JP2000072693A - Medicine to be injected into spleen - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、DNAワクチンに関
し、主として医薬品の分野に属する。[0001] The present invention relates to a DNA vaccine, and mainly belongs to the field of pharmaceuticals.
【0002】[0002]
【従来の技術】ワクチンは、病原因子に対する特異的な
免疫力を高めておくことにより、病原微生物の感染や感
染による病気の発症を予防するために用いられる医薬で
ある。ワクチンとしては、これまでに、病原因子の抗原
性を保持したまま不活性化したものを利用する不活性化
ワクチン、継代培養し、株分けを繰り返すことにより増
殖製や病原性が弱まったウイルスを利用する生ワクチ
ン、病原菌やウイルスの構造タンパク質の一部のみを利
用したコンポーネントワクチンが開発されおり、種痘、
狂犬病、ジフテリア、黄熱病、コレラ、結核BCG、風
疹、肝炎などの疾患を標的としたものが実用化されてき
た(日経バイオ最新用語辞典、日経BP社)。2. Description of the Related Art A vaccine is a drug used to prevent the infection of pathogenic microorganisms and the onset of diseases caused by the infection by increasing the specific immunity against pathogenic factors. So far, inactivated vaccines that use inactivated vaccines while retaining the antigenicity of the pathogenic factor have been used. Live vaccines to be used, component vaccines using only a part of the structural proteins of pathogenic bacteria and viruses have been developed,
Targets for diseases such as rabies, diphtheria, yellow fever, cholera, tuberculosis BCG, rubella and hepatitis have been put to practical use (Nikkei Bio Latest Dictionary, Nikkei BP).
【0003】また、最近になり、新たなワクチンの形態
としてDNAワクチンが報告された。DNAワクチンは、従来
のワクチンのように病原菌やウイルスの構造タンパク質
の一部など用いるのではなく、これらワクチンとして機
能するタンパク質をコードするDNAを用いることを特徴
としている。DNAワクチンは、従来のワクチンと比較し
て、コンタミネーションなどの危険が少ない、長時間の
免疫応答を誘導することができる、低コストでワクチン
の調製ができるなどの様々な利点を有するため、近年、
非常に注目を集めており、マラリア、後天性免疫不全症
候群(AIDS)、ヘルペス、結核などの疾患を標的として
開発が進められている。[0003] Recently, a DNA vaccine has been reported as a new form of vaccine. DNA vaccines are characterized by using DNAs encoding proteins that function as vaccines, instead of using some of the structural proteins of pathogenic bacteria and viruses as in conventional vaccines. Compared to conventional vaccines, DNA vaccines have various advantages, such as less risk of contamination and the like, induction of a long-term immune response, and low-cost preparation of vaccines. ,
It is receiving considerable attention and is being developed to target diseases such as malaria, acquired immunodeficiency syndrome (AIDS), herpes, and tuberculosis.
【0004】一方、DNAワクチンに関する発明について
は、哺乳動物の筋肉または皮膚にDNAを注入し免疫応答
を誘導する方法(米国特許第5,589,466号明細書)やDNA
を哺乳動物の筋肉に注入し、筋肉細胞中でDNAに対応す
るペプチドを生産させる方法(米国特許第5,580,859号
明細書)などのDNAワクチンに関する基本的な手法が報
告されている他、レトロウイルス感染に対するDNAワク
チン(米国特許第5,620,896号明細書)、インフルエン
ザウイルス感染に対するDNAワクチン(国際公開第94217
97号パンフレット)、ヒト免疫不全ウイルス感染に対す
るDNAワクチン(特開平第08-198774号公報)など種々の
ウイルス感染に対するDNAワクチンが報告されている。On the other hand, with respect to the invention relating to a DNA vaccine, a method for injecting DNA into muscle or skin of a mammal to induce an immune response (US Pat. No. 5,589,466) and DNA
Injecting DNA into mammalian muscle and producing a peptide corresponding to DNA in muscle cells (US Pat. No. 5,580,859), basic techniques for DNA vaccines, and retroviral infection DNA vaccine against U.S. Pat. No. 5,620,896; DNA vaccine against influenza virus infection (WO 94217)
No. 97 pamphlet), and DNA vaccines against various virus infections, such as a DNA vaccine against human immunodeficiency virus infection (JP-A-08-198774).
