説明

IL−23およびそのレセプター;関連する試薬および方法

【課題】サイトカイン様組成物に対する類似性を示すリガンドについての新たなレセプターおよび関連する化合物、ならびにそれらの使用のための方法を提供すること。
【解決手段】哺乳類(例えば、霊長類)のレセプター、精製されたレセプタータンパク質およびそのフラグメント、をコードする核酸が提供される。抗体(ポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体の両方)もまた、提供される。診断用途および治療用途の両方のために組成物を使用する方法が、記載される。1つの実施形態において、本発明は、サイトカインレセプターに関連した新規レセプターおよびそれらの生物学的活性に関し、特に、本発明は、DCRS5(別名IL−23R)と称される1つのサブユニットの説明を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、2001年5月10日に出願された出願番号09/853,180(これは、2000年5月10日に出願された米国仮特許出願番号60/203,426の利益を主張する)の分割出願である、2003年9月18日に出願された同一出願人による同時係属の出願番号10/667,290の一部継続出願である。その各々は、本明細書中でその全体が参考として援用される。
【0002】
(発明の分野)
本発明は、哺乳動物の生理機能(免疫系の機能を含む)に影響を与える、組成物および方法に関する。特に、本発明は、発生および/または免疫系を調節する方法を提供する。これらの物質の診断的使用および治療的使用もまた開示される。
【背景技術】
【0003】
組換えDNA技術とは一般に、ドナー供給源由来の遺伝情報を(例えば、宿主への導入を通して)その後の処理のためにベクター中に組み込み、それにより、移入された遺伝情報が新たな環境においてコピーおよび/または発現される技術をいう。通常、遺伝情報は、所望のタンパク質産物をコードするメッセンジャーRNA(mRNA)から誘導された相補的なDNA(cDNA)の形態で存在する。キャリアは頻繁に、後の複製のためのcDNAを宿主中に組み込み、そしていくつかの場合には実際にこのcDNAの発現を制御し、そしてそれによって宿主におけるコード産物の合成を誘導する能力を有する、プラスミドである。例えば、非特許文献1を参照のこと。
【0004】
かなり長い間、哺乳動物の免疫応答が、「免疫ネットワーク」と呼ばれる、一連の複雑な細胞性相互作用に基づくことが知られている。近年の研究は、このネットワークの内部の活動に新たな洞察を提供した。免疫応答の多くは実際に、リンパ球、マクロファージ、顆粒球および他の細胞のネットワーク様相互作用の周囲を廻ることが明らかなままであるが、免疫学者は現在一般に、リンホカイン、サイトカインまたはモノカインとして公知の可溶性タンパク質が、これらの細胞相互作用を制御する際に重要な役割を果たすという見解を支持する。従って、細胞調節因子の単離、特徴付けおよび作用機構にかなりの興味が存在し、その理解は、多数の医学的異常(例えば、免疫系の障害)の診断および治療において著しい進歩を導く。
【0005】
リンホカインは明らかに、細胞活性を種々の方法で媒介する。例えば、非特許文献2;および非特許文献3を参照のこと。これらは、多能性造血幹細胞の増殖(proliferation)、成長(growth)および/または複雑な免疫系を構成する多様な細胞系統を含む莫大な数の子孫への分化を支持することが示された。健常な免疫応答のためには、細胞性成分間の適切かつバランスのとれた相互作用が必要である。リンホカインが他の薬剤と組み合わせて投与された場合、異なる細胞系統はしばしば、異なる様式で応答する。
【0006】
免疫応答に特に重要である細胞系統としては、以下の2つのクラスのリンパ球が挙げられる:B細胞(これは、免疫グロブリン(異物を認識して結合し、その除去をもたらす能力を有するタンパク質)を産生および分泌し得る)、および種々のサブセットのT細胞(リンホカインを分泌し、そして免疫ネットワークを構成するB細胞および種々の他の細胞(他のT細胞を含む)を誘導または抑制する)。これらのリンパ球は、他の多くの細胞型と相互作用する。
【0007】
種々の免疫障害をより良く理解し、そして処置するための研究は、免疫系の細胞をインビトロで維持することが通常できないことによって妨げられている。免疫学者は、これらの細胞の多くを培養することが、T細胞および他の細胞の上清(これは、多くのリンホカインを含めて、種々の増殖因子を含む)の使用を通して達成され得ることを見出した。
形態形成発生を調節する種々の増殖因子および調節因子が存在する。サイトカインについての多くのレセプターが公知である。しばしば、機能的レセプターには少なくとも2つの重要なサブユニットが存在する。例えば、非特許文献4;非特許文献5;非特許文献6;非特許文献7;非特許文献8;ならびに非特許文献9を参照のこと。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0008】
【非特許文献1】Sambrookら,Molecular Cloning:A Laboratory Manual、第2版、CSH Press,NY、1989年、第1巻〜第3巻
【非特許文献2】Paul編、Fundamental Immunology、第3版、Raven Press,New York、1996年
【非特許文献3】Thomson編、The Cytokine Handbook、第2版、Academic Press, San Diego、1994年
【非特許文献4】Heinrichら、Biochem.J.1998年、第334巻、p.297−314
【非特許文献5】GondaおよびD’Andrea、Blood 1997年、第89巻、p.355−369
【非特許文献6】Preskyら、Proc.Nat’l Acad.Sci.USA,1996年、第93巻、p.14002−14007
【非特許文献7】DrachmanおよびKaushansky、Curr.Opin.Hematol.1995年、第2巻、p.22−28
【非特許文献8】Theze、Eur.Cytokine Netw.1994年、第5巻、p.353−368
【非特許文献9】LemmonおよびSchlessinger、Trends Biochem.Sci.1994年、第19巻、p.459−463
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
前述のことから、新たな可溶性タンパク質およびそれらのレセプター(リンホカインに類似する可溶性タンパク質を含む)の発見および開発が、例えば、免疫系および/または造血細胞の発生、分化または機能を直接的または間接的に含む、広範な変性状態または異常状態のための新たな治療に寄与するはずであることが明らかである。特に、他のリンホカインの有益な活性を増強または強化するリンホカイン様分子に対する新規レセプターの発見および理解は、非常に有利である。本発明は、サイトカイン様組成物に対する類似性を示すリガンドについての新たなレセプターおよび関連する化合物、ならびにそれらの使用のための方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0010】
(発明の要旨)
本発明は、サイトカインレセプターに関連した新規レセプター(例えば、DNAXサイトカインレセプターサブユニット(DCRS)と称される、霊長類のサイトカインレセプター様分子構造体)およびそれらの生物学的活性に関する。特に、本発明は、DCRS5(別名IL−23R)と称される1つのサブユニットの説明を提供する。本発明は、ポリペプチド自体をコードする核酸、ならびにそれらの産生および使用のための方法を包含する。本発明の核酸は、本明細書中に含まれるクローニングされた相補的なDNA(cDNA)配列へのそれらの相同性によって部分的に特徴付けられる。さらに、本発明は、レセプターサブユニットDCRS5およびIL−12Rβ1とp40/p19リガンドとの適合を提供し、この対形成は、アゴニストおよびアンタゴニストに対する試薬に基づいた、アゴニストおよびアンタゴニストの使用のための指標の洞察を提供する。
【0011】
本発明は、配列番号2の細胞内部分の少なくとも10個連続したアミノ酸を含む実質的に純粋なまたは組換えポリペプチドを提供する。特定の実施形態では、このポリペプチドは以下である:配列番号2の細胞内部分の少なくとも25個連続したアミノ酸を含む;配列番号2の細胞内部分を含む組換え体である;配列番号2の非細胞内部分の少なくとも10個連続したアミノ酸をさらに含む;配列番号2の細胞外部分の少なくとも25個のアミノ酸を含む;成熟した配列番号2を含む;または実質的に純粋な天然ポリペプチドである。他では、この組換えポリペプチドは以下である:配列番号2の成熟配列からなる;非グリコシル化ポリペプチドである;ヒト由来である;配列番号2の少なくとも40個連続したアミノ酸を含む;配列番号2の少なくとも15個連続したアミノ酸の少なくとも3個の非重複セグメントを示す;配列番号2の天然の多型改変体である;少なくとも約30アミノ酸の長さを有する;霊長類DCRS5に特異的である少なくとも2個の非重複エピトープを示す;天然グリコシル化状態で少なくとも30kDの分子量を有する;合成ポリペプチドである;無菌形態にある;水溶液もしくは緩衝化溶液中に存在する;固体基材に結合している;別の化学的部分に結合している;またはIL−12Rβ1ポリペプチドと物理的に会合している。
【0012】
本発明の他の実施形態は、以下を提供する:配列番号2の細胞内部分の少なくとも12個連続したアミノ酸を含む、実質的に純粋なもしくは組換えポリペプチド;または成熟した配列番号2を含む、実質的に純粋な天然配列ポリペプチド。特定の形態では、配列番号2の細胞内部分の少なくとも6個連続したアミノ酸の少なくとも2個の別個の非重複セグメントを含むポリペプチドは、ここで、別個の非重複セグメントは:第一の少なくとも12個のアミノ酸を含む;第一の少なくとも7個のアミノ酸および第二の少なくとも9個のアミノ酸を含む;少なくとも6個のアミノ酸の第三の別個のセグメントを含む;またはR355−L373、P378−L405、V407−D426、K428−D439、P441−V452、I454−G460、I465−T587もしくはN592−606のうちの1つを含む:あるいはこのポリペプチドが、配列番号2の細胞外部分の少なくとも6個連続したアミノ酸の少なくとも2個の別個の非重複セグメントをさらに含む。あるいは、配列番号2の細胞内部分の少なくとも12個連続したアミノ酸を含むポリペプチドは、以下のポリペプチドである:少なくとも12個連続したアミノ酸セグメントが、R355−L373、P378−L405、V407−D426、K428−D439、P441−V452、I454−G460、I465−T587もしくはN592−606のうちの1つを含む;またはこのポリペプチドが、配列番号2の細胞外部分の少なくとも6個連続したアミノ酸の少なくとも2個の別個の非重複セグメントをさらに含む。または、成熟した配列番号2を含む、純粋な天然配列ポリペプチドは、精製エピトープまたは検出エピトープをさらに含み得る。このようなポリペプチドは以下であり得る:配列番号2の成熟配列からなる;非グリコシル化ポリペプチドである;ヒト由来である;配列番号2の少なくとも40個連続したアミノ酸を含む;配列番号2の少なくとも15個連続したアミノ酸の少なくとも3個の非重複セグメントを示す;配列番号2の天然の多型改変体である;少なくとも約30アミノ酸の長さを有する;霊長類DCRS5に特異的である少なくとも2個の非重複エピトープを示す;天然のグリコシル化状態で少なくとも30kDの分子量を有する;合成ポリペプチドである;無菌形態にある;水溶液もしくは緩衝化溶液中に存在する;固体基材に結合している;別の化学的部分に結合している;またはIL−12Rβ1ポリペプチドと物理的に会合している。
【0013】
例えば以下を含む、種々の他の組成物が提供される:IL−12Rβ1タンパク質と合わされた実質的に純粋なポリペプチド;またはキャリア中のこのようなポリペプチド(ここで、このキャリアは、水、生理食塩水および/もしくは緩衝液を含む、水性化合物である;ならびに/または経口的、直腸的、鼻腔内、局所的または非経口的な投与のために処方される)。
【0014】
このようなポリペプチドおよび以下を含むキットが提供される:このポリペプチドを含む区画;IL−12Rβ1ポリペプチドを含む区画;p40、p19もしくはp40/p19ポリペプチドを含む区画;またはこのキット中の試薬の使用もしくは廃棄についての使用説明書。
【0015】
DCRS5の細胞内部分に特異的に結合する、例えば、抗体由来の抗原結合部位を含む、抗体および他の結合化合物が提供され、ここで:この結合化合物は、容器中に存在する;このポリペプチドは、ヒト由来である;この結合化合物は、Fv、FabもしくはFab2フラグメントである;この結合化合物は、別の化学的部分に結合している;またはこの抗体は:表1の成熟ポリペプチドのペプチド配列に対して惹起される;成熟DCRS5に対して惹起される;精製ヒトDCRS5に対して惹起される;免疫選択される;ポリクローナル抗体である;変性したDCRS5に結合する;少なくとも30μMの、抗原に対するKdを示す;ビーズもしくはプラスチックメンブレンを含む、固体基材に結合されている;無菌組成物である;または放射性標識もしくは蛍光標識を含め、検出可能に標識されている。結合化合物および以下を含むキットもまた提供される:この結合化合物を含む区画;区画であって、p40ポリペプチド;p19ポリペプチド;DCRS5ポリペプチド;および/もしくはIL−12Rβ1ポリペプチドを含む、区画;抗体を含む区画であって、この抗体が、p40ポリペプチド;p19ポリペプチド;DCRS5ポリペプチド;および/もしくはIL−12Rβ1ポリペプチドに選択的に結合する、区画;またはこのキット中の試薬の使用もしくは廃棄についての使用説明書。
【0016】
例えば、抗原:抗体複合体を生成する方法であって、適切な条件下で、霊長類DCRS5ポリペプチドと抗体とを接触させ、それによって複合体を形成させる工程を包含する、方法もまた提供される。このような方法においては、以下であり得る:この複合体が、他のサイトカインレセプターから精製される;この複合体が、他の抗体から精製される;接触させる工程が、インターフェロンを含むサンプルとである;接触させる工程が、抗原の定量的検出を可能にする;接触させる工程が、抗体を含むサンプルとである;または接触させる工程が、前記抗体の定量的検出を可能にする。他の組成物(例えば、無菌の結合化合物、または結合化合物およびキャリアを含む組成物)が提供される:ここで、このキャリアは:水、生理食塩水および/もしくは緩衝液を含む、水性化合物である;ならびに/または経口的、直腸的、鼻腔内、局所的または非経口的な投与のために処方される。
【0017】
本発明はまた、DCRS5ポリペプチドをコードする、単離されたまたは組換え核酸を提供し、ここで:DCRS5はヒト由来である;あるいはこの核酸は:配列番号2の抗原性ペプチド配列をコードする;配列番号2の複数の抗原性ペプチド配列をコードする;少なくとも13ヌクレオチドにわたって、このセグメントをコードする天然のcDNAに対する同一性を示す;発現ベクターである;複製起点をさらに含む;天然の供給源由来である;検出可能な標識を含む;合成ヌクレオチド配列を含む;6kb未満、好ましくは3kb未満である;霊長類由来である;天然の全長コード配列を含む;DCRS5をコードする遺伝子についてのハイブリダイゼーションプローブである;またはPCRプライマー、PCR産物もしくは変異誘発プライマーである。細胞が以下であるものを含めて、この組換え核酸を含む細胞が提供される:原核生物細胞;真核生物細胞;細菌細胞;酵母細胞;昆虫細胞;哺乳動物細胞;マウス細胞;霊長類細胞;またはヒト細胞。
【0018】
キットの実施形態としては、この核酸および以下を含むキットが挙げられる:この核酸を含む区画;核酸を含む区画であって、この核酸が、p40ポリペプチド;p19ポリペプチド;DCRS5ポリペプチド;および/もしくはIL−12Rβ1ポリペプチドをコードする、区画;p40ポリペプチド;p19ポリペプチド;DCRS5ポリペプチド;および/もしくはIL−12Rβ1ポリペプチドを含む、区画;抗体を含む区画であって、この抗体が、p40ポリペプチド;p19ポリペプチド;DCRS5ポリペプチド;および/もしくはIL−12Rβ1ポリペプチドに選択的に結合する、区画;またはこのキット中の試薬の使用もしくは廃棄についての使用説明書。
【0019】
他の核酸実施形態としては、以下である実施形態が挙げられる:30分間、30℃で、そして2M未満の塩の洗浄条件下で、細胞内部分をコードする配列番号1の部分にハイブリダイズする;または少なくとも約30ヌクレオチドのストレッチにわたって、霊長類DCRS5の細胞内部分に対する同一性を示す。好ましくは、このような核酸は、以下である核酸である:洗浄条件が、45℃および/もしくは500mM塩;または55℃および/もしくは150mM塩;またはこのストレッチが少なくとも55ヌクレオチドまたは75ヌクレオチドである。
【0020】
治療的使用としては、細胞の生理機能または発達を調節する方法であって、この細胞を、以下と接触させる工程を包含する方法が挙げられる:霊長類DCRS5の細胞外部分および/または霊長類IL−12Rβ1の細胞外部分を含む複合体である、p40/p19のアンタゴニスト;霊長類DCRS5および/または霊長類IL−12Rβ1を含む複合体を結合する抗体である、p40/p19のアンタゴニスト;DCRS5に結合する抗体である、p40/p19のアンタゴニスト;IL−12Rβ1に対する抗体である、p40/p19のアンタゴニスト;DCRS5もしくはIL−12Rβ1に対するアンチセンス核酸である、p40/p19のアンタゴニスト;または霊長類DCRS5および/もしくは霊長類IL−12Rβ1を含む複合体を結合する抗体である、p40/p19のアゴニスト。1つの型の方法では、この接触させる工程は、アンタゴニストとであり、そして、この接触させる工程は、IL−12、IL−18、TNFおよび/またはIFNγに対するアンタゴニストとの組合せにおいてである;あるいはこの細胞は、慢性TH1媒介性疾患の徴候もしくは症状を示す;多発性硬化症、慢性関節リウマチ、変形性関節症、炎症性腸疾患、糖尿病、乾癬もしくは敗血症の症状もしくは徴候を示す;または同種異系移植を受けている宿主由来である。逆に、この方法は、アゴニストと接触させる工程であり得、そして:この接触させる工程は、IL−12、IL−18、TNFまたはIFNγとの組合せにおいてである;あるいはこの細胞は、慢性TH2応答の徴候もしくは症状を示す;腫瘍、ウイルスもしくは真菌の増殖に罹っている;ワクチンを受けている;またはアレルギー応答に罹っている宿主由来である。
【0021】
本発明は、生理学的障害を経験したヒト被験体を処置する方法を提供し、この方法は、DCRS5(配列番号1または配列番号2)またはp19(配列番号5または配列番号6)の有効量のアゴニストまたはアンタゴニストを投与する工程を包含する。上記障害は、慢性関節リウマチ;ぜん息またはアレルギー;慢性閉塞性肺障害(COPD);間質性肺障害;炎症性腸障害(IBD);または炎症性皮膚障害が挙げられる。上記皮膚障害が乾癬またはアトピー性皮膚炎である;上記IBDがクローン病または潰瘍性大腸炎である;上記間質性肺障害が、特発性肺線維症;好酸球性肉芽腫;または過敏性肺炎である、方法もまた、提供される。
【0022】
別の実施形態において、本発明は、上記アンタゴニストが、DCRS5(配列番号2);もしくはp19(配列番号6)に特異的に結合する抗体の抗原結合部位由来の結合組成物を含む、方法;または上記結合組成物が、ポリクローナル抗体;モノクローナル抗体;ヒト化抗体;またはFab、Fv、もしくはF(ab’)フラグメントを含む、方法;または上記アゴニストが、DCR5(配列番号2)もしくはp19(配列番号6)を含む、方法;ならびに上記アゴニストまたはアンタゴニストが核酸を含む、方法;または上記アンタゴニストが、アンチセンス核酸またはRNA干渉核酸(RNA interference nucleic acid)を含む、方法を提供する。
【0023】
本発明のさらに別の実施形態は、生理学的障害を診断する方法であり、この方法は、DCRS5(配列番号1または配列番号2)にかまたはp19(配列番号5または配列番号6)に特異的に結合する結合組成物を、慢性関節リウマチ;ぜん息もしくはアレルギー;慢性閉塞性肺障害(COPD);間質性肺障害;炎症性腸障害(IBD);または炎症性皮膚障害を経験した試験被験体由来のサンプルに、接触させる工程を包含する。また、上記結合組成物をコントロール被験体由来のサンプル、またはコントロールサンプルに接触させる工程;および試験被験体で見出された結合とコントロール被験体またはコントロールサンプルで見出された結合とを比較する工程をさらに包含する方法もまた、提供される。上記結合組成物が、ポリクローナル抗体;モノクローナル抗体;ヒト化抗体;Fab、FvもしくはF(ab’)フラグメント;核酸;または検出可能な標識を含む、方法;ならびに、上記核酸が、プローブまたはプライマー;あるいは分子ビーコンを含む、方法が提供される。
【0024】
別の実施形態において、本発明は、上記サンプルが、ヒト細胞、組織、または生物学的流体(biological fluid)由来であり;上記皮膚障害が乾癬またはアトピー性皮膚炎であり;上記IBDがクローン病または潰瘍性大腸炎であり;あるいは上記間質性肺障害が特発性肺線維症;好酸球性肉芽腫;または過敏性肺炎である、診断方法を提供する。
本発明は例えば、以下の項目を提供する。
(項目1)
有効量のDCRS5(配列番号1または配列番号2)のアゴニストまたはアンタゴニスト、あるいはp19(配列番号5または配列番号6)のアゴニストまたはアンタゴニストを投与する工程を包含する、生理学的障害を経験したヒト被験体を処置する方法であって、ここで、該障害は:
a)ぜん息またはアレルギー;
b)慢性閉塞性肺障害(COPD);または
c)間質性肺障害
を含む、方法。
(項目2)
