(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二つの可溶性融合タンパク質を含有する可溶性融合タンパク質複合体であって、
第一の融合タンパク質が、（ａ）第一の単鎖Ｔ細胞受容体（ｓｃＴＣＲ）であって、（ｂ）インターロイキン１５（ＩＬ−１５）ポリペプチドに共有結合しているポリペプチドを含有してなり、
第二の融合タンパク質が、（ｃ）第二のｓｃＴＣＲであって、（ｄ）可溶性インターロイキン１５受容体α鎖（ＩＬ−１５Ｒａ）ポリペプチドに共有結合しているポリペプチドを含有してなり、
第一の融合タンパク質のＩＬ−１５ポリペプチドが、第二の融合タンパク質の可溶性ＩＬ−１５Ｒａポリペプチドに結合して可溶性の融合タンパク質複合体を形成しており、さらに、第一のｓｃＴＣＲ及び第二のｓｃＴＣＲが、ペプチドリンカー配列によってＴＣＲのＶ−β鎖に共有結合しているＴＣＲ Ｖ−α鎖を含有してなる、単離された可溶性融合タンパク質複合体。
【請求項２】
第一のｓｃＴＣＲと第二のｓｃＴＣＲが同一であり、それによって、結合活性が増大した多価のＴＣＲ融合タンパク質複合体が産生される、請求項１に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
【請求項３】
第一のｓｃＴＣＲが特定の抗原の認識について特異的である、請求項１又は２に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
【請求項４】
第一のｓｃＴＣＲに対する抗原が、ＭＨＣ分子又はＨＬＡ分子の中で提示されるペプチド抗原を含有してなる、請求項３に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
【請求項５】
第一のｓｃＴＣＲ及び／又は第二のｓｃＴＣＲが、ＴＣＲのＶ−β鎖に共有結合している可溶性ＴＣＲ Ｃβ鎖断片をさらに含有してなる、請求項１〜４の何れか一項に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
【請求項６】
第一のｓｃＴＣＲ及び／又は第二のｓｃＴＣＲが、ＴＣＲのＶ−α鎖に共有結合している可溶性ＴＣＲ Ｃα鎖断片をさらに含有してなる、請求項１〜５の何れか一項に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
【請求項７】
ＩＬ−１５ポリペプチドが、天然型ＩＬ−１５ポリペプチドとは異なったアミノ酸配列を含有してなるＩＬ−１５変異体である、請求項１〜６の何れか一項に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
【請求項８】
ＩＬ−１５変異体が、ＩＬ−１５のアゴニスト又はアンタゴニストとして機能する、請求項７に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
【請求項９】
ＩＬ−１５変異体が、天然型ＩＬ−１５ポリペプチドと比較して、インターロイキン１５受容体β／γ鎖（ＩＬ−１５ＲβγＣ）受容体に対し増加した結合活性を有するか、又は低下した結合活性を有する、請求項７に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
【請求項１０】
ＩＬ−１５変異体の配列が、天然型ＩＬ−１５配列と比較して、少なくとも１つのアミノ酸の変化を有している、請求項７〜９の何れか一項に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
【請求項１１】
アミノ酸の変化が、ＩＬ−１５Ｒβ及び／又はγＣと相互作用するＩＬ−１５のドメインにおけるアミノ酸の置換又は欠失である、請求項１０に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
【請求項１２】
アミノ酸の変化が、成熟型ヒトＩＬ−１５配列（配列番号：１）の８位、６１位、６５位、７２位、９２位、１０１位、１０８位、又は１１１位における１個又はそれ以上のアミノ酸の置換又は欠失である、請求項１０に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
【請求項１３】
アミノ酸の変化が、成熟型ヒトＩＬ−１５配列の８位におけるＤからＮ又はＡへの置換、６１位におけるＤからＡへの置換、６５位におけるＮからＡへの置換、７２位におけるＮからＲへの置換、又は１０８位におけるＱからＡへの置換、又はこれらの置換を組み合わせたものである、請求項１０に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
【請求項１４】
アミノ酸の変化が、ＩＬ−１５アンタゴニスト活性を有するか、天然型ＩＬ−１５ポリペプチドと比較して、ＩＬ−１５ＲβγＣ受容体に対する結合活性が低下しているＩＬ−１５変異体を生じさせる、請求項１３に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
【請求項１５】
アミノ酸の変化が、成熟型ヒトＩＬ−１５配列の７２位におけるＮからＤへの置換である、請求項１０に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
【請求項１６】
アミノ酸の変化が、ＩＬ−１５アゴニスト活性を有するか、又は天然型ＩＬ−１５ポリペプチドと比較して、ＩＬ−１５ＲβγＣ受容体に対する結合活性が増加しているＩＬ−１５変異体を生じさせる、請求項１５に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
【請求項１７】
第一のｓｃＴＣＲが、ポリペプチドリンカー配列によって、ＩＬ−１５ポリペプチドに共有結合している、請求項１〜１６の何れか一項に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
【請求項１８】
第二のｓｃＴＣＲが、ポリペプチドリンカー配列によって、ＩＬ−１５Ｒａポリペプチドに共有結合している、請求項１〜１７の何れか一項に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
【請求項１９】
ＩＬ−１５Ｒａポリペプチドが、ＩＬ−１５ポリペプチドに結合できる、ＩＬ−１５受容体アルファの細胞外ドメインを含有してなる、請求項１〜１８の何れか一項に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
【請求項２０】
ＩＬ−１５Ｒａポリペプチドが、ＩＬ−１５ａＳｕｓｈｉドメイン或いはＩＬ−１５ａΔＥ３ドメインを含有してなる、請求項１〜１９の何れか一項に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
【請求項２１】
請求項１に記載の第一の融合タンパク質をコードする核酸。
【請求項２２】
請求項２１に記載の核酸を含有してなるＤＮＡベクター。
【請求項２３】
請求項１に記載の第二の融合タンパク質をコードする核酸。
【請求項２４】
請求項２３に記載の核酸を含有してなるＤＮＡベクター。
【請求項２５】
請求項２１及び２３に記載の核酸を含有してなるＤＮＡベクター。
【請求項２６】
請求項１〜２０の何れか一項に記載の可溶性融合タンパク質複合体を製造する方法であって、方法が：
ａ）第一の融合タンパク質をコードするＤＮＡベクターを第一の宿主細胞に導入すること；
ｂ）細胞又は培地の中で第一の融合タンパク質を発現させるのに十分な条件下で、培地において第一の宿主細胞を培養すること；
ｃ）宿主細胞又は培地から第一の融合タンパク質を精製すること；
ｄ）第二の融合タンパク質をコードするＤＮＡベクターを第二の宿主細胞の中に導入すること；
ｅ）細胞又は培地の中で第二の融合タンパク質を発現させるのに十分な条件下で、培地において第二の宿主細胞を培養すること；
ｆ）宿主細胞又は培地から第二の融合タンパク質を精製すること；及び
ｇ）第一の融合タンパク質のＩＬ−１５ドメインと、第二の融合タンパク質の可溶性ＩＬ−１５Ｒａドメインとを結合させて、可溶性融合タンパク質複合体を形成させるのに十分な条件下で、第一の融合タンパク質と第二の融合タンパク質を混合すること：
を含有してなる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本出願は、２００７年５月１１日に出願された米国仮出願第６０／９２８，９００号の優先権を主張するものであり、その全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（政府による支援）
1.1 本出願に対する研究支援は、保健社会福祉省（the Department of Health and Human  Services）長官によって代表されるアメリカ合衆国によって行われた。
【背景技術】
【０００３】
Ｔ細胞受容体（ＴＣＲ）は、治療薬を開発するための基盤として独自の利点を有する、免疫系の主要エフェクターである。抗体治療薬は、血液中及び細胞外空間における病原体、又は細胞表面上にあるタンパク質標的を認識することに限定されるのに対し、Ｔ細胞受容体は、細胞表面上にあるＭＨＣ分子によって提示される抗原（細胞内タンパク質に由来する抗原を含有する）を認識することができる。提示された抗原を認識して活性化するＴ細胞のサブタイプに応じて、Ｔ細胞受容体及びＴ細胞受容体を有するＴ細胞が、さまざまな免疫応答を調節するのに関与することができる。例えば、Ｔ細胞は、Ｂ細胞が抗体産生細胞へと分化するのを誘導することによって、液性免疫応答の制御に関与する。また、活性化されたＴ細胞は、細胞媒介型免疫応答を開始させるよう作用する。このように、Ｔ細胞受容体は、抗体では利用することができない別の標的を認識することができる。
【０００４】
Ｔ細胞は、他の型の免疫細胞（多形核細胞、好酸球、好塩基球、マスト細胞、Ｂ細胞、ＮＫ細胞）と共に免疫系の細胞成分を構成する細胞のサブグループである。生理的条件下において、Ｔ細胞は、免疫監視機能及び外来抗原を排除する機能を有する。しかし、病理的条件下では、Ｔ細胞が疾患の原因及び伝達に大きな役割を果たしているという有力な証拠がある。これらの疾患では、中枢又は末梢におけるＴ細胞免疫寛容破綻が、自己免疫疾患をもたらす基本的な過程である。
【０００５】
ＴＣＲは、免疫系の発達及び機能において重要な役割を果たすと考えられている。例えば、ＴＣＲは、細胞死滅を介して、Ｂ細胞の増殖を高め、さらに、癌、アレルギー、ウイルス感染症、及び自己免疫疾患を含有するさまざまな疾患の発症及び重篤度に影響を与えることが報告されている。
【０００６】
そのため、Ｔ細胞受容体に基づいた新規の標的薬剤、及びそのような薬剤を治療用及び診断用に製造及び使用する方法を提供することが望ましいであろう。したがって、抗体標的に基づいた従来技術による複合体と比較してある特定の利点を有すると思われる分子を提供することが特に望ましいであろう。
【０００７】
さらには、ＴＣＲを用いて、さまざまなエフェクター分子を疾患部位に対して標的にして、そこでそれらが、標的としていない活性系に関連した副作用なしで、治療上の恩恵を提供できるようにすることが望ましい。そのようなものの一つが、リンホカインの４つのα−ヘリックスバンドル(helix bundle)ファミリーの一員であるＩＬ−１５である。ＩＬ−１５は、免疫系の発達及び制御において多面的な役割を果たしている。すなわち、ＩＬ−１５は、ＣＤ８＋Ｔ細胞、ＮＫ細胞、キラーＴ細胞、Ｂ細胞、腸管上皮内リンパ球（ＩＥＬ）、及び抗原提示細胞（ＡＰＣ）の機能、発達、生存、及び増殖に影響を与える。ＩＬ−１５−／−トランスジェニックマウス及びＩＬ−１５Ｒａ−／−トランスジェニックマウスの両方が、末梢ＮＫ及びキラーＴ細胞集団、ある特定のＩＥＬサブセット、及びほとんどのメモリー表現型ＣＤ８＋Ｔ細胞を有していないことが明らかにされており、ＩＬ−１５がこれらの細胞型の発達、増殖又は／及び生存に関与することを示唆している。ＩＬ−１５受容体（Ｒ）は、型特異的なＩＬ-１５Ｒα鎖（「ＩＬ−１５Ｒα」又は「ＩＬ−１５Ｒａ」）、ＩＬ-２/ＩＬ-１５Ｒβ鎖（「ＩＬ−２Ｒβ」又は「ＩＬ−１５Ｒｂ」）、及び共通γ鎖（多数のサイトカイン受容体に共有されている「γＣ」又は「ｇＣ」）という３つのポリペプチドから構成される。
【０００８】
ＩＬ−１５のシグナル伝達は、ＩＬ−１５Ｒα、ＩＬ−２Ｒβ及びγＣのヘテロ三量体複合体を介して、ＩＬ−２Ｒβ及びγＣのヘテロ二量体複合体を介して生じ得る。新規なＩＬ−１５作用の機構は、ＩＬ−１５及びＩＬ−１５Ｒαが抗原提示細胞（単核球及び樹状細胞）によって協調的に発現され、ＩＬ−１５Ｒαに結合したＩＬ−１５が、ＩＬ−１５ＲβγＣ受容体のみを発現している、隣接したＮＫＴ細胞又はＣＤ８Ｔ細胞にトランスで提示されるというトランス提示（transpresentation）の機構である。免疫学的シナプスで起きる共刺激的(co-stimulatory)事象として、現在ＩＬ−１５のトランス提示が、インビボにおけるＩＬ−１５作用の主要機構であり、腫瘍免疫監視において主要な役割を果たしていると見られている（Waldmann,TA,2006,Nature Rev.Immunol.6:595-601）。エキソン３の欠失及びＮ末端にいわゆる「スシ(sushi)」ドメインを含有するアイソフォームを誘導する可溶性ＩＬ−２Ｒαサブユニットが、サイトカイン結合に関与する構造要素のほとんどを有していることが明らかになっている。ＩＬ−２Ｒα単独では、ＩＬ−２に対する低親和性受容体である（Ｋｄ＿１０ｎＭ）であるが、ＩＬ−１５Ｒαは、高い親和性（Ｋｄ＿１００ｐＭ）でＩＬ−１５に結合する。従って、可溶性のＩＬ−２ＲαとＩＬ−１５は、溶液中で安定したヘテロ二量体複合体を形成することができ、これらの複合体は、中程度又は高い親和性（アフィニティー）を有するＩＬ−１５Ｒ複合体を介して、免疫応答を制御する（すなわち、刺激する又は阻害する）ことができる（Mortier etal. 2006. J Biol Chem 281:1612-1619; Stoklasek et al. 2006、J Immunol 177:6072-6080; Rubinstein etal. 2006. Proc Natl Acad Sci USA 103:9166-9171）。
【０００９】
免疫系に対するＩＬ−１５の既知の効果を踏まえて、宿主にとって有用になるよう免疫系を操作するために、ＩＬ−１５を利用する多くの方法が研究されてきた。ＩＬ−１５の投与は、免疫応答を強化するか、免疫系再構築を増強するために用いられてきたが、ＩＬ−１５活性の阻害によって、自己免疫及びその他の望ましくない免疫応答を抑制することができる（Waldmann, TA, 2006, Nature Rev. Immunol. 6:595-601）。実際には、全身的なＩＬ−１５治療に伴う制限の一つは、自己免疫疾患を誘発する可能性があることである。別の制限には、この細胞を標準的な哺乳動物細胞発現系で産生させるのが困難なこと、及びインビボにおける半減期が非常に短いことなどが含まれる。したがって、より長いインビボ半減期、免疫細胞に結合する活性の増加、又は生物活性促進を示す、ＩＬ−１５の好適な免疫活性化療法の形態を作出する必要がある。さらに、有効なＩＬ−１５アンタゴニストも必要である。理想的には、そのような分子は、選択的に疾患部位を標的にして不要な全身毒性を避けることができ、より効果の高い治療有用性を提供できることが望ましいと考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、治療的用途を有する、多くのＩＬ−１５変異体及び可溶性融合複合体、並びにそのようなタンパク質を作製する方法を提供する。本発明は、本発明に係る可溶性融合複合体を用いて、標的細胞を死滅させる方法を提供する。本明細書に記載されているＩＬ−１５変異体及び可溶性複合体は、潜在的な治療有用性を有する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
したがって、一つの態様において、本発明は、少なくとも２つの可溶性融合タンパク質を含有する可溶性融合タンパク質複合体であって、第一の融合タンパク質が、インターロイキン１５（ＩＬ−１５）又はその機能的断片に共有結合している第一の生物活性ポリペプチドを含み、かつ、第二の融合タンパク質が、可溶性インターロイキン１５受容体α鎖（ＩＬ−１５Ｒａ）ポリペプチド又はその機能的断片に共有結合している第二の生物活性ポリペプチドを含み、第一の融合タンパク質のＩＬ−１５ドメインが、第二の融合タンパク質の可溶性ＩＬ−１５Ｒａドメインに結合して可溶性の融合タンパク質複合体を形成する、可溶性融合タンパク質複合体を提供する。
【００１２】
一つの態様では、第一及び第二の生物活性ポリペプチドの一つが、第一の可溶性Ｔ細胞受容体（ＴＣＲ）、又はその機能的断片を含有する。別の態様では、これらの生物活性ポリペプチドの別の一つが、第一の可溶性ＴＣＲ又はその機能的断片を含み、それによって、結合活性が増加した多価性のＴＣＲ融合タンパク質複合体を創出する。さらに別の態様では、もう一方の生物活性ポリペプチドが、第一の可溶性ＴＣＲとは異なる第二の可溶性ＴＣＲ又はその機能的断片を含有する。
【００１３】
本態様の別の実施態様では、このＴＣＲは、特定の抗原を認識するのに特異的である。
【００１４】
本態様のさらなる実施態様では、このＴＣＲは、ＴＣＲのａ鎖及びｂ鎖を含有するヘテロ二量体である。
【００１５】
本態様のさらに別の実施態様では、このＴＣＲは、単鎖ＴＣＲポリペプチドを含有する。さらなる態様では、この単鎖ＴＣＲは、ペプチドリンカー配列によってＴＣＲのＶ−β鎖に共有結合したＴＣＲ Ｖα鎖を含有する。別のさらなる態様では、この単鎖ＴＣＲは、さらに、ＴＣＲのＶ−β鎖に共有結合した可溶性ＴＣＲ Ｃβ鎖断片を含有する。
【００１６】
別の態様では、この単鎖ＴＣＲは、ＴＣＲ Ｖα鎖に共有結合した可溶性ＴＣＲ Ｃα鎖断片をさらに含有する。
【００１７】
さらなる態様では、第一及び第二の生物活性ポリペプチドの一方又は両方は、抗体又はその機能的断片を含有する。
【００１８】
さらに別の態様では、抗体は、特定の抗原の認識について特異的である。さらなる態様では、抗体は、単鎖抗体又は単鎖Ｆｖである。別の特定の態様では、単鎖抗体は、ポリペプチドリンカー配列によって、免疫グロブリンの重鎖可変領域に共有結合した免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを含有する。
【００１９】
上記態様の一つの実施態様では、第一の生物活性ポリペプチドは、ポリペプチドリンカー配列によって、ＩＬ−１５（又はその機能的断片）に共有結合している。
【００２０】
上記態様の別の実施態様では、第二の生物活性ポリペプチドは、ポリペプチドリンカー配列によって、ＩＬ−１５Ｒａポリペプチド（又はその機能的断片）に共有結合している。
【００２１】
別の態様では、ＴＣＲドメインに対する抗原は、ＭＨＣ分子又はＨＬＡ分子に存在するペプチド抗原を含有する。さらなる態様では、ペプチド抗原は、腫瘍関連ポリペプチド又はウイルスにコードされているポリペプチドに由来する。
【００２２】
別の態様では、抗体ドメインに対する抗原は、細胞表面の受容体又はリガンドを含有する。
【００２３】
さらなる態様では、抗原は、ＣＤ抗原、サイトカインもしくはケモカインの受容体若しくはリガンド、増殖因子の受容体若しくはリガンド、組織因子、細胞接着分子、ＭＨＣ／ＭＨＣ様分子、ＦＣ受容体、Ｔｏｌｌ様受容体、ＮＫ受容体、ＴＣＲ、ＢＣＲ、陽性／陰性の共刺激受容体もしくは共刺激リガンド、細胞死受容体もしくは細胞死リガンド、腫瘍関連抗原、又はウイルスにコードされている抗原を含有する。
【００２４】
上記態様の別の実施態様では、ＩＬ−１５Ｒａポリペプチドは、ＩＬ−１５と結合することができる、ＩＬ−１５受容体アルファ（α鎖）の細胞外ドメインを含有する。
【００２５】
上記態様の別の実施態様では、ＩＬ−１５Ｒａポリペプチドは、ＩＬ−１５ａのスシドメイン（Wei et al. Journal of Immunology, 2001, 167:277-282）又はＩＬ−１５ａΔＥ３ドメイン（Anderson et al. 1995, J. Biol. Chem. 270:29862-29869; Dubois et al. 1999, J. Biol. Chem. 274:26978-26984）を含む。
【００２６】
別の態様において、本発明は、天然型の（又は、野生型）ＩＬ−１５タンパク質とは異なるアミノ酸配列を有し、ＩＬ−１５Ｒａポリペプチドに結合してＩＬ−１５のアゴニスト又はアンタゴニストとして機能するＩＬ−１５変異体（ＩＬ−１５突然変異体とも呼ばれる）を提供する。本発明の態様では、ＩＬ−１５変異体は、非融合タンパク質として、又は上記の生物活性ポリペプチドを含有する可溶性融合タンパク質として提供され、該ＩＬ−１５変異体が、ＩＬ−１５ドメインの代わりに使用される。
【００２７】
上記態様の一つの実施態様では、本発明は、本明細書に記載されている態様又は実施態様のいずれかに記載された第一の融合タンパク質をコードする核酸配列を特徴とする。
【００２８】
上記態様の一つの実施態様では、本発明は、本明細書に記載されている態様又は実施態様のいずれかに記載された第二の融合タンパク質をコードする核酸配列を特徴とする。
【００２９】
上記態様の一つの実施態様では、本発明は、本明細書に記載されている態様又は実施態様のいずれかに記載されたＩＬ−１５変異体をコードする核酸配列を特徴とする。
【００３０】
一つの態様では、核酸配列は、さらに、融合タンパク質又はＩＬ−１５変異体をコードする配列に機能可能に結合されたプロモーター、翻訳開始シグナル、及びリーダー配列を含有する。別の態様では、上記の核酸配列の何れかがＤＮＡベクターに包含されている。
【００３１】
別の態様において、本発明は、上記態様に係る可溶性融合タンパク質複合体を作製する方法を特徴としていて、方法は：：上記の態様及び実施形態に記載された、第一の融合タンパク質をコードするＤＮＡベクターを第一の宿主細胞に導入すること、細胞又は培地の中で第一の融合タンパク質を発現させるのに十分な条件下で、培地において第一の宿主細胞を培養すること、第一の融合タンパク質を宿主細胞又は培地から精製すること、第二の融合タンパク質をコードする、上記の態様及び実施形態に係るＤＮＡベクターを、第二の宿主細胞の中に導入すること、細胞又は培地の中で第二の融合タンパク質を発現させるのに十分な条件下で、培地において第二の宿主細胞を培養すること、及び第二の融合タンパク質を宿主細胞又は培地から精製すること、及び、第一の融合タンパク質のＩＬ−１５ドメインと、第二の融合タンパク質の可溶性ＩＬ−１５Ｒａドメインとを結合させて可溶性融合タンパク質複合体を形成させるのに十分な条件下で、第一の融合タンパク質と第二の融合タンパク質を混合することを含有する。
【００３２】
別の態様において、本発明は、上記態様に係る可溶性融合タンパク質複合体を作製する方法を特徴としていて、方法は：上記の態様及び実施形態に記載された、第一の融合タンパク質をコードするＤＮＡベクターと、上記の態様及び実施形態に記載されたような、第二の融合タンパク質をコードするＤＮＡベクターとを宿主細胞に導入すること、細胞又は培地の中で融合タンパク質を発現させ、かつ、第一の融合タンパク質のＩＬ−１５ドメインと第二の融合タンパク質の可溶性ＩＬ−１５Ｒａドメインとを会合させて可溶性融合タンパク質複合体を形成させるのに十分な条件下で、培地において宿主細胞を培養すること、及び、宿主細胞又は培地から可溶性融合タンパク質複合体を精製することを含有する。
【００３３】
さらに別の態様において、本発明は、上記態様に係る可溶性融合タンパク質複合体を作製する方法を特徴としていて、方法は：第一及び第二の融合タンパク質をコードする、請求項２８に記載のＤＮＡベクターを宿主細胞に導入すること、細胞又は培地の中で融合タンパク質を発現させ、かつ、第一の融合タンパク質のＩＬ−１５ドメインと第二の融合タンパク質の可溶性ＩＬ−１５Ｒａドメインとを会合させて可溶性融合タンパク質複合体を形成させるのに十分な条件下で、培地において宿主細胞を培養すること、宿主細胞又は培地から可溶性融合タンパク質複合体を精製することを含有する。
【００３４】
上記方法のさらに別の態様において、ＩＬ−１５変異体をコードするＤＮＡベクターを、第一の融合タンパク質をコードするＤＮＡベクターの代わりに用いて、該ＩＬ−１５変異体を発現することができる宿主細胞を作出し、該ＩＬ−１５変異体を、第二の融合タンパク質のＩＬ−１５Ｒａドメインに会合させて、可溶性融合タンパク質複合体を形成させる。
【００３５】
別の態様において、本発明は、上記態様に係るＩＬ−１５変異体を作製する方法を特徴としていて、方法は：上記の態様及び実施形態に記載された、ＩＬ−１５変異体をコードするＤＮＡベクターを宿主細胞に導入すること、細胞又は培地の中でＩＬ−１５変異体を発現させるのに十分な条件下で、培地において宿主細胞を培養すること、宿主細胞又は培地からＩＬ−１５変異体を精製することを含有する。
【００３６】
別の態様において、本発明は、標的細胞を死滅させる方法を特徴としていて、方法は：上記態様のＩＬ−１５ドメインによって認識されるＩＬ−１５Ｒ鎖を有する免疫細胞、及び上記態様の生物活性ポリペプチドの少なくとも一つによって認識される抗原を有する標的細胞をさらに含有する複数の細胞を、上記の態様又は実施形態のいずれかに係る可溶性融合タンパク質複合体又はＩＬ−１５変異体に接触させること、標的細胞上の抗原と免疫細胞上のＩＬ−１５Ｒ鎖との間に、免疫細胞に結合して活性化させるのに十分な特異的結合複合体（ブリッジ）を形成させること、及び結合した活性化免疫細胞によって標的細胞を死滅させることを含有する。
【００３７】
本方法の一つの態様では、標的細胞は、腫瘍細胞又はウイルス感染細胞である。
【００３８】
本方法の別の態様では、生物活性ポリペプチドはＴＣＲを含有する。
【００３９】
本方法のさらに別の態様では、標的細胞上の抗原は、ＭＨＣ分子又はＨＬＡ分子の中に提示され、ＴＣＲによって認識される腫瘍ペプチド抗原又はウイルスにコードされているペプチド抗原を含有する。
【００４０】
本方法のさらなる態様では、免疫細胞は、Ｔ細胞、ＬＡＫ細胞、又はＮＫ細胞である。
【００４１】
別の態様において、本発明は、疾患細胞が疾患関連抗原を発現する患者における疾患を予防又は治療する方法を特徴としていて、方法は：疾患関連抗原を認識する生物活性ポリペプチドを含有する、上記の態様及び実施形態のいずれかに記載された可溶性融合タンパク質複合体又はＩＬ−１５変異体を患者に投与すること、抗原を発現する疾患細胞と、ＩＬ−１５Ｒを発現する免疫細胞との間に特異的結合複合体（ブリッジ）を形成させて、免疫細胞を局在化させること、及び疾患細胞を損傷又は死滅させて、患者における疾患を予防又は治療することを含有する。
【００４２】
別の態様において、本発明は、疾患細胞が疾患関連抗原を発現する患者における疾患を予防又は治療する方法を特徴としていて、方法は：ＩＬ−１５Ｒ鎖を有する免疫細胞を、疾患関連抗原を認識する生物活性ポリペプチドを含有する、請求項１から２２に記載の可溶性融合タンパク質複合体と混合すること、この免疫細胞−融合タンパク質複合体混合物を患者に投与すること、抗原を発現する疾患細胞と、ＩＬ−１５Ｒを発現する免疫細胞との間に特異的結合複合体（ブリッジ）を形成させて、免疫細胞を局在化させること、及び疾患細胞を損傷又は死滅させて、患者における疾患を予防又は治療することを含有する。
【００４３】
別の態様において、本発明は、患者の細胞が疾患関連抗原を発現する患者における疾患を予防又は治療する方法を特徴としていて、方法は：患者の細胞上にある疾患関連抗原を認識する生物活性ポリペプチドを含有する、上記の態様又は実施形態のいずれかに記載された可溶性融合タンパク質複合体又はＩＬ−１５変異体を患者に投与すること、可溶性融合タンパク質複合体又はＩＬ−１５変異体のＩＬ−１５ドメインが、ＩＬ−１５Ｒ鎖を有する免疫細胞に結合する可溶性融合タンパク質複合体又はＩＬ−１５変異体を、患者の細胞上に局在化させること、及び該免疫細胞の免疫応答を抑制することを含有する。
【００４４】
本方法の一つの態様では、疾患は、癌又はウイルス感染症である。
【００４５】
本方法の別の態様では、疾患は、免疫疾患、自己免疫疾患、又は炎症性疾患である。
【００４６】
本方法の別の態様では、疾患関連抗原は、ペプチド／ＭＨＣ複合体である。
【００４７】
別の態様では、本発明は、上記の態様及び実施形態のいずれかに記載された可溶性融合タンパク質複合体又はＩＬ−１５変異体の有効量を哺乳動物に投与することを含有している、哺乳動物における免疫応答を刺激する方法を特徴とする。
別の態様では、本発明は、上記の態様及び実施形態のいずれかに記載された可溶性融合タンパク質複合体又はＩＬ−１５変異体の有効量を哺乳動物に投与することを含有している、哺乳動物における免疫応答を刺激する方法を特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１Ａ】図１Ａ及びＢは概略図である。図１Ａは、単鎖ＴＣＲポリペプチドを含有する融合タンパク質複合体の一例を描いた概略図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、融合タンパク質複合体を含有する代表的な融合タンパク質の構成を描いた概略図である。
