JP2003516344A - Hlaクラスia2腫瘍関連抗原ペプチドおよびワクチン組成物 - Google Patents

Hlaクラスia2腫瘍関連抗原ペプチドおよびワクチン組成物

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JP2003516344A JP2001542909A JP2001542909A JP2003516344A JP 2003516344 A JP2003516344 A JP 2003516344A JP 2001542909 A JP2001542909 A JP 2001542909A JP 2001542909 A JP2001542909 A JP 2001542909A JP 2003516344 A JP2003516344 A JP 2003516344A
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hla
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ジョン ファイクス,
アレッサンドロ セッテ,
ジョン シドニー,
スコット サウスウッド,
エステバン セリス,
エリッサ ケオグ,
ロバート チェスナット,
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、CEA、HER2/neu、MAGE2、MAGE3、またはp53のネイティブ配列と100%同一性を有する600個未満連続するアミノ酸を有する少なくとも1つのペプチドを含む、組成物を提供し、このペプチドが、さらに表6から選択される少なくとも1つのエピトープを含む、組成物を提供する。本発明はまた、CEA、HER2/neu、MAGE2、MAGE3、またはp53のネイティブ配列と100%同一性を有する600個未満連続するアミノ酸を有する少なくとも1つのペプチドを含む、ワクチン組成物を提供し、このペプチドが、さらに表6から選択される少なくとも1つのエピトープを含む、ワクチン組成物を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (関連出願の相互参照) 本願は、同時係属U.S.S.N 09/016,361(1998年1月3
0日出願)(これは、U.S.S.N.60/036,696(1997年1月
31日出願)の優先権を主張し、現在放棄している)の一部継続であり、これら
の各々は、本明細書中に参考として援用される。
【0002】 (連邦政府が後援した研究および開発の下でなされた本発明に対する権利に関
する主張) 本発明は、一部、国立衛生研究所と共に認可の下で米国政府によって資金援助
された。米国政府は、本発明に特定の権利を有する。
【0003】 (発明の分野) 本発明は、生物学の分野に関する。特定の実施形態において、本発明は、腫瘍
関連抗原を選択するために免疫応答をモニターまたは誘発するのに有用な組成物
に関する。
【0004】 (1.発明の背景) 免疫治療分野は、癌の処置に関する新規な手段(改善された癌ワクチンの開発
を含む)を生み出している(Krul,K.G.,Decision Reso
urces,10.1−10.25(1998))。ワクチンは、腫瘍細胞に対
する免疫応答を指向する機構を提供するが、腫瘍細胞が免疫学的プロセスを回避
する多数の機構が存在する(Pardoll,D.M.,Nature Med
icine(Vaccine補遺)4:525−531(1998))。近年の
進歩は、ペプチドワクチンの効果が、免疫応答の刺激を増強する手段(例えば、
インターロイキン−2または自己樹状細胞(DC)の使用)と組み合わされた場
合、増加され得ることを示す(Abbasら、編、Cellular and
Molecular Immunology、第3編、W.B.Saunder
s Company,pub.(1997))。
【0005】 第I相研究において、Murphyらは、前立腺特異的抗原(PSA)中に存
在する配列に対応するヒト白血球抗原(HLA)−A2−結合ペプチドが、前立
腺癌を有する患者において特定の細胞傷害性T細胞リンパ球(CTL)応答を刺
激したことを示した(Murphyら、The Prostate 29:37
1−380(1996))。近年、Rosenbergらは、転移黒色腫を有す
る患者を処置するための癌ワクチンとして、黒色腫関連抗原(gpl00)由来
の合成HLA−A2結合ペプチドの安全性および作用機構を評価した(Rose
nbergら、Nature Med.,4:321−327(1998))。
免疫学的アッセイに基づいて、91%の患者は、この合成ペプチドで好首尾に免
疫された。さらに、IL−2処置と組合わせてこのペプチドワクチンを受けた患
者の42%(13/31)は、他覚的な癌応答を示した。最後に、Nestle
らは、ペプチドまたは腫瘍溶解物でパルスされたDCを用いた16人の黒色腫患
者のワクチン接種を報告した(Nestleら、Nature Med 4:3
28−332(1998))。ペプチドでパルスされたDCは、1〜2のペプチ
ドを含むワクチンで免疫された患者(11/12)において免疫応答を誘導した
。他覚的な応答は、この研究において評価された患者の5/16(3人はペプチ
ドでパルスされ、2人は腫瘍溶解物でパルスされた)において明らかであった。
これらの第I相安全性研究は、公知の腫瘍関連抗原のHLA−A2結合ペプチド
が予期された作用機構を示すという証拠を提供した。これらのワクチンは、概し
て安全であり、そして十分に寛容された。4つの癌抗原(CEA、HER2/n
eu、MAGE2、およびMAGE3)に関連するワクチン分子が、開示される
(Kawashimaら、Human Immunology,59:1−14
(1998))。
【0006】 前臨床研究は、ワクチンパルスされたDCが抗原特異的CTLの刺激を介して
抗腫瘍効果を媒介することを示している(Mandelboimら、Natur
e Med.,1:1179−1183(1995);Celluzziら、J
.Exp Med 183:283−287(1996);Zitvogelら
、J.Exp Med 183:87−97(1996);Mayordomo
ら、Nature Med 1:1297−1302(1995))。CTLは
、直接、腫瘍細胞を溶解し、そしてまた、腫瘍細胞に対する免疫反応性をさらに
増幅する多数のサイトカイン(例えば、インターフェロンγ(IFNγ)、腫瘍
壊死因子(TNF)、および顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子(GM−
CSF))を分泌する。CTLは、主要組織適合遺伝子複合体(MHC)分子に
結合した、8〜11アミノ酸残基のペプチドエピトープを構成する複合体形態に
おける腫瘍関連抗原(TAA)を認識する(Schwartz,B.D.,Th
e human major histocompatibility com
plex HLA in basic & clinical immunol
ogy Sitesら、編、Lange Medical Publicati
on:Los Altos,52−64頁、第4版)。ペプチドエピトープは、
タンパク質の細胞内プロセシングを通じて生成される。このプロセスされたペプ
チドは、新規合成されたMHC分子に結合し、そしてエピトープ−MHC複合体
は、細胞表面上に発現される。これらのエピトープ−MHC複合体は、CTLの
T細胞レセプターによって認識される。この認識事象は、CTLの活性化ならび
に標的腫瘍細胞の溶解のようなエフェクター機能の誘導誘導に必要とされる。
【0007】 MHC分子は、T細胞応答を調節する高度に多型のタンパク質である(Sch
wartz,B.D.,The human major histocomp
atibility complex HLA in basic & cli
nical immunology Sitesら、編、Lange Medi
cal Publication:Los Altos,52−64頁、第4版
)。ヒトにおいてCTLエピトープを提示する種特異的MHCホモログは、HL
Aと称される。HLAクラスI分子は、類似のペプチドレパートリーに結合する
その能力に基づいて、いくつかのファミリーまたは「スーパータイプ」に分けら
れ得る。HLAスーパータイプ(例えば、A2、A3、およびB7)に結合する
ワクチンは、広範な人種的に偏っていない集団適用範囲を提供する。表11に見
出されるように、集団適用範囲は、種々の人種に関して84〜90%であり、サ
ンプルの人種の平均適用範囲は、87%であった。
【0008】 種々の手段が、癌ワクチンとして使用されたかまたは使用されている。表1は
、主要な癌ワクチン手段ならびに各々の種々の利点および不都合な点を概説する
【0009】 現在、癌治療の領域に、未だ検討されていない多数の需要がある。これは、癌
治療のために使用される現存の治療剤と関連する副作用、および50%未満の患
者が現在の治療剤によって治癒されるという事実によって明らかにされる。従っ
て、応答速度、応答の持続時間、全体的な生存、疾患なしでの生存またはクオリ
ティ・オブ・ライフのいずれかを増加する能力を有した生成物のための機会があ
る。
【0010】 (II.発明の要旨) 少なくとも1つのペプチドを含む組成物が、本明細書中に開示され、このペプ
チドは、以下: VLYGPDAPTV(配列番号1)、YLSGANLNV(配列番号2)、A
TVGIMIGV(配列番号3)、LLPENNVLSPV(配列番号4)、K
LCPVQLWV(配列番号5)、KLBPVQLWV(配列番号6)、SLP
PPGTRV(配列番号7)、SMPPPGTRV(配列番号8)、KLFGS
LAFV(配列番号9)、KVFGSLAFV(配列番号10)、VMAGVG
SPYV(配列番号11)、ALCRWGLLL(配列番号12)、FLWGP
RALV(配列番号13)、HLYQGCQVV(配列番号14)、ILHNG
AYSL(配列番号15)、IMIGVLVGV(配列番号16)、KIFGS
LAFL(配列番号17)、KVAELVHFL(配列番号18)、LLTFW
NPPV(配列番号19)、LVFGIELMEV(配列番号20)、QLVF
GIELMEV(配列番号21)、RLLQETELV(配列番号22)、VV
LGVVFGI(配列番号23)、YLQLVFGIEV(配列番号24)、お
よびYMIMVKCWMI(配列番号25); からなる群より選択される配列からなる単離された調製エピトープを含む。
【0011】 他の実施形態において、この組成物は、複数のペプチド、例えば、2、3、4
、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、1
8、19、20、21、22、23、24、または25個のペプチドを含み、こ
こで、このペプチドの各々は、配列番号1〜25からなる群より選択される配列
からなるエピトープを含む。
【0012】 この組成物は、アミノ酸リンカーに連結したエピトープを含み得る。1つの実
施形態において、このエピトープは、CTLエピトープまたはHTLエピトープ
と混合されるかまたはこれらに連結される。このHTLエピトープは、pan−
DR結合分子であり得る。
【0013】 別の実施形態において、この組成物は、リポソームを含み得、ここで、このエ
ピトープは、リポソーム上またはリポソーム内である。このエピトープは、脂質
に連結され得、そしてヘテロポリマーまたはホモポリマーであり得る。
【0014】 あるいは、このエピトープは、HLA重鎖、β−ミクログロブリン、およびス
トレプトアビジン複合体に結合され得、これによって、テトラマーが形成される
【0015】 この組成物はさらに、抗原提示細胞を含み得、ここで、このエピトープは、抗
原提示細胞上または抗原提示細胞内である。このエピトープは、抗原提示細胞上
のHLA分子に結合され得、これによって、A2拘束細胞傷害性リンパ球(CT
L)が存在する場合、CTLのレセプターは、HLA分子およびそのエピトープ
の複合体に結合する。抗原提示細胞は、樹状細胞であり得る。
【0016】 本発明の別の局面は、1つ以上のペプチド、および以下: VLYGPDAPTV(配列番号1)、YLSGANLNV(配列番号2)、A
TVGIMIGV(配列番号3)、LLPENNVLSPV(配列番号4)、K
LCPVQLWV(配列番号5)、KLBPVQLWV(配列番号6)、SLP
PPGTRV(配列番号7)、SMPPPGTRV(配列番号8)、KLFGS
LAFV(配列番号9)、KVFGSLAFV(配列番号10)、VMAGVG
SPYV(配列番号11)、ALCRWGLLL(配列番号12)、FLWGP
RALV(配列番号13)、HLYQGCQVV(配列番号14)、ILHNG
AYSL(配列番号15)、IMIGVLVGV(配列番号16)、KIFGS
LAFL(配列番号17)、KVAELVHFL(配列番号18)、LLTFW
NPPV(配列番号19)、LVFGIELMEV(配列番号20)、QLVF
GIELMEV(配列番号21)、RLLQETELV(配列番号22)、VV
LGVVFGI(配列番号23)、YLQLVFGIEV(配列番号24)、お
よびYMIMVKCWMI(配列番号25); からなる群より選択される少なくとも3つのエピトープをさらに含む組成物であ
り、ここで、この1つ以上のペプチドの各々は、ネイティブなペプチド配列と1
00%の同一性を有する50未満連続したアミノ酸を含む。
【0017】 1つの実施形態において、1つのペプチドは、少なくとも3個のエピトープを
含む。
【0018】 この組成物は、上記の群から選択される少なくとも4、5、6、7、または8
個のエピトープを含み得る。1つ以上のペプチドのうちの少なくとも1つは、ヘ
テロポリマーまたはホモポリマーであり得る。さらに、この組成物は、さらなる
エピトープを含み得、このエピトープは、腫瘍関連抗原に由来し得る。さらなる
エピトープはまた、PanDR結合分子であり得る。
【0019】 本発明の別の局面は、CEA、HER2/neu、MAGE2、MAGE3、
またはp53のネイティブなペプチド配列と100%同一性を有する50未満連
続したアミノ酸を含むペプチドの単位用量;および薬学的賦形剤を含む、ワクチ
ン組成物であり、このペプチドは、以下: VLYGPDAPTV(配列番号1)、YLSGANLNV(配列番号2)、A
TVGIMIGV(配列番号3)、LLPENNVLSPV(配列番号4)、K
LCPVQLWV(配列番号5)、KLBPVQLWV(配列番号6)、SLP
PPGTRV(配列番号7)、SMPPPGTRV(配列番号8)、KLFGS
LAFV(配列番号9)、KVFGSLAFV(配列番号10)、VMAGVG
SPYV(配列番号11)、ALCRWGLLL(配列番号12)、FLWGP
RALV(配列番号13)、HLYQGCQVV(配列番号14)、ILHNG
AYSL(配列番号15)、IMIGVLVGV(配列番号16)、KIFGS
LAFL(配列番号17)、KVAELVHFL(配列番号18)、LLTFW
NPPV(配列番号19)、LVFGIELMEV(配列番号20)、QLVF
GIELMEV(配列番号21)、RLLQETELV(配列番号22)、VV
LGVVFGI(配列番号23)、YLQLVFGIEV(配列番号24)、お
よびYMIMVKCWMI(配列番号25); からなる群より選択されるエピトープを含む。
【0020】 1つの実施形態において、エピトープは、YLSGANLNV(配列番号2)
、またはKLBPVQLWV(配列番号6)、またはSMPPPGTRV(配列
番号8)である。ワクチン組成物は、さらなるエピトープ(これは、PanDR
結合分子であり得る)をさらに含み得、そしてリポソームを含み得、ここで、少
なくとも1つのエピトープは、エピトープの上またはエピトープ内である。いく
つかの実施形態において、薬学的賦形剤は、アジュバントを含む。
【0021】 ワクチンは、抗原提示細胞をさらに含む。このエピトープは、抗原提示細胞上
のHLA分子に結合し得、それによって、A2スーパータイプ拘束細胞傷害性T
リンパ球(CTL)が存在される場合、CTLのレセプターは、HLA分子およ
びエピトープの複合体に結合する。抗原提示細胞は、樹状細胞であり得る。
【0022】 (IV.発明の詳細な説明) 本発明は、腫瘍関連抗原に対する免疫応答をモニターするために用いられ得る
、または、免疫系の細胞性部門(アーム)を刺激する癌ワクチンを作成するため
に1つ以上のペプチドが組み合わされる場合、複数のペプチドエピトープを提供
する。特定の実施形態において、ワクチンは、HLA−A2スーパータイプ(上
位タイプ)の対立遺伝子を保有する個体において腫瘍に対する免疫応答を媒介す
る(A2および他の上位タイプのメンバーの列挙については表5を参照のこと)
;このようなワクチンは、一般にA2ワクチンと呼ばれる。
【0023】 A2ワクチンは、腫瘍細胞を認識しそして殺傷するように免疫系を刺激し、癌
について処置される患者の、生活の質(クオリティーオブライフ)の向上、およ
び/または疾患が存在しない率もしくは全体生存率の改善をもたらす。好ましい
実施形態において、A2ワクチンは、少なくとも1つのTAA(これからワクチ
ンエピトープが選択された)を発現するいずれかの癌(例えば、乳癌、結腸癌、
または肺癌)を有する、HLA−A2またはHLA−A2上位タイプ陽性個体に
投与される。ワクチンの代替の実施形態は、さらなるHLA対立遺伝子を保有す
る患者で指示されるか、またはA2に対してはまったく指示されない。それによ
り、A2ワクチンは、乳癌、結腸癌または肺癌について処置されている患者の標
準的なケアを改善する。
【0024】 本発明のペプチドエピトープおよび対応する核酸組成物は、CTL応答または
HTL応答の生成を刺激することによって、TAAに対する免疫応答を刺激する
ために有用である。これらのペプチドエピトープは、ネイティブTAAタンパク
質アミノ酸配列に直接的または間接的に由来し、HLA分子に結合し得そしてT
AAに対する免疫応答を刺激し得る。分析されるべきTAAタンパク質の完全配
列は、Genbankより入手され得る。以下に提供する開示から明らかなよう
に、ペプチドエピトープおよびそのアナログはまた、配列情報から容易に決定さ
れ得、配列情報は、その後、以前に未知であったTAAの改変体について発見さ
れるかもしれない。
【0025】 本発明のペプチドエピトープは、以下で議論されるように、多くの方法で同定
された。特定のアミノ酸残基を改変して、変化した免疫原性を示すペプチドアナ
ログを作製することによって、アナログペプチドを誘導し、そしてHLA分子の
結合活性が調節されることもまた、より詳細に議論する。さらに、本発明は、種
々の対立遺伝子によってコードされるHLA分子と相互作用し得るエピトープベ
ースワクチンに、先行技術のワクチンよりも広い集団適用範囲を提供させ得る、
組成物および組成物の組み合わせを提供する。
【0026】 (IV.A.定義) 本発明は、以下の定義を参照してより良好に理解され得る。
【0027】 本開示全体を通して、「結合データ」の結果を、しばしば用語「IC50」で
表す。IC50は、結合アッセイにおいて、参照ペプチドの結合の50%阻害が
観察される、ペプチドの濃度である。アッセイを行う条件(すなわち、律速のH
LAタンパク質濃度および標識ペプチド濃度)を考慮すると、これらの値は、K 値と近似する。結合を測定するためのアッセイは、例えば、PCT公開WO9
4/20127およびWO94/03205、ならびに他の刊行物、例えば、S
idneyら、Current Protocols in Immunolo
gy 18.3.1(1998);Sidneyら、J.Immunol.15
4:247(1995);およびSetteら、Mol.Immunol.31
:813(1994)に、詳細に記載される。IC50値が、アッセイ条件が変
化する場合に、そして使用する特定の試薬(例えば、HLA調製物など)に依存
して、(しばしば、劇的に)変化し得ることに留意するべきである。例えば、過
剰濃度のHLA分子は、所定のリガンドの見かけ上測定されるIC50を増加さ
せる。あるいは、結合は、参照ペプチドと関連して表される。特定のアッセイが
、より高感度またはより低感度になるにつれて、試験するペプチドのIC50
、幾分変化し得るが、参照ペプチドに対する結合は、有意には変化しない。例え
ば、参照ペプチドのIC50が10倍増加するような条件下で行うアッセイにお
いて、試験ペプチドのIC50値もまた、約10倍シフトする。従って、あいま
い性を回避するために、ペプチドが良好な結合因子であるか、中程度の結合因子
であるか、弱い結合因子であるかまたはネガティブな結合因子であるかの評価は
、一般に、標準ペプチドのIC50と相対的な、そのIC50に基づく。結合は
また、以下を使用するアッセイ系を含む、他のアッセイ系を使用して測定され得
る:生細胞(例えば、Ceppelliniら、Nature 339:392
(1989);Christnickら、Nature 352:67(199
1);Buschら、Int.Immunol.2:443(1990);Hi
llら、J.Immunol.147:189(1991);del Guer
cioら、J.Immunol.154:685(1995))、界面活性剤溶
解物を使用する無細胞系(例えば、Cerundoloら、J.Immunol
.21:2069(1991))、固定した精製MHC(例えば、Hillら、
J.Immunol.152,2890(1994);Marshallら、J
.Immunol.152:4946(1994))、ELISA系(例えば、
Reayら、EMBO J.11:2829(1992))、表面プラズモン共
鳴(例えば、Khilkoら、J.Biol.Chem.268:15425(
1993));高フラックス可溶相アッセイ(high flux solub
lephase assay)(Hammerら、J.Exp.Med.180
:2353(1994))、およびクラスI MHCの安定化またはアセンブリ
の測定(例えば、Ljunggrenら、Nature 346:476(19
90);Schumacherら、Cell 62:563(1990);To
wnsendら、Cell 62:285(1990);Parkerら、J.
