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JP5584393B2 - 動物細胞における多剤耐性を逆転させる方法 - Google Patents

動物細胞における多剤耐性を逆転させる方法 Download PDF

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Description

本発明は、動物細胞における多剤耐性を逆転させる方法に関するものである。
ドイツ連邦共和国では、毎年約350,000人が悪性腫瘍を患っている。これらの患者で根治治療を望めるのは50%未満である。外科切除および放射線療法を除けば、細胞増殖抑制剤を使用する化学療法が、当面は最も一般的な癌の治療形態である。これと関連して使用される抗腫瘍活性物質は、原理上、生物の全ての細胞に対して効果的ではあるが、細胞増殖速度が高まることに起因して腫瘍細胞は、化学療法感受性をさらに受けやすくなる傾向がある。若年性リンパ性白血病、一部のリンパ腫、睾丸癌などの様々な腫瘍に対して良好な治療結果を得ることができる。しかし、これら腫瘍は全ての悪性疾患のわずか10%を占めるに過ぎない。固形腫瘍の大半は、様々な細胞増殖抑制剤を使用する治療に対して、反応しないか、もしくは弱くしか反応しない。このことは、黒色腫や脳腫瘍の他、腎臓、結腸、膵臓、肝臓に由来する癌腫について特に当てはまる。また、例えば乳癌、卵巣癌、前立腺癌は、細胞増殖抑制剤での治療に対して最初は十分に反応するが、治療サイクルの途中で使用される細胞増殖抑制剤に対して反応しにくくなる。これと一致して、P糖タンパク質の発現と転移の発生との間に強い相関関係が存在することが、研究によって示される。化学療法や放射線療法などの既存の治療概念の発展は、長年にわたって大幅な進歩を遂げたが、特に固形腫瘍の治療は、全般的に依然として不十分である。
特定の腫瘍を除けば、腫瘍細胞の異質性および腫瘍の血管形成、腫瘍細胞自体における遺伝的かつ遺伝子外の変化が、細胞増殖抑制剤や放射線に対する耐性の形成に関与している。これらは以下の6群に大別できる:1.排出活性の上昇、2.標的タンパク質の調節、3.修復の増大、4.アポトーシスの調節、5.細胞周期、6.流入の減少。
悪性腫瘍の臨床治療中、再発性腫瘍は、最初に使用される細胞増殖抑制剤に対してだけでなく、異なる化合物群の他の抗悪性腫瘍薬に対しても耐性があることが観察される場合が多い。この現象は、ポリドラッグ耐性、もしくは英語でMultidrug resistance(MDR:多剤耐性)と呼ばれる。非典型的な多剤耐性を除けば、古典的なMDR現象は、膜結合型の170kDaATP依存性の膜貫通型糖タンパク質の過剰発現に基づいており、これは主に脂溶性化合物を細胞外に出す。MDR1タンパク質は、別名Pgp、P糖タンパク質で、ABCトランスポーターのグループの1員であり、特にMRP(多剤耐性関連タンパク質)およびBCRP(乳癌耐性タンパク質)もこのグループに属する。小胞性LRPタンパク質(肺耐性関連タンパク質)は典型的なABCトランスポーターには属さない。しかし、この関連で言及されることも非常に多く、腫瘍細胞における細胞殖抑制剤に対する耐性の形成と関係する輸送プロセスにも関与しているためである(Sugawara I ら, CANCER LETTERS 112, 23-31, 1997; Gottesman ら, Nat Rev Cancer. 2002,2: 48-58)。LRPプロモーターは、逆方向CAATボックス(Yボックス)を含むことが知られている(Scheider ら, Breast Cancer Res., 2001, 3, 183-191)。
このように本発明の基礎をなす課題は、このような疾患の処置法、特に上記の耐性疾患、即ち細胞が細胞増殖抑制剤および/または放射線に対して耐性を有する腫瘍や腫瘍疾患の処置法を提供することである。また、本発明の基礎をなす課題は、上記および本明細書記載の他の耐性を逆転させるか、または取り除くことである。さらなる態様では、本発明の基礎をなす課題は、薬剤感受性、特に腫瘍および腫瘍疾患を形成する、もしくはこれらに関与する細胞の薬剤感受性を回復させる方法を提供することであり、該細胞は細胞増殖抑制剤および/または放射線に対して非感受性であるか、もしくはもはや感受性はない。
本発明によると、これらの課題は、YB−1依存的に複製するウイルス、特にアデノウイルスの使用によって解決される。また、これらの課題は、本発明に従って、添付の独立クレームの発明の要旨によって解決される。好適な実施態様は添付の従属請求項に由来する。
本発明の基礎をなす課題は、このように第1の態様において、細胞の耐性を逆転させるためのウイルス、好ましくはアデノウイルスの使用によっても解決される。
本発明の基礎をなす課題は、このように第2の態様において、細胞の耐性を逆転させるための薬剤製造用のウイルス、好ましくはアデノウイルスの使用によっても解決される。
本発明の基礎をなす課題は、このように第3の態様において、細胞の薬剤感受性を回復させるためのウイルス、好ましくはアデノウイルスの使用によっても解決される。
本発明の基礎をなす課題は、このように第4の態様において、細胞の薬剤感受性を回復させるための薬剤製造のためのウイルス、好ましくはアデノウイルスの使用によっても解決される。
本発明の第1から第4の態様に従った一実施態様では、細胞は、動物細胞、好ましくは哺乳動物細胞、より好ましくはヒト細胞である。
好適な一実施態様では、細胞は、腫瘍細胞である。
好適な一実施態様では、細胞は、1つ以上の医薬的に活性な薬剤および/または放射線に対して耐性があるか、または非感受性である。
好適な一実施態様では、医薬的に活性な薬剤は、細胞増殖抑制剤である。
本発明の基礎をなす課題は、このように第5の態様において、ABCトランスポーター、特にABCトランスポーターの発現を抑制するためのウイルス、好ましくはアデノウイルスの使用によっても解決される。
第1、2、3、4の態様の一実施態様では、耐性は、ABCトランスポーターによって媒介される。
第1、2、3、4、5の態様の一実施態様では、耐性は、多剤耐性またはポリ耐性、特に細胞増殖抑制剤および/または放射線に対する多剤耐性またはポリ耐性である。
本発明の基礎をなす課題は、このように第6の態様において、疾患またはその一部に関与する細胞は、耐性を有する、特にABCトランスポーターを介した耐性および/または多剤耐性またはポリ耐性、好ましくは細胞増殖抑制剤および/または放射線に対して多剤耐性またはポリ耐性を有する疾患、特に腫瘍疾患の治療用薬剤の製造におけるウイルス、好ましくはアデノウイルスの使用によっても解決される。
第6の態様の別の好適な一実施態様では、治療は、アデノウイルスおよびさらなる医薬的に活性な薬剤の投与、またはアデノウイルスの投与および処置される細胞または生物に対する放射線からなり、アデノウイルスの投与は、さらなる医薬的に活性な薬剤および/または放射線の有効性を生じさせる、もしくは増大させる。
第6の態様の好適な一実施態様では、治療は、アデノウイルスおよびさらなる医薬的に活性な薬剤の投与、またはアデノウイルスの投与および処置される細胞または生物に対する放射線からなり、さらなる医薬的に活性な薬剤の投与および/または放射線は、アデノウイルスの有効性を生じさせる、もしくは増大させる。
第5、6の態様の一実施態様では、ABCトランスポーターは、MRPおよびMDR、特にMDR−1を含むグループから選択される。
第5、6の態様の一実施態様では、アデノウイルスは、さらなる医薬的に活性な薬剤の投与前、少なくとも治療の開始時に投与される。
第5、6の態様の一実施態様では、アデノウイルスは、治療の開始時、少なくとも放射線照射前に投与される。
第5、6の態様の一実施態様では、アデノウイルスは、さらなる医薬的に活性な薬剤の投与または放射線より約1〜3日、好ましくは約1〜2日前に投与される。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、耐性は、細胞増殖抑制剤および/または放射線に対する耐性である。
第6の態様の一実施態様では、さらなる医薬的に活性な薬剤は、細胞増殖抑制剤を含むグループから選択される。
第6の態様の一実施態様では、放射線は、腫瘍疾患の放射線療法において使用される放射線である。
第6の態様の一実施態様では、放射線療法は、任意の線量で放射線療法の計画を利用して実施され、および/または任意の用量で、もしくは患者の治療計画に従って、さらなる医薬的に活性な薬剤が投与され、患者は、免疫抑制状態の患者、血液像が不良または病的である患者、腎臓の数値が不良または病的な患者を含むグループから選択される。
第6の態様の一実施態様では、放射線療法は、任意の線量で、もしくは放射線療法の計画に従って実施され、および/または任意の用量で、もしくは疾患を患っている患者の治療計画に従って、さらなる医薬的に活性な薬剤が投与され、ここで該疾患またはその一部に関与する細胞は耐性はない。
第6の態様の一実施態様では、アデノウイルスの投与は、さらなる医薬的に活性な薬剤の投与、もしくは放射線療法の必要条件となる。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、アデノウイルスは、ウイルス、核酸、ベクター、複製系、薬剤、医薬的組成物として存在する。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、アデノウイルスは、YB−1依存的に複製する。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、アデノウイルスは、E1Aマイナスである。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、アデノウイルスは、腫瘍退縮アデノウイルスである。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、ウイルス、好ましくはアデノウイルスは、核内にYB−1を欠く細胞内において複製能を欠損しており、該ウイルスは、癌遺伝子または癌遺伝子産物、特に癌遺伝子タンパク質をコード化しており、これは少なくとも1つのウイルス遺伝子、好ましくはアデノウイルス遺伝子をトランス活性化させ、該遺伝子はE1B55kDa、E4orf6、E4orf3、およびE3ADPを含むグループから選択される。
第1、2、3、4、5、6の態様の好適な一実施態様では、ウイルス、特にアデノウイルスは、核内にYB−1を有する細胞内において複製する。
第1、2、3、4、5、6の態様のより好適な一実施態様では、ウイルスの癌遺伝子タンパク質はE1Aであり、および/または該癌遺伝子はE1Aおよび/または癌遺伝子タンパク質E1Aをコード化する遺伝子である。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、ウイルスの癌遺伝子タンパク質E1Aは機能的Rb腫瘍抑制遺伝子産物に結合できる。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、ウイルスの癌遺伝子タンパク質E1Aは機能的Rb腫瘍抑制遺伝子産物に結合できない。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、ウイルスの癌タンパク質E1Aは、YB−1の核への局在化を誘導しない。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、薬剤は、Rb陽性またはRb陰性の細胞を有する患者用である。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、細胞は、Rb陰性であり、細胞核はYB−1陽性、好ましくは細胞周期とは無関係に核内においてYB−1陽性である。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、細胞は、p53陽性またはp53陰性である。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、癌遺伝子タンパク質は、野生型癌遺伝子タンパク質E1Aと比較して1つ以上の突然変異または欠失を示し、該欠失は好ましくはCR3ストレッチの欠失、N末端の欠失、そしてC末端の欠失を含むグループから選択される欠失である。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、E1A癌遺伝子タンパク質は、Rbに結合できる。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、癌遺伝子タンパク質は、野生型癌遺伝子タンパク質と比較して1つ以上の突然変異または欠失からなり、該欠失は、好ましくはCR1領域および/またはCR2領域の欠失である。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、癌遺伝子タンパク質E1AがRbに結合できない。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、ウイルスの癌遺伝子タンパク質、好ましくはE1Aは、組織および/または腫瘍特異的プロモーターの制御下にある。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、ウイルス、特にアデノウイルスは、YB−1をコードする。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、YB−1が組織特異的プロモーターおよび/または腫瘍特異的プロモーターの制御下にある。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、ウイルス、好ましくはアデノウイルスは、少なくとも1つのタンパク質をコード化し、該タンパク質は、E4orf6、E4orf3、E1B55k、およびアデノウイルスE3ADPタンパク質を含むグループから選択される。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、細胞は、核内にYB−1を含む、好ましくは腫瘍または腫瘍の一部を形成する細胞は、核内にYB−1を有する。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、YB−1の核内への輸送を誘導後に腫瘍は、核内にYB−1を含む。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、YB−1の核内への輸送は、放射線照射、細胞増殖抑制剤の投与、および温熱療法を含むグループから選択される少なくとも1つの処置によって誘導される。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、処置は、細胞、器官、生物、好ましくは処置を必要とする生物、より好ましくは該疾患を伴う生物に対して施される。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、ウイルス、好ましくはアデノウイルスは、AdΔ24、dl922−947、E1Ad/01/07、dl1119/1131、CB016、dl520および機能的Rb腫瘍抑制遺伝子産物に結合できるウイルス癌遺伝子の発現を欠くウイルスを含むグループから選択される。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、ウイルス、好ましくはアデノウイルスは、複製がE2後期プロモーターの活性化を通じてYB−1によって制御されるように、好ましくは活性化がE2後期プロモーターの活性化を通じて主に制御されるように設計される。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、ウイルスは、トランス遺伝子をコード化する核酸を含む。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、ウイルスは、トランス遺伝子の翻訳産物および(または)転写産物を含む。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、核酸は、トランス遺伝子またはトランス遺伝子をコード化する核酸を含む。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、トランス遺伝子は、プロドラッグ遺伝子、サイトカインおよびサイトカイン遺伝子、アポトーシス誘導遺伝子、腫瘍抑制遺伝子、メタロプロテイナーゼインヒビター遺伝子、および血管形成抑制遺伝子を含むグループから選択される。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、トランス遺伝子は、siRNA、アプタマー、アンチセンス分子、リボザイムの核酸を含むグループから選択され、siRNA、アプタマー、アンチセンス分子、および/またはリボザイムは標的分子をターゲットにする。
第1、2、3、4、5、6の態様の一実施態様では、標的分子は、耐性関連因子、抗アポトーシス因子、癌遺伝子、血管形成因子、DNA合成酵素、DNA修復酵素、増殖因子、増殖因子の受容体、転写因子、メタロプロテイナーゼ、好ましくはマトリクスメタロプロテイナーゼキナーゼ、およびウロキナーゼ型プラスミノーゲン活性化因子を含むグループから選択される。
第1、2、3、4、5、6のいずれか一態様の一実施態様では、薬剤は、少なくとも1つの医薬的に活性な薬剤をさらに含む。
第1、2、3、4、5、6の態様の好適な一実施態様では、医薬的に活性な薬剤は、サイトカイン、メタロプロテイナーゼ阻害剤、血管形成抑制剤、細胞増殖抑制剤、細胞周期阻害剤、プロテアソーム阻害剤、組換え抗体、シグナル伝達系の阻害剤、およびタンパク質キナーゼの阻害剤を含むグループから選択される。
第1、2、3、4、5、6のいずれか一態様の一実施態様では、薬剤は、少なくとも2つの薬剤の組み合わせからなり、該薬剤のそれぞれは細胞増殖抑制剤を含むグループから個別かつ無関係に選択される。
好適な一実施態様では、少なくとも2つの薬剤は、異なる標的分子をターゲットにする。
好適な一実施態様では、少なくとも2つの薬剤は、異なる作用機序を介して活性である。
一実施態様では、少なくとも1つの薬剤は、ウイルスが複製する細胞の感染性を増大させる。
一実施態様では、少なくとも1つの薬剤は、細胞成分の有効性に影響を及ぼす、好ましくは成分の有効性を増大させ、該成分がウイルスの取り込みを媒介する。
一実施態様では、少なくとも1つの薬剤は、YB−1の核内への輸送を媒介する、好ましくはYB−1の核内への輸送を増大させる。
一実施態様では、少なくとも1つの薬剤は、ヒストンデアセチラーゼ抑制剤である。
好適な一実施態様では、ヒストンデアセチラーゼ抑制剤は、トリコスタチンA、FR901228、MS−27−275、NVP−LAQ824、PXD101、アピシジン、およびスクリプタイドを含むグループから選択される。
一実施態様では、少なくとも1つの薬剤は、トリコスタチンA、FR901228、MS−27−275、NVP−LAQ824、PXD101、アピシジン、およびスクリプタイドを含むグループから選択される。
一実施態様では、少なくとも1つの薬剤は、トポイソメラーゼ抑制剤である。
好適な一実施態様では、トポイソメラーゼ抑制剤は、カンプトテシン、イリノテカン、トポテカン、DX−895If、SN−38、9−アミノカンプトテシン、9−ニトロカンプトテシン、ダウノルビシン、およびエトポシドを含むグループから選択される。
第1、2、3、4、5、6のいずれか一態様の一実施態様では、薬剤は、トリコスタチンAおよびイリノテカンを含む。
第1、2、3、4、5、6のいずれか一態様の一実施態様では、ウイルス、特に第1、2、3、4、5、6のいずれか一態様と関連して記載されるウイルスは、該薬剤中の少なくとも2つの薬剤から分離される。
好適な一実施態様では、少なくとも1単位用量のウイルスは、少なくとも1単位用量の1つまたは少なくとも2つの薬剤から分離される。
第1、2、3、4、5、6のいずれか一態様の一実施態様では、ウイルス、好ましくはアデノウイルスは、E1Aタンパク質を含むグループから選択される第二タンパク質より前に、E1Bタンパク質およびE4タンパク質を含むグループから選択される第一タンパク質を発現する。
好適な一実施態様では、第一タンパク質は、E1Bタンパク質、好ましくはE1B55kdタンパク質である。
より好適な一実施態様では、第一タンパク質は、E4タンパク質、好ましくはE4orf6タンパク質である。
一実施態様では、第一タンパク質は、E1Bタンパク質およびE4タンパク質の組み合わせ、好ましくはE1B55kDタンパク質およびE4orf6タンパク質の組み合わせである。
一実施態様では、E1Aタンパク質は、E1A12Sタンパク質である。
第1、2、3、4、5、6のいずれか一態様の一実施態様では、ウイルスが、E1Bタンパク質、E4タンパク質、E1Aタンパク質を含むグループから選択されるタンパク質をコード化する少なくとも1つの核酸を含み、少なくとも1つのタンパク質は、野生型アデノウイルス内においてタンパク質の発現を制御するプロモーターとは異なるプロモーターの制御下にある。
好適な一実施態様では、少なくとも1つのタンパク質は、E1Bタンパク質、好ましくはE1B55kDタンパク質である。
好適な一実施態様では、少なくとも1つのタンパク質は、E4タンパク質、好ましくはE4orf6タンパク質である。
一実施態様では、少なくとも1つのタンパク質は、E1Aタンパク質、好ましくはE1A12Sタンパク質である。
一実施態様では、少なくとも1つのタンパク質は、E1Bタンパク質およびE4タンパク質の組み合わせ、好ましくはE1B55kDタンパク質およびE4orf6タンパク質の組み合わせである。
一実施態様では、少なくとも1つのタンパク質は、E1Bタンパク質およびE1Aタンパク質の組み合わせ、好ましくはE1B55kDタンパク質およびE1A12Sタンパク質の組み合わせである。
一実施態様では、少なくとも1つのタンパク質は、E4タンパク質およびE1Aタンパク質の組み合わせ、好ましくはE4orf6タンパク質およびE1A12Sタンパク質の組み合わせである。
一実施態様では、少なくとも1つのタンパク質は、E1Bタンパク質、E4タンパク質、E1Aタンパク質の組み合わせ、好ましくはE1B55kDタンパク質、E4orf6タンパク質、E1A12Sタンパク質の組み合わせである。
一実施態様では、E1Bタンパク質の発現が、プロモーターによって制御されており、該プロモーターは、腫瘍特異的プロモーター、器官特異的プロモーター、組織特異的プロモーター、異種プロモーター、およびアデノウイルスプロモーターを含むグループから選択され、該アデノウイルスプロモーターは、E1Bプロモーターとは異なる。
一実施態様では、E4タンパク質の発現が、プロモーターによって制御されており、該プロモーターは、腫瘍特異的プロモーター、器官特異的プロモーター、組織特異的プロモーター、異種プロモーター、およびアデノウイルスプロモーターを含むグループから選択され、該アデノウイルスプロモーターは、E4プロモーターとは異なる。
一実施態様では、アデノウイルスプロモーターが、E1Aプロモーターである。
一実施態様では、E1Aタンパク質の発現が、プロモーターによって制御されており、該プロモーターは、腫瘍特異的プロモーター、器官特異的プロモーター、組織特異的プロモーター、異種プロモーター、およびアデノウイルスプロモーターを含むグループから選択され、該アデノウイルスプロモーターは、E1Aプロモーターとは異なる。
一実施態様では、E1Aタンパク質の発現が、YB−1で制御されている、もしくはYB−1で制御可能である。
一実施態様では、E1Aタンパク質の発現を制御するプロモーターは、アデノウイルスのE2後期プロモーターである。
一実施態様では、E4タンパク質、好ましくはE4orf6タンパク質、およびE1Bタンパク質、好ましくはE1B55kdタンパク質が、同一または共通のプロモーターの制御下にある。
第1、2、3、4、5、6のいずれか一態様の一実施態様では、ウイルスが少なくとも1つのアデノウイルスのタンパク質を介して核内にYB−1を供給する、もしくは少なくとも1つのアデノウイルスのタンパク質を介して核内へのYB−1の供給を媒介しており、好ましくは該アデノウイルスタンパク質は、E1Aとは異なる。
第1、2、3、4、5、6のいずれか一態様の一実施態様では、ウイルスが、少なくとも1つのアデノウイルスのタンパク質を介してアデノウイルスの複製のためにYB−1を供給する、もしくは少なくとも1つのアデノウイルスのタンパク質を介してアデノウイルスの複製のためのYB−1の供給を媒介しており、好ましくは該アデノウイルスタンパク質は、E1Aとは異なる。
一実施態様では、アデノウイルスのタンパク質が、E4orf6およびE1B55kdの複合体である。
第1、2、3、4、5、6のいずれか一態様の一実施態様では、アデノウイルスの核酸が少なくとも1つの機能的に不活性なアデノウイルスの領域からなり、該領域がE1領域、E3領域、E4領域、そしてこれらの組み合わせを含むグループから選択される。
好適な一実施態様では、該領域がE1領域である。
一実施態様では、該領域が、E3領域である。
一実施態様では、該領域が、E4領域である。
一実施態様では、該領域が、E1領域、E3領域、E4領域を含む。
第1、2、3、4、5、6のいずれか一態様の一実施態様では、ウイルスが、少なくとも1つの発現カセットからなり、該発現カセットは、少なくとも1つのプロモーターおよびアデノウイルスのタンパク質をコードする核酸を含み、該アデノウイルスタンパク質が、E1Bタンパク質、好ましくはE1B55kDタンパク質である。
好適な一実施態様では、該プロモーターが、E1Bプロモーターとは異なる。
好適な一実施態様では、プロモーターが、腫瘍特異的プロモーター、器官特異的プロモーター、組織特異的プロモーター、異種プロモーター、およびアデノウイルスプロモーターを含むグループから選択され、該プロモーターがE1Bプロモーターとは異なる。
第1、2、3、4、5、6のいずれか一態様の一実施態様では、ウイルスが少なくとも1つの発現カセットを含み、該発現カセットが、少なくとも1つのプロモーターおよびアデノウイルスのタンパク質をコード化する核酸からなり、該アデノウイルスのタンパク質が、E4タンパク質、好ましくはE4orf6タンパク質である。
好適な一実施態様では、該プロモーターが、E4プロモーターとは異なる。
好適な一実施態様では、プロモーターが、腫瘍特異的プロモーター、器官特異的プロモーター、組織特異的プロモーター、異種プロモーター、およびアデノウイルスプロモーターを含むグループから選択され、該アデノウイルスプロモーターがE4プロモーターとは異なる。
一実施態様では、該プロモーターは、E1Aプロモーターである。
第1、2、3、4、5、6のいずれか一態様の一実施態様では、ウイルスが少なくとも1つの発現カセットからなり、該発現カセットは、少なくとも1つのプロモーターおよびアデノウイルスのタンパク質をコード化する核酸からなり、該アデノウイルスタンパク質が、E1Aタンパク質、好ましくはE1A12Sタンパク質である。
好適な一実施態様では、該プロモーターは、E1Aプロモーターとは異なる。
好適な一実施態様では、プロモーターが、腫瘍特異的プロモーター、器官特異的プロモーター、組織特異的プロモーター、異種プロモーター、およびアデノウイルスプロモーターを含むグループから選択される。
一実施態様では、アデノウイルスが、核酸を含み、該核酸がYB−1をコード化する。
好適な一実施態様では、YB−1をコード化する核酸が、プロモーターの制御下にあり、好ましくは該プロモーターがE2後期プロモーターである。
一実施態様では、YB−1をコード化する核酸が、プロモーターの制御下にあり、該プロモーターがYB−1依存性で、YB−1制御下にある。
一実施態様では、YB−1をコード化する核酸が、E1Aタンパク質をコード化する核酸、好ましくはE1A12Sタンパク質をコード化する核酸を含む発現カセットの一部である。
好適な一実施態様では、E1Aタンパク質をコード化する核酸が、IRES配列を介して、YB−1をコード化する核酸から分離される。
一実施態様では、E4タンパク質、好ましくはE4orf6タンパク質をコード化する核酸、およびE1Bタンパク質、好ましくはE1B55kDタンパク質をコード化する核酸が、発現カセットに含まれ、好ましくは2つのコード配列がIRES配列によって分離される。
好適な一実施態様では、発現カセットのプロモーターが、腫瘍特異的プロモーター、器官特異的プロモーター、組織特異的プロモーター、異種プロモーター、およびアデノウイルスプロモーターを含むグループから選択され、該アデノウイルスプロモーターが、E4プロモーターおよびE1Bプロモーターとは異なり、好ましくは野生型E4プロモーターおよび野生型E1Bプロモーターとは異なる。
一実施態様では、ウイルスが、プロモーターおよび核酸配列を含む発現カセットを含み、該核酸配列が、アプタマー、リボザイム、アプタザイム、アンチセンス分子、およびsiRNAを含むグループから選択される。
一実施態様では、ウイルスが、プロモーターおよび核酸配列を含む発現カセットを含み、該核酸配列が、コード化核酸であり、該核酸が、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質、アンチカリン、抗体、および抗体断片を含むグループから選択される分子をコードする。
一実施態様では、ウイルスが、発現カセットを含み、該発現カセットが、プロモーターおよび核酸配列からなり、該核酸配列が、アポトーシス誘導遺伝子、プロドラッグ遺伝子、プロテアーゼ・インヒビター、腫瘍抑制遺伝子、サイトカイン、および血管形成抑制剤を含むグループから選択される。
一実施態様では、該ウイルスが、組換えアデノウイルスである。
一実施態様では、該ウイルスが、アデノウイルス突然変異体である。
一実施態様では、該ウイルスが、複製能を欠損している。
好適な一実施態様では、ウイルスが、脱調節YB−1を含む細胞内、もしくは核内にYB−1を有する細胞内において複製可能である。
好適な一実施態様では、細胞が、細胞周期とは無関係に核内にYB−1を含む。
一実施態様では、薬剤が、少なくとも1つのさらなる医薬的に活性な薬剤を含む。
一実施態様では、薬剤が、さらなる医薬的に活性な薬剤と同時投与される、もしくは同時投与が意図されている。
一実施態様では、さらなる医薬的に活性な薬剤が、サイトカイン、メタロプロテイナーゼ阻害剤、血管形成抑制剤、細胞増殖抑制剤、チロシンキナーゼ阻害剤、細胞周期阻害剤、プロテアソーム阻害剤、シグナル伝達系の阻害剤、プロテインキナーゼ阻害剤、および組換え抗体を含むグループから選択される。
一実施態様では、薬剤が、少なくとも2つの薬剤の組み合わせを含み、各薬剤が細胞増殖抑制剤を含むグループから個別かつ無関係に選択される。
好適な一実施態様では、少なくとも2つの薬剤が、異なる標的分子をターゲットにする。
より好適な一実施態様では、少なくとも2つの薬剤が、異なる作用機序を介して活性である。
一実施態様では、少なくとも1つの薬剤が、ウイルスが複製する細胞の感染性を増大させる。
一実施態様では、薬剤が、細胞成分の有効性に影響を及ぼし、好ましくは成分の有効性を増大させ、該成分がウイルスの取り込みを媒介する。
一実施態様では、薬剤が、YB−1の核内への輸送を媒介する、好ましくはYB−1の核内への輸送を増大させる。
一実施態様では、薬剤が、ヒストンデアセチラーゼ阻害剤である。
好適な一実施態様では、ヒストンデアセチラーゼ阻害剤が、トリコスタチンA、FR901228、MS−27−275、NVP−LAQ824、PXD101、アピシジン、およびスクリプタイドを含むグループから選択される。
一実施態様では、少なくとも1つの薬剤が、トリコスタチンA、FR901228、MS−27−275、NVP−LAQ824、PXD101、アピシジン、およびスクリプタイドを含むグループから選択される。
一実施態様では、少なくとも1つの薬剤が、トポイソメラーゼ阻害剤である。
好適な一実施態様では、トポイソメラーゼ阻害剤が、カンプトテシン、SN−38、トポテカン、DX−895If、イリノテカン、9−アミノカンプトテシン、9−ニトロカンプトテシン、エトポシド、およびダウノルビシンを含むグループから選択される。
一実施態様では、薬剤が、トリコスタチンAおよびイリノテカンを含む。
第1、2、3、4、5、6のいずれか一態様の一実施態様では、ウイルスが、以下を含む:
−機能的な野生型E1領域の欠損
−ウイルス感染させた細胞におけるYB−1核内輸送用トランスポーター。
一実施態様では、ウイルスが、タンパク質IXをコード化する核酸を発現しており、またタンパク質IXを発現する。
一実施態様では、機能的な野生型E1A領域の欠損が、E1Aマイナスである。
一実施態様では、機能的な野生型E1領域の欠損が、E1Bマイナスである。
好適な一実施態様では、野生型E1領域の欠損がE1B55kマイナスおよび(または)E1B19kマイナスおよび(または)タンパク質IXマイナスである。
一実施態様では、トランスポーターが、ウイルスによって供給されるトランスポーター、好ましくは異種トランスポーターである。
好適な一実施態様では、トランスポーターが、ウイルスのトランスポーターである。
一実施態様では、トランスポーターがE4orf6タンパク質を含む。
一実施態様では、トランスポーターが、E1B55kタンパク質を含む。
一実施態様では、トランスポーターが、E4orf4およびE1B55kからなる複合体を含む。
一実施態様では、トランスポーターが、核酸によってコード化されており、該核酸がプロモーターの制御下にある。
好適な一実施態様では、トランスポーターが、少なくとも2つの因子からなる複合体であり、各因子が核酸によってコード化されており、両方の核酸が共通のプロモーターによって制御される。
好適な一実施態様では、2つのコード化核酸が、発現レベルの調節エレメントを介して連結しており、該エレメントは好ましくはIRESを含むグループから選択される。
一実施態様では、トランスポーターが少なくとも2つの因子からなる複合体であり、各因子が、核酸によってコード化されており、両方の核酸が、それぞれ自己のプロモーターによって制御されている。
一実施態様では、プロモーターが、E4プロモーター、特にアデノウイルスのE4プロモーターとは異なり、またE1Bプロモーター、特にアデノウイルスE1Bプロモーターとは異なる。
一実施態様では、プロモーターが、E4プロモーター、E1Bプロモーターとは異なり、そして好ましくはE2後期プロモーターとも異なり、組織特異的プロモーター、腫瘍特異的プロモーター、ウイルスプロモーター、CMVプロモーター、特にアデノウイルスプロモーターを含むグループから選択される。
一実施態様では、トランスポーターをコード化する核酸が、E1B55kの3′においてE1B55kの3′−UTRを含む。
一実施態様では、野生型E1領域の欠損が、E1B55k陽性である場合、トランスポーターをコード化する核酸が、E1B55kをコード化する核酸を含まない。
一実施態様では、トランスポーターをコード化する核酸が、E1B55kおよびE1B19kをコードする。
好適な一実施態様では、トランスポーターをコード化する核酸が、タンパク質IXもコード化する。
一実施態様では、E1B55kおよびE1B19kをコード化する核酸が、プロモーターの制御下にある。
一実施態様では、E1B55kおよび/またはE1B19kおよび/またはタンパク質IXをコード化する核酸が、プロモーターの制御下にあり、該プロモーターは好ましくはE1A依存的プロモーターとは異なり、より好ましくは該核酸が、E1B55k、E1B19k、タンパク質IXをコード化する。
一実施態様では、機能的な野生型E1領域の欠損が、E1A13Sマイナスおよび/またはE1A12Sマイナスである。
一実施態様では、機能的な野生型E1領域の欠損が、E1A13Sマイナスである。
一実施態様では、好ましくは野生型E1領域の欠損が、E1A13SマイナスおよびE1A12Sマイナスであり、ウイルスがE1A12Sタンパク質をコード化する核酸を含み、該核酸が、好ましくは異種核酸である。
好適な一実施態様では、E1A12Sタンパク質をコード化する核酸が、プロモーターの制御下にあり、該プロモーターが好ましくはYB−1依存的プロモーターであり、より好ましくはE2後期プロモーター、腫瘍特異的プロモーター、および組織特異的プロモーターを含むグループから選択される。
好適な一実施態様では、トランスポーターをコード化する核酸が、E4orf6およびE1B55kをコードする。
一実施態様では、E1A12Sをコード化する核酸およびタンパク質IXをコード化する核酸が、共通のプロモーターの制御下にあり、好ましくは両方の核酸が、発現調節エレメントを介して互いに連結しており、該エレメントはより好ましくはIRESを含むグループから選択される。
一実施態様では、E1A12S領域をコード化する核酸およびタンパク質IXをコード化する核酸が、それぞれ任意のプロモーターの制御下にあり、該プロモーターは好ましくは同一のプロモーターである。
一実施態様では、プロモーターが、YB−1依存的プロモーターであり、好ましくはE2後期プロモーター、MDRプロモーター、およびDNAポリメラーゼαプロモーターを含むグループから選択される。
一実施態様では、ウイルスが、YB−1をコード化する核酸を含む。
好適な一実施態様では、E1A12Sタンパク質をコード化する核酸およびYB−1をコード化する核酸が、共通のプロモーターの制御下にあり、両方のコード化核酸が、発現調節エレメントによって互いに連結されており、該エレメントは好ましくはIRESを含むグループから選択される。
より好適な一実施態様では、YB−1をコード化する核酸およびE1A12Sタンパク質をコード化する核酸が、それぞれ任意のプロモーターの制御下にあり、該プロモーターは好ましくは同一のプロモーターである。
一実施態様では、プロモーターが、YB−1依存的プロモーターであり、好ましくはE2後期プロモーター、MDRプロモーター、DNAポリメラーゼαプロモーターを含むグループから選択される。
一実施態様では、E1A12Sをコード化する核酸が、E3領域またはE4領域内にクローニングされる。
一実施態様では、E1A12Sをコード化核酸およびタンパク質IXをコード化する核酸またはYB−1をコード化する核酸が、E3領域またはE4領域内にクローニングされる。
一実施態様では、タンパク質IXをコード化する核酸の発現が、E1Bとは異なるプロモーター、E1B19kまたはE1A12Sによって制御される。
一実施態様では、ウイルスが、好ましくはE3領域内にクローニングされた少なくとも1つのトランス遺伝子を含む。
好適な一実施態様では、ウイルスが、好ましくはE4領域内にクローニングされた少なくとも1つのトランス遺伝子を含む。
第1、2、3、4、5、6のいずれか一態様の好適な一実施態様では、ウイルスは、以下を含む:
−機能的な野生型E1領域の欠損
−ウイルス感染させた細胞におけるYB−1核内輸送用トランスポーター。
ウイルスは、RGDモチーフをコードする核酸を含む。
第1、2、3、4、5、6のいずれか一態様の好適な一実施態様では、ウイルスは、以下を含む:
−機能的な野生型E1領域の欠損
−ウイルス感染させた細胞におけるYB−1核内輸送用トランスポーター。
ウイルスは、MLP遺伝子および(または)E2A遺伝子およびE1B遺伝子および(または)E3遺伝子および(または)E4遺伝子を含む。
一実施態様では、ウイルスは、核内にYB−1を含まない細胞内において複製能を欠損している。
一実施態様では、ウイルスは、核内にYB−1を含む細胞内、特に細胞周期とは無関係に核内にYB−1を含む細胞内において複製可能である。
一実施態様では、ウイルスは、調節解除されたYB−1が存在する細胞内において複製可能である。
一実施態様では、薬剤は、少なくとも1つの医薬的に活性な薬剤をさらに含む。
好適な一実施態様では、医薬的に活性な薬剤が、サイトカイン、メタロプロテイナーゼ阻害剤、血管形成抑制剤、細胞増殖抑制剤、細胞周期阻害剤、プロテアソーム阻害剤、組換え抗体、シグナル伝達系およびタンパク質キナーゼに対する阻害剤を含むグループから選択される。
一実施態様では、薬剤が、少なくとも2つの薬剤の組み合わせからなり、各薬剤は、細胞増殖抑制剤を含むグループから個別かつ無関係に選択される。
好適な一実施態様では、少なくとも2つの薬剤が、異なる標的分子をターゲットにする。
好適な一実施態様では、少なくとも2つの薬剤が、異なる作用機序を介して活性である。
一実施態様では、少なくとも1つの薬剤が、ウイルスが複製する細胞の感染性を増大させる。
一実施態様では、少なくとも1つの薬剤が、細胞成分の有効性に影響を及ぼし、好ましくは成分の有効性を増大させ、該成分がウイルスの取り込みを媒介する。
一実施態様では、薬剤が、YB−1の核内への輸送を媒介する、好ましくはYB−1の核内輸送を増大させる。
一実施態様では、少なくとも1つの薬剤が、ヒストンデアセチラーゼ阻害剤である。
一実施態様では、ヒストンデアセチラーゼ阻害剤が、トリコスタチンA、FR901228、MS−27−275、NVP−LAQ824、PXD101、アピシジン、およびスクリプタイドを含むグループから選択される。
一実施態様では、薬剤が、トリコスタチンA、FR901228、MS−27−275、NVP−LAQ824、PXD101、アピシジン、およびスクリプタイドを含むグループから選択される。
一実施態様では、少なくとも1つの薬剤が、トポイソメラーゼ阻害剤である。
好適な一実施態様では、トポイソメラーゼ阻害剤が、カンプトテシン、イリノテカン、トポテカン、DX−895If、SN−38、9−アミノカンプトテシン、9−ニトロカンプトテシン、ダウノルビシン、およびエトポシドを含むグループから選択される。
一実施態様では、薬剤が、トリコスタチンAおよびイリノテカンを含む。
一実施態様では、ウイルス、特に前項のいずれか一項記載のウイルスが、少なくとも2つの該薬剤から分離される。
一実施態様では、少なくとも1単位用量のウイルスが、少なくとも1単位用量の1つまたは少なくとも2つの薬剤から分離される。
第七の態様では、本発明の基礎をなす課題は、本発明と関連するウイルスの使用によって定義される薬剤によって解決される。
第八の態様では、本発明の基礎をなす課題は、治療を必要とする患者における処置法によって解決され、本明細書においてそれぞれ定義、開示さる薬剤が該患者に投与される。
本発明者は、驚くべきことに、複製にYB−1を必要とするアデノウイルス、即ち、YB−1依存的に複製するアデノウイルスが、細胞、特に動物細胞の耐性をそれぞれ取り除く、逆転するのに適していることを見出した。これに拘束されることを望まないが、YB−1依存的ウイルスの複製におけるYB−1の使用のため、YB−1は耐性成立において重要因子としてもはや利用できないように思われる。特に、このウイルス、特にアデノウイルスの複製におけるYB−1の関与のため、YB−1による耐性媒介遺伝子群の転写制御などYB−1によって制御される他のプロセスがもはや進行しない、もしくは少なくとも大幅に減速して進行する、もしくはもはや利用できない程度にまでYB−1は除去されると思われる。
したがって、本発明と関連して、また本明細書に記載の使用のために、概して任意のウイルスが使用可能であり、該ウイルスはYB−1をその複製に利用し、好ましくは複製が一過性の複製のみならず、感染細胞の溶解を招く[別名CPE:細胞変性効果(cytopathic effect)]ことは本発明の範囲内である。
低減または逆転される耐性の種類は、基本的にそれらの耐性にのみ限定され、即ち、YB−1によって制御される、好ましくはYB−1によって活性化される、転写、翻訳および/または活性である。特に、これらは逆方向CAATボックス(Yボックス)を含む耐性媒介因子である。該耐性は特に以下の耐性である。古典的かつ非定型の多剤耐性(MDR)であり、非定型の多剤耐性は別として、古典的なMDRの表現型は、主に脂溶性化合物を細胞外に出す、膜結合型の170kDaATP依存性の膜貫通型糖タンパク質の過剰発現に基づいている。MDR1タンパク質(別名Pgp、P糖タンパク質)は、ABCトランスポーターのグループの1員であり、特にMRP(多剤耐性関連タンパク質)およびBCRP(乳癌耐性タンパク質)が属する。したがって、本発明の意味における別の耐性は、ABCトランスポーター、MDR−1、Pgp、P糖タンパク質、MRPおよび(または)BCRPによって媒介される。小胞性LRPタンパク質(肺耐性関連タンパク質)は古典的なABCトランスポーターには属さない。しかし、これに関連して言及されることが多く、腫瘍細胞における細胞殖抑制剤に対する耐性成立と関連する輸送プロセスにも関与するためである(Sugawara I ら, CANCER LETTERS 112, 23-31, 1997; Gottesman ら, Nat Rev Cancer. 2002,2: 48-58)。LRPプロモーターは逆方向CAATボックス(Yボックス)を含むことが知られている(Scheider ら, Breast Cancer Res., 2001, 3, 183-191)。この範囲において、小胞性LRPタンパク質によって媒介される耐性も本発明の意味において耐性である。別の耐性は、治療される様々な腫瘍と関連して一般に、そしてより具体的に本明細書に記載されている耐性であり、MDR、MRP、トポイソメラーゼ、BCL2、グルタチオンSトランスフェラーゼ(GST)、およびタンパク質キナーゼC(PKC)が含まれるが、これらに限定されるわけではない。細胞増殖抑制剤の作用は特にアポトーシス誘導に基づいているため、アポトーシス関連遺伝子の発現が耐性成立において重要な役割を果たしており、したがって以下の因子、即ち、Fas、BCL−2ファミリー、HSP70、EGFR[Kim ら, Cancer Chemther. Pharmacol. 2002, 50, 343-352]もその限りにおいて関連しており、ひいては本発明の意味において耐性を定義する。
本発明に従って使用されるウイルス、特にアデノウイルスは、YB−1依存性、即ち、複製にYB−1を要求するウイルスである。これと関連して、該ウイルスは先行技術において既知であり、本発明に従って使用できること、または該ウイルスが本発明書の開示に基づいて設計できることは、本発明の範囲内である。本発明のウイルスやアデノウイルスという用語、もしくは本発明に従って使用されるウイルス、アデノウイルスは、それらが複製にYB−1を利用するという条件で本発明書に記載のウイルスが本発明に従って使用可能であるという、本発明の目的での同義語として理解する必要のあることを指摘すべきである。複製に使用されるYB−1は、以下に詳細が概説されているように、調節解除されたされている、または核内に局在化しているYB−1、特に細胞周期とは無関係に核内に局在化しているYB−1でありうる。
調節解除された形態のYB−1を含む細胞は、以下の特性の少なくとも1つを含む細胞および/またはYB−1を含む細胞であり、該YB−1が少なくとも以下の特性の1つを示す:(1)YB−1が細胞内において、好ましくは細胞周期とは無関係に過剰発現されており、それによって、好ましくは、発現の手段として、正常細胞、即ち以下のような腫瘍細胞または細胞(繊維芽細胞株WI38およびCCD32−Luの他、肝細胞)、細胞株とは異なる細胞内におけるYB−1の発現が利用される。好ましくは、ファクター2−10、好ましくは5−10の範囲で発現が増加した場合、過剰発現が認められる。発現、特に過剰発現の測定方法は、当業者には既知であり、特にタンパク質濃度の測定、特にYB−1のタンパク質濃度、RNA測定、特にYB−1のRNA測定、好ましくはそれぞれがYB−1と関連するウェスタンブロッティング、ノーザンブロッティング、RT−PCRを含む。YB−1ではなく、代理マーカーも本明細書に記載の通り使用可能である。YB−1の過剰発現を示す細胞株の例は、以下の通りである:結腸癌細胞株257RDB、膵臓癌細胞株181RDB、乳癌細胞株MCF−7Adr、前立腺癌細胞株DU145、前立腺癌細胞株PC3、神経膠腫細胞株U373、神経膠腫細胞株U87、肺癌細胞株A549、肝臓癌細胞株Hep3BおよびHepG2。(2)細胞内に存在するYB−1は、本発明のウイルスの複製を可能にする。本発明と関連して、上記の条件下での複製効率が、有意に低下した複製とは異なる場合が好ましい。
一実施態様では、有意に低下した複製は、特に、野生型と比較して、ファクター2、好ましくはファクター5、より好ましくはファクター10、最も好ましくはファクター100だけ低下した複製である。好適な一実施態様の場合、同様または同一の細胞株、同様または同一のウイルス感染力価(感染の多重度:MOIまたはプラーク形成単位pfu)および/または同一または同様の全般的な実験条件を利用して複製比較が実施される。特に複製という用語は粒子形成を示す。さらなる実施態様の場合、ウイルス核酸の合成の程度は、複製の測定法として理解できる。粒子形成の測定方法の他、ウイルスの核酸合成の測定方法は、当業者には既知である。
本明細書で示される調節解除されたYB−1の別の形態は、リン酸化YB−1である。この理論的根拠は以下の通りである。YB−1は多くの腫瘍において高発現しており、正常細胞においてはほとんど検出できない。また、YB−1が、UV照射や化学療法薬などのストレス刺激によって核内移行することが証明されている(Okamoto T ら, Oncogene, 19, 6194-6202, 2000: Koike K ら, FEBS Letters, 417, 390-394, 1997)。セリン/スレオニン・キナーゼであるAktは、転写因子および細胞周期タンパク質をリン酸化することで腫瘍細胞の増殖を促進させる(Nicholson KM and Anderson NG, Cell. Signal., 14, 381-395, 2002)。また、活性化Akt(リン酸化Akt)およびYB−1のタンパク質発現に正の相関関係にあり、AktがYB−1のSer102のコールドショックドメインに結合して、リン酸化させることが見出された(Sutherland BW ら, Oncogene, 24, 4282-4292, 2005)。これらのデータは、YB−1の細胞内局在を変化させて、その機能を導くシグナル伝達系の存在を示唆している。また、このリン酸化は、MDR1およびMRPなどのタンパク質の産生を増加させ、これらはストレス反応、細胞増殖、癌形質転換に関与する(Evdokimova V ら, Molecular and Cellular Biology, 26, 277-292, 2006)。しかし、AktによるYB−1のリン酸化は、キャップ結合能も弱め、これによってサイレンシングされたmRNA種の翻訳の活性化を促す(Evdokimova V ら, Molecular and Cellular Biology, 26, 277-292, 2006)。Aktは正常細胞内において活性化していないため、YB−1はリン酸化状態では存在しないが、腫瘍細胞内においてYB−1は、リン酸化および(または)過剰発現など、「調節解除」状態で存在する。
本明細書に記載のウイルスおよび/または本明細書に記載の薬剤を使用して治療される様々な疾患および患者は、本明細書に記載される疾患および患者である。本発明のウイルスの投与、放射線療法、細胞増殖抑制剤の投与の間のタイミングについて、ウイルスの複製効率および腫瘍の種類および大きさによって主に判断することを指摘すべきである。ウイルスの投与時、複製までそれがある程度の時間、通常約1−3日間続いて、これによってYB−1の複合体形成、それに伴う他の因子、特に耐性を生じる各因子の転写において利用できなくなることは、当業者には理解されるであろう。この範囲において、特に耐性疾患の治療開始時、別の任意の治療、特に医薬的に活性な薬剤などの医薬的に活性な化合物の投与および/または放射線療法前におけるウイルス投与は有益である。
医薬的に活性な化合物の投与は、好ましくは本明細書に実施例として開示される抗腫瘍薬や抗癌剤の投与を含む。別の各薬剤は、当業者には既知である。特に好ましいのは細胞増殖抑制剤である。例示的な細胞増殖抑制剤は、ウイルスと同時投与される医薬的組成物および(医薬)製剤と関連して本明細書に記載の細胞増殖抑制剤である。
腫瘍疾患の治療における通常の用量および処置法は、本発明と関連して適用可能であることは本発明の範囲内であるが、これに限定されるわけではない。例えば、細胞増殖抑制剤の投与量は、好ましくは体表面積(m)に基づいて算出される。実施例を用いて、ドキソルビシンは約50mg/mである。治療計画は異なって作成され、細胞増殖抑制剤および放射線それぞれ数日間、数種間、さらには数ヶ月間の投与の他、1日投与を含むことができる。追加的な投与および放射線療法を周期的に施すことができる。放射線療法および/または細胞増殖抑制剤の投与は単独療法または併用療法の順で可能であり、本発明に従ってさらにウイルス投与で補う。
本発明をさらに理解するために、ウイルス複製の基本を簡単に概説する。アデノウイルスの複製は非常に複雑な過程であり、通常、ヒトの転写因子E2Fに基づいている。ウイルス感染中、まず「初期遺伝子」E1、E2、E3、E4が発現される。「後期遺伝子」群はウイルスの構造タンパク質の合成に関与している。異なるE1A、E1Bタンパク質をコード化する2つの転写単位E1A、E1Bを含むE1領域は、E2、E3、E4遺伝子の転写を誘導するため、初期・後期遺伝子いずれの活性化においても重要な役割を果たす(Nevins, J. R., Cell 26, 213-220, 1981)。また、E1Aタンパク質は休止中の細胞においてDNA合成を開始させて、S期への移行を引き起こすことができる(Boulanger and Blair, 1991参照)。また、それらはRbクラスの腫瘍抑制因子と相互作用する(Whyte, P. ら, Nature 334, 124-127, 1988)。この過程で、細胞の転写因子E2Fが放出される。次に、E2F因子が細胞およびウイルスの両遺伝子の対応するプロモーター領域(特にアデノウイルスのE2初期プロモーター)に結合して、転写、ひいては複製を開始させる(Nevins, J. R., Science 258, 424-429, 1992)。pRbおよびE2Fの活性はリン酸化によって制御される。低リン酸化型pRbは特にG1、M期に存在する。これとは対照的に、過リン酸化型pRbはS、G2期に存在する。pRbのリン酸化によって、E2Fおよび低リン酸化型pRbを含む複合体を含むE2Fが放出される。E2Fおよび低リン酸化型pRbの複合体からのE2Fの放出によって、E2F依存的遺伝子の転写がもたらされる。E1Aタンパク質は低リン酸化型pRbにのみ結合して、これによってE1Aタンパク質のCR2領域を介してE1AとpRbへの結合が主に生じる。また、これはCR1領域にも結合するが、親和性は低い(Ben-Israel and Kleiberger, Frontiers in Bioscience, 7, 1369-1395, 2002; Helt and Galloway, Carcinogenesis, 24, 159-169, 2003)。
E2領域の遺伝子産物は、それらが3つの必須タンパク質をコードするため、複製の開始および完了において特に必要とされる。E2タンパク質の転写は、「E2初期E2F依存的プロモーター」という2つのプロモーターによって制御されており、本明細書ではE2初期プロモーターまたは初期E2プロモーター、および「E2後期プロモーター」とも呼ばれる(Swaminathan and Thimmapaya, The Molecular Repertoire of Adenoviruses III: Current Topics in Microbiology and Immunology, vol 199, 177-194, Springer Verlag 1995)。また、E4領域の産物は、E1AおよびE1B−55kDaタンパク質とともに、E2Fの活性およびp53の安定性において重要な役割を果たす。例えば、E2プロモーターは、E2FおよびDP1を含むヘテロ二量体と、E4領域によってコード化されるE4orf6/7との直接の相互作用によってさらにトランス活性化される(Swaminathan and Thimmapaya, JBC 258, 736-746, 1996)。さらに、感染の溶菌サイクルを成功裏に完了させるために、E1B−55kDaおよびE4orf6を含む複合体はp53によって不活化される(Steegenga, W. T. ら, Oncogene 16, 349-357, 1998)。また、E1B−55kDaは、E4orf6タンパク質と相互作用する際に、ウイルスRNAの核外への輸送を促進させるが、細胞のRNAは核内に保持されるため、この意味でさらに重要な機能を有する(Bridge and Ketner, Virology 174, 345-353, 1990)。さらに重要な知見は、E1B−55kDa/E4orf6を含むタンパク質複合体が、いわゆる「ウイルス封入体(viral inclusion body)」内に局在することである。これらの構造は複製および転写の場と考えられる(Ornelles and Shenk, J. Virology 65, 424-429、1991)。
E3領域は、複製、特にアデノウイルスの放出において重要なもう1つの領域である。E3領域は、インビトロ(即ち、細胞培養)においてアデノウイルスの感染サイクルに必須ではない比較的小さな様々なタンパク質の遺伝情報をより正確に含んでいる。しかし、それらは、特に免疫調節機能およびアポトーシス機能を有するため、インビボでの急性および/または潜伏感染中のウイルスの生存において重要な役割を果たす(Marshall S. Horwitz, Virologie, 279, 1-8, 2001; Russell, 前記)。約11.6kDaの大きさを持つタンパク質が細胞死を誘導することが示されている。このタンパク質は、その機能のため、ADP(adenovirus death protein:アデノウイルス死タンパク質)と名付けられている(Tollefson, J. Virology, 70, 2296-2306, 1996)。該タンパク質は主に感染サイクルの後期に形成される。さらに、該タンパク質の過剰発現によって、感染細胞のより良好な溶解がもたらされる(Doronin ら, J. Virology, 74, 6147-6155, 2000)。これと一致して、各遺伝子およびタンパク質は本発明のウイルス内にそれぞれ含まれる。
以下には、様々なアデノウイルスの一部が記載されており、これらは本発明のウイルスとして使用可能である。これと関連して、明示のためだけに、それらはグループに分類されて、ウイルスグループ§1、ウイルスグループ§2、ウイルスグループ§3と称される。該ウイルスは、明示のため、そして本出願者が共同所有され、引用によってその全体が本明細書の一部とされる、以下の出願で開示される使用可能性のためである。より具体的には、ウイルスグループ§1は、2003年5月27日に出願され、2002年5月27日付のDE 102 23 534.1、2002年6月7日付のDE 102 25 400.1、2002年10月15日付のDE 102 48 039.7、2003年5月19日付のDE 103 22 530.7の優先権を主張する、国際公開広報第03/099859号で公表されている国際特許出願PCT/EP 05583に記載されている。ウイルスグループ§2は、2003年10月15日に出願され、2002年10月15日付のDE 102 48 039.7、2003年5月19日付のDE 103 22 530.9、2003年5月27日付のDE 103 24 085.3、2003年5月27日付のPCT/EP 03/05583の優先権を主張する、国際公開広報第2004/035616号で公表されている国際特許出願PCT/EP 03/11427に記載されている。ウイルスグループ§3は、2006年1月2日に出願され、2004年12月31日に出願されたDE 10 2004 063662.1の優先権を主張する、「E1-minus Adenovirusen und deren Verwendung」という表題の付けられた国際特許出願に記載されている。
個々のグループに関して与えられた解説は、これが明確に除外されないという条件で、他のグループにも適用可能であることは本発明の範囲内である。このことは、特に具体的な態様において与えられた定義に適用される。また、一態様と関連して列挙される任意の特徴、実施態様、利点などが、本明細書に記載の本発明の各態様および任意の他の態様にも適用されることは本発明の範囲内である。本発明による任意のウイルスおよびアデノウイルスと関連して列挙される任意の特徴、実施態様、利点などが、本明細書に記載のウイルスまたはアデノウイルスに従った使用にも適用されること、そしてその逆も本発明の範囲内である。
一実施態様において本明細書で使用されている通り、機能的な野生型E1領域という用語は、特に野生型のアデノウイルスAd5に含まれるE1領域を示す。一実施態様では、機能的な野生型E1領域の欠損とは、野生型アデノウイルスに存在するE1領域の1つ以上の機能または機能性を含まない、もしくは同様のものを完全には含まないE1領域を示す。機能性または機能は、以下において一般に機能と呼ばれ、核酸またはタンパク質によって媒介され、好ましくはタンパク質によって示される、または媒介される。
本発明と関連して、機能の欠損は、翻訳レベルで活性ではない機能によって生じる可能性があり、即ち、コード化する核酸は依然としてウイルスゲノム中に存在するが、機能を媒介するタンパク質が存在しない。このことは、例えば、特にmRNAの安定性をもたらすmRNAの3′UTRなどの翻訳が存在しないように制御する調節エレメントによって生じる。好ましくは、これらの調節エレメントは、各機能のために野生型ウイルスに存在するような調節・制御コンテクストにおいてもはや存在しない。
本発明と関連して、機能の欠損は、代わりに、もしくは付加的に転写レベルで活性ではない機能によって生じる可能性があり、即ち、機能を媒介するタンパク質が存在せず、コード化する核酸は従って依然としてウイルスゲノム中に含まれないか、もしくはウイルスゲノム中に完全には含まれない。コード化核酸が、機能の喪失をもたらすような1つ以上の突然変異を含むことは本態様の範囲内である。該突然変異は好ましくは数塩基を含む点突然変異および/または欠失、および/または該タンパク質をコード化するオープンリーディングフレームまたは核酸の完全な欠失である。
タンパク質が対応する野生型タンパク質が示す全ての機能または活性を含まない場合、上記の実施態様の意味において機能は欠損している。一実施態様では、該条件下で得ることのできる活性の測定値として複製の程度が利用され、好ましくは野生型のタンパク質、遺伝子型および/または表現型を利用した複製とは有意に異なる。
本発明の好適な一実施態様では、野生型ウイルスと比較して、機能が異なる調節コンテクストで含まれる場合にも機能の欠損が存在する。好適な一実施態様では、異なる調節コンテクストは、他の機能と比較して、どの機能が異なる時間点および/または異なる転写および/または翻訳の制御または影響エレメントの制御下にあるのかと関連するコンテクストである。特定の実施態様の場合、該エレメントはプロモーターである。
一実施態様では、特に本明細書において強く低減した複製は、野生型と比較して、ファクター2、好ましくはファクター5、より好ましくはファクター10、最も好ましくはファクター100だけ低減した複製を意味する。好適な一実施態様では、同一または同様の細胞株、同一または同様のウイルスの感染力価(感染の多重度:MOIまたはプラーク形成単位、pfu)および/または同一または同様の全般的な実験条件を利用して、複製の比較が実施される。特に複製という用語は粒子形成を示す。さらなる実施態様では、複製の測定値は、ウイルスの核酸合成の程度として理解できる。ウイルスの核酸合成の程度の測定方法および粒子形成の測定方法はいずれも当業者には既知である。
上記の意味における機能の欠損は、本明細書では「マイナス」で示される各機能によっても示される。例えば、E1A13Sの欠損はE1A13Sマイナスと示される。
ウイルスグループ§1
このウイルスグループは、YB−1核陽性の腫瘍細胞においてE1A改変アデノウイルスのDNA複製がE2後期プロモーターの活性化に基づいているとの驚くべき知見に基づいている。本明細書で使用されるE1A改変アデノウイルスは、(a)YB−1核陰性の細胞内では複製しないアデノウイルスであり、各野生株と比較して、YB−1核陰性の細胞内において低下した、好ましくは強く低下した複製を示し、(b)少なくとも1つのウイルスの遺伝子をトランス活性化させ、該遺伝子は特にE1B−55kDa、E4orf6、E4orf3、E3ADPを含むグループから選択され、および/または(c)アデノウイルスを介して細胞のYB−1を核内移行させないアデノウイルスである。場合により、本発明に従って使用されるアデノウイルスは、アデノウイルスがコード化するE1Aタンパク質の結合がE2FのRbへの結合を妨げ、E2FおよびRbを含む各複合体を分解可能であるという特性をさらに持つことができる。上記の特徴a)からc)の少なくとも1つ以上、好ましくはa)からc)の全ての特徴を有するアデノウイルスは、核内にYB−1を持たない細胞内では複製能を欠く。
以下において、これに拘束されることを望まないが、本発明者は、E2初期プロモーター、即ち、E2F転写因子によって制御される初期E2プロモーターが、本発明に従って本明細書において使用されるウイルスの複製には決定的に重要ではないと推測している。複製のスイッチオンは、細胞のRbの状態とは無関係であり、即ち、本明細書において開示されているウイルスを使用して感染され、好ましくはその後に溶菌された腫瘍細胞が不活性なRbタンパク質の他、機能的なRbタンパク質からなりうることを意味する。また、アデノウイルスの複製には、本明細書で開示されるアデノウイルスまたは本明細書で開示される条件を利用する場合、機能的なp53タンパク質およびその存在によって影響を受ける必要もない。この範囲において、技術指導は、AdΔ24、dl922−947、E1Ad/01/07、CB016型の腫瘍退縮(oncolyticまたはtumorlytic)アデノウイルス、もしくは例えば欧州特許EP 0 931 830に記載のアデノウイルスの使用を基礎とする原理から出発しており、完全な機能的Rbタンパク質がインビボでの効率的な複製の障害になり、ひいてはインビボでRb陰性およびRb変異細胞内においてのみアデノウイルスは複製するという仮定の下に、これらにはE1Aタンパク質内に1つ以上の欠失が導入されている。初期E2プロモーター(E2初期プロモーター)および「遊離型E2F」によるアデノウイルスのインビボでの複製を制御するために、先行技術のこれらのアデノウイルスのシステムはE1Aに基づいている。それにもかかわらず、先行技術のこれらのウイルスは、本発明に従って、即ち、細胞周期とは無関係に核内にYB−1を含む細胞内における複製のために使用できる。
該欧州特許EP 0 931 830に記載のウイルスおよび特にアデノウイルスは、本発明に従って使用できる。より具体的には、該特許に記載のウイルスは複製能を欠損しており、機能的なRb腫瘍抑制遺伝子の産物に結合可能なウイルスの癌タンパク質の発現を欠いている。特にアデノウイルスは、機能的な腫瘍抑制遺伝子の産物、特にRbに結合可能なウイルスのE1A癌タンパク質の発現を欠くアデノウイルスでありうる。ウイルスのE1A癌タンパク質は不活性化変異、例えばAd5内の30−85位のアミノ酸のCR1ドメイン、Ad5内の697−790位のヌクレオチドおよび(または)120−139位のアミノ酸のCR2ドメイン、p105Rbタンパク質、p130、p107タンパク質への結合に関与する920−967位のヌクレオチドを含むことができる。アデノウイルスを2型dl312または5型NTdl010にすることも計画できる。
本発明に従って使用されるアデノウイルスのさらなる特徴は、これらが本明細書において癌遺伝子とも呼ばれるウイルスの癌タンパク質をコード化しており、該癌遺伝子タンパク質が好ましくはE1Aであり、該癌遺伝子タンパク質がウイルスの複製および/またはウイルスに感染した細胞の細胞溶解に影響を及ぼしうる少なくとも1つのウイルス遺伝子を活性化できることである。複製に及ぼす影響が、各ウイルスの癌遺伝子タンパク質を欠く状況と比較して、癌遺伝子タンパク質の存在下においてウイルス複製を良好にするようであれば好ましい。このプロセスは、本明細書において、トランス活性化、特にトランス活性化がE1Aによって媒介される場合、E1Aトランス活性化とも呼ばれる。「トランス活性化させる」または「トランス活性化」という用語は、好ましくは、各ウイルス癌タンパク質が、遺伝子自体をコード化するウイルス癌タンパク質とは異なる1つ以上の他の遺伝子の発現および/または転写に影響を及ぼす、即ち、好ましくはその発現および/または翻訳を制御しており、特にこれ/これらを活性化させるプロセスを述べている。該ウイルス遺伝子は、上記の遺伝子および遺伝子産物の任意の組み合わせの他、好ましくはE1B55kDa、E4orf6、E4orf3、E3ADPである。
好ましくは、任意であるが、本発明に従って利用されるアデノウイルスの別の特徴は、腫瘍抑制Rbへの結合、および腫瘍抑制Rbの結合である。原理上、本発明に従って使用されるアデノウイルスがRbに結合する、もしくはRbに結合しないことは本発明の範囲内である。アデノウイルスの他の態様はいずれも処理される細胞のRbの状態とは無関係に利用可能である。
Rbに結合しない能力を与えるために、例えば、E1A癌タンパク質の以下の欠失が可能である:CR1領域(Ad5内の30−85位のアミノ酸)およびCR2領域(AD5内の120−139位のアミノ酸)の欠失。この過程で、CR3領域は保持されて、他の初期ウイルス遺伝子に対するトランス活性化の機能を有することが可能である。
これとは対照的に、E1AにRb結合能を付与するために、E1A癌タンパク質に対する以下の欠失が原理上可能である:CR3領域の欠失(140−185位のアミノ酸)、N末端の欠失(1−29位のアミノ酸)、85−119位のアミノ酸の欠失、およびC末端の欠失(186−289位のアミノ酸)。本明細書に列挙される領域は、E2FのRbへの結合を妨げない。しかし、トランス活性化の機能は残るが、野生型Ad5と比較して低下する。
本発明と関連して、本発明に従って使用される様々なアデノウイルスの改変E1A癌タンパク質は、YB−1核陽性の細胞において、例えばE1B55K、E4orf3、E4orf6、E3ADPなどの初期ウイルス遺伝子をトランス活性化する。これと関連して、好ましくは、その他の点でウイルスゲノムに別の変化はなく、各アデノウイルスは野生型またはその任意の誘導体と一致する。
本発明の意味においてトランス活性化癌遺伝子タンパク質をコード化する、もしくは例えばAdΔ24、dl922−947、E1Ad/01/07、CB106および/または欧州特許EP 0 931 380に記載のアデノウイルスを含むウイルスであり、これらはそれぞれE1B、E2、E3および/またはE4などの初期遺伝子をトランス活性化でき、野生型アデノウイルス、特に野生型Ad5と同等である。E1Aタンパク質の特定領域はこれらの場合でのトランス活性化に関与する。アデノウイルスの様々な血清型の中で、E1Aタンパク質内に高度に保存された3つの領域が存在する。41−80位のアミノ酸のCR1領域、120−139位のアミノ酸からのCR2領域、140−188位のアミノ酸のCR3領域である。トランス活性化の機能は主にE1Aタンパク質のCR3領域の存在に基づいている。CR3のアミノ酸配列は上記のアデノウイルスにおいて不変である。このことは、核または細胞質内におけるYB−1の存在とは無関係に初期遺伝子E1B、E2、E3、E4のトランス活性化をもたらす。
しかし、組換えアデノウイルスdl520においてはCR3領域が欠失している。したがって、dl520は、CR3領域のアミノ酸配列を含まない、いわゆるE1A12Sタンパク質を発現する。結果的に、dl520は特にE2領域に対して非常に弱いトランス活性化の機能しか発揮できず、ひいてはYB−1核陰性の細胞内においては複製しない。YB−1核陽性の細胞内では、YB−1はE2領域をトランス活性化させて、ひいてはdl520の効率的な複製を可能にする。これは本明細書に開示されている目的のためのdl520などの使用およびdl520に基づくシステムの使用の基礎である。前述のアデノウイルスの両グループ間[即ち、Δ24残基(本明細書では別名AdΔ24)およびdl520残基]における別の重要な違いは、dl520によって、YB−1核陰性の細胞と比較して、YB−1核陽性の細胞内において初期遺伝子E1B、E3、E4がより強力にトランス活性化されるという事実にある。逆に、Δ24との違いはないか、もしくはごくわずかである。しかし、dl520、より具体的にはE1A12Sタンパク質のトランス活性化の作用は、野生型のアデノウイルスと比較して、有意に低下している。しかし、このトランス活性化は、実施例10に示されるように、YB−1核陽性の細胞において効率的な複製を可能にするために十分である。E1Aタンパク質および本明細書に記載のE1Aタンパク質をコード化する核酸の設計、そして特にE1Aタンパク質が、野生型の癌遺伝子タンパク質E1Aと比較して、1つ以上の欠失および/または突然変異を有するようなコンテクストにおいて、該欠失は好ましくはdl520またはAdΔ24、dl922−947、E1Ad/01/07、CB106および/または欧州特許EP 0 931 830に記載のアデノウイルスと関連して記載されているE1Aタンパク質の特に好適な態様を含むウイルス、特にアデノウイルスの態様であり、CR3領域の欠失、N末端の欠失、C末端の欠失を含むグループから選択される欠失であり、その複製はE2後期プロモーターの活性化、好ましくは主にE2後期プロモーターの活性化を通じてYB−1によって制御される。アデノウイルスのこの様式の複製を可能にするE1Aタンパク質の別の態様は、本明細書の開示に基づいて、当業者によって作成可能である。
新たに作成される別のアデノウイルスは、本明細書では誘導体と呼ばれ、本発明に従って使用可能であり、通常、E1欠失、E1/E3欠失および/またはE4欠失を伴い、即ち、対応するアデノウイルスが機能的に活性なE1および/またはE3および/またはE4の発現産物および各産物を産生できず、換言すると、これらのアデノウイルスは機能的に不活性なE1、E3および/またはE4の発現産物を産生できるだけであり、転写レベルおよび/または翻訳レベルを問わず、発現産物として全く存在しないような機能的に不活性なE1、E2、E4の発現産物、もしくは野生型アデノウイルスが有する機能の1つを少なくとも欠くような形で存在する。野生型アデノウイルスの発現産物の機能は、当業者には既知であり、Russel, W. C., Journal of Virology, 81、2573-2604, 2000に記載されている。Russel(前記)は、本明細書において引用として援用されているアデノウイルスおよびアデノウイルスベクターの構築の原理も記載している。改変E1A癌タンパク質E1B−55K、E4orf6および/またはE3ADP[アデノウイルス死タンパク質(ADP:adenoviral death protein)](Tollefson, A. ら, J. Virology, 70, 2296-2306, 1996)が該ベクターに個別または組み合わせて発現されることも本発明の範囲内である。これと関連して、本明細書に開示されているトランス遺伝子の他、個別に命名された遺伝子をE1および/またはE3および/またはE4領域にクローニングして、適当なプロモーターにより、もしくは適当なプロモーターの制御下で個別に発現させることができる。基本的には、E1、E3、E4領域は、アデノウイルス核酸内のクローニングサイトとして同様に適しており、クローニングに使用されない領域は個別または共に存在するか、部分的に欠失および/または完全に欠失させることができる。これらの領域が存在する場合、特に完全に存在する場合、それらが完全であり、好ましくは翻訳産物および/または転写産物を供給する、および/または完全ではなく、好ましくは翻訳産物および/または転写産物を供給しないことは本発明の範囲内である。適当なプロモーターは、例えば、E1A、特に改変E1Aのそれぞれ制御および発現と関連して本明細書に開示されているプロモーターである。
最後に、一実施態様では、本発明と関連して使用されるアデノウイルスはE1B、特にE1B19kDaが欠損している。本明細書において使用されている通り、欠損という用語は概して、E1Bが野生型に固有の特性を全て有しているわけではなく、少なくともこれらの特性の1つが存在しない状態を意味する。アデノウイルスのBCL2ホモログであるE1B19kは、E1Aがプロアポトーシスタンパク質であるBakおよびBaxとの相互作用によってアポトーシスを誘導することを示している。このために、感染細胞において最高の複製および(または)粒子形成が可能となる(Ramya Sundararajan und Eileen White, Journal of Virology 2001, 75, 7506-7516)。E1B19kの欠損は、アデノウイルス死タンパク質が存在する場合にはその機能を最小限にするため、より良好なウイルスの放出をもたらす。ウイルスが誘導する細胞変性作用は該欠失によって増大され(Ta-Chiang Liu ら, Molecular Therapy, 2004)、ひいては感染された腫瘍細胞のより強い溶解をもたらす。また、E1B19kの欠損は、腫瘍細胞における該組換えアデノウイルスの複製には影響を及ぼさないTNF−αをもたらすが、正常細胞においては、処置は複製低下および感染性ウイルスの放出をもたらす。このように、選択性および特異性が増大する(Ta-Chiang Liu ら, Molecular Therapy 2004, 9, 786-803)。
本明細書に開示されている本発明に従って使用されるアデノウイルスでの一部の実施態様は、基本的に先行技術において既知である。
本発明に従って使用されるアデノウイルスは、特に野生型と比較して本明細書に記載の技術指導に従って改変されている場合にも、好ましくは組換えアデノウイルスである。本発明に必須ではないこれらのアデノウイルスの核酸を欠失させる、または突然変異を起こさせることは、当業者の技術の範囲内である。該欠失は、例えば、本明細書にも記載のE3、E4をコードする核酸の一部と関連しうる。E4の欠失は、該欠失がタンパク質E4orf6にまで伸びない、換言すると、本発明に従って使用されるアデノウイルスがE4orf6をコードする場合に特に好ましい。好適な実施態様では、これらのアデノウイルスの核酸はウイルスのカプシド内に依然として封入され、ひいては感染粒子を形成可能である。同じことは本発明の核酸の使用に当てはまる。概してアデノウイルスの系には1つ以上の発現産物が欠損しうることを指摘する必要がある。これと関連して、該発現産物をコードする核酸が完全に突然変異を起こしている、または欠失している、もしくは発現産物が本質的にはもはや産生されない程度にまで突然変異を起こしている、または欠失しているという事実、あるいは発現を制御するプロモーターまたは転写因子の欠損、もしくはそれらが核酸レベル(プロモーターの欠如;シス作用エレメント)または翻訳系および転写系(トランス作用エレメント)にいずれかで、野生型とは異なる様式で活性化しているという事実に基づきうることを考慮に入れる必要がある。特に、後者の態様は細胞の背景に左右されうる。
既知である、本発明のアデノウイルスの使用とは別に、本明細書に記載の他のアデノウイルスについて既に開示されているのと同程度に新しいアデノウイルスも使用可能である。本発明の新しいアデノウイルスは、本明細書に記載の技術指導に由来する。特に好適な代表例には、例えば図16、17に描かれているウイルスXvir03およびXvir03/01であり、これらの設計原理は実施例11、12にもさらに図解されている。
ベクターXvir03の場合、IRES配列で隔てられた、E1B55KおよびE4ORF6の核酸をコードするE1領域内にCMVプロモーターがクローニングされる。これと関連して、E3領域を部分的または完全に欠失させる、あるいは完全なまま存在させることが可能である。これら2つの遺伝子の導入およびそこから産生される遺伝子産物に起因して、野生型ウイルスの1つにほぼ対応する複製効率が生じ、複製の選択性が細胞、特に腫瘍細胞において保持され、この範囲において特にYB−1核陽性細胞、特にYB−1が調節解除されたされた細胞において複製が起こる。YB−1が調節解除されたされた細胞は、正常細胞または非腫瘍細胞と比較して、好ましくはYB−1発現の増大を示し、好ましくはコンパートメント非依存的である。クローニングによるE1B55kおよびE4orf6のE4領域内への導入も実施可能であり、これによってE3領域は完全であるか、または/および部分的ないし完全に欠失可能である。
