JP2002510650A - Hiv特異的細胞傷害性t細胞応答 - Google Patents
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Abstract
Description
生起することに関する。
の究極的な結果である疾患である。現在、人類をHIV感染から防護できる有効
なワクチンはなく、したがって、有効なHIVワクチンおよびHIVワクチンを
投与するプロトコールの開発が緊急に必要とされている。これまで、化学的処理
により徹底的に不活化されたHIV−1粒子、HIV−1のエンベロープタンパ
ク質全体(gp160)をコードするワクシニアベクターおよび精製した組換え
gp120がHIVワクチンの候補として評価されてきた。不活化HIV−1ウ
ィルス製剤はヒトでT細胞を介した遅延型過敏症(DTH)を引き起こし、ワク
シニア/gp160およびgp120組換えワクチン候補物質はウィルス中和抗
体を誘導したが、これらの免疫原のいずれも有効なヒトHIVワクチンであるこ
とは示されていない。本発明者らのHIVワクチンにおける関心事は、合成HI
V−1ペプチドワクチンを開発することにあり、その単独使用または他のHIV
−1ワクチン候補物質との併用により、HIV−1に対しより有効な免疫応答を
誘起できると考えている。
80号)および同第5639854号において、特に、HIV−1のコアタンパ
ク質のT細胞エピトープ、p24E、の同定および特性付け、ならびにHIV−
1のエンベロープまたはコアタンパク質の様々なB細胞エピトープのアミノ酸配
列と連結したp24Eを含む免疫原性の合成キメラペプチドの構築へのその利用
について既に記載しており、それらの開示は参照として本明細書に組み込むもの
とする。
ならびにその利用のためのプロトコールのデザインに向けられている。この観点
で、本発明者らは、カルボキシ末端部分はヒト細胞傷害性T細胞(CTL)モチ
ーフに富むことから、HIVウィルスの生活環の初期に発現されるウィルス・タ
ンパク質Revに着目した。従って、Revタンパク質を含む適切に構築された
ワクチンを用いた免疫により生成されるペプチドは、主要組織抗原複合体(MH
C)クラス1分子の一部として提示され、早期にウィルスに感染した細胞を殺す
ことができるCTLエフェクター応答を誘導し、ウィルスの蔓延を制限すること
ができる。しかし、ここに提供する免疫プロトコールは、他のHIVタンパク質
由来のペプチドを含むT細胞エピトープにも適用できる。
)応答を生起する方法であって、 宿主にヘルパーT分子を投与して、宿主の免疫系のヘルパーT細胞を予備的刺
激することと、 続いて、宿主に、前記ヘルパーT分子とT細胞誘導性HIV由来分子の混合物
を投与して、宿主でHIV特異的T細胞応答を生起することと を含む方法を提供する。
ーT分子で予備的刺激し、次いで、ヘルパーT分子をT細胞誘導性分子と共に投
与する。このようにして、HIV特異的T細胞応答を得る。
む、免疫系でこのようなMHCクラスIIヘルパー活性を提供することがよく知
られている物質のいずれでもよい。本明細書に記載の実験でヘルパーT分子とし
て使用する物質は、CLP−243(配列番号10)として同定される、B型肝
炎ウィルス・ヌクレオカプシド抗原の一部に対応するペプチドである。所望であ
れば、ヘルパーT分子はアジュバントと共に投与することができる。
くとも1つのT細胞エピトープを含有するペプチドを含む。特に、ペプチドは、
HIV−1のRevタンパク質の配列、特に、HIV−1(LAI)Rev(C
LP−164)のアミノ酸52から116(配列番号9)(表2)に対応するこ
とができる。Revタンパク質のアミノ酸配列はLAI分離株のアミノ酸配列で
ある。本発明は、一次分離株を含む他のHIV−1分離株からのRevタンパク
質からの対応のペプチド配列の使用も含む。
、特に脂質がパルミトイルまたはコレステロールであるときに、本明細書に記載
のプロトコールで有効であった。本発明に使用する2つの特定のリポペプチドは
