JP2003509341A - サイトカインの分泌刺激および免疫応答の誘導組成物 - Google Patents
サイトカインの分泌刺激および免疫応答の誘導組成物Info
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Abstract
Description
を誘導するためのそれらの使用方法に関する。それらの組成物の一部ではさらに
付加的な成分たとえば抗原、付加的治療剤および/または他の成分を使用できる
が、これらの付加的成分はすべての適用において必要なわけではない。
ファイヤーとして作用し、そのインビボ投与により哺乳動物に免疫応答を誘導で
きることが知られている(Tokunagaら1984;Shimadaら19
85;Mashibaら1988;Yamamotoら1988;Phipps
ら1988)。1990年代初期のいくつかの文献で、免疫応答の刺激は使用し
た核酸の特徴に依存することが確立されている。重要な特徴には、二次構造パリ
ンドロームの存在(Yamamoto 1992a)および核酸の化学[すなわ
ちCヌクレオチドのメチル化状態−DNAの細菌または哺乳動物ソースに依存(
Messinaら1991;Yamamoto 1992a)、またはヌクレオ
チド間結合化学たとえばホスホロチオエート(Pisetsky & Reic
h 1993)];ならびにヌクレオチド配列に特異的な作用、たとえばポリd
GおよびCpGモチーフ(Tokunagaら1992;Yamamotoら1
992b;McIntyre,KWら1993;Pisetsky & Rei
ch 1993;Yamamotoら1994;Kriegら1995)が包含
される。
「ISS」とも呼ばれる)の作用機構は本技術分野で周知の「アンチセンス」ま
たは「遺伝子発現」機構とは異なることが示唆されている。これは核酸の異なる
重要な利用の可能性を生じる。このような様々の利用可能性はPisetsky
DS,1966によって掲げられ、また他は本技術分野で周知である。これら
には、遊離型のISSの免疫アジュバント、様々な抗原との組み合わせでのワク
チン(Davis HLら,PCT公告WO98/40100参照)、および他
の生物活性物質との組み合わせとしての使用が包含される。免疫刺激作用を回避
する方法も提案されている。
がきわめて望ましい。本発明の目的はリピドにより製剤化された核酸組成物およ
び哺乳動物に免疫応答を誘導するためのそれらの使用方法を提供することにある
。また、付加的成分たとえば抗原、付加的な治療剤および/または他の成分を使
用するリピド-核酸組成物、ならびにそれらの使用方法を提供することを目的と
する。
えば、国際特許公告WO98/51278には、プロトン化可能なリピドおよび
凝集制限リピドを包含し、その中に核酸が完全に封入された粒子が産生されたリ
ピド-アンチセンス核酸組成物が記載されている。
ス核酸を使用した場合、たとえば腫瘍サイズの低下のような治療効果を示した。
にリピド−核酸粒子は治療的利益を提供できることが見出された。すなわち、配
列非特異的オリゴデオキシヌクレオチドを含有する粒子を含めて、リピド−核酸
粒子はサイトカイン分泌の刺激に使用することが可能で、したがって、処置動物
の免疫応答を全体的に増強するために使用することができる。さらに、配列非特
異的オリゴデオキシヌクレオチドを含有するリピド粒子に会合した抗原性分子の
投与によって、特異的標的抗原に対する免疫応答を誘導することができる。
製剤は陽イオン性リピドからなるリピド−核酸粒子を調製し、リピド−核酸粒子
を哺乳動物に投与することによって、ヒトを含めた哺乳動物に治療的利益を与え
る方法が提供される。本発明の一実施態様においては、リピド−核酸粒子中に包
含される核酸は特定の細胞に特異的な配列に結合しないが、それにもかかわらず
リピド粒子と組み合わせて投与された場合、サイトカインの分泌を刺激するのに
有効である。本発明の第二の実施態様においては、抗原性分子は標的抗原に特異
的な免疫応答を誘導するためにリピド−核酸粒子と配合される。
エステル結合によって連結するヌクレオチド残基から構成されるオリゴデオキシ
ヌクレオチド)またはホスホロチオエートもしくは他の修飾結合を含む修飾核酸
とするか、またはヒトゲノムに対して相補性ではない核酸、たとえばその核酸と
処置された哺乳動物の核酸との間の慣用の塩基ペア相互作用とは独立の様式での
免疫刺激を提供するように働く核酸とすることができる。とくに同核酸は免疫刺
激モチーフたとえばCpGモチーフまたは免疫刺激パリンドローム配列を適当に
含有する。
MA,DOTAP,DC−Chol,DDAB,DODAC,DMRIE,DO
SPAおよびDOGS中から適当に選択される。さらにリピド粒子は修飾された
凝集制限リピド、たとえばPEG−リピド、PAO−リピドまたはガングリオシ
ドを適当に含有する。
疫コンプロマイズBalb/c ヌード(B)およびBalb/c SCID−
Rag2 マウス(C)に反復投与した場合のPEG−リポソームの循環レベル
を示す。 図2AおよびBは、SALP(PEG−CerC20)の消失に対する核酸配列
(A)および構造(B)の影響を示す。 図3はリポソームの回収に対するDNA対リピド比の影響を示す。 図4は迅速な消失応答の発現に対する投与スケジュールの影響を示す。 図5AおよびBはODNを含有するリポソームの迅速な消失におけるPEG−
リピドの役割を例示する。 図6はクロスオーバー試験の結果を示す。 図7AおよびBは固形腫瘍におけるAS4200の蓄積を示す。 図8AおよびBは遊離c−mycに優るc−myc/TCSの増強された効力
およびアンチセンス/リピド比の影響を例示する。 図9は封入されたホスホジエステルODN(INX−6298)の遊離INX
−6298に比較したマウスB16メラノーマに対する改良された効力の証明を
示す。 図10はSCID−Rag2 マウスにおけるDoHH2 ヒトリンパ腫への
15マーINX−6298の効力を示す。 図11Aおよび11Bはi.v.DoHH2における遊離およびAS4200
INX−6295に対する用量反応を例示する。 図12は様々なc−mycおよびリピド製剤で処置したマウスにおける脾臓重
量における変動を示す。 図13は、インビトロ脾臓細胞増殖アッセイにおける各種ODNのマイトジェ
ニシティー(有糸分裂促進性)を示す。 図14は、マイトジェニックコントロールODN INX−4420がLR−
3280と同様に、インビボでの皮下B16メラノーマにおける活性の証明を示
す。 図15はc−mycおよび慣用の薬物(ドキソルビシン)の単一リポソーム中
への共封入が腫瘍の増殖を阻害することを示す。 図16はAS4204の免疫原性および共封入したドキソルビシンの逆使用を
例示する。 図17はINX−6295およびINX−6300のマイトジェニシティーを
示す。 図18AおよびBは、INXC−6295の反復投与後の肝臓における単核球
細胞およびナチュラルキラー細胞活性の上昇を示す。 図19AおよびBはINX−6295/SALP処置後の肝臓におけるNK1
.1+/TCR−細胞の増加を示す。 図20は、INX−6295/SALP処置後のベージュマウスからのHMN
Cにおける細胞溶解活性の欠損を示す。 図21は遊離および封入PS ODNの投与後におけるHMNCの増加を示す
。 図22AおよびBはSALP処置後の肝臓におけるNK1.1+/TCR−細
胞の増加を示す。 図23A〜Cは遊離および封入PS ODNの投与後におけるHMNC集団内
のナチュラルキラー細胞の活性化合物を示す。 図24A〜CはDODAC,DOTAPまたはDOTMAのいずれかを含有す
るリポプレックスのトランスフェクションプロファイルを示す。 図25は、リポプレックス投与後の腹膜における細胞浸潤のレベルを示す。 図26A〜Cは、リポプレックス誘導炎症がIFN−γの産生の増加を伴うこ
とを示す。 図27は、リポプレックス誘導NK細胞の活性化を示す。 図28A〜Dは、遊離およびリポソームc−myc PS ODNによって誘
導された血清サイトカインを示す。 図29A〜Dは、遊離およびリポソームc−myc PS ODNによって誘
導された血清サイトカインを示す、 図30A〜Dは、POおよびPS ODNによるサイトカイン分泌を比較する
試験の結果を示す。 図31AおよびBは2つの相のIFN−γ誘導を示す。 図32AおよびBはINFγ誘導の第2相に相当する時点における血清IL−
12のレベルを示す。 図33は血清サイトカインの誘導に対するODN用量の作用を示す。
組成物、ならびに哺乳動物におけるサイトカイン分泌の刺激および標的抗原に対
する免疫応答の誘導のためのそれらの使用方法に関する。ある種の組成物は付加
的成分たとえば抗原、付加的治療剤および/または他の成分を使用するが、これ
らの付加的成分はすべての適用に必要ではない。
の語は、本発明の組成物が投与された生物体による、このような投与の近接した
結果として分泌される1または2種以上のサイトカインの量における増加を意味す
る。
の語は、標的抗原に対する最初の免疫応答の発生または既存免疫応答の増強のい
ずれかを意味する。
に使用される核酸は、大きな二本鎖プラスミドDNA(500〜50,000b
p)、または8〜50ntの短い一本鎖オリゴヌクレオチド(場合により、OD
Nまたはオリゴデオキシヌクレオチドと呼ばれる)である。標準的な核酸はヌク
レオチドの間にホスホジエステル結合を包含するが、これらの結合は、ホスホロ
チオエート、ホスホロアミデート等を含む任意の化学であってもよい。塩基、糖
または結合残基への多くの他の化学的な修飾も有用である。塩基はメチル化され
ていても、メチル化されていなくてもよい。好ましい核酸化学はポリ陰イオン性
であり、以下に記載する好ましい製造方法とともに使用される。ヌクレオチド配
列はたとえばアンチセンスオリゴヌクレオチドのように、患者/対象mRNAと
相補性であるか、または異種もしくは非相補性でもよい(これは、それらが患者
/対象ゲノムに特異的にハイブリダイズしないことを意味する)。配列は発現可
能であり、適当なプロモーターおよび発現エレメントに連結した遺伝子配列は、
一般に大きなプラスミド構築体の部分である。配列はヘパリン二次構造を招くあ
る種のパリンドロームのような免疫刺激配列(「ISS」)(Yamamoto
Sら1992,J.Immunol.148:4072−4076参照)もし
くはCpGモチーフ(下記参照)であるか、または他の既知ISSの特徴を有し
てもよく(マルチ−Gドメイン、WO96/11266参照)、またはそれらは
非−ISS配列であるか、もしくはそれらはCpGモチーフの活性を抑制する免
疫中和モチーフであってもよい。多くのISS,非−ISSおよび免疫中和モチ
ーフが本技術分野で知られている。
メチル化シチジン−グアノシンジヌクレオチドである(Kreig,A.M.ら
,1995,Nature 374:546−549)。さらに、PCT公告W
O96/02555;PCT公告WO98/18810;PCT公告WO98/
40100;US特許5,663,153;US特許5,723,335も参照
されたい。多くのCpGモチーフは免疫刺激性ではないことから、CpGモチー
フの塩基関係はISS活性に明らかに重要である。特定のDNA配列の免疫刺激
性に対する最も劇的な作用は一般にCpGジヌクレオチドに(5’および3’側
に)直接隣接する2つの塩基に対する変化から生じる。一本鎖でもISSモチー
フを非−ISSモチーフに変換することができる。さらに、連続的なCpGジヌ
クレオチド,CCGトリヌクレオチドまたはCGGトリヌクレオチドは単独でま
たは組み合わせでCpGモチーフの免疫刺激作用を遮断する中和モチーフであり
得た(Krieg,A.M.,1999,J Gene Med 1:56−6
3)。
ける配列の免疫刺激能力は問題の配列を他のアジュバントと単純に比較するか、
または宿主の防御機構の活性化、免疫系成分の誘導等を測定することによって簡
単な実験で決定することができる。これらはすべて本技術分野において周知であ
る。非−ISS配列は遊離型でナイーブな動物に投与した場合、免疫系の刺激ま
たは免疫応答の誘導を生じない。
「リピド」の語は脂肪酸のエステルであり、水不溶性であるが多くの有機溶媒に
は可溶性の有機化合物のグループを意味する。それらは通常、少なくとも3つの
クラスに分類される。すなわち、(1)「単純リピド」、これには脂肪および油
脂ならびにワックスが包含される;(2)「複合リピド」これにはホスホリピド
およびグリコリピドが包含される;および(3)「誘導化リピド」たとえばステ
ロイドおよびリピドの操作により誘導される化合物である。
種または正味荷電されていない両性イオンであるリピド種を意味し、一般にその
リピドが見出される溶液のpHの参照が要求される。
はないが、N,N−ジオレイル−N,N−ジメチルアンモニウムクロリド(「D
ODAC」);N−(2,3−ジオレイルオキシプロピル)−N,N,N−トリ
メチルアンモニウムクロリド(「DOTMA」);N,N−ジステアリル−N,
N−ジメチルアンモニウムブロミド(「DDAB」);N−(2,3−ジオレイ
ルオキシプロピル)−N,N,N−トリメチルアンモニウムクロリド(「DOT
AP」);3β−(N−(N’,N’−ジメチルアミノエタン)カルバモイル)
コレステロール(「DC−Chol」)およびN−(1,2−ジミリスチルオキ
シプロピ−3−イル)−N,N−ジメチル−N−ヒドロキシエチルアンモニウム
ブロミド(「DMRIE」)が包含される。さらに、陽イオン性リピドの多くの
市販製品が入手可能であるが、これらも本発明に使用することができる。これら
にはたとえば、Lipofectin(登録商標)(DOTMAおよび1,2−
ジオレオイル−sn−3−ホスホエタノーアミン(DOPE)からなる市販の陽
イオン性リポソーム,GIBCO/BRL,Grand Island,New
York,USAから);Lipofectamine(登録商標)(N−(
1−(2,3−ジオレイルオキシ)プロピル)−N−(2−(スペルミンカルボ
キサミド)エチル)−N,N−ジメチルアンモニウムトリフルオロアセテート(
「DOSPA」)およびDOPEからなる市販の陽イオン性リポソーム,GIB
