配列番号862)に特異的な1A1、1A9および1F5と呼ばれる3種類のクローンが同定された。P501S−1特異反応に関するHLA拘束アリルを決定するために、これらクローンそれぞれについて増殖およびガンマインターフェロンアッセイを利用したクラスII抗体遮断アッセイおよびHLAミスマッチアッセイを使い試験した。
【0560】
抗体遮断アッセイおよびELISAアッセイを利用したガンマインターフェロン産生測定では、3クローン全てのペプチドパルスAPC認識能力が、汎クラスII遮断抗体またはHLA−DR遮断抗体との共インキュベーションにより特異的に遮断されたが、HLA−DQまたは無関係な抗体によっては遮断されなかった。同一細胞を用い同時に実施された増殖アッセイもこの結果を確認した。これらデータは、クローンのP501S特異反応がHLA−DRアリルにより拘束されていることを示す。別の研究はP501S−特異反応に関する拘束アリルがHLA−DRB1501であることを示した。
【0561】
実施例 13マイクロアレイ分析による前立腺特異的抗原の同定
この実施例では、特定の前立腺特異的ポリペプチド類の、前立腺腫瘍cDNAライブラリーからの分離について述べる。
上記のヒト前立腺腫瘍cDNA発現ライブラリーを、マイクロアレイ分析を利用し選抜して、前立腺腫瘍および/または正常前立腺の組織において、前立腺以外の正常組織(精巣を除く)と比較して少なくとも3倍の過剰発現を示すクローンを同定した。372のクローンを同定し、そして319のクローンの配列決定に成功した。
【0562】
表Iはこれらクローンの要約を示し、これらのクローンは配列番号:385〜400に示してある。これら配列のうち、配列番号:386, 389, 390および392は新規な遺伝子であり、そして配列番号:393と396は、以前に同定された配列である。その外の配列(配列番号:385, 387, 388, 391, 394, 395および397〜400)は表Iに示すように既知の配列である。
【0563】
【表2】
Figure 2004504808
【0564】
CGI−82は、前立腺組織内で、試験を行った他の正常組織と比べて4.06倍の過剰発現を示した。CGI−82は、前立腺腫瘍の43%および正常前立腺の25%で過剰発現を行い、試験を行った他の正常組織には検出されなかった。L−イジトール−2−デヒドロゲナーゼは、前立腺組織中で、試験を行った他の正常組織と比べて4.94倍の過剰発現を示した。L−イジトール−2−デヒドロゲナーゼは、前立腺腫瘍の90%で過剰発現し、正常前立腺の100%で過剰発現し、試験を行った他の正常組織中には検出されなかった。Ets転写因子PDEFは前立腺組織内で、試験を行った他の正常組織と比べて5.55倍の過剰発現を示した。
【0565】
Ets転写因子PDEPは、前立腺腫瘍の47%で過剰発現し、正常前立腺の25%で過剰発現し、そして試験を行った他の正常組織中には検出されなかった。hTGR1は、前立腺組織中で、試験を行った他の正常組織と比べ9.11倍の過剰発現を示した。hTGR1は、前立腺腫瘍の63%で過剰発現し、正常前立腺を含む試験を行った正常組織には検出されなかった。KIAA0295は、前立腺組織中で、他の被検正常組織と比べて5.59倍の過剰発現を示した。KIAA0295は、前立腺腫瘍の47%で過剰発現し、正常前立腺組織を含む被検正常組織中では発現が低く検出できなかった。前立腺酸性ホスファターゼは、前立腺組織中で、他の被検正常組織と比べて9.14倍の過剰発現を示した。
【0566】
前立腺酸性ホスファターゼは、前立腺腫瘍の67%で過剰発現し、正常前立腺の50%で過剰発現し、そして他の被検正常組織中には検出されなかった。トランスグルタミナーゼは、前立腺組織中で、他の被検正常組織と比べて14.84倍の過剰発現を示した。トランスグルタミナーゼは、前立腺腫瘍の30%の過剰発現し、正常前立腺の50%で過剰発現し、そして他の被検正常組織中には検出されなかった。高密度リポタンパク質結合タンパク質(HDLBP)は、前立腺組織内で、他の被正常組織と比べて28.06倍の過剰発現を示した。
【0567】
HDLBPは、前立腺腫瘍の97%で過剰発現し、正常前立腺の75%で過剰発現し、そして、他のすべての被検正常細胞には検出できなかった。CGI−69は、前立腺組織内で、他の被検正常組織と比べて3.56倍の過剰発現を示した。CGI−69は低存在度(low abundant)遺伝子であり、前立腺腫瘍の90%及び正常前立腺組織の75%に検出される。この遺伝子の正常組織内での発現は非常に低かった。KIAA0122は、前立腺組織内で、他の被検正常組織に比べて4.24倍の過剰発現を示した。KIAA0122は、前立腺腫瘍の57%で過剰発現し、そして正常前立腺組織を含むすべての正常組織中には検出できなかった。
【0568】
19142.2 bangurは、前立腺組織内で、他の被検正常組織と比べて23.25倍の過剰発現を示した。19142.2 bangurは、前立腺腫瘍の97%および正常前立腺の100%で過剰発現した。19142.2 bangurは、他の被検正常組織では検出できなかった。5566.1 Wangは、前立腺組織内で、他の被検正常組織と比べて3.31倍の過剰発現を示した。5566.1 Wangは、前立腺腫瘍の97%及び正常前立腺の75%で過剰発現し、そして正常な骨髄、膵臓および活性化PBMC内でも過剰発現した。新規のクローン23379(P553Sとも呼称する)は前立腺組織中で、他の被検正常組織と比べて、4.86倍の過剰発現を示した。
【0569】
クローン23379は、前立腺腫瘍の97%及び正常前立腺の75%で検出できたが、他のすべての被検正常組織内では検出できない。新規のクローン23399は、前立腺組織内で、他の被検正常組織と比べて4.09倍の過剰発現を示した。クローン23399は、前立腺腫瘍の27%で過剰発現し、正常な前立腺組織を含むすべての被検正常組織内に検出できなかった。新規なクローン23320は、前立腺組織内で他の被検正常組織と比べて3.15倍の過剰発現を示した。クローン23320は、すべての前立腺腫瘍におよび正常前立腺組織の50%に検出できた。またクローン23320は、正常な結腸および気管内でも発現した。他の正常細胞は、この遺伝子を、高レベルでは発現しない。
【0570】
標準の方法を利用して続いて行ったP553Sに関する完全長クローン化試験によって、このクローンが、不完全なスプライスされた形態のP501Sであることが明らかになった。P553Sの四つのスプライス変異体の決定されたcDNA配列は、配列番号:702〜705に示してある。配列番号:705がコードするアミノ酸配列は、配列番号:706に示してある。配列番号:702のcDNA配列は、二つのオープンリーディングフレーム(ORF)を含有していることが分かった。これら二つのORFがコードするアミノ配列は配列番号:707と708に示してある。
【0571】
実施例 14電子サブトラクション法( electronic subtractiion )による前立腺特異的抗原の同定
この実施例では、電子サブトラクション法を使用して行う前立腺特異的抗原の同定について説明する。
GenBankのヒトESTデータベース中の潜在前立腺特異的遺伝子(potential prostate−specific gene)を、電子サブトラクション法(Vasmatizisら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95 : 300−304, 1998に記載されているのと類似の方法)で同定した。各種の前立腺ライブラリーから誘導したESTクローン(43, 482)の配列を、GenBankのパブリックヒトESTデータベースから得た。各前立腺EST配列を、ヒトESTデータベースに対するBLASTN(National Center for Biotechnology Infrmation)サーチの際の質問配列(query sequence)として使用した。
【0572】
同一とみなされたすべてのマッチ(match)(マッチング配列の長さ>100塩基対、この領域の同一マッチの密度>70%)を、一つのクラスターにまとめた(並べた)。200以上のESTを含有するクラスターは、恐らく、反復要素またはリポソームタンパク質の遺伝子のような高度に発現される遺伝子であるから廃棄した。二つ以上のクラスターがコモンクラスターを共有する場合、それらのクラスターをスーパークラスター」にまとめて、4,345の前立腺スーパークラスターを得た。
【0573】
GenBank release中の479のヒトcDNAライブラリーの記録を、ダウンロードして、これらcDNAライブラリーの記録のデータベースをつくった。これら479のcDNAライブラリーを、次の三つのグループにまとめた。すなわち、プラスグループ(発現が望ましい正常な前立腺と前立腺腫瘍のライブラリーおよび乳房(breast)細胞系ライブラリー)、マイナスグループ(発現が望ましくない他の正常成人の組織からのライブラリー)、ならびにその他のグループ(発現が関連性がない(irrelevaxt)と考えられる、胎児組織、乳児組織、女性にのみ見られる組織、前立腺以外の腫瘍および前立腺細胞系以外の細胞系からのライブラリー)である。これらライブラリーのグループの要約を表IIに示す。
【0574】
【表3】
Figure 2004504808
【0575】
各スーパークラスターを、そのスーパークラスター内のESTについて分析した。各ESTクローンの組織源に注目し利用してスーパークラスターを次の四グループに分類した。すなわちタイプ1−前記プラスグループのライブラリーのみに見られるESTクローンであって、前記マイナスまたはその他のグループのライブラリーには発現が検出されないESTクローン;タイプ2−前記プラスおよびその他のグループのライブラリーのみから誘導されるESTクローンであって、前記マイナスグループでは発現が検出されないESTクローン;タイプ3−前記プラス、マイナスおよびその他のグループのライブラリーから誘導されるESTクローンであって、前記プラスグループから誘導されるESTの数が前記マイナスまたはその他のグループより高いESTクローン;ならびにタイプ4−前記プラス、マイナスおよびその他のグループのライブラリーから誘導されるESTクローンであって、前記プラスグループから誘導される数が、前記マイナスグループから誘導される数より高いESTクローンである。この分析によって、4,345の乳房のクラスターが同定された(表III参照)。これらのクラスターから、3,172のESTクローンを、Research Genetics, Inc.に発注し、そして96ウェルプレートの冷凍グリセリンストックとして受け取った。
【0576】
【表4】
Figure 2004504808
【0577】
ESTクローンの挿入断片を、Synteniマイクロアレイ分析用のアミノ連結PCRプライマーを使用してPCR増幅した。2以上のPCR産物を特定のクローンについて得たとき、そのPCR産物は発現分析に使用しなかった。電子サブトラクション法由来の合計2,528のクローンを、マイクロアレイ分析で分析して、腫瘍組織mRNA対正常組織mRNAのレベルが高い電子サブトラクションのブレストクローンを同定した。
【0578】
このようなスクリーンは、Synteni(米国カリフォルニア州パロ・アルト)のマイクロアレイを使用し、生産者の指示にしたがい、そして事実上、Schenaら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 93 : 10614−10619, 1996およびHellerらProc. Natl. Acad. Sci. USA, 94 : 2150−2155, 1997に記載されているようにして実施した。これらの分析において前記クローンをチップ上に配列し、次にそのチップを、正常前立腺と腫瘍前立腺のcDNAおよび各種の他の正常組織からつくった蛍光プローブでプローブした。そのスライドガラスを走査してその蛍光強度を測定した。
【0579】
発現比が3より大きいクローン(すなわち、前立腺腫瘍と正常前立腺のmRNAのレベルが他の正常組織mRNAのレベルの少なくとも3倍であるクローン)を、前立腺腫瘍特異的配列として同定した(表IV)。これらクローンの配列は配列番号:401〜453に示してあり、特定の新規な配列は、配列番号:407, 413, 416〜419, 422, 426, 427および450に示してある。
【0580】
【表5】
Figure 2004504808
【0581】
【表6】
Figure 2004504808
【0582】
配列番号:407(P1020Cとも呼称される)のクローンについてさらに研究して、配列番号:591に示した伸長(extended)cDNA配列を単離した。この伸長cDNA配列は、配列番号:592の予測アミノ酸配列をコードするオープンリーディングフレームを含有することが分かった。P1020C cDNAおよびアミノ酸配列は、ヒト内因性レトロウイルスHERV−Kポル遺伝子およびタンパク質といくらか類似性を示すことが分かった。
【0583】
実施例 15前立腺特異的抗原の、マイクロアレイ分析によるさらなる同定
この実施例では、追加の前立腺特異的ポリペプチドの、前立腺腫瘍cDNAライブラリーからの単離について述べる。
上記のようなヒト前立腺腫瘍cDNA発現ライブラリーを、マイクロアレイ分析法を使用し選抜して、前立腺腫瘍組織および/または正常前立腺組織内で、前立腺以外の正常組織(精巣を含まない)と比べて少なくとも3倍の過剰発現を示すクローンを同定した。142のクローンを同定して配列を決定した。これらクローンのうち特定のクローンを配列番号:454〜467に示してある。これらの配列のうち、配列番号:459〜460は新規の遺伝子である。その他の配列(配列番号:454〜458と461〜467)は既知の配列である。
【0584】
決定されたcDNA配列の配列番号:461は、BLASTプログラムを使ってGenbankデータベースの配列と比較した結果、以前に同定された膜貫通プロテアーゼセリン2(TMPRSS2)と相同性であることが明らかになった。このクローンの完全長cDNA配列は配列番号:894に示してあり、対応するアミノ配列は配列番号:895に示してある。TMPRSS2の第一の209のアミノ酸をコードするcDNA配列は配列番号:896に示し、第一の209のアミノ酸は配列番号:897に示してある。
【0585】
配列番号:462の配列(P835Pと呼称される)は、関連するオープンリーディングフレーム(ORF)をもっていない以前に同定されたクローンFLJ13518(受託番号AK023643;配列番号:917)であることが分かった。このクローンを使用してGeneseq DNAデータベースをサーチして、七つの膜貫通ドメインが存在することを特徴とするGタンパク質共役型受容体タンパク質(DNA Genseq受託番号A09351;アミノ酸Geneseq受託番号Y92365)として以前に同定されたクローンと一致した。これらドメイン間のフラグメントの配列は配列番号:921〜928に示してあり、そして配列番号921, 923, 925および927は細胞外ドメインを表し、配列番号922, 924, 926および928は細胞内ドメインを表す。
【0586】
配列番号:921〜928は、それぞれ、P835Pのアミノ酸1〜28,53〜61,83〜103,124〜143,165〜201,226〜238,263〜272および297〜381を示す。P835Pの完全長cDNAの配列は配列番号:916に示してある。ストップコドンを含む、P835PのオープンリーディングフレームのcDNA配列を配列番号918に示し、そしてストップコドンなしのオープンリーディングフレームを配列番号:919に示し、そして対応するアミノ酸配列を配列番号:920に示してある。
【0587】
実施例 16前立腺特異的抗原 P710P のさらなる特性決定
この実施例では、P710Pの完全長クローニングについて述べる。
上記前立腺cDNAライブラリーを上記P710Pフラグメントでスクリーニングした。100万個のコロニーを、LB/アンピシリンプレート上に平板培養した。ナイロン膜フィルターを使用してこれらのコロニーを持ち上げ、次いでこれらフィルターでピックアップされたcDNAを、UV光で変性して、該フィルターに架橋させた。そのP710Pフラグメントを放射能で標識し、そのフラグメントを使用して該フィルターとハイブリッドを形成させた。
【0588】
正のcDNAクローン(positive cDNA clone)を選択し、それらcDNAを回収し次いで自動Perkin Elmer/Applied Biosystems Division Sequencerによって配列を決定した。四種の配列が得られ、配列番号:468〜471に示してある。これらの配列は、P710P遺伝子の異なるスプライス変異体のようである。続いて、P710PのcDNA配列を、Genbankの配列と比較したところ、DD3遺伝子(Genbank受託番号AF103907およびAF103908)と相同であることが明らかになった。DD3のcDNAの配列は配列番号:690に示してある。
【0589】
実施例 17前立腺特異的抗原のタンパク質発現
本実施例は、E.coli、バキュロウィルス及び哺乳動物の細胞内での前立腺特異的抗原の発現及び精製を記載する。
a) E.coli 内での P501S の発現
PS501Sの全長の発現を、pET17b内のM. tuberculosis抗原Ra12の最初の30アミノ酸(配列番号484)から下流にリーダー配列をもたないP501S(配列番号113のアミノ酸36〜553)をまずクローニングすることにより達成した。特に、P501S DNAを、プライマーAW025(配列番号485)とAW003(配列番号486)を用いてPCRを行うために使用した。AW025は、HindIII部位を含むセンス・クローニング・プライマーである。AW003は、EcoRI部位を含むアンチセンス・クローニング・プライマーである。
【0590】
DNA増幅を、5μl 10×Pfuバッファー、1μl 20mM dNTPs、10μm濃度における1μlの各PCRプライマー、40μl水、1μl Pfu DNAポリメラーゼ(Stratagene, La Jolle, CA)、及び100ng/μlにおける1μl DNAを用いて行った。95℃における変性を30秒間、その後、10サイクルの95℃30秒間、60℃1分間、及び72℃3分間を行い、20サイクルの95℃30秒間、65℃1分間、及び72℃3分間、そして最後に、1サイクルの72℃10分間を行った。このPCR産物を、HindIIIとEcoRIを用いてRa12m/p ET17bにクローニングした。(Ra12−P501S−Fという)得られた融合構築物の配列をDNAシークエンシングにより確認した。
【0591】
この融合構築物をBL21(DE3)pLysE/pLysS 及びCodonPlus E.coli(Stratagene)内に形質転換させ、そしてカナマイシンを含むLBブロス中で一夜培養した。得られたカルチャーをIPTGにより誘導した。タンパク質をPVDF膜に転写し、(PBS−Tweenバッファー中)5%非脂肪ミルクでブロックし、そして3回洗浄し、そして1時間マウス抗−Hisタグ抗体(Clontech)とともにインキュベートした。この膜を、3回洗浄し、そして30分間HRP−プロテインA(Zymed)でプローブした。最後に、この膜を3回洗浄し、そしてECL(Amersham)で発色させた。発現は、Western ブロットにより検出されなかった。同様に、Ra12−P501S−F融合がCE6 ファージ(Invitrogen)によるBL21 CodonPlus内での発現のために使用されたとき、Western ブロットにより発現は検出されなかった。
【0592】
P501SのN−末端断片(配列番号113のアミノ酸36−325)を、以下のように、PET17b内にM.tuberculosis抗原Ra12の最初の30アミノ酸の下流にクローン化した。P501S DNAを使用して、プライマーAW025(配列番号485)とAW027(配列番号487)を使用したPCR を行った。AW027 は、EcoRI部位と終止コドンを含むアンチセンス・クローニング・プライマーである。DNA 増幅を本質的に先に記載したように行った。得られたPCR産物を、HindIII部位とEcoRI部位においてpET17b内のRa12にクローニングした。(Ra12−P501S−Nという)融合構築物を、DNAシークエンシングにより確認した。
【0593】
本質的に先に記載したように、上記Ra12−P501S−N融合構築物を、BL21(DE3)pLysE,φLysS、及びCodonPlus内での発現のために使用した。Western ブロット分析を使用して、36KDa の予想分子量においてタンパク質バンドを観察した。おそらく上記組換えタンパク質の凝集に因り、いくつかの高分子量のバンドも観察された。CE6ファージによるBL21 CodonPlus内での発現のためにRa12−P501S−F融合物を使用したとき、Westenブロットにより発現は検出されなかった。
【0594】
M. tuberculosis抗原Ra12の最初の30アミノ酸(配列番号484)の下流によるP501SのC−末端部分(配列番号113のアミノ酸257〜553)を含む融合構築物を、以下のように調製した。P501S DNAを使用して、プライマーAW026(配列番号488)とAW003(配列番号486)を使用したPCRを行った。AW026は、HindIII部位を含むセンス・クローニング・プライマーである。本質的に先に記載したようにDNA増幅を行った。得られたPCR 産物を、HindIII部位とEcoRI部位においてpET17b内のRa12にクローン化した。(Ra12−p501S−Cという)融合構築物のための配列を確認した。
【0595】
先に記載したように、上記Ra12−P501S−C融合構築物を、BL21(DE3)pLysE、pLysS、及びCodonPlus内での発現のために使用した。少量のタンパク質がWesternブロットにより検出され、いくつかの分子量も観察された。CE6ファージにより誘導されるBL21 CodonPlus内での発現のために上記Ra12−P501S−C融合物を使用したとき、Westernブロットによっても発現が検出された。
【0596】
M. tuberculosis抗原Ra12の下流にあるP501Sの断片(配列番号113のアミノ酸36〜298)を含む融合構築物(配列番号848)を、以下のように調製した。P501S DNAを使用して、プライマーAW042(配列番号849)とAW053(配列番号850)を用いたPCR を行った。AW042は、E.coRI部位を含むセンス・クローニング・プライマーである。AW053は、終止部位とXhoI部位をもつアンチセンス・プライマーである。DNA 増幅を、先に記載したように行った。得られたPCR産物を、EcoRI部位とXhoI部位においてpET17b内のRa12にクローン化した。(Ra12−P501S−E2といわれる)得られた融合構築物を、室温で2時間TB培地中B834(DE3)pLysS E.coli宿主細胞内で発現させた。
【0597】
発現されたタンパク質を、封入体を洗浄することにより精製し、そしてNi−NTAカラム上を流した。この精製されたタンパク質は、20mM Tris−HCl (pH8),100mM NaCl,10mMβ−Me、及び5%グリセロールを含有するバッファー中に可溶のままであった。上記の発現された融合タンパク質に関する決定されたcDNA配列とアミノ酸配列を、それぞれ、配列番号851と852に提供する。
【0598】
b)バキュロウィルス内での P501S の発現
昆虫細胞内でP501Sタンパク質を発現させるために、Bac−to−Bacバキュロウィルス発現系(BRL Life Techndogies, Inc.)を使用した。全長P501S(配列番号113)を、PCRにより増幅し、そしてドナー・プラスミドpFastBacIのXbaI部位内にクローン化した。組換えbacmidとバキュロウィルスを、製造者の指示に従って調製した。この組換えバキュロウィルスをsf9細胞内で増幅させ、そして高力価のウィルス保存株を、High Five 細胞(Invitrogen)を感染させて組換えタンパク質を製造するために使用した。全長タンパク質の同定を、上記組換えタンパク質のN−末端シークエンシングにより、そしてWesternブロット分析により確認した(図7)。
【0599】
特に、6ウェル・プレート内で60万個のHigh Five細胞を、未処理対照ウィルスBV/ECD−PD(レーン2)か又は異なる量又はMOIsにおけるP501Sのための組換えバキュロウィルスで感染させ(レーン4〜8)、あるいは感染させなかった(レーン3)。細胞溶解産物を還元条件下でSDS−PAGE上で造らせ、そして(以下に記載するように調製した)抗−P501Sモノクローナル抗体P501S−10E3−G4D3によるWesternブロットにより分析した。レーン1は、ビオチン化されたタンパク質分子量マーカー(BioLabs)である。
【0600】
昆虫細胞内での組換えP501Sの局在化を以下のようにして調べた。P501Sを過剰発現する昆虫細胞を、核、ミトコンドリア、膜、サイトゾルの画分に分画した。各画分からの等量のタンパク質を、P501Sに対するモノクローナル抗体によるウェスタン・ブロットにより分析した。分画のスキームに因り、核画分とミトコンドリア画分の両者が、いくつかの血漿膜成分を含有する。しかしながら、上記膜画分は、ミトコンドリアと核を基本的に含有しない。P501Sは、上記膜成分を含有する全ての画分中に存在することが判った。これは、P501Sが、上記組換えタンパク質を発現している昆虫タンパク質の血漿膜に会合されているかもしれないということを示唆している。
【0601】
c)哺乳動物細胞内での P501S の発現
全長P501S(553アミノ酸;配列番号113)を、pCEP4(Invitrogen)、pVR1012(Vicol, San Diego, CA)、及びpBIBという、レトロウィルス・ベクターpBMNの修飾形態を含む、さまざまな哺乳動物発現ベクター内にクローン化した。HEK293線維芽細胞内へのP501S/pCEP4とP501S/pVR1012のトランスフェクションを、Fugeneトランスフェクション試薬(Boehringer Mannheim)を用いて行った。簡単に言えば、2μlのFugene試薬を、100μlの無血清培地内で希釈し、そして5〜10分間室温でインキュベートした。この混合物を、1μgのP501SプラスミドDNAに添加し、短時間混合し、そして室温で30分間インキュベートした。このFugene/DNA混合物を、細胞に添加し、そして24〜48時間インキュベートした。トランスフェクトされたHEK293線維芽細胞内での組換えP501Sの発現を、P501Sに対するモノクローナル抗体を用いたWesternブロットにより検出した。
【0602】
CHO−K細胞(American Type Culture Collection, Rockville, MD)内へのP501S/pCEP4のトランスフェクションを、GenePorterトランスフェクション試薬(Gene Therapy Systems, San Diego, CA)を用いて行った。簡単に言えば、15μlのGone Porterを、500μlの無血清培地中で希釈し、そして10分間室温でインキュベートした。このGene Porter/培地混合物を、2μgのプラスミドDNAに添加し、これを500μlの無血清培地中で希釈し、短時間混合し、そして室温で30分間インキュベートした。CHO−K細胞を、PBS 中で濯いで血漿タンパク質を除去し、そして上記Gene Porter/DNAミックスを添加し、そして5時間インキュベートする。次に、トランスフェクトされた細胞に、等容精の2倍培地を与え、そして24〜48時間インキュベートした。
【0603】
P501Sにより一過性に感染されたCHO−K細胞のFACS分析は、P501S の表面発現を証明した。以下に記載するような、P501Sペプチドに対するウサギ・ポリクローナル抗血清を用いて発現を検出した。フロー・サイトメトリーによる分析を、FaCScan(Becton Dickinson)を用いて行い、そしてそのデータをthe Cell Questプログラムを用いて分析した。
【0604】
d)バキュロウイルスにおける P703P の発現
複数の隣接する制限部位を有する完全長P703P−DE5(配列番号326)のcDNAは、プラスミドpCDNA703を制限エンドヌクレアーゼXbaI及びHindIIIで消化することによって得た。生じた制限フラグメント(約800塩基対)を、同一の制限酵素で消化したトランスファーベクター内にライゲーションした。インサートの配列はDNA配列決定で確認した。組換えトランスファープラスミドpFBP703は、Bac−To−Bacバキュロウイルス発現系(BRL Life Technologies)を用いて、バクミドDNA及びバキュロウイルスを作製するために使用した。High Five細胞は、上述の様に組換えP703Pタンパク質を得るために、組換えウイルスBVP703に感染した。
【0605】
e)E.コリにおける P788P の発現
C末端性6×Hisタグを融合したP788Pの短いN末端部分(配列番号777の残基1〜644;P788P−Nとも称する)を以下の様にE.コリで発現した。P788PのcDNAを、プライマーAW080及びAW081(配列番号815及び816)を用いて増幅した。AW080は、NdeI部位を有するセンスのクローニングプライマーである。PCR増幅した788P、及びベクターpCRX1をNdeI及びXhoIで消化した。ベクターとインサートをライゲーションし、そしてNova Blue細胞を形質転換した。コロニーをインサートについて無作為にスクリーニングし、そして次に配列決定した。
【0606】
P788P−Nクローン#6は、設計したコンストラクトと同一であることが確認された。発現コンストラクトP788P−N #6/pCRX1で、E.コリ BL21 CodonPlus−RILコンピテント細胞を形質転換した。誘導後、ほとんどの細胞が良好に生育し、3時間後にOD600が2.0以上に達した。クーマシー染色したSDS−PAGEは、約75kDに過剰発現したバンドを示した。6×Hisタグ抗体を用いるウェスタンブロット解析は、当該バンドがP788P−Nであることを確認した。P788P−Nに関して決定されたcDNA配列を配列番号817に示し、同時に相当するアミノ酸配列を配列番号818を示す。
【0607】
f)E.コリにおける P510S の発現
P510Sタンパク質は9個の潜在的な膜貫通ドメインを有し、そして原形質膜に存在すると推定される。このタンパク質のC末端ドメイン、及び推定されるP510Sの第3の細胞外ドメインは、以下の様にE.コリで発現した。
【0608】
Ra12−P501S−Cと称される発現コンストラクトは、N末端に6Hisタグ、続いて結核(M. tuberculosis)抗原Ra12(配列番号819)及びP510SのC末端部分(配列番号538のアミノ残基1176〜1261)を有する様に設計された。完全長のP510Sは、プライマーAW056及びAW057(それぞれ配列番号820及び821)を用いるPCRによって、P510S−Cフラグメントを増幅するために使用した。AW056はEcoRI部位を有するセンスのクローニングベクターである。AW057は、停止部位及びXhoI部位を有するアンチセンスのプライマーである。増幅したP501Sフラグメント及びRa12/pCRX1をEcoRI及びXhoIで消化し、そして次に精製した。インサートとベクターを共にライゲーションし、そしてNova Blueを形質転換した。
【0609】
コロニーをインサート及び配列に関して無作為にスクリーニングした。タンパク質の発現のために、発現コンストラクトでE.コリBL21(DE3)を形質転換した。ミニ誘導スクリーニングは、発現条件を最適化するために実施した。誘導後、当該細胞は良好に生育し、3時間後にはOD600nmが2.0以上に達した。クーマシー染色したSDS−PAGEは、約30kDの高度に過剰発現したバンドを示した。これは推定した分子量以上であるが、ウェスタンブロット解析はポジティブであり、このバンドがHisタグ含有タンパク質であることを示した。最適化した培養条件は以下の通りである。
【0610】
一晩の培養液/昼間の培養液(LB+カナマイシン+クロラムフェニコール)を、1Lの2×YTに対して25mlの培養液の比率で、2×YT(カナマイシン及びクロラムフェニコールを有する)中で希釈する。37℃でOD600=0.6となるまで生育させる。TOの試料としてアリコートを採取する。1mMのIPTGを加え、そして30℃で3時間生育させる。T3試料を採取し、細胞を遠心沈澱させ、そして−80℃で保存する。Ra12−P510S−Cコンストラクトに関して決定したcDNA及びアミノ酸配列を、それぞれ配列番号822及び825に示す。
【0611】
発現コンストラクトP510S−Cは、5′側に加えられた開始コドン及びグリシン(GGA)コドン、そして次にP510S C末端フラグメント、続いてインフレームの6×ヒスチジンタグ及びpET286ベクター由来の停止コドンを有する様に設計された。クローニング戦略はRa12−P510S−Cで使用したものと類似しているが、但し、利用したPCRプライマーは、それぞれ配列番号828及び829に示したものであり、そしてpET28bにおいてNcoI/XhoI切断を使用した。配列番号828のプライマーは5′のNcoI部位を作製し、そして開始コドンを加えた。
【0612】
配列番号829のアンチセンスプライマーは、P510S C末端フラグメント上にXhoI部位を作製する。クローンは配列決定で確認した。タンパク質発現のために、発現コンストラクトでE.コリBL21(DE3)CodonPlus−RILコンピテント細胞を形質転換した。2.0以上のOD600は、誘導から30時間後に得られた。クーマシー染色したSDS−PAGEは、約11kDの過剰発現したバンドを示した。ウェスタンブロット解析は、当該バンドがN末端のタンパク質配列決定を行った場合に、P510S−Cであることを確認した。最適化した培養条件は以下の通りである:
【0613】
一晩の培養液/昼間の培養液(LB+カナマイシン+クロラムフェニコール)を、1Lの2×YTに対して25mlの培養液の比率で、2×YT(カナマイシン及びクロラムフェニコールを有する)中で希釈する。37℃でOD600=0.6となるまで生育させる。TOの試料としてアリコートを採取する。1mMのIPTGを加え、そして30℃で3時間生育させる。T3試料を採取し、細胞を遠心沈澱させ、そして−80℃で精製まで保存する。P510S−Cコンストラクトに関して決定したcDNA及びアミノ酸配列を、それぞれ配列番号823及び826に示す。
【0614】
P510Sの推定される第3の細胞外ドメイン(P510S−ES;配列番号538の残基328〜676)を以下の通りにE.コリで発現させた。P510Sフラグメントは、配列番号830及び831に示すプライマーを用いるPCRによって増幅した。配列番号830のプライマーは、pPDMにライゲーションする際に使用するために、NdeI部位を有するセンスプライマーである。配列番号831のプライマーは、pPPMにライゲーションする際に使用するために加えられたXhoI部位を有するアンチセンスプライマーである。生じたフラグメントは、NdeI及びXhoI部位でpPDMにクローニングされた。クローンは配列決定によって確認した。タンパク質の発現のために、当該クローンでE.コリBL21(DE3)CodonPlus−RILコンピテント細胞を形質転換した。
【0615】
誘導から3時間後にはOD600nmが2.0以上に達した。クーマシー染色したSDS−PAGEは、約39kDの過剰発現したバンドを示し、そしてN末端の配列決定は、P510S−E3であることを確認した。最適化した培養条件は以下の通りである。一晩の培養液/昼間の培養液(LB+カナマイシン+クロラムフェニコール)を、1Lの2×YTに対して25mlの培養液の比率で、2×YT(カナマイシン及びクロラムフェニコールを有する)中で希釈する。37℃でOD600=0.6となるまで生育させる。TOの試料としてアリコートを採取する。1mMのIPTGを加え、そして30℃で3時間生育させる。T3試料を採取し、細胞を遠心沈澱させ、そして精製まで−80℃で保存する。P501S−E3コンストラクトに関して決定したcDNA及びアミノ酸配列を、それぞれ配列番号824及び827に示す。
【0616】
g)E.コリでの P775S の発現
抗原P775Pは、多類のオープンリーディングフレーム(ORF)を含む。配列番号483のタンパク質をコードする第3のORFは、最良なエモーチフ(emotif)スコアを有する。結核抗原Ra12(配列番号819)及びN末端の6×Hisタグを有するP775P−ORF3は以下の通りに調製した。P775P−ORF3は、配列番号832のセンスPCRプライマー及び配列番号833のアンチセンスプライマーを用いて増幅した。P775P及びRa12/pCRX1のPCR増幅フラグメントは、制限酵素EcoRI及びXhoIで消化した。ベクターとインサートをライゲーションし、そして次にNovaBlue細胞を形質転換した。
【0617】
コロニーをインサートについて無作為にスクリーニングし、そして次に配列決定した。所望の配列を有するクローンでE.コリBL21(DE3)CodonPlusコンピテント細胞を形質転換した。誘導から2時間後、細胞密度は約1.8のOD600に達した。クーマシー染色したSDS−PAGEは、約31kDの過剰発現したバンドを示した。6×Hisタグ抗体を用いるウエスタンブロットは、当該バンドがRa12−P775P−ORF3であることを確認した。融合コンストラクトに関して決定されたcDNA及びアミノ酸配列を、それぞれ配列番号834及び835に示す。
【0618】
h)E.コリにおける P703P His タグ融合タンパク質の発現
P703Pのコード領域に関するcDNAは、配列番号836及び837のプライマーを用いるPCRによって調製した。PCR産物はEcoRI制限酵素で消化し、ゲル精製し、そしてEco72I及びEcoRI制限酵素で消化した、インフレームでHisタグを有する修飾型pET28ベクター内にクローニングされた。正確なコンストラクトはDNA配列解析によって確認し、そして次にE.コリBL21(DE3)pLys S発現宿主細胞を形質転換した。発現した組換えP703Pに関して決定されたアミノ酸及びcDNA配列を、それぞれ配列番号838及び839に示す。
【0619】
i)E.コリにおける P705P His タグ融合タンパク質の発現
P705Pのコード領域に関するcDNAは、配列番号840及び841のプライマーを用いるPCRによって調製した。PCR産物はEcoRI制限酵素で消化し、ゲル精製し、そしてEco72I及びEcoRI制限酵素で消化した、インフレームでHisタグを有する修飾型pET28ベクター内にクローニングされた。正確なコンストラクトはDNA配列解析によって確認し、そして次にE.コリBL21(DE3)pLys S及びBL(DE3)CodonPlus発現宿主細胞を形質転換した。発現した組換えP705Pに関して決定されたアミノ酸及びcDNA配列を、それぞれ配列番号842及び843に示す。
【0620】
j)E.コリにおける P711P His タグ融合タンパク質の発現
P711Pのコード領域に関するcDNAは、配列番号844及び845のプライマーを用いるPCRによって調製した。PCR産物はEcoRI制限酵素で消化し、ゲル精製し、そしてEco72I及びEcoRI制限酵素で消化した、インフレームでHisタグを有する修飾型pET28ベクター内にクローニングされた。正確なコンストラクトはDNA配列解析によって確認し、そして次にE.コリBL21(DE3)pLys S及びBL21(DE3)CodonPlus発現宿主細胞を形質転換した。発現した組換えP711Pに関して決定されたアミノ酸及びcDNA配列を、それぞれ配列番号846及び847に示す。
【0621】
k)E. coliでのP767Pの発現
P767Pの全長コード領域(配列番号:590のアミノ酸2−374)を、プライマーPDM−4680及びPDM−469(それぞれ、配列番号:935及び936)を用いてPCRにより増幅した。DNAの増幅は、10μLの10×Pfu緩衝液、1μLの10mM dNTP、2μLづつのPCRプライマー10μM濃度、83μLの水、1.5μLのPfu DNAポリメラ−ゼ(Stratagene, La Jolla, CA)、及び1μLのDNA 100ng/μLにより行なわれた。変性を96℃にて2分間行い、次に96℃にて20秒、66℃にて15秒及び72℃にて2分間の40サイクルを行い、最後に72℃にて4分間を1サイクル行なった。
【0622】
PCR生成物はXhoIにより消化し、そしてEco72I及びXhoI似より消化された5’末端に末端を合せたヒスチジジンタグと共に、修飾されたpET28にクローニングした。配列分析を通して、構築物が正しいことを確認し、そして大腸菌BL21 pLysS及びBL21 CondonPlus RP細胞に形質転換した。組換えB767Pタンパク質のcDNAコード領域を配列番号:938に記載し、そして対応するアミノ酸配列を配列番号:041に示す。全長P767Pは、検出又は精製のために十分な高レベルで発現しなかった。
【0623】
P767Pの端が切られたコード領域(B767P−B;配列番号:590のアミノ酸47−374)は、プライマーPDM−573及びPDM−469(それぞれ、配列番号:937及び936)、並びに全長P767Pについて前記したPCR条件を用いてPCRにより増幅した。PCR生成物をXhoIにより消化し、そして、Eco72I及びXho1により消化した修飾されたpET28ベクターにクローニングした。配列分析により構築物が正しいことを確認し、そして大腸菌BL21 pLysS及びBL21 CodonPlus RP細胞に形質転換した。封入体ペレット中にタンパク質が発現されることが見出された。発現されたB767P−Bタンパク質のコード領域を配列番号:939に記載し、対応するアミノ酸配列を配列番号:940に示す。
【0624】
実施例 18前立腺特異的ポリペプチドに対する抗体の調製及び特性決定
a)P703P、P504S及びP509Sに対するポリクローナル抗体の調製及び特性決定
P703P、P504S及びP509Sに対するポリクローナル抗体を以下の通りにして調製した。
【0625】
E.コリ組換発現系において発現された各前立腺腫瘍抗原を適当な抗生物質を有するLBブロスの中で一夜、37℃にて振盪インキュベーター内で増殖させた。翌朝、10mlの一夜培養物を2Lのバッフル付きエーレンマイヤーフラスコの中の適当な抗生物質の入った2×YTに加えて500mlにした。この培養物の光学密度(560nmにて)が0.4〜0.6に達したら、細胞をIPTG(1mM)で誘導した。IPTGによる誘導から4時間後、細胞を遠心分離により回収した。これらの細胞をリン酸緩衝食塩水で洗い、そして再度遠心分離した。この上清液を捨て、そしてそれらの細胞をその後の使用のために凍結させておくか、又は直ちに処理した。20mlの溶解バッファーを細胞ペレットに加え、そしてボルテックスにかけた。
【0626】
E.コリ細胞を破裂させるため、この混合物をフレンチプレスに16,000psiの圧力にかけた。これらの細胞を再度遠心分離し、次いでその上清液及びペレットを組換タンパク質の分配についてSDS−PAGEにより検定した。細胞ペレットに局在したタンパク質については、ペレットを10mMのTris pH8.0, 1%のCHAPSに際懸濁し、そして封入体ペレットを洗浄し、そして再び遠心分離した。この手順を更に2回繰り返した。洗浄した封入体を10mMのTris pH8.0と10mMのイミダゾールを含む8Mの尿素又は6MのグアニジンHCLのいずれかで可溶化させた。
【0627】
この可溶化させたタンパク質を5mlのニッケル−キレート樹脂(Qiagen)に加え、そして室温にて連続撹拌しながら45min〜1時間インキュベーションした。インキュベーション後、その樹脂及びタンパク質の混合物をディスポーザブルカラムに通し、そしてフロースルー画分を集めた。次いでこのカラムを10〜20カラム容量の可溶化バッファーで洗った。次に抗原を8Mの尿素、10mMのTris pH8.0及び300mMのイミダゾールを用いてカラムから溶出させ、そして3mlのフラクションで集めた。更なる精製のためにどのフラクションをプールするかを決定するためにSDS−PAGEゲルを泳動させた。
【0628】
最終精製工程として、強力なアニオン交換樹脂、例えばHiPrepQ(Biorad)を適当なバッファーで平衡にし、そして上記のプールしたフラクションをこのカラムに載せた。各抗原を上昇していく塩勾配を利用してこのカラムから溶出させた。カラムに流しながらフラクションを集め、そしてこのカラムからのどのフラクションをプールするかを決定するために別のSDS−PAGEゲルを泳動させた。このプールしたフラクションを10mMのTris pH8.0に対して透析した。次いでこのタンパク質を0.22ミクロンのフィルターで濾過してからバイアルに詰め、そしてその抗原を免疫のために必要となるまで凍結した。
【0629】
400μgづつの前立腺抗原を100μgのムラミルジペプチド(MDP)と組合せた。4週間毎にウサギを等容量の不完全フロインドアジュバント(IFA)と混合した抗原100μgでブーストした。各ブーストの7日後、動物の採血を行った。血清は血液を4℃にて12〜4時間インキュベーションし、次いで遠心分離することにより作製した。
【0630】
96穴プレートを50μl(一般に1μg)の組換タンパク質と4℃で20時間インキュベーションすることによって抗原でコーティングした。このウェルに250μlのBSAブロッキングバッファーを加え、そして室温で2時間インキュベーションした。プレートをPBS/0.01%のTweenで6回洗った。ウサギ血清をPBSに希釈した。55μlの希釈した血清を各ウェルに加え、そして室温で30分インキュベーションした。プレートを上述の通りに洗浄し、1:10000の希釈率の50μlのヤギ抗ウサギ西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)を加え、そして室温で30分インキュベーションした。プレートを再び上述の通りに洗浄し、そして100μlのTMBマイクロウェルペルオキシダーゼ基質を各ウェルに加えた。暗所にて室温において15分インキュベーション後、比色反応を100μlの1NのHSOで停止させ、そして450nmで直ちに測定した。全てのポリクローナル抗体が適当な抗原に対して免疫反応性を示した。
【0631】
b)P501Sに対する抗体の調製及び特性決定
前立腺特異的抗原P501Sのカルボキシ末端に対して特異的なネズミモノクローナル抗体を以下の通りにして調製した。
P501Sの切頭フラグメント(SEQ ID NO:113のアミノ酸355〜526)を作り、そしてpET28bベクター(Novagen)にクローニングし、そしてE.コリの中でヒスチジンタグの付いたチオレドキシン融合タンパク質として発現させた。このtrx−P501S融合タンパク質をニッケルクロマトグラフィーにより精製し、トロンビンで消化してtrxフラグメントを除去し、そして酸沈殿手順、それに続く逆相HPLCにより更に精製した。
【0632】
マウスを切頭P501Sタンパク質で免疫した。抗P501Sポリクローナル血清を潜在的に含むマウス由来の採血血清を精製P501S及びtrx−P501Sタンパク質を用いるELISAアッセイを利用し、P501S−特異的反応性について試験した。P501Sと特異的に反応するようである採血血清を次にウェスタン分析によりP501S反応性についてスクリーニングした。P501S特異的抗体成分を含むマウスを殺し、そして脾臓細胞を用い、標準の技法を利用して抗P501S抗体産生ハイブリドーマを作製した。
【0633】
ハイブリドーマ上清液をP501S特異的反応性について、まずELISAにより、次いでP501S形質導入細胞との反応性のFACS分析により試験した。これらの結果に基づき、10ESと命名したモノクローナルハイブリドーマを更なるサブクローニングのために選定した。いくつかのサブクローンができ、ELISAを用いてP501Sに対する特異的反応性について試験し、そしてIgGアイソタイプについて分類した。この分析の結果を以下の表Vに示す。試験した16のサブクローンのうち、モノクローナル抗体10E3−G4−DSを更なる研究のために選択した。
【0634】
【表7】
Figure 2004504808
【0635】
P501Sに対する10E3−G4−D3の特異性をFACS分析により調べた。詳しくは、細胞を固定し(2%のホルムアルデヒド、10分)、浸透化させ(0.1%のサポニン、10分)、そして0.5〜1μg/mlの10E3−G4−D3で染色し、次いで第二FITC接合ヤギ抗−マウスIg抗体(Pharmigen, San Diego, CA)とインキュベーションさせた。次に細胞をExcaliburフルオレセンス活性化セルソーターを用い、FITC蛍光について分析した。形質導入された細胞のFACS分析のため、B−LCLにP501Sをレトロウィルス的に形質導入した。感染細胞の分析のため、B−LCLをP501Sを発現するワクシニアベクターで感染させた。これらのアッセイにおける特異性を実証するため、別の抗原(P703P)を形質導入したB−LCL及び非感染B−LCLベクターを利用した。
【0636】
10E3−G4−D3はP501S−形質導入B−LCLに結合し、更にはP501S感染化B−LCLにも結合するが、非感染細胞又はP703P形質導入細胞とは結合しないことが示された。
10E3−G4−D3により認識されるエピトープが細胞の表層上か又は細胞内区画内に見い出せるかを検討するため、B−LCLにP501S又はコントロール抗原としてのHLA−B8を形質導入し、そして上述の通りに固定及び浸透化させるか、又は上述の通り10E3−G4−D3で直接染色して分析した。10E3−G4−D3によるP501Sの特異的な認識は浸透化を要することが見い出され、この抗体により認識されるエピトープが細胞内にあることが示唆された。
【0637】
10E3−G4−D3と、高、中及び超低レベルのP501Sをそれぞれ発現することで知られる3つの前立腺腫瘍細胞系Lncap、PC−3及びDU−145との反応性を、上述の通り細胞を浸透化させ、そして処理することにより調べた。PC−3よりもLncapとのより高い10E3−G4−D3の反応性が認められ、そしてPC−3との反応性はDU−145との反応性よりも高かった。これらの結果はリアルタイムPCRと一致し、そしてこの抗体がこのような腫瘍細胞系内のP501Sを特異的に認識し、そして前立腺腫瘍細胞系内で認識されるエピトープが細胞内にあることも実証する。
【0638】
10E3−G4−D3のP501Sに対する特異性はウェスタンブロット分析によっても実証された。前立腺腫瘍細胞系Lncap、DU−145及びPC−3、P501Sで過渡的にトランスフェクションされたHEK293細胞及び非トランスフェクションHEK293細胞由来のリゼートを作った。これらのリゼートの10E3−G4−D3によるウェスタンブロット分析はLncap、PC−3及びP501SトランスフェクションHEK細胞内で46kDaの免疫反応性バンドが示されたが、DU−145細胞もしくは非トランスフェクションHEK293細胞では示されなかった。
【0639】
P501S mRNA発現はこれらの結果と一致し、なぜなら半定量PCR分析はP501S mRNAがLncap内で発現され、PC−3ではより弱いが検出可能なレベルで発現され、そしてDU−145細胞では全く発現されないことを示したからである。細菌的に発現され、精製された組換P501S(P501SStr2と称する)は、発現ベクターVR1012又はpCEP4のいずれかを用いてHEK293細胞内で過渡的に発現された全長P501Sと同様に、10E3−G4−D3(24kDa)により認識された。P501の推定分子量は60.5kDaであるが、トランスフェクションP501S及び「天然」P501Sは共にその疎水性的性質により若干低い移動度で泳動した。
【0640】
前立腺腫瘍及び正常組織切片パネル(前立腺、副腎、胸、頸、結腸、十二指腸、胆嚢、回腸、腎臓、卵巣、膵臓、耳下腺、骨格筋、脾臓及び精巣)に対し免疫組織化学分析を実施した。組織サンプルをホルマリン溶液の中で24時間かけて固定し、そしてパラフィンに包埋し、そして10ミクロンの切片にスライスした。組織切片を浸透化させ、そして10E3−G4−D3抗体と1時間インキュベーションした。HRP−ラベル化抗マウス、それに続くDABクロモゲンとのインキュベーションを利用してP501S免疫反応性を可視化させた。P501Sは正常前立腺及び前立腺腫瘍組織の双方で高度に発現されるが、試験したその他の組織では検出されないことが見い出された。
【0641】
10E3−G4−D3により認識されるエピトープを同定するため、エピトープマッピングアプローチを追究した。10E3−G4−D3を作るのに利用したP501Sのフラグメントを横断(スパン)する一連の13通りの重複20〜21mer(5個のアミノの重複;SEQ ID NO:489〜501)を作った。平底96穴マイクロタイタープレートに、マウスを免疫するのに用いたペプチド又はP501Sフラグメントのいずれかを1μg/mlにて37℃で2時間かけてコーティングした。次にウェルをアスピレーションにかけ、そして1%(w/v)のBSAを含むリン酸緩衝液食塩水で室温で2時間かけてブロッキングし、次いで0.1%のTween 20を含むPBS(PBST)で洗った。精製抗体10E3−G4−D3をPBST中の2倍希釈系列(1000ng〜16ng)で加え、そして室温で30分インキュベーションした。
【0642】
その後PBSTで6回洗い、そして1:20000のHRP−接合ロバ抗マウスIgG(H+L)Affinipure F(ab’)フラグメント(Jackson Immunoresearch, West Grove, PA)と30分インキュベーションした。次にプレートを洗い、そしてテトラメチルベンジジンの中で15分インキュベーションした。反応を1Nの硫酸の添加により停止させ、そしてプレートをELISAプレートリーダーを用いて450nmで測定した。図8に示すように、SEQ ID NO:496のペプチド(P501Sのアミノ酸439〜459に相当)及びP501Sフラグメントとの間で反応性が認められたが、残りのペプチドとは反応性が認められず、10E3−G4−D3により認識されるエピトープがSEQ ID NO:113のアミノ酸439〜459に存在することを示す。
【0643】
P501Sの組織特異性を更に評価するため、マルチアレー免疫組織化学分析を、全ての主要正常器官を包含する約4700通りのヒト組織及びこれらの組織に由来する新生物に対して実施した。これらのヒト組織サンプルのうちの65が前立腺起源である。直径0.6mmの組織切片をホルマリン固定し、そしてパラフィン包埋した。サンプルを10mMのクエン酸バッファーpH6.0を用いてHIERで予備処理し、そして10分煮沸した。切片を10E3−G4−D3で染色し、そしてP501S免疫反応をHRPで可視化させた。65の前立腺組織サンプルの全て(5つが正常、55が未処置前立腺腫瘍、5がホルモン難治前立腺腫瘍)が陽性であり、異なる核周囲染色を示した。調べたその他の認識は全てP501S発現に関して陰性であった。
【0644】
c) P503S に対する抗体の調製及び特徴付け
P503S(配列番号:114のアミノ酸113〜241)の1つのフラグメントは、P501Sに対して、上に記載したように本質的にバクテリアから発現、及び精製し、ウサギ及びマウスの両者を免疫化するために使用した。マウス・モノクローナル抗体は、上に記載したように、通常のハイブリドーマ技術を使用して単離した。ウサギ・モノクローナル抗体は、イムジェニックス・ファーマソイティカルズ(Immgenics Pharmaceuticals)(バンクーバー、BC、カナダ)において、選択的リンパ球抗体法(Selected Lymphocyte Antibody Method (SLAM) )を使用して単離した。下の表VIは、P503Sに対して開発(developed)されたモノクローナル抗体を列挙する。
【0645】
【表8】
Figure 2004504808
【0646】
ウサギ・モノクローナル抗体20D4及びJA1に対する相補性決定領域(CDRs)をエンコードするDNA配列を決定し、それぞれ、配列番号:502及び503に提供した。
この抗体のそれぞれのエピトープ結合領域をさらに良好に定義するため、一系列の重複ペプチド(overlapping peptides)を産生させたが、それは配列番号:114のアミノ酸109〜213にまたがる(span)。これらのペプチドは、以下のようにELISAによって、抗P503Sモノクローナル抗体のエピトープ・マップに使用された。免疫原として使用された、P503Sの組換え型フラグメントは、陽性対照として使用した。96ウェルのマイクロタイター・プレートを、4℃で一晩、20ng/ウェルで、ペプチド又は組換え型抗原でコートした。
【0647】
プレートを吸引し、さらに室温において2時間、1%(w/v)BSAを含むリン酸で緩衝された食塩水でブロックし、次に0.1% Tween 20(PBST)を含むPBS中で洗浄した。PBST中に希釈された、精製されたウサギ・モノクローナル抗体を、上記のウェルに添加し、室温で30分、インキュベートした。PBSTで6回洗浄すること、そして、さらに30分間、1:2000希釈のプロテイン−A HRPコンジュゲート(conjugate)でのインキュベーションをこれに続けた。プレートを、PBST中で6回洗浄し、さらに15分間、テトラメチルベンジジン(TMB)基質でインキュベートした。この反応を、1N硫酸の添加によって停止し、さらにプレートを、ELISAプレート・リーダーを使用して、450nmで読みとった。マウス・モノクローナル抗体を用いたELISAは、組織培養液からの上清を用いて実施したが、この試験法において適切に進行した。
【0648】
上記抗体の全ては、負の対照(ネガティブ・コントロール)SP2上清を例外として、組換え型P503Sフラグメントに結合した。20D4、JA1、及び1D12は、ペプチド#2101(配列番号:504)に厳密に結合したが、このペプチドは配列番号:114のアミノ酸151〜169に一致する。1C3は、ペプチド#2102(配列番号:505)に結合したが、このペプチドは、配列番号:114のアミノ酸165〜184に一致する。9C12は、ペプチド#2099(配列番号:522)に結合したが、このペプチドは、配列番号:114のアミノ酸120〜139に一致する。その他の抗体が結合した領域は、本研究においては、調べられていない。
【0649】
エピトープ・マッピングに続いて、抗体を、P503Sを安定して発現した1つの細胞系統に対するFACS分析によって試験し、抗体が細胞表面のエピトープに結合することを確認した。対照のプラスミドで、きちんと形質導入された細胞を、負の対照として使用した。細胞は、生きたまま、固定液を用いずに染色した。0.5ugの抗P503Sモノクローナル抗体を添加し、さらに細胞を30分間、氷上でインキュベートし、FITCラベルされたヤギ抗ウサギ、又はマウス二次抗体で2回の洗浄、及び20分間のインキュベートをした。2回洗浄後、細胞をエクスカリバー蛍光活性化セル・ソーター(Excalibur fluorescent activated cell sorter)で分析した。モノクローナル抗体1C3、1D12、9C12、20D4、及びJA1は、P503の細胞表面エピトープに結合することを発見したが、8D3は結合することが発見されなかった。
【0650】
どの組織がP503Sを発現するかを決定するため、本質的には上述のように、通常組織(前立腺、副腎、乳房、頸部(cervix)、大腸、十二指腸、胆嚢、回腸、腎臓、卵巣、膵臓、耳下腺、骨格筋、脾臓、精巣)のパネル上で、免疫組織化学的分析を行った。HRP標識された抗マウス、又は抗ウサギ抗体を使用し、次にTMBでのインキュベーションを行って、P503Sの免疫反応性を可視化した。P503Sは、前立腺組織中で高度に発現されることが発見され、頸部(cervix)、大腸、回腸、腎臓においては、それより低いレベルの発現であり、副腎、乳房、十二指腸、胆嚢、卵巣、膵臓、耳下腺、骨格筋、脾臓、及び精巣においては、いかなる発現も観測されなかった。
【0651】
ウエスタンブロット分析を、抗P503Sモノクローナル抗体の特異性を特徴づけるために使用した。バクテリア中で発現され、かつバクテリアから精製された組換え型(rec)P503S、及び完全長P503Sを形質移入されたHEK293細胞からの可溶化液(ライセート)について、SDS−PAGEを行った。タンパク質をニトロセルロースに移し、そして次に、抗体濃度1μg/mlにおいて、各々の抗P503Sモノクローナル抗体(20D4、JA1、1D12、6D12、9C12)でウエスタンブロットを行った。ヤギ抗マウスモノクローナル抗体、又はプロテイン・A−セファロース(protein A−sepharose)の何れかに複合化(conjugated)された、ホースラディッシュ・ペルオキシダーゼ(horse radish peroxidase (HRP) )を使用して、タンパク質を検出した。モノクローナル抗体20D4は、妥当な分子量14kDaの組換え型P503S(アミノ酸113〜241)、及び完全長P503Sを形質移入されたHEK293細胞可溶化液中の23.5kDaの化学種を検出した。他の抗P503Sモノクローナル抗体は、ウエスタンブロットによって、類似の特異性を示した。
【0652】
d) P703P に対する抗体の調製及び特徴付け
ウサギを、組換え型P703Pタンパク質の、切断型(P703Ptrl;配列番号:172)又は完全長成熟型(P703Pfl;配列番号:523)のいずれかで免疫化したが、このタンパク質は上述のようにバクテリア中で発現され、かつバクテリアから単離された。アフィニティー精製されたポリクローナル抗体は、固体支持体に結合された免疫原P703Pfl又はP703Ptrlを使用して作成された。ウサギ・モノクローナル抗体は、イムジェニック・ファーマソイティカル(Immgenics Pharmaceuticals)において、SLAM技術を使用して単離した。下の表VIIは、P703Pに対して産生されたポリクローナル抗体、及びモノクローナル抗体の両者を列挙する。
【0653】
【表9】
Figure 2004504808
【0654】
ウサギ・モノクローナル抗体8H2、7H8、及び2D4に対する相補性決定領域(CDRs)をエンコードするDNA配列を決定し、それぞれ、配列番号:506〜508に提供する。
エピトープ・マッピング研究を、上述のように行った。モノクローナル抗体2D4、及び7H8は、それぞれ、配列番号:509(配列番号:172のアミノ酸145〜159に一致する)、及び配列番号:510(配列番号:172のアミノ酸11〜25に一致する)のペプチドに、特異的に結合することが発見された。ポリクローナル抗体9427が、配列番号:515〜517のペプチドに結合することと共に、ポリクローナル抗体2594が、配列番号:511〜514のペプチドと結合することが発見された。
【0655】
抗P703P抗体の特異性は、以下のようにウエスタンブロット分析によって決定した。(1)バクテリアによって発現された組換え型抗原;(2)完全長P703Pを発現しているプラスミドで形質移入されていないか、又は形質移入されたHEK293細胞及びLtk−/−細胞の可溶化液;さらに(3)これらの細胞培養液から単離された上清について、SDS−PAGEを実施した。タンパク質は、ニトロセルロースに移し、さらに次に、抗P703Pポリクローナル抗体#2594を、1ug/mlの抗体濃度で使用して、ウエスタンブロットを行った。
【0656】
タンパク質は、抗ウサギ抗体に複合化されたホースラディッシュ・ペルオキシダーゼ(HRP)を使用して検出した。35kDaの免疫反応性バンドが、組換え型P703Pについて観測された。組換え型P703Pは、わずかに高分子量で移動するのは、それがエピトープをぶら下げているからである。完全長P703Pを形質移入された細胞からの可溶化液及び上清中、P703Pに一致する30kDaのバンドが観測された。特異性を確実にするため、対照プラスミドで確実に形質移入されたHEK293細胞からの可溶化液をさらに試験したが、P703P発現に対して陰性であった。他の抗P703P抗体は、類似の結果を示した。
【0657】
抗P703Pモノクローナル抗体を使用して、免疫組織化学的研究を上述のように行った。P703Pは、正常な前立腺、及び前立腺腫瘍組織中で、高いレベルで発現されることが発見されているが、試験した全てのその他の組織(乳ガン、肺ガン、及び正常な腎臓)中では検出されなかった。
【0658】
e) P504S に対する抗体の調製及び特徴付け
完全長P504S(配列番号:108)は、P501Sに対し、上述のように本質的にバクテリアで発現され、かつ単離され、イムジェニックス・ファーマソイティカル(Immgenics Pharmaceuticals)(バンクーバー、BC、カナダ)で、選択的リンパ球抗体法(SLAM)を使用して、ウサギ・モノクローナル抗体を産生するために使用した。抗P504Sモノクローナル抗体13H4は、ウエスタンブロットにより、ガン細胞中で、発現された組換え型P504S、及び天然型P504Sの両者に結合することが示された。
【0659】
様々な前立腺組織中のP504Sの発現を評価するための、13H4を使用した免疫組織化学的研究を、上述のように行った。前立腺ガン(PC)を伴う根治的前立腺切除術の65症例、前立腺生検の26症例、及び良性の前立腺肥大(BPH)の13症例を含む、全部で104の症例は、抗P504Sモノクローナル抗体13H4で染色した。P504Sは、前立腺切除術において、PCの64/65(98.5%)で、さらに前立腺生検の26/26(100%)において、細胞質顆粒染色を強く示した。P504Sは、ガン(carsinomas)(PCの症例の91.2%において4+、5.5%において3+、2.2%において2+、1.1%において1+)及び前立腺上皮内腫瘍(全ての症例で4+)において、強く、かつ拡散して染色された。
【0660】
P504Sの発現は、グレーソン・スコア(Gleason score)に伴って変化しなかった。PCの周りのNP/BPHの症例のわずか17/91(18.7%)、及びBPH症例の1/13(15.4%)が、病巣であり(全ての症例で1+、2+〜4+はなし)、かつ、ラージ腺(large glands)中で、P504Sに対し、弱い陽性であった。P504Sの発現は、生検又は前立腺切除術のいずれかにおける小萎縮性腺(small atrophic glands)、ポストアトロフィック過形成(postatrophic hyperplasia)、基底細胞過形成、移行細胞化生(transitional cell metaplasia)においては、発見されなかった。
【0661】
P504Sは、従って、前立腺ガンの全てのグレーソン・スコア(Gleason scores)(98.5〜100%の敏感さ)において、過剰発現されていることが発見され、かつ、大きな正常前立腺においては、症例の19/104において(82.3%の特異性)、病巣陽性(focal posibivities)のみが示されることが発見された。これらの発見は、P504Sが、前立腺ガンの診断のために有用に使用されうることを示す。
【0662】
実施例 19細胞表面発現の特徴付け及び前立腺特異的抗原 P501S の染色体の所在
この実施例は、前立腺特異的抗原P501Sが細胞の表面で発現されることを示す研究を、P501Sの、蓋然性のある染色体の所在を決定するための研究とともに記述する。
タンパク質P501S(配列番号:113)は、11の膜貫通ドメインを有することが示唆される。抗P501Sモノクローナル抗体10E−G4−D3(実施例17中に上述したもの)によって、認識されたエピトープが細胞内にあるという発見に基づき、以下の膜貫通決定因子(transmembrane determinants)は、P501Sの細胞外ドメインの予言を許すだろう。図9は、膜貫通ドメインの予言された所在、及び実施例17中に記述された細胞内エピトープを示す、P501Sタンパク質の図式的表現である。
【0663】
下線を付した配列は、予言された膜貫通ドメインを表し、太字の配列は、予言された細胞外ドメインを表し、さらに、イタリックの配列は、予言された細胞内ドメインを表す。太字かつ下線の両者が付された配列は、ポリクローナル・ウサギ血清を産生するために使用された配列を表す。膜貫通ドメインの所在は、トスナディ(Tusnady)及びシモン(Simon)によって記述されたように、HHMTOPを使用して予言された(Princeples Governing Amino Acid Composition of Integral Membrane Proteins:Appplications to Topology Prediction, J. Mol. Biol. 283 : 489〜506, 1998)。
【0664】
図9に基づき、アミノ酸274〜295及び323〜342に一致する膜貫通ドメインが側面に位置したP501Sドメインは、細胞外であることが予言される。配列番号:518のペプチドは、P501Sのアミノ酸306〜320に一致し、予言された細胞外ドメイン中にある。配列番号:519のペプチド、これは、アスパラギニンとヒスチジンの置換を除いて、配列番号:518のペプチドと同一であるが、上述のように合成した。担体タンパク質に対する結合を容易にするため、このペプチドのC末端にCys−Glyが付加された。
【0665】
固体支持体からのペプチドの開裂は、以下の開裂混合物を使用して行った:トリフルオロ酢酸:エタンジオール:チオアニソール:水:フェノール(40:1:2:2:3)。2時間の開裂の後、このペプチドを、冷エーテル中で沈殿させた。ペプチドの粒は、次に10%(v/v)酢酸中に溶解し、C18逆相hplcによって精製する前に、凍結乾燥した。水(0.05%TFAを含む)中、5〜60%アセトニトリル(0.05%TFAを含む)のグラジエント(gradient)を使用し、このペプチドを溶離した。ペプチドの純度は、phlc及びマス・スペクトルによって確認し、>95%であることを決定した。精製したペプチドは、上述のように、ウサギ・モノクローナル抗体抗血清を産生するために使用した。
【0666】
P501Sの表面発現をFACS分析により試験した。細胞を10μg/mlのポリクローナル抗P501Sペプチド血清により染色し、洗浄し、2次FITCコンジュゲート・ヤギ・抗ウサギ・Ig抗体(ICN)と一緒にインキュベートし、洗浄し、そしてExcalibur蛍光細胞分析分離装置を用いてFITC蛍光について分析した。形質導入細胞のFACS分析のために、B−LCLをレトロウイルス的にP501Sにより形質導入した。これらの分析の特異性を証明するために、関連性のない抗原(P703P)により形質導入したB−LCL又は形質導入しなかったB−LCLを平行して染色した。
【0667】
前立腺癌細胞株のFACS分析のために、Lncap、PC−3、及びDU−145を使用した。前立腺癌細胞株を細胞分離メジュームを用いて組織培養皿から分離し、そして前記のとおり染色した。全てのサンプルをFACS分析の前にヨウ化プロピジウム(PI)により処理し、そしてデータをPI排除(すなわち、無傷の、そして非透過性)細胞から得た。配列番号519のペプチドに対して製造されたウサギ・ポリクローナル血清は、ポリクローナル血清により認識されるエピトープが細胞外のものであることを証明する、P501Sを発現するために形質導入された細胞の表面の特異的な認識を示した。
【0668】
P501Sが細胞表面に発現されているとき、生化学的に測定するために、Lncap細胞の周辺膜を分離し、そしてウエスタン・ブロット分析に供した。具体的には、Lncap細胞を5mlの均質化バッファー(250mMスクロース、10mM HEPES, 1mM EDTA, pH8.1、1つの完全プロテアーゼ阻害剤錠(Boehringer Mannheim))中、ダウンス(dounce)・ホモジナイザーを用いてすりつぶした。ライゼート・サンプルを1000g、5分間4℃で遠心分離した。次にその上清を8000g、10分間、4℃で遠心分離した。8000gの遠心分離からの上清を回収し、そして30分間、4℃での100,000gの遠心分離に供して周辺膜を回収した。
【0669】
次にサンプルをSDS−PAGEにより分離し、そして前記の条件を用いたマウス・モノクローナル抗体10E3−G4−D3(実施例17中に前記)によりウエスタン・ブロットした。組換え精製P501S、並びにP501により形質導入し、そしてそれを過剰発現するHEK293細胞をP501S検出の陽性対照として含んだ。LCL細胞ライセートを陰性対照として含んだ。P501Sを、Lncap全細胞ライセート中、8000g(内膜)画分中、及び100,000g(原形質膜)画分中にも検出することができた。これらの結果は、P501Sが周辺膜で発現され、そしてそこに配置されていることを示している。
【0670】
配列番号519のペプチドに対して製造されたウサギ・ポリクローナル抗血清が、このペプチド並びに配列番号518の対応の天然ポリペプチドを特異的に認識することを証明するために、ELISA分析を実施した。この分析のために、平底96ウェル・マイクロタイター・プレートを配列番号519のペプチド、完全に予測された細胞外ドメインに及ぶ配列番号520のより長いポリペプチド、P501S特異的抗体10E3−G4−D3により認識されるエピトープを表す配列番号521のペプチド、又は免疫性ペプチド配列を含まない(配列番号113の355〜526アミノ酸に対応の)P501S断片のいずれかにより1μg/mlで2時間37℃でコートした。
【0671】
ウェルを吸引し、1%(w/v)BSA含有リン酸緩衝生理食塩水により室温で2時間ブロッキングし、そして続いて0.1% Tween 20含有PBS(PBST)により洗浄した。精製抗P501Sポリクローナル・ウサギ血清をPBST中に2倍希釈(1000ng〜125ng)で加え、そして室温で30分間インキュベートした。引き続きこれをPBSTにより6回洗浄し、1:20000でHRPコンジュゲート・ヤギ抗ウサギIgG(H+L)Affinipure F(ab’) 断片と一緒に30分間インキュベートした。次にプレートを洗浄し、そしてテトラメチル・ベンジジン中、15分間インキュベートした。1N硫酸の添加により反応を停止させ、そしてプレートをELISAプレート・リーダーを用いて450nmで読んだ。図11に示すとおり、抗P501Sポリクローナル・ウサギ血清は、免疫に用いた配列番号519のペプチド、並びに配列番号520のより長いペプチドを特異的に認識したが、しかし関連のないP501S由来のペプチド及び断片は認識しなかった。
【0672】
さらなる研究において、ウサギをP501Sの配列由来のポリペプチドにより免疫し、そして図9に示すとおり細胞外又は細胞内のいずれかであるかを予測した。前記のとおり、ポリクローナル・ウサギ血清を分離し、そしてその血清中のポリクローナル抗体を精製した。P501Sとの特異的反応性を測定するために、P501S若しくは関連性のない抗原P703Pにより形質導入したB−LCL、又はワクシニア・ウイルス発現P501Sを注入したB−LCLのいずれかを用いたFACS分析を使用した。表面発現のために、死細胞及び損傷細胞を前記のとおり分析から除外した。細胞内染色のために、前記のとおり細胞を固定し、そして透過化処理した。P501Sの181〜198アミノ酸に対応の配列番号548のペプチドに対して産生されたウサギ・ポリクローナル血清がP501Sの表面エピトープを認識することが分かった。
【0673】
異なる実験において無傷又は透過化処理細胞がこのポリクローナル血清により認識されたので、P501Sの543〜553アミノ酸に対応の配列番号551のペプチドに対して産生されたウサギ・ポリクローナル血清は、細胞外又は細胞内いずれかの可能性をもつエピトープを認識することがわかった。同様の推理的な論法に基づき、それぞれP501Sの109〜122、539〜553、509〜520、37〜54、342〜359、295〜323、217〜274、143〜160、及び75〜88アミノ酸に対応する配列番号541〜547、549、及び550の配列は抗体に認識される潜在的な表面エピトープであると考えられうる。
【0674】
さらなる研究において、マウス・モノクローナル抗体を細胞外ドメインと予測されるP501Sの296〜322アミノ酸に対して作った。A/JマウスをP501S/アデノウイルスにより免疫し、続いてP501Sの296〜322アミノ酸を含むP501Nと称するE.コリ(E.coli)組換えタンパク質、及びKLHと結合した296〜322ペプチド(配列番号898)により追加免疫した。続いてマウスを、抗ペプチド・ハイブリドーマ産生のための脾臓B細胞融合のために利用した。4F4(IgG1、カッパ)、4G5(IgG2a、カッパ)、及び9B9(IgG1、カッパ)と称する、結果として得られた3種のクローンを抗体製造のために生育させた。4G5mAbを、その上清をProtein A−セフアロース・カラムを通過させ、続いて0.2Mグリシン、pH2.3を用いて溶出することで精製した。精製抗体を1Mトリス、pH8の添加により中和し、そしてバッファーをPBSに交換した。
【0675】
ELISA分析のために、96ウェル・プレートを、全て2μg/mlの濃度でP501Sペプチド296〜322(長P501Sと称する)、関連のないP775ペプチド、P501S〜N、P501TR2、長P501S−KLH、P501Sペプチド306〜319(短P501と称する)−KLH又は関連のないペプチド2073−KLHによりコートし、37℃で60分間インキュベートした。コーティング後、0.1% Tween含有PBSにより5回洗浄し、そして次に0.5% BSA、0.4% Tween 20含有PBSにより室温で2時間ブロッキングした。
【0676】
上清又は精製mAbの添加に続き、そのプレートを室温で60分間インキュベートした。プレートを前記のとおり洗浄し、そしてロバ抗マウスIgHRP結合2次抗体を添加し、そして室温で30分間インキュベートし、引き続き前記のとおり最後の洗浄をした。TMB基質を加え、そして暗闇の中室温で15分間インキュベートした。前記反応を1N HSOの添加により停止させ、そして吸光度を450nMで読んだ。3種のハイブリッド・クローンの全てが296〜322ペプチド、及び組換えタンパク質P501Nを認識するmAbを分泌した。
【0677】
FACS分析のために、HEK293細胞を、Fugene 6試薬を用いてP501S/VR1012発現構築物により一時的に形質導入した。培養2日後細胞を採取し、そして洗浄し、次に精製4G5 mAbと一緒に水上で30分間インキュベートした。PBSによる数回の洗浄の後、0.5% BSA、0.01%アザイド、ヤギ抗マウスIg−FITCを前記細胞に添加し、そして氷上30分間インキュベートした。細胞を洗浄し、そして1%ヨウ化プロピジウム含有洗浄バッファーにより再懸濁し、そしてFACS分析に供した。FACS分析は、P501Sの296〜322アミノ酸が細胞外ドメイン内に存在し、そして細胞表面に発現されていることを確かにした。
【0678】
P501Sの染色体配置を、Gene Bridge 4 Radiation Hybridパネル(Research Genetics)を用いて決定した。配列番号528及び529のPCRプライマーを製造者の指示に導いハイブリッド・パネルからのDNAプールによるPCRに使用した。38サイクルの増幅の後、反応産物を1.2%アガロース・ゲルにより分離し、そしてその結果をWhitehead Institute/MIT Center for Genome Research web server (http://www−genome.wi.mit.edu/cgi−bin/contig/rhmapper.pl)を通して分析し、有望な染色体配置を決定する。この方法を用いて、P501Sを第1染色体の長腕、WI−9641のq32〜q42の間に位置付けた。第1染色体のこの領域は、遺伝性前立腺癌において前立腺癌感受性に関連している(Smith et al. Science 274 : 1371−1374, 1996、及びBerthon et al. Am. J. Hum. Genet. 62 : 1416−1424, 1998)これらの結果は、P501Sが前立腺癌悪性腫瘍において役割を担いうることを示唆する。
【0679】
実施例 20前立腺特異性抗原 P501S の発現調節
ステロイド(アンドロゲン)ホルモン調節は前立腺癌における一般的な治療の様相である。多くの前立腺組織特異性抗原の発現がアンドロゲンに対応することはこれまでに証明されている。アンドロゲン処理に対する前立腺特異性抗原P501Sの対応を以下の組織培養系により試験した。
【0680】
前立腺癌細胞株LNCaPからの細胞を1.5×10細胞/T75フラスコ(RNA分離用)又は3×10細胞/6ウェル・プレートのウェル(FACS分析用)で播種し、そして10%チャコール・ストリップ(charcoal−stripped)牛胎児血清(BRL Life Technologies, Gaithersburg, MD)含有RPMI1640培地中で一晩培養した。さまざまな時点で加えた1nMの合成アンドロゲン・メチルトリエノロン(R1881;New England Nuclear)とともに10%チャコール・ストリップ牛胎児血清含有RPMI1640培地中、さらに72時間細胞培養を続けた。次にRNA分離及びFACS分析のためにアンドロゲン添加後0,1,2,4,8,16,24,28、及び72時間で細胞を採取した。FACS分析を抗P501S抗体10E3−G4−D3及び透過化細胞を用いて実施した。
【0681】
ノザン分析のために、5〜10μgの総RNAをホルムアルデヒド変性ゲルにより泳動し、Hybond−Nナイロン膜(Amersham Pharmacia Biothech, Piscataway, NJ)に転写し、交差結合し、そしてメチレン・ブルーにより染色した。次にそのフィルターをChurch’sバッファー(250mM NaHPO, 70mM HPO, 1mM EDTA, 1%SDS, 1%BSA, pH7.2)により65℃で1時間プレハイブリダイズした。P501S DNAをHigh Primeランダム・プライムDNAラベリング・キット(Boehringer Mannheim)を用いて32Pにより標識した。組み込まれていない標識をMicro Spin S300−HRカラム(Amersham Pharmacia Biotech)を用いて除去した。
【0682】
次に前記RNAフィルターを標識cDNAを含む新しいChurch’sバッファーにより一晩ハイブリダイズさせ、1×SCP(0.1M NaCl, 0.03M NaHPO・7HO, 0.001M NaEDTA)、1%サルコシル(n−ラウロイルサルコシン)により洗浄し、そしてX線フィルムに感光させた。
FACS及びノザン分析の両者を用いて、P501Sメッセージ及びタンパク質レベルがアンドロゲン処理に対応して減少することが分かった。
【0683】
実施例 21前立腺特異的薬剤の融合タンパク質の調製
この実施例は前立腺特異的抗原P703Pと端を切り取った形の既知の前立腺抗原PSAとの融合タンパク質の調製を記載する。端を切り取った形のPSAは活性セリン部位のあたりに21アミノ酸の欠失を有する。融合タンパク質についての発現構築体も停止コドンの直前である3′末端に制限部位を有し、追加の抗原のためのcDNAを加えることについて援助する。
【0684】
PSAについての全長cDNAを配列番号607及び608のプライマーを用いてヒト前立腺腫瘍組織からのRNAのプールからRT−PCRにより得て、pCR−ブランドII−TOPOベクター中にクローン化した。得られたcDNAを鋳型として用いて、2組のプライマー(配列番号609及び610並びに配列番号611及び612)を用いてPCRにより、PSAの2つの異ったフラグメントを作成した。予測したサイズを有するPCR生成物を鋳型として用いて配列番号611及び613のプライマーを用いてPCRにより、端を切り取った形のPSAを作成した。これはPSAを生じた(アミノ酸中のデルタ208〜218)。5′末端に6×ヒスチジン標識を有する成熟した形のP703PについてのcDNAをP703P及び配列番号614及び615のプライマーを用いてPCRにより調製した。