、CLP−164のそれぞれパルミトイルおよびコレステロール誘導体であるC
LP−175およびCLP−176である。
と共に投与することができる。
新規なペプチドも提供する。したがって、本発明のこの形態では、HIVのRe
vタンパク質の配列のアミノ酸52〜116(配列番号9)に対応するアミノ酸
配列を有し、アミノ酸65〜75(配列番号3)、78〜87(配列番号5)お
よび102〜110(配列番号8)(表1)内にT細胞エピトープを含むペプチ
ドが提供される。このようなペプチドは、CLP−175またはCLP−176
を含むリポペプチドの形態で提供することができる。配列番号9を有するペプチ
ドの具体的なアミノ酸配列はHIV−1のLAI分離株のものである。一次分離
株を含む、他のHIV−1分離株に由来するRevタンパク質の対応のペプチド
配列および対応のT細胞エピトープの利用も、本発明の範囲に含まれる。
列番号2)およびCLP−72(配列番号8)と表す2つのナノマーペプチド、
CLP−178(配列番号3)と表すヘキサマー、CLP−182(配列番号7
)と表す12マー(各ペプチドのアミノ酸配列は表1に示す)はそれぞれ、白人
で見られる主要なHLAクラス1サブタイプである、膜結合型ヒト主要組織適合
性複合体(HLA)クラス1分子であるHLA−A2に結合し、これを安定化さ
せることができることを発見した。本発明者らはまた、HIV−1(LAI)R
evタンパク質のアミノ酸残基52から116を含み、KSSリンカーを介して
そのアミノ(N)末端に1つのコレステロールまたはパルミトイル部分を結合さ
せて、それぞれリポペプチド、CLP−176およびCLP−175を形成する
よう構築した長鎖ペプチド(配列番号9)は、HLA−A2トランスジェックマ
ウスでCTLおよび抗体応答を誘発できることを発見した。
分子を投与して、宿主の免疫系を予備的刺激し、次いで、ヘルパーT分子とHI
V抗原の一部に対応するT細胞エピトープ含有ペプチドの混合物を投与すること
により、宿主でHIV特的な胞傷害性T細胞応答を誘導するための新規な免疫プ
ロトコールが提供される。
抗原の一部に対応するペプチドを使用して本発明を説明する。しかし、免疫系で
MHCクラスIIヘルパー活性を提供するものなどの他のヘルパーT分子も使用
できる。
ク質由来のある種のリポペプチドを使用して本発明を説明する。しかし、任意の
他のHIVタンパク質由来のペプチドを含有するHIV T細胞エピトープも使
用することができる。
ルが使用されている(参考文献1から3参照のこと。本明細書を通じ、本発明が
属する技術分野の状況をより完全に記述するためにカッコ内に様々な参考文献を
引用する。各引用文献についての完全な書誌的情報は、本明細書の最後、特許請
求の範囲の直後に示す。これらの参考文献の開示は参照して本明細書の開示に含
むものとする)。HLA−A2などのヒトMHCクラス1分子のペプチド結合グ
ルーブに最も好ましく結合し、収まりやすいCTLエピトープは一般に9アミノ
酸長であることが提案されている。しかし、HLAクラス1分子と相互作用でき
る8から13個のアミノ酸を含むペプチドも報告されている。多くの場合、これ
らのペプチドは2位にロイシン(L)またはメチオニン(M)残基を含み、カル
ボキシ末端にLまたはバリン(V)を含むことが知られている。
は、報告されたペプチド結合モチーフアルゴリズムで予想してきた。表1は、こ
のように予想したペプチドのアミノ酸配列を示している(配列番号1から8)。
これらのモチーフを含むペプチドの膜結合型合HLA−A2分子への結合能およ
びその安定化能はT2細胞株を使用して評価した。この細胞株は、欠陥のあるT
APトランスポータ機能を有しており、その結果、新たに合成されたHLAクラ
ス1分子、すなわちHLA−A2との会合するため、細胞内で生成されたペプチ
ドの大部分が小胞体に運搬されることが不可能になることが十分立証されている
(参考文献4、5参照)。したがって、T2細胞の表面に提示されたHLA−A