CO/BRLより);およびTransfectam(登録商標)(エタノール
中ジオクタデシルアミドグリシルカルボキシスペルミン(「DOGS」)からな
る市販の陽イオン性リピド,Promega Corp,Madison,Wi
sconsin,USAより)が包含される。
Hまたはその近くにpKaを有し、それらは緩和な酸性条件では強力な陽イオン
性を、生理学的pHでは弱い(またはそうでない)陽イオン性を示す本発明には
重要な結果を示す。このような陽性に荷電したリピドには、それらに限定される
ものではないが、N−(2,3−ジオレイルオキシプロピル)−N,N−ジメチ
ルアンモニウムクロリド(「DODMA」)および1,2−ジオレオイル−3−
ジメチルアンモニウム−プロパン(「DODAP」)が包含される。DMDMA
も有用な滴定可能陽イオン性リピドである。
れるものではないが、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジルセリン、ホ
スファチジルグリセロール、ホスファチジン酸、ジホスファチジルグリセロール
、ポリ(エチレングリコール)−ホスファチジルエタノールアミン、ジミリスト
イルホスファチジルグリセロール、ジオレオイルホスファチジルグリセロール、
ジラウロイルホスファチジルグリセロール、ジパルミトイルホスファチジルグリ
セロール、ジステアリルオイルホスファチジルグリセロール、ジミリストイルホ
スファチン酸、ジパルミトイルホスファチン酸、ジミリストイルホスファチジル
セリン、ジパルミトイルホスファチジルセリン、脳ホスファチジルセリン等が包
含される。
Hまたはその近くにpKaを有し、それらが緩和な塩基性条件では強力な陰イオ
ン性を、生理学的pHでは弱い(またはそうでない)陰イオン性を示す本発明に
は重要な結果を示す。このような陰性に荷電したリピドは本明細書に開示された
原理に基づいて本技術分野の熟練者によって同定することができる。
pHで存在する多くのリピド種を意味する。このようなリピドにはたとえば、ジ
アシルホスファチジルコリン、ジアシルホスファチジルエタノールアミン、セラ
ミド、スフィンゴミエリン、セファリン、コレステロール、セレブロシドおよび
ジアシルグリセロールが包含される。
PEG−リピドまたはポリアミドオリゴマーリピド(たとえば、ATTA−リピ
ド)および他の立体障害または「隠れ」リピド、界面活性剤等が包含される。こ
のようなリピドはSears,US特許4,320,121,Choiら,US
特許5,820,873,Hollandら,US特許5,885,613,W
O98/51278(発明者Sempleら)およびポリアミドオリゴマーに関
するUS特許出願一連番号09/218988に記載されている。これらはすべ
て引用により本明細書に導入される。これらのリピドおよび界面活性化合物は反
対の荷電を有するリピドおよび治療剤を含有する製剤の沈殿および凝集を防止す
る。これらのリピドはまたインビボにおける循環半減期の改良に使用され(Kl
ibanovら,1990,FEBS Letters 268(1):235
−237)、またそれらはインビボにおける製剤からの迅速な交換に選択するこ
とができる(US特許5,885,613参照)。
の譲受人に譲渡されたUS特許5,820,873,5,885,613,およ
びUS特許出願一連番号09/094540および09/218988に記載。
引用によって本明細書に導入される)。交換可能な立体障害リピドたとえばPE
G2000−CerC14およびATTA8−CerC14は、患者/対象に投与す
るとリピド粒子の外側単層から迅速に交換される立体障害リピドである。このよ
うなリピドそれぞれは、アシル鎖の長さ、飽和度、立体障害残基のサイズ、膜組
成および血清組成等を含む様々なファクターに依存して粒子から交換される特徴
的な速度を有する。このようなリピドは粒子形成時における凝集の防止に有用で
あり、上記特許出願に記載した、投与時に粒子からのそれらの加速された脱離、
プログラム可能なフューゾゲニシティーおよび粒子不安定化活性のような利益を
提供する。
ムの局在を促進するように設計された標的残基を使用することができる。標的残
基は、形成時または形成後に、リピド粒子の外層と会合させてもよい(すなわち
、直接接合、疎水性相互作用または他の方法で)。これらの方法は本技術分野に
おいて周知である。さらに、一部のリピド粒子製剤にはフソゲニックポリマーた
とえばPEAA,ヘマグルチニン、他のリポ−ペプチド(US特許出願SN08
/835,281および60/083,294参照,すべて引用により本明細書
に導入される)およびインビボおよび/または細胞間送達に有用な他の性質を使
用することができる。
なる。これらの付加的成分は直接付加的な治療的利益または付加的な免疫刺激の
利益を提供する。以下の実施例において、よく知られた化学療法剤、ドキソルビ
シン(ヒドロキシダウノルビシン)を本発明の粒子中に核酸とともに共封入する
。他の薬物または生物活性物質も、本発明の所望の適用に依存して同様に使用す
ることができる。細胞傷害物質には細胞殺滅能力を有するすべての化合物、それ
らに限定されるものではないが、シクロホスファミド、ジカルバジン、タキサン
類、キャンプトテシン類、ビンクリスチンおよび他のビンカアルカロイド、シス
プラチンが包含される。他の特定の例には非ホジキンリンパ腫の処置用のRIT
UXIN(登録商標,Rituximab)がある。抗細菌剤たとえばシプロフ
ロキサシンも使用できる。換言すれば、リピド粒子中に導入できる本技術分野で
周知のすべての生物活性物質が付加的成分の可能性のある候補である。
粒子と会合させて適宜提供される。本出願の明細書および特許請求の範囲におい
て用いられる「会合して」の語は、薬物または生物活性物質が核酸と、リピド粒
子の管腔または薄層空間内に共封入されていること、リピド膜内部もしくは部分
的にリピド膜内部に配置されていること、またはリピド粒子の外側に結合(共有
結合またはイオン結合)していることを意味する。
物がリピド−核酸粒子に会合していない薬物または生物活性物質を包含している
場合である。このような薬物または生物活性物質は分離されたリピド担体内にあ
ってもよい。たとえば、リポソームビンクリスチン(Onco TCS,登録商
標)を使用することができる。
しか免疫原性でない化合物に対して強力な体液性応答を励起することをここに証
明する。本発明のある種の実施態様はワクチン組成物の部分として他の抗原分子
を使用する。抗原分子は固有に免疫原性であるか、またはそれらは非免疫原性ま
たはわずかにしか免疫原性でない抗原であってもよい。これらの抗原には異種ま
たは同種抗原が包含され、またHBA−B型肝炎抗原(組換えまたは他の方法に
よる);他の肝炎ペプチド;HIVタンパク質GP120およびGP160;マ
イコプラズマ細胞壁リピド;任意の腫瘍関連抗原;癌胎児性抗原(CEA);腫
瘍特異的抗原として発現される他の胎児性ペプチド;細菌細胞壁グリコリピド;
ガングリオシド(GM2,GM3);マイコバクテリアグリコリピド;PGL−
1;Ag85B;TBGL;Neisseria gonorrhoeaeから
の淋菌lip−オリゴヌクレオチドエピトープ2C7;Lewis(y);Gl
obo−H;Tn;TF;STn;PorA;TspAまたはウイルスグリコリ
ピド/グリコタンパク質および表面タンパク質等が包含される。
性ペプチドをコードする核酸として免疫系を提供する。抗原はまたグリコリピド
またはグリコペプチドであってもよい。いずれにしても、抗原は完全な抗原であ
るか、または完全な抗原のフラグメントであり少なくとも1個の治療的に関係の
あるエピトープを包含する。本出願で使用される「治療的に関係のあるエピトー
プ」の語はそのエピトープに対する免疫応答の増強が治療的利益をもたらすエピ
トープを意味する。したがってこの語は、高度に免疫原性であっても完全な抗原
または抗原性ソース(たとえば、細菌)に向けられた免疫応答を生じないフラグ
メントは除外される。同じ標的抗原からの多重エピトープまたは2もしくはそれ
以上の異なる標的抗原からのエピトープ(ポリトープワクチン)を包含する混合
抗原も使用できる。後者の場合、抗原は同じタイプまたは異なるタイプである(
たとえば、ペプチド+ペプチド、グリコペプチド+ペプチド、グリコペプチド+
グリコペプチド)。
発明の好ましい実施態様においては、抗原性分子はリピド核酸−粒子に会合して
いる。
に留意すべきである。これは製造のある種の拘束を低下させ、静脈内投与のため
の組成物の調製に望ましい。とくに、大きいサイズ(150〜300nm)のリ
ピド粒子を使用することが可能で、これは高価につく押し出し工程をなくすか減
らすことができる。さらに、粒子は循環させる必要がないので、リピド成分の選
択は安価な材料を好んで偏向させることができる。たとえば、Cholの量を減
らし、DSPCは剛性の低いものたとえばDOPCまたはDMPCに置換し、P
EG−リピドは高価でないPEG−アシル鎖に置換することができる。
好ましい方法はエタノール透析または界面活性剤透析法であり、以下の特許およ
び特許出願に詳細に記載されている。すなわち、US特許5,705,385;
US特許出願SN08/660,025;09/140,476;08/484
,282;08/856,374;09/078954;09/078955;
60/143,978;およびPCT公告WO96/40964およびWO98
/51278である。これらはすべて、引用により本明細書に導入される。
優れた医薬用の特性(以下のC.2に記載)を有する粒子が発生する。これらの
技術については一部の特定の実施態様を以下の実施例に示す。
めには、きわめて困難ではあるが、古典的なリポソーヌ製造技術を使用すること
もできる。受容的負荷、能動的負荷(pH勾配による)、リピドフィルム再水和
、押し出し/サイジング、脱水等の旧来の技術は上述の特許書類を含めて、ほか
に詳細に述べられている。
る場合に使用することが期待できる。細胞傷害化合物たとえばドキソルビシン、
ダウノルビシン、ビンカアルカロイドたとえばビンクリシチンおよびビンブラス
チンを含有する三級または四級アミンの負荷は、リピド−核酸粒子の製剤化後に
達成できる。粒子の下部空間ははじめの製剤化操作における低pH4.2に維持
することが便利である。中性緩衝溶液中の治療的物質の中和粒子への添加は、本
技術分野において周知なように、粒子の負荷に十分である。
たは形成後の操作により調製される。抗原の導入手段には、1.形成過程におけ
る受動封入(すなわちODN溶液との配置);2.グリコリピドおよび他の抗原
性リピドの場合には、リピドのエタノール混合物中への導入およびそれ自体好ま
しいプロトコールによる形成;3.挿入後(すなわち、抗原−リピドは形成され
た小胞中に小胞を抗原−リピドミセルとインキュベートすることにより添加でき
る);および4.リピドがリンカー残基とともに製剤化粒子中に包含され、リン
カーは所望の抗原をカップリングするように製剤化後に活性化される方法がある
。標準的なカップリングおよび架橋方法は本技術分野において周知である。別の
製造法では、核酸を含有しないリピド粒子中に抗原を導入し、これらの粒子を患
者への投与前にリピド−核酸粒子と混合する。
特徴を有する。 本発明のリピド−核酸粒子は内部空間に完全に封入されたリピド膜(一般的に
は、リン脂質二重層)外面からなる。ときにリピド膜小胞とも呼ばれるこれらの
粒子は、直径50〜200nm,好ましくは60〜130nmの小さな粒子であ
る。静脈内投与のためには、95%の粒子が平均30nm以内の比較的均一なサ
イズの粒子であることが最も好ましい。核酸および他の生物活性物質は下方空間
に含有されるか、または封入膜の内部表面と会合している。
分解されるヌクレアーゼアッセイ後、有意に分解されないことを意味する。完全
に封入されたシステムでは、遊離核酸の100%が通常分解される処理で好まし
くは25%未満、さらに好ましくは10%未満、最も好ましくは5%未満の粒状
核酸しか分解されない。また、完全な封入はOligreen(登録商標)アッ
セイによって決定される。完全な封入は、粒子が血清に安定であること、すなわ
ちそれらはインビボ投与時にそれらの成分部分に速やかには分解されないことを
示唆する。
体またはリポプレックスとしても知られる)たとえばDOTMA/DOPE(L
IPO FECTIN,登録商標)製剤との区別する。これらの凝集体は一般に
はるかに大きい(>250nm)直径を有し、ヌクレアーゼ消化に完全には抵抗
せず、それらは一般にインビボにおける投与時に分解される。陽イオン性リピド
−核酸は上述のように弱い抗原と凝集し、局所および部位適用たとえば筋肉内、
腹腔内および鞘内投与に適当なワクチンを提供する。
で使用される「薬物:リピド比」の語は、製剤の所定容量中における治療的核酸
の量(すなわち、封入され、血液に暴露されても迅速には分解されない核酸の量
)を同容量中のリピド量で除した値を意味する。これはモル/モル、重量/モル
または重量/重量のベースで決定される。薬物対リピドの比は与えられた用量の
核酸と会合するリピドの用量を決定する。可能な最高の薬物対リピド比が必ずし
も最も効力の高い製剤ではないことに注意すべきである。本発明の粒子は0.0
01〜0.45の薬物:リピド比(w/w)の範囲で有用である。
よる)弱い抗原を有することを除いて、本発明の他の粒子と同様である。
物および哺乳動物に免疫応答の誘導のためのそれらの使用方法に関する。免疫刺
激核酸の従来技術における使用に比較して、本発明には以下の著しい、驚くべき
利点を有する。
び免疫系成分に送達し、それらをこれらの細胞および成分に異なる様式で提供し
、したがって有意に異なり改良された免疫応答を与える。その一部は以下の実施
例に例示する。
レオチドの量を有意に低下させることを要求し、したがって経費および毒性の可
能性が減少する。
ヌクレオチドを免疫刺激に使用するため送達することができる。
であり、したがって新しいクラスのISSが創製される。
る。その免疫原に対する望ましい免疫応答はその製剤に直接および固有に伴われ
、したがって、アジュバントおよび免疫原の単純な混合の場合(PCT公告WO
98/40100,発明者Davisらに見出される)と違って、免疫原に対す