項目1に記載の方法であって、前記間質性肺障害は:
a)特発性肺線維症;
b)好酸球性肉芽腫;または
c)過敏性肺炎
である、方法。
(項目3)
項目1に記載の方法であって、前記アンタゴニストは:
a)DCRS5(配列番号2);または
b)p19(配列番号6)
に特異的に結合する抗体の抗原結合部位由来の結合組成物を含む、方法。
(項目4)
項目3に記載の方法であって、前記結合組成物は:
a)ポリクローナル抗体;
b)モノクローナル抗体;
c)ヒト化抗体;または
d)Fab、FvもしくはF(ab’)フラグメント
を含む、方法。
(項目5)
項目1に記載の方法であって、前記アゴニストは:
a)DCRS5(配列番号2);または
b)p19(配列番号6)
を含む、方法。
(項目6)
項目1に記載の方法であって、前記アゴニストまたはアンタゴニストは、核酸を含む、方法。
(項目7)
項目6に記載の方法であって、前記アンタゴニストは、
a)アンチセンス核酸;または
b)RNA干渉核酸
を含む、方法。
(項目8)
DCRS5(配列番号1または配列番号2)またはp19(配列番号5または配列番号6)に特異的に結合する結合組成物を、以下:
a)ぜん息またはアレルギー;
b)慢性閉塞性肺障害(COPD);または
c)間質性肺障害
を経験した試験被験体由来のサンプルに接触させる工程を包含する、生理学的障害を診断する方法。
(項目9)
項目8に記載の方法であって、以下:
a)前記結合組成物をコントロール被験体由来のサンプルまたはコントロールサンプルに接触させる工程;および
b)前記試験被験体で見出された結合と該コントロール被験体またはコントロールサンプルで見出された結合とを比較する工程
をさらに包含する、方法。
(項目10)
項目8に記載の方法であって、前記結合組成物は:
a)ポリクローナル抗体;
b)モノクローナル抗体;
c)ヒト化抗体;
d)Fab、FvもしくはF(ab’)フラグメント
e)核酸;または
f)検出可能な標識
を含む、方法。
(項目11)
項目10に記載の方法であって、前記核酸は:
a)プローブもしくはプライマー;または
b)分子ビーコン
を含む、方法。
(項目12)
項目8に記載の方法であって、前記サンプルは、ヒト細胞、組織、または生物学的流体由来である、方法。
(項目13)
項目8に記載の方法であって、前記間質性肺障害は:
a)特発性肺線維症;
b)好酸球性肉芽腫;または
c)過敏性肺炎
である、方法。
【発明を実施するための形態】
【0025】
(好ましい実施形態の詳細な説明)
添付された特許請求の範囲を含めて、本明細書中で使用される場合、「a」、「an」および「the」のような単数形の単語は、その内容が明確にそうではないと示さない限り、その対応する複数の対称を含む。本明細書中で引用される全ての参考文献は、各々個別の特許公開、特許出願または特許公報が詳細にかつ個別に参考として援用されることが指示されるかのように、同じ程度まで参考として援用される。
【0026】
(I.一般)
本発明は、構造的特性および生物学的特性の両方の特定の規定された特性を有する哺乳動物(本明細書中では霊長類)のサイトカインレセプター様サブユニット分子のアミノ酸配列およびDNA配列を提供し、この分子は、DNAXサイトカインレセプターサブユニット5(DCRS5)と称される。これらの分子をコードする種々のcDNAは、霊長類(例えば、ヒト)のcDNA配列ライブラリーから入手された。他の霊長類または他の哺乳動物の対応物もまた所望される。
【0027】
さらに、本発明は、p40/p19リガンドとレセプターサブユニットDCRS5およびIL−12Rβ1との適合を提供し、この対形成は、アゴニストおよびアンタゴニストに対する試薬に基づいた、アゴニストおよびアンタゴニストの使用のための指標の洞察を提供する。
【0028】
適用可能な標準的な方法のうちのいくつかが、記載または参照される。例えば、以下を参照のこと:Maniatisら(1982),Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Spring Harbor Press;Sambrookら(1989)Molecular Cloning:A Laboratory Manual,(第2版),第13巻,CSH Press,NY;Ausubelら(1987および定期発行の補遺)Current Protocols in Molecular Biology,Greene/Wiley,New York。
【0029】
霊長類(例えば、ヒト)のDCRS5コードセグメントのヌクレオチド(配列番号1)および対応するアミノ酸配列(配列番号2)が、提供される。予測されるシグナル配列が示されるが、細胞型に依存し得るか、またはいずれかの方向のいくつかの残基であり得る。潜在的Nグリコシル化部位は、アスパラギン残基6、24、58、118、157、209および250にある(配列番号2)。ジスルフィド結合は、29位のシステイン残基と78位のシステイン残基との間に見出されるようである;そして保存されたC CXWモチーフは、110位/121位/123位に見出される。219位のトリプトファン;および281〜285のWxxWSモチーフが注目される。約1〜101のセグメントは、Igドメインであり;約102〜195のセグメントはサイトカイン結合ドメイン1であり;約196〜297のセグメントはサイトカイン結合ドメイン2であり;約298〜330のセグメントはリンカーであり;約329〜354のセグメントは膜貫通セグメントであり;そして約356〜606のセグメントは細胞内ドメインである。細胞内の特徴としては、Y374−I377、Y461−Q464およびY588−Q591の推定SH2結合部位;ならびに406、427、440および453の潜在的に重要なチロシン残基が挙げられる。
【0030】
オープンリーディングフレーム(ORF)は、上で示すように、...CHG/GIT...で切断されると予測される推定シグナル配列を含む。328アミノ酸の予測細胞外ドメインには、推定膜貫通セグメントが続いており、そして最終的に約252アミノ酸の細胞質ドメインが続いている。リガンド結合機能は、細胞外ドメインに存在すると推定される。改変が同定された位置は、ヌクレオチド127およびヌクレオチド563(配列番号1)である。ヌクレオチド127を含むコドンは、ヒスチジンまたはグルタミンをコードし得、一方、ヌクレオチド563を含むコドンは、アルギニン、グリシンまたはトリプトファンをコードし得る。
【0031】
【表1−1】

【0032】
【表1−2】

「IL−30R」の細胞外ドメインの最も近縁のものは、IL−6シグナル伝達因子(signal transducer)gp130およびIL−12Rβ2である。いくらかより近縁でないものは、GCSFレセプター、レプチンレセプター、白血病阻害因子レセプターおよびCNTFレセプターである。従って、「IL−30R」は、サイトカインレセプタースーパーファミリーのクラスI部門(branch)のメンバーであり、IL−6R/IL−12Rファミリーに密接に関連している。
【0033】
表1は、霊長類(例えば、ヒト)のDCRS5(IL−30R)との霊長類レセプターサブユニットの利用可能な配列の比較を示す。DCRS5は、IL−6レセプターサブユニットgp130(例えば、IL−6Rサブユニット)およびIL−12Rβ2サブユニットに対する類似性を示す。DCRS5は、βサブユニットの構造的特徴を示すが、タンパク質の相互作用およびシグナル伝達の実際の順序は、解明されていないままである。
【0034】
本明細書中で使用される場合、用語DCRS5は、配列番号2のアミノ酸配列を含むタンパク質を記載するように使用される。多くの場合、それらの実質的なフラグメントは、例えば、さらなる細胞外セグメントを含め、機能的または構造的に等価である。本発明はまた、配列が提供されるそれぞれのDCRS5対立遺伝子のタンパク質のバリエーション(例えば、ムテインまたは他の構築物)を含む。代表的には、このような改変体は、標的領域との約10%未満の配列の相違を示し、従ってしばしば、1重置換と11重置換との間(例えば、2重置換、3重置換、5重置換、7重置換など)を有する。これはまた、記載されるタンパク質の対立遺伝子改変体および他の改変体(例えば、天然の多型)を包含する。代表的に、これは、その対応する生物学的リガンドに、おそらく、αレセプターサブユニットとの二量体化状態において、例えば、少なくとも約100nM、通常約30nMより良好、好ましくは約10nMより良好、そしてより好ましくは約3nMより良好な高い親和性で結合する。この用語はまた、この哺乳動物タンパク質の関連した天然に存在する形態(例えば、対立遺伝子、多型改変体および代謝改変体)をいうように本明細書中で使用される。好ましい形態のレセプター複合体は、リガンド−レセプター相互作用に適切な親和性および選択性で適切なリガンドを結合する。
【0035】
本発明はまた、配列番号2および配列番号6のアミノ酸配列と実質的なアミノ酸配列同一性を有する、タンパク質またはペプチドの組合せを包含する。本発明は、比較的わずかな(例えば、好ましくは約3〜5より少ない)置換を有する配列改変体を包含する。
【0036】
ヒトp19に特異的な結合組成物は、p19の抗原セグメントまたはフラグメントを用いて免疫化することにより調製され得る。これらの結合組成物は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、ヒト化抗体、抗体フラグメント(例えば、Fab、FvまたはF(ab’)フラグメント、二重特異性抗体、一本鎖抗体、二機能性抗体(bifunctional antibody)、および抗体のペプチド模倣物を包含する。ヒトp19の抗原性の増加した領域としては、例えば、配列番号6のアミノ酸16−21;57−69;72−81;136−140;143−146;151−154;および135−164が挙げられる(Parkerら,(1986)Biochemistry,25:5425−5432、およびWellingら,(1985)FEBS Lett.,188:215−218による分析、必要に応じてVector NTI(登録商標)Suite(Informax,Inc.Bethesda,MD)からのソフトウェアを使用した)。
【0037】
実質的なポリペプチド「フラグメント」または「セグメント」は、少なくとも約8アミノ酸、一般的に少なくとも10アミノ酸、より一般的に少なくとも12アミノ酸、しばしば少なくとも14アミノ酸、よりしばしば少なくとも16アミノ酸、代表的に少なくとも18アミノ酸、より代表的に少なくとも20アミノ酸、通常は少なくとも22アミノ酸、より通常は少なくとも24アミノ酸、好ましくは少なくとも26アミノ酸、より好ましくは少なくとも28アミノ酸、そして特に好ましい実施形態では、少なくとも約30以上のアミノ酸のアミノ酸残基のストレッチである。異なるタンパク質のセグメントの配列は、適切な長さのストレッチにわたって互いに比較され得る。多くの状況では、フラグメントは、インタクトなサブユニットの機能的特性を示し得る。例えば、膜貫通レセプターの細胞外ドメインは、リガンド結合特徴を保持し得、そしてこれを使用して可溶性レセプター様複合体を調製し得る。
【0038】
アミノ酸配列相同性または配列同一性は、残基の一致を最適化することによって決定される。いくつかの比較では、必要に応じてギャップが導入され得る。例えば、Needlehamら(1970)J.Mol.Biol.48:443−453;Sankoffら(1983)Time Warps,String Edits,and Macromolecules:The Theory and Practice of Sequence Comparisonの第1章,Addison−Wesley,Reading,MA;ならびにIntelliGenetics,Mountain View,CA;およびUniversity of Wisconsin Genetics Computer Group(GCG),Madison,WIからのソフトウェアパッケージを参照のこと。これは、保存的置換を一致として考慮する場合、変動する。保存的置換としては代表的に、以下のグループ内での置換が挙げられる:グリシン、アラニン;バリン、イソロイシン、ロイシン;アスパラギン酸、グルタミン酸;アスパラギン、グルタミン;セリン、トレオニン;リジン、アルギニン;およびフェニルアラニン、チロシン。相同なアミノ酸配列は、そのサイトカイン配列における天然の対立遺伝子バリエーションおよび種間バリエーションを含むことが意図される。代表的な相同タンパク質または相同ペプチドは、配列番号2のアミノ酸配列セグメントと、50%〜100%の相同性(ギャップが導入され得る場合)から60%〜100%相同性(保存的置換が含まれる場合)を有する。相同性の限度は、少なくとも約70%、一般に少なくとも76%、より一般的に少なくとも81%、しばしば少なくとも85%、よりしばしば少なくとも88%、代表的には少なくとも90%、より代表的には少なくとも92%、通常は少なくとも94%、より通常は少なくとも95%、好ましくは少なくとも96%、そしてより好ましくは少なくとも97%、そして特に好ましい実施形態では、少なくとも98%以上である。相同性の程度は、比較されるセグメントの長さに伴って変動する。相同タンパク質または相同ペプチド(例えば、対立遺伝子改変体)は、配列番号2(特に細胞内部分)と大部分の生物学的活性を共有する。
【0039】
本明細書中で使用される場合、用語「生物学的活性」は、サイトカイン様リガンドによるシグナル伝達、炎症応答、先天免疫および/または形態形成的発生に対する効果を限定することなく記載するように使用される。例えば、これらのレセプターは、ホスファターゼ活性またはホスホリラーゼ活性を媒介すべきであり、これらの活性は、標準的な手順によって容易に測定される。例えば、Hardieら編(1995)The Protein Kinase FactBook、第I巻および第II巻,Academic Press,San Diego,CA;Hanksら(1991)Meth.Enzymol.200:38−62;Hunterら(1992)Cell 70:375−388;Lewin(1990)Cell 61:743−752;Pinesら(1991)Cold Spring Harbor Symp.Quant.Biol.56:449−463;およびParkerら(1993)Nature 363:736−738を参照のこと。レセプターまたはその部分は、一般的基質または特異的基質を標識するためのリン酸標識酵素として有用であり得る。サブユニットはまた、認識抗体を惹起する機能的な免疫原または抗体を結合し得る抗原であり得る。
【0040】
例えば、DCRS5の、用語リガンド、アゴニスト、アンタゴニストおよびアナログは、(例えば、レセプターが天然のレセプターまたは抗体である場合の)リガンド−レセプター相互作用の特徴をいう。細胞性応答は代表的には、レセプターチロシンキナーゼ経路によって媒介されるようである。
【0041】
また、リガンドは、上記レセプターもしくはそのアナログが結合する天然のリガンドまたはその天然のリガンドの機能的アナログである分子のいずれかとして役立つ分子である。機能的アナログは、構造的改変を有するリガンドであり得るか、または適切なリガンド結合決定基と相互作用する分子形状を有する、完全に無関係の分子であり得る。このリガンドは、アゴニストまたはアンタゴニストとして機能し得る。例えば、Goodmanら編(1990)Goodman & Gilman’s:The Pharmacological Bases of Therapeutics,Pergamon Press,New Yorkを参照のこと。
【0042】
合理的薬物設計はまた、レセプターまたは抗体および他のエフェクターもしくはリガンドの分子形状の構造研究に基づき得る。例えば、Herzら(1997)J.Recept.Signal Transduct.Res.17:671−776;およびChaikenら(1996)Trends Biotechnol.14:369−375を参照のこと。エフェクターは、リガンド結合に応じて他の機能を媒介する他のタンパク質またはこのレセプターと通常相互作用する他のタンパク質であり得る。どの部位が特定の他のタンパク質と相互作用するかを決定するための1つの手段は、物理的構造決定(例えば、X線結晶学または二次元NMR技術)である。これらは、どのアミノ酸残基が分子接触領域を形成するかに関するガイダンスを提供する。タンパク質の構造決定の詳細な説明については、例えば、BlundellおよびJohnson(1976)Protein Crystallography,Academic Press,New Yorkを参照のこと。
【0043】
(II.活性)
サイトカインレセプター様タンパク質は、多数の異なる生物学的活性(例えば、(例えば、STAT4を介した)細胞内シグナル伝達、細胞増殖の調節またはリン酸代謝において、特定の基質(代表的にタンパク質)に添加されるかもしくは特定の基質から除去される)を有する。このようなことは一般に、炎症機能、他の先天免疫応答、または形態学的効果の調節をもたらす。サブユニットはおそらく、リガンドに対する特異的低親和性結合を有する。
【0044】
DCRS5は、JAK経路を通したレセプターシグナル伝達の特有のモチーフを有する。例えば、Ihleら(1997)Stem Cells 15(補遺1):105−111;Silvennoinenら(1997)APMIS 105:497−509;Levy(1997)Cytokine Growth Factor Review 8:81−90;WinstonおよびHunter(1996)Current Biol.6:668−671;Barrett(1996)Baillieres Clin.Gastroenterol.10:1−15;ならびにBriscoeら(1996)Philos.Trans.R.Soc.Lond.B.Biol.Sci.351:167−171を参照のこと。特に興味深いのは、上記のSH2結合モチーフである。
【0045】
サイトカインレセプターサブユニットの生物学的活性は、代表的には特定の様式において、しかし、時々は非特異的な様式での、基質へのリン酸部分の添加または除去に関連している。例えば、Hardieら編(1995)The Protein Kinase FactBook、第I巻および第II巻,Academic Press,San Diego,CA;Hanksら(1991)Meth.Enzymol.200:38−62;Hunterら(1992)Cell 70:375−388;Lewin(1990)Cell 61:743−752;Pinesら(1991)Cold Spring Harbor Symp.Quant.Biol.56:449−463;ならびにParkerら(1993)Nature 363:736−738に記載されるような標準的な方法によって、基質が同定され得るか、または酵素的活性についての条件がアッセイされ得る。
【0046】
レセプターサブユニットは組み合わされて、(例えば、リガンドを結合するため、または抗体を調製するために有用であり得る)機能的複合体を形成し得る。これらは、検出または定量を含め、実質的な診断的用途を有する。レセプターとp40/p19リガンドとの機能的結合は、このレセプターが有用である臨床的指標に重要な洞察を提供する。従って、アンタゴニストおよびアゴニストは、予測された機能的効果を有する。
【0047】
活性化した肥満細胞、T細胞およびNK細胞は、IL−23のp19サブユニットの発現の増加を示し、一方で、活性化された樹状細胞は、IL−23のp40サブユニットの発現の増加を示す。これらの細胞は、種々の炎症性障害および状態の病理学に関連している。
【0048】
肥満細胞は、ぜん息およびアレルギー、COPD、慢性関節リウマチ、IBD(例えば、クローン病または潰瘍性大腸炎)、および皮膚炎(例えば、乾癬およびアトピー性皮膚炎)の病因において役割を果たす。例えば、Edwards(2003)Clin.Exp.Allergy 33:1164−1165;Grashoffら,(1997)Am.J.Pathol.151:1785−1790;Woolley(2003)New Engl.J.Med.348:1709−1711;Malaviyaら,(1995)Am.J Ther.2:787−792;Jiangら(2001)Int.J. Dermatol.40:699−703を参照のこと。
【0049】
NK細胞は、ぜん息およびアレルギー、慢性関節リウマチ、および皮膚障害(例えば、乾癬およびアトピー性皮膚炎)の機構に関する。例えば、Korsgren(2002)Curr.Pharm.Des.8:1871−1876;Cameronら,(2003)Br.J.Dermatol.149:160−164を参照のこと。
【0050】
DCは、ぜん息およびアレルギー、慢性関節リウマチ、炎症性腸障害(IBD)(例えば、クローン病または潰瘍性大腸炎)、および皮膚障害(例えば、乾癬およびアトピー性皮膚炎)に関連している。例えば、Upham(2003)Respirology 8:140−148;Santiago−Schwarzら,(2001)J.Immunol.167:1758−1768;Staggら,(2003)Gut 52:1522−1529;Mrowietzら,(2001)Exp.Dermatol.10:238−245を参照のこと。
【0051】
