インターフェロン−β融合タンパク質および使用
【課題】インターフェロン−β融合タンパク質および使用を提供すること。
【解決手段】アミノ酸配列Ｘ−Ｙ−Ｚ、またはその一部を有する融合ポリペプチドが、記載され、これは、グリコシル化インターフェロン−β（Ｘ）のアミノ酸配列を含み；Ｙは、必要に応じたリンカー部分であり；そしてＺは、グリコシル化インターフェロン−β以外のポリペプチドの少なくとも一部を含むポリペプチドである。Ｘは、ヒトインターフェロン−β−１ａであることが、好ましい。インターフェロン−β−１ａの変異体もまた、記載される。
【解決手段】アミノ酸配列Ｘ−Ｙ−Ｚ、またはその一部を有する融合ポリペプチドが、記載され、これは、グリコシル化インターフェロン−β（Ｘ）のアミノ酸配列を含み；Ｙは、必要に応じたリンカー部分であり；そしてＺは、グリコシル化インターフェロン−β以外のポリペプチドの少なくとも一部を含むポリペプチドである。Ｘは、ヒトインターフェロン−β−１ａであることが、好ましい。インターフェロン−β−１ａの変異体もまた、記載される。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
（発明の背景）
特定の疾患の全身的処置のためのポリペプチドおよびタンパク質の使用は、今や、医学診療において十分に受け入れられている。これらの物質が治療において果たす役割は非常に重要であるので、多くの研究活動が、組換えＤＮＡ技術による大量合成に指向している。これらのポリペプチドの多くは、内因性分子であり、これは、それらの生物学的作用を誘発することにおいて、非常に強力かつ特異的である。
【０００２】
これらの意図される適用のためのこれらのタンパク質様物質の有用性を制限する主要な因子は、非経口で与えられる場合、これらが短時間以内に体内から排出されることである。これは、プロテアーゼによる代謝の結果として、またはタンパク質排出についての正常な経路（例えば、腎臓における濾過による）を使用する、クリアランスによって生じ得る。タンパク質の投与のこれらの経路に関連する問題は、製薬産業において周知であり、そして種々のストラテジーが、それらを解決するための試みにおいて使用されている。
【０００３】
多くの臨床的研究およびその投与ならびにバイオ同化（ｂｉｏ−ａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ）を改善するための試みの焦点となっているペプチドファミリーは、インターフェロンである。インターフェロンは、種々の臨床的疾患状態において試験されている。ヒトインターフェロン−β（そのファミリーの１つのメンバー）の使用は、多発性硬化症の処置において最も良好に確立されている。組換えインターフェロン−βの２つの形態は、近年、この疾患の処置について、欧州および米国において認可されてきた。１つの形態は、インターフェロン−β−１ａ（登録商標され、ＡＶＯＮＥＸ（登録商標）として販売されている、ｍｆｇ．Ｂｉｏｇｅｎ，Ｉｎｃ．，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ、ＭＡ）であり、本明細書中で以後、「インターフェロン−β−１ａ」または「ＩＦＮ−β−１ａ」または「ＩＦＮ−β−１ａ」または「インターフェロン−β−１ａ」が、交換可能に使用される。他方の形態は、インターフェロン−β−１ｂ（登録商標され、ＢＥＴＡＳＥＲＯＮ（登録商標）として販売されている、Ｂｅｒｌｅｘ，Ｒｉｃｈｍｏｎｄ ＣＡ）であり、本明細書中で以後、「インターフェロン−β−１ｂ」である。インターフェロン−β−１ａは、天然のヒト遺伝子配列を使用して哺乳動物細胞において産生され、そしてグリコシル化されるが、インターフェロン−β−１ｂは、アミノ酸１７位で遺伝子操作されたシステインからセリンへの置換を含む改変ヒト遺伝子配列を使用してＥ．ｃｏｌｉ細菌において産生され、そしてグリコシル化されない。
【０００４】
以前に、本発明者らの数人は、機能的アッセイにおいてインターフェロン−β−１ａおよびインターフェロン−β−１ｂの相対的なインビトロ潜在能を直接比較し、そしてインターフェロン−β−１ａの比活性が、インターフェロン−β−１ｂの比活性よりも約１０倍高いことを示した（Ｒｕｎｋｅｌら、１９９８、Ｐｈａｒｍ．Ｒｅｓ．１５：６４１〜６４９）。これらの活性の差異についての構造的基礎を同定するために設計された研究から、本発明者らは、比活性に影響を及ぼす産物間の既知の構造的差異のただ１つとして、グリコシル化を同定した。炭水化物の効果は、構造に対するその安定化の役割を通じて非常に著しかった。炭水化物の安定化効果は、熱変性実験およびＳＥＣ分析において明らかであった。グリコシル化の欠如はまた、凝集における増加、および熱変性に対する増加した感受性と相関した。ＰＮＧａｓｅ Ｆを用いるインターフェロン−β−１ａからの炭水化物の酵素的除去は、脱グリコシル化産物の過剰な沈殿を生じた。
【０００５】
これらの研究は、インターフェロン−β−１ａとインターフェロン−β−１ｂとの間の配列における保存に関わらず、これらが別個の生化学的実体であり、それゆえに、インターフェロン−β−１ｂについて公知のものの多くがインターフェロン−β−１ａに適用され得ないこと（逆もまた同じ）ことを示す。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明の要旨）
本発明者らは、非グリコシル化形態に対するグリコシル化されたインターフェロン−βの利点を開発した。特に、本発明者らは、インターフェロン−β−１ｂに対して増加した活性を有するインターフェロン−β−１ａ組成物を開発し、そしてこれはまた、融合タンパク質でないインターフェロン−β−１ａと比較して、一般に活性において有効な損失を有さない融合タンパク質の有益な（ｓａｌｕｔｏｒｙ）特性を有する。従って、改変が、産物（インターフェロン−β−１ａ融合タンパク質）がそれらの生物学的活性の全てまたはほとんどを保持するような方法においてなされる場合、以下の特性が、生じ得る：増加された半減期および組織分布における変更（例えば、より長期間の間、血管系において留まる能力）を導く変更された薬物速度論および薬力学。このような処方は、薬学的および医学の分野において実質的な進歩であり、そしてインターフェロンがいくらかの有用性を有する種々の疾患（例えば、多発性硬化症、線維症、および他の炎症性疾患または自己免疫疾患、肝炎および他のウイルス性疾患ならびに新生血管形成によって特徴付けられる疾患）の管理において有意な寄与をなす。特に、血管系においてより長い期間残存する能力は、インターフェロン−β−１ａが新脈管形成を阻害するため、および潜在的に血液脳関門を横切るために使用されることを可能にする。
【０００７】
特に、本発明は、アミノ酸配列Ｘ−Ｙ−Ｚを有する単離されたポリペプチドに関し、ここで、Ｘは、インターフェロン−βのアミノ酸配列からなるアミノ酸配列またはその一部を有するポリペプチドであり；Ｙは、必要に応じたリンカー部分であり；そしてＺは、インターフェロン−β以外のポリペプチドの少なくとも一部を含むポリペプチドである。必要に応じた部分Ｙおよび必要とされる部分Ｚは、インターフェロン−β（Ｘ）のＮ末端またはＣ末端のいずれかに連結され得る。好ましくは、Ｘは、ヒトインターフェロン−β−１ａである。好ましい実施形態において、Ｚは、免疫グロブリンの定常領域の少なくとも一部であり、そしてＩｇＭ、ＩｇＧ、ＩｇＤ、ＩｇＡおよびＩｇＥから選択されるクラスの免疫グロブリン由来であり得る。このクラスがＩｇＧである場合、これは、ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３およびＩｇＧ４から選択される。ヒトＩｇＭおよびＩｇＥの定常領域は、４つの定常領域（ＣＨ１、（ヒンジ）、ＣＨ２、ＣＨ３およびＣＨ４）を含むが、ヒトＩｇＧ、ＩｇＡおよびＩｇＤの定常領域は、３つの定常領域（ＣＨ１、（ヒンジ）、ＣＨ２およびＣＨ３）を含む。本発明の最も好ましい融合タンパク質において、この定常領域は、少なくともヒンジ、ＣＨ２およびＣＨ３ドメインを含む。他の実施形態において、部分Ｚは、免疫グロブリン様ドメインを含むポリペプチドの少なくとも一部である。このような他のポリペプチドの例としては、ＣＤ１、ＣＤ２、ＣＤ４、ならびにクラスＩ主要組織適合抗原およびクラスＩＩ主要組織適合抗原のメンバーが挙げられる。
【０００８】
本発明の別の実施形態は、インターフェロン−βまたはその一部のアミノ酸配列からなるアミノ末端領域を有し、そしてインターフェロン−β以外のタンパク質の少なくとも一部を含むカルボキシ末端領域を有する、融合タンパク質である。このカルボキシ部分は、好ましくは、ＩｇＭ、ＩｇＧ、ＩｇＤ，ＩｇＡおよびＩｇＥから選択されるクラスの免疫グロブリン由来の免疫グロブリンの定常領域の少なくとも一部である。最も好ましい融合タンパク質において、この定常領域は少なくともヒンジ、ＣＨ２およびＣＨ３ドメインを含む。
【０００９】
本発明の別の実施形態は、インターフェロン−β部分（例えば、上記式におけるＸ）が、インターフェロン−β−１ａの非変異形態に対して選択的に増強された抗ウイルス活性および／もしくは抗増殖活性または他の利点を有するムテインを提供するように変異されている。
【００１０】
本発明のなお別の実施形態は、上記の融合タンパク質をコードする単離されたＤＮＡである。本発明はまた、上記の融合タンパク質をコードする単離されたＤＮＡおよび発現制御配列を含む組換えＤＮＡに関し、ここで、この発現制御配列は、このＤＮＡに作動可能に連結されている。本発明の範囲はまた、本発明の組換えＤＮＡ配列を用いて形質転換された宿主細胞を含む。
【００１１】
本発明はさらに、以下：本発明に従う宿主細胞の集団を提供する工程；組換えＤＮＡによってコードされるポリペプチドが発現される条件下で細胞の集団を増殖させる工程；およびこの発現されたポリペプチドを単離する工程、を包含する、組換えポリペプチドを産生する方法に関する。
【００１２】
本発明のさらなる局面は、インターフェロン−β−１ａ、およびそれがネイティブでは付随しないさらなるポリペプチドを含む実質的に精製された形態のインターフェロン−β−１ａの融合タンパク質であり、この融合物は、さらなるポリペプチドを欠如するインターフェロン−β−１ａの抗ウイルス活性にほぼ等しい抗ウイルス活性を有する。
【００１３】
本発明のなお別の局面は、インターフェロン−β−１ａ融合タンパク質の治療的有効量を含む薬学的組成物である。
本発明のなお別の局面は、本発明のポリペプチドを使用して新脈管形成および新生血管形成を阻害する方法である。
本発明はまた、以下の項目を提供する。
（項目１） アミノ酸配列Ｘ−Ｙ−Ｚを有する単離されたポリペプチドであって、ここで、Ｘは、グリコシル化インターフェロン−βのアミノ酸配列を含むアミノ酸配列またはその一部を有するポリペプチドであり；
Ｙは、必要に応じたリンカー部分であり；そして
Ｚは、グリコシル化インターフェロン−β以外のポリペプチドの少なくとも一部を含むポリペプチドである、単離されたポリペプチド。
（項目２） Ｘが、インターフェロン−β−１ａである、項目１に記載の単離されたポリペプチド。
（項目３） 項目１に記載の単離されたポリペプチドであって、ここで、Ｘは、以下の特性の少なくとも１つを有する変異体である：（ａ）該変異体は、野生型インターフェロン−β−１ａよりも高い抗ウイルス活性を有し、ここで、該抗ウイルス活性は、ウイルスに誘導された細胞の溶解によって測定される；（ｂ）該変異体は、野生型インターフェロン−β−１ａと比較して、抗増殖活性よりも大きな抗ウイルス活性を有する；（ｃ）該変異体は、インターフェロンレセプターを結合するが、野生型インターフェロン−β−１ａと比較される場合、そのレセプター結合活性と比較して、低められた抗ウイルス活性および低められた抗増殖活性を有する、単離されたポリペプチド。
（項目４） 前記インターフェロン−β−１ａが誘導体化されている、項目２に記載の単離されたポリペプチド。
（項目５） 前記誘導体がポリアルキルグリコールポリマーである、項目４に記載の単離されたポリペプチド。
（項目６） Ｚが、免疫グロブリンの定常領域の少なくとも一部である、項目１に記載の単離されたポリペプチド。
（項目７） 項目６に記載の単離されたポリペプチドであって、ここで、前記定常領域の少なくとも一部が、クラスＩｇＭ、クラスＩｇＧ、クラスＩｇＤ、クラスＩｇＡおよびクラスＩｇＥから選択されるクラスの免疫グロブリン由来である、単離されたポリペプチド。
（項目８） 前記クラスがＩｇＧである、項目７に記載の単離されたポリペプチド。
（項目９） 前記定常領域の少なくとも一部が、少なくともヒンジドメイン、ＣＨ２ドメインおよびＣＨ３ドメインを含む、項目６に記載の単離されたポリペプチド。
（項目１０） グリコシル化インターフェロン−βまたはその一部のアミノ酸配列からなるアミノ末端領域を有し、そしてグリコシル化インターフェロン−β以外のタンパク質の少なくとも一部を含むカルボキシ末端領域を有する、融合タンパク質。
（項目１１） Ｘが、インターフェロン−β−１ａである、項目１０に記載の単離されたタンパク質。
（項目１２） 項目１０に記載の単離されたタンパク質であって、ここで、Ｘは、以下の特性の少なくとも１つを有する変異体である：（ａ）該変異体は、野生型インターフェロン−β−１ａよりも高い抗ウイルス活性を有し、ここで、該抗ウイルス活性は、ウイルスに誘導された細胞の溶解によって測定される；（ｂ）該変異体は、野生型インターフェロン−β−１ａと比較して、抗増殖活性よりも大きな抗ウイルス活性を有する；（ｃ）該変異体は、インターフェロンレセプターを結合するが、野生型インターフェロン−β−１ａと比較される場合、そのレセプター結合活性と比較して、低められた抗ウイルス活性および低められた抗増殖活性を有する、単離されたタンパク質。
（項目１３） 前記インターフェロン−β−１ａが誘導体化されている、項目１１に記載の単離されたタンパク質。
（項目１４） 前記誘導体がポリアルキルグリコールポリマーである、項目１３に記載の単離されたタンパク質。
（項目１５） 前記インターフェロン−β以外のタンパク質の少なくとも一部が、免疫グロブリンの定常領域の少なくとも一部である、項目１０に記載の単離されたタンパク質。
（項目１６） 項目１５に記載の単離されたタンパク質であって、ここで、前記定常領域の少なくとも一部が、クラスＩｇＭ、クラスＩｇＧ、クラスＩｇＤ、クラスＩｇＡおよびクラスＩｇＥから選択されるクラスの免疫グロブリン由来である、単離されたタンパク質。
（項目１７） 前記クラスがＩｇＧである、項目１６に記載の単離されたタンパク質。
（項目１８） 前記定常領域の少なくとも一部が、少なくともヒンジドメイン、ＣＨ２ドメインおよびＣＨ３ドメインを含む、項目１５に記載の単離されたタンパク質。
（項目１９） 項目１および１０に記載のタンパク質をコードする、単離されたＤＮＡ配列。
（項目２０） 項目１９に記載のＤＮＡ配列および発現制御配列を含む組換えＤＮＡであって、ここで、該発現制御配列が、該ＤＮＡに作動可能に連結されている、組換えＤＮＡ。
（項目２１） 項目２０に記載の組換えＤＮＡ配列を用いて形質転換された、宿主細胞。
（項目２２） 以下の工程：（ａ）項目２１に記載の宿主細胞の集団を提供する工程；（ｂ）前記組換えＤＮＡによってコードされるポリペプチドが発現される条件下で該細胞の集団を増殖させる工程；および（ｃ）該発現されたポリペプチドを単離する工程、を包含する、組換えポリペプチドを産生する方法。
（項目２３） グリコシル化インターフェロン−β、およびそれがネイティブには付随しないさらなるポリペプチドを含む、実質的に精製された形態のインターフェロン−β融合タンパク質。
（項目２４） 前記インターフェロン−βが、ヒトインターフェロン−β−１ａである、項目２３に記載の融合タンパク質。
（項目２５） 項目２４に記載の融合タンパク質であって、ここで、該融合物は、以下：（ａ）野生型インターフェロン−β−１ａよりも高い抗ウイルス活性であって、ここで、該抗ウイルス活性はウイルスに誘導された細胞の溶解によって測定される、活性、（ｂ）野生型インターフェロン−β−１ａに対して、抗増殖活性よりも大きな抗ウイルス活性；（ｃ）レセプター結合活性を含むが、野生型インターフェロン−β−１ａと比較して、該レセプター結合活性に対して、低められた抗ウイルス活性および低められた抗増殖活性を含む、活性、からなる群より選択される抗ウイルス活性を有する、融合タンパク質。
（項目２６） 項目１、１０および２３に記載のインターフェロン−β融合タンパク質の治療的有効量を含む、薬学的組成物。
（項目２７） 被験体において新脈管形成を阻害する方法であって、項目２６に記載の組成物の有効量を被験体に投与する工程を包含する、方法。
（項目２８） 前記変異体が誘導体化されている、項目３に記載の単離されたポリペプチド。
（項目２９） 前記誘導体がポリアルキルグリコールポリマーである、項目２７に記載の単離されたポリペプチド。
（項目３０） 前記変異体が誘導体化されている、項目１２に記載の単離されたタンパク質。
（項目３１） 前記誘導体がポリアルキルグリコールポリマーである、項目２９に記載の単離されたタンパク質。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ヒスチジンタグ化インターフェロン−β融合物（「ｈｉｓ ＩＦＮ−β」または「Ｈｉｓ6−タグ化」（６×Ｈｉｓは、配列番号６３として開示される）とも呼ばれる）のｃＤＮＡおよび推定アミノ酸配列。ｈｉｓ ＩＦＮ−β−１ａの全長ＤＮＡ（配列番号３）およびタンパク質（配列番号４）配列が、示される。切断されたＶＣＡＭ−１シグナル配列は、ヒスチジンタグ（Ｈｉｓ6（配列番号６３）、４〜９位）の上流に３つアミノ末端残基（ＳｅｒＧｌｙＧｌｙ）を残す。エンテロキナーゼリンカー配列（ＡｓｐＡｓｐＡｓｐＡｓｐＬｙｓ）（配列番号６２）は、スペーサー（１０〜１２位、ＳｅｒＳｅｒＧｌｙ）によってヒスチジンから離れる。天然のＩＦＮ−β−１ａタンパク質部分は、位置（Ｍｅｔ１８〜Ａｓｎ１８３）に及ぶ。
【図２−１】インターフェロン−β−１ａ／Ｆｃ融合物のｃＤＮＡおよび推定アミノ酸配列。ヒトＩＦＮ−β−１ａ／マウスＦｃの全長ＤＮＡ（配列番号１）およびタンパク質（配列番号２）配列が示される。ヒトＩＦＮ−β−１ａタンパク質配列は、アミノ酸残基１〜１６６（ＤＮＡ配列１〜４９８）に及ぶ。エンテロキナーゼリンカー配列は、アミノ酸残基１６７〜１７１（ＤＮＡ配列４９９〜５１３）に及ぶ。マウスＩｇＧ２ａ重鎖タンパク質配列は、残基１７２〜３９９（ＤＮＡ配列５１４〜４３７）に及ぶ。
【図２−２】インターフェロン−β−１ａ／Ｆｃ融合物のｃＤＮＡおよび推定アミノ酸配列。ヒトＩＦＮ−β−１ａ／マウスＦｃの全長ＤＮＡ（配列番号１）およびタンパク質（配列番号２）配列が示される。ヒトＩＦＮ−β−１ａタンパク質配列は、アミノ酸残基１〜１６６（ＤＮＡ配列１〜４９８）に及ぶ。エンテロキナーゼリンカー配列は、アミノ酸残基１６７〜１７１（ＤＮＡ配列４９９〜５１３）に及ぶ。マウスＩｇＧ２ａ重鎖タンパク質配列は、残基１７２〜３９９（ＤＮＡ配列５１４〜４３７）に及ぶ。
【図３】アラニン置換型インターフェロン−β変異体の、Ｉ型インターフェロンレセプター鎖の細胞外ドメインから構成されるダイマー融合タンパク質（ＩＦＮＡＲ２／Ｆｃ）への結合。アラニン置換型ＩＦＮ変異体（Ａ１−Ｅ）のＩＦＮＡＲ２レセプター鎖に対する結合親和性を、実施例１に記載される通りに決定した（小節Ｄ）。このヒストグラムは、野生型ｈｉｓ−ＩＦＮ−βに対するこのアッセイにおけるこれらの結合親和性を示す（％ｗ．ｔ．）。この％ｗ．ｔ．値を、（野生型ｈｉｓ−ＩＦＮ−βの親和性）／（変異体ＩＦＮ−βの親和性）×１００として計算した。複数のアッセイ（ｎ＝３）についての％ｗ．ｔ．（ｘ）および実験セットについての平均％ｗ．ｔ．（ｘ）を、示す。変異体Ａ２、ＡＢ１、ＡＢ２およびＥは、野生型ｈｉｓ−ＩＦＮ−β ＥＣ５０（*）よりも５００倍高い濃度でＩＦＮＡＲ２／Ｆｃを結合しなかった。
【図４】アラニン置換型インターフェロン−β変異体の、Ｄａｕｄｉ Ｂｕｒｋｉｔｔリンパ腫細胞上に発現されるＩ型インターフェロン細胞表面レセプター複合体（「ＩＦＮＡＲ１／２」複合体）への結合。アラニン置換型変異体（Ａ１−Ｅ）のレセプター結合特性を、ＦＡＣＳに基づく、実施例１に記載されるような細胞表面レセプター結合アッセイを使用して決定した（小節Ｄ）。このヒストグラムは、野生型ｈｉｓ−ＩＦＮ−βに対するこのアッセイにおけるこれらのレセプター結合親和性を示す（％ｗ．ｔ．）。各変異体についての％ｗ．ｔ．を、（野生型ｈｉｓ−ＩＦＮ−βの親和性）／（変異体ＩＦＮ−βの親和性）×１００として計算した。このヒストグラムの下での複数のアッセイからの％ｗ．ｔ．値（白丸）および実験セットについての平均％ｗ．ｔ．値（ｘ）を、示す。
【図５】アラニン置換型インターフェロン−β変異体の抗ウイルス活性。アラニン置換型変異体（Ａ１−Ｅ）の抗ウイルス活性を、実施例１に記載されるようにＥＭＣウイルスを用いてチャレンジされたヒトＡ５４９細胞上で決定した（小節Ｅ）。このヒストグラムは、野生型ｈｉｓ−ＩＦＮ−βに対するこのアッセイにおけるこれらの活性を示す（％ｗ．ｔ．）。この％ｗ．ｔ．を、変異体ＩＦＮ−βの濃度（５０％ｃｐｅ）／野生型ｈｉｓ−ＩＦＮ−βの濃度（５０％ｃｐｅ）×１００の逆関数（ｉｎｖｅｒｓｅ）として計算した。複数のアッセイについての％ｗ．ｔ．（白丸）および実験データセットについての平均（ｘ）を、示す。
【図６】アラニン置換型インターフェロン−β変異体の抗増殖活性。アラニン置換型変異体（Ａ１−Ｅ）の抗増殖活性を、実施例１に記載されるようにＤａｕｄｉ Ｂｕｒｋｉｔｔリンパ腫細胞上で決定した（小節Ｅ）。このヒストグラムは、野生型ｈｉｓ−ＩＦＮ−βに対するこのアッセイにおけるこれらの活性を示す（％ｗ．ｔ．）。この％ｗ．ｔ．を、（野生型ｈｉｓ−ＩＦＮ−βの濃度（５０％増殖阻害））／変異体ＩＦＮ−βの濃度（５０％増殖阻害）×１００として計算した。複数のアッセイについての％ｗ．ｔ．（白丸）および実験データセットについての平均（ｘ）を、示す。
【図７】アラニン置換型インターフェロン−β変異体の相対的な抗ウイルス活性および抗増殖活性。抗ウイルスアッセイ（ｘ軸）および抗増殖アッセイ（ｙ軸）におけるアラニン置換型変異体（Ａ１−Ｅ）の相対的活性を、比較した。図５および図６に示される野生型ｈｉｓ−ＩＦＮ−βの平均パーセント（％ｗ．ｔ．（ｘ））を、この比較について使用した。活性において座標の損失／取得を伴うこれらの変異体は、垂線上かまたは垂線に非常に近くにある。抗ウイルス活性または抗増殖活性において不釣合いな損失／取得を伴うこれらの変異体は、対角線から有意に低下する（ＤＥ１、Ｄ、Ｃ１）。有意性を、使用される平均％ｗ．ｔ．値に固有な標準偏差を考慮して決定した。
【図８】（インターフェロン−β−１ａ／Ｉｇ融合物の抗ウイルス活性）図８は、Ｘ軸に示される濃度でインターフェロン−β−１ａ（ＡＶＯＮＥＸ（登録商標）として使用される）またはインターフェロン−β−１ａ／マウスＩｇ２ａ融合物の活性を、ＥＭＣウイルスでチャレンジしたヒト肺癌腫細胞（Ａ５４９）を用いた抗ウイルスアッセイにおいて評価した。ウイルスとともに２日間インキュベートした後に、生存細胞をＭＴＴで染色し、プレートを４５０ｎｍで読みとり、そして吸光度（細胞生存性を反映している）をＹ軸に示す。標準偏差をエラーバーで示す。提供されたインターフェロン−β−１ａ（ＡＶＯＮＥＸ（登録商標）バルク中間体として使用される）の濃度（最大ＯＤ４５０の５０％）、従って５０％のウイルス殺傷（「５０％細胞変性効果」）は、約０．４ｐＭであり、そしてインターフェロン−β−１ａ融合物の５０％細胞変性効果は約０．１５ｐＭであった。
【図９】（インターフェロン−β−１ａ／Ｆｃ融合物またはインターフェロン−β−１ａで処置したマウスの血漿におけるインターフェロン−β抗ウイルス活性の測定）５０，０００ユニットのインターフェロン−β−１ａ（ＡＶＯＮＥＸ（登録商標）バルク中間体として使用される）または５０，０００ユニットのインターフェロン−β−１ａ／Ｆｃ融合物のいずれかを、マウスにｉｖ注射した。これらのマウスからの血液を、Ｘ軸に示されたインターフェロン注射して種々の時間の後に、眼窩採血することにより得た。各時点で少なくとも３匹のマウスから採血し、そして血漿を調製し、そしてインターフェロン−β活性を脳心筋炎ウイルスでチャレンジしたヒト肺癌腫細胞（Ａ５４９）を使用する抗ウイルス性アッセイにおいて評価するときまで凍結した。生存細胞をＭＴＴの溶液で染色し、プレートを４５０ｎｍで読みとって、吸光度（細胞生存性およびインターフェロン−β活性を反映する）を決定した。標準曲線を、インターフェロン−β−１ａをＡＶＯＮＥＸ（登録商標）として使用した各プレートについて生成し、そしてこの標準曲線を用いて各サンプルにおけるインターフェロン−β活性の量を測定した。個々の動物のデータを示す。
【図１０Ａ】ヒトＩＦＮβおよびヒトＩｇＧ１Ｆｃの直接融合物（ＺＬ５１０７）のオープンリーディングフレームの全長ＤＮＡ配列およびタンパク質配列。
【図１０Ｂ】ヒトＩＦＮβおよびヒトＩｇＧ１Ｆｃの直接融合物（ＺＬ５１０７）のオープンリーディングフレームの全長ＤＮＡ配列およびタンパク質配列。
【図１０Ｃ】ヒトＩＦＮβおよびヒトＩｇＧ１Ｆｃの直接融合物（ＺＬ５１０７）のオープンリーディングフレームの全長ＤＮＡ配列およびタンパク質配列。
【図１１Ａ】ヒトＩＦＮβ／Ｇ４Ｓリンカー／ヒトＩｇＧ１Ｆｃからなる融合タンパク質（ＺＬ６２０６）のオープンリーディングフレームの全長ＤＮＡ配列およびタンパク質配列。
【図１１Ｂ】ヒトＩＦＮβ／Ｇ４Ｓリンカー／ヒトＩｇＧ１Ｆｃからなる融合タンパク質（ＺＬ６２０６）のオープンリーディングフレームの全長ＤＮＡ配列およびタンパク質配列。
【図１１Ｃ】ヒトＩＦＮβ／Ｇ４Ｓリンカー／ヒトＩｇＧ１Ｆｃからなる融合タンパク質（ＺＬ６２０６）のオープンリーディングフレームの全長ＤＮＡ配列およびタンパク質配列。
【図１２】図１２は、全体のクローニングストラテジーおよび発現ストラテジーを表す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（発明の詳細な説明）
詳細な説明において引用される全ての参考文献は、他に規定されない限り、本明細書中に参考として援用される。以下の用語が本明細書中で使用される。
【００１６】
（Ｉ．定義）
インターフェロン−「インターフェロン」（「ＩＦＮ」とも称される）は、ウイルス、ポリペプチド、マイトジェンなどのような種々のインデューサーへの曝露に応答して、哺乳動物細胞によって産生される、小さな種特異的一本鎖ポリペプチドである。本発明で使用される最も好ましいインターフェロンは、グリコシル化されたヒトインターフェロン−βであり、これは残基８０（Ａｓｎ８０）でグリコシル化され、そして好ましくは、組換えＤＮＡ技術を介して誘導される。この好ましいグリコシル化されたインターフェロン−βは、「インターフェロン−ベータ−１ａ」または「ＩＮＦ−ベータ−１ａ」または「ＩＦＮ−β−１ａ」または「インターフェロンベータ１ａ」または「インターフェロン−β−１ａ」または「インターフェロン−β−１ａ」と呼ばれ、これらは全て、交換可能に使用される。用語「ＩＮＦ−ベータ−１ａ」はまた、その変異体もまた、Ａｓｎ８０残基でグリコシル化されるならば全ての変異形態を包含することを意味する（すなわち、実施例１）。
【００１７】
タンパク質（インターフェロンを含む）を産生するための組換えＤＮＡ方法は、公知である。例えば、米国特許第４，３９９，２１６号、同第５，１４９，６３６号、同第５，１７９，０１７号（Ａｘｅｌら）および同第４，４７０，４６１号（Ｋａｕｆｍａｎ）を参照のこと。
【００１８】
本発明の方法において使用され得る好ましいインターフェロン−β−１ａポリヌクレオチドは、様々な脊椎動物（好ましくは、哺乳動物）の野生型インターフェロンβ遺伝子配列に由来し、そして以下の米国特許において記載される方法のような、当業者に周知の方法を使用して得られる：米国特許第５，６４１，６５６（１９９７年６月２４日発行：ＤＮＡ ｅｎｃｏｄｉｎｇ ａｖｉａｎ ｔｙｐｅ Ｉ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ ｐｒｏｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｍａｔｕｒｅ ａｖｉａｎ ｔｙｐｅ Ｉ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ）、米国特許第５，６０５，６８８号（１９９７年２月２５日：ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔ ｄｏｇ ａｎｄ ｈｏｒｓｅ ｔｙｐｅ Ｉ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎｓ）；米国特許第５，２３１，１７６号（１９９３年７月２７日、ＤＮＡ ｍｏｌｅｃｕｌｅ ｅｎｃｏｄｉｎｇ ａ ｈｕｍａｎ ｌｅｕｋｏｃｙｔｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ）；米国特許第５，０７１，７６１号（１９９１年１２月１０日、ＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ ｓｕｂ−ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｌｙｍｐｈｏｂｌａｓｔｏｉｄ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎｓ ＬｙＩＦＮ−ａｌｐｈａ−２ ａｎｄ ＬｙＩＦＮ−ａｌｐｈａ−３）；米国特許第４，９７０，１６１号（１９９０年１１月１３日、ＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ ｈｕｍａｎ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ−ｇａｍｍａ）；米国特許第４，７３８，９３１号（１９８８年４月１９日、ＤＮＡ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ａ ｈｕｍａｎ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ ｂｅｔａ ｇｅｎｅ）；米国特許第４，６９５，５４３号（１９８７年９月２２日、ｈｕｍａｎ ａｌｐｈａ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ Ｇｘ−１ ｇｅｎｅ）および米国特許第４，４５６，７４８号（１９８４年６月２６日、ＤＮＡ ｅｎｃｏｄｉｎｇ ｓｕｂ−ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ， ｎａｔｕｒａｌｌｙ， ｏｃｃｕｒｒｉｎｇ ｌｅｕｋｏｃｙｔｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎｓ）。
【００１９】
インターフェロン−β−１ａの変異体は、本発明に従って使用され得る。変異体は、当業者に公知の、特異的変異誘発の従来の方法を使用して開発される。さらに、本発明は、機能的に等価なインターフェロン−β−１ａポリペプチドをコードする機能的に等価なインターフェロン−β−１ａポリヌクレオチドを提供する。
【００２０】
インターフェロン−β−１ａをコードする第１のポリヌクレオチドは、それが、以下の条件の少なくとも１つを満たす場合、インターフェロン−β−１ａをコードする第２のポリヌクレオチドと比較して、「機能的に等価」である：
（ａ）「機能的等価物」が、標準的なハイブリダイゼーション条件下で第２のポリヌクレオチドにハイブリダイズし、そして／または第１のポリヌクレオチド配列へと縮重される、第１のポリヌクレオチドである。より好ましくは、それは、インターフェロン−β−１ａの［治療的］活性を有する変異体インターフェロンをコードする；
（ｂ）「機能的等価物」が、第２のポリヌクレオチドによってコードされるアミノ酸配列についての発現をコードする第１のポリヌクレオチドである。
【００２１】
要約すると、用語「インターフェロン」は、上記に列挙された薬剤ならびにそれらの機能的等価物を含むが、これらに限定されない。それゆえ、本明細書中で使用される場合、用語「機能的等価物」とは、機能的等価物とみなされているインターフェロンと、哺乳動物レシピエントに対して同じかもしくは改良された有益な効果を有するインターフェロン−β−１ａタンパク質、またはそのインターフェロン−β−１ａタンパク質をコードするポリヌクレオチドをいう。当業者に明らかなように、機能的に等価なタンパク質は、組換え技術によって、例えば、「機能的に等価なＤＮＡ」を発現することによって、産生され得る。従って、本発明は、天然に存在するＤＮＡによってコードされるインターフェロン−β−１ａタンパク質、ならびに天然に存在するＤＮＡによってコードされるのと同じタンパク質をコードする天然には存在しないＤＮＡによってコードされるインターフェロン−β−１ａを包含する。配列をコードするヌクレオチドの縮重に起因して、他のポリヌクレオチドは、インターフェロン−β−１ａをコードするために使用され得る。これらは、配列内の同じアミノ酸残基をコードする異なるコドンの置換によって変更され、従ってサイレント変化が産生される、上記の配列の全てまたは部分を含む。このような変更された配列は、これらの配列の等価物とみなす。例えば、Ｐｈｅ（Ｆ）は、２つのコドン（ＴＴＣまたはＴＴＴ）によってコードされ、Ｔｙｒ（Ｙ）は、ＴＡＣまたはＴＡＴによってコードされ、そしてＨｉｓ（Ｈ）は、ＣＡＣまたはＣＡＴによってコードされる。反対に、Ｔｒｐ（Ｗ）は、単一のコドンＴＧＧによってコードされる。従って、特定のインターフェロンをコードする所定のＤＮＡ配列について、それをコードする多くのＤＮＡ縮重配列が存在することが理解される。これらの縮重ＤＮＡ配列は、本発明の範囲内であると考えられる。
【００２２】
「融合」とは、それらの個々のペプチド骨格を介する、最も好ましくは、それらのタンパク質をコードするポリヌクレオチド分子の遺伝子発現を通じての、２つ以上のタンパク質またはそのフラグメントの共線状（ｃｏ−ｌｎｎｅａｒ）の共有結合をいう。タンパク質またはそのフラグメントが異なる供給源に由来することが好ましい。従って、好ましい融合タンパク質は、インターフェロンではない第２の部分に共有結合されたインターフェロン−β−１ａのタンパク質またはフラグメントを含む。詳細には、「インターフェロン−β／Ｉｇ融合物」は、Ｎ末端またはＣ末端が、免疫グロブリン鎖のＮ末端に連結された本発明のインターフェロン−β分子（すなわち、インターフェロン−β−１ａ）またはそのフラグメントを含むタンパク質であり、ここで免疫グロブリンのＮ末端の部分は、インターフェロン−βと置換される。インターフェロン−β／Ｉｇ融合物の種は、免疫グロブリンの定常ドメインの少なくとも一部に連結した、本発明のインターフェロンβ分子（すなわち、インターフェロン−β−１ａ）を含むタンパク質である「インターフェロン−β／Ｉｇ融合物」である。好ましいＦｃ融合物は、免疫グロブリン重鎖のＣ末端ドメインを含む抗体のフラグメントに連結された、本発明のインターフェロンβ分子を含む。
【００２３】
また、用語「融合タンパク質」は、インターフェロンβタンパク質ではなく、かつ以下に記載のように精製タンパク質から新規に作製される第２の部分に、モノ官能化分子またはヘテロ官能化分子を介して化学的に連結されるインターフェロンβタンパク質を意味する。
【００２４】
「組換え」とは、本明細書中で使用される場合、タンパク質が、組換え哺乳動物発現系から誘導されることを意味する。ほとんどの細菌培養（例えば、Ｅ．ｃｏｌｉ）において発現されるタンパク質は、グリカンを含まないので、これらの発現系は好ましくない。酵母において発現されるタンパク質は、哺乳動物細胞において発現されるものとは異なるオリゴサッカリド構造を有し得る。
【００２５】
「生物学的に活性」とは、インターフェロン−β １ａの特徴として本明細書を通じて使用される場合、特定の分子が、実施例１（以下を参照こと）に示される型のインビトロ抗ウイルスアッセイにおいて測定されるような抗ウイルス活性を可能にするに十分な、本明細書中に開示される本発明の形態とのアミノ酸配列相同性を共有することを意味する。
【００２６】
「治療用組成物」とは、本明細書中で使用される場合、本発明のタンパク質および他の生理学的に適合可能な成分を含む、として規定される。治療用組成物は、賦形剤（例えば、水、ミネラル、およびタンパク質のようなキャリア）を含み得る。
【００２７】
「アミノ酸」−ペプチド、ポリペプチド、またはタンパク質のモノマー単位。天然に存在するペプチド、ポリペプチドおよびタンパク質に見出される２０のアミノ酸が存在し、それらの全ては、Ｌ型異性体である。この用語はまた、これらのアミノ酸のアナログならびにこれらのタンパク質アミノ酸のＤ型異性体およびそのアナログを含む。
【００２８】
「誘導体化」アミノ酸は、天然または非天然アミノ酸であり、ここでは、通常存在する側鎖または末端基（インターフェロン−β−１ａの場合では糖部分）が、化学反応によって改変される。このような改変としては、例えば、以下が挙げられる：γ−カルボキシル化、β−カルボキシル化、ＰＥＧ化、硫酸化、スルホン化、リン酸化、アミド化、エステル化、Ｎ−アセチル化、カルボベンジル化（ｃａｒｂｏｂｅｎｚｙｌａｔｉｏｎ）、トシル化、および当該分野で公知の他の改変。「誘導体化ポリペプチド」は、１つ以上の誘導体化アミノ酸および／または１つ以上の誘導体化糖部分（このポリペプチドがグリコシル化されている場合）を含むポリペプチドである。
【００２９】
「タンパク質」−本質的に２０のアミノ酸のいずれかからなる任意のポリマー。「ポリペプチド」は、しばしば、比較的大きいポリペプチドに関して使用されるが、「ペプチド」は、しばしば小ポリペプチドに関して使用され、当該分野におけるこれらの用語の使用頻度は重複し、そして変動する。用語「タンパク質」とは、本明細書中で使用される場合、他に注記されなければ、ペプチド、タンパク質およびポリペプチドをいう。
【００３０】
アミノ酸残基の「機能的に等価物」は、機能的等価物により置換されたアミノ酸残基と類似の物理化学的特性を有するアミノ酸である。
【００３１】
「変異体」−生物の遺伝物質における任意の変化、特に、野生型ポリヌクレオチド配列における任意の変化（すなわち、欠失、置換、付加または改変）または野生型タンパク質における任意の変化。用語「ムテイン」は、「変異体」と交換可能に使用される。
【００３２】
「野生型」−通常にはインビボで存在するような、天然に存在する、それぞれ、タンパク質のエキソンのポリヌクレオチド配列もしくはその部分、またはタンパク質配列もしくはその部分。
【００３３】
「標準的なハイブリダイゼーション条件」−ハイブリダイゼーションおよび洗浄の両方に関して、０．５×ＳＳＣ〜約５×ＳＳＣおよび６５℃に実質的に等価な塩および温度条件。従って、本明細書中で使用される場合、用語「標準的なハイブリダイゼーション条件」は、操作の規定であり、そしてハイブリダイゼーション条件の一定範囲を包含する。より高いストリンジェンシー条件としては、例えば、プラークスクリーン緩衝液（０．２％ ポリビニルピロリドン、０．２％ Ｆｉｃｏｌｌ ４００ＴＭ；０．２％ウシ血清アルブミン、５０ｍＭ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ７．５）；１Ｍ ＮａＣｌ；０．１％ ピロリン酸ナトリウム；１％ ＳＤＳ）；１０％ 硫酸デキストラン、および１００μｇ／ｍｌの変性超音波処理サケ精子ＤＮＡを用いた６５℃で１２〜２０時間のハイブリダイゼーション工程、ならびに７５ｍＭ ＮａＣｌ／７．５ｍＭ クエン酸ナトリウム（０．５×ＳＳＣ）／１％ ＳＤＳを用いた６５℃での洗浄工程が挙げられ得る。より低いストリンジェンシー条件としては、例えば、プラークスクリーン緩衝液、１０％ 硫酸デキストランおよび１１０μｇ／ｍｌの変性超音波処理サケ精子ＤＮＡを用いた５５℃で１２〜２０時間のハイブリダイゼーション工程、ならびに３００ｍＭ ＮａＣｌ／３０ｍＭ クエン酸ナトリウム（２×ＳＳＣ）／１％ ＳＤＳを用いた５５℃での洗浄工程が挙げられ得る。Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，第６．３．１〜６．３．６節（１９８９）もまた参照のこと。
【００３４】
「発現制御配列」−遺伝子に作動可能に連結された場合にそれらの遺伝子の発現を制御および調節するポリヌクレオチド配列。
【００３５】
「作動可能に連結される（た）」−ポリヌクレオチド配列（ＤＮＡ、ＲＮＡ）は、発現制御配列がポリヌクレオチド配列の転写および翻訳を制御および調節する場合に、発現制御配列に作動可能に連結される。用語「作動可能に連結される（た）」は、発現されるポリヌクレオチド配列の前に適切な開始シグナル（例えば、ＡＴＧ）を有し、発現制御配列の制御下でのこのポリヌクレオチド配列の発現、およびこのポリヌクレオチド配列によってコードされる所望のポリペプチドの生成を可能にするように正しいリーディングフレームを維持することを含む。
【００３６】
「発現ベクター」−発現ベクターが宿主細胞に導入される場合には、少なくとも１つの遺伝子の発現を可能にする（他の一般的例の中でも）ポリヌクレオチド（例えば、ＤＮＡプラスミドまたはファージ）。このベクターは、細胞中で複製され得てもよいし、複製され得なくてもよい。
【００３７】
「単離される（た）」（「実質的に純粋」と交換可能に使用される）−ポリペプチドをコードする核酸（すなわち、ポリヌクレオチド配列）に適用される場合には、ＲＮＡまたはＤＮＡのポリヌクレオチド、ゲノムポリヌクレオチドの一部、ｃＤＮＡまたは合成ポリヌクレオチドを意味する。これらは、その起源または操作により：（ｉ）天然に関連している全てのポリヌクレオチドと関連していない（例えば、発現ベクターとして宿主細胞に存在するポリヌクレオチドまたはその一部）；あるいは（ｉｉ）天然に連結しているのではなく、核酸または他の化学的部分に連結している；あるいは（ｉｉｉ）天然に存在しない。「単離される（た）」によって、（ｉ）例えば、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）によりインビトロで増幅される；（ｉｉ）化学合成される；（ｉｉｉ）クローニングにより組換え生成される；または（ｉｖ）切断およびゲル分離により精製される、ポリヌクレオチド配列がさらに意味される。