【図２Ａ】図２Ａ〜Ｃは、３つの分図からなる。図２Ａは、ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５発現ベクターのマップを示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５融合遺伝子の配列を示す。
【図２Ｃ】図２Ｃは、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５融合タンパク質の、リーｄダー配列を含有する配列を示す。
【図３Ａ】図３Ａ〜Ｃは、３つの分図からなる。図３Ａは、ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｉｎｇｅ−ｈｕＩＬ１５発現ベクターのマップを示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｉｎｇｅ−ｈｕＩＬ１５融合遺伝子の配列を示す。
【図３Ｃ】図３Ｃは、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｉｎｇｅ−ｈｕＩＬ１５融合タンパク質の、リーダー配列を含有する配列を示す。
【図４Ａ】図４Ａ〜Ｃは、３つの分図からなる。図４Ａは、ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲａＤＥ３発現ベクターのマップを示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαΔＥ３融合遺伝子の配列を示す。
【図４Ｃ】図４Ｃは、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαΔＥ３融合タンパク質の、リーダー配列を含有する配列を示す。
【図５Ａ】図５Ａ〜Ｃは、３つの分図からなる。図５Ａは、ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲａＳｕｓｈｉ発現ベクターのマップを示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ融合遺伝子の配列を示す。ま
【図５Ｃ】図５Ｃは、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ融合タンパク質の、リーダー配列を含有する配列を示す。
【図６Ａ】図６Ａ〜Ｃは、３つの分図からなる。図６Ａは、ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｉｎｇｅ−ｈｕＩＬ１５ＲａＳｕｓｈｉ発現ベクターを示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｉｎｇｅ−ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ融合遺伝子の配列を示す。
【図６Ｃ】図６Ｃは、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｉｎｇｅ−ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ融合タンパク質の、リーダー配列を含有する配列を示す。
【図７】ｐＳｕｎ−ｃ２６４ｓｃＴＣＲＩＬ１５／ｃ２６４ｓｃＴＣＲＩＬ１５ＲａＳｕｓｈ発現ベクターのマップである。
【図８】ｐＳｕｎ−ｃ２６４ｓｃＴＣＲＩＬ１５／ｃ２６４ｓｃＴＣＲＩＬ１５ＲａＤＥ３発現ベクターのマップである。
【図９】図９Ａ及びＢは、ＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒα融合タンパク質を発現する形質転換細胞の特徴を示す図である。図９Ａは、融合タンパク質発現細胞のフローサイトメトリー分析の結果を示す２つのグラフである。図９Ｂは、融合タンパク質産生についてのＴＣＲを用いたＥＬＩＳＡの結果を示すグラフである。
【図１０】図１０Ａ及びＢは、還元ＳＤＳ−ＰＡＧＥによるＴＣＲ／ＩＬ１５融合タンパク質及びＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒα融合タンパク質の分析を示す図である。図１０Ａは、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５又はｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲａＳｕｓｈｉを含有する細胞培養上清を示す。図１０Ｂは、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５又はｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαΔＥ３を含有する細胞培養上清を示す。
【図１１】図１１Ａ〜Ｃは、サイズ排除クロマトグラフィーによる、ＴＣＲ／ＩＬ１５、ＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒａ、及び融合タンパク質複合体の分析を示す図である。図１１Ａは、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５のＳＥＣのＳＥＣクロマトグラフィープロファイルを示すグラフである。図１１Ｂは、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉのＳＥＣクロマトグラフィープロファイルを示すグラフである。図１１Ｃは、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５＋ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ融合タンパク質複合体のＳＥＣクロマトグラフィープロファイルを示すグラフである。
【図１２】図１２Ａ及びＢは、サイズ排除クロマトグラフィーによる、ＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒα及び融合タンパク質複合体の分析である。図１２Ａは、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαΔＥ３のＳＥＣクロマトグラフィープロファイルを示すグラフである。図１２Ｂは、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５＋ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαΔＥ３融合タンパク質複合体のＳＥＣクロマトグラフィープロファイルを示すグラフである。
【図１３】図１３は、フローサイトメトリーで測定して、ＴＣＲ／ＩＬ１５、ＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒα、及び融合タンパク質複合体が、細胞上に提示されたペプチド／ＭＨＣ複合体に結合することを示すグラフである。
【図１４ＡＢ】図１４Ａ〜Ｄは、４つの分図からなる。図１４Ａは、成熟ヒトＩＬ−１５タンパク質の配列（配列番号：１）を示し、青色の下線が施された残基は、表１に示すＩＬ−１５変異体で置換されている。図１４Ｂは、ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｉｎｇｅ−ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ａ発現ベクター及びｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｉｎｇｅ−ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ｎ発現ベクターを示す。
【図１４Ｃ−１】図１４Ｃは、ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｉｎｇｅ−ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ａ遺伝子及びｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｉｎｇｅ−ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ｎ遺伝子の配列を示す。
【図１４Ｃ−２】図１４Ｃは、ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｉｎｇｅ−ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ａ遺伝子及びｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｉｎｇｅ−ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ｎ遺伝子の配列を示す。
【図１４Ｄ−１】図１４Ｄは、ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｉｎｇｅ−ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ａ融合タンパク質及びｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｉｎｇｅ−ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ｎ融合タンパク質の、リーダー配列を含有する配列を示す。青色の下線が施されたヌクレオチドを変更して、表示されているＩＬ−１５変異体を作出した。
【図１４Ｄ−２】図１４Ｄは、ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｉｎｇｅ−ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ａ融合タンパク質及びｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｉｎｇｅ−ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ｎ融合タンパク質の、リーダー配列を含有する配列を示す。青色の下線が施されたヌクレオチドを変更して、表示されているＩＬ−１５変異体を作出した。
【図１５】図１５は、ＩＬ−１５Ｒ産生ＣＴＬＬ２細胞を、融合タンパク質及び複合体で染色した後、ＴＣＲ特異的ペプチド／ＭＨＣ試薬で染色したもののフローサイトメトリー分析の結果を示すグラフである。
【図１６】図１６は、細胞増殖アッセイ法によって測定すると、融合タンパク質及び融合タンパク質複合体が、ＩＬ１５Ｒ産生細胞の増殖を支持していることを示すグラフである。
【図１７ＡＢ】図１７Ａ〜Ｃは、フローサイトメトリーで測定して、ＴＣＲ／ＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ、及びＴＣＲ／ＩＬ１５の二量体の融合タンパク質複合体で、天然型及び変異型のＩＬ−１５を含有するものが、ペプチドを負荷された細胞上に提示された同起源のペプチド／ＭＨＣ複合体に結合することを示すグラフである。ペプチド負荷のない細胞上における二量体融合タンパク質複合体のバックグランド結合も示されている。図１７Ａは、ＴＣＲ／ＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉと、ＴＣＲ／ＩＬ１５ｗｔ（天然型）又はＴＣＲ／ＩＬ１５Ｄ８Ｎ変異体又はＴＣＲ／ＩＬ１５Ｄ８Ａ変異体の二量体複合体が、細胞上に提示された同起源のペプチド／ＭＨＣ複合体に結合することを示すグラフである。図１７Ｂは、ＴＣＲ／ＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉとＴＣＲ／ＩＬ１５ｗｔ（天然型）の二量体複合体が、ペプチド負荷のない細胞に僅かにバックグランド結合することを示すグラフである。ＴＣＲ／ＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉとＴＣＲ／ＩＬ１５Ｄ８Ｎ変異体又はＴＣＲ／ＩＬ１５Ｄ８Ａ変異体との二量体複合体による、ペプチド負荷のない細胞へのバックグランド結合は見られなかった。
【図１７Ｃ】図１７Ｃは、ＴＣＲ／ＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ及びＴＣＲ／ＩＬ１５ｗｔ（天然型）、又はＴＣＲ／ＩＬ１５Ｎ７２Ｄ変異体、ＴＣＲ／ＩＬ１５Ｄ８Ｎ変異体、又はＴＣＲ／ＩＬ１５Ｄ８Ａ変異体の二量体複合体によって染色された、ＩＬ−１５ＲβγＣ産生３２Ｄβ細胞のフローサイトメトリー分析の結果を示すグラフである。ＴＣＲ／ＩＬ１５Ｎ７２Ｄを含有する複合体のＩＬ−１５ＲβγＣへの結合が増加し、ＴＣＲ／ＩＬ１５Ｄ８Ｎ又はＴＣＲ／ＩＬ１５Ｄ８Ａを含有する複合体のＩＬ−１５ＲβγＣへの結合が低下することが観察された。
【図１８】図１８Ａ及びＢは、ＥＬＩＳＡによって測定された、同起源のペプチド／ＭＨＣ複合体及びＩＬ１５Ｒαに対する、野生型ＴＣＲ／ＩＬ１５融合タンパク質、アンタゴニストＴＣＲ／ＩＬ１５融合タンパク質、及びアゴニストＴＣＲ／ＩＬ１５融合タンパク質の結合活性を示すグラフである。図１８Ａは、同起源のペプチド／ＭＨＣ複合体に対する融合タンパク質の結合活性を示す分析結果である。図１８Ｂは、ＩＬ１５Ｒαに対する融合タンパク質の結合活性を示す分析結果である。
【図１９ＡＢ】図１９Ａ〜Ｃは、細胞増殖アッセイ法によって測定すると、ＩＬ−１５変異体を含有するＴＣＲ／ＩＬ−１５融合タンパク質が、ＩＬ１５Ｒ産生細胞の増殖を抑制又は促進できることを示すグラフである。図１９Ａは、高親和性ＩＬ１５Ｒ（αβγ受容体複合体）を産生するＣＴＬＬ−２細胞の増殖を阻害する、ＩＬ−１５変異体を含有する融合タンパク質の活性を示すグラフである。図１９Ｂは、低親和性ＩＬ１５Ｒ（βγ受容体複合体）を産生する３２Ｄβ細胞の増殖を阻害又は促進する、ＩＬ−１５変異体を含有する融合タンパク質の活性を示すグラフである。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、高親和性ＩＬ１５Ｒ（αβγ受容体複合体）を産生するＣＴＬＬ−２細胞のＴＣＲ／ＩＬ１５ｗｔ−刺激による増殖を阻止する、ＩＬ−１５変異体を含有する融合タンパク質の活性を示すグラフである。
【図２０】図２０は、ＮＫ細胞を、二量体融合タンパク質複合体のＴＣＲ／ＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ及びＴＣＲ／ＩＬ１５とともにインビトロでインキュベートした場合の、異種移植腫瘍担持ヌードマウスの生存率に与える影響を示す図である。胸腺欠損ヌードマウスにヒトＮＳＣＬＣ Ａ５４９−Ａ２細胞を注入して、肺転移を確立する。同種異系ドナーマウスの脾臓から単離して精製したＮＫ細胞を、ｒｈＩＬ−２、ＭＡＲＴ１ｓｃＴＣＲ−ＩＬ２、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ＩＬ２、又はｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ＩＬ１５／ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ＩＬ１５Ｒαとともにインビトロでインキュベートして、シクロホスファミド（ＣＴＸ）でプレ処理した腫瘍産生マウスに、図面の説明書きに示すように養子導入した。処理後の生存率をプロットした。
【図２１】図２１は、ＩＬ−１５変異体におけるアミノ酸置換とそれらの変化がＩＬ−１５活性に及ぼす影響とを表１に示したものである。
【図２２】図２２Ａ及びＢは、ＩＬ−１５（配列番号：１）のアミノ酸配列及びＩＬ−１５の核酸配列（配列番号：２）をそれぞれ示している。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
ＩＬ−１５がＩＬ−１５Ｒαの細胞外ドメインに安定して結合して、得られた複合体が、中程度又は高度の親和性を有するＩＬ−１５Ｒ複合体を介して免疫応答を調節（すなわち、刺激又は阻害）できることが確認されている（１−４）。また、単鎖ＴＣＲ又は抗体ポリペプチドをサイトカイン及びその他の免疫エフェクタードメインに融合させることができ、そのような二重特異性融合分子が両方の融合ドメインの機能活性を保持することが実証されている（５−８）。また、多価型のＴＣＲは、それらのリガンドへの結合増強をもたらすことが示されている（９）。
【００５０】
（定義）
以下の定義は、以下の説明において使用される特定の用語に対するものである。
【００５１】
本明細書及び特許請求の範囲において、単数形の「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈上明らかに別段の記載がないかぎり、複数形への言及を含有する。例えば、「一つの細胞」という用語には、その混合物を含有する、複数の細胞も含まれる。「一つの核酸分子」という用語は、複数の核酸分子も含有する。
【００５２】
本明細書において、「含有する」という用語は、組成物及び方法が、記載された要素を含有するが、それら以外の要素を除外しないことを意味する。「本質的に〜からなる」は、組成物及び方法を定義するために用いられる場合、その組み合わせに対して何らかの本質的な意義を有するその他の要素を除外することを意味するものである。すなわち、本明細書に記載された要素から本質的に構成される組成物は、その単離精製法及び薬学的に許容される担体からの微量の混入物、例えば、リン酸塩緩衝食塩水、保存剤などを除外するものではない。「からなる」は、他の成分の微量を超える要素、及び本発明に係る組成物を投与するための実質的な方法工程を除外することを意味するものとする。これら移行部の用語のそれぞれによって定義される実施形態は、本発明の範囲に含まれる。
【００５３】
「抗体」とは、特異的エピトープを結合する任意の免疫グロブリンであって、抗体及びその断片を含有する。この用語には、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、キメラ抗体、及び単鎖抗体、並びに二重特異性抗体も包含される。
【００５４】
本明細書において、「抗原」という用語は、それに対する抗体又は特異的細胞媒介性免疫応答を免疫系に生じさせる任意の物質を意味する。疾患関連抗原とは、任意の病気に関連した任意の物質のことである。
【００５５】
本明細書において、「生物活性ポリペプチド」という用語は、本明細書で検討されているような所望の効果を生じることができるタンパク質、ポリペプチド、又はペプチドなどのアミノ酸配列；糖又は多糖；脂質又は糖脂質、糖タンパク質、又はリポタンパク質を意味するものとし、抗原結合活性を有するＴＣＲもしくは抗体の融合タンパク複合体を含んでいる。
【００５６】
本明細書において、「細胞」という用語は、任意の原核細胞、真核細胞、初代細胞、又は不老化細胞株を意味し、組織又は器官に存在する細胞などの任意のグループも意味する。好ましくは、細胞は、哺乳類、特にヒト由来の細胞であり、一つ以上の病原体に感染することが可能なものである。本発明に適合する「宿主細胞」は、原核細胞、真核細胞、哺乳類細胞、鳥類細胞、昆虫細胞、植物細胞、又は細菌細胞など、任意の由来の形質移入、形質転換、形質導入、又は感染した細胞であってもよく、又は本明細書記載の核酸を増殖させるのに用いることができる任意の起源の細胞であってもよい。
【００５７】
本明細書において、「結合分子」という用語は、ＴＣＲ分子又は抗体分子、及びエフェクター分子を意味し、通常、化学的方法又はその他の適当な方法によって共有結合（すなわち、融合）した化学分子又は合成分子である。必要ならば、結合分子を、ペプチドリンカー配列又は担体分子を介して一つ又はいくつかの部位で融合させることができる。あるいは、ペプチドリンカー又は担体を用いて、結合分子の構築に役立たせることも可能である。特に好適な結合分子は、結合毒素又は検出可能な標識である。
【００５８】
本明細書において、「エフェクター分子」という用語は、タンパク質、ポリペプチド、又はペプチドなどのアミノ酸配列；糖又は多糖；脂質又は糖脂質、糖タンパク質、リポタンパク質又は化学物質であって、本明細書で検討されている所望の効果を生じさせることができるものを意味し、ＩＬ−１５ドメイン、ＩＬ−１５変異体、又はＩＬ−１５Ｒα、ＩＬ−２ＲβもしくはγＣなどのＩＬ−１５受容体、又はこれらの機能的断片を含んでいる。
【００５９】
「融合分子」及び「融合タンパク質」という用語は同義的に使用され、通常はＴＣＲ又は抗体である生物活性ポリペプチド、及び通常、組み換え的、化学的、又はその他適当な方法によって共有結合（すなわち融合）しているタンパク質又はペプチドの配列であるエフェクター分子を意味することとする。必要ならば、融合分子は、ペプチドリンカー配列を介して一つ又はいくつかの部位で融合させることができる。あるいは、ペプチドリンカーを用いて、融合分子の構築に役立てることを可能である。特に好適な融合分子は融合タンパク質である。一般的に、融合分子は、結合分子からなっていてもよい。
【００６０】
「宿主細胞」という用語は、クローニングベクター又は発現ベクターを含有する任意の原核細胞又は真核細胞を意味することとする。また、この用語には、宿主細胞の染色体もしくはゲノムの中にクローニングされた遺伝子を含有するように遺伝子操作された原核細胞又は真核細胞も含まれる。
【００６１】
本明細書において、「免疫応答」という用語は、明確な接着段階及び活性化段階を含有する多因子過程を介して、免疫細胞を刺激し、それらを血液からリンパ系組織及び非リンパ系組織に補充する過程を意味するものとする。活性化条件は、サイトカイン、増殖因子、ケモカイン、及びその他の因子を放出させたり、免疫細胞上における接着分子及びその他の活性化分子の発現を上方調節したり、組織を通過する走化性と同時に起きる接着、形態変化、及び／又は溢出を促進したり、細胞増殖及び細胞毒性を増加させたり、抗原提示を刺激したり、また、メモリー細胞型の生成を含有する、他の表現型変化をもたらしたりする。免疫応答は、免疫細胞が、他の免疫細胞の炎症活性又は細胞毒性を抑制又は調節する活性も意味することとする。
【００６２】
本明細書において、「ポリヌクレオチド」及び「核酸分子」という用語は同義的に使用されており、任意の長さの多量体型のヌクレオチドを意味する。ポリヌクレオチドは、デオキシリボヌクレオチド、リボヌクレオチド、及び／又はそれらの類似体を含有することができる。ヌクレオチドは、何らかの三次元構造を有することができ、公知又は未知の機能を果たすことができる。「ポリヌクレオチド」という用語には、例えば、一本鎖分子、二本鎖分子、及び三重らせん分子、遺伝子もしくは遺伝子断片、エキソン、イントロン、ｍＲＮＡ、ｔＲＮＡ、ｒＲＮＡ、リボザイム、アンチセンス分子、ｃＤＮＡ、組み換えポリヌクレオチド、分枝ポリヌクレオチド、アプタマー、プラスミド、ベクター、何らかの配列を有する単離ＤＮＡ、何らかの配列を有する単離ＲＮＡ、核酸プローブ、及びプライマーなどが含まれる。また、核酸分子は、修飾された核酸分子（例えば、修飾塩基、糖、及び／又はヌクレオチド間リンカーを含有するもの）を含有することも可能である。
【００６３】
「ポリペプチド」という用語は、その大きさにかかわらず、好ましくは、本質的に２０種の天然アミノ酸のいずれかからなる任意のポリマーを意味することとする。「タンパク質」という用語は、しばしば、比較的高分子量のタンパク質を言うときに用いられ、「ペプチド」はしばしば、低分子量のポリペプチドを言うときに用いられるが、これらの用語の当該技術分野における使用はしばしば重複する。「ポリペプチド」という用語は、別段の記載がない限り、広く、タンパク質、ポリペプチド、及びペプチドを意味する。本発明に従った有用なペプチドは、一般的に、遠心分離法又はＳＤＳポリアクリルアミドゲル電気泳動法などの標準的な分子サイズ決定法によって判定すると、約０．１ＫＤ〜１００ＫＤ、又はこれよりも大きく、約１０００ＫＤの間、好ましくは、約０．１、０．２、０．５、１、２、５、１０、２０、３０、及び５０ＫＤの間であろう。
【００６４】
「予防する」、「予防すること」、「予防」、「予防的治療」などの用語は、病気又は症状を発症してはいないが、発症するリスクがあるか、或いは発症しやすい対象において、病気又は症状を発症する可能性を低下させることを意味することとする。
【００６５】
「一本鎖抗体」という用語は、一本鎖構成を基本とする抗体を意味するものとする。一本鎖抗体は、抗体の最小結合サブユニットからなることができる。一本鎖抗体は、安定的に折りたたまれたポリペプチド一本鎖上にある抗体の抗原結合領域のみを組み合わせることができる。そのため、一本鎖抗体は、標準的な免疫グロブリンよりもかなり小さいが、抗体の抗原特異的な結合特性を保持している。一本鎖抗体は、多様なリガンド、例えば、エフェクター分子又は薬物複合体に結合させることができる。
【００６６】
本明細書において、「可溶性の」という用語は、水性緩衝液、例えば、細胞培地から、低Ｇ遠心（例えば、標準的な遠心分離機で毎分約３０，０００回転未満）では容易に沈降しない融合分子、特に融合タンパク質を意味する。さらに、融合分子は、約５〜３７℃よりも高い温度、かつ陰イオン性又は非イオン性の界面活性剤が低濃度で存在するか、これらが存在しないときの中性又はそれに近いｐＨにおいて水溶液中に存在したままであれば可溶性である。これらの条件下では、可溶性タンパク質は、しばしば、低沈降値、例えば、約１０〜５０未満のスベドベリ単位を有するであろう。
【００６７】
本明細書に記載されている水溶液は、一般的には、ｐＨ、一般的には約５〜９のｐＨ範囲内、及び約２ｍＭから５００ｍＭの範囲のイオン強度を確立するために緩衝用化合物を有している。プロテアーゼ阻害剤又は弱い非イオン性界面活性剤が添加される場合もある。また、必要ならば、ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）のような担体タンパク質を数ｍｇ／ｍｌまで加えることもできる。水性緩衝液の例には、標準的なリン酸緩衝生理食塩水、トリス緩衝食塩水、又はその他のよく知られている緩衝液及び細胞培地製剤などがある。
【００６８】
「刺激する」又は「刺激」という用語は、免疫応答を増加させること、増幅すること、増強すること、増大させることを意味する。刺激は積極的な改変であってもよい。増加率の例は、例えば、５％、１０％、２５％、５０％、７５％、さらには９０〜１００％であってもよい。増加率のその他の例には、２倍、５倍、１０倍、２０倍、４０倍、さらには１００倍などがある。
【００６９】
「抑制する」又は「抑制」という用語は、免疫応答を低下させること、弱めること、減少させること、停止させること、又は安定化させることを意味する。抑制は消極的な改変であってもよい。低下率の例は、例えば、５％、１０％、２５％、５０％、７５％、さらには９０〜１００％であってもよい。低下率のその他の例には、２倍、５倍、１０倍、２０倍、４０倍、さらには１００倍などがある。
【００７０】
「Ｔ細胞受容体」（ＴＣＲ）という用語は、抗原提示に応答してＴ細胞の活性化に関与する内在性膜タンパク質複合体のポリペプチドを意味するものである。Ｔ細胞は、αβ．ヘテロ二量体Ｔ細胞受容体（ＴＣＲ）を介してＭＨＣ産物に結合しているペプチドを認識する。ＴＣＲのレパートリーには、抗体の重鎖遺伝子及び軽鎖遺伝子で用いられているのと同一の遺伝子再構成機構によって作られる広範な多様性がある［Tonegawa, S. (1988)   Biosci. Rep. 8:3-26］。多様性の大部分は、α鎖及びβ鎖の相補性決定領域３（ＣＤＲ３）をコードする、可変（Ｖ）領域と結合（Ｊ）（もしくは多様性（Ｄ））領域の連結部で生じる［Davis and Bjorkman (1988) Nature 334:395-402］。しかし、ＴＣＲは、抗体が受けるような体細胞点突然変異を受けることなく、おそらく同時発生的にではない。ＴＣＲは、抗体と同程度の親和性成熟を受けることもない。自然に存在する場合、ＴＣＲは、１０５〜１０７Ｍ−１の親和性を有するように見えるが、一方、抗体は、一般的には１０５〜１０９Ｍ−１の親和性を有する［Davis et al. (1998)Annu. Rev. Immunol. 16:523-544; Eisen et al. (1996) Adv. Protein Chem. 49:1-56］。ＴＣＲで体細胞点突然変異が起こらないことは、親和性が低いことに関連している可能性があるが、ＴＣＲにはより高い親和性を有する選択上の有利性がないとも主張されている。実際、Ｔ細胞活性化の漸次刺激モデル［Valitutti et al. (1995) Nature 375:148-151］及び動的校正モデル［Rabinowitz et al. (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:1401-1405］はいずれも、（より高い親和性に関連した）解離速度の遅さがシグナル伝達過程に有害なものであることを示唆している。高親和性ＴＣＲが、Ｔ細胞応答に必要なペプチド特異性を維持できない可能性もある。例えば、ＭＨＣ溝内部に結合しているペプチドは、わずかな接触可能表面を提示する［Bjorkman, P.J. (1997) Cell 89:167-170］が、これは、次に、その相互