Immunol.149;1896(1992))。
【0028】 「コンピューター」または「コンピューターシステム」は、一般に、以下を備
える:プロセッサーおよび関連プログラム;少なくとも1つの情報記憶/検索装
置(例えば、ハードドライブ、ディスクドライブまたはテープドライブなど);
少なくとも1つの入力装置(例えば、キーボード、マウス、タッチスクリーン、
またはマイクロホンなど);およびディスプレイ構造(例えば、スクリーンまた
はプリンター)。さらに、コンピューターは、ネットワークと連絡する通信チャ
ネルを備え得る。このようなコンピューターは、多かれ少なかれ、上記に列挙し
たものを備え得る。
【0029】 「交差反応結合」とは、1より多いHLA分子がペプチドに結合することを示
し;同義語は、縮重(degenerate)結合である。
【0030】 「潜在(criptic)エピトープ」は、単離されたペプチドでの免疫によ
って応答を誘導するが、そのエピトープを含むインタクトなタンパク質全体が抗
原として使用される場合に、その応答は、インビトロで交差反応性でない。
【0031】 用語「誘導する」は、エピトープについて論じるために使用される場合、「調
製される」と同義語である。導入されたエピトープは、天然の供給源から単離さ
れ得るか、または当該分野において標準的なプロトコルに従って合成され得る。
合成エピトープは、人工アミノ酸「アミノ酸模倣物」(例えば、天然に存在する
Lアミノ酸のD異性体)または非天然のアミノ酸(例えば、シクロヘキシルアミ
ン))を含み得る。誘導/調整されたエピトープは、ネイティブエピトープのア
ナログであり得る。
【0032】 「ドミナント(dominant)エピトープ」は、ネイティブ抗原全体での
免疫に際して免疫応答を誘導するエピトープである(例えば、Sercarzら
、Annu.Rev.Immunol.11:729−766,1993を参照
のこと)。このような応答は、単離されたペプチドエピトープとは、インビトロ
で交差反応性である。
【0033】 「エピトープ」は、免疫グロブリン、T細胞レセプターまたはHLA分子によ
って認識される部位を共に形成する、分子の集団的特徴(例えば、一次ペプチド
構造、二次ペプチド構造および三次ペプチド構造および電荷のような)である。
あるいは、エピトープは、特定の免疫グロブリンによるか、またはT細胞の状況
下での認識に関連する1セットのアミノ酸残基として規定され得、これらは、T
細胞レセプタータンパク質および/または主要組織適合遺伝子複合体(MHC)
レセプターによる認識に必要である。エピトープは、天然に存在し、そして単離
、精製され得、さもなくば、ヒトによって調製/導入され得る。例えば、エピト
ープは、天然の供給源からの単離によって調製され得るか、または当該分野にお
いて標準的なプロトコルに従って合成され得る。合成エピトープは、人工アミノ
酸「アミノ酸模倣物」(例えば、天然に存在するLアミノ酸のD異性体または非
天然のアミノ酸(例えば、シクロヘキシルアミン)を含み得る。この開示を通し
て、用語エピトープおよびペプチドは、しばしば、交換可能に使用される。
【0034】 本発明のエピトープおよびさらなるアミノ酸を含むタンパク質またはペプチド
分子がなお、本発明の範囲内にあることが理解されるべきである。特定の実施形
態において、さもなければ本明細書で規定されるような構築物ではないとする、
本発明のペプチドの長さに関する制限が存在する。長さが制限される実施形態は
、本発明のエピトープを含むタンパク質/ペプチドがネイティブ配列と100%
同一性を有する領域(すなわち、一連の連続するアミノ酸)を含む場合に、生じ
る。例えば、天然分子全体に対する読み取り枠由来のエピトープの定義を回避す
るために、ネイティブペプチド配列との100%同一性を有する任意の領域の長
さが制限される。従って、本発明のエピトープおよびネイティブペプチド配列と
の100%同一性を有する領域を含む(そして、さもなければ構築物ではない)
ペプチドについて、ネイティブ配列に対する100%同一性を有するその領域は
、一般に、600アミノ酸以下、しばしば、500アミノ酸以下、しばしば、4
00アミノ酸以下、しばしば、250アミノ酸以下、しばしば、100アミノ酸
以下、しばしば、85アミノ酸以下、しばしば、75アミノ酸以下、しばしば、
65アミノ酸以下、そしてしばしば、50アミノ酸以下の長さを有する。特定の
実施形態において、本発明の「エピトープ」は、5アミノ酸までの任意の変化量
で、ネイティブペプチド配列に対して100%同一性を有する51アミノ酸未満
の領域を有するペプチドに含まれる。
【0035】 従って、600アミノ酸より長い特定のペプチドまたはタンパク質配列は、そ
れらが、ネイティブペプチド配列との100%同一性を有する600アミノ酸よ
りも大きい任意の連続配列を含まない限り、本発明の範囲内である。ネイティブ
配列に対応する5以下連続する残基を有する任意のペプチドについては、本発明
の範囲内にあるための、そのペプチドの最大長さに対する制限は存在しない。本
発明のCTLエピトープは、600未満の任意の変化分の残基長から8アミノ酸
残基であることが、現在では好ましい。
【0036】 「ヒトリンパ球抗原」または「HLA」は、ヒトクラスIまたはクラスIIの
主要組織適合遺伝子複合体(MHC)タンパク質(例えば、Stitesら、I
mmunology、第8版、Lange Publishing,Los A
ltos,CA(1994)を参照のこと)である。
【0037】 本明細書中で使用される場合、「HLAスーパータイプまたはファミリー」と
は、共有するペプチド結合特異性に基づいてグループ化したHLA分子のセット
を記載する。特定のアミノ酸モチーフを保有するペプチドに対して幾分類似した
結合親和性を共有するHLAクラスI分子は、このようなHLAスーパータイプ
にグループ化される。用語HLAスーパーファミリー、HLAスーパータイプフ
ァミリー、HLAファミリーおよびHLA xx様分子(ここで、xxは、特定
のHLA型を示す)は、同義である。
【0038】 本明細書中で使用される場合、HLAクラスI分子に関する「高親和性」とは
、50nM以下のIC50またはK値での結合として定義され;「中程度の親
和性」とは、約50nMと約500nMとの間のIC50またはK値での結合
である。HLAクラスII分子への結合に関する「高親和性」とは、100nM
以下のIC50またはK値での結合として定義され;「中程度の親和性」とは
、約100nMと約1000nMとの間のIC50またはK値での結合である
【0039】 「IC50」は、参照ペプチドの結合の50%の阻害が観察される結合アッセ
イにおけるペプチド濃度である。アッセイが実行される条件(すなわち、制限H
LAタンパク質および標識ペプチド濃度)を考慮すると、これらの値は、K
も近い。
【0040】 2以上のペプチド配列の状況下で、用語「同一」またはパーセント「同一性」
とは、配列比較アルゴリズムを使用してかまたは手動の整列化および目視検査に
よって測定されるように、比較ウインドウにわたる最大一致について比較および
整列化した場合に、同じであるかまたは特定のパーセンテージの同一アミノ酸残
基を有する、2以上の配列または部分配列をいう。
【0041】 「免疫原性ペプチド」または「ペプチドエピトープ」とは、そのペプチドがH
LA分子を結合しそしてCTL応答および/またはHTL応答を誘導するような
、対立遺伝子特異的モチーフまたはスーパーモチーフを含むペプチドである。従
って、本発明の免疫原性ペプチドは、適切なHLA分子に結合し得、そしてその
後、そのペプチドに対する、細胞傷害性T細胞応答またはヘルパーTリンパ球(
HTL)応答を誘導し得る。
【0042】 句「単離された」または「生物学的に純粋」とは、そのネイティブ状態におい
て見い出される場合に通常その物質に付随する成分を、実質的または本質的に含
まない物質をいう。従って、本発明に従う単離されたペプチドは、好ましくは、
そのインサイチュ環境下でそのペプチドに通常会合する物質を含まない。「単離
された」エピトープとは、エピトープが由来する抗原またはポリペプチドの全配
列を含まないエピトープをいう。典型的には、「単離された」エピトープは、そ
のエピトープにさらなるアミノ酸を付加(これは、ネイティブな配列に100%
の同一性を有する配列を生じる)しなかった。ネイティブな配列は、エピトープ
が誘導される腫瘍関連抗原のような配列であり得る。
【0043】 「主要組織適合遺伝子複合体」または「MHC」は、生理的免疫応答を担う細
胞性相互作用の制御において役割を担う遺伝子のクラスターである。ヒトにおい
て、MHC複合体はまた、ヒト白血球抗原(HLA)複合体として公知である。
MHC複合体およびHLA複合体の詳細な説明については、Paul、FUND
AMENTAL IMMUNOLOGY,第3版、Raven Press,N
ew York,1993を参照のこと。
【0044】 用語「モチーフ」は、規定された長さのアミノ酸における残基のパターンをい
う。一般に、クラスI HLAモチーフについて約8〜約13アミノ酸およびク
ラスII HLAモチーフについて約6〜約25アミノ酸のペプチドであり、こ
れは、特定のHLA分子によって認識される。ペプチドモチーフは、代表的には
、各々のヒトHLA対立遺伝子によってコードされる各々のHLAタンパク質に
ついて異なる。これらのモチーフは、しばしば、一次アンカー残基および二次ア
ンカー残基のそれらのパターンにおいて異なる。
【0045】 「ネイティブ」な配列とは、天然に見い出される配列をいう。
【0046】 「陰性な(negative)結合残基」または「有害な(deteriou
s)残基」は、ペプチドエピトープにおける特定の位置(代表的には一次アンカ
ー位置ではない)に存在する場合に、ペプチドの対応するHLA分子に対するペ
プチドの結合親和性の減少を生じさせるアミノ酸である。
【0047】 用語「ペプチド」は、本明細書中において「オリゴペプチド」と相互変換可能
に使用され、(代表的には、隣接するアミノ酸のα−アミノ基とカルボキシル基
との間のペプチド結合によって)互いに連結される一連の残基(代表的にはL−
アミノ酸)を示す。
【0048】 「PanDR結合エピトープ」または「PADRETM」分子(Epimmu
ne、San Diego、CA)は、1より多いHLAクラスII DR分子
を結合させる分子のファミリーのメンバーである。分子のPADRETMファミ
リーを規定するパターンは、HLAクラスII DRスーパーモチーフといわれ
得る。PADRE分子は、HLA−DR分子に結合し、そしてヒトヘルパーTリ
ンパ球(HTL)応答をインビトロおよびインビボで刺激する。PADREファ
ミリーのさらなる定義については、同時係属出願USSN09/310,462
(1999年5月12日出願);PCT出願WO 95/07707、および米
国特許第5,736,142号(1998年4月7日公布)を参照のこと。
【0049】 「薬学的に受容可能な」は、一般に、非毒性の、不活性な、および/または薬
理学的に適合性の組成物をいう。
【0050】 「薬学的賦形剤」は、アジュバント、キャリア、pH調整剤、および緩衝剤の
ような物質、張度調整剤、湿潤剤、防腐剤などを含む。
【0051】 「一次アンカー残基」は、免疫原性ペプチドとHLA分子との間の接触点を提
供することが理解されるペプチド配列に沿った特定位置におけるアミノ酸である
。規定された長さのペプチド内の1、2または3個の一次アンカー残基は、一般
に、免疫原性ペプチドについての「モチーフ」を規定する。これらの残基は、結
合溝(groove)自身の特定のポケットにおいて埋没するこれらの側鎖を有
する、HLA分子のペプチド結合溝(groove)と密接に接触して適合する
ことが理解される。HLAクラスIモチーフの1つの実施形態において、例えば
、一次アンカー残基は、本発明に従ってペプチドエピトープの位置2(アミノ末
端位から)およびカルボキシル末端位に配置される。HLAクラスIおよびHL
AクラスIIの各々のモチーフおよびスーパーモチーフについての一次アンカー
位置は、表2、表3および表4に示される。例えば、アナログペプチドは、これ
らのアンカー位置における特定の残基の存在または非存在を変更することによっ
て作製され得る。このようなアナログを使用して、特定のモチーフまたはスーパ
ーモチーフを含むペプチドの結合親和性を調節する。
【0052】 TCRによる「乱雑な認識」は、種々のHLA分子の状況下において、種々の
ペプチドが同一のT細胞クローンによって認識されることである。HLA分子に
よる乱雑な結合は、交差反応性結合と同義である。
【0053】 「防御免疫応答」または「治療的免疫応答」は、病原体抗原(例えば、感染性
因子または腫瘍抗原由来の抗原)に対するCTL応答および/またはHTL応答
をいい、これは、疾患の症状、副作用または進行を何とかして予防するかまたは
少なくとも部分的に抑制する。免疫応答はまた、ヘルパーT細胞の刺激によって
促進された抗体応答を含み得る。
【0054】 用語「残基」は、アミド結合またはアミド結合模倣物によってペプチドまたは
タンパク質に組み込まれるアミノ酸またはアミノ酸模倣物をいう。
【0055】 「二次アンカー残基」は、ペプチドにおける一次アンカー位置以外の位置での
、ペプチド結合に影響し得るアミノ酸である。二次アンカー残基は、HLA結合
ペプチドの間で、所定の位置でのアミノ酸の無秩序な分布によって期待されるよ
り有意に高い頻度で生じる。二次アンカー残基は、高い親和性もしくは中程度の
親和性で結合するペプチドの中でより高頻度で存在する残基、またはさもなくば
高い親和性もしくは中程度の親和性の結合と関連する残基として同定され得る。
二次アンカー残基は、「二次アンカー位置」で生じるといわれる。例えば、アナ
ログペプチドは、これらの二次アンカー位置における特定の残基の存在または非
存在を変更することによって作製され得る。このようなアナログを使用して、特
定のモチーフまたはスーパーモチーフを含むペプチドの結合親和性を良好に調節
する。用語法「固定されたペプチド」は、時々、アナログペプチドをいうために
使用される。
【0056】 「サブドミナント(subdominant)エピトープ」は、エピトープを
含む抗原全体での免疫に際して応答をほとんど引き起こさないかまたは全く引き
起こさないが、それに対して単離されたペプチドでの免疫によって応答が得られ
得るエピトープであり、そして(潜在エピトープの場合とは異なり)この応答は
、タンパク質全体を使用してインビトロまたはインビボでの応答をリコール(r
ecall)する場合に、検出される。
【0057】 「スーパーモチーフ」は、2つ以上のHLA対立遺伝子によってコードされる
HLA分子によって共有されるペプチド結合特異性である。好ましくは、スーパ
ーモチーフ保有ペプチドは、2つ以上のHLA抗原によって高い親和性または中
程度の親和性(本明細書中に規定される)で認識される。
【0058】 「合成ペプチド」は、天然に存在しないが、化学合成または組換えDNA技術
のような方法を使用してヒトが作製したペプチドをいう。
【0059】 本明細書中で使用される場合、「ワクチン」は、本発明の1つ以上のペプチド
を含む組成物である(例えば、表6、表9および表10を参照)。本発明に従う
ワクチンの実施形態(例えば、1つ以上のペプチド;ポリエピトープ性のペプチ
ドによって含まれる本発明の1以上のペプチド;または、このようなペプチドも
しくはポリペプチドをコードする核酸(例えば、ポリエピトープ性のペプチドを
コードするミニジーン(minigene))のカクテルによって)が数多く存
在する。「1つ以上のペプチド」は、1〜150の単位整数全体のいずれか(例
えば、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、
14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、
26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、
38、39、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、
90、95、100、105、110、115、120、125、130、13
5、140、145もしくは150またはそれより多く)の本発明のペプチドを
含み得る。これらのペプチドまたはポリペプチドは、必要ならば、例えば、脂質
化、標的化配列もしくは他の配列の付加によって改変され得る。本発明のHLA
クラスI結合ペプチドは、細胞傷害性Tリンパ球およびヘルパーTリンパ球の両
方の活性化を促進するために、HLAクラスII結合ペプチドと混合され得るか
または連結され得る。ワクチンはまた、ペプチドでパルス(pulse)された
抗原提示細胞(例えば、樹状細胞)を含み得る。
【0060】 ペプチドタンパク質化合物を記載するために使用される命名法は、慣用的な実
際に従い、ここで、アミノ基は各々のアミノ酸残基の左(N末端)そしてカルボ
キシル基は右(C末端)に示される。アミノ酸残基位置がペプチドエピトープに
おいて言及される場合、これらは、エピトープ、または一部分であり得るペプチ
ドもしくはタンパク質のアミノ末端に近接する位置である位置により、アミノか
らカルボキシルの方向において番号付けられる。本発明の選択された特定の実施
形態を示す形式において、特には示されないが、アミノ末端基およびカルボキシ
ル末端基は、他に特定されない場合、生理学的pH値でとる形態である。アミノ
酸構造の形式において、各残基は、一般に、標準的な3文字表記または1文字表
記によって示される。L−型のアミノ酸残基は、大文字の1文字または3文字記
号の最初の文字の大文字によって示され、そしてD−型を有するこれらのアミノ
酸についてのD−型は、小文字の1文字または小文字の3文字記号によって示さ
れる。しかし、3文字記号またはフルネームが、大文字なしで使用される場合、
それらは、Lアミノ酸を示し得る。グリシンは、非対称の炭素原子を有さず、そ
して単に「Gly」またはGとしていわれる。本明細書中で示されるペプチドの
アミノ酸配列は、一般的に、標準的な1文字記号を使用して示される(A,アラ
ニン;C,システイン;D,アスパラギン酸;E,グルタミン酸;F,フェニル
アラニン;G,グリシン;H,ヒスチジン;I,イソロイシン;K,リジン;L
,ロイシン;M,メチオニン;N,アスパラギン;P,プロリン;Q,グルタミ
ン;R,アルギニン;S,セリン;T,トレオニン;V,バリン;W,トリプト
ファン;およびY,チロシン)。これらの記号に加えて、本明細書中で使用され
る1文字略語「B」は、α−アミノ酪酸を示す。
【0061】
【表1】 (IV.B.CTL応答およびHTL応答の刺激) T細胞が抗原を認識するメカニズムは、過去10年間に記述されている。免疫
系についての理解に基づいて、本発明者等は、種々の人工に承認される形式で投
与される場合、広範な集団におけるTAAに対する治療的または予防的な免疫応
答を誘発し得る有効なペプチドエピトープ組成物を本発明者等は開発してきた。
これらのペプチドはまた、診断的に(例えば、抗原に対する免疫応答を評価する
ために)使用され得る。さらに、スーパーモチーフ保有ペプチドの使用によって
、または、本明細書中で開示される原則に従うペプチドの組合せによって、応答
は、有意なパーセントの非遺伝的に偏った(non−genetically
biased)世界的な集団において達成され得る。特許得請求された組成物の
価値および有効性の理解のために、免疫学関連テクノロジーの簡単な概説が提供
される。
【0062】 HLA分子とペプチド抗原との複合体は、HLA拘束T細胞により認識される
リガンドとして作用する(Buus,S.ら、Cell 47:1071,19
86;Babbitt,B.P.ら、Nature 317:359,1985
;Townsend,A.and Bodmer,H.,Annu.Rev.I
mmunol.7:601,1989;Germain,R.N.,Annu.
Rev.Immunol.11:403,1993)。単一アミノ酸置換抗原ア
ナログの研究、ならびに内因的結合した天然でプロセシングされたペプチドの配
列決定により、HLA抗原分子に特異的に結合するために必要とされるモチーフ
に対応する重要な残基が同定されており、本明細書中に記載され、表2、表3お
よび表4に示されている。本出願の特定の目的は、A2スーパーモチーフおよび
対立遺伝子特異的A2.1モチーフである、これはそれらが提供する実質的な集
団に起因する。
【0063】 さらにHLAペプチド複合体のX線結晶解析は、ペプチドリガンドにより運ば
れたされる残基をしばしば対立遺伝子特異的様式で収容するHLA分子のペプチ
ド結合裂溝(cleft)内のポケットを明示した。これらの残基は次に、それ
らが存在するペプチドのHLA結合能力を決定する(例えば、Madden,D
.R.、Annu.Rev.Immunol.13:587(1995);Sm
ithら、Immunity 4:203,1996;Fremontら、Im
munity 8:305(1998);Sternら、Structure
2:245(1994);Jones,E.Y.、Curr.Opin.Imm
unol.9:75(1997);Brown,J.H.ら、Nature 3
64:33(1993);Guo,H.C.ら、Proc.Natl.Acad
.Sci.USA 90:8053(1993);Guo,H.C.ら、Nat
ure 360:364(1992);Silver,M.L.ら、Natur
e 360:367(1992);Matsumura,M.ら、Scienc
e 257:927(1992);Maddenら、Cell 70:1035
(1992);Fremont,D.H.ら、Science 257:919
(1992);Saper,M.A.,Bjorkman,P.J.およびWi
ley,D.C.,J.Mol.Biol.219:277(1991)を参照
のこと)。
【0064】 したがって、クラスI対立遺伝子特異的HLA結合モチーフおよびクラスII
対立遺伝子特異的HLA結合モチーフの規定、あるいはクラスIスーパーモチー
フまたはクラスIIスーパーモチーフの規定は、特定のHLA分子を結合する予
期される能力を有するタンパク質内の領域の同定を可能にする。
【0065】 さらに、本明細書中に開示される結合親和性と免疫原性との相関は、候補ペプ
チドを評価する場合に考えられるべき重要な因子であるということを本発明者等
は見出した。したがって、抗原配列のモチーフ検索との組合せにより、およびH
LA−ペプチド結合アッセイにより、エピトープベースのワクチンのための候補
物が同定された。当業者に理解されるように、それらの結合親和性を決定後、さ
らなる確認作業が実施され得、これらのワクチン候補物の中で、例えば、しばし
ば集団適用範囲、抗原性および免疫原性などに関して好ましい特徴を有するエピ
トープを選択され得る。
【0066】 免疫原性を評価するために種々の戦略が利用され得る。それらの例を以下に挙
げる: 1)正常個体由来の初代T細胞培養物の評価(例えば、Wentworth,
P.A.ら、Mol.Immunol.32:603(1995);Celis
,E.ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 91:2105(
1994);Tsai,V.ら、J.Immunol.158:1796(19
97);Kawashima,I.ら、Human Immunol.59:1
(1998)を参照のこと)。これらの手順は、数週間の期間にわたるインビト
ロでの抗原提示細胞の存在下での、正常被験者由来の末梢血リンパ球(PBL)
の試験ペプチドによる刺激を包含する。このペプチドに特異的なT細胞は、この
時間中に活性化され、例えばペプチド感作標的細胞および/または抗原を内因的
に産生する標的細胞を含む51Cr放出アッセイを用いて検出される。
【0067】 2)HLAトランスジェニックマウスの免疫(例えば、Wentworth,
P.A.ら、J.Immunol.26:97(1996);Wentwort
h,P.A.ら、Int.Immunol.8:651(1996);Alex
ander,J.ら、J.Immunol.159:4753(1997)を参
照のこと)。この方法では、不完全フロイントアジュバント中のペプチドが、H
LAトランスジェニックマウスに皮下投与される。免疫後数週間目に、脾臓細胞
が取り出され、試験ペプチドの存在下で約1週間、インビトロで培養される。例
えばペプチド感作標的細胞と内因的に生成された抗原を発現する標的細胞とを含
む、51Cr放出アッセイを用いて、ペプチド特異的T細胞が検出される。
【0068】 3)疾患に暴露された個体(例えば、効果的に処置され、そして疾患から回復
した免疫個体)および/または活発に病気の患者由来のリコール(recall
)T細胞応答の立証(例えば、Rehermann,B.ら、J.Exp.Me
d.181:1047(1995);Doolan,D.L.ら、Immuni
ty 7:97(1997);Bertoni,R.ら、J.Clin.Inv
est.100:503(1997);Threlkeld,S.C.ら、J.
Immunol.159:1648(1997);Diepolder,H.M
.ら、J.Virol.71:6011(1997);Tsangら、J.Na
tl.Cancer Inst.87:982−990(1995);Disi
sら、J.Immunol.156:3151−3158(1996)を参照の
こと)。この戦略の適用に際しては、リコール応答は、被験者由来のPBLを、
試験ペプチドおよび抗原提示細胞(APC)の存在下で1〜2週間インビトロで
培養されて、「ナイーブ」T細胞と比較した場合、「記憶」T細胞の活性化を可
能にすることにより検出される。培養期間終了時に、ペプチド感作標的、T細胞
増殖またはリンホカイン放出を包含する51Cr放出を含めたT細胞活性に関す
るアッセイを用いて、T細胞活性が検出される。
【0069】 本発明のペプチドエピトープおよび対応する核酸を以下でより詳細に説明する
【0070】 (IV.C.HLA分子に関するペプチドエピトープの結合親和性) 本明細書中で示されているように、HLA多型の大きな程度は、ワクチン開発
に対するエピトープベースのアプローチに関して考慮されるべき重要な因子であ
る。この因子に対処するために、複数のHLA分子に高親和性または中親和性で
結合し得るペプチドの同定を包含するエピトープ選択が好ましくは利用され、最
も好ましくはこれらのエピトープは、高親和性または中親和性で2つ以上の対立
遺伝子特異的HLA分子に結合する。
【0071】 ワクチン組成物のための目的のCTL誘導性ペプチドとしては、クラスI H
LA分子についてのIC50または結合親和性値、好ましくは500nMまたは
それより優れた値(すなわち、その値は500nM以下である)を有するものが
挙げられる。HTL誘導性ペプチドとしては、クラスII HLA分子について
のIC50または結合親和性、、好ましくは1000nMまたはそれより優れた
値(すなわち、その値は1000nM以下である)を有するものが挙げられる。
例えばペプチド結合は、インビトロで精製HLA分子に結合する候補ペプチドの
能力を試験することにより評価される。次に、高親和性または中親和性を示すペ
プチドが、さらなる分析のために考慮される。選択されたペプチドは、スーパー
タイプファミリーの他のメンバーに対して試験される。好ましい実施形態では、
交差反応結合を示すペプチドは次に、細胞スクリーニング分析またはワクチンに
て用いられる。
【0072】 HLAクラスI分子に対する結合親和性と結合した抗原上の別々のペプチドエ
ピトープの免疫原性との関係は、本発明人等により当該分野で初めて決定された
。本明細書中でより詳細に開示されるように、より高度なHLA結合親和性は、
より大きな免疫原性と関わる。
【0073】 より大きな免疫原性は、いくつかの異なる形態で操作され得る。免疫原性は、
免疫応答が少しでも惹起されるか否かに対応し、そして任意の特定の応答の有効
性および応答が惹起される集団の範囲に対応する。例えば、ペプチドは、その集
団の逆方向アレイにおいて免疫応答を惹起し得るが、激しい応答を引き起こす場
合はない。これらの原理に従って、90%に近い高結合ペプチドは、応答を惹起
し、従って、中程度の親和性で結合するペプチドの約50%と対比する場合、「
免疫原性」であることが見い出された。(例えば、Schaefferら、PN
AS(1988))さらに、より高い結合親和性を有するペプチドが免疫応答を
引き起こす可能性を増強するのみでなく、引き起こされた応答は、より弱い結合
ペプチドで観察される応答より激しい傾向がある。結果として、より少ないペプ
チドは、高親和性結合ペプチドがより低い親和性結合ペプチドより使用される場
合、類似の生物学的効果を引き起こすために必要とされる。従って、本発明の好
ましい実施形態において、高親和性結合エピトープが使用される。
【0074】 結合親和性と免疫原性との相関は、本発明人等により、2つの異なる実験アプ
ローチで分析された(例えば、Setteら、J.Immunol.153:5
586−5592,1994を参照のこと)。最初のアプローチでは、HLA結
合親和性における10,000倍の範囲を超える潜在エピトープの免疫原性が、
HLA−A0201トランスジェニックマウスで分析された。第二のアプロー
チでは、全てA0201結合モチーフを保有している約100個の異なるB型
肝炎ウイルス(HBV)由来潜在エピトープの抗原性が、急性肝炎患者由来のP
BLを用いて評価された。これらのアプローチにしたがって、親和性閾値約50
0nM(好ましくは50nM以下)がCTL応答を惹起するペプチドエピトープ
の能力を決定するということを決定した。これらのデータはまた、天然でプロセ
シングされたペプチドについてのクラスI結合親和性測定値、ならびに合成T細
胞エピトープについてのクラスI結合親和性測定値に関しては、正しい。これら
のデータは、T細胞応答の形成の際の決定基選択の重要な役割も示す(例えば、
Schaefferら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86
:4649−4653(1989)を参照のこと)。
【0075】 HLAクラスII(すなわち、HLA DR分子)の状況での免疫原性に関連
した親和性閾値も記述されている(例えば、Southwoodら、J.Imm
unology 160:3363−3373(1998)および同時係属中の
米国特許出願第09/009,953号(1998年1月21日出願)を参照の
こと)。HLAクラスII結合親和性の生物学的に有意の閾値を規定するために
、それらの拘束エレメント(すなわちモチーフを結合するHLA分子)に対する
32DR拘束エピトープの結合親和性のデータベースが編集された。約半数の例
(32個のうちの15個のエピトープ)において、DR拘束は高結合親和性(す
なわち、100nM以下の結合親和性値)に関連した。他の半数の例(32個の
うち16個)では、DR拘束は中親和性(100〜1000nM範囲の結合親和
性値)に関連した。32例のうちの1例のみにおいて、DR拘束は1000nM
以上のIC50に関連した。したがって1000nMは、DR分子の状況での免
疫原性に関連した親和性閾値と規定され得る。
【0076】 HLA分子に対するペプチドの結合親和性は、以下の実施例3に記載されてい
るように決定され得る。
【0077】 (IV.D.ペプチドエピトープ結合モチーフおよびスーパーモチーフ) 単一アミノ酸置換抗原アナログの研究、ならびに内因的に結合された天然でプ
ロセシングされたペプチドの配列決定により、HLA分子との対立遺伝子特異的
結合に必要とされる重要残基が同定されている。ペプチド内のこれらの残基の存
在は、HLA分子に対する結合の可能性と結合親和性ととの両方に相関する。
【0078】 高親和性結合および中親和性結合と相関するモチーフおよび/またはスーパー
モチーフの同定は、ワクチン中の含入物のための免疫原性ペプチドエピトープの
同定する場合、重要である。Kast等(J.Immunol.152:390
4−3912(1994))は、モチーフ保有ペプチドが対立遺伝子特異的HL
AクラスI分子に結合するエピトープの90%を占めることを示した。Kast
の研究では、ヒトパピローマウイルス16型のE6タンパク質およびE7タンパ
ク質の全体配列を網羅する、9アミノ酸長の、かつ、8個のアミノ酸を重複する
考え得る全てのペプチドが生成され、これは、240ペプチドを産生した。24
0ペプチド全てが、異なる民族群間で高頻度で発現される5つの対立遺伝子特異
的HLA分子との結合に関して評価された。このペプチドの偏りのない組が、H
LAクラスIモチーフの予測値の評価を可能にした。240ペプチドの組から、
22ペプチドが、高親和性または中親和性で対立遺伝子特異的HLA分子に結合
すると同定された。これら22ペプチドのうち、20ペプチド(すなわち91%
)がモチーフ保有性であった。したがって、この研究は、ワクチン中に含めるた
めのペプチドエピトープの同定に関するモチーフの値を立証した。
【0079】 従って、モチーフベースの同定技術の使用は、標的タンパク質配列における全
ての可能性のあるエピトープの約90%を同定する。開示されたモチーフ分析な
しでは、診断または治療における使用について免疫原性ペプチドを実際に同定す
る能力は、大きく損なわれる。
【0080】 本発明のワクチンはまた、MHCクラスIIDR分子に結合するエピトープと
含み得る。モチーフのサイズと結合フレーム位置の両方のより大きな程度の異質
性は、ペプチドのNおよびC末端に関連して、クラスIIペプチドリガンドをの
ために存在する。HLAクラスIIペプチドリガンドのこの増加した異質性は、
HLAクラスII分子(これは、そのクラスIの対と異なって、両方の末端であ
まり物理的に押さえつけられない)の結合の溝(groove)の構造に起因す
る。主要な結合エネルギーに関連する残基を同定するためのHLAクラスIID
RB0101エピトープ複合体の結晶学的分析は、DRB0101分子上で
相補的なポケットと複合化した残基を同定した。重要なアンカー残基は、最も深
い疎水性ポケットに係合し(例えば、Madden,D.R.Ann.Rev.