ウイルスXvir03のさらなる開発物がXvir03/01であり、好適な一態様の場合、この中に治療用遺伝子またはトランス遺伝子が特異的プロモーター、特に腫瘍特異的または組織特異的なプロモーターの制御下にクローニングされる。E4領域が機能的に不活性である、好ましくは欠失されていることも該ウイルスの範囲内である。本明細書に記載のトランス遺伝子もE4領域内にクローニング可能であり、これはE3領域内へのトランス遺伝子のクローニングへの追加または代用として生じることが可能であり、該E3領域は部分的または全体が完全なままである。本明細書で使用されるトランス遺伝子は、治療用遺伝子またはウイルス遺伝子が可能であり、好ましくはアデノウイルス遺伝子であり、好ましくは、これらはそれぞれ野生型アデノウイルスのゲノム中または現在それらが特定ウイルス内に存在するゲノム中の位置には存在しない。
好適な一実施態様では、本発明のアデノウイルスおよび本発明のアデノウイルスの複製系および本発明に従ったこれらの使用のそれぞれに関して、アデノウイルスの核酸には癌遺伝子タンパク質、特にE1Aタンパク質の発現が欠如しており、このことは、本明細書で定義されている通り、それが12SE1Aタンパク質または13SE1Aタンパク質をコード化していない、もしくは12SE1Aタンパク質および13SE1Aタンパク質のいずれもコード化していない、もしくは改変されており、またアデノウイルスの複製系がさらにヘルパーウイルスの核酸を含んでおり、該ヘルパーウイルス核酸が癌遺伝子タンパク質、特にE1Aタンパク質をコード化する核酸配列を含み、これは以下の特性を有しており、以下の特性をアデノウイルスに付与する:好ましくはYB−1核陰性の細胞内では複製しないが、細胞周期と無関係な細胞(YB−1核陽性)内では、少なくとも1つのウイルスゲノム、特にE1B55kDa、E4orf6、E4orf3および/またはE3ADPをトランス活性化させ、および/またはYB−1核陽性の細胞内では、細胞のYB−1を核内移行させないことを意味する。本明細書に記載のトランス遺伝子がヘルパーウイルスによって個別または共にコード化される、および/またはそこから発現されることは本発明の範囲内である。
ウイルスグループ§2
これらのウイルスは、やはり明示のために、グループIおよびグループIIに分類される。ウイルスグループ§2と関連する請求項において最初に定義されたウイルスは、本明細書においてグループIのアデノウイルスとも呼ばれ、E1Aなどのトランス活性化させる癌遺伝子タンパク質を含むアデノウイルス、および/または本明細書において言及され、特に上記において本発明に従って使用されるアデノウイルスは、本明細書においてグループIIのアデノウイルスとも呼ばれる。グループIおよびグループIIのアデノウイルスは全てまとめてアデノウイルスまたは本発明のアデノウイルスまたは本発明のウイルスとも呼ばれる。ここでも好ましくはグループIと関連して本明細書に記載の任意の特徴、態様および/または使用がグループIIにも適用可能であり、逆もまた同様であることは本明細書の範囲内である。
これらのウイルスは、アデノウイルス遺伝子の発現配列を逆転させることで効率的な複製、また場合によってはアデノウイルスに感染した細胞の溶解をもたらすという驚くべき知見に基づいている。好ましくは、該逆転は野生型ウイルス、好ましくは野生型アデノウイルスの各遺伝子の発現および/または有効性の順序と比較して、それぞれ遺伝子および遺伝子産物の発現および/または有効性の経時的な逆転である。経時的に変化したアデノウイルス遺伝子の発現に関して、第二タンパク質の前に発現される第一タンパク質として、本明細書でも言及されているE1Bタンパク質およびE4タンパク質が個別または集合的に特に強調される。第二タンパク質は、E1Aタンパク質を含むグループから選択される。まずE1Aタンパク質、次に初めてE1Bタンパク質およびE4タンパク質が発現される、野生型アデノウイルスと比較して逆転しているこの発現配列によって、転写因子が活性化され、例えば感染細胞での核内への輸送、そしてさらなる複製活性への影響またはその制御が保証される。野生型アデノウイルス内のアデノウイルスの転写産物の反応速度論は、例えばGlenn G. M. and Ricciardi R. P. Virus Research 1988, 9, 73-91に記載されており、彼らは、野生型においては、E1A転写産物、即ちE1A12S転写産物およびE1A13S転写産物が、それぞれ転写産物および翻訳産物であるE4orf6およびE1B55kよりも前に通常検出可能であることを報告している。本発明の場合、E1Bタンパク質であり、異論がない場合には本明細書においても概して、好ましくはE1B−55kDタンパク質である。本発明の場合、E4タンパク質であり、異論がない場合には本明細書においても概して、好ましくはE4orf6タンパク質である。本発明の場合、E1Aタンパク質であり、異論がない場合には本明細書においても概して、好ましくはE1A12Sタンパク質またはE1A改変アデノウイルスと関連して本明細書に記載のE1Aタンパク質である。
E1Aタンパク質、特にE1A12Sタンパク質も原理上、置き換えできるのはこれらのウイルス内である。置き換えられた該E1Aタンパク質、E1A12Sタンパク質はそれぞれ本明細書においてE1Aタンパク質、E1A12Sタンパク質と呼ばれ、異論がない場合、この用語によって含まれると考えられる。E1A12Sタンパク質の代わりに、例えばDickopp A、Esche H、Swart G、Seeber S、Kirch HC、Opalka B.Cancer Gene Ther. 2000, Jul; 7(7): 1043-50.に記載のように、腫瘍抑制機能を有する1Aタンパク質も使用できる。E1Aタンパク質、特にE1A12Sタンパク質の別の誘導体は、本明細書で使用されている、および/または言及されているように、概してRb/E2F複合体からE2F因子を放出可能なタンパク質でもある。これらは特にChellappan S. ら, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1992, 89, 4549-4533に記載のシミアンウイルス40腫瘍抗原(SV40ラージT抗原)、パピローマウイルスE7タンパク質(HPV E7)である。
E4orf6およびE1B55kの誘導体も使用可能であることはこれらのウイルスの範囲内であり、本明細書で使用されているE4orf6およびE1B55kには該誘導体を含む。該誘導体は、例えばShen Y ら, J. of Virology 2001, 75, 4297-4307、Querido E. ら, J. of Virology 2001, 75, 699-709.に記載されている。
それぞれ上記の通り、E1Bタンパク質がE1Aタンパク質の前に発現されること、もしくはE4タンパク質がE1Aタンパク質の前に発現されること、もしくはE1Bタンパク質およびE4タンパク質がE1Aタンパク質の前に発現されることはこれらのウイルスの範囲内である。
このように設計されたアデノウイルスは、核内にYB−1を発現する、好ましくは細胞周期とは無関係に核内にYB−1を発現する細胞、もしくは調節解除されたYB−1を含む、好ましくは細胞質内に調節解除されたYB−1を含む細胞の感染時に、特に高レベルでの複製が可能である。以下ではこのことへの拘泥を望まないが、E1Bタンパク質および/またはE4タンパク質を含む複合体、そしてこれら2つの各タンパク質のそれぞれが細胞の核内へ調節解除されたYB−1を輸送可能である、もしくはE1Aタンパク質の前に発現されるE1Bタンパク質および/またはE4タンパク質の影響下においてアデノウイルスの複製をそこで開始可能であると本発明者は予測している。一度、細胞核内に存在する、または細胞核内において活性型で存在すると、本明細書で記載の通り、YB−1は、特にE2後期プロモーターを使用して、効率的に複製可能である。E1Bタンパク質および/またはE4タンパク質の経時的な初期発現はこのようにして野生型において観察される、E1Aタンパク質の発現開始とともに進行するカスケードを回避する。好適な一実施態様では、E1Aタンパク質は、特にE1Bタンパク質および/またはE4タンパク質をもはやトランス活性化しない、もしくは非常に限られた程度しかトランス活性化できないE1Aタンパク質である。好ましくは、このトランス活性化は、効率的な複製を保証するには不十分であり、核内にYB−1を持たない細胞内での複製を保証するには不十分である。細胞周期とは無関係にYB−1を持たない細胞または調節解除されたYB−1を持たない細胞内ではトランス活性化が生じないことが好ましい。
さらに、これらのウイルスは、アデノウイルスが少なくとも任意のタンパク質をコードする核酸を含む場合に特に効率的に複製可能であるとの驚くべき知見に基づいており、該タンパク質は、E1Bタンパク質、E4タンパク質、E1Aタンパク質を含むグループから選択され、その少なくとも1つのタンパク質は野生型アデノウイルス内において各タンパク質の発現を制御するプロモーターとは異なるプロモーターの制御下にある。核内にYB−1を伴う、好ましくは細胞周期とは無関係に核内にYB−1を伴う細胞、もしくは細胞が調節解除されたYB−1を含む、好ましくは細胞質内に調節解除されたYB−1を含む細胞の場合、該複製は特に効率的であり、通常、腫瘍溶解を招く。E1Bタンパク質、E4タンパク質、E1Aタンパク質に関する上記は本明細書にも適用する。野生型アデノウイルスにおいて、E1Bタンパク質はE1Bプロモーターによって制御され、E4タンパク質はE4プロモーターによって制御され、E1Aタンパク質はE1Aプロモーターによって制御されている。野生型アデノウイルスにおいて上記のタンパク質の発現を制御するプロモーターとは異なるプロモーターを選択することで、前述のタンパク質の発現、ひいては個々のアデノウイルスの核酸およびタンパク質の調節相互作用が変化する。プロモーターを選択することで、経時的に異なる発現パターンを作り出すことが可能であり、以下ではこれに拘泥することを望まないが、細胞内で観察された複製をもたらし、そのメカニズムはアデノウイルスのタンパク質E1B、E4、E1Aの経時的に異なる発現に関して既に記述されているメカニズムが可能である。野生型アデノウイルスにおいて各タンパク質の発現を制御するプロモーターとは異なるプロモーターを介した該タンパク質の制御のための特定の設計の一例が、下部クレームおよび実施例から引用可能であり、特にそこでXVirPSJL1およびXVirPSJL2と呼ばれるウイルスがその典型例である。好ましくは、E1Bタンパク質はE1B55kD、E4タンパク質はE4orf6タンパク質、E1Aタンパク質はE1A12Sタンパク質である。
アデノウイルスプロモーターが使用される場合、E1Bタンパク質の発現制御においてそれらはE1Bプロモーターとは異なり、E4タンパク質の発現制御においてE4プロモーターとは異なるという条件で、腫瘍特異的プロモーター、器官特異的プロモーター、組織特異的プロモーター、異種プロモーター、アデノウイルスプロモーターを含むグループから、好ましくはE4タンパク質の他にE1Bタンパク質を制御するプロモーターが選択される。E1Bタンパク質および/またはE4タンパク質の発現制御のためのE1Aプロモーターの使用は特に好ましい。E1Aプロモーターは、例えばBoulanger P. A. and Blair, G. E. Biochem. J. 1991, 275, 281-299.に記載されている。また、他の任意の各異種プロモーター、即ち、野生型アデノウイルス内において各タンパク質の発現を制御するプロモーターとは異なるプロモーターの使用も可能である。典型例はCMVプロモーターであり、他のプロモーターは当業者には周知である。
E1Aタンパク質の制御に使用されるプロモーターは、アデノウイルスプロモーターがE1Aプロモーターとは異なるという条件下で、腫瘍特異的プロモーター、器官特異的プロモーター、組織特異的プロモーター、異種プロモーター、アデノウイルスプロモーターを含むグループから選択可能である。1つ以上の上記のタンパク質、即ち、E1Bタンパク質、E4タンパク質、E1Aタンパク質が同じプロモーターの制御下にあることは本発明の範囲内であるが、それにもかかわらず特にE1Bタンパク質およびE4タンパク質が同じプロモーターの制御下にあることが好ましい。E1Aタンパク質の発現がYB−1制御プロモーターまたはYB−1によって制御可能なプロモーターによって制御されることが特に好ましい。該プロモーターは、本発明の他の態様と関連して本明細書において開示されている。第一にYB−1によって制御可能であり、第二にE2後期プロモーターの制御下にある核酸の非常に良好な制御が保証されるように、YB−1の非在下においてわずかの転写しか示さず、事実上無視できるため、アデノウイルスE2後期プロモーターの使用はE1Aプロモーターの発現制御に特に好ましい。この範囲においてYB−1依存性またはYB−1によって制御される他のプロモーターが使用可能であることを認める必要があり、これらは当業者には既知であるか、もしくは本明細書に記載されている。これは、特に医学分野での適用の場合に生物学的安全性を大幅に向上させる。
さらに、複製のために特に細胞核内に直接的または間接的にYB−1が供給される、もしくはYB−1の供給が直接的または間接的にアデノウイルスタンパク質を媒介しており、該アデノウイルスタンパク質がE1Aとは異なる場合、核内にYB−1を有する、特に細胞周期とは無関係に核内にYB−1を有する細胞内において、そして/または調節解除されたYB−1を有する細胞内、好ましくは細胞質内に調節解除されたYB−1を有する細胞内において、アデノウイルスが特に良好に複製することを本発明者は見出している。本発明のこの態様は、本明細書で開示されている態様とは異なり、即ち、トランス活性化E1A改変アデノウイルス、好ましくはグループIIアデノウイルスの使用によって、YB−1核陽性の腫瘍細胞内、特に細胞周期とは無関係にYB−1陽性であるYB−1核陽性の細胞内、そして調節解除されたYB−1を有する細胞内、特に細胞質内にYB−1を含む細胞内でのこれらのウイルスの複製を可能にして、この範囲においてE1Aタンパク質、特にE1A13Sタンパク質のトランス活性化特性がここで利用されない、即ち、グループIのアデノウイルスと関連するが、好適な一実施態様では、E1A13Sタンパク質は機能的に不活性であるため、YB−1の核内への直接的または間接的な輸送および供給に関与しているE4orf6およびE1B55kをもはやトランス活性化できない。結果として、本発明のこの態様によると、アデノウイルスの効果的な複製は不可能である。この範囲において、YB−1の核内供給およびアデノウイルス複製のためのYB−1供給はそれぞれE1Aタンパク質の直接的または間接的な関与の制御下にはもはやなく、E1Bタンパク質、特にE1B55kDおよび/またはE4タンパク質、特にE1Aでは制御されないE4orf6タンパク質の発現を通じて生じる。
アデノウイルスの本態様も上記の手段の1つによって提供可能であり、例えばrealizineにより、即ち、E1Aタンパク質の発現と比較して、E1Bタンパク質および/またはE4タンパク質のより早期の経時的発現をもたらすか、またはE1Bタンパク質、E4タンパク質、E1Aタンパク質の1つ以上を野生型アデノウイルスにおいて各タンパク質の発現を制御するプロモーターとは異なるプロモーターの制御下に置くことによる。
最後に、E1Bタンパク質、E4タンパク質、E1Aタンパク質の少なくとも1つ、特にその好適なフォームが、プロモーターの制御下で発現カセットにおいて発現される場合、核内にYB−1を伴う、好ましくは細胞周期とは無関係に核内にYB−1を伴う細胞、もしくは細胞が調節解除されたYB−1を含む、好ましくは細胞質内に調節解除されたYB−1を含む細胞の場合に効果的な複製が起こりうるとの驚くべき知見から発明者は着手している。本発明の一実施態様では、基本的に、それぞれ該タンパク質の1つを含む3つの発現カセットが与えられる。別の実施態様の場合、特にE1A12Sの場合、発現カセットはそれぞれタンパク質E1B、E4、E1A、そしてこれらの誘導体および可能な置換体の2つ以上からもなりうる。アデノウイルスがタンパク質E1B、E4、E1Aと関連する核酸を含む態様と関連する過去の記述は、様々なタンパク質およびそれぞれに使用されるプロモーターの設計にも適用可能である。該発現カセットを使用する場合、発現カセットの各タンパク質に対応するタンパク質、そして野生型アデノウイルスのゲノム内においてこれらをコードする核酸を完全または部分的に欠失させて、少なくともより高い程度で、ウイルスを安定化させて、組換えを避けることが好ましい。
原理上、発現カセットをアデノウイルスの各領域および各部位にそれぞれクローニング可能であり、好ましくはウイルスのE1領域、E3領域および/またはE4領域内に個別ないし互いに同時に1つ以上のカセットが挿入される。E1、E3、E4領域の核酸を完全に欠失、部分的に欠失、全く欠失させないことが可能であるが、本発明によるアデノウイルスに関しては、ウイルスによってE1Aタンパク質をトランス活性化させないために、E1A13S遺伝子をコードする核酸を不活化または欠失させることが好ましい。領域E1、E3、E4の1つ以上における該欠失の範囲は、使用される発現カセット、任意で、導入された外来遺伝子またはトランス遺伝子またはさらにそれらを含む発現カセット、即ち、アデノウイルスの遺伝子とは異なる遺伝子、つまり野生型アデノウイルス内に広がるようなアデノウイルス核酸の調節コンテクスト内に与えられない、もしくは該部位に野生型アデノウイルスのアデノウイルス核酸の配列内に与えられないという意味で少なくとも異なる遺伝子によって決定される。E1Bタンパク質、E4タンパク質および/またはE1Aタンパク質をコードする1つ以上の発現カセットに含まれる核酸が、アデノウイルスゲノム内において部分的または完全に欠失されることは本発明の範囲内である。一態様の場合、例えば本発明のアデノウイルスなどにおいて、E4orf6をコードするアデノウイルスの核酸であるXvirPSJL1、2は、部分的または完全に欠失されるが、これをコードする完全な核酸は発現カセットに含まれる。好ましくは、このことはE1B55k(別名E155Kd)タンパク質および/またはE1A12Sタンパク質でも実現される。欠失の範囲は、野生型アデノウイルスの最高充填率である約103%に達するような好適な実施態様において選択されるが、この上限は好適な上限に過ぎない。アデノウイルスゲノム内に作成可能な欠失は、依然として感染性である充填粒子を製造可能とする好適な態様における限界の対象に過ぎない。正確な欠失の範囲は、標準試験によって本明細書で与えられる開示に基づいて当業者によって決定できる。
本明細書に記載のアデノウイルスの構築における開始点として、任意の野生型アデノウイルスを使用できるが、本発明の技術指導に従って構築されているという条件で、他のアデノウイルスも使用できる。サブグループCのアデノウイルスへの遡及(recourse)およびこのグループ内において順にアデノウイルス2およびアデノウイルス5への遡及が特に好ましい。
E1Aタンパク質およびE1Aタンパク質群の他、E1Bタンパク質およびE1Bタンパク質群、E4タンパク質およびE4タンパク質群という用語は、異論がない場合、本明細書において同義語として使用されている。
本明細書で使用される、「調節解除された」YB−1という用語は、細胞内、好ましくは非腫瘍細胞内に正常に存在するYB−1とは定量的および/または定性的に異なる形で存在する本明細書に記載のYB−1分子またはYB−1タンパク質を示す。調節解除されたYB−1は、該YB−1を含む細胞バックグラウンドにおいて調節解除されたYB−1の存在下で複製可能な特定ウイルスの存在などによって特性付け、同定可能である。これと関連する特定ウイルスは、そのE1Aタンパク質が突然変異を起こしており、トランス活性化の機能を示すウイルスである。これらの特定ウイルスの例は、ADΔ24、dl922−947、E1Ad/01/07、CB016および/または[Howe, J. A ら, Molecular Therapy 2, 485-495, 2000; Fueyo J. ら, Oncogene 19, 2-12, 2000; Heise C. ら, Nature Medicine 6, 1134-1139, 2001; Balague, C ら, J. Virol. 75. 7602-7611, 2001; Bautista, D.S. ら, Virology 1991, 182, 578-596; Jelsma T.N. ら, Virology 1988, 163, 494-502; Wong, H. K. and Ziff E.B., J. of Virology 1994, 68, 4910-4920]に記載のウイルスである。該バックグラウンドを有する該細胞は、グループIアデノウイルスおよび(または)グループIIアデノウイルスの複製に使用可能である。また、該細胞を含む腫瘍を本発明のアデノウイルスによって溶解できる。
さらに、本発明は、YB−1核陽性の腫瘍細胞内におけるE1A改変アデノウイルスのDNA複製がE2後期プロモーターの活性化に基づいているとの驚くべき知見に基づいている。E1A改変アデノウイルスは、(a)YB−1核陰性の細胞内において、野生型と比較して複製が低下しているか、全く複製しないアデノウイルス、(b)E1B−55kDa、E4orf6、E4orf3、E3ADPを含むグループから特に選択される少なくとも1つのウイルス遺伝子に対してトランス活性化能を有するアデノウイルス、(c)アデノウイルスによって細胞内YB−1の核内移行がなされないアデノウイルスと理解される。任意に、本発明により使用されるアデノウイルスは、アデノウイルスによりコードされるE1Aタンパク質の結合がE2FのRBへの結合を阻害しており、E2FおよびRbを含む各複合体を分解可能であるというさらなる特性を有する。上記の特徴a)〜c)の1つ以上、好ましくはa)〜c)全ての特徴を有するアデノウイルスは、核内にYB−1を持たない細胞内において複製能を欠く。
これに拘泥することを望まないが、アデノウイルスのE2発現は、E2初期プロモーター、即ち、本発明により使用されるウイルスの複製と関連する、そして本明細書に開示されているアデノウイルスの本発明による使用と関連するヒト細胞E2F転写因子を介した初期E2プロモーターによって十分にスイッチオンされないと本発明者は推測している。該状況下では、複製開始は細胞、即ち、本明細書で開示されているウイルスを使用して感染され、好ましくはそれに続いて溶解された腫瘍細胞内のRbの状態とは無関係であり、不活性なRbタンパク質の他、機能的なRbタンパク質も含みうる。また、本発明書に開示されているアデノウイルスを利用する、もしくは本発明書に開示されている条件を利用するアデノウイルスの複製には機能的なp53は必要なく、その存在によって負の影響を受けることもない。完全な機能的Rbタンパク質が効率的なインビボでの複製を妨げるため、Rb陰性細胞およびRb変異細胞においてのみアデノウイルスのインビボでの複製をもたらしうるとの仮定の下にE1Aタンパク質内に1つ以上の欠失を起こさせたAdΔ24、dl922−947、E1Ad/01/07、CB016という腫瘍退縮または腫瘍溶解性のアデノウイルス、もしくは例えば欧州特許EP 0 931 830に記載のアデノウイルスの使用の基礎となる原理から技術的教示「は離れている。初期E2プロモーター(E2初期プロモーター)および「遊離E2F」によるアデノウイルスのインビボでの複製を制御するために、先行技術におけるこれらのアデノウイルスの系はE1Aに基づいている。それにもかかわらず、先行技術において既知のこれらのウイルスは、細胞周期とは無関係に核内にYB−1を含む細胞内、もしくは調節解除されたYB−1を含む細胞内における複製のために本発明に従って使用可能である。
ウイルス、特に該欧州特許EP 0 931 830に記載のアデノウイルスは、本発明に従って使用できる。より具体的には、該特許に記載のウイルスは、複製能を欠いており、機能的なRb腫瘍抑制遺伝子の産物に結合可能なウイルスの癌タンパク質の発現を欠いているウイルスである。アデノウイルスは特に機能的な腫瘍抑制遺伝子の産物、より具体的にはRbに結合可能なウイルスのE1A癌タンパク質の発現を欠いている任意のアデノウイルスである。ウイルスのE1A癌タンパク質は、例えば、本明細書でもAd5と呼ばれる、アデノウイルスAd5内の30−85位にアミノ酸のCR1ドメイン、Ad5内の697−790位のヌクレオチドおよび/または120−130位のアミノ酸のCR2ドメイン、p105Rbタンパク質、p130およびp107タンパク質の結合に関与する920−967位にヌクレオチドなどの不活化変異を示しうる。しかし、アデノウイルスがタイプ2dl312またはタイプ5NTdl1010であることは本発明の範囲内である。
本発明の他のアデノウイルスとは異なる、本発明に従って使用される一部のアデノウイルスの別の特徴は、それらが本明細書において癌遺伝子タンパク質とも呼ばれるウイルスの癌遺伝子をコード化していることであり、該癌遺伝子は好ましくはE1Aであり、該癌遺伝子タンパク質は該ウイルスの感染した細胞におけるウイルス複製および/または細胞溶解に影響を及ぼす少なくとも1つのウイルス遺伝子を活性化できる。好ましくは、複製に及ぼす影響は、各ウイルスの癌遺伝子タンパク質が存在しない場合と比較して、癌遺伝子タンパク質の存在下でウイルスがより良好に複製する。このプロセスは、本明細書ではトランス活性化、特にトランス活性化がE1Aにより媒介される場合にはE1Aトランス活性化とも呼ばれる。「トランス活性化させる」または「トランス活性化」という用語は好ましくは、各ウイルス癌タンパク質が、ウイルスの癌遺伝子タンパク質自体をコードする遺伝子とは異なる、1つ以上の他の遺伝子の発現および/または転写に影響を及ぼす、即ち、それ/それらの発現および/または翻訳を制御する、特にそれ/それらを活性化させるプロセスを述べている。該ウイルス遺伝子は、好ましくはE1B55kDa、E4orf6、E4orf3、E3ADP、そして前記の遺伝子および遺伝子産物の組み合わせである。
任意に過ぎないが、本発明のアデノウイルスの他、本発明に従って使用されるアデノウイルスの別の特徴は、腫瘍抑制Rbに対する結合特性、それらによってコードされる特定タンパク質の結合特性である。基本的に、本発明に従って使用されるアデノウイルスがRbに結合するか否かは本発明の範囲内である。アデノウイルスの2つの他の実施態様のいずれを利用しても、処理された細胞または処理される細胞のRbの状態とは無関係である。
E1AをRbに結合不可能にするために、E1A癌タンパク質に以下の欠失を作成することができる:CR1領域の欠失(Ad5内の30−85位のアミノ酸)およびCR2領域の欠失(Ad5内の120−139位のアミノ酸)。この過程において、CR3領域は保存され、他の初期ウイルス遺伝子に対してトランス活性化機能を発揮する。
E1AをRbに結合可能にするには、基本的にE1A癌タンパク質に以下の欠失を作成可能である:CR3領域の欠失(140〜185位のアミノ酸)およびN末端の欠失(1〜29位のアミノ酸)、85〜119位のアミノ酸およびC末端の欠失(186〜289位のアミノ酸)。上記の領域はE2FのRbへの結合を妨げない。トランス活性化機能は依然として完全であるが、野生型Ad5と比較して低下している。
特に本発明のアデノウイルスと関連して、E1Aタンパク質、特にE1A12Sタンパク質が、一実施態様では、Rbと結合可能であり、別の実施態様では、Rbとは結合できないように設計することも本発明の範囲内であるが、本発明の意味において、E1A12Sタンパク質はE1Aタンパク質、特にE1A12Sタンパク質であるが、それにもかかわらず先行技術においては改変E1A12Sと呼ばれることがある。E1A12Sタンパク質の各設計は当業者の技術の範囲内であり、特にE1Aタンパク質の前述の欠失に関して、本明細書では単にE1Aとも呼ばれる。
基本的に先行技術において既知であり、トランス活性化を示さない該アデノウイルスは概して複製能を欠損していると見なされる。一方で、それにもかかわらず適当なバックグラウンド、特に適当な細胞バックグラウンドにおいて該ウイルスが複製可能であることを認めたことは、本発明者にとって利点である。このような適当な細胞バックグラウンドは、核内でのYB−1の存在、好ましくは細胞周期とは無関係なYB−1の核内での存在または調節解除されたYB−1によって生じる、もしくはもたらされる。本発明の各態様および任意の他の態様と関連して本明細書で使用される細胞または細胞系という用語には、インビトロ、インビボ、インサイチューで存在する細胞の他、細胞抽出物の小部分または分画が含まれる。この範囲において、細胞系または細胞という用語は、グループとしてまたは組織、器官、生物の一部として分離されたが、好ましくは生きた生物内にも存在しうる、細胞培養、組織培養、器官培養、もしくはインビボ、インサイチューでそれぞれ任意の組織または器官に存在する細胞も含む。該生物は好ましくは任意の脊椎動物であり、より好ましくは哺乳動物である。より好ましくは、該生物は人体である。他の好適な生物は、本発明の様々な態様と関連して開示される生物である。
本発明と関連して、本発明に従って使用される様々なアデノウイルスの改変E1A癌タンパク質は、YB−1核陽性の細胞または調節解除されたYB−1を含む細胞内においてE1B55K、E4orf3、E4orf6、E3ADPなどの初期ウイルス遺伝子をトランス活性化させることができる。好ましくは、ウイルスゲノムに他の変化を加えず、この範囲において、各アデノウイルスはその他の点で野生型アデノウイルスまたはその誘導体と一致する。
本発明の意味においてトランス活性化癌遺伝子タンパク質をコード化するか、または含んでいる、本明細書で開示されるウイルス、例えば、それぞれE1B、E2、E3および/またはE4などの初期遺伝子をトランス活性化することができ、野生型アデノウイルス、特に野生型Ad5と同等である、アデノウイルスAdΔ24、dl922−947、E1Ad/01/07、CB106および/または欧州特許EP 0 0931 830に記載のアデノウイルスを含む。これらの場合、E1Aタンパク質の異なる領域がトランス活性化に関与する。様々なアデノウイルスの血清型内には、E1Aタンパク質内に高度に保存された3つの領域が存在する。41−80位のアミノ酸のCR1領域、120−139位のアミノ酸のCR2領域、140−188位のアミノ酸のCR3領域である。トランス活性化機能は、主にE1Aタンパク質内のCR3領域の存在に基づいている。CR3のアミノ酸配列は、上記のアデノウイルス内において未変化で存在する。これは、YB−1が核内または細胞質内のいずれに存在するかにかかわらず、初期遺伝子群E1B、E2、E3、E4のトランス活性化をもたらす。
これとは反対に、CR3領域は組換えアデノウイルスdl520において欠失されてきた。したがって、dl520はいわゆるE1A12Sタンパク質を発現し、これはCR3領域のアミノ酸配列を含まない。結果として、dl520は特にE2領域に対して非常に弱いトランス活性化機能しか発揮しないため、YB−1核陰性の細胞内では複製しない。YB−1核陽性の細胞内では、YB−1がE2領域のトランス活性化に関与しているため、dl520の効率的な複製を可能にする。本明細書で開示されている目的でのdl520などのシステムまたはdl520に由来するシステムの使用はこれに基づいている。例えばデルタ24(本明細書ではAdΔ24とも呼ばれる)と例えばdl520などの前述の2つのアデノウイルスグループ間でのさらに重要な違いは、初期遺伝子E1B、E3、E4が、YB−1核陰性の細胞または調節解除されたYB−1を含まない細胞と比較して、細胞周期とは無関係にYB−1核陽性の細胞内または調節解除されたYB−1を含む細胞内においてより包括的にトランス活性化されているという事実にある。これとは反対に、デルタ24における違いはないか、ほんのわずかである。一方、dl520、より具体的にはE1A12Sタンパク質のトランス活性化は、野生型アデノウイルスと比較して有意に低下している。しかし、このトランス活性化は、実施例10にも示されるように、YB−1核陽性の細胞において効率的な複製をもたらすには十分である。本明細書に記載されている、特にこれと関連して記載されている、野生型の癌遺伝子タンパク質E1Aと比較して、特に好ましくはdl520またはAdΔ24、dl922−947、E1Ad/01/07、CB106および/または欧州特許EP 0 0931 830に記載のアデノウイルスと関連して記載されているE1Aタンパク質の設計を含めた、1つ以上の欠失および/または突然変異をE1Aタンパク質が有するような、E1Aタンパク質の設計およびこれをコードする核酸の設計は、ウイルス、特にアデノウイルスの実施態様であり、その複製は好ましくは主にE2後期プロモーターの活性化によって制御される。好ましくは、欠失は、CR3領域の欠失およびN末端の欠失およびC末端の欠失を含むグループから選択される欠失である。アデノウイルスのこの種の複製を可能にするE1Aタンパク質のさらなる実施態様は、本明細書に記載の開示に基づいて当業者によって作成可能である。前述のE1Aタンパク質の実施態様は、本発明のアデノウイルスまたはグループIのアデノウイルスとして本明細書にも記載されている本発明のアデノウイルスとの関連でも使用可能な態様である。
本発明のアデノウイルス、特にグループIのアデノウイルスは、本明細書において誘導体とも呼ばれ、本発明に従って使用可能であり、通常、E1欠失、E1/E3欠失、および/またはE4欠失を含み、即ち、対応するアデノウイルスはそれぞれ機能的に活性なE1および/またはE3および/またはE4発現産物および対応する産物を産生できない。換言すると、これらのアデノウイルスは機能的に不活性なE1、E3および/またはE4発現産物の産生のみ可能であり、機能的に不活性なE1、E3および/またはE4発現産物は、転写レベルおよび/または翻訳レベルで発現産物として全く存在しないか、野生型アデノウイルスにおいてそれに起因する機能の1つを少なくとも有さない形で存在する。野生型アデノウイルス内の発現産物に固有のこの/これらの機能は当業者には既知であり、例えば、Russell, W. C., Journal of Virology, 81, 2573-2604, 2000に記載されている。Russel(前記)はアデノウイルスおよびアデノウイルスベクターの設計原理についても記載しており、これらは引用として本明細書の一部となっている。改変アデノウイルス、即ち、もはやトランス活性しないE1Aタンパク質およびE1A12S、E1B−55K、E4orf6および(または)E3ADP(アデノウイルス死タンパク質(ADP))(Tollefson, A. ら, J. Virology, 70, 2296-2306, 1996)などの他のタンパク質が単独または併用で該ベクター内において発現されないことも本発明の範囲内である。本明細書で開示されているトランス遺伝子の他、個別に言及されている遺伝子は、互いに無関係にE1および/またはE3および/またはE4領域内にクローニングして、適当なプロモーターを使用し、もしくは適当なプロモーターの制御下で発現させることができる。基本的に、E1、E3、E4領域のそれぞれは、アデノウイルスの核酸内のクローニング部位として適しており、クローニングに使用されない領域が存在する、もしくは部分的および/または完全に欠失させることができる。これらの領域が存在する、特に完全に存在する場合、これらが完全であるか、好ましくは翻訳産物および/または転写産物を提供し、および/または完全ではなく好ましくは翻訳産物および/または転写産物を提供しないことは本発明の範囲内である。態様では、適当なプロモーターはE1A、特に改変E1Aの制御および発現とそれぞれ関連して本明細書で開示されているプロモーターである。
最後に、一実施態様では、本発明に従って使用されるグループIIのアデノウイルスはE1B欠損、特にE1B19kDa欠損である。本明細書において一般に使用される欠損と言う用語は条件を示し、そこではE1Bは野生型E1Bの特性の全てを示すわけではなく、これらの特性の少なくとも1つを欠いている。
アデノウイルスのBCL2ホモログE1B19kは、プロアポトーシスタンパク質であるBakおよびBaxとの相互作用によってE1A誘導性アポトーシスを回避させる。このために感染細胞内において最高の複製および/または粒子形成が可能である(Ramya Sundararajan and Eileen White, Journal of Virology 2001, 75, 7506-7516)。E1B19kの不在はウイルスのより良好な放出をもたらし、存在する場合には、アデノウイルス死タンパク質の機能を最小限にすると推測される。ウイルス誘導性の細胞変性作用はこのような欠失によって増大され(Ta-Chiang Liu ら, Molecular Therapy, 2004)、これによって感染された腫瘍細胞の溶解がより顕著になる。また、E1B19kの不在は、TNF−αが腫瘍細胞内の該アデノウイルスの複製に対しては何の作用も持たないが、正常細胞においては、治療が感染性ウイルスの複製および放出の低下をもたらす。この範囲において、選択性と特異性いずれも増大する(Ta-Chiang Liu ら, Molecular Therapy, 2004, 9, 786-803)。
本明細書で開示される発明に従って使用されるグループIIのアデノウイルスの少なくとも一部の実施態様は、技術分野において既知のものである。特に野生型と比較して、本明細書に記載の技術指導の意味において変化が加えられている場合も、本発明に従って使用されるアデノウイルスは好ましくは組換えアデノウイルスである。本発明とは無関係のアデノウイルスの核酸配列をそれぞれ欠失させ、突然変異を加えることは当業者の技術の範囲内である。該欠失は、例えば本明細書にも記載のE3およびE4をコード化する核酸の一部と関連しうる。E4の欠失がE4orf6タンパク質に及ばない、換言すると、本発明に従って使用されるアデノウイルスがE4orf6をコード化するという条件で、該欠失は特に好ましい。好適な実施態様では、これらのアデノウイルス核酸は依然としてウイルスカプシド内に充填され、感染性粒子を形成しうる。これは、本発明に従った核酸の使用にも当てはまる。一般に、1つまたは複数の発現産物に関してアデノウイルスの系が欠損しうることも認められる。このことと関連して、グループIのアデノウイルスおよびグループIIのアデノウイルスの両方と関して、発現産物をコードする核酸の突然変異または欠失、この場合、該突然変異および欠失はそれぞれインタクトであるか、あるいは発現産物が形成されない程度に施されていることによる、あるいは核酸レベル(プロモーター、シス作用エレメントの欠如)、翻訳・転写レベル(トランス作用エレメント)のいずれかで、それぞれ調節エレメントおよびプロモーターや転写因子などの発現を制御するエレメントが失われている、あるいは野生型とは異なる様式で活性化していることにより、これが生じうることを考慮に入れる必要がある。特に、後者の態様はそれぞれの細胞バックグラウンドに左右される。
既知のアデノウイルスの使用は別として、本発明に従って、本明細書に記載の他のアデノウイルスについて既に開示されている目的のために、グループIIアデノウイルスなどの新しいアデノウイルスも使用できる。本発明の新しいアデノウイルスは、本明細書に記載の技術指導に由来する。特に好適な代表例は、例えば図16、17に描かれているXvir03およびXvir03/01ウイルスであり、これらの設計原理は実施例11、12においてさらに説明されている。
ベクターXvir03の場合、IRES配列によって隔てられたE1B55kおよびE4orf6の核酸を制御するE1領域内にCMVプロモーターをクローニングした。これと関連して、E3領域およびE4領域を欠失および/またはインタクトなまま存在させることができる。これら2つの遺伝子のウイルス内へのクローニングおよびそこから産生される遺伝子産物のため、野生型ウイルスの1つと事実上相当する高い複製効率がもたらされ、本開示の意味において特にYB−1核陽性の細胞および特に調節解除されたYB−1を含む細胞内において複製が生じる限りにおいて、細胞、好ましくは腫瘍細胞内での選択的複製が維持される。調節解除されたYB−1が存在する細胞は、一態様の場合、正常または非腫瘍細胞と比較して、YB−1の発現の増大、好ましくは分画とは無関係のYB−1発現を示す細胞である。一方、クローニングによってもE1B55kおよびE4orf6をE4領域内へ導入可能であり、E3領域はインタクトであるか、もしくは欠失させることができる。
Xvir03ウイルスの別の開発物は、好適な実施態様の場合、この中に治療用遺伝子またはトランス遺伝子を特異的プロモーター、特に腫瘍特異的または組織特異的プロモーターの制御下にクローニングされたXvir03/01ウイルスである。これと関連して、E3、E4領域を欠失させるか、および/または完全なまま存在させることができる。該ウイルスと関連して、E4領域も機能的に不活性であるか、好ましくは欠失させることができる。本明細書に記載のトランス遺伝子もE4領域内にクローニング可能であり、これはE3領域内へのトランス遺伝子のクローニングの代わりに、もしくはこれに加えて実施できる。
本明細書に記載され、特に以下に記載されているトランス遺伝子も本発明のアデノウイルスと関連して、もしくはこれによって発現可能であり、即ち、それぞれグループIのアデノウイルスおよびその核酸、または本発明の複製系をこのようにプロモーターおよび核酸配列を含む発現カセットと関連して含め、該核酸配列は1つ以上の該トランス遺伝子をコード化する。E1、E3および/またはE4領域はアデノウイルスゲノム内の特に適したクローニング部位であるが、クローニング部位はこれらに限定されるわけではない。本明細書で使用されるトランス遺伝子は、治療用遺伝子またはウイルス遺伝子、好ましくはアデノウイルスの遺伝子であり、好ましくは野生型アデノウイルスのゲノムには含まれず、特定ウイルス中に現在存在するゲノム内の部位には存在しない。
本発明に従って使用されるアデノウイルス、特にグループIIのアデノウイルスの一態様の場合でのアデノウイルスの一部であるが、本発明のアデノウイルス、即ち、グループIのアデノウイルスの一部でもあるYB−1をコードする核酸は、YB−1の核内輸送を媒介する核酸配列からなりうる。例えば、Onyx−15、AdΔ24、dl922−947、E1Ad/01/07、CB016、dl520および特許EP 0 931 830に記載のアデノウイルスなどの先行技術において既知のアデノウイルスの他、本発明による核酸、アデノウイルス、アデノウイルスの系を、本発明に従ったこれらの核酸と共にそれぞれアデノウイルスおよびアデノウイルスの系として使用できる。核輸送を媒介する適当な核酸配列は当業者には既知であり、例えば、Whittaker, G.R. ら, Virology, 246, 1-23, 1998; Friedberg, E.C., TIBS 17, 347, 1992; Jans, D.A. ら, Bioassays 2000 Jun; 22(6): 532-44; Yoneda, Y., J. Biochem. (Tokyo) 1997 May; 121(5): 811-7; Boulikas, T., Crit. Rev. Eukaryot. Gene Expr. 1993; 3(3): 193-227; Lyons RH, Mol. Cell Biol., 7 2451-2456, 1987に記載されている。核輸送を媒介する核酸配列は異なる原理を実現可能である。該原理は、YB−1型がシグナルペプチドと融合タンパク質を形成する、もしくは該ペプチドシグナルを供給され、シグナルペプチドに起因して細胞核内に移行され、そこで本発明のアデノウイルスの複製が起こる。
本発明に従って使用されるアデノウイルス、特にグループIIのアデノウイルス、本発明のアデノウイルス、即ち、グループIのアデノウイルスの設計において使用されうる別の原理は、好ましくは細胞質内での合成開始からYB−1の核内への移行または転位をもたらし、そこでウイルス複製を促す輸送配列を有するYB−1の供給である。核内輸送を媒介する特に有効な核酸の例は、HIVのTAT配列であり、これは例えば、Efthymiadis, A., Briggs, LJ, Jans, DA., JBC 273, 1623-1628, 1998においてこの種の他の適当な核酸配列と共に記載されている。本発明に従って使用されるアデノウイルス、特にグループIIのアデノウイルス、本発明のアデノウイルス、即ち、グループIのアデノウイルスが、核輸送を媒介するペプチドをコードする核酸配列を含むことは本発明の範囲内である。
YB−1が全長で存在すること、特に野生型YB−1と一致する形で存在することは本発明の範囲内である。さらに、YB−1が、誘導体、例えば短縮または切断した形で使用される、または存在することは発明の範囲内である。本発明と関連して使用される、または存在しうるYB−1の誘導体は、好ましくはE2後期プロモーターと連結可能であり、アデノウイルスのE2領域の遺伝子発現を活性化させるYB−1である。該誘導体は、本明細書に開示されているYB−1の誘導体を特に含む。別の誘導体は、N末端、C末端、またはアミノ酸配列内の1つ以上のアミノ酸の欠失によって作成可能である。本発明の意味においてYB−1断片もYB−1タンパク質として使用されることは本発明の範囲内である。Jurchott et al. [JBC 2003, 278, 27988-27996]の論文において、C末端およびN末端の欠失を特徴とする様々なYB−1断片が開示されている。様々なYB−1断片の分布によって、C末端の他、コールドショックドメイン(CSD)も細胞周期によって制御される細胞核内へのYB−1の輸送に関係することが示されている。したがって、本発明のE1B55kおよびE4orf6の発現と関連した短縮YB−1(本明細書ではYB−1タンパク質とも呼ばれる)がより良好に核内に移動して、ひいては野生型YB−1と比較して、E2後期プロモーターに必ずしも良好に結合することなくより強力なCPEを誘導することは本明細書の範囲内であり、ここで短縮YB−1もより良好に核内に移動して、両方の作用、即ち、CPEの誘導およびE2後期プロモーターへの結合を生じることを除外できない。最後に、短縮YB−1断片も核内に良好に移動して、より良好なCPEを誘導することなく、より効率的にE2後期プロモーターに結合する。短縮YB−1タンパク質およびYB−1断片はそれぞれ特定細胞の核局在配列(NLS)などにおいて全長のYB−1と関連して本明細書で開示されている別の配列を含むことも本発明の範囲内である。
本発明と関連して、本発明に従って使用されるアデノウイルス、特にグループIIのアデノウイルス、およびグループIのアデノウイルスおよびこれをコード化する核酸は、任意の各アデノウイルス核酸であり、これはそれ自体または別の核酸配列との併用によって複製をもたらすことができる。本明細書において説明の通り、複製に必要な配列および/または遺伝子産物がヘルパーウイルスによって供給可能である。言及の範囲内で、コード化核酸配列および該核酸配列は既知の配列であり、同一配列だけでなくそれから派生する配列も使用可能であることは本発明の範囲内である。本明細書では、派生する配列は、派生しない配列の機能と一致する機能を有する核酸またはポリペプチドを問わず、特に遺伝子産物をもたらす任意の配列を意味する。これは当業者には既知の通常の試験によって調べることができる。派生する該核酸配列の例は、同じ遺伝子産物、特に同じアミノ酸配列をコード化するが、遺伝暗号の縮重のために異なる塩基配列を有する核酸配列である。
本発明のアデノウイルスおよび/または本発明の対応するアデノウイルスの複製系および本発明に従ったそれらの使用に関して、本明細書で定義されるとおり、異論がない場合、それぞれ一実施態様において、アデノウイルス核酸は癌遺伝子タンパク質の発現を欠いており、特にE1Aタンパク質を欠いており、即ち、12S E1Aタンパク質(本明細書ではE1A12Sタンパク質とも呼ばれる)または13S E1Aタンパク質(本明細書ではE1A13Sタンパク質とも呼ばれる)をコード化しないか、もしくは12S E1Aタンパク質および13S E1Aタンパク質の両方をコード化しない、もしくは改変されており、そしてアデノウイルスの複製系がさらにヘルパーウイルスの核酸を含み、ヘルパーウイルスの核酸は癌遺伝子タンパク質、特にE1Aタンパク質をコード化する核酸配列を含み、これは以下の特性を有しており、以下の特性をアデノウイルスに与える。好ましくはYB−1核陰性の細胞内においては複製しないが、細胞周期とは無関係にYB−1核陽性の細胞または調節解除されたYB−1を示す細胞内においては複製しており、YB−1核陽性の細胞内において少なくとも1つのウイルス遺伝子、特にE1B55kDa、E4orf6、E4orf3および/またはE3ADPをトランス活性化しており、および(または)細胞のYB−1を核内移動させない。本明細書に記載のトランス遺伝子は個別または集合的にコードされている、および/またはヘルパーウイルスによって発現されていることは本発明の範囲内である。これはグループIのアデノウイルスおよびグループIIのアデノウイルスの両方に適用される。
グループIのアデノウイルスおよび/またはグループIIのアデノウイルス、またウイルスグループ§1および§3は、本明細書に記載の様々な核酸および遺伝子産物によりそれぞれ特性付けされており、その他の点では当業者に既知であり、野生型アデノウイルス固有の全てのエレメントを含みうる(Shenk, T.: Adenoviridae: The virus and their replication. Fields Virology, vol. 3, editions Fields, B.N., Knipe, D.M., Howley, P.M. ら, Lippincott-Raven Publishers, Philadelphia, 1996, chapter 67)。
既に言及されているように、グループIおよび(または)グループIIのアデノウイルスは、YB−1を核内に有する該細胞および細胞系において複製可能である。本発明に従って使用されるこれらのアデノウイルスも複製可能であるため、腫瘍溶解が可能であるか否かについては、Rb、つまり網膜芽細胞腫の腫瘍抑制遺伝子の有無に関する細胞の状態は無関係である。さらに、本発明に従った該アデノウイルスの使用に関して、YB−1核陽性の細胞、即ち、細胞の状態とは無関係に核内にYB−1を有する細胞に関して本明細書で開示されているアデノウイルスの系を使用する場合、Rbの状態の他、p53の状態が、本明細書で開示される技術指導を実践する際にアデノウイルスの複製に及ぼす影響がないため、感染細胞、感染される細胞または処理される細胞のp53の状態を考慮に入れる必要はない。
癌遺伝子および癌遺伝子タンパク質、特にE1A、好ましくはグループIIのアデノウイルスのトランス活性化は、独自の天然型アデノウイルスプロモーターの制御下および(または)腫瘍特異的または組織特異的プロモーターを介して制御可能である。適当な非アデノウイルスプロモーターは、サイトメガロウイルスプロモーター、RSV(ラウス肉腫ウイルス)プロモーター、アデノウイルスベースのプロモーターVaIおよび非ウイルスYB−1プロモーター(Makino Y. ら, Nucleic Acids Res. 1996, 15, 1873-1878)を含むグループから選択可能である。本明細書で開示されている本発明の任意の態様と関連して使用されうる別のプロモーターは、テロメラーゼプロモーター、αフェトプロテイン(AFP)プロモーター、癌胎児性抗原プロモーター(CEA)(Cao, G., Kuriyama, S., Gao, J., Mitoro, A., Cui, L., Nakatani, T., Zhang, X., Kikukawa, M., Pan, X., Fukui, H., Qi, Z. Int. J. Cancer, 78, 242-247, 1998)、Lプラスチンプロモーター(Chung, I., Schwartz, PE., Crystal, RC., Pizzorno, G, Leavitt, J., Deisseroth, AB. Cancer Gene Therapy, 6, 99-106, 1999)、アルギニンバソプレシンプロモーター(Coulson, JM, Staley, J., Woll, PJ. British J. Cancer, 80, 1935-1944, 1999)、E2fプロモーター(Tsukada ら, Cancer Res., 62, 3428-3477, 2002)、ウロプラキンIIプロモーター(Zhang ら, Cancer Res., 62, 3743-3750, 2002)、PSAプロモーター(Hallenbeck PL, Chang, YN, Hay, C, Golightly, D., Stewart, D., Lin, J., Phipps, S., Chiang, YL. Human Gene Therapy, 10, 1721-1733, 1999)、チロシナーゼプロモーター(Nettelbeck, DM. Anticancer Drugs, 14, 577-584, 2003)、シクロオキシゲナーゼ2プロモーター(Nettelbeck, DM., Rivera, AA, Davydova, J., Dieckmann, D., Yamamoto, M., Curiel, DT. Melanoma Res., 13, 287-292, 2003)、テトラサイクリンなどの誘導系(Xu, XL., Mizuguchi, H., Mayumi, T., Hayakawa, T. Gene, 309, 145-151, 2003)である。さらに、ドイツ特許出願DE 101 50 984.7に記載のアデノウイルスのYB−1依存的E2後期プロモーターは、本発明と関連して使用可能なプロモーターである。
特に野生型アデノウイルスにおいて各タンパク質の発現または発現産物を制御するプロモーターとは異なるプロモーターが使用される場合、上記の様々なプロモーターは本発明のアデノウイルス、好ましくはグループIのアデノウイルスの様々な態様と関連して、またウイルスグループ§1およびウイルスグループ§2と関連しても使用されることは本発明の範囲内である。該プロモーターはこのように本発明の意味において適当な異種プロモーターである。本発明のアデノウイルス、特にグループIのアデノウイルスの好適な態様では、本明細書に定義されるように、細胞周期とは無関係に核内にYB−1を有する、もしくは細胞周期とは無関係に核内にYB−1を有さないが調節解除されたYB−1を含む細胞と関連するアデノウイルスを直接的または間接的に適用する場合、これは、該異種プロモーターからE1Bタンパク質および/またはE4タンパク質の発現が開始するように起こり、好ましくは(しかしこれに限定されないが)E1Aタンパク質の発現がYB−1によって制御されることが検討される。E1Aタンパク質の発現は、本実施態様および他の実施態様の場合、例えばE2後期プロモーターなどのYB−1制御可能プロモーターの制御下にある。これは、E1Bタンパク質および/またはE4タンパク質が発現カセットにおいて発現される場合にも当てはまる。
本発明のアデノウイルス、特にグループIのアデノウイルスの好適な実施態様では、特に細胞周期とは無関係に核内にYB−1を含まない細胞、および調節解除されたYB−1を含まない細胞と関連してアデノウイルスを適用する場合、プロモーターがそれぞれ無関係に腫瘍特異的、器官特異的、組織特異的プロモーターであることが検討される。これと関連して、E1Bタンパク質、E4タンパク質および/またはE1Aタンパク質を制御するプロモーターの少なくとも1つがこのような特異的プロモーターの場合に十分である。この腫瘍、器官、組織の特異性によって、本発明のアデノウイルスの複製が各腫瘍、器官、組織の細胞内でのみ起こることが保証され、これとは別に、アデノウイルスの複製によって(例えば溶解によって)組織がさらに傷害を受けることはない。好ましくは、さらに2番目およびより好ましくは3つ全てのタンパク質が該腫瘍特異的、器官特異的、または組織特異的なプロモーターによって制御される。該アデノウイルスを使用して、腫瘍を形成しない、もしくは該腫瘍に進行できない細胞も溶解可能であるが、これらは医薬品上の理由など他の理由、例えば、不都合な因子を生じる、または該因子を高過ぎるレベルで生じるために破壊される、もしくは生物、好ましくは哺乳動物、より好ましくは人体から除去される。
ウイルスグループ§3
このウイルスグループは、本発明のウイルス、即ち、野生型アデノウイルスに存在する機能的なE1領域を欠き、同時にトランスポーターを含み、そして特にYB−1を輸送または転位可能な該トランスポーターをコード化するウイルスが、細胞周期とは無関係に核内にYB−1を含む、もしくは調節解除されたYB−1を有する、または含む細胞内において複製可能であるという驚くべき知見に基づいている。
さらに本発明者は、特に複製がYB−1によって媒介される場合、本発明のウイルスもE1A13Aとは無関係に複製しうることを見出している。特に上記の細胞において該条件下で複製が起こる。本明細書で使用されているように、YB−1を核内に含む、好ましくは細胞周期とは無関係に核内にYB−1を含む細胞も、本発明のウイルスの使用に起因して、特にこれらの細胞への感染に起因して、核内にYB−1を含む細胞である。
最後に、タンパク質IXが特に細胞崩壊性ウイルスとして使用された場合、特に本発明のウイルスの有効性にとって重要因子であること、そして本明細書で開示されるコンストラクトがこの因子の発現をもたらし、これはYB−1媒介性のE1A13S非依存的ウイルス複製においても高レベルな粒子形成をもたらすことを本発明者は認識している。この範囲において、このグループのウイルスがYB−1依存的に複製するウイルスも含んでおり、該ウイルスはタンパク質IXを含んでいるか、またはコード化している。
本発明のウイルスは、YB−1の核内への輸送のためのトランスポーターを含んでいる。好適な一実施態様の場合、該トランスポーターはタンパク質、好ましくはウイルスのタンパク質である。トランスポーターによって細胞の核内に輸送されたYB−1は、好ましくは特に本明細書で定義される調節解除されたYB−1である。一方、YB−1は、本発明のウイルスによって調節解除されたYB−1の代わりに、もしくは追加でコードされるYB−1であり、ウイルス感染した細胞内で発現されることも本発明の範囲内である。この範囲において、本明細書のウイルスグループ§2に関して概説された各特徴はウイルスグループ§3にも適用可能である。
本発明のウイルスのトランスポーターがYB−1の核内への輸送を行っている細胞は、好ましくは調節解除されたYB−1を含む細胞である。
ウイルスが該トランスポーターを含んでいるか、もしくはそれをコードしているかを評価することは当業者の技術の範囲内である。これと関連して、一実施態様では、細胞周期とは無関係に核内にYB−1を含む細胞、例えば子宮頸癌細胞株HeLaまたは骨肉腫細胞株U2OSを使用して、次にウイルスの感染およびそれに続く複製に起因して、対応する感染細胞が核内にYB−1を含むか否かを判断できる。別の実施態様では、細胞は調節解除されたYB−1を含む細胞として使用可能である。当業者が実施可能な本明細書に記載の方法、特に抗YB−1抗体を利用して、該実験条件下でTB−1を核内において検出可能である。ウイルスの影響下にある場合、YB−1は細胞核内で検出され、試験されたウイルスはトランスポーターを含む。
上記の実施態様の意味において、E1領域によってコードされるタンパク質グループの一方または両方に関してE1A領域が「マイナス」であることは本発明の範囲内である。2つの該タンパク質グループは、E1Aタンパク質のグループ、特にE1A13Sタンパク質(本明細書ではE1A13Sとも呼ばれる)、E1A12Sタンパク質(本明細書ではE1A12Sとも呼ばれる)、そしてE1Bタンパク質のグループ、特にE1B55kタンパク質(本明細書ではE1B55kとも呼ばれる)、E1B19kタンパク質(本明細書ではE1B19kとも呼ばれる)、タンパク質IXである。
E1A13Sが、E1Aプロモーターとは異なるプロモーター、好ましくはアデノウイルスのE1Aプロモーター、より好ましくはアデノウイルスの野生型E1Aプロモーターの制御下にある場合、ウイルスはE1A13Sマイナスであり、E1A12Sが、E1Aプロモーターとは異なるプロモーター、好ましくはアデノウイルスのE1Aプロモーター、より好ましくはアデノウイルスの野生型E1Aプロモーターの制御下にある場合、ウイルスはE1A12Sマイナスであることは本発明の一実施態様の範囲内である。E1B55kが、E1Bプロモーターとは異なるプロモーター、好ましくはアデノウイルスのE1Bプロモーター、より好ましくはアデノウイルスの野生型E1Bプロモーターの制御下にある場合、ウイルスはE1B55kマイナスであり、E1B19kが、E1Bプロモーターとは異なるプロモーター、好ましくはアデノウイルスのE1Bプロモーター、より好ましくはアデノウイルスの野生型E1Bプロモーターの制御下にある場合、ウイルスはE1B19kマイナスであり、タンパク質IXが、E1B IXプロモーターとは異なるプロモーター、好ましくはアデノウイルスのE1B IXプロモーター、より好ましくはアデノウイルスの野生型E1B IXプロモーターの制御下にある場合、もしくはE1B IXプロモーターの制御下にあるが、該プロモーターがE1B IXプロモーターの活性化を導く特定のウイルス因子の欠乏に起因して不活性である場合、ウイルスはタンパク質IXマイナスであり、後者は調節コンテクストが変化した例であり、より具体的には調節コンテクストが間接的に変化した、もしくはより高い統合または調節レベルで変化している。概して、このように「変化した調節コンテクスト」という用語は、間接的またはより高い統合または調節レベルでの変化も含んでいるが、いずれの場合にも野生型の特殊性、特に野生型アデノウイルスとは異なっている。タンパク質またはタンパク質の機能およびこれら「マイナス」をコード化する各核酸に関して、該タンパク質、タンパク質の機能、これらをコード化する核酸がいずれにしてもウイルスの好適な態様に含まれうるが、野生型ウイルスの各コンテクストとは異なるコンテクストに含まれることを認める必要がある。該タンパク質、タンパク質の機能、各核酸は、該条件化において本明細書で異種(heterogenous)とも呼ばれる。
本発明の実施態様では、ウイルスはE1A13Sマイナスである。さらなる実施態様では、ウイルスはE1A12マイナスでもある。これと関連して、ウイルスのE1A12Sは、その活性がYB−1によって制御されるプロモーターの制御下にある、特にYB−1によって活性化される場合に特に好ましい。これらのプロモーターは本明細書ではYB−1依存的プロモーターと呼ばれる。特に好適なYB−1依存的プロモーターはアデノウイルスE2後期プロモーターである。この構築によって、YB−1が核酸内に存在する場合にのみウイルス複製中でのE1A12Sの活性化が保証される。これは、調節解除されたYB−1を感染細胞の核内に転位させる本発明のウイルストランスポーターを介した調節解除されたYB−1を有する細胞の場合に成立する。野生型における発現と比較して、ウイルストランスポーターおよびE1A12Sの経時的に逆転した発現に起因して、E1A12Sは調節解除されたYB−1を含む細胞において特異的に発現されるため、ウイルス複製がこれらの細胞に限られ、結果的に溶解がこれらの細胞に限定され、このことは特に安全性という点でこのウイルスの顕著な利点を示す。
これらの状況下では、YB−1依存的な複製と関連して粒子数が増加するはずであった。タンパク質IXがYB−1依存的な複製においても重要な役割を果たし、本明細書で開示される設計を実現する際に、その発現は好ましくはE1B領域のタンパク質によってもたらされるトランスポーターおよびE1A12Sの発現における上記の経時的な変化の影響を受けないことを本発明者は認識していた。先行技術において記載されているYB−1複製のためのアデノウイルスの設計は、顕著な腫瘍崩壊活性にもかかわらず、一部の適用では低い粒子形成を示し、これは例えば腫瘍退縮ウイルスの別の適用を必要とした。ウイルスのこのような別の適用は原理上可能であるが、大半の場合に望ましくない。本明細書に記載のコンストラクト、特にウイルスグループ§3と関連して記載されるコンストラクトによって粒子形成を改善可能である。
アデノウイルスのタンパク質IXはカプシド構造を強固にして、ビリオン内におけるウイルスDNAのパッケージングに重要である(Boulanger ら, Journal of Virology, 44, 783-800, 1979; Jones und Shenk, Cell, 17, 683-689, 1979)。遺伝子はウイルスゲノム内の3581−4071位に位置するが(Colby und Shenk T, Journal of Virology, 1981, 39、977-980)、タンパク質IXの遺伝子は複製中のDNA分子からのみ発現される(Matusi T ら., Molecular and Cellular Biology, 1986, 6, 4149-4154)。
先行技術に記載されており、YB−1依存的な複製を行うウイルスXvir03−3′UTRは、3′UTR配列は同じものを含んでいるため、本発明と関連して一時的に実施された分析で示されたように、タンパク質IXの他、プロモーターを含んでいる。一方、該タンパク質は腫瘍細胞内では弱くしか発現しておらず、野生型ウイルスと比較して、粒子形成は比較的低い。ウイルスXvir03−3′UTRは、Xvir03−3′UTR内に導入された異種CMVプロモーター(Clontech: Plasmid pShuttle)によって媒介されるように、ウイルスタンパク質E1B55kおよびE4orf6を発現する。CMVプロモーターよりも、E1A発現と関連して本明細書で開示されている全てのプロモーターも使用可能である。両遺伝子のオープンリーディングフレームは、いわゆるIRES配列(内部リボソーム侵入部位、英語:internal ribosomal entry site)によって互いに結合されている(Pelletier, J. and Sonenberg, N. Nature, 1988, 334, 320-325)。このエレメント(Novagen:pCITE)は1つのmRNAから2つのタンパク質の発現を可能にする。1つのRNAから2つのタンパク質の発現のための別の選択肢は短鎖ペプチド(2A)の使用であり、これは口蹄疫ウイルスに由来する(Pablo de Felipe, Genetic Vaccines and Therapy, 2004, 2, 13)。原理上、このエレメントは本明細書に記載の様々な態様において調節IRES配列の代用として使用可能である。
本出願以前には未知であった、YB−1依存的に複製するウイルス、特にアデノウイルスにおけるタンパク質IXの発現調節バックグラウンドから、YB−1依存的な複製と関連した、YB−1依存的に複製するウイルスの場合に、基本的に以下の異なる戦略によってタンパク質IXを発現可能であることを本発明者は認識した:
1.好ましくはタンパク質E1A12Sおよびタンパク質E1B19の発現を制御する非依存的プロモーターによる。
非依存的プロモーターは好ましくはE1B IXプロモーターとは異なるプロモーターである。好ましくは、非依存的プロモーターは組織特異的プロモーター、腫瘍特異的プロモーター、YB−1依存的ウイルスプロモーターを含むグループから選択される。
2.E1A12Sによるタンパク質IXの発現制御。感染細胞におけるS期誘導は、E1A12Sタンパク質の発現によって起こり、これは天然型プロモーターによるタンパク質IXの活性化をもたらす。
原理上、該プロモーターはトランスポーターの発現のために使用され、野生型ウイルスにおけるトランスポーターの発現を制御するプロモーターとは異なることは本発明の範囲内である。好適な実施態様では、このことはE155kがE1Bとは異なるプロモーターによって制御され、E4orf6はE4プロモーターとは異なるプロモーターによって制御されることを意味する。別の実施態様では、プロモーターはE1A非依存的、即ち、その活性がE1Aの影響を受けないプロモーターである。好適なプロモーターはこのように、特に本明細書に記載されているプロモーターである、組織特異的プロモーター、腫瘍特異的プロモーター、ウイルスプロモーターである。
特にその任意の態様と関連して、本発明の範囲内において使用可能なYB−1依存的プロモーターは、アデノウイルスE2後期プロモーター、MDRプロモーター[Stein et al., J. Biol. Chem, 2001, 276, 28562-28569]、DNAポリメラーゼαプロモーターの他[En-Nia et al., J. Biol. Chem., 2004, Epub ahead of print]であるが、これらに限定されるわけではない。
本発明の範囲内において有用な適当な非アデノウイルスプロモーターは、サイトメガロウイルスプロモーター、RSV(ラウス肉腫ウイルス)プロモーター、アデノウイルスベースのプロモーターVaIおよび非ウイルスYB−1プロモーター(Makino Y. ら, Nucleic Acids Res. 1996, 15, 1873-1878)を含むグループから選択可能である。本明細書で開示されている発明の任意の態様と関連して使用可能な別のプロモーターは、テロメラーゼプロモーター、αフェトプロテイン(AFP)プロモーター、癌胎児性抗原プロモーター(CEA)(Cao, G., Kuriyama, S., Gao, J., Mitoro, A., Cui, L., Nakatani, T., Zhang, X., Kikukawa, M., Pan, X., Fukui, H., Qi, Z. Int. J. Cancer, 78, 242-247, 1998)、Lプラスチンプロモーター(Chung, I., Schwartz, PE., Crystal, RC., Pizzorno, G, Leavitt, J., Deisseroth, AB. Cancer Gene Therapy, 6, 99-106, 1999)、アルギニンバソプレシンプロモーター(Coulson, JM, Staley, J., Woll, PJ. British J. Cancer, 80, 1935-1944, 1999)、E2fプロモーター(Tsukada ら, Cancer Res., 62, 3428-3477, 2002)、ウロプラキンIIプロモーター(Zhang ら, Cancer Res., 62, 3743-3750, 2002)、PSAプロモーター(Hallenbeck PL, Chang, YN, Hay, C, Golightly, D., Stewart, D., Lin, J., Phipps, S., Chiang, YL. Human Gene Therapy, 10, 1721-1733, 1999)である。さらにドイツ特許出願DE 101 50 984.7で開示されているアデノウイルスのYB−1依存的E2後期プロモーターは、本発明の範囲内で使用できるプロモーターである。
本発明のウイルスは、先行技術のYB−1依存的ウイルスと比較して、粒子形成の有意な増加を可能にする。好ましくは、粒子形成はファクター2−50、より好ましくはファクター10−50だけ増加する。
最後に、好適な一実施態様では、本発明に従って使用されるアデノウイルスはE1B、特にE1B19kが欠損している。本明細書において一般に使用されている通り、欠損という用語は、E1Bが野生型に固有の特性を全て示すわけではなく、少なくともこれらの特性の1つを欠いている状態を意味する。アデノウイルスのBCL2ホモログであるE1B19kは、プロアポトーシスタンパク質であるBakおよびBaxの相互作用によってE1A誘導性アポトーシスを阻害する。このように、感染細胞において最高の複製および/または粒子形成が可能となる(Ramya Sundararajan und Eileen White, Journal of Virology 2001, 75, 7506-7516)。E1B19kの存在はアデノウイルス死タンパク質の機能を最小限にするため、E1B19kの不在はより良好なウイルスの放出をもたらす。ウイルスが誘導する細胞変性作用は該欠失によって増大され(Ta-Chiang Liu ら, Molecular Therapy, 2004)、これによって感染された腫瘍細胞のより強い溶解をもたらす。また、E1B19kの不在は、腫瘍細胞内の該組換えアデノウイルスの複製には影響を及ぼさないTNF−αをもたらすが、正常細胞では、処理により複製の低下および感染性ウイルスの放出がもたらされる。このように、選択性および特異性が増大する(Ta-Chiang Liu ら, Molecular Therapy 2004, 9, 786-803)。
以下の態様、特徴、実施態様は、本発明に従って使用される、また使用予定の全てのウイルス、特にアデノウイルスに適用可能である。
本明細書で使用されているように、トランス遺伝子という用語は、一実施態様では、ウイルス、特に野生型アデノウイルス、より好ましくはアデノウイルスAd5野生型に含まれない全ての遺伝子、もしくは本明細書で定義される異なる調節コンテクストに含まれる全ての遺伝子を含む。本明細書に記載の1つ以上のトランス遺伝子は、1つ以上のヘルパーウイルスによってコードおよび/または発現されることは本発明の一実施態様の範囲内である。
本明細書に記載の知見および方法、使用、または核酸、タンパク質、複製系などはそれぞれ必ずしもアデノウイルスに限定されるわけではない。原理上、該システムは本明細書にも含まれる、そして開示される他のウイルスにも存在する。
本発明のウイルスを使用する場合、または本発明に従って使用する場合、記載のウイルスは野生型ウイルス、好ましくは野生型アデノウイルスと同程度にまで複製し、該程度は、先行技術に従った10−100pfu/細胞と比較して、1−10pfu/細胞の感染数で既に実現可能である。
本発明のウイルスは、先行技術のYB−1依存的ウイルスと比較して、粒子形成の顕著な増大をもたらす。好ましくは、粒子形成はファクター2〜50、より好ましくはファクター10〜50だけ増加する。
本発明とは無関係のアデノウイルスの核酸配列をそれぞれ欠失させ、突然変異を加えることは当業者の技術の範囲内である。該欠失は、例えば本明細書にも記載のE3およびE4をコード化する核酸の一部と関連しうる。E4の欠失の場合、それがE4orf6タンパク質に及ばないことが特に好ましく、これは本発明に従って使用されるアデノウイルスがE4orf6をコード化することを意味する。好適な実施態様では、これらのアデノウイルス核酸は依然としてウイルスカプシド内に充填されるため、感染性粒子を形成しうる。これは、本発明に従った核酸の使用にも当てはまる。一般に、1つ以上の発現産物に関してアデノウイルスの系が欠損可能であることが認められる。これと関連して、グループIのアデノウイルスおよびグループIIのアデノウイルスの両方に関して、発現産物をコード化する核酸の突然変異または欠失、この場合、該突然変異および欠失はそれぞれ完全であるか、あるいは発現産物が形成されない程度に施されていることによる、あるいは核酸レベル(プロモーター、シス作用エレメントの欠如)、翻訳・転写レベル(トランス作用エレメント)のいずれかで、それぞれ調節エレメントおよびプロモーターや転写因子などの発現を制御するエレメントが失われている、若しくは野生型とは異なる様式で活性化していることにより、これが生じうることを考慮に入れる必要がある。特に、後者の態様はそれぞれの細胞バックグラウンドに左右される。
本発明のさらなる態様では、ウイルス、ウイルス系、同じもののコードまたは含む複製系、これをコード化する核酸、同じものを含むベクターが、薬剤の製造に使用される。好ましい薬剤は本明細書に記載される、特に本明細書に記載の様々なウイルスの本発明に従った使用と関連して記載される疾患の治療用である。
本発明に従った、特に全身投与と関連するアデノウイルスの薬剤としての使用は、アデノウイルスの適当なターゲティングによって向上できる。腫瘍細胞のアデノウイルス感染は、特にコクサッキーウイルスアデノウイルス受容体CARおよび特定のインテグリンの存在にある程度左右される。これらが細胞内、特に腫瘍細胞内において強く発現される場合、既に非常に低い力価(pfu/細胞)で感染可能である。組換えアデノウイルスのいわゆる再ターゲティングを実現するために、例えば、タンパク質IXのファイバーノブ(fiber knob)領域およびC末端への異種配列の挿入、二重特異性抗体の使用、アデノウイルスのポリマーコーティング、Ad−fiber内へのリガンドの導入、それぞれ血清型5knopおよび血清型5ファイバーシャフト(fiber shaft)の置換、血清型3knopおよびAd35ファイバーシャフト、ペントン基のknopおよび修飾による異なる戦略が今までに取られてきた(Nicklin S. A. ら, Molecular Therapy 2001, 4, 534-542; Magnusson, M. K. ら, J. of Virology 2001, 75, 7280-7289; Barnett B. G. ら, Biochimica et Biophysica Acta 2002, 1575, 1-14; Dimitrev IP ら, Journal of Virology, 2002, 76, 6893-6899; Mizuguchi und Hayakawa, Human Gene Therapy, 2004, 15, 1034-1044)。本発明のアデノウイルスおよび本発明に従って使用されるアデノウイルスと関連する別の設計および特性を実現することは、本発明の様々な実施態様において、本発明の範囲内である。
本明細書に記載のウイルスの一部は、本明細書に記載の1つ以上のトランス遺伝子を含んでいることが認められる。該トランス遺伝子は、作用機序、より正確にはウイルスの複製機序、もしくは一部の実施態様において、トランス遺伝子が治療用遺伝子である場合での薬剤としての使用に関して重要または有用である。
E1B55kD、E4orf6、ADPなどを含む様々なトランス遺伝子は、特にそれらがウイルス遺伝子の場合、原理上、各ウイルス、好ましくはアデノウイルス、さらに好ましくはアデノウイルスAd5からクローニングできる。様々なプラスミドが先行技術において追加的に記載されており、これらは各遺伝子を含み、これらから該遺伝子を適時回収可能であり、これらを本発明に従って使用されるウイルスの他、本発明に従った両方のアデノウイルスに導入できる。E1B55kDを発現するプラスミドの例は、例えば、Dobbelstein, M. ら, EMBO Journal, 16, 4276-4284, 1997に記載されている。E1B55K遺伝子のコーディング領域は、例えば、pDCRE1BプラスミドからBamHIによってこの遺伝子の3′非コード領域(3′UTR領域は好ましくはアデノウイルスの野生型ゲノムの約3507〜4107位にある)と共に切り出すことができる。3′非コード領域の他、E1B55kDを含む各断片は、アデノウイルス5型の2019〜4107位のヌクレオチドに対応する。しかし、E1B55kD遺伝子がそれぞれBamHI、BfrI、XbaI制限酵素でプラスミドから切り出され、それに続いてアデノウイルスにクローニングされることも本発明の範囲内である。この遺伝子の類似物質、特に3′領域の類似物質を本発明において使用できることも本発明の範囲内である。3′UTR領域の類似物質は、3′UTR領域と同じ作用、特に遺伝子、好ましくはE1B55kD遺伝子の発現に関して同じ作用を有する任意の配列である。該類似物質は、当業者が実施する通常の実験(例、3′UTR領域の1つ以上のヌクレオチドの伸長または短縮、そして次にこのようにして得られた類似物質が過去に記載された3′UTR領域と同じ作用を依然として有しているか否かを試験する)によって判定できる。一実施態様では、3′UTR領域はこのように遺伝子の各類似物質および任意の類似物質を含む。
治療用遺伝子またはトランス遺伝子が、好適な実施態様において、好ましくは特異的プロモーター、特に腫瘍特異的プロモーターまたは組織特異的プロモーターの制御下にクローニングされたウイルスは、本発明に従ったウイルスをさらに発展させたものである。E4領域が機能的に不活性である、または好ましくは欠失されていることも該ウイルスの範囲内である。本明細書に記載のトランス遺伝子もE4領域内にクローニング可能であり、これはE3領域内へのトランス遺伝子のクローニングの代わり、もしくは追加的に実施可能であり、E3領域は部分的または完全に無傷でありうる。本明細書で使用されるトランス遺伝子は、治療用遺伝子またはウイルス遺伝子、好ましくはアデノウイルス遺伝子であり、好ましくは野生型アデノウイルスのゲノム中には存在せず、現在特定のウイルス中に位置するゲノム部位には存在しない。
