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JP2002201200A - 免疫グロブリン部分との融合タンパク質、その調製および使用 - Google Patents

免疫グロブリン部分との融合タンパク質、その調製および使用

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JP2002201200A
JP2002201200A JP2001319607A JP2001319607A JP2002201200A JP 2002201200 A JP2002201200 A JP 2002201200A JP 2001319607 A JP2001319607 A JP 2001319607A JP 2001319607 A JP2001319607 A JP 2001319607A JP 2002201200 A JP2002201200 A JP 2002201200A
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csf
recombinant protein
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Behringwerke AG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 精製が容易でかつ機能上の特製を保持したタ
ン白質を提供する。 【解決手段】 免疫グロブリン族に属さないヒトタンパ
ク質若しくはその一部および免疫グロブリン分子の不変
領域の各種の部分から成る遺伝子操作による可溶性の融
合タンパク質。２つの融合パートナーの機能上の特性
は、驚くべきことにはこの融合タンパク質において保持
されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、免疫グロブリン族(family)に属
さないヒトタンパク質若しくはその一部および免疫グロ
ブリン分子の不変領域の各種の部分から成る、遺伝子操
作による可溶性の融合タンパク質に関する。２つの融合
パートナーの機能上の特性は、驚くべきことにはこの融
合タンパク質において保持されている。
【０００２】欧州特許公開（ＥＰ−Ａ）第０３２５２６
２号公報および欧州特許公開（ＥＰ−Ａ）第０３１４３
１７号公報には、ヒトＴ細胞のＣＤ４膜タンパク質の各
種のドメインとヒトＩｇＧ１部分からなる対応融合タン
パク質が開示されている。これらの融合タンパク質のあ
るものは、細胞に結合したＣＤ４分子と同じ親和性でヒ
ト免疫不全ウイルスの糖タンパク質ｇｐ１２０に結合す
る。ＣＤ４分子は免疫グロブリン族に属し、したがって
免疫グロブリン分子と極めて類似した三次構造を有す
る。これはＴ−細胞抗原レセプターのα鎖にも適用さ
れ、これについて前記のような融合も報告されている
（ガスコイン(Gascoigne) ら、Proc. Natl. Acad. Sci.
USA, 84, (1987), 2937-2940 ）。したがって、極めて
類似したドメイン構造に基づいて、この場合には融合タ
ンパク質における２つの融合パートナーの生物活性の保
持が予想されるべきであった。
【０００３】本発明によれば、好ましくは免疫グロブリ
ンの不変領域のアミノ末端に結合しているヒトタンパク
質は免疫グロブリン族に属さず、かつ下記のクラスに帰
属されるものである。すなわち、(i) 細胞外ドメイン
が全体または部分的に融合体に組み込まれている膜結合
タンパク質。これらは、特にトロンボプラスチンおよび
サイトカインレセプターおよび成長因子レセプター例え
ばインターロイキン−４およびインターロイキン−７の
細胞レセプター、腫瘍壊死因子、ＧＭ−ＣＳＦ、Ｇ−Ｃ
ＳＦ、エリスロポエチンである。(ii) 全体または部分
的に融合体に組み込まれている非膜結合可溶性タンパク
質。これらは、特に治療上興味深いタンパク質であり、
例えばエリスロポエチンおよび他のサイトカインおよび
成長因子である。
【０００４】融合タンパク質は、既知の原核および真核
生物発現系において、好ましくは哺乳類細胞（例えば、
ＣＨＯ、ＣＯＳおよびＢＨＫ細胞）中で調製することが
できる。
【０００５】本発明による融合タンパク質は、その免疫
グロブリン部分のために、アフィニティークロマトグラ
フィによって容易に精製され、生体中で改良された薬物
動態学的特性を有する。
【０００６】多くの場合に、融合タンパク質中のＦｃ部