Immunol.13:587(1995))、そして位置1(P1)といわれ
る。P1は、クラスII結合ペプチドエピトープのN末端残基を示し得るが、よ
り典型的には、1以上の残基によってN末端側に隣接する。他の研究はまた、種
々のDR分子への結合のために、P1と比較して、C末端側の6番目の位置での
ペプチド残基についての重要な役割を指摘した。例えば、米国特許第5,736
,142号、および同時係属出願(「Alteration Of Immun
e Responses Using Pan DR Binding Pep
tides」と表題される)U.S.S.N.09/310,462(1999
年5月12日出願)を参照のこと。
【0081】 従って、多くのHLAクラスI分子およびHLAクラスII分子が、比較的少
数のスーパータイプに分類され得、各々のスーパータイプは、ほぼ重複するペプ
チド結合レパートリーならびに主ペプチド結合ポケットのコンセンサス構造によ
り特徴づけされる。したがって本発明のペプチドは、好ましくは、いくつかのH
LA特異的アミノ酸モチーフ(例えば表2〜4を参照のこと)のいずれか1つに
よってか、またはそのモチーフの存在がいくつかの対立遺伝子特異的HLA分子
を結合する能力に対応する場合には、スーパーモチーフ(再び、例えば表2〜4
を参照のこと)により、同定される。
【0082】 HLAクラスIペプチドエピトープスーパーモチーフおよびHLAクラスIペ
プチドエピトープモチーフの一次アンカー残基は、表2に概説されている。表2
(a)に記述されたHLAクラスIモチーフは、本明細書中で特許請求される本
発明に最も特に関連があるものである。HLAクラスIについての一次アンカー
位置および二次アンカー位置は、表3に概説されている。種々のHLAクラスI
スーパータイプを含む対立遺伝子特異的HLA分子は、表5に列挙されている。
いくつかの場合、アミノ酸残基のパターンは、モチーフとスーパーモチーフの両
方に存在する。特定のモチーフおよび任意の関連スーパーモチーフの関係は、個
々のモチーフの説明中に示されている。
【0083】 従って、ペプチドモチーフおよびスーパーモチーフは、以下に記載され、そし
て表2〜4に要約され、本発明に従うペプチドエピトープの同定および使用のた
めのガイドを提供する。
【0084】 (IV.D.1.HLA−A2スーパーモチーフ) 対立遺伝子特異的HLA−A2.1分子に対する一次アンカー特異性(例えば
、Falkら,Nature 351:290−296(1991);Hunt
ら,Science 255:1261−1263(1992);Parker
ら,J.Immunol.149:3580−3587(1992);Rupp
ertら,Cell 74:929−937(1993)参照)、ならびにHL
A−A2およびHLA−A28分子間の交差反応結合は、記載されている(関連
データの総説については、例えば、Fruciら,Human Immunol
.38:187−192(1993);Tanigakiら,Human Im
mnol.39:155−162(1994);del Guercioら,J
.Immunol.154:685−693(1995);Kastら,J.I
mmunol.152:3904−3912(1994)を参照のこと)。これ
らの一次アンカー残基は、HLA−A2スーパーモチーフを規定し;ペプチドリ
ガンド中に存在する場合、いくつかの異なるHLA−A2およびHLA−A28
分子を結合する能力に対応する。このHLA−A2スーパーモチーフは、このエ
ピトープの第2位の一次アンカー残基としてL、I、V、M、A、TまたはQお
よびこのエピトープのC末端位置の一次アンカー残基としてL、I、V、M、A
またはTを有する、ペプチドリガンドを含む。
【0085】 HLA分子のこの対応するファミリー(すなわち、これらのペプチドを結合す
るHLA−A2スーパータイプ)は、少なくとも:A0201、A0202
、A0203、A0204、A0205、A0206、A0207、
0209、A0214、A6802およびA6901からなる。この
A2スーパーファミリーのメンバーであると予測される他の対立遺伝子特異的H
LA分子を、表5に示す。以下で詳細に説明するように、これらの個々の対立遺
伝子特異的HLA分子の各々への結合は、一次アンカー位置および/または二次
アンカー位置での置換(好ましくは、このスーパーモチーフに特定化された各々
の残基を選択して)によって調節され得る。
【0086】 (IV.D.2.HLA−A0201モチーフ) HLA−A20201モチーフは、9残基ペプチドの第2位での一次アンカ
ー残基としてのLまたはMおよび9残基ペプチドのC末端位置での一次アンカー
残基としてのLまたはVの、ペプチドリガンド中の存在によって特徴付けられる
ことが決定され(例えば、Falkら,Nature 351:290−296
(1991)を参照のこと)、そしてさらに、9アミノ酸ペプチドの第2位でI
およびC末端位置でIまたはAを含むことが見出された(例えば、Huntら,
Science 255:1261−1263,March 6(1992);
Parkerら,J.Immunol.149:3580−3587(1992
)を参照のこと)。このA0201対立遺伝子特異的モチーフはまた、このエ
ピトープの第2位に一次アンカー残基としてV、A、TまたはQおよびこのエピ
トープのC末端位置に一次アンカー残基としてMまたはTをさらに含むことが、
本発明者らによって規定された(例えば、Kastら,J.Immunol.1
52:3904−3912,1994を参照のこと)。
【0087】 従って、HLA−A0201モチーフは、このエピトープの第2位に一次ア
ンカー残基としてL、I、V、M、A、TまたはQおよびこのエピトープのC末
端位置に一次アンカー残基としてL、I、V、M、AまたはTを有する、ペプチ
ドリガンドを含む。このスーパーモチーフ関係について、このHLA−A02
01モチーフの一次アンカー位置を特徴付ける、好ましい残基とあまり好ましな
い/許容されない残基は、A2スーパーモチーフを説明する残基と同一である(
関連データの総説については、例えば、del Guercioら,J.Imm
unol.154:685−693,1995;Ruppertら,Cell
74:929−937,1993;Sidneyら,Immunol.Toda
y 17:261−266,1996;SetteおよびSidney,Cur
r.Opin.in Immunol.10:478−482,1998を参照
のこと)。このA0201モチーフを特徴付ける二次アンカー残基が、さらに
規定されている(例えば、Ruppertら,Cell 74:929−937
,1993を参照のこと)。この二次アンカーは、表3に示されている。HLA
−A0201分子に結合するペプチドは、一次および/または二次アンカー位
置での置換(好ましくは、このモチーフに特定化された各々の残基を選択して)
によって調節され得る。
【0088】 (IV.D.3.ペプチドエピトープを含むクラスII HTLを示すモチー
フ) HLAクラスIIペプチドエピトープスーパーモチーフの一次残基ならびに二
次残基およびモチーフを表4に概説する。また、米国特許第5,736,142
号および同時係属出願(「Alteration Of Immune Res
ponses Using Pan DR Binding Peptides
」と表題される)U.S.S.N.09/310,462(1999年5月12
日出願)を参照のこと。
【0089】 (IV.E.ワクチンの増強する集団範囲) 表2〜4に示されるように、現在、本出願の焦点であるA2スーパーモチーフ
およびA2.1対立遺伝子特異的モチーフに加えて、多くのさらなるスーパーモ
チーフおよびモチーフが存在する。他のモチーフまたはスーパーモチーフ由来の
1以上のエピトープの包含によって、主要な世界的民族性についての増強された
集団範囲(enhanced population coverage)が得
られ得る。
【0090】 (IV.F.免疫応答刺激ペプチドアナログ) 概して、CTLおよびHTL応答は、全ての考え得るエピトープに対して向け
られるというわけではない。むしろそれらは2〜3の「腫瘍抗原」決定基(im
munodominant determinant)に拘束される(Zink
ernagel,ら、Adv.Immunol.27:5159,1979;B
ennik,ら、J.Exp.Med.168:19351939,1988;
Rawle,ら、J.Immunol.146:3977−3984,1991
)。イムノドミナンス(immunodominance)(Benacerr
af,ら、Science 175:273−279,1972)は、特定のH
LAタンパク質を選択的に結合する(決定因子選択理論)(Vitiello,
ら、J.Immunol.131:1635,1983;Rosenthalら
、Nature 267:156〜158,1997)または既存のTCR(T
細胞受容体)特異性により選択的に認識される(レパートリー理論)(Klei
n,J.,IMMUNOLOGY,THE SCIENCE OF SELFN
ONSELF DISCRIMINATION,John Wiley & S
ons,New York,270頁−310頁,1982)所定のエピトープ
の能力のいずれかにより説明され得ることが認識された。主としてプロセシング
事象に結び付けられる付加的因子も、厳密な免疫原性を越えて、多数の考え得る
決定因子のどれが主要抗原決定基として存在するかを指令する場合に重要な役割
を演じ得る、ということが立証されている(Sercarz,ら、Annu.R
ev.Immunol.11:729−766,1993)。
【0091】 ドミナンスおよびサブドミナンスの概念は、感染疾患と悪性腫瘍の両方の免疫
療法に関連する。例えば、慢性的なウイルス疾患の過程において、サブドミナン
トエピトープのレクルートメントは、特に、ドミナントCTLまたはHTL特異
性が、ウイルスおよび他の生物の機能的寛容、抑制、変異によって活性化された
場合は、感染の首尾よいクリアランスのために重要であり得る(Francoら
、Curr.Opin.Immunol.7:524−531、1995)。癌
および腫瘍抗原の場合、少なくともいくつかの最も高い親和性ペプチドを認識す
るCTLは、機能的に不活性化され得る。より低い親和性ペプチドは、優先的に
、これらの時期に認識され、従って、治療的または予防的な抗癌ワクチンにおい
てより好ましくあり得る。
【0092】 特に、公知の新規の非ウイルス性腫瘍関連抗原(TAA)に由来する有意な数
のエピトープが、高い親和性(IC50が50nM未満)というよりも中程度の
親和性(IC50が50−500nMの範囲)でHLAクラスIと結合すること
が注目される。
【0093】 例えば、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)またはCTLにより認識される15個の
公知のTAAペプチドのうちの8個が、50−500nMの範囲に縛られること
が見出された(これらのデータは、90%の公知のウイルス抗原がIC50が5
0nMまたはそれ未満でHLAクラスI分子により結合されるという概算と対照
的である(Settleら、J.Immunol.、153:558−5592
、1994))。癌においては、この現象は、おそらくT細胞の寛容化現象が理
由で、CTLが種々の最も高い結合性のペプチドを認識するのを排除または機能
的に阻害することに起因する。
【0094】 学説に束縛されることを意図せずにいうと、優性エピトープに対するT細胞は
クローン的に欠失たことが理由で、下位優性のエピトープを選択することが、存
在するT細胞を補充されることを可能にし、次いで治療的または予防的応答を導
くことを可能にすると考えられる。しかし、下位優性エピトープへのHLA分子
の結合は、しばしば優性エピトープに対するよりも弱い。
【0095】 したがって、1つ以上のHLA分子に対する特定の免疫原性エピトープの結合
親和性を改変し得、それによってペプチドにより惹起される免疫応答を改変し得
る(例えば、より強い応答を惹起するアナログペプチドを調整し得る)必要性が
存在する。本発明にしたがって結合親和性および生じる免疫応答の両方を改変す
るこの能力は、ペプチドエピトープベースのワクチンおよび治療剤の有用性を穏
やかに増強する。
【0096】 上記のスクリーニング手順により、スーパーファミリーの全ての対立遺伝子間
の適切な交差反応性を有するペプチドが同定されているが、しかし交差反応性は
いつも可能な限り完全であるというわけではなく、特定の場合には、ペプチドの
交差反応性を増大するための手順が有用であり得る。さらにこのような手順は、
結合親和性またはペプチド安定性のようなペプチドの他の特性を改質するために
も用いられ得る。所定のモチーフまたはスーパーモチーフ内のHLA対立遺伝子
に対するペプチドの交差反応性を支配する一般原則が確立されれば、より広範な
(あるいはそうでなければ修飾された)HLA結合能力を達成するために、特定
の目的のペプチドの構造の修飾(すなわちアナログ化)が実施され得る。より詳
細には、最も広範な交差反応性パターンを示すペプチドが、本明細書中の教示に
従って生成され得る。アナログ生成に関連した本発明の概念は、米国同時係属出
願の第09/226,775号(1999年1月6日提出)に詳細に記載されて
いる。
【0097】 簡単に言うと、アナログ化戦略は、ある種のHLA分子との結合と相関するモ
チーフまたはスーパーモチーフを利用する。アナログペプチドは、一次アンカー
、二次アンカーでのまたは一次および二次アンカーの位置のアミノ酸残基を置換
することにより作製され得る。一般にアナログ(類似体)は、モチーフまたはス
ーパーモチーフをすでに保有するペプチドに対して作製される。本明細書に記載
されるように、HLAクラスIおよびクラスII結合ペプチドについてのスーパ
ーモチーフおよびモチーフの好ましい一次および二次アンカー残基は、それぞれ
表3および4に示される。本発明の多数のモチーフまたはスーパーモチーフに関
して、対立遺伝子特異的HLA分子、またはそれぞれのモチーフまたはスーパー
モチーフと結合するHLAスーパータイプのメンバーに結合することが有害であ
る残基が規定される(表3および4)。従って結合に有害であるこのような残基
の除去が、本発明に従って実施され得る。例えばA3スーパータイプの場合には
、このような有害残基を有する全てのペプチドが、分析に用いられるペプチドの
集団から除去される場合、交差反応性の発生率は、22%から37%に増大した
(例えば、Sidney,J.ら、Hu.Immunol.45:79,199
6参照)。
【0098】 従って、所定のスーパーモチーフ内のペプチドの交差反応性を改善するための
一戦略は、単に、ペプチド内に存在する1つ以上の有害残基を欠失させ、小「中
性」残基、例えばAla(ペプチドのT細胞認識に影響を及ぼし得ない)と置換
することである。ペプチド内の有害残基の排除とともに、対立遺伝子特異的HL
A分子とのまたはスーパーファミリー内の多数のHLA分子との高親和性結合に
関連した「好ましい」残基が挿入される場合に、交差反応性強化の可能性が、予
期される。
【0099】 アナログペプチドが、ワクチンとして用いられる場合、インビボでネイティブ
なエピトープに対するCTL応答を実際に惹起する(またはクラスIIエピトー
プの場合は、野生型ペプチドと交差反応するヘルパーT細胞を惹起する)ことを
保証するために、アナログペプチドが、適切なHLA対立遺伝子を有する個体か
らインビトロでT細胞を誘導するために用いられ得る。その後、野生型ペプチド
感作標的細胞の溶解させる免疫化細胞の能力が評価される。あるいは、細胞の活
性の評価は、IFNの放出をモニターすることにより評価され得る。これらのそ
れぞれの細胞モニタリング戦略はCTLによるAPCの認識を評価する。それは
、内因的に産生された抗原がアナログペプチドによって誘導されるT細胞によっ
ても認識されるか否かを確定するために、適切な遺伝子で感染されたかまたはト
ランスフェクトされた細胞であるか、あるいは(一般的に、クラスIIエピトー
プのみに関して、HLAクラスIIの異なるペプチドプロセシング経路に起因す
る)全タンパク質抗原でパルスされたことのある細胞のいずれかである抗原提示
細胞として用いるのが望ましい。ペプチド/タンパク質でパルスされた有害細胞
を用いてHLAクラスIおよびクラスIIの両方に対する全タンパク質抗原を提
示し得る。
【0100】 本発明の別の実施形態は、弱結合ペプチドのアナログを作製し、それにより適
正数の細胞結合剤を保証することである。500〜5000nMの結合親和性を
示し、かつ許容可能であるが、一方または両方の位置に最適下限の一次アンカー
残基を保有するクラスI結合ペプチドは、それぞれのスーパータイプに従って好
ましいアンカー残基を置換することにより「固定」され得る。次に、アナログペ
プチドは結合および/または交差結合活性に関して試験され得る。
【0101】 本発明の別の実施形態は、すでに交差反応結合剤であり、そしてワクチン候補
である(しかし、スーパータイプの1つ以上の対立遺伝子と弱く結合する)ペプ
チドのアナログを作製することである。交差反応結合剤が、一次および二次アン
カーの位置に最適下限の残基(好ましくないかまたは有害な残基である)を有す
る場合、このペプチドは、有害な残基を取り除き、好ましい残基で置換すること
によりアナログ化され得る。次いでこのアナログペプチドは、交差結合能につい
て試験され得る。
【0102】 有効なペプチドアナログを生成するための別の実施形態は、例えば液体環境中
でのペプチド安定性または溶解性に悪影響を及ぼす残基の置換を包含する。この
置換は、ペプチドエピトープの任意の位置で起こり得る。例えばシステイン(C
)はαアミノ酪酸を選択して置換され得る。その化学的性質のために、システイ
ンはジスルフィド架橋を形成する傾向を有し、そして結合能力を低減するのに十
分なだけペプチドを構造的に変化させる。Cの代わりにα−アミノ酪酸を置換す
ると、この問題が改善されるだけでなく、ある場合には結合および交差結合能力
が実際に改良される(例えば、Setteら、Persistent Vira
l Infections,編集:R.AhmedおよびI.Chen,Joh
n Wiley & Sons,England,1999による概説を参照)
。システインとα−アミノ酪酸との置換は、ペプチドエピトープの任意の位置(
すなわち、アンカーの位置または非アンカーの位置)で起こり得る。
【0103】 さらに、少なくとも1つの好ましい二次アンカー残基を含むが、任意の有毒な
二次アンカーの存在は回避しているA0201モチーフ保有ペプチドのセット
において、69%のペプチドが、A0201と500mM未満のIC50で結
合することが示された(Ruppertら、Cell 74:929、1993
)。Ruppertにおいて、好ましい残基または有毒な残基の決定を用いて、
アルゴリズムを生じ得る(例えば、22を参照のこと)。このようなアルゴリズ
ムは、望まれる場合カットオフスコアが調製されて、より大きいかまたはより小
さい推定結合特性を有するペプチドのセットが選択され得る点でフレキシブルで
ある。
【0104】 本明細書中に記載される手順にしたがって、HLA−A2対立遺伝子特異的分
子およびHLA−A2スーパータイプに結合することが見出される腫瘍関連抗原
ペプチドエピトープおよびこれらのアナログが同定される。
【0105】 さらに、付加的なアミノ酸がペプチド末端に付加されて、ペプチド間の連結の
容易さ、キャリア支持体またはより大きなペプチドへのカップリング、ペプチド
オリゴペプチドの物理的または化学的特性の修飾などが提供され得る。チロシン
、システイン、リジン、グルタミン酸またはアスパラギン酸などのアミノ酸は、
このペプチドまたはオリゴペプチド(特にクラスIペプチド)のC末端またはN
末端に導入され得る。CTLエピトープのカルボキシル末端での修飾は、いくつ
かの場合、ペプチドの結合特性を変化させ得る。さらに、ペプチドまたはオリゴ
ペプチド配列は、末端NHのアシル化(例えば、アルカノイル(C−C20 )またはチオグリコリルアセチル化)、末端カルボキシルのアミド化(例えば、
アンモニア、メチルアミンなど)による修飾によって天然の配列と異なり得る。
いくつかの例では、これらの修飾は、支持体または他の分子への結合のための部
位を提供し得る。
【0106】 (IV.G.ペプチドエピトープの調製) 本発明によるペプチドは、組換えDNA技術または化学合成により合成的に、
あるいはネイティブの腫瘍または病原性生物体のような天然供給源から調製され
得る。ペプチドエピトープは、別々に、またはポリエピトープペプチドとして合
成し得る。ペプチドは好ましくは他の天然に存在する宿主細胞タンパク質および
それらのフラグメントを実質的に含まないが、いくつかの実施形態では、ペプチ
ドはネイティブのフラグメントまたは粒子と合成的に結合され得る。
【0107】 本発明によるペプチドは、種々の長さであり得、それらの中性(非荷電)形態
または塩である形態のいずれかであり得る。本発明によるペプチドは、グリコシ
ル化、側鎖の酸化またはリン酸化のような修飾を含み得、一般的に、修飾がペプ
チドの生物活性を破壊しないという条件で供される。
【0108】 本発明のペプチドは、多種多様の方法で調製され得る。好ましい比較的短いサ
イズに関しては、ペプチドは慣用的技法にしたがって溶液中でまたは固体支持体
上で合成され得る。種々の自動合成機が市販されており、公知のプロトコールに
したがって用いられ得る(例えば、Stewart & Young,SOLI
D PHASE PEPTIDE SYNTHESIS,2D,ED.,Pie
rce Chemical Co.,1984参照)。さらに個々のペプチドエ
ピトープは、化学的連結を用いて連結されて、なお本発明の範囲内であるより大
きなペプチドを生成し得る。
【0109】 あるいは、目的の免疫原性ペプチドをコードするヌクレオチド配列が、発現ベ
クターに挿入され、適切な宿主細胞中に形質転換されるかまたはトランスフェク
トされ、そして発現に適した条件下で培養される組換えDNA技術が用いられ得
る。これらの手順は、Sambrookら,MOLECULAR CLONIN
G,A LABORATORY MANUAL,Cold Spring Ha
rbor Press,Cold Spring Harbor New Yo
rk(1989)に一般的に記載されているように、一般に当該分野で公知であ
る。したがって、本発明の1つまたはそれ以上のペプチド配列を含む組換えポリ
ペプチドは、適切なT細胞エピトープを提示するために用いられ得る。
【0110】 本明細書中で意図される好ましい長さのペプチドエピトープに関する配列をコ
ードするヌクレオチドは、化学的技法により、例えばMatteucciら、J
.Am.Chem.Soc.103:3185 (1981)のホスホトリエス
テル法により合成され得る。ペプチドアナログは、ネイティブのペプチド配列を
コードするものの代わりに、適切なかつ所望の核酸塩基(単数または複数)を単
に置換することにより作製され得る。典型的な核酸置換例は、本明細書中のモチ
ーフ/スーパーモチーフにより規定されるアミノ酸をコードするものである。次
にコード配列は、適切なリンカーを提供され、当該分野で一般的に利用可能な発
現ベクター、ならびに適切な宿主を形質転換するために用いられるベクターに連
結されて、所望の融合タンパク質を産生し得る。多数のこのようなベクターおよ
び適切な宿主系が目下利用可能である。融合タンパク質の発現に関しては、コー
ド配列は、作動可能に連結される開始および停止コドン、プロモーターおよびタ
ーミネーター領域、ならびに通常は複製系を提供されて、所望の細胞宿主中での
発現のための発現ベクターを提供する。例えば、細菌宿主と適合性のプロモータ
ー配列は、所望のコード配列の挿入に便利な制限部位を含有するプラスミド中に
提供される。その結果生じる発現ベクターは、適切な細菌宿主中に形質転換され
る。当然ながら、酵母、昆虫または哺乳類細胞宿主も、適切なベクターおよび制
御配列を用いて使用され得る。
【0111】 ペプチドエピトープが可能な限り小さいが、ネイティブタンパク質の免疫活性
のすべてを実質的に維持することが一般的に好ましい。可能な場合、本発明のH
LAAクラスI結合ペプチドエピトープが約8〜約13アミノ酸残基の長さ、(
好ましくは9〜10)に最適化されることは望ましくあり得る。この大きさの範
囲の1つ以上のエピトープがより長いペプチドにより包含され得ることが理解さ
れる(ペプチドの長さのさらなる議論については、定義の項目の用語「エピトー
プ」を参照のこと)。HLAクラスII結合エピトープは、好ましくは約6〜約
30アミノ酸長(好ましくは約13と約20残基の間)に最適化される。好まし
くは、エピトープは、大きさの点で内因的にプロセスを受ける病原体由来ペプチ
ドまたは関連するHLA分子と結合する腫瘍細胞ペプチドと比例する。種々の長
さのペプチドの同定および調製は、本明細書中に記載の技術を用いて実行される
【0112】 本発明の代替の好ましい実施形態は、ポリエピトープペプチドとして、または
ポリエピトープペプチドをコードするミニジーンとして連結した本発明のペプチ
ドの投与が含まれる。
【0113】 別の好ましい実施形態は、高濃度のクラスIおよび/またはクラスIIエピト
ープを含むネイティブペプチド領域を同定することによって獲得される。このよ
うな配列は、一般的にアミノ酸長あたり最大数のエピトープを含む配列に基いて
選択される。エピトープがフレームシフト様式で存在することが理解されている
。例えば、10アミノ酸長ペプチドは2つの9アミノ酸長エピトープおよび1つ
の10アミノ酸長エピトープを含み得;細胞内プロセシングの際に、それぞれの
エピトープは、このようなペプチドの投与でHLA分子に曝され、そして結合さ
れ得る。したがって、より長い(好ましくはマルチエピトープ性の)ペプチドが
、合成的に、組換え的に、またはネイティブ源からの切断を介して生成され得る
【0114】 (IV.H.T細胞応答を検出するためのアッセイ) いったんHLA結合ペプチドが同定されれば、それらはT細胞応答を引き出す
能力に関して試験され得る。モチーフ保有ペプチドの調製および評価は、PCT
国際公開公報第94/20127号および同第第94/03205号に記載され
ている。要するに、特定の抗原からのエピトープを含むペプチドが合成され、関
連するHLAタンパク質に結合するそれらの能力に関して試験される。これらの
アッセイは、精製HLAクラスI分子へのペプチドの結合を、放射性ヨウ素標識
参照ペプチドの結合に関して評価することを包含する。あるいは、免疫蛍光染色
および流動微小蛍光測定により、空のクラスI分子を発現する細胞(すなわち、
任意の結合ペプチドを欠く細胞表面HLA分子)が、ペプチド結合に関して評価
され得る。ペプチド結合を評価するために用いられ得るその他のアッセイとして
は、ペプチド依存性クラスIアセンブリーアッセイおよび/またはペプチド競合
によるCTL認識の抑制が挙げられる。典型的には500nMまたはそれ未満の
親和性で、HLAクラスI分子に結合するペプチドは、感染または免疫化固体由
来のCTLに対する標的として役立つそれらの能力に関して、ならびに病因と関
連した選択標的細胞と反応し得るCTL集団を生じ得る主要なインビトロでのま
たはインビボでのCTL応答を誘導するそれらの能力に関して、さらに評価され
る。
【0115】 アナログアッセイは、HLAクラスII結合ペプチドの評価のために用いられ
る。典型的には1000nMまたはそれ未満の親和性にて結合することが示され
ているHLAクラスIIモチーフ保有ペプチドはさらに、HTL応答を刺激する
能力に関して評価される。
【0116】 T細胞応答を検出するために利用される慣用的アッセイとしては、増殖アッセ
イ、リンホカイン分泌アッセイ、直接的細胞傷害性アッセイおよび限界希釈アッ
セイが挙げられる。例えばペプチドとともにインキュベートされた抗原提示細胞
は、応答体細胞集団中でCTL応答を誘導する能力に関してアッセイされ得る。
抗原提示細胞は、末梢血単核細胞または樹状細胞のような正常細胞であり得る。
あるいは内部でプロセスをうけるペプチドにクラスI分子を負荷する能力を欠き
、適切なヒトクラスI遺伝子でトランスフェクトされた変異体である非ヒト哺乳
類細胞株は、インビトロでの一次CTL応答を誘導するペプチドの能力に関して
試験するために用いられ得る。末梢血単核細胞(PBMC)は、CTL前駆体の
供給源として用いられ得る。抗原提示細胞は、ペプチドとともにインキュベート
され、その後、ペプチド負荷抗原提示細胞が、最適化培養条件下にて応答体細胞
集団とともにインキュベートされる。陽性CTL活性化は、放射性標識標的細胞
、特異的ペプチドパルスされた標的または内因的にプロセスされた抗原(これは
この特異的ペプチドの由来となる)を発現するのいずれかを溶解するCTL、標
的細胞の存在について培養物をアッセイすることにより決定され得る。あるいは
、エピトープ特異的CTLの存在は、IFNγインサイチュELISAにより決
定され得る。
【0117】 さらに、フルオレセイン標識HLAテトラマー複合体で染色することにより抗
原特異的T細胞の直接定量を可能にする方法が案出された(Altman,J.
