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JPH06510208A - 多量体形態のヒトライノウイルスレセプタ蛋白質 - Google Patents

多量体形態のヒトライノウイルスレセプタ蛋白質

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JPH06510208A
JPH06510208A JP6502541A JP50254194A JPH06510208A JP H06510208 A JPH06510208 A JP H06510208A JP 6502541 A JP6502541 A JP 6502541A JP 50254194 A JP50254194 A JP 50254194A JP H06510208 A JPH06510208 A JP H06510208A
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ticam
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JP6502541A
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グリーブ,ジエフリー・エム
マクルランド,アラン
Original Assignee
マイルス・インコーポレーテツド
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 多量体形態のヒトライノウィルスレセプタ蛋白質発明の背景 本出願は、同時係属中のU、S、S、N、 071556.238 (1990 年7月20日出願)の部分的継続である同時係属中のU、S、S、N、 07/ 704,984 (1991年5月24日出願)の部分的継続である。
本発明は、ヒトのライノウィルスと有効に結合しそしてHRV感染力を有効に低 下させ得る細胞間接着分子(ICAM)の新規な形態および多量体構造(これら の蛋白質の短縮されていない形態および切形の形態を含む)、並びにそれらの製 造および使用方法に関する。
ヒトのライノウィルスレセプタ(HRR)としても知られている短縮されていな いICAMは、トランスメンプランICAM (tmlcAM−1)と呼ばれて おり、切形ICAM (t ICAM)としても知られている非トラシスメンプ ランICAM形態は、短縮されている。多量体構造、好適には二量体として存在 している場合、これらの蛋白質は、増強されたヒトライノウィルス(HRV)結 合性を示し、そしてHRV感染力を低下させ得る。更に、これらの多量化された 蛋白質はまた、「主要」群のヒトライノウィルスレセプタ(HRR)、例えばコ クサラキー(Coxsackie)Aウィルスと結合することが知られている他 のウィルスの感染力を低下させる目的でも用いられ、そしてまた、免疫学的応答 に関連している数多くの細胞接着過程に重要な、トランスメンプラン細胞間接着 分子(tmlcAM)とリンパ球機能関連抗原−1(LFA−1)との相互作用 を防止する目的でも使用され得る。最後に、これらの多量化された蛋白質は、特 にこの相互作用に影響を与えることを意図した池の薬剤の設計に関するICAM −1/HRV相互作用の研究目的で用いられてもよい。
ヒトのライノウィルスは、通常の風邪の原因となる主要な仲介物である。それら はピコルナウィルス科に属し、そしてそれらが結合する宿主細胞のレセプタを基 準にして分類され得る。Tomassini池、J、 Virol、、58・2 90 (1986)には、ヒトのライノウィルスの細胞付着に関連しているレセ プタ蛋白質の単離が報告されている。115以」二の抗原型のライノウィルス並 びに数種のコクサソキーAウィルスの約90%は、「主要」ヒトライノウィルス レセプタ(HRR)として呼ばれている単一の共通レセプタと結合し、残りの1 0%は他の1種以上の細胞レセプタと結合する。
最近、コノ共同発明者Greve、 J、他による共著のCe11156:83 9 (1989)において、95.000ダルトンの見掛は分子質量を有し、そ して前述した細胞間接着分子(ICAM−1)と呼ばれている細胞表面蛋白質の ヌクレオチド配列から推定されるアミノ酸配列と本質的に同一なアミノ配列を有 する糖蛋白質として、該主要HRRを同定した。[図1参照;Simmons、  D他、Nature 331:624 (1988) ; 5taunton 、他、Ce1l、52:925−933 (1988)] 。続いて、5tau nton、 D、E、池、Ce1l、56:849 (1989)において、I CAM−1が1−(RVのための主要な表面レセプタであることが確認された。
5taunton、他、Ce1l、61:243−254 (1990)も参照 。
lCA〜1−1は、長さが505個のアミノ酸から成る内在性メンプラン蛋白質 であり、そしてi)このアミノ末端に5個の免疫グロブリン様細胞外ドメイン( アミノ酸残基1−453) 、i i)疎水性トランスメンブランドメイン(4 54−477)、およi i i)カルボキシ末端に短い細胞質ドメイン(47 8−505)を有している。図2参照。ICAM−1は、免疫グロブリン超遺伝 子科の1貝であり、そして白血球分子のためのリガンド、リンパ球機能関連分子 −1(LFA−1) 、インテグリン(integrin)科の1員として機能 する。ICAM−1に対するL F A、−1の異型結合は、多様な細胞種の細 胞接着を仲介し、そしてこれは、幅広い範囲の免疫相互作用において重要であり 、そして炎症応答中のサイトカイン類によるICAM−1発現の誘発によって、 炎症部位に対する白血球の局在化が調節され得る。ICAM−1の主要構造は、 2つの細胞接着分子、即ち神経細胞接着分子(NCAM)およびミニリン関連糖 蛋白質(MAG)と同族であることが見いだされた。
一般的なウィルス、特にライノウィルスの感染力を低下させるための研究のいく つかの方法には、次のものが含まれる:i)細胞に対するウィルスの結合をブロ ックする用途のための、細胞表面レセプタに対する抗体の開発、il)宿主細胞 における抗ウイルス状態を促進するためのインターフェロンの使用、1ii)ウ ィルスの複製を抑制するための種々の薬剤の開発、iv)ウィルスカプシド蛋白 質/ペプチドに対する抗体の開発、そしてV)単離した細胞表面レセプタ蛋白質 を用いたウィルス感染のブロック(これは特に、細胞表面レセプタのウィルス結 合ドメインをブロックするものである)。
コ(7)最後の方法を用いた上記Greve、他、Ce1l、56:879 ( 1989)には、精製したtmlcAM−1をインビトロでライノウィルスHR V 3に結合させることができたと報告されている。HRV2、HRV 3、お よびHRV 1.4を用いた未公開の結果は、特に、ICAM−1を以下で更に 考察するような特別な形態および構造で提示する条件下で結合の研究を行う場合 、ライノウィルスに対する結合能力と、ライノウィルスを中和する能力との間に 正の相関関係があることを明らかに示している。HRV14およびHRV2を用 いた結果(未公開)は、ウィルスのレセプタの種類と、インビトロでtmlcA M−1に結合する能力との間に正の相関関係があることを明らかに示している。
即ち、主要レセプタであるICAM−1は、HRV3、HRV14、オヨヒ他ノ 「主要」レセプタ抗原型と結合でき、そしてそれらを中和できるが、一方それは 、HRV2、即ち「少数」レセプタ抗原型とは結合することもなく、それを中和 することもない。精製したtmlcAM−1を用いたさらなる試験(未公開)は 、ライノウィルスを予めtmlcAM−1で処理したとき、プラーク減少定量法 においてライノウィルスの感染を有効に抑制(100Mのレセプタで50%のタ イター減少、および1100nのレセプタ蛋白質で10グのタイター減少)する ことを明らかに示している。これらのデータは、lQnMの見掛は解離定数を有 する、ヒーラ−(Hela)細胞のICAM−1に対するライノウィルスの親和 力と一致しており、そしてこれは、このウィルスに対する該レセプタの結合能力 と、該ウィルスを中和する能力との間に直接の関係があることを示していた。
tmlcAM−1の大規模生産は現在のところ経済的には不可能であることから 、そして活性を示す形態でtmlcAM−1を維持するには界面活性剤の使用が 必要であることから、ライノウィルス抑制因子として使用する目的でレセプタ蛋 白質を製造する代替手段が望まれている。
切形ICAM−1分子を産生させる目的で遺伝学的に変質させた形態のtmlc AM−1cDNA遺伝子が開発された(並びに、発現産物を産生ずる細胞系:  U、 S、 S、 N、 07/390.662)。これらの切形形態のICA M−1(t ICAM (453))および(t ICAM (185) )は 、そのトランスメンプラン領域が欠失しており、そして細胞培地中に分泌される 。それらは、上記Greve、他、Ce1l、56:879 (1989)中に 記述されている定量法においてライノウィルスと結合するが、しかしながら、t mlcAM−1に比較して本質的に低いレベルである。従って、ライノウィルス 感染抑制因子としてのそれらの有効性は、tmlcAM−1のそれよりも低いと 考えられる。一般的に、同時係属中のU、S、S、N、 07/239.571 . U、S、S、N、 07/262.428、U、S、S、N、 07/67 8,909、U、S、S、N、07/631゜313、U、S、S、N、 07 /301,192、U、S、S、N、 07/449,356、U、S、S、N 、 07/798,267、U、S、S、N、 071556,238、U、S 、S、N、 07/704,996およびU、S、S、N、 07/704、9 84参照。
1988年9月1日出願のU、S、S、N、 07/239,571およびその CIP出願U、 S、 S。
N、 07/262.428、U、S、S、N、 07/390,662 (U 、S、S、N、 07/678.909継続のため廃棄) 、U、S、S、N、  07/631,313およびU、S、S、N、 07/704,996は、溶 液内にトランスメンプラン蛋白質を維持する目的で非イオン系界面活性剤を用い た、ライノウィルス感染抑制因子としてのトランスメンプランライノウィルスレ セプタの使用を意図したものであり、モしてtmlcAMの細胞外ドメイン■、 II、III、IVおよびVの1種以上を含む切形細胞内接着分子(tlcAM )[これらの切形形態は、可溶化の目的で非イオン系界面活性剤の存在を必要と しない]を意図したものである(図2参照)。
1987年12月8日出願のU、S、S、N、 07/130,378 (U、 S、S、N、 07/798.267継続のため廃棄)およびCIP出願11.  S、 S、 N、 07/262.570 (ここで廃棄)は、主要ライノウ ィルスレセプタ(HRR)を発現する、移入された、ヒトでない哺乳動物細胞系 、並びに細胞内接着分子としてのHRR同定を意図したものである。
1989年1月24日出願のU、S、S、N、 07/301,192およびそ のCIP出願U、 S。
S、N、 07/449.356は、tmICAMに関連しているがtmICA Mとは異なる天然に存在する可溶ICAM (s ICAM)(このslcAM は、該トランスメンプラン領域および細胞質領域に伸びているアミノ酸が欠失し ており、更に、このslcAMはそのC末端に11個のアミノ酸から成る新規な 配列を有している)を意図したものである。
次に、Marlin、 S、 D、 、池、Nature 344ニア0 (1 990)には、可溶切形形態の、通常はメンプランと結合しているICAM−1 分子(彼らは、これをSIcAM−1と呼んでいる)の構築および精製が報告さ れている。これは、この蛋白質のトランスメンブランドメインと細胞質ドメイン の両方が欠失しており、そしてこれは、そのカルボキシル末端が単一同類置換さ れていることで野生型のアミノ酸配列とは異なっている。これは、■CAM−1 の残基1−452と、C末端に新規なフェニルアラニン残基を有している。これ らの研究書違は、細胞とHRV14ウィルスとが結合するのを防止するにはsl cAM−1が〉50μg/mLのレベルで必要であることを示した。しかしなが ら、彼らはまた、slcAM−1が培地中に一定して存在している場合、これは 、lμg/mL(18%M)でI(RV54による感染の進行を50%まで抑制 し得ることも見い出した。この抑制活性は、このウィルスのレセプタの種類と関 連していた(しかしながら、ここでは、ポリオウィルスまたはtlRV2ではな くコクサツキ−A13が抑制され、モしてHRV14に関する感染力データは報 告されていなかった)。このように、彼らは、結合と感染力抑制との間の直接的 相関関係を示していなかった。更に、以下により詳しく考察するように、Mar lin、他が得た結果を再現する試みは不成功に終わりた。
今日まで、誰も、tmlcAM−1と同じ程有効に、ヒトのライノウィルスと結 合しそしてその感染力を有効に低下させる(単離された細胞表面レセプタ蛋白質 を用いたウィルス感染のブロックによる)薬剤を示すことはできなかった、従っ て、本分野では、ヒトライノウィルスと有効に結合でき、そしてI(RV感染力 を有効に低下させ得る形態のICAM−1に対する必要性が継続して存在してい る。
発明の簡単な要約 本発明は、改良されたライノウィルス結合および抑制活性を示す多量体構造のト ランスメンプランICAM (tmlcAM−1)および多量体構造の非トラン スメンプランICAM (t ICAM)を提供するものである。
上に示したように、哺乳動物細胞から単離されたtmlcAM−1は、主要レセ プタ群に属するヒトライノウィルス類を中和する能力を有しているが、しかしそ れは、界面活性剤が入っている溶液内に保持されている場合のみである。ICA M−1の特定可溶フラグメントが示すウィルスとの結合能力は低下しており、そ してtmlcAM−1と同じ程有効には感染力を低下させないことを見い出した 。今日まで、誰も、この能力が低下する理由を確かめることは出来なかった。
