【発明の詳細な説明】
試料中よりHIV-1を除去するための製造物、及び該製造物の使用方法
本願は、1994年7月13日出願の、合衆国特許出願第08/274,240の一部継
続出願であり、その内容は、参照として本願に組み込まれる。
本願を通じて、種々の発行物は算用数字で参照する。これらの発行物の完全な
引用は、請求項のすぐ後ろの、明細書の末尾にある。これらの発行物の開示は、
参照することで本願に組み込み、本発明が属する技術分野をより十分に記載する
。
発明の背景
毎年、アメリカ赤十字により1200万単位の血液が採取され、配給されてい
る。これらのうちほとんど全てが分画され、通常、輸血は全血ではなく血液成分
で行なわれる。輸血の大部分(60%)は、包装済みの赤血球(PRBC)で行なわ
れている。血小板は輸血される成分のうち27%を占め、新鮮凍結した血漿は1
1%を占める(1)。白血球は分画前に室温で保存するが、分画は、採取後6時
間以内に行う必要がある。分画後、PRBC画分を冷蔵し、血小板は室温で、また血
漿は冷凍して保存する。
献血者のプレスクリ−ニング、および輸血後の血液の抗HIV-1抗体の検査が厳
密に行なわれているにもかかわらず、毎年合衆国の血液供給に入り込む血液のう
ち50から100単位がHIV-1に汚染されている。HIV-1の初期分離株はかなり強
いため、汚染された血液の感染性は、血液成分の保存に耐える(2−5)。故に
、汚染された成分を輸血してしまうことはたびたび起こり、おそらくは、HIV-1
の伝染をおこすはずである。続いて起こる感染は致命的であり、他の人へ伝染す
る。結果として、輸血に対する公の信頼性が低下した。故に、献血からHIV-1を
効率良くまた安全に取り除く実用的な方法は、公衆衛生に対して重要な貢献をす
るであろう。
幾つかの筋書きの結果、献血の汚染が起きる。おそらく最も一般的な汚染源は
、HIV-1に感染しているが、標準的なスクリ−ニングアッセイで検出できる抗体
を発生していない個人からの輸血により起こる。これらプレ抗体陽転(pre-seroc
onversion)の症例は、高ウイルス血症性(highly viremic)である。HIV-1感染
の急性期の間は、104TCID50/mlを越えるウイルスの力価が、検出可能なHIV-1抗
体が存在しないで血漿中に見られる(6、7)。研究によれば、通常の抗体検出
ELISAで記録される4日前であって、血漿中のウイルス力価がそのピ−ク時に比
べて100分の1以下に減少した後に、抗gp120抗体を検出することが可能であ
ることが示されている。このような個人の感染の潜在能は明らかである。HIVが
、危険性の低いポピュレ−ションにまで流行するにつれ、献血前のスクリ−ニン
グの効率は低下し、上記のような汚染された血液の、血液供給への入り込みがよ
り頻繁に起きるようになる。別の汚染源としての可能性は、スクリ−ニング工程
中のランダムなエラ−によるものであり、これにより抗体陽性の無症候性の個人
からの汚染された試料を使用してしまうことになる。さらに、抗体陽性である試
料が現在のスクリ−ニング試験で検出されない場合があるが、これは血漿中の抗
体濃度が極端に低いか、またはELISAに基づいたスクリ−ニング試験で最もよく
示されるエピト−プに対して免疫反応が起きていないかのどちらかである。この
ような場合が記録に残っており(8、9)、またHIV−1は配列において多様化
していて、より外来性のある株が合衆国へ入り込んでいるため、非検出性の抗体
陽性の症例が増加する可能性を考慮しなくてはならない。
別の可能性としては、少数のHIV-1感染者は抗体反応を全く起こさなく、またH
IV感染の臨床的症状が全くでてこないが、ウイルスを受取人にうつすことである
。HIVに露出されたが明らかに感染しなかった個人の症例の記録が残っている(
9−11)。このような個人が本当に感染しなかったかどうかはいまだ明らかで
はなく、よってそのような人からのHIVがうつったという記録はない。しかしな
がら、可能性はある。
汚染された血液の感染性を減少させる方法は、上記した汚染源の一つである可
能性のある、汚染源には関わらず、効果的であるべきである。故にこの方法は、
感染の急性、抗体陰性期の間の非常に高いウイルス力価にも、また抗体陽性試料
中に存
在し、通常のスクリ−ニング試験では検出できない、より低い力価にも、対処で
きなくてはならない。抗HIV抗体の存在は、選択する方法の能力を落としてはい
けない。血漿を処置してHIV-1を不活化する、化学的及び界面活性剤を使った方
法が開発されたが、これは全血、または細胞もしくは血小板を含む血液成分の処
置には適さない。
CD4に基づいた分子には、組み換え型の可溶性CD4(sCD4;CD4のV1-V4領域)、及
びCD4の一部と、ヒト免疫グロブリンが含まれる他のタンパク質との間の融合タ
ンパク質が含まれる。CD4に基づいた分子を使った試験管内での実験により、3
つの重要な抗ウイルス性の特徴が証明された:(1)HIV gp120へ結合すること
、並びにヒト細胞へのウイルス吸着を競合的に阻害すること、及び引き続いて起
こるヒト細胞に感染が起きるすること;(2)gp120が、ウイルス表面から解離
して、それによりHIV粒子が不可逆的に不活化されること;さらに(3)HIV-1エ
ンベロ−プ仲介性細胞融合により、感染細胞から非感染細胞への、細胞間ウイル
ス伝播を阻害すること。
厳密な試験管内実験により、モノクローナル抗体やHIV免疫グロブリンと比較
すると、CD4に基づいた分子は、HIV-1に関しての、広い範囲の実験室適応株、及
び初期分離株を、全体として最も大きい能力を持って中和することができる(1
6)。これは驚くことではないが、なぜならばCD4はHIV-1の主要な受容体であり
、細胞を感染する能力を失わずに、CD4への結合を回避するようにウイルスが変
異することはありそうもないからである。HIV−1の実験室適応株は、試験管内
の初期分離株に比較して、CD4に基づいた分子による中和により感受性が大きく
、試験した全てのHIV-1臨床単離体は、ヒトにおいて達成可能な濃度の、CD4に基
づいた分子により阻害される。CD4に基づいた分子を使用した臨床治験では、毒
性または免疫原性が全く、又はほとんど見られていない(18)。さらに、CD4-
Igを、HIV-1LAIの感染前にチンパンジ−に投与すると、該チンパンジ−はその感
染から防御されるが、これはCD4に基づいた分子の生体内での保護的効果を考証
している(19)。
HIVに対する抗体活性を中和する血清は、ウイルスエンベロ−プに向けられて
いる(20−30)。gp41の外部ドメイン(HIV-1の糖タンパク質の膜貫通部)
に中和部位が存在しているが、自然に感染したヒトの血清中の多くの中和抗体は
、糖タンパ
ク質gp120の外側のエンベロ−プに向けられている(20−30)。HIVのgp120
のV3ル−プは、感染初期に産生される、潜在的で、しばしばタイプ特異的である
中和抗体により認識される部位であるために、「主要中和決定基」と命名されて
いる(26、31−39)。V3領域に対する抗体はまた、二つの成功したワクチ
ン接種と、HIV-1に感染したチンパンジ−モデルでの抗原投与実験とにおける保
護と相関しているようである(40、41)。広範な反応性のある抗V3モノクロ
ーナル抗体が現在よく特徴付けられているが、HIV-1に感染した、無症候性期に
あるヒトより分離した血清中のグル−プ特異的中和抗体活性は、不連続なエピト
−プ、すなわち少なくともその一部が、HIVのCD4受容体への結合を阻害して作用
する抗体の誘導により生じる(42、43)。しかしながら、これらのMAbsの何
れもが、CD4に基づいた分子ほどの交差性がなく、また実験室適応型、もしくは
初期分離型のHIV-1の試験管内中和能がなかった(16)。CD4に基づいた分子と
、gp120またはgp41に向けられたMabsの組み合わせには、HIV-1の中和に関しての
協力作用を示すものがあることが、複数の研究で示された(44-48)。
上記したとおり、HIV-1の初期分離株は、CD4に基づいた分子による中和に対し
ては、T-細胞適応型のものよりも、より感受性が低い。これらの差異の機構は、
初期分離株の無傷のウイルス粒子の、sCD4への結合と、それに続いてsCD4誘導性
gp120の解離または分断をおこす能力が低下しているという事実に起因するよう
である(15、49)。
数多くの研究により、HIV-1のエンベロ−プ糖タンパク質であるgp120は、HIV-
1の病原性に関しての直接的な関わりを有する可能性が論証されている。HIV-1感
染の免疫病原性におけるgp120の、幾つかの可能な機構が、ファウチ(Fauci,A
)とロ−ゼンバ−グ(Rosenberg,Z)により記載されている(In:Textbook of A
IDS Medicine,Broder et al.,eds.,1994,Wiliams and Wilkins,Baltimore
,MD,pp55-57)。これらの機構には、免疫抑制、またはアポト−シスを生じる
、CD4+細胞上でのgp120のCD4への結合が含まれる。HIV-1に感染した個人の血液
、またはその他の体液よりgp120を除去すると、これらの病理学的影響が低減さ
れ、臨床的結果が改善される。例えばCD4に基づいたタンパク質、または抗体を
フィルタ−へ付着させて、循環
している血液をこのフィルタ−にかけること(血漿分離交換法)により、除去を
行うことが可能である。この方法はまた、HIV-1ウイルス粒子を血液より除去す
るのにも用いられるが、これはまた有益であろう。
本発明は、固体支持体を具備していて、HIV-1のエンベロ−プ上に存在する領
域と特異的に複合体を形成することが可能な薬剤が、機能するように前記の固体
支持体へ固定されている製造物を提供する。
本発明は更に、固体支持体を具備し、HIV-1のエンベロ−プ上に存在する領域
と特異的に複合体を形成することが可能な複数の薬剤が、機能するように前記の
固体支持体へ固定されている製造物を提供する。
本発明は更に、(a)HIV-1のエンベロ−プ上に存在する領域と複合体を特異的に
形成することが可能であり、また(b)既知のリガンドと特異的に複合体を形成す
ることが可能な部分を具備した薬剤であり、固定化した前記の既知のリガンドと
接触することにより、試料中から該薬剤を該部分が除去することを許容する、水
溶性の薬剤を提供する。
本発明は更に、体液試料中にHIV-1が存在する場合に、該HIV-1を除去するよう
な体液試料処置方法であって、固体支持体を具備していて、体液試料中にHIV-1
が存在する場合に、HIV-1のエンベロ−プ上に存在する領域と複合体を特異的に
形成することが可能な薬剤が、機能するように前記の固体支持体へ固定されてい
る製造物と、該試料とを適切な条件下で接触させることにより、該試料中にHIV-
1が存在する場合に該試料中よりHIV-1を除去することを具備した、上記の体液試
料処置方法を提供する。
本発明は更に、体液試料と接触することで患者がHIV-1に感染する可能性を十
分に低減させるような、体液試料処置方法であって、体液試料中にHIV-1が存在
する場合に、該試料と該HIV-1との間で複合体を形成するように、適切な量の水
溶性薬剤と、該試料とを接触させることで、体液試料との接触で患者がHIV-1に
感染する可能性を、
十分に低減させることを具備する、上記の体液試料処置方法を提供する。
本発明は更に、体液試料と接触することで患者がHIV-1に感染する可能性を十
分に低減させるような、体液試料処置方法であって、
(a)HIV-1のエンベロ−プの糖タンパク質上に存在する領域と特異的に複合体を
形成することが可能な、適切な量の水溶性薬剤と、体液試料とを接触させること
により、該試料中にHIV-1が存在する場合に、該薬剤と該HIV-1との間で複合体を
形成させる工程;と
(b)上記のように形成された如何なる複合体をも除去し、それにより該試料と
の接触で患者がHIV-1に感染する可能性を十分に低減させる工程;
とを具備した上記の体液試料処置方法を提供する。
本発明は更に、体液試料中に、HIV-1またはHIV-2のgp120エンベロ−プ糖タン
パク質が存在する場合に、該糖タンパク質を該試料より除去するような、体液試
料処置方法であって、固体支持体を具備し、体液試料中にHIV-1が存在する場合
に、HIV-1のエンベロ−プ上に存在する領域と複合体を特異的に形成することが
可能な薬剤が、機能するように前記の固体支持体へ固定されている製造物と、該
試料とを適切な条件下で接触させることにより、該試料中にHIV-1またはHIV-2の
gp120エンベロ−プ糖タンパク質が存在する場合に、該試料中より該糖タンパク
質を除去することを具備した、上記の体液試料処置方法を提供する。
本発明は更に、体液試料と接触することにより患者がHIV-1に感染する可能性
を十分に低減させるような体液試料処置方法であって、
(a)該試料を適切な量の水溶性薬剤と接触させる工程であって、該薬剤が、
(i)HIV-1のエンベロ−プの糖タンパク質上に存在する領域と特異的に複合体
を形成することが可能で、
(ii)既知のリガンドと特異的に複合体を形成することが可能な部分を具備し
、該部分が、固定化された該リガンドと接触することにより、HIV-1が該試料中
に存在する場合に、上記の薬剤と該HIV-1との間で複合体を形成する、
上記の工程;及び、
(b)得られる試料を、固定化された既知のリガンドと接触させることにより、
上記のようにして形成された如何なる複合体をも除去し、患者が該試料に接触す
ることでHIV-1に感染する可能性を低減させるようにする工程;
とを具備した、上記の体液試料処置方法を提供する。
本発明は更に、患者が体液試料と接触することによりHIV-1に感染する可能性
を十分に低減させるような体液試料処置方法であって、
(a)固体支持体を具備していて、HIV-1のエンベロ−プ上に存在する領域と複合
体を特異的に形成することが可能な薬剤が、機能するように前記の固体支持体へ
固定されている製造物と、体液試料とを適切な条件下で接触させる工程;及び、
(b)HIV-1のエンベロ−プの糖タンパク質上に存在する領域と特異的に複合体を
形成することが可能な、適切な量の水溶性薬剤と、該試料とを接触し、HIV-1が
該試料中に存在する場合に、該薬剤と該HIV-1との間で複合体を形成させるよう
にする工程;
を具備した、上記の体液試料処置方法を提供する。ただし、工程(a)は工程(b)
の前、または後の何れであってもよい。
本発明は更に、患者が体液試料と接触することによりHIV-1に感染する可能性
を十分に低減させるような体液試料処置方法であって、
(a)固体支持体を具備していて、HIV-1のエンベロ−プ上に存在する領域と複合
体を特異的に形成することが可能な薬剤が、機能するように前記の固体支持体へ
固定されている製造物と、体液試料とを適切な条件下で接触させる工程;及び、
(b)(i)HIV-1のエンベロ−プの糖タンパク質上に存在する領域と特異的に複合
体を形成することが可能な、適切な量の水溶性薬剤と、該試料とを接触させるこ
とにより、HIV-1が該試料中に存在する場合に、該薬剤と該HIV-1との間で複合体
を形成させて、また
(ii)上記のようにして形成された如何なる複合体をも、得られる試料より除去
する、工程;
を具備する、上記の体液試料処置方法を提供する。ただし、工程(a)は工程(b)
の前、または後の何れであってもよい。
本発明は更に、患者が体液試料と接触することによりHIV-1に感染する可能性
を十分に低減させるような体液試料処置方法であって、
(a)固体支持体を具備していて、HIV-1のエンベロ−プ上に存在する領域と複合
体を特異的に形成することが可能な薬剤が、機能するように前記の固体支持体へ
固定されている製造物と、体液試料とを適切な条件下で接触させる工程;及び、
(b)(I)適切な量の水溶性薬剤と、該試料とを適切な条件下で接触する工程であ
って、該薬剤が、(1)HIV-1のエンベロ−プの糖タンパク質上に存在する領域
と特異的に複合体を形成することが可能で、(2)既知のリガンドと特異的に複
合体を形成することが可能な部分を具備し、それにより、HIV-1が試料中に存在
する場合に、該HIV-1との間で複合体を形成する、上記の工程;及び
(II)上記のようにして形成された如何なる複合体をも、得られる試料から、固
定化された既知のリガンドと得られる試料とを接触させることにより除去する工
程;
を具備した、上記の体液試料処置方法を提供する。ただし、工程(a)は工程(b)
の前、または後の何れかであってもよい。
本発明は更に、体液試料と接触することで、患者がHIV-1に感染する可能性を
十分に低減させるような、体液試料処置用のキットであって、
(a)固体支持体を具備していて、HIV-1のエンベロ−プ上に存在する領域と複合
体を特異的に形成することが可能な薬剤が、機能するように前記の固体支持体へ
固定されている製造物と、
(b)HIV-1のエンベロ−プ上に存在する領域と複合体を特異的に形成することが
可能な水溶性の薬剤とを、
別個のコンパートメントに具備している、上記のキットを提供する。
本発明は更に、体液試料と接触することで、患者がHIV-1に感染する可能性を
十分に低減させるような、体液試料処置用のキットであって、
(a)固体支持体を具備していて、HIV-1のエンベロ−プ上に存在する領域と複合
体を特異的に形成することが可能な薬剤が、機能するように前記の固体支持体へ
固定されている製造物と、
(b)水溶性の薬剤であって、
(1)HIV-1のエンベロ−プの糖タンパク質上に存在する領域と特異的に複合
体を形成することが可能で、
(2)既知のリガンドと特異的に複合体を形成することが可能な部分を具備し
、該部分は、固定化された既知のリガンドと接触して、試料中からの該薬剤の除
去を許容する、上記の水溶性薬剤と、
(c)固体支持体を具備していて、工程(b)の水溶性薬剤の該部分と特異的に複合
体を形成することが可能な部分が、機能するように前記の固体支持体へ固定され
ている製造物、
とを、それぞれ別個のコンパ−トメントに具備した、上記のキットを提供する
。
最後に本発明は、体液試料と接触することで、患者がHIV-1に感染する可能性
を十分に低減させるような、体液試料処置用のキットであって、
(a)水溶性の薬剤であって、
(i)HIV-1のエンベロ−プの糖タンパク質上に存在する領域と特異的に複合体
を形成することが可能であり、また
(ii)既知のリガンドと特異的に複合体を形成することが可能な部分を具備し
、該部分は、固定化された既知のリガンドと接触して、試料中からの該薬剤の除
去を許容する、上記の水溶性薬剤と、
(b)固体支持体を具備していて、上記の水溶性薬剤の該部分と特異的に複合体
を形成することが可能な既知のリガンドが、機能するように前記の支持体に固定
されている製造物、
とをそれぞれ別個のコンパ−トメントに具備した、上記のキットを提供する。
本発明は更に、上記した製造物を具備したキットであって、体液試料中に存在
する、HIV-1、またはHIV-2のgp120エンベロ−プ糖タンパク質の量を低減する、
上記のキットを提供する。
図の簡単な説明
図1 CD4-IgG2は、HIV-1に感染した個人の血漿中のHIV-1を効率良く中和する。
発明の詳細な説明
プラスミドpT4B、CD4IgG2-pcDNA1、CD4kLC-pRcCMV、CD4-IgG2HC-pRcCMVは、特
許手続き上の微生物の寄託の国際的承認に関するブタペスト条約に準じ、またこ
れを満たして、American Tissue Cluture Collection(ATCC),12301 Parklaw
n Drive,Rockville,Maryland20852に、それぞれATCC受入れ番号、68389、40952
、75194、75193の下に寄託された。
特に本発明は、固体支持体を具備し、HIV-1のエンベロ−プの糖タンパク質と
特異的に複合体を形成することが可能な薬剤に、機能するように固定された、上
記の固体支持体を提供する。
前記の固体支持体は、薬剤が機能するように固定された、当該技術分野で知ら
れるいかなるものであってもよい。固体支持体には、例えば、天然、または合成
のポリマ−が含まれる。合成のポリマ−には、例えば、ポリスチレン、ポリエチ
レン、及びポリプロピレンが含まれる。天然のポリマ−には、例えばラテックス
が含まれる。固体支持体は、例えば、ビ−ズ、容器、及びフィルタ−からなる群
より選択することができる。
ビ−ズの形態をとる固体支持体は、広く使用され、また当業者はそれを容易に
入手できる。ビ−ズには、例えばラテックスとポリスチレンのビ−ズが含まれる
。
前記の容器は、その中に、体液が保存されるか、またはそのような液体が接触
する、如何なる容器であってもよい。例えば、容器は袋や管の形態をとっていて
もよい。好ましい態様において、容器は、血液、または血液成分の回収、及び/
又は保存のための特別な袋である。
フィルタ−の形態をとる固体支持体は、広く使用され、また当業者はそれを容
易に入手できる。フィルタ−には、例えば、ポリエステルフィルタ−(例:ポリ
エステル・ロイコフィルトレ−ション(leucofiltration)装置)、及び酢酸セ
ルロ−ス
フィルタ−が含まれる。
固体支持体に固定された薬剤は、タンパク質、または非タンパク質の薬剤の何
れであってもよい。一つの態様においては、薬剤は抗体である。本願で使用する
「抗体」という用語には、天然型、及び非天然型の両方が含まれるが、これらに
は限定されない。特に、「抗体」という用語には、ポリクロ−ナル、及びモノク
ロ−ナル抗体と、その抗原結合断片とが含まれる。更に、「抗体」という用語に
は、キメラの抗体、全部が合成された抗体、及びそれの抗原結合断片とが含まれ
る。
別の態様においては、薬剤はCD4に基づいた分子である。本願で使用する、CD4
とは、成熟した、天然の、膜に結合したCD4タンパク質であって、細胞質領域、
疎水性膜貫通領域、及びHIV1のgp120エンベロ−プ糖タンパク質に結合する細胞
外領域とを具備したものである。
本願で使用する、CD4に基づいた分子とは、CD4がHIV-1のgp120エンベロ−プ糖
タンパク質と複合体を形成するのに必要な、CD4の一部と一致したアミノ酸残基
群の少なくとも一つの配列を具備した、任意の分子である。もし、CD4に基づい
た分子がsCD4であるならば、CD4がHIV-1のgp120エンベロ−プ糖タンパク質と複
合体を形成するの必要な、CD4の該部分に一致するアミノ酸残基の配列は、+1か
ら、約+106までのアミノ酸配列である。本願で使用する、「sCD4」とは、水溶性
の、ヒトCD4細胞外断片を意味する。
もしCD4に基づいた分子が非CD4分子の一部を具備するならば、CD4がHIV-1のgp
120エンベロ−プ糖タンパク質と複合体を形成するの必要な、CD4の該部分に一致
するアミノ酸残基の配列は、+1から約+179までのアミノ酸配列である。故にCD4
に基づいた分子には、CD4の、一つ以上のgp120結合部位が含まれる。
CD4に基づいた分子の例には、以下に議論する、CD4に基づいた分子が含まれる
が、それだけには決して限定されない。
CD4に基づいた分子は、CD4−免疫複合体であってもよい。このCD4−免疫複合
体はCD4 -ガンマ1キメラ重鎖ホモ二量体、CD4−ガンマ2ホモ二量体、又はCD4-
IgG1へテロ四量体であってもよい。
好ましい態様においては、CD4−免疫複合体は、二つの重鎖と、二つの軽鎖を
具備したヘテロ四量体であって、上記の重鎖の両方が、(a)IgG2重鎖、または(b)
CD4−IgG2重鎖の何れか一方であり、上記の軽鎖の両方が、(a)カッパ軽鎖、また
は(b)キメラのCD4-カッパ軽鎖の何れか一方である、上記のヘテロ四量体である
。ただし、両方の重鎖、両方の軽鎖、または四つ全ての鎖、の何れかは、CD4キ
メラである。キメラのCD4−IgG2重鎖は、CD4−IgG2HC-pRcCMV(ATCC受入れ番号7
5193)と命名されている発現ベクタにコ−ドされた重鎖であってもよく、またキ
メラのCD4−カッパ軽鎖は、CD4−kLC−pRcCMV(ATCC受入れ番号75194)と命名さ
れている発現ベクタにコ−ドされた軽鎖であってもよい。
CD4に基づいた分子の作成方法は、当該技術分野でよく知られ、また以下に続
く実験の詳細な説明部分に例示されている。
本願で使用する「機能するように固定されている」という表現は、固定化され
た薬剤と、HIV-1のエンベロ−プ糖タンパク質上の存在する領域との間での、複
合体形成を許容するようにして固定化されることを意味する。薬剤を固体支持体
に、機能するように固定する方法は当業者にはよく知られている。
本願で使用する、「HIV-1のエンベロ−プの糖タンパク質上に存在する領域と
特異的に複合体を形成することが可能である」という表現は、HIV-1のエンベロ
−プの糖タンパク質上に存在する領域と特異的に複合体を形成するが、その他の
領域とは複合体を形成することができないことを意味する。
本願で使用する、「HIV-1」という用語は「HIV-1粒子」、「HIV-1ウイルス粒
子」、または「HIV-1ウイルス」と同意義語である。
一つの態様において、HIV-1のエンベロ−プの糖タンパク質は、HIV-1のgp120
エンベロ−プ糖タンパク質である。別の態様においては、HIV-1のエンベロ−プ
の糖タンパク質は、HIV-1のgp41エンベロ−プ糖タンパク質である。
一つの態様において、HIV-1のエンベロ−プの糖タンパク質上に存在する領域
とは、保存された領域である。本願で使用する、「保存された領域」とは、HIV-
1の全ての株の少なくとも90%において存在し、尚且つその構造が変異してい
ないということである。好ましい態様において、HIV-1のエンベロ−プの糖タン
パク質上に存在する、保存された領域は、HIV-1のgp120のエンベロ−プ糖タンパ
ク質である。
別の態様において、HIV-1のエンベロ−プの糖タンパク質上に存在する領域は
、非保存領域である。例えば、非保存領域は、HIV-1のgp120エンベロ−プ糖タン
パク質のVP3ル−プ上に存在する領域であってもよい。
本発明は更に、固体支持体であって、HIV-1のエンベロ−プの糖タンパク質上