D.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:1
0330,1993;Altman,J.D.et al.,Science
274:94,1996)。他の意見としては、細胞内リンホカインに対する染
色およびインターフェロン放出アッセイまたはELISPOTアッセイが挙げら
れる。テトラマー染色、細胞内リンホカイン染色およびELISPOTアッセイ
は全て、より慣用的アッセイより感度が少なくとも10倍高いと思われる(La
lvani,A.et al.,J.Exp.Med.186:859,199
7;Dunbar,P.R.et al.,Curr.Biol.8:413,
1998;Murali−Krishna,K.et al.,Immunit
y 8:177,1998)。
【0118】 HTL活性化も、T細胞増殖またはリンホカイン分泌のような当業者に公知の
技法を用いて評価され得る(例えば、Alexanderら,Immunity
1:751−761,1994参照)。
【0119】 あるいは、HLAトランスジェニックマウスの免疫化を用いて、ペプチドエピ
トープの免疫原性を確定し得る。いくつかのトランスジェニックマウス株(例え
ば、ヒトA2.1、A11(HLA−A3エピトープを分析するために付加的に
用いられ得る)およびB7対立遺伝子を有するマウス)が特徴付けられている。
そして他のトランスジェニックマウス(例えばHLA−A1およびA24に関す
るトランスジェニックマウス)が開発されつつある。さらにHLA−DR1およ
びHLA−DR3マウスモデルも開発されている。他のHLA対立遺伝子を有す
るさらに別のトランスジェニックマウスモデルが、必要な場合には生成され得る
【0120】 このようなマウスは不完全フロイントアジュバント中に乳化されたペプチドで
免疫化され、その結果生じるT細胞が、目的のタンパク質をコードする遺伝子で
ペプチドパルスされたかまたはトランスフェクトされた標的細胞を認識するそれ
らの能力に関して試験される。CTL応答は、上記の細胞傷害性アッセイを用い
て分析され得る。同様に、HTL応答は、T細胞増殖またはリンホカインの分泌
のようなアッセイを用いて分析され得る。
【0121】 (IV.I.診免疫応答を評価するための断剤としてのペプチドエピトープの
使用) 本発明の一つの実施形態では、HLAクラスIおよびクラスII結合ペプチド
が、免疫応答を評価するための試薬として用いられ得る。評価される免疫応答は
、任意の免疫原により誘導される。例えば、免疫原は、試薬として用いられるペ
プチドエピトープを認識する抗原特異的なCTLまたはHTLの産生を導く。し
たがって、本発明のペプチド試薬は、免疫原として用いられても用いられなくて
もよい。このような分析のために用いられるアッセイ系としては、テトラマーに
基くプロトコル、細胞内リンホカインの染色およびインターフェロン放出アッセ
イまたはELISPOTアッセイが挙げられる。
【0122】 例えば、本発明のペプチドは、推定免疫原への曝露後に抗原特異的CTLの存
在に関して末梢血単核細胞を評価するためのテトラマー染色アッセイに用いられ
る。HLA−テトラマー複合体は、抗原特異的CTLを直接可視化するために、
およびそれによって末梢血単核細胞サンプル中の抗原特異的CTLの頻度を確定
するために用いられる(例えば、Oggら,Science 279:2103
−2106,1998、およびAltmanら,Science 174:94
−96,1996参照)。
【0123】 本発明のペプチドを含むテトラマー試薬は、以下のように生成される:HLA
分子に結合するペプチドが、対応するHLA重鎖およびβ−ミクログロブリン
の存在下でリフォールディングされて、三分子複合体を生成する。複合体は、タ
ンパク質に予め操作されて組み込まれた部位でHLA重鎖のカルボキシル末端で
ビオチン化される。次にストレプトアビジンの添加により、テトラマー形成が誘
導される。蛍光的標識ストレプトアビジンを用いる場合、テトラマー複合体が用
いられ、抗原特異的細胞を染色する。次に標識された細胞は、例えばフローサイ
トメトリーにより容易に同定され得る。このような手順は、診断または予後用途
に用いられ;この手順により同定される細胞は、治療目的に用いられ得る。
【0124】 本発明のペプチド(例えば表6を参照のこと)は、免疫リコール応答を評価す
るための試薬としても用いられる(例えば、Bertoniら,J.Clin.
Invest.100:503−513,1997およびPennaら,J.E
xp.Med.174:1565−1570,1991参照)。例えば、疾患に
関連する抗原(例えば、CEA、p53、MAGE2/3、HER2neuのよ
うな腫瘍関連抗原、もしくはHPVまたはHSVにのような新生物に関連する生
物)を発現する個体からの患者PBMCサンプルは、特異的ペプチドを用いて抗
原特異的CTLまたはHTLの存在に関して分析され得る。単核細胞を含有する
血液サンプルは、PBMCを培養し、本発明のペプチドで細胞を刺激することに
より評価され得る。適切な培養時間後、増殖した細胞集団が、例えばCTL活性
に関してまたはHTL活性に関して分析され得る。
【0125】 したがって、ペプチドは、ワクチンの効力を評価するために用いられ得る。免
疫原でワクチン接種された患者から得られるPBMCは、本明細書中に記載の方
法を用いて分析され得る。患者はHLA型分類され、そしてその患者に存在する
HLA分子によって結合されるペプチドエピトープが分析のために選択される。
ワクチンの免疫原性は、ワクチンに存在するエピトープに対するCTLおよび/
またはHTLの存在により示される。
【0126】 本発明のペプチドは、当該分野で周知の技法を用いて抗体を作製するためにも
用いられる(例えば、CURRENT PROTOCOLS IN IMMUN
OLOGY,Willey/Greene,NY、およびAntibodies
A Laboratory Manual Harlow,Harlow a
nd Lane,Cold Spring Harbor Laborator
y Press,1989参照)。このような抗体は、疾患関連抗原の存在を決
定するための試薬として有用である。このような抗体としては、HLA分子によ
り結合された場合ペプチドを認識するもの、すなわちペプチド−MHC複合体に
結合する抗体が挙げられる。
【0127】 (IV.J.ワクチン組成物) 本発明の免疫学的有効量の1つまたはそれ以上のペプチドを含有するワクチン
は、本発明のさらなる実施形態である。このペプチドは種々の手段および処方物
により送達され得、すべて集合的に「ワクチン」組成物と呼ばれる。このような
ワクチン組成物および/または投与様式としては、例えば、カチオン性脂質処方
物中の裸のcDNA;リポペプチド(例えば、Vitiello,A.et a
l.,J.Clin.Invest.95:341,1995)、例えばポリ(
DL−ラクチドコグリコド)(「PLG」)微小球中に封入される裸のcDNA
またはペプチド(例えば、Eldridgeら、Molec.Immunol.
28:287−294,1991;Alonsoら,Vaccine 12:2
99−306,1994;Jonesら,Vaccine 13:675−68
1,1995参照)、免疫刺激複合体(ISCOMS)中に含入されるペプチド
組成物(例えば、Takahashiら,Nature 344:873−87
5,1990;Huら,Clin Exp Immunol.113:235−
243,1998参照)、多抗原ペプチド系(MAPs)(例えば、Tam,J
.P.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA.85:5409−5
413,1988;Tam,J.P.,J.Immunol.Methods
196:17−32,1996参照);ウイルス、細菌、または真菌送達ベクタ
ー(Perkus,M.E.ら:Concepts in vaccine d
evelopment,Kaufmann,S.H.E.,編,p.379,1
996;Chakrabarti,S.ら,Nature 320:535,1
986;Hu,S.L.ら,Nature 320:537,1986;Kie
ny,M.P.ら,AIDS Bio/Technology 4:790,1
986;Top,F.H.ら,J.Infect.Dis.124:148,1
971;Chanda,P.K.ら,Virology 175:535,19
90)、ウイルスまたは合成起源の粒子(例えば、Kofler,N.ら,J.
Immunol.Methods.192:25,1996;Eldridge
,J.H.ら,Sem.Hematol.30:16,1993;Falo,L
.D.,Jr.ら,Nature Med.7:649,1995)、アジュバ
ント(Warren,H.S.,Vogel,F.R.,およびChedid,
L.A.,Annu.Rev.Immunol.4:369,1986;Gup
ta,R.K.ら,Vaccine 11:293,1993)、リポソーム(
Reddy,R.ら,J.Immumol.148:1585,1992;Ro
ck,K.L.,Immunol.Today 17:131,1996)、あ
るいは粒子吸収cDNA(Ulmer,J.B.ら,Science 259:
1745,1993;Robinson,H.L.,Hunt,L.A.,およ
びWebster,R.G.,Vaccine 11:957,1993;Sh
iver,J.W.ら:Concepts in vaccine devel
opment,Kaufmann,S.H.E.,編,p.423,1996;
Cease,K.B.,およびBerzofsky,J.A.,Annu.Re
v.Immunol.12:923,1994、およびEldridge,J.
H.ら,Sem.Hematol.30:16,1993)などが挙げられ得る
。レセプター媒介性標的化としても公知の毒素標的化送達技術、例えばAvan
t Immunotherapeutics,Inc.(Needham,Ma
ssachusetts)のもの、またはストレスタンパク質に付着したもの(
例えば、HSP96(Stressgen Biotechnologies
Corp.、Victoria、BC、Canada))も用いられ得る。
【0128】 本発明のワクチンとしては、核酸媒介性様相が挙げられる。本発明の1つまた
はそれ以上のペプチドをコードするDNAまたはRNAも、患者に投与され得る
。このアプローチは、例えばWolffら,Science 247:1465
(1990)ならびに米国特許第5,580,859号、同第5,589,46
6号、同第5,804,566号、同第5,739,118号、同第5,736
,524号、同第5,679,647号、国際公開第WO98/04720号に
記載される。DNAベースの送達技術の例としては、「裸のDNA」、促進され
る(ブピバカイン、ポリマー、ペプチド媒介性)送達、カチオン性性脂質複合体
、ならびに粒子媒介性(「遺伝子銃」)または圧力媒介性送達が挙げられる(例
えば、米国特許第5,922,687号参照)。したがって、本発明のペプチド
ウイルスは、ウイルスまたは細菌ベクターによって発現され得る。発現ベクター
の例としては、ワクシニアまたはファウルポックスのような弱毒ウイルス宿主が
挙げられる。例えば、ワクシニアウイルスは、本発明のペプチドをコードするヌ
クレオチド配列を発現するためのベクターとして用いられる。急性的または慢性
的に感染された宿主もしくは非感染宿主中への導入時に、組換えワクシニアウイ
ルスは、免疫原性ペプチドを発現し、それにより免疫応答を引き出す。免疫化プ
ロトコールに有用なワクシニアベクターおよび方法は、例えば米国特許第4,7
22,848号に記載されている。別のベクターは、BCG(Bacille
Calmette Guerin)である。BCGベクターは、Stoverら
,Nature 351:456−460(1991)に記載されている。本発
明のペプチドの治療的投与または免疫化に有用な多種多様の他のベクター、例え
ばアデノウイルスベクターおよびアデノ随伴ウイルスベクター、アルファウイル
スベクター、レトロウイルスベクター、Salmonella typhiベク
ター、解毒炭疽毒素ベクター等は、本明細書中の記載から、当業者には明らかで
ある。
【0129】 さらに、本発明によるワクチンは、1つ以上の本発明のペプチドの組成物を包
含し得る。したがって、ペプチドは個々のワクチン中に存在し得;あるいはペプ
チドは、同じペプチドの複数のコピーを含むホモポリマーまたは種々のペプチド
のヘテロポリマーとして存在し得る。ポリマーは、免疫学的反応の可能性の増大
という利点を有し、そして異なるペプチドエピトープがポリマーを製造するため
に用いられる場合、免疫応答のために標的化された抗原の異なる抗原決定因子と
反応する抗体および/またはT細胞を誘導するさらなる能力を有する。この組成
物は、抗原の天然に存在する領域であり得るか、あるいは例えば組換え的にまた
は化学合成により調製され得る。
【0130】 本発明のワクチンとともに用いられ得るキャリアは当該分野で周知であり、例
えばチログロブリン、ヒト血清アルブミンのようなアルブミン、破傷風毒素、ポ
リL−リシン、ポリL−グルタミン酸のようなポリアミノ酸、インフルエンザウ
イルスタンパク質、B型肝炎ウイルスコアタンパク質などが挙げられる。ワクチ
ンは、生理学的に耐容可能な(すなわち許容可能な)希釈剤(例えば水または生
理食塩水、好ましくはリン酸塩緩衝塩類溶液)を含有し得る。ワクチンはまた一
般的には、アジュバントを含む。不完全フロイントアジュバント、リン酸アルミ
ニウム、水酸化アルミニウムまたはミョウバンのようなアジュバントが、当該分
野で周知の物質の例である。さらに、本明細書中に開示するように、CTL応答
は、例えばトリパルミトイル−S−グリセリルシステイニルセリル−セリン(P CSS)のような脂質に本発明のペプチドを結合することによりプライミング
され得る。
【0131】 注射(例えば、SC、ID、IM)、エアロゾル、経口、経皮、経粘膜、胸膜
腔内、鞘内またはその他の適切な経路を介しての本発明によるペプチド組成物で
の免疫化時に、宿主の免疫系は、所望の抗原に特異的な抗体、CTLおよび/ま
たはHTLを産生することにより、ワクチンに応答する。その結果として、宿主
はその後のTAAへの被曝に対して少なくとも部分的に免疫を持つようになるか
、もしくはTAA保有細胞のさらなる発展に対して少なくとも部分的に耐性をも
つようになり、それによって、予防的または治療的な利益を引き出す。
【0132】 特定の実施形態では、T細胞応答を誘導する構成成分は、目的の標的抗原に対
する抗体応答を誘導する構成成分と組み合わされる。このような組成物の好まし
い実施形態は、本発明によるクラスIおよびクラスIIエピトープを含む。ある
いは組成物は、本発明によるクラスIおよび/またはクラスIIエピトープをP
ADRETM(Epimmune,San Diego,CA)分子とともに含
む。
【0133】 本発明のワクチンは、抗原提示細胞(例えば樹状細胞)を本発明のペプチドを
提示するためのビヒクルとして含み得る。例えば、ワクチン組成物は、樹状細胞
動員および収集(それにより樹状細胞の充填がインビトロで起こる)後にインビ
トロで作製され得る。例えば樹状細胞は、例えば免疫応答を惹起するために本発
明により構築されるミニジーンによりトランスフェクトされる。ミニジーンにつ
いては、以下の項目でより詳細に議論される。ワクチン組成物は、樹状細胞の動
員および収集の後にインビトロで作製され、それによりインビトロでの樹状細胞
の充填が起きる。
【0134】 本発明のワクチン組成物はまた、インターフェロン−αのような抗菌剤、また
は例えばIL−2、IL−12、GM−CSF等のような免疫アジュバントと組
合せても用いられ得る。
【0135】 好ましくは、ペプチドベースまたは核酸ベースの処方物のいずれかである、ワ
クチンに含有させるためのエピトープを選択する場合、以下の原理が利用される
。TAA関連疾患を処置するためにワクチン中に利用され得る典型的なエピトー
プは、表6に記載される。選択を行なうためには、以下の原理の各々が釣り合っ
ているのが好ましい。複数のエピトープがワクチンに用いられる場合、このエピ
トープは、エピトープが得られるネイティブ抗原の配列において連続であり得る
が、その必要はない。
【0136】 1.)投与時に、TAA発現腫瘍の防止または除去と相関することが観察され
た免疫応答を模倣するエピトープが選択される。一般的にHLAクラスIに関し
ては、これは少なくとも1つのTAA由来の3〜4個のエピトープを含む。
【0137】 2.)免疫原性と相関することが確立された必要な結合親和性を有するエピト
ープが選択される。HLAクラスIに関して、IC50は500nMまたはそれ
未満、クラスIIに関して、IC50は1000nMまたはそれ未満である。H
LAクラスIに関して、現在のところ200nMまたはそれ未満のをIC50
するペプチドを選択することが好ましい。というのも、免疫応答の誘導に対して
だけでなく、インビトロでの細胞死滅に対してもより関連すると考えられている
からである。
【0138】 3.)広範な集団適用範囲を与えるのに十分なスーパーモチーフ保有ペプチド
、または対立遺伝子特異的モチーフ保有ペプチドの十分なアレイが選択される。
特に、少なくとも80%の集団適用範囲を有するのが好ましい。目的の分野で公
知の統計学的評価であるモンテカルロ分析が、集団適用範囲の広さを評価するた
めに用いられ得る。
【0139】 4.)癌関連抗原からエピトープを選択する場合、患者は天然エピトープに対
する寛容を発生し得るため、選択にアナログペプチドを含むことが好ましい。感
染性疾患関連抗原に関するエピトープを選択する場合は、天然またはアナログエ
ピトープを選択するのが好ましい。
【0140】 5.)特に関連があるのは、「入れ子構造(nested)エピトープ」と呼
ばれるエピトープである。入れ子構造エピトープは、所定のペプチド配列中に少
なくとも2つのエピトープが重複する場合に起こる。「優れた入れ子構造」を含
むペプチドは、HLAクラスIおよびHLAクラスIIエピトープの両方を含み
得る。入れ子構造エピトープを提供する場合、1配列当たり最大数のエピトープ
を提供することが好ましい。好ましくは、ペプチド中のアミノ末端エピトープの
アミノ末端およびカルボキシル末端エピトープのカルボキシル末端よりいくらか
長いペプチドを提供するのを避けることである。入れ子構造エピトープを含む配
列を提供する場合、病理学的またはその他の有害な生物学的特性を有さないこと
を保証するために、配列を評価することが一般的に重要である;これは特に、感
染性生物に対するワクチンに関連する。
【0141】 6.)ポリエピトープタンパク質が作製されるか、またはミニジーンを作製す
る場合、目的のエピトープを包含する最小ペプチドを生成することが一目的であ
る。この原理は、入れ子構造ペプチドを含むペプチドを選択する場合に用いられ
るのと同様でない場合には、類似する。しかしながら人工ポリエピトープペプチ
ドを用いる場合、サイズ最小化の目的物は、ポリエピトープタンパク質中のエピ
トープ間に任意のスペーサー配列を組み込む必要性に対して釣り合いをとられる
。スペーサーアミノ酸残基は、例えば結合(junctional)エピトープ
(免疫系により認識され、標的抗原中に存在せず、エピトープの人工並置によっ
てのみ作製されるエピトープ)を回避するために、あるいはエピトープ間の切断
を促し、それによりエピトープ提示を高めるために導入され得る。結合エピトー
プは一般に、回避される。なぜなら、レシピエントが非天然ペプチドに対して免
疫応答を生じ得るからである。特に重要なのは、「ドミナント(dominan
t)エピトープ」である結合エピトープである。ドミナント(dominant
)エピトープは、他のエピトープに対する免疫応答が縮小されるかまたは抑制さ
れるような熱狂的な応答を引き起こし得る。
【0142】 (IV.J.1.ミニジーンワクチン) 多数のエピトープの同時送達を可能にする多数の異なるアプローチが利用可能
である。複数のエピトープをコードする核酸は、本発明の有用な実施形態である
;個々のペプチドまたはポリエピトープペプチドがコードされ得る。ミニジーン
に含入するためのエピトープは、好ましくは前節に記載した指針にしたがって選
択される。ミニジーンに含まれ得るアミノ酸配列の例として、以下が挙げられる
;HLAクラスIエピトープ、HLAクラスIIエピトープ、ユビキチン付加シ
グナル配列、および/または生じたペプチドを小胞体(ER)へ移動させるのを
容易にする小胞体シグナル配列のような標的配列。
【0143】 多エピトープミニジーンの使用は、以下に、ならびに例えば米国同時係属出願
第09/311,784号に記載されている;Ishioka et al.,
J.Immunol.162:3915−3925,1999、An,L.an
d Whitton,J.L.,J.Virol.71:2292,1997、
Thomson,S.A.et al.,J.Immunol.157:822
,1996、Whitton,J.L.et al.,J.Virol.67:
348,1993、Hanke,R.et al.,Vaccine 16:4
26,1998。例えば、HBVおよびヒト免疫不全ウイルス(HIV)のポリ
メラーゼ、エンベロープ、およびコアタンパク質由来のHLA−A0201制
限およびA11制限CTLエピトープ、PADRETM汎用ヘルパーT細胞(H
TL)および小胞体転座シグナル配列をコードする多エピトープDNAプラスミ
ドが、操作され得る。ワクチンは、p53エピトープのほかに、他のTAA由来
のエピトープも含む。このプラスミド構築物を用いるHLAトランスジェニック
マウスの免疫化は試験された9つのCTLエピトープに対する強いCTL誘導応
答を引き起こした。このCTL応答は、ヒトにおいて公知の免疫原性のリポペプ
チドを用いて観察されたものと類似であり、そして油ベースのアジュバンド中の
ペプチドを用いる免疫化よりも有意に大きかった。さらに、インビトロでDNA
がコードするエピトープの免疫原性はまた、このDNAプラスミドを用いてトラ
ンスフェクトした標的細胞に対する特定のCTL株のインビトロでの応答と関連
した。これらのデータは、ミニジーンが、1)CTL応答を生じるために、2)
細胞がコードされるエピトープを発現することを認識するCTLを生じるために
役立つことを示す。同様のアプローチがミニジーンがコードするTAAエピトー
プを発生させるために用いられる。
【0144】 例えば、ヒト細胞中での発現のための選択エピトープをコードするDNA配列
(ミニジーン)を作製するために、エピトープのアミノ酸配列は逆翻訳されても
よい。ヒトコドン使用法表は、各アミノ酸に対するコドン選択をガイドするため