治療用遺伝子はプロドラッグ遺伝子、サイトカイン遺伝子、アポトーシス誘導遺伝子、腫瘍抑制遺伝子、メタロプロテイナーゼインヒビター遺伝子、および/または血管形成抑制剤、チロシンキナーゼインヒビター遺伝子でありうる。また、siRNA、アプタマー、アンチセンス分子、リボザイムは好ましくは癌関連標的分子に対して発現可能である。好ましくは、個別の、もしくはいくつかの標的分子を、耐性関連因子、抗アポトーシス因子、癌遺伝子、血管形成因子、DNA合成酵素、DNA修復酵素、増殖因子およびその受容体、転写因子、メタロプロテイナーゼ、特にマトリクスメタロプロテイナーゼ、ウロキナーゼ型プラスミノーゲン活性化因子から選択される。これらの好ましい実施態様は本明細書において既に開示されている。
一実施態様では、耐性関連因子は好ましくはP糖タンパク質、MRP、GSTを含むグループから選択され、これらをコードする核酸も含む。
好適な実施態様において使用可能なプロドラッグ遺伝子は、例えば、シトシンデアミナーゼ、チミジンキナーゼ、カルボキシペプチダーゼ、ウラシルホスホリボシルトランスフェラーゼ、プリンヌクレオチドホスフォリラーゼ(PNP)である(Kirn ら, Trends in Molecular Medicine, volume 8, no. 4 (suppl), 2002; Wybranietz W.A. ら, Gene Therapy, 8, 1654-1664, 2001; Niculescu-Duvaz ら, Curr. Opin. Mol. Therapy, 1, 480.486, 1999; Koyama ら, Cancer Gene Therapy, 7, 1015-1022, 2000; Rogers ら, Human Gene Therapy, 7, 2235-2245, 1996; Lockett ら, Clinical Cancer Res., 3, 2075-2080, 1997; Vijayakrishna ら, J. Pharmacol. And Exp. Therapeutics, 304, 1280-1284, 2003)。
好適な実施態様において使用可能なサイトカインは、例えば、GM−CSF、TNF−α、IL−12、IL−2、IL−6、CSFまたはインターフェロンγである(Gene Therapy, Adavnces in Pharmacology, volume 40, editor; J. Thomas August, Academic Press; Zhang and Degroot, Endocrinology, 144, 1393-1398, 2003; Descamps ら, J. Mol. Med., 74, 183-189, 1996; Majumdar ら, Cancer Gene Therapy, 7, 1086-1099, 2000)。
一実施態様では、抗アポトーシス因子はBCL2を含むグループから選択され、これらをコード化する核酸も含む。一態様の場合、癌遺伝子はRas、特に変異Ras、Rb、Mycを含むグループから選択され、これらをコード化する核酸も含む。一実施態様では、血管新生因子はVEGFおよびHMGタンパク質を含むグループから選択され、これらをコード化する核酸も含む。一態様の場合、DNA合成酵素はテロメラーゼを含むグループから選択され、これらをコード化する核酸も含む。一実施態様では、DNA修復酵素はKu−80を含むグループから選択され、これらをコード化する核酸も含む。一実施態様では、増殖因子はPDGF、EGF、M−CSFを含むグループから選択され、これらをコード化する核酸も含む。さらなる実施態様では、受容体は特に増殖因子の受容体であり、好ましくは、増殖因子はPDGF、EGF、M−CSFを含むグループから選択され、これらをコード化する核酸も含む。一実施態様では、転写因子はYB−1を含むグループから選択され、これらをコード化する核酸も含む。一実施態様では、メタロプロテイナーゼは特にマトリクスメタロプロテイナーゼである。好適な態様の場合、マトリクスメタロプロテイナーゼはMMP−1およびMMP−2を含むグループから選択され、これらをコード化する核酸も含む。一実施態様では、ウロキナーゼ型プラスミノーゲン活性化因子はuPa−Rを含むグループから選択され、これらをコード化する核酸も含む。
好適な実施態様において使用可能なアポトーシス誘導遺伝子は、例えば、デコリン(Tralhao ら, FASEB J, 17, 464-466, 2003)、網膜芽細胞腫(Zhang ら, Cancer Res., 63, 760-765, 2003)、BaxおよびBad(Zhang ら, Hum. Gene Ther., 20, 2051-2064, 2002)、アポプチン(Noteborn and Pietersen, Adv. Exp. Med. Biol., 465, 153-161, 2000)、ADP(Toth ら, Cancer Gene Therapy, 10, 193-200, 2003)、bcl-xs(Sumantran ら, Cancer Res, 55, 2507-2512, 1995)E4orf4(Braithwaite and Russell, Apoptosis, 6, 359-370, 2001)、FasL、Apo-1、Trail(Boehringer Manheim, Guide to Apoptotic Pathways, Arai ら, PNAC, 94, 13862-13867, 1997)、Bims(Yamaguchi ら, Gene Therapy, 10, 375-385, 2003)、GNR163(Oncology News, 17 June, 2000)である。
好適な実施態様において使用可能な腫瘍抑制遺伝子は、例えば、E1A、p53、p16、p21、p27、MDA−7である(Opalka ら, Cell Tissues Organs, 172, 126-132, 2002, Ji ら, Cancer Res., 59, 3333-3339, 1999, Su ら, Oncogene, 22, 1164-1180, 2003)。
好適な実施態様において使用可能な血管新生インヒビターは、例えば、エンドスタチンまたはアンジオスタチン(Hajitou ら, FASEB J., 16, 1802-1804, 2002)および抗VEGF抗体(Ferrara, N., Semin Oncol 2002 Dec; 29 (6 suppl 16): 10-4)である。
好適な実施態様において使用可能なメタロプロテイナーゼインヒビターは、例えば、Timp−3(Ahonen ら, Mol Therapy, 5, 705-715, 2002)、PAI-1(Soff ら, J. Clin. Invest., 96, 2593-2600, 1995)、Timp-1(Brandt K. Curr. Gene Therapy, 2, 255-271, 2002)である。
本発明のグループIアデノウイルスおよびグループIIアデノウイルスによって発現可能な本発明の意味での別のトランス遺伝子もチロシンキナーゼインヒビターである。例示的なチロシンキナーゼはEGFR(上皮増殖因子受容体)である[Onkologie, Entstehung und Progression maligner Tumoren; 著者:Christoph Wagner, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1999]。好適なチロシンキナーゼインヒビターはハーセプチンである[Zhang H ら, Cancer Biol Ther. 2003, Jul-Aug; 2(4suppl1): S122-6]。
本明細書で使用される、siRNA(短鎖干渉RNA)は、塩基の相同性に起因して互いにハイブリダイズする2本の、好ましくは別々のRNA鎖からなり、これらが本質的に塩基対を作って存在し、好ましくは、鎖長は最高50ヌクレオチド、好ましくは18−30ヌクレオチド、より好ましくは25ヌクレオチド未満、最も好ましくは21、22、23ヌクレオチドであり、これらの数字はsiRNAの一本鎖、特により正確には第二の一本鎖とハイブリダイズする、もしくは塩基対を作る一本鎖の鎖長を示す。このために必要な特異性は、siRNAの配列、そしてその結合部位によって媒介される。分解の標的配列は、第一または第二のsiRNA形成鎖と本質的に相同である。厳密な作用機序は依然として不明であるが、siRNAは進化の途中で別の対立遺伝子を阻害して、ウイルスから自身を守るための細胞の生物学的戦略と予測される。siRNA媒介性RNA干渉は、遺伝子特異的な二本鎖RNAの導入によってタンパク質の発現の特異的抑制または完全な除外の方法として使用される。高等動物では、19−23ヌクレオチドを含むsiRNAが、インターロイキン反応などの非特異的な防衛反応を活性化させないため、この範囲で特に適している。対称な2ヌクレオチドの3′突出を有する21ヌクレオチドの二本鎖RNAの直接的トランスフェクションは、哺乳動物細胞においてRNA干渉を媒介するのに適しており、リボザイムやアンチセンス分子などの他の技術と比較して非常に効率的であった(Elbashir, S. Harborth J. Lendeckel W. Yalvcin, A. Weber K, Tuschl T: Duplexes of 21-nucleotide RNAs mediate RNA interference in cultured mammalian cells. Nature 2001, 411: 494-498)。標的遺伝子の発現を抑制するために数本のsiRNA分子だけで十分である。特に干渉現象の一過性およびsiRNA分子の特異的デリバリーにおける外来siRNAの限界を回避するために、内因性siRNA発現を可能にする先行技術のベクターを使用する。該目的のために、例えば、9ヌクレオチドのスペーサー配列によって隔てられた、センスおよびアンチセンス両方向の19ヌクレオチド長の標的配列を含むベクターに64ヌクレオチド長のオリゴヌクレオチドを導入する。結果として得られる転写産物は、例えば19塩基対のステム構造(ステム)を有するヘアピン構造に折りたたまれる。ループは細胞内において急速に分解され、機能的なsiRNA分子が産生される(Brummelkamp ら, Science, 296, 550-553, 2002)。
さらに別の一実施態様では、薬剤はさらに1つの薬学的に活性な化合物または薬学的に活性な薬剤からなり、明確な異論がない場合、化合物および薬剤という用語は互換性を持って使用される。
好適な一実施態様では、薬学的に活性な化合物は、サイトカイン、メタロプロテイナーゼ阻害剤、血管新生阻害剤、結腸癌に対するイリノテカンやCPT−11および白血病に対するダウノルビシン、CDK2/サイクリンEキナーゼ活性を阻害して結腸癌に対して使用可能なCYC202などの細胞周期阻害剤(McClue SJ, Int. J. Cancer 2002, 102, 463-468)Raf−1を阻害して、例えば、乳癌に効果的なBAY43−9006(Wilhelm SM ら, Cancer Res.2004, 64, 7099-7109)、26Sプロテアソーム活性を阻害して扁平上皮癌に対して使用されるPS−341などのプロテアソーム阻害剤(Fribley A ら, Mol Cell Biol 2004 Nov; 24(22): 9695-704)、EGF受容体に対する組換え抗体(Herceptin for breast carcinoma and prostate tumor; H.G. van der Poel, European Urology 2004, 1-17; Erbitux against head and neck tumors; Bauman M ら, Radiother. Oncol., 2004, 72, 257-266)、特にc−kitを抑制して胃腸腫瘍に対して使用可能なSTI571などのシグナル伝達系の阻害剤(H.G. van der Poel, European Urology 2004, 45, 1-17)、特に前立腺癌に対して使用可能なエンドセリン阻害剤であるABT−627(H.G. van der Poel, European Urology 2004, 45, 1-17)、VEGFチロシンキナーゼ受容体のリン酸化を阻害して膠芽細胞腫や前立腺癌に対して使用可能なSU5416(Bischof M らInt. J Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2004; 60(4): 1220-32)、EGFRチロシンキナーゼ活性を阻害して、特に前立腺癌に対して使用可能なZD1839(H.G. van der Poel, European Urology 2004, 45, 1-17)、mTORを阻害して前立腺癌に対して使用可能なCCI−779やRAD001などのラパマイシン誘導体である。本明細書に記載の様々なアデノウイルスや本発明に従って使用されるアデノウイルスが原理上これと関連して記載される各適用および任意の適応に対する上記の各化合物および任意の化合物と共に使用可能であることは本発明の範囲内である。特に好適な一実施態様では、適応は過去に記載された薬学的に活性な化合物または薬剤に対して記載された適応である。
本発明者はさらに驚くべきことに、少なくとも2つの化合物の併用によって本明細書に記載のウイルスおよび特に本発明に従って使用されるウイルスの有効性を高めることが可能であることを見出しており、少なくとも2つの化合物のそれぞれは細胞増殖抑制剤を含むグループから個別および無関係に選択される。
本明細書の好適な一実施態様において使用されているように、細胞増殖抑制剤は特に化学的化合物または生物学的化合物であり、これらは細胞または該細胞を含む生物への投与中または投与後に、細胞分裂および(または)細胞増殖を停止させる、および(または)細胞分裂および(または)細胞増殖を停止または減速させる。細胞増殖抑制剤は、細胞または該細胞を含む生物においてのみ上記の意味で細胞増殖抑制性となる化合物または薬剤も含む。この範囲において、細胞増殖抑制剤という用語は、細胞増殖抑制前も含む。
細胞増殖抑制剤は作用機序に従ってグループ分けされる。原理上、全てが本発明の範囲内で使用可能な以下のグループは区別される:
−アルキル化剤、即ち、タンパク質の他、核酸のリン酸基、アミノ基、スルフヒドリル基、カルボキシ基、ヒドロキシ基のアルキル化によって細胞毒性作用を生じる化合物。該化合物はそれ自体が発癌性を有する場合が多い。細胞増殖抑制剤のこのグループの典型例は、シスプラチンおよびプラチン誘導体であるシクロホスファミド、ダカルバジン、マイトマイシン、プロカルバジンである。
−代謝拮抗産物、即ち、構造的類似性または結合能に起因して、代謝過程を遮断する、またはそれに影響を与える化合物。代謝拮抗産物のグループ内では、構造的に類似した代謝拮抗産物、構造を変化させる代謝拮抗産物、間接的に作用する代謝拮抗産物間で区別される。構造的に類似している代謝拮抗産物は、化学的類似性に起因して、その機能を発揮することなく競合する。構造を変化させる代謝産物は、機能または吸収を妨げる、もしくは代謝産物を化学的に修飾する代謝産物に結合する。間接的に作用する代謝拮抗産物は、例えば、イオンの結合によって代謝産物の機能を妨げる。このグループの典型例は、メトトレキセートなどの葉酸拮抗剤、フルオロウラシルなどのピリミジン類似物質、アザチオプリンやメルカプトプリンなどのプリン類似物質である。
−有糸分裂阻害剤、即ち、細胞分裂を阻害する化合物。有糸分裂阻害剤のグループ内では、細胞分裂毒、紡錘体毒、染色体毒間で区別される。このグループの典型例はタキサンおよびビンカアルカロイドである。タキサンは次にタキソールとタキソテールの2つの主なグループに分けることができ、特に好ましいタキソールはパクリタキセルであり、特に好ましいタキソテールはドセタキセルである。
−DNA依存性RNAポリメラーゼに対する抑制効果を有する抗生物質。典型例は、ブレオマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、マイトマイシンなどのアントラサイクリンである。
−トポイソメラーゼ阻害剤、特にトポイソメラーゼI阻害剤。トポイソメラーゼ阻害剤は、3段階の過程でDNAのねじれ数の変化を触媒することでDNAの三次構造を決定する化合物である。本質的に、2つの型のトポイソメラーゼが区別される。I型トポイソメラーゼは、DNA鎖のみを切断して、ATP非依存性であるが、II型トポイソメラーゼはDNAの両方の鎖を切断し、ATP依存性である。トポイソメラーゼI阻害剤の典型例はイリノテカンおよびトポテカンであり、トポイソメラーゼII阻害剤の典型例はエトポシドおよびダウノルビシンである。
本発明の範囲内で、少なくとも1つおよび好ましくは2つの薬剤が上記のグループから選択される。一方、特に3、4、5つの異なる薬剤が選択されることも本発明の範囲内である。1つだけ、好ましくは2つの薬剤をウイルスと併用する、本発明の実施態様と関して以下のコメントがなされた。これらの考察は基本的に1つ以上の薬剤が使用される実施態様にも適用可能である。
好ましくは、薬剤は、それらが異なる標的分子を対象とする、もしくは異なる分子を標的とする、と文献中に記載されているように互いに異なる。薬剤が、同じ標的分子に結合する2つ以上の異なる薬剤を含むことは本発明の範囲内である。該薬剤が標的分子の第一部位に結合して、次に該薬剤が標的分子の第二部位に結合することも本発明の範囲内である。
少なくとも2つの薬剤が異なる作用機序で活性であることも本発明の範囲内である。「活性である」とは、好適な一実施態様では、化合物の作用を阻害する、もしくは遅らせる細胞増殖および/または細胞分裂が異なる作用機序により媒介されることを意味する。特に好適な一態様の場合、「活性である」という用語は、1つおよび/または両方の薬剤が使用されない場合と比較して、ウイルス、特に本発明のウイルス、本明細書に記載のウイルスおよび本発明に従って使用されるウイルスの複製効率が増大することを意味する。ウイルス複製の効率測定値として、好ましくは細胞溶解に必要なウイルス数を使用し、好ましくはpfu/細胞で表す。
特に好適な実施態様では、少なくとも2つの薬剤の内、少なくとも1つが、ウイルス複製を生じる、好ましくは選択的に生じる、好ましくは本明細書に記載のウイルスおよび/または本明細書に従って使用されるウイルスによる細胞の感染性を増大させる薬剤である。これは、例えば、細胞によるウイルスの取り込みによって実施可能である。ウイルス、特にアデノウイルスの取り込みは、例えば、コクサッキーウイルスアデノウイルス受容体(CAR)によって媒介される(Mizuguchi und Hayakawa, GENE 285, 69-77, 2002)。CARの発現上昇は、例えば、トリコスタチンAによって生じる(Vigushin ら, Clinical Cancer Research, 7, 971-976, 2001)。
別の一実施態様では、少なくとも2つの薬剤の内、1つは細胞内成分の有効性を増大させ、該成分は、ウイルス、本明細書に記載のウイルスおよび/または本発明に従って使用されるウイルスの複製を増大させる薬剤である。
別の一実施態様では、少なくとも2つの薬剤の内1つはYB−1の核内への輸送を媒介する薬剤である。該薬剤は、トポイソメラーゼ阻害剤、アルキル化剤、代謝拮抗剤、有糸分裂阻害剤を含むグループから選択される。好ましいトポイソメラーゼ阻害剤は、カンプトテシン、イリノテカン、エトポシド、そしてこれらの類似物質である。好ましい有糸分裂阻害剤は、ダウノルビシン、ドキソルビシン、パクリタキセル、ドセタキセルである。好ましいアルキル化剤はシスプラチンおよびその類似物質である。好ましい代謝拮抗剤はフルオロウラシルおよびメトトレキサートである。
特に好適な一実施態様では、少なくとも2つの薬剤の内1つは、細胞の感染性、特にCARの発現を増大させる薬剤であり、少なくとも2つの薬剤の2番目はYB−1の核内輸送を増大させる薬剤であり、好ましくは化合物として、好ましくは上記の必要な各特性を示す化合物が使用される。
別の一実施態様では、少なくとも2つの薬剤の内1つはヒストンデアセチラーゼ阻害剤である。好ましいヒストンデアセチラーゼ阻害剤は、トリコスタチンA、FR901228、MS−27−275、NVP−LAQ824、PXD101を含むグループから選択される。トリコスタチンAは、例えば、Vigushin ら, Clinical Cancer Research, 7, 971-976, 2001に記載されている。FR901228は、例えば、Kitazono ら, Cancer Res., 61, 6328-6330, 2001に記載されている。MS−27−275は、Jaboin ら, Cancer Res., 62, 6108-6115, 2002に記載されている。PXD101は、Plumb ら, Mol. Cancer Ther., 8, 721-728, 2003に記載されている。NVP−LAQ824は、Atadja ら, Cancer Res., 64, 689-695, 2004に記載されている。
一実施態様では、少なくとも1つの薬剤は、トリコスタチンA(膠芽細胞腫に対する;Kim JH ら, Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys. 2004, 59, 1174-1180)、FR901228(膵臓腫瘍に対する:Sato N ら, Int. J. Oncol. 2004, 24, 679-685)、MS−27−275(前立腺癌に対する;Camphausen K ら, Clinical Cancer Research 2004, 10, 6066-6071)、NVP−LAQ824(白血病に対する;Nimmanapalli R ら, Cancer Res. 2003, 63, 5126-5135)、PXD101(卵巣癌に対する;Plumb JA ら, Mol. Cancer Ther. 2003, 2, 721-728)、スクリプタイド(乳癌に対する;Keen JC ら, Breast Cancer Res. Treat. 2003, 81, 177-186)、アピシジン(黒色腫に対する;Kim SH ら, Biochm. Biophys. Res. Commun. 2004, 315, 964-970)、CI−994(多様な腫瘍に対する;Nemunaitis JJ ら, Cancer J. 2003, 9, 58-66)を含むグループから選択される。ヒストンデアセチラーゼ阻害剤の作用機序は特に、Lindemann RK ら, Cell Cycle 2004, 3, 77-86に記載されている。これらと関連する、本明細書に記載の各適応および任意の適応に対して、原理上、本明細書に記載の様々なアデノウイルスおよび本発明に従って使用されるアデノウイルスを上記の化合物と併用できることは本発明の範囲内である。特に好適な一実施態様では、適応は、上記の薬学的に活性な各化合物および任意の化合物に関して記載されている適応である。
さらに別の一実施態様では、少なくとも2つの薬剤の内1つはトポイソメラーゼ阻害剤、好ましくはトポイソメラーゼI阻害剤である。好ましいトポイソメラーゼ阻害剤は、カンプトテシン、イリノテカン、トポテカン、SN−38、9−アミノカンプトテシン、9−ニトロカンプトテシン、DX−895If、ダウノルビシンを含むグループから選択される阻害剤である。イリノテカンおよびSN−38は、例えば、Gilbert ら, Clinical Cancer Res., 9, 2940-2949, 2003に記載されている。DX−895IFは、van Hattum ら, British Journal of Cancer, 87, 665-672, 2002に記載されている。カンプトテシンは、Avemann ら, Mol. Cell. Biol., 8, 3026-3034, 1988に記載されている。9−アミノカンプトテシン、9−ニトロカンプトテシンは、Rajendra ら, Cancer Res., 63, 3228-3233, 2003に記載されている。ダウノルビシンは、M. Binaschi ら, Mol. Pharmacol., 51, 1053-1059に記載されている。
好適な一実施態様では、トポイソメラーゼ阻害剤は、カンプトテシン、イリノテカン、トポテカン、DX−895If、SN−38、9−アミノカンプトテシン、9−ニトロカンプトテシン、エトポシド、ダウノルビシンを含むグループから選択される。これらは様々な腫瘍、例えば、結腸腫瘍、膵臓腫瘍、卵巣癌、前立腺癌に対して使用可能である。適用の範囲は、特に、Recchia F ら, British J. Cancer 2004, 91, 1442-1446、Cantore M ら, Oncology 2004, 67, 93-97、Maurel J. et al., Gynecol. Oncol 2004, 95, 114-119、Amin A.ら, Urol. Oncol. 2004, 22, 398-403、Kindler HL ら, Invest. New Drugs 2004, 22, 323-327、Ahmad T.ら, Expert Opin. Pharmacother. 2004, 5, 2333-2340、Azzariti A. ら, Biochem Pharmacol. 2004, 68, 135-144、Le QT ら, Clinical Cancer Res. 2004, 10, 5418-5424に記載されている。これらと関連する、本明細書に記載の各適応および任意の適応に対して、原理上、本明細書に記載の様々なアデノウイルスおよび本発明に従って使用されるアデノウイルスを上記の化合物と併用できることは本発明の範囲内である。特に好適な一実施態様では、適応は、上記の薬学的に活性な各化合物および任意の化合物に関して記載されている適応である。
一実施態様では、少なくとも1つの薬剤は、トリコスタチンA、FR901228(膵臓腫瘍に対する:Sato N ら, Int. J. Oncol. 2004, 24, 679-685)、MS−27−275(前立腺癌に対する;Camphausen K ら, Clinical Cancer Research 2004, 10, 6066-6071)、NVP−LAQ824(白血病に対する;Nimmanapalli R ら, Cancer Res. 2003, 63, 5126-5135)、PXD101(卵巣癌に対する;Plumb JA ら, Mol. Cancer Ther. 2003, 2, 721-728)、スクリプタイド(乳癌に対する;Keen JC ら, Breast Cancer Res. Treat. 2003, 81, 177-186)、アピシジン(黒色腫に対する;Kim SH ら, Biochm. Biophys. Res. Commun. 2004, 315, 964-970)、CI−994(多様な腫瘍に対する;Nemunaitis JJ ら, Cancer J. 2003, 9, 58-66)を含むグループから選択される。ヒストンデアセチラーゼ阻害剤の作用機序は、特に、Lindemann RK et al., Cell Cycle 2004, 3, 77-86に記載されている。これらと関連する、本明細書に記載の各適応および任意の適応に対して、原理上、本明細書に記載の様々なアデノウイルスおよび本発明に従って使用されるアデノウイルスを上記の化合物と併用できることは本発明の範囲内である。特に好適な一実施態様では、適応は、上記の薬学的に活性な各化合物および任意の化合物に関して記載されている適応である。
好適な一実施態様では、トポイソメラーゼ阻害剤は、カンプトテシン、イリノテカン、トポテカン、DX−895If、SN−38、9−アミノカンプトテシン、9−ニトロカンプトテシン、ダウノルビシン、エトポシドを含むグループから選択される。これらは様々な腫瘍、例えば、結腸腫瘍、膵臓腫瘍、卵巣癌、前立腺癌に対して使用可能である。適用の範囲は、特に、Recchia F et al., British J. Cancer 2004, 91, 1442-1446、Cantore M ら, Oncology 2004, 67, 93-97、Maurel J. ら, Gynecol. Oncol 2004, 95, 114-119、Amin A.et al., Urol. Oncol. 2004, 22, 398-403、Kindler HL ら, Invest. New Drugs 2004, 22, 323-327、Ahmad T.ら., Expert Opin. Pharmacother. 2004, 5, 2333-2340、Azzariti A. ら, Biochem Pharmacol. 2004, 68, 135-144、Le QT ら, Clinical Cancer Res. 2004, 10, 5418-5424に記載されている。これらと関連する、本明細書に記載の各適応および任意の適応に対して、原理上、本明細書に記載の様々なアデノウイルスおよび本発明に従って使用されるアデノウイルスを上記の化合物と併用できることは本発明の範囲内である。特に好適な一実施態様では、適応は、上記の薬学的に活性な各化合物および任意の化合物に関して記載されている適応である。
特に好適な一実施態様では、少なくとも2つの薬剤の1つはヒストンデアセチラーゼ阻害剤であり、少なくとも2つの薬剤の他方はトポイソメラーゼ阻害剤である。
本発明の各態様および任意の態様の好適な実施態様では、さらに薬学的に活性な化合物が、サイトカイン、メタロプロテイナーゼ阻害剤、血管形成抑制剤、結腸癌に対するイリノテカンやCPT−11および白血病に対するダウノルビシン、CDK2/サイクリンEキナーゼ活性を阻害して結腸癌に対して使用可能なCYC202などの細胞周期阻害剤(McClue SJ, Int. J. Cancer 2002, 102, 463-468)Raf−1を阻害して、例えば、乳癌に効果的なBAY43−9006(Wilhelm SM ら, Cancer Res.2004, 64, 7099-7109)、26Sプロテアソーム活性を阻害して脳腫瘍に対して使用されるPS−341などのプロテアソーム阻害剤(Yin D. ら, Oncogene 2004)、EGF受容体に対する組換え抗体(Herceptin for breast carcinoma and prostate tumor; H.G. van der Poel, European Urology 2004, 1-17; Erbitux against head and neck tumors; Bauman M ら., Radiother. Oncol., 2004, 72, 257-266)、特にc−kitを抑制して胃腸腫瘍に対して使用可能なSTI571などのシグナル伝達系の阻害剤(H.G. van der Poel, European Urology 2004, 45, 1-17)、特に前立腺癌に対して使用可能なエンドセリン阻害剤であるABT−627(H.G. van der Poel, European Urology 2004, 45, 1-17)、VEGFチロシンキナーゼ受容体のリン酸化を阻害して頭頸部腫瘍に対して使用可能なSU5416(Cooney ら, Cancer Chemother. Pharmacol 2004)、EGFRチロシンキナーゼ活性を阻害して、特に前立腺腫瘍に対して使用可能なZD1839(H.G. van der Poel, European Urology 2004, 45, 1-17)、mTORを阻害して前立腺腫瘍に対して使用可能なCCI−779やRAD001(H.G. van der Poel, European Urology 2004, 45, 1-17)などのラパマイシン誘導体である。本明細書に記載の様々なアデノウイルスおよび本発明に従って使用されるアデノウイルスが、原理上これらと関連して記載される各適用および任意の適応に対する上記の各化合物および任意の化合物と共に使用可能であることは本発明の範囲内である。特に好適な一実施態様では、適応は過去に記載された薬学的に活性な化合物または薬剤に対して記載された適応である。
一実施態様では、本発明に従った方法および/または本発明に従って調製された方法は、本発明のウイルスと併用または同時投与される少なくとも1つ、好ましくは少なくとも2つの薬剤の1つ以上から分離されたウイルスを含んでいる。ウイルスが、ウイルスと併用される任意の薬剤から分離されることが好ましい。好ましくは、分離は空間的分離である。空間的分離は、ウイルスが薬剤とは異なるパッケージに存在させることができる。好ましくは、パッケージは1単位用量、即ち、ウイルスおよび薬剤は1用量としてパックされている。次に1単位用量を合わせて、パッケージを形成できる。一方、ウイルス1用量を1つ以上の薬剤の1以上の単位用量と合わせる、もしくはパックすることも本発明の範囲内である。
パッケージの種類は、当業者には既知の投与方法に左右される。好ましくは、ウイルスは凍結乾燥状態または適当な液相に存在する。好ましくは、薬剤は固形状、例えば、錠剤またはカプセルで存在するが、これらに限定されるわけではない。代わりに、薬剤は液状でも存在できる。
ウイルスを全身または局所投与することは本発明の範囲内である。ウイルスと併用される薬剤は、個別に、また互いに別々に、もしくは共に全身または局所投与されることも本発明の範囲内である。他の投与方法は当業者には既知である。
ウイルスおよびウイルスと併用される薬剤は、経時的に異なる方法または同時に投与されることは本発明の範囲内である。経時的な方法と関連して、ウイルス投与前に薬剤を投与することが好ましい。ウイルスより前にどのくらいの期間、薬剤が投与されるかは、使用される薬剤の種類に左右され、使用される薬剤の作用機序から当業者には明らかである。また、少なくとも2つの薬剤の投与は、同じ、または異なる時間点で起こることが可能である。経時的に異なる投与と関連して、時間点はここでも薬剤の作用機序に起因しており、これに基づいて、当業者が判断できる。
本明細書において薬学的組成物とも呼ばれる、本発明に従った薬剤と関連する上記の考察は、概して、ウイルス複製、好ましくは本発明に従ったインビトロでのウイルス複製で使用可能な組成物を含む任意の組成物にも適用可能である。上記の考察は、本発明に従ったキットおよび本発明に従って使用されるキットのそれぞれにも適用可能であり、キットは本明細書に記載のウイルスおよび本明細書に従って使用されるウイルスとは別に、本明細書に記載の薬剤または薬剤の併用も含みうる。該キットは、ウイルスおよび/または使える状態の1つ以上の薬剤、そして好ましくは使用説明書を含む。さらに、上記の考察は、本明細書で開示される核酸、本明細書に従って使用される核酸、本発明に従った複製系およびこれをコード化する核酸、本発明に従って使用される複製系および本発明に従って使用されるこれをコード化する核酸にも適用される。
本明細書で開示されるアデノウイルスが本発明に従って使用される製品と関連する、もしくは製品用である薬剤は、通常、全身投与を目的としているが、局所投与またはデリバリーも本発明の範囲内である。適用では、特にこれらの細胞にアデノウイルスを感染させることを目的としているが、ここでは特にアデノウイルスの複製が起こることを目的としており、好ましくは因果関係において状態、通常は疾患に関与しており、発明の薬剤はその診断および/または予防および/または治療に使用される。
該薬剤は、好ましくは腫瘍疾患の治療用である。これらの腫瘍は、腫瘍疾患の発症機序、特に病理学的機序に起因して、YB−1が核内に既に位置するか、もしくは細胞核内のYB−1の存在が外因的処置によって生じており、該外因的処置はYB−1の核内移行に適しているか、もしくは核内でYB−1を誘導または発現させる場合に特に好ましい。腫瘍または腫瘍疾患という用語は、本明細書においては良性腫瘍の他に悪性腫瘍、そして各疾患を含める。一実施態様では、薬剤は少なくとも1つの医薬的にさらに活性な化合物を含む。医薬的にさらに活性な化合物または薬剤の性質または量は、薬剤が使用される適応の種類に左右される。薬剤が腫瘍疾患の治療および/または予防に使用される場合、通常、シスプラチンおよびタキソールなどの細胞増殖抑制剤、ダウノブラスチン、ダウノルビシン、アドリアマイシンおよび/またはミトキサントロンまたは他の細胞増殖抑制剤、または本明細書に記載の細胞増殖抑制剤群が使用される。
本発明に従った薬剤は、様々な剤形、好ましくは液状で存在できる。さらに、薬剤は、剤形の技術分野における当業者には既知の安定剤、緩衝剤、保存剤などのアジュバントを含む。
本明細書で開示されるアデノウイルスが本発明に従って使用される製品と関連する、もしくは製品用である薬剤は、通常、全身投与されることが予想されるが、局所投与または局所へのデリバリーも本発明の範囲内である。適用では、特にこれらの細胞にアデノウイルスを感染させ、そこでアデノウイルスの複製が起こることを目的としており、好ましくは因果関係において状態、通常は疾患に関与しており、発明の薬剤はその診断および/または予防および/または治療に使用される。
該薬剤は、好ましくは腫瘍疾患の治療用である。これらの腫瘍は、腫瘍疾患の発症機序、特に病理学的機序に起因して、YB−1が核内に既に位置するか、もしくは細胞核内のYB−1の存在が外因的処置によって生じており、該外因的処置はYB−1の核内移行に適しているか、もしくは核内でYB−1を誘導または発現させる場合に特に好ましい。腫瘍または腫瘍疾患という用語は、本明細書においては良性腫瘍の他に悪性腫瘍、そして各疾患を含める。一実施態様では、薬剤は、少なくとも1つの医薬的にさらに活性な化合物を含む。医薬的にさらに活性な化合物または薬剤の性質または量は、薬剤が使用される適応の種類に左右される。薬剤が腫瘍疾患の治療および/または予防に使用される場合、通常、シスプラチンおよびタキソールなどの細胞増殖抑制剤、ダウノブラスチン、ダウノルビシン、アドリアマイシンおよび/またはミトキサントロンまたは他の細胞増殖抑制剤、または本明細書に記載の細胞増殖抑制剤群が使用される。
本発明に従った薬剤は様々な剤形、好ましくは液状で存在できる。さらに、薬剤は、剤形の技術分野における当業者には既知の安定剤、緩衝剤、保存剤などのアジュバントを含む。
本発明者は、驚くべきことに本発明のウイルスを細胞周期とは無関係に核内にYB−1を含むこれらの腫瘍および調節解除されたYB−1を含む該腫瘍に対して高い成功率で使用可能であることを見出している。通常、YB−1は細胞質、特に核周囲の細胞質にも存在している。YB−1は細胞周期のS期において腫瘍細胞の他、正常細胞の核内にも存在している。しかし、これは該改変アデノウイルスの使用時にウイルス性の腫瘍崩壊をもたらすには不十分である。先行技術において報告される該弱毒化アデノウイルスの比較的低い効率は、最終的にはその誤った適用に基づいている。換言すると、該アデノウイルス系は、本明細書に記載の弱毒化アデノウイルスまたは改変アデノウイルスを使用したウイルス性の腫瘍崩壊での分子生物学的な必要条件が満たされる条件下において特に高い有効性で使用可能である。該必要条件は、その細胞が細胞周期とは無関係に核内にYB−1を含む、もしくは調節解除されたYB−1を含む腫瘍疾患において与えられる。この形式の核局在化は、腫瘍自体の性質によって起こるか、もしくは本明細書に記載の本発明に従った薬剤または本明細書に記載の方法の適用によって起こりうる。したがって、本発明はそれぞれ腫瘍および腫瘍疾患の新しいグループ、ひいては本発明のウイルス、特に選考技術において既に記載されている弱毒化または改変アデノウイルスを使用して治療可能な患者も定義している。
本発明のウイルスを使用して治療可能な患者の別のグループは、本発明のウイルスの使用を含め、特定の条件を適用または実現させた際にYB−1が核内へ移動する、核内へ誘導される、もしくは核内へ輸送されることの確かな患者である。この患者グループと関連する本発明のウイルスの使用は、この範囲においてウイルス複製の誘導がYB−1の核局在化およびそれに続くYB−1のE2後期プロモーターへの結合に基づくとの知見に基づいている。このことは、YB−1核陽性細胞および/またはYB−1が本適用の意味において調節解除されたの状態で存在する細胞にも適用される。この範囲において、本発明のアデノウイルスは、これらの特性を有する細胞を含む、特にこれらの細胞が治療される各疾患の成立に関与する場合、疾患および患者グループの治療において本発明に従って使用可能である。本発明のウイルス、特にアデノウイルスを使用して治療可能な別の患者グループは、後述の処理の結果としてYB−1核陽性である患者および/または好ましくは治療の意味で、本明細書に記載の処置の1つを施された患者、本発明のウイルス投与を経験した患者、もしくは本発明のウイルス投与と共にこれらを経験した患者である。YB−1核陽性の患者とは細胞周期とは無関係にYB−1を核内、特に多数の腫瘍形成細胞内に有する患者であることは本明細書の範囲内である。これらの処置は、本明細書に大まかに記載されている、および/または腫瘍の治療と関連して使用される該細胞増殖抑制剤の投与を含む。さらにこの処置グループは、放射線照射、特に腫瘍の治療と関連する使用される放射線照射を含む。放射線照射は、特に高エネルギー放射線照射、好ましくは放射能による放射線照射、好ましくは腫瘍の治療と関連して使用される放射線照射を意味する。別の処置は、温熱療法および温熱療法の適用、好ましくは腫瘍の治療と関連して使用される温熱療法である。特に好適な態様の場合、温熱療法は局所的に適用される。
最後に、別の処置はホルモン療法、特に腫瘍の治療と関連して使用されるホルモン療法である。該ホルモン療法と関連して、抗エストロゲンおよび(または)抗アンドロゲンが使用される。これと関連して、タモキシフェンなどの抗エストロゲンが、特に乳癌の治療において使用され、抗アンドロゲン、例えばフルタミドおよび酢酸シプロテロンは、前立腺癌の治療に使用される。
本発明の開示の意味で、核内に内在的にYB−1を含む、または誘導および核内への能動的な導入後に核内にYB−1を含む、もしくは調節解除されたYB−1を含む腫瘍形成細胞の一部は本発明の範囲内である。好ましくは、腫瘍形成細胞の約5%またはそれ以上(即ち、6%、7%、8%など)がYB−1核陽性の細胞または調節解除されたYB−1の存在する細胞である。乳癌、骨肉腫、卵巣癌、滑膜癌、肺癌などの他の腫瘍の場合、調節解除されたYB−1を含む腫瘍細胞または細胞周期とは無関係に核局在を示す腫瘍細胞の割合は、約30−50%でありうる[Kohno K.ら, BioAssays 2003, 25, 691-698]。該腫瘍は、好ましくは、本発明のアデノウイルスを使用して処置可能である。YB−1の核局在化は、外部ストレスおよび局所的に加えられたストレスのそれぞれによって誘導できる。この誘導は照射、特にUV照射、特に本明細書で開示される細胞増殖抑制剤の投与、温熱療法によって起こりうる。温熱療法と関連して、非常に特異的な方法、特に局所的な方法で実現可能であり、ひいてはYB−1の特異的な核内輸送も起こり、このためにアデノウイルスの複製のための必要条件ひいては細胞および腫瘍の溶解のための必要条件が与えられ、これは好ましくは局所に限定されることが重要である(Stein U, Jurchott K, Walther W, Bergmann, S, Schlag PM, Royer HD. J Biol Chem. 2001, 276(30): 28562-9; Hu Z, Jin S, Scotto KW. J Biol Chem. 2000 Jan 28; 275(4): 2979-85; Ohga T, Uchiumi T, Makino Y, Koike K, Wada M, Kuwano M, Kohno K. J Biol Chem. 1998, 273(11): 5997-6000)。
したがって、発明の薬剤は患者および患者グループにも投与され、または患者および患者グループ向けに設計されており、適切な前治療または併用療法によって、特に各腫瘍細胞内においてYB−1の輸送が起こり、そして調節解除されたYB−1が細胞内に生じる。
本明細書に記載のアデノウイルスが本発明に従って使用される溶解用の細胞の特性に関して、一実施態様では、これらが耐性、好ましくは多剤耐性またはポリ耐性であることが予想される。本明細書で使用される耐性とは、本明細書に記載の細胞増殖抑制剤および(または)放射線照射に対する耐性を示す。この多剤耐性は、好ましくは、同じおよび対応する患者グループが示す、各細胞ひいては腫瘍の判定マーカーである膜結合型輸送タンパク質である、P糖タンパク質の発現、好ましくは過剰発現と同時に起こる。本明細書で使用される耐性という用語は、非典型的な耐性も示しているMRPなどのP糖タンパク質以外が媒介する耐性の他、典型的な耐性も示しているP糖タンパク質が媒介する耐性を含む。本明細書で言及され、腫瘍および患者それぞれに特徴的な、治療すべき別の耐性は、以下の遺伝子によって媒介されるが、これらに限定されるわけではない:MDR、MRP、トポイソメラーゼ、BCL2、グルタチオンSトランスフェラーゼ(GST)、タンパク質キナーゼC(PKC)。細胞増殖抑制剤の作用は特にアポトーシス誘導に基づいているため、アポトーシス関連遺伝子の発現は耐性成立に重要な役割を果たしており、この範囲において、以下の因子も関連する:Fas、BCL2ファミリー、HSP70、EGFR[Kim et al., Cancer Chemther. Pharmacol. 2002, 50, 343-352]。YB−1発現と相関関係のある別のマーカーはトポイソメラーゼIIαである。この範囲において、核内のYB−1の測定ではなく、もしくは測定に加えて、トポイソメラーゼIIαの発現または本明細書に記載の他のマーカーいずれかを、成功を期待して、本発明のアデノウイルスで患者の治療が可能であるか否かを判断するためのスクリーニング方法において使用可能である。原理上、P糖タンパク質と同様に使用可能な別のマーカーはMRPである。少なくとも結腸癌細胞または結腸癌患者が侵される程度の別のマーカーはPCN(増殖性細胞核抗原)(Hasan S. et al., Nature, 15, 387-391, 2001)であり、例えばShibaoによって記載されている(Shibao K et al., Int. Cancer, 83, 732-737, 1999)。最後に、少なくとも乳癌および骨肉腫の細胞において、MDR(英語:多剤耐性)の発現は、上記の意味でマーカーである(Oda Y et al., Clin. Cancer Res., 4, 2273-2277)。本発明に従って使用可能な別のマーカーはp73である(Kamiya, M., Nakazato, Y., J Neurooncology 59, 143-149 (2002); Stiewe ら, J. Biol. Chem., 278, 14230-14236, 2003)。
医薬・臨床の意味において本来ならもはや治療できず、そのため成功を期待しての先行技術の方法を利用した腫瘍疾患のさらなる治療はもはや不可能であり、特に細胞増殖抑制剤および放射線照射がもはやまず不可能であり、腫瘍に影響を及ぼす、または縮小させるという意味においてもはや成功裏に実施することは不可能な場合、これらの患者も本明細書に記載のアデノウイルスを本発明に従って使用する処置法の対象にできることは本発明の特に有利な点である。本明細書において、腫瘍という用語は、内因性に、好ましくは細胞周期とは無関係に、もしくは本明細書で開示される外的処置によって細胞核内にYB−1を含む、および/または調節解除されたYB−1を含む腫瘍または癌疾患も一般に示す。
さらに、本明細書に記載のウイルスは原理上、腫瘍の治療のために使用可能である。
本明細書に記載のウイルスによって特に治療可能な腫瘍は、好ましくは神経系腫瘍、眼腫瘍、皮膚腫瘍、軟組織腫瘍、胃腸腫瘍、呼吸器系腫瘍、骨格腫瘍、内分泌系腫瘍、女性生殖器系腫瘍、乳線腫瘍、男性生殖器系腫瘍、尿排泄系腫瘍、混合腫瘍および胚芽腫を含む造血系腫瘍を含むグループから選択される腫瘍である。これらの腫瘍は、特に本明細書で定義される特に耐性な腫瘍である。
神経系の腫瘍グループは好ましくは以下を含む:
1.脳(頭蓋内)腫瘍の他、頭部腫瘍、好ましくは星膠腫、乏突起膠腫、髄膜腫、神経芽細胞腫、節神経腫、脳室上衣腫、神経鞘腫、神経線維腫、血管芽細胞腫、脂肪腫、頭蓋咽頭腫、奇形腫および軟骨腫
2.脊髄腫瘍および脊柱管腫瘍、好ましくは膠芽腫、髄膜腫、神経芽細胞腫、神経線維腫、骨肉腫、軟骨肉腫、血管肉腫、線維肉腫および多発性骨髄腫
3.末梢神経腫瘍、好ましくは神経鞘腫、神経線維腫、神経線維肉腫および神経周囲の線維芽細胞腫
眼腫瘍のグループは、好ましくは以下を含む:
1.眼瞼腫瘍および眼瞼腺腫瘍、好ましくは腺腫、腺癌、乳頭腫、組織球腫、肥満細胞腫、基底細胞腫、黒色腫、扁平上皮癌、線維腫および線維肉腫
2.結膜腫瘍および瞬膜腫瘍、好ましくは扁平上皮癌、血管腫、血管肉腫、腺腫、腺癌、線維肉腫、黒色腫および乳頭腫
3.眼窩腫瘍、視神経腫瘍、眼球腫瘍、好ましくは網膜芽細胞腫、骨肉腫、肥満細胞腫、髄膜腫、細網細胞腫、膠腫、神経鞘腫、軟骨腫、腺癌、扁平上皮癌、形質細胞腫、リンパ腫、横紋筋肉腫および黒色腫
皮膚腫瘍のグループは好ましくは以下を含む:
組織球腫、脂肪腫、線維肉腫、線維腫の腫瘍、肥満細胞腫、悪性黒色腫、乳頭腫 、基底細胞腫、角化性棘細胞腫、血管周囲細胞腫、毛包腫、汗腺腫瘍、脂腺腺腫、血管腫、血管肉腫、脂肪腫、脂肪肉腫、悪性線維性組織球腫、形質細胞腫およびリンパ管腫
軟部組織腫瘍のグループは、好ましくは以下を含む:
胞巣状軟組織肉腫、類上皮細胞肉腫、軟組織の軟骨肉腫、軟組織の骨肉腫、軟組織のユーイング肉腫、原始神経外胚葉腫瘍(PNET)、線維肉腫、線維腫、平滑筋肉腫、平滑筋腫、脂肪肉腫、悪性線維性組織球腫、悪性血管外皮細胞腫、血管腫、血管肉腫、悪性間葉腫、悪性末梢神経鞘腫瘍(MPNST 、悪性神経鞘腫、悪性メラニン細胞神経鞘腫、横紋筋肉腫、滑膜肉腫、リンパ管腫およびリンパ管肉腫
胃腸腫瘍のグループは、好ましくは以下を含む:
1.口腔腫瘍および舌腫瘍、好ましくは扁平上皮癌、線維肉腫、メルケル細胞腫瘍、誘導性の繊維性エナメル上皮腫 、線維腫、線維肉腫、ウイルス性乳頭腫、特発性乳頭腫、鼻咽頭ポリープ、平滑筋肉腫、筋原細胞腫およびマスト細胞腫瘍
2.唾液腺腫瘍、好ましくは腺癌
3.食道腫瘍、好ましくは扁平上皮癌、平滑筋肉腫、線維肉腫、骨肉腫、バレット癌および食道周囲腫瘍
4.外分泌膵臓腫瘍、好ましくは腺癌
5.胃腫瘍、好ましくは腺癌、平滑筋腫、平滑筋肉腫および線維肉腫
呼吸器系腫瘍のグループは、好ましくは以下を含む:
1.鼻および鼻腔の腫瘍、咽頭および気管の腫瘍、好ましくは扁平上皮癌、線維肉腫、線維腫、リンパ肉腫、リンパ腫、血管腫、血管肉腫、黒色腫、肥満細胞腫、骨肉腫、軟骨肉腫、膨大細胞腫(横紋筋肉腫)、腺癌および筋原細胞腫
2.肺腫瘍、好ましくは扁平上皮癌、線維肉腫、線維腫、リンパ肉腫、リンパ腫、血管腫、血管肉腫、黒色腫、肥満細胞腫、骨肉腫、軟骨肉腫、膨大細胞腫(横紋筋肉腫)、腺癌、筋原細胞腫、小細胞癌、非小細胞癌、気管支腺癌、気管支肺胞腺癌および胞巣状腺癌
骨格腫瘍のグループは、好ましくは以下を含む:
骨肉腫、軟骨肉腫、傍骨性骨肉腫、血管肉腫、滑膜細胞肉腫、血管肉腫、線維肉腫、悪性間葉腫、巨大細胞腫、骨腫および多小葉骨腫
内分泌系腫瘍のグループは、好ましくは以下を含む:
1.甲状腺/副甲状腺、好ましくは腺腫および腺癌
2.副腎、好ましくは腺腫、腺癌および褐色細胞腫(副腎髄質腫)
3.視床下部/脳下垂体腫瘍、好ましくは腺腫および腺癌
4.内分泌膵臓腫瘍、好ましくは膵島細胞腫(β細胞腫、APUDom)およびゾリンジャー・エリソン症候群(膵δ細胞のガストリン分泌腫瘍)
5.多発性内分泌腫瘍(MEN)と非クロム親和性傍神経節腫
女性生殖器系腫瘍のグループは、好ましくは以下を含む:
1.卵巣腫瘍、好ましくは腺腫、腺癌、嚢胞腺腫および未分化癌
2.子宮腫瘍、好ましくは平滑筋腫、平滑筋肉腫、腺腫、腺癌、線維腫、線維肉腫および脂肪腫
3.頚管腫瘍、好ましくは腺癌、腺腫、 平滑筋肉腫および平滑筋腫
4.腟および外陰の腫瘍、好ましくは平滑筋腫、平滑筋肉腫、線維平滑筋腫、線維腫、線維肉腫、ポリープおよび扁平上皮癌
乳腺腫瘍のグループは、好ましくは以下を含む:
線維腺腫、腺腫、腺癌、間葉系腫瘍、癌腫、癌肉腫
男性生殖器系腫瘍のグループは、好ましくは以下を含む:
1.睾丸腫瘍、好ましくは精上皮腫、間質細胞腫瘍およびセルトリ細胞腫
2.前立腺腫瘍、好ましくは腺癌、未分化癌、扁平上皮癌、平滑筋肉腫および移行上皮癌
3.陰茎および外性器の腫瘍、好ましくは肥満細胞腫および扁平上皮癌
尿排泄系腫瘍のグループは、好ましくは以下を含む:
1.腎腫瘍、好ましくは腺癌、移行上皮癌(上皮性腫瘍)、線維肉腫、軟骨肉腫(間葉系腫瘍)、ウィルムス腫瘍、腎芽細胞腫および腺肉腫(胎児性多能性芽腫)
2.輸尿管腫瘍、好ましくは平滑筋腫、平滑筋肉腫、線維乳頭腫、移行上皮癌
3.膀胱腫瘍、好ましくは移行上皮癌、扁平上皮癌、腺癌、ぶどう状(胎児性横紋筋肉腫)、線維腫、線維肉腫、平滑筋腫、平滑筋肉腫、乳頭腫および血管肉腫
4.尿道腫瘍、好ましくは移行上皮癌、扁平上皮癌および平滑筋肉腫
造血系腫瘍のグループは、好ましくは以下を含む:
1.リンパ腫、リンパ性白血病、非リンパ性白血病、骨髄増殖性白血病、ホジキンリンパ腫、非ホジキンリンパ腫
混合腫瘍および胎児性腫瘍のグループは、好ましくは以下を含む:
血管肉腫、胸腺腫および中皮腫
特に好適な実施態様では、これらの腫瘍は乳癌、卵巣癌、前立腺癌、骨肉腫、膠芽腫、黒色腫、小細胞肺癌および大腸癌を含むグループから選択される。さらなる腫瘍は、本明細書に記載される耐性の腫瘍、好ましくは多剤耐性の腫瘍、また特に上記のグループの腫瘍である。特に好ましい腫瘍は、乳房腫瘍、骨腫瘍、胃腫瘍、腸腫瘍、胆嚢腫瘍、膵臓腫瘍、肝臓腫瘍、腎臓腫瘍、脳腫瘍、卵巣腫瘍、皮膚および皮膚付属器の腫瘍、頭頸部腫瘍、子宮腫瘍、滑膜腫瘍、咽頭腫瘍、食道腫瘍、舌腫瘍と前立腺腫瘍を含むグループから選択される腫瘍である。腫瘍は、それらの徴候に関して本明細書で開示される腫瘍であることが好ましい。
本発明のウイルスを使用して治療可能な別の腫瘍は、白血病腫瘍および転移性腫瘍、特に前述の腫瘍の 転移性腫瘍である。本発明に従って治療可能なさらなる腫瘍は、原発腫瘍、二次性腫瘍、三次性腫瘍、転移性腫瘍を含むグループから選択される。以下の特徴、即ち、理由を問わず、腫瘍が細胞周期とは無関係に核内にYB−1を有する、および/または腫瘍が調節解除されたYB−1を含む、少なくとも1つを腫瘍が有することが好ましい。本発明のウイルスを使用して治療可能なさらなる腫瘍グループは、本明細書で開示される耐性の1つ以上を有するという条件で、上記の腫瘍および本発明のウイルスを使用して治療可能であると記載されている腫瘍の全てである。
好ましくは細胞周期とは無関係に核内にYB−1を含まない、または調節解除されたYB−1を含まない、該腫瘍が本発明のウイルスを使用して治療可能であることもさらに本発明の範囲内である。これは特にウイルス自体がYB−1をコード化する場合に実現される。YB−1の特異的発現、ひいては特異的ウイルス複製の理由で、好適な実施態様では、ウイルスの発現は好ましくは高度に調節されたプロモーターの制御下に置かれる。該プロモーターは、ウイルスが目的細胞内でのみ複製可能なように、特異的な活性化が可能な任意のプロモーターでありうる。特に好適なプロモーターは、特に当業者には既知の腫瘍特異的プロモーターおよび組織特異的プロモーターである。
YB−1は、逆方向CAAT配列、いわゆるYボックスに結合する高度に保存されたグループに属する。これらは転写および翻訳の両レベルで調節的に活性化できる(Wolffe, A.P. Trends in Cell Biology 8, 318-323, 1998)。
本発明に従って使用されるウイルスの一実施態様では、ウイルスの一部となるYB−1をコードする核酸は、YB−1の核内輸送を媒介する核酸配列も含むことができる。例えばOnyx−015,AdΔ24,dl922−947,ElAd/01/07,CB016,dl 520などの先行技術において既知のアデノウイルスおよび特許EP 0 931 830に記載のアデノウイルスの他、本発明に従った核酸、ウイルス、ウイルス系は、単独使用、もしくはアデノウイルスおよびアデノウイルス系、ひいては対応する核酸として、これと関連して本発明に従ったこれらの核酸との併用が可能である。核酸輸送に適した核酸配列は当業者には既知であり、例えば(Whittaker, G.R. ら, Virology, 246, 1-23, 1998; Friedberg, E.C., TIBS 17, 347,1992; Jans, D.A. et al., Bioessays 2000 Jun; 22(6): 532-44; Yoneda, Y., J. Biocehm. (Tokyo)1997 May; 121(5): 811-7; Boulikas, T., Crit. Rev. Eukaryot Gene Expr. 1993; 3(3): 193-227;Lyons RH, Mol. Cell Biol., 7, 2451-2456, 1987)に記載されている。核輸送を媒介する核酸配列と関連して、異なる原理を利用できる。該原理は、例えば、YB−1がシグナルペプチドとの融合タンパク質として形成され、そして核内に導入されて、これによって本発明のアデノウイルス複製が起こりうる。
本発明に従って使用されるアデノウイルスの設計において実現可能な別の原理は、好ましくは細胞質内での合成から始まり、細胞核内にYB−1を導入する、もしくは細胞核内にYB−1を転位させ、そこでウイルス複製を促進させるトランスポーター配列によってもらすことが可能である。核輸送を媒介する特に効果的な核酸配列の一例は、HIVのTAT配列であり、これはEfthymiadis,A., Briggs, LJ, Jans, DA., JBC 273, 1623-1628, 1998に記載されている種類の他の適当な核酸配列の1つである。本発明に従って使用されるアデノウイルスが、核輸送をコード化しているペプチドをコード化する核酸配列を含むことは本発明の範囲内である。
YB−1が全長で、特に野生型YB−1と一致する形で存在することは本発明の範囲内である。YB−1が、例えば短縮化または切断された誘導体として使用される、もしくは存在することは本発明の範囲内である。本発明において使用される、もしくは存在するYB−1の誘導体は、E2後期プロモーターに結合可能であり、ひいてはアデノウイルスのE2領域の遺伝子発現を活性化するYB−1である。該誘導体は特に本明細書で開示されるYB−1を含む。別の誘導体は、N末端、C末端、またはアミノ酸配列の範囲内の1つ以上のアミノ酸の欠失によって作成可能である。YB−1断片が、本発明の意味において、YB−1タンパク質として使用される、およびYB−1タンパク質を示すことも本発明の範囲内である。様々なYB−1断片が、Jurchott K ら[JBC 2003, 278, 27988-27996]の論文において開示されており、これらはC末端およびN末端の欠失を特徴とする。様々なYB−1断片の分布は、C末端の他、コールドショックドメイン(CSD)が細胞周期によって制御されるYB−1の核内輸送において重要であることを示した。このため切断YB−1(本明細書においてはYB−1タンパク質とも呼ばれる)が、本発明に従ったE1B55kおよびE4orf6の発現との組み合わせで、より良好に核内に移動して、ひいては野生型YB−1と比較して必ずしもE2後期プロモーターにより良好に結合することなくCPEをより強力に誘導することも本発明の範囲内であり、ここでは切断YB−1もより良好に核内に移動して、両活性、つまりCPEの誘導およびE2後期プロモーターへの結合を示すことは除外できない。最後に、該切断YB−1断片もより良好に核内に移動して、より良好にCPEを誘導することなくE2後期プロモーターにより良好に結合可能である。切断YB−1タンパク質または断片が、完全長YB−1と関連して本明細書に記載の別の配列、特に核局在化シグナル配列(NLS)などを含むことも本発明の範囲内である。
ウイルスが本発明に従って使用される製造用の薬剤が、その様々な実施態様において本発明自体の別の態様を表すことは本発明の範囲内である。
本発明は、別の態様において、好ましくは腫瘍または腫瘍疾患を患う、もしくは腫瘍または腫瘍疾患を患うことが疑われる患者、および本発明のウイルスを使用して治療可能な患者のスクリーニング方法と関連しており、方法は以下の段階を含む:
− 患者の検体、好ましくは腫瘍組織の検体の分析。
− YB−1が細胞周期とは無関係に核内に局在するか否か、または細胞が、検体の1つ以上の細胞において調節解除された/過剰発現YB−1を含むか否かの判定。
YB−1の代わりに、もしくはYB−1に加えて、好ましくは代理マーカーとして機能する、もしくは機能することが知られている上記のマーカーの存在も評価可能である。
代わりに、検体に含まれる細胞が本発明の意味において耐性であるか否かについて検体を試験可能である。
好ましくは、腫瘍組織またはその一部がYB−1を核内に含む、もしくは調節解除されたYB−1を含む場合、もしくは本発明の意味において細胞が耐性である場合、本発明で開示されるウイルスは本発明に従って使用可能である。
本発明に従った方法の一実施態様では、YB−1に対するアンチカリンの他、抗YB−1抗体、YB−1特異的に結合するペプチド、YB−1に対するアプタマー、YB−1に対するSpiegelmerを含むグループから選択される薬剤による腫瘍組織の分析が検討される。原理上、各マーカーに対して同じ種類の薬剤も製造・使用できる。抗体、特にモノクローナル抗体の製造は、当業者には既知である。YB−1またはマーカーの特異的検出用の別の薬剤は、高い親和性で標的構造に結合するペプチドであり、本発明の場合にはYB−1または該マーカーである。先行技術において、該ペプチドを作成するための方法は、例えばファージディスプレイなどが知られている。該目的のために、個々のペプチドの長さが約8−20アミノ酸であり、ライブラリーサイズが約10−1018、好ましくは10−1015の異なるペプチドである、ペプチドライブラリーから始める。ポリペプチドに結合する標的分子の特定構造はいわゆるアンチカリンとよばれ、これは例えばドイツ特許出願DE197 42 706に記載されている。
YB−1または本明細書で開示される対応する代替マーカーへの特異的結合、ひいては細胞周期とは無関係なYB−1の核局在化の検出のための別の薬剤は、いわゆるアプタマー、即ち、RNAまたはDNAに基づき、一本鎖または二本鎖のいずれかで存在して、標的分子に特異的に結合するD核酸である。アプタマーの作成は、例えば欧州特許EP 0 533 838に記載されている。アプタマーの特別な実施態様は、いわゆるアプタザイムであり、例えば、Piganeau, N. et al. (2000), Angew. Chem. Int. Ed., 39, no. 29, pp 4369-4373に記載されている。これらがアプタマーの構成成分とは別にリボザイムの構成成分からなり、結合またはアプタマー構成成分へ結合する標的分子の放出時にリボザイムが触媒活性を有し、シグナル発生に伴って核酸基質を切断する限りにおいて、これらはアプタマーの特別な実施態様である。
アプタマーの別の形態は、いわゆるスピーゲルマー(spiegelmer)、即ち、L−核酸を含む標的分子に結合する核酸である。該spiegelmerの作成方法は、例えば、WO98/08856に記載されている。
腫瘍組織の検体は、穿刺または外科手術によって採取される。細胞周期とは無関係にYB−1が核内に位置するか否かに関しては、顕微鏡技術および(または)通常抗体または上記の別の薬剤のいずれかを使用した免疫組織解析の利用によって評価される場合が多い。核内のYB−1およびその核局在化が細胞周期と無関係であること別の検出方法は、当業者には既知である。例えば、YB−1の局在化は、YB−1染色された組織切片のスキャニング時に容易に検出可能である。YB−1が核内に存在する頻度は、核局在化が細胞周期とは無関係であることを既に示唆している。核内における細胞周期非依存的なYB−1の検出のさらなる可能性は、YB−1染色、YB−1が核内に局在するか否かの評価、そして細胞分裂の相の判定である。一方、上記およびYB−1の検出はそれぞれYB−1に対する前述の薬剤を使用しても実施可能である。薬剤は当業者には既知の方法によって検出される。該薬剤はYB−1に特異的であり、この範囲において分析される検体中の他の構造、特に細胞の他の構造には結合しないため、薬剤の適当な標識およびそれらのYB−1に対する特異的結合に起因する該薬剤の局在化およびYB−1の局在化はいずれも適宜に検出・評価できる。薬剤の標識方法は当業者には既知である。
本明細書に記載のウイルスは、本発明のウイルスか否か、もしくは本発明に従って使用されるか否かを問わず、疾患、特に腫瘍疾患、より好ましくは腫瘍細胞の少なくとも一部が多剤耐性、特に多剤耐性を示す腫瘍疾患と関連して使用可能であることも本発明の範囲内であり、ここでYB−1は調節解除された型として存在する。これは、細胞および疾患が、YB−1が核内に、好ましくは細胞周期とは無関係に存在する場合での細胞および疾患を示しているという条件で、細胞および腫瘍と関連して本明細書に記載の他の各態様および任意の態様にも適用される。
本発明に従った、および本明細書で開示されるウイルスは、好ましくはアデノウイルスであるが、洞察、方法および使用、核酸、タンパク質、複製系などはアデノウイルスに限定されず、他のウイルスおよびウイルス系に適用される。
アデノウイルスおよびアデノウイルス系の作成の他、任意の使用を含む、当該考察は、これをコード化する核酸、ひいてはその逆の場合にも適用される。
本発明と関連して、本発明に従って使用されるアデノウイルスおよびこれをコード化する核酸は、それぞれそれ自体で、もしくは別の核酸配列との組み合わせで複製を起こす、対応する任意のアデノウイルス核酸とすることが可能である。本明細書で説明されているように、ヘルパーウイルスによって、複製に必要な配列および(または)遺伝子産物を供給可能である。コード核酸配列が言及される範囲、およびそれらが既知の核酸である範囲において、同一の配列だけでなく、それに派生する配列も使用されることは本発明の範囲内である。派生する配列は、特に、派生ではない配列の機能の1つに対応する機能を有する核酸またはポリペプチドを問わず、依然として遺伝子産物をもたらす配列である。これは、当業者には既知の簡単な通常の試験によって判定可能である。派生する核酸配列の一例は、同じ遺伝子産物、特に同じアミノ酸配列をコード化するが、遺伝暗号の縮重に起因して異なる塩基配列を示す核酸配列である。
ヘルパーウイルスの有無を問わず、本発明のウイルスが複製系として存在することは、本発明の範囲内である。
本発明に従った該アデノウイルス複製系の場合、アデノウイルス核酸および/または核酸が、複製可能なベクターとして存在することは、さらに本発明の範囲内である。
本発明に従って使用されるアデノウイルスをコード化する核酸が、発現ベクター内に存在すること、および該発現ベクターが本発明に従って使用されることは、さらに本発明の範囲内である。
さらなる態様では、本発明は少なくとも2つのベクターを含むベクターグループとも関連しており、該ベクターグループはその全体で本明細書に記載のアデノウイルス複製系を構成しており、該ベクターグループは本発明に従って使用される。アデノウイルス複製系の各成分が、別のベクター、好ましくは発現ベクターに存在することは本発明の範囲内である。
最後に、本発明は、さらなる態様において、本発明に従って使用されるウイルスをコードする1つ以上の核酸を含む細胞の使用と関連しており、該細胞は、様々なアデノウイルスに関して本明細書に記載される全く同じ目的のために、本発明に従った対応するウイルス複製系および/または対応するベクターおよび/またはベクターグループに関する本発明に従って使用される。
上記のウイルスの構築、特にこれらの核酸およびこれらをコード化する核酸は、細胞内、好ましくは腫瘍細胞内に複数で導入することも可能であり、これによって様々な個々の成分の存在に起因して、個々の成分が1つの核酸および1つ以上のウイルスからそれぞれ派生したかのように共に行動する。
本発明に従って使用され、ウイルス、ウイルス系、これらの部分をコードする核酸は、ベクターとしても存在できる。好ましくは、これらのベクターはウイルスベクターである。核酸がウイルスの核酸を含む場合、好ましくは、ウイルス粒子はベクターである。一方、該核酸がプラスミドベクター内に存在することも本発明の範囲内である。いずれの場合にも、ベクターは、挿入された核酸の増殖、即ち、挿入された核酸の複製および選択的発現を可能にするエレメントを含む。適当なベクター、好ましくは発現ベクター、および各エレメントは、当業者には既知であり、例えばGrunhaus, A., Horwitz, M.S., 1994に記載されており、クローニングベクターとしてのアデノウイルスは、Rice, C., editor, Seminars in Virology, London: Saunders,Scientific Publicationsに記載されている。
ベクターグループと関連する態様では、該核酸の様々なエレメントが必ずしも1つのベクターのみに含まれないという前述の実施態様を考慮に入れている。これに応じて、ベクターグループは少なくとも2つのベクターを含む。これとは別に、ベクターに関する記載は、ベクターおよびベクターグループにもそれぞれ適用可能である。
本発明に従って使用されるウイルス、特にアデノウイルスは、本明細書において開示される様々な核酸および遺伝子産物によって特徴付けられ、その他の点では、好ましくは当業者には既知であり、野生型アデノウイルスに固有の全てのエレメントを含むことができる(Shenk, T.: Adenoviridae: The virus and their replication. Fields Virology, vol. 3, editors Fields, B.N., Knipe, D.M., Howley, P.M. et al., Lippincott-Raven Publishers, Philadelphia, 1996, chapter 67)。
別の態様では、本発明は、本発明のウイルス投与、該核酸、ベクター、複製系、薬剤、薬学的組成物を含む腫瘍疾患の処置法と関連している。腫瘍疾患は本明細書に記載の腫瘍疾患である。患者には該治療が必要であり、好ましくは本明細書で開示される患者のグループから選択される患者である。
異論がない場合、各ウイルス、核酸、ベクター、複製系、薬剤、薬学的組成物に関して開示される特徴および実施態様は、それぞれ本発明に従って、本発明の各態様および他の態様にも適用可能であることは本発明の範囲内である。様々なトランス遺伝子が、ウイルスゲノム内の適当な部位にクローニング可能であることは本発明の範囲内である。特に好ましいのはE1、E2A、E2B、E3、E4領域である。E1領域内へのトランスポーターのクローニングは特に好ましい。ウイルスゲノムの各部位へのトランス遺伝子のクローニングは、これらの部位によってコード化される遺伝子を部分的または完全に不活化または欠失させることが当業者によって認められる。一方、特定部位にコード化される遺伝子を部分的または完全に活性なままにできることは本発明の範囲内である。
本発明のウイルスは、好ましくはアデノウイルスである。
疾患または障害の治療という用語は、好適な一態様の場合、該疾患または障害の予防も含める。
実施例1
本発明に従って使用されるアデノウイルスが含むことのできるE1A改変の種類
図1は、アデノウイルスベクターAdE1/E3マイナス、即ち、E1/E3欠失アデノウイルス、野生型アデノウイルス、アデノウイルスdl520の構造設計を示している。
アデノウイルスAdE1/E3マイナスは、機能的E1Aまたは機能的E1BまたはE3をコードする領域を持たず、本実験においては、毒性の対照として使用されている。
野生型E1A遺伝子は、E1A RNAの選択的スプライシングによって作られる計5つのタンパク質をコード化する。これらのうち、2つの異なるタンパク質、つまり289アミノ酸タンパク質および243アミノ酸タンパク質が作られる。dl520はE1A遺伝子のCR3ストレッチ内に欠失を持ち、これは13S遺伝子産物を欠如させるため、dl520は289アミノ酸タンパク質をコード化しない。本発明に従って使用可能なアデノウイルスdl520は、当業者によって12S−E1Aと呼ばれる。先行技術において既知のアデノウイルスdl347(Wong und Ziff, J. Virol., 68, 4910-4920, 1994)は、本発明に従って使用可能な12S−E1Aウイルスでもある。
13S−E1AmRNAによってコードされる289アミノ酸タンパク質内には、様々なアデノウイルスのサブタイプ間で保存されている3つの領域が存在する。これらはCR1、CR2、CR3と呼ばれる。CR1およびCR2は両方のE1Aタンパク質(E1A 12SおよびE1A 13S)、即ち、289アミノ酸タンパク質および243アミノ酸タンパク質の両方に存在するが、CR3領域は2つの該タンパク質の大きい方にのみ存在する。
CR3領域はウイルス遺伝子、特にE1B、E2、E3、E4の活性化に必要とされる。小さい方、即ち、243アミノ酸タンパク質だけを含むウイルスは、ウイルスの遺伝子を非常に弱くトランス活性化するだけで、核内にYB−1を持たない細胞内においてはアデノウイルスの複製を促進しない。YB−1は腫瘍細胞の核内にのみ存在し、腫瘍細胞の核内においてのみ検出可能であるため、このベクターは腫瘍特異的な複製を誘導させるのに適している。
dl520内のCR3の欠失に起因して、このアデノウイルスは細胞のYB−1を細胞核内に転位(本明細書では転位とも呼ばれる)できず、このためYB−1核陰性の細胞内において複製する位置にはなく、したがって本発明に従って使用可能なウイルスであり、該ウイルスは本発明に従って必要となるトランス活性化を含んでいる。
実施例2:細胞のRbの状態に応じたアデノウイルスの作用機序
図2は、p300、p107、p105の結合に関して、E1Aタンパク質の結合ドメインを示している。p107の他、p300は細胞の結合タンパク質である。腫瘍抑制タンパク質である網膜芽細胞腫タンパク質(pRb)の結合は、CR1およびCR2によって媒介される。研究では、pRbおよびp107/p300が細胞の転写因子E2Fと結合して転写調節に有効であることが示されている。野生型E1Aタンパク質は、E2FのRbへの結合を妨げる。このようにして放出されたE2FはE2初期プロモーターに結合して、これによってアデノウイルスの複製を誘導させる。
E1A癌タンパク質における特定の欠失によって、以下で言及されるような組換えアデノウイルスベクターをもたらすことが可能であり、これらは主にRb陰性の細胞内において複製可能であり、本発明に従って使用可能であることが先行技術から知られている。例えば、アデノウイルスベクターdl922−947は、CR2領域内(アミノ酸122〜129位)に欠失を含んでおり、ベクターCB016はCR1領域内(アミノ酸27〜80位)およびCR2領域内(アミノ酸122〜129位)に欠失を有する。ベクターE1Adl01/07は、CR2領域内(アミノ酸111〜123位)に欠失を含んでいる。また、N末端(アミノ酸4−25位)の追加的な欠失のため、タンパク質p300への結合は認められない。アデノウイルスベクターAdΔ24は、CR2領域内(アミノ酸120〜127位)に欠失を含んでいる。特許EP 0 931 830に記載のアデノウイルスベクターは、CR1領域およびCR2領域に欠失を含んでいる。
E2F/RBの結合機序およびE1Aにより媒介されるE2Fの放出は、本発明の基礎となる機序とは根本的に異なる。先行技術における推測とは異なり、ウイルス複製に重大とまでは言わないが必須であるのは、Rbタンパク質からE2Fの放出ではなく、ヒトの転写因子YB−1の核局在である。この転写因子は、正常細胞内においては、細胞周期の大半で細胞質にのみ存在する。アデノウイルスの感染後、YB−1は特定の状況下において核内に誘導されるか、もしくは異なる細胞系、例えば乳癌、卵巣癌、前立腺癌、骨肉腫、膠芽腫、黒色腫、小細胞肺癌および結腸癌を含む異なる腫瘍疾患(これらに限定されるわけではない)においては核内に既に存在している。
実施例3:U2OS細胞の感染
1ウェル当たり100,000個のU2OS細胞を播種した。翌日、図3に示される様々なアデノウイルスを細胞に感染させた。感染は500μL無血清DMEM培地中で37℃1時間実施された。次に、感染用培地を取り除いて、2mLの完全培地(10%FCS/DMEM)と交換した。3日後にクリスタルバイオレット染色法を使用して分析を実施した。
図3から読み取れるように、2つの異なるアデノウイルス、すなわちE1/E3マイナスと呼ばれるE1/E3欠失アデノウイルス、および本発明に従って使用可能なアデノウイルスdl520での感染後のクリスタルバイオレット染色法で表されるように、核内にYB−1を伴わないU2OS細胞は溶解を示さなかった。これと関連して、まず培地を除いた。次に、細胞にクリスタルバイオレット(50%ETOH,3%ホルムアルデヒド,5%酢酸,1%クリスタルバイオレット)を重層して、室温で5−10分間培養した。次に、6ウェルプレートを水で十分に洗い流して、室温で乾燥させた。
これによって、本発明に従って使用されるウイルスを誘導して、感染細胞を溶解させるために、YB−1の存在が必要とされるという、本発明の基礎となる知見が確認される。
実施例4:257RDB細胞の感染
1ウェル当たり100,000個の257RDB細胞を播種した。翌日、図4に示される様々なアデノウイルスを細胞に感染させた。感染は500μL無血清DMEM培地中で37℃1時間実施された。次に、感染用培地を取り除いて、2mLの完全培地(10%FCS/DMEM)と交換した。3日後にクリスタルバイオレット染色法を使用して分析を実施した。
この実験の結果は図4に示されている。E1/E3を欠失させた、E1/E3マイナスAd5と示されたアデノウイルスは、核内にYB−1を有する257RDB細胞の感染時に低MOIs(pfu/細胞)では溶解を示さなかった。これとは対照的に、実施例3に示されるように、dl520は、YB−1核陰性の細胞内では複製せず、同時に本発明のトランス活性化癌遺伝子タンパク質のE1Aをコード化しており、40pfu/細胞のMOIで実際の完全な溶解を、10pfu/細胞のMOI(感染の多重度)で依然として主な溶解をもたらす。このことからdl520および本明細書に記載の同様のウイルス、dl1119/1131またはAdXvir03が、E1欠失またはE1/E3欠失アデノウイルスと比較して、約1マグニチュード(ファクター10)だけ下げたMOIを必要とし、このことはそれらの臨床用途を裏付けると結論付けることができる。
図7に示されるように、dl520のタンパク質E1Aは、そのCR3領域が欠失していることを特徴としており、これは本発明での用途に必要なトランス活性化およびYB−1核陽性の細胞内における複製をもたらす。
実施例5:dl1119/1131による257RDBおよびU2OS細胞の感染
図5に示されるように、E1Aタンパク質のアミノ酸4〜138位およびそれをコードする核酸の欠失を示し、さらにアミノ酸218位に停止コドンを含め、発現された切断E1Aタンパク質が完全なE1Aタンパク質のCR3領域を含んでいる、dl1119/1131によるYB−1核陰性のU2OS細胞の感染時には、20pfu/細胞のMOIで溶解は認められなかった。ネガティブコントロールとして未感染細胞層を使用した。
これとは対照的に、核内にYB−1を含む(つまり、YB−1核陽性の)257RDBなどの細胞系において、アデノウイルスdl1119/1131の影響下において20pfu/細胞のMOIでは実際に完全な細胞層の溶解が認められた。この範囲において、この実施例は、図7に示される改変E1A癌遺伝子タンパク質が、例えばCR1領域およびCR2領域を欠いたCR3領域のみを含んでおり、本発明のアデノウイルスの複製に必要なYB−1核陽性の細胞において必要なトランス活性化をもたらし、これはウイルス複製をもたらすというもう1つの証拠である。したがって、アデノウイルスdl1119/1131は、本発明に従って使用可能なさらに別のアデノウイルスである。CR3領域に関してはdl1119/1131と同様に設計されているが、これとは対照的にCR1領域および(または)CR2領域を有するウイルスも使用可能であることは本発明の範囲内である。
実施例6:多剤耐性細胞における核YB−1の検出
実施例は、核YB−1が転写因子としてmdr1プロモーター(英語:multiple drug resistance promoter)内のY−ボックス(CAAT配列)に結合するとの考察に基づいている。これを検出するために、いわゆるEMSA分析(電気泳動移動度シフトアッセイ)を実施した。これと関連して、核タンパク質を単離して、次に1−10μgのタンパク質を短鎖DNA断片(オリゴ)と共に37℃でインキュベートした。核YB−1を判定するために、以下のオリゴヌクレオチドを使用した:U2O3とは対照的なmdr1プロモーター(−86〜−67位):
Figure 0005584393