【0005】しかしながら、従来のDNAワクチンの投与
は、その多くが生体の筋肉や皮膚を標的として行われて
おり、効果的な免疫応答を誘導しうる新たなDNAワクチ
ンの投与方法の開発が望まれていた。[0005] However, most of the conventional DNA vaccines are administered to the muscles and skin of a living body, and it is desired to develop a new DNA vaccine administration method capable of inducing an effective immune response. I was
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、効
果的な疾患の予防のための新たなDNAワクチンの投与方
法、およびこのような投与に用いるためのDNAワクチン
を提供することを課題とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel DNA vaccine administration method for effective prevention of disease and a DNA vaccine for use in such administration. I do.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、効果的な
DNAワクチンの投与方法を提供すべく、癌に着目して鋭
意研究を行った結果、DNAワクチンの投与を脾臓を標的
として行うことにより、従来のように筋肉に投与する場
合と比較して、顕著な癌細胞の増殖抑制効果が得られる
ことを見出し、これにより本発明を完成するに至った。The present inventors have developed an effective
As a result of intensive research focusing on cancer to provide a method for administering DNA vaccines, DNA vaccine administration targeting the spleen is remarkable as compared to the conventional case of muscle administration. The present inventors have found that an excellent cancer cell growth inhibitory effect can be obtained, thereby completing the present invention.
【0008】即ち、本発明は、DNAワクチンを脾臓に投
与することにより生体内において効果的な免疫応答を誘
導する方法、および該方法において用いるためのDNAワ
クチンに関し、より具体的には、(1) 疾患を予防す
るための免疫応答を誘導する方法であって、疾患に対す
るワクチンとして機能するタンパク質をコードするDNA
を非ヒト脊椎動物の脾臓に注入することを特徴とする方
法、(2) 疾患が癌である、(1)に記載の方法、
(3) ワクチンとして機能するタンパク質が腫瘍抗原
である、(2)に記載の方法、(4) 疾患に対するワ
クチンとして機能するタンパク質をコードするDNAを有
効成分とする、脊椎動物の脾臓に注入するための薬剤、
(5) 疾患が癌である、(4)に記載の薬剤、(6)
ワクチンとして機能するタンパク質が腫瘍抗原であ
る、(4)に記載の薬剤、に関する。[0008] That is, the present invention relates to a method for inducing an effective immune response in a living body by administering a DNA vaccine to the spleen, and a DNA vaccine for use in the method. A method for inducing an immune response to prevent a disease, wherein the DNA encodes a protein that functions as a vaccine against the disease
And (2) the method according to (1), wherein the disease is cancer.
(3) The method according to (2), wherein the protein that functions as a vaccine is a tumor antigen, and (4) for injecting into a spleen of a vertebrate, which contains a DNA encoding a protein that functions as a vaccine against a disease as an active ingredient. Drugs,
(5) The agent according to (4), wherein the disease is cancer, (6)
The drug according to (4), wherein the protein that functions as a vaccine is a tumor antigen.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】本発明は、疾患を予防するための
免疫応答を誘導する方法において、ワクチンとして機能
するタンパク質をコードするDNAを脾臓に注入すること
を特徴とする方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for inducing an immune response for preventing a disease, which comprises injecting a DNA encoding a protein that functions as a vaccine into the spleen.
【0010】本発明の方法を利用して予防を行う対象と
なる疾患としては、例えば、癌の他、各種ウイルス(例
えば、インフルエンザ、HIV、ヘルペス、肝炎ウイル
ス、HPVなど)の感染により生じる疾患、細菌(例え
ば、結核菌やクラミジアなど)の感染により生じる疾
患、寄生虫(例えば、マラリア、リーシュマニアなど)
の感染により生じる疾患が挙げられるが、病原に免疫原
性がある疾患であれば特に制限はない。これら病原に対
するワクチンとして機能するタンパク質としては、例え
ば、疾患に関連する細胞、ウイルス、細菌、寄生虫など
に特徴的な構造タンパク質若しくはその一部が挙げられ
るが、これらに制限されない。癌に関しては、例えば、
P815腫瘍細胞に対する免疫に、P815A抗原遺伝子を利用
することが考えられる(ROSATO,A. et al.,Human Gene
Therapy 8:1451-1458(1997))。その他、疾患とDNAワク
チンとして利用する抗原をコードする遺伝子の組み合わ
せに関しては、「http://www.genweb.com/Dnavax/Table
s/infectious.html」参照のこと。The diseases to be prevented by using the method of the present invention include, for example, diseases caused by infection with various viruses (eg, influenza, HIV, herpes, hepatitis virus, HPV, etc.) in addition to cancer. Diseases and parasites caused by bacterial (eg, Mycobacterium tuberculosis or Chlamydia) infections (eg, malaria, leishmania, etc.)