2分子の大部分はからであり(すなわち、ペプチドを含んでおらず)、不安定で
ある。外部から導入された適切なペプチドと相互作用すると、HLA−A2分子
の安定性は回復される。
ナノマー、すなわちCLP−177(配列番号2)およびCLP−72(配列番
号8);ならびに、すなわちCLP−178(配列番号3)およびCLP−18
2(配列番号4)でそれぞれ表される11マーおよび12マーは、T2細胞上の
HLA−A2に結合することができることを示した。この結果は、添付の図1に
示されるように、細胞上に提示されたクラス1分子の密度が高いために、それぞ
れの蛍光ピークが右側に移動していることにより示された。各蛍光係数の比較か
ら、ペプチドの強度はCLP−177>CLP−72>CLP−178>CLP
−182の順であることが明らかとなった。
したRevの52〜116(配列番号9)ペプチド、CLP−175およびCL
P−176ならびにその非脂質化対象物であるCLP−164は、A2Kbトラ
ンスジェニックマウスに100.0μg投与量で3回注射したときに、IgGタ
イターで判定して免疫原性であったことを示している(参考文献6)。不完全フ
ロインドアジュバント(IFA)で製剤化したCLP−175またはCLP−1
76またはCLP−164を投与した動物では、Revの52〜116ペプチド
(CLP−164)に対する高いIgG抗体が検出された(パネルA、Bおよび
C)。IFAに入れたCLP−243の投与により予備的刺激した後、IFAで
製剤化したCLP−243+CLP−175またはCLP−243+CLP−1
76またはCLP−243+CLP−164の混合物で2回追加免役することに
より、別な実験条件で試験したマウスは、同様に高い抗CLP−164抗体応答
を誘発した(パネルDからF)。CLP−243はB型肝炎ウィルス・ヌクレオ
カプシド抗原のアミン酸残基128〜140(TPRAYRPPNAPIL、配
列番号10)を含むI−Ab結合ペプチドである(参考文献6)。
を示す免疫原性実験の結果は図3に示す。I−Ab結合ペプチドCLP−243 の投与により皮下的に予備的刺激し、同じ免疫経路を使用し、IFA中にプライ
ム用量のCLP−243とCLP−176またはCLP−175を100.0μ
gを含む混合物で追加免疫したA2Kbトランスジェニックマウスは、ナノマー
CLP−177で惹起されたJurkat−A2kB標的細胞を殺すエフェクタ
ー細胞を生成することが判った(パネルA、B、E、F)。CLP−177を負
荷しなかったJurkat−A2kB細胞は殺されなかったことから、このエフ
ェクターの細胞傷害性活性は特異的であった(パネルC、D、GおよびH)。対
照的に、同様にCLP−243/IFA接種物を1回、ついでIFAに溶かした
CLP−243とCLP−164を2回注射したA2Kbトランスジェニックマ
ウスでは、有意なCLP−177特異的エフェクター応答は誘発しなかった(パ
ネルI、J、K、L)。
チド単独で免役したときに比べ、CTL応答の誘導に対してより効果的であった
ことを示す免役実験の結果は、図3に示す。IFAに溶かしたCLP−176ま
たはCLP−175またはCLP−164(非脂質化Rev52〜116)を1
00.0μg投与量で3回皮下注射し、CLP−177でパルスしたJurka
t A2kb細胞および15.0μg/mlの濃度で外部から添加したCLP− 175により再刺激したA2Kbトランスジェニックマウスの脾細胞は、CLP
−177ペプチドで惹起したJurkat細胞を殺すことができるエフェクター
は生成しなかった(パネルMからX)。
とにより達成されたCLP−243特異的I−Ab結合ヘルパーT細胞と、CL P−177でパルスしたJurkat A2kb細胞との共存培養により達成さ
れたCLP−177特的エフェクターの同時再刺激は、CLP−177特異的エ
フェクターの増加を高めて、in vitroのCTLアッセイで検出できるよ
うにするのに必要であることを示した。
原性であり、保護的であるような量で投与する。投与すべき物質の量は、例えば