(Xボックスに下線を引いている)。
その前に、このDNA断片の5′末端を32Pで放射線標識する。次に、天然ポリアクリルアミドゲル内で分離する。タンパク質YB−1がオリゴヌクレオチド内の配列に結合する場合、未結合オリゴヌクレオチドが結合オリゴヌクレオチドよりも速くゲル内を移動するため、これは検出可能である(Holm, P.S.ら, JBC 277, 10427-10434, 2002; Bargou, R. C. et al., Nature Medicine 3, 447-450, 1997)。
図6に示されるように、細胞株U2OSおよびHeLa細胞とは対照的に、多剤耐性細胞257RDB、181RDB、MCF−7Adの核内にはYB−1が存在することをEMSA分析によって示すことが可能であった。
実施例4、5に示される結果によって、アデノウイルスdl520およびdl1119/1131がYB−1核陽性の細胞内(例、U205とは対照的な257RDB)において複製して、これらの溶解を誘導させることが確認される。このことは、本発明のアデノウイルスの使用に関する知見を確認している。また、結果によって、野生型アデノウイルスと比較して、改変または欠失E1A遺伝子産物を介したYB−1核陽性の細胞内でのウイルス遺伝子の弱いトランス活性化が、例えば多剤耐性細胞を含め、核内にYB−1が存在する細胞の複製および溶解の成功をもたらし、ひいては本明細書に記載のアデノウイルスを該腫瘍の溶解に使用可能であることが既に確認される。
実施例7:E1マイナスアデノウイルスの複製効率の向上
この実施例では、プラスミドpE4orf6のトランスフェクションおよびE1/E3欠失アデノウイルスAd−55Kの感染を通じて、初期ウイルス遺伝子E1B−55KおよびEorf6が、置換可能であることを示している。Ad−55KはE1/E3欠失ウイルスであり、E1B−55KはE1内にクローニングされており、CMVの制御下にある(Dobbelstein, M. et al., EMBO Journal, 16, 4276-4284, 1997)。AdYB−1、即ち、YB−1を発現するアデノウイルスがこれらの初期遺伝子を発現せず、核内にYB−1を含む複製系におけるこれらの初期遺伝子の置換によって複製効率および粒子形成をそれぞれAd5型の野生型アデノウイルスのものと同程度にまで増大可能であることを本発明者が認識していることに関して、この置換は必要である。
以下が実施された:
lipofectamineを使用したpE4orf6プラスミドの各10個のU2OS細胞へのトランスフェクション。プラスミドpE4orf6はCMVの制御下に初期ウイルス遺伝子E4orf6をコード化するDNA配列を有する。
pE4orf6プラスミドのトランスフェクションから24時間後、細胞にYB−1発現E1/E3欠失アデノウイルスAdYB−1(50pfu/細胞)およびE1/E3欠失E1B−55KアデノウイルスAd−55K(50pfu/細胞)を感染させた。Ad−55Kは、トランス遺伝子としてCMV制御下のウイルス遺伝子E1B−55Kを有するE1/E3欠失ウイルスである。
続いて、感染から5日後(感染後)に培地(2mL)から細胞を取り出した。単離された細胞からのウイルス粒子の放出は、凍結および融解(融解/凍結)を3回繰り返すことで行った。次に、作成された感染性粒子の測定のために293個の細胞についてプラークアッセイを実施した(pfu/mL:1mL当たりのプラーク形成単位)。結果を図8、9に示した。図8は、絶対値で表したプラークアッセイでの結果を示している。AdYB−1単独感染と比較して最も顕著な差は、pE4orf6プラスミドとのトランスフェクションおよび2つのウイルスAdYB−1およびAd−55Kと同時感染によって示される。図9は図8の結果を示しており、複製効率の上昇は、AdYB−1に関して測定された複数回の複製として表される。pE4orf6プラスミド、次にAdYB−1およびE1B−55K(Ad−55K)を感染させた細胞は、最高25倍のpfu/mLをもたらす。
これらの結果に基づいて、E1B−55KおよびpE4orf6の置換によって、最高ファクター25だけE1/E3欠失アデノウイルスAdYB−1感染後に形成されたウイルス数(pfu/mL)が増加したと結論付けることができる。プラーク形成単位(pfu)の提示におよぼすE1B−55KおよびE4orf6の相加効果は、2つの各遺伝子産物の効果と比較して、有意に高かった。
EGFPを発現するプラスミドによるコントロール実験では、選択された実験方法において、細胞のわずか10%がpE4orf6プラスミドでのトランスフェクションに成功することが示された。E1B−55KおよびE4orf6の両方を発現する細胞内に形成された粒子の数は、ヒトアデノウイルス5型(野生型)のものと同程度である。これによって、E4orf6およびE1B−55Kが、YB−1の核局在化との組み合わせで、特にE1A欠失アデノウイルスにおいて野生型Ad5と同程度のアデノウイルス複製および粒子形成をもたらすことが可能であるとの本発明の基礎となる知見が確認される。
実施例8:細胞増殖抑制剤の投与時にYB−1核陰性の細胞、YB−1核陽性の細胞において複製しないアデノウイルスの複製の増大
様々な細胞増殖抑制剤の添加がヒト転写因子YB−1の核局在化を誘導することは先行技術において既知である。本発明者が見出したように、核内に局在したYB−1は、アデノウイルスE2後期プロモーターの活性化によってアデノウイルスの複製を制御する。特異的な腫瘍溶解をもたらすために、両方の作用の組み合わせを利用可能である。
腫瘍崩壊アッセイの実施の際、以下の方法に従う:200,000個の細胞(HeLaおよびU2OS)を6ウェルプレートの各ウェルに播種した。翌日、40ng/mL(最終濃度)のダウノルビシンを添加した。3時間の培養後、10、30pfu dl520/細胞でそれぞれ細胞を感染させた。次に、細胞増殖抑制剤を含まない培地中で細胞を培養した。3−5日後、細胞をクリスタルバイオレットで染色した。
図10、11から読み取れるように、ダウノルビシンの添加は、YB−1の核局在化を介してdl520の複製を誘導する。このように、dl520は、細胞増殖抑制剤ダウノルビシン単剤と比較して、ダウノルビシンとの併用でより大きな腫瘍溶解作用を生む。
実施例9:dl520によるインビボでの腫瘍溶解
このインビボ試験において使用されたHeLa(YB−1核陰性)および257RDB(YB−1核陽性)細胞を無菌的培養条件下において増殖させた。皮下腫瘍を形成するためにマウス(CD1NuNu系)に細胞を注入する前に、細胞をトリプシン処理によって回収して、DMEM培地(10%FCS)中に取り、計数して、PBSで1回洗った。次に細胞を遠心分離して、吸入したPBSおよび細胞を目的の細胞数で新しいPBS中に分注した。この試験で皮下注射された細胞数は、両細胞株についてそれぞれ5x10個であった。動物の脇腹に皮下注射して、より良く区別するためにHeLa細胞は右側に、257RDB細胞は左側に注射した。腫瘍の増殖は週2回調節され、ノギスを使用して腫瘍の長さと幅を測定した。これに基づいて、以下の数式に従って腫瘍容積を計算した:
3/4πa/2(b/2)a=長さb=幅
腫瘍容積が200〜520mmに達したら、ネガティブコントロールとしてウイルスおよびPBSを腫瘍内に投与した。注入量は毎回同じ50μLであった。これは3日間連続して繰り返した。投与したウイルスの全用量は5x10pfuであった。次に、腫瘍の増殖を継続させて、週2回記録して、容積を計算した。試験終了時にマウスを犠牲にして、別の解析用に腫瘍を除去した。
図12、13に結果を示している。
図12には、時間と様々な治療計画との関数として腫瘍容積を表している図を示している。腫瘍が、RDB257によって形成された場合、PBS注射時に約438−1,466mmへの腫瘍の有意な増殖が認められた。本発明にしたがって使用されたベクターdl520の影響下では、腫瘍の増殖を有意に低下できた。平均腫瘍サイズ344mmから始まり、腫瘍サイズは21%だけ増大して、全体で543mmになった。
本実施例において、HeLa細胞を含む腫瘍を対照として使用しており、この腫瘍はPBS投与時に、PBS投与時のRDB257を含む腫瘍と同様の行動をとった。一方、HeLa細胞からなり、dl520処理を施された腫瘍は、依然として311mmから始まり、1,954mmまで増大する、腫瘍増殖における有意な増大を示した。
図13は、RDB257を使用して増殖腫瘍をもっていて犠牲なったヌードマウスの写真を示している。本発明のアデノウイルスdl520の投与後、腫瘍が有意に減少したことが明確に見ることができる。この場合、さらに腫瘍容積の減少が認められた(dl520ウイルス投与後1日目:515mm;dl520ウイルス投与後30日目:350mm)。
実施例10:腫瘍のDNAによるサザンブロット
実施例9で発生させた腫瘍の中央から採取された腫瘍検体からDNAを抽出した。単離において、Qiagen社のDneasy Tissue Kitを使用する。使用説明書に従ってDNAを単離する。これに従って、アルカリ溶解によって細胞からDNAを放出させた。次に単離したDNAをカラムで精製する。次に、単離したDNAの濃度を260nmの測光によって測定する。10ユニットの制限酵素KpnIで消化した2μgのDNAサンプルを使用して解析を行った。次に、0.8%アガロースゲル中でサンプルを電気泳動分離させた。次にDNAをナイロンメンブレンにブロッティングした(Schleicher&Schuellの系に従って実施)。メンブレンにブロッティングされたDNAに1,501bpの特異的DNAプローブをハイブリダイズさせた。1,501bpのDNAプローブは、Ad5配列をコードするE2A内の3,369bpのKpnI断片に特異的に結合する。事前に、PCR
Figure 0005584393