に用いられ得る。これらのエピトープコードDNA配列は、翻訳される場合、連
続ポリペプチド配列が作られるように、直接隣接され得る。しかし、発現および
/または免疫原性を最適化するために、ミニジーン設計にさらなる要素(例えば
、エピトープ間のスペーサーアミノ酸残基)が組み込まれ得る。CTLおよびH
TLエピトープのHLA提示は、CTLまたはHTLエピトープに隣接する合成
(例えばポリアラニン)または天然に存在するフランキング配列を含入すること
により改善され得る。エピトープ(単数または複数)を含むこれらのより大きい
ペプチドは、本発明の範囲内である。
【0145】 ミニジーン配列は、ミニジーンのプラスおよびマイナス鎖をコードするオリゴ
ヌクレオチドを集合することによりDNAに変換され得る。周知の技法を用いて
適切な条件下で、重複オリゴヌクレオチド(30〜100塩基長)が合成され、
リン酸化され、精製され、アニーリングされ得る。オリゴヌクレオチドの末端は
、例えばT4DNAリガーゼを用いて連結される。次に、エピトープポリペプチ
ドをコードするこの合成ミニジーンは所望の発現ベクター中にクローン化され得
る。
【0146】 当業者に周知の標準調節配列は、好ましくは標的細胞中での発現を保証するた
めにベクター中に含入される。以下のようないくつかのベクター要素が望ましい
:ミニジーン挿入のための下流クローニング部位を有するプロモーター、効率的
転写終結のためのポリアデニル化シグナル、大腸菌複製起点、および大腸菌選択
可能マーカー(例えばアンピシリンまたはカナマイシン耐性)。この目的のため
に、例えばヒトサイトメガロウイルス(hCMV)プロモーターのような多数の
プロモーターが用いられ得る。他の適切なプロモーター配列に関しては、例えば
米国特許第5,580,859号および第5,589,466号を参照されたい
【0147】 最適化されたペプチド発現および免疫原性は、ミニジーン構築物に対する特定
の修飾によって達成され得る。例えば、いくつかの場合、効率的遺伝子発現のた
めにイントロンが必要であり、1つ以上の合成または天然に存在するイントロン
が、ミニジーンの転写領域に組み込まれ得る。哺乳類細胞におけるmRNA安定
化配列および複製用配列の含入もまた、ミニジーン発現増大のために考慮され得
る。
【0148】 いったん発現ベクターが選択されれば、ミニジーンはプロモーターの下流のポ
リリンカー領域にクローン化される。このプラスミドは、適切な大腸菌株中で形
質転換され、標準技法を用いてDNAが調製される。ミニジーンの配向およびD
NA配列、ならびにベクター中に含入されるすべてのその他の要素が、制限マッ
ピングおよびDNA配列分析を用いて確認される。正しいプラスミドを保有する
細菌細胞は、細胞バンクとして貯蔵され得る。
【0149】 さらに、免疫刺激配列(ISSまたはCpG)は、DNAワクチンの免疫原性
にて役割を果たすようである。これらの配列は、免疫原性を強化するためにミニ
ジーンコード配列の外側の、ベクター中に含入され得る。
【0150】 いくつかの実施形態では、ミニジーンにコードされるエピトープおよび第二の
タンパク質(免疫原性改変するタンパク質)の両方の産生を可能にする2シスト
ロン発現ベクターが用いられ得る。エピトープを同時発現された場合に、免疫応
答を高め得るタンパク質またはポリペプチドの例としては、サイトカイン(例え
ば、IL−2、IL−12、GM−CSF)、サイトカイン誘導性分子(例えば
LeIF)、同時刺激分子、pan−DR結合タンパク質(PADRETM、E
pimmune,San Diego,CA)が挙げられる。PADRE分子の
ようなヘルパーT細胞(HTL)エピトープは、細胞内標的化シグナルに連結さ
れ、発現CTLとは別個に発現される。これは、CTLエピトープの場合と異な
る細胞区画へのHTLエピトープを向かわせるためになされる。必要な場合、こ
れはHLAクラスII経路へのHTLエピトープのより効率的侵入を促し、それ
によりHTL誘導を改良し得る。HTLまたはCTL誘導に対比して、免疫抑制
分子(例えばTGF−β)の同時発現による免疫応答の特異的低減は、特定の疾
患においては有益であり得る。
【0151】 治療的量のプラスミドDNAは、例えばE.coliにおける発酵、続く精製
により生産され得る。作業用細胞バンクからのアリコートを用いて、増殖培地に
接種し、周知の技法にしたがって振盪フラスコまたはバイオリアクター中で飽和
するまで増殖させる。プラスミドDNAは、標準生物分離技法(例えばQIAG
EN,Inc.(Valencia,California)により供給される
固相陰イオン交換樹脂)を用いて精製され得る。必要な場合、ゲル電気泳動また
はその他の方法を用いて、スーパーコイルDNAが開環および線状形態から単離
され得る。
【0152】 精製プラスミドDNAは、種々の処方物を用いた注射用に調製され得る。これ
らのうち最も簡単なのは、滅菌リン酸塩緩衝化生理食塩水(PBS)中での凍結
乾燥されたDNAの再構成である。「裸のDNA」として公知のこのアプローチ
は、現在は臨床試験における筋肉内(IM)投与用に用いられている。ミニジー
ンワクチンの免疫治療効果を最大にするためには、精製プラスミドDNAを処方
するための代替的方法が用いられ得る。種々の方法が記載されており、新規の技
法が利用可能であり得る。カチオン性脂質、糖脂質およびフソゲン性(fuso
genic)リポソームも処方物中に用いられ得る(例えば、国際公開93/2
4640;Mannino & Gould−Fogerite,Bio Te
chniques 6(7):682 (1988)、米国特許第5,279,
833号、国際公開91/06309およびFelgner,et al.Pr
o.Natl.Acad.Sci.USA 84:7413 (1987)参照
)。さらに、総称して保護的、相互作用的、非縮合化合物(PINC)と呼ばれ
るペプチドおよび化合物もまた、精製プラスミドDNAと複合体化されて、安定
性、筋肉内分散または特定の器官または細胞型への輸送のような変数(変量)に
影響を及ぼし得る。
【0153】 標的細胞感作は、ミニジーンコードCTLエピトープの発現およびHLAクラ
スI提示に関する機能性アッセイとして用いられ得る。例えばプラスミドDNA
は、標準CTLクロム放出アッセイのための標的として適した哺乳類細胞系中に
導入される。用いられるトランスフェクション方法は、最終処方物に依存するで
あろう。エレクトロポレーションは、「裸の」DNAのために用いられ、一方、
カチオン性脂質は、直接インビトロトランスフェクションを可能にする。グリー
ン蛍光タンパク質(GFP)を発現するプラスミドは、同時トランスフェクトさ
れて、蛍光活性化細胞分取(FACS)を用いたトランスフェクトされた細胞の
富化を可能にする。これらの細胞は次に、クロム−51(51Cr)標識されて
、エピトープ特異的CTL系に対する標的細胞として用いられる。51Cr放出
により検出される標的細胞の細胞溶解物は、ミニジーンコードCTLエピトープ
の産生およびHLA提示の両方を示す。HTLエピトープの発現は、HTL活性
を評価するためのアッセイを用いて同様の方法で評価され得る。
【0154】 インビボ免疫原性は、ミニジーンDNA処方物の機能性試験のための第2のア
プローチである。適切なヒトHLAタンパク質を発現するトランスジェニックマ
ウスは、DNA産物で免疫化される。投与の用量および経路は、処方物依存性で
ある(例えばPBS中のDNAに関してはIM、脂質複合化DNAに関しては腹
腔内(IP))。免疫化後11〜21日目に、脾臓細胞を収集し、試験される各
エピトープをコードするペプチドの存在下で1週間再刺激した。その後、CTL
に関しては、標準のアッセイを実施して、ペプチドが充填された、51Cr標識
された標的細胞の細胞溶解物が存在するかどうかを決定する。再度、ミニジーン
におけるエピトープに対応するエピトープに曝された標的細胞の溶解物は、DN
Aワクチンの機能およびCTLの誘導を実証する。HTLエピトープの免疫原性
は、類似の様式でトランスジェニックマウスにおいて評価される。
【0155】 あるいは、核酸は、例えば米国特許第5,204,253号に記載されるよう
に弾道送達を用いて投与され得る。この技法を用いて、DNA単独で構成される
粒子が投与される。弾道送達に関するさらなる代替的実施形態では、DNAは粒
子、例えば金粒子に付着される。
【0156】 (IV.J.2.CTLペプチドのヘルパーペプチドとの組合せ) 本発明のCTLペプチドを含むワクチン組成物は、所望の属性、例えば血清半
減期の改良を提供するために、集団適用範囲を広げるために、あるいは免疫原性
を高めるために改変してもよい。
【0157】 例えば、ペプチドがCTL活性を誘導する能力は、少なくとも1つのHTLエ
ピトープを含有する配列にCTLペプチドを連結することにより高められ得る。
免疫原性を高めるためのCTLエピトープを伴うTヘルパーエピトープの使用は
、例えば米国同時係属出願第08/820,360号、第08/197,484
号および第08/464,234号に説明されている。
【0158】 CTLペプチドは、Tヘルパーペプチドに直接連結され得るが、特に好ましく
は、CTLエピトープ/HTLエピトープ結合体はスペーサー分子により連結さ
れる。スペーサーは典型的には、生理学的条件下で実質的に荷電されない、比較
的小型の中性分子、例えばアミノ酸またはアミノ酸擬似体で構成される。スペー
サーは、典型的には、例えばAla、Gly、または非極性アミノ酸または中性
極性アミノ酸のその他の中性スペーサーから選択される。任意に存在するスペー
サーは同一残基で構成される必要はなく、したがってヘテロまたはホモオリゴマ
ーであってもよいと理解される。存在する場合、スペーサーは通常、少なくとも
1つまたは2つの残基、さらに通常は3〜13の残基、より頻繁には3〜6の残
基であろう。CTLペプチドエピトープは、直接またはスペーサーを介して、C
TLペプチドのアミノまたはカルボキシ末端でTヘルパーペプチドエピトープに
連結され得る。CTLペプチドまたはHTLペプチドのいずれかのアミノ末端は
、アシル化されてもよい。
【0159】 ある種の実施形態では、Tヘルパーペプチドは、大多数の集団中に存在するT
ヘルパー細胞により認識されるものである。これは多数の、ほとんどの、または
全てのHLAクラスII分子に結合するアミノ酸配列を選定することにより成し
遂げられ得る。これらは「ゆるくHLA拘束された」または「混然とした」Tヘ
ルパー配列として既知である。混然としたアミノ酸配列の例としては、位置83
0〜843(QYIKANSKFIGITE;配列番号26)での破傷風毒素、
位置378〜398(DIEKKLAKMEKASSVFNVVNS;配列番号
27)でのPlasmodium falciparum(熱帯熱マラリア原虫
)スポロゾイト周囲(CS)タンパク質、および位置116(GAVDSILG
GVATYGAA;配列番号28)でのStreptococcus(連鎖球菌
)18kDタンパク質のような抗原からの配列が挙げられる。その他の例として
は、DR1−4−7スーパーモチーフ、またはDR3モチーフのいずれかを保有
するペプチドが挙げられる。
【0160】 あるいは、天然には見出されないアミノ酸配列を用いて、ゆるくHLA拘束さ
れた様式で、Tヘルパーリンパ球を刺激し得る合成ペプチドを調製することがで
きる。合成化合物は、pan−DR結合エピトープ(例えばPADRE(商標)
、Epimmune,Inc.,San Diego,CA)と呼ばれる分子の
ファミリーに入る。PADRETMペプチドは、多様のHLA−DR(ヒトHL
AクラスII)分子を結合するよう設計される。例えば、次式:aKXVAAZ
TLKAAa(式中、「X」はシクロヘキシルアラニン、フェニルアラニンまた
はチロシンであり、「Z」はトリプトファン、チロシン、ヒスチジンまたはアス
パラギンのいずれかであり、そして「a」はD−アラニンまたはL−アラニンで
ある(配列番号9))を有するpan−DR結合エピトープペプチドは、多数の
対立遺伝子特異的HLA−DR分子に結合することが見出された。従って、それ
らのHLA型とは関係なく、ほとんどの個体からのTヘルパーリンパ球の応答を
刺激することが判明した。特定のpan−DR結合エピトープは、全ての「L」
型天然アミノ酸を含み、これらの分子は、ペプチドとしてかまたはペプチドをコ
ードする核酸の形態で提供され得る。
【0161】 HTLペプチドエピトープも、それらの生物特性を改変するよう修飾され得る
。HTLペプチドエピトープは、CTLペプチドと同じ様式で改変され得る。例
えばそれらは、D−アミノ酸を含入するよう修飾され得るか、あるいは脂質、タ
ンパク質、炭水化物等のようなその他の分子と結合され得る。D−アミノ酸を含
むペプチドは、一般的にプロテアーゼに対する増加した耐性を有し、従って、延
長した血清半減期を有する。
【0162】 さらに、本発明のペプチドは、それらの生物学的活性を増加するために、脂質
、タンパク質または糖のような他の分子、または任意の他の合成化合物に対して
結合され得る。例えば、Tヘルパーペプチドは、アミノまたはカルボキシル末端
で、1つまたはそれ以上のパルミチン酸鎖と結合され得る。
【0163】 (IV.J.3.T細胞プライミング剤とのCTLペプチドの組合せ) いくつかの実施形態では、細胞傷害性Tリンパ球をプライミングする少なくと
も1つの構成成分を本発明の薬学的組成物中に含むのが望ましい。脂質はウイル
ス抗原に対してインビボでCTL応答をプライミングし得る作用物質であると同
定されている。例えば、パルミチン酸残基は、リシン残基のεおよびα−アミノ
基に結合され、次に1つまたはそれ以上の連結残基、例えばGly、Gly−G
ly−、Ser、Ser−Ser等を介して免疫原性ペプチドに連結される。次
に脂質化ペプチドは、ミセルまたは粒子中に直接投与され、リポソーム中に組み
込まれるか、あるいはアジュバント、例えば不完全フロイントアジュバント中で
乳化され得る。好ましい免疫原性組成物は、Lysのε−およびα−アミノ基に
結合されるパルミチン酸を含み、これは、結合(例えばSer−Ser)を介し
て免疫原性ペプチドのアミノ末端に結合される。
【0164】 CTL応答の脂質プライミングの別の例として、大腸菌リポタンパク質、例え
ばトリパルミトイル−S−グリセリルシステイニルセリル−セリン(PCSS
)は、適切なペプチドと共有結合される場合、ウイルス特異的CTLをプライミ
ングするために用いられ得る(例えば、Deresら、Nature 342:
561,1989参照)。従って、本発明のペプチドは、例えば標的抗原に対す
るCTL応答を特異的にプライミングするために個体に投与されるリポペプチド
であるPCSSに結合され得る。さらに中性抗体の誘導も、PCSS結合エ
ピトープでプライミングされ得る。2つのこのような組成物は、より効率的に体
液および細胞媒介性応答を引き出すために併合され得る。
【0165】 (IV.J.4.CTLおよび/またはHTLペプチドでパルス化された樹状
細胞を含むワクチン組成物) 本発明のワクチン組成物の実施形態は、エピトープ保有ペプチドのカクテルを
患者血液からPBMCまたはそこからの単離DCへエキソビボで投与することを
包含する。DCの収集を促すための薬剤、例えばProgenipoietin
(商標)(Monsanto,St.Louis,MO)またはGM−CSF/
IL−4が用いられ得る。ペプチドを用いて、DCをパルス化後、かつ患者への
再注入前にDCを洗浄して非結合ペプチドを除去する。この実施形態では、ワク
チンは、それらの表面にHLA分子と複合体を形成するパルス化ペプチドエピト
ープを提示するペプチドパルス化DCを含む。
【0166】 DCを、ペプチドのカクテルを用いてエキソビボでパルス化することができ、
そのうちのいくつかが1つまたはそれ以上の目的の抗原、例えば、Her2/n
eu、p53、MAGE2、MAGE3および/または癌胎児性抗原(CEA)
のような腫瘍関連抗原を刺激する。集団的に、これらのTAAは、乳癌、結腸癌
および肺癌と関連している。必要に応じて、PADREのようなヘルパーT細胞
(HTL)ペプチドは、CTL反応を容易にするために含まれ得る。従って、H
ER2/neu、p53、MAGE2、MAGE3、および癌胎児性抗原(CE
A)由来のエピトープを含む本発明のワクチンを使用して、乳癌、結腸癌または
肺癌のような悪性腫瘍を有する患者における最小限または残りの疾患を処置する
;これらのTAAのいずれかを保有する任意の悪性腫瘍がまた、ワクチンを使用
して処置され得る。TAAワクチンは、手術、放射線治療または化学療法のよう
な手順に従って使用され得、ここで、ワクチンは、レシピエント中に無疾患生存
および全体的な生存を増加する利点を提供する。
【0167】 従って、好ましい実施形態において、本発明のワクチンは、多数の異なった腫
瘍型を横断して多数の患者を処置する産物である。多数のエピトープを含むワク
チン、好ましくは、スーパーモチーフ保有エピトープは、このような利点を提供
する。
【0168】 (IV.K.治療または予防用途のためのワクチンの投与) 本発明のペプチド(その薬学的粗製物およびワクチン組成物を含む)は、疾患
を処置および/または予防するために、哺乳動物、特にヒトに投与するために有
用である。1つの実施形態において、本発明のワクチン組成物(ペプチドまたは
核酸)は、1つ以上のTAAの発現に関する悪性腫瘍を有する患者か、またはT
AA関連疾患に罹患しているかまたはこれを発症する危険性のある個体に投与さ
れる。投与の際に免疫応答がTAAに対して誘発され、それによって、患者自身
の免疫応答能力を増強する。治療学的適用において、ペプチドおよび/または核
酸組成物が、TAA発現細胞に対して効果的な免疫応答を誘発するのに十分な量
で患者に投与され、それによって、症状および/または合併症を治療、停止また
は遅延させる。これを達成するのに適切な量を「治療学的有効用量」として定義
する。この使用のために有効な量は、例えば、投与される特定の組成物、投与様
式、処置される疾患の段階および重篤度、患者の体重および健康の一般的状態、
ならびに処方医の判断に依存する。
【0169】 本発明のワクチン組成物は、純粋に予防剤として使用され得る。一般的に、最
初の予防免疫のための用量は、低い値がペプチドの約1、5、50、500、ま
たは1000μgであり、そして、高い値が、ペプチドの約10,000;20
,000;30,000;または50,000μgである単回用量で生じる。ヒ
トための用量値は、70キログラムの患者あたり、ペプチドの約500μg〜約
50,000μgまで代表的に変化する。これは、最初のワクチン投与後約4週
間〜6か月の規定の間隔で投与される、ペプチドの約1.0μgと50,000
μgとの間の用量をブーストすることが後に続く。このワクチンの免疫原性を、
患者の血液のサンプルから得られたCTLおよびHTLの特異的活性を測定する
ことによってアッセイし得る。
【0170】 上記のように、本発明のCTLおよび/またはHTLエピトープを含むペプチ
ドは、HLA分子により提示され、ペプチドにより構成されるエピトープに特異
的なCTLまたはHTLと接触されると、免疫応答を誘導する。ペプチドがCT
LまたはHTLと接触される方法は、本発明にとっては重要でない。例えばペプ
チドはインビトロまたはインビボでCTLまたはHTLと接触され得る。接触が
インビボで起こる場合、ペプチドは直接患者に投与されるか、あるいはその他の
形態/ビヒクル、例えば1つまたはそれ以上のペプチドをコードするDNAベク
ター、ペプチド(単数または複数)をコードするウイルスベクター、リポソーム
、樹状細胞のような抗原提示細胞等が、本明細書中に記載されているように用い
られ得る。
【0171】 従って、ペプチドまたはポリペプチドの形態の本発明の薬学的組成物について
、ペプチドまたはポリペプチドが直接投与されるか、あるいは、ペプチド/ポリ
ペプチドは、APC上に間接的に提示されるか、またはそれらをコードするDN
Aとして投与され得る。さらに、それらをコードするペプチドまたはDNAは、
個々に投与され得るか、または1つ以上のペプチド配列の融合体として投与され
得る。
【0172】 治療的使用に関しては、投与は一般に、TAA関連疾患の初回診断時に開始す
べきである。この後、少なくとも症状が実質的に軽減されるまで、そしてその後
一定期間、用量をブーストさせる。慢性疾患状態においては、ブースト用量の後
のローディング用量が必要であり得る。
【0173】 初回治療的免疫化のための用量は一般に、低いほうの値がペプチド約1、5、
50、500または1,000μgであり、高い方の値がペプチド約10,00
0、20,000、30,000、または50,000μgである単位用量範囲
である。ヒトのための用量値は、代表的には体重70kgの患者につき約500
μg〜約50,000μg範囲である。数週間〜数ヶ月間にわたるブーストレジ
メンにしたがって約1.0μg〜約50,000μgのペプチドのブースト用量
が、患者の応答および条件に依存して投与され得る。患者の応答は、患者の血液
から得られたCTLおよびHTLの特異的な活性を測定することによって決定さ
れる。
【0174】 ある実施形態では、本発明のペプチドおよび組成物は、重篤な疾患状態で用い
られる。このような場合、ペプチドの最小量の外来物質および比較的に無毒性の
ペプチドの結果、これらの規定用量と比較して実質的に過剰量のこれらのペプチ
ド組成物を投与することができる。
【0175】 慢性疾患の処置について、上記の範囲における代表的な用量は、主に低いほう
の値がペプチド約1、5、50、500または1,000μgであり、高い方の
値がペプチド約10,000、20,000、30,000、または50,00
0μgであり、好ましくは、体重70kgの患者につき約500μg〜約50,
000μg範囲である。例えば、4週間〜6ヶ月間にわたる確立された間隔で、
ブースト用量にしたがう初回用量が、おそらく、個体を効果的に免疫化するため
に延長した期間、必要とされ得る。慢性疾患の場合には、少なくとも臨床的症状
または研究室試験が、疾患が除去されたかもしくは実質的に除去されることを示
すまで、そしてその後の追跡調査期間の間、投与を続けるべきである。この用量
、投与経路、および投薬スケジュールは、当該分野で公知の方法論に従って調整
される。
【0176】 治療的処置のための薬学的組成物は、非経口的、局所的、経口的、鞘内または
限局投与を意図される。好ましくは薬学的組成物は、非経口的に、例えば静脈内
、皮下、皮内または筋肉内に投与される。
【0177】 従って、好ましい実施形態において、本発明は、受容可能なキャリア、好まし
くは水性キャリア中に溶解または懸濁される免疫原性ペプチドの溶液を含む非経
口投与用の組成物を提供する。種々の水性キャリア、例えば水、緩衝化水、0.