は治療および診断に使用するのに非常に有利であり、し
たがって例えば改良された薬物動態学的特性を生じる
（欧州特許公開（ＥＰ−Ａ）第０２３２２６２号公
報）。一方、幾つかの使用に際しては、融合タンパク質
を記載されている有利な方法で発現させ、検出し、精製
した後にＦｃ部を欠失させることができることが望まし
い。これは、Ｆｃ部分が治療および診断に使用するのに
障害となる場合、例えば融合タンパク質を免疫するため
の抗原として用いようとする場合である。
【０００７】この目的に使用することが考えられる各種
のプロテアーゼが存在する。例えば、パパインとペプシ
ンを用いて免疫グロブリンからＦ（ａｂ）フラグメント
を生成させるが（免疫学(Immunology)、ロイト・アイ(R
oitt, I.) ら監修、ゴウアー・メディカル・パブリッシ
ング(Gower Medical Publishing)、ロンドン、（1989
年））、それらは特に特異的な方法では開裂しない。血
液凝固因子Ｘａは対照的にタンパク質において比較的ま
れなテトラペプチド配列Ｉｌｅ−Ｇｌｕ−Ｇｌｙ−Ａｒ
ｇを認識し、アルギニン残基の後でタンパク質の加水分
解開裂を行う。記載されたテトラペプチドを含む配列
は、最初にナガイ(Nagai) とソジャーセン(Thogersen)
によって遺伝子工学的手段によって導入された（ナガイ
・ケイ(Nagai, K.) およびソジャーセン・エイチ・シー
(Thogersen, H.C.) 、Nature, 309, (1984) 810-812
）。これらの著者らは、大腸菌中で発現されたタンパ
ク質は実際に因 子Ｘａによって特異的に開裂されるこ
とを示すことができた。しかし、このようなタン白質が
真核生物においておよび特に動物細胞において発現さ
れ、精製後に因子Ｘａによって開裂もされる可能性の発
表例はまだない。しかしながら、動物細胞における本発
明によるタンパク質の発現は、この種の細胞系において
のみ、例えば融合パートナーとして正常に膜に結合した
レセプターがそれらの天然構造を保持し、したがってそ
れらの生物活性を保持して分泌されることが予想される
ので、好ましい。細胞培養上澄液中に分泌されると、融
合タンパク質を引き続いて直接精製することが容易にな
る。
【０００８】したがって、本発明は、免疫グロブリン族
に属さないヒトタンパク質若しくはその一部と各種のサ
ブクラスの免疫グロブリン（ＩｇＧ、ＩｇＭ、ＩｇＡ、
ＩｇＥ）の重鎖または軽鎖の不変領域の各種の部分から
成る遺伝子操作による可溶性の融合タンパク質に関す
る。免疫グロブリンとしては、融合がヒンジ部で起こ
る、特に好ましくはヒトＩｇＧ１の重鎖の不変部が好ま
しい。具体的な態様では、Ｆｃ部は、組み込まれてもい
て且つ因子Ｘａで開裂することができる開裂配列によっ
て簡単な方法で除くことができる。
【０００９】更に、本発明は、遺伝子工学によるこれら
の融合タンパク質の調製法およびそれらの診断および治
療のための使用に関する。
【００１０】
【実施例】最後に、本発明を更に例によって説明する。 例１： トロンボプラスチン融合タンパク質 血液凝固は人体における中心的な重要な過程である。凝
固カスケードの適度に微妙な調整がなされ、ここでは多
数の細胞因子および血漿タンパク質が協同している。こ
れらのタンパク質（およびその共同因子）は全体として
凝固因子と呼ばれている。凝固カスケードの最終生成物
はトロンビンであり、これは血小板の凝集を引き起こ
し、フィブリンが血小板の血栓を安定化するのである。
トロンビンはフィブリノーゲンからフィブリンの形成を
触媒し、それ自体プロトロンビンの限定されたタンパク
分解によって形成される。活性化された因子Ｘ（因子Ｘ
ａ）はこの段階に関与しており、因子Ｖａおよびカルシ
ウムイオンの存在下で血小板膜に結合して、プロトロン
ビンを開裂させる。因子Ｘを活性化するには、外因性お
よび内因性経路の２つの方法がある。内因性経路では、
一連の因子は、タンパク質分解によって活性化されて、
それらのそれぞれについて順に活性なプロテアーゼを形
成する。外因性経路では、損傷した細胞によってトロン
ボプラスチン（組織因子）の合成が増加し、因子ＶＩＩ
ａおよびカルシウムイオンと共に因子Ｘを活性化する。
以前は、トロンボプラスチンの活性はこの反応に限定さ
れると考えられていた。しかしながら、トロンボプラス
チン／ＶＩＩａ複合体も、因子ＩＸの水準で内因性経路
を活性化するのをなかだちする。したがって、トロンボ
プラスチン／ＶＩＩａ錯体は、血液凝固の最も重要な生