る異なる改良された免疫応答を招来する。
いるリピド製剤を用いると(US特許5,705,385;US特許出願SN0
8/660,025;09/140,476;08/484,282;08/8
56,374;09/078954;09/078955;60/143,97
8;およびPCT公告WO96/40964およびWO98/51278参照。
これらはすべて引用により本明細書に導入される)、本発明の製剤はともに障害
の処置に有効な相乗的免疫応答およびアンチセンス作用を生じることができる。
の共投与はともに障害の処置に有効な相乗的免疫応答および細胞傷害作用を生じ
ることができる。
ける治療効果が証明された。
の直接または間接的な応答として広く特徴づけられている。これらの応答は免疫
系細胞(B細胞,T細胞,樹状細胞、APC,マクロファージ,NK細胞,NK
T細胞等)の活性化、増殖または分化、マーカーの発現の上方調整もしくは下方
調整、血清中へのサイトカイン、インターフェロン、IgMおよびIgGの放出
、巨脾腫(脾臓細胞充実性の増大を含む)、各種臓器の過形成および混合細胞性
浸潤を含む多くの方法で測定することができる。多くの更なる応答ならびに多く
の他の免疫系細胞および成分が本技術分野で知られている。さらに刺激または応
答は先天性の免疫細胞系細胞でも後天性免疫系細胞(たとえば、正常な弱い抗原
を含有するワクチンによるような)でもよい。免疫刺激は、直接アンチセンス作
用(mRNAとのハイブリダイゼーションによる)または遺伝子発現(プラスミ
ドによる)のような核酸における他の作用の可能性からの機構に基づいて識別可
能であるが、結果において、治療有効性の所望の結果は必ずしも識別可能ではな
い。
患者または生物体における使用が適応である。これには、腫瘍、炎症、関節炎お
よびリウマチ、免疫不全障害等が包含される。本技術分野の熟練者は本明細書の
開示に基づく有効性試験に対して適当な適応症を選択することができる。好まし
い実施態様においては、本発明の組成物および方法は新生物(病的または病的で
ある可能性のある新生物形成細胞増殖)たとえば以下に記載の新生物の処置に使
用される。
包含される。インビボ方法には局所、領域または全身的適用が包含される。好ま
しい実施態様においては、粒子の患者のB細胞、マクロファージまたは脾臓細胞
へのアクセスおよび/または粒子のリンパ球増殖の刺激が可能な静脈内に投与さ
れ、上記患者にIL−6,IL−12,IFN−γおよび/またはIgMの分泌
を生じさせる。
毒性、肝臓酵素アッセイ等を同定することは周知である。このような毒性は生物
体の間で相違する。以下の実施例では毒性が同定されれば記録されるが、リピド
の用量600mg/kgまで(反復投与した場合を除いて)マウスに毒性は観察
されなかった。
使用される。典型的には、本発明の組成物は、標準的な医薬実務に従い選択され
る生理学的に許容される担体たとえば食塩水またはリン酸塩緩衝液中で投与され
る。他の適当な担体には、水、0.9%食塩水、0.3%グリシン等、安定性を
強化するためにはグリコタンパク質たとえばアルブミン、リポタンパク質、グロ
ブリン等が包含される。
量、および組成物の薬物:リピド比に依存する。哺乳動物においては、典型的な
リピドの用量は0.5mg/kg〜300mg/kgである。投与後、大量のリ
ピドが直ちにRES細胞(たとえば、肝臓のクッパー細胞)によりクリアされ、
したがって、RES細胞を飽和し、粒子を循環させるための最小投与量のリピド
が一般に要求される。核酸の投与量は好ましくは0.01mg/kg〜60mg
/kgである。典型的には、哺乳動物は薬物:リピド比0.01〜0.25の製
剤を投与され、したがって100mg/kgのリピドおよび1〜25mg/kg
の核酸を投与されることになる。霊長類には通常、5〜50mg/kgのリピド
および0.005〜15mg/kgのODNが投与される。本技術分野の熟練者
は本明細書に提供された情報に基づいて適正な投与量を選択することができる。
の研究に使用されるODN(カッコ内に既知の説明を含む)およびプラスミドの
名称および5’−3’配列は次の通りである。 hICAMまたはINX-2302(ヒトICAM-1 mRNAの3’非翻訳領域)(PO & PS); GCCCAAGCTGGCATCCGTCA 配列番号:1 mICAMまたはINX-3082(マウスICAM-1 mRNAの3’非翻訳領域)(PO & PS); TGCATCCCCCAGGCCACCAT 配列番号:2 EGFR(ヒト表皮増殖因子mRNA, 受容体翻訳停止コドン領域); CCGTGGTCATGCTCC 配列番号:3 c-mycまたはINX-6295(ヒト/マウスc-myc 癌原遺伝子mRNAの開始コドン領域
)(PSおよびメチル化PS); TAACGTTGAGGGGCAT 配列番号:4 c-mycまたはINX-3280もしくはLR-3280(ヒト/マウスc-myc 癌原遺伝子mRNAの
開始コドン領域)(PS) AACGTTGAGGGGCAT 配列番号:5 c-mycまたはINX-6298(ヒト/マウスc-myc 癌原遺伝子mRNAの開始コドン領域
)(PO & PS); AACGTTGAGGGGCAT 配列番号:5 c-myccまたはINX-6300(INX-6295に対する非-ISS対照類似組成物) TAAGCATACGGGGTGT 配列番号:6 LR-4420(INX-6295に対するISS対照類似組成物) AACGAGTTGGGGCAT 配列番号:7 LR-3001またはINX-3001(c-myb mRNAにハイブリダイズ) TATGCTGTGCCGGGGTCTTCGGGC 配列番号:8 IGF-1RまたはINX-4437(IGF-1R mRNAにハイブリダイズ) GGACCCTCCTCCGGAGCC 配列番号:9 INX-6299(INX-6298に対する対照PO) AAGCATACGGGGTGT 配列番号:10 INX-8997(3CpGモチーフを含有する対照)(PO & PS) TCGCATCGACCCGCCCACTA 配列番号:11
c18(pCMVLucとも呼ばれる)であった。プラスミドは以前に記載され
たように大腸菌内で生成され、単離され、精製された(Wheeler,J.J
.,Palmer,L.,Ossanlou,M.,MacLachlan,I
.,Graham,R.W.,Zhang,Y.P.,Hope,M.J.,S
cherrer,P. & Cullis,P.R.,1999,Gene T
her.6:271−281)。(またMortimer I,Tam P,M
acLachlan I,Graham RW,Saravolac EG,J
oshi PB,Cationic lipid mediated tran
sfection of cells in culture require
s miotic activity.Gene Ther.1999,6:4
03−411も参照)。
bridon Speciality Products(Milford,M
A)から購入したか、Inex Pharmaceuticals(Burnb
y,BC,Canada)で合成された。メチル化ODNは標準技術によってI
nex Pharmaceuticals(USA),Inc.(Haywar
d CA)により製造された。骨格組成物は31P−NMRによって確認された。
すべてのODNはエンドトキシンについて特異的に分析されたが、含量は0.0
5EU/mg未満であった。
む立体的に安定なリポソームは、リポソームが核酸を含有する場合に免疫原性で
あることを例示し、このような組成物の使用を確認する。
−3−ホスホコリン)およびポリエチレングリコール接合−ジステアロイルホス
ファチジルエタノールアミン(PEG2000−DSPE)はAvanti Pol
ar Lipids(Pelham,AL)またはNorthern Lipi
ds(Vancouver,BC,Canada)から購入した。コレステロー
ル(CH)はSigma(St.Louis,MO)から購入した。1,2−ジ
オレオイル−3−N,N−ジメチルアンモニウムプロパン(DODAP)はSt
even Ansell博士(Inex Pharmaceuticals C
orp.)により合成されたか、またはAvanti Polar Lipid
sから購入した(DODAPのみ)。1−O−(2’−(ω−メトキシポリエチ
レングリコール)スクシニル)−2−N−ミリストイルスフィンゴシン(PEG
−CerC14)および1−O−(2’−(ω−メトキシポリエチレングリコール
)スクシニル)−2−N−アラキドイルスフィンゴシン(PEG−CerC20)
はZhao Wang博士(Inex Pharmaceuticals Co
rp.)によって合成された。[3H]−コレステリルヘキサデシルエーテル(
CHE)はDuPont NEN(Boston,MA)から入手した。すべて
のリピドは>99%以上の純度であった。すべての試薬はさらに精製することな
く使用した。
rC14(AS4200とも呼ばれる)またはDSPC:CH:DODAP:PE
G−CerC20(AS4204とも呼ばれる)からなる安定化アンチセンス−リ
ピド粒子および封入されたPS ODNは本特許出願の母体の特許出願すなわち
US特許出願一連番号08/856,374,09/078954,09/07
8955およびPCT公告WO98/51278(すべて、本特許出願の譲受人
に譲渡され、引用により本明細書に導入される)に記載のように調製された。通
常、総リピド1000mgを100mlのエタノールに溶解した。ODNを含む
溶液を別のフラスコ中、300mMのクエン酸,pH4.0,60mlに200
mg(A260に基づいて)を溶解して調製した。ODN溶液にリピド溶液を26
Gの針を通して、絶えず攪拌しながら滴下した。混合物を、65℃に維持した恒
温槽押出機(Lipex Biomembranes,Vancouver,B
C,Canada)を使用して二重の80nmポリカルボネートフィルター(P
oretics)を10回通過させた。100000M.W.カットオフの接線
流装置を用いてクエン酸緩衝液を20容量の20mM PBS/145mM N
aClと交換した。この工程は過剰のエタノールおよび封入されなかったODN
を除去し、インビボ投与に適合する等張性溶液を発生させる。接線流を用いてS
ALPプレパレーションを濃縮し、1.5mg/ml ODNに調整し、0.2
2μM膜を通して滅菌ろ過し、4℃で保存した。SALPの平均直径およびサイ
ズ分布を、NICOMP型370サブミクロン粒子サイザーを用いて測定すると
、通常110±30nmであった。低いオリゴヌクレオチド:リピド重量比を含
有する製剤が必要な場合は、初期溶液のODN濃度を、本出願の母体ケースにさ
らに記載されたように粒子を発生させる適当な比によって低下させた。別法とし
て、投与のためには、ある種のサンプルをHEPES−緩衝食塩水(HBS),
pH7.50にスイッチし、最低12時間透析して外部クエン酸緩衝液をHBS
で置換した。これは外部二重層におけるDODAPの大部分を中性にし、表面に
結合したアンチセンスを放出させた。さらに非封入アンチセンスはついで、DE
AE−sepharoseクロマトグラフィーによりAS4200/4から除去
した。PO−ODNおよびプラスミド製剤については、使用した初期緩衝液は2
0mMクエン酸,pH4.0である。プラスミド製剤は押出さなかったので、約
200nmの粒子を生じた。AS4200またはAS4204製剤中に封入した
ODNは本明細書では場合によりODNの名称で言及するが、INXまたはIN
XC(すなわちINXC−6295)に変更する。
CHおよびDSPC:CH:PEG2000−DSPE小胞はHopeら(41)の
方法に従い、HBS(20mM Hepes,145mM NaCl,pH7.
4)中水性水和によって乾燥リピドフィルムから調製した。同様に、ODNの封
入は1.0ml HBS中100mgのODNを100mgのリピドで水和し、
ついで5サイクルの凍結−解凍、および二重の100nmフィルターを通しての
押出しにより達成された。[3H]−CHE,交換不能、代謝不能のリピドマー
カーを血液中のリピドレベルをモニターするため、すべての小胞組成物に導入し
た(42)。得られた粒子は、NICOMPサブミクロン粒子サイザー(370
型)を用いる準弾性散乱により判定して直径約110〜140nmであった。こ
の方法における封入効率は通常10%未満である。非封入ODNはDEAE−s
epharose CL−6Bを用いる陰イオンクロマトグラフィーによりプレ
パレーションから除去する。遊離のオリゴヌクレオチドをHBSに溶解し、A26 0 によって要求用量(35μg/mlを与え、1.0のA260と仮定する)に調整
する。ドキソルビシンをオリゴヌクレオチドとともに封入する場合、オリゴヌク
レオチド含有粒子はまずこれらの方法により調製し、ついで標準pH負荷技術を
用いて所望の濃度に粒子中に負荷する。ドキソルビシン遮断実験は、pH負荷に
よって調製したDSPC/Chol封入ドキソルビシン(約10mg/リピド/
kgおよび0.05〜0.2mg Dox/kg)を用いAS4204注射前2
4時間にマウスに投与して実施した。
ウスをHarlan Sprague Dawley(Indianapoli
s,IN)から入手した。Balb/c nu/nuおよびBalb/c SC
ID−Rag2 マウスはThe Jackson Laboratory(B
ar Harbor,ME)から入手し、病原体のない状態下に維持した。すべ
ての動物は使用の少なくとも1週前に検疫を行った。動物に関するすべての操作
は動物の看護に関するカナダ州議会によって確立された指針に従って実施した。
った(指示したように総計7または10用量)。試験サンプルおよび対照の投与
は尾静脈注射を介して実施した(注射容量:200μl)。とくに他の指示がな
ければ、これらの製剤についてのリピド用量は100mg/kg/用量に調整し
た。異なる薬物:リピド比を用いた実験では、すべての製剤についてのリピド用
量は80mg/kg/用量に調整した。サンプルは注射の前にろ過する(0.2
2μm)。外部緩衝液はHBS(20mM Hepes,145mM NaCl
,pH7.45)である。