に存在する領域と特異的に複合体を形成することが可能な複数の薬剤が、機能す
るように固定された、上記の固体支持体を具備した製造物を提供する。
本願で使用する、「複数の薬剤」とは、少なくとも二つの薬剤を意味する。一
つの態様において、一つの態様において複数の薬剤は、複数の、CD4に基づいた
分子からなる。別の態様において複数の薬剤は、複数の抗体からなる。。更に別
の態様において複数の薬剤は、抗体、CD4に基づいた分子を具備する。
本発明は更に、水溶性の薬剤であって、(a)HIV-1のエンベロ−プの糖タンパク
質上に存在する領域と特異的に複合体を形成することが可能であり、また(b)既
知のリガンドと特異的に複合体を形成することが可能な部分を具備し、該部分が
、固定化された既知のリガンドと接触することで、試料中より該薬剤を除去する
ことを許容する、上記の水溶性の薬剤を提供する。
本願で使用する「水溶性」という表現は、少なくとも1pMの濃度で、4℃の水
に溶
けて存在できることを意味する。
既知のリガンドと特異的に複合体を形成することが可能な部分を使用すること
は、当該分野では「分子タグ」と呼ばれている。該部分は例えば小分子、及びタ
ンパク質からなる群より選択してもよい。リガンドは例えば、金属イオン、小分
子、及びタンパク質からなる群より選択してもよい。部分/リガンドの組み合わ
せの特別な例には、(a)オリゴヒスチジン/ニッケルイオン、(b)グルタチオン S
−トランスフェラ−ゼ/グルタチオン、及び(c)ビオチン/ストレプトアビジンが
含まれるが、これらには限定されない。
本発明は更に、HIV-1、またはHIVのgp120エンベロ−プ糖タンパク質が試料中
に存在する場合に、該試料中から該HIV-1、または該HIVの、gp120エンベロ−プ
糖タンパク質を除去するような、体液試料処置方法であって、固体支持体を具備
し、HIV-1のエンベロ−プの糖タンパク質上に存在する領域と特異的に複合体を
形成することが可能な薬剤が、機能できるように前記の支持体に固定されている
、前記の固体支持体と、該試料とを適切な条件下で接触させて、それにより試料
中にHIV-1、またはHIV-1の、gp120エンベロ−プ糖タンパク質が存在する場合に
、該HIV-1または該HIV-1の、gp120エンベロ−プ糖タンパク質を試料中より除去
することを具備した、上記の体液試料処置方法を提供する。
本願で使用する、「体液試料よりHIV-1を除去するように体液試料を処置する
」とういう表現は、(a)体液試料中のHIV-1が、CD4+細胞を侵入しないようにする
こと、または(b)体液試料より物理的にHIV-1を分離すること、あるいは(c)(a)及
び(b)の組み合わせのことを意味する。ただし、得られる試料中に存在し、CD4+
細胞に侵入することが可能なHIV-1は、HIV-1除去前の試料中のHIV-1の量の50
%を越えない。本願では、CD4+細胞はその表面にCD4を有する細胞として用いら
れ、ここでCD4+細胞は、自身が接触するHIV-1に特異的に結合して融合する。
試料を主題の製造物と接触させる適切な条件は、該薬剤とHIV-1との間での特
異的な複合体の形成を許容する条件である。このような条件は、当業者には知ら
れてい
る。
本発明は更に、試料と接触することの結果として、患者がHIV-1に感染する可
能性を、十分に低減させるようにする、体液試料処置方法であって、HIV-1エン
ベロ−プ糖タンパク質上に存在する領域と特異的に複合体を形成することが可能
である水溶性の薬剤を、該試料適切な条件下で体液試料と接触させて、HIV-1が
該試料中に存在する場合に該試料と該HIV-1との間で複合体を形成させるように
し、それにより試料と接触することの結果として、患者がHIV-1に感染する可能
性を低減させるようにすることを具備した、上記の体液試料処置方法を提供する
。
本発明は、体液試料中の、HIV-1のgp120エンベロ−プ糖タンパク質の量を十分
に低減させる方法であって、HIV-1エンベロ−プ糖タンパク質上に存在する領域
と特異的に複合体を形成することが可能である水溶性の薬剤を、該試料適切な条
件下で該試料と接触させて、HIV-1が該試料中に存在する場合に、該試料と該HIV
-1との間で複合体を形成させるようにし、それにより該試料中のHIV-1のgp120の
量を低減させることを具備した、上記の方法を提供する。
一つの態様のおいては、HIV-1に感染した個人の血液は、CD4に基づいた、タン
パク質、または抗体が固定化されたフィルタ−に通す。これにより、HIV-1粒子
及び/またはHIV-1gp120が、血液中より除去される。血液中にgp120が存在するこ
とは、例えば、CD4発現細胞へ結合して免疫反応を阻害すること、またはこれら
の細胞のアポト−シスを開始させることにより、病原性となりえる。
好ましい態様において、被験者はヒトである。本願で使用する、患者がHIV-1
に感染する可能性を十分に低減させるという表現は、患者がHIV-1に感染する可
能性を、少なくとも二分の一に低減させることを意味する。例えば、患者がHIV-
1に感染する可能性が1%ある場合、患者がHIV-1に感染する可能性が二分の一に
なるということは、HIV-1に感染する可能性が0.5%になるということである。
一つの態様において、患者がHIV-1に感染する可能性を十分に低減させるという
ことは、可能性を少なくとも十分の一に低減させることを意味する。好ましい態
様において、患者がHIV-1
に感染する可能性を十分に低減させるということは、可能性を少なくとも百分の
一に低減させることを意味する。
本願で使用する「患者がHIV-1に感染する」という表現は、患者自身の細胞がH
IV-1により侵入を受けることを意味する。
本願で使用する、体液試料と接触するという表現は、試料中のHIV-1の、患者
の体への伝播を引き起こし、それによって患者をHIV-1に感染させるのに十分な
、任意の接触のことである。
患者がHIV-1に感染する可能性を低減させるのに十分な水溶性薬剤の量は、当
業者に知られる方法により決定可能である。一つの態様において、水溶性薬剤の
適切な量は、約1pMから約10mMの間の量である。好ましい態様においては、水溶
性薬剤の適切な量は、約1pMから約10μMの間の量である。
一つの態様において、前記の薬剤は抗体である。別の態様においては、前記の
薬剤はCD4似基づいた分子である。CD4に基づいた分子はCD4-免疫複合体であって
もよい。
好ましい態様においては、CD4−免疫複合体は、ヘテロ四量体であって、二つ
の重鎖と二つの軽鎖を具備し、重鎖は両方ともに、(a)IgG2重鎖か、または(b)キ
メラのCD4-IgG2重鎖の何れかであり、また軽鎖は両方ともに、(a)カッパ軽鎖か
、または(b)キメラのCD4-カッパ軽鎖の何れかである。ただし、両方の重鎖、両
方の軽鎖、または全ての鎖の何れかは、CD4キメラである。
キメラのCD4-IgG2重鎖は、CD4-IgG2HC-pRcCMV(ATCC受入れ番号75193)と命名
されている発現ベクタによりコ−ドされる重鎖であってもよく、キメラのCD4-カ
ッパ軽鎖は、CD4-kLC-pRcCMV(ATCC受入れ番号75194)と命名されている軽鎖で
あってもよい。
本発明は更に、体液試料に接触することで、患者がHIV-1に感染する可能性を
十分に低減させるような、体液試料処置方法であって、(a)HIV-1のエンベロ−プ
の糖タンパク質上に存在する領域と特異的に複合体を形成することが可能な、適
切な量の水溶性薬剤を、体液試料と接触させて、それにより、該試料中にHIV-1
が存在する場合に、該HIV-1と該薬剤との間で複合体を形成させる工程、及び(b)
このようにして形成された複合体を、得られた試料中より除去して、それにより
、該試料と接触することで患者がHIV-1に感染する可能性を低減させる工程、を
具備した上記の方法を提供する。
得られた試料中より複合体を除去することは、当業者によく知られた方法で行
うことができる。このような方法には例えば、アフィニティ−クロマトグラフィ
−が含まれる。
主題の方法は更に、複合体にならなかった薬剤を試料中より除去する工程を、
そのような除去が必要であるならば、具備してもよい(例えば薬剤が、投与され
る患者内で望ましくない影響が出る場合)。
本発明は更に、試料と接触することの結果として、患者がHIV-1に感染する可
能性を、十分に低減させるようにする、体液試料処置方法であって、(a)(i)HI
V-1のエンベロ−プの糖タンパク質上の存在する領域と特異的に複合体を形成す
ることが可能で、(ii)既知のリガンドと特異的に複合体を形成する部分を具備
し、該部分は、固定化された既知のリガンドと接触することで試料中より該薬剤
を除去することを許容し、それにより該試料中にHIV-1が存在する場合に、該薬
剤と該HIV-1との間で複合体を形成させる、適切な量の、上記水溶性薬剤を該試
料と接触させる工程、及び(b)得られる試料と、固定化された既知のリガンドと
を接触させることにより、上記のようにして形成された如何なる複合体をも、得
られる試料中より除去させて、それにより試料と接触することの結果として患者
がHIV-1に感染する可能性を低減させる工程、を具備した、上記の方法を提供す
る。
リガンドの固定化方法は、当業者によく知られている。本願で使用する「固定
化
された」リガンドは、遊離型のリガンドに特異的に認識される、前記の部分と複
合体を形成することができる。
本発明は更に、試料と接触することの結果として、患者がHIV-1に感染する可
能性を、十分に低減させるようにする、体液試料処置方法であって、(a)固体支
持体を具備した製造物であって、該固体支持体に対し、HIV-1のエンベロ−プ上
に存在する領域と複合体を特異的に形成することが可能な薬剤が、機能するよう
に固定されている、上記の製造物を、体液試料と適切な条件下で接触する工程、
及び(b)HIV-1のエンベロ−プの糖タンパク質上に存在する領域と特異的に複合体
を形成することが可能な、適切な量の水溶性薬剤を、該試料と接触させて、HIV-
1が該試料中に存在する場合に、該薬剤と該HIV-1との間で複合体を形成させる工
程、を具備した上記の方法を提供する。ただし工程(a)は工程(b)の前、または後
の何れかであってもよい。
本発明は更に、患者が体液試料と接触することによりHIV-1に感染する可能性
を十分に低減させる体液試料処置方法であって、(a)固体支持体を具備した製造
物であって、該固体支持体に対し、HIV-1のエンベロ−プ上に存在する領域と複
合体を特異的に形成することが可能な薬剤が、機能するように固定されている、
上記の支持体を適切な条件下で体液試料と接触させる工程、及び(b)(i)HIV-1の
エンベロ−プの糖タンパク質上に存在する領域と特異的に複合体を形成すること
が可能な、適切な量の水溶性薬剤を、該試料と接触させて、それによりHIV-1が
該試料中に存在する場合に、該薬剤と該HIV-1との間で複合体を形成させ、(ii)
そのようにして得られた試料より、如何なる複合体をも除去する工程、を具備し
た上記の方法を提供する。ただし、工程(a)は工程(b)の前、または後の何れかで
あってもよい。
本発明は更に、患者が体液試料と接触することによりHIV-1に感染する可能性
を十分に低減させる体液試料処置方法であって、(a)固体支持体を具備した製造
物であって、該固体支持体に対し、HIV-1のエンベロ−プ上に存在する領域と複
合体を特異的に形成することが可能な薬剤が、機能するように固定されている、
上記の支持体を適切な条件下で体液試料と接触させる工程、及び(b)(I)適切な量
の水溶性薬剤であって、(1)HIV-1のエンベロ−プの糖タンパク質上に存在す
る領域と特異的に複合体
を形成することが可能で、(2)既知のリガンドと特異的に複合体を形成するこ
とが可能な部分を具備し、それにより、HIV-1が該試料中に存在する場合に該薬
剤と該HIV-1との間で複合体を形成させる、上記水溶性薬剤と、該試料とを接触
させ、(II)このようにして形成された如何なる複合体をも、得られる試料と固定
化された既知のリガンドに接触させることにより、除去する工程、を具備した上
記の方法を提供する。
本発明の主題の方法は更に、CD4+細胞を体液試料中より除去する工程を具備し
ていてもよい。好ましい態様においては、CD4+細胞は白血球である。白血球を体
液試料中より除去する方法は当業者によく知られていて、例えばロイコフィルト
レ−ション(leucofiltration)が含まれる。
本願で使用する、体液とは、患者の体内中に存在する任意の液体であり、HIV-
1感染患者中でHIV-1を含むことが可能である。体液には全血、またはそれの誘導
物(例:赤血球、及び血小板の調製物)、唾液、脳脊髄液、涙、膣分泌液、尿、
肺胞液(alveolar fluid)、関節液、精液、胸水、及び骨髄が含まれるが、これ
らには限定されない。好ましい態様において、体液は患者へ投与される液体であ
る。好ましい態様においては更に、体液試料は、全血、赤血球調製物、血小板調
製物、及び精液からなる群より選択される。
全血のような体液試料は更に、臨床的、または保存の目的で、外来性の物質が
添加されている。このような外来性物質には、例えば抗凝血剤(例:クエン酸塩
)、及び保存料(例:デキストロ−ス)が含まれる。
一つの態様において、主題発明の方法中の接触工程は、4℃で行なわれる。別
の態様においては、主題発明の接触工程は20℃で行なわれる。さらに別の態様
においては、主題発明の接触方法は、37℃で行なわれる。
本発明は更に、上記の製造物を具備し、試料との接触により患者がHIV-1に感
染する可能性を十分に低減させるような、体液試料を処置するためのキットを提
供する。
本発明は更に、試料との接触により患者がHIV-1に感染する可能性を十分に低
減させるような、体液試料を処置するためのキットであって、(a)固体支持体を
具備した製造物であって、HIV-1のエンベロ−プの糖タンパク質上に存在する領
域と特異的に複合体を形成することが可能な薬剤が、機能するように該支持体に
固定されている、上記の固体支持体、及び、(b)HIV-1エンベロ−プの糖タンパク
質上に存在する領域と特異的に複合体を形成することが可能な水溶性薬剤、をそ
れぞれ別個の容器に具備した、上記のキットを提供する。
本発明は更に、試料との接触により患者がHIV-1に感染する可能性を十分に低
減させるような、体液試料を処置するためのキットであって、(a)固体支持体を
具備した製造物であって、HIV-1のエンベロ−プの糖タンパク質上に存在する領
域と特異的に複合体を形成することが可能な薬剤が、機能するように該支持体に
固定されている、上記の固体支持体、及び、(b)水溶性の薬剤であって、(1)H
IV-1のエンベロ−プの糖タンパク質上に存在する領域と特異的に複合体を形成す
ることが可能であり、また(2)既知のリガンドと特異的に複合体を形成するこ
とが可能な部分を具備し、該部分が、固定化された既知のリガンドと接触するこ
とで、試料中からの該薬剤の除去を許容する、上記の水溶性薬剤、更に(c)固体
支持体を具備した製造物であって、工程(b)の水溶性薬剤の該部分と特異的に複
合体を形成することが可能な既知のリガンドが、上記の支持体に機能するように
固定されている、上記の製造物、をそれぞれ別個の容器に具備した上記のキット
を提供する。
本発明は、試料との接触により患者がHIV-1に感染する可能性を十分に低減さ
せるような、体液試料を処置するためのキットであって、(a)水溶性の薬剤であ
って、(i)HIV-1のエンベロ−プの糖タンパク質上に存在する領域と特異的に複
合体を形成することが可能であり、また(ii)既知のリガンドと特異的に複合体
を形成することが可能な部分を具備し、該部分が、固定化された既知のリガンド
と接触することで、試料中からの該薬剤の除去を許容する、上記の水溶性薬剤、
及び(b)固体支持体を具備した製造物であって、該水溶性薬剤の外部分と特異的
な複合体を形成することが可能な既知のリガンドが、機能するように該支持体に
固定されている、上記
の製造物、をそれぞれ別個の容器に具備したキットを提供する。
本発明は更に、体液試料中に存在するHIV-1、またはHIV-2のgp120糖タンパク
質の量を低減させるための、上記の製造物を具備したキットを提供する。一つの
態様において、体液試料は血液である。
主題発明のキットは更に、適切な緩衝液を具備していてもよい。
以下の例を分かりやすくするための、よく使われる方法、及び/または用語は
、サンブルック(Sambrook)らの文献(17)に最もよく記載されている。本発
明は、以下に続く実験の詳細部分を参照すればよりよく理解できるが、当業者ら
は、特異的な実験の詳細は、それに続く請求項により完全に記載されている発明
を、あくまで例示するためのものであることを、すぐに認めるであろう。
実験の詳細
A.イントロダクション
初期ウイルスは、37℃でよりもむしろ4℃で長期間sCD4とインキュベー
トされた場合にこれらに対して鋭敏になるようである。予備試験の結果は、抗−
V3−ループHuMAbsによる中和も、37℃でよりも4℃で鋭敏になること
を示しており、このことはsCD4による中和に対するHIVの耐性メカニズム
がmAbsにも適用されることを意味する。全血及びPRBCのごく普通の貯蔵
が、例えば4℃で行われるので、この現象の利点が本発明において考慮される。
本主題発明において、特に有利な点は、CD4のV1及びV2ドメインをヒ
トIgG2の重鎖及び軽鎖の定常領域と融合することによって形成される四量体
CD4−免疫グロブリンタンパク(CD4−IgG2)を用いる場合に見出され
る。この分子は、ウイルスの初期単離株を含むHIV−1を中和する場合に、単
量体又は二量体の、CD4に基づいた分子よりも効果的でさえある。本主題発明
における更に重要な点の中には、CD4−IgG2がex vivoアッセイで試験さ
れた場合にHIV−1に感染した患者の血漿内のHIV−1を効果的に中和する
(ここで、これは試験される何れの中和用モノクローナル抗体よりも効果的であ
った。)という観察がある。
B.材料と方法
1.試薬
(a)一般
sCD4、CD4−ガンマ1キメラ重鎖ホモダイマー、CD4−ガンマ2キ
メラ重鎖ホモダイマー及びCD4−IgG2キメラヘテロテトラマーはプロジェ
ニックスファーマシューテイカルズ社(Progenics Pharmaceuticals,Inc.)(
ターリタウン、ニューヨーク)から得ることができる。HIV−1HTLvII IB単
離物由来のgp120のV3ループに対するマウス抗体[9205]は、デュポ
ンNENリサーチプロダクツ(ウイルミントン、デラウエア)から得ることがで
きる。ヒトHIV−1gp41の保存エピトープに対するヒト抗体2F5は、ウ
イラルテスティングシステムズコーポレーション(Viral Testing Systems Corp
oration)(ヒューストン、テキサス)及びヴァルドハイムファルマゾイチカ(W
aldheim Pharmazeutika)
(ウィーン、オーストリア)から得ることができる。
(b)sCD4
可溶性CD4(遺伝子工学的に加工されたヒトCD4の水溶性細胞外フラグ
メント)は、例えば特許協力条約国際出願番号WO88/01304に開示され
ている。可溶性CD4は、商業的にも利用可能である。
sCD4をも意味する可溶性CD4は、V4J4ドメイン後にpT4B(A
TCC番号68389)を切断することによって産生されうる。このようなDN
Aフラグメントは、ほぼ1264の核酸位置で開始される膜貫通断片の前で終わ
る。
可溶性CD4断片の生成と特徴付けは、分泌されたタンパク質フラグメント
を過剰発現する細胞系(好ましくは哺乳動物)を構築することによって大きく高
められる。タンパク質の過剰発現を可能にする戦略には、バクテリア、酵母、昆
虫及び哺乳動物系を使用しうる。誘導可能な発現システムには、構成的に発現さ
れていれば毒性であり得るタンパク質を過剰に産生するバクテリア及び酵母も使
用しうる。可溶性CD4フラグメントの過剰発現は、可溶性CD4発現ベクター
を増幅し、構成性過剰発現を起こすことによって達成される。連続的に増幅され
た濃度の医薬、メトトレキゼート(methotrexate)中で増殖することによるジヒ
ドロ葉酸リダクターゼ(dhfr)遺伝子の増幅は広く使用されている。増幅さ
れたユニットは、dhfrコード領域に制限されないので、このアプローチは、
これらに隣接する配列の共増幅を起こす。従って、dhfrは、選択マーカーと
して、及び新たに導入された配列を共増幅する意味として使用されうる。この戦
略は、dhfrプラスミドで共に形質転換されたいくつかの異なった遺伝子の発
現を増加するためにうまく使用される。
組換えDNA技術を使用して、ヒトcDNAクローンpT4Bによってコー
ドされるCD4の分泌された可溶性細胞外断片が生成される。pT4Bの塩基対
11252は、分泌されたタンパク質の合成に必要なCD4のリーダーペプチド
、並びに4つのVJ−様ドメインを有するが、膜内でタンパク質を係留する膜貫
通及び細胞質領域を有さない細胞外部分をコードする。このベクターはHIV結
合ドメイン(VIJIV4J4)を含有するCD4タンパク質の細胞外部分をコ
ードする配列を含む。これらの配列は、SV40初期領域プロモーターの下流に
位置する。加え
て、ウシ成長ホルモンのポリアデニル化領域が後に続くTAA末端コドンは、切
断CD4cDNAの下流に位置し、タンパク質合成の停止、転写の停止、及びR
NA転写物のポリアデニル化に必要なシグナルを提供する。次に、得られた可溶
性CD4小遺伝子はマウスジヒドロ葉酸リダクターゼ(dhfr)遺伝子に連結
され、dhfr不全(dhfr−)チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞
に導入された後に増幅されうるプラスミドを生じる。
例えば、完全なCD4コード配列を含有するpT4Bの1.8kbのEcoRI-
BamHIフラグメントは、SV−40初期プロモーター及びウシ成長ホルモンポリ
アデニル化配列を含むように修飾された哺乳動物発現ベクターDSPのStuI及び
BclI部位間に挿入される。合成リンカーを使用することにより、pT4BのHaeI
I(bp124)−HpaII(bp1252)フラグメントを、プラスミドpUC18のK
pnI及びXbaI部位間に挿入する。可溶性CD4発現ベクター5は以下ものを連結
することによって創製される。
1.pT4Bの1.8KbEcoRI-BamHIフラグメントを含有する修飾されたD
SPの0.95KbBglII-SacIフラグメント(このセグメントは、SV40初期
10プロモーター、CD4リーダー配列、及び細胞外CD4配列のアミノ末端タ
ンパク質を含有する。)、
2.pT4BのHaeII-HpaIIフラグメントを含有するpUC18プラスミドの0.6
6KbSacI-XbaIフラグメント(このセグメントは、バリン371の後に挿入さ
れたTAA停止コドンが後に続く細胞外CD4配列のカルボキシ末端部分を含有
する。)、及び
3.ウシ成長ホルモンポリアデニル化配列を含有する、修飾されDSPの2.
48kbBglII-XbalIフラグメント。
最後に、BglII及びBamHI部位が側面に位置するマウスdhfr発現カセット
を含有する他の修飾されたDSP(ベータ−グロブリンプロモーター−マウスd
hfrコード領域−SV40ポリアデニル化領域)からの2.2kbBglII-BamH
IフラグメントをプラスミドのBamHI部位に挿入し、可溶性CD4発現プラスミド
を創製した。
dhfrを欠損するチャイニーズハムスター卵巣細胞のクローンであるDXB-
11を可溶性CD4発現プラスミドで形質導入した。次に、DXB-11形質転換物を、
ヒポキサンチン又はチミジンを含まず、10%の透析した胎児ウシ血清を含有す
るF1
2培地中で成長させた。クローンを選別し、段階的に増加する濃度の、dhfr
の拮抗剤であるメトトレキゼート(mtx)下に置き、新たに導入されたdhf
r遺伝子及び隣接する可溶性CD4配列を増幅する安定な形質転換物に対して選
別した。
sCD4タンパク質の精製は、イオン交換クロマトグラフィーを用いて行っ
た。イオン交換クロマトグラフィーは、当業者に周知である。
(c)CD4−IgG2キメラ
(i)安定な発現
dhfr−のチャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)を、1000:1
のモル比(他の比も使用しうる。)のCD4−IgG2−pcDNAl:p41
0(p410はdhfr遺伝子を含有する発現プラスミドである。)で、20マ
イクログラムの、CsClで精製したDNAを用いてトランスフェクションした
。トランスフェクションの後約3〜5日に、細胞を選択培地(5%の透析した胎
児ウシ血清を含有するヌクレオシドを含まないアルファMEM)に置いた。選別
後約10〜15日に、個々の細胞クローンを採集し、ELISA及びプロテイン
A−セファロースビーズによる沈殿とこれに続く還元及び非還元条件下でのSD
S−PAGEのような幾つかのスクリーニング技術でCD4−ガンマ2キメラ重
鎖ホモダイマーの安定な発現に対して分析した。最も高いレベルで発現したクロ
ーンを、増加する濃度のメトトレキゼートで、新たに導入されたDNA配列の増
幅の継続的なラウンドにかけた。このようにして、10〜100マイクログラム
/ミリリットルの間のCD4−ガンマ2キメラ重鎖ホモタイマーを分泌する安定
なCHO細胞系が得られた。
(ii)CHO調整培地から得たCD4−ガンマ2キメラ重鎖ホモダイマーの
精製
CD4−ガンマ2キメラ重鎖ホモダイマーを、カラムクロマトグラフィーで
精製した。CD4−ガンマ2キメラ重鎖ホモダイマーを分泌するCHO細胞を5
%のIgGを含まない胎児ウシ血清を有するアルファMEMを含有する培地にお
いてローラーボトル中で高密度に増殖させた。調整培地を集め、遠心によって不
純物を除去し、洗浄剤(即ちツウィーン)を含有した、又は含有しないPBS、
及び以下の緩衝液で1:1に希釈した。次に、希釈された培地を、あらかじめP
BSで平衡化プ
