説明

アレルギー動物モデル用トランスジェニック動物

【課題】 抗アレルギー薬の探索または評価のためのモデル動物として有用な、新規トランスジェニック動物およびその使用方法を提供する。
【解決手段】 特定の抗原の単回投与によりアレルギー反応を呈することを特徴とするトランスジェニック動物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、抗アレルギー薬の探索または評価のためのアレルギー動物モデルとして有用なトランスジェニック動物に関する。
【背景技術】
【0002】

アトピー等のアレルギー反応は、アレルゲンに特異的に結合したイムノグロブリンE(以下「IgE」という)が、マスト細胞上のIgEレセプターを架橋することによって開始される。そして、マスト細胞からヒスタミン等メディエーターの放出が起こり、アレルギー反応を呈するようになる。今日、アレルギーの治療は主として抗ヒスタミン剤や抗炎症ステロイド剤等によるものであるが、それら以外の作用点を有する、より特異的な治療方法の開発は、適切な実験動物がないことにより妨げられている。
【0003】
従来、実験動物にアレルギー反応を誘発させるためには、予め抗原乃至アレルゲンを繰り返し免疫することにより動物を感作しておいてから当該抗原乃至アレルゲンを投与する必要があった。この場合、同時に多数の動物を感作するのは多大な労力を要するばかりでなく、個々の動物間に反応性のばらつきが生じることがあり、実験の再現性の上で問題となることがあった。
【0004】
また近年、NC/Ngaマウスがアトピー性皮膚炎のモデル動物として注目されているが、このマウスに起こる皮膚炎は自然発症型であり、ある特定のアレルゲンに曝露したときに初めて発症するような誘発型のものではない。また、該マウスで皮膚炎を起こすアレルゲンも特定されていない。
【0005】
ところで、特定のアレルゲンに特異的なIgEを常時産生させるような遺伝子操作を動物に施すことにより、該アレルゲンの単回投与でアレルギー反応を誘発するようなモデル動物を作製することが可能と考えられる。これまでにIgEのトランスジェニックマウスについては一例の報告がある(非特許文献1)ものの、該マウスに導入されたのはIgEの重鎖をコードする遺伝子のみであり、軽鎖をコードする遺伝子は導入されていなかったため、該マウスは高IgE血症を呈するのみで、抗原特異的なIgEは産生しなかった。したがってこのマウスは、単回のアレルゲン投与によってアレルギー反応を誘発するようなモデル動物とはなっていない。
【0006】
また、特許文献1には、ヒト化されたIgEレセプターα鎖をコードする遺伝子を導入したトランスジェニックマウスが開示されているが、このマウスのマスト細胞にアレルギー反応を起こさせてアレルギーモデル動物として利用するには、ヒト抗体もしくはヒト化抗体を投与する必要がある。
【特許文献1】国際特許公開WO95/15376号公報
【非特許文献1】Adamczewski et al. (1991) Eur. J. Immunol. 21, 617-626
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の目的は、抗アレルギー薬の探索または評価のためのモデル動物として有用な、新規トランスジェニック動物およびその使用方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、上記のような問題点を克服し、IgEの重鎖定常領域をコードするDNAから予め膜結合部位をコードする部分を除去したDNAを使用して、特定の抗原に対するIgEを常時発現するような遺伝子操作を動物に施すことにより、事前の抗原感作を行なうことなしに、該特定の抗原の単回投与によりアレルギー反応を呈することを特徴とする、新規トランスジェニック動物の作出に成功し、本発明を完成させた。
【0009】
すなわち、本発明は、
(1) 下記の構成要素a)およびb)を含むイムノグロブリン(以下「Ig」という)構造を有する分子を常時発現することができるようにそのゲノムが改変されていることを特徴とする、トランスジェニック非ヒト動物:
a)Ig重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む少なくとも一つの抗原特異的認識部位(ただし、該認識部位は、予め選択された抗原に対して特異性を有する);
b)該動物のマスト細胞上に発現しているイムノグロブリンE(以下「IgE」という)レセプターへの結合を可能ならしめる重鎖定常領域、
(2) 重鎖定常領域がIgE重鎖定常領域、その一部およびその同効物から選択されることを特徴とする、(1)記載のトランスジェニック動物、
(3) 重鎖定常領域がIgE重鎖定常領域であることを特徴とする、(1)記載のトランスジェニック動物、
(4) Ig構造を有する分子がIgEであることを特徴とする、(1)記載のトランスジェニック動物、
(5) Ig構造を有する分子が一つのIg軽鎖および一つのIg重鎖からなることを特徴とする、(1)記載のトランスジェニック動物、
(6) 重鎖定常領域が、天然に存在するIgE重鎖定常領域由来であることを特徴とする、(1)記載のトランスジェニック動物、
(7) 事前の抗原感作なしに、特異的抗原に対するアレルギー反応を呈することを特徴とする、(1)乃至(6)のいずれか一つに記載のトランスジェニック動物、
(8) 導入された外来遺伝子の産物であるIg構造を有する分子の血中濃度が、少なくとも8μg/mlであることを特徴とする、(1)乃至(7)のいずれか一つに記載のトランスジェニック動物、
(9) 導入された外来遺伝子の産物であるIg構造を有する分子の血中濃度が、事前に抗原感作された同種の非トランスジェニック動物における特異的IgEの血中濃度と少なくとも同等またはそれ以上であることを特徴とする、(1)乃至(7)のいずれか一つに記載のトランスジェニック動物、
(10) 予め選択される抗原が、Ig構造を有する分子と複合体を形成し、マスト細胞上のIgEレセプターを介してヒトのアレルギー症状を擬制したアレルギー反応を起こし得るものであることを特徴とする、(1)乃至(9)のいずれか一つに記載のトランスジェニック動物、
(11) ヒトのアレルギー症状が花粉症であることを特徴とする、(10)記載のトランスジェニック動物、
(12) 齧歯類であることを特徴とする、(1)乃至(11)のいずれか一つに記載のトランスジェニック動物、
(13) マウスであることを特徴とする、(1)乃至(11)のいずれか一つに記載のトランスジェニック動物、
(14) ゲノムの改変にゲノミックDNAが使用されていることを特徴とする、(1)乃至(13)のいずれか一つに記載のトランスジェニック動物、
(15) ゲノミックDNAが、有効なプロモーターおよびエンハンサー領域を含むことを特徴とする、(14)記載のトランスジェニック動物、
(16) Ig構造を有する分子の重鎖および軽鎖可変領域が単一のIgアイソタイプ由来であることを特徴とする、(1)記載のトランスジェニック動物、
(17) ゲノムの改変が、同種動物由来のDNAによるものであることを特徴とする、(1)記載のトランスジェニック動物、
(18) Ig構造を有する分子の重鎖定常領域がヒトマスト細胞上のIgEレセプターと結合可能なものから選択されており、かつマスト細胞上に発現するIgEレセプターが、抗原と複合体を形成したヒトIgEと結合できるようにヒト化されていることを特徴とする、(1)記載のトランスジェニック動物、
(19) Ig構造を有する分子の重鎖定常領域が分泌型IgE分子由来であることを特徴とする、(1)記載のトランスジェニック動物、
(20) Ig構造を有する分子をコードする遺伝子のホモ接合体であることを特徴とする、(1)記載のトランスジェニック動物、
(21) 予め選択される抗原が、花粉由来アレルゲン、真菌由来アレルゲン、ダニ由来アレルゲン、ハウスダスト、動物(皮屑、糞、体毛)由来のアレルゲン、昆虫由来アレルゲン、食品(卵、牛乳、肉、魚介類、豆類、穀類、果物・野菜)アレルゲン、寄生虫由来アレルゲン、薬品アレルゲン、化学物質アレルゲンおよび一つもしくは二つ以上のトリニトロフェニル基を有する物質からなる群より選択されることを特徴とする、(1)乃至(20)のいずれか一つに記載のトランスジェニック動物、
(22) 予め選択される抗原が、一つもしくは二つ以上のトリニトロフェニル基を有する物質であることを特徴とする、(1)乃至(20)のいずれか一つに記載のトランスジェニック動物、
(23) Ig構造を有する分子の重鎖定常領域が分泌型IgE由来であって、かつ配列表の配列番号2のアミノ酸番号120から542に示されるアミノ酸配列を含むものであることを特徴とする、(1)記載のトランスジェニック動物、
(24) Ig構造を有する分子の重鎖定常領域をコードする遺伝子が、配列表の配列番号1のヌクレオチド番号415から1683に示されるヌクレオチド配列を実質的に含むDNAであることを特徴とする、(23)記載のトランスジェニック動物、
(25) Ig構造を有する分子の軽鎖が、配列表の配列番号3のヌクレオチド番号397から714に示されるヌクレオチド配列を実質的に含むDNAにコードされる分泌型イムノグロブリンEの軽鎖定常領域を有するものであることを特徴とする、(1)記載のトランスジェニック動物、
(26) Ig構造を有する分子の重鎖が、配列表の配列番号2のアミノ酸番号1から542に示されるアミノ酸配列を含むものであることを特徴とする、(1)記載のトランスジェニック動物、
(27) Ig構造を有する分子の軽鎖が、配列表の配列番号4のアミノ酸番号1から219に示されるアミノ酸配列を含むものであることを特徴とする、(1)記載のトランスジェニック動物、
(28) Ig構造を有する分子の重鎖が配列表の配列番号2のアミノ酸番号1から542に示されるアミノ酸配列からなり、同軽鎖が配列表の配列番号4のアミノ酸番号1から219に示されるアミノ酸配列からなることを特徴とする、(1)記載のトランスジェニック動物、
(29) Ig構造を有する分子の重鎖をコードする遺伝子が、配列表の配列番号1のヌクレオチド番号58から412に示されるヌクレオチド配列を含むDNAであることを特徴とする、(26)記載のトランスジェニック動物、
(30) Ig構造を有する分子の軽鎖をコードする遺伝子が、配列表の配列番号3のヌクレオチド番号58から394に示されるヌクレオチド配列を含むDNAであることを特徴とする、(27)記載のトランスジェニック動物、
