(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有効量が投与された場合に、哺乳類において細胞性免疫反応を指示することができる薬剤を製造するための治療用Ｔ細胞の使用方法であって、該治療用Ｔ細胞のそれぞれが一対の膜結合性蛋白様キメラ受容体を発現しており、
第一の該キメラ受容体は、（a）該治療用Ｔ細胞に受容体結合標的細胞または受容体結合標的感染体を破壊するようシグナルを送ることが可能なSykキナーゼファミリーの蛋白質チロシンキナーゼの細胞内部分、および（b）該標的細胞または該標的感染体を特異的に認識し結合することが可能な細胞外部分を含み、かつ
第二の該キメラ受容体は（a）該標的細胞または該標的感染体を特異的に認識し結合することが可能な細胞外部分、および（b）CD28の細胞内部分を含み、
それによって該治療用Ｔ細胞のそれぞれが該標的細胞または標的感染体を特異的に認識し破壊することが可能である、該治療用細胞の使用方法。
【請求項２】
標的細胞が感染体に感染した宿主細胞、腫瘍もしくは癌細胞、または自己免疫産生細胞である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
蛋白質チロシンキナーゼがSykである、請求項１記載の方法。
【請求項４】
細胞内部分にブタSykアミノ酸336〜628またはヒトSykアミノ酸338〜630が含まれる、請求項３記載の方法。
【請求項５】
治療用Ｔ細胞のそれぞれが三次膜結合性蛋白様キメラ受容体を発現し、該三次キメラ受容体が、（a）該治療用Ｔ細胞に受容体結合標的細胞または受容体結合標的感染体を破壊するようシグナルを送ることが可能なSrcキナーゼファミリーの蛋白質チロシンキナーゼの細胞内部分、および（b）該標的細胞または該標的感染体を特異的に認識し結合することが可能な細胞外部分を含み、それによって該治療用Ｔ細胞のそれぞれが該標的細胞または標的感染体を特異的に認識し破壊することが可能である、請求項１記載の方法。
【請求項６】
Sykキナーゼファミリーの蛋白質チロシンキナーゼがZAP-70であり、かつSrcキナーゼファミリーの蛋白質チロシンキナーゼがFynである、請求項５記載の方法。
【請求項７】
Sykキナーゼファミリーの蛋白質チロシンキナーゼがZAP-70であり、かつSrcキナーゼファミリーの蛋白質チロシンキナーゼがLckである、請求項５記載の方法。
【請求項８】
ZAP-70部分にヒトZAP-70 Tyr 369が含まれる、請求項６または７記載の方法。
【請求項９】
細胞反応がMHC-非依存的である、請求項１または５記載の方法。
【請求項１０】
治療用Ｔ細胞が細胞障害性Tリンパ球である、請求項１または５記載の方法。
【請求項１１】
標的感染体が免疫不全ウイルスである、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
細胞外部分にCD4のHIVエンベロープ結合部分が含まれる、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
治療用Ｔ細胞が受容体結合標的細胞または標的感染体を細胞溶解によって破壊する、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
一対の膜結合性蛋白様キメラ受容体を発現する治療用Ｔ細胞であって、第一のキメラ受容体は（a）該治療用Ｔ細胞に受容体結合標的細胞または受容体結合標的感染体を破壊するようシグナルを送ることが可能なSykキナーゼファミリーの蛋白質チロシンキナーゼの細胞内部分、および（b）該標的細胞または該標的感染体を特異的に認識し結合することが可能な細胞外部分を含み、かつ、第二のキメラ受容体は（a）該標的細胞または該標的感染体を特異的に認識し結合することが可能な細胞外部分、および（b）CD28の細胞内部分を含み、それによって該治療用Ｔ細胞のそれぞれが該標的細胞または標的感染体を特異的に認識し破壊することが可能である、治療用Ｔ細胞。
【請求項１５】
蛋白質チロシンキナーゼがSykである、請求項１４記載のＴ細胞。
【請求項１６】
細胞内部分にブタSykアミノ酸336〜628またはヒトSykアミノ酸338〜630が含まれる、請求項１５記載のＴ細胞。
【請求項１７】
治療用Ｔ細胞のそれぞれが三次膜結合性蛋白様キメラ受容体を発現し、該三次キメラ受容体が、（a）該治療用細胞に受容体結合標的細胞または受容体結合標的感染体を破壊するようシグナルを送ることが可能なSrcキナーゼファミリーの蛋白質チロシンキナーゼの細胞内部分、および（b）該標的細胞または該標的感染体を特異的に認識し結合することが可能な細胞外部分を含み、それによって該Ｔ治療用細胞のそれぞれが該標的細胞または該標的感染体を特異的に認識し破壊することが可能である、請求項１４記載のＴ細胞。
【請求項１８】
Sykキナーゼファミリーの蛋白質チロシンキナーゼがZAP-70であり、かつSrcキナーゼファミリーの蛋白質チロシンキナーゼがFynである、請求項１７記載のＴ細胞。
【請求項１９】
Sykキナーゼファミリーの蛋白質チロシンキナーゼがZAP-70であり、かつSrcキナーゼファミリーの蛋白質チロシンキナーゼがLckである、請求項１７記載のＴ細胞。
【請求項２０】
ZAP-70部分にヒトZAP-70 Tyr 369が含まれる、請求項１８または１９記載のＴ細胞。
【請求項２１】
治療用Ｔ細胞が細胞障害性Tリンパ球である、請求項１４または１７記載のＴ細胞。
【請求項２２】
標的感染体が免疫不全ウイルスである、請求項１４記載のＴ細胞。
【請求項２３】
細胞外部分にCD4のHIVエンベロープ結合部分が含まれる、請求項２２記載のＴ細胞。
【請求項２４】
治療用Ｔ細胞が受容体結合標的細胞または標的感染体を細胞溶解によって破壊する、請求項１４記載のＴ細胞。
【請求項２５】
結合がMHC-非依存的である、請求項１４または１７記載のＴ細胞。
【請求項２６】
細胞外部分に、受容体のリガンド結合部分、リガンドの受容体結合部分、または抗体の抗原結合部分が含まれる、請求項１４または１７記載のＴ細胞。
【請求項２７】
一対の膜結合性蛋白様キメラ受容体をコードするDNAであって、第一の受容体は（a）治療用Ｔ細胞に受容体結合標的細胞または受容体結合標的感染体を破壊するようシグナルを送ることが可能なSykキナーゼファミリーの蛋白質チロシンキナーゼの細胞内部分、および（b）該標的細胞または該標的感染体を特異的に認識し結合することが可能な細胞外部分を含み、かつ、第二の受容体は（a）該標的細胞または該標的感染体を特異的に認識し結合することが可能な細胞外部分、および（b）CD28の細胞内部分を含み、それによって該治療用Ｔ細胞のそれぞれが該標的細胞または標的感染体を特異的に認識し破壊することが可能である、DNA。
【請求項２８】
請求項２７記載のキメラ受容体DNAを含むベクター。
【発明の詳細な説明】
本発明は、NIH助成金AI27849の下で政府の助成を受けて行われた。政府は、本発明において特定の権利を有する。
本発明は、免疫系の機能を再指示することが可能な機能的蛋白質チロシンキナーゼキメラに関する。より詳細には、キメラによって認識される標的に細胞を反応させるキメラを該細胞中で発現させることによって、リンパ球、マクロファージ、ナチュラルキラー細胞、または顆粒球を制御することに関する。本発明はまた、特定の感染体に感染した細胞、感染体そのもの、腫瘍細胞、または自己免疫産生細胞のいずれかを特異的に認識および破壊するように、治療用細胞を指示することができる機能的蛋白質チロシンキナーゼキメラにも関する。より詳細には、本発明は、HIVエンベロープ蛋白質を発現する細胞を特異的に認識および溶解するように細胞障害性Tリンパ球を指示することができる蛋白質チロシンキナーゼキメラの産生に関する。したがって、本発明は、HIVウイルスによって引き起こされるAIDS（後天性免疫不全症候群）などの疾患の治療法と共に、新規抗腫瘍療法を提供する。
発明の背景
T細胞受容体によるT細胞の抗原認識は、一定の範囲における免疫学的現象の基礎になっている。T細胞は、いわゆる細胞性免疫を担う。これには免疫系細胞による外来組織又は感染細胞の破壊が含まれる。免疫応答を調節する「ヘルパー」細胞および「サプレッサー」細胞、および異常な細胞を直接破壊することができる細胞傷害性（または「キラー」）細胞などの多様なT細胞が存在する。
T細胞は、他の細胞の表面上に提示された固有の抗原を認識して結合すると活性化され、増殖できるようになる。そして、それが細胞傷害性細胞であれば、結合した細胞を破壊できるようになる。
自己免疫疾患は、宿主組織と反応する抗体または自己反応性の免疫エフェクターT細胞のいずれかの産生を特徴とする。いくつかの例では、異物または体組織における類似化合物と交叉反応する抗原を含む有機体によって活性化された正常なT細胞またはB細胞反応によって、自己抗体を生成しうる。臨床に関連した自己抗体の例は、重症筋無力症におけるアセチルコリン受容体に対する抗体；ならびに全身性エリテマトーデスにおける抗DNA抗体、抗赤血球抗体、および抗血小板抗体である。
HIVおよび免疫病理
1984年に、HIVがAIDSの病原体であることが明らかになった。それ以来、AIDSの診断基準に関する定義は何度も修正されている。しかし、診断学上のパラメーターの変動にも関わらず、AIDSの簡単な共通の特徴は、HIV感染、ならびにそれに続く持続性の全身症状、および、二次感染、腫瘍形成、神経性疾患などのAIDS特有症状の発生である。ハリソンの内科学原理（Harrison’s Principles of Internal Medicine）、第12版、マグロウヒル社（1991）。
HIVは、レンチウイルスグループに属するヒトレトロウイルスである。確認されている４種のヒトレトロウイルスは、２つの別々のグループに属している。すなわち、ヒトTリンパ栄養性（白血病）レトロウイルスのHTLV-1およびHTLV-2、ならびにヒト免疫不全ウイルスのHIV-1およびHIV-2である。前者のウイルスは形質転換ウイルスであり、一方後者は細胞傷害性ウイルスである。
HIV-1は、世界中で、AIDSのもっとも普通の原因であることが同定されている。HIV-1とHIV-2との配列の相同性は約40％で、HIV-2の方がサル免疫不全ウイルス（SIV）グループのいくつかのメンバーに密接に関連している（カラン（Curran）ら、Science, 329: 1357〜1359（1985）、およびウェイス（Weiss）ら、Nature, 324: 572〜575（1986）参照）。
HIVは、通常のレトロウイルスの遺伝子（env、gagおよびpol）、ならびにウイルスの複製その他の生物学的活性に関連した6個の特別の遺伝子を有する。先に述べたように、AIDSに共通の特徴は、主に細胞性免疫を、強度に免疫抑制することである。この免疫抑制により、特にある種の感染症または腫瘍形成などのさまざまな日和見疾患が引き起こされる。
AIDSにおける免疫不全の主要原因は、胸腺由来（T）リンパ球サブセットであるT4集団の、質的かつ量的な欠損であることが同定されている。この細胞サブセットは、HIVに対する細胞受容体であることが明らかになっているCD4表面分子の存在によって、表現形質的に定義される（ダルグレイッシュ（Dalgleish）ら、Nature 312:763（1984））。T4細胞が、HIV感染を受ける主な細胞型ではあるが、本質的には、CD4分子を細胞表面で発現するヒト細胞であれば、いかなる細胞もHIVによる結合を受け、感染する。
以前からCD4+T細胞にはヘルパー／インデューサーの役割があることが指摘されており、それは、B細胞へ活性化シグナルを供給する機能、または細胞傷害性／サプレッサー細胞になるための相互的なCD8マーカーを有するT型リンパ球を誘導する機能を意味する（レインヘルツ（Reinherz）およびシュロッスマン（Schlossman）、Cell 19:821〜827（1980）；ゴールドスタイン（Goldstein）ら、Immunol. Rev. 68:5〜42（1982））。
HIVは、ウイルスエンベロープ（gp120）中のアミノ酸領域を通して、CD4分子のN末端近くに位置するV1領域の一部に、特異的にかつ高親和性で結合する。結合した後、ウイルスは、標的細胞膜と融合して、細胞内に入り込む。一旦入り込むと、ウイルスは、逆転写酵素を用いてそのゲノムRNAをDNAに転写して、細胞DNAに取り込ませ、「プロウイルス」として細胞が生きている間存在する。
プロウイルスは、潜伏したままか、mRNAおよびゲノムRNAを転写するために活性化されて、蛋白質合成、集合、新しいウイルス粒子形成、および細胞の表面からのウイルス出芽をもたらす。ウイルスが細胞死を誘導する正確なメカニズムは明らかになっていないが、ウイルスが大量に細胞表面から出芽するために、原形質膜が破壊されて、浸透圧が不均衡になることが主な機構と考えられている。
感染が起きている間、宿主生物は、主要エンベロープ糖蛋白質であるgp120およびgp41などのウイルス蛋白質に対する抗体を産生する。この体液性免疫が起きても、病気は進行して、致命的な免疫抑制をもたらす。この致命的な免疫抑制は、複数の日和見感染、寄生虫血症、痴呆、および死により特徴づけられる。宿主の抗ウイルス抗体が、病気の進行を阻止できないことが、この感染の最も深刻で憂慮すべき局面である。従って、従来の方法に基づくワクチン作成はほとんど期待できない。
二つの因子が、免疫不全ウイルスに対する体液性応答の効力に関与している。第一に、他のRNAウイルス同様（特にレトロウイルスと同様）、免疫不全ウイルスも、宿主の免疫監視機構に反応して高い突然変異率を示す。第二に、エンベロープ糖蛋白質そのものが、高親和性抗体が結合するのに適したいくつかのエピトープを提示する、多くの糖を付加された分子である。ウイルスエンベロープが提示する抗原性の低い標的は、特異的な抗体の産生によってウイルス感染を抑制するきっかけを与えない。
HIVウイルスが感染した細胞は、その表面にgp120糖蛋白質を発現する。gp120は、ウイルスが非感染細胞に入るときと同じ反応によって、CD4+細胞同士の融合を媒介して、短寿命の多核巨大細胞を形成させる。シンシチウム形成は、gp120エンベロープ糖蛋白質とCD4蛋白質との直接の相互作用に依存する（ダルグレイッシュ（Dalgleish）ら、前記；クラッツマン（Klatzman）ら、Nature 312:763（1984）；マックダガル（McDougal）ら、Science 231: 382（1986）；ソドゥロスキ（Sodroski）ら、Nature 322:470（1986）；リフソン（Lifson）ら、Nature 323:725（1986）；ソドゥロスキ（Sodroski）ら、Nature 321:412（1986））。
CD4-gp120結合が、CD4抗原を有する細胞へのウイルス感染に関与するという証拠の一つとして、gp120とCD4が特異的な複合体を形成することが発見された（マクダガル（McDougal）ら、上記）。別の研究者は、HIVが感染できない細胞系を、ヒトCD4 cDNA遺伝子で形質転換して、これを発現させると、感染細胞系に変わることを示した（マッドン（Maddon）ら、Cell 46:333〜348（1986））。
可溶性CD4を、ウイルスの吸着およびシンシチウム媒介性細胞伝達を阻害するための受動的薬剤として用いる治療計画が、提案され、インビトロでは成功することが、多くのグループによって示された（ディーン（Deen）ら、Nature 3321:82〜84（1988）；フィッシャー（Fisher）ら、Nature 331:76〜78（1988）；ハッシー（Hussey）ら、Nature 331:78〜81（1988）；スミス（Smith）ら、Science 238:1704〜1707（1987）；トゥラウネッカー（Traunecker）ら、Nature 331:84〜86（1988））；そして、長い半減期と穏やかな生物活性をもったCD4イムノグロブリン融合蛋白質が続いて作製された（カポン（Capon）ら、Nature 337:525〜531（1989）；トゥラウネッカー（Traunecker）ら、Nature 339, 68〜70（1989）；ビルン（Byrn）ら、Nature 344:667〜670（1990）；ツェトルマイスル（Zettlmeissl）ら、DNA Cell Biol. 9:347〜353（1990））。CD4イムノトキシン結合体または融合蛋白質は、インビボで感染細胞に対し強力な細胞毒性を示す（チャウダリー（Chaudhary）ら、Nature 335:369〜372（1988）；ティル（Till）ら、Science 242:1166〜1168（1988））が、免疫不全症候群には潜伏性があるため、一回の投与による治療はウイルス負荷を除く上で有効とは考えられず、外来の融合蛋白質の抗原性によって反復投与が必要となる治療の受容度は制限されやすい。サルにSIVを感染させて調べたところ、可溶性CD4の動物への投与が、顕著なCD4性血球減少症を伴わない場合には、SIVの力価を減少させ、骨髄の能力の、インビトロでの測定値を向上させることができる（ワタナベ（Watanabe）ら、Nature 337:267〜270（1989））。しかし、治療を中断した後に、ウイルスが急速に再出現してくるのが観察されたため、免疫系の退化の進行を妨げるためには、生涯投与することが必要である可能性がある。