There is no particular limitation as long as the disease has a pathogenic immunogenicity. Examples of proteins that function as vaccines against these pathogens include, but are not limited to, structural proteins characteristic of disease-related cells, viruses, bacteria, parasites, and the like, or a part thereof. For cancer, for example,
P815A antigen gene may be used for immunization against P815 tumor cells (ROSATO, A. et al., Human Gene
Therapy 8: 1451-1458 (1997)). For more information on diseases and combinations of genes encoding antigens used as DNA vaccines, see http://www.genweb.com/Dnavax/Table.
s / infectious.html ".
【0011】本発明においてワクチンとして利用するDN
Aを脾臓に投与する際には、DNAからの転写を保証する制
御領域を該DNAに連結する。このような制御領域として
は、動物細胞内での遺伝子発現のための各種プロモータ
ーおよびエンハンサーを利用しうる。好適な制御領域と
しては、例えば、CEプロモーター(CMV・IEエンハンサー
とヒトEF1αEF321プロモーターを結合したDNA分子;Tak
ada et al.,Nature Biotechnology 15(5)458-461(1997)
参照)、CAGプロモーター(CMV・IEエンハンサーとニワ
トリβ-アクチンプロモーターを結合したDNA分子;Niwa
et al.,Gene(108)193-200(1991))、CMVプロモーター
などが挙げられる。[0011] DN used as a vaccine in the present invention
When A is administered to the spleen, a control region that ensures transcription from the DNA is ligated to the DNA. Various promoters and enhancers for gene expression in animal cells can be used as such control regions. Suitable control regions include, for example, CE promoter (a DNA molecule in which CMV · IE enhancer and human EF1αEF321 promoter are linked; Tak
ada et al., Nature Biotechnology 15 (5) 458-461 (1997)
), CAG promoter (a DNA molecule combining CMV / IE enhancer and chicken β-actin promoter; Niwa
et al., Gene (108) 193-200 (1991)) and CMV promoter.
【0012】また、DNAを脾臓に投与する際に、DNAは、
リポソーム、ポリリジン、ポリエチレングリコールなど
の輸送担体、免疫反応を増強するためのアジュバントな
どと混合して投与することも可能であり、また、生理食
塩水などに混合して裸の状態で投与することも可能であ
る。[0012] When the DNA is administered to the spleen,
It can be administered in a mixture with liposomes, polylysine, a transport carrier such as polyethylene glycol, an adjuvant for enhancing an immune reaction, and the like, or can be administered in a naked state by mixing with physiological saline or the like. It is possible.
【0013】脾臓へのDNAの注入は、通常、注射器を用
いて行う。DNAの投与量は、該DNAによりコードされるペ
プチドの種類および活性、患者の症状、体重、年齢、服
用している薬剤の種類などの種々の要因により変動しう
るが、一般的には、体重当たり約1μgから約500mgの範
囲であり、好ましくは体重当たり約1mgから約10mgであ
ると考えられる。なお、本実施例では、15から18gの体
重のマウスに100μgのDNAを投与している。[0013] DNA is usually injected into the spleen using a syringe. The dosage of the DNA may vary depending on various factors such as the type and activity of the peptide encoded by the DNA, the condition of the patient, the weight, the age, the type of drug being taken, etc. It will range from about 1 μg to about 500 mg per body weight, preferably from about 1 mg to about 10 mg per body weight. In this example, 100 μg of DNA was administered to a mouse weighing 15 to 18 g.
【0014】[0014]
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが本発明はこれら実施例に制限されるものではな
い。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0015】[実施例1] プラスミドDNAの構築 H52遺伝子のコード領域をNaeIおよびPstIを用いてプラ
スミドH52(Hayashi etal.,(1992) J.Immunol,(149)122
3-1229)から切除し、pUC118ベクター(Takara社)のマ
ルチプルクローニングサイトに挿入した。次いで、これ
をEcoRIおよびBamHIにより消化し、生じた断片をCAGプ
ロモーターおよびSV40初期polyAシグナルを含むベクタ
ーpCAGGS(Niwa et al.,(1991) Gene,(108)193-200)に
挿入した(pCAGGSは、Saito博士より供与された)。こ
れによりプラスミド発現ベクターpCAG-H52を構築した。[Example 1] Construction of plasmid DNA Plasmid H52 (Hayashi et al., (1992) J. Immunol, (149) 122) was prepared by using NaeI and PstI to encode the coding region of the H52 gene.