【0685】
次いで、P703Pと端を切り取った形のPSAとの融合についてのcDNA(FOPPという)を、改変したP703P cDNA及び端を切り取った形のPSA cDNAを鋳型として、配列番号614及び615のプライマーを用いて得た。FOPP cDNAを発現ベクターpCRX1のNdeI部位及びXhoI部位中にクローン化し、DNA配列決定により確認した。融合構築体FOPPについての決定したcDNA配列を配列番号616として提供し、アミノ酸配列を配列番号617として提供した。
【0686】
融合FOPPを以下のように大腸菌中に単一組換えタンパク質として発現させた。発現プラスミドpCRX1FOPPを大腸菌株BL21−コドンプラスPIL中に形質転換した。形質転換体は1mMのIPTGを用いる誘発によりFOPPタンパク質を発現することが分かった。対応する発現クローンの培養を50μg/mlのカナマイシン及び34μg/mlのクロラムフェニコールを含有する25mlのLBブロス中に接種し、約1のOD600までの37℃で増殖させ、4℃で一夜貯蔵した。培養を50μg/mlのカナマイシン及び34μg/mlのクロラムフェニコールを含有する1リットルのTB LB中に希釈し、0.4のOD600まで37℃で増殖させた。1mMの最終濃度となるまでIPTGを加え、培養を30℃で3時間インキュベートした。
【0687】
細胞を5,000RPMで8分間遠心分離することによりペレット化した。タンパク質を精製するために、細胞ペレットを25mlの10mMのトリス−Cl pH8.0, 2mMのPMSF(完全なプロテアーゼ阻害剤)及び15μgのリゾチーム中に懸濁した。細胞を4℃で30分間溶解させ、数回超音波処理し、溶解物を10,000×gで30分間遠心分離した。封入体を含有する沈澱物を10mMのトリス−Cl pH8.0及び1%のCHAPSで2回洗浄した。封入体を40mlの10mMのトリス−Cl pH8.0, 100mMのリン酸ナトリウム及び8Mの尿素に溶解した。
【0688】
溶液を8mlのNiNTA(Qiagen)に室温で1時間結合させた。混合物を25mlのカラムに注ぎ、50mlの10mMのトリス−Cl pH6.3, 100mMのリン酸ナトリウム、0.5%のDOC及び8Mの尿素で洗浄した。結合タンパク質を350mMのイミダゾール、10mMのトリス−Cl pH8.0, 100mMのリン酸ナトリウム及び8Mの尿素で溶出させた。FOPPタンパク質を含有する分画を一緒にして、10mMのトリス−Cl pH4.6に対して広範囲にわたって透析し、分取し、−70℃で貯蔵した。
【0689】
実施例 22前立腺がん患者の末梢血中の前立腺特異的抗原 P501S のリアルタイムの PCR 特性付け
正常な個体及び転移前立腺がん患者の新鮮な血液から、循環する上皮細胞を単離し、mRNAを単離し、リアルタイムPCR手順を用いてcDNRを調製した。リアルタイムPCRを遺伝子発現レベルを決定するために遺伝子特異的プライマーとプローブの両方を用いて、Taqman(商標)手順で実施した。
免疫磁性ビーズ分離法(Dynal A.S.、ノルウェー国オスロ)を用いて血液サンプルから上皮細胞を富化した。単離細胞を溶解させ、磁性ビーズを除去した。次いで、溶解物をOligo(dT)25で被覆した磁性ビーズを用いてポリA+mRNA単離のために処理した。緩衝液中のビーズを洗浄した後、ビーズ/ポリA+RNAサンプルを10mMのトリスHCl pH8.0に懸濁し、逆転写をさせた。
【0690】
生じたcDNAを遺伝子特異的プライマーを用いるリアルタイムPCRにかけた。ベータアクチン含量も測定し、標準化のために用いた。正常のサンプルの平均+3標準偏差よりも多いP501Sを有するサンプルは陽性と考えた。血液サンプルについてのリアルタイムのPCRをTaqman(商標)手順を用いるが、ただし、前進及び逆向プライマー並びにP501Sに特異的なプローブを用いて50サイクルまで拡大して実施した。試験した8サンプル中、6つのサンプルはP501S及びβ−アクチンシグナルに陽性であった。残りの2つのサンプルにはβ−アクチンまたはP501Sは検出されなかった。4つの試験した正常なサンプル中にはP501Sシグナルは認められなかった。
【0691】
実施例 23SCID マウス継代前立腺腫瘍における前立腺特異的抗原 P703P 及び P501S の発現
前立腺がんの治療における抗原の有効性を考える時、アンドロゲン切除療法中の腫瘍における抗原の継続した存在が重要である。テストステロンの存在下でSCIDマウスにおいて増殖した前立腺腫瘍サンプル中の前立腺特異的抗原P703P及びP501Sの存在を次のように評価した。
【0692】
骨まで転移した2つの前立腺腫瘍を患者から除去し、SCIDマウスに移植し、テストストロンの存在下に増殖させた。腫瘍をSYBRグリーンアッセイ法を用いる定量リアルタイムPCRを用いて、P703P、P501S及びPSAのmRNA発現について評価した。前立腺腫瘍中のP703P及びP501Sの発現を陽性の対照として、正常な腸及び正常な心臓におけるその不存在を負の対照として用いた。両方の場合において、特異的mRNAは遅い継代腫瘍において存在した。骨の転移はテストストロンの存在において増殖したので、これは、これらの遺伝子の存在はアンドロゲン切除療法中になくならなかっただろうということを暗示する。
【0693】
実施例 24抗− P503S モノクローナル抗体はインビボにおける腫瘍の増殖を阻害する
抗−P503Sモノクローナル抗体20D4のネズミにおける腫瘍形成を抑制する能力を次のように調べた。
10匹のマウスにP503Sを発現したHEK293細胞を皮下注射した。5匹のマウスは0日、5日及び9日(腫瘍細胞の注射時)に150μgの20D4を静脈注射で受け取った。腫瘍のサイズを50日間測定した。20D4を受け取らなかった5匹のマウスの内、3匹は約2週間後に検出可能な腫瘍を形成し、それは研究の間中大きくなり続けた。それに対して、20D4を受け取った5匹のマウスのいずれもが腫瘍を形成しなかった。これらの結果は、抗−P503S Mab 20D4がインビボにおける強力な抗−腫瘍活性を発揮することを示す。
【0694】
実施例 25P501S 特異的T細胞クローンからのT細胞受容体クローンの特徴付け
T細胞は限定された寿命を有する。しかしながら、T細胞受容体(TCR)鎖のクローン化及びそれに続く転移はT細胞特異性の無限の伝播を本質的に可能にする。腫瘍抗原TCR鎖のクローン化は、TCR MHC制限アレレを共有する患者から単離されたT細胞にその特異性の転移を可能にする。次いで、このようなT細胞を発達させ、抗原を発現する腫瘍を担う患者に腫瘍抗体特異性を導入するために選択の転移環境で用いることができるだろう。前立腺特異的抗原P501Sに特異的なCD8 T細胞クローンからのT細胞受容体アルファ及びベータ鎖を以下のように単離し、配列決定した。
【0695】
CTLクローン4E5(前記実施例12に記載された)からの2×10細胞からの全mRNAをTrizol試薬を用いて単離し、cDNAを合成した。このクローン中のVa及びVb配列を決定するために、一連のVa及びVbサブタイプ特異的プライマーを合成し、各クローンから生じたcDNAとのRT−PCR反応に用いた。RT−PCR反応は、各クローンがVb7サブファミリーに対応する共通のVb配列を発現したことを示した。さらに、そのクローンから生じたcDNAを用いて、発現したVa配列はVa6であると決定された。クローン4E5から全長TCRアルファ及びベータ鎖をクローン化するために、開始及び停止コードTCRヌクレオチドにわたるプライマーを設計した。
【0696】
プライマーは次のとおりであった:TCR Vアルファー6 5′(センス):GGATCC−−−GCCGCCACC−ATGTCACTTTCTAGCCTGCT(配列番号899)BamHI部位Kozak TCRアルファ配列TCRアルファ3′(アンチセンス):GTCGAC−−−TCAGCTGGACCACAGCCGCAG(配列番号900)SalI部位TCRアルファ不変配列TCR Vベーター7 5′(センス):GGATCC−−−GCCGCCACC−−ATGGGCTGCAGGCTGCTCT(配列番号901)BamHI部位Kozak TCRアルファ配列TCRベータ3′(アンチセンス):GTCGAC−−−TCAGAAATCCTTTCTCTTGAC(配列番号902)SalI部位TCRベータ不変配列。CTLクローン及び上記プライマーから合成したcDNAを用いて、校正熱安定性ポリメラーゼPWO(Roche、ニュージャージー州ナットレイ)を用いて標準的な35サイクルのRT−PCR反応を確立した。
【0697】
得られた特異的なバンド(アルファについては約850塩基対、ベータについては約950塩基対)をPCRブラントベクター(Invitrogen)に連結し、大腸菌に形質転換した。全長のアルファ及びベータ鎖を含有するプラスミドを形質転換された大腸菌を同定し、対応するプラスミドの大規模調製を引き起こした。全長のTCRアルファ及びベータ鎖を含有するプラスミドを配列決定のために提出した。配列決定反応Vb及びVa鎖について決定されたcDNA配列を有する全長のTCRアルファ及びベータ鎖のクローン化がそれぞれ配列番号903及び904で示されることを証明した。対応するアミノ酸配列をそれぞれ配列番号905及び906に示す。Va配列はVa6.2と99%同一(348/348)であり、VbはVb7(336/338)と99%同一であることがヌクレオチド配列アラインメントで分かった。
【0698】
実施例 26前立腺抗原 P503S を用いての前立腺特異的細胞の捕捉
上記の通り、P503Sは前立腺細胞の表面に見出される。マウスIgGに特異的な二次被覆マイクロスフェアビーズを、精製されたP503S−特異的モノクローナル抗体1D12に連結した。次に、結合されたP503S抗体を用いて、組換えP503Sを発現するHEK細胞を捕捉した。これは、血液中の前立腺細胞の検出、従って前立腺癌の検出において通常使用することが出来る、前立腺−特異的細胞捕捉のためのモデル系を提供する。
【0699】
P503SでトランスフェクトしたHEK細胞を収得し、そして洗浄緩衝液(PBS、0.1%BSA、0.6%クエン酸ナトリウム)中に適当な体積で再溶解しサンプル当り少なくとも5細胞とした。ビーズを用いる全ての手法のために丸底エッペンドルフチューブを用いた。ストック濃度は表VIIIに示すとおりである。
【0700】
【表10】
Figure 2004504808
【0701】
ブロックされた免疫磁気(イムノマグネティック)ビーズを次のようにして前洗浄した:必要な全てのビーズをプールし、そして1mLの洗浄緩衝液で1回洗浄した。ビーズを、1%のBSA(v/v)を含む洗浄緩衝液3体積中に再懸濁し、そして4℃にて15分間回転させながらインクベートした。次に、ビーズを2体積の洗浄緩衝液で3回洗浄し、元の体積に再懸濁した。ブロックされていないビーズをプールし、2体積の洗浄緩衝液で3回洗浄し、そして元の体積に再懸濁した。
【0702】
一次抗体を二次ビーズと共に、新たなエッペンドルフ中で4℃にて30分間、回転させながらインキュベートした。サンプルの均一な混合のため、約200μLの戦場緩衝液を加えて全体積を増加させた。抗体−ビーズ溶液を新たなエッペンドルフに移し、同体積の洗浄緩衝液で2回洗浄し、そして元体積に再懸濁した。各サンプルに標的細胞を加え、そして4℃にて45分間回転させながらインキュベートした。チューブをマグネットの移し、ビーズを撹拌しないように注意しながら上清を除去、そして1mLの洗浄緩衝液で2回洗浄した。次に、サンプルを、Dynabeads mRNA direct microkit(Dynal Biotech)を用いるRT−PCRのために準備した。
【0703】
上皮細胞濃縮物をマグネット内に置き、そして上清を除去した。次に、上皮細胞濃縮ビーズを、ルナシン(Runasin)(サンプル当り2U/μL)を添加した細胞溶解/結合緩衝液100μL中に再懸濁し、そして使用するまで−70℃で凍結した。Oligo(dT25)Dynabeadsを次のようにして前洗浄した:必要な全てのビーズをプールし(23μL/サンプル)、過剰体積の細胞溶解/結合緩衝液で3回洗浄し、そして元の体積に再懸濁した。細胞溶解上清をマグネットにより分離し、そして新たなエッペンドルフに移した。サンプル当り20μLのOligo(dT25)Dynabeadsを添加し、室温にて5分間回転させた。マグネットを用いて上清を分離し、そして廃棄し、mRNAをビーズにアニールさせた。ビーズ/mRNA複合体を緩衝液で洗浄し、そして冷Tris−HCl中に再懸濁した。
【0704】
RT−PCRのため、Tris−HCl上清を分離し、そしてMPRをもちいて廃棄した。15個以下の細胞を含む各サンプルにつき、次のものを加えて全量30μLとした:1.5μLの水、1.5μLのBSA、6μLの第1鎖緩衝液、0.75mLの10mM dNTP混合物、3μLのルナシン(Runasin)、3μLの0.1M dTT、及び1.5μLのSuperscript II。得られた溶液を42℃にて1時間インキュベートし、水中に1:5で希釈し、80℃にて2分間加熱して、cDNAをビーズから脱着させ、そしてすぐにMPS上に置いた。cDNAを含有する上清を新たなチューブに移し、そして−20℃で貯蔵した。
表IXは、P503SでトランスフェクトしたHEK細胞の捕捉のパーセントをRT−PCRにより測定した結果を示す。
【0705】
【表11】
Figure 2004504808
【0706】
上記したことから、本発明の特定の態様を明細書中に説明のために記載したけれども、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の改変をなし得ることが分かるであろう。したがって、本発明は添付の特許請求の範囲によって以外は制限されない。
【図面の簡単な説明】
【図1】
図1は、対照の線維芽細胞に比較して、代表的な前立腺−特異的ポリペプチドP502Sを発現する線維芽細胞を殺害するT細胞の能力を示す。%溶解性は、示されるように、一連のエフェクター:標的物の比として示される。
【図2A】
図2Aは、代表的な前立腺−特異的ポリペプチドp502Sを発現する細胞を認識するT細胞の能力を示す。個々の場合、γ−インターフェロンスポットの数が、異なった数の応答体のために示される。図2Aにおいては、データは、対照E75ペプチドによりパルスされた線維芽細胞に比較して、P2S−12ペプチドによりパルスされた線維芽細胞について示される。
【図2B】
図2Bは、代表的な前立腺−特異的ポリペプチドp502Sを発現する細胞を認識するT細胞の能力を示す。個々の場合、γ−インターフェロンスポットの数が、異なった数の応答体のために示される。図2Bにおけては、データは、HER−2/neuを発現する線維芽細胞に比較して、P502Sを発現する線維芽細胞について示される。
【図3】
図3は、P501Sに由来するP1S#10ペプチドがHLA−A2を結合することを示すペプチド競争結合アッセイを示す。ペプチドP1S#10は、TNF開始バイオアッセイにおいてD150M58をCTLクローン化するためにFlu M58ペプチドHLA−A2制限された提供を阻害する。D150M58 CTLは、HLA−A2結合インフルエンザマトリックスペプチドFlu M58に対して特異的である。
【図4】
図4は、EGFP−トランスダクトされたJurkat A2Kbに比較して、P1S#10−パルスされたJurkat A2kb標的物及びP501S−トランスダクトされたJurkat A2kb標的物を特異的に溶解する、P1S#10免疫化されたマウスから生成されたT細胞の能力を示す。%溶解率は、示されるように一連のエフェクター:標的物の比として示される。
【図5】
図5は、代表的な前立腺−特異的ポリペプチドP501Sを発現するJurkat A2kb細胞を認識し、そして特異的に溶解するT細胞クローンの能力を示して、それにより、P1S#10ペプチドがp501Sポリペプチドの天然においてプロセッシングされたエピトープであり得ることを示す。
【図6A】
図6Aは、代表的な前立腺−特異的抗原(P501S)に対するCD8細胞系(3A−1)の特異性を示すグラフである。図6Aは、51Cr開放アッセイの結果を示す。%特異的溶解率は、示されるように一連のエフェクター:標的物の比として示される。
【図6B】
図6Bは、代表的な前立腺−特異的抗原(P501S)に対するCD8細胞系(3A−1)の特異性を示すグラフである。図6Bは、示されるような種々のエフェクター:標的物の比で、P501Sによりトランスダクトされた自己由来のB−LCLにより刺激された3A−1細胞によるインターフェロン−γの生成を示す。
【図7】
図7は、バキュロウィルスにおけるP501Sの発現を示すウェスターンブロットである。
【図8】
図8は、P501Sに対するエピトープマッピング研究の結果を示す。
【図9】
図9は、トランスメンブランドメイン、及び予測される細胞内及び細胞外ドメインの位置を示すP501Sタンパク質の図示である。
【図10】
図10は、染色体22q11.2のCat Eye Syndrome領域内の前立腺遺伝子P775P、P704P,B305D, P712P及びP774Pの位置を示すゲノム地図である。
【図11】
図11は、P501Sに対して生ぜしめられたウサギポリクローナル抗血清の特異性を決定するためのELISAアッセイの結果を示す。
【図12A(1)】
図12A(1)は、クローンP788Pのための全長cDNA(配列番号777)の部分を示す図である。
【図12A(2)】
図12A(2)は、クローンP788Pのための全長cDNA(配列番号777)の部分を示す図である。
【図12A(3)】
図12A(3)は、クローンP788Pのための全長cDNA(配列番号777)の部分を示す図である。
【図12B】
図12Bは、クローンP788Pのための全長cDNA(配列番号777)から予測されるアミノ酸配列(配列番号778)を示す図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION:
The present invention relates generally to the treatment and diagnosis of cancer, eg, prostate cancer. The invention more particularly relates to polypeptides comprising at least a portion of a prostate-specific protein, and polynucleotides encoding such polypeptides. Such polypeptides and polynucleotides are useful in pharmaceutical compositions, such as vaccines, and other compositions for the diagnosis and treatment of prostate cancer.
[0002]
Background of the Invention:
Cancer is a significant health problem worldwide. Although advances have been made in the detection and treatment of cancer, vaccines or other generally successful methods of prevention or treatment are not available. Current treatments, which are generally based on a combination of chemotherapy or surgery and radiation, have proven inadequate in many patients.
Prostate cancer is the most common form of cancer in male problems, and an estimated 30% incidence in men over the age of 50. Overwhelming clinical evidence has the property that human prostate cancer has the potential to metastasize to bone, and that the disease inevitably progresses from an androgen-dependent to an androgen-refractory state, leading to increased patient mortality Show what seems like. This common illness is currently the second leading cause of cancer deaths among men in the United States.
[0003]
Despite considerable research into treatment for disease, prostate cancer remains difficult to treat. Usually, treatment is based on surgery and / or radiation therapy, but those methods are ineffective in a significant proportion of patients. Two previously identified prostate-specific proteins, prostate-specific antigen (PSA), and prostate (PSA), and prostate phosphatase (PAP) have limited therapeutic and diagnostic potential. For example, PSA levels do not always correlate well with the presence of prostate cancer and are positive in the proportion of non-prostate patients, eg, benign prostatic hyperplasia (BPH). In addition, PSA measurements correlate with prostate volume and do not indicate the level of metastasis.
[0004]
Despite considerable research into treatment for these and other cancers, prostate cancer remains difficult to diagnose and treat effectively. Thus, there is a need in the art for improved methods for detecting and treating such cancers. The present invention fulfills those needs, and further provides other related advantages.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION:
In one aspect, the invention provides (a) SEQ ID NOs: 1-111, 115-171, 173-175, 177, 179-305, 307-315, 326, 328, 330, 332-335, 340- 375, 381, 382 and 384-476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569-572, 587, 591, 593-606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880-882, 894, 896, 907, 908, 916-919, 929-931, 938, 939 and 942;
(B) SEQ ID NOs: 1-111, 115-171, 173-175, 177, 179-305, 307-315, 326, 328, 330, 332-335, 340-375, 381, 382 and 384-476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569-572, 587, 591, 593-606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880- 882, 894, 896, 907, 908, 916-919, 929-931, 938, 939 and the complement of the sequence provided in 942;
[0006]
(C) SEQ ID NOs: 1-111, 115-171, 173-175, 177, 179-305, 307-315, 326, 328, 330, 332-335, 340-375, 381, 382 and 384-476. 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569-572, 587, 591, 593-606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880- 882, 894, 896, 907, 908, 916-919, 929-931, 938, 939 and a sequence consisting of at least 20 contiguous residues of the sequences provided in 942;
(D) SEQ ID NOs: 1-111, 115-171, 173-175, 177, 179-305, 307-315, 326, 328, 330, 332-335, 340-375, 381, 382 and 384-476. 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569-572, 587, 591, 593-606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880- 882, 894, 896, 907, 908, 916-919, 929-931, 938, 939 and 942, a sequence that hybridizes under moderately stringent conditions;
[0007]
(E) SEQ ID NOs: 1-111, 115-171, 173-175, 177, 179-305, 307-315, 326, 328, 330, 332-335, 340-375, 381, 382 and 384-476. 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569-572, 587, 591, 593-606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880- Sequences having at least 75% identity to the sequences of 882, 894, 896, 907, 908, 916-919, 929-931, 938, 939 and 942;
(F) SEQ ID NOs: 1-111, 115-171, 173-175, 177, 179-305, 307-315, 326, 328, 330, 332-335, 340-375, 381, 382 and 384-476. 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569-572, 587, 591, 593-606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880- Sequences having at least 90% identity to the sequences of 882, 894, 896, 907, 908, 916-919, 929-931, 938, 939 and 942;
[0008]
(G) SEQ ID NOs: 1-111, 115-171, 173-175, 177, 179-305, 307-315, 326, 328, 330, 332-335, 340-375, 381, 382 and 384-476. 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569-572, 587, 591, 593-606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880- 882, 894, 896, 907, 908, 916-919, 929-931, 938, 939 and degenerate variants of the sequences provided in 942;
A polynucleotide composition comprising a sequence selected from the group consisting of:
[0009]
In one preferred embodiment, the polynucleotide compositions of the present invention have levels at least about 2-fold, preferably at least about 5-fold, and most preferably at least about 10-fold higher than levels for other normal tissues. , At least about 20%, more preferably at least about 30% and most preferably at least about 50% of the prostate tissue sample being tested.
In another aspect, the present invention provides a polypeptide composition comprising an amino acid sequence encoded by the above polynucleotide sequence.
[0010]
The invention further provides SEQ ID NOs: 112-114, 172, 176, 178, 327, 329, 331, 336, 339, 376-380, 383, 477-483, 496, 504, 505, 519, 520, 522. 525, 527, 532, 534, 537-551, 553-568, 573-586, 588-590, 592, 706-708, 775, 776, 778, 780, 781, 811, 814, 818, 826, 827 853, 855, 858, 860-862, 866-877, 879, 883-893, 895, 897, 898, 909-915, 920-928, 923-934, 940, 941 and 943. Comprising an amino sequence selected from Provided is a polypeptide composition.
In certain preferred embodiments, the polypeptides and / or polynucleotides of the invention are immunogenic, ie, they are immune response, particularly humoral and / or cellular, as described further herein. A sexual immune response can be elicited.
[0011]
The present invention further provides fragments, variants and / or derivatives of the disclosed polypeptide and / or polynucleotide sequences, wherein said fragments, variants and / or derivatives are preferably 112-114, 172, 176, 178, 327, 329, 331, 336, 339, 376-380, 383, 477-483, 496, 504, 505, 519, 520, 522, 525, 527, 532, 534, 537-551, 553 568, 573-586, 588-590, 592, 706-708, 775, 776, 778, 780, 781, 811, 814, 818, 826, 827, 853, 855, 858, and 860-862. A peptide sequence, or
[0012]
Sequence number: 1-111, 115-171, 173-175, 177, 179-305, 307-315, 326, 328, 330, 332-335, 340-375, 381, 382 and 384-476, 524, 526 , 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569-572, 587, 591, 593-606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880-882, 894 , 896, 907, 908, 916-919, 929-931, 938, 939 and 942, at least about 50%, preferably at least about 70%, of the level of immunogenic activity of the polypeptide sequence encoded by the polynucleotide sequence set forth in % And more preferably less It has a level of immunogenic activity of at least about 90%.
[0013]
The present invention further provides polynucleotides encoding the above polypeptides, expression vectors comprising such polynucleotides, and host cells transformed or transfected with such expression vectors.
In another aspect, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising a polypeptide or polynucleotide as described above, and a physiologically acceptable carrier.
In a related related aspect of the invention, there is provided a pharmaceutical composition, eg, a vaccine composition, for prophylactic or therapeutic use. Such compositions generally comprise the immunogenic polypeptide or polynucleotide of the invention, and an immunostimulant, such as an adjuvant, and a physiologically acceptable carrier.
[0014]
The invention further provides a pharmaceutical composition comprising (a) an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to a polypeptide of the invention, or a fragment thereof; and (b) a physiologically acceptable carrier. I will provide a.
In a further aspect, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising (a) an antigen-presenting cell that expresses a polypeptide as described above, and (b) a pharmaceutically acceptable carrier or excipient. Typical antigen presenting cells include dendritic cells, macrophages, monocytes, fibroblasts and B cells.
In a related aspect, there is provided a pharmaceutical composition comprising (a) an antigen-providing cell that expresses a polypeptide as described above, and (b) an immunostimulatory agent.
[0015]
In another aspect, the invention further relates to fusion proteins comprising at least one polypeptide as described above, and polynucleotides encoding such fusion proteins, typically physiologically acceptable. Pharmaceutical compositions are provided that comprise a carrier and / or an immunostimulant.
In another aspect, the invention further relates to fusion proteins comprising at least one polypeptide as described above, and polynucleotides encoding such fusion proteins, typically physiologically acceptable. It is provided in the form of a pharmaceutical composition comprising a carrier and / or an immunostimulant, for example a vaccine composition. The fusion protein comprises a plurality of immunogenic polypeptides or proteins / variants thereof as described above, and further to promote and / or enhance expression, purification and / or immunogenicity of the polypeptide. May comprise one or more polypeptide segments.
[0016]
In a further aspect, the invention provides a method comprising administering a pharmaceutical composition as described herein, for stimulating an immune responsiveness in a patient, preferably a T cell response in a human patient. I do. The patient has prostate cancer, in which case the method provides for treatment of the disease, or a patient suspected of being at risk for such disease can be treated prophylactically.
In a further aspect, the present invention provides a method for inhibiting the progression of cancer in a patient, comprising administering to the patient a pharmaceutical composition as described above. The patient has prostate cancer, in which case the method provides for treatment of the disease, or a patient suspected of being at risk for such disease can be treated prophylactically.
[0017]
In another aspect, the present invention further provides for removing tumor cells from a biological sample, comprising contacting the biological sample with T cells that specifically react with a polypeptide of the present invention. Wherein the contacting step is performed under conditions and for a time sufficient to allow removal of cells expressing the polypeptide from the sample.
In a related aspect, there is provided a method for inhibiting the progression of cancer in a patient, comprising administering to the patient a biological sample processed as described above.
[0018]
In another aspect, the invention further provides (a) (i) a polypeptide comprising at least an immunogenic portion of a polypeptide disclosed herein; (ii) encoding such a polypeptide. A polynucleotide; and (iii) CD4 isolated from the patient, together with one or more components of an antigen presenting cell expressing such a polypeptide.+And / or CD8+ Incubating the T cells; and (b) administering to the patient an effective amount of the expanded T cells, thereby inhibiting the progression of the cancer in the patient, comprising the step of inhibiting the progression of the cancer in the patient. A method for inhibiting is provided. The expanded cells can be, but need not be, cloned prior to administration to the patient.
[0019]
In a further aspect, the present invention provides a method for determining the presence or absence of a cancer, preferably prostate cancer, in a patient, wherein said method comprises the steps of (a) determining the presence or absence of a biological sample obtained from the patient. Contacting with a binding agent that binds to the polypeptide shown above; (b) detecting in the sample the amount of polypeptide that binds to the binding agent; and (c) determining the amount of the polypeptide in advance. Comparing to the determined cut-off value, and then determining the presence or absence of cancer in the patient. In a preferred embodiment, the binding agent is an antibody, more preferably a monoclonal antibody.
[0020]
In another aspect, the invention also provides a method for monitoring cancer progression in a patient. Such methods include (a) contacting a biological sample obtained from a patient at a first point with a binding agent that binds a polypeptide as described above; (b) binding to the binding agent. (C) repeating steps (a) and (b) with a biological sample obtained from the patient at a subsequent point; and (d) step (c). C.) Comparing the amount of the polypeptide detected in step (b) with the amount detected in step (b), and then monitoring the progression of the cancer in the patient.
[0021]
In another aspect, the present invention provides a method for determining the presence or absence of cancer in a patient, wherein the method comprises the steps of (a) obtaining a biological sample obtained from the patient; Contacting the oligonucleotide with the oligonucleotide that hybridizes to the nucleotide; (b) detecting in the sample the level of the polynucleotide that hybridizes to the oligonucleotide, preferably mRNA; and (c) detecting the level of the polynucleotide that hybridizes to the oligonucleotide. Comparing the level to a predetermined cut-off value, and then determining the presence or presence of cancer in the patient.
[0022]
In certain embodiments, the amount of mRNA is detected by a polymerase chain reaction, for example, using at least one oligonucleotide primer that hybridizes to a polynucleotide of the invention, or the complement of such a polynucleotide. In other embodiments, the amount of mRNA is detected by hybridization techniques using an oligonucleotide probe that hybridizes to a polynucleotide of the invention or the complement of such a polynucleotide.
[0023]
In a related aspect, there is provided a method for monitoring the progression of cancer in a patient, said method comprising: (a) hybridizing to a polynucleotide of the invention with a biological sample obtained from the patient. (B) detecting in said sample the amount of polynucleotide that hybridizes to said oligonucleotide; and (c) using a biological sample obtained from the patient at a subsequent point in the step ( repeating a) and (b); and (d) comparing the amount of polynucleotide detected in step (c) with the amount detected in step (b), and then comparing the amount of cancer in the patient. Monitoring the progress.
[0024]
In a further aspect, the invention provides antibodies, eg, monoclonal antibodies, that bind to a polypeptide as described above, and diagnostic kits comprising such antibodies. A diagnostic kit comprising one or more oligonucleotide probes or primers as described above is also provided.
These and other aspects of the invention will become apparent based on the following specific description. All references disclosed herein are incorporated herein by reference.
[0025]
SEQ ID NO: 1 is the determined cDNA sequence for F1-13.
SEQ ID NO: 2 is the determined 3 'cDNA sequence for F1-12.
SEQ ID NO: 3 is the determined 5 'cDNA sequence for F1-12.
SEQ ID NO: 4 is the determined 3 'cDNA sequence for F1-16.
SEQ ID NO: 5 is the determined 3 'cDNA sequence for H1-1.
SEQ ID NO: 6 is the determined 3 'cDNA sequence for H1-9.
SEQ ID NO: 7 is the determined 3 'cDNA sequence for H1-4.
SEQ ID NO: 8 is the determined 3 'cDNA sequence for J1-17.
SEQ ID NO: 9 is the determined 5 'cDNA sequence for J1-17.
SEQ ID NO: 10 is the determined 3 'cDNA sequence for L1-12.
[0026]
SEQ ID NO: 11 is the determined 5 'cDNA sequence for L1-12.
SEQ ID NO: 12 is the determined 3 'cDNA sequence for N1-1862.
SEQ ID NO: 13 is the determined 5 'cDNA sequence for N1-1862.
SEQ ID NO: 14 is the determined 3 'cDNA sequence for J1-13.
SEQ ID NO: 15 is the determined 5 'cDNA sequence for J1-13.
SEQ ID NO: 16 is the determined 3 'cDNA sequence for J1-19.
SEQ ID NO: 17 is the determined 5 'cDNA sequence for J1-19.
SEQ ID NO: 18 is the determined 3 'cDNA sequence for J1-25.
SEQ ID NO: 19 is the determined 5 'cDNA sequence for J1-25.
SEQ ID NO: 20 is the determined 5 'cDNA sequence for J1-24.
[0027]
SEQ ID NO: 21 is the determined 3 'cDNA sequence for J1-24.
SEQ ID NO: 22 is the determined 5 'cDNA sequence for K1-58.
SEQ ID NO: 23 is the determined 3 'cDNA sequence for K1-58.
SEQ ID NO: 24 is the determined 5 'cDNA sequence for K1-63.
SEQ ID NO: 25 is the determined 3 'cDNA sequence for K1-63.
SEQ ID NO: 26 is the determined 5 'cDNA sequence for L1-4.
SEQ ID NO: 27 is the determined 3 'cDNA sequence for L1-4.
SEQ ID NO: 28 is the determined 5 'cDNA sequence for L1-14.
SEQ ID NO: 29 is the determined 3 'cDNA sequence for L1-14.
SEQ ID NO: 30 is the determined 3 'cDNA sequence for J1-12.
[0028]
SEQ ID NO: 31 is the determined 3 'cDNA sequence for J1-16.
SEQ ID NO: 32 is the determined 3 'cDNA sequence for J1-21.
SEQ ID NO: 33 is the determined 3 'cDNA sequence for K1-48.
SEQ ID NO: 34 is the determined 3 'cDNA sequence for K1-55.
SEQ ID NO: 35 is the determined 3 'cDNA sequence for L1-2.
SEQ ID NO: 36 is the determined 3 'cDNA sequence for L1-6.
SEQ ID NO: 37 is the determined 3 'cDNA sequence for N1-1858.
SEQ ID NO: 38 is the determined 3 'cDNA sequence for N1-1860.
SEQ ID NO: 39 is the determined 3 'cDNA sequence for N1-1861.
SEQ ID NO: 40 is the determined 3 'cDNA sequence for N1-1864.
[0029]
SEQ ID NO: 41 is the determined cDNA sequence for P5.
SEQ ID NO: 42 is the determined cDNA sequence for P8.
SEQ ID NO: 43 is the determined cDNA sequence for P9.
SEQ ID NO: 44 is the determined cDNA sequence for P18.
SEQ ID NO: 45 is the determined cDNA sequence for P20.
SEQ ID NO: 46 is the determined cDNA sequence for P29.
SEQ ID NO: 47 is the determined cDNA sequence for P30.
SEQ ID NO: 48 is the determined cDNA sequence for P34.
SEQ ID NO: 49 is the determined cDNA sequence for P36.
SEQ ID NO: 50 is the determined cDNA sequence for P38.
[0030]
SEQ ID NO: 51 is the determined cDNA sequence for P39.
SEQ ID NO: 52 is the determined cDNA sequence for P42.
SEQ ID NO: 53 is the determined cDNA sequence for P47.
SEQ ID NO: 54 is the determined cDNA sequence for P49.
SEQ ID NO: 55 is the determined cDNA sequence for P50.
SEQ ID NO: 56 is the determined cDNA sequence for P53.
SEQ ID NO: 57 is the determined cDNA sequence for P55.
SEQ ID NO: 58 is the determined cDNA sequence for P60.
[0031]
SEQ ID NO: 59 is the determined cDNA sequence for P64.
SEQ ID NO: 60 is the determined cDNA sequence for P65.
SEQ ID NO: 61 is the determined cDNA sequence for P73.
SEQ ID NO: 62 is the determined cDNA sequence for P75.
SEQ ID NO: 63 is the determined cDNA sequence for P76.
SEQ ID NO: 64 is the determined cDNA sequence for P79.
SEQ ID NO: 65 is the determined cDNA sequence for P84.
SEQ ID NO: 66 is the determined cDNA sequence for P68.
SEQ ID NO: 67 is the determined cDNA sequence for P80 (also referred to as P704P).
SEQ ID NO: 68 is the determined cDNA sequence for P82.
SEQ ID NO: 69 is the determined cDNA sequence for U1-3064.
SEQ ID NO: 70 is the determined cDNA sequence for U1-3065.
[0032]
SEQ ID NO: 71 is the determined cDNA sequence for V1-3692.
SEQ ID NO: 72 is the determined cDNA sequence for 1A-3905.
SEQ ID NO: 73 is the determined cDNA sequence for V1-3686.
SEQ ID NO: 74 is the determined cDNA sequence for R1-2330.
SEQ ID NO: 75 is the determined cDNA sequence for 1B-3976.
SEQ ID NO: 76 is the determined cDNA sequence for V1-3679.
SEQ ID NO: 77 is the determined cDNA sequence for 1G-4736.
SEQ ID NO: 78 is the determined cDNA sequence for 1G-4738.
SEQ ID NO: 79 is the determined cDNA sequence for 1G-4741.
SEQ ID NO: 80 is the determined cDNA sequence for 1G-4744.
[0033]
SEQ ID NO: 81 is the determined cDNA sequence for 1G-4733.
SEQ ID NO: 82 is the determined cDNA sequence for 1H-4774.
SEQ ID NO: 83 is the determined cDNA sequence for 1H-4781.
SEQ ID NO: 84 is the determined cDNA sequence for 1H-4785.
SEQ ID NO: 85 is the determined cDNA sequence for 1H-4787.
SEQ ID NO: 86 is the determined cDNA sequence for 1H-4796.
SEQ ID NO: 87 is the determined cDNA sequence for 1I-4807.
SEQ ID NO: 88 is the determined cDNA sequence for 1I-4810.
SEQ ID NO: 89 is the determined cDNA sequence for 1I-4811.
SEQ ID NO: 90 is the determined cDNA sequence for 1J-4876.
[0034]
SEQ ID NO: 91 is the determined cDNA sequence for 1K-4884.
SEQ ID NO: 92 is the determined cDNA sequence for 1K-4896.
SEQ ID NO: 93 is the determined cDNA sequence for 1G-4761.
SEQ ID NO: 94 is the determined cDNA sequence for 1G-4762.
SEQ ID NO: 95 is the determined cDNA sequence for 1H-4766.
SEQ ID NO: 96 is the determined cDNA sequence for 1H-4770.
SEQ ID NO: 97 is the determined cDNA sequence for 1H-4771.
SEQ ID NO: 98 is the determined cDNA sequence for 1H-4772.
SEQ ID NO: 99 is the determined cDNA sequence for 1D-4297.
SEQ ID NO: 100 is the determined cDNA sequence for 1D-4309.
[0035]
SEQ ID NO: 101 is a 1D. The determined cDNA sequence for 1-4278.
SEQ ID NO: 102 is the determined cDNA sequence for 1D-4288.
SEQ ID NO: 103 is the determined cDNA sequence for 1D-4283.
SEQ ID NO: 104 is the determined cDNA sequence for 1D-4304.
SEQ ID NO: 105 is the determined cDNA sequence for 1D-4296.
SEQ ID NO: 106 is the determined cDNA sequence for 1D-4280.
SEQ ID NO: 107 is the determined full length cDNA sequence for F1-12 (also referred to as P504S).
SEQ ID NO: 108 is the predicted amino acid sequence for F1-12.
SEQ ID NO: 109 is the determined full length cDNA sequence for J1-17. SEQ ID NO: 110 is the determined full length cDNA sequence for L1-12 (also referred to as P501S).
[0036]
SEQ ID NO: 111 is the determined full length cDNA sequence for N1-1862 (also referred to as P503S).
SEQ ID NO: 112 is the predicted amino acid sequence for J1-17.
SEQ ID NO: 113 is the predicted amino acid sequence for L1-12 (also referred to as P501S).
SEQ ID NO: 114 is the predicted amino acid sequence for N1-1862 (also referred to as P503S).
SEQ ID NO: 115 is the determined cDNA sequence for P89.
SEQ ID NO: 116 is the determined cDNA sequence for P90.
SEQ ID NO: 117 is the determined cDNA sequence for P92.
SEQ ID NO: 118 is the determined cDNA sequence for P95.
SEQ ID NO: 119 is the determined cDNA sequence for P98.
SEQ ID NO: 120 is the determined cDNA sequence for P102.
[0037]
SEQ ID NO: 121 is the determined cDNA sequence for P110.
SEQ ID NO: 122 is the determined cDNA sequence for P111.
SEQ ID NO: 123 is the determined cDNA sequence for P114.
SEQ ID NO: 124 is the determined cDNA sequence for P115.
SEQ ID NO: 125 is the determined cDNA sequence for P116.
SEQ ID NO: 126 is the determined cDNA sequence for P124.
SEQ ID NO: 127 is the determined cDNA sequence for P126.
SEQ ID NO: 128 is the determined cDNA sequence for P130.
SEQ ID NO: 129 is the determined cDNA sequence for P133.
SEQ ID NO: 130 is the determined cDNA sequence for P138.
[0038]
SEQ ID NO: 131 is the determined cDNA sequence for P143.
SEQ ID NO: 132 is the determined cDNA sequence for P151.
SEQ ID NO: 133 is the determined cDNA sequence for P156.
SEQ ID NO: 134 is the determined cDNA sequence for P157.
SEQ ID NO: 135 is the determined cDNA sequence for P166.
SEQ ID NO: 136 is the determined cDNA sequence for P176.
SEQ ID NO: 137 is the determined cDNA sequence for P178.
SEQ ID NO: 138 is the determined cDNA sequence for P179.
SEQ ID NO: 139 is the determined cDNA sequence for P185.
SEQ ID NO: 140 is the determined cDNA sequence for P192.
[0039]
SEQ ID NO: 141 is the determined cDNA sequence for P201.
SEQ ID NO: 142 is the determined cDNA sequence for P204.
SEQ ID NO: 143 is the determined cDNA sequence for P208.
SEQ ID NO: 144 is the determined cDNA sequence for P211.
SEQ ID NO: 145 is the determined cDNA sequence for P213
SEQ ID NO: 146 is the determined cDNA sequence for P219.
SEQ ID NO: 147 is the determined cDNA sequence for P237.
SEQ ID NO: 148 is the determined cDNA sequence for P239.
SEQ ID NO: 149 is the determined cDNA sequence for P248.
SEQ ID NO: 150 is the determined cDNA sequence for P251.
[0040]
SEQ ID NO: 151 is the determined cDNA sequence for P255.
SEQ ID NO: 152 is the determined cDNA sequence for P256.
SEQ ID NO: 153 is the determined cDNA sequence for P259.
SEQ ID NO: 154 is the determined cDNA sequence for P260.
SEQ ID NO: 155 is the determined cDNA sequence for P263.
SEQ ID NO: 156 is the determined cDNA sequence for P264.
SEQ ID NO: 157 is the determined cDNA sequence for P266.
SEQ ID NO: 158 is the determined cDNA sequence for P270.
SEQ ID NO: 159 is the determined cDNA sequence for P272.
SEQ ID NO: 160 is the determined cDNA sequence for P278.
[0041]
SEQ ID NO: 161 is the determined cDNA sequence for P105.
SEQ ID NO: 162 is the determined cDNA sequence for P107.
SEQ ID NO: 163 is the determined cDNA sequence for P137.
SEQ ID NO: 164 is the determined cDNA sequence for P194.
SEQ ID NO: 165 is the determined cDNA sequence for P195.
SEQ ID NO: 166 is the determined cDNA sequence for P196.
SEQ ID NO: 167 is the determined cDNA sequence for P220.
SEQ ID NO: 168 is the determined cDNA sequence for P234.
SEQ ID NO: 169 is the determined cDNA sequence for P235.
SEQ ID NO: 170 is the determined cDNA sequence for P243.
[0042]
SEQ ID NO: 171 is the determined cDNA sequence for P703P-DE1.
SEQ ID NO: 172 is the predicted amino acid sequence for P703P-DE1.
SEQ ID NO: 173 is the determined cDNA sequence for P703P-DE2.
SEQ ID NO: 174 is the determined cDNA sequence for P703P-DE6.
SEQ ID NO: 175 is the determined cDNA sequence for P703P-DE13.
SEQ ID NO: 176 is the predicted amino acid sequence for P703P-DE13.
SEQ ID NO: 177 is the determined cDNA sequence for P703P-DE4.
SEQ ID NO: 178 is the predicted amino acid sequence for P703P-DE14.
SEQ ID NO: 179 is the determined extended cDNA sequence for 1G-4736.
SEQ ID NO: 180 is the determined extended cDNA sequence for 1G-4738.
[0043]
SEQ ID NO: 181 is the determined extended cDNA sequence for 1G-4741.
SEQ ID NO: 182 is the determined extended cDNA sequence for 1G-4744.
SEQ ID NO: 183 is the determined extended cDNA sequence for 1G-4774.
SEQ ID NO: 184 is the determined extended cDNA sequence for 1G-4781.
SEQ ID NO: 185 is the determined extended cDNA sequence for 1G-4785.
SEQ ID NO: 186 is the determined extended cDNA sequence for 1G-4787.
SEQ ID NO: 187 is the determined extended cDNA sequence for 1G-4796.
SEQ ID NO: 188 is the determined extended cDNA sequence for 1G-4807.
SEQ ID NO: 189 is the determined 3 'cDNA sequence for 1I-4810.
SEQ ID NO: 190 is the determined 3 'cDNA sequence for 1I-4811.
[0044]
SEQ ID NO: 191 is the determined extended cDNA sequence for 1J-4876.
SEQ ID NO: 192 is the determined extended cDNA sequence for 1K-4844.
SEQ ID NO: 193 is the determined extended cDNA sequence for 1K-4896.
SEQ ID NO: 194 is the determined extended cDNA sequence for 1G-4761.
SEQ ID NO: 195 is the determined extended cDNA sequence for 1G-4762.
SEQ ID NO: 196 is the determined extended cDNA sequence for 1H-4766.
SEQ ID NO: 197 is the determined 3 'cDNA sequence for 1H-4770.
SEQ ID NO: 198 is the determined 3 'cDNA sequence for 1H-4771.
SEQ ID NO: 199 is the determined extended cDNA sequence for 1H-4772.
SEQ ID NO: 200 is the determined extended cDNA sequence for 1D-4309.
[0045]
SEQ ID NO: 201 is a 1D. The determined extended cDNA sequence for 1-4278.
SEQ ID NO: 202 is the determined extended cDNA sequence for 1D-4288.
SEQ ID NO: 203 is the determined extended cDNA sequence for 1D-4283.
SEQ ID NO: 204 is the determined extended cDNA sequence for 1D-4304.
SEQ ID NO: 205 is the determined extended cDNA sequence for 1D-4296.
SEQ ID NO: 206 is the determined extended cDNA sequence for 1D-4280.
SEQ ID NO: 207 is the determined cDNA sequence for 10-d8fwd.
SEQ ID NO: 208 is the determined cDNA sequence for 10-h10con.
SEQ ID NO: 209 is the determined cDNA sequence for 11-C8rew.
SEQ ID NO: 210 corresponds to The determined cDNA sequence for g6fwd.
[0046]
SEQ ID NO: 211 is 7. The determined cDNA sequence for g6rev.
SEQ ID NO: 212 is the determined cDNA sequence for 8-b5fwd.
SEQ ID NO: 213 is the determined cDNA sequence for 8-b5rev.
SEQ ID NO: 214 is the determined cDNA sequence for 8-b6fwd.
SEQ ID NO: 215 is the determined cDNA sequence for 8-b6rev.
SEQ ID NO: 216 is the determined cDNA sequence for 8-d4fwd.
SEQ ID NO: 217 is the determined cDNA sequence for 8-d9rev.
SEQ ID NO: 218 is the determined cDNA sequence for 8-g3fwd.
SEQ ID NO: 219 is the determined cDNA sequence for 8-g3rev.
SEQ ID NO: 220 is the determined cDNA sequence for 8-h11rev.
[0047]
SEQ ID NO: 221 is the determined cDNA sequence for g-f12fwd.
SEQ ID NO: 222 is the determined cDNA sequence for g-f3rev.