作用で生じ得るエネルギー量を制限する可能性がある。一方、ＭＨＣらせんにエネルギーを向けることによってＴＣＲの親和性を高めると、おそらく負の選択過程でチミン欠失が生じると思われる［Bevan, M.J. (1997) Immunity 7:175-178］。「ＴＣＲ」という用語には、ポリクローナル、モノクローナル、キメラ、ヒト化、ヘテロ二量体、及び単鎖のＴ細胞受容体又はそれらの機能性断片が包含され、ＴＣＲのＶαドメイン及びＶβドメインを含有する分子などがある。また、「ＴＣＲ」という用語には、例えば、「T CELL RECEPTOR FUSIONS AND CONJUGATES AND METHODS OF USE THEREOF」と題する、２００８年３月１９日出願の米国特許仮出願及び米国特許公報ＵＳ ２００３ ０１−４４４７４Ａ１に開示されているＴ細胞受容体も包含される。
【００７１】
「ベクター」という用語は、宿主細胞内で自己複製し、外来ＤＮＡを受け入れることができる核酸分子のことである。ベクターは、自ら複製開始点を有し、外来ＤＮＡを挿入するために用いることができる制限エンドヌクレアーゼに対する固有の認識部位を一つ以上有し、また、通常、抗生物質耐性をコードする遺伝子のような選択可能マーカー、及び、しばしば、挿入ＤＮＡを発現させるための認識配列（例えば、プロモーター）を有する。一般的なベクターには、プラスミドベクター及びファージベクターなどがある。
【００７２】
Ｔ細胞受容体（ＴＣＲ）
Ｔ細胞は、他の免疫細胞型（多形核細胞、好酸球、好塩基球、マスト細胞、Ｂ細胞、ＮＫ細胞）と共に免疫系の細胞成分を構成する細胞のサブグループである。生理条件下で、Ｔ細胞は、免疫監視及び外来抗原の排除において機能を果たす。しかし、病的条件下では、Ｔ細胞が病気の原因及びその伝播において主要な役割を果たしているという有力な証拠が存在する。これらの疾患においては、中枢であろうと末梢であろうと、Ｔ細胞の免疫寛容の崩壊が自己免疫疾患を引き起こす基本的な過程である。
【００７３】
ＴＣＲは、少なくとも７個の膜貫通タンパク質から構成される。ジスルフィド結合した（α、β）ヘテロ二量体は、単一型抗原認識単位を形成するが、一方、ε鎖、γ鎖、δ鎖、及びζ鎖及びη鎖からなる、ＣＤ３の不変鎖は、Ｔ細胞の活性化及び細胞性免疫応答の発生をもたらすシグナル経路に結合するリガンドのカップリングに関与する。ＴＣＲ鎖の遺伝子の多様性にもかかわらず、２つの構造特性が公知のサブユニット全部に共通している。第一は、これらが、恐らくはα−へリックス型の単一の膜貫通全域ドメインを有する膜貫通タンパク質であることである。第二は、すべてのＴＣＲ鎖は、予想膜貫通ドメイン内部に荷電アミノ酸を有するという珍しい特徴を有することである。不変鎖は、マウスとヒトの間で保存されている単一の負の電荷を有し、また不変鎖は１つ（ＴＣＲ−β）又は２つ（ＴＣＲ−α）の正電荷を有する。ＴＣＲ−αの膜貫通配列は、多くの種において高度に保存されており、そのため、系統発生学的には重要な機能的役割を果たしている可能性がある。親水性アミノ酸であるアルギニン及びリジンを含有するオクタペプチド配列は、これらの種の間で同一である。
【００７４】
Ｔ細胞応答は、ＴＣＲに結合する抗原によって調節されている。一つの型のＴＣＲは、免疫グロブリンの可変（Ｖ）及び定常（Ｃ）領域に似たα鎖及びβ鎖からなる膜結合型ヘテロ二量体である。ＴＣＲα鎖は、共有結合しているＶ−α鎖及びＣ−α鎖を含有するが、β鎖は、Ｃ−β鎖に共有結合しているＶ−β鎖を含有する。Ｖ−α鎖及びＶ−β鎖は、主要組織適合遺伝子複合体（ＭＨＣ）（ヒトにおいてはＨＬＡ複合体として知られている）と関連して超抗原又は抗原を結合することができるポケット又は間隙を形成する。一般的には、Davis Ann.Rev.of Immunology 3:537(1985); Fundamental Immunology 3rd Ed., W. Paul Ed. Rsen Press LTD.New York (1993) を参照されたい。
【００７５】
融合タンパク質
本発明に係る可溶性融合タンパク質及び結合分子複合体は、少なくとも２つの可溶性融合タンパク質を含有するが、ここで、第一の融合タンパク質は、インターロイキン１５（ＩＬ−１５）又はその機能的断片に共有結合している第一の生物活性ポリペプチドを含み、かつ、第二の融合タンパク質は、可溶性インターロイキン１５受容体α（ＩＬ−１５Ｒａ）ポリペプチド又はその機能的断片に共有結合している第二の生物活性ポリペプチドを含み、第一の融合タンパク質のＩＬ−１５ドメインが、第二の融合タンパク質の可溶性ＩＬ−１５Ｒａドメインに結合して可溶性の融合タンパク質複合体を形成している。
【００７６】
ある特定の例において、生物活性ポリペプチドの一方は、第一の可溶性ＴＣＲ又はその断片を含有する。他方もしくは第二の生物活性ポリペプチドは、第一の可溶性ＴＣＲ又はその機能的断片を含有していて、その結果、一価のＴＣＲと比較して同族リガンドに対する結合活性が増大した多価のＴＣＲ融合タンパク質複合体を作出する。さらに、他方の生物活性ポリペプチドは、第一の可溶性ＴＣＲとは異なる第二の可溶性ＴＣＲ又はその機能性断片を含有する。ある特定の例において、例えば、天然型ＴＣＲと比較して、同族リガンドに対してより高い親和性又は増加した結合親和性を有するＴＣＲが産生される。本明細書に記載されるような本発明に係る可溶性ＴＣＲが、そのリガンドに対してより高い親和力(avidity)又は親和性(affinity)を有している場合には、それは、細胞表面結合型抗原のための特異的プローブとして有用である。本発明のある特定の好適な例において、ＴＣＲは、特定の抗原を特異的に認識する。
【００７７】
例示的な態様では、ＴＣＲは、α鎖（本明細書では、α鎖、アルファ鎖、又はａ鎖と称す）及びβ鎖（本明細書では、β鎖、ベータ鎖、又はｂ鎖と称す）を含有するヘテロ二量体である。別の例示的な態様では、ＴＣＲは、単鎖ＴＣＲポリペプチドを含有する。単鎖ＴＣＲは、ペプチドリンカー配列によって、ＴＣＲのＶ−β鎖と共有結合したＴＣＲ Ｖ−α鎖を含有することができる。単鎖ＴＣＲは、さらに、ＴＣＲのＶ−β鎖に共有結合した可溶性ＴＣＲ Ｃβ鎖断片を含有することができる。単鎖ＴＣＲはさらに、ＴＣＲのＶ−α鎖に共有結合した可溶性ＴＣＲのＣα鎖断片を含有することができる。
【００７８】
さらなる態様では、第一及び第二の生物活性ポリペプチドの一方又は両方が、抗体又はその機能性断片を含有している。
【００７９】
本明細書において、「生物活性ポリペプチド」又は「エフェクター分子」という用語は、本明細書に記載されるような所望の効果をもたらすことができる、タンパク質、ポリペプチド、又はペプチドなどのアミノ酸配列；糖又は多糖；脂質又は糖脂質、糖タンパク質、若しくはリポタンパク質を意味する。エフェクター分子には、化学物質も含まれる。生物活性があるか又はエフェクターであるタンパク質、ポリペプチド、又はペプチドをコードするエフェクター分子核酸も意図している。従って、適当な分子には、調節因子、酵素、抗体、又は薬物、並びにＤＮＡ、ＲＮＡ、及びオリゴヌクレオチドも含有される。生物活性ポリペプチド又はエフェクター分子は天然のものであってもよく、又は、例えば、組み換え又は化学合成によって公知の成分から合成することもでき、異種由来の成分を含有することもできる。生物活性ポリペプチド又はエフェクター分子は、通常、遠心分離法又はＳＤＳポリアクリルアミドゲル電気泳動法などの標準的な分子サイズ決定法によって判定すると、約０．１ＫＤ〜１００ＫＤ、又はこれよりも大きく、約１０００ＫＤまでの間、好ましくは、約０．１、０．２、０．５、１、２、５、１０、２０、３０、及び５０ＫＤの間である。本発明の所望の効果は、例えば、結合活性が増大したＴＣＲ融合タンパク質複合体を形成させること、標的細胞を死滅させること（例えば細胞増殖もしくは細胞死を誘導するために）、病気を予防又は治療するときに免疫応答を引き起こすこと、又は診断用の検出分子として作用することを含有するが、これらに限定されない。このような検出を行うために、アッセイ法、例えば、細胞を培養して増殖させ、この細胞を本発明に係るＴＣＲ融合複合体と接触させて、ＴＣＲ融合複合体が細胞のさらなる発生を抑制できるか否かを評価するという一連の工程を含有するアッセイ法を用いることができよう。
【００８０】
本発明に従ってエフェクター分子をＴＣＲペプチドに共有結合させることにより、多くの顕著な利益がもたらされる。公知の構造を有するペプチドなどの単一エフェクター分子を含有する、本発明に係るＴＣＲ融合複合体を作製することができる。また、多様なエフェクター分子を同じようなＤＮＡベクター内に作製することができる。すなわち、感染細胞又は異常細胞を提示するために、さまざまなエフェクター分子のライブラリーをＴＣＲ分子に結合させることができる。さらに、治療に応用するために、対象にＴＣＲ分子を投与するのではなく、エフェクターペプチドに結合するＴＣＲ分子をコードするＤＮＡ発現ベクターを、ＴＣＲ融合複合体をインビボで発現させるために投与することができる。このような方法により、一般的には組み換えタンパク質の調製に関連する費用の掛かる精製工程を避けることができ、かつ、従来の方法に関連した抗原の取り込み及び処理の複雑さを回避することができる。
【００８１】
上記したように、本明細書に開示した融合タンパク質の成分、例えば、サイトカイン、ケモカイン、増殖因子、タンパク質毒素、免疫グロブリンドメイン若しくはその他の生物活性分子、及び何れかのペプチドリンカーなどのエフェクター分子は、融合タンパク質に意図された機能があるのであれば、ほぼどのような形にも構築することができる。具体的には、融合タンパク質の各成分を、必要ならば少なくとも一つの適当なペプチドリンカー配列によって、別の成分との距離をあけて配置することができる。また、融合タンパク質は、例えば、融合タンパク質の修飾、同定、及び／又は精製を容易にするためにタグを含有することができる。より具体的な融合タンパク質が、下記の実施例に記載されている。
【００８２】
リンカー
本発明に係る融合複合体は、好ましくは、ＩＬ−１５ドメイン又はＩＬ−１５Ｒαドメインと生物活性ポリペプチドとの間に置かれる可動性リンカー配列も含有する。リンカー配列は、ＩＬ−１５ドメイン又はＩＬ−１５Ｒαドメインに対して生物活性ポリペプチドを効果的に配置して、この両ドメインが機能的に活性を発揮できるようにすることを可能にするはずである。生物活性ポリペプチドがＴＣＲである態様では、リンカー配列は、ＴＣＲ分子結合溝を、Ｔ細胞受容体がＭＣＨ−ペプチド複合体の提示を認識して、エフェクター分子を所望の部位に送達できるように配置する。エフェクター分子をうまく提示できると、Ｔ細胞を培養して増殖させ、このＴ細胞を本発明に係るＴＣＲ融合複合体と接触させて、ＴＣＲ融合複合体が細胞のさらなる発生を抑制できるか否かを評価するという一連の工程を含有するインビトロアッセイ法など、下記に開示されているアッセイ法によって測定しながら、Ｔ細胞の増殖を誘導又は阻害したり、特定の部位に対する免疫応答を開始又は抑制したりするよう細胞の活性を調節することができる。
【００８３】
ある特定の態様では、可溶性融合タンパク質複合体は、第一の生物活性ポリペプチドが、ポリペプチドリンカー配列によってＩＬ−１５（又はその機能性断片）に共有結合しているリンカーを有する。
【００８４】
別の特定の態様では、本明細書に記載されているような可溶性融合タンパク質複合体は、第二の生物活性ポリペプチドが、ポリペプチドリンカー配列によってＩＬ−１５Ｒαポリペプチド（又はその機能性断片）に共有結合しているリンカーを有する。
【００８５】
リンカー配列は、好ましくは、提示抗原を認識するためにＴＣＲ分子の結合溝を効果的に配置することができるペプチドを生じさせるヌクレオチド配列によってコードされている。本明細書において、「生物活性ポリペプチドを、ＩＬ−１５ドメイン又はＩＬ−１５Ｒαドメインに対して効果的に配置すること」という語句、又はその他同様の語句は、ＩＬ−１５ドメイン又はＩＬ−１５Ｒαドメインが互いに相互作用してタンパク質複合体を形成することができるよう、ＩＬ−１５ドメイン又はＩＬ−１５Ｒαドメインに結合した生物活性ポリペプチドを配置することを意味するものである。ある特定の態様では、ＩＬ−１５ドメイン又はＩＬ−１５Ｒαドメインは、免疫細胞と相互作用して、免疫反応を開始又は阻害するか、細胞発生を阻害又は刺激できるよう効果的に配置されている。
【００８６】
リンカー配列は、好ましくは約７〜２０個のアミノ酸、より好ましくは約８〜１６個のアミノ酸を含有する。リンカー配列は、好ましくは、生物活性ポリペプチド又はエフェクター分子を単一の望ましくない立体構造のままにさせないよう可動的である。リンカー配列を用いて、例えば、認識部位を融合分子から距離をあけて配置することができる。具体的には、ペプチドリンカー配列を生物活性ポリペプチドとエフェクター分子の間に配置して、例えば、それらを化学的に架橋して分子柔軟性をもたらすことができる。リンカーは、好ましくは、柔軟性を与えるために、例えば、グリシン、アラニン、及びセリンなどの低分子側鎖を有するアミノ酸を主に含有する。好ましくは、リンカー配列の約８０％又は９０％、又はそれ以上がグリシン残基、アラニン残基、又はセリン残基を含み、特にグリシン残基及びセリン残基を含有する。ヘテロ二量体ＴＣＲを含有する融合タンパク質複合体では、リンカー配列は、ＴＣＲ分子のｂ鎖に適当に結合しているが、リンカー配列は、ＴＣＲ分子のａ鎖に結合していてもよい。あるいは、リンカー配列は、ＴＣＲ分子のａ鎖及びｂ鎖の両方に結合していてもよい。そのようなβペプチド鎖がａ鎖と共に発現されると、図１に概略して描かれているように、ＴＣＲ−エフェクター結合ペプチドが折りたたまれて、機能的ＴＣＲ分子となるはずである。一つの適当なリンカー配列は、ＡＳＧＧＧＧＳＧＧＧ（すなわち、Ａｌａ Ｓｅｒ Ｇｌｙ Ｇｌｙ Ｇｌｙ Ｇｌｙ Ｓｅｒ Ｇｌｙ Ｇｌｙ Ｇｌｙ）であり、好ましくは、ＴＣＲのｂドメインの最初のアミノ酸に結合している。抗体の可変領域をうまく連結するために用いられてきた多くの可動性リンカー設計のいずれかを含有する、さまざまなリンカー配列を用いることもできる。Whitlow, M. et al. (1991) Methods: A Companion to Methods in Enzymology 2:97-105 を参照されたい。いくつかの例では、エフェクター分子をＴＣＲｂ鎖分子に共有結合させるためには、リンカーのアミノ配列が、ＴＣＲベータ鎖のＣ−末端残基からエフェクター分子のＮ−末端残基までの間に適当な距離を置くことができなければならない。適当なリンカー配列を、経験的に容易に同定することができる。さらに、リンカー配列の適当な大きさ及び配列も、ＴＣＲ分子の予測される大きさ及び形状に基づいて、従来のコンピューターモデリング技法によって決定することができる。
【００８７】
一般的に、本発明に係る融合タンパク質複合体の調製は、本明細書に開示された手順によって、そして、例えば、ポリメラーゼ連鎖増幅反応（ＰＣＲ）、プラスミドＤＮＡの調製、制限酵素によるＤＮＡ切断、オリゴヌクレオチドの調製、ＤＮＡライゲーション、ｍＲＮＡの単離、適当な細胞へのＤＮＡ導入、宿主の形質転換又は形質移入、宿主の培養を含有する、広く知られている組み換えＤＮＡ技術によって行うことができる。さらに、カオトロピック（chaotropic）剤、並びに公知の電気泳動法、遠心分離法、及びクロマトグラフィー法を用いて、融合タンパク質を単離及び精製することができる。これらの方法に関する開示については、一般的に、Sambrook et al. Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2nd ed. (1989); 及びAusubel et al. Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, New York(1989)を参照されたい。
【００８８】
本明細書において、本発明に係る生物活性ポリペプチド又はエフェクター分子には、サイトカイン、ケモカイン、増殖因子、タンパク質毒素、免疫グロブリンドメインなどの因子、又は、その他の生物活性タンパク質、例えば、酵素などを含有することができる。また、生物活性ポリペプチドには、非タンパク質毒素、細胞傷害剤、化学療法剤、検出可能な標識、放射性物質のような他の化合物との結合体を含有していてもよい。
【００８９】
本発明に係るサイトカインは、他の細胞に作用し、細胞性免疫の多くの多重効果のいずれかに関与している細胞によって産生される因子の何れかによって規定される。サイトカインの例には、ＩＬ−２ファミリー、インターフェロン（ＩＦＮ）、ＩＬ−１０、ＩＬ−１、ＩＬ−１７、ＴＧＦサイトカインファミリー及びＴＮＦサイトカインファミリー、並びにＩＬ−１からＩＬ−３５まで、ＩＦＮ−α、ＩＦＮ−β、ＩＦＮ−γ、ＴＧＦ−β、ＴＮＦ−α、並びにＴＮＦβが含まれるが、これらに限定されない。
【００９０】
本発明の一つの態様において、第一の融合タンパク質は、インターロイキン−１５（ＩＬ−１５）ドメイン又はその機能的断片に共有結合している第一の生物活性ポリペプチドを含有する。ＩＬ−１５は、Ｔ細胞の活性化及び増殖に影響するサイトカインである。免疫細胞の活性化及び増殖に作用するときのＩＬ−１５の活性は、いくつかの点でＩＬ−２に似ているが、基本的な相違点は、既によく特徴付けられている（Waldmann, TA, 2006, Nature Rev.Immunol.6:595-601）。
【００９１】
本発明の別の態様において、第一の融合タンパク質は、ＩＬ−１５変異体（本明細書においては、ＩＬ−１５突然変異体とも称す）であるインターロイキン−１５（ＩＬ−１５）ドメインを含有する。ＩＬ−１５変異体は、好ましくは、天然型（又は野生型）のＩＬ−１５タンパク質とは異なるアミノ酸配列を含有する。ＩＬ−１５変異体は、好ましくは、ＩＬ−１５Ｒａポリペプチドに結合して、ＩＬ−１５のアゴニスト又はアンタゴニストとして機能する。好ましくは、アゴニスト活性を有するＩＬ−１５変異体は、スーパーアゴニスト活性を有する。いくつかの態様では、ＩＬ−１５変異体は、ＩＬ−１５Ｒａとの結合とは無関係に、ＩＬ−１５のアゴニスト又はアンタゴニストとして機能することができる。ＩＬ−１５のアゴニストは、野生型ＩＬ−１５に較べて、それと同等又はそれよりも高い生物活性によって例示される。ＩＬ−１５のアンタゴニストは、野生型ＩＬ−１５に較べて低い生物活性によって、又はＩＬ−１５を介した応答を阻害できることによって例示される。いくつかの例では、ＩＬ−１５変異体は、より高い活性又はより低い活性で、ＩＬ−１５ＲβγＣ受容体に結合する。いくつかの態様では、ＩＬ−１５変異体の配列は、天然型ＩＬ−２の配列と比較すると、例えば、置換又は欠失など、少なくとも１つのアミノ酸が変化しており、そのような変化が、ＩＬ−１５のアゴニスト活性又はアンタゴニスト活性をもたらす。好ましくは、アミノ酸の置換／欠失は、ＩＬ−１５Ｒβ及び／又はＩＬ−１５ＲγＣと相互作用するＩＬ−１５のドメインに存在する。より好ましくは、アミノ酸の置換／欠失は、ＩＬ−１５Ｒａポリペプチドへの結合にも、ＩＬ−１５変異体を産生する能力にも影響しない。ＩＬ−１５変異体を生じさせるのに適したアミノ酸の置換／欠失は、本明細書に記載されるように合理的又はランダムな突然変異誘発、及び機能的アッセイを経て、又は他の経験的な方法を経た後、推定される、又は公知のＩＬ−１５構造に基づいて、公知の構造を有するＩＬ−２などの相同分子とＩＬ−１５との比較に基づいて同定することができる。さらに適したアミノ酸置換は、保存的な変化であっても非保存的な変化であってもよく、さらなるアミノ酸の挿入であってもよい。好ましくは、本発明に係るＩＬ−１５変異体は、成熟ヒトＩＬ−１５の配列の８位、６１位、６５位、７２位、９２位、１０１位、１０８位、又は１１１位で、１つ又は１つ以上のアミノ酸置換／欠失を含有するが、特に、Ｄ８Ｎ（「Ｄ８」は、天然型成熟ヒトＩＬ−１５配列のアミノ酸及び残基の位置を意味し、「Ｎ」は、その位置におけるＩＬ−１５変異体で置換されているアミノ酸残基を意味する）、Ｄ８Ａ、Ｄ６１Ａ、Ｎ６５Ａ、Ｎ７２Ｒ又はＱ１０８Ａという置換は、アンタゴニスト活性を有するＩＬ−１５変異体を生じさせ、Ｎ７２Ｄという置換は、アゴニスト活性を有するＩＬ−１５変異体をもたらす。
【００９２】
本発明の一つの態様において、ＩＬ−１５変異体は、融合タンパク質複合体の一成分であるが、別の態様においては、ＩＬ−１５変異体は非融合タンパク質である。好ましくは、非融合型のＩＬ−１５変異体は、ＩＬ−１５のアゴニスト又はアンタゴニストとして機能する可溶性サイトカインである。いくつかの態様では、非融合型ＩＬ−１５変異体は、ＩＬ−１５Ｒａと複合体を形成するが、別の態様では、それは、ＩＬ−１５Ｒａとは無関係に作用する。
【００９３】
本発明に係るケモカインは、サイトカインと同様、別の細胞に曝露されると、細胞性免疫の多くの多重効果のいずれかに関与する何れかの化学的な因子又は分子と定義されている。適切なケモカインには、ＣＸＣ、ＣＣ、Ｃ、及びＣＸ３Ｃというケモカインファミリー、並びにＣＣＬ−１からＣＣＬ−２８まで、ＣＸＣ−１からＣＸＣ−１７まで、ＸＣＬ−１、ＸＣＬ−２、ＣＸ３ＣＬ１、ＭＩＰ−１ｂ、ＩＬ−８、ＭＣＰ−１、及びＲａｎｔｅｓが含まれ得るが、これらに限定されない。
【００９４】
増殖因子には、特定の細胞に曝露されると、作用を受ける細胞の増殖及び／又は分化を誘導する何れかの分子が含まれる。増殖因子は、タンパク質及び化学分子などであるが、それらの一部は、以下のものを含有する：ＧＭ−ＣＳＦ、Ｇ−ＣＳＦ、ヒト増殖因子、及び幹細胞増殖因子。さらなる増殖因子は、本明細書に記載されている用途にも適している。
【００９５】
毒素又は細胞毒性物質には、細胞に曝露されると、致死効果又は増殖阻害効果を有する何れかの物質が含まれる。すなわち、エフェクター分子は、例えば、植物又は細菌に由来する細胞毒素、例えば、ジフテリア毒素（ＤＴ）、志賀毒素（shiga toxin）、アブリン(abrin)、コレラ毒素、リシン、サポリン、シュードモナス外毒素（ＰＥ）、ヤマゴボウ抗ウイルスタンパク質、又はゲロニンなどであってよい。このような毒素の生物活性断片が、当該技術分野において公知であり、例えば、ＤＴのＡ鎖及びリシンＡ鎖などを含んでいる。さらに、この毒素は、細胞表面上で活性を有する物質、例えば、ホスホリパーゼ酵素（例えば、ホスホリパーゼＣ）であってもよい。
【００９６】
また、エフェクター分子は、例えば、ビンデシン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、メトトレキサート、アドリアマイシン、ブレオマイシン、又はシスプラスチンなどの化学療法薬であってもよい。
【００９７】
さらに、エフェクター分子は、診断検査又は画像検査に適した検出可能に標識された分子であってもよい。そのような標識には、ビオチン若しくはストレプトアビジン／アビジン、検出可能なナノ粒子若しくは結晶、酵素若しくはその触媒活性断片、緑色蛍光タンパク質、ＦＩＴＣ、フィコエリトリン、サイクローム、テキサスレッド、若しくは量子ドットなどの蛍光標識；放射性核種、例えば、ヨウ素−１３１、イットリウム（yttrium）−９０、レニウム−１８８若しくはビスマス(bismuth)−２１２；リン光分子若しくは化学発光分子、又はＧｄに基づく若しくは常磁性金属イオンに基づく造影剤など、ＰＥＴ、超音波、若しくはＭＲＩによって検出可能な標識が含まれる。エフェクター又はタグを含有するタンパク質の作製及び使用に関する開示については、例えば、Moskaug et al. J. Biol. Chem. 264, 15709 (1989); Pastan, I, et al. Cell 47, 641, 1986; Pastan et al. Recombinant Toxins as Novel Therapeutic Agents, Ann. Rev. Biochem.61, 331, (1992); "Chimeric Toxins" Olsnes and Phil, Pharmac. Ther., 25, 355 (1982)； 公開PCT出願第ＷＯ９４／２９３５０号公報；公開PCT出願第ＷＯ９４／０４６８９号公報；公開ＰＣＴ出願第ＷＯ２００５／０４６４４９号公報、及び米国特許第５，６２０，９３９号を参照されたい。
【００９８】
共有結合したＩＬ−１５ドメイン及びＩＬ−１５Ｒａドメインを含有するタンパク質融合体又は結合複合体は、いくつかの重要な用途を有する。例えば、ＴＣＲを含有するタンパク質融合体又は結合複合体を用いて、ＴＣＲに特異的に結合できる一定の細胞にＩＬ−１５／ＩＬ−１５Ｒａ複合体を送達することができる。その結果、このタンパク質融合体又は結合複合体は、リガンドを含有する細胞を選択的に損傷したり、死滅させたりする手段を提供する。ＴＣＲを含有するタンパク質融合体又は結合複合体によって損傷又は死滅させることが可能な細胞又は組織の例は、ＴＣＲが特異的に結合することができる一つ又はそれ以上のリガンドを発現している腫瘍及びウイルス感染細胞若しくは細菌感染細胞などである。損傷又は死滅させられやすい細胞又は組織は、本明細書に開示される方法によって簡単に分析することができる。
【００９９】
本発明に係るＩＬ−１５ポリペプチド及びＩＬ−１５Ｒａポリペプチドは、アミノ酸配列が、天然のＩＬ−１５分子及びＩＬ−１５Ｒａ分子、例えば、ヒト、マウス若しくはその他の齧歯類、又はその他の哺乳動物のＩＬ−１５分子及びＩＬ−１５Ｒａ分子に適切に対応する。
【０１００】
場合によっては、例えば、Ｓｃ−ＴＣＲの価数を増加させるために、本発明に係るタンパク質融合体又は結合複合体を多価にすることが有用である可能性がある。特に、融合タンパク質複合体のＩＬ−１５ドメインとＩＬ−１５Ｒａドメインの間の相互作用は、多価性複合体を作出する手段を提供する。また、例えば、標準的なビオチン−ストレプトアビジン標識技術を用いて、又はラテックスビーズなどの適切な固体支持体に結合させて、１つのタンパク質と４つのタンパク質（異同を問わない）の間を共有結合的又は非共有結合的に連結することにより、多価の融合タンパク質を作製することができる。化学的架橋タンパク質（例えば、デンドリマーへの架橋）も、適当な多価の種である。例えば、タンパク質は、ビオチン化ＢｉｒＡタグのように修飾可能なタグ配列や、Ｃｙｓ又はＨｉｓなどの化学反応性の高い側鎖を有するアミノ酸残基をコードする配列を含有することによって改変することができる。このようなアミノ酸タグ又は化学反応性アミノ酸を、融合タンパク質内のさまざまな位置、好ましくは、生物活性ポリペプチド又はエフェクター分子の活性部位から離れた位置に配置することができる。例えば、可溶性融合タンパク質のＣ末端を、タグ、又はそのような反応性アミノ酸を含有する他の融合タンパク質に共有結合させることも可能である。２つ又はそれ以上の融合タンパク質を適当なデンドリマー又は他のナノ粒子に化学的に結合させて多価性分子を得るために、適当な側鎖を含めることも可能である。デンドリマーは、その表面の数あるさまざまな官能基の何れかを有することができる合成化学ポリマーである（D. Tomalia, Aldrichimica Acta, 26:91:101 (1993)）。本発明に従って使用できるデンドリマーの例には、例えば、Ｅ９スターバースト（starburst）ポリアミンデンドリマー、及びＥ９コンバスト（combust）ポリアミンデンドリマーなどがあるが、これらは、システイン残基を結合することができる。
【０１０１】
（核酸及びベクター）
核酸
本発明は、さらに、本発明の融合タンパク質をコードする核酸配列、特にＤＮＡ配列を提供する。好ましくは、ＤＮＡ配列は、ファージ、ウイルス、プラスミド、ファージミド、コスミド、ＹＡＣ、又はエピソームのような、染色体外での複製に適したベクターによって担持されている。特に、所望の融合タンパク質をコードするＤＮＡベクターを用いて、本明細書に記載される調製法を促進させることができ、また、有意な量の融合タンパク質を得ることができる。このＤＮＡ配列は、適当な発現ベクター、すなわち、挿入されたタンパク質コード配列の転写及び翻訳に必要な要素を含有するベクターの中に挿入することができる。さまざまな宿主−ベクター系を利用して、タンパク質コード配列を発現させることができる。これらは、ウイルス（例えば、ワクシニアウイルス、アデノウイルスなど）に感染した哺乳動物細胞系；ウイルス（例えば、バキュロウイルス）に感染した昆虫細胞系；酵母ベクターを含有する酵母などの微生物、又は、バクテリオファージＤＮＡ、プラスミドＤＮＡ、又はコスミドＤＮＡで形質転換された細菌などである。利用する宿主−ベクター系に応じて、数ある適当な転写因子及び翻訳因子のいずれかを使用することができる。一般に、Sambrook et al., supra、及びAusubel et al., supra を参照されたい。
【０１０２】