中からのリポソームの回収」とも呼ぶ)の評価には、マウスに側方尾静脈を介し
て、空のリポソ−ム(50mg/kg リピド)またはリポソーム封入ODN(
他の指示がなければ、50mg/kg リピドおよび20mg/kg ODN)
含有1μCi/マウス[3H]−CHEの単回静脈内用量を投与した。投与は他
の指示がない限り毎週とした。滅菌したメスを用いて尾狭窄によって注射1時間
後に血液(25μl)を収集し、ガラスシンチレーションバイアル中200μl
の5%EDTA中に加えた。ついで血液を消化し(Solvable,登録商標
,Packard)、脱色し、標準シンチレーション技術を用いて放射能を製造
業者の指示に従って分析した。尾狭窄操作は心臓穿刺によって血液を採取したマ
ウス群の場合にきわめて類似した結果を生じたが、データはすべて同じ動物群か
ら収集されるのでさらに有用であった。
疫コンプロマイズBalb/cヌードマウス(図1B)およびBalb/c S
CID−Rag2マウス(図1C)に反復投与した場合のPEG−リポソームの
循環レベルを示す。マウス静脈内(i.v.)に、空のDSPC:CH:PEG 2000 −DSPEリポソーム(a),DSPC:CH:PEG2000−DSPEリポ
ソーム含有hICAM PS ODN(b),空のSALP(PEG−CerC 20 ,c),またはSALP(PEG−CerC20,d)含有hICAM ODN
を注射した。リピドの用量は50mg/kgであった。DSPC:CH:PEG 2000 およびSALP(PEG−CerC20)についてのODN/リピド比はそれ
ぞれ0.05および0.20であった。注射は毎週投与し、注射1時間後の循環
レベルをリピド標識[3H]−CHEによりモニターした。バーは1回目(白)
、2回目(バックスラッシュ)、3回目(フォワードスラッシュ)および4回目
(格子)を表す。バーはすべて8匹のマウスの平均および標準偏差を示す。「a
」および「c」欄に反映されるように、動物の免疫状態とは無関係に空のPEG
−リピド含有小胞については消失に差は観察されなかった。しかしながら、2回
目および以後の注射後にはODN含有小胞の驚くべき迅速な消失(1時間で血液
中に注射用量の<20%が残存)が観察された。この効果は著しい病的状態を伴
い一部の例では注射後30分以内に動物の死亡を生じた。この迅速な消失はT−
細胞欠損Balb/cヌードマウスでも観察されたが、B−細胞およびT−細胞
欠損Balb/c SCID−Reg2マウスでは認められず、応答はB−細胞
および免疫グロブリンの存在に依存することが確立された。
)および構造(B)の影響を示す。マウスには様々なヌクレオチド配列のSAL
P(PEG−CerC20)含有PS ODNをi.v.注射した(図2A)。ホ
スホジエステル(PO)hICAM ODNおよび細菌性プラスミドDNAにつ
いても評価した(図2B)。リピドの用量は50mg/kgに調整し、各製剤の
ODN/リピド比は約0.20であった。注射は毎週投与し、注射1時間後の循
環レベルを、リピド標識[3H]−CHEによりモニターした。バーおよび動物
数は図1A〜Cの説明中に指示する。i.v.投与後、SALP(PEG−Ce
rC20)中に封入したPS ODNはすべて死亡を誘発し、反復投与により循環
から速やかに消失した。これはODNのISS(hICAM,c−myc,c−
mycC)または非−ISS(すなわち、mICAM,EGFR)状態に無関係
に観察された。図2Bは血液からの粒子の迅速な消失は封入された核酸がPS,
POまたはプラスミドであるかに無関係に起こることを示す(毎週の注射は注射
1時間後にモニターした)。
様々なODN/リピド比でhICAM PS ODNを含むSALP(PEG−
CerC20)をi.v.注射した。リピドの用量は50mg/kgに調整した。
注射は毎週投与し、注射1時間後の循環レベルをリピド標識[3H]−CHEに
よりモニターした。バーおよび動物数は図1A〜Cの説明中に指示する。図から
明らかなように結果は0.040以上の薬物:リピド比(w/w)を含む粒子は
迅速なクリアランス応答を誘導し、一方0.040未満の粒子は反復投与後にも
クリアランスは起こらないことを示す。これは免疫系がクリアランス応答を起こ
す前に核酸の閾値量(または濃度)を認識することを示唆する。また0.040
w/w未満の粒子は直接アンチセンス作用を得るのに有用であり、AS4204
(長期循環)製剤における反復投与に際して迅速なクリアランスが回避される。
。マウスに様々な用量スケジュールでhICAM PS ODNを含むSALP
(PEG−CerC20)をi.v.注射した:毎日(○)、隔日(●)、3日に
1回(□)および毎週(■)である。リピドの用量は50mg/kgに調整し、
注射1時間後の循環レベルをリピド標識[3H]−CHEによりモニターした。
記号は8匹のマウスの平均および標準偏差を表す。粒子のD:L比は閾値クリア
ランス誘導レベル以上である。図4に示すように、SALPをどのような頻度で
投与しても(毎日,2,3または7日に1回)無関係に、マウスに迅速なクリア
ランス応答能を発生させるには少なくとも5日を要する。毎日注射した場合、循
環担体の血漿レベルは最初の3回の注射にわたって上昇する。これは、与えられ
た用量のPEG−コートリポソームの30〜40%が注射24時間後に循環中に
残存することを考えれば驚くことではない。しかしながらこの上昇に続いて、以
後の用量の循環レベルは劇的に低下した。すべての投与スケジュールにおいて、
以後の用量の迅速な消失は最初の投与から4〜6日後に観察された。これらの結
果は、クリアランス応答を起こす免疫系成分は最初の投与後に飽和し、介入する
投与回数には無関係にクリアランス応答のプロセッシングおよび発生にはほぼ5
〜6日を要することが確認される。これは体液性(AB)応答の発生を示唆する
。
の役割を例示する。図5Aに記録した最初の実験では、マウスに空のSALP(
PEG−CerC20,a),SALP(PEG−CerC20,b),空のSAL
P(PEG−CerC14,c),SALP(PEG−Cer14,d),空のDS
PC:CHリポソーム(e)またはhICAM PS ODN含有DSPC:C
H(f)をi.v.注射した。リピドの用量は50mg/kgに調整し、注射1
時間後の循環レベルをリピド標識[3H]−CHEによりモニターした。バーお
よび動物数は図1の説明中に指示する。図5Bに記録した第二の実験では、PE
G−CerC20(●)とPEG−CerC14(○)の交換の時間経過を、マウス
の血漿中で24時間にわたって[3H]−PEG−セラミドと[14C]−CHE
の比をモニタリングすることによって評価した。記号は6匹のマウスの平均およ
び標準偏差である。
ーを有し、したがって二重層からより容易に交換される(t1/2インビボ=〜3
分vs.>24時間)。PEG−Cer14が本発明の粒子に用いられた場合、C
er20含有SALP(カラムb)に比較して反復投与(カラムcおよびd)時に
迅速なクリアランスは検出されない。空もしくはODNを有するDSPC:CH
小胞またはPEG−Cer14製剤のいずれでも何ら差を示さず、本発明者らは粒
子の外部二重層は迅速なクリアランスの発生に必須であると結論する。
オーバー試験の結果であり、クリアランス応答が開始された。マウスには、SA
LP(PEG−CerC20)を計4回週間隔でi.v.注射し、図1A〜Cで観
察されたのに類似の消失プロファイルを生じた。最終注射で、マウスには、SA
LP(PEG−CerC20),空のSALP(PEG−CerC20),空のDS
PC:CH:PEG2000−DSPE小胞,空のSALP(PEG−CerC 14 )またはDSPC:CHリポソームのいずれかを投与した。各場合、リピドの
用量は50mg/kgに調整して、注射1時間後の循環レベルをリピド標識[3
H]−CHEによりモニターした。各バーは8匹の動物の平均および標準偏差で
ある。4回目の投与では、それらがODNをもつか否かには無関係にPEG−リ
ピドが外部リピド単層に維持される場合には、クリアランス応答はもっぱらそれ
らの粒子に向けられたことが証明されたのに対し、非−PEG−リピド製剤では
クリアされない。これは一旦、粒子の外部表面上において前に弱い免疫原を認識
することを学習すれば、クリアランス応答は粒子の(内部)ODN状態に依存し
ないことを確立するものである。ワクチンは最初、ODN含有フォーマットで投
与され、ついで病原体により患者にチャレンジすると、病原体のODN状態とは
関係なく認識される。
。使用したこれらの方法は実施例1の材料および方法とは以下の相違がある。
c,Balb/cヌード,Balb/c SCID−Rag2,C57BL/6
である。すべてHarlan Sprague Dawley(Indiana
polis,IN)またはTaconic Farms(Germantown
,NY)から市販されている。
を10%FBS補充MEMメジウム中の培養液に維持した。試験日0に、3×1
05の細胞をC57BL/6雌性マウス(20〜30g)の腹側背部に皮下(s
.c.)投与した(注射用量:50ml)。通常、15%余分のマウスに非回転
楕円形状の腫瘍を注射するか、または腫瘍が観察されないマウスを試験から除外
した。腫瘍を5〜7日間生育させたのち、試験サンプル/対照による処置を開始
し、ランダムにグループ分けした。腫瘍が50〜100mm3になったときに処
置を開始した。
ns HCら,1991,Leukemia 5(3):221−224に記載
された非ホジキンB−細胞リンパ腫細胞系)を、10%FBS補充RPM1メジ
ウム培養液に維持した。試験の日0に、5×106細胞をSCID/Rag−2
雌性マウス(20〜30g)に静脈内注射した(i.v.;注射容量,200
μl HBSS)。腫瘍を3日間生育させたのち、試験サンプル/対照による処
置を開始した。日3に投与前、マウスをランダムにグループ分けした。
%FBS補充MEMメジウム中で生育させた。試験の日0に3×105の細胞を
背部に皮下(s.c.)注射した(注射容量,100μl)。腫瘍を3日間生育
させたのち、試験サンプル/対照による処置を開始した。一次腫瘍の容量はカリ
パスを用いて測定した。
teの外科部門(Rome,Italy)の患者の生検から得られたヒト一次メ
ラノーマをLeonetti,Cら,1996,J.Nat.Canc.Ins
t.88(7):419−429におけるセットアウトとして用いた。6週齢の
CD−1 雄性ヌード(nu/nu)マウスの後肢筋肉に2.5×106NG細
胞懸濁液を注射した。移植後日4にはすべてのマウスで約70mgの腫瘍マスが
明らかであった。すべての実験はヌードマウスのNG腫瘍の5〜8継代間に実施
した。
果は以下のように測定した。すなわち、一次腫瘍容量はカリパスを用いて測定し
た。隔日(非注射日)の長さ(mm)、幅(mm)および高さ(mm)の測定を
試験期間中実施した。腫瘍容量は次式で計算された。 腫瘍容量(mm3)=(π/6)(L×W×H) 腫瘍の容量が体重の10%に達したときまたは潰瘍の最初の徴候が表れたとき
、マウスを屠殺した(CO2吸入または全身麻酔後の頚椎脱臼)。
腫瘍重量で除し、1を引き100倍して計算する。「腫瘍の成長遅延」(「T−
C」)は処置群(T)が任意の測定腫瘍重量(すなわち、250mg)に達した
日におけるメジアンタイムから対照(C)群が同じ値に到達した日におけるメジ
アンタイムを引いて計算する。
れる。動物看護のカナダ州議会の指針に従い死亡を終点として使用しなかった。
それに代えて、動物は毎日観察し、これらのモデルで典型的に後肢の麻痺として
表現される死亡または危篤状態の最初の徴候で安楽死させた。安楽死の場合には
、翌日に動物の死亡として記録した。他の終点:
生したIgMおよびIgG抗体は、マウスより採集した血液サンプルから適当な
ELISAアッセイいよって測定した。
アンチセンス−リピド粒子(SALP)に封入した[3H]−標識ODN(20
0μl)を静脈内注射した。送達システムの運命をモニターするために、[14C
]−コレステリルヘキサアデシルエーテルを交換不能、代謝不能なリピドマーカ
ーとしてSALPに導入した。様々な時点で、マウスを安楽死させ、腫瘍を外科
的に除去して秤量し、Fast Prepチューブに取った。PBS(500μ
l)をそれぞれのチューブに加え、サンプルをBio 101 Fast Pr
ep FP120装置(Savant)を用いて3×8秒ホモジナイズした。腫
瘍ホモジネートのアリコート(100〜200μl)をついで組織ソリュビライ
ザー(Solvable,登録商標,Packard)500μl中に取り、製
造業者の指示書に従い消化し、脱色した。得られたサンプルを5.0mlのPi
co−Fluoro 40(登録商標)シンチレーションカクテルに加え、標準
液体シンチレーション法を用いて総放射能を分析した。結果はμg OND当量
/g組織として表した。
ジェニシティーをインビトロで脾臓細胞の増殖刺激の測定によって評価した。脾
臓細胞の懸濁液を2つのつや消し末端ガラススライドを用いてcRPMI中で脾
臓を穏やかに引き裂いて調製した。新たに調製された100:1脾臓細胞懸濁液
(完全RPMI中5×106細胞/ml)のアリコートを、等容量の完全RPM
Iと2×濃度のODN(すなわち、不完全RPMI中12.5,50.0または
100.0mg/mlのODN)を含有する96ウエルプレートの三重のウエル
に加えた。24時間後に、1:Ciの[3H]−チミジン(NEN Life
Science Products;Boston,MA,USA)を各ウエル
に加え、培養液をさらに48時間インキュベートした。インキュベーション時間
の終わりに、細胞をガラスフィルター上に収穫し、導入された放射能をβシンチ
レーションカウンターの使用によって測定した。適当な対照(マイトジェン:C
onAおよびLPS,またはメジウム単独)を各プレート上でインキュベートし
た。[3H]−チミジンの取り込みは平均DPM±SEMとして表す。
す。AS−4200製剤は時点0に静脈内投与した。マウスは指示した時点で屠
殺し、腫瘍を摘出した。ODNの蓄積を測定した。ルーイス肺腫瘍(図7B)に
おいては、それは遊離ODNよりもはるかに高度に(用量の5〜10% vs.