IL−23のp19サブユニットは、種々の肺障害(例えば、間質性肺障害)を伴って発現の増加を示す。本発明は、間質性肺障害の処置または診断のために、IL−23のアゴニストまたはアンタゴニスト(例えば、p19のポリペプチドもしくは核酸またはDCRS5のポリペプチドもしくは核酸に特異的な結合組成物)を提供する。間質性肺障害としては、特発性肺線維症、好酸球性肉芽腫、および過敏性肺炎が挙げられる。特発性肺線維症(つらい予後を有する)は、活性化した肺胞の上皮細胞、線維芽細胞の病巣、および細胞外マトリクスの沈着物に関する。炎症が発症するが、その主要な特徴は、線維芽細胞の病巣である(例えば、Kamp(2003)Chest 124:1187−1189;Whiteら,(2003)J.Pathol.201:343−354を参照のこと)。好酸球性肉芽腫は、局在性非悪性腫瘍性の組織球増殖症である。好酸球性肉芽腫は、消散し得るか、または線維症段階に進行し得る。この障害は、喫煙に関連する(例えば、LevineおよびNickelleit(1994)New Engl.J.Med.330:347−353;RajagopolおよびMark(2002)New Engl.J.Med.347:1262−1268;Miadonnaら(2000)Monaldi Arch Chest Dis.55:3−5を参照のこと)。吸入性アレルゲンにより引き起こされる過敏性肺炎(別名外因性アレルギー性肺胞炎)は、末梢気道および周囲の間質組織の炎症に関する。単球は、蓄積して、肉芽腫へと発達する泡状マクロファージ(foamy macrophages)へと成熟する。この障害はまた、細気管支炎、間質性リンパ球浸潤(interstitial lymphocyte infiltration)に関連し得、そして「蜂巣状肺(honeycombed lung)」線維症が挙げられ得る(例えば、Patelら,(2001)J.Allergy Clin.Immunol.108:661−670;Yi(2002)Crit.Rev.Clin.Lab.Sci.39:581−629を参照のこと)。
【0052】
IL−23のp19サブユニットはまた、Ascaris処置による発現の増加を示す。Ascaris処置は、アレルギーおよびぜん息についてのモデルである。蠕虫処置(例えば、Ascaris)は、肺障害(例えば、気道過反応性;ぜん息、肺の好酸球増加およびアレルギー)の動物モデルにおいて使用される。Ascaris処置は、肺の好酸球増加(ぜん息の特徴である)を誘導する。Ascarisはまた、肺の好中球増加(COPDの特徴である)を誘導する。Ascarisへの曝露は、ヒトのぜん息に関連する(例えば、Billahら,(2002)J.Pharmacol.Exp.Therapeutics 302:127−137;Mochizukiら,(2001)Eur.J.Pharmacol.430:123−133;Boucherら,(1979)J.Allergy Clin.Immunol.64:197−201;Padridら,(1995)Am.J.Respir.Crit.Care Med.151:184−193;Sengokuら,(2001)Pharmacol.63:82−89;Abrahamら,(1999)Am.J.Respir.Crit.Care Med.159:1205−1214;Jonesら,(1998)Can.J.Physiol.Pharmacol.76:210−217;Wrightら,(1999)J.Pharmacol.Exp.Therapeutics 289:1007−1014;D’Brotら,(1989)Am.Rev.Respir.Dis.139:915−920;Barnes(2000)New Engl.J.Med.343:269−280;Palmerら,(2002)Am.J.Respir.Crit.Care Med.165:1489−1493;Lynchら,(1997)Am.J.Respir.Crit.Care Med.156:50−54を参照のこと)。
【0053】
IL−23のp19サブユニットおよびIL−23Rの19サブユニットの発現の増加は、IBD(例えば、クローン病)において起こる。さらに、蠕虫、原虫および寄生虫は、間質性の炎症(例えば、IBD)の発生の増加に関連している(例えば、Saccoら,(1998)Am.J.Pathol.153:1717−1722;Takeyamaら,(1997)J.Gastroenterol.Hepatol.12:204−206;Bundy(1986)Trans.R.Soc.Trop.Med.Hyg.80:706−718;Tanakaら,(1983)Parasitology 86:291−300;Ustunら,(2003)World J.Gastroenterol.9:1834−1835;Watersら,(1999)J.Parasitol.85:1100−1105;Faussone−Pellegriniら,(2002)Neurogastroenterol.Motil.14:83−95を参照のこと)。
【0054】
本発明のIL−23Rは、COPDを有する患者のクラーラ細胞上で発現が増加する。クラーラ細胞は、気道の綿毛を持たない気道上皮細胞であり、気道の病理学(例えば、ぜん息、喫煙およびCOPD)を調節する。COPDは、クラーラ細胞の生理学における変化に相関する(例えば、Piletteら,(2001)Am.J.Respir.Crit.Care Med.163:185−194;Kaupら,(1990)Equine Vet J.22:349−355;Zhangら,(2001)Zhonghua Jie He He Hu Xi Za Zhi 24:524−526を参照のこと)。クラーラ細胞は、免疫応答を調節する多くの分子(例えば、ウテログロブリン(uteroglobulin)(別名クラーラ細胞分泌タンパク質))を産生する。ぜん息およびCOPDにおいて、クラーラ細胞は減少し、粘液細胞は増加する。続く粘液産生の増加は、気道閉塞に寄与する。クラーラ細胞は、粘液細胞に対する前駆体細胞であるようである(例えば、Jeffrey(1998)Thorax 553:129−136;Rogers(2002)Clin.Exp.Allergy 32:1124−1127;Watsonら,(2001)Am.J.Physiol.Lung Cell Mol.Physiol.281:L1523−L1530;Readerら,(2003)Am.J Physiol.162:2069−2078;Strippら,(2002)Am.J Respir.Cell Mol.Biol.27:170−178を参照のこと)。線維症は、ぜん息および慢性閉塞性肺障害(COPD)の病理学の特徴である(例えば、Barnes(2000)New Engl.J.Med.343:269−280;Barnes(2000)Chest 117:l0s−14s;Saettaら,(2001)Eur.Respir.J Suppl.34:18s−23s;Redington(2000)Monaldi Arch.Chest Dis.55:317−323;Vignolaら,(2001)Curr.Allergy Asthma Rep.1:108−115を参照のこと)。
【0055】
サイトカイン(例えば、腫瘍壊死因子(TNF)、IL−4またはIL−13)は、IL−23、p19、またはDCRS5(別名IL−23R)の発現を刺激し得る。逆に、IL−23は、多くのサイトカイン(例えば、IL−6、IL−19、CXCL−1およびIL−17)の発現を刺激し得る。TNFは、多くの炎症性障害(例えば、ぜん息、COPD、慢性間接リウマチ、炎症性腸障害(IBD)および乾癬)に寄与する(例えば、Dasら,(2002)Pulm.Pharmacol.Ther.15:409−416;Halaszら,(2002)Respir.Med.96:262−267;Barnes(2000)New Engl.J.Med.343:269−280;Tutuncuら,(2002)Clin.Exp.Rheumatol.20(6号補遺28):s146−151を参照のこと)。IL−4は、ぜん息、アレルギー、およびCOPDにおいて役割を果たし、その一方で、IL−13は、ぜん息およびアレルギー、COPD、慢性関節リウマチ、IBD(例えば、クローン病および潰瘍性大腸炎)、および皮膚障害(例えば、乾癬またはアトピー性皮膚炎)の機構の一部である(例えば、Steinkeら,(2001)Respir.Res.2:66−70;Jeffery(2001)Novartis Found.Symp.234:149−161;van der Pouw Kraanら,(2002)Genes Immunol.3:436−439;Spaderoら,(2002)Clin.Exp.Rheumatol.20:213−216;Boumaら,(2003)Nat.Rev.Immunol.3:521−533;Van der Ploegら,(1997)Clin.Exp.Immunol.109:526−532を参照のこと)。
【0056】
(III.核酸)
本発明は、例えば、対応するポリペプチド(好ましくは、生物学的に活性であるポリペプチド)をコードするための、(例えば、これらのタンパク質もしくは密接に関連するタンパク質またはそれらのフラグメントをコードする)単離された核酸またはフラグメントの使用を企図する。さらに、本発明は、(例えば、DCRS5(配列番号2)単独の、もしくはヒトp19(配列番号6)単独の、または他のもの(例えば、それぞれ、IL−12Rβ1サブユニットまたはp40サブユニット(Showeら(1996)Ann.N.Y.Acad.Sci.795:413−425;Gatelyら(1998)Ann.Rev.Immunol.16:495−521;GenBank U03187,NM_005535を参照のこと))と組み合わせた)特有の配列を有する、このようなタンパク質またはポリペプチドの組合せをコードする、単離されたDNAまたは組換えDNAを包含する。代表的に、この核酸は、適切な条件下で、配列番号1または配列番号5に示される核酸配列セグメントとハイブリダイズし得るが、好ましくは、表1に記載されるレセプター(すなわち、hIL−6R gp130またはhIL−1Rβ2)の、対応するフラグメントとはハイブリダイズしない。この生物学的に活性なタンパク質またはポリペプチドは、全長タンパク質またはフラグメントであり得、そして配列番号2に示すものに対して代表的に非常に相同な(例えば、有意な同一性ストレッチを示す)アミノ酸配列のセグメントを有する。さらに、本発明は、DCRS5タンパク質に等価であるフラグメント(例えば、細胞内部分)を有するタンパク質をコードする、単離された核酸もしくは組換え核酸またはそれらのフラグメントの使用を包含する。単離された核酸は、それぞれの調節配列(例えば、プロモーター、エンハンサー、ポリA付加シグナルおよび天然の遺伝子由来の他のもの)を5’隣接部(flank)および3’隣接部に有し得る。上記の通りの組合せ(例えば、リガンドアンタゴニストとして、DCRS5とIL−12Rβ1とを含むこと、またはそれらの細胞外リガンド結合部分を含むこと)もまた提供される。例えば、多型または他の改変体の診断上の有用性がまた、明らかに重要である。
【0057】
「単離された」核酸は、実質的に純粋な(例えば、天然ではネイティブな配列に付随する他の成分(例えば、リボソーム、ポリメラーゼおよび起源種由来の隣接ゲノム配列)から分離された)核酸(例えば、RNA、DNAまたは混合ポリマー)である。この用語は、その天然に存在する環境から取り出された核酸配列を包含し、そしてそれによって天然に存在する組成物とは区別され得る、組換えDNA単離物もしくはクローニングされたDNA単離物、および化学合成されたアナログもしくは異種の系によって生物学的に合成されたアナログを包含する。実質的に純粋な分子としては、完全に純粋または実質的に純粋のいずれかの、単離された形態の分子が挙げられる。
【0058】
単離された核酸は一般に、分子の均質な組成物であるが、いくつかの実施形態においては、不均質性(好ましくは微量)を含む。この不均質性は代表的に、ポリマーの末端または所望の生物学的機能もしくは活性に重要でない部分に見出される。
【0059】
「組換え」核酸は代表的に、その産生法またはその構造のいずれかによって規定される。その産生法に関して(例えば、プロセスによって作製される産物)、このプロセスは、(例えば、ヌクレオチド配列において人間による介入を含む)組換え核酸技術の使用である。代表的に、この介入は、インビトロでの操作を含むが、特定の環境下では、この介入は、より古典的な動物育種技術を含み得る。あるいは、これは、天然では互いに連続していない2つのフラグメントの融合物を含む配列を作製することによって作製される核酸であり得るが、これは、天然の産物(例えば、それらの天然の状態において見出されるような、天然に存在する変異体)を除外することを意味する。従って、例えば、細胞を、天然に存在しないベクターで形質転換することによって作製される産物は、任意の合成オリゴヌクレオチドプロセスを用いて誘導される配列を含む核酸と同様に包含される。このようなプロセスはしばしば、代表的には、制限酵素配列認識部位を導入もしくは除去しながら、または何らかの構造−機能解析のために、例えば、あるコドンを、同じまたは保存的アミノ酸をコードする冗長なコドンで置換することによって行われる。あるいは、このプロセスを行って、所望の機能の核酸セグメントを一緒に連結して、(例えば、融合タンパク質をコードする)通常利用可能な天然の形態で見出されない機能の所望の組合せを含む単一の遺伝的実体が作製される。制限酵素認識部位はしばしば、このような人工的操作の標的であるが、他の部位特異的標的(例えば、プロモーター、DNA複製部位、調節配列、制御配列または他の有用な特徴)は設計により取り込まれ得る。同様の概念は、組換え(例えば、融合)ポリペプチドについて意図される。これは、DCRS5の二量体反復物またはDCRS5のIL−12Rβ1サブユニットとの融合物を含む。特に含まれるのは、遺伝暗号の冗長性によって、DCRS5のフラグメントに対する等価なポリペプチドおよび種々の異なる関連分子(例えば、他のサイトカインファミリーのメンバー)由来の配列の融合物をコードする合成核酸である。
【0060】
核酸の文脈における「フラグメント」は、少なくとも約17ヌクレオチド、一般に少なくとも21ヌクレオチド、より一般的に少なくとも25ヌクレオチド、通常は少なくとも30ヌクレオチド、より通常は少なくとも35ヌクレオチド、しばしば少なくとも39ヌクレオチド、よりしばしば少なくとも45ヌクレオチド、代表的には少なくとも50ヌクレオチド、より代表的には少なくとも55ヌクレオチド、通常は少なくとも60ヌクレオチド、より通常は少なくとも66ヌクレオチド、好ましくは少なくとも72ヌクレオチド、より好ましくは少なくとも79ヌクレオチド、そして特に好ましい実施形態では、少なくとも85以上のヌクレオチド(90、100、120、140、160、180、200などを含む)の連続したセグメントである。代表的に、異なる遺伝的配列のフラグメントは、適切な長さのストレッチ(特に、規定されたセグメント(例えば、以下に記載のドメイン))にわたって互いに比較され得る。
【0061】
DCRS5またはp19をコードする核酸は、それ自体または近縁のタンパク質をコードする、遺伝子種、mRNA種およびcDNA種、ならびに多型改変体、対立遺伝子改変体または他の遺伝的改変体をコードするDNAを、例えば、異なる個体または関連の種から同定するために特に有用である。このようなスクリーニングのための好ましいプローブは、レセプターのうちの、異なる多型改変体間で保存されている領域、またはレセプターのうちの、特異性を欠くヌクレオチドを含む領域であり、そして好ましくは全長もしくはそれに近い。他の状況では、多型改変体特異的配列が、より有用である。DCRS5の多型改変体とIL−12Rβ1の改変体との組合せもまた調査分析され得る。
【0062】
核酸配列比較の文脈における実質的な同一性とは、比較した場合、適切なヌクレオチドの挿入または欠失を伴って最適に整列したとき、セグメントまたはそれらの相補鎖のいずれかが、そのヌクレオチドの少なくとも約60%、一般に少なくとも66%、通常は少なくとも71%、しばしば少なくとも76%、よりしばしば少なくとも80%、通常少なくとも84%、より通常少なくとも88%、代表的には少なくとも91%、より代表的には少なくとも約93%、好ましくは少なくとも約95%、より好ましくは少なくとも約96〜98%以上、そして特定の実施形態では、このヌクレオチドの約99%以上の高さ(例えば、構造ドメインをコードするセグメントまたは記載される他のセグメントを含む)において同一であることを意味する。あるいは、このセグメントが、選択的ハイブリダイゼーション条件下で、代表的には配列番号1または配列番号5から誘導される配列を用いて、鎖またはその相補体にハイブリダイズする場合、実質的同一性が存在する。代表的には、少なくとも約14ヌクレオチド、より代表的には少なくとも約65%、好ましくは少なくとも約75%、そしてより好ましくは少なくとも約90%のストレッチにわたって少なくとも約55%の相同性が存在する場合、選択的ハイブリダイゼーションが生じる。例えば、Kanehisa(1984)Nucl.Acids Res.12:203−213を参照のこと。記載されるように、相同性比較の長さは、より長いストレッチにわたり得、そして特定の実施形態では、少なくとも約17ヌクレオチド、一般に少なくとも約20ヌクレオチド、通常は少なくとも約24ヌクレオチド、通常は少なくとも約28ヌクレオチド、代表的には少なくとも約32ヌクレオチド、より代表的には少なくとも約40ヌクレオチド、好ましくは少なくとも約50ヌクレオチド、そしてより好ましくは少なくとも約75〜100以上のヌクレオチドのストレッチにわたる。これとしては、例えば、125、150、175、200、225、250、275、300、325、350などおよび他の長さが挙げられる。
【0063】
ハイブリダイゼーションの文脈において相同性をいう際、ストリンジェントな条件は、ハイブリダイゼーション条件反応において代表的に制御される、塩、温度、有機溶媒および他のパラメーターのストリンジェントな組み合わされた条件である。ストリンジェントな温度条件は、通常約30℃を超える、より通常は約37℃を超える、代表的には約45℃を超える、より代表的には約55℃を超える、好ましくは約65℃を超える、そしてより好ましくは約70℃を超える温度を含む。ストリンジェントな塩条件は、通常、約500mM未満、通常約400mM未満、より通常は約300mM未満、代表的に約200mM未満、好ましくは約100mM未満、そしてより好ましくは約80mM未満であり、さらには約50mMまたは20mM未満まで下がりさえする。しかし、パラメーターの組合せは、任意の単一のパラメーターの限度よりもさらにずっと重要である。例えば、WetmurおよびDavidson(1968)J.Mol.Biol.31:349−370を参照のこと。
【0064】
単離されたDNAは、ヌクレオチド置換、ヌクレオチド欠失、ヌクレオチド挿入およびヌクレオチドストレッチの逆位によって容易に改変され得る。これらの改変は、このタンパク質またはその誘導体をコードする新規なDNA配列をもたらす。これらの改変された配列を使用して、変異体タンパク質(ムテイン)を産生し得るかまたは改変体種の発現を増強し得る。増強された発現は、遺伝子の増幅、転写増大、翻訳増大および他の機構を含み得る。このような変異DCRS5は、欠失、置換または挿入のいずれによって天然に見出される他のサイトカインレセプター様タンパク質のアミノ酸配列とは異なるアミノ酸配列を有する。特に、「部位特異的変異DCRS5」は、配列番号2のタンパク質と実質的配列同一性を有し、そして代表的には本明細書中に開示される形態の生物学的活性または効果の大部分を共有するタンパク質を包含する。種々の天然の多型改変体配列もまた同定される。
【0065】
部位特異的変異部位は予定されたものであるとはいえ、変異体は、部位特異的である必要はない。哺乳動物DCRS5変異誘発は、発現と結び付いたアミノ酸の挿入または欠失を遺伝子中に作製することによって達成され得る。置換、欠失、挿入または多くの組合せが作製されて、最終的な構築物に到達され得る。挿入物としては、アミノ末端融合物またはカルボキシ末端融合物が挙げられる。ランダム変異誘発は、標的コドンで行われ得、次いで発現された哺乳動物DCRS5変異体は、所望の活性についてスクリーニングされ得、構造と活性との関係のいくつかの局面を提供する。公知配列を有するDNA中の所定の部位で置換変異を作製するための方法(例えば、M13プライマー変異誘発によるもの)は、当該分野で周知である。Sambrookら(1989)ならびにAusubelら(1987および定期発行の補遺)もまた参照のこと。特に有用な構築物は、IL−12Rβ1セグメントに結合したDCRS5の細胞外部分である。
【0066】
DNA中の変異は通常、コード配列をリーディングフレームから外すべきでなく、そして好ましくはハイブリダイズして二次mRNA構造(例えば、ループまたはヘアピン)を生じ得る相補的領域を作製しない。
【0067】
BeaucageおよびCarruthers(1981)Tetra.Letts.22:1859−1862によって記載されるホスホルアミダイト法は、適切な合成DNAフラグメントを生成する。二本鎖フラグメントはしばしば、相補鎖を合成し、そして鎖を適切な条件下で一緒にアニーリングすること、または適切なプライマー配列とともにDNAポリメラーゼを用いて相補鎖を付加することのいずれかによって入手される。
【0068】
ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)技術はしばしば、変異誘発において適用され得る。あるいは、変異誘発プライマーは、規定された変異を所定の部位で作製するために通常使用される方法である。例えば、Innisら編(1990)PCR Protocols:A Guide to Methods and Applications Academic Press,San Diego,CA;ならびにDieffenbachおよびDveksler編(1995)PCR Primer:A Laboratory Manual Cold Spring Harbor Press,CSH,NYを参照のこと。
【0069】
本発明の特定の実施形態は、記載されるレセプター配列を含む組合せ組成物に関する。他の実施形態では、この配列の機能的部分は、融合タンパク質をコードするように連結され得る。他の形態では、記載された配列の改変体が置換され得る。
【0070】
(IV.タンパク質、ペプチド)
上記のように、本発明は、霊長類DCRS5およびp19(例えば、その配列が配列番号1〜2または配列番号5〜6に開示され、そして上に記載される)を包含する。対立遺伝子改変体および他の改変体もまた企図され、これらとしては、例えば、このような配列の部分と他の部分(例えば、IL−12Rβ1、p40、エピトープタグおよび機能的ドメインが挙げられる)とを組み合わせた融合タンパク質が挙げられる。