(31) Ig構造を有する分子の重鎖をコードする遺伝子が、配列表の配列番号1のヌクレオチド番号58から412に示されるヌクレオチド配列を含むDNAであり、かつ同軽鎖をコードする遺伝子が、配列表の配列番号3のヌクレオチド番号58から394に示されるヌクレオチド配列を含むDNAであることを特徴とする、(28)記載のトランスジェニック動物、
(32) 下記の構成要素a)およびb)を含むIg構造を有する分子を常時発現することができるようにそのゲノムが改変されていることを特徴とする、トランスジェニック非ヒト動物:
a)Ig重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む少なくとも一つの抗原特異的認識部位(ただし、該認識部位は、予め選択された抗原に対して特異性を有する);
b)該動物のマスト細胞上に発現しているIgEレセプターへの結合を可能ならしめる重鎖定常領域:
を得る方法であって、まず動物受精卵に、
i)定常領域が分泌型IgE由来であって、可変領域が特定の抗原に特異的な結合活性を有するIgE由来であることを特徴とするIg重鎖をコードする遺伝子、および
ii)可変領域が前記重鎖可変領域を有するIg由来であることを特徴とするIg軽鎖をコードする遺伝子を導入し、次いで、
iii)該受精卵を偽妊娠処置を施した同種の雌動物卵管に移植し、
iv)該動物胎内で発生させる,
ことを特徴とする方法、
(33) (32)記載の方法によって得られるトランスジェニック動物、
(34) 下記の構成要素a)およびb)を含むIg構造を有する分子を常時発現することができるようにそのゲノムが改変されていることを特徴とする、トランスジェニック非ヒト動物:
a)Ig重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む少なくとも一つの抗原特異的認識部位(ただし、該認識部位は、予め選択された抗原に対して特異性を有する);
b)該動物のマスト細胞上に発現しているIgEレセプターへの結合を可能ならしめる重鎖定常領域:
を得る方法であって、該Ig重鎖をコードする遺伝子が導入されたトランスジェニック動物と、該Ig軽鎖をコードする遺伝子が導入された同一種由来のトランスジェニック動物とを交配し、次いで前記両方の遺伝子を保持する動物を得ることを特徴とする方法、
(35) (34)記載の方法によって得られるトランスジェニック動物、
(36) 下記の構成要素a)およびb)を含むIg構造を有する分子を常時発現することができるようにそのゲノムが改変されていることを特徴とする、トランスジェニック非ヒト動物:
a)Ig重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む少なくとも一つの抗原特異的認識部位(ただし、該認識部位は、予め選択された抗原に対して特異性を有する);
b)該動物のマスト細胞上に発現しているIgEレセプターへの結合を可能ならしめる重鎖定常領域:
を得る方法であって、該Igのいずれか一方の鎖をコードする遺伝子が導入されたトランスジェニック動物から、該Igの両方の鎖をコードする遺伝子を保持する動物を得ることを特徴とする方法、
(37) (36)記載の方法によって得られるトランスジェニック動物、
(38) 動物に抗原を曝露することによって生じるアレルギー症状に対する、物質の抗アレルギー活性を評価する方法であって、まず該抗原に特異的なIg構造を有する分子を定常的に発現する(1)記載の動物を得、次いで該抗原を該動物に抗アレルギー薬の評価が可能な方法および条件下で投与することを含むことを特徴とする方法、
(39) 事前の抗原感作なしに、予め選択された抗原の単回投与によりアレルギー反応を呈することを特徴とする、トランスジェニック非ヒト動物、
(40) 予め選択された抗原に対して特異的なIgEを構成的に発現するようにゲノムが改変されていることを特徴とする、トランスジェニック非ヒト動物、
(41) 予め選択された抗原に対して特異的な結合能を有する抗体型分子を構成的に発現するようにゲノムが改変されているトランスジェニック非ヒト動物であって、該抗体型分子が該動物のマスト細胞上のIgEレセプターに結合可能な重鎖定常領域を有することを特徴とする動物、
に関する。
【0010】
本発明は、下記の構成要素a)およびb)を含むIg構造を有する分子を常時発現できるようにそのゲノムが改変されていることを特徴とするトランスジェニック非ヒト動物を提供する:
a)Ig重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む少なくとも一つの特異的抗原認識部位(ただし、該認識部位は、予め選択された抗原に対して特異性を有する);
b)該動物のマスト細胞上に発現しているIgEレセプターへの結合を可能ならしめる重鎖定常領域。
【0011】
また、本発明は、マスト細胞上に発現しているIgEレセプターへの結合が可能な定常領域(好ましくはIgE重鎖定常領域、その一部またはその同効物)を有し、特定の抗原に特異的に結合する抗体型分子を常時発現するように、そのゲノムが改変されていることを特徴とするトランスジェニック非ヒト動物を提供する。
【0012】
さらに本発明は、特定の抗原に特異的に結合するIgEを常時発現するようにそのゲノムが改変されていることを特徴とするトランスジェニック非ヒト動物を提供する。
【0013】
さらにまた、本発明は、事前の感作を必要とせず、特定の抗原の単回投与によりアレルギー反応を呈することを特徴とするトランスジェニック非ヒト動物を提供するものである。
【0014】
本発明において、「抗体型分子」とは、少なくとも一つずつ(好ましくは一つずつ)の軽鎖および重鎖を含む特徴的なIg構造を有し、特定の抗原に特異的に結合する分子をいう。このうち、少なくとも一つの重鎖定常領域はマスト細胞上のIgEレセプターに結合可能でなければならない。この重鎖定常領域は天然に存在するものである必要はなく、例えば、あるIgEの定常領域をそのまま用いても、または少なくともIgEレセプターに対する結合能が維持されるようにその定常領域のアミノ酸配列が改変された同効物であってもよい。
【0015】
ここに「同効物」とは、導入される遺伝子がコードする分子内に、天然に存在するあるIgEの定常領域と同じ態様でマスト細胞上のIgEレセプターに結合できるような定常領域として組み込まれ得る全ての配列をいう。すなわち、該分子とその特異的抗原とが形成する複合体により架橋されたIgEレセプターがアレルギー反応を起こすことができれば、いかなる配列であってもよい。
【0016】
「重鎖可変領域」および「軽鎖可変領域」という用語は、Ig分子中で抗原に対する結合能を担う領域を示す。本発明においては、それら可変領域は天然に存在するものから選択するのが便利であるが、必要な抗原結合能を有するように人工的に設計されたものも用いられ得る。
【0017】
本発明によれば、複数種類の異なるIgE分子が常時発現されるようにすることにより、それぞれの外来IgEに対応した抗原に対して反応する、安定した動物モデルが提供される。このことにより、実験の長期化や結果のばらつきの原因となっていた、従来の抗原感作の操作が不要となる。
【0018】
本発明の動物は、実質的に安定した量の外来IgE(典型的な例では約8μg/mlまたはそれ以上)を発現する。この外来IgE発現量は、いかなる動物種であっても、当該技術分野における周知の方法(例えば、後述するような方法)により確認することができる。
【0019】
本発明の、特定のIgEを発現する動物は、通常、例えばIgEレセプターが欠損していたりしない限り、事前に抗原感作した普通の動物よりも高値のIgEを産生し、しかも予め選択された抗原の最初の曝露によりアレルギー反応を呈する。これにより、抗アレルギー剤の探索が容易となる。
【0020】
本発明の動物には特定の抗原に対してアレルギーを起こせるが、その症状としては例えば花粉症やアトピー性皮膚炎等のヒトのアレルギー症状を動物で擬制したものが選択され得る。したがって、抗アレルギー療法の研究においては、特定の症状に対する治療法を調べたり、容易に測定できるマーカーを利用して同定されるアレルギー反応を起こすようにすることができる。
【0021】
本発明に使用するための動物(ヒトを除く)は、IgEを介してアレルギー反応を起こすものであればいかなる動物でもよい。小動物の多くは好適に使用できるが、他の制約がない場合は、繁殖が早く維持が容易なものが特に好ましい。その中でも、ウサギ、ラットまたはマウスがより好適であり、マウスが最も好適である。
【0022】
本発明の動物は予め決まった特異性を有するIgEを発現するが、そのIgEをコードする導入遺伝子は所望の抗原に特異的に結合するように改変されていてもよい。そのような改変は、例えば、まず所望の抗原に特異的に結合する抗体を産生するハイブリドーマを取得し、次いで当該技術分野における周知の方法でその抗体をコードするDNAをクローニングすることにより可能である。そのようなDNAを使用する利点は、その可変領域の再構成が既に完了していることにある。このDNAが適切なプロモーターおよびエンハンサー領域とともにゲノムに組み込まれると、結果として予め選択された抗原に特異性を有するIgEのサブユニット(重鎖または軽鎖)が発現される。導入されるIgをコードする遺伝子はcDNAまたはゲノミックDNAのいずれでもよいが、プロモーターおよびエンハンサー領域を伴ったゲノミックDNAがより好適である。
【0023】
重鎖および軽鎖の可変領域としては、抗原認識を最適にするため、互いに補い合って同一の抗原を認識するようなものであればよい。また両可変領域は、IgE由来のものに特に限定はされないが、同じ型の抗体分子由来であることが好ましい。さらに、両可変領域は同一の動物種由来(例えば、マウス重鎖とマウス軽鎖)であることが好ましいが、それに限定されない。
【0024】
本発明において、導入されるIgEに必須な要件は、抗原と結合して複合体を形成したら、その動物体内のマスト細胞上のIgEレセプターに結合できることである。例えば、動物がマウスの場合、マウスIgE重鎖由来の定常領域か、少なくともそのIgEレセプターに結合可能な部分またはその同効物が、導入される分子の一部を構成していないと、抗原と複合体を形成できてもIgEレセプターと結合できないことになる。ただし、外来IgEレセプター遺伝子が導入された動物を用いるような場合はこの限りではなく、例えば国際特許出願WO95/15376号公報に開示されているような、ヒト化されたIgEレセプターのトランスジェニックマウスを利用して本発明のトランスジェニック動物を作出しようとする場合は、ヒトIgE重鎖由来の定常領域が使用される(なお、ヒトIgE重鎖定常領域をコードする遺伝子の配列は公知(Flanagan and Rabbitts (1982) EMBO J. 1, 655-660他)である)。