ロテインA−セファロースファーストフローの5mlのカラムに60ml/時間の流
速でかけた。十分に洗浄した後、特異的に結合する物質を、1MトリスHClp
H8.0のアリコットに100mMグリシン/HCl、pH3.5を用いて直接に
溶出し、溶出した画分をすぐに中和した。次に、この画分を還元及び非還元条件
下でのSDS−PAGEと、それに続く銀染色により分析し、貯蔵した。
次に、貯蔵した画分を50mMBESpH7.0であらかじめ平衡化したS−
セファロースファーストフローの10mlのカラムに120ml/時間の流速でかけ
た。サンプルをかけた後、ステップ溶出勾配(step elution gradient)(以下
の4ステップよりなる:5カラム容積の50mMBESpH7.0、4カラム容積
の50mMBESpH7.0,100mMNaCl、6カラム容積の50mMBESp
H7.0 225mMNaCl、次いで8カラム容積の50mMBESpH7.0,
500mMNaCl)をCD4−ガンマ2キメラ重鎖ホモダイマーの特定の溶液に
使用した。CD4−ガンマ2キメラ重鎖ホモダイマーを50mMBESpH7.0
,500mMNaClのカラムから溶出した。次に、ピークに達した画分を貯蔵し
、少なくとも1mg/mlの最終タンパク質濃度を与えるように濃縮した。次に、貯
蔵及び濃縮された画分をPBSであらかじめ平衡にされたセファクリルS−30
0HRの120mlのカラムに8ml/時間の流速でかけた。CD4ガンマ2キメラ
重鎖ホモダイマーの画分を特別にPBSに溶出し、少なくとも1mg/mlに濃縮し
た。
(d)CD4−IgG2キメラヘテロテトラマーを産生するための哺乳動物細
胞内でのCD4−IgG2HCpRcCMV及びCD4−kLC−pRcCMV
の共発現
(i)安定な発現
dhfr−のチャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)を、1000:1
000:1 CD4−IgG2HCpRcCMV:CD4−kLC−pRcCM
V:p410(p410はdhfr遺伝子を含有する発現プラスミドである。)
の比(他の比も使用しうる。)でCsClで精製された20マイクログラムのD
NAでトランスフェクションした。トランスフェクション後約3〜5日に、細胞
を選択培地(5%の透析した胎児ウシ血清を含有するヌクレオシドを含まないア
ルファMEM)に置いた。選別後約10〜15日に、個々の細胞クローンを採集
し、ELIS
A及びプロテインA−セファロースビーズとこれに続く還元及び非還元条件下で
のSDS−PAGEを用いる沈殿のような幾つかのスクリーニング技術でCD4
−ガンマ2キメラ重鎖ホモダイマーの安定な発現に対して分析した。最も高いレ
ベルで発現したクローンを、増加する濃度のメトトレキゼートで、新たに導入さ
れたDNA配列の増幅の継続的なラウンドにかけた。このようにして、高レベル
のCD4−IgG2キメラホモテトラマーを分泌する安定なCHO細胞系が得ら
れた。
(ii)CHO調整培地から得たCD4−IgG2キメラヘテロテトラマーの
精製
CD4−IgG2キメラヘテロテトラマーをプロテインA−セファロースカ
ラムクロマトグラフィーを用いて精製した。CD4IgG2キメラヘテロテトラ
マーを分泌するCHO細胞を5%のIgGを含まない胎児ウシ血清を有するアル
ファMEMを含有する培地においてローラーボトル中で高密度に増殖させた。調
整培地を集め、遠心で不純物を除去し、洗浄剤(即ちツウィーン)を含有した、
又は含有しないPBS、及び以下の緩衝液で1:1に希釈した。次に、希釈され
た培地を、あらかじめPBSで平衡にしたプロテインA−セファロースファース
トフローの5mlのカラムに60ml/時間の流速でかけた。十分に洗浄した後、結
合された物質を、1MトリスHClpH8.0のアリコットに100mMグリシン
/HCl、pH3.5を用いて直接に溶出し、溶出しされた画分をすぐに中和し
た。次に、この画分を還元及び非還元条件下でSDS−PAGE、次いで銀染色
により分析し、貯蔵した。
(e)モノクローナル抗−gp120及び抗−gp41抗体の産生
本発明で使用される抗−gp120及び抗−gp41モノクローナル抗体は
商業的に利用可能である。当業者は、種々の技術によってヒト、ネズミ、又はヒ
ト化ネズミ抗−gp120又は抗−gp41抗体を作成することも可能である。
例えば、ヒトモノクローナル抗−gp41抗体を以下に開示するように作成
することができる。手短には、末梢血単核細胞(PBMCs)を、HIV−1に
感染した個体であって、これらの血清内に抗−gp41抗体を示すものの血液か
ら単離する。エプスタイン−バーウイルス(EBV、例えばB95−8細胞上清
から得られたもの。)をPBMC沈殿物に加え、次いで96−ウェルの細胞培養
プレートに
限界希釈でプレート化した。EBVで不死化されたBリンパ球のコロニーを生じ
させ、抗−gp41抗体を産生するこれらのコロニーを当業者に周知の方法で同
定した。例えば、これらの細胞から得た培地を、gp120/gp41を発現す
る代謝的に放射性標識された細胞からgp41を免疫沈殿するのに使用する。ま
た、抗−gp41抗体を産生するコロニーをウエスタンブロッティングにより同
定することができる。gp41配列ELDKWAに対して特異的なモノクローナ
ル抗体を産生するコロニーを、酵素結合された免疫吸着剤アッセイのようなアッ
セイによって同定することができる。手短には、ELDKAWAペプチドは当業
者に周知の方法で合成されるか、商業的に得られる。ELDKAWAペプチドは
、プラスチックの96−ウェルマイクロタイタープレートのウェルをコートする
のに使用され、該ウェルを個々のBリンパ球コロニーから得た培養培地の希釈物
とインキュベートする。ペプチドに結合する抗体を、例えばホースラーディッシ
ュペルオキシダーゼに結合されたウサギ抗−ヒト免疫グロブリン抗体、次いでペ
ルオキシダーゼ基質を用いて同定する。
注目の抗体を作成するコロニーを発達させ、適切なパートナー細胞系、例え
ばマウス/ヒトヘテロミエローマと融合する。ハイブリッドを、フィーダー細胞
の存在下において選択培地中で培養することによって選別し、適切な抗体を産生
するハイブリッドをクローニングし発達させる。
2.ビーズ及びフィルターのような固体支持体上の試薬を固定化する方法
タンパク質に基づいた試薬を、プラスチック、ラテックス及びアガロース(
これらに限定されない。)を含む種々のタイプの固体支持体に固定化する多くの
方法が存在する。これらの方法には、共有結合的および非共有結合的な方法が含
まれる。本発明においては、以下の要求を満たす方法を使用することが重要であ
る。
第一に、これらの方法は、HIV−1のエンベロープの糖タンパクに対する
親和性、又はHIV−1を中和する能力のような試薬の特性に重大な影響を与え
るべきではない。これらのパラメータは、gp120に結合し、血漿内のHIV
を中和する、固定化された試薬の能力を、固定化後に行うことによって、試験さ
れうる。
第二に、結合剤は、貯蔵されるか、又は血液若しくは血液製品に通常使用さ
れる適切な条件下でさらされたとき(例えば、PRBCとの4℃での数日間の保
存)
に安定あるべきである。固定化された試薬の活性は、当業者に公知の方法を用い
て貯蔵/血液成分への暴露に従って決定される。所定時間に渡る固体支持体から
の固定化された試薬の損失(漏出)は、当業者に周知の方法を用いて単位量の固
体支持体に結合される試薬の量を分析することによって決定されうる。このよう
な方法には、例えば酵素結合された免疫吸着剤アッセイが含まれる。この場合、
試薬に特異的な抗体を使用し、存在する試薬の量をアッセイする。
実験の第二シリーズ
1.CD4に基づいた分子及び抗体によるHIV−1の結合及び中和
出願人は、CD4に基づいたタンパク質及びHIVに対する抗体が異なった
系統のウイルスから得たgp120に結合し、異なった遺伝子クレードからの系
統を含めた多くの系統のHIV−1を中和することを示した。これらの研究で、
CD4に基づいたタンパク質は、抗体と反応するよりも異なったHIV−1変異
体からのgp120と広く反応する。CD4に基づいた分子も、抗体よりも広く
中和をした。CD4−IgG2は特に強力であり、そのHIV−1中和特性は広
い。更に、CD4−IgG2は、初期のHIV−1感染の症状を有するニューヨ
ークに居る個体から得た初期HIV−1単離物を血清変換より前に中和すること
ができる。このウイルスは、抗原陽性、抗体陰性の献血者から供給された血液に
入り込みうるウイルスの代表例である。CD4−IgG2がこの単離物を中和す
るという事実は、汚染された血液内のHIV−1を中和するこの試薬を開発する
関係において重要である。
上記のデータは、CD4に基づいた分子及びHIV−1に対する抗体が可溶
性又は固定化された試薬として使用され、HIV−1で汚染された血液をHIV
−1ウイルスに結合しこれを除去することによって、又は該ウイルスを中和する
ことによって減少することができるという概念を支持する。CD4に基づいた分
子及びHIV−1に対する抗体はまた、プラズマフェレーゼによってHIV−1
に感染した個体の血液からのHIV−1及び/又はHIV−1gp120を結合
しこれを除去するのに使用されうる。更に、これらの試薬は、世界中から得られ
たHIV−1の多くの異なった株に対して反応性である。
2.HIV−1に感染した個体の血漿中のHIV−1を効果的に中和する、C
D
4に基づいたタンパク質
出願人は、CD4−IgG2が「ex-vivo」中和アッセイを用いてHIV−
1感染された個体から得た血漿の臨床単離物を強力に中和することを示した。ex
vivo中和アッセイの手順は、ダール(Daar)等により1990年に開示された
手順(Proc Natl Acad Sci USA 87:6574-6578)と同様である。手短には、HI
V−1に感染した個体から得たウイルス血症性の血漿の希釈物をPHAで活性化
された正常PBMCとインキュベーションした。25ugCD4−IgG2(又は
抗体)を、約1mlの最終培養容積で各培養物に添加した。7日後、p24抗原ア
ッセイを培養上清に関して行い、HIV−1複製の程度を評価した。IgG12
−CD4結合部位に向けられた広く中和するMAb、19b−クロス反応性V3
ループMAb;A−32−gp120の不連続エピトープに向けられた広く中和
するMAb(以下で説明);21h−aCD4結合部位MAbを含めた幾つかの
、広く中和するヒトモノクローナル抗体をCD4−IgG2と平行して試験した
。2人の患者で得られた結果を図1に示した。この図において、血漿サンプル中
の感染性HIV−1の量の測定は対照培養物(培地のみ又は対照IgG)の結果
から得られる。この場合、ウイルスの複製は血漿の125倍又はそれよりも大量
の希釈物にさらされた培養物中で容易に検出できる。CD4−IgG2はこれら
のサンプル中のHIV−1を強力に中和し、未希釈のウイルス血症性の血漿中で
さえもバックグラウンドレベルまでウイルスの複製を減少する。試験されたモノ
クローナル抗体もHIV−1を中和するが、未希釈のウイルス血症性の血漿にお
けるCD4−IgG2に比べて効果は低い。
同様の結果が、他の4人の他の献血者から得たウイルス血症性の血漿を用い
て得られた。この研究は、CD4−IgG2がHIV−1に感染した個体の血漿
に存在するHIV−1を強力に中和することを示しており、CD4−IgG2が
全血及び血液成分内のHIV−1を除去又は不活性化するのに使用しうるという
考えを支持している。
3.gp120を結合するアガロースビーズに共有結合的に固定されたCD4
−IgG2
CD4−IgG2は、高回収率の抗原結合活性を有するカルボキシレート部
分を介して抗体を結合するために先に使用されたヒドラジドカップリングの化学
を用
いてアガロースビーズ上に固定化される(Hermanson GTら、1992年、「固定
化された親和性リガンド技術("Immobilized Affinity Ligand Techniques")、
226〜230頁、アカデミックプレス、サンディエゴ、CA)。
CD4−IgG2は、15mMの過ヨウ素酸ナトリウムで酸化され、pH5.
1アセテートバッファー中においてアガロースアジピン酸ヒドラジド(ファルマ
シア、ピスカタウェイ、NJ)上に室温で一晩固定化された。固定化効率は約5
0%であり、得られた親和性支持体は、約1mgCD4−IgG2/mlゲルを含有
していた。
このCD4−IgG2親和性ゲルを、gp120で選別したチャイニーズハ
ムスターの卵巣細胞の培養培地から組換えHIV−1LAIgp120を除去する
のに使用した。gp120に特異的な酵素結合免疫吸着剤アッセイを、処理及び
未処理の細胞培養上清を分析するために使用した。固定化されたCD4−IgG
2が、約0.6mggp120/mlゲルの収容量で>90%のgp120を除去す
ることが示された。
The present invention relates to a product for removing HIV-1 from a sample, and to a method of using the product. This application is part of US patent application Ser. No. 08 / 274,240, filed Jul. 13, 1994. A continuation application, the contents of which are incorporated herein by reference. Throughout this application, various publications are referred to by arithmetic numeral. Full citations for these publications can be found at the end of the specification, immediately following the claims. The disclosures of these publications are incorporated herein by reference and more fully describe the technical field to which the invention pertains. BACKGROUND OF THE INVENTION Each year, the American Red Cross collects and distributes 12 million units of blood. Almost all of these are fractionated, and transfusions are usually performed with blood components rather than whole blood. The majority (60%) of blood transfusions are performed in pre-packaged red blood cells (PRBC). Platelets make up 27% of the components transfused, and fresh frozen plasma makes up 11% (1). Leukocytes are stored at room temperature before fractionation, but fractionation must be performed within 6 hours after collection. After fractionation, the PRBC fraction is refrigerated, platelets are stored at room temperature, and plasma is stored frozen. Despite strict screening of blood donors and rigorous testing of blood after transfusion for anti-HIV-1 antibodies, 50 to 100 units of HIV-1 enter the United States blood supply each year. Is contaminated. Since the early isolates of HIV-1 are quite strong, the infectivity of contaminated blood withstands preservation of blood components (2-5). Thus, transfusions of contaminated components are frequent and will probably result in HIV-1 transmission. Subsequent infections are fatal and can be transmitted to others. As a result, public confidence in blood transfusions has declined. Therefore, a practical way to efficiently and safely remove HIV-1 from blood donations would make a significant contribution to public health. Some scenarios result in blood donation contamination. Probably the most common source of contamination comes from transfusions from individuals who are infected with HIV-1 but have not developed antibodies detectable by standard screening assays. These pre-seroconversion cases are highly viremic. During the acute phase of HIV-1 infection, 10 Four TCID 50 Viral titers in excess of / ml are found in plasma in the absence of detectable HIV-1 antibodies (6, 7). Studies show that anti-gp120 antibodies are detected 4 days before recording in a conventional antibody detection ELISA, after the viral titer in plasma has decreased by a factor of less than 100 at the time of the peak. It has been shown that it is possible. The potential of infection in such individuals is clear. As HIV spreads to low-risk populations, the efficiency of pre-donation screening will decrease, and contaminated blood will enter the blood supply more frequently as described above. Become. Another potential source of contamination is due to random errors during the screening process, which results in the use of contaminated samples from antibody-positive, asymptomatic individuals. In addition, samples that are antibody-positive may not be detected by current screening tests, which may indicate that the antibody concentration in the plasma is extremely low or that the epitope is best shown in ELISA-based screening tests. Either no immune response has occurred to the group. Such cases are documented (8, 9), and HIV-1 is diversified in sequence and more foreign strains have entered the United States, resulting in non-detectable antibody-positive cases. Have to be considered. Another possibility is that a small number of HIV-1 infected individuals do not have any antibody response and have no clinical symptoms of HIV infection, but transmit the virus to the recipient. Records of cases of individuals exposed to HIV but not apparently infected remain (9-11). It is still unclear whether such individuals really did not become infected, and there is no record of transmission of HIV from such individuals. However, there is a possibility. Methods for reducing the infectivity of contaminated blood should be effective regardless of the source, which may be one of the sources mentioned above. Therefore, this method can be used for very high viral titers during the acute, antibody-negative phase of infection, as well as for lower titers that are present in antibody-positive samples and are not detectable by conventional screening tests. We need to be able to deal with it. The presence of anti-HIV antibodies should not compromise the ability of the method of choice. Chemical and detergent based methods for treating plasma to inactivate HIV-1 have been developed, but are not suitable for treating whole blood or blood components including cells or platelets. CD4-based molecules include recombinant soluble CD4 (sCD4; the V1-V4 region of CD4) and fusion proteins between a portion of CD4 and other proteins, including human immunoglobulins. In vitro experiments with CD4 based molecules have demonstrated three important antiviral features: (1) binding to HIV gp120 and competitively adsorbing the virus to human cells. Inhibition and subsequent infection of human cells; (2) dissociation of gp120 from the viral surface, thereby irreversibly inactivating HIV particles; and (3) HIV- 1) Inhibiting intercellular virus transmission from infected cells to uninfected cells by envelope-mediated cell fusion. Compared to monoclonal antibodies and HIV immunoglobulins, rigorous in vitro experiments have shown that CD4-based molecules have the greatest overall capacity for a wide range of laboratory-adapted and early isolates of HIV-1. Can be neutralized (16). This is not