【0071】
本発明はまた、組換えタンパク質(例えば、これらの霊長類またはげっ歯類のタンパク質由来のセグメントを用いた異種融合タンパク質)を提供する。異種融合タンパク質は、天然では通常同じ様式では融合されていない、タンパク質またはセグメントの融合物である。従って、DCRS5と別のサイトカインレセプターとの融合産物は、代表的には、単一翻訳産物として作製された、典型的なペプチド結合において融合された配列を有し、そして各供給源ペプチドに由来する特性(例えば、配列または抗原性)を示す、連続したタンパク質分子である。同様の概念が異種核酸配列に適用される。複合体への、種々の指定されたタンパク質の組合せもまた提供される。
【0072】
さらに、新たな構築物は、種改変体を含め、他の関連したタンパク質(例えば、サイトカインレセプターまたはToll様レセプター)由来の同様の機能的ドメインまたは構造的ドメインを組み合わせることから作製され得る。例えば、リガンド結合セグメントまたは他のセグメントは、異なる新たな融合ポリペプチドまたはフラグメントの間で「交換」され得る。例えば、Cunninghamら(1989)Science 243:1330−1336;およびO’Dowdら(1988)J.Biol.Chem.263:15985−15992を参照のこと。従って、特異性の新たな組合せを示す新たなキメラポリペプチドは、レセプター結合特異性の機能的結合からもたらされる。例えば、他の関連したレセプター分子由来のリガンド結合ドメインは、このタンパク質または関連したタンパク質の他のドメインに付加され得るかまたはこのドメインと置換され得る。得られるタンパク質はしばしば、ハイブリッドの機能および特性を有する。例えば、融合タンパク質は、特定の細胞内(subcellular)(細胞)小器官への融合タンパク質の隔離を提供するのに役立ち得る標的化ドメインを含み得る。
【0073】
候補融合パートナーおよび候補融合配列は、種々の配列データベース(例えば、GenBank,c/o IntelliGenetics,Mountain View,CA;およびGCG,University of Wisconsin Biotechnology Computing Group,Madison,WI)から選択され得る。特に、配列番号2〜4に提供されるポリペプチド配列の組合せが特に好ましい。改変体形態のタンパク質は、記載される組合せで置換され得る。
【0074】
本発明は特に、サイトカイン様リガンドに結合する、および/またはシグナル伝達において影響を受ける、ムテインを提供する。ヒトDCRS5とサイトカインレセプターファミリーの他のメンバーとの構造的アライメントは、保存された特徴/残基を示す(表1)。ヒトDCRS5配列とサイトカインレセプターファミリーの他のメンバーとのアライメントは、種々の構造的および機能的に共有された特徴を示す。また、Bazanら(1996)Nature 379:591;Lodiら(1994)Science 263:1762−1766;SayleおよびMilner−White(1995)TIBS 20:374−376;ならびにGronenbergら(1991)Protein Engineering 4:263−269を参照のこと。
【0075】
マウス配列またはヒト配列のいずれかでの置換が特に好ましい。逆に、リガンド結合相互作用領域から離れた保存的置換はおそらく、大部分のシグナル伝達活性を保存する;そして細胞内ドメインから離れた保存的置換はおそらく、大部分のリガンド結合特性を保存する。
【0076】
霊長類DCRS5の「誘導体」としては、アミノ酸配列変異体、グリコシル化改変体、代謝誘導体および他の化学的部分との共有結合性結合体または凝集性結合体が挙げられる。共有結合性誘導体は、DCRS5アミノ酸側鎖中に見出される基への、またはN末端での、例えば、当該分野で周知である手段による官能基の結合によって調製され得る。これらの誘導体としては、カルボキシル末端の、またはカルボキシル側鎖を含む残基の、脂肪族エステルまたはアミド、ヒドロキシル基含有残基のOアシル誘導体、およびアミノ末端アミノ酸またはアミノ基含有残基(例えば、リジンもしくはアルギニン)のNアシル誘導体が挙げられ得るがこれらに限定されない。アシル基は、アルキル部分(C3〜C18のノルマルアルキルを含む)の群から選択され、それによってアルカノイルアロイル種を形成する。
【0077】
特に、例えば、その合成およびプロセシングの間の、またはさらなるプロセシング工程における、ポリペプチドのグリコシル化パターンを改変することによって作製される、グリコシル化の変更物が含まれる。これを達成するための特に好ましい手段は、通常このようなプロセシングを提供する細胞由来のグリコシル化酵素(例えば、哺乳動物グリコシル化酵素)にポリペプチドを暴露することによる。脱グリコシル化(deglycosylation)酵素もまた企図される。他のマイナーな改変(リン酸化されたアミノ酸残基(例えば、ホスホチロシン、ホスホセリンまたはホスホトレオニン)を含む)を有する同じ一次アミノ酸配列のバージョンもまた包含される。
【0078】
主な誘導体の群は、レセプターまたはそのフラグメントと他のポリペプチドのタンパク質との共有結合性結合体である。これらの誘導体は、組換え培養において(例えば、N末端融合物)、または反応性側鎖基を介してタンパク質を架橋させる際のそれらの有用性が当該分野で公知の薬剤の使用によって、合成され得る。架橋剤での好ましい誘導体化部位は、遊離アミノ基、糖質部分およびシステイン残基である。
【0079】
レセプターと他の同種タンパク質または異種タンパク質との間の融合ポリペプチドもまた提供される。同種ポリペプチドは、異なるレセプターの間での融合物であり得、例えば、複数の異なるサイトカインリガンドについての結合特異性を示すハイブリッドタンパク質、または広まったかもしくは弱まった基質特異性効果を有し得るレセプターを生じる。同様に、誘導体タンパク質の特性または活性の組合せを示す異種融合物が構築され得る。代表例は、所望のリガンドの存在または位置が容易に決定され得るような、レポーターポリペプチド(例えば、ルシフェラーゼ)とレセプターのセグメントまたはドメイン(例えば、リガンド結合セグメント)との融合物である。例えば、Dullらに対して発行された、米国特許第4,859,609号を参照のこと。他の遺伝子融合パートナーとしては、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)、細菌性β−ガラクトシダーゼ、trpE、プロテインA、β−ラクタマーゼ、αアミラーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼおよび酵母α接合因子が挙げられる。例えば、Godowskiら(1988)Science 241:812−816を参照のこと。標識タンパク質はしばしば、タンパク質の記載された組合せにおいて置換される。
【0080】
BeaucageおよびCarruthers(1981)Tetra.Letts.22:1859−1862のホスホルアミダイト法は、適切な合成DNAフラグメントを生じる。二本鎖フラグメントはしばしば、相補鎖を合成し、そして鎖を適切な条件下で一緒にアニーリングすること、または適切なプライマー配列と共に、DNAポリメラーゼを用いて相補鎖を付加することのいずれかによって入手される。
【0081】
このようなポリペプチドもまた、リン酸化、スルホン化、ビオチン化、または他の部分(特に、リン酸基と類似の分子形状を有する部分)の付加もしくは除去によって化学的に改変されたアミノ酸残基を有し得る。いくつかの実施形態では、改変は、有用な標識試薬であるか、または精製標的(例えば、親和性リガンド)として役立つ。
【0082】
融合タンパク質は代表的に、組換え核酸法または合成ポリペプチド法のいずれかによって作製される。核酸の操作および発現のための技術は一般に、例えば、Sambrookら(1989)Molecular Cloning:A Laboratory Manual(第2版),第13巻,Cold Spring Harbor Laboratory,およびAusubelら編(1987および定期発行の補遺)Current Protocols in Molecular Biology,Greene/Wiley,New Yorkに記載されている。ポリペプチドの合成のための技術は、例えば、Merrifield(1963)J.Amer.Chem.Soc.85:2149−2156;Merrifield(1986)Science 232:341−347;Athertonら(1989)Solid Phase Peptide Synthesis:A Practical Approach,IRL Press,Oxfordに記載されている。より大きなポリペプチドを作製するための方法についてDawsonら(1994)Science 266:776−779もまた参照のこと。
【0083】
本発明はまた、アミノ酸配列またはグリコシル化におけるバリエーション以外のDCRS5の誘導体の使用を企図する。このような誘導体は、化学部分との共有結合的または凝集的な会合を含み得る。これらの誘導体は一般に、以下の3つのクラスに分類される:(1)塩、(2)側鎖および末端残基の共有結合改変、ならびに(3)例えば、細胞膜との吸着複合体。このような共有結合性または凝集性の誘導体は、免疫原として、免疫アッセイにおける試薬として、または(例えば、レセプターまたは他の結合分子(例えば、抗体)のアフィニティー精製のための)精製方法における試薬として有用である。例えば、サイトカインリガンドは、サイトカインレセプター、抗体または他の同様の分子のアッセイまたは精製における使用のために、当該分野で周知である方法によって固体支持体(例えば、臭化シアン活性化Sepharose(登録商標))に共有結合することによって固定され得るか、またはグルタルアルデヒド架橋を用いてもしくはこれを用いずにポリオレフィン表面に吸着され得る。このリガンドはまた、診断アッセイにおける使用のために、検出可能な基で標識され得る(例えば、クロラミンT手順によって放射性ヨウ素標識される、希土キレートへと共有結合される、または別の蛍光部分へと結合体化される)。
【0084】
本発明の組合せ(例えば、DCRS5を含む)は、記載される組合せについて特異的な(例えば、他のサイトカインレセプターファミリーのメンバー間を区別し得る)抗血清または抗体の産生のための免疫原として使用され得る。複合体を使用して、このタンパク質を含む種々の形態の不純な調製物での免疫によって調製されたモノクローナル抗体または抗原結合フラグメントをスクリーニングし得る。特に、用語「抗体」はまた、天然の抗体の抗原結合フラグメント(例えば、Fab、Fab2、Fvなど)を包含する。精製されたDCRS5はまた、内因性レセプターに対する抗体産生を導く、上昇したレベルの発現または免疫学的障害の存在に応じて生成された抗体を検出するための試薬として使用され得る。さらに、DCRS5フラグメントはまた、すぐ下に記載されるように、本発明の抗体を産生するための免疫原として役立ち得る。例えば、本発明は、配列番号2、そのフラグメントもしくは種々の相同ペプチドに対する結合親和性を有するか、またはそれらに対して惹起される、抗体を意図する。特に、本発明は、ネイティブなDCRS5の外部タンパク質表面に露出していると予測されているかもしくは実際に露出している特異的フラグメントに対して結合親和性を有するか、またはそれらのフラグメントに対して惹起されている、抗体を意図する。タンパク質の組合せの複合体もまた有用であり、そしてそれらに対する抗体調製物が作製され得る。
【0085】
特定の他の実施形態では、(例えば、IL−12Rβ1とのDCRS5の細胞外リガンド結合セグメントの)可溶性構築物は、このリガンドについての結合組成物であり得、そしてリガンド媒介性シグナル伝達をブロックするためのリガンドアンタゴニストまたは抗原のいずれかとして有用であり得る。これらは、診断的(例えば、リガンドについての組織学的標識のために)または治療的(例えば、リガンドアンタゴニストとして)のいずれかで有用であり得る。
【0086】
レセプターリガンドに対する生理学的応答のブロッキングは、おそらく競合阻害を通した、レセプターに対するリガンドの結合の阻害からもたらされ得る。従って、本発明のインビトロアッセイはしばしば、抗体もしくはこれらの抗体の抗原結合セグメント、可溶性レセプター構築物、または固相基材に結合されたフラグメントを使用する。これらのアッセイはまた、リガンド結合領域の変異および改変、または(例えば、シグナル伝達機能もしくは酵素機能に影響を与える)他の変異および改変のいずれかの効果の診断決定を可能にする。
【0087】
本発明はまた、競合的薬物スクリーニングアッセイの使用を意図し、例えば、ここで、レセプター複合体またはフラグメントに対する中和抗体は、リガンドまたは他の抗体に対する結合について試験化合物と競合する。この様式において、中和抗体またはフラグメントを使用して、レセプターに対する1以上の結合部位を共有するポリペプチドの存在を検出し得、そしてまたこれを使用して、レセプター上の、そうでなければリガンドを結合し得る結合部位を占有し得る。DCRS5の細胞外(すなわち、リガンド結合)ドメインとIL−12Rβ1とを組合せた可溶性レセプター構築物は、p40/p19リガンドの競合結合についての有用なアンタゴニストであり得る。
【0088】
(V.核酸およびタンパク質の作製)
タンパク質またはそのフラグメントをコードするDNAは、化学合成、cDNAライブラリーのスクリーニング、または広範な種々の細胞株もしくは組織サンプルから調製されたゲノムライブラリーのスクリーニングによって入手され得る。天然の配列は、標準的方法および本明細書中に(例えば、配列番号2に)提供される配列を用いて単離され得る。他の種対応物は、配列データベース(例えば、GenBank)の検索と組み合わせた、またはこの検索による、ハイブリダイゼーション技術によって、または種々のPCR技術によって、同定され得る。
【0089】
このDNAは、全長レセプターまたはフラグメントの合成のための広範な種々の宿主細胞において発現され得、このレセプターまたはフラグメントは次いで、例えば、ポリクローナル抗体もしくはモノクローナル抗体を作製するために;結合研究のために;改変されたリガンド結合もしくはキナーゼ/ホスファターゼドメインの構築および発現のために;ならびに構造/機能研究のために使用され得る。改変体またはフラグメントは、適切な発現ベクターで形質転換またはトランスフェクトされた宿主細胞において発現され得る。これらの分子は、組換え宿主に由来する夾雑物以外にはタンパク質夾雑物も細胞性夾雑物も実質的に含まなくてもよく、それゆえ、薬学的に受容可能なキャリアおよび/または希釈剤と組み合わされた場合、薬学的組成物中で特に有用である。このタンパク質またはその部分は、他のタンパク質との融合物として発現され得る。記載されたタンパク質またはそれらをコードする核酸の組合せは特に興味深い。
【0090】
発現ベクターは代表的に、通常、適切な宿主細胞中で認識される適切な遺伝的制御エレメントに作動可能に連結された、所望のレセプター遺伝子、そのフラグメントまたは遺伝子の組合せを含む、自己複製するDNA構築物またはRNA構築物である。これらの制御エレメントは、適切な宿主内での発現をもたらし得る。複数の遺伝子は、協調して発現され得、そしてポリシストロン性メッセージに存在し得る。発現をもたらすために必要な特定の型の制御エレメントは、使用される最終的な宿主細胞に依存する。一般に、遺伝的制御エレメントは、原核生物プロモーター系または真核生物プロモーター発現制御系を含み得、そして代表的には転写プロモーター、転写の開始を制御するための必要に応じたオペレーター、mRNA発現のレベルを上昇させるための転写エンハンサー、適切なリボソーム結合部位をコードする配列ならびに転写および翻訳を終結させる配列を含み得る。発現ベクターはまた通常、宿主細胞に依存してベクターを複製させる複製起点を含む。
【0091】
本発明のベクターとしては、上記のようなタンパク質または生物学的に活性な等価なポリペプチドの組合せをコードするDNAを含むベクターが挙げられる。このDNAは、ウイルス性プロモーターの制御下にあり得、そして選択マーカーをコードし得る。本発明はさらに、このようなタンパク質をコードする真核生物cDNAを原核生物宿主または真核生物宿主において発現し得るような発現ベクターの使用を企図し、ここで、このベクターは、この宿主と適合可能であり、そしてここで真核生物cDNAは、このベクターを含む宿主の増殖によって問題のcDNAを発現するようにこのベクター中に挿入されている。通常、発現ベクターは、それらの宿主細胞における安定な複製のために、または細胞あたりの所望の遺伝子の総コピー数を大いに増大させる増幅のために設計される。発現ベクターが宿主細胞において複製するのを要求することは常に必要なわけではなく、例えば、その宿主細胞によって認識される複製起点を含まないベクターを用いて、種々の宿主においてタンパク質またはそのフラグメントの一過性の発現をもたらすことは可能である。組換えによって宿主DNAへのタンパク質コード部分の組込みを引き起こすベクターを使用することもまた可能である。
【0092】
本明細書中で使用される場合、ベクターとしては、プラスミド、ウイルス、バクテリオファージ、組込み可能なDNAフラグメントおよび宿主のゲノムへのDNAフラグメントの組込みを可能にする他のビヒクルが挙げられる。発現ベクターが、作動可能に連結された遺伝子の発現をもたらす遺伝的制御エレメントを含む、特化されたベクターである。プラスミドは、最も普通に使用される形態のベクターであるが、等価な機能を果たし、そして当該分野で公知であるかまたは公知となる、他の全ての形態のベクターは、本明細書中での使用のために適切である。例えば、Pouwelsら(1985および補遺)Cloning Vectors:A Laboratory Manual,Elsevier,N.Y.,およびRodriguezら編(1988)Vectors:A Survey of Molecular Cloning Vectors and their Uses,Buttersworth,Bostonを参照のこと。
【0093】
形質転換された細胞は、組換えDNA技術を用いて構築されたベクターで形質転換またはトランスフェクトされた細胞(好ましくは哺乳動物)である。形質転換された宿主細胞は通常、所望のタンパク質を発現するが、そのDNAをクローニング、増幅および操作する目的のためには、その対象タンパク質を発現する必要はない。本発明はさらに、形質転換された細胞を栄養培地中で培養し、こうしてタンパク質が蓄積するのを可能にすることを企図する。このタンパク質は、培養物から、または特定の例では培養培地からのいずれかから、回収され得る。
【0094】
本発明の目的のためには、核酸配列(nucleic sequence)が互いに機能的に関連している場合、核酸配列は作動可能に連結されている。例えば、プレ配列または分泌リーダーについてのDNAは、プレタンパク質として発現されるか、このポリペプチドを細胞膜へと方向付けることもしくはこのポリペプチドの分泌に関与する場合、このポリペプチドに作動可能に連結されている。プロモーターは、ポリペプチドの転写を制御する場合、コード配列に作動可能に連結されている;リボソーム結合部位は、翻訳を可能にするように配置されている場合、コード配列に作動可能に連結されている。通常、作動可能に連結されたとは、連続し、そしてリーディングフレームが一致していることを意味するが、特定の遺伝的エレメント(例えば、リプレッサー遺伝子)は、連続して連結されていないが、オペレーター配列に依然として結合し、このことは次いで発現を制御する。
【0095】
適切な宿主細胞としては、原核生物、下等真核生物および高等真核生物が挙げられる。原核生物としては、グラム陰性生物およびグラム陽性生物(例えば、E.coliおよびB.subtilis)の両方が挙げられる。下等真核生物としては、酵母(例えば、S.cerevisiaeおよびPichia)、ならびにDictyostelium属の種が挙げられる。高等真核生物としては、非哺乳動物起源(例えば、昆虫細胞および鳥類)および哺乳動物起源(例えば、ヒト、霊長類および齧歯類)の両方の、動物細胞由来の確立された組織培養細胞株が挙げられる。
【0096】
原核生物宿主ベクター系としては、多くの異なる種のための広範な種類のベクターが挙げられる。本明細書中で使用される場合、E.coliおよびそのベクターは、他の原核生物において使用される等価なベクターを含むように包括的に使用される。DNAを増幅するための代表的なベクターは、pBR322またはその誘導体の多くである。レセプターまたはそのフラグメントを発現するために使用され得るベクターとしては、以下を含むようなベクターが挙げられるがこれらに限定されない:lacプロモーター(pUCシリーズ);trpプロモーター(pBR322 trp);Ippプロモーター(pINシリーズ);λpPプロモーターもしくはλpRプロモーター(pOTS);またはハイブリッドプロモーター(例えば、ptac(pDR540))(例えば、Brosiusら(1988)「Expression Vectors Employing Lambda,and Ipp derived Promoters」,Vectors:A Survey of Molecular Cloning Vectors and Their Uses,(RodriguezおよびDenhardt編),Buttersworth,Boston,第10章,205−236を参照のこと)。
【0097】