理学的活性化因子の一つである。それ故、トロンボプラ
スチンは、診断助剤（下記参照）としての使用は別にし
て、先天性または後天性血液凝固不全症の治療薬の成分
としても用いることができると考えられる。この例に
は、因子ＶＩＩＩ、ＩＸまたはＸＩの欠損によって引き
起こされる慢性血友病、またはたとえば肝臓または腎臓
病等の結果としての血液凝固の急性障害がある。外科的
処置後にこの様な治療薬を使用することも考えられる。
トロンボプラスチンは免疫グロブリン族には属さない
必須の膜タンパク質である。トロンボプラスチンのｃＤ
ＮＡ配列は、全部で４つのグループによって報告されて
いる（フィッシャー(Fisher)ら、Thromb, Res., 48 (19
87), 89-99；モリセイ(Morrisey)ら、Cell, 50 (1987),
129-135；スカルパティー(Scarpati)ら、Biochemistr
y, 26 (1987), 5234-5238；スパイサー(Spicer)ら、Pro
c. Natl. Acad. Sci. USA, 84 (1987), 5148-5152）。
トロンボプラスチンｃＤＮＡは２９５個のアミノ酸残基
のポリペプチドであってその内の３２個のＮ−末端アミ
ノ酸がシグナルペプチドとして働くものをコードするオ
ープン・リーディング・フレームを含む。成熟したトロ
ンボプラスチンは２６３個のアミノ酸残基を含み、３つ
のドメイン構造、すなわち、i) アミノ末端細胞外ドメ
イン（２１９個のアミノ酸残基）；ii) トランスメン
ブラン領域（２３個のアミノ酸残基）；iii) 細胞質ド
メイン（カルボキシル末端：２１個のアミノ酸残基）を
有する。細胞外ドメインでは、Ｎ−グリコシル化に対し
て３つの潜在的部位がある（Ａｓｎ−Ｘ−Ｔｈｒ）。ト
ロンボプラスチンは通常はグリコシル化されるが、グリ
コシル化はタンパク質の活性にとって本質的なものでは
ないと思われる（パボースキイ(Paborsky)ら、Biochemi
stry, 29 (1989), 8072-8077）。トロンボプラスチン
は、凝固の診断試験における血漿試料に対する添加剤と
して必要である。被験者の凝固状態は、一段階プロトロ
ンビン凝固時間測定（例えば、クイック試験）によって
見出だすことができる。診断試験に要するトロンボプラ
スチンは現在はヒト組織から得られ、調製法は標準化す
ることが難しく、収率は低く、かなりの量のヒト出発材
料（胎盤）を供給しなければならない。一方、遺伝子工
学による天然の膜結合トロンボプラスチンの調製も精製
過程が複雑であるため困難であることが予想される。こ
れらの困難は、本発明による免疫グロブリン部分への融
合によって回避することができる。本発明によるトロン
ボプラスチン融合タンパク質は、哺乳類細胞（例えば、
ＣＨＯ、ＢＨＫ、ＣＯＳ細胞）によって培地中に分泌さ
れ、プロテインＡ−セファロース上でアフィニティーク
ロマトグラフィによって精製され、一段階プロトロンビ
ン凝固時間測定では驚くべきほどの高い活性を有する。 トロンボプラスチンｃＤＮＡのクローニング スカルパティー(Scarpati)ら、Biochemistry, 26 (198
7), 5234-5238によって報告された配列をトロンボプラ
スチンｃＤＮＡのクローニングに用いた。これから２つ
のオリゴヌクレオチドプローブ分子（図１参照）が誘導
された。これらの２つのプローブ分子を用いて、ヒト胎
盤からのｃＤＮＡバンクをスクリーニングした（グルン
ドマン(Grundmann) ら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA,
83(1986), 8024-8028 ）。各種の長さのｃＤＮＡクロー
ンを得た。一つのクローンである２ｂ−Ａｐｒ５は次の
手順に用いられるものであり、スカルパティー(Scarpat
i)らの報告に記載されているｃＤＮＡと同じアミノ酸配
列をコードする。図２〜５に、クローン２ｂ−Ａｐｒ５
の全体配列をそれから誘導されるトロンボプラスチンの
アミノ酸配列と共に示す。 トロンボプラスチン融合タンパク質をコードするハイブ
リッドプラスミドｐＴＦ１Ｆｃの構築 プラスミドｐＣＤ４Ｅガンマー１（欧州特許第０３２５
２６２Ａ２号公報、寄託番号第６７６１０号でＡＴＣＣ
へ寄託）をヒトＣＤ４レセプターおよびヒトＩｇＧ１か
らなる融合タンパク質の発現に用いる。ＣＤ４の細胞外
ドメインをコードするＤＮＡ配列を、制限酵素Ｈｉｎｄ
ＩＩＩおよびＢａｍＨＩを用いてこのプラスミドから欠