8%食塩水、0.3%グリシン、ヒアルロン酸等が用いられ得る。これらの組成
物は、慣用的周知の滅菌技法により滅菌され得るし、あるいは滅菌濾過され得る
。その結果生じる水溶液は、そのままで用いるために包装されるか、あるいは凍
結乾燥され、凍結乾燥調製物は投与前に滅菌溶液と併合される。組成物は、生理
学的条件に近似していることが要求される薬学的に受容可能な補助物質または薬
学的に受容可能な賦形剤、例えばpH調整剤および緩衝剤、張度調整剤、湿潤剤
、防腐剤等、例えば酢酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カ
リウム、塩化カルシウム、ソルビタンモノラウレート、トリエタノールアミンオ
レエート等を含有し得る。
【0178】 薬学的処方物中の本発明のペプチドの濃度は広範に、即ち約0.1%未満、通
常少なくとも約2重量%から、20重量%〜50重量%またはそれ以上の範囲で
変わり得、選定された特定の投与形態にしたがって、主として流体容積、粘度な
どにより選定される。
【0179】 ペプチド組成物のヒト単位用量形態は、代表的には、ヒト単位用量の受容可能
なキャリア、好ましくは水性キャリアを含む薬学的組成物中に含入され、そして
ヒトへのこのような組成物の投与のために用いられることが当業者に既知である
流体の容積中に投与される(例えば、Remington’s Pharmac
eutical Sciences,第17版,A.Gennaro(編)Ma
ck Publishing Co.,Easton,Pennsylvani
a,1985参照)。
【0180】 本発明のペプチドは、特定の組織、例えばリンパ系組織に対してペプチドを標
的にするのに、あるいは感染細胞に対して選択的に標的にするのに、ならびにペ
プチド組成物の半減期を増大するのに役立つリポソームを介しても投与され得る
。リポソームは、エマルジョン、発泡体、ミセル、不溶性単層、液晶、リン脂質
分散液、ラメラ層等を含む。これらの調製物中では、送達されるペプチドはリポ
ソームの一部として、単独で、またはリンパ系細胞、例えばCD45抗原に結合
するモノクローナル抗体間に広く存在している受容体に結合する分子と一緒に、
あるいはその他の治療用または免疫原性組成物と一緒に、組入れられ得る。した
がって、本発明の所望のペプチドを充填されるかまたはそれで修飾されるリポソ
ームはリンパ系細胞の部位に向けられて、そこでリポソームは次に、ペプチド組
成物を送達する。本発明にしたがって用いるためのリポソームは、標準小胞形成
脂質から形成され、これは一般に中性および負荷電リン脂質、ならびにステロー
ル、例えばコレステロールを含む。脂質の選定は一般に、例えばリポソームサイ
ズ、酸の不安定性および血流中のリポソームの安定性を考察することにより導き
出される。リポソームを調製するためには、例えば、Szokaら、Ann.R
ev.Biophys.Bioeng.9:467 (1980)および米国特
許第4,235,871号、第4,501,728号、第4,837,028号
および第5,019,369号に記載されているような種々の方法が利用可能で
ある。
【0181】 免疫系の細胞を標的化するために、リポソーム中に組入れられるリガンドとし
ては、例えば所望の免疫系細胞の細胞表面決定基に特異的な抗体またはそれらの
断片が挙げられる。ペプチドを含有するリポソーム懸濁液は、静脈内、限局的、
局所的等で、とりわけ、投与の様式、送達されるペプチドおよび処置される疾患
の病期によって変わる用量で、投与され得る。
【0182】 固体組成物に関しては、従来の無毒性固体キャリアが用いられ、その例として
は、例えば製薬等級のマンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグ
ネシウム、サッカリンナトリウム、タルカム、セルロース、グルコース、スクロ
ース、炭酸マグネシウム等が挙げられる。経口投与に関しては、薬学的に受容可
能な無毒性組成物が、通常で用いられる賦形剤、例えば上記キャリアのいずれか
、一般的に10〜95%の活性成分、即ち本発明の1つまたはそれ以上のペプチ
ドを、ならびにしばしば25%〜75%の濃度で組み込むことにより形成される
【0183】 エアロゾル投与に関しては、免疫原性ペプチドは好ましくは界面活性剤および
噴射剤と一緒に、微粉砕形態で供給され得る。ペプチドの代表的パーセンテージ
は、0.01重量%〜20重量%、好ましくは1重量%〜10重量%である。界
面活性剤は、もちろん薬学的に受容可能であり、好ましくは噴射剤中に可溶であ
る。このような物質の代表例は、6〜22個の炭素原子を含有する脂肪酸、例え
ばカプロン酸、オクタン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、リノー
ル酸、リノレン酸、オレステリック酸(olesteric acid)、オレ
イン酸の、脂肪族多価アルコールまたはその環状無水物とのエステルまたは部分
エステルである。混合エステル、例えば混合または天然グリセリドが用いられ得
る。界面活性剤は、組成物の0.1重量%〜20重量%、好ましくは0.25重
量%〜5重量%を構成し得る。組成物の残余物は、普通は噴射剤であるが、噴霧
器は噴霧剤が必要でなく、従って他の割合が調整される場合に使用され得る。例
えば鼻腔内送達のためのレシチンのような、キャリアもまた含まれ得る。
【0184】 本発明の抗原性ペプチドは、エキソビボにおいてもCTLおよび/またはHT
L反応を誘発するために使用されてきた。得られたCTLまたはHTLを使用し
て、慢性的感染、または治療の他の慣例的な形態に反応しない患者、または本発
明に従う治療ペプチドもしくは核酸ワクチンに反応しない患者における腫瘍を処
置し得る。特定の抗原に対するエキソビボCTLまたはHTL反応(感染性また
は腫瘍関連性)は、患者の組織培養においてインキュベートすること、または遺
伝的に親和性である抗原提示細胞(APC)(例えば、樹状細胞)の供給源およ
び適切な免疫原ペプチドと共にCTLまたはHTL前駆細胞をインキュベートす
ることによって誘導される。適切なインキュベーション時間後(代表的には、約
7〜28日)(このとき、前駆細胞は活性化されそしてエフェクター細胞へと膨
張する)、細胞は、患者中へと注入し戻され、ここで、それらは、それらの特異
的標的細胞(感染した細胞または腫瘍細胞)を破壊する(CTL)かまたは破壊
を容易にする(HTL)。
【0185】 (IV.L.HLA発現:T細胞ベースの免疫療法に対する関連) (癌および感染性疾患における疾患進行) 動的相互作用が、癌および感染性疾患の設定の両方において宿主および疾患間
に存在することは十分認識されている。感染性疾患の設定では、病原体が疾患中
に進化するいうことは十分確定されている。HIV感染において初期に優勢であ
る菌株は、AIDSおよび後期疾患段階に関連するものとは異なる(NS対S菌
株)。感染の確立において有効である病原体形態は、複製および慢性に関して最
も有効であるものとは異なり得ることが長い間仮定されてきた。
【0186】 同様に、個体が新生物性疾患に屈する病理プロセスは複雑であることが広範に
認識されている。疾患の経過中、多数の変化が癌細胞中で起こる。腫瘍は、増殖
および分化の機能不全調節に部分的に関連するが、その増殖能力を最大にするこ
とにも関連し、薬剤治療および/または身体の免疫監視から逃れる変異を蓄積す
る。新生物性疾患は、疾患進行の関数としての癌細胞のいくつかの異なる生化学
的変化の蓄積を生じる。それは、特に後期転移期において、有意レベルの癌内お
よび癌間異質性も生じる。
【0187】 治療結果に影響を及ぼす細胞変化のよく知られた例としては、治療経過中の放
射線または化学療法耐性腫瘍の進展が挙げられる。これらの例は、攻撃的化学療
法の結果としての薬剤耐性ウイルス株の出現、例えば慢性HBVおよびHIV感
染の出現、ならびに結核およびマラリアを引き起こす薬剤耐性生物の現行の復活
と並行している。応答の有意の異質性は、癌療法に対するその他のアプローチ、
例えば抗血管新生剤、受動抗体免疫療法、および活性T細胞ベースの免疫療法に
も関連する。したがって、このような現象の点から見て、多疾患関連抗原からの
エピトープはワクチンおよび治療薬に用いられることができ、それにより、突然
変異を生じ治療を逃れる疾患細胞の能力を妨害する。
【0188】 (疾患と免疫系の間の相互作用) 宿主と疾患の間の動的相互作用に関与する主な因子のうちの1つが、病原体,
感染細胞または悪性疾患細胞に対して立ち上げられる免疫応答である。多数の症
状において、このような免疫応答は疾患を制御する。いくつかの動物モデル系お
よびヒトにおける自然感染の期待される研究は、病原体に対する免疫応答が病原
体を制御し、重症疾患への進行を防止し、および/または病原体を排除し得るこ
とを示唆する。共通の主題は、多特異的T細胞応答に関する要件であり、狭い範
囲に集中する応答は有効性が低いと思われる。これらの観察は、広範な免疫応答
を提供する本発明の方法および組成物の実施形態に関して当業者に指針を示す。
【0189】 癌の場合、免疫応答が新生物増殖に影響を及ぼし得ることを示す以下のような
いくつかの知見が認められる: 第一に、多数の異なる動物モデルにおける、MHCクラスIにより拘束される
抗腫瘍T細胞が腫瘍を防止し、または治療することが可能であるという証拠。
【0190】 第二に、有望な結果が免疫療法試験から得られた。
【0191】 第三に、自然疾患の経過中に成された観察が腫瘍内のT細胞浸潤の型および組
成を陽性臨床結果と相関させた(Coulie PGら、Antitumor
immunity at work in a melanoma patie
nt In Advances in Cancer Research,21
3−242,1999)。
【0192】 最後に、腫瘍は一般的に、突然変異を引き起こし、それによりそれらの免疫学
的認識を変える能力を有する。例えば、単一特異的CTLの存在は、抗原損失が
発生するまで、腫瘍増殖の制御にも相関した(Riker Aら、Immune
selection after antigen−specific im
munotherapy of melanoma Surgery,Aug;
126(2):112−20,1999;Marchand Mら、Tumor
regressions observed in patients wi
th metastatic melanoma treated with
an antigenic peptide encoded by gene
MAGE−3 and presented by HLA−A1 Int
.J.Cancer 80(2):219−30,Jan.18,1999)。
同様に、β2ミクログロブリンの損失が、NCIで免疫療法を受けた後の黒色腫
患者から確立された5/13株で検出された(Restifo NPら、Los
s of functional Beta2−microglobulin
in metastatic melanomas from five pa
tients receiving immunotherapy Journ
al of the National Cancer Institute,
Vol.88(2),100−108,Jan.1996)。HLAクラスIは
種々の腫瘍型で高頻度に変更される、ということが長い間認識されてきた。これ
は、クラスI拘束CTLにより腫瘍に加えれる免疫圧力をこの現象が反映し得る
、という仮説をもたらした。HLAクラスI発現の変更の範囲および程度は、過
去の免疫圧力を反映するものであると思われ、予後値も有し得る(van Du
inen SGら、Level of HLA antigens in lo
coregional metastases and clinical c
ourse of the disease in patients wit
h melanoma Cancer Research 48,1019−1
025,Feb.1988;Moller Pら、Influence of
major histocompatibility complex cla
ss I and II antigens on survival in
colorectal carcinoma Cancer Research
51,729−736,Jan.1991)。合わせて考えると、これらの観
察は癌および感染性疾患の免疫療法の根拠を提供し、そして有効な戦略は、疾患
に関連した一連の複雑な病理学的変化を説明する必要があることを示唆する。
【0193】 (腫瘍におけるHLA発現の3つの主な型の変化ならびにそれらの機能的意味
) 腫瘍におけるHLAクラスI抗原の発現のレベルおよびパターンは、多数の異
なる腫瘍型で研究されており、研究された腫瘍の全ての型において変化が報告さ
れている。HLAクラスI変化の基礎を成す分子メカニズムは、全く異質である
ことを立証した。それらは、TAP/プロセシング経路の変化、β2−ミクログ
ロブリンおよび特異的HLA重鎖の突然変異、クラスI発現を制御する調節エレ
メントの変化、ならびに全染色体区分の損失を包含する。この題目に関するいく
つかの総説がある(例えば、Garrido Fら、Natural hist
ory of HLA expression during tumour
development Immunol Today 14(10):491
−499,1993;Kaklamanis Lら、Loss of HLA
class−I alleles,heavy chains and β2−
microglobulin in colorectal cancer I
nt.J.Cancer,51(3):379−85,May 28,1992
参照)。HLAクラスI変化には3つの主な型が存在する(完全損失、対立遺伝
子特異的損失および発現低減)。各変化の機能的意味は別個に考察される。
【0194】 (HLA発現の完全損失) HLA発現の完全損失は、種々の異なる分子メカニズムに起因し得る。それら
については以下の文献で概説されている(Algarra Iら、The HL
A crossroad in tumor immunology Huma
n Immunology 61,65−73,2000;Browning
Mら、Mechanisms of loss of HLA class I
expression on colorectal tumor cell
s Tissue Antigens 47:364−371,1996;Fe
rrone Sら、Loss of HLA class I antigen
s by melanoma cells:molecular mechan
isms,functional significance and cli
nical relevance Immunology Today,16(
10):487−494,1995;Garrido Fら、Natural
history of HLA expression during tum
our development Immunology Today 14(
10):491−499,1993;Tait,BD,HLA Class I
expression on human cancer cells:Im
plications for effective immunothera
py Hum Immunol 61,158−165,2000)。機能に関
して、この型の変化はいくつかの重要な意味を有する。
【0195】 クラスI発現の完全非存在はそれらの腫瘍細胞のCTL認識を排除するが、一
方、HLAクラスIの損失も、NK細胞からの溶解に対して腫瘍細胞を異常に感
受性にさせる(Ohnmacht,GAら、Heterogeneity in
expression of human leukocyte antig
ens and melanoma−associated antigens
in advanced melanoma J Cellular Phy
s 182:332−338,2000;Liunggren HGら、Hos
t resistance directed selectively ag
ainst H−2 deficient lymphoma variant
s:Analysis of the mechanism J.Exp.Me
d.,Dec 1:162(6):1745−59,1985;Maio Mら
、Reduction in susceptibility to natu
ral killer cell−mediated lysis of hu
man FO−1 melanoma cells after induct
ion of HLA class I antigen expressio
n by transfection with B2m gene J.Cl
in.Invest.88(1):282−9,July 1991:Schr
ier PIら、Relationship between myc onc
ogene activation and MHC class I exp
ression Adv.Cancer Res.,60:181−246,1
993)。
【0196】 HLA発現の損失とNK感受性の獲得との間の相補的相互作用は、Couli
eと共同研究者(Coulie,PGら、Antitumor immunit
y at work in a melanoma patient.In A
dvances in Cancer Research,213−242,1
999)の、数年に亘る経過中の患者の免疫応答の進展を記載した古典的研究に
より例示されている。NK溶解に対する感受性増大のために、概して生得免疫の
、特にNK活性の刺激をもたらすアプローチは特別の意義を有することが予測さ
れる。このようなアプローチの一例は、種々の造血性増殖因子、例えばFlt3
リガンドまたはProGPによる大量の樹状細胞(DC)の誘導である。このア
プローチに関する根拠は、樹状細胞が、生得免疫および特にNK活性に対する最
も強力な刺激剤の1つである大量のIL−12を産生するという周知の事実にあ
る。あるいはIL−12は直接投与されるか、またはそれをコードする核酸とし
て投与される。この点から見て、Flt3リガンド治療がクラスI陰性前立腺ネ
ズミ癌モデルの一過性腫瘍退行を生じるということに留意するのは興味深い(C
iavarra RPら、Flt3−Ligand induces tran
sient tumor regression in an ectopic
treatment model of major histocompa
tibility complex−negative prostate c
ancer Cancer Res.60:2081−84,2000)。この
情況では、本発明の特異的抗腫瘍ワクチンはこれらの型の造血増殖因子と相乗作
用して、CTLおよびNK細胞応答の両方を促進し、それにより突然変異を生じ
、それにより有効な治療を逃れる細胞の能力を明らかに減損する。したがって本
発明の実施形態は、本発明の組成物を、NK細胞の機能的活性または数を増大す
る方法または組成物と一緒に包含する。このような実施形態は、NK誘導性の様
式で引き続き、あるいはNK誘導性の様式で同時期に、本発明の組成物を提供す
るプロトコールを包含し得る。
【0197】 第二に、HLAの完全損失はしばしば腫瘍細胞の画分においてのみ起こるが、
一方、腫瘍細胞の残り部分は正常発現を示し続ける。機能に関して、腫瘍は部分
的に依然としてCTL応答からの直接攻撃を受け、細胞のHLAを欠く部分はN
K応答を受ける。CTL応答のみが用いられる場合でも、腫瘍のHLA発現画分
の破壊は生存時間およびクオリティーオブライフに劇的影響を及ぼす。
【0198】 異種HLA発現の場合には、正常HLA発現ならびに欠陥細胞はともに、「傍
観者効果」に基づいた免疫破壊を受け易いと予測される、ということにも留意す
べきである。このような効果は、例えば抗体標的化スーパー抗原の作用のインビ
ボメカニズムを調べたRosendahlと共同研究者の研究において立証され
た(Rosendahl Aら、Perforin and IFN−gamm
a are involved in the antitumor effe
cts of antibody−targeted superantige
ns J.Immunol.160(11):5309−13,June 1,
1998)。傍観者効果は、例えばHLA保有標的細胞に作用するCTLから引
き出されるサイトカインにより媒介され、それによりサイトカインは付随して殺
害される他の罹患細胞の環境中に存在すると理解される。
【0199】 (対立遺伝子特異的損失) クラスI分子の変化の最も一般的な種類の1つは、HLAに対してヘテロ接合
性の個体中のある種の対立遺伝子の選択的損失である。対立遺伝子特異的変化は
、単一HLA拘束エレメントにより拘束されるイムノドミナント(immuno
dominant)応答により加えられる免疫圧力に対する腫瘍適合を反映し得
る。この種類の変化は、腫瘍にクラスI発現を保持させ、したがってNK細胞認
識を逃れさせるが、なお依然として残りのHLA型に対応するエピトープを含む
本発明のCTLベースのワクチンに感受性である。したがって対立遺伝子特異的
損失の考え得る潜在的なハードルを克服するための実際的な解決策は、多数の特
異的応答の誘導に頼っている。本発明のワクチン中の多数の疾患関連抗原の含入
は特定の疾患抗原の損失を生じる突然変異を防ぐのとちょうど同じように、多数
のHLA特異性および多数の疾患関連抗原を同時に標的化することは、対立遺伝
子特異的損失による疾患逃避を阻止する。
【0200】 (発現の低減(対立遺伝子特異的または非特異的)) エフェクターCTLの感受性は、長年立証されてきた(Brower,RCら
、Minimal requirements for peptide me
diated activation of CD8+CTL Mol.Imm
unol.,31:1285−93,1994;Chriustnick,ET
ら、Low numbers of MHC class I−peptide
complexes required to trigger a T c
ell response Nature 352:67−70,1991;S
ykulev,Yら、Evidence that a single pep
tide−MHC complex on a target cell ca
n elicit cytolytic T cell response I
mmunity,4(6):565−71,June 1996)。単一ペプチ
ド/MHC複合体でさえ、腫瘍細胞溶解を生じ、抗腫瘍リンホカインを放出し得
る.HLA発現低減および免疫認識からの考え得る腫瘍逃避の生物学的意義は、
完全にはわかっていない。それにもかかわらず、1つという少ないMHC/ペプ
チド複合体のCTL認識で、腫瘍細胞溶解を導くのに十分である、ということが
立証されている。
【0201】 さらに、HLAの発現は、エフェクターCTLにより一般的に分泌されるγI
FNにより上方制御され得る、ということが一般的に観察される。さらにHLA
クラスI発現は、αおよびβIFNの両方によりインビボで誘導され得る(Ha
lloranら、Local T cell responses induc
e widespread MHC expression,J Immuno
l 148:3837,1992;Pestka,Sら、Interferon
s and their actions Annu.Rev.Biochem
.56:727−77,1987)。逆に、HLAクラスI発現のレベル低減も
細胞をNK溶解に対してより感受性にさせる。
【0202】 γIFNに関しては、Torres等(Torres,MJら、Loss o
f an HLA haplotype in pancreas cance
r tissue and its corresponding tumor
derived cell line.Tissue Antigens 4
7:372−81,1996)は、ハロタイプの全体的損失が起こらない限り、
HLA発現が膵臓癌におけるγIFNにより上方制御される、ということに注目
している。同様にReesとMianは、対立遺伝子欠失および損失は、サイト
カイン(例えばIFN−γ)により少なくとも部分的に回復され得る、というこ
とに注目した(Rees,Rら、Selective MHC express
ion in tumours modulates adaptive an
d innate antitumour responses Cancer
Immunol Immunother 48:374−81,1999)。
IFN−γ治療は、研究された症例の大多数におけるクラスI分子の上方制御を
もたらす、ということも注目された(Browning Mら、Mechani
sms of loss of HLA class I expressio
n on colorectal tumor cells,Tissue A
ntigens 47:364−371,1996)。Kaklamakis等
も、IFN−γを用いるアジュバント免疫療法がHLAクラスI陰性腫瘍の場合
に有益であり得る、ということを示唆した(Kaklamanis L,Los
s of transporter in antigen processi
ng 1 transport protein and major his
tocompatibility complex class I mole
cules in metastatic versus primary b
reast cancer.Cancer Research 55:5191
−94,November 1995)。局所炎症/免疫化によりIFN−γ産
生が誘導され、自己増幅されて(Halloranら、Local T cel
l responses induce widespread MHC ex
pression,J.Immunol 148:3837,1992)、炎症
部位から離れた部位でもMHC発現の大増加をもたらす、と強調することは重要
である。
【0203】 最後に、研究により、HLA発現の低減が腫瘍細胞をNK溶解に対してより感
受性にさせ得るということが立証された(Ohnmacht,GAら、Hete
rogeneity in expression of human leu
kocyte antigens and melanoma−associa
ted antigens in advanced melanoma J
Cellular Phys 182:332−338,2000;Liung
gren HGら、Host resistance directed se
lectively against H−2 deficient lymp
homa variants:Analysis of the mechan
ism J.Exp.Med.,162(6):1745−59,Decemb
er 1,1985;Maio Mら、Reduction in susce
ptibility to natural killer cell−med
iated lysis of human FO−1 melanoma c
ells after induction of HLA class I
antigen expression by transfection w
ith β2m gene J.Clin.Invest.88(1):282
−9,July 1991:Schrier PIら、Relationshi
p between myc oncogene activation an
d MHC class I expression Adv.Cancer
Res.,60:181−246,1993)。もしHLA発現の低減が、CT
L逃避を促すために腫瘍に対して利益を与えるが、腫瘍をNK溶解に対して感受
性にさせるならば、NK活性に対する耐性を可能にするHLA発現の最小レベル
が選定される(Garrido Fら、Implications for i
mmunosurveillance of altered HLA cla
ss I phenotypes in human tumours Imm
unol Today 18(2):89−96,February 1997
)。したがって本発明の治療用組成物または方法は、HLA発現を上方制御する
ための治療および/または高親和性T細胞による治療と一緒に、腫瘍をCTL破
壊に対して感受性にさせる。
【0204】 (HLA発現における変化の頻度) クラスI発現における変化の頻度は、多数の研究の対象である(Algarr
a Iら、The HLA crossroad in tumor immu
nology Human Immunology 61,65−73,200
0)。ReesとMianは、対立遺伝子損失は全体で3〜20%の腫瘍に起こ
り、対立遺伝子欠失は15〜50%の腫瘍で起こると概算している。各細胞は2
つの別々の組のクラスI遺伝子を有し、その各遺伝子が1つのHLA−Aおよび
1つのHLA−B遺伝子座を保有する、ということに留意すべきである。したが
って完全へテロ接合型個体は、2つの異なるHLA−A分子と2つの異なるHL
A−B分子を保有する。したがって、任意の特異的対立遺伝子に関する損失の実
際の頻度は、全頻度の4分の1という少なさであり得る。概して、発現の勾配は
正常細胞、原発性腫瘍および腫瘍転移間に存在する、ということにも彼等は留意
した。Nataliと共同研究者(Natali PGら、Selective
changes in expression of HLA class
I polymorphic determinants in human
solid tumors PNAS USA 86:6719−6723,S
eptember 1989)からの研究では、固形腫瘍は、W6/32抗体を
用いて、全体的HLA発現に関して、およびBB7.2抗体の使用により評価し
た場合のA2抗原の対立遺伝子特異的発現に関して検査された。腫瘍試料は、1
3の異なる腫瘍型に関して原発性癌または転移から得られ、20%未満である場
合は陰性、30〜80%の範囲である場合には低減、そして80%を超える場合
には正常と採点された。腫瘍は全て、原発性も転移も、W6/32を用いてHL
A陽性であった。A2発現に関しては、低減は16.1%の症例で認められ、A
2は39.4%の症例で検出されないと採点された。Garridoと共同研究
者(Garrido Fら、Natural history of HLA
expression during tumour development
Immunol Today 14(10):491−99,1993)は、
HLA変化は良性から最も攻撃的までの進行中の特定の段階で起こると思われる
ことを強調した。Jiminez等(Jiminez Pら、Microsat
ellite instability analysis in tumor
s with different mechanisms for tota
l loss of HLA expression,Cancer Immu
mol Immunother 48:684−90,2000)は、118の
異なる腫瘍を分析した(結腸直腸癌68例、喉頭癌34例および黒色腫16例)
。HLA発現の全体的損失に関して報告された頻度は、結腸癌11%、黒色腫1
8%および喉頭癌13%であった。したがってHLAクラスI発現は、恐らくは
免疫圧力の反映として、または病理学的変化および罹患細胞の変化の蓄積の単な
る反映として、腫瘍型の有意の画分中で変更される。
【0205】 (HLA損失情況での免疫療法) 大多数の腫瘍はHLAクラスIを発現し、後期段階で、かつ低分化腫瘍におい
て、より重篤な変化が見出される傾向がある。このパターンは、免疫療法の情況
において有望であり、特に以下のようであると考える:1)免疫組織化学的技法
の相対的低感度は、腫瘍におけるHLA発現を低く評価し得る;2)クラスI発
現は、局所的炎症およびリンホカイン放出の結果として腫瘍細胞中で誘導され得
る;および3)クラスI陰性細胞は、NK細胞による溶解に感受性である。
【0206】 したがって本発明の種々の実施形態は、特に腫瘍性疾患の情況において、HL
A分子のある程度の損失が存在し得るという事実を考慮して選択され得る。例え
ば治療医は、HLAが発現されているか否かを確証するために患者の腫瘍をアッ
セイし得る。あるパーセンテージの腫瘍細胞がクラスIHLAを発現しないなら
ば、NK細胞応答を引き出す方法または組成物を含む本発明の実施形態が用いら
れ得る。本明細書中に記載されているように、このようなNK誘導法または組成
物は、樹状細胞の動員を促進するFIt3リガンドまたはProGPを含み得る
。理論的根拠は、樹状細胞が大量のIL−12を産生するということにある。I
L−12はアミノ酸形態または核酸形態のいずれかで直接投与され得る。本発明
の組成物はNK細胞誘導性組成物と同時に投与され得るし、あるいはこれらの組
成物は引き続いて投与され得る、ということに留意すべきである。
【0207】 対立遺伝子特異的HLA損失の情況では、腫瘍はクラスI発現を保持し、した
がってNK細胞認識を逃れ、さらに残りのHLA型に対応するエピトープを含む
本発明のCTLベースのワクチンに依然として感受性であり得る。この概念はこ
こでは、特異的抗原の損失をもたらす突然変異に対して防護するために多数の疾
患抗原を含む本発明の実施形態に類似する。したがって、対立遺伝子特異的損失
、ならびに疾患関連抗原損失による腫瘍逃避を防止するために、多数の疾患関連
抗原からの多数のHLA特異性および多数のエピトープを同時に標的にし得る。
さらに本発明の実施形態は、代替的治療組成物および方法と併合され得る。この
ような代替的組成物および方法は、放射線、細胞傷害性薬剤および/または体液
性抗体応答を誘導する組成物/方法を包含するが、これらに限定されない。
【0208】 さらに、HLAの発現は、エフェクターCTLにより一般的に分泌されるγI
FNにより上方制御され得ること、およびHLAクラスI発現は、αおよびβI
FNの両方によりインビボで誘導され得ることが観察された。したがって本発明
の実施形態は、HLAの上方制御を促進するために、α、βおよび/またはγI
FNも含み得る。
【0209】 (IV.M.副作用を誘導する療法からの猶予期間:「計画治療中断または薬
剤休日(drug holiday)」) 病原体に感染し、初期に病原体負荷を低減する治療レジメンで処置されたある
患者は、治療レジメンから外れた場合でも、即ち「薬剤休日」中も、病原体負荷
低減を維持し得た、ということを近年の証拠は示している(Rosenberg
,E.ら、Immune control of HIV−1 after e
arly treatment of acute infection Na
ture 407:523−26,Sept.28,2000)。当業者に理解
されるように、病原体および癌の両方に対する多数の治療レジメンは、多数の、
しばしば重篤な副作用を有する。薬剤休日中に、患者の免疫系は疾患を抑制して
いる。本発明の組成物を用いるための方法は、癌および病原性感染に対して薬剤
休日の情況で用いられる。
【0210】 感染の治療に関しては、療法が特に免疫抑制性であるわけでない場合、本発明
の組成物が標準療法と同時に投与される.この期間中は、患者の免疫系は、本発
明の組成物により含まれるエピトープに対する応答を誘導することに向けられる
。副作用を有する治療から外れた時点で、患者は、病原体負荷が増大し始める場
合に感染性病原体に対して応答するようプライミングされる。本発明の組成物は
、薬剤休日中も同様に提供され得る。
【0211】 癌患者に関しては、多数の療法が免疫抑制性である。したがって、寛解が達成
されるかまたは、患者が標準治療に対して難治性であると同定され、次に免疫抑
制療法から外れた場合、本発明の組成物が投与される。したがって患者の免疫系
が再構成するにつれ、貴重な免疫源が同時に癌に向けられる。本発明の組成物は
、所望により免疫抑制レジメンと同時にも投与され得る。
【0212】 (IV.N.キット) 本発明のペプチドおよび核酸組成物は、ワクチン投与のための指示書とともに
キットの形態で提供され得る。代表的に、キットは、容器中の所望のペプチド組
成物(好ましくは、単位用量形態にある)および投与のための指示書を含む。例
えば、キットは、APC(例えば、樹状細胞)(容器中の本発明のペプチドに供
されそして現在それを提示する)を含み、好ましくは投与のための指導書と共に
単回用量を形成する。代替的なキットは、投与のための指示書とともに、容器中
の本発明の所望の核酸を含むミニジーン構築物(好ましくは、単位用量形態にあ
る)を含む。IL−2またはIL−12のようなリンホカインもまた、キットに
含まれ得る。所望であり得る他のキット構成要素には、例えば、滅菌シリンジ、
ブースター投薬、および他の所望の賦形剤が挙げられる。
【0213】 本発明を、特定の実施例によってより詳細に記載する。以下の実施例は、例示
の目的のために提供され、そしていかなる様式においても本発明を制限すること
を意図しない。当業者は、本発明に従って代替の実施形態を得るために変化また
は改変され得る重要でない種々のパラメータを容易に認識する。
【0214】 (V.実施例) (実施例1:) (腫瘍関連抗原の選択) HLA上位タイプ(スーパータイプ)であるA2、A3およびB7に結合する
ワクチンは、広範で人種的に偏っていない集団範囲(83〜88%)を提供する
。A2上位タイプは、この集団において広範に発現される(39〜49%)ので
、このファミリーの分子に結合するペプチドは、ペプチドベースのワクチンの使
用に関する合理的な開始点を提供する。A2ワクチンは、HLA−A2分子を発
現する患者を標的するが、このアプローチは、さらなる対立遺伝子またはその上
位タイプグループに結合するペプチドを含むように容易に拡大され得る。
【0215】 タンパク質全体はしばしば、特異的エピトープに限定された免疫応答を誘導し
、これは効果的な抗腫瘍免疫応答を媒介するのには、効果的ではないかもしれな
い(Disisら、J.Immunology 156:3151〜3158(
1996);Mancaら、J.Immunology 146:1964〜1
971(1991))。エピトープベースのワクチンは、TAA中に埋め込まれ
たペプチドエピトープの同定を通じてこの限界を回避する。例示的なTAAは、
表12に示されている。
【0216】 ペプチドは、MHC分子に対する結合能力について、MHC結合モチーフに基
づいて、およびインビトロで、正常個体由来のリンパ球培養物を用いて、腫瘍反
応性CTLを活性化する能力について評価された。このアプローチは、いくつか
の利点を有する。第一に、CTLまたは腫瘍細胞のような患者由来の細胞の単離
は必要としない。第二に、正常な個体においてCTLを刺激するエピトープの同
定により、サブドミナントエピトープおよびドミナントエピトープを含む、広範
なエピトープの同定が可能になる。
【0217】 4つの腫瘍関連抗原である、CEA、p53、MAGE2/3およびHER2
/neuが、種々の腫瘍型において発現されている(Kawashimaら、H
uman Immunology 59:1〜14(1998);Tomoli
nsonら、Advanced Drug Delivery Reviews
,Vol.32(3)(1998年7月6日)。好ましい実施形態では、ワクチ
ンは、これらの4つのうちから、または任意の他のTAA由来のエピトープを(
1つ以上のペプチドとしてまたはそれらをコードする核酸として)含む。従って
、このワクチンは、いくつかの主要な癌型に対するCTL反応を誘導する。
【0218】 CEAは、多数の異なる腫瘍で、特に結腸癌で高レベルの発現で生成される1
80kDの細胞表面の、そして分泌型の糖タンパク質である。この抗原は、胎児
組織に関連した正常な生理学において存在する(例えば、Ruddon、R.C
ancer Biology、第3版、126頁(1995);および同時係属
のUSSN 08/458,302(1999年12月10日出願)を参照のこ
と)。癌細胞における異常に高い発現により、CEAは免疫療法の重要な標的に
なる。
【0219】 MAGE(黒色腫抗原)は、関連タンパク質のファミリーであり、その発現は
、通常、精巣および胎盤に限定されているが、また黒色腫および種々の他の癌腫
でも発現される。これらのタンパク質は、細胞傷害性T細胞によって認識される
ことが公知である(例えば、同時係属USSN09/458,298(1999
年12月10日出願)を参照のこと)。
【0220】 HER2/neu(erbB−2)は、EGFレセプターと類似である185
kDの膜貫通タンパク質である。HER2/neuは、自己リン酸化可能なチロ
シンキナーゼである。HER2/neuの過剰発現は、癌遺伝子トランスフォー
メーションと関連している。HER2/neuは、主に乳癌、卵巣癌および胃癌
において発現される(例えば、同時係属USSN09/458,299(199
9年12月10日出願)を参照のこと)。
【0221】 第4のTAA標的であるp53は、通常腫瘍抑制遺伝子であるが、変異され得
る。変異体は、タンパク質安定性の増大を生じ、従って過剰発現する。このタン
パク質p53は、結腸、肺、前立腺および骨肉種、ならびに他の腫瘍において観
察されている(例えば、同時係属USSN09/458,297(1999年1
2月10日出願)を参照のこと)。好ましくは、本発明のワクチンにおけるp5
3ペプチドは、全ての癌患者の間で共通である、変異していない配列に由来する
【0222】 ワクチン組成物に含まれ得る他のTAAは、前立腺癌に関連する(例えば、同
時係属仮出願USSN60/17132(1999年12月21日出願)を参照
のこと)。
【0223】 以下の表7は、乳房、結腸および肺における腫瘍抗原発現を描写している。4
つのTAAを標的することにより、どのような腫瘍抗原も発現しない細胞への腫
瘍細胞の変異(腫瘍エスケープ)の確率は減少する。好ましくは、各TAA由来
の2つ以上のエピトープの封入により、異なる民族性の個体がこのワクチンに反
応し、そして広範な集団範囲を提供する確率を増大するように作用する。
【0224】 ワクチン組成物に対するこの合理的なアプローチは、特定のHLA対立遺伝子
に対して集中され得るか、または種々のHLA分子もしくは上位タイプに拡大さ
れ、集団範囲をさらに拡大し得る。
【0225】 表8は、表7の各タイプの癌についてアメリカにおけるこれらの腫瘍について
の頻度、5年生存率、および1年あたりの死亡数の推定を示す。新しい症例に関
して、これらの腫瘍型のそれぞれの推定死亡数および5年生存率は、大きくまだ
応じられていない必要性を有する。全般に、これらの腫瘍の頻度は有意に大きい
【0226】 (実施例2) (モチーフ保有ペプチドの同定) 4つの標的された腫瘍抗原(CEA、p53、MAGE 2/3およびHER
2/neu)由来のタンパク質配列を分析し、HLA−A2上位タイプ結合モチ
ーフを含む8マー、9マー、10マーおよび11マーの配列を同定した。このモ
チーフ[ロイシン(L)、イソロイシン(I)、バリン(V)、メチオニン(M
)、アラニン(A)、トレオニン(T)、またはグルタミン(Q)(2位置)、
およびロイシン(L)、イソロイシン(I)、バリン(V)、メチオニン(M)
、アラニン(A)、またはトレオニン(T)(C末端);表2を参照のこと]は
、A2上位タイプ内のHLA分子に結合するペプチドを決定するのに主な因子で
ある(例えば、del Guercioら、J.Immunol.154:68
5〜693(1995);Sette,A、およびSidney,J.,Cur
.Opin.Immunol.10:478〜482(1998);Sidne
yら、Immunology Today,17:261〜166(1996)
を参照のこと)。ナノマーおよびデカマーの配列は、二次アンカー残基を評価す
るためのA2特異的アルゴリズムを用いてさらに特徴付けられた(Rupper
tら、Cell 74:929〜937(1993);Gulukotaら、J
.Mol.Biol.267:1258〜1267(1997))。
【0227】 (実施例3:) (分子結合アッセイ) ヒトクラスI HLA分子への結合について、HLA−A2ペプチドモチーフ
を含有するネイティブ配列を直接試験した。なぜなら、モチーフ保有ペプチドの
サブセットは、生物学的に有意な親和性(表6にデータを示す)で結合するから
である。HLA−A2分子に対して500nM以下の親和性閾値は、ペプチドエ
ピトープがCTL応答を惹起する能力を規定することが、以前に示されている(
Setteら、J.Immunol.153:5586〜5592(1994)
)。精製したHLA分子を用いる競合阻害アッセイを用いてペプチド結合を定量
した。HLA−A2上位タイプの原型のメンバーであるHLA−A0201に
対する結合についてモチーフ保有ペプチドを最初に試験した。IC50≦500
nMで0201に結合するペプチドを、それが、A2上位タイプの他の優勢な
分子である:A0202、A0203、A0206、およびA6802
に結合する能力について、引き続き試験した(del Guericoら、J.