下等真核生物(例えば、酵母およびDictyostelium)は、DCRS5配列含有ベクターで形質転換され得る。本発明の目的のためには、最も普通の下等真核生物宿主は、パン酵母Saccharomyces cerevisiaeである。これは、下等真核生物を包括的に示すために使用されるが、多数の他の株および種もまた利用可能である。酵母ベクターは代表的に、複製起点(組込み型の場合を除く)、選択遺伝子、プロモーター、レセプターまたはそのフラグメントをコードするDNA、ならびに翻訳終結のための配列、ポリアデニル化のための配列および転写終結のための配列からなる。酵母についての適切な発現ベクターは、3ホスホグリセレートキナーゼプロモーターおよび種々の他の解糖酵素遺伝子のプロモーターのような構成的プロモーター、またはアルコールデヒドロゲナーゼ2プロモーターもしくはメタロチオネインプロモーターのような誘導性プロモーターを含む。適切なベクターとしては、以下の型の誘導体が挙げられる:自己複製する低コピー数型の誘導体(例えば、YRpシリーズ)、自己複製する高コピー数型の誘導体(例えば、YEpシリーズ);組込み型の誘導体(例えば、YIpシリーズ)、またはミニ染色体型の誘導体(例えば、YCpシリーズ)。
【0098】
高等真核生物の組織培養細胞は通常、機能的に活性なインターロイキンタンパク質またはレセプタータンパク質の発現のために好ましい宿主細胞である。原則として、無脊椎動物供給源由来であるか脊椎動物供給源由来であるかにかかわらず、多くの高等真核生物の組織培養細胞株(例えば、昆虫バキュロウイルス発現系)が、使用可能である。しかし、哺乳動物細胞が好ましい。このような細胞の形質転換またはトランスフェクションおよび増殖は、慣用的手順となっている。有用な細胞株の例としては、HeLa細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞株、ラット乳仔腎臓(BRK)細胞株、昆虫細胞株、鳥類細胞株、およびサル(COS)細胞株が挙げられる。このような細胞株についての発現ベクターは通常、複製起点、プロモーター、翻訳開始部位、RNAスプライス部位(ゲノムDNAが使用される場合)、ポリアデニル化部位および転写終結部位を含む。これらのベクターはまた通常、選択遺伝子または増幅遺伝子を含む。適切な発現ベクターは、例えば、アデノウイルス、SV40、パルボウイルス、ワクシニアウイルスまたはサイトメガロウイルスのような供給源から誘導されたプロモーターを保有する、プラスミド、ウイルスまたはレトロウイルスであり得る。適切な発現ベクターの代表例としては、pCDNA1;pCD(Okayamaら(1985)Mol.Cell Biol.5:1136−1142を参照のこと);pMC1neo PolyA(Thomasら(1987)Cell 51:503−512を参照のこと);およびバキュロウイルスベクター(例えば、pAC 373またはpAC 610)が挙げられる。
【0099】
分泌タンパク質およびいくつかの膜タンパク質について、オープンリーディングフレームは通常、そのN末端でシグナルペプチドに共有結合した、成熟産物または分泌産物からなるポリペプチドをコードする。このシグナルペプチドは、成熟ポリペプチドすなわち活性なポリペプチドの分泌の前に切断される。切断部位は、高い程度の精度で、経験的法則(例えば、von−Heijne(1986)Nucleic Acids Research 14:4683−4690およびNielsenら(1997)Protein Eng.10:1−12)から予測され得、そしてシグナルペプチドの正確なアミノ酸組成はしばしば、その機能に重要ではないようである(例えば、Randallら(1989)Science 243:1156−1159;Kaiserら(1987)Science 235:312−317)。本発明の成熟タンパク質は、標準的方法を用いて容易に決定され得る。
【0100】
これらのポリペプチドを、特定または規定のグリコシル化パターンを提供する系において発現することが、しばしば望ましい。この場合、通常のパターンは、その発現系によって天然で提供されるパターンである。しかし、このパターンは、このポリペプチド(例えば、非グリコシル化形態)を、異種発現系に導入された適切なグリコシル化タンパク質に曝露することによって改変され得る。例えば、レセプター遺伝子は、哺乳動物のグリコシル化酵素または他のグリコシル化酵素をコードする1つ以上の遺伝子で同時形質転換される。このアプローチを用いて、特定の哺乳動物グリコシル化パターンが、原核生物細胞または他の細胞において達成され得る。原核生物細胞における発現は代表的に、非グリコシル化形態のタンパク質をもたらす。
【0101】
DCRS5の供給源は、例えば、上記に記載される、組換えDCRS5を発現する、真核生物宿主または原核生物宿主であり得る。この供給源はまた、細胞株であり得るが、他の哺乳動物細胞株もまた本発明によって企図され、好ましい細胞株はヒト種由来である。
【0102】
霊長類DCRS5、それらのフラグメントまたは誘導体は、ペプチドを合成するための従来のプロセスによって調製され得る。これらとしては、以下に記載されるようなプロセスが挙げられる:StewartおよびYoung(1984)Solid Phase Peptide Synthesis,Pierce Chemical Co.,Rockford,IL;BodanszkyおよびBodanszky(1984)The Practice of Peptide Synthesis,Springer Verlag,New York;Bodanszky(1984)The Principles of Peptide Synthesis,Springer Verlag,New York。例えば、アジドプロセス、酸塩化物プロセス、酸無水物プロセス、混合無水物プロセス、活性エステルプロセス(例えば、p−ニトロフェニルエステル、N−ヒドロキシスクシンイミドエステル、もしくはシアノメチルエステル)、カルボジイミダゾールプロセス、酸化還元プロセス、またはジシクロヘキシルカルボジイミド(DCCD)添加プロセスが使用され得る。固相合成および液相合成は両方とも、上記のプロセスに適用可能である。同様の技術が、部分的DCRS5配列について使用され得る。
【0103】
DCRS5タンパク質、そのフラグメントまたは誘導体は、一般に、末端アミノ酸に対してアミノ酸を1つずつ順番に縮合させることを含むいわゆる段階的プロセスか、またはペプチドフラグメントを末端アミノ酸に対してカップリングすることかのいずれかによって、ペプチド合成において代表的に用いられるような上記のプロセスに従って適切に調製される。カップリング反応において使用されないアミノ基は代表的に、不適切な位置でのカップリングを防ぐために保護されなければならない。
【0104】
固相合成が採用される場合、C末端アミノ酸は、そのカルボキシル基を介して、不溶性のキャリアまたは支持体へと結合される。この不溶性キャリアは、反応性カルボキシル基に対する結合能力を有する限り、特に限定されない。このような不溶性キャリアの例としては、ハロメチル樹脂(例えば、クロロメチル樹脂またはブロモメチル樹脂)、ヒドロキシメチル樹脂、フェノール樹脂、tert−アルキルオキシカルボニルヒドラジド化樹脂などが挙げられる。
【0105】
アミノ基が保護されたアミノ酸は、その活性化されたカルボキシル基と、以前に形成されたペプチドまたは鎖の反応性アミノ基との縮合を介して順番に結合されて、ペプチドが少しずつ合成される。完全な配列を合成した後、このペプチドは、不溶性キャリアから切り離されて、このペプチドが産生される(例えば、Merrifieldら(1963)J.Am.Chem.Soc.85:2149−2156を参照のこと)。
【0106】
調製されたタンパク質およびそのフラグメントは、ペプチド分離手段(例えば、抽出、沈澱、電気泳動、種々の形態のクロマトグラフィー、免疫親和性など)によって反応混合物から単離および精製され得る。本発明のレセプターは、所望の用途に依存して種々の程度の純度で入手され得る。精製は、本明細書中に開示されるタンパク質精製技術の使用によって、または免疫吸着アフィニティークロマトグラフィーの方法において本明細書中に記載される抗体の使用によって、達成され得る。この免疫吸着アフィニティークロマトグラフィーは、この抗体を固体支持体に最初に連結し、次いで連結した抗体を、適切な細胞の可溶化溶解産物、このレセプターを発現する他の細胞の溶解産物、またはDNA技術の結果によってこのタンパク質を産生する細胞の溶解産物もしくは上清と接触させることによって、実施される。
【0107】
一般に、上記の精製したタンパク質は、少なくとも約40%純粋、普通少なくとも約50%純粋、通常少なくとも約60%純粋、代表的には少なくとも約70%純粋、より代表的には少なくとも約80%純粋、好ましくは少なくとも約90%純粋、そしてより好ましくは少なくとも約95%純粋、そして特定の実施形態では、97%〜99%以上純粋である。純度は通常、重量基準であるが、モル基準であってもよい。種々のアッセイが、必要に応じて適用される。個々のタンパク質が精製され得、その後合わされ得る。
【0108】
(VI.抗体)
抗体は、天然に存在するネイティブの形態およびそれらの組換え形態の両方にて、種々の哺乳動物(例えば、霊長類)のDCRS5タンパク質およびそのフラグメントに対して惹起され得、その差は、活性なレセプターに対する抗体は、ネイティブのコンフォメーションにしか存在しないエピトープを認識する可能性がより高いことである。DCRS5とIL−12Rβ1との組合せによって(例えば、機能的に)示されるエピトープを認識する抗体もまた、企図される。変性した抗原の検出はまた、例えば、ウェスタン分析において有用であり得る。抗イディオタイプ抗体もまた企図され、これは、天然のレセプターまたは抗体の、アゴニストもしくはアンタゴニストとして有用である。
【0109】
タンパク質の所定のフラグメントに対する抗体(結合フラグメントおよび単鎖バージョンを含む)が、このフラグメントと免疫原性タンパク質との結合体を用いた動物の免疫によって惹起され得る。モノクローナル抗体が、所望の抗体を分泌する細胞から調製される。これらの抗体は、正常タンパク質もしくは欠損タンパク質に対する結合についてスクリーニングされ得るか、またはアゴニスト活性もしくはアンタゴニスト活性についてスクリーニングされ得る。これらのモノクローナル抗体は通常、少なくとも約1mM、より通常は少なくとも約300μM、代表的には少なくとも約100μM、より代表的には少なくとも約30μM、好ましくは少なくとも約10μM、そしてより好ましくは少なくとも約3μMまたはより良好なKDで結合する。
【0110】
本発明の抗体(抗原結合フラグメントを含む)は、有意な診断的価値または治療的価値を有し得る。これらは、レセプターに結合し、かつリガンドに対する結合を阻害するかまたはこのレセプターが生物学的応答を誘発する(例えば、その基質に作用する)能力を阻害する、強力なアンタゴニストであり得る。これらはまた、非中和抗体として有用であり得、そして毒素または放射性核種に対してカップリングされ、産生細胞(producing cell)またはインターロイキンの供給源に局在した細胞に結合し得る。さらに、これらの抗体は、薬物または他の治療剤に対し、直接的またはリンカーによって間接的のいずれかで、結合され得る。
【0111】
本発明の抗体はまた、診断適用において有用であり得る。捕捉抗体または非中和抗体として、これらは、リガンド結合も基質の結合も阻害することなく、レセプターに結合し得る。中和抗体として、これらは、競合結合アッセイにおいて有用であり得る。これらはまた、リガンドを検出または定量する際に有用である。これらは、ウェスタンブロット分析のための、またはそれぞれのタンパク質の免疫沈降もしくは免疫精製のための、試薬として使用され得る。同様に、核酸およびタンパク質は、アフィニティー精製法またはアフィニティー検出法のために固体基材に固定され得る。この基材は、例えば、固体樹脂ビーズまたはプラスチックのシートであり得る。
【0112】
タンパク質フラグメントは、免疫原として使用されるべき融合ポリペプチドまたは共有結合ポリペプチドとして、他の物質(特に、ポリペプチド)と連結され得る。哺乳動物のサイトカインレセプターおよびフラグメントは、種々の免疫原(例えば、キーホールリンペットヘモシアニン、ウシ血清アルブミン、破傷風トキソイドなど)に融合または共有結合され得る。ポリクローナル抗血清の調製方法は、記載されている(例えば、Microbiology(1969)Hoeber Medical Division,HarperおよびRow;Landsteiner(1962)Specificity of Serological Reactions,Dover Publications,New York;Williamsら(1967)Methods in Immunology and Immunochemistry,第1巻,Academic Press,New Yorkを参照のこと)。代表的な方法は、抗原での動物の超免疫工程を包含する。次いで、この動物の血液は、反復免疫のすぐ後に収集され、そしてγグロブリンが単離される。
【0113】
いくつかの場合では、モノクローナル抗体を種々の哺乳動物宿主(例えば、マウス、齧歯類、霊長類、ヒトなど)から調製することが望ましい。このようなモノクローナル抗体を調製するための技術の説明は、以下に見出され得る:例えば、Stitesら編、Basic and Clinical Immunology(第4版),Lange Medical Publications,Los Altos,CAおよびその中で引用される参考文献;HarlowおよびLane(1988)Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Press,Cold Spring Harbor,NY;Goding(1986)Monoclonal Antibodies:Principles and Practice(第2版)Academic Press,New York;ならびに、特に、KohlerおよびMilstein(1975)Nature 256:495−497(これは、モノクローナル抗体の生成の1つの方法を考察する)。この方法は、動物に免疫原を注射する工程を包含する。次いでこの動物は屠殺され、そしてその脾臓から細胞が採取され、次いでこれは骨髄腫細胞と融合される。この結果は、インビトロで繁殖し得る、ハイブリッド細胞または「ハイブリドーマ」である。次いで、ハイブリドーマの集団はスクリーニングされて個々のクローンが単離され、このクローンの各々は、上記免疫原に対する単一の抗体種を分泌する。このようにして、得られた個々の抗体種は、免疫原性物質上で認識される特異的部位に応じて生成された、免疫動物由来の不死化されそしてクローン化された単一B細胞の産物である。
【0114】
他の適切な技術は、抗原性ポリペプチドに対する、あるいはファージまたは類似のベクター中の抗体のライブラリーの選択に対する、リンパ球のインビトロ曝露の工程を包含する。Huseら(1989)Science 246:1275−1281;およびWardら(1989)Nature 341:544−546を参照のこと。本発明のポリペプチドおよび抗体(キメラ抗体またはヒト化抗体を含む)は、改変して、または改変せずに、使用され得る。頻繁に、このポリペプチドおよび抗体は、検出可能なシグナルを提供する物質を共有結合または非共有結合のいずれかで連結することによって標識される。適切な標識としては、放射性核種、酵素、基質、補因子、インヒビター、蛍光成分、化学発光成分、磁性粒子などが挙げられる。このような標識の使用を教示する特許としては、米国特許第3,817,837号;同第3,850,752号;同第3,939,350号;同第3,996,345号;同第4,277,437号;同第4,275,149号;および同第4,366,241号が挙げられる。また、組換えまたはキメラの免疫グロブリンが、生成され得る(Cabilly,米国特許第4,816,567号を参照のこと);またはトランスジェニックマウス中に作製され得る(Mendezら(1997)Nature Genetics 15:146−156を参照のこと)。
【0115】
本発明の抗体はまた、DCRS5のタンパク質またはペプチドを単離する際に、アフィニティークロマトグラフィーのために使用され得る。カラムが調製され得、ここで、この抗体は固体支持体(例えば、粒子(例えば、アガロース、Sephadex(登録商標)など))に結合されており、細胞溶解物をこのカラムに通過させ得、カラムを洗浄し得、続いて軽度変性剤(mild denaturant)の濃度を増大させ得、それによって、精製タンパク質が放出される。あるいは、このタンパク質を使用して、抗体を精製し得る。適切な交叉吸収(cross absorption)または除去が、適用され得る。
【0116】
この抗体をまた使用して、発現ライブラリーを特定の発現生成物についてスクリーニングし得る。通常、このような手順において使用される抗体は、抗体結合によって抗原の存在の容易な検出を可能にする部分を用いて標識される。
【0117】
サイトカインレセプターに対して惹起された抗体をまた用いて、抗イディオタイプ抗体を惹起する。これらは、このタンパク質の発現に関連した種々の免疫学的状態またはこのタンパク質を発現する細胞を、検出もしくは診断する際に有用である。これらはまた、天然に存在するリガンドについての競合的レセプターインヒビターまたは置換物であり得る、上記リガンドのアゴニストまたはアンタゴニストとして有用である。レセプターのサブユニットまたは組合せに対する特定の抗体は活性化抗体として役立ち得、この活性化抗体は、シグナル伝達をもたらし、それによって、例えば、リガンドアゴニストとして役立ち得る。
【0118】
規定された免疫原(例えば、配列番号2のアミノ酸配列からなる免疫原)に対して作製された抗体に特異的に結合するかまたは特異的に免疫反応性であるサイトカインレセプタータンパク質は代表的に、免疫アッセイにおいて決定される。この免疫アッセイは代表的に、例えば、配列番号2のタンパク質に対して惹起されたポリクローナル抗血清を使用する。この抗血清は、(好ましくは同じ種由来の)他のサイトカインレセプターファミリーのメンバー(例えば、IL−12Rβ2レセプターサブユニットまたはIL−6レセプターサブユニットgp130に対して低い交叉反応性を有するように選択され、そしてあらゆるこのような交叉反応性は、この免疫アッセイにおける使用前に免疫吸収によって除去される。
【0119】
免疫アッセイにおいて使用するための抗血清を生成するために、このタンパク質(例えば、配列番号2のタンパク質)は、本明細書中に記載される通りに単離される。例えば、組換えタンパク質が、哺乳動物細胞株中で生成され得る。適切な宿主(例えば、マウスの近交系系統(例えば、Balb/c))は、代表的には標準的なアジュバント(例えば、フロイントアジュバント)および標準的なマウス免疫プロトコル(HarlowおよびLane,前出を参照のこと)を用いて選択されたタンパク質で免疫される。あるいは、本明細書中に開示された配列から誘導され、かつキャリアタンパク質に結合された合成ペプチドは、免疫原として使用され得る。ポリクローナル血清が収集され、そして免疫アッセイ(例えば、免疫原が固体支持体に固定された固相免疫アッセイ)において、この免疫原タンパク質に対して力価測定される。10以上の力価を有するポリクローナル抗血清が選択され、そして他のサイトカインレセプターファミリーのメンバー(例えば、gp130またはIL−12Rβ1)に対するそれらの交叉反応性について、競合結合免疫アッセイ(例えば、HarlowおよびLane,前出,570−573頁に記載されるような競合結合免疫アッセイ)を用いて試験される。好ましくは、少なくとも2つのサイトカインレセプターファミリーのメンバーが、この決定において使用される。これらのサイトカインレセプターファミリーのメンバーは、本明細書中に記載されるような標準的な分子生物学およびタンパク質化学の技術を用いて、組換えタンパク質として生成され得、そして単離され得る。
【0120】
競合結合形式の免疫アッセイは、交叉反応性決定のために使用され得る。例えば、配列番号2のタンパク質は、固体支持体に固定され得る。このアッセイに添加されたタンパク質は、固定された抗原に対するこの抗血清の結合と競合する。上記タンパク質が、固定されたタンパク質に対するこの抗血清のタンパク質を競合する能力が、例えば、gp130またはIL−12Rβ2のタンパク質と比較される。上記タンパク質についての交叉反応性百分率が、算出される。上に列挙したタンパク質の各々と10%未満の交叉反応性を有する抗血清が選択され、そしてプールされる。次いで、交叉反応性抗体は、上記のタンパク質を用いた免疫吸収によって、プールされた抗血清から除去される。
【0121】
次いで、免疫吸収された抗血清およびプールされた抗血清を、上述のように競合結合免疫アッセイにおいて使用し、第二のタンパク質を免疫原タンパク質(例えば、配列番号2のDCRS5様タンパク質)に対して比較する。この比較を行うために、上記2つのタンパク質は、広い濃度範囲で各々アッセイされ、そして固定されたタンパク質に対するこの抗血清の結合の50%を阻害するために必要とされる各タンパク質の量が決定される。必要とされる上記第二のタンパク質の量が、必要とされる選択されたタンパク質のタンパク量の2倍よりも少ないならば、上記第二のタンパク質は、この免疫原に対して生成された抗体に特異的に結合するといわれる。
【0122】
これらのサイトカインレセプタータンパク質は、多くの同定された遺伝子を含む相同タンパク質のファミリーのメンバーであることが理解される。特定の遺伝子生成物(例えば、DCRS5)に関して、この用語は、本明細書中に開示されたアミノ酸配列だけでなく、対立遺伝子改変体、非対立遺伝子改変体または種改変体である他のタンパク質をもいう。この用語が、従来の組換え技術(例えば、単一部位変異)を用いる意図的な変異によって、またはそれぞれのタンパク質をコードするDNAの短いセクションを切り出すことによって、または新たなアミノ酸を置換することによって、または新たなアミノ酸を付加することによって、導入された非天然変異を含むこともまた理解される。このような重要でない変化は、代表的に、元の分子の免疫個性(immunoidentity)および/またはその生物学的活性を実質的に維持する。従って、これらの変化としては、指定された天然に存在するDCRS5タンパク質と特異的に免疫反応性であるタンパク質が挙げられる。変化されたタンパク質の生物学的特性は、適切な細胞株中でこのタンパク質を発現し、そして適切な効果(例えば、トランスフェクトされたリンパ球に対する効果)を測定することによって決定され得る。重要でないとみなされる特定のタンパク質改変としては、全体として、サイトカインレセプターファミリーについて上述の通りの、類似の化学的特性を有するアミノ酸の保存的置換が挙げられる。タンパク質をサイトカインレセプターのタンパク質と最適に整列化することによって、また免疫的個性を決定するために本明細書中に記載される従来の免疫アッセイを使用することによって、本発明のタンパク質組成物を決定し得る。