細胞表面受容体関連蛋白質チロシンキナーゼ
免疫系における細胞エフェクタープログラムを実行させる最初の原動力はしばしば、集合したリガンドの細胞認識である。凝集して活性化シグナルを送ることが知られている受容体の中には、B細胞およびT細胞抗原受容体（デフランコ（DeFranco）, Eur.J.Biochem.210:381〜388（1992）；ワイス（Weiss）, Annu.Rev.Genet. 25:487〜510（1991））、IgGおよびIgE Fc受容体ファミリーのメンバー（フランジャー（Franger）ら、Immunol.Today 10:92〜99（1989）；ラベッチ（Ravetch）およびキネット（Kinet）、Annu.Rev.Immunol. 9:457〜492（1991））、ならびにT細胞におけるCD2、CD4、CD8、およびCD28（ヨコヤマ（Yokoyama）およびシェバック（Shevach）、Year Immunol. 4:110〜146（1989））、B細胞におけるCD19、CD20、CD21、およびCD40（クラーク（Clark）およびレッドベター（Ledbetter）、Adv.Cancer Res. 52:81〜149（1989））、ならびに単球におけるCD44、CD45、およびCD58（ウェブ（Webb）ら、Science 249:1295〜1297（1990））などの多くの補助受容体がある。さらに、多数の燐脂質結合蛋白質がT細胞表面上にクロスリンクすると、抗原受容体依存的に細胞の活性化を促進する（バーク（Balk）およびターホルスト（Terhorst）、Immunol.Ser. 45:411〜416（1989）；クロチェク（Kroczek）ら、Nature 322:181〜184（1986）；イェー（Yeh）ら、J.Immunol. 138:91〜97（1987）；ヨコヤマ（Yokoyama）およびシェバック（Shevach）、Year Immunol. 4:110〜146（1989））。
現在の所、単純な物理的事象である凝集がどのようにして明らかに明確な生理学的シグナルとなるのかは明らかでない。T細胞およびB細胞抗原受容体ならびに様々な形のFc受容体によって媒介される細胞性エフェクタープログラムの実施は、受容体複合体の個々の鎖の細胞内ドメインを有するキメラ蛋白質のクロスリンクによって模倣することができる（アービング（Irving）およびワイス（Weiss）、Cell 64:891〜901（1991）；コラヌス（Kolanus）ら、EMBO J. 11:4861〜4868（1992）；レトーナー（Letourneur）およびクラウスナー（Klausner）、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:8905〜8909（1991）；レトーナーおよびクラウスナー、Science 255:79〜82（1992）；ロメオ（Romeo）およびシード（Seed）, Cell 64:1037〜1046（1991）；ウェゲナー（Wegener）ら、Cell 68:83〜95（1992））。最小有効誘因エレメントは、互いに10または11残基離れ、疎水性で典型的には酸性の配列内に埋もれている２つのチロシン残基を含有する、植物遺伝学的に保存された（レス（Reth）、Nature 338:383〜384（1989））ペプチド配列を必要とするように思われる（ロメオ（Romeo）ら、Cell 68:889〜897（1992）；アービング（Irving）ら、J.Exp.Med.177,1093〜1103（1993））。このエレメントを有する受容体の集合は、蛋白質チロシンキナーゼ（PTK）活性が必須であると思われる活性化カスケードを開始させる；PTK阻害剤は、カルシウム動員などのBおよびT細胞活性化における最初の事象、ならびにサイトカイン放出および細胞増殖という続発事象を共に遮断する（ジューン（June）ら、J.Immunol. 144:1591〜1599（1990）；レーン（Lane）ら、J.Immunol. 146:715〜722（1991）；マステリン（Mustelin）ら、Science 247:1584〜1587（1990）；スタンレー（Stanley）ら、J.Immunol. 145:2189〜2198（1990））。より遠位で起こる受容体活性化の結果は細胞のタイプによって異なるが、初期事象は、異なる造血細胞系列の細胞であっても著しく類似している。例えば、PTK活性の急速な増加は、B細胞抗原受容体（ゴールド（Gold）ら、Nature 345:810〜813（1990））；キャンベル（Campbell）およびセフトン（sefton）、EMBO J. 9:2125〜2131（1990））、T細胞抗原受容体（ジューン（June）ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87:7722〜7726（1990）；ジューンら、J.Immunol. 144:1591〜1599（1990））、および高親和性IgE受容体（アイスマン（Eiseman）およびボレン（Bolen）、Nature 355:78〜80（1992）；リ（Li）ら、Mol.Cell.Biol. 12:3176〜3182（1992））のクロスリンク後に認められるが、これらはすべて、初期リン酸化標的の中に、フォスファチジルイノシトール特異的ホスホリパーゼCのγ-イソ型を有しており（カーター（Carter）ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:2745〜2749（1991）；リ（Li）ら、Mol.Cell Biol. 12:3176〜3182（1992）；パーク（Park）ら、J.Biol.Chem. 266:24237〜24240（1991）；パークら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:5453〜5456（1991）；セクリスト（Secrist）ら、J.Biol.Chem. 266:12135〜12139（1991）；ワイス（Weiss）ら、Annu.Rev.Genet. 25:487〜510（1991）、これがチロシンのリン酸化によって直接的に活性化される（ニシベ（Nishibe）ら、Science 250:1253〜1256（1990））。
これまでに、細胞表面受容体と会合することが知られているPTK活性は、２つのクラスに分類される：Srcプロトオンコジーン関連キナーゼのファミリーに属するもの、および最近特徴付けされたSykキナーゼに関連するものである。前者の中で、FynキナーゼはT細胞受容体と会合することが示されており（ガスマン（Gassmann）ら、Eur.J.Immunol. 22:283〜286（1992）；サメルソン（Samelson）ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87:4358〜4362（1990））、Lyn、Fyn、Blk、およびLckキナーゼはB細胞IgM受容体と会合することが報告されており（バークハード（Burkhardt）ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:7410〜7414（1991）；キャンベル（Campbell）およびセフトン（sefton）、Mol.Cell.Biol. 12:2315〜2321（1992）；ヤマナシ（Yamanashi）ら、Science 251:192〜194（1991））、LynおよびYesキナーゼは高親和性IgE受容体と会合することが示されている（アイスマン（Eiseman）およびボレン（Bolen）、Nature 355:78〜80（1992）；ハッチクロフト（Hutchcroft）ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:9107〜9111（1992）；ハッチクロフトら、J.Biol.Chem. 267:8613〜8619（1992））。認められた会合のメカニズムは詳細に確立されていないが、予備データにより、受容体複合体鎖の細胞内ドメインがSrcファミリーキナーゼと物理的に会合する可能性があることが示唆されている（クラーク（Clark）ら、Science 258:123〜126（1992）；チムソン・ガウエン（Timson Gauen）ら、Mol. Cell.Biol. 12:5438〜5446（1992））。現在の所、これらの会合が直接的であるか間接的であるかは明らかでない。
今日まで、細胞活性化におけるSrcファミリーキナーゼの重要性に関して最も説得力のある証拠は、T細胞におけるFynおよびLckキナーゼの研究から発展した。トランスジェニックマウスではFynが過剰発現しているために、得られたT細胞は抗原過敏反応表現型となり、触媒的不活性型の過剰発現によりT細胞受容体媒介増殖が遮断される（クック（Cooke）ら、Cell 65:281〜291（1991））。Fynキナーゼ活性を欠損している変異マウスから単離した胸腺T細胞は、ホルボルエステルと抗CD3抗体またはコンカナバリンAのいずれかとの組み合わせによる処置に反応して増殖反応を開始する活性において著しい欠損を示す（アップルビー（Appleby）ら、Cell 70:751〜763（1992）；スタイン（Stein）ら、Cell 70:741〜750（1992））。そのようなマウスから単離した脾臓T細胞の細胞活性化反応は、重度ではないが実質的に減弱している（アップルビー（Appleby）ら、Cell 70:751〜763（1992）；スタイン（Stein）ら、Cell 70:741〜750（1992））。
T細胞では、Lckキナーゼは、CD4およびCD8共受容体を通じてTCRと間接的に会合する（ラド（Rudd）ら、Proc.Natl.Acad. Sci.USA 85:5190〜5194（1988）；シャウ（Shaw）ら、Cell 59:627〜636（1989）；ターナー（Turner）ら、Cell 60:755〜765（1990）；ベイレッテ（Veillette）ら、Cell 55:301〜308（1988））。抗原反応性細胞株においてLckが過剰発現されれば、Fynについて認められる場合と同様に受容体感受性が増強される（アブラハム（Abraham）およびベイレッテ（Veillette）、Mol. Cell.Biol. 10:5197〜5206（1990）；ダビッドソン（Davidson）ら、J.Exp.Med. 175:1483〜1492（1982）；ルオ（Luo）およびセフトン（Sefton）、Mol.Cell.Biol. 12:4724〜4732（1992））。CD4依存型マウスT細胞ハイブリドーマモデルでは、抗原特異的ヘルパー機能の再構築は、Lckと相互作用可能なCD4分子でのみ達成することができた（グライヘンハウス（Glaichenhaus）ら、Cell 64:511〜520（1991））。
しかし、抗原受容体媒介シグナル生成にLckキナーゼが直接関わっていることを示す最も強力な証拠は、Lckを欠損する変異細胞株に関する研究から得られる。一つはジャーカット（Jurkat）ヒトT細胞白血病株（ゴールドスミス（Goldsmith）およびワイス（Weiss）、Proc.Natl.Acad. Sci.USA 84:6879〜6883（1987）；ストラウス（Straus）およびワイス（Weiss）、Cell 70:585〜593（1992））由来であり、もう一つはマウス細胞障害性T細胞クローンCTLL-2（カーニッツ（Karnitz）ら、Mol.Cell.Biol. 12:4521〜4530（1992））由来である、そのような細胞株二つを試験した。Lck-陰性変異株はいずれもTCR媒介シグナル伝達において欠陥があり、Lck発現プラスミドびトランスフェクションによって、いずれかの変異株に対する相補性は、TCRクロスリンク刺激に対する反応性を回復させる（カーニッツ（Karnitz）ら、Mol.Cell.Biol. 12:4521〜4530（1992）；ストラウス（Straus）およびワイス（Weiss）、Cell 70:585〜593（1992））。
当初は密接に関連したまたは同一なキナーゼとして表された、チロシンキナーゼの新しいファミリーのメンバー、Syk（タニグチ（Taniguchi）ら、J.Biol.Chem. 266:15790〜15796（1991））およびPTK 72（ジオンチェック（Zioncheck）ら、J.Biol.Chem. 261:15637〜15643（1986）；ジオンチェックら、J.Biol.Chem. 263:19195〜19202（1988））が、細胞表面受容体と会合することが最近示された。PTK 72とSykは同一であると明確に証明されたわけではないが、それらは共通の組織分布（胸腺および脾臓）、分子量、および蛋白質溶解感受性を共有している。PTK 72はB細胞IgM受容体と会合することが示されており（ハッチクロフト（Hutchcroft）ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:9107〜9111（1992）；ハッチクロフトら、J.Biol.Chem. 267:8613〜8619（1992））、抗IgM抗体と受容体とのクロスリンクに基づいてリン酸化される（ハッチクロフト（Hutchcroft）ら、J.Biol.Chem. 266:14846〜14849（1991））。細胞外蛋白質断片の自己リン酸化およびリン酸化の双方から測定すると、表面IgMのクロスリンク後に酵素の同時活性化が証明された（ハッチクロフト（Hutchcroft）ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:9107〜9111（1992）；ハッチクロフトら、J.Biol.Chem. 267:8613〜8619（1992））。PTK 72はまた、ラット好塩基球性白血病細胞株における高親和性IgE受容体と会合することが判明した（ハッチクロフト（Hutchcroft）ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:9107〜9111（1992）；ハッチクロフトら、J.Biol.Chem. 267:8613〜8619（1992））。
Sykファミリーの第二のメンバーであるZAP-70は、受容体のクロスリンクの後にT細胞受容体のゼータ鎖と会合するPTKであることが示された（チャン（Chan）ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:9166〜9170（1991））。ZAP-70、FynまたはLckのCOS細胞における発現により、総細胞リン酸チロシンが適度に増加するが、ZAP-70とLckまたはFynのいずれかとが同時発現されると、正味のチロシンリン酸化が劇的に増加する（チャン（Chan）ら、Cell 71:649〜662（1992））。CD8-ゼータ鎖キメラも存在すれば、キメラはリン酸化され、ZAP-70がこれに会合することがわかる（チャン（Chan）ら、Cell 71:649〜662（1992））。現在、ZAP-70がSrcファミリーキナーゼを活性化するか否か、および／または逆にCOS細胞におけるキナーゼとの共発現により、見かけの構成的活性化が起こるか否かは明らかでない。それにもかかわらず、クロスリンクしたTCRとZAP-70との積極的な会合から、受容体反応の伝搬におけるこのPTKの役割が示唆される。
Srcファミリーキナーゼとは異なり、SykおよびZAP-70は、２個のSH2ドメインを有し、N-末端ミリストイル化部位を有さない（タニグチ（Taniguchi）ら、J.Biol.Chem. 266:15790〜15796（1991）；チャン（Chan）ら、Cell 71:649〜662（1992））。キナーゼ受容体会合のメカニズムについて自然に予測されることは、２個のSH2ドメインが、一度リン酸化されてから、抗原受容体誘因モチーフの２個のチロシンに結合するということである。しかし、現在これは単なる仮説に過ぎない。
発明の概要
本発明は、蛋白質チロシンキナーゼ分子の細胞内ドメインと、標的認識の作業を遂行できる細胞外ドメインとのキメラ作成の可能性を証明する。特に、SykまたはZAP-70キナーゼ配列を有するキメラの集合は、カルシウム動員の誘因となる。Sykキメラ単独の凝集またはFynもしくはLckおよびZAP-70キナーゼを有するキメラの共凝集は、細胞溶解性エフェクター機能を開始させるのに十分である。そのようなエフェクター機能は、例えば、病原体、病原体感染細胞、腫瘍細胞、または自己免疫細胞などの望ましくない標的細胞の特異的認識および破壊を容易にする。