SEQ ID NO: 223 is the determined cDNA sequence for P509S.
SEQ ID NO: 224 is the determined cDNA sequence for P510S.
SEQ ID NO: 225 is the determined cDNA sequence for P703DE5.
SEQ ID NO: 226 is the determined cDNA sequence for 9-A11.
SEQ ID NO: 227 is the determined cDNA sequence for 8-C6.
SEQ ID NO: 228 is the determined cDNA sequence for 8-H7.
SEQ ID NO: 229 is the determined cDNA sequence for JPTPN13.
SEQ ID NO: 230 is the determined cDNA sequence for JPTPN14.
[0048]
SEQ ID NO: 231 is the determined cDNA sequence for JPTPN23.
SEQ ID NO: 232 is the determined cDNA sequence for JPTPN24.
SEQ ID NO: 233 is the determined cDNA sequence for JPTPN25.
SEQ ID NO: 234 is the determined cDNA sequence for JPTPN30.
SEQ ID NO: 235 is the determined cDNA sequence for JPTPN34.
SEQ ID NO: 236 is the determined cDNA sequence for JPTPN35.
SEQ ID NO: 237 is the determined cDNA sequence for JPTPN36.
SEQ ID NO: 238 is the determined cDNA sequence for JPTPN38.
SEQ ID NO: 239 is the determined cDNA sequence for JPTPN39.
SEQ ID NO: 240 is the determined cDNA sequence for JPTPN40.
[0049]
SEQ ID NO: 241 is the determined cDNA sequence for JPTPN41.
SEQ ID NO: 242 is the determined cDNA sequence for JPTPN42.
SEQ ID NO: 243 is the determined cDNA sequence for JPTPN45.
SEQ ID NO: 244 is the determined cDNA sequence for JPTPN46.
SEQ ID NO: 245 is the determined cDNA sequence for JPTPN51.
SEQ ID NO: 246 is the determined cDNA sequence for JPTPN56.
SEQ ID NO: 247 is the determined cDNA sequence for JPTPN64.
SEQ ID NO: 248 is the determined cDNA sequence for JPTPN65.
SEQ ID NO: 249 is the determined cDNA sequence for JPTPN67.
SEQ ID NO: 250 is the determined cDNA sequence for JPTPN76.
[0050]
SEQ ID NO: 251 is the determined cDNA sequence for JPTPN84.
SEQ ID NO: 252 is the determined cDNA sequence for JPTPN85.
SEQ ID NO: 253 is the determined cDNA sequence for JPTPN86.
SEQ ID NO: 254 is the determined cDNA sequence for JPTPN87.
SEQ ID NO: 255 is the determined cDNA sequence for JPTPN88.
SEQ ID NO: 256 is the determined cDNA sequence for JP1F1.
SEQ ID NO: 257 is the determined cDNA sequence for JP1F2.
SEQ ID NO: 258 is the determined cDNA sequence for JP1C2.
SEQ ID NO: 259 is the determined cDNA sequence for JP1B1.
SEQ ID NO: 260 is the determined cDNA sequence for JP1B2.
[0051]
SEQ ID NO: 261 is the determined cDNA sequence for JP1D3.
SEQ ID NO: 262 is the determined cDNA sequence for JP1A4.
SEQ ID NO: 263 is the determined cDNA sequence for JP1F5.
SEQ ID NO: 264 is the determined cDNA sequence for JP1E6.
SEQ ID NO: 265 is the determined cDNA sequence for JP1D6.
SEQ ID NO: 266 is the determined cDNA sequence for JP1B1.
SEQ ID NO: 267 is the determined cDNA sequence for JP1A6.
SEQ ID NO: 268 is the determined cDNA sequence for JP1E8.
SEQ ID NO: 269 is the determined cDNA sequence for JP1D7.
SEQ ID NO: 270 is the determined cDNA sequence for JP1D9.
[0052]
SEQ ID NO: 271 is the determined cDNA sequence for JP1C10.
SEQ ID NO: 272 is the determined cDNA sequence for JP1A9.
SEQ ID NO: 273 is the determined cDNA sequence for JP1F12.
SEQ ID NO: 274 is the determined cDNA sequence for JP1E12.
SEQ ID NO: 275 is the determined cDNA sequence for JP1D11.
SEQ ID NO: 276 is the determined cDNA sequence for JP1C11.
SEQ ID NO: 277 is the determined cDNA sequence for JP1C12.
SEQ ID NO: 278 is the determined cDNA sequence for JP1B12.
SEQ ID NO: 279 is the determined cDNA sequence for JP1A12.
SEQ ID NO: 280 is the determined cDNA sequence for JP8G2.
[0053]
SEQ ID NO: 281 is the determined cDNA sequence for JP8H1.
SEQ ID NO: 282 is the determined cDNA sequence for JP8H2.
SEQ ID NO: 283 is the determined cDNA sequence for JP8A2.
SEQ ID NO: 284 is the determined cDNA sequence for JP8A4.
SEQ ID NO: 285 is the determined cDNA sequence for JP8C3.
SEQ ID NO: 286 is the determined cDNA sequence for JP8G4.
SEQ ID NO: 287 is the determined cDNA sequence for JP8B6.
SEQ ID NO: 288 is the determined cDNA sequence for JP8D6.
SEQ ID NO: 289 is the determined cDNA sequence for JP8F5.
SEQ ID NO: 290 is the determined cDNA sequence for JP8A8
[0054]
SEQ ID NO: 291 is the determined cDNA sequence for JP8C7.
SEQ ID NO: 292 is the determined cDNA sequence for JP8D7.
SEQ ID NO: 293 is the determined cDNA sequence for JP8D8.
SEQ ID NO: 294 is the determined cDNA sequence for JP8E7.
SEQ ID NO: 295 is the determined cDNA sequence for JP8F8.
SEQ ID NO: 296 is the determined cDNA sequence for JP8G8.
SEQ ID NO: 297 is the determined cDNA sequence for JP8B10.
SEQ ID NO: 298 is the determined cDNA sequence for JP8C10.
SEQ ID NO: 299 is the determined cDNA sequence for JP8E9.
SEQ ID NO: 300 is the determined cDNA sequence for JP8E10.
[0055]
SEQ ID NO: 301 is the determined cDNA sequence for JP8F9.
SEQ ID NO: 302 is the determined cDNA sequence for JP8H9.
SEQ ID NO: 303 is the determined cDNA sequence for JP8C12.
SEQ ID NO: 304 is the determined cDNA sequence for JP8E11.
SEQ ID NO: 305 is the determined cDNA sequence for JP8E12.
SEQ ID NO: 306 is the amino acid sequence for peptide PS2 # 12.
SEQ ID NO: 307 is the determined cDNA sequence for P711P.
SEQ ID NO: 308 is the determined cDNA sequence for P712P.
SEQ ID NO: 309 is the determined cDNA sequence for CLONE23.
SEQ ID NO: 310 is the determined cDNA sequence for P774P.
[0056]
SEQ ID NO: 311 is the determined cDNA sequence for P775P.
SEQ ID NO: 312 is the determined cDNA sequence for P715P.
SEQ ID NO: 313 is the determined cDNA sequence for P710P.
SEQ ID NO: 314 is the determined cDNA sequence for P767P.
SEQ ID NO: 315 is the determined cDNA sequence for P768P.
SEQ ID NOs: 316-325 are the determined cDNA sequences of the previously isolated genes.
SEQ ID NO: 326 is the determined cDNA sequence for P703PDE5.
SEQ ID NO: 327 is the predicted amino acid sequence for P703PDE5.
SEQ ID NO: 328 is the determined cDNA sequence for P703P6.26.
SEQ ID NO: 329 is the predicted amino acid sequence for P703P6.26.
SEQ ID NO: 330 is the determined cDNA sequence for P703PX-23
[0057]
SEQ ID NO: 331 is the predicted amino acid sequence for P703PX-23.
SEQ ID NO: 332 is the determined full length cDNA sequence for P509S.
SEQ ID NO: 333 is the determined extended cDNA sequence for P707P (also referred to as 11-C9).
SEQ ID NO: 334 is the determined cDNA sequence for P714P.
SEQ ID NO: 335 is the determined cDNA sequence for P705P (also referred to as 9-F3).
SEQ ID NO: 336 is the predicted amino acid sequence for P705P.
SEQ ID NO: 337 is the amino acid sequence of peptide P1S # 10.
SEQ ID NO: 338 is the amino acid sequence of peptide p5.
SEQ ID NO: 339 is the predicted amino acid sequence for P509S.
[0058]
SEQ ID NO: 340 is the determined cDNA sequence for P778P.
SEQ ID NO: 341 is the determined cDNA sequence for P786P.
SEQ ID NO: 342 is the determined cDNA sequence for P789P.
SEQ ID NO: 343 is the determined cDNA sequence for a clone that shows homology to Homo sapiens MM46 mRNA.
SEQ ID NO: 344 is the determined cDNA sequence for a clone that shows homology to Homo sapiens TNF-α stimulated ABC protein (ABC50) mRNA.
SEQ ID NO: 345 is the determined cDNA sequence for a clone that shows homology to Homo sapiens mRNA for E-cadherin
[0059]
SEQ ID NO: 346 is the determined cDNA sequence for a clone that exhibits homology to human nucleus-encoded mitochondrial serine hydroxymethyltransferase (SHMT).
SEQ ID NO: 347 is the determined cDNA sequence for a clone that shows homology to Homo sapiens natural resistance-related macrophage protein 2 (NRAMP2).
SEQ ID NO: 348 is the determined cDNA sequence for a clone that shows homology to Homo sapiens phosphoglucomutase-related protein (PGMRP).
SEQ ID NO: 349 is the determined cDNA sequence for a clone that shows homology to human mRNA for proteosomal subunit p40
SEQ ID NO: 350 is the determined cDNA sequence for P777P.
[0060]
SEQ ID NO: 351 is the determined cDNA sequence for P779P.
SEQ ID NO: 352 is the determined cDNA sequence for P790P.
SEQ ID NO: 353 is the determined cDNA sequence for P784P.
SEQ ID NO: 354 is the determined cDNA sequence for P776P.
SEQ ID NO: 355 is the determined cDNA sequence for P780P.
SEQ ID NO: 356 is the determined cDNA sequence for P544S.
SEQ ID NO: 357 is the determined cDNA sequence for P745S.
SEQ ID NO: 358 is the determined cDNA sequence for P782P.
SEQ ID NO: 359 is the determined cDNA sequence for P783P.
SEQ ID NO: 360 is the determined cDNA sequence for unknown 17984.
[0061]
SEQ ID NO: 361 is the determined cDNA sequence for P787P.
SEQ ID NO: 362 is the determined cDNA sequence for P788P.
SEQ ID NO: 363 is the determined cDNA sequence for unknown 17994.
SEQ ID NO: 364 is the determined cDNA sequence for P781P.
SEQ ID NO: 365 is the determined cDNA sequence for P785P.
SEQ ID NOs: 366-375 are the determined cDNA sequences for the splice variant of B305D.
SEQ ID NO: 376 is the predicted amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 366.
SEQ ID NO: 377 is the predicted amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 372.
[0062]
SEQ ID NO: 378 is the predicted amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 378.
SEQ ID NO: 379 is the predicted amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 374.
SEQ ID NO: 380 is the predicted amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 375.
SEQ ID NO: 381 is the determined cDNA sequence for B716P.
SEQ ID NO: 382 is the determined full length cDNA sequence for P711P.
[0063]
SEQ ID NO: 383 is the predicted amino acid sequence for P711P.
SEQ ID NO: 384 is the cDNA sequence for P1000C.
SEQ ID NO: 385 is the cDNA sequence for CGI-82.
SEQ ID NO: 386 is the cDNA sequence for 23320.
SEQ ID NO: 387 is the cDNA sequence for CGI-69.
SEQ ID NO: 388 is the cDNA sequence for L-iditol-2-dehydrogenase.
SEQ ID NO: 389 is the cDNA sequence for 23379.
SEQ ID NO: 390 is the cDNA sequence for 23381.
[0064]
SEQ ID NO: 391 is the cDNA sequence for KIAA0122.
SEQ ID NO: 392 is the cDNA sequence for 23399.
SEQ ID NO: 393 is the cDNA sequence for the previously identified gene.
SEQ ID NO: 394 is the cDNA sequence for HCLBP.
SEQ ID NO: 395 is the cDNA sequence for transglutaminase.
SEQ ID NO: 396 is the cDNA sequence for a previously identified gene.
SEQ ID NO: 397 is the cDNA sequence for PAP.
SEQ ID NO: 398 is the cDNA sequence for Ets transcription factor PDEFP.
SEQ ID NO: 399 is the cDNA sequence for hTGR.
SEQ ID NO: 400 is the cDNA sequence for KIAA0295.
[0065]
SEQ ID NO: 401 is the cDNA sequence for 22545.
SEQ ID NO: 402 is the cDNA sequence for 22547.
SEQ ID NO: 404 is the cDNA sequence for 22550.
SEQ ID NO: 405 is the cDNA sequence for 22551.
SEQ ID NO: 406 is the cDNA sequence for 22552.
SEQ ID NO: 407 is the cDNA sequence for 22553 (also referred to as P1020C).
SEQ ID NO: 408 is the cDNA sequence for 22558.
SEQ ID NO: 409 is the cDNA sequence for 22562.
SEQ ID NO: 410 is the cDNA sequence for 22565.
SEQ ID NO: 408 is the cDNA sequence for 22558.
SEQ ID NO: 409 is the cDNA sequence for 22562.
SEQ ID NO: 410 is the cDNA sequence for 22565.
[0066]
SEQ ID NO: 411 is the cDNA sequence for 22567.
SEQ ID NO: 412 is the cDNA sequence for 22568.
SEQ ID NO: 413 is the cDNA sequence for 22570.
SEQ ID NO: 414 is the cDNA sequence for 22571.
SEQ ID NO: 415 is the cDNA sequence for 22572.
SEQ ID NO: 416 is the cDNA sequence for 22573.
SEQ ID NO: 417 is the cDNA sequence for 22573.
SEQ ID NO: 418 is the cDNA sequence for 22575.
SEQ ID NO: 419 is the cDNA sequence for 22580.
SEQ ID NO: 420 is the cDNA sequence for 22581.
[0067]
SEQ ID NO: 421 is the cDNA sequence for 22852.
SEQ ID NO: 422 is the cDNA sequence for 22585.
SEQ ID NO: 423 is the cDNA sequence for 22584.
SEQ ID NO: 434 is the cDNA sequence for 22585.
SEQ ID NO: 425 is the cDNA sequence for 22586.
SEQ ID NO: 426 is the cDNA sequence for 22587.
SEQ ID NO: 427 is the cDNA sequence for 22588.
SEQ ID NO: 428 is the cDNA sequence for 22589.
SEQ ID NO: 429 is the cDNA sequence for 22590.
SEQ ID NO: 430 is the cDNA sequence for 22591.
[0068]
SEQ ID NO: 431 is the cDNA sequence for 22592.
SEQ ID NO: 432 is the cDNA sequence for 22593.
SEQ ID NO: 433 is the cDNA sequence for 22594.
SEQ ID NO: 434 is the cDNA sequence for 22595.
SEQ ID NO: 435 is the cDNA sequence for 22596.
SEQ ID NO: 436 is the cDNA sequence for 22847.
SEQ ID NO: 437 is the cDNA sequence for 22848.
SEQ ID NO: 438 is the cDNA sequence for 22849.
SEQ ID NO: 439 is the cDNA sequence for 222851.
SEQ ID NO: 440 is the cDNA sequence for 22852.
[0069]
SEQ ID NO: 441 is the cDNA sequence for 22853.
SEQ ID NO: 442 is the cDNA sequence for 22854.
SEQ ID NO: 443 is the cDNA sequence for 22855.
SEQ ID NO: 444 is the cDNA sequence for 22856.
SEQ ID NO: 445 is the cDNA sequence for 22857.
SEQ ID NO: 446 is the cDNA sequence for 23601.
SEQ ID NO: 447 is the cDNA sequence for 23602.
SEQ ID NO: 448 is the cDNA sequence for 23605.
SEQ ID NO: 449 is the cDNA sequence for 23606.
SEQ ID NO: 450 is the cDNA sequence for 23612.
[0070]
SEQ ID NO: 451 is the cDNA sequence for 23614.
SEQ ID NO: 452 is the cDNA sequence for 23618.
SEQ ID NO: 453 is the cDNA sequence for 23622.
SEQ ID NO: 454 is the cDNA sequence for folate hydrolase.
SEQ ID NO: 455 is the cDNA sequence for LIM protein.
SEQ ID NO: 456 is a cDNA sequence for a known gene.
SEQ ID NO: 457 is the cDNA sequence for the known gene.
SEQ ID NO: 458 is the cDNA sequence for the previously identified gene.
SEQ ID NO: 459 is the cDNA sequence for 23045.
SEQ ID NO: 460 is the cDNA sequence for 23032.
[0071]
SEQ ID NO: 461 is the cDNA sequence for clone 23054.
SEQ ID NOs: 462-467 are cDNA sequences for known genes.
SEQ ID NOs: 468-471 are the cDNA sequences for P710P.
SEQ ID NO: 472 is the cDNA sequence for P1001C.
SEQ ID NO: 473 is the determined cDNA sequence for the first splice variant of P775P (also referred to as 27505).
SEQ ID NO: 474 is the determined cDNA sequence for the second splice variant of P775P (also referred to as 19947).
SEQ ID NO: 475 is the determined cDNA sequence for the third splice variant of P775P (also referred to as 19941).
[0072]
SEQ ID NO: 476 is the determined cDNA sequence for the fourth splice variant of P775P (also referred to as 19937).
SEQ ID NO: 477 is the first predicted amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 474.
SEQ ID NO: 478 is the second predicted amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 474.
SEQ ID NO: 479 is the predicted amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 475.
SEQ ID NO: 480 is the first predicted amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 473.
[0073]
SEQ ID NO: 481 is the second predicted amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 473.
SEQ ID NO: 482 is the third predicted amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 473.
SEQ ID NO: 483 is the fourth predicted amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 473.
SEQ ID NO: 484 is The first 30 amino acids of the tuberulosis antigen Ra12.
SEQ ID NO: 485 is PCR primer AW025.
SEQ ID NO: 486 is PCR primer AW003.
SEQ ID NO: 487 is a PCR primer AW027.
SEQ ID NO: 488 is PCR primer AW026.
SEQ ID NOs: 489-501 are peptides used for epitope mapping studies.
[0074]
SEQ ID NO: 502 is the determined cDNA sequence of the complementarity-determining region for anti-P503S monoclonal antibody 20D4.
SEQ ID NO: 503 is the determined cDNA sequence of the complementarity-determining region for anti-P503S monoclonal antibody Ja1.
SEQ ID NOs: 504 & 505 are peptides used for epitope mapping studies.
SEQ ID NO: 506 is the determined cDNA sequence of the complementarity-determining region for anti-P703P monoclonal antibody 8H2.
SEQ ID NO: 507 is the determined cDNA sequence of the complementarity-determining region for anti-P703P monoclonal antibody 7H8.
SEQ ID NO: 508 is the determined cDNA sequence of the complementarity-determining region for anti-P703P monoclonal antibody 2D4.
[0075]
SEQ ID NOS: 509-522 are peptides used in epitope mapping studies.
SEQ ID NO: 523 is the mature form of P703P used to raise antibodies to P703P.
SEQ ID NO: 524 is the putatively full length cDNA sequence for P703P.
SEQ ID NO: 525 is the putative amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 524.
SEQ ID NO: 526 is the full length cDNA sequence for P790P.
SEQ ID NO: 527 is the predicted amino acid sequence for P790P.
SEQ ID NOs: 528 & 529 are PCR primers.
SEQ ID NO: 530 is the cDNA sequence of the splice variant of SEQ ID NO: 366.
[0076]
SEQ ID NO: 531 is the cDNA sequence of the open reading frame of SEQ ID NO: 530.
SEQ ID NO: 532 is the predicted amino acid encoded by the sequence of SEQ ID NO: 531.
SEQ ID NO: 533 is the DNA sequence of the putative ORF of P775P.
SEQ ID NO: 534 is the predicted amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 533.
SEQ ID NO: 535 is the first full length cDNA sequence for P510S.
SEQ ID NO: 536 is the second full length cDNA sequence for P510S.
SEQ ID NO: 537 is the predicted amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 535.
SEQ ID NO: 538 is the predicted amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 536.
SEQ ID NO: 539 is peptide P501S-370.
SEQ ID NO: 540 is peptide P501S-376.
[0077]
SEQ ID NOs: 541-551 are epitopes for P501S.
SEQ ID NO: 552 is the extended cDNA sequence for P712P.
SEQ ID NOS: 553-568 are amino acid sequences encoded by the predicted open reading frame in SEQ ID NO: 552.
SEQ ID NO: 569 is the extended cDNA sequence for P776P.
SEQ ID NO: 570 is the determined cDNA sequence for the P776P splice variant, referred to as contig 6
SEQ ID NO: 571 is the determined cDNA sequence for the P776P splice variant, referred to as contig 7.
SEQ ID NO: 572 is the determined cDNA sequence for the P776P splice variant, referred to as contig 14.
[0078]
SEQ ID NO: 573 is the amino acid sequence encoded by the first predicted ORF of SEQ ID NO: 570.
SEQ ID NO: 574 is the amino acid sequence encoded by the second predicted ORF of SEQ ID NO: 570.
SEQ ID NO: 575 is the amino acid sequence encoded by the predicted ORF of SEQ ID NO: 571.
SEQ ID NOs: 576-586 are amino acid sequences encoded by the predicted ORF of SEQ ID NO: 569.
SEQ ID NO: 587 is the DNA consensus sequence for P767P and P777P.
SEQ ID NOs: 588-590 are amino acid sequences encoded by the predicted ORF of SEQ ID NO: 587.
[0079]
SEQ ID NO: 591 is the extended cDNA sequence for P1020C.
SEQ ID NO: 592 is the predicted amino acid sequence encoded by the sequence of SEQ ID NO: P1020C.
SEQ ID NO: 593 is a splice variant of P775P, referred to as 50748.
SEQ ID NO: 594 is a splice variant of P775P, referred to as 50717.
SEQ ID NO: 595 is a splice variant of P775P, referred to as 45585.
SEQ ID NO: 596 is a splice variant of P775P, referred to as 37769.
SEQ ID NO: 597 is a splice variant of P775P, referred to as 37922.
SEQ ID NO: 598 is a splice variant of P510S, referred to as 49274.
SEQ ID NO: 599 is a splice variant of P510S, referred to as 39487.
SEQ ID NO: 600 is a splice variant of P504S, referred to as 5167.16.
[0080]
SEQ ID NO: 601 is a splice variant of P504S, referred to as 5167.1.
SEQ ID NO: 602 is a splice variant of P504S, referred to as 5163.46.
SEQ ID NO: 603 is a splice variant of P504S, referred to as 5163.42.
SEQ ID NO: 604 is a splice variant of P504S, referred to as 5163.34.
SEQ ID NO: 605 is a splice variant of P504S, referred to as 5163.17.
SEQ ID NO: 606 is a splice variant of P501S, referred to as 10640.
SEQ ID NOs: 601 to 615 are sequences of PCR primers.
SEQ ID NO: 616 is the determined cDNA sequence of the fusion of P703P and PSA.
SEQ ID NO: 617 is the amino acid sequence of the fusion of P703P and PSA.
SEQ ID NOs: 618-689 are the determined cDNA sequences of prostate-specific clones.
SEQ ID NO: 690 is the cDNA sequence of gene DD3.
SEQ ID NOs: 691-697 are the determined cDNA sequences of prostate-specific clones.
SEQ ID NO: 698 is the extended cDNA sequence for P714P.
SEQ ID NOs: 699-701 are the cDNA sequences for the splice variant of P704P.
[0081]
SEQ ID NO: 702 is the cDNA sequence of a spliced variant of P553S, referred to as P553S-14.
SEQ ID NO: 703 is the cDNA sequence of a spliced variant of P553S, referred to as P553S-12.
SEQ ID NO: 704 is the cDNA sequence of a spliced variant of P553S, referred to as P553S-10.
SEQ ID NO: 705 is the cDNA sequence of a spliced variant of P553S, referred to as P553S-6.
SEQ ID NO: 706 is the amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 705.
SEQ ID NO: 707 is the amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 702.
SEQ ID NO: 708 is the second amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 702.
SEQ ID NOs: 709-772 are the determined cDNA sequences of prostate-specific clones.
SEQ ID NO: 773 is the first full length cDNA sequence for a prostate-specific transglutaminase gene (also referred to as P558S).
[0082]
SEQ ID NO: 774 is a second full length cDNA sequence for a prostate-specific transglutaminase gene.
SEQ ID NO: 775 is the amino acid sequence encoded by the sequence of SEQ ID NO: 773.
SEQ ID NO: 776 is the amino acid sequence encoded by the sequence of SEQ ID NO: 774.
SEQ ID NO: 777 is the full length cDNA sequence for P788P.
SEQ ID NO: 778 is the amino acid sequence encoded by the sequence of SEQ ID NO: 777.
SEQ ID NO: 779 is the determined cDNA sequence for the polymorphic variant of P788P.
SEQ ID NO: 780 is the amino acid sequence encoded by the sequence of SEQ ID NO: 779.
SEQ ID NO: 781 is the amino acid sequence of peptide 4 from P703P.
SEQ ID NO: 782 is the cDNA sequence encoding peptide 4 from P703P.
SEQ ID NOs: 783-798 are the cDNA sequences encoding the epitope for P703P.
[0083]
SEQ ID NO: 799-814 is the amino acid sequence of the epitope for P703P.
SEQ ID NOs: 815 and 816 are PCR primers.
SEQ ID NO: 817 is 5 is a cDNA sequence encoding the N-terminal portion of P788P expressed in E. coli.
SEQ ID NO: 818 7 is the amino acid sequence of the N-terminal part of P788P expressed in E. coli.
SEQ ID NO: 819 corresponds to M. It is an amino acid sequence of tuberculosis antigen Ra12.
SEQ ID NOs: 820 and 821 are PCR primers.
SEQ ID NO: 822 is the cDNA sequence for the Ra12-P510S-C construct.
SEQ ID NO: 823 is the cDNA sequence for the P510S-C construct.
[0084]
SEQ ID NO: 824 is the cDNA sequence for the P510S-E3 construct.
SEQ ID NO: 825 is the amino acid sequence for the Ra12-P510SC structure.
SEQ ID NO: 826 is the amino acid sequence for the P510S-C construct.
SEQ ID NO: 827 is the amino acid sequence for P510S-E3 construct.
SEQ ID NOs: 828-833 are PCR primers.
SEQ ID NO: 834 is the cDNA sequence for the Ra12-P775P-ORF3 construct.
SEQ ID NO: 835 is the amino acid sequence for Ra12-P775P-ORF3 construct.
SEQ ID NOs: 836 and 837 are PCR primers.
SEQ ID NO: 838 is the determined amino acid sequence for the P703P His-tagged fusion protein.
[0085]
SEQ ID NO: 839 is the determined cDNA sequence for the P703P His-tagged fusion protein.
SEQ ID NOs: 840 and 841 are PCR primers.
SEQ ID NO: 842 is the determined amino acid sequence for the P705P His tag fusion protein.
SEQ ID NO: 843 is the determined cDNA sequence for the P705P His-tagged fusion protein.
SEQ ID NOs: 844 and 845 are PCR primers.
SEQ ID NO: 846 is the determined amino acid sequence for the P711P His-tagged fusion protein.
SEQ ID NO: 847 is the determined cDNA sequence for the P711P His-tagged fusion protein.
[0086]
SEQ ID NO: 848 is It is an amino acid sequence of tuberculosis antigen Ra12.
SEQ ID NOs: 849 and 850 are PCR primers.
SEQ ID NO: 851 is the determined cDNA sequence for the Ra12-P501S-E2 construct.
SEQ ID NO: 852 is the determined amino acid sequence for the Ra12-P501S-E2 construct.
SEQ ID NO: 853 is the amino acid sequence for an epitope of P501S.
SEQ ID NO: 854 is a DNA sequence encoding SEQ ID NO: 853.
SEQ ID NO: 855 is the amino acid sequence for the epitope for P501S.
SEQ ID NO: 856 is a DNA sequence encoding SEQ ID NO: 855.
SEQ ID NO: 857 is a peptide used for epitope mapping studies.
SEQ ID NO: 858 is the amino acid sequence for an epitope of P501S.
[0087]
SEQ ID NO: 859 is the DNA sequence encoding SEQ ID NO: 858.
SEQ ID NOs: 860-862 is the amino acid sequence of the CD4 epitope of P501S.
SEQ ID NOS: 863-865 are DNA sequences encoding the sequences of SEQ ID NOs: 860-862.
SEQ ID NOs: 866-877 are the amino acid sequences for the putative CTL epitope of P703P.
SEQ ID NO: 878 is a full length cDNA sequence for P789P.
SEQ ID NO: 879 is the amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 878.
SEQ ID NO: 880 is the determined full length cDNA sequence for the P776P splice variant referred to as contig 6.
SEQ ID NOs: 881-882 are determined full-length cDNA sequences for the P776P splice variant, referred to as contig 7.
SEQ ID NOs: 883-887 are the amino acid sequences encoded by SEQ ID NO: 880.
SEQ ID NOs: 888-893 are the amino acid sequences encoded by the P776P splice variant referred to as contig 7.
[0088]
SEQ ID NO: 894 is a full length cDNA sequence for the human transmembrane protease serine 2.
SEQ ID NO: 895 is the amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 894.
SEQ ID NO: 896 is the cDNA sequence encoding the first 209 amino acids of human transmembrane protease serine 2.
SEQ ID NO: 897 is the first 209 amino acids of human transmembrane protease serine 2.
SEQ ID NO: 898 is the amino acid sequence of peptide 296-322 of P501S.
SEQ ID NOs: 899-902 are PCR primers.
SEQ ID NO: 903 is the determined cDNA sequence of the Vb chain of the T cell receptor for P501S-specific T cell clone 4E5.
[0089]
SEQ ID NO: 904 is the determined cDNA sequence of the Va chain of the T cell receptor for P501S-specific T cell clone 4E5.
SEQ ID NO: 905 is the amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 903.
SEQ ID NO: 906 is the amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 904.
SEQ ID NO: 907 is a full length open reading frame for P768P which includes a stop codon.
SEQ ID NO: 908 is a full length open reading frame for P768P without the stop codon.
SEQ ID NO: 909 is the amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 908.
SEQ ID NOs: 910-915 are the amino acid sequences for the predicted domain of P768P.
[0090]
SEQ ID NO: 916 is a full length cDNA of P835P.
SEQ ID NO: 917 is the cDNA sequence of the previously identified clone FLJ13581.
SEQ ID NO: 918 is the reading frame cDNA sequence for P835P, including a stop codon.
SEQ ID NO: 919 is the cDNA sequence of the open reading frame for P835P without the stop codon.
SEQ ID NO: 920 is the full length amino acid sequence for P835P.
SEQ ID NOs: 921-928 are the amino acid sequences of the extracellular and intracellular domains of P835P.
[0091]
SEQ ID NO: 929 is the full length cDNA sequence for P1000C.
SEQ ID NO: 930 is the cDNA sequence of the open reading frame for P1000C, including a stop codon.
SEQ ID NO: 931 is the open reading frame cDNA sequence for P1000C without the stop codon.
SEQ ID NO: 932 is a full length amino acid sequence for P1000C.
SEQ ID NO: 933 is amino acids 1-100 of SEQ ID NO: 932.
SEQ ID NO: 934 is amino acids 100-492 of SEQ ID NO: 932.
SEQ ID NOs: 935-937 are PCR primers.
SEQ ID NO: 938 is the cDNA sequence for the full length P767P coding region expressed.
SEQ ID NO: 939 is the expressed truncated P767P coding region cDNA sequence.
SEQ ID NO: 940 is the amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 939.
SEQ ID NO: 941 is the amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 938.
SEQ ID NO: 942 is the DNA sequence of the CD4 epitope of P703P.
SEQ ID NO: 943 is the amino acid sequence of the CD4 epitope of P703P.
[0092]
Specific description of the invention:
The present invention is generally directed to compositions for the treatment and diagnosis of cancer, especially prostate cancer, and their uses. As described further below, typical compositions of the invention include polypeptides, particularly immunogenic polypeptides, polynucleotides encoding such polypeptides, antibodies and other binding agents, antigen-providing cells. (APC) and immune system cells (eg, T cells), but are not limited thereto.
[0093]
The practice of the present invention will employ, unless otherwise indicated, conventional methods of virology, immunology, microbiology, molecular biology and recombinant DNA techniques, many of which are described below for illustrative purposes. Is done. Such techniques are explained fully in the literature. For example, Sambrook, etc. Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2nd Edition, 1989); Maniatis et al. Molecular Cloning: A Laboratory Manual (1982); DNA Cloning: A Practical Approach, vol. I & II (D. Glover, ed.); Oligonucleotide Synthesis (N. Gait, ed., 1984); Nucleic Acid Hybridization (B. Hames & S. Higgins, ed. & S. Higgins, eds., 1984); Animal Cell Culture (R. Freshney, ed., 1986); Perbal, A Practical Guide to Molecular Cloning (1984).
All publications, patents and patent applications cited herein are hereby incorporated by reference.
As used in this specification and in the claims, the singular encompasses the plural unless specifically stated otherwise.
[0094]
Polypeptide composition:
As used herein, the term “polypeptide” is used in its conventional sense, ie, as a sequence of amino acids. Polypeptides are not limited to products of a particular length; thus, peptides, oligopeptides and proteins are included within the definition of polypeptide, and such terms are used herein unless otherwise indicated. Can be used interchangeably. The term refers to post-expression modifications of the polypeptide, such as glycosylation, acetylation, phosphorylation and the like, as well as other modifications (naturally occurring and non-naturally occurring) known in the art. Not mentioned or excluded. A polypeptide can be a complete protein or a subsequence thereof. Particular polypeptides of interest in the present invention are amino acid subsequences that comprise the epitope, ie, antigenic determinants that are substantially responsible for the immunogenic properties of the polypeptide and are capable of eliciting an immune response.
[0095]
Particularly exemplary polypeptides of the invention include SEQ ID NOs: 1-111, 115-171, 173-175, 177, 179-305, 307-315, 326, 328, 330, 332-335, 340-375, 381, 382 and 384-476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569-572, 587, 591, 593-606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880-882, 894, 896, 907, 908, 916-919, 929-931, 938, 939 and 942, or the polynucleotide sequence shown in any one of SEQ ID NOs: 1-111. , 115-171, 173-175, 177, 179 −305, 307-315, 326, 328, 330, 332-335, 340-375, 381, 382 and 384-476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569-572, 587 , 591, 593-606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880-882, 894, 896, 907, 908, 916-919, 929-931, 938, 939. And 942 to the polynucleotide sequence set forth in any one of:
[0096]
Comprise those polypeptides that are encoded by sequences that hybridize under moderate stringency conditions, or on the other hand, under high stringency conditions. In certain embodiments, the polypeptide of the present invention comprises SEQ ID NOs: 112-114, 172, 176, 178, 327, 329, 331, 336, 339, 376-380, 383, 477-483, 496, 504. 505, 519, 520, 522, 525, 527, 532, 534, 537-551, 553-568, 573-586, 588-590, 592, 706-708, 775, 776, 778, 780, 781, 811, 814, 818, 826, 827, 853, 855, 858, 860-862, 866-877, 879, 883-893, 895, 897, 898, 909-915, 920-928, 923-934, 940, 941 and 943 as shown in any one of Comprising an amino acid sequence.
[0097]
Polypeptides of the invention are sometimes referred to as prostate-specific proteins or prostate-specific polypeptides, as an indication that their identification is based at least in part on their increased expression levels in prostate tissue samples. Defined in the description. Thus, a "prostate-specific polypeptide" or "prostate-specific protein" is generally less than the level of expression in other normal tissues as determined using the representative assays provided herein. At a high level, at least 2 times, and preferably at least 5 times, in a substantial proportion of the prostate tissue sample, for example, preferably about 20% or more, more preferably about 30% or more of the prostate tissue sample being tested. And most preferably, about 50% or more expressed polypeptide sequences of the invention, or polynucleotide sequences encoding such polypeptides. Prostate-specific polypeptide sequences of the present invention based on their increased levels of expression in tumor cells are of particular use as diagnostic markers and therapeutic targets, as further described below.
[0098]
In certain preferred embodiments, the polypeptides of the invention are immunogenic, ie, they are combined with antisera and / or T-cells from a patient having prostate cancer and an immunoassay (eg, ELISA or T-cell stimulation). Reacts detectably within the assay). Screening for immunogenic activity can be performed using techniques well known to those skilled in the art. For example, such screening can be performed using those methods described in Harlow and Lane, Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, 1988. In one typical example, the polypeptide can be immobilized on a solid support and contacted with the patient's serum to allow binding of the antibodies in the serum to the immobilized polypeptide. . Next, unbound serum is removed and the bound antibody is removed, for example,125Detected using I-labeled protein A.
[0099]
As will be appreciated by those of skill in the art, immunogenic portions of the polypeptides disclosed herein are also encompassed by the present invention. An "immunogenic moiety," as used herein, is itself immunologically reactive (ie, specific) with a B-cell and / or T-cell surface antigen receptor that recognizes a polypeptide. ), Fragments of the immunogenic polypeptides of the invention. Immunogenic moieties are generally prepared using well-known techniques, eg, Paul, Fundamental Immunology, 3rd ed. , 243-247 (Raven Press, 1993) and those techniques summarized in the references cited therein.
[0100]
Such techniques include screening polypeptides for the ability to react with antigen-specific antibodies, antisera and / or T-cell lines or clones. As used herein, antisera and antibodies are used when they specifically bind to an antigen (ie, they react with a protein in an ELISA or other immunoassay and can be detected as unrelated proteins) Is less antigen-specific). Such antisera and antibodies can be prepared as described herein and using well-known techniques.
[0101]
In one preferred embodiment, the immunogenic portion of the polypeptide of the invention is a portion that reacts with antisera and / or T-cells at a level that is not substantially lower than the reactivity of a full-length polypeptide. (Eg, in an ELISA and / or T-cell response assay). Preferably, the level of immunogenic activity of the immunogenic portion is at least about 50%, preferably at least about 70%, and most preferably about 90% or more immunogenic for a full-length polypeptide. In many cases, a preferred immunogenicity having a higher level of immunogenic activity than its corresponding full-length polypeptide having, for example, about 100% or 150% or more immunogenic activity. Parts will be identified.
[0102]
In certain other embodiments, an exemplary immunogenic moiety can include a peptide in which the N-terminal leader sequence and / or the transmembrane domain has been deleted. Other typical immunogenic portions include small N- and / or C-terminal deletions (e.g., 1-30 amino acids, preferably 5-15 amino acids) relative to the mature protein. There will be.
In another embodiment, the polypeptide of the invention is a polypeptide of the invention, particularly a polypeptide having an amino acid sequence disclosed herein, or a T fragment produced against an immunogenic fragment or variant thereof. It can comprise one or more polypeptides that immunologically react with cells and / or antibodies.
[0103]
In another aspect of the invention, one or more polypeptides capable of eliciting T cells and / or antibodies that immunologically react with one or more polypeptides described herein, or Hybridization to contiguous nucleic acid sequences contained in the polynucleotides disclosed herein, or immunogenic fragments or variants thereof, or to one or more of those nucleic acid sequences under conditions of moderate to high stringency A polypeptide comprising one or more polypeptides encoded by one or more nucleic acid sequences is provided.
[0104]
In another aspect, the invention provides a polypeptide comprising at least about 5, 10, 15, 20, 25, 50 or 100, or more, eg, all intermediate lengths of the polypeptide compositions provided herein. For example, SEQ ID NOs: 112-114, 172, 176, 178, 327, 329, 331, 336, 339, 376-380, 383, 477-483, 496, 504, 505, 519, 520, 522, 525 , 527, 532, 534, 537-551, 553-568, 573-586, 588-590, 592, 706-708, 775, 776, 778, 780, 781, 811, 814, 818, 826, 827, 853. , 855, 858, 860-862, 866-877, 879, 8 3-893, 895, 897, 898, 909-915, 920-928, 936-934, 940, 941 and those shown in 943, or SEQ ID NOs: 1-111, 115-171, 173-175, 177, 179-305, 307-315, 326, 328, 330, 332-335, 340-375, 381, 382 and 384-476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569- 572, 587, 591, 593-606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880-882, 894, 896, 907, 908, 916-919, 929-931. 938, 939 and 942 It provides polypeptide fragments comprising one of those encoded by a polynucleotide sequence that.
[0105]
In another aspect, the invention provides variants of the polypeptide compositions described herein. In general, the polypeptide variants encompassed by the present invention will typically have at least about 70%, 75%, 80%, Shows 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% or more identity (determined as described below) Will.
In one preferred embodiment, the polypeptide fragments and variants provided by the invention are immunologically linked to antibodies and / or T-cells that react with the full-length polypeptides specifically set forth herein. Reactively react.
[0106]
In another preferred embodiment, the polypeptide fragments and variants provided by the present invention have at least about 50%, preferably at least about 50%, of the levels exhibited by the full-length polypeptides specifically set forth herein. It exhibits a level of immunogenic activity of at least about 70% and most preferably at least about 90% or more.
A polypeptide “variant,” as used herein, is typically representative of a polypeptide specifically disclosed herein by one or more substitutions, deletions, additions, and / or insertions. Are different polypeptides. Such variants may be naturally occurring, or may be modified, for example, using one or more of the above-described modifications of the polypeptide sequence of the invention and any of a number of techniques well known in the art. Can be produced synthetically by evaluation of their immunogenic activity as described herein.
[0107]
For example, one exemplary variant of a polypeptide of the invention includes one or more portions, such as those in which the N-terminal leader sequence or transmembrane domain has been removed. Other exemplary variants include variants in which a small portion (eg, 1-30 amino acids, preferably 5-15 amino acids) has been removed from the N- and / or C-terminus of the mature protein. Include.
[0108]
In many cases, the variants will contain conservative substitutions. A "conservative substitution" is one in which one amino acid has another property with similar properties, so that one of skill in the art of peptide chemistry can predict the secondary structure and hydrotherapeutic properties of a substantially unchanged polypeptide. Is a substitution replaced by As described above, modifications can be made in the structures of the polynucleotides and polypeptides of the present invention, and further provide for a function encoding a variant or derivative polypeptide having desired properties, such as immunogenic properties. Target molecule can be obtained. Where it is desired to alter the amino acid sequence of a polypeptide of the invention to create an equivalent or even an improved immunogenic variant or portion thereof, one of skill in the art will typically According to Table 1, one or more codons of the encoding DNA sequence will be changed.
[0109]
For example, certain amino acids can be replaced by other amino acids in the protein structure without measurable loss of ability to interact with the antigen-binding region or binding site of the antibody on the substrate molecule. Since it is the protein's ability to interact and define its biological functional activity, certain amino acid sequence substitutions can be made in the protein sequence and, of course, in its basic DNA coding sequence; And nevertheless, proteins with similar properties can be obtained. Thus, species changes can be made in the peptide sequences of the disclosed compositions, or the corresponding DNA sequences encoding said peptides, without a measurable loss of their biological utility or activity. .
[0110]
[Table 1]
Figure 2004504808
[0111]
In making such changes, the hydrotherapeutic index of the amino acid may be considered. The importance of its hydrotherapeutic index in conferring interactive biological function on a protein is generally understood in the art (Kyte and Doolittle, 1982; incorporated herein by reference). ). The relative hydrotherapeutic properties of amino acids contribute to the secondary structure of the resulting protein, which defines the interaction of the protein with other molecules, such as enzymes, substrates, receptors, DNA, antibodies, antigens, and the like. It is recognized that. Individual amino acids have been assigned a hydrotherapeutic index based on hydrophobicity and charge characteristics (Kyte and Doolittle, 1982). The values are as follows: isoloin (+4.5); valine (+4.2); leucine (+3.8); phenylalanine (+2.8); cysteine / cystine (+2.5); methionine (+1). Alanine (+1.8); glycine (+0.4); threonine (-0.7); serine (-0.8); tryptophan (-0.9); tyrosine (-1.3); Proline (-1.6); Histidine (-3.2); Glutamate (-3.5); Glutamine (-3.5); Aspartate (-3.5); Asparagine (-3.5); Lysine (-3.9); and arginine (-4.5).
[0112]
Certain amino acids can be replaced by other amino acids having similar hydrotherapeutic indices or scores, and further result in a protein having similar biological activity, i.e., It is known that more can be obtained. When making such changes, substitutions of amino acids whose hydrotherapy index is within ± 2 are preferred, those substitutions within ± 1 are particularly preferred, and those within ± 0.5 are even more particularly preferred. Is preferred. It is also understood in the art that similar amino acid substitutions can be made effectively on the basis of hydrophilicity. U.S. Pat. No. 4,554,101, which is specifically incorporated herein by reference, states that the highest local average hydrophilicity of a protein, as governed by the hydrophilicity of its adjacent amino acids, Mention that they correlate with biological properties.
[0113]
The following hydrophilicity values have been assigned to amino acid residues as described in U.S. Patent No. 4,554,101: Algin (+3.0); Lysine (+3.0); Aspartate ( Glutamate (+ 3.0 ± 1); Serine (+0.3); Asparagine (+0.2); Glutamine (+0.2); Glycine (0); Threonine (−0.4); Proline (-0.5 ± 1); Alanine (-0.5); Histidine (-0.5); Cysteine (-1.0); Methionine (-1.3); Valine (-1.5); Leucine (-1.8); Isoleucine (-1.8); Tyrosine (-2.3); Phenylalanine (-2.5); Tryptophan (-3.4). It is understood that an amino acid can be replaced by another amino acid having a similar hydrophilicity value, and furthermore to be able to obtain biologically equivalent and especially immunologically equivalent proteins. In such changes, substitutions of amino acids whose hydrophilicity values are within ± 2 are preferred, those substitutions within ± 1 are preferred, and those within ± 0.5 are even more particularly preferred.
[0114]
As outlined above, amino acid substitutions are therefore generally based on amino acid side-chain substituents, for example, their hydrophobicity, hydrophilicity, charge, size, and the relative similarity of the like. Typical substitutions in view of various of the above properties are well known to those skilled in the art and include arginine and lysine; glutamate and aspartate; serine and threonine; glutamine and asparagine; and valine, loin and isoleucine. I do.
[0115]
In addition, any polynucleotide may be further modified to increase stability in vivo. Possible modifications include the addition of flanking sequences at the 5 'and / or 3' end; the use of phosphothioate or 2'O-methyl rather than a phosphodiesterase linkage in the backbone; and / or non-conventional bases such as inosine, Includes, but is not limited to, encapsulation of cueosin, wibutosin, and acetyl-methyl, thio- and other modified forms of adenine, cytidine, guanine, thymine and uridine.
[0116]
Amino acid substitutions may be further made based on similarities in the polarity, charge, solubility, hydrophobicity and / or amphoteric nature of the residues. For example, negatively charged amino acids include aspartic acid and glutamine; positively charged amino acids include lysine and arginine; and amino acids having an uncharged polar head group with similar hydrophilicity values Include leucine, isoleucine and valine; glycine and alanine; asparagine and glutamine; and serine, threonine, phenylalanine and tyrosine.
[0117]
Other groups of amino acids that can provide conservative changes include: (1) ala, pro, gly, glu, asp, gln, asn, ser, thr; (2) cys, ser (3) val, ile, leu, met, ala, phe; (4) lys, arg, his; and (5) phe, tyr, trp, his. A variant may also, or on the other hand, contain non-conservative changes. In preferred embodiments, the variant polypeptide differs from the native sequence by 5 or fewer amino acid substitutions, deletions or additions. The variants may also (or on the other hand) be modified, for example, by deletion or addition of amino acids that minimally affect the immunogenicity, secondary structure and hydrotherapeutic properties of the polypeptide.
[0118]
As indicated above, the polypeptide can comprise a signal (or leader) sequence at the N-terminus of the protein that directs translocation of the protein, either co-translationally or post-translationally. The polypeptide may also include a linker or other sequence for ease of synthesis, purification or identification of the polypeptide (eg, poly-His), or to enhance binding of the polypeptide to a solid support. Can be joined. For example, a polypeptide can be conjugated to an immunoglobulin Fc region.
[0119]
When comparing polypeptide sequences, two sequences are “identical” if they are identical if the sequence of amino acids in the two sequences is aligned for maximum correspondence as described below. It is said that there is. Comparisons between two sequences are typically performed by comparing the sequences over a comparison window to identify and compare local regions of sequence similarity. A "comparison window" as used herein refers to a segment of at least about 20, usually 30 to about 70, 40 to about 50 contiguous positions, where one sequence comprises two species Can be compared to a control sequence at the same number of consecutive positions.
[0120]
Optimal alignment of sequences for comparison can be performed using the Megalin program (DNASTAR, Inc., Madison, WI) in the Lasergene suite of bioinformatics software using default parameters. This program embodies several single row alignment schemes described in the following literature: Dayhoff, M .; O. (1978) A model of evolutionary change in proteins-Materials for detecting persistent relations. In Dayhoff, M .; O. (Ed.) Atlas of Protein Sequence and Structure, National Biomedical Research Foundation, Washington DC Vol. 5, Suppl. 3, pp. Hein J. 345-358; (1990) Unified Approach to Alignment and Phylogenes pp. 626-645 Methods in Enzymology vol. 183, Academic Press, Inc. Higgins, D., San Diego, CA; G. FIG. and Sharp, P.M. M. (1989) CABIOS 5: 151-153; Myers, E. et al. W. and Muller W.S. (1988) CABIOS 4: 11-17; Robinson, E .; D. (1971) Comb. Theor 11: 105; Santou, N.M. Nes, M.C. (1987) Mol. Biol. Evol. 4: 406-425; Snearth, P .; H. A. and Sokal, R.A. R. (1973) Numerical Taxonomy-the Principles and Practice of Numerical Taxonomy, Freeman Press, San Francisco, CA; Wilbur, W.C. J. and Lipman, D.A. J. (1983) Proc. Natl. Acad. , Sci. ScL USA 80: 726-730.
[0121]
On the other hand, optimal alignment of sequences for comparison can be found in Smith and Waterman (1981) Add. APL. Math 2: 482 using the same localization algorithm as in Needleman and Wunsch (1970) Mol. Biol. 48: 443, by the search for similarity method of Pearson and Lipman (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 2444, by examining the similarity method, their algorithms (Wisconsin Softwares Software Package, Genetics Computer Group (GCG), 575 Science Dr., STAP, ATFST, ATFST, ATFA, TFTF, ATFST, ATFA, TFAP, ATFA, ATFA, ATFST, ATFA, ATFA, ATFA, ATFA, STATFA, ATFA, ATFA, ATFA, ATFA, ATFA, TFA, TFA, TFA,,,,,))). It can be done by processed execution or by investigation.
[0122]
One preferred example of an algorithm that is suitable for determining% sequence identity and sequence similarity is Altschul et al., Respectively. , (1977) Nucl. Acids Res. 25: 3389-3402 and Altschul et al. , (1990) J. Am. Mol. Biol. 215: BLST and BLAST 2.0 algorithms described in 403-410. BLAST and BLAST 2.0 can be used with the parameters described herein to determine% sequence identity for polynucleotides and polypeptides of the invention. Software for performing BLAST analysis is available through the National Center for Biotechnology Information.
[0123]
For amino acid sequences, a score matrix can be used to calculate the cumulative score. Expansion of word hits in the individual directions is stopped if: the cumulative alignment score decreases by an amount X from its maximum achieved value: if the cumulative score is one or more. If progressing to zero or less due to accumulation of a negative score residue alignment in the sequence; or if the end of either sequence is reached. The BLAST algorithm parameters W, T and X determine the sensitivity and speed of the alignment.
[0124]
In one preferred approach, "% sequence identity" is determined by comparing two optimally aligned sequences over a comparison window of at least 20 positions, wherein the polypeptides in the comparison window Portions of the sequence may be 20% or less, usually 5-15% or 10-12% added, relative to a control sequence (not including additions or deletions), for optimal alignment of the two sequences. Alternatively, it can comprise a deletion (ie, a gap). The percentage determines the number of positions where the same amino acid residue is matched in both sequences, and divides the number of matched positions by the total number of positions in the control sequence to obtain the number of positions matched. And to obtain the% sequence identity, it is calculated by multiplying the result by 100.
[0125]
In other exemplary embodiments, the polypeptide comprises a plurality of polypeptides as described herein, or at least one polypeptide as described herein and an unrelated The sequence can be, for example, a fusion polypeptide comprising a known oncoprotein. A fusion partner can, for example, assist in providing a T helper epitope (an immunological fusion partner), preferably a T helper epitope recognized by humans, or a protein with a higher yield than the native recombinant protein (an expression enhancer). ) Can be assisted. Certain preferred fusion partners are immunological and expression enhancing fusion partners. Other fusion partners can be selected to enhance the melting of the polypeptide or to allow targeting of the polypeptide to a desired intracellular compartment. Further, fusion partners include an affinity tag to facilitate polypeptide purification.
[0126]
Fusion polypeptides can generally be prepared using standard techniques, including chemical conjugation. Preferably, the fusion polypeptide is expressed in an expression system as a recombinant polypeptide that allows for increased levels of production relative to the unfused polypeptide. Briefly, DNA sequences encoding polypeptide components are assembled separately and ligated into an appropriate expression vector. The 3 'end of the DNA sequence encoding one polypeptide component is accompanied by a peptide linker at the 5' end of the DNA sequence encoding the second polypeptide component so that the open reading frame of the sequence is in alignment. Or without it. This allows for translation into a single fusion polypeptide that retains the biological activity of both component polypeptides.
[0127]
The polypeptide linker sequence can be used to separate the first and second polypeptide components a sufficient distance to ensure that an individual polypeptide prays to its secondary and tertiary structure. Such polypeptide linker sequences are introduced into the fusion polypeptide using standard techniques well known in the art. Suitable peptide linker sequences can be selected based on the following factors: (1) their ability to adopt a flexible extended conformation; (2) functions on the first and second polypeptides. Their inability to adopt secondary structures that interact with the functional epitope; and (3) deletion of hydrophobic or charged residues that react with the polypeptide functional epitope.
[0128]
Preferred peptide linker sequences include Gly, Asn and Ser residues. Other similar neutral amino acids, such as Thr and Ala, can also be used for the linker sequence. Amino acid sequences that can be usefully used as linkers are described in Maratea et al. Murphy et al., Gene 40: 39-4}, 1985; Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83: 8258-8262, 1988; and their sequences disclosed in U.S. Pat. Nos. 4,935,233 and 4,751,180. The linker sequence may generally be from 1 to about 50 amino acids in length. A linker sequence is not required if the first and second polypeptides have a non-essential N-terminal amino region that can be used to separate functional domains and prevent steric hindrance.
[0129]
The contiguous DNA sequence is operably linked to the appropriate transcription or translation control elements. The regulatory element that directs the expression of the DNA is located only on the 5 'side of the DNA encoding the first polypeptide. Similarly, stop codons required to terminate translation and transcription termination signals are only present 3 'to the DNA sequence encoding the second polypeptide.
The fusion polypeptide comprises the polypeptide as described herein together with an unrelated immunogenic protein, eg, an immunogenic protein capable of eliciting a reproducible response. Examples of such proteins include tetanus, tuberculosis and hepatitis proteins (see, for example, Stout et al., New Engl. J. Med., 336: 86-91, 1997).
[0130]
In one preferred embodiment, the immunological fusion partner is Mycobacterium sp. , For example, derived from a Ra12 fragment from Mycobacterium tuberculosis. Ra12 compositions and methods for the expression of heterologous polynucleotide / polypeptide sequences and / or their use in enhancing immunogenicity are described in US Patent Application No. 60 / 158,585, the disclosure of which is incorporated herein by reference. Which is incorporated in the above). Briefly, Ra12 refers to a polynucleotide region that is a subsequence of Mycobacterium tuberculosis MTB32A nucleic acid. MT32A is available from A serine prolease with a molecular weight of 32 KD, encoded by genes in virulent and non-virulent strains of Tuberculos.
[0131]
The nucleotide and amino acid sequences of MTB32A have been described (e.g., U.S. Patent Application No. 60 / 158,585; see also Skeky et al., Infection and Immun. (1999 67: 3998-4007, incorporated herein by reference). The C-terminal fragment of the MTB32A coding sequence is expressed at high levels and persists as a soluble polypeptide throughout the purification process.In addition, Ra12 is a heterologous immunogenic polypeptide to which it is fused. One preferred Ra12 fusion polypeptide comprises a 14 kD C-terminal fragment corresponding to amino acid residues 192 to 323 of MTB32A. Other preferred Ra12 polynucleotides are generally R At least about 15 contiguous nucleotides, at least about 30 nucleotides, at least about 60 nucleotides, at least about 100 nucleotides, at least about 200 nucleotides, or at least about 20 nucleotides that encode a portion of a 12 polypeptide. It comprises 300 nucleotides.
[0132]
A Ra12 polynucleotide can comprise a native sequence (ie, an endogenous sequence that encodes a Ra12 polypeptide or a portion thereof), or can comprise a variant of such a sequence. The Ra12 polynucleotide variant may have one or more substitutions such that the biological activity of the encoded fusion polypeptide is not substantially reduced relative to the fusion polypeptide comprising the native Ra12 polypeptide. , Additions, deletions and / or insertions. The variant preferably has at least about 70% identity, more preferably at least about 80% identity, and most preferably at least about 90% identity to the polynucleotide sequence encoding the native Ra12 polypeptide or a portion thereof. % Identity.
[0133]
In another preferred embodiment, the immunological fusion partner is derived from protein D, the gram-negative bacterium Haemophilus influenza B (WO 91/18926). Preferably, the protein D derivative comprises approximately one-third of the protein (eg, the first N-terminal 100-110 amino acids), and the protein D derivative can be lipidated. In certain preferred embodiments, the first 109 residues of the lipoprotein D fusion partner are used to provide a polypeptide having an additional exogenous T-cell epitope, and Included on the N-terminus to increase expression levels in E. coli (and thus function as expression enhancers). Lipid termini ensure optimal presentation of antigen to antigen-presenting cells. Other fusion partners include the non-structural protein from influenza virus, NS1 (hemagglutinin). Typically, the N-terminal 8 amino acids may be used, although different fragments containing a T-helper epitope may be used.
[0134]
In another aspect, the immunological fusion partner is a protein known as LYTA, or a portion thereof (preferably, the C-terminal portion). LYTA is derived from Streptococcus pneumoniae, which synthesizes N-acetyl-L-alanine amidase known as the amidase LYTA (encoded by the LytA gene; Gene 43: 265-292, 1986). You. LYTA is an autolytic enzyme that specifically degrades certain bonds in the peptidoglycan backbone.
[0135]
The C-terminal domain of the LYTA protein can be responsible for the affinity for choline or choline analogs such as DEAE. This property is useful for expression of fusion proteins. It has been developed for the generation of E. coli C-LYTA expression plasmids. Purification of hybrid proteins containing a C-LYTA fragment at the amino terminus has been described (see Biotechnology 10: 799-798, 1992). In a preferred embodiment, the repeat portion of LYTA can be incorporated into a fusion polypeptide. The repeat portion is found in the C-terminal region starting at residue 178. Particularly preferred moieties incorporate residues 188-305.
[0136]
Yet another exemplary embodiment includes fusion polypeptides and the polynucleotides that encode them. Here, the fusion partner comprises a targeting signal capable of directing the polypeptide to the endosomal / lysosomal compartment as described in US Pat. No. 5,633,234. The immunogenic polypeptides of the present invention, when fused with this targeting signal, associate more effectively with MHC class II molecules, and thereby have CD4 specific for the polypeptide.+Provides enhanced in vivo stimulation of T-cells.
[0137]
The polypeptides of the present invention are prepared using any of a variety of well-known synthetic and / or recombinant techniques, the latter of which are described further below. Polypeptides, generally less than about 150 amino acids, portions thereof, and other variants, can be produced by synthetic means, using techniques well known to those skilled in the art. In one illustrative example, such polypeptides are prepared using any of the commercially available solid phase techniques, such as the Merrifield solid phase synthesis method, where the amino acids are added sequentially to a growing chain of amino acids. Is synthesized using Merrifield, J .; Am. Chem. Soc. 85: 2149-2146, 1963. Equipment for automated synthesis of polypeptides is commercially available from suppliers, such as Perkin Elmer / Applied BioSystems Division (Foster City, CA) and can be operated according to the manufacturer's instructions.
[0138]
Generally, polypeptide compositions of the present invention (including fusion polypeptides) are isolated. An "isolated" polypeptide is a polypeptide that is removed from its original environment. For example, a naturally occurring protein or polypeptide is isolated if it is separated from some or all of the coexisting materials in the natural system. Preferably, such polypeptides are also purified, eg, at least about 90% pure, more preferably at least about 95% pure, and most preferably at least about 99% pure.
[0139]
Polynucleotide composition
The invention, in another aspect, provides a polynucleotide composition. The terms "DNA" and "polynucleotide" are used interchangeably to mean an isolated DNA molecule that does not include the total genomic DNA of the particle species. "Isolated", as used herein, means that the polynucleotide is substantially separated from other coding sequences, and that a large portion of unrelated coding DNA, such as a chromosomal fragment or other functional It means that it contains no gene or polypeptide coding region. Of course, this means a DNA molecule originally isolated, and does not exclude genes or coding regions that were later added to the segment by human hand.
[0140]
As those skilled in the art will appreciate, the polynucleotide compositions of the present invention express or are adaptable to express genomic sequences, extra genomic and plasmid coding sequences and proteins, polypeptides, peptides and the like. , Smaller engineered gene segments. Such segments can be isolated naturally or modified synthetically by human hand.
[0141]
Also, as the skilled artisan will appreciate, the polynucleotides of the present invention can be single-stranded (coding or antisense) or double-stranded, and are DNA (genomic, cDNA or synthetic) or RNA molecules. be able to. RNA molecules can include HnRNAs that contain introns and correspond to DNA molecules in a one-to-one manner, and mRNA molecules that do not contain introns. Additional coding or non-coding sequences can be, but need not be, present in the polynucleotides of the invention, and the polynucleotides may bind to other molecules and / or support materials. Yes, but it is unnecessary to combine.
[0142]
The polynucleotide may comprise a native sequence (ie, an endogenous sequence encoding a polypeptide / protein of the invention or a portion thereof), or may be a variant, preferably an immunogenic variant, of such a sequence. Can be included.
[0143]
Thus, according to another aspect of the invention, SEQ ID NOs: 1-111, 115-171, 173-175, 177, 179-305, 307-315, 326, 328, 330, 332-335, 340-375, 381-382 and 384-476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569-572, 587, 591, 593-606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880-882, 894, 896, 907, 908, 916-919, 929-931, 938, 939 and 942, or some or all of the polynucleotide sequences described in any one of:
[0144]
SEQ ID NOs: 1-111, 115-171, 173-175, 177, 179-305, 307-315, 326, 328, 330, 332-335, 340-375, 381-382 and 384-476, 524, 526; 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569-572, 587, 591, 593-606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880-882, 894, 896, 907, 908, 916-919, 929-931, 938, 939 and 942 and the complement of the polynucleotide sequence set forth in any one of:
[0145]
SEQ ID NOs: 1-111, 115-171, 173-175, 177, 179-305, 307-315, 326, 328, 330, 332-335, 340-375, 381-382 and 384-476, 524, 526; 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569-572, 587, 591, 593-606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880-882, 894, 896, 907, 908, 916-919, 929-931, 938, 939 and 942, a polynucleotide composition comprising a degenerate variant of the polynucleotide sequence described in any one of. In certain preferred embodiments, the polynucleotide sequences described herein encode an immunogenic polynucleotide, as described above.