surprising, because CD4 is the major receptor for HIV-1 and it is likely that the virus will mutate to avoid binding to CD4 without losing its ability to infect cells. Because there is no. Laboratory-adapted strains of HIV-1 are more susceptible to neutralization by CD4-based molecules compared to the initial isolates in vitro, and all HIV-1 clinical isolates tested have been achieved in humans. Inhibited by possible concentrations of CD4-based molecules. Clinical trials using CD4 based molecules show no or little toxicity or immunogenicity (18). In addition, CD4-Ig, HIV-1 LAI When administered to a chimpanzee prior to infection of the chimpanzee, the chimpanzee is protected from the infection, demonstrating the protective effects of CD4 based molecules in vivo (19). Serum that neutralizes antibody activity against HIV has been directed to the viral envelope (20-30). Although a neutralizing site exists in the ectodomain of gp41 (the transmembrane part of the glycoprotein of HIV-1), many neutralizing antibodies in the serum of naturally infected humans have the envelope outside the glycoprotein gp120. (20-30). The V3 loop of HIV gp120 is named the "major neutralizing determinant" because it is a site recognized by potential, often type-specific, neutralizing antibodies produced early in infection. (26, 31-39). Antibodies to the V3 region also appear to correlate with protection in two successful vaccinations and challenge experiments in a chimpanzee model infected with HIV-1 (40,41). Although widely reactive anti-V3 monoclonal antibodies are now well characterized, group-specific neutralizing antibody activity in serum isolated from asymptomatic humans infected with HIV-1 is Discontinuous epitopes, at least in part, result from the induction of antibodies that act by inhibiting the binding of HIV to the CD4 receptor (42, 43). However, none of these MAbs were as cross-reactive as CD4-based molecules and did not have the ability to neutralize HIV-1 in a laboratory-adapted or initially isolated form in vitro (16). Studies have shown that some combinations of CD4-based molecules and Mabs directed to gp120 or gp41 show synergy in neutralizing HIV-1 (44-48). . As mentioned above, early isolates of HIV-1 are less sensitive to neutralization by CD4-based molecules than T-cell adapted. The mechanism for these differences appears to be due to the fact that the intact virions of the initial isolates have a reduced ability to bind to sCD4 and subsequently dissociate or disrupt sCD4-induced gp120. (15, 49). Numerous studies have demonstrated that gp120, the envelope glycoprotein of HIV-1, may have a direct role in the pathogenesis of HIV-1. Several possible mechanisms of gp120 in the immunopathogenesis of HIV-1 infection have been described by Fouch (Fauci, A) and Rosenberg, Z (In: Textbook of A IDS Medicine). , Broder et al. , Eds. , 1994, Williams and Wilkins, Baltimore, MD, pp 55-57). These mechanisms include binding of gp120 to CD4 on CD4 + cells, resulting in immunosuppression, or apoptosis. Removing gp120 from the blood or other body fluids of HIV-1 infected individuals reduces these pathological effects and improves clinical outcome. For example, removal can be accomplished by attaching a protein or antibody based on CD4 to the filter and applying the circulating blood to the filter (plasma separation and exchange). This method may also be used to remove HIV-1 viral particles from blood, which may also be beneficial. The present invention provides a solid support comprising a solid support, wherein the agent capable of specifically forming a complex with a region present on the HIV-1 envelope functions. Provide a product that is fixed to The invention further comprises a solid support, wherein the plurality of agents capable of specifically forming a complex with a region present on the HIV-1 envelope are operable. Provide a product that is fixed to the body. The present invention further provides (a) a specific complex with a region present on the HIV-1 envelope and (b) a specific complex with a known ligand. A drug that is capable of removing the drug from a sample by contacting the drug with a known ligand immobilized on the sample. . The present invention further provides a method of treating a body fluid sample such that when the HIV-1 is present in the body fluid sample, the method comprises the step of removing the HIV-1. 1 wherein a drug capable of specifically forming a complex with the region present on the HIV-1 envelope, when present, is operatively immobilized on said solid support. Contacting an object with the sample under appropriate conditions to remove HIV-1 from the sample when HIV-1 is present in the sample, the method for treating a bodily fluid sample as described above. I will provide a. The present invention further provides a method of treating a body fluid sample, wherein the method further comprises reducing the likelihood of the patient becoming infected with HIV-1 by contacting the body fluid sample, wherein the method comprises the steps of: Contacting the sample with the appropriate amount of a water-soluble drug to form a complex between the sample and the HIV-1 so that the patient contacts the HIV-1 in contact with the body fluid sample. A method for treating a body fluid sample as described above, which comprises sufficiently reducing the possibility of infection. The present invention further provides a method of treating a body fluid sample that substantially reduces the likelihood of a patient becoming infected with HIV-1 by contacting the sample with a body fluid sample, comprising: By contacting the body fluid sample with an appropriate amount of a water-soluble drug capable of specifically forming a complex with the region present on the protein, the HIV-1 is present in the sample when the sample is present. Forming a complex between the agent and the HIV-1; and (b) removing any complex formed as described above, whereby contact of the patient with the HIV- 1. a method for treating a body fluid sample as described above, comprising: The present invention further relates to a method for treating a body fluid sample, wherein, when the HIV-1 or HIV-2 gp120 envelope glycoprotein is present in the body fluid sample, the glycoprotein is removed from the sample. An agent comprising a solid support and capable of specifically forming a complex with a region present on the HIV-1 envelope functions when HIV-1 is present in a body fluid sample The sample immobilized on the solid support as described above is contacted with the sample under appropriate conditions, whereby the gp120 envelope glycoprotein of HIV-1 or HIV-2 is present in the sample. The method for treating a body fluid sample described above, comprising removing the glycoprotein from the sample when the sample is used. The present invention further provides a method of treating a body fluid sample that sufficiently reduces the likelihood of a patient becoming infected with HIV-1 by contacting the sample with a body fluid sample, comprising: Wherein the agent is capable of specifically forming a complex with a region present on the glycoprotein of the HIV-1 envelope, and (ii) a known ligand. A portion capable of specifically forming a complex with the ligand, and the portion comes into contact with the immobilized ligand, whereby when the HIV-1 is present in the sample, the above-described agent is used. And forming a complex between the HIV-1 and the HIV-1; the above steps; and (b) contacting the obtained sample with an immobilized known ligand to form a complex as described above. Removes any complex and reduces the likelihood that the patient will be infected with HIV-1 by contacting the sample Step to allow; equipped and provides the above method for body fluid samples treated. The present invention further provides a method of treating a body fluid sample that substantially reduces the likelihood of the patient becoming infected with HIV-1 by contacting the sample with a body fluid sample, the method comprising: (a) comprising a solid support; The drug capable of specifically forming a complex with the region present on the envelope of -1 is used to properly fix the product and the body fluid sample that are fixed to the solid support so as to function. (B) a suitable amount of a water-soluble drug capable of specifically forming a complex with the region present on the glycoprotein of the HIV-1 envelope. Contacting said sample to form a complex between said drug and said HIV-1 when HIV-1 is present in said sample, said body fluid sample comprising: A method of treatment is provided. However, step (a) may be before or after step (b). The present invention further provides a method of treating a body fluid sample that substantially reduces the likelihood of the patient becoming infected with HIV-1 by contacting the sample with a body fluid sample, the method comprising: (a) comprising a solid support; The drug capable of specifically forming a complex with the region present on the envelope of -1 is used to properly fix the product and the body fluid sample that are fixed to the solid support so as to function. (B) (i) a suitable amount of aqueous solution capable of specifically forming a complex with a region present on the glycoprotein of the HIV-1 envelope. Contacting the agent with the sample to form a complex between the agent and the HIV-1 if HIV-1 is present in the sample; and (ii) Removing any complex thus formed from the sample obtained. The law provides. However, step (a) may be before or after step (b). The present invention further provides a method of treating a body fluid sample that substantially reduces the likelihood of the patient becoming infected with HIV-1 by contacting the sample with a body fluid sample, the method comprising: (a) comprising a solid support; The drug capable of specifically forming a complex with the region present on the envelope of -1 is used to properly fix the product and the body fluid sample that are fixed to the solid support so as to function. (B) (I) contacting an appropriate amount of a water-soluble drug with the sample under suitable conditions, wherein the drug is selected from the group consisting of (1) HIV- (1) a portion capable of forming a complex specifically with a known ligand; and (2) having a portion capable of forming a complex specifically with a known ligand. The above steps, thereby forming a complex with HIV-1 when HIV-1 is present in the sample; and (II) removing any complex formed as described above from the obtained sample by contacting the obtained sample with the immobilized known ligand. A sample treatment method is provided. However, step (a) may be before or after step (b). The present invention further provides a kit for treating a body fluid sample, wherein the kit is capable of sufficiently reducing the possibility that the patient will be infected with HIV-1 by contacting the body fluid sample, the kit comprising: (a) a solid support; A product wherein an agent capable of specifically forming a complex with a region present on the HIV-1 envelope is operatively fixed to said solid support, b) Provided is a kit as described above, which comprises a region present on the envelope of HIV-1 and a water-soluble drug capable of specifically forming a complex in separate compartments. The present invention further provides a kit for treating a body fluid sample, wherein the kit is capable of sufficiently reducing the