本発明に従って、多くの有用なキメラ分子を構築してもよい。例えば、適当に操作された抗体分子の細胞外部分に結合した蛋白質チロシンキナーゼの細胞内部分を含むキメラの形成により、免疫系細胞の標的認識能を、細胞外抗体部分によって認識される抗原に特異的に再指示することが可能である。このように、病原体表面上のいくつかの決定因子を認識することができる抗体部分によって、キメラを備えた免疫系細胞は、それらの系列に適したエフェクタープログラムで病原体の存在に反応する、例えばヘルパーTリンパ球は標的に対する細胞障害活性により反応し、Bリンパ球は活性化されて抗体を合成する。マクロファージおよび顆粒球は、サイトカインの放出、貪食、および反応性酸素産生を含むそのエフェクタープログラムを実行すると考えられる。同様に、腫瘍細胞を認識できる抗体部分によって、腫瘍に対する免疫系の反応は、有効に上昇すると思われる。自己決定因子との不適当な反応性を有する免疫細胞を認識できる抗体によって、自己反応性細胞は選択的に破壊の標的となりうる。
これらの例では、抗体キメラを便利な解釈ツールとして利用しているが、本発明は抗体キメラの範囲に限定されるものではなく、実際、特異的非抗体細胞外ドメインの利用も重要な利点となりうる。例えば、ウイルス、バクテリア、または寄生虫に対する受容体である細胞外部分を用いれば、キメラを備えた細胞は、ウイルス、バクテリア、または寄生虫の決定因子を発現する細胞を特異的に標的とすると考えられる。このアプローチが抗体の利用より優れている点は、病原体の本来の受容体はその病原体に対して極めて高い選択性または親和性を有する可能性があり、そのため得られた免疫反応の精度がより大きくなる点である。同様に、自己抗原と不適当に反応する免疫系細胞を削除するためには、抗原（B細胞涸渇療法の場合では完全な蛋白質として、またはT細胞涸渇療法の場合ではMHC複合体として）を細胞内蛋白質チロシンキナーゼ鎖と結合させれば十分で、これによって自己決定因子に対して不適当に反応する細胞の特異的標的化に影響を及ぼしうる。
キメラの別の利用は、他の形態の遺伝子操作に続いて行われるインビボでの細胞集団の制御である。例えば、細胞障害性の素因となる細胞を腫瘍部位へ運ぶために、腫瘍浸潤リンパ球またはナチュラルキラー細胞の利用が提唱されている。本発明は、そのようなリンパ球および細胞をインビトロで増幅するために患者の体内から除去することなく、それらのリンパ球および細胞の数および活性を制御する便利な手段を提供する。このように、キメラ受容体の細胞内ドメインは細胞の増殖反応を媒介するため、細胞外ドメインに特異的な多様な凝集刺激（例えば、細胞外ドメインに対して特異的な抗体）による細胞外ドメインの協調の結果、キメラを有する細胞が増殖する。
本発明の特異的態様には、蛋白質チロシンキナーゼのSykまたはSykおよびSrcファミリーとのキメラが含まれるが、これらの分子と同様の機能を有するいかなるチロシンキナーゼも本明細書に開示した目的のために用いることができる。望ましい免疫細胞誘因分子の明確な特徴として、自律的に発現させる能力、得られたキメラが治療用細胞の表面に存在するように細胞外ドメインと融合させる能力（膜通過ドメインを通じて直接または間接的に）、および凝集に基づいて細胞エフェクタープログラムを開始させ、二次的に標的リガンドと対抗させる能力が含まれる。
今のところ、キメラを免疫系細胞に輸送するための最も便利な方法は、遺伝子治療の何らかの形による。しかし、細胞を、適当に可溶化した精製キメラ蛋白質と混合することにより、キメラ受容体を有する免疫系細胞を再構築すると、HIV感染標的に応答することが可能な加工された細胞集団が形成される。例えば、治療目的でCD4分子を赤血球に導入するために、同様の方法が用いられている。この場合、加工された細胞集団は、自己再生できないこともある。
本発明は、免疫系機能を再指示することが可能な機能的な単純化蛋白質チロシンキナーゼキメラに関する。より詳細には、それは、キメラによって認識される標的に細胞を反応させるキメラを該細胞中で発現させることによって、リンパ球、マクロファージ、ナチュラルキラー細胞、または顆粒球を制御することに関する。本発明はまた、感染体、腫瘍もしくは癌細胞、または自己免疫産生細胞に対する細胞反応を指示する方法にも関する。哺乳類において細胞反応を指示する方法には、治療用細胞の有効量を該哺乳類に投与することが含まれ、該細胞は、該感染体、腫瘍、癌細胞、または自己免疫産生細胞を認識および破壊することが可能である。細胞反応は単一のキメラによって媒介されてもよく、または多数のキメラの共同作用の結果であってもよい（例えば、そのそれぞれがCD28細胞内ドメインを含む２個以上のキメラの組み合わせ）。
もう一つの態様において、細胞反応を感染体に指示する方法には、該感染体を認識および破壊できる治療用細胞の投与が含まれ、ここでその感染体は特異的ウイルス、バクテリア、プロトゾア、または真菌である。さらにより特異的には、方法は、HIVおよびカリニ原虫（Pheumocystis carinii）などの感染体に向けられる。
HIV感染症を治療するためには、キメラ受容体発現細胞障害性Tリンパ球の有効量を患者に投与する；リンパ球は循環中のウイルスと共に、HIV感染細胞を特異的に認識および溶解することができる。
このように、一つの態様において、HIV感染細胞を特異的に認識および溶解することが可能な細胞障害性Tリンパ球の有効量を患者に投与することを含む、細胞反応をHIV感染細胞に指示する方法が本発明により提供される。
さらにもう一つの態様において、HIV-感染細胞を認識および溶解するように細胞障害性Tリンパ球を指示するキメラ受容体蛋白質が提供される。本発明のさらにもう一つの態様には、キメラ受容体を含むベクターで形質転換した宿主細胞が含まれる。
その様々な治療的利用とともに、キメラ免疫受容体を構築および発現する多くの方法は、参照として本明細書に組み入れられる米国特許出願第07/847,566号および第07/665,961号に詳細に説明されている。
本発明の、これらおよびその他の無制限の態様は、以下の本発明に関する詳細な説明を読めば、当業者には明らかであると思われる。
以下の詳細な説明において、分子生物学および免疫学の分野における当業者に知られたさまざまな方法論が参照されると思われる。参照された既知の方法論を示した出版物その他は、本明細書に、すべてが示されているものとして参照として包含される。
組み換えDNA技術の一般原理を述べた標準的な参照文献には、「ワトソン（Watson）ら、遺伝子の分子生物学（Nolcular Biology of the Gene）、第1巻および第2巻、ベンジャミン／カミングス出版社刊、カリフォルニア州メンロパーク（1987）」、「ダーネル（Darnell）ら、分子細胞生物学（Molecular Cell Biology）、サイエンティフィックアメリカン出版社刊、ニューヨーク州ニューヨーク（1986）」、「レウイン（Lewin）、遺伝子II（Genes II）、ジョン・ウイリー・アンド・サンズ社刊、ニューヨーク州ニューヨーク（1985）」、「オールド（Old）ら、遺伝子操作の原理:遺伝子工学への手引き（Principles of Gene Manipulation: An Introduction to Genetic Engineering）、第二版、カリフォルニア大学出版部刊、カリフォルニア州バークレー（1981）」、「マニアティス（Maniatis）ら、分子クローニング:実験手引き（Molecular Cloning: A Laboratory Manual）、第二版、コールドスプリングハーバー研究所刊、ニューヨーク州コールドスプリングハーバー（1989）」、および「オースベル（Ausubel）ら、分子生物学最新プロトコール（Current Protocolos in Molecular Biology）、ウイリー出版刊、ニューヨーク州ニューヨーク（1989）」などがある。
定義
「クローニング」という語は、特定の遺伝子またはその他のDNA配列をベクター分子に挿入するためのインビトロ組換え技術の利用を意味する。望ましい遺伝子をうまくクローニングするためには、断片をベクター分子と結合させるために、その中で複製することができる宿主細胞に複合DNA分子を導入するために、およびレシピエント宿主細胞の中から標的遺伝子を有するクローンを選択するために、DNA断片を生成する方法を用いる必要がある。
「cDNA」とは、RNA依存性DNAポリメラーゼ（逆転写酵素）の作用によって、RNAを鋳型にして作出された相補的DNAまたは複製DNAを意味する。したがって、「cDNAクローン」とは、クローニングベクターにより運搬される、目的とするRNA分子に相補的な二重鎖DNA配列を意味する。
「cDNAライブラリー」とは、cDNAライブラリー作製時に細胞によって発現されているmRNAのDNAコピーを含むcDNA挿入物を含む組換えDNA分子の集合を意味する。このようなcDNAライブラリーは、当業者に既知の、例えば、オースベル（Ausubel）ら（前記）およびマニアティス（Maniatis）ら（前記）で開示されている方法にしたがって調製される。一般的に、まずRNAは、クローニングしようとしている特定の遺伝子が含まれているゲノムを有する生物の細胞から分離される。本発明の目的にとって好ましいのは、哺乳動物、特にヒトのリンパ球細胞系である。この目的にとって好ましいベクターは、今のところワクシニアウイルスのWR株である。
「ベクター」とは、DNA断片を挿入またはクローニングすることができる、例えばプラスミド、バクテリオファージ、または哺乳類もしくは昆虫のウイルスに由来するDNA分子を意味する。ベクターは、一つ以上の独自の制限酵素部位をもち、クローニングした配列を一定の宿主または媒介生物の中で自律複製できる。したがって、「DNA発現ベクター」とは、組換えペプチドの合成を行わせることができるいかなる自律的要素をも意味する。このようなDNA発現ベクターには、細菌のプラスミド、ファージ、ならびに哺乳類および昆虫のプラスミドおよびウイルスが含まれる。
「実質的に純粋な」とは、例えば、蛋白質、ポリペプチド、または抗体などの化合物が、本来それに付随している化合物を実質的に含まないことを意味する。一般的には、目的の化合物が試料中の全物質量の、少なくとも60％、好ましくは75％以上、最も好ましくは90％以上である場合、実質的に純粋であるという。純度は、カラムクロマトグラフィー、ポリアクリルアミドゲル電気泳動、またはHPLC分析などの適当な方法で測定できる。核酸に関して、「実質的に純粋な」とは、本発明のDNAが由来する生物の本来のゲノム中では、両方のコード配列に直接（すなわち、一方が5’末端ともう一方が3’末端と）連結しているが、どちらのコード配列とも直接には連結（すなわち、共有結合）していない核酸の配列、分節、または断片を意味する。
「機能的誘導体」とは、分子の「断片」、「変異体」、「類似体」または「化学的誘導体」を意味する。本発明のcDNA配列のような分子の「断片」は、分子のいかなるヌクレオチドサブセットも指すことを意味する。そのような分子の「変異体」とは、分子全体、またはその断片のいずれかと実質的に同様な天然の分子を指すことを意味する。分子の「類似体」とは、分子全体またはその断片のいずれかと実質的に同様な非天然分子を指すことを意味する。両分子のアミノ酸配列が実質的に同じである場合、分子は、もう一つの分子と「実質的に同様」であると言う。特に、「実質的に同様な」アミノ酸配列は、少なくとも50％、好ましくは85％、および最も好ましくは95％のアミノ酸配列が天然または参照配列と同一であることを示す配列、および／または天然または参照アミノ酸配列と異なる部分が保存的アミノ酸置換による部分に限られる配列である。実質的に同様なアミノ酸分子は、同様の生物学的活性を有する。したがって、２つの分子が同様の活性を有すると仮定すれば、たとえ分子の１つがもう一方に見いだされない別のアミノ酸残基、もしくはより少ないアミノ酸残基を含有する場合であっても、またはアミノ酸残基の配列が同一でなくとも、この語が本明細書に用いられているように、これらの分子は変異体と見なされる。本明細書に用いられているように、通常は分子の一部でない別の化学的部分をある分子が含有する場合、その分子を別の分子の「化学的誘導体」であると言う。そのような部分により、分子の可溶性、吸収、生物学的半減期等が改善されうる。または、その部分により、分子の毒性を減少させ、分子の望ましくない副作用等を消失または減弱させうる。そのような効果を媒介することができる部分は、例えば、「レミントン製薬科学（Remington’s Pharmaceutical Sciences）、第16版、Mack Publishing Co.,Easton, PA（1980）」に開示されている。
同様に、本発明の受容体キメラ遺伝子の「機能的誘導体」とは、ヌクレオチド配列が「実質的に類似」しており、蛋白質チロシンキナーゼキメラに対して類似の活性を有する分子をコードする遺伝子の「断片」、「変異体」または「類似体」を含むことを意味する。「実質的に類似」している核酸は、実質的に類似したアミノ酸配列（前記で定義されている）をコードしており、適当なハイブリダイゼーション条件下で天然または参照の核酸配列とハイブリダイズできる核酸配列を含んでいてもよい（適当なハイブリダイゼーション厳密度については例えば、オースベル（Ausubel）ら、分子生物学の最新プロトコール（Current Protocols in Molecular Biology）、ウィリー出版社（Wiley Press）、ニューヨーク州ニューヨーク（1989）参照のこと）。
このように、本明細書で用いられる、蛋白質チロシンキナーゼキメラ蛋白質はまた、「野生型」キメラと実質的に同様であってもよく、および同様の活性（すなわち、最も好ましくは90％、より好ましくは70％、好ましくは40％、または少なくとも10％の野生型受容体キメラ活性）を有する機能的誘導体、断片、変異体、類似体、または化学的誘導体を含むことを意味する。機能的キメラ受容体誘導体の活性には、標的体または細胞に対する（その細胞外部分との）特異的結合、およびその標的体または細胞の結果的な破壊（その細胞内部分によって指示された）が含まれ；そのような活性は、例えば、本明細書に記載のアッセイのいずれかを用いて試験してもよい。
本発明のキメラをコードするDNA配列、またはその機能的誘導体を、通常の技術にしたがって、ベクターDNAに組み込ませてもよい。これらの技術には、ライゲーションのための平滑末端もしくは付着末端、適当な末端を提供するための制限酵素消化、適当な付着末端にするための補填、不要な結合を防ぐためのアルカリホスファターゼ処理、および適当なリガーゼによるライゲーションが含まれる。このような操作のための技術は、マニアティス（Maniatis）ら（前記）によって開示されており、当業者に周知である。
DNAのような核酸分子は、転写および翻訳を制御する情報を含む塩基配列を含み、この配列がポリペプチドをコードするヌクレオチド配列と「機能的に連結」していれば、ポリペプチドを「発現することができる」といわれる。機能的な連結とは、制御のためのDNA配列と、発現させようとするDNA配列とを、遺伝子発現できるような方法で結びつけた連結をいう。遺伝子発現に必要とされる制御領域の厳密な性質は、生物によってさまざまであろうが、一般的には、プロモーター領域を含み、原核生物においては、プロモーター（RNA転写開始を促す）、ならびにRNAに転写されてから蛋白質合成の開始のシグナルとなるDNA配列の両方が含まれる。このような領域には通常、TATAボックス、キャッピング配列、CAAT配列など、転写および翻訳の開始に関わる5’非翻訳配列が含まれうる。
必要であれば、蛋白質をコードする遺伝子配列の3’側非翻訳領域を、上述の方法によって得ることができる。この領域は、転写終結およびポリアデニル化などの転写終結の制御配列として保持されているのかもしれない。したがって、蛋白質をコードするDNA配列に本来隣接している3’領域を保持することで、転写終結シグナルが提供されるかもしれない。発現宿主細胞で、転写終結シグナルが十分に機能しないときは、宿主細胞中で機能する3’領域に置き換えてもよい。
二つのDNA配列（プロモーター領域の配列および蛋白質チロシンキナーゼキメラをコードする配列）は、二つのDNA配列の間の結合の性質が、（1）フレームシフト突然変異を誘導しない、（2）プロモーター領域の配列の、受容体のキメラ遺伝子配列を転写を促す能力を阻害しない、または（3）受容体のキメラ遺伝子配列の、プロモーター領域配列によって転写される可能性を阻害しないならば、機能的に結合しているといわれる。プロモーター領域は、プロモーターがDNA配列の転写に効果をもたらすようであれば、そのDNA配列に機能的に連結されたことになる。したがって、蛋白質を発現させるためには、転写および翻訳シグナルが適当な宿主によって認識されることが必要である。
本発明には、蛋白質チロシンキナーゼのキメラ蛋白質（またはその機能的誘導体）の、原核細胞または真核細胞における発現も含まれる。しかし、真核細胞（特にヒトリンパ球）で発現するものが好ましい。
本発明による抗体は、さまざまな方法のうちの何れによって調製してもよい。例えば、CD4受容体キメラ蛋白質またはその機能的誘導体を発現している細胞を動物に投与すれば、キメラに結合できるポリクローナル抗体を含んだ血清の産生を誘導することができる。