【0025】
したがって、トランスジェニック動物体内で、予め選択された抗原と結合することができ、その結合が起こった際にマスト細胞上のIgEレセプターを架橋してアレルギー反応を起こすことさえできれば、本発明において導入されるIgEは、その動物体内で天然に産生されるIgEと関連したものでなくてもよい。
【0026】
より具体的には、本発明のトランスジェニック動物に導入される抗原特異的Ig重鎖または軽鎖をコードする遺伝子は、いかなる動物由来のものでもよいが、以下に記載する条件:
1) 重鎖の定常領域部分は分泌型IgE分子由来のものである(ここで、「分泌型IgE」とは、細胞膜結合部位を有さず、細胞外に分泌されるIgE分子をいう)。なお軽鎖定常領域は重鎖定常領域と同種の動物由来であることが好ましいが、それに限定されない;
2) 重鎖、軽鎖の可変領域部分は同一のIg分子由来のものである(定常領域と同一のIgE由来でもよい);および
3) 重鎖定常領域部分が遺伝子導入される動物体内で産生されるIgEレセプターと結合可能である;
を全て満たしていることが好ましい。
【0027】
そのようなIgをコードする遺伝子は、好適にはマウス、ラット等の齧歯類動物由来のIgをコードする遺伝子またはサル、ヒト等霊長類動物由来のIgをコードする遺伝子であり、より好適にはマウスまたはヒト由来のIgをコードする遺伝子である。さらに、重鎖をコードする遺伝子として好適なものとして、配列表の配列番号2のアミノ酸番号120から542に示されるアミノ酸配列を含む重鎖定常領域および任意の抗体の重鎖可変領域を含むポリペプチドをコードするDNAを挙げることができる。また、軽鎖をコードする遺伝子として好適なものとして、配列表の配列番号4のアミノ酸番号114から219に示されるアミノ酸配列を含む軽鎖定常領域および前記重鎖可変領域を有する抗体の軽鎖可変領域を含むポリペプチドをコードするDNAを挙げることができる。より好適には配列表の配列番号2のアミノ酸番号1から542に示されるアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードするDNAおよび/または配列表の配列番号4のアミノ酸番号1から219に示されるアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードするDNAである。
【0028】
上記において可変領域部分を提供するIgは、IgG、IgM、IgA、IgE等いかなるIgでもよく、また分泌型であるか膜結合型であるかを問わない。すなわち、本発明のトランスジェニック動物に導入される遺伝子にコードされるIgは天然型に限定されず、例えば可変領域がIgG由来で重鎖定常領域がIgE由来であるようなものでもよく、さらにいわゆるキメラ抗体やヒト化抗体等の人工改変抗体でもよい。遺伝子導入する動物とは異種の動物由来のIgや人工改変抗体をコードする遺伝子を導入する場合は、導入された遺伝子の発現産物であるIgまたは該人工改変抗体が該動物体内で自己または外来の(トランスジェニック技術により導入された)IgEレセプターに結合可能であればよい。なお、本発明のトランスジェニック動物に導入された遺伝子産物のIgは、通常新生仔の時期から産生されるので、非自己と認識されずに免疫寛容が成立すると考えられ、特異的抗原のない環境下であれば発生や生育に及ぼす影響は少ない。
【0029】
導入する遺伝子を取得するための遺伝子源としては、導入によって発現させようとする抗原特異的Igを十分量産生する細胞、特にモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマを用いることが好ましい。ただし、分泌型IgE定常領域をコードするゲノミックDNAのみを別個に取得する場合は、抗体産生細胞以外の細胞も好適に使用可能である。分泌型IgE産生細胞としては、免疫グロブリンとして所望の抗原特異的IgEを専ら産生するハイブリドーマが好ましく用いられる。そのようなIgE産生ハイブリドーマとしては、TNP基を有する物質に特異的に結合するIgE(以下「抗TNPIgE」という)産生細胞であるIGEL−b4(ATCC(アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション) TIB 141、Eur. J. Immunol. (1981) 11, 527-529およびMol. Immunol. (1992) 29, 161-166参照)を例示することができる。
【0030】
本発明の動物に導入されたIg遺伝子は、少なくともアレルギー反応の試験が行われる時期までに構成的に発現していればよい。ただし、抗体の産生を誘導するために人為的操作を要するような場合は、試験に余分な操作が加わることになり、事前の感作を必要とする従来法と比較して利点が少ない。よって、導入されたIg遺伝子は、アレルギー反応を即座に起こせる程度に連続的に十分量発現されることが重要である。
【0031】
本発明において「特定の抗原」とは、イムノグロブリン(以下「Ig」という)が特異的に結合し得る物質であって、本発明で使用される動物自らは通常産生しない物質であればいかなるものでもよく、天然物由来であるか人工的な物質であるかを問わない。好適な抗原として、以下に挙げるようなアレルゲンが例示できる:
花粉由来アレルゲン(スギなどの樹木、カモガヤ等のイネ科植物、ブタクサ等の雑草などに由来するもの。例えば、スギ花粉アレルゲンCry j 1(J. Allergy Clin. Immunol. 71, 77-86 (1983))、同Cry j 2(FEBS Letters, 239, 329-332 (1988))、ブタクサアレルゲン(Amb a I.1、Amb a I.2、Amb a I.3、Amb a I.4、Amb a II等));
真菌由来アレルゲン(アスペルギルス属、カンジダ属、アルテルナリア属等);
ダニ由来アレルゲン(ヤケヒョウヒダニ、コナヒョウヒダニ等由来のアレルゲン。例えばDer p I、Der p II、Der p III、Der p VII、Der f I、Der f II、Der f III、Der f VII等);
ハウスダスト;
動物の皮屑、糞、体毛由来のアレルゲン(例えばネコアレルゲンFel d I);
昆虫由来のアレルゲン(ガ、チョウの鱗毛、鱗粉、ユスリカ等またはスズメバチ等の毒);
食品に含まれるアレルゲン(卵、牛乳、肉、魚介類、豆類、穀類、果物・野菜等);
寄生虫由来のアレルゲン(カイチュウ、アニサキス等);
薬品(ペニシリン、インシュリン等);
化学物質(イソシアネート、エチレンオキサイド、無水フタル酸、ラテックス等);
2,4,6−トリニトロフェノール等、トリニトロフェニル(以下「TNP」という)基を有する物質
等を挙げることができる。このうち最も好適なものは、一つもしくは二つ以上のTNP基を有する物質である(なお、これらのアレルゲンの多くは例えばフナコシ(株)を通じて購入することができる)。
【0032】
本発明のトランスジェニック動物は、導入された外来のIg重鎖をコードする遺伝子または同軽鎖をコードする遺伝子のヘテロ接合体、およびホモ接合体を包含するものである。いずれの場合も、導入された遺伝子は発現するので、アレルギー動物モデルとして利用可能である。なお、本発明のトランスジェニック動物もしくは本発明のトランスジェニック動物と他のトランスジェニック動物等の系統との雑種を繁殖によって得ようとする場合には、本発明のトランスジェニック動物のホモ接合体を少なくとも一方の親として使用する方が、より確実に目的の動物を生産できる。
【0033】
また例えば、本発明のトランスジェニック動物を作出するために、特定の抗原に特異的な結合活性を有するIg重鎖をコードする遺伝子が導入されたトランスジェニック動物と、同軽鎖をコードする遺伝子が導入された同一種由来のトランスジェニック動物とを交配する方法や、まず重鎖をコードする遺伝子を導入したトランスジェニック動物を作出し、次にそのトランスジェニック動物またはその子孫を材料として軽鎖をコードする遺伝子を導入する方法等を採用することが可能である。従って、特定の抗原に特異的な結合活性を有するIg重鎖または軽鎖のいずれか一方をコードする遺伝子が導入されたトランスジェニック動物は、それ自体本発明の効果を奏するものではないが、本発明のトランスジェニック動物を作出するための中間体として有用である。
【発明の効果】
【0034】
上記のごとく、本発明により抗アレルギー薬の探索のためのアレルギー動物モデルとして有用な、新規トランスジェニック動物およびその使用方法が提供された。本発明のトランスジェニック動物を用いることにより、アレルギー性疾患の治療薬の探索や効果の確認を効率良く行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0035】
本発明のトランスジェニック動物は、動物受精卵に特定の抗原に特異的な結合活性を有するIg重鎖をコードする遺伝子および/または同軽鎖をコードする遺伝子を導入し、次いで該受精卵を偽妊娠処置を施した同種の雌動物卵管に移植し、該動物胎内で発生させることにより作出することができる。また、特定の抗原に特異的な結合活性を有するIg重鎖をコードする遺伝子が導入されたトランスジェニック動物と、同軽鎖をコードする遺伝子が導入された同一種由来のトランスジェニック動物とを交配する方法や、まず重鎖をコードする遺伝子を導入したトランスジェニック動物を作出し、次にそのトランスジェニック動物またはその子孫を材料として軽鎖をコードする遺伝子を導入する方法等を採用することもできる。
【0036】
前記した遺伝子源から所望の遺伝子クローンを単離する方法としては、通常の遺伝子クローニングで汎用されるものをいずれも採用しうる。以下に本発明における好適なクローニング方法を概説するが、本発明のトランスジェニック動物に導入する遺伝子のクローニング方法はこれらに限定されない。
【0037】
