JP2007515393A - Wt1特異的な免疫治療のための組成物および方法 - Google Patents

Wt1特異的な免疫治療のための組成物および方法 Download PDF

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Abstract

白血病およびガン等の悪性疾患の治療のための組成物および方法を開示する。この組成物は、WT1ポリヌクレオチド、WT1ポリペプチド、WT1ポリペプチドを提示する抗原提示細胞;WT1ポリペプチドに特異的に結合する抗体;またはWT1ポリペプチドと特異的に反応するT細胞のうちの1つ以上を含む。このような組成物は、例えば、悪性疾患の予防および治療のために用いられ得る。本発明によって、白血病およびガン等の疾患の診断および治療のための組成物および方法が得られる。本発明によって、天然のWT1の免疫原性部分を含むポリペプチド、1つ以上の置換、欠失、付加および/または挿入において異なるその変異体であって、その変異体が抗原特異的抗血清および/またはT細胞株もしくはクローンと反応する能力が実質的に低下しないように異なる変異体が得られる。

Description

(連邦政府の支援による研究または開発に関する声明)
本発明は、NIH SBIR Phase I 認可番号IR43 CA81752−01A1として一部は合衆国政府の支援によって行なわれた。合衆国政府は本発明に対して一定の権利を有し得る。
(発明の背景)
(発明の分野)
本発明は概して、白血病およびガン等の悪性疾患の免疫療法に関する。本発明はさらに詳細には、WT1に対する免疫応答を生成または増強するための組成物、および悪性疾患を予防および/または治療するためのかかる組成物の使用に関する。
(関連技術の説明)
ガンおよび白血病は、米国および世界中で重大な健康上の問題である。このような疾患の検出および治療においては進歩があるが、ガンおよび白血病の予防または治療のために利用可能なワクチンも他の普遍的に成功を収める方法も現在はない。この疾患の管理は現在、初期の診断および積極的な治療の組み合わせに依存するが、これには、外科手術、放射線療法、化学療法およびホルモン療法のような種々の治療のうちの1つ以上を挙げることができる。特定のガンのための治療の経過はしばしば、特定の腫瘍マーカーの分析を含む、種々の診断パラメーターに基づいて選択される。しかし、確立されたマーカーの使用はしばしば、説明が困難な結果につながり、多くのガン患者では引き続き高い死亡率が認められている。
免疫療法は、ガンおよび白血病の治療および生存を実質的に改善する能力を有する。近年のデータでは、白血病は、骨髄移植(例えば、ドナーのリンパ球注入)の状況では免疫療法によって治癒可能であることが実証されている。このような療法は、腫瘍関連抗原(TAA)に対する免疫応答の生成または増強を改善し得る。しかし、現在のところ、TAAは比較的わずかしか知られておらず、このような抗原に対する免疫応答の生成が治療上有益であるということは、まれな例外を除いては示されていない。
従って、白血病およびガンの予防および治療のための改良方法が当該分野では必要である。本発明はこれらの必要性を満たし、さらに他の関連の利点を提供する。
(発明の簡潔な要旨)
簡潔に述べれば、本発明によって、白血病およびガン等の疾患の診断および治療のための組成物および方法が得られる。1つの態様では、本発明によって、天然のWT1の免疫原性部分を含むポリペプチド、1つ以上の置換、欠失、付加および/または挿入において異なるその変異体であって、その変異体が抗原特異的抗血清および/またはT細胞株もしくはクローンと反応する能力が実質的に低下しないように異なる変異体が得られる。本発明の特定の実施形態では、このポリペプチドは、WT1のアミノ酸2〜281内に含まれる、WT1の少なくとも免疫原性部分を含む。特定の実施形態では、このポリペプチドは、未改変のWT1ポリペプチドの16以下の連続するアミノ酸残基を含む。他の実施形態では、このポリペプチドは、未改変のWT1ポリペプチドのアミノ酸残基1〜174の免疫原性部分またはその変異体を含み、ここでこのポリペプチドは、この未改変のWT1ポリペプチドのアミノ酸175〜449内に存在する16以下の連続するアミノ酸残基を含む。この免疫原性部分は好ましくは、MHCクラスI分子および/またはクラスII分子に結合する。特定の実施形態では、このポリペプチドは(a)表II−XLVIのうちのいずれか1つ以上に挙げられる配列、(b)1つ以上の置換、欠失、付加および/または挿入において異なる前述の配列の変異体であって、その変異体が抗原特異的抗血清および/またはT細胞株もしくはクローンと反応する能力が実質的に低下しないように異なる変異体、ならびに(c)上記に挙げられたポリペプチドの模倣物であって、その模倣物が抗原特異的抗血清および/またはT細胞株もしくはクローンと反応する能力が実質的に低下しないような模倣物、からなる群より選択される配列を含む。