好ましい方法において、本発明による抗体はモノクローナル抗体である。このようなモノクローナル抗体は、ハイブリドーマの技術を用いて調製することができる（コフラー（Kohler）ら、Nature 256:495（1975）；コフラーら、Eur. J. Immunol. 6:511（1976）；コフラーら、Eur. J. Immunol. 6:292（1976）；ハマーリング（Hammerling）ら、モノクローナル抗体とT細胞ハイブリドーマ，ニューヨーク州エルスヴィアー（Elsevier）、563〜684頁（1981））。一般的に、このような処理過程には、キメラ抗原で動物を免疫することが含まれる。この動物の脾細胞を抽出して、適当なミエローマ細胞系と融合させる。適当なミエローマ細胞系であればいかなるものも、本発明にしたがって用いることができる。融合させた後、得られたハイブリドーマ細胞は、選択的にHAT培地中で維持され、次にワンズら（Gastroenterology 80:225〜232（1981））が述べているように、限られた希釈度でクローニングされる。それから、このような選択によって得たハイブリドーマ細胞を、キメラに結合できる抗体を分泌するクローンを同定するために調べる。
また、本発明による抗体はポリクローナル抗体、または好ましくは領域特異的ポリクローナル抗体であってもよい。
本発明によるキメラに対する抗体は、患者におけるキメラ受容体（またはキメラ受容体を有する細胞）の量を測定するために用いられうる。このような抗体は、フォワードサンドイッチアッセイ、リバースサンドイッチアッセイ、および同時サンドイッチアッセイなどのイムノメトリックまたは「サンドイッチ」アッセイを含む、当業者に知られている標準的な免疫診断アッセイに用いるのに非常に適している。この抗体は、適当な特異性、感度、および精度を有する免疫解析方法を作成するための不必要な実験を行わずに、当業者によって決められた、いくつもの組み合わせにおいて用いることができる。
免疫学の一般原理について述べられた標準的な参照文献には、「ロイト（Roitt）、免疫学要論（Essential Immunology）、第６版、ブラックウエル科学出版社刊、オクスフォード（1988）」、「キンボール（Kimball）、免疫学への手引き（Introduction to Immunology）、第２版、マクミラン出版社刊、ニューヨーク（1986）」、「ロイト（Roitt）ら、免疫学（Immunology）、ゴワー医学出版社刊、ロンドン（1985）」、「キャンベル（Campbell）、「モノクローナル抗体の技術（Monoclonal Antibody Technology）」、バードン（Burdon）ら編による「生化学および分子生物学における実験技術（Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology）」、第13巻、エルスビア社刊、アムステルダム（1984）」、「クライン（Klein）、「免疫学：自己-非自己認識の科学（Immunology:The Science of Self-Nonself Discrimination）」、ジョンウイリー・アンド・サン社刊、ニューヨーク（1982）」、および「ケネット（Kennett）ら編、「モノクローナル抗体、ハイブリドーマ：生物学的解析の新次元（Monoclonal Antibodies, Hybridoma: A New Dimention In Biological Analyses）」、プレナムプレス社刊、ニューヨーク（1980）」が含まれる。
「検出」とは、ある物質の存在の有無を判定またはその量を定量することを含むものとする。したがって、この用語は、定性的および定量的な測定を行うために、本発明の物質、組成物、および方法を利用することに関連する。
本明細書に記載のものと同じ特異性を有するモノクローナル抗体を分泌するその他のハイブリドーマの単離は、抗イディオタイプスクリーニング技術（ポトムジャック（Potocmjak）ら、Science 215:1637（1982））によって達成することができる。簡潔に述べると、抗イディオタイプ抗体は、関係クローンによって産生される抗体上に存在する独自の決定因子を認識する抗体である。抗イディオタイプ抗体は、モノクローナル抗体源として用いられる動物と同じ系統の動物を、関係モノクローナル抗体で免疫することによって調製する。免疫した動物は、これらのイディオタイプ決定因子に対する抗体（抗イディオタイプ抗体）を産生することによって、免疫抗体のイディオタイプ決定因子を認識しこれに反応すると考えられる。
複製のために、ハイブリッド細胞をインビトロおよびインビボの双方において培養してもよい。インビボでの産生が多ければ、これを現在は好ましい培養法とする。簡潔に述べると、個々のハイブリッド株から得た細胞をプリスタンでプライミングしたBALB/cマウスに腹腔内注射し、高濃度の望ましいモノクローナル抗体を含有する腹水を生成させる。アイソタイプIgMまたはIgGのモノクローナル抗体は、当業者に周知のカラムクロマトグラフィー法を用いて培養上清から精製してもよい。
本発明に係る抗体は、液相で利用、または固相キャリアに結合させて利用してしてもよい免疫アッセイでの利用に特に適している。さらに、これらの免疫アッセイでは、抗体は様々な方法で検出可能に標識することができる。
当技術分野で既知の多くの異なる標識および標識法がある。本発明において用いることができる標識のタイプの例として、酵素、放射性同位元素、蛍光化合物、化学発光化合物、生物発光化合物、および金属キレートが含まれるが、これに限定されない。当業者は抗体との結合に適したその他の標識を知っており、または日常的な実験を利用して同じものを確認できると思われる。さらに、抗体へのこれら標識の結合は、当業者によって一般的に既知の標準的な方法を用いて達成することができる。
本発明に係る抗体を検出可能に標識することができる方法の一つは、抗体を酵素にリンクさせることである。この酵素は逆に、後にその基質に暴露されると、例えば、分光測光手段または蛍光測光手段によって検出できる化学的部分を生成するような方法で基質と反応する。検出可能に抗体を標識するために用いることができる酵素の例として、リンゴ酸デヒドロゲナーゼ、ブドウ球菌ヌクレアーゼ、δ-V-ステロイドイソメラーゼ、酵母アルコールデヒドロゲナーゼ、α-グリセロリン酸デヒドロゲナーゼ、トリオースリン酸イソメラーゼ、ビオチンアビジンペルオキシダーゼ、ホースラディッシュペルオキシダーゼ、アルカリフォスファターゼ、アスパラギナーゼ、グルコースオキシダーゼ、β-ガラクトシダーゼ、リボヌクレアーゼ、ウレアーゼ、カタラーゼ、グルコース-VI-リン酸デヒドロゲナーゼ、グルコアミラーゼ、およびアセチルコリンエステラーゼが含まれる。
検出可能に標識された抗体の存在はまた、抗体を放射活性同位元素で標識し、次にγカウンターまたはシンチレーションカウンターなどの手段を用いて決定することによって検出することができる。本発明の目的に特に有用な同位元素は、3H、125I、32P、35S、14C、51Cr、36Cl、57Co、58Co、59Fe、および75Seである。
蛍光化合物で抗体を標識することによって、検出可能に標識した抗体の結合を検出することもまた可能である。蛍光標識した抗体を適当な波長の光に露出すると、色素の蛍光によってその存在が検出できる。最も一般的に用いられる蛍光標識化合物は、フルオレセイン、イソチオシアネート、ローダミン、フィコエリスリン、フィコシアニン、アロフィコシアニン、o-フタルデヒド、およびフルオレスカミンである。
本発明の抗体も同様に、152Euまたはランタニド系列のその他の金属のように蛍光発光金属を用いて検出可能に標識することができる。これらの金属は、ジエチルエンテリアミンペンタ酢酸（DTPA）またはエチレンジアミンテトラ酢酸（EDTA）などの金属キレート群を用いて抗体分子に結合させることができる。
抗体はまた、化学発光化合物にそれらをカップリングさせることにより検出可能に標識することができる。次に、化学反応の過程で生じる発光の存在を検出することによって、化学発光標識抗体の存在を決定する。特に有用な化学発光標識化合物の例は、ルミナール、イソルミナール、テロマティックアクリジニウムエステル、イミダゾール、アクリジニウム塩、シュウ酸エステル、およびジオキセタンである。
同様に、本発明に係る抗体を標識するために生物発光化合物を用いてもよい。生物発光物質は、生体系に存在するタイプの化学発光物質であり、その中で触媒的蛋白質が化学発光反応の効率を増加させる。生物発光抗体の存在は、発光の存在を検出することによって決定される。標識の目的にかなう重要な生物発光化合物には、ルシフェリンおよびルシフェラーゼアクオリンが含まれる。
本発明の抗体および実質的に精製された抗原は、理想的にはキットの調製に適したものである。そのようなキットには、バイアルおよびチューブなどの一個以上の容器に密封された形で受け取るために区画化された輸送手段が含まれる。ただし、該容器にはそれぞれ、用いられる解析方法に必要な成分が別々に含まれている。
キットという形に包含されうる解析方法のタイプはさまざまで、例えば、競合アッセイや非競合アッセイが含まれる。本発明の抗体を利用できる典型的なアッセイの例は、放射性免疫アッセイ（RIA）、酵素免疫アッセイ（EIA）、固相酵素免疫アッセイ（ELISA）、およびイムノメトリックもしくはサンドイッチ免疫アッセイである。
「イムノメトリックアッセイ」または「サンドイッチ免疫アッセイ」とは、同時サンドイッチ、フォワードサンドイッチ、およびリバースサンドイッチ免疫アッセイを含むものとする。これらの用語は、当業者に十分理解されている。また、当業者には、本発明による抗体が、現在知られているアッセイ、または将来開発されるアッセイの他の形式においても有用であることが理解されると思われる。これらも本発明の範囲に含まれるものとする。
アッセイを行うための好ましい様式において、特定の「遮断剤」が培養培地に存在することが重要である（通常、標識した可溶性抗体と共に加える）。「遮断剤」は、実験試料中に存在する非特異的蛋白質、プロテアーゼ、またはマウス免疫グロブリンに対するヒト抗体が、固相支持体上の抗体または放射標識インジケータ抗体とクロスリンクしてまたはこれらを破壊して、疑陽性または疑陰性結果を生じることがないようにするために加える。したがって、「遮断剤」の選択は、本発明に記載するアッセイの特異性に実質的に加えられる。
アッセイで用いられる抗体のように（例えば、IgG1、IgG2a、IgM、等）、同じクラスまたはサブクラス（アイソタイプ）の多くの無関係な（すなわち非特異的な）抗体を「遮断剤」として用いることができることがわかっている。「遮断剤」の濃度（通常１〜100μg/μl）は、ヒト血清中の相互に発生する交叉反応性蛋白質によって望ましくない妨害を阻害するが適度の感受性を維持するために重要である。さらに、「遮断剤」を含む緩衝液系を最適にする必要がある。好ましい緩衝液は、イミダゾール、HEPPS、MOPS、TES、ADA、ACES、HEPES、PIPES、TRIS等のような、生理学的pH範囲での弱酸性有機酸に基づく緩衝液である。幾分好ましくない緩衝液は、リン酸、ホウ酸、または炭酸などの無機緩衝液である。最後に、既知のプロテアーゼ阻害剤を、好ましくは「遮断剤」を含む緩衝液に加える（通常、0.01〜10μg/ml）。
これまでにも用いられ、本発明においても用いることができる多くの固相免疫吸着物がある。周知の免疫吸着物には、ガラス、ポリスチレン、ポリプロピレン、デキストラン、ナイロン、およびその他の物質が含まれ、これらはそのような物質で形成またはコーティングされたチューブ、ビーズ、およびマクロタイタープレート等の形で用いられる。固定化抗体は、アミドまたはエステル結合を通じての共有結合などの技法によって、固相免疫吸着物に共有結合的にまたは物理学的に結合させることができる。当業者は、抗体をそれに固定化させるのに適した他の多くの固相免疫吸着物および方法を知っていると思われ、またそれらを、単なる慣習的な実験を用いて確認することができると思われる。
インビボ、インビトロ、またはインサイチュー診断のために、放射性核種などの標識を直接または中間官能基を用いることによって、本発明に係る抗体に結合させてもよい。金属カチオンとして存在する放射性同位体を抗体に結合するためにしばしば用いられる中間基は、ジエチレントリアミンペンタ酢酸（DTPA）である。このようにして結合する金属性カチオンの典型的な例は：99mTc、123I、111IN、131I、97Ru、67Cu、67Ga、および68Gaである。本発明の抗体はまた、診断目的のために非放射活性同位元素で標識することもできる。この場合特に有用な元素は157Gd、55Mn、162Dy、52Cr、および56Feである。
本発明の抗原は、本発明に係る抗体を用いて、実質的に純粋な形で単離してもよい。このように、本発明の態様により、該抗原が本発明に係る抗体によって認識され結合されることを特徴とする、実質的に純粋な蛋白質チロシンキナーゼキメラが提供される。もう一つの態様において、本発明は、受容体キメラに対する１つ以上の抗体と該抗原との複合体を形成することによって、キメラ受容体抗原を単離または精製する方法を提供する。
実質的に純粋な本発明のキメラ抗原を、血清または尿などの試料中のキメラに対する抗体を逆に検出または測定するために用いてもよい。このように、本発明の一つの態様には、キメラ抗原に対する抗体を含む試料を、検出可能に標識した受容体キメラと接触させ、該標識を検出することを含む、試料中の蛋白質チロシンキナーゼ抗原に対する抗体の有無または抗体量を検出する方法が含まれる。キメラの免疫反応性画分および免疫反応性類似体も同様に用いられることが認識されると思われる。「免疫反応性画分」という語は、受容体キメラに対する抗体に対して同等の免疫反応を示すキメラ抗原のいかなる部分をも意図する。「免疫反応性類似体」という語は、受容体キメラ蛋白質と１つ以上のアミノ酸が異なるが、本発明の抗体と同等の免疫反応を示す蛋白質を意図する。
「特異的に認識し結合する」とは、抗体が、キメラ受容体ポリペプチドを認識して結合し、例えば生物試料などの、試料中の他の無関係な分子を実質的には認識したり結合したりしないことを意味する。
「自己免疫産生細胞」とは、宿主組織または自己反応性の免疫エフェクターT細胞と反応する抗体を産生する細胞を意味する；そのような細胞には、アセチルコリン受容体に対する抗体（例えば、重症筋無力症に至る）、または抗DNA抗体、抗赤血球抗体、および抗血小板自己抗体（例えば、エリテマトーデスに至る）が含まれる。
「治療用細胞」とは、HIV感染細胞を認識して破壊するために、本発明のCD4受容体キメラで形質転換された細胞を意味するが、好ましくはそのような治療用細胞は、造血系の細胞である。
「標的感染体」とは、キメラ受容体産生治療用細胞によって認識することができるあらゆる感染体（例えば、ウイルス、バクテリア、プロトゾア、または真菌）を意味する。「標的細胞」とは、キメラ受容体産生治療用細胞によって認識することができるあらゆる宿主細胞を意味する；標的細胞には、腫瘍または癌細胞および自己免疫産生細胞と同様に、ウイルス、バクテリア、プロトゾア、または真菌に感染した宿主細胞が含まれるが、これらに限定されない。
「細胞外」とは、少なくとも分子の一部を細胞表面に露出させていることを意味する。「細胞内」とは、少なくとも分子の一部を治療用細胞の細胞質に露出させていることを意味する。「膜通過」とは、少なくとも分子の一部が原形質膜に広がっていることを意味する。本明細書において用いられる、「細胞外部分」、「細胞内部分」および「膜通過部分」とは、隣接する細胞区画の中に続く、アミノ酸フランキング配列も含むものとする。
「重合」とは、二量体、三量体、四量体、またはそれ以上の多量体を形成するために、他の蛋白質と複合体を作ることを意味する。このような多量体は、ホモ多量体またはヘテロ多量体であると思われる。「重合部位」とは、複合体（すなわち、多量体）を形成させる、分子の領域のことである。
「細胞傷害性の」とは、細胞（例えば、病原体に感染した細胞、腫瘍もしくは癌細胞、または自己免疫産生細胞）を破壊できること、または感染因子（例えば、HIVウイルス）を破壊できることを意味する。
「免疫不全ウイルス」とは、野生型において、宿主霊長類のT4細胞に感染することができ、ウイルス形態形成を行い、レンチウイルス亜科の形態的特徴を有するレトロウイルスを意味する。この用語には、HIVおよびSIVのあらゆる変異体、例えば、HIV-1、HIV-2、SIVmac、SIVagm、SIVmnd、SIVsmm、SIVman、SIVmand、SIVcpzなどが無制限に含まれる。
「MHC非依存的」とは、細胞傷害応答に、標的細胞の表面に位置するMHCクラスII抗原が存在しなくてもよいことを意味する。