本発明は、可溶性融合タンパク質複合体を作製する方法を包含していて、方法は：本明細書に記載されるように、第一及び第二の融合タンパク質をコードするＤＮＡベクターを宿主細胞に導入すること、融合タンパク質を細胞又は培地の中で発現させ、第一の融合タンパク質のＩＬ−１５ドメインと、第二の融合タンパク質の可溶性ＩＬ−１５Ｒａドメインとを会合させて、可溶性融合タンパク質複合体を形成させるのに十分な条件下で、宿主細胞を培地中で培養すること、宿主細胞又は培地から可溶性融合タンパク質複合体を精製することを含有する。
【０１０３】
一般的に、本発明に従った好適なＤＮＡベクターは、エフェクター分子をコードする配列に動作可能に連結した、ＴＣＲ鎖をコードする第一のヌクレオチド配列を導入するための第一のクローニング部位を５’から３’方向に含有する、ホスホジエステル結合によって連結されているヌクレオチド配列を含有する。
【０１０４】
ＤＮＡベクターによってコードされる融合タンパク質成分は、カセットという形で提供することも可能である。「カセット」という用語は、標準的な組換え法によって、各成分を別の成分に簡単に置換することができることを意味する。特に、コードされた融合複合体を、血清型（serotypes）を必然的に生じさせるか、又は生じさせる能力を有する可能性がある病原体に対して使用する場合には、カセット形式で構成されているＤＮＡベクターが特に望ましい。
【０１０５】
ＴＣＲ融合複合体をコードするベクターを作製するには、適当なリガーゼを用いて、ＴＣＲ分子をコードする配列を、エフェクターペプチドをコードする配列に連結させる。適当な細胞株など、天然の由来源からＤＮＡを単離するか、公知の合成法、例えば、リン酸トリエステル法によって、提示ペプチドをコードするＤＮＡを得ることができる。例えば、Oligonucleotide Synthesis, IRL Press (M.J. Gait ed., 1984）を参照されたい。合成オリゴヌクレオチドは、市販されている自動オリゴヌクレオチド合成装置を用いて調製することもできる。ＴＣＲ分子をコードする遺伝子は、一旦単離されると、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）又は当該技術分野において公知の別法によって増幅することができる。ＴＣＲペプチド遺伝子を増幅するための適当なＰＣＲプライマーによって、ＰＣＲ産物に制限酵素認識部位を付加することができる。好ましくは、ＰＣＲ産物は、エフェクターペプチドのスプライス部位、及びＴＣＲ−エフェクター融合複合体を適正に発現する及び分泌するのに必要なリーダー配列を含んでいる。また、好ましくは、ＰＣＲ産物は、リンカー配列をコードする配列、又はこのような配列をライゲーションするための制限酵素部位も含んでいる。
【０１０６】
好ましくは、本明細書に記載される融合タンパク質は、標準的な組換えＤＮＡ技術によって製造される。例えば、ＴＣＲタンパク質をコードするＤＮＡ分子を単離すると、配列を、エフェクターポリペプチドをコードする別のＤＮＡ分子にライゲーションすることができる。ＴＣＲ分子をコードするヌクレオチド配列を、エフェクターペプチドをコードするＤＮＡ配列に直接連結することができ、又は、より一般的には、本明細書に記載されるようなリンカー配列をコードするＤＮＡ配列を、ＴＣＲ分子をコードする配列と、エフェクターペプチドをコードする配列の間に配置して、適当なリガーゼを用いて連結することができる。得られたハイブリッドＤＮＡ分子を適当な宿主細胞の中で発現させて、ＴＣＲ融合複合体を産生させることができる。ＤＮＡ分子は、ライゲーション後に、コードされたポリペプチドの翻訳フレームが変わらないよう（すなわち、ＤＮＡ分子を互いにインフレームでライゲーションするよう）、互いに５’から３’の方向にライゲーションする。得られたＤＮＡ分子は、インフレームで融合タンパク質をコードしている。
【０１０７】
別のヌクレオチド配列を遺伝子構築物に含ませることも可能である。例えば、エフェクターペプチドに融合したＴＣＲペプチドをコードする配列の発現を調節するプロモーター配列、又はＴＣＲ融合複合体を細胞表面又は培養培地に方向づけるリーダー配列を、構築物に含ませるか、又は、構築物を挿入する発現ベクターの中に存在させることも可能である。免疫グロブリンプロモーター又はＣＭＶプロモーターが特に好適である。
【０１０８】
変異体ＴＣＲをコードする配列を得るにあたって、当業者は、ＴＣＲに由来するタンパク質を、ある種のアミノ酸置換、付加、欠失、及び翻訳後修飾によって、生物活性を失ったり、低下させたりすることなく改変できることを認識されているだろう。特に、保存的アミノ酸置換、即ち、あるアミノ酸を、同じような大きさ、電荷、極性、及び立体構造を有する別のアミノ酸と置換することによって、タンパク質の機能が顕著に変わる可能性が低いことは周知である。タンパク質の構成成分である２０種の標準的アミノ酸は、大きく４つの保存的アミノ酸のグループに分類できる：非極性（疎水性）グループは、アラニン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、トリプトファン、及びバリンを含み；極性（非荷電、中性）グループは、アスパラギン、システイン、グルタミン、グリシン、セリン、スレオニン、及びチロシンを含み；正に荷電した（塩基性）グループは、アルギニン、ヒスチジン、及びリジンを含み；負に荷電した（酸性）グループは、アスパラギン酸及びグルタミン酸を含んでいる。タンパク質における１個のアミノ酸で、同じグループ内の別のアミノ酸を置換することが、そのタンパク質の生物活性に有害な影響を及ぼす可能性は低い。
【０１０９】
ヌクレオチド配列間の相同性は、ＤＮＡハイブリダイゼーション分析法によって確認することができるが、二本鎖ＤＮＡハイブリッドの安定性は、生じる塩基対合の程度に依存する。高い温度及び／又は低い塩濃度という条件では、ハイブリッドの安定性が低下するので、選択した程度よりも低い相同性を有する配列のアニーリングが阻止されるよう条件を変えることができる。例えば、約５５％のＧ−Ｃ含量を有する配列について、４０〜５０℃、６×ＳＳＣ（塩化ナトリウム／クエン酸ナトリウム緩衝液）、及び０．１％ＳＤＳ（ドデシル硫酸ナトリウム）という、ハイブリダイゼーション及び洗浄の条件では、約６０〜７０％の相同性が示され、５０〜６５℃、１×ＳＳＣ、及び０．１％ＳＤＳという、ハイブリダイゼーション及び洗浄の条件では、約８２〜９７％の相同性が示され、５２℃、０．１×ＳＳＣ、及び０．１％ＳＤＳという、ハイブリダイゼーション及び洗浄の条件では、約９９〜１００％の相同性が示される。ヌクレオチド配列及びアミノ酸配列を比較（及び相同性の程度を測定）するために、広範なコンピュータプログラムも利用することができ、市販及び無料のソフトウェア供給源のリストが、Ausubel et al. (1999)に記載されている。容易に利用できる配列比較及び複数配列アラインメントのアルゴリズムは、それぞれ、Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) (Altschul et al., 1997)及びClustal Wプログラムである。ＢＬＡＳＴプログラムは、ワールドワイドウェブ上（ncbi.nlm.nih.gov）で利用することができ、Clustal Wの一つのバージョンを、2.ebi.ac.uk.で利用することができる。
【０１１０】
融合タンパク質の成分は、それぞれが、目的とする機能を果たすことができるならば、ほとんど何れの順序にも並べることができる。例えば、一つの態様では、ＴＣＲを、エフェクター分子のＣ末端かＮ末端に配置する。
【０１１１】
本発明に係る好適なエフェクター分子は、それらのドメインが意図している機能に役立つ大きさを有するであろう。本発明に係るエフェクター分子は、周知の化学的架橋法など、さまざまな方法によって作製して、ＴＣＲに融合させることができる。例えば、Means, G.E. and Feeney、 R.E. (1974) in Chemical Modification of Proteins,Holden-Dayを参照されたい。また、S.S. Wong (1991) in Chemistry of Protein Conjugation and Cross-Linking, CRC Pressを参照されたい。ただし、一般的には、組換え操作法を用いてインフレームの融合タンパク質を作製することが好適である。
【０１１２】
上記のように、本発明に係る融合分子又は結合分子は、いくつかの態様に組織化することができる。構造の一例として、ＴＣＲのＣ末端を、エフェクター分子のＮ末端に動作可能に連結する。このような連結は、必要であれば、組換え法によって行うことができる。しかし、別の構造では、ＴＣＲのＮ末端を、エフェクター分子のＣ末端に連結する。
【０１１３】
あるいは、又はさらに、必要に応じて、１つ又はそれ以上のさらなるエフェクター分子を、ＴＣＲ融合複合体又は結合複合体に挿入することができる。
【０１１４】
ベクター及び発現
多くの方策を用いて、本発明に係るタンパク質融合複合体を発現させることができる。例えば、制限酵素を使用して、構築物を挿入するための切れ目をベクターに入れて、その後ライゲーションするなど、公知の方法によって、上記のＴＣＲ遺伝子融合構築物を適当なベクターに組み込むことができる。そして、ＴＣＲ融合ペプチドを発現させるために、遺伝子構築物を含有するベクターを適当な宿主に導入する。一般に、Sambrook et al., supraを参照されたい。適当なベクターの選択は、クローニング手順に関係した因子に基づいて、経験的に行うことができる。例えば、ベクターは、使用されている宿主に適合し、その宿主にとって適正なレプリコンを有する必要がある。さらに、ベクターは、発現させようとするＴＣＲ融合複合体をコードするＤＮＡ配列を収容できるものでなければならない。適当な宿主細胞には、真核細胞及び原核細胞が含まれるが、好ましくは、簡単に形質転換することができ、かつ培養培地の中で迅速な増殖を示す細胞である。特に好適な宿主細胞は、大腸菌（E. coli）、枯草菌（Bacillus subtillus）などの原核生物、及び動物細胞及び酵母菌系などの真核生物、例えば、出芽酵母（S. cerevisiae）などである。哺乳動物細胞が一般的には好適であり、特に、Ｊ５５８、ＮＳＯ、ＳＰ２−Ｏ、又はＣＨＯが好適である。その他の適当な宿主には、例えば、Ｓｆ９などの昆虫細胞が含まれる。通常の培養条件を用いる。Sambrook et al., supraを参照されたい。そして、安定した形質転換細胞株又は形質移入細胞株を選択することができる。公知の方法によって、本発明に係るＴＣＲ融合複合体を発現する細胞を決定することができる。例えば、免疫グロブリンに結合したＴＣＲ融合複合体の発現は、結合している免疫グロブリンに特異的なＥＬＩＳＡによって、及び／又は免疫ブロッティングによって確認することができる。ＩＬ−１５ドメイン又はＩＬ−１５Ｒａドメインに結合したＴＣＲを含有する融合タンパク質の発現を検出する別の方法が、実施例に開示されている。
【０１１５】
上記で概説されるように、宿主細胞は、所望の融合タンパク質をコードする核酸を増殖させるため、調製目的で使用することができる。すなわち、宿主細胞は、特に融合タンパク質の産生を目的とする原核細胞又は真核細胞を含有してもよい。従って、宿主細胞は、酵母、ハエ、虫、植物、カエル、哺乳動物の細胞、及び融合タンパク質をコードする核酸を増殖させることができる器官を特に含有する。使用することができる哺乳動物細胞株の限定ではない例は、ＣＨＯ ｄｈｆｒ−細胞（Urlaub and Chasm, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77:4216 (1980)）、２９３細胞（Graham et al., J Gen. Virol., 36:59(1977)）、又はＳＰ２又はＮＳＯなどの骨髄腫細胞（Galfre and    Milstein, Meth. Enzymol., 73(B):3(1981)）などである。
【０１１６】
所望の融合タンパク質をコードする核酸を増殖させることができる宿主細胞は、非哺乳動物真核細胞も包含し、昆虫（例えば、ヨトウガ（Sp. frugiperda）、酵母（例えば、Fleer R., Current Opinion in Biotechnology, 3(5):486496(1992)に概説されているような、出芽酵母（S. Cerevisae）、分裂酵母（S. pombe）、Ｐ．パストリス（P. pastoris）、Ｋ．ラクチス（K. lactis）、Ｈ．ポリモルファ（H. polymorpha））、真菌細胞、及び植物細胞などを包含する。大腸菌及びバチラス菌など、ある種の原核生物も意図される。
【０１１７】
所望の融合タンパク質をコードする核酸は、細胞を形質移入させるための標準的な技術によって宿主細胞の中に導入することができる。「形質移入する」又は「形質移入」という用語は、宿主細胞の中に核酸を導入するための従来技術のすべてを包含するものであり、カルシウムリン酸共沈殿法、ＤＥＡＥ−デキストランによる形質移入法、リポフェクション、エレクトロポレーション、マイクロインジェクション、ウイルス形質導入法、及び／又は組み込みを包含する。宿主細胞に形質移入するのに適した方法は、Sambrook et al., supra 及びその他の実験用教科書に記載されている。
【０１１８】
本発明に従って、さまざまなプロモーター（転写開始調節領域）を用いることができる。適当なプロモーターの選択は、提案された発現宿主に応じて決まる。異種由来のプロモーターは、選択した宿主の中で機能すれば使用することができる。
【０１１９】
また、プロモーターの選択は、ペプチド産生又はタンパク質産生の所望の効率及びレベルに依存する。大腸菌におけるタンパク質の発現レベルを劇的に増加させるためには、しばしばｔａｃのような誘導型プロモーターを用いる。タンパク質の過剰発現は、宿主細胞にとって有害である。その結果、宿主細胞の増殖が制限される可能性がある。誘導型プロモーター系を使用すると、遺伝子発現を誘導する前に許容できる濃度にまで宿主細胞を培養することができ、それによって、より高い産物収率を得やすくする。
【０１２０】
本発明に従って、さまざまなシグナル配列を用いることができる。ＴＣＲコード配列に相同なシグナル配列を用いることができる。あるいは、発現宿主における効率的な分泌及び処理のために選択された又は設計されたシグナル配列を用いることもできる。例えば、適当なシグナル配列／宿主の組み合わせには、枯草菌において分泌させるための枯草菌ＳａｃＢシグナル配列、及び出芽酵母のα−接合因子、又はＰ．パストリスによる分泌を行わせるためのＰ．パストリスの酸性ホスファターゼｐｈｏＩシグナル配列を含む。シグナル配列は、シグナルペプチダーゼ切断部位をコードする配列を介して、又は、通常１０コドンよりも数個少ないコドンからなる短いヌクレオチド架橋であって、下流にあるＴＣＲ配列の正しい読み枠を担保する架橋を介して、タンパク質コード配列に直接連結することができる。
【０１２１】
転写及び翻訳を促進する要素が、真核生物のタンパク質発現系で同定されている。例えば、カリフラワーモザイクウイルス（ＣａＭＶ）プロモーターの１０００ｂｐを異種プロモーターの両側に配置すると、植物細胞における転写レベルを１０倍〜４００倍上昇させることができる。発現構築物には、適当な翻訳開始配列も含まれなければならない。発現構築物を改変して、適正な翻訳開始を行わせるためのＫｏｚａｋコンセンサス配列を含有するようにすると、翻訳のレベルを１０倍増加させることができる。
【０１２２】
選択用マーカーがしばしば用いられるが、これは、発現構築物の一部であってもよいし、それとは別になっていて、マーカーが目的遺伝子とは別の部位に組み込まれるようになっていてもよい（例えば、発現ベクターに担持されている）。例としては、抗生物質に対する耐性を付与するマーカー（例えば、ｂｌａは、大腸菌宿主細胞にアンピシリンに対する耐性を付与し、ｎｐｔＩＩは、広範な原核細胞又は真核細胞にカナマイシン耐性を付与する）、又は、宿主が最少培地で増殖できるようにするマーカー（例えば、ＨＩＳ４は、Ｐ．パストリス又はＨｉｓ．ｓｕｐ．−出芽酵母を、ヒスチジンがなくても増殖できるようにする）が含まれる。選択可能マーカーは、マーカーが独立して発現できるよう、独自の転写及び翻訳の開始及び終結を調節する領域を有する。抗生物質耐性をマーカーとして利用する場合、選択のための抗生物質濃度は抗生物質によって変わるが、通常、培地１ｍＬあたり抗生物質１０〜６００μgの範囲である。
【０１２３】
発現構築物は、公知の組換えＤＮＡ技術を用いて組み立てられる（Sambrook et al., 1989; Ausubel et al., 1999）。制限酵素消化及びライゲーションが、２つのＤＮＡ断片を連結するために用いられる基本的な工程である。ライゲーションする前にＤＮＡ断片の末端を修飾する必要があるが、これは、突出末端を充填したり、断片の末端部分をヌクレアーゼ（例えば、ＥｘｏＩＩＩ）で削除したり、部位特異的変異処理(site-directed mutagenesis)したり、又はＰＣＲによって新しい塩基対を付加したりして行うことができる。ポリリンカー及びアダプタを用いて、選択した断片の連結を促進することができる。発現構築物は、一般的には、制限酵素消化、ライゲーション、及び大腸菌の形質転換という一連の段階を用いる工程で組み立てられる。発現構築物を構築するのに適した数多くのクローニングベクターが、当該技術分野において知られており（λＺＡＰ及びｐＢＬＵＥＳＣＲＩＰＴ ＳＫ−１， Stratagene, LaJolla, Calif. ｐＥＴ， Novagen Inc., Madison, Wis.、 Ausubel et al., 1999に引用されている）、具体的に何を選択するかは、本発明において重要ではない。クローニングベクターの選択は、発現構築物を宿主細胞に導入するために選択した遺伝子移入系によって影響される。各工程の終わりに、得られた構築物を制限酵素消化、ＤＮＡ塩基配列決定法、ハイブリダイゼーション、及びＰＣＲ分析によって分析することができる。
【０１２４】
発現構築物は、線状であっても環状であっても、クローニングベクターの構築物として宿主に形質転換させることができ、あるいは、クローニングベクターから取り除き、送達ベクターとして使用するか、又は送達ベクター上に導入することができる。送達ベクターは、選択された宿主細胞型の中に発現構築物を導入して維持することを促進する。多くの公知の遺伝子導入系（例えば、自然受容能、化学物質による形質転換、プロトプラスト(protoplast)形質転換、エレクトロポレーション、バイオリスティック（biolistic）形質転換、形質移入、又は接合）のいずれかによって、発現構築物を宿主細胞の中に導入する（Ausubel et al., 1999; Sambrook et al., 1989）。選択される遺伝子導入系は、使用される宿主細胞及びベクター系に応じて変わる。
【０１２５】
例えば、プロトプラスト形質転換又はエレクトロポレーションによって、発現構築物を出芽酵母細胞の中に導入することができる。出芽酵母のエレクトロポレーションは簡単に行うことができ、スフェロプラスト(spheroplast)形質転換と同等の形質転換効率が得られる。
【０１２６】
本発明は、さらに、目的とする融合タンパク質を単離するための生産工程を提供する。この工程では、調節配列に動作可能に連結した、目的とするタンパク質をコードする核酸が既に導入されている宿主細胞（例えば、酵母細胞、真菌細胞、昆虫細胞、細菌細胞、又は動物細胞）を、目的の融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列の転写を促進するための融合タンパク質が存在する培養培地において実生産スケールで増殖させる。その後、目的とする融合タンパク質を、回収した宿主細胞から、又は培養培地から単離する。標準的なタンパク質精製技術を用いて、目的とするタンパク質を、培地から、又は回収した細胞から単離することができる。具体的には、精製技術を用いて、ローラーボトル、スピナーフラスコ、組織培養皿、バイオリアクター、又は発酵槽を含む、さまざまな実施形態から、所望の融合タンパク質を大規模に（すなわち、少なくともミリグラム量で）発現及び精製することができる。
【０１２７】
発現したタンパク質融合複合体は、公知の方法によって単離及び精製することができる。一般的には、培養培地を遠心分離し、次いで、上清を、親和性クロマトグラフィー又は免疫親和性クロマトグラフィーによって、例えば、プロテインＡ若しくはプロテインＧの親和性クロマトグラフィー、又は発現された融合複合体に、例えば、連結されたＴＣＲ又はその免疫グロブリン領域に結合するモノクローナル抗体の使用を含有する免疫親和性手順によって精製する。本発明に係る融合タンパク質は、公知の技術を適当に組み合わせて分離及び精製することができる。これらの方法には、例えば、塩沈殿及び溶媒沈殿のように、溶解度を利用する方法、透析、限界濾過、ゲル濾過、及びＳＤＳ−ポリアクリルアミドゲル電気泳動のように、分子量の違いを利用する方法、イオン交換カラムクロマトグラフィーのように、電荷の違いを利用する方法、親和性クロマトグラフィーのように、特異的親和性を利用する方法、逆相高速液体クロマトグラフィーのように疎水性の違いを利用する方法、及び等電点電気泳動のように、等電点の違いを利用する方法、Ｎｉ−ＮＴＡなどの金属親和性カラムを包含する。これらの方法に関する開示について、一般に、Sambrook et al.及びAusubel et al. を参照されたい。
【０１２８】
本発明に係る融合タンパク質は実質的に純粋であることが好ましい。すなわち、融合タンパク質が、好ましくは、少なくとも８０％又は９０％〜９５％の均質度（ｗ／ｗ）で存在するよう、融合タンパク質を、それを本来伴う細胞置換成分から単離する。多くの医薬、臨床、及び研究への適用場面では、少なくとも９８〜９９％の均質度（ｗ／ｗ）を有する融合タンパク質が最も好適である。実質的に精製されると、融合タンパク質は、治療への応用にとって汚染物質となるものを含まないはずである。可溶性融合タンパク質は、部分的に、又は実質的に純粋になるまで精製されると治療に用いることができ、又は、本明細書に開示されるようなインビトロアッセイ法又はインビボアッセイ法を行うときに使用することができる。実質的な純度は、クロマトグラフィー及びゲル電気泳動など、さまざまな標準的技術によって確認することができる。
【０１２９】
本発明に係る切断型ＴＣＲ融合複合体は、ＴＣＲ融合複合体が、発現後に培養培地中に分泌されるようになるまで十分に切断されているＴＣＲ分子を含有している。したがって、切断型ＴＣＲ融合複合体は、疎水性残基に富む領域、一般的には、ＴＣＲ分子の膜貫通ドメイン及び細胞質ドメインを含まない。したがって、例えば、本発明に係る好適な切断型ＤＲ１ ＴＣＲ分子では、好ましくは、ＴＣＲ分子のｂ鎖の約１９９番目〜２３７番目の残基、及びＴＣＲ分子のａ鎖の約１９３番目〜２３０番目の残基が、切断型ＴＣＲ融合複合体には含まれていない。
【０１３０】
本発明のＴＣＲ融合複合体及び結合体複合体は、１つ又はそれ以上の病気に感染した多様な細胞又は感染する可能性のある多様な細胞とともに、インビトロ又はインビボで使用するのに適している。
【０１３１】
（方法）
治療法
本発明は、患者において、疾患細胞が病気関連抗原を発現する病気を予防又は治療する方法を包含していて、方法は：病気関連抗原を認識する生物活性ポリペプチドを含有する可溶性融合タンパク質複合体を患者に投与すること、抗原を発現する病気細胞と、ＩＬ−１５Ｒを発現する免疫細胞の間に、免疫細胞を局在化させるのに十分な特異的結合複合体（架橋）を形成させること、及び疾患細胞を損傷又は死滅させて、患者の病気を予防又は治療することを含有する。
【０１３２】
患者において、疾患細胞が病気関連抗原を発現する病気を予防又は治療する方法を含んでいて、方法は：ＩＬ−１５Ｒ鎖を産生する免疫細胞を、病気関連抗原を認識する生物活性ポリペプチドを含有する可溶性融合タンパク質複合体、例えば、ペプチド／ＭＨＣ複合体と混合すること、免疫細胞−融合タンパク質複合体の混合物を患者に投与すること、抗原を発現する病気細胞と、ＩＬ−１５Ｒを発現する免疫細胞の間に、免疫細胞を局在化させるのに十分な特異的結合複合体（架橋）を形成させること、及び疾患細胞を損傷又は死滅させて、患者の病気を予防又は治療することを含有する。
【０１３３】
また、本発明には、標的細胞を死滅させる方法が包まれていて、方法は：請求項１に記載のＩＬ−１５ドメインによって認識されるＩＬ−１５Ｒ鎖を産生する免疫細胞を含み、可溶性融合タンパク質複合体を有する複数の細胞を、本明細書に記載されるような生物活性ポリペプチドの少なくとも１つによって認識される抗原を産生する標的細胞と接触させること、標的細胞上の抗原と免疫細胞上のＩＬ−１５Ｒ鎖の間に、免疫細胞に結合して活性化させるのに十分な特異的結合複合体（架橋）を形成させること、及び結合した活性化免疫細胞によって標的細胞を死滅させることを含有する。
【０１３４】
また、本発明には、可溶性融合タンパク質複合体の生成によって、ＩＬ−１５のインビボにおける半減期を増加し、そして／又は、それが免疫細胞に安定して結合する能力を促進する（例えば、細胞表面に滞留する時間を長くする）ための方法も含まれる。例えば、本明細書に記載したように、融合タンパク質複合体の薬物動態パラメータ及び細胞表面滞留時間の評価を行い、ＩＬ−１５と比較する。治療有用性の向上に基づくと、長い血中半減期か又は細胞表面滞留時間を有する融合タンパク質複合体が好ましい。
【０１３５】
治療可能な病気の例には、癌などの新生物形成症、又はウイルス感染症が含まれるが、これらに限定されない。「新生物形成症」は、不適切に高いレベルの細胞分裂、不適切に低いレベルのアポトーシス、若しくはその両方が原因となるか、又はそれらを生じさせる何れかの病気を意味する。例えば、癌が、新生物形成症の一例である。癌の例には、これらに限定されないが、白血病（例えば、急性白血病、急性リンパ性白血病、急性骨髄性白血病、急性骨髄芽球性白血病、急性前骨髄球性白血病、急性骨髄単球性白血病、急性単球性白血病、急性赤白血病、慢性白血病、慢性骨髄性白血病、慢性リンパ性白血病など）、真性多血症、リンパ腫（ホジキン病、非ホジキン病）、ワルデンストローム・マクログロブリン血症、重鎖病、及び肉腫及び癌腫などの固形腫瘍（例えば、線維肉腫、粘液肉腫、脂肪肉腫、軟骨肉腫、骨肉腫、脊索腫、血管肉腫、内皮肉腫、リンパ管肉腫、リンパ管内皮肉腫、滑膜腫、中皮腫、ユーイング肉腫、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、結腸癌、膵臓癌、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、扁平上皮癌、基底細胞癌、腺癌、汗腺癌、脂腺癌、乳頭癌、乳頭状腺癌、嚢胞腺癌、髄様癌、気管支原性肺癌、腎細胞癌、肝細胞癌、胆管癌、絨毛癌、精上皮腫、胚性癌腫、ウィルムス腫瘍、子宮頚癌、子宮癌、精巣癌、肺癌、小細胞肺癌、膀胱癌、上皮癌、神経膠腫、星状細胞腫、髄芽腫、頭蓋咽頭腫、上衣腫、松果体腫、血管芽腫、聴神経腫瘍、乏突起膠腫、神経鞘腫、髄膜腫、黒色腫、神経芽細胞腫、及び網膜芽細胞腫）が含まれる。リンパ球増殖性疾患も、増殖性疾患と見なされる。
【０１３６】
哺乳動物における免疫応答を刺激する方法であって、有効量の可溶性融合タンパク質複合体、又は本明細書に記載されるようなＩＬ−１５変異体を哺乳動物に投与することを包含する方法も含まれる。哺乳動物における免疫応答を抑制する方法であって、有効量の可溶性融合タンパク質複合体、又は本明細書に記載されるようなＩＬ−１５変異体を哺乳動物に投与することを包含する方法も含まれる。免疫抑制の場合には、ＩＬ−１５βγｃ複合体に結合する能力を有しないＩＬ−１５アンタゴニスト又はＩＬ−１５ドメインを含有する、融合タンパク質複合体又はＩＬ−１５変異体が特に有益である。
【０１３７】
融合タンパク質複合体治療薬の用途の具体例として、培養細胞に単一の血清型の病原体を感染させることができる。そして、感染細胞を、インビトロにおいて特定の融合タンパク質複合体に接触させる。前述したように、融合タンパク質複合体は、ＴＣＲと結合することによって、感染細胞に毒性ドメインが提示されるように構成されている。生物活性分子を細胞に導入した（通常、約３０分間未満）後、約２〜２４時間までの間、一般的には、約１８時間、細胞に所望の効果を生じさせる。この時間の後、細胞を適当な緩衝液又は細胞用培地で洗浄し、その後、生存力を評価する。融合タンパク質複合体による細胞の殺傷に充てる時間は、選択された具体的なエフェクター分子によって変わる。ただし生存力は、しばしば、約２〜６時間後〜約２４時間までに測定することができる。より詳しくは後述するが、細胞の生存力は、ある種の公知の色素（例えば、トリパンブルー）又は蛍光の取り込みを観測することによって、容易に測定及び定量を行うことができる。
【０１３８】