【００３８】
従って、「実質的に純粋な核酸」は、核酸が由来している生物の天然に存在するゲノムにおいて通常は連続しているコード配列の一方または両方とはすぐに連続していない核酸である。実質的に純粋なＤＮＡはまた、さらなる配列をコードするハイブリッド遺伝子の一部である組換えＤＮＡを含む。
【００３９】
「単離される（た）」（「実質的に純粋」と交換可能に使用される）−ポリペプチドに対して適用される場合には、ポリペプチドまたはその一部を意味し、これらは、その起源または操作により：（ｉ）発現ベクターの一部の発現産物として宿主細胞に存在する；または（ｉｉ）天然に連結しているのではなく、タンパク質または他の化学的部分と連結している；または（ｉｉｉ）天然に存在しない。「単離される（た）」によって、（ｉ）化学合成される；または（ｉｉ）宿主細胞において発現され、そして関連するタンパク質から精製される、タンパク質がさらに意味される。この用語は、一般には、他のタンパク質から分離しているポリペプチドおよび天然に存在する核酸を意味する。好ましくは、このポリペプチドはまた、精製するために使用される抗体またはゲルマトリクス（ポリアクリルアミド）のような物質から分離される。
【００４０】
「異種プロモーター」−本明細書中で使用される場合は、遺伝子または精製された核酸と天然には関連しないプロモーターである。
【００４１】
「相同（な）」−本明細書中で使用される場合は、用語「同一」と同義であり、そして２つのポリペプチド分子間または２つの核酸間の配列類似性をいう。２つの比較される配列の両方の位置が同じ塩基またはアミノ酸モノマーサブユニットにより占有される場合（例えば、２つのＤＮＡ分子の各々における位置がアデニンにより占有されるか、または２つのポリペプチドの各々における位置がリジンにより占有される場合）、それぞれの分子は、その位置で相同である。２つの配列間の相同性パーセントは、２つの配列により共有される適合位置または相同な位置の数を比較された位置の数で割って１００をかけた関数である。例えば、２つの配列間で１０個の位置のうち６個が適合または相同である場合、２つの配列は６０％相同である。例を挙げると、ＤＮＡ配列ＣＴＧＡＣＴおよびＣＡＧＧＴＴは、５０％の相同性を共有する（計６個の位置のうち３個が適合している）。一般に、２つの配列が整列されて、最大の相同性が与えられた場合、比較が行われる。このような整列は、例えば、Ｎｅｅｄｌｍａｎら、Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．４８：４４３−４５３（１９７０）の方法を用いて提供され得、Ａｌｉｇｎプログラム（ＤＮＡｓｔａｒ，Ｉｎｃ．）のようなコンピュータープログラムにより、簡便に実行され得る。相同な配列は、同一または類似のアミノ酸残基を共有し、ここで、類似の残基は、整列された参照配列における対応するアミノ酸残基の保存的置換または「許容された点変異」である。これに関して、参照配列における残基の「保存的置換」は、共有結合または水素結合を形成する能力などを含む、対応する参照残基に物理的または機能的に類似する（例えば、類似のサイズ、形状、電荷、化学的特性を有する）それらの置換である。特に好ましい保存的置換は、Ｄａｙｈｏｆｆら、５：Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，５：補遺３，第２２章：３５４−３５２，Ｎａｔ．Ｂｉｏｍｅｄ．Ｒｅｓ．Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，Ｄ．Ｃ．（１９７８）における「受容される点変異」について規定される基準を満たす物である。
【００４２】
用語「ポリヌクレオチド配列」および「ヌクレオチド配列」はまた、本明細書中で交換可能に使用される。
【００４３】
用語「新生血管形成」および「新脈管形成」は、それらの最も広い意味において、新たな血管の増加を意味する。特に、「新脈管形成」はまた、腫瘍部位での新たな血管の増加をいう。
【００４４】
「ＩＦＮＡＲ２」、「ＩＦＮＡＲ１」、「ＩＦＮＡＲ１／２」とは、細胞表面Ｉ型インターフェロンレセプターを含むことが公知のタンパク質をいう。ＩＦＮＡＲ２鎖の細胞外部分（外部ドメイン）は、単独で、インターフェロンαまたはインターフェロンβを結合し得る。
【００４５】
本発明の実施は、他に示されない限り、細胞生物学、細胞培養、分子生物学、微生物学、組換えＤＮＡ、タンパク質化学、および免疫学の従来技術を利用する。これらの技術は、当業者の技術範囲内である。このような技術は、文献に記載されている。例えば、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，第２版（Ｓａｍｂｒｏｏｋ，ＦｒｉｔｓｃｈおよびＭａｎｉａｔｉｓ編），Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ，１９８９；ＤＮＡ Ｃｌｏｎｉｎｇ，第Ｉ巻および第ＩＩ巻（Ｄ．Ｎ．Ｇｌｏｖｅｒ編），１９８５；Ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，（Ｍ．Ｊ．Ｇａｉｔ編），１９８４；米国特許第４，６８３，１９５号（Ｍｕｌｌｉｓら）；Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ Ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ（Ｂ．Ｄ．ＨａｍｅｓおよびＳ．Ｊ．Ｈｉｇｇｉｎｓ編），１９８４；Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ（Ｂ．Ｄ．ＨａｍｅｓおよびＳ．Ｊ．Ｈｉｇｇｉｎｓ編），１９８４；Ｃｕｌｔｕｒｅ ｏｆ Ａｎｉｍａｌ Ｃｅｌｌｓ（Ｒ．Ｉ．Ｆｒｅｓｈｎｅｙ編），Ａｌａｎ Ｒ．Ｌｉｓｓ，Ｉｎｃ．，１９８７；Ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ Ｃｅｌｌ ａｎｄ Ｅｎｚｙｍｅｓ，ＩＲＬ Ｐｒｅｓｓ，１９８６；Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ（Ｂ．Ｐｅｒｂａｌ），１９８４；Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ，第１５４巻および１５５巻（Ｗｕら編），Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ；Ｇｅｎｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｖｅｃｔｏｒｓ ｆｏｒ Ｍａｍｍａｌｉａｎ Ｃｅｌｌｓ（Ｊ．Ｈ．ＭｉｌｌｅｒおよびＭ．Ｐ．Ｃａｌｏｓ編），１９８７，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ；Ｉｍｍｕｎｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｃｅｌｌ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ（ＭａｙｅｒおよびＷａｌｋｅｒ編）,Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，Ｌｏｎｄｏｎ，１９８７；Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ，第Ｉ巻〜ＩＶ巻（Ｄ．Ｍ．ＷｅｉｒおよびＣ．Ｃ．Ｂｌａｃｋｗｅｌｌ編），１９８６；Ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｍｏｕｓｅ Ｅｍｂｒｙｏ，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ，１９８６。
【００４６】
（ＩＩ．融合タンパク質の産生および発現）
本発明は、インターフェロンβ−１ａ融合タンパク質の産生についてのシステムに関する。特に、本発明は、これらのタンパク質ならびにこれらの産生において用いられる組換えＤＮＡ分子に関する。
【００４７】
本発明のポリペプチドの産生は、当該分野において公知の種々の方法によって達成され得る。例えば、全長インターフェロンβ−１ａまたはインターフェロンβ−１ａの短縮形態が、ｃＤＮＡを使用する公知の組換えＤＮＡ技法によって産生され得る（以下を参照のこと）。
【００４８】
所望のインターフェロンβ−１ａポリペプチドをコードする遺伝子は、所望のポリペプチドのアミノ酸配列に基づいて設計され得る。標準の方法が、次いで、この遺伝子を合成するために適用され得る。例えば、このアミノ酸配列は、逆翻訳された（ｂａｃｋ−ｔｒａｎｓｌａｔｅｄ）遺伝子を構築するために使用され得る。インターフェロンβ−１ａについてコードし得るヌクレオチド配列を含むＤＮＡオリゴマーは、単一工程で作製され得る。あるいは、所望のインターフェロンβ−１ａの一部をコードするいくつかのより小さなオリゴヌクレオチドが、合成され得、次いで、ともに連結される。好ましくは、インターフェロンβ−１ａ部分をコードするＤＮＡ配列が、いくつかの個々のオリゴヌクレオチドとして作製され、これらは、引き続いてともに連結される。実施例２を参照のこと。個々のオリゴヌクレオチドは、典型的に、相補性構築のための５’突出または３’突出を含む。
【００４９】
一旦構築されると、好ましい遺伝子は、制限エンドヌクレアーゼによって認識される配列（クローニングベクターまたは発現ベクターへの直接的構築のための固有の制限部位を含む）、使用される宿主発現系（好ましくは哺乳動物細胞）を考慮に入れる好ましいコドン、および転写される場合に、安定的に、効率的に転写されるＲＮＡを産生する配列によって特徴付けられる。適切な構築は、ヌクレオチド配列決定、制限マッピング、および適切な宿主における生物学的に活性なポリペプチドの発現によって確認され得る。
【００５０】
哺乳動物インターフェロンβ ｃＤＮＡは、交雑種（ｃｒｏｓｓ−ｓｐｅｉｃｅｓ）ハイブリダイゼーションにより特定の哺乳動物ｃＤＮＡライブラリーをスクリーニングするために適切なプローブとして、適切なヒトインターフェロンβ
ＤＮＡ配列を使用することによって単離され得る。本発明において使用される哺乳動物インターフェロンβには、例として、霊長類、ヒト、マウス、イヌ、ネコ、ウシ、ウマおよびブタのインターフェロンβが挙げられる。哺乳動物インターフェロンβは、ヒトインターフェロンβ ＤＮＡ配列から誘導される一本鎖ｃＤＮＡを、哺乳動物ｃＤＮＡライブラリーからインターフェロンβ ｃＤＮＡを単離するためのハイブリダイゼーションプローブとして使用して、交雑種ハイブリダイゼーションによって得られ得る。インターフェロン遺伝子配列を単離およびクローニングするために使用され得る方法の中でも、とりわけ、上記で要約される米国特許において見られる方法である。しかし、ヒトインターフェロンβ遺伝子を含むＤＮＡを記載する米国特許第４、７３８，９３１号（１９８８年４月１９日）の教示が、特定の関連性がある。
【００５１】
本発明はまた、上述のＤＮＡ配列を含む組換えＤＮＡ分子に関する。本発明の組換えＤＮＡ分子は、それで形質転換された宿主において、本発明のポリペプチドの発現を指向し得る。本発明の融合ポリペプチドをコードするＤＮＡ配列は、このような発現についての発現制御配列へ作動可能に連結されなければならない。本発明の組換え構築物の適切な転写を提供するために、プロモーター／発現制御配列が、グリコシル化インターフェロンβをコードするヌクレオチド配列の転写を駆動し得るならば、適切なプロモーター／エンハンサー配列が、好ましくは、組換えベクターへ組み込まれ得る。免疫グロブリンベースの融合タンパク質の発現を制御するために使用され得るプロモーターには、以下が挙げられるが、これらに制限されない：ＳＶ４０初期プロモーター領域（ＢｅｎｏｉｓｔおよびＣｈａｍｂｏｎ、１９８１、Ｎａｔｕｒｅ ２９０：３０４−３１０）、ラウス肉腫ウイルスの３’長末端反復に含まれるプロモーター（Ｙａｍｏａｍｏｔｏら、１９８０、Ｃｅｌｌ ２２：７８７−７９７）、ヘルペスチミジンキナーゼプロモーター（Ｗａｇｎｅｒら、１９８１、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．７８：１４４−１４４５）、メタロチオネイン遺伝子の調節配列（Ｂｒｉｎｓｔｅｒら、１９８２、Ｎａｔｕｒｅ ２９６：３９−４２）；ノパリンシンターゼプロモーター領域を含む植物発現ベクター（Ｈｅｅｒｒｅｒａ−Ｅｓｔｒｅｌｌａら、Ｎａｔｕｒｅ ３０３：２０９−２１３）またはカリフラワーモザイクウイルス３５Ｓ ＲＮＡプロモーター（Ｇａｒｄｎｅｒら、１９８１、Ｎｕｃｌ．Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．９：２８７１）、および光合成酵素リブロースビスリン酸（ｒｉｂｕｌｏｓｅ ｂｉｐｈｏｓｐｈａｔｅ）カルボキシラーゼについてのプロモーター（Ｈｅｒｒｅｒａ−Ｅｓｔｒｅｌｌａら、１９８４、Ｎａｔｕｒｅ ３１０：１１５−１２０）；酵母または他の真菌由来のプロモータエレメント（例えば、Ｇａｌ４プロモーター、ＡＤＣ（アルコールデヒドロゲナーゼ）プロモーター、ＰＧＫ（ホスホグセロールキナーゼ）プロモーター、アルカリホスファターゼ（ｐｈｏｐｈａｔａｓｅ）プロモーター）、および以下の動物の転写制御領域（これらは、組織特異性を示し、そして形質転換動物において利用されている）：エラスターゼＩ遺伝子制御領域（これは、膵臓細胞で活性である）（Ｓｗｉｆｔら、１９８４、Ｃｅｌｌ ３８：６３９−６４６；Ｏｒｎｉｔｚら、１９８６、Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｓｙｍｐ．Ｑｕａｎｔ．Ｂｉｏｌ．５０：３９９−４０９；ＭａｃＤｏｎａｌｄ、１９８７、Ｈｅｐａｔｏｌｏｇｙ ７：４２５−５１５）；インスリン遺伝子エンハンサーまたはプロモーター（これは、膵臓β細胞で活性である）（Ｈａｎａｈａｎｍ １９８５、Ｎａｔｕｒｅ ３１５：１１５−１２２）；免疫グロブリン遺伝子エンハンサーまたはプロモーター（これは、リンパ系細胞で活性である）（Ｇｒｏｓｓｃｈｅｄｌら、１９８４、Ｃｅｌｌ ３８：６４７−６５８；Ａｄａｍｅｓら、１９８５、Ｎａｔｕｒｅ ３１８：５３３−５３８；Ａｌｅｘａｎｄｅｒら、１９８７、Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．７：１４３６−１４４４）；サイトメガロウイルス初期プロモーター領域およびエンハンサー領域（Ｂｏｓｈａｒｔら、１９８５、Ｃｅｌｌ ４１：５２１−５３０）；マウス乳腺癌ウイルス制御領域（これは、精巣細胞、乳房細胞、リンパ系細胞およびマスト細胞で活性である）（Ｌｅｄｅｒら、１９８６、Ｃｅｌｌ ４５：４８５−４９５）；アルブミン遺伝子制御領域（これは肝臓で活性である）（Ｐｉｎｋｅｒｔら、１９８７、ＧｅｎｅｓおよびＤｅｖｅｌ １：２６８−２７６）；αフェトプロテイン遺伝子制御領域（これは肝臓で活性である）（Ｋｒｕｍｌａｕｆら、１９８５、Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．５：１６３９−１６４８；Ｈａｍｍｅｒら、１９８７、Ｓｃｉｅｎｃｅ ２３５：５３−５８）；α１−アンチトリプシン遺伝子制御領域（これは肝臓で活性である）（Ｋｅｌｓｅｙら、１９８７、ＧｅｎｅｓおよびＤｅｖｅｌ．１：１６１−１７１）；βグロブリン遺伝子制御領域（これは、骨髄性細胞で活性である）（Ｍｏｇｒａｍら、１９８５、Ｎａｔｕｒｅ ３１５：３３８−３４０；Ｋｏｌｌｉａｓら、１９８６、Ｃｅｌｌ ４６：８９−９４）；ミエリン塩基性タンパク質遺伝子制御領域（これは、脳内の稀突起神経膠細胞で活性である）（Ｒｅａｄｈｅａｄら、１９８７、Ｃｅｌｌ ４８：７０３−７１２）；ミオシン軽鎖−２遺伝子制御領域（これは、骨格筋で活性である）（Ｓａｎｉ、１９８５、Ｎａｔｕｒｅ ３１４：２８３−２８６）；ならびに性腺刺激ホルモン放出ホルモン遺伝子制御領域（これは、視床下部で活性である）（Ｍａｓｏｎら、１９８６、Ｓｃｉｅｎｃｅ ２３４：１３７２−１３７８）。ＬＡＣまたはβラクタマーゼプロモーターのような原核生物の発現系（Ｖｉｌｌａ−Ｋａｍａｒｏｆｆら、１９７８、Ｐｒｏｃ，Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．７５：３７２７−３７３１）は、発現されるインターフェロンβがグリコシル化されないので、現在は、好ましくない。にもかかわらず、原核生物宿主または真核生物宿主のいずれかにおけるインターフェロンβのグリコシル化を可能にする原核生物の発現系は、本発明の範囲内に含まれる。
【００５２】
使用され得る発現ベクターには、例をいくつか挙げると、以下のベクターまたはそれらの誘導体が挙げられるが、これらに限定されない：ワクシニアウイルス、アデノウイルスまたはレトロウイルスベースのベクターのような、ヒトまたは動物のウイルス；バキュロウイルスのような昆虫ウイルス；酵母ベクター；バクテリオファージベクター（例えば、λ）、ならびにプラスミドおよびコスミドのＤＮＡベクター。具体的には、好ましい真核生物宿主に有用な発現ベクターには、ＳＶ４０、ウシパピローマウイルス属、サイトメガロウイルス由来の制御配列を含むベクターが挙げられる。さらに、各特定の発現ベクター内で、種々の部位が、これらのＤＮＡ配列の挿入について選択され得る。これらの部位は、通常、それらを切断する制限エンドヌクレアーゼによって命名される。これらは、当業者に、よく認識されている。本発明に有用な所定の発現ベクターが、選択されるＤＮＡフラグメントの挿入のための制限エンドヌクレアーゼ部位を有する必要がないことが理解される。代わりに、ベクターは、代替の手段によってフラグントによって結合され得る。
【００５３】
発現ベクター、選択されるＤＮＡフラグメントの挿入および発現制御配列への作動可能な連結のために選択される部位は、種々の因子（例えば、特定の制御酵素に感受性の部位の数、ポリペプチドのサイズ、ポリペプチドがどれだけ容易にタンパク質分解的に分解されるかなど）によって決定される。所定のＤＮＡについてのベクターおよび挿入部位の選択は、これらの因子のバランスによって決定される。
【００５４】
本発明の組換え構築物は、形質転換（例えば、ＤＥＡＥデキストラン技法またはリン酸カルシウム技法を使用する）、トランスフェクション、マイクロインジェクション、感染、細胞銃（ｃｅｌｌ ｇｕｎ）、およびエレクトロポレーションを含む当該分野で公知の任意の方法を使用して、融合タンパク質を発現し得る宿主細胞へ導入され得る。この融合タンパク質組換え核酸配列が、その細胞型においてｍＲＮＡに適切に転写され、そしてその細胞がタンパク質をグリコシル化し得る限り、任意の宿主細胞型が利用され得る。さらに、本発明の組換え核酸構築物は、免疫グロブリンベースの融合タンパク質を産生し得る非ヒトトランスジェニック動物を作製するために使用され得る。本発明の好ましい実施態様において、宿主細胞は、ＣＯＳ細胞またはＣＨＯ細胞のような哺乳動物細胞である。
【００５５】
これらのポリペプチド構築物の所定の発現ベクターへの首尾良い組み込みは、３つの一般的なアプローチによって同定され得る：（ａ）ＤＮＡ‐ＤＮＡハイブリダイゼーション、（ｂ）「マーカー」遺伝子機能の存在または非存在、および（ｃ）挿入される配列の発現。第１のアプローチにおいて、発現ベクターに挿入されるインターフェロンβ−１ａ遺伝子の存在は、挿入される融合タンパク質遺伝子に対して相同性である配列を含むプローブを使用する、ＤＮＡ−ＤＮＡハイブリダイゼーションによって検出され得る。第２のアプローチにおいて、組換えベクター／宿主系は、ベクターの外来遺伝子の挿入によって引き起こされる特定の「マーカー」遺伝子機能（例えば、チミジンキナーゼ活性、Ｇ４１８のような抗生物質に対する耐性、形質転換表現型、バキュロウイルスにおける閉塞体形成）の存在または非存在に基づいて、同定および選択され得る。例えば、ポリヌクレオチドが、ベクターのマーカー遺伝子配列を中断するように挿入される場合、この挿入物を含む組換え体は、マーカー遺伝子機能の非存在によって同定され得る。第３のアプローチにおいて、組換え発現ベクターは、この組換えベクターによって発現される外来遺伝子産物をアッセイすることによって同定され得る。このようなアッセイは、例えば、バイオアッセイ系におけるこの遺伝子産物の物理的特性または機能的特性に基づき得る。
【００５６】
全ての宿主／発現ベクターの組み合わせが、本発明のポリペプチドをコードするＤＮＡ配列を発現する際に等しい効率で機能するわけではないことが理解される。しかし、宿主−発現ベクター組み合わせの特定の選択が、本発明の範囲から逸脱することなしに、本明細書に記載される原理を十分に考慮した後、当業者によって実施され得る。
【００５７】
本発明の好ましい実施態様は、融合タンパク質およびそれらをコードするＤＮＡ配列を意図する。これらの融合タンパク質は、インターフェロンβ−１ａのアミノ酸配列によって特徴付けられるアミノ末端領域およびインターフェロンβ−１ａ以外のタンパク質のドメインを有するカルボキシ末端領域を有する。このようなタンパク質について好ましい一般式は、一次アミノ酸配列Ｘ−Ｙ−Ｚを有するタンパク質であり、ここで、Ｘは、ヒトインターフェロンβのアミノ酸配列からなるアミノ酸配列、もしくはその部分を有するポリペプチドであり；Ｙは、任意のリンカー部分であり；そしてＺは、ヒトインターフェロンβ以外のポリペプチドの少なくとも一部分を含むポリペプチドである。１つの実施態様において、部分Ｚは、免疫グロブリン様ドメインを含むポリペプチドの一部であり得る。このような他のポリペプチドの例は、ＣＤ１、ＣＤ２、ＣＤ４、ならびにクラスＩおよびクラスＩＩ主要組織適合性抗原のメンバーを含む。このようなポリペプチドの例については米国特許第５，５６５，３３５号（Ｃａｐｏｎら）を参照のこと。
【００５８】
部分Ｚには、例えば、複数のヒスチジン残基、好ましくは、免疫グロブリンのＦｃ領域が挙げられ得、「Ｆｃ」は、免疫グロブリン重鎖のＣ末端ドメインを含む抗体のフラグメントとして本明細書で定義される。
【００５９】
最も好ましい融合タンパク質において、インターフェロンβ−１ａポリペプチドは、免疫グロブリンのＦｃ領域の少なくとも一部分へ、そのＣ末端を介して融合される。インターフェロンβ−１ａは、アミノ末端部分を形成し、そしてＦｃ領域は、カルボキシ末端部分を形成する。これらの融合タンパク質において、Ｆｃ領域は、好ましくは、定常ドメインヒンジ領域ならびにＣＨ２およびＣＨ３ドメインに限定される。これらの融合体におけるＦｃ領域はまた、ヒンジ領域の一部分（この部分は、分子間ジスルフィド結合を形成し得る）、ならびにＣＨ２およびＣＨ３ドメイン、またはそれらの機能的等価物へ限定され得る。これらの定常領域は、任意の哺乳動物供給源（好ましくは、ヒト）から誘導され得、そして任意の適切なクラスおよび／またはアイソタイプ（ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＭ、ＩｇＥならびにＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３およびＩｇＧ４を含む）から誘導され得る。
【００６０】
Ｉｇ融合体をコードする組換え核酸分子は、当該分野で公知の任意の方法によって得られるか（Ｍａｎｉａｔｉｓら、１９８２、Ｍｏｌｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ；Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｂｏｒ，Ｎ．Ｙ．）、または公共的に入手可能なクローンから得られ得る。免疫グロブリンの重鎖および軽鎖の定常領域をコードする遺伝子の調製のための方法が、例えば、Ｒｏｂｉｎｓｏｎ，Ｒ．ら、ＰＣＴ出願公開番号ＷＯ８７−０２６７１によって教示される。インターフェロン分子またはフラグメントをコードするｃＤＮＡ配列は、重鎖Ｉｇ定常領域をコードするｃＤＮＡへ直接連結され得るか、またはリンカー配列を介して連結され得る。本発明のさらなる実施態様において、組換えベクター系が、合成ヒンジ領域を有する正しい読み枠においてインターフェロンβをコードする配列を収容するに作製される。さらに、組換えベクター系の一部として、ＲＮＡ切断部位／ポリアデニル化部位ならびに下流配列を含む、免疫グロブリン遺伝子の３’隣接領域に対応する核酸を含むことが、所望され得る。さらに、組換えベクターで形質転換された細胞からの融合分子の分泌を促進するように、免疫グロブリン融合タンパク質をコードする配列の上流にシグナル配列を操作することが所望であり得る。
【００６１】
本発明は、二量体融合分子ならびに融合タンパク質を含む単量体分子または多量体分子を提供する。このような多量体は、例えばＩｇＭ五量体またはＩｇＡ二量体のような通常は多量体であるＩｇ分子のＦｃ領域もしくはその一部を使用して産生され得る。Ｊ鎖ポリペプチドが、ＩｇＭ五量体およびＩｇＡ二量体を形成し、そして安定化するために必要とされ得ることが理解される。あるいは、インターフェロンβ−１ａ融合タンパク質の多量体が、Ｉｇ分子のＦｃ領域についての親和性を有するタンパク質（例えば、プロテインＡ）を使用して、形成され得る。例えば、複数のインターフェロンβ−１ａ／免疫グロブリン融合タンパク質が、プロテインＡ−アガロースビーズへ結合され得る。
【００６２】
これらの多価形態は、これらが複数のインターフェロンβレセプター結合部位を有するので、有用である。例えば、２価可溶性インターフェロンβ−１ａは、リンカー領域（部分Ｙ）によって分離される、配列番号２のアミノ酸１〜１６６の２つの縦列反復（または、配列番号１の１〜４９８で番号付けられる核酸によってコードされるもの）（一般式におけるＸ部分）からなり得、これらの反復は、免疫グロブリン定常ドメイン（部分Ｚ）の少なくとも一部分に結合される。代替の多価形態はまた、例えば、インターフェロンβ−１ａ／Ｉｇ融合体を、従来の結合技法を使用して、臨床的に受容可能なキャリア分子、Ｆｉｃｏｌｌ、ポリエチレングリコールまたはデキストランからなる群から選択されるポリマーへ化学的に結合することによって構築され得る。あるいは、インターフェロンβ−１ａは、ビオチンへ化学的に結合され得、そしてこのビオチンインターフェロンβ Ｆｃ結合体は、次いで、アビジンへ結合され、４価のアビジン／ビオチン／インターフェロンβ分子を生じる。インターフェロンβ−１ａ／Ｉｇ融合体がまた、ジニトロフェノール（ＤＮＰ）またはトリニトロフェノール（ＴＮＰ）へ共有結合され得、そして得られた結合体は抗−ＤＮＰまたは抗−ＴＮＰ−ＩｇＭで沈殿され、インターフェロンβレセプター結合部位について１０個の価数を有する十量体結合体を形成する。
【００６３】
本発明のインターフェロンβ−１ａタンパク質、フラグメント、および融合タンパク質が、従来の条件（例えば、抽出、沈殿、クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、電気泳動など）に従って、単離され、そして精製され得る。例えば、インターフェロンタンパク質およびフラグメントは、その上に固定されたインターフェロンレセプターを有するカラムを通してその溶液を通過させることによって精製され得る（米国特許第４，７２５，６６９号を参照のこと）。結合されたインターフェロン分子は、次いで、カオトロピック塩での処理によってまたは酢酸水溶液での溶出によって溶出され得る。免疫グロブリン融合タンパク質は、融合タンパク質を含む溶液を、固定されたプロテインＡまたはプロテインＧ（これは、融合タンパク質のＦｃ部分を選択的に結合する）を含むカラムを通過させることによって精製され得る。例えば、Ｒｅｉｓ，Ｋ．Ｊ．ら、Ｉｍｍｕｎｏｌ．１３２：３０９８−３１０２（１９８４）；ＰＣＴ出願公開ＷＯ８７／００３２９を参照のこと。次いで、キメラ抗体が、カオトロピック塩での処理または酢酸水溶液での溶出によって溶出され得る。
【００６４】
あるいは、インターフェロンタンパク質と免疫グロブリンの融合分子が、抗インターフェロン抗体カラムで、または抗免疫グロブリン抗体カラム上で精製され、実質的に純粋なタンパク質が得られ得る。用語「実質的に純粋な」によって、タンパク質が、それと天然で結合する不純物を含まないことが意図される。実質的純度は、電気泳動による単一バンドによって実証され得る。
【００６５】
本発明の有用なインターフェロンβ−１ａ／Ｉｇ融合タンパク質の例は、配列番号２のものであり、これは、発現プラスミド中ＣＭＧｐ２６１を含む真核生物細胞によって細胞培養物中へ分泌される（実施例２を参照のこと）。このタンパク質は、マウスＩｇのヒンジ領域ならびにＣＨ２およびＣＨ３定常ドメインの部分へ融合した成熟ヒトインターフェロンβ−１ａから構成される。これは、Ｆｃ結合タンパク質であるプロテインＡによって認識されるに十分なマウス免疫グロブリンの部分を含む。
【００６６】
ヒトインターフェロンβ−１ａを組み込む本発明の他の融合タンパク質が、以下に示される：（ａ）ｈｉｓタグ化インターフェロンβ−１ａ融合体のｃＤＮＡおよび推定アミノ酸配列それぞれについての、配列番号３および４（図１にも示される）ならびに；（ｂ）配列番号２のインターフェロンβ−１ａ／Ｉｇ融合タンパク質をコードするｃＤＮＡについての配列番号１（図２にも示される）。
【００６７】
本発明の好ましいインターフェロンβ−１ａタンパク質は、新規の「接合部」ＤＮＡ配列 配列番号５およびアミノ酸 配列番号６を含む。配列番号５は、ヒトインターフェロンβＤＮＡとヒト免疫グロブリン定常領域との間の接合部の両側上の１１個のトリプレットコドンを示す（例えば、実施例５：配列番号４１および４２）。詳細には、配列番号５において、ヒトインターフェロンβ−１ａをコードするＤＮＡは、ヌクレオチドトリプレット５６８−５７０（ＡＡＣ）で終結し、そしてヒトＩｇＧ１定常領域をコードするＤＮＡは、配列番号４１のヌクレオチド番号５７４で始まるトリプレット（ＧＡＣ）で開始する。対応する推定アミノ酸「接合部」配列は、配列番号６に示され、そして配列番号４２に基づく。最終ＤＮＡ構築物内にリンカー配列を含む別の固有の「接合部」配列が、規定される（例えば、実施例５：配列番号４３および４４を参照のこと）。この「接合部」ＤＮＡおよびアミノ酸配列は、それぞれ、配列番号７および８に示され、これは、インターフェロンβ−１ａ配列の末端（配列番号４３内のヌクレオチド番号５７０）とリンカー配列（配列番号４３内のヌクレオチド５７１〜５８５；配列番号８内のＧＧＧＧＳ（配列番号６４））との間の直接的接合部の両側上の１１個のトリプレットコドンを示す。
【００６８】
ＤＮＡ「接合部」配列は、ＤＮＡプローブとして使用され得、そして任意のインターフェロンβ−１ａ／Ｉｇ融合タンパク質をコードする任意のＤＮＡ配列に対する標準的条件下でのハイブリダイゼーションのために必要とされる最小のＤＮＡであり得る。にもかかわらず、プローブ全体が、接合部の両方の側にハイブリダイズし、そしてインターフェロンβ／定常領域接合部の両方の側が、ハイブリダイゼーションに関与する場合、より小さな配列が存在し得る。さらに、当業者は、配列番号５または７よりも長いＤＮＡ配列も同様にハイブリダイゼーションに適切であることを理解する。当業者は、配列番号５または７のような特定のプローブが、ポリヌクレオチドキナーゼを使用して適切に標識されたＡＴＰのリン酸を用いて、一本鎖センスオリゴヌクレオチドまたは一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチドのいずれかの５’末端を標識することによって、接合部の両側でハイブリダイズし得るかどうかを試験し得る。本発明の配列は、両方のオリゴヌクレオチドプローブへハイブリダイズしなければならず、従って両方のオリゴヌクレオチドプローブによって標識されなければならない。本発明が、接合部 配列番号５または７をコードする配列を完全に変性することを包含することがさらに理解される。
【００６９】
（ＩＩＩ．インターフェロン融合ポリペプチドの他の改変体）
本発明のタンパク質の誘導体はまた、生物学的活性を保持する主要なタンパク質の種々の構造形態を含む。イオン化可能なアミノ基およびイオン化可能なカルボキシル基の存在に起因して、例えば、インターフェロンβ融合タンパク質は、酸性塩もしくは塩基性塩の形態であり得るか、または中性形態であり得る。個々のアミノ酸残基はまた、酸化または還元により改変され得る。さらに、１次アミノ酸構造（Ｎ末端および／またはＣ末端を含む）またはインターフェロン−β−１ａのグリカンは、他の化学的部分、例えばグリコシル基、ポリアルキレングリコールポリマー（例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ：同時係属中でかつ同一人に譲渡された出願連続番号６０／１０４，４９１および６０／１２０，２３７を参照のこと）、脂質、ホスフェート、アセチル基などともに共有結合体もしくは凝集結合体を形成することによるか、またはアミノ酸配列変異体を作製することにより改変（誘導体化）され得る。
【００７０】
インターフェロンβ／Ｉｇの他の誘導体は、例えば付加的Ｎ末端またはＣ末端のような組換え培養による合成によって、インターフェロンβまたはそのフラグメントと他のタンパク質またはポリペプチドとの共有結合体または凝集結合体を含む。例えば、この結合体化ペプチドは、細胞膜または細胞壁の内側または外側のその合成部位からその機能部位へのこのタンパク質の移動を翻訳と同時か、または翻訳後に方向付ける（例えば、酵母α因子リーダー）タンパク質のＮ末端領域のシグナル（またはリーダー）ポリペプチド配列であり得る。インターフェロンβレセプタータンパク質は、インターフェロンβ（例えば、ヒスチジン／インターフェロンβ−１ａ融合体）の精製または同定を容易にするため付加されるペプチドを含み得る。インターフェロンβのアミノ酸配列はまた、ペプチドＡｓｐ−Ｔｙｒ−Ｌｙｓ−Ａｓｐ−Ａｓｐ−Ａｓｐ−Ａｓｐ−Ｌｙｓ（ＤＹＫＤＤＤＤＫ）（配列番号６１）と連結され得る（Ｈｏｐｐら、Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ６：１２０４、１９８８）。後者の配列は、高度に抗原性であり、そして特異的モノクローナル抗体により可逆的に結合されるエピトープを提供し、発現される組換えタンパク質の迅速なアッセイおよび容易な精製を可能にする。この配列はまた、ウシ粘膜エンテロキナーゼにより、Ａｓｐ−Ｌｙｓ対の直後の残基において特異的に切断される。
【００７１】
他のアナログは、単離されたタンパク質の生物学的活性を無効にしない、１つ以上の保存的アミノ酸置換または１つ以上の非保存的アミノ酸置換、もしくは欠失または挿入によって、配列番号２、４、６または８に示される配列とはインターフェロンβの配列が異なるインターフェロンβ融合Ｆｃタンパク質またはその生物学的に活性なフラグメントを含む。代表的に、保存的置換は、類似する特徴を有する別のアミノ酸に対する１つのアミノ酸の置換を含み、例えば、以下の群の中での置換である：バリン、アラニン、およびグリシン；ロイシンおよびイソロイシン；アスパラギン酸およびグルタミン酸；アスパラギンおよびグルタミン；セリンおよびトレオニン；リジンおよびアルギニン；ならびにフェニルアラニンおよびチロシン。非極性疎水性アミノ酸は、アラニン、ロイシン、イソロイシン、バリン、プロリン、フェニルアラニン、トリプトファンおよびメチオニンを含む。極性中性アミノ酸は、グリシン、セリン、トレオニン、システイン、チロシン、アスパラギンおよびグルタミンを含む。正に荷電した（塩基性）アミノ酸は、アルギニン、リジンおよびヒスチジンを含む。負に荷電した（酸性）アミノ酸は、アスパラギン酸およびグルタミン酸を含む。他の保存的置換は、当業者に容易に知られ得る。例えば、アミノ酸であるアラニンに対して、保存的置換は、Ｄ−アラニン、グリシン、β−アラニン、Ｌ−システイン、およびＤ−システインのいずれか１つから選択され得る。リジンに対して、置換は、Ｄ−リジン、アルギニン、Ｄ−アルギニン、ホモアルギニン、メチオニン、Ｄ−メチオニン、オルニチンまたはＤ−オルニチンのいずれか１つであり得る。一般的に、単離されたポリペプチドの機能的特性における変化を誘導することが予期され得る置換は、以下の置換である：（ｉ）極性残基（例えば、セリンまたはトレオニン）が、疎水性残基（例えば、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニンまたはアラニン）に対して（または、によって）置換される置換；（ｉｉ）システイン残基が、任意の他の残基に対して（または、によって）置換される置換；（ｉｉｉ）正に帯電した側鎖を有する残基（例えば、リジン、アルギニンまたはヒスチジン）が、負に帯電した側鎖を有する残基（例えば、グルタミン酸またはアスパラギン酸）に対して（または、によって）置換される置換；または（ｉｖ）かさばる側鎖を有する残基（例えば、フェニルアラニン）が、そのような側鎖を有しない残基（例えば、グリシン）に対して（または、によって）置換される置換。対立遺伝子改変体、天然の変異体、誘導された変異体、高または低ストリンジェンシーな条件下において配列番号２、４、６または８のようなポリペプチドをコードする核酸にハイブリダイズするＤＮＡによりコードされるタンパク質である、単離された分子は、本発明に含まれる。
【００７２】
本発明者らは、本発明のインターフェロン−β−１ａ部分のさらなる改変体であるインターフェロン−β−１ａ変異体を開発した。これらのインターフェロン−β−１ａ部分は、野生型インターフェロン−β−１ａにおいては見受けられない新規の特性を示すので特に有用であり得る（実施例１を参照のこと）。手短に言うと、本発明者らは、活性およびレセプター結合のために必要とされる残基をマッピングする目的でヒトインターフェロン−β−１ａの変異分析を行った。ヒトインターフェロン−β−１ａの３−Ｄ結晶構造（Ｋａｒｐｕｓａｓら、１９９７、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．９４：１１８１３−１１８１８を参照のこと）の入手可能性は、本発明者らが、アラニン（またはセリン）置換に対して、インターフェロンβレセプター相互作用のために利用可能な溶媒に曝露された残基を同定することを可能とし、そして分子内結合に関与するアミノ酸を保持することを可能にする。１５個のアラニンスキャニング変異のパネルを設計した。このパネルでは、インターフェロン−β−１ａのヘリックス（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）およびループ（ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３、ＣＤ１、ＣＤ２、ＤＥ１、ＤＥ２）の各々の異なる領域に沿って２と８との間の残基を置換した。実施例１を参照のこと。
【００７３】
アミノ末端ヒスチジンタグ（「ｈｉｓ」タグ）は、変異体を発現した哺乳動物細胞のアフィニティー精製のために包含された（配列番号２：図１）。これらの変異の機能的重要性を、抗ウイルスアッセイおよび抗増殖アッセイにおいて評価した。非放射性結合アッセイを、インターフェロンβ細胞表面レセプター（ＩＦＮＡＲ１／２細胞表面レセプター）に対する変異体の結合についてこれらの変異体を分析するために開発した。さらに、インターフェロンを結合させるためにＩＦＮＡＲ２−外部ドメイン（ｅｃｔｏｄｏｍａｉｎ）／Ｆｃ融合タンパク質を使用するＥＬＩＳＥベースのアッセイを使用して、インターフェロン−β−１ａとＩＦＮＡＲ２との間の表面の相互作用をマッピングした（実施例１を参照のこと）。これらの変異分析は、Ｎ末端およびＣ末端が、インターフェロン−β分子の、レセプター結合または生物学的機能に重要ではない部分に存在することを実証した。
【００７４】
本発明者らは、標的化変異誘発によって引き起こされた３つの型の効果を同定した。これらの効果は、特定の状況下において、インターフェロン薬物開発のために有利であり得る。３つの型の効果は、以下の通りである：（ａ）ｈｉｓ野生型インターフェロン−β−１ａの抗ウイルス活性よりも高い抗ウイルス活性を有する変異体（例えば、変異体Ｃ１）；（ｂ）抗ウイルスアッセイおよび抗増殖アッセイの両方において活性を示す変異体であるが、これについての抗増殖活性が、ｈｉｓ野生型インターフェロン−β−１ａと比較して、抗ウイルス活性に関して不釣合いに低い、変異体（例えば、変異体Ｃ１、ＤおよびＤＥ１）；および（Ｃ）機能的アンタゴニスト（例えば、Ａ１、Ｂ２、ＣＤ２およびＤＥ１）、これは、ｈｉｓ野生型インターフェロン−β−１ａと比較して、レセプター結合に関して不釣合いに低い、抗ウイルス活性および抗増殖活性を示す。
【００７５】
さらに、インターフェロン−β−１ａ部分（Ｘ）と第２の非インターロイキン−β−１ａ部分Ｚ（例えば、免疫グロブリンのＦｃ領域）との間のカップリングはまた、免疫グロブリンおよびインターフェロン−β−１ａがそれぞれその活性を保持する限り、この２つの分子を一緒に結合する任意の化学反応によりもたらされ得る。この化学的連結は、多くの化学機構（例えば、共有結合、親和性結合、インターカレーション、配位結合（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｂｉｎｄｉｎｇ）および錯体形成）を含み得る。インターフェロン−β−１ａ部分と免疫グロブリン部分との間の共有結合を発達させるための代表的なカップリング剤（すなわち、一般式におけるリンカー「Ｙ」）は、例えば、チオエステル、カルボジイミド、スクシンイミドエステル、ジイソシアネート（例えば、トリレン（ｔｏｌｙｌｅｎｅ）−２，６−ジイソシアネート）、グルテルアルデヒド（ｇｌｕｔｅｒａｌｄｅｈｙｄｅ）、ジアゾベンゼンおよびヘキサメチレンジアミン（例えば、ビス−（ｐ−ジアゾニウム−ベンゾイル）−エチレンジアミン、イミドエステルの二官能性誘導体（例えば、ジメチルアジピンイミデート（ｄｉｍｅｔｈｙｌ ａｄｉｐｉｍｉｄａｔｅ））およびビス活性フッ素化合物（例えば１，５−ジフルオロ−２，４−ジニトロベンゼン）のような有機化合物を含み得る。このリストは、当該分野において公知の種々のクラスの化学カップリング剤を網羅していることを意図しない。これらの多く、例えば、Ｎ−スクシニミジル−３−（２−ピリジルジチオ）プローブピオネート（ＳＰＤＰ）、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノ−プロピル）カルボイミドヒドロクロリド（ＥＤＣ）；４−スクシニミジルオキシカルボニル−α−メチル−α−（２−ピリジル−ジチオ）−トルエン（ＳＭＰＴ：Ｐｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍ．Ｃｏ．，Ｃａｔ．＃２１５５８Ｇ）は、市販されている。