用量の1%)蓄積するが、B16腫瘍(図7A)においては、それは遊離ODN
とほぼ同量(用量の1〜3%)蓄積するのみである。ODNの蓄積はこれらの腫
瘍の微小環境により、多分腫瘍発生のステージにより影響される。
示す。処置(リピド用量=100mg/kg;D/L比0.18〜0.005)
は腫瘍移植後日5に開始して7日間隔日に投与した(星印で指示)。「c−my
c」=INX−6295。腫瘍=B16マウスメラノーマ。AS−4200製剤
では(図8A)、0.5mg/kgのODN投与量は18mg/kg ODNの
投与量と同じ効果を提供する。これは、0.5mg/kgはHBS対照に比較し
て有意な効果を提供しない遊離のODN(図8B)と対照的である。
4200)中に封入された場合、腫瘍の生育を阻害するが、遊離型で送達された
場合には阻害は認められないことを示す。腫瘍容量は腫瘍の移植後日21に測定
した。
る結果を示す。マウスに8連続日(=1サイクル)、0.5mg/マウス/日(
約20mg/kg/日)のODN用量を提供するように後肢筋肉に2.5×10 6 細胞を注射した。サイクルの間には7日の間隔を置き、計3サイクルを実施し
た。ODN:リピド比=0.20w/w。「腫瘍重量阻止」(TWI%)は、各
サイクルの終わりに計算した。腫瘍の成長遅延(T−C)は処置および対照腫瘍
が同じサイズに達するメジアンタイム(日)である。
にc−mycまたは対照ODNの各種製剤で処置したSCID−Rag2 マウ
スの生存曲線である。1×106のi.v.注射を受けたマウスの生存を150
日間モニターした。各群は5〜6匹から構成される。全く顕著に、PO−ODN
6298のAS4200製剤は本質的に腫瘍を治癒することを示す(n=5〜
6マウス)。PS対照(6299)AS4200は遊離のODNより有意な生存
率の上昇を示す。
NX−6295に対する用量応答を示す。一定のD/L比(高D/L,0.20
で開始)がAS4200製剤について用いられた。投与は10日間2日置きに行
った。各薬剤の用量はHBB,pH7.6に希釈して得られた。リピド用量は変
動させた(50mgおよび20mg)。図から明らかなように、AS4200
INX−6295処置は薬物の遊離型に比較してDoHH2マウスの著しく大き
い生存率を生じる。薬物の遊離型はこの用量(5mg/kg)でこのモデルでは
、HBS対照に比較して統計的な改善を与えない。付加的なまた全く顕著な、有
意な、しかし小さい利益がAS4200/INX−6300から5mg/kgで
誘導される。INX−6300はISS配列をもたず、その使用が生存の利益を
提供することは期待されなかった(INX−6300の更なる特徴については下
記参照)。AS−4204により寄与される生存の利益は、これらのマウスがB
−細胞不全であり、したがって迅速なクリアランス応答を生じないという事実に
よるものである。すなわち、B−細胞はクリアランス作用に関与するが、処置の
処置効果/生存の利益には必ずしも関与しない。実際、AS4204製剤の長い
循環の局面はAS4200以上に処置の生存の利益を増強するようにみえる。図
11Bは、異なる投与量レベルにおける類似の結果を示す。すなわち、リピドの
用量は100〜20mg/kgに変動させた。図から明らかなように、処置の利
益もさらに高い(10mg/kg)用量で見出された。
の粒子の一部に応答してマウスの脾臓肥大を反映して、インビボで巨脾腫を誘導
することが見出された。図12は、リピドそれ自体(600mg)は巨脾腫を誘
導せず、遊離のc−myc(LR−3280)(125mg/kg)は軽度の巨
脾腫を誘発し、AS4200に封入されたLR−3280は高用量(>200m
g/kg リピドおよび42mg/kg ODN)では巨脾腫を誘導するが、2
0mg/kg リピド以下および42mg/kg ODN以下)では巨脾腫は誘
導されない。封入されたリピドの投与は遊離ODNの投与の場合より有意に大き
な脾臓の肥大を誘発する。
イトジェニシティーを示す。PS ODNはすべてバックグランド刺激作用を表
すが、ISS含有配列に最大の作用が見出される。この作用は標準または周知の
LPSおよびConAに等しいかまたはそれ以上である。PO−ODNは作用を
示さないが、多分これは血清緩衝液中での分解によるものである。非メチル化I
NX−6295に比較してマイトジェニシティーがはるかに低下しているメチル
化INX−6295の結果は示していないが、その活性は完全に消失し、他のP
S ODNに匹敵する。
らさらに検討された。図14にみられるように、10mg/kgの用量で遊離の
LR−4420は遊離のLR−3280に比べて等しいかまたは改良された腫瘍
阻止作用を有する(LR−3280の遊離およびAS4200製剤の相対活性に
ついては図7参照)。
た。図15に結果をまとめる(ドキソルビシンの量は()内にmgで示す。AS
4200はODNを包含し、L4200はリピド封入ドキソルビシンであり、O
DNをもたない。この図中では、AS4200はINX−6295を含有する)
。結果は日21において、ドキソルビシン(2mg)と共封入されたAS420
0(15mg)は、別個に投与された製剤より驚くほどの、統計的に有意な改善
を提供する。AS4200中のドキソルビシンを10mgに増加させても応答は
改良されないが、10mg/kgの封入されたドキソルビシン単独は同じ応答を
与える。これらの結果は細胞の複合相互作用を指示し、応答は本発明の粒子が提
供されれば、組み合わせ治療が実施できる可能性がある。Doxの用量の増加は
ODNの作用を妨害することが可能である。
決定するため、RESの遮断によってクッパー細胞の阻害を実施した。これは低
用量の封入ドキソルビシン(成熟クッパー細胞の殺滅には十分)をAS4204
の投与前24時間に投与することにより達成された。さらに、初期ドキソルビシ
ン/リピド比0.2,0.1,0.05および0.01でAS4204中に共封
入したドキソルビシンを、相当するインビボ応答の評価のために週1回投与した
。血液中におけるリピドの回収(初期の%)は図16にプロットする。DSPC
/Chol ドキソルビシンによる遮断が循環の消失に作用を示さなかったこと
は、2回目および次の注射後の循環中に、初期に投与したリピドの5%未満が存
在することから明らかである。しかしながら、初期比0.2および0.1でのA
S4204中ドキソルビシンの共封入は、以後3回の注射の循環レベルを初期に
投与された製剤の75%以上への維持を生じた。したがって、循環消失の閾値は
0.1と0.05の間にあるものと思われる。これらの結果は、クッパー細胞は
単独ではクリアランス応答に関与せず、0.05以上の共投与されたdoxによ
って不能な他の細胞が著しく関与することを示唆する。これらの他の細胞はB−
細胞であるか、またはB−細胞を活性化する細胞か、またはたとえば腫瘍関連マ
クロファージ等のような末梢免疫系細胞であると考えられる。
反応の一部の特徴を示すものである。すべての方法および材料は、例1および2
と同一であって、変更があればこれを明記する。これらの例は、治療上の利益の
ために利用できるSALP処方の予想外の性質を証明している。
レプトマイシン、100μg/mlペニシリン)中で培養した。組織培養培地の
試薬はすべてGIBCO BRL社(Gaithersburg,MD,米国)
より購入し、FALCONプラスチック器具はBecton Dickinso
n社(Franklin Lakes,NJ,米国)より購入した。雌性C57
Bl/6マウスはHarlan Sprague Dawley社(India
napolis,IN,米国)より入手した。雌性C57BL/6J−Lyst bg-J /+(beige)マウスは、Jackson研究所(Bar Harbo
r,ME,米国)より入手した。Beigeマウスを使用する際には、野生種C
57Bl/6J対照もJackson研究所より入手したことに留意しなければ
ならない。
]でマウスを安楽死させた。次に、動物の左心房より、あらかじめ37℃に加温
した6mlのハンクス平衡塩溶液(HBSS)、続いて0.25%コラゲナーゼ
IV(Sigma,St.Louis,MO,米国)HBSS溶液(これもあら
かじめ加温する)6mlを用いて還流した。15分間消化させた後、肝臓を摘出
し、FCSを5%添加した5mlのRPMI 1640を氷冷したもの(RPM
I−5%)の入った100mlのペトリ皿の中で、手で少し崩し、氷冷RPMI
−5%を全量20ml入れた50mlの円錐形試験管に移し替えた。次に消化生
成物を100μmのスチールメッシュに通し、該肝臓を機械的に分散させた。6
00rpmで3分間遠心分離した後、上清より肝細胞を取り除いた。残りの細胞
は1300rpmで5分間遠心分離してペレット化し、HBSSで1回洗浄した
。細胞ペレットを30% Precoll(Amersham Pharmac
ia Biotech;Baie d’Urfe,PQ,カナダ)PBS溶液中
で再度懸濁し、2000rpmで10分間遠心分離して肝臓単核細胞を分離した
。Percollを慎重に取り除き、細胞ペレットを10mlのHBSSで2回
洗浄し、cRPMIに再懸濁して最終容積を2mlとした。通常この操作では、
8〜10週齢のC57Bl/6マウス1匹の肝臓より、2〜3×106個の単核
細胞が得られた。
(1996)の報告に従い、細胞懸濁液の51Cr標識NK−標的細胞(YAC−
1)に対する溶解能を試験した。106個の細胞を37℃の51Cr(NEN L
ife Science Products;Boston,MA,米国)50
μCi中で、37℃として1時間インキュベーションし、YAC−1細胞の一部
を51Crで標識した。標識YAC−1細胞をcRPMIに再懸濁して濃度を10 6 個/mlとし、該YAC−1懸濁液を50μl取って、96穴丸底プレート内
で様々な個数の腹膜浸出液細胞と混合し、エフェクターを生成した。標的比は9
0:1、30:1、および10:1とした。プレートは、CO2 5%の気相下
で37℃として4〜6時間インキュベーションした。インキュベーション時間終
了後、各ウェルより培養の上清を100μl取り、シンチレーションカウントを
実施した。
β抗体(クローンH57−597)、PE結合マウスIgG2a抗体、κアイソタ
イプ対照抗体(クローンG155−178)およびFITC−結合ハムスターI
gG抗体、グループ2抗体、λアイソタイプ対照抗体(クローンHa4/8)を
用いて、2色フローサイトメトリー法により、単核細胞試料のNK1.1および
T細胞受容体(TCR)表面発現を測定した:。全抗体ともPharmigen
社(Mississauga,ON)より入手した。該細胞群中の単陽性および
二重陽性細胞の百分率は、CellQuestソフトウェアパッケージ(Bec
ton−Dickinson,San Jose,CA)を用いて算出した。NK
細胞およびNKT細胞の絶対数は、染色陽性細胞の百分率より非特異的染色細胞の
百分率を引いたものに全細胞数をかけて算出した。
している。統計の計算は、Macintosh用Statview 512+(
Abacus Concepts,Inc.,Berkeley,CA)を用い
て実施した。
Gを含まない)の有糸分裂促進性分析(マイトジェニシティー アッセイ)にお
いて、INS−6295の有糸分裂促進性(マイトジェニック)が少なくとも4
倍高いことを示したものである。それにもかかわらず、INX−6300は培地
のみの場合よりも促進活性が高く、PS主鎖それ自体が有糸分裂促進性物質ある
という報告と一致した。段階的に遊離PS ODNの量を増やしながら(6.2
5μg/mlから25μg/mlまで)、ナイーブ(Naive)脾臓細胞をi
n vitroでインキュベーションした。培養に3H−チミジンを間歇的に添
加し、72時間後にハーベストした。各点は、異なる3つの培養の平均3H−チ
ミジン取り込み量±SEMを表している。この図は、3回1組として実施した2
つの実験の一方を示している。黒い四角は遊離のINX−6295、黒い丸は遊
離のINX−6300である。
15ml/kg ODN;注射の間隔は48時間)を1回(6295×1)、2
回(6295×2)、または3回(6295×3)、あるいはPBSの静脈内注
射を3回(注射の間隔は48時間)実施した。最後の注射より24時間後に肝臓
単核細胞(HMNC)をハーベストした。図18AはHMNCの総数を示してい
る。各棒は6〜25匹のマウスの平均HMNC数+SEMを表している。図18
Bは、YAC−1細胞に対するHMNCの溶解活性を示している。各点は、異な
る3つのHMNC群の特異的溶解の平均百分率±SEMを表している。この図は
3回1組として実施した2つの実験の一方を表している。四角はINX−629
5/SALPを3回注射した群であり、菱形はINX−6295/SALPを2
回注射した群、三角はINX−6295/SALPを1回注射した群、丸はPB
Sを3回注射した群である。***はP<0.0001、**はP<0.01である
。図18Aに反映されているように、INXC−6295の注射を3回繰り返す
と、肝臓での単核細胞およびナチュラルキラー細胞の活性が線形の上昇を示す。
脾臓の重量を測定したところ、INXCの2回目および3回目の投与後に巨脾症
が認められたが、脾臓細胞数は増加しなかったため(データは示さず)、肥大の
原因は細胞数の増加でないことを示した。図18Bは、YAC−1のクロム放出
分析により測定したHMNC群の細胞溶解活性が、INXC−6295投与後に
上昇したことを示している。2回目および3回目のINXC−6295投与後に
ハーベストしたHMNC群の溶解曲線の勾配がほぼ同じであることから、両試料
とも同量のエフェクター細胞が含まれていることが示唆される。HMNCより上
昇度は低いものの、INXC−6295投与後の脾臓内のNK活性の上昇が認め
られた。
ODN;注射の間隔は48時間)あるいはPBS(注射の間隔は48時間)を
2回静脈内注射した。最後の注射より24時間後に肝臓単核細胞(HMNC)を
ハーベストした。3回分の試料より同数の細胞をプールし、フローサイトメトリ
ーによりNK1.1およびTCRβの表面発現を測定した。図19Aは、HMN
Cプール中のNK1.1+/TCR−細胞の総数を示している。各棒は、5〜6
回の実験の平均細胞数+SEMを表している。図19Bは、HMNCプール中の
NK1.1+/TCR+細胞の総数を示している。各棒は、5〜6回の実験の平
均細胞数+SEMを表している。***はp<0.0001、N.S.は有意差な
しである。図に示すように、INX−6295/SALP投与後の肝臓のNK1
.1+/TCR−細胞は増加している。YAC−1細胞はNKおよびNKTを介
した溶解のいずれにも感受性があるため、原因となった群はクロム放出分析から
は判明しなかった。INXC−6295投与後のNKT細胞の増加は有意ではな
かった。対照的に、肝臓NK細胞はINXC−6295の投与後に5倍と有意に
増加した。これらの結果より、INXC−6295投与後の溶解活性上昇の原因
となった細胞群はNK細胞であることが強く示唆される。 3群のC/57Bl/6Jマウス(野生種)および3群のC57BL/6J−
Lystbg-J/+(beige)に、INX−6295/SALP(15mg/
kg ODN;注射の間隔は48時間)あるいはPBS(注射の間隔は48時間
)を2回静脈内注射した。最後の注射より24時間後に肝臓単核細胞(HMNC
)をハーベストした。HNNCについて、YAC−1細胞に対する溶解活性を試
験した。その結果は図21に示しており、各点は異なる3つのHMNC群の特異
的溶解の百分率の平均±SEMを表している。黒い四角はINX−6295/S
ALPを2回注射した野生種マウス群、黒い菱形はPBSを2回注射した野生種
マウス群、白い四角はINX−6295/SALPを2回注射したbeigeマ
ウス群、白い菱形はPBSを2回注射したbeigeマウス群である。図21に
示すように、beigeマウス群(NK細胞およびB細胞が欠損)由来のHMN
Cには、INX−6295/SALP投与後の細胞溶解活性がみられない。IN
XC−6295は野生種マウスの溶解活性を強力に誘導する一方で、同じものを
投与したbeigeマウスではわずかな溶解活性のみが認められた。このことは
、本発明の粒子によってNK細胞が特異的に活性化されることを示唆している。
Beigeマウスでの溶解活性が微弱である原因は、やはり当該マウスのNK活
性の抑制が無効であるためと考えられ、またNKT細胞活性の要素が小さいこと
を裏付けていると思われる。担腫瘍beigeマウスでは、INXC−6295
の投与の応答あるいは有効性が見られないことが証明されており、それゆえNK
細胞およびB細胞の応答は、本発明の粒子により活性化される重要な細胞である
ことを示唆している。
0/SALP、遊離INX−6295、遊離INX−6300(15mg/Kg
ODN;注射の間隔は48時間)、脂質単独あるいはPBS(注射の間隔は4
8時間)の静脈内注射を2回実施した。最後の注射より24時間後にHMNCを
ハーベストした。その結果を図22に示し、各棒は8〜25匹のマウスの平均H
MNC+SEMを表している。***はp=0.0001、N.S.は有意差なし