[0146]
In other related aspects, the present invention provides SEQ ID NOs: 1-111, 115-171, 173-175, 177, 179-305, 307-315, 326, 328, 330, 332-335, 340-375, 381. 382 and 384-476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569-572, 587, 591, 593-606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823 824, 878, 880-882, 894, 896, 907, 908, 916-919, 929-931, 938, 939, and 942, polynucleotide variants having substantial identity to the sequences disclosed herein. The type, for example, the method described herein (eg, standard BLAST analysis using a meter), and preferably at least 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, Polynucleotide variants with 97%, 98% or 99% or higher sequence identity are provided. As the skilled artisan will appreciate, by taking into account codon degeneracy, amino acid similarity, reading frame localization and the like, these values may be adjusted appropriately to the corresponding nucleotides encoded by the two nucleotide sequences. Identity can be determined.
[0147]
Typically, the polynucleotide variant preferably substantially reduces the immunogenicity of the polypeptide encoded by the variant polynucleotide, with respect to the polypeptide encoded by the polynucleotide sequence described herein. Will contain one or more substitutions, additions, deletions and / or insertions. It should be understood that the term "variant" also encompasses homologous genes from heterologous origin.
[0148]
In an additional aspect, the invention relates to polynucleotide fragments comprising contiguous stretches of various lengths of sequences that are identical or complementary to one or more of the sequences disclosed herein. I will provide a. For example, at least 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500 or 1000 or longer contiguous nucleotides of one or more of the sequences disclosed herein, and Polynucleotides comprising all intermediate lengths therebetween are provided by the present invention. As will be readily understood, "intermediate length" refers in this regard to any length between the recited values, such as 16, 17, 18, 19, and others; 30, 31, 32, and Other; 50, 51, 53, and others; 100, 101, 102, 103, and others; 150, 151, 152, 153, and others, 200-500; 500-1,000, and all others Integers are included.
[0149]
In another embodiment of the present invention, a polynucleotide composition capable of hybridizing under moderate to high stringency conditions to a polynucleotide provided herein, or a fragment thereof, or a complementary sequence thereof, is provided. Provided. Hybridization techniques are well known in the field of molecular biology.
[0150]
For illustrative purposes, moderate stringency conditions suitable for testing hybridization of a polynucleotide of the present invention with other polynucleotides include the following conditions: 5 × SSC, 0.5% SDS Pre-wash in a solution of 1.0 mM EDTA, pH 8.0; overnight hybridization at 50-60 ° C., 5 × SSC; then 2 ×, 0.5 × and 0.1 × SDS containing 0.1% SDS Wash at 65 ° C. for 20 minutes using each of 0.2 × SSC. As those skilled in the art will appreciate, stringency of hybridization can be readily manipulated, for example, by changing the salt content of the hybridization solution and / or the temperature at which hybridization is performed. For example, in other embodiments, suitable highly stringent hybridization conditions include those described above, except that the temperature of hybridization is increased, for example, to 60-65 ° C or 65-70 ° C.
[0151]
In certain preferred embodiments, the aforementioned polynucleotides, eg, polynucleotide variants, fragments, and hybridization sequences, encode polypeptides that immunologically cross-react with the polypeptide sequences detailed herein. In other preferred embodiments, such polynucleotides have at least about 50%, preferably at least about 70%, more preferably at least about 90% of the level of immunogenic activity for the polypeptide sequences detailed herein. Encodes a polypeptide having an immunogenic activity level.
[0152]
The polynucleotides of the present invention, or fragments thereof, may contain other DNA sequences, ignoring the length of the coding sequence itself, such as promoters, polyadenylation signals, additional restriction sites, multiple cloning sites, other coding Combined with segments, and others, their overall length can vary considerably. Thus, nucleic acid fragments of almost any length can be used, and the total length will be limited by ease of preparation and use in the intended recombinant DNA protocol. For example, about 10,000, about 5,000, about 3,000, about 2,000, about 1,000, about 500, about 200, about 100, about 50 base pairs in length, and others (all intermediate lengths) Exemplary polynucleotide segments having a total length of about 12.5% are considered to be effective in many implementations of the invention.
[0153]
When comparing polynucleotide sequences, a nucleotide sequence in two sequences is said to be "identical" if the nucleotide sequences in the two sequences are aligned in maximal correspondence, as described below. Typically, a comparison between two sequences is performed by comparing the sequences on a comparison window to identify and compare local regions of sequence similarity. A "comparison window" as used herein, refers to a segment of at least about 20, usually 30 to about 75, preferably 40 to about 50, contiguous positions, where the two sequences are optimally aligned. After that, the sequence can be compared to a reference sequence at the same number of adjacent positions.
[0154]
Optimal alignment of sequences for comparison should be performed using default parameters according to the Megaline program (DNASTR, Inc., Madison, WI) in the Lasergene suite of Bioinformatics Software. Can be. This program is embodied in several alignment schemes described in the following references: Dayhoff, M .; O. (1978) A model of evolutionary change in proteins-Materials for detecting ditension relations. In Dayhoff, M .; O. (Editor) Atlas of Protein Sequence and Structures, National Biomedical Research @ Foundation, Washington, D.C. C. Vol. 5, Suppl. 3, pp. 345-358;
[0155]
Hein J. (1990) Unified Approach to Alignment and Phylogenes pp. 626-645 Methods in Enzymology Vol. 183, Academic Press, Inc. Higgins, D.C., San Diego, CA; G. FIG. And Sharp, P .; M. (1989) CABIOS 5: 151-153; Myers, E .; W. And Muller W.S. (1988) CABIOS 4: 11-17; Robinson, E .; D. (1971) Comb. Theor 11: 105; Santou, N.M. Nes, M .; (1987) Mol. Biol. Evol. 4: 406-425; Snearth, P .; H. A. And Sokal, R .; R. (1973) Numerical Taxonomy-the Principles and Practice of Numerical Taxonomy, Freeman Press, San Francisco, CA; Wilbur, W.W. J. And Lipman, D.A. J. (1983) Proc. Natl. Acad. Sci. ScL USA 80: 726-730.
[0156]
Alternatively, optimal alignment of sequences for comparison can be found in Smith and Waterman (1981) Add. APL. Math 2: 482, local identity algorithm, Needleman and Wunsch (1970) J. Mol. Mol. Biol. 48: 443, by the search for similarity method of Pearson and Lipman (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 2444 Search for methods of similarity, computerized implementation of these algorithms (GAP, BESTEIT, BLAST, FASTA, and TFASTA in the Wisconsin Softwares Software Package, Genetics Computer Group, 5GC Group. , Madison, Wis.), Or by inspection.
[0157]
One preferred example of an algorithm suitable for determining percent sequence identity and sequence similarity is the BLAST and BLAST 2.0 algorithms, which are described in Altschul et al. (1977) Nucl. Acids Res. 25: 3389-3402 and Altschul et al. (1990) J. Am. Mol. Biol. 215: 403-410. BLAST and BLAST 2.0 can be used, for example, with the parameters described herein, to determine the percentage of sequence similarity for polynucleotides of the invention. Software for performing BLAST analysis is publicly available through the National Center for Biological Information.
[0158]
In one illustrative example, using, for example, the nucleotide sequence, parameters M (reward score for a pair of matching residues; always> 0) and N (penalty score for mismatching residues; always <0) , The cumulative score can be calculated. The word hit extension in each direction is aborted if: the accumulation becomes less than zero due to the accumulation of an alignment of one or more negatively scored residues; or When reaching the end. The BLAST algorithm parameters W, T and X determine the sensitivity and speed of the alignment. The BLASTN program (for nucleotide sequences) uses the following values as defaults: a wordlength of 11, and an extension (E) of 10, and a BLOSUM62 scoring matrix (Henikoff and Henikoff (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA $ 89: 10915) Alignment, 50 (B), 10 extensions (E), M = 5, N = -4 and comparison of both strands.
[0159]
Preferably, the "percent sequence identity" is determined by comparing the two optimally aligned sequences on a comparison window of at least 20 positions, where a reference for an optimal alignment between the two sequences is made. Compared to the sequence (which does not contain any additions or deletions), the portion of the polynucleotide sequence in the comparison window that is less than 20%, usually 5-15, or 10-12% additions or deletions (ie, gaps) ). Determining the number of positions where the same nucleobase is present in both sequences to determine the number of matched positions, dividing the number of matched positions by the total number of positions in the reference sequence (ie, window size); The percentage is calculated by multiplying by 100 to determine the percentage of sequence identity.
[0160]
As the skilled artisan will appreciate, as a result of the degeneracy of the genetic code, there are a number of nucleotide sequences that encode a polypeptide as described herein. Some of these polynucleotides support minimal homology to the nucleotide sequence of any native gene. Nevertheless, polynucleotides that vary due to differences in codon usage are specifically contemplated by the present invention. Further, alleles of a gene comprising a polynucleotide sequence provided in the present invention are within the scope of the present invention. Alleles are endogenous genes that have been altered as a result of one or more mutations, such as deletions, additions and / or substitutions, of nucleotides. The resulting mRNA and protein can have an altered structure or function, but need not have one. Alleles can be identified between two standard sequences (eg, by hybridization, amplification, and / or comparison of sequences in a database).
[0161]
Thus, in another aspect of the present invention, a mutagenesis approach, eg, site-directed mutagenesis, is used to prepare immunogenic variants and / or derivatives of the polypeptides described herein. . This approach allows specific modifications in the polypeptide sequence to be made by mutagenesis of the underlying polynucleotide that encodes the polypeptide. These techniques provide a simple method for preparing and testing variants of a sequence that incorporates one or more of the foregoing considerations, for example, by introducing one or more nucleotide sequences into a polynucleotide. Provide an approach.
[0162]
Site-directed mutagenesis generates a mutation using a specific polynucleotide sequence encoding the DNA sequence of the desired mutation, as well as a sufficient number of regulatory nucleotides to generate a mutation in the traversed deletion junction. A stable double helix can be formed on both sides. Using mutations in a selected polynucleotide sequence to improve, alter, reduce, modify, or otherwise alter the properties of the polynucleotide itself, the nature, activity, etc. of the encoded polypeptide , Composition, stability, or primary sequence can be altered.
[0163]
In one aspect of the invention, the invention provides for mutagenesis of the disclosed polynucleotide sequences to alter one or more properties of the encoded polypeptide, for example, the immunogenicity of the polypeptide vaccine. Intended. Techniques for site-directed mutagenesis are well known in the art and are widely used for the preparation of both polypeptide and polynucleotide variants. For example, site-directed mutagenesis is often used to alter certain parts of a DNA molecule. In such embodiments, typically comprising about 14 to about 23 nucleotides, or using primers of such length, about 5 to about 10 residues on each side of the junction of the sequence are altered. Is done.
[0164]
As the skilled artisan will appreciate, phage vectors that exist in both single-stranded and double-stranded form have often been used in site-directed mutagenesis techniques. Typically, vectors effective in site-directed mutagenesis include vectors such as M13 phage. These phages are readily commercially available and their use is generally well known in the art. Also, double-stranded plasmids that eliminate the step of transferring the gene of interest from the plasmid to the phage are routinely used in site-directed mutagenesis.
[0165]
Site-directed mutagenesis according to the present invention involves first obtaining a single-stranded vector or melt-separating the two strands of a double-stranded vector containing in its sequence a DNA sequence encoding the desired peptide. Performed by Oligonucleotide primers supporting the desired mutated sequence were generally prepared synthetically. The primer is then annealed to the single-stranded vector and exposed to a DNA polymerase, such as E. coli polymerase I Klenow fragment, to complete the synthesis of the strand supporting the mutation. Thus, a heteroduplex is formed, where one strand encodes the original non-mutated sequence and the second strand carries the desired mutation. The heteroduplex is then used to transform appropriate cells, for example, E. coli cells, and clones containing a recombinant vector that supports the mutated sequence arrangement are selected.
[0166]
The method of preparing DNA segments encoding selected peptides by site-directed mutagenesis provides a means to generate potentially effective species, and may provide peptide sequence variants and DNA sequences encoding them. There are other possible methods, so there is no limitation. For example, a recombinant vector encoding the desired peptide sequence is treated with a mutagen, such as hydroxylamine, to obtain a sequence variant. Specific details regarding these methods and protocols can be found in the teachings below: Maloy et al., 1994; Segal, 1976; Prokop and Bajpai, 1991; Kuby 1994; and Maniatis et al., 1982, each of which is cited for that purpose. Are hereby incorporated by reference.
[0167]
As used herein, the term "oligonucleotide-directed mutagenesis procedure" increases the concentration of a particular nucleic acid molecule with respect to its initial concentration, or increases the concentration of a detectable signal, e.g., amplification. , Means template-dependent processes and vector-mediated propagation. As used herein, the term "oligonucleotide-directed mutagenesis procedure" refers to a process that involves template-dependent extension of a primer molecule.
[0168]
The term template-dependent process refers to the nucleic acid synthesis of an RNA or DNA molecule, where the sequence of a newly synthesized strand of nucleic acid is governed by well-known rules of complementary base pairing (eg, Watson, 1987). Typically, vector-mediated methods involve the introduction of a nucleic acid fragment into a DNA or RNA molecule, clonal amplification of the vector, and recovery of the amplified nucleic acid fragment. An example of such a method is provided by U.S. Patent No. 4,237,224, which is specifically incorporated by reference herein in its entirety.
[0169]
In another approach for producing a polypeptide variant of the invention, recursive sequence recombination can be used, as described in US Pat. No. 5,837,458. In this approach, repeated cycles of recombination and screening or selection are performed to, for example, "evolve" individual polynucleotide variants of the invention that have enhanced immunogenic activity.
[0170]
In another aspect of the present invention, the polynucleotide sequences provided in the present invention can be conveniently used as probes or primers for nucleic acid hybridization. As such, a nucleic acid segment comprising a sequence region of at least about 15 contiguous nucleotides that is identical to or complementary to a 15 nucleotide long contiguous sequence disclosed herein has particular utility. It is thought to have. Also, longer contiguous identical or complementary sequences, eg, about 20, 30, 40, 50, 100, 200, 500, 1000 (including all intermediate lengths) and even up to full length, may be present in certain embodiments. Will be used in
[0171]
Such nucleic acid probes can be used to detect the presence of a complementary sequence in a given sample because of their ability to specifically hybridize to the sequence in question. However, other uses, such as mutant species primers, or the use of sequence information to prepare primers for use in the production of other genetic constructs are also contemplated.
[0172]
10-14, 15-20, 30, 50 or even 100-200 nucleotides or the like (or even intermediate) that are identical to or complementary to the polynucleotide sequences described herein. Polynucleotide molecules having sequence regions consisting of contiguous stretches of nucleotides (including lengths) are specifically contemplated as hybridization probes for use, for example, in Southern and Northern blotting.
[0173]
This allows the analysis of gene products, or fragments thereof, both in various cell types and also in various bacterial cells. The overall size of the fragment, as well as the size of one or more complementary stretches, will ultimately depend on the intended use or application of a particular nucleic acid segment. Smaller fragments are generally used in hybridization embodiments, where the length of the adjacent complementary region can vary, for example, between about 15 and about 100 nucleotides, but is complementary to the length to be detected. Depending on the target sequence, larger adjacent complementary stretches can be used.
[0174]
Hybridization probes of about 15-25 nucleotides in length can be used to form stable and selective double helix molecules. However, molecules having flanking complementary sequences over stretches of more than 15 bases in length are generally preferred to increase the stability and selectivity of the hybrid and thereby improve the quality and extent of the particular hybrid molecule obtained. In general, it will be preferable to design nucleic acid molecules with gene-complementary stretches of 15 to 25 contiguous nucleotides, if desired.
[0175]
Hybridization probes can be selected from any portion of any of the sequences described herein. All that is required is to provide a sequence from about 15 to 25 nucleotides in length to the full length that is intended to review the sequences described herein or to utilize as a probe or primer for any portion of the sequence. It is an overview. The choice of probe and primer sequences may be governed by various factors. For example, a primer can be used toward the end of the entire sequence.
[0176]
Small polynucleotide segments or fragments can be readily prepared, for example, by directly synthesizing the fragment, as is commonly done using an automated oligonucleotide synthesizer. Fragments can also be synthesized using nucleic acid replication techniques, such as the PCR of US Pat. No. 4,683,202, which is incorporated herein by reference.TMBy applying the selected sequences into recombinant vectors for recombinant production, and by other recombinant DNA techniques commonly known to those skilled in molecular biology, by applying techniques. Obtainable.
[0177]
The nucleotide sequences of the present invention can be used because of their ability to selectively form double helix molecules with complementary stretches of the entire gene or gene fragment of interest. Depending on the intended application, typically the conditions of hybridization are varied to vary the degree of selectivity of the probe for the target sequence. For applications requiring high sensitivity, hybrids are typically formed using conditions of relative stringency, for example, by increasing the salt concentration at a temperature of about 50 ° C to about 70 ° C from about 0.02M to about By about 0.15M, for example, relatively low salt and / or high temperature conditions are selected. Such selective conditions, if present, allow for slight mismatches between the probe and the template or target strand, and may be particularly suitable for isolating the sequence of interest.
[0178]
Of course, for some applications, for example when trying to prepare mutants using mutant primer strands hybridized to the underlying template, to allow for the formation of heteroduplexes, Will typically require low stringency (reduced stringency) hybridization conditions. In these environments, at conditions ranging from about 20 ° C. to about 55 ° C., salt conditions such as about 0.15 M to about 0.9 M salt conditions can be used.
[0179]
This allows the cross-hybridizing species to be easily identified as a positive hybridization signal for the control hybridization. In each case, it is generally understood that the conditions can be made more stringent by the addition of increasing amounts of formamide, which serves to destabilize the hybrid duplex in the same manner as increasing the temperature. Thus, hybridization conditions can be readily manipulated, and thus will generally be the method of choice depending on the desired result.
[0180]
According to another aspect of the present invention, there is provided a polynucleotide composition comprising an antisense oligonucleotide. Antisense oligonucleotides have proven to be effective, targeted inhibitors of protein synthesis, and ultimately provide a therapeutic approach that can treat disease by inhibiting the synthesis of proteins that contribute to the disease. The efficiency of antisense oligonucleotides to inhibit protein synthesis is well established. For example, the synthesis of polygalacturonase and muscarinic acetylcholine receptor type 2 is inhibited by antisense oligonucleotides directed against their respective mRNA sequences (US Pat. Nos. 5,739,119 and US Pat. 5,759,829).
[0181]
Further examples of antisense inhibition include nucleoprotein cyclin, synonymous drug resistance gene (MDG1), ICAM-1, E-selectin, STK-1, striatal GABAAProven using receptors and human EGF (Jaskulski et al., Science 1988 Jun 10; 240 (4858): 1544-6; Vasanthakumar and Ahmed, Cancer Commun. 1989; 1 (4) 225-32; Peris et al., Brain Res MoI Brain Res. 1998 Jun 15; 57 (2): 310-20; U.S. Patent No. 5,801,154; U.S. Patent No. 5,789,573; U.S. Patent No. 5,718,709 and U.S. Patent. No. 5,610,288). Also described are antisense constructs that can be used to inhibit and treat a variety of abnormal cell growths, such as cancer (US Pat. No. 5,747,470; US Pat. No. 5,591,317 and U.S. Pat. No. 5,783,683).
[0182]
Thus, in one aspect, the invention provides an oligonucleotide sequence comprising all or a portion of any sequence capable of specifically binding to a polynucleotide sequence described herein, or a complement thereof. provide. In one embodiment, the antisense oligonucleotide comprises DNA or a derivative thereof. In other embodiments, the oligonucleotide comprises RNA or a derivative thereof. In a third aspect, the oligonucleotide is a modified DNA comprising a phosphorothioated modified backbone. In a fourth aspect, the oligonucleotide sequence comprises a peptide nucleic acid or derivative thereof.
[0183]
In each case, preferred compositions are complementary, more preferably substantially complementary, and even more preferably completely complementary, to one or more portions of the polynucleotides described herein. . Selection of an antisense composition specific for a given gene sequence depends on the analysis of the selected target sequence and the secondary structure, Tm, Binding energy, and relative stability. Antisense compositions can be selected based on the relative inability to form dimers, hairpins, or other secondary structures that reduce or inhibit specific binding to a target mRNA in a host cell.
[0184]
Highly preferred target regions of the mRNA are regions at or near the AUG translation initiation codon, and sequences that are substantially complementary to the 5 'region of the mRNA. Analysis of these secondary structures and consideration of target site selection can be found, for example, in software for OLIGO primer analysis and / or BLASTN 2.0.5 algorithm software version 4 (Altschul et al., Nucleic Acids Res. 1997 Sep 1; 25 ( 17): 3389-402).
[0185]
Also, the use of an antisense delivery method using a short peptide vector called MPG (27 residues) can be considered. The MPG peptide contains a hydrophobic domain from the fusion sequence of HIV gp41 and a hydrophilic domain from the nuclear localization sequence of the SV40 T-antigen (Morris et al., Nucleic Acids Res. 1997 Jul 15; 25 (14) ): 2730-6). Some molecules of the MPG peptide cover the antisense oligonucleotide and can be delivered with relatively high efficiency (90%) into cultured mammalian cells in less than an hour. In addition, interaction with MPG has been demonstrated to strongly increase both the stability of oligonucleotides to nucleases and their ability to cross the plasma membrane.
[0186]
According to another aspect of the present invention, the polynucleotide compositions described herein are used in the design and preparation of ribozyme molecules that inhibit the expression of the tumor polypeptides and proteins of the present invention in tumor cells. Ribozymes are RNA-protein complexes that cleave nucleic acids in site-specific fusions. Ribozymes have a specific catalytic domain with endonuclease activity (Kim and Cech, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1987 Dec; 84 (24): 8788-92; Forster and Symons, Cell 1987 Apr 24; 49 ( 2): 211-20).
[0187]
For example, many ribozymes, with a high degree of specificity, promote phosphotransesterification reactions and often cleave only one of several phosphoesters in an oligonucleotide substrate (Cech et al., Cell 1981 Dec; 27 (3 Michel and Westof, J. Mol. Biol. 1990 Dec 5; 216 (3): 585-610; Reinhold-Hurek and Shup, Nature 1992 May 14; 357 (6374): 173-6. ). This specificity contributes to the requirement that the substrate bind to a guide sequence ("IGS") internal to the ribozyme via a specific base-pairing interaction before the chemical reaction.
[0188]
Six basic variants of naturally occurring enzyme RNA are currently known. Each can catalyze the hydrolysis of RNA phosphodiester bonds in trans under physiological conditions (thus being able to cleave other RNA molecules). Generally, enzymatic nucleic acids act by first binding to a target RNA. Such binding occurs through the target binding portion of the enzymatic nucleic acid, where the binding portion is held in close proximity to the enzymatic portion of the working molecule that cleaves the target RNA.
[0189]
Thus, the enzyme nucleic acid first recognizes the target RNA through complementary base pairing, binds to it, and once bound to the correct site, acts to enzymatically cleave the target RNA. Such strategic cleavage of the target RNA destroys its ability to direct the synthesis of the encoded protein. After the enzymatic nucleic acid binds to and cleaves its RNA target, it is released from the RNA and can search for other targets, repeatedly bind to new targets and cleave it.
[0190]
The enzymatic properties of ribozymes are advantageous over a number of techniques, for example, antisense techniques, where a nucleic acid molecule simply binds to a nucleic acid target and blocks its translation. This is because the concentration of ribozyme required to perform therapeutic treatment is lower than the concentration of antisense oligonucleotide. This advantage reflects the ability of the ribozyme to act enzymatically. Thus, a single ribozyme molecule can cleave multiple molecules of the target RNA.
[0191]
In addition, ribozymes are highly specific inhibitors, and the specificity of inhibition depends not only on the base-pairing mechanism that binds to the target RNA, but also on the mechanism of cleavage of the target RNA. A single mismatch or base substitution near the cleavage site can completely eliminate the catalytic activity of the ribozyme. Similar mismatches in antisense molecules do not interfere with their action (Woolf et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1992 Aug 15; 89 (16): 7305- 9). Thus, the specificity of the action of ribozymes is greater than that of antisense oligonucleotides that bind to the same RNA site.
[0192]
An enzymatic nucleic acid molecule can be formed with a motif of a hammerhead, hairpin, hepatitis delta virus, Graph I intron or RNase P RNA (associated with an RNA guide sequence) or Neurospora VS RNA. Examples of hammerhead motifs are described in Rossi et al., Nucleic Acids Res. 1992 Sep 11; 20 (17): 4559-65. Examples of hairpin motifs are described in the following document: Hample et al. EP 0360257, Hample and Tritz, Biochemistry 1989 Jun 13; 28 (12): 4929-33; Hampton et al., Nucleic Acids Res. 1990 Jan 25; 18 (2): 299-304 and U.S. Patent No. 5,631,359.
[0193]
Examples of hepatitis delta virus motifs are described in Perrotta and Been, Biochemistry 1992 Dec921; 31 (47): 11843-52; examples of RNase P motifs are Guerrier-Takada et al., Cell 1983 Dec; 35 ( 3 Pt 2): 849-57; the motif of Neurospora VS RNA was described in the following references: Savile and Collins, Cell 1990 May 18; 61 (4): 686-96; Savile. And Collins, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1991 Oct 1; 88 (19): 8826-30; Collins and Olive, Biochemistry 1993 Mar 23; 32 (11): 2795-9; and examples of Group I introns are described in U.S. Patent No. 4,987,071. Was done.
[0194]
All that is important in the enzymatic nucleic acid molecule of the present invention is that it has a specific substrate binding site that is complementary to one or more of the RNA regions of the target gene, and that it has RNA cleavage activity in the molecule. To have a nucleotide sequence within or surrounding the substrate binding site to be conferred. Thus, the ribozyme construct need not be limited to the particular motifs described herein.
[0195]
Ribozymes are described in International Patent Application Publication No. WO 93/23569 and International Patent Application Publication No. Designed and synthesized as described in WO $ 94/02595, each of which is incorporated herein by reference, and tested in vitro and in vivo as described. can do. Also, such ribozymes can be optimized for delivery. Although specific examples are provided, those of skill in the art will recognize that equivalent RNA targets in other species may be utilized as needed.
[0196]
Either alter the length of the ribozyme binding arm or modify it to prevent ribozyme degradation by serum ribonuclease (see the following document: International Patent Application Publication No. WO 92/07065; International Patent Application Publication No. WO International Patent Application Publication No. WO 91/03162; European Patent Application Publication No. 92110298; US Pat. No. 5,334,711; and International Patent Application Publication No.WO 94/13688, which includes enzyme RNA Various chemical modifications that can be made to the sugar portion of the molecule have been described), and have modifications that enhance the efficacy of ribozymes in cells, and have reduced stem II bases to reduce RNA synthesis time and By chemically synthesizing ribozymes with reduced chemical requirements, ribozyme activity It can be optimized.
[0197]
Sullivan et al. (International Patent Application Publication No. WO 94/02595) describe a general method for delivering enzymatic RNA molecules. Ribozymes can be administered to cells by various methods known in the art, including but not limited to: envelopes in liposomes, iontophoresis, or Incorporation into other vehicles such as hydrogels, cyclodextrins, biodegradable nanocapsules, and bioadhesive microspheres. For some applications, ribozymes can be delivered ex vivo directly to cells or tissues with or without the aforementioned vehicles.
[0198]
Alternatively, the RNA / vehicle combination can be delivered locally by direct inhalation, direct injection or use of a catheter, infusion pump or stent. Other delivery routes include, but are not limited to, intravascular, intramuscular, subcutaneous or joint injection, aerosol inhalation, oral (in tablet or pill form), topical, systemic, ocular Intraperitoneal and / or subarachnoid delivery. A more detailed description of ribozyme delivery and administration is provided in International Patent Application Publication No. WO 94/02595 and International Patent Application Publication No. WO 93/23569, each of which is incorporated herein by reference.
[0199]
Another means of accumulating high concentrations of one or more ribozymes in cells is to incorporate a ribozyme-encoding sequence into a DNA expression vector. Transcription of the ribozyme sequence is driven from a promoter for eukaryotic RNA polymerase I (pol I), RNA polymerase II (pol II), or RNA polymerase III (pol III). Transcripts from the pol II or pol III promoter will be expressed at high levels in all cells; the level of a given pol II promoter in a given cell type will depend on the presence of nearby gene regulatory sequences (enhancers, silencers). , And others).
[0200]
Alternatively, a prokaryotic RNA polymerase promoter can be used, provided that the prokaryotic RNA polymerase enzyme is expressed in appropriate cells. Ribozymes expressed from such promoters have been shown to function in mammalian cells. Such transcription units can be incorporated into a variety of vectors for introduction into mammalian cells, such vectors include, but are not limited to: plasmid DNA vectors, A viral DNA vector (eg, an adenovirus or adeno-associated virus vector) or a viral RNA vector (eg, a retrovirus, Semliki Forest virus, Sindbis virus vector).
[0201]
In another aspect of the invention, a peptide nucleic acid (PNA) composition is provided. PNA is a DNA mimic in which nucleobases are attached to the pseudopeptide backbone (Good and Nielsen, Antisense Nucleic Acid Drug Dev. 1997 7 (4) 431-37). PNAs can be used in a number of ways in which RNA or DNA sequences have traditionally been used. Often, PNA sequences perform better in technology than the corresponding RNA or DNA, and have utility that is not unique to RNA or DNA.
[0202]
An overview of PNAs, including methods of preparation, properties, and uses, is provided in Corey, Trends in Biotechnol 1997 Jun; 15 (6): 224-9. As such, in certain embodiments, preparing a PNA sequence that is complementary to one or more portions of the ACE mRNA sequence and using such a PNA composition to modulate the translation of an ACE-specific mRNA Alter, decrease, or alleviate, thereby altering the level of ACE activity in a host cell to which such a PNA composition has been administered.
[0203]
PNA has a 2-aminoethyl-glycine linkage that replaces the normal phosphodiester backbone of DNA (Nielsen et al., Science 1991 Dec 6; 254 (5037): 1497-500; Hanvey et al., Science 1992 Nov 27; 258 (5087). Hyrup and Nielsen, Bioorg Med Chem. 1996 Jan; 4 (1): 5-23). This chemistry has three important consequences: first, in contrast to DNA or phosphorothioate oligonucleotides, PNA is a neutral molecule; second, PNA is achiral, developing a stereoselective synthesis. Avoiding the need; and third, PNA synthesis uses the standard Boc or Fmoc protocol for solid phase peptide synthesis, but other methods have been used, including the modified Merrifield method.
[0204]
PNA monomers or ready-made oligomers are commercially available from Perceptive Biosystems (Farmingham, Mass.). PNA synthesis with the Boc or Fmoc protocols is straightforward using manual or automated protocols (Norton et al., Bioorg Med Chem. 1995 @ Apr; 3 (4): 437-45). Manual protocols use the production of chemically modified PNAs or the simultaneous synthesis of closely related PNA families.
[0205]
As in peptide synthesis, the success of a particular PNA synthesis will depend on the nature of the sequence chosen. For example, while PNA can theoretically incorporate any combination of nucleotide bases, the presence of adjacent purines can lead to one or more deletions in the product. In anticipation of this difficulty, it is suggested that in the production of PNAs with adjacent purines, the coupling of residues that would be added inefficiently should be repeated. The RNA is then purified by reverse-phase high-pressure liquid chromatography to resemble the product yield and purity as observed during peptide synthesis.
[0206]
Modification of the PNA for a given application can be achieved by coupling of amino acids during solid phase synthesis or coupling of a compound containing a carboxylic acid group to the exposed N-terminal amine. Alternatively, PNA can be modified by coupling to lysine or cysteine introduced after synthesis. The ease with which PNAs can be modified facilitates optimization for better solubility or specific functional requirements. Once synthesized, the identity of PNAs and their derivatives can be confirmed by mass spectrometry.
[0207]
Several studies have been performed and modifications of PNAs have been utilized in these studies (eg, Norton et al., Bioorg Med Chem. 1995 Apr; 3 (4): 437-45; Petersen et al., J. Pept. Sci. 1995 May-Jun; 1 (3): 175-83; Orum et al., Biotechniques 1995 Sep; 19 (3): 472-80; Footer et al., Biochemistry 1996 August 20; 35 (33); 10673-9; Nucleic Acids Res. 1995 Aug 11; 23 (15): 3003-8; Pardridge et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1995 Jun 6; 92 (12): 5592-6; Natl.Acad.Sci.USA 1995 Mar 14; 92 (6) 1901-5; Gambacorti-Passerini et al., Blood 1996 August 15; 88 (4): 1411-7; Armitage et al., Proc. Acad. Sci. USA 197 Nov 11; 94 (23): 12320-5; Seeger et al., Biotechniques 1997 Sep; 23 (3): 512-7). U.S. Patent No. 5,700,922 discusses chimeric molecules and their use in diagnosis, modification of proteins in organisms, and treatment of conditions susceptible to therapeutic agents.
[0208]
Methods for characterizing the antisense binding of PNA are described in Rose, Anal. Chem. 1993 Dec 15; 65 (24): 3545-9, and Jensen et al., Biochemistry 1997 Apr 22; 36 (16): 5072-7. Rose uses capillary gel electrophoresis to determine the binding of RNA to their complementary oligonucleotides and to measure the kinetics and stoichiometry of relative binding. A similar type of measurement is described by Jensen et al. In BIAcore.TMWas carried out using
Other uses of PNAs described and apparent to those skilled in the art include the following uses: DNA strand invasion, antisense inhibition, mutational analysis, enhancers of transcription, purification of nucleic acids, isolation of transcriptionally active genes, Blocking transcription factor binding, genomic cleavage, biosensors, in situ hybridization, and more.
[0209]
Polynucleotide identification, characterization and expression
Polynucleotide compositions of the present invention can be identified, prepared, and / or manipulated by a variety of well-established techniques (see, eg, Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual). Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY, 1989, and other similar references). For example, polynucleotides can be identified by screening cDNA microarrays for tumor-associated expression, as described in more detail below (ie, using the representative assays provided herein). At least two times greater in tumor than in normal tissue).
[0210]
Such screening is described, for example, using Affymetrix, Inc. (Affymetrix, Inc., Santa Clara, Calif.) Microarray technology according to the manufacturer's instructions (and essentially as described below). Natl. Acad. Sci. USA 93: 10614-10619, 1996 and Heller et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94: 2150-2155, 1997). . Alternatively, the polynucleotide can be amplified from a cell that expresses a protein described herein, for example, cDNA prepared from a tumor cell.
[0211]
A number of template-dependent processes are available for amplifying the target sequence of interest present in a sample. One of the best known amplification methods is disclosed in U.S. Pat. Nos. 4,683,195, 4,683,202 and 4,800,159, each of which is incorporated in its entirety. The polymerase chain reaction (PCR) described in detail in (herein incorporated by reference).TM). Briefly, PCRTMIn, two primer sequences are prepared that are complementary to regions on opposite complementary strands of the target sequence.
[0212]
An excess of deoxynucleotide triphosphate is added to the reaction mixture along with a DNA polymerase (eg, Taq polymerase). If the target sequence is present in the sample, the primer binds to the target and the polymerase extends the primer along the target sequence by addition on nucleotides. As the reaction mixture rises and falls, the extended primer dissociates from the target to form a reaction product, and excess primer binds to the target and reaction product and repeats the process. Preferably, reverse transcription and PCRTMAn amplification procedure is performed to quantify the amplified mRNA. Polymerase chain reaction is well known in the art.
[0213]
Many of the many other template-dependent processes are PCRTMA variation on amplification technology that is known in the art and readily available. Illustratively, some such methods include: ligase chain reaction (referred to as LCR), for example, as described in European Patent Application Publication No. No. 3,320,308 and U.S. Pat. No. 4,883,750; Q Beta Replicase, PCT International Patent Application Publication No. PCT / US87 / 00880; Strand Displacement Amplification (SDA) and Repair Chain Reaction (RCR). Still other amplification methods are described in UK Patent Application No. 2,202,328 and PCT International Patent Application Publication No. PCT / US89 / 01025.
[0214]
Other nucleic acid amplification procedures include a transcription-based amplification system (TAS) (PCT International Publication No. WO 88/10315), for example, nucleic acid sequence-based amplification (NASBA) and 38R. European Patent Application Publication No. $ 329,822 describes a nucleic acid amplification method that involves the cyclic synthesis of single-stranded RNA ("ssRNA"), ssDNA, and double-stranded DNA (dsDNA). PCT International Patent Application Publication No. WO 89/06700 describes an amplification scheme for nucleic acid sequences based on the hybridization of a promoter / primer sequence to a target single-stranded DNA ("ssDNA"), and the subsequent transcription of multiple RNA copies of the sequence. Other amplification methods are well known to those skilled in the art, for example, "RACE" (Frohman, 1990) and "One Sided PCR" (Ohara, 1989).
[0215]
The amplified portion of the polynucleotide of the present invention can be used to isolate a full-length gene from a suitable library (eg, a tumor cDNA library) according to well-known techniques. In such a technique, a library (cDNA or genome) is screened using one or more polynucleotide probes or primers suitable for amplification. Preferably, libraries are selected by size to include larger molecules. Also, a random primed library may be preferred for identifying the 5 'and upstream regions of a gene. Genomic libraries are preferred for gaining introns and extending 5 'sequences.
[0216]
For hybridization techniques, partial sequences can be labeled using well known techniques (eg, nick translation or32End labeling using P). Bacteria or bacteriophages are then generally screened by hybridizing filters containing modified bacterial colonies (or flora containing phage plaques) with labeled probes (see Sambrook, supra). Et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY, 1989). The cloning or plaque to hybridize is selected and expanded, and the DNA is isolated for further analysis.
[0217]
For example, cDNA clones can be analyzed to quantify additional sequences by PCR using primers from partial sequences and primers from a vector. Restriction maps and partial sequences can be generated to identify one or more overlapping clones. The complete sequence can then be determined using standard techniques, such techniques involving the generation of a series of deleted clones. The resulting overlapping sequences can then be assembled into a single adjacent sequence. By combining appropriate fragments according to well-known techniques, full-length cDNA molecules can be generated.
[0218]
Alternatively, amplification techniques, such as those described above, may be effective for obtaining full-length coding sequences from partial cDNA sequences. One such amplification technique is inverse PCR (see Triglia et al., Nucleic Acids Res. 16: 8186, 1998), which uses restriction enzymes to generate fragments in known regions of the gene. The fragment is then circularized by intramolecular conjugation and used as a template for PCR using branched primers from known regions. In a selective approach, sequences adjacent to the partial sequence can be removed by amplification using primers for the linker sequence and primers specific for the known region. Typically, the amplified sequence is subjected to a second round of amplification using the same linker primer and a second primer specific for the known region.
[0219]
A variation on this procedure uses two primers that initiate extensions in opposite directions from the known sequence and is described in WO 96/38591. Another such technique is known as "rapid amplification of cDNA ends" or RACE. This technique involves the use of internal and external primers to identify sequences present 5 'and 3' of the known sequence, which primers hybridize to the polyA region or vector sequence. Additional techniques include capture PCR (Lagerstrom et al., PCR Methods Applic. 1: 1119-19, 1991) and walking PCR (Parker et al., Nucl. Acids Res. 19: 3055-60, 1991). Alternatively, full-length cDNA sequences can be obtained using other methods that utilize amplification.
[0220]
In some cases, analysis of sequences provided in an expressed sequence tag (EST) database, for example, sequences available from GenBank, makes it possible to obtain full-length cDNA sequences. In general, searches for overlapping ESTs can be performed according to well-known programs (eg, NCBI BLAST search), and such ESTs can be used to generate adjacent full-length sequences. . The full-length DNA sequence can be obtained by analyzing a genomic fragment.
[0221]
In another embodiment of the present invention, a polynucleotide of the invention, or a polynucleotide sequence encoding a fusion protein or functional equivalent thereof, or a fragment thereof, is used in a recombinant DNA molecule to produce the polynucleotide in a suitable host cell. The expression of the peptide can be directed. Producing, by virtue of the inherent degeneracy of the genetic code, other DNA sequences encoding substantially identical or functionally equivalent amino acid sequences, and using these sequences to clone and express a given polypeptide Can be.
[0222]
As the skilled artisan will appreciate, in some cases it may be advantageous to produce a polypeptide encoding nucleotide sequence with non-naturally occurring codons. For example, select codons preferred by a particular prokaryotic or eukaryotic host to increase the rate of expression of the protein or to increase the desired properties, such as a longer half-life of transcripts generated from naturally occurring sequences. Recombinant transcripts can be produced.
[0223]
Moreover, the polynucleotide sequences of the present invention can be manipulated using methods generally known in the art to alter the polypeptide encoding sequence for various reactions, such alterations being Includes, but is not limited to, changes that modify the cloning, processing, and / or expression of the product. For example, DNA shuffling by random fragmentation and PCR assembly of gene fragments and synthetic oligonucleotides can be used to manipulate the nucleotide sequence. In addition, use site-directed mutagenesis to insert new restriction sites, alter glycosylation patterns, change codon preferences, produce splice variants, or introduce mutations, and so on. be able to.
[0224]
In another aspect of the invention, a natural, modified or recombinant nucleic acid sequence can be linked to a heterologous sequence to encode a fusion protein. For example, to screen a peptide library for inhibitors of polypeptide activity, it may be useful to encode a chimeric protein that can be recognized by commercially available antibodies. Also, engineering the fusion protein to include a cleavage site located between the sequence encoding the polypeptide and the heterologous protein sequence, thus cleaving and purifying the polypeptide at a location remote from the heterologous portion. Can be.
[0225]
Sequences encoding the desired polypeptides can be synthesized, in whole or in part, using chemical methods well known in the art (see, for example, Carruthers, M .; H. et al. (1980) Nucl. Acids Res. Symp. Ser. 215-223; Horn et al. (1980) Nucl. Acids Res. Symp. Ser. 225-232. Alternatively, the protein itself can be produced using the amino acid sequence of the polypeptide, or a chemical method of synthesizing it. For example, peptide synthesis can be performed using various solid-phase techniques (Roberge, JT, et al. (1995) Science 269: 202-204) and, for example, the ABI 431A peptide synthesizer (Perkin @ Elmer, (Palo Alto, Calif.) Can be used to achieve automated synthesis.
[0226]
The newly synthesized peptides can be obtained by preparative high performance liquid chromatography (eg, Creighton, T. (1983) Proteins, Structures and Molecular Principles, WH Freeman and Co., New York, NY) or in the field. Substantial purification can be achieved by other comparable techniques possible. The composition of the synthetic peptide can be confirmed by amino acid analysis or sequencing (eg, Edman degradation). Further, the amino acid sequence of the polypeptide, or any portion thereof, may be altered during direct synthesis and / or combined with sequences from other proteins, or any portion thereof, according to chemical methods to provide a mutant polypeptide Can be produced.
[0227]
In order to express the desired polypeptide, the nucleotide sequence encoding the polypeptide, or functional equivalent, is a suitable expression vector, such as a vector containing the necessary elements for transcription and translation of the inserted coding sequence. Can be inserted inside. Methods well known in the art can be used to construct expression vectors containing a sequence encoding the polypeptide of interest and appropriate transcriptional and translational regulators. These methods include in vitro recombinant DNA techniques, synthetic techniques, and in vivo genetic recombination. Such techniques are described, for example, in the following documents: Sambrook, J .; (1989) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Press, Plainview, N.M. Y. And Ausubel, F .; M. (1989) Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, New York, N.M. Y. .
[0228]
A variety of expression vector / host systems can be utilized to contain and express the polynucleotide sequence. These include, but are not limited to: microorganisms, such as bacteria transformed with a recombinant bacteriophage, plasmid, or cosmid DNA expression vector; yeast transformed with a yeast expression vector; viral expression. Insect cell lines infected with a vector (eg, baculovirus); transformed with a viral expression vector (eg, cauliflower mosaic virus, CaMV; tobacco mosaic virus, TMV) or a bacterial expression vector (eg, Ti or pBR322 plasmid) Plant cells; or animal cell lines.
[0229]
The "regulators" or "regulatory sequences" present in the expression vector are the untranslated regions of the vector—enhancers, promoters, 5 ′ and 3 ′ untranslated regions—these interact with host cell proteins for transcription and translation. Is performed. Such factors can change their strength and specificity. Any number of transcription and translation elements, including constitutive and inducible promoters, can be used, depending on the vector system and host utilized. For example, when cloning in bacterial systems, inducible promoters can be used, such as the hybrid lacZ promoter of PBLUESCRIPT phagemid (Stratagene, La Jolla, CA) or the PSPORT1 plasmid (Gibco BRL, Gaithersburg, Maryland) and others. .
[0230]
In mammalian cell systems, promoters from mammalian genes or mammalian viruses are generally preferred. If it is necessary to generate a cell line that contains multiple copies of the sequence encoding the polypeptide, vectors based on SV40 or EBV may be conveniently used with an appropriate selectable marker.
[0231]
In bacterial systems, any number of expression vectors may be selected, depending on the use intended for the expressed polypeptide. For example, when large quantities are required, for example, to elicit antibodies, vectors that direct high level expression of fusion proteins that are easy to purify can be used. Such vectors include, but are not limited to: multifunctional E. coli cloning and expression vectors, such as BLUESCRIPT (Stratagene), wherein the sequence encoding the polypeptide of interest is a vector. Can be combined in-frame with the amino-terminal Met of β-galactosidase and the sequence of the subsequent 7 residues to produce a hybrid protein; the pIN vector (Van Heeke, G. and SM Schuster (1989) ) J. Biol. Chem. 264: 5503-5509);
[0232]
Alternatively, a foreign polypeptide can be expressed as a fusion protein with glutathione-S-transferase (GST) using a pGEX vector (Promega, Madison, WI). Generally, such fusion proteins are soluble and can be purified from lysed cells by adsorption to glutathione-agarose beads and then eluted in the presence of free glutathione. Proteins made in such a system can be designed to include a heparin, thrombin, or factor XA protease cleavage site to optionally release the cloned polypeptide of interest from the GST moiety.
[0233]
In the yeast, Saccharomyces cerevisiae, a number of vectors containing constitutive or inducible promoters such as alpha factor, alcohol oxidase, and PGH can be used. For an overview, see: Ausubel et al. (Supra) and Grant et al. (1987) Methods Enzymol. 153: 516-544.
[0234]
When using plant expression vectors, expression of the polypeptide-encoding sequence can be driven by a number of promoters. For example, viral promoters, such as the 35S and 19S promoters of CaMV, can be used alone or in combination with the omega leader sequence from TMV (Takamatsu, N. (1987) EMBO J. # 6: 307-311). ). Alternatively, plant promoters, such as the small subunit of RUBISCO or the heat shock promoter, can be used (Coruzzi, G. et al. (1984) EMBO J. 3: 1671-1680; Borglie, R. et al. (1984). And Winter, J. et al. (1991) Results Probl. Cell Differ. 17: 85-105). These constructs can be introduced into plant cells by direct DNA transformation or pathogen-mediated transfection.
[0235]
Such techniques are described in mnt publicly available overviews (see, eg, Hobbs, S. or Murry, LE, McGraw Hill Yearbook of Science and Technology). (1992) McGraw Hill, New York, NY; pp. 191-196).
In addition, insect systems can be used to express the polypeptide of interest. For example, in one such system, Autographa califormica nuclear polyhedrosis virus (AcNPV) is used as a vector, and Spodoptera frugiperda cells or Trichophlavia cells are used. To express the foreign gene.
[0236]
The sequence encoding the polypeptide can be cloned into a nonessential region of the virus, eg, the polyhedrin gene, and placed under conditions of the polyhedrin promoter. Successful insertion of the polypeptide encoding sequence inactivates the polyhedrin gene and produces a recombinant virus lacking the coat protein. The recombinant virus can then be used, for example, to infect S. frugiperda cells or Trichophrusia larvae that can express the polypeptide of interest (Engelhard). (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. 91: 3224-3227).
[0237]
In mammalian host cells, a number of viral-based systems are generally available. In cases where an adenovirus is used as an expression vector, sequences encoding the polypeptide of interest can be ligated into an adenovirus transcription / translation complex consisting of the late promoter and tripartite leader sequence. Insertions in non-essential E1 or E3 regions of the viral genome can be used to obtain viable viruses capable of expressing the polypeptide in infected host cells (Logan, J. and Shenk, T., et al. 1984) Proc. Natl. Acad. Sci. 81: 3655-3659). In addition, transcription enhancers, such as the Rous sarcoma virus (RSV) enhancer, can be used to increase expression in mammalian host cells.
[0238]
Also, specific initiation signals can be used to achieve more efficient translation of the sequence encoding the polypeptide of interest. Such signals include the ATG start codon and adjacent sequences. When the sequence encoding the polypeptide, its initiation codon, and upstream sequences are inserted into the appropriate expression vector, no additional transcription or translation signal may be necessary.
[0239]
However, when inserting only the coding sequence, or a portion thereof, exogenous translational control signals, including the ATG start codon, should be provided. In addition, the start codon should be in the correct reading frame to ensure translation of the entire insert. Exogenous translation factors and initiation codons can be of various natural and synthetic origins. Expression efficiency can be enhanced by including enhancers that are appropriate for the particular cell line used, such as those described in the literature (Scharf, D. et al. (1994) Results Probl. Cell Differ. 20). : 125-162).
[0240]
In addition, host strains can be chosen for their ability to modulate the expression of the inserted sequences or to process the expressed protein in the desired fashion. Such modifications of the polypeptide include, but are not limited to, acetylation, carboxylation, glycosylation, phosphorylation, lipidation, and acylation. Also, post-translational processing that cleaves the "prepro" form of the protein can be used to promote correct insertion, folding and / or function. Different host cells, such as CHO, COS, HeLa, MDCK, HEK293, and W138, which have specific cellular and characteristic mechanisms for such translational activity, are selected to correct the modification of foreign proteins and Processing can be guaranteed.
[0241]
For long-term, high-yield production of recombinant proteins, stable expression is generally preferred. For example, an expression vector can be used to transform a cell line that stably expresses the polynucleotide of interest, wherein the expression vector is a viral origin of replication and / or an endogenous expression factor, and the same or another vector. The above selectable marker gene can be included. After the introduction of the vector, the cells can be allowed to grow for 1-2 days in an enriched media, after which the media can be replaced with a selective media. The purpose of a selectable marker is to confer resistance to selection, the presence of which allows for the growth and recovery of cells that successfully express the introduced sequence. Resistant clones of stably transformed cells can be propagated by tissue culture techniques appropriate to the cell type.
[0242]
Any number of selection systems can be used to recover transformed cell lines. These include, but are not limited to: the herpes simplex virus thymidine kinase gene (Wigler et al. (1997) Cell 11: 223-32) and the adenine phosphoribosyltransferase gene (Lowy, I. et al. (1990). Cell 22: 817-23) (these can be used in tk.sup.- or aprt.sup.- cells, respectively).
[0243]
Also, antimetabolite, antibiotic or herbicide resistance can be used as selection criteria; for example, dhfr, which confers resistance to methotrexate (Wigler, M. et al. (1980) Proc. Natl. Acad. Sci. 77: 3567-70); npt, which confers resistance to aminoglycosides, neomycin and G-418 (Colbere-Garapin, F. et al. (1981) J. Mol. Biol. 150: 1-140); and als or pat , Which confer resistance to chlorsulfuron and phosphinothricin acetyltransferase, respectively (Murry, supra).
[0244]
Additional selectable genes have been described, for example, trpB, which makes cells available for indole instead of tryptophan, or hisD, which makes cells available for histinol instead of histidine. (Hartman, SC and RC Mulligan (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. 85: 804-51). The use of visible markers has become popular with markers such as anthocyanins, beta-glucuronidase and its substrate GUS, and luciferase and its substrate luciferin, which not only identifies transformants, but also specific vector systems. (RHodes, CA et al. (1995) Methods Mol. Biol. 55: 121-131).
[0245]
The presence / absence of the marker gene indicates that the gene in question is also present, but its presence and expression need to be confirmed. For example, if a sequence encoding a polypeptide is inserted within a marker gene sequence, recombinant cells containing the sequence can be identified by the absence of marker gene function. Alternatively, the marker gene can be placed under the control of a single promoter in tandem with the sequence encoding the polypeptide. Usually, expression of the marker gene in response to induction or selection further indicates expression of the tandem gene.
[0246]
Alternatively, host cells containing and expressing the desired polynucleotide sequence can be identified by various procedures known in the art. These procedures include, but are not limited to: DNA-DNA or DNA-RNA hybridization and protein bioassays or immunoassay techniques, which detect, for example, nucleic acids or proteins and / or Includes membrane, solution, or chip-based techniques for quantifying.
[0247]
Various protocols for detecting and measuring the expression of a polynucleotide-encoded product using polyclonal or monoclonal antibodies specific for the product are known in the art. Examples include an enzyme-linked immunoassay (ELISA), a radioimmunoassay (RIA), and a fluorescence-activated immunosorbent assay (FACS). Although a two-site, monoclonal-based immunoassay utilizing monoclonal antibodies reactive to two non-interfering epitopes on a given polypeptide may be preferred for some applications, using a competitive binding assay You can also. These and other assays are described, inter alia, in the following references: Hampton, R.A. (1990) Serological Methods, a Laboratory Manual, APS Press, St. Paul, Minn., And Maddox, D .; E. FIG. (1983) J. Am. Exp. Med. 158: 1211-1216.
[0248]
A wide variety of labels and conjugation techniques are known in the art and can be used in various nucleic acid and amino acid assays. Labeled hybridization or PCR probes that detect sequences related to polynucleotides include oligo labeling, nick translation, end-labeling or PCR amplification using labeled nucleotides. Alternatively, the sequence, or any portion thereof, can be cloned into a vector for the production of an mRNA probe.
[0249]
Such vectors are known in the art, are commercially available, and synthesize RNA probes in vitro by the addition of a suitable RNA polymerase, eg, T7, T3, or SP6, and a labeled nucleotide. Can be used for These procedures can be performed using various commercially available kits. Suitable reporter molecules or labels that can be used include radionucleotides, enzymes, fluorescent, chemiluminescent, or chromogenic factors, as well as substrates, cofactors, inhibitors, magnetic particles, and the like.
[0250]
Host cells transformed with the polynucleotide sequence of interest can be cultured under conditions suitable for the expression and recovery of the protein from cell culture. The protein produced by the recombinant cell can be secreted or contained intracellularly depending on the sequence and / or the vector used. As those skilled in the art will appreciate, expression vectors containing the polynucleotides of the present invention can be designed to contain signal sequences that direct secretion of the encoded peptide through prokaryotic or eukaryotic cell membranes. Other recombinant constructs can be used to join a sequence encoding the polypeptide of interest to nucleotides encoding a polypeptide domain that facilitates purification of the soluble protein.
[0251]
Such purification-promoting domains include, but are not limited to: metal-chelating peptides, such as the histidine-tryptophan module, which allows for purification on immobilized metals, purification on immobilized immunoglobulins. Possible protein A domains and domains used in the FLAGS extension / affinity purification system (Immunex Corp., Seattle, WA). To facilitate purification, a cleavable linker sequence between the purification domain and the encoding polypeptide, such as factor XA or enterokinase (Invitrogen, San Diego, CA), can be included.
[0252]
One such expression vector expresses a fusion protein containing the polypeptide of interest and a nucleic acid encoding the six histidine residues preceding the thioredoxin or enterokinase cleavage site. Histidine residues are described in Porath, J .; Et al. (1992) Prot. Exp. Purif. While facilitating purification on IMIAC (immobilized metal ion affinity chromatography) as described in 3: 263-281, the enterokinase cleavage site provides a means to purify the desired polypeptide from the fusion protein. Vectors containing fusion proteins are described in Kroll, D .; J. (1993) DNA Cell Biol. 12: 441-453.
[0253]
In addition to recombinant production methods, the polypeptides of the invention, and fragments thereof, can be produced by direct peptide synthesis using solid-phase techniques (Merrifield J. (1963) J. Am. Chem. Soc. 85: 2149-2154). Protein synthesis can be performed by manual techniques or by automation. Automated synthesis can be accomplished, for example, using an Applied Biosystems 431A peptide synthesizer (Perkin Elmer). Alternatively, the various fragments can be chemically synthesized separately and combined using chemical methods to produce the full-length molecule.
[0254]
Antibody compositions, fragments thereof and other binding agents
According to another aspect, the present invention further provides a binding agent, e.g., an antibody and a binding agent thereof, that exhibits immunological binding to a tumor polypeptide disclosed herein, or a portion, variant or derivative thereof. An antigen binding fragment is provided. Antibodies and antigen-binding fragments thereof react with a polypeptide of the present invention at detectable levels (eg, in an ELISA assay) and do not detectably react with an unrelated polypeptide under similar conditions. It is said to "bind specifically", "bind immunologically", and / or "immunologically reactive" therewith a polypeptide of the invention.
[0255]
Immunologically binding, as used herein, generally refers to a type of non-covalent interaction that occurs between an immunoglobulin molecule and an antigen to which the immunoglobulin is specific. The immunologically binding interaction is the dissociation constant of the interaction (Kd) Where the smaller KdRepresents greater affinity. The immunological binding of the selected polypeptide can be quantified by methods well known in the art.
[0256]
One such method involves measuring the rates of antigen binding site / antigen complex formation and dissociation, where the rates are the concentration of the complex partner, the affinity of the interaction, and the rate in both directions. Depending on geometric parameters that affect the Thus, the "on rate constant" (Kon) And the "off rate constant" (Koff) Can be determined by calculating the concentration and the actual rates of association and dissociation. Koff/ KonRatio allows for the elimination of all parameters not related to affinity, thus dissociation constant Kdbe equivalent to. See generally, the following references: Davies et al. (1990) Ann. Rev .. Biochem. 59: 439-473.
[0257]
The “antigen-binding site” or “binding portion” of an antibody refers to that portion of the immunoglobulin molecule that participates in binding the antigen. The antigen binding site is formed by amino acid residues in the N-terminal variable ("V") region of the heavy ("H") and light ("L") chains. The three highly branched stretches within the heavy and light chain V regions are called "hypervariable regions" and these regions are more conserved, known as "framework regions" or "FR". Interposed between the flanking stretches.
[0258]
Thus, the term "FR" refers to an amino acid sequence that occurs naturally between and adjacent to the hypervariable regions in an immunoglobulin. In an antibody molecule, the three hypervariable regions of the light chain and three hypervariable regions of the heavy chain are positioned relative to each other in a three-dimensional space to form an antigen binding surface. The antigen binding surface is complementary to the three-dimensional surface of the bound antigen, and the three hypervariable regions of each of the heavy and light chains are called "complementarity determining regions" or "CDRs."
[0259]
In addition, binding agents can distinguish patients with or without cancer from cancer, eg, prostate cancer, by the representative assays provided herein. For example, antibodies or other binding agents that bind to an oncoprotein preferably generate a signal indicating the presence of cancer in at least about 20% of patients with the disease, more preferably at least about 30% of the patients. Alternatively or additionally, the antibody will generate a signal indicating the absence of disease in at least about 90% of individuals without cancer.
[0260]
To determine whether a binding agent satisfies this requirement, a biological sample from a patient with or without cancer (eg, blood, serum, sputum, urine, and / or tumor biopsy) is used. One can assay for the presence of a polypeptide that binds to a binding agent as described herein. Preferably, a sample with or without a statistically significant number of diseases is assayed. Each binding agent should satisfy the above criteria; however, as the skilled artisan will appreciate, combinations of binding agents can be used to improve sensitivity.
[0261]
Any factor that satisfies the above requirements can be a binding factor. For example, the binding agent can be a ribosome with or without a peptide component, an RNA molecule or a polypeptide. In a preferred embodiment, the binding agent is an antibody or an antigen-binding fragment thereof. Antibodies can be prepared by various techniques known in the art. See, for example, the following references: Harlow and Lane, Antibody: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, 1988.
[0262]
Generally, cell culture techniques, such as the generation of monoclonal antibodies as described herein, or the transfection of the antibody gene into a suitable bacterial or mammalian cell host to allow for the production of recombinant antibodies. By doing so, an antibody can be produced. In one technique, an immunogen comprising a polypeptide is first injected into a variety of mammals (eg, a mouse, rat, rabbit, sheep or goat). In this step, the polypeptide of the invention can serve as an immunogen without modification.
[0263]
Alternatively, particularly for relatively short polypeptides, a better immune response can be elicited when the polypeptide is coupled to a carrier protein, such as bovine serum albumin or keyhole limpet hemocyanin. The immunogen is injected into the animal host and blood is periodically bled from the animal, preferably according to a predetermined schedule incorporating one or more booster immunizations. Polyclonal antibodies specific for the polypeptide can then be purified from such antisera, for example, by affinity chromatography using the polypeptide coupled to a suitable solid support.
[0264]
See, for example, Kohler and Milstein, Eur. J. Immunol. 6: 511-519, 1976, and improved techniques thereto, can be used to prepare monoclonal antibodies specific to the antigenic polypeptide of interest. Briefly, these methods involve the preparation of an immortalized cell line that can produce antibodies with the desired specificity (ie, reactivity with the polypeptide of interest). Such a cell line can be produced, for example, from splenocytes obtained from an animal immunized as described above. The splenocytes are then immunized, for example, by fusion of the myeloma cells with a fusion partner, preferably one that is syngeneic with the immunized animal.
[0265]
Various fusion techniques can be used. For example, spleen cells and myeloma cells are combined with a non-ionic detergent for a few minutes and then plated at low density on a selective medium that supports the growth of hybrid cells but does not support the growth of myeloma cells. In a preferred selection technique, HAT (hypoxanthine, aminopterin, thymidine) selection is used. After a sufficient time, usually about 1-2 weeks, hybrid colonies are observed. Single colonies are selected and their culture supernatants are tested for binding to the polypeptide. Hybridomas with high reactivity and specificity are preferred.
[0266]
Monoclonal antibodies can be isolated from the supernatant of growing hybridoma colonies. In addition, various techniques can be used to increase yields, for example, injection of hybridoma cells into the peritoneal cavity of a suitable vertebrate host, such as a mouse. The monoclonal antibody can then be collected from ascites or blood. Contaminants can be removed from the antibody by conventional techniques, such as chromatography, gel filtration, precipitation, and extraction. The polypeptides of the present invention can be used in a purification process, for example, an affinity chromatography step.
[0267]
A number of therapeutically effective molecules are known in the art that comprise an antigen binding site that can exhibit the immunological binding of an antibody molecule. The proteolytic enzyme papain preferentially cleaves the IgG molecule to produce several fragments, two of each ("F (ab)"), each of which has a covalent bond containing an intact antigen binding site. A heterodimer. The enzyme can cleave an IgG molecule to produce several fragments, which fragments comprise "F (ab '), comprising both antigen binding sites.2"Fragments.