他の実施形態では、このポリペプチドは、(a)ALLPAVPSL(配列番号34)、GATLKGVAA(配列番号88)、CMTWNQMNL(配列番号49および258)、SCLESQPTI(配列番号199および296)、SCLESQPAI(配列番号198)、NLYQMTSQL(配列番号147および284)、ALLPAVSSL(配列番号35および255)、RMFPNAPYL(配列番号185および293)、VLDFAPPGA(配列番号241)、VLDFAPPGAS(配列番号411)、配列番号414〜450、ALLPAVPSL(配列番号451)、(b)1つ以上の置換、欠失、付加および/または挿入において異なる前述の配列の変異体であって、その変異体が抗原特異的抗血清および/またはT細胞株もしくはクローンと反応する能力が実質的に低下しないように異なる変異体、ならびに(c)上記に挙げられたポリペプチドの模倣物であって、その模倣物が抗原特異的抗血清および/またはT細胞株もしくはクローンと反応する能力が実質的に低下しないような模倣物、からなる群より選択される配列を含む。模倣物は、1つ以上のアミノ酸模倣物と組み合わせてアミノ酸を含んでもよく、または全体として非ペプチド模倣物であってもよい。
さらなる態様では、本発明によって、WT1タンパク質の免疫原性部分の変異体を含むポリペプチドが得られるが、この変異体は免疫原性部分内の1〜3の間のアミノ酸位置での置換に起因してこの免疫原性部分とは異なり、その結果この変異体が抗原特異的抗血清および/またはT細胞株もしくはクローンと反応する能力は未改変のWT1タンパク質に対して実質的に低下しないかまたは増強される。
本発明はさらに、上記のようなWT1ポリペプチドをコードするWT1ポリヌクレオチドを提供する。
他の態様では、本発明は薬学的組成物およびワクチンを提供する。薬学的組成物は、上記のようなポリペプチドもしくは模倣物、および/または(i)WT1ポリヌクレオチド;(ii)WT1ポリヌクレオチドに特異的に結合する抗体またはその抗原結合フラグメント;(iii)WT1ポリヌクレオチドと特異的に反応するT細胞、または(iv)WT1ポリペプチドを発現する抗原提示細胞のうちの1つ以上を、薬学的に受容可能なキャリアまたは賦形剤と組み合わせて含んでもよい。ワクチンは、上記のようなポリペプチド、および/または(i)WT1ポリヌクレオチド;(ii)WT1ポリヌクレオチドを発現する抗原提示細胞、または(iii)抗イディオタイプ抗体、および非特異的な免疫応答エンハンサーのうちの1つ以上を含む。特定の実施形態では、未改変のWT1ポリペプチドのうち23未満連続するアミノ酸残基、好ましくは17未満のアミノ酸残基が、このような薬学的組成物およびワクチン内に使用されるWT1ポリペプチド内に存在する。免疫応答エンハンサーは、アジュバントであってもよい。好ましくは、免疫応答エンハンサーは、T細胞応答を増強する。
本発明はさらに、患者において免疫応答を増強または誘導するための方法を提供するが、この方法は、上記のような薬学的組成物またはワクチンを患者に投与する工程を包含する。特定の実施形態では、患者はヒトである。
本発明はさらに、患者における悪性疾患の進行を阻害するための方法を提供するが、この方法は、上記のような薬学的組成物またはワクチンを患者に投与する工程を包含する。悪性疾患としては、限定はしないが、白血病(例えば、急性骨髄性、急性リンパ球性、および慢性骨髄性)およびガン(例えば、乳癌、肺癌、甲状腺癌または胃腸の癌または黒色腫)が挙げられる。患者は、必ずしもではないが、悪性疾患に罹患している可能性があり、薬学的組成物またはワクチンの投与は、このような疾患の発現を阻害し得、または既存の疾患の進行および/もしくは転移を阻害し得る。
本発明はさらに、他の態様において、骨髄および/もしくは末梢血、またはその画分からWT1を発現する細胞を取り出すための方法を提供し、この方法は、骨髄、末梢血または骨髄もしくは末梢血の画分を、WT1ポリペプチドと特異的に反応するT細胞と接触させる工程を包含し、この接触工程は、WT1陽性細胞を、この骨髄、末梢血または画分における骨髄性細胞またはリンパ細胞数の10%未満まで、好ましくは5%未満、さらに好ましくは1%未満まで除去することを可能にするのに十分な条件および時間で行なう。骨髄、末梢血および画分は、WT1発現に関連する疾患に罹患している患者から得てもよいし、またはこのような疾患に罹患していないヒトもしくは非ヒト哺乳動物から得てもよい。
関連の態様では、本発明は患者における悪性疾患の進行を阻害するための方法を提供し、この方法は、上記のような骨髄、末梢血または骨髄もしくは末梢血の画分を患者に対して投与する工程を包含する。このような骨髄、末梢血または画分は、自系であってもよいし、または関連もしくは非関連のヒトもしくは非ヒト動物(例えば、同系、同種異系)由来であってもよい。
他の態様では、本発明は、T細胞を刺激(またはプライミング)および/または増殖するための方法を提供し、この方法は、T細胞の刺激および/または増殖を可能にするのに十分な条件および時間でT細胞をWT1ポリペプチドと接触させる工程を包含する。このようなT細胞は、WT1特異的T細胞に自系であっても、同種異系であっても、同系であっても、または関係が無くてもよく、インビトロまたはインビボで刺激されてもよい。増殖されたT細胞は、特定の実施形態では、骨髄内、末梢血にまたは骨髄もしくは末梢血の画分に存在してもよく、(その必要はないが)クローン性であってもよい。特定の実施形態では、T細胞は、刺激および/または増殖の間に哺乳動物に存在し得る。WT1特異的T細胞は、例えば、ドナーリンパ球注入物内で用いられてもよい。
