JP2005526099A - 癌治療のための、va遺伝子が変異したアデノウイルスの使用 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の分野は、概して腫瘍生物学の分野に関する。特に、本発明は、VA RNAの遺伝子において変異したアデノウイルス、および癌を抑制するためのこれらの使用に関する。
現在の癌の処置は、主に、化学療法、放射線療法および外科的手術に基づいている。初期段階の癌の高い治癒率にもかかわらず、最も進行した癌の場合は、外科的に除去し得ないためか、または放射線の線量もしくは投与される化学療法剤の用量が正常細胞への毒性により制限されるために、不治である。腫瘍を抑制または破壊するような遺伝的物質の送達は、非常に有望な代替療法である。従来のストラテジーと比較して、この遺伝子治療ストラテジーは、より特異的に悪性細胞を標的化し、腫瘍細胞における遺伝的欠陥を攻撃するように探求されている。DNAを治療剤として用いるいくつかのストラテジーが存在する:抗腫瘍性免疫応答を刺激する遺伝子の送達、薬物の毒性を活性化する毒性遺伝子の送達、および腫瘍の発達に関する遺伝子(癌遺伝子、腫瘍抑制遺伝子、抗血管新生遺伝子など)の発現をブロックまたは回復するようなDNAの送達。治療的DNAに加え、遺伝子治療の他の成分は、このDNAを送達するビヒクルであるベクターである。標的細胞へのDNAの送達を増加させるために、合成ベクターおよびウイルス誘導体が用いられている。DNAの送達または腫瘍細胞の形質導入には、後者がより効率的である。ウイルスベクターは、とりわけ、レトロウイルス、単純ヘルペスウイルス、アデノ随伴ウイルスおよびアデノウイルスを含む種々の型のウイルスから開発されている。癌の遺伝子治療において、アデノウイルスは、大半の固形腫瘍の原因である上皮細胞への高い感染能力から好まれる。アデノウイルスベクターの他の利点は、DNAがまだ分裂状態でない細胞に送達され得ること、ベクターDNAが形質導入された細胞のゲノムに挿入されないこと、これらのベクターが1mlあたり1013ウイルス粒子の濃度まで精製し得ること、そしてこれらが脂質エンベロープを欠いているために、血流において安定であることである。
本発明は、癌の処置のためのアデノウイルスの使用に関し、この使用は、アデノウイルスがその関連(VA)RNAを欠失しているという事実により特徴付けられる。
(変異したウイルス関連(VA)RNAを有するアデノウイルスの構造)
本発明は、癌の処置のための、変異した(すなわち、機能的に欠失した)ウイルス関連(VA)RNAをコードする遺伝子を有するアデノウイルスの使用を記載する。この処置は、活性なRas経路を有する細胞におけるVA変異体の選択的な複製に基づく。
VA RNA変異体アデノウイルスは、アデノウイルス学およびアデノウイルスベクターの分野の標準の方法に従って増殖される。増殖の好ましい方法は、VA RNA変異体の複製を可能にする細胞株に感染させることによってである。上記細胞株は、例えば、変異したかまたは活性なRas癌遺伝子を有する。NP9膵臓癌株は、上記細胞株の1つの例である。増殖は、例えば、以下の方法において実施される:NP9細胞をプラスチック製の細胞培養プレートにて増殖させ、1細胞あたり50ウイルス粒子を用いて感染させる。2日後、ウイルスの産生を示す細胞変性効果が細胞のクラスターとして見える。細胞をチューブに集めて保存する。1000×gで5分間遠心分離した後、細胞沈殿物を、3回凍結および溶解し、細胞を破壊する。得られた細胞抽出物を1000×gで5分間遠心分離し、ウイルスを含む上清を塩化セシウム勾配の表面上に充填し、35,000×gで1時間遠心分離する。勾配中のウイルスのバンドを、再度別の塩化セシウム勾配上に充填し、35,000×gで16時間遠心分離する。ウイルスのバンドを回収してPBS−10%グリセロールに対して透析する。透析したウイルスをアリコートして−80℃にて保存する。プラーク形成粒子および単位の数の定量を、標準のプロトコールに従って行う。10%グリセロールを含むリン酸緩衝化生理食塩水が、アデノウイルスの保存のための標準の処方である。