possibility that the patient will be infected with HIV-1 by contacting the body fluid sample, the kit comprising: (a) a solid support; A product wherein an agent capable of specifically forming a complex with a region present on the HIV-1 envelope is operatively fixed to said solid support, b) a water-soluble drug, which can (1) specifically form a complex with a region present on the glycoprotein of the HIV-1 envelope, (2) specificity with a known ligand A portion capable of forming a complex with the water-soluble drug, which is in contact with an immobilized known ligand to allow removal of the drug from a sample. (C) provided with a solid support and capable of specifically forming a complex with the portion of the water-soluble drug of step (b). Capable portion, said solid support product, which is fixed to the body to function, the city separably compa - equipped to Tomento, provides the above kit. Finally, the present invention provides a kit for treating a body fluid sample, which sufficiently reduces the possibility that a patient will be infected with HIV-1 by contacting the sample with a body fluid sample. It is possible to (i) specifically form a complex with the region present on the glycoprotein of the HIV-1 envelope, and (ii) specifically form a complex with a known ligand. A water-soluble drug as described above, comprising a portion capable of being formed, said portion being in contact with an immobilized known ligand to permit removal of said drug from a sample; A product comprising a support, wherein a known ligand capable of specifically forming a complex with said portion of said water-soluble drug is operatively fixed to said support; Are provided in separate compartments, respectively. The present invention further provides a kit comprising the above product, wherein the kit reduces the amount of HIV-1 or HIV-2 gp120 envelope glycoprotein present in a body fluid sample. I do. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1 CD4-IgG2 efficiently neutralizes HIV-1 in the plasma of individuals infected with HIV-1. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTIONPlasmids pT4B, CD4IgG2-pcDNA1, CD4kLC-pRcCMV, CD4-IgG2HC-pRcCMV conform to and meet the Budapest Treaty on the International Recognition of the Deposit of Microorganisms for Patent Proceedings, the American Tissue Cluture Collection. (ATCC), 12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland 20852, deposited under ATCC accession numbers, 68389, 40952, 75194, 75193, respectively. In particular, the present invention provides a solid support as described above, comprising a solid support, operatively immobilized on an agent capable of forming a complex specifically with the glycoprotein of the HIV-1 envelope. Provide body. The solid support can be any of those known in the art to which a drug is immobilized to function. Solid supports include, for example, natural or synthetic polymers. Synthetic polymers include, for example, polystyrene, polyethylene, and polypropylene. Natural polymers include, for example, latex. The solid support can be selected, for example, from the group consisting of beads, containers, and filters. Solid supports in the form of beads are widely used and readily available to those skilled in the art. Beads include, for example, latex and polystyrene beads. Said container may be any container in which bodily fluids are stored or in which such liquids come into contact. For example, the container may be in the form of a bag or tube. In a preferred embodiment, the container is a special bag for collecting and / or storing blood or blood components. Solid supports in the form of filters are widely used and readily available to those skilled in the art. Filters include, for example, polyester filters (eg, polyester leucofiltration devices) and cellulose acetate filters. The drug immobilized on the solid support may be either a protein or a non-protein drug. In one embodiment, the agent is an antibody. As used herein, the term "antibody" includes but is not limited to both native and non-natural forms. In particular, the term "antibody" includes polyclonal and monoclonal antibodies and antigen-binding fragments thereof. Furthermore, the term "antibody" includes chimeric antibodies, fully synthesized antibodies, and antigen-binding fragments thereof. In another embodiment, the agent is a CD4-based molecule. As used herein, CD4 is a mature, native, membrane-bound CD4 protein that includes a cytoplasmic region, a hydrophobic transmembrane region, and an extracellular region that binds to the gp120 envelope glycoprotein of HIV1. It is provided with. As used herein, a CD4-based molecule is at least one amino acid residue consistent with a portion of CD4 that is required for CD4 to form a complex with the gp120 envelope glycoprotein of HIV-1. Any molecule with two sequences. If the CD4-based molecule is sCD4, the sequence of amino acid residues corresponding to that portion of CD4 required for CD4 to form a complex with the gp120 envelope glycoprotein of HIV-1 is: Amino acid sequence from +1 to about +106. As used herein, "sCD4" refers to a water-soluble, extracellular fragment of human CD4. If the CD4-based molecule comprises a portion of a non-CD4 molecule, an amino acid corresponding to that portion of CD4 is necessary for CD4 to form a complex with the gp120 envelope glycoprotein of HIV-1. The sequence of residues is an amino acid sequence from +1 to about +179. Thus, a CD4-based molecule includes one or more gp120 binding sites of CD4. Examples of CD4-based molecules include, but are in no way limited to, the CD4-based molecules discussed below. The CD4-based molecule may be a CD4-immune complex. The CD4-immune complex may be a CD4-gamma1 chimeric heavy chain homodimer, a CD4-gamma2 homodimer, or a CD4-IgG1 heterotetramer. In a preferred embodiment, the CD4-immunoconjugate is a heterotetramer comprising two heavy chains and two light chains, wherein both of the heavy chains are (a) an IgG2 heavy chain, or ( b) the above heterologous, wherein either one of the CD4-IgG2 heavy chains and both of the above light chains are either (a) a kappa light chain, or (b) a chimeric CD4-kappa light chain It is a tetramer. However, either the heavy chains, both light chains, or all four chains are CD4 chimeras. The chimeric CD4-IgG2 heavy chain may be a heavy chain encoded in an expression vector designated CD4-IgG2HC-pRcCMV (ATCC Accession No. 75193), or the chimeric CD4-Kappa light chain May be a light chain encoded in an expression vector designated CD4-kLC-pRcCMV (ATCC Accession No. 75194). Methods for making molecules based on CD4 are well known in the art and are exemplified in the Detailed Description section of the experiments that follow. As used herein, the phrase "functionally immobilized" permits the formation of a complex between the immobilized drug and a region present on the envelope glycoprotein of HIV-1. Means to be fixed. Methods for operatively anchoring an agent to a solid support are well known to those skilled in the art. As used herein, the expression "capable of forming a complex specifically with the region present on the glycoprotein of the HIV-1 envelope" refers to the glycoprotein of the HIV-1 envelope. It means that it forms a complex specifically with the region present thereon, but cannot form a complex with other regions. As used herein, the term "HIV-1" is synonymous with "HIV-1 particle,""HIV-1 virus particle," or "HIV-1 virus." In one embodiment, the HIV-1 envelope glycoprotein is the HIV-1 gp120 envelope glycoprotein. In another embodiment, the HIV-1 envelope glycoprotein is the HIV-1 gp41 envelope glycoprotein. In one embodiment, the region present on the glycoprotein of the HIV-1 envelope is a conserved region. As used herein, "conserved region" means that it is present in at least 90% of all strains of HIV-1 and that its structure is not mutated. In a preferred embodiment, the conserved region present on the HIV-1 envelope glycoprotein is the HIV-1 gp120 envelope glycoprotein. In another embodiment, the region present on the glycoprotein of the HIV-1 envelope is a non-conserved region. For example, the non-conserved region may be a region present on the VP3 loop of the gp120 envelope glycoprotein of HIV-1. The present invention further provides a method for immobilizing a plurality of agents on a solid support capable of specifically forming a complex with a region present on the glycoprotein of the HIV-1 envelope. A product comprising the solid support described above. As used herein, “plurality of drugs” means at least two drugs. In one embodiment, in one embodiment, the plurality of agents consists of a plurality of CD4-based molecules. In another aspect, the plurality of agents consists of a plurality of antibodies. . In yet another embodiment, the plurality of agents comprises an antibody, a molecule based on CD4. The present invention further relates to a water-soluble drug, which is capable of forming a complex specifically with (a) a region present on the glycoprotein of the HIV-1 envelope, and (b) A portion capable of specifically forming a complex with a known ligand, which allows removal of the drug from the sample by contact with the immobilized known ligand , A water-soluble drug as described above. As used herein, the expression "water-soluble" means that it can be present in water at 4 ° C at a concentration of at least 1 pM. The use of a moiety capable of specifically forming a complex with a known ligand is referred to in the art as a “molecular tag”. The moiety may be selected, for example, from the group consisting of small molecules and proteins. The ligand may be selected, for example, from the group consisting of metal ions, small molecules, and proteins. Specific examples of moiety / ligand combinations include (a) oligohistidine / nickel ion, (b) glutathione S-transferase / glutathione, and (c) biotin / streptavidin, including Not limited. The present invention further removes the HIV-1 or the HIV gp120 envelope glycoprotein from the sample when the HIV-1 or HIV gpl20 envelope glycoprotein is present in the sample. Such a method for treating a body fluid sample, comprising a solid support, and an agent capable of specifically forming a complex with a region present on the glycoprotein of the HIV-1 envelope, The sample is brought into contact with the solid support, suitably immobilized on the support, under suitable conditions, whereby the HIV-1 or HIV-1 gp120 envelope is incorporated into the sample. -The method of treating a body fluid sample as described above, comprising removing the HIV-1 or the gp120 envelope glycoprotein of the HIV-1 from the sample when the glycoprotein is present. As used herein, the expression `` treating a body fluid sample to remove HIV-1 from a body fluid sample '' is (a) HIV-1 in a body fluid sample does not invade CD4 + cells, Or (b) physically separating HIV-1 from a body fluid sample, or (c) a combination of (a) and (b). However, the amount of HIV-1 present in the obtained sample and capable of invading CD4 + cells does not exceed 50% of the amount of HIV-1 in the sample before HIV-1 removal. In the present application, CD4 + cells are used as cells having CD4 on their surface, wherein the CD4 + cells specifically bind and fuse with the HIV-1 they come into contact with. Suitable conditions for contacting the sample with the subject product are conditions that permit the