「機能的な細胞傷害シグナル伝達誘導体」とは、野生型分子の生物学的活性の少なくとも40％、より好ましくは70％、最も好ましくは90％以上を発揮できる機能的な誘導体（既に定義されている）を意味する。本明細書において用いられるように、「機能的な細胞傷害シグナル伝達誘導体」は、受容体に結合した病原体または細胞を破壊するよう治療用細胞へ直接シグナルを送ることによって作用をすることもあり（細胞内にキメラ受容体部位がある場合）、または治療用細胞の細胞傷害シグナル伝達蛋白質による重合を促進することによって間接的に作用することもある（例えば、膜通過ドメインの場合）。そのような誘導体は、例えば本明細書に記載のインビトロ測定法などを用いて、その有効性を調べてもよい。
「機能的HIVエンベロープ結合誘導体」とは、HIVのいかなるエンベロープ蛋白質にも結合できる機能的な誘導体（既に定義されている）を意味する。機能的な誘導体は、例えば、本明細書に記載のインビトロ測定法を用いて同定されうる。
治療用投与
本発明の形質転換細胞は、免疫不全ウイルスの治療に用いられる。このような形質転換細胞を投与する最近の方法は、養子免疫治療法または細胞移入治療法を含む。これらの方法においては、形質転換された免疫系細胞を血流の中に戻す。ローゼンバーグ（Rosenberg）、Sci.Am.62（1990年5月）；ローゼンバーグら、N.Engl.J.Med.323:570（1990年）。
本発明の薬学的組成物は、本発明の組成物がもたらす有益な効果を受けるであろう動物に投与される。そのような動物の中でもとりわけヒトが重要であるが、本発明はそれに限定するものではない。
詳細な説明
まず、図面について説明する。
図面の説明
図１Aは、本発明の受容体キナーゼ融合蛋白質の構築を示す概略図である。図１Bは、ジャーカット（Jurkat）細胞におけるワクシニア組換え体によって発現されるCD16/7/ゼータ、CD16/7/Lck、CD16/7/Fyn（T）、CD16/7/Syk、およびCD16/7/ZAP-70のフローサイトメトリーの結果を示す。図１Cは、免疫沈降したCD16/7/ゼータ（陰性対照）、CD16/7/Lck、CD16/7/Fyn（T）、CD16/7/Syk、およびCD16/7/ZAP-70のインビトロキナーゼ活性解析を示す；Fynキメラ免疫沈降物中に現れる低分子量の分子種はまだ、同定されていない。
図２は、TCR-陰性ジャーカット（Jurkat）細胞において、キナーゼキメラのクロスリンクにより誘因される細胞質カルシウム応答を示す。陽性集団の相対的細胞内カルシウム濃度（青色蛍光に対するIndo-1バイオレットの比によって測定）を示す。異なる融合蛋白質を発現しているワクシニア組換え体に感染したジャーカット（Jurkat）細胞を抗CD16 mAb 3G8に露した後、マウスIgGに対するフィコエリスリン結合ヤギF（ab’）2抗体を時間０で露した。TCRゼータ鎖およびFcRIIB2に基づくキメラをそれぞれ、陽性および陰性対照とする。
図３は、Sykキナーゼキメラを発現しているTCR陽性細胞におけるカルシウム応答の未成熟関与を示す。感染および分析は図２に関する上述のように実施した。Sykキメラを発現している細胞の実質的な比率は、一次抗体を加える前では、青色蛍光に対する紫色の高い比率を示した。
図４Aおよび４Bは抗ハイブリドーマ殺細胞アッセイを示す。図４Aは、標的細胞に対するエフェクター細胞（キナーゼキメラを発現しているCTL）の比の関数として示した、ハイブリドーマ標的細胞から放出されたクロム酸51Crの百分率を示す；TCRゼータ鎖およびFcRIIB2の細胞内ドメインを有する受容体キメラを発現している細胞をそれぞれ、陽性および陰性対照とする。図４Bは殺細胞の特異性を示す（非特異的殺細胞効果はない）。BW5147細胞（表面抗CD16抗体を欠損する）にクロム酸51Crを負荷し、クロム酸塩負荷3G8細胞（抗CD16抗体を発現している）の平行試料と同じ条件下で、キナーゼキメラを発現しているCTLに露出した。BW5147細胞からのクロム酸塩の検出可能な放出は認められなかった。
図５A、５Bおよび５Cは、ZAP-70とFynまたはLckとの同時発現により、細胞溶解の誘導が起こり、カルシウム応答に対する潜伏時間が短縮されることを示している。CTLを、該キメラを発現しているワクシニア組換え体と同時感染させ、細胞溶解能またはカルシウム動員について分析した。両キメラを発現している細胞画分を個々に測定しなかったため（活性を正常化するために少なくとも１つのキメラを発現している細胞の画分を用いた）、この分析ではキメラの効果は過小評価されている。図５Aは、CD16/7/キナーゼキメラの対を発現しているCTLを用いた細胞溶解アッセイを示す。図５Bは、CD16/7/キナーゼキメラの対を発現しているTCR陰性細胞のカルシウム応答を示す。図５Cは、CD4/CD7/FynキメラとCD16/CD7/ZAP-70キメラとを同時発現しているCTLの細胞溶解アッセイを示す。CD16/7/ゼータキメラは陽性対照とし、一方CD16/7/FcRIIB2キメラを陰性対照とする。
図６Aおよび６Bは、キナーゼ欠失または点変異を有するキメラが、カルシウム動員および細胞溶解の再指示には非効果的であることを示す。キナーゼ陰性融合蛋白質変異体を、欠失（Sykの場合）または点変異（ZAP-70の場合）によって構築し、カルシウム応答および細胞溶解について試験した。図６AはTCR陰性細胞におけるカルシウム応答を示す。図６Bは再指示された細胞溶解アッセイを示す。
図７A、７B、および７Cは、ヒトSykに基づくキメラがブタSykに基づくキメラと本質的に同等の効力を有することを示す。図７AはヒトSykの配列（配列番号：５）、およびブタSykとの比較（配列番号：６）であり；最初の11残基および最後の７残基はプライマー配列によって決定される。図７Bは、ヒトSykキメラを発現しているTCR陰性細胞のカルシウム動員分析を示す。図７Cは、ヒトSykキメラを発現しているCTLの再指示細胞溶解アッセイを示す。
図８は、キメラキナーゼのクロスリンク後のチロシンリン酸化パターンの変化を示す。該キメラまたはキメラ対を発現しているT細胞抗原受容体-陰性ジャーカット（Jurkat）細胞を、抗CD16およびヤギ抗マウスIgG二次抗体で処理し、次に溶解してポリアクリルアミドゲル上で分画し、ニトロセルロースに移して抗ホスホチロシン抗体により厳密に調べた。「＋」と記したレーンは、クロスリンクに供する細胞からの抽出物を表し、「−」と記したレーンは、二次抗体に予め露出せずに直接溶解した。対照レーンは、細胞内ドメインを含まないCD16/7融合蛋白質を発現しているTCR-陰性細胞を同様に処理して作成した。比較のため、TCR-陽性ジャーカット（Jurkat）細胞の抗CD3処理（野生型ワクシニアウイルス感染症を伴う、または伴わない）の効果を右に示す。このパネルの左側の100 kD付近の顕著なバンドは、キナーゼキメラの予想された分子量に相当する。
図９は、キメラの凝集後のホスホリパーゼC-γ1のチロシンリン酸化を示す。PLC-γ1は、抗体クロスリンクに供する細胞から免疫沈降し、免疫沈降物をゲル上で分画し、ニトロセルロースに移して、抗ホスホチロシン抗体でプローブした。リン酸化PLC-γ1の実質的な増加がSykキメラの凝集後に認められたが、FynおよびZAP-70キメラの同時凝集後では、より制限されているが容易に検出可能な増加が認められる。
図10Aおよび10Bはインビトロキナーゼ解析を示す。キメラキナーゼを発現している細胞を抗体媒介キメラクロスリンクに供し、その後キナーゼを免疫沈降して、免疫沈降物を内在性基質のリン酸化について評価した。図10Aは、クロスリンクした（+）またはクロスリンクしていない（-）細胞から単離した免疫沈降物を用いて、10分のインキュベーション時間での免疫沈降キナーゼキメラの活性の比較を示す。図10Bは、クロスリンクした（+）またはクロスリンクしていない（-）Sykキナーゼキメラによる内在性基質へのリン酸標識の吸収の時間経過を示す。
集合したチロシンキナーゼによるT細胞活性化
次に、本発明の特定の態様を説明する。この説明において、非受容体キナーゼは単純な集合事象によって活性化されることが証明される。細胞内ドメインが完全なSrcまたはSykファミリーキナーゼ配列を含む人工受容体キナーゼを作製し、外部のクロスリンク刺激による集合の結果を調べた。SykとSrcファミリーキナーゼとの間には明らかな相違が出現する：後者をクロスリンクしても、有意な細胞活性化には至らないが、前者をクロスリンクすると遊離の細胞内カルシウムイオンの出現に至り、Sykの場合には、細胞溶解能の出現に至る。ZAP-70キメラは遠位の受容体媒介プログラムを誘導することができないが、ZAP-70キメラとFynまたはLckキナーゼキメラのいずれかと同時集合することにより誘導することができる。本明細書に記載する実施例は、本発明の図示を目的として提供されており、これに制限されない。
蛋白質チロシンキナーゼキメラの構築および効力の証明
細胞表面受容体キナーゼに類似した蛋白質をコードする遺伝子融合体は、ヒトLck（コガ（Koga）ら、Eur.J.Immunol.16:1643〜1646（1986））、マウスFyn（T）（クック（Cooke）およびパールムッター（Perlmutter）、New.Biol.1:66〜74（1989））、ブタSyk（タニグチ（Taniguchi）ら、J.Biol.Chem.266:15790〜15796（1991））およびヒトZAP-70（チャン（Chan）ら、Cell 71:649〜662（1992））チロシンキナーゼの完全なコード配列を順に結合させたCD7の膜近位および膜通過ドメインをコードする短いスペーサー部分に、CD16分子細胞外ドメインをコードするDNA断片を付与することによって構築した（図１A）。得られた３部から成る遺伝子融合体を、相同的組換えによって組換え型ワクシニアウイルスに組み込み、大腸菌gpt遺伝子産物を同時発現しているものを選択した。細胞を組換え体に感染させた結果、４つ全てのキナーゼキメラの有効な細胞表面発現が得られた（図１B）。得られた蛋白質キメラを抗CD16抗体と免疫沈降させると、インビトロリン酸化アッセイにおいて活性を示す予想された分子量の分子種の存在が明らかになった（図１C）。
本発明者らは次に、融合蛋白質のクロスリンクにより、T細胞抗原受容体細胞内ドメインに基づく融合蛋白質で認められる場合と同様にして遊離の細胞内カルシウムの蓄積が起こるか否かを調べた。これを行うために、本発明者らは、様々な細胞をワクシニア組換え体に感染させ、細胞外ドメインと抗体とのクロスリンク後の相対的細胞質カルシウム濃度を測定した。色素Indo-1（グリンキュービッツ（Grynkiewicz）ら、J.Biol.Chem. 260:3440〜3450（1985）；ラビノビッチ（Rabinovitch）ら、J.Immunol. 137:952〜961（1986））を加えた細胞を用いて、蛍光分光計（バルク集団）およびフローサイトメトリー（単細胞）測定を行った。フローサイトメトリー分析は、フィコエリスリン蛍光強度によって求めたCD16の細胞表面発現が、比較的狭い既定の範囲内に入る細胞から得られたデータについて行った。この範囲では、平均蛍光強度に軽度の変動がなお認められるが（細胞によって発現されるキメラの基本的分布の差による）、このアプローチにより、本発明者らはほぼ同数の受容体を有する細胞の反応と対比させることが可能となった。図２は、T細胞抗原受容体を欠損するジャーカット（Jurkat）ヒトT細胞白血病株の変異体の細胞から収集したデータ分析を示す（ワイス（Weiss）およびストーボ（Stobo）、J.Exp.Med. 160:1284〜1299（1984））。これらの細胞では、LckもFynキメラも、クロスリンク後のカルシウム動員能を持っていなかった。いくつかの実験において、Lck融合蛋白質が集合した結果、休止時カルシウム濃度が、陰性対照である低親和性IgG受容体FcRIIB2細胞内ドメインに基づく融合蛋白質と比較してわずかに減少した（コラヌス（Koloanus）ら、EMBO J. 11:4861〜4868（1992））。ZAP-70とSykの双方に基づく融合蛋白質の集合は、遊離の細胞質カルシウムイオンの出現促進に非常に有効で、T細胞受容体ゼータ鎖の細胞内ドメインを有する同様のキメラの集合とほぼ同程度有効であった。ZAP-70およびSykキナーゼキメラの双方に、ゼータキメラによるカルシウム動員の発現時期と比べて、カルシウム応答の発現にわずかな遅れが認められた。T細胞受容体陽性細胞では（図３）、Sykキメラの流動評価は、遊離のカルシウムイオンが休止時に高濃度であるため、部分的に混同され、このことはカルシウム制御器官の構成的関与を示唆している。
次に本発明者らは、キメラを細胞溶解性T細胞株に導入することにより、融合蛋白質がエフェクター機能に関与する能力を評価した。このアッセイでは、CD16に対する細胞表面IgG抗体を発現する抗CD16-ハイブリドーマ細胞（フレイト（Fleit）ら、Proc.Natl.Acad.Sci. USA 79:3275〜3279（1982）；シェン（Shen）ら、Mol.Immunol.26:959〜969（1989））を標的細胞として用いる。ハイブリドーマ細胞は、クロム酸51Crの取り込みによって標識し、エフェクター細胞と共沈殿させ、ヒトアロ特異的細胞障害性Tリンパ球（CTL）株を、CD16/CD7/キナーゼ融合蛋白質を発現しているワクシニア組換え体に感染させることによって調製した。キメラ受容体キナーゼの発現により、感染したCTL細胞が標的細胞に結合できるようになり、そして能力があれば、それらを溶解できるようになり、このプロセスは取り込まれたクロム酸51Crの放出によって測定する。調製したCTLの相対的能力は、51Cr放出の所定の比率を得るために必要なエフェクターの標的細胞に対する比率の比較によって決定される。図４Aは、SrcファミリーキナーゼLckもしくはFyn（T）、またはSykファミリーキナーゼZAP-70を含むキメラ受容体発現CTLが、抗CD16ハイブリドーマ標的に対する細胞溶解を媒介することができないことを示している。しかし、Syk蛋白質産物に基づいてキナーゼキメラを発現するCTLは、T細胞受容体ゼータ鎖の細胞内ドメインと同様にして融合させたCD16を含むキメラを発現するCTLと本質的に同程度有効である。CD16/CD7/キナーゼキメラによって指示された細胞溶解活性は、不適当なクロム負荷標的とキナーゼ装備CTLとの共沈殿の結果、標識したクロムの検出可能な放出に至らなかったため、細胞障害性顆粒の非特異的放出に帰することができなかった（図４B）。
細胞溶解アッセイにおけるSykとZAP-70活性との相違は、カルシウム応答アッセイでは２つのキメラの活性が類似していることを考慮すると予想外であった。非キメラZAP-70およびSrc-ファミリーキナーゼの同時発現によって、COS細胞が活性化する（チャン（Chan）ら、Cell 71:649〜662（1992））という実証を考慮して、本発明者らは、キナーゼキメラの対の細胞溶解を行う相対的能力の評価を開始した。CTLエフェクターを、ZAP-70とLckキメラ、ZAP-70とFyn（T）キメラ、またはLckとFyn（T）キメラをコードする組換え型ワクシニアウイルスに同時感染させた。図５Aは、ZAP-70とFyn（T）キメラ、またはZAP-70とLckキメラの同時発現が、CD16/CD7/Sykキナーゼキメラのみを発現するCTLの活性と本質的に同等な活性をCTLに付与し、順にCD16/CD7/ゼータキメラによって示される活性と同じくらい強力な活性を付与することを示している。LckとFyn（T）キメラの同時発現により、抗-CD16標的細胞に対して有意な細胞溶解能は再指示されなかった（図５A）。キナーゼ融合蛋白質対に同時感染させた細胞のカルシウム動員能の評価は、ZAP-70およびSrcファミリーキナーゼキメラの同時発現により、受容体クロスリンクに応答してカルシウムが動員される速度が増加し、LckおよびFyn（T）キメラの同時発現では、遊離の細胞内カルシウムの有意な蓄積には至らないことが示された（図５B）。同時集合によって誘導される活性化反応におけるFynキメラの役割をさらに調べるため、本発明者らは、CD16キメラの場合と同様にしてFynと融合させたCD4の細胞外および膜通過ドメインを有するFynキメラを調製した。図５Cは、指示された細胞溶解アッセイにおけるこのキメラの有効性が、比較可能なCD16キメラの有効性より10〜20倍低いことを示しており、活性化にはキメラキナーゼの物理的会合が重要であることを示唆している。しかし、２つのキメラを発現している細胞の細胞溶解活性は、ZAP-70キメラのみを発現している細胞に関して認められる活性より有意に大きい。このシステムでは比較的高レベルのキナーゼが発現されているため、残留活性がCD4/FynキメラとCD16/ZAP-70との自発的な無作為の会合の反映であることを除外できない。
カルシウム応答および細胞溶解アッセイの双方において見られる活性化は、関連したキナーゼ活性に直接起因するのであって、その間接的な集合によって次に活性化反応が開始される既存のシグナル伝達要素とキナーゼとの受動的会合に起因するのではないことを明らかにするため、本発明者らは、ブタSykおよびヒトZAP-70受容体キメラの双方のキナーゼ陰性変異体を作製した。図６は、キナーゼドメインの実質的に全てを欠損する（Sykの場合）、またはリン酸トランスフェラーゼ活性を示さない点変異を有する（ZAP-70の場合）受容体キメラが、インビトロキナーゼ活性を欠損し、クロスリンク後のカルシウム動員を媒介できないこと、または受容体再指示細胞溶解を媒介できないことを示している。