他の人達によって、ライノウィルスのレセプタが三量体の形態で細胞上に存在し ているとの提案がなされた[Tomassini、 J、およびCo1onno 、R,、J、 Virol、58:290−295 (1986)] 。しかし ながら、ヒーラ−細胞と結合するライノウィルスおよび抗ICAM−1モノクロ ーナル抗体(Mab)の定量を行った結果(この共発明者の未公開結果)、細胞 1個当たりに結合するのは最高で30.000ピリオン([3sS]メチオニン 標識したI(RVの結合により測定)であり、そして細胞1個当たり50.00 0−60.000個のICAM−1分子(ICAM−1に対する放射能標識Ma bの結合により測定)であることがわかった。これらの結果により、この細胞に 結合するH RV粒子毎に結合するこの細胞表面上のIcAM−1分子の数は、 5個というよりはむしろ、1および2個のみであると言った可能性について試験 するさらなる研究を促進させた。
C末端のトランスメンブランドメインが欠失している、遺伝子工学で製造した形 態の切形ICAM−1を、組換え型遺伝子を移入した哺乳動物細胞の培地中に分 泌させる。それ用の遺伝子を用いて安定に移入させた細胞の消費培地からの、上 記分泌されたICAM分子精製を、本明細書の中に説明する。溶液−HRV結合 定量法およびIIRV中和定量法において、これらの単量体形態はtmlcAM −1に比較して、HRVに対して本質的に減少した親和性を示すことを見い出し た。しかしながら、上記trcAM類は多量体形態て存在しておりそして次にH RVと一緒にインキュベートすると、これらの多量体tlcAM類が示すウィル ス結合活性はtmlcAM−1のそれに匹敵するようになることがここに見いだ された。I(RVに対する多量体tlcAM類が示すこのような結合は、ヒーラ −細胞上のICAM−1に対するH RVの結合と同様の特性を有しており、即 ち、これは抗ICAM−I Mabで抑制され、そしてこれは主要レセプタ群の ライノウィルスにとって特異的であり、並びにこれは、細胞に対するライノウィ ルス結合と同様な温度依存性を有している(即ち、37℃で良く結合し、そして 4℃では検出できない)。
tmlcAMは現実として多量体形態、恐らくは二量体形態として存在している と仮定され、そして上記構造は、その未変性構造により密に類似しており、それ に付随してヒトライノウィルスに対する高い親和力を有している。上記三量化は 、便利に、例えば化学的手段を用いるか或は適当な抗体を用いた架橋によって2 つのICAM単量体単量体積させるか、或はモノマー類を適当な不活性物質に結 合させることにより、インビトロで達成される。多量化もまた、選択したICA Mをコードする遺伝子配列を修飾して相当するペプチド配列内に適当な結合部位 を生じさせることにより、インヒポで達成され得る。例えば、鏡開ジスルフィド 結合を通した多量化をインビボで可能にする適当なシスティン残基を含んでいる ミューティン(iutejn)を工学処理することも可能である。別法として、 ICAMをコードするDNA配列と、適当な免疫グロブリンもしくはそれらのフ ラグメントをコードするDNA配列とを融合させる結果として、この融合遺伝子 産物に、鏡開結合に適切な少なくとも1つの部位を持たせることも可能である。
次に細胞を用いて、この得られる―合ペプチド単量体を多量体形態で発現させる ことができる。特定の環境下では、多数のライノウィルス結合部位を含んでいる ICAMミューティンを構築することによっても達成され得る。
本発明はまた、リガンド、即ちヒトのライノウィルス、および「主要」群レセプ タウィルス類、リンパ球機能関連抗原−1(LFA−1) 、熱帯マラリア原虫 (マラリア)などに対するI CAMおよびそれらの機能誘導体の結合を増強さ せるための方法を提供し、ここで、このICAMは、そのリガンドに対して多量 体構造で提示されることにより、そのリガンドに対するICAMの結合が容易に なる。
本発明は更に、ヒトライノウィルスの不可逆的脱外被を誘発する方法を含んでお り、上記方法は、上記ヒトライノウィルスとICAM−1もしくはそれのフラグ メンl−とを接触させることを含んでいる。
本発明はまた、ヒトライノウィルスによる哺乳動物細胞への感染を不可逆的に抑 制する新規方法を提供し、上記方法は、該ICAM−]もしくはそれのフラグメ ントと上記ライノウィルスとを結合させる条件下で」二記ヒトライノウィルスと ICAM−1もしくはそれのフラグメントとを接触させることにより、上記ライ ノウィルスの不可逆的脱外被を刺激する、ことを含んでいる。
本発明はまた、薬学的に許容される溶媒、希釈剤、アジュバントまたは担体と共 に、活性材料として、ヒトライノウィルスとの結合活性を示しそしてウィルス感 染を低(することによって特徴づけられるポリペプチドを有効量で含有している 新規な薬学的組成物を提供するものである。
二量体構造のI CA Mおよびそれらのフラグメントが現在のところ好適であ る。
本発明の他の面および利点は、本発明の実施に関する数多くの説明的実施例を含 む下記の詳細な説明を考慮するとき明らかになるであろう。
図の説明 図1は、tmlcAM−1の蛋白質配列を示している。
図2は、a)tmlcAM−1、b)t ICAM (453) 、C)tIC AM (283) 、d)t ICAM (1,85)およびe)tICAM( 88)の図式的描写である。
図3は、実施例12の構築物の図式的図である、即ちa)ヒトIgGの重鎮、b )イムノアドビーシン(immunoadhesin)を製造する時に用いられ る重鎖のフラグメント、c)ICAMのフラグメント、d)完成したI gG/ I CAMイムノアドヒービー。
図4は、水溶性カルボジイミド/N−ヒドロキシスクシニミドを用いたt IC AM (453)の架橋で二量体を生じさせることを示している。
示した濃度のt IcAM (453)は、100mMのEDC15mMのNI TS (pH7,5)と20℃および18時間で架橋を生じた。5DS−PAG Eに続く抗I CAM−1抗血清を用いたウェスタンプロットを用いてこれらの サンプルの分析を行った。a)架橋させたICAM (453)のウェスタンプ ロットは単量体と二量体種を示している、b)架橋はt ICAM (453) s度に依存している、c) t I CAM (453)の架橋は過剰の第三者 の蛋白質による抑制を受けない。
図5は、t IcAM (l−451)/LFA−3(210−237)キメラ の構築を示す図式である:即ちa)tmlcAM−1; b)t ICAM(1 −451);c)LFA−3;d)LFA−3(210−237); e)t  TCAM (1−451)/LFA−3(210−237)のキメラであり、比 較の目的でtmlcAM−1の構造を示す。
図6は、24時間かけたt ICAM (453)によるH RVの脱外被を示 している。a)t ICAM (453)による、未変性148S形態から脱外 被42S形態へのシフト、b)t ICAM (185)による、未変性148 S形塘から脱外被42S形態へのシフト; c)[”S] −メチオニン標識し たI(RV −3の5DS−PAGEはVP4の損失を示しており+d)HRV のためのオリゴヌクレオチドプローブを用いて14RV3種から回収されたRN Aのドツトプロットハイブリッド形成。50ngの、精製HRV3のRNA、お よび8ngの、HRV 3種から抽出したRNAを、このプロットにかけた。
図7は、免疫グロブリンの折り畳みモチーフ上の、ドメイン■vおよびV内のI CAM−1アミノ酸配列の推定配置を示している。矢印は、N末端からC末端に 向かうベータストランドを示しており、ボールド体内のイタリック体文字はこれ らのベータストランドを示しており、そして番号を付けた残基は、線で示したジ スルフィド結合を有するシスティン残基を示している。点線は、これらのドメイ ンのrBJ面とrFJ面を分割している。それらの中で、*で示した残基は、シ スティン残基で置換されている。
発明の詳細な説明 本明細書で用いる下記の省略形および言葉には下記の定義が含まれているが、必 ずしもこれに限定されるものではない。
省略形および定義 ICAM 細胞間接着分子 −この蛋白質の短縮されていない(トランスメンプラン)およ び切形(非トランスメンプラン)形態の両方を示す目的で用いられてもよい。
I CAM−1 細胞間接着分子−1、またtmlcAMおよびHRRとしても知られている;短 縮されていないトランスメンプラン蛋白質を示す。
tmlcAM−1 トランスメンプラン細胞間接着分子−1、またICAM−1,およびHRRとし ても知られている:可溶化の目的で、例えば界面活性剤条件が必要とされる。
HRR ヒトライノウィルスのレセプタ、またICAM−1およびtmlcAM−1とし ても知られている。
slcAM−1 1CAM−1の疎水性トランスメンブランドメインおよびカルボキシ末端細胞質 ドメインの両方が欠失している、天然に存在している可溶切形形態のICAM− 1; ICAM−1のアミノ酸1−442と11個の新規アミノ酸とから成る: 末端チロシンがフェニルアラリンで置き換えられているアミノ酸1−453から 成るt I CAM453 (Staunton。
池)から区別され得る。
tlcAM類 切形細胞間接着分子、ICAM−1の疎水性トランスメンブランドメインおよび カルボキシ末端細胞質ドメインが欠失している、溶解性を示す非トラシスメンプ ランICAM類。
t ICAM (1−453) t ICAM−453 t ICAM (453) tmlcAMの細胞外アミノ末端ドメイン全体を含んでいる切形形蝮のICAM (ドメインI−V、アミノ酸残基1−453)。
t ICAM (1−283) tlcAM−283 t ICAM (283) ドメイン■、IIおよびIIIを含んでいる切形形態のICAM(アミノ酸残基 1−283)。
t ICAM (1−185) tICAM−185 t ICAM (185) ドメインIおよびitを含んでいる切形形態のICAM(アミノ酸残基1−18 5)。
t ICAM (1−88) tlcAM−88 t ICAM (88) ドメインIを含んでいる切形形態のICAM(アミノ酸残基1−88)。
t ICAM (89−185) ドメインIIを含んでいる切形形態のICAM(アミノ酸残基89−185)。
t IcAM (186−283) ドメインIIIを含んでいる切形形態のICAM(アミノ酸残基186−283 )。
t IcAM (28,4−385) ドメインIVを含んでいる切形形態のICAM(アミノ酸残基284−385) 。
t ICAM (386−453) ドメイン■を含んでいる切形形態のICAM(アミノ酸残基386i53)。
t ICAM (75−77) アミノ酸残基75−77を含んでいる切形形態のICAM。
t ICAM (70−72) アミノ酸残基70−72を含んでいる切形形態のICAM。
t ICAM (64−66) アミノ酸残基64−66を含んでいる切形形態のICAMot ICAM (4 0−43) アミノ酸残基40−43を含んでいる切形形態のICAM。
t ICAM (36−38) アミノ酸残基36−38を含んでいる切形形態のICAM。
t ICAM (30−33) アミノ酸残基30−33を含んでいる切形形態のICAMot ICAM (2 6−29) アミノ酸残基26−29を含んでいる切形形態のICAM。
特定フラグメントを定義する上記言葉は、機能的誘導体およびそれらの類似物を 包含することを意図している。本分野の技術者は、その与えられた境界は数個の アミノ酸残基までならばその与えられたフラグメントが示す機能に影響を与える ことなく変化し得ることを理解するであろ「多量化」および「多量体」は、二量 体および二量体に限定されるものではなく、これには、ICAM−1分子のいか なる多量体構造、或はウィルスの結合および感染力の低下に有効性を示すそれら のフラグメントも含まれる。
「トランスメンプラン」は、一般に、疎水性を示す、膜を渡る(me■bran e−spanning)配列を有し7ておりそして膜に結合している、ICAM −1蛋白質分子の形管を意味している。
「非トランスメンプラン」は、一般に、膜に結合しているというよりはむしろ、 可溶蛋白質として細胞培地内に分泌される、蛋白質のいわゆる「切形」形態、並 びに非イオン系界面活性剤中に細胞を溶解させることによって細胞膜から可溶化 されたトランスメンプラン形態を含む、ICAM’−1蛋白質の可溶形管を意味 している。
「切形」には、一般に、ICAMの、短縮されていないトランスメンブラン形管 以下のいかなる蛋白質形態も含まれる。
「イムノアドビーシンコは、免疫グロブリンのフラグメント、好適には免疫グロ ブリンが有する重鎮の少なくとも1つの定常部を含んでいるフラグメント、に融 合している蛋白質もしくはペプチドの全てもしくはそれの一部を含む構造物を意 味している。
「形態Jは、一般にここでは、短縮されていない(全長)ICAM形態と、部分 的な長さく部分長)ICAM形態とを区別する目的で用い、一方、「構造」は、 一般に、可能なICAM形態の単量体、二量体、および多層体構造を区別する目 的で用いる。
I CAM−1分子の全ての形態および構造は、単量体または多量体に拘らず、 ミューティンおよびイムノアドビーシンを含む、その全長またはフラグメントに 拘らず、この分子が、ウィルスの結合および感染力の減少において有効性を保持 している限り、完全にもしくは部分的にグリコノル化されていてもよいか、或は 完全に非グリコノル化であってもよい。
「リカンド」は、一般にここでは、ICAMの形態および構造いずれかの少なく とも1つと結合する能力を有するいずれをも包含する目的で用い、そしてこれに は、限定されるものではないが、ヒトのライノウィルス、「主要」群のヒトライ ノウィルスレセプタと結合する他のウィルス、リンパ球機能関連抗原−1、およ び熱帯マラリャ原虫(マラリャ)が含まれる。
[ヒトのライノウィルス」には、一般に、llamparian、 V1他、V irol、、159:1.91−192 (1,987)て分類されているよう な全てのヒト抗原型のヒトライノウィルスが含まれる。
ペプチド内のアミノ酸残基の配列を、Lehnjnger’s Biochem istry (t。
rth Publishers、 New York、 1970)に示されて いる如き標準的学術用語に従って表示する。
