JP6631865B2 - ＴＧＦβ阻害機能を持つキメラタンパク質 - Google Patents

Description

本発明は、ＴＧＦβ阻害機能を持つキメラタンパク質に関する。本発明はさらに、上記キメラタンパク質をコードするＤＮＡ、ベクター、ウイルス、細胞、上記キメラタンパク質の製造方法、並びに薬学的組成物に関する。

トランスフォーミング増殖因子（ＴＧＦ）βは、ヒトでは、３種のアイソフォーム、すなわちＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２、およびＴＧＦβ３が存在する。これらは、生物学的に活性な状態において、二つの分子間のジスルフィド架橋によって結合された２つの１１２アミノ酸単量体を含む、２５ｋＤａのホモ二量体である。ＴＧＦβ１とＴＧＦβ２との間では２７個のアミノ酸が異なり、ＴＧＦβ１とＴＧＦβ３との間では２２個のアミノ酸が異なっている。ＴＧＦβは標的細胞の膜上に分布する特異的受容体に結合することで、細胞内にシグナルを伝達し、その機能を発揮する。ＴＧＦβの受容体にはＩ型受容体とＩＩ型受容体が存在し、ＴＧＦβとの結合によりヘテロ多量体からなる受容体複合体が形成される。

ＴＧＦβは、細胞の増殖および分化、胚発生、細胞外基質形成、骨の発達、創傷治癒、造血、ならびに免疫反応および炎症反応に関与している多機能性サイトカインである（非特許文献１）。ＴＧＦβの調節異常は、ヒトにおいては、例えば、先天性欠損症、がん、慢性炎症性疾患、自己免疫性疾患、および線維症に関係があるとされている（非特許文献２及び非特許文献３）。

ＴＧＦβは種々の線維症の成因に共通のサイトカインとして、その役割が強調されている。ＴＧＦβは血管内皮細胞や上皮細胞、リンパ球細胞には増殖抑制作用を示す一方で、線維芽細胞には増殖を促進し、またα平滑筋アクチン（αＳＭＡ）などを発現する筋線維芽細胞への形質転換を促す。さらにコラーゲンなどの細胞外基質の合成を強力に増加させ、同時にプラスミノーゲアクチベータ阻害因子（ＰＡＩ−１） などの線溶系阻害物質の産生を亢進するなど、組織線維化の原因となる分子である。それゆえ、線維症の治療にＴＧＦβ阻害剤が有用な可能性がある。

また、ＴＧＦβは細胞の運動性を増加させることに寄与し、上皮間葉転換（ＥＭＴ）を引き起こす作用があることが判明してきている（非特許文献４）。特にがん細胞の運動能の増加は転移の亢進などがんの悪性化に寄与するため、ＥＭＴを抑制することでがんの悪性化を抑制できると考えられている（非特許文献５）。

ＴＧＦβシグナルに関連した疾患の治療を目的として、ＴＧＦβの中和抗体や低分子有機化合物である受容体拮抗物質がさかんに研究されてきたが、臨床応用されている化合物は存在していない。その一因としては、血中内薬物濃度が速やかに低下してしまうことが考えられている。

ＴＧＦβ１及びＴＧＦβ３は、腫瘍部位や線維化部位、正常組織では骨髄などに発現が多く認められる。一方、ＴＧＦβ２は、特に脳腫瘍組織において高い発現が認められ、ＴＧＦβ２を標的としたアンチセンスオリゴが脳腫瘍分野で開発されているが、核酸であるため、細胞への送達の効率性、並びに安定性に関しては改善の余地があると考えられる（非特許文献６）。

ＴＧＦβ１及びＴＧＦβ３は、ＩＩ型受容体であるＴβＲＩＩとの親和性を持つ（非特許文献７）。そのため可溶性ＴβＲＩＩＦｃキメラタンパク質を用いて、ＴＧＦβシグナルを阻害することで、がん細胞の運動能を抑制するがん治療薬とする可能性について報告がある（非特許文献８）。Ｆｃキメラタンパク質はＦｃドメインを持つことによって抗体と同程度の血中滞留性を示すことが考えられ、しかも抗体よりも安価に生産しうる可能性を持っている。しかしながら、既存の可溶性ＴβＲＩＩＦｃキメラタンパク質は、ＴＧＦβ２との結合能を持たないために、ＴＧＦβ２より引き起こされると種々の疾患に関しては効果を持たないことが考えられる。

Ｂｏｒｄｅｒｉ ＷＡ，ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｄ．１９９５（１０）：１０００−１００１ Ｂｒｏｗｎ ＭＡ，ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｉｎｖｅｓｔ．１９９５（２）：６５５−６５６． Ｂｒｏｗｎ ＭＡ，ｅｔ ａｌ．，Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎ．Ｎｅｐｈｒｏｌ．Ｈｙｐｅｒｔｅｎｓ．１９９４（１）：５４−８ Ｚａｖａｄｉｌ Ｊ，ｅｔ ａｌ．，Ｏｎｃｏｇｅｎｅ．２００５（３７）：５７６４−５７７４ Ｅｈａｔａ Ｓ，ｅｔ ａｌ．，Ｃａｎｃｅｒ Ｓｃｉ．２００７（１）：１２７−１３３． Ｈａｕ Ｐ，ｅｔ ａｌ．，Ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ．２００７（２）：２０１−２１２． Ｈｕａｎｇ Ｔ， ｅｔ ａｌ．，ＥＭＢＯ Ｊ．２０１１（７）：１２６３−１２７６． Ｌｉｕ ＪＱ， ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ．２０１２；（４１）： １６６１８−１６６２３．

上記の通り、ＴＧＦβシグナル関連疾患に対する治療を行う上で、薬物動態に課題点があり、十分にＴＧＦβシグナルをｉｎ ｖｉｖｏで抑制できない小分子化合物や、安価に供給することが難しい中和抗体にかわる新規な治療薬を開発することが望まれている。本発明は、優れた血中動態を示し、かつ安価に供給しうる、ＴＧＦβ阻害機能を持つキメラタンパク質を提供することを課題とする。本発明はさらに上記キメラタンパク質をコードするＤＮＡ、ベクター、ウイルス、細胞、上記キメラタンパク質の製造方法、並びに薬学的組成物を提供することを課題とする。