まず、細胞からのmRNA(ポリ(A)RNA)の調製は、まず全RNAを調製し、該全RNAからオリゴ(dT)セルロースやオリゴ(dT)ラテックスビーズ等のポリ(A)RNA精製用担体を用いて精製する方法、または細胞ライセートから該担体を用いて直接精製する方法により実施できる。全RNAの調製方法としては、アルカリショ糖密度勾配遠心分離法[Dougherty, W. G. and Hiebert, E. (1980) Viology 101, 466-474参照]、グアニジンチオシアネート・フェノール法、グアニジンチオシアネート・トリフルオロセシウム法、フェノール・SDS法、グアニジンチオシアネートおよび塩化セシウムを用いる方法[Chirgwin, J. M., et al. (1979) Biochemistry 18, 5294- 5299参照]等も採用し得るが、全RNA抽出用溶媒(ISOGEN(登録商標):ニッポンジーン(株)社製)を用いる方法が好適である。
【0038】
上記のごとくして得られたポリ(A)RNAを鋳型として、逆転写酵素反応により一本鎖cDNAを合成した後、この一本鎖cDNAから二本鎖cDNAを合成することができる。この方法としてはS1ヌクレアーゼ法[Efstratiadis, A., et al. (1976) Cel1 7, 279-288 参照]、グブラー−ホフマン法[Gubler, U. and Hoffman, B. J. (1983) Gene 25, 263-269 参照]、オカヤマ−バーグ法[Okayama, H. and Berg, P. (1982) Mol. Cell. Biol. 2, 161-170 参照]等を採用し得るが、本発明においては、逆転写酵素反応後直ちに、該反応生成物である一本鎖cDNAを鋳型としてポリメラーゼ連鎖反応(以下「PCR」という)[Saiki, R. K., et al. (1988) Science 239, 487-49 参照]を行なう、いわゆるRT−PCR法が好適である。特にIgの場合、マウス等のmRNAからPCRを利用してクローニングを行なうためのプライマーが重鎖用、軽鎖用ともに市販されているので、それら既製のプライマーとハイブリドーマから抽出されたRNAを使用してRT−PCRを実施することにより、所望のIg重鎖または軽鎖をコードするcDNA断片を容易に取得することができる。
【0039】
このようにして得られた二本鎖cDNAをクローニングベクターに組み込み、得られた組換えベクターを大腸菌等の微生物に導入して形質転換させ、テトラサイクリン耐性あるいはアンピシリン耐性等を指標として形質転換体を選択することができる。大腸菌の形質転換は、ハナハン法[Hanahan, D. (1983) J. Mol. Biol. 166, 557-580 参照]、すなわち塩化カルシウムや塩化マグネシウムまたは塩化ルビジウムを共存させて調製したコンピテント細胞に、該組換えDNAベクターを加える方法により実施することができる。なお、ベクターとしてブラスミドを用いる場合は、上記の薬剤耐性遺伝子を有することが必要である。また、プラスミド以外のクローニングベクター、例えばラムダ系のファージ等を用いることも可能である。
【0040】
上記により得られた形質転換株から、目的の抗原特異的Igの各サブユニットをコードするcDNAを有する株を選択する方法としては、例えば以下に示す各種方法を採用できる。なお、上記RT−PCR法により目的のcDNAを特異的に増幅した場合は、これらの操作を省略することが可能である。
【0041】
(1)ポリメラーゼ連鎖反応を用いる方法
目的タンパク質のアミノ酸配列の全部または一部が解明されている場合、該アミノ酸配列の一部に対応するセンスストランドとアンチセンスストランドのオリゴヌクレオチドプライマーを合成し、これらを組合せてポリメラーゼ連鎖反応[Saiki, R. K., et al. (1988) Science 239, 487-49 参照]を行ない、目的の抗原特異的Ig重鎖あるいは軽鎖サブユニットをコードするDNA断片を増幅する。ここで用いる鋳型DNAとしては、例えばTNP抗原特異的モノクローナルIgEを産生するハイブリドーマのmRNAより逆転写酵素反応にて合成したcDNAを用いることができる。
【0042】
このようにして調製したDNA断片は、市販のキット等を利用して直接プラスミドベクターに組み込むこともできるし、該断片を32P、35Sあるいはビオチン等で標識し、これをプローブとして用いてコロニーハイブリダイゼーションまたはプラークハイブリダイゼーションを行なうことにより目的のクローンを選択することもできる。
【0043】
例えば、本発明のトランスジェニック動物に導入される抗原特異的Igの各サブユニットの部分アミノ酸配列を調べる方法としては、電気泳動やカラムクロマトグラフィーなどの周知の方法を用いて各サブユニットを単離してから、自動プロテインシークエンサー(例えば、島津製作所(株)製 PPSQ−10)等を利用してそれぞれのサブユニットのN末端アミノ酸配列を解析する方法が好適である。
【0044】
上記のごとくして得られた目的の形質転換株より、抗原特異的Igの各サブユニットをコードするcDNAを採取する方法は、公知の方法[Maniatis, T., et al. (1982) in "Molecular Cloning A Laboratory Manual" Cold Spring Harbor Laboratory, NY. 参照]に従い実施できる。例えば細胞よりベクターDNAに相当する画分を分離し、該プラスミドDNAより目的とするサブユニットをコードするDNA領域を切り出すことにより行うことが可能である。
【0045】
(2)合成オリゴヌクレオチドプローブを用いるスクリーニング法
目的タンパク質のアミノ酸配列の全部または一部が解明されている場合(該配列は、複数個連続した特異的配列であれば、目的タンパク質のどの領域のものでもよい)、該アミノ酸配列に対応するオリゴヌクレオチドを合成し(この場合、コドン使用頻度を参考に推測されるヌクレオチド配列、または考えられるヌクレオチド配列を組み合わせた複数個のヌクレオチド配列のいずれも採用でき、また後者の場合イノシンを含ませてその種類を減らすこともできる)、これをプローブ(32P、35Sあるいはビオチン等で標識する)として、形質転換株のDNAを変性固定したニトロセルロースフィルターとハイブリダイズさせ、得られたポジティブ株を選別する。
【0046】
このようにして得られるDNAの配列の決定は、例えばマキサム−ギルバートの化学修飾法[Maxam, A. M. and Gilbert, W. (1980) in "Methods in Enzymology" 65, 499-576参照]やジデオキシヌクレオチド鎖終結法[Messing, J. and Vieira, J. (1982) Gene 19, 269-276参照]等により実施することができる。
【0047】
また近年、蛍光色素を用いた自動塩基配列決定システムが普及している(例えばパーキンエルマージャパン社製シークエンスロボット"CATALYST 800"およびモデル373A DNAシークエンサ一等)。
【0048】
こうしたシステムを利用することで、DNAヌクレオチド配列決定操作を能率よく、かつ安全に行うことも可能である。このようにして決定された本発明のDNAの各ヌクレオチド配列、および重鎖および軽鎖の各N末端アミノ酸配列データから、本発明のトランスジェニック動物に導入する抗原特異的Igの重鎖および軽鎖の全アミノ酸配列を決定することができる。
【0049】
また、導入遺伝子をゲノミックDNAの形でクローニングする場合は、遺伝子源となる細胞から定法に従ってDNAを抽出し、ゲノムライブラリーを作製した後、上記のcDNAクローニングの場合と同様の方法により所望のクローンを単離することができる。
【0050】
全アミノ酸配列または部分アミノ酸配列が既知であるようなIgEの定常領域については、それらの知見に基づいてまず定常領域をコードする遺伝子を別途クローニングすることができるので、本発明においては、そのようにしてクローニングされたIgE定常領域をコードする遺伝子を、抗原特異的Igの可変領域をコードする遺伝子と連結することにより、導入する遺伝子を調製することができる。なおこの場合、連結する遺伝子が両者ともイントロンを含むゲノミックDNAであれば、両者の間にエンハンサー配列を挿入することができ、また翻訳される際のリーディングフレームを合わせる必要もない。さらに、可変領域をコードする遺伝子を他の抗原特異的Igのものと置換することにより、所望の抗原に対するアレルギーモデル動物を作製するための導入遺伝子を作製することができる。
【0051】
導入する遺伝子を動物細胞内で発現させるための、プロモーターやエンハンサー等の調節遺伝子としては、導入された動物の細胞内で機能するものであればいずれも使用することができるが、特にイムノグロブリン遺伝子のプロモーターまたはエンハンサーが最も好適である。該プロモーターまたはエンハンサーは、公知のもの[例えば、Hiramatsu, R. et al., (1995) Cell 83, 1113-1123参照]を別途クローニングしておいて導入遺伝子に連結するか、もしくは導入遺伝子としてクローニングしたゲノミックDNA中に含まれているものをそのまま利用することにより使用可能である。
【0052】
導入遺伝子は、動物受精卵に導入する際には、IgをコードするDNAおよびその発現を制御するプロモーターやエンハンサーを含む断片の形態であればよく、それ以外の部分は除去して使用することができる。したがって、導入遺伝子を増幅するためのベクターとしては、公知のクローニング用ベクターをいずれも使用することができるが、導入に必要な断片を切り取るために適当な制限酵素切断部位を有するものが好ましい。また、適当な制限酵素部位がないベクターを使用した場合も、導入に必要な部分の両端に対応するセンスおよびアンチセンスプライマーを用いたPCRを実施することによって、該必要部分のみの増幅が可能である。
【0053】
そのような、導入遺伝子を増幅するための宿主−ベクター系としては、通常の遺伝子クローニングで汎用されているものを好適に利用することができる。原核細胞の宿主としては、例えば大腸菌(Escherichia coli)や枯草菌(Bacillus subtilis)等が挙げられる。目的の遺伝子をこれらの宿主細胞内で増幅させるには、宿主と適合し得る種由来のレプリコン、すなわち複製起点を含んでいるプラスミドベクターで宿主細胞を形質転換すればよい。またべクターは、形質転換した細胞での表現形質による選択性を付与することができる配列を有するものが望ましい。例えば大腸菌としては、E.coli K12株由来のJM109株等がよく用いられ、ベクターとしては、一般にpBR322やpUC系のプラスミドがよく用いられるが、これらに限定されず、公知の各種の菌株およびベクターをいずれも使用できる。