ヒトのライノウィルスレセプタ(HRR)としても知られている短縮されていな いI CAM−1は、トランスメンプランICAM(tmlcAM−1,)と呼 ばれている。非トラシスメンプランICAM類は、切形ICAM類としても知ら れている、即ちカルボキシル細胞内ドメインを本質的に有しておらずモしてtm lcAMの疎水性膜ドメインを有していないICAMとしても知られており、こ れらは、界面活性剤の添加なして溶解性を示す。tlcAM類は、便利にtml cAMの細胞外領域のドメイン■、1.1.I I 1.IVおよびVがら本質 的に選択される1種以上のドメインを含んでいてもよい。tlcAM類はまた、 tmlcAMの機能的類似物またはそれのフラグメントを含んでいてもよく、そ してまた、−緒にスプライスされたtmICAMの1種以上のフラグメントを含 んていてもよいが、ここでは非tmlcAMライニング(Iining)配列が 介在しているか介在していなくてもよく、そして必ずしも未変性のtmlcAM の中で見いだされるのと同じ位でなくてもよい。現在のところ好適なtlcAM 類には、これに限定されるものではないが、形態1. I CAM (453) 、t ICAM (185)、t ICAM (88)、l1CAN1(283 )が含まれ、そして1.IcAM類は、tlcAM(89−1,85)、t I cAM (186−283)、t ICAM (283−385) 、t IC AM (386−453)、t ICAM (75−77)、t ICAM ( 70−72) 、t TCAM (64−66)、ZCAM(・10−7i、  3 )、tlcA〜1 (3G−38) 、t ICAM (30−33) 、 t ICAM (26−29)から選択される1種以−Lの配列を含んている。
U、S、S、N、 07/631,313、U、S、S、N、 07/678. 909およびU、 S、 S、 N。
07/704.996参岡。非トラシスメンプラン形帖のICAMには、ICA Mの機能誘導体、達成を容易にするミューティン形態のtlcAM、並びにtl cAMのイムノアドビーシンが含まれ得る。これらのtlcAM類が多量体構造 、好適には二量体として存在している場合、これらはヒトライノウィルス結合増 強を示すと共に、ウィルスの感染を低下し1与る。
多量化は、適切な架橋剤、例えばヘテロニ官能およびホモニ官能架橋削、例えば 三官能N−ヒト口キシスクシニミドエステル、イミドエステル、またはヒス−マ レイミドヘキサン類などを用い、第−ICAMを第一二ICAITに架橋させる ことによって達成され得る。
このICAMの異なる形態、即ちトランスメンプランおよび非トランスメンプラ ンは、支持体に吸着させることによって多量化され得る。こノ支持体は、ニトロ セルロース、pVDF、I)EAE、脂質ポリマー類、並びにアミノデキストラ ン、或はスペーサーまたはリンカ−の有無に拘らず、ICAMを吸着できるか或 は達成できる種々の不活性ポリマー類からできていてもよい。
多量体ICAMはまた、このICAMを、例えばt(RV結合を阻害しない抗体 もしくはそれのフラグメントの如き1員、或は蛋白質担体に連成させることによ って多量化され得る。抗体の例には、抗ICΔM抗体CL 203もしくはそれ らのフラグメントが含まれ、適切な蛋白質担体にはアルブミンおよびプロテオグ リカン類が含まれる。
達成を容易にする目的で、このICAMは、少な(とも1種の反応性アミノ酸残 基、例えばリジン、システィン、或は達成を容易にする部位(類)を与える池の アミノ酸残基(類)を用いて修飾され得る。これらの種類の修飾されたICAM をミューティンと呼ぶ。この方法のICAMのためのヌクレオチド配列は、ベク ター、例えばプラスミド内に含まれていてもよく、そしてこのベクターを宿主細 胞、例えば真核もしくは原核細胞に導入することができる。好適な真核細胞は、 哺乳動物の細胞、即ちチャイニーズハムスター卵巣細胞またはIIEK293S 細胞であり、好適な原核細胞は大腸菌である。加つるに、このICAMのどちら かの末端を修飾して、オリゴマーミセルの形成を促進させ得る脂質をこれに含有 させることができる。多量体ICAMを含むICAMは、完全グリコノル化また は部分グリコジル化されているか、或はグリコノル化されていなくてもよい。
多量体形態のICAM−1を構築するに好適な様式は、ICAM−1単量体上の 天然の自己会合部位か或はそれに近い適当な位置で、このtICAM配列ct  ICAN (453)が特に好適である)の中にシステイン残基を工学処理して 入れることによる様式である。システィン残基を適当な位置に有するミューティ ンは、インビボにおける非共有結合的相互作用を安定化する共有結合(ジスルフ ィド結合)を形成する。上記ミューティンは、細胞内集合して、ジスルフィド連 結した二量体として発現し、また、ジスルフィド交換を助長する穏やかな還元条 件下、高蛋白質濃度下でインキュベートすることによるか、或は遊離スルフヒド リル基と反応する三官能化学架橋剤を用いて架橋させることにより、インビトロ で単量体ミューティンを架橋させることができる。上記蛋白質が示す別の利点は 、ICAM−1の中に工学処理された新規アミノ酸のいずれもその二量体界面に 隠されることで、免疫原性を示す可能性が低くなる点である。
別の好適な態様において、免疫グロブリン類のフラグメントと融合させてICA Mイムノアドヒーシビー生じさせることによって、ICAMを多量化することも 可能である。例えば、ICAMもしくはそれのフラグメントと、重鎮もしくは軽 鎖の免疫グロブリンもしくはそれのフラグメント、特にTgG、IgAもしくは IgMが有する重鎮の定常部とを融合させ得る。好適には、この定常部は、ヒン ジ領域とCH2およびCH3の1つ以上を含んでいるが、CHIは含んでいない 。このように、免疫グロブリンの可変領域(F a b)をICAMもしくはそ れのフラグメントで置き換える。便利に、適切な発現系内で適切な融合遺伝子を 構築するか或は発現させることによって上記構築物を産生させ[例えば、Beb bington、 C,R,およびC,C,G、 l1entschel著[@ 乳動物細胞内でクローン化した遺伝子を発現させるための、遺伝子増幅を基とす るベクターの使用J 、DAN Cloning、 III巻、D、 Glov er編集、(1987)参照]、そして二量体構造として分泌させる。
本発明はまた、リガント、即ちヒトのライノウィルス、および「主要」群レセプ タウィルス類、リンパ球機能関連抗原−1(LFA−1) 、熱帯マラリア原虫 (マラリア)などに対するICAMおよびそれらの機能誘導体の結合を増強させ る方法を提供し、ここで、このICAMは、そのり′ガントに対して多量体構造 で提示されることにより、このICAMとそのリガンドとの結合が容易になる。
本発明は更に、ヒトライノウィルスの不可逆的脱外波を誘発する方法を包含して おり、上記方法は、上記ヒトライノウィルスとICAM−1もしくはそれのフラ グメント、例えば上に定義した如きtlcAMとを接触させることを含んでいる 。
本発明はまた、ヒトライノウィルスによる哺乳動物細胞への感染を不可逆的に抑 制する新規方法を提供し、上記方法は、該ICAM−1もしくはそれのフラグメ ント(例えば、上で定義した如きtlcAM)と上記ライノウィルスとを結合さ せる条件下で上記ヒトライノウィルスとICAM−1もしくはそれのフラグメン トとを接触させることにより、上記ライノウィルスの不可逆的脱外波を刺激する 、ことを含んでいる。
本発明はまた、薬学的に許容される溶媒、希釈剤、アジュバントまたは担体と共 に、活性材料として、ヒトライノウィルスとの結合活性を示しそしてウィルス感 染を低くすることによって特徴づけられるポリペプチドを有効量で含有している 新規な薬学的組成物を提供するものである。
二量体構造のICAMおよびそれらのフラグメントが現在のところ好適である。
下記の実施例は本発明の詳細な説明するものである。
実施例1は、ライノウィルスの増殖、精製および定量に関する。
実施例2は、ICAM−1に対するモノクローナル抗体の産生および単離に関す る。
実施例3は、短縮されていないICAM−1cDNAからの非トランスメンブラ ン切形形態のICAMcDNAの構築に関する。
実施例4は、哺乳動物細胞のトランスフエクンヨンおよび非トランスメンブラン 切形形態ICAMcDNAの発現に関する。
実施例5は、非トランスメンブラン切形形態ICAM−1の単離および精製に関 する。
実施例6は、tmlcAM−1、t IcAM (185) 、およびtrCA M(453)の放射能標識、およびモノクローナル抗体に対する結合能力が保持 されていることの立証に関する。
実施例7は、トランスメンブランおよび非トランスメンブラン切形形管のICA M−1のヒトライノウィルス結合アッセイに関する。
実施例8は、CL203 1gG抗体が仲介するt ICAM (453)の架 橋に関する。
実施例9は、トランスメンブランおよび非トランスメンブラン切形形管のICA M−1の多量化に関する。
実施例10は、多量体トランスメンブランおよび多量体非トランスメンブラン切 形形態のICAM−1の感染カー中和定量に関する。
そして、実施例11は、ICAM/FLA−1相互作用の有効な抑制因子として の、トランスメンブランおよび切形形態ICAM−1の多量体形態の使用に関す る。
実施例12は、tlcAM(185)/IgGおよびtlcAM(453)/I gGイムノアドヒーンビー構築に関する。
実施例13は、tiCAM/IgGイムノアドヒーシンによるラビーウィルス結 合および中和に関する。
実施例14は、ICAM−1のインビトロニ量化に関する。
実施例15は、t ICAM (1−451)/LFA−3(210−237) キメラに関する。
実施例16は、ICAMによるH RVの不可逆的不活性化に関する。
実施例17は、システィンミューティン類に関する。
^braham、 G、 、池、J、 ViroL、、51.+340 (19 84)およびGreve、他、Ce11.56:839 (1989)中に本質 的に記述されているように、ライノウィルスを増殖させ、精製し、そして定量し た。これらの試験のために選択した抗原型には、HRV14、即ちこの分野の標 準型、およびHRV3 (これは、HRV14よりも約10倍高い、ICAMに 対する親和力を有している)が含まれる。HRV2(これは、「主要」レセプタ とではなくむしろ「少数」レセプタと結合する)を負の対照として用いた。
ライノウィルスHRV2、HRV 3、およびIIRV14は、America nType Cu1ture Co11ectionから入手し、プラーク精製 し、そして感染させたヒーラ−(H,eLa)−33細胞の溶解産物から単離し た。精製したライノウィルスは、ポリエチレングリコール沈澱およびスクロース 勾配沈降で調製した。ウィルスの純度は、カプシド蛋白質の5DS−PAGE分 析および電子顕微鏡で測定した。MinorSP、 D、 、 Growth著 、[ピコルナウィルスの定量および精製J (assay and purif ication of pic。
rnaviruses) [rウィルス学:実用アプローチJ (Virolo gy :^PracticalApproach) 、B、W、J、 1lah yli集、(Oxford:IRL Press) 、25−41頁]に本質的 に記述されているように、細胞変性効果を記録する制限希釈感染定量法によって 、感染力を定量した。
3週間間隔で3回、0.5mLの燐酸塩緩衝食塩水(PBs)中の107個の無 傷ヒーラ−細胞を腹こう内注射することによって、BALB/ c B y J のメスのマウスを免疫化させた。2週間後、このマウスから採血し、そして一定 量の血清を、ヒーラ−細胞のf(RV l 4感染に対する保護効果を試験する ため用いた。陽性のマウスに、最終的に、更に107個のヒーラ−細胞を追加し 、そして3日後、肺臓の細胞をP3X63−Ag8゜653骨髄腫細胞(Gal fre、 fu!、Nature、266:550−552 (1977) ) に融合させて、全体で約700個のハイブリドーマ含有ウェルを生じさせた。9 6個のウェルを有するプレート中で、3xlO’ヒーラ−細胞を、100μI、 の上澄み液と一緒に37℃で1時間インキュベートし、次に、この細胞をPBS で洗浄し、そして充分な量の)IRV14を加え、24−36時間で完全な細胞 変性効果を生じさせた後、各々のウェルを検査した。陽性(感染から保護された )のウェルを36時間後記録した。
この最初のスクリーン試験で陽性を示したウェルから細胞を取り出した後、96 個のウェルを有するミクロタイタープレート中で制限希釈することによってクロ ーン化した。これらのウェルから得た」二澄み液を、細胞保護定量法で試験した 後、陽性を示すウェルを再び同定した。ハイブリドーマ含有ウェルの全てが陽性 になり、クローン集団が得られたことが示されるまで、更にクローン化を行った 。4つのクローン化した細胞系、およびそれらの相当する抗体が得られ、そして これらを各々、C78,1A、、C78,2A、C78,4A、C78,5A、 C92,IAおよびC92,5Aと表示した。
C92,IAを、■987年1団19日、^merican Type Cu1 ture Co11ectiOn、12301 Parklawn Drive 、 Rockville、 Maryland 20852に寄託し、HB95 94と表示された。
実施例3 短縮されていないICAM−1cDNAがらのt TCAM cDNAの供給者 が推奨する条件下、^mersham (商標) cDN^合成キットを用いて 、HEI細胞からのポリA+RNAがら、ランダムにプライムされたcDNAを 合成しtニー。フライ7− P CR5、1: (ggaattcATGGCT CCCAGCAGCCCCCGGCCC)およびP CR3、1: (ggaa ttcTCAGGGAGGCGTGGCTTGTGTGTT)を用い、25サイ クルのための1100nのcDNAを用いて、PCR増幅を行った。増幅サイク ルは、94℃で1分間、55℃で2分間、および72℃で4分間からなっていた 。PCR反応の生産物を、EcoRlて消化させた後、EcoR1消化したファ ージベクターラムダGTIO(Stratagene (商標))でクローン化 した。組換え型ファージクローン体を、ICAPtL−1特異オリゴヌクレオチ ド: GAGGTGTTCTC^^ACAGCTCCAGCCCTTGGGGC CGCAGGTCCAGTTC(ICAMI)およびCGCTGGCAGGAC AAAGGTCTGGAGCTGGTAGGGGGCCGAGGTGTTCT( ICA113)を用いたプラークハイブリッド形成でスクリーンにかけた。
ラムダ11 RR4と表示する陽性クローン体を選択した後、精製した。
EcoR1消化により挿入断片を除去した後、Bluescript KS+の E c 。
R1部位にサブクローン化した。このクローン体をp I−I RR,2と表示 する。この挿入断片全体の配列を決め、そしてこれは、G!yの代わりにAha −1462を弔置換しまたI)CRICAM−1A列(Sfmmons、他、N ature、331:624 (1988) : 5taunton、他、Ce  1.l、52:925−933 (1988) )で特性が与えられているよ うな、イニシェークーATGコドンで始まりTGA終止コドンて終わる全体のI CAM−1コーディング配列を有することが堅いだされた。同様の変化が、個々 の数種のクローン体中で同定され、従−って、これはICAM−1遺伝子の多摩 性を表している。