本発明者らは、上記課題を達成するために鋭意検討した結果、ＴＧＦβＩ型受容体細胞外ドメインとＴＧＦβＩＩ型受容体細胞外ドメインとを結合させたキメラタンパク質がＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３の全てに結合することを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、以下の（１）〜（２２）に関するものである。
（１） ＴＧＦβＩ型受容体細胞外ドメイン及びＴＧＦβＩＩ型受容体細胞外ドメインを有し、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３に結合するキメラタンパク質。
（２） ＴＧＦβＩ型受容体細胞外ドメインがＡＬＫ５細胞外ドメインである、（１）に記載のキメラタンパク質。
（３） ＴＧＦβＩＩ型受容体細胞外ドメインがＴβＲＩＩ細胞外ドメインである、（１）又は（２）に記載のキメラタンパク質。
（４） さらに二量体化ドメインを有する、（１）から（３）の何れかに記載のキメラタンパク質。
（５） 二量体化ドメインが免疫グロブリンドメインである、（４）に記載のキメラタンパク質。
（６） 免疫グロブリンドメインが、ＩｇＧのＦｃドメイン、ＩｇＧの重鎖、又はＩｇＧの軽鎖である、（５）に記載のキメラタンパク質。
（７） ＡＬＫ５細胞外ドメインのＣ末端にＴβＲＩＩ細胞外ドメインのアミノ末端（Ｎ末端）が結合し、ＴβＲＩＩ細胞外ドメインのカルボキシル末端（Ｃ末端）に免疫グロブリンドメインのＮ末端が結合している、（１）から（６）の何れかに記載のキメラタンパク質。
（８） ＴβＲＩＩ細胞外ドメインのＣ末端にＡＬＫ５細胞外ドメインのＮ末端が結合し、ＡＬＫ５細胞外ドメインのＣ末端に免疫グロブリンドメインのＮ末端が結合している、（１）から（６）の何れかに記載のキメラタンパク質。
（９） 以下の（ａ）〜（ｃ）の何れかである、（１）から（８）の何れかに記載のキメラタンパク質。
（ａ）配列番号４又は配列番号１５で表されるアミノ酸配列からなるキメラタンパク質；
（ｂ）配列番号４又は配列番号１５で表されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列からなり、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３に結合するキメラタンパク質；又は
（ｃ）配列番号４又は配列番号１５で表されるアミノ酸配列において１又は数個のアミノ酸が欠失、置換及び／又は付加しているアミノ酸配列からなり、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３に結合するキメラタンパク質；
（１０） アセチル修飾またはポリエチレングリコール修飾を受けている、（１）から（９）の何れかに記載のキメラタンパク質。
（１１） 二量体化している、（１）から（１０）の何れかに記載のキメラタンパク質。
（１２） 以下の（ａ）〜（ｃ）の何れかのキメラタンパク質をコードするＤＮＡ。
（ａ）配列番号４又は配列番号１５で表されるアミノ酸配列からなるキメラタンパク質；
（ｂ）配列番号４又は配列番号１５で表されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列からなり、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３に結合するキメラタンパク質；又は
（ｃ）配列番号４又は配列番号１５で表されるアミノ酸配列において１又は数個のアミノ酸が欠失、置換及び／又は付加しているアミノ酸配列からなり、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３に結合するキメラタンパク質。
（１３） 以下の（ｄ）又は（ｅ）の何れかのＤＮＡ。
（ｄ）配列番号８又は配列番号１６で表される塩基配列からなるＤＮＡ；又は
（ｅ）配列番号８又は配列番号１６で表される塩基配列において１又は数個の塩基が欠失、置換及び／又は付加している塩基配列からなり、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３に結合するキメラタンパク質をコードする塩基配列からなるＤＮＡ。
（１４） （１２）又は（１３）に記載のＤＮＡを含むベクター。
（１５） （１４）に記載のベクターを有するウイルス。
（１６） （１４）に記載のベクター又は（１５）に記載のウイルスを有する細胞。
（１７） 細菌細胞、酵母細胞、昆虫細胞及び哺乳動物細胞から成る群から選択される細胞である、（１６）に記載の細胞。
（１８） （１６）又は（１７）に記載の細胞を培養する工程を含む、（１）から（１０）の何れかに記載のキメラタンパク質を製造する方法。
（１９） （１）から（１１）の何れかに記載のキメラタンパク質、（１２）又は（１３）に記載のＤＮＡ、（１４）に記載のベクター、（１５）に記載のウイルス、あるいは（１６）又は（１７）に記載の細胞を含む、薬学的組成物。
（２０） ＴＧＦβ阻害剤である、（１９）に記載の薬学的組成物。
（２１） 抗線維症剤である、（１９）に記載の薬学的組成物。
（２２） 抗腫瘍剤である、（１９）に記載の薬学的組成物。

さらに本発明によれば、以下の発明が提供される。
（２３） ＴＧＦβ阻害に使用するための、（１）から（１１）の何れかに記載のキメラタンパク質、（１２）又は（１３）に記載のＤＮＡ、（１４）に記載のベクター、（１５）に記載のウイルス、あるいは（１６）又は（１７）に記載の細胞。
（２４） 抗線維症の予防及び／又は治療に使用するための、（１）から（１１）の何れかに記載のキメラタンパク質、（１２）又は（１３）に記載のＤＮＡ、（１４）に記載のベクター、（１５）に記載のウイルス、あるいは（１６）又は（１７）に記載の細胞。
（２５） 腫瘍の予防及び／又は治療に使用するための、（１）から（１１）の何れかに記載のキメラタンパク質、（１２）又は（１３）に記載のＤＮＡ、（１４）に記載のベクター、（１５）に記載のウイルス、あるいは（１６）又は（１７）に記載の細胞。
（２６） ＴＧＦβ阻害剤の製造のための、（１）から（１１）の何れかに記載のキメラタンパク質、（１２）又は（１３）に記載のＤＮＡ、（１４）に記載のベクター、（１５）に記載のウイルス、あるいは（１６）又は（１７）に記載の細胞の使用。
（２７） 抗線維症剤の製造のための、（１）から（１１）の何れかに記載のキメラタンパク質、（１２）又は（１３）に記載のＤＮＡ、（１４）に記載のベクター、（１５）に記載のウイルス、あるいは（１６）又は（１７）に記載の細胞の使用。
（２８） 抗腫瘍剤の製造のための、（１）から（１１）の何れかに記載のキメラタンパク質、（１２）又は（１３）に記載のＤＮＡ、（１４）に記載のベクター、（１５）に記載のウイルス、あるいは（１６）又は（１７）に記載の細胞の使用。
（２９） （１）から（１１）の何れかに記載のキメラタンパク質、（１２）又は（１３）に記載のＤＮＡ、（１４）に記載のベクター、（１５）に記載のウイルス、あるいは（１６）又は（１７）に記載の細胞を、ＴＧＦβ阻害を必要とする対象者に投与することを含む、ＴＧＦβの阻害方法。
（３０） （１）から（１１）の何れかに記載のキメラタンパク質、（１２）又は（１３）に記載のＤＮＡ、（１４）に記載のベクター、（１５）に記載のウイルス、あるいは（１６）又は（１７）に記載の細胞を、対象者に投与することを含む、抗線維症の予防及び／又は治療方法。
（３１） （１）から（１１）の何れかに記載のキメラタンパク質、（１２）又は（１３）に記載のＤＮＡ、（１４）に記載のベクター、（１５）に記載のウイルス、あるいは（１６）又は（１７）に記載の細胞を、対象者に投与することを含む、腫瘍を抑制する方法。

本発明のキメラタンパク質は、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３の全てに結合することができる新規なキメラタンパク質である。本発明のキメラタンパク質は、ＴＧＦβシグナル関連疾患において、より治療域が広くなるため、臓器の線維化や腫瘍のＥＭＴを抑制し、線維症や腫瘍の治療に有用であると考えられる。

図１は、本発明のキメラタンパク質の発現プラスミド、およびレンチウイルス産生用のプラスミド作成の概要を示す。 図２は、配列番号４で表される本発明のキメラタンパク質及び比較用のキメラタンパク質のＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２、及びＴＧＦβ３への結合をルシフェラーゼ活性により測定した結果を示す。横軸はルシフェラーゼ活性の強度を示す。発光強度と、キメラタンパク質とＴＧＦβとの結合の強さは反比例し、発光強度が低い場合はキメラタンパク質とＴＧＦβとが結合し、高い場合はキメラタンパク質とＴＧＦβとが結合していないことを示す。 図３は、配列番号４で表される本発明のキメラタンパク質、配列番号１５で表される本発明のキメラタンパク質及び比較用のキメラタンパク質のＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２、及びＴＧＦβ３への結合をルシフェラーゼ活性により測定した結果を示す。横軸はルシフェラーゼ活性の強度を示す。発光強度と、キメラタンパク質とＴＧＦβとの結合の強さは反比例し、発光強度が低い場合はキメラタンパク質とＴＧＦβとが結合し、高い場合はキメラタンパク質とＴＧＦβとが結合していないことを示す。 図４は、本発明のキメラタンパク質産生細胞及び比較用のキメラタンパク質産生細胞にＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２又はＴＧＦβ３を処理した場合のリン酸化Ｓｍａｄ２（Ｐ−Ｓｍａｄ２）の発現量及びＳｍａｄ２及びＳｍａｄ３の総発現量（Ｔｏｔａｌ Ｓｍａｄ２／３）を示す。発現量はＷｅｓｔｅｒｎ ｂｌｏｔｔｉｎｇにより定量し、縦軸に各処理群におけるシグナルの強さとして示す。 図５は、本発明のキメラタンパク質産生細胞及び比較用のキメラタンパク質産生細胞にＴＧＦβ２又はＴＧＦβ３を処理した場合の細胞の浸潤能を示す。縦軸は各処理群インサート内の５視野における遊走した細胞数の平均値を示す。 図６は、ＴＧＦβ２又はＴＧＦβ３を処理された本発明のキメラタンパク質産生細胞におけるＳｍａｄ７、ＰＡＩ−１、ＩＬ−１０、ＰＴＨｒＰの遺伝子発現量を示す。縦軸にはそれぞれの遺伝子の相対的発現量（内部標準：ＧＡＰＤＨ）を示す。

（１）キメラタンパク質
本発明のキメラタンパク質は、ＴＧＦβＩ型受容体細胞外ドメイン及びＴＧＦβＩＩ型受容体細胞外ドメインを有し、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３に結合することを特徴とする。