【0123】
さらに、レセプターサブユニットに対する抗体は、機能的レセプターに対するリガンド結合を立体的にブロックするのに役立ち得る。このような抗体は、サブユニット単独またはDCRS5とIL−12Rβ1との組合せのいずれかに対して惹起され得る。抗体アンタゴニストが生じる。
【0124】
(VII.キット、診断剤および定量)
天然に存在する形態および組換え形態の両方の、本発明のサイトカインレセプター様分子は、キットおよびアッセイ方法において有用である。例えば、これらの方法はまた、結合活性(例えば、これらのタンパク質についてのリガンドの結合活性)についてスクリーニングするために適用され得る。アッセイを自動化する数通りの方法が近年開発されており、その結果、1年間あたり数万個の化合物のスクリーニングが可能である(例えば、BIOMEK自動化ワークステーション,Beckman Instruments,Palo Alto,California,Fodorら(1991)Science 251:767−773を参照のこと)。後者(Fodorら(1991))は、固体支持体上で合成された複数の規定されたポリマーによって結合を試験するための手段を記載する。リガンドまたはアゴニスト/アンタゴニスト相同タンパク質についてスクリーニングするための適切なアッセイの開発は、本発明によって提供されるような活性状態の、大量の精製された可溶性サイトカインレセプターの入手可能性によって大いに促進され得る。
【0125】
精製されたDCRS5は、上記のリガンドスクリーニング技術における使用のためにプレート上に直接コーティングされ得る。しかしながら、これらのタンパク質に対する非中和抗体は、例えば、診断用途において有用な、それぞれのレセプターを固相に固定するための捕捉抗体として使用され得る。
【0126】
本発明はまた、タンパク質またはそのリガンドの存在を検出するための種々の診断キットおよび診断方法における、DCRS5および/またはp19、それらのフラグメント、それらのペプチドならびにそれらの融合生成物の使用を企図する。あるいは、またはさらに、この分子に対する抗体は、上記キットおよび方法に組み込まれ得る。代表的には、このキットは、DCRS5ペプチドおよび/もしくはp19ペプチドまたはDCRS5遺伝子セグメントおよび/もしくはp19遺伝子セグメントまたは一方もしくは他方を認識する試薬のいずれかを含む区画を有する。代表的に、認識試薬は、ペプチドの場合、レセプターもしくは抗体であり、または遺伝子セグメントの場合、通常、ハイブリダイゼーションプローブである。他のキット成分は、上記リガンド/レセプター対合のp40ポリペプチド、p19(IL−B30としても公知)ポリペプチド、またはIL−12Rβ1ポリペプチドに関連した他のタンパク質または試薬を含み得る。
【0127】
サンプル中のDCRS5の濃度を決定するための好ましいキットは、代表的に、DCRS5に対して既知の結合親和性を有する標識化合物(例えば、リガンドまたは抗体)、ポジティブコントロールとしての天然に存在するDCRS5かまたは組換えDCRS5の供給源、および結合した標識化合物を遊離の標識化合物から分離するための手段(例えば、試験サンプル中のDCRS5を固定するための固相)を含む。試薬を含む区画および使用説明書が、通常提供される。適切な核酸または適切なタンパク質を含有するキットもまた、提供される。
【0128】
哺乳動物のDCRS5もしくはペプチドフラグメントまたはレセプターフラグメントに特異的な抗体(抗原結合フラグメントを含む)は、上昇したレベルのリガンドおよび/またはそのフラグメントの存在を検出するための診断適用において有用である。診断アッセイは、均質(遊離試薬と抗体−抗原複合体との間の分離工程を伴わない)または不均質(分離工程を伴う)であり得る。種々の商業的アッセイ(例えば、放射免疫アッセイ(RIA)、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)、酵素免疫アッセイ(EIA)、酵素増幅免疫測定法(EMIT)、基質標識蛍光免疫アッセイ(SLFIA)など)が存在する。例えば、非標識抗体が、標識されかつサイトカインレセプターまたはその特定のフラグメントに対する抗体を認識する第二の抗体を用いることによって用いられ得る(例えば、HarlowおよびLane(上記)、およびColigan(編、1991および定期発行の補遺)Current Protocols In Immunology Greene/Wiley,New Yorkを参照のこと)。
【0129】
抗イディオタイプ抗体は、サイトカインレセプターのアゴニストまたはアンタゴニストとしての役目を果たす、同様の用途を有し得る。これらは、適切な環境下では治療試薬として有用である。
【0130】
頻繁に、診断アッセイについての試薬は、このアッセイの感度を最適化するようにキット中にて供給される。本発明に関して、アッセイ、プロトコルおよび標識の性質に依存して、標識抗体もしくは非標識抗体、または標識リガンドのいずれかが提供される。これは通常、他の添加物(例えば、緩衝剤、安定剤、シグナル生成のために必要な物質(例えば、酵素についての基質)など)と組み合わせた状態である。好ましくは、上記キットはまた、内容物の適切な使用および使用後の内容物の廃棄に関する使用説明書を含む。代表的には、上記キットは、各々の有用な試薬についての区画を有し、かつ試薬の適切な使用および廃棄に関する使用説明書を含む。望ましくは、上記試薬は、乾燥した凍結乾燥粉末として提供され、ここで、この試薬は、アッセイを実施するために適切な濃度を有する水性媒質中にて再構成され得る。
【0131】
診断アッセイの上述の構成成分は、改変することなく使用され得るか、または種々の方法で改変され得る。例えば、標識は、検出可能なシグナルを直接的または間接的に提供する部分を共有結合的または非共有結合的に連結することによって達成され得る。これらのアッセイの多くでは、試験化合物、サイトカインレセプターまたはそれに対する抗体が、直接的または間接的のいずれかで標識され得る。直接的標識についての可能性は、標識基(放射性標識(例えば、125I)、酵素(米国特許第3,645,090号)(例えば、ペルオキシダーゼおよびアルカリホスファターゼ)、ならびに蛍光強度、波長シフト、または蛍光偏光における変化をモニタリングが可能である蛍光標識(米国特許第3,940,475号))を含む。間接的標識の可能性は、一つの構成要素のビオチン化、続いて上記標識基のうちの1つにカップリングしたアビジンに対する結合を含む。
【0132】
結合したリガンドを遊離のリガンドから分離するか、あるいは結合した試験化合物を遊離の試験化合物から分離する、多数の方法がまた存在する。サイトカインレセプターは、種々のマトリックス上に固定され得、続いて洗浄され得る。適切なマトリックスとしては、ELISAプレート、ELISAフィルター、およびELISAビーズのような、プラスチックが挙げられる。このレセプターをマトリックスに固定する方法としては、プラスチックへの直接接着、捕捉抗体の使用、化学的カップリング、およびビオチン・アビジンが挙げられるが、これらに限定されない。このアプローチにおける最後の工程は、例えば、有機溶媒(例えば、ポリエチレングリコール)または塩(例えば、硫酸アンモニウム)を利用する方法を含む数通りの方法のうちのいずれかによる、抗体/抗原複合体の沈澱を含む。他の適切な分離技術としては、Rattleら(1984)Clin.Chem.30(9):1457−1461に記載されるフルオレセイン抗体磁化性粒子法および米国特許第4,659,678号に記載されるような二重抗体磁性粒子分離が挙げられるが、これらに限定されない。
【0133】
タンパク質またはフラグメントを種々の標識に対して連結するための方法は、ペプチド結合を形成するためのカルボジイミドもしくは活性エステルの使用、メルカプト基と活性化ハロゲン(例えば、クロロアセチル)との反応によるチオエーテルの形成、または連結のための活性化されたオレフィン(例えば、マレイミド)などのいずれかを介した、活性化されたカルボキシル基の使用を含み得る。融合タンパク質はまた、これらの適用において用途を見出す。
【0134】
本発明の別の診断的局面は、サイトカインレセプターの配列から得られたオリゴヌクレオチド配列またはポリヌクレオチド配列の使用を含む。これらの配列は、免疫学的障害を有することが疑われる患者におけるそれぞれのサイトカインレセプターのレベルを検出するためのプローブとして使用され得る。RNAおよびDNAの両方のヌクレオチド配列の調製、この配列の標識、およびこの配列の好ましい大きさは、当該分野において周知である。通常、オリゴヌクレオチドプローブは、少なくとも約14ヌクレオチド、通常少なくとも約18ヌクレオチドを有し、そしてポリヌクレオチドプローブは、数キロ塩基までであり得る。種々の標識が用いられ得、最も通常は放射性核種(特に32P)が用いられ得る。しかしながら、ポリヌクレオチド中への導入のためにビオチン改変されたヌクレオチドを用いるような、他の技術もまた用いられ得る。次いで、そのビオチンは、アビジンまたは抗体への結合のための部位として役立ち、アビジンまたは抗体は、広範な種類の標識(例えば、放射性核種、蛍光剤、酵素など)で標識され得る。あるいは、特定の二重鎖(DNA二重鎖、RNA二重鎖、DNA−RNAハイブリッド二重鎖、またはDNA−タンパク質二重鎖を含む)を認識し得る抗体が用いられ得る。次いで、この抗体は標識され得、そしてアッセイが実施され得、ここで、この二重鎖は表面に結合されており、その結果、この表面上で二重鎖が形成されると、この二重鎖に結合した抗体の存在が検出され得る。新規のアンチセンスRNAに対するプローブの使用は、核酸ハイブリダイゼーション、プラスおよびマイナスのスクリーニング、組換えプロービング(probing)、ハイブリッド放出翻訳(hybrid released translation)(HRT)およびハイブリッド阻害翻訳(hybrid arrested translation)(HART)のような従来技術において実施され得る。これはまた、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)のような増幅技術を含む。
【0135】
他のマーカーの定性的存在または定量的存在についても試験する診断キットもまた、企図される。診断または予後は、マーカーとして使用される複数の指標の組合せに依存し得る。従って、キットは、マーカーの組合せについて試験し得る(例えば、Vialletら(1989)Progress in Growth Factor Res.1:89−97を参照のこと)。機能的レセプターシグナル伝達の相違を反映し得る多型変異(variation)の検出は、治療ストラテジーを決定する際に有用であり得る。リガンドに対する、より大きいかまたはより小さい応答を反映する変異は、応答性/非応答性の患者プールの部分集合化(subsetting)を可能にし得る。
【0136】
本発明の診断方法は、DCRS5もしくはp19の発現または活性の測定において使用するための、試験被験体(例えば、免疫障害に罹患ている患者)に由来する試料を提供する。非複合体化形態および(例えば、IL−12β1と複合体化したDCRS5のような)複合体化形態の両方のDCRS5が、測定され得る。非複合体化形態および(例えば、p40と複合体化したp19のような)複合体化形態の両方のp19が、測定され得る。発現または活性は、対照被験体または対照試料に由来する発現または活性と比較され得る。対照試料は、例えば、免疫障害に罹患した患者における非罹患組織または非炎症組織の試料であり得る。対照被験体または対照試料に由来する発現または活性は、所定の値として提供され得る(例えば、対照被験体の統計学的に適切な集団から得られる)。
【0137】
(VIII.治療有用性)
本発明は、有意な治療的価値を有する試薬を提供する(例えば、Levitzki(1996)Curr.Opin.Cell Biol.8:239−244を参照のこと)。天然に存在するサイトカインレセプターかまたは組換えサイトカインレセプター、そのフラグメント、ムテインレセプターおよび抗体は、このレセプターまたは抗体に対する結合親和性を有すると同定された化合物とともに、このレセプターまたはそれらのリガンドの異常な発現を示す状態の処置において有用である。このような異常は、代表的に、免疫学的障害によって発現する(例えば、WO 01/18051を参照のこと)。さらに、本発明は、上記リガンドの異常な発現または上記リガンドに対する応答異常な誘発に関連する種々の疾患または障害において治療的価値を提供する。例えば、p40/IL B30リガンドは、細胞媒介性免疫(例えば、抗腫瘍活性)の発生、体液性免疫および細胞性免疫の上昇、ならびに抗ウイルス効果に関与することが示唆されている。特に、上記リガンドは、NK細胞およびT細胞を活性化するようである。治療は、IL−18、IL−12、TNF、IFNγ、放射線治療/化学療法、アジュバントまたは抗腫瘍化合物、抗ウイルス化合物もしくは抗真菌化合物と組み合わされ得る。
【0138】
逆に、TNF、IFNγ、IL−18もしくはIL−12のアンタゴニストと、またはIL−10もしくはステロイドと組み合わされ得るアンタゴニストは、慢性Th1媒介性疾患、自己免疫、または移植片および/もしくは拒絶状態、多発性硬化症、乾癬、慢性炎症状態、慢性関節リウマチ、変形性関節症あるいは炎症性腸疾患において示され得る。アンタゴニストは、このレセプターサブユニットに対する抗体、可溶性レセプター構築物、またはこのレセプターサブユニットのうちの1つ以上に対する、アンチセンス核酸、RNA干渉核酸の形態をとり得る。p40/p19リガンドとレセプターサブユニットDCRS5およびIL−12Rとの適合は、このアゴニストおよびアンタゴニストの使用のための指標についての洞察を提供する。
【0139】
治療的には、記載されるp40/p19活性に基づいて、このサイトカインのアンタゴニストは、例えば、可溶性IL−12Rβ1を伴うかもしくは伴わない可溶性DCRS5、またはいずれかのレセプターサブユニットに対する抗体によってもたらされ得る。アンタゴニストは、望ましくない免疫応答もしくは炎症応答のインヒビターとして、記憶T細胞を標的とするために、あるいはIL−12/IL−12Rアンタゴニスト、または他の抗炎症剤もしくは免疫抑制剤と組合せて、有用であり得る。臨床的指標は、慢性の炎症または移植状態であり得る。種々の多型は、レセプターの機能を増強または減少させ得、そして優性の場合、治療剤として有用であり得る。このような改変体の同定は、応答性または非応答性の患者のプールの部分集合化を可能にし得る。試薬は、検出試薬もしくは標識試薬または記憶T細胞および/もしくはNK細胞についての除去試薬として有用であり得る。
【0140】
本発明は、ヒトp19(配列番号5)またはヒトDCRS5(配列番号1)に対するアンチセンス核酸またはRNA干渉核酸を使用する処置の方法を企図する(例えば、ArenzおよびSchepers(2003)Naturwissenschaften 90:345−359;SazaniおよびKole(2003)J.Clin.Invest.112:481−486;Pirolloら(2003)Pharmacol.Therapeutics 99:55−77;Wangら(2003)Antisense Nucl.Acid Drug Devel.13:169−189;Haraouiら(2000)Curr.Pharm.Biotechnol.1:217−233;Alvarezら(2001)Curr.Pharm.Des.7:1059−1081;SandbornおよびTargan(2002)Gastroenterol.122:1592−1608を参照のこと)。
【0141】
遺伝子治療は、例えば、腫瘍免疫治療のためのアジュバントとして、所望の細胞集団をp40/p19リガンドに対して応答性にして、腫瘍浸潤リンパ球、T細胞、またはNK細胞の活性化を容易にし得る。アンチセンスストラテジーまたはRNA干渉ストラテジーを適用して、例えば、レセプター応答性を妨害し得る。
【0142】
種々の異常な状態は、ノーザンブロット分析によってIL−12 p40および/またはp19の両方のmRNAを生成することが示されている細胞型において公知である。Berkow編、The Merck Manual of Diagnosis and Therapy,Merck & Co.,Rahway,N.J.;Thornら,Harrison’s Principles of Internal Medicine,McGraw−Hill,N.Y.;およびWeatherallら編、Oxford Textbook of Medicine,Oxford University Press,Oxfordを参照のこと。多くの他の医学的状態および疾患は、本明細書中に提供されるアゴニストまたはアンタゴニストによる処置に対して応答性である。例えば、StitesおよびTerr編(1991)Basic and Clinical Immunology,Appleton and Lange,Norwalk,Connecticut;ならびにSamterら編、Immunological Diseases Little,Brown and Co.を参照のこと。処置についての他の可能な指標としては、骨再造形、性機能障害、神経変性疾患の予防、痴呆、ストレスなどが挙げられる。これらの問題は、本明細書中に提供される組成物を用いた予防または処置に対して感受性である。
【0143】
組換えサイトカインレセプター、ムテイン、それらに対するアゴニストもしくはアンタゴニスト抗体、または抗体は、精製され得、次いで患者に投与され得る。これらの試薬は、治療的使用のために、例えば、生理学的に無害の安定剤および賦形剤を伴う従来の薬学的に受容可能なキャリア中または希釈剤中で、さらなる活性成分と組み合わされ得る。これらの組合せは、無菌(例えば、濾過処理した)であり得、そして(例えば、投薬バイアル中での凍結乾燥または安定化された水性調製物中での貯蔵によって)投薬形態にされ得る。本発明はまた、補体結合性ではない、抗体またはその結合フラグメントの使用を企図する。
【0144】
サイトカインレセプターまたはそのフラグメントを用いたリガンドスクリーニングが、このレセプターに対する結合親和性を有する分子を同定するために実施され得る。次いで、固有の刺激活性をブロックし得る競合結合を推定のリガンドが提供し得るか否かを決定するために、その後の生物学的アッセイが利用され得る。レセプターフラグメントは、リガンドの活性をブロックするという点で、ブロッカーまたはアンタゴニストとして使用され得る。同様に、固有の刺激活性を有する化合物は、このレセプターを活性化し得、従って、この化合物は、リガンドの活性を刺激する(例えば、シグナル伝達を誘導する)という点で、アゴニストである。本発明はさらに、サイトカインレセプターに対する抗体の、アンタゴニストとしての治療的使用を企図する。
【0145】
効果的な治療のために必要な試薬の量は、多くの異なる要因(投与手段、標的部位、試薬の生理学的寿命、薬理学的寿命、患者の生理学的状態、および投与される他の医薬(medicant)を含む)に依存する。したがって、処置投薬量は、安全性および効力を最適化するために力価測定されるべきである。代表的に、インビトロで使用される投薬量は、これらの試薬のインサイチュでの投与のために有用な量における有用な指針を提供し得る。特定の障害の処置のための有効用量の動物試験は、ヒトでの投薬量のさらなる予測指標を提供する(例えば、Gilmanら編(1990)Goodman and Gilman’s:The Pharmacological Bases of Therapeutics,第8版,Pergamon Press;およびRemington’s Pharmaceutical Sciences,第17版(1990),Mack Publishing Co.,Easton,Penn.を参照のこと)。投与方法は、それらの中および以下で、例えば、経口投与、静脈内投与、腹腔内投与または筋肉内投与、経皮拡散などについて考察されている。薬学的に受容可能なキャリアとしては、水、食塩水、緩衝液、および、例えば、Merck Index,Merck & Co.,Rahway,New Jerseyに記載される他の化合物が挙げられる。推定リガンドとそのレセプターとの間の親和性結合または代謝回転数が有望な高さであるので、低投薬量のこれらの試薬は、有効であると最初に期待される。そして上記シグナル伝達経路は、極めて少量のリガンドが効果を有し得ることを示唆する。したがって、投薬量の範囲は通常、適切なキャリアを伴って、1mM濃度未満、代表的には約10μM濃度未満、通常約100nM未満、好ましくは約10pM(ピコモル)未満、そして最も好ましくは約1fM(フェムトモル)未満の量であると期待される。徐放処方物または徐放装置がしばしば、連続投与のために利用される。
【0146】