ブタSykとヒト細胞器官との相互作用はヒトSykの相互作用と同一ではない可能性があるため、本発明者らはまた、ブタ蛋白質配列のアミノ末端およびカルボキシ末端に対応するプライマーによるPCRによって、ヒトSyk配列を単離した後、ヒトSykに基づく類似の蛋白質キメラを構築した。図７Aは、キナーゼおよび第二のSH2ドメイン部分に対応するPCR産物の分析によって示唆されるように、ブタおよびヒトのSykが厳密に類似の蛋白質であることを示している（チャン（Chan）ら、Cell 71:649〜662（1992））。これと一致して、ヒトSykキメラ受容体蛋白質は、カルシウム放出および細胞溶解アッセイにおいて、ブタの構築物と本質的に同様の挙動を示した（図７Bおよび７C）。
キメラチロシンキナーゼの集合の結果、ホスホチロシン蛋白質の量に有意な変化が起こったか否かを明らかにするために、T細胞受容体陰性細胞をキメラキナーゼをコードするワクシニア組換え体に感染させた。キメラの細胞外ドメインを抗体とクロスリンクさせ、活性化細胞の総細胞溶解物を電気泳動によって分画し、膜に移して、ホスホチロシンを認識する抗体によって分析した。EDTAを含むまたは含まないバナジウム酸の存在下で非イオン性洗浄剤で細胞を破壊することによって、またはドデシル硫酸ナトリウムの存在下で溶解することによって、溶解物を調製し、その後、超音波処理を行って遊離したDNAを断片化した。ホスホチロシン蛋白質のパターンはそれぞれの場合で異なっており、EDTAを含まずバナジウム酸と共に調製した溶解物は、SDS単独で調製した溶解物には存在しない別の種を示し、このことから、EDTAがフォスファターゼと同様にチロシンキナーゼの溶解後作用を阻害する可能性があることが示唆される。SDSでは直接溶解を用いれば、EDTAおよびバナジウム酸の存在下での非イオン性洗浄剤による溶解より、蛋白質チロシンリン酸化のより再現性のよいパターンが得られることが判明した。図８は、Syk、ZAP-70、またはFyn＋ZAP-70を有するキメラの集合の結果、抗原受容体クロスリンク後にリン酸化の増加を示す蛋白質と共に移動するいくつかの蛋白質種のリン酸化の出現または増加が起こることを示している。特に、Sykキメラ集合によって誘導されたバンドのパターンは、T細胞受容体陽性細胞において抗CD-3抗体によって誘発されるパターンに酷似している（図８）。これらの中にはSykキメラの集合によって誘導される約150 kDの蛋白質があるが、これはFynおよびZAP-70キメラの同時集合によっても誘導される。予備実験において、このリン酸蛋白質はホスホリパーゼC-γと共に移動することが認められた（データは示していない）。
キナーゼキメラ集合がPLC-γに直接及ぼす効果を明らかにするため、本発明者らは、キメラをクロスリンクして、モノクローナル抗体の混合物によってPLC-γを沈降させ、得られた免疫沈降物をホスホチロシン化蛋白質の有無について分析した。図９は、Syk集合により、PLC-γのリン酸チロシン含量が実質的に増加し、一方Fyn＋ZAP-70キメラの共クロスリンクでは、それほど劇的ではないが、リン酸チロシンの容易に検出可能な増加が認められたことを示している。Fynキメラのみを発現する細胞は、PLC-γの中等度の基礎的リン酸化を示したが、これは受容体集合後に増加しなかった（図９）。Syk、Fyn、またはZAP-70＋Fynによって同じチロシン残基がリン酸化されるか否かは現在のところわかっていない。Fynキメラを発現する細胞は、休止時も誘導時もカルシウム動員も示さなかったため、これらの細胞に見られるホスホチロシンシグナルは、ホスホリパーゼ活性化を媒介する部位とは異なるPLC-γ上の別の部位の利用を表している可能性がある。
ホスホチロシンパターンの変化を説明しようとする予備的な試みにおいて、本発明者らはインビトロ自己リン酸化アッセイにおける集合後の様々なキナーゼの活性を評価した。キメラを集合させ、免疫沈降させて、それらが免疫沈降物の中に存在する蛋白質種の中にリン酸標識を取り込む能力について評価した。図10Aは、キナーゼ解析を10分間実施した場合、これらの条件下では、クロスリンク後にキナーゼ活性の増加が検出されなかったことを示している。標識したリン酸の取り込みはこのアッセイでは30分まで増加し続けるが、どの因子が活性を制限するのかは不明である；特に、観察された速度論は、免疫複合体の解離速度によって左右される可能性があり、利用されていない基質へのキナーゼ拡散を可能にする。アッセイの感度を最大にしようとすると共にこの効果を調節しようとする試みにおいて、本発明者らはまた、先にクロスリンクした場合、または先にクロスリンクしない場合の、５秒〜30秒という非常に短い時間経過でのSykキナーゼ活性を評価した；しかしこの場合も、キナーゼ活性に有意な増加は認められなかった（図10B）。今のところ、活性の増加は適当な基質と共に示すことができる可能性を除外できないが、キナーゼ活性を測定するのに細胞外ペプチド基質（cdc 2残基6〜20のa Y 19 K置換）を用いても、Sykキメラ活性の集合誘導増加はやはり認められなかった。
考えられるメカニズム
単純な物理的刺激、受容体集合が免疫系細胞に明確な化学シグナルを伝達するメカニズムは依然としてわかっていない。これまでの研究により、Src-ファミリーキナーゼが免疫系の多くの重要な集合活性化受容体と関連して発見できたこと、およびそのような受容体のクロスリンクにより、しばしばキナーゼ活性が増加することが確立された。より最近、関係するSykおよびZAP-70キナーゼは、安定的に（Sykの場合）または一過性に（ZAP-70の場合）それぞれ、BおよびT細胞抗原受容体と会合することが判明し、少なくともSykの場合、受容体クロスリンクの結果キナーゼ活性の増加が起こることが報告されている。
この研究において、本発明者らは、T細胞受容体を欠損する細胞では、SrcファミリーキナーゼLckまたはFynではなく、Sykファミリーキナーゼの集合によりカルシウム応答が起こることを示した。キナーゼ陰性変異株はカルシウム応答を誘導することができないため、応答は、他のT細胞受容体またはシグナル伝達成分との間接的な会合によらないと思われる。Sykキナーゼを含有するキメラの集合は、特異的な細胞溶解を誘導するのに十分であるが、ZAP-70キメラが同様の細胞溶解を誘導するためには、Srcファミリーキナーゼのさらなる関与が必要とされる。現在のところ、どのSykファミリーキナーゼがT細胞活性化においてより重要な役割を果たす可能性があるのかは明らかでない：ZAP-70およびSykのいずれも、この試験で用いた細胞株を含むT細胞において発現されるが、特異的PCR増幅産物から判断されるように、少なくとも１つの反応性ヒトT細胞株は、Sykを含有するがZAP-70を含有しない。Sykキメラ集合後に見られる蛋白質チロシンリン酸化増加のパターンは、T細胞抗原受容体のクロスリンク後に見られるパターンと酷似している。
非受容体チロシンキナーゼによる免疫系細胞活性化の一つの単純なモデルは、その集合により物理的会合（例えば、活性キナーゼダイマーの形成による）または相互酵素作用（例えば、相互リン酸化）のいずれかによって活性化が起こる受容体会合キナーゼに依存している；活性化酵素は次に、カルシウム動員およびイノシトールリン酸合成に必要な主要な細胞内基質に作用する。この事象の順序に対する支持は、受容体クロスリンク後の受容体会合キナーゼ活性の増加を報告する研究に見ることができる（例えば、ボレン（Bolen）ら、Adv.Cancer Res. 57:103〜149（1991）；バークハート（Burkhardt）ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:7410〜7414（1991））；アイスマン（Eiseman）およびボレン（Bolen）、Nature 355:78〜80（1992）；ハッチクロフト（Hutchcroft）ら、Proc.Natl.Acad.Sci. USA 89:9107〜9111（1992）；ハッチクロフトら、J.Biol.Chem. 267:8613〜8619（1992）；チガンコフ（Tsygankov）ら、J.Biol.Chem. 267:18259〜18262（1992）；ウォン（Wong）ら、Oncogene 7:2407〜2415（1992））。しかし、報告されたキナーゼ活性の変化は、ほとんどの場合、中程度であり、インビボで見られるホスホチロシン化蛋白質パターンにおける劇的な変化とは対照的である。ツールとしてインビトロキナーゼ解析を用いた場合、弱いアロステリック相互作用による活性化を明白に除外することが困難であるため、現時点では、シグナル伝達の開始におけるキナーゼ活性化の相対的重要性に関して明確に断言することはできない。しかし、本明細書に提示するデータから、集合により誘導される酵素および基質の再分配が、適当な生理学的標的に対する既存の活性を指示する重要な因子である可能性があることが示唆される。
Sykファミリーキナーゼに基づくキメラの集合により、わずかに遅れるものの、応答の大きさは、内在性T細胞受容体を欠損する細胞におけるゼータ受容体キメラの集合後に見られる応答と同程度であるカルシウム応答が起こる。遊離のカルシウムイオンの出現におけるより一層の遅れは、ZAP-70キメラのクロスリンク後に認められ、この遅れは、ZAP-70およびFynキメラの共クロスリンクによって実質的に消失する。現在、観察された遅れに対する説明は不明である。クロスリンクによりカルシウム動員が加速されるため、この遅れは、ZAP-70の集合媒介自己活性化が相対的に無効果であることに帰するように思われる。しかし、その他の要因も等しく重要であり、細胞表面でのZAPおよびSykキナーゼの結合は、正常なプロセスと比較すると、事実、活性化に対する妨害となる可能性がある；例えば、事象の正常な経過において、集合した受容体にSykファミリーキナーゼが一過性に集められ、活性化されて、その基質を拡散するよう放出されれば、原形質膜に対するキナーゼドメインの永続的な結合は、キメラ受容体がキナーゼ活性化に対するある種の触媒中心として機能することができないために、基質へのアクセスの妨害によって、および／またはシグナル増幅を制限することによって制限的となりうる。
カルシウム応答の第二の特異性は、ヒトまたはブタSykに基づくキメラを発現するT細胞受容体陽性細胞では、遊離のカルシウムイオンの基底の濃度が高いという知見であり、このことからカルシウム放出が自発的に誘因となっていることが示唆される。同様の知見は、受容体陰性細胞では認められなかった。この結果は、ヒトT細胞腫瘍株のT細胞受容体陰性変異株は、外部から導入された誘因分子に対して典型的に反応過敏である、という本発明者らが認めた一般的傾向に反している。自発的活性化プロセスにおけるT細胞受容体の見かけの必要性を説明するため、本発明者らは考えられる２つの関連する説明を提示する。一つは、キメラSykキナーゼは、受容体キメラのSH2ドメインに対するホスホチロシン標的を作製するよう、T細胞受容体細胞内ドメイン上で構成的に作用する可能性があり、それにより多価T細胞受容体架橋を通じて細胞内集合が引き起こされ、順にキナーゼ活性化が促進される、というものである。別の可能性は、T細胞受容体陰性細胞株は、全体的な制御回路の結果、仮説的なキナーゼの新たな合成が減少したため、または抗原受容体が存在しないために細胞内交通が乱れたため、Sykの活性化に必要な膜会合キナーゼのレベルが低い可能性がある、というものである。
B細胞では、SykキナーゼはIgM抗原受容体の細胞内要素と構成的に会合すると報告されている（ハッチクロフト（Hutchcroft）ら、Proc.Natl.Acad.Sci. USA 89:9107〜9111（1992）；ハッチクロフトら、J.Biol.Chem. 267:8613〜8619（1992））。この会合の正確なメカニズムは不明であるが、一つの可能性は、ホスホチロシンがSyk SH2ドメインと、mb-1およびB29受容体鎖の細胞質ドメインに存在するチロシン誘因モチーフとの相互作用には必要とされない、ということである。この示唆の部分的先例は、フィラデルフィア染色体ブレークポイント集合領域（Philadelphia chromosome breakoint cluster region）遺伝子産物BCRが、ホスホチロシンとは無関係に様々なSH2ドメインと結合するという報告である（ペンダーガスト（Pendergast）ら、Cell 66:161〜171（1991）；ミューラー（Muller）ら、Mol.Cell.Biol. 12:5087〜5093（1992））。しかし、この場合、ホスホセリンおよび／またはホスホトレオニン残基が、相互作用に極めて重要な役割を果たすように思われる。または、Sykは、Syk SH2要素と触媒的ドメインとの間に位置する独自の領域を通じて、IgM受容体細胞内モチーフと会合する可能性がある。第三の可能性は、機能的に重要なレベルのSykを原形質膜の内面に集めるためには、非常に少量のチロシンリン酸化ペプチドしか必要とせず、したがってこの低レベルのチロシンリン酸が検出を免れるということである。
B細胞では、活性化におけるSrcファミリーキナーゼの必要性は明確に確立されていないが、T細胞では２つのキナーゼ、LckおよびFyn（T）が重要な役割を果たしていることが、体細胞遺伝子学または有機体遺伝子学によって示された（アップルバイ（Appleby）ら、Cell 70:751〜763（1992）；カーニッツ（Karnitz）ら、Mol.Cell.Biol. 12:4521〜4530（1992）；スタイン（Stein）ら、Cell 70:741〜750（1992）；ストラウス（Straus）およびワイス（Weiss）、Cell 70:585〜593（1992））。現在、本発明者らはこれらのキナーゼの作用が通常、Sykファミリーキナーゼの作用に先行するのか、後に続くのかを結論的に確立することができない。T細胞活性化におけるZAP-70の作用を説明する一つの仮説は、その集合が受容体鎖の一過性のリン酸化を許容し、順にZAP-70の会合に至り、その後細胞の活性化が起こる受容体会合Srcファミリーキナーゼに依存する。このモデルで提唱される受容体鎖の最初のリン酸化は、受容体クロスリンク後遅れて見られるゼータの安定的なリン酸化と区別しなければならない。
マウスT細胞では、一部のＴ細胞受容体複合体が、スプライシング型を示している（クレイトン（Clayton）ら、Proc.Natl.Acad.Sci. USA 88:5205〜5206（1991））イータと呼ばれるゼータ関連分子を含有している（バニヤッシュ（Baniyash）ら、J.Biol.Chem. 263:9874〜9878（1988））。イータは、カルボキシ末端がゼータとは異なり、マウスゼータで認められる最も遠位の６個のチロシンを欠損している（ジン（Jin）ら、Proc.Natl.Acad.Sci. USA 87:3319〜3323（1990））。マウスTCRゼータ-ゼータイソ型のゼータ鎖のリン酸化は、抗体媒介受容体クロスリンク後に容易に検出することができるが、同様の条件下で、TCRイータ鎖は検出可能なほどリン酸化されない（バウアー（Bauer）ら、Proc. Natl.Acad.Sci. USA 88:3842〜3846（1991））。ゼータ-イータヘテロダイマーを有するTCRイソ型は、受容体クロスリンク後にリン酸化されないため、ゼータ鎖の安定なリン酸化には、近くに並置した２つのゼータ鎖が必要であるように思われる（バウアー（Bauer）ら、Proc. Natl.Acad.Sci. USA 88:3842〜3846（1991））。リン酸化の違いにも関わらず、イータホモダイマーのみで構成されるTCRイソ型を含む細胞株は、ゼータホモダイマーのみを有する細胞株と機能的に識別不可能である（バウアー（Bauer）ら、Proc. Natl.Acad.Sci. USA 88:3842〜3846（1991））。このように、ゼータのリン酸化は、抗体媒介受容体集合後30分に認められるように、活性化と相関しない。別の研究において、TCR集合後のホスホチロシンホスホ蛋白質の蓄積の時間経過を調べると、最も早期に観察可能な分子種は、分子量135および100 kDの２つの蛋白質であり、そのリン酸化はそれぞれ、クロスリンク後５秒および15秒で最初に検出可能で、その半最大リン酸化はいずれの場合も約30秒で、カルシウム動員およびイノシトールリン酸形成の半最大時間に先行していた（ジューン（June）ら、Proc.Natl.Acad.Sci. USA 87:7722〜7726（1990）；ジューンら、J.Immunol.144:1591〜1599（1990））。対称的に、ゼータのリン酸化速度は実質的により遅く、刺激後約３〜５分で半最大置換が起こり、これはカルシウム蓄積およびイノシトールリン酸の遊離が十分に認められた後であった（ジューン（June）ら、Proc.Natl.Acad.Sci. USA 87:7722〜7726（1990）；ジューンら、J.Immunol.144:1591〜1599（1990））。