【0054】
上記のごとくして得られた導入遺伝子をプロモーター下流に連結し、さらに必要に応じてエンハンサーやポリA付加シグナル配列等を連結したものを上記増幅用ベクターに組込んで組換えベクターを構築し、該組換えベクターで形質転換された宿主を培養することにより、該組換えベクターを増幅して、必要量の導入遺伝子を得ることができる。導入効率を上げるため、導入遺伝子は、ベクター部分を制限酵素消化等により除去した後、塩化セシウム密度勾配遠心分離等の操作により精製されることが好ましい。
【0055】
遺伝子を導入する動物は、ヒト以外の哺乳動物であればよいが、特にマウス、ラット等の齧歯類が好適であり、マウスが最も好適である。
【0056】
動物から受精卵を取得し、遺伝子導入の後、偽妊娠動物に移植し発生させる手順については、既に確立されている方法に従うことができる[発生工学実験マニュアル(野村達次 監修、勝木元也 編、1987年刊)、マウス胚の操作マニュアル("Manipulating the Mouse Embryo, A Laboratory Manual" B. Hogan, F. Costantini and E. Lacy著、山内一也、豊田裕、森庸厚、岩倉洋一郎 訳、1989年刊)、特公平5−48093号公報等参照]。具体的には、例えばマウスの場合、まず雌マウス(BALB/c、C57BL/6等)に排卵誘起剤を投与後、同系統の雄と交配し、翌日雌マウスの卵管より前核受精卵を採取する。次いで、導入するDNA断片溶液を微小ガラス管を用いて受精卵の前核に注入する。このとき、重鎖をコードする遺伝子と軽鎖をコードする遺伝子とを混合したものを注入することが好ましいが、本発明はこの方法に限定されない。遺伝子をDNAを注入した受精卵は、偽妊娠仮親雌マウス(Slc:ICR等)の卵管に移植し、約20日後に自然分娩又は帝王切開により出生させる。
【0057】
このようにして得られた動物が導入した遺伝子を保持していることを確認する方法としては、該動物の尾等からDNAを抽出し、該DNAを鋳型として導入遺伝子に特異的なセンスおよびアンチセンスプライマーを用いたPCRを行う方法、該DNAを数種の制限酵素で消化後ゲル電気泳動し、ゲル中のDNAをニトロセルロース膜やナイロン膜等にブロッティングしたものについて導入遺伝子の全部または一部を標識したものをプローブとしたサザンブロット解析を行なう方法等を挙げることができる。
【0058】
また、導入された遺伝子が実際に動物体内で発現しているか否かを確認する方法としては、末梢血中のIg濃度をエンザイム・イムノアッセイ法(以下「ELISA法」という)により測定して正常動物よりも血中Ig濃度が高いことを確認するか、または導入した遺伝子にコードされるIgが特異的に結合する抗原を固相化して、該固相化抗原に対する血中Igの結合活性をELISA法により調べる方法等を挙げることができる。
【0059】
本発明のトランスジェニック動物が、導入した遺伝子にコードされるIgが特異的に結合する抗原の単回投与によりアレルギー反応を起こすことを確認する方法としては、例えば該抗原を動物皮膚に塗布し、塗布部位の皮膚の発赤や肥厚を観察する方法、該抗原を静脈注射することにより全身性のアナフィラキシー症状(呼吸困難、体温低下、運動停止、血管透過性の上昇等)を起こすか否かを確認する方法等を挙げることができる。また、上記のような実験系において、抗アレルギー薬の候補物質を抗原投与の前後に投与するか、または抗原との同時投与や連続投与を行なってアレルギー反応が軽減されるか否かを調べることにより、該候補物質の薬効評価を行なうことができる。なお、本発明のトランスジェニック動物が抗原投与により起こすアレルギー反応の多くは、上記のようないわゆるI型アレルギー反応に分類されるものであるので、上記以外の他のI型アレルギー反応を起こさせる実験系で候補物質の薬効評価を行なうことも可能である。
【0060】
さらに、本発明のトランスジェニック動物と、同種の他のトランスジェニック動物等の系統との交配により、両系統の遺伝的特徴を有する動物を得ることができる。例えば、本発明の方法に従って、導入遺伝子にコードされるIgの重鎖定常領域がヒトIgE由来であるようなトランスジェニックマウスを作出し[ヒトIgE定常領域をコードする遺伝子については、Seno, M. et al. (1983) Nuc. Acids Res. 11, 719-726、Ueda, S. et al. (1982) EMBO J. 1, 1539-1544等参照]、該トランスジェニックマウスと、ヒトIgEレセプターをコードする遺伝子が導入されたトランスジェニックマウス[Fung-Leung, W-P. et al. (1996) J. Ex. Med. 183, 49-56およびDombrowicz, D. et al. (1996) J. Immunol. 157, 1645-1651参照]とを交配させることにより、IgE−IgEレセプター系がヒト型であるトランスジェニックマウスを得ることができ、該マウスはヒトのアレルギーを想定したモデル動物として有用である。
【実施例】
【0061】
以下に実施例および試験例をあげ、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、遺伝子操作実験における基本操作については文献[Maniatis, T., et al. (1982) in "Molecular Cloning A Laboratory Manual" Cold Spring Harbor Laboratory, NY. 参照]の記載に従った。
【0062】
1. 抗TNP IgEの重鎖および軽鎖をコードするcDNA断片の単離
(1)RNAの調製
抗TNPIgE産生ハイブリドーマ IGEL−b4(ATCC TIB 141、Rudolph, A. K. et al. (1981) Eur. J. Immunol. 11, 527-529、Kofler, H. et al. (1992) Mol. Immunol. 29, 161-166およびNaito, K. et al. (1995) Eur. J. Immunol. 25, 1631-1637参照)を、5%ウシ胎児血清を含むRPMI1640培地中で、37℃で5×10細胞になるまで培養した後、遠心分離(12000rpm、5分間)により沈澱した細胞を回収した。この細胞に全RNA抽出用溶媒(ISOGEN(登録商標):ニッポンジーン(株)社製)1mlを加え懸濁し、細胞を溶解させた。この溶解液にクロロホルム 0.4mlを加えて懸濁した後、15000rpm、4℃で15分間遠心分離してから水層(上層)を回収した。このものに等量の2−プロパノールを加えてから−80℃で1時間冷却した後、15000rpm、4℃で20分間遠心分離して上清を除去した。沈澱を1mlの75% エタノールで洗浄し、再び15000rpm、4℃で5分間遠心分離して上清を除去した。この沈澱を風乾してから、200μlの水に溶解したものを全RNA試料とした。
【0063】
(2)RT−PCR
上記(1)で調製した全RNAを鋳型として、市販のRT−PCR用キット(ギブコ・ビーアールエル社製)、マウス免疫グロブリン可変領域特異的プライマー(重鎖用プライマー1および同2、または軽鎖用プライマー混合液:ファルマシア社製)およびTaqポリメラーゼ(Ex Taq(登録商標)、宝酒造(株)社製)を用いてRT−PCRを実施した。
【0064】
逆転写反応:
全RNA 10乃至15μg
オリゴdT(10μM、キットに付属) 1μl
5× 第一鎖合成用緩衝液(キットに付属) 4μl
25mM 塩化マグネシウム(キットに付属) 2μl
0.1M ジチオスレイトール(キットに付属) 2μl
上記試料および試薬を混合し、全量が19μlとなるように水を加え、逆転写酵素(キットに付属)を1μl加えてから42℃で50分保温した。
【0065】
PCR(重鎖用反応と軽鎖用反応を別個に実施した):
逆転写反応液 2μl
10× PCR用緩衝液(キットに付属) 5μl
10mM dNTP1μl
プライマー
重鎖用プライマー1および同2 各0.5μl
軽鎖用プライマー混合液 0.5μl
上記試料および試薬を混合し、全量が49.5μlとなるように水を加え、Taqポリメラーゼを0.5μl加えてから、96℃で2分加温した後、96℃で30秒、55℃で1分、72℃で1分の温度サイクルを40サイクル実施し、さらに72℃で7分保温してから、25℃で10分保温した。
【0066】
(3)PCR産物の分離
上記(2)で得られた重鎖用および軽鎖用RT−PCR反応液についてそれぞれ0.8% アガロースゲル電気泳動を実施した。泳動終了後、ゲルを常法に従って臭化エチジウムで染色してからUVトランスイルミネーター上でDNAバンドを可視化し、それぞれの試料について300乃至350bpに相当するバンド部分のゲルを切り出して透析チューブ(シームレス、セルロース製)中に入れた。この透析チューブを電気泳動槽中に入れて電気泳動(100V、1時間)を行なうことにより、DNAをゲルから溶出させた後、透析チューブ内液を回収してフェノール抽出、フェノール・クロロホルム抽出およびクロロホルム抽出を行った後、エタノール沈澱操作を行ってDNAを精製し、10乃至20μlのTE緩衝液(10mM トリス−塩酸(pH8.0)、1mM エチレンジアミン四酢酸(以下「EDTA」という))に溶解した。このようにして得られたRT−PCR産物を、プラスミドベクター pCRII(インビトロジェン社製)に、ライゲーションキット(宝酒造(株)社製)を用いて組み込んだ後、コンピテント大腸菌株(JM109)を常法に従って形質転換してアンピシリン耐性クローンを選択した。これらのクローンを少量培養してプラスミドDNAを調製した後、ジデオキシ法に従ってヌクレオチド配列を解析した。その結果、得られたクローンは重鎖用、軽鎖用とも、IGEL−b4が産生する抗TNPIgEの重鎖または軽鎖可変領域の一部をコードするDNA(配列表の配列番号1のヌクレオチド番号58から412および配列番号3のヌクレオチド番号58から393)を有することが確認された。
【0067】
(4)プローブの標識
上記(3)で得られた、重鎖または軽鎖の可変領域の一部をコードするDNAを含むプラスミドをそれぞれ制限酵素EcoRIで消化した後、電気泳動を行ってから(3)記載と同様の方法でそれぞれの挿入DNA断片を単離した。これらの断片をそれぞれランダムプライマー法用DNA標識キット(バージョン2、宝酒造(株)社製)および[α−32P]dCTP(ニューイングランドニュークリア(NEN)社製)を用いて標識し、ゲノミックDNAスクリーニング用のプローブとした。