【００７６】
（ＩＶ．本発明の有用性）
本発明の融合タンパク質は、インターフェロンβ治療が求められるときはいつでも、治療的組成物において使用され得る。これらの分子は、融合タンパク質、特にＩｇ融合体と関連する通常の利点（すなわち、変更された薬物動力学および薬力学）を有し、増加した半減期および血管系における増加した残留時間を導く。さらに、特に好ましいグリコシル化インターフェロン−β−１ａタンパク質は、インターフェロンβ１ｂと構造が類似しているが、非グリコシル化インターフェロンβ１ｂよりも何倍も生物学的活性が大きい。Ｒｕｎｋｅｌら、１９９８、Ｐｈａｒｍ．Ｒｅｓ．１５：６４１−６４９を参照のこと。
【００７７】
本発明の産物は、治療的インターフェロン−β１ａの半減期を維持する際に有用であることが見出されており、そして例えば、水または受容可能な液体媒体に希釈することにより、治療的投与のために調製され得る。投与は、非経口経路、エアロゾル経路または経口経路のいずれかによってである。微細コロイド性懸濁液は、蓄積（ｄｅｐｏｔ）効果を産生するために非経口投与のために調製され得るか、または他方、経口経路によっては、エアロゾル処方物は、事実上、液体または乾燥粉末であり得る。乾燥した凍結乾燥状態において、または溶液処方物において、本発明のインターフェロン−β−１ａ融合体は、良好な貯蔵安定性を有するはずである。
【００７８】
本発明の治療タンパク質は、インターフェロン−β−１ａ構成成分が有効である任意の状態もしくは疾患状態の予防もしくは処置のために利用され得る。さらに、本発明の融合タンパク質は、生物学的系または検体における構成成分、状態または疾患状態の診断において利用され得、ならびに非生理学系における診断目的のために、利用され得る。
【００７９】
治療的用法において、本発明は、そのような状態または疾患状態を有するか、もしくは潜在的に感受性であり、かつそのような処置を必要としている動物被験体を処置する方法を意図し、この方法は、そのような動物に、上記状態または疾患状態に治療的に有効である本発明の有効量の融合タンパク質を投与する工程を包含する。本発明の融合体により処置されるべき被験体は、哺乳動物被験体を含み、そして最も好ましくはヒト被験体を含む。闘われるべき特定の状態または疾患状態に依存して、当該分野の技術範囲内で容易に決定され得るように、過度の実験を伴わずに、動物被験体は、治療的に有効かつ安全な任意の適切な投薬量において本発明のインターフェロン−β−１ａ融合タンパク質を投与され得る。インターフェロンＩ型の種障壁という理由により、適切な種由来のインターフェロンを用いて本明細書中に記載されるようなインターフェロン融合タンパク質を産生することが必要であり得る。
【００８０】
インターフェロン−β−１ａの抗細胞増殖活性は、周知である。詳細には、本明細書中に記載される特定のインターフェロン−β−１ａ融合体は、腫瘍および癌（例えば、骨原性肉腫、リンパ腫、急性リンパ性白血病、乳癌、黒色腫および鼻咽頭癌）ならびに線維症、狼瘡、および多発性硬化症のような自己免疫状態を処置するために有用である。融合タンパク質、特に、本明細書中に記載される特定のインターフェロンβ−１ａムテインよって示される抗ウイルス活性は、ウイルス疾患（例えば、ＥＣＭ感染、インフルエンザ、および他の気道感染、狂犬病、および肝炎）の処置において使用され得ることがさらに予想される。本明細書中に記載されるタンパク質によって示されるインターフェロン−β−１ａの免疫調節活性が、自己免疫疾患おおび炎症性疾患（例えば、線維症、多発性硬化症）の処置において使用され得ることもまた予想される。新規の血管形成（新脈管形成または新生血管形成）を阻害するインターフェロンの能力は、本発明のタンパク質を使用して、例えば、糖尿病性網膜症、未熟児網膜症、黄斑変性、角膜移植片拒絶、血管新生緑内障、水晶体後線維増殖症、皮膚潮紅、オースラーウェーバー（Ｏｓｌｅｒ−Ｗｅｂｂｅｒ）症候群のような脈管形成疾患を処置することを可能とする。さらに、インターフェロンの抗内皮細胞性活性が、かなり長い間、知られており、そしてインターフェロン作用の１つの潜在的な機構が、腫瘍細胞により産生される脈管形成因子の産生または効力を阻害することにより内皮細胞活性を妨害し得る。いくつかの血管腫瘍（例えば、血管腫）はインターフェロンを用いる処置に対して特に敏感である。インターフェロンαを用いる処置は、この疾患について実証された唯一の処置である。本発明のインターフェロン−１ａ融合タンパク質を用いる処置は、この結合体は、非結合体化インターフェロンよりも長期間、血管系に残存することが予期されるので、薬物動力学および薬力学という点においてかなりの薬学的利益を提供すると予想され、従って、抗脈管形成剤として使用するためにより効率的かつ効果的な治療を導く。実施例９を参照のこと。
【００８１】
本発明のポリマーインターフェロン−β−１ａ融合体は、それ自体で、ならびに薬学的に受容可能なエステル、塩および他の生理学的に機能的なその誘導体の形態において投与され得る。このような薬学的処方物および医薬処方物において、好ましくは、インターフェロン−β−１ａは、１つ以上の薬学的に受容可能なキャリアおよび必要に応じて任意の他の治療成分とともに利用される。このキャリアは、処方物の他の成分と適合性であるという意味において薬学的に受容可能でなければならず、なおかつそのレシピエントに対して過度に有害であってはならない。インターフェロン−β−１ａは、上記のような所望される薬理学的効果を達成するに有効な量において、かつ所望される１日量を達成するに適切な量において提供される。
【００８２】
この処方物は、非経口的投与ならびに経口的投与に適切な処方物を含み、そして特定の投与様式としては、経口、直腸、頬、局所的、鼻、眼、皮下、筋肉内、静脈内、経皮、骨髄腔内、関節内、動脈内、クモ膜下、気管支、リンパ、腟および子宮内の投与が挙げられる。経口、鼻および非経口の投与に適切な処方物が、好ましい。
【００８３】
インターフェロン−β−１ａが、液体溶液を含む処方物において利用される場合、この処方物は、経口的または非経口的に有利に投与され得る。インターフェロン−β−１ａが、液体懸濁処方物または生体適合性のキャリア処方物における粉末として使用される場合、この処方物は、経口、直腸または気管支に有利に投与され得る。
【００８４】
インターフェロン−β−１ａが、直接、粉末状固体の形態において使用される場合、インターフェロンβ−１ａは、経口的に有利に投与され得る。あるいは、インターフェロンβ−１ａは、適切なネブライザーデバイスを含む呼吸回路から患者により吸気される粉末のガス状分散物を形成するために、キャリアガス中の粉末の噴霧を介して、鼻腔的または気管支的に投与され得る。
【００８５】
本発明のタンパク質を含む処方物は、都合良く単位投与量形態において示され得、そして薬学の分野において周知の任意の方法によって調製され得る。このような方法は、一般的に、１つ以上の補助成分を構成するキャリアに活性成分を会合させる工程を含む。代表的に、この処方物は、この活性成分を液体キャリア、細かく分割された固体キャリアもしくはその両方に均一かつ親密に会合させ、次いで、必要な場合、この産物を所望の処方物の投与量形態に成形することにより調製される。
【００８６】
経口投与のために適切な本発明の処方物は、別個の単位（例えば、カプセル剤、カシュ剤（ｃａｃｈｅｔ）、錠剤、またはロゼンジ）、（この単位の各々は、予め決定された量の活性成分を、粉末または顆粒として含む）として、または水溶液または非水性液体における懸濁液（例えば、シロップ剤、エリキシル剤、乳剤、または一回分（ｄｒａｕｇｈｔ））として提示され得る。
【００８７】
錠剤は、必要に応じて１つ以上の補助成分を伴って、圧縮または成形により作製され得る。圧縮錠剤は、必要に応じて、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、不活性希釈剤、界面活性剤または排泄剤と混合される自由流動（ｆｒｅｅ−ｆｌｏｗｉｎｇ）形態（例えば、粉末または顆粒）である活性化合物とともに適切な機械における圧縮によって調製され得る。粉末状ポリマー結合体と適切なキャリアとの混合物を含む成形錠剤は、適切な機械における成形によって作製され得る。
【００８８】
シロップは、活性化合物を糖（例えば、スクロース）の濃縮水溶液に添加することにより作製され得、この溶液にはまた、任意の補助成分が添加され得る。このような補助成分としては、矯味矯臭剤、適切な保存剤、糖の結晶化を遅延させるための薬剤、および任意の他の成分の溶解度を増加させるための薬剤（例えば、ポリヒドロキシアルコール、例えば、グリセロールまたはソルビトール）が挙げられ得る。
【００８９】
非経口投与のために適切な処方物は、都合良く活性結合体の滅菌水性調製物を含み、これは好ましくはレシピエントの血液と等張である（例えば、生理的食塩水溶液）。このような処方物は、血液成分または１つ以上の器官に対してその化合物を標的化するために設計される懸濁化剤および濃稠化剤または他の微小粒子系を含み得る。この処方物は、単一用量形態または多用量形態において示され得る。
【００９０】
鼻噴霧処方物は、保存剤および等張化剤を伴う活性結合体の精製された水性溶液を含む。このような処方物は、好ましくは鼻粘膜と適合するｐＨおよび等張状態に調整される。
【００９１】
直腸投与のための処方物は、適切なキャリア（例えば、カカオ脂、硬化脂肪または硬化脂肪カルボン酸）を伴う坐剤として示され得る。
【００９２】
眼処方物（例えば、点眼剤）は、ｐＨおよび等張因子が好ましくは眼のｐＨおよび等張因子と適合するように調節されること以外は、鼻噴霧に類似する方法によって調製される。
【００９３】
局所的処方物は、１つ以上の媒体（例えば、鉱油、石油、ポリヒドロキシアルコール、または局所的な薬学的処方物のために使用される他の基剤）に溶解、または懸濁される本発明の結合体を含む。
【００９４】
上述の成分に加えて、本発明の処方物は、希釈剤、緩衝剤、矯味矯臭剤、崩壊剤、界面活性剤、濃稠化剤（ｔｈｉｃｋｅｎｅｒ）、滑沢剤、保存剤（抗酸化剤を含む）などから選択されるさらに１つ以上の補助成分を含み得る。
【００９５】
従って、本発明は、非治療的適用の好ましい例示的適用として、溶液中でのインターフェロン−β １ａのインビトロ安定化のための適切な融合タンパク質の提供を意図する。例えば、この融合タンパク質は、インターフェロン−β １ａの酵素分解に対する耐性を増加させるために使用され得、貯蔵寿命、室温安定性および研究試薬およびキットの頑健性を改善する手段を提供する。
【実施例】
【００９６】
以下の実施例は、本発明を例示するために提供され、そして本発明を限定するとは解釈されるべきではない。詳細には、インビボにおいて、本明細書中に記載される動物実験は、変更され得、故に基本的方法論の他の改変およびバリエーションが可能であることが理解される。例えば、実施例７において、当業者は、他のネオプテリンアッセイを使用し得るか、または使用した霊長類の数および種類を変更し得る。実施例に対するこれらの改変およびバリエーションは、本発明の趣旨および範囲内にあると見なされるべきである。
【００９７】
（実施例１：アラニン／セリン置換変異を使用するヒトインターフェロン−β−１ａの構造／活性研究：レセプター結合部位および機能的ドメインの分析）
（Ａ．概観）
ヒトインターフェロン−β−１ａ（ＩＦＮ−β−１ａ）の広範な変異分析を、活性およびレセプター結合に必要である残基のマッピングの目的で行った。ヒトＩＦＮ−βの３−Ｄ結晶構造（Ｋａｒｐｕｓａｓ，Ｍ．ら、１９９７，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．９４：１１８１３−１１８１８）の利用可能性は、本発明者らに、レセプター相互作用のために利用可能な、溶媒にさらされている残基である、アラニン（またはセリン）置換を同定することおよび分子内結合に関与するアミノ酸を保持することを可能にした。各ヘリックス（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）およびループ（ＡＢ、ＣＤ、ＤＥ）の別個の領域に沿って２残基〜８残基を置換する、１５アラニン置換変異のパネルを設計した。アフィニティー精製のための６ヒスチジン残基からなるアミノ末端タグ、ならびにアミノ末端伸長の除去のためのエンテロキナーゼリンカー配列を含めた。得られるインターフェロンは、「ｈｉｓタグ化インターフェロン（ＩＦＮ）−β」または「Ｈｉｓ−インターフェロン−β」または「Ｈｉｓ6−インターフェロン−β」などと交換可能に呼ばれる。
【００９８】
種々の変異体ｈｉｓタグ化ＩＦＮ−β発現プラスミドを、野生型ＩＦＮ−β遺伝子構築物を変異誘発のための鋳型として使用して構築した。変異誘発ストラテジーは、野生型ｈｉｓタグ化ＩＦＮβ遺伝子を通して独特な制限酵素切断部位を最初に導入する工程、次いでアラニン（またはセリン）置換変異をコードする合成オリゴヌクレオチド二重鎖を用いて選択された制限酵素間で別個のＤＮＡ配列を置き換える工程、を包含した。最後に、変異体ＩＦＮ遺伝子を、ヒト２９３腎臓細胞株中での哺乳動物細胞発現を指向するプラスミドにサブクローニングした。
【００９９】
これらの変異の機能的な結果を、抗ウイルスアッセイおよび抗増殖アッセイにおいて評価した。非放射活性ＩＦＮ結合アッセイを開発して、ヒトＤａｕｄｉバーキットリンパ腫細胞の表面レセプター（「ＩＦＮＡＲ１／２複合体」）へのそれらの結合においてこれらの変異体を分析した。さらに、ｈｉｓ−ＩＦＮ−β変異体とＩＦＮＡＲ２との間の相互作用表面をマッピングするためのアッセイを開発した。これは、ヒトＩｇＧ１のヒンジドメイン、ＣＨ２ドメイン、およびＣＨ３ドメインに融合したＩＦＮレセプタータンパク質ＩＦＮＡＲ２細胞外ドメインからなるＩＦＮＡＲ２／Ｆｃ融合タンパク質を利用する。
【０１００】
（１．変異誘発の鋳型としてのインターフェロンβ遺伝子の作製）
ＩＦＮ−βのアラニン（またはセリン）置換変異体を生成するための本発明者らのストラテジーは、最初に、改変ＩＦＮ−β遺伝子を作製することであった。この遺伝子は、野生型タンパク質をコードするが、遺伝子にわたり散在する独特な制限酵素切断部位を有した。その独特な部位は、変異コドンをコードする合成オリゴヌクレオチド二重鎖についての野生型配列を交換するために使用された。変異遺伝子の作製のために適切なヒトＩＦＮ−β−１ａ発現カセットを得るために、ＩＦＮ−β ｃＤＮＡ（ＧｅｎＢａｎｋ登録番号＃Ｅ０００２９）を、ＰＣＲによって増幅した。ＩＦＮ−β遺伝子のプラスミドｐＭＪＢ１０７（ｐＡＣＹＣ１８４の誘導体、Ｒｏｓｅら、１９８８、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．１６（１）３５５を参照のこと）への最初のクローニングは、変異誘発を通して生成される特定の制限部位を欠くプラスミド中での遺伝子の部位特異的変異誘発を実行するために必要であった。
【０１０１】
ヒトＩＦＮ−β遺伝子のコード配列をサブクローニングするために使用されるＰＣＲプライマーはまた、本発明者らに、そのＩＦＮ−β遺伝子の上流かつインフレームでエンテロキナーゼリンカー配列を導入することを可能にした（５’ＰＣＲプライマー ５’ＴＴＣＴＣＣＧＧＡＧＡＣＧＡＴＧＡＴＧＡＣＡＡＧＡＴＧＡＧＣＴＡＣＡＡＣＴＴＧＣＴＴＧＧＡＴＴＣＣＴＡＣＡＡＡＧＡＡＧＣ−３’（配列番号９：「ＢＥＴ−０２１」）および３’ＰＣＲプライマー ５’−ＧＣＣＧＣＴＣＧＡＧＴＴＡＴＣＡＧＴＴＴＣＧＧＡＧＧＴＡＡＣＣＴＧＴＡＡＧＴＣ−３’（配列番号１０：「ＢＥＴ−０２２」）ならびにプラスミドｐＭＪＢ１０７部位へのクローニングのために有用な隣接する制限酵素部位（ＢｓｐＥＩおよびＸｈｏＩ））。得られるＤＮＡは、ＰＣＲフラグメントＡといわれる。
【０１０２】
ヒト血管細胞接着分子−１（ＶＣＡＭ−１）シグナル配列由来の効率的なシグナル配列および６ヒスチジンタグを、ｐＤＳＷ２４７から生成された第２のＤＮＡフラグメント（フラグメントＢ）からの最終構築物に導入した。プラスミドｐＤＳＷ２４７は、ｐＣＥＰ４（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ）の誘導体であり、ここからＥＢＮＡ−１遺伝子が欠失され、そしてこの誘導体は、６ヒスチジンタグの上流にかつこれとインフレームに融合されたＶＣＡＭ−１シグナル配列（ＶＣＡＭｓｓ）を有する。ＶＣＡＭｓｓ−１／ヒスチジンタグカセット部分を生成するために使用されたＰＣＲプライマーは、フラグメントＢ ＤＮＡの切除を可能にする、隣接する制限酵素切断部位（ＮｏｔＩおよびＢｓｐＥＩ）を組み込んでいるＫＩＤ３６９（５’ＰＣＲプライマー ５’−ＡＧＣＴＴＣＣＧＧＧＧＧＣＣＡＴＣＡＴＣＡＴＣＡＴＣＡＴＣＡＴＡＧＣＴ−３’：配列番号１１）およびＫＩＤ−４２１（３’プライマー ５’ＣＣＧＧＡＧＣＴＡＴＧＡＴＧＡＴＧＡＴＧＡＴＧＡＴＧＧＣＣＣＣＣＧＧＡ−３’：配列番号１２）であった。
【０１０３】
ＶＣＡＭ−１シグナル配列、ｈｉｓタグおよびインターフェロン−β遺伝子を有するプラスミドベクターを作製するために、本発明者らは、プラスミドベクターｐＭＪＢ１０７（ＮｏｔＩおよびＸｈｏＩ切断された）、ＰＣＲフラグメントＡ（ＢｓｐＥＩおよびＸｈｏＩ切断された）、およびフラグメントＢ（ＮｏｔＩおよびＢｓｐＥＩ切断された）からゲル精製されたＤＮＡフラグメントを使用して、３方向連結（ｔｈｒｅｅ−ｗａｙ ｌｉｇａｔｉｏｎ）を行った。連結されたプラスミドを使用して、ＪＡ２２１ Ｅ．ｃｏｌｉ細胞またはＸＬ１−Ｂｌｕｅ Ｅ．ｃｏｌｉ細胞のいずれかを形質転換し、そしてアンピシリン耐性コロニーを拾い上げ、そして制限地図分析によってインサートについて試験した。ミニプレップＤＮＡを作製し、そしてインサートの配列を、ＤＮＡ配列決定によって確認した。得られた構築物を、ｐＣＭＧ２６０と名付けた。
【０１０４】
（２．ｐＣＭＧ２６０におけるヒトインターフェロン−βのアラニン置換変異体の作製）
プラスミドｐＣＭＧ２６０を、多数回の変異誘発のための鋳型として使用した（Ｕ．Ｓ．Ｅ．部位特異的変異誘発キット（Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ−Ｍａｎｎｈｅｉｍ））。これは、独特な制限切断部位を、ＩＦＮ−βタンパク質コード配列に沿った位置に導入するが、タンパク質の得られる配列を変化させなかった。変異誘発されたプラスミドを使用して、Ｅ．ｃｏｌｉのＪＡ２２１またはＸＬ１−Ｂｌｕｅ株のいずれかを形質転換し、そして組換えコロニーをクロラムフェニコール耐性について選択した。クロラムフェニコール耐性コロニーを、さらに、ＤＮＡ制限マッピング分析によって、所望の独特な制限酵素部位の存在について試験した。得られるＩＦＮ−βプラスミドである、ｐＣＭＧ２７５．８は、独特な制限酵素切断部位の全セットを含み、そしてその遺伝子のＤＮＡ配列を確認した。改変された、ｈｉｓタグ化インターフェロン−β遺伝子の全ＤＮＡ配列は、その野生型タンパク質コード配列とともに、図１に提供される。
【０１０５】
アラニン置換変異のフルセットを、表１に示す（次頁）（それぞれ、見た目の順序で配列番号６０および４５〜５９）。変異の名前は、変異が導入された構造的領域（ヘリックスおよびループ）を特定する。アラニン（セリン）置換の全体のパネルは、ヒトＩＦＮ−βの１６５アミノ酸のうちの６５の変異を生じる。
【０１０６】
変異体のパネルを、ｐＣＭＧ２７５．８から、独特な制限部位間のＤＮＡのセグメントを表２（以下を参照のこと）に示される遺伝子コード情報を有する合成オリゴヌクレオチド二重鎖と置換することによって作製した。種々のアラニン置換変異体プラスミドを作製するために、ゲル精製したｐＣＭＧ２７５．８ベクター（各ＩＦＮ−β構造領域について以下のリストに示されるように、適切な制限酵素を用いて切断した）およびオリゴヌクレオチド二重鎖（コード鎖配列は、表２において示される）を一緒に連結した。連結混合物を使用して、Ｅ．ｃｏｌｉのＪＡ２２１株を形質転換し、そして組換えコロニーを、アンピシリン耐性について選択した。アンピシリン耐性コロニーを、適切な制限酵素部位についてスクリーニングすることによって変異の挿入の存在について試験した。２つの変異体（Ａ２およびＣＤ２）について、クローニングストラテジーは、合成ヌクレオチドの２つの二重鎖（表２に示す）を使用することを伴った。この二重鎖は相補的な突出末端を有し、互いにおよびベクターＩＦＮ−β骨格を３工程連結で連結することを可能にする。以下のリストは、表２からの変異したオリゴヌクレオチドをクローニングするために使用された部位を例証する。このクローニングスキーム（サブセクションＢ）は、インターフェロン−β遺伝子上のこれらの独特な部位の位置を示す。
【０１０７】
Ａヘリックス ＢｓｐＥＩ〜ＭｕｎＩ、またはＢｇｌＩＩ〜ＰｓｔＩ
ＡＢループ ＭｕｎＩ〜ＰｓｔＩ、またはＭｕｎＩ〜ＢｓａＨＩ
Ｂヘリックス ＢｓｐＨＩ〜ＢｓａＩ、またはＢｓａＨＩ〜ＢｓａＩ
Ｃヘリックス ＢｓａＩ〜ＸｂａＩ
ＣＤループ ＸｂａＩ〜ＢｓｐＨＩ、またはＸｂａＩ〜ＤｒａＩＩＩ
Ｄヘリックス ＢｓｐＨＩ〜ＤｒａＩＩＩ
ＤＥループ ＢｓｐＨＩ〜ＰｖｕＩ
Ｅヘリックス ＰｖｕＩ〜ＢｓｔＥＩＩ。
【０１０８】
（表１．HUＩＦＮ−βのアラニン置換変異の位置）
【０１０９】
【表１】
ＩＦＮ−βと示された線は、野生型ヒトＩＦＮ−β配列を示す。ＩＦＮ−β残基のアラニン置換またはセリン置換を各々の変異体について示し、そして関連する領域の下のダッシュは、野生型配列を示す。ヘリックス構造およびループ構造を、変異体の下に実線として示す。ＤＥループは、ＤヘリックスとＥヘリックスとの間のギャップにわたる。２つのさらなるアラニン置換変異体（Ｈ９３Ａ、Ｈ９７Ａ、およびＨ１２１Ａ）を生成し、そして抗ウイルスアッセイにおいて分析して、結晶構造二量体において亜鉛をキレートするこれらのヒスチジンを変異させる効果を評価した。これらの変異体の両方は、抗ウイルスアッセイにおいて完全な野生型活性を保持しており、このことは、亜鉛媒介二量体形成が、ＩＦＮ−β活性に重要ではないことを示唆する。
【０１１０】
【表２】
（Ｂ．ＥＢＮＡ２９３発現プラスミドの構築）
ＶＣＡＭ−１シグナル配列、ｈｉｓタグ、ならびにエンテロキナーゼリンカー配列に融合された野生型遺伝子および変異体ＩＦＮ−β遺伝子を、７６１塩基対のＮｏｔＩおよびＢａｍＨＩ制限フラグメントとしてゲル精製した。精製した遺伝子を、ＮｏｔＩおよびＢａｍＨＩ切断したプラスミドベクターｐＤＳＷ２４７にサブクローニングした。プラスミドｐＤＳＷ２４７は、ｐＣＥＰ４（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ）の誘導体である。プラスミドｐＤＳＷ２４７は、ヒトＥＢＮＡ２９３腎臓細胞（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ）におけるタンパク質の一過性発現のための発現ベクターである。このベクターは、サイトメガロウイルス初期遺伝子プロモーターおよびこの系における高いレベルの遺伝子発現のために必要とされるＥＢＶ調節エレメント、ならびにＥ．ｃｏｌｉ（アンピシリン耐性）およびＥＢＮＡ２９３細胞（ハイグロマイシン耐性）についての選択マーカーを含む。連結したプラスミドを使用して、ＪＡ２２１ Ｅ．ｃｏｌｉ細胞またはＸＬ１−Ｂｌｕｅ Ｅ．ｃｏｌｉ細胞のいずれかを形質転換し、そしてアンピシリン耐性コロニーを拾い上げて、制限地図分析によってインサートについて試験した。マルチプレップＤＮＡを作製し、そしてインサートの配列をＤＮＡ配列決定によって確認した。所望の変異した配列を示すポジティブクローンを使用して、ヒトＥＢＮＡ２９３腎臓細胞をトランスフェクトした。
【０１１１】
全体のクローニングストラテジーおよび発現ストラテジーを図１２に表す。
【０１１２】
（Ｃ．ＩＦＮ−β−１ａアラニン置換変異体の発現および定量）
ヒトＥＢＮＡ２９３細胞（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ，Ｃｈｉｔｔｅｎｄｅｎ，Ｔ．（１９８９）Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．６３：３０１６−３０２５）を、１０％胎仔ウシ血清、２ｍＭ グルタミン、および２５０μｇ／ｍｌ Ｇｅｎｅｔｉｃｉｎ（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ）を補充したダルベッコ改変イーグル培地中のサブコンフルエント培養物として維持した。ｐＤＳＷ２４７発現プラスミドを、リポフェクタミンプロトコル（Ｇｉｂｃｏ／ＢＲＬ，Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）を使用してＥＢＮＡ ２９３細胞中に一過性にトランスフェクトした。馴化培地を、トランスフェクションの３〜４日後に収集し、細胞細片を遠心分離によって取り除き、そしてｈｉｓ−ＩＦＮ−β濃度をＥＬＩＳＡによって定量した。
【０１１３】
ＥＬＩＳＡアッセイを、ポリクローナルウサギ抗体（プロテインＡ精製したＩｇＧ、抗体は精製したヒトＩＦＮ−β−１ａに対して惹起された）を用いて９６ウェルＥＬＩＳＡプレートをコーティングして実施し、そして同じポリクローナルウサギＩｇＧのビオチン化形態を、ストレプトアビジン結合西洋ワサビペルオキシダーゼ（ＨＲＰ：Ｊａｃｋｓｏｎ ＩｍｍｕｎｏＲｅｓｅａｒｃｈ，Ｗ．Ｇｒｏｖｅ，ＰＡ）を用いてインターフェロン検出を可能にする二次試薬として使用した。インターフェロン−β−１ａの系列希釈（Ｂｉｏｇｅｎ，Ｉｎｃ．より購入されたＡＶＯＮＥＸ（登録商標）として）を使用して、標準濃度曲線を作成した。ＥＢＮＡトランスフェクト体からのｈｉｓ−ＩＦＮ−β含有馴化培地を、希釈して、ＥＬＩＳＡアッセイにおける１０ｎｇ／ｍｌと０．３ｎｇ／ｍｌとの間の範囲の濃度を有するサンプルを得た。ＥＬＩＳＡによって決定された培地中のＩＦＮ−βの濃度を確認するために、ウェスタンブロット分析を実行した。還元した培養上清およびＩＦＮ−β−１ａ標準を、１０〜２０％勾配ゲル（Ｎｏｖｅｘ，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，ＣＡ）上のＳＤＳ−ＰＡＧＥに供し、そしてＰＤＶＦ膜上にブロットした。免疫反応性バンドを、ウサギポリクローナル抗ＩＦＮ−β−１ａ抗血清（＃４４７，Ｂｉｏｇｅｎ，Ｉｎｃ．、二次抗血清はＩＦＮ−β−１ａに対して惹起された）、続いてＨＲＲ結合ロバ抗ウサギＩｇＧ（Ｊａｃｋｓｏｎ ＩｍｍｕｎｏＲｅｓｅａｒｃｈ、Ｗ．Ｇｒｏｖｅ、ＰＡ）を用いる処理で検出した。
【０１１４】
（Ｄ．レセプター結合についてのインターフェロン−β変異体の評価）
Ｃにおいて記載されたインターフェロン−β変異体のレセプター結合特性を、２つの異なる結合アッセイを使用して評価した。１つのアッセイは、融合タンパク質ＩＦＮＡＲ２／Ｆｃに対するインターフェロン−β変異体の結合を測定した。この融合タンパク質は、ヒトＩｇＧの定常領域の部分に融合したヒトＩＦＮＡＲ２レセプター鎖の細胞外ドメインを含む。ＩＦＮＡＲ２−Ｆｃを、チャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ）細胞中で発現し、そして製造業者の指示書（Ｐｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍ．Ｃｏ．，Ｒｏｃｋｆｏｒｄ，ＩＬ，カタログ番号＃２０３３４）に従ってプロテインＡセファロースＴＭアフィニティークロマトグラフィーによって精製した。インターフェロン−β変異体のＩＦＮＡＲ２−Ｆｃへの結合を、ＥＬＩＳＡ形式アッセイにおいて測定した。ＥＬＩＳＡプレートを、コーティング緩衝液（５０ｍＭ ＮａＨＣＯ3、０．２ｍＭ ＭｇＣｌ2、０．２ｍＭ ＣａＣｌ2、ｐＨ ９．６）中１０μｇ／ｍｌのマウス抗ヒトＩｇＧ１モノクローナル抗体（ＣＤＧ５−ＡＡ９、Ｂｉｏｇｅｎ，Ｉｎｃ．）の５０μｌ／ウェルで、４℃で一晩、平底９６ウェルプレートをコートすることによって調製した。プレートを、０．０５％ Ｔｗｅｅｎ−２０ＴＭを含むＰＢＳで２回洗浄し、そしてＰＢＳ中０．５％脱脂粉乳で、室温で１時間ブロックした。さらなる２回の洗浄後、０．０５％ Ｔｗｅｅｎ−２０ＴＭを含むＰＢＳ中の０．５％ミルク（ｍｉｌｋ）中の１μｇ／ｍｌ ＩＦＮＡＲ２−Ｆｃの５０μｌを各ウェルに添加し、そして室温で１時間インキュベートし、次いでプレートをさらに２回洗浄した。インターフェロン−β変異体のＩＦＮＡＲ２−Ｆｃへの結合を、５０μｌ／ウェルの変異体インターフェロン−βを馴化培地（１０％ウシ胎仔血清を補充したダルベッコ改変イーグル培地（ＤＭＥＭ）で段階希釈した）中に添加すること、および４℃で２時間インキュベートすることによって測定した。インターフェロン−β変異体の希釈は、代表的には、約１μＭから下方に１０ｐＭまでの範囲であった。洗浄後、プレートに結合したインターフェロン−βを、ウサギポリクローナル抗インターフェロン抗体（＃４４７、Ｂｉｏｇｅｎ，Ｉｎｃ．）および西洋ワサビペルオキシダーゼ（ＨＲＰ）標識化ロバ抗ウサギＩｇＧ（Ｊａｃｋｓｏｎ ＩｍｍｕｎｏＲｅｓｅａｒｃｈ）の１：１０００希釈からなるカクテルの５０μｌ／ウェルを添加すること、および４℃で１５分間インキュベートすることによって検出した。２回の洗浄の後、ＨＲＰ基質を添加し、そしてプレートを４℃でインキュベートし、その後ＥＬＩＳＡプレートリーダー上で４５０ｎｍの吸光度を読みとった。データを、吸光度対変異体インターフェロン−βの濃度としてプロットし、そして変異体インターフェロン−βのＩＦＮＡＲ２−Ｆｃへの結合についての親和性を単純な双曲線式にデータを適合させることによって決定した。これらの分析からの結果を図３に示し、ここでは、３つの実験から決定された各変異体についての結合親和性が、Ｈｉｓ6−野生型インターフェロン−β−１ａについて測定された親和性の割合として表される。
【０１１５】
第２のレセプター結合アッセイを使用して、インターフェロン−β変異体が両方のレセプター鎖（ＩＦＮＡＲ１およびＩＦＮＡＲ２、これらは、ともにインターフェロン−βについてのレセプターを含む）を発現するＤａｕｄｉ細胞に結合する親和性を測定した。このＦＡＣＳに基づくアッセイは、インターフェロン−βが結合したレセプターから、占有されていない（遊離の）レセプターを区別するために、ＩＦＮＡＲ１、ＥＡ１２（Ｂｉｏｇｅｎ，Ｉｎｃ．）の細胞外ドメインに対するモノクローナル抗体をブロックすることを使用した。Ｄａｕｒｉ細胞（２．５×１０7細胞／ｍｌで２０μｌ）を、９６ウェルＶ底ＥＬＩＳＡプレートに配置し、そして種々の濃度のインターフェロン−β変異体（２０μｌのＦＡＣＳ緩衝液中；５％ ＦＢＳ、ＰＢＳ中の０．１％ ＮａＮ3）とともに４℃で１時間インキュベートした。インターフェロン−β変異体の所望の段階希釈は、０．５μＭから下方に０．５ｐＭまでの範囲であった。各ウェルに１００ｎｇのビオチン化マウス抗ＩＦＮＡＲ１モノクローナル抗体ＥＡ１２（１０μｌ）を添加し、そしてプレートを室温で２分間インキュベートし、その後ＦＡＣＳ緩衝液で２回洗浄した（４℃）。次いで、細胞を、Ｒ−フィコエリトリン結合体化ストレプトアビジン（Ｊａｃｋｓｏｎ ＩｍｍｕｎｏＲｅｓｅａｒｃｈ、Ｗｅｓｔ Ｇｒｏｖｅ，ＰＡ）の１：２００希釈の５０μｌ／ウェルとともに４℃で３０分間インキュベートし、ＦＡＣＳ緩衝液で２回洗浄し、０．５％パラホルムアルデヒドを含む３００μｌのＦＡＣＳ緩衝液に再懸濁し、そして１２×７５ｍｍポリスチレンチューブ（Ｆａｌｃｏｎ ２０５２）に移した。次いで、サンプルをＦＡＣＳｃａｎ（Ｂｅｃｔｏｎ Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ）上のフローサイトメトリーによって分析した。データを、平均チャネル蛍光強度（ＭＦＣＩ）対インターフェロン−β変異体の濃度としてプロットし；結合親和性を、抗体染色の５０％阻害を与えるインターフェロン−βの濃度として規定した。各変異体を、複数回試験した。図４は、本発明の方法によって決定され、各実験においてＨｉｓ6−野生型インターフェロン−β−１ａについて測定された親和性の割合として表現された、各インターフェロン−βについてのレセプター結合親和性を示す。
【０１１６】
（Ｅ．機能についてのインターフェロン−β変異体の評価）
インターフェロン−β変異体をまた、抗ウイルス活性に関するインビトロアッセイを用いて機能的な活性について、そして細胞増殖を阻害するインターフェロン−βの能力について試験した。各々三つ組のデータ点を伴う、最低三回の抗ウイルスアッセイを、各々の変異体において実施した。Ｈｉｓ6−野生型インターフェロン−β−１ａを、すべての実験において基準として含めた。この抗ウイルスアッセイは、変異インターフェロン−βの２倍階段希釈を用いて、ウイルスによる細胞殺傷からの完全な抗ウイルス防御と無防御との間の範囲にわたる濃度で、Ａ５４９ヒト肺癌細胞（ＡＴＣＣ ＣＣＬ １８５）を一晩処理することによって実施した。次の日、この細胞を、脳心筋炎ウイルス（ＥＣＭＶ）を用いて、インターフェロンの非存在下で完全な細胞の殺傷を生じる希釈度で、２日間チャレンジした。次いで、プレートを、代謝性色素であるＭＴＴ（２，３−ビス［２−メトキシ−４−ニトロ−５−スルホ−フェニル］−２Ｈ−テトラゾリウム−５−カルボキシアニリド）（Ｍ−５６５５、Ｓｉｇｍａ、Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）を用いて発色させた。ＭＴＴのストック溶液を、ＰＢＳ中に５ｍｇ／ｍｌで調製し、濾過滅菌し、そしてこの溶液５０μｌを、細胞培養液中に希釈した（１００μｌ／ウェル）。室温で３０〜６０分間のインキュベーションに続いて、ＭＴＴ／培地溶液を捨て、細胞を、１００μｌのＰＢＳを用いて洗浄し、そして最終的に代謝された色素を、９０％イソプロパノール中の１．２Ｎ塩酸１００μｌ中に可溶化した。生存細胞（色素の存在によって証明されるような）を、４５０ｎｍの吸光度によって定量した。データを、インターフェロン−β変異体の濃度に対する吸光度をプロットすることによって解析し、各々の変異体の活性を、５０％の細胞が死滅する濃度として規定した。図５は、各々の実験におけるヒスタグ化野生型インターフェロン−β−１ａについて測定された活性の百分率として表された、各変異体の活性を示す。
【０１１７】
インターフェロン−β変異体をまた、抗増殖アッセイにおいて機能に関して評価した。ヒトＤａｕｄｉバーキットリンパ腫細胞（ＡＴＣＣ＃ＣＣＬ ２１３）を、１０％の規定されたウシ胎仔血清（Ｈｙｃｌｏｎｅ、Ｌｏｇａｎ Ｕｔａｈ）および２ｍＭのＬ−グルタミンを補充したＲＰＭＩ１６２０中に、２×１０5細胞／ｍｌで播種した。各々のウェルはまた、最終総容量１００μｌ／ウェルの培地中に、インターフェロン−β変異体の所定の濃度を含む；用いられたインターフェロン−β濃度を、Ｄａｕｄｉ細胞増殖の最大阻害から無阻害（すなわち、完全な増殖）までの間の範囲にわたって選んだ。二つ組の実験点を、試験されたインターフェロン−β変異体の各々の濃度について用い、そして二つ組のセットの未処理細胞を、すべての実験に含めた。細胞を、３７℃で２日間、５％のＣＯ2インキュベーター内でインキュベートし、その後５０μｌ培地中に１μＣｉ／ウェルのトリチウムチミジン（（メチル−3Ｈ）チミジン、Ａｍｅｒｓｈａｍ ＴＲＫ７５８）を、各々のウェルに添加し、そしてさらに４時間インキュベートした。細胞を、ＬＫＢプレートハーベスターを用いて回収した。そして、トリチウムチミジンの取りこみをＬＫＢβプレートリーダーを用いて測定した。二つ組の実験値を平均化し、そして標準偏差を決定した。データを、１分あたりの平均数 対 インターフェロン−β変異体の濃度としてプロットし、各々の変異体の活性を、観察される増殖阻害の最大値の５０％を与えるのに必要な濃度として規定した。各々の変異体についての複数のアッセイを実施した。図６は、各実験におけるｈｉｓタグ化野生型インターフェロン−β−１ａについて見出された活性の百分率として表された結果を示す。
【０１１８】
（Ｆ．インターフェロン−β変異体の特性）
ヒスチジンタグ化野生型インターフェロン−β−１ａは、抗ウイルスアッセイおよび抗増殖アッセイにおいて、タグのない野生型インターフェロン−β−１ａについて見出される対応する活性の各々約３分の１の活性を有することが見出された。インターフェロン−β変異体Ａ１−Ｅのすべてが同一のｈｉｓタグ配列をそのＮ末端に含むので、この分子の特性に対する変異体の効果は、抗ウイルスアッセイ、抗増殖アッセイおよび結合アッセイにおけるこれらの変異体の活性を、ヒスタグ化野生型インターフェロン−β−１ａについて観察される活性と比較することによって決定した。そうすることにおいて、本発明者らは、ｈｉｓタグ化野生型インターフェロン−β−１ａと比較した変異体Ａ１−Ｅの活性における変動が、これら同一の変異体がＮ末端のｈｉｓタグの非存在下で有する効果と、質的におよび量的にほぼ同一であると想定する。他の可溶性サイトカインのタグ化または融合構築物についての等価な想定は、特に、タグ化または融合構築物のインビトロでの機能的な活性が、本明細書中の場合のように野生型サイトカインの活性と近接する場合、アラニンスキャンニング変異誘発の技術の実施者は一般に正しいと考える。例えば、Ｐｅａｒｃｅ Ｋ．Ｈ．Ｊｒら、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２７２：２０５９５−２０６０２（１９９７）およびＪｏｎｅｓ Ｊ．Ｔ．ら、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２７３：１１６６７−１１６７４（１９９８）を参照のこと。
【０１１９】
図３〜６に示したデータは、標的された変異誘発によって生じた効果の３つの型を示唆する。これらの効果は、特定の環境下でのインターフェロン薬物の開発のために有利であり得る。この効果の３つの型は、以下である：（ａ）野生型インターフェロン−β−１ａの活性よりも高い抗ウイルス活性を伴う変異体（例えば、Ｃ１変異体）；（ｂ）抗ウイルスアッセイおよび抗増殖アッセイの両方において活性を示すが、野生型インターフェロン−β−１ａと比較して、抗ウイルス活性と比較して抗増殖活性が不釣合いに低い変異体（例えば、Ｃ１、ＤおよびＤＥ１変異体）；および（ｃ）野生型インターフェロン−β−１ａと比較して、レセプター結合と比較して不釣合いに低い抗ウイルス活性および抗増殖活性を示す、機能的アンタゴニスト（例えば、Ａ１、Ｂ２、ＣＤ２およびＤＥ１）。いくつかの変異体が、一つを超えるクラスに分類されることが理解され得る。これらのクラスを、以下に総説する。列挙されたこれらの例に関して、これらのクラスの変異体を特徴付ける一方、これらの領域の他の変異体が活性に対して類似の、またはさらに増強された効果を生じ得ることが理解されるべきである。
【０１２０】
ａ）変異体Ｃ１は、野生型ｈｉｓタグ化インターフェロン−β−１ａの活性に比べて約６倍高い抗ウイルス活性を有する。この変異体およびこの型の他の変異体は、抗ウイルス効果の所定のレベルを達成するために投与されなければならないインターフェロン−βの量を減少するのに有用であることが予想される。投与されるタンパク質の量を低下させることは、このタンパク質の免疫原性を減少すると予測され、そしてまた、メカニズムに基づかない毒性からの副作用をまた減少し得る。このクラスの変異体は、インターフェロン−β投与の治療的利点がその抗ウイルス効果から生じ、そして抗増殖効果が毒性または望まれない副作用に寄与するといった状況において有利であると予想される。
【０１２１】
（ｂ）抗ウイルスアッセイおよび抗増殖アッセイにおけるアラニン置換変異体の相対的な活性（％野生型）を、図７において比較する。同等に変化した活性（すなわち、野生型ｈｉｓタグ化インターフェロン−β−１ａの活性とは、同一因子によって異なる抗ウイルス活性および抗増殖活性）は、ほとんどの変異体において見られる（対角線上にある）。しかし、いくつかの変異体は、対角線からのずれによって証明されるように、野生型ｈｉｓタグ化インターフェロン−β−１ａと比較して、その他と比較して一つのアッセイにおける活性により大きな変更を示す。３つのこのような変異体を、以下の表に示す。変異体Ｃ１は、野生型ヒスタグ化インターフェロン−β−１ａの活性よりも約６倍高い抗ウイルス活性を示すが、抗増殖アッセイにおける活性は、野生型のそれと類似する。従って、変異体Ｃ１は、野生型ｈｉｓタグ化インターフェロン−β−１ａに対して、その抗増殖活性を５．２倍増強された抗ウイルス活性を有する。同様に、変異体Ｄは、抗ウイルスアッセイにおいて野生型の活性の６５％を示すが、抗増殖アッセイにおいては野生型の活性のたった２０％を示し、従って、野生型に比べてその抗増殖活性の３．４倍増強された抗ウイルス活性を有する。変異体ＤＥ１は、抗ウイルスアッセイにおいて野生型の活性の２６％を示すが、抗増殖アッセイにおいてはたった８．５％を示し、従って、野生型ｈｉｓタグ化インターフェロン−β−１ａに比べてその抗増殖活性の３．０倍増強された抗ウイルス活性を有する。所望の抗ウイルス活性のレベルに達するのに十分な濃度において投与される場合、これらの変異体タンパク質は、野生型タンパク質より実質的に低いレベルの抗増殖活性を示す。クラス（ａ）中のものと同様に、このクラスの変異体は、インターフェロン−β投与の治療的利点がその抗ウイルス効果から生じ、そして抗増殖効果が毒性または望まれない副作用に寄与するといった状況において有利であると予想される。
【０１２２】
【表３】