および放射線標識32Pによってプローブを調製した。
腫瘍DNAでのサザンブロットの結果を図14に示している。解析によって、レーン3、4、5に示されるように、dl520だけが耐性細胞RDB257においてインビトロで複製することが確認された。レーン1はポジティブコントロールとしてAd−5dを示しており、レーン6、7、8はdl520を感染させたHeLa細胞からのDNAを示している。HeLa細胞はYB−1核陽性ではないため、dl520ウイルスは複製せず、このためE2A配列は検出できなかった。
dl520でのさらなる結果を図15に示している。プラークアッセイに基づいて、dl520およびアデノウイルスでの感染後に粒子形成(pfu/mL)を検証した。様々なYB−1核陽性(257RDBおよび181RDB)腫瘍細胞およびYB−1核陰性腫瘍細胞をdl520および野生型アデノウイルスに感染させた。
以下の方法を実施した:
100,000−200,000個の細胞をいわゆる6つのウェルのプレート(英語:6ウェルプレート)内の10%FCSを含むL15培地(耐性細胞)およびDMEM(非耐性細胞)にそれぞれ播種した。24時間後にdl520および野生型アデノウイルス(10pfu/細胞)を感染させた。感染から3日後(感染後)に、3回の凍結融解によって細胞浮遊液(3mL)からウイルス粒子を放出させた。次に、形成した感染性粒子を測定するために、293個の細胞についてプラークアッセイを実施した(1mL当たりのプラーク形成単位(pfu/mL))。結果を図15に示している。プラークアッセイの結果は、野生型アデノウイルスと同様に、dl520がYB−1核陽性の細胞(257RDBおよび181RDB)内において複製していることが示された。この範囲において、本発明に従って本明細書に記載のアデノウイルスを使用した場合、野生型アデノウイルスの1つと同様の複製効率を認めることができた。
実施例11:アデノウイルスベクターXvir03の構造設計
図16は、アデノウイルスベクターXvir03の構造設計を示している。アデノウイルスXvir03はいわゆるE1/E3欠失アデノウイルスである。これは、アデノウイルス複製において機能的なE1A、E1B(E1B55k、E1B19Kタンパク質)、E3が作られないことを意味する。E1領域の欠失は342−3,528に及び、E3領域の欠失は27,865−30,995位の塩基に及ぶ。本明細書で使用されているように、「E1欠失ウイルス」という用語は、E1がもはや機能的に活性ではないウイルスを意味する。これは、これは、その他の点ではほぼ完全な核酸およびアミノ酸配列の不活化によって得られるが、様々な大きさのタンパク質をコードするE1領域の欠失も意味する。E1A、E1Bタンパク質およびこれらをコードする核酸の欠損のため、E4orf6などのE4領域は弱くしか発現されないか(野生型と比較して約1−5%)、もしくは全く発現されない。ウイルス遺伝子E1B55kおよびE4orf6は、Xvir03内に導入された異種CMVプロモーター(Clontech: Plasmid pShuttle)によってE1領域内において発現される。CMVプロモーターの代わりに、E1Aの発現と関連して本明細書で開示される各プロモーターおよび任意のプロモーターを使用可能である。両遺伝子のオープンリーディングフレームをいわゆるIRES(英語:内部リボソーム侵入部位)配列を用いて互いに連結させる(Pelletier, J. and Sonenberg, N. Nature, 1988, 334, 320-325)。このエレメント(Novagen: pCITE)は1つのmRNAから2つのタンパク質の発現をもたらす。
ベクターは以下のように作成された:Clontech社製System Adeno−X
M.Dobelstein氏(マールブルク大学)から供与されたpCGNE1B由来のE1B55kのオープンリーディングフレーム(XbaIおよびBfrIで切断)をpShuttle内(BamHIのみで切断)にクローニングすることでElB55k−pShuttleプラスミドを作成したが、この場合には末端を平滑末端にして、平滑末端にしたpShuttle内にクローニングした。次に、pShuttle内のE1B55kはApaIで線状化させて、末端は平滑末端にして、NheIで切断した。
第二のベクターpcDNA3.1(+)(インビトロgen)では、互いの後に、TAクローニングを利用して、PCR産物としてのIRESエレメントを鋳型であるNovagen社製pCITE−4a(+)のEcoRV切断部位にクローニングし、BamHIを用いて、pCMV−E4orf6プラスミド(マールブルク大学M.Dobelstein氏)由来のE4orf6をIRES−E4orf6−pcDNA3.1(+)にクローニングした。pcDNA3.1(+)内のIRES−E4orf6をNot Iで線状化させて、末端を平滑末端にして、次にIRES−E4orf6断片をNheIで切り出した。IRES−E4orf6断片を開環ベクターElB55k−pShuttle(平滑、NheI)に連結させた。次にカセットをCMVプロモーターおよびウシ成長ホルモン(BGH)−PolyAと共にElB55k−IRES−E4orf6−pShuttleからΔE1,ΔE3Adeno−X−Plasmid(Clontech;I−CeuIおよびPI−SceI)にクローニングして、AdcmvE1B/IRES/E4orf6と称した。次に、メーカーの使用説明書(Clontech)に従ってアデノウイルスを作成した。PacIで線状化され、発現エレメントCMV−E1B55k−IRES−E4orf6−BGH polyAを有するアデノプラスミドをHEK293細胞にトランスフェクションして、凍結融解サイクルの繰り返しによってアデノウイルスを放出させるために、トランスフェクション後11日目に剥離した細胞を培地と共に取り除いた。
QBIOGENEおよびMicrobixのシステムAdEasyなどの他のシステムを本発明のアデノウイルス、好ましくは組換えアデノウイルス、特にカセットE4orf6−IRES−E1B55kおよびYB−1−IRES−E1A12Sを個々に、および(または)共に含む組換えアデノウイルスの製造のために使用可能であることは本発明の範囲内であり、本明細書に記載の技術指導に関する当業者にとって実施可能である。また、カセット間で個々のトランス遺伝子を交換可能である。該アデノウイルスが本発明に従って製造・使用可能であり、カセットが以下の設計(E1B55k−IRES−E4orf6およびE1A12S−IRES−YB1)を有することも本発明の範囲内である。
本発明と関連して、カセットE4orf6−IRES−E1B55kを含むいわゆるE1/E3欠失組換えアデノウイルスを使用した。一方、ウイルスがE1欠失だけを含み、これがE3領域は完全なままであることを意味することは一実施態様の範囲内である。任意に、E4領域を部分的および(または)完全に欠失可能である。
異なるシステムを使用したベクターの作成において、以下のように開始した:
Graham(Microbix)に従ったベクターシステムを伴う、完全なE3領域を有するアデノウイルスAd−Xvir3′UTRの製造
pDeltaE1sp1A内のCMV−E4ORF6−IRES−E1B55k3′UTR−polyAベクターのクローニング
E1B55k3′UTR−pShuttle(Clontech)プラスミド用に、3′−UTRを有するオープンリーディングフレームをアデノウイルス5型のDNA
Figure 0005584393