ＴＧＦβＩ型受容体細胞外ドメインとしては、ＡＬＫ４細胞外ドメイン、ＡＬＫ５細胞外ドメイン、ＡＬＫ７細胞外ドメインなどが挙げられ、特にＡＬＫ５細胞外ドメインが好ましい。

ＡＬＫ５細胞外ドメインのアミノ酸配列としては、配列番号１で表されるアミノ酸配列、及び配列番号１で表されるアミノ酸配列において１又は数個のアミノ酸が欠失、置換及び／又は付加しているアミノ酸配列であって、リガンドであるＴＧＦβを介することで、ＴβＲＩＩおよびその他のＩＩ型受容体との複合受容体形成能を有するアミノ酸配列を挙げることができる。なお、ＡＬＫ５細胞外ドメインは、ヒト以外の生物由来のＡＬＫ５細胞外ドメインであってもＴβＲＩＩおよびその他のＩＩ型受容体との複合受容体形成能を有するものであれば本発明において利用可能である。

ＴＧＦβＩＩ型受容体細胞外ドメインとしては、ＴβＲＩＩ細胞外ドメイン、ＡｃｔＲＩＩ細胞外ドメイン、ＡｃｔＲＩＩＢ細胞外ドメイン、ＢＭＰＲＩＩ細胞外ドメイン、ＡＭＨＲＩＩ細胞外ドメインなどが挙げられ、特にＴβＲＩＩ細胞外ドメインが好ましい。

ＴβＲＩＩ細胞外ドメインのアミノ酸配列としては、配列番号２で表されるアミノ酸配列、及び配列番号２で表されるアミノ酸配列において１又は数個のアミノ酸の欠失、置換及び／又は付加しているアミノ酸配列、及び、配列番号１３で表されるアミノ酸配列、及び配列番号１３で表されるアミノ酸配列において１３又は数個のアミノ酸が欠失、置換及び／又は付加しているアミノ酸配列であって、リガンドであるＴＧＦβを介することで、ＡＬＫ５およびその他のＩ型受容体との複合受容体形成能を有するアミノ酸配列を挙げることができる。なお、ＴβＲＩＩ細胞外ドメインは、ヒト以外の生物由来のＴβＲＩＩ細胞外ドメインであってもＡＬＫ５およびその他のＩ型受容体との複合受容体形成能を有するものであれば本発明において利用可能である。

本発明においてはさらに二量体化ドメインを有するキメラタンパク質がより好ましい。二量体化ドメインにより本発明のキメラタンパク質は二量体化し、血中滞留性の向上が期待できる。

本発明において二量体化ドメインは本発明のキメラタンパク質を二量体化させるものであれば特に限定されない。例えば、免疫グロブリンドメインを使用することができ、具体的には、ＩｇＧのＦｃドメイン（例えば、ヒトＩｇＧ１のＦｃドメイン、ヒトＩｇＧ２のＦｃドメイン、ヒトＩｇＧ３のＦｃドメイン、ヒトＩｇＧ４のＦｃドメインなど）が挙げられる。また、ＩｇＧの重鎖、又はＩｇＧの軽鎖でもよい。また、ヒト以外の生物由来の免疫グロブリンドメインでもよい。さらに、これらのアミノ酸配列において１又は数個のアミノ酸が欠失、置換及び／又は付加しているアミノ酸配列からなるものでもよい。本発明においてはキメラタンパク質の血中滞留性を向上させる免疫グロブリンドメインを使用することが好ましい。

本発明において使用できる二量体化ドメインの一例としては、ヒトＩｇＧ１のＦｃドメインであって、配列番号３で表されるアミノ酸配列で示されるものである。

本発明のキメラタンパク質において、ＴＧＦβＩ型受容体細胞外ドメイン（例えば、ＡＬＫ５細胞外ドメイン）とＴＧＦβＩＩ型受容体細胞外ドメイン（例えば、ＴβＲＩＩ細胞外ドメイン）の配列順序は特に限定されない。即ち、ＴＧＦβＩ型受容体細胞外ドメインのＣ末端にＴＧＦβＩＩ型受容体細胞外ドメインのＮ末端が結合していてもよいし、ＴＧＦβＩＩ型受容体細胞外ドメインのＣ末端にＴＧＦβＩ型受容体細胞外ドメインのＮ末端が結合していてもよい。また、各ドメインがアミノ酸やペプチド、親水性ポリマーなど、何らかのリンカーを介して結合していてもよい。

ＴＧＦβＩ型受容体細胞外ドメインとしてＡＬＫ５細胞外ドメインを含み、ＴＧＦβＩＩ型受容体細胞外ドメインとしてＴβＲＩＩ細胞外ドメインを含み、さらに免疫グロブリンドメインを含むキメラタンパク質の場合の例としては、ＡＬＫ５細胞外ドメインのＣ末端にＴβＲＩＩ細胞外ドメインのＮ末端が結合し、ＴβＲＩＩ細胞外ドメインのＣ末端に免疫グロブリンドメインのＮ末端が結合しているキメラタンパク質、及びＴβＲＩＩ細胞外ドメインのＣ末端にＡＬＫ５細胞外ドメインのＮ末端が結合し、ＡＬＫ５細胞外ドメインのＣ末端に免疫グロブリンドメインのＮ末端が結合しているキメラタンパク質を挙げることができる。また、各ドメインがアミノ酸やペプチド、親水性ポリマーなど、何らかのリンカーを介して結合していてもよい。

リンカーがアミノ酸やペプチドの場合は、キメラタンパク質のベクターを構築する際に、各ドメインのＤＮＡ配列とリンカーのＤＮＡ配列を用いてベクターを構築すればよい。リンカーのペプチドとしては、例えば、ＣＧＧ−、ＣＡＡ−、ＣＬＬ−、ＣＶＶ−、ＣＬＡ−、ＣＧ−、ＣＧＧＧ−、ＣＧＧＧＧ−、ＣＧＧＧＧＧ−、（ＧＧＧＧＳ）₃、（ＧＧＧＧＳ）₆、ＶＣｉｔ、ＡＦ(（Ｇはグリシン、Ａはアラニン、Ｌはロイシン、Ｖはバリン、Ｓはセリン、Ｃｉｔはシトルリン、Ｆはフェニルアラニンをそれぞれ示す。）などを挙げることができる。また、リンカーの親水性ポリマーとしては、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシル基、カルボキシレート基、ヒドロキシエチル基、ポリオキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ポリオキシプロピル基、アミノ基、アミノエチル基、アミノプロピル基、アンモニウム基、アミド基、カルボキシメチル基、スルホン酸基、リン酸基などの親水性基を有するものを挙げることができ、具体的には、アラビアゴム、カゼイン、ゼラチン、デンプン誘導体、カルボキシメチルセルロースおよびそのナトリウム塩、セルロースアセテート、アルギン酸ナトリウム、酢酸ビニル−マレイン酸コポリマー類、スチレン−マレイン酸コポリマー類、ポリアクリル酸類およびそれらの塩、ポリメタクリル酸類およびそれらの塩、ヒドロキシエチルメタクリレートのホモポリマーおよびコポリマー、ヒドロキシエチルアクリレートのホモポリマーおよびコポリマー、ヒドロキシピロピルメタクリレートのホモポリマーおよびコポリマー、ヒドロキシプロピルアクリレートのホモポリマーおよびコポリマー、ヒドロキシブチルメタクリレートのホモポリマーおよびコポリマー、ヒドロキシブチルアクリレートのホモポリマーおよびコポリマー、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）類、ヒドロキシプロピレンポリマー類、ポリビニルアルコール類、加水分解度が６０モル％以上、好ましくは８０モル％以上である加水分解ポリビニルアセテート、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、アクリルアミドのホモポリマーおよびコポリマー、メタクリルアミドのホモポリマーおよびポリマー、Ｎ−メチロールアクリルアミドのホモポリマーおよびコポリマー、アルコール可溶性ナイロン、２，２−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）−プロパンとエピクロロヒドリンとのポリエーテルなどを挙げることができるが、ＰＥＧが好ましい。ＰＥＧの分子量は特に限定されず、例えば、ＰＥＧ２００、ＰＥＧ４００、ＰＥＧ５００、ＰＥＧ２０００、ＰＥＧ５０００、ＰＥＧ１００００、ＰＥＧ２００００、ＰＥＧ３００００、ＰＥＧ３５０００などを用いることができる。