本発明に係る融合タンパク質複合体とともにインキュベートされた細胞の生存力を、標準的な方法によって分析することができる。一つの例示的な方法では、インキュベーションした後又はその間にＤＮＡ複製を測定することにより、細胞の生存力を容易に分析することができる。例えば、好適なアッセイ法は、放射性標識チミジンなど、１つ又はそれ以上の検出可能に標識されたヌクレオシドの細胞への取り込みを含有する。この取り込みは、トリクロロ酢酸（ＴＣＡ）沈殿の後にシンチレーション測定を行うなど、いくつかの従来法によって簡便に測定することが可能である。他の細胞生存力測定法には、周知のトリパンブルー排除技術、又はＷＳＴ−１による増殖アッセイ法を含む。
【０１３９】
本発明に係る融合複合体のＴＣＲ分子は、アミノ酸配列が、天然のＴＣＲ分子、例えば、ヒト、マウス若しくは他の齧歯類、又は他の哺乳動物のＴＣＲ分子に適切に対応する。
【０１４０】
従って、自己免疫応答又は炎症応答を抑制するための本発明に係る一つの治療法は、病気関連抗原に対して結合特異性を有するＴ細胞受容体又は抗体を包含している融合タンパク質複合体を含有するであろう。好ましくは、「切断型」の可溶性ＴＣＲ複合体が投与される。すなわち、ＴＣＲ複合体は膜貫通部分を含まない。また、この融合タンパク質複合体は、不要な免疫応答を抑制するために、ＩＬ−１５のアンタゴニストとして機能するＩＬ−１５変異体も含有する。投与後、ＴＣＲドメイン又は抗体ドメインは、融合タンパク質複合体を、ＩＬ−１５アンタゴニストが自己免疫応答又は炎症応答を抑制する疾患部位を標的とする。このような融合タンパク質複合体は、アレルギー、自己免疫疾患、例えば、多発性硬化症、インスリン依存性糖尿病、及び関節リウマチ、又は移植片拒絶の治療に特に有用であり得る。アンタゴニストであるＩＬ−１５変異体を非融合タンパク質として用いて、同じような非標的化法を実施することもできる。
【０１４１】
免疫応答を誘導するための本発明に係る別の治療法は、サイトカインなどの何れかの共刺激エフェクター分子存在下で、有効量の本発明のタンパク質融合複合体を投与して、生物活性ポリペプチドに結合する提示抗原の存在する場所での所望の免疫応答の誘導を提供する。
【０１４２】
また、本発明に係るさまざまな療法を、抗炎症薬など、別の公知の療法剤と組み合わせて使用して、疾患のより有効な治療法を提供することも可能である。例えば、免疫抑制用タンパク質融合複合体又はＩＬ−１５変異体は、自己免疫疾患及びアレルギーを治療するために、副腎皮質ステロイド剤及び非ステロイド剤などの抗炎症薬と組み合わせて用いることができる。
【０１４３】
本発明に係る化合物は、悪性の病気、疾患、又は症状を有するか、又は有する疑いのあるヒト患者にとって特に有用である。本発明に係る化合物は、ヒト患者における特定の腫瘍抗原を標的とするのに特に有用である。本発明によって治療可能な病気の具体例には、癌、例えば、乳癌、前立腺癌など、ウイルス感染症、例えば、ＨＣＶ、ＨＩＶなど、及び本明細書に記載される他の具体的疾患又は症状が含まれる。
【０１４４】
理論に縛られることなしに、本発明に係る複数の及び明確な共有結合化合物(即ち、少なくとも１つのＴＣＲと組み合わせた少なくともＩＬ−１５）は、例えば、対象となる個体内の抗原を標的とするためにＩＬ−１５の標的化を増大することによって、ＩＬ−１５の有効性を顕著に高めることができると考えられている。
【０１４５】
更に（その上）、共有結合を理由として、本発明に係る結合体は、対象細胞に対し、ＩＬ−１５とＴＣＲを実質的に同時に提示するものであり、これは、化合物を共有結合させることなしには、同じ化合物を薬剤「カクテル」処方で投与することによっては簡単に達成することができない効果である。
【０１４６】
また、一つの薬剤による治療が、次々に患者を別の薬剤に対して感作できることも報告されている。従って、本発明に係る結合体によって対象細胞に対してＩＬ−１５とＴＣＲを実質的に同時に提示できることは、例えば、相乗効果をもたらすことによって、及び／又は免疫応答の発生を促進することによって、薬剤の活性を増大させることができる。
【０１４７】
診断方法
特定のｐＭＨＣリガンドに特異的な高親和性又は多価のＴＣＲタンパク質は、その特定のｐＭＨＣに関連した病気を患っていると考えられるヒトなどの動物を診断するのに有用である。本発明に係る融合タンパク質複合体は、新生物形成症、異常タンパク質、自己免疫疾患、又は細菌、真菌、ウイルス、原生生物、酵母、線虫、もしくはその他の寄生生物による感染又は侵入に関連した抗原を含有するが、これらに限定されない、本質的にはあらゆる抗原を検出するのに有用である。
【０１４８】
このように、対象における腫瘍細胞若しくはウイルス感染細胞又は組織であって、ＭＨＣ複合体と関連して細胞又は組織の上に提示される、腫瘍又はウイルスに関連したペプチド抗原を含有する細胞又は組織を検出する方法は、ａ）可溶性ＴＣＲを含有する、本発明に係る融合タンパク質複合体を、提示されたペプチド抗原とＴＣＲとの間に特異的結合複合体を形成させる条件下で対象に投与すること；及びｂ）提示された腫瘍関連又はウイルス関連のペプチド抗原を含有する腫瘍細胞もしくはウイルス感染細胞もしくは組織が存在することの指標として特異的結合複合体を検出することを含有する。
【０１４９】
また、融合タンパク質複合体は、産生された異常タンパク質が存在するある特定の遺伝疾患の診断にも用いることができる。融合タンパク質複合体の適用例は、公知のｐＭＨＣが存在する自己免疫疾患の診断及び治療である。Ｉ型糖尿病は、免疫破壊を誘発する自己抗原について比較的よく特徴が調べられている。多発性硬化症、セリアック病、炎症性腸疾患、クローン病、及び関節リウマチが、そのような適用に対するさらなる候補疾患である。
【０１５０】
ＩＬ−１５変異体ポリペプチドを含有する、本発明に係る融合タンパク質複合体は、これらの適用において特に有用であり得る。例えば、ＴＣＲ分子を含有する融合タンパク質複合体では、本明細書に開示されるように、ＩＬ−１５変異体ドメインとＩＬ−１５Ｒａポリペプチドとの相互作用によって、増強された抗原結合活性を有する多価のＴＣＲ分子が生成される。さらに、このＩＬ−１５変異体は、ＩＬ−１５ＲβγＣ受容体を産生する細胞への結合を失わせる可能性があるアミノ酸化を含み、それによって、免疫細胞への非特異的結合又は非標的結合を低下させる。その結果、このような融合タンパク質複合体によって、ＴＣＲ特異的抗原の検出を向上させることができる。また、本明細書に開示されるように、ペプチドタグ配列又は検出可能標識への結合によって、本発明に係る融合タンパク質複合体を、さらに多量体化することもできる。
【０１５１】
用量及び投与
本発明に係る化合物の投与は、経口、局所（経皮、頬側、舌下など）、経鼻、及び非経口（腹腔内注射、皮下注射、静脈注射、皮内注射、又は筋肉内注射など）など、さまざまな適当な経路で行うことができるが、経口又は非経口が、通常は好適である。また、当然ながら、好適な投与法及び投薬量は、例えば、服用者の状態及び年齢によって異なる可能性がある。
【０１５２】
本発明に係る化合物は、単独で、又は公知の薬理学的活性を有する別の薬剤と組み合わせて、所望の適応症を治療するために使用することができる。薬剤の例には、手術、放射線照射、化学療法、及びその他の形態の免疫療法（例えば、ワクチン、抗体療法など）などの公知の治療薬が含まれる。本発明に係る化合物は、必要に応じて、そのような療法の前後や治療中に投与することができる。
【０１５３】
本発明に係る一つ又はそれ以上の化合物を単独で投与することができるが、それらは、従来の賦形剤、すなわち、非経口、経口、又はその他の所望の投与法に適し、かつ、活性化合物と有害な反応を起こすことなく、その服用者にも有害でない、薬学的に許容される有機担体物質又は無機担体物質と混合して、薬学的組成物の一部として存在することも可能である。本発明に係る薬学的組成物は、通常、本発明の一つ又はそれ以上の融合タンパク質複合体又はＩＬ−１５変異体、又はそのような化合物をコードするＤＮＡ構築物を、一つ又はそれ以上の許容される担体とともに含有する。担体は、処方剤の他の成分に適合し、その服用者に害を与えないという意味で「許容され」なければならない。薬学的に許容される適当な担体は、水、塩溶液、アルコール、植物油、ポリエチレングリコール、ゼラチン、ラクトース、アミロース、ステアリン酸マグネシウム、タルク、ケイ酸、粘性パラフィン、香油、脂肪酸モノグリセリド及び脂肪酸ジグリセリド、ペトロエトラル（petroethral）脂肪酸エステル、ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドンなどを含有するが、これらに限定されない。医薬製剤は、滅菌することができ、必要があれば、活性化合物と有害な反応を起こさない補助剤、例えば、潤滑剤、保存剤、安定化剤、湿潤剤、乳化剤、浸透圧に影響を与える塩類、緩衝剤、着色剤、風味剤、及び／又は香料物質などと混合することができる。
【０１５４】
非経口適用に特に適しているのは、溶液、好ましくは、油性又は水性の溶液、及び懸濁液、エマルジョン、又は坐薬などの植込錠である。アンプルは、便利な単位用量である。
【０１５５】
腸内への適用に特に適しているのは、担体が、好ましくはラクトース及び／又はコーンスターチ及び／又はポテトスターチである、タルク及び／又は炭水化物の担体結合剤などを有する錠剤、糖衣錠、又はカプセル剤である。甘味付けされた賦形剤が用いられているシロップ、エリキシルなどを使用することができる。活性成分が、例えば、マイクロカプセル化、多段被覆などによって、分解性が異なる被覆剤で保護されている組成物などの徐放性組成物を処方することも可能である。
【０１５６】
また、本発明に係る治療用化合物は、リポソームに取り込ませることもできる。この取り込みは、例えば、超音波処理及び押し出し成形処理など、公知のリポソーム調製法によって行うことができる。リポソーム調製に適した常法が、例えば、A.D. Bangham et al., J. Mol. Biol., 23:238-252 (1965)； F.Olson et al., Biochim. Biophys. Acta, 557:9-23(1979); F.Szoka et al., Proc. Nat. Acad. Sci., 75:4194-4198(1978); S. Kim et al., Biochim. Biophys. Acta, 728:339-348(1983); 及び Mayer et al., Biochim. Biophys. Acta, 858:161-168(1986）にも開示されている。
【０１５７】
また、本発明は、感染体や癌などの標的疾患に対して、ヒトなどの哺乳動物にワクチンを接種するなど、ヒトなどの哺乳動物において免疫応答を誘起する方法も提供する。
【０１５８】
これらの方法は、本発明に係る融合タンパク質複合体又はＩＬ−１５変異体をコードするＤＮＡベクターを含有するＤＮＡ配列の有効量を哺乳動物に投与することを含有する。融合タンパク質複合体及びＩＬ−１５変異体の発現ベクターを調製する方法については、上記又は後述の実施例に記載されている。プラスミドＤＮＡを投与する方法、そのＤＮＡを、投与を受ける対象者の細胞に取り込ませる方法、及びタンパク質を発現させる方法が報告されている。Ulmer, J.B et al., Science (1993) 259:1745-1749 を参照されたい。
【０１５９】
本発明に係る融合タンパク質複合体及びＩＬ−１５変異体をコードするＤＮＡベクターは、好ましくは、筋肉内注射によって、ヒトなどの哺乳動物に適当に投与することができる。哺乳動物の骨格筋にｃＤＮＡを投与し、その後、投与された発現ベクターが筋細胞によって取り込まれ、ＤＮＡによってコードされたタンパク質が発現することが、Ulmer et a., に記載されており、模範的な手順となっている［Ulmer, J.B. et al., Science 259:1745-1749］。所定の治療的適用に関する最適な用量は、従来の手段で決定することができる。
【０１６０】
ヒトの疾患を治療する以外に、本発明に係る融合タンパク質複合体及びＩＬ−１５変異体、並びにそのような分子をコードする本発明に係るＤＮＡ構築物(コンストラクト)は、例えば、ウシやヒツジなどの家畜、及びイヌやネコなどのペットの疾患の治療など、獣医学に適用するためにも大いに有用であるだろう。
【０１６１】
当然ながら、所定の療法において使用される、本発明に係る所定の融合タンパク質複合体及びＩＬ−１５変異体、又はそれらをコードする本発明に係るＤＮＡ構築物の実際の好適な量は、具体的な活性化合物又は利用される化合物、処方された具体的な組成物、適用する方法、具体的な投与部位、患者の体重、一般的な健康状態、性別など、治療を受けている具体的な適応症など、並びに、担当の医師や獣医など当業者が認識しているその他の因子に応じて変わるであろう。所定の投与手順に対する最適な投与速度は、例えば、前記したガイドライン及び本明細書に開示されるアッセイ法に関して実施される従来の用量決定試験を用いて、当業者が容易に決定することができる。
【０１６２】
(実施例)
当然のことながら、本発明は、以下に記載する実施例に限定されるものと解されるべきではなく、本明細書に記載されたあらゆる適用、及び当業者が適宜なし得る等価な改変もすべて含有するものと解されるべきである。
【実施例１】
【０１６３】
−ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５及びｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５Ｒα融合タンパク質を含有する融合タンパク質複合体の設計
ＩＬ−１５は、ＩＬ−１５Ｒαの細胞外ドメインに安定的に結合し、その結果生じた複合体は、中程度の親和性又は高親和性のＩＬ−１５Ｒ複合体を介して免疫応答を調節（すなわち、刺激又は阻止）することができるということが確認されている（１〜４）。また、単鎖ＴＣＲ又は抗体ポリペプチドが、サイトカイン及び他の免疫エフェクタードメインと融合することができ、そのような二重特異性分子が、両方の融合ドメインの機能活性を保持していることが明らかにされている（５〜８）。さらに、多価型のＴＣＲは、それらのリガンドへの結合を促進できることが示されている(９)。従って、本発明の特性は、第一のＴＣＲポリペプチドがＩＬ−１５に融合している、少なくとも１つの融合タンパク質と、第二のＴＣＲポリペプチドがＩＬ−１５Ｒαの細胞外ドメインに融合している、少なくとも１つの融合体とが、ＩＬ−１５ドメインとＩＬ−１５Ｒαドメインの間の結合相互作用によって複合体を形成している、２つの融合タンパク質を含有する融合タンパク質複合体を提供する。このような融合タンパク質複合体において、ＴＣＲポリペプチドは、同じものであっても、異なったものであってもよく、また、単鎖であってもヘテロ二量体の形であってもよい。
【０１６４】
単鎖ＴＣＲポリペプチドを含有する融合タンパク質複合体の一例が、図１Ａに概略図として示されている。この融合タンパク質複合体では、多価のＴＣＲドメインが、それらのリガンドに対して高い結合親和力／親和性をもたらす。典型的なリガンドの例はペプチド／ＭＨＣ複合体であるが、これに限定されない。ＩＬ−１５／ＩＬ−１５Ｒαドメインは、免疫調節活性をもたらす。融合タンパク質複合体を含有する代表的な融合タンパク質の構成を、図１Ｂに概略的に示す。これらの構成では、ＴＣＲポリペプチドは、ペプチドリンカー配列（（Ｇ４Ｓ）４）によって連結されているＴＣＲ−Ｖαドメイン及びＴＣＲ−Ｖβ−Ｃβドメインからなる単鎖ＴＣＲ（２６４ｓｃＴＣＲ）である。このｓｃＴＣＲポリペプチドを、直接、又はペプチドリンカー配列を介して、ＩＬ−１５ドメイン又はＩＬ−１５Ｒαドメインに融合させる。ｓｃＴＣＲポリペプチドの前には、可溶性発現を可能にするシグナルペプチド（又はリーダーペプチド）配列が存在する。シグナルペプチドは、その後タンパク質の輸送過程で切断されて、成熟融合タンパク質が生成される。融合タンパク質複合体の別の例では、図１Ａ及び１Ｂで図示したＴＣＲドメインを抗体ドメインで置き換えることができる。このような抗体は、単鎖形式であっても、ヘテロ多量体形式であってもよい。上記の融合タンパク質複合体のいずれについても、配列は、ヒトの配列であっても、ヒト以外の配列、例えば、限定されるわけではないが、マウスの配列であってもよい。これらの配列を、融合タンパク質ドメインの一部又は全てについて用いることができる。また、ドメインの配列は、融合タンパク質が可溶性かつ機能的であるかぎり、どのように変えてもよい。
【実施例２】
【０１６５】
−発現ベクターにおけるｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５遺伝子融合体の構築
ｐ５３（ａａ２６４−２７２）−特異的ＴＣＲに関するＴＣＲ遺伝子の単離及び特徴については既に記載されている（５〜７）。ヒトのＩＬ−１５遺伝子及びＩＬ−１５Ｒα遺伝子を得るために、ドナー（ロット番号：２２３８７８９、Community Blood Bank, Miami, FL）の２００ｍＬの血液から、ＨＩＳＴＯＰＡＧＵＥ−１０７７（Sigma）を用いてヒトのＰＢＭＣを単離した。細胞（１．５×１０７）を、１０％ＦＢＳを含有するＩＭＤＭ中３０ｎｇ／ｍｌのＰＭＡ（Ｓｉｇｍａ）、２００ｎｇ／ｍｌのイオノマイシン、及び２２０ｎｇ／ｍｌの組換えヒトＩＬ２によって、ＣＯ２インキュベータ内にて１０日間活性化した。活性化した細胞（１×１０７／ｍＬ）を、さらなる使用に備えて−７０℃で凍結した。活性化ＰＢＭＣから全ＲＮＡを精製するために、ＲＮＥＡＳＹ ＰＬＵＳ ＭＩＮＩ（Qiagen）を製造業者の手順に従って使用した。この全ＲＮＡから、前方プライマーとして、
５’−ＣＡＣＣＴＴＧＣＣＡＴＡＧＣＣＡＧＣＴＣＴＴＣ−３’を、
また、後方プライマーとして、
５’−ＧＴＣＴＡＡＧＣＡＧＣＡＧＡＧＴＧＡＴＧＴＴＴＧ−３’を用いて、ＳＵＰＥＲＳＣＲＩＰＴ ＩＩＩワンステップＲＴ−ＰＣＲプラチナタグＨｉＦｉ（Invitrogen）によって、以下の条件に従って、コーディング領域、並びに５’側及び３’側の隣接領域の一部を含有するヒトＩＬ−１５遺伝子を増幅した：ＲＴには、５５℃にて３０分間；９４℃にて２分間；ｃＤＮＡ増幅には、９４℃にて３０秒間；５３℃にて３０秒間；６８℃にて１分間；×４０サイクル；６８℃にて５分間。６００ｂｐのヒトＩＬ−１５のＰＣＲ−ｃＤＮＡ産物を、１％アガロースゲル上で電気泳動によって分離し、単離した。このｃＤＮＡ産物を、Ｑｉａｑｕｉｃｋゲル抽出キット（Qiagen）を用いてアガロースから精製した。この６００ｂｐのヒトＩＬ−１５のｃＤＮＡから、前方プライマーとして、
５’−ＴＧＧＴＴＡＡＣＡＡＣＴＧＧＧＴＧＡＡＴＧＴＡＡＴＡＡＧＴＧ−３’を、
また、後方プライマーとして、
５’−ＡＣＧＣＧＴＴＴＡＴＣＡＡＧＡＡＧＴＧＴＴＧＡＴＧＡＡＣＡＴＴＴＧＧＡＣ−３’を用いて、ＰｆｕＵｌｔｒａ（Stratagene）によって、以下のＰＣＲ条件下で成熟ヒトＩＬ−１５タンパク質の遺伝子を増幅した：９４℃にて１分間；６３℃にて１分間；７２℃にて１分間；×３５サイクル；７２℃にて１０分間。成熟ヒトＩＬ−１５タンパク質の遺伝子をゲル精製してから、製造業者の手順に従いＴＯＰＯ反応によって、シャトルベクターであるｐｃＤＮＡ３．１ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  ＴＯＰＯ発現ベクター（Invitrogen）にクローニングした。前方プライマーとして、
５’−ＴＧＧＴＴＡＡＣＡＡＣＴＧＧＧＴＧＡＡＴＧＴＡＡＴＡＡＧＴＧ−３’を、
また、後方プライマーとして、
５’−ＡＣＧＣＧＴＴＴＡＴＣＡＡＧＡＡＧＴＧＴＴＧＡＴＧＡＡＣＡＴＴＴＧＧＡＣ−３’を用いた診断ＰＣＲに基づき、ＲｅｄＴａｇ（Sigma）によって、以下の条件下で、成熟ヒトＩＬ−１５タンパク質遺伝子である挿入配列を含有するクローンを同定した：９４℃にて１分間；６３℃にて１分間；７２℃にて１分間；×３５サイクル；７２℃にて１０分間。製造業者の手順に従って、ＱＵＩＣＫ ＳＴＡＲＴ ＫＩＴ（Beckman Coulter）を用いたＧｅｎｏｍｅＬａｂ Ｄｙｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ Ｃｙｃｌｅ ＳｅｑｕｅｎｃｉｎｇによるＤＮＡ塩基配列決定法によって、正しいクローンの配列を確認した。ＨｐａＩ及びＭｌｕＩで消化して、シャトルベクターから成熟ヒトＩＬ−１５タンパク質遺伝子を取り出して、ＨｐａＩ及びＭｌｕＩで消化しておいた発現ベクターｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲにライゲーションした。ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ発現ベクターは、ｐ５３（ａａ２６４−２７２）ペプチド特異的な可溶性キメラ単鎖ＴＣＲタンパク質（ｃ２６４ｓｃＴＣＲ）に連結した免疫グロブリン軽鎖リーダー（又は分泌シグナル）配列をコードする遺伝子断片を含んでいる（５）。また、このベクターは、５’調節／エンハンサー領域、転写調節領域及びプロモーター領域、Ｋｏｚａｋコンセンサス配列及びポリ−Ａ終結領域を含有する翻訳調節／開始／終結配列、並びに推定マトリックス結合調節因子を有する３’調節領域も含んでいる。このベクターは、哺乳動物細胞（ＳＶ４０プロモーター／ｎｅｏＲ遺伝子／ポリ−Ａ）及びバクテリア（ｏｒｉ／ａｍｐ遺伝子）の中での選択的な増殖を可能にするＤＮＡ配列も含んでいる。成熟ヒトＩＬ−１５タンパク質をコードするＤＮＡ断片を、ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲベクターの中にクローニングしたところ、以下の配列を含有するｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５融合遺伝子が得られた：３’−免疫グロブリン軽鎖リーダー−２６４ ＴＣＲ Ｖ−α−ペプチドリンカー−２６４ ＴＣＲ Ｖ−β−ヒトＴＣＲ Ｃ−β−ヒトＩＬ−１５。得られたベクター（ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５）が図２Ａに示されているが、これは、診断ＰＣＲに基づいて同定され、ＤＮＡ塩基配列決定法によって再確認されたものである。ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５融合遺伝子及びそのタンパク質の配列（リーダー配列を含有する）をそれぞれ図２Ｂと図２Ｃに示す。
【実施例３】
【０１６６】
−変異ヒトＩｇＧ１ヒンジ領域を含有するｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５遺伝子融合体の発現ベクターにおける構築
ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ベクターの構築は、実施例２で説明されている。３個のシステイン残基が３個のセリン残基で置換されている、ヒトＩｇＧ１のＨ鎖に由来する変異型ヒンジ領域を用いて、ｃ２６４ｓｃＴＣＲとｈｕＩＬ１５を連結させた。このヒンジ領域を、既述の２６４ｓｃＴＣＲ／ＩｇＧｌ遺伝子（７）から、前方プライマーとして、
５’−ＴＧＧＴＧＧＧＴＴＡＡＣＧＡＧＣＣＣＡＡＡＴＣＴＴＣＴＧ−３’を、
また、後方プライマーとして、
５’−ＡＴＴＡＴＴＡＣＧＣＧＴＴＧＧＡＧＡＣＧＧＴＧＧＡＧＡＴＧ−３’を用いて、ＰｆｕＵｌｔｒａ（Stratagene）によって、以下のＰＣＲ条件下で変異及び増幅させた：９４℃にて３０秒間；６５℃にて３０秒間；７０℃にて１分間；×３５サイクル；７２℃にて１０分間。この７０ｂｐの変異型ヒトＩｇＧ１ヒンジのＰＣＲ−ｃＤＮＡ産物を１％アガロースゲル上で電気泳動によって分離し、単離した。このｃＤＮＡ産物を、Ｑｉａｑｕｉｃｋゲル抽出キット（Qiagen）を用いてアガロースから精製した。この変異型ヒンジ領域遺伝子をＨｐａＩ及びＭｌｕＩで消化し、ＨｐａＩ及びＭｌｕＩで消化しておいたｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲにライゲーションした。この変異型ヒンジ領域遺伝子である挿入配列を含有するクローンを、前方プライマーとして、
５’−ＴＧＡＧＴＧＡＴＣＧＡＴＡＣＣＡＣＣＡＴＧＧＡＧＡＣＡＧＡＣＡＣ−３’を、
また、後方プライマーとして、
５’−ＡＴＴＡＴＴＡＣＧＣＧＴＴＧＧＡＧＡＣＧＧＴＧＧＡＧＡＴＧ−３’を用いた診断ＰＣＲに基づき、ＲｅｄＴａｇ（Sigma）によって、以下の条件下で同定した：９４℃にて３０秒間；６４℃にて３０秒間；７０℃にて１分間；×３５サイクル；７２℃にて１０分間。前方プライマーとして、
５’−ＴＧＧＴＧＧＡＣＧＣＧＴＡＡＣＴＧＧＧＴＧＡＡＴＧ−３’を、
また、後方プライマーとして、
５’−ＴＧＧＴＧＧＴＣＴＡＧＡＡＴＴＡＴＣＡＡＧＡＡＧＴＧＴＴＧＡＴＧ−３’を用いて、ＰｆｕＵｌｔｒａ（Stratagene）によって、以下のＰＣＲ条件下で、実施例２に記載されたｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ベクターからｈｕＩＬ−１５を増幅した：９４℃にて３０秒間；６５℃にて３０秒間；７０℃にて１分間；×３５サイクル；７２℃にて１０分間。この３８０ｂｐのｈｕＩＬ−１５のＰＣＲ−ｃＤＮＡ産物を１％アガロースゲル上で電気泳動によって分離し、単離した。このｃＤＮＡ産物を、Ｑｉａｑｕｉｃｋゲル抽出キット（Qiagen）を用いてアガロースから精製した。このｈｕＩＬ１５遺伝子をＭｌｕＩ及びＸｂａＩで消化し、ＭｌｕＩ及びＸｂａＩで消化しておいた、変異型ヒンジ遺伝子を含有するｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲにライゲーションした。ｈｕＩＬ−１５遺伝子である挿入配列を含有するクローンを、前方プライマーとして、
５’−ＴＧＡＧＴＧＡＴＣＧＡＴＡＣＣＡＣＣＡＴＧＧＡＧＡＣＡＧＡＣＡＣ−３’を、
また、後方プライマーとして、
５’−ＴＧＧＴＧＧＴＣＴＡＧＡＡＴＴＡＴＣＡＡＧＡＡＧＴＧＴＴＧＡＴＧ−３’を用いた診断ＰＣＲに基づき、ＲｅｄＴａｇ（Sigma）によって、以下の条件下で同定した：９４℃にて３０秒間；６４℃にて２分間；７０℃にて２分間；×３５サイクル；７２℃にて１０分間。製造業者の手順に従って、ＱＵＩＣＫ ＳＴＡＲＴ ＫＩＴ（Beckman Coulter）を用いたＧｅｎｏｍｅＬａｂ Ｄｙｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ Ｃｙｃｌｅ ＳｅｑｕｅｎｃｉｎｇによるＤＮＡ塩基配列決定法によって正しいクローンの配列を確認した。ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ発現ベクターは、上記実施例２に記載されている。変異型ヒトＩｇＧ１ヒンジ領域及び成熟ヒトＩＬ−１５タンパク質をコードするＤＮＡ断片をｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲベクターの中にクローニングしたところ、以下の配列を含有するｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｍｔ−ｈｕＩＬ１５融合遺伝子が得られた：３’−免疫グロブリン軽鎖リーダー−２６４ ＴＣＲ Ｖ−α−ペプチドリンカー−２６４ ＴＣＲ Ｖ−β−ヒトＴＣＲ Ｃ−β−変異型ヒトＩｇＧ１ヒンジ−ヒトＩＬ−１５。得られたベクター（ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｍｔ−ｈｕＩＬ１５）が図３Ａに示されているが、これは、診断ＰＣＲに基づいて同定され、ＤＮＡ塩基配列決定法によって再確認されたものである。ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｍｔ−ｈｕＩＬ１５融合遺伝子及びそのタンパク質の配列（リーダー配列を含有する）をそれぞれ図３Ｂと図３Ｃに示す。
【実施例４】
【０１６７】
−発現ベクターにおけるｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ−１５ＲαΔＥ３遺伝子融合体の構築
ＰＢＭＣの全ＲＮＡを上記のように調製した。このＰＢＭＣの全ＲＮＡから、前方プライマーとして、
５’−ＡＧＴＣＣＡＧＣＧＧＴＧＴＣＣＴＧＴＧＧ−３’を、
また、後方プライマーとして、
５’−ＴＧＡＣＧＣＧＴＴＴＡＡＧＴＧＧＴＧＴＣＧＣＴＧＴＧＣＣＣＴＧ−３’を用いて、ＳＵＰＥＲＳＣＲＩＰＴ ＩＩＩワンステップＲＴ−ＰＣＲプラチナタグＨｉＦｉ（Invitrogen）によって、以下の条件に従って、コーディング領域、並びに５’側及び３’側の隣接領域の一部を含有するヒトＩＬ−１５Ｒα遺伝子を増幅した：ＲＴには、５５℃にて３０分間；９４℃にて２分間；ｃＤＮＡ増幅には、９４℃にて１分間；６６℃にて１分間；７２℃にて１分間；×３５サイクル；７２℃にて５分間。９７０ｂｐのヒトＩＬ−１５ＲαのＰＣＲ−ｃＤＮＡ産物を、１％アガロースゲル上で電気泳動によって分離し、単離した。このｃＤＮＡを、Ｑｉａｑｕｉｃｋゲル抽出キット（Qiagen）を用いてアガロースから精製した。この９７０ｂｐのヒトＩＬ−１５ＲαのｃＤＮＡから、前方プライマーとして、
５’−ＴＧＧＴＴＡＡＣＡＴＣＡＣＧＴＧＣＣＣＴＣＣＣＣＣＣＡＴＧ−３’を、
また、後方プライマーとして、