から増幅によって調製し、平滑末端にしたNheI制限酵素部位に導入し、これにはT末端(TAクローニング)が与えられ、Clontech社のpShuttleプラスミドにクローニングした。このように、トランス遺伝子の5′末端にはhCMVプロモーター、3′末端にはウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナルが与えられた。一方、BamHIおよびTAクローニングのそれぞれを用いて、Dobbelstein氏から供与されたpCGNE1Bプラスミド(Dobbelstein, M. et al., EMBO Journal, 16, 4276-4284, 1997)由来のE1B55kを使用することも本発明の範囲内である。クローニングされたE1B55k−3′UTRは特に図23、24により詳細に記載されている。
E4ORF6−IRES−pcDNA3.1(+)ベクターのクローニング
次に、鋳型としてアデノウイルス5型DNA
Figure 0005584393

を使用し、BamHIで切断したpCMVE4−34kDプラスミド(Dobbelstein, M. et al., EMBO, 16, 4276-4284, 1997)由来の増幅産物E4orf6、および鋳型としてNovagen社のpCITE−4a(+)を有するIRESエレメント
Figure 0005584393

(Table 5)をpcDNA3.1(+)ベクターのマルチクローニングサイトにクローニングした。この目的のために、オープンリーディングフレームの5′末端にBamHI切断部位、3′末端にEcoRI切断部位を作成したE4orf6トランス遺伝子用のプライマーを使用した。増幅産物を各制限酵素で切断して、その末端はBamHIおよびEcoRIを使用して開環されたベクターへの直接クローニングに適合するようにした。次に、pDNA3.1(+)内のE4orf6プラスミドをEcoRVで線状化して、T末端を付加して、増幅産物をIRESエレメント内にクローニングした。IRESの正確な方向を確認後、別のクローニング用にベクターを使用した。
IRESエレメントを有する両方のトランス遺伝子の連結は、過去に作成されたCMV−E1B55k3′UTR−polyA−pShuttle(Clontech;NotIで線状化して、平滑末端にし、次にXbaIで切断)へのE4orf6−IRESカセットのクローニングによって得られた。pcDNA3.1(+)内のE4orf6−IRESをNotIで線状化させて、末端を平滑化させ、NheIでさらに消化した。E4orf6−IRESインサートをCMV−E1B55k3′UTR−polyA−pShuttle(Clontech)XVIR−3′UTRと連結することでpShuttle(Clontech)を作成した。
使用するアデノウイルスシャトルベクターの作成
Microbix社のアデノウイルス作成システム用に現在使用されているシャトルベクターpΔE1sp1Aは、CMVプロモーター、ウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナルのいずれも含まなかったため、これらのエレメントをpΔE1sp1Aにクローニングした。この目的のために、pΔE1sp1AをClaIで線状化させて、平滑末端にして、EcoRIで切断した。pShuttle(Clontech)からエレメントCMV−MCS(マルチクローニングサイト)−ポリAをMfeIで線状化させて、末端を平滑にして、EcoRIでさらに切断した。次に、PmeIによりカセット(Clontech社のXvir−3′UTR)を、やはりPmeIで切断してジホスホリル化させたCMV−MCS−ポリApΔE1sp1Aベクターにクローニングした。クローニング産物であるXvir−3′UTR−pΔE1sp1Aはウイルス作成に使用された。
ウイルス作成
Xvir−3′UTR−pΔE1sp1AおよびpBHGE3(Microbix社製;野生型アデノウイルス5型に対応するE3領域を含む)をHEK293細胞内に同時移入させて、この時、二つのベクターの相同配列の組換えに起因してウイルスAd−Xvir−3′UTRE3が作成された。
AdEASYシステム(Qbiogene社)を使用したアデノウイルスAd−Xvir3′UTR−AdEASYE3の作成
使用するアデノウイルスシャトルベクターの作成
今回使用するシステムにおいて、ベクターpShuttle−AdEASYはCMVプロモーター、ウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナルのいずれも含まなかったため、これらのエレメントをpShuttle−AdEASYにクローニングした。この目的のために、プラスミドをEcoRIで切断して、T4ポリメラーゼおよびdNTPsを用いたフィリングによって末端を平滑化させ、骨格を脱リン酸化させて、生成した両方の消化産物を再連結させた。これによって制限酵素認識部位EcoRIを消去した。このようにして得られたプラスミドをpShuttle(−EcoRI)−AdEASYと呼んだ。
次に、Clontech社のpShuttle由来のCMV−MCS−ポリAカセットをMfeIおよびEcoRIで切断して、末端を平滑化させ、この目的のためにXbaIで線状化して、平滑末端にし、脱リン酸化させたpShuttle(−EcoRI)−AdEASYベクターにクローニングした。このようにしてCMV−MCS−pShuttle−AdEASYプラスミドを作成した。MluIおよびEcoRIを使用して、E4Orf6−IRES−E1B55k−3′UTRカセットをこのプラスミドにクローニングした。これによってpShuttleAdEASY内のXvir−3′UTRプラスミドを作成した。これをBst1107IおよびMroIで線状化させて、エレクトロポレーションによって、レスキュープラスミドpAdEASYとともにBJ5183(EC)細菌内に導入した。相同組換えによって、アデノウイルスプラスミドAd−Xvir−3′UTR−pAdEASYを作成して、これはHEK293細胞へのトランスフェクション後にウイルス産生をもたらした。
pAdEASYへのwtE3領域の導入
pAdEASYプラスミドにおいてE3領域は大幅に欠失されているため、再構築のためにSpeIおよびPacIによってpAdEASYプラスミドからE3領域をCMV−MCS−ポリApShuttle(AdEASY)にクローニングして、これによりE3E4−pShuttle−AdEASYプラスミドを作成した。
NdeIによる切断および再連結によって、2つのNdeI制限酵素部位のうち1つを欠失させ、またプラスミドからマルチクローニングサイトも欠失させた。この方法によって、E3E4−pShuttle(−NdeI)−AdEASYプラスミドを作成した。
次に、野生型アデノウイルス5型から4007bpのwtE3領域をSpeIおよびNdeIによって切り出して、SpeIおよびNdeIによって開環されたE3E4−pShuttle(−NdeI)−AdEASYにクローニングした。このようにして作成されたベクターをwtE3E4−pShuttle(NdeI)−AdEASYと呼んだ。
次に、E3E4−pShuttle(−NdeI)−AdEASYから野生型E3E4領域をSpeIおよびPacIで切り出して、SpeIおよびPacIで切断したpAdEASYにクローニングし、pAdEASYプラスミド内にE3領域を再構築した(pAdEASY−E3)。pShuttleAdEASYおよびpAdEASY−E3内におけるXvir−3′UTRプラスミドでのBJ5183(EC)細菌の形質転換時における相同組換えによってXVir−3′UTR−pAdEASY−E3を作成した。
記載された全システムにおけるE4の操作
治療用トランス遺伝子に空間を与え、目的以外の相同組換えを避けるために、E3E4−pShuttle(−NdeI)−AdEASYプラスミドのE4領域を特異的に欠失できる。この目的のために、PstIによる切り出しおよび再連結によって、E4orf6領域を約0.6kB、好ましくは629または634bpだけ短縮させる。これは、図17に記載のとおり、Xvir03/01に関して実施可能である。組換えアデノウイルスの作成のための異なるシステムでの各欠失も当業者には実施可能である。
特にAd−Xvir3′UTR−AdEASYE3内のRGDモチーフのクローニング(別のシステムにも適用可能)
感染性を高めるために、fibre knobドメインのHIループを以下のDmitriev et al. 1998(An Adenovirus Vector with Genetically Modified Fibers Demonstrates Expanded Tropism via Utilization of a Coxsachievirus and Adenovirus Receptor-Independet Cell Entry Mechanism)に従って改変させた。プライマー
Figure 0005584393

を使用して各領域を増幅させて、これによってEcoRV制限酵素部位を作成した。この制限酵素部位内に、
Figure 0005584393

をコード化する一対のオリゴヌクレオチドをクローニングした。これによって、fibre knobドメインのHIループ内にRGDモチーフが存在する。
上述される該ベクターは原理上、本明細書に従って使用される本明細書に記載の他のウイルスと同様に適している。特に、該ベクターは、YB−1が調節解除されたされた(即ち、正常細胞および腫瘍細胞それぞれと比較してYB−1が過剰発現している)細胞の他、YB−1核陽性の細胞において、この範囲において複製および溶解の誘導に適している。該ベクターの使用は特に、本明細書に従って使用される本明細書に記載の他のアデノウイルスおよび本明細書で開示される他のアデノウイルスに関して開示される疾患、患者群、患者集団に適用される。
実施例12:アデノウイルスベクターXvir03/01の構造設計
図17から読み取れるように、Xvir03/01はXvir03をさらに発展させたものである。例えば、本明細書に記載の遺伝子などの治療用遺伝子およびトランス遺伝子をE3領域内にクローニングできる。また、Xvir03の発現カセット由来のE4orf6との相同組換えを避けるために、E4領域内に欠失を導入した。これによって、より大きなトランス遺伝子をこのコンストラクトの中にクローニングできる。欠失させたE3領域にはカセットを導入するためのSacI、NdeI、NheI制限酵素部位が含まれ、カセットには例えば治療用のトランス遺伝子をクローニングできる。一方、E3は完全なままで、治療用の遺伝子をE4領域内にクローニングすることもできる。これによってアデノウイルス死タンパク質の発現がもたらされる。
E4領域名への欠失の作成の他、E3領域内への治療用遺伝子のクローニングのためのプラスミド調製
Clontech社のpAdenoX−Plasmidは3′ITR領域の後ろにSfuI制限酵素部位を有しており、これは野生型アデノウイルスには存在しない。SpeI(23644位)およびSfuIによってpAdenoX(Clontech)からE3−E4領域を取り出し、pcDNA3.1(+)(インビトロgen)内に移入させた(=pcDNA3.1−E3Δ27865−30995−E4)。E4ORF6の大部分、即ち、33241−33875をPstIによって取り除いた(=pcDNA3.1−E3Δ27865−30995,E4Δ33241−33875)。Xvir03をさらに発展させたものでは、pcDNA3.1−E3Δ27865−30995,E4Δ33241−33875由来の欠失E3/E4領域をSfuIおよびSpeIによってpAdenoXプラスミドにクローニングした(pAdenoXE3Δ27865−30995,E4Δ33241−33875)。
次に、E1B55k−IRES−E4orf6−pShuttleからI−CeuIおよびPI−SceIによって、Xvir03と記載される発現カセットをCMVプロモーターおよびウシ成長ホルモン(BGH)ポリAと共にpAdenoXE3Δ27865−30995,E4Δ33241−33875にクローニングして、AdcmvE1B/IRES/E4orf6−ΔE4と称した。次に、メーカーの使用説明書(Clontech)に従ってアデノウイルスを作成した。
本発明のアデノウイルス、特にQBIOGENE社およびMicrobix社のシステムなどの組換えアデノウイルスの製造に他のシステムを使用可能であることは、本開示の観点から、本発明の範囲内であり、当業者が実施可能である。
上記のベクターは、本発明に従って使用される本明細書に記載の他のウイルスと同様に原理上、有用である。特に、上記のベクターは、YB−1が調節解除されたされた(即ち、正常細胞および腫瘍細胞と比較して過剰発現している)細胞の他、YB−1核陽性の細胞において複製して、この範囲において溶解を起こすのに適している。このベクターは、本明細書に従って使用される他のアデノウイルスおよび本明細書に従ったアデノウイルスに関して開示される疾患、患者群、患者集団にも使用可能である。
実施例13:257RDB細胞および181RDB細胞内におけるXvir03の腫瘍崩壊作用
6つのウェルを有するプレート(英語:6ウェルプレート)の1ウェル当たり100,000個の細胞(257RDBおよび181RDB)を播種した。翌日、図18に示されるように、Ad312(20pfu/細胞)およびXvir03(5pfu/細胞)を細胞に感染させた。感染は500μL無血清DMEM培地中で37℃1時間実施された。次に、感染用培地を取り除いて、2mLの完全培地(10%FCS/DMEM)と交換した。5日後にクリスタルバイオレット染色法を使用して分析を実施した。結果は図18Aおよび18Bに示している。
図18Aおよび18Bから読み取れるように、核内にYB−1を有する多剤耐性細胞は、細胞のクリスタルバイオレット染色法で表されるように、Xvir03の場合にのみAd312およびXvir03感染後の溶解を示す。これと関連して、まず培地を除いた。次に、細胞にクリスタルバイオレット(50%ETOH,3%ホルムアルデヒド,5%酢酸,1%クリスタルバイオレット)を重層して、室温で5−10分間培養した。次に、6ウェルプレートを水で十分に洗い流して、室温で乾燥させた。
本発明の意味においてアデノウイルスをトランス活性化しないE1A欠失ウイルス(例、Ad312)は高MOIで非常に効率的に複製可能であることを本発明者は知っているが(Nevins J.R., Cell 26, 213-220, 1981)、しかし、臨床用途においては実現不可能である。この現象は文献中において「E1様活性」と呼ばれる。本明細書で使用されるアデノウイルスAd312は、E1A欠失ウイルスである。依然として臨床上望ましい力価を上回る使用力価(20pfu/細胞)では、E1B55kおよびE4orf6などの初期アデノウイルス遺伝子は発現されないか、もしくは非常に低い程度しか発現されない(Nevins J.R., Cell 26, 213-220, 1981)。本明細書に既に記載の通り、これらの遺伝子およびタンパク質はウイルス複製において重要な役割を果たす。これとは対照的に、これらの遺伝子およびタンパク質はそれぞれアデノウイルスXvir03によって発現される(図16)。図18Aおよび18Bから読み取れるように、E1B55kおよびE4orf6遺伝子の発現は、同時により低い必要力価(pfu/細胞で表される)で効率的なウイルス複製および細胞溶解をもたらす。これによって本発明の基礎となる知見、即ち、YB−1の核局在と共にE4orf6およびE1B55Kの発現(E1Aの不在)が非常に効率なアデノウイルスの複製を誘導可能であることが確認される。わずか1−5pfu/細胞という、これに対する必要力価によって、現在臨床応用が可能になっている。
このことは本発明の基礎となる知見、即ち、本発明に従って使用されるウイルスによって感染細胞を溶解させるためには、核内のYB−1の存在、特に細胞周期とは無関係なYB−1の存在が必要であることを確認している。
実施例14:イリノテカン添加後の細胞内におけるアデノウイルスの複製
アデノウイルス複製に及ぼすイリノテカンの影響を判定するために、10個のU373腫瘍細胞を10cmのシャーレに播種した。第一反応において、24時間後に5μMイリノテカンを添加した。さらに24時間後、10pfu/細胞のdl520を細胞に感染させた。イリノテカン不含での3日間の培養後、実施例10に記載の方法に従ってDNAを単離した。
並行反応において、上記のとおりに調製したU373細胞はイリノテカンと前培養しなかった。イリノテカンなしで細胞を48時間培養後、10pfu/細胞のdl520を細胞に感染させて、その後、イリノテカンなしでさらに3日間培養させた。上記のとおりにDNAを単離した。
次に、2μgのDNAを制限酵素KpnIで消化して、サザンブロット解析を実施した。PCR法を用いて作成されたアデノウイルスゲノムの一部(22734−24235位)をプローブとして用いた。
結果を図19に示している。図19は、イリノテカンと共に培養後、イリノテカンと共に培養を実施しなかった未処理コントロール(レーン1)と比較して、イリノテカン処理後のU373細胞(レーン2)においてアデノウイルスの複製が有意に増大することを示している。このことは、イリノテカンの影響下でアデノウイルスの複製が増大することを意味する。
実施例15:トリコスタチンA添加後の細胞内におけるアデノウイルスの複製
アデノウイルスの複製に及ぼすトリコスタチンAの作用を調べるために、10個のU373腫瘍細胞を10cmのシャーレに播種した。24時間後に0.25、0.5、0.75μMトリコスタチンAを添加した。さらに24時間後、10pfu/細胞のdl520を細胞に感染させた。
トリコスタチンA不含培地での3日間の培養後、DNAを単離した。次に、2μgのDNAを制限酵素KpnIで消化して、サザンブロット解析を実施した。PCR法を用いて作成されたアデノウイルスゲノムの一部(22734−24235位)をプローブとして用いた。
結果を図20に示している。図20は、トリコスタチンAと共に培養しなかった未処理コントロール(レーン1)と比較して、より高濃度のトリコスタチンAと共に培養したU373細胞(レーン2、3、4)においてウイルス複製が有意に増大することを示している。このことはトリコスタチンAの影響下でウイルス複製が増大することを意味する。
実施例16:トリコスタチンA添加に反応したU373細胞上のコクサッキーウイルスアデノウイルス受容体(CAR)発現に及ぼす影響
200,000個のU373細胞を6ウェルプレートへ播種した。24時間後、細胞を1μMのトリコスタチンと共に24時間培養した。さらに24時間後、細胞を単離した。次に、FACS分析、一次抗体であるUpstate社の抗CARクローンRmcB、二次抗体としてウサギ抗マウスFITC(DAKO社)を使用して、標準プロトコルに従ってCAR発現を解析した。
結果を図21に示している。トリコスタチン処理なしでは、細胞の11.3%がCAR陽性であったが、細胞を1μMトリコスタチンと共に培養後は、細胞の56.2%がCAR陽性であった。数字は試験に使用された全細胞における割合である。
図21から、ヒストンデアセチラーゼ阻害剤であるトリコスタチンAの影響下では、アデノウイルスの結合における重要因子CARが高レベルで発現され、より多く利用可能であり、これによって上記のとおりに処理された細胞のトランスフェクション効率が高められることが読み取れる。
実施例17:イリノテカンおよびトリコスタチンAでの細胞の併用処理後のアデノウイルスによるU373細胞の腫瘍崩壊
200,000個のU373細胞を6ウェルプレートに播種した。24時間後、2μMイリノテカンまたは1μMトリコスタチンAのみまたは1μMイリノテカン+0.5μMトリコスタチンを培地に添加した。24時間の培養後、10、20、30pfu/細胞のdl520を細胞に感染させた。3−5日後、クリスタルバイオレット染色を利用して分析を実施した。アッセイはデュプリケートで行った。
結果を図22に示している。パネル1に示される6枚のプレートは、クリスタルバイオレット染色によって示されるように、イリノテカンおよびトリコスタチンAの併用での培養による影響を受けなかった完全な細胞層を示している。パネル1の次の2つのウェルはそれぞれ10、20pfu/細胞のdl520による感染後の細胞層を示している。該条件下でも、dl520の複製の欠如に起因する細胞溶解は認められない。このように10または20pfu/細胞のdl520、1μMイリノテカン+0.5μMトリコスタチンAのみのいずれも細胞溶解の誘導には適さないことが示される。
図22に示される、別の6ウェルプレート2、3、4(本明細書ではパネル2、3、4とも呼ばれる)は、基本的にこの計画に従って処理した。先述のとおりに、個々のウェルにU373細胞を接種して、この中で細胞を培養した。ウェルには10、20、30pfu/細胞のdl520を2回接種し、ここで3枚の6ウェルプレート間の違いは使用された細胞増殖抑制剤の種類にあった。パネル2には2μMイリノテカン、パネル3には1μMトリコスタチンA、パネル4には1μMイリノテカンおよび0.5μMトリコスタチンAを個々のプレートに添加した。
2μMイリノテカンの入った6ウェルプレート2(パネル2)では、30pfu/細胞のdl52で細胞を溶解させた。1μMトリコスタチンAの入った6ウェルプレート3(パネル3)では、20、30pfu/細胞のdl52で細胞を溶解させた。これらとは対照的に、1μMイリノテカン+0.5μMトリコスタチンAの入った6ウェルプレート4(パネル4)では、10pfu/細胞のdl52で細胞は既に溶解させていた。
図19−23に結果が示されている試験では、イリノテカン+トリコスタチンA+dl520を含む併用によって、いずれの化合物単独よりも腫瘍細胞のより効果的な細胞溶解を誘導させることが示されている。これは他方で、トリコスタチンAによるCAR発現の増大に起因しており、ひいては細胞の感染性を有意に向上させる。他方で、イリノテカンはYB−1を細胞核内に転位させ、ひいてはアデノウイルスの複製の向上を促す。また、細胞のYB−1はdl520感染後のアデノウイルスの複製を助け、DNA修復プロセスにはもはや利用できない。この観点から、これはdl520の有効性を向上させ、他方では細胞増殖抑制剤の有効性を増大させる。
実施例18:アデノウイルスAd312のE2遺伝子発現に関するノーザンブロット解析
各ケースで、100万個のA549細胞およびU2OS細胞を10cmシャーレに播種した。翌日、Ad312(50pfu/細胞)およびAdwt(対照として使用される;5pfu/細胞)を細胞に感染させた。使用された高ウイルス力価のAd312は、腫瘍細胞においてE1非依存的な複製をもたらした。1〜2mLの無血清DMEM中で37℃1時間、感染させた。次に、感染用培地を取り除いて、10mLの完全培地(10%FCS/DMEM)と交換した。3日後にRNAを単離した。次に、単離したRNAの濃度を260nmの測光器で測定した。そしてRNAサンプルを0.8%ホルムアルデヒドアガロースゲル中で電気泳動的に分離させた。次に、RNAをナイロンメンブレン上にブロッティングした(Schleicher&Schuellのシステムに従って実施)。メンブレン上にブロッティングされたRNAは、「初期プローブ」E2および「後期プローブ」E2とハイブリダイズさせた。1501bpの「後期プローブ」は、E2後期プロモーターの後方に特異的に結合する。プローブは事前にPCR
Figure 0005584393