失させる。この場合には酵素ＨｉｎｄＩＩＩで部分開裂
のみを行い、ｐＣＤ４Ｅガンマー１（位置２１９８）に
含まれる２つのＨｉｎｄＩＩＩ部位の一方だけを切断す
るようにしなければならない。その結果真核生物転写調
節配列（プロモーター）の後に開放したＨｉｎｄＩＩＩ
部位が続く開環ベクターとなる。開放ＢａｍＨＩ部位は
ペンタペプチドリンカーに対するコード領域の開始部位
に位置し、この後にヒトＩｇＧ１のヒンジおよびＣＨ２
およびＣＨ３ドメインが続く。ＢａｍＨＩ認識配列ＧＧ
ＡＴＣＣにおけるリーディング・フレームは、ＧＡＴが
アスパラギン酸として翻訳されるようになっている。熱
安定性を有するＤＮＡポリメラーゼでＤＮＡを増幅する
と、任意の所望な配列が一方のまたは両方の末端に結合
するような仕方で所定の配列を修飾することができる。
トロンボプラスチンの５′−非翻訳領域における配列
（Ａ： ５′ＧＡＴＣＧＡＴＴＡＡＧＣＴＴＣＧＧＡＡ
ＣＣＣＧＣＴＣＧＡＴＣＴＣＧＣＣＧＣＣ３′）または
コード領域における配列（Ｂ： ５′ＧＣＡＴＡＴＣＴ
ＧＧＡＴＣＣＣＣＧＴＡＧＡＡＴＡＴＴＴＣＴＣＴＧＡ
ＡＴＴＣＣＣＣ３′）とハイブリダイズすることができ
る２個のオリゴヌクレオチドを合成した。これらのう
ち、オリゴヌクレオチドＡはコード鎖の配列と部分的に
ホモロジーであり、オリゴヌクレオチドＢは非コード鎖
と部分的にホモロジーである（図６を参照されたい）。
したがって、増幅を行うと、（コード鎖を基として）コ
ード配列の開始部位の前の５′末端にＨｉｎｄＩＩＩ部
位と、トランスメンブラン領域の最初の３個のアミノ酸
残基に対するコドンの後の３′末端にＢａｍＨＩ部位を
含むＤＮＡフラグメント（８２７ｂｐ）を生じる。Ｂａ
ｍＨＩ開裂部位におけるリーディング・フレームは、ｐ
ＣＤ４Ｅガンマー１におけるＢａｍＨＩ部位との連結に
よってトロンボプラスチンｃＤＮＡの開始コドンからＩ
ｇＧ１の重鎖の停止コドンへと連続するリーディング・
フレームを有する遺伝子融合を生じる。所望なフラグメ
ントを得て、ＨｉｎｄＩＩＩおよびＢａｍＨＩで処理し
た後、前記のようにして、ＨｉｎｄＩＩＩ（部分的）お
よびＢａｍＨＩで切断したベクターｐＣＤ４Ｅガンマー
１に連結した。生成したプラスミドをｐＴＦ１Ｆｃと命
名した（図７）。 哺乳類細胞中へのｐＴＦ１Ｆｃのトランスフェクション プラスミドｐＴＦ１Ｆｃによってコードされた融合タン
パク質を、これ以後はｐＴＦ１Ｆｃと呼ぶことにする。
ｐＴＦ１ＦｃはＣＯＳ細胞中において一時的に発現され
た。このために、ｐＴＦ１Ｆｃを用いてＣＯＳ細胞をＤ
ＥＡＥ−デキストランの助けによってトランスフェクシ
ョンした（欧州特許公開（ＥＰ−Ａ）第０３２５２６２
号公報）。間接免疫螢光を検討したところ、トランスフ
ェクションされた細胞の比率はトランスフェクションか
ら２４時間後には約２５％となり、細胞を血清不含培地
中に移した。この細胞上澄液を、更に３日後に回収し
た。 細胞培養上澄液からのｐＴＦ１Ｆｃ融合タンパク質の生
成 一時的にトランスフェクションしたＣＯＳ細胞からの上
澄液１７０ｍｌを、プロテインＡ−セファロース０．８
ｍｌを含むカラム中４℃でバッチ法で一晩集め、１０容
量の洗浄用緩衝液（５０ｍＭトリス緩衝液，ｐＨ８．
６、１５０ｍｌＮａＣｌ）で洗浄し、溶出緩衝液（９
３：７ １００ｍＭクエン酸：１００ｍＭクエン酸ナト
リウム）を用いて０．５ｍｌずつの画分で溶出した。最
初の９画分を直ちにそれぞれ２Ｍトリス緩衝液ｐＨ８．
６、０．１ｍｌで中和した後纏めて、生成するタンパク
質をアミコン(Amicon)マイクロコンセントレーター（セ
ントリコン(Centricon) ３０）中で３サイクルの濃縮／
希釈によって、ＴＮＥ緩衝液（５０ｍＭトリス緩衝液ｐ
Ｈ７．４、５０ｍＭＮａＣｌ、１ｍＭＥＤＴＡ）中に移
した。この方法で得られるｐＴＦ１Ｆｃは、ＳＤＳ−Ｐ
ＡＧＥ電気泳動によれば純粋である（ユー・ケイ・レム
リ(U.K. Laemmli)、Nature 227(1970) 680-685）。還元
剤の不在では、それはＳＤＳ−ＰＡＧＥ中では二量体の
ような挙動を示す（約１６５ＫＤａ）。 プロトロンビン凝固時間測定における精製ＴＦ１Ｆｃの
生物活性 ＴＦ１Ｆｃ融合タンパク質は、一段階プロトロンビン凝
固時間測定では、低濃度（＞５０ｎｇ／ｍｌ）で活性で
ある（ビナツァー・エイチ(Vinazzer, H.)、Gerinnungs
physiologie und Methoden im Blutgerinnungslabor (1
979)、フィッシャー出版(Fisher Verlag) 、シュトゥッ