である。図に示すように、遊離およびカプセル化PS ODNの投与後のHMN
Cは増加している。遊離のINX−6295の投与により、INX−6295の
AS4200処方で認められたものと同様のHMNC増加が起こった。しかしA
S4200中のINX−6300によって起こるHMNCの増加は、PBSと比
較してわずかに過ぎないが、遊離のINX−6300はまったく増加を誘発しな
かった。
6300/SALP、遊離のINX−6295、遊離のINX−6300(15
mg/kg ODN;注射の間隔は48時間)、脂質単独あるいはPBS(注射
の間隔は48時間)の静脈内注射を2回実施した。最後の注射より24時間後に
HMNCをハーベストした。3回分の試料より同数の細胞をプールし、フローサ
イトメトリーでNK.1.1およびTCRβ鎖の表面発現を測定した。図22A
はHMNCプール中のNK1.1+/TCR−細胞の総数を示している。各棒は
、3〜6回の実験の平均細胞数+SEMを表している。図22BはHMNCプー
ル中のNK1.1+/TCR+細胞の総数を示している。各棒は、3〜6回の実
験の平均細胞数+SEMを表している。***はp<0.0001、N.S.は有
意差なしである。図に示すように、SALP投与後の肝臓のNK1.1+TCR
−細胞数は増加している。遊離あるいはカプセル化INX−6295投与後にも
NK細胞数の増加が認められ、INXC−6300でもこれより少ない増加度(
有意差なし)が認められている。いずれの投与でも、NKTコンパートメントに
有意差は見られなかった。
−6300/SALP、遊離のINX−6295、遊離のINX−6300(1
5mg/kg ODN;注射の間隔は48時間)あるいはPBS(注射の間隔は
48時間)の2回の静脈内注射を0日目と2日目に実施した。最後の注射の24
時間後である3日目に、肝臓単核細胞(HMNC)をハーベストした。HMNC
について、YAC−1細胞に対する溶解活性を試験した。その結果は図23A〜
Cに示しており、各点は異なる3つのHMNC群の特異的溶解の百分率の平均±
SEMを表している。各グラフはそれぞれ3回1組で実施した2〜3組の実験の
うち代表的なものである。黒い四角は遊離のINX−6295の2回注射、黒い
菱形は遊離のINX−6300の2回注射、白い四角はINX−6295/SA
LPの2回注射、白い菱形はINX−6300/SALPの2回注射、白い丸は
PBSの2回注射である。図に示すように、遊離およびカプセル化PS ODN
の投与後のHMNC群ではナチュラルキラー細胞が活性化する。SALPの静脈
内投与により、ISSモチーフがなくてもNK細胞が活性化することがある。図
23Aは、遊離およびカプセル化INX−6295が肝臓のNK細胞に対して同
様の活性化を促進することを示している。驚くべきことに、INX−6300/
SALPはINXC−6295とほぼ同等の分解活性を呈し、非ISS配列のS
ALP(あるいはAS4200)処方により、ISS型応答が惹起されることを
示した。このことから、遊離型では免疫応答を活性化しないが、その代わり免疫
応答の惹起が脂質粒子によるカプセル化(封入)に依存している、新たなISS
モチーフの種類が確立される。
って、ODNあるいは脂質それ自体によるものでない免疫活性化は、ISSモチ
ーフあるいは二重らせん形の核酸から独立した新たな免疫刺激経路であることが
、この例の結果より証明される。しかし、INX−6300/SALP(ISS
モチーフが欠損)により刺激されたNK細胞は、INX−6295/SALP(
ISSモチーフを含む)に刺激されたNK細胞とほぼ同じ溶解活性を示したが、
ODN荷重がISSモチーフを含む場合のみNK細胞の増加が認められたことに
留意しなければならない。このことは、NK細胞の溶解活性および増殖の活性化
には複数のシグナルを必要とし、あるいはINX−6300/SALPにより誘
発されたシグナルの強度は、細胞毒性の活性化には十分であるが、増殖の促進に
は低すぎることを示唆している。SALP処方をα−ガラクトースセラミドなど
の刺激性脂質を用いて変更すれば、増殖の促進への更なる刺激となり、また肝臓
NK細胞を活性化し、さらにはNKT細胞を活性化する可能性もある。
あるいはリポプレックス)が免疫応答を引き起こすことにより、癌の遺伝子治療
において機能を補助する能力を例示している。
びDOTMA(塩化N−[1−(2,3−ジオレイロキシ)プロピル]−N,N
,N−トリメチルアンモニウム)は、Steven Ansell博士(Ine
x Pharmaceuticals;Vancouver,BC,カナダ)が
調製した。DOTAP(塩化N−[1−(2,3−ジオレオオイロキシ)プロピ
ル]−N,N,N−トリメチルアンモニウム)およびDOPE(1,2−ジオレ
オイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン)は、Avanti P
ola Lipids社(Alabaster,AL,米国)より入手した。ア
クチノマイシンDおよびN−(1−ナフチル)エチレンジアミンスルファニルア
ミドはSigma社(St.Louis,MO,米国)より購入した。
l Cancer Institute,Frederick/Bethesd
a,MDより提供)、SKOV−3(ヒト卵巣癌、ATCC#HTB−77)、
LS180(ヒト結腸直腸癌)およびWEHI 13VAR (ATCC#CR
L−2148)を、cRPMI[RPMI 1640,10% FCS,50μ
M 2−メルカプトエタノール、2mM L−グルタミン、100U/mlスト
レプトマイシン、100μg/mlペニシリン]中で培養した。全ての組織培養
培地の試薬は、GIBCO BRL社(Gaithersburg,MD,米国
)より購入し、FALCONプラスチック器具はBecton Dickins
on社(Franlin Lakes,NJ,米国)より購入した。
脂質溶液を凍結乾燥して調製した。脂質を水に再懸濁し、最終脂質濃度を40m
Mとした。次に可溶化したリポソームを100nmのカーボネート膜を通して1
0回押し出し、巨大一枚膜リポソーム(LUV)を生成し、4℃で保存した。こ
れらの実験で使用したLUVは、カチオン脂質(DODAC、DOTMAあるい
はDOTAP)とDOPEとのモル比組成が1:1であった。
)を、電荷比+3で調整した。pCMVluc18の5%グルコース溶液を調製
し、最終濃度を500μg/mlとした。9.0mMのDODAC:DOPE(
1:1)LUVを含んだ溶液を撹拌し、その中にDNA溶液を一滴ずつ滴下した
。次に該複合体を4℃で30分間インキュベーションした。リポプレックスは用
時毎に調製した。
ット(Promega;Madison,WI,米国)を用い、すでに報告され
た方法に従い実施した(12)。ビシンコニン酸比色法(Pierce Che
mical Co.;Rockford,IL,米国)を用い、メーカーのプロ
トコルに従って、細胞溶解物のタンパク質含量を測定した。
クスを5%グルコース溶液200μlに溶解し腹腔内注射した(脂質用量=60
mg/kg)。指定の測定時に、マウスをCO2で窒息させて安楽死させ、5m
lの氷冷ハンクス平衡塩溶液(HBSS)で洗浄して、腹膜浸出液細胞を回収し
た。洗浄液中の細胞濃度を、セルカウンター(Coulter Diagnos
tics;Hialeah,Fla.,米国)で定量し、HBSSで細胞を2回
洗浄した。最終洗浄後、細胞ペレットをcRPMIに再懸濁した。
に従い、腹膜浸出液細胞の51Cr標識YAC−1細胞に対する溶解能力を試験し
た。1溶解単位(LU)は、5000個のYAC−1細胞の30%を特異的に溶
解するのに要した浸出液細胞の個数と同等である。
従い、以下のように改変して実施した。分析時間終了時に、各ウェルより上清を
100μl取り、20μlのMTS溶液(CellTiter 96 Aque
ous Non−radioactive Cell Proliferati
on Assay,Promega,WI,米国)を各ウェルに加え、プレート
をさらに1.5時間インキュベーションした。各ウェルの490nmにおける吸
光度を測定した。実験ウェル中のTNF−αの濃度は、遺伝子組み換え標品と比
較して算出した。通常この測定法は15pg/mlの組み替え標品に感受性を示
した。
70(Pharmingen;San Diego,CA,米国)のレベルは、
特異的なELISA法を用い、メーカーの指示に従って測定した。
を、総容積1mlの+/−10ng/ml LPS培地中で24時間インキュベ
ーションした。インキュベーション時間終了後、グリース法により上清中の硝酸
塩濃度を測定した。培地を100μl取り、平底96穴プレート中で100μl
のグリース試薬[グリース試薬A(0.1% N−(1−ナフチル)エチレンジ
アミン)とグリース試薬B(1%スルファニルアミド5%燐酸溶液)の等容積混
合物]と混合した。次に各ウェルの570nmにおける吸光度を測定した。1m
M〜1.6μMの標準曲線を用いて硝酸塩濃度を算出した。
.25μg/ml DNAの複合体中で細胞を一晩インキュベーションした。次
に細胞を溶解し、「材料と方法」の節で解説した方法でルシフェラーゼの発現を
測定した。その結果は図24A〜Cに示している。この実験には、マウス繊維肉
腫MCA207(図24A)、ヒト卵巣癌SKOV−3(図24B)、およびヒ
ト直腸結腸癌LS180(図24C)の3種類の腫瘍細胞株を使用した。このデ
ータは別個に実施した3回の実験のうちの1つである。各棒は4回の反復トラン
スフェクションのRLUの平均+s.e.m.を表している。DODAC、DO
TAPあるいはDOTMAを含んだリポプレックスのトランスフェクションプロ
フィールは、カチオン脂質の種類が異なればトランスフェクション能力が異なり
、またこれに対する腫瘍細胞株の応答も異なることを例示している。このことか
ら、本発明の粒子には、治療対象の適応(腫瘍の種類)に応じてカチオン脂質の
種類を変えても用いてよいことが示唆される。
るLUVとDNAの複合体50μgを接種した。0,1,3および5日目に腹膜
浸出液細胞をハーベストした。その結果は図25に示しており、各群ごとに4〜
6匹のマウスを用いて独立に2回実施した結果を表している。各点は、8〜12
匹のマウスから採取した洗浄液の細胞浸潤の平均±s.e.m.を表している。
図に示すように、リポプレックス投与後には腹膜内の細胞の割合が増加している
が、DOTAPリポプレックスにより5日目までに正常値に回復していた。
るLUVとDNAとの複合体50μgを接種した。1,3および5日目に洗浄に
より腹膜浸出液細胞をハーベストした。図26A〜Cは、カチオン脂質としてD
ODAC(図26A)、DOTAP(図26B)およびDOTMA(図26C)
を用いて各群4〜6匹の動物を用いて独立に2回実施した実験の結果を示してい
る。各点は、8〜12匹のマウスから採取した洗浄液のIFN−γ濃度の平均+
s.e.mを表している。図に示すように、サイトカインIFN−γ濃度の反応
は、投与するカチオン脂質の種類によって異なっていた。この測定法では、TN
F−αあるいはL−12の検出可能な反応はなかった。
るLUVとDNAとの複合体50μgを接種した。1,3および5日目に洗浄に
より腹膜浸出液細胞をハーベストし、51Crで標識したYAC−1細胞に対する
細胞毒性を試験した。図27は各群4〜6匹のマウスを用いて独立に2回実施し
た実験のうち一方の結果を示している。各点は,4〜6匹のマウスの洗浄液中の
平均溶解単位±s.e.m.を表している。図に示すように、これらの実験では
、リポプレックスによるNK細胞の誘発は、細胞浸潤の蓄積と同時に起こってい
る。DODAC、およびDOTMAリポプレックスはNK細胞の5日間にわたる
漸進的増加を誘発したのに対し、DOTAPリポプレックスによるNK活性の誘
発は3日目に最高となり、5日目にはかなり高い値を保っていた。また、炎症反
応の過程を通じて、腹膜腔内の活性化マクロファージも増加している(データは
示さず)。
炎症シグナルが必要であるので、リポプレックス投与後の炎症反応は、サイトカ
インによる腫瘍作用を回復させることが示唆される。さらに、リポプレックスの
投与によって局所のNK活性が上昇し、NK細胞が自然に腫瘍細胞を溶解するこ
とが認められたため、リポプレックス投与の腫瘍の微小環境に対する複合作用は
、好ましい治療反応をもたらす可能性がある。
ド投与後のf血清サイトカインの誘導の研究を目的として計画された。
ル−3−N,N−ジメチルアンモニウムプロパン(DODAP)は、Avant
i Polar Lipids社(Alabaster,AL,米国)より、コ
レステロールはSigma社(St.Louis,MO,米国)より購入した。
1−O−(2’−(ω−メトキシポリエチレングリコール)サクシノイル−2−
N−ミリストイルスフィンゴシン(PEG−CerC14)は、Zhao Wan
g博士(Inex Pharmaceuticals Corp.)が合成した
。使用したODN配列には、ヒト/マウスc−mycプロト癌遺伝子mRNAの
開始コドン領域と相補的な15量体c−myc ODN(5’−AACGTTG
AGGGGCAT−3’)(SEQ ID No.5)、同じODNの16量体
バージョン(5’−TAACGTTGAGGGGCAT−3’)、(SEQ I
D No.4)、およびICAM−1mRNAと相補的な3’非翻訳領域ICA
M 1 ODN(ISIS 3082)(5’−TGCATCCCCCAGGC
CACCAT−3’)(SEQ ID No.2)が含まれている。該c−my
c ODNはLynx Therapeutics社(Hayward,CA,
米国)より、ISIS 3082はBoston Biosystems、In
c(Bedford,MA,米国)で購入した。第6週齢の雌性ICRマウスは
Harlan Sprague Dawley(Indianapolis,I
N,米国)より入手し、使用前に少なくとも1週間隔離した。
モル比20:45:25:10)の組成を有し、カプセル化PS ODNは従来
法(Semple et al.,1999)で調製した。PS ODNについ
ては、300mMクエン酸緩衝液を用いてODNを溶解したが、PO ODNを
含んだSALPにはpH4.0の20mMクエン酸を用いた。脂質混合物のエタ
ノール溶液をODN(3.33mg/ml)クエン酸緩衝液溶液に少量加えた(
最終エタノール濃度は40%)。生成した小胞混合物に対して凍結解凍を5回行
い、押し出し器(Northern Lipids,Van,BC,カナダ)を
用いて2枚重ねた孔径100nmのフィルタを通して押し出した。小胞はクエン
酸緩衝液で2時間透析してエタノールを除去し、500倍容積のHBS(150
mM NaCl,20mM HEPES,pH7.5)中で一晩放置して一枚膜
外面のDODAPを中和した。DEAE−セファロースCL−6Bを用いた陰イ
オン交換クロマトグラフィにより、試料中の非カプセル化ODNを除去した。O
DNと脂質の比率はA260による定量に基づいて算出し、脂質含量は、脂質混
合物が20モル%のDSPCを含んでいると仮定して、リン酸分析法(Fisk
e & Subbarow,1925)により算出した。ODN主鎖上のリン酸
が脂質の分析に干渉すると思われたので、試料はBligh & Dyer(1
959)の方法で処理した後、水ーメタノールで3回洗浄してDSPCを除去し
た。ODNと脂質の比率は0.15〜0.20(wt/wt)のものが多かった
。NICOMP submicron particle sizer(Mod
el 370)を用いて、準弾性レーザー散乱法で測定した小胞の大きさは、約
120nmであった。
内注射した。マウスは測定時を変えて致死量の麻酔薬(3.2%(v/v)ケタ
ミン/0.8%(v/v)キシラジン)により屠殺し、EDTAを入れたVac
utainer管で血液を採取した。血液を遠心分離して(4℃で2000×g
、10分間)血液をペレット化し、血清を分離して分析時まで−20℃で凍結し
た。
,米国)を用いて、血清中のIL−2,IL−4,IL−10,IL−12,I
FN−γ,MCP−1およびTNF−α含量を測定した。
mycプロト癌遺伝子の開始コドン領域に対して相補的となるよう設計されたア
ンチセンスODNである。このODNの15量体および16量体の両バージョン
とも、in vitroおよびin vivoでヒトおよびマウスの様々な腫瘍
に活性であることが証明されている(Leonetti et al.,199
6;Citro et al.,1998;Harasym et al.,原
稿作成中)。しかし、両ODN(16量体は5’末端の1個のチミジンが多い以
外は15量体と同一である)とも、既知の刺激性CpGモチーフである5’−(
T)AACGTT−3’を含んでいる(Balles et al.,1996
)。本実験で対照として用いたODN配列は、マウスICAM−1 mRNAの
3’非翻訳領域と相補的な20量体アンチセンスODNである、ISIS 30
82である。ISIS 3082はc−myc ODNと異なり、CpGモチー
フを含まず、in vitroでは免疫原性でない(Boggs et al.