（ｃ）野生型ｈｉｓタグ化インターフェロン−β−１ａに比べてレセプター結合が低い抗ウイルス活性および抗増殖活性を伴う変異体（下の表を参照のこと）。変異体Ａ１は、野生型ｈｉｓタグ化インターフェロン−β−１ａに関して観察される活性より２．０倍および１．８倍高い抗ウイルス活性および抗増殖活性を示すが、Ｄａｕｄｉ細胞上の同族のレセプターに野生型より２９倍高い親和性で結合する。従って、この変異体のＩＦＮ−βレセプターへの結合は、このタンパク質の抗ウイルス活性および抗増殖活性に比べて約１５倍増強される。同様に、変異体Ｂ２、ＣＤ２およびＤＥ１は、それぞれに、４．６倍、４．６倍および１８倍の抗ウイルス活性を越える、そして３．５倍、１５倍および５４倍の抗増殖活性を越える結合の増強性を示す。これらのタンパク質は、内因性ＩＦＮ−β、およびおそらく他の内因性Ｉ型インターフェロンの活性の機能的なアンタゴニストとして有用であることが予想される。なぜなら、これらが、レセプターに結合する能力およびレセプターを占有する能力を有し、そしてなお野生型ＩＦＮ−βに関してみられる標的細胞における機能的な応答の単なる小さな画分を生じるからである。
【０１２３】
【表４】
（Ｇ．インターフェロンの３次元構造に対するムテイン関連性）
マウスインターフェロン−βの非グリコシル化型（Ｔ．Ｓｅｎｄａ、Ｓ．ＳａｉｔｏｈおよびＹ．Ｍｉｔｓｕｉ．Ｒｉｆｉｎｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔ Ｍｕｒｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ−β ａｔ ２．１５ Å Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．２５３：１８７〜２０７（１９９５））およびヒトインターフェロンα−２ｂ（Ｒ．Ｒａｄｈａｋｒｉｓｈｎａｎ，Ｌ．Ｊ．Ｗａｌｔｅｒ，Ａ．Ｈｒｕｚａ，Ｐ．Ｒｅｉｃｈｅｒｔ，Ｐ．Ｐ Ｔｒｏｔｔａ，Ｔ．Ｌ．ＮａｇａｂｈｕｓｈａｎおよびＭ．Ｒ．Ｗａｌｔｅｒ．Ｚｉｎｃ Ｍｅｄｉａｔｅｄ Ｄｉｍｅｒ ｏｆ Ｈｕｍａｎ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ−α２ｂ Ｒｅｖｅａｌｅｄ ｂｙ Ｘ−ｒａｙ Ｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒａｐｈｙ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．４：１４５３−１４６３（１９９６））に関する公表された結晶構造が、ヒトインターフェロン−βのペプチド骨格のモデルを提供したが、本発明者らは、グリコシル化状態のインターフェロン−β−１ａの構造を最近解明した（Ｍ．Ｋａｒｐｕｓａｓ，Ｍ．Ｎｏｌｔｅ，Ｃ．Ｂ．Ｂｅｎｔｏｎ，Ｗ．Ｍｅｉｅｒ，Ｗ．Ｎ．Ｌｉｐｓｃｏｍｂ，およびＳ．Ｅ Ｇｏｅｌｚ．Ｔｈｅ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｈｕｍａｎ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ−β ａｔ ２．２ Å ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ９４：１１８１３〜１１８１８（１９９７））。
【０１２４】
本発明者らの変異の解析の結果は、インターフェロン−β−１ａの３Ｄ構造に関して要約され得る（本明細書中には示さず）。特定の変異残基は、活性において減少を生じた（２分の１〜５分の１未満に減少した）。この変異された領域は、表１および２に与えられた置換に対応する。
【０１２５】
機能に対するそれらの効果において最も重要である変異は、活性および細胞表面レセプター結合の両方の劇的な減少を生じた。本発明者らのアッセイにおいてこれらの変異体のいずれもＩＦＮＡＲ／Ｆｃを結合しなかったので、この領域（Ａ２へリックス、ＡＢ ＆ ＡＢ２ループおよびＥへリックス）は、ＩＦＮＡＲ２結合部位における変異に対応する。
【０１２６】
ＩＦＮＡＲ２結合に重要なこれらの変異もまた、細胞の結合に影響を及ぼしたが、細胞表面結合特性もまた、この分子の他の領域（Ｂ１へリックス、Ｃ２へリックス）の残基によって影響される。ＩＦＮ−β−１ａ分子のＮ末端、Ｃ末端およびグリコシル化Ｃへリックス領域がレセプター結合部位内に存在しないことが、アラニン置換変異体の効果を示す３Ｄモデル（示さず）において見られ得る。これらの領域における変異は、生物学的活性を低減せず、細胞表面レセプター結合も低減しない。
【０１２７】
（実施例２：インターフェロン−β−１ａ融合（ＩＦＮ−β／Ｆｃ）タンパク質の発現のためのプラスミドの構築）
ＰＣＲ技術を使用して、マウスＩｇＧ２ａ重鎖分子のＦｃ部分に融合されたヒトＩＦＮ−β ＤＮＡ配列をコードする発現プラスミドを作製した。プラスミドベクターｐＤＳＷ２４７（実施例１を参照のこと）は、ＥＢＮＡ−１遺伝子が欠失されている、ｐＣＥＰ４（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ）の誘導体である。このプラスミドを、ＥＢＮＡ ２９３ヒト腎臓細胞（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ．，Ｓｈｅｎ．Ｅ．Ｓ．ら、１９９５、Ｇｅｎｅ １５６、２３５〜２３９）における一過性タンパク質発現のために有用な発現ベクターの構築のために使用した。このプラスミドは、インターフェロンβ配列の上流にインフレームでヒト血管細胞接着分子−Ｉ（ＶＣＡＭ−１）シグナル配列、そしてインターフェロンβおよびＩｇ配列の接合部にエンテロキナーゼリンカー配列を含むように設計された。
【０１２８】
融合タンパク質発現カセットは、いくつかのＤＮＡフラグメントからアセンブリされた。ヒトＩＦＮ−β遺伝子をコードするＤＮＡフラグメントを得るために、ヒトＩＦＮ−βのｃＤＮＡサブクローン（ＧｅｎＢａｎｋ登録番号Ｅ０００２９）を、ＩＦＮ−βの最初のコドンの上流に制限酵素切断部位（ＢｓａＩ）をもまた組み込んだ、以下のプライマーを使用するＰＣＲのための鋳型として使用した：
【０１２９】
【化１】
。ＩＦＮ−β遺伝子のための３’ＰＣＲプライマー（配列番号３２：ＢＥＴ−０２６）は、ＩＦＮ−β終止コドンを除去し、そして発現ベクターへのサブクローニングのために有用な、インフレームエンテロキナーゼリンカー配列（ＤＤＤＤＫ）（配列番号６２）およびターミナル制限酵素部位（ＸｈｏＩ）の両方を組み込んだ。ＩＦＮ−βコード配列の上流に導入されたＢｓａＩ部位によって、本発明者らは、ＩＦＮ−β遺伝子コード配列と上流かつインフレームでＶＣＡＭ−１シグナル配列を連結することが可能であった。このＶＣＡＭ−１シグナル配列はまた、５’制限酵素切断部位（ｐＤＳＷ２４７ ＮｏｔＩクローニング部位への連結のために、ＮｏｔＩ）および３’制限酵素切断部位（ＩＦＮ−β−１ａ ５’ＰＣＲフラグメントへの連結のために、ＢｓａＩ）を含む以下のプライマー対を使用するＰＣＲによって生成された：
【０１３０】
【化２】
。ＰＣＲの鋳型は、ヒト血管細胞接着分子−１（ＶＣＡＭ−１）ｃＤＮＡ（ＧｅｎＢａｎｋ登録番号Ｘ５３０５１）であった。
【０１３１】
ＩＦＮ−β−１ａ／Ｆｃ融合遺伝子を作製するために、以下の手順を行った。マウスＩｇＧ２ａフラグメントを、ＳａｌＩ＋ＢａｍＨＩ消化ＤＮＡフラグメントのゲル精製によってｐＥＡＧ２９３から取り出した。プラスミドｐＥＡＧ２９３は、マウスＩｇＧ２ａのヒンジドメイン、ＣＨ２ドメインおよびＣＨ３ドメインのＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＩＩＳＫ＋（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ，ＬａＪｏｌｌａ ＣＡ，カタログ番号２１２２０５）サブクローンである（ＧｅｎＢａｎｋ登録番号Ｖ００７９８）。ＰＣＲプライマー対５’−ＡＧＧＴＳＭＡＲＣＴＧＣＡＧＳＡＧＴＣＷ−３’（配列番号３５）、ここでＳ＝ＣまたはＧ、Ｍ＝ＡまたはＣ、Ｒ＝ＡまたはＧ、Ｗ＝ＡまたはＴ、および５’−ＣＴＧＡＧＣＴＣＡＴＴＴＡＣＣＣＧＧＡＧＴＣＣＧＧＧＡＧＡＡＧＣＴＣＴＴ−３’（配列番号３６）は、カセットの５’末端および３’末端にそれぞれ隣接するＳａｌＩ部位およびＮｏｔＩ部位を作製した。マウスＩｇＧ２ａ Ｆｃドメインカセットは、単一塩基（コドンＶ３６９）でＧｅｎＢａｎｋ配列とは異なり、これはサイレント変異を生じる。従って、野生型Ｆｃタンパク質は、このＩｇＧ２ａ Ｆｃカセットから発現される。
【０１３２】
Ｃ末端エンテロキナーゼリンカー配列を有する、ｈｕＩＦＮ−β遺伝子に融合されたＶＣＡＭ−１シグナル配列を含むＤＮＡフラグメントを、ＮｏｔＩ〜ＢａｍＨＩ消化によってｐＣＭＧ２５８から切り出し、そしてゲル精製した。ＳａｌＩ部位は、元々のｐＤＳＷ２４７プラスミド上に存在し、そしてＩＦＮ−β遺伝子コード配列のすぐ下流にインフレームで配置される。プラスミドベクターｐＤＳＷ２４７を、ゲル精製ＮｏｔＩ＋ＢａｍＨＩフラグメントとして調製した（実施例１を参照のこと）。上述のフラグメントを用いて３方向連結を行い、ＩＦＮ−β−１ａ／ＩｇＧ２ａ融合物をコードする最終的な発現ベクターをアセンブリした。この発現プラスミドを、ｐＣＭＧ２６１と命名した。このプラスミドは、成熟ヒトＩＦＮ−β、エンテロキナーゼリンカー配列およびマウスＩｇＧ２ａ Ｆｃドメインについての遺伝子と融合したＶＣＡＭ−１シグナル配列を含む。融合タンパク質の全長ＤＮＡ（配列番号１）およびタンパク質配列（配列番号２）を図２に示す。
【０１３３】
（実施例３：哺乳動物細胞におけるインターフェロン−β−１ａ融合タンパク質の生成）
組換えＩＦＮ−β／Ｆｃ発現ベクターｐＣＭＧ２６１を、ヒトＥＢＮＡ ２９３腎臓細胞に一過性にトランスフェクトし、本発明のＩＦＮ−β−１ａ融合タンパク質の発現を達成した。この組換え発現プラスミドを、ＥＢＮＡ ２９３細胞の１００ｍｍ培養ディッシュについて１〜３マイクログラムのプラスミドＤＮＡを使用して、製造業者のプロトコル（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ，Ｈａｗｌｅｙ−Ｎｅｌｓｏｎ，Ｐ．，Ｃｉｃｃａｒｏｎｅ，Ｖ．，Ｇｅｂｅｙｅｈｕ，Ｇ．Ｊｅｓｓｅｅ，Ｊ．，Ｆｅｌｇｎｅｒ，Ｐ．Ｌ．（１９９３）Ｆｏｃｕｓ １５．７３）に従って、ＥＢＮＡ ２８３ヒト腎臓細胞において、リポフェクタミンプロトコル（カタログ番号１８３２４−０２０，Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）によってトランスフェクトする。細胞のリポフェクタミントランスフェクションの後の日に、培地を増殖培地（ダルベッコ改変イーグル培地、１０％ウシ胎仔血清、４ｍＭグルタミン、２５０マイクログラムＧｅｎｔｅｃｉｎ／ｍｌ（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ））で置き換える。３〜４日後に馴化培地を収集する。ＩＦＮ−β−１ａ−Ｆｃの濃度を下記の通りに決定した。
【０１３４】
他の哺乳動物細胞および原核生物細胞発現系におけるＩＦＮ−β／Ｆｃ融合タンパク質の生成もまた、それらの系についての適切な発現ベクターへの、融合タンパク質についてのタンパク質コード領域の移入の際に実施し得た。代替の発現系としては、以下のような哺乳動物細胞発現系が挙げられる：チャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ）細胞（Ｂａｒｓｏｕｍ，Ｊ．（１９９５、Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．４８、第１８章、２２５〜２３７）およびＮＳ−０マウス細胞（Ｒｏｓｓｍａｎ，Ｃ．ら、１９９６、Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｐｕｒ．７，３３５〜３４２）、ならびにＣＯＳミドリザル腎臓細胞（Ｅｔｔｉｎｇｅｒ，Ｒ．ら、１９９６、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｉｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，９３：２３，１３１０２〜１３１０７）。適切である他の真核生物発現系は、酵母Ｐｉｃｈｉａ ｐａｓｔｏｒｉｓ（Ｅｌｄｉｎ，Ｐ．Ｅ．ら、１９９７、Ｊ．Ｉｍｍｕｎ．Ｍｅｔｈｏｄｓ，２０１，６７〜７５）およびＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ（Ｈｏｒｗｉｔｚ，Ａ．Ｈ．、１９８８、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｉｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，８５，８６７８〜８６８２）である。
【０１３５】
トランスフェクトされたＥＢＮＡ ２９３細胞からの培養上清におけるＩＦＮ−β−１ａ−Ｆｃタンパク質発現レベルの定量を、ウサギ抗ＩＦＮ−β−１ａポリクローナル抗体（抗原は、精製されたＩＦＮ−β−１ａであった、Ｂｉｏｇｅｎ，Ｉｎｃ．）のプロテインＡ精製ＩｇＧ画分を使用して９６ウェルプレートをコートするＥＬＩＳＡによって行った。この抗体は、１０ｎｇ／ｍＬ〜０．３ｎｇ／ｍＬのインターフェロン濃度範囲で、ＩＦＮ−β−１ａ標準および培養上清を検出する。ビオチン化ウサギポリクローナル抗ＩＦＮ−β−１ａ（上記と同じ抗体）およびストレプトアビジン連結西洋ワサビペルオキシダーゼを使用して、結合したインターフェロンを検出した。ＥＬＩＳＡ値を確認するために、ウェスタンブロット分析を行った。ここで、減少させた培養上清およびＩＦＮ−β−１ａ標準を、５〜２０％のＴｒｉｓ−グリシンゲル（Ｎｏｖｅｘ，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，ＣＡ）で泳動し、ＰＶＤＦ膜（Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｉｎｃ．，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，ＯＨ）に移し、そして異なるウサギポリクローナル血清（ＩＦＮ−β−１ａに対して惹起される）、続いて西洋ワサビペルオキシダーゼ連結ロバ抗ウサギＩｇＧ（Ｊａｃｋｓｏｎ ＩｍｍｕｎｏＲｅｓｅａｒｃｈ，Ｗｅｓｔ Ｇｒｏｖｅ，ＰＡ）抗体を用いて検出した。
【０１３６】
（実施例４：ＩＦＮ−β−１ａ／マウスＩｇＧ２ａ融合タンパク質の抗ウイルス活性）
ヒト肺癌細胞（Ａ５４９）を、脳心筋炎ウイルス（ＥＭＣＶ）でのチャレンジ前に、ＩＦＮ−β−１ａまたはＩＦＮ−β−マウスＩｇＧ２ａ（６１、４１、２７、１８、１２、８．２、５．５、３．７、２．５、１．６ｐｇ／ｍＬ）で２４時間、前処理した。ウイルスとの２日間のインキュベーションの後に、生存細胞を、ＸＴＴ：ＰＭＳ（リン酸緩衝化生理食塩水中、それぞれ３３３μｇ／ｍＬおよび２ｎｇ／ｍＬの２，３−ビス（２−メトキシ−４−ニトロ−５−スルホフェニル）−２Ｈ−テトラゾリウム−５−カルボキシアニリド（ｃａｒｂｏｘａｎｉｌｉｄｅ）内部塩：Ｐｅｎａｚｉｎｅメトスルフェート（ｍｅｔｈｏｓｕｌｆａｔｅ））の溶液で染色し、そして４５０ｎＭにて分光法によって検出した。各ＩＦＮ濃度についての三連のデータ点を用いてアッセイを行った。
【０１３７】
図８において、標準偏差を誤差バーとして示す。ＩＦＮ−β−１ａについての５０％細胞変性効果は、約０．４ｐＭであると決定された。ＩＦＮ−β−マウスＩｇＧ２ａについての５０％細胞変性効果は、０．１５ｐＭであることが見出された。
【０１３８】
（実施例５：ヒトインターフェロン−β−１ａ／ヒトＩｇＧ１ Ｆｃ融合タンパク質の構築および生成）
（Ａ．ヒトインターフェロン−β−１ａ／ヒトＩｇＧ１ Ｆｃ融合タンパク質の構築）
ＰＣＲ技術を使用して、ヒトＩｇＧ１重鎖分子のＦｃ部分（ヒンジドメイン、ＣＨ２ドメインおよびＣＨ３ドメイン）に融合されたヒトＩＦＮ−β ＤＮＡ配列をコードする発現プラスミドを作製した。
【０１３９】
ＥＢＮＡ構築：プラスミドベクターｐＣＨ２６９は、ＥＢＮＡ−１遺伝子が欠失されている、ｐＣＥＰ４（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ）の誘導体である。このプラスミドを、ＥＢＮＡ ２９３ヒト腎臓細胞（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ．，Ｓｈｅｎ．Ｅ．Ｓ．ら、１９９５、Ｇｅｎｅ １５６、２３５〜２３９）における一過性タンパク質発現のために有用な発現ベクターの構築のために使用した。
【０１４０】
融合タンパク質発現カセットを、以下の３つのＤＮＡフラグメントからアセンブリした：ヒトＩＦＮβをコードする配列にインフレームでかつ融合されたＶＣＡＭ−１シグナル配列をコードするＮｏｔＩ／ＳａｌＩフラグメント、ヒトＩｇＧ１のヒンジドメイン、ＣＨ２ドメインおよびＣＨ３ドメインをコードするＳａｌＩ／ＮｏｔＩフラグメント、ならびにＥＢＮＡ発現ベクターｐＣＨ２６９のＮｏｔＩフラグメント。
【０１４１】
ヒトＩＦＮ β遺伝子にインフレームでかつ融合された成熟ＶＣＡＭ−１シグナル配列をコードする２つの異なるＮｏｔＩ／ＳａｌＩフラグメントを、ＰＣＲ技術によって作製した。ＰＣＲ鋳型は、ヒトＩＦＮ β遺伝子（これ自体、エンテロキナーゼリンカー配列にインフレームでかつ融合されている）にインフレームでかつ融合された成熟ＶＣＡＭ−１シグナル配列をコードするプラスミドｐＣＭＧ２５８（上記の実施例２を参照のこと）であった。２つのセットのＰＣＲプライマーを使用した。以下のプライマーの１セットは、１６２位でのＧからＣへのアミノ酸変化を導入した：
【０１４２】
【化３】
。このフラグメントを、ヒトＩＦＮ β−Ｃ１６２と呼ぶ。
【０１４３】
以下の第２のプライマーセットもまた、Ｇ１６２からＣ１６２へのアミノ酸置換を導入し、そしてエンテロキナーゼリンカー配列（ＤＤＤＤＫ）（配列番号６２）を、ヒトＩＦＮ β遺伝子にインフレームで３’側に融合されたＧＧＧＧＳ（配列番号６４）リンカー配列に変更した：
【０１４４】
【化４】
。このフラグメントを、ヒトＩＦＮ β−Ｃ１６２／Ｇ４Ｓと呼ぶ。プライマーの両方のセットは、ｐＣＨ２６９への連結を可能にする５’ＮｏｔＩ部位、およびヒトＩｇＧ１のＳａｌＩ／ＮｏｔＩフラグメントとの連結を可能にする３’ＳａｌＩ切断部位を含む。
【０１４５】
ヒトＩｇＧ１のヒンジドメイン、ＣＨ２ドメインおよびＣＨ３ドメインをコードするヒトＩｇＧ１フラグメントを、プラスミドｐＥＡＧ４０９（プラスミドＳＡＢ１４４の誘導体（米国特許第５，５４７，８５３号に記載される））の制限酵素（ＳａｌＩ／ＮｏｔＩ）消化によって調製した。このＤＮＡフラグメントを切り出し、そしてゲル精製した。ＥＢＮＡ発現ベクタープラスミドｐＣＨ２６９を、ＮｏｔＩで消化し、そしてゲル精製した。
【０１４６】
２つのヒトＩＦＮ β−ヒトＩｇＧ１ Ｆｃ融合構築物を、２つの３方向連結によって作製した。ＺＬ６２０６と呼ばれる１つの構築物は、Ｇ４Ｓリンカーを含む；ＺＬ５１０７と呼ばれるもう１つの構築物は、直接融合物である。この直接融合物のオープンリーディングフレームの全長ＤＮＡおよびタンパク質配列（図１０を参照のこと）をそれぞれ、配列番号４１および配列番号４２に示す。リンカー融合物のオープンリーディングフレームの全長ＤＮＡおよびタンパク質配列（図１１を参照のこと）をそれぞれ、配列番号４３および配列番号４４に示す。
【０１４７】
（ＣＨＯ構築物）
ヒトＩｇＧ１ Ｆｃに直接連結されたヒトＩＦＮβを含む、ヒトＩＦＮ β−ヒトＩｇＧ１ Ｆｃ融合ＣＨＯの安定な発現構築物を作製した。ヒトＩＦＮβ−ヒトＩｇＧ１ Ｆｃフラグメントを、ＮｏｔＩを用いてプラスミドＺＬ５１０７から切り出し、そしてゲル精製した；このフラグメントを、ｐＥＡＧ３４７のＮｏｔＩ部位に連結した。ｐＥＡＧ３４７は、タンデムなＳＶ４０初期プロモーターおよびアデノウイルス主要後期プロモーター［ｐＡＤ２βプラスミドに由来する］、唯一のＮｏｔＩクローニング部位、続いて、ＳＶ４０後期転写終結シグナルおよびポリＡシグナル［ｐＣＭＶβプラスミドに由来する］を含む発現ベクターである。ｐＥＡＧ３４７は、ｐＵＣ１９由来のプラスミド骨格およびｐＳＶ２ｄｈｆｒ由来ｄｈｆｒを、トランスフェクトされたＣＨＯ細胞におけるＭＴＸ選択および増幅のために含む。
【０１４８】
（Ｂ．ヒトインターフェロン−β−１ａ／ヒトＩｇＧ１ Ｆｃ融合タンパク質の哺乳動物細胞における生成）
（ヒトＩＦＮβ融合構築物のＥＢＮＡ２９３細胞への一過性トランスフェクション）：
上記の組換えＩＦＮ−β／ヒトＩｇＧ１ Ｆｃ発現ベクターを、ヒトＥＢＮＡ２９３腎臓細胞中に一過性でトランスフェクトして、本発明のＩＦＮ−β−１ａ融合タンパク質の発現を達成した。これらの組換え発現プラスミドを、リポフェクタミンプロトコル（カタログ番号１８３２４−０２０、Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）によって、上記の実施例３に記載のプロトコルに従ってＥＢＮＡ２９３ヒト腎臓細胞中にトランスフェクトした。
【０１４９】
（ヒトＩＦＮβ−１ａ／ヒトＩｇＧ１ Ｆｃ融合構築物（リンカーなし）のｄｈｆｒ− ＣＨＯ細胞への安定なトランスフェクション）：
上記の組換えＩＦＮ−β／ヒトＩｇＧ１ Ｆｃ（リンカーなし）ｄｈｆｒ含有発現ベクターを、ｄｈｆｒ− ＣＨＯ細胞中に安定にトランスフェクトして、本発明のＩＦＮ−β−１ａ融合タンパク質の発現を達成した。この組換え発現プラスミドを、エレクトロポレーションによってトランスフェクトし、そしてポジティブクローンの選択を、以下のプロトコルに従って達成した：
ＢｇｌＩＩを用いて消化したプラスミドＤＮＡ（２０ｍｃｇ）を沈澱させ、８００ｍｃｌのＨＥＰＥＳ緩衝液中に再懸濁し、そして１０×１０7 ＣＨＯ細胞／ｍｌになるように添加した。エレクトロポレーションの後、細胞を、ＤＭＥＭ完全培地にて２日間培養した。次いで細胞を、完全ＤＭＥＭ／透析した１０％ ＦＢＳを有する２０〜４０個の１０ｃｍディッシュに分け、そして５日間培養した後に、細胞を、漸増する（５０〜２００ｎｇ）濃度のＭＴＸをＤＭＥＭ中に含む選択培地に２週間にわたって移した。２週間の終わりに、細胞の単コロニーを選択し、そして増殖させた。２２個のＣＨＯクローンに由来する上清を、抗ウイルスアッセイにおいて試験した。
【０１５０】
（活性）
融合タンパク質の抗ウイルス活性を、実施例４に記載されるようなＣＰＥアッセイにおいて決定した。このアッセイにおいて用いられる６０ＭＵ／ｍｇの比活性のインターフェロン−ベータ−１ａ標準に基づいて、一過的に（ＥＢＮＡ）発現された、リンカーを有するヒトインターフェロン−β−１ａ／ヒトＩｇＧ１ Ｆｃ融合タンパク質の活性は９００Ｕ／ｍｌであり、そしてリンカーを有さないものの活性は４４０Ｕ／ｍｌであった。ＣＨＯ発現ヒトインターフェロン−β−１ａ／ヒトＩｇＧ１ Ｆｃ融合タンパク質の活性は５０Ｕ／ｍｌであった。
【０１５１】
（実施例６：インターフェロン−β−１ａおよびインターフェロン−β−１ａ／マウスＩｇＧ２ａ融合タンパク質を用いて処置したマウスの血漿における、インターフェロン−β−１ａ抗ウイルス活性の測定）
マウス（Ｃ５７／Ｂ１６）に、尾静脈を通して５０，０００単位のインターフェロン−β−１ａ（バルク）または５，０００単位のインターフェロン−β−１ａ−マウスＩｇＧ２ａ融合タンパク質をｉ．ｖ．注射する。等しい容量のリン酸緩衝液をコントロールとして与える。
【０１５２】
血液を、眼窩後方での出血を介して、インターフェロンβ注射後の異なる時点（すぐ、０．２５時間、１時間、４時間、２４時間および４８時間）でサンプリングする。１つの時点あたり少なくとも３つのマウスが存在する。全血を、抗凝固剤を含むチューブに収集し、細胞を除去し、そして得られる血漿をアッセイのときまで凍結する。血漿サンプルを、無血清アッセイ媒体中に１：１０希釈し、そして０．２μｍシリンジフィルターを通過させる。
【０１５３】
次いで、希釈したサンプルを、Ａ５４９細胞を含む９６ウェル組織培養プレートの指定したウェル中に力価測定する。標準のインターフェロン−β−１ａ（１０、６．７、４．４、２．９、１．３、０．９および０．６Ｕ／ｍｌ ＡＶＯＮＯＸ）および４つのサンプルを、全てのプレートで行った。細胞を、ＥＭＣウイルスを用いるチャレンジの前に、サンプルを用いて２４時間にわたって前処理する。ウイルスを用いた２日間のインキュベーションに続いて、生存細胞を、ＭＴＴの溶液（リン酸緩衝液中５ｍｇ／ｍｌ）を用いて１時間染色し、リン酸緩衝液を用いて洗浄し、そしてイソプロパノール中の１．２Ｎ ＨＣｌを用いて可溶化する。細胞を、４５０ｎｍで読み取った。標準曲線を各プレートについて作成し、そしてこれを用いて各サンプル中のインターフェロン−β−１ａ活性の量を決定する。異なるマウスからのサンプルにおける活性を、図９において、時点に対するグラフにする。
【０１５４】
時間の関数としての、循環からのインターフェロン−β−１ａ融合物のより緩慢な損失は、融合タンパク質サンプルの半減期が、改変していないインターフェロン−β−１ａコントロールの半減期よりもずっと長いことを示す。この研究からの第２の非常に重要な知見は、１５分および６０分の時点での類似の高レベルの活性によって証明されるように、ごくわずかな融合タンパク質が、分布相の間に失わることを示した。このデータは、コントロールのインターフェロン−β−１ａとは異なり、インターフェロン−β−１ａ融合タンパク質の分布が脈管構造に主に制限されることを示す。
【０１５５】
（実施例７：霊長類における比較薬物動態学および薬力学）
比較研究を、インターフェロン−β−１ａ融合物およびネイティブなインターフェロン−β−１ａ（１００ｍＭリン酸ナトリウム、２００ｍＭ ＮａＣｌ、ｐＨ７．２中の処方されていないバルクの中間体ＡＶＯＮＥＸ（登録商標）インターフェロン−β−１ａとして）を用いて行い、霊長類におけるそれらの相対安定性および活性を決定する。これらの研究では、霊長類におけるこのインターフェロン−β−１ａ融合物の薬物動態学および薬力学を、ネイティブなインターフェロン−β−１ａの薬物動態学および薬力学と比較し、そして合理的な推測がヒトにまで広げられ得る。
【０１５６】
（動物および方法）
（研究設計）
これは、インターフェロン−β−１ａ融合タンパク質と非融合インターフェロン−β−１ａとの比較薬物動態学および薬力学を評価するための並行群の反復用量研究である。
【０１５７】
健常な霊長類（好ましくはアカゲザル）をこの研究に用いる。投与前に、全ての動物を、試験物品の投与前１４日以内に２回、Ｌａｂ Ａｎｉｍａｌ Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙによって不健康の徴候について評価する；１回の評価は、最初の試験物品の投与２４時間以内でなければならない。健常な動物のみが、試験物品を受ける。評価は、一般的な身体検査、ならびに基準線臨床病理およびインターフェロン−β−１ａに対する基準線抗体レベルについての投与前採血を含む。全ての動物を計量し、そして体温を、試験物品投与の前２４時間以内に記録する。
【０１５８】
１２体の被験体が参加し、そして１ＭＵ／ｋｇのインターフェロン−β−１ａを融合物または非融合物のいずれかであるが他の点では同一のインターフェロン−β−１ａとして受けるように３体ずつの群に割り当てられる。投与は、皮下（ＳＣ）経路または静脈内（ＩＶ）経路いずれかによる。６体の雄性動物は、試験物品をＩＶ経路によって受け（３／処置）、そして別の６体の雄性動物は、試験物品をＳＣ経路によって受ける（３／処置）。全ての動物は、インターフェロン−β処置に対して未処置（ｎａｉｖｅ）でなければならない。各動物は、２回投与される：用量は、４週間間隔をあける。用量の容量は１．０ｍＬ／ｋｇである。
【０１５９】
血液を、薬物動態学的試験のために、各注射の０、０．０８３、０．２５、０．５、１、１．５、２、４、６、８、１２、２４、４８、７２および９６時間後に採血する。インターフェロン誘導性生物学的応答マーカーである血清ネオプテリン（ｎｅｏｐｔｅｒｉｎ）の測定のための血清サンプルを、試験薬物の投与の０、２４、４８、７２、９６、１６８、３３６、５０４時間後に採血する。
【０１６０】
試験期間の間の評価は、投与後３０分および１時間で毒性の徴候について行われる臨床観察を含む。毎日、ケージ横（ｃａｇｅｓｉｄｅ）で観察を行い、全体的外観、毒性の徴候、不快、および行動の変化を記録する。体重および体温を、定期的な間隔で投与後２１日を通して記録する。
【０１６１】
（アッセイ方法）
血清中のインターフェロンβのレベルを、細胞変性効果（ＣＰＥ）バイオアッセイを用いて定量する。ＣＰＥアッセイは、インターフェロン媒介抗ウイルス活性のレベルを測定する。サンプル中の抗ウイルス活性のレベルは、血液を採血した時点でそのサンプル中に含まれる活性なインターフェロンの分子数を反映する。このアプローチは、インターフェロンβの薬物動態学を評価する標準方法である。現在の研究において用いられるＣＰＥアッセイは、インターフェロンβが、ヒト肺癌細胞（Ａ５４９，＃ＣＣＬ−１８５，ＡＴＣＣ，Ｒｏｃｋｖｉｌｌｅ，ＭＤ）を脳心筋炎（ＥＭＣ）ウイルスに起因した細胞傷害性から保護する能力を検出する。この細胞を、血清サンプルを用いて１５〜２０時間にわたってプレインキュベーションして、インターフェロン誘導性タンパク質の誘導および合成を可能にし、その後、このタンパク質は抗ウイルス応答を開始させる。その後、ＥＭＣウイルスを添加し、そしてさらに３０時間インキュベートした後、細胞傷害性の評価をクリスタルバイオレット染色を用いて行う。内部インターフェロンβ標準ならびにインターフェロン−β−Ｉｇ内部標準を、各アッセイプレート上でサンプルを用いて同時に試験する。この標準は、天然のヒト線維芽細胞インターフェロン参照標準（ＷＨＯ Ｓｅｃｏｎｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ，Ｈｕｍａｎ Ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔ，Ｇｂ−２３−９０２−５３）に対して較正される。各アッセイプレートはまた、いずれの種類のインターフェロンβもＥＭＣも含まない細胞増殖コントロールウェルを含み、そしてウイルスコントロールウェルは、細胞およびＥＭＣを含むがインターフェロンβを含まない。標準およびサンプルを含むコントロールプレートもまた調製して、細胞増殖に対するサンプルの効果（ある場合）を決定する。これらのプレートを、ウイルスの添加を行わずに染色する。
【０１６２】
サンプルおよび標準を、２つの複製アッセイプレートの各々について二連で試験して、１サンプルあたり４つのデータ点を得る。４つの複製についての相乗平均濃度を記録する。このアッセイにおける検出限界は、１０ユニット（Ｕ）／ｍｌである。
【０１６３】
ネオプテリンの血清濃度を、市販のアッセイを用いて臨床的薬理学単位で決定する。
【０１６４】
（薬物動態学的方法および統計的方法）
ＲｓｔｒｉｐＴＭソフトウェア（ＭｉｃｒｏＭａｔｈ，Ｉｎｃ．，Ｓａｌｔ Ｌａｋｅ Ｃｉｔｙ，ＵＴ）を用いて、データを薬物動態学的モデルに適合させる。相乗平均濃度を、各群について時間によってプロットする。アッセイ結果は希釈で表されるので、相乗平均は、相加平均よりも適切であると考えられる。血清インターフェロンレベルを基準線値に調整し、そして検出可能でない血清濃度を５Ｕ／ｍｌに設定する。これは、検出の下限の２分の１を表す。
【０１６５】
ＩＶ注入データに関して、２区画ＩＶ注入モデルを、各被験体について検出可能な血清濃度に適合させ、そしてＳＣデータを２区画注射モデルに適合させる。
【０１６６】
以下の薬物動態学的パラメータを算出する：
（ｉ）観察されたピーク濃度Ｃmax（Ｕ／ｍｌ）；
（ｉｉ）台形公式を用いた０〜４８時間の曲線下面積ＡＵＣ；
（ｉｉｉ）排出半減期；
およびＩＶ注入データから（ＩＶを用いた場合）：
（ｉｖ）分布半減期（ｈ）；
（ｖ）クリアランス（ｍｌ／ｈ）；
（ｖｉ）見かけの分布容量Ｖｄ（Ｌ）。
【０１６７】
ＷｉｎＮｏｎｌｉｎ（Ｖｅｒｓｉｏｎ １．０，Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｉｎｃ．，Ａｐｅｘ，ＮＣ）ソフトウェアを用いて、ＳＣ注射およびＩＭ注射後の排出半減期を算出する。
【０１６８】
ネオプテリンに関して、時間による相加平均を、各群について表す。基準線からの最大変化であるＥmaxを算出する。Ｃmax、ＡＵＣおよびＥmaxを、一元（ｏｎｅ−ｗａｙ）分散分析に供して提示して、投与群を比較する。ＣmaxおよびＡＵＣを、分析前に対数変換する；相乗平均を記録する。
【０１６９】
（実施例８：インターフェロンβ−１ａ融合物の抗脈管形成効果）
（インターフェロン−β−１ａ融合物が、内皮細胞増殖をインビトロで阻害する能力の評価）
ヒト静脈内皮細胞（Ｃｅｌｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ，カタログ＃２Ｖ０−Ｐ７５）およびヒト皮膚微小血管内皮細胞（Ｃｅｌｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ，カタログ＃２Ｍ１−Ｃ２５）を、ＣＳ−Ｃ培地キット（Ｃｅｌｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ，カタログ＃４Ｚ０−５００）を用いる培養中で維持する。実験２４時間前に、細胞をトリプシン処理し、そしてアッセイ培地（９０％ Ｍ１９９および１０％ウシ胎児血清（ＦＢＳ））中に再懸濁し、そして所望の細胞密度に調整する。次いで、細胞を、ゼラチンでコーティングした２４ウェルプレートまたは９６ウェルプレートに、１２，５００細胞／ウェルまたは２，０００細胞／ウェルのいずれかで、それぞれプレートする。
【０１７０】
一晩のインキュベーション後、アッセイ培地を、２０ｎｇ／ｍｌのヒト組換え塩基性線維芽細胞増殖因子（Ｂｅｃｔｏｎ Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ，カタログ＃４００６０）および種々の濃度の、融合インターフェロン−β−１ａタンパク質および非融合のインターフェロン−β−１ａタンパク質またはポジティブコントロール（エンドスタチンは、ｂＦＧＦに対する抗体がポジティブコントロールとして用いられ得るように、ポジティブコントロールとして用いられ得る）を含有する、新鮮な培地で置換する。最終容量を、２４ウェルプレートで０．５ｍｌに、または９６ウェルプレート中で０．２ｍｌに調整する。
【０１７１】
７２時間後、細胞をＣｏｕｌｔｅｒ計数のためにトリプシン処理するか、ＣｙＱｕａｎｔ蛍光読み取りのために凍結するか、または［３Ｈ］チミジンで標識する。
【０１７２】
このインビトロアッセイは、本発明のヒトインターフェロン−β分子を、インビボで抗脈管形成効果を示し得る、内皮細胞増殖に対する効果について試験する。Ｏ’Ｒｅｉｌｌｙ，Ｍ．Ｓ．，Ｔ．Ｂｏｅｈｍ，Ｙ．Ｓｈｉｎｇ，Ｎ．Ｆｕｋａｌ，Ｇ．Ｖａｓｉｏｓ，Ｗ．Ｌａｎｅ，Ｅ．Ｆｌｙｎｎ，Ｊ．Ｂｉｒｋｈｅａｄ，Ｂ．Ｏｌｓｅｎ，およびＪ．Ｆｏｌｋｍａｎ，（１９９７），Ｅｎｄｏｓｔａｔｉｎ：Ａｎ Ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ Ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ ｏｆ Ａｎｇｉｏｇｅｎｓｉｓ ａｎｄ Ｔｕｍｏｒ Ｇｒｏｗｔｈ．Ｃｅｌｌ ８８，２７７−２８５を参照のこと。
【０１７３】
（実施例９：インターフェロン−β−１ａ／Ｉｇ融合物の抗脈管形成効果および抗新生脈管形成効果を試験するためのインビボモデル）
種々のモデルを、本明細書中に記載の分子の抗脈管形成効果および抗新生脈管形成効果を試験するために開発した。これらの分子のいくつかは、米国特許第５，７３３，８７６号（１９９８年３月３１日：「Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ ａｎｇｉｏｇｅｎｅｓｉｓ」）および同第５，１３５，９１９号（１９９２年８月４日：「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｇｉｏｇｅｎｅｓｉｓ」）に記載されている。他のアッセイとしては、以下が挙げられる：Ｓ．ＴａｙｌｏｒおよびＪ．Ｆｏｌｋｍａｎ；Ｎａｔｕｒｅ，２９７，３０７（１９８２）およびＲ．Ｃｒｕｍ．Ｓ．ＳｚａｂｏおよびＪ．Ｆｏｌｋｍａｎ；Ｓｃｉｅｎｃｅ．２３０．１３７５（１９８５）の外皮のない絨毛尿膜（ＣＡＭ）アッセイ；Ｆｏｌｋｍａｎ，Ｊ．ら；Ｊ．Ｅｘｐ．Ｍｅｄ．，１３３，２７５（１９７１）のマウス背側（ｄｏｒｓａｌ）肺胞嚢法の抗脈管形成（ａｎｔｉｇｉｏｇｅｎｅｓｉｓ）モデルおよびＧｉｍｂｒｏｎｅ，Ｍ．Ａ．Ｊｒ．ら，Ｊ．Ｎａｔｌ．Ｃａｎｃｅｒ Ｉｎｓｔ．５２，４１３（１９７４）のラット角膜微小ポケットアッセイ。このラット角膜微小ポケットアッセイでは、ＥＶＡ（エチレン−ビニルアセテートコポリマー）ペレット中に含浸した５００ｎｇの塩基性ＦＧＦ（ウシ、Ｒ ＆ Ｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．）を各角膜に移植することによって、Ｓｐｒａｇｕｅ−Ｄａｗｌｅｙ系統（Ｃｈａｒｌｅｓ，Ｒｉｖｅｒ，Ｊａｐａｎ）の成体雄性ラットにおいて角膜の血管新生が誘導される。
【０１７４】
インターフェロン−β／Ｉｇ融合物を、動物モデルにおいて抗脈管形成効果について試験するための他の方法としては、オリジナルのＣａｎｃｅｒ Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒａｐｙ Ｒｅｐｏｒｔｓ，第３部，第３巻，第２号，１９７１年９月および増補のＩｎ Ｖｉｖｏ Ｃａｎｃｅｒ Ｍｏｄｅｌｓ，１９７６−１９８２，ＮＩＨ刊行物番号８４−２６３５，１９８４年２月に記載されるような、新規の潜在的な抗癌剤をスクリーニングするためのプロトコルが挙げられる（が、これらに限定されない）。げっ歯類モデルにおけるインターフェロンβ誘導物の抗脈管形成活性を評価するためには、Ｉ型インターフェロンの種障壁があるので、げっ歯類インターフェロン−β／：Ｉｇ融合物調製物を作製する。このようなスクリーニング方法は、皮下に移植したＬｅｗｉｓ Ｌｕｎｇ Ｃａｒｃｉｎｏｍａに対するマウスインターフェロン−β／Ｉｇ融合物の抗脈管形成効果について試験するためのプロトコルによって例示される。
【０１７５】
（腫瘍株の起源）
１９５１年に、Ｃ５７ＢＬ／６マウスにおいて肺の癌として自然発生した。
【０１７６】
試験手順のまとめ：腫瘍フラグメントを、Ｂ６Ｄ２Ｆ１マウスの腋窩部の皮下に移植する。試験薬剤（すなわち、本発明の融合タンパク質）を、腫瘍移植後、複数日、種々の用量で皮下（ＳＣ）または腹腔内（ＩＰ）に投与する。測定するパラメーターは、中間生存時間である。結果を、コントロール生存時間の百分率として表す。
【０１７７】
（動物）
繁殖：Ｃ５７ＢＬ／６マウス
試験：Ｂ６Ｄ２Ｆ１マウス
体重：マウスは、雄性については１８ｇを、そして雌性については１７ｇを最少体重として、３ｇの体重範囲内にあるべきである
性別：１つの性別を全ての試験について用い、そしてコントロール動物を１つの実験において用いる
供給源：可能であれば、１つの実験における全ての動物について１つの供給源。
【０１７８】
（実験サイズ）
１試験群あたり１０匹の動物。
【０１７９】
（腫瘍移植）
増殖：
フラグメント：皮下ドナー腫瘍の２〜４のフラグメントを調製する
時間：１３〜１５日
部位：フラグメントを、鼡径部において穿刺によって腋窩部に皮下移植する
試験：
フラグメント：皮下ドナー腫瘍の２〜４ｍｍのフラグメントを調製する
時間：１３〜１５日
部位：フラグメントを、鼡径部において穿刺によって腋窩部に皮下移植する。
【０１８０】
（試験スケジュール）
０日目：腫瘍を移植する。細菌培養を行う。奇数番号の実験物毎にポジティブコントロール化合物を試験する。材料を調製する。死亡を毎日記録する。
１日目：培養物をチェックする。汚染されていた場合、実験物を捨てる。動物をランダム化する。指示されたように処理する（１日目および翌日）。
２日目：培養物を再度チェックする。汚染されていた場合、実験物を捨てる。
５日目：２日目および日の最初の試験薬物毒性評価を検量する。
１４日目：初期死亡日を調節する。
４８日目：採取なしの日を調節する。
６０日目：実験を終了し、そして評価する。肺を肉眼で（ｇｒｏｓｓｌｙ）腫瘍に関して検査する。
【０１８１】
（精度管理）
ポジティブコントロール化合物（ＮＳＣ ２６２７１（１００ｍｇ／ｋｇ／注射の用量のＣｙｔｏｘａｎ））を全ての奇数番号の実験物において予定し、そのレジメンは、１日目のみが腹腔内である。ポジティブコントロールに関する、より低い試験／コントロール限界は１４０％である。受け入れ可能な未処理のコントロール中間生存時間は、１９〜３５．６日である。
【０１８２】
（評価）
測定されるパラメーターは、中間生存時間である。１日目および５日目についての平均動物体重を計算し、全ての試験群について試験／コントロール比を算出する。開始（ｓｔａｇｉｎｇ）日および最終評価日についての平均動物体重を計算する。試験／コントロール比を、５日目に６５％を越える生存動物（ｓｕｒｖｉｖｏｒ）を有する全ての試験群について計算する。８６％未満の試験／コントロール比の値は、毒性を示す。過度の体重変化の相違（試験−コントロール）もまた、毒性の評価の際に用いられ得る。
【０１８３】
（活性についての基準）
１４０％以上の初期試験／コントロール比は、中程度の活性を実証するために必要であるとみなされる。１５０％以上の再現性のある試験／コントロール比の値は、有意に活性であるとみなされる。
【背景技術】
【０００１】
（発明の背景）
特定の疾患の全身的処置のためのポリペプチドおよびタンパク質の使用は、今や、医学診療において十分に受け入れられている。これらの物質が治療において果たす役割は非常に重要であるので、多くの研究活動が、組換えＤＮＡ技術による大量合成に指向している。これらのポリペプチドの多くは、内因性分子であり、これは、それらの生物学的作用を誘発することにおいて、非常に強力かつ特異的である。