このように、２段階モデルが正確であれば、ZAP-70を原形質膜の内面に集めるために必要なチロシンリン酸化は、上記の試験で認められた事象よりも速く、おそらく一過性でなければならない。最近、適度に発現が速いチロシンリン酸化（約15秒）を、受容体のクロスリンク後にゼータおよびCD3ε鎖の双方で検出することができ（ワンジ（Wange）ら、J.Biol.Chem.267:11685〜11688（1992）、チロシンリン酸を有する70 kD蛋白質がゼータおよびε鎖の双方と会合して発見できることが示唆された。リン酸化受容体鎖との安定的な会合がT細胞活性化の成功の必要条件であるか否かは、現在明らかでない。
しかし、一般的な断言として、本明細書に報告する結果から、SykファミリーキナーゼがT細胞のエフェクター器官でSrcファミリーキナーゼより直接的に作用することが示唆される。増えつつある証拠は、Srcファミリーキナーゼが、CD2（ベル（Bell）ら、Mol.Cell.Biol.12:5548〜5554（1992））、CD23（スジー（Sugie）ら、Proc.Natl.Acad.Sci. USA 88:9132〜9135（1991））、CD36（ハン（Huang）ら、J.BIol.Chem.267:5467〜5473（1992））、IL-2受容体β鎖（ハタケヤマ（Hatakeyama）ら、Science 252:1523〜1528（1991））、および様々なフォスファチジルイノシトール結合蛋白質（ステファノーバ（Stefanova）ら、Science 254:1016〜1019（1991）；トーマス（Thomas）およびサメルソン（Samelson）、J.Biol.Chem.267:12317〜12322（1992））を含む抗原/Fc受容体ファミリーのメンバーでない多くの細胞表面分子と会合できることを示唆しており、そのいくつかはT細胞の活性化を促進するために抗原受容体がさらに存在することが必要であることが知られている。後者の必要性についての単純な説明は、抗原受容体上の誘因モチーフがSrcファミリーキナーゼの基質として作用し、その後のSykファミリーキナーゼとのドッキングを可能にし、その後おそらくそれらの活性化を促進するいくつかの修飾事象が起こる、ということであるかも知れない。リン酸化および活性化の因果関係を確立するのが困難であるとすれば、誘因モチーフは、エフェクターキナーゼの集合、活性化、および放出に対するある種の触媒中心として作用するための一過性の役割を有するに過ぎない可能性もある。
Srcファミリーキナーゼは非造血細胞系列に広く分布しており、Fyn陰性マウスを用いた最近の研究により、長期増強の維持、関係するメモリーを最初に強化する基礎になると思われるシナプス伝達現象の促進におけるFynの役割が示された（グラント（Grant）ら、Science 258:1903〜1910（1992））。別の細胞タイプにおいても、同様の活性化経路がSrcファミリーキナーゼによって媒介されるならば、Sykファミリーキナーゼも同様に、造血細胞外部分中至る所により広範に分布することが証明されうる。
実験方法
キメラの構築。ヒトLck（コガ（Koga）ら、Eur. J. Immunol.16:1643〜1646（1986））、マウスFyn（T）（クック（Cooke）およびパールミュッター（Perlmutter）、New. Biol.1:66〜74（1989））、ブタSyk（タニグチ（Taniguchi）ら、J. Biol. Chem. 266: 15790〜15796（1991））、およびヒトZAP-70（チャン（Chan）ら、Cell 71:649〜662（1992））のキナーゼの全コード領域は、CD16の細胞外ドメインをCD7の短い「茎状（stalk）」断片と細胞通過ドメインに結合させた構造を含むキメラ膜通過蛋白質の細胞内ドメインに連結させた。このCD7の細胞内ドメインはMlu切断部位の付加によって、転移停止配列のところで切り取られた。種々のキナーゼは三部分からなる融合蛋白質が発現されるように、Mlu切断部位で適切な読み取り枠に合わせられている。ブタSyk配列は適切な制限酵素切断部位を有するプライマーを利用して、ブタリンパ球の全RNAの逆転写反応およびPCRにより得られた。ZAP-70配列は同様に、ヒトT細胞のcDNAライブラリーからPCRにより得られた。いくつか単離されたものについて平行して塩基配列を決定し、制限酵素断片の相互組換えによって変異のないコード配列が各キナーゼに対して得られた。この結果得られたコード配列は、CD16/CD7配列より下流でワクシニアウイルスの発現ベクターに挿入された。ヒトSykはナチュラルキラー細胞のcDNAライブラリーおよびDaudi細胞からブタ配列の末端部に相当するプライマーを用いて単離された。順方向プライマーはatg gca gac agt gcc aac cac ttg ccc ttc ttc t（配列番号：７）という配列であり、逆方向プライマーはcgc ggg gcg gcc gct tta att cac cac gtc gta gta gta（配列番号：８）という配列である。初回の増幅で期待される大きさのバンドの存在を明らかにした後、再増幅（10回）をcgc ggg acg cgt acc atg gca gac agt gcc aac（配列番号：９）という配列を有する５’端での延長プライマーを用いて実施し、この断片がMlu Iで切断されたベクターに連結することができるようにした。
カルシウム流動性の解析。フローサイトメトリー法および大量分光測度解析は、すでに著述されているように（ロメオ（Romeo）およびシード（Seed）、Cell 64:1037〜1046（1991）；ロメオら、Cell 68:889〜897（1992））カルシウム感受性の蛍光体であるIndo-1を用いて、組換えキナーゼを発現する細胞で行った。簡潔に記述すると、ジャーカット（Jurkat）変異細胞副系統であるJRT 3.T 3.5（ウェイス（Weiss）およびストボ（Stobo）、J. Exp. Med.160:1284〜1299（1984））を無血清のIMDM中でmoiが10で一時間、組換えワクシニアウイルスに感染させ、10％FBSを含むIMDM中で3〜9時間インキュベートした。細胞は遠心で回収し、1mMのIndo-1アセトメトキシエステル（グリンキーウィッツ（Grynkiewicz）ら、J. Biol. Chem. 260:3440〜3450（1985））（分子プローブ（Molecular Probes）、Eugene、OR）を含む完全培地に3 x 106/mlの濃度で再懸濁し、37℃で45分間インキュベートした。Indo-1処理細胞をペレットとし、無血清IMDMに1 x 106/mlの濃度で再懸濁し、暗所中室温で保存した。細胞は、フローサイトメトリー法により紫色と青色の蛍光放射量の同時測定により遊離カルシウムイオンを解析した（ラビノヴィッチ（Rabinovitch）ら、J. Immunol. 137:952〜961（1986））。カルシウム流動を開始させるには、細胞懸濁液に非標識3G8（抗CD16）モノクローナル抗体（濃度１μg/ml）を加えた後に10μg/mlのフィコエリトリン（PE）標識F（ab’）2ヤギ抗マウスIgGを時間0で添加するか、またはPE標識した抗CD4抗体（Leu-3a、Becton Dickinson）を添加し、その後非標識の二次抗体を加えた。紫色／青色の放射量比のヒストグラムはPE陽性の（感染した）細胞から集積したが、そのような細胞は典型的には細胞の40〜80％であった。抗体添加前の紫色／青色の放射量比を、標準化した初期比を確立するために用い、一単位と定めた。
リンパ球細胞溶解試験。CD8+ CD4- HLA B44に制限された細胞溶解株（WH3）をIMDM、100 U/ml IL-2を含む10％ヒト血清中で維持し、定期的にHLA B44ハプロタイプを有する放射線照射した（3000 rad）単核細胞で刺激した。細胞は細胞障害性試験で用いる前に刺激後少なくとも10日間培養した。この細胞に組換えワクシニアを感染多重度が少なくとも10となるよう無血清培地中で一時間感染させ、その後三時間完全培地でインキュベートした。細胞は遠心により回収し、1 x107/mlの濃度で再懸濁した。100μlを、一穴あたり100μlの完全培地を含むU字底マイクロタイタープレートの各穴に加えた。細胞は2段階希釈した。各試料あたり二穴はリンパ球を含まず、自発的なクロム遊離およびクロムの全取り込み量が測定できるようにした。106の3G8 10-2標的細胞（シェン（Shen）ら、Mol. Immunol.26:959〜969（1989））の一部を遠心し、50μlの滅菌した51Crクロム酸ナトリウム（1 m Ci/ml、デュポン（DuPont））中で断続的に混合しながら、37℃一時間再懸濁し、その後PBSで三回洗浄した。培地で105/mlとなるように再懸濁された100μlの標識細胞を各穴に加えた。マイクロタイタープレートは750 x gで一分間遠心し、37℃で4時間インキュベートした。インキュベーション時間の終わりのところで、各穴の中の細胞を静かにピペッティングすることにより再懸濁し、１試料を全取り込み放射線量決定のために移し、マイクロタイタープレートを750 x gで一分間遠心した。上清の100μl分を移し、ガンマ線シンチレーションカウンターで計測した。標的の比に対するエフェクターは、感染したエフェクター細胞の比率（通常70％以上）で補正した。
変異キナーゼキメラの作製。  ブタSykキナーゼの陰性融合蛋白質変異体は、Stu IおよびNot I（後者はカルボキシル基末端のすぐ３’側に位置する）でキメラを切断し、Not I切断部位を補填し、両末端を連結することにより作製された。この結果できた配列は、ブタSykの最初の298残基を、読み取り枠終結前の四つの外来の残基（GPRL）に結合させた。Zap-70のATP結合部位の点変異体（K369G）は、（チャン（Chan）ら、Cell 71:649〜662（1992））により報告された塩基配列の上部鎖の塩基番号1319から1345の間に位置するBal IとEar I切断部位との間に、二重鎖のオリゴヌクレオチドを挿入することにより作製した。この結果できた配列は、369番目の残基でリジンのかわりにグリシンをコードしていた。
免疫沈降反応およびキナーゼ解析。  約2 x 106のHeLa S3細胞を一時間DME無血清培地中、感染多重度が少なくとも10で組換えワクシニアに感染させた。感染後五時間、細胞を回収し、リン酸緩衝液で二回洗浄し、1% Triton X-100、0.15 M NaCl、0.02 M HEPES pH 7.3、5 mM EDTA、5 mM NaF、0.2mM Na3VO4、10μg/mlロイペプチン（leupeptin）、10μg/mlアプロチニン（aprotinin）、および1 mMのPMSF中で溶解した。氷上で10分インキュベーションした後、遠心により核を取り除き、CD16融合蛋白質を抗体BMA209/2およびプロテインAセファロースで免疫沈降した。融合蛋白質を付着した樹脂は溶解用緩衝液で三回洗浄したのち、20 mM Hepes pH 7.3で最後の洗浄を行った。各試料に対して、10μCiの[γ−32P]ATP（3000 Ci/mmole以上）を含む10μlのキナーゼ緩衝液（20 mM Hepes pH 7.3、10 mM MgCl2、10 mM MnCl2）を加えた。反応は室温で10分間インキュベーションする間行われ、20μlの2X試料泳動用緩衝液（4% SDS、100 mM Tris pH6.8、20% グリセロール、および10% β-メルカプトエタノール）の添加により停止させた。試料は3分間煮沸した後、一部は4〜15%勾配ゲルで泳動した。cdc2の6〜20位に相当し、そのtyr 20をlysに置き換えた可溶性ペプチド基質でのキナーゼ解析は、業者の推奨する手法（UBI）に従って行った。
蛋白質のチロシンへのリン酸化のイムノブロット解析。  TCR陰性の3.5細胞に組換えウイルス保存株を（少なくともmoiが10で）一時間感染させた。細胞をその後37℃で8〜12時間インキュベーションし、遠心し、洗浄し、mlあたり細胞が107個となるように無血清のIscove培地に再懸濁した。細胞の一部は2〜3 x 106個の細胞あたり1μgの抗体量で、抗CD16モノクローナル抗体（3G8、MedarexまたはBMA209/2、Behringwerke）とインキュベーションした。刺激を受けた試料はさらに、3〜5倍過剰量のアフィニティーカラムで精製された抗マウスIgG1抗体（Southern Biotechnology）と5分間インキュベーションした。引き続き細胞を、「セクリスト（Secrist）ら、J. Biol. Chem.268:5886〜5893（1993）」の方法にわずかに修正を加えた方法で処理した。最終濃度1％となるようにSDSを加えることによりインキュベーションを終了し、試料を3分間煮沸した。DNAをヒートシステムウルトラッソニック（Heat Systems Ultrasonics, Inc）を用いて一分間超音波により切断し、２x試料緩衝液を加え、105から2.5 x 105細胞に相当する部分試料をポリアクリルアミドゲルで分離し、蛋白質はセミドライエレクトロブロッティング（semidry electroblotting：ホッファー（Hoefer））によりニトロセルロース（シュレイヒャー（Schleicher）およびシュウェル（Schuell）BA45）上に移された。フィルターは1.5%ニワトリオバルブミン（シグマ（Sigma））を含む0.05%のTween-20含有のトリス（Tris）緩衝塩類溶液（TBST）中で一時間非特異的吸着を阻害し、TBSTで洗浄し、1:10000希釈で抗ホスホチロシン抗体4G10（UBI）を含む溶液中に移し、22℃で1〜2時間インキュベーションした。TBST洗浄後、フィルターはTBSTおよび1:5000希釈の西洋ワサビペルオキシダーゼ標識抗マウス抗体中で一時間インキュベーションした。リン酸化された蛋白質のバンドは化学発光法（ECL、アマーシャム（Amersham））により検出した。露出時間は2秒から5分の間に変動させた。
ヒトIgG1：蛋白質−チロシンキナーゼキメラの構築
ある標的細胞に対して特異的な抗体分子の細胞外ドメイン、および蛋白質−チロシンキナーゼ（例えば、本明細書に記載されているキナーゼ）の細胞内ドメインを含むキメラ分子が産生されうる。このような分子を産生するために、ヒトIgG1 H鎖配列を、CH3ドメインの配列に膜通過型抗体mRNAの３’端に由来するcDNA断片を結合させることにより調製する。３’端断片は基質として扁桃腺のcDNAライブラリーおよび以下の配列を有するオリゴヌクレオチドを用いて、ポリメラーゼ連鎖反応により得られる。塩基配列は、
0004170389.tif 000002
であり、それぞれ望ましいDNA断片の５’端および３’端に相当する。５’端のオリゴはヒトIgG1のCH1ドメイン内部の部位に相補的であり、３’オリゴは膜に広がるドメインをコードする配列のすぐ５’側の部位に相補的である。このPCR産物は、BstXIおよびBamHIで消化され、可変または定常領域となる半合成のIgG1抗体遺伝子のBstXI部位とBamHI部位との間に連結される。このBstXIからBamHIまでの断片の挿入に引き続き、SmaI部位と３’オリゴとの間の部分のみがPCR反応に由来するよう、構築物の増幅部分は制限酵素断片の相互入れ替えによりCH3内部のSmaI部位まで置換された。
ヒトIgG1キメラ受容体を作出するために、BamHI部位で終わるH鎖遺伝子を、標準的な技術により目的のキナーゼの細胞内ドメインに連結した。キメラ受容体の発現水準は、フローサイトメトリー法により決定されうる。発現上昇は、抗体のL鎖cDNAをコードするプラスミドの共発現により遂行されうる。
単一のプロモーターからHおよびL鎖の両方が発現されるような単一転写単位を作出するために、二つのシストロンを有するmRNAをコードするプラスミドが、H鎖およびL鎖のコード配列、ならびに別の場合にはgrp78またはBipとして知られる78 kDのグルコース制御蛋白質をコードするmRNAの５’非翻訳領域から生成される。grp78の配列は５’端及び３’端がそれぞれ
0004170389.tif 000003
である配列を有するプライマーを用いて、ヒトゲノムDNAのPCRにより得られる。これらのオリゴでのポリメラーゼ連鎖反応は10％ジメチルスルフォキシドの存在下で行われる。PCRにより得られる断片はNotIおよびHincIIで消化され、ヒトIgG1のコード配列より下流のNotI部位とHpaI部位との間に挿入される。次にヒトIgGカッパL鎖cDNAをコードする配列は、HincII部位およびベクター内部のもうひとつの部位を用いて、grp78リーダー部分より下流に挿入される。この操作の結果得られる発現プラスミドは、半合成のH鎖遺伝子、それに続くgrp78のリーダー配列、それに続くカッパL鎖cDNA配列、それに続くSV40DNA断片由来のポリアデニル化シグナルを含む。本発明者らは以前、この発現プラスミドをCOS細胞にトランスフェクションすると、H鎖決定部位のみをコードするプラスミドのトランスフェクションに比べ、H鎖の決定部位の発現が顕著に改善されることを実証した。