サイトカインレセプター、そのフラグメント、ならびに抗体またはそのフラグメント、アンタゴニスト、およびアゴニストは、処置されるべき宿主に直接投与され得るか、または、その化合物の大きさに依存して、それらの投与前に、それらをキャリアタンパク質(例えば、オボアルブミンまたは血清アルブミン)に結合させることが所望され得る。治療処方物は、多くの従来の投薬処方物において投与され得る。活性成分を単独で投与することは可能であるが、活性成分を薬学的処方物として提示することが好ましい。処方物は、上記に規定されるような、少なくとも1つの活性成分を、1種以上のその受容可能なキャリアと一緒に含む。各々のキャリアは、他の成分と適合性でありかつ患者に対して有害でないという意味で、薬学的および生理学的の両方で受容可能でなければならない。処方物としては、経口投与、直腸投与、鼻腔内投与または非経口投与(皮下投与、筋肉内投与、静脈内投与および皮内投与を含む)に適切な処方物が挙げられる。上記処方物は、単位投薬量形態で便利に提示され得、そして製薬分野で周知の方法によって調製され得る。例えば、Gilmanら編(1990)Goodman and Gilman’s:The Pharmacological Bases of Therapeutics,第8版,Pergamon Press;およびRemington’s Pharmaceutical Sciences,第17版(1990),Mack Publishing Co.,Easton,Penn.;Avisら編(1993)Pharmaceutical Dosage Forms:Parenteral Medications Dekker,NY;Liebermanら編(1990)Pharmaceutical Dosage Forms:Tablets Dekker,NY;およびLiebermanら編(1990)Pharmaceutical Dosage Forms:Disperse Systems Dekker,NYを参照のこと。本発明の治療は、他の治療剤(特に、他のサイトカインレセプターファミリーのメンバーのアゴニストまたはアンタゴニスト)と組み合わされ得るかまたはそれとともに使用され得る。
【0147】
本発明は、喘息またはアレルギーの処置および診断のための、試薬および方法を提供する。これらの障害は、IL−6、IL−19、CXCL1(GROαとしても公知)、IL−17、およびGM−CSFの増大した発現または活性に関連する(例えば、Cembrzynska−Nowakら(1998)Arch.Immunol.Ther.Exp.(Warsz)46:381−386;Hsiehら(1996)J.Allergy Clin.Immunol.98:580−587;Prauseら(2003)Eur.J.Pharmacol.462:193−198.Moletら(2001)J.Allergy Clin.Immunol.108:430−438.Linden(2001)Int.Arch.Allergy Immunol.126:179−184;Catesら(2003)J.Allergy Clin Immunol.111:1076−1086;Yamashitaら(2002)Cell Immunol.219:92−97を参照のこと)。COPD(IL−6、CXCL1、およびGM−CSFの増大した発現または活性に関連した障害)のための試薬および方法もまた、提供される(例えば、Chungら(2001)Eur.Respir.J.Suppl.34:50s−59s;Travesら(2002)Thorax 57:590−595;Profitaら(2003)Thorax 58:573−579を参照のこと)。
【0148】
本発明はまた、慢性関節リウマチ(IL−6、CXCL1、IL−17、およびGM−CSFの増大した発現または活性に関する障害)のための試薬および方法を提供する(例えば、GentilettiおよびFava(2003)Arthritis Rheum.48:1471−1474;Nakaharaら(2003)Arthritis Rheum.48:1521−1529;Konigら(2000)Virchows Arch.436:449−458;Kochら(1995)J.Immunol.155:3660−3666;Borziら(1999)FEBS Lett.455:238−242;Boiardiら(1999)Clin.Exp.Rheumatol.17:419−425;Hoganら(1994)Cytokine 6:61−69;Kehlenら(2002)Clin.Exp.Immunol.127:539−546;Cookら(2001)Arthritis Res.3:293−298を参照のこと)。
【0149】
炎症性腸障害(IBD)(IL−6、CXCL−1、IL−17、およびGM−CSFの増大した発現または活性によって特徴付けられる障害)の処置および診断のための試薬および方法もまた、提供される(例えば、Rahbarら(2003)Inflamm.Bowel Dis.9:154−161;Isaacsら(1992)Gastroenterol.103:1587−1595;Imadaら(2001)Scand.J.Gastroenterol.36:854−864;Brandtら(1998)Eur.Cytokine Netw.9:647−653;Fujinoら(2003)Gut 52:65−70;Nielsenら(2003)Scand.J.Gastroenterol.38:180−185;Carlsonら(2002)Gut 50:501−506を参照のこと)。さらに、皮膚の炎症性障害(例えば、乾癬(IL−6、CXCL1、IL−17、およびGM−CSFの増大した発現または活性に関する障害のファミリー))の診断および処置のための試薬および方法が包含される(例えば、IshiharaおよびHirano(2002)Cytokine Growth Factor Rev.13:357−368;Gillitzerら(1996)J.Invest.Dermatol.107:778−782;Steudeら(2002)J.Invest.Dermatol.119:1254−1260;Albanesiら(2000)J.Invest.Dermatol.115:81−87;Schonら(2000)J.Invest.Dermatol.114:976−983を参照のこと)。
【0150】
(IX.スクリーニング)
DCRS5またはそのフラグメントを用いた薬物スクリーニングが、このレセプターサブユニットに対して結合親和性を有する化合物を同定するために実施され得る(関連成分の単離を含む)。次いで、この化合物が固有の刺激活性を有するか否かを、その結果、このリガンドの活性をブロックするという点でこの化合物がブロッカーまたはアンタゴニストであるか否かを決定するために、その後の生物学的アッセイが利用され得る。
【0151】
さらに、p40/p19リガンドと、IL−12Rβ1を有するDCRS3の機能的レセプターとの適合は、正のシグナル伝達制御を有するアンタゴニストおよびアゴニストについてのスクリーニングを可能にする。低分子スクリーニングまたは抗体スクリーニングが行われ得る。
【0152】
薬物スクリーニングの1つの方法は、別のサイトカインレセプターサブユニット(例えば、IL−12Rβ1)との組み合わせでDCRS5を発現する組換えDNA分子で安定に形質転換された、真核生物宿主細胞または原核生物宿主細胞を利用する。このシグナル伝達は、STAT4を使用すると考えられる。他の機能的レセプターから孤立してレセプターを発現する細胞が単離され得る。生存形態または固定形態のいずれかのこのような細胞は、標準的な抗体/抗原結合アッセイまたはリガンド/レセプター結合アッセイのために使用され得る(例えば、細胞性応答を検出するための高感度の方法を記載する、Parceら(1989)Science 246:243−247、およびOwickiら(1990)Proc.Natl Acad.Sci.USA 87:4007−4011を参照のこと)。競合アッセイは特に有用であり、ここで、上記細胞は、そのリガンドに対する既知の結合親和性を有する、標識されたレセプターまたは抗体(例えば、125I抗体)およびその結合組成物に対する結合親和性が測定される試験サンプルと、接触およびインキュベートされる。次いで、リガンド結合の程度を評価するために、結合した標識結合組成物および遊離の標識結合組成物が分離される。結合した試験化合物の量は、既知の供給源に対する標識レセプター結合の量に反比例する。結合したリガンドを遊離のリガンドから分離してリガンド結合の程度を評価するために、多くの技術が使用され得る。この分離工程は、代表的に、フィルターへの付着とその後の洗浄、プラスチックへの接着とその後の洗浄、または細胞膜の遠心分離などの手順を含み得る。生存細胞はまた、サイトカイン媒介機能(例えば、STAT4シグナル伝達など)に対する薬物の効果についてスクリーニングするために、使用され得る。いくつかの検出方法(例えば、近接高感度検出システム)は、分離工程の省略を可能にする。
【0153】
本発明の広範な範囲は、以下の実施例を参照して最良に理解される。これらの実施例は、本発明を特定の実施形態に限定することを意図しない。
【実施例】
【0154】
(I.一般的方法)
標準的方法のいくつかは、例えば、Maniatisら(1982)Molecular Cloning,A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Spring Harbor Press;Sambrookら(1989)Molecular Cloning:A Laboratory Manual(第2版),第1巻〜第3巻,CSH Press,NY;またはAusubelら(1987および補遺)Current Protocols in Molecular Biology,Greene/Wiley,New Yorkにおいて記載または参照される。タンパク質精製のための方法としては、硫酸アンモニウム沈澱、カラムクロマトグラフィー、電気泳動、遠心分離、結晶化などの方法が挙げられる。例えば、Ausubelら(1987および定期発行の補遺);Coliganら編(1996および定期発行の補遺)Current Protocols In Protein Science Greene/Wiley,New York;Deutscher(1990)「Guide to Protein Purification」Methods in Enzymology,第182巻,およびこのシリーズの他の巻;ならびにタンパク質精製製品の使用についての製造業者(例えば、Pharmacia,Piscataway,N.J.,またはBio−Rad,Richmond,CA)の文献を参照のこと。組換え技術との組合せは、適切なセグメント(例えば、FLAG配列、またはプロテアーゼによって除去可能な配列を介して融合され得る等価物)に対する融合を可能にする。例えば、Hochuli(1990)「Purification of Recombinant Proteins with Metal Chelate Absorbent」Setlow編、Genetic Engineering,Principle and Methods 12:87−98,Plenum Press,N.Y.;およびCroweら(1992)QIAexpress:The High Level Expression & Protein Purification System QIAGEN,Inc.,Chatsworth,CAを参照のこと。
【0155】
コンピュータ配列分析を、例えば、GCGソース(U.Wisconsin)およびGenBankソース製のソフトウェアプログラムを含めて、入手可能なソフトウェアプログラムを用いて行う。例えば、GenBankなどからの公共の配列データベースもまた使用した。
【0156】
例えば、米国特許出願第08/110,683号(IL−10レセプター)に記載されるような、IL−10レセプターに適用可能な多くの技術を、DCRS5に適用し得る。
【0157】
(II.機能的クローニング)
抗hIL−12Rβ1抗体がp40/p19に対するヒトT細胞の応答をブロックし、そして上記p40/p19がIL−12Rβ1に結合することを、観察した。このことは、IL−12Rβ1がp40/p19についてのレセプター複合体の1サブユニットであることを示唆した。
【0158】
p40/p19に応答するがIL−12には応答しないマウスT細胞集団、およびIL−12には応答するがp40/p19には応答しない別の集団を、同定した。さらに、組換えmIL−12Rβ1およびmIL−12Rβ2を発現するBa/F3細胞が、IL−12には応答するがp40/p19には応答しないことを観察した。これらの結果は、集合的に、p40/p19についてのレセプター複合体が、上記IL−12Rβ1と、IL−12Rβ2ではない少なくとも1つの他のサブユニットとを含むことを示した。したがって、この第二のレセプター成分を単離するために、発現クローニングストラテジーを考案した。
【0159】
cDNAライブラリーを、Kit225細胞(IL−12およびp40/p19の両方に応答するIL−2依存性ヒトT細胞株)から単離したmRNAから調製した。上記cDNAライブラリーを、レトロウイルス発現ベクターpMXを用いて作製した。組換えhIL−12Rβ1を発現するBa/F3細胞に、このcDNAライブラリーを感染させ、IL−3中で3日間〜4日間回復することを許容させ、次いで洗浄し、そして96ウェルプレートにおいて、50ng/mlの過剰なhp40/hp19(hyper−hp40/hp19)を含有する培地中に約15,000細胞/ウェルでプレーティングした。WO 01/18051を参照のこと。培養物に、約5日毎にさらに過剰なhp40/hp19を補充した。約2週間後、これらのうちの5%〜10%のウェルは、細胞増殖を示した。細胞を各ウェルから回収し、過剰なhp40/hp19中で、より大きな培養物において個々に増殖させ、そして過剰なhp40/hp19に対する増殖依存性について試験した。
【0160】
増殖についてp40/p19依存性である細胞を、PCRによってレトロウイルスcDNA挿入物について分析した。分析した40を超える単離物のうち、1つを除く全てが、新規のレセプターDCRS5をコードするcDNAを含んでいた。この候補ヒトcDNAを発現ベクター中にクローニングし、そしてhIL−12Rβ1を発現するBa/F3細胞中にトランスフェクトした。これらの細胞は、p40/p19に対して応答性となった;したがって、本発明者らは、この新規のcDNAが、機能的なp19レセプターサブユニットである所望のDCRS5をコードすると結論した。
【0161】
(III.全長DCRS5の特徴;染色体位置)
DCRS5の細胞質ドメインは、他のサイトカインレセプター細胞質ドメインに対して全体としては近縁ではない(これは、このファミリーの分子における共通の観察結果である)。この細胞質ドメインは、7個のtyr残基を含み、これらのうちの少なくとも3個は、認識可能なSH2結合モチーフYEDI、YKPQ、およびYFPQの一部である。上記YEDIモチーフは、チロシンホスファターゼshp2について同定された結合部位に類似する。後者の2つのモチーフは、それぞれStat1/Stat3、またはStat3を結合することが公知の配列に非常に類似している。上記YKPQモチーフはまた、近傍の隣接配列と一緒になって、Stat1〜Stat3を結合することが公知である、Stat4およびIL−12Rβ2の中のモチーフに、ある程度まで類似する。これは、予備的なデータと一致し、このことは、p40/p19が、IL−12と同様に、Stat4を活性化することを示唆する。
【0162】
上記DCRS5配列に由来するPCRプライマーを使用し、ヒトcDNAライブラリーをプローブする。配列(好ましくは、配列の末端に隣接する配列)は、例えば、配列番号1に由来し得る。霊長類、齧歯類、または他の種のDCRS5についての全長cDNAは、例えば、λgt10ファージのDNAハイブリダイゼーションスクリーニングによってクローニングする。PCR反応を、T.aquaticus Taqplus(登録商標)DNAポリメラーゼ(Stratagene,La Jolla,CA)を適切な条件下で用いて行う。
【0163】
染色体スプレッドを調製する。インサイチュハイブリダイゼーションを、72時間にわたって培養したフィトヘマグルチニン刺激ヒトリンパ球から入手した染色体調製物について行う。5−ブロモデオキシウリジンを、培養の最後の7時間にわたって添加し(60μg/ml培地)、ハイブリダイゼーション後の良好な品質の染色体分染を確実にした。
【0164】
プライマーの助けを借りて増幅したPCRフラグメントを、適切なベクター中にクローニングする。このベクターを、Hを用いるニックトランスレーションによって標識する。放射性標識プローブを、分裂中期スプレッドに対して、200ng/mlハイブリダイゼーション溶液の最終濃度でハイブリダイズする(Matteiら(1985)Hum.Genet.69:327−331)。
【0165】
核追跡エマルジョン(nuclear track emulsion)(KODAK NTB2)でコーティングした後、スライドを露光する。分染手順の間の銀粒子のあらゆるすべりを回避するために、染色体展開物を、緩衝化ギムザ溶液で最初に染色し、そして分裂中期を写真撮影する。次いで、蛍光色素−光分解−ギムザ(FPG)法によってR分染法(R−banding)を行い、そして分裂中期を分析前に再度写真撮影する。
【0166】
同様の適切な方法を、他の種について使用する。
【0167】
(IV.DCRS5 mRNAの位置決定)
ヒト複数組織ブロット(カタログ番号1、カタログ番号2)および癌細胞株ブロット(カタログ番号7757−1)(1レーンあたり約2μgのpolyARNAを含む)を、Clontech(Palo Alto,CA)から購入する。プローブを、例えば、Amersham Rediprime(登録商標)ランダムプライマー標識キット(RPN 1633)を用いて[α−32P]dATPで放射性標識する。プレハイブリダイゼーションおよびハイブリダイゼーションを、例えば、0.5M NaHPO、7% SDS、0.5M EDTA(pH8.0)中で65℃で行う。高ストリンジェンシーの洗浄を、例えば、65℃で行い、最初の2回の洗浄は2×SSC、0.1% SDS中で40分間、続いて0.1×SSC、0.1% SDS中で20分間にわたり洗浄する。次いで、メンブレンを、増感スクリーンの存在下で−70℃でX線フィルム(Kodak)に露光する。cDNAライブラリーサザンによるより詳細な研究を、選択された適切なヒトDCRS5クローンを用いて行い、造血細胞サブセットまたは他の細胞サブセット中でのそれらの発現と調べる。
【0168】
あるいは、2つの適切なプライマーを、配列番号1から選択する。RT−PCRは、メッセージの存在について選択した適切なmRNAサンプルに対して使用し、cDNA(例えば、遺伝子を発現するサンプル)を生成する。
【0169】
全長クローンは、PCRシグナルによって予め選択された適切な組織に由来するcDNAライブラリーのハイブリダイゼーションによって、単離し得る。ノーザンブロットを、実施され得る。
【0170】
DCRS5をコードする遺伝子についてのメッセージを、適切な技術(例えば、PCR、免疫アッセイ、ハイブリダイゼーション、または他の技術)によってアッセイする。組織のcDNA調製物および器官のcDNA調製物は、例えば、Clontech(Mountain View,CA)から入手し得る。天然に発現する供給源の同定は、記載される通り、有用である。そして、機能的レセプターサブユニット対合の同定は、どの細胞がサイトカインリガンドの各々に対する生理学的応答性をもたらすレセプターサブユニットの組合せを発現するかを予測することを可能にする。
【0171】
マウスでの分布について、例えば、サザン分析を実施し得る:一次増幅cDNAライブラリーに由来するDNA(5μg)を適切な制限酵素で消化して挿入片を遊離させ、1%アガロースゲル上で泳動し、そしてナイロンメンブレン(SchleicherおよびSchuell,Keene,NY)に移した。
【0172】
マウスmRNA単離のためのサンプルとしては、以下が挙げられ得る:休止マウス線維芽細胞性L細胞株(C200);Braf:ER(エストロゲンレセプターに対するBraf融合物)トランスフェクト細胞(コントロール)(C201);T細胞(TH1に偏向)(脾臓由来のMell4明CD4細胞(IFN−γおよび抗IL−4を用いて7日間偏向させた);T200);T細胞(TH2に偏向)(脾臓由来のMell4明CD4細胞(IL−4および抗IFN−γを用いて7日間偏向させた);T201);T細胞(高度にTh1に偏向)(Openshawら(1995)J.Exp.Med.182:1357−1367を参照のこと;2時間、6時間、16時間にわたって抗CD3を用いて活性化し、プールした;T202);T細胞(高度にTH2に偏向)(Openshawら(上記)を参照のこと;2時間、6時間、16時間にわたって抗CD3を用いて活性化し、プールした;T203);CD44CD25プレT細胞(胸腺から選別された)(T204);TH1 T細胞クローンD1.1(抗原を用いた最後の刺激後、3週間にわたって休止)(T205);TH1 T細胞クローンD1.1(10μg/ml ConAで15時間刺激した)(T206);TH2 T細胞クローンCDC35(抗原を用いた最後の刺激後、3週間にわたって休止)(T207);TH2 T細胞クローンCDC35(10μg/ml ConAで15時間にわたって刺激した)(T208);脾臓由来のMell4未刺激(naive)T細胞(休止)(T209);Mell4 T細胞(IFN−γ/IL−12/抗IL−4を6時間、12時間、24時間にわたって用いてTh1に対して偏向させ、プールした)(T210);Mell4 T細胞(IL−4/抗IFN−γを6時間、13時間、24時間にわたって用いてTh2に対して偏向させ、プールした)(T211);未刺激の成熟B細胞の白血病細胞株A20(B200);未刺激のB細胞株CH12(B201);脾臓由来の未刺激の大きなB細胞(B202);全脾臓由来のB細胞(LPS活性化)(B203);脾臓由来のメトリザマイド富化樹状細胞(休止)(D200);骨髄由来の樹状細胞(休止)(D201);単球細胞株RAW 264.7(LPSを4時間用いて活性化)(M200);GMおよびM−CSFを用いて誘導した骨髄マクロファージ(M201);マクロファージ細胞株J774(休止)(M202);マクロファージ細胞株J774+LPS+抗IL−10(0.5時間、1時間、3時間、6時間、12時間でプール)(M203);マクロファージ細胞株J774+LPS+IL−10(0.5時間、1時間、3時間、5時間、12時間でプール)(M204);エーロゾル曝露マウスの肺組織(Th2プライマー、エーロゾルOVA曝露、7時間、14時間、23時間でプール)(Garlisiら(1995)Clinical Immunology and Immunopathology 75:75−83を参照のこと;X206);Nippostrongulus感染肺組織(Coffmanら(1989)Science 245:308−310を参照のこと;X200);全成人肺(正常)(O200);全肺(rag−1)(Schwarzら(1993)Immunodeficiency 4:249−252;O205を参照のこと);IL−10 K.O.脾臓(Kuhnら(1991)Cell 75:263−274を参照のこと;X201);全成人脾臓(正常)(O201);全脾臓(rag−1)(O207);IL−10 K.O.パイアー斑(O202);全パイアー斑(正常)(O210);IL−10 K.O.腸間膜リンパ節(X203);全腸間膜リンパ節(正常)(O211);IL−10 K.O.結腸(X203);全結腸(正常)(O212);NODマウス膵臓(Makinoら(1980)Jikken Dobutsu 29:1−13を参照のこと;X205);全胸腺(rag−1)(O208);全腎臓(rag−1)(O209);全心臓(rag−1)(O202);全脳(rag−1)(O203);全精巣(rag−1)(O204);全肝臓(rag−1)(O206);ラット正常関節組織(O300);およびラット関節炎関節組織(X300)。