【0068】
2. 抗TNPIgEの重鎖および軽鎖をコードするゲノミックDNAのクローニング
(1)ゲノミックDNAの抽出
抗TNPIgE産生ハイブリドーマ IGEL−b4 を1×10細胞になるまで培養し、1200rpmで5分間遠心分離して上清を除去した。沈澱した細胞を氷冷したダルベッコPBS(−)(phosphate buffered saline:以下単に「PBS」という)で2回洗浄した後、100mM 塩化ナトリウム、25mM EDTA、0.5% ラウリル硫酸ナトリウム(以下「SDS」という)および0.1mg/ml プロテイナーゼKを含む10mM トリス−塩酸緩衝液(pH8.0)に懸濁し、50℃で保温しながら一晩振盪した。次いでこのものについてフェノール抽出、フェノール・クロロホルム抽出およびクロロホルム抽出を行った後、エタノール沈澱操作を行ってDNAを精製し、水に溶解したものをゲノミックDNA試料とした。
【0069】
(2)ゲノムライブラリーの調製
上記(1)で調製したゲノミックDNAを、制限酵素EcoRI、BamHI、PstI、BglII、XbaI、HindIIIまたはSacIでそれぞれ消化した。各消化物をアガロースゲル電気泳動し、ナイロン膜(ハイボンド−N+:アマシャム社製)にブロッティングした後、上記1.の(4)で調製した重鎖および軽鎖に対応するプローブ、マウスIgM重鎖をコードするDNAを保持するプラスミドpVH167μ[Kim, S. et al., (1981) Cell 27, 573-581、Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1980) 77, 7400-7404参照]に由来するHindIII−XbaI断片を標識したプローブ、および同軽鎖をコードするDNAを保持するプラスミドpV167Cκ[Selsing, E. and Storb, U., (1981) Cell 25, 47-58参照]のSacI−SacII断片を標識したプローブを用いてそれぞれハイブリダイゼーションを行った。なお、pVH167μのHindIII−XbaI断片およびpV167CκのSacI−SacII断片は、それぞれIgM重鎖および軽鎖をコードするゲノミックDNAの可変領域の一部をコードする部分とエンハンサー上流の領域を含む断片である。重鎖、軽鎖それぞれについて、上記1.の(4)で調製した重鎖用プローブとpVH167μのHindIII−XbaI断片のプローブ、または上記1.の(4)で調製した軽鎖用プローブとpV167CκのSacI−SacII断片のプローブとで共通に検出されるバンドをクローニングするため、該バンド付近のゲノミックDNA断片のDNAライブラリーを以下に記載する方法に従って構築した。
【0070】
まず、上記(1)で調製したゲノミックDNAを、制限酵素EcoRI(重鎖用)またはHindIII(軽鎖用)で消化した。それぞれの消化物を0.8%アガロースゲルで電気泳動し、泳動後のゲルを臭化エチジウムで染色した後、UVトランスイルミネーター上で目的のバンドに相当する部分のゲルを切り出し、上記1.の(3)に記載した方法でゲル中のDNAを抽出・精製した。
【0071】
このようにして得られたEcoRI消化断片(重鎖用)をλgt10(ストラタジーン社製)に、またHindIII消化断片(軽鎖用)をZAP エクスプレス ベクター(ストラタジーン社製)に、それぞれT4 DNAリガーゼ(ニュー・イングランド・バイオラブ社製)を用いて連結した。これらのものを、パッケージングキット(GIGAPACK II Gold、ストラタジーン社製)を用いてファージにパッケージングした。その結果、それぞれ9×10プラーク形成単位(pfu)(重鎖用ライブラリー)、4×10pfu(軽鎖用ライブラリー)の力価を有するDNAライブラリーが得られた。
【0072】
(3)スクリーニング
上記(2)で得られた重鎖用および軽鎖用DNAライブラリーから、上記1.の(4)で調製したプローブにハイブリダイズするクローンを以下に記載の方法(プラークハイブリダイゼーション法)に従ってスクリーニングした。
【0073】
まず、宿主大腸菌(重鎖用:NM514株、軽鎖用:XL1−Blue MRF’株(以上ストラタジーン社製))に重鎖用または軽鎖用ライブラリーを感染させ、それらをφ15cmプラスチックシャーレ中に作製した寒天培地プレート上に1×10プラークが出現するように培養した。このプレート上にナイロン膜(ハイボンド N+:アマシャム社製)をのせ、はがした後風乾した。次に、この膜を1.5M 塩化ナトリウムを含む0.5N 水酸化ナトリウム水溶液に5分間浸して膜上のDNAをアルカリ変性させた後、1.5M 塩化ナトリウムを含む0.5M トリス−塩酸緩衝液(pH7.6)に5分間浸して中和した。さらにこの膜を2×SSC(1×SSCは0.15M 塩化ナトリウム、15mM クエン酸三ナトリウム)に5分間浸してから、風乾した後、UVクロスリンカー(ストラタジーン社製)を用いてDNAを膜上に固定した。
【0074】
この膜を、プレハイブリダイゼーション溶液(50% ホルムアミド、5×SSC、50mM リン酸ナトリウム緩衝液(pH6.8)、1×デンハート液、250μg/ml 変性サケ精子DNA)に浸し、42℃で1時間保温した後、上記1.の(4)で調製した重鎖用または軽鎖用プローブを含むハイブリダイゼーション溶液(プレハイブリダイゼーション溶液:50% 硫酸デキストラン=4:1(v/v))に浸し、42℃で一晩保温した。膜を取り出し、2×SSC/0.1% SDSで2回洗浄した(室温で5分間、50℃で30分間)後、0.2×SSC/0.1% SDSで2回洗浄した(50℃で30分間を2回)。洗浄後の膜を風乾し、X線フィルム(X−OMAT AR、コダック社製)を用いてオートラジオグラフィーを行なった。その結果ゲル上で同定された陽性プラークに相当する培地のゲルを切り出し、ファージをゲルから回収した後、低いプラーク密度で再度プラークハイブリダイゼーションを実施することにより、単一クローンを獲得した。
【0075】
(4)クローニング
1)重鎖
上記(3)で重鎖用ライブラリーから単離された陽性クローンからファージDNAを精製[前出Maniatis et al.参照]し、EcoRI消化した後、アガロースゲル電気泳動を実施して、目的のDNAを含むEcoRI−EcoRI断片(約4kbp)を分離・精製した。この断片を予めEcoRI消化したpBluescript SK(+)ベクターに組み込んだものを作製した。
【0076】
2)軽鎖
軽鎖用ライブラリーから単離された陽性クローンに保持される目的のDNA(HindIII−HindIII断片、約2.5kbp)は、ZAP エクスプレス ベクターに組み込まれているため、該ベクターの使用方法に従ってヘルパーファージを用いることにより、プラスミドpBK−CMVに組み込まれた形で回収された。
【0077】
(5)ヌクレオチド配列の確認
1)重鎖
上記(4)で得られたEcoRI−EcoRI断片(4kbp)をさらにXbaIで消化し、アガロースゲル電気泳動によって分離後回収したEcoRI−XbaI断片、XbaI−XbaI断片、XbaI−EcoRI断片をそれぞれ別個にpBluescript SK(+)ベクターにサブクローニングし、ヌクレオチド配列の解析を行った結果、重鎖用RT−PCR産物と同一のヌクレオチド配列(配列表の配列番号1のヌクレオチド番号58から412)を含むことを確認した。
【0078】
2)軽鎖
上記(4)で得られた軽鎖クローンをHindIIIで消化し、得られたHindIII−HindIII断片(2.5kbp)をさらにHaeIIIで消化してから、アガロースゲル電気泳動によって分離後回収した断片をpBluescript SK(+)ベクターにサブクローニングし、ヌクレオチド配列の解析を行った結果、該軽鎖クローンが軽鎖用RT−PCR産物と同一のヌクレオチド配列(配列表の配列番号3のヌクレオチド番号58から394)を含むことを確認した。
【0079】
3.導入遺伝子の調製
各導入遺伝子の構築の概略を図1および図2に示した。
【0080】
(1)重鎖/軽鎖ゲノミックDNAの処置
上記2.の(4)で得られた、重鎖クローン中のEcoRI−EcoRI断片(約4kbp)は、プロモーターおよび再構成された可変領域(VDJ)を含んでいたので、そのまま以後の操作を行なった。
【0081】
一方、上記2.の(4)で得られた、軽鎖クローン中のHindIII−HindIII断片(約2.5kbp)は、制限酵素PvuIIおよびPstIで消化し、再構成された可変領域(VJ)を含むPvuII−PstI断片(1.5kbp)を回収して以後の操作を行なった。
【0082】
(2)重鎖/軽鎖定常領域ゲノミックDNAおよびプロモーター・エンハンサーのクローニング
1)BALB/cマウスゲノミックDNAライブラリーの調製
マウスIgEの重鎖定常領域をコードするDNAをクローニングため、以下に記載する方法に従ってゲノムライブラリーを調製した。
【0083】
まず、BALB/cマウス(日本エスエルシー社より購入)を安楽死させた後、肝臓を摘出して液体窒素中で凍結させた。この肝臓をハンマーで破砕した後、上記2.の(1)記載と同様の方法に従ってゲノミックDNAを抽出精製した。マウス分泌型IgE定常領域をコードするDNAはゲノム中のXbaI−XbaI消化断片の一つ(約4kbp)に含まれることが知られている[Ishida, N. et al. (1982) EMBO J. 1, 1117-1123参照]ので、このゲノミックDNAをXbaIで消化した後、アガロースゲル電気泳動を行って、2.5乃至4.5kbpに相当する部分のゲルを切り出し、DNAを抽出した。以下、上記2.の(2)記載と同様の方法に従って、ZAP エクスプレスベクターをベクターとするゲノムライブラリーを調製した。
【0084】
2)スクリーニング用プローブの調製
まず、以下に記載するヌクレオチド配列:
5'- ctcaacatca ctgagcagca atgg -3'
(センスプライマー:配列表の配列番号9);
5'- gcgttattgt ggtgcttagt gtacc -3'
(アンチセンスプライマー:配列表の配列番号10)
を有するオリゴヌクレオチドプライマーをホスホアミダイト法で合成した。次いで、上記1)で調製したBALB/cマウスゲノミックDNAのXbaI−XbaI消化断片混合物(2.5乃至4.5kbp)を鋳型として、以下に記載する条件でPCRを実施した。