関連の態様では、上記のように調製されたT細胞を患者に投与する工程を包含する、患者における悪性疾患の進行を阻害するための方法が提供される。このようなT細胞は、特定の実施形態では、自系であっても、同系であっても、同種異系であってもよい。
本発明はさらに、他の態様において、患者におけるWT1発現に関連する悪性疾患のための免疫または治療の有効性をモニターするための方法を提供する。このような方法は、患者における抗体、CD4+T細胞および/またはCD8+T細胞の応答をモニタリングすることに基づく。このような特定の態様では、方法は以下の工程を含んでもよい:(a)第一の生物学的サンプルと、(i)WT1ポリペプチド;(ii)WT1ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド;または(iii)WT1ポリペプチドを発現する抗原提示細胞:のうちの1つ以上とをインキュベートする工程であって、この第一の生物学的サンプルが治療または免疫の前に患者から得られ、このインキュベーションが免疫複合体を形成することを可能にするのに十分な条件および時間で行なわれる工程と;(b)WT1ポリペプチドに特異的に結合する、WT1ポリペプチドと抗体との間で形成された免疫複合体を生物学的サンプルにおいて検出する工程と;(c)治療または免疫後に同じ患者から得られた第二の生物学的サンプルを用いて工程(a)および(b)を繰り返す工程と;(d)第一および第二の生物学的サンプルにおいて検出される免疫複合体の数を比較して、それから患者における治療または免疫の有効性をモニタリングする工程。
上記の方法の特定の実施形態では、検出工程は、(a)免疫複合体と、免疫複合体に結合し得る検出試薬とをインキュベートする工程であって、この検出試薬がレポーター基を含む工程と、(b)未結合の検出試薬を除去する工程と、(c)レポーター基の有無を検出する工程とを包含する。検出試薬は、例えば、WT1ポリペプチドまたはプロテインAのような分子に特異的に結合する抗体に結合し得る、二次抗体、またはその抗原結合フラグメントを含んでもよい。他の実施形態では、レポーター基は、WT1ポリペプチドに結合され、検出工程は、未結合のWT1ポリペプチドを除去する工程と、引き続いてレポーター基の有無を検出する工程とを包含する。
さらなる態様では、患者におけるWT1発現をともなう悪性疾患のための免疫または治療の有効性をモニターするための方法は、以下の工程を包含し得る:(a)第一の生物学的サンプルと、(i)WT1ポリペプチド;(ii)WT1ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド;または(iii)WT1ポリペプチドを発現する抗原提示細胞:のうちの1つ以上とをインキュベートする工程であって、この生物学的サンプルがCD4+および/またはCD8+T細胞を含み、治療または免疫の前に患者から得られ、このインキュベーションがT細胞の特異的な活性、増殖および/または溶解を可能にするのに十分な条件および時間で行なわれる工程と;(b)T細胞の活性化、増殖および/または溶解の量を検出する工程と;(c)CD4+および/またはCD8+T細胞を含む第二の生物学的サンプルを用いて工程(a)および(b)を繰り返す工程であって、この第二の生物学的サンプルが治療または免疫後に同じ患者から得られる工程と;(d)この第一および第二の生物学的サンプルにおけるT細胞の活性化、増殖および/または溶解の量を比較して、それから患者における治療または免疫の有効性をモニタリングする工程。
本発明はさらに、患者におけるWT1発現をともなう悪性疾患の進行を阻害するための方法を提供するが、この方法は、以下の工程を包含する:(a)患者から単離されたCD4+および/またはCD8+T細胞と、(i)WT1ポリペプチド;(ii)WT1ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド;または(iii)WT1ポリペプチドを発現する抗原提示細胞:のうちの1つ以上とを、このT細胞が増殖するようにインキュベートする工程と;(b)この増殖されたT細胞の有効量を患者に投与して、それによってこの患者における悪性疾患の進行を阻害する工程。特定の実施形態では、T細胞をインキュベートする工程を1回以上繰り返してもよい。
他の態様では、本発明は、患者におけるWT1発現をともなう悪性疾患の進行を阻害するための方法を提供するが、この方法は、以下の工程を包含する:(a)患者から単離されたCD4+および/またはCD8+T細胞と、(i)WT1ポリペプチド;(ii)WT1ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド;または(iii)WT1ポリペプチドを発現する抗原提示細胞:のうちの1つ以上とを、このT細胞が増殖するようにインキュベートする工程と;(b)増殖された1つ以上の細胞をクローニングする工程と;(c)このクローニングされたT細