formation of a specific complex between the agent and HIV-1. Such conditions are known to those skilled in the art. The present invention further provides a method of treating a body fluid sample that substantially reduces the likelihood of a patient becoming infected with HIV-1 as a result of contacting the sample, the method comprising the steps of: Contacting a water-soluble drug capable of specifically forming a complex with the region present above with a bodily fluid sample under appropriate conditions for the sample, so that HIV-1 is present in the sample; Allowing the patient to form a complex between the sample and the HIV-1, thereby reducing the likelihood of the patient becoming infected with HIV-1 as a result of contacting the sample. And a method for treating a body fluid sample as described above. The present invention provides a method for sufficiently reducing the amount of the gp120 envelope glycoprotein of HIV-1 in a body fluid sample, the method comprising specifically complexing with a region present on the HIV-1 envelope glycoprotein. A water-soluble drug capable of forming the sample is contacted with the sample under appropriate conditions so that, when HIV-1 is present in the sample, the sample and the HIV-1 Provided above, comprising forming a complex between the two, thereby reducing the amount of HIV-1 gp120 in the sample. In one embodiment, the blood of an individual infected with HIV-1 is passed through a CD4-based protein or antibody-immobilized filter. Thereby, the HIV-1 particles and / or HIV-1 gp120 are removed from the blood. The presence of gp120 in the blood can be pathogenic, for example, by binding to CD4-expressing cells and inhibiting the immune response, or initiating apoptosis of these cells. In a preferred embodiment, the subject is a human. As used herein, the phrase sufficiently reducing the likelihood of a patient becoming infected with HIV-1 means reducing the likelihood that the patient will become infected with HIV-1 by at least a factor of two. For example, if a patient has a 1% chance of becoming infected with HIV-1, then a half the likelihood that a patient will be infected with HIV-1 means that the likelihood of becoming infected with HIV-1 is equal to 0. 5%. In one embodiment, sufficiently reducing the likelihood of a patient becoming infected with HIV-1 means reducing the likelihood by at least a factor of ten. In a preferred embodiment, sufficiently reducing the likelihood of a patient becoming infected with HIV-1 means reducing the likelihood by at least a factor of one. As used herein, the phrase "patient is infected with HIV-1" means that the patient's own cells are invaded by HIV-1. As used herein, the expression contacting a sample of bodily fluid refers to any contact with HIV-1 in the sample that is sufficient to cause transmission of the sample to the body of the patient, thereby infecting the patient with HIV-1. That is. The amount of a water-soluble drug sufficient to reduce the likelihood of a patient becoming infected with HIV-1 can be determined by methods known to those skilled in the art. In one embodiment, a suitable amount of a water-soluble agent is an amount between about 1 pM to about 10 mM. In a preferred embodiment, a suitable amount of the water-soluble agent is an amount between about 1 pM to about 10 μM. In one embodiment, the agent is an antibody. In another embodiment, the agent is a CD4-like molecule. The CD4-based molecule may be a CD4-immune complex. In a preferred embodiment, the CD4-immune complex is a heterotetramer, comprising two heavy chains and two light chains, both heavy chains being (a) an IgG2 heavy chain, or (b) ) The chimeric CD4-IgG2 heavy chain and both light chains are either (a) the kappa light chain or (b) the chimeric CD4-kappa light chain. However, either heavy chain, both light chains, or all chains are CD4 chimeras. The chimeric CD4-IgG2 heavy chain may be a heavy chain encoded by an expression vector designated CD4-IgG2HC-pRcCMV (ATCC Accession No. 75193), wherein the chimeric CD4-kappa light chain is It may be the light chain designated CD4-kLC-pRcCMV (ATCC accession number 75194). The present invention further provides a method of treating a body fluid sample, wherein the method comprises the steps of: An appropriate amount of a water-soluble drug capable of specifically forming a complex with a region present on a glycoprotein is contacted with a body fluid sample, whereby HIV-1 is present in the sample. Optionally, a step of forming a complex between said HIV-1 and said drug; and (b) removing the thus formed complex from the obtained sample, thereby Reducing the likelihood of the patient becoming infected with HIV-1 by contacting the sample. The removal of the complex from the obtained sample can be performed by a method well known to those skilled in the art. Such methods include, for example, affinity chromatography. The subject method may further comprise the step of removing uncomplexed drug from the sample if such removal is necessary (eg, if the drug is desired to be administered in the patient to which it is administered). If not have any impact). The present invention further provides a method of treating a body fluid sample that substantially reduces the likelihood of a patient becoming infected with HIV-1 as a result of contacting the sample, the method comprising: (a) (i) HIV -1 is capable of specifically forming a complex with the existing region on the glycoprotein of the envelope, and (ii) comprising a portion that specifically forms a complex with a known ligand. Allows the drug to be removed from the sample by contacting it with a known ligand that has been immobilized, thereby, if HIV-1 is present in the sample, the drug and the HIV-1 Contacting an appropriate amount of the water-soluble drug with the sample, and (b) contacting the obtained sample with an immobilized known ligand to form a complex between Any complex formed as above is removed from the obtained sample, and Ri patient as a result of contact with the sample is equipped with a step, which reduces the possibility of infecting HIV-1, to provide a method. Methods for immobilizing ligands are well known to those skilled in the art. As used herein, an "immobilized" ligand is capable of forming a complex with the aforementioned moiety that is specifically recognized by the free ligand. The present invention further provides a method of treating a body fluid sample that substantially reduces the likelihood of a patient becoming infected with HIV-1 as a result of contacting the sample, the method comprising: (a) providing a solid support. A product capable of specifically forming a complex with the region present on the HIV-1 envelope on the solid support so as to function. Contacting the above product with a body fluid sample under appropriate conditions; and (b) forming a complex specifically with the region present on the glycoprotein of the HIV-1 envelope Contacting an appropriate amount of a water-soluble drug with the sample to form a complex between the drug and the HIV-1 when HIV-1 is present in the sample. There is provided a method as described above comprising: However, step (a) may be either before or after step (b). The present invention further provides a method of treating a body fluid sample that sufficiently reduces the likelihood of a patient becoming infected with HIV-1 by contacting the sample with a body fluid, comprising: (a) a product comprising a solid support; An agent capable of specifically forming a complex with a region present on the HIV-1 envelope is operably immobilized on the solid support. And (b) (i) an appropriate amount capable of specifically forming a complex with the region present on the glycoprotein of the HIV-1 envelope. Contacting said water-soluble drug with said sample, thereby forming a complex between said drug and said HIV-1 when HIV-1 is present in said sample, and Removing the complex from the sample obtained in the above step. However, step (a) may be before or after step (b). The present invention further provides a method of treating a body fluid sample that sufficiently reduces the likelihood of a patient becoming infected with HIV-1 by contacting the sample with a body fluid, comprising: (a) a product comprising a solid support; An agent capable of specifically forming a complex with a region present on the HIV-1 envelope is operably immobilized on the solid support. (B) (I) an appropriate amount of a water-soluble drug, which is (1) specific to a region present on the glycoprotein of the HIV-1 envelope; (2) provided with a portion capable of specifically forming a complex with a known ligand, so that when HIV-1 is present in the sample, The sample is contacted with the water-soluble drug, which forms a complex between the drug and the HIV-1, (II) In any complex formed by, by contacting the known ligand immobilized with a sample obtained, to provide a method which comprises steps of removing. The subject method of the present invention may further comprise the step of removing CD4 + cells from the body fluid sample. In a preferred embodiment, the CD4 + cells are leukocytes. Methods for removing leukocytes from a body fluid sample are well known to those skilled in the art and include, for example, leucofiltration. As used herein, a bodily fluid is any fluid present in the body of a patient, and can include HIV-1 in HIV-1 infected patients. Body fluids include whole blood or its derivatives (eg, preparations of red blood cells and platelets), saliva, cerebrospinal fluid, tears, vaginal fluid, urine, alveolar fluid, joint fluid, semen, Includes, but is not limited to, pleural effusion and bone marrow. In a preferred embodiment, the bodily fluid is a liquid that is administered to a patient. In a further preferred embodiment, the body fluid sample is selected from the group consisting of whole blood, a red blood cell preparation, a platelet preparation, and semen. Body fluid samples, such as whole blood, may also be supplemented with exogenous substances for clinical or archival purposes. Such exogenous substances include, for example, anticoagulants (eg, citrate), and preservatives (eg, dextrose). In one embodiment, the contacting step in the method of the subject invention is performed at 4 ° C. In another embodiment, the contacting step of the subject invention is performed at 20 ° C. In yet another embodiment, the contact method of the subject invention is performed at 37 ° C. The present invention further provides a kit for treating a bodily fluid sample, comprising a product as described above and sufficiently reducing the likelihood of a patient becoming infected with HIV-1 upon contact with the sample. The present invention further provides a kit for treating a bodily fluid sample, wherein the kit further comprises (a) a solid support comprising: A drug capable of specifically forming a complex with a region present on the glycoprotein of the HIV-1 envelope, which is operatively fixed to the support. A solid support, and (b) a water-soluble drug capable of specifically forming a complex with the region present on the glycoprotein of the HIV-1 envelope, each in a separate container, The above kit is provided. The present invention further provides a kit for treating a bodily fluid sample, wherein the kit further comprises (a) a solid support comprising: A drug capable of specifically forming a complex with a region present on the