によって調製して、32Pで放射線標識した。一方、初期プローブはE2初期プロモーターとE2後期プロモーターの間(226791−227002位)に結合して、やはりPCR
Figure 0005584393

によって作成した。次に、メンブレンを洗って、フィルムに暴露させた。
結果を図25に示している。後期プローブは無論、初期プローブも野生型アデノウイルスによるコントロール感染において特異的シグナルをもたらしたが、Ad312感染した腫瘍細胞は、後期プローブを使用した場合にのみ特異的シグナルをもたらした。このことにより、本発明の基礎となる知見、即ち、E4orf6およびE1B55Kの発現およびE1Aの欠如はそれぞれ過剰発現した調節解除されたYB−1を核内に輸送して、ひいては効率的なアデノウイルス複製の必要条件としてE2遺伝子発現を誘導することが確認される。
実施例19:アデノウイルスAddelta24のE2遺伝子発現に関するノーザンブロット解析
各ケースで、100万個のU2OS細胞を10cmシャーレに播種した。翌日、アデノウイルスデルタ24(Addelta24)(10pfu/細胞)および野生型アデノウイルス(Adwt)(対照として使用;10pfu/細胞)を細胞に感染させた。使用した組換えアデノウイルスAddelta24(Fueyo, J. et al., Oncogene 19, 2-12, 2000)はE1Aタンパク質のCR2領域内に特定の欠失を有しており、これによってRb陰性の腫瘍においてのみ複製可能である。また、ウイルスは、野生型アデノウイルスと同様に、E1B55kおよびE4orf6遺伝子を発現している。1〜の無血清DMEM中で37℃1時間、感染させた。次に、感染用培地を取り除いて、10mLの完全培地(10%FCS/DMEM)と交換した。12、24時間後にRNAを単離した。次に、単離したRNAの濃度を260nmの測光器で測定した。そしてRNAサンプルを0.8%ホルムアルデヒドアガロースゲル中で電気泳動的に分離させた。次に、RNAをナイロンメンブレン上にブロッティングした(Schleicher&Schuellのシステムに従って実施)。メンブレン上にブロッティングされたRNAは、「初期プローブ」および「後期プローブ」とハイブリダイズさせた。1501bpを含む「後期プローブ」は、E2後期プロモーターの後方に特異的に結合する。プローブは事前にPCR
Figure 0005584393

によって調製して、32Pで放射線標識した。一方、初期プローブはE2初期プロモーターとE2後期プロモーターの間に結合して、やはりPCR
Figure 0005584393

によって作成した。次に、メンブレンを洗って、フィルムに暴露させた。
結果を図26に示している。
12時間後、後期プローブのみが特異的シグナルをもたらした。24時間後に初めて、初期プローブもAddelta24感染細胞においてシグナルをもたらした。しかし、シグナルは、野生型アデノウイルスと比較して、有意に弱かった。このことからも、本発明の基礎となる知見、即ち、E4orf6およびE1B55Kの発現がそれぞれ過剰発現した調節解除されたYB−1を核内に輸送して、その後これはE2後期プロモーターに結合してE2遺伝子発現を誘導することが確認される。
実施例20:アデノウイルスベクターXvirPSJL1およびXvirPSJL2の構造設計
ベクターの説明:本明細書においてグループIアデノウイルスと呼ばれるウイルスの実施態様であり、ベクターおよびアデノウイルスによって例示されるXvirPSJLグループのベクター、XvirPSJL1およびXvirPSJL2は、アデノウイルスのようにYB−1核陽性の細胞、特に腫瘍細胞だけでなく、YB−1が過剰発現しており、調節解除されたされている腫瘍細胞においても複製可能である。ウイルス遺伝子、E1B55kおよびE4orf6は、E1BプロモーターおよびE4プロモーターの影響下においてdl520感染YB−1核陽性の細胞においてのみ発現し、XvirPSJLにおけるE1B55kおよびE4orf6の発現はサイトメガロウイルス(cmw)プロモーターによって起こる。一方で、cmwプロモーターの代わりに、他のプロモーター、特に腫瘍特異的、組織特異的、器官特異的プロモーターおよび天然型E1Aプロモーター、即ち、特に野生型アデノウイルスに存在するE1Aプロモーター、特にAd5を使用可能である。E1B55kおよびE4orf6の発現のために、過剰発現したYB−1および調節解除されたYB−1はそれぞれ核内に輸送され、アデノウイルスの複製が開始する。本明細書で開示されるXvirPSJLグループのアデノウイルスベクターは、このように様々なエレメント、ひいては単一のベクター内のアデノウイルスベクターdl520、Xvir03、AdYB−1の機能を組み合わせる。dl520ベクターと同様に、XvirPSJLウイルスはE1A12S遺伝子を含む。該遺伝子および対応する遺伝子産物はそれぞれ感染細胞のS期の誘導に関与しており、ウイルス複製および化学療法薬および放射照射の作用を促進させる。Xvir03と同様に、XvirPSJLウイルスは発現カセットCMV−E4orf6/IRES/E1B55kを含んでおり、これは効率的な複製、および好ましくは腫瘍細胞内に含まれる調節解除されたYB−1の間接的または直接的な核内輸送に必要となる。このように、複製はYB−1が過剰発現している、もしくは調節解除されたされている細胞、特に腫瘍細胞内において可能である。また、p53はE1B55k/E4orf6複合体による分解の対象となる。ヒト転写因子YB−1をコード化する配列をAdYB−1ウイルスから取る。内因性、即ち、細胞内に既に存在するYB−1がウイルス複製を増幅させる。E1A12SおよびYB−1いずれの発現もYB−1依存性アデノウイルスE2後期プロモーターによって制御される。また、これと関連して、一実施態様の場合、特異的プロモーター、特に腫瘍特異的、組織特異的、器官特異的プロモーターを使用可能である0。これらのウイルスの別の特徴は、E4領域が欠失していることである。ベクターはここに制限酵素認識部位を含んでおり、これによって、リボザイム、アンチセンス分子、siRNA、アポトーシス誘導遺伝子、サイトカイン、プロドラッグ遺伝子など、本明細書で開示される様々なトランス遺伝子が発現可能となる。これらの発現も本明細書で開示される腫瘍特異的、組織特異的、器官特異的プロモーターによって制御可能である。発現カセットの局在は、特にE1、E3、E4領域と関連して、もしくはE1、E3、E4領域内において固定されていないが、任意の方法で配置可能である。ベクターはp53またはRbとは無関係に腫瘍細胞内において複製する。
組換えアデノウイルス、XvirPSJL1およびXvirPSJL2の構造設計は図27、28に示されている。
Clontech社のシステムに従ったXvirPSJLベクターの作成
E2後期YB1IRES/12Sカセットの作成
本明細書における出発材料として使用される、Clontech/BD Biosciences社のpAdenoXプラスミドは、アデノウイルスAd5のゲノム核酸を含み、野生型アデノウイルスにはない3′ITR領域の後方にSfuI制限酵素切断部位を有する。SpeI(23644位)およびSfuIによってpAdenoX(Clontech)からE3−E4領域をpcDNA3.1(+)(インビトロgen)に移入して、pcDNA3.1−E3Δ27865−30995−E4と呼んだ。E4ORF6の大部分、即ち、33241−33875塩基をPstIで除去した。得られた該断片は、pcDNA3.1−E3Δ27865−30995、E4Δ33241−33875と呼んだ。
E2後期プロモーターはpGL3−EGFPからSacIおよびNheIで切り出して、pcDNA3.1−E3Δ27865−30995、E4Δ33241−33875にクローニングした。この過程で、Δ27593−31509塩基の領域のE3領域をさらに欠失させた。このようにして得られた断片は、E2後期pcDNA3.1−E3Δ27593−31509、E4Δ33241−33875と呼んだ。
RT−PCRを用いてE1A−243AA産物のcDNAを作成して、単離して、配列を確認して、BamHIおよびEcoRIを使用してpcDNA3.1(+)ベクター(インビトロgen)にクローニングした。E1A−12S−pcDNA3.1+をNheIおよびBamHIで線状化して、T4ポリメラーゼで平滑末端にして、TaqポリメラーゼおよびdNTPsによってT突出を作った。PCR産物(鋳型=pCITE、Novagen)としてIRESエレメントをE1A−12S−pcDNA3.1(+)ベクターにクローニングした(TAクローニング法)。
pHVad2cベクター(Holm et al., JBC 2002, 277, 10427-10434)からYB−1−EcoRI断片を単離して、平滑末端にした。pShuttleベクター(BD Biosciencesから市販)をXbaIで線状化して、末端を平滑末端にして、脱リン酸化させて、以前に作成したYB−1をコード化する核酸と連結させた。このようにして得られたベクターはYB−1pShuttleと呼ばれる。pShuttleベクターへのクローニングによって、インフレームで停止コドンを伴うYB−1断片をコードする核酸をもたらした。YB−1をコード化する核酸をNheIおよびBfrIを用いてYb−1pShuttleからpcDNA3.1内のIRES−E1A−12Sベクターにクローニングした。このようにして得られた断片をYB−1(EcoRI−EcoRI with STOP codon)−IRES−E1A−12S−pcDNA3.1(+)と呼んだ。
次に、YB−1−IRES−E1A12SをPmeIで切り出して、NheIで線状化して、平滑末端にし、脱リン酸化したE2late−pcDNA3.1E3Δ27593−31509、E4Δ33241−33875ベクターにクローニングした。このように、第二のカセットはE3領域内の欠失領域内にある。
核酸コンストラクトE2late−YB−1−IRES−E1A12Sを含むトランス遺伝子をSfuIおよびSpeIを用いて残りのアデノウイルス配列E3Δ27593−31509、E4Δ33241−33875と共にClontech社のpAdenoXベクターにクローニングした(=AdenoX/E2late−YB−1−IRES−E1A12S/E3Δ27593−31509、E4Δ33241−33875)。
CMV−E1B55k/IRES/E4orf6カセットをI−CeuIおよびPI−SceIを用いてXvir03と関連する上記のpShuttleから切り出して、AdenoX/E2late−YB−1−IRES−E1A12S/E3Δ27593−31509、E4Δ33241−33875に挿入した。
次に、ベクターをPacIで線状化して、293細胞内にトランスフェクションさせて、使用説明書に従って、図中に示されるトランス遺伝子を持たない組換えアデノウイルスXvirPSJL1およびXvirPSJL2を単離した。
本発明のアデノウイルス、好ましくは組換えアデノウイルス、特にE4orf6−IRES−E1B55kおよびE1A12S−IRES−YB−1カセットをそれぞれ別々および/または共に含むアデノウイルスの作成のためにQBIOGENEおよびMICROBIX社のシステムなど他のシステムを使用可能であることは本開示の観点から、本発明の範囲内であり、当業者に実施可能である。また、個々のトランス遺伝子は個々のカセット、特に各カセット間で交換可能である。また、E1A12S−IRES−YB−1カセットはE1A12Sのみからなり、および/またはE1A12Sは、他の関連遺伝子とIRESを介して連結可能である。
AdEASYシステムによる欠失E3領域内のE1A12Sを伴うアデノウイルスAdPSJL−E2−lateプロモーター12S−AdEASYの作成(Microbix社)
PSJL12Sのクローニング
まず、E2後期プロモーターを対合オリゴヌクレオチド
Figure 0005584393

としてのpGL3エンハンサープラスミド(pGL3−E2−late)のHindIIIおよびBglII切断部位にクローニングした。
次に、NcoIおよびXbaIを使用してルシフェラーゼ遺伝子を切り出して、平滑末端にして、T末端を付加した。E1A12Sフォワードプライマー
Figure 0005584393

およびE1A12Sバックワードプライマー
Figure 0005584393

によって増幅させたトランス遺伝子E1A12Sを上記のとおりに開環させた部位にTAクローニングによって導入した。
PvuIおよびClaIを使用してこのカセットを切り出して、末端を平滑にして、E3E4−pShuttle(−NdeI)−AdEASYのE3領域内の平滑末端にした脱リン酸化NheI切断部位にクローニングした。したがって、該カセットはE2後期プロモーター、オープンリーディングフレームE1a−12S、SV40後期ポリアデニル化シグナルを含む。結果として得られたコンストラクトは、E2−late−E1a−12S−E3E4−pShuttle(−NdeI)−AdEASYである。
次に、SpeIおよびPacIを使用してE2−late−E1a−12S−E3E4−pShuttle(−NdeI)−AdEASYからE2−late−E1a12S−E3E4を切り出し、SpeIおよびPacIで切断したpAdEASYにクローニングした。このようにして得られたコンストラクトをE2−late−E1a12S−E3−E4−pAdEASYと呼んだ。
pShuttleAdEASYおよびE2−late−E1a12S−E3E4−pAdEASY内のXvir−3′UTRプラスミドでのBJ5183(EC)細菌の形質転換時の相同組換えによってAdPSJL−12S−AdEASYを作成した。
AdEASYシステムを使用した、欠失E3領域内のE1A12SおよびYB−1を伴うアデノウイルスAdPSJL−E2late promoter12S−YB−1−AdEASYの作成(Microbix社)
E4ORF6−IRES−pcDNA3.1(+)のクローニング
次に、増幅産物E1a12S(上記)およびIRESエレメント(上記)をpcDNA3.1(+)ベクターのマルチクローニングサイトにクローニングした。この目的のために、E1a−12S増幅産物をTAクローニングによって平滑末端にしたBamHI切断部位に導入した。次に、pcDNA3.1(+)内のE1a−12SプラスミドをEcoRVで線状化して、T末端を付加し、増幅産物をIRESエレメント内にクローニングした。次に、このようにして得られたプラスミドをXhoIで線状化させて、末端を平滑化させ、停止コドンを持たないYB−1のEcoRI−EcoRI切断産物。
このようにして作成されたコンストラクトE1A−12S−IRES−pcDNA3.1(+)を、NotIを使用して線状化させて、末端を平滑化させた。また、YB−1EcoRI切断産物を平滑末端にして、脱リン酸化ベクターE1A−12S−IRES−pcDNA3.1(+)に導入した。PmeIを使用してE1A−12S−IRES−YB−1カセットを取り除き、Nco1およびXbaIでルシフェラーゼ遺伝子を除去して、平滑末端にし、脱リン酸化後、上記のpGL3−E2−lateにクローニングした。
PvuIおよびClaIを使用してE2−late−E1A−12S−IRES−YB−1カセットを切り出し、末端を平滑化して、E3E4−pShuttle(−NdeI)−AdEASYのE3領域内の平滑末端にした脱リン酸化NheI切断部位にクローニングした。このようにして得られたコンストラクトがE1−late promoter−E1A−12S−IRES−YB−1−E3E4−pShuttle(−NdeI)−AdEASYである。
次に、SpeIおよびPacIによってE2late promoter−E1A−12S−IRES−YB−1−E3E4カセットをE2−late promoter−E1A−12S−IRES−YB−1−E3E4−pShuttle(−NdeI)−AdEASYから切り出した。結果として得られるコンストラクトをE1a−12S−IRES−YB−1−E3E4−pAdEASYと呼んだ。
pShuttleAdEASYおよびE1a−12S−IRES−YB−1−E3E4−pAdEASY内のXvir−3′UTRプラスミドでのBJ5183(EC)細菌の形質転換時の相同組換えによってAdPSJL−12S−Yb−1−AdEASYを作成した。
E4領域内のE2late promoter−E1A−12Sおよび(または)E2−late promoter−E1A−12S−IRES−YB−1カセットのクローニング
PstIを使用したE4領域の操作および欠失後、634bpを取り除いた。E2late promoter−E1A−12Sおよび(または)E2−late promoter−E1A−12S−IRES−YB−1カセットをE4領域内に導入可能である。代わりに、E4領域を該条件下で完全なままにすることもできる。
RGDモチーフのクローニング
感染性を向上させるために、fibre knobドメインのHIループを以下のDmitriev et al. 1998(An Adenovirus Vector with Genetically Modified Fibers Demonstrates Expanded Tropism via Utilization of a Coxsachievirus and Adenovirus Receptor-Independet Cell Entry Mechanism)に従って改変させた。プライマー
Figure 0005584393

を使用して各領域を増幅させて、これによってEcoRV切断部位を作成した。この切断部位内に、
Figure 0005584393

をコードする対合オリゴヌクレオチドをクローニングした。これによって、fibre knobドメインのHIループ内にRGDモチーフが含まれる。
実施例21:アデノウイルスdl520によるHeLa細胞の感染
シャーレ1枚当たり100,000個のHeLa細胞を播種した。翌日、様々な力価(pfu/mL)のアデノウイルスdl520を細胞に感染させた。感染は500μL無血清DMEM培地中で37℃1時間実施された。次に、感染用培地を取り除いて、2mLの完全培地(10%FCS/DMEM)と交換した。3−5日後にクリスタルバイオレット染色法を使用して分析を実施した。
この実験の結果は、図23に示されている。アデノウイルスdl520は、核内にYB−1を持たないHeLa細胞の感染時に低MOIs(5−10pfu/細胞)では溶解を示さなかった。これとは対照的に、dl520は、YB−1核陰性の細胞内では複製せず、同時に本発明に従ったトランス活性化癌遺伝子タンパク質のE1Aをコードし、100−200pfu/細胞のMOI(感染の多重度)で実際に完全な溶解を示し、50pfu/細胞のMOIでも依然として顕著な溶解を示した。このことからより高いMOIでアデノウイルス遺伝子E1B55kおよびE4orf6のスイッチを入れることの可能なdl520および同様のウイルスが、過剰発現した、もしくは調節解除されたYB−1の直接的または間接的な核内輸送ひいては細胞溶解の誘導に適していると結論付けることができる。
実施例22:E2後期プロモーター活性の測定のためのルシフェラーゼアッセイ
YB−1は核内のアデノウイルスE2後期プロモーターに結合して(Holm et al., JBC 2002, 277, 10427-20434)、このプロモーターも核酸の発現に適していることが知られている。アデノウイルスE2後期プロモーターの使用は、特にこれがYB−1によって制御可能であるとの事実が理由となっており、YB−1は正のエフェクタ−として作用する、即ち、プロモーターはYB−1の存在下でのみ活性である。この範囲において、該アデノウイルスE2後期プロモーターはより高い選択性をもって制御可能であり、ひいてはYB−1が核内に存在して、YB−1がエフェクタ−および調節因子として存在しない場合、アデノウイルスの制御下にある核酸のいかなる発現も実際に回避させるシステムにおいて使用可能である。E2後期プロモーターは、E2遺伝子の活性化と関連する3Yボックス(CAAT)を含む。異なるE2後期プロモーターの構築を比較して、それらの特異性および活性を調べた。以下のとおりに分析を実施した。
YB−1を核内に有するEPG−257RDB(上皮性胃癌)、HeLa(上皮性子宮頸癌)、U2OS(骨肉腫)細胞株を3つの異なる細胞濃度で6ウェルプレートに播種した。翌日に70%コンフルエンスを示したウェルをトランスフェクションに使用した。各ウェルについて、ルシフェラーゼベクター内(Promegaから市販;出発プラスミド:pGL3エンハンサー)の異なるE2後期プロモーターコンストラクトのSpinMiniprep(Qiagen)で精製した500ngのプラスミドDNAを、1.5mLロッキングキャップ反応容器内の500μLのOptiMEMおよび別のロッキングキャップ反応容器内の5μLのDOTAPに加えた。両方の溶液を合わせて、混和した。混和液を30分間室温でインキュベーションさせて、複合体を形成させた。細胞をPBSで3回洗い、トランスフェクション混合液の層で覆った。プレートを37℃で5時間培養させて、再度PBSで3回洗い、完全培地を加えた。
感染後、細胞をPromega社のLuciferase Assay System Kit(カタログNo.E1500)で48時間処理した。各ウェルに500μLの溶解バッファーの層を加えて、室温で10分後に1mLピペットで細胞をウェルプレートから洗い落とし、1.5mLのロッキングキャップ反応容器に移した。次に細胞の溶解液を4℃、14,000rpmで15分間遠心分離した。各50μLの上精に、100μLのルシフェラーゼ基質を加えて、96ウェルのブラックプレート内でTopCount(Canberra-Packard GmbH, 63303 Dreieich)Microplate Scintillation&Luminescenceカウンターを用いて波長945nmで測定した。
BCA Protein Assay Reagent Kit(カタログNo.23227;PIERCE, Rockford, Illinois, USA)を用いてMolecular Dynamics社のBioluminometer(BioluminTM960)Kinetic Fluorescence/Absorbanceプレートリーダー内において570nmでタンパク質を測定した。サンプルの相対的光シグナルをタンパク質量(RLU/μgタンパク質)に変換した。
以下のプラスミドを使用した:BamHI(2250bp)およびBsaBI(2003bp)を用いてエンハンサーを取り除いたpGL3−enhancer(Promega)をブランクリーディングに使用した。制限酵素切断部位ApaIおよびSacIを用いて、エンハンサーを欠くpGL3ベクターのMCSに様々なE2プロモーターコンストラクトをクローニングした。BglIIおよびHindIIIを用いてpGL3エンハンサー内にhCMVプロモーターをクローニングして、ポジティブコントロールとして使用した。ポジティブコントロールによってトランスフェクション効率の推定が可能となり、ルシフェラーゼ活性の参照値としての役割も果たした。各細胞株について、CMVコントロールを100%に設定して、E2プロモーターコンストラクトがもたらす酵素活性をこれとの関係において、図24の棒グラフで示した。
様々なコンストラクトを以下のとおり参照した:
1.25932−26179bpの塩基に対応するYボックスI、II、IIIを含む(野生型アデノウイルスの配列を参照。次に与えられるアデノウイルスE2領域の一部も参照)。
2.25932−26127bpの塩基に対応するYボックスII、IIIを含む(野生型アデノウイルスの配列を参照。次に与えられるアデノウイルスE2領域の一部も参照)。
3.25932−26004bpの塩基に対応するYボックスIIIを含む(野生型アデノウイルスの配列を参照。次に与えられるアデノウイルスE2領域の一部も参照)。
4.ブランクリーディングとして機能するYボックスを含まない。
アデノウイルスE2領域の一部(Virology 1992, 186, 280-285)(YB−1結合部分を太字で印刷している)
Figure 0005584393
図30に示される結果は、異なるE2後期/Yボックスを含む個々のプロモーター断片が、YB−1核陽性の腫瘍細胞内において治療用トランス遺伝子の発現に適しており、ひいては本発明の意味においてプロモーターとして使用可能であることを見事に確認している。
実施例23:粒子の放出時にアデノウイルスによって発現されるYB−1の作用
E1/E3の欠失したAdYB−1およびE1Aのみが欠失したAd312アデノウイルスベクターを50pfu/細胞のMOIでヒト骨肉種細胞(U2OS)に感染させた。AdYB−1はそのゲノム中に細胞の転写因子YB−1をコードする配列を含み、ひいてはYボックス結合タンパク質1(YB−1)を発現する。感染後に「プラーク形成単位(pfu)」としてウイルス粒子の放出を評価するために、感染後2、5日目に培地の上精または残りの細胞層を単離した。3サイクルの凍結融解によって細胞内粒子を放出させた。プラークアッセイを利用して293個の細胞に関する粒子数を分析した。
結果を図31に示しており、黒棒は細胞内に残るウイルス粒子を示しており、縞模様の棒は放出された細胞外ウイルス粒子を示している。
図31に示される結果は、AdYB−1が全体としてAd312よりも高いpfuをもたらし、より多くの粒子を放出することを確認している。5日後、Ad312感染細胞とは対照的に、AdYB−1感染細胞は細胞変性作用(CPE)を明確に示している。
図32は、E2FおよびYB−1を介したE2後期プロモーターおよびE2初期プロモーターによるアデノウイルスのE2領域の制御の略図を示している。図1には、関与するプロモーター、E2初期プロモーターおよびE2後期プロモーターを、E2FおよびYB−1による結合および活性化に関してそれぞれ表している。野生型E1Aタンパク質はE2Fの網膜芽細胞腫タンパク質Rbへの結合を阻害する。このようにして放出されたE2FはE2初期プロモーターに結合して、これによってアデノウイルスの複製を誘導する。8−12時間後、E2後期プロモーターへのいわゆるスイッチが生じる。これは、YB−1の細胞質から核内への転位時にのみ可能となる。核局在後、E2後期プロモーターへの結合によってYB−1はE2遺伝子発現を活性化させる。
E2F/RBとE1Aとの結合機序が媒介するE2Fの放出は、本発明の基礎となる機序とは根本的に異なる。先行技術において推測されるRbタンパク質からE2Fの放出は、アデノウイルスの複製に重大ではないプロセスとまでは言わないが、重要ではなく、しかしヒトの転写因子YB−1の核局在はアデノウイルスの複製にとって重大な要素である。この転写因子は細胞周期の大部分において正常細胞の細胞質にのみ存在する。アデノウイルスの感染後、この転写因子は異なる条件下で核内に誘導されるか、もしくは異なる腫瘍疾患(例、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、骨肉腫、膠芽腫、黒色腫、小細胞肺癌、結腸直腸癌など、しかしこれらに限定されるわけではない)などの特定の細胞系と関連して核内に既に存在している。
実施例24:アデノウイルスを発現する異なるタンパク質IXの構築
図33に示される野生型アデノウイルスのウイルス核酸の設計から始めて、本明細書で開示される様々な設計原理が、YB−1依存的に複製するアデノウイルス内のタンパク質IXの発現のために実現されており、図34、35、36、37に示されている。全ての設計は、これらが天然型および野生型のそれぞれに存在するE1Aプロモーターによって制御されるという意味でE1A13SマイナスおよびE1A12Sマイナスである点が共通している。
図34に示されるアデノウイルスXvir05/プロモーターと関連して、タンパク質IXが野生型に存在する調節コンテクストに含まれず、タンパク質IXが発現しないという意味で、プロモーターはさらにE1B19Kマイナス、タンパク質IXマイナスである。むしろ、発現はE2後期プロモーターによって制御される。タンパク質IXをE3領域内にクローニングしているが、原理上、E4領域にもクローニングできる。E2A、E2B、E4、MLP遺伝子は依然として存在しており、発現も可能である。E4orf6およびE1B55Kを含むトランスポーターは、CMVプロモーターの制御下にあるE4orf6−IRES−E1B55Kカセットによって形成される。各カセットをE1領域にクローニングしているが、例えばE3、E4領域などの他の領域にもクローニングできる。
図35に示されるアデノウイルスXvir05/E1A12Sでは、タンパク質IXが野生型に存在する調節コンテクストに含まれず、タンパク質IXが発現しないという意味で、アデノウイルスはさらにE1B19Kマイナス、タンパク質IXマイナスである。むしろ、発現はE2後期プロモーターによって制御されるE1A12Sによって生じ、これはE1B55Kをコードする領域内に存在するタンパク質IXのオープンリーディングフレームの活性化をもたらす。E1A12Sタンパク質はE3領域内にクローニングしているが、原理上、E4領域にもクローニングできる。E2A、E2B、E4、MLP遺伝子は依然として存在しており、発現も可能である。E4orf6およびE1B55Kを含むトランスポーターは、CMVプロモーターの制御下にあるE4orf6−IRES−E1B55Kカセットによって形成される。各カセットをE1領域にクローニングしているが、例えばE3、E4領域などの異なる領域にもクローニングできる。
図36に示されるアデノウイルスXvir05/E1B19Kでは、タンパク質IXが野生型に存在する調節コンテクストに存在しないという意味で、アデノウイルスはさらにE1B19Kマイナス、タンパク質IXマイナスである。むしろ、発現は、CMVプロモーターの影響下で発現するE1B19Kタンパク質によって制御され、E1B55Kリーディングフレームに含まれるタンパク質IXのリーディングフレームの発現を可能にする。E2A、E2B、E3、E4、MLP遺伝子は依然として存在しており、発現も可能である。E4orf6およびE1B55Kを含むトランスポーターは、CMVプロモーターの制御下にあるE1B領域のE4orf6−RSVプロモーターカセットによって形成される。各カセットをE1領域にクローニングしているが、例えばE3、E4領域などの異なる領域にもクローニングできる。
図37に示されるアデノウイルスXvir05/E3−IXでは、E1B19Kタンパク質が野生型アデノウイルスに存在する調節コンテクストに存在せず、タンパク質IXが発現しないという意味で、アデノウイルスはさらにE1B19Kマイナス、タンパク質IXマイナスである。むしろ、発現は天然型E3プロモーターによって制御される。E2A、E2B、E4、MLP遺伝子は依然として存在しており、発現も可能である。E4orf6およびE1B55Kを含むトランスポーターは、CMVプロモーターの制御下にあるE4orf6−IRES−E1B55Kカセットによって形成される。各カセットをE1領域にクローニングしているが、例えばE3、E4領域などの異なる領域にもクローニングできる。
図38−41は、本発明のアデノウイルスのさらなる実施態様を示している。
図38に示されるウイルスは、図36に示されるXvir05/E1B19Kアデノウイルスの別の開発物である。Xvir05/E1B19Kに加えて、このウイルスは、E1A12S、YB−1、そしてこれらをコードする核酸を含むE2後期プロモーターの制御下にあるカセットを示し、ここでは両方のリーディングフレームはIRESによって隔てられている。一実施態様では、YB−1をコードする核酸がカセットに含まれないことが予想される。ウイルスによって発現されるYB−1の核酸は、調節解除されたYB−1を有する細胞内においてさらに顕著な複製をもたらす。
図40に示されるアデノウイルスは、図35に示されるアデノウイルスをさらに発展させたものであり、E2後期プロモーターの制御下にあるカセットは、E1A12S、YB−1、そしてこれらをコードする核酸からなり、E4領域にクローニングされ、いくつかのトランス遺伝子(例、アポトーシス誘導遺伝子、プロドラッグ遺伝子、siRNA、腫瘍抑制遺伝子、サイトカインなど)はE3プロモーターの制御下にあるE3領域にクローニングされる。代わりに、本明細書で開示される様々なトランス遺伝子をこの領域にクローニングできる。
図41に示される本発明のアデノウイルスは、図40に示されるアデノウイルスを最終的にさらに発展させたものであり、これと関連して、RGDモチーフがクローニングによって導入されており、これはウイルスのターゲティングに有利である。それは、およそ32576−32685位の範囲内にある繊維タンパク質内のアデノウイルスゲノム内に存在する。正確な位置づけに関するこのバラツキは、野生型アデノウイルスの配列が様々なデータバンクおよびデータバンク入力において異なり、様々な長さを有するという事実に起因する。
図39に示される本発明のアデノウイルスは、図36に示されるアデノウイルスに基づいている。しかし、対照的に、このアデノウイルスはE4orf6およびE1B55Kを含むカセットを含まず、両者は異なるプロモーター、即ち、CMVプロモーターおよびRSVプロモーターによって制御される。クローニングはE1領域内に施されている。また、アデノウイルスは、E2後期プロモーターの制御下にあるE1A12Sをコード化する核酸とは別に、依然としてタンパク質IXをコードする別の核酸を含み、これはIRESによりE1A12Sをコードする核酸とは隔てられている。また、このカセットも原理上タンパク質IXをコード化する核酸を欠くことができる。可能な別の一態様では、カセットをE4領域にクローニングできる。最後に、このウイルスは依然としてE3またはE4領域内に図8に示されるウイルスと関連して記載されているトランス遺伝子を含むことができる。これらのウイルスの別の一態様では、RGDモチーフが含まれる。
実施例25:タンパク質IX発現の検出
YB−1が媒介する複製における効果的な粒子形成におけるタンパク質IXの発現の重要性を確認するために、この実験を実施した。したがって、先行技術において記載され、図50に示される、腫瘍退縮YB−1依存的に複製中のアデノウイルスXvir03−3′UTRを使用している。
実験は以下のとおりに実施した:10cmの各シャーレに、10個の293、257RDB細胞を播種した。翌日、図10に示すとおり、細胞は未感染(K)、野生型アデノウイルス感染、またはXvir03感染のいずれかであった。1.5mLの無血清DMEM培地中で37℃1時間、感染させた。次に、感染用培地を取り除いて、10mLの完全培地(10%FCS/DMEM)と交換した。24−48時間後にRNAを単離した。次に、ノーザンブロット解析を実施した。この目的のために、各10μgのRNAサンプルを3%ホルムアルデヒドアガロースゲル中で電気泳動的に分離させ、ナイロンメンブレン上にブロッティングし、特異的な386bpのプローブとハイブリダイズさせた。プローブとして、PCRを利用して作成された、タンパク質IXに対する32P標識プローブを使用した。以下のプライマーをPCRに使用した:
Figure 0005584393

野生型アデノウイルスゲノム内のプローブの位置は3648−4033位である。使用したウイルスは、タンパク質IXを発現しないXvir03である。
実験結果を図42に示している。
図42から読み取れるように、ウイルスXvir03−3′UTRは、野生型アデノウイルスと比較して、腫瘍細胞257RDB内において発現の低下を示した。E1Aタンパク質およびE1Bタンパク質、特にE1B19Kタンパク質も発現する293細胞内では、十分なタンパク質IXが発現している。
実施例26:Xvir03−3′UTRベクターの組換え分析
10cmの各シャーレに、10個の293細胞を播種した。翌日、図43に示すとおり、様々なアデノウイルスを細胞に感染させた。1.5mLの無血清DMEM培地中で37℃1時間、感染させた。次に、感染用培地を取り除いて、10mLの完全培地(10%FCS/DMEM)と交換した。48時間後にアルカリ溶解によってDNAを放出させて、カラムで精製した。次に、2μgのDNAをHindIIIで切断した。サンプルを1−2%アガロースゲル中で電気泳動的に分離させ、ナイロンメンブレン上にブロッティングした。メンブレン上にブロッティングさせたDNAを特異的な386bpのプローブとハイブリダイズさせた。プローブとして、PCRを利用して作成されたタンパク質IXに対する32P標識プローブを使用した。以下のプライマーをPCRに使用した:
Figure 0005584393