本発明のキメラタンパク質の具体例としては、以下の（ａ）〜（ｃ）の何れかのキメラタンパク質を挙げることができる。
（ａ）配列番号４又は配列番号１５で表されるアミノ酸配列からなるキメラタンパク質；
（ｂ）配列番号４又は配列番号１５で表されるアミノ酸配列と９０％以上（好ましくは９５％以上、より好ましくは９７％以上、特に好ましくは９９％以上）の配列同一性を有するアミノ酸配列からなり、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３に結合するキメラタンパク質；又は
（ｃ）配列番号４又は配列番号１５で表されるアミノ酸配列において１又は数個のアミノ酸が欠失、置換及び／又は付加しているアミノ酸配列からなり、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３に結合するキメラタンパク質；

アミノ酸配列の同一性は、例えばＢＬＡＳＴ（Ｐｒｏ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，９０，５８７３（１９９３））又はＦＡＳＴＡ（ＭｅｔｈｏｄｓＥｎｚｙｍｏｌ．，１８３，６３（１９９０））等を用いて決定することができる。このＢＬＡＳＴに基づいて、ＢＬＡＳＴＰ、ＢＬＡＳＴＮとよばれるプログラムが開発されているので（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ）、このプログラムをデフォルト設定で用いて配列同一性を計算することができる。

アミノ酸残基の置換は、あるアミノ酸残基が類似の側鎖を有するアミノ酸残基で置換される保存的置換でもよい。類似の側鎖を有するアミノ酸のファミリーとしては、塩基性側鎖を有するアミノ酸（リジン、アルギニン、ヒスチジン）、酸性側鎖を有するアミノ酸（アスパラギン酸、グルタミン酸）、非荷電性極性側鎖を有するアミノ酸（グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン）、非極性側鎖を有するアミノ酸（アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン）、β位分岐側鎖を有するアミノ酸（スレオニン、バリン、イソロイシン）、芳香族側鎖を有するアミノ酸（チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン）、ヒドロキシル基含有側鎖を有するアミノ酸（セリン、スレオニン、チロシン）、および硫黄含有側鎖を有するアミノ酸（システイン、メチオニン）を挙げることができる。

本明細書において「アミノ酸配列において１又は数個のアミノ酸の欠失、置換及び／又は付加している」における数個とは、好ましくは１〜１０個、より好ましくは１〜５個、さらに好ましくは１〜３個を意味する。

本発明のキメラタンパク質は、アセチル修飾またはポリエチレングリコール修飾を受けているものでもよい。真核生物のタンパク質のＮ末端にあるαアミノ酸はアセチル化される場合があり、生細胞内で、タンパク質の翻訳後修飾としてアセチル化が行われる場合がある。また、ポリエチレングリコールをタンパク質に結合すると、タンパク質分解が抑制されることにより薬効の持続期間を延長したり、副作用を軽減することが可能になる。タンパク質のアセチル修飾またはポリエチレングリコール修飾は当業者に公知の手法により行うことができる。

本発明のキメラタンパク質は、二量体化したキメラタンパク質でもよい。本発明の二量体化キメラタンパク質としては、二量体化ドメインにより二量体化したもの、ペプチドリンカーによって二量体化された本発明のキメラタンパク質、化学結合により二量体化された本発明のキメラタンパク質を含む。

（２）ＤＮＡ
本発明は、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３と結合することができるキメラタンパク質をコードするＤＮＡに関する。本発明のＤＮＡは、ｃＤＮＡであることが好ましい。具体的には、ＴＧＦβＩ型受容体細胞外ドメインをコードするＤＮＡ及びＴＧＦβＩＩ型受容体細胞外ドメインをコードするＤＮＡを有するＤＮＡが本発明に含まれる。さらにＡＬＫ５細胞外ドメインをコードするＤＮＡとＴβＲＩＩ細胞外ドメインをコードするＤＮＡ配列を有するＤＮＡ配列が好ましい。上記ＤＮＡにおけるＡＬＫ５細胞外ドメインをコードするＤＮＡとＴβＲＩＩ細胞外ドメインをコードするＤＮＡの配列順序は特に限定されない。本発明のＤＮＡは、免疫グロブリンドメインをコードするＤＮＡをさらに有することが好ましい。

ＡＬＫ５細胞外ドメインをコードするＤＮＡ配列としては、配列番号５で表されるＤＮＡ配列、及び配列番号５で表されるＤＮＡ配列において１又は数個の塩基が欠失、置換及び／又は付加しているＤＮＡ配列であって、ＴβＲＩＩおよびその他のＩＩ型受容体との複合受容体形成能を有するタンパク質をコードするＤＮＡ配列を挙げることができる。なお、ＡＬＫ５細胞外ドメインのＤＮＡ配列はヒト以外の由来のものであってもＴβＲＩＩおよびその他のＩＩ型受容体との複合受容体形成能を有するポリペプチドを発現させるものであれば本発明において利用可能である。

ＴβＲＩＩ細胞外ドメインをコードするＤＮＡ配列としては、配列番号６又は配列番号１４で表されるＤＮＡ配列、及び配列番号６又は配列番号１４で表されるＤＮＡ配列において１又は数個の塩基が欠失、置換及び／又は付加しているＤＮＡ配列であって、ＡＬＫ５およびその他のＩ型受容体との複合受容体形成能を有するタンパク質をコードするＤＮＡ配列を挙げることができる。なお、ＴβＲＩＩ細胞外ドメインのＤＮＡ配列はヒト以外の由来のものであってもＡＬＫ５およびその他のＩ型受容体との複合受容体形成能を有するポリペプチドを発現させるものであれば本発明において利用可能である。

本明細書において「ＤＮＡ配列において１又は数個の塩基が欠失、置換及び／又は付加している」又は「塩基配列において１又は数個の塩基が欠失、置換及び／又は付加している」における数個とは、好ましくは１〜１０個、より好ましくは１〜５個、さらに好ましくは１〜３個を意味する。

本発明において二量体化ドメインをコードするＤＮＡは、例えば配列番号７で表されるＤＮＡ配列からなるヒトＩｇＧ１のＦｃドメインである。

本発明のＤＮＡの具体例としては、以下の（ａ）〜（ｃ）の何れかのキメラタンパク質をコードするＤＮＡを挙げることができる。
（ａ）配列番号４又は配列番号１５で表されるアミノ酸配列からなるキメラタンパク質；
（ｂ）配列番号４又は配列番号１５で表されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列からなり、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３に結合するキメラタンパク質；又は
（ｃ）配列番号４又は配列番号１５で表されるアミノ酸配列において１又は数個のアミノ酸が欠失、置換及び／又は付加しているアミノ酸配列からなり、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３に結合するキメラタンパク質。

本発明のＤＮＡの更なる具体例としては、以下の（ｄ）又は（ｅ）の何れかのＤＮＡを挙げることができる。
（ｄ）配列番号８又は配列番号１６で表される塩基配列からなるＤＮＡ；又は
（ｅ）配列番号８又は配列番号１６で表される塩基配列において１又は数個の塩基が欠失、置換及び／又は付加している塩基配列からなり、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３に結合するキメラタンパク質をコードする塩基配列からなるＤＮＡ。

（３）ベクター、ウイルス、細胞、及びキメラタンパク質の製造方法
本発明はさらに、本発明のキメラタンパク質をコードするＤＮＡ（好ましくはｃＤＮＡ）を含むベクターに関する。本発明のベクターとしては、任意のプラスミドに、ＴＧＦβＩ型受容体細胞外ドメインをコードするＤＮＡ（好ましくはｃＤＮＡ）、及びＴＧＦβＩＩ型受容体細胞外ドメインをコードするＤＮＡ（好ましくはｃＤＮＡ）を組み込むことにより得られるベクターが挙げられる。さらに本発明のベクターとしては、任意のプラスミドに、ＴＧＦβＩ型受容体細胞外ドメインをコードするＤＮＡ（好ましくはｃＤＮＡ）、ＴＧＦβＩＩ型受容体細胞外ドメインをコードするＤＮＡ（好ましくはｃＤＮＡ）、及び二量体化ドメインをそれぞれコードするＤＮＡ（好ましくはｃＤＮＡ）を組み込んだものを挙げることができる。プラスミドは例えばｐＢｌｕｅＳｃｒｉｐｔ、ｐｃＲＩＩ−Ｔｏｐｏ、ｐＥＮＴＲ２０１などが挙げられる。