５’−ＴＧＡＣＧＣＧＴＴＴＡＡＧＴＧＧＴＧＴＣＧＣＴＧＴＧＣＣＣＴＧ−３’を用いて、ＰｆｕＵｌｔｒａ（Stratagene）によって、以下のＰＣＲ条件下でヒトＩＬ−１５Ｒαの細胞外ドメイン遺伝子を増幅した：９４℃にて１分間；７２℃にて２分間；×３５サイクル；７２℃にて１０分間。ヒトＩＬ−１５Ｒαの細胞外ドメイン遺伝子をゲル精製してから、製造業者の手順に従い、ＴＯＰＯ反応によって、シャトルベクターであるｐｃＤＮＡ３．１ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ＴＯＰＯ発現ベクター（Invitrogen）にクローニングした。正しいヒトＩＬ−１５Ｒα細胞外ドメイン遺伝子である挿入配列を含有するクローンを、診断ＰＣＲに基づいて選び出し、製造業者の手順に従った、ＱＵＩＣＫ ＳＴＡＲＴ ＫＩＴを用いたＧｅｎｏｍｅＬａｂ Ｄｙｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ Ｃｙｃｌｅ ＳｅｑｕｅｎｃｉｎｇによるＤＮＡ塩基配列決定法によって再確認した。この遺伝子は、ヒトＩＬ−１５ＲαΔＥ３細胞外ドメイン遺伝子であると判定された。ＨｐａＩ及びＭｌｕＩで消化して、シャトルベクターからヒトＩＬ−１５ＲαΔＥ３細胞外ドメイン遺伝子を取り出して、ＨｐａＩ及びＭｌｕＩで消化しておいたｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲにライゲーションした。ヒトＩＬ−１５ＲαΔＥ３細胞外ドメインをコードするＤＮＡ断片を、ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲベクターの中にクローニングしたところ、以下の配列を含有するｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ−１５Ｒα融合遺伝子が得られた：３’−免疫グロブリン軽鎖リーダー−２６４ ＴＣＲ Ｖ−α−ペプチドリンカー−２６４ ＴＣＲ Ｖ−β−ヒトＴＣＲ Ｃ−β−ＩＬ−１５ＲαΔＥ３細胞外ドメイン。得られたベクター（ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ−１５ＲａＤＥ３）は、図４Ａに示されており、正しいＩＬ−１５ＲαΔＥ３細胞外ドメイン遺伝子である挿入配列を含んでいることを、診断ＰＣＲに基づいて同定して、ＤＮＡ塩基配列決定法によって再確認した。ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ−１５ＲαΔＥ３遺伝子及びそのタンパク質の配列を、それぞれ図４Ｂと図４Ｃに示す。
【実施例５】
【０１６８】
−発現ベクターにおけるｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ−１５ＲαＳｕｓｈｉ遺伝子融合体の構築
ＰＢＭＣの全ＲＮＡを上記のように調製した。９７０ｂｐのヒトＩＬ−１５ＲαのｃＤＮＡ（実施例３を参照されたい）から、前方プライマーとして、
５’−ＴＧＧＴＴＡＡＣＡＴＣＡＣＧＴＧＣＣＣＴＣＣＣＣＣＣＡＴＧ−３’を、
また、後方プライマーとして、
５’−ＴＴＧＴＴＧＡＣＧＣＧＴＴＴＡＴＣＴＡＡＴＧＣＡＴＴＴＧＡＧＡＣＴＧＧ３’を用いて、ＰｆｕＵｌｔｒａ（Stratagene）によって、以下のＰＣＲ条件下でヒトＩＬ−１５ＲαＳｕｓｈｉ遺伝子を増幅した：９４℃にて１分間；６６℃にて１分間；７０℃にて１分間；×３５サイクル；７２℃にて１０分間。ヒトＩＬ−１５ＲαＳｕｓｈｉ遺伝子のＰＣＲ産物をゲル精製して、ＨｐａＩ及びＭｌｕＩで消化した。この遺伝子を、ＨｐａＩ及びＭｌｕＩで消化しておいたｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲにライゲーションした。ヒトＩＬ−１５ＲαＳｕｓｈｉドメインをコードするＤＮＡ断片を、ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲベクターの中にクローニングしたところ、以下の配列を含有するｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ−１５Ｒα融合遺伝子が得られた：３’−免疫グロブリン軽鎖リーダー−２６４ ＴＣＲ Ｖ−α−ペプチドリンカー−２６４ ＴＣＲ Ｖ−β−ヒトＴＣＲ Ｃ−β−ヒトＩＬ−１５ＲαＳｕｓｈｉ。得られたベクターは、図５Ａに示されており、正しいヒトＩＬ−１５ＲαＳｕｓｈｉ遺伝子である挿入配列を含んでいることを、診断ＰＣＲに基づいて同定して、ＤＮＡ塩基配列決定法によって再確認した。ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ−１５ＲαＳｕｓｈｉ遺伝子及びそのタンパク質の配列を、それぞれ図５Ｂと図５Ｃに示す。
【実施例６】
【０１６９】
−変異型ヒトＩｇＧ１ヒンジ領域を含有するｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ−１５ＲαＳｕｓｈｉ遺伝子融合体の発現ベクターにおける構築
ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉベクターの構築は上述されている。３個のシステイン残基が３個のセリン残基で置換されている、ヒトＩｇＧ１のＨ鎖に由来する変異型ヒンジ領域を用いて、ｃ２６４ｓｃＴＣＲとｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉを連結させた。ヒンジ領域は、上記したようにして変異、増幅、ライゲーション、及び確認を行った。前方プライマーとして、
５’−ＴＡＡＴＡＡＡＣＧＣＧＴＡＴＣＡＣＧＴＧＣＣＣＴＣ−３’を、
また、後方プライマーとして、
５’−ＴＧＧＴＧＧＴＣＴＡＧＡＴＴＡＴＣＡＴＣＴＡＡＴＧＣＡＴＴＴＧ−３’を用いて、ＰｆｕＵｌｔｒａ（Stratagene）によって、以下のＰＣＲ条件下で、上記のｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉベクターからｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉを増幅した：９４℃にて３０秒間；６５℃にて３０秒間；７０℃にて１分間；×３５サイクル；７２℃にて１０分間。この２５０ｂｐのｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉのＰＣＲ−ｃＤＮＡ産物を１％アガロースゲル上で電気泳動によって分離し、単離した。このｃＤＮＡ産物を、Ｑｉａｑｕｉｃｋゲル抽出キット（Qiagen）を用いてアガロースから精製した。このｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ遺伝子をＭｌｕＩ及びＸｂａＩで消化し、ＭｌｕＩ及びＸｂａＩで消化しておいた、変異型ヒンジ遺伝子を含有するｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲにライゲーションした。前方プライマーとして、
５’−ＴＧＧＴＧＧＧＴＴＡＡＣＧＡＧＣＣＣＡＡＡＴＣＴＴＣＴＧ−３’を、
また、後方プライマーとして、
５’−ＴＧＧＴＧＧＴＣＴＡＧＡＴＴＡＴＣＡＴＣＴＡＡＴＧＣＡＴＴＴＧ−３’を用いて、以下の条件下で、ＲｅｄＴａｇ（Sigma）によって、診断ＰＣＲに基づき、ｈｕＩＬ−１５遺伝子である挿入配列を含有するクローンを同定した：９４℃にて３０秒間；６５℃にて１分間；７０℃にて１分間；×３５サイクル；７２℃にて１０分間。製造業者の手順に従って、ＱＵＩＣＫ ＳＴＡＲＴ ＫＩＴ（Beckman Coulter）を用いたＧｅｎｏｍｅＬａｂ Ｄｙｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ Ｃｙｃｌｅ ＳｅｑｕｅｎｃｉｎｇによるＤＮＡ塩基配列決定法によって正しいクローンの配列を確認した。ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ発現ベクターは、上記されている。変異型ヒトＩｇＧ１ヒンジ領域及びヒトＩＬ−１５ＲαＳｕｓｈｉタンパク質をコードするＤＮＡ断片をｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲベクターの中にクローニングしたところ、以下の配列を含有するｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｍｔ−ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ融合遺伝子が得られた：３’−免疫グロブリン軽鎖リーダー−２６４ ＴＣＲ Ｖ−α−ペプチドリンカー−２６４ ＴＣＲ Ｖ−β−ヒトＴＣＲ Ｃ−β−変異型ヒトＩｇＧ１ヒンジ−ヒトＩＬ−１５ＲαＳｕｓｈｉ。得られたベクター（ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｍｔ−ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ）が図６Ａに示されており、診断ＰＣＲに基づいて同定して、ＤＮＡ塩基配列決定法によって再確認した。ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｍｔ−ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ融合遺伝子及びそのタンパク質の配列（リーダー配列を含む）が、それぞれ図６Ｂと図６Ｃに示されている。
【実施例７】
【０１７０】
−単一の発現ベクターにおけるｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ遺伝子及びｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５遺伝子の構築
本発明に係る２つの融合タンパク質を単一の宿主細胞の中で発現させるために、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ及びｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５をコードする遺伝子を、単一の発現ベクターにクローニングした。ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ遺伝子は、前方プライマーとして、
５’−ＴＧＡＧＴＧＴＣＣＧＧＡＡＣＣＡＣＣＡＴＧＧＡＧＡＣＡＧＡＣＡＣ−３’を、
また、後方プライマーとして、
５’−ＴＴＧＴＴＧＧＣＧＧＣＣＧＣＴＴＡＴＣＡＴＣＴＡＡＴＧＣＡＴＴＴＧＡＧ−３’を用いて、以下の条件下で、ＰｆｕＵｌｔｒａ（Stratagene）によって、実施例５に記載された鋳型から増幅した：９４℃にて１分間；６８℃にて１分間；７２℃にて２分間；×３５サイクル；７２℃にて１０分間。ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ遺伝子のＰＣＲ産物をゲル精製し、ＢｓｐＥＩ及びＮｏｔＩで消化し、ＢｓｐＥＩ及びＮｏｔＩで消化しておいたｐＳＵＮ３４Ｒｌ発現ベクターにライゲーションした。ｐＳＵＮ３４Ｒｌ発現ベクターは、目的とする遺伝子をクローニングするため、また、５’調節／エンハンサー領域、転写調節領域及びプロモーター領域、Ｋｏｚａｋコンセンサス配列及びポリ−Ａ終結領域を含有する翻訳調節／開始／終結配列、並びに調節因子を有するイントロン及び３’領域をクローニングするための２つの部位を含んでいる。また、このベクターは、哺乳動物細胞（ＳＶ４０プロモーター／ｎｅｏＲ遺伝子／ポリ−Ａ）及びバクテリア（ｏｒｉ／ａｍｐ遺伝子）の中での選択的な増殖を可能にするＤＮＡ配列も含んでいる。正しいｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ遺伝子である挿入配列を含有するベクターを、診断ＰＣＲに基づいて同定し、ＤＮＡ塩基配列決定法によって再確認した。ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５遺伝子は、前方プライマーとして、
５’−ＴＧＡＧＴＧＡＴＣＧＡＴＡＣＣＡＣＣＡＴＧＧＡＧＡＣＡＧＡＣＡＣ−３’を、
また、後方プライマーとして、
５’−ＴＧＡＧＴＧＴＴＣＧＡＡＴＴＡＴＣＡＡＧＡＡＧＴＧＴＴＧＡＴＧＡＡＣ−３’を用いて、以下の条件下で、ＰｆｕＵｌｔｒａ（Stratagene）によって、実施例２に記載された鋳型から増幅した：９４℃にて１分間；６５℃にて１分間；７２℃にて２分間；×３５サイクル；７２℃にて１０分間。ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５遺伝子のＰＣＲ産物をゲル精製し、ＣｌａＩ及びＣｓｐ４５Ｉで消化し、ＣｌａＩ及びＣｓｐ４５Ｉで消化しておいたｐＳＵＮ３４Ｒｌ−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ発現ベクターにライゲーションした。得られたベクター（ｐＳｕｎ−ｃ２６４ｓｃＴＣＲＩＬ１５／ｃ２６４ｓｃＴＣＲＩＬ１５ＲａＳｕｓｈｉ）は図７に示されており、正しいｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５遺伝子である挿入配列を含んでいることを、診断ＰＣＲに基づいて同定して、ＤＮＡ塩基配列決定法によって再確認した。このベクターは、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ遺伝子及びｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５遺伝子の両方を含んでいる。
【実施例８】
【０１７１】
−単一の発現ベクターにおけるｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαΔＥ３遺伝子及びｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５遺伝子の構築
ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαΔＥ３融合遺伝子は、前方プライマーとして、
５’−ＴＧＡＧＴＧＴＣＣＧＧＡＡＣＣＡＣＣＡＴＧＧＡＧＡＣＡＧＡＣＡＣ−３’を、
また、後方プライマーとして、
５’−ＴＴＧＴＴＧＧＣＧＧＣＣＧＣＴＴＡＴＣＡＡＧＴＧＧＴＧＴＣＧＣＴＧ−３’を用いて、以下の条件下で、ＰｆｕＵｌｔｒａ（Stratagene）によって、実施例４に記載された鋳型から増幅した：９４℃にて１分間；６８℃にて１分間；７２℃にて２分間；×３５サイクル；７２℃にて１０分間。ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαΔＥ３遺伝子のＰＣＲ産物をゲル精製し、ＢｓｐＥＩ及びＮｏｔＩで消化して、ＢｓｐＥＩ及びＮｏｔＩで消化しておいた発現ベクターｐＳＵＮ３４Ｒ１にライゲーションした。正しいｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαΔＥ３遺伝子である挿入配列を含有するベクターを、診断ＰＣＲに基づいて同定し、ＤＮＡ塩基配列決定法によって再確認した。実施例７に記載されたようにして、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５遺伝子を増幅し、発現ベクターにクローニングした。得られたベクター（ｐＳｕｎ−ｃ２６４ｓｃＴＣＲＩＬ１５／ｃ２６４ｓｃＴＣＲＩＬ１５ＲａＤＥ３）は図８に示されており、正しいｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５遺伝子である挿入配列を含んでいることを、診断ＰＣＲに基づいて同定して、ＤＮＡ塩基配列決定法によって再確認した。このベクターは、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαΔＥ３遺伝子及びｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５遺伝子の両方を含んでいる。
【実施例９】
【０１７２】
−融合タンパク質を産生する、形質移入された宿主細胞株の作製
いくつかの異なった形質転換法、形質移入法、又は形質導入法によって、発現ベクターをさまざまな宿主細胞株に導入することができる。このような方法の一つでは、ＣＨＯ−Ｋ１細胞（５×１０４）を６ウェルプレートに播種して、ＣＯ２インキュベータ内で一晩培養した。この細胞に、ＴＣＲ／ＩＬ１５融合遺伝子及び／又はＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒα融合遺伝子を含有する５μｇの発現ベクターを、１０μＬのＭｉｒｕｓ ＴｒａｎｓＩＴ−ＬＴ１試薬（Mirus）を製造業者の手順に従って使用して形質移入した。形質移入した１日後に、４ｍｇ／ｍＬのＧ４１８（Invitrogen）で細胞を選択した。Ｇ４１８耐性細胞を増大させ、後述するようにＭＡＣＳ選択を３〜５回行うことによって、ＴＣＲ融合タンパク質発現細胞を濃縮した。細胞を１０ｍＭのＥＤＴＡで剥離し、１０％ＦＢＳ含有ＩＭＤＭで１回洗浄した。細胞を再懸濁（１００μＬ中１０７細胞）し、５μｇのＲ−フィコエリトリン（ＰＥ）を結合したｐ５３（ａａ２６４−２７２）／ＨＬＡ−Ａ２テトラマー試薬とともに４℃で１５分間インキュベートした。細胞を１回洗浄し、抗ＰＥ抗体結合磁気ビーズ(Miltenyi Biotec）とともに４℃で１５分間インキュベートした。細胞を磁気カラム（磁場内にある）に負荷し、結合しなかった細胞を洗浄用緩衝液（０．５％ＢＳＡ含有ＰＢＳ）で除去した。カラムを磁場から引き離した後、カラムに結合した細胞を１０％ＦＢＳ含有ＩＭＤＭで溶出した。この方法は、産生／分泌過程での細胞表面上における可溶性融合タンパク質の一過性の提示に基づいて、融合タンパク質発現細胞の濃縮を可能にする。各濃縮工程の後に、細胞表面への融合タンパク質の結合を観測した。フローサイトメトリーによって測定した、細胞表面に結合した融合タンパク質のレベルを、ＥＬＩＳＡによって測定した、細胞培養培地中に存在する可溶性融合タンパク質のレベルと比較した。比較の一例を図９Ａ及び９Ｂに示す。この例では、ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉを遺伝子移入したＣＨＯ−Ｋ１細胞を、ＭＡＣＳによって１〜５回濃縮して、６ウェルプレート上に播種した（１×１０６細胞／ウェル）。そして、２４時間後、細胞を１０ｍＭのＥＤＴＡで剥離し、ＩＭＤＭ＋１０％ＦＢＳで１回洗浄し、０．６μｇのＰＥ結合ｐ５３（ａａ２６４−２７２）／ＨＬＡ−Ａ２四量体、又は同量の対照ＰＥ結合ＣＭＶｐｐ６５（ａａ４９５−５０３）／ＨＬＡ−Ａ２四量体とともに４℃で３０分間染色した（２×１０５細胞／１００μＬのＩＭＤＭ＋１０％ＦＢＳ）。細胞を１回洗浄し、図９Ａに示したように、細胞表面に結合した可溶性融合タンパク質のレベルをフローサイトメトリーによって分析した。また、図９Ｂに示したように、細胞培養培地の中に分泌される可溶性融合タンパク質のレベルも、捕捉用抗体である抗ヒトＴＣＲ Ｃβ抗体（ＢＦ１）、及び検出用抗体である、既述（５）のビオチン化抗ヒトＴＣＲ Ｃβ抗体（Ｗ４Ｆ）を用いたＴＣＲ特異的ＥＬＩＳＡによって測定した。その結果、磁気ビーズによる濃縮工程によって、より高レベルの可溶性融合タンパク質を産生する形質転換体が得られたことが示された。そして、濃縮された形質転換細胞を、限界希釈法によって３回サブクローニングし、培養培地に分泌される可溶性融合タンパク質のレベルに基づいて（上記したＥＬＩＳＡによって測定する）、産生細胞株をスクリーニングした。産生細胞株を、ＩＭＤＭ＋１０％ＦＢＳ培地又は無血清培地内において、可溶性融合タンパク質を生成させるのに適した条件下（すなわち、フラスコ、スピナー、発酵器、バッグ、ビン）で拡張及び増殖させた。
【０１７３】
場合によっては、さまざまな発現ベクターによって宿主細胞を同時形質移入して、複数の融合タンパク質を発現できる形質転換体を作出した。また、ある融合タンパク質を発現する形質転換体を、１つ又はそれ以上の発現ベクターで再形質移入して、複数の融合タンパク質を発現する形質転換体を作出することもできた。また、実施例７及び８に例示されるように、２つ以上の融合タンパク質遺伝子を含有する発現ベクターによって細胞に形質移入して、複数の融合タンパク質を発現する形質転換体を作出した。得られた細胞を用いて、本発明の多成分融合タンパク質複合体を可溶性分子として細胞培養培地の中に産生させることができた。
【０１７４】
また、高いレベルの融合タンパク質又は融合タンパク質複合体の産生も、米国特許出願第０９／２０４，９７９号に記載された細胞形質移入法及び選択法によって行うことが可能である。
【実施例１０】
【０１７５】
−ＴＣＲ／ＩＬ１５融合タンパク質及びＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒα融合タンパク質、又は融合タンパク質複合体の精製
本発明に係る可溶性融合タンパク質又は融合タンパク質複合体は、さまざまな方法を用いて、例えば、溶媒中における選択的な分配又は可溶性によって、又は、電荷、疎水性、親水性、サイズ、及び／若しくはリガンドに対する選択的若しくは半選択的な結合に基づく分離（すなわち、クロマトグラフィー）によって、宿主細胞又は細胞培養培地から精製することができる。可溶性の融合タンパク質又は融合タンパク質複合体は、適当なタンパク質折り畳み条件を用いることで、不溶性物質から作出することができる。一例では、ヒトＴＣＲ−Ｃβドメインを認識する抗体（ＢＦ１）を用いた親和性クロマトグラフィーによって、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５融合タンパク質を細胞培養培地から精製した。一般的には、まず、ｐＨ８．０の２０ｍＭ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（ローディング緩衝液でＢＦ１結合セファロース（Sepharose）を含有するカラムを平衡化し、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５融合タンパク質を含有するｐＨ調整細胞培養培地を、２ｍｌ／分で負荷した。そして、このカラムを、５倍カラム量のローディング緩衝液で洗浄して、未結合のタンパク質を除去し、４倍カラム量の０．５Ｍクエン酸ナトリウム、ｐＨ４で、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５融合タンパク質を溶出した。回収した後、ｐＨ８．０の２Ｍ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌで溶出液を調整した。精製したタンパク質をＰＢＳに入れて緩衝液を交換して、０．２２μｍフィルターを用いて濾過した。ＢＦ１カラムを、ｐＨ３．０の５０ｍＭグリシンＨＣｌで処理して、４℃の２０％エタノール中で次の使用時まで保存した。この融合タンパク質は、イオン交換クロマトグラフィー及び／又はサイズ排除クロマトグラフィーによって、さらに精製することができた。ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５融合タンパク質、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ融合タンパク質、及びｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５ＲαΔＥ３融合タンパク質を含有する細胞培養上清を、上記の方法で精製し、精製した融合タンパク質のサンプルを、還元的条件下でＳＤＳポリアクリルアミドゲル電気泳動して、その後、クマシーブリリアントブルーで染色して分析を行った。このようなゲルの例を図１０に示す。主要なタンパク質バンドは、融合タンパク質の配列から予測された正確な分子量に相当している。
【実施例１１】
【０１７６】
−ＴＣＲ／ＩＬ１５融合タンパク質及びＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒα融合タンパク質の融合タンパク質複合体の生成
ＩＬ−１５は、細胞外ＩＬ−１５Ｒαドメインに高い親和性で特異的に結合する(４)。従って、ＩＬ−１５ドメイン及びＩＬ−１５Ｒαドメインを有する融合タンパク質の複合体を、発現細胞内、又は細胞外で未精製若しくは精製後の融合タンパク質によることを含む、さまざまな条件下で形成させることができる。一例では、等モル量の精製融合タンパク質を適当な条件下（すなわち、室温にて１０分間）で混合して、融合タンパク質複合体を形成させることができる。複合体形成は、直接的結合アッセイ法、競合的結合アッセイ法、免疫沈殿法、表面プラズマ共鳴法、又は、複合体の大きさ、活性、若しくはその他の性質に基づく分析法など、さまざまな技術を用いて観測することができる。例えば、図１１に示すように、サイズ排除クロマトグラフィーによって、分子量に基づいて、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５融合タンパク質及びｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ融合タンパク質を含有する複合体の形成を観測することができる。この検討では、分析を行うために、約１００μｇのｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５（０．５ｍｇ／ｍｌ）をＳｕｐｅｒｄｅｘ２００ＨＲ１０／３０カラムに負荷した。ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５について計算された分子量は約５７ｋＤである。ＳＥＣプロファイル（図１１Ａ）に基づくと、推定分子量は約９８ｋＤであり、この融合タンパク質が単量体である可能性が高いことを示唆している。同様に、約６０μｇのＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ融合タンパク質（０．３ｍｇ／ｍｌ）をＳｕｐｅｒｄｅｘカラムに負荷した。ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉについて計算された分子量は約５２ｋＤである。ＳＥＣプロファイル（図１１Ｂ）に基づくと、融合タンパク質の推定分子量は約８１ｋＤであり、ここでも、この融合タンパク質が単量体である可能性が高いことを示唆している。別のＴＣＲによる融合タンパク質の以前のＳＥＣ分析でも、グリコシル化された融合タンパク質の単量体の計算された分子量と推定分子量との間には同様の差異が示された。ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５融合タンパク質とｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ融合タンパク質を等モル量で混合して、約１２６μｇの混合タンパク質（０．６３ｍｇ／ｍｌ）をカラムに負荷したところ、図１１Ｃに示したプロファイルが得られた。２つの主要ピークの分子量を推定したところ、１つは約１７０ｋＤで、２つの融合タンパク質のヘテロ二量体であり、もう１つは約９１ｋＤで、これらの融合タンパク質の単量体が混合したものである可能性が高い。従って、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５＋ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ融合タンパク質の混合調製物に１７０ｋＤの分子種が出現することが、本発明に係る融合タンパク質複合体を生成できることの証しである。
【０１７７】
ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５融合タンパク質及びｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαΔＥ３融合タンパク質を含有する融合タンパク質複合体の分析も行った。約１００μｇのｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαΔＥ３融合タンパク質（０．５ｍｇ／ｍｌ）をＳｕｐｅｒｄｅｘカラムに負荷した。ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαΔＥ３について計算された分子量は約６０ｋＤである。ＳＥＣプロファイル（図１２Ａ）に基づくと、このタンパク質の推定分子量は約１７３ｋＤであり、このタンパク質がホモ二量体として存在することを示唆している。ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５融合タンパク質とｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαΔＥ３融合タンパク質を等モル量で混合して、約１１８μｇの混合タンパク質（０．５９ｍｇ／ｍｌ）をカラムに負荷したところ、図１２Ｂに示したプロファイルが得られた。２つの主要ピークの分子量を推定したところ、１つは＞２１０ｋＤで、２つのヘテロ二量体から構成される四量体である可能性が高く、もう１つは約９３ｋＤで、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５の単量体である可能性が高い。したがって、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５＋ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαΔＥ３融合タンパク質の混合調製物に１７０ｋＤの分子種が出現することが、本発明に係る融合タンパク質複合体を生成できることの証しである。