【０００２】
これらの意図される適用のためのこれらのタンパク質様物質の有用性を制限する主要な因子は、非経口で与えられる場合、これらが短時間以内に体内から排出されることである。これは、プロテアーゼによる代謝の結果として、またはタンパク質排出についての正常な経路（例えば、腎臓における濾過による）を使用する、クリアランスによって生じ得る。タンパク質の投与のこれらの経路に関連する問題は、製薬産業において周知であり、そして種々のストラテジーが、それらを解決するための試みにおいて使用されている。
【０００３】
多くの臨床的研究およびその投与ならびにバイオ同化（ｂｉｏ−ａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ）を改善するための試みの焦点となっているペプチドファミリーは、インターフェロンである。インターフェロンは、種々の臨床的疾患状態において試験されている。ヒトインターフェロン−β（そのファミリーの１つのメンバー）の使用は、多発性硬化症の処置において最も良好に確立されている。組換えインターフェロン−βの２つの形態は、近年、この疾患の処置について、欧州および米国において認可されてきた。１つの形態は、インターフェロン−β−１ａ（登録商標され、ＡＶＯＮＥＸ（登録商標）として販売されている、ｍｆｇ．Ｂｉｏｇｅｎ，Ｉｎｃ．，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ、ＭＡ）であり、本明細書中で以後、「インターフェロン−β−１ａ」または「ＩＦＮ−β−１ａ」または「ＩＦＮ−β−１ａ」または「インターフェロン−β−１ａ」が、交換可能に使用される。他方の形態は、インターフェロン−β−１ｂ（登録商標され、ＢＥＴＡＳＥＲＯＮ（登録商標）として販売されている、Ｂｅｒｌｅｘ，Ｒｉｃｈｍｏｎｄ ＣＡ）であり、本明細書中で以後、「インターフェロン−β−１ｂ」である。インターフェロン−β−１ａは、天然のヒト遺伝子配列を使用して哺乳動物細胞において産生され、そしてグリコシル化されるが、インターフェロン−β−１ｂは、アミノ酸１７位で遺伝子操作されたシステインからセリンへの置換を含む改変ヒト遺伝子配列を使用してＥ．ｃｏｌｉ細菌において産生され、そしてグリコシル化されない。
【０００４】
以前に、本発明者らの数人は、機能的アッセイにおいてインターフェロン−β−１ａおよびインターフェロン−β−１ｂの相対的なインビトロ潜在能を直接比較し、そしてインターフェロン−β−１ａの比活性が、インターフェロン−β−１ｂの比活性よりも約１０倍高いことを示した（Ｒｕｎｋｅｌら、１９９８、Ｐｈａｒｍ．Ｒｅｓ．１５：６４１〜６４９）。これらの活性の差異についての構造的基礎を同定するために設計された研究から、本発明者らは、比活性に影響を及ぼす産物間の既知の構造的差異のただ１つとして、グリコシル化を同定した。炭水化物の効果は、構造に対するその安定化の役割を通じて非常に著しかった。炭水化物の安定化効果は、熱変性実験およびＳＥＣ分析において明らかであった。グリコシル化の欠如はまた、凝集における増加、および熱変性に対する増加した感受性と相関した。ＰＮＧａｓｅ Ｆを用いるインターフェロン−β−１ａからの炭水化物の酵素的除去は、脱グリコシル化産物の過剰な沈殿を生じた。
【０００５】
これらの研究は、インターフェロン−β−１ａとインターフェロン−β−１ｂとの間の配列における保存に関わらず、これらが別個の生化学的実体であり、それゆえに、インターフェロン−β−１ｂについて公知のものの多くがインターフェロン−β−１ａに適用され得ないこと（逆もまた同じ）ことを示す。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明の要旨）
本発明者らは、非グリコシル化形態に対するグリコシル化されたインターフェロン−βの利点を開発した。特に、本発明者らは、インターフェロン−β−１ｂに対して増加した活性を有するインターフェロン−β−１ａ組成物を開発し、そしてこれはまた、融合タンパク質でないインターフェロン−β−１ａと比較して、一般に活性において有効な損失を有さない融合タンパク質の有益な（ｓａｌｕｔｏｒｙ）特性を有する。従って、改変が、産物（インターフェロン−β−１ａ融合タンパク質）がそれらの生物学的活性の全てまたはほとんどを保持するような方法においてなされる場合、以下の特性が、生じ得る：増加された半減期および組織分布における変更（例えば、より長期間の間、血管系において留まる能力）を導く変更された薬物速度論および薬力学。このような処方は、薬学的および医学の分野において実質的な進歩であり、そしてインターフェロンがいくらかの有用性を有する種々の疾患（例えば、多発性硬化症、線維症、および他の炎症性疾患または自己免疫疾患、肝炎および他のウイルス性疾患ならびに新生血管形成によって特徴付けられる疾患）の管理において有意な寄与をなす。特に、血管系においてより長い期間残存する能力は、インターフェロン−β−１ａが新脈管形成を阻害するため、および潜在的に血液脳関門を横切るために使用されることを可能にする。
【０００７】
特に、本発明は、アミノ酸配列Ｘ−Ｙ−Ｚを有する単離されたポリペプチドに関し、ここで、Ｘは、インターフェロン−βのアミノ酸配列からなるアミノ酸配列またはその一部を有するポリペプチドであり；Ｙは、必要に応じたリンカー部分であり；そしてＺは、インターフェロン−β以外のポリペプチドの少なくとも一部を含むポリペプチドである。必要に応じた部分Ｙおよび必要とされる部分Ｚは、インターフェロン−β（Ｘ）のＮ末端またはＣ末端のいずれかに連結され得る。好ましくは、Ｘは、ヒトインターフェロン−β−１ａである。好ましい実施形態において、Ｚは、免疫グロブリンの定常領域の少なくとも一部であり、そしてＩｇＭ、ＩｇＧ、ＩｇＤ、ＩｇＡおよびＩｇＥから選択されるクラスの免疫グロブリン由来であり得る。このクラスがＩｇＧである場合、これは、ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３およびＩｇＧ４から選択される。ヒトＩｇＭおよびＩｇＥの定常領域は、４つの定常領域（ＣＨ１、（ヒンジ）、ＣＨ２、ＣＨ３およびＣＨ４）を含むが、ヒトＩｇＧ、ＩｇＡおよびＩｇＤの定常領域は、３つの定常領域（ＣＨ１、（ヒンジ）、ＣＨ２およびＣＨ３）を含む。本発明の最も好ましい融合タンパク質において、この定常領域は、少なくともヒンジ、ＣＨ２およびＣＨ３ドメインを含む。他の実施形態において、部分Ｚは、免疫グロブリン様ドメインを含むポリペプチドの少なくとも一部である。このような他のポリペプチドの例としては、ＣＤ１、ＣＤ２、ＣＤ４、ならびにクラスＩ主要組織適合抗原およびクラスＩＩ主要組織適合抗原のメンバーが挙げられる。
【０００８】
本発明の別の実施形態は、インターフェロン−βまたはその一部のアミノ酸配列からなるアミノ末端領域を有し、そしてインターフェロン−β以外のタンパク質の少なくとも一部を含むカルボキシ末端領域を有する、融合タンパク質である。このカルボキシ部分は、好ましくは、ＩｇＭ、ＩｇＧ、ＩｇＤ，ＩｇＡおよびＩｇＥから選択されるクラスの免疫グロブリン由来の免疫グロブリンの定常領域の少なくとも一部である。最も好ましい融合タンパク質において、この定常領域は少なくともヒンジ、ＣＨ２およびＣＨ３ドメインを含む。
【０００９】
本発明の別の実施形態は、インターフェロン−β部分（例えば、上記式におけるＸ）が、インターフェロン−β−１ａの非変異形態に対して選択的に増強された抗ウイルス活性および／もしくは抗増殖活性または他の利点を有するムテインを提供するように変異されている。
【００１０】
本発明のなお別の実施形態は、上記の融合タンパク質をコードする単離されたＤＮＡである。本発明はまた、上記の融合タンパク質をコードする単離されたＤＮＡおよび発現制御配列を含む組換えＤＮＡに関し、ここで、この発現制御配列は、このＤＮＡに作動可能に連結されている。本発明の範囲はまた、本発明の組換えＤＮＡ配列を用いて形質転換された宿主細胞を含む。
【００１１】
本発明はさらに、以下：本発明に従う宿主細胞の集団を提供する工程；組換えＤＮＡによってコードされるポリペプチドが発現される条件下で細胞の集団を増殖させる工程；およびこの発現されたポリペプチドを単離する工程、を包含する、組換えポリペプチドを産生する方法に関する。
【００１２】
本発明のさらなる局面は、インターフェロン−β−１ａ、およびそれがネイティブでは付随しないさらなるポリペプチドを含む実質的に精製された形態のインターフェロン−β−１ａの融合タンパク質であり、この融合物は、さらなるポリペプチドを欠如するインターフェロン−β−１ａの抗ウイルス活性にほぼ等しい抗ウイルス活性を有する。
【００１３】
本発明のなお別の局面は、インターフェロン−β−１ａ融合タンパク質の治療的有効量を含む薬学的組成物である。
本発明のなお別の局面は、本発明のポリペプチドを使用して新脈管形成および新生血管形成を阻害する方法である。
本発明はまた、以下の項目を提供する。
（項目１） アミノ酸配列Ｘ−Ｙ−Ｚを有する単離されたポリペプチドであって、ここで、Ｘは、グリコシル化インターフェロン−βのアミノ酸配列を含むアミノ酸配列またはその一部を有するポリペプチドであり；
Ｙは、必要に応じたリンカー部分であり；そして
Ｚは、グリコシル化インターフェロン−β以外のポリペプチドの少なくとも一部を含むポリペプチドである、単離されたポリペプチド。
（項目２） Ｘが、インターフェロン−β−１ａである、項目１に記載の単離されたポリペプチド。
（項目３） 項目１に記載の単離されたポリペプチドであって、ここで、Ｘは、以下の特性の少なくとも１つを有する変異体である：（ａ）該変異体は、野生型インターフェロン−β−１ａよりも高い抗ウイルス活性を有し、ここで、該抗ウイルス活性は、ウイルスに誘導された細胞の溶解によって測定される；（ｂ）該変異体は、野生型インターフェロン−β−１ａと比較して、抗増殖活性よりも大きな抗ウイルス活性を有する；（ｃ）該変異体は、インターフェロンレセプターを結合するが、野生型インターフェロン−β−１ａと比較される場合、そのレセプター結合活性と比較して、低められた抗ウイルス活性および低められた抗増殖活性を有する、単離されたポリペプチド。
（項目４） 前記インターフェロン−β−１ａが誘導体化されている、項目２に記載の単離されたポリペプチド。
（項目５） 前記誘導体がポリアルキルグリコールポリマーである、項目４に記載の単離されたポリペプチド。
（項目６） Ｚが、免疫グロブリンの定常領域の少なくとも一部である、項目１に記載の単離されたポリペプチド。
（項目７） 項目６に記載の単離されたポリペプチドであって、ここで、前記定常領域の少なくとも一部が、クラスＩｇＭ、クラスＩｇＧ、クラスＩｇＤ、クラスＩｇＡおよびクラスＩｇＥから選択されるクラスの免疫グロブリン由来である、単離されたポリペプチド。
（項目８） 前記クラスがＩｇＧである、項目７に記載の単離されたポリペプチド。
（項目９） 前記定常領域の少なくとも一部が、少なくともヒンジドメイン、ＣＨ２ドメインおよびＣＨ３ドメインを含む、項目６に記載の単離されたポリペプチド。
（項目１０） グリコシル化インターフェロン−βまたはその一部のアミノ酸配列からなるアミノ末端領域を有し、そしてグリコシル化インターフェロン−β以外のタンパク質の少なくとも一部を含むカルボキシ末端領域を有する、融合タンパク質。
（項目１１） Ｘが、インターフェロン−β−１ａである、項目１０に記載の単離されたタンパク質。
（項目１２） 項目１０に記載の単離されたタンパク質であって、ここで、Ｘは、以下の特性の少なくとも１つを有する変異体である：（ａ）該変異体は、野生型インターフェロン−β−１ａよりも高い抗ウイルス活性を有し、ここで、該抗ウイルス活性は、ウイルスに誘導された細胞の溶解によって測定される；（ｂ）該変異体は、野生型インターフェロン−β−１ａと比較して、抗増殖活性よりも大きな抗ウイルス活性を有する；（ｃ）該変異体は、インターフェロンレセプターを結合するが、野生型インターフェロン−β−１ａと比較される場合、そのレセプター結合活性と比較して、低められた抗ウイルス活性および低められた抗増殖活性を有する、単離されたタンパク質。
（項目１３） 前記インターフェロン−β−１ａが誘導体化されている、項目１１に記載の単離されたタンパク質。
（項目１４） 前記誘導体がポリアルキルグリコールポリマーである、項目１３に記載の単離されたタンパク質。
（項目１５） 前記インターフェロン−β以外のタンパク質の少なくとも一部が、免疫グロブリンの定常領域の少なくとも一部である、項目１０に記載の単離されたタンパク質。
（項目１６） 項目１５に記載の単離されたタンパク質であって、ここで、前記定常領域の少なくとも一部が、クラスＩｇＭ、クラスＩｇＧ、クラスＩｇＤ、クラスＩｇＡおよびクラスＩｇＥから選択されるクラスの免疫グロブリン由来である、単離されたタンパク質。
（項目１７） 前記クラスがＩｇＧである、項目１６に記載の単離されたタンパク質。
（項目１８） 前記定常領域の少なくとも一部が、少なくともヒンジドメイン、ＣＨ２ドメインおよびＣＨ３ドメインを含む、項目１５に記載の単離されたタンパク質。
（項目１９） 項目１および１０に記載のタンパク質をコードする、単離されたＤＮＡ配列。
（項目２０） 項目１９に記載のＤＮＡ配列および発現制御配列を含む組換えＤＮＡであって、ここで、該発現制御配列が、該ＤＮＡに作動可能に連結されている、組換えＤＮＡ。
（項目２１） 項目２０に記載の組換えＤＮＡ配列を用いて形質転換された、宿主細胞。
（項目２２） 以下の工程：（ａ）項目２１に記載の宿主細胞の集団を提供する工程；（ｂ）前記組換えＤＮＡによってコードされるポリペプチドが発現される条件下で該細胞の集団を増殖させる工程；および（ｃ）該発現されたポリペプチドを単離する工程、を包含する、組換えポリペプチドを産生する方法。
（項目２３） グリコシル化インターフェロン−β、およびそれがネイティブには付随しないさらなるポリペプチドを含む、実質的に精製された形態のインターフェロン−β融合タンパク質。
（項目２４） 前記インターフェロン−βが、ヒトインターフェロン−β−１ａである、項目２３に記載の融合タンパク質。
（項目２５） 項目２４に記載の融合タンパク質であって、ここで、該融合物は、以下：（ａ）野生型インターフェロン−β−１ａよりも高い抗ウイルス活性であって、ここで、該抗ウイルス活性はウイルスに誘導された細胞の溶解によって測定される、活性、（ｂ）野生型インターフェロン−β−１ａに対して、抗増殖活性よりも大きな抗ウイルス活性；（ｃ）レセプター結合活性を含むが、野生型インターフェロン−β−１ａと比較して、該レセプター結合活性に対して、低められた抗ウイルス活性および低められた抗増殖活性を含む、活性、からなる群より選択される抗ウイルス活性を有する、融合タンパク質。
（項目２６） 項目１、１０および２３に記載のインターフェロン−β融合タンパク質の治療的有効量を含む、薬学的組成物。
（項目２７） 被験体において新脈管形成を阻害する方法であって、項目２６に記載の組成物の有効量を被験体に投与する工程を包含する、方法。
（項目２８） 前記変異体が誘導体化されている、項目３に記載の単離されたポリペプチド。
（項目２９） 前記誘導体がポリアルキルグリコールポリマーである、項目２７に記載の単離されたポリペプチド。
（項目３０） 前記変異体が誘導体化されている、項目１２に記載の単離されたタンパク質。
（項目３１） 前記誘導体がポリアルキルグリコールポリマーである、項目２９に記載の単離されたタンパク質。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ヒスチジンタグ化インターフェロン−β融合物（「ｈｉｓ ＩＦＮ−β」または「Ｈｉｓ6−タグ化」（６×Ｈｉｓは、配列番号６３として開示される）とも呼ばれる）のｃＤＮＡおよび推定アミノ酸配列。ｈｉｓ ＩＦＮ−β−１ａの全長ＤＮＡ（配列番号３）およびタンパク質（配列番号４）配列が、示される。切断されたＶＣＡＭ−１シグナル配列は、ヒスチジンタグ（Ｈｉｓ6（配列番号６３）、４〜９位）の上流に３つアミノ末端残基（ＳｅｒＧｌｙＧｌｙ）を残す。エンテロキナーゼリンカー配列（ＡｓｐＡｓｐＡｓｐＡｓｐＬｙｓ）（配列番号６２）は、スペーサー（１０〜１２位、ＳｅｒＳｅｒＧｌｙ）によってヒスチジンから離れる。天然のＩＦＮ−β−１ａタンパク質部分は、位置（Ｍｅｔ１８〜Ａｓｎ１８３）に及ぶ。
【図２−１】インターフェロン−β−１ａ／Ｆｃ融合物のｃＤＮＡおよび推定アミノ酸配列。ヒトＩＦＮ−β−１ａ／マウスＦｃの全長ＤＮＡ（配列番号１）およびタンパク質（配列番号２）配列が示される。ヒトＩＦＮ−β−１ａタンパク質配列は、アミノ酸残基１〜１６６（ＤＮＡ配列１〜４９８）に及ぶ。エンテロキナーゼリンカー配列は、アミノ酸残基１６７〜１７１（ＤＮＡ配列４９９〜５１３）に及ぶ。マウスＩｇＧ２ａ重鎖タンパク質配列は、残基１７２〜３９９（ＤＮＡ配列５１４〜４３７）に及ぶ。
【図２−２】インターフェロン−β−１ａ／Ｆｃ融合物のｃＤＮＡおよび推定アミノ酸配列。ヒトＩＦＮ−β−１ａ／マウスＦｃの全長ＤＮＡ（配列番号１）およびタンパク質（配列番号２）配列が示される。ヒトＩＦＮ−β−１ａタンパク質配列は、アミノ酸残基１〜１６６（ＤＮＡ配列１〜４９８）に及ぶ。エンテロキナーゼリンカー配列は、アミノ酸残基１６７〜１７１（ＤＮＡ配列４９９〜５１３）に及ぶ。マウスＩｇＧ２ａ重鎖タンパク質配列は、残基１７２〜３９９（ＤＮＡ配列５１４〜４３７）に及ぶ。
【図３】アラニン置換型インターフェロン−β変異体の、Ｉ型インターフェロンレセプター鎖の細胞外ドメインから構成されるダイマー融合タンパク質（ＩＦＮＡＲ２／Ｆｃ）への結合。アラニン置換型ＩＦＮ変異体（Ａ１−Ｅ）のＩＦＮＡＲ２レセプター鎖に対する結合親和性を、実施例１に記載される通りに決定した（小節Ｄ）。このヒストグラムは、野生型ｈｉｓ−ＩＦＮ−βに対するこのアッセイにおけるこれらの結合親和性を示す（％ｗ．ｔ．）。この％ｗ．ｔ．値を、（野生型ｈｉｓ−ＩＦＮ−βの親和性）／（変異体ＩＦＮ−βの親和性）×１００として計算した。複数のアッセイ（ｎ＝３）についての％ｗ．ｔ．（ｘ）および実験セットについての平均％ｗ．ｔ．（ｘ）を、示す。変異体Ａ２、ＡＢ１、ＡＢ２およびＥは、野生型ｈｉｓ−ＩＦＮ−β ＥＣ５０（*）よりも５００倍高い濃度でＩＦＮＡＲ２／Ｆｃを結合しなかった。
【図４】アラニン置換型インターフェロン−β変異体の、Ｄａｕｄｉ Ｂｕｒｋｉｔｔリンパ腫細胞上に発現されるＩ型インターフェロン細胞表面レセプター複合体（「ＩＦＮＡＲ１／２」複合体）への結合。アラニン置換型変異体（Ａ１−Ｅ）のレセプター結合特性を、ＦＡＣＳに基づく、実施例１に記載されるような細胞表面レセプター結合アッセイを使用して決定した（小節Ｄ）。このヒストグラムは、野生型ｈｉｓ−ＩＦＮ−βに対するこのアッセイにおけるこれらのレセプター結合親和性を示す（％ｗ．ｔ．）。各変異体についての％ｗ．ｔ．を、（野生型ｈｉｓ−ＩＦＮ−βの親和性）／（変異体ＩＦＮ−βの親和性）×１００として計算した。このヒストグラムの下での複数のアッセイからの％ｗ．ｔ．値（白丸）および実験セットについての平均％ｗ．ｔ．値（ｘ）を、示す。
【図５】アラニン置換型インターフェロン−β変異体の抗ウイルス活性。アラニン置換型変異体（Ａ１−Ｅ）の抗ウイルス活性を、実施例１に記載されるようにＥＭＣウイルスを用いてチャレンジされたヒトＡ５４９細胞上で決定した（小節Ｅ）。このヒストグラムは、野生型ｈｉｓ−ＩＦＮ−βに対するこのアッセイにおけるこれらの活性を示す（％ｗ．ｔ．）。この％ｗ．ｔ．を、変異体ＩＦＮ−βの濃度（５０％ｃｐｅ）／野生型ｈｉｓ−ＩＦＮ−βの濃度（５０％ｃｐｅ）×１００の逆関数（ｉｎｖｅｒｓｅ）として計算した。複数のアッセイについての％ｗ．ｔ．（白丸）および実験データセットについての平均（ｘ）を、示す。
【図６】アラニン置換型インターフェロン−β変異体の抗増殖活性。アラニン置換型変異体（Ａ１−Ｅ）の抗増殖活性を、実施例１に記載されるようにＤａｕｄｉ Ｂｕｒｋｉｔｔリンパ腫細胞上で決定した（小節Ｅ）。このヒストグラムは、野生型ｈｉｓ−ＩＦＮ−βに対するこのアッセイにおけるこれらの活性を示す（％ｗ．ｔ．）。この％ｗ．ｔ．を、（野生型ｈｉｓ−ＩＦＮ−βの濃度（５０％増殖阻害））／変異体ＩＦＮ−βの濃度（５０％増殖阻害）×１００として計算した。複数のアッセイについての％ｗ．ｔ．（白丸）および実験データセットについての平均（ｘ）を、示す。
【図７】アラニン置換型インターフェロン−β変異体の相対的な抗ウイルス活性および抗増殖活性。抗ウイルスアッセイ（ｘ軸）および抗増殖アッセイ（ｙ軸）におけるアラニン置換型変異体（Ａ１−Ｅ）の相対的活性を、比較した。図５および図６に示される野生型ｈｉｓ−ＩＦＮ−βの平均パーセント（％ｗ．ｔ．（ｘ））を、この比較について使用した。活性において座標の損失／取得を伴うこれらの変異体は、垂線上かまたは垂線に非常に近くにある。抗ウイルス活性または抗増殖活性において不釣合いな損失／取得を伴うこれらの変異体は、対角線から有意に低下する（ＤＥ１、Ｄ、Ｃ１）。有意性を、使用される平均％ｗ．ｔ．値に固有な標準偏差を考慮して決定した。
【図８】（インターフェロン−β−１ａ／Ｉｇ融合物の抗ウイルス活性）図８は、Ｘ軸に示される濃度でインターフェロン−β−１ａ（ＡＶＯＮＥＸ（登録商標）として使用される）またはインターフェロン−β−１ａ／マウスＩｇ２ａ融合物の活性を、ＥＭＣウイルスでチャレンジしたヒト肺癌腫細胞（Ａ５４９）を用いた抗ウイルスアッセイにおいて評価した。ウイルスとともに２日間インキュベートした後に、生存細胞をＭＴＴで染色し、プレートを４５０ｎｍで読みとり、そして吸光度（細胞生存性を反映している）をＹ軸に示す。標準偏差をエラーバーで示す。提供されたインターフェロン−β−１ａ（ＡＶＯＮＥＸ（登録商標）バルク中間体として使用される）の濃度（最大ＯＤ４５０の５０％）、従って５０％のウイルス殺傷（「５０％細胞変性効果」）は、約０．４ｐＭであり、そしてインターフェロン−β−１ａ融合物の５０％細胞変性効果は約０．１５ｐＭであった。
【図９】（インターフェロン−β−１ａ／Ｆｃ融合物またはインターフェロン−β−１ａで処置したマウスの血漿におけるインターフェロン−β抗ウイルス活性の測定）５０，０００ユニットのインターフェロン−β−１ａ（ＡＶＯＮＥＸ（登録商標）バルク中間体として使用される）または５０，０００ユニットのインターフェロン−β−１ａ／Ｆｃ融合物のいずれかを、マウスにｉｖ注射した。これらのマウスからの血液を、Ｘ軸に示されたインターフェロン注射して種々の時間の後に、眼窩採血することにより得た。各時点で少なくとも３匹のマウスから採血し、そして血漿を調製し、そしてインターフェロン−β活性を脳心筋炎ウイルスでチャレンジしたヒト肺癌腫細胞（Ａ５４９）を使用する抗ウイルス性アッセイにおいて評価するときまで凍結した。生存細胞をＭＴＴの溶液で染色し、プレートを４５０ｎｍで読みとって、吸光度（細胞生存性およびインターフェロン−β活性を反映する）を決定した。標準曲線を、インターフェロン−β−１ａをＡＶＯＮＥＸ（登録商標）として使用した各プレートについて生成し、そしてこの標準曲線を用いて各サンプルにおけるインターフェロン−β活性の量を測定した。個々の動物のデータを示す。
【図１０Ａ】ヒトＩＦＮβおよびヒトＩｇＧ１Ｆｃの直接融合物（ＺＬ５１０７）のオープンリーディングフレームの全長ＤＮＡ配列およびタンパク質配列。
【図１０Ｂ】ヒトＩＦＮβおよびヒトＩｇＧ１Ｆｃの直接融合物（ＺＬ５１０７）のオープンリーディングフレームの全長ＤＮＡ配列およびタンパク質配列。
【図１０Ｃ】ヒトＩＦＮβおよびヒトＩｇＧ１Ｆｃの直接融合物（ＺＬ５１０７）のオープンリーディングフレームの全長ＤＮＡ配列およびタンパク質配列。
【図１１Ａ】ヒトＩＦＮβ／Ｇ４Ｓリンカー／ヒトＩｇＧ１Ｆｃからなる融合タンパク質（ＺＬ６２０６）のオープンリーディングフレームの全長ＤＮＡ配列およびタンパク質配列。
【図１１Ｂ】ヒトＩＦＮβ／Ｇ４Ｓリンカー／ヒトＩｇＧ１Ｆｃからなる融合タンパク質（ＺＬ６２０６）のオープンリーディングフレームの全長ＤＮＡ配列およびタンパク質配列。
【図１１Ｃ】ヒトＩＦＮβ／Ｇ４Ｓリンカー／ヒトＩｇＧ１Ｆｃからなる融合タンパク質（ＺＬ６２０６）のオープンリーディングフレームの全長ＤＮＡ配列およびタンパク質配列。
【図１２】図１２は、全体のクローニングストラテジーおよび発現ストラテジーを表す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（発明の詳細な説明）
詳細な説明において引用される全ての参考文献は、他に規定されない限り、本明細書中に参考として援用される。以下の用語が本明細書中で使用される。
【００１６】
（Ｉ．定義）
インターフェロン−「インターフェロン」（「ＩＦＮ」とも称される）は、ウイルス、ポリペプチド、マイトジェンなどのような種々のインデューサーへの曝露に応答して、哺乳動物細胞によって産生される、小さな種特異的一本鎖ポリペプチドである。本発明で使用される最も好ましいインターフェロンは、グリコシル化されたヒトインターフェロン−βであり、これは残基８０（Ａｓｎ８０）でグリコシル化され、そして好ましくは、組換えＤＮＡ技術を介して誘導される。この好ましいグリコシル化されたインターフェロン−βは、「インターフェロン−ベータ−１ａ」または「ＩＮＦ−ベータ−１ａ」または「ＩＦＮ−β−１ａ」または「インターフェロンベータ１ａ」または「インターフェロン−β−１ａ」または「インターフェロン−β−１ａ」と呼ばれ、これらは全て、交換可能に使用される。用語「ＩＮＦ−ベータ−１ａ」はまた、その変異体もまた、Ａｓｎ８０残基でグリコシル化されるならば全ての変異形態を包含することを意味する（すなわち、実施例１）。
【００１７】
タンパク質（インターフェロンを含む）を産生するための組換えＤＮＡ方法は、公知である。例えば、米国特許第４，３９９，２１６号、同第５，１４９，６３６号、同第５，１７９，０１７号（Ａｘｅｌら）および同第４，４７０，４６１号（Ｋａｕｆｍａｎ）を参照のこと。
【００１８】
本発明の方法において使用され得る好ましいインターフェロン−β−１ａポリヌクレオチドは、様々な脊椎動物（好ましくは、哺乳動物）の野生型インターフェロンβ遺伝子配列に由来し、そして以下の米国特許において記載される方法のような、当業者に周知の方法を使用して得られる：米国特許第５，６４１，６５６（１９９７年６月２４日発行：ＤＮＡ ｅｎｃｏｄｉｎｇ ａｖｉａｎ ｔｙｐｅ Ｉ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ ｐｒｏｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｍａｔｕｒｅ ａｖｉａｎ ｔｙｐｅ Ｉ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ）、米国特許第５，６０５，６８８号（１９９７年２月２５日：ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔ ｄｏｇ ａｎｄ ｈｏｒｓｅ ｔｙｐｅ Ｉ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎｓ）；米国特許第５，２３１，１７６号（１９９３年７月２７日、ＤＮＡ ｍｏｌｅｃｕｌｅ ｅｎｃｏｄｉｎｇ ａ ｈｕｍａｎ ｌｅｕｋｏｃｙｔｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ）；米国特許第５，０７１，７６１号（１９９１年１２月１０日、ＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ ｓｕｂ−ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｌｙｍｐｈｏｂｌａｓｔｏｉｄ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎｓ ＬｙＩＦＮ−ａｌｐｈａ−２ ａｎｄ ＬｙＩＦＮ−ａｌｐｈａ−３）；米国特許第４，９７０，１６１号（１９９０年１１月１３日、ＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ ｈｕｍａｎ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ−ｇａｍｍａ）；米国特許第４，７３８，９３１号（１９８８年４月１９日、ＤＮＡ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ａ ｈｕｍａｎ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ ｂｅｔａ ｇｅｎｅ）；米国特許第４，６９５，５４３号（１９８７年９月２２日、ｈｕｍａｎ ａｌｐｈａ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ Ｇｘ−１ ｇｅｎｅ）および米国特許第４，４５６，７４８号（１９８４年６月２６日、ＤＮＡ ｅｎｃｏｄｉｎｇ ｓｕｂ−ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ， ｎａｔｕｒａｌｌｙ， ｏｃｃｕｒｒｉｎｇ ｌｅｕｋｏｃｙｔｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎｓ）。
【００１９】
インターフェロン−β−１ａの変異体は、本発明に従って使用され得る。変異体は、当業者に公知の、特異的変異誘発の従来の方法を使用して開発される。さらに、本発明は、機能的に等価なインターフェロン−β−１ａポリペプチドをコードする機能的に等価なインターフェロン−β−１ａポリヌクレオチドを提供する。
【００２０】
インターフェロン−β−１ａをコードする第１のポリヌクレオチドは、それが、以下の条件の少なくとも１つを満たす場合、インターフェロン−β−１ａをコードする第２のポリヌクレオチドと比較して、「機能的に等価」である：
（ａ）「機能的等価物」が、標準的なハイブリダイゼーション条件下で第２のポリヌクレオチドにハイブリダイズし、そして／または第１のポリヌクレオチド配列へと縮重される、第１のポリヌクレオチドである。より好ましくは、それは、インターフェロン−β−１ａの［治療的］活性を有する変異体インターフェロンをコードする；
（ｂ）「機能的等価物」が、第２のポリヌクレオチドによってコードされるアミノ酸配列についての発現をコードする第１のポリヌクレオチドである。
【００２１】
要約すると、用語「インターフェロン」は、上記に列挙された薬剤ならびにそれらの機能的等価物を含むが、これらに限定されない。それゆえ、本明細書中で使用される場合、用語「機能的等価物」とは、機能的等価物とみなされているインターフェロンと、哺乳動物レシピエントに対して同じかもしくは改良された有益な効果を有するインターフェロン−β−１ａタンパク質、またはそのインターフェロン−β−１ａタンパク質をコードするポリヌクレオチドをいう。当業者に明らかなように、機能的に等価なタンパク質は、組換え技術によって、例えば、「機能的に等価なＤＮＡ」を発現することによって、産生され得る。従って、本発明は、天然に存在するＤＮＡによってコードされるインターフェロン−β−１ａタンパク質、ならびに天然に存在するＤＮＡによってコードされるのと同じタンパク質をコードする天然には存在しないＤＮＡによってコードされるインターフェロン−β−１ａを包含する。配列をコードするヌクレオチドの縮重に起因して、他のポリヌクレオチドは、インターフェロン−β−１ａをコードするために使用され得る。これらは、配列内の同じアミノ酸残基をコードする異なるコドンの置換によって変更され、従ってサイレント変化が産生される、上記の配列の全てまたは部分を含む。このような変更された配列は、これらの配列の等価物とみなす。例えば、Ｐｈｅ（Ｆ）は、２つのコドン（ＴＴＣまたはＴＴＴ）によってコードされ、Ｔｙｒ（Ｙ）は、ＴＡＣまたはＴＡＴによってコードされ、そしてＨｉｓ（Ｈ）は、ＣＡＣまたはＣＡＴによってコードされる。反対に、Ｔｒｐ（Ｗ）は、単一のコドンＴＧＧによってコードされる。従って、特定のインターフェロンをコードする所定のＤＮＡ配列について、それをコードする多くのＤＮＡ縮重配列が存在することが理解される。これらの縮重ＤＮＡ配列は、本発明の範囲内であると考えられる。
【００２２】
「融合」とは、それらの個々のペプチド骨格を介する、最も好ましくは、それらのタンパク質をコードするポリヌクレオチド分子の遺伝子発現を通じての、２つ以上のタンパク質またはそのフラグメントの共線状（ｃｏ−ｌｎｎｅａｒ）の共有結合をいう。タンパク質またはそのフラグメントが異なる供給源に由来することが好ましい。従って、好ましい融合タンパク質は、インターフェロンではない第２の部分に共有結合されたインターフェロン−β−１ａのタンパク質またはフラグメントを含む。詳細には、「インターフェロン−β／Ｉｇ融合物」は、Ｎ末端またはＣ末端が、免疫グロブリン鎖のＮ末端に連結された本発明のインターフェロン−β分子（すなわち、インターフェロン−β−１ａ）またはそのフラグメントを含むタンパク質であり、ここで免疫グロブリンのＮ末端の部分は、インターフェロン−βと置換される。インターフェロン−β／Ｉｇ融合物の種は、免疫グロブリンの定常ドメインの少なくとも一部に連結した、本発明のインターフェロンβ分子（すなわち、インターフェロン−β−１ａ）を含むタンパク質である「インターフェロン−β／Ｉｇ融合物」である。好ましいＦｃ融合物は、免疫グロブリン重鎖のＣ末端ドメインを含む抗体のフラグメントに連結された、本発明のインターフェロンβ分子を含む。
【００２３】
また、用語「融合タンパク質」は、インターフェロンβタンパク質ではなく、かつ以下に記載のように精製タンパク質から新規に作製される第２の部分に、モノ官能化分子またはヘテロ官能化分子を介して化学的に連結されるインターフェロンβタンパク質を意味する。
【００２４】
「組換え」とは、本明細書中で使用される場合、タンパク質が、組換え哺乳動物発現系から誘導されることを意味する。ほとんどの細菌培養（例えば、Ｅ．ｃｏｌｉ）において発現されるタンパク質は、グリカンを含まないので、これらの発現系は好ましくない。酵母において発現されるタンパク質は、哺乳動物細胞において発現されるものとは異なるオリゴサッカリド構造を有し得る。
【００２５】
「生物学的に活性」とは、インターフェロン−β １ａの特徴として本明細書を通じて使用される場合、特定の分子が、実施例１（以下を参照こと）に示される型のインビトロ抗ウイルスアッセイにおいて測定されるような抗ウイルス活性を可能にするに十分な、本明細書中に開示される本発明の形態とのアミノ酸配列相同性を共有することを意味する。
【００２６】
「治療用組成物」とは、本明細書中で使用される場合、本発明のタンパク質および他の生理学的に適合可能な成分を含む、として規定される。治療用組成物は、賦形剤（例えば、水、ミネラル、およびタンパク質のようなキャリア）を含み得る。
【００２７】
「アミノ酸」−ペプチド、ポリペプチド、またはタンパク質のモノマー単位。天然に存在するペプチド、ポリペプチドおよびタンパク質に見出される２０のアミノ酸が存在し、それらの全ては、Ｌ型異性体である。この用語はまた、これらのアミノ酸のアナログならびにこれらのタンパク質アミノ酸のＤ型異性体およびそのアナログを含む。
【００２８】
「誘導体化」アミノ酸は、天然または非天然アミノ酸であり、ここでは、通常存在する側鎖または末端基（インターフェロン−β−１ａの場合では糖部分）が、化学反応によって改変される。このような改変としては、例えば、以下が挙げられる：γ−カルボキシル化、β−カルボキシル化、ＰＥＧ化、硫酸化、スルホン化、リン酸化、アミド化、エステル化、Ｎ−アセチル化、カルボベンジル化（ｃａｒｂｏｂｅｎｚｙｌａｔｉｏｎ）、トシル化、および当該分野で公知の他の改変。「誘導体化ポリペプチド」は、１つ以上の誘導体化アミノ酸および／または１つ以上の誘導体化糖部分（このポリペプチドがグリコシル化されている場合）を含むポリペプチドである。
【００２９】
「タンパク質」−本質的に２０のアミノ酸のいずれかからなる任意のポリマー。「ポリペプチド」は、しばしば、比較的大きいポリペプチドに関して使用されるが、「ペプチド」は、しばしば小ポリペプチドに関して使用され、当該分野におけるこれらの用語の使用頻度は重複し、そして変動する。用語「タンパク質」とは、本明細書中で使用される場合、他に注記されなければ、ペプチド、タンパク質およびポリペプチドをいう。
【００３０】
アミノ酸残基の「機能的に等価物」は、機能的等価物により置換されたアミノ酸残基と類似の物理化学的特性を有するアミノ酸である。
【００３１】
「変異体」−生物の遺伝物質における任意の変化、特に、野生型ポリヌクレオチド配列における任意の変化（すなわち、欠失、置換、付加または改変）または野生型タンパク質における任意の変化。用語「ムテイン」は、「変異体」と交換可能に使用される。
【００３２】
「野生型」−通常にはインビボで存在するような、天然に存在する、それぞれ、タンパク質のエキソンのポリヌクレオチド配列もしくはその部分、またはタンパク質配列もしくはその部分。
【００３３】
「標準的なハイブリダイゼーション条件」−ハイブリダイゼーションおよび洗浄の両方に関して、０．５×ＳＳＣ〜約５×ＳＳＣおよび６５℃に実質的に等価な塩および温度条件。従って、本明細書中で使用される場合、用語「標準的なハイブリダイゼーション条件」は、操作の規定であり、そしてハイブリダイゼーション条件の一定範囲を包含する。より高いストリンジェンシー条件としては、例えば、プラークスクリーン緩衝液（０．２％ ポリビニルピロリドン、０．２％ Ｆｉｃｏｌｌ ４００ＴＭ；０．２％ウシ血清アルブミン、５０ｍＭ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ７．５）；１Ｍ ＮａＣｌ；０．１％ ピロリン酸ナトリウム；１％ ＳＤＳ）；１０％ 硫酸デキストラン、および１００μｇ／ｍｌの変性超音波処理サケ精子ＤＮＡを用いた６５℃で１２〜２０時間のハイブリダイゼーション工程、ならびに７５ｍＭ ＮａＣｌ／７．５ｍＭ クエン酸ナトリウム（０．５×ＳＳＣ）／１％ ＳＤＳを用いた６５℃での洗浄工程が挙げられ得る。より低いストリンジェンシー条件としては、例えば、プラークスクリーン緩衝液、１０％ 硫酸デキストランおよび１１０μｇ／ｍｌの変性超音波処理サケ精子ＤＮＡを用いた５５℃で１２〜２０時間のハイブリダイゼーション工程、ならびに３００ｍＭ ＮａＣｌ／３０ｍＭ クエン酸ナトリウム（２×ＳＳＣ）／１％ ＳＤＳを用いた５５℃での洗浄工程が挙げられ得る。Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，第６．３．１〜６．３．６節（１９８９）もまた参照のこと。
【００３４】
「発現制御配列」−遺伝子に作動可能に連結された場合にそれらの遺伝子の発現を制御および調節するポリヌクレオチド配列。
【００３５】
「作動可能に連結される（た）」−ポリヌクレオチド配列（ＤＮＡ、ＲＮＡ）は、発現制御配列がポリヌクレオチド配列の転写および翻訳を制御および調節する場合に、発現制御配列に作動可能に連結される。用語「作動可能に連結される（た）」は、発現されるポリヌクレオチド配列の前に適切な開始シグナル（例えば、ＡＴＧ）を有し、発現制御配列の制御下でのこのポリヌクレオチド配列の発現、およびこのポリヌクレオチド配列によってコードされる所望のポリペプチドの生成を可能にするように正しいリーディングフレームを維持することを含む。
【００３６】
「発現ベクター」−発現ベクターが宿主細胞に導入される場合には、少なくとも１つの遺伝子の発現を可能にする（他の一般的例の中でも）ポリヌクレオチド（例えば、ＤＮＡプラスミドまたはファージ）。このベクターは、細胞中で複製され得てもよいし、複製され得なくてもよい。
【００３７】
「単離される（た）」（「実質的に純粋」と交換可能に使用される）−ポリペプチドをコードする核酸（すなわち、ポリヌクレオチド配列）に適用される場合には、ＲＮＡまたはＤＮＡのポリヌクレオチド、ゲノムポリヌクレオチドの一部、ｃＤＮＡまたは合成ポリヌクレオチドを意味する。これらは、その起源または操作により：（ｉ）天然に関連している全てのポリヌクレオチドと関連していない（例えば、発現ベクターとして宿主細胞に存在するポリヌクレオチドまたはその一部）；あるいは（ｉｉ）天然に連結しているのではなく、核酸または他の化学的部分に連結している；あるいは（ｉｉｉ）天然に存在しない。「単離される（た）」によって、（ｉ）例えば、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）によりインビトロで増幅される；（ｉｉ）化学合成される；（ｉｉｉ）クローニングにより組換え生成される；または（ｉｖ）切断およびゲル分離により精製される、ポリヌクレオチド配列がさらに意味される。
【００３８】
従って、「実質的に純粋な核酸」は、核酸が由来している生物の天然に存在するゲノムにおいて通常は連続しているコード配列の一方または両方とはすぐに連続していない核酸である。実質的に純粋なＤＮＡはまた、さらなる配列をコードするハイブリッド遺伝子の一部である組換えＤＮＡを含む。
【００３９】
「単離される（た）」（「実質的に純粋」と交換可能に使用される）−ポリペプチドに対して適用される場合には、ポリペプチドまたはその一部を意味し、これらは、その起源または操作により：（ｉ）発現ベクターの一部の発現産物として宿主細胞に存在する；または（ｉｉ）天然に連結しているのではなく、タンパク質または他の化学的部分と連結している；または（ｉｉｉ）天然に存在しない。「単離される（た）」によって、（ｉ）化学合成される；または（ｉｉ）宿主細胞において発現され、そして関連するタンパク質から精製される、タンパク質がさらに意味される。この用語は、一般には、他のタンパク質から分離しているポリペプチドおよび天然に存在する核酸を意味する。好ましくは、このポリペプチドはまた、精製するために使用される抗体またはゲルマトリクス（ポリアクリルアミド）のような物質から分離される。
【００４０】
「異種プロモーター」−本明細書中で使用される場合は、遺伝子または精製された核酸と天然には関連しないプロモーターである。