本発明のベクターは、クローニングした、または、購入したＴＧＦβＩ型受容体細胞外ドメイン、ＴＧＦβＩＩ型受容体細胞外ドメイン及び二量体化ドメインそれぞれのＤＮＡ（好ましくはｃＤＮＡ）を用いて作製することができる。任意のプラスミドに各ドメインのｃＤＮＡを組み込む順序に制限はない。本発明のベクターの作成手順に制限はないが、例えば、二量体化ドメインを含む本発明のキメラタンパク質のベクターを作成する場合、クローニングしたＴＧＦβＩ型受容体細胞外ドメイン及びＴＧＦβＩＩ型受容体細胞外ドメインの各ＤＮＡをマルチクローニングサイトでタンデム発現できるようにサブクローニングし、該サブクローニングされたＴＧＦβＩ型受容体細胞外ドメイン及びＴＧＦβＩＩ型受容体細胞外ドメインの各ＤＮＡを二量体化ドメインのＤＮＡを有するベクターに組み込むことで得られる。二量体化ドメインのＤＮＡを有するベクターは市販のベクター、例えばＩｎｖｉｖｏｇｅｎ社から販売されているｐＦＵＳＥ−Ｆｃシリーズなどを利用してもよい。

本発明のベクターは、本発明のキメラタンパク質をコードするＤＮＡを有する発現ベクターでもよい。本発明の発現ベクターは、上記した本発明のベクターから、本発明のキメラタンパク質をコードするＤＮＡを切り出し、任意のプロモーター領域を有するベクターに組み込むことで得ることができる。プロモーター領域を有するベクターとしては、例えばｐｃＤＮＡ、ｐＧＬ、ｐＣＳＩＩ−ＥＦ−ＲｆＡが挙げられる。

本発明は、本発明のベクターを有するウイルスに関する。本発明のウイルスとしては、本発明のベクター（好ましくは発現ベクター）により形質転換されたウイルスを挙げることができる。具体的には、本発明の発現ベクターを、後記する本発明のキメラタンパク質産生細胞の宿主細胞の形質転換に適したウイルスに組み込むことによって、本発明のウイルスを得ることができる。用いられるウイルスは特に限定されないが、例えばアデノウイルス、レトロウイルス、レンチウイルス属のウイルスが挙げられる。

本発明はさらに、本発明のベクター又は本発明のウイルスを有する細胞に関する。本発明の細胞は、宿主細胞を、本発明のベクター又は本発明のウイルスにより形質転換することにより得ることができる。好ましくは、本発明の細胞は、本発明のキメラタンパク質を産生する細胞である。本発明の細胞の宿主細胞は、本発明のキメラタンパク質の発現に適した細胞であれば制限はなく、例えば、大腸菌、酵母、昆虫細胞、又は哺乳動物細胞が挙げられる。哺乳動物細胞としてはＭＤＡ−ＭＢ−２３１Ｄ、ＣＯＳ若しくはＣＨＯなどが挙げられる。本発明の細胞は、各宿主細胞に適した公知の培養方法により継代される。

本発明の細胞は、電子穿孔、リポフェクション、又はリン酸カルシウム媒介トランスフェクション等により細胞へ本発明のベクターを導入することで得ることができる。また、本発明の細胞は、本発明のウイルスを感染させることにより得ることができる。

本発明は、上記した本発明の細胞を培養することによって、本発明のキメラタンパク質を製造する方法にも関する。本発明のキメラタンパク質の製造方法は、上記した本発明のキメラタンパク質産生細胞を用いて行われる。

任意の本発明のキメラタンパク質産生細胞により産生された本発明のキメラタンパク質は、活性を保持することのできる任意の方法によって精製される。例えば、これらに限定されないが、可溶性タンパク質又は封入体としてのいずれかで細胞からこれらの融合タンパク質を回収してもよく、細胞から８Ｍのグアニジン塩酸塩及び透析によって定量的に抽出してもよい。これらのキメラタンパク質をさらに精製するために、これらに限定されないが、従来のイオン交換クロマトグラフィ、アフィニティクロマトグラフィ、様々な糖クロマトグラフィ、疎水性相互作用クロマトグラフィ、逆相クロマトグラフィ又はゲル濾過を含む任意数の精製法を使用してもよい。

（４）薬学的組成物
本発明はさらに、上記した本発明のキメラタンパク質、ＤＮＡ、ベクター、ウイルス又は細胞を含む、薬学的組成物に関する。本発明の薬学的組成物は、ＴＧＦβ阻害剤、抗線維症剤、又は抗腫瘍剤として使用することができる。

本発明の薬学的組成物は、少なくとも本発明のキメラタンパク質、ＤＮＡ、ベクター、ウイルス又は細胞を含み、必要に応じて担体、その他成分を含む。本発明のキメラタンパク質は標的化分子（例えば抗体、ホルモン、成長因子等）と連結させたり、又はリポソーム、マイクロカプセルに組み込んでもよい。担体としては、滅菌水、生理食塩水、リン酸バッファー又はデキストロース溶液等が挙げられるがこれらに制限されない。担体は固体（ 例えばワックス） 又は半固体（例えばゲル状）でもよい。その他成分は薬学的に許容された任意の成分であって、例えば、賦形剤、結合剤、崩壊剤、潤沢剤、被覆剤、矯味剤、可溶化剤等である。

本発明の薬学的組成物の投与経路には限定がなく、全身又は局所から適宜選択される。本発明の薬学的組成物の投与経路は静脈内、髄腔内、動脈内、鼻内、経口、皮下、腹腔内、又は局所の注射若しくは外科的移植を含む。本発明の薬学的組成物の剤型は特に制限がなく、錠剤、顆粒剤、散剤、液剤、注射剤、座剤等、任意の剤型から選ばれる。

本発明の薬学的組成物の投与量は、性別や体重、年齢、人種、症状等に応じて当業者により適宜決定される。有効成分であるキメラタンパク質、ＤＮＡ、ベクター、ウイルス又は細胞の投与量は、例えば、０.００１μｇ／ｋｇ〜１０００ｍｇ／ｋｇから適宜調整される。

本発明は、遺伝子療法を含む。遺伝子療法としては、例えば、本発明のＤＮＡ、発現ベクター、ウイルス又はキメラタンパク質産生細胞を生体に移植することによって生体内で本発明のキメラタンパク質を産生させるようにすることを含む。

遺伝子療法において本発明のＤＮＡ配列を用いる場合、例えば、ｎａｋｅｄ ＤＮＡの直接注射、脂質若しくは細胞表面受容体と親和性のあるタンパク質などでコーティングされた、リポソーム、微粒子、若しくはマイクロカプセル、又は核移行性ペプチド等に連結して投与することが挙げられる。

遺伝子療法において本発明のＤＮＡを含む発現ベクターを用いる場合、ベクターとしては欠損、弱毒化レトロウイルスベクター、レトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター及びアデノ関連ウイルスなどが挙げられるがこれに限られない。

遺伝子療法のために本発明のＤＮＡを導入することができる細胞は、上皮細胞、内皮細胞、角化細胞、線維芽細胞、筋肉細胞、肝細胞； Ｔ―リンパ球、Ｂ−リンパ球、単球、マクロファージ、好中球、好酸球、巨核球、顆粒球等の血液細胞； 様々な幹細胞又は前駆細胞、特に例えば骨髄、臍帯血、末梢血、胎児肝臓から得られる造血幹細胞又は前駆細胞等が挙げられるが、これらに限定されない。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１：本発明のｃＤＮＡの調製及び本発明のベクターの調製
ＡＬＫ５細胞外ドメインをコードするｃＤＮＡ配列およびＴβＲＩＩ細胞外ドメインをコードするｃＤＮＡは、ヒト乳がん細胞（ＭＤＡ−ＭＢ−２３１）のｃＤＮＡをもとに、ＡＬＫ５細胞外ドメインは配列番号９及び１０に示すプライマーにて、ＴβＲＩＩ細胞外ドメインは配列番号１１及び１２に示すプライマーにてＰＣＲ法により増幅し、クローニングした。クローニングした各ｃＤＮＡ（配列番号５で表されるｃＤＮＡおよび配列番号６又は配列番号１４で表されるｃＤＮＡ）をｐＣＲＩＩ−Ｔｏｐｏベクター（ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社）に組み込んだ。次いでｐＥＮＴＲ２０１ベクター（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社）のマルチクローニングサイト（ｍｃｓ）に配列番号５で表されるｃＤＮＡおよび配列番号６又は配列番号１４で表されるｃＤＮＡを組み込んだ（図１参照）。次いで本発明のｃＤＮＡをｍｃｓでタンデム発現できるようにサブクローニングするため、ｐＥＮＴＲ２０１ベクターから切り出した配列番号５で表されるｃＤＮＡおよび配列番号６又は配列番号１４で表されるｃＤＮＡをｐＦＵＳＥ−ｈＩｇＧ１−Ｆｃ（Ｉｎｖｉｖｏｇｅｎ社）のｈＩｇＧ１−ＦｃのｃＤＮＡ配列（配列番号３）の５’末端側（コードされるアミノ酸配列のＮ末端側）に組み込み、本発明のキメラタンパク質をコードするｃＤＮＡ（配列番号６及び配列番号１６）及び本発明のベクター（ｐＥＮＴＲ２０１ ＡＬＫ５ＴβＲＩＩ−Ｆｃ）を得た（図１参照）。