Immnol、1554:685〜693(1995);Sette,Aおよび
Sidney,J.Cur.Opin.Immunol.,10:478〜48
2(1998);Sidneyら.,Immunology Today,17
:261〜266(1996))。少なくとも1つのさらなるA2上位タイプメ
ンバーに結合することが発見されたA0201結合ペプチドを、さらなる試験
のために選択した。CEAおよびp53のついてのネイティブ配列のアナログを
評価して、以下に記載のように、さらなるCTLペプチドエピトープを同定した
【0228】 (実施例4:) (A2エピトープ同定) HLA−A2は、種制限分子であるので、A2ワクチンエピトープの結合およ
び機能的活性を、ヒト分子および細胞を用いてインビトロで測定した。高いまた
は中度のHLA−A2結合親和性(IC50≦500nM)を示すCTLエピト
ープを同定した。これらのエピトープはまた、IC50≦500nMでHLA−
A2上位タイプのファミリーの少なくとも1つのさらなるメンバーに結合する。
各エピトープは、特異的ヒトCTLの誘導をインビトロで刺激した。このCTL
は、ペプチドパルスした標的細胞および関連TAAを発現する腫瘍細胞株を認識
して溶解した。PADRE分子は、必要に応じてワクチン中に含まれ、長期のC
TL応答の誘導を促進する(Alexanderら、Immunologic
Research,印刷中)。
【0229】 ペプチドパルスした細胞およびTAA発現腫瘍細胞株の両方を認識し得る、ヒ
トCTLのインビトロ誘導によって免疫学的応答が実証された。特定の場合には
、ネイティブのペプチドに対して改善された結合親和性または上位タイプ範囲の
いずれかに基づいて、そしてある場合には、システインの別のアミノ酸での置換
に基づいて、アナログペプチドを選択した。
【0230】 類似のアッセイが、他のHLA型について用いられ得る。
【0231】 (実施例5) (ペプチドアナログは、スーパータイプ交差反応性を増加させるか、または化
学的特徴を改善する) クラスI HLAペプチドを、所定の位置のアミノ酸を置換することによって
改変または「アナログ化(analoged)」して、そのHLA結合親和性お
よび/またはスーパータイプ交差反応性を増加させ得る(例えば、表2、および
Zitvogelら、J.Exp.Med.183:87−97(1996);
Setteら、J.Immunol.153:5586−5592(1994)
を参照のこと)。このペプチドの2位およびC末端のアミノ酸は、HLA−A2
結合ポケットと相互作用する一次接触または「アンカー」残基である。本発明の
組成物に含ませるためのアナログを同定するために、アンカー残基を、2位およ
び/またはC末端にて、現在好ましいアンカー残基または少し好適性の低いアン
カー残基で置換することによって改変した。
【0232】 利用された別の改変型は、産物開発の間のジスルフィド架橋形成の潜在的な複
雑性を回避するために、内因性システイン(C)残基をα−アミノ酪酸(B)で
置換することを含んだ。
【0233】 例えば、アナログ化させるべきネイティブのペプチドを選択するために使用さ
れた2つの判断基準は以下の通りであった:1)最適以下のアンカー残基の存在
;および2)スーパータイプの少なくとも2個または3個の対立遺伝子に対する
、親ペプチドの少なくとも弱い結合(IC50=500〜5000nM)。
【0234】 ペプチドはまた、二次アンカー残基の改変によってアナログ化され得る。例え
ば、好ましいアプローチでは、ペプチドは、受容可能かまたは好適なものに有利
なように、有害な残基を除去することによってアナログ化され得る;受容可能な
残基は、異なる受容可能な残基または好ましい残基と交換され得るか、あるいは
、好ましい残基は、別の好ましい残基と交換され得る。
【0235】 従って、ペプチド配列を、上記の1以上のストラテジーを使用して改変した。
このペプチドを、分子結合アッセイを使用して、HLA−A2スーパータイプ結
合について試験した。アナログペプチドについてのスーパータイプ結合データを
、表6に示す。
【0236】 (実施例6) (細胞性免疫原性スクリーニング) 本発明のペプチドをまた、TAA由来ペプチドに対するCTL前駆体応答を刺
激するその潜在能(インビトロ一次CTL誘導)および標的TAAペプチドエピ
トープを発現する腫瘍細胞のCTL認識(内因性標的の認識)について評価した
。これらの判断基準は、このペプチドが、機能的エピトープであることの証拠を
与えた。
【0237】 (インビトロ一次CTL誘導) 末梢血単球細胞由来(または骨髄由来)のヒトDC(GM−CSFおよびIL
−4を使用してインビトロで生成され、そして目的のペプチドでパルス(pul
se)された)を、一次CTL誘導培養物における抗原提示細胞(APC)とし
て使用した。ペプチドでパルスされたDCを、CTL前駆体の供給源として供さ
れたCD8 T細胞(磁気ビーズを使用して、正常なドナーリンパ球から陽性選
択された)と共にインキュベートした。ペプチドでの刺激から1週間後に、一次
培養物を、細胞傷害性を測定する標準的なクロム放出アッセイまたはサンドウィ
ッチELISAに基づくインターフェロンγ(IFNγ)産生アッセイのいずれ
かを使用して、エピトープ特異的なCTL活性について試験した。表6の各CT
Lエピトープは、正常なドナーのCD8 T細胞からのCTL誘導を刺激した。
【0238】 (内因性標的の認識) 本明細書中に記載のように、ペプチドでパルスした標的の認識に関する試験で
陽性のT細胞培養物を拡大し、そしてTAAを内因的に発現するヒト腫瘍細胞を
認識するその能力について評価した。クロム放出アッセイおよびIFNγ産生ア
ッセイを、これらの評価のために使用した(腫瘍細胞株を、標的として供した)
。TAAまたはHLA−A2.1分子のいずれかの発現を欠く腫瘍細胞株を、非
特異的活性についての陰性コントロールとして供した。ペプチド特異的かつHL
A−A2拘束様式で腫瘍細胞を認識するCTL培養物が生成された(表6)。
【0239】 CTLペプチドに特徴的なHLAレセプター結合および免疫原性を、表6にま
とめる。
【0240】 (実施例7) (CTL誘導の増強のためのヘルパーエピトープとしてのPADRE分子) HTL活性が、長期持続性のCTL応答の誘導のために重要であるという証拠
が益々増加しつつある(Livingstonら、J.Immunol 162
:3088−3095(1999);Walterら、New Engl.J.
Med.333:1038−1044(1995);Huら、J.Exp.Me
d.177:1681−1690(1993))。従って、HLAクラスII分
子に結合し、そしてHTLを刺激する1以上のペプチドが、本発明に従って使用
され得る。従って、ワクチンの好ましい実施形態は、ヘルパーT細胞を刺激する
ように設計された様式で、大半のDR分子を標的化する汎用(universa
l)Tヘルパー細胞エピトープ(HTL)のPADRETMファミリー由来の分
子を含む。例えば、以下の式:aKXVAAZTLKAAa(ここで、「X」は
、シクロヘキシルアラニン、フェニルアラニン、またはチロシンのいずれかであ
り;「Z」は、トリプトファン、チロシン、ヒスチジン、またはアスパラギンの
いずれかであり;そして「a」は、D−アラニンまたはL−アラニンのいずれか
である(配列番号29))を有する、pan−DR−結合エピトープペプチドは
、大半のHLA−DR対立遺伝子に結合し、そしてHLA型に関わらず大半の個
体由来のTヘルパーリンパ球の応答を刺激することが見出された。
【0241】 特に好ましいPADRE分子は、合成ペプチドaKXVAAWTLKAAa(
a=D−アラニン、X=シクロヘキシルアラニン)であり、これは、HLA−D
R結合能およびT細胞免疫応答の誘導を両方とも最大化するように特異的に操作
された非天然アミノ酸を含む。
【0242】 代替的に好ましいPADRE分子は、以下のペプチドである:
【0243】
【化5】 (a=D−アラニン、X=シクロヘキシルアラニン)。
【0244】 現在好ましい実施形態では、PADREペプチドは、アミド化されている。例
えば、PADRE分子の特に好ましいアミド化実施形態は、慣習的に、aKXV
AAWTLKAAa−NHとして記載される。
【0245】 精製されたHLA−DR分子を用いる競合的阻害アッセイによって、PADR
TM分子であるaKXVAAWTLKAAa−NHは、高度または中程度の
親和性(1,000nM以下のIC50)で、最も蔓延したHLA−DR分子の
16個のうちの15個に結合することが示された(Kawashimaら、Hu
man Immunology 59:1−14(1998);Alexand
erら、Immunity 1:751−761(1994))。PADREと
破傷風トキソイド(TT)ペプチド830〜843とのDR結合能力の比較によ
り、「汎用」エピトープが公開された(Panina−Bordignonら、
Eur.J.Immunology 19:2237−2242(1989))
。このTT830〜843ペプチドは、試験された16個のDR分子のうちの7
個にのみ結合したが、PADREは、16個のうちの15個に結合した。PAD
REを結合する15個のDR分子のうちの少なくとも1個は、全人類のうちの9
5%より多くにおいて存在すると予測されている。従って、このPADRE分子
は、ヒト集団におけるHLA−DR分子の広範な多型性にも関わらず、実質的に
すべての患者においてHTL応答を誘導すると予測される。
【0246】 PADREは、ヒトT細胞に対する最適な免疫原性について特に操作された。
TT830〜843抗原およびPADRE分子aKXVAAWTLKAAa−N
を用いた、正常ヒトT細胞のインビトロでの一次免疫からの代表的なデータ
を、図1に示す。これらの正常ドナーからの末梢血単核細胞(PBMC)を、イ
ンビトロにおいて、ペプチドで刺激した。3回目の刺激の後、PADREが、標
準的なT細胞増殖アッセイにおいて測定された場合に3名すべてのドナーについ
て、有意な一次T細胞応答を生じることが観察された。PADREペプチドを用
いると、10,000cpmの増殖レベルは、一般的に、10〜100ng/m
lの抗原を用いて達成された。対照的に、TT830〜843抗原は、試験され
た3個体のうちの2個体のみに応答を生じさせた。ほぼ10,000cpmの範
囲の応答は、約10,000ng/mlの抗原を用いて達成された。これに関し
て、PADREは、T細胞応答の活性化について、モル濃度に基づき、TT83
0〜843抗原よりも約100倍強力であることが注目された。
【0247】 University of Leiden(C.J.M.Melief)で
実施された、第I/II相研究者提供試験からの初期のデータは、PADRE分
子aKXVAAWTLKAAa(恐らく、アミド化されたaKXVAAWTLK
AAa−NH)が、ヒトにおいて高度に免疫原性であるという原則を支持して
いる(Ressingら、Detection of immune resp
onses to helper peptide,but not to v
iral CTL epitopes,following peptide
vaccination of immunocompromised pat
ients with recurrent cervical carcin
oma.提出(1999))。この試験では、PADRE分子を、種々のヒトパ
ピローマウイルス(HPV)由来CTLエピトープと同時乳化(co−emul
sify)し、そして再発または残存した子宮頸癌を有する患者に注射した。し
かし、研究した患者に伴う癌が後期であったことが理由で、これらの患者は、免
疫無防備状態であったことが予期された。患者の免疫無防備状態は、その低頻度
のインフルエンザウイルス特異的CTL、CD3発現レベルの減少、および従来
の抗原を用いるインビトロ刺激の後の増殖リコール(recall)応答の低発
生率によって示された。従って、University of Leidenで
の試験では、何の効力も予測されず、この試験の目標は、本質的に、安全性を評
価するためであった。安全性は、実際に示された。有利な安全性プロフィールに
加えて、PADRE T細胞反応性が、12名の患者中4名において(図2)、
これらの患者の免疫能力の減少はあるにしても、検出された。
【0248】 従って、ワクチンのPADRETMペプチド成分は、HLA−DR分子の複数
の対立遺伝子形態に対して広範な特異性を有して結合する。さらに、PADRE TM ペプチド成分は、高い親和性(1000nM以下のIC50)で、すなわち
、HLAクラスII拘束T細胞についての免疫原性と相関した親和性のレベルで
結合する。PADRETMペプチドのインビボ投与は、正常なヒトおよび患者の
集団において、HTLの増殖を刺激する。
【0249】 (実施例8) (ProGP由来DCの機能的能力) 本発明に従うワクチンの1つの実施形態は、樹状細胞(DC)を介して送達さ
れる本発明のエピトープ保有ペプチドを含む。従って、DCを、インビトロおよ
びインビボの両方の免疫機能アッセイにおいて評価した。これらのアッセイは、
CTLハイブリドーマおよびCTL細胞株の刺激、ならびにCTLのインビボ活
性化を含む。
【0250】 (DC精製) ProGP動員DCを、ProGP処理C57B1/6マウスの末梢血(PB
)および脾臓から精製して、抗原を提示するその能力および細胞性免疫応答を誘
発するその能力を評価した。簡潔には、DCを、CD11c特異的抗体でコーテ
ィングされた磁気ビーズ(Miltenyi Biotec,Auburn C
A)を使用する陽性選択ストラテジーを使用して、総WBCおよび脾臓から精製
した。比較のために、エキソビボで拡大したDCを、7〜8日間のGM−CSF
およびIL−4の標準反応混液(R&D Systems,Minneapol
is,MN)による未処理C57B1/6マウス由来の骨髄細胞を培養すること
によって生成した(Mayordomoら、Nature Med.1:129
7−1302(1995))。近年の研究によって、このエキソビボで拡大され
たDC集団が、有効な抗原提示細胞を含み、抗腫瘍免疫応答を刺激する能力を有
することが明らかにされた(Celluzziら、J.Exp.Med.83:
283−287(1996))。
【0251】 ProGP由来DC(100μg/日、10日間、SC)およびGM−CSF
/IL−4エキソビボ拡大DCの純度を、フローサイトメトリーによって決定し
た。DC集団を、CD11cおよびMHCクラスII分子の両方を発現する細胞
として規定した。磁気CD11c微小ビーズからのDCの精製後、ProGP処
理マウスから単離された、二重陽性のPB由来DCのパーセンテージを、約4%
から48〜57%の範囲まで富化した(平均収量=4.5×10DC/動物)
。ProGP処理マウスから単離された精製脾臓DCのパーセンテージを、12
〜17%の範囲から67〜77%の範囲まで富化した。GM−CSF/IL−4
エキソビボ拡大DCの純度は、31〜41%の範囲であった(Wongら、J.