、各人の免疫系の抗体合成能および細胞性免疫応答生成能を含め、投与する対象
に依存する。投与する必要のある活性成分の正確な量は医師の判断に依存する。
しかし、適切な用量範囲は、当業者には容易に決定でき、物質マイクログラムか
らミリグラムのオーダーとすることができる。用量は投与経路に依存する可能性
があり、宿主の大きさによって変化する。
。アジュバントは、抗原の免疫原性を増強するが、それ自体抗原性である必要は
ない。アジュバントは、抗原を投与部位の近くに局所的に保持して、抗原が免疫
系の細胞にゆっくりと、持続的に放出されることを促進するデポー作用を生じる
よう作用することができる。アジュバントはまた、免疫系の細胞を抗原デポーに
引きつけ、このような細胞を刺激して免疫応答を誘発することもできる。
の免疫応答を改善するために使用されてきた。リポ多糖などの内因性アジュバン
トは通常、ワクチンとして使用される死滅または弱毒化した細菌の成分である。
外因性アジュバントは、典型的には、非共有的に抗原と結合し、宿主の免疫応答
を増強するように処方された免疫調節剤である。したがって、アジュバントは、
非経口的に送達された抗原に対する免疫応答を増強するものと同定されてきた。
しかし、これらのアジュバントの一部は毒性であり、望ましくない副作用を引き
起こし、ヒトや多くの動物への使用に不適切となる可能性がある。実際、水酸化
アルミニウムおよびリン酸アルミニウム(集合的に一般にアラムと呼ばれている
)のみがヒトおよび動物用のワクチンに日常的にアジュバントとして使用されて
いる。トキソイド中のアラムの効果は十分確立されており、HBsAgワクチン
は、アラムでアジュバントされている。
きる。これらには、リン酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、QS21、Qu
il A、それらの誘導体および成分、リン酸カルシウム、水酸化カルシウム、
水酸化亜鉛、糖脂質類似体、アミノ酸のオクタデシルエステル、ムラミルジペプ
チド、ポリホスファゼン、リポタンパク質、ISCOM マトリックス、DC−
Chol、DDBA、および他のアジュバントならびに細菌毒素、その成分およ
び誘導体が含まれる。特に有利な組合せは、本発明の譲受人に譲渡された、同時
係属の1994年6月13日出願の米国出願第08/258,228号および1
995年6月7日出願の米国出願第08/483,856号に記載されており、
これらの開示は参照して本明細書に組み込むものとする(WO95/34308
)。特定の状況下では、Th1応答を誘導するアジュバントが望ましい。
ことにより、より完全に理解することができる。これらの実施例は、単に説明の
ためのものであって、何ら本発明の技術的範囲を限定する意図のものではない。
状況により手段が示唆または示されるため、形態の変化ならびに均等物の置換は
企図される。本明細書で具体的な用語が使用されているものの、このような用語
は説明的なものであり、限定する目的を持って、使用する意図はない。
養、酵素免疫アッセイ(EIA)、CTLアッセイおよび他の試験手順の方法は
、学術文献に詳細に報告されており、十分当業者の範囲である。
ペプチド合成装置で実施した。合成したペプチドのアミノ酸配列は下記表1に示
す。
ニル−Nε−フルオレニルメトキシカルボニル−リジン(Boc−Lys(Em
oc)−OH)を使用してペプチドに導入した。脂質部分は、側鎖Fmoc保護
基を手動で除去し、次いで、ジメチルホルムアミド(DMF)中でジイソプロピ
ルエチルアミンおよびO−ベンゾトリアゾール−1−イル−N,N,N’,N’
−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HBTU)で活性化し
た適切なカルボン酸でアシル化することにより、導入した。チオクレゾール、ア
ニソールおよび硫化メチルの存在下で、液体フッ化水素で処理することにより固
体支持体からリポペプチドを切り離した。粗生成物をトリフルオロ酢酸(TFA
)で抽出し、ジエチルエーテルで沈殿させた。リポペプチドならびに脂質化され