B、tlCAM(453)およびtICΔ〜t(185)の構築鋳型とじ一〇、 短縮されていないICALi−1cDNAクローン体p11RR−2を用いたP  CR増幅反応(Saiki、池、5cience、 230:1350−]3 54 (1985) )で、ICAM −i cDNAの修飾形態を創作した。
このプラスミドD N AをEcoRlて消化させて、該ICΔM−1挿入断片 を切除した後、アルカリ性ホスファターゼを用いて処理し、次の連結反応段階で 二のベクターが再び円形になるのを防止した。10gの鋳型DN Aに、下記の 条件下 71 4(最終伸長) て、tlcAM−453のためのオリゴヌクレオチドブライマーPCR55およ びPGE3.3、そしてtlcA〜1−185のためのPGE1.5および3. 10を用いて1oサイクルのPCR増幅を受けさせた。
P CR5、5ハ、配列: GGAATTCAAGCTTCTCAGCCTCG CTATGGCTCCCAGCAGCCCCCGGCCC(これは、EcoRl および1(indl11部位、12bpICAM−15“非翻訳配列、およびシ グナルペプチドをコード化する第一24bpからなっている)を有している。
PGE3.3は、配列: GGAATTCCTGCAGTCACTCATACC GGGGGGAGAGCACATT(これは、EcoRlおよびPst1部位、 終止コドン、およびICAMlの最後の8個の細胞外アミノ酸(残基446−4 53)をコード化する塩基に相補的な24bpがらなっている)を有している。
PGE3.10fi、配列: TTCTAGAGGATCCTCAAAAGGT CTGGAGCTGGTAGGGGG(これは、XbalおよびBamH1部位 、終止コドン、およびICAM−]の残基]、 78−185をコード化する塩 基に相補的な24bpからなっている)を有している。
このPCR反応生産物を、EcoRl (t ICAM (453)) 、或は Ec o R1およびBam)Il、(t ICAM (185))を用いて消 化させた後、Bluescript (商標) SK+ (Stratagen e)のポリリンカ一部位にクローン化した。この所望挿入断片を含有しているク ローン体は、制限分析およびDNA配列決定によって確認された。Hindll lおよびXbalを用いて消化することにより、該挿入断片をBluescrj pt (商標)から切除した後、この発現ベクターCDM8 (Seed、 N ature、2398.10 (+987))のtlindllrおよびXba 、1部位に挿入した。pHRR−8,2として表示したt JCAM (453 )挿入断片含有クローン体、およびp)IRR23−13として表示1.たt  ICAM (185) 挿入断片含有クローン体を選択し、そして一層の配列決 定分析を行った。
これによって、所望終止コドン9存在が立証され、そしてICAM−1コーディ ング配列の選択さtWこ領域の完全性が立証された。
DEAE−デキストラン技術を用いて、これらのプラスミドをcos細胞中に移 入させた後、この細胞を、分析前72時間培養した。間接免疫蛍光、およびIC AM−1に特異的なモノクローナル抗体を用いたFAC3で、表面発現を監視し た。CO8細胞中の一過性発現、およびC78,4A Mab (モノクローナ ル抗体)を用イt:代謝’1Mra ([”S]ノンテイン)細胞上澄み液の免 疫沈澱の結果、それぞれ、pHRR23−13およびpHRR8,2がら(7) 45kdおよび8Ql<dc7)可溶ICAM−1フラグメントの産生が示され た。安定なチャイニーズハムスター卵巣細胞トランスフェクシント(trans fectants)の調製は、下記の実施例4で記述する。
C1修飾非グリコジル化tlcAM−1Ginに対する位置103.118.1 56および173各々におけるAsnの同時変異誘発で、修飾した短縮されてい ないICAM−1を製造した。これにより、ICAM−1分子の細胞外ドメイン IIがら4つのAsn連結連結グリコジル化部万全除去する。非グリコジル化ト ランスメンプランICAMと呼ばれているこのとき得られる分子は、CO8細胞 の表面上に発現し、未修飾ICAM−1に匹敵するレベルで、放射能標識された )IRV3と結合することができた。この結果は、ドメインIT(最初の185 個のアミノ酸)のグリコジル化はICAM−1に対するウィルスの結合には不必 要であることを示している。
非トランスメンプランICAMは、同様に修飾され、修飾された非グリコジル化 トランスメンプランICAM−1分子を生じ得ると期待される。
C末端に新規なりノン残基を付加させたICAM−1の453アミノ酸細胞外ド メインから成る分子を、実施例3Bに記述したように、pHRR−2cDNAの PCR修飾により構築した。使用したプライマーは、PCR5,5(実施例3B )およびPCR3,19(これは次の配列: TTCTAGAGGATCCTC ACTTCTCATACCGGGGGGAGAGCACATTを有し、そしてX balおよびBamH1部位、終止コドン、Lysコドン、およびアミノ酸残基 446−453をコード化する配列に相補的な24個の塩基から成る)である。
CDM8ベクター中へのクローン化に続いて、CO8細胞中の一過性発現によっ て、位置453にLysを有するtlcAMの産生が確認された。安定なCI( 0細胞系が、実施例4に記述したように、pSV2−DHFRを用いた共トラン スフェクションによって生じた。PCR5,5およびPCR3,20(これは次 の配列: TTCTAGAGGATCCTCACTT^^^GGTCTGGAG CTGGTAGGGGGCを有し、そしてXbalおよびBamH1部位、終止 コドン、Lysコドン、および残基178−185をコード化する配列に相補的 な24個の塩基から成る)を用いて、同様な方策を、t ICAM (185) C末端へのLys残基付加に用いた。
一過性CO8細胞発現により、tlcAM−185の産生が確認され、そして安 定なCll0細胞系が実施例4に記述したように誘導された。
各々が追加的Cys残基を有するt ICAM (452)の3つの修飾形態を 、短縮されていないICAM−1cDNAの部位特異的変異誘発て構築した。各 々の構築において、位置453のGlu残基をGAGからTAGに変えることに よって終止コドンを導入した。このように、このC末端はTyn−452である 。2番目の部位特異的変異誘発を用いて、残基Asn−338、Thr−360 、およびGln−387を各々別々にCysに変異させた。所望の変異の存在は 、DNA配列決定によって確認した。
Cysへの変異の目的で選択した残基は、これらの領域の表面暴露を予測する表 面確率に関するコンピューターで生じさせたプロットを基にして選択した。また 、Thr−360は、効力のあるAsn連結グリコノル化の部位であるAsn− 358の直ぐ近くに存在している。この3つのCys変異体の各々は発現し、そ して移入したCO8細胞の媒体中に分泌される。還元および非還元条件下でこの 蛋白質を検査した結果、二量体の存在に関するいかなる示唆も示されなかった。
スルフヒドリル基に対して反応性を示す架橋剤が、多量体形態を得る目的でCy s修飾tlcAM形態を架橋させるために用いられ得ると予測される。
実施例4 細胞のトランスフェクションおよびt ICAM cDNAの発現A 真核細胞 のトランスフェクション ジヒドロ葉酸塩還元酵素(DHFR)が欠損しているチャイニーズハムスター卵 巣細胞(CIIO)を、Cutter Labs (BerkeleySC^、 )から入手した。SV40プロモーターの制御下のマウスジヒドロ葉酸塩還元酵 素(DIIFR) を含有しテイルブラスミドp S V 2− D HF R 、!:、tICAM−453か或はCD M 8ベクター(5eedおよび^r uffo、PANS。
84・3365−3369 (1987))内のtlcAM−184構築物とを 一緒に、上記細胞に共移入した。
エレクトロポレーション(electroporation)および燐酸カルシ ウム方法の両方を用いてトランスフェクションを行った。上記Bebbingt on0移入したD I(F R陽性細胞を、ヌクレオシドが入っていない培地上 で増殖させることによって選択し、そしてトランスフェクシントのプールを制限 希釈でクローン化させた。
次のように、Mabc78.4AおよびC78,5Aを用いた、ICAMに関す る二部位放射免疫検定(RI A)で、培養の上澄み液を検査することによって 、tlcAMを分泌する細胞系を同定した。ICAM上の1つのエピトープ(例 えば、Mab C78,4A)に対するモノクローナル抗体を、96個のウェル を有するプラスチック製プレート(Immunlonプレート、Dynatec h Inc、 )に吸着させ、このプレート上の過剰な結合部位をウシ血清アル ブミン(BSA)でブロックし、そして次に、培養上澄み液をプレートと一緒に 培養した。その後、このプレートを洗浄し、そして、[”51] −Mab ( ICAM上の2番目のエピトープ、例えばC78,5Aに対して特異的)を−緒 に培養し、そして洗浄後、結合した[+25] 1 gGの量を測定した。tl cAMの濃度を、公知濃度のtmlcAMの標準曲線に対して、未知濃度から得 られるRIAデータと比較することによって測定した。陽性クローン体を拡張さ 疫沈澱させることによって、tlcAM形態の発現を確認した。
さらなる試験を行う目的で、細胞系CT、2A (t ICAM(453))お よびCDI2.LA (t ICAM (185))を選択し、そして上記のB ebbington、他が記述しているように、メトトレキセート含有媒体中で 遺伝子増幅を受けさせた。1100nのメトトレキセートに耐性を示すCT2A から誘導されたクローン体、およびIIIMのメトトレキセートに耐性を示すC DI2.IAクローン体を、可溶切形ICAM〜1蛋白質の精製を行う目的で用 いた。
B 原核細胞のトランスフェクノヨン ウイルス結合の保持には、ICAMのウィルス結合ドメインのグリコノル化が必 要とされていないことから(実施例3Cで示したように)、原核細胞、例えば大 腸菌は成功裏に移入され、機能的蛋白質を産生じ得ると期待される。
以前、同時係属中のU、S、S、N、 07/130.378およびGreve 、他、Ce1l、56839−847 (1989)中に、c 78 、 4  A −3epharose (商標)を用いたモノクロ−±ル抗体アフィニティ ークロマトグラフィーが記述されている。
血清含有媒体中に分泌される1、IcAMは、この血清中に混在している蛋白質 の水準が高いため、追加的精製段階が必要とされた。Mabアフィニティーカラ ムからの溶離を行う前に、このカラムをIMのNaClで洗浄して、弱く結合し ている蛋白質を除去した。t ICAM (453)に関しては、このc 78 . 4−5epharose (商標)カラムから溶離した部分的に精製された t ICAM (453)を、10mMのトリス(pH6())中に透析させ、 七ノー〇(商標)カラム(Pharmacia)上に吸収させ、そして0−0. 3MのN a、 CI勾配で溶離させた。更に、5epharose−12(商 標)カラムてゲル濾過することによって、zcAM184を精製した。
非トランスメンブラン切形形態ICAMiは、モノクローナル抗体アフィニティ ーグロマトグラフィーを用いることなく、標準イオン交換方法でも精製さ得ると 理解される。
実施例6 tmlcAM−1、t rcAM (185) 、およびt rcAM (45 3)の放射能標識、およびモノクローナル抗体に対する結合能力が保持されてい ることの立証 モノクローナル抗体c78.4AおよびC78,5Aに対して反応性を示すエピ トープ類は、構造依存性エピトープ類であり、従って未変性I CA M構造の 保持を確かめるための分析プローブとして使用され得る。
公知量の精製ICAMを、C78,4AまたはC78,5A IgG−3eph arose (商標)と−緒にインキュベー]・シた後、結合した放射能の両分 を測定した。これらの試験によって、この精製したtmlcAM−1、t iC AM (185) 、およびt ICAM (453)は、これらのモノクロー ナル抗体との結合能力を完全に保持していることが示された。
トランスフェクタントを [35S]システインで代謝標識した後、細胞溶解産 物(トランスメンプランICAMのための)または培養上澄み液(切形ICA〜 1のための)を製造し、そしてC78,4A IgG−3epharose ( 商標)ビートと一緒にインキュベ−1−した。このヒートを洗浄し、ドデシル硫 酸ナトリウム(SDS)を用いて、吸着された蛋白質を溶離させ、そして5DS −PAGEで分析した。Greve、他、Ce1l、 56:839−847  (1,989)参照。この単離された蛋白質は定量的にC784AおよびC78 ,5A Mabと結合することが見いだされた。
従って、このL rcAM (185)およびt ICAM (453)は両方 共、未変性のICAM構造を保持していた。
実施例7 以下に、種々の形態のIcAMが示す結合活性を評価する目的で用いた3種の結 合定量法を記述する。
A ベレット化定量法 [35S] ノステイン・標識しfコt m I CΔN1−1まtコは1.I cAMを、1、00 μLの10mM +(EPES (pH7,5) 、15 0mM NaC1,1mM hlgCI 2、imMcacL、領 1%トリト ンX−100中、+1 RV 3と混合した。この混合物を37°Cで30分間 インキュベート腰)トドで冷却し、2001JLの10%グリセロール、0.2 Mのトリエタノールアミン(pH7,5)から成る敷物の土に層状に置き、そし て134.OOOxgて30分間、4℃で、Beckman空気駆動遠心分離機 中で遠心5)離した。土部の275μLを取り出し、そしてS I) S−P  A G r>およびノンチレーンヨンカウンテイングでベレットを分析した。対 昭区のS D Sケルを銀染色する実験により、これらの条件下で本質的に全て の該11RV3がベレット化され、そして本質的に全ての該■I m I CA M −11,1,6%t I Cノ〜hx < ・153) 1.0 %t I CAM (185) 4.3% * ・1回の実験の平均、これらの値を直接には相対的親和力に変換することは できない。
これらのデータは、両方の切形形態ICAMはライノウィルスと結合するが、し かしtmlcAMのそれに比較すると本質的に減少したレベルであることを示し ている。