野生型アデノウイルスゲノム内でのプローブの位置は、3468−4033位の間である。結果は、アデノウイルスXvir03が293細胞の感染後に組換えを起こさないことを示している。切断産物の大きさを図中に表している。
実施例27:275RDB細胞内でのMRP発現解析
10cmの各シャーレに、10個の257RDB細胞を播種した。翌日、図44に示される様々なアデノウイルスを細胞に感染させた。1.5mLの無血清DMEM培地中で37℃1時間、感染させた。次に、感染用培地を取り除いて、10mLの完全培地(10%FCS/DMEM)と交換した。3−4日後にRNAを単離した。次に、ノーザンブロット解析を実施した。この目的のために、各10μgのRNAを3%ホルムアルデヒドアガロースゲル中で電気泳動的に分離させ、ナイロンメンブレン上にブロッティングし、特異的な32P標識MRPプローブとハイブリダイズさせた。プローブは、pCRII−MRPプラスミドから制限酵素EcoRIによって作成した。結果は、アデノウイルスXvir03がABCトランスポーターMRPの発現を阻害可能であることを示している。
実施例28:275RDB細胞内でのMDR発現解析
10cmのシャーレ1枚当たり10個の257RDB細胞を播種した。翌日、図45に示される様々なアデノウイルスを細胞に感染させた。1.5mLの無血清DMEM培地中で37℃1時間、感染させた。次に、感染用培地を取り除いて、10mLの完全培地(10%FCS/DMEM)と交換した。3−4日後にRNAを単離した。次に、ノーザンブロット解析を実施した。この目的のために、各10μgのRNAを3%ホルムアルデヒドアガロースゲル中で電気泳動的に分離させ、ナイロンメンブレン上にブロッティングし、特異的な32P標識MDRプローブ(Holm et al., British J. Cancer, 1994, 70, 239-243)とハイブリダイズさせた。結果は、アデノウイルスXvir03がABCトランスポーターMDR1の発現を阻害可能であることを示している。
実施例29:DU145細胞内でのMRP発現解析
10cmのシャーレ1枚当たり10個のDU145細胞を播種した。翌日、図46に示される様々なアデノウイルスを細胞に感染させた。1.5mLの無血清DMEM培地中で37℃1時間、感染させた。次に、感染用培地を取り除いて、10mLの完全培地(10%FCS/DMEM)と交換した。3−4日後にRNAを単離した。次に、ノーザンブロット解析を実施した。この目的のために、各10μgのRNAを3%ホルムアルデヒドアガロースゲル中で電気泳動的に分離させ、ナイロンメンブレン上にブロッティングし、特異的な32P標識MRPプローブとハイブリダイズさせた。結果は、アデノウイルスXvir03がABCトランスポーターMRPの発現を阻害可能であることを示している。
提示された実施例から、組換えアデノウイルスXvir03が耐性関連遺伝子であるMRPおよびMDR1の発現を抑制可能であることが読み取れる。これは、アデノウイルスの複製のためにヒト細胞の転写因子YB−1を集めるE4orf6およびE1B55kを含む複合体によって完成する。したがって、本来ならMDR1遺伝子およびMRP遺伝子の発現に関与するこの転写因子は、もはやこれらの発現には利用できない。結果として、Xvir03感染後、MRPおよびMDR1タンパク質の発現が減少する。これは、例えばダウノルビシンなどの様々な細胞増殖抑制剤に対する腫瘍細胞の感作をもたらす(図9)。
実施例30:前立腺癌細胞DU145細胞およびPC3細胞におけるXvir03の溶解作用の説明
シャーレ1枚当たり100,000個のDU145細胞およびPC3細胞を播種した。翌日、図47、48に示される異なる濃度のXvir03(PFU/細胞)を細胞に感染させた。500μLの無血清DMEM培地中で37℃1時間、感染させた。次に、感染用培地を取り除いて、2mLの完全培地(10%FCS/DMEM)と交換した。5−7日後、クリスタルバイオレット染色によって評価を実施した。この目的のために、まず培地を取り除いた。細胞にクリスタルバイオレット(50%ETOH、3%ホルムアルデヒド、5%酢酸、1%クリスタルバイオレット)を重層して、室温で5−15分間培養した。次に、プレートを水で十分に洗い、室温で乾燥させた。
実験結果を図47、48に示している。アデノウイルスXvir03は約30−50のMOIで腫瘍細胞を溶解可能である。
実施例31:Xvir03感染による細胞増殖抑制剤ダウノルビシンの作用の増強
様々な細胞増殖抑制剤の添加によってヒト転写因子YB−1の核局在を誘導されることが先行技術において知られている。YB−1がMDR1およびMRP発現の活性化および調節に関与することも知られている。本発明者が見出しているように、E4orf6/E1B55k複合体を介したYB−1の集合によって、ABCトランスポーターであるMRPおよびMDR1の発現が抑制される。これによって細胞増殖抑制剤の有効性が増大される。
腫瘍崩壊アッセイを実施するために、以下のように進めた:6ウェルプレートの各ウェルに100,000個の細胞(DU145)を播種した。翌日、15PFU/細胞を細胞に感染させた。24時間後、示されたとおりにダウノルビシンを添加した。15−25時間の培養後、ダウノルビシンを含む培地を、細胞増殖抑制剤を含まない培地と交換した。さらに4−6日後、細胞をクリスタルバイオレット染色した。
図49から読み取れるように、腫瘍細胞のXvir03感染は、ダウノルビシン単剤と比較して、ダウノルビシンとXvir03との併用において、腫瘍細胞の増殖に対してより顕著な抑制作用をもたらした。
実施例32:組換えアデノウイルスXvir05、Xvir05/タンパク質IX、Xvir05/01、Xvir05/02の構造
特にウイルスタンパク質E4orf6およびE1B55kの発現は、CMV−E4orf6発現カセットおよびRSV−E1B領域によってXvir05ベクター内において保証されている。これは、YB−1の核転位をもたらす。E2後期プロモーターによって制御されるYB−1遺伝子産物の他、E1A12S遺伝子産物はさらにウイルス複製を促進させる。また、ウイルスはABCトランスポーターであるMRPおよびMDR1の発現を抑制可能である。また、タンパク質E1B19Kおよびタンパク質IXは、カセットRSV−E1B領域の構成要素として発現される。
ベクターXvir05のタンパク質IXは、該ベクターの別の開発物である。ここでは、アデノウイルスのタンパク質IXの発現が、発現カセットE2late−E1A12S−IRES−タンパク質IXによって保証される。該ベクターは完全なE1B領域を含まず、E1B55kのオープンリーディングフレームのみを含む。
ベクターXvir05/01内では、完全なE1B領域、即ち、E1B19k、E1B55k、タンパク質IXが、例えばRSVプロモーターなどのアデノウイルス以外のウイルスのプロモーターによって制御される。発現カセットE2late−E1A12S−IRES−YB−1はE4領域内に存在する。したがって、特異的な治療用トランス遺伝子をE3領域内にクローニングできる。E3の欠失は、アデノウイルスのADPタンパク質(「アデノウイルス死タンパク質」)が依然として発現されるようになっている。また、E1A12SおよびE1B19kの発現はタンパク質IXの発現に影響を及ぼす。
Xvir05/02ベクターは、感染率を高めるために、さらにfibre knobのHループ内にRGDモチーフを含む。
ウイルス作成は、以下のとおりに実施された:
レスキュープラスミドpAdEASYの改変(Qbiogene社)
ΔE3E4シャトルベクターの作成のためのpShuttle−AdEASYシャトルベクターの使用
最初にCMVプロモーターおよびウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナルをこのpShuttle−AdEASYベクターにクローニングした。この目的のために、プラスミドをEcoRIで切断して、T4ポリメラーゼおよびdNTPsを用いたフィリングによって末端を平滑化させ、骨格を脱リン酸化させて、生成した両方の消化産物を再連結させた。これによって制限酵素認識部位EcoRIを破壊した。このようにして得られたプラスミドをpShuttle(−EcoRI)−AdEASYと呼んだ。
次に、Clontech社のpShuttleからCMV−MCS−ポリAカセットをMfeIおよびEcoRIで切断して、末端を平滑化させ、この目的のためにXbaIで線状化して、平滑末端にし、脱リン酸化させたpShuttle(−EcoRI)−AdEASYベクターにクローニングした。このようにしてCMV−MCS−PolyA−pShuttle−AdEASYプラスミドを作成した。
E3領域およびE4領域を操作するために、SpeIおよびPacIを用いてpAdEASYプラスミドのΔE3E4領域をCMV−MCS−PolyA−pShuttle−AdEASYプラスミドにクローニングし、このようにしてΔE3E4−pShuttle−AdEASYプラスミドを作成した。NdeIによる切断そして再連結によって、2つのNdeI制限酵素認識部位の1つを消去して、ひいてはプラスミドからマルチクローニングサイトも消去した。この手順で、ΔE3E4−pShuttle(−NdeI)−AdEASYプラスミドを作成した。
E4の操作
潜在的な治療用トランス遺伝子に空間を与え、目的以外の相同組換えを避けるために、ΔE3E4−pShuttle(−NdeI)−AdEASYプラスミドのE4領域を特異的に欠失した。この過程で、PstIによる切り出しおよび再連結によって、E4orf6領域を約634bpだけ短縮させる(ΔE3E4ΔORF6−pShuttle(−NdeI)−AdEASY)。組換えアデノウイルスの作成のための異なるシステムにおいて、各欠失は当業者によって実施可能である。
ΔE3E4ΔORF6−pShuttle(−NdeI)−AdEASY内のRGDモチーフのクローニング
感染性を高めるために、fibre knobドメインのHIループを以下のDmitriev et al. 1998(An Adenovirus Vector with Genetically Modified Fibers Demonstrates Expanded Tropism via Utilization of a Coxsachievirus and Adenovirus Receptor-Independet Cell Entry Mechanism)に従って改変させた。プライマー
Figure 0005584393

を使用して各領域を増幅させて、これによってEcoRV制限酵素部位を作成した。この制限酵素部位内に、
Figure 0005584393

をコードする対合オリゴヌクレオチドをクローニングした。ΔE3E4ΔORF6−pShuttle(−NdeI)−AdEASY内のHpaIおよびBfrI切断部位を利用したクローニングによって、ΔE3−RGD−E4ΔORF6−pShuttle(−NdeI)−AdEASYを作成した。fibre knobドメインのHIループ内にRGDモチーフが存在する。
ΔE3RGD−E4ΔORF6−pShuttle(−NdeI)−AdEASYのΔE3領域内のE3a領域のクローニング
この目的のために、インビトロgen社のpcDNA3.1(+)ベクターをBglIIおよびBamHIで切断して、CMVプロモーターを取り除き、ベクターを再連結した(CMVを持たないpcDNA3.1(+)=oCMV)。pcDNA3.1(+)oCMVベクターのこれらのSpeIおよびXhoI制限酵素部位を利用して、野生型ウイルスDNA(pcDNA3.1(+)oCMV/E3aXhoI)からSpeI(27083bp)およびXhoI(29792bp)で切り出した2709bpの断片をクローニングした。代わりに、3′末端のXhoIではなくHpaI(30570bp)で切断可能である。この目的のために、次にpcDNA3.1(+)oCMVベクターをSpeIおよびEcoRVで切断して、これにアデノウイルスSpeI−HpaI断片をクローニングした(pcDNA3.1(+)oCMV/E3aHpaI)。別の選択肢は、アデノウイルスの野生型DNAの2718bpのEcoRI断片(27332bp−30050bp)であり、これはEcoRIを使用して開環したpcDNA3.1(+)oCMV内にクローニングされる(pcDNA3.1(+)oCMV/E3aEcoRI)。
pcDNA3.1(+)oCMV/E3aを使用して、E3a領域をΔE3RGD−E4ΔORF6−pShuttle(−NdeI)−AdEASYベクターにクローニングできた。この目的のために、シャトルベクターΔE3RGD−E4ΔORF6−pShuttle(−NdeI)−AdEASYをNheIで切断して、平滑末端にして、SpeIでさらに切断した。pcDNA3.1(+)oCMV/E3aXhoI由来のインサートをこの部位にクローニングした。この目的のために、プラスミドをXhoIで切断して、末端を平滑化して、さらにSpeIで切断した。このようにして切り出された断片を事前に切断したΔE3RGD−E4ΔORF6−pShuttle(−NdeI)−AdEASYプラスミドにクローニングした。
SpeI−HpaI断片(27083bp−30570bp)およびEcoRI断片(27332bp−30050bp)を各pcDNA3.1(+)oCMV/E3aから同じ方法で切り出して、クローニングによって転移可能である。
代わりに、アデノウイルス5型の野生型DNAを鋳型に用いて、プライマー
Figure 0005584393

を使用したPCRによってE3a領域を増幅可能である。E3aリバースプライマーを使用して、NheI切断部位を作成した。増幅産物をSpeIおよびNheIで切断して、同様にSpeIおよびNheIで切断したΔE3RGD−E4ΔORF6−pShuttle(−NdeI)−AdEASYにクローニングする。
SpeI−HpaI断片について
代わりに、アデノウイルス5型の野生型DNAを鋳型に用いて、プライマー
Figure 0005584393

を使用してE3a領域を増幅可能である。E3aリバースプライマーを使用して、NheI切断部位を作成した。増幅産物をSpeIおよびNheIで切断して、やはりSpeIおよびNheIで切断したΔE3RGD−E4ΔORF6−pShuttle(−NdeI)−AdEASYベクターにクローニングする。
EcoRI断片について
代わりに、アデノウイルス5型の野生型DNAを鋳型に用いて、プライマー
Figure 0005584393

を使用したPCRによってE3a領域を増幅可能である。E3aリバースプライマーを使用して、NheI切断部位を作成した。増幅産物をEcoRIおよびNheIで切断して、やはりEcoRIおよびNheIで切断したΔE3RGD−E4ΔORF6−pShuttle(−NdeI)−AdEASYベクターにクローニングする。
ΔE3RGD−E4ΔORF6−pShuttle(−NdeI)−AdEASY内のpcDNA3.1(+)oCMV/E3aからクローニングによってE3a領域を移転させることで、E3aΔE3RGD−E4ΔORF6−pShuttle(−NdeI)−AdEASYを作成した。
このようにしてクローニングされた領域は、E3ADPのオープンリーディングフレームまでのE3領域(29772bp)、ひいてはE3プロモーター、ポリアデニル化シグナルを伴う完全なE3A領域、12.5K、E36.7K、E3gp19K、E3ADPの転写開始およびオープンリーディングフレームを含む。
SpeI−XhoIクローニングの場合、アデノウイルス5型のDNA配列と比較して、E3領域は29796−31509bp(=1713bp)を欠失させた。
pcDNA3.1(+)oCMV/E3aプラスミド内のE3プロモーターとADPのオープンリーディングフレームの間をさらに欠失させることができる。例えば、EcoRII、BsiWI、DraI、MunIによる27596bpと29355bpの間のさらなる切断によって、この間に位置する6.7Kおよびgp19Kのオープンリーディングフレームを取り除いて、ひいては別のトランス遺伝子を取り込むためのさらに1.8kbのスペースをもたらすことができる。上記のE3a増幅産物は、対応する制限酵素によっても切断可能であり、先述のとおりにクローニングによって転移可能である。
E2後期プロモーターの制御下にある第二の発現カセットE1a12Sのクローニング
まず、E2後期プロモーターを対合オリゴヌクレオチド
Figure 0005584393

としてPromega社のpGL3エンハンサープラスミド(pGL3−E2Late)のHindIIIおよびBglII切断部位にクローニングした。
次に、NcoIおよびXbaIでルシフェラーゼ遺伝子を切り出して、末端を平滑化して、T末端を付加した。上記のとおりに開環させた部位に、プライマー
Figure 0005584393

を使用したRT−PCRによって増幅させたトランス遺伝子E1A12SをTAクローニングによって導入した。
したがって、該カセットはpGL3ベクターのE2後期プロモーター、オープンリーディングフレームE1a−12S、SV−40後期ポリアデニル化シグナルを含む。
PvuIおよびClaIを使用してこのカセットを切り出して、末端を平滑化して、任意でEcoRII、BsiWI、DraI、MunIを欠失させたE3a領域内(E36.7Kおよびgp19Kのオープンリーディングフレームの除去後、上記を参照)またはクローニングしたE4ORF6の欠失内、例えば平滑末端にして脱リン酸化させたBfrI切断部位にクローニング可能である。
結果として得られたコンストラクトは、E3a/E2Late−E1a−12S/ΔE3RGD−E4ΔORF6−pShuttle(−NdeI)−AdEASYまたはE3aΔE3RGD−E4ΔORF6/E2Late−E1a−pShuttle(−NdeI)−AdEASYである。
E2後期プロモーターの制御下にYB−1を伴う第二の発現カセットE1a12Sのクローニング
次に増幅産物E1a12S(上記を参照)およびIRESエレメント(Novagen社のpCITE−4a(+)を鋳型に、IRESフォワード=
Figure 0005584393

およびIRESリバース=
Figure 0005584393

をpcDNA3.1(+)ベクター(インビトロgen)のマルチクローニングサイトにクローニングした。この目的のために、E1a−12S増幅産物をTAクローニングによって平滑末端にしたBamHI制限酵素切断部位にクローニングした。次に、pcDNA3.1(+)内のE1a−12SプラスミドをEcoRVで線状化して、T末端を付加し、IRESエレメントの増幅産物をクローニングした。このようにして作成されたコンストラクト、E1a−12S−IRES−pcDNA3.1(+)をNotIで線状化させて、平滑末端にし、やはり平滑末端にしたpHVad2cCMV/S40+Yb−1(Stephan Bergmann)のYB−1EcoRI切断産物も脱リン酸化ベクターE1A−12S−IRES−pcDNA3.1(+)に導入した。代わりに、タンパク質IXのオープンリーディングフレームのPCR増幅産物、具体的にはプライマーIX
Figure 0005584393

をT末端の付加後のE1a−12S−IRES−pcDNA3.1(+)ベクターの平滑末端化させたNotI切断部位に導入可能である。
カセットE1A−12S−IRES−YB−1またはE1A−12S−IRESタンパク質IXをPmeIで切り出して、ルシフェラーゼ遺伝子をNcoIおよびXbaIで除去して、平滑末端化させ、脱リン酸化した後の上記pGL3−E2Lateプラスミドにクローニングした。
PvuIおよびClaIを使用してこのカセットE2late−E1A−12S−IRES−YB−1を切り出して、末端を平滑化して、任意でEcoRII、BsiWI、DraI、MunIを欠失させたE3a領域内(E36.7Kおよびgp19Kのオープンリーディングフレームの除去後、上記を参照)またはE4ORF6の欠失内、例えば平滑末端にして脱リン酸化させたBfrI切断部位にクローニング可能である。
結果として得られたコンストラクトは、E3a/E2Late−E1a−12S−IRES−YB−1/ΔE3RGD−E4ΔORF6−pShuttle(−NdeI)−AdEASYまたはE3aΔE3RGD−E4ΔORF6/E2Late−E1a−12S−IRES−YB−1−pShuttle(−NdeI)−AdEASYである。
レスキュープラスミドE3a/E2Late−E1a−12S/ΔE3RGD−E4ΔORF6−pAdEASYまたはE3aΔE3RGD−E4ΔORF6/E2Late−E1a−12S−pAdEASY、および、E3a/E2Late−E1a−12S−IRES−YB−1/ΔE3RGD−E4ΔORF6−pAdEASYまたはE3aΔE3RGD−E4ΔORF6/E2Late−E1a−12S−IRES−YB−1−pAdEASYの作成
E3aまたはE4ΔORF6内に第二発現カセットE2Late−E1a−12SまたはE2Late−E1a−12S−IRES−YB−1を伴うE3aΔE3RGD−E4ΔORF6領域を、対応するpShuttleプラスミドE3aΔE3RGD−E4ΔORF6−pShuttle(−NdeI)−AdEASYからSpeIおよびPacIで切り出して、対応する開環ベクターpAdEASYにクローニングして、これによって新しいレスキュープラスミドE3a/E2Late−E1a−12S/ΔE3RGD−E4ΔORF6−pAdEASYまたはE3aΔE3RGD−E4ΔORF6/E2Late−E1a−12S−pAdEASY、および、E3a/E2Late−E1a−12S−IRES−YB−1/ΔE3RGD−E4ΔORF6−pAdEASYまたはE3aΔE3RGD−E4ΔORF6/E2Late−E1a−12S−IRES−YB−1−pAdEASYを作成した。
第二発現カセットは、E2Late−E1a−12SまたはE2Late−E1a−12S−IRES−YB−1のいずれもE3aまたはE4ΔORF6内に存在するため、E3aΔE3RGD−E4ΔORF6−pAdEASYはE3a領域、RGDモチーフ、欠失したE4ORF6を含む。このコンストラクトは、シャトルプラスミドを介してE1領域内に別のトランス遺伝子を導入するためのレスキュープラスミドである。
E1領域用のトランス遺伝子カセットの作成
E1B領域のクローニング
E1B領域を得るためにアデノゲノムをXbaI(1340bp位)およびMunI(3925bp位)で切断して、AdEASYのpShuttleのXbaIおよびMunI切断部位に該2585bp断片をクローニングして、このためこれは完全なE1B(pShuttle/E1B)を含む。
代わりに、アデノウイルス5型の野生型DNAを鋳型に使用して、プライマー
Figure 0005584393

を使用したPCRによってE1B領域を増幅させ、XbaIおよびMunIで切断して、AdEASYのpShuttleのXbaIおよびMunI制限酵素切断部位にクローニングできる。
したがって、pShuttle/E1Bは、E1Bプロモーター、E1B19K、E1B55K、タンパク質IXのオープンリーディングフレーム、そして天然型のポリA部分を含む。XbaIおよびHpaIを使用してE1Bプロモーターを取り除き、1ベクターの末端を平滑化させて、インビトロgen社のpcDNA3.1(+)由来のCMVプロモーターと置換して、これをMluIおよびXhoIで切断して、その末端も平滑化させた。別の方法として、例えば本特許において列挙されるプロモーター、CMVプロモーターまたは腫瘍特異的なウイルスプロモーターの代わりに、RSVプロモーターによってE1B領域の発現を制御できる。
RSV−E4ORF6−polyAカセットを調製するためのRSVプラスミドの調製
Invirogen社のpRc/RSVプラスミドをXhoI、SpeI、XbaIで切断した。このようにして作成した2810bpおよび278bpの断片を再連結させて、F1複製起点およびネオマイシン耐性遺伝子(oNeo)を取り除いた。
このようにして作成したpRc/RSV(oNeo)ベクターは、BamHI切断部位を含んでおり、この中にだけDobbelsteinから供与されたCGNプラスミド由来のE4ORF6のオープンリーディングフレームをクローニングした。代わりに、プライマー
Figure 0005584393

を使用したPCRの増幅産物を、T末端付加後(TAクローニング)のpRc/RSV(oNeo)ベクターのEcoRV切断部位に導入可能である。別の方法として、例えば本特許において列挙されるプロモーター、RSVプロモーター(MluIおよびHindIIIで取り出す)または腫瘍特異的なウイルスプロモーターの代わりに、CMVプロモーター(MluIおよびHindIIIによりpcDNA3.1(+)から入手)がE4orf6の発現を導く。
RSV−E4ORF6−polyAカセット(ウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナルはpRC/RSVプラスミド由来である)をMluIで切断して、末端を平滑化させて、プラスミドからXhoIで回収した。次にNotIで切断して、平滑末端にし、XhoIで切断したpShuttle/E1Bベクター内に発現カセットをクローニングした。これによって、RSV−E4ORF6−polyA/E1B−pShuttle−AdEASYベクターを作成した。
レスキューベクター内へのトランス遺伝子カセットの導入
E1領域用のRSV−E4ORF6−polyA/E1B−pShuttle−AdEASYベクターをBst107IおよびMroIを使用して線状化させて、エレクトロポレーションによってレスキュープラスミド(上記)と共にBJ5183(EC)細菌内に導入した。相同組換えによってアデノウイルスプラスミドRSV−E4ORF6−polyA/E1B−E3a/E2Late−E1a−12S/ΔE3RGD−E4ΔORF6−pAdEASY(または上記のレスキューベクター変異体に応じて)を作成し、これはHEK293細胞内へのトランスフェクション後にウイルスの産生をもたらした。
本発明の前記アデノウイルス、特に組換えアデノウイルス、特に上記の発現カセットを個別に、および/または一緒に含むアデノウイルスの作成には、他のシステム(例、Clontech/BD Biosciences社のpAdenoXシステムまたはMicrobix社のシステム)が使用可能であることは、本開示の観点から、本発明の範囲内であり、当業者が実施可能である。
前記の明細書において開示されている発明の特徴、請求項、図は、組み合わせでは無論、個別にも本発明の実施およびその様々な実施態様と関連しうる。
以下では、新しい特徴、態様、利点を読み取ることができる図および実施例を参照することで本発明をさらに説明する。
本明細書においてAdE1/E3マイナスと呼ばれるアデノウイルスベクターの構造設計を示しており、これは野生型アデノウイルスおよびアデノウイルスdl520のE1/E3欠失アデノウイルスである。 p300、p107、p105の結合に関して、E1Aタンパク質の結合ドメインを示している。 E1/E3欠失アデノウイルスAd5感染後、核内にYB−1を持たないU2OS細胞を示しており、E1/E3マイナスAd5、dl520と呼ぶ。 E1/E3欠失アデノウイルスAd5感染後、核内にYB−1を持つ257RDB細胞を示しており、E1/E3マイナスAd5、アデノウイルスdl520と呼ぶ。 アデノウイルスdl1119/1131感染後の257RDB細胞およびU2OS細胞を示している。 EMSA解析の結果を示しており、YB−1は多剤耐性細胞および細胞株257RDB、181RDB、MCF−7Adには存在しているが、YB−1はU2OSおよびHeLa細胞には存在しない。 野生型アデノウイルス、アデノウイルスdl520、アデノウイルスdl119/1131のE1Aタンパク質の構造設計を示している。 追加的に発現されたウイルスタンパク質の存在下におけるアデノウイルスの複製効率を絶対値で示す柱状図表である。 追加的に発現されたウイルスタンパク質の存在下におけるアデノウイルスの複製効率の上昇を示す柱状図表である。 それぞれクリスタルバイオレット染色および10、30pfu/細胞のdl520感染後のU2OS細胞、およびそれぞれダウノルビシン未投与の対照(K)および40ng/mLダウノルビシン投与後のU2OS細胞を増殖させたウェルを示している。 それぞれクリスタルバイオレット染色および10、30pfu/細胞のdl520感染後、そしてそれぞれダウノルビシン投与なしの対照(K)および40ng/mLダウノルビシン投与後のHeLa細胞を増殖させたウェルを示している。 それぞれPBS、dl520処理後の時間の関数として、由来の異なる腫瘍(RDB257、HeLa)の腫瘍容積の図式である。 それぞれPBSおよび5 x 10pfuのdl520処理後のRDB257細胞から腫瘍を発生した犠牲になったマウスの写真を示している。 dl520感染後のRDB257細胞およびHeLa細胞の(皮下増殖された腫瘍の)細胞抽出物のサザンブロット解析の結果である。 YB−1核陽性の腫瘍細胞(257RDB、181RDB)およびYB−1核陰性の腫瘍細胞(HeLa、U2OS)におけるdl520および野生型アデノウイルスの複製効率および粒子形成をそれぞれ示す柱状図表である。 野生型アデノウイルスおよびアデノウイルスベクターAdXvirO3の構造設計を示している。 アデノウイルスベクターAdXvir03/01の構造設計を示している。 クリスタルバイオレット染色およびAd312(20pfu/細胞)、Xvir03(5pfu/細胞)感染後および対照(未感染)の181RDB細胞を増殖させたウェルを示しており、クリスタルバイオレット染色は感染から5日後に実施された。 クリスタルバイオレット染色およびAd312(20pfu/細胞)、Xvir03(5pfu/細胞)感染後および対照(未感染)の272RDB細胞を増殖させたウェルを示しており、クリスタルバイオレット染色は感染から5日後に実施された。 イリノテカン処理済みおよび未処理のU373細胞におけるアデノウイルスdl520の複製挙動に関するサザンブロット解析での結果である。 トリコスタチンA処理済みおよび未処理のU373細胞におけるアデノウイルスdl520の複製挙動に関するサザンブロット解析での結果である。 CAR陽性細胞の割合で表した、コクサッキーウイルスアデノウイルス受容体(CAR)発現に関する、トリコスタチン処理済みU373細胞のFACS分析での結果である。 複製中のアデノウイルスdl520、イリノテカン、トリコスタチンの作用を異なる組み合わせで描写するために異なる4つのパネルの細胞層を示している。 3′UTR断片および3532位の制限酵素切断部位BfrIを伴うE1B55KのORFの略図を示している。 野生型Ad5の3507位から4174位の配列に対応する ElB55k−3′UTR領域の配列を示している。 野生型アデノウイルスAd5およびアデノウイルスAd312感染後のA549細胞およびU2OS細胞におけるE2遺伝子発現のノーザンブロット解析での結果を示している。 野生型アデノウイルスおよびアデノウイルスΔ24感染から12時間および24時間後でのU2OS細胞におけるE2遺伝子発現のノーザンブロット解析での結果を示している。 アデノウイルスベクターXvirPSJLlの構造設計を示している。 アデノウイルスベクターXvirPSJL2の構造設計を示している。 クリスタルバイオレット染色および異なるpfu/細胞を利用したアデノウイルスdl520感染後のHeLa細胞を増殖させたウェルを示している。 アデノウイルスE2後期プロモーターの異なるプロモーター断片の使用時におけるU2OS細胞、HeLa細胞、257RDB細胞におけるルシフェラーゼ活性を示す棒グラフを示している。 YB−1発現アデノウイルスおよびAd312ウイルスによるU2OS細胞の感染から2、5日後でのウイルス粒子数を示す棒グラフを示しており、細胞内に残るウイルス粒子(黒で示す)と細胞外に放出されたウイルス粒子(横縞)を区別している。 E2FおよびYB−1によるE2後期、E2初期プロモーターによるアデノウイルスのE2領域の制御の略図を示している。 野生型アデノウイルスの概略設計を示している。 E2後期プロモーターの制御下でタンパク質IXを発現する、本発明のアデノウイルスXvir05/プロモーターの略図を示している。 E1A12Sの制御下でE1B55Kリーディングフレームの一部としてタンパク質IXを発現する、本発明のアデノウイルスXvir05/E1A12Sの略図を示している。 E1B19Kの制御下でタンパク質IXを発現する、本発明のアデノウイルスXvir05E1B19Kの略図を示している。 E3プロモーターの制御下でタンパク質IXを発現する、本発明のアデノウイルスXvir05/E3−IXプロモーターの略図を示している。 野生型アデノウイルス、およびウイルスXvir05/E1B19Kの一実施態様である本発明のアデノウイルスXvir05の略図である。 野生型アデノウイルス、およびウイルスXvir05/E1A12Sの一実施態様である本発明のアデノウイルスXvir05/タンパク質IXの略図である。 野生型アデノウイルス、およびウイルスXvir05/タンパク質IXの一実施態様である本発明のアデノウイルスXvir05/01の略図である。 野生型アデノウイルス、およびウイルスXvir05/タンパク質IXの一実施態様である本発明のアデノウイルスXvir05/02の略図である。 タンパク質IXの検出に関するノーザンブロット解析の結果を示している。 Xvir03−3′UTRのサザンブロット解析の結果を示している。 Xvir03−3′UTR感染後のノーザンブロット解析を利用したMRP発現の結果を示している。 Xvir03−3′UTR感染後のノーザンブロット解析を利用したMDR発現の結果を示している。 Xvir03−3′UTR感染後のノーザンブロット解析を利用したMRP発現の結果を示している。 クリスタルバイオレット染色および異なるpfu/細胞のアデノウイルスXvir03感染後のDU145細胞を増殖させたウェルを示している。 クリスタルバイオレット染色および異なるpfu/細胞を利用したアデノウイルスXvir03感染後のPC−3細胞を増殖させたウェルを示している。 複製中のアデノウイルスXvir03およびダウノルビシンの作用を説明する異なる4つのパネルの細胞層を示している。 アデノウイルスベクターXvir03およびXvir03−3′UTRの構造設計をそれぞれ示している。

Claims (49)

  1. ヒトまたは哺乳動物の腫瘍細胞の耐性を逆転させるための医薬の製造におけるアデノウイルスの使用であって、前記アデノウイルスが、核内にYB−1を欠く細胞内においては複製欠損であるが、YB−1を核内に有するか調節解除されたYB−1を含むかするヒトまたは哺乳動物の腫瘍細胞内においては複製し、前記耐性が、医薬的に活性な1つ以上の薬剤および/または放射線に対する耐性であり、前記医薬的に活性な1つ以上の薬剤に対する耐性が、ABCトランスポーターによって媒介され、前記放射線に対する耐性が、腫瘍疾患の照射において使用される放射線に対する耐性であり、
    ここで、前記アデノウイルスが、少なくとも一つのアデノウイルス性遺伝子をトランス活性化させる癌遺伝子タンパク質をコードしており、前記アデノウイルス性遺伝子が、E1B55kDa、E4orf6、E4orf3およびE3ADPからなる群より選択され、前記癌遺伝子タンパク質が、E1Aであり、前記アデノウイルスが、dl520、AdΔ24、dl922−947、E1Ad/01/07、dl1119/1131およびCB016からなる群より選択されるか、または
    前記アデノウイルスが、E1Aタンパク質からなる群より選択される第二タンパク質より前に、E1B55kDaタンパク質およびE4orf6タンパク質の組み合わせである第一タンパク質を発現しており、前記アデノウイルスが、E1A12Sタンパク質をコードする少なくとも一つの核酸を含み、前記E1Aタンパク質の発現が、E1Aプロモーターとは異なるプロモーターの制御下にある、使用。
  2. ヒトまたは哺乳動物の腫瘍細胞の耐性を逆転させるための医薬の製造におけるアデノウイルスの使用であって、前記アデノウイルスが、核内にYB−1を欠く細胞内においては複製欠損であるが、YB−1を核内に有するか調節解除されたYB−1を含むかするヒトまたは哺乳動物の腫瘍細胞内においては複製し、前記耐性が、医薬的に活性な1つ以上の薬剤に対する耐性であり、前記医薬的に活性な1つ以上の薬剤に対する耐性が、ABCトランスポーターによって媒介され、
    ここで、前記アデノウイルスが、少なくとも一つのアデノウイルス性遺伝子をトランス活性化させる癌遺伝子タンパク質をコードしており、前記アデノウイルス性遺伝子が、E1B55kDa、E4orf6、E4orf3およびE3ADPからなる群より選択され、前記癌遺伝子タンパク質が、E1Aであり、前記アデノウイルスが、dl520、AdΔ24、dl922−947、E1Ad/01/07、dl1119/1131およびCB016からなる群より選択されるか、または
    前記アデノウイルスが、E1Aタンパク質からなる群より選択される第二タンパク質より前に、E1B55kDaタンパク質およびE4orf6タンパク質の組み合わせである第一タンパク質を発現しており、前記アデノウイルスが、E1A12Sタンパク質をコードする少なくとも一つの核酸を含み、前記E1Aタンパク質の発現が、E1Aプロモーターとは異なるプロモーターの制御下にある、使用。
  3. ヒトまたは哺乳動物の腫瘍細胞の薬剤感受性を回復させるための医薬の製造におけるアデノウイルスの使用であって、前記アデノウイルスが、核内にYB−1を欠く細胞内においては複製欠損であるが、YB−1を核内に有するか調節解除されたYB−1を含むかするヒトまたは哺乳動物の腫瘍細胞内においては複製し、前記感受性が、医薬的に活性な1つ以上の薬剤および/または放射線に対する感受性であり、前記医薬的に活性な1つ以上の薬剤に対する感受性が、ABCトランスポーターによって媒介され、前記放射線に対する感受性が、腫瘍疾患の照射において使用される放射線に対する感受性であり、
    ここで、前記アデノウイルスが、少なくとも一つのアデノウイルス性遺伝子をトランス活性化させる癌遺伝子タンパク質をコードしており、前記アデノウイルス性遺伝子が、E1B55kDa、E4orf6、E4orf3およびE3ADPからなる群より選択され、前記癌遺伝子タンパク質が、E1Aであり、前記アデノウイルスが、dl520、AdΔ24、dl922−947、E1Ad/01/07、dl1119/1131およびCB016からなる群より選択されるか、または
    前記アデノウイルスが、E1Aタンパク質からなる群より選択される第二タンパク質より前に、E1B55kDaタンパク質およびE4orf6タンパク質の組み合わせである第一タンパク質を発現しており、前記アデノウイルスが、E1A12Sタンパク質をコードする少なくとも一つの核酸を含み、前記E1Aタンパク質の発現が、E1Aプロモーターとは異なるプロモーターの制御下にある、使用。
  4. ヒトまたは哺乳動物の腫瘍細胞の薬剤感受性を回復させるための医薬の製造におけるアデノウイルスの使用であって、前記アデノウイルスが、核内にYB−1を欠く細胞内においては複製欠損であるが、YB−1を核内に有するか調節解除されたYB−1を含むかするヒトまたは哺乳動物の腫瘍細胞内において複製し、前記感受性が、医薬的に活性な1つ以上の薬剤に対する感受性であり、前記医薬的に活性な1つ以上の薬剤に対する感受性が、ABCトランスポーターによって媒介され、
    ここで、前記アデノウイルスが、少なくとも一つのアデノウイルス性遺伝子をトランス活性化させる癌遺伝子タンパク質をコードしており、前記アデノウイルス性遺伝子が、E1B55kDa、E4orf6、E4orf3およびE3ADPからなる群より選択され、前記癌遺伝子タンパク質が、E1Aであり、前記アデノウイルスが、dl520、AdΔ24、dl922−947、E1Ad/01/07、dl1119/1131およびCB016からなる群より選択されるか、または
    前記アデノウイルスが、E1Aタンパク質からなる群より選択される第二タンパク質より前に、E1B55kDaタンパク質およびE4orf6タンパク質の組み合わせである第一タンパク質を発現しており、前記アデノウイルスが、E1A12Sタンパク質をコードする少なくとも一つの核酸を含み、前記E1Aタンパク質の発現が、E1Aプロモーターとは異なるプロモーターの制御下にある、使用。
  5. 前記医薬的に活性な薬剤が細胞増殖抑制剤である、請求項1〜4のいずれか一項記載の使用。
  6. 前記耐性が多剤耐性またはポリ耐性、および/または放射線に対する耐性であることを特徴とする、請求項1〜のいずれか一項記載の使用。
  7. 前記耐性が細胞増殖抑制剤に対して多剤耐性またはポリ耐性であることを特徴とする、請求項1〜のいずれか一項記載の使用。
  8. 前記ABCトランスポーターが、MRP、MDR、およびMDR−1からなる群より選択される、請求項1〜7のいずれか一項記載の使用。
  9. 前記アデノウイルスが、dl520、AdΔ24、dl922−947、E1Ad/01/07、dl1119/1131およびCB016からなる群より選択される、請求項1〜8のいずれか一項記載の使用。
  10. 前記アデノウイルスが、dl520およびdl1119/1131からなる群より選択される、請求項9記載の使用。
  11. 前記アデノウイルスが、dl520である、請求項1〜9のいずれか一項記載の使用。
  12. dl520、AdΔ24、dl922−947、E1Ad/01/07、dl1119/1131およびCB016からなる群より選択された前記アデノウイルスが、さらにE1B19kDa欠損を有する、請求項1〜11のいずれか一項記載の使用。
  13. 前記アデノウイルスが、さらにE1B19kDa欠損を有するdl520である、請求項12記載の使用。
  14. 前記E1Aが、E1A12Sである、請求項1〜13のいずれか一項記載の使用。
  15. 前記細胞が、細胞周期とは無関係に核内にYB−1を有する、請求項1〜14のいずれか一項記載の使用。
  16. 前記アデノウイルス性癌遺伝子タンパク質E1Aが、YB−1の核局在化を誘導しないことを特徴とする、請求項1〜15のいずれか一項記載の使用。
  17. 前記細胞が、Rb陰性であり、前記細胞が、YB−1核陽性であることを特徴とする、請求項1〜16のいずれか一項記載の使用。
  18. 前記細胞が、Rb陰性であり、前記細胞が、細胞周期とは無関係にYB−1核陽性であることを特徴とする、請求項1〜17のいずれか一項記載の使用。
  19. 前記アデノウイルス性癌遺伝子タンパク質が、組織および/または腫瘍特異的プロモーターの制御下にあることを特徴とする、請求項1〜18のいずれか一項記載の使用。
  20. 前記アデノウイルスが、YB−1をコードし、前記YB−1が、組織および/または腫瘍特異的プロモーターの制御下にあることを特徴とする、請求項1〜16のいずれか一項記載の使用。
  21. 前記アデノウイルスが、少なくとも一つのタンパク質をコードし、タンパク質が、E4orf6、E4orf3、E1B55kDaおよびアデノウイルス性E3ADPタンパク質からなる群より選択されることを特徴とする、請求項1〜20のいずれか一項記載の使用。
  22. 前記アデノウイルスが、E1Aタンパク質からなる群より選択される第二タンパク質より前に、E1B55kDaタンパク質およびE4orf6タンパク質の組み合わせである第一タンパク質を発現しており、前記アデノウイルスが、E1A12Sタンパク質をコードする少なくとも一つの核酸を含み、前記E1Aタンパク質の発現が、E1Aプロモーターとは異なるプロモーターの制御下にある、請求項1〜8のいずれか一項記載の使用。
  23. 前記E1Aタンパク質が、E1A12Sタンパク質であることを特徴とする、請求項22に記載の使用。
  24. 前記アデノウイルスが、野生型アデノウイルス内において前記タンパク質発現を制御するプロモーターとは異なるプロモーターの制御下にあるE1B55kDaタンパク質をコードする核酸を含むことを特徴とする、請求項22〜23のいずれか一項記載の使用。
  25. 前記アデノウイルスが、野生型アデノウイルス内において前記タンパク質発現を制御するプロモーターとは異なるプロモーターの制御下にあるE4orf6タンパク質をコードする核酸を含むことを特徴とする、請求項22〜24のいずれか一項記載の使用。
  26. 前記アデノウイルスが、野生型アデノウイルス内において前記タンパク質発現を制御するプロモーターとは異なるプロモーターの制御下にあるE1B55kDaタンパク質およびE4orf6タンパク質の組み合わせをコードする核酸を含むことを特徴とする、請求項22〜24のいずれか一項記載の使用。
  27. 前記E1B55kDaタンパク質の発現が、プロモーターによって制御されており、前記プロモーターが腫瘍特異的プロモーター、器官特異的プロモーター、組織特異的プロモーター、異種プロモーター、およびアデノウイルスプロモーターからなる群より選択され、前記アデノウイルスプロモーターが、E1Bプロモーターとは異なることを特徴とする、請求項22〜26のいずれか一項記載の使用。
  28. 前記E4orf6タンパク質の発現が、プロモーターによって制御されており、前記プロモーターが腫瘍特異的プロモーター、器官特異的プロモーター、組織特異的プロモーター、異種プロモーター、およびアデノウイルスプロモーターからなる群より選択され、前記アデノウイルスプロモーターが、E4プロモーターとは異なることを特徴とする、請求項22〜27のいずれか一項記載の使用。
  29. 前記アデノウイルスプロモーターが、E1Aプロモーターである、請求項27または28記載の使用。
  30. 前記E1Aタンパク質の発現が、腫瘍特異的プロモーター、器官特異的プロモーター、組織特異的プロモーター、異種プロモーター、およびアデノウイルスプロモーターからなる群より選択されるプロモーターによって制御されていることを特徴とする、請求項22〜29のいずれか一項記載の使用。
  31. 前記E1Aタンパク質の発現を制御するプロモーターが、YB−1で制御されているか、またはYB−1で調節可能であることを特徴とする、請求項27〜30のいずれか一項記載の使用。
  32. 前記E1Aタンパク質の発現を制御するプロモーターが、アデノウイルスのE2後期プロモーターであることを特徴とする、請求項27〜31のいずれか一項記載の使用。
  33. 前記E4orf6タンパク質、および前記E1B55kDaタンパク質が、同一または共通のプロモーターの制御下にあることを特徴とする、請求項22〜32のいずれか一項記載の使用。
  34. 前記アデノウイルスが、少なくとも1つのアデノウイルスのタンパク質を介して核内にYB−1を供給するか、または少なくとも1つのアデノウイルスのタンパク質を介して核内へのYB−1の供給を媒介しており、前記アデノウイルスのタンパク質が、E1Aとは異なることを特徴とする、請求項22〜33のいずれか一項記載の使用。
  35. 前記アデノウイルスが、少なくとも1つのアデノウイルスのタンパク質を介してアデノウイルスの複製のためのYB−1を供給するか、または少なくとも1つのアデノウイルスのタンパク質を介してアデノウイルスの複製のためのYB−1の供給を媒介しており、前記アデノウイルスのタンパク質が、E1Aとは異なることを特徴とする、請求項22〜34のいずれか一項記載の使用。
  36. 前記アデノウイルスのタンパク質が、E4orf6およびE1B55kDaの複合体であることを特徴とする、請求項34または35記載の使用。
  37. 前記アデノウイルスの核酸が、少なくとも1つの機能的に不活性なアデノウイルス領域を含み、前記領域が、E1領域、E3領域、E4領域、そしてこれらの組み合わせからなる群より選択されることを特徴とする、請求項22〜36のいずれか一項記載の使用。
  38. 前記少なくとも1つの機能的に不活性なアデノウイルス領域が、E1領域であることを特徴とする、請求項37記載の使用。
  39. 前記少なくとも1つの機能的に不活性なアデノウイルス領域が、E3領域であることを特徴とする、請求項37または38記載の使用。
  40. 前記少なくとも1つの機能的に不活性なアデノウイルス領域が、E4領域であることを特徴とする、請求項37〜39のいずれか一項記載の使用。
  41. 前記少なくとも1つの機能的に不活性なアデノウイルス領域が、E1領域、E3領域およびE4領域を含むことを特徴とする、請求項37〜40のいずれか一項記載の使用。
  42. 前記アデノウイルスが、核酸を含み、前記核酸がYB−1をコード化することを特徴とする、請求項22〜41のいずれか一項記載の使用。
  43. YB−1をコードする前記核酸が、プロモーターの制御下にあり、該プロモーターがE2後期プロモーターであることを特徴とする、請求項42記載の使用。
  44. YB−1をコード化する前記核酸が、プロモーターの制御下にあり、該プロモーターがそれぞれYB−1依存性であり、そしてYB−1の制御下にあることを特徴とする、請求項42または43記載の使用。
  45. 前記アデノウイルスが、プロモーターおよび核酸配列を含む発現カセットを含み、前記核酸配列がアプタマー、リボザイム、アプタザイム、アンチセンス分子およびsiRNAからなる群から選択されることを特徴とする、請求項22〜44のいずれか一項記載の使用。
  46. 前記アデノウイルスが、プロモーターおよび核酸配列を含む発現カセットを含み、前記核酸配列がコード化核酸であり、前記核酸がペプチド、ポリペプチド、タンパク質、アンチカリン、抗体および抗体断片からなる群から選択される分子をコード化することを特徴とする、請求項22〜44のいずれか一項記載の使用。
  47. 前記アデノウイルスが、発現カセットを含み、前記発現カセットがプロモーターおよび核酸配列を含み、前記核酸配列がアポトーシス誘導遺伝子、プロドラッグ遺伝子、プロテアーゼインヒビターをコードする核酸、腫瘍抑制遺伝子、サイトカインをコード化する核酸および血管形成抑制剤をコード化する核酸からなる群から選択されることを特徴とする、請求項22〜44のいずれか一項記載の使用。
  48. 前記アデノウイルスが、アデノウイルス突然変異体であることを特徴とする、請求項22〜47のいずれか一項記載の使用。
  49. 前記ABCトランスポーターの発現が、YB−1によって制御されている、請求項1〜48のいずれか一項記載の使用。
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