,1997)。
答はすでに認められている。遊離のPS ODN(50mg/kg)をICRマ
ウスに腹腔内注射すると、IL−12,IL−6,MIP−1βおよびMCP−
1レベルが上昇するのに対して、IFN−γ,IL−10,IL−2およびIL
−4は変化しなかった(Zhao et al.,1997)。SALPのカプ
セル化の効果を評価するために、我々は、16量体c−myc PS ODNの
遊離型あるいはカプセル化体(SALP c−mys PS ODN)20mg
/kg、あるいは空のSALP小胞を静脈内注射したICRマウスの血清サイト
カインレベルの特徴を明らかにする類似の実験を行った。24時間に渡る血清サ
イトカインレベルの推移の特徴には、Th1/Th2応答(IL−12,IFN
−γ,IL−2,IL−4,IL−6,IL−10)、MCP−1(マクロファ
ージサイトカイン)およびTNF−α(炎症メディエーター)への作用が含まれ
ていた。Th1/Th2と関係したサイトカインのうち、IL−12およびIF
N−γはTh1応答の強力な促進因子であるが、IL−4およびIL−10はT
h2応答を促進する。遊離のc−myc PS ODNを注射すると、注射より
2〜24時間後にIL−12の有意な上昇の誘導が認められ、4時間後に発現の
ピーク(非投与マウスの20倍の上昇)が現れた(図28B)。MCP−1(図
28C)およびIL−10(図29B)は2〜3倍とわずかに促進されたが、I
L−6(図28A)、IFN−γ(図1D)、IL−2(図29A),IL−4
(図29C)およびTNF−α(図29D)レベルに有意差は見られなかった。
裂促進性が亢進した。遊離のc−myc PS ODNと同様に、SALP c
−myc PS ODNの注射より2時間が経過すると、IL−12レベルは大
きく上昇し、4時間後に発現のピークが現れた(図28B)。SALP c−m
yc PS ODNによるIL−12誘導レベルは、初期値の50倍、あるいは
遊離のc−myc PS ODNの2.5倍であった。血清中のIL−6(10
00倍)、MCP−1(400倍)およびIFN−γ(20倍)レベルも大きく
上昇し、IL−6およびMCP−1の発現のピークは4時間後、IFN−γの発
現のピークは8時間後に現れた(図28A〜D)。TNF−α(図29D)およ
びIL−10(図29B)レベルは、非投与マウスよりわずかに上昇したが、I
L−2およびIL−4レベルは変化しなかった。空のSALPの作用についても
検討した。注射の1時間後にIL−6の上昇開始が見られたが、3時間後までに
初期値に戻った(図28A)。MCP−1およびIL−12レベルもわずかに誘
導されたが、IL−6とは異なり、その効果はSPLP c−myc PS O
DN(図28A〜D)と比較して顕著に低かった。IFN−γの発現は変化しな
かった。よって、SALP c−myc PS ODNによる血清サイトカイン
レベル上昇の原因は、遊離のODNおよび脂質単体の付加的作用ではなかった。
に分解されるため(Fisher et al.,1993)、遊離形でより安
定なホスホロチオアートODNほど免疫原性が高くない(Boggs et a
l., 1997)。しかしODNをカプセル化すれば、血流中での分解より保
護されるであろう。もしも免疫系が進化してCpGモチーフを含む細菌のDNA
を認識するようになったならば、通常のホスホジエステル主鎖を有するODNの
認識が迅速化するので、化学修飾を受けたホスホロチオアート主鎖を含むODN
よりも刺激性となると予測される。このため、PS ODNを含むSALP処方
とPO ODNを含むSALP処方の免疫原性の比較が重要となった。供給上の
制約により、本実験では15量体PO c−myc ODNは使用したが、5’
末端に余剰のチミジンを有する16量体c−myc ODNはPS ODNとし
て使用した。既知の免疫刺激配列モチーフは、両ODNとも同じであり、誘導さ
れる血清サイトカインレベルは、16量体POあるいは16量体c−myc P
S ODNを含んだSALPによる血清サイトカイン誘導レベルを比較した対照
実験で、同じであることが証明された。7日間の実験期間中、有意差は認められ
なかった。実験に関する留意点を付け加えると、実験間で、同様の試料で測定し
た血清サイトカインレベルに約2倍の差が認められた。例えば、SALP c−
myc PS ODN(16量体)は以下の実験(図30A〜D)の他に、図2
8A〜Dで示した実験でも使用されていたものの、1回目の実験では4時間後に
23±2μg/mlのIL−12が検出されたが、次の試験では10±1しか検
出されなかった。このばらつきの原因はSALP試料の差ではなく(データは示
さず)、環境条件あるいはICRマウスの各バッチ間の遺伝的ばらつきであると
思われる。しかし反復実験により、各種類の試料の比較によって認められた差は
、比較的変化しないことが示されている。
c−myc PS ODN(16量体)、SALP c−myc PO ODN
(15量体)あるいは遊離のc−myc PO ODN(15量体)を注射し、
8日間にわたって血清サイトカインレベルを測定した。SALP c−myc
PS ODNを注射したマウスでは、前と同様に(図28A〜D)血清中のIL
−6,IL−12,MCP−1およびIFN−γレベルの上昇が検出され、IL
−6(図30A)、IL−12(図30B)、およびMCP−1(図30C)で
は4時間後に、IFN−γ(図30D)では8時間後にピークとなった。SAL
P c−myc PO ODNを注射したマウスでも約4時間後および8時間後
に血清サイトカインレベルが最高となったが、血清サイトカイン発現レベルはよ
り高くなった。MCP−1の血清サイトカインレベルは1.4倍に上昇したが、
IL−12、IFN−γおよびIL−6ではは2〜4倍の上昇を認めた(図3)
。遊離のc−myc PO ODNを注射したマウスでは、血流中でホスホジエ
ステルODNが速やかに分解されるため、予想通り検出可能なサイトカインレベ
ルの変化は検出されなかった。
んだSALPの作用の2番目に大きな違いは、24時間後のIFN−γレベルに
注目したときに検出された。SALP c−myc PS ODNを注射したマ
ウスでは、IFN−γレベルのピークは前に示されたように8時間後に発生した
が、2番目の幅広い誘導相は2〜7日後に見られ、約5日後にピークに達した(
図31A)。SALP c−myc PO ODNも、8時間後にIFN−γの
誘導レベルが高くなり、約6日後に2番目のIFN−γのピークが始まった(図
31B)。しかし、発現量はSALP c−myc PS ODNによる誘導よ
りも有意に低かった。ホスホロチオアートと、ホスホジエステルODN−を含ん
だSALPのIFN−γ誘導レベルの差より、2番目のIFN−γ相は未分解の
ODNの存在に依存していることが示唆されるであろう。In vivoでのポ
リヌクレオチドに誘導されるIFN−γは、マクロファージから放出されるIL
−12に応答して、NK細胞から分泌されることが確認されている(Chase
et al., 1997)。しかし血清IL−12レベルを分析したところ
、2回目のIL−12誘導相は明確でなかった。SALP c−myc PS
ODN(図32A)では3〜5日目(72〜120時間後)に、SALP c−
myc PO ODN(図32B)では7日後(168時間後)に(図32B)
、極めて小さなIL−12の増加が見られた。図5の点線は、HBSを注射した
マウスのIL−12レベルを表している。2つの誘導相におけるIL−12とI
FN−ガンマの相対レベルの差についての一つの説明として、後の相ではNK細
胞数が増加するため(Bramson et al.,提出済み)、IL−12
の作用が増幅されるというものがある。またIL−12の放出が樹状細胞の成熟
によって起こると考えれられ、これが局在化することも考えられる。未成熟の樹
状細胞は、SALP/ODNを摂取すると、リンパ節内を流れる間に活性化して
T細胞の多い部位に移動し、IL−12を放出してT細胞とNK細胞を活性化し
てIFN−ガンマを産生すると思われる。遊離のc−myc PS ODNもI
FN−γ発現の第2相を誘導したが、検出可能な差(初期値の2倍)に達するに
はより多くの用量(>40mg/kg)を要するのに対し、遊離のc−myc
PO ODNは効果を示さなかった(データは示さず)。7日間の経過を通じて
、最初の4時間後のピーク(図28および30)の終了と関与すると思われるも
の以外に、IL−6およびMCP−1レベルの有意な上昇は、検出されなかった
。また、IL−2,IL−4,IL−10あるいはTNF−αレベルの変化は検
出されなかった。
レンが結合した脂質を除去することにより(Semple et al.,提出
済み)、免疫作用を適合させることが認められている。しかし、認められている
応答は、ODN配列だけでなく、使用した配列がPSあるいはPO ODNであ
るかということにも無関係であった。このため、サイトカイン誘導レベルについ
てODN配列およびSALPの主鎖の作用を試験した。免疫刺激性がないかある
いは微弱であるISIS 3082、c−myc ODNの2種類のODN配列
を比較した。
er),SALP ISIS 3082 PO ODN又は遊離ISIS 30
82 PO ODNで処理し、血清IL−6,IL−12,MCP−1及びIF
N−γの濃度を7日間に亘って測定した。血清サイトカイン誘導の動力学は、前
にIL−6,MCP−1及びIL−12で発生した4時間ピーク,並びにIFN
−γで発生した8時間及び120時間ピークの発現で観察したものと類似してい
た。これらの時点における血清サイトカイン濃度を、前の2つの試験結果(図2
8及び29)とともに表1に纏めた。IL−6,MCP−1,IL−12及びI
FN−γの血清濃度は、SALP ISIS 3082(PO)で処理したマウ
スにおいては、SALP c−myc PO ODNと比較して2−10倍も低
かった。OCNのPSバーションを比較した場合においても、これと類似の効果
が見られる。SALP c−myc PS ODNの上記サイトカイン発現誘発
量は、ISIS PS ODNを含むSALPと比較して、10−2000倍も
高かった。
々はSALP c−myc PS ODN(15mer),SALP c−my
c PO ODN(15mer),遊離c−myc PS ODN(15mer
)及び遊離c−myc PO ODN (15mer)の滴加投与試験を実施し
た。マウスに2−20又は10−60mg/kgのSALP又は遊離ODNをそ
れぞれ注射し、IL−6,IL−12,MCP−1及びIFN−γの血清濃度を
測定した。IL−12に対する代表的な滴定投与量においては、遊離c−myc
PS ODN,IL−6,IL−12,MCP−1及びIFN−γ濃度60m
g/kgにおいてさえも、5mg/kg SALP c−myc PS ODN
又はSALP c−myc PO ODNと比較して同じ濃度に達しないことを
示した(図33)。
示している。遊離ODNと比較してSALPの免疫性が増大する事実は、一部は
ODNの安定性が高められること,及びマクロファージの生体分布が増大するこ
とに起因するものと考えられる。前者は、遊離PO ODNと比較して,封入c
−myc PO ODNでは高サイトカイン発現濃度が観察され、これが血清ヌ
クレアーゼにより崩壊させられる事実を説明しているものと考えられる。ヌクレ
アーゼ抵抗PS ODNが増えると、マクロファージへのODN分布が増大する
ことにより、SALPの免疫性が遊離PS ODNに比べて高くなる可能性が高
い。封入PO ODNも、対応するSALP PS ODNより免疫刺激性が強
かったが、それは恐らく天然POバックボーンに対して,より強い親和性を有す
るものと期待されるCpGポリヌクレオチドに対するパターン認識受容体の能力
を反映しているものと考えられる。
SALP中で投与した場合、サイトカインの発現を刺激した。この効果が、この
ODNによるものか〔非CpG ODNは、樹木状細胞(Jakobら,199
8)及びB細胞(Davisら,1998;Monteithら,1997)の
両方を生体外で刺激することができるが、これより遙に高い濃度が必要である〕
、或いはODNそれ自体ではなく,脂質/ODNの複合効果によるものであるか
どうかについては明らかではない。サイトカイン(IFN−γ)又は抗体のアイ
ソタイプ(IgG2a)が誘発されることから明らかなように、タンパク質抗原
を含むリポソームは、当該抗原だけがTh2のバイアス反応(Afrin及びA
li,1998);Krishnanら,2000;Sehraら,1998)
を有するとしても、Th1型の反応を高める傾向にある。細胞レベルにおいて、
リポソームのタンパク質粒子は、脂質及びタンパク質のAPC内における細胞内
通過パターンを抗原もMHCのクラスI通路に入るように共に変化させる(Ra
o及びAlving,2000)。Th1バイアス反応及びMHCクラスI分子
との会合は、ウィルスなどの分子内病原体にとっては古典的な反応である。ウィ
ルス状の粒子として認識され得る多核酸を含むリポソームでも、これと類似の効
果が起こる可能性がある。
Th1−型の反応が誘発されることを示すものである。さらに、ODNをSAL
Pに封入して投与した場合、遊離状態で投与した場合と比べてIFN−γ,IL
−6及びMCP−1が大幅に上方調節された(表2)。このように、SALPは
免疫反応を著しく高めたが、ODNにより誘発されるサイトカインの種類又は動
力学を変化させるようには見えなかった(Zhaoら,1997;Klinma
nら,1996を参照のこと)。しかし、誘発されたサイトカインの相対的な発
現量は変化する。例えば、遊離c−myc PS ODNと比較して、SALP
はIL−12の発現量を2−3倍まで増加させただけである。これに対してIF
N−γの発現量は、1000倍まで高められた(表3)。SALP ISIS
3082が4時間目に誘発させたIL−12の濃度は遊離c−myc PSと比