[0268]
"Fv" fragments can be produced by preferential proteolytic cleavage of IgM, in rare cases, IgG or IgA immunoglobulin molecules. However, Fv fragments are commonly derived by recombinant techniques known in the art. Fv fragments are non-covalent V that contain an antigen-binding site that retains much of the antigen-recognition and binding ability of the native antibody molecule.H:: VLIncludes heterodimers. Inbar et al. (1972) Proc. {Natl. {Acad. {Sci. {USA} 69: 2659-2662; Hochman et al. (1976) Biochem. {15: 2706-2710; and Ehrlich et al. (1980) Biochem. $ 19: 4091-4096.
[0269]
Single-chain Fv ("sFv") polypeptides have a covalent VH:: VLV that is a heterodimer and is linked by a polypeptide that encodes a linkerHAnd VLIs expressed from a gene fusion that includes the gene encoding Huston et al. (1988) Proc. {Natl. {Acad. {Sci. {USA} 85 (16): 5879-5883. To convert light and heavy polypeptide chains from the naturally aggregated-but chemically separated-antibody V region into sFv molecules that fold into a three-dimensional structure that is structurally similar to the structure of the antigen binding site Describe a number of ways to distinguish chemical structures. See, for example, US Pat. Nos. 5,091,513 and 5,132,405 to Huston et al .; and US Pat. No. 4,946,778 to Ladner et al.
[0270]
Each of the foregoing molecules comprises a set of heavy and light chain CDRs, interposed between the heavy and light chain FR sets, respectively, which provides support for the CDRS and the spatial relationship of the interrelated CDRs. Is determined. As used herein, the term “CDR set” refers to the three hypervariable regions of the heavy and light chain V regions. Proceeding from the N-terminus of the heavy or light chain, these regions are designated "CDR1," "CDR2," and "CDR3," respectively.
[0271]
Thus, the antigen binding site encompasses six CDRs, comprising a set of CDRs from each of the heavy and light chain V regions. A polypeptide comprising a single CDR (eg, CDR1, CDR2 or CDR3) is referred to herein as a "molecular recognition unit." By crystallographic analysis of a number of antigen-antibody complexes, the amino acid residues of the CDR form extensive contacts with the bound antigen, where the majority of the extensive contacts are with the heavy chain CDR3 Was proved. Thus, the molecular recognition unit is specifically concerned primarily with the antigen binding site.
[0272]
As used herein, the term "set of FRs" refers to the four flanking amino acid sequences that frame the CDRs of the set of CDRs of the heavy or light chain V region. Some FR residues can make contact with the bound antigen; however, FR is primarily involved in folding the V region into FR residues immediately adjacent to the antigen-binding site, particularly the CDRS. In FR, certain amino residues and certain structural features are very highly conserved.
[0273]
In this regard, all V region sequences contain an internal disulfide loop of about 90 amino acid residues. When the V region folds into the binding site, the CDRs are displayed as protruding loop motifs that form the antigen binding surface. It is generally recognized that, regardless of the exact CDR amino acid sequence-there is a conserved structural region of the FR that affects the shape of the CDR loops folded into certain "canonical" structures. In addition, certain FR residues are known to participate in non-covalent interdomain contacts and to stabilize antibody heavy and light chain interactions.
[0274]
A number of "humanized" antibody molecules comprising antigen binding sites derived from non-human immunoglobulins have been described, including: chimeric antibodies with rodent V regions and human Their related CDRs fused to the constant region (Winter et al. (1991) Nature 349: 293-299; Lobglio et al. (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 4220-4224; Shaw et al. (1987) J 138: 4534-4538; and Brown et al. (1987) Cancer Res. 47: 3577-3584), rodents grafted into human supporting FRs prior to fusion with the constant domains of appropriate human antibodies. CDR (Riechmann et al. (1988) Nature 3) 2: 323-327; Verhoeyen et al. (1988) Science 239: 1544-1536; and Jones et al. (1986) Nature 321: 522-525), and rods supported by recombinantly veneered rodent FRs. Dental CDR (European Patent Application Publication No. 519,596, issued December 23, 1992). These "humanized" molecules are designed to minimize undesired immunological responses to rodent anti-human antibody molecules, which limit the duration and effectiveness of those portions in therapeutic use in human recipients Is done.
[0275]
As used herein, the terms “venerized FR” and “recombinantly veneered FR” are heterologous comprising an antigen binding site that retains substantially all of the native FR polypeptide folding structure. To provide a molecule, it is meant to selectively replace FR residues with human FR residues, for example, from the V region of a rodent heavy or light chain. The veneering technique is based on the understanding that the ligand binding properties of the antigen binding site were determined primarily by the structure and relative position of the heavy and light chains.
[0276]
Davies et al. (1990) Ann. Rev. Biochem. $ 59: 439-473. Thus, antigen binding specificity can only be preserved in humanized antibodies, where CDR structures, their interaction with each other, and their interaction with the rest of the V region domain are carefully maintained . By using the veneering technology technique, the external (eg, solvent accessible) FR residues that are readily encountered by the immune system are selectively replaced with human residues to produce a weakly immunogenic, or substantially To form a hybrid molecule comprising a non-immunogenic veneered surface.
[0277]
In the veneering process, Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 4th edition (U.S. Dept. of Health and Human Services, US Government Printing on Human Government Printing with Antibody Collected by US Government Printing, 1973). Use available sequence data, updates to the Kabat database, and other accessible US and foreign databases (both nucleic acids and proteins). The solvent accessibility of amino acids only in the V region can be deduced from the known three-dimensional structures for human and murine antibody fragments. In veneering of a murine antigen binding site, there are two general steps.
[0278]
First, the FRs of the variable domains of the antibody molecule in question are compared with the corresponding FR sequences of the human variable domains obtained from the sources identified above. The most homologous human V regions are then compared residue-to-residue with the corresponding murine amino acid. Residues in the murine FR that differ from their human counterparts are substituted for residues present in the human part by recombinant techniques well known in the art. Amino acid residues that can perform residue exchange only using at least partially exposed (solvent accessible) moieties and have a significant effect on the tertiary structure of the V region, eg, Care is taken in the substitution of proline, glycine and charged amino acids.
[0279]
In this method, the resulting “venerized” murine antigen binding site is thus designed to retain the following residues: murine CDR residues, residues substantially adjacent to the CDR, buried or almost buried (Solvent accessible), residues believed to participate in non-covalent (eg, electrostatic and hydrophobic) contacts between heavy and light chain domains, and a CDR loop “canonical” "Residues from conserved structural regions of the FR that are thought to affect tertiary structure. A recombinant nucleotide sequence is then prepared using these design criteria, and these recombinant nucleotide sequences are combined with the apparent human FRs, both the heavy and light chain CDRs of the murine antigen binding site, and These human FRs can be used to transfect mammalian cells to express recombinant human antibodies that exhibit the antigen specificity of the molecule.
[0280]
In another aspect of the invention, the monoclonal antibodies of the invention can be coupled to one or more therapeutic agents. Suitable therapeutic agents in this regard include radionuclides, differentiation inducers, drugs, toxins, and derivatives thereof. Preferred radionuclides are90Y,123I,125I,131I,186Re,211At, and212Bi. Preferred agents include methotrexate, and pyrimidine and purine analogs. Preferred differentiation inducers include phorbol esters and butyric acid. Preferred toxins include ricin, abrin, diphtheria toxin, cholera toxin, gelonin, Pseudomonas exotoxin, Shigella (Shigella) toxin, and pokeweed antiviral proteins.
[0281]
The therapeutic agent can be coupled (eg, covalently) directly or indirectly (ie, via a linker group) to the appropriate monoclonal antibody. A direct reaction between a therapeutic agent and an antibody is possible when each has a substituent capable of reacting with the other. For example, reacting one nucleophilic group, eg, an amino or sulfhydryl group, with another carbonyl-containing group, eg, an anhydride or acid halide, or an alkyl group containing a good leaving group (eg, a halide). Can be.
[0282]
Optionally, it may be desirable to couple the therapeutic agent and the antibody via a linker group. The linker group can function as a spacer, separating the antibody from the therapeutic agent and preventing binding. Also, a linker group can serve to increase the chemical reactivity of a substituent on a therapeutic agent or an antibody, and thus increase coupling efficiency. Also, increased chemical reactivity can facilitate the use of therapeutic agents, or the use of functional groups on therapeutic agents, that would otherwise not be possible.
[0283]
As will be apparent to those of skill in the art, various bifunctional and multifunctional reagents, both homo- and hetero-functional, are described in catalogs such as Pierce Chemical Co., Rockford, Ill. Reagent) can be used as a linker group. Coupling can be carried out, for example, through amino groups, carboxyl groups, sulfhydryl groups or oxidized carbohydrate residues. There are numerous references describing such methods. For example, U.S. Patent No. 4,671,958 to Rodwell et al.
[0284]
When not containing the antibody portion of the immunoconjugate of the invention, it may be desirable to use a linker group that is cleavable when internalized into the cell, if the therapeutic agent is more potent. A number of different cleavable linker groups have been described. The mechanism of intracellular release of a therapeutic agent from these linker groups involves cleavage by the following reactions: reduction of disulfide bonds (eg, US Pat. No. 4,489,710 to Spitler); Irradiation (eg, US Pat. No. 4,625,014 to Senter et al.), Hydrolysis of derivatized amino acid side chains (eg, US Pat. No. 4,638,045 to Kohn et al.), Serum complement mediated hydrolysis ( For example, U.S. Pat. No. 4,671,958 to Rodwell, and acid-catalyzed hydrolysis (e.g., U.S. Pat. No. 4,569,789 to Blattler et al.).
[0285]
It may be desirable to couple more than one therapeutic agent to the antibody. In one embodiment, multiple molecules of the therapeutic are coupled to one antibody molecule. In other embodiments, more than one type of therapeutic agent can be coupled to one antibody. Regardless of the particular embodiment, the immunoconjugate with the two or more therapeutic agents can be prepared in various ways. For example, two or more therapeutic agents can be directly coupled to the antibody molecule, or a linker that provides multiple binding sites can be used. Alternatively, a carrier can be used.
[0286]
The carrier can have the therapeutic agent in a variety of ways, for example, directly or covalently via a linker group. Suitable carriers include proteins, such as albumin (eg, US Pat. No. 4,507,234 to Kato et al.), Peptides and polysaccharides, such as aminodextrins (eg, US Pat. No. 4,699,784 to Shih et al.). ). The carrier may also support the therapeutic agent by non-covalent attachments, or by an envelope, for example, in a liposome vehicle (eg, US Pat. No. 4,429,008 and US Pat. No. 4,873,088). Can be.
[0287]
Carriers specific for radionuclide agents include small radiohalogenated molecules and chelating compounds. For example, U.S. Pat. No. 4,735,792 describes representative radiohalogenated small molecules and their synthesis. Radionuclide chelates can be formed from chelating compounds, which include nitrogen and sulfur atoms, such as metals or metal oxides, compounds containing a donor atom for binding to the radionuclide. I do. For example, U.S. Pat. No. 4,673,562 to Davison et al. Discloses representative chelates and their synthesis.
[0288]
T Cell composition
The invention, in another aspect, provides T cells specific for a tumor polypeptide described herein, or a variant or derivative thereof. Generally, such cells can be prepared in vitro or ex vivo according to standard protocols. For example, T cells can be isolated from a patient's bone marrow, peripheral blood, or a fraction of bone marrow or peripheral blood using a commercially available cell separation system, such as the following: Isolex available from Thexel Therapeutics, Inc., Irvine, CATM System (see also the following references: US Pat. No. 5,240,856; US Pat. No. 5,215,926; WO 89/06280; WO 91/16116 and WO 92/07243). Alternatively, the T cells can be derived from a related or unrelated human, non-human mammal, cell line or culture.
[0289]
T cells can be stimulated with a polypeptide, a polynucleotide encoding a polypeptide, and / or an antigen presenting cell (APC) that expresses such a polypeptide. Such a stimulus is performed under conditions and for a time sufficient to permit the generation of T cells that are specific for the polypeptide of interest. Preferably, a tumor polypeptide or polynucleotide of the invention is present in a delivery vehicle, eg, a microsphere, to promote generation of specific T cells.
[0290]
A T cell is specific for a polypeptide of the invention if it proliferates specifically, secretes cytokines, or kills target cells coated with a peptide or expressing a gene encoding a polypeptide. Think there is. T cell specificity can be assessed according to various standard techniques. For example, in a chromium release or proliferation assay, a stimulation index of a 3-fold or more increase in lysis and / or proliferation compared to a negative control indicates T cell specificity. Such assays can be performed, for example, as described in the following references: Chen et al., Cancer Res. 54: 1065-1070, 1994. Alternatively, detection of T cell proliferation can be achieved by various known techniques.
[0291]
For example, T cell proliferation can be detected by measuring an increase in the rate of DNA synthesis (eg, pulse labeling of T cell cultures using tritiated thymidine, and tritiated thymidine incorporated into DNA). By measuring the amount). Typically, contact with a tumor polypeptide (100 ng / ml to 100 μg / ml, preferably 200 ng / ml to 25 μg / ml) for 3 to 7 days will increase T cell proliferation by at least 2-fold.
[0292]
Contact for 2-3 hours as described above activates T cells as measured by a standard cytokine assay, where a two-fold increase in cytokine (eg, TNF or TNF-γ) release levels is due to T cell activity (See the following literature: Colligan et al., Current Protocols in Immunology, Vol. 1, Wiley Interscience (Green 1998)). T cells activated in response to tumor polypeptides, polynucleotides or polypeptide-expressing APCs have CD4+And / or CD8+Can be. Tumor polypeptide-specific T cells can be expanded by standard techniques. In a preferred embodiment, the T cells are derived from the patient, a related donor or an unrelated donor, and are administered to the patient after stimulation and expansion as described below.
[0293]
CD4 proliferating in response to tumor polypeptides, polynucleotides or APCs for therapeutic purposes+Or CD8+The number of T cells can be expanded in vitro or in vivo. Tumor polypeptides, or immunogenic portions of such polypeptides, with or without the addition of cells of T cell growth factors, eg, interleukin-2, and / or stimulators that synthesize tumor polypeptides T cells can be exposed in vitro to a short peptide corresponding to Alternatively, the number of one or more T cells that grow in the presence of the tumor polypeptide can be expanded by cloning. Methods for cloning cells are well known in the art and include limiting dilution.
[0294]
Pharmaceutical composition
In an additional aspect, the invention provides one or more of the polynucleotides, polypeptides, or polypeptides disclosed herein for administration to a cell or animal, alone or in combination with one or more therapies. It relates to a formulation comprising a T cell and / or antibody composition and a pharmaceutically acceptable carrier.
[0295]
As will be appreciated, if desired, the compositions disclosed herein can be administered in combination with other agents, such as other proteins or polypeptides or various therapeutically active agents. it can. In fact, there is virtually no limit on the other components that can be added, unless the additional agent causes significant adverse effects upon contact with the target cell or host tissue. The composition can then be delivered with various other agents as needed in certain cases. Such compositions can be purified from host cells or other biological sources, or can be optionally chemically synthesized, as described herein. Similarly, such compositions can further comprise a substituted or derivatized RNA or DNA composition.
[0296]
Accordingly, in another aspect of the present invention, a medicament comprising one or more of the polynucleotides, polypeptides, antibodies, and / or T cell compositions disclosed herein and a pharmaceutically acceptable carrier. A composition is provided. In certain preferred embodiments, the pharmaceutical compositions of the invention comprise the immunogenic polynucleotide and / or polypeptide compositions of the invention for use in prophylactic and therapeutic vaccine applications. In general, vaccine compositions are described, for example, in the following references: F. Powell and M.W. J. Newman, "Vaccine Design (the subunit and adjuvant approach))", Plenum Press (NY, 1995). Generally, such a composition will comprise one or more polynucleotide and / or polypeptide compositions of the invention and one or more immunostimulants.
[0297]
As will be apparent to those skilled in the art, any of the pharmaceutical compositions described herein can contain pharmaceutically acceptable salts of the polynucleotides and polypeptides of the present invention. Such salts include, for example, pharmaceutically acceptable non-toxic bases, such as salts of organic bases (eg, salts of primary, secondary and tertiary amines and basic amino acids) and salts of inorganic bases. (Eg, sodium, potassium, lithium, ammonium, calcium, and magnesium).
[0298]
In other embodiments, an exemplary immunogenic composition, eg, a vaccine composition, of the present invention comprises DNA encoding one or more of the foregoing polypeptides, such that the polypeptide is generated in situ. It becomes. As mentioned above, the polynucleotides can be administered by various delivery systems known in the art.
[0299]
In fact, many gene delivery techniques are well known in the art and are described, for example, in the following references: Rolland, Crit. Rev .. Therap. Drug Carrier \ Systems 15: 143-198, 1998, and references cited therein. Of course, a suitable polynucleotide expression system will contain the necessary regulatory DNA regulatory sequences for expression in the patient (eg, a suitable promoter and termination signal). Alternatively, the bacterial delivery system, in this case, expresses the immunogenic portion of the polypeptide on the cell surface or provides for the administration of a bacterium that secretes such an epitope (eg, Bacillus-Calmette-Guerrin). Can be included.
[0300]
Thus, in certain embodiments, the polynucleotides encoding the immunogenic polypeptides disclosed herein can be prepared using any of a number of known virus-based systems, using suitable mammalian host cells for expression. Introduced inside. In one exemplary embodiment, retroviruses provide a convenient and effective platform for gene delivery systems. According to techniques known in the art, a selected polynucleotide encoding a polypeptide of the invention can be inserted into a vector and packaged into a retroviral particle.
[0301]
The recombinant virus can then be isolated and delivered to the subject. A number of exemplary retroviral systems have been described (e.g., U.S. Pat. No. 5,219,740; Miller and Rosman (1989) Bio Technologies 7: 980-990; Miller, AD (1990) Human). Gene Therapy 1: 5-14; Scarpa et al. (1991) Virology 180: 849-852; Burns et al. (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 8033-8037; and Boris-Lawrie and Teur (93). Opin. Genet. Develop. 3: 102-109).
[0302]
In addition, a number of exemplary adenovirus-based systems have been described. Unlike retroviruses, which integrate into the host genome, adenoviruses persist extrachromosomally, thus minimizing the risks associated with insertional mutagenesis (Haj-Ahmad and Graham (1986) J. Virol. 57: 267). Bet et al. (1993) J. Virol. 67: 5911-5921; Mittereder et al. (1994) Human Gene Therapy 5: 717-729; Seth et al. (1994) J. Virol. 68: 933-940; Barr et al. (1994) Gene Therapy 1: 51-58; Berkner, KL (1988) Bio Technologies 6: 616-629; and Rich et al. (1993) Human Gene Therapy 4: 461-476).
[0303]
Also, various adeno-associated virus (AAV) vector systems have been developed for delivery of polynucleotides. AAV vectors can be readily constructed using techniques well known in the art. See, for example, U.S. Patent Nos. 5,173,414 and 5,139,941; WO 92/01070 and WO 93/03769; Lebkowski et al. (1988) Molecl. Cell. Biol. 8: 3988-3996; Vincent et al. (1990) Vaccines 90 (Cold Spring Harbor Laboratory Press); Carter, B .; J. (1992) Current Opinion in Biotechnology 3: 533-539; Muzyczka, N.M. (1992) Current Topics in Microbiol. and Immunol. 158: 97-129; Kotin, R .; M. (1994) Human Gene Therapy 5: 793-801; Shelling and Smith (1994) Gene Therapy 1: 165-169; and Zhou et al. Exp. Med. 179: 1867-1875.
[0304]
Additional viral vectors useful for delivering a polynucleotide encoding a peptide of the invention by gene transfer include those derived from the pox family of viruses, eg, vaccinia virus and avianpox virus. As an example, a vaccinia virus recombinant expressing a novel molecule can be constructed as follows.
[0305]
First, a DNA encoding a polypeptide is inserted into an appropriate vector so as to be adjacent to a vaccinia promoter and a flanking vaccinia DNA sequence, for example, a sequence encoding thymidine kinase (TK). The vector is then used to transfect cells, which are simultaneously infected with vaccinia. Homologous recombination serves to insert the vaccinia promoter plus the gene encoding the polypeptide of interest into the viral genome. Culturing the cells in the presence of 5-bromodeoxyuridine and picking up viral plaques that are resistant to TK. A sup (-) recombinant can be selected.
[0306]
A vaccinia-based infection / transfection system is advantageously used to provide inducible, transient or co-expression of one or more of the polypeptides described herein in a host cell of an organism. be able to. In this particular system, cells are first infected in vitro with a vaccinia virus recombinant encoding bacteriophage T7 RNA polymerase. This polymerase exhibits exquisite specificity, where it transcribes only the template that supports T7 polymerase. After infection, the cells are transfected with the polynucleotide or polynucleotide of interest and driven by the T7 promoter.
[0307]
The polymerase expressed in the cytoplasm from the vaccinia virus recombinant transcribes the transfected DNA into RNA, which is then translated into a polypeptide by the host translation machinery. This method provides high levels of transient, cytoplasmic production of RNA and its translation products. See, for example, the following references: Eloy-Stein and Moss, Proc. Natl. Acad. Sci. ScL USA (1990) 87: 6743-6747; Fuerst et al., Proc. Natl. Acad. Sci. ScL USA (1986) 83: 8122-8126.
[0308]
Alternatively, avipoxviruses such as fowlpox and canalipoxviruses can also be used to deliver the coding sequence in question. Recombinant avipoxviruses are known to express immunogens from mammalian pathogens and confer protective immunity when added to non-avian species. The use of avipox vectors is particularly desirable in humans or other mammalian species. This is because members of the avipoc gene can only replicate productively in susceptible avian species and are not infectious in transformed mammalian cells. Avipoc virus is known in the art and uses genetic recombination as described above for the production of vaccinia virus. See, for example, the following documents: WO 91/03429; and WO 92/03545.
[0309]
Also, a number of alphaviruses can be used to deliver the polynucleotide compositions of the present invention, for example, the vectors described in the following references: US Pat. No. 5,843,723; US Pat. No. 6,015,686; US Pat. No. 6,008,035 and US Pat. No. 6,015,694. Venezuelan equine encephalitis (VEE) can also be used, and illustrative examples are described in US Pat. No. 5,505,947 and US Pat. No. 5,643,576.
[0310]
In addition, complex vectors such as those described by Michael et al. Biol. Chem. (1993) 268: 6866-6869 and Wagner et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1992) 89: 6099-6103, can also be used for gene delivery in the present invention.
[0311]
Additional information on delivery systems based on these and other known viruses is described, for example, in Fisher-Hoch et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 317-321, 1989; Flexner et al., Ann. N. Y. Acad. Sci. 569: 86-103, 1989; Flexner et al., Vaccine 8: 17-21, 1990; U.S. Patent No. 4,603,112; U.S. Patent No. 4,769,330; and U.S. Patent No. 5,017,487. WO 89/01973; U.S. Patent No. 4,777,127; GB 2,200,651; EP 0,345,242; WO 91/02805; Berkner, Biotechniques 6: 616-627, 1988; Rosenfeld et al., Science 252: 431-434, 1991; Kolls et al., Proc. Natl. Acad. Sci. ScL USA 91: 215-219, 1994; Kass-Eisler et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 11498-11502, 1993; Guzman et al., Circulation 88: 2838-2848, 1993; and Guzman et al., Cir. Res. 73: 1202-1207, 1993.
[0312]
In some embodiments, the polynucleotide can be integrated into the genome of the target cell. This integration can be at a specific location and orientation via homologous recombination (gene replacement) or can be integrated at a random, non-specific location (gene augmentation). In yet other embodiments, the polynucleotide can be stably maintained as a separate, episomal segment of DNA in the cell. Such polynucleotide segments or "episomes" encode sequences sufficient to permit maintenance and replication independently or synchronously with the host cell cycle. The manner in which the expression construct is delivered to the cell and the polynucleotide stops in the cell depends on the type of expression construct used.
[0313]
In other aspects of the invention, the polynucleotides are administered / delivery as "naked" DNA, for example, as described in the following references: Ulmer et al., Science 259: 1745-1749, 1993 and Cohen. Science 259: 1691-1692, 1993. By coating the DNA on biodegradable beads, which are efficiently transported into cells, the absorption of naked DNA can be increased.
[0314]
In still other embodiments, the compositions of the present invention can be delivered via a particle bombardment approach, many of which have been described. In one illustrative example, gas-propelled particle acceleration is provided by a device, such as Powderjet Pharmaceuticals PLC (Oxford, UK) and Powderjet Vaccines Inc. (Madison, Wisconsin). U.S. Pat. No. 5,846,796; U.S. Pat. No. 6,010,478; U.S. Pat. No. 5,865,796; U.S. Pat. No. 5,584,807; 0,500,799. This approach provides a needle-free delivery approach, where a dry powdered formulation of microscopic particles, e.g., polynucleotide or polypeptide particles, is jetted with helium gas generated by a hand-held device. Accelerated at high speed, the particles are propelled into the target tissue of interest.
[0315]
In a related aspect, another device and method useful for needle-free gas propulsion infusion of the composition of the present invention comprises a device provided by Biojet, Inc. (Portland, Oreg.). And some examples thereof are described in the following references: US Pat. No. 4,790,824; US Pat. No. 5,064,413; US Pat. No. 5,312,335; US U.S. Patent No. 5,383,851; U.S. Patent No. 5,399,163; U.S. Patent No. 5,520,639 and U.S. Patent No. 5,993,412.
[0316]
According to another aspect, a pharmaceutical composition described herein comprises one or more immunostimulants and an immunogenic polynucleotide, polypeptide, antibody, T cell and / or APC composition of the invention. Will be included. Immunostimulant refers to essentially any substance that enhances or enhances the immune response (antibody and / or cell mediated) to an exogenous antigen. One preferred type of immunostimulant comprises an adjuvant. Many adjuvants are substances designed to protect the antigen from rapid catabolism, such as aluminum hydroxide or mineral oil, and stimulators of the immune response, such as lipid A, Bordetella pertussis or human form Contains proteins from Mycobacterium tuberculosis.
[0317]
Certain adjuvants are commercially available, examples of which are: Freund's incomplete adjuvant and Freund's complete adjuvant (Difco Laboratories, Detroit, MI); Merck Adjuvant 65 (Merck and Company, Inc.). AS-2 (SmithKline Beecham, Philadelphia, PA); aluminum salts such as aluminum hydroxide gel (alum) or aluminum phosphate; calcium, iron or zinc salts; acylated tyrosine Insoluble suspensions; acylated sugars; polysaccharides derivatized cationically or anionically; polyphosphazenes; biodegradable microspheres; monophosphoryl lipid A and quill @ A. Also, cytokines such as GM-CSF, interleukin-2, -7, -12, and other growth factors can be used as adjuvants.
[0318]
In one embodiment of the invention, the adjuvant composition is preferably one that induces a predominantly Th1-type immune response. High levels of Th1-type cytokines (eg, IFN-γ, TNFα, IL-2 and IL-12) tend to be suitable for inducing a cell-mediated immune response to the administered antigen. In contrast, high levels of Th2-type cytokines (eg, IL-4, IL-5, IL-6 and IL-10) tend to be suitable for inducing a humoral immune response.
[0319]
After application of the vaccine provided in the present invention, the patient will support an immune response, including TH1-type and Th2-type responses. In a preferred embodiment, the response is predominantly Th1 type and the level of Th1 type cytokine will increase to a greater extent than the level of Th2 type cytokine. The levels of these cytokines can be easily assessed by standard assays. For an overview of the cytokine family, see: Mosman and Coffman, Ann. Rev .. Immunol. 7: 145-173, 1989.
[0320]
Certain preferred adjuvants that predominantly induce a Th1-type response include, for example, a combination of monophosphoryl lipid A, preferably 3-de-O-acylated monophosphoryl lipid A, and an aluminum salt. MPLTMAdjuvants are available from Crixa Corporation (Seattle, WA; see, for example, US Pat. No. 4,436,727; US Pat. No. 4,877,611; U.S. Pat. Nos. 4,866,034 and 4,912,094). Also, oligonucleotides containing CpG (where the CpG dinucleotide is unmethylated) primarily induce a Th1 response.
[0321]
Such oligonucleotides are well known in the art and are described, for example, in the following references: WO 96/02555, WO 99/33488 and US Pat. No. 6,008,200 and US Pat. 5,856,462. Immunostimulatory DNA sequences have also been described, for example, in Sato et al., Science 273: 352, 1996. Other preferred adjuvants comprise saponins, such as Quil A, or a derivative thereof, and include QS21 and QS7aQUILA Biopharmaceuticals Inc. Esin; Digitonin; or Gyssofila or Chenopodium quinoa saponins. Other preferred formulations comprise a combination of two or more saponins and an adjuvant of the invention, for example, a combination of at least two of the following groups: QS21, QS7, Quil A, β-eosin, or digitonin.
[0322]
Optionally, saponin formulations can be prepared from chitosan or other polycationic polymers, polylactide and polylactide-co-glycolide particles, poly-N-acetylglucosamine based polymer matrices, polysaccharides or chemically modified polysaccharides. It can be combined with composed particles, liposome and lipid based particles, particles composed of glycerol monoester, and vaccines composed of others.
[0323]
Saponins can also be formulated in the presence of cholesterol to form particulate structures such as liposomes or ISCOMs. In addition, saponins can be formulated with non-particulate solutions or suspensions or in particulate structures, such as microlamellar liposomes or ISCOMs, together with polyoxyethylene ethers or esters. Saponin may also be used as an excipient, for example, Carbopl.TMTo increase the viscosity, or can be formulated in dry powder form with a powdered excipient, such as lactose.
[0324]
In one embodiment, the adjuvant system comprises a combination of a monophosphoryl lipid A and a saponin derivative, for example, QS21 and 3D-MPL as described in WO 94/00153.TMCombinations with adjuvants or low-reaction compositions wherein QS21 is quenched with cholesterol, as described in WO 96/33739. Another preferred formulation comprises an oil-in-water emulsion and tocopherol. Oil-in-water emulsion QS21, 3D-MPLTMOther particularly preferred adjuvant formulations using adjuvants and tocopherols are described in WO 95/17210.
[0325]
Other enhanced adjuvant systems include the combination of oligonucleotides containing CpG with saponin derivatives, particularly the combination of CpG with QS21 is disclosed in WO 00/09159. Preferably, the formulation further comprises an oil-in-water emulsion and tocopherol.
[0326]
Additional exemplary adjuvants for use in the pharmaceutical compositions of the present invention include: Montanide ISA 720 (Seppic, France), SAF (Chiron, CA, USA), ISCOMS (CSL), MF- 59 (Chiron), the SBAS series of adjuvants (e.g., available from SBAS-2 or SBAS-4, SmithKline Beecham, Lixensart, Belgium), Detox (Enhanzyn)TMCorixa, Hamilton, MT), RC-59 (Corixa, Hamilton, MT), and other aminoalkylglucosamine 4-phosphates (AGPs), such as pending U.S. patent applications Ser. Nos. 08 / 853,826 and 83; No. 09 / 074,720 (the disclosures of which are incorporated herein by reference), and adjuvants of polyoxyethylene ethers, such as those described in WO 99/52549 A1. What you have.
[0327]
Other preferred adjuvants include adjuvant molecules of the general formula:
(1) @HO (CH2CH2O)n-AR
Where n is 1 to 50, A is a bond or —C (O) —, and R is C1-50Alkyl or phenyl C1-50Alkyl.
[0328]
One aspect of the present invention comprises a vaccine formulation comprising a polyoxyethylene ether of general formula (I), wherein n is 1 to 50, preferably 4 to 24, most preferably 9; The component is C1-50, Preferably C4-C20Alkyl, most preferably C12Is alkyl, and A is a bond. The concentration of polyoxyethylene ether ranges from 0.1 to 20%, preferably 0.1 to 10%, most preferably 0.1 to 1%. Preferred polyoxyethylene ethers are selected from the following groups: polyoxyethylene-9-lauryl ether, polyoxyethylene-9-steolyl ether, polyoxyethylene-8-steolyl ether, polyoxyethylene-4-lauryl. Ethers, polyoxyethylene-55-lauryl ether, and polyoxyethylene-23-lauryl ether.
[0329]
Polyoxyethylene ethers, such as polyoxyethylene lauryl ether, are described in the Merck Index (12th edition: entry 7717). These adjuvant molecules are described in WO 99/52549. The polyoxyethylene ether according to the above general formula (I) can be combined with another adjuvant, if necessary. For example, a preferred adjuvant combination preferably uses CpG, as described in pending UK Patent Application GB9820956.2.
[0330]
According to another aspect of the present invention, the immunogenic composition described herein is an antigen presenting cell (APC), such as dendritic cells, macrophages, B cells, monocytes and efficient APCs. It is delivered to the host via other operable cells. Such cells can be genetically modified to increase antigen-presenting ability, improve activation and / or maintenance of T cell responses, make them themselves antitumor, and / or It can be made immunologically compatible (ie, a matched HLA haplotype), but that is not required. APCs can generally be isolated from a variety of biological fluids and organs, such as tumors and peritumoral tissues, and can be autologous, allogeneic, syngeneic or xenogenic cells.
[0331]
In one embodiment of the present invention, dendritic cells or their progeny are used as antigen presenting cells. Dendritic cells are highly potent APCs (Banchereau and Steinman, Nature 392: 245-251, 1998) and may be effective as physiological adjuvants to elicit prophylactic or therapeutic anti-tumor immunity. (See Timmerman and Levy, Ann. Rev. Med. 50: 507-529, 1999).
[0332]
In general, dendritic cells have their typical shape (in situ astrocytes, with pronounced cytoplasmic processes visible in vitro (dendrites)), the ability to pick up, process and present antigens with high efficiency, naive Can be identified based on their ability to activate a strong T cell response. Of course, dendritic cells can be engineered to express specific cell surface receptors or ligands not normally found on dendritic cells in vivo or ex vivo, and such modified dendritic cells can be engineered. Cells are contemplated by the present invention. As an alternative to dendritic cells, secreted vesicular antigen-loaded dendritic cells (called exosomes) can be used in vaccines (see Zitvogel et al., Nature Med. 4: 594-600, 1998).
[0333]
Dendritic cells and progeny can be obtained from peripheral blood, bone marrow, tumor infiltrating cells, peritumoral tissue-infiltrating cells, lymph nodes, spleen, skin, umbilical cord blood or any other suitable tissue or fluid. For example, dendritic cells are differentiated ex vivo by adding a combination of cytokines such as GM-CSF, IL-4, IL-13 and / or TNFα to a culture of monocytes collected from peripheral blood. Can be. Optionally, a combination of GM-CSF, IL-3, TNFα, CD40 ligand, LPS, flt3 ligand and / or one or more other compounds that induce putative differentiation, maturation and proliferation is added to the medium. Thus, CD34-positive cells collected from peripheral blood, umbilical cord blood, or bone marrow can be differentiated into dendritic cells.
[0334]
Dendritic cells are conveniently categorized as "immature" and "mature" cells, which allow to distinguish between two well-characterized phenotypes in a simple manner. However, this nomenclature should not be construed as excluding all possible intermediate stages of differentiation. Immature cells have been characterized as APCs having a high capacity to absorb and process antigens, which correlate with high expression of Fcγ and mannose receptors. The mature phenotype is typically characterized by low expression of these markers, but cell surface molecules involved in T cell activation, such as class I and class II MHC, adhesion molecules such as CD54 and It is characterized by high expression of CD11) and costimulatory molecules (eg, CD40, CD80, CD86 and 4-1BB).
[0335]
Generally, by transfecting APCs with a polynucleotide of the present invention (or a portion or variant thereof), the encoded polypeptide, or an immunogenic portion thereof, can be expressed on the cell surface. Such transfection treatment can be performed in vitro, and the agent containing the transfected cells can be used for therapeutic purposes as described herein. Alternatively, transfection can occur in vivo by administering to the patient a gene delivery vehicle that targets dendritic or other antigen presenting cells.
[0336]
For example, the in vivo and in vitro transfection of dendritic cells may be performed by a known method as described in WO97 / 24447, or by Mahvi et al in Immunology and cell Biology 75: 456-460 (1997). This can be done using a gene gun approach.
[0337]
Antigen loading of dendritic cells involves dendritic cells or progenitor cells together with tumor polypeptides, DNA (neat or inserted into a plasmid vector) or RNA; or antigen-expressing recombinant bacteria or viruses (eg vaccinia, fowlpox) Virus, adenovirus or lentiviral vector). Prior to loading, the polypeptide is covalently linked to an immune partner that provides T cell help (such as a carrier molecule). Alternatively, dendritic cells may be pulsed with a non-covalently bound immune partner separately from or in the presence of the polypeptide.
[0338]
Suitable carriers known to those skilled in the art can be used for the agents of the present invention, but the type of carrier usually varies depending on the mode of administration. The drug of the present invention may be prepared in accordance with the administration mode, such as topical, oral, nasal, transmucosal, intravenous, intracranial, intraperitoneal, subcutaneous, or intramuscular.
[0339]
The carriers used in such agents are biocompatible and may be biodegradable. In certain embodiments, it may be preferable to formulate the active ingredient release level so that it is relatively constant. However, in other embodiments, it is preferable to release relatively quickly upon administration. The preparation of such agents is well possible at the level of those skilled in the art using known techniques. Carriers useful in this regard include microparticles such as poly (lactide-co-glycolide), polyacrylate, latex, starch, cellulose, dextran, and the like.
[0340]
Suppressed release carriers include supramolecular biovectors that include a non-flowable hydrophilic core (eg, a cross-linked polysaccharide or oligosaccharide) and, optionally, an outer layer of an amphiphilic compound such as a phospholipid (US Pat. 5,151,254 and PCT applications WO 94/20078, WO 94/23701 and WO 96/06638). The amount of active compound included in a controlled release formulation will vary depending upon the site of implantation, the rate and time of release and the nature of the condition to be treated or prevented.
[0341]
In another embodiment, biodegradable microspheres (eg, polyactate-polyglycolate) are used as carriers for the agents of the present invention. Suitable biodegradable microspheres are described, for example, in U.S. Patent Nos. 4,897,268; 5,075,109; 5,928,647; 5,811,128; 5,820,883; Nos. 5,853,763; 5,814,344; 5,407,609 and 5,942,252. The modified hepatitis B core protein carrier system disclosed in WO 99/40934 and cited herein by reference is also suitable for various uses. Another carrier / delivery system uses a granular protein complex as disclosed in US Patent No. 5,928,647, which elicits a class I-restricted cytotoxin T lymphocyte response in a host. Sometimes.
[0342]
The agents of the present invention often comprise one or more buffers (eg, neutral or phosphate buffered saline), carbohydrates (eg, glucose, mannose, sucrose or dextran), mannitol, protein A polypeptide or amino acid, for example, glycine, an antioxidant, a bacteriostat, a chelating agent such as EDTA or glutathione, an auxiliary (eg, ammonium hydroxide), isotonic, hypertonic, or hypotonic in the patient's blood. Also includes solutes to suspend, suspending agents, concentrating agents and / or preservatives. The agents of the present invention can also be formulated as a lyophilizate.
[0343]
The agents of the invention may be provided in single or multi-dose containers, such as sealed ampoules or sealed vials. Such containers are sealed to maintain sterility and stability until use. In general, the formulations are stored in suspensions, solutions or emulsions in oily or aqueous vehicles. A form is also possible in which the preparation is stored in a lyophilized state and only a sterile solution needs to be added immediately before use.
Formulations suitable for oral, parenteral, intravenous, intranasal, and intramuscular administration for the use of certain drugs have already been developed in various ways, some of which are described below.
[0344]
For some uses, the agents of the present invention can be administered to animals in an oral manner. These agents may then be formulated with an inert diluent or assimilable edible carrier, or enclosed in hard or soft gelatin capsules, compressed into tablets, or directly combined with the food. it can.
The active compound can be combined with excipients and used in the form of tablets, sublingual tablets, troches, capsules, elixirs, suspensions, syrups, wafers and the like (eg, Mathiwits et al., Nature 1997 Mar 27; 386 (6623). Hwang et al., Crit Rev The drug Carrier System 1998: 15 (3) -243-84; U.S. Patent No. 5,641,515; U.S. Patent No. 5,580,579 and U.S. Patent. No. 5,792,451).
[0345]
Tablets, troches, pills, capsules and the like are various auxiliaries, for example, binders such as tragacanth, acacia, corn starch, gelatin; excipients such as dicalcium phosphate; dispersants such as corn starch, potato starch, alginic acid and the like. Glidants such as magnesium stearate; and sweeteners such as sucrose, lactose, saccharin, or flavoring agents such as peppermint, wintergreen oil, cherry flavoring.
[0346]
When the dosage form is a capsule, it can contain, in addition to the above materials, a liquid carrier. Various other materials may be included for coating or for physically changing the dosage form. For example, tablets, pills, or capsules may be coated with shellac, sugar or both. Of course, regardless of the form in which they are taken, the materials used must be pharmaceutically pure and the amount used should be substantially harmless.
[0347]
In many cases, these preparations contain at least about 0.1% or more of the active compound, but the percentage of active ingredient is not uniform, from about 1 or 2% to about 60% by weight or volume of the total preparation. % Or 70% or more. The amount of active compound in the medicament useful for each therapeutic purpose is adjusted so that a single dose of a given compound ensures the required intake. The solubility, bioavailability, biological half-life, route of administration, shelf life, and other pharmaceutical considerations are well known to those skilled in the pharmaceutical arts, and a variety of administration and treatment methods are desirable.
[0348]
For oral administration, the agents of the invention can be formulated in combination with one or more excipients into forms such as mouthwashes, dentifrices, buccal preparations, inhalants, sublingual tablets and the like. The active ingredient may, for example, be incorporated into an oral cavity containing sodium borate, glycerin, potassium bicarbonate, into a dentifrice, into a composition comprising water, a binder, an abrasive, a fragrance, a foaming agent, a humectant. A therapeutically effective amount can be added. It can also be dispensed in the form of a tablet or solution that dissolves in the mouth, such as under the tongue.
[0349]
In some cases, it may be desirable to administer the agents of the invention parenterally, intravenously, intramuscularly, or intraperitoneally. Such approaches are known, some of which are disclosed in U.S. Patent Nos. 5,543,158, 15,641,515 and 5,399,363. In some embodiments, the active compound, which is in the form of a free base or a pharmaceutically acceptable salt, is formulated as an aqueous solution mixed with a surfactant such as hydroxypropylcellulose. Glycerol, liquid polyethylene glycols, and mixtures thereof and dispersions in oils are also possible. Under ordinary conditions of storage and use, these preparations usually contain a preservative to prevent the growth of microorganisms.
[0350]
Injectable forms include sterile aqueous solutions or suspensions or sterile powders from which such sterile aqueous solutions or dispersions can be prepared (see, for example, US Pat. No. 5,466,468). There is. In all cases, they must be sterile and must be fluid to the extent that easy syringability exists. It must be stable and protected against the contaminating action of microorganisms such as bacteria and molds during the manufacturing and storage stages. The carrier can be a solvent or dispersion medium containing water, ethanol, polyol (glycerol, propylene glycol, and the like), a suitable mixture thereof, and / or a vegetable oil.
[0351]
Proper fluidity can be maintained by utilizing a coating such as lecithin, maintaining the required particle size in the case of dispersion, and / or using a surfactant. The action of microorganisms can be readily prevented by various antibacterial and antifungal agents, for example, parabens, chlorobutanol, phenol, sorbic acid, thimerosal, and the like. In many cases, it will be preferable to include isotonic agents, for example, sugars or sodium chloride. In order to prolong the absorption of the injection, an absorption delaying agent such as aluminum monostearate or gelatin may be contained to delay the absorption.
[0352]
In embodiments where the solution is in the form of an aqueous solution for parenteral administration, the solution may be suitably buffered, if necessary, and the diluent first rendered isotonic with sufficient saline or glucose. Such aqueous solutions are particularly suitable for intravenous, intramuscular, subcutaneous and intraperitoneal administration. Sterile aqueous media that can be used for this will be readily apparent to those skilled in the art in light of the present disclosure. For example, one dose may be dissolved in 1 ml of isotonic NaCl solution and added to 1000 ml of a subcutaneous injection solution or injected into a predetermined injection site (for example, “REMINGTON's Pharmaceutical Sciences” 15th Edition, pp 1035-1038). And 1570-1580). Some variation in dosage is necessary depending on the condition of the patient. In addition, when administered to humans, it must, of course, meet the sterility, pyrogenicity, and other general safety and purity standards as set forth by the Biologics Standards Division of the Food and Drug Administration.
[0353]
In another embodiment of the invention, the drug is formulated in a neutral or salt form. Pharmaceutically acceptable salts include acid addition salts (formed with the free amino groups of proteins), which may be inorganic acids such as hydrochloric or phosphoric acid, or acetic acid, oxalic tartaric acid, mandelic acid. Formed with such organic acids. Salts formed with free carboxyl groups are inorganic bases, such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium hydroxide, calcium hydroxide, ferric hydroxide, and organic bases, such as isopropylamine, trimethylamine, histidine, procaine Can be derived from such. Upon formulation, the solutions will be administered in a manner compatible with the dosage formulation and in such amount as is suitable for therapeutic purposes.
[0354]
Carriers also include solvents, dispersion media, vehicles, coatings, diluents, antibacterial and antifungal agents, tonicity agents, absorption delaying agents, buffers, carrier solutions, suspensions, colloids, and the like. The use of these media and agents in pharmaceutically active substances is known. As long as the known media or agents are not incompatible with the active ingredient, they can be used in therapeutic agents. It is also possible to incorporate supplementary active ingredients into the components. The term “pharmaceutically acceptable” means molecules and compositions that do not produce an adverse reaction such as allergy when administered to a human.
[0355]
In some embodiments, the medicament can be administered by intranasal spray, inhalation and / or other aerosol administration vehicles. Methods for administering genes, nucleic acids and peptides directly to the lung via a nasal aerosol spray are disclosed, for example, in US Patent Nos. 5,756,353 and 5,804,212. Similarly, a method of administering a drug using intranasal fine particle resin (Takenaga et al., J Controlled Release 1998 Mar 2: 52 (1-2): 81-7) and a lysophosphatidyl-glycerol compound (US Patent No. No. 5,725,871) is also known. Similarly, a method of administering drugs via mucosa in the form of a polytetrafluoroethylene support matrix is disclosed in U.S. Patent No. 5,780,045.
[0356]
In some embodiments, liposomes, nanocapsules, microparticles, lipid particles, air bubbles, and the like are used to introduce the agents of the present invention into appropriate host cells / organs. In particular, the agents of the present invention can be formulated for administration encapsulated in lipid particles, liposomes, air bubbles, nanospheres, nanoparticles and the like. Alternatively, it can be bound to the surface of the carrier vehicle in a covalent or non-covalent manner.
[0357]
The formation and use of liposomes and liposomal agents as potential carriers are known to those skilled in the art (eg, Lasic, Trends Biotechl 1998 Jul; 16 (7): 307-21; Takakura, Nippon Rinsho 1998 Mar; 56 (3). Candran et al., Indian J Exp Biol. 1997 Aug; 35 (8): 801-9; Margalit, Crit Rev Ther Drug Carrier Syst. 1995; 12 (2-3): 233-61; (US Pat. No. 5,567,434; US Pat. No. 5,795,587) incorporated herein by reference.
[0358]
Liposomes have been successfully used in combination with many types of cells that are otherwise difficult to transfect, such as T cell suspensions, primary hepatocyte strains, and PC12 cells (Rennenisen et al., J Biol). Chem. 1990 Sep 25; 265 (27): 16337-42; Muller et al., DNA Cell Biol. 1990 Apr; 9 (3): 221-9). Furthermore, liposomes do not have the DNA length limitations typical of virus-based administration systems. It has been successfully used to introduce genes, various drugs, radiotherapeutic agents, enzymes, viruses, transcription factors, allosteric effectors, etc. into various cell lines and animals. Also, the use of liposomes is not expected to cause autoimmune reactions or serious poisoning accidents.
[0359]
In some embodiments, liposomes are formed by dispersing phospholipids in an aqueous medium and spontaneously generating multi-layered concentric double vacuoles (also referred to as multi-layered vacuoles (MLVs)).
[0360]
In another embodiment, a pharmaceutically acceptable nanocapsule formulation of the agent of the present invention is provided. In general, nanocapsules can stably and reproducibly encapsulate a drug (see, for example, Quintanar-Guerrero et al., Drug Dev Ind Pham. 1998 Dec; 24 (12): 1113-28). In order to avoid side effects due to intracellular polymerization overload, the ultrafine particles (about 0.1 μm) can be decomposed in vivo using a polymer. The method for producing the particles is described, for example, in Couvreur et al. , Crit Rev The Drug Carrier System. 1988; 5 (1): 1-20; Muhlen et al. , Eur J Pharm Biopham. 1998 Mar; 45 (2): 149-55; Zambaux et al. , J Controlled Release 1998 Jan 2; 50 (1-3): 31-40; oyobi U.S. Patent No. 5,145,684.
[0361]
How to treat cancer
As another aspect of the present invention, the above-mentioned drug can be used for immunotherapy of cancer, particularly prostate cancer. In this method of treatment, the agent is typically administered to a warm-blooded animal, preferably a human. The patient may or may not have cancer. That is, the use of the above-mentioned drug can prevent the occurrence of cancer or treat cancer patients. Drugs and vaccines are administered before and after surgical resection of the primary tumor and / or radiation or conventional chemotherapy. As described above, the drug may be administered by an appropriate method such as intravenous, intraperitoneal, intramuscular, subcutaneous, intranasal, intradermal, anal, vaginal, topical or oral.
[0362]
In some embodiments, the immunotherapy is an aggressive immunotherapy that relies on in vivo stimulation of the endogenous host immune system and suppresses tumors by administration of immune response modifiers (eg, polypeptides and polynucleotides). That is.
[0363]
In another embodiment, the immunotherapy administers a drug (effector cells or antibodies) with a reputed tumor immunoreactivity that mediates, directly or indirectly, antitumor effects and does not necessarily depend on the intact host immune system. This is passive immunotherapy. Examples of the effector cells include the T cells and T lymphocytes (CD8+Cytotoxic T lymphocytes and CD4+T-helper tumor infiltrating lymphocytes), killer cells (Natural Killer cells and lymphocyte activated killer cells), B cells and antigen-presenting cells expressing polypeptides (dendritic cells and macrophages).
[0364]
For adoptive immunotherapy, a T cell receptor and an antibody receptor specific for the polypeptide may be cloned, expressed, and transferred to another vector or effector cell. In passive immunotherapy, polypeptides can also be used to generate antibodies or antibodies of the anti-idiotype (see US Pat. No. 4,918,164).
[0365]
Effector cells can be obtained in sufficient amounts for adoptive immunotherapy by in vitro culture. Culture conditions for growing a single antigen-specific effector cell to billions and allowing antigen recognition in vivo are known. Such in vitro culture conditions often utilize intermittent antigen stimulation in the presence of cytokines (eg, IL-2) and undivided feeder cells. As noted above, the use of immunoreactive polypeptides allows rapid growth of antigen-specific T cell strains and the generation of cells required for immunotherapy.
[0366]
Specifically, antigen presenting cells, such as dendritic cells, macrophages, monocytes, fibroblasts and / or B cells, are pulsed with immunoreactive polypeptides by known techniques, or one or two or more. More than one kind of polynucleotide may be transfected. For example, antigen presenting cells can be transfected with a polynucleotide having a promoter suitable for promoting expression in a recombinant virus or other expression system.
[0367]
Effector cells cultured for use in therapy must be able to grow and distribute widely and survive in vivo for long periods of time. According to the research results, it is possible to grow a large number of effector cells over a long period of time by growing cultured effector cells in vivo and repeating stimulation with an antigen supplemented by IL-2 (for example, long-term effector cells). Cheever et al., Immunological Reviews 157: 177, 1997).
[0368]
A vector expressing the polypeptide can be introduced into antigen-presenting cells collected from a patient, expanded by cloning in vitro, and then transplanted into the same patient again. It can be reintroduced into the patient by known means, preferably under sterile conditions, by intravenous, intracavitary, intraperitoneal or intratumoral administration.
[0369]
The route, frequency and dose of therapeutic agents will vary from individual patient to individual and can be readily determined by standard techniques. Generally, drugs and vaccines are administered by injection (eg, intradermal, intramuscular, intravenous or subcutaneous), intranasal (eg, inhalation) or orally. Preferably, six doses are administered at monthly intervals followed by booster vaccine administration. Different protocols may be appropriate for individual patients. When administered, it can promote an anti-tumor immune response, and if at least a 10-50% level increase (compared to before treatment), it is adequate.
[0370]
The immune response can be monitored by measuring the patient's anti-tumor antibodies or by vaccine generation of cytolytic effector cells capable of killing the patient's tumor cells in vitro. Such vaccines must be capable of raising an immune response and improving clinical outcomes over patients who do not receive the vaccine. (E.g., fast recovery, complete or partial or long-term survival). Generally, for drugs and vaccines that contain one or more polypeptides, the amount of each polypeptide present in a single dose will be about 25 μg-5 kg / kg of host body weight. The appropriate amount depends on the size of the patient, but is usually about 0.1 mL to about 5 mL.
[0371]
In general, a sufficient amount of the active compound to exert a therapeutic and / or prophylactic effect must be administered in order for the dosage and treatment to be appropriate. Such effects can be monitored by improved clinical outcomes (eg, faster recovery, complete or partial, or longer survival) than patients who receive no vaccine. Existing immune responses to oncoproteins correlate with improved clinical outcome. Such an immune response can be assessed by standard proliferation, cytotoxicity, or cytokine analysis performed using samples obtained from the patient before and after treatment.
[0372]
Drugs, methods and kits for detecting and diagnosing cancer
Generally, the presence of one or more prostate tumor proteins and / or polynucleotides encoding such proteins in a biological sample (eg, blood, serum, sputum and / or tumor tissue) obtained from a patient. , The cancer of the patient can be detected. In other words, the presence or absence of cancer such as prostate cancer can be detected by using such a protein as a marker.
[0373]
Such proteins are also useful for detecting other cancers. In general, the binding agents of the invention allow detection of the level of antigen binding to the binding agent in a biological sample. By utilizing polynucleotide primers and probes, mRNA levels encoding oncoproteins can be detected, and also indicate the presence or absence of cancer. Generally, prostate tumor sequences are present at more than three times the level of normal tissue.
[0374]
Various analytical methods that use binding agents to detect polypeptide markers in a sample are known to those of skill in the art. See, for example, Harlow and Lane, Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Habor Laboratory, 1988. Generally, the presence or absence of cancer in a patient is determined by (a) contacting a biological sample obtained from the patient with the binding; (b) measuring the level of polypeptide in the sample that binds the binding agent; It can be determined by comparing the level with a predetermined pass value.
[0375]
In a preferred embodiment, the assay uses a binder immobilized on a solid support to which the polypeptide is bound and removed from the remainder of the sample. To detect bound polypeptide, a detection reagent that contains a reporter group and specifically binds to the binding agent / polypeptide is used. The detection reagent is, for example, a binding agent that specifically binds to the polypeptide or the antibody, or an anti-immunoglobulin, G protein, A protein, or lectin that specifically binds to the binding agent. Alternatively, a competition assay can be employed in which the polypeptide is labeled with a reporter group, and the binding agent is incubated with the sample and then bound to the immobilized binding agent. Polypeptides that can be used in this analysis include the full-length prostate tumor protein and the polypeptide portion to which the binding agent binds, as described above.
[0376]
The solid support can be any known material, as long as it can attach tumor proteins. For example, membranes such as test wells of a microtiter plate, nitrocellulose, etc. can be used. Beads or discs made of glass, fiberglass, latex, or a plastic material such as polystyrene or polyvinyl chloride may be used. Further, the magnetic particles as disclosed in US Pat. No. 5,359,681 may be fiber optic sensors. In order to fix the binder to the solid support, various known techniques described in a large number of patent documents and the like may be used.
[0377]
In the context of the present invention, "immobilization" refers to both non-covalent bonds, such as adsorption, and covalent bonds (direct linkage between the binder and the functional groups of the support or via a cross-linking agent). including. Immobilization by adsorption to wells or membranes of a microtiter plate is preferred. In this case, adsorption is obtained by contacting the binder with the solid support in a suitable buffer for a suitable period of time. The contact time also depends on the temperature, but typically ranges from about 1 hour to about 1 day. Generally, contacting the wells of a plastic microtiter (such as polystyrene or polyvinyl chloride) with about 10 ng to about 10 μg, preferably about 100 ng to about 1 μg of binder will immobilize a sufficient amount of binder. can do.
[0378]
Covalent attachment of the binder to the solid support is accomplished by reacting the support with a bifunctional reagent that reacts with both the support and the hydroxyl or amino groups of the binder. For example, the binder can be covalently attached to the support with a suitable polymer coating by using benzoquinone or by condensing the aldehyde group of the support with the active hydrogen of the binding partner (Pierce Immunotechnology Catalog). and Handbook, 1991, A12-A13).
[0379]
In some embodiments, a two-antibody sandwich assay is employed. In this assay, the polypeptide immobilized on a solid support, such as a microtiter plate, is contacted with the sample to bind the polypeptide in the sample to the immobilized antibody. Unbound sample is removed from the immobilized polypeptide-antibody complex, and a detection reagent containing a reporter group (preferably a second antibody capable of binding to a different site on the polypeptide) is added. The amount of detection reagent that remains bound to the solid support is measured using a method appropriate for the particular reporter group.
[0380]
Specifically, after the antibody is immobilized on the support as described above, the remaining protein binding sites on the support are blocked. The blocking agent may be a known one, for example, bovine serum albumin or Tween 20 (trademark) (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO). The immobilized antibody is then incubated with the sample, allowing the polypeptide to bind to the antibody. Prior to incubation, the sample is diluted with a suitable diluent, such as phosphate buffered saline (PBS).
[0381]
Generally, a suitable contact time (ie, incubation time) is a time sufficient to detect the presence of the polypeptide in a sample obtained from an individual with prostate cancer. Preferably, the contact time is sufficient to achieve a level of binding at which the equilibrium between bound and unbound polypeptide is at least about 95%. As will be apparent to those skilled in the art, the time required to achieve equilibrium can be readily determined by assessing the level of binding that occurs over time.
[0382]
The unbound sample is then removed, for example, by washing the solid support with a suitable buffer, such as PBS containing 0.1% Tween20 ™. A second antibody containing a reporter group is added to the solid support. The preferred reporter group is as described above.
[0383]
The detection reagent is then incubated with the immobilized antibody-polypeptide complex for a time sufficient to detect the bound polypeptide. The appropriate time for detection can be determined by assessing the level of binding that occurs over a period of time. Next, the unbound detection reagent is removed, and the bound detection reagent is detected using the reporter group. (Page 115, first line) The method of detecting a reporter group differs depending on the nature of the reporter group.
[0384]
For radioactive groups, scintillation counting or autoradiography is appropriate. For a dye, a luminescent group and a fluorescent group, spectroscopic analysis may be used. Biotin may be detected using avidin conjugated to a different reporter group (usually a radioactive or fluorescent group or enzyme). Enzyme reporter groups are usually detected by adding the substrate (over a specific period of time) and then performing spectroscopic or other analysis of the reactants.
[0385]
To determine the presence or absence of cancer, such as prostate cancer, the signal detected from the reporter group that remains attached to the solid support is compared to a signal corresponding to a predetermined pass value. In a preferred embodiment, the pass value for detecting cancer is the average signal obtained when the fixed antibody is incubated with a sample from a cancer-free patient. Samples that emit a signal 3 standard deviations above a given pass value are considered positive for cancer.
[0386]
In another preferred embodiment, Sackett et al. , Clinical Epidemiology: A Basic Science for Clinical Medicine, Little Brown and Co .; 1985, p. According to the method described in 106-7, a pass value is set using a Receiver Operator Curve. In this example, a pass value is calculated from a plot of a plurality of pairs of true positive rates (ie, sensitivity) and false positive rates (100% -specificity), each corresponding to a pass value deemed appropriate in light of the diagnostic test results. I do. The pass value may be shifted to the left along the plot to minimize the false positive rate, and may be shifted to the right to minimize the false negative rate. Generally, samples that emit a signal higher than the pass value set in this way are considered positive for cancer.
[0387]
In a related embodiment, the analysis is performed in a flow-through or strip test format and the binder is immobilized on a membrane such as nitrocellulose. In the flow-through test, as the sample passes through the membrane, the polypeptide in the sample binds to the immobilized binding agent. Next, when the solution containing the second binding agent passes through the membrane, the labeled second binding agent binds to the binding agent-polypeptide complex. The detection of the bound second binding agent is then performed as described above. In the strip test format, one end of the membrane to which the binder binds is immersed in a solution containing the sample.
[0388]
The sample moves along the membrane from the site containing the second binder toward the site of the immobilized binder. A second binder concentration at the site of the fixed metering agent indicates the presence of cancer. The concentration of the second binder at the site forms a pattern that draws visible lines. Absence of this pattern indicates a negative result. The amount of binder immobilized on the membrane is set so that it is clearly visible when the sample contains sufficient levels of polypeptide to generate a positive signal in a 2-antibody sandwich assay in the format.
[0389]
The preferred binding agents used in this analysis are antibodies and antigen-binding fragments thereof. The amount of antibody immobilized on the membrane is from about 25 ng to about 1 μg, more preferably from about 50 ng to about 500 ng. This test can be performed on very small samples.
[0390]
It goes without saying that there are various other analysis protocols that can be used in combination with the oncoprotein or the binding agent of the present invention. The above protocol is only an example. For example, the above protocol, which utilizes tumor polypeptides to detect binding to a polypeptide in a sample, can be readily modified. Detection of antibodies specific for oncoproteins correlates with the presence of cancer.
[0391]
Cancer can also be detected based on the presence of T cells in the sample that specifically react with the oncoprotein. CD4 isolated from patient+And / or CD8+A sample containing T cells is incubated with a tumor polypeptide, a polynucleotide encoding the same, and / or an APC expressing at least an immunogenic portion of the polypeptide to detect the presence or absence of specific activation of the T cells. Suitable samples include, for example, isolated T cells. T cells can be separated from patients by known techniques (eg, Ficoll / Hypaque density gradient centrifugation of peripheral blood lymphocytes).
[0392]
Incubate the T cells in vitro with the polypeptide (5-25 μg / ml) at 37 ° C. for 2-9 days. It is also desirable to incubate a T cell sample without tumor polypeptide as a control. CD4+For T cells, activation is preferably detected by evaluating T cell proliferation. CD8+It is preferable to detect activation by evaluating cytotoxic activity. A level of proliferation that is at least twice as high and / or at least 20% higher in cytotoxic activity than a disease-free patient indicates that the patient has cancer.
[0393]
As described above, cancer can also be detected based on the level of mRNA encoding a tumor protein in a sample. By using at least two oligonucleotide primers for polymerase chain reaction (PCR) based analysis, a portion of the tumor cDNA from the sample can be amplified, wherein at least one of the oligonucleotide primers is used. Is specific for (i.e., hybridizes with) a polynucleotide encoding an oncoprotein. The amplified cDNA is separated and detected by a known technique such as gel electrophoresis. Similarly, the use of an oligonucleotide that specifically hybridizes to a polynucleotide encoding an oncoprotein in a hybridization assay can detect the presence of a polynucleotide encoding an oncoprotein in a sample.