3-1229) and inserted into the multiple cloning site of the pUC118 vector (Takara). This was then digested with EcoRI and BamHI, and the resulting fragment was inserted into the vector pCAGGS (Niwa et al., (1991) Gene, (108) 193-200) containing the CAG promoter and the SV40 early polyA signal (pCAGGS was , Provided by Dr. Saito). Thus, a plasmid expression vector pCAG-H52 was constructed.
【0016】プラスミドDNAはアルカリリシスにより調
製し、文献(Maniatis et al.,(1982) Molecular cloni
ng)の記載に従い、塩化セシウム勾配による分離および
80,000rpmでのオーバーナイトの遠心により精製した。Plasmid DNA was prepared by alkaline lysis and described in the literature (Maniatis et al., (1982) Molecular cloni.
ng), separation by cesium chloride gradient and
Purified by overnight centrifugation at 80,000 rpm.
【0017】[実施例2] DNA免疫 DNA免疫に関しては、プラスミドDNA(100μlの滅菌した
PBS(-)溶液中に100μg)を6週齢C57BL/6マウス(SLC Ja
pan)の脾臓およぴ筋肉に直接注入した。脾臓への注入
に関しては、ペントバルビタールでマウスを麻酔し、約
5mmに小さく切開した。緩やかに引っ張ることにより脾
臓を曝露し、DNAを27ゲージニードルを用いて注入し
た。腹部を直ちに非吸収性の縫合糸で縫合した。筋肉へ
の注入に関しては、マウスをエチルエーテルの吸入によ
って麻酔し、筋肉を可視化するために、注入前に大腿四
頭筋上の領域をエタノールで濡らした。注入は、27ゲー
ジニードルを用いて行った。脾臓または筋肉に対し、最
初にDNA免疫を行った後に、一週間間隔で筋肉内へ第2、
第3のDNA注入を行った。5x1O5の腫瘍細胞(MC-1繊維内
種細胞系)を最終的なDNA注入の後、一週間目に接種し
た。Example 2 DNA Immunization For DNA immunization, plasmid DNA (100 μl of sterilized
100 μg in a PBS (-) solution was added to 6-week-old C57BL / 6 mice (SLC Ja
pan) were injected directly into the spleen and muscle. For injection into the spleen, anesthetize the mouse with pentobarbital and
A small incision was made to 5 mm. The spleen was exposed by gentle pull, and DNA was injected using a 27 gauge needle. The abdomen was immediately sutured with a non-absorbable suture. For intramuscular injection, mice were anesthetized by inhalation of ethyl ether and the area on quadriceps was wetted with ethanol before injection to visualize the muscle. The injection was performed using a 27 gauge needle. After performing DNA immunization on the spleen or muscle for the first time, the second into the muscle at weekly intervals,
A third DNA injection was performed. 5 × 10 5 tumor cells (MC-1 endothelial cell line) were inoculated one week after the final DNA injection.
【0018】その結果、一回目のDNA注射を脾臓に行っ
たものに関しては、ベクターのみ(pCAGGS)を注射した
ものでは、腫瘍細胞の接種後20日後までに、8匹すべて
のマウスで腫瘍の増殖が観察された(図1)。一方、H5
2発現ベクター(pCAG-H52)を注射したものについて
は、8匹のうち一匹だけは腫瘍細胞接種後13日目から腫
瘍増殖が観察されたが、残りの7匹については34日後ま
でに腫瘍増殖は観察されなかった(図1)。また、同じ
くCAGプロモーターでドライブしたB7-1発現ベクターを
同様に注射したものでは、8匹中7匹について腫瘍細胞接
種後20日目までに腫瘍増殖が観察され、24日後までに8
匹すべてで腫瘍が観察された(データーには示していな
い)。一方、IRESを用いてH52とB7-1を同時に発現させ
るベクター(H52がCAGプロモータードライブ)を同様に
注射した場合には、9匹のうち、観察していた34日後ま
でに腫瘍増殖が観察されるものは一匹もなかった(デー
ターには示していない)。従って、H52発現ベクターに
よるDNA免疫は、有意に効果的であったと考えられる。
また、3回とも筋肉にDNA注入を行ったものでは、ベクタ
ーのみ(pCAGGS)、H52発現ベクター(pCAG-H52)のい
ずれを注射した場合でも、腫瘍細胞の接種後23日目まで
に6匹すべてのマウスにおいて腫瘍増殖が観察された
(図2)。従って、H52発現ベクターによる免疫反応
は、1回目に脾臓へ注射することによって、強力に惹起
されたものと考えられる。As a result, in the case where the first DNA injection was performed into the spleen, when the vector alone (pCAGGS) was injected, tumor growth was observed in all eight mice by 20 days after tumor cell inoculation. Was observed (FIG. 1). On the other hand, H5
(2) In the case of those injected with the expression vector (pCAG-H52), tumor growth was observed from day 13 after tumor cell inoculation in only one of eight mice, whereas tumor growth was observed by day 34 in the remaining seven animals. No proliferation was observed (FIG. 1). In the same injection of the B7-1 expression vector also driven by the CAG promoter, tumor growth was observed by day 20 after tumor cell inoculation in 7 out of 8 mice, and 8
Tumors were observed in all animals (data not shown). On the other hand, when a vector that simultaneously expresses H52 and B7-1 using IRES (H52 is driven by the CAG promoter) was similarly injected, tumor growth was observed by 34 days out of 9 mice. None were found (data not shown). Therefore, it is considered that DNA immunization with the H52 expression vector was significantly effective.