【００４１】
「相同（な）」−本明細書中で使用される場合は、用語「同一」と同義であり、そして２つのポリペプチド分子間または２つの核酸間の配列類似性をいう。２つの比較される配列の両方の位置が同じ塩基またはアミノ酸モノマーサブユニットにより占有される場合（例えば、２つのＤＮＡ分子の各々における位置がアデニンにより占有されるか、または２つのポリペプチドの各々における位置がリジンにより占有される場合）、それぞれの分子は、その位置で相同である。２つの配列間の相同性パーセントは、２つの配列により共有される適合位置または相同な位置の数を比較された位置の数で割って１００をかけた関数である。例えば、２つの配列間で１０個の位置のうち６個が適合または相同である場合、２つの配列は６０％相同である。例を挙げると、ＤＮＡ配列ＣＴＧＡＣＴおよびＣＡＧＧＴＴは、５０％の相同性を共有する（計６個の位置のうち３個が適合している）。一般に、２つの配列が整列されて、最大の相同性が与えられた場合、比較が行われる。このような整列は、例えば、Ｎｅｅｄｌｍａｎら、Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．４８：４４３−４５３（１９７０）の方法を用いて提供され得、Ａｌｉｇｎプログラム（ＤＮＡｓｔａｒ，Ｉｎｃ．）のようなコンピュータープログラムにより、簡便に実行され得る。相同な配列は、同一または類似のアミノ酸残基を共有し、ここで、類似の残基は、整列された参照配列における対応するアミノ酸残基の保存的置換または「許容された点変異」である。これに関して、参照配列における残基の「保存的置換」は、共有結合または水素結合を形成する能力などを含む、対応する参照残基に物理的または機能的に類似する（例えば、類似のサイズ、形状、電荷、化学的特性を有する）それらの置換である。特に好ましい保存的置換は、Ｄａｙｈｏｆｆら、５：Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，５：補遺３，第２２章：３５４−３５２，Ｎａｔ．Ｂｉｏｍｅｄ．Ｒｅｓ．Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，Ｄ．Ｃ．（１９７８）における「受容される点変異」について規定される基準を満たす物である。
【００４２】
用語「ポリヌクレオチド配列」および「ヌクレオチド配列」はまた、本明細書中で交換可能に使用される。
【００４３】
用語「新生血管形成」および「新脈管形成」は、それらの最も広い意味において、新たな血管の増加を意味する。特に、「新脈管形成」はまた、腫瘍部位での新たな血管の増加をいう。
【００４４】
「ＩＦＮＡＲ２」、「ＩＦＮＡＲ１」、「ＩＦＮＡＲ１／２」とは、細胞表面Ｉ型インターフェロンレセプターを含むことが公知のタンパク質をいう。ＩＦＮＡＲ２鎖の細胞外部分（外部ドメイン）は、単独で、インターフェロンαまたはインターフェロンβを結合し得る。
【００４５】
本発明の実施は、他に示されない限り、細胞生物学、細胞培養、分子生物学、微生物学、組換えＤＮＡ、タンパク質化学、および免疫学の従来技術を利用する。これらの技術は、当業者の技術範囲内である。このような技術は、文献に記載されている。例えば、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，第２版（Ｓａｍｂｒｏｏｋ，ＦｒｉｔｓｃｈおよびＭａｎｉａｔｉｓ編），Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ，１９８９；ＤＮＡ Ｃｌｏｎｉｎｇ，第Ｉ巻および第ＩＩ巻（Ｄ．Ｎ．Ｇｌｏｖｅｒ編），１９８５；Ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，（Ｍ．Ｊ．Ｇａｉｔ編），１９８４；米国特許第４，６８３，１９５号（Ｍｕｌｌｉｓら）；Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ Ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ（Ｂ．Ｄ．ＨａｍｅｓおよびＳ．Ｊ．Ｈｉｇｇｉｎｓ編），１９８４；Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ（Ｂ．Ｄ．ＨａｍｅｓおよびＳ．Ｊ．Ｈｉｇｇｉｎｓ編），１９８４；Ｃｕｌｔｕｒｅ ｏｆ Ａｎｉｍａｌ Ｃｅｌｌｓ（Ｒ．Ｉ．Ｆｒｅｓｈｎｅｙ編），Ａｌａｎ Ｒ．Ｌｉｓｓ，Ｉｎｃ．，１９８７；Ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ Ｃｅｌｌ ａｎｄ Ｅｎｚｙｍｅｓ，ＩＲＬ Ｐｒｅｓｓ，１９８６；Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ（Ｂ．Ｐｅｒｂａｌ），１９８４；Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ，第１５４巻および１５５巻（Ｗｕら編），Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ；Ｇｅｎｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｖｅｃｔｏｒｓ ｆｏｒ Ｍａｍｍａｌｉａｎ Ｃｅｌｌｓ（Ｊ．Ｈ．ＭｉｌｌｅｒおよびＭ．Ｐ．Ｃａｌｏｓ編），１９８７，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ；Ｉｍｍｕｎｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｃｅｌｌ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ（ＭａｙｅｒおよびＷａｌｋｅｒ編）,Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，Ｌｏｎｄｏｎ，１９８７；Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ，第Ｉ巻〜ＩＶ巻（Ｄ．Ｍ．ＷｅｉｒおよびＣ．Ｃ．Ｂｌａｃｋｗｅｌｌ編），１９８６；Ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｍｏｕｓｅ Ｅｍｂｒｙｏ，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ，１９８６。
【００４６】
（ＩＩ．融合タンパク質の産生および発現）
本発明は、インターフェロンβ−１ａ融合タンパク質の産生についてのシステムに関する。特に、本発明は、これらのタンパク質ならびにこれらの産生において用いられる組換えＤＮＡ分子に関する。
【００４７】
本発明のポリペプチドの産生は、当該分野において公知の種々の方法によって達成され得る。例えば、全長インターフェロンβ−１ａまたはインターフェロンβ−１ａの短縮形態が、ｃＤＮＡを使用する公知の組換えＤＮＡ技法によって産生され得る（以下を参照のこと）。
【００４８】
所望のインターフェロンβ−１ａポリペプチドをコードする遺伝子は、所望のポリペプチドのアミノ酸配列に基づいて設計され得る。標準の方法が、次いで、この遺伝子を合成するために適用され得る。例えば、このアミノ酸配列は、逆翻訳された（ｂａｃｋ−ｔｒａｎｓｌａｔｅｄ）遺伝子を構築するために使用され得る。インターフェロンβ−１ａについてコードし得るヌクレオチド配列を含むＤＮＡオリゴマーは、単一工程で作製され得る。あるいは、所望のインターフェロンβ−１ａの一部をコードするいくつかのより小さなオリゴヌクレオチドが、合成され得、次いで、ともに連結される。好ましくは、インターフェロンβ−１ａ部分をコードするＤＮＡ配列が、いくつかの個々のオリゴヌクレオチドとして作製され、これらは、引き続いてともに連結される。実施例２を参照のこと。個々のオリゴヌクレオチドは、典型的に、相補性構築のための５’突出または３’突出を含む。
【００４９】
一旦構築されると、好ましい遺伝子は、制限エンドヌクレアーゼによって認識される配列（クローニングベクターまたは発現ベクターへの直接的構築のための固有の制限部位を含む）、使用される宿主発現系（好ましくは哺乳動物細胞）を考慮に入れる好ましいコドン、および転写される場合に、安定的に、効率的に転写されるＲＮＡを産生する配列によって特徴付けられる。適切な構築は、ヌクレオチド配列決定、制限マッピング、および適切な宿主における生物学的に活性なポリペプチドの発現によって確認され得る。
【００５０】
哺乳動物インターフェロンβ ｃＤＮＡは、交雑種（ｃｒｏｓｓ−ｓｐｅｉｃｅｓ）ハイブリダイゼーションにより特定の哺乳動物ｃＤＮＡライブラリーをスクリーニングするために適切なプローブとして、適切なヒトインターフェロンβ
ＤＮＡ配列を使用することによって単離され得る。本発明において使用される哺乳動物インターフェロンβには、例として、霊長類、ヒト、マウス、イヌ、ネコ、ウシ、ウマおよびブタのインターフェロンβが挙げられる。哺乳動物インターフェロンβは、ヒトインターフェロンβ ＤＮＡ配列から誘導される一本鎖ｃＤＮＡを、哺乳動物ｃＤＮＡライブラリーからインターフェロンβ ｃＤＮＡを単離するためのハイブリダイゼーションプローブとして使用して、交雑種ハイブリダイゼーションによって得られ得る。インターフェロン遺伝子配列を単離およびクローニングするために使用され得る方法の中でも、とりわけ、上記で要約される米国特許において見られる方法である。しかし、ヒトインターフェロンβ遺伝子を含むＤＮＡを記載する米国特許第４、７３８，９３１号（１９８８年４月１９日）の教示が、特定の関連性がある。
【００５１】
本発明はまた、上述のＤＮＡ配列を含む組換えＤＮＡ分子に関する。本発明の組換えＤＮＡ分子は、それで形質転換された宿主において、本発明のポリペプチドの発現を指向し得る。本発明の融合ポリペプチドをコードするＤＮＡ配列は、このような発現についての発現制御配列へ作動可能に連結されなければならない。本発明の組換え構築物の適切な転写を提供するために、プロモーター／発現制御配列が、グリコシル化インターフェロンβをコードするヌクレオチド配列の転写を駆動し得るならば、適切なプロモーター／エンハンサー配列が、好ましくは、組換えベクターへ組み込まれ得る。免疫グロブリンベースの融合タンパク質の発現を制御するために使用され得るプロモーターには、以下が挙げられるが、これらに制限されない：ＳＶ４０初期プロモーター領域（ＢｅｎｏｉｓｔおよびＣｈａｍｂｏｎ、１９８１、Ｎａｔｕｒｅ ２９０：３０４−３１０）、ラウス肉腫ウイルスの３’長末端反復に含まれるプロモーター（Ｙａｍｏａｍｏｔｏら、１９８０、Ｃｅｌｌ ２２：７８７−７９７）、ヘルペスチミジンキナーゼプロモーター（Ｗａｇｎｅｒら、１９８１、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．７８：１４４−１４４５）、メタロチオネイン遺伝子の調節配列（Ｂｒｉｎｓｔｅｒら、１９８２、Ｎａｔｕｒｅ ２９６：３９−４２）；ノパリンシンターゼプロモーター領域を含む植物発現ベクター（Ｈｅｅｒｒｅｒａ−Ｅｓｔｒｅｌｌａら、Ｎａｔｕｒｅ ３０３：２０９−２１３）またはカリフラワーモザイクウイルス３５Ｓ ＲＮＡプロモーター（Ｇａｒｄｎｅｒら、１９８１、Ｎｕｃｌ．Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．９：２８７１）、および光合成酵素リブロースビスリン酸（ｒｉｂｕｌｏｓｅ ｂｉｐｈｏｓｐｈａｔｅ）カルボキシラーゼについてのプロモーター（Ｈｅｒｒｅｒａ−Ｅｓｔｒｅｌｌａら、１９８４、Ｎａｔｕｒｅ ３１０：１１５−１２０）；酵母または他の真菌由来のプロモータエレメント（例えば、Ｇａｌ４プロモーター、ＡＤＣ（アルコールデヒドロゲナーゼ）プロモーター、ＰＧＫ（ホスホグセロールキナーゼ）プロモーター、アルカリホスファターゼ（ｐｈｏｐｈａｔａｓｅ）プロモーター）、および以下の動物の転写制御領域（これらは、組織特異性を示し、そして形質転換動物において利用されている）：エラスターゼＩ遺伝子制御領域（これは、膵臓細胞で活性である）（Ｓｗｉｆｔら、１９８４、Ｃｅｌｌ ３８：６３９−６４６；Ｏｒｎｉｔｚら、１９８６、Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｓｙｍｐ．Ｑｕａｎｔ．Ｂｉｏｌ．５０：３９９−４０９；ＭａｃＤｏｎａｌｄ、１９８７、Ｈｅｐａｔｏｌｏｇｙ ７：４２５−５１５）；インスリン遺伝子エンハンサーまたはプロモーター（これは、膵臓β細胞で活性である）（Ｈａｎａｈａｎｍ １９８５、Ｎａｔｕｒｅ ３１５：１１５−１２２）；免疫グロブリン遺伝子エンハンサーまたはプロモーター（これは、リンパ系細胞で活性である）（Ｇｒｏｓｓｃｈｅｄｌら、１９８４、Ｃｅｌｌ ３８：６４７−６５８；Ａｄａｍｅｓら、１９８５、Ｎａｔｕｒｅ ３１８：５３３−５３８；Ａｌｅｘａｎｄｅｒら、１９８７、Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．７：１４３６−１４４４）；サイトメガロウイルス初期プロモーター領域およびエンハンサー領域（Ｂｏｓｈａｒｔら、１９８５、Ｃｅｌｌ ４１：５２１−５３０）；マウス乳腺癌ウイルス制御領域（これは、精巣細胞、乳房細胞、リンパ系細胞およびマスト細胞で活性である）（Ｌｅｄｅｒら、１９８６、Ｃｅｌｌ ４５：４８５−４９５）；アルブミン遺伝子制御領域（これは肝臓で活性である）（Ｐｉｎｋｅｒｔら、１９８７、ＧｅｎｅｓおよびＤｅｖｅｌ １：２６８−２７６）；αフェトプロテイン遺伝子制御領域（これは肝臓で活性である）（Ｋｒｕｍｌａｕｆら、１９８５、Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．５：１６３９−１６４８；Ｈａｍｍｅｒら、１９８７、Ｓｃｉｅｎｃｅ ２３５：５３−５８）；α１−アンチトリプシン遺伝子制御領域（これは肝臓で活性である）（Ｋｅｌｓｅｙら、１９８７、ＧｅｎｅｓおよびＤｅｖｅｌ．１：１６１−１７１）；βグロブリン遺伝子制御領域（これは、骨髄性細胞で活性である）（Ｍｏｇｒａｍら、１９８５、Ｎａｔｕｒｅ ３１５：３３８−３４０；Ｋｏｌｌｉａｓら、１９８６、Ｃｅｌｌ ４６：８９−９４）；ミエリン塩基性タンパク質遺伝子制御領域（これは、脳内の稀突起神経膠細胞で活性である）（Ｒｅａｄｈｅａｄら、１９８７、Ｃｅｌｌ ４８：７０３−７１２）；ミオシン軽鎖−２遺伝子制御領域（これは、骨格筋で活性である）（Ｓａｎｉ、１９８５、Ｎａｔｕｒｅ ３１４：２８３−２８６）；ならびに性腺刺激ホルモン放出ホルモン遺伝子制御領域（これは、視床下部で活性である）（Ｍａｓｏｎら、１９８６、Ｓｃｉｅｎｃｅ ２３４：１３７２−１３７８）。ＬＡＣまたはβラクタマーゼプロモーターのような原核生物の発現系（Ｖｉｌｌａ−Ｋａｍａｒｏｆｆら、１９７８、Ｐｒｏｃ，Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．７５：３７２７−３７３１）は、発現されるインターフェロンβがグリコシル化されないので、現在は、好ましくない。にもかかわらず、原核生物宿主または真核生物宿主のいずれかにおけるインターフェロンβのグリコシル化を可能にする原核生物の発現系は、本発明の範囲内に含まれる。
【００５２】
使用され得る発現ベクターには、例をいくつか挙げると、以下のベクターまたはそれらの誘導体が挙げられるが、これらに限定されない：ワクシニアウイルス、アデノウイルスまたはレトロウイルスベースのベクターのような、ヒトまたは動物のウイルス；バキュロウイルスのような昆虫ウイルス；酵母ベクター；バクテリオファージベクター（例えば、λ）、ならびにプラスミドおよびコスミドのＤＮＡベクター。具体的には、好ましい真核生物宿主に有用な発現ベクターには、ＳＶ４０、ウシパピローマウイルス属、サイトメガロウイルス由来の制御配列を含むベクターが挙げられる。さらに、各特定の発現ベクター内で、種々の部位が、これらのＤＮＡ配列の挿入について選択され得る。これらの部位は、通常、それらを切断する制限エンドヌクレアーゼによって命名される。これらは、当業者に、よく認識されている。本発明に有用な所定の発現ベクターが、選択されるＤＮＡフラグメントの挿入のための制限エンドヌクレアーゼ部位を有する必要がないことが理解される。代わりに、ベクターは、代替の手段によってフラグントによって結合され得る。
【００５３】
発現ベクター、選択されるＤＮＡフラグメントの挿入および発現制御配列への作動可能な連結のために選択される部位は、種々の因子（例えば、特定の制御酵素に感受性の部位の数、ポリペプチドのサイズ、ポリペプチドがどれだけ容易にタンパク質分解的に分解されるかなど）によって決定される。所定のＤＮＡについてのベクターおよび挿入部位の選択は、これらの因子のバランスによって決定される。
【００５４】
本発明の組換え構築物は、形質転換（例えば、ＤＥＡＥデキストラン技法またはリン酸カルシウム技法を使用する）、トランスフェクション、マイクロインジェクション、感染、細胞銃（ｃｅｌｌ ｇｕｎ）、およびエレクトロポレーションを含む当該分野で公知の任意の方法を使用して、融合タンパク質を発現し得る宿主細胞へ導入され得る。この融合タンパク質組換え核酸配列が、その細胞型においてｍＲＮＡに適切に転写され、そしてその細胞がタンパク質をグリコシル化し得る限り、任意の宿主細胞型が利用され得る。さらに、本発明の組換え核酸構築物は、免疫グロブリンベースの融合タンパク質を産生し得る非ヒトトランスジェニック動物を作製するために使用され得る。本発明の好ましい実施態様において、宿主細胞は、ＣＯＳ細胞またはＣＨＯ細胞のような哺乳動物細胞である。
【００５５】
これらのポリペプチド構築物の所定の発現ベクターへの首尾良い組み込みは、３つの一般的なアプローチによって同定され得る：（ａ）ＤＮＡ‐ＤＮＡハイブリダイゼーション、（ｂ）「マーカー」遺伝子機能の存在または非存在、および（ｃ）挿入される配列の発現。第１のアプローチにおいて、発現ベクターに挿入されるインターフェロンβ−１ａ遺伝子の存在は、挿入される融合タンパク質遺伝子に対して相同性である配列を含むプローブを使用する、ＤＮＡ−ＤＮＡハイブリダイゼーションによって検出され得る。第２のアプローチにおいて、組換えベクター／宿主系は、ベクターの外来遺伝子の挿入によって引き起こされる特定の「マーカー」遺伝子機能（例えば、チミジンキナーゼ活性、Ｇ４１８のような抗生物質に対する耐性、形質転換表現型、バキュロウイルスにおける閉塞体形成）の存在または非存在に基づいて、同定および選択され得る。例えば、ポリヌクレオチドが、ベクターのマーカー遺伝子配列を中断するように挿入される場合、この挿入物を含む組換え体は、マーカー遺伝子機能の非存在によって同定され得る。第３のアプローチにおいて、組換え発現ベクターは、この組換えベクターによって発現される外来遺伝子産物をアッセイすることによって同定され得る。このようなアッセイは、例えば、バイオアッセイ系におけるこの遺伝子産物の物理的特性または機能的特性に基づき得る。
【００５６】
全ての宿主／発現ベクターの組み合わせが、本発明のポリペプチドをコードするＤＮＡ配列を発現する際に等しい効率で機能するわけではないことが理解される。しかし、宿主−発現ベクター組み合わせの特定の選択が、本発明の範囲から逸脱することなしに、本明細書に記載される原理を十分に考慮した後、当業者によって実施され得る。
【００５７】
本発明の好ましい実施態様は、融合タンパク質およびそれらをコードするＤＮＡ配列を意図する。これらの融合タンパク質は、インターフェロンβ−１ａのアミノ酸配列によって特徴付けられるアミノ末端領域およびインターフェロンβ−１ａ以外のタンパク質のドメインを有するカルボキシ末端領域を有する。このようなタンパク質について好ましい一般式は、一次アミノ酸配列Ｘ−Ｙ−Ｚを有するタンパク質であり、ここで、Ｘは、ヒトインターフェロンβのアミノ酸配列からなるアミノ酸配列、もしくはその部分を有するポリペプチドであり；Ｙは、任意のリンカー部分であり；そしてＺは、ヒトインターフェロンβ以外のポリペプチドの少なくとも一部分を含むポリペプチドである。１つの実施態様において、部分Ｚは、免疫グロブリン様ドメインを含むポリペプチドの一部であり得る。このような他のポリペプチドの例は、ＣＤ１、ＣＤ２、ＣＤ４、ならびにクラスＩおよびクラスＩＩ主要組織適合性抗原のメンバーを含む。このようなポリペプチドの例については米国特許第５，５６５，３３５号（Ｃａｐｏｎら）を参照のこと。
【００５８】
部分Ｚには、例えば、複数のヒスチジン残基、好ましくは、免疫グロブリンのＦｃ領域が挙げられ得、「Ｆｃ」は、免疫グロブリン重鎖のＣ末端ドメインを含む抗体のフラグメントとして本明細書で定義される。
【００５９】
最も好ましい融合タンパク質において、インターフェロンβ−１ａポリペプチドは、免疫グロブリンのＦｃ領域の少なくとも一部分へ、そのＣ末端を介して融合される。インターフェロンβ−１ａは、アミノ末端部分を形成し、そしてＦｃ領域は、カルボキシ末端部分を形成する。これらの融合タンパク質において、Ｆｃ領域は、好ましくは、定常ドメインヒンジ領域ならびにＣＨ２およびＣＨ３ドメインに限定される。これらの融合体におけるＦｃ領域はまた、ヒンジ領域の一部分（この部分は、分子間ジスルフィド結合を形成し得る）、ならびにＣＨ２およびＣＨ３ドメイン、またはそれらの機能的等価物へ限定され得る。これらの定常領域は、任意の哺乳動物供給源（好ましくは、ヒト）から誘導され得、そして任意の適切なクラスおよび／またはアイソタイプ（ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＭ、ＩｇＥならびにＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３およびＩｇＧ４を含む）から誘導され得る。
【００６０】
Ｉｇ融合体をコードする組換え核酸分子は、当該分野で公知の任意の方法によって得られるか（Ｍａｎｉａｔｉｓら、１９８２、Ｍｏｌｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ；Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｂｏｒ，Ｎ．Ｙ．）、または公共的に入手可能なクローンから得られ得る。免疫グロブリンの重鎖および軽鎖の定常領域をコードする遺伝子の調製のための方法が、例えば、Ｒｏｂｉｎｓｏｎ，Ｒ．ら、ＰＣＴ出願公開番号ＷＯ８７−０２６７１によって教示される。インターフェロン分子またはフラグメントをコードするｃＤＮＡ配列は、重鎖Ｉｇ定常領域をコードするｃＤＮＡへ直接連結され得るか、またはリンカー配列を介して連結され得る。本発明のさらなる実施態様において、組換えベクター系が、合成ヒンジ領域を有する正しい読み枠においてインターフェロンβをコードする配列を収容するに作製される。さらに、組換えベクター系の一部として、ＲＮＡ切断部位／ポリアデニル化部位ならびに下流配列を含む、免疫グロブリン遺伝子の３’隣接領域に対応する核酸を含むことが、所望され得る。さらに、組換えベクターで形質転換された細胞からの融合分子の分泌を促進するように、免疫グロブリン融合タンパク質をコードする配列の上流にシグナル配列を操作することが所望であり得る。
【００６１】
本発明は、二量体融合分子ならびに融合タンパク質を含む単量体分子または多量体分子を提供する。このような多量体は、例えばＩｇＭ五量体またはＩｇＡ二量体のような通常は多量体であるＩｇ分子のＦｃ領域もしくはその一部を使用して産生され得る。Ｊ鎖ポリペプチドが、ＩｇＭ五量体およびＩｇＡ二量体を形成し、そして安定化するために必要とされ得ることが理解される。あるいは、インターフェロンβ−１ａ融合タンパク質の多量体が、Ｉｇ分子のＦｃ領域についての親和性を有するタンパク質（例えば、プロテインＡ）を使用して、形成され得る。例えば、複数のインターフェロンβ−１ａ／免疫グロブリン融合タンパク質が、プロテインＡ−アガロースビーズへ結合され得る。
【００６２】
これらの多価形態は、これらが複数のインターフェロンβレセプター結合部位を有するので、有用である。例えば、２価可溶性インターフェロンβ−１ａは、リンカー領域（部分Ｙ）によって分離される、配列番号２のアミノ酸１〜１６６の２つの縦列反復（または、配列番号１の１〜４９８で番号付けられる核酸によってコードされるもの）（一般式におけるＸ部分）からなり得、これらの反復は、免疫グロブリン定常ドメイン（部分Ｚ）の少なくとも一部分に結合される。代替の多価形態はまた、例えば、インターフェロンβ−１ａ／Ｉｇ融合体を、従来の結合技法を使用して、臨床的に受容可能なキャリア分子、Ｆｉｃｏｌｌ、ポリエチレングリコールまたはデキストランからなる群から選択されるポリマーへ化学的に結合することによって構築され得る。あるいは、インターフェロンβ−１ａは、ビオチンへ化学的に結合され得、そしてこのビオチンインターフェロンβ Ｆｃ結合体は、次いで、アビジンへ結合され、４価のアビジン／ビオチン／インターフェロンβ分子を生じる。インターフェロンβ−１ａ／Ｉｇ融合体がまた、ジニトロフェノール（ＤＮＰ）またはトリニトロフェノール（ＴＮＰ）へ共有結合され得、そして得られた結合体は抗−ＤＮＰまたは抗−ＴＮＰ−ＩｇＭで沈殿され、インターフェロンβレセプター結合部位について１０個の価数を有する十量体結合体を形成する。
【００６３】
本発明のインターフェロンβ−１ａタンパク質、フラグメント、および融合タンパク質が、従来の条件（例えば、抽出、沈殿、クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、電気泳動など）に従って、単離され、そして精製され得る。例えば、インターフェロンタンパク質およびフラグメントは、その上に固定されたインターフェロンレセプターを有するカラムを通してその溶液を通過させることによって精製され得る（米国特許第４，７２５，６６９号を参照のこと）。結合されたインターフェロン分子は、次いで、カオトロピック塩での処理によってまたは酢酸水溶液での溶出によって溶出され得る。免疫グロブリン融合タンパク質は、融合タンパク質を含む溶液を、固定されたプロテインＡまたはプロテインＧ（これは、融合タンパク質のＦｃ部分を選択的に結合する）を含むカラムを通過させることによって精製され得る。例えば、Ｒｅｉｓ，Ｋ．Ｊ．ら、Ｉｍｍｕｎｏｌ．１３２：３０９８−３１０２（１９８４）；ＰＣＴ出願公開ＷＯ８７／００３２９を参照のこと。次いで、キメラ抗体が、カオトロピック塩での処理または酢酸水溶液での溶出によって溶出され得る。
【００６４】
あるいは、インターフェロンタンパク質と免疫グロブリンの融合分子が、抗インターフェロン抗体カラムで、または抗免疫グロブリン抗体カラム上で精製され、実質的に純粋なタンパク質が得られ得る。用語「実質的に純粋な」によって、タンパク質が、それと天然で結合する不純物を含まないことが意図される。実質的純度は、電気泳動による単一バンドによって実証され得る。
【００６５】
本発明の有用なインターフェロンβ−１ａ／Ｉｇ融合タンパク質の例は、配列番号２のものであり、これは、発現プラスミド中ＣＭＧｐ２６１を含む真核生物細胞によって細胞培養物中へ分泌される（実施例２を参照のこと）。このタンパク質は、マウスＩｇのヒンジ領域ならびにＣＨ２およびＣＨ３定常ドメインの部分へ融合した成熟ヒトインターフェロンβ−１ａから構成される。これは、Ｆｃ結合タンパク質であるプロテインＡによって認識されるに十分なマウス免疫グロブリンの部分を含む。
【００６６】
ヒトインターフェロンβ−１ａを組み込む本発明の他の融合タンパク質が、以下に示される：（ａ）ｈｉｓタグ化インターフェロンβ−１ａ融合体のｃＤＮＡおよび推定アミノ酸配列それぞれについての、配列番号３および４（図１にも示される）ならびに；（ｂ）配列番号２のインターフェロンβ−１ａ／Ｉｇ融合タンパク質をコードするｃＤＮＡについての配列番号１（図２にも示される）。
【００６７】
本発明の好ましいインターフェロンβ−１ａタンパク質は、新規の「接合部」ＤＮＡ配列 配列番号５およびアミノ酸 配列番号６を含む。配列番号５は、ヒトインターフェロンβＤＮＡとヒト免疫グロブリン定常領域との間の接合部の両側上の１１個のトリプレットコドンを示す（例えば、実施例５：配列番号４１および４２）。詳細には、配列番号５において、ヒトインターフェロンβ−１ａをコードするＤＮＡは、ヌクレオチドトリプレット５６８−５７０（ＡＡＣ）で終結し、そしてヒトＩｇＧ１定常領域をコードするＤＮＡは、配列番号４１のヌクレオチド番号５７４で始まるトリプレット（ＧＡＣ）で開始する。対応する推定アミノ酸「接合部」配列は、配列番号６に示され、そして配列番号４２に基づく。最終ＤＮＡ構築物内にリンカー配列を含む別の固有の「接合部」配列が、規定される（例えば、実施例５：配列番号４３および４４を参照のこと）。この「接合部」ＤＮＡおよびアミノ酸配列は、それぞれ、配列番号７および８に示され、これは、インターフェロンβ−１ａ配列の末端（配列番号４３内のヌクレオチド番号５７０）とリンカー配列（配列番号４３内のヌクレオチド５７１〜５８５；配列番号８内のＧＧＧＧＳ（配列番号６４））との間の直接的接合部の両側上の１１個のトリプレットコドンを示す。
【００６８】
ＤＮＡ「接合部」配列は、ＤＮＡプローブとして使用され得、そして任意のインターフェロンβ−１ａ／Ｉｇ融合タンパク質をコードする任意のＤＮＡ配列に対する標準的条件下でのハイブリダイゼーションのために必要とされる最小のＤＮＡであり得る。にもかかわらず、プローブ全体が、接合部の両方の側にハイブリダイズし、そしてインターフェロンβ／定常領域接合部の両方の側が、ハイブリダイゼーションに関与する場合、より小さな配列が存在し得る。さらに、当業者は、配列番号５または７よりも長いＤＮＡ配列も同様にハイブリダイゼーションに適切であることを理解する。当業者は、配列番号５または７のような特定のプローブが、ポリヌクレオチドキナーゼを使用して適切に標識されたＡＴＰのリン酸を用いて、一本鎖センスオリゴヌクレオチドまたは一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチドのいずれかの５’末端を標識することによって、接合部の両側でハイブリダイズし得るかどうかを試験し得る。本発明の配列は、両方のオリゴヌクレオチドプローブへハイブリダイズしなければならず、従って両方のオリゴヌクレオチドプローブによって標識されなければならない。本発明が、接合部 配列番号５または７をコードする配列を完全に変性することを包含することがさらに理解される。
【００６９】
（ＩＩＩ．インターフェロン融合ポリペプチドの他の改変体）
本発明のタンパク質の誘導体はまた、生物学的活性を保持する主要なタンパク質の種々の構造形態を含む。イオン化可能なアミノ基およびイオン化可能なカルボキシル基の存在に起因して、例えば、インターフェロンβ融合タンパク質は、酸性塩もしくは塩基性塩の形態であり得るか、または中性形態であり得る。個々のアミノ酸残基はまた、酸化または還元により改変され得る。さらに、１次アミノ酸構造（Ｎ末端および／またはＣ末端を含む）またはインターフェロン−β−１ａのグリカンは、他の化学的部分、例えばグリコシル基、ポリアルキレングリコールポリマー（例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ：同時係属中でかつ同一人に譲渡された出願連続番号６０／１０４，４９１および６０／１２０，２３７を参照のこと）、脂質、ホスフェート、アセチル基などともに共有結合体もしくは凝集結合体を形成することによるか、またはアミノ酸配列変異体を作製することにより改変（誘導体化）され得る。
【００７０】
インターフェロンβ／Ｉｇの他の誘導体は、例えば付加的Ｎ末端またはＣ末端のような組換え培養による合成によって、インターフェロンβまたはそのフラグメントと他のタンパク質またはポリペプチドとの共有結合体または凝集結合体を含む。例えば、この結合体化ペプチドは、細胞膜または細胞壁の内側または外側のその合成部位からその機能部位へのこのタンパク質の移動を翻訳と同時か、または翻訳後に方向付ける（例えば、酵母α因子リーダー）タンパク質のＮ末端領域のシグナル（またはリーダー）ポリペプチド配列であり得る。インターフェロンβレセプタータンパク質は、インターフェロンβ（例えば、ヒスチジン／インターフェロンβ−１ａ融合体）の精製または同定を容易にするため付加されるペプチドを含み得る。インターフェロンβのアミノ酸配列はまた、ペプチドＡｓｐ−Ｔｙｒ−Ｌｙｓ−Ａｓｐ−Ａｓｐ−Ａｓｐ−Ａｓｐ−Ｌｙｓ（ＤＹＫＤＤＤＤＫ）（配列番号６１）と連結され得る（Ｈｏｐｐら、Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ６：１２０４、１９８８）。後者の配列は、高度に抗原性であり、そして特異的モノクローナル抗体により可逆的に結合されるエピトープを提供し、発現される組換えタンパク質の迅速なアッセイおよび容易な精製を可能にする。この配列はまた、ウシ粘膜エンテロキナーゼにより、Ａｓｐ−Ｌｙｓ対の直後の残基において特異的に切断される。
【００７１】
他のアナログは、単離されたタンパク質の生物学的活性を無効にしない、１つ以上の保存的アミノ酸置換または１つ以上の非保存的アミノ酸置換、もしくは欠失または挿入によって、配列番号２、４、６または８に示される配列とはインターフェロンβの配列が異なるインターフェロンβ融合Ｆｃタンパク質またはその生物学的に活性なフラグメントを含む。代表的に、保存的置換は、類似する特徴を有する別のアミノ酸に対する１つのアミノ酸の置換を含み、例えば、以下の群の中での置換である：バリン、アラニン、およびグリシン；ロイシンおよびイソロイシン；アスパラギン酸およびグルタミン酸；アスパラギンおよびグルタミン；セリンおよびトレオニン；リジンおよびアルギニン；ならびにフェニルアラニンおよびチロシン。非極性疎水性アミノ酸は、アラニン、ロイシン、イソロイシン、バリン、プロリン、フェニルアラニン、トリプトファンおよびメチオニンを含む。極性中性アミノ酸は、グリシン、セリン、トレオニン、システイン、チロシン、アスパラギンおよびグルタミンを含む。正に荷電した（塩基性）アミノ酸は、アルギニン、リジンおよびヒスチジンを含む。負に荷電した（酸性）アミノ酸は、アスパラギン酸およびグルタミン酸を含む。他の保存的置換は、当業者に容易に知られ得る。例えば、アミノ酸であるアラニンに対して、保存的置換は、Ｄ−アラニン、グリシン、β−アラニン、Ｌ−システイン、およびＤ−システインのいずれか１つから選択され得る。リジンに対して、置換は、Ｄ−リジン、アルギニン、Ｄ−アルギニン、ホモアルギニン、メチオニン、Ｄ−メチオニン、オルニチンまたはＤ−オルニチンのいずれか１つであり得る。一般的に、単離されたポリペプチドの機能的特性における変化を誘導することが予期され得る置換は、以下の置換である：（ｉ）極性残基（例えば、セリンまたはトレオニン）が、疎水性残基（例えば、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニンまたはアラニン）に対して（または、によって）置換される置換；（ｉｉ）システイン残基が、任意の他の残基に対して（または、によって）置換される置換；（ｉｉｉ）正に帯電した側鎖を有する残基（例えば、リジン、アルギニンまたはヒスチジン）が、負に帯電した側鎖を有する残基（例えば、グルタミン酸またはアスパラギン酸）に対して（または、によって）置換される置換；または（ｉｖ）かさばる側鎖を有する残基（例えば、フェニルアラニン）が、そのような側鎖を有しない残基（例えば、グリシン）に対して（または、によって）置換される置換。対立遺伝子改変体、天然の変異体、誘導された変異体、高または低ストリンジェンシーな条件下において配列番号２、４、６または８のようなポリペプチドをコードする核酸にハイブリダイズするＤＮＡによりコードされるタンパク質である、単離された分子は、本発明に含まれる。
【００７２】
本発明者らは、本発明のインターフェロン−β−１ａ部分のさらなる改変体であるインターフェロン−β−１ａ変異体を開発した。これらのインターフェロン−β−１ａ部分は、野生型インターフェロン−β−１ａにおいては見受けられない新規の特性を示すので特に有用であり得る（実施例１を参照のこと）。手短に言うと、本発明者らは、活性およびレセプター結合のために必要とされる残基をマッピングする目的でヒトインターフェロン−β−１ａの変異分析を行った。ヒトインターフェロン−β−１ａの３−Ｄ結晶構造（Ｋａｒｐｕｓａｓら、１９９７、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．９４：１１８１３−１１８１８を参照のこと）の入手可能性は、本発明者らが、アラニン（またはセリン）置換に対して、インターフェロンβレセプター相互作用のために利用可能な溶媒に曝露された残基を同定することを可能とし、そして分子内結合に関与するアミノ酸を保持することを可能にする。１５個のアラニンスキャニング変異のパネルを設計した。このパネルでは、インターフェロン−β−１ａのヘリックス（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）およびループ（ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３、ＣＤ１、ＣＤ２、ＤＥ１、ＤＥ２）の各々の異なる領域に沿って２と８との間の残基を置換した。実施例１を参照のこと。
【００７３】
アミノ末端ヒスチジンタグ（「ｈｉｓ」タグ）は、変異体を発現した哺乳動物細胞のアフィニティー精製のために包含された（配列番号２：図１）。これらの変異の機能的重要性を、抗ウイルスアッセイおよび抗増殖アッセイにおいて評価した。非放射性結合アッセイを、インターフェロンβ細胞表面レセプター（ＩＦＮＡＲ１／２細胞表面レセプター）に対する変異体の結合についてこれらの変異体を分析するために開発した。さらに、インターフェロンを結合させるためにＩＦＮＡＲ２−外部ドメイン（ｅｃｔｏｄｏｍａｉｎ）／Ｆｃ融合タンパク質を使用するＥＬＩＳＥベースのアッセイを使用して、インターフェロン−β−１ａとＩＦＮＡＲ２との間の表面の相互作用をマッピングした（実施例１を参照のこと）。これらの変異分析は、Ｎ末端およびＣ末端が、インターフェロン−β分子の、レセプター結合または生物学的機能に重要ではない部分に存在することを実証した。
【００７４】
本発明者らは、標的化変異誘発によって引き起こされた３つの型の効果を同定した。これらの効果は、特定の状況下において、インターフェロン薬物開発のために有利であり得る。３つの型の効果は、以下の通りである：（ａ）ｈｉｓ野生型インターフェロン−β−１ａの抗ウイルス活性よりも高い抗ウイルス活性を有する変異体（例えば、変異体Ｃ１）；（ｂ）抗ウイルスアッセイおよび抗増殖アッセイの両方において活性を示す変異体であるが、これについての抗増殖活性が、ｈｉｓ野生型インターフェロン−β−１ａと比較して、抗ウイルス活性に関して不釣合いに低い、変異体（例えば、変異体Ｃ１、ＤおよびＤＥ１）；および（Ｃ）機能的アンタゴニスト（例えば、Ａ１、Ｂ２、ＣＤ２およびＤＥ１）、これは、ｈｉｓ野生型インターフェロン−β−１ａと比較して、レセプター結合に関して不釣合いに低い、抗ウイルス活性および抗増殖活性を示す。
【００７５】
さらに、インターフェロン−β−１ａ部分（Ｘ）と第２の非インターロイキン−β−１ａ部分Ｚ（例えば、免疫グロブリンのＦｃ領域）との間のカップリングはまた、免疫グロブリンおよびインターフェロン−β−１ａがそれぞれその活性を保持する限り、この２つの分子を一緒に結合する任意の化学反応によりもたらされ得る。この化学的連結は、多くの化学機構（例えば、共有結合、親和性結合、インターカレーション、配位結合（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｂｉｎｄｉｎｇ）および錯体形成）を含み得る。インターフェロン−β−１ａ部分と免疫グロブリン部分との間の共有結合を発達させるための代表的なカップリング剤（すなわち、一般式におけるリンカー「Ｙ」）は、例えば、チオエステル、カルボジイミド、スクシンイミドエステル、ジイソシアネート（例えば、トリレン（ｔｏｌｙｌｅｎｅ）−２，６−ジイソシアネート）、グルテルアルデヒド（ｇｌｕｔｅｒａｌｄｅｈｙｄｅ）、ジアゾベンゼンおよびヘキサメチレンジアミン（例えば、ビス−（ｐ−ジアゾニウム−ベンゾイル）−エチレンジアミン、イミドエステルの二官能性誘導体（例えば、ジメチルアジピンイミデート（ｄｉｍｅｔｈｙｌ ａｄｉｐｉｍｉｄａｔｅ））およびビス活性フッ素化合物（例えば１，５−ジフルオロ−２，４−ジニトロベンゼン）のような有機化合物を含み得る。このリストは、当該分野において公知の種々のクラスの化学カップリング剤を網羅していることを意図しない。これらの多く、例えば、Ｎ−スクシニミジル−３−（２−ピリジルジチオ）プローブピオネート（ＳＰＤＰ）、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノ−プロピル）カルボイミドヒドロクロリド（ＥＤＣ）；４−スクシニミジルオキシカルボニル−α−メチル−α−（２−ピリジル−ジチオ）−トルエン（ＳＭＰＴ：Ｐｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍ．Ｃｏ．，Ｃａｔ．＃２１５５８Ｇ）は、市販されている。
【００７６】
（ＩＶ．本発明の有用性）
本発明の融合タンパク質は、インターフェロンβ治療が求められるときはいつでも、治療的組成物において使用され得る。これらの分子は、融合タンパク質、特にＩｇ融合体と関連する通常の利点（すなわち、変更された薬物動力学および薬力学）を有し、増加した半減期および血管系における増加した残留時間を導く。さらに、特に好ましいグリコシル化インターフェロン−β−１ａタンパク質は、インターフェロンβ１ｂと構造が類似しているが、非グリコシル化インターフェロンβ１ｂよりも何倍も生物学的活性が大きい。Ｒｕｎｋｅｌら、１９９８、Ｐｈａｒｍ．Ｒｅｓ．１５：６４１−６４９を参照のこと。
【００７７】