実施例２：本発明の発現ベクター調製
実施例１で得られた本発明のベクターからクローニングした本発明のｃＤＮＡをｐＣＳＩＩ−ＥＦ−Ｒｆａ（理化学研究所より分与）へＬＲ反応を用いて組み込み、本発明の発現ベクターを得た（図１参照）。

実施例３：本発明のキメラタンパク質の作製
１０％ＦＢＳ含有ＤＭＥＭ培地を用いて、ＨＥＫ２９３Ｔ細胞（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社）３×１０⁶個を直径１０ｃｍ ｄｉｓｈに撒きこみ、一晩培養したのちにＦｕｇｅｎｅＨＤ（登録商標）（Ｒｏｃｈｅ社）を用いて実施例２で得られた本発明の発現ベクターのうち配列番号６が組み込まれた発現ベクターを２０μｇトランスフェクトし、本発明のキメラタンパク質産生細胞を得た。得られた本発明のキメラタンパク質産生細胞を４時間、３７℃で培養した後に培地を除去し、ＦＢＳを含まないＯＰＴＩ−ＭＥＭ培地に置き換えて、２４時間インキュベーター内で培養し、培養上清を回収した。回収した上清は０．２２μｍのポアサイズのフィルターを用いてろ過し、本発明のキメラタンパク質を含む培養上清液を得た。本発明のキメラタンパク質の濃度をヒトＩｇＧＦｃＥＬＩＳＡキット（Ｂｅｔｈｙｌ社）を用いて測定した結果、ＡＬＫ５ＴβＲＩＩ（ｓｈｏｒｔ）Ｆｃは１８００ｎｇ/ｍＬの濃度であった。
実施例２で得られた本発明の発現ベクターのうち配列番号１６が組み込まれた発現ベクターはＡ５４９細胞（ＡＴＣＣ）にトランスフェクトし、本発明のキメラタンパク質産生細胞を得た他は配列番号６が組み込まれた発現ベクターと同様に処理し、本発明のキメラタンパク質を含む培養上清液を得た。ＡＬＫ５ＴβＲＩＩ（ｌｏｎｇ）Ｆｃは１２００ｎｇ/ｍＬの濃度であった。

比較例：比較用キメラタンパク質の作製
比較のため、配列番号５で表されるｃＤＮＡ、配列番号６で表されるｃＤＮＡおよび配列番号１４で表されるｃＤＮＡを組み込んだｐＦＵＳＥ−ｈＩｇＧ１−ＦｃのｈＩｇＧ１−ＦｃのｃＤＮＡの５’末端側に組み込んだｃＤＮＡをそれぞれ作成し、実施例２と同様にｐＣＳＩＩ−ＥＦ−ＲｆａへＬＲ反応を用いて組み込み、ＡＬＫ５Ｆｃ発現ベクター及びＴβＲＩＩＦｃ発現ベクターを得た。ＡＬＫ５Ｆｃ発現ベクター及びＴβＲＩＩ（ｓｈｏｒｔ）Ｆｃ発現ベクターを実施例３と同様にＨＥＫ２９３Ｔ細胞に処理し、ＴβＲＩＩ（ｌｏｎｇ）Ｆｃ発現ベクターを実施例３と同様にＡ５４９細胞に処理し、培養して、ＡＬＫ５Ｆｃを含む培養上清及びＴβＲＩＩＦｃを含む培養上清を得た。得られた培養上清は実施例３と同様にろ過し、比較用キメラタンパク質の濃度を、ヒトＩｇＧＦｃＥＬＩＳＡキットを用いて測定した。その結果、ＡＬＫ５Ｆｃが２３００ｎｇ/ｍＬ、ＴβＲＩＩ（ｌｏｎｇ）Ｆｃが２０００ｎｇ/ｍＬ、ＴβＲＩＩ（ｓｈｏｒｔ）Ｆｃが２１００ｎｇ/ｍＬの濃度であった。

実施例４−１：本発明のキメラタンパク質のＴＧＦβシグナル阻害活性確認
ＨＥＫ２９３Ｔ細胞を、２×１０⁴個を２４ ｗｅｌｌ ｐｌａｔｅ直径１０ｃｍ ｄｉｓｈに撒きこんで一晩培養した。そののちに、ＴＧＦβに応答してホタルルシフェラーゼを発現するプラスミド（ＣＡＧＡ）１２−ＭＬＰ−Ｌｕｃ（ＥＭＢＯ Ｊ., １７ ３０９１（１９９８）に基づき樹立）と補正用のウミシイタケルシフェラーゼ発現プラスミドｐＧＬ４−ＴＫ−Ｒｅｎｉｌｌａ−Ｌｕｃ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社）を、共にＦｕｇｅｎｅＨＤ（登録商標）を用いてＨＥＫ２９３Ｔに導入した。ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３（いずれも１ｎｇ／ｍＬ）を、実施例３で得られた配列番号４で表される本発明のキメラタンパク質溶液又はＡＬＫ５Ｆｃ溶液又はＴβＲＩＩＦｃ溶液と共に、図２に記載の濃度となるようにＨＥＫ２９３Ｔ細胞の培養液に添加し、２４時間培養した。２４時間後にＤｕａｌ−Ｌｕｃｉｆｅｒａｓｅ（登録商標） Ｒｅｐｏｒｔｅｒ Ａｓｓａｙ Ｓｙｓｔｅｍ（プロメガ社）を用いて細胞を溶解して、Ｍｉｔｈｒａｓ ＬＢ ９４０ Ｍｕｌｔｉｍｏｄｅ Ｍｉｃｒｏｐｌａｔｅ Ｒｅａｄｅｒ（ＢＥＲＴＨＯＬＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ社)で発光強度を測定した。得られたホタルルシフェラーゼ発光強度の値は、ウミシイタケルシフェラーゼ発光強度により補正を行った。ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３を処理した場合のそれぞれの発光強度を図２に示す。発光強度と、キメラタンパク質とＴＧＦβとの結合の強さは反比例し、発光強度が低い場合はキメラタンパク質とＴＧＦβとが結合し、高い場合はキメラタンパク質とＴＧＦβとが結合していないことを示す。
実施例３で得られた配列番号１５で表される本発明のキメラタンパク質に関しては、Ａ５４９細胞を用いたこと、及び、配列番号４で表される本発明のキメラタンパク質溶液、配列番号１５で表される本発明のキメラタンパク質溶液、ＡＬＫ５Ｆｃ溶液又はＴβＲＩＩＦｃ溶液は終濃度５００ｎｇ／ｍＬとした他は、配列番号４で表される本発明のキメラタンパク質と同様にして実験を行った。ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３を処理した場合のそれぞれの発光強度を図３に示す。

ＴβＲＩＩ細胞外ドメインのバリアント違いに関わらず、ＡＬＫ５ＴβＲＩＩＦｃは、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３全てのタイプに結合能が認められた。一方、ＡＬＫ５ＦｃはＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３にいずれに対しても結合能は認められず、ＴβＲＩＩＦｃはＴβＲＩＩ細胞外ドメインのバリアント違いに関わらず、ＴＧＦβ１及びＴＧＦβ３にのみ結合が認められた。