B 溶液結合定量法 溶液中のtmlcAMおよびtlcAMフラグメントの相対的親和力に関する定 員法情報を得る目的で溶液競合定量法を開発し、ここでは、予め固定化したIC AM−1と[”S] )]RV3との結合を抑制する目的て可溶tmlcAMま たはtlcAMフラグメントを用い、同一条件下で異なる蛋白質が比較できるよ うに非イオン系界面活性剤(トリトンX−100)を緩衝液中に入れた。最初に 、tmlcAM−1()リドンx−iooの代わりに01%のオクチルゲルコン ドの存在下で単離)をトリス/NaCl緩衝液中で10倍に希釈した後、−晩、 ミクロタイタープレーh (Immunl、on−4、Dynatech)の壁 に吸着させた。次に、このプレート上の非特異的結合部位をlQmg/mLのB SAでブロックした後、01%トリトンX−100/1mg/mL )3SA/ 10mMトリス/200mMのNaCl中で結合実験を行った。約20.000 cpmの[”S] )−(RV3を、種々の量のrcAM [tmlCAM、t rcAM (=153)!、?、:はt ICAM (185)]と混合し、3 7℃で1時間インキュベートシた後、該ミクロタイタープレートのウェルに添加 し、そして37℃で3時間インキュベートした。このプレートを洗浄した後、結 合したbシ射能を測定した。
表2に示すヨウニ、tmlcAM−1は低濃度(0,008μM) で、最大値 の半分までウィルスの結合を抑制したが、一方tlcAM(453)およびt  IcAM (185)はずっと高い濃度(それぞれ、2.8pMおよび7.9/ IZM)て抑制し、即ちtmlcAMよりも350から約1000倍高い濃度で 抑制した。
tmlcAM 8.0±3.3oM(N=3)t I CAM(453) 2. 8±0.6μM(N=3)t I CAM(185) 7.9±28μM(N= 3)* IC,。は、II RV 3結合を50%抑制するために必要な可溶I CAMの濃度である。
これらのデータは、t ICAM (453)およびt ICAM (185) はtmlcAM−1よりも低い親和力ではあるがライノウィルスと結合すること を立証し、以前の観察を拡張しており、そしてこのウィルスの結合部位はICA M−1が有する2つのN末端ドメイン(185残基)内に包含されているとする 証拠を与えている。
34℃(この温度はライノウィルスが通常に複製する温度)で行った次の実験に おいて同様な結果が得られた。
Cドツト・プロット定量法 結合活性を測定するための代替方法を用いたが、ここでは、tmlcAMI、t lcA〜f(453)またはt ICAM (185)をニトロセルロースのフ ィルターに吸着させ、このフィルター上の非特異的結合部位を10mg/mLの ウシ血清アルブミン(BSΔ)でブロックした後、放射能ウィルス、或はICA M−1に対する[1251]Mabを、37℃で60分間該フィルターと一緒に 培養した。このフィルターを緩衝液で洗浄した1麦、このフィルターをX線フィ ルムに暴露した。
該フィルターに結合した放射能の量を、オートラジオダラムの濃度計て測定し、 そしてICAMに結合した(プロットに結合した) [1!Sl1Mab c7 8.4Aまたはc78.5Aの量を平行して測定することによって、該プロット に結合したICAMの量に対して正規化したHR■3結合(任意単位で表した) として、このデータを表す。その結果を表3に示す。
表3 固定化ICAM*に対する[”Sl 11RV3の結合ICAM tlcAM( 453) 比ICAM/lICAM4531.2±1.1 0.52±0.45  2.3* 5回の実験の平均。データは、[35S] 1IRV3結合/[+ 251]抗ICAMMab結合の任意濃度単位で表す。
tlcAM185を用いた追加的試験を行った。結合実験は不確実な結果を示し た。立体障害がある役割を果しているものと予測される。このウィルスの大きさ は約30ナノメーターである。tlcAM(185)の長さは10ナノメーター 未満である。スペーサーまたはリンカ−を使用すれば、結合に対してより確かな 結果が得られるであろう。
この実験から得られる結果は、このような定量条件下では、結合した[12sl 1Mabの量に対してウィルスの結合量を正規化したときのtmlcAM−3レ ベルに匹敵するレベルで、tlcAM(453)がライノウィルスと結合し得る ことを示している。更に、これらの結果は、このtICAM形態はライノウィル スと結合する能力を有しているが、この結合親和性は該tlcAMの構造に依存 していることを示している。
tmlcAM−1は小さい多量体(恐らくは二量体)であってもよ(、そして多 量体形態におけるtlcAMの提示は、この多量体構造を模擬したものである。
このような仮説を支持する証拠は、上て考察したように、ライノウィルス粒子の 最大数と、細胞と結合できる抗体分子の最大数との比率が約1.5であるとする 定量的結合試験(未公開)から来るものである。これは、Tomassini、  J、他、J、Virol、58:290 (1986)の以前の研究(これは 、結合には、5個の分子から成る複合体が必要であることを示唆している)と相 反するものである。彼らの結論は、ゲル濾過のデータに関する誤解した解釈を基 としたものであり、結合した界面活性剤分子を考噂することができなかった。
実施例8 CL203 TgG抗体が仲介するt ICAM (453)の架橋LmlCA M−1が示すこのより高い相対的結合活性がその蛋白質の多量体形態によるもの であることの追加的証拠を得る目的で、該tICAM(453)蛋白質をCL2 03 [即ち、ウィルスとICAM−1との結合を抑制しないが、残基134  (Staunton、他、Ce1l、56:849 (1989)およびCe1 l、61:243 (1990) )に対する部位C末端と結合するところの、 ICAM−1に対するモノクローナル抗体]と一緒に予備インキュベートした。
このように、この抗体は、t ICAM (453)の2つの分子を有効に「架 橋」させて、t ICAM (453)の「二量体」を創作することができ、更 に、このt ICAM (453)の2つの分子の各々のウィルス結合部位をブ ロックしないで行うことができる。重量比が4:1のCt、:2o:3 1gG とt I CAM (453)との混合物を競争定量法で試験したとき、この抗 体で架橋させたt ICAM (453)が、t ICAM (453)単独よ りも7.4倍低い濃度でHRV3結合を抑制することを見い出し、これは、二量 体または小さい多量体であるが故に、tmlcAM−1の方がより高い親和力で ライノウィルスと結合するとの考えと一致している。
tlcAMの代替多量体形態を制作する目的で、ICAMを更に一層修飾した数 種の切形形態を、上記実施例3に記述したようにして構築した。
その後、これらの形態を、以下の実施例9で示すように多量化させ得る。
tlcAMを、その単量体形態よりも強化されたウィルス結合および中和活性を 有する多量体形態に変換させ得る種々の方法がある。例えば、ホモニ官能(例え ばN−ヒドロキシスクシニミド(NH5)エステル)またはへテロニ官能(例え ば、NH3−エステルと、光活性化可能基もしくはスルフヒドリルに反応性を示 す基とを含有しているもの)架橋剤を用い、そしてアミノ−デキストラン上のア ミノ基およびtlcAM上のアミノ基または他の基を利用して、第−t[cAM を、第二tlcAM(同一もしくは異なっていてもよい)にか或は不活性なポリ マー、例えばアミノ−デキストラン(NH40,000)に達成(カップル)さ せることができる。適当な架橋剤の数多くの例がPierce Chemica l Campanyのカタログ(Rockford、 IIl、)中に見いださ れる。同様に、これらのtlcAM類を、他の適切な不活性ポリマー類、例えば ニトロセルロ−ス、PVDF、DEAE、脂質ポリマー、並びにスペーサーもし くはリンカ−の有り無しでtlcAMに吸着され得るか或はそれと連成し得る他 の不活性なポリマー類に結合させることも可能である。
tlcA〜1は、N1(S−エステルを基とする化合物に対して弱い反応性を示 すころから、遺伝工学的に処理したC末端リジン残基を有するtlcAM(実施 例3参照)は、ホモニ官能試薬を用いると支持体に対する達成効率が改良され、 一方、遺伝工学的に処理したC末端システィン残基は、ヘテロニ官能試薬、例え ばスルホマレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスクンニミドエステル(MBS )によって、達成が容易になる。
ICAM類はまた、抗体(例えばCI−203>もしくはそれのフラグメントに 連成させるか、或は適切な蛋白質担体、例えばアルブミンもしくはプロテオグリ カンなどに連成させることによって、多量化され得る。
IcΔN1類はまた、免疫グロブリンのフラグメントと融合させてICAMイム ノアドヒーノビーを生じさせることによっても多量化され得る。
また、可溶ticAM多量体は、反応性を示す残基をtlcAMに遺伝工学的に 組み込むことによって創作され得る。例えば、tlcAMのC末端領域に、比較 的高い親水性を示す配列を有する遊離システィン残基を6り作することがてきる (これが、溶媒にさらされる傾向は大である)。
これは、二量体をインサイチュ−で創作することを可能にし、また、単量体を精 製した後、直接か或は適切なリンカ−を用いてジスルフィド結合を生じさせるこ とにより、二量体をインヒドロで創作することも可能である。
もう1つの方法では、同様な位置にリジン残基を位置させ後、ホモニ官能N1( S−エステルを用い、その精製した蛋白質をインビトロで架橋させる必要がある 。上記リジン残基の例は、残基338.360.387である。図1参照。
システイン残基同士の架橋は、遊離システィン基を有するtlcAMと、ビス− マレイミドヘキサン(Pierce Chemical Co、 )または他の ビス−マレイミド−同族体とを反応させることによって達成され得る。担体分子 上のアミノ基に対するtlcAM上の遊離システィン残基の架橋は、m−マレイ ミドベンゾイル−N−ヒドロキシスクシニミドエステルを用いた反応によって達 成され得る。
tlcAM分子上のアミノ基の架橋は、ホモニ官能N−ヒドロキシスクンニミド エステル(例えば、Pierce Chemical Co、のカタログ参照) を用いて達成され得る。また、tlcAM上の炭水化物基を酸化してアルデヒド を生じさせた後、担体分子上のヒドラジンに対して活性を有するアミノ基と連成 させることができる。
ウィルス感染に関する3つの異なる定量方法を用いた。これらの異なる定量法は 、トランスメンプランICAMおよび非トランスメンプラン溶解度の相違を考廖 したものである。
A 界面活性剤存在下でのプラーク減少定量法この定量法の結果は、細胞を死滅 させる効果が存続しているウィルスの最大希釈度を示すものである。01%のト リトンTX1.OO存在下トランスメンプランICAM蛋白質と一緒にウィルス を予備培養し、こわを順次、培地中に希釈し、10′1個細胞/mLのヒーラ− 細胞と一緒に30分間インキュベートし、10倍に希釈した後、種々の希釈度の ウィルスの入っている96個のウェルを有するミクロタイタープレートの複数の ウェル中にプレートアウトさせる。
正の対照としてO】%のトリトンxiooを用いた。5日後、感染しているウェ ルと感染していないウェルを、細胞変性効果(CITE)の存在により評価し、 そしてこのタイターを、元のウィルス1ミリリンドル当たりのプラーク形成単位 (PFU/mL)として表す。この定量法は[1,S、S、8.07/239. 571に記述されており、tmIcAM−1の抗ウィルス活性を示すために用い られる(これには、溶液中に保持させるため界面活性剤の存在が必要とされた) 。使用したICAM蛋白質の初期濃度は、最初、該予備インキコベ−1・混合物 中の濃度であるが、しかしながら、このICAM蛋白質は、この感染を通して一 定に存在しているのではなく、ここでは、該蛋白質を順次希釈する。このtml cAMを可溶化させるには界面活性剤の存在が必要であるが、この界面活性剤が 存在すると細胞を死滅させ、従って、このtmlcAM−1,/界面活性剤を順 次的に希釈し、て細胞の感染を生じさせる必要がある。
B 界面活性剤なしのプラーク減少定量法このプラーク減少定量法、即ちより古 典的な定量法では、上述したように、ヒーラ−細胞を、順次希釈したライフウィ ルスに感染させるが、界面活性剤はγr在していなく、従って、この定量法はt mlcAMの分析には使用できない。この定量法において、該tTcAMは、指 示された濃度で一定して該培地中に存在している。この系ではtmlCAM−1 (これは界面活性剤の存在を必要とする)は定量てきない、何故ならば、必要と される界面活性剤を添加するとヒーラ−細胞を死滅させるからである。
この定量法は、Marlin、池(Nature 1.990)が利用した方法 (ここでは、ICAM蛋白質の有り無しで、1.00PFUのウィルスにヒーラ −細胞の培養物を感染させた後、細胞変性効果(CP E)が現れるまで約4日 間培養する)に類似している。その後、この培養物をCPEに関して可視的に評 価する。この分析条件は、上記Marl inと同様であった。評価は、クリス タルバイオレットを用いた染色操作ではなく可視的に行った。
この定量法では、界面活性剤が全く存在していなく、該ICAMが一定して存在 しており、そしてこの分析法は、時間の任意点で、ウィルス複製/増殖の減少の 程度を測定するものである。
ウィルス感染に関するこれらの3つの異なる定量法から得られたデータを表4に 要約する。
点−1 1C50%(μM)* t m I CAM−10,03ND t、 I CAM C453) >20 0.2 0.2t ICAM (18 5) >20 8 ND* IC50%は、I−(RV 3感染を50%抑制t  ルI:必WすI CA M蛋白質の濃度として定義される。
これらのデータは、異なる定量系で比較したときてさえ、ウィルス感染の減少に おいて、該切形ICAM蛋白質よりもtmlcAM−1の方が有意に高い活性を 示すことを示している。定量法(A)と定量法(B)におけるt ICAM ( 453)(7)中和活性の差は、t ICAM (453)が仲介する中和では 該培地中にt ICAM (453)が一定して存在していることが必要であり 、そしてこれは可逆的であることを示している。
この中和が可逆的であることは、定量法(A)で観察される有意な中和の不足に よって示されている。反対に、定量法(A)において、tmlCAM−117) 中和活性1;it ICAM (453)およびtlcAM(185)よりも〉 667倍高く、そして界面活性剤の存在なしで該培地中にtmlcAM−1を一 定して存在させることが可能である場合、定量法(B)ではより高くなる可能性 がある。