glycoprotein of the HIV-1 envelope, which is operatively fixed to the support. And (b) a water-soluble drug, which (1) can form a complex specifically with a region present on the glycoprotein of the HIV-1 envelope. And (2) a portion capable of forming a complex specifically with a known ligand, and the portion is brought into contact with the immobilized known ligand to thereby form the drug from the sample. A product comprising a water-soluble drug as described above, and (c) a solid support, The above-mentioned product, wherein a known ligand capable of specifically forming a complex with the portion of the water-soluble drug in step (b) is immobilized on the support to function. The above kit provided in a separate container is provided. The present invention provides a kit for treating a body fluid sample, such that the possibility of infecting a patient with HIV-1 upon contact with the sample is sufficiently reduced, comprising: (a) a water-soluble drug, (I) capable of specifically forming a complex with a region present on the glycoprotein of the HIV-1 envelope, and (ii) specifically forming a complex with a known ligand. A water-soluble drug as described above, comprising: a portion capable of removing the drug from the sample by contacting the portion with a known ligand immobilized, and (b) a solid support. Wherein the known ligand capable of forming a specific complex with the outer portion of the water-soluble drug is operatively fixed to the support. Are provided in separate containers. The present invention further provides a kit comprising the above product for reducing the amount of HIV-1 or HIV-2 gp120 glycoprotein present in a body fluid sample. In one embodiment, the bodily fluid sample is blood. The kit of the subject invention may further comprise a suitable buffer. Frequently used methods and / or terms to facilitate the following examples are best described in Sambrook et al. (17). While the present invention may be better understood with reference to the experimental details that follow, those skilled in the art will recognize that specific experimental details are merely illustrative of the invention that is more fully described in the claims that follow. You will soon recognize that Experimental Details A. Introduction The initial viruses appear to be sensitive to these when incubated with sCD4 for an extended period of time at 4 ° C rather than at 37 ° C. Preliminary results show that neutralization with anti-V3-loop HuMAbs is also more sensitive at 4 ° C than at 37 ° C, indicating that the mechanism of HIV resistance to neutralization by sCD4 also affects mAbs. Means applied. The advantage of this phenomenon is considered in the present invention, since the usual storage of whole blood and PRBC takes place, for example, at 4 ° C. In the subject invention, a particular advantage is the tetrameric CD4-immunoglobulin protein (CD4-IgG2) formed by fusing the V1 and V2 domains of CD4 with the constant regions of the heavy and light chains of human IgG2. Is found when using. This molecule is even more effective at neutralizing HIV-1, including early isolates of the virus, than monomeric or dimeric, CD4-based molecules. Among the more important aspects of the subject invention are that CD4-IgG2 effectively neutralizes HIV-1 in the plasma of HIV-1 infected patients when tested in an ex vivo assay (where , Which was more effective than any of the neutralizing monoclonal antibodies tested). B. Materials and methods Reagents (a) General sCD4, CD4-gamma1 chimeric heavy chain homodimer, CD4-gamma2 chimeric heavy chain homodimer and CD4-IgG2 chimeric heterotetramer were obtained from Progenics Pharmaceuticals, Inc. ) (Taritown, New York). HIV-1 HTLvII IB Mouse antibody against the V3 loop of gp120 from the isolate [9205] can be obtained from DuPont NEN Research Products (Wilmington, Del.). Human antibody 2F5 against a conserved epitope of human HIV-1 gp41 can be obtained from Viral Testing Systems Corporation (Houston, Texas) and Waldheim Pharmazeutika (Vienna, Austria). it can. (B) sCD4 Soluble CD4 (a genetically engineered water-soluble extracellular fragment of human CD4) is disclosed, for example, in the Patent Cooperation Treaty International Application No. WO88 / 01304. Soluble CD4 is also commercially available. Soluble CD4, which also refers to sCD4, can be produced by cleaving pT4B (ATCC No. 68389) after the V4J4 domain. Such DNA fragments end before a transmembrane fragment that starts at approximately 1264 nucleic acid positions. The production and characterization of soluble CD4 fragments is greatly enhanced by constructing cell lines, preferably mammals, that overexpress secreted protein fragments. Bacteria, yeast, insect and mammalian systems can be used for strategies that allow for overexpression of the protein. Inducible expression systems may also use bacteria and yeasts that overproduce proteins that can be toxic if constitutively expressed. Overexpression of the soluble CD4 fragment is achieved by amplifying the soluble CD4 expression vector and causing constitutive overexpression. Amplification of the dihydrofolate reductase (dhfr) gene by growing in a continuously amplified concentration of the drug, methotrexate, is widely used. Since the amplified units are not restricted to the dhfr coding region, this approach results in the co-amplification of sequences adjacent to them. Thus, dhfr can be used as a selectable marker and in the sense of co-amplifying newly introduced sequences. This strategy has been used successfully to increase the expression of several different genes co-transformed with the dhfr plasmid. Using recombinant DNA technology, a secreted soluble extracellular fragment of CD4 encoded by the human cDNA clone pT4B is generated. pT4B base pair 11252 is a leader peptide for CD4 required for the synthesis of secreted proteins, as well as extracellular with four VJ-like domains but without transmembrane and cytoplasmic regions that anchor proteins within the membrane Code the part. This vector contains sequences encoding the extracellular portion of the CD4 protein containing the HIV binding domain (VIJIV4J4). These sequences are located downstream of the SV40 early region promoter. In addition, the TAA terminal codon followed by the bovine growth hormone polyadenylation region is located downstream of the truncated CD4 cDNA and provides the signals necessary to stop protein synthesis, stop transcription, and polyadenylate the RNA transcript. . The resulting soluble CD4 small gene is then ligated to the mouse dihydrofolate reductase (dhfr) gene, resulting in a plasmid that can be amplified after introduction into dhfr-deficient (dhfr-) Chinese hamster ovary (CHO) cells. For example, the 1.8 kb EcoRI-BamHI fragment of pT4B, which contains the complete CD4 coding sequence, is compatible with the StuI and BclI mammalian expression vectors DSP modified to include the SV-40 early promoter and bovine growth hormone polyadenylation sequence. Inserted between sites. By using a synthetic linker, the HaeI I (bp124) -HpaII (bp1252) fragment of pT4B is inserted between the KpnI and XbaI sites of plasmid pUC18. The soluble CD4 expression vector 5 is created by ligating the following. 1. A modified DSP 0.95 Kb BglII-SacI fragment containing the 1.8 Kb EcoRI-BamHI fragment of pT4B (this segment is the SV40 early 10 promoter, CD Four Contains the leader sequence and the amino terminal protein of the extracellular CD4 sequence. ), 2. A 0.66 Kb SacI-XbaI fragment of the pUC18 plasmid containing the HaeII-HpaII fragment of pT4B (this segment contains the carboxy-terminal portion of the extracellular CD4 sequence followed by a TAA stop codon inserted after valine 371). , And 3. 1. A modified DSP containing a bovine growth hormone polyadenylation sequence. 48 kb BglII-XbalI fragment. Finally, 2.2 kb BglII-BamH I from another modified DSP (beta-globulin promoter-mouse dhfr coding region-SV40 polyadenylation region) containing a mouse dhfr expression cassette flanked by BglII and BamHI sites. The fragment was inserted into the BamHI site of the plasmid, creating a soluble CD4 expression plasmid. DXB-11, a clone of Chinese hamster ovary cells lacking dhfr, was transduced with a soluble CD4 expression plasmid. DXB-11 transformants were then grown in F12 medium without hypoxanthine or thymidine and containing 10% dialyzed fetal calf serum. Clones were selected and placed under increasing concentrations of dhfr antagonist methotrexate (mtx) to obtain stable transformants that amplify the newly introduced dhfr gene and adjacent soluble CD4 sequence. Was sorted out. Purification of the sCD4 protein was performed using ion exchange chromatography. Ion exchange chromatography is well known to those skilled in the art. (C) CD4-IgG2 chimera (i) Stable expression dhfr- Chinese hamster ovary cells (CHO) at a molar ratio of 1000: 1 (other ratios may be used) CD4-IgG2-pcDNAl: p410 (P410 is an expression plasmid containing the dhfr gene) and was transfected with 20 micrograms of CsCl purified DNA. Approximately 3-5 days after transfection, cells were placed in selective medium (nucleoside-free alpha MEM containing 5% dialyzed fetal calf serum). Approximately 10-15 days after sorting, individual cell clones are harvested and selected for some screening techniques such as ELISA and precipitation with Protein A-Sepharose beads followed by SDS-PAGE under reducing and non-reducing conditions. Analyzed for stable expression of the CD4-gamma2 chimeric heavy chain homodimer. Clones expressing the highest levels were subjected to successive rounds of amplification of the newly introduced DNA sequence at increasing concentrations of methotrexate. In this way, a stable CHO cell line secreting between 10 and 100 micrograms / milliliter of CD4-gamma2 chimeric heavy chain homotimer was obtained. (Ii) Purification of CD4-gamma2 chimeric heavy chain homodimer obtained from CHO conditioned medium CD4-gamma2 chimeric heavy chain homodimer was purified by column chromatography. CHO cells secreting the CD4-gamma2 chimeric heavy chain homodimer were grown at high density in roller bottles in media containing alpha MEM with 5% fetal calf serum without IgG. Conditioned media was collected, centrifuged to remove impurities, and diluted 1: 1 with PBS with or without detergent (ie, Tween) and the following buffers: The diluted medium was then applied to a 5 ml column of Protein A-Sepharose Fast Flow previously equilibrated with PBS at a flow rate of 60 ml / hour. After extensive washing, the specific binding material was eluted directly into an aliquot of 1 M Tris HCl pH 8.0 using 100 mM glycine / HCl, pH 3.5, and the eluted fraction was immediately neutralized. This fraction was then analyzed by SDS-PAGE under reducing and non-reducing conditions, followed by silver staining and stored. The pooled fractions were then applied to a 10 ml column of S-Sepharose Fast Flow pre-equilibrated with 50 mM BES pH 7.0 at a flow rate of 120 ml / hour. After applying the sample, a step elution gradient (consisting of four steps: 5 column volumes of 50 mM BES pH 7.0, 4 column volumes of 50 mM BES pH 7.0, 100 mM NaCl, 6 column volumes of 50 mM BESp H 7.0 225 mM NaCl, Eight column volumes of 50 mM BES pH 7.0, 500 mM NaCl) were then used for the specific solution of CD4-gamma2 chimeric heavy chain homodimer. The CD4-gamma2 chimeric heavy chain homodimer was eluted from a 50 mM BES pH 7.0, 500 mM NaCl column. The