トガルト）。得られた凝固時間は、ヒト胎盤から単離さ
れたトロンボプラスチンで得られた凝固時間に匹敵する
ものである。
【００１１】例２： インターロイキン−４レセプター
融合タンパク質 インターロイキン−４（ＩＬ−４）はＴ細胞によって合
成され、Ｂ−細胞の増殖を刺激することができるので最
初のうちはＢ−細胞成長因子と呼ばれていた。それはこ
れらの細胞に多数の効果を及ぼす。特にその一つは、活
性化されたＢ細胞における免疫グロブリンのサブクラス
ＩｇＧ１およびＩｇＥの分子の合成の刺激である（コフ
マン(Coffmann)ら、Immunol. Rev., 102 (1988) 5 ）。
更に、ＩＬ−４もＴ細胞および他の造血細胞の増殖およ
び分化を調節する。したがって、これはアレルギーおよ
び他の免疫学的反応の調節に寄与する。ＩＬ−４は、特
異的レセプターに高い親和性で結合する。ヒトＩＬ−４
レセプターをコードするｃＤＮＡは単離されている（イ
ドゼルダ(Idzerda) ら、J. Exp. Med., 171 (1990)861-
873）。ｃＤＮＡ配列から導かれるアミノ酸配列を分析
することにより、ＩＬ−４レセプターは全部で８２５個
のアミノ酸からなり、２５個のＮ−末端アミノ酸がシグ
ナルペプチドとして働くことは明らかである。成熟した
ヒトＩＬ−４レセプターは８００個のアミノ酸からな
り、トロンボプラスチンと同様に、３つのドメイン構
造、すなわちi) アミノ末端細胞外ドメイン（２０７個
のアミノ酸）；ii) トランスメンブラン領域（２４個
のアミノ酸）およびiii) 細胞質ドメイン（５６９個の
アミノ酸）を有する。細胞外ドメインではＮ−グリコシ
ル化のための６つの潜在部位がある（Ａｓｎ−Ｘ−Ｔｈ
ｒ／Ｓｅｒ）。ＩＬ−４レセプターは、ヒトＩＬ−６レ
セプター、ヒトＩＬ−２レセプターのβ−サブユニッ
ト、マウスエリスロポエチンレセプターおよびラットプ
ロラクチンレセプターと類似点を有する（イドゼルダ(I
dzerda) ら、上記）。したがって、トロンボプラスチン
と同様に、それは免疫グロブリン族の一員ではなく、記
載された相同タンパク質と共にヘマトポエチンレセプタ
ーの新規な族に入れられる。この族の構成員は、トラン
スメンブラン領域近くに配置された細胞外ドメインに共
通して４つのシステイン残基と保存配列（Ｔｒｐ−Ｓｅ
ｒ−Ｘ−Ｔｒｐ−Ｓｅｒ）を有する。ＩＬ−４／ＩＬ−
４レセプター系の記載された機能に基づいて、ＩＬ−４
によって媒介される免疫反応（例えば、移植拒絶反応、
自己免疫症、アレルギー反応）を抑制するためのＩＬ−
４レセプターの組換え型を治療に用いることができる。
治療に要する物質の量から、これらの分子を遺伝子工
学によって調製することが必要になる。アフィニティー
クロマトグラフィによって直接精製され且つ薬物動態学
的特性が改良されているので、本発明によれば、免疫グ
ロブリン融合タンパク質としてのＩＬ−４レセプターの
可溶性型の合成は特に有利である。ＩＬ−４レセプター
融合タンパク質は哺乳類細胞（例えば、ＣＨＯ、ＢＨ
Ｋ、ＣＯＳ細胞）によって培地中に分泌され、アフィニ
ティークロマトグラフィによってプロテインＡ−セファ
ロース上で精製され、驚くべきことには未処理の膜結合
ＩＬ−４レセプター分子の細胞外ドメインと同じ機能上
の特性を有する。 ＩＬ−４レセプター融合タンパク質をコードするハイブ
リッドプラスミドｐＩＬ−４ＲＦｃの構築 プラスミドｐＣＤ４Ｅガンマー１をＸｈｏＩおよびＢａ
ｍＨＩで切断すると、開放したＸｈｏＩ部位がプロモー
ター配列の下流に配置している開環ベクターを生じる。
開放ＢａｍＨＩ部位はペンタペプチドリンカーのコード
領域の開始部位に配置しており、この後にヒトＩｇＧ１
のヒンジおよびＣＨ２およびＣＨ３ドメインが続く。Ｂ
ａｍＨＩ認識配列ＧＧＡＴＣＣにおけるリーディング・
フレームは、ＧＡＴがアスパラギン酸として翻訳される
ようになっている。ＤＮＡを熱安定性を有するＤＮＡポ
リメラーゼで増幅すると、任意の所望な配列が一方のま
たは両方の末端に結合することができるような仕方で所
定の配列を修飾することができる。ベクターｐＤＣ３０
２／Ｔ２２−８（イドゼルダ(Idzerda) ら、上記）にお
いてクローニングされたＩＬ−４レセプターｃＤＮＡの
５′−非翻訳領域における配列（Ａ： ５′ＧＡＴＣＣ
ＡＧＴＡＣＴＣＧＡＧＡＧＡＧＡＡＧＣＣＧＧＧＣＧＴ
ＧＧＴＧＧＣＴＣＡＴＧＣ３′）またはコード領域にお
ける配列（Ｂ： ５′ＣＴＡＴＧＡＣＡＴＧＧＡＴＣＣ