実施例５：本発明のウイルスの調製
実験例２で得られた配列番号５で表される本発明のキメラタンパク質のｃＤＮＡを組み込んだ本発明の発現ベクター又は比較例で得られた比較用ベクター２種と、パッケージング用プラスミドのｐＣＡＧ−ＨＩＶ（理化学研究所より分与）及びｐＣＭＶ−ＶＳＶ−Ｇ−ＲＳＶ−Ｒｅｖ（理化学研究所より分与）をＨＥＫ２９３ＦＴ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社）にトランスフェクトし、実施例３と同様に培養して、レンチウイルスを含む培養上清を回収し、本発明の発現ベクター又は比較例で得られた比較用ベクター２種をそれぞれ含むレンチウイルス液を得た。

実施例６：キメラタンパク質のＴＧＦβシグナル阻害活性
実施例５で得られたレンチウイルス液をＭＤＡ−ＭＢ−２３１ＤＬｕｃ（Ａｎｔｉｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．，２５，３８１７（２００５）に基づき樹立したＭＤＡ−ＭＢ−２３１の高骨転移性株にレンチウイルスによりルシフェラーゼを導入した株）に処理し、本発明のキメラタンパク質（ＡＬＫ５ＴβＲＩＩ（ｓｈｏｒｔ）Ｆｃ）及び比較用キメラタンパク質２種（ＡＬＫ５Ｆｃ、ＴβＲＩＩ（ｌｏｎｇ）Ｆｃ）をそれぞれ発現するＭＤＡ−ＭＢ−２３１ＤＬｕｃを作成した。これらの細胞を６ｗｅｌｌ ｐｌａｔｅに２×１０⁶個の細胞を１０％ＦＢＳ含有Ｄ−ＭＥＭで２ｍＬの容量で撒き、コンフルエントな条件下で２日間培養した。ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２、及びＴＧＦβ３（いずれも０．２ｎｇ／ｍＬ）を培養液中に添加して３０分後に細胞を回収した。回収した細胞からタンパク質を抽出し、Ｗｅｓｔｅｒｎ ｂｌｏｔｔｉｎｇによってリン酸化Ｓｍａｄ２（Ｐ−Ｓｍａｄ２）の発現量及びＳｍａｄ２及びＳｍａｄ３の総発現量（Ｔｏｔａｌ Ｓｍａｄ２／３）をそれぞれ、抗Ｐ−Ｓｍａｄ２抗体（Ｃｅｌｌ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ社）、抗Ｔｏｔａｌ Ｓｍａｄ２／３（ＢＤバイオサイエンス社）を用いて確認した。リン酸化Ｓｍａｄ２（Ｐ−Ｓｍａｄ２）の発現量及びＳｍａｄ２及びＳｍａｄ３の総発現量（Ｔｏｔａｌ Ｓｍａｄ２／３）を図４に示す。Ｓｍａｄ２はＴＧＦβによりリン酸化される細胞内情報伝達分子である。ＮＴは無処理条件の略称である。

本発明のキメラタンパク質（ＡＬＫ５ＴβＲＩＩ（ｓｈｏｒｔ）Ｆｃ）を発現するＭＤＡ−ＭＢ−２３１ＤＬｕｃでは、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３のいずれによってもＰ−Ｓｍａｄ２の発現がみられなかった。ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３によるＳｍａｄ２のリン酸化を本発明のキメラタンパク質が抑制することがわかる。一方、ＡＬＫ５Ｆｃ発現ＭＤＡ−ＭＢ−２３１ＤＬｕｃではＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３のいずれに対してもＰ−Ｓｍａｄ２の発現が認められた。ＡＬＫ５ＦｃはＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３の刺激によるＳｍａｄ２のリン酸化を抑制しないことがわかる。ＴβＲＩＩ（ｌｏｎｇ）Ｆｃ発現ＭＤＡ−ＭＢ−２３１ＤＬｕｃではＴＧＦβ１及びＴＧＦβ３によるＰ−Ｓｍａｄ２の発現がみられなかったが、ＴＧＦβ２によるＰ−Ｓｍａｄ２の発現がみられた。ＴβＲＩＩＦｃはＴＧＦβ１及びＴＧＦβ３によるＳｍａｄ２のリン酸化を抑制することがわかる。

実施例７：キメラタンパク質のＴＧＦβによる細胞遊走抑制作用
実施例６で得られた本発明のキメラタンパク質（ＡＬＫ５ＴβＲＩＩ（ｓｈｏｒｔ）Ｆｃ）及び比較用キメラタンパク質２種をそれぞれ発現するＭＤＡ−ＭＢ−２３１ＤＬｕｃ（ＡＬＫ５ＴβＲＩＩ（ｓｈｏｒｔ）Ｆｃ発現ＭＤＡ−ＭＢ−２３１ＤＬｕｃ、ＡＬＫ５Ｆｃ発現ＭＤＡ−ＭＢ−２３１ＤＬｕｃ、ＴβＲＩＩ（ｌｏｎｇ）Ｆｃ発現ＭＤＡ−ＭＢ−２３１ＤＬｕｃ）を用いて、ＴＧＦβにより促進される細胞の遊走能を評価した。８．０μｍポアサイズの２４ウェルセルカルチャーインサート（ＢＤファルコン社）内に１ｍＭ塩酸で３ｍｇ／ｍＬに希釈したＩ型コラーゲン（新田ゼラチン社）をコートした後にピペットで余分な水分を除き、３×１０⁵個の上記ＭＤＡ−ＭＢ−２３１ＤＬｕｃをインサート内に加え、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３を最終濃度が０．３ｎｇ／ｍＬとなるように、リザーバー側のウェルとインサート内に加えて、無血清のＤ−ＭＥＭで４８時間培養した。培養後にインサートを回収し、１０％ホルマリンに１０分間浸漬して細胞を固定した。クリスタルバイオレッド液で細胞を染色し、インサートの裏側に遊走した細胞を顕微鏡観察下でカウントした。測定結果を図５に示す。

ＡＬＫ５ＴβＲＩＩ（ｓｈｏｒｔ）Ｆｃ発現ＭＤＡ−ＭＢ−２３１ＤＬｕｃはＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３処理のいずれによっても遊走した細胞数はコントロールと同程度であった。ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３の遊走促進作用を本発明のキメラタンパク質が抑制することがわかる。ＡＬＫ５Ｆｃ発現ＭＤＡ−ＭＢ−２３１ＤＬｕｃはＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３処理によって遊走した細胞数がコントロールに比較して増加した。ＡＬＫ５ＦｃはＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３の遊走促進作用に少なくとも影響を及ぼさないことがわかる。ＴβＲＩＩ（ｌｏｎｇ）Ｆｃ発現ＭＤＡ−ＭＢ−２３１ＤＬｕｃはＴＧＦβ３処理では遊走した細胞数はコントロールと同程度であったが、ＴＧＦβ２処理による遊走した細胞数がコントロールに比較して増加した。ＴβＲＩＩ（ｌｏｎｇ）ＦｃはＴＧＦβ２の遊走促進作用に少なくとも影響を及ぼさないものの、ＴＧＦβ３の遊走促進作用は抑制することがわかる。

実施例８：キメラタンパク質のＴＧＦβ誘導性遺伝子の発現抑制作用
実施例６で得られた本発明のキメラタンパク質及び比較用キメラタンパク質２種をそれぞれ発現するＭＤＡ−ＭＢ−２３１ＤＬｕｃを２．５×１０⁵個／ウェルを１２ ｗｅｌｌ ｐｌａｔｅに１０％ＦＢＳ含有Ｄ−ＭＥＭで撒き、一晩培養した後にＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３（いずれも１ｎｇ／ｍＬ）を添加して２４時間後にＲＮｅａｓｙ（キアゲン社）を用いてｔｏｔａｌ ＲＮＡの回収を行った。回収したＲＮＡは濃度を測定後、各処理群で同量のＲＮＡを使用してＰｒｉｍｅＳｃｒｉｐｔ^TM ＲＴ ｒｅａｇｅｎｔ Ｋｉｔ（タカラバイオ社）を用いてｃＤＮＡの合成を行った。得られたｃＤＮＡを水で２５倍に希釈し、ＳＹＢＲ（登録商標） Ｇｒｅｅｎ ＰＣＲ Ｍａｓｔｅｒ Ｍｉｘ（アプライドバイオシステム社）を用いて、定量的ＰＣＲを行い、ＳｔｅｐＯｎｅＰｌｕｓリアルタイムＰＣＲシステム（アプライドバイオシステム社）によってＴＧＦβ誘導性の遺伝子であるＰＡＩ−１、Ｓｍａｄ７、ＩＬ−１０、ＰＴＨｒＰの発現量を測定した。これら遺伝子の発現量は同時に測定したＧＡＰＤＨの発現量を用いて補正した。図６にこれら遺伝子の補正済み発現量を示す。