これらの結果をMarlin、他の結果と比較する目的で、彼らの分析条件を再 現する試みを行った。表4に示すように、定量法(B)と定量法(C)との結果 の間に良好な相関関係が存在しているが、tlcAM(453)に関するIC5 0%はMarHn他で見られるそれよりも10倍高い。これが使用したライノウ ィルスの抗原型による相違のためであるか否かを調べるため、HRV14および 1IRV54 (Marlin池が用いた抗原型)を用いてこの定量法を繰り返 した。これらの抗原型の両方に関するIC50%は02μMのt ICAM ( 453)であり、このことは、HRVi4、)IRV54、および11 RV  3の間には抗原型の感受性に関する相違がないことを示している。
この矛盾を解決する試みのため、Marlin他が用いたのと同様の緩衝液を使 用して、それが定量法(C)のライノウィルス感染に影響を与えるか否かを確認 した。Marlin他は、50mMトリエタノールアミン(TEA)/20mM トリス含有緩衝液中で彼らのslCAM−1蛋白質を製造した。この緩衝液単独 をHRV3およびHRV14の対照感染物(1/10倍の容積、最終濃度5mM  TEA/2mM )リス)に加えると、実際にCPEの完全な抑制が観察され た。従って、いずれかの形態の■ ・CAMの存在とは関係なく、ウィルス複製 に対して緩衝液が影響を与えている可能性がある。
しかしながら、幅広い種類のHRV抗原型を用いた次のアッセイにおいて、HR V54に関するIC50%は実際能のHRV抗原型、例えばHRV3よりも有意 に低いことが示されている。
ICAM−1が示す正規な機能は、白血球インテグリンLFA−1のりガントと して働くことてあり、これらの2つの分子間の相互作用が、白血球と種々の他の 細胞との間の接着をもたらす。細胞上のICAM−1およびLFA−1の間の接 着を抑制するtlCAM類の能力を下記のように試験した。実施例7Cに記述し たように、ICAM−1をミクロタイタープレートに吸着させた。LFA−1を 発現するJY細胞が、ICAM発現細胞、或はICAM−1をコートした培養皿 (Staunton、他、JCB)に接着する。10aCi/mL [”S]  −システィンを用い18時間かけて標識したJY細胞[BSAを1mg/mL含 んでいる10mMのHEPES (pH7,5)/150mMのNaCl/1m MのCaCl2/1mMのMgCl、の1mL当たり107個の細胞1を、37 ℃で30分間、t ICAM (453)またはt ICAM (185)の有 り無しで予備インキュベートした後、該ICAM−1をコートしたプレートに加 え、そして37℃で60分間インキュベートした。次に、このミクロタイタープ レートを培地で3回洗浄した後、これらのプレートに結合した細胞の数を、ンン チレーション計数で定量した。
表5に示すように、t IcAM (453)およびt ICAM (185) の両方共、5から20μMの同じ濃度で、JY細胞の結合を抑制した。
表5 JY細胞の結合(%) TCA〜1−1(II〜1) t ICAM(453) t ICAM(185 )20 L 00 0、6 83 72 0.02 86 80 0、006 89 97 *TCAM−1をコートしたミクロタイタープレートへの結合:110l1/m Lの抗LFA−1または抗ICAM−I MAbは、〈1%に結合を抑制した。
実施例12 t I CAM/I gGイムノアトヒビーンの構築ICAM−1の最初の2つ のドメイン(残基1−185)をヒト免疫グロブリン型M c D N Aのセ クメントに連結させるcDNA融合により、ICAM−1の可溶誘導体を構築し た。このアプローチは、以前にCD4分子に関して記述されており[Zettl meissl、 G、、J−P Gregersen、 Jよび特徴付け・免疫 グロブリン融合蛋白質J DNA and Ce1l Biology (19 90) 9(5):347−353+ Capon、 DJ、、S、M、 Ch amow、 J、 Mordenti、S、A、 Marsters、 T、  Gregory、 H,Mitsuya、 R^、 BrynSC,Lucas SF、M、 Wurm、J、E、 Groopman、 S、 Broderお よびり、H,Sm1th著「エイズ治療のためのCD4イムノアドヒーソン類の 設計J 、Nature (1989) 337:525−531: Trau necker、^、J、 5chneider、 H,Kieferおよびに、  Karjalainen著[組換え型CD4−免疫グロブリン分子を用いた旧 Vの高効率中和J 、Nature(1989) 339:68−70参] 、 それによって、シスルフィド連結した二量体の発現が生じる。
このcDNA融合は、2段階のポリメラーゼ連鎖反応(PCR)方策で達成され た[例えば、Horton、 R,M、、 Z、 Cai、 S、N、 llo およびり、R,Pease著罰−バラツブ伸長による遺伝子スプライシング ポ リメラーゼ連鎖反応を用いた、注文に合わせた遺伝子J 、BioTechni ques (1990) 8(5):528−535iim、] 、 コノ第一 段階ハ、ICAM−1の残基1−1857ラグメント、並びにヒンノ領域内の残 基216がら開始してこの分子のC末端で終結する■gG重鎖フラグメントの、 遺伝情報を指定する個々の増幅を伴うものであった(図3参照)。このICAM −1フラグメントの3゛末端で用いたPCRプライマーは、IgGフラグメント の最初の24塩基に相補的な追加的24塩基を含んでぃた:CGG TGG G CA TGT GTG AGT TrT GTCAJiA GGT CTGこの 5’ ICAL=1−1プライマー(5゛ 非コーディングおよびシグナル配列 )は下記の配列を有していた Hindエエエ GGA A’IT CAA GCT TCT CAG CCT C(、CTAT  GGCTCCCAG CAG CCCCCGGCCに の5”1gGプライマーは、下記の配列・GACAAA ACT CACACA  TGCCCA ccc;を有しており、このIgGコーディング配列の末端か らの3°プライマーは、 Xba工 G GGA TTCTCT AGA TCA TTr ACCCGG AGA  CAG GGA GAG GCTてあった。クローン化したICAM−1もしく はIgG1重鎖c DNAを10ng用い、94°Cて1分間、55°Cで2分 間、および72°Cで15分間の伸長を用いた10サイクルで増幅を行った。こ の得られる増幅させたフラグメントを杓等モル量で混合して、第二段階のPCR 反応のための鋳型として用いた。この反応では、上に示した5° ICAMプラ イマーおよび3° IgGプライマーを用いた。この第一段階と同じ条件下の2 5サイクルで増幅を行うことにより、約1200bpの主要帯が生じ、これは所 望産物に一致していた(図3参照)。このフラグメントをHindll+および X Ill a Iで消化させ(開園部位がそれぞれ5゛および3“ プライマ ーにi■み込まれる)、精製した後、l1indll+/′Xbal開裂CD八 ・18ヘクターに結合させる。
所望の挿入断片を含んでいるクローンを、制限分析で同定した後、pIIRR7 2およびpHRR73と表示する2種のクローンを配列決定分析で選択した。I CAM−1とIgGヒンンとの間の連結領域の配列決定を行うことにより、これ らの両方のクローンが正確な構造を有していることが確かめられた。これらのプ ラスミドをcos細胞に移入させ、そしてこれらを、実施例6と同様に48時間 の後トランスフェクションで一晩[”S]システィンの標識を付けた。これらの 上澄み液を、抗ICAM−1モノクローナル抗体c78.4Aで免疫沈澱させた 後、実施例6と同様にSDSゲルゲル泳動法で分析を行つた。還元条件下で、見 掛は分子量が68kDの帯が特異的に免疫沈澱を生じ、これはICAM−1/T gG融合に相当している。クローンp HRR72の発現はpHR,R73より も常に高く、その結果としてこのクローンを選択してさらなる研究を行った。
実施例3の方法に従って、CO8細胞にp HRR72を移入し、そしてトラン スフエクソヨン後48時間で、この培地を、[353]システインが入っている 無血清培地で置換した後、上と同様にしてこれらの細胞の標識付けを一晩行った 。これらの上澄み液を蛋白質A−セファロースピードと一緒に培養し、そして結 合した蛋白質を0.1Mの酢酸で溶離させ、中和した後、還元条件および非還元 条件下のゲル電気泳動で分析を行った。機能的抗体の重鎮および軽鎖を発現する プラスミドを共移入した対照も試験した。この実験では、pHRR72が産生す る蛋白質は蛋白質Aに結合し得ることが示され、このことは、このp HRR7 2蛋白質はIgG定常部を含んでいることを示していると共に、還元条件下で見 られる68kD帯は、非還元条件下で、高分子量の二量体形態にシフトすること を示している。従って、二量体1gGのみが蛋白質Aと結合し、そして非還元条 件下の可動度はその単量体の少なくとも2倍であることから、このt ICAM  (1,85)/I gGイムノアドヒビーンは二量体であると結論付けた。実 施例6と同様なO78,4Aを用いた特異的免疫沈澱、並びに実施例4と同様な ラジオイムノアッセイ(RI A)における2つのICAM−]特特異的体を用 いた融合蛋白質の定量検定により、このICAM−1領域の正確な折り畳みが示 された。
実施例4の燐酸カルシウム方法を用いて、1)HRR72をpSV2−D HF  Rと一緒に0110細胞の中に共移入した後、ヌクレオシドが入っていない培 地の中でD HF R+細胞の選択を行った。個々のコロニーを取り上げ、拡張 させた後、RIAを用いて発現に関する試験を行った。
最も高い発現を示すコロニーを3つ選択して、さらなる研究で用い、制限希釈で 再クローン化を行った。蛋白質A結合による標識細胞上澄み液の分析およびゲル 電気泳動法により、1.ICAM (185)/IgG二量体の発現が確認され た。
同様な様式で、ICAM−1のドメイン1−■(残基1.−453)を、ヒト免 疫クロプリンの重鎮cDNAのセグメントに連結させた。ICANl−1の残基 1−453の遺伝情報を指定するフラグメント、並びにヒンジ領域内の残基21 6から開始してこの分子のC末端て終結するIgG重鎖の遺伝情報を指定するフ ラグメンI・を各々個別に増幅させた。このICAM−1フラグメントの3°末 端て用いたPCRプライマーは、IgGフラクメントの最初の24塩基に相補的 な追加的24塩基を含んでいた CGG TGG GCA TGT GTG AGT TIT GTCCTCAT A CCG GGG GGAGAG CA、CATT。
この5° ICAM−]プライマー、5’1gGプライマー、並びに1gGコー ディ/グ配列末端からの3゛ プライマーは、」二のtlci、i(185)1 gG融合と同じてあった。PCR増幅を行った後、LICAM(453)/Ig G融合に一致している約2000bpの帯が生じた。
所望の挿入断片を含んでいるクローンを制限分析で同定し、モしてpHRR95 −9と表示するクローンを選択して配列決定分析を行った。
このcDNA配列は下記の通りである。
cxm ’rcrccccc’x℃λυμΩココロ℃CTGCCCCGGG G AGGIコ℃απ135Lαズか人気−a g acaaaactea cac:atgceea ccgtgcccag  cacetgaact(ここで大文字は、ICAM−1のアミノ酸残基1−45 3の遺伝情報を指定するヌクレオチド類を示しており、そして小文字は、ヒト重 鎖■gG1のアミノ酸残基216−442の遺伝情報を指定するヌクレオチド類 を示している。) 成熟した融合ポリペプチドの相当するアミノ酸配列は下記の通りである。
これらのプラスミドをCO8細胞に移入させ、そして実施例6と同様に48時間 の後トランスフェクションで一晩[3SS] ノステインの標識をf寸けた。こ の融合ポリペプチドを、蛋白質Aと結合する可溶分泌ジスルフィド連結二量体と して発現させる。これらの上澄み液を、抗ICAMlモノクローナル抗体c78 ,4Aで免疫沈澱させた後、実施例6と同様にSDSゲル電気電気泳動性析を行 った。還元条件下で、見掛は分子量が1.00 k Dの帯が特異的に免疫沈澱 を生じ、これはICAM−1、/IgG融合に相当している一方、非還元条件下 において、これは200kD二量体として泳動する。
実施例13 tlCA〜1/IgGイムノアドヒーノン類によるライノウィルス結合および中 和 実施例12のt ICAM (185)/IgGイムノアドヒーシビー、IgG 1重鎖のヒンジ領域の中に残基216と融合しているICAM−。
1の残基1−185を含んでいる。この分子は、ライノウィルス結合部位を2つ 含んでいるジスルフィド連結した二量体である。イムノアドビーシンを分泌する CHO細胞系CHO72,2を、[35Sl システィンが入っている血清なし 媒体内で一晩増殖させた後、この融合蛋白質を蛋白質Aビード上で精製した。こ の標識した蛋白質を、実施例7(A)に記述したのと同様なペレット化アッセイ でライノウィルス結合に関して試験した。これらのサンプルは、t ICAM  (185)/I gG (ウィルスなし) 、t ICAM (185)/Ig G+HRV3、iCAM(185)/IgG+HRV3+c78.4Aおよびt lcAM(185)/I gG+HRV3+無関係な抗体から成っていた。SD Sゲルを用いた分析により、ウィルス結合の指示となる標識蛋白質のペレット化 が、ウィルスおよびウィルス+無関係な抗体を用いた時見られた。ウィルスが存 在していない場合全くペレット化が見られず、モしてO78゜4Aを含んでいる サンプルで見られるペレット化は有意に低下していた。
この結果は、このt ICAM (185)/I gGはその可溶単量体tlC AM(185)およびtrCAM(453)[これらは、このような条件下で容 易に検出され得る稈のレベルの結合を示さない]よりも有意に高い親和力でライ ノウィルスと結合することを示している。実施例7(A)参照。これらの条件下 でtmlcAM−1の約10%がペレット化する一方、t ICAM (453 )は1%のみがペレット化し、これは恐らくは、tmlcAM−1が二量体状態 にあることによるものであろう。i ICAM (1,85)/l gGを用い た時の結果は、tmlcAM−1を用いた時のこのアッセイで見られるそれと類 似しており、このことは、これらの2つの形態のrcAMは、そのウィルスに対 して同様な親和力を示し得ることを示唆していると共に、tmlcAM−1が二 量体であることのさらなる証拠を与えている。