較して低かったが、8時間目に誘発させたIFN−γの量は>1000倍量に達
したことから、この効果は、単にIL−12の増幅効果がIFN−γのダウンス
トリーム発現に対して与えた変化だけには止まらない。
及びIFN−γは、CpG ODNの抗腫瘍効果(Dowら,1999)及び感
染性の病原体からの保護効果(Walkerら,1999;Kriegら,19
98;Schwartzら,1999;Zimmermannら,1998)に
おいて重要又は必須であることが知られている。IFN−γの最大誘発量に達す
るまでの時間は、DNA/脂質粒子において約8時間であることが知られている
(Dowら,1999;Whitmoreら,1999)。この結果は、本研究
の結果に類似している。この初期時点において、SALP PO ODNによる
IFN−γの発現濃度は、SALP PS ODNによる発現濃度より高かった
。しかし、我々が試験時間を7日間を越えて延長した場合には、二番目のより広
幅のIFN−γ誘発相が約5日目に現れることが観察された(図31)。この第
二のIFN−γのピークは、SALP PS ODNに関しては最大である。し
かし、PO ODN含有SALPと比較すると著しく小さい。この事実は、未反
応ODNの存在が必要であることを示唆している。これに対応する血清IL−1
2の高発現がこの第二のIFN−γピークの前に存在しない事実は、恐らくはN
K細胞が発現することにより当該免疫系が変化し,又はプライム化されている(
Bramsonら,2000)か、又は樹木状細胞が成熟した(Lipford
,1998)ことを示唆している。マクロファージ及びNK細胞の活性化,腫瘍
による血管形成の抑制,並びに適応免疫反応の調節には、抗体アイソタイプの切
り替え誘発を通して,IFN−γが関与している。IL−12は、IFN−γと
共にTh−1反応を促進する。このサイトカインは抗転移性及び抗血管形成性を
示し、マクロファージによる腫瘍の強力な浸透原因を創り出す。さらに、IL−
12は成長を示し,抗癌剤としての臨床試験において、さらに免疫性の強い腫瘍
の退化原因となることができる(Golab及びZagozdzon,1999
)。
ves及びValente,1991)は、単球及びマクロファージの関与を強
調している。その走化性効果に加え、MCP−1はマクロファージ上の付着分子
を上方調節することにより接触依存性腫瘍細胞の溶解を誘発させることもできる
(Shinoharaら,2000)。生体外でCpG ODNに反応してB細
胞及びマクロファージから放出されるIL−6(参考文献)は、B細胞の分化及
び急性相タンパク質の誘発刺激に関与する。
及びバックボーンへの依存性は、SALPではこれまでに観察されていなかった
。SALPには、PEG脂質含有ベヒクルの免疫認識及びそれに続くクリアラン
スの誘発が見いだされていた。このことは、種々の理由による可能性がある。異
なる抗PEG抗体の滴定値が異なるODN含有SALPにより創り出されること
が可能ではあるが、ベヒクル クリアランス速度の測定値ではこれを検出するこ
とはできなかった。或いはODNにおいては、適用反応の発現が、初期の固有反
応と比較して敏感ではないのかも知れない。例えば、適応免疫反応を支持するた
めに必要なプライミング信号には、B細胞の分化及び増殖を支持するための限界
信号が存在するだけで良く、これに対してODNはマクロファージに対してより
直接的な影響を及ぼしている可能性もある。
入すると、ODN の免疫性が大幅に増大し、比較的に免疫性の低いISIS
3082などのODNにおいてさえも、真のアンチセンス活性から得られる結果
を複雑化していることを示している。しかし、これらの結果は、SALPを免疫
療法に使用し得る可能性をを支持している。遊離CpG ODNは既にタンパク
質主体のワクチン(参考文献)用,並びに感染防止(参考文献)用及び抗癌治療
(参考文献)用のアジュバントとして使用されている。CpG ODNに見られ
る潜在的なメリットは、Th−1バイアス アジュバント反応を刺激するその能
力である。当該能力は、本研究結果から明らかなように、SALPにより著しく
高められる可能性が高い。SALPの免疫刺激効果は、腫瘍関連マクロファージ
を活性化してこれに殺腫瘍性を与える可能性がある。これは、現在他の免疫調節
剤であるムラミル ジペプチドで使用されている方法である(Fidlerら,
1997;Worthら,1999)。さらに免疫刺激が、正常細胞の壊死を防
止するために必要なサイトカインを誘発させることにより、ドキソルビシンなど
の抗癌剤が有する有毒な副作用を低下させる可能性がある。アジュバントとして
の見地から、リポソームは抗原及びCpG ODNを共局在化させ、これにより
体液性反応を高めている可能性が高い。現在、SALPのアジュバント特性を他
の一般的に使用されているモノホスホリル脂質A,アルミニウム塩,及びフロイ
ント アジュバントなどのアジュバントと比較して、研究が進められているとこ
ろである。
的に言えば、本発明は哺乳類(ヒトを含む)の験体に対して、このような組成物
を使用することにより治療上のメリットを提供する組成物及び方法を網羅するも
のである。本発明の組成物は、脂質膜の小嚢,及び当該小嚢中に完全封入された
核酸で構成される形態を取るものである。特定抗原に対する反応刺激が望まれる
場合、当該組成物は当該小嚢とともに、例えば当該小嚢の外部表面と会合させて
これに抗原をさらに添加することもできる。
%を越える場合である。
に無く、且つ当該核酸が,当該哺乳類の核酸の相補塩基対との相互作用に依存し
ないような機構を通じて免疫刺激を与えることが適切である。このような核酸は
、しばしばCpGモチーフ又は免疫刺激パリンドロームなどの免疫刺激配列を含
んでいる。
誘発させないような核酸,又は遊離形態で未処理哺乳類に投与してもヌクレオチ
ドの免疫刺激配列に対する免疫反応を抑制するような核酸を使用することができ
る。
ができ、又は複数のホスフォジエステルのヌクレオチド間結合を修飾ヌクレオチ
ド間結合とともに形成させるような方法で、これを修飾することができる。当該
核酸は、独占的に修飾された結合,又は複数の修飾結合を含むこともできる。例
えば、当該核酸は独占的にホスフォロチオエートのヌクレオチド間結合,又は複
数のホスフォロチオエートのヌクレオチド間結合を含むことができる。
DODMA,DMDMA,DOTAP,DC−Chol,DDAB,DODAC
,DMRIE,DOSPA及びDOGSから選ぶことができる。さらに、当該脂
質処方は、好ましくはPEG−脂質,PAO−脂質又はガングリオシドなどの凝
集防止化合物を含むこともできる。
の細胞毒性化合物を共封入して含ませることもできる。当該脂質膜小嚢は、当該
核酸と細胞毒性化合物の両方を完全封入する。この種の組成物を調製する方法が
、本発明の他の側面である。この方法においては、脂質をエタノールに溶解し、
水性緩衝液中で当該脂質をオリゴヌクレオチドと混合してオリゴヌクレオチド付
加脂質小嚢を形成させ、当該オリゴヌクレオチド付加脂質小嚢を,当該細胞毒性
化合物が当該小嚢の内部に活発に蓄積されるように細胞毒性化合物に暴露させる
ことにより、当該治療用組成物を調製することができる。
めに、カチオン性脂質で構成される脂質−核酸粒子を医薬製造において使用する
ことにより、これを種々の方法で使用することができる。このようにして、当該
組成物は哺乳類の体内において免疫反応を誘発させ,哺乳類の体内でB細胞を活
性化させ,又は新生成を起こしている哺乳類の体内で当該新生成の治療を行うた
めに、これを使用することができる。当該治療方法は、脂質処方の中に完全封入
された核酸で構成される脂質−核酸粒子を調製し、当該脂質処方はカチオン性脂
質で構成され、当該脂質−核酸粒子を当該哺乳類に投与するステップで構成され
る。
方法を提供するものであり、当該方法は免疫反応を起こさせたい抗原を当該小嚢
の外部表面に会合させた粒子を調製し、当該粒子を治療対象の哺乳類験体に投与
するステップで構成される。
療方法を提供するものであり、当該方法は、リンパ腫を有する験体又は患者に複
数のホスフォジエステル ヌクレオチド間結合を含む,脂質膜小嚢中に完全封入
されたオリゴヌクレオチドを、0.0075−75mg/kgのオリゴヌクレオ
チド投与量で投与するステップで構成される。本発明の一つの態様において、当
該オリゴヌクレオチドは、免疫刺激配列を含むオリゴヌクレオチドである。
、免疫系において希望する刺激を達成するに必要なオリゴヌクレオチドの量を実
質的に減少させることができる。これが、遊離形態においては見かけ上活性を有
していなかったオリゴヌクレオチドが、脂質封入形態で提供されると免疫反応を
刺激するという事実に反映される場合もある。言葉を変えて言えば、同じ水準の
反応を達成するに必要なODNの量が低下する事実に反映される。このように、
哺乳類の体内で免疫反応を刺激するために有効量のオリゴヌクレオチドを使用す
る方法を実施する場合、本発明は、オリゴヌクレオチドを脂質小嚢の中に完全封
入し、当該有効量に対して20%未満のオリゴヌクレオチドを哺乳類験体に投与
し、これにより当該哺乳類験体の体内で希望する免疫反応を得ることにより構成
される改良方法を提供するものである。
疫コンプロマイズBalb/c ヌード(B)およびBalb/c SCID−
Rag2 マウス(C)に反復投与した場合のPEG−リポソームの循環レベル
を示す。
(A)および構造(B)の影響を示す。
リピドの役割を例示する。
およびアンチセンス/リピド比の影響を例示する。
−6298に比較したマウスB16メラノーマに対する改良された効力の証明を
示す。
15マーINX−6298の効力を示す。
0 INX−6295に対する用量反応を例示する。
量における変動を示す。
ニシティー(有糸分裂促進性)を示す。
3280と同様に、インビボでの皮下B16メラノーマにおける活性の証明を示
す。
への共封入が腫瘍の増殖を阻害することを示す。
例示する。
示す。
細胞およびナチュラルキラー細胞活性の上昇を示す。
.1+/TCR−細胞の増加を示す。
Cにおける細胞溶解活性の欠損を示す。
。
胞の増加を示す。
のナチュラルキラー細胞の活性化合物を示す。
するリポプレックスのトランスフェクションプロファイルを示す。
とを示す。
導された血清サイトカインを示す。
導された血清サイトカインを示す、
る試験の結果を示す。
12のレベルを示す。
Claims (19)
- 【請求項1】 陽イオン性リピドから構成されるリピド粒子に封入された核
酸ポリマーからなる、哺乳動物においてサイトカインの分泌を刺激する組成物。 - 【請求項2】 核酸ポリマーは配列非特異的免疫刺激オリゴデオキシヌクレ
オチド配列である「請求項1」記載の組成物。 - 【請求項3】 配列非特異的免疫刺激オリゴデオキシヌクレオチド配列は少
なくとも1種のCpGモチーフを包含する「請求項2」記載の組成物。 - 【請求項4】 核酸ポリマーはリピド粒子の不存在下には哺乳動物において
検出可能な免疫刺激活性を示さない「請求項1」記載の組成物。 - 【請求項5】 核酸ポリマーはホスホジエステル結合によって連結したデオ
キシヌクレオチド残基からなる「請求項1〜4」のいずれかに記載の組成物。 - 【請求項6】 陽イオン性リピドはDODAP,DODMA,DMDMA,
DOTAP,DC−Chol,DDAB,DODAC,DMRIE,DOSPA
およびDOGS中から選択される「請求項1〜5」のいずれかに記載の組成物。 - 【請求項7】 リピド粒子はさらに交換可能な立体障害リピドからなる「請
求項1〜6」のいずれかに記載の組成物。 - 【請求項8】 交換可能な立体障害リピドはPEG−リピド、PAO−リピ
ドまたはガングリオシドである「請求項7」記載の組成物。 - 【請求項9】 哺乳動物におけるサイトカインの分泌を刺激する方法におい
て「請求項1〜8」のいずれかに記載の組成物をサイトカイン分泌刺激有効量に
おいて哺乳動物に投与することからなるサイトカイン分泌の刺激方法。 - 【請求項10】 標的抗原に対する免疫応答を誘導する組成物において、 (a)リピド粒子中に封入された核酸ポリマー、および (b)標的抗原の少なくとも1種のエピトープをコードする核酸および標的抗
原の少なくとも1種のエピトープからなるポリペプチド、グリコリピドおよびグ
リコペプチド中から選択される抗原性分子 からなる組成物。 - 【請求項11】 抗原性分子はリピド粒子と会合している「請求項10」記
載の組成物。 - 【請求項12】 核酸ポリマーは配列非特異的免疫刺激オリゴデオキシヌク
レオチド配列である「請求項11」記載の組成物。 - 【請求項13】 配列非特異的免疫刺激オリゴデオキシヌクレオチド配列は
少なくとも1種のCpGモチーフを包含する「請求項12」記載の組成物。 - 【請求項14】 核酸ポリマーはリピド粒子の不存在下には哺乳動物におい
て検出可能な免疫刺激活性を示さない「請求項10または11」記載の組成物。 - 【請求項15】 オリゴデオキシヌクレオチドはホスホジエステル結合によ
って連結したデオキシヌクレオチド残基からなる「請求項10〜14」のいずれ
かに記載の組成物。 - 【請求項16】 陽イオン性リピドはDODAP,DODMA,DMDMA
,DOTAP,DC−Chol,DDAB,DODAC,DMRIE,DOSP
AおよびDOGS中から選択される「請求項10〜15」のいずれかに記載の組
成物。 - 【請求項17】 リピド粒子はさらに交換可能な立体障害リピドからなる「
請求項10〜16」のいずれかに記載の組成物。 - 【請求項18】 交換可能な立体障害リピドはPEG−リピド、PAO−リ
ピドまたはガングリオシドである「請求項17」記載の組成物。 - 【請求項19】 標的抗原に対する免疫応答を誘導する方法において、哺乳
動物に「請求項10〜18」のいずれかに記載の組成物を、標的抗原に対する免
疫応答の誘導に有効な量、投与することからなる方法。
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