H鎖／受容体キメラおよびL鎖を含む二つのシストロンを有する遺伝子を作出するために、上流のH鎖配列を本明細書に記載されているキメラH鎖／受容体遺伝子で置換してもよい。
ひとたび構築されれば、IgG−チロシンキナーゼキメラは発現ベクターにクローニングし、宿主細胞に組み込み、本明細書に記載されている試験法のいずれかにより（例えば、カルシウム流動性または細胞溶解性試験により）試験してもよい。
CD4-チロシンキナーゼキメラの構築
CD4分子の細胞外ドメイン、および蛋白質−チロシンキナーゼ（例えば、本明細書に記載されているようなキナーゼ）の細胞内ドメインを含むキメラ分子が産生されうる。このような分子を産生するために、チロシンキナーゼコード配列（例えばcDNA）が（例えば上述のように）単離される。さらにこの配列は、膜にひろがるドメインのすぐ上流にBamHI部位を有するよう設計された形態のCD4（アルフォ（Aruffo）ら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84：8573〜8577（1987）；ツェトルマイスル（Zettlmeissl）ら、DNA Cell Biol. 9：347〜353（1990））の細胞外ドメインに標準的な手法により連結される。この融合蛋白質を作製するために、BamHI部位を適切な位置で配列中に（再度、標準的な手法により）設計してもよい。この遺伝子融合体は（本明細書に記載されているように）ワクシニアウイルスの発現プラスミドに導入され、相同組換えおよびマイコフェノリック酸中における増殖での選抜（フォークナー（Falkner）ら、J. Virol. 62：1849〜1854（1988）；ボイル（Boyle）ら、Gene 65：123〜128（1988））により、ワクシニアWR株のゲノム内部に挿入される。細胞表面に存在するCD4-チロシンキナーゼ融合蛋白質のワクシニア組換え体による発現を検討するために、フローサイトメトリー法による解析が用いられる。この結果を確認するためにワクシニア組換え体で感染させた細胞の免疫沈降反応を（上述のように）用いる。
CD4キメラの効果は、本明細書に記載されているカルシウム流動性、または細胞溶解性試験のいずれかにより検査されうる。特別な例のひとつとして、HIVエンベロープのgp120／gp41複合体に対するCD4の認識に基づいて、モデル標的：作動体システムが作製される。HeLa細胞をgp120／gp41を発現する組換えワクシニアウイルスに感染させ（チャクラバーティ（Chakrabarti）ら、Nature 320：535〜537（1986）；アール（Earl）ら、J. Virol.64：2448〜2451（1990））、51Crで標識する。標識した細胞はCD4-チロシンキナーゼキメラを発現するワクシニア組換え体に感染させたヒトアロ特異的（CD8+、CD4-）な細胞障害性Tリンパ球細胞株由来の細胞と培養し、特異的な溶解について検査する。
ワクシニア感染がCTLによる疑似認識を誘導する可能性に対する対照とするために、フォスファチジルイノシトールを結合させた形態のCD16（CD16PI）を発現するワクシニア組換え体に感染させ51Crで標識した標的細胞、およびCD16キメラを発現する対照組換え体に感染させたCTLで同様な細胞溶解性実験を行う。
別の例として、血流中の非常に短い寿命（約4時間）であり、非常に細胞溶解性の高い好中性顆粒性白血球は、CD4-チロシンキナーゼキメラの発現について興味ある細胞である。好中球がHIVに感染しても結果としてウイルスを放出する可能性は低く、この細胞が大量にある（白血球が最も多く存在する）ことにより宿主防御が促進されるはずである。宿主細胞としてもうひとつの興味ある可能性は、現在レトロウイルスの設計が可能な集団である成熟したT細胞である（ローゼンバーグ（Rosenberg）、Sci. Am.262：62〜69（1990））。組換えIL-2のおかげで、T細胞集団は比較的簡単に培養して増加させることができ、増加させた集団は、典型的には再度体内に戻されたとき限られた寿命を持つ（ローゼンバーグら、N. Engl. J. Med. 323：570〜578（1990））。
適切な条件下で、CD4キメラを発現する細胞によるHIV認識はまた、分裂促進の刺激を起こし、武装した細胞集団がウイルス負荷に対して活発に応答する可能性がある。本発明者らは、本明細書中では細胞溶解性Ｔリンパ球内部での融合蛋白質の挙動に焦点をあててきたが、ヘルパーリンパ球内部でのキメラの発現により、AIDSにおけるヘルパー細胞のサブセットの崩壊に対抗しうるHIVで活性化されるサイトカイン源が産生されうる。ウイルス侵入以外の段階での感染に対する抵抗性を構築するための最近のいくつかの案に関する著述（フリードマン（Friedman）ら、Nature 335：452〜454（1988）；グリーン（Green）ら、Cell 58：215〜223（1989）；マリム（Malim）ら、Cell 58：205〜214（1989）；トゥロノ（Trono）ら、Cell 59：113〜120（1989）；ボーノコア（Buonocore）ら、Nature 345：625〜628（1990））から、CD4キメラを産生する細胞は、細胞内部に作用部位を有する適切な物質の発現によりウイルス産生を抑えるように設計されうることが示唆される。
また、自律的なキメラを介してTリンパ球にシグナルを送る能力により、インビボでレトロウイルスを用いて設計されたリンパ球を制御する能力も付与される。例えば補体結合ドメインを除去するように設計された特異的IgM抗体によって媒介されるような架橋的な刺激により、インサイチューで該リンパ球の数が増加する可能性があり、一方で（例えばキメラ鎖内部に設計されたアミノ酸の多様性を認識する）同様な特異的抗体での処理により設計された集団が選択的に排除されることになりうる。本発明者らは、CD４：ζキメラを発現するジャーカット（Jurkat）細胞中で抗CD4 IgM抗体がカルシウムの流動を引き起こすのに、それ以上の架橋は必要でないことをすでに明らかにした。体外で何度も繰り返される増幅に頼ることなく細胞集団を調節する能力により、遺伝学的に設計されたT細胞に対して提案されている現在の利用範囲および効力が実質的に拡げられることになると思われる。
キナーゼキメラおよびCD28キメラ受容体の組み合わせによる制御
いくつかの（ZAP-70およびSrcファミリーキナーゼキメラのような）キナーゼキメラが直接的な細胞溶解性の殺傷に携わった場合にのみ機能しうることが示されたことにより、適切なキメラキナーゼの対を利用して細胞溶解性応答を制御する機会が提供される。キメラ一組みの細胞外ドメインは腫瘍細胞表面上の多様な決定基を認識し結合するように設計できるため、このようなアプローチは、特に抗腫瘍治療の分野で有用である。多様な決定基の各々の結合についてのみ（ならびに従って、例えばZAP-70およびSrcファミリーキナーゼの関与によってのみ）潜在的な細胞溶解性応答に効果がある。このアプローチは非腫瘍細胞の破壊の可能性および頻度を低下させることにより、治療上の特異性を向上させる。
一つの特別な例において、一組のキメラに、それぞれが標的腫瘍の明白な抗原特性を認識するような二つの異なる細胞外ドメインが含まれていてもよい。このようなキメラの対は腫瘍表面上の二つの無関係な分子（例えば、二つの別個の蛋白質の細胞表面マーカー）を認識し得るし、またはこの対は同一分子のふたつの異なる属性（たとえば抗原蛋白質および同じ細胞表面蛋白質に結合している抗原糖鎖）を認識し得る。腫瘍抗原の例としては、多くの糖鎖（例、Ley、シアル化Ley、Lex、およびシアル化Lex）、癌胎児性抗原、CD40、修飾されたCD44、α-フェトプロテイン、TおよびTn抗原、テナシン（tenascin）、ならびに増殖因子受容体（例、HER2/neu）が含まれるが、それらに限定されない。
さらに、T細胞活性化はCD28の連結により増強されることが示されたため、本発明にはまた、ひとつはCD28の細胞内ドメインを含み、もうひとつ（またはそれ以上）は本明細書に記載されている蛋白質チロシンキナーゼの細胞内ドメインを含むようなキメラ受容体のセットを発現する治療用の細胞も含まれる。与えられたキメラ受容体のセットにおいて、細胞外ドメインは同一であってもよく（例えば、すべてはCD4蛋白質由来であり、故にすべてがHIVまたはHIV感染細胞を認識しうる）、または上記に議論されているように、それぞれが細胞もしくは病原体の表面上の異なる標的分子を認識するよう設計してもよい。
この組み合わせによる制御方法は、いかなる数の協調して作用するキメラ受容体にも拡大されうる（例えば、ZAP-70およびSrcファミリーキナーゼキメラの組み合わせ、または代わりにさらなる組み合わせ制御を促進するよう、CD28キメラ、ZAP-70キメラ、およびSrcファミリーキナーゼキメラの組み合わせが利用されうる）。さらに、本発明のいかなる治療方法を制御するためにも利用されうる。
CD28キメラは本明細書に記載されている方法に従って作製され、発現される。CD28配列はアルフォ（Aruffo）およびシード（Seed）（Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84：8573〜8577（1987））により提供されている。また、この参考文献にはCD28の細胞内および膜通過ドメインの記載が含まれている。細胞内CD28ドメインを有するキメラの例はロメオ（Romeo）ら（Cold Spring Harbor Symp. on Quant. Biol. LVII：117〜125（1992））に開示されている。
その他の態様
蛋白質キナーゼの細胞内配列を含むその他のキメラを作出するために、受容体の細胞外ドメインをコードするcDNAまたはゲノム配列に、選択される細胞外ドメインの直後の位置に導入される制限酵素切断部位を付与することができる。その後、制限酵素切断部位内部で終結するような細胞外ドメイン断片を、蛋白質キナーゼ配列に連結することができる。典型的な細胞外ドメインは、補体、糖鎖、ウイルス蛋白質、細菌、原生動物もしくは後生動物寄生体、またはそれらによって誘発される蛋白質を認識する受容体に由来し得る。同様に、病原体または腫瘍細胞により発現されるリガンドまたは受容体は、こうしたリガンドを認識する受容体を有する細胞に対する免疫応答を指令する蛋白質キナーゼ配列に連結され得る。
細胞溶解に必要な最小の蛋白質キナーゼ配列を同定するために、キナーゼの細胞内ドメインの大部分がうまく取り除かれている一連の欠損変異体を、標準的な手法により調製してもよい。このような欠損変異体は本明細書に記載されている試験法のいずれかにより効果が試験される。Syk蛋白質キナーゼに対する有用な細胞内ドメインには、例えばブタSyk配列のアミノ酸336〜628、およびヒトSyk配列のアミノ酸338〜630が含まれる。Srcファミリーキナーゼに対する有用な細胞内ドメインには、例えばSH2およびSH3ドメインが含まれる。
本発明をその特定の態様との関連において開示してきたが、さらに修飾を加えることが可能であり、本願は、本発明の修飾、使用、または適用を含むものであり、また本発明が属する分野において本開示から行われ、本明細書または添付の請求の範囲に記載された本質的な特徴に適用される改良も含むということを理解すべきである。
配列表
（1）一般情報：
（i）出願人：Brian Seed
Charles Romeo
Waldemar Kolanus
（ii）発明の名称：蛋白質チロシンキナーゼキメラによる細胞性免疫の再指示
（iii）配列数：9
（iv）文書通信情報：
（A）宛名：Fish & Richardson P.C.
（B）街路名：225 Franklin Street
（C）市名：Boston
（D）州名：Massachusetts
（E）国名：U.S.A.
（F）郵便番号：02110-2804
（v）コンピューター読み取りフォーム：
（A）メディア形式：3.5” Diskette, 1.44 Mb
（B）コンピューター：IBM PS/2 Model 50Z or 55SX
（C）運転システム：MS-DOS（Version 5.0）
（D）ソフトウェア：WordPerfect（Version 5.1）
（vi）現出願データ：
（A）出願番号：PCT/US96/-----
（B）出願日：
（vii）親出願データ：
（A）出願番号：08/394,177
（B）出願日：February 24, 1995
（viii）弁理士／代理人情報：
（A）氏名：Karen F. Lech, Ph.D.
（B）登録番号：35,238
（C）参照／明細書番号：00786/271001
（ix）電気通信情報：
（A）電話：（617）542-5070
（B）ファックス：（617）542-8906
（C）テレックス：200154
（2）配列番号：１の情報：
（i）配列の特性：
（A）配列の長さ：33
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：一本鎖
（D）トポロジー：直鎖状
（xi）配列の記載：配列番号：１：
0004170389.tif 000004
（2）配列番号：２の情報：
（i）配列の特性：
（A）配列の長さ：50
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：一本鎖
（D）トポロジー：直鎖状
（xi）配列の記載：配列番号：２：
0004170389.tif 000005
（2）配列番号：３の情報：
（i）配列の特性：
（A）配列の長さ：33
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：一本鎖
（D）トポロジー：直鎖状
（xi）配列の記載：配列番号：３：
0004170389.tif 000006
（2）配列番号：４の情報：
（i）配列の特性：
（A）配列の長さ：33
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：一本鎖
（D）トポロジー：直鎖状
（xi）配列の記載：配列番号：４：
0004170389.tif 000007
（2）配列番号：５の情報：
（i）配列の特性：
（A）配列の長さ：630
（B）配列の型：アミノ酸
（C）鎖の数：N/A
（D）トポロジー：直鎖状
（xi）配列の記載：配列番号：５：
0004170389.tif 000008
0004170389.tif 000009
0004170389.tif 000010
0004170389.tif 000011
（2）配列番号：６の情報：
（i）配列の特性：
（A）配列の長さ：628
（B）配列の型：アミノ酸
（C）鎖の数：N/A
（D）トポロジー：直鎖状
（xi）配列の記載：配列番号：６：
0004170389.tif 000012
0004170389.tif 000013
0004170389.tif 000014
0004170389.tif 000015
（2）配列番号：７の情報：
（i）配列の特性：
（A）配列の長さ：34
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：一本鎖
（D）トポロジー：直鎖状
（xi）配列の記載：配列番号：７：
0004170389.tif 000016
（2）配列番号：８の情報：
（i）配列の特性：
（A）配列の長さ：39
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：一本鎖
（D）トポロジー：直鎖状
（xi）配列の記載：配列番号：８：
0004170389.tif 000017
（2）配列番号：９の情報：
（i）配列の特性：
（A）配列の長さ：33
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：一本鎖
（D）トポロジー：直鎖状
（xi）配列の記載：配列番号：９：
0004170389.tif 000018
【図１Ａ】
0004170389.tif 000019
【図１Ｂ】
0004170389.tif 000020
【図１Ｃ】
0004170389.tif 000021
【図９】
0004170389.tif 000022
【図２】
0004170389.tif 000023
【図３】
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【図４Ａ】
0004170389.tif 000025
【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
0004170389.tif 000029
【図６Ａ】
0004170389.tif 000030
【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図１０Ａ】
0004170389.tif 000036
【図１０Ｂ】
0004170389.tif 000037