【0173】
ヒトmRNA単離についてのサンプルとしては、以下が挙げられ得る:末梢血単核細胞(単球、T細胞、NK細胞、顆粒球、B細胞)(休止)(T100);末梢血単核細胞(抗CD3を用いて2時間、6時間、12時間にわたって活性化させ、プールした)(T101);T細胞(TH0クローンMot 72)(休止)(T102);T細胞(TH0クローンMot 72)(抗CD28および抗CD3を用いて3時間、6時間、12時間にわたって活性化させ、プールした)(T103);T細胞(TH0クローンMot 72)(特異的ペプチドを用いて2時間、7時間、12時間にわたってアネルギー処理し、プールした)(T104);T細胞(TH1クローンHY06)(休止)(T107);T細胞(TH1クローンHY06)(抗CD28および抗CD3を用いて3時間、6時間、12時間にわたって活性化させ、プールした)(T108);T細胞(TH1クローンHY06)(特異的ペプチドを用いて2時間、6時間、12時間にわたってアネルギー処理し、プールした)(T109);T細胞(TH2クローンHY935)(休止)(T110);T細胞(TH2クローンHY935)(抗CD28および抗CD3を用いて2時間、7時間、12時間にわたって活性化させ、プールした)(T111);T細胞CD4CD45RO(抗CD28、IL−4および抗IFN−γ中で27日間にわたって偏向し(polarize)、TH2偏向し、抗CD3および抗CD28を用いて4時間活性化させたT細胞)(T116);T細胞腫瘍株JurkatおよびHut78(休止)(T117);プールしたT細胞クローンAD130.2、Tc783.12、Tc783.13、Tc783.58、Tc782.69(休止)(T118);T細胞ランダムγδ T細胞クローン(休止)(T119);脾細胞(休止)(B100);脾細胞(抗CD40およびIL−4を用いて活性化)(B101);プールしたB細胞EBV株WT49、RSB、JY、CVIR、721.221、RM3、HSY(休止)(B102);B細胞株JY(PMAおよびイオノマイシンを用いて1時間、6時間活性化させ、プールした)(B103);プールしたNK 20クローン(休止)(K100);プールしたNK 20クローン(PMAおよびイオノマイシンを用いて6時間にわたって活性化)(K101);NKLクローン(LGL白血病患者の末梢血に由来する)(IL−2処理)(K106);NK細胞傷害性クローン640−A30−1(休止)(K107);造血前駆体株TF1(PMAおよびイオノマイシンを用いて1時間、6時間にわたって活性化させ、プールした)(C100);U937前単球株(休止)(M100);U937前単球株(PMAおよびイオノマイシンを用いて1時間、6時間にわたって活性化させ、プールした)(M101);溶出した単球(LPS、IFNγ、抗IL−10を用いて1時間、2時間、6時間、12時間、24時間にわたって活性化させ、プールした)(M102);溶出した単球(LPS、IFNγ、IL−10を用いて1時間、2時間、6時間、12時間、24時間にわたって活性化させ、プールした)(M103);溶出した単球(LPS、IFNγ、抗IL−10を用いて4時間、16時間にわたって活性化させ、プールした)(M106);溶出した単球(LPS、IFNγ、IL−10を用いて4時間、16時間にわたって活性化させ、プールした)(M107);溶出した単球(LPSで1時間にわたって活性化した)(M108);溶出した単球(LPSで6時間にわたって活性化させた)(M109);DC 70% CD1a(CD34 GM−CSFに由来、TNFαで12日間)(休止)(D101);DC 70% CD1a(CD34 GM−CSFに由来、TNFαで12日間)(PMAおよびイオノマイシンを用いて1時間にわたって活性化)(D102);DC 70% CD1a(CD34 GM−CSFに由来、TNFαで12日間)(PMAおよびイオノマイシンを用いて6時間にわたって活性化)(D103);DC 95% CD1a(CD34 GM−CSFに由来、TNFαで12日間、FACS選別、PMAおよびイオノマイシンで1時間、6時間にわたって活性化させ、プールした)(D104);DC 95% CD14(CD34 GM−CSFに由来、TNFαで12日間、FACS選別、PMAおよびイオノマイシンで1時間、6時間にわたって活性化し、プールした)(D105);DC CD1a CD86(CD34 GM−CSFに由来、TNFαで12日間選別、PMAおよびイオノマイシンを用いて1時間、6時間にわたって活性化させ、プールした)(K106);DC(単球GM−CSFに由来、IL−4で5日間)(休止)(D107);DC(単球GM−CSFに由来、IL−4で5日間)(休止)(D108);DC(単球GM−CSF由来、IL−4で5日間)(LPSで4時間、16時間活性化させ、プールした)(D109);DC(単球GM−CSFに由来、IL−4で5日間)(TNFα、単球(monocyte supe)で4時間、16時間にわたって活性化し、プールした)(D110);平滑筋腫L11良性腫瘍(X101);正常子宮筋層M5(O115);悪性平滑筋肉腫GS1(X103);肺線維芽細胞肉腫株MRC5(PMAおよびイオノマイシンで1時間、6時間にわたって活性化させ、プールした)(C101);腎臓上皮癌細胞株CHA(PMAおよびイオノマイシンで1時間、6時間にわたって活性化させ、プールした)(C102);胎児腎臓28週雄(O100);胎児肺28週雄(O101);胎児肝臓28週雄(O102);胎児心臓28週雄(O103);胎児脳28週雄(O104);胎児胆嚢28週雄(O106);胎児小腸28週雄(O107);胎児脂肪組織28週雄(O108);胎児卵巣25週雌(O109);胎児子宮25週雌(O110);胎児精巣28週雄(O111);胎児脾臓28週雄(O112);成体胎盤28週(O113);および12歳のときから炎症にかかった扁桃(X100)。
【0174】
同様のサンプルを、評価のために他の種において単離し得る。
【0175】
(V.DCRS5の種対応物のクローニング)
種々のストラテジーを使用して、(好ましくは他の霊長類または齧歯類から)DCRS5の種対応物を入手し得る。1つの方法は、近縁種のDNAプローブを用いた交叉ハイブリダイゼーションによる。進化的に類似の種を中間工程として入れることは、有用であり得る。別の方法は、遺伝子間の類似性ブロックまたは相違ブロック(例えば、高度に保存されているかまたは保存されていない、ポリペプチド配列またはヌクレオチド配列の領域)の同定に基づいた特異的PCRプライマーを用いることによる。
【0176】
データベース検索は、類似の配列を同定し得、そして適切なプローブの産生を可能にし得る。
【0177】
(VI.哺乳動物DCRS5タンパク質の産生)
適切な(例えば、グルタチオンS−トランスフェラーゼ(GST))融合構築物を、例えば、E.coliにおける発現のために操作する。例えば、マウスIGIF pGEX(登録商標)プラスミドを構築し、そしてE.coli中に形質転換する。新たに形質転換された細胞を、例えば、50μg/mlアンピシリンを含むLB培地中で増殖させ、そしてIPTG(Sigma,St.Louis,MO)を用いて誘導する。一晩の誘導後、細菌を収集し、そしてDCRS5タンパク質を含むペレットを単離する。このペレットを、例えば、2リットルのTE緩衝液(50mM Tris−塩基(pH8.0)、10mM EDTAおよび2mM Pefabloc(登録商標))中で均質化する。この物質を、マイクロフルイダイザー(Microfluidics,Newton,MA)に3回通過させる。流動化した上清を、Sorvall GS−3ローターにおいて13,000rpmにて1時間にわたってスピンダウンする。サイトカインレセプタータンパク質を含む得られる上清を濾過し、50mM Tris塩基(pH8.0)中で平衡化したグルタチオン−Sepharose(登録商標)カラムに通す。DCRS5−GST融合タンパク質を含む画分をプールし、そして例えば、トロンビン(Enzyme Research Laboratories,Inc.,South Bend,IN)で切断する。次いで、切断したプールを、50mM Tris塩基中で平衡化したQ−Sepharose(登録商標)カラムに通した。DCRS5を含む画分をプールし、そして冷蒸留水中で希釈して伝導率を下げ、そして新鮮なQ−Sepharose(登録商標)カラムに単独で、または免疫親和性抗体カラムと連続して通す。DCRS5タンパク質を含む画分をプールし、アリコートに分け、そして−70℃のフリーザー中で保存する。
【0178】
サイトカインレセプタータンパク質との円偏光二色性スペクトルの比較は、このタンパク質が正確に折り畳まれていることを示唆し得る(例えば、Hazudaら(1969)J.Biol.Chem.264:1689−1693を参照のこと)。
【0179】
(VII.DCRS5に対して特異的な抗体の調製)
近交系Balb/cマウスを、組換え形態の上記タンパク質(例えば、精製したDCRS5)または安定なトランスフェクトNIH−3T3細胞で腹腔内免疫した。動物を、タンパク質を用いてさらなるアジュバントと一緒にかまたはアジュバントを伴わずに適切な時点で追加免疫し、抗体生成をさらに刺激する。血清を収集するか、または収集した脾臓を用いてハイブリドーマを生成する。
【0180】
あるいは、Balb/cマウスを、遺伝子もしくはそのフラグメントで形質転換した細胞(内因性細胞または外因性細胞のいずれかである)で免疫するか、またはこの抗原の発現について富化された単離された膜で免疫する。血清を適切な時点で、代表的には、多数回のさらなる投与後に収集する。種々の遺伝子治療技術は、例えば、免疫応答を生じるためにタンパク質をインサイチュで産生する際に有用であり得る。血清または抗体の調製物を、交叉吸収または免疫選択して、規定の特異性および高親和性の実質的に純粋な抗体を調製し得る。
【0181】
モノクローナル抗体を、作製し得る。例えば、脾細胞を、適切な融合パートナーと融合し、そしてハイブリドーマを、標準的な手順によって増殖培地中で選択する。ハイブリドーマ上清を、DCRS5に結合する抗体の存在について、例えば、ELISAまたは他のアッセイによってスクリーニングする。特定のDCRS5実施形態を特異的に認識する抗体もまた、選択または調製し得る。
【0182】
別の方法では、合成ペプチドまたは精製タンパク質を、免疫系に対して提示し、モノクローナル抗体またはポリクローナル抗体を作製する。例えば、Coligan編(1991)Current Protocols in Immunology Wiley/Greene;ならびにHarlowおよびLane(上記)を参照のこと。適切な状況では、結合試薬を、(例えば、蛍光もしくは他のもので)上記の通りに標識するかまたはパニング方法のために基材に固定するかのいずれかである。核酸もまた、動物内の細胞中に導入して抗原を生成し得る。この抗原は、免疫応答を惹起するのに役立つ。例えば、Wangら(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:4156−4160;Barryら(1994)BioTechniques 16:616−619;およびXiangら(1995)Immunity 2:129−135を参照のこと。
【0183】
(VIII.DCRS5を含む融合タンパク質の生成)
種々の融合構築物(DCRS5をIL−12Rβ1配列を合わせる実施形態を含む)を、DCRS5を用いて作製する。適切な遺伝子の一部分を、エピトープタグ(例えば、FLAGタグ)またはツーハイブリッドシステム構築物に融合する(例えば、FieldsおよびSong(1989)Nature 340:245−246を参照のこと)。エピトープタグを、発現クローニング手順において使用し、抗FLAG抗体を用いて検出し、結合パートナー(例えば、それぞれのサイトカインレセプターについてのリガンド)を検出し得る。上記ツーハイブリッドシステムはまた使用して、DCRS5に特異的に結合するタンパク質を単離し得る。
【0184】
(IX.構造活性相関)
特定の残基の重要性についての情報を、標準的な手順および分析を用いて決定する。標準的な変異誘発分析を、例えば、多くの異なる改変体を所定の位置(例えば、上記で同定した位置)で作製し、そしてその改変体の生物学的活性を評価することによって、行う。これは、活性を改変する位置を決定する程度まで、または特定の位置に焦点を当てて、置換されると生物学的活性を保持、ブロックもしくは調節のいずれかをし得る残基を決定するために行い得る。
【0185】
あるいは、天然の改変体の分析は、どの位置が天然の変異を許容するかを示し得る。これは、個体間の、または系統間もしくは種間のバリエーションの集団分析から生じ得る。選択された個体由来のサンプルを、例えば、PCR分析および配列決定によって分析する。これは、集団多型の評価を可能にする。
【0186】
(X.DCRS5とIL−12Rβ1との同時発現)
それぞれの遺伝子をコードするベクター(または複数のベクター)を、細胞中にトランスフェクトし得る。好ましくは、このようなベクターは、どの細胞が首尾よく形質転換されたかを同定するための選択マーカーを有する。この2つの遺伝子の同時発現は、遺伝子産物が適切に会合して活性なレセプター複合体を形成するのを可能にする。あるいは、機能的ダイマーの会合を引き起こす方法の使用が利用可能である(例えば、O’Sheaら(1989)Science 245:646−648;Kostelnyら(1992)J.Immunol.148:1547−1553;Patelら(1996)J.Biol.Chem.271:30386−30391を参照のこと)。細胞外ドメインの発現および、例えば、Fos/Junロイシンジッパー親和性によって駆動される物理的会合は、診断的使用または治療的使用のために結合化合物として作用するリガンド結合構築物をもたらす。
【0187】
(XI.p19(IL−B30としても公知)、p40、およびDCRS5(IL−23Rとしても公知)の分布)
p19、p40、およびDCRS5は、Taqman(登録商標)リアルタイムPCRアッセイ(PE Applied Biosystems,Foster City,CA)によって測定した場合、種々の細胞および組織によって発現される。その結果をユビキチン発現と比較する(表2)。ユビキチン発現を、1に設定。炎症性の皮膚状態(例えば、乾癬およびアトピー性皮膚炎)において、および回虫抗原投与(Ascaris challenge)に応答して、p19およびp40の両方の発現が上昇することを見出した(表2)。p19の発現が、過敏性肺炎、特発性肺線維症、および炎症性腸障害(IBD)(例えば、クローン病)において上昇した(表2)。IL−23R(DCRS5としても公知)の発現が、例えば、乾癬および慢性関節リウマチにおいて、増大することを見出した(表2)。
【0188】
(表2.Taqman(登録商標)分析による、細胞および組織によるp19、p40、およびIL−23Rの発現)
【0189】
【表2−1】

【0190】
【表2−2】

(XII.IL−23レセプター(IL−23R)の組織学)
ヒト組織を、抗IL−23R抗体(24F9)およびアイソタイプ対照抗体(31F11)を使用して、組織学的分析に供した(表3)。リンパ球、マクロファージ、および稀プラスマ細胞(rare plasma cell)の部分集合は、上記抗IL−23R抗体によって陽性の染色を示した。この陽性染色リンパ球は、リンパ節の胚中心ではなく、濾胞間領域に位置していた。
【0191】
慢性関節リウマチ(RA)に由来する滑液の試料は、正常な対照に由来する試料に比べて、炎症細胞がより強くかつより広範に及ぶ、炎症細胞(特に、プラスマ細胞)の染色を立証した。正常な滑液の試料は、炎症細胞の浸潤物を含まない。
【0192】
炎症性腸障害(IBD)(すなわち、クローン病および潰瘍性結腸炎)をともなう結腸および小腸に由来する試料は、正常な対照と比べて、陽性試験リンパ球および陽性試験プラスマ細胞が大きく優勢であること(greater prevalence)を明らかにした。普及度における増加は、この組織中の全体的な上記炎症性細胞の数における増加に対して比例して増加する。慢性閉塞性肺障害(COPD)に由来する肺試料は、陽性試験クラーラ細胞を示した一方、正常患者試料に由来するクラーラ細胞は、陰性であった。正常な62歳の男性に由来する皮膚試料試験は、リンパ球染色値0を示し、一方、54歳由来の乾鱗試料は、リンパ球値2(稀)を示した。
【0193】
(表3.ヒト組織の組織学。アイソタイプ対照抗体と対照的な抗IL−23R抗体(24F9)での染色。数値は染色の強さを示し、(−−)は未検を意味する)
【0194】
【表3】

(XIII.マウスへのIL−23ハイパーカイン(hyperkine)の投与および遺伝子発現)
C57BI6/NTマウスを、マウスのIL−23ハイパーカインまたは生理食塩水で処理し、続いてTaqmqn(登録商標)リアルタイムPCR分析において157種の遺伝子の発現を決定した。各々のマウスに、生理食塩水または10μg IL−23ハイパーカインのいずれかを(マウスの背部において)皮内注射した。注射後第1日目、第3日目、または第7日目に組織試料を採取し、そして抽出した。この3つの日付に由来する試料をプールし、そして次いで、Taqman(登録商標)分析のために使用した。IL−23ハイパーカイン処理を伴う遺伝子発現と、IL−23ハイパーカイン処理無しでの遺伝子発現との比を示す(表4)。試験した上記157種の遺伝子のうち15種の遺伝子に関して、IL−23ハイパーカインは2倍以上の発現増加を引き起こした(表4)。IL−23処理で増加したIL−6、CXCL−1、IL−17、およびGM−CSFは、喘息またはアレルギー、COPD、慢性関節リウマチ、IBD、および乾癬における増加した発現または活性を示すサイトカインである(表4)。
【0195】
(表4.[IL−13での遺伝子発現]/[生理食塩水での遺伝子発現]の比)
【0196】
【表4】

(XIV.IL−23はコラーゲン誘導性関節炎(CIA)を調節する)
p19ノックアウト(p19KO)マウスを、調製した(Cuaら(2003)Nature 421:744−748)。このp19KOマウスは、(p19サブユニットおよびp40サブユニットを含む)ヘテロダイマーのサイトカインであるIL−23を欠き、そして慢性リウマチのモデルマウスであるコラーゲン誘導性関節炎(CIA)に抵抗することが見出された。(表5)(例えば、Holmdahlら(2002)Ageing Res.Rev.1:135−147;LurossおよびWilliams(2001)Immunology 103:407−416;Durieら(1994)Clin.Immunol.Immunopathol.73:11−18を参照のこと)。対照的に、(p35サブユニットおよびp40サブユニットを含む)ヘテロダイマーのサイトカインであるIL−12を欠くp35ノックアウトマウスは、野生型対照と比較して、悪化したCIAを示した(表5)。p35ノックアウトマウス、p40ノックアウトマウス、p19ノックアウトマウスを、C57BL/6マウス系統から調製した。
【0197】
(表5.野生型マウス、p19ノックアウトマウス、p35ノックアウトマウス、およびp40ノックアウトマウスにおける、コラーゲン誘導型関節炎(CIA)。NAは、非適用を意味する)
【0198】
【表5】

本発明の多くの改変およびバリエーションは、当業者に明らかであるように、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく行われ得る。本明細書中に記載される特定の実施形態は、例としてのみ提供され、そして本発明は、このような請求の範囲に権利が与えられる全範囲の等価物とともに添付の特許請求の範囲によって限定されるべきである;そして本発明は、例として本明細書中に提示された特定の実施形態によって限定されるべきではない。
【0199】
【表6】


















【特許請求の範囲】
【請求項1】
明細書中に記載の発明。

【公開番号】特開2011−93935(P2011−93935A)
【公開日】平成23年5月12日(2011.5.12)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2011−23375(P2011−23375)
【出願日】平成23年2月4日(2011.2.4)
【分割の表示】特願2006−541423(P2006−541423)の分割
【原出願日】平成16年11月18日(2004.11.18)
【出願人】(596129215)シェーリング コーポレイション (785)
【氏名又は名称原語表記】Schering Corporation
【Fターム(参考)】