本発明の産物は、治療的インターフェロン−β１ａの半減期を維持する際に有用であることが見出されており、そして例えば、水または受容可能な液体媒体に希釈することにより、治療的投与のために調製され得る。投与は、非経口経路、エアロゾル経路または経口経路のいずれかによってである。微細コロイド性懸濁液は、蓄積（ｄｅｐｏｔ）効果を産生するために非経口投与のために調製され得るか、または他方、経口経路によっては、エアロゾル処方物は、事実上、液体または乾燥粉末であり得る。乾燥した凍結乾燥状態において、または溶液処方物において、本発明のインターフェロン−β−１ａ融合体は、良好な貯蔵安定性を有するはずである。
【００７８】
本発明の治療タンパク質は、インターフェロン−β−１ａ構成成分が有効である任意の状態もしくは疾患状態の予防もしくは処置のために利用され得る。さらに、本発明の融合タンパク質は、生物学的系または検体における構成成分、状態または疾患状態の診断において利用され得、ならびに非生理学系における診断目的のために、利用され得る。
【００７９】
治療的用法において、本発明は、そのような状態または疾患状態を有するか、もしくは潜在的に感受性であり、かつそのような処置を必要としている動物被験体を処置する方法を意図し、この方法は、そのような動物に、上記状態または疾患状態に治療的に有効である本発明の有効量の融合タンパク質を投与する工程を包含する。本発明の融合体により処置されるべき被験体は、哺乳動物被験体を含み、そして最も好ましくはヒト被験体を含む。闘われるべき特定の状態または疾患状態に依存して、当該分野の技術範囲内で容易に決定され得るように、過度の実験を伴わずに、動物被験体は、治療的に有効かつ安全な任意の適切な投薬量において本発明のインターフェロン−β−１ａ融合タンパク質を投与され得る。インターフェロンＩ型の種障壁という理由により、適切な種由来のインターフェロンを用いて本明細書中に記載されるようなインターフェロン融合タンパク質を産生することが必要であり得る。
【００８０】
インターフェロン−β−１ａの抗細胞増殖活性は、周知である。詳細には、本明細書中に記載される特定のインターフェロン−β−１ａ融合体は、腫瘍および癌（例えば、骨原性肉腫、リンパ腫、急性リンパ性白血病、乳癌、黒色腫および鼻咽頭癌）ならびに線維症、狼瘡、および多発性硬化症のような自己免疫状態を処置するために有用である。融合タンパク質、特に、本明細書中に記載される特定のインターフェロンβ−１ａムテインよって示される抗ウイルス活性は、ウイルス疾患（例えば、ＥＣＭ感染、インフルエンザ、および他の気道感染、狂犬病、および肝炎）の処置において使用され得ることがさらに予想される。本明細書中に記載されるタンパク質によって示されるインターフェロン−β−１ａの免疫調節活性が、自己免疫疾患おおび炎症性疾患（例えば、線維症、多発性硬化症）の処置において使用され得ることもまた予想される。新規の血管形成（新脈管形成または新生血管形成）を阻害するインターフェロンの能力は、本発明のタンパク質を使用して、例えば、糖尿病性網膜症、未熟児網膜症、黄斑変性、角膜移植片拒絶、血管新生緑内障、水晶体後線維増殖症、皮膚潮紅、オースラーウェーバー（Ｏｓｌｅｒ−Ｗｅｂｂｅｒ）症候群のような脈管形成疾患を処置することを可能とする。さらに、インターフェロンの抗内皮細胞性活性が、かなり長い間、知られており、そしてインターフェロン作用の１つの潜在的な機構が、腫瘍細胞により産生される脈管形成因子の産生または効力を阻害することにより内皮細胞活性を妨害し得る。いくつかの血管腫瘍（例えば、血管腫）はインターフェロンを用いる処置に対して特に敏感である。インターフェロンαを用いる処置は、この疾患について実証された唯一の処置である。本発明のインターフェロン−１ａ融合タンパク質を用いる処置は、この結合体は、非結合体化インターフェロンよりも長期間、血管系に残存することが予期されるので、薬物動力学および薬力学という点においてかなりの薬学的利益を提供すると予想され、従って、抗脈管形成剤として使用するためにより効率的かつ効果的な治療を導く。実施例９を参照のこと。
【００８１】
本発明のポリマーインターフェロン−β−１ａ融合体は、それ自体で、ならびに薬学的に受容可能なエステル、塩および他の生理学的に機能的なその誘導体の形態において投与され得る。このような薬学的処方物および医薬処方物において、好ましくは、インターフェロン−β−１ａは、１つ以上の薬学的に受容可能なキャリアおよび必要に応じて任意の他の治療成分とともに利用される。このキャリアは、処方物の他の成分と適合性であるという意味において薬学的に受容可能でなければならず、なおかつそのレシピエントに対して過度に有害であってはならない。インターフェロン−β−１ａは、上記のような所望される薬理学的効果を達成するに有効な量において、かつ所望される１日量を達成するに適切な量において提供される。
【００８２】
この処方物は、非経口的投与ならびに経口的投与に適切な処方物を含み、そして特定の投与様式としては、経口、直腸、頬、局所的、鼻、眼、皮下、筋肉内、静脈内、経皮、骨髄腔内、関節内、動脈内、クモ膜下、気管支、リンパ、腟および子宮内の投与が挙げられる。経口、鼻および非経口の投与に適切な処方物が、好ましい。
【００８３】
インターフェロン−β−１ａが、液体溶液を含む処方物において利用される場合、この処方物は、経口的または非経口的に有利に投与され得る。インターフェロン−β−１ａが、液体懸濁処方物または生体適合性のキャリア処方物における粉末として使用される場合、この処方物は、経口、直腸または気管支に有利に投与され得る。
【００８４】
インターフェロン−β−１ａが、直接、粉末状固体の形態において使用される場合、インターフェロンβ−１ａは、経口的に有利に投与され得る。あるいは、インターフェロンβ−１ａは、適切なネブライザーデバイスを含む呼吸回路から患者により吸気される粉末のガス状分散物を形成するために、キャリアガス中の粉末の噴霧を介して、鼻腔的または気管支的に投与され得る。
【００８５】
本発明のタンパク質を含む処方物は、都合良く単位投与量形態において示され得、そして薬学の分野において周知の任意の方法によって調製され得る。このような方法は、一般的に、１つ以上の補助成分を構成するキャリアに活性成分を会合させる工程を含む。代表的に、この処方物は、この活性成分を液体キャリア、細かく分割された固体キャリアもしくはその両方に均一かつ親密に会合させ、次いで、必要な場合、この産物を所望の処方物の投与量形態に成形することにより調製される。
【００８６】
経口投与のために適切な本発明の処方物は、別個の単位（例えば、カプセル剤、カシュ剤（ｃａｃｈｅｔ）、錠剤、またはロゼンジ）、（この単位の各々は、予め決定された量の活性成分を、粉末または顆粒として含む）として、または水溶液または非水性液体における懸濁液（例えば、シロップ剤、エリキシル剤、乳剤、または一回分（ｄｒａｕｇｈｔ））として提示され得る。
【００８７】
錠剤は、必要に応じて１つ以上の補助成分を伴って、圧縮または成形により作製され得る。圧縮錠剤は、必要に応じて、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、不活性希釈剤、界面活性剤または排泄剤と混合される自由流動（ｆｒｅｅ−ｆｌｏｗｉｎｇ）形態（例えば、粉末または顆粒）である活性化合物とともに適切な機械における圧縮によって調製され得る。粉末状ポリマー結合体と適切なキャリアとの混合物を含む成形錠剤は、適切な機械における成形によって作製され得る。
【００８８】
シロップは、活性化合物を糖（例えば、スクロース）の濃縮水溶液に添加することにより作製され得、この溶液にはまた、任意の補助成分が添加され得る。このような補助成分としては、矯味矯臭剤、適切な保存剤、糖の結晶化を遅延させるための薬剤、および任意の他の成分の溶解度を増加させるための薬剤（例えば、ポリヒドロキシアルコール、例えば、グリセロールまたはソルビトール）が挙げられ得る。
【００８９】
非経口投与のために適切な処方物は、都合良く活性結合体の滅菌水性調製物を含み、これは好ましくはレシピエントの血液と等張である（例えば、生理的食塩水溶液）。このような処方物は、血液成分または１つ以上の器官に対してその化合物を標的化するために設計される懸濁化剤および濃稠化剤または他の微小粒子系を含み得る。この処方物は、単一用量形態または多用量形態において示され得る。
【００９０】
鼻噴霧処方物は、保存剤および等張化剤を伴う活性結合体の精製された水性溶液を含む。このような処方物は、好ましくは鼻粘膜と適合するｐＨおよび等張状態に調整される。
【００９１】
直腸投与のための処方物は、適切なキャリア（例えば、カカオ脂、硬化脂肪または硬化脂肪カルボン酸）を伴う坐剤として示され得る。
【００９２】
眼処方物（例えば、点眼剤）は、ｐＨおよび等張因子が好ましくは眼のｐＨおよび等張因子と適合するように調節されること以外は、鼻噴霧に類似する方法によって調製される。
【００９３】
局所的処方物は、１つ以上の媒体（例えば、鉱油、石油、ポリヒドロキシアルコール、または局所的な薬学的処方物のために使用される他の基剤）に溶解、または懸濁される本発明の結合体を含む。
【００９４】
上述の成分に加えて、本発明の処方物は、希釈剤、緩衝剤、矯味矯臭剤、崩壊剤、界面活性剤、濃稠化剤（ｔｈｉｃｋｅｎｅｒ）、滑沢剤、保存剤（抗酸化剤を含む）などから選択されるさらに１つ以上の補助成分を含み得る。
【００９５】
従って、本発明は、非治療的適用の好ましい例示的適用として、溶液中でのインターフェロン−β １ａのインビトロ安定化のための適切な融合タンパク質の提供を意図する。例えば、この融合タンパク質は、インターフェロン−β １ａの酵素分解に対する耐性を増加させるために使用され得、貯蔵寿命、室温安定性および研究試薬およびキットの頑健性を改善する手段を提供する。
【実施例】
【００９６】
以下の実施例は、本発明を例示するために提供され、そして本発明を限定するとは解釈されるべきではない。詳細には、インビボにおいて、本明細書中に記載される動物実験は、変更され得、故に基本的方法論の他の改変およびバリエーションが可能であることが理解される。例えば、実施例７において、当業者は、他のネオプテリンアッセイを使用し得るか、または使用した霊長類の数および種類を変更し得る。実施例に対するこれらの改変およびバリエーションは、本発明の趣旨および範囲内にあると見なされるべきである。
【００９７】
（実施例１：アラニン／セリン置換変異を使用するヒトインターフェロン−β−１ａの構造／活性研究：レセプター結合部位および機能的ドメインの分析）
（Ａ．概観）
ヒトインターフェロン−β−１ａ（ＩＦＮ−β−１ａ）の広範な変異分析を、活性およびレセプター結合に必要である残基のマッピングの目的で行った。ヒトＩＦＮ−βの３−Ｄ結晶構造（Ｋａｒｐｕｓａｓ，Ｍ．ら、１９９７，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．９４：１１８１３−１１８１８）の利用可能性は、本発明者らに、レセプター相互作用のために利用可能な、溶媒にさらされている残基である、アラニン（またはセリン）置換を同定することおよび分子内結合に関与するアミノ酸を保持することを可能にした。各ヘリックス（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）およびループ（ＡＢ、ＣＤ、ＤＥ）の別個の領域に沿って２残基〜８残基を置換する、１５アラニン置換変異のパネルを設計した。アフィニティー精製のための６ヒスチジン残基からなるアミノ末端タグ、ならびにアミノ末端伸長の除去のためのエンテロキナーゼリンカー配列を含めた。得られるインターフェロンは、「ｈｉｓタグ化インターフェロン（ＩＦＮ）−β」または「Ｈｉｓ−インターフェロン−β」または「Ｈｉｓ6−インターフェロン−β」などと交換可能に呼ばれる。
【００９８】
種々の変異体ｈｉｓタグ化ＩＦＮ−β発現プラスミドを、野生型ＩＦＮ−β遺伝子構築物を変異誘発のための鋳型として使用して構築した。変異誘発ストラテジーは、野生型ｈｉｓタグ化ＩＦＮβ遺伝子を通して独特な制限酵素切断部位を最初に導入する工程、次いでアラニン（またはセリン）置換変異をコードする合成オリゴヌクレオチド二重鎖を用いて選択された制限酵素間で別個のＤＮＡ配列を置き換える工程、を包含した。最後に、変異体ＩＦＮ遺伝子を、ヒト２９３腎臓細胞株中での哺乳動物細胞発現を指向するプラスミドにサブクローニングした。
【００９９】
これらの変異の機能的な結果を、抗ウイルスアッセイおよび抗増殖アッセイにおいて評価した。非放射活性ＩＦＮ結合アッセイを開発して、ヒトＤａｕｄｉバーキットリンパ腫細胞の表面レセプター（「ＩＦＮＡＲ１／２複合体」）へのそれらの結合においてこれらの変異体を分析した。さらに、ｈｉｓ−ＩＦＮ−β変異体とＩＦＮＡＲ２との間の相互作用表面をマッピングするためのアッセイを開発した。これは、ヒトＩｇＧ１のヒンジドメイン、ＣＨ２ドメイン、およびＣＨ３ドメインに融合したＩＦＮレセプタータンパク質ＩＦＮＡＲ２細胞外ドメインからなるＩＦＮＡＲ２／Ｆｃ融合タンパク質を利用する。
【０１００】
（１．変異誘発の鋳型としてのインターフェロンβ遺伝子の作製）
ＩＦＮ−βのアラニン（またはセリン）置換変異体を生成するための本発明者らのストラテジーは、最初に、改変ＩＦＮ−β遺伝子を作製することであった。この遺伝子は、野生型タンパク質をコードするが、遺伝子にわたり散在する独特な制限酵素切断部位を有した。その独特な部位は、変異コドンをコードする合成オリゴヌクレオチド二重鎖についての野生型配列を交換するために使用された。変異遺伝子の作製のために適切なヒトＩＦＮ−β−１ａ発現カセットを得るために、ＩＦＮ−β ｃＤＮＡ（ＧｅｎＢａｎｋ登録番号＃Ｅ０００２９）を、ＰＣＲによって増幅した。ＩＦＮ−β遺伝子のプラスミドｐＭＪＢ１０７（ｐＡＣＹＣ１８４の誘導体、Ｒｏｓｅら、１９８８、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．１６（１）３５５を参照のこと）への最初のクローニングは、変異誘発を通して生成される特定の制限部位を欠くプラスミド中での遺伝子の部位特異的変異誘発を実行するために必要であった。
【０１０１】
ヒトＩＦＮ−β遺伝子のコード配列をサブクローニングするために使用されるＰＣＲプライマーはまた、本発明者らに、そのＩＦＮ−β遺伝子の上流かつインフレームでエンテロキナーゼリンカー配列を導入することを可能にした（５’ＰＣＲプライマー ５’ＴＴＣＴＣＣＧＧＡＧＡＣＧＡＴＧＡＴＧＡＣＡＡＧＡＴＧＡＧＣＴＡＣＡＡＣＴＴＧＣＴＴＧＧＡＴＴＣＣＴＡＣＡＡＡＧＡＡＧＣ−３’（配列番号９：「ＢＥＴ−０２１」）および３’ＰＣＲプライマー ５’−ＧＣＣＧＣＴＣＧＡＧＴＴＡＴＣＡＧＴＴＴＣＧＧＡＧＧＴＡＡＣＣＴＧＴＡＡＧＴＣ−３’（配列番号１０：「ＢＥＴ−０２２」）ならびにプラスミドｐＭＪＢ１０７部位へのクローニングのために有用な隣接する制限酵素部位（ＢｓｐＥＩおよびＸｈｏＩ））。得られるＤＮＡは、ＰＣＲフラグメントＡといわれる。
【０１０２】
ヒト血管細胞接着分子−１（ＶＣＡＭ−１）シグナル配列由来の効率的なシグナル配列および６ヒスチジンタグを、ｐＤＳＷ２４７から生成された第２のＤＮＡフラグメント（フラグメントＢ）からの最終構築物に導入した。プラスミドｐＤＳＷ２４７は、ｐＣＥＰ４（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ）の誘導体であり、ここからＥＢＮＡ−１遺伝子が欠失され、そしてこの誘導体は、６ヒスチジンタグの上流にかつこれとインフレームに融合されたＶＣＡＭ−１シグナル配列（ＶＣＡＭｓｓ）を有する。ＶＣＡＭｓｓ−１／ヒスチジンタグカセット部分を生成するために使用されたＰＣＲプライマーは、フラグメントＢ ＤＮＡの切除を可能にする、隣接する制限酵素切断部位（ＮｏｔＩおよびＢｓｐＥＩ）を組み込んでいるＫＩＤ３６９（５’ＰＣＲプライマー ５’−ＡＧＣＴＴＣＣＧＧＧＧＧＣＣＡＴＣＡＴＣＡＴＣＡＴＣＡＴＣＡＴＡＧＣＴ−３’：配列番号１１）およびＫＩＤ−４２１（３’プライマー ５’ＣＣＧＧＡＧＣＴＡＴＧＡＴＧＡＴＧＡＴＧＡＴＧＡＴＧＧＣＣＣＣＣＧＧＡ−３’：配列番号１２）であった。
【０１０３】
ＶＣＡＭ−１シグナル配列、ｈｉｓタグおよびインターフェロン−β遺伝子を有するプラスミドベクターを作製するために、本発明者らは、プラスミドベクターｐＭＪＢ１０７（ＮｏｔＩおよびＸｈｏＩ切断された）、ＰＣＲフラグメントＡ（ＢｓｐＥＩおよびＸｈｏＩ切断された）、およびフラグメントＢ（ＮｏｔＩおよびＢｓｐＥＩ切断された）からゲル精製されたＤＮＡフラグメントを使用して、３方向連結（ｔｈｒｅｅ−ｗａｙ ｌｉｇａｔｉｏｎ）を行った。連結されたプラスミドを使用して、ＪＡ２２１ Ｅ．ｃｏｌｉ細胞またはＸＬ１−Ｂｌｕｅ Ｅ．ｃｏｌｉ細胞のいずれかを形質転換し、そしてアンピシリン耐性コロニーを拾い上げ、そして制限地図分析によってインサートについて試験した。ミニプレップＤＮＡを作製し、そしてインサートの配列を、ＤＮＡ配列決定によって確認した。得られた構築物を、ｐＣＭＧ２６０と名付けた。
【０１０４】
（２．ｐＣＭＧ２６０におけるヒトインターフェロン−βのアラニン置換変異体の作製）
プラスミドｐＣＭＧ２６０を、多数回の変異誘発のための鋳型として使用した（Ｕ．Ｓ．Ｅ．部位特異的変異誘発キット（Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ−Ｍａｎｎｈｅｉｍ））。これは、独特な制限切断部位を、ＩＦＮ−βタンパク質コード配列に沿った位置に導入するが、タンパク質の得られる配列を変化させなかった。変異誘発されたプラスミドを使用して、Ｅ．ｃｏｌｉのＪＡ２２１またはＸＬ１−Ｂｌｕｅ株のいずれかを形質転換し、そして組換えコロニーをクロラムフェニコール耐性について選択した。クロラムフェニコール耐性コロニーを、さらに、ＤＮＡ制限マッピング分析によって、所望の独特な制限酵素部位の存在について試験した。得られるＩＦＮ−βプラスミドである、ｐＣＭＧ２７５．８は、独特な制限酵素切断部位の全セットを含み、そしてその遺伝子のＤＮＡ配列を確認した。改変された、ｈｉｓタグ化インターフェロン−β遺伝子の全ＤＮＡ配列は、その野生型タンパク質コード配列とともに、図１に提供される。
【０１０５】
アラニン置換変異のフルセットを、表１に示す（次頁）（それぞれ、見た目の順序で配列番号６０および４５〜５９）。変異の名前は、変異が導入された構造的領域（ヘリックスおよびループ）を特定する。アラニン（セリン）置換の全体のパネルは、ヒトＩＦＮ−βの１６５アミノ酸のうちの６５の変異を生じる。
【０１０６】
変異体のパネルを、ｐＣＭＧ２７５．８から、独特な制限部位間のＤＮＡのセグメントを表２（以下を参照のこと）に示される遺伝子コード情報を有する合成オリゴヌクレオチド二重鎖と置換することによって作製した。種々のアラニン置換変異体プラスミドを作製するために、ゲル精製したｐＣＭＧ２７５．８ベクター（各ＩＦＮ−β構造領域について以下のリストに示されるように、適切な制限酵素を用いて切断した）およびオリゴヌクレオチド二重鎖（コード鎖配列は、表２において示される）を一緒に連結した。連結混合物を使用して、Ｅ．ｃｏｌｉのＪＡ２２１株を形質転換し、そして組換えコロニーを、アンピシリン耐性について選択した。アンピシリン耐性コロニーを、適切な制限酵素部位についてスクリーニングすることによって変異の挿入の存在について試験した。２つの変異体（Ａ２およびＣＤ２）について、クローニングストラテジーは、合成ヌクレオチドの２つの二重鎖（表２に示す）を使用することを伴った。この二重鎖は相補的な突出末端を有し、互いにおよびベクターＩＦＮ−β骨格を３工程連結で連結することを可能にする。以下のリストは、表２からの変異したオリゴヌクレオチドをクローニングするために使用された部位を例証する。このクローニングスキーム（サブセクションＢ）は、インターフェロン−β遺伝子上のこれらの独特な部位の位置を示す。
【０１０７】
Ａヘリックス ＢｓｐＥＩ〜ＭｕｎＩ、またはＢｇｌＩＩ〜ＰｓｔＩ
ＡＢループ ＭｕｎＩ〜ＰｓｔＩ、またはＭｕｎＩ〜ＢｓａＨＩ
Ｂヘリックス ＢｓｐＨＩ〜ＢｓａＩ、またはＢｓａＨＩ〜ＢｓａＩ
Ｃヘリックス ＢｓａＩ〜ＸｂａＩ
ＣＤループ ＸｂａＩ〜ＢｓｐＨＩ、またはＸｂａＩ〜ＤｒａＩＩＩ
Ｄヘリックス ＢｓｐＨＩ〜ＤｒａＩＩＩ
ＤＥループ ＢｓｐＨＩ〜ＰｖｕＩ
Ｅヘリックス ＰｖｕＩ〜ＢｓｔＥＩＩ。
【０１０８】
（表１．HUＩＦＮ−βのアラニン置換変異の位置）
【０１０９】
【表１】
ＩＦＮ−βと示された線は、野生型ヒトＩＦＮ−β配列を示す。ＩＦＮ−β残基のアラニン置換またはセリン置換を各々の変異体について示し、そして関連する領域の下のダッシュは、野生型配列を示す。ヘリックス構造およびループ構造を、変異体の下に実線として示す。ＤＥループは、ＤヘリックスとＥヘリックスとの間のギャップにわたる。２つのさらなるアラニン置換変異体（Ｈ９３Ａ、Ｈ９７Ａ、およびＨ１２１Ａ）を生成し、そして抗ウイルスアッセイにおいて分析して、結晶構造二量体において亜鉛をキレートするこれらのヒスチジンを変異させる効果を評価した。これらの変異体の両方は、抗ウイルスアッセイにおいて完全な野生型活性を保持しており、このことは、亜鉛媒介二量体形成が、ＩＦＮ−β活性に重要ではないことを示唆する。
【０１１０】
【表２】
（Ｂ．ＥＢＮＡ２９３発現プラスミドの構築）
ＶＣＡＭ−１シグナル配列、ｈｉｓタグ、ならびにエンテロキナーゼリンカー配列に融合された野生型遺伝子および変異体ＩＦＮ−β遺伝子を、７６１塩基対のＮｏｔＩおよびＢａｍＨＩ制限フラグメントとしてゲル精製した。精製した遺伝子を、ＮｏｔＩおよびＢａｍＨＩ切断したプラスミドベクターｐＤＳＷ２４７にサブクローニングした。プラスミドｐＤＳＷ２４７は、ｐＣＥＰ４（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ）の誘導体である。プラスミドｐＤＳＷ２４７は、ヒトＥＢＮＡ２９３腎臓細胞（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ）におけるタンパク質の一過性発現のための発現ベクターである。このベクターは、サイトメガロウイルス初期遺伝子プロモーターおよびこの系における高いレベルの遺伝子発現のために必要とされるＥＢＶ調節エレメント、ならびにＥ．ｃｏｌｉ（アンピシリン耐性）およびＥＢＮＡ２９３細胞（ハイグロマイシン耐性）についての選択マーカーを含む。連結したプラスミドを使用して、ＪＡ２２１ Ｅ．ｃｏｌｉ細胞またはＸＬ１−Ｂｌｕｅ Ｅ．ｃｏｌｉ細胞のいずれかを形質転換し、そしてアンピシリン耐性コロニーを拾い上げて、制限地図分析によってインサートについて試験した。マルチプレップＤＮＡを作製し、そしてインサートの配列をＤＮＡ配列決定によって確認した。所望の変異した配列を示すポジティブクローンを使用して、ヒトＥＢＮＡ２９３腎臓細胞をトランスフェクトした。
【０１１１】
全体のクローニングストラテジーおよび発現ストラテジーを図１２に表す。
【０１１２】
（Ｃ．ＩＦＮ−β−１ａアラニン置換変異体の発現および定量）
ヒトＥＢＮＡ２９３細胞（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ，Ｃｈｉｔｔｅｎｄｅｎ，Ｔ．（１９８９）Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．６３：３０１６−３０２５）を、１０％胎仔ウシ血清、２ｍＭ グルタミン、および２５０μｇ／ｍｌ Ｇｅｎｅｔｉｃｉｎ（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ）を補充したダルベッコ改変イーグル培地中のサブコンフルエント培養物として維持した。ｐＤＳＷ２４７発現プラスミドを、リポフェクタミンプロトコル（Ｇｉｂｃｏ／ＢＲＬ，Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）を使用してＥＢＮＡ ２９３細胞中に一過性にトランスフェクトした。馴化培地を、トランスフェクションの３〜４日後に収集し、細胞細片を遠心分離によって取り除き、そしてｈｉｓ−ＩＦＮ−β濃度をＥＬＩＳＡによって定量した。
【０１１３】
ＥＬＩＳＡアッセイを、ポリクローナルウサギ抗体（プロテインＡ精製したＩｇＧ、抗体は精製したヒトＩＦＮ−β−１ａに対して惹起された）を用いて９６ウェルＥＬＩＳＡプレートをコーティングして実施し、そして同じポリクローナルウサギＩｇＧのビオチン化形態を、ストレプトアビジン結合西洋ワサビペルオキシダーゼ（ＨＲＰ：Ｊａｃｋｓｏｎ ＩｍｍｕｎｏＲｅｓｅａｒｃｈ，Ｗ．Ｇｒｏｖｅ，ＰＡ）を用いてインターフェロン検出を可能にする二次試薬として使用した。インターフェロン−β−１ａの系列希釈（Ｂｉｏｇｅｎ，Ｉｎｃ．より購入されたＡＶＯＮＥＸ（登録商標）として）を使用して、標準濃度曲線を作成した。ＥＢＮＡトランスフェクト体からのｈｉｓ−ＩＦＮ−β含有馴化培地を、希釈して、ＥＬＩＳＡアッセイにおける１０ｎｇ／ｍｌと０．３ｎｇ／ｍｌとの間の範囲の濃度を有するサンプルを得た。ＥＬＩＳＡによって決定された培地中のＩＦＮ−βの濃度を確認するために、ウェスタンブロット分析を実行した。還元した培養上清およびＩＦＮ−β−１ａ標準を、１０〜２０％勾配ゲル（Ｎｏｖｅｘ，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，ＣＡ）上のＳＤＳ−ＰＡＧＥに供し、そしてＰＤＶＦ膜上にブロットした。免疫反応性バンドを、ウサギポリクローナル抗ＩＦＮ−β−１ａ抗血清（＃４４７，Ｂｉｏｇｅｎ，Ｉｎｃ．、二次抗血清はＩＦＮ−β−１ａに対して惹起された）、続いてＨＲＲ結合ロバ抗ウサギＩｇＧ（Ｊａｃｋｓｏｎ ＩｍｍｕｎｏＲｅｓｅａｒｃｈ、Ｗ．Ｇｒｏｖｅ、ＰＡ）を用いる処理で検出した。
【０１１４】
（Ｄ．レセプター結合についてのインターフェロン−β変異体の評価）
Ｃにおいて記載されたインターフェロン−β変異体のレセプター結合特性を、２つの異なる結合アッセイを使用して評価した。１つのアッセイは、融合タンパク質ＩＦＮＡＲ２／Ｆｃに対するインターフェロン−β変異体の結合を測定した。この融合タンパク質は、ヒトＩｇＧの定常領域の部分に融合したヒトＩＦＮＡＲ２レセプター鎖の細胞外ドメインを含む。ＩＦＮＡＲ２−Ｆｃを、チャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ）細胞中で発現し、そして製造業者の指示書（Ｐｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍ．Ｃｏ．，Ｒｏｃｋｆｏｒｄ，ＩＬ，カタログ番号＃２０３３４）に従ってプロテインＡセファロースＴＭアフィニティークロマトグラフィーによって精製した。インターフェロン−β変異体のＩＦＮＡＲ２−Ｆｃへの結合を、ＥＬＩＳＡ形式アッセイにおいて測定した。ＥＬＩＳＡプレートを、コーティング緩衝液（５０ｍＭ ＮａＨＣＯ3、０．２ｍＭ ＭｇＣｌ2、０．２ｍＭ ＣａＣｌ2、ｐＨ ９．６）中１０μｇ／ｍｌのマウス抗ヒトＩｇＧ１モノクローナル抗体（ＣＤＧ５−ＡＡ９、Ｂｉｏｇｅｎ，Ｉｎｃ．）の５０μｌ／ウェルで、４℃で一晩、平底９６ウェルプレートをコートすることによって調製した。プレートを、０．０５％ Ｔｗｅｅｎ−２０ＴＭを含むＰＢＳで２回洗浄し、そしてＰＢＳ中０．５％脱脂粉乳で、室温で１時間ブロックした。さらなる２回の洗浄後、０．０５％ Ｔｗｅｅｎ−２０ＴＭを含むＰＢＳ中の０．５％ミルク（ｍｉｌｋ）中の１μｇ／ｍｌ ＩＦＮＡＲ２−Ｆｃの５０μｌを各ウェルに添加し、そして室温で１時間インキュベートし、次いでプレートをさらに２回洗浄した。インターフェロン−β変異体のＩＦＮＡＲ２−Ｆｃへの結合を、５０μｌ／ウェルの変異体インターフェロン−βを馴化培地（１０％ウシ胎仔血清を補充したダルベッコ改変イーグル培地（ＤＭＥＭ）で段階希釈した）中に添加すること、および４℃で２時間インキュベートすることによって測定した。インターフェロン−β変異体の希釈は、代表的には、約１μＭから下方に１０ｐＭまでの範囲であった。洗浄後、プレートに結合したインターフェロン−βを、ウサギポリクローナル抗インターフェロン抗体（＃４４７、Ｂｉｏｇｅｎ，Ｉｎｃ．）および西洋ワサビペルオキシダーゼ（ＨＲＰ）標識化ロバ抗ウサギＩｇＧ（Ｊａｃｋｓｏｎ ＩｍｍｕｎｏＲｅｓｅａｒｃｈ）の１：１０００希釈からなるカクテルの５０μｌ／ウェルを添加すること、および４℃で１５分間インキュベートすることによって検出した。２回の洗浄の後、ＨＲＰ基質を添加し、そしてプレートを４℃でインキュベートし、その後ＥＬＩＳＡプレートリーダー上で４５０ｎｍの吸光度を読みとった。データを、吸光度対変異体インターフェロン−βの濃度としてプロットし、そして変異体インターフェロン−βのＩＦＮＡＲ２−Ｆｃへの結合についての親和性を単純な双曲線式にデータを適合させることによって決定した。これらの分析からの結果を図３に示し、ここでは、３つの実験から決定された各変異体についての結合親和性が、Ｈｉｓ6−野生型インターフェロン−β−１ａについて測定された親和性の割合として表される。
【０１１５】
第２のレセプター結合アッセイを使用して、インターフェロン−β変異体が両方のレセプター鎖（ＩＦＮＡＲ１およびＩＦＮＡＲ２、これらは、ともにインターフェロン−βについてのレセプターを含む）を発現するＤａｕｄｉ細胞に結合する親和性を測定した。このＦＡＣＳに基づくアッセイは、インターフェロン−βが結合したレセプターから、占有されていない（遊離の）レセプターを区別するために、ＩＦＮＡＲ１、ＥＡ１２（Ｂｉｏｇｅｎ，Ｉｎｃ．）の細胞外ドメインに対するモノクローナル抗体をブロックすることを使用した。Ｄａｕｒｉ細胞（２．５×１０7細胞／ｍｌで２０μｌ）を、９６ウェルＶ底ＥＬＩＳＡプレートに配置し、そして種々の濃度のインターフェロン−β変異体（２０μｌのＦＡＣＳ緩衝液中；５％ ＦＢＳ、ＰＢＳ中の０．１％ ＮａＮ3）とともに４℃で１時間インキュベートした。インターフェロン−β変異体の所望の段階希釈は、０．５μＭから下方に０．５ｐＭまでの範囲であった。各ウェルに１００ｎｇのビオチン化マウス抗ＩＦＮＡＲ１モノクローナル抗体ＥＡ１２（１０μｌ）を添加し、そしてプレートを室温で２分間インキュベートし、その後ＦＡＣＳ緩衝液で２回洗浄した（４℃）。次いで、細胞を、Ｒ−フィコエリトリン結合体化ストレプトアビジン（Ｊａｃｋｓｏｎ ＩｍｍｕｎｏＲｅｓｅａｒｃｈ、Ｗｅｓｔ Ｇｒｏｖｅ，ＰＡ）の１：２００希釈の５０μｌ／ウェルとともに４℃で３０分間インキュベートし、ＦＡＣＳ緩衝液で２回洗浄し、０．５％パラホルムアルデヒドを含む３００μｌのＦＡＣＳ緩衝液に再懸濁し、そして１２×７５ｍｍポリスチレンチューブ（Ｆａｌｃｏｎ ２０５２）に移した。次いで、サンプルをＦＡＣＳｃａｎ（Ｂｅｃｔｏｎ Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ）上のフローサイトメトリーによって分析した。データを、平均チャネル蛍光強度（ＭＦＣＩ）対インターフェロン−β変異体の濃度としてプロットし；結合親和性を、抗体染色の５０％阻害を与えるインターフェロン−βの濃度として規定した。各変異体を、複数回試験した。図４は、本発明の方法によって決定され、各実験においてＨｉｓ6−野生型インターフェロン−β−１ａについて測定された親和性の割合として表現された、各インターフェロン−βについてのレセプター結合親和性を示す。
【０１１６】
（Ｅ．機能についてのインターフェロン−β変異体の評価）
インターフェロン−β変異体をまた、抗ウイルス活性に関するインビトロアッセイを用いて機能的な活性について、そして細胞増殖を阻害するインターフェロン−βの能力について試験した。各々三つ組のデータ点を伴う、最低三回の抗ウイルスアッセイを、各々の変異体において実施した。Ｈｉｓ6−野生型インターフェロン−β−１ａを、すべての実験において基準として含めた。この抗ウイルスアッセイは、変異インターフェロン−βの２倍階段希釈を用いて、ウイルスによる細胞殺傷からの完全な抗ウイルス防御と無防御との間の範囲にわたる濃度で、Ａ５４９ヒト肺癌細胞（ＡＴＣＣ ＣＣＬ １８５）を一晩処理することによって実施した。次の日、この細胞を、脳心筋炎ウイルス（ＥＣＭＶ）を用いて、インターフェロンの非存在下で完全な細胞の殺傷を生じる希釈度で、２日間チャレンジした。次いで、プレートを、代謝性色素であるＭＴＴ（２，３−ビス［２−メトキシ−４−ニトロ−５−スルホ−フェニル］−２Ｈ−テトラゾリウム−５−カルボキシアニリド）（Ｍ−５６５５、Ｓｉｇｍａ、Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）を用いて発色させた。ＭＴＴのストック溶液を、ＰＢＳ中に５ｍｇ／ｍｌで調製し、濾過滅菌し、そしてこの溶液５０μｌを、細胞培養液中に希釈した（１００μｌ／ウェル）。室温で３０〜６０分間のインキュベーションに続いて、ＭＴＴ／培地溶液を捨て、細胞を、１００μｌのＰＢＳを用いて洗浄し、そして最終的に代謝された色素を、９０％イソプロパノール中の１．２Ｎ塩酸１００μｌ中に可溶化した。生存細胞（色素の存在によって証明されるような）を、４５０ｎｍの吸光度によって定量した。データを、インターフェロン−β変異体の濃度に対する吸光度をプロットすることによって解析し、各々の変異体の活性を、５０％の細胞が死滅する濃度として規定した。図５は、各々の実験におけるヒスタグ化野生型インターフェロン−β−１ａについて測定された活性の百分率として表された、各変異体の活性を示す。
【０１１７】
インターフェロン−β変異体をまた、抗増殖アッセイにおいて機能に関して評価した。ヒトＤａｕｄｉバーキットリンパ腫細胞（ＡＴＣＣ＃ＣＣＬ ２１３）を、１０％の規定されたウシ胎仔血清（Ｈｙｃｌｏｎｅ、Ｌｏｇａｎ Ｕｔａｈ）および２ｍＭのＬ−グルタミンを補充したＲＰＭＩ１６２０中に、２×１０5細胞／ｍｌで播種した。各々のウェルはまた、最終総容量１００μｌ／ウェルの培地中に、インターフェロン−β変異体の所定の濃度を含む；用いられたインターフェロン−β濃度を、Ｄａｕｄｉ細胞増殖の最大阻害から無阻害（すなわち、完全な増殖）までの間の範囲にわたって選んだ。二つ組の実験点を、試験されたインターフェロン−β変異体の各々の濃度について用い、そして二つ組のセットの未処理細胞を、すべての実験に含めた。細胞を、３７℃で２日間、５％のＣＯ2インキュベーター内でインキュベートし、その後５０μｌ培地中に１μＣｉ／ウェルのトリチウムチミジン（（メチル−3Ｈ）チミジン、Ａｍｅｒｓｈａｍ ＴＲＫ７５８）を、各々のウェルに添加し、そしてさらに４時間インキュベートした。細胞を、ＬＫＢプレートハーベスターを用いて回収した。そして、トリチウムチミジンの取りこみをＬＫＢβプレートリーダーを用いて測定した。二つ組の実験値を平均化し、そして標準偏差を決定した。データを、１分あたりの平均数 対 インターフェロン−β変異体の濃度としてプロットし、各々の変異体の活性を、観察される増殖阻害の最大値の５０％を与えるのに必要な濃度として規定した。各々の変異体についての複数のアッセイを実施した。図６は、各実験におけるｈｉｓタグ化野生型インターフェロン−β−１ａについて見出された活性の百分率として表された結果を示す。
【０１１８】
（Ｆ．インターフェロン−β変異体の特性）
ヒスチジンタグ化野生型インターフェロン−β−１ａは、抗ウイルスアッセイおよび抗増殖アッセイにおいて、タグのない野生型インターフェロン−β−１ａについて見出される対応する活性の各々約３分の１の活性を有することが見出された。インターフェロン−β変異体Ａ１−Ｅのすべてが同一のｈｉｓタグ配列をそのＮ末端に含むので、この分子の特性に対する変異体の効果は、抗ウイルスアッセイ、抗増殖アッセイおよび結合アッセイにおけるこれらの変異体の活性を、ヒスタグ化野生型インターフェロン−β−１ａについて観察される活性と比較することによって決定した。そうすることにおいて、本発明者らは、ｈｉｓタグ化野生型インターフェロン−β−１ａと比較した変異体Ａ１−Ｅの活性における変動が、これら同一の変異体がＮ末端のｈｉｓタグの非存在下で有する効果と、質的におよび量的にほぼ同一であると想定する。他の可溶性サイトカインのタグ化または融合構築物についての等価な想定は、特に、タグ化または融合構築物のインビトロでの機能的な活性が、本明細書中の場合のように野生型サイトカインの活性と近接する場合、アラニンスキャンニング変異誘発の技術の実施者は一般に正しいと考える。例えば、Ｐｅａｒｃｅ Ｋ．Ｈ．Ｊｒら、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２７２：２０５９５−２０６０２（１９９７）およびＪｏｎｅｓ Ｊ．Ｔ．ら、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２７３：１１６６７−１１６７４（１９９８）を参照のこと。
【０１１９】
図３〜６に示したデータは、標的された変異誘発によって生じた効果の３つの型を示唆する。これらの効果は、特定の環境下でのインターフェロン薬物の開発のために有利であり得る。この効果の３つの型は、以下である：（ａ）野生型インターフェロン−β−１ａの活性よりも高い抗ウイルス活性を伴う変異体（例えば、Ｃ１変異体）；（ｂ）抗ウイルスアッセイおよび抗増殖アッセイの両方において活性を示すが、野生型インターフェロン−β−１ａと比較して、抗ウイルス活性と比較して抗増殖活性が不釣合いに低い変異体（例えば、Ｃ１、ＤおよびＤＥ１変異体）；および（ｃ）野生型インターフェロン−β−１ａと比較して、レセプター結合と比較して不釣合いに低い抗ウイルス活性および抗増殖活性を示す、機能的アンタゴニスト（例えば、Ａ１、Ｂ２、ＣＤ２およびＤＥ１）。いくつかの変異体が、一つを超えるクラスに分類されることが理解され得る。これらのクラスを、以下に総説する。列挙されたこれらの例に関して、これらのクラスの変異体を特徴付ける一方、これらの領域の他の変異体が活性に対して類似の、またはさらに増強された効果を生じ得ることが理解されるべきである。
【０１２０】
ａ）変異体Ｃ１は、野生型ｈｉｓタグ化インターフェロン−β−１ａの活性に比べて約６倍高い抗ウイルス活性を有する。この変異体およびこの型の他の変異体は、抗ウイルス効果の所定のレベルを達成するために投与されなければならないインターフェロン−βの量を減少するのに有用であることが予想される。投与されるタンパク質の量を低下させることは、このタンパク質の免疫原性を減少すると予測され、そしてまた、メカニズムに基づかない毒性からの副作用をまた減少し得る。このクラスの変異体は、インターフェロン−β投与の治療的利点がその抗ウイルス効果から生じ、そして抗増殖効果が毒性または望まれない副作用に寄与するといった状況において有利であると予想される。
【０１２１】
（ｂ）抗ウイルスアッセイおよび抗増殖アッセイにおけるアラニン置換変異体の相対的な活性（％野生型）を、図７において比較する。同等に変化した活性（すなわち、野生型ｈｉｓタグ化インターフェロン−β−１ａの活性とは、同一因子によって異なる抗ウイルス活性および抗増殖活性）は、ほとんどの変異体において見られる（対角線上にある）。しかし、いくつかの変異体は、対角線からのずれによって証明されるように、野生型ｈｉｓタグ化インターフェロン−β−１ａと比較して、その他と比較して一つのアッセイにおける活性により大きな変更を示す。３つのこのような変異体を、以下の表に示す。変異体Ｃ１は、野生型ヒスタグ化インターフェロン−β−１ａの活性よりも約６倍高い抗ウイルス活性を示すが、抗増殖アッセイにおける活性は、野生型のそれと類似する。従って、変異体Ｃ１は、野生型ｈｉｓタグ化インターフェロン−β−１ａに対して、その抗増殖活性を５．２倍増強された抗ウイルス活性を有する。同様に、変異体Ｄは、抗ウイルスアッセイにおいて野生型の活性の６５％を示すが、抗増殖アッセイにおいては野生型の活性のたった２０％を示し、従って、野生型に比べてその抗増殖活性の３．４倍増強された抗ウイルス活性を有する。変異体ＤＥ１は、抗ウイルスアッセイにおいて野生型の活性の２６％を示すが、抗増殖アッセイにおいてはたった８．５％を示し、従って、野生型ｈｉｓタグ化インターフェロン−β−１ａに比べてその抗増殖活性の３．０倍増強された抗ウイルス活性を有する。所望の抗ウイルス活性のレベルに達するのに十分な濃度において投与される場合、これらの変異体タンパク質は、野生型タンパク質より実質的に低いレベルの抗増殖活性を示す。クラス（ａ）中のものと同様に、このクラスの変異体は、インターフェロン−β投与の治療的利点がその抗ウイルス効果から生じ、そして抗増殖効果が毒性または望まれない副作用に寄与するといった状況において有利であると予想される。
【０１２２】
【表３】
（ｃ）野生型ｈｉｓタグ化インターフェロン−β−１ａに比べてレセプター結合が低い抗ウイルス活性および抗増殖活性を伴う変異体（下の表を参照のこと）。変異体Ａ１は、野生型ｈｉｓタグ化インターフェロン−β−１ａに関して観察される活性より２．０倍および１．８倍高い抗ウイルス活性および抗増殖活性を示すが、Ｄａｕｄｉ細胞上の同族のレセプターに野生型より２９倍高い親和性で結合する。従って、この変異体のＩＦＮ−βレセプターへの結合は、このタンパク質の抗ウイルス活性および抗増殖活性に比べて約１５倍増強される。同様に、変異体Ｂ２、ＣＤ２およびＤＥ１は、それぞれに、４．６倍、４．６倍および１８倍の抗ウイルス活性を越える、そして３．５倍、１５倍および５４倍の抗増殖活性を越える結合の増強性を示す。これらのタンパク質は、内因性ＩＦＮ−β、およびおそらく他の内因性Ｉ型インターフェロンの活性の機能的なアンタゴニストとして有用であることが予想される。なぜなら、これらが、レセプターに結合する能力およびレセプターを占有する能力を有し、そしてなお野生型ＩＦＮ−βに関してみられる標的細胞における機能的な応答の単なる小さな画分を生じるからである。
【０１２３】
【表４】
（Ｇ．インターフェロンの３次元構造に対するムテイン関連性）