本発明は、癌を処置するためにVA RNAの遺伝子に欠失を有するアデノウイルスの使用を記載する。この処置は、活性なRas経路またはインターフェロンの作用に対する抵抗性を有する細胞におけるVA RNA変異体の選択的な複製に基づく。
活性化されたRas経路についてのVAI RNA変異体(dl331)の複製の依存性を示すために、本発明者らは、ヒト細胞における活性化状態を調節した。約1.0×107個のヒト胚性幹細胞(293株)を直径10cmのプレートに撒き、緑色蛍光タンパク質(GFP)、構成的に活性形態のRas(H−Ras V12)またはRasのドミナントネガティブ(H−Ras N17)のいずれかを含む、24μgのプラスミドでトランスフェクトした。トランスフェクションに、リン酸カルシウムの標準的なプロトコールを用いた。トランスフェクションの48時間後に、細胞を新しいプレートに移した。Ras経路についてのプラスミドのトランスフェクション効果を示すために、本発明者らは、ウェスタンブロットによって細胞溶解物のERK(Rasエフェクター)の発現レベルおよびリン酸化を観察した。溶解緩衝液(20mM Tris、2mM EDTA、100mM NaCl、5mM MgCl2、1% Triton X−100、10% グリセロール、5mM NaF、100μM Na3VO4、1mM PMSF、10μg/ml アプロチニン、10μg/ml ロイペプチン)を用いて、4℃で1時間インキュベートすることにより、乾燥溶解物を得た。14,000×gで遠心分離した後、上清のタンパク質(10μg/トラック(Bradfordアッセイを用いて決定))を10% ポリアクリルアミド−SDSゲルで電気泳動により分離し、そして、PVDFメンブレンに移した。ERKおよびリン酸ERKの量は、Amershamのchemoluminescenceキット(ECL)を用いて明らかにした。一次抗体として、ERKに対するモノクローナル抗体(Ab)(Zymed)またはリン酸ERKに対するポリクローナル抗体(Cell Signaling Tech.)を用いた。ラディッシュペルオキシダーゼと結合体化したマウス抗IgGまたはラビット抗IgGを二次抗体として用いた。これらの手順に従って、本発明者らは、トランスフェクトしていない293細胞が、低レベルのERKのリン酸化を有していることを示し、これは、低いRas経路活性を示す。GFPを用いるコントロールトランスフェクションは、これらの結果に影響を及ぼさなかった。H−Ras V12を用いるトランスフェクションは、ERKのリン酸化を増加させた(これはRas経路の活性化を示す)。対照的に、H−Ras N17を用いたトランスフェクションは、Ras経路の阻害を生じた(本発明の図4、上パネル)。
VAI RNAの遺伝子が変異したアデノウイルス(dl331)の複製を、K−Ras遺伝子のコドン12に変異を有する(GGT→GAT)NP9ヒト膵臓癌株において定量した。複製は、細胞の単層におけるタンパク質の量の減少として測定される、ウイルスが誘導する細胞変性効果(CPE)によって見積もる(BCA法)。簡単に言えば、NP−9細胞を1ウェルあたり30,000細胞で96ウェルプレートに撒く。次の日、dl331または野生型のアデノウイルスの、1細胞あたり1000プラーク形成単位の濃度からの限界希釈を用いて細胞に感染させる。感染させた細胞を5日間インキュベートし、そして、培養培地を除去して、ウェルに残るタンパク質の量を測定する。図5は、ウイルス種菌の希釈と比較した感染させていないウェルに関してのタンパク質の百分率として得られた結果を示す。50%の死亡率(タンパク質含量の50%の減少、IC50)を生じる希釈は、最初のウイルス調製物の細胞溶解性力価の推定値である。変異したRasを有する細胞(NP9)において、VAI RNA変異体dl331および野生型アデノウイルスに対して得られたIC50は、それぞれ0.04および0.7であり、これは、VAI RNA変異体の力価が18倍増えていることを示している(図5、上パネルおよび下パネルの実線)。低いRas活性を有する細胞(293)において、これらの値は、0.018および0.003であり、これは、VAI RNAの力価が6倍減少することを示している。該して、この結果は、本発明者らが、活性なRasを有する細胞またはほとんど不活性なRasを有する細胞における、VAI RNA変異体と野生型アデノウイルスの細胞溶解性力価を比較する場合、Rasの活性化が、VAI変異体の複製をおよそ100倍増加させることを示す。