【実施例１２】
【０１７８】
−ＴＣＲ／ＩＬ１５融合タンパク質及びＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒα融合タンパク質の融合タンパク質複合体は、ペプチド／ＭＨＣ複合体への増大した結合を示す。
上記のようにして作出された融合タンパク質複合体が、ＴＣＲ特異的抗原であるｐ５３（ａａ２６４−２７２）／ＨＬＡ−Ａ２．１に結合する能力について、その特徴を調べた。この抗原を提示する細胞を作出するために、ＨＬＡ−Ａ２．１陽性Ｔ２細胞に、２６℃で一晩、ｐ５３（ａａ２６４−２７２）ペプチドを負荷してから、５×１０６細胞／ｍＬを液体窒素中で保存した。ペプチドとともにインキュベートしなかったＴ２細胞を対照として用いる。ｐ５３ペプチド負荷Ｔ２細胞又は対照用Ｔ２細胞を融解して、１ｍＬのＩＭＤＭ＋１０％ＦＢＳに再懸濁した。そして、細胞（５×１０５／１００μＬ）を、０．５μｇの以下の融合タンパク質で室温にて３０分間染色した：ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５＋ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ複合体。細胞を、洗浄用緩衝液（０．５％ＢＳＡ及び０．０５％アジ化ナトリウムを含有するＰＢＳ）で１回洗浄し、１００μＬの洗浄用緩衝液中０．１μｇのビオチン化マウスモノクローナル抗ヒトＴＣＲ Ｃβ抗体（ＢＦ１）によって、室温にて３０分間染色した。細胞を１回洗浄してから、１００μＬの洗浄用緩衝液中０．５μｇのＲ−フィコエリトリンを結合したストレプトアビジンによって、室温にて３０分間染色した。フローサイトメトリーによって分析するために細胞を洗浄及び再懸濁した。図１３に示すように、各々の融合タンパク質は、ｐ５３ペプチド負荷細胞を特異的に染色することができた。また、発現したｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５＋ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ融合タンパク質複合体は、Ｔ２細胞上に発現したｐ５３（ａａ２６４−２７２）／ＨＬＡ−Ａ２．１複合体への多価ｃ２６４ｓｃＴＣＲドメインを介した特異的結合を増強した。特に、二量体融合タンパク質複合体は、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５融合タンパク質又はｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ融合タンパク質の単量体よりも、ｐ５３ペプチド負荷Ｔ２細胞を良好に染色した。これらのデータは、多量体融合タンパク質複合体の方が、これらの融合タンパク質の単量体型よりも良好な抗原認識特性をもたらすことを示唆している。
【実施例１３】
【０１７９】
−ｈｕＩＬ−１５変異遺伝子の作出及びｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｍｔ−ｈｕＩＬ１５変異遺伝子発現ベクターの構築
上記したように、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５＋ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉポリペプチドは、ＩＬ−１５ドメインとＩＬ−１５Ｒαドメインの相互作用によって複合体を形成することができ、多価の融合タンパク質複合体は、ペプチド／ＭＨＣ複合体に対して増強された結合を示す。このような融合タンパク質複合体には、増強された結合活性に基づいた、抗原特異的な、又は抗原を標的とする、研究用、診断用、及び治療用の薬剤としての利点がある。融合タンパク質のＩＬ−１５／ＩＬ−１５Ｒαドメインが、ＩＬ−１５受容体を発現する細胞に結合できることも、本明細書に示されるように望ましい特性である。しかし、ＩＬ−１５／ＩＬ−１５Ｒαドメインが、ＩＬ−１５受容体を発現する細胞の応答と相互作用し、及び／又はそれをもたらす能力を低下又は上昇させることが有利である適用場面がある。例えば、主要な目的が、ペプチド／ＭＨＣ複合体を特異的に検出するために融合タンパク質複合体を使用することである適用場面（すなわち、研究用途及び診断用途）では、この相互作用を低下させることが望ましい可能性がある。また、治療への適用場面では、ＩＬ−１５が介在する応答を低下又は上昇させることができるＩＬ−１５ドメインを含有する融合タンパク質複合体を作出することも望ましい可能性がある。この問題に取り組むために、変異解析を行って、ＩＬ−１５Ｒαとの相互作用をもたらすことなく、ＩＬ−２／１５Ｒβγｃ複合体への結合を生じさせるＩＬ−１５の残基を同定した。得られた変異体から、アンタゴニスト又はアゴニストを含有するＩＬ−１５変異体を作出することができる。本発明に係る融合タンパク質に使用するだけでなく、得られたＩＬ−１５のアンタゴニスト及びアゴニストは、研究、診断、又は治療に利用するための可溶性サイトカイン（すなわち、非融合タンパク質）として、又はＩＬ−１５Ｒαドメインとの複合体としての有用性も有する可能性がある。例えば、ＩＬ−１５アンタゴニストは、不要な免疫応答を抑制するのに有用である可能性がある。一方では、さまざまな病気を治療するための治療法においてＩＬ−１５アゴニストを用いて、免疫応答を刺激することができる。
【０１８０】
ＩＬ−１５のアミノ酸配列と構造をＩＬ−２と比較して、ＩＬ−１５と、ＩＬ−１５Ｒα、ＩＬ−１５Ｒβ、及び／又はγＣとの相互作用をもたらす可能性がありそうなアミノ酸をいくつか同定した。表１及び図１４Ａに示すように、成熟ヒトＩＬ−１５タンパク質がＩＬ−１５Ｒβγｃ受容体に結合する部位である可能性がある８位、６１位、６５位、７２位、及び１０８位にあるアミノ酸（番号付けは、天然型の成熟ヒトＩＬ−１５の配列に基づく）が、それぞれ置換されているか、又は２つ又はそれ以上の別の置換と併存しているＩＬ−１５変異体が作出された。８位のアスパラギン酸が、アラニン又はアスパラギンで置換された。６１位のアスパラギン酸は、アラニンで置換された。６５位のアスパラギンは、アラニン又はアスパラギン酸で置換された。７２位のアスパラギンは、アルギニン又はアスパラギン酸で置換された。１０８位のグルタミンは、アラニンで置換された。８位のＡｓｐ及び１０８位のＧｌｎは、それぞれアラニンで置換された。８位のＡｓｐ及び６５位のＡｓｎは、それぞれアスパラギン又はアラニンで置換された。８位のＡｓｐ及び６５位のＡｓｎは、それぞれセリン又はアルギニンで置換された。ＩＬ−１５変異体を作出するために、オーバーラップＰＣＲを用いた。
【０１８１】
例えば、８位のＡｓｐをアラニン残基又はアスパラギン残基で置換したものを作出するためには、ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ベクターを鋳型に用いて、２つの重複するｃＤＮＡ断片を、断片１に対する前方プライマーとして、
５’−ＴＧＧＴＧＧＡＣＧＣＧＴＡＡＣＴＧＧＧＴＧＡＡＴＧ−３’を、
また、断片１に対する後方プライマーとして、
５’−ＡＧＡＴＣＴＴＣＡＡＴＴＴＴＴＴＴＣＡＡＭＫＨＡＣＴＴＡＴＴＡＣＡＴＴＣＡＣＣＣＡＧ−３’を用い、
断片２に対する前方プライマーとして、
５’−ＡＣＴＧＧＧＴＧＡＡＴＧＴＡＡＴＡＡＧＴＤＭＫＴＴＧＡＡＡＡＡＡＡＴＴＧＡＡＧＡＴＣ−３’を、
また、断片２に対する後方プライマーとして、
５’−ＴＧＧＴＧＧＴＣＴＡＧＡＴＴＡＴＣＡＡＧＡＡＧＴＧＴＴＧＡＴＧ−３’を用いて、ＰｆｕＵｌｔｒａ（Stratagene）によって、以下のＰＣＲ条件下で増幅した：９４℃にて１分間；６６℃にて１．５分間；７２℃にて１．５分間；×３５サイクル；７２℃にて１０分間。断片１及び２のＰＣＲ−ｃＤＮＡ産物を１％アガロースゲル上で電気泳動によって分離し、単離した。このｃＤＮＡ産物を、Ｑｉａｑｕｉｃｋゲル抽出キット（Qiagen）を用いてアガロースから精製した。断片１及び２のＰＣＲ−ｃＤＮＡ産物を、ＰｆｕＵｌｔｒａ（Stratagene）によって、以下のＰＣＲ条件下で一つに融合した：９４℃にて１分間；６６℃にて１．５分間；７２℃にて１．５分間；×１０サイクル。この重複したＰＣＲ−ｃＤＮＡ断片は、前方プライマーとして、
５’−ＴＧＧＴＧＧＡＣＧＣＧＴＡＡＣＴＧＧＧＴＧＡＡＴＧ−３’を、
また、後方プライマーとして、
５’−ＴＧＧＴＧＧＴＣＴＡＧＡＴＴＡＴＣＡＡＧＡＡＧＴＧＴＴＧＡＴＧ−３’を用いて、ＰｆｕＵｌｔｒａ（Stratagene）によって、以下のＰＣＲ条件下で増幅した：９４℃にて１分間；６４℃にて１．５分間；６９℃にて１．５分間；×３０サイクル；７２℃にて１０分間。このｈｕＩＬ−１５変異体のＰＣＲ−ｃＤＮＡ産物を１％アガロースゲル上で電気泳動によって分離して、単離した。このｃＤＮＡ産物を、Ｑｉａｑｕｉｃｋゲル抽出キット（Qiagen）を用いてアガロースから精製した。このｈｕＩＬ１５変異遺伝子をＭｌｕＩ及びＸｂａＩで消化し、ＭｌｕＩ及びＸｂａＩで消化しておいたｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｍｔにライゲーションした。製造業者の手順に従って、ＱＵＩＣＫ ＳＴＡＲＴ ＫＩＴ（Beckman Coulter）を用いたＧｅｎｏｍｅＬａｂ Ｄｙｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ Ｃｙｃｌｅ ＳｅｑｕｅｎｃｉｎｇによるＤＮＡ塩基配列決定法によって、８位にアラニン又はアスパラギンによる置換を有するｈｕＩＬ−１５遺伝子を含有するクローンを確認した。ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ発現ベクターについては上記されている。変異型ヒトＩＬ−１５タンパク質をコードするＤＮＡ断片をｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲベクターの中にクローニングしたところ、以下の配列を含有するｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｍｔ−ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ａ融合遺伝子又はｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｍｔ−ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ｎ融合遺伝子が得られた：３’−免疫グロブリン軽鎖リーダー−２６４ ＴＣＲ Ｖ−α−ペプチドリンカー−２６４ ＴＣＲ Ｖ−β−ヒトＴＣＲ Ｃ−β−変異型ヒトＩｇＧ１ヒンジ−ヒトＩＬ−１５Ｄ８Ａ又はヒトＩＬ−１５Ｄ８Ｎ。得られたベクター（ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｍｔ−ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ａ又はｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｍｔ−ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ｎ）が図１４Ｂに示されているが、これは、ＤＮＡ塩基配列決定法によって確認されたものである。ｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｍｔ−ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ａ融合遺伝子又はｐＮＥＦ３８−ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ｈｍｔ−ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ｎ融合遺伝子及びそのタンパク質の配列（リーダー配列を含有する）をそれぞれ図１４Ｃと図１４Ｄに示す。
【０１８２】
別の変異も同様の方法で導入し、発現ベクターを上記したように構築した。発現ベクターをＣＨＯ．Ｋ１細胞に導入して、実施例９に記載されるようにして、安定した形質転換体を作製した。ＴＣＲ／ＩＬ１５融合タンパク質、及びＩＬ−１５変異体を含有する融合タンパク質複合体の作製及び精製は、実施例１０及び１１に記載したのと同様の方法を用いて行った。ＩＬ−１５変異体を可溶性サイトカインとして作製することは、原核生物発現系及び真核生物発現系における産生など、当該技術分野において公知のさまざまな方法によって行うことができる（例えば、国際公開公報第９５２７７２２号； Hsu et al., J. Immunol. 175:7226を参照されたい）。
【実施例１４】
【０１８３】
−ＴＣＲ／ＩＬ１５融合タンパク質及びＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒα融合タンパク質、並びに融合タンパク質複合体の機能的特徴
実施例９に記載したＥＬＩＳＡ及びｐ５３（ａａ２６４−２７２）／ＨＬＡ−Ａ２．１試薬を用いる細胞染色法、及び実施例１２に記載した抗原提示細胞染色法によって、融合タンパク質のＴＣＲドメインの機能的結合が証明された。融合タンパク質のＩＬ−１５ドメインとＩＬ−１５Ｒαドメインが相互作用できることが、実施例１１に記載されるように証明された。さらに、ＩＬ−２／１５Ｒβγｃ受容体への結合、又はＩＬ−１５受容体を産生する免疫細胞の活性を調節することを含む、さまざまな方法によって、ＩＬ１５ドメイン及びＩＬ１５Ｒαドメインの機能活性を評価することができる。一つの例では、ヘテロ三量体ＩＬ−１５Ｒ（αβγｃ鎖）を発現するＣＴＬＬ−２細胞を、０．５μｇの以下の各融合タンパク質とともに室温にて３０分間インキュベートした：ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５、２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ、又はｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５＋ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ複合体。細胞を洗浄用緩衝液（０．５％ＢＳＡ及び０．０５％アジ化ナトリウムを含有するＰＢＳ）で１回洗浄し、０．５μｇのＲ−フィコエリトリン（ＰＥ）結合ｐ５３（ａａ２６４−２７２）／ＨＬＡ−Ａ２四量体によって、室温にて３０分間染色した。フローサイトメトリーによって分析するために細胞を洗浄及び再懸濁した。図１５に示すように、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５融合タンパク質及びｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５＋ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ複合体が、それらのｈｕＩＬ−１５ドメインを介して、ＣＴＬＬ−２細胞上のＩＬ−１５受容体と結合することが、結合した融合タンパク質のｃ２６４ｓｃＴＣＲドメインを認識するＰＥ結合ｐ５３（ａａ２６４−２７２）／ＨＬＡ−Ａ２四量体を用いて検出することができる。これらの結果は、融合タンパク質／融合タンパク質複合体のＩＬ−１５ドメイン及びＴＣＲドメインが、それらの同族リガンドと機能的に相互作用できることを示している。
【０１８４】
また、ＣＴＬＬ−２細胞は、増殖をサイトカインに依存していて、そして組換えヒトＩＬ−１５に応答することができる。融合タンパク質及び融合タンパク質複合体のＩＬ−１５生物活性を評価するために、ＣＴＬＬ−２細胞を用いる、細胞に基づいたＷＳＴ−１細胞増殖アッセイ法を開発した。ＷＳＴ−１（Roche）は、代謝的に活性な細胞に存在する脱水素酵素によってホルマザン（formazan）に変換することができる試薬である。ＷＳＴ−１アッセイ法では、４４０〜４５０ｎｍにおける吸光量で測定される、培養培地中のホルマザンの量は、培養中の生細胞数に正比例する。ＣＴＬＬ−２細胞（２×１０４／２００μＬ）を、ＣＯ２インキュベータ内で、３７℃にて３日間、９６ウェルプレート中で表示濃度の以下の融合タンパク質（０〜２８ｎｇ／ｍＬ）とともにインキュベートした：ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５＋ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ複合体、又はｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５＋ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαΔＥ３複合体。マイクロタイタープレート・リーダーによって、４４０〜４５０ｎｍにおける吸光度を測定するために１００μＬの培養培地を回収する前に、細胞を１０μＬのＷＳＴ−１とともに４時間インキュベートした。図１６に示すように、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５融合タンパク質は、１．８ｎｇ／ｍＬ（〜３１．２５ｐＭ）という低濃度で、ＣＴＬＬ−２細胞の増殖を支持することができるが、このことは、高親和性ＩＬ−１５受容体を介して、ＣＴＬＬ−２細胞が、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５融合タンパク質によって活性化されることを示唆している。興味深いことに、融合タンパク質複合体も、より低い度合いではあるが、ＣＴＬＬ−２細胞の増殖を支持して、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５の刺激活性が、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ又はｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαΔＥ３との複合体形成の後に（それぞれ、１倍又は４倍）抑制されたことを示している。このことは、高親和性ＩＬ−１５受容体へのｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５の結合が、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ融合タンパク質又はｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαΔＥ３融合タンパク質によって阻害されることを示唆している。これらの結果は、融合タンパク質及び融合タンパク質複合体が、さまざまな条件下で、免疫細胞の応答を活性化又は抑制できることの証拠を提示している。
【０１８５】
３２Ｄβ細胞株（下記参照）などの中度親和性ＩＬ−１５βγｃ受容体だけを発現する細胞株を用いて、同様のアッセイを行った。場合によっては、ＩＬ−１５Ｒ産生細胞の増殖を刺激する際のＩＬ−１５の生物活性が、ＩＬ−１５Ｒαドメインと複合体になっているときに増強されるという可能性もある（１〜３）。ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５＋ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ複合体又はｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５＋ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαΔＥ３複合体による細胞増殖刺激を評価すれば、融合タンパク質複合体が、免疫細胞の免疫応答を刺激又は活性化し得ることのさらなる証拠を提供できるだろう。
【実施例１５】
【０１８６】
−ＴＣＲ／ＩＬ１５αＳｕｓｈｉとＴＣＲ／ＩＬ−１５変異体の二量体融合タンパク質複合体は、ペプチド／ＭＨＣ複合体に対してＴＣＲ特異的結合を示すが、ＩＬ−１５Ｒβγｃ受容体に対しては、より低い結合を示す。
ＴＣＲ特異的抗原であるｐ５３（ａａ２６４−２７２）／ＨＬＡ−Ａ２．１に結合する能力について、上記したようなＩＬ−１５変異体を含有する融合タンパク質複合体の特徴を調べた。ｐ５３（ａａ２６４−２７２）／ＨＬＡ−Ａ２．１を提示する細胞を作り出すために、１×ＰＬＥ（Altor Bioscience）の存在下、３７℃にて、２〜３時間、ＨＬＡ−Ａ２．１陽性Ｔ２細胞（２×１０６／ｍＬ）に２０μＭのｐ５３（ａａ２６４−２７２）ペプチドによる負荷をかけた。ペプチドとインキュベートしなかったＴ２細胞、及びＩＬ−２／１５Ｒβγｃを発現する３２Ｄβ細胞を対照として用いる。そして、ｐ５３ペプチドを負荷されたＴ２細胞、対照Ｔ２細胞、又は３２Ｄβ細胞（２×１０５／１００μＬ）を、３２０ｎＭの以下の二量体融合タンパク質複合体とともに、４℃にて３０分間インキュベートした：１）ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５＋ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ、２）ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ａ＋ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ、及び３）ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ｎ＋ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ。これらの複合体は、１６０ｎＭの精製ｃ２６４ｓｃＴＣＲｈｕＩＬ１５融合タンパク質と、１６０ｎＭの精製ｃ２６４ｓｃＴＣＲｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ融合タンパク質を４℃にて３時間インキュベートすることによって生成した。染色後、洗浄用緩衝液（０．５％ＢＳＡ及び０．０５％アジ化ナトリウムを含有するＰＢＳ）で細胞を１回洗浄し、１００μＬの洗浄用緩衝液中０．５μｇのビオチン化マウスモノクローナル抗ヒトＴＣＲ Ｃβ抗体（ＢＦ１）によって、４℃にて３０分間染色した。細胞を１回洗浄してから、１００μＬの洗浄用緩衝液中で０．５μｇのＲ−フィコエリトリン結合ストレプトアビジンによって、４℃にて３０分間染色した。フローサイトメトリーによって分析するために細胞を洗浄及び再懸濁した。図１７Ａに示すように、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ａ＋ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ複合体及びｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ｎ＋ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ複合体は、ｐ５３ペプチド負荷Ｔ２細胞の特異的染色について、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５＋ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ複合体と同等の活性を示した。これらの結果は、多価のｓｃＴＣＲドメインが、これらの融合複合体のそれぞれにおいて、完全に機能していることを示している。しかし、図１７Ｂ及び図１７Ｃに示されるように、変異型ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５融合タンパク質複合体は、対照であるＴ２細胞（図１７Ｂ）及びＩＬ−１５Ｒβγｃ陽性３２Ｄβ細胞（図１７Ｃ）に対して、野生型ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５融合タンパク質複合体よりも低いバックグランド染色を示した。すなわち、これらＩＬ−１５変異体（Ｄ８Ａ及びＤ８Ｎ）を含有する融合タンパク質複合体は、３２Ｄβ細胞上に存在するＩＬ−１５Ｒβγｃ受容体に対する結合活性を示さない。ＩＬ−１５Ｒβγｃ受容体への結合についての同様の検討を、ＩＬ−１５変異体を含有する別の融合タンパク質を用いて行って、表１にまとめた。その結果、ＩＬ−１５変異体を含有する本発明に係る融合タンパク質及び融合タンパク質複合体は、ペプチド／ＭＨＣ複合体を認識する活性を保持しており、ＩＬ−１５Ｒβγｃ受容体に対して、増加したか又は低下した結合活性を示すことが示唆された。
【０１８７】
上記融合タンパク質の機能的ＴＣＲドメイン及びＩＬ−１５ドメインを確認するために、ペプチド／ＭＨＣ及びＩＬ−１５Ｒａの結合活性をＥＬＩＳＡ分析によって測定した。９６ウェルマイクロタイタープレートを、ｐＨ９．１の炭酸緩衝液（３５ｍＭ重炭酸ナトリウム、１７．５ｍＭのＮａ２ＣＯ３、５０ｍＭのＮａＣｌ）内で４℃にて３時間、２０ｎＭのＢＦ１、抗ＴＣＲ Ｃβ抗体、又は２０ｎＭのＴＣＲ／ＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉで予め被覆した。プレートを洗浄用緩衝液（４０ｍＭイミダゾール、１５０ｍＭのＮａＣｌ）で４回洗浄し、１％ＢＳＡ−ＰＢＳで１０分間ブロッキングした。０．０３〜４ｎＭの濃度の表示された融合タンパク質をプレートに添加し、室温にて３０分間インキュベートした。プレートを４回洗浄した。ＢＦ１に捕捉された融合タンパク質を、１μｇ／ｍＬのＨＲＰ結合ｐ５３／ＨＬＡ−Ａ２．１四量体とともに室温にて４５分間インキュベートし、ＴＣＲ／ＩＬ１５ＲａＳｕｓｈｉに捕捉された融合タンパク質を、５０ｎｇ／ｍＬのビオチン化マウス抗ヒトＩＬ−１５とともに室温にて３０分間インキュベートした。４回洗浄した後、ビオチン化マウス抗ヒトＩＬ−１５とともにインキュベートされたプレートを、０．２５μＬ／ｍＬのＨＲＰ−ストレプトアビジンとともに１５分間インキュベートした。プレートを４回洗浄し、ペルオキシダーゼ基質であるＡＢＴとともに１〜１０分間インキュベートし、マイクロタイタープレート・リーダーによって４０５ｎｍにおける吸光度を測定するために発色させた。図１８Ａ及び図１８Ｂに示されるように、融合タンパク質は、ｐ５３／ＨＬＡ−Ａ２四量体に対して、類似したＴＣＲ特異的結合活性を有し、ＩＬ−１５ＲαＳｕｓｈｉに対しては同等のＩＬ−１５結合活性を有する。ＩＬ−１５Ｒαへの結合についての同様の検討を、ＩＬ−１５変異体を含有する別の融合タンパク質を用いて行い、表１にまとめた。その結果、ＩＬ−１５変異体を含有する本発明に係る融合タンパク質及び融合タンパク質複合体は、ペプチド／ＭＨＣ複合体及びＩＬ−１５Ｒα受容体を認識する活性を保持していることが示された。
【実施例１６】
【０１８８】
−ＴＣＲ／ＩＬ１５変異体の融合タンパク質及び融合タンパク質複合体の機能的特徴