マウスインターフェロン−βの非グリコシル化型（Ｔ．Ｓｅｎｄａ、Ｓ．ＳａｉｔｏｈおよびＹ．Ｍｉｔｓｕｉ．Ｒｉｆｉｎｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔ Ｍｕｒｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ−β ａｔ ２．１５ Å Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．２５３：１８７〜２０７（１９９５））およびヒトインターフェロンα−２ｂ（Ｒ．Ｒａｄｈａｋｒｉｓｈｎａｎ，Ｌ．Ｊ．Ｗａｌｔｅｒ，Ａ．Ｈｒｕｚａ，Ｐ．Ｒｅｉｃｈｅｒｔ，Ｐ．Ｐ Ｔｒｏｔｔａ，Ｔ．Ｌ．ＮａｇａｂｈｕｓｈａｎおよびＭ．Ｒ．Ｗａｌｔｅｒ．Ｚｉｎｃ Ｍｅｄｉａｔｅｄ Ｄｉｍｅｒ ｏｆ Ｈｕｍａｎ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ−α２ｂ Ｒｅｖｅａｌｅｄ ｂｙ Ｘ−ｒａｙ Ｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒａｐｈｙ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．４：１４５３−１４６３（１９９６））に関する公表された結晶構造が、ヒトインターフェロン−βのペプチド骨格のモデルを提供したが、本発明者らは、グリコシル化状態のインターフェロン−β−１ａの構造を最近解明した（Ｍ．Ｋａｒｐｕｓａｓ，Ｍ．Ｎｏｌｔｅ，Ｃ．Ｂ．Ｂｅｎｔｏｎ，Ｗ．Ｍｅｉｅｒ，Ｗ．Ｎ．Ｌｉｐｓｃｏｍｂ，およびＳ．Ｅ Ｇｏｅｌｚ．Ｔｈｅ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｈｕｍａｎ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ−β ａｔ ２．２ Å ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ９４：１１８１３〜１１８１８（１９９７））。
【０１２４】
本発明者らの変異の解析の結果は、インターフェロン−β−１ａの３Ｄ構造に関して要約され得る（本明細書中には示さず）。特定の変異残基は、活性において減少を生じた（２分の１〜５分の１未満に減少した）。この変異された領域は、表１および２に与えられた置換に対応する。
【０１２５】
機能に対するそれらの効果において最も重要である変異は、活性および細胞表面レセプター結合の両方の劇的な減少を生じた。本発明者らのアッセイにおいてこれらの変異体のいずれもＩＦＮＡＲ／Ｆｃを結合しなかったので、この領域（Ａ２へリックス、ＡＢ ＆ ＡＢ２ループおよびＥへリックス）は、ＩＦＮＡＲ２結合部位における変異に対応する。
【０１２６】
ＩＦＮＡＲ２結合に重要なこれらの変異もまた、細胞の結合に影響を及ぼしたが、細胞表面結合特性もまた、この分子の他の領域（Ｂ１へリックス、Ｃ２へリックス）の残基によって影響される。ＩＦＮ−β−１ａ分子のＮ末端、Ｃ末端およびグリコシル化Ｃへリックス領域がレセプター結合部位内に存在しないことが、アラニン置換変異体の効果を示す３Ｄモデル（示さず）において見られ得る。これらの領域における変異は、生物学的活性を低減せず、細胞表面レセプター結合も低減しない。
【０１２７】
（実施例２：インターフェロン−β−１ａ融合（ＩＦＮ−β／Ｆｃ）タンパク質の発現のためのプラスミドの構築）
ＰＣＲ技術を使用して、マウスＩｇＧ２ａ重鎖分子のＦｃ部分に融合されたヒトＩＦＮ−β ＤＮＡ配列をコードする発現プラスミドを作製した。プラスミドベクターｐＤＳＷ２４７（実施例１を参照のこと）は、ＥＢＮＡ−１遺伝子が欠失されている、ｐＣＥＰ４（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ）の誘導体である。このプラスミドを、ＥＢＮＡ ２９３ヒト腎臓細胞（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ．，Ｓｈｅｎ．Ｅ．Ｓ．ら、１９９５、Ｇｅｎｅ １５６、２３５〜２３９）における一過性タンパク質発現のために有用な発現ベクターの構築のために使用した。このプラスミドは、インターフェロンβ配列の上流にインフレームでヒト血管細胞接着分子−Ｉ（ＶＣＡＭ−１）シグナル配列、そしてインターフェロンβおよびＩｇ配列の接合部にエンテロキナーゼリンカー配列を含むように設計された。
【０１２８】
融合タンパク質発現カセットは、いくつかのＤＮＡフラグメントからアセンブリされた。ヒトＩＦＮ−β遺伝子をコードするＤＮＡフラグメントを得るために、ヒトＩＦＮ−βのｃＤＮＡサブクローン（ＧｅｎＢａｎｋ登録番号Ｅ０００２９）を、ＩＦＮ−βの最初のコドンの上流に制限酵素切断部位（ＢｓａＩ）をもまた組み込んだ、以下のプライマーを使用するＰＣＲのための鋳型として使用した：
【０１２９】
【化１】
。ＩＦＮ−β遺伝子のための３’ＰＣＲプライマー（配列番号３２：ＢＥＴ−０２６）は、ＩＦＮ−β終止コドンを除去し、そして発現ベクターへのサブクローニングのために有用な、インフレームエンテロキナーゼリンカー配列（ＤＤＤＤＫ）（配列番号６２）およびターミナル制限酵素部位（ＸｈｏＩ）の両方を組み込んだ。ＩＦＮ−βコード配列の上流に導入されたＢｓａＩ部位によって、本発明者らは、ＩＦＮ−β遺伝子コード配列と上流かつインフレームでＶＣＡＭ−１シグナル配列を連結することが可能であった。このＶＣＡＭ−１シグナル配列はまた、５’制限酵素切断部位（ｐＤＳＷ２４７ ＮｏｔＩクローニング部位への連結のために、ＮｏｔＩ）および３’制限酵素切断部位（ＩＦＮ−β−１ａ ５’ＰＣＲフラグメントへの連結のために、ＢｓａＩ）を含む以下のプライマー対を使用するＰＣＲによって生成された：
【０１３０】
【化２】
。ＰＣＲの鋳型は、ヒト血管細胞接着分子−１（ＶＣＡＭ−１）ｃＤＮＡ（ＧｅｎＢａｎｋ登録番号Ｘ５３０５１）であった。
【０１３１】
ＩＦＮ−β−１ａ／Ｆｃ融合遺伝子を作製するために、以下の手順を行った。マウスＩｇＧ２ａフラグメントを、ＳａｌＩ＋ＢａｍＨＩ消化ＤＮＡフラグメントのゲル精製によってｐＥＡＧ２９３から取り出した。プラスミドｐＥＡＧ２９３は、マウスＩｇＧ２ａのヒンジドメイン、ＣＨ２ドメインおよびＣＨ３ドメインのＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＩＩＳＫ＋（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ，ＬａＪｏｌｌａ ＣＡ，カタログ番号２１２２０５）サブクローンである（ＧｅｎＢａｎｋ登録番号Ｖ００７９８）。ＰＣＲプライマー対５’−ＡＧＧＴＳＭＡＲＣＴＧＣＡＧＳＡＧＴＣＷ−３’（配列番号３５）、ここでＳ＝ＣまたはＧ、Ｍ＝ＡまたはＣ、Ｒ＝ＡまたはＧ、Ｗ＝ＡまたはＴ、および５’−ＣＴＧＡＧＣＴＣＡＴＴＴＡＣＣＣＧＧＡＧＴＣＣＧＧＧＡＧＡＡＧＣＴＣＴＴ−３’（配列番号３６）は、カセットの５’末端および３’末端にそれぞれ隣接するＳａｌＩ部位およびＮｏｔＩ部位を作製した。マウスＩｇＧ２ａ Ｆｃドメインカセットは、単一塩基（コドンＶ３６９）でＧｅｎＢａｎｋ配列とは異なり、これはサイレント変異を生じる。従って、野生型Ｆｃタンパク質は、このＩｇＧ２ａ Ｆｃカセットから発現される。
【０１３２】
Ｃ末端エンテロキナーゼリンカー配列を有する、ｈｕＩＦＮ−β遺伝子に融合されたＶＣＡＭ−１シグナル配列を含むＤＮＡフラグメントを、ＮｏｔＩ〜ＢａｍＨＩ消化によってｐＣＭＧ２５８から切り出し、そしてゲル精製した。ＳａｌＩ部位は、元々のｐＤＳＷ２４７プラスミド上に存在し、そしてＩＦＮ−β遺伝子コード配列のすぐ下流にインフレームで配置される。プラスミドベクターｐＤＳＷ２４７を、ゲル精製ＮｏｔＩ＋ＢａｍＨＩフラグメントとして調製した（実施例１を参照のこと）。上述のフラグメントを用いて３方向連結を行い、ＩＦＮ−β−１ａ／ＩｇＧ２ａ融合物をコードする最終的な発現ベクターをアセンブリした。この発現プラスミドを、ｐＣＭＧ２６１と命名した。このプラスミドは、成熟ヒトＩＦＮ−β、エンテロキナーゼリンカー配列およびマウスＩｇＧ２ａ Ｆｃドメインについての遺伝子と融合したＶＣＡＭ−１シグナル配列を含む。融合タンパク質の全長ＤＮＡ（配列番号１）およびタンパク質配列（配列番号２）を図２に示す。
【０１３３】
（実施例３：哺乳動物細胞におけるインターフェロン−β−１ａ融合タンパク質の生成）
組換えＩＦＮ−β／Ｆｃ発現ベクターｐＣＭＧ２６１を、ヒトＥＢＮＡ ２９３腎臓細胞に一過性にトランスフェクトし、本発明のＩＦＮ−β−１ａ融合タンパク質の発現を達成した。この組換え発現プラスミドを、ＥＢＮＡ ２９３細胞の１００ｍｍ培養ディッシュについて１〜３マイクログラムのプラスミドＤＮＡを使用して、製造業者のプロトコル（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ，Ｈａｗｌｅｙ−Ｎｅｌｓｏｎ，Ｐ．，Ｃｉｃｃａｒｏｎｅ，Ｖ．，Ｇｅｂｅｙｅｈｕ，Ｇ．Ｊｅｓｓｅｅ，Ｊ．，Ｆｅｌｇｎｅｒ，Ｐ．Ｌ．（１９９３）Ｆｏｃｕｓ １５．７３）に従って、ＥＢＮＡ ２８３ヒト腎臓細胞において、リポフェクタミンプロトコル（カタログ番号１８３２４−０２０，Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）によってトランスフェクトする。細胞のリポフェクタミントランスフェクションの後の日に、培地を増殖培地（ダルベッコ改変イーグル培地、１０％ウシ胎仔血清、４ｍＭグルタミン、２５０マイクログラムＧｅｎｔｅｃｉｎ／ｍｌ（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ））で置き換える。３〜４日後に馴化培地を収集する。ＩＦＮ−β−１ａ−Ｆｃの濃度を下記の通りに決定した。
【０１３４】
他の哺乳動物細胞および原核生物細胞発現系におけるＩＦＮ−β／Ｆｃ融合タンパク質の生成もまた、それらの系についての適切な発現ベクターへの、融合タンパク質についてのタンパク質コード領域の移入の際に実施し得た。代替の発現系としては、以下のような哺乳動物細胞発現系が挙げられる：チャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ）細胞（Ｂａｒｓｏｕｍ，Ｊ．（１９９５、Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．４８、第１８章、２２５〜２３７）およびＮＳ−０マウス細胞（Ｒｏｓｓｍａｎ，Ｃ．ら、１９９６、Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｐｕｒ．７，３３５〜３４２）、ならびにＣＯＳミドリザル腎臓細胞（Ｅｔｔｉｎｇｅｒ，Ｒ．ら、１９９６、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｉｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，９３：２３，１３１０２〜１３１０７）。適切である他の真核生物発現系は、酵母Ｐｉｃｈｉａ ｐａｓｔｏｒｉｓ（Ｅｌｄｉｎ，Ｐ．Ｅ．ら、１９９７、Ｊ．Ｉｍｍｕｎ．Ｍｅｔｈｏｄｓ，２０１，６７〜７５）およびＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ（Ｈｏｒｗｉｔｚ，Ａ．Ｈ．、１９８８、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｉｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，８５，８６７８〜８６８２）である。
【０１３５】
トランスフェクトされたＥＢＮＡ ２９３細胞からの培養上清におけるＩＦＮ−β−１ａ−Ｆｃタンパク質発現レベルの定量を、ウサギ抗ＩＦＮ−β−１ａポリクローナル抗体（抗原は、精製されたＩＦＮ−β−１ａであった、Ｂｉｏｇｅｎ，Ｉｎｃ．）のプロテインＡ精製ＩｇＧ画分を使用して９６ウェルプレートをコートするＥＬＩＳＡによって行った。この抗体は、１０ｎｇ／ｍＬ〜０．３ｎｇ／ｍＬのインターフェロン濃度範囲で、ＩＦＮ−β−１ａ標準および培養上清を検出する。ビオチン化ウサギポリクローナル抗ＩＦＮ−β−１ａ（上記と同じ抗体）およびストレプトアビジン連結西洋ワサビペルオキシダーゼを使用して、結合したインターフェロンを検出した。ＥＬＩＳＡ値を確認するために、ウェスタンブロット分析を行った。ここで、減少させた培養上清およびＩＦＮ−β−１ａ標準を、５〜２０％のＴｒｉｓ−グリシンゲル（Ｎｏｖｅｘ，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，ＣＡ）で泳動し、ＰＶＤＦ膜（Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｉｎｃ．，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，ＯＨ）に移し、そして異なるウサギポリクローナル血清（ＩＦＮ−β−１ａに対して惹起される）、続いて西洋ワサビペルオキシダーゼ連結ロバ抗ウサギＩｇＧ（Ｊａｃｋｓｏｎ ＩｍｍｕｎｏＲｅｓｅａｒｃｈ，Ｗｅｓｔ Ｇｒｏｖｅ，ＰＡ）抗体を用いて検出した。
【０１３６】
（実施例４：ＩＦＮ−β−１ａ／マウスＩｇＧ２ａ融合タンパク質の抗ウイルス活性）
ヒト肺癌細胞（Ａ５４９）を、脳心筋炎ウイルス（ＥＭＣＶ）でのチャレンジ前に、ＩＦＮ−β−１ａまたはＩＦＮ−β−マウスＩｇＧ２ａ（６１、４１、２７、１８、１２、８．２、５．５、３．７、２．５、１．６ｐｇ／ｍＬ）で２４時間、前処理した。ウイルスとの２日間のインキュベーションの後に、生存細胞を、ＸＴＴ：ＰＭＳ（リン酸緩衝化生理食塩水中、それぞれ３３３μｇ／ｍＬおよび２ｎｇ／ｍＬの２，３−ビス（２−メトキシ−４−ニトロ−５−スルホフェニル）−２Ｈ−テトラゾリウム−５−カルボキシアニリド（ｃａｒｂｏｘａｎｉｌｉｄｅ）内部塩：Ｐｅｎａｚｉｎｅメトスルフェート（ｍｅｔｈｏｓｕｌｆａｔｅ））の溶液で染色し、そして４５０ｎＭにて分光法によって検出した。各ＩＦＮ濃度についての三連のデータ点を用いてアッセイを行った。
【０１３７】
図８において、標準偏差を誤差バーとして示す。ＩＦＮ−β−１ａについての５０％細胞変性効果は、約０．４ｐＭであると決定された。ＩＦＮ−β−マウスＩｇＧ２ａについての５０％細胞変性効果は、０．１５ｐＭであることが見出された。
【０１３８】
（実施例５：ヒトインターフェロン−β−１ａ／ヒトＩｇＧ１ Ｆｃ融合タンパク質の構築および生成）
（Ａ．ヒトインターフェロン−β−１ａ／ヒトＩｇＧ１ Ｆｃ融合タンパク質の構築）
ＰＣＲ技術を使用して、ヒトＩｇＧ１重鎖分子のＦｃ部分（ヒンジドメイン、ＣＨ２ドメインおよびＣＨ３ドメイン）に融合されたヒトＩＦＮ−β ＤＮＡ配列をコードする発現プラスミドを作製した。
【０１３９】
ＥＢＮＡ構築：プラスミドベクターｐＣＨ２６９は、ＥＢＮＡ−１遺伝子が欠失されている、ｐＣＥＰ４（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ）の誘導体である。このプラスミドを、ＥＢＮＡ ２９３ヒト腎臓細胞（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ．，Ｓｈｅｎ．Ｅ．Ｓ．ら、１９９５、Ｇｅｎｅ １５６、２３５〜２３９）における一過性タンパク質発現のために有用な発現ベクターの構築のために使用した。
【０１４０】
融合タンパク質発現カセットを、以下の３つのＤＮＡフラグメントからアセンブリした：ヒトＩＦＮβをコードする配列にインフレームでかつ融合されたＶＣＡＭ−１シグナル配列をコードするＮｏｔＩ／ＳａｌＩフラグメント、ヒトＩｇＧ１のヒンジドメイン、ＣＨ２ドメインおよびＣＨ３ドメインをコードするＳａｌＩ／ＮｏｔＩフラグメント、ならびにＥＢＮＡ発現ベクターｐＣＨ２６９のＮｏｔＩフラグメント。
【０１４１】
ヒトＩＦＮ β遺伝子にインフレームでかつ融合された成熟ＶＣＡＭ−１シグナル配列をコードする２つの異なるＮｏｔＩ／ＳａｌＩフラグメントを、ＰＣＲ技術によって作製した。ＰＣＲ鋳型は、ヒトＩＦＮ β遺伝子（これ自体、エンテロキナーゼリンカー配列にインフレームでかつ融合されている）にインフレームでかつ融合された成熟ＶＣＡＭ−１シグナル配列をコードするプラスミドｐＣＭＧ２５８（上記の実施例２を参照のこと）であった。２つのセットのＰＣＲプライマーを使用した。以下のプライマーの１セットは、１６２位でのＧからＣへのアミノ酸変化を導入した：
【０１４２】
【化３】
。このフラグメントを、ヒトＩＦＮ β−Ｃ１６２と呼ぶ。
【０１４３】
以下の第２のプライマーセットもまた、Ｇ１６２からＣ１６２へのアミノ酸置換を導入し、そしてエンテロキナーゼリンカー配列（ＤＤＤＤＫ）（配列番号６２）を、ヒトＩＦＮ β遺伝子にインフレームで３’側に融合されたＧＧＧＧＳ（配列番号６４）リンカー配列に変更した：
【０１４４】
【化４】
。このフラグメントを、ヒトＩＦＮ β−Ｃ１６２／Ｇ４Ｓと呼ぶ。プライマーの両方のセットは、ｐＣＨ２６９への連結を可能にする５’ＮｏｔＩ部位、およびヒトＩｇＧ１のＳａｌＩ／ＮｏｔＩフラグメントとの連結を可能にする３’ＳａｌＩ切断部位を含む。
【０１４５】
ヒトＩｇＧ１のヒンジドメイン、ＣＨ２ドメインおよびＣＨ３ドメインをコードするヒトＩｇＧ１フラグメントを、プラスミドｐＥＡＧ４０９（プラスミドＳＡＢ１４４の誘導体（米国特許第５，５４７，８５３号に記載される））の制限酵素（ＳａｌＩ／ＮｏｔＩ）消化によって調製した。このＤＮＡフラグメントを切り出し、そしてゲル精製した。ＥＢＮＡ発現ベクタープラスミドｐＣＨ２６９を、ＮｏｔＩで消化し、そしてゲル精製した。
【０１４６】
２つのヒトＩＦＮ β−ヒトＩｇＧ１ Ｆｃ融合構築物を、２つの３方向連結によって作製した。ＺＬ６２０６と呼ばれる１つの構築物は、Ｇ４Ｓリンカーを含む；ＺＬ５１０７と呼ばれるもう１つの構築物は、直接融合物である。この直接融合物のオープンリーディングフレームの全長ＤＮＡおよびタンパク質配列（図１０を参照のこと）をそれぞれ、配列番号４１および配列番号４２に示す。リンカー融合物のオープンリーディングフレームの全長ＤＮＡおよびタンパク質配列（図１１を参照のこと）をそれぞれ、配列番号４３および配列番号４４に示す。
【０１４７】
（ＣＨＯ構築物）
ヒトＩｇＧ１ Ｆｃに直接連結されたヒトＩＦＮβを含む、ヒトＩＦＮ β−ヒトＩｇＧ１ Ｆｃ融合ＣＨＯの安定な発現構築物を作製した。ヒトＩＦＮβ−ヒトＩｇＧ１ Ｆｃフラグメントを、ＮｏｔＩを用いてプラスミドＺＬ５１０７から切り出し、そしてゲル精製した；このフラグメントを、ｐＥＡＧ３４７のＮｏｔＩ部位に連結した。ｐＥＡＧ３４７は、タンデムなＳＶ４０初期プロモーターおよびアデノウイルス主要後期プロモーター［ｐＡＤ２βプラスミドに由来する］、唯一のＮｏｔＩクローニング部位、続いて、ＳＶ４０後期転写終結シグナルおよびポリＡシグナル［ｐＣＭＶβプラスミドに由来する］を含む発現ベクターである。ｐＥＡＧ３４７は、ｐＵＣ１９由来のプラスミド骨格およびｐＳＶ２ｄｈｆｒ由来ｄｈｆｒを、トランスフェクトされたＣＨＯ細胞におけるＭＴＸ選択および増幅のために含む。
【０１４８】
（Ｂ．ヒトインターフェロン−β−１ａ／ヒトＩｇＧ１ Ｆｃ融合タンパク質の哺乳動物細胞における生成）
（ヒトＩＦＮβ融合構築物のＥＢＮＡ２９３細胞への一過性トランスフェクション）：
上記の組換えＩＦＮ−β／ヒトＩｇＧ１ Ｆｃ発現ベクターを、ヒトＥＢＮＡ２９３腎臓細胞中に一過性でトランスフェクトして、本発明のＩＦＮ−β−１ａ融合タンパク質の発現を達成した。これらの組換え発現プラスミドを、リポフェクタミンプロトコル（カタログ番号１８３２４−０２０、Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）によって、上記の実施例３に記載のプロトコルに従ってＥＢＮＡ２９３ヒト腎臓細胞中にトランスフェクトした。
【０１４９】
（ヒトＩＦＮβ−１ａ／ヒトＩｇＧ１ Ｆｃ融合構築物（リンカーなし）のｄｈｆｒ− ＣＨＯ細胞への安定なトランスフェクション）：
上記の組換えＩＦＮ−β／ヒトＩｇＧ１ Ｆｃ（リンカーなし）ｄｈｆｒ含有発現ベクターを、ｄｈｆｒ− ＣＨＯ細胞中に安定にトランスフェクトして、本発明のＩＦＮ−β−１ａ融合タンパク質の発現を達成した。この組換え発現プラスミドを、エレクトロポレーションによってトランスフェクトし、そしてポジティブクローンの選択を、以下のプロトコルに従って達成した：
ＢｇｌＩＩを用いて消化したプラスミドＤＮＡ（２０ｍｃｇ）を沈澱させ、８００ｍｃｌのＨＥＰＥＳ緩衝液中に再懸濁し、そして１０×１０7 ＣＨＯ細胞／ｍｌになるように添加した。エレクトロポレーションの後、細胞を、ＤＭＥＭ完全培地にて２日間培養した。次いで細胞を、完全ＤＭＥＭ／透析した１０％ ＦＢＳを有する２０〜４０個の１０ｃｍディッシュに分け、そして５日間培養した後に、細胞を、漸増する（５０〜２００ｎｇ）濃度のＭＴＸをＤＭＥＭ中に含む選択培地に２週間にわたって移した。２週間の終わりに、細胞の単コロニーを選択し、そして増殖させた。２２個のＣＨＯクローンに由来する上清を、抗ウイルスアッセイにおいて試験した。
【０１５０】
（活性）
融合タンパク質の抗ウイルス活性を、実施例４に記載されるようなＣＰＥアッセイにおいて決定した。このアッセイにおいて用いられる６０ＭＵ／ｍｇの比活性のインターフェロン−ベータ−１ａ標準に基づいて、一過的に（ＥＢＮＡ）発現された、リンカーを有するヒトインターフェロン−β−１ａ／ヒトＩｇＧ１ Ｆｃ融合タンパク質の活性は９００Ｕ／ｍｌであり、そしてリンカーを有さないものの活性は４４０Ｕ／ｍｌであった。ＣＨＯ発現ヒトインターフェロン−β−１ａ／ヒトＩｇＧ１ Ｆｃ融合タンパク質の活性は５０Ｕ／ｍｌであった。
【０１５１】
（実施例６：インターフェロン−β−１ａおよびインターフェロン−β−１ａ／マウスＩｇＧ２ａ融合タンパク質を用いて処置したマウスの血漿における、インターフェロン−β−１ａ抗ウイルス活性の測定）
マウス（Ｃ５７／Ｂ１６）に、尾静脈を通して５０，０００単位のインターフェロン−β−１ａ（バルク）または５，０００単位のインターフェロン−β−１ａ−マウスＩｇＧ２ａ融合タンパク質をｉ．ｖ．注射する。等しい容量のリン酸緩衝液をコントロールとして与える。
【０１５２】
血液を、眼窩後方での出血を介して、インターフェロンβ注射後の異なる時点（すぐ、０．２５時間、１時間、４時間、２４時間および４８時間）でサンプリングする。１つの時点あたり少なくとも３つのマウスが存在する。全血を、抗凝固剤を含むチューブに収集し、細胞を除去し、そして得られる血漿をアッセイのときまで凍結する。血漿サンプルを、無血清アッセイ媒体中に１：１０希釈し、そして０．２μｍシリンジフィルターを通過させる。
【０１５３】
次いで、希釈したサンプルを、Ａ５４９細胞を含む９６ウェル組織培養プレートの指定したウェル中に力価測定する。標準のインターフェロン−β−１ａ（１０、６．７、４．４、２．９、１．３、０．９および０．６Ｕ／ｍｌ ＡＶＯＮＯＸ）および４つのサンプルを、全てのプレートで行った。細胞を、ＥＭＣウイルスを用いるチャレンジの前に、サンプルを用いて２４時間にわたって前処理する。ウイルスを用いた２日間のインキュベーションに続いて、生存細胞を、ＭＴＴの溶液（リン酸緩衝液中５ｍｇ／ｍｌ）を用いて１時間染色し、リン酸緩衝液を用いて洗浄し、そしてイソプロパノール中の１．２Ｎ ＨＣｌを用いて可溶化する。細胞を、４５０ｎｍで読み取った。標準曲線を各プレートについて作成し、そしてこれを用いて各サンプル中のインターフェロン−β−１ａ活性の量を決定する。異なるマウスからのサンプルにおける活性を、図９において、時点に対するグラフにする。
【０１５４】
時間の関数としての、循環からのインターフェロン−β−１ａ融合物のより緩慢な損失は、融合タンパク質サンプルの半減期が、改変していないインターフェロン−β−１ａコントロールの半減期よりもずっと長いことを示す。この研究からの第２の非常に重要な知見は、１５分および６０分の時点での類似の高レベルの活性によって証明されるように、ごくわずかな融合タンパク質が、分布相の間に失わることを示した。このデータは、コントロールのインターフェロン−β−１ａとは異なり、インターフェロン−β−１ａ融合タンパク質の分布が脈管構造に主に制限されることを示す。
【０１５５】
（実施例７：霊長類における比較薬物動態学および薬力学）
比較研究を、インターフェロン−β−１ａ融合物およびネイティブなインターフェロン−β−１ａ（１００ｍＭリン酸ナトリウム、２００ｍＭ ＮａＣｌ、ｐＨ７．２中の処方されていないバルクの中間体ＡＶＯＮＥＸ（登録商標）インターフェロン−β−１ａとして）を用いて行い、霊長類におけるそれらの相対安定性および活性を決定する。これらの研究では、霊長類におけるこのインターフェロン−β−１ａ融合物の薬物動態学および薬力学を、ネイティブなインターフェロン−β−１ａの薬物動態学および薬力学と比較し、そして合理的な推測がヒトにまで広げられ得る。
【０１５６】
（動物および方法）
（研究設計）
これは、インターフェロン−β−１ａ融合タンパク質と非融合インターフェロン−β−１ａとの比較薬物動態学および薬力学を評価するための並行群の反復用量研究である。
【０１５７】
健常な霊長類（好ましくはアカゲザル）をこの研究に用いる。投与前に、全ての動物を、試験物品の投与前１４日以内に２回、Ｌａｂ Ａｎｉｍａｌ Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙによって不健康の徴候について評価する；１回の評価は、最初の試験物品の投与２４時間以内でなければならない。健常な動物のみが、試験物品を受ける。評価は、一般的な身体検査、ならびに基準線臨床病理およびインターフェロン−β−１ａに対する基準線抗体レベルについての投与前採血を含む。全ての動物を計量し、そして体温を、試験物品投与の前２４時間以内に記録する。
【０１５８】
１２体の被験体が参加し、そして１ＭＵ／ｋｇのインターフェロン−β−１ａを融合物または非融合物のいずれかであるが他の点では同一のインターフェロン−β−１ａとして受けるように３体ずつの群に割り当てられる。投与は、皮下（ＳＣ）経路または静脈内（ＩＶ）経路いずれかによる。６体の雄性動物は、試験物品をＩＶ経路によって受け（３／処置）、そして別の６体の雄性動物は、試験物品をＳＣ経路によって受ける（３／処置）。全ての動物は、インターフェロン−β処置に対して未処置（ｎａｉｖｅ）でなければならない。各動物は、２回投与される：用量は、４週間間隔をあける。用量の容量は１．０ｍＬ／ｋｇである。
【０１５９】
血液を、薬物動態学的試験のために、各注射の０、０．０８３、０．２５、０．５、１、１．５、２、４、６、８、１２、２４、４８、７２および９６時間後に採血する。インターフェロン誘導性生物学的応答マーカーである血清ネオプテリン（ｎｅｏｐｔｅｒｉｎ）の測定のための血清サンプルを、試験薬物の投与の０、２４、４８、７２、９６、１６８、３３６、５０４時間後に採血する。
【０１６０】
試験期間の間の評価は、投与後３０分および１時間で毒性の徴候について行われる臨床観察を含む。毎日、ケージ横（ｃａｇｅｓｉｄｅ）で観察を行い、全体的外観、毒性の徴候、不快、および行動の変化を記録する。体重および体温を、定期的な間隔で投与後２１日を通して記録する。
【０１６１】
（アッセイ方法）
血清中のインターフェロンβのレベルを、細胞変性効果（ＣＰＥ）バイオアッセイを用いて定量する。ＣＰＥアッセイは、インターフェロン媒介抗ウイルス活性のレベルを測定する。サンプル中の抗ウイルス活性のレベルは、血液を採血した時点でそのサンプル中に含まれる活性なインターフェロンの分子数を反映する。このアプローチは、インターフェロンβの薬物動態学を評価する標準方法である。現在の研究において用いられるＣＰＥアッセイは、インターフェロンβが、ヒト肺癌細胞（Ａ５４９，＃ＣＣＬ−１８５，ＡＴＣＣ，Ｒｏｃｋｖｉｌｌｅ，ＭＤ）を脳心筋炎（ＥＭＣ）ウイルスに起因した細胞傷害性から保護する能力を検出する。この細胞を、血清サンプルを用いて１５〜２０時間にわたってプレインキュベーションして、インターフェロン誘導性タンパク質の誘導および合成を可能にし、その後、このタンパク質は抗ウイルス応答を開始させる。その後、ＥＭＣウイルスを添加し、そしてさらに３０時間インキュベートした後、細胞傷害性の評価をクリスタルバイオレット染色を用いて行う。内部インターフェロンβ標準ならびにインターフェロン−β−Ｉｇ内部標準を、各アッセイプレート上でサンプルを用いて同時に試験する。この標準は、天然のヒト線維芽細胞インターフェロン参照標準（ＷＨＯ Ｓｅｃｏｎｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ，Ｈｕｍａｎ Ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔ，Ｇｂ−２３−９０２−５３）に対して較正される。各アッセイプレートはまた、いずれの種類のインターフェロンβもＥＭＣも含まない細胞増殖コントロールウェルを含み、そしてウイルスコントロールウェルは、細胞およびＥＭＣを含むがインターフェロンβを含まない。標準およびサンプルを含むコントロールプレートもまた調製して、細胞増殖に対するサンプルの効果（ある場合）を決定する。これらのプレートを、ウイルスの添加を行わずに染色する。
【０１６２】
サンプルおよび標準を、２つの複製アッセイプレートの各々について二連で試験して、１サンプルあたり４つのデータ点を得る。４つの複製についての相乗平均濃度を記録する。このアッセイにおける検出限界は、１０ユニット（Ｕ）／ｍｌである。
【０１６３】
ネオプテリンの血清濃度を、市販のアッセイを用いて臨床的薬理学単位で決定する。
【０１６４】
（薬物動態学的方法および統計的方法）
ＲｓｔｒｉｐＴＭソフトウェア（ＭｉｃｒｏＭａｔｈ，Ｉｎｃ．，Ｓａｌｔ Ｌａｋｅ Ｃｉｔｙ，ＵＴ）を用いて、データを薬物動態学的モデルに適合させる。相乗平均濃度を、各群について時間によってプロットする。アッセイ結果は希釈で表されるので、相乗平均は、相加平均よりも適切であると考えられる。血清インターフェロンレベルを基準線値に調整し、そして検出可能でない血清濃度を５Ｕ／ｍｌに設定する。これは、検出の下限の２分の１を表す。
【０１６５】
ＩＶ注入データに関して、２区画ＩＶ注入モデルを、各被験体について検出可能な血清濃度に適合させ、そしてＳＣデータを２区画注射モデルに適合させる。
【０１６６】
以下の薬物動態学的パラメータを算出する：
（ｉ）観察されたピーク濃度Ｃmax（Ｕ／ｍｌ）；
（ｉｉ）台形公式を用いた０〜４８時間の曲線下面積ＡＵＣ；
（ｉｉｉ）排出半減期；
およびＩＶ注入データから（ＩＶを用いた場合）：
（ｉｖ）分布半減期（ｈ）；
（ｖ）クリアランス（ｍｌ／ｈ）；
（ｖｉ）見かけの分布容量Ｖｄ（Ｌ）。
【０１６７】
ＷｉｎＮｏｎｌｉｎ（Ｖｅｒｓｉｏｎ １．０，Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｉｎｃ．，Ａｐｅｘ，ＮＣ）ソフトウェアを用いて、ＳＣ注射およびＩＭ注射後の排出半減期を算出する。
【０１６８】
ネオプテリンに関して、時間による相加平均を、各群について表す。基準線からの最大変化であるＥmaxを算出する。Ｃmax、ＡＵＣおよびＥmaxを、一元（ｏｎｅ−ｗａｙ）分散分析に供して提示して、投与群を比較する。ＣmaxおよびＡＵＣを、分析前に対数変換する；相乗平均を記録する。
【０１６９】
（実施例８：インターフェロンβ−１ａ融合物の抗脈管形成効果）
（インターフェロン−β−１ａ融合物が、内皮細胞増殖をインビトロで阻害する能力の評価）
ヒト静脈内皮細胞（Ｃｅｌｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ，カタログ＃２Ｖ０−Ｐ７５）およびヒト皮膚微小血管内皮細胞（Ｃｅｌｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ，カタログ＃２Ｍ１−Ｃ２５）を、ＣＳ−Ｃ培地キット（Ｃｅｌｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ，カタログ＃４Ｚ０−５００）を用いる培養中で維持する。実験２４時間前に、細胞をトリプシン処理し、そしてアッセイ培地（９０％ Ｍ１９９および１０％ウシ胎児血清（ＦＢＳ））中に再懸濁し、そして所望の細胞密度に調整する。次いで、細胞を、ゼラチンでコーティングした２４ウェルプレートまたは９６ウェルプレートに、１２，５００細胞／ウェルまたは２，０００細胞／ウェルのいずれかで、それぞれプレートする。
【０１７０】
一晩のインキュベーション後、アッセイ培地を、２０ｎｇ／ｍｌのヒト組換え塩基性線維芽細胞増殖因子（Ｂｅｃｔｏｎ Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ，カタログ＃４００６０）および種々の濃度の、融合インターフェロン−β−１ａタンパク質および非融合のインターフェロン−β−１ａタンパク質またはポジティブコントロール（エンドスタチンは、ｂＦＧＦに対する抗体がポジティブコントロールとして用いられ得るように、ポジティブコントロールとして用いられ得る）を含有する、新鮮な培地で置換する。最終容量を、２４ウェルプレートで０．５ｍｌに、または９６ウェルプレート中で０．２ｍｌに調整する。
【０１７１】
７２時間後、細胞をＣｏｕｌｔｅｒ計数のためにトリプシン処理するか、ＣｙＱｕａｎｔ蛍光読み取りのために凍結するか、または［３Ｈ］チミジンで標識する。
【０１７２】
このインビトロアッセイは、本発明のヒトインターフェロン−β分子を、インビボで抗脈管形成効果を示し得る、内皮細胞増殖に対する効果について試験する。Ｏ’Ｒｅｉｌｌｙ，Ｍ．Ｓ．，Ｔ．Ｂｏｅｈｍ，Ｙ．Ｓｈｉｎｇ，Ｎ．Ｆｕｋａｌ，Ｇ．Ｖａｓｉｏｓ，Ｗ．Ｌａｎｅ，Ｅ．Ｆｌｙｎｎ，Ｊ．Ｂｉｒｋｈｅａｄ，Ｂ．Ｏｌｓｅｎ，およびＪ．Ｆｏｌｋｍａｎ，（１９９７），Ｅｎｄｏｓｔａｔｉｎ：Ａｎ Ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ Ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ ｏｆ Ａｎｇｉｏｇｅｎｓｉｓ ａｎｄ Ｔｕｍｏｒ Ｇｒｏｗｔｈ．Ｃｅｌｌ ８８，２７７−２８５を参照のこと。
【０１７３】
（実施例９：インターフェロン−β−１ａ／Ｉｇ融合物の抗脈管形成効果および抗新生脈管形成効果を試験するためのインビボモデル）
種々のモデルを、本明細書中に記載の分子の抗脈管形成効果および抗新生脈管形成効果を試験するために開発した。これらの分子のいくつかは、米国特許第５，７３３，８７６号（１９９８年３月３１日：「Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ ａｎｇｉｏｇｅｎｅｓｉｓ」）および同第５，１３５，９１９号（１９９２年８月４日：「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｇｉｏｇｅｎｅｓｉｓ」）に記載されている。他のアッセイとしては、以下が挙げられる：Ｓ．ＴａｙｌｏｒおよびＪ．Ｆｏｌｋｍａｎ；Ｎａｔｕｒｅ，２９７，３０７（１９８２）およびＲ．Ｃｒｕｍ．Ｓ．ＳｚａｂｏおよびＪ．Ｆｏｌｋｍａｎ；Ｓｃｉｅｎｃｅ．２３０．１３７５（１９８５）の外皮のない絨毛尿膜（ＣＡＭ）アッセイ；Ｆｏｌｋｍａｎ，Ｊ．ら；Ｊ．Ｅｘｐ．Ｍｅｄ．，１３３，２７５（１９７１）のマウス背側（ｄｏｒｓａｌ）肺胞嚢法の抗脈管形成（ａｎｔｉｇｉｏｇｅｎｅｓｉｓ）モデルおよびＧｉｍｂｒｏｎｅ，Ｍ．Ａ．Ｊｒ．ら，Ｊ．Ｎａｔｌ．Ｃａｎｃｅｒ Ｉｎｓｔ．５２，４１３（１９７４）のラット角膜微小ポケットアッセイ。このラット角膜微小ポケットアッセイでは、ＥＶＡ（エチレン−ビニルアセテートコポリマー）ペレット中に含浸した５００ｎｇの塩基性ＦＧＦ（ウシ、Ｒ ＆ Ｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．）を各角膜に移植することによって、Ｓｐｒａｇｕｅ−Ｄａｗｌｅｙ系統（Ｃｈａｒｌｅｓ，Ｒｉｖｅｒ，Ｊａｐａｎ）の成体雄性ラットにおいて角膜の血管新生が誘導される。
【０１７４】
インターフェロン−β／Ｉｇ融合物を、動物モデルにおいて抗脈管形成効果について試験するための他の方法としては、オリジナルのＣａｎｃｅｒ Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒａｐｙ Ｒｅｐｏｒｔｓ，第３部，第３巻，第２号，１９７１年９月および増補のＩｎ Ｖｉｖｏ Ｃａｎｃｅｒ Ｍｏｄｅｌｓ，１９７６−１９８２，ＮＩＨ刊行物番号８４−２６３５，１９８４年２月に記載されるような、新規の潜在的な抗癌剤をスクリーニングするためのプロトコルが挙げられる（が、これらに限定されない）。げっ歯類モデルにおけるインターフェロンβ誘導物の抗脈管形成活性を評価するためには、Ｉ型インターフェロンの種障壁があるので、げっ歯類インターフェロン−β／：Ｉｇ融合物調製物を作製する。このようなスクリーニング方法は、皮下に移植したＬｅｗｉｓ Ｌｕｎｇ Ｃａｒｃｉｎｏｍａに対するマウスインターフェロン−β／Ｉｇ融合物の抗脈管形成効果について試験するためのプロトコルによって例示される。
【０１７５】
（腫瘍株の起源）
１９５１年に、Ｃ５７ＢＬ／６マウスにおいて肺の癌として自然発生した。
【０１７６】
試験手順のまとめ：腫瘍フラグメントを、Ｂ６Ｄ２Ｆ１マウスの腋窩部の皮下に移植する。試験薬剤（すなわち、本発明の融合タンパク質）を、腫瘍移植後、複数日、種々の用量で皮下（ＳＣ）または腹腔内（ＩＰ）に投与する。測定するパラメーターは、中間生存時間である。結果を、コントロール生存時間の百分率として表す。
【０１７７】
（動物）
繁殖：Ｃ５７ＢＬ／６マウス
試験：Ｂ６Ｄ２Ｆ１マウス
体重：マウスは、雄性については１８ｇを、そして雌性については１７ｇを最少体重として、３ｇの体重範囲内にあるべきである
性別：１つの性別を全ての試験について用い、そしてコントロール動物を１つの実験において用いる
供給源：可能であれば、１つの実験における全ての動物について１つの供給源。
【０１７８】
（実験サイズ）
１試験群あたり１０匹の動物。
【０１７９】
（腫瘍移植）
増殖：
フラグメント：皮下ドナー腫瘍の２〜４のフラグメントを調製する
時間：１３〜１５日
部位：フラグメントを、鼡径部において穿刺によって腋窩部に皮下移植する
試験：
フラグメント：皮下ドナー腫瘍の２〜４ｍｍのフラグメントを調製する
時間：１３〜１５日
部位：フラグメントを、鼡径部において穿刺によって腋窩部に皮下移植する。
【０１８０】
（試験スケジュール）
０日目：腫瘍を移植する。細菌培養を行う。奇数番号の実験物毎にポジティブコントロール化合物を試験する。材料を調製する。死亡を毎日記録する。
１日目：培養物をチェックする。汚染されていた場合、実験物を捨てる。動物をランダム化する。指示されたように処理する（１日目および翌日）。
２日目：培養物を再度チェックする。汚染されていた場合、実験物を捨てる。
５日目：２日目および日の最初の試験薬物毒性評価を検量する。
１４日目：初期死亡日を調節する。
４８日目：採取なしの日を調節する。
６０日目：実験を終了し、そして評価する。肺を肉眼で（ｇｒｏｓｓｌｙ）腫瘍に関して検査する。
【０１８１】
（精度管理）
ポジティブコントロール化合物（ＮＳＣ ２６２７１（１００ｍｇ／ｋｇ／注射の用量のＣｙｔｏｘａｎ））を全ての奇数番号の実験物において予定し、そのレジメンは、１日目のみが腹腔内である。ポジティブコントロールに関する、より低い試験／コントロール限界は１４０％である。受け入れ可能な未処理のコントロール中間生存時間は、１９〜３５．６日である。
【０１８２】
（評価）
測定されるパラメーターは、中間生存時間である。１日目および５日目についての平均動物体重を計算し、全ての試験群について試験／コントロール比を算出する。開始（ｓｔａｇｉｎｇ）日および最終評価日についての平均動物体重を計算する。試験／コントロール比を、５日目に６５％を越える生存動物（ｓｕｒｖｉｖｏｒ）を有する全ての試験群について計算する。８６％未満の試験／コントロール比の値は、毒性を示す。過度の体重変化の相違（試験−コントロール）もまた、毒性の評価の際に用いられ得る。
【０１８３】
（活性についての基準）
１４０％以上の初期試験／コントロール比は、中程度の活性を実証するために必要であるとみなされる。１５０％以上の再現性のある試験／コントロール比の値は、有意に活性であるとみなされる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
明細書中に記載の発明。
【請求項１】
明細書中に記載の発明。
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１０Ｃ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１１Ｃ】
【図１２】
【図１】
【図２−１】
【図２−２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１０Ｃ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１１Ｃ】
【図１２】
【図１】
【図２−１】
【図２−２】
【公開番号】特開２０１０−２６８８１０（Ｐ２０１０−２６８８１０Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６５３４９（Ｐ２０１０−１６５３４９）
【出願日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【分割の表示】特願２０００−５７７１９７（Ｐ２０００−５７７１９７）の分割
【原出願日】平成１１年１０月１５日（１９９９．１０．１５）
【出願人】（５９２２２１５２８）バイオジェン・アイデック・エムエイ・インコーポレイテッド (224)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【分割の表示】特願２０００−５７７１９７（Ｐ２０００−５７７１９７）の分割
【原出願日】平成１１年１０月１５日（１９９９．１０．１５）
【出願人】（５９２２２１５２８）バイオジェン・アイデック・エムエイ・インコーポレイテッド (224)
【Ｆターム（参考）】
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