[0394]
In order to allow hybridization under the conditions of the analysis, the oligonucleotide primers and probes comprise a portion of the oncoprotein-encoding polynucleotide of the invention of a length corresponding to at least 10, preferably 20 nucleotides, at least It should contain oligonucleotide sequences having about 60%, preferably at least about 75%, more preferably about 90% identity. Preferably, the oligonucleotide primers and / or probes hybridize to the polypeptide encoding polynucleotide under the conditions described above.
[0395]
Oligonucleotide primers and / or probes used for diagnosis preferably have a length corresponding to at least 10-40 nucleotides. In this preferred embodiment, the oligonucleotide primer contains at least 10 contiguous nucleotides, more preferably at least 15 contiguous nucleotides, of a DNA molecule having the above sequence. Both PCR analysis and hybridization analysis are known (Mullis et al., Col; d Spring Harbor Symp. Quant. Biol., 51: 263, 1987; Errich ed., PCR Technology, Stockton Press, NY, 1989).
[0396]
A preferred assay utilizes RT-PCR, which combines PCR with reverse transcription. RNA is extracted from a sample, such as biological tissue, and reverse transcribed to produce a cDNA molecule. A cDNA is generated by PCR amplification using at least one specific primer, separated, and visualized using gel electrophoresis or the like. Amplification is performed on samples obtained from test patients and samples obtained from healthy subjects. The amplification reaction is performed with cDNA diluted several times in the range of two digits. As a result of diluting the test patient sample several times, the expression is more than doubled as compared with a healthy person, and the sample is determined to be positive.
[0397]
In another embodiment, the agents of the present invention can be used as markers for cancer progression. In this example, the above analysis for cancer diagnosis is performed continuously to evaluate changes in the level of a reactive polypeptide or polynucleotide. For example, the analysis is performed every 24 to 72 hours for 6 months to 1 year, and thereafter, if necessary. Cancer is often ongoing in patients with increased levels of the detected polypeptide or polynucleotide. Conversely, if the level remains constant or decreases, the cancer has not progressed.
[0398]
Biodiagnostic analysis is performed directly on the tumor. In this analysis, the tumor cells are contacted directly with the binding agent. Bound binder is detected directly or indirectly via a reporter group. Binders can also be used histologically. In this case, a polynucleotide probe can also be used.
[0399]
For increased sensitivity, multiple tumor protein markers may be analyzed within a given sample. Binding agents specific for different proteins can be combined in a single assay. Multiple primers or probes can be used simultaneously. Selection of oncoprotein markers is based on a series of experiments to ensure optimal sensitivity. Analysis of tumor proteins may be combined with other known tumor antigen assays.
[0400]
The present invention also provides a kit used for the diagnostic method. The kit contains two or more than two components required for diagnostic analysis. Components include compounds, reagents, containers and / or equipment. One container in the kit contains the monoclonal antibody or a fragment thereof. The kit also contains detection reagents that include a reporter group that detects antibody binding directly or indirectly.
[0401]
Alternatively, the kit can be configured to detect levels of mRNA encoding a tumor protein in a biological sample. Such kits often include at least one oligonucleotide probe or primer that hybridizes to a polynucleotide encoding a tumor protein, as described above. Such oligonucleotides can be used, for example, in PCR or hybridization assays. Other components present in such kits include containers that facilitate the detection of the second oligonucleotide and / or the diagnostic reagent or polynucleotide encoding the tumor protein.
The following examples are illustrative and do not limit the invention.
[0402]
An example
Example 1.Isolation and characterization of prostate-specific polypeptide
This example involves the isolation of some prostate specific polypeptides from a prostate tumor cDNA library.
Prostate tumor poly A using Superscript Plasmid System for cDNA Synthesis and Plasmid Cloning kit (BRL Life Technologies, Gaithersburg, MD 20897) according to the manufacturer's protocol.+A human prostate tumor cDNA library was constructed from the RNA. Specifically, prostate tumor tissues were homogenized with Polytron (Kinematica, Switzerland), and total RNA was extracted using Trizol reagent (BRL Life Technologies) according to the manufacturer's instructions.
[0403]
The polyA was then purified using a Qiagen oligotex spin column mRNA purification kit (Qiagen, Santa Clarita, CA 91355) according to the manufacturer's protocol.;RNA was purified. First strand cDNA was synthesized using NotI / Oligo-dT18 primers. Double stranded cDNA was synthesized, ligated with EcoRI / BAXI adapter (Invitrogen, San Diego, CA) and digested with NotI. After size fractionation on a Chroma Spin-1000 column (Clontech, Palo Alto, CA), the cDNA was ligated to the EcoRI / NotI sites of pCDNA3.1 (Invitrogen) and electroporated by ElectroMax E.C. E. coli DH10B cells.
[0404]
Using the same method, a normal human pancreatic cDNA expression library was generated from six tissue samples (Clontech). The number of independent colonies, the percentage of colonies with inserts, the average insert size were determined, and the cDNA library was characterized by sequence analysis. Prostate tumor library is 1.64 x 107Containing 70 independent colonies, 70% of the colonies had inserts, and the average insert size was 1745 base pairs. The normal pancreatic cDNA library is 3.3 × 106It contained 69 colonies, 69% of the colonies had inserts, and the average insert size was 1120 base pairs. Sequence analysis of all libraries revealed that most of the clones had full-length cDNA sequences, were synthesized from mRNA, and had very low rRNA and mitochondrial DNA contamination.
[0405]
Some modifications were made to the method reported by Hara et al (Blood, 84: 189-199, 1994), and cDNA library subtraction was performed using the prostate tumor and normal pancreatic cDNA libraries described above. . Specifically, a prostate-specific subtraction cDNA library was formed as described below. A normal pancreatic cDNA library (70 μg) was digested with EcoRI, NotI, and SfuI and subjected to a filling-in reaction with a DNA polymerase Klenow fragment.
[0406]
After phenol-chloroform extraction and ethanol precipitation, 100 μl of H2Dissolved in O, heat denatured and mixed with 100 μl (100 μg) of Photoprobe biotin (Vector Laboratories, Burlingame, CA). The resulting mixture was irradiated on ice with a 270W sunlamp for 20 minutes according to the manufacturer's recommendations. Additional Photoprobe biotin (50 μl) was added and the biotinylation reaction was repeated. After 5 extractions with butanol, the DNA was precipitated with ethanol and 23 μl of H2Dissolved in O to form driver DNA.
[0407]
For tracer DNA formation, 10 μg of the prostate tumor cDNA library was digested with BamHI and XhoI, extracted with phenol chloroform, and passed through a Chromoma spin-400 column (Clontech). After ethanol precipitation, the tracer DNA contained 5 μl of H2Dissolved in O. The tracer DNA is mixed with 15 μl of driver DNA and 20 μl of 2 × hybridization buffer (1.5 M NaCl / 10 mM EDTA / 50 mM HEPES pH 7.5 / 0.2% sodium dodecyl sulfate) and completely heat after mineral oil overlay. Denatured.
[0408]
The samples were immediately transferred to a 68 ° C. water bath and incubated for 20 hours (long hybridization [LH]). The reaction mixture was then treated with streptavidin and extracted with phenol / chloroform. This step was repeated three more times. The subtracted DNA is precipitated and 12 μl of H2Dissolved in O, mixed with 8 μl of driver DNA and 20 μl of 2 × hybridization buffer, and then subjected to hybridization at 68 ° C. for 2 hours (short hybridization [SH]).
[0409]
After removal of the biotinylated double-stranded DNA, the subtracted cDNA was ligated to the BamHI / XhoI site of chloramphenicol pBCSK + (Stratagene, La Jolla, CA (CA) 92037). ElectroMaxE. E. coli DH10B cells were transformed to generate a prostate tumor-specific subtraction-treated cDNA library (referred to as "prostate subtraction I").
[0410]
To analyze the subtracted cDNA library, plasmid DNA was prepared from 100 independent clones randomly picked from the subtracted prostate tumor-specific library and grouped based on the size of the insert. Representative cDNA clones were further characterized by DNA sequencing using a Perkin Elmer / Applied Biosystems automated sequencer model 373A (Foster City, CA). Was.
[0411]
Six cDNA clones, hereinafter referred to as F1-13, F1-12, F1-16, H1-1, H1-9, and H1-4, are abundant in the subtracted prostate-specific cDNA library. Indicated. The 3 'and 5' cDNA sequences determined for F1-12 are shown in SEQ ID NOs: 2 and 3, respectively, and were determined for F1-13, F1-16, H1-1, H1-9 and H1-4. The 3 'cDNA sequences are shown in SEQ ID NOs: 1 and 4-7, respectively.
[0412]
The cDNA sequence of the isolated clone was compared to known sequences in the gene bank using the EMBL and GenBank databases (96 edition). Four prostate tumor cDNA clones F1-13, F1-16, H1-1 and H1-4 were found to encode the following identified proteins: prostate specific antigen (PSA), human glandular kallikrein, human Tumor expression enhancer gene and mitochondrial cytochrome C oxidase subunit II. H1-9 was found to be identical to the previously identified autonomously replicating sequence. No significant homologs were found in the cDNA sequence for F1-12.
[0413]
In the next study, the full-length cDNA sequence of F1-12 (also called P504S) was isolated. This sequence is shown in SEQ ID NO: 107, and the corresponding deduced amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 108. P504S cDNA splice variants are set forth in SEQ ID NOs: 600-605.
[0414]
To clone fewer prostate tumor-specific genes, the three most abundant genes from the prostate tumor cDNA library in the normal pancreas cDNA library and the previous subtraction prostate tumor-specific cDNA library, namely human glandular kallikrein, , Prostate specific antigen (PSA) and mitochondrial cytochrome C oxidase subunit II genes were subtracted to perform cDNA library subtraction. Specifically, cDNA of human glandular kallikrein, PSA and mitochondrial cytochrome C oxidase subunit II contained in pCDNA3.1 were each added to 1 μg of the driver DNA, and subjected to subtraction treatment in the same manner as described above. A second subtraction-treated cDNA library called "Rally" was obtained.
[0415]
Twenty-two cDNA clones were isolated from a spike subtraction prostate tumor-specific cDNA library. Determined for clones designated J1-17, L1-12, NJ-1862, J1-13, J1-19, J1-25, J1-24, K1-58, K1-63, L1-4 and L1-14. The 3 'and 5' cDNAs are shown in SEQ ID NOs: 8-9, 10-11, 12-13, 14-15, 16-17, 18-19, 20-21, 22-23, 24-25, 26-27 and 28 −29, respectively. Determined for clones designated as J1-12, J1-16, J1-21, K1-48, K1-55, L1-2, L1-6, N1-1858, N1-1860, N1-11861, N1-1804. The assigned 3 'cDNA sequences are shown in SEQ ID NOs: 30-40, respectively.
[0416]
Comparison of these sequences with the sequences in the gene bank indicated that three of the five most abundant DNA species (J1-17, L1-12 and N1-1862; SEQ ID NOS: 8-9, 10- 11 and 12-13) showed no significant homology. One of the remaining two most abundant species (J1-12; SEQ ID NO: 30) was found to be identical to the previously identified human lung surfactant-related protein, and the other one (K1 -48; SEQ ID NO: 33) is an R. 2-arylpropionyl-CoA epimerase. It was determined to have homology with norvgicus mRNA.
[0417]
Four out of 17 low-quantity tumors isolated from the spike subtraction prostate tumor-specific cDNA library (J1-16, K1-35, L1-6 and N1-1864; SEQ ID NOs: 31, 34, and 36, respectively) And 40) were found to show homology to non-human sequences, and two (L1-2 and N1-1861; SEQ ID NOs: 35 and 39, respectively) were found to show homology to known human sequences. Was. Polypeptides J1-13, J1-19, J1-24, J1-25, K1-58, K1-63, L-4, L1-14 (SEQ ID NOS: 14-15, 16-17, 20-21, 18 respectively) -19, 22-23, 24-25, 26-27, 28-29).
[0418]
Subsequent studies have isolated the full length cDNA sequences of J1-17, L1-12 and N1-1862 (SEQ ID NOS: 109-111, respectively). The corresponding deduced amino acid sequences are shown in SEQ ID NOs: 112-114. L1-12 is also called P501S. The cDNA splice variant of p501S is shown in SEQ ID NO: 606.
[0419]
In another experiment, four additional clones were identified by subtracting normal prostate cDNA prepared from a pool of three normal prostate poly A + RNAs from a prostate tumor cDNA library (designated "prostate subtraction 2"). . The determined cDNA sequences of these clones, hereinafter referred to as U1-3064, U1-3065, V1-3692 and 1A-3905, are shown in SEQ ID NOs: 69-72, respectively. No significant homology with U1-3065 was found from the sequence comparison between the determined sequences and the gene bank.
[0420]
The second subtraction by spikes (referred to as “prostate subtraction spike 2”) was performed using a spike having a normal prostate cDNA library from a prostate tumor-specific cDNA library, and further using PSA, J1-17, a lung surfactant-related protein, It was spiked out with mitochondrial DNA, cytochrome c oxidase subunit II, N1-1862, autonomously replicating sequences, L1-12 and tumor expression enhancing genes. Four additional clones, hereinafter referred to as V1-3686, R1-2330, 1B-3976 and V1-3679, were isolated. The cDNA sequences determined for these clones are shown in SEQ ID NOs: 73-76, respectively. Comparison of these sequences with the sequences in the gene bank revealed no significant homology with V1-3686 and R1-2330.
[0421]
Further analysis of the three types of prostate subtraction (prostate subtraction 2, spike subtraction prostate tumor-specific cDNA library, and prostate subtraction spike 2) revealed that 1G-4736, 1G-4736, 1G-4741, 1G-4744, and 1G- Sixteen additional clones, identified as 4734, 1H-4774, 1H4781, 1H-4785, 1H4796, 1H4796, 1I-4810, 1I-4811, 1J-4876, 1K-4884 and 1K-4896, were identified.
[0422]
Comparison of the sequences of these clones with the sequences of the above gene bank revealed that 1G-4741, 1G-4734, 1I-4807, IJ-4876 and 1K-4896 (SEQ ID NOs: 79, 81, 87, 90 and 92, respectively). Did not show significant homology. From further isolated clone analysis, 1G-4736, 1G-4738, 1G-4741, 1G-4744, 1H-4774, 1H4781, 1H-4785, 1H4787, and 1H4796 shown in SEQ ID NOs: 179-188 and 191-193, respectively. The extended cDNA sequences of 1I-4807, 1J-4876, 1K-4884 and 1K-4896 were determined, and additional partial cDNA sequences for 1I-4810 and 1I-4811 shown in SEQ ID NOs: 189 and 190, respectively. Was.
[0423]
An additional study of prostate subtraction spike 2 isolated three more clones. Their sequences were determined as described above and compared to the latest GeneBank. All three clones were found to have homology to known genes, cysteine-rich proteins, LIAA0242 and KIAA0280 (SEQ ID NOs: 317, 319 and 320, respectively). Further analysis of these clones by Synteni microarray (Synteni, Palo Alto, Calif. (CA)) indicated that all three clones contained most prostate tumor and prostate BPH, and Although over-expressed in many of the normal prostate tissues tested, all other normal tissues showed low expression.
[0424]
Further subtraction was performed by subtracting a normal prostate cDNA library with normal pancreatic cDNA (designated "prostate subtraction 3"). As a result, six additional clones named 1G-4761, 1G-4762, 1H-4766, 1H-4770, 1H-4771 and 1H-4722 (SEQ ID NOs: 93-98) were identified. Comparison of these sequences with the gene bank sequences showed no significant homology to 1G-4761 and 1H4711 (SEQ ID NOs: 93 and 97, respectively). Further analysis of the isolated clones determined the extended cDNA sequences for 1G-4761, 1G-4762, 1H-4766 and 1H-4772 shown in SEQ ID NOs: 194-196 and 199, respectively, and SEQ ID NOs: 197 and 198, respectively. The additional partial cDNA sequences for 1H-4770 and 1H-4771 shown in Table 1 were determined.
[0425]
When a prostate tumor cDNA library prepared from a poly A + RNA pool of three prostate cancer patients was subtracted with a normal pancreatic cDNA library (prostate subtraction 4), 1D-4297, 1D-4309, 1D. Eight clones, identified as 1-4278, 1D-4288, 1D-4283, 1D-4304, 1D-4296 and 1D-4280 (SEQ ID NOs: 99-107), were identified. These sequences were compared to the sequences in the gene bank. No significant homology was found with 1D-4283 and 1D-4304 (SEQ ID NOs: 103 and 104, respectively). Further analysis of the isolated clones indicated that 1D-4309, 1D. Extended cDNA sequences for 1-4278, 1D-4288, 1D-4283, 1D-4304, 1D-4296 and 1D-4280 were determined.
[0426]
The cDNA clones isolated in prostate subtraction 1 and prostate subtraction 2 were amplified by colony PCR, and prostate tumors, normal prostates were analyzed using microarray technology (Synteni, Palo Alto, CA). And their mRNA expression levels in various other tissues were determined. Briefly, PCR amplification products were doted onto slides in an array format such that each product occupied a unique location in the array. MRNA was extracted from a tissue sample to be tested, reverse transcribed, and a fluorescence-labeled cDNA probe was prepared. Microarrays were probed with labeled cDNA probes and slides were scanned to measure fluorescence intensity.
[0427]
This intensity is proportional to the hybridization intensity. Two clones were overexpressed in prostate tumors and normal prostate and all other normal tissues tested (liver, pancreas, skin, bone marrow, brain, breast, adrenal gland, bladder, testis, salivary gland, colon, kidney, ovary , Lung, spinal cord, skeletal muscle and colon). The determined cDNA sequences for P509S and P510S are shown in SEQ ID NOs: 223 and 224, respectively. Comparison of these sequences with the sequences in the gene bank indicated homology with some ESTs identified so far.
[0428]
Further studies have performed isolation of the full length cDNA sequence of P509S. This sequence is shown in SEQ ID NO: 332, and the corresponding deduced amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 339. The variant full-length cDNA sequences for the two P510S are shown in SEQ ID NOs: 535 and 536, and the corresponding deduced amino acid sequences are shown in SEQ ID NOs: 537 and 538, respectively. Additional splice variants of P510S are shown in SEQ ID NOs: 598 and 599.
The determined cDNA sequences of additional prostate-specific clones isolated during characterization of the prostate-specific cDNA are shown in SEQ ID NOs: 618-689, 691-697 and 709-772. Comparison of these sequences with sequences in public databases showed no significant homology to any of those sequences.
[0429]
Example 2.Determination of tissue specificity of prostate-specific polypeptide
Using gene-specific primers, representative prostate-specific polypeptides F1-16, H1-1, J1-17 (also referred to as P502S), L1-12 (also referred to as P501S), and F1-12 (also referred to as P504S). MRNA expression levels of various normal and tumor tissues utilizing RT-PCR. Briefly, total RNA was extracted from various normal and tumor tissues using Trizol reagent as described above. First strand synthesis was performed at 42 ° C. for 1 hour with SuperScript II reverse transcriptase (BRL Life Technologies) using 1-2 μg of total RNA. Next, the cDNA was amplified by PCR using gene-specific primers. Β-actin was used as an internal control in each of the examined tissues in order to guarantee the determination of RT-PCR.
[0430]
First, a serial dilution of the first strand cDNA was prepared, and RT-PCR was performed using a β-actin-specific primer. The β-actin template was then linearly amplified and a dilution was chosen that provided sufficient sensitivity to reflect the initial copy number difference. Under these conditions, β-actin levels were determined for each reverse transcription reaction from each tissue. DNA contamination was minimized by DNase treatment and by confirming negative PCR results when using first strand cDNA prepared without the addition of reverse transcriptase.
[0431]
mRNA expression levels were measured for four types of tumor tissue (prostate tissue in two patients, breast cancer, colon cancer, lung cancer in three patients) and prostate, colon, kidney, liver, lung, ovary, pancreas, smooth muscle, skin, stomach, testis And 16 normal tissues including bone marrow and brain. F1-16 was found to be expressed at high levels in prostate tumor tissue, colon cancer and normal prostate, and at low levels in normal liver, skin and testis, and was not detected in other tissues examined further. H1-1 is at high levels in prostate tumors, lung cancer, breast cancer, normal prostate, normal colon and normal brain, at much lower levels in normal lung, pancreas, skeletal muscle, skin, small intestine, bone marrow, and in other tissues tested. It was found not to be detected.
[0432]
J1-17 (P502S) and L1-12 (P501S) appeared to be specifically overexpressed in the prostate and both genes were expressed at high levels in prostate tumor and normal prostate tissue, but were examined. Expression in any of the other tissues could not be detected at low levels. N1-1862 (P503S) was found to be overexpressed in 60% of prostate tumors and was also detectable in normal colon and kidney. That is, the results of RT-PCR indicate that F1-16, H1-1, J1-17 (P502S), N1-1862 (P503S) and L1-12 (P501S) are prostate-specific or significantly in the prostate. This indicates that it is expressed at a high level.
[0433]
Further RT-PCR studies showed that F1-12 (P504S) was overexpressed in prostate tumors and was detected in normal kidney but not in all other tissues tested. Similarly, R1-2330 was overexpressed in 40% of prostate tumors and was shown to be detectable in normal kidney and liver but not in all other tissues tested. U1-3064 was overexpressed in 60% of prostate tumors and was shown to be detectable in breast and colon cancer but not in normal tissue.
RT-PCR characterization of R1-2230, U1-3064, and 1D-4279 showed that these three antigens were overexpressed in prostate and / or prostate tumors.
[0434]
Northern analysis using four prostate tumors and two normal prostate samples, two BPH prostates and normal colon, kidney, liver, lung, pancreas, skeletal muscle, brain, stomach, testis, small intestine and bone marrow was L1 -12 (P501S) was overexpressed in prostate tumors and normal prostate, but not detectable in other normal tissues tested. J1-17 (P502S) was detected in two types of prostate tumors, but not in other tissues tested. N1-1862 (P503S) was found to be overexpressed in three prostate tumors and also expressed in normal prostate, colon and kidney, but not in other tissues tested. F1-12 (P504S) was found to be highly expressed in two prostate tumors but not detected in all other tissues tested.
[0435]
Using the microarray technology described above, expression levels of representative antigens described herein in prostate tumor, breast cancer and the following normal tissues were determined: prostate, liver, pancreas, skin, bone marrow, brain, breast, adrenal gland, bladder, Testis, salivary glands, large intestine, kidneys, ovaries, lungs, spinal cord, skeletal muscle and colon. L1-12 (P501S) was found to be overexpressed in normal prostate and prostate tumors, and that some expression was detected in normal skeletal muscle. J1-12 and F1-12 (P504S) were overexpressed in prostate tumors and were found to be lower or undetectable in all other tissues tested.
[0436]
N1-1862 (P503S) was found to be expressed at high levels in prostate tumors and normal prostate, low levels in normal colon and normal colon, and was not detected in all other tissues tested. R1-2330 was found to be overexpressed in prostate tumors and normal prostate and to be expressed at lower levels in all other tissues tested. 1D-4279 was found to be overexpressed in prostate tumors and normal prostate, was expressed at lower levels in normal spinal cord, and was undetectable in other tissues tested.
[0437]
Another microarray that specifically analyzed the extent to which P501S (SEQ ID NO: 110) was expressed in breast cancer showed that there was (2/31) mild overexpression not only in breast cancer but also in metastatic breast cancer, and that normal tissue Showed negligibly low expression. This data suggests that P501S is also overexpressed in various breast and prostate tumors.
[0438]
Vasmatzis et al. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95: 300-304, 1998) examined 32 types of ESTs (expressed sequence tags) described in various tumors and normal tissues using the above microarray technology. Two of these clones (designated P1000C and P1001C) were overexpressed in prostate tumor and normal prostate, and all other tissues tested (normal aorta, thymus, resting and activated PBMC, epithelial cells, Low to undetectable levels in the spinal cord, adrenal gland, fetal tissue, skin, salivary gland, large intestine, bone marrow, liver, lung, dendritic cells, stomach, lymph nodes, brain, heart, small intestine, skeletal muscle, colon and kidney) Was found.
[0439]
The determined cDNA sequences for P1000C and P1001C are shown in SEQ ID NOs: 384 and 472, respectively. The sequence of P1001C was found to show homology to human mRNA for the JM27 protein that had been isolated so far. Further comparison of SEQ ID NO: 384 with the sequences in the public database identified the full length cDNA sequence of p1000C encoding the 492 amino acid sequence (SEQ ID NO: 929). Amino acid sequence analysis using the PSORTII program identified a putative transmembrane domain from amino acids 84-100. The cDNA sequence of the P100C open reading frame containing the stop codon is shown in SEQ ID NO: 930, and that of the open reading frame without the stop codon is shown in SEQ ID NO: 931. The full length amino acid sequence of P1000C is shown in SEQ ID NO: 932. SEQ ID NOs: 933 and 934 show amino acids 1-100 and 100-492, respectively.
[0440]
The expression of the polypeptide encoded by the full-length cDNA of F1-12 (also called P504S; SEQ ID NO: 108) was examined by immunohistological analysis. A rabbit anti-P504S polyclonal antibody was raised against the full-length 504S protein by standard techniques. Subsequently, polyclonal antibody isolation and characterization was performed by techniques well known in the art. Immunohistological analysis showed that the P504S polypeptide was expressed in 100% of the prostate cancer samples tested (n = 5).
[0441]
Rabbit anti-P504S polyclonal antibody did not stain and stain benign prostate cells evenly in cytoplasmic granules, but rather in nuclei. Normal tissue analysis showed that the encoded polypeptide was expressed in some, but not all, of the human tissues tested. Positive cytoplasmic staining with rabbit anti-P504S polyclonal antibody was found in normal human kidney, liver, brain, colon and lung-related macrophages, while heart and bone marrow were negative.
[0442]
The data indicate that the P504S polypeptide is present in prostate cancer tissue and that there are qualitative and quantitative differences in staining between benign prostatic hyperplasia tissue and prostate cancer tissue. The selective detection of the polypeptide in prostate tumors suggests its usefulness in diagnosing prostate cancer.
[0443]
Example 3.PCR Isolation and characterization of prostate-specific polypeptide by base subtraction
CDNA containing normal prostate subtracted with 10 other normal tissue cDNAs (brain, heart, kidney, liver, lung, ovary, placenta, skeletal muscle, spleen and thymus) and then first round PCR amplified cDNA The subtraction library was purchased from Clontech. This library was subjected to a second round PCR amplification according to the manufacturer's protocol.
[0444]
The resulting cDNA fragment was subcloned into the vector pT7BlueT-vector (Novagen, Madison, Wis.) And XL-1BlueMRF'E. coli (Stratagene) was transformed. DNA was isolated from independent clones and sequenced using the Perkin Elmer / Applied Biosystems division, automated sequencer model 373A.
[0445]
Forty-nine positive clones were sequenced. When the DNA sequences of these clones were compared with the sequences in the gene bank, P5, P8, P9, P18, P20, P30, P34, P36, P38, P39, P42, P49, P50, P53, P55, No significant homology was found for the 25 clones designated P60, P64, P65, P73, P75, P76, P79 and P84. The cDNA sequences determined for these clones are shown in SEQ ID NOs: 41-45, 47-52 and 54-65, respectively. P29, P47, P68, P80 and P82 (SEQ ID NOs: 46, 53 and 66-68, respectively) were found to show some homology with previously identified DNA sequences. To the best of the inventor's knowledge, these sequences have not previously been shown to be present in the prostate.
[0446]
In another study using the sequence of SEQ ID NO: 67 as a probe in a standard full-length cloning procedure, three cDNA sequences were identified that are likely splice variants of P80 (also known as P704P). These sequences are shown in SEQ ID NOs: 699-701.
[0447]
Another study using the PCR-based technique described above further isolated 180 additional clones, of which 23 were found to have no significant homology to the known sequence. The cDNA sequences determined for these clones are shown in SEQ ID NOs: 115-123, 127, 131, 137, 145, 147-151, 153, 156-158 and 160. Twenty-three clones (SEQ ID NOs: 124-126, 128-130, 132-136, 138-144, 146, 152, 154, 155, and 159) were found to show some homology to the ESTs identified so far. Was done.
[0448]
Further, 10 clones (SEQ ID NOs: 161-170) were found to have some homology with known genes. The larger cDNA clone, including P20, is a sprite variant of the gene designated P703P. The determined DNA sequences for the variants designated DE1, DE13 and DE14 are shown in SEQ ID NOs: 171, 175 and 177, respectively, and the corresponding deduced amino acid sequences are shown in SEQ ID NOs: 172, 176 and 178, respectively. ing. The determined cDNA sequence for the extended splice form of P703 is shown in SEQ ID NO: 225. The DNA sequences of the splice variants designated DE2 and DE6 are shown in SEQ ID NOs: 173 and 174, respectively.
[0449]
Tumor tissue (prostate (n = 5), breast (n = 2), colon and lung), normal tissue (prostate (n = 5), colon, kidney, liver, lung (n = 2), ovary (n = 2) ), Skeletal muscle, skin, stomach, small intestine and brain), and mRNA expression levels in representative clones of activated and non-activated PBMC were determined by the RT-PCR. Expression was examined for each tissue one sample at a time unless otherwise noted.
[0450]
P9 was found to be highly expressed in normal prostate and prostate tumor compared to all normal test tissues tested, except for normal colon, which showed comparable expression. P20, which is part of the P703P gene, was found to be highly expressed in normal prostate and prostate tumors compared to all 12 normal tissues tested. P20 showed some increase in breast (n = 2), colon and lung cancer when compared to all normal tissues except lung (1 of 2). Increased expression of P18 was observed in normal prostate, prostate tumor and breast cancer compared to other normal cells except lung and stomach.
[0451]
A slight increase in P5 expression was observed in normal prostate compared to many other normal tissues. However, there was some increased expression in normal lung and PBMC. Increased expression of P5 was also observed in prostate tumors (2 of 5), breast cancer and one lung cancer sample. With respect to P30, similar levels of expression were observed in normal prostate and prostate tumors as in the remaining 12 normal tissues tested and in 6 of the normal tissues.
[0452]
Increased expression was observed in breast cancer, one lung cancer sample and one colon cancer sample, and normal PBMC. P29 was overexpressed in prostate tumors (5 of 5) and normal prostate (5 of 5) when compared to most normal tissues. However, substantial expression of P29 was observed in normal colon and normal lung (2 of 2). P80 was overexpressed in prostate tumors (5 of 5) and normal prostate (5 of 5) compared to all other normal tissues tested, and increased in colon cancer.
[0453]
As a result of further studies, 10-d8, 10-h10, 11-c8, 7-g6, 8-b5, 8-b6, 8-d4, 8-d9, 8-g3, 8-h11, 9g-12 and An additional clone, designated 9-f3, was isolated. The sequences determined for 10-d8, 10-h11, 11-c8, 8-d4, 8-d9, 8-h11, 9g-12 and 9-f3 are SEQ ID NOs: 207, 208, 209, 216, 217, 220 , 221 and 222, respectively.
[0454]
The forward and reverse DNA sequences determined for 7-g6, 8-b5, 8-b6 and 8-g3 are set forth in SEQ ID NOs: 210 and 211, 212 and 213, 214 and 215, and 218 and 219, respectively. I have. Comparison of these sequences with the gene bank sequences indicated no significant homology to the 9-f3 sequence. The clones 10-d8, 11-c8 and 8-h11 show some homology to the previously isolated ESTs, and 10-h10, 8-b5, 8-b6, 8-d4, 8-d9, 8-g3 and 9-f12 were found to show some homology to previously identified genes.
[0455]
The mRNA expression levels of these clones were determined using the microarray technology described above. Clones 7-G6, 8-G3, 8-B5, 8-B6, 8-D4, 8-D9, 9-F3, 9-F12, 9-H3, 10-A2, 10-A4, 11-C9 and 11 -F2 was found to be overexpressed in prostate tumors and normal prostate. Increased expression of 8-F11 was seen in prostate tumors and normal prostate, bladder, skeletal muscle and colon. Increased expression of 10-H10 was found in prostate tumors and normal prostate, bladder, lung, colon, brain and colon. Increased expression of 9-B1 was found in prostate cancer, breast cancer and normal prostate, salivary gland, colon and skin, and increased expression of 11-C8 was found in prostate tumor and normal prostate and colon.
[0456]
One fragment of the additional cDNA from the above PCR-based normal prostate subtraction was found to be prostate-specific by microarray technology and RT-PCR. The determined cDNA sequence for this clone (designated 9-A11) is shown in SEQ ID NO: 226. Comparison of this sequence with the public database showed 99% identity with the known gene HOXB13.
Further studies were performed and clones 8-C6 and 8-H7 were isolated. The cDNA sequences determined for these clones are shown in SEQ ID NOs: 227 and 228, respectively. These sequences were found to show some homology to the isolated EST.
[0457]
Longer cDNA sequences for clone P20 (also referred to as P703P) were obtained using PCR and hybridization-based methods, and three additional cDNA fragments with further extended 5 'ends of the gene were obtained. The fragments called P703PDE5, P703P6.26 and P703PX-23 (SEQ ID NOs: 326, 328 and 330, the corresponding deduced amino acid sequences are shown in SEQ ID NOs: 327, 329 and 331, respectively) are cDNA libraries (# 141-26). ) Is screened using a portion of P703P as a probe to include the additional 5 'sequence P703PDE5 recovered.
[0458]
P703P6.26 was recovered from a mixture of three prostate tumor cDNAs, and P703PX_23 was recovered from a cDNA library (# 438-48). In summary, the additional sequences include all of the putative mature serine protease along with a portion of the putative signal sequence. The full-length cDNA sequence of P703P is shown in SEQ ID NO: 524, and the corresponding amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 525.
[0459]
Using a computer algorithm, the following regions of P703P were predicted to represent potential HLA A2-binding CTL epitopes: amino acids 164-172 of SEQ ID NO: 525 (SEQ ID NO: 866); amino acids 160 of SEQ ID NO: 525 -168 (SEQ ID NO: 867); amino acid sequence 239-247 of SEQ ID NO: 525 (SEQ ID NO: 868); amino acids 118-126 of SEQ ID NO: 525 (SEQ ID NO: 869); amino acids 112-120 of SEQ ID NO: 525 (SEQ ID NO: 870) Amino acids 155-164 of SEQ ID NO: 525 (SEQ ID NO: 871); amino acids 117-126 of SEQ ID NO: 525 (SEQ ID NO: 872); amino acids 164-173 of SEQ ID NO: 525 (SEQ ID NO: 873); amino acids 154- of SEQ ID NO: 525 163 (SEQ ID NO: 874); SEQ ID NO: 5 25 amino acids 163-172 (SEQ ID NO: 875); amino acids 58-66 of SEQ ID NO: 525 (SEQ ID NO: 876); and amino acids 59-67 of SEQ ID NO: 525 (SEQ ID NO: 877).
[0460]
P703P was found to show some homology to previously identified proteases such as thrombin. The thrombin receptor has been found to be expressed mainly in highly metastatic breast cancer cells and breast cancer biopsy samples. Introduction of a thrombin receptor antisense cDNA has been shown to inhibit invasion of cultured metastatic breast cancer cells. Antibodies to the thrombin receptor inhibit thrombin receptor activation and thrombin-induced platelet activation. In addition, peptides that assemble the tethered ligand domain of the receptor inhibit thrombin-induced platelet aggregation. P703P may play a role in prostate cancer through protease-activated receptors on cancer cells or stromal cells.
[0461]
The potential trypsin-like protease activity of P703P may activate protease-activated receptors on cancer cell membranes to promote cancer development, or may activate protease-activated receptors on adjacent cells (such as stromal cells). Activates to secrete growth factors and / or proteases (matrix metalloproteases), which may promote tumor formation, invasion and metastasis. Thus, P703P may promote cancer progression and / or metastasis through activation of protease-activated receptors. Thus, polypeptides and antibodies that block the P703P-receptor interaction could be effectively used to treat prostate cancer.
[0462]
Quantitative PCR analysis was performed on prostate tumor samples with glearson scores ranging from 5 to> 8 to determine if expression of P703P increases with increasing Gleason severity, an indicator of tumor stage. The average level of P703P expression increased with increasing Gleason score, indicating that P703P expression likely correlates with increased disease severity.
[0463]
Another study using a PCR-based subtraction library (JP: PCR subtraction) in which a pool of prostate tumors was subtracted with a pool of normal tissues isolated 13 additional clones, 7 of which were known. It did not share significant homology with the GenBank sequence. The cDNA sequences determined for these seven clones (P711P, P712P, novel23, P774P, P775P, P710P and P768P) are shown in SEQ ID NOs: 307-311, 313 and 315, respectively.
[0464]
The remaining six clones (SEQ ID NOs: 316 and 321-325) showed some homology with the known genes. Microarray analysis showed that all these 13 clones were overexpressed by 3 or more times in prostate tumor, BPH and normal prostate compared to normal non-prostate tissue. Clones P711P, P712P, novel23 and P768P showed overexpression in most of the prostate tumors and BPH tissues tested (n = 29) and many of the normal prostate tissues (n = 4), but background in all normal tissues To low levels of expression. Clones P774P, P775P and P710P showed relatively low expression, with few prostate tumor and BPH samples showing expression, with negative to low expression in normal prostate.
[0465]
Further studies have isolated an extended cDNA sequence for P712P (SEQ ID NO: 552). The amino acid sequence encoded by the 16 putative open reading frames present in the sequence of SEQ ID NO: 552 are set forth in SEQ ID NOs: 553-568.
[0466]
The full-length cDNA for P711P was obtained by screening a prostate cDNA library using the partial sequence of SEQ ID NO: 307. Specifically, a directionally cloned prostate cDNA library was prepared using standard techniques. One million colonies of this library were inoculated on LB / Amp plates. The clones were lifted using nylon membrane filters, and the cDNA picked up by these filters was denatured and cross-linked to the filters using UV light. The P711P cDNA fragment of SEQ ID NO: 307 was radiolabeled and used for hybridization of these filters. Positive clones were selected, cDNA was prepared and sequenced using an automated Perkin Elmer / Applied Biosystems sequencer. The determined full-length P711P sequence is shown in SEQ ID NO: 382, and the corresponding deduced amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 383.
[0467]
Using cDNA and hybridization-based methods, additional cDNA sequence information was obtained from the two clones, 11-C9 and 9-F3, hereinafter referred to as P707P and P714P, respectively (SEQ ID NOs: 333 and 333). 334). Comparison with the latest GenBank revealed that P707P was a splice variant of the known gene HoxB13. In contrast, no significant homology was observed for P714P. In another study using SEQ ID NO: 334 as a probe in a standard full length cloning procedure, an extended cDNA sequence for P714P was obtained. This sequence is shown in SEQ ID NO: 698. This sequence was found to show some homology to the gene encoding the ribosomal L23A protein.
[0468]
Clones 8-B3, P-89, P98, P130 and P201 (as disclosed in US patent application Ser. No. 09 / 020,956, filed Feb. 9, 1998) correspond to P705P (SEQ ID NO: 335). Deduced amino acid sequence is found within one contiguous sequence called SEQ ID NO: 336), which has been determined to be a splice variant of the known gene NKX3.1. .
[0469]
Further studies on P775P resulted in the isolation of four additional sequences (SEQ ID NOs: 473-476), all of which are splice variants of the P775P gene. The sequence of SEQ ID NO: 474 has been found to contain two open reading frames (ORFs). The deduced amino acid sequences encoded by these ORFs are shown in SEQ ID NOs: 477 and 478. The cDNA sequence of SEQ ID NO: 475 has been found to include an ORF encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 479. The cDNA sequence of SEQ ID NO: 473 has been found to contain four ORFs. The cDNA sequences encoded by these OFRs are shown in SEQ ID NOs: 480-483. Additional P775P splice variants are set forth in SEQ ID NOs: 593-597.
[0470]
Subsequent studies identified a genomic region on chromosome 22q11.2 known as the Cat's Eye Syndrome region, which contained the five prostate genes P704P, P712P, P774P, P775P, and B305D. The relative positions of these 5 genes within this genomic region are shown in FIG. Thus, this region appears to be associated with malignancy, and other potential oncogenes may be included in this region. These studies also identified a potential open reading frame (ORF) for P775P (shown in SEQ ID NO: 533), encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 534.
[0471]
Comparison of the clone of SEQ ID NO: 325 (designated P558S) with the GenBank and GeneSeq DNA databases indicated that P558S was identical to the prostate-specific transglutaminase gene, which is known to have two forms. . The two forms of the full-length sequence are shown in SEQ ID NOs: 773 and 774, respectively, and the corresponding amino acid sequences are shown in SEQ ID NOs: 775 and 776. The cDNA sequence of SEQ ID NO: 774 has a 15 base pair insert, resulting in a 5 amino acid insertion in the corresponding amino acid sequence (SEQ ID NO: 776). This insertion is not present in the sequence of SEQ ID NO: 773.
[0472]
Further work on P768P (SEQ ID NO: 315) identified a putative full-length open reading frame (ORF). The cDNA sequence of the ORF with the stop codon is shown in SEQ ID NO: 907. The cDNA sequence of the OFR without the stop codon is shown in SEQ ID NO: 908, and the corresponding amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 909. This sequence showed 80% identity with rat calcium transport protein, suggesting that P767P may be a human calcium transport protein. The location of the transmembrane domain within P768P was inferred using the PSORTII computer algorithm. Six transmembrane domains were predicted at amino acid positions 118-134, 172-188, 211-227, 230-246, 282-298 and 348-364. The amino acid sequences of SEQ ID NOs: 910-915 represent amino acids 1-134, 135-188, 189-227, 228-246, 247-298 and 299-511 of P768P, respectively.
[0473]
Example 4.Synthesis of polypeptide
The polypeptide was synthesized by FMOC chemistry using HPTU (O-benzotriazole-N, N, N ', N'-tetramethyluronium hexafluorophosphate) activation using a Perkin Elmer / Applied Biosystems 430A peptide synthesizer. It is synthesized using. The Gly-Cys-Gly sequence may be attached to the amino terminus of the peptide to provide a method for conjugation, binding, or peptide labeling to an immobilized surface. Peptide cleavage from the solid support is performed utilizing the following cleavage mixture: trifluoroacetic acid: ethanedithiol: thioanisole: water: phenol (40: 1: 2: 2: 3).
[0474]
After cleavage for 2 hours, the peptide is precipitated with cold methyl-t-butyl-ether. The peptide precipitate is then dissolved in water containing 0.1% trifluoroacetic acid (TFA) and lyophilized before purification by C18 reverse phase HPLC. The peptide is eluted with a 0% -60% (containing 0.1% TFA) acetonitrile gradient aqueous solution (containing 0.1% TFA). After lyophilization of the purified fraction, the peptide is characterized by electrospray or other type of mass spectrometry and by amino acid analysis.
[0475]
Example 5.PCR Further isolation and characterization of prostate-specific polypeptide using base subtraction
As described above, cDNA prepared from prostate primary tumor mRNA was subtracted with cDNA derived from normal prostate. Subtraction was performed using a PCR-based protocol (Clontech) modified to generate longer fragments.
[0476]
In this protocol, the tester and driver double-stranded cDNAs were separately digested with five restriction enzymes that recognize six nucleotide restriction sites (MluI, MscI, PvuII, SaII, and StuI). This digest resulted in a cDNA having an average size of 600 bp, rather than the average size of 300 bp generated by the RsaI digestion of the Clontech protocol. This improvement did not affect the subtraction efficiency. Next, two tester populations were created using different adapters, and the driver library was maintained without the adapter.
[0477]
Next, the tester and the driver library were hybridized with an excess of the driver cDNA. In the first hybridization step, the driver was separately hybridized to each of the two tester cDNA populations. As a result, (a) non-hybridized tester cDNA, (b) tester cDNA hybridized with other tester cDNA, (c) tester cDNA hybridized with driver cDNA, and (d) non-hybridized driver A population of cDNAs resulted.
[0478]
Next, the two separate hybridization reactions were combined and rehybridized in the presence of additional denatured driver cDNA. After the second hybridization, in addition to the populations (a) to (d), a fifth population (e) in which the tester cDNA having the second adapter was hybridized with the tester cDNA having the second adapter. As a result, in the second hybridization step, the differentially expressed sequences that could be used as templates for PCR amplification using adapter-specific primers were enriched.
[0479]
The ends were filled and PCR amplification was performed using adapter-specific primers. Only the population (e) containing the tester cDNA that did not hybridize with the driver cDNA was logarithmically amplified. Next, a second PCR amplification step was performed to reduce the background and further enrich for differentially amplified sequences.
This PCR-based subtraction technique can recover rare transcripts that are overexpressed in prostate tumor tissue to normalize the differentially expressed cDNA. Such a transcript would be difficult to recover by conventional subtraction methods.
[0480]
In addition to genes known to be overexpressed in prostate tumors, 77 additional clones were identified. The sequences of these partial cDNAs are shown in SEQ ID NOs: 29 to 305. Most of these clones did not show significant homology to the database sequence. Exceptions are JPTPN23 (SEQ ID NO: 231; similar to porcine valosin-containing protein), JPPTN30 (SEQ ID NO: 234; similar to rat mRNA for proteosomes), JPTPN30 (SEQ ID NO: 234; rat norvegicus cytoplasmic NADP-dependent isocitrate) Dehydrogenase), JPTPN46 (SEQ ID NO: 244; similar to human subclone H84d4 DNA sequence), Jp1d6 (SEQ ID NO: 265; similar to G. gallus dynein light chain-A), JP8D6 (SEQ ID NO: 288; human BAC clone) RG016J04), JP8F5 (SEQ ID NO: 289; similar to the human subclone H8 3b5 DNA sequence) and JP8E9 (SEQ ID NO: 299; similar to the human Alu sequence).
[0481]
Additional studies using a subtraction library that included subtracting the prostate tumor pool relative to the normal prostate pool based on PCR (called PT-PN PCR subtraction) yielded three additional clones. Comparison of the cDNA sequences of these clones with the latest GenBank did not show significant homology for the two clones, designated P715P and P767P (SEQ ID NOs: 312 and 314).
[0482]
Microarray analysis was used to measure mRNA expression levels in various tissues, and all three clones were found to be overexpressed in prostate tumor and BPH tissues. Specifically, clone P715P is over-expressed three-fold or more in most prostate tumors and BPH tissues, and has increased expression in many normal prostate samples and fetal tissues, but in all other normal tissues. Was negative or low. Clone 767P was overexpressed in multiple prostate tumors and BPH tissues, with mild expression levels in half of the normal prostate samples and background or low expression in all other normal tissues tested.
[0483]
Further analysis of the PT-PN PCR subtraction library and the DNA subtraction library containing prostate tumor-derived cDNAs subtracted with the pool of normal tissue cDNAs by the microarray confirmed that they were overexpressed in prostate tumors27. Clones were further isolated (SEQ ID NOs: 340-365 and 381). Clones of SEQ ID NOs: 341, 342, 345, 347, 348, 349, 351, 355-359, 361, 362 and 364 were found to be expressed in normal prostate.
[0484]
In all normal tissues, expression was found to be low or undetectable in all 26 clones, with the exception of P544S (SEQ ID NO: 336), which was found to be expressed in the small intestine. Eleven of the 26 clones (SEQ ID NOs: 340-349 and 362) were found to show some homology to previously identified sequences. No significant homology was observed for the clones of SEQ ID NOs: 350, 351, 353-361, and 363-365.
[0485]
From a comparison of SEQ ID NO: 362 with the GenBank and GeneSeq DNA databases, this clone (designated P788P) is identical to GeneSeq Accession No. X27262 and encodes a protein found in GeneSeq Accession No. Y00931. The full-length cDNA sequence of P788P is shown in FIG. 12A (SEQ ID NO: 777), and the corresponding deduced amino acids are shown in FIG. 12B (SEQ ID NO: 778). Subsequently, the P788P full-length cDNA sequence containing a polymorphism not found in the sequence of SEQ ID NO: 779 was PCR-amplified from cDNA prepared from a plurality of RNA templates derived from three individuals, and cloned multiple times. The determined cDNA sequence for this polymorphism of P788P is shown in SEQ ID NO: 779, and the corresponding amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 780. The sequence of SEQ ID NO: 780 differed from the sequence of SEQ ID NO: 778 by six amino acid residues. The P788P protein has seven potential transmembrane domains at the C-terminal part and is predicted to be a plasma membrane protein with extracellular N-terminal senescence.
[0486]
Further work on the clone of SEQ ID NO: 352 (designated P790P) resulted in the isolation of the full-length cDNA sequence of SEQ ID NO: 526. The corresponding deduced amino acid is shown in SEQ ID NO: 527. Data from two quantitative PCR experiments show that P790P is overexpressed in 11/15 in prostate tumor samples tested, and that low levels are expressed in the spinal cord, and that expression is observed in other normal samples tested. Not shown. Additional PCR and microarray data showed that normal prostate and prostate tumors were over-expressed, and little or no expression in other tissues tested. Subsequently, P790P was found to show significant homology with previously identified G-protein coupled prostate tissue receptors.
[0487]
Further study of the clone of SEQ ID NO: 354 (designated P776P) resulted in the isolation of the extended cDNA sequence shown in SEQ ID NO: 569. The cDNA sequences determined for the three additional splice variants of P776P are shown in SEQ ID NOs: 570-572. Amino acids encoded by the two putative open reading frames (ORFs) contained in SEQ ID NO: 570, one putative ORF containing the putative ORF in SEQ ID NO: 571, and the 11 putative ORFs contained in SEQ ID NO: 569 The sequences are shown in SEQ ID NOs: 573-586, respectively. Further work isolated the full length sequence for the clone SEQ ID NO: 570 (shown in SEQ ID NO: 880).
[0488]
Attempts to perform full length cloning on the clone of SEQ ID NO: 571 resulted in the isolation of two sequences (shown in SEQ ID NOs: 881 and 882), one of which was identical except for the polymorphic insertion / deletion at position 1293 Met. Specifically, the clone of SEQ ID NO: 882 (referred to as clone F1) has C at position 1293. The clone of SEQ ID NO: 881 (referred to as clone F2) has a one base pair deletion at position 1293. The deduced amino acid sequence encoded by the five open reading frames located within SEQ ID NO: 880 is SEQ ID NO: 883-887, and the deduced amino acid sequence encoded by the clones of SEQ ID NOS: 881 and 882 is SEQ ID NO: 888-893. Is shown in
[0489]
Comparison of the cDNA sequences of clones P767P (SEQ ID NO: 314) and P777P (SEQ ID NO: 350) with the GenBank human EST database showed that the two clones commonly matched many EST sequences, with P767P and P777P being identical. It was suggested to be a gene. The DNA sequence obtained from the DNA sequence alignment of P767P, P777P and multiple EST clones is shown in SEQ ID NO: 587. The amino acid sequences encoded by the three putative ORFs present in SEQ ID NO: 587 are shown in SEQ ID NOs: 588-590.
[0490]
The clone of SEQ ID NO: 342 (referred to as P789P) was found to show homology to the previously identified genes. The full length cDNA sequence and the corresponding amino acid sequence of P789P are shown in SEQ ID NOs: 735 and 736, respectively.
[0490]
Example 6.Mouse peptide priming and CTL Cell line passage
6.1This example illustrates the preparation of a CTL cell line specific for cells expressing the P502S gene.
Mice expressing the transgene for human HLA A2Kb (Dr. L. Sherman, Scripps Research Laboratories, La Jolla, Calif. (CA)) were constructed as described in Theobald et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 92: 11993-11997, 1995, and immunized with a P2S # 12 peptide (VLGWVAEL; SEQ ID NO: 306) obtained from the P502S gene (also referred to herein as J1-17, SEQ ID NO: 8).
[0492]
Mice received 120 μg of IA from hepatitis B virus protein emulsified in 100 μg of P2S # 12 and incomplete friend adjuvant.bImmunized with the binding peptide. Three weeks later, the mice were sacrificed, and a single cell suspension was prepared using a nylon mesh. The cells were then treated with 10% FSC, 2 mM glutamine (Gibco BRL, Gaitehrsbrug, Maryland (MD), sodium pyruvate (Gibco BRL), non-essential amino acids (Gbico BRL), 2 × 10-5M2-Mercaptoethanol, 6x10 in complete medium containing 50 U / ml penicillin and streptomycin (RPMI-1640; Gibco BRL, Gaitehrsbrug, MD).6(7 μg / ml dextran sulfate and 7 μg / ml dextran sulfate, suspended in cells / ml, irradiated (3000 rads), and pulsed with P2S # 12 (5 mg / ml P2S # 12 and 10 mg / ml β2-microglobulin). A2 transgenic spleen cells cultured for 3 days in the presence of 25 μg / ml LPS) were cultured.
[0493]
After 6 days, cells (5 × 105/ Ml) 2.5 × 106/ Ml peptide-pulsed irradiated (20,000 rads) EL4A2Kb cells (Sherman et al., Science 258: 815-818, 1992) and 3 × 106/ Ml A2 transgenic spleen cells were restimulated with feeder cells. Cells were cultured in the presence of 20 U / ml IL-2. Cells were restimulated on a weekly basis as described for cell line cloning preparation.
[0494]
The P2S # 12 cell line is a peptide-pulsed EL4A2Kb tumor cell (1 × 104Cells / well) were used as stimulators and A2 transgene spleen cells were used as feeder cells (5 × 10 55Cells / well) were cloned by limiting dilution analysis grown in the presence of 30 U / ml IL-2 for 14 days and cells were restimulated as before. Clones that grew on day 21 were isolated and maintained in culture. Some of these clones showed significantly higher reactivity (lysis) on human fibroblasts (HLA A2Kb expression) transformed with P502S than on control fibroblasts. An example is shown in FIG.
This data indicates that P2S # 12 represents a naturally occurring epitope of the P502S protein expressed in association with the human HLA A2Kb molecule.
[0495]
6.2This example illustrates the preparation of a mouse CTL cell line and CTL clones specific for cells expressing the P501S gene.
This series of experiments was performed as described above. Mice were immunized with the P1S # 10 peptide (SEQ ID NO: 337) obtained from the P501S gene (also referred to herein as L1-12, SEQ ID NO: 110). The P1S # 10 peptide is a putative polypeptide analysis of P501S for a potential HLA-A2 binding sequence defined by a published HLA-A2 binding motif (Parker, KC et al., J. Immunol., 152: 163, 1994). I got more.
[0496]
P1S # 10 peptide was synthesized as described in Example 4 and tested empirically for HLA-A2 binding using a T cell based competition assay. The putative A2-binding peptide was tested for its ability to compete with HLA-A2-specific peptide presentation against the HLA-A2-binding influenza matrix peptide, HLA-A2-restricted CTL clone (D150M58), which is specific for fluM58.
[0497]
In the competition assay, 100-200 μg / ml test peptide was added to cultures of D150M58CTL to bind HLA-A2 on CTL. Thirty minutes later, CTLs cultured with test or control peptides were tested for their antigen reactivity to fluM58 peptide using a standard TNF bioassay. As shown in FIG. 3, peptide P1S # 10 competed for HLA-A2 restricted presentation of fluM58, indicating that peptide P1S # 10 binds to HLA-A2.
[0498]
A mouse expressing a transgene related to human HLA A2Kb was immunized using the method of Theobald et al. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92: 1199-11997, 1995) as follows. Mice were challenged with 62.5 μg of P1S # 10 and 120 μg of IA derived from the hepatitis B virus protein emulsified in incomplete friend adjuvant.bImmunized with the binding peptide. Three weeks later, the mice were sacrificed, and a single cell suspension was prepared using a nylon mesh.
[0499]
The cells were then placed in complete medium (described above) at 6 × 106P2S # 12 pulsed (2 μg / ml P1S # 10 and 10 mg / ml β2-microglobulin) LPS blasts suspended in cells / ml and irradiated (3000 rads) in the presence of 7 μg / ml dextran sulfate and 25 μg / ml LPS (A2 transgenic spleen cells cultured for 3 days). After 6 days, cells (5 × 105/ Ml) with the above 2.5 × 106/ Ml peptide pulsed irradiated (20,000 rads) EL4A2Kb cells and 3 × 106/ Ml A2 transgenic spleen cells were restimulated with feeder cells. Cells were cultured in the presence of 20 U / ml IL-2. Cells were restimulated on an additional weekly basis and prepared for cloning. After three rounds of in vitro stimulation, one cell line spore line was generated that recognizes P1S # 10 pulsed Jurkat A2Kb target cells and P501S-transformed Jurkat target cells as shown in FIG.
[0500]
The P1S # 10-specific CTL cell line was a peptide-pulsed EL4A2Kb tumor cell (1 × 104Cells / well) as stimulators and transfected A2 transgenic spleen cells into feeder cells (5 × 10 55(Cells / well) for 14 days and cloned by limiting dilution analysis grown in the presence of 30 U / ml IL-2. On day 21, surviving clones were isolated, cultured and maintained. As shown in FIG. 5, five of these clones exhibited specific cytolytic activity against P501S-transformed Jurkat A2Kb target cells. This data indicates that P1S # 10 represents a naturally-occurring epitope of the P501S protein expressed in association with the human HLA-A2.1 molecule.
[0501]
Example 7.Naked with prostate antigen DNA In vivo using immunity CTL PrimingThe prostate-specific antigen L1-12 is also called P501S as described above. HLA A2Kb Tg mice (Dr. L. Sherman, Scripps Research Institute, La Jolla, CA) were immunized intramuscularly or transcutaneously with 100 μg of P501S in vector VR1012. Mice were immunized three times, two weeks apart. Two weeks after the final immunization, the immunized spleen cells were cultured with Jurkat A2Kb-P501S transduction stimulator cells. Two weeks after in vitro stimulation, CTL activity was examined against P501S transduced target cells. Two out of eight mice developed a strong anti-P501SCTL response. These results indicate that P501S contains at least one naturally processed HLA-A2 restricted CTL epitope.
[0502]
Example 8.Humans that recognize prostate-specific polypeptide T Cell capabilities
This example illustrates the ability of T cells specific for prostate tumor peptides to recognize human tumors.
Human CD8 + T cells were purified in vitro against P2S-12 peptide (SEQ ID NO: 306) derived from P502S (also called J1-17) using dendritic cells according to Van Tsai et al. (Critical Reviews in Immunology 18: 65-75, 1998). Primed with CD8 obtained+Microcultures of T cells were transfected with autologous fibroblasts or fibers transduced to express the P502S gene using the γ-interferon ELISPOT assay (see Lalvani et al., J. Exp. Med. 186: 859-8657). The blast cells were tested for their ability to recognize the P2S-12 peptide.
[0503]
Briefly, T cell titers were determined in the presence of 3 μg / ml human β2-microglobulin and 1 μg / ml P2S-12 peptide or control E75 peptide.4Duplicate assays were performed on fibroblasts. In addition, T cells were simultaneously assayed for autologous fibroblasts transduced with the P502S gene or for HER-2 / neu transduced fibroblasts as a control. Prior to the assay, fibroblasts were treated with 10 ng / ml of γ-interferon for 48 hours to up-regulate class I MHC expression. One of the microcultures (# 5) showed strong recognition of both peptide-pulsed and transduced fibroblasts in the gamma-interferon ELISPOT assay.
[0504]
FIG. 2A shows that as the number of T cells on fibroblasts pulsed with P2S-12 peptide increases, the number of γ-interferon spots also increases significantly (solid line) but not with control E75 peptide (dashed line). ). This indicates the ability of these T cells to specifically recognize the P2S-12 peptide.
[0505]
As shown in FIG. 2B, this microculture also produced a gamma-interferon spot with increasing numbers of T cells on transduced fibroblasts that expressed the P502S gene but not the HER-2 / neu gene. The number increased, but showed that. These results provide further evidence that the P2S-12 peptide is a naturally processed P502S protein epitope. Furthermore, this also indicates that high affinity T cells that can recognize this epitope exist in the human T cell repertoire. These T cells can also recognize human tumors that express the P502S gene.
[0506]
Example 9.Prostate antigen-specific in human blood CTL Induction of reaction
This example illustrates the ability of a prostate specific antigen to elicit a CTL response in normal human blood.
Autologous dendritic cells (DCs) grow from monocyte cultures derived from PBMCs of normal human donors in RPMI medium containing 10% human serum, 50 ng / ml GMCSF and 30 ng / ml IL-4 for 5 days To differentiate. After culturing, the DCs were overnight O. The cells were infected with a vaccinia virus expressing the recombinant P501S of I5, and 2 μg / ml of CD40 ligand was added thereto, followed by maturation for 8 hours.
[0507]
The virus was inactivated by UV irradiation, CD8 + cells were positively isolated using magnetic beads and isolated, and primary culture was started in a 24-well plate. CD8 + cells that specifically produce interferon gamma when stimulated with autologous P501S-transduced fibroblasts after 5 stimulation cycles using autologous fibroblasts transduced to express P501S and CD80 by the retrovirus The strain was identified.
[0508]
The P501S-specific activity of cell line 3A-1 could be maintained by performing additional stimulation cycles on autologous B-LCL transduced with P501S. Cytotoxicity assay (51Cell line 3A-1 transduces to express P501S as measured by Cr release) and interferon gamma production (Interferon gamma Elispot; see above and Lavani et al., J. Exp. Med. 186: 859-8865, 1997). It was shown that PGF-transduced autologous B-LCL was recognized specifically, but not PGFP-transduced autologous B-LCL. The results of these assays are shown in FIGS. 6A and 6B.
[0509]
Example 10.Prostate specific antigen P703P Natural processing included in CTL Epitope identification
The 9-mer peptide P5 (SEQ ID NO: 338) was obtained from the P703P antigen (also called P20). The p5 peptide is an immunogen in human HLA-A2 donors and is a naturally processed epitope. Antigen-specific CD8 + T cells can be primed by repeated in vitro stimulation using monocytes pulsed with p5 peptide. These CTLs specifically recognize p5-pulsed and P703P transduced target cells in ELISPOT (supra) and chromium release assays. In addition, immunization of HLA-A2Kb transgenic mice with p5 generated CTL cell lines that recognize various target cells expressing H703-A2Kb or HLA-A2 transduced P703P.
[0510]
The first studies that showed that p5 was a naturally-processed epitope were performed using HLA-A2Kb transgenic mice. HLA-A2Kb transgenic mice were immunized subcutaneously in the footpad with 100 μg of the p5 peptide together with 140 μg of the hepatitis B virus core peptide (Th peptide) incomplete adjuvant. Three weeks after immunization, spleen cells of the immunized mice were stimulated in vitro with LPL blasts that had been pulsed. CTL activity was determined by a chromium release assay 5 days after the first in vitro stimulation. Retrovirus transduced cells expressing the control antigens P703P and HLA-A2b were used as targets. A CTL cell line that specifically recognizes both p5-pulsed target cells and target cells expressing P703P has been identified.