未精製のt TCAM (185)/IgGを含んでいるCHO72,2細抱か ら得られる細胞上澄み液を、実施例10(B)の方法に従うウィルス感染アッセ イで、ライノウィルス中和に関して試験した。IgGの上澄み液か、或は未移入 C[10細胞由来の対照上澄み液を50%含んでいる培地の中で、連続したl( RV 3希釈を行った。これらのウィルス希釈液をヒーラ−細胞と混合した後、 96個ウェルのミクロタイタープレートのウェルの中に入れた(1希釈当たり1 0個のウェル)。各々の希釈において6日後、感染したウェルの数を計算するこ とによって、ウィルスタイターを測定した。加つるに、感染させて2日後、高ウ ィルス入力における細胞変性効果の定量的評価を行った。RIAで見積もられた 実験Aのt ICAM (185)/IgG濃度は1.50%g/ml、であり 、実験(B)の濃度は325eg/mLであった。
表6 実験A 実験B HRV 3 1x1.O’PFU/mL 4xlO’PFU/mLHRV 3  + tlcAM(185)/IgG 6x1.05PFU/mL 5xlO3PFU /mL両方の実験において、実験Aでは約1nMの濃度および実験Bでは2eM の濃度で、ウィルスタイターの10倍低下が生じた。比較として、同じアッセイ におIジる単量体t ICAM (453)は、0.38*Mもしくは30μg /mLで、50%のタイター低下を生じる。従って、ライノウィルス結合部位の 二量体で生じる活性の増大は、少なくとも200倍および恐らくはそれ以上であ る。
650%g/mL (4eM)濃度におけるCHO72,2由来細胞上澄み液を また、ICAM−1をコートしたプラスチック製ミクロタイターウェルに対する [35S] HRV3の結合を測定する競合結合アッセイで試験した。ウェルの 中でICAM−1とMa、b c78.4八とを一緒に前培養した場合とそうて ない場合との結合数を比較することによって、特異的結合を測定する。
表7 結合cpm* 結合% HR,V3 4945+/−58100)(RV3+CHOJ二澄み液 535 8+/−511081(RV3+CHO72,2上澄み液 3187+/−20 664* 3つのウェルから測定した平均値。標準誤差は平均値の10%未満で あった。
t ICAM (185)/IgG存在下の結合レベルは、通常の対照結合の6 5%、およびCHO細胞上澄み液存在下の対照結合の54%であり、このこへは 、結合が50%近く抑制されたことを示している。比較として、可溶単量体t  ICAM (453)が同じアッセイでHRV 3結合を50%抑制するのは2 40IIg/mLもしくは3.1eMである。従って、モルを基準にすると、こ のICAM−1,1gGイムノアドヒービーはその単量体よりもほとんど100 0倍良好な競合相手であった。上澄み液を用いて上記実験を行った。高度に精製 したt ICAM (185)/IgGを用いてこれらの結果を再現しようとす る次の試みは不成功であった。
実施例12のt TCAM (453)/IgGイムノアドヒーンビー、TgG 1重鎖のヒンジ領域内で残基216に融合しているICAM−1の残基1−45 3を含んでいる。この分子はライノウィルス結合部位を2つ含んでいるジスルフ ィド連結した二量体である。ワクシニア/T7系を用い、この融合ポリペプチド をヒーラ−細胞内で発現させた後、抗−I CAM−1モノクローナル抗体が用 いられているアフィニティークロマトグラフィーより、その上澄み液からそれの 精製を行った。この蛋白質の活性を競合結合アッセイで試験したが、このアッセ イは、精製したtmlcAM−1をコートしたプレートに[+15S]標識II RVが結合 ・するのを測定するものである。比較としての平行アッセイで、可 溶単量体tTcAM−453を正の対照として含めた。これらの結合値を以下の 表8に示す。
表8 IC,。* t ICAM(453) 44%M t、 (453) /1.gG 実験1. 11%M 実験2 10%M * IC5eは、結合を50%抑制するに必要とされる濃度である。
これらの値は、RIAで測定したt ICAM (453)1モル当たりの値で ある。各融合ポリペプチドは2個のt ICAM (453)ポリペプチドを含 んでいることから、二量体1モル当たりで表される融合ポリペプチドに関する値 はそれぞれ実験1および2に関して5.5eMと5eMである。従って、モルを 基準にすると、この競合結合アッセイにおいてこの融合ポリペプチドが示す活性 はそのt ICAM (453)単量体よりも10倍高い。次の実験において、 この相対的活性は2がら4倍細胞表面では、tmlcAM−1が非共有結合二量 体として存在していることを、いくつかの系の証拠が示している:即ち(1)細 胞表面におけるHRV/ICAM−]結合部位の化学量論は約2であること:( ii)t ICAM (453)は適当に折り畳まれているにも拘らず、それの HRVに対する親和力は精製LmTCAM−1よりも約100倍低いこと;そし て(i爾)高密度でニトロセルロースフィルターに吸着させたt ICAM ( 453)およびtmlcAM−1は相当するレベルでライノウィルスと結合する こと。実施例7参照。加つるに、5taunton他(Cell 61:243 −254 (1990) )は、ICAMIのいくつかの変異体は細胞表面で共 有結合二量体を生じることを報告しており、このことは、この蛋白質はインビボ で自己会合する能力を有することを示唆している。
水溶性カルボジイミド/N1−13(これは、第一級アミンとカルボキシル基と の間の共有結合を生じるヘテロニ官能架橋剤である)を用いた化学架橋による、 二量体の存在を直接的に示す試みは、t ICAM (453)が架橋して18 0kD種を生じると言った結果がもたらされ、この大きさは二量体に一致してい る(図4A)。この架橋は、t ICAM (453)の濃度に直接依存してお り、7aMの蛋白質の時50%の架橋が生じた(図4B)。この濃度は、ヒーラ −細胞の表面における比較的高いtmlcAM−1濃度に一致しており、これは 約2.5aMもしくは135++g/mLである。この架橋で検出される自己会 合は特異的である、と言うのは、これは、第三団体の蛋白質が高濃度であること の影響を受けないからである(図4C)。同じ条件におけるt ICAM (1 85)の架橋は明らかに劣っており、このことは、ドメイン3から5が自己会合 に関与していることを示している。この架橋操作を用いた蛋白質の修飾は激しす ぎることから、この蛋白質は全(ウィルス結合活性を有していなかった。しかし ながら、このデータは、可溶ICAMは溶液中で自己会合し得ることを示してい ると共に、この自己会合は濃度に依存しておりそして濃度に特異的であることを 示している。
高親和カライノウィルス結合でtmlcAM−1のトランスメンプランおよび細 胞質ドメインが果す役割を試験する目的で、我々は、燐脂質テールで細胞表面に 固定されておりそして上記ドメインが欠如しているキメラlCAM−1を構築し た(図5参照)。この実験は、ライノウィルスの高親和力結合をもたらすところ の、細胞表面における二量体ICAM−1の生成にとって、その細胞質およびト ランスメンブランドメインが必要であるか否かを試験する目的で設計したもので あった。燐脂質で固定された形態を発現させるようにICAM−1のcDNAを 修飾する目的で、我々は最初に、部位特異的変異誘発を用いて、細胞外領域の末 端に近い残基450/451の所にユニークな5acll部位を作り出した。こ れにより、Hindlllおよび5acllによる修飾プラスミドの消化を用い た、ICAM−1の残基1−451の遺伝情報を指定するcDNAフラグメント の単離が可能になる。我々はPCRを用いて、燐脂質に固定された形態のLFA −3が有するC末端28アミノ酸の遺伝情報を指定するフラグメントを生じさせ た(Seed、 B、、Nature (1987) 329:840−842 ) 。5°プライマーの中に5acll部位を含めることにより、このフラグメ ントをICAM−1の細胞外ドメインに連結させた後、発現ベクターCDM8に クローン化する結果として、プラスミドpHRR70−19が得られた。このプ ラスミドは、LFA−1の残基210−2.37に融合しているICAM−1の 残基1−451の遺伝情報を指定するcDNAを含んでおり、これは、ICAM −1細胞外領域を含んでいる燐脂質固定分子の発現をもたらすべきである。図5 参照。
実施例4の方法に従うpHRR70−19を用いたCO8細胞のトランスフェク ションおよび抗−ICAM−1抗体を用いたFAC8分析により、この融合蛋白 質の細胞表面発現が確認された。この融合蛋白質を移入したCO8細胞に対する [333 ]標識細胞の結合を測定した。
表9 ICAM−1結合Cpm ウィルス人力% 制御%t m I CAM−121 30+/−2789,41001cAM(1001cA/2382+/−293 11,2119LFA−3(210−237) □ キメラ この結果は、tmlcAM−1とt ICAM (1−451)/LFA−3( 210−237)キメラがHRVに結合する能力の間には有意な差が存在してい ないことを示している。従って、これらのトランスメンブランおよび細胞質ドメ インはHRV結合に必要とされず、モして二量化は、この分子の細胞外領域間の 相互作用に依存しているにちがいないと結論付けられ得る。
ヒーラ−229細胞の中にt ICAM (1−451)/LFA−3(210 −237)キメラ遺伝子を移入することによって、この細胞質およびトランスメ ンブランドメインが欠乏している形態のI CAM−1がライノウィルスのため のレセプタとして有効に機能することの追加的証拠が得られた。我々は、これら の細胞はその表面上でICAM−1を発現させず、HRV感染に耐性を示すこと を測定した。tmlCAM−1またはt lCAM (1−451)/LFA− 3(210−237)キメラのトランスフェクションを行うことにより、ライノ ウィルスに容易に感染しそして通常のヒーラ−細胞に匹敵するレベルでウィルス を産生ずる細胞が生じる。
我々は、t ICAM (453)は、HRVが細胞に結合するのを遮断するこ とに加えて、不可逆的にHRVを不活性化することを示した。I]RVをt I  CAM、(453)と−緒に34℃で培養することにより、このウィルスの両 分が未変性の1488形態から423形態に変化する(図6)。この428形態 は感染性を示さず、ウィルスのサブユニットvP4が欠如していると共に、その RNAゲノムが不足している(空のカプシド)。このことは、[”S]メチオニ ン標識したウィルス粒子の5DS−PAGE分析、およびライノウィルス用[3 1plオリゴヌクレオチドプローブ(5’ −GCATTCAGGGGCCGG AG−3’ )を用いたハイブリッド形成によるウィルスRNA含有量の定量化 で示され得る。従って、t jCAM (453)はライノウィルスの脱外波( 感染過程の間に細胞内で通常に生じる出来事)を生じさせ得る。この脱外波はゆ っくりとした過程であり、34℃では6時間のt1/2で生じ、それとは対照的 に、結合の抑制はく30分のt1/2で生じる。この脱外波は高度に温度依存性 を示し、37℃では、ライノウィルス増殖の最適温度である34℃よりも10倍 速く生じる。多量体構造のI CAM−1を含む可溶形態のICAM−1による 、このような脱外被活性の増強により、中和を不可逆的にすることによる抗ウィ ルス活性の改良がもたらされる。
ICAM−1の多量化の目的でシスティン残基を位置させる正確な部位を同定す るには、自己会合に関与する蛋白質表面領域を同定する必要がある。ドメインI VおよびVはウィルス結合部位(ドメイン■)に対して遠位にあり、そしてドメ インIt−Vは自己会合に関係していることから(実施例14参照)、ドメイン IVと■を選択した。ICAM−1の構造は確かでなく、ICAM−1は免疫グ ロブリン超遺伝子科の1員に相同性を示すことから、IcAM−1の細胞外ドメ インのC末端にあるドメインIVおよびVの配列を免疫グロブリン折り畳みの上 に並べ与していると思われる部位を同定する目的で、我々は、免疫グロブリン超 遺伝子科のいくつかの1員、即ちIgGおよびMHCI/ベーター2ミクログロ ブリンの三次元構造を検査した。免疫グロブリンのドメインは、ここでrB]面 および「F」面と表示する2つの幅広い面のベータノート構造を有している。上 記構造を検査することにより、このドメインが有するこれらの面の一方もしくは 他方を通して異なる免疫グロブリン様ドメインが相互作用していることが確認さ れた。IgGの可変領域はそれらのF面を通して会合している一方、IgGの定 常部(CHI、CH2およびCj(3)およびMHCI/ベーター2ミクログロ ブリンは全てそれらのB面を通して相互作用している。
ICAM−1ドメインは、定常部様ドメインに最も高い相同性を示している。従 って、相互作用が最も生じ易い部位はこれらのドメインのB面上にあり、ここで 、このB面」二でシスティン残基が最も位置し易い部位は、このB面の中心に近 い所(鎖内ジスルフィド結合を生じるBストランド上のシスティンに隣接してい る)にあり、この場合、IgGの0113ドメインが自己会合し、或はこのB面 のN末端上にあり、この場合、IgGのClI2ドメインとMl(CI/ベータ ー2ミクログロブリンが自己会合する。
適当な相互作用部位を同定する目的で数多くの変異体を調製した。標準的な部位 特異的変異誘発法を用いて、t I CAM (453)およびtmlcAM上 の選択した残基をシスティンに変異させることにより、これらの変異体を調製し た。次に、ベクターC0MS内のこれらのcDNAをCO8細胞の中に移入させ た後、[”S]ンステインを用いたICAMiの生合成標識付けに続く免疫沈澱 および非還元S D 5−)) A GIE分析により、二量体の生成を評価し た。13種の変異体を試験した表JOに示すように、その2種が若干(約5%) であるが有意レベルで二量体を生じることが見いだされた。
表10 システィンの位置 二量体生成 (tmfcA〜1−1) (t icAM (453)) これらの2つのミューティンCys−307およびCyS−309は、両方共、 ドメインIVのB面のN末端上に位置している。この比較的低レベルの三量化は 、細胞表面上のICAM−1濃度が低いこと(低発現)を反映しているか、或は 相互作用部位に対するシスティン残基の配向が不完全であることを反映している 可能性がある。これらのデータは、このドメインのこの領域が相互作用部位であ り得ることを示唆している4、残基307および309に隣接している他の残基 、例えばHis−308、Arg−31,0、Glu−294、Arg−326 、Gln−328などは、この二量体生成の効率を上昇させる可能性がある。次 に、可溶ICAM−に量体を分泌させる目的で、tmlcAM−1の二量体生成 をもたらす変異をt ICAM (453)に対して行う。