ていないペプチドを表2に示す。
方法を説明する。
hes Research InstituteのPeter Creswel
l博士から入手した。細胞はIscoveの完全培地(10%加熱不活化ウシ血
清、ペニシリンGナトリウム120.0単位/ml、ストレプトマイシン硫酸塩
120μg/ml、L−グルタミン0.35mg/mlを補ったIscoveの 培地)で増殖させた。実施例1に記載のように調製し、表1で同定される8〜1
3マーの各ペプチドの、T2細胞上のA2分子への結合能およびその安定性調整
能は、Yuping Dengらが記載したプロトコール(参考文献6)を改良
したペプチド誘導MHCクラス1アセンブリー・アッセイを使用して判定した。
/ml、ストレプトマイシン硫酸塩120μg/ml、L−グルタミン0.35 mg/mlを補ったIscoveの培地)250.0μl中の所定濃度の被験ペ
プチドと共にインキュベートした。次いで、細胞を氷上で30分間インキュベー
トした後、brefeldin A 5.0μg/ml、アニソマイシン12. 5μg/mlおよびシクロへキサミド5.0μg/mlを補ったIscoveの完
全培地1.0mlを加えた。次いで、サンプルを37℃のCO2インキュベータ 中で3.0時間インキュベートした。
胞表面への細胞内送達は阻害され、生理学的温度では、膜結合型クラス1分子の
コンフォーメーションの脱安定化が起こる。
ブミン、0.02%アジ化ナトリウムを含むバッファ)で2回洗浄した。次いで
、コンフォメーション感受性のHLA−A2特異的マウスモノクローナル抗体B
B7.2(参照7)を5.0μg/ml含むPBA100.0μlを各被験サン プルに加えた。氷上で45分間反応させた。次いで、細胞を氷冷PBAで3回洗
浄した。
ン(FITC)結合体を1.0μg/ml含有するPBAを100.0μl加え ることにより、BB7.2の結合を検出した。氷上で30分間インキュベートし
た後、細胞をPBAで2回、さらにPBS(pH7.2)で2回洗浄した。1.
0%パラホルムアミド100.0μlを細胞ペレットに加えて洗浄を終了させた
直後に、細胞を固定した。細胞を緩和に再縣濁し、通常は、実験終了後3日以内
にFACS分析した。
ド処理したT2細胞)の平均蛍光を対照サンプル(ペプチドで処理していないT
2細胞)の平均蛍光で除して計算した。得られた結果は図1に示す。
た予備的刺激および追加免疫のプロトコールを記載する。
のマウスを購入し、米国カリフォルニアのScripps Clinicからラ
イセンスを取得した。コロニーは、カナダ、コンノートのPasteur Me
rieuxの動物サービス施設で維持されている。
はリポペプチド100.0μgを尻尾の付け根に皮下注射し、次いで、30日後
と42日から48日後に同じ接種物で追加免役した。第2グループのマウスには
、IFA製剤化CLP−243 100.0μgを尻尾の付け根に皮下注射し、
次いで同量のプライム免疫原と、CLP−175またはCLP−176またはC
LP−164 100.0μgとのIFA製剤化混合物で追加免役した。
IAを用いてCLP−164特異的IgG抗体についてアッセイした。得られた
結果は図2に示す。実験に使用したマウスの脾細胞を同時に培養してCTLを増
加させたが、下記のようにエフェクター活性についてアッセイした。
o培養法とCTLアッセイについて説明している。
l、ストレプトマイシン硫酸塩120.0μg/mlおよびL−グルタミン0. 35mg/mlを補ったRPMI1640)中で、実施例3からの実験に使用し
たA2Kbトランスジェニックの脾細胞3.0×107個を、ペプチドCLP− 175またはCLP−176で惹起したA2Kb感染Jurkat細胞1.3×
107個と共存培養した。培養開始時に、I−Ab結合ペプチドCLP−243も
15.0μg/mlの濃度で加えた。培養物はCO2インキュベータ内で37℃に
7日間維持し、次いで、応答体を次のように、標準的なin vitro4時間