【0085】
反応液組成:
鋳型DNA 5μg
センスプライマー(1μM) 5μl
アンチセンスプライマー(1μM) 5μl
10× Ex Taqバッファー 10μl
10mM dNTP 10μl
全量が99μlとなるように水を加え、さらにEx Taqポリメラーゼを1μl添加した。
【0086】
温度条件: 96℃で2分間加熱した後、96℃で30秒、55℃で30秒、72℃で1分間の温度サイクルを30サイクル繰り返し、さらに72℃で7分間、次いで25℃で10分間保温した。
【0087】
PCR後の反応液から、上記1.の(3)記載の方法に従って増幅されたDNA断片(375bp)をpCRIIベクターにクローニングし、上記1.の(4)記載の方法に従って32Pで標識した。
【0088】
3)スクリーニング
上記2)で調製されたプローブで、上記1)で調製されたゲノムライブラリーをプラークハイブリダイゼーション法(上記2.の(3)参照)でスクリーニングを行ない、得られたクローン(プラスミドpBK−CMVに組み込まれた形で回収される)をXbaI消化してからアガロースゲル電気泳動を行って約4kbpのXbaI−XbaI断片を回収した。
【0089】
4)重鎖エンハンサーの一部のクローニング
まず、既知のマウス免疫グロブリン重鎖エンハンサーのヌクレオチド配列を参考にして、以下に記載するヌクレオチド配列:
5'- tagaattcat tttcaaaatt agg -3'
(センスプライマー:配列表の配列番号11);
5'- agtctagata attgcattca tttaa -3'
(アンチセンスプライマー:配列表の配列番号12)
を有するオリゴヌクレオチドプライマーをホスホアミダイト法で合成した。次いで、上記1)で調製したBALB/cマウスゲノミックDNAを鋳型として、以下に記載する条件でPCRを実施した。
【0090】
反応液組成:
鋳型DNA 5μg
センスプライマー(1μM) 1μl
アンチセンスプライマー(1μM) 1μl
10× Ex Taqバッファー 5μl
10mM dNTP 5μl
全量が99μlとなるように水を加え、さらにEx Taqポリメラーゼを1μl添加した。
【0091】
温度条件: 96℃で2分間加熱した後、96℃で30秒、45℃で1分間、72℃で1分間の温度サイクルを30サイクル繰り返し、さらに72℃で7分間保温した。
【0092】
PCR終了後の反応液をアガロースゲル電気泳動し、増幅されたDNA断片をEcoRIおよびXbaIで消化し、再度アガロースゲル電気泳動を行って約300bpの断片を回収した。
【0093】
5)軽鎖
一方、マウスIgEの軽鎖定常領域をコードするゲノミックDNAとして、IgK軽鎖をコードするDNAクローン pMM222[Hiramatsu, R. et al., (1995) Cell 83, 1113-1123参照]を制限酵素PstIおよびNotIで消化してからアガロースゲル電気泳動し、イントロンエンハンサー、定常領域をコードする部分(Cκ)および3’末端側エンハンサーを含むPstI−NotI断片(約12kbp)を分離・回収した。また、pMM222を制限酵素SalIおよびPvuIIで消化してからアガロースゲル電気泳動し、プロモーターを含むSalI−PvuII断片(約5kbp)を分離・回収した。
【0094】
(3)可変領域と定常領域、プロモーター・エンハンサーの連結
1)重鎖
上記(2)の4)で調製した、エンハンサーの一部を含むEcoRI−XbaI断片(約300bp)を、予めEcoRIおよびXbaIで消化したpBluescript SK(+)ベクターにサブクローニングした。このプラスミドをXbaIで消化して開環してから、上記(2)の3)で調製したマウスIgE重鎖定常領域をコードする遺伝子を含むXbaI−XbaI断片(約4kbp)をT4 DNAリガーゼ反応により連結しサブクローニングした。得られたクローンのヌクレオチド配列解析を行って、該XbaI−XbaI断片が正方向に連結された(定常領域をコードするDNAのセンス鎖の5’末端側がエンハンサーの3’末端側に連結された)クローンを選択した。次に、このクローンをEcoRI消化により開環してから、上記2.の(4)で得られた重鎖クローン中のEcoRI−EcoRI断片(約4kbp、プロモーター・可変領域を含む)をT4 DNAリガーゼ反応により連結しサブクローニングした。得られたクローンのヌクレオチド配列解析を行って、該EcoRI−EcoRI断片が正方向に連結された(可変領域をコードするDNAのセンス鎖の3’末端側がエンハンサーの5’末端側に連結された)クローンを選択し、配列表の配列番号2に示されるアミノ酸配列(リーダー配列を含む)をコードする遺伝子、該遺伝子発現用プロモーターおよびエンハンサー配列が連結されたDNAを含む組換えプラスミドpSK−TNP−IgE−Hを得た。
【0095】
2)軽鎖
SalIとPstIで消化したpBluescript SK(+)ベクターに、上記(2)で調製したプロモーターを含むSalI−PvuII断片(約5kbp)および上記(1)で調製した可変領域を含むPvuII−PstI断片(約1.5kbp)をT4 DNAリガーゼ反応により同時に連結しサブクローニングした。次に、得られたプラスミドをPstIおよびNotIで消化した後、上記(2)で調製したイントロンエンハンサー、定常領域をコードする部分(Cκ)および3’末端側エンハンサーを含むPstI−NotI断片(12kbp)をT4 DNAリガーゼ反応により同時に連結して、配列表の配列番号4に示されるアミノ酸配列(リーダー配列を含む)をコードする遺伝子、該遺伝子発現用プロモーターおよびエンハンサー配列が連結されたDNAを含む組換えプラスミドpSK−TNP−IgE−Lを得た。
【0096】
(4)導入遺伝子の調製
上記(3)で構築したpSK−TNP−IgE−HおよびpSK−TNP−IgE−Lは、いずれもSalIおよびNotIで消化して直鎖化し、アガロースゲル電気泳動を行って、導入に必要なDNA断片(重鎖:約8.5kbp、軽鎖:約19kbp)を分離・精製した。さらにこれらのDNA断片を、塩化セシウム密度勾配超遠心法により精製してからTEに溶解し、重鎖用断片と軽鎖用断片を等量混合したものを導入用DNA試料とした。
【0097】
4.遺伝子導入
雌マウス(BALB/c、4週齢、日本エスエルシー(株)より購入)に排卵誘起剤を投与後、同系統の雄と交配し、翌日雌マウスの卵管より前核受精卵を採取した。上記4.で調製した導入用DNA溶液(1乃至5μg/ml)を、微小ガラス管を用いて受精卵の前核に約2pl注入した。この操作は、文献[「受精卵へのDNAの注入」発生工学実験マニュアル 41-76頁(野村達次 監修、勝木元也 編、講談社、1987年)および「前核へのDNAのマイクロインジェクション」マウス胚の操作マニュアル 155-173頁、("Manipulating the Mouse Embryo, A Laboratory Manual" B. Hogan, F. Costantini and E. Lacy著、山内一也、豊田裕、森庸厚、岩倉洋一郎 訳、近代出版、1989年]の記載に従って実施した。DNAを注入した受精卵は、偽妊娠仮親雌マウス(Slc:ICR、日本エスエルシー株式会社製)の卵管に移植し、約20日後に自然分娩または帝王切開により出生させた。
【0098】
5.導入の確認
(1)導入遺伝子の検出
1)プライマーの合成
上記4.で導入した遺伝子が、出生したマウスに保持されているか否かをPCRによって調べるため、以下に記載するヌクレオチド配列からなる4種のオリゴヌクレオチドプライマー:
5'- gcaagatggg gcttaatctt tgctatgg -3'
(重鎖用センスプライマー:配列表の配列番号5);
5'- ccaccttgat gctctagata attgc -3'
(重鎖用アンチセンスプライマー:配列表の配列番号6);
5'- gatgttttga tgacccaaac tccac -3'
(軽鎖用センスプライマー:配列表の配列番号7);
5'- cttggtccca gcaccgaacg tgagc -3'
(軽鎖用アンチセンスプライマー:配列表の配列番号8);
を、ホスホアミダイト法により合成した。
【0099】
2)PCR
上記4.で得られたマウス(生後3週齢)の尾(約1cm長)から、上記2.の(1)に記載した方法に従ってゲノミックDNAを抽出し、100μlの水に溶解した。このDNAを鋳型として、重鎖、軽鎖それぞれについて以下に記載する条件でPCRを実施した。
【0100】
反応液組成:
鋳型DNA 2μl
センスプライマー(1μM) 0.5μl
アンチセンスプライマー(1μM) 0.5μl
10× Exバッファー 2μl
水 14.5μl
Ex Taqポリメラーゼ 0.5μl
温度条件: 96℃で2分間加熱した後、96℃で30秒、50℃で1分間、72℃で1分間の温度サイクルを30サイクル繰り返してから、25℃で7分間保温した。
【0101】
PCR終了後、反応液の一部を採取して1.2%アガロースゲル電気泳動を実施し、特異的に増幅されるバンドの有無を確認した(重鎖:約1.5kbp、軽鎖:約300bp)。その結果、上記4.で作出したマウス71匹のうち、3匹のマウスから、上記4.で導入した重鎖および軽鎖のそれぞれをコードする遺伝子が検出された。
【0102】
また、これらの導入した重鎖および軽鎖のそれぞれをコードする遺伝子が検出されたマウスをBALB/c正常マウスと交配させ、生まれた子のDNAを上記の方法で解析した結果、50%の子が導入遺伝子を重鎖、軽鎖ともに保持していた。
【0103】
(2)マウスの血中IgE濃度測定方法および結果
マウスの血中IgE濃度の測定は、マウスIgE分子上の異なるエピトープを認識する2種の抗マウスIgE抗体を用いて、サンドイッチ−ELISA法で行った[Hirano, T. et al., (1988) Int. Archs. Allergy Appl. Immun. 85, 47-54参照]。試料として生後4週以上経過したマウスから採取した血清を使用した。また標準曲線作成用の試料としてマウスIgE(ファーミンジェン社製)を使用した。
【0104】