以下に、本発明者らは、VAI RNA変異体アデノウイルス(dl331)の抗腫瘍効果を示す。活性化されたRas経路(NP9)を有する腫瘍を含む、Balb/c系統の胸腺欠損マウスを用いて、インビボでの実験を行った。全ての実験は、FELASAガイドライン(「Federation of European Laboratory Animal Science Associations」)に従って行った。合計1.2×107個のNP−9細胞株の腫瘍細胞をマウスの各後側面に、皮下に注射した。1日後に形成された腫瘍(70〜80mm3に達した)を異なる実験群(各群あたりn=10)間で分布した。コントロール群の腫瘍は、2回の生理緩衝化食塩水の腫瘍内注射を受けた(2×10μl)。VA変異体で処置した群の腫瘍は、2回のdl331(1腫瘍あたり109ウイルス粒子)の腫瘍内注射を受けた(2×10μl)。図6は、最初の処置(0日目)と比較した腫瘍容積を示す。結果は、平均±S.E.M.として示す。結果間の有意差の存在は、ノンパラメトリックな、非対称データMann−Whitney U試験を用いて計算した。増殖曲線を分散分析を用いて比較した。結果は、p<0.05である場合に有意であるとみなした。SPSS統計パッケージ(SPSS Inc.,Chicago,IL)を用いて計算を行った。16日目および21日目の腫瘍サイズの間に、有意差がある。VAI RNA変異体dl331で処置した腫瘍は、後退を示した。
Claims (11)
- 癌の処置のためのアデノウイルスの使用であって、該アデノウイルスがそのVAIおよびVAIIというウイルスに随伴するRNAを欠失しているという事実により特徴付けられる、使用。
- 前記アデノウイルスが前記VAIおよびVAII RNAの遺伝子の配列に変異を有する、請求項1に記載の使用。
- 前記アデノウイルスが前記VAIおよびVAII RNAの遺伝子の発現を制御する配列に変異を有する、請求項1に記載の使用。
- 前記アデノウイルスが、腫瘍内、該腫瘍が局在する腔内、または癌患者の血流中に注入される、請求項1〜3のいずれかに記載の使用。
- 前記アデノウイルスが、化学療法または放射線療法などの他の癌治療様式と併用される、請求項1〜4のいずれかに記載の使用。
- 活性なRas経路を有するかまたはインターフェロンの作用に応答しない腫瘍細胞における選択的な複製を獲得するために、VA RNAの遺伝子に遺伝的変異を有するアデノウイルスを含む、組成物。
- 腫瘍における選択的な複製を獲得するために、E1a群、E1b群およびE4群の1つ以上の遺伝子において前記VA RNAの遺伝子に遺伝的変異を有するアデノウイルスを含む、請求項1〜3に記載の使用のための、組成物。
- 腫瘍における選択的な複製を獲得するために、前記VA RNAの遺伝子に変異を有し、そして、E1a群、E1b群およびE4群の1つ以上の遺伝子を調節するプロモーターに変異を有するアデノウイルスを含む、請求項1〜3に記載の使用のための、組成物。
- 腫瘍細胞における選択的な複製を獲得するために、VA RNAの遺伝子に遺伝的変異を有し、かつ、その感染力を増すためか、または、腫瘍細胞上に存在するレセプターに方向付けるためにキャプシドに改変を有するアデノウイルスを含む、組成物。
- VA RNAの遺伝子に遺伝的変異を有するアデノウイルスを含む組成物であって、該遺伝的変異が、腫瘍細胞での選択的な複製を与え、次いで、プロドラッグ活性因子、腫瘍抑制因子または免疫賦活因子のような癌遺伝子治療の分野で通常用いられる他の遺伝子を含む、組成物。
- 腫瘍細胞上での選択的な複製を与える、VA RNAの遺伝子に遺伝的変異を有する、1〜50の間の血清型由来のヒトアデノウイルスを含む、組成物。
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