[0511]
In vitro priming experiments in humans have shown that the p5 peptide is immunogenic in humans. Dendritic cells (DCs) were differentiated from PBMCs of normal human donors by culturing in RPMI medium containing 10% human serum, 50 ng / ml human GM-CSF and 30 ng / ml human IL-4 for 5 days. Was. After culture, DCs were pulsed with 1 μg / ml p5 peptide and co-cultured with CD8 + T cell rich PBMC. The CTL cell line was stimulated on a weekly basis with p5-pulsed monocytes. Five to six weeks after the start of CTL culture, p5-pulsed target cells showed CTL recognition. CTL was further shown to recognize human cells transduced to express P703P, indicating that p5 is a naturally processed epitope.
[0512]
In addition, a study was conducted to identify a prostate tumor-specific antigen P703P-derived peptide epitope (referred to as peptide 4) that is recognized by CD4 T cells on the cell surface in association with HLA class II molecules as follows. The amino acid sequence of peptide 4 is shown in SEQ ID NO: 781, and the corresponding cDNA sequence is shown in SEQ ID NO: 782.
[0513]
Twelve 15-mer peptides derived from the carboxy terminus of P703P, overlapping by 10 amino acids, were generated by standard procedures. Dendritic cells (DCs) were obtained from co-cultures with PBMCs of normal female donors using GM-CSF and IL-4 according to standard protocols. CD4 T cells were generated from the same donor as DC using MACS beads and negative selection. DCs were pulsed overnight with a pool of 15-mer peptides, each at a final peptide concentration of 0.25 μg / ml. The pulsed DCs are washed and 1 × 104Cells were seeded at a cell / well ratio in 96-well V-bottom plates and purified CD4 T cells were plated at 1 × 10 45/ Well added.
[0514]
Cultures were supplemented with 60 ng / ml IL-6 and 10 ng / ml IL-12 and incubated at 37 ° C. Cultures were restimulated on a weekly basis with generated DCs as above, pulsed with antigen presenting cells as above, and supplemented with 5 ng / ml IL-7 and 10 u / ml IL-2. After four in vitro stimulation cycles, specific growth and cytokine production against pool stimulation using a pool of irrelevant peptides from milk globin using 96 cell lines (one well corresponding to each cell line) as control Was tested.
[0515]
In response to pool # 1 of the P703P peptide, one cell line (designated 1-F9) that showed specific growth (as measured by the 3H proliferation assay) and cytokine production (as measured by the interferon gamma ELISA assay). Identified. This cell line was further tested for specific recognition of the peptide pool, specific recognition of individual peptides in the pool, and HLA mismatch analysis to identify related constrained alleles.
[0516]
Cell line 1-F9 was found to grow specifically in response to peptide pool # 1 and also peptide 4 (SEQ ID NO: 781) and to produce interferon gamma. Peptide 4 corresponds to amino acids 126-140 of SEQ ID NO: 327. Peptide titer experiments were performed to examine the sensitivity of cell line 1-F9 to specific peptides. This cell line was found to react specifically with peptide 4 at concentrations as low as 0.25 ng / ml, indicating that T cells are very sensitive and therefore have a high affinity for this epitope. That was shown.
[0517]
To determine the HLA restriction of the P703P reaction, a panel of antigen presenting cells (APCs) was generated that partially matched the donor used to generate the T cells. APCs were pulsed with peptide and used for proliferation and cytokine assays with cell line 1-F9. APCs in which the HLA-DRB0701 and HLA-DQB02 alleles coincided with the donor were able to present the peptide to T cells, suggesting that the P703P-specific reaction was restricted to one of these alleles.
[0518]
An antibody blocking assay was used to determine if the restricted allele was HLA-DR0701 or HLA-DQ02. Anti-HLA-DR blocking antibody L243 or an irrelevant isoform matched IgG2a was added to T cells and APC cultures pulsed with 250 ng / ml of the peptide RMPTVLQCVNVSVVS (SEQ ID NO: 781). Standard interferon gamma and proliferation assays were performed. Although the control antibody did not affect the ability of T cells to recognize peptide-pulsed APCs, anti-HLA-DR antibodies completely blocked T cells' ability to specifically recognize peptide-pulsed APCs in both assays. .
[0519]
To determine whether the peptide epitope RMPTVLQCVNVSVVS (SEQ ID NO: 781) is naturally processed, the ability of the 1-F9 cell line to recognize APC pulsed with the recombinant P703P protein was examined. Multiple sources of recombinant P703P were used in these experiments; P703P from E. coli, P703P from yeast (Pichia) and P703P from baculovirus. The irrelevant protein controls used were L3E from E. coli, lung-specific antigen and baculovirus-derived milk globin.
[0520]
In the interferon gamma ELISA assay, cell line IF9 was able to efficiently recognize both E. coli-type P703P and yeast-derived recombinant P703P, but not baculovirus-derived P703P. Subsequent Western blot analysis showed that the E. coli and yeast P703P protein specimens were intact, whereas the baculovirus P703P specimen was approximately 75% degraded. That is, the P703P-derived peptide RMPTVLQCVNVSVS (SEQ ID NO: 781) is a naturally processed peptide epitope derived from P703P and presented to T cells in association with HLA-DRB-0701.
[0521]
In a further study, twelve 15-mer peptides (corresponding to amino acids 27-154 of SEQ ID NO: 525) from the P703PN-terminus, overlapping by 10 amino acids, were generated by standard procedures and essentially as described above. Their ability to be recognized by CD4 cells was determined. DC were pulsed overnight with a pool of 15-mer peptides at a final concentration of each peptide of 0.25 μg / ml. Many individual CD4 T cell lines (65/480) showed significant proliferation and cytokine release (IFN-gamma) in response to the P703P peptide pool, but not the control peptide pool. CD4T cell lines that showed specific activity were restimulated with the appropriate P703P peptide pool, re-assayed for individual peptides in each pool, and assayed for peptide dose titers of the peptide pool in IFN-γ release and proliferation assays. Was.
[0522]
Sixteen immunogenic peptides were recognized by T cells from the entire set of peptide antigens tested. The amino acid sequences of these peptides are shown in SEQ ID NOs: 799-814, and the corresponding cDNA sequences are shown in SEQ ID NOs: 783-798, respectively. In some cases, the peptide reactivity of the T cell line was mapped to a single peptide, but some were mapped to more than one peptide in each pool.
[0523]
From each peptide pool having a reasonable affinity for these peptides, a CD4T cell line showing a typical recognition pattern was selected and further analyzed (I-1A, -6A; II-4C, -5E; III-). 6E, IV-4B, -3F, -9B, -10F, V-5B-4D and -10F). These CD4T cell lines were restimulated with appropriate individual peptides, truncated versions of the recombinant P703P protein produced in E. coli (amino acids 96-254 of SEQ ID NO: 525), full-length P703P produced with the baculovirus expression system, And reassayed using autologous DCs pulsed with a fusion of the influenza viruses NS1 and P703P made in E. coli.
[0524]
Of the T cell lines tested, cell line I-1A specifically recognized truncated P703P (E. coli), but did not recognize other recombinant forms of P703P. This cell line also recognized the peptide used to induce T cells. Cell line 2-4C recognized the P703P (E. coli) truncated form and the full-length form of P703P made with baculovirus, as well as the peptide. Are the rest of the T cell lines tested specific for the peptide only (II-5E, II-6F, IV-4B, IV-3F, IV-9B, IV-10F, V-5B and V-4D) Or was non-reactive with any of the antigens tested (V-10F).
[0525]
These results show that the peptide sequence RPLLANDMLLIKLDE recognized by the T cell line I-1A (corresponding to amino acids 110-124 of SEQ ID NO: 525, ie, SEQ ID NO: 525) and the peptide sequence SVSESDTIRSISIAS recognized by the T cell line II-4C (sequence No. 811; corresponding to amino acids 125-139 of SEQ ID NO: 525) and ISIASQCCPTAGNSCL (SEQ ID NO: 810; corresponding to amino acids 135-149 of SEQ ID NO: 525) are shown to be naturally occurring epitopes of the P703 protein.
[0526]
In a further study, 45 15-mer peptides overlapping by 10 amino acids and derived from the region containing amino acids 47-254 of P703P (SEQ ID NO: 525) were generated by standard techniques, and Their perceived abilities were determined substantially as described above. DCs were prepared from donor PBMCs with different HLAΔDR and DQ alleles than those used in previous experiments. DC were pulsed overnight with a pool of peptides. In this case, the final concentration of each peptide was 0.25 μg / mL, and each pool contained 10 peptides.
[0527]
Twelve cell lines showing specific proliferation and cytokine production (as measured by a gamma-interferon ELISA assay) in response to the stimulatory peptide pool were identified. These cell lines were further tested for specific recognition of the peptide pool, for individual peptides in the pool, and for recombinant P703P protein. Cell lines 3A5H and 3A9H grew specifically and produced gamma-interferon in response to the recombinant protein and one individual peptide and peptide pool.
[0528]
After restimulation against targets loaded with specific peptides, only 3A9H specifically responded to targets exposed to cell lysates of fibroblasts infected with adenovirus expressing full-length P703P. These results indicate that cell line 3A9H is able to respond to antigenic peptides derived from proteins synthesized in mammalian cells. The peptide to which the specific CD4 cell line responded corresponds to amino acids 155-170 of P703P (SEQ ID NO: 943). The DNA sequence of this peptide is shown in SEQ ID NO: 942.
[0529]
Example 11.Expression of breast cancer-derived antigen in prostate
Isolation of the antigen B305D from breast cancer by differential notation is described in US patent application Ser. No. 08 / 700,014, filed Aug. 20, 1996. Several different splice forms of the antigen have been isolated. The determined cDNA sequences for these splice types are shown in SEQ ID NOs: 366-375, and the deduced amino acid sequences corresponding to the sequences in SEQ ID NOs: 292, 298 and 301-303 are shown in SEQ ID NOs: 299-306, respectively. I have.
[0530]
Further studies have isolated a splice variant of the cDNA sequence of SEQ ID NO: 366 (SEQ ID NO: 530) which contains an additional residue of guanine at position 884 and is known to cause a frameshift within the open reading frame. . The DNA sequence determined for this OFR is shown in SEQ ID NO: 531. This frameshift results in a protein sequence containing the C-terminal domain common to the other isoforms of B305D, but with a different N-terminal region (shown in SEQ ID NO: 532).
[0531]
The expression level of B305D in various tumors and normal tissues was examined by real-time PCR and Northern analysis. The results show that B305D is highly expressed in breast cancer, prostate cancer, normal prostate and normal testis, and other tissues examined (colon cancer, lung cancer, ovarian cancer and normal bone marrow, colon, kidney, liver, lung, ovary, skin, (Small intestine, stomach) showed low or undetectable expression. Using real-time PCR on the prostate tumor panel, B305D expression in prostate tumors was shown to increase with increasing Gleason grade, and B305D expression increased as prostate cancer progressed.
[0532]
Example 12.Whole gene priming and prostate specific antigen P501S Vitro humans with stimulation by CTL Generate
Utilizing in vitro whole gene priming by P501S vaccinia-infected DCs (see, eg, Yee et al., The Journal of Immunology, 157 (9): 4079-86, 1996), P501S (L1-12) was determined by the interferon-γ ELISPOT analysis. A human CTL cell line that specifically recognizes the transduced autologous fibroblasts was also induced. Using a panel of HLA-mismatched B-LCL cell lines transduced with P501S, it was shown that these CTL cell lines appeared to be restricted to HLAB class I alleles.
[0533]
Specifically, dendritic cells (DC) contain 10% human serum, 50 ng / ml human GM-CSF and 30 ng / ml human IL-4 from monocyte cultures derived from PBMCs of normal human donors. Differentiation was achieved by growth in RPMI medium for 5 days. After culturing, DC cells were infected overnight with a recombinant P501S vaccinia virus having a multiplicity of infection (MOI) of 5 and 3 μg / ml of CD40 ligand was added thereto, followed by maturation overnight. The virus was inactivated by UV irradiation. CD8 + T cells were isolated using a magnetic bead system and primary culture was initiated using standard culture techniques.
[0534]
Cultures were restimulated every 7-10 days with autologous primary fibroblasts transduced with P501S and CD80 by retrovirus. After four restimulation cycles, a CD8 + T cell line that specifically produces interferon gamma when stimulated with autologous P501S and autologous CD80-transduced fibroblasts was identified. To base the restricted allele of the reaction, a panel of HLA mismatched B-LCL cell lines transduced with P501S was generated. Interferon-γ was measured by the ELISPOT assay and showed that the P501S-specific reaction appeared to be restricted by HLA B alleles. The results of these assays indicate that CD8 + CTL against P501S can be induced.
[0535]
To identify the epitope recognized, the cDNA encoding P501S was variously digested into fragments and subcloned into the retroviral expression vector pBIB-KS. Retroviral supernatant was generated by transfection of a helper packaging cell line, Phoenix-Ampho. The supernatant was then used to transduce Jurkat / A2Kb cells for CTL screening. CTLs were screened in the IFN-gamma ELISPOT assay for these A2Kb targets transduced with the "library" of P501S fragments.
[0536]
The first positive fragments P501S / H3 and P501S / F2 were sequenced and found to encode amino acids 106-553 and amino acids 136-547 of SEQ ID NO: 113, respectively. Cleavage of H3 was performed to encode amino acids 106-351 of SEQ ID NO: 113, which was unable to stimulate CTL, thus defining the epitope at amino acid residues 351-547. Another fragment encoding amino acids 1-472 (fragment A) and amino acids 1-351 (fragment B) was also generated. Not only fragment B, but also fragment A stimulated CTL, indicating that the epitope was at amino acid residues 351-472.
[0537]
Jurkat / A2Kb cells were pulsed and tested for CTL in an IFN-gamma assay for overlapping 20-mer and 18-mer peptides representing this region. Only peptides P501S-369 (20) and P501S-369 (18) promoted CTL. 9-mer and 10-mer peptides representing this region were synthesized and tested similarly. Peptide P501S-370 (SEQ ID NO: 539) was the smallest 9-mer showing a strong response. Peptide P501S-376 (SEQ ID NO: 540) also showed a weak response, suggesting that it was a cross-reactive epitope.
[0538]
Subsequent studies examined the ability of primary human B cells transduced with P501S to prime MHC class I restricted, P501S-specific, autologous CD8 T cells. Primary B cells were cultured in the presence of CD40 ligand and IL-4, transduced frequently with the recombinant P501S vector pBIB, and sorted with blasticidin-S to obtain homozygous HLA-A2 donors. Obtained from PBMC. For in vitro priming, purified CD8 + T cells were co-cultured with P501S-transduced B cells induced with autologous CD40 ligand + 1L-4 in a 96-well microculture format.
[0539]
These CTL microcultures were restimulated with P501S-transduced B cells before assaying for specificity. After this initial screening, microcultures that showed a significant signal above background were cloned into autologous EBV-transduced B cells (BLCL) and transduced with P501S. IFN-gamma ELISPOT was used for detection, and some of these CD8 T cell clones were found to be specific for P501S, reacting with BLCL / P501S but not with BLCL transduced with the control antigen. Not shown.
[0540]
Furthermore, the anti-P501S CD8 T cell specificity was shown to be HLA-A2 restricted. First, antibody blocking experiments using anti-HLA-AA, B, C monoclonal antibody (W6.32), anti-HLA-B, C monoclonal antibody (B1.23.2) and control monoclonal antibody Only HLA-A, B and C antibodies were shown to block recognition of P501S expressing autologous BLCL. Second, anti-P501SCTL also recognized the HLA-A2 matched, P501S-transduced heterologous BLCL, but not the corresponding EGFP-transduced control BLCL.
[0541]
The naturally processed CD501, class I restricted peptide epitope of P501S was identified as follows. Dendritic cells (DCs) were isolated on a Percol gradient and subjected to differential adherence before being in the presence of RPMI medium containing 1% human serum, 50 ng / ml GM-CSF and 30 ng / ml IL-4. For 5 days. After the culture, 2 μg / ml of CD40 ligand was added, and the DC was further cultured for 24 hours. CD8 cells were enriched from PBMC by subtracting CD4 + cells, CD14 + and CD16 + populations using magnetic beads.
[0542]
Priming cultures containing 10,000 P501S-expressing DCs and 100,000 CD8 + cells per well were incubated with 96% RPMI containing 10% human serum, 5 ng / ml IL-12 and 10 ng / ml IL-6. Prepared in a well-shaped V-bottom plate. Cultures are stimulated every 7 days with autologous fibroblasts transduced to express P501S and CD80 by retrovirus and treated with INF-gamma for 48-72 hours to upregulate MHC class I expression did. At stimulation and on days 2 and 5 after stimulation, 10 u / ml IL-2 was added.
[0543]
After four stimulation cycles, IFN-gamma is produced in response to IFN gamma-treated autologous fibroblasts expressing P501S / CD80 in a γ-IFN Elispot assay, whereas IFN-gamma-treated P703P Reaction with autologous fibroblasts expressing / CD80 identified one P501S-specific CD8 + T cell line that did not produce it (referred to as 2A2). Cell line 2A2 was cloned into a 96-well plate at a rate of 0.5 cells / well or 2 cells / well in the presence of 75,000 PBMC / well, 10,000 B-LCL / well, 30 ng / ml OKT3 and 50 u / ml IL-2. Was Twelve clones showing strong P501S specificity in response to transduced fibroblasts were isolated.
[0544]
Fluorescence activated cell sorting (FACS) analysis was performed on P501S-specific clones with CD3-, CD4 + and CD8-specific antibodies labeled with PercP, FITC and PE, respectively. Consistent with the use of CD8 T cell rich in priming cultures, the P5401S-specific clones were determined to be CD3 +, CD8 + and CD4-.
[0545]
To identify relevant P501S epitopes recognized by P501S-specific CTLs, a pool of 18-20mer or 30mer peptides covering most of the amino acid sequence of P501S was loaded on autologous B-LCL and a γ-IFN Elispot assay was performed. Tested the ability to stimulate two P501S-specific CTL clones, designated 4E5 and 4E7. One pool of five 18-20mer peptides covering amino acids 411-486 of P501S (SEQ ID NO: 113) was found to be recognized by both P501S-specific clones.
[0546]
To identify the specific 18-20mer peptides recognized by these clones, each of the 18-20mer peptides that make up the positive pool for their ability to stimulate two P501S-specific CTL clones, 4E5 and 4E7, was γ- Tested individually in the IFN Elispot assay. Both 4E5 and 4E7 specifically recognized one 20mer-peptide spanning amino acids 453-472 of P501S (SEQ ID NO: 853; cDNA sequence shown in SEQ ID NO: 854).
[0547]
Since the smallest epitope recognized by CD8 + T cells is often a 9 or 10-mer peptide sequence, a 10-mer peptide differing by one amino acid was synthesized covering the entire sequence of SEQ ID NO: 853. Each of these 10-mer peptides was tested for its ability to stimulate two P501S-specific clones (designated 1D5 and 1E12). One 10-mer peptide that specifically stimulates the P501S-specific clone (SEQ ID NO: 855; cDNA sequence shown in SEQ ID NO: 856). This epitope covers the amino acids 463-472 of P501S. This sequence allows for natural processing and defines the smallest 10-mer epitope from P501S that allows CTL responses to be identified in normal PBMCs. Thus, this epitope is a suitable candidate for use as a vaccine component in prostate cancer and as a therapeutic and / or diagnostic agent.
[0548]
HLA blocking analysis and mismatch analysis were performed to identify class I restriction elements for the P501S-derived sequence of SEQ ID NO: 855. In the γ-IFN Elispot assay, the specific reaction of clones 4A7 and 4E5 to P501S-transduced autologous fibroblasts was 25 ug / ml W6 / 32 (pan-class I blocking antibody) and B1.23.2 (HLA-B / C Blocking antibody). These results indicate that the SEQ ID NO: 855-specific reaction is restricted by HLA-B or HLA-C alleles.
[0549]
In the HLA mismatch analysis, autologous B-LCL (HLA-A1, A2, B8, B51, Cw1, Cw7) and heterologous B-LCL (HLA-A2, A3, B18, B51, Cw5, Cw14) sharing HLAB51 are common. Was pulsed with 20 ug / ml of the peptide of SEQ ID NO: 855 for 1 hour and tested for the ability to stimulate clones 4A7 and 4E5 using the γ-IFN Elispot assay after washing. An antibody blocking assay using B1.23.2 (HLA-B / C blocking antibody) was also performed. SEQ ID NO: 855-specific reaction was detected using both autologous (D326) and heterologous (D107) B-LCL, and the reaction was performed with 25 ug / ml B1.23.2 HLA-B / C blocking antibody. Blocked by incubation. These results indicate that the P501S-specific reaction to the peptide of SEQ ID NO: 855 is restricted to HLA-B51 class I allele. Molecular cloning and sequence analysis of the HLA-B51 allele from D3326 indicates that the HLA-B51 subtype of D326 is HLA-B51011.
[0550]
Based on the 10-mer P501S-derived epitope of SEQ ID NO: 855, two 9-mers having the sequences of SEQ ID NOs: 857 and 858 were synthesized, and the two P501S-specifics from cell line 2A2 were synthesized using Elispot assay. CTL clones were tested for their ability to stimulate. The 10-mer peptide of SEQ ID NO: 855 as well as the 9-mer peptide of SEQ ID NO: 858 were able to stimulate P501S-specific CTL to produce IFN-gamma, but not the 9-mer peptide of SEQ ID NO: 857. These results indicate that the peptide of SEQ ID NO: 858 is a 9-mer P501S-derived epitope recognized by P501S-specific CTL. The DNA sequence encoding the epitope of SEQ ID NO: 858 is set forth in SEQ ID NO: 859.
[0551]
To identify class I-restricted alleles for P501S-derived peptides in the SEQ ID NOs: 855 and 858 specific reactions, HLA B and C alleles, respectively, were cloned from donors used in in vitro priming experiments. Sequence analysis showed that the relevant alleles were HLA-B8, HLA-B51, HLA-Cw01 and HLA-Cw07. Each of these alleles was subcloned into an expression vector and co-transfected with P501S gene into BA-13 cells. The transfected VA-13 cells were then tested for the specific stimulation ability of P501S-specific CTL with an ELISPOT assay.
[0552]
VA-13 cells transfected with P501S and HLA-B51 were able to stimulate P501S-specific CTLs to secrete γ-IFN. VA-13 cells transfected with HLA-B51 alone or P501S + other HLA alleles failed to stimulate P501S-specific CTL. These results indicate that the constrained allele for the P501S-specific reaction is HLAB51 allele. Sequence analysis indicated that the related restricted allele subtype was HLA-B51011.
[0553]
To determine whether P501S-specific CTLs can recognize P501S-expressing prostate tumor cells, the P501S-positive cell lines LnCAP and CRL2422 (both expressing "moderate" amounts of P501S mRNA and protein); And PC-3 (expressing low amounts of P501S mRNA and protein), as well as the P501S-negative cell line DU-145, were cloned from a donor used to generate P501S-specific CTL using a retrovirus. Transduced with HLA-B51011 allele. HLA-B51011- or EGFO-transduced, selected tumor cells were treated with gamma interferon and androgen (up-regulating stimulatory function and P501S, respectively) and gamma interferon Elispot with P501S-specific CTL clones 4E5 and 4E7. Used for assay.
[0554]
Both 4E5 and 4E7 efficiently and specifically recognized LnCAP and CRL2422 cells transduced with the HLA-B51011 allele, but did not recognize the same cell line transduced with EGFP. Furthermore, both CTL clones specifically recognized HLA-B51011-transduced PC-3 cells, but did not recognize DU-145, a P501S-negative tumor cell line. Treatment with gamma interferon or androgen did not increase the ability of CTL to recognize tumor cells. These results indicate that the P501S-specific CTLs generated by priming all genes in vitro specifically and efficiently recognize P501S-expressing prostate tumor cell lines.
[0555]
The naturally processed CD4 epitope of P501S was identified as follows.
CD4 cells specific for P501S were prepared as described above. A series of 16 overlapping peptides spanning approximately 50% of the amino-terminal portion of the P501S gene (amino acids 1-325 of SEQ ID NO: 113) was synthesized. In preparation for priming, peptides were pooled into four peptide pools and dendritic cells (DCs) were pulsed with TNF-alpha at 4 μg / ml for 24 hours. The DCs were then washed, and the negatively sorted CD4 + T cells were mixed in a 96-well U-bottom plate.
[0556]
Cultures were stimulated weekly on fresh DCs with the addition of the peptide pool. After a total of four stimulation cycles, the cells were rested for an additional week before testing specificity for APCs pulsed with the peptide pool using a gamma-IFN ELISA and a proliferation assay. In these assays, adherent monocytes loaded with either the 4 ug / ml related peptide pool or the ug / ml irrelevant peptide were used as APCs. T cell lines that showed specific cytokine secretion or proliferation were then tested for recognition of individual peptides present in the pool. From pools A and B, T cell lines recognizing individual peptides derived from these pools could be identified.
[0557]
From pool A, cell lines AD9 and AE10 specifically recognized peptide 1 (SEQ ID NO: 862) and cell line AF5 recognized peptide 39 (SEQ ID NO: 861). In pool B, a cell line BC6 recognizing peptide 58 (SEQ ID NO: 860) could be identified. Each of these cell lines was stimulated with a specific peptide and tested for specific recognition of the peptide using titer assays and cell lysates generated by infecting HEK293 cells with adenovirus expressing P501S or an irrelevant antigen.
[0558]
In these assays, APC-adhered monocytes were pulsed with 10, 1 or 0.1 μg / ml of individual P501S peptide, and DCs were pulsed with adenovirus-infected cell lysate diluted 1: 5 overnight. . Cell lines AD9, AE10 and AF5 significantly recognized the related P501S-derived peptide even at a concentration of 0.1 mg / ml. Furthermore, cell line AD9 also showed significant (8.1-fold stimulation index) specific activity against lysates derived from adenovirus P501S infected cells. These results indicate that anti-affinity CD4 T cell lines can be generated against P501S-derived epitopes, and that at least a subset of these T cells specific for the P501S-derived sequence of SEQ ID NO: 862 are identified as epitopes that are naturally processed by human cells. It is shown to be specific. DNA sequences encoding the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 860-862 are shown in SEQ ID NOs: 863-865, respectively.
[0559]
This cell line was cloned using anti-CD3 to further characterize the P501S-specific activity of AD9. Three clones, designated 1A1, 1A9 and 1F5, specific for the P501S-1 peptide (SEQ ID NO: 862) were identified. To determine the HLA-restricted allele for the P501S-1 specific reaction, each of these clones was tested using a Class II antibody blocking assay utilizing the proliferation and gamma interferon assays and an HLA mismatch assay.
[0560]
In the measurement of gamma interferon production using an antibody blocking assay and an ELISA assay, the peptide-pulse APC recognition ability of all three clones was specifically blocked by co-incubation with a pan-class II blocking antibody or an HLA-DR blocking antibody. It was not blocked by HLA-DQ or an irrelevant antibody. Proliferation assays performed simultaneously with the same cells also confirmed this result. These data indicate that the P501S-specific reaction of the clone is restricted by the HLA-DR allele. Another study showed that the constrained allele for the P501S-specific reaction was HLA-DRB1501.
[0561]
Example Thirteen.Identification of prostate specific antigen by microarray analysis
This example describes the isolation of certain prostate specific polypeptides from a prostate tumor cDNA library.
The human prostate tumor cDNA expression library described above was selected using microarray analysis to provide at least a 3-fold excess in prostate tumor and / or normal prostate tissue compared to non-prostate normal tissue (excluding testis). Clones showing expression were identified. 372 clones were identified and 319 clones were successfully sequenced.
[0562]
Table I provides a summary of these clones, which are shown in SEQ ID NOs: 385-400. Of these sequences, SEQ ID NOs: 386, 389, 390 and 392 are novel genes, and SEQ ID NOs: 393 and 396 are previously identified sequences. The other sequences (SEQ ID NOs: 385, 387, 388, 391, 394, 395 and 397-400) are known sequences as shown in Table I.
[0563]
[Table 2]
Figure 2004504808
[0564]
CGI-82 showed 4.06-fold overexpression in prostate tissue compared to other normal tissues tested. CGI-82 was overexpressed in 43% of prostate tumors and 25% of normal prostate and was not detected in other normal tissues tested. L-iditol-2-dehydrogenase showed a 4.94-fold overexpression in prostate tissue compared to other normal tissues tested. L-iditol-2-dehydrogenase was overexpressed in 90% of prostate tumors, 100% of normal prostate and was not detected in other normal tissues tested. The Ets transcription factor PDEF was 5.55-fold overexpressed in prostate tissue compared to other normal tissues tested.
[0565]
The Ets transcription factor PDEP was overexpressed in 47% of prostate tumors, 25% of normal prostate, and was not detected in other normal tissues tested. hTGR1 showed a 9.11-fold overexpression in prostate tissue compared to other normal tissues tested. hTGR1 was overexpressed in 63% of prostate tumors and was not detected in normal tissues tested, including normal prostate. KIAA0295 showed a 5.59-fold overexpression in prostate tissue compared to other test normal tissues. KIAA0295 was overexpressed in 47% of prostate tumors, and its expression was low and could not be detected in test normal tissues including normal prostate tissue. Prostate acid phosphatase showed a 9.14-fold overexpression in prostate tissue compared to other test normal tissues.
[0566]
Prostate acid phosphatase was overexpressed in 67% of prostate tumors, 50% of normal prostate, and was not detected in other normal tissues tested. Transglutaminase was over-expressed 14.84-fold in prostate tissue compared to other normal test tissues. Transglutaminase was overexpressed in 30% of prostate tumors, overexpressed in 50% of normal prostate, and was not detected in other tested normal tissues. High density lipoprotein binding protein (HDLBP) showed a 28.06-fold overexpression in prostate tissue compared to other normal tissues.
[0567]
HDLBP was overexpressed in 97% of prostate tumors, 75% of normal prostate, and was undetectable in all other normal cells tested. CGI-69 showed 3.56 fold overexpression in prostate tissue compared to other normal test tissues. CGI-69 is a low abundant gene, detected in 90% of prostate tumors and 75% of normal prostate tissue. Expression of this gene in normal tissues was very low. KIAA0122 showed a 4.24-fold overexpression in prostate tissue compared to other test normal tissues. KIAA0122 was overexpressed in 57% of prostate tumors and was not detectable in all normal tissues, including normal prostate tissue.
[0568]
1942.2 bangur showed a 23.25-fold overexpression in prostate tissue compared to other test normal tissues. 1942.2 bangur was overexpressed in 97% of prostate tumors and 100% of normal prostate. 1942.2 bangur could not be detected in other test normal tissues. 5566.1 Wang showed a 3.31-fold overexpression in prostate tissue compared to other test normal tissues. 5566.1 Wang was overexpressed in 97% of prostate tumors and 75% of normal prostate, and was also overexpressed in normal bone marrow, pancreas and activated PBMC. The new clone 23379 (also referred to as P553S) showed a 4.86-fold overexpression in prostate tissue compared to other test normal tissues.
[0569]
Clone 23379 was detectable in 97% of prostate tumors and 75% of normal prostate, but not in all other tested normal tissues. The new clone 23399 showed 4.09-fold overexpression in prostate tissue compared to other normal test tissues. Clone 23399 was overexpressed in 27% of prostate tumors and could not be detected in all tested normal tissues, including normal prostate tissue. The new clone 23320 showed a 3.15-fold overexpression in prostate tissue compared to other normal test tissues. Clone 23320 was detectable in all prostate tumors and in 50% of normal prostate tissue. Clone 23320 was also expressed in normal colon and trachea. Other normal cells do not express this gene at high levels.
[0570]
Subsequent full-length cloning studies on P553S utilizing standard methods revealed that this clone was an incompletely spliced form of P501S. The determined cDNA sequences of the four splice variants of P553S are shown in SEQ ID NOs: 702-705. The amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 705 is shown in SEQ ID NO: 706. The cDNA sequence of SEQ ID NO: 702 was found to contain two open reading frames (ORFs). The amino sequences encoded by these two ORFs are shown in SEQ ID NOs: 707 and 708.
[0571]
Example 14.Electronic subtraction method ( electronic Subtraction ) Identification of prostate specific antigen
This example describes the identification of a prostate specific antigen using an electronic subtraction method.
A potential prostate-specific gene in the GenBank human EST database was described by an electronic subtraction method (Vasmatizis et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95: 300-304, 1998). Method similar to that of the above). Sequences of EST clones (43,482) derived from various prostate libraries were obtained from GenBank's public human EST database. Each prostate EST sequence was used as a query sequence in a BLASTN (National Center for Biotechnology Information) search against the human EST database.
[0572]
All matches considered identical (length of matching sequence> 100 base pairs, density of identical matches in this region> 70%) were grouped (arranged) into one cluster. Clusters containing more than 200 ESTs were discarded, probably because they are highly expressed genes such as those of repetitive elements or liposome proteins. If two or more clusters share a common cluster, those clusters were combined into a "supercluster" to yield 4,345 prostate superclusters.
[0573]
Records of the 479 human cDNA library in the GenBank release were downloaded to create a database of records for these cDNA libraries. These 479 cDNA libraries were organized into the following three groups. A plus group (a library of normal prostate and prostate tumor and breast cell line libraries where expression is desired), a minus group (libraries from other normal adult tissues where expression is not desired), and other Groups (fetal tissues, infant tissues, tissues found only in women, tumors other than prostate, and libraries from cell lines other than prostate cell lines, whose expression is considered to be irrelevant). A summary of these library groups is shown in Table II.
[0574]
[Table 3]
Figure 2004504808
[0575]
Each supercluster was analyzed for ESTs within that supercluster. Focusing on the tissue source of each EST clone, the super clusters were classified into the following four groups. That is, Type 1-an EST clone found only in the library of the above-mentioned plus group, and whose expression is not detected in the library of the above-mentioned minus or other group; An EST clone derived from only the EST clone, wherein no expression is detected in the minus group; EST clone derived from the library of the plus, minus, and other groups; EST clones wherein the number of ESTs derived is higher than said minus or other group; and type 4-EST clones derived from said plus, minus and other groups of libraries, wherein said plus group The number to be al induced a higher EST clones than the number derived from the negative group. This analysis identified 4,345 breast clusters (see Table III). From these clusters, 3,172 EST clones were purchased from Research Genetics, Inc. And received as frozen glycerin stock in 96-well plates.
[0576]
[Table 4]
Figure 2004504808
[0577]
The insert of the EST clone was PCR amplified using amino linked PCR primers for Synteni microarray analysis. When more than one PCR product was obtained for a particular clone, the PCR products were not used for expression analysis. A total of 2,528 clones from the electronic subtraction method were analyzed by microarray analysis to identify breast subtracted clones of electronic subtraction with high levels of tumor versus normal tissue mRNA.
[0578]
Such screens use a microarray from Synteni (Palo Alto, Calif., USA), according to the manufacturer's instructions, and, in effect, Schena et al., Proc. Natl. Acad. Sci. ScL USA, 93: 10614-10619, 1996 and Heller et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 94: 2150-2155, 1997. In these analyses, the clones were sequenced on chips, and the chips were then probed with normal and tumor prostate cDNA and fluorescent probes made from various other normal tissues. The slide glass was scanned and the fluorescence intensity was measured.
[0579]
Clones with an expression ratio of greater than 3 (ie, clones in which the levels of prostate tumor and normal prostate mRNA were at least three times the level of other normal tissue mRNA) were identified as prostate tumor-specific sequences (Table IV). The sequences of these clones are shown in SEQ ID NOs: 401-453, and specific novel sequences are shown in SEQ ID NOs: 407, 413, 416-419, 422, 426, 427, and 450.
[0580]
[Table 5]
Figure 2004504808
[0581]
[Table 6]
Figure 2004504808
[0582]
The clone of SEQ ID NO: 407 (also referred to as P1020C) was further studied to isolate the extended cDNA sequence shown in SEQ ID NO: 591. This extended cDNA sequence was found to contain an open reading frame encoding the predicted amino acid sequence of SEQ ID NO: 592. The P1020C cDNA and amino acid sequence was found to show some similarity to the human endogenous retrovirus HERV-K por gene and protein.
[0583]
Example Fifteen.Further identification of prostate specific antigen by microarray analysis
This example describes the isolation of additional prostate specific polypeptide from a prostate tumor cDNA library.
A human prostate tumor cDNA expression library as described above is selected using microarray analysis to at least compare prostate tumor tissue and / or normal prostate tissue with non-prostate normal tissue (without testis). Clones showing a three-fold overexpression were identified. 142 clones were identified and sequenced. Specific clones among these clones are shown in SEQ ID NOs: 454 to 467. Among these sequences, SEQ ID NOs: 459 to 460 are novel genes. Other sequences (SEQ ID NOs: 454 to 458 and 461 to 467) are known sequences.
[0584]
The determined cDNA sequence SEQ ID NO: 461 was found to be homologous to the previously identified transmembrane protease serine 2 (TMPRSS2) by comparison with the sequence in the Genbank database using the BLAST program. . The full length cDNA sequence of this clone is shown in SEQ ID NO: 894, and the corresponding amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 895. The cDNA sequence encoding the first 209 amino acids of TMPRSS2 is shown in SEQ ID NO: 896, and the first 209 amino acids is shown in SEQ ID NO: 897.
[0585]
The sequence of SEQ ID NO: 462 (designated P835P) was found to be a previously identified clone FLJ13518 (Accession No. AK023643; SEQ ID NO: 917) without an associated open reading frame (ORF). Using this clone, a Geneseq DNA database was previously searched for as a G protein-coupled receptor protein characterized by the presence of seven transmembrane domains (DNA Genseq Accession No. A09351; amino acid Geneseq Accession No. Y92365). It was consistent with the clone identified. The sequence of the fragment between these domains is shown in SEQ ID NOs: 921-928, and SEQ ID NOs: 921, 923, 925 and 927 represent the extracellular domain, and SEQ ID NOs 922, 924, 926 and 928 represent the intracellular domain Represent.
[0586]
SEQ ID NOs: 921 to 928 show amino acids 1 to 28, 53 to 61, 83 to 103, 124 to 143, 165 to 201, 226 to 238, 263 to 272, and 297 to 381 of P835P, respectively. The sequence of the full-length P835P cDNA is shown in SEQ ID NO: 916. The cDNA sequence of the P835P open reading frame, including the stop codon, is shown in SEQ ID NO: 918, and the open reading frame without the stop codon is shown in SEQ ID NO: 919, and the corresponding amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 920. .
[0587]
Example 16.Prostate specific antigen P710P Further characterization of
This example describes full-length cloning of P710P.
The prostate cDNA library was screened with the P710P fragment. One million colonies were plated on LB / ampicillin plates. The colonies were lifted using a nylon membrane filter, and the cDNA picked up by these filters was then denatured with UV light to crosslink the filters. The P710P fragment was radioactively labeled and the fragment was used to hybridize to the filter.
[0588]
Positive cDNA clones were selected, the cDNAs were collected and sequenced by an automated Perkin Elmer / Applied Biosystems Division Sequencer. Four sequences have been obtained and are set forth in SEQ ID NOs: 468-471. These sequences appear to be different splice variants of the P710P gene. Subsequently, when the cDNA sequence of P710P was compared with the sequence of Genbank, it was revealed that the cDNA sequence was homologous to the DD3 gene (Genbank accession numbers AF103907 and AF103908). The sequence of the DD3 cDNA is shown in SEQ ID NO: 690.
[0589]
Example 17.Prostate-specific antigen protein expression
In this embodiment, E.I. The expression and purification of prostate specific antigen in E. coli, baculovirus and mammalian cells is described.
a) E. FIG. coli Within P501S Expression of
Full-length expression of PS501S was determined by M. This was achieved by first cloning P501S (amino acids 36 to 553 of SEQ ID NO: 113) having no leader sequence downstream from the first 30 amino acids (SEQ ID NO: 484) of the tuberculosis antigen Ra12. In particular, P501S DNA was used to perform PCR using primers AW025 (SEQ ID NO: 485) and AW003 (SEQ ID NO: 486). AW025 is a sense cloning primer containing a HindIII site. AW003 is an antisense cloning primer containing an EcoRI site.
[0590]
DNA amplification was performed using 5 μl 10 × Pfu buffer, 1 μl 20 mM dNTPs, 1 μl of each PCR primer at 10 μm concentration, 40 μl water, 1 μl Pfu DNA polymerase (Stratagene, La Jolle, Calif.), And 1 μl DNA at 100 ng / μl. Was. Denaturation at 95 ° C for 30 seconds, followed by 10 cycles of 95 ° C for 30 seconds, 60 ° C for 1 minute, and 72 ° C for 3 minutes, and 20 cycles of 95 ° C for 30 seconds, 65 ° C for 1 minute, and 72 ° C for 3 minutes. Finally, one cycle of 72 ° C. for 10 minutes was performed. This PCR product was cloned into Ra12m / pET17b using HindIII and EcoRI. The sequence of the resulting fusion construct (referred to as Ra12-P501S-F) was confirmed by DNA sequencing.
[0591]
This fusion construct was cloned into BL21 (DE3) pLysE / pLysS and CodonPlus E. coli. coli (Stratagene) and cultured overnight in LB broth containing kanamycin. The resulting culture was induced by IPTG. Proteins were transferred to PVDF membrane, blocked with 5% non-fat milk (in PBS-Tween buffer) and washed three times and incubated for 1 hour with mouse anti-His tag antibody (Clontech). The membrane was washed three times and probed with HRP-Protein A (Zymed) for 30 minutes. Finally, the membrane was washed three times and developed with ECL (Amersham). No expression was detected by Western blot. Similarly, when Ra12-P501S-F fusion was used for expression in BL21 CodonPlus by CE6 phage (Invitrogen), no expression was detected by Western blot.
[0592]
The N-terminal fragment of P501S (amino acids 36-325 of SEQ ID NO: 113) was inserted into PET17b as follows. The first 30 amino acids of the tuberculosis antigen Ra12 were cloned. PCR was performed using P501S DNA and primers AW025 (SEQ ID NO: 485) and AW027 (SEQ ID NO: 487). AW027 is an antisense cloning primer containing an EcoRI site and a stop codon. DNA amplification was performed essentially as described above. The resulting PCR product was cloned into Ra12 in pET17b at the HindIII and EcoRI sites. The fusion construct (designated Ra12-P501S-N) was confirmed by DNA sequencing.
[0593]
The Ra12-P501S-N fusion construct was used for expression in BL21 (DE3) pLysE, φLysS, and CodonPlus essentially as described previously. A protein band was observed at the expected molecular weight of 36 KDa using Western blot analysis. Some high molecular weight bands were also observed, probably due to aggregation of the recombinant protein. No expression was detected by Western blot when using the Ra12-P501S-F fusion for expression in BL21 CodonPlus by CE6 phage.
[0594]
M. A fusion construct containing the C-terminal portion of P501S (amino acids 257-553 of SEQ ID NO: 113) downstream of the first 30 amino acids of the tuberculosis antigen Ra12 (SEQ ID NO: 484) was prepared as follows. PCR was performed using P501S DNA and primers AW026 (SEQ ID NO: 488) and AW003 (SEQ ID NO: 486). AW026 is a sense cloning primer containing a HindIII site. DNA amplification was performed essentially as described above. The resulting PCR product was cloned into Ra12 in pET17b at the HindIII and EcoRI sites. The sequence for the fusion construct (designated Ra12-p501S-C) was confirmed.
[0595]
The Ra12-P501S-C fusion construct was used for expression in BL21 (DE3) pLysE, pLysS, and CodonPlus as described above. Small amounts of protein were detected by Western blot, and some molecular weight was also observed. When the Ra12-P501S-C fusion was used for expression in BL21 CodonPlus induced by CE6 phage, expression was also detected by Western blot.
[0596]
M. A fusion construct (SEQ ID NO: 848) containing a fragment of P501S (amino acids 36-298 of SEQ ID NO: 113) downstream of the tuberculosis antigen Ra12 was prepared as follows. Using P501S DNA, PCR was performed using primers AW042 (SEQ ID NO: 849) and AW053 (SEQ ID NO: 850). AW042 is an E.C. Sense cloning primer containing a coRI site. AW053 is an antisense primer having a termination site and an XhoI site. DNA amplification was performed as described above. The resulting PCR product was cloned into Ra12 in pET17b at EcoRI and XhoI sites. The resulting fusion construct (referred to as Ra12-P501S-E2) was transformed with B834 (DE3) pLysS E. coli in TB medium for 2 hours at room temperature. and expressed in E. coli host cells.
[0597]
The expressed protein was purified by washing the inclusion bodies and running on a Ni-NTA column. This purified protein remained soluble in a buffer containing 20 mM Tris-HCl (pH 8), 100 mM NaCl, 10 mM β-Me, and 5% glycerol. The determined cDNA and amino acid sequences for the expressed fusion protein described above are provided in SEQ ID NOs: 851 and 852, respectively.
[0598]
b) within the baculovirus P501S Expression of
To express the P501S protein in insect cells, a Bac-to-Bac baculovirus expression system (BRL Life Technologies, Inc.) was used. The full length P501S (SEQ ID NO: 113) was amplified by PCR and cloned into the XbaI site of the donor plasmid pFastBacI. Recombinant bacmid and baculovirus were prepared according to the manufacturer's instructions. This recombinant baculovirus was amplified in sf9 cells and a high titer virus stock was used to infect High Five cells (Invitrogen) to produce recombinant protein. The identity of the full-length protein was confirmed by N-terminal sequencing of the recombinant protein and by Western blot analysis (FIG. 7).
[0599]
In particular, 600,000 High Five cells in 6-well plates were infected with untreated control virus BV / ECD-PD (lane 2) or with recombinant baculovirus for P501S in different amounts or MOIs (lane). 4-8) or not infected (lane 3). Cell lysates were made on SDS-PAGE under reducing conditions and analyzed by Western blot with the anti-P501S monoclonal antibody P501S-10E3-G4D3 (prepared as described below). Lane 1 is a biotinylated protein molecular weight marker (BioLabs).
[0600]
The localization of recombinant P501S in insect cells was examined as follows. Insect cells overexpressing P501S were fractionated into nuclear, mitochondrial, membrane, and cytosolic fractions. Equal amounts of protein from each fraction were analyzed by Western blot with a monoclonal antibody against P501S. Due to the fractionation scheme, both the nuclear and mitochondrial fractions contain some plasma membrane components. However, the membrane fraction is essentially free of mitochondria and nuclei. P501S was found to be present in all fractions containing the membrane components. This suggests that P501S may be associated with the plasma membrane of insect proteins expressing the recombinant protein.
[0601]
c) In mammalian cells P501S Expression of
The full-length P501S (553 amino acids; SEQ ID NO: 113) was placed in a variety of mammalian expression vectors, including pCEP4 (Invitrogen), pVR1012 (Vicol, San Diego, CA), and pBIB, a modified form of the retroviral vector pBMN. Cloned. Transfection of P501S / pCEP4 and P501S / pVR1012 into HEK293 fibroblasts was performed using Fugene transfection reagent (Boehringer Mannheim). Briefly, 2 μl Fugene reagent was diluted in 100 μl serum-free medium and incubated at room temperature for 5-10 minutes. This mixture was added to 1 μg of P501S plasmid DNA, mixed briefly, and incubated at room temperature for 30 minutes. The Fugene / DNA mixture was added to the cells and incubated for 24-48 hours. Expression of recombinant P501S in transfected HEK293 fibroblasts was detected by Western blot using a monoclonal antibody against P501S.
[0602]
Transfection of P501S / pCEP4 into CHO-K cells (American Type Culture Collection, Rockville, MD) was performed using GenePorter transfection reagent (Gene Therapy Systems, San Diego, Calif.). Briefly, 15 μl of Gone Porter was diluted in 500 μl of serum-free medium and incubated for 10 minutes at room temperature. The Gene Porter / medium mixture was added to 2 μg of plasmid DNA, which was diluted in 500 μl of serum-free medium, mixed briefly, and incubated at room temperature for 30 minutes. The CHO-K cells are rinsed in PBS to remove plasma proteins and the Gene Porter / DNA mix is added and incubated for 5 hours. The transfected cells were then fed with an equal volume of 2x medium and incubated for 24-48 hours.
[0603]
FACS analysis of CHO-K cells transiently infected with P501S demonstrated surface expression of P501S. Expression was detected using a rabbit polyclonal antiserum to the P501S peptide as described below. Analysis by flow cytometry was performed using a FaCScan (Becton Dickinson) and the data was analyzed using the Cell Quest program.
[0604]
d) in baculovirus P703P Expression of
The full-length P703P-DE5 (SEQ ID NO: 326) cDNA with multiple adjacent restriction sites was obtained by digesting plasmid pCDNA703 with the restriction endonucleases XbaI and HindIII. The resulting restriction fragment (about 800 base pairs) was ligated into a transfer vector digested with the same restriction enzymes. The sequence of the insert was confirmed by DNA sequencing. The recombinant transfer plasmid pFBP703 was used to produce bacmid DNA and baculovirus using the Bac-To-Bac baculovirus expression system (BRL Life Technologies). High Five cells were infected with recombinant virus BVP703 to obtain recombinant P703P protein as described above.
[0605]
e) E. In coli P788P Expression of
The short N-terminal portion of P788P fused with a C-terminal 6 × His tag (residues 1 to 644 of SEQ ID NO: 777; also referred to as P788P-N) is described as follows. E. coli. The P788P cDNA was amplified using primers AW080 and AW081 (SEQ ID NOs: 815 and 816). AW080 is a sense cloning primer having an NdeI site. PCR-amplified 788P and the vector pCRX1 were digested with NdeI and XhoI. The vector and insert were ligated and transformed into Nova Blue cells. Colonies were randomly screened for inserts and then sequenced.
[0606]
P788P-N clone # 6 was confirmed to be identical to the designed construct. In the expression construct P788P-N # 6 / pCRX1, E. coli BL21 CodonPlus-RIL competent cells were transformed. After induction, most cells grew well and after 3 hours the OD600 reached 2.0 or higher. Coomassie stained SDS-PAGE showed a band overexpressed at about 75 kD. Western blot analysis using a 6 × His tag antibody confirmed that the band was P788P-N. The determined cDNA sequence for P788P-N is shown in SEQ ID NO: 817, while the corresponding amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 818.
[0607]
f) E.I. In coli P510S Expression of
The P510S protein has nine potential transmembrane domains and is presumed to be located at the plasma membrane. The C-terminal domain of this protein, and the predicted third extracellular domain of P510S, are as follows: E. coli.
[0608]
The expression construct, designated Ra12-P501S-C, has a 6His tag at the N-terminus, followed by the M. tuberculosis antigen Ra12 (SEQ ID NO: 819) and the C-terminal portion of P510S (amino residues 1176-SEQ ID NO: 538). 1261). Full-length P510S was used to amplify the P510S-C fragment by PCR using primers AW056 and AW057 (SEQ ID NOs: 820 and 821, respectively). AW056 is a sense cloning vector having an EcoRI site. AW057 is an antisense primer having a stop site and an XhoI site. The amplified P501S fragment and Ra12 / pCRX1 were digested with EcoRI and XhoI and then purified. The insert and vector were ligated together and transformed into Nova Blue.
[0609]
Colonies were randomly screened for inserts and sequences. For protein expression, E. coli was used in the expression construct. E. coli BL21 (DE3) was transformed. Mini induction screening was performed to optimize expression conditions. After the induction, the cells grew well, and after 3 hours, OD600nm reached 2.0 or more. Coomassie stained SDS-PAGE showed a highly overexpressed band of approximately 30 kD. Although this is above the estimated molecular weight, Western blot analysis was positive, indicating that this band was a His-tag containing protein. The optimized culture conditions are as follows.
[0610]
Overnight culture / daytime culture (LB + kanamycin + chloramphenicol) in 2 x YT (with kanamycin and chloramphenicol) at a ratio of 25 ml culture to 1 L of 2 x YT Dilute in. Grow at 37 ° C. until OD600 = 0.6. An aliquot is taken as a sample for TO. Add 1 mM IPTG and grow at 30 ° C. for 3 hours. A T3 sample is taken, cells are spun down and stored at -80 ° C. The cDNA and amino acid sequences determined for the Ra12-P510SC construct are shown in SEQ ID NOs: 822 and 825, respectively.
[0611]
The expression construct P510S-C appears to have an initiation codon and a glycine (GGA) codon added 5 ', and then a P510S C-terminal fragment, followed by an in-frame 6 × histidine tag and a stop codon from the pET286 vector. Designed to. The cloning strategy was similar to that used for Ra12-P510S-C, except that the PCR primers used were as shown in SEQ ID NOs: 828 and 829, respectively, and NcoI / XhoI cleavage was used in pET28b. . The primer of SEQ ID NO: 828 created a 5 'NcoI site and added a start codon.
[0612]
The antisense primer of SEQ ID NO: 829 creates an XhoI site on the P510S C-terminal fragment. Clones were confirmed by sequencing. For protein expression, E. coli was used in the expression construct. E. coli BL21 (DE3) CodonPlus-RIL competent cells were transformed. An OD600 of 2.0 or higher was obtained 30 hours after induction. Coomassie stained SDS-PAGE showed an overexpressed band of about 11 kD. Western blot analysis confirmed that the band was P510S-C when N-terminal protein sequencing was performed. The optimized culture conditions are as follows:
[0613]
Overnight culture / daytime culture (LB + kanamycin + chloramphenicol) in 2 x YT (with kanamycin and chloramphenicol) at a ratio of 25 ml culture to 1 L of 2 x YT Dilute in. Grow at 37 ° C. until OD600 = 0.6. An aliquot is taken as a sample for TO. Add 1 mM IPTG and grow at 30 ° C. for 3 hours. T3 samples are taken, cells are spun down and stored at -80 ° C until purification. The cDNA and amino acid sequence determined for the P510S-C construct are shown in SEQ ID NOs: 823 and 826, respectively.
[0614]
The putative third extracellular domain of P510S (P510S-ES; residues 328-676 of SEQ ID NO: 538) was as follows: E. coli. The P510S fragment was amplified by PCR using the primers shown in SEQ ID NOs: 830 and 831. The primer of SEQ ID NO: 830 is a sense primer having an NdeI site for use in ligation to pPDM. The primer of SEQ ID NO: 831 is an antisense primer with an XhoI site added for use in ligation to pPPM. The resulting fragment was cloned into pPDM at NdeI and XhoI sites. Clones were confirmed by sequencing. For expression of the protein, E. coli was E. coli BL21 (DE3) CodonPlus-RIL competent cells were transformed.
[0615]
OD600nm reached 2.0 or more 3 hours after the induction. Coomassie-stained SDS-PAGE showed an overexpressed band of approximately 39 kD, and N-terminal sequencing confirmed P510S-E3. The optimized culture conditions are as follows. Overnight culture / daytime culture (LB + kanamycin + chloramphenicol) in 2 x YT (with kanamycin and chloramphenicol) at a ratio of 25 ml culture to 1 L of 2 x YT Dilute in. Grow at 37 ° C. until OD600 = 0.6. An aliquot is taken as a sample for TO. Add 1 mM IPTG and grow at 30 ° C. for 3 hours. T3 samples are taken, cells are spun down, and stored at -80 ° C until purification. The cDNA and amino acid sequence determined for the P501S-E3 construct are shown in SEQ ID NOs: 824 and 827, respectively.
[0616]
g) E. In Kori P775S Expression of
Antigen P775P contains a variety of open reading frames (ORFs). The third ORF encoding the protein of SEQ ID NO: 483 has the best emotic score. Tuberculosis antigen Ra12 (SEQ ID NO: 819) and P775P-ORF3 having an N-terminal 6 × His tag were prepared as follows. P775P-ORF3 was amplified using the sense PCR primer of SEQ ID NO: 832 and the antisense primer of SEQ ID NO: 833. PCR amplified fragments of P775P and Ra12 / pCRX1 were digested with restriction enzymes EcoRI and XhoI. The vector and insert were ligated and then transformed into NovaBlue cells.
[0617]
Colonies were randomly screened for inserts and then sequenced. A clone having the desired sequence is E. coli. E. coli BL21 (DE3) CodonPlus competent cells were transformed. Two hours after induction, the cell density reached an OD600 of about 1.8. Coomassie stained SDS-PAGE showed an overexpressed band of approximately 31 kD. Western blot using a 6 × His tag antibody confirmed that the band was Ra12-P775P-ORF3. The determined cDNA and amino acid sequences for the fusion construct are shown in SEQ ID NOs: 834 and 835, respectively.
[0618]
h) E. In coli P703P His Expression of tag fusion protein
CDNA for the coding region of P703P was prepared by PCR using primers of SEQ ID NOs: 836 and 837. The PCR product was digested with EcoRI restriction enzyme, gel purified, and cloned into a modified pET28 vector with an in-frame His tag digested with Eco72I and EcoRI restriction enzymes. The correct construct was confirmed by DNA sequence analysis, and then E. coli. E. coli BL21 (DE3) pLysS expression host cells were transformed. The amino acid and cDNA sequences determined for the expressed recombinant P703P are shown in SEQ ID NOs: 838 and 839, respectively.
[0619]
i) E. In coli P705P His Expression of tag fusion protein
CDNA for the P705P coding region was prepared by PCR using the primers of SEQ ID NOs: 840 and 841. The PCR product was digested with EcoRI restriction enzyme, gel purified, and cloned into a modified pET28 vector with an in-frame His tag digested with Eco72I and EcoRI restriction enzymes. The correct construct was confirmed by DNA sequence analysis, and then E. coli. E. coli BL21 (DE3) pLysS and BL (DE3) CodonPlus expression host cells were transformed. The amino acid and cDNA sequences determined for the expressed recombinant P705P are shown in SEQ ID NOs: 842 and 843, respectively.
[0620]
j) E. In coli P711P His Expression of tag fusion protein
CDNA for the coding region of P711P was prepared by PCR using primers of SEQ ID NOs: 844 and 845. The PCR product was digested with EcoRI restriction enzyme, gel purified, and cloned into a modified pET28 vector with an in-frame His tag digested with Eco72I and EcoRI restriction enzymes. The correct construct was confirmed by DNA sequence analysis, and then E. coli. E. coli BL21 (DE3) pLysS and BL21 (DE3) CodonPlus expression host cells were transformed. The amino acid and cDNA sequences determined for the expressed recombinant P711P are shown in SEQ ID NOs: 846 and 847, respectively.
[0621]
k) E.I. Expression of P767P in E. coli
The full length coding region of P767P (amino acids 2-374 of SEQ ID NO: 590) was amplified by PCR using primers PDM-4680 and PDM-469 (SEQ ID NOs: 935 and 936, respectively). DNA amplification was performed with 10 μL of 10 × Pfu buffer, 1 μL of 10 mM dNTP, 2 μL of each 10 μM PCR primer, 83 μL of water, 1.5 μL of Pfu DNA polymerase (Stratagene, LalaJolla, CA), and 1 μL. DNA 100 ng / μL. Denaturation was performed at 96 ° C. for 2 minutes, followed by 40 cycles of 96 ° C. for 20 seconds, 66 ° C. for 15 seconds and 72 ° C. for 2 minutes, and finally one cycle of 72 ° C. for 4 minutes. Was.
[0622]
The PCR product was digested with XhoI and cloned into modified pET28, with a histidine tag tailed to the 5 'end digested from Eco72I and XhoI. Through sequence analysis, the construct was confirmed to be correct and transformed into E. coli BL21 pLysS and BL21 CondonPlus @ RP cells. The cDNA coding region for the recombinant B767P protein is set forth in SEQ ID NO: 938, and the corresponding amino acid sequence is set forth in SEQ ID NO: 041. Full length P767P did not express at high enough levels for detection or purification.
[0623]
The truncated coding region of P767P (B767P-B; amino acids 47-374 of SEQ ID NO: 590) was described above for primers PDM-573 and PDM-469 (SEQ ID NOs: 937 and 936, respectively), and full length P767P. Amplified by PCR using the PCR conditions described above. The PCR product was digested with XhoI and cloned into a modified pET28 vector digested with Eco72I and Xho1. The construct was verified by sequence analysis and transformed into E. coli BL21 pLysS and BL21 CodonPlus RP cells. The protein was found to be expressed in the inclusion body pellet. The coding region of the expressed B767P-B protein is shown in SEQ ID NO: 939, and the corresponding amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 940.
[0624]
Example 18.Preparation and characterization of antibodies to prostate-specific polypeptide
a) Preparation and characterization of polyclonal antibodies to P703P, P504S and P509S
Polyclonal antibodies to P703P, P504S and P509S were prepared as follows.
[0625]
E. FIG. Each prostate tumor antigen expressed in the E. coli recombinant expression system was grown in LB broth with the appropriate antibiotics overnight at 37 ° C. in a shaking incubator. The next morning, 10 ml of the overnight culture was added to 2 × YT with the appropriate antibiotic in a 2 L baffled Ehrenmeyer flask to 500 ml. When the optical density (at 560 nm) of the culture reached 0.4-0.6, cells were induced with IPTG (1 mM). Four hours after induction with IPTG, cells were harvested by centrifugation. The cells were washed with phosphate buffered saline and centrifuged again. The supernatant was discarded and the cells were frozen for subsequent use or processed immediately. 20 ml of lysis buffer was added to the cell pellet and vortexed.
[0626]
E. FIG. The mixture was subjected to a French press at 16,000 psi to rupture E. coli cells. The cells were centrifuged again, and the supernatant and pellet were assayed by SDS-PAGE for partitioning of the recombinant protein. For proteins localized in the cell pellet, the pellet was resuspended in 10 mM Tris pH 8.0, 1% CHAPS, and the inclusion body pellet was washed and centrifuged again. This procedure was repeated twice more. The washed inclusion bodies were solubilized with either 8 M urea or 6 M guanidine HCL containing 10 mM Tris pH 8.0 and 10 mM imidazole.
[0627]
The solubilized protein was added to 5 ml of nickel-chelate resin (Qiagen) and incubated at room temperature with continuous stirring for 45 min to 1 hour. After incubation, the resin and protein mixture was passed through a disposable column and the flow-through fraction was collected. The column was then washed with 10-20 column volumes of solubilization buffer. The antigen was then eluted from the column with 8 M urea, 10 mM Tris pH 8.0 and 300 mM imidazole and collected in 3 ml fractions. SDS-PAGE gels were run to determine which fractions were pooled for further purification.
[0628]
As a final purification step, a strong anion exchange resin, such as HiPrepQ (Biorad), was equilibrated with the appropriate buffer and the pooled fractions were loaded onto the column. Each antigen was eluted from this column using a rising salt gradient. Fractions were collected running over the column, and another SDS-PAGE gel was run to determine which fractions from this column were pooled. The pooled fraction was dialyzed against 10 mM Tris pH 8.0. The protein was then filtered through a 0.22 micron filter before filling into vials and the antigen was frozen until needed for immunization.
[0629]
400 μg prostate antigen was combined with 100 μg muramyl dipeptide (MDP). Every four weeks, rabbits were boosted with 100 μg of antigen mixed with an equal volume of incomplete Freund's adjuvant (IFA). Seven days after each boost, animals were bled. Serum was made by incubating the blood at 4 ° C. for 12-4 hours, followed by centrifugation.