まず、PBSで希釈した抗マウスIgE抗体 6HD5(5μg/ml、ヤマサ醤油(株)社製)をELISA用96穴プレート(Nunc-Immuno Plate, PolySorp Surface:ヌンク社製)に50μl/ウエル添加し、4℃で一晩静置して抗体をウエル底面に吸着させた。抗体溶液を除去後、ブロッキング溶液(4% ウシ血清アルブミン(以下「BSA」という。シグマ社製)および0.2% ツイーン20を含むPBS)を70μl/ウエル加え、室温で1時間静置した(ブロッキング)。ウエル内のブロッキング溶液を除去後、各ウエルを洗浄溶液(0.05% ツイーン20を含むPBS) 200μl/ウエルで3回洗浄してから、ブロッキング溶液で希釈した試料(マウス血清または段階希釈した濃度既知のマウスIgE)を50μl/ウエル加え、37℃で1時間保温した。
【0105】
ウエル内の試料を除去し、洗浄溶液 200μl/ウエルで3回洗浄した後、ブロッキング溶液で希釈したビオチン標識抗マウスIgE HMK12(5μg/ml、ヤマサ醤油(株)社製)を50μl/ウエル加え、37℃で1時間保温した。
【0106】
ウエル内の抗体溶液を除去し、洗浄溶液 200μl/ウエルで3回洗浄した後、ブロッキング溶液で250倍に希釈した西洋ワサビペルオキシダーゼ標識ストレプトアビジン(アマシャム社製)を50μl/ウエル加え、室温で1時間静置した。
【0107】
ウエル内のストレプトアビジン溶液を除去し、洗浄溶液 200μl/ウエルで3回洗浄した後、基質溶液(40mg/ml o−フェニレンジアミン、0.00001% 過酸化水素、40mM リン酸水素二ナトリウム、50mM クエン酸)を50μl/ウエル加え、室温で20分間静置した。次いで、6N 硫酸を50μl/ウエル加えてペルオキシダーゼ反応を停止させ、各ウエルの490nmの吸光度を測定し、その測定値をマウスIgEの標準曲線に参照して、試料中のIgE濃度を決定した。
【0108】
その結果、導入遺伝子の存在が確認された全てのマウスは、8μg/ml以上の高い血中IgE濃度を示した。
【0109】
(3)抗TNPIgEの検出方法および結果
上記4.で作出したマウスの血中IgEの抗原特異性をELISA法により評価した。まず、TNPで標識したニワトリ由来オブアルブミン(以下「OVA」という)または未標識OVA溶液(5μg/ml)をELISA用96穴プレート(Nunc-Immuno Plate, PolySorp Surface、ヌンク社製)に50μl/ウエル添加し、4℃で一晩静置してOVAをウエル底面に吸着させた。以下、このOVA固相化プレートを使用し、上記(2)と同様の操作を行ってTNP特異的IgE濃度を測定した。ただし、標準曲線作成用のIgEとしてハイブリドーマIGEL−b4が産生する抗TNPIgEを使用した。その結果、導入遺伝子の存在が確認された全てのマウスの血中IgEは、TNP標識OVAには結合するが、未標識OVAには結合しなかったので、該マウスで発現した遺伝子産物はTNPに対する特異性を保持していることが明らかとなった。また、血中の抗TNPIgE濃度と上記(2)で測定されたIgE濃度との比較から、導入遺伝子の存在が確認されたマウスの血中IgEのほとんどが、導入遺伝子の産物であることが判明した。
【0110】
試験例
(1) ハプテンとしてTNPを有する塩化ピクリル(picryl chloride)を未感作の正常マウスおよび実施例で作製されたトランスジェニックマウスの耳介に塗布したところ、正常マウスでは著変は認められなかったが、トランスジェニックマウスにおいては塗布後1時間をピークとする著明な皮膚の一過性の肥厚が認められた。これに対し、異なるハプテン抗原オキザゾロン(oxazolone)を塗布した場合には、いずれのマウスにおいても耳介皮膚の肥厚は観察されなかった。すなわち、実施例で作製されたトランスジェニックマウスでは事前の感作を何ら必要とせず、1回の抗原投与のみで抗原特異的な典型的I型アレルギー反応を誘発できることが確かめられた。
【0111】
(2) TNPを結合させたアルブミンを青色素エバンスブルーとともに正常マウスおよび実施例で作製されたトランスジェニックマウスの尾静脈から注射した結果、トランスジェニックマウスでは呼吸困難、体温の低下、運動停止、青色素の血管外滲出など典型的な全身性アナフィラキシーの病態を呈した。一方、TNPを結合させていないアルブミンを注射した場合にはこのようなアナフィラキシー症状は認められなかった。また、正常マウスではいずれの場合もアナフィラキシー症状は呈さなかった。
【0112】
(3) 抗アレルギー剤の探索または効果確認のための試験方法
以下に挙げる各実験系において、被検物質の前投与、同時投与、後投与または連続投与による効果を調べる。
【0113】
(a) 上記(1)の方法で本発明のトランスジェニック動物に誘発した皮膚アレルギー反応(皮膚の肥厚)に対する、被検物質投与による抑制効果を、皮膚厚を測定することにより判定する。
【0114】
(b) 上記(2)の方法で本発明のトランスジェニック動物に誘発した全身性アナフィラキシーショックに対する、被検物質投与による抑制効果を、体温、気道抵抗、青色素の血管外滲出などを指標にして判定する。
【0115】
(c) アレルゲンをネブライザーなどを用いて本発明のトランスジェニック動物に鼻から吸入させることにより、呼吸器系におけるアレルギー反応を誘発することが可能である。このような呼吸器系におけるアレルギー反応に対する、被検物質投与による抑制効果を、気道抵抗、肺のコンプライアンスなどを測定することにより判定する。
【0116】
(d) アレルゲンを本発明のトランスジェニック動物に経口的に投与することによって、消化器系におけるアレルギー反応を誘発することが可能である。このような消化器系におけるアレルギー反応に対する被検物質投与による抑制効果を、下痢、嘔吐などの症状の軽減を指標にして判定する。
【図面の簡単な説明】
【0117】
【図1】マウス抗TNPIgE重鎖をマウスで発現させるための導入遺伝子の構築図。
【図2】マウス抗TNPIgE軽鎖をマウスで発現させるための導入遺伝子の構築図。
【配列表フリーテキスト】
【0118】
配列番号 1: 設計されたマウスIgE重鎖をコードするDNA。
【0119】
配列番号 2: 設計されたマウスIgE重鎖。
【0120】
配列番号 3: 設計されたマウスIgE軽鎖をコードするDNA。
【0121】
配列番号 4: 設計されたマウスIgE軽鎖。
【0122】
配列番号 5: IgE重鎖をコードする導入遺伝子を検出するためのPCRプライマー。
【0123】
配列番号 6: IgE重鎖をコードする導入遺伝子を検出するためのPCRプライマー。
【0124】
配列番号 7: IgE軽鎖をコードする導入遺伝子を検出するためのPCRプライマー。
【0125】
配列番号 8: IgE軽鎖をコードする導入遺伝子を検出するためのPCRプライマー。
【0126】
配列番号 9: マウスIgE重鎖定常領域をコードするDNAの断片を増幅するためのPCRプライマー。
【0127】
配列番号 10: マウスIgE重鎖定常領域をコードするDNAの断片を増幅するためのPCRプライマー。
【0128】
配列番号 11: マウスIg重鎖遺伝子のエンハンサー領域を増幅するためのPCRプライマー。
【0129】
配列番号 12: マウスIg重鎖遺伝子のエンハンサー領域を増幅するためのPCRプライマー。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記の構成要素a)およびb)を含むイムノグロブリン(以下「Ig」という)構造を有する分子を常時発現することができるようにそのゲノムが改変されていることを特徴とする、アレルギー動物モデル用トランスジェニック非ヒト動物:
a)Ig重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む少なくとも一つの抗原特異的認識部位(ただし、該認識部位は、イムノグロブリンが特異的に結合しうる物質であって、該動物は通常産生しない物質に対して特異性を有する);
b)細胞膜結合部位を有さず、且つ、該動物のマスト細胞上に発現しているイムノグロブリンE(以下「IgE」という)レセプターへの結合を可能ならしめる重鎖定常領域。
【請求項2】
イムノグロブリンが特異的に結合しうる物質であって、該動物は通常産生しない物質が、花粉由来アレルゲン、真菌由来アレルゲン、ダニ由来アレルゲン、ハウスダスト、動物(皮屑、糞、体毛)由来のアレルゲン、昆虫由来アレルゲン、食品(卵、牛乳、肉、魚介類、豆類、穀類、果物・野菜)アレルゲン、寄生虫由来アレルゲン、薬品アレルゲン、化学物質アレルゲンおよび一つもしくは二つ以上のトリニトロフェニル基を有する物質からなる群より選択されることを特徴とする、請求項1に記載のアレルギー動物モデル用トランスジェニック動物。
【請求項3】
イムノグロブリンが特異的に結合しうる物質であって、該動物は通常産生しない物質が、一つもしくは二つ以上のトリニトロフェニル基を有する物質であることを特徴とする、請求項2に記載のアレルギー動物モデル用トランスジェニック動物。
【請求項4】
Ig構造を有する分子の重鎖定常領域が分泌型IgE分子由来であることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載のアレルギー動物モデル用トランスジェニック動物。
【請求項5】
Ig構造を有する分子の重鎖定常領域が分泌型IgE由来であって、かつ配列表の配列番号2のアミノ酸番号120から542に示されるアミノ酸配列を含むものであることを特徴とする、請求項6に記載のアレルギー動物モデル用トランスジェニック動物。
【請求項6】
Ig構造を有する分子の重鎖定常領域をコードする遺伝子が、配列表の配列番号1のヌクレオチド番号415から1683に示されるヌクレオチド配列を実質的に含むDNAであることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載のアレルギー動物モデル用トランスジェニック動物。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2007−222173(P2007−222173A)
【公開日】平成19年9月6日(2007.9.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−67789(P2007−67789)
【出願日】平成19年3月16日(2007.3.16)
【分割の表示】特願平10−323340の分割
【原出願日】平成10年11月13日(1998.11.13)
【出願人】(591063394)財団法人 東京都医学研究機構 (69)
【出願人】(000001856)三共株式会社 (98)
【Fターム(参考)】