ＡＬＫ５ＴβＲＩＩ（ｓｈｏｒｔ）Ｆｃ発現ＭＤＡ−ＭＢ−２３１ＤＬｕｃはＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３処理によって、いずれの遺伝子の誘導も認められなかった。本発明のキメラタンパク質がＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３のシグナルを阻害していることがわかる。ＡＬＫ５Ｆｃ発現ＭＤＡ−ＭＢ−２３１ＤＬｕｃはＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３処理によってそれぞれＰＡＩ−１、Ｓｍａｄ７、ＩＬ−１１、ＰＴＨｒＰの発現誘導が認められた。ＡＬＫ５ＦｃにはＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３のシグナルの阻害作用がないことがわかる。また、ＴβＲＩＩ（ｌｏｎｇ）Ｆｃ発現ＭＤＡ−ＭＢ−２３１ＤＬｕｃはＴＧＦβ３によるこれら遺伝子の誘導は認められなかったものの、ＴＧＦβ２により誘導が認められた。ＴβＲＩＩＦｃはＴＧＦβ３のシグナルの阻害作用はあるものの、ＴＧＦβ２のシグナルの阻害作用はないことがわかる。

以上の結果から、本発明のキメラタンパク質はＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３のいずれにも結合し、ＴＧＦβからＴＧＦβ受容体を経たＳｍａｄ２のリン酸化を阻害することが明らかとなった。本発明のキメラタンパク質はＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３による癌細胞の遊走とＴＧＦβ誘導性の遺伝子であるＰＡＩ−１、Ｓｍａｄ７、ＩＬ−１１、ＰＴＨｒＰの発現も抑制することが確認できた。よって、本発明はＴＧＦβシグナルに関連する疾患の治療、予防に有用である。

本発明のキメラタンパク質は、ＴＧＦβ阻害機能を有することから、がん及び転移臓器の線維化を伴う疾患、例えば肺線維症、肝硬変、動脈硬化症、強皮症、経皮経管冠動脈血管拡張術後の冠動脈再狭窄、間質性肺炎、間質性心筋炎、間質性膀胱炎、糸球体腎炎、血管炎、糖尿病性腎症、高血圧性腎硬化症、ＨＩＶ腎症、ＩｇＡ腎症、ループス腎症、間質性腎炎、尿管閉塞による閉塞腎、熱傷後の皮膚瘢痕化などやそれらの合併症の治療に有効である。本発明のキメラタンパク質は、医薬分野において有用である。

配列番号１：ＡＬＫ５細胞外ドメインのアミノ酸配列
配列番号２：ＴβＲＩＩ細胞外ドメイン（ｓｈｏｒｔ）のアミノ酸配列
配列番号３：ｈＩｇＧ１Ｆｃのアミノ酸配列
配列番号４：ＡＬＫ５ＴβＲＩＩ（ｓｈｏｒｔ）Ｆｃのアミノ酸配列
配列番号５：ＡＬＫ５細胞外ドメインのｃＤＮＡ配列
配列番号６：ＴβＲＩＩ細胞外ドメイン（ｓｈｏｒｔ）のｃＤＮＡ配列
配列番号７：ｈＩｇＧ１ＦｃのｃＤＮＡ配列
配列番号８：ＡＬＫ５ＴβＲＩＩ（ｓｈｏｒｔ）ＦｃのｃＤＮＡ配列
配列番号９：ＡＬＫ５細胞外ドメインのフォワードプライマー
配列番号１０：ＡＬＫ５細胞外ドメインのリバースプライマー
配列番号１１：ＴβＲＩＩ細胞外ドメイン（ｓｈｏｒｔ）のフォワードプライマー
配列番号１２：ＴβＲＩＩ細胞外ドメイン（ｓｈｏｒｔ）のリバースプライマー
配列番号１３：ＴβＲＩＩ細胞外ドメイン（ｌｏｎｇ）のアミノ酸配列
配列番号１４：ＴβＲＩＩ細胞外ドメイン（ｌｏｎｇ）のｃＤＮＡ配列
配列番号１５：ＡＬＫ５ＴβＲＩＩ（ｌｏｎｇ）Ｆｃのアミノ酸配列
配列番号１６：ＡＬＫ５ＴβＲＩＩ（ｌｏｎｇ）ＦｃのｃＤＮＡ配列

Claims (19)

1. ＴＧＦβＩ型受容体細胞外ドメインであるＡＬＫ５細胞外ドメインのＣ末端にＴＧＦβＩＩ型受容体細胞外ドメインであるＴβＲＩＩ細胞外ドメインのＮ末端が結合している、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３に結合するキメラタンパク質。
2. さらに二量体化ドメインを有する、請求項１に記載のキメラタンパク質。
3. 二量体化ドメインが免疫グロブリンドメインである、請求項２に記載のキメラタンパク質。
4. 免疫グロブリンドメインが、ＩｇＧのＦｃドメイン、ＩｇＧの重鎖、又はＩｇＧの軽鎖である、請求項３に記載のキメラタンパク質。
5. ＴβＲＩＩ細胞外ドメインのＣ末端に免疫グロブリンドメインのＮ末端が結合している、請求項３又は４に記載のキメラタンパク質。
6. 以下の（ａ）〜（ｃ）の何れかである、請求項１から５の何れか１項に記載のキメラタンパク質。
   （ａ）配列番号４又は配列番号１５で表されるアミノ酸配列からなるキメラタンパク質；
   （ｂ）配列番号４又は配列番号１５で表されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列からなり、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３に結合するキメラタンパク質；又は
   （ｃ）配列番号４又は配列番号１５で表されるアミノ酸配列において１又は数個のアミノ酸が欠失、置換及び／又は付加しているアミノ酸配列からなり、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３に結合するキメラタンパク質；
7. アセチル修飾またはポリエチレングリコール修飾を受けている、請求項１から６の何れか１項に記載のキメラタンパク質。
8. 二量体化している、請求項１から７の何れか１項に記載のキメラタンパク質。
9. 以下の（ａ）〜（ｃ）の何れかのキメラタンパク質をコードするＤＮＡ。
   （ａ）配列番号４又は配列番号１５で表されるアミノ酸配列からなるキメラタンパク質；
   （ｂ）配列番号４又は配列番号１５で表されるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列からなり、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３に結合するキメラタンパク質；又は
   （ｃ）配列番号４又は配列番号１５で表されるアミノ酸配列において１又は数個のアミノ酸が欠失、置換及び／又は付加しているアミノ酸配列からなり、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３に結合するキメラタンパク質。
10. 以下の（ｄ）又は（ｅ）の何れかのＤＮＡ。
    （ｄ）配列番号８又は配列番号１６で表される塩基配列からなるＤＮＡ；又は
    （ｅ）配列番号８又は配列番号１６で表される塩基配列において１又は数個の塩基が欠失、置換及び／又は付加している塩基配列からなり、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２及びＴＧＦβ３に結合するキメラタンパク質をコードする塩基配列からなるＤＮＡ。
11. 請求項９又は１０に記載のＤＮＡを含むベクター。
12. 請求項１１に記載のベクターを有するウイルス。
13. 請求項１１に記載のベクター又は請求項１２に記載のウイルスを有する細胞。
14. 細菌細胞、酵母細胞、昆虫細胞及び哺乳動物細胞から成る群から選択される細胞である、請求項１３に記載の細胞。
15. 請求項１３又は１４に記載の細胞を培養する工程を含む、請求項１から７の何れか１項に記載のキメラタンパク質を製造する方法。
16. 請求項１から８の何れか１項に記載のキメラタンパク質、請求項９又は１０に記載のＤＮＡ、請求項１１に記載のベクター、請求項１２に記載のウイルス、あるいは請求項１３又は１４に記載の細胞を含む、薬学的組成物。
17. ＴＧＦβ阻害剤である、請求項１６に記載の薬学的組成物。
18. 抗線維症剤である、請求項１６に記載の薬学的組成物。
19. 抗腫瘍剤である、請求項１６に記載の薬学的組成物。