ＴＧＣＴＣＧＡＡＧＧＧＣＴＣＣＣＴＧＴＡＧＧＡＧＴ
ＴＧＴＧ３′）とハイブリダイズすることができる２個
のオリゴヌクレオチドを合成した。これらのうち、オリ
ゴヌクレオチドＡはコード鎖の配列と部分的にホモロジ
ーであり、オリゴヌクレオチドＢは非コード鎖と部分的
にホモロジーである（図８を参照されたい）。熱安定性
を有するＤＮＡポリメラーゼを用いて増幅を行うと、コ
ード鎖を基としてコード配列の開始部位の前の５′末端
にＸｈｏＩ部位と、細胞外ドメインの最後のコドンの前
の３′末端にＢａｍＨＩ部位を含むＤＮＡフラグメント
（８３６ｂｐ）を生じる。ＢａｍＨＩ開裂部位における
リーディング・フレームは、ｐＣＤ４Ｅガンマー１にお
けるＢａｍＨＩ部位との連結によってＩＬ−４レセプタ
ーｃＤＮＡの開始コドンからＩｇＧ１の重鎖の停止コド
ンへと連続するリーディング・フレームを有する遺伝子
融合を生じる。所望なフラグメントを得て、ＸｈｏＩお
よびＢａｍＨＩで処理した後、前記のようにして、Ｘｈ
ｏＩ／ＢａｍＨＩで切断したベクターｐＣＤ４Ｅガンマ
ー１に連結した。生成したプラスミドをｐＩＬ４ＲＦｃ
と命名した（図９）。 哺乳類細胞へのｐＩＬ４ＲＦｃのトランスフェクション プラスミドｐＩＬ４ＲＦｃによってコードされた融合タ
ンパク質を、これ以後はｐＩＬ４ＲＦｃと呼ぶ。ｐＩＬ
４ＲＦｃを、ＣＯＳ細胞中で一時的に発現させた。この
ために、ＣＯＳ細胞をｐＩＬ４ＲＦｃを用いてＤＥＡＥ
−デキストランの助けによってトランスフェクションし
た（欧州特許公開第０３２５２６２号公報）。間接免疫
螢光を検討したところ、トランスフェクションされた細
胞の比率はトランスフェクションから２４時間後には約
２５％となり、細胞を血清不含培地中に移した。この細
胞上澄液を、更に３日後に回収した。 細胞培養上澄液からのＩＬ４ＲＦｃ融合タンパク質の生
成 一時的にトランスフェクションされたＣＯＳ細胞からの
上澄液５００ｍｌを、プロテインＡ−セファロース１．
６ｍｌを含むカラム中４℃でバッチ法で一晩集め、１０
容量の洗浄用緩衝液（５０ｍＭトリス緩衝液，ｐＨ８．
６、１５０ｍｌＮａＣｌ）で洗浄し、溶出緩衝液（９
３：７ １００ｍＭクエン酸：１００ｍＭクエン酸ナト
リウム）を用いて０．５ｍｌずつの画分で溶出した。最
初の９画分を直ちにそれぞれ２Ｍトリス緩衝液ｐＨ８．
６、０．１ｍｌで中和した後纏めて生成するタンパク質
をアミコン(Amicon)マイクロコンセントレーター（セン
トリコン(Centricon) ３０）中で３サイクルの濃縮／希
釈によって、ＴＮＥ緩衝液（５０ｍＭトリス緩衝液ｐＨ
７．４、５０ｍＭＮａＣｌ、１ｍＭＥＤＴＡ）中に移し
た。この方法で得られるＩＬ４ＲＦｃは、ＳＤＳ−ＰＡ
ＧＥ電気泳動によれば純粋である（ユー・ケイ・レムリ
(U.K. Laemmli)、Nature 227(1970) 680-685）。還元剤
の不在では、それはＳＤＳ−ＰＡＧＥ中では二量体のよ
うな挙動を示す（約１５０ＫＤａ）。 精製したＩＬ４ＲＦｃの生物活性 ＩＬ４ＲＦｃタンパク質は、膜結合した未処理のＩＬ−
４レセプターと同じ親和性で（ＫD ＝０．５ｎＭ） 125
Ｉ−放射能標識したＩＬ−４と結合する。これは、１０
〜１０００ｎｇ／ｍｌの濃度で、ＩＬ−４−依存性細胞
系ＣＴＬＬＨｕＩＬ−４ＲＩクローンＤ（イドゼルダ(I
dzerda) ら、上記）の増殖を阻害する。更に、、これは
例えばウサギ抗ヒトＩｇＧをコーティングしておいたマ
イクロタイタープレートにそのＦｃ部を介して結合する
ことができ、且つこの形態で同様に高い親和性でそのリ
ガンドに結合する。
【００１２】例３： エリスロポエチン融合タンパク質 成熟エリスロポエチン（ＥＰＯ）は１６６のアミノ酸か
らなる糖タンパク質であり、赤血球の成長に必須であ
る。これは、赤血球前駆体細胞の成熟と最終的分化を刺
激する。ヒトＥＰＯのｃＤＮＡをクローニングし（欧州
特許公開第０２６７６７８号公報）、成熟ＥＰＯおよび
分泌に本質的な２２個のアミノ酸のシグナルペプチドを
コードする。ｃＤＮＡを用いて、遺伝子操作による哺乳
類細胞中での組換えの機能性ＥＰＯを調製することがで
き、各種の病因（例えば、急性腎不全に関連したもの）
の貧血の発生の治療のために臨床的に用いることができ
る。直接精製および薬物動態学的特性が改良されている
ので、本発明によれば、免疫グロブリン融合タンパク質
としてＥＰＯの合成は特に有利である。 エリスロポエチン融合タンパク質をコードするハイブリ
ッドプラスミドｐＥＰＯＦｃの構築 この構築は例２に記載したのと同様の方法で行った