Immunother.21:32040(1998))。
【0252】 (CTLハイブリドーマおよびCTL細胞株のインビトロ刺激:特異的CTL
エピトープの提示) ProGP生成DCがCTL細胞株を刺激する能力は、ウイルス由来エピトー
プおよび対応するエピトープ応答性CTL細胞株を使用して、インビトロで示さ
れた。ヒトHLA−A2.1を発現するトランスジェニックマウスを、ProG
Pで処理した。これらのマウスから単離された脾臓DCを、B型肝炎ウイルス由
来のペプチドエピトープ(HBV pol 455)でパルスし、次いで、IF
Nγを産生することによって、HBV pol 455エピトープ/HLA−A
2.1複合体に応答するCTL細胞株と共にインキュベートした。ProGP由
来脾臓DCが、HBV pol 455エピトープを提示する能力は、2つの陽
性コントロール集団:GM−CSFおよびIL−4拡大DC培養物または精製脾
臓B細胞の能力よりも高かった(図3)。他の抗原提示細胞に対するProGP
由来脾臓細胞についての応答曲線における左へのシフトは、これらのProGP
由来細胞が、応答細胞株による最大のIFNγ放出を刺激するために、より少な
いエピトープを必要とすることを明らかにした。
【0253】 (実施例9) (ペプチドでパルスしたProGP由来DCは、インビボCTL応答を促進す
る) エキソビボにおいてペプチドでパルスしたDCが、インビボにおいてCTL応
答を刺激する能力をまた、HLA−A2.1トランスジェニックマウスモデルを
使用して評価した。ProGP処理マウス由来のDCまたはGM−CSFおよび
IL−4での拡大後の骨髄細胞に由来するコントロールDCを、エキソビボにお
いて、HBV pol 455エピトープでパルスし、洗浄し、そしてこのよう
なマウスに注射(IV)した。免疫後7日目に、脾臓を取り出し、そしてDCお
よびCTLを含む脾細胞を、HBV pol 455ペプチドの存在下において
、インビトロで2回再刺激した。再刺激した脾臓細胞培養物の3つの独立した培
養物のCTL活性を、CTLが、ペプチド有りまたは無しでパルスされた、51 Cr標識化標的細胞を溶解する能力を測定することによって評価した。強力なC
TL応答が、エピトープでパルスされたProGP由来DCおよびエピトープで
パルスされたGM−CSF/IL−4 DCで免疫された動物において生成され
た(図4)。対照的に、偽性パルスされたProGP生成DC(ペプチドなし)
で免疫された動物は、CTL誘導の証拠を示さなかった。これらのデータによっ
て、ProGP処理マウス由来のDCが、エキソビボでエピトープによってパル
スされ得、そしてインビボにおいて特異的CTL応答を誘導するために使用され
得ることが確認されている。従って、これらのデータは、ProGP由来DCが
、ヒトMHCクラスI分子を表すモデルにおいて、CTL応答を促進するという
原則を支持する。
【0254】 マウスにおけるインビボでの薬理学的研究は、パルスされた自己DCの動物へ
の再注入に関して明らかな毒性を何ら示さなかった。
【0255】 (実施例10) (合成ペプチドの製造:Bulk A2ワクチンペプチドの物理的/化学的特
性) 1つの実施形態では、本発明の各ペプチドは、化学的合成によって調製され、
そして凍結乾燥によって固体として単離される。ペプチドは、優良製造規則(G
ood Manufacturing Practice)に従って製造される
【0256】 本発明のバルクペプチドを、正体および放出を試験した後に、水性または非水
性の溶液として処方し、濾過滅菌し、そして無菌の脱発熱物質(depyrog
enate)バイアルに無菌的に充填する。無菌のゴムストッパーを挿入し、そ
してオーバーシール(overseal)を、このバイアルに適用した。バイア
ルに封入された処方物は、100%視覚的検査を受け、そして特定の放出試験を
受けた。放出されたバイアルを、投与のために送達する前に、標識し、そしてパ
ッケージした。
【0257】 表6は、供給番号、アミノ酸配列、結合データ、および各ペプチドによって誘
導されるCTLの特性の同定をまとめる。
【0258】 (実施例11) (樹状細胞の単離、パルス化、試験および投与) 現在、ワクチン接種について好ましい手順を、本明細書中に示す。簡単には、
患者を、ProGPで処置して、循環にDCを拡張しそして動員する。最大DC
動員(当業者に公知の手順に従って決定される)の日に、患者は、白血球搬出を
うける(約15Lプロセス、十分な単核細胞を収集するのに必要な場合、1度で
きる限り繰り返す)。単核細胞産物を、本発明のペプチドとミクロポアフィルタ
ーを介する(この混合プロセスは、滅菌されたペプチドを使用する場合、必要な
い)注射によって混合する。インキュベーションおよび洗浄して非結合ペプチド
残基を除去した後、細胞産物のワクチン実施形態を、低温保存の溶液中に再懸濁
し(最終10%DMSO)、そして多ワクチン接種ブーストを含むこれらのプロ
トコールによって、アリコート内に分割する。パルス化された単核細胞産物を、
造血幹細胞に対する認められた手順に従って凍結し、そして、貯蔵する。
【0259】 ワクチン接種を、患者におけるProGPの血液学的効果を消した後(すなわ
ち、ヘモグラムが、ベースラインに戻される)、解凍した細胞産物の注射または
静脈内灌流によって実施する。図5は、ペプチドを有するDCのエキソビボのパ
ルス化、DCの洗浄、DC試験、および低温保存法のフローチャートを提供する
。このプロセスのより詳細な記載は、以下の実施例において提供する。
【0260】 (実施例12) (ProGPの投与および白血球搬出による単核細胞の収集) 患者を、皮下注射によってProGPを用いて毎日処置する(用量およびスケ
ジュールは、標準的な医学手順に従って決定される)。白血球搬出の前の夕方、
患者を、大内径アフェレーシスカテーテルのための静脈内アクセスに適切なアフ
ェレーシス医師または看護士/技術者によって評価する。末梢静脈アクセスを、
アフェレーシスのための速い血流を維持するために不十分であると考える場合、
次いで、中心静脈カテーテル(鼡径部位、鎖骨下部位または頸静脈内部の部位)
を、適切な医学的/外科的人員によって挿入し得る。予測される最大DC動員の
日、白血球搬出(約3血液容積または15L)を、例えば、Cobe Spec
tra またはFenwal CS3000(流速35mL/min以上)で実
施し、単核細胞を得る。白血球搬出産物におけるDCの数を、単核細胞のフロー
サイトメーター計数によって評価する。この単核細胞は、アフェレーシス産物か
ら無菌的に回収された1mLのサンプル中に免疫表現型lin−/HLA−DR
+/CD11cおよびlin−/HLA−DR+/CD123+を有する。白血
球搬出産物における顆粒球およびリンパ球の数を、自動化サイトメトリー(CB
C/示差)によって計数した。CBC/示差を、白血球搬出手順後速やかに実施
し、そして10日間、1日おきに造血素処置およびアフェレーシスに造血の効果
の消散をモニターする。
【0261】 (実施例13) (樹状細胞パルス化のための手順) 血漿を、遠心分離および上澄みの圧搾によって白血球搬出産物から除去する。
遠心分離ペレット由来の細胞を、1%のヒト血清アルブミン(HSA)を含有す
る100mlまでのOptiMEM培地中に10DC/mlの細胞密度で再懸
濁する。
【0262】 本発明のペプチド(好ましくは別個の滅菌A2ペプチド処方物として)を、無
菌技術を使用してDC培養バッグに注射口を介して直接投与する。混合(例えば
、圧迫と反転を繰り返すことによって)後、細胞懸濁液を、周囲の温度で4時間
インキュベートする。低温保存サンプル溶液を、200mLのPlasmaly
te(登録商標)中で50mLの医薬グレードのジメチルスルホキシド(DMS
O)を溶解することによって調製する。パルス化期間後、細胞懸濁液を、遠心分
離および同じ容積のリン酸緩衝化生理食塩水溶液で再懸濁することよって洗浄す
る。洗浄手順を、規定された回数(例えば、研究がペプチドを除去したと確認す
るまで)繰り返す。各1mLのサンプルを、確認試験および微生物学的試験のた
め除去する。次いで、細胞を、遠心分離および同じ容積の凍結保存溶液(最終1
0%DMSO)に再懸濁することによって凍結するために調製する。次いで、凍
結保存された細胞懸濁液を、6つのアリコートへ分割し、50mL凍結バッグへ
移し、そして貯蔵のため1℃/minの制御された速度で液体窒素中でワクチン
接種手順を必要とするまで凍結する。
【0263】 (パルス化手順を評価するアッセイ) 抗原提示細胞(本発明のペプチドに対応する長期間刺激されたT細胞、または
T細胞ハイブリドーマ)を使用して、ヒト細胞を用いてワクチンのペプチド試薬
をインキュベートするための最適手順を決定する。パルス化研究を、以下の1つ
以上の細胞供給源を使用して行う:ProGP処置HLA−A2.1トランスジ
ェニックマウス由来の精製されたDC;HLA−A2を発現するヒト腫瘍細胞株
;定常なヒトボランティア由来の末梢血単核細胞;ProGP処置患者由来の末
梢血単核細胞;および/またはGM−CSFおよびIL−4を有する末梢血単核
細胞のエキソビボ培養の前の正常なヒトHLA−A2ボランティアから得られた
DC。
【0264】 評価条件は、例えば: A.細胞性単離手順および細胞数 B.ワクチンペプチドの濃度 C.補助試薬を除去するための洗浄条件 D.パルス後操作(再懸濁、凍結) を含む。
【0265】 従って、これらの研究は、機能的なHLA−A2/ペプチド複合体をヒト細胞
の表面上で生成するための手順の能力を示す。パルス化手順の確認を、第I相臨
床試験を実施した後HLA−A2.1特異的T細胞株を使用して達成する。
【0266】 (実施例14) (DC産物からのペプチド除去の確認) ペプチド試薬を用いるパルス化に続いて、患者由来のDCを数回洗浄し、患者
へ細胞を戻す前に余分なペプチドを除去する。本発明のワクチンの本実施形態に
おいて、洗浄手順は、非結合ペプチドを除去する。従って、ペプチドに対する患
者の全身曝露はないかまたはごくわずかである。本発明の代替的ワクチンは、本
発明のペプチドの患者への直接投与、本発明のペプチドを1つ以上含む多エピト
ープのポリペプチドの投与、ペプチドをコードする核酸の形態でのペプチドの投
与(例えば、ミニジーン構築物の使用によって)を含む。
【0267】 (樹状細胞の洗浄緩衝液におけるワクチンペプチドのためのアッセイ) DCをペプチドと共にインキュベートした後、細胞を複数の容積の洗浄緩衝液
で洗浄する。最後の洗浄のアリコートを非極性の固相抽出カートリッジ上に置き
、そして洗浄してサンプルの塩含有量を減少する。緩衝液中に含まれる任意のペ
プチドを、抽出カートリッジから溶出し、そして乾燥状態まで蒸発する。次いで
、サンプルを、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)移動相内で再構成し、
ポリマーベースの逆相HPLCカラム上に注入し、そして逆相勾配溶出クロマト
グラフィーを使用して溶出する。残存ペプチドを、質量分析計セットアップを使
用して検出し、各ペプチドのプロトン化された分子イオンを、HPLCカラムか
ら溶出する場合にモニターする。ペプチドを、分析物および検定曲線における標
準に対して得られている内部標準の面積応答比を比較することよって定量する。
【0268】 (実施例15) (DC産物からのトリフルオロ酢酸除去の確認) 特定の実施形態において、ペプチド試薬を、0.1%トリフルオロ酢酸(TF
A)を使用して処方し得る。残存ペプチドを除去するために開発した洗浄手順は
また、残存TFAを除去する。
【0269】 (実施例16) (樹状細胞放出試験) (同一性) 白血球搬出産物におけるDCの数を、単核細胞のフローサイトメーター計数に
よって評価する。この単核細胞は、アフェレーシス産物から無菌的に回収された
1mLのサンプル中に免疫表現型lin/HLA−DR/CD11cおよ
びlin/HLA−DR/CD123を有する。lin細胞は、系統マ
ーカーCD3、CD14、DC16、CD19、CD20、CD56に対する抗
体のカクテルを使用することによって単球、Tリンパ球、Bリンパ球、および顆
粒球を除去する。
【0270】 (細胞生育能) 単核細胞の生育能を、パルス化および洗浄の後、低温保存での懸濁の前にトリ
パンブルー色素除去によって評価する。概して、細胞産物が、50%より多くト
リパンブルー陽性細胞を含む場合、産物を患者に投与しない。
【0271】 (微生物学試験) 低温保存における細胞懸濁を、グラム染色および慣用的な臨床的な細菌培養/
感受性および真菌培養/感受性によって微生物交叉汚染について試験する。試験
が、細菌または真菌交叉汚染に対して陽性(重大な交叉汚染の絶対的な証拠)で
ある場合、産物を注入しない。例えば、グラム染色が陰性である場合、産物を、
培養/感受性の結果を待つ間に最初のワクチン接種について注入し得る。患者が
、注入された汚染菌に対して臨床的に寄与し得る適切な感染の兆候を示す場合、
培養結果に基づく抗体治療を、治療する医師の考えで始める。
【0272】 (実施例17) (患者ワクチン接種) 好ましい実施形態において、凍結したパルス化樹状細胞のアリコートを液体窒
素フリーザーから除去し、注入部位への輸送の間液体窒素を含む絶縁容器内で凍
結したままにする。産物を、37℃の水浴中において穏やかな攪拌で液浸によっ
て解凍する。解凍後すぐに、細胞懸濁液を、静脈内ラインを介して重力またはシ
リンジポンプによって注入する。あるいは、ワクチンを、注射によって(例えば
、皮下、皮内、または筋肉内)投与する。患者の生命兆候を、注入/注射前およ
び注入の間は5分間隔で、次いで注入/注射後1時間は15分間隔でモニターす
る。
【0273】 当該分野の知識に従う注入プロトコールを、本発明のワクチン実施形態の変わ
りに実施する(例えば、直接ペプチド注入または核酸投与)。
【0274】 (実施例18) (A2ワクチン) 本発明に従うワクチンは、HLA−A2スーパーモチーフを保有する8つのペ
プチドエピトープを含む。ひとまとめにして、これらの8つのエピトープは、腫
瘍関連抗原(TAA)HER/neu、p53、MAGE2、MAGE3、およ
び癌胎児抗原(CEA)由来であり、これらのTAAに対するCTL応答を刺激
する(表9を参照のこと)。これらの8つのエピトープ(表6にまた示す)は、
HLA−A2スーパーモチーフを保有する。必要に応じて、第9のエピトープ(
CTL応答を促進するHTLエピトープ(例えば、pan−DR結合ペプチド(
PADRETM、Epimmune,San Diego,CA)))を含む。
【0275】 A2ワクチンの8つのHLA−A2ペプチド組成物は、複数のHLA−A2ス
ーパーファミリー分子に高いまたは中程度の親和性(IC50≦500nM)で
結合する。HLA−A2特異的アナログおよびA2ワクチンのネイティブペプチ
ド組成物は、正常なヒトボランティアの末梢血由来のCTLを刺激する。これら
のCTLは、HLA−A2発現APC上でパルス化されているネイティブペプチ
ドおよびHLAマッチ腫瘍細胞株によって提示される内因性ペプチドを認識する
。従って、A2ワクチンは、腫瘍に対する免疫応答を媒介する免疫系の細胞性ア
ームの刺激に有効である。
【0276】 他のモチーフを保有するペプチド、またはこのようなペプチドをコードする核
酸を含有するワクチンをまた、本明細書中に示される原則に従って使用し、そし
てこのワクチンは本発明の範囲内であることが認識されるべきである。
【0277】 好ましい実施形態において、A2ワクチンは、9つのペプチドを用いてエキソ
ビボでパルス化したDCを含む。ワクチンの本実施形態を、プロジェニポイエチ
ン(progenipoietin)(ProGP)動員DCを用いて使用し得
る。
【0278】 (実施例19) (A2ワクチン) A2ワクチンは、12個のペプチドのカクテルを含み、その内10個が、腫瘍
関連抗原(TAA)HER2/neu、p53、MAGE2/3、および癌胎児
抗原(CEA)に対するCTL応答を刺激する。残存している2つのペプチドは
、共にCTL応答を促進するHTLエピトープであるペプチドのPADRETM ファミリーのメンバーである。A2ワクチンの本実施形態を、エマルジョンベー
スのアジュバント(例えば、Montanide(登録商標)ISA51または
ISA720(Seppic,Paris,France)またはIncomp
lete Freund’s Adjuvant)との組み合わせにおいて使用
し、好ましくは注射によって投与する。当業者によって認識されるように、投与
の代替モデルもまた使用し得る。多くのアジュバントは、当該分野で公知であり
、そして本発明に従って使用する(例えば、Tomlinsonら、Advan
ced Drug Delivery Reviews,Vol.32(3)(
1998年7月6日)を参照のこと)。
【0279】 本ワクチン実施形態の8つのHLA−A2 CTLペプチド構築物は、複数の
HLA−A2スーパーファミリー分子に高いまたは中程度の親和性(IC50
500nM)で結合する。本ワクチンのHLA−A2特異的アナログおよびネイ
ティブペプチド構築物は、患者の血液由来のCTLを刺激する。これらのCTL
は、HLA−A2発現APC上でパルス化されたネイティブペプチドおよびHL
Aマッチ腫瘍細胞株によって提示される内因性ペプチドを認識する。
【0280】 HLAクラスIIを刺激する2つのペプチドもまた、本発明に従って使用する
。例えば、pan−DR結合エピトープペプチドは、以下の式を有する:aKX
VAAZTLKAAa、ここで「X」はシクロヘキシルアラニン、フェニルアラ
ニン、またはチロシンのいずれかであり;「Z」はトリプトファン、チロシン、
ヒスチジンまたはアスパラギンのいずれかであり;そして「a」はD−アラニン
またはL−アラニンのいずれかである(配列番号29)。このpan−DR結合
エピトープペプチドは、最もHLA−DR対立遺伝子に結合すること、およびH
LA型にかかわらずほとんどの個体由来のTヘルパーリンパ球応答を刺激するこ
とを見出している。2つの特定の好ましいPADRE分子は、ペプチド(aKF
VAAYTLKAAa−NHおよびaKXVAAHTLKAAa−NH(a
=D−アラニン、X=シクロヘキシルアラニン))であり、後者は非天然アミノ
酸を含み、HLA−DR結合能力およびT細胞免疫応答の誘導を共に最大化する
ように特異的に操作する。
【0281】 A2ワクチンのPADRETMペプチド成分は、高い親和性および広汎な特異
性でHLA−DR分子の複数の対立遺伝子形態に結合する(IC50≦1000
nM)。PADREペプチドのインビボ投与は、正常なヒトおよび患者集団にお
いてHTLの増殖を刺激する。従って、本ワクチン実施形態は、腫瘍に対する免
疫応答を媒介する免疫系の細胞性アームの刺激に有効である。
【0282】 本明細書中に記載される実施例および実施形態は、例示目的のためだけと理解
され、そしてそれらを考えた種々の改変または変更は当業者にとって示唆される
ことは、本出願の精神および範囲および添付の請求の範囲内に含まれるべきであ
る。本明細書中で引用する全ての刊行物、特許、および特許出願は、その全体が
全ての目的のため参考として本明細書によって援用される。
【0283】
【表2】
【0284】
【表3】
【0285】
【表4】
【0286】
【表5】
【0287】
【表6】
【0288】
【表7】
【0289】
【表8】
【0290】
【表9】
【0291】
【表10】
【0292】
【表11】
【0293】
【表12】
【0294】
【表13】
【0295】
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、PADREが、ヒトPBMC由来の抗原特異的T細胞応答を促進する
ことを示す。図1において、3人の健康なドナー(ドナー431、397、およ
び344)由来のPBMCを、インビトロで刺激した。簡単に言うと、Fico
ll−Paque(Pharmacia LKB)精製されたPBMCを、24
ウェル組織培養プレート(Costar)に4×10細胞/ウェルでプレート
した。ペプチドを、終濃度10μg/mlで添加し、そして37℃で4日間イン
キュベートした。組換えインターロイキン−2を、終濃度10ng/mlで添加
し、そして培養物に新鮮な培地およびサイトカインを3日毎に与えた。抗原を用
いたT細胞の2回のさらなる刺激を、約14日目および約28日目に実施した。
T細胞(3×10細胞/ウェル)を、照射(7500rad)自己PBMC細
胞を用いて10μg/mlペプチドで再刺激した。T細胞増殖応答を、H−チ
ミジン取り込みアッセイを用いて決定した。
【図2】 図2は、PADRE特異的増殖応答が、ペプチドワクチン接種を介して誘導さ
れることを示す。図2において、ワクチン接種の2週間後、12人の頸部癌患者
のうちの4人(002、005、008、および014)のPBMCが、5μg
/ml PADREペプチドを用いてインビトロにおいて刺激した場合、増殖を
示した(4/12=33%の応答患者、95% 間隔 10〜65%)(Tx=
処理)。複数ウェルの増殖指数を、コントロールウェルからの平均cpmで除し
た実験ウェルからの平均cpmとして計算した。PADRE−特異的応答は、増
殖指数が5を超えた場合、陽性であるとみなした。複製物間の変動は、常に25
%未満であった(Ressingら、Detection of immune
responses to helper peptide,but not
to viral CTL epitopes,following pep
tide vaccination of immunocompromise
d patients with recurrent cervical c
arcinoma.Submitted(1999))。
【図3】 図3は、ProGP処理マウス由来の脾DCがCTL株に対してHBV由来C
TLエピトープを提示することを表す。図3において、ProGP処理HLA−
A2.1/K−H−2bxsトランスジェニックマウス(33μg/動物、Q
D、7日間のSC)由来の脾DCを、抗CD11c抗体(Miltenyi B
iotec)を用いて富化した。B細胞を、細胞をビオチン化抗CD19抗体お
よびストレプトアビジン結合ビーズ(Miltenyi Biotec)を用い
て細胞を処理した後、磁気分離によって正常脾臓から単離した。DCをまた、G
M−CSF/IL−4を用いた培養によって骨髄細胞から生成した。DCまたは
B細胞(1×10細胞)を、1×10CTL株1168および種々の濃度の
HBV Pol 455ペプチドを用いて、3μg/mlのβ2−ミクログロビ
リン(Scripps Laboratories)を含むOpti−MEM
I培地中でインキュベートした。細胞を、抗IFNγ捕獲抗体で予めコートされ
た96平底ウェルELISAプレートに添加した。18〜20時間37℃でのイ
ンキュベーション後、刺激された株1168によるIFNγのインサイチュ生成
を、サンドイッチELISAを用いて測定した。1つの実験からのデータを示す
。類似の結果が、さらなる実験において得られている。研究は、Epimmun
e Inc.,San Diego,CAで実施した。
【図4】 図4は、ProGP処理マウス由来の脾DCがインビボにおいてCTL応答を
誘導することを示す。図4において、ProGP処理HLA−A2.1トランス
ジェニックマウス(33μg/動物、QD、7日間のSC)由来の脾DCを、3
μg/ml β2−ミクログロビリン(Scripps Laboratori
es)を含むOpti−MEM I培地(Gibco Life Scienc
es)中、HBV Pol 455ペプチドを用いてインビトロでパルスした(
ペプチド10μg/mlで10細胞/ml)。3時間室温でペプチドをパルス
した後、DCを洗浄し、そして10個の細胞を、3匹のトランスジェニックマ
ウスのIV群に注射した。エピトープパルスされたGM−CSF/IL−4拡大
DCおよび「モック(mock)パルスされた」ProGP由来DCをまた、比
較のために試験した。DCを用いた一次免疫を受けた7日後、動物を、同じDC
集団を用いてブーストした。一次免疫の14日後、免疫動物由来の脾細胞を、P
ol 455ペプチドの存在下、インビトロで2回刺激した。再刺激後のCTL
活性を、標準52Cr放出アッセイを用いて測定し、このアッセイにおいて、 Cr標識 HLA−A2.1トランスフェクトされたJurkat標的細胞の
溶解を、ペプチドの存在(丸記号)または非存在(四角記号)で測定した。パネ
ルA〜Cに示されるデータの点は、3連のセットの培養物由来の複合物の溶解活
性を示す。パネルA、HBV Pol 455ペプチドでパルスされたProG
P(SD−9427)処理動物由来の脾DC。パネルB、HBV Pol 45
5ペプチドでパルスされたGM−CSF/IL−4拡大DC。パネルC、Pro
GP処理動物由来のモックパルスされたDC。研究は、Epimmune In
c.,San Diego,CAで実施した。
【図5】 図5は、樹状細胞をパルスする手順および試験する手順の模式図を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07K 19/00 C07K 19/00 (31)優先権主張番号 09/583,200 (32)優先日 平成12年5月30日(2000.5.30) (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ, VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 シドニー, ジョン アメリカ合衆国 カリフォルニア 92130, サン ディエゴ, コート デ ラ シ エナ 4218 (72)発明者 サウスウッド, スコット アメリカ合衆国 カリフォルニア 92071, サンティー, ストラスモア ドライブ 10679 (72)発明者 セリス, エステバン アメリカ合衆国 ミネソタ 55902, ロ チェスター, ライト ロード エス.ダ ブリュー. 3683 (72)発明者 ケオグ, エリッサ アメリカ合衆国 カリフォルニア 92121, サン ディエゴ, カミニト デル デ ィアマンテ 4343 (72)発明者 チェスナット, ロバート アメリカ合衆国 カリフォルニア 92007, カーディフ−バイ−ザ−シー, キング ス クロス ドライブ 1473 Fターム(参考) 4C076 AA19 CC06 CC27 4C085 AA03 AA38 BB01 CC32 EE06 FF24 4H045 AA10 AA30 BA15 BA16 BA41 CA40 DA86 EA31

Claims (41)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1つのペプチドを含む組成物であって、該ペプチ
    ドが、以下: 【化1】 からなる群より選択される配列からなる単離され、調製されたエピトープを含む
    、組成物。
  2. 【請求項2】 2つのペプチドを含む、請求項1に記載の組成物であって、
    第2のペプチドが、請求項1に記載の群より選択される第2の配列からなる第2
    の単離され、調製されたエピトープを含む、組成物。
  3. 【請求項3】 3つのペプチドを含む、請求項2に記載の組成物であって、
    第3のペプチドが、請求項1に記載の群より選択される第3の配列からなる第3
    の単離され、調整されたエピトープを含む、組成物。
  4. 【請求項4】 8つのペプチドを含む、請求項1に記載の組成物であって、
    該8つのペプチドが、請求項1に記載の群より選択される8つの配列からなる8
    つの単離され、調整されたエピトープを含む、組成物。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の組成物であって、ここで前記8つのエピト
    ープが、以下: 【化2】 である、組成物。
  6. 【請求項6】 前記エピトープがアミノ酸リンカーに結合される、請求項1
    に記載の組成物。
  7. 【請求項7】 前記エピトープがCTLエピトープに混合されるか、または
    結合される、請求項1に記載の組成物。
  8. 【請求項8】 前記エピトープがHTLエピトープに混合されるか、または
    結合される、請求項1に記載の組成物。
  9. 【請求項9】 HTLエピトープがpan−DR結合分子である、請求項4
    に記載の組成物。
  10. 【請求項10】 リポソームをさらに含み、前記エピトープが該リポソーム
    上または該リポソーム内にある、請求項1に記載の組成物。
  11. 【請求項11】 前記エピトープが脂質に結合される、請求項1に記載の組
    成物。
  12. 【請求項12】 エピトープがヘテロポリマーである、請求項1に記載の組
    成物。
  13. 【請求項13】 前記エピトープがホモポリマーである、請求項1に記載の
    組成物。
  14. 【請求項14】 前記エピトープが、HLA重鎖、β2−ミクログロブリン
    、およびストレプトアビジン複合体に結合され、それによりテトラマーが形成さ
    れている、請求項1に記載の組成物。
  15. 【請求項15】 抗原提示細胞をさらに含む、請求項1に記載の組成物であ
    って、ここで前記エピトープが、該抗原提示細胞上にあるかまたは該抗原提示細
    胞内にある、組成物。
  16. 【請求項16】 請求項11に記載の組成物であって、ここで前記エピトー
    プが、抗原提示細胞上のHLA分子に結合され、それにより、A2拘束細胞傷害
    性リンパ球(CTL)が存在する場合に、該CTLのレセプターが、該HLA分
    子と該エピトープとの複合体に結合する、組成物。
  17. 【請求項17】 抗原提示細胞が樹状細胞である、請求項11に記載の組成
    物。
  18. 【請求項18】 1つ以上のペプチドを含み、かつ以下: 【化3】 からなる群より選択される少なくとも2つのエピトープをさらに含む、組成物で
    あって; ここで、該1つ以上のペプチドのそれそれが、ネイティブペプチド配列と100
    %の同一性を有する50個未満の連続するアミノ酸を含む、組成物。
  19. 【請求項19】 1つのペプチドが前記少なくとも2つのエピトープを含む
    、請求項18に記載の組成物。
  20. 【請求項20】 請求項18に記載の群より選択される少なくとも3つのエ
    ピトープを含む、請求項18に記載の組成物。
  21. 【請求項21】 請求項18に記載の群より選択される少なくとも4つのエ
    ピトープを含む、請求項18に記載の組成物。
  22. 【請求項22】 請求項18に記載の群より選択される少なくとも5つのエ
    ピトープを含む、請求項18に記載の組成物。
  23. 【請求項23】 請求項18に記載の群より選択される少なくとも6つのエ
    ピトープを含む、請求項18に記載の組成物。
  24. 【請求項24】 請求項18に記載の群より選択される少なくとも7つのエ
    ピトープを含む、請求項18に記載の組成物。
  25. 【請求項25】 請求項18に記載の群より選択される少なくとも8つのエ
    ピトープを含む、請求項18に記載の組成物。
  26. 【請求項26】 前記1つ以上のペプチドの少なくとも1つが、ヘテロポリ
    マーである、請求項18に記載の組成物。
  27. 【請求項27】 前記1つ以上のペプチドの少なくとも1つが、ホモポリマ
    ーである、請求項18に記載の組成物。
  28. 【請求項28】 さらなるエピトープをさらに含む、請求項18に記載の組
    成物。
  29. 【請求項29】 前記さらなるエピトープが腫瘍関連抗原由来である、請求
    項28に記載の組成物。
  30. 【請求項30】 前記さらなるエピトープがPanDR結合分子である、請
    求項28に記載の組成物。
  31. 【請求項31】 ワクチン組成物であって、該ワクチン組成物が、CEA、
    HER2/neu、MAGE2、MAGE3、またはp53のネイティブペプチ
    ド配列と100%の同一性を有する50個未満の連続するアミノ酸を含むペプチ
    ドの単位用量、および薬学的賦形剤を含み、該ペプチドが、以下: 【化4】 からなる群より選択されるエピトープを含む、ワクチン組成物。
  32. 【請求項32】 前記エピトープがYLSGANLNV(配列番号2)であ
    る、請求項31に記載のワクチン組成物。
  33. 【請求項33】 前記エピトープがKLBPVQLWV(配列番号6)であ
    る、請求項31に記載のワクチン組成物。
  34. 【請求項34】 前記エピトープがSMPPPGTRV(配列番号8)であ
    る、請求項31に記載のワクチン組成物。
  35. 【請求項35】 さらなるエピトープをさらに含む、請求項31に記載のワ
    クチン組成物。
  36. 【請求項36】 前記さらなるエピトープがPanDR結合分子である、請
    求項35に記載のワクチン組成物。
  37. 【請求項37】 前記薬学的賦形剤がアジュバントを含む、請求項31に記
    載のワクチン組成物。
  38. 【請求項38】 抗原提示細胞をさらに含む、請求項31に記載のワクチン
    組成物。
  39. 【請求項39】 請求項38に記載のワクチン組成物であって、ここでエピ
    トープが抗原提示細胞上のHLA分子に結合され、それにより、A2スーパータ
    イプ拘束細胞傷害性リンパ球(CTL)が存在する場合に、該CTLのレセプタ
    ーが、該HLA分子と該エピトープとの複合体に結合する、ワクチン組成物。
  40. 【請求項40】 前記抗原提示細胞が樹状細胞である、請求項38に記載の
    ワクチン組成物。
  41. 【請求項41】 リポソームをさらに含む、請求項31に記載の組成物であ
    って、ここで、少なくとも1つの前記エピトープが、該リポソーム上にあるかま
    たは該リポソーム内にある、ワクチン組成物。
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