ICAM−1アミノ酸配列内の位置307の所にあるアラニンをシスティンに置 き換えそしてアミノ酸残基452の後ろに終止コドンを挿入することによって、 t ICAM (452)システィン変異体を調製した。
短縮されていないICAMiのcDNAを用いた部位特異的変異誘発によって」 二記ミューティンを構築し、これは下記のDNA配列を有している: CAC入C入TCrG、TGTCCCCCTCAAAAGTC入τc c’rc ccccccc GAGGCTCCG’T135工 Cαテロリ−1G 前記実施例は、tlcAM−1の結合および中和活性を本質的に増大させる可溶 な多量体形態のtlcAMの創作を記述したものである。
本発明を特定の方法および組成で記述してきたが、本発明を考慮するとき、種々 の変化および修飾が本分野の技術者に思い浮かぶものと理解する。
例えば、ウィルスとの結合部位を有しているICAM−iから誘導されるより小 さい蛋白質フラグメントおよびペプチド類もまた多量体構造で有効であることが 予測される。多量体ICAMはICAM−1/LFA−1相互作用の有効な抑制 因子であり得ると期待される、何故ならば、これらの2つの分子間の親和力は極 めて低く、そしてこれらの2つの分子によってもたらされる細胞−細胞結合は非 常に協力的であるからである。
好適な形態および構造は二量体構造の非トランスメンプラン(切形)ICAMで あるが、これは、ウィルスとの結合に有効でありそしてウィルスの活性の中和に 有効な他の形態および構造を本発明の範囲内に包含させることの排除を意図した ものではない。
更に、通常は膜と結合している不溶レセプタ蛋白質から可溶な蛋白質形態を製造 する本発明の一般的な方法は、「主要群」のレセプタと結合するもの以外のウィ ルスと結合することでそれらの感染を低下させるに有効性を示す、他のレセプタ 蛋白質の可溶多量体形態を製造する目的で用いられ得る。このような池のウィル スには、ポリオ、単純ヘルペスおよびEpstein−Barrウィルスが含ま れる。
上述した説明的実施例中に記述した本発明の数多くの修飾および変化が本分野の 技術者に思い浮かぶものと予想される、従って、それについては、付随する請求 項で明らかとなる制限のみを置くものとする。
従って、請求する本発明の範囲内に入る相当する上記変化の全てを添付請求の範 囲内に包含させることを意図するものである。
細胞内接着分子−1(工CAM−1) Asn Ala Gin Thr Ser Val Ser Pro Ser  LysVal Thr Cys Ser Thr Ser Cys Asp G ln Pr。
Lys Leu Leu Gly 工1e Glu Thr Pro Leu  Pr。
Glu Asp Ser Gin Pro Met Cys Tyr Ser  AsnPhe Leu Thr Val Tyr Trp Thr Pro G luArgFIG、1 Val Glu Lsu Ala Pro Leu Pro Sar Trp  Gin:LO5n。
Pro Val Gly Lys Asn Leu Thr Lau Arg  ら工115 :L20 Gin Val Glu Gly Gly Ala Pro Arg Ala  Asn125 :L30 Leu Thr Val Val Leu Lsu Arg Gly Glu  LysPro Ala Glu Val Thr Thr Thr Val L au Val(xx)□ D二Argτhr Glu Lau Asp Leu Arg Pro G1n Gly Leu Glu Lau Phe Glu Asn ’E’hr Se r AlaFIG、 1 (CONT、) −一−−−−−−一−−−−> Asp Gin Arg Leu Asn Pro Thr Val Thr  TyrGly Asn Asp Sar Phe Sar ALa Lys A la 5arVal Ser Val Thr Ala Glu Asp Gl u Gly ThrGin Arg Lau Thr 5 Ala Val工1 e Leu GlyFIG、 1 (CONT、) Pro Ala Gin Pro Leu Gly I’ro Arg Ala  G1nLeu Leu Leu Lys Ala Thr Pro Glu  Asp AsnGly Arg Ser Phe Sar % Sar Ala  Thr LauGlu Val Ala Gly Gin Lau工1e H is Lys AsnFIG、 1 (CONT、) Gin Thr Arq Glu Leu Arq Val Leu Tyr  GlyPro Arg Leu Asp Glu Arg Asp % Pro  GlyAsn Trp Thr Trp Pro Glu Asn Ser  Gin G1nThr Pro Metうrs Gin Ala Trp Gl y Asn Pr。
Thr Val Thr Arg Asp Leu Glu Gly Thr  TyrVal Thr Arg Glu Val Thr Val A!1n  Val LeuFIG、 1 (CONT、) Ser Pro Arg Tyr Glu工1e Val 工1e工1e Th rVal Val Ala Ala Ala Val工1e Met Gly  Thr475 4B0 Ala Gly Leu Sar Thr Tyr Leu Tyr Asn  ArgGin Arg Lys工1e Lys Lys Tyr Arg Le u Gln−一−−1−−−−□96− Asn Thr Gin Ala Thr Pro Pr。
□〉 FIG、 1 (CONT、) FIG、 58 FIG、 3C185 tlcAM(453) (uM) FIG、4CEDC/NH3,−+−+tICAM(+−451) LFA−3210237 −、−−−VPl 、、、 −VF6 ・ 148S ・ 110S フロントページの続き (51) Int、 C1,5識別記号 庁内整理番号C07K 5/10 8 318−4H 2NA 8318−4H C12N 15/12 //A61K 39/395 D 9284−4CCO7K 99:00 I

Claims (43)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.多量体ICAM。
  2. 2.上記ICAMが非トランスメンブランICAMである請求の範囲1の多量体 ICAM。
  3. 3.上記非トランスメンブランICAMが本質的にカルボキシル細胞内ドメイン を有していなくそして疎水性メンブランドメインを有していない請求の範囲2の 多量体ICAM。
  4. 4.上記非トランスメンプランICAMがtICAM(453)、tICAM( 185)、tICAM(88)、tICAM(283)、並びにtICAM(8 9−185)、tICAM(186−283)、tICAM(284−385) 、tICAM(386−453)、tICAM(75−77)、tICAM(7 0−72)、tICAM(64−66)、tICAM(40−43)、tICA M(36−38)、tICAM(30−33)およびtICAM(26−29) から選択される1種以上の配列を含むtICAM類から成る群から選択される1 員である請求の範囲2記載の多量体ICAM。
  5. 5.上記ICAMを支持体に吸着させることによって多量化させる請求の範囲1 の多量体ICAM。
  6. 6.上記支持体が不活性ポリマーでありそしてニトロセルロース、PVDF、D EAE、脂質ポリマー、およびアミノデキストランから成る群から選択される1 員である請求の範囲5の多量体ICAM。
  7. 7.上記多量体ICAMを構成要素に連成させることによって多量化させる請求 の範囲1の多量体ICAM。
  8. 8.上記ICAMを少なくとも1種の反応性アミノ酸で修飾して、連成を容易に する少なくとも1つの部位を与える請求の範囲7の多量体ICAM。
  9. 9.上記反応性アミノ酸がりジンおよびシステインから成る群から選択される1 員である請求の範囲8の多量体ICAM。
  10. 10.上記構成要素が抗体および蛋白質担体から成る群から選択される1員であ る請求の範囲7の多量体ICAM。
  11. 11.上記抗体が抗ICAM抗体CL203である請求の範囲10の多量体IC AM。
  12. 12.上記蛋白質担体がアルブミンおよびプロテオグリカン類から成る群から選 択される1員である請求の範囲10の多量体ICAM。
  13. 13.上記ICAMをどちらかの末端で修飾してオリゴマーミセルの形成を促進 させ得る脂質を含有させる請求の範囲1の多量体ICAM。
  14. 14.同一もしくは異なっていてもよい2種以上のICAM類を互いに連結させ ることを含む請求の範囲1の多量体ICAM。
  15. 15.リンカーなしに上記ICAM類を互いに直接連結させる請求の範囲14の 多量体ICAM。
  16. 16.少なくとも1つのジスルフィドブリッジで上記ICAM類を互いに連結さ せる請求の範囲15の多量体ICAM。
  17. 17.上記ICAM類を、各ICAM上の位置307の所で、システインジスル フィドブリッジを通して架橋させる請求の範囲16の多量体ICAM。
  18. 18.上記ICAM類を、各ICAM上の位置309の所で、システインジスル フィドブリッジを通して架橋させる請求の範囲16の多量体ICAM。
  19. 19.上記ICAM類を架橋剤で間接的に連結させる請求の範囲14の多量体I CAM。
  20. 20.上記架橋剤がヘテロ二官能およびホモ二官能架橋剤から成る群から選択さ れる請求の範囲19の多量体ICAM。
  21. 21.上記架橋剤が二官能N−ヒドロキシスクシニミドエステル、イミドエステ ルおよびビス−マレイミド−ヘキサン類から成る群から選択される1員である請 求の範囲20の多量体ICAM。
  22. 22.上記ICAMが、充分にグリコシル化されたICAM、部分的にグリコシ ル化されたICAMまたはグリコシル化されていないICAMから成る群から選 択される1員である請求の範囲1の多量体ICAM。
  23. 23.リガンドに対するICAMの結合を増強させる方法において、この改良が 、上記ICAMを多量体構造で提示する段階を含む方法。
  24. 24.上記ICAMがtICAMである請求の範囲23記載の方法。
  25. 25.上記ICAMがtICAM(453)、tICAM(185)、tICA M(88)、tICAM(283)、並びにtICAM(89−185)、tI CAM(186−283)、tICAM(284−385)、tICAM(38 6−453)、tICAM(75−77)、tICAM(70−72)、tIC AM(64−66)、tICAM(40−43)、tICAM(36−38)、 tICAM(30−33)およびtICAM(26−29)から選択される1種 以上の配列を含むtICAM類から成る群から選択される1員である請求の範囲 24記載の方法。
  26. 26.上記ICAMを少なくとも1種の反応性アミノ酸で修飾して、連成を容易 にする少なくとも1つの部位を与える請求の範囲23記載の方法。
  27. 27.上記反応性アミノ酸がりジンおよびシステインから成る群から選択される 請求の範囲26記載の方法。
  28. 28.上記ICAMをどちらかの末端で修飾してオリゴマーミセルの形成を促進 させ得る脂質を含有させる請求の範囲23記載の方法。
  29. 29.上記多量体構造が、第二ICAMに架橋している第一ICAMを含んでい る請求の範囲23記載の方法。
  30. 30.上記第一および第二ICAMの各々を変異させて位置307の所にシステ イン残基を含有させ、そして上記第一および第二ICAMを、位置307の所で 、上記システイン間のジスルフィドブリッジを通して架橋させる請求の範囲29 記載の方法。
  31. 31.上記第一および第二ICAMの各々を変異させて位置309の所にシステ イン残基を含有させ、そして上記第一および第二ICAMを、位置309の所で 、上記システイン間のジスルフィドブリッジを通して架橋させる請求の範囲29 記載の方法。
  32. 32.上記多量体構造が、支持体に吸着させたICAMを含んでいる請求の範囲 23記載の方法。
  33. 33.上記支持体が高分子量の本質的に不活性なポリマー類から成る群から選択 される1員を含んでいる請求の範囲32記載の方法。
  34. 34.上記ポリマーが不活性ポリマーでありそしてニトロセルロース、PVDF 、DEAE、脂質ポリマー類、およびアミノデキストランから成る群から選択さ れる1員である請求の範囲33記載の方法。
  35. 35.上記多量体ICAMを構成要素に連成させることによって多量化させる請 求の範囲33記載の方法。
  36. 36.上記構成要素が抗体および蛋白質担体から成る群から選択される1員であ る請求の範囲35記載の方法。
  37. 37.上記架橋剤がヘテロ二官能およびホモ二官能架橋剤から成る群から選択さ れる1員である請求の範囲29記載の方法。
  38. 38.上記蛋白質担体がアルブミンおよびプロテオグリカン類から成る群から選 択される1員である請求の範囲37記載の方法。
  39. 39.上記抗体が抗ICAM抗体CL203である請求の範囲36記載の方法。
  40. 40.上記リガンドがヒトのライノウイルス、主要群レセプタウイルス、リンパ 球関連抗原−1(LFA−1)および熱帯マラリア原虫から成る群から選択され る1員である請求の範囲23記載の方法。
  41. 41.薬学的に許容される溶媒、希釈剤、アジュバントまたは担体を含有してお り、そして活性材料として、有効量の請求の範囲1記載ポリペプチドを含有して いる薬学的組成物。
  42. 42.ヒトライノウイルスの不可逆的脱外被を誘発する方法において、上記ヒト ライノウイルスとICAM−1もしくはそれのtICAMフラグメントとを接触 させることを含む方法。
  43. 43.ヒトライノウイルスによる哺乳動物細胞への感染を不可逆的に抑制する方 法において、上記ヒトライノウイルスとICAM−1もしくはそれのtICAM フラグメントとを、このICAM−1もしくはtICAMが上記ライノウイルス に結合する条件下で接触させ、それによって上記ライノウイルスの不可逆的脱外 被を刺激することを含む方法。
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