In addition, when DNA was injected into the muscle three times, no matter whether the vector was injected alone (pCAGGS) or the H52 expression vector (pCAG-H52), all six animals were injected by day 23 after tumor cell inoculation. Tumor growth was observed in mice (Fig. 2). Therefore, it is considered that the immune reaction with the H52 expression vector was strongly induced by the first injection into the spleen.
【0019】[0019]
【発明の効果】本発明により、DNAワクチンを脾臓に投
与することにより生体内において免疫応答を誘導する方
法、および該方法において用いるためのDNAワクチンが
提供された。本発明の方法によれば、生体内において効
果的に免疫応答を誘導することが可能であり、従来の筋
肉や皮膚への投与に加わる新たなDNAワクチンの投与方
法として、医療などへの応用が期待される。According to the present invention, a method for inducing an immune response in a living body by administering a DNA vaccine to the spleen, and a DNA vaccine for use in the method are provided. According to the method of the present invention, it is possible to effectively induce an immune response in a living body, and as a new DNA vaccine administration method in addition to conventional administration to muscles and skin, application to medicine and the like is possible. Be expected.
【図1】DNAワクチンの投与を筋肉へ行った場合におけ
る、生体内に接種された腫瘍細胞の増殖と接種後の日数
との関係を示す図である。図中の「V」はベクターのみ
の対照、「H」はH52遺伝子を投与した場合を示す。FIG. 1 is a graph showing the relationship between the growth of tumor cells inoculated in a living body and the number of days after inoculation when a DNA vaccine is administered to muscle. In the figure, "V" indicates a vector-only control, and "H" indicates a case where the H52 gene was administered.
【図2】DNAワクチンの投与を脾臓へ行った場合におけ
る、生体内に接種された腫瘍細胞の増殖と接種後の日数
との関係を示す図である。なお、二次図中の「V」はベ
クターのみの対照、「H」はH52遺伝子を投与した場合
を示す。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the growth of tumor cells inoculated in vivo and the number of days after inoculation when the DNA vaccine was administered to the spleen. In the secondary diagram, "V" indicates a vector-only control, and "H" indicates the case where the H52 gene was administered.
Claims (6)
る方法であって、疾患に対するワクチンとして機能する
タンパク質をコードするDNAを非ヒト脊椎動物の脾臓に
注入することを特徴とする方法。1. A method for inducing an immune response for preventing a disease, comprising injecting a DNA encoding a protein that functions as a vaccine against the disease into the spleen of a non-human vertebrate.
法。2. The method according to claim 1, wherein the disease is cancer.
瘍抗原である、請求項2に記載の方法。3. The method according to claim 2, wherein the protein functioning as a vaccine is a tumor antigen.
ンパク質をコードするDNAを有効成分とする、脊椎動物
の脾臓に注入するための薬剤。4. An agent for injecting into the spleen of a vertebrate, comprising a DNA encoding a protein that functions as a vaccine against a disease as an active ingredient.
剤。5. The drug according to claim 4, wherein the disease is cancer.
瘍抗原である、請求項4に記載の薬剤。6. The agent according to claim 4, wherein the protein functioning as a vaccine is a tumor antigen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24671498A JP2000072693A (en) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | Medicine to be injected into spleen |
Applications Claiming Priority (1)
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JP24671498A JP2000072693A (en) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | Medicine to be injected into spleen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000072693A true JP2000072693A (en) | 2000-03-07 |
Family
ID=17152563
Family Applications (1)
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JP24671498A Pending JP2000072693A (en) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | Medicine to be injected into spleen |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2000072693A (en) |
-
1998
- 1998-09-01 JP JP24671498A patent/JP2000072693A/en active Pending
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