上記したように、ＩＬ−１５のアンタゴニスト又はアゴニストを含有する融合タンパク質は、病気部位におけるＩＬ−１５が介在する応答（すなわち、Ｔ細胞又はＮＫ細胞の活性）を阻害又は刺激する標的薬剤として有用である可能性がある。免疫応答をもたらす、これらの融合タンパク質のＩＬ−１５生物活性を測定するために、高親和性ＩＬ−１５Ｒ（αβγｃ鎖）を発現するＣＴＬＬ−２細胞、及び中度ＩＬ−１５Ｒ（βγｃ鎖）を発現する３２Ｄβ細胞を用いて、細胞増殖試験を行った。細胞（２×１０４／２００μＬ）を、ＣＯ２インキュベータ内で、３７℃にて３日間、９６ウェルプレート中で０．４〜４０ｎＭの上記ＴＣＲ／ＩＬ１５融合タンパク質とともにインキュベートした。マイクロタイタープレート・リーダーによって、４４０ｎｍにおける吸光度を測定するために１５０μＬの培養培地を回収する前に、細胞を１０μＬのＷＳＴ−１とともに４時間インキュベートした。図１９Ａ及び図１９Ｂに示すように、野生型ＩＬ−１５ドメインを含有するｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５融合タンパク質は、ＣＴＬＬ−２細胞及び３２Ｄβ細胞の増殖を、それぞれ４０ｐＭ又は１ｎＭという低い濃度で支持することができる。興味深いことに、７２位のアミノ酸にアスパラギンからアスパラギン酸への置換を有するＩＬ−１５変異体を含有する融合タンパク質（ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５Ｎ７２Ｄ）は、３２Ｄβ細胞株の増殖を支持するという点で、野生型ＩＬ−１５ドメインを含有する融合タンパク質よりも活性がずっと高く、８０ｐＭという低濃度で生物活性を示した（図１９Ｂ）。これに関して、ＩＬ−１５変異体を含有する融合タンパク質（ｈｕＩＬ１５Ｎ７２Ｄ）は、スーパーアゴニスト活性を示した。１：１の比のｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉとの複合体では、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５Ｎ７２Ｄは、Ｔ２細胞上のｐ５３／ＨＬＡ−Ａ２．１複合体に対して、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ｗｔと同じような結合能力を有していた（図１７Ａ）が、３２Ｄβ細胞上のＩＬ−１５Ｒβγｃ受容体に対しては、より高い結合能力を示した（図１７Ｃ）。これに対し、８位における置換（ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ｎ又はｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ａ）、６５位における置換（ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５Ｎ６５Ａ）、１０８位における置換（ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５Ｑ１０８Ａ）、又は７２位における異なった置換（ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５Ｎ７２Ｒ）を有するＩＬ−１５変異体を含有する融合タンパク質は、ＣＴＬＬ−２細胞及び３２Ｄβ細胞の増殖を支持するという点では、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ｗｔ融合タンパク質と比較して活性が低かった（図１９Ａ及び図１９Ｂ）。ＩＬ−１５変異体を含有する別の融合タンパク質を用いて、ＩＬ−１５依存性増殖活性について同様の検討を行い、表１にまとめた。これらのデータは、ＩＬ−１５タンパク質の８位、６１位、６５位、７２位、及び１０８位における変異は、ＩＬ−１５Ｒに対する結合を減少させて、かつ、免疫応答を刺激する活性がほとんどないか又は全くないＩＬ−１５アンタゴニストをもたらすことができるとの仮説を裏付けている。１つの��異体（ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５Ｎ７２Ｒ）が、ＩＬ−１５アンタゴニストとして作用する一方で、別の変異体（ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５Ｎ７２Ｄ）が、ＩＬ−１５Ｒに対する増強された結合と、免疫応答を刺激する活性が高められたことを考えると、７２位における置換による結果は予想外であった。
【０１８９】
一般的な状況では、ＩＬ−１５は、細胞の生存を支持して、免疫応答を刺激するために、ＩＬ−１５Ｒαによって、樹状細胞の表面上で、メモリーＴ細胞、ＮＫＴ細胞、又はＮＫ細胞上のＩＬ−１５Ｒβγｃ受容体に対してトランス提示される。アンタゴニストは、ＩＬ−１５のトランス提示をＩＬ−１５Ｒαに結合することによって阻止しなければならない。アンタゴニスト融合タンパク質が、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ｗｔと競合して、ＣＴＬＬ−２細胞の増殖を支持する活性を阻止できるか否かを評価するために、４×１０４個のＣＴＬＬ−２細胞を、５０ｎＭ（１００倍モル過剰量）のさまざまなｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５変異体融合タンパク質の存在下又は不在下で、０．５ｎＭのｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ｗｔとともに、ＣＯ２インキュベータ内で３７℃にて２４時間インキュベートした。マイクロタイタープレート・リーダーによって、４４０ｎｍにおける吸光度を測定するために１５０μＬの培養培地を回収する前に、細胞を１０μＬのＷＳＴ−１細胞とともに４時間インキュベートした。図１９Ｃに示されるように、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ｗｔが、ＣＴＬＬ−２細胞の増殖を支持する能力は、１００倍多いｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ｎ、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ａ、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ａ／Ｑ１０８Ａ、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５Ｑ１０８Ａ、又はｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５Ｄ８Ｎ／Ｎ６５Ａが存在する場合には完全に阻止され、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５Ｎ７２Ｒ融合タンパク質が存在する場合には６２％低下した。このことは、これらの融合タンパク質が、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５融合タンパク質に対するアンタゴニストであることを示唆している。このデータは、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５変異体融合タンパク質が、これらのタンパク質がＩＬ−１５Ｒαには結合できるが、ＩＬ−１５Ｒβγｃ受容体に対しては結合できないということから予想されたように、ＩＬ−１５活性の機能的アンタゴニストであったことを示している。
【０１９０】
本明細書に記載された別のＴＣＲ／ＩＬ−１５融合タンパク質及びＩＬ−１５変異体を用いて、ＩＬ−１５のアンタゴニスト及びアゴニストの活性を明らかにするために同様の検討を行うことができる。表１にまとめられているように、ＩＬ−１５の８位、６１位、６５位、７２位、及び１０８位における置換は、ＩＬ−１５のＩＬ−１５Ｒ（βγｃ鎖）に対する結合に影響を与える可能性を示している。ＩＬ−１５の９２位、１０１位、及び１１１位における別の置換も、ＩＬ−１５Ｒ相互作用の可能な結合部位であると評価されるはずである。また、これらの残基の全て又はいくつかにおける置換を含む、変化を組み合わせると、ＩＬ−１５の効果的なアンタゴニスト又はアゴニストを作り出すことができる。上記の分子を含む、評価されるＩＬ−１５変異体は、以下の変化を有するものを含有する：８位における、アラニン、アスパラギン、セリン、リジン、スレオニン、又はチロシンへの変化；６１位における、アラニン、アスパラギン、セリン、リジン、スレオニン、又はチロシンへの変化；６５位における、アラニン、アスパラギン酸、又はアルギニンへの変化；７２位における、アラニン、アスパラギン酸、又はアルギニンへの変化；及び９２位、１０１位、１０８位、又は１１１位における、アラニン又はセリンへの変化。
【実施例１７】
【０１９１】
−ＴＣＲ／ＩＬ１５融合タンパク質及びＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒα融合タンパク質、並びに融合タンパク質複合体による細胞間結合及び免疫細胞再標的化
融合タンパク質又は融合タンパク質複合体が、ＩＬ−１５受容体産生細胞とペプチド／ＭＨＣ産生標的細胞とを架橋できることを証明するために、Ｔ２細胞に、ｐ５３（ａａ２６４−２７２）ペプチドか、対照のＣＭＶｐｐ６５（ａａ４９５−５０３）ペプチドを負荷してから、ジヒドロエチジウムで標識化する。ＣＴＬＬ−２細胞をカルセインＡＭで標識化して、２つの標識細胞集団を混合して、融合タンパク質又は融合タンパク質複合体の存在下又は不在下でインキュベートする。融合タンパク質複合体が存在しないか、又はＴ２細胞に対照ペプチドを負荷したときには、フローサイトメトリーによって評価すると、細胞は２つの別々の集団のままであると予測される。しかし、Ｔ２細胞にｐ５３（ａａ２６４−２７２）を負荷して、融合タンパク質又は複合体の存在下でＣＴＬＬ−２細胞とともにインキュベートすると、細胞の二重染色集団の出現が、Ｔ２細胞がＣＴＬＬ−２細胞に融合タンパク質又は融合タンパク質複合体を介して結合したことの指標となる。
【０１９２】
同様に、融合タンパク質複合体が、ＩＬ−１５受容体産生免疫細胞とペプチド／ＭＨＣ産生標的細胞とを架橋して、標的細胞に対する免疫細胞毒性を指向できることを証明するために検討することができる。例えば、ｐ５３（ａａ２６４−２７２）ペプチドか、対照のＣＭＶｐｐ６５（ａａ４９５−５０３）ペプチドをＴ２細胞に負荷してからカルセインＡＭで標識化する。ＩＬ−１５受容体を有する免疫エフェクター細胞（すなわち、活性化されたＮＫ細胞又はＴ細胞）をさまざまな比率で混合して、融合タンパク質複合体の存在下又は不在下、適当な条件（すなわち、３７℃にて２〜４時間）でインキュベートする。細胞毒性は、Ｔ２標的細胞から培養培地の中に放出されるカルセインに基づいて、標準的な方法によって評価することができる。カルセイン−ＡＭの特異的放出を測定するか、又は非特異的対照である自然放出されたカルセイン−ＡＭと比較する。融合タンパク質複合体が存在しないか、又はＴ２細胞に対照用ペプチドを負荷した場合には、標的細胞の細胞毒性が低レベルであると予測される。しかし、Ｔ２細胞にｐ５３（ａａ２６４−２７２）を負荷して、融合タンパク質複合体の存在下で免疫エフェクター細胞とともにインキュベートしたときに、Ｔ２細胞の特異的溶出が起こるのは、免疫エフェクター細胞が、融合タンパク質複合体を介して、ｐ５３ペプチド提示細胞に対して再標的化されていることを示すものであると考えられる。ｐ５３（ａａ２６４−２７２）／ＨＬＡ−Ａ２．１複合体を標的細胞として提示する腫瘍細胞株を用いて、同様の検討を行うことができる。
【実施例１８】
【０１９３】
−ＩＬ−１５変異体アンタゴニスト、ＴＣＲ／ＩＬ１５融合タンパク質、及び融合タンパク質複合体の抗腫瘍作用のインビボにおける証明
融合タンパク質複合体又はＩＬ−１５変異体アンタゴニストが、インビボにおいて抗腫瘍活性を有するか否かを判定するために、実験用異種移植腫瘍モデルを用いることができる。Ａ３７５黒色腫、ＭＤＡ−ＭＢ−２３１乳腺癌、ＰＡＮＣｌ膵臓癌など、ｐ５３（ａａ２６４−２７２）／ＨＬＡ−Ａ２．１複合体を発現するヒト腫瘍細胞株が、別のＴＣＲに基づく融合タンパク質を用いた同様の効能の検討で用いられてきた（５〜７）。例えば、Ａ３７５ヒト黒色腫細胞をヌードマウスの側腹に皮下注射すると、腫瘍を３日間で確立できる。担癌マウスに、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５＋℃２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ複合体若しくはＩＬ−１５変異体アゴニスト（用量範囲：０．１〜２ｍｇ／ｋｇ）、又は用量と均等量のＰＢＳを、４日間又はそれ以上毎日静脈内注射する。この検討の間、腫瘍サイズを測定し、腫瘍体積を計算する。ＰＢＳで処理されたすべてのマウスは、腫瘍を発生すると予測される。融合タンパク質複合体又はＩＬ−１５変異体アゴニストで処理されたマウスの一部又は全てで腫瘍増殖の抑制又は完全な腫瘍退縮が起これば、その処理の抗腫瘍効果を示すことになるであろう。マルチサイクル投与を含む、別の投与計画も、融合タンパク質又はＩＬ−１５変異体アゴニストの抗腫瘍効果を証明することができる。ｐ５３（ａａ２６４−２７２）／ＨＬＡ−Ａ２．１複合体を有しない腫瘍細胞株（ＨＴ−２９又はＡｓＰＣ−１（５，９））は、融合タンパク質複合体のｃ２６４ｓｃＴＣＲドメインによる抗原特異的認識についての対照として使用できる。別のＴＣＲドメイン（すなわち、ＣＭＶｐｐ６５（ａａ４９５−５０３）ペプチド（９）に特異的である）を含有する別の融合タンパク質複合体を非腫瘍標的対照として使用できる。
【０１９４】
また、異種移植腫瘍担持マウスで、養子細胞移入の検討を行う。例えば、未処理の又は活性化された（又はメモリー）脾細胞、ＮＫ細胞、又はＴ細胞など、ＩＬ−１５受容体を産生する免疫細胞をマウスから単離し、その細胞に結合できる条件下で、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５＋ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ｈｕＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ複合体又はアンタゴニストであるＩＬ−１５変異体とともにインキュベートする。場合によっては、融合タンパク質複合体又はアンタゴニストＩＬ−１５変異体を用いて、免疫細胞を活性化することができる。そして、ＩＬ−１５変異体が活性化された細胞、又は融合タンパク質複合体でコートされた細胞を、Ａ３７５腫瘍を担持するヌードマウスに移入する。対照は、未処理の免疫細胞、融合タンパク質複合体単独、及びＰＢＳの移入を含んでいる。腫瘍の増殖を観測して、ＰＢＳで処理した全てのマウスが腫瘍を発症することが予測される。ＩＬ−１５変異体活性化細胞又は融合タンパク質複合体被覆細胞で処理された一部又は全てのマウスにおける腫瘍抑制又は完全な腫瘍腫瘍退縮が、この治療法に抗腫瘍効果があることを示すものとなるであろう。或いは、ＩＬ−１５変異体又は融合タンパク質複合体、及び免疫細胞を同時に投与するか、又は同時に若しくは異なる時に分けて投与する。免疫細胞は、腫瘍産生宿主にとって自己由来であっても同種異系であってもよい。移入される細胞数及び投与計画は、抗腫瘍効果を評価し最適化するために変化するであろう。上記したように、観察された抗腫瘍活性における抗原標的化の役割を確認するために、別の腫瘍株又は融合タンパク質複合体を用いるであろう。
【実施例１９】
【０１９５】
−ＴＣＲ／ＩＬ１５：ＴＣＲ／ＩＬ−１５Ｒα融合タンパク質複合体による免疫細胞のインビトロ処理と、その後の養子細胞移入は、異種移植腫瘍動物モデルにおける生存率の向上をもたらす
ＴＣＲ／ＩＬ１５：ＴＣＲ／ＩＬ−１５Ｒα融合タンパク質複合体と予めインキュベートした濃縮された同種異系マウスＮＫ細胞の腫瘍増殖に対する抗腫瘍効果を明らかにするために、ヌードマウスの実験用転移モデルにおいてヒトＮＳＣＬＣ Ａ５４９Ａ２腫瘍細胞を用いて、以下の検討を行った。
【０１９６】
無胸腺ヌードマウス（グループ当たりｎ＝４、メス、５〜６週齢）の尾静脈側部から、ヒトＮＳＣＬＣ腫瘍細胞株Ａ５４９−Ａ２を５×１０６細胞／マウスで静脈内（ＩＶ）注射した。Ａ５４９−Ａ２細胞株は、ヒトＨＬＡ−Ａ２．１ ｃＤＮＡを発現するベクターを担持するｐ５３陽性Ａ５４９親株の形質移入体に相当する。
【０１９７】
Ａ２マウス（Ｂ６バックグランド）の脾臓を回収し、Miltenyi Biotech Inc.のＮＫ細胞単離用キットを製造業者の指示に従って用いてＮＫ細胞を単離した。要するに、ＨＢＳＳ中で金属製ふるい（６０メッシュ）に通して、脾臓をホモジナイズして脾細胞の単一細胞懸濁液を調製した。赤血球をＡＣＫ赤血球溶解緩衝液に溶解した。細胞を、ビオチン−抗体カクテル（１０７細胞あたり１０μＬ）とともに４〜８℃にて１０分間インキュベートする。白血球の数を測定し、１０７細胞当たり３０μＬの緩衝液（ＰＢＳ、ｐＨ ７．２、０．５％ＢＳＡ及び２ｍＭ ＥＤＴＡ）及び２０μＬの抗ビオチンマイクロビーズを加えて、混合液を４〜８℃にて１５分間インキュベートした。細胞を２ｍＬの緩衝液で洗浄し、３００×ｇにて１０分間遠心分離した。この細胞を５００μＬの緩衝液に再懸濁して、ＭＡＣＡカラムに負荷した。流入物を回収して、ＦＡＣＳｃａｎ分析によってＮＫ細胞の純度を測定した。
【０１９８】
細胞を活性化させるために、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５：ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒα融合タンパク質複合体、ＴＣＲ−ＩＬ２融合タンパク質、又はｒｈＩＬ−２の存在下又は不在下、Ｔ２５フラスコ中１０ｍｌの１０％ＦＢＳ添加ＲＰＭＩ１６４０の中でＮＫ細胞（５×１０６）を３７℃にて一晩培養した。ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５：ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒα融合タンパク質複合体及びＴＣＲ−ＩＬ２融合タンパク質は０．８μｇ／ｍＬの濃度で加え、ｒｈＩＬ−２は、０．２μｇ／ｍＬで加えた。一晩インキュベートした後、細胞を回収して、１００μＬ中０．５ｍｇ／ｍＬのｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５：ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒα融合タンパク質複合体もしくはＴＣＲ−ＩＬ２融合タンパク質、又は０．１２５ｍｇ／ｍＬのｒｈＩＬ−２とともに氷上にて３０分間プレインキュベートした。ＰＢＳ（１ｍＬ）で洗浄した後、養子細胞移入を行うために細胞をＰＢＳに再懸濁して１０６／ｍＬとした。
【０１９９】
一日目に、マウスにＡ５４９Ａ２腫瘍細胞（５×１０６）を尾静脈から静脈内注射して肺腫瘍を確立した。腫瘍細胞を注射してから１４日後にマウスを無作為化して、５つのグループ（ｎ＝４）に分けた。１４日目と２１日目に、２００ｍｇ／ｋｇの用量の腹腔内注射によって、マウスをシクロホスファミド（ＣＴＸ）で治療した。１６日目及び２２日目に、予め異なった融合タンパク質又はｒｈＩＬ−２でインキュベートしておいたＮＫ細胞（５×１０６／マウス）を静脈内注射し、ＰＢＳを注射したマウスを対照として用いた。治療計画の概要は以下の通りである。
【０２００】
【表１】
0005501222.tif 000002
【０２０１】
腫瘍産生マウスの生存を毎日監視した。瀕死状態になったマウスは殺生して、死亡例に算入した。腫瘍注射後１００日以上生存したマウスを治癒例とみなした。
【０２０２】
ＣＴＸ処理群、ＣＴＸ＋ＮＫ／ｒｈＩＬ−２処理群、ＣＴＸ＋ＮＫ／ＭＡＲＴ１ｓｃＴＣＲ−ＩＬ２処理群、ＣＴＸ＋ＮＫ／ｃ２６４ｓｃＴＣＲ−ＩＬ２処理群、及びｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５：ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒα融合タンパク質複合体処理群におけるマウスの生存期間の中央値は、それぞれ５２日、６７．５日、６４．５日、８５．５日、及び８０日である（図２０）。このように、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５：ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒα活性化ＮＫ細胞の養子細胞移入によって、化学療法のみで、又は非標的化ＭＡＲＴｓｃＴＣＲ−ＩＬ２若しくはｒｈＩＬ−２で処理された腫瘍産生動物で観察されるよりも長い平均生存期間がもたらされた。このパイロット実験で得られた結果は、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５：ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒαによって活性化及び標的化されたマウスＮＫ細胞が、増強された抗腫瘍活性を提供できることを示している。
【実施例２０】
【０２０３】
−延長された細胞表面の滞留時間から明らかな、ＴＣＲ／ＩＬ１５：ＴＣＲ／ＩＬ−１５Ｒα融合タンパク質複合体のＩＬ−１５Ｒ産生免疫細胞との結合の増強
融合タンパク質複合体がＩＬ−１５Ｒ産生細胞の細胞表面に滞留する時間は、エフェクター細胞をＴＣＲ特異的な腫瘍細胞に標的させるか、架橋する融合タンパク質の能力に影響を与える可能性がある。これを調べるために、ＩＬ−１５ＲαβγＣ受容体産生ＣＴＬＬ−２細胞及びＩＬ−１５ＲβγＣ受容体産生ＣＴＬ−２細胞３２Ｄβ細胞に対するｓｃＴＣＲ／ＩＬ−１５融合タンパク質、ＴＣＲ／ＩＬ１５：ＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒα融合タンパク質複合体、及び組換えＩＬ−１５の結合を、フローサイトメトリーによって直接比較する。さまざまなタンパク質とインキュベートした後、細胞を洗浄し、３７℃にて最長１８０分間まで培地中でインキュベートしてから、細胞表面に残存しているタンパク質のレベルをＰＥ標識化抗ＩＬ−１５ｍＡｂで検出した。開始時間０における染色とその後の時間とを比較すれば、ＩＬ−１５Ｒに対する各タンパク質の結合の細胞表面滞留時間を測定することができる。ＩＬ−１５と比較してｓｃＴＣＲ／ＩＬ−１５融合タンパク質又はＴＣＲ／ＩＬ１５：ＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒα融合タンパク質複合体の細胞表面滞留時間が増加することが、より高くより安定した受容体結合活性を表すことになるであろう。
【実施例２１】
【０２０４】
−マウスにおけるＩＬ−１５と比較した場合のＴＣＲ／ＩＬ−１５融合タンパク質及びＴＣＲ／ＩＬ１５：ＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒα融合タンパク質複合体のインビボにおける半減期の増大
ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ−１５、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５：ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒα複合体、組換えＩＬ−１５、又は可溶性ＩＬ−１５：ＩＬ−１５Ｒａ複合体の薬物動態パラメータを、ＨＬＡ−Ａ２．１／Ｋｂトランスジェニックマウス系統で評価する。ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ−２が限定されているＨＬＡ−Ａ２．１ドメインの存在は、この融合タンパク質の薬物動態に影響を与える可能性があり、他のマウス系統よりも薬物動態の「ヒト化」的側面により高い関連性をもたらすはずである。等モル量のｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５：ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒα複合体、組換えＩＬ−１５、又は可溶性ＩＬ−１５：ＩＬ−１５Ｒａ複合体をマウスに静脈内注射して、注射後５分後〜２週間後までさまざまな時点で血液を採集する。上記されるＥＬＩＳＡ法を用いて融合タンパク質の血清中濃度を評価する。標準的なＩＬ−１５特異的ＥＬＩＳＡによってＩＬ−１５の濃度を検出した。
【０２０５】
曲線適合ソフトウェア（例えば、WinNonlin）を用いて、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ−１５、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５：ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒα複合体、組換えＩＬ−１５、又は可溶性ＩＬ−１５：ＩＬ−１５Ｒａ複合体のインビボにおける薬物動態パラメータを測定する。組換えＩＬ−１５又は可溶性ＩＬ−１５：ＩＬ−１５Ｒａ複合体と比較したときに、ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ−１５、又はｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５：ｃ２６４ｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒα複合体についての、Ｃｍａｘ値の上昇、血清中半減期の延長、又はクリアランスの低下は、ＴＣＲ−ＩＬ−１５融合体又はＴＣＲ／ＩＬ１５：ＴＣＲ／ＩＬ１５Ｒａ複合体の生成によって、ＩＬ−１５単独で観察されるより好適な薬理動態がもたらされたことを示唆している。
【実施例２２】
【０２０６】
−ＩＬ−１５変異体アンタゴニスト、ＴＣＲ／ＩＬ−１５融合タンパク質、及び融合タンパク質複合体の免疫抑制効果のインビボにおける立証
融合タンパク質複合体又はＩＬ−１５変異体アンタゴニストが、インビボにおいて免疫抑制活性を有するか否かを判定するために、自己免疫性関節炎実験モデルを用いる。ＨＬＡ−ＤＲ４トランスジェニックマウスにおいて、ＩＩ型コラーゲン（ＣＩＩ）を投与した後に自己免疫性関節炎が誘導されるということが明らかにされている（Rosloniec et al. 1998、 J Immunol. 160:2573-8）。また、この病気の病理に関係するＣＩＩ特異的Ｔ細胞の特徴も調べられている。これらのＴ細胞に由来するＴＣＲ遺伝子を用いて、適当な発現ベクターと宿主細胞株を構築して、上記実施例に記載されるように、ＩＬ−１５変異体アンタゴニストを含有するＣＩＩｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５と、ＣＩＩｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ融合タンパク質を作製する。ＣＩＩを投与して関節炎を誘導した後、ＨＬＡ−ＤＲ４トランスジェニックマウスにＣＩＩｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５アンタゴニスト＋ＣＩＩｓｃＴＣＲ／ＩＬ１５ＲαＳｕｓｈｉ複合体、又はＩＬ−１５変異体アンタゴニスト（用量範囲：０．１〜２ｍｇ／ｋｇ）、あるいは用量と均等量のＰＢＳを、４日間又はそれ以上毎日静脈内注射する。この検討の間、マウスの足の関節を調べて、炎症の程度を０〜４の尺度で採点する。ＰＢＳで処理した全てのマウスが関節炎を発症すると期待される。融合タンパク質複合体又はＩＬ−１５変異体によって処理されたマウスの一部又は全てで、関節炎が抑制されれば（例えば、発症率又は臨床スコアが低下すれば）、その治療法に免疫抑制効果があることが示唆される。マルチサイクル投与を含む、別の投与計画によっても、融合タンパク質又はＩＬ−１５変異体の免疫抑制効果を立証できる。別の（すなわち、ｐ５３ペプチドに特異的な）ＴＣＲドメインを含有する別の融合タンパク質複合体も、非疾患標的化対照として用いることができて、標的化ＴＣＲ融合タンパク質の、疾患部位に対する免疫抑制活性を指向する特異的能力を立証できるであろう。
【０２０７】
（参考文献の援用）
本出願を通して引用されている全ての参考文献、特許、係属中の特許出願、及び公開特許の内容は、参照により明確に本明細書に組み込まれている。
【０２０８】
（均等物）
当業者は、本明細書に記載されている発明の特定の態様に対する多くの均等物を認識し、又は通常の実験のみによって確認することができるであろう。そのような均等物は、添付の特許請求の範囲に包含されるものである。
【０２０９】
（参照文献）
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４ＡＢ】
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【図１４Ｃ−１】
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【図１４Ｃ−２】
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【図１４Ｄ−１】
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【図１４Ｄ−２】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７ＡＢ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８】
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【図１９ＡＢ】
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【図１９Ｃ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【配列表】
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