[0630]
Antigen was coated by incubating a 96-well plate with 50 μl (typically 1 μg) of the recombinant protein at 4 ° C. for 20 hours. 250 μl of BSA blocking buffer was added to the wells and incubated for 2 hours at room temperature. Plates were washed 6 times with PBS / 0.01% Tween. Rabbit serum was diluted in PBS. 55 μl of diluted serum was added to each well and incubated for 30 minutes at room temperature. Plates were washed as described above, 50 μl of goat anti-rabbit horseradish peroxidase (HRP) at a dilution of 1: 10000 was added and incubated for 30 minutes at room temperature. Plates were washed again as described above and 100 μl of TMB microwell peroxidase substrate was added to each well. After 15 minutes incubation at room temperature in the dark, the colorimetric reaction was performed with 100 μl of 1N H2SO4And immediately measured at 450 nm. All polyclonal antibodies showed immunoreactivity to the appropriate antigen.
[0631]
b) Preparation and characterization of antibodies to P501S
A murine monoclonal antibody specific for the carboxy terminus of the prostate specific antigen P501S was prepared as follows.
A truncated fragment of P501S (amino acids 355-526 of SEQ ID NO: 113) was made and cloned into the pET28b vector (Novagen) and It was expressed as a histidine-tagged thioredoxin fusion protein in E. coli. The trx-P501S fusion protein was purified by nickel chromatography, digested with thrombin to remove the trx fragment, and further purified by an acid precipitation procedure followed by reverse phase HPLC.
[0632]
Mice were immunized with truncated P501S protein. Blood sera from mice potentially containing anti-P501S polyclonal sera were tested for P501S-specific reactivity using ELISA assays with purified P501S and trx-P501S proteins. Blood sera appearing to react specifically with P501S were then screened for P501S reactivity by Western analysis. Mice containing the P501S-specific antibody component were killed and spleen cells were used to generate anti-P501S antibody-producing hybridomas using standard techniques.
[0633]
Hybridoma supernatants were tested for P501S-specific reactivity first by ELISA and then by FACS analysis of reactivity with P501S transduced cells. Based on these results, a monoclonal hybridoma designated 10ES was selected for further subcloning. Several subclones were generated, tested for specific reactivity to P501S using ELISA, and classified for IgG isotype. The results of this analysis are shown in Table V below. Of the 16 subclones tested, the monoclonal antibody 10E3-G4-DS was selected for further study.
[0634]
[Table 7]
Figure 2004504808
[0635]
The specificity of 10E3-G4-D3 for P501S was examined by FACS analysis. Specifically, cells were fixed (2% formaldehyde, 10 minutes), permeabilized (0.1% saponin, 10 minutes) and stained with 0.5-1 μg / ml 10E3-G4-D3, It was then incubated with a second FITC-conjugated goat anti-mouse Ig antibody (Pharmigen, San Diego, CA). The cells were then analyzed for FITC fluorescence using an Excalibur fluoresence activated cell sorter. B-LCL was retrovirally transduced with P501S for FACS analysis of transduced cells. For analysis of infected cells, B-LCL was infected with a vaccinia vector expressing P501S. To demonstrate specificity in these assays, B-LCL transduced with another antigen (P703P) and uninfected B-LCL vectors were utilized.
[0636]
10E3-G4-D3 was shown to bind to P501S-transduced B-LCL and also to P501S-infected B-LCL, but not to uninfected cells or P703P-transduced cells.
To examine whether the epitope recognized by 10E3-G4-D3 can be found on the surface of cells or in intracellular compartments, B-LCL was transduced with P501S or HLA-B8 as a control antigen and Fixed and permeabilized as described above or stained directly with 10E3-G4-D3 as described above and analyzed. Specific recognition of P501S by 10E3-G4-D3 was found to require permeabilization, suggesting that the epitope recognized by this antibody is intracellular.
[0637]
The reactivity of 10E3-G4-D3 with three prostate tumor cell lines, Lncap, PC-3 and DU-145, known to express high, medium and very low levels of P501S, respectively, was determined by Checked by infiltration and processing. Higher reactivity of 10E3-G4-D3 with Lncap than PC-3 was observed, and the reactivity with PC-3 was higher than with DU-145. These results are consistent with real-time PCR, and also demonstrate that this antibody specifically recognizes P501S in such tumor cell lines and that the epitope recognized in prostate tumor cell lines is intracellular .
[0638]
The specificity of 10E3-G4-D3 for P501S was also demonstrated by Western blot analysis. Lysates from HEK293 cells transiently transfected with the prostate tumor cell lines Lncap, DU-145 and PC-3, P501S and untransfected HEK293 cells were generated. Western blot analysis of these lysates with 10E3-G4-D3 showed a 46 kDa immunoreactive band in Lncap, PC-3 and P501S transfected HEK cells, but not in DU-145 cells or untransfected HEK293 cells. Not shown.
[0639]
P501S mRNA expression is consistent with these results, as semi-quantitative PCR analysis indicates that P501S mRNA is expressed in Lncap, at weaker but detectable levels in PC-3, and not at all in DU-145 cells It is because that was shown. Recombinant, bacterially expressed and purified P501S (designated P501SStr2) is 10E3-G4-like the full-length P501S transiently expressed in HEK293 cells using either the expression vector VR1012 or pCEP4. D3 (24 kDa). Although the estimated molecular weight of P501 is 60.5 kDa, both transfected P501S and "native" P501S migrated at slightly lower mobilities due to their hydrophobic nature.
[0640]
Immunohistochemical analysis was performed on prostate tumor and normal tissue section panels (prostate, adrenal gland, breast, neck, colon, duodenum, gallbladder, ileum, kidney, ovary, pancreas, parotid gland, skeletal muscle, spleen and testis) . Tissue samples were fixed in formalin solution for 24 hours and embedded in paraffin and sliced into 10 micron sections. Tissue sections were permeabilized and incubated with the 10E3-G4-D3 antibody for 1 hour. P501S immunoreactivity was visualized using HRP-labeled anti-mouse followed by incubation with DAB chromogen. P501S was found to be highly expressed in both normal prostate and prostate tumor tissues, but was not detected in the other tissues tested.
[0641]
An epitope mapping approach was pursued to identify the epitope recognized by 10E3-G4-D3. A series of 13 duplicates 20-21 mer (5 amino duplicates; SEQ ID NO: 489-501) were made across a span of the P501S fragment used to make 10E3-G4-D3. Flat bottom 96-well microtiter plates were coated with either the peptide or the P501S fragment used to immunize the mice at 1 μg / ml at 37 ° C. for 2 hours. The wells are then aspirated and blocked with phosphate buffered saline containing 1% (w / v) BSA for 2 hours at room temperature, then PBS containing 0.1% Tween 20 (PBST). Washed with. Purified antibody 10E3-G4-D3 was added in a two-fold dilution series (1000 ng to 16 ng) in PBST and incubated for 30 minutes at room temperature.
[0642]
It was then washed 6 times with PBST and incubated for 30 minutes with 1: 20,000 HRP-conjugated donkey anti-mouse IgG (H + L) Affinipure F (ab ') fragment (Jackson Immunoresearch, West Grove, PA). The plates were then washed and incubated in tetramethylbenzidine for 15 minutes. The reaction was stopped by the addition of 1N sulfuric acid and the plates were read at 450 nm using an ELISA plate reader. As shown in FIG. 8, reactivity was observed between the peptide of SEQ ID NO: 496 (corresponding to amino acids 439 to 459 of P501S) and the P501S fragment, but no reactivity was observed with the remaining peptides. Shows that the epitope recognized by 10E3-G4-D3 is present at amino acids 439-459 of SEQ ID NO: 113.
[0643]
To further assess the tissue specificity of P501S, a multi-array immunohistochemical analysis was performed on approximately 4700 human tissues, including all major normal organs, and neoplasms derived from these tissues. Sixty-five of these human tissue samples are of prostate origin. Tissue sections of 0.6 mm diameter were formalin fixed and embedded in paraffin. Samples were pretreated with HIER using 10 mM citrate buffer pH 6.0 and boiled for 10 minutes. Sections were stained with 10E3-G4-D3 and the P501S immunoreactivity was visualized with HRP. All 65 prostate tissue samples (5 normal, 55 untreated prostate tumors, 5 hormone refractory prostate tumors) were positive and showed different perinuclear staining. All other recognitions tested were negative for P501S expression.
[0644]
c) P503S Preparation and characterization of antibodies to
One fragment of P503S (amino acids 113-241 of SEQ ID NO: 114) was expressed and purified against P501S essentially from bacteria, as described above, to immunize both rabbits and mice. Used for Mouse monoclonal antibodies were isolated using conventional hybridoma technology, as described above. Rabbit monoclonal antibodies were isolated at the Immunogenics Pharmaceuticals (Vancouver, BC, Canada) using the Selective Lymphocyte Antibody Method (SLAM). Table VI below lists the monoclonal antibodies that have been developed against P503S.
[0645]
[Table 8]
Figure 2004504808
[0646]
DNA sequences encoding the complementarity determining regions (CDRs) for rabbit monoclonal antibodies 20D4 and JA1 were determined and provided in SEQ ID NOs: 502 and 503, respectively.
To better define the respective epitope binding region of this antibody, a series of overlapping peptides was generated that span amino acids 109-213 of SEQ ID NO: 114 (span). These peptides were used in the epitope map of anti-P503S monoclonal antibody by ELISA as follows. The recombinant fragment of P503S, used as an immunogen, was used as a positive control. 96-well microtiter plates were coated with peptide or recombinant antigen at 20 ng / well at 4 ° C. overnight.
[0647]
The plate is aspirated and further blocked for 2 hours at room temperature with phosphate buffered saline containing 1% (w / v) BSA, then washed in PBS containing 0.1% Tween 20 (PBST) did. Purified rabbit monoclonal antibody, diluted in PBST, was added to the wells and incubated for 30 minutes at room temperature. This was followed by six washes with PBST and incubation for an additional 30 minutes with a 1: 2000 dilution of protein-A @ HRP conjugate. Plates were washed six times in PBST and incubated with tetramethylbenzidine (TMB) substrate for an additional 15 minutes. The reaction was stopped by the addition of 1 N sulfuric acid, and the plates were read at 450 nm using an ELISA plate reader. An ELISA using a mouse monoclonal antibody was performed using supernatants from tissue culture, but progressed appropriately in this test method.
[0648]
All of the above antibodies bound to the recombinant P503S fragment, with the exception of the negative control (negative control) SP2 supernatant. 20D4, JA1 and 1D12 bound tightly to peptide # 2101 (SEQ ID NO: 504), which corresponds to amino acids 151-169 of SEQ ID NO: 114. 1C3 bound to peptide # 2102 (SEQ ID NO: 505), which corresponds to amino acids 165-184 of SEQ ID NO: 114. 9C12 bound to peptide # 2099 (SEQ ID NO: 522), which corresponds to amino acids 120-139 of SEQ ID NO: 114. Other antibody-bound regions have not been investigated in this study.
[0649]
Following epitope mapping, the antibodies were tested by FACS analysis on one cell line stably expressing P503S, confirming that the antibodies bind to cell surface epitopes. Cells neatly transduced with the control plasmid were used as a negative control. Cells were stained live without fixative. 0.5 ug of anti-P503S monoclonal antibody was added and the cells were incubated for an additional 30 minutes on ice, washed twice with a FITC-labeled goat anti-rabbit or mouse secondary antibody, and incubated for 20 minutes. After two washes, the cells were analyzed on an Excalibur fluorescent activated cell sorter. Monoclonal antibodies 1C3, 1D12, 9C12, 20D4, and JA1 were found to bind to the cell surface epitope of P503, but 8D3 was not.
[0650]
To determine which tissues express P503S, the normal tissues (prostate, adrenal, breast, cervix, large intestine, duodenum, gallbladder, ileum, kidney, ovary, pancreas, essentially as described above) , Parotid gland, skeletal muscle, spleen, testis) were performed on the panel. HRP-labeled anti-mouse or anti-rabbit antibodies were used, followed by incubation with TMB to visualize the immunoreactivity of P503S. P503S has been found to be highly expressed in prostate tissue, with lower levels in the cervix, colon, ileum, kidney, adrenal gland, breast, duodenum, gallbladder, ovary, No expression was observed in pancreas, parotid gland, skeletal muscle, spleen, and testis.
[0651]
Western blot analysis was used to characterize the specificity of the anti-P503S monoclonal antibody. SDS-PAGE was performed on lysates (lysate) from HEK293 cells transfected with recombinant (rec) P503S expressed in bacteria and purified from bacteria, and transfected with full-length P503S. Proteins were transferred to nitrocellulose and then Western blots were performed with each anti-P503S monoclonal antibody (20D4, JA1, 1D12, 6D12, 9C12) at an antibody concentration of 1 μg / ml. Protein detection using goat anti-mouse monoclonal antibody or horse radish peroxidase (HRP) conjugated to either protein A-sepharose did. Monoclonal antibody 20D4 detected a recombinant P503S (amino acids 113-241) with a reasonable molecular weight of 14 kDa, and a 23.5 kDa species in the lysate of HEK293 cells transfected with full-length P503S. Other anti-P503S monoclonal antibodies showed similar specificity by Western blot.
[0652]
d) P703P Preparation and characterization of antibodies to
Rabbits were immunized with either the truncated (P703Ptrl; SEQ ID NO: 172) or the full-length mature form (P703Pfl; SEQ ID NO: 523) of the recombinant P703P protein, which was isolated from bacterial as described above. And isolated from bacteria. Affinity purified polyclonal antibodies were generated using the immunogen P703Pfl or P703Ptrl bound to a solid support. Rabbit monoclonal antibodies were isolated at the Immunogenics Pharmaceuticals using SLAM technology. Table VII below lists both polyclonal and monoclonal antibodies produced against P703P.
[0653]
[Table 9]
Figure 2004504808
[0654]
The DNA sequences encoding the complementarity determining regions (CDRs) for rabbit monoclonal antibodies 8H2, 7H8, and 2D4 are determined and provided in SEQ ID NOs: 506-508, respectively.
Epitope mapping studies were performed as described above. Monoclonal antibodies 2D4 and 7H8 are peptides of SEQ ID NO: 509 (corresponding to amino acids 145 to 159 of SEQ ID NO: 172) and SEQ ID NO: 510 (corresponding to amino acids 11 to 25 of SEQ ID NO: 172), respectively. Was found to bind specifically. It was discovered that polyclonal antibody 9427 binds to the peptides of SEQ ID NOs: 515-517, while polyclonal antibody 2594 binds to the peptides of SEQ ID NOs: 511-514.
[0655]
The specificity of the anti-P703P antibody was determined by Western blot analysis as follows. (1) recombinant antigens expressed by bacteria; (2) lysates of HEK293 cells and Ltk-/-cells not transfected or transfected with a plasmid expressing full-length P703P And (3) SDS-PAGE was performed on supernatants isolated from these cell cultures. Proteins were transferred to nitrocellulose and then Western blots were performed using anti-P703P polyclonal antibody # 2594 at an antibody concentration of 1 ug / ml.
[0656]
Protein was detected using horseradish peroxidase (HRP) conjugated to an anti-rabbit antibody. An immunoreactive band of 35 kDa was observed for recombinant P703P. Recombinant P703P migrates at a slightly higher molecular weight because it hangs the epitope. A 30 kDa band consistent with P703P was observed in lysates and supernatants from cells transfected with full-length P703P. Lysates from HEK293 cells reliably transfected with the control plasmid were further tested to ensure specificity, but were negative for P703P expression. Other anti-P703P antibodies showed similar results.
[0657]
Immunohistochemical studies were performed as described above using an anti-P703P monoclonal antibody. P703P has been found to be expressed at high levels in normal prostate and prostate tumor tissues, but is detected in all other tissues tested (breast, lung and normal kidney). Did not.
[0658]
e) P504S Preparation and characterization of antibodies to
Full-length P504S (SEQ ID NO: 108) is expressed relative to P501S essentially in bacteria and isolated as described above, and Immunogenics Pharmaceuticals (Vancouver, BC, Canada). And used to produce rabbit monoclonal antibodies using the selective lymphocyte antibody method (SLAM). The anti-P504S monoclonal antibody 13H4 was shown by Western blot to bind to both expressed recombinant P504S and native P504S in cancer cells.
[0659]
Immunohistochemical studies using 13H4 to evaluate expression of P504S in various prostate tissues were performed as described above. A total of 104 cases, including 65 cases of radical prostatectomy with prostate cancer (PC), 26 cases of prostate biopsy, and 13 cases of benign prostatic hyperplasia (BPH), were treated with anti-P504S monoclonal antibody 13H4. Stained. P504S showed strong cytoplasmic granule staining at 64/65 (98.5%) of PC and 26/26 (100%) of prostate biopsies at prostatectomy. P504S was used for carcinomas (4+ in 91.2% of PC cases, 3+ in 5.5% cases, 2+ in 2.2% cases, 1+ in 1.1% cases) and prostatic intraepithelial neoplasia (in all cases). 4+) stained intensely and diffusely.
[0660]
The expression of P504S did not change with the Gleason score. Only 17/91 (18.7%) of NP / BPH cases around PC and 1/13 (15.4%) of BPH cases are focal (1+, 2+ to 4+ none in all cases) ) And weakly positive for P504S in the large glands. Expression of P504S has been demonstrated in small atrophic glands, postatrophic hyperplasia, basal cell hyperplasia, and transitional cell metaplasia in either biopsy or prostatectomy. , Was not found.
[0661]
P504S was therefore found to be overexpressed in all Gleason scores of prostate cancer (98.5-100% sensitivity), and in large normal prostates, In 19/104 (82.3% specificity) it was discovered that only focal positivities were shown. These findings indicate that P504S can be usefully used for the diagnosis of prostate cancer.
[0662]
Example 19.Characterization of cell surface expression and prostate specific antigen P501S Chromosome location
This example describes studies showing that the prostate-specific antigen P501S is expressed on the surface of cells, along with studies to determine the likely chromosomal location of P501S.
It is suggested that protein P501S (SEQ ID NO: 113) has 11 transmembrane domains. Based on the discovery that the epitope recognized by the anti-P501S monoclonal antibody 10E-G4-D3 (described above in Example 17) is intracellular, the following transmembrane determinants are expressed in P501S cells: Will allow the prophecy of outside domains. FIG. 9 is a schematic representation of the P501S protein showing the predicted location of the transmembrane domain and the intracellular epitopes described in Example 17.
[0663]
The underlined sequence represents the predicted transmembrane domain, the bold sequence represents the predicted extracellular domain, and the italic sequence represents the predicted intracellular domain. Sequences in both bold and underlined represent sequences used to produce polyclonal rabbit serum. The location of the transmembrane domain was predicted using HHMTOP, as described by Tusnady and Simon (Princesles Governing Amino Acid Composition of Integration Scheme. Biol 283: 489-506, 1998).
[0664]
Based on FIG. 9, it is predicted that the P501S domain flanked by transmembrane domains corresponding to amino acids 274-295 and 323-342 is extracellular. The peptide of SEQ ID NO: 518 corresponds to amino acids 306-320 of P501S and is in the predicted extracellular domain. The peptide of SEQ ID NO: 519, which comprisesAsparaginineSEQ ID NO: 518 except for the substitution of histidine and histidine, but synthesized as described above. Cys-Gly was added to the C-terminus of this peptide to facilitate coupling to the carrier protein.
[0665]
Cleavage of the peptide from the solid support was performed using the following cleavage mixture: trifluoroacetic acid: ethanediol: thioanisole: water: phenol (40: 1: 2: 2: 3). After 2 hours of cleavage, the peptide was precipitated in cold ether. Peptide granules were then dissolved in 10% (v / v) acetic acid and lyophilized before purification by C18 reverse phase hplc. The peptide was eluted using a gradient of 5-60% acetonitrile (containing 0.05% TFA) in water (containing 0.05% TFA). Peptide purity was confirmed by phlc and mass spectra and was determined to be> 95%. The purified peptide was used to generate rabbit monoclonal antibody antisera, as described above.
[0666]
The surface expression of P501S was tested by FACS analysis. Cells are stained with 10 μg / ml polyclonal anti-P501S peptide serum, washed, incubated with secondary FITC conjugate goat anti-rabbit Ig antibody (ICN), washed, and Excalibur Fluorescent Cell Analyzer Was used to analyze for FITC fluorescence. For FACS analysis of transduced cells, B-LCL was retrovirally transduced with P501S. To prove the specificity of these assays, B-LCL transduced with unrelated antigen (P703P) or untransduced was stained in parallel.
[0667]
For FACS analysis of prostate cancer cell lines, Lncap, PC-3, and DU-145 were used. Prostate cancer cell lines were separated from tissue culture dishes using a cell separation medium and stained as described above. All samples were treated with propidium iodide (PI) prior to FACS analysis, and data was obtained from PI-excluded (ie, intact and impermeable) cells. Rabbit polyclonal sera produced against the peptide of SEQ ID NO: 519 was used on the surface of cells transduced to express P501S, demonstrating that the epitope recognized by the polyclonal sera was extracellular. It showed specific recognition.
[0668]
When P501S is expressed on the cell surface, the peripheral membrane of Lncap cells was separated and subjected to Western blot analysis for biochemical measurements. Specifically, Lncap cells were placed in a 5 ml homogenization buffer (250 mM sucrose, 10 mM HEPES, 1 mM EDTA, pH 8.1, one complete protease inhibitor tablet (Boehringer Mannheim)) using a dounce homogenizer. Mashed. Lysate samples were centrifuged at 1000 g for 5 minutes at 4 ° C. Next, the supernatant was centrifuged at 8000 g for 10 minutes at 4 ° C. The supernatant from the 8000 g centrifugation was collected and subjected to 100,000 g centrifugation at 4 ° C. for 30 minutes to collect the peripheral membrane.
[0669]
The samples were then separated by SDS-PAGE and Western blotted with the mouse monoclonal antibody 10E3-G4-D3 (described above in Example 17) using the conditions described above. HEK293 cells transduced with, and overexpressing, recombinantly purified P501S, as well as P501, were included as positive controls for P501S detection. LCL cell lysate was included as a negative control. P501S could also be detected in the Lncap whole cell lysate, in the 8000 g (inner membrane) fraction, and in the 100,000 g (plasma membrane) fraction. These results indicate that P501S is expressed in and located in the peripheral membrane.
[0670]
An ELISA analysis was performed to demonstrate that the rabbit polyclonal antiserum raised against the peptide of SEQ ID NO: 519 specifically recognizes this peptide as well as the corresponding native polypeptide of SEQ ID NO: 518. For this analysis, a flat bottom 96-well microtiter plate was prepared with the peptide of SEQ ID NO: 519, the longer polypeptide of SEQ ID NO: 520 spanning the fully predicted extracellular domain, the P501S-specific antibody 10E3-G4-D3. Coated with either the peptide of SEQ ID NO: 521 representing the recognized epitope or the P501S fragment without the immunogenic peptide sequence (corresponding to amino acids 355-526 of SEQ ID NO: 113) at 1 μg / ml for 2 hours at 37 ° C .
[0671]
Wells were aspirated, blocked with 1% (w / v) phosphate buffered saline containing BSA for 2 hours at room temperature, and subsequently washed with PBS containing 0.1% Tween 20 (PBST). Purified anti-P501S polyclonal rabbit serum was added at 2-fold dilution (1000 ng to 125 ng) in PBST and incubated for 30 minutes at room temperature. This was subsequently washed six times with PBST and incubated with HRP-conjugated goat anti-rabbit IgG (H + L) Affinipure F (ab ') fragment for 1:20 at 1: 20,000. The plates were then washed and incubated in tetramethylbenzidine for 15 minutes. The reaction was stopped by the addition of 1N sulfuric acid and the plates were read at 450 nm using an ELISA plate reader. As shown in FIG. 11, the anti-P501S polyclonal rabbit serum specifically recognized the peptide of SEQ ID NO: 519 used for immunization, as well as the longer peptide of SEQ ID NO: 520, but unrelated peptides and fragments from P501S. Did not recognize.
[0672]
In a further study, rabbits were immunized with a polypeptide derived from the sequence of P501S and predicted to be either extracellular or intracellular as shown in FIG. As described above, the polyclonal rabbit serum was separated and the polyclonal antibodies in the serum were purified. To determine specific reactivity with P501S, FACS analysis using either B-LCL transduced with P501S or the unrelated antigen P703P, or B-LCL injected with P501S expressing vaccinia virus was performed. used. Dead and damaged cells were excluded from the analysis as described above for surface expression. Cells were fixed and permeabilized as described above for intracellular staining. Rabbit polyclonal sera raised against the peptide of SEQ ID NO: 548 corresponding to amino acids 181 to 198 of P501S was found to recognize the P501S surface epitope.
[0673]
Since intact or permeabilized cells were recognized by this polyclonal serum in different experiments, rabbit polyclonal serum produced against the peptide of SEQ ID NO: 551 corresponding to amino acids 543-553 of P501S was extracellular or intracellular. It was found to recognize any potential epitope. Based on the same reasoning reasoning, amino acids 109-122, 539-553, 509-520, 37-54, 342-359, 295-323, 217-274, 143-160, and 75-88 amino acids of P501S, respectively. The corresponding sequences of SEQ ID NOs: 541-547, 549, and 550 can be considered to be potential surface epitopes recognized by the antibody.
[0674]
In a further study, a mouse monoclonal antibody was raised against the predicted extracellular domain of amino acids 296-322 of P501S. A / J mice were immunized with P501S / adenovirus, followed by the E. coli designated P501N, which contains 296-322 amino acids of P501S. It was boosted with E. coli recombinant protein and 296-322 peptide (SEQ ID NO: 898) conjugated to KLH. The mice were subsequently utilized for spleen B cell fusion for anti-peptide hybridoma production. The resulting three clones, designated 4F4 (IgG1, kappa), 4G5 (IgG2a, kappa), and 9B9 (IgG1, kappa), were grown for antibody production. The 4G5 mAb was purified by passing the supernatant through a Protein A-Sepharose column followed by elution with 0.2 M glycine, pH 2.3. Purified antibodies were neutralized by the addition of 1 M Tris, pH 8, and the buffer was changed to PBS.
[0675]
For ELISA analysis, 96-well plates were prepared at concentrations of 2 μg / ml, P501S peptide 296-322 (referred to as long P501S), unrelated P775 peptide, P501S-N, P501TR2, long P501S-KLH, P501S peptide. Coated with 306-319 (designated short P501) -KLH or unrelated peptide 2073-KLH and incubated at 37 ° C for 60 minutes. After coating, it was washed 5 times with PBS containing 0.1% Tween and then blocked with PBS containing 0.5% BSA, 0.4% Tween 20 for 2 hours at room temperature.
[0676]
Following addition of supernatant or purified mAb, the plate was incubated at room temperature for 60 minutes. Plates were washed as above, and donkey anti-mouse IgHRP-conjugated secondary antibody was added and incubated at room temperature for 30 minutes, followed by a final wash as above. TMB substrate was added and incubated for 15 minutes at room temperature in the dark. The reaction was performed with 1N H2SO4Was stopped and the absorbance was read at 450 nM. All three hybrid clones secreted the 296-322 peptide and a mAb that recognized the recombinant protein P501N.
[0677]
For FACS analysis, HEK293 cells were transiently transduced with the P501S / VR1012 expression construct using Fugene 6 reagent. After two days in culture, cells were harvested and washed, then incubated with purified 4G5 mAb for 30 minutes on water. After several washes with PBS, 0.5% BSA, 0.01% azide, goat anti-mouse Ig-FITC was added to the cells and incubated on ice for 30 minutes. Cells were washed and resuspended in wash buffer containing 1% propidium iodide and subjected to FACS analysis. FACS analysis confirmed that 296-322 amino acids of P501S are present in the extracellular domain and are expressed on the cell surface.
[0678]
The chromosomal location of P501S was determined using the Gene Bridge 4 Radiation Hybrid panel (Research Genetics). The PCR primers of SEQ ID NOs: 528 and 529 were used for PCR with the DNA pool from the hybrid panel following the manufacturer's instructions. After 38 cycles of amplification, the reaction products were separated on a 1.2% agarose gel, and the results were separated by a Whitehead Institute / MIT Center for Genome Research web server (http://www-genome.wi.mit.edu/ cgi-bin / contig / rhmapper.pl) to determine promising chromosomal locations. Using this method, P501S was mapped to the long arm of chromosome 1, between q32-q42 of WI-9641. This region of chromosome 1 is associated with prostate cancer susceptibility in hereditary prostate cancer (Smith et al. Science 274: 1371-1374, 1996, and Berthon et al. Am. J. Hum. Genet. 62: 14116-1424, 1998) These results suggest that P501S plays a role in prostate cancer malignancies.
[0679]
Example 20.Prostate specific antigen P501S Regulation of expression
Steroid (androgen) hormone regulation is a common treatment modality in prostate cancer. It has previously been demonstrated that the expression of many prostate tissue-specific antigens corresponds to androgens. The response of the prostate specific antigen P501S to androgen treatment was tested with the following tissue culture system.
[0680]
1.5 × 10 5 cells from the prostate cancer cell line LNCaP6Cells / T75 flask (for RNA isolation) or 3 × 105Cells were seeded in the wells of a 6-well plate (for FACS analysis) and cultured overnight in RPMI 1640 medium containing 10% charcoal-stripped fetal bovine serum (BRL Life Technologies, Gaithersburg, MD). Cell culture was continued for another 72 hours in RPMI 1640 medium containing 10% charcoal strip fetal calf serum with 1 nM of synthetic androgen methyltrienolone (R1881; New England Nuclear) added at various time points. Cells were then harvested at 0, 1, 2, 4, 8, 16, 24, 28, and 72 hours after androgen addition for RNA isolation and FACS analysis. FACS analysis was performed using the anti-P501S antibody 10E3-G4-D3 and permeabilized cells.
[0681]
For Northern analysis, 5-10 μg of total RNA was run on a formaldehyde denaturing gel, transferred to Hybond-N nylon membrane (Amersham Pharmacia Biotech, Piscataway, NJ), cross-linked, and stained with methylene blue. The filter was then placed in Church's buffer (250 mM Na).2HPO4, 70 mM H3PO4, 1 mM EDTA, 1% SDS, 1% BSA, pH 7.2) at 65 ° C. for 1 hour. P501S DNA was purified using a High Prime random prime DNA labeling kit (Boehringer Mannheim).32Labeled with P. Unincorporated label was removed using a Micro Spin S300-HR column (Amersham Pharmacia Biotech).
[0682]
Next, the RNA filter was hybridized overnight with a new Church's buffer containing labeled cDNA, and 1 × SCP (0.1 M NaCl, 0.03 M Na2HPO4・ 7H2O, 0.001M Na2(EDTA), washed with 1% sarkosyl (n-lauroyl sarcosine) and exposed to X-ray film.
Using both FACS and Northern analysis, P501S message and protein levels were found to decrease in response to androgen treatment.
[0683]
Example 21.Preparation of fusion protein of prostate specific drug
This example describes the preparation of a fusion protein of the prostate-specific antigen P703P and a truncated form of the known prostate antigen PSA. Truncated form of PSA has a deletion of 21 amino acids around the active serine site. The expression construct for the fusion protein also has a restriction site at the 3 'end, immediately before the stop codon, to aid in adding cDNA for additional antigen.
[0684]
Full length cDNA for PSA was obtained by RT-PCR from a pool of RNA from human prostate tumor tissue using the primers of SEQ ID NOs: 607 and 608 and cloned into the pCR-brand II-TOPO vector. Using the resulting cDNA as a template, two different fragments of PSA were generated by PCR using two sets of primers (SEQ ID NOs: 609 and 610 and SEQ ID NOs: 611 and 612). Truncated forms of PSA were made by PCR using the PCR product of the expected size as a template and primers of SEQ ID NOs: 611 and 613. This resulted in PSA (deltas 208-218 in amino acids). CDNA for the mature form of P703P with a 6 × histidine tag at the 5 ′ end was prepared by PCR using P703P and primers of SEQ ID NOs: 614 and 615.
[0685]
Next, cDNA for fusion of P703P with truncated PSA (referred to as FOPP) was prepared using the modified P703P cDNA and truncated PSA cDNA as templates using the primers of SEQ ID NOs: 614 and 615. Obtained. The FOPP cDNA was cloned into the NdeI and XhoI sites of the expression vector pCRX1, and confirmed by DNA sequencing. The determined cDNA sequence for the fusion construct FOPP was provided as SEQ ID NO: 616, and the amino acid sequence was provided as SEQ ID NO: 617.
[0686]
The fusion FOPP was expressed in E. coli as a single recombinant protein as follows. The expression plasmid pCRX1FOPP was transformed into E. coli strain BL21-codon plus PIL. Transformants were found to express the FOPP protein upon induction with 1 mM IPTG. A culture of the corresponding expression clone is inoculated into 25 ml of LB broth containing 50 μg / ml kanamycin and 34 μg / ml chloramphenicol, grown at 37 ° C. to an OD600 of about 1 and stored at 4 ° C. overnight. did. Cultures were diluted in 1 liter of TBLB containing 50 μg / ml kanamycin and 34 μg / ml chloramphenicol and grown at 37 ° C. to an OD600 of 0.4. IPTG was added to a final concentration of 1 mM and the culture was incubated at 30 ° C. for 3 hours.
[0687]
Cells were pelleted by centrifugation at 5,000 RPM for 8 minutes. To purify the protein, the cell pellet was suspended in 25 ml 10 mM Tris-Cl pH 8.0, 2 mM PMSF (complete protease inhibitor) and 15 μg lysozyme. Cells were lysed at 4 ° C. for 30 minutes, sonicated several times, and the lysate was centrifuged at 10,000 × g for 30 minutes. The precipitate containing the inclusion bodies was washed twice with 10 mM Tris-Cl pH 8.0 and 1% CHAPS. The inclusion bodies were dissolved in 40 ml of 10 mM Tris-Cl pH 8.0, 100 mM sodium phosphate and 8 M urea.
[0688]
The solution was bound to 8 ml NiNTA (Qiagen) for 1 hour at room temperature. The mixture was poured into a 25 ml column and washed with 50 ml of 10 mM Tris-Cl pH 6.3, 100 mM sodium phosphate, 0.5% DOC and 8 M urea. Bound protein was eluted with 350 mM imidazole, 10 mM Tris-Cl pH 8.0, 100 mM sodium phosphate and 8 M urea. The fractions containing the FOPP protein were combined, extensively dialyzed against 10 mM Tris-Cl pH 4.6, aliquoted and stored at -70 ° C.
[0689]
Example 22.Prostate-specific antigen in peripheral blood of prostate cancer patients P501S Real-time PCR Characterization
Circulating epithelial cells were isolated from fresh blood of normal individuals and metastatic prostate cancer patients, mRNA was isolated, and cDNR was prepared using a real-time PCR procedure. Real-time PCR was performed with the Taqman ™ procedure using both gene-specific primers and probes to determine gene expression levels.
Epithelial cells were enriched from blood samples using the immunomagnetic bead separation method (Dynal AS, Oslo, Norway). The isolated cells were lysed and the magnetic beads were removed. The lysate was then processed for poly A + mRNA isolation using Oligo (dT) 25 coated magnetic beads. After washing the beads in the buffer, the bead / polyA + RNA sample was suspended in 10 mM Tris HCl pH 8.0 for reverse transcription.
[0690]
The resulting cDNA was subjected to real-time PCR using gene-specific primers. Beta actin content was also measured and used for normalization. Samples with more P501S than the mean of the normal samples + 3 standard deviations were considered positive. Real-time PCR on blood samples was performed using the Taqman ™ procedure, but with up to 50 cycles using forward and reverse primers and a probe specific for P501S. Of the eight samples tested, six were positive for P501S and β-actin signals. No β-actin or P501S was detected in the remaining two samples. No P501S signal was observed in the four normal samples tested.
[0691]
Example 23.SCID Prostate-specific antigen in mouse passaged prostate tumors P703P as well as P501S Expression of
When considering the effectiveness of an antigen in treating prostate cancer, the continued presence of the antigen in tumors during androgen ablation therapy is important. The presence of prostate-specific antigens P703P and P501S in prostate tumor samples grown in SCID mice in the presence of testosterone was evaluated as follows.
[0692]
Two prostate tumors that had metastasized to the bone were removed from the patient, transplanted into SCID mice and grown in the presence of test stron. Tumors were evaluated for P703P, P501S and PSA mRNA expression using quantitative real-time PCR using the SYBR green assay. The expression of P703P and P501S in prostate tumor was used as a positive control and its absence in normal intestine and normal heart was used as a negative control. In both cases, specific mRNA was present in late passage tumors. Since bone metastases grew in the presence of testosterone, this implies that the presence of these genes would not have gone away during androgen ablation therapy.
[0693]
Example 24.Anti- P503S Monoclonal antibodies inhibit tumor growth in vivo
The ability of the anti-P503S monoclonal antibody 20D4 to suppress tumor formation in mice was examined as follows.
Ten mice were injected subcutaneously with HEK293 cells expressing P503S. Five mice received 150 μg of 20D4 intravenously on days 0, 5, and 9 (when tumor cells were injected). Tumor size was measured for 50 days. Of the five mice that did not receive 20D4, three formed detectable tumors after about two weeks, which continued to grow throughout the study. In contrast, none of the five mice that received 20D4 formed tumors. These results indicate that anti-P503S Mab 20D4 exerts potent anti-tumor activity in vivo.
[0694]
Example 25.P501S Characterization of T cell receptor clones from specific T cell clones
T cells have a limited life span. However, the cloning and subsequent transfer of the T cell receptor (TCR) chain essentially allows endless propagation of T cell specificity. Cloning of the tumor antigen TCR chain allows its specific transfer to T cells isolated from patients sharing the TCR MHC restriction allele. Such T cells could then be developed and used in a metastatic environment of choice to introduce tumor antibody specificity to patients bearing tumors expressing the antigen. T cell receptor alpha and beta chains from a CD8 T cell clone specific for the prostate specific antigen P501S were isolated and sequenced as follows.
[0696]
2 × 10 from CTL clone 4E5 (described in Example 12 above)6Total mRNA from cells was isolated using Trizol reagent and cDNA was synthesized. To determine the Va and Vb sequences in this clone, a series of Va and Vb subtype-specific primers were synthesized and used in RT-PCR reactions with cDNA generated from each clone. RT-PCR reactions indicated that each clone expressed a common Vb sequence corresponding to the Vb7 subfamily. Further, using the cDNA generated from the clone, the expressed Va sequence was determined to be Va6. Primers spanning the start and stop encoding TCR nucleotides were designed to clone the full length TCR alpha and beta chains from clone 4E5.
[0696]
Primers were as follows: TCR Valpha-6 ^ 5 '(sense): GGATCC --- GCCGCCACC-ATGTCACTTTCTAGCCTGCT (SEQ ID NO: 899) BamHI site Kozak TCR alpha sequence TCR alpha 3' (antisense): GTCGAC ---- TCAGCTGGACCACAGCCGCAG (SEQ ID NO: 900) SalI site TCR alpha invariant sequence TCR Vbeta 7 5 ′ (sense): GGATCC ——— GCCGCCACC——ATGGGCTGCAGGCTGCCTCT (SEQ ID NO: 901) BamHI site Kozak TCR alpha sequence TCR alpha antisense: GTCGAC --- TCAGAAATCCTTTCTCTTGAC (SEQ ID NO: 902) SalI site TCR base Immutable array. Using the CTL clone and cDNA synthesized from the above primers, a standard 35-cycle RT-PCR reaction was established using the calibrated thermostable polymerase PWO (Roche, Natley, NJ).
[0697]
The resulting specific bands (about 850 base pairs for alpha and about 950 base pairs for beta) were ligated into a PCR blunt vector (Invitrogen) and transformed into E. coli. E. coli transformed with plasmids containing the full-length alpha and beta chains were identified, causing large-scale preparation of the corresponding plasmids. Plasmids containing the full length TCR alpha and beta chains were submitted for sequencing. The sequencing reaction demonstrated that the cloning of the full-length TCR alpha and beta chains with the determined cDNA sequences for the Vb and Va chains is shown in SEQ ID NOs: 903 and 904, respectively. The corresponding amino acid sequences are shown in SEQ ID NOs: 905 and 906, respectively. The nucleotide sequence alignment showed that the Va sequence was 99% identical to Va6.2 (348/348) and Vb was 99% identical to Vb7 (336/338).
[0698]
Example 26.Prostate antigen P503S Of prostate-specific cells using DNA
As described above, P503S is found on the surface of prostate cells. Secondary coated microsphere beads specific for mouse IgG were ligated to purified P503S-specific monoclonal antibody 1D12. Next, the HEK cells expressing the recombinant P503S were captured using the conjugated P503S antibody. This provides a model system for prostate-specific cell capture that can be commonly used in the detection of prostate cells in blood, and thus in the detection of prostate cancer.
[0699]
HEK cells transfected with P503S were harvested and redissolved in the appropriate volume in wash buffer (PBS, 0.1% BSA, 0.6% sodium citrate) to at least 5 cells per sample. Round bottom eppendorf tubes were used for all procedures using beads. Stock concentrations are as shown in Table VIII.
[0700]
[Table 10]
Figure 2004504808
[0701]
Blocked immunomagnetic (immunomagnetic) beads were pre-washed as follows: all required beads were pooled and washed once with 1 mL wash buffer. The beads were resuspended in 3 volumes of wash buffer containing 1% BSA (v / v) and incubated at 4 ° C for 15 minutes with rotation. The beads were then washed three times with two volumes of wash buffer and resuspended in the original volume. The unblocked beads were pooled, washed three times with two volumes of wash buffer, and resuspended in the original volume.
[0702]
The primary antibody was incubated with the secondary beads in a fresh Eppendorf at 4 ° C. for 30 minutes with rotation. For uniform mixing of the samples, approximately 200 μL of battlefield buffer was added to increase the total volume. The antibody-bead solution was transferred to a new Eppendorf, washed twice with an equal volume of wash buffer, and resuspended in the original volume. Target cells were added to each sample and incubated with rotation at 4 ° C. for 45 minutes. The tube was transferred to a magnet, the supernatant was removed, being careful not to agitate the beads, and washed twice with 1 mL of wash buffer. Next, samples were prepared for RT-PCR using Dynabeads mRNA direct microkit (Dynal Biotech).
[0703]
The epithelial cell concentrate was placed in a magnet and the supernatant was removed. Next, the epithelial cell enriched beads were resuspended in 100 μL of cell lysis / binding buffer supplemented with Runasin (2 U / μL per sample) and frozen at −70 ° C. until use. Oligo (dT25) Dynabeads were pre-washed as follows: all required beads were pooled (23 μL / sample), washed three times with an excess volume of cell lysis / binding buffer, and resuspended in the original volume . Cell lysis supernatant was separated by magnet and transferred to a new Eppendorf. 20 μL Oligo (dT25) Dynabeads was added per sample and spun at room temperature for 5 minutes. The supernatant was separated using a magnet and discarded, and the mRNA was annealed to the beads. The bead / mRNA complex was washed with buffer and resuspended in cold Tris-HCl.
[0704]
For RT-PCR, the Tris-HCl supernatant was separated and discarded using MPR. For each sample containing no more than 15 cells, add the following to a total volume of 30 μL: 1.5 μL water, 1.5 μL BSA, 6 μL first strand buffer, 0.75 mL 10 mM dNTP mixture, 3 μL Runasin, 3 μL 0.1 M dTT, and 1.5 μL Superscript II. The resulting solution was incubated at 42 ° C for 1 hour, diluted 1: 5 in water, heated at 80 ° C for 2 minutes to desorb the cDNA from the beads, and immediately placed on MPS. The supernatant containing the cDNA was transferred to a new tube and stored at -20C.
Table IX shows the percentage of capture of HEK cells transfected with P503S determined by RT-PCR.
[0705]
[Table 11]
Figure 2004504808
[0706]
From the foregoing, it will be appreciated that while certain embodiments of the invention have been described by way of explanation in the specification, various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the invention is not limited except as by the appended claims.
[Brief description of the drawings]
FIG.
FIG. 1 shows the ability of T cells to kill fibroblasts expressing a representative prostate-specific polypeptide P502S as compared to control fibroblasts. The% solubility is shown as a series of effector: target ratios as indicated.
FIG. 2A
FIG. 2A shows the ability of T cells to recognize cells expressing a representative prostate-specific polypeptide p502S. In each case, the number of γ-interferon spots is indicated for a different number of responders. In FIG. 2A, data is shown for fibroblasts pulsed with P2S-12 peptide as compared to fibroblasts pulsed with control E75 peptide.
FIG. 2B
FIG. 2B shows the ability of T cells to recognize cells expressing a representative prostate-specific polypeptide p502S. In each case, the number of γ-interferon spots is indicated for a different number of responders. In FIG. 2B, data is shown for fibroblasts expressing P502S as compared to fibroblasts expressing HER-2 / neu.
FIG. 3
FIG. 3 shows a peptide competition binding assay showing that the P1S # 10 peptide from P501S binds HLA-A2. Peptide P1S # 10 inhibits Flu @ M58 peptide HLA-A2 restricted presentation for CTL cloning of D150M58 in a TNF initiation bioassay. D150M58 CTL is specific for HLA-A2 binding influenza matrix peptide Flu M58.
FIG. 4
FIG. 4 shows a P1S # 10 immunization that specifically lyses P1S # 10-pulsed Jurkat A2kb and P501S-transduced Jurkat A2kb targets compared to EGFP-transduced Jurkat A2Kb. Figure 4 shows the capacity of T cells generated from transformed mice. Percent lysis is shown as a series of effector: target ratios as indicated.
FIG. 5
FIG. 5 shows the ability of the T cell clone to recognize and specifically lyse Jurkat A2kb cells expressing the exemplary prostate-specific polypeptide P501S, whereby the P1S # 10 peptide was transformed into the p501S polypeptide. It is possible that this is a naturally processed epitope.
FIG. 6A
FIG. 6A shows CD8 against a representative prostate-specific antigen (P501S).+It is a graph which shows the specificity of a cell line (3A-1). FIG.514 shows the results of a Cr release assay. The% specific lysis is shown as a series of effector: target ratios as indicated.
FIG. 6B
FIG. 6B shows CD8 against a representative prostate-specific antigen (P501S).+It is a graph which shows the specificity of a cell line (3A-1). FIG. 6B shows the production of interferon-γ by 3A-1 cells stimulated by autologous B-LCL transduced by P501S at various effector: target ratios as indicated.
FIG. 7
FIG. 7 is a Western blot showing expression of P501S in baculovirus.
FIG. 8
FIG. 8 shows the results of an epitope mapping study on P501S.
FIG. 9
FIG. 9 is an illustration of the P501S protein showing the location of the transmembrane domain and predicted intra- and extracellular domains.
FIG. 10
FIG. 10 is a genomic map showing the positions of prostate genes P775P, P704P, B305D, P712P, and P774P in the Cat Eye Syndrome region of chromosome 22q11.2.
FIG. 11
FIG. 11 shows the results of an ELISA assay to determine the specificity of a rabbit polyclonal antiserum raised against P501S.
FIG. 12A (1)
FIG. 12A (1) shows a part of the full-length cDNA (SEQ ID NO: 777) for clone P788P.
FIG. 12A (2)
FIG. 12A (2) shows a part of the full-length cDNA (SEQ ID NO: 777) for clone P788P.
FIG. 12A (3)
FIG. 12A (3) is a view showing a portion of a full-length cDNA (SEQ ID NO: 777) for clone P788P.
FIG. 12B
FIG. 12B shows the amino acid sequence (SEQ ID NO: 778) predicted from the full-length cDNA for clone P788P (SEQ ID NO: 777).

Claims (17)

(a)配列番号: 1−111, 115−171, 173−175, 177, 179−305, 307−315, 326, 328, 330, 332−335, 340−375, 381, 382 及び 384−476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569−572, 587, 591, 593−606, 618−705, 709−774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880−882, 894, 896, 907, 908, 916−919, 929−931, 938, 939 及び 942で提供される配列;
(b)配列番号: 1−111, 115−171, 173−175, 177, 179−305, 307−315, 326, 328, 330, 332−335, 340−375, 381, 382 及び 384−476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569−572, 587, 591, 593−606, 618−705, 709−774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880−882, 894, 896, 907, 908, 916−919, 929−931, 938, 939 及び 942で提供される配列の相補体;
(c)配列番号: 1−111, 115−171, 173−175, 177, 179−305, 307−315, 326, 328, 330, 332−335, 340−375, 381, 382 及び 384−476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569−572, 587, 591, 593−606, 618−705, 709−774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880−882, 894, 896, 907, 908, 916−919, 929−931, 938, 939 及び 942で提供される配列の少なくとも20の連続した残基から成る配列;
(d)配列番号: 1−111, 115−171, 173−175, 177, 179−305, 307−315, 326, 328, 330, 332−335, 340−375, 381, 382 及び 384−476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569−572, 587, 591, 593−606, 618−705, 709−774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880−882, 894, 896, 907, 908, 916−919, 929−931, 938, 939 及び 942 で提供される配列に対して、中位の緊縮条件下でハイブリダイズする配列;
(e)配列番号: 1−111, 115−171, 173−175, 177, 179−305, 307−315, 326, 328, 330, 332−335, 340−375, 381, 382 及び 384−476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569−572, 587, 591, 593−606, 618−705, 709−774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880−882, 894, 896, 907, 908, 916−919, 929−931, 938, 939 及び 942の配列に対して少なくとも75%の同一性を有する配列;
(f)配列番号: 1−111, 115−171, 173−175, 177, 179−305, 307−315, 326, 328, 330, 332−335, 340−375, 381, 382 及び 384−476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569−572, 587, 591, 593−606, 618−705, 709−774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880−882, 894, 896, 907, 908, 916−919, 929−931, 938, 939 及び 942の配列に対して少なくとも90%の同一性を有する配列; 及び
(g)配列番号: 1−111, 115−171, 173−175, 177, 179−305, 307−315, 326, 328, 330, 332−335, 340−375, 381, 382 及び 384−476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569−572, 587, 591, 593−606, 618−705, 709−774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880−882, 894, 896, 907, 908, 916−919, 929−931, 938, 939 及び 942で提供される配列の縮重変異体;
から成る群から選択された配列を含んで成る単離されたポリヌクレオチド。
(A) SEQ ID NOs: 1-111, 115-171, 173-175, 177, 179-305, 307-315, 326, 328, 330, 332-335, 340-375, 381, 382 and 384-476. 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569-572, 587, 591, 593-606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880- 882, 894, 896, 907, 908, 916-919, 929-931, 938, 939 and 942;
(B) SEQ ID NOs: 1-111, 115-171, 173-175, 177, 179-305, 307-315, 326, 328, 330, 332-335, 340-375, 381, 382 and 384-476. 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569-572, 587, 591, 593-606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880- 882, 894, 896, 907, 908, 916-919, 929-931, 938, 939 and the complement of the sequence provided in 942;
(C) SEQ ID NOs: 1-111, 115-171, 173-175, 177, 179-305, 307-315, 326, 328, 330, 332-335, 340-375, 381, 382 and 384-476. 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569-572, 587, 591, 593-606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880- 882, 894, 896, 907, 908, 916-919, 929-931, 938, 939 and a sequence consisting of at least 20 contiguous residues of the sequences provided in 942;
(D) SEQ ID NOs: 1-111, 115-171, 173-175, 177, 179-305, 307-315, 326, 328, 330, 332-335, 340-375, 381, 382 and 384-476. 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569-572, 587, 591, 593-606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880- 882, 894, 896, 907, 908, 916-919, 929-931, 938, 939 and 942, sequences that hybridize under moderately stringent conditions;
(E) SEQ ID NOs: 1-111, 115-171, 173-175, 177, 179-305, 307-315, 326, 328, 330, 332-335, 340-375, 381, 382 and 384-476. 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569-572, 587, 591, 593-606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880- Sequences having at least 75% identity to the sequences of 882, 894, 896, 907, 908, 916-919, 929-931, 938, 939 and 942;
(F) SEQ ID NOs: 1-111, 115-171, 173-175, 177, 179-305, 307-315, 326, 328, 330, 332-335, 340-375, 381, 382 and 384-476. 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569-572, 587, 591, 593-606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880- Sequences having at least 90% identity to the sequences of 882, 894, 896, 907, 908, 916-919, 929-931, 938, 939 and 942; and (g) SEQ ID NOs: 1-111, 115 −171, 173-175, 177, 179-305, 30 -315, 326, 328, 330, 332-335, 340-375, 381, 382 and 384-476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569-572, 587, 591, 593. -606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880-882, 894, 896, 907, 908, 916-919, 929-931, 938, 939 and 942. A degenerate variant of the sequence to be made;
An isolated polynucleotide comprising a sequence selected from the group consisting of:
(a)配列番号: 112−114, 172, 176, 178, 327, 329, 331, 336, 339, 376−380, 383, 477−483, 496, 504, 505, 519, 520, 522, 525, 527, 532, 534, 537−551, 553−568, 573−586, 588−590, 592, 706−708, 775, 776, 778, 780, 781, 811, 814, 818, 826, 827, 853, 855, 858, 860−862, 866−877, 879, 883−893, 895, 897, 898, 909−915, 920−928, 932−934, 940, 941 及び 943で示される配列;
(b)配列番号: 112−114, 172, 176, 178, 327, 329, 331, 336, 339, 376−380, 383, 477−483, 496, 504, 505, 519, 520, 522, 525, 527, 532, 534, 537−551, 553−568, 573−586, 588−590, 592, 706−708, 775, 776, 778, 780, 781, 811, 814, 818, 826, 827, 853, 855, 858, 860−862, 866−877, 879, 883−893, 895, 897, 898, 909−915, 920−928, 932−934, 940, 941 及び 943の配列に対して少なくとも70%の同一性を有する配列;
(c)配列番号: 112−114, 172, 176, 178, 327, 329, 331, 336, 339, 376−380, 383, 477−483, 496, 504, 505, 519, 520, 522, 525, 527, 532, 534, 537−551, 553−568, 573−586, 588−590, 592, 706−708, 775, 776, 778, 780, 781, 811, 814, 818, 826, 827, 853, 855, 858, 860−862, 866−877, 879, 883−893, 895, 897, 898, 909−915, 920−928, 932−934, 940, 941 及び 943の配列に対して少なくとも90%の同一性を有する配列;
(d)請求項1記載のポリヌクレオチドによりコードされる配列;
(e)請求項1記載のポリヌクレオチドによりコードされる配列に対して少なくとも70%の同一性を有する配列;及び
(f)請求項1記載のポリヌクレオチドによりコードされる配列に対して少なくとも90%の同一性を有する配列;
から成る群から選択されたアミノ酸配列を含んで成る単離されたポリペプチド。
(A) SEQ ID NO: 112-114, 172, 176, 178, 327, 329, 331, 336, 339, 376-380, 383, 477-483, 496, 504, 505, 519, 520, 522, 525 527, 532, 534, 537-551, 553-568, 573-586, 588-590, 592, 706-708, 775, 776, 778, 780, 781, 811, 814, 818, 826, 827, 853 855, 858, 860-862, 866-877, 879, 883-893, 895, 897, 898, 909-915, 920-928, 923-934, 940, 941 and 943;
(B) SEQ ID NOs: 112-114, 172, 176, 178, 327, 329, 331, 336, 339, 376-380, 383, 477-483, 496, 504, 505, 519, 520, 522, 525, 527, 532, 534, 537-551, 553-568, 573-586, 588-590, 592, 706-708, 775, 776, 778, 780, 781, 811, 814, 818, 826, 827, 853 855, 858, 860-862, 866-877, 879, 883-893, 895, 897, 898, 909-915, 920-928, 923-934, 940, 941 and 943 and at least 70% of the sequence. A sequence having identity;
(C) SEQ ID NO: 112-114, 172, 176, 178, 327, 329, 331, 336, 339, 376-380, 383, 477-483, 496, 504, 505, 519, 520, 522, 525, 527, 532, 534, 537-551, 553-568, 573-586, 588-590, 592, 706-708, 775, 776, 778, 780, 781, 811, 814, 818, 826, 827, 853 855, 858, 860-862, 866-877, 879, 883-893, 895, 897, 898, 909-915, 920-928, 923-934, 940, 941 and 943 and at least 90% of the sequence. A sequence having identity;
(D) a sequence encoded by the polynucleotide of claim 1;
(E) a sequence having at least 70% identity to the sequence encoded by the polynucleotide of claim 1; and (f) at least 90% to a sequence encoded by the polynucleotide of claim 1. A sequence having the identity of
An isolated polypeptide comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of:
発現制御配列に操作可能的に連結される請求項1記載のポリヌクレオチドを含んで成る発現ベクター。An expression vector comprising the polynucleotide of claim 1 operably linked to an expression control sequence. 請求項3記載の発現ベクターにより形質転換されるか又はトランスフェクトされた宿主細胞。A host cell transformed or transfected with the expression vector of claim 3. 請求項2記載のポリペプチドに対して特異的に結合する単離された抗体、又はその抗原−結合フラグメント。An isolated antibody that specifically binds to the polypeptide of claim 2, or an antigen-binding fragment thereof. 患者における癌の存在を検出するための方法であって、
(a)前記患者から生物学的サンプルを獲得し:
(b)前記生物学的サンプルと、請求項2記載のポリペプチドに結合する結合剤とを接触せしめ;
(c)前記結合剤に結合するポリペプチドの量を、前記サンプルにおいて検出し;そして
(d)前記ポリペプチドの量を、前もって決定されたカット−オフ値に比較し、そしてそれから、患者における癌の存在を決定する段階を含んで成る方法。
A method for detecting the presence of cancer in a patient, comprising:
(A) obtaining a biological sample from the patient:
(B) contacting the biological sample with a binding agent that binds to the polypeptide of claim 2;
(C) detecting the amount of the polypeptide that binds to the binding agent in the sample; and (d) comparing the amount of the polypeptide to a predetermined cut-off value, and then detecting the cancer in the patient. Determining the presence of the method.
請求項2記載の少なくとも1つのポリペプチドを含んで成る融合タンパク質。A fusion protein comprising at least one polypeptide according to claim 2. 配列番号:1−111, 115−171, 173−175, 177, 179−305, 307−315, 326, 328, 330, 332−335, 340−375, 381, 382 及び 384−476, 524, 526, 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569−572, 587, 591, 593−606, 618−705, 709−774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880−882, 894, 896, 907, 908, 916−919, 929−931, 938, 939 及び 942で表される配列に対して、中位の緊縮条件下でハイブリダイズするオリゴヌクレオチド。SEQ ID NOs: 1-111, 115-171, 173-175, 177, 179-305, 307-315, 326, 328, 330, 332-335, 340-375, 381, 382 and 384-476, 524, 526 , 530, 531, 533, 535, 536, 552, 569-572, 587, 591, 593-606, 618-705, 709-774, 777, 789, 817, 823, 824, 878, 880-882, 894 , 896, 907, 908, 916-919, 929-931, 938, 939 and 942, oligonucleotides that hybridize under moderate stringency conditions. 腫瘍タンパク質に対して特異的なT細胞を刺激し、そして/又は拡張するための方法であって、
(a)請求項2記載のポリペプチド;
(b)請求項1記載のポリヌクレオチド;及び
(c)請求項2記載のポリペプチドを発現する抗原−提供細胞から成る群から選択された少なくとも1つの成分とT細胞とを、T細胞の刺激及び/又は拡張を可能にするのに十分な条件下で及び十分な時間、接触せしめることを含んで成る方法。
A method for stimulating and / or expanding T cells specific for an oncoprotein, comprising:
(A) the polypeptide of claim 2;
(B) at least one component selected from the group consisting of an antigen-donor cell that expresses the polypeptide according to claim 2 and a T cell; and (c) stimulation of the T cell. And / or contacting under conditions and for a time sufficient to permit expansion.
請求項9記載の方法に従って調製されたT細胞を含んで成る単離されたT細胞集団。An isolated T cell population comprising T cells prepared according to the method of claim 9. 生理学的に許容できるキャリヤー及び免疫刺激剤から成る群から選択された第1成分、及び
(a)請求項2記載のポリペプチド;
(b)請求項1記載のポリヌクレオチド;
(c)請求項5記載の抗体;
(d)請求項7記載の融合タンパク質;
(e)請求項10記載のT細胞集団;及び
(f)請求項2記載のポリペプチドを発現する抗原提供細胞から成る群から選択された第2成分を含んで成る組成物。
A first component selected from the group consisting of a physiologically acceptable carrier and an immunostimulant, and (a) the polypeptide of claim 2;
(B) the polynucleotide of claim 1;
(C) the antibody of claim 5;
(D) the fusion protein of claim 7;
A composition comprising (e) a T cell population according to claim 10; and (f) a second component selected from the group consisting of antigen presenting cells that express the polypeptide according to claim 2.
患者における免疫応答を刺激するための方法であって、請求項11記載の組成物を、前記患者に投与することを含んで成る方法。12. A method for stimulating an immune response in a patient, comprising administering to the patient a composition of claim 11. 患者における癌の処理方法であって、請求項11記載の組成物を、前記患者に投与することを含んで成る方法。12. A method of treating cancer in a patient, comprising administering to the patient a composition of claim 11. 患者における癌の存在を決定するための方法であって、
(a)前記患者から生物学的サンプルを獲得し;
(b)前記生物学的サンプルと、請求項8記載のオリゴヌクレオチドとを接触せしめ;
(c)前記オリゴヌクレオチドに対してハイブリダイズするポリヌクレオチドの量を、前記サンプルにおいて検出し;そして
(d)前記オリゴヌクレオチドに対してハイブリダイズするポリヌクレオチドの量を、前もって決定されたカットオフ値に比較し、そしてそれから、前記患者における癌の存在を決定する段階を含んで成る方法。
A method for determining the presence of cancer in a patient, comprising:
(A) obtaining a biological sample from said patient;
(B) contacting the biological sample with the oligonucleotide according to claim 8;
(C) detecting the amount of polynucleotide that hybridizes to the oligonucleotide in the sample; and (d) determining the amount of polynucleotide that hybridizes to the oligonucleotide by a predetermined cut-off value. And then determining the presence of cancer in said patient.
請求項8記載の少なくとも1つのオリゴヌクレオチドを含んで成る診断用キット。A diagnostic kit comprising at least one oligonucleotide according to claim 8. 請求項5記載の少なくとも1つの抗体、及び受容体グループを含んで成る検出試薬を含んで成る診断用キット。A diagnostic kit comprising at least one antibody according to claim 5, and a detection reagent comprising a receptor group. 患者における癌の進行を阻害するための方法であって、
(a)(i)請求項2記載のポリペプチド;(ii)請求項1記載のポリヌクレオチド;及び(iii)請求項2記載のポリペプチドを発現する抗原提供細胞から成る群から選択された少なくとも1つの成分と共に、患者から単離されたCD4及び/又はCD8 T細胞を、T細胞が増殖するようインキュベートし;
(b)有効量の前記増殖されたT細胞を、前記患者に投与し、そして、それにより、患者における癌の進行を阻害する段階を含んで成る方法。
A method for inhibiting the progression of cancer in a patient, comprising:
(A) (i) a polypeptide according to claim 2; (ii) a polynucleotide according to claim 1; and (iii) at least one selected from the group consisting of an antigen-donating cell expressing the polypeptide according to claim 2. Incubating CD4 + and / or CD8 + T cells isolated from the patient with one component to allow the T cells to proliferate;
(B) administering an effective amount of the expanded T cells to the patient, and thereby inhibiting the progression of cancer in the patient.
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