CTLアッセイでペプチドで惹起したJurkat A2Kb感染体に対して試
験した。
いで、同じ被験ペプチド25.0μgの存在下で、1×106個当たり250. 0μCiの51Crで標的細胞を標識した。完全培地で2回洗浄して、過剰の51C
rを除去したのち、標的細胞2.5×103個を様々な数の応答細胞と共に37 ℃のCO2インキュベータ中で4時間インキュベートした。次いで、上清の半量 を取り出し、放射活性を計測した。得られた結果は図3に示す。
化ペプチドならびに新規ペプチドおよびリポペプチドを利用する予備的刺激/追
加免疫手順により、ヒト宿主を含む宿主で、HIV特異的CTL応答を達成する
新規のプロトコールを提供する。本発明の技術的範囲内で部分的な変形を行うこ
とも可能である。
て実施したin vitroのHLA−A2安定化実験の結果を示す図である。
T2細胞上のHLA−A2に結合したペプチドCLP−72(配列番号8)、C
LP−182(配列番号7)、CLP−178(配列番号3)およびCLP−1
77(配列番号2)はそれぞれの蛍光ピークのシフトで示される。
たは予備的刺激せずに、CLP−175、176および164(配列番号9)を
使用した、A2KbトランスジェニックマウスにおけるHIV−1(LAI)R
ev免疫原の免疫原性を示す図である。
bトランスジェニックマウスにおけるHIV−1(LAI)Rev特異的CTL
誘導を示す図である。
Claims (15)
- 【請求項1】 宿主においてHIV特異的細胞傷害性T細胞(CTL)応答
を生起する方法であって、 宿主にヘルパーT分子を投与して、宿主の免疫系のヘルパーT細胞を予備的刺
激することと、 続いて、宿主に、前記ヘルパーT分子とT細胞誘導性HIV由来分子の混合物
を投与して、宿主でHIV特異的なT細胞応答を生起することと を含む方法。 - 【請求項2】 前記ヘルパーT分子は、HLAクラスII結合ヘルパーTエ
ピトープから選択する請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 前記ヘルパーTエピトープは、DP、DRおよびDQ特異的
T細胞エピトープからなる群から選択する請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】 前記ヘルパーT分子は、CLP−243(配列番号10)で
ある請求項2に記載の方法。 - 【請求項5】 前記ヘルパーT分子は、アジュバントと共に投与される請求
項1に記載の方法。 - 【請求項6】 前記T細胞誘導性HIV由来分子は、少なくとも1つのT細
胞エピトープを含み、HIV−1抗原の一部に対応するペプチドを含む請求項1
に記載の方法。 - 【請求項7】 前記ペプチドは、HIV−1のRevタンパク質の配列に対
応している請求項5に記載の方法。 - 【請求項8】 前記ペプチドは、リポペプチドである請求項6に記載の方法
。 - 【請求項9】 脂質がパルミトイルまたはコレステロールである請求項8に
記載の方法。 - 【請求項10】 前記リポペプチドは、CLP−175またはCLP−17
6である請求項7に記載の方法。 - 【請求項11】 前記混合物は、アジュバントと共に投与される請求項6に
記載の方法。 - 【請求項12】 HIV−1 LAI分離株のRevタンパク質の配列のア
ミノ酸52〜116(配列番号9)に対応するアミノ酸を有し、アミノ酸63〜
73(配列番号3)、74〜83(配列番号5)ならびに102〜110(配列
番号8)内にT細胞エピトープを含む、または、別のHIV−1分離株に由来す
る対応のアミノ酸配列を有するアミノ酸を有するペプチド。 - 【請求項13】 リポペプチド型である請求項12に記載のペプチド。
- 【請求項14】 脂質がパルミトイルまたはコレステロールである請求項1
3に記載のペプチド。 - 【請求項15】 リポペプチドは、CLP−175またはCLP−176で
ある請求項13に記載のペプチド。
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