（節：「ＩＬ−４レセプター融合タンパク質をコードす
るハイブリッドプラスミドｐＩＬ−４ＲＦｃの構
築」）。ベクターｐＣＥＳ（欧州特許公開第０２６７６
７８号公報）でクローニングしたＥＰＯｃＤＮＡの開始
コドンに近接した配列（Ａ： ５′ＧＡＴＣＧＡＴＣＴ
ＣＧＡＧＡＴＧＧＧＧＧＴＧＣＡＣＧＡＡＴＧＴＣＣＴ
ＧＣＣＴＧＧＣＴＧＴＧＧ３′）および停止コドンに近
接した配列（Ｂ： ５′ＣＴＧＧＡＡＴＣＧＧＡＴＣＣ
ＣＣＴＧＴＣＣＴＧＣＡＧＧＣＣＴＣＣＣＣＴＧＴＧＴ
ＡＣＡＧＣ３′）とハイブリダイズすることができる２
つのオリゴヌクレオチドを合成した。これらのうち、オ
リゴヌクレオチドＡはコード鎖の配列と部分的にホモロ
ジーであり、オリゴヌクレオチドＢは非コード鎖と部分
的にホモロジーである（図１０を参照されたい）。熱安
定性を有するＤＮＡポリメラーゼで増幅すると、コード
鎖を基として開始コドンの前の５′末端にＸｈｏＩ部位
を含むＤＮＡフラグメント（５９８ｂｐ）であって、
３′末端にＥＰＯ（Ａｓｐ）の最後から２番目のＣ−末
端アミノ酸残基がＢａｍＨＩ認識配列中に存在するもの
が生じる。ＢａｍＨＩ開裂部位におけるリーディング・
フレームは、ｐＣＤ４Ｅガンマー１におけるＢａｍＨＩ
部位との連結によってＥＰＯｃＤＮＡの開始コドンから
ＩｇＧ１の重鎖の停止コドンへと連続するリーディング
・フレームを有する遺伝子融合を生じる。所望なフラグ
メントを得てＸｈｏＩおよびＢａｍＨＩで処理した後、
前記のようにして、ＸｈｏＩ／ＢａｍＨＩで切断したベ
クターｐＣＤ４Ｅガンマー１に連結した。生成したプラ
スミドをｐＥＰＯＦｃと命名した（図１１）。
【図面の簡単な説明】
【図１】例１における２種類のオリゴヌクレオチドプロ
ーブ分子を表わす。
【図２】クローン２ｂ−Ａｐｒ５の全配列およびそれか
ら誘導されるトロンボプラスチンのアミノ酸配列におけ
る始めの配列を表わす。
【図３】図２に続く配列を表わす。
【図４】図３に続く配列を表わす。
【図５】図４に続く配列でクローン２ｂ−Ａｐｒ５の全
配列の終りの配列を表わす。
【図６】例１のオリゴヌクレオチドＡおよびオリゴヌク
レオチドＢの配列を表わす。
【図７】プラスミドｐＴＦ１Ｆｃを表わす。
【図８】例２のオリゴヌクレオチドＡおよびオリゴヌク
レオチドＢの配列を表わす。
【図９】プラスミドｐＩＬ４ＲＦｃを表わす。
【図１０】例３のオリゴヌクレオチドＡおよびオリゴヌ
クレオチドＢの配列を表わす。
【図１１】プラスミドｐＥＰＯＦｃを表わす。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ａ６１Ｐ 37/02 Ａ６１Ｐ 37/08 ４Ｈ０４５ 37/08 Ｃ０７Ｋ 1/22 Ｃ０７Ｋ 1/22 14/505 14/505 14/52 14/52 14/535 14/535 14/54 14/54 14/71 14/71 14/715 14/715 14/745 14/745 16/00 16/00 Ｃ１２Ｐ 21/02 Ｃ Ｃ１２Ｎ 5/10 Ｇ０１Ｎ 33/15 Ｚ 15/09 33/50 Ｔ Ｃ１２Ｐ 21/02 Ｚ Ｇ０１Ｎ 33/15 33/68 33/50 Ｃ１２Ｒ 1:91） Ｃ１２Ｎ 15/00 Ａ 33/68 5/00 Ｂ //(Ｃ１２Ｎ 5/10 Ａ６１Ｋ 37/02 Ｃ１２Ｒ 1:91） Ｃ１２Ｒ 1:91） (71)出願人 392015468 ザ・ジェネラル・ホスピタル・コーポレイ ション ＴＨＥ ＧＥＮＥＲＡＬ ＨＯＳＰＩＴＡ Ｌ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 ボ ストン フルーツストリート 55 (72)発明者 レアンダー、ラウファー ドイツ連邦共和国マールブルク、ワルタ ー‐ボス‐ウェーク、４ (72)発明者 パトリシア、オクエンド ドイツ連邦共和国マールブルク、ワルタ ー‐ボス‐ウェーク、４ (72)発明者 ゲルト、ツェトルマイスル ドイツ連邦共和国ランフタル‐グロスフェ ルデン、アム、ホーフアッカー、15 (72)発明者 ブライアン、シード アメリカ合衆国マサチューセッツ州、ボス トン、フルーツ、ストリート、ウェルマ ン、ビルディング（番地なし) Ｆターム(参考） 2G045 AA25 AA40 CB01 DA36 DA37 FB03 4B024 AA01 AA11 AA15 BA21 BA26 BA30 BA31 BA63 BA80 CA04 CA07 DA02 EA04 GA11 HA01 HA11 4B064 AG01 AG02 AG03 AG06 AG13 AG18 AG20 AG26 CA10 CA19 CC24 DA01 4B065 AA90X AA99Y AB01 AC14 BA01 CA24 4C084 AA02 AA07 AA14 BA01 BA08 BA22 BA23 CA18 CA53 DA01 DA12 DA19 DA39 DA45 DA46 DB56 NA14 ZA532 ZA552 ZA812 ZB072 ZB132 4H045 AA10 AA20 BA10 BA41 CA40 DA02 DA11 DA12 DA13 DA50 DA51 DA86 EA20 FA74