peaked fractions were then pooled and concentrated to give a final protein concentration of at least 1 mg / ml. The pooled and concentrated fractions were then applied to a 120 ml column of Sephacryl S-300HR pre-equilibrated with PBS at a flow rate of 8 ml / hour. The fraction of CD4 gamma 2 chimeric heavy chain homodimer was eluted specifically in PBS and concentrated to at least 1 mg / ml. (D) Co-expression of CD4-IgG2HCpRcCMV and CD4-kLC-pRcCMV in mammalian cells to produce CD4-IgG2 chimeric heterotetramers (i) Stable expression dhfr- Chinese hamster ovary cells (CHO) Purified with CsCl at a ratio of 1000: 1000: 1 CD4-IgG2HCpRcCMV: CD4-kLC-pRcCM V: p410 (p410 is an expression plasmid containing the dhfr gene) (other ratios may be used). Transfected with 20 micrograms of DNA. Approximately 3-5 days after transfection, cells were placed in selective media (nucleoside-free alpha MEM containing 5% dialyzed fetal calf serum). Approximately 10-15 days after sorting, individual cell clones are harvested and screened for some such as ELISA A and protein A-Sepharose beads followed by precipitation using SDS-PAGE under reducing and non-reducing conditions. The technique was analyzed for stable expression of the CD4-gamma2 chimeric heavy chain homodimer. Clones expressing the highest levels were subjected to successive rounds of amplification of the newly introduced DNA sequence at increasing concentrations of methotrexate. In this way, a stable CHO cell line secreting high levels of the CD4-IgG2 chimeric homotetramer was obtained. (Ii) Purification of CD4-IgG2 chimeric heterotetramer obtained from CHO conditioned medium The CD4-IgG2 chimeric heterotetramer was purified using protein A-Sepharose column chromatography. CHO cells secreting the CD4 IgG2 chimeric heterotetramer were grown to high density in roller bottles in media containing alpha MEM with 5% fetal calf serum without IgG. The conditioned medium was collected, centrifuged to remove impurities, and diluted 1: 1 with PBS with or without detergent (ie, Tween) and the following buffers. Next, the diluted medium was applied to a 5 ml column of Protein A-Sepharose Fast Flow pre-equilibrated with PBS at a flow rate of 60 ml / hour. After extensive washing, the bound material was eluted directly into an aliquot of 1 M Tris HCl pH 8.0 using 100 mM glycine / HCl, pH 3.5, and the eluted fraction was immediately neutralized. This fraction was then analyzed by SDS-PAGE under reducing and non-reducing conditions followed by silver staining and stored. (E) Production of monoclonal anti-gp120 and anti-gp41 antibodies The anti-gp120 and anti-gp41 monoclonal antibodies used in the present invention are commercially available. One of skill in the art can also produce human, murine, or humanized murine anti-gp120 or anti-gp41 antibodies by various techniques. For example, a human monoclonal anti-gp41 antibody can be made as disclosed below. Briefly, peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) are isolated from the blood of individuals infected with HIV-1 that show anti-gp41 antibodies in their serum. Epstein-Barr virus (EBV, eg, obtained from B95-8 cell supernatant) was added to the PBMC pellet and then plated at limiting dilution in 96-well cell culture plates. Colonies of B lymphocytes immortalized with EBV were generated and those colonies producing anti-gp41 antibodies were identified by methods well known to those skilled in the art. For example, media obtained from these cells is used to immunoprecipitate gp41 from metabolically radiolabeled cells expressing gp120 / gp41. Also, colonies producing anti-gp41 antibodies can be identified by Western blotting. Colonies producing monoclonal antibodies specific for the gp41 sequence ELDKWA can be identified by assays such as an enzyme-linked immunosorbent assay. Briefly, ELDKWA peptides are synthesized or commercially obtained by methods well known to those skilled in the art. The ELDKWA peptide is used to coat the wells of a plastic 96-well microtiter plate and the wells are incubated with dilutions of culture medium obtained from individual B lymphocyte colonies. Antibodies that bind to the peptide are identified using, for example, a rabbit anti-human immunoglobulin antibody conjugated to horseradish peroxidase, followed by a peroxidase substrate. Colonies that produce the antibody of interest are developed and fused with a suitable partner cell line, such as a mouse / human heteromyeloma. Hybrids are selected by culturing in selective medium in the presence of feeder cells, and hybrids producing the appropriate antibody are cloned and developed. 2. Methods for immobilizing reagents on solid supports such as beads and filters Many methods for immobilizing protein-based reagents on various types of solid supports, including but not limited to plastic, latex and agarose. Method exists. These methods include covalent and non-covalent methods. In the present invention, it is important to use a method that satisfies the following requirements. First, these methods should not significantly affect the properties of the reagents, such as the affinity of the HIV-1 envelope for glycoproteins, or the ability to neutralize HIV-1. These parameters can be tested by performing the immobilized reagent's ability to bind gp120 and neutralize HIV in plasma after immobilization. Second, the binder is stable when stored or exposed under suitable conditions commonly used for blood or blood products (eg, storage at 4 ° C. with PRBC for several days). Should. The activity of the immobilized reagent is determined according to storage / exposure to blood components using methods known to those skilled in the art. The loss (leakage) of immobilized reagent from a solid support over a period of time is determined by analyzing the amount of reagent bound to a unit amount of solid support using methods well known to those skilled in the art. sell. Such methods include, for example, enzyme linked immunosorbent assays. In this case, the amount of reagent present is assayed using an antibody specific for the reagent. Second series of experiments Binding and Neutralization of HIV-1 by CD4 Based Molecules and Antibodies Applicants have reported that CD4 based proteins and antibodies against HIV bind to gp120 from different strains of virus and strains from different gene clades. And neutralized HIV-1 in many strains, including In these studies, CD4-based proteins react more widely with gp120 from different HIV-1 variants than with antibodies. Molecules based on CD4 also neutralized more broadly than antibodies. CD4-IgG2 is particularly potent and its HIV-1 neutralizing properties are broad. In addition, CD4-IgG2 can neutralize early HIV-1 isolates from individuals in New York with symptoms of early HIV-1 infection prior to seroconversion. This virus is a representative example of a virus that can enter the blood supplied from antigen-positive and antibody-negative blood donors. The fact that CD4-IgG2 neutralizes this isolate is important in the context of developing this reagent that neutralizes HIV-1 in contaminated blood. The above data indicate that CD4-based molecules and antibodies to HIV-1 were used as soluble or immobilized reagents to bind HIV-1 contaminated blood to HIV-1 virus and remove it. , Or that it can be reduced by neutralizing the virus. CD4 based molecules and antibodies to HIV-1 can also be used to bind and remove HIV-1 and / or HIV-1 gp120 from the blood of HIV-1 infected individuals by plasmapherase. . Furthermore, these reagents are reactive against many different strains of HIV-1 obtained from around the world. 2. CD4-based protein that effectively neutralizes HIV-1 in the plasma of HIV-1 infected individuals Applicants have reported that CD4-IgG2 uses an "ex-vivo" neutralization assay to provide HIV- 1 showed strong neutralization of clinical isolates of plasma from infected individuals. The procedure of the ex vivo neutralization assay is similar to the procedure disclosed by Daar et al. in 1990 (Proc Natl Acad Sci USA 87: 6574-6578). Briefly, a dilution of viremia plasma obtained from an individual infected with HIV-1 was incubated with normal PBMC activated with PHA. 25 ug CD4-IgG2 (or antibody) was added to each culture in a final culture volume of about 1 ml. Seven days later, a p24 antigen assay was performed on the culture supernatant to assess the extent of HIV-1 replication. A widely neutralizing MAb directed to the IgG12-CD4 binding site, a 19b-cross-reactive V3 loop MAb; a widely neutralizing MAb directed to a discontinuous epitope of A-32-gp120 (described below); 21h- Several widely neutralizing human monoclonal antibodies, including the aCD4 binding site MAb, were tested in parallel with CD4-IgG2. The results obtained with two patients are shown in FIG. In this figure, determination of the amount of infectious HIV-1 in the plasma sample is obtained from the results of control cultures (medium alone or control IgG). In this case, viral replication can be readily detected in cultures that have been exposed to a dilution of 125-fold or greater than plasma. CD4-IgG2 potently neutralizes HIV-1 in these samples and reduces virus replication to background levels even in undiluted viremia plasma. The monoclonal antibodies tested also neutralize HIV-1, but are less effective than CD4-IgG2 in undiluted viremia plasma. Similar results were obtained with viremia plasma obtained from four other blood donors. This study shows that CD4-IgG2 potently neutralizes HIV-1 present in the plasma of HIV-1 infected individuals, and that CD4-IgG2 can degrade HIV-1 in whole blood and blood components. It supports the idea that it can be used to remove or inactivate. 3. CD4-IgG2 CD4-IgG2 covalently immobilized on agarose beads that bind gp120 is a hydrazide cup previously used to bind antibodies through a carboxylate moiety with high recovery of antigen binding activity. Immobilized on agarose beads using ring chemistry (Hermanson GT et al., 1992, "Immobilized Affinity Ligand Techniques", 226-230, Academic Press, San Diego, CA) CD4-IgG2 was oxidized with 15 mM sodium periodate and immobilized overnight on agarose adipic hydrazide (Pharmacia, Piscataway, NJ) in pH 5.1 acetate buffer at room temperature. Is about 50%, and the affinity support obtained is about 1 mg C This CD4-IgG2 affinity gel was used to remove recombinant HIV-1 LAIgp120 from the culture medium of Chinese hamster ovary cells screened with gp120. A typical enzyme-linked immunosorbent assay was used to analyze the treated and untreated cell culture supernatants, where immobilized CD4-IgG2 was> 90 mg gp120 / ml gel loading. % Of gp120 was shown to be removed.
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(51)Int.Cl.6 識別記号 FI
G01N 33/531 G01N 33/531 A
33/569 33/569 H
(72)発明者 オールアウェイ、 グラハム・ピー
アメリカ合衆国、ニューヨーク州 10547、
モヘガン・レイク、ホートン・アベニュー
1778
(72)発明者 マッドン、 ポール・ジェイ
アメリカ合衆国、ニューヨーク州 10032、
ニューヨーク、ヘイベン・アベニュー
60、アパートメント 25シー
(72)発明者 ムーア、 ジョン・ピー
アメリカ合衆国、ニューヨーク州 10021、
ニューヨーク、イースト・シクスティーサ
ード・ストリート 500、アパートメント
23シー──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G01N 33/531 G01N 33/531 A 33/569 33/569 H (72) Inventor All Away, Graham P. 10547, New York, United States of America Mohegan Lake, Houghton Avenue 1778 (72) Inventor Maddon, Paul Jay United States, New York 10032, New York, Haven Avenue 60, Apartment 25 Sea (72) Inventor Moore, John P. United States, New York 10021 , New York, East Sixtieth Street, 500 apartments, 23 Sea