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】二つのDNA部分配列を含んでなるポリヌク
    レオチドによってコードされる組換えタンパク質であっ
    て、第１の部分配列が膜タンパク質、トロンボプラスチ
    ン、サイトカインレセプターもしくは成長因子レセプタ
    ー、ＩＬ−４レセプター、ＩＬ−７レセプター、Ｇ−Ｃ
    ＳＦレセプター、ＧM−ＣＳＦレセプターおよびエリス
    ロポエチンレセプターの細胞外ドメインならびに非膜結
    合可溶性タンパク質、サイトカインもしくは成長因子、
    エリスロポエチン、ＧM−ＣＳＦもしくはＧ−ＣＳＦお
    よびインターロイキンＩＬ−１〜ＩＬ−８からなる群か
    ら選択されるタンパク質をコードし、第２の部分配列が
    ヒト免疫グロブリン重鎖の不変領域の第１ドメイン以外
    の全てのドメインをコードし、上記タンパク質のカルボ
    キシ末端が、ヒト免疫グロブリン重鎖の不変領域のアミ
    ノ末端に結合されている、組換えタンパク質。
  2. 【請求項２】ヒト免疫グロブリン重鎖がIgG、IgM、IgA
    およびIgEからなる群から選択される、請求項１に記載
    の組換えタンパク質。
  3. 【請求項３】ヒト免疫グロブリン重鎖がIgGである、請
    求項２に記載の組換えタンパク質。
  4. 【請求項４】IgGがIgG１である、請求項３に記載の組換
    えタンパク質。
  5. 【請求項５】第１および第２の融合パートナーからなる
    可溶性の組換え融合タンパク質であって、第１の融合パ
    ートナーが膜タンパク質、トロンボプラスチン、サイト
    カインレセプターもしくは成長因子レセプター、ＩＬ−
    ４レセプター、ＩＬ−７レセプター、Ｇ−ＣＳＦレセプ
    ター、ＧM−ＣＳＦレセプター、エリスロポエチンレセ
    プターの細胞外ドメインならびに非膜結合可溶性タンパ
    ク質、サイトカインもしくは成長因子、エリスロポエチ
    ン、ＧM−ＣＳＦもしくはＧ−ＣＳＦおよびインターロ
    イキンＩＬ−１〜ＩＬ−８からなる群から選択されるタ
    ンパク質であり、第２の融合パートナーがヒトIgG１の
    ヒンジ、CH２、およびCH３ドメインであり、上記タンパ
    ク質のカルボキシ末端がヒトIgG１のヒンジのアミノ末
    端に結合されている、組換え融合タンパク質。
  6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項に記載された
    組換えタンパク質の二量体である、組換えタンパク質。
  7. 【請求項７】二量体がCHO細胞で生成される、請求項６
    に記載の組換えタンパク質。
  8. 【請求項８】請求項１〜７のいずれか１項に記載された
    融合タンパク質を含んでなる診断剤。
  9. 【請求項９】請求項１〜７のいずれか１項に記載された
    融合タンパク質を含んでなる治療剤。
  10. 【請求項１０】請求項１〜７のいずれか１項に記載され
    た組換えタンパク質をコードするDNA分子。
  11. 【請求項１１】請求項１〜７のいずれか１項に記載され
    た組換えタンパク質の製造方法であって、該組換えタン
    パク質をコードするDNAを哺乳類細胞発現系に導入し、
    該タンパク質を発現させ、発現後に、生成されたタンパ
    ク質を精製することを特徴とする方法。
  12. 【請求項１２】生成されたタンパク質が、免疫グロブリ
    ン部分を介してアフィニティクロマトグラフィーにより
    精製される、請求項１１に記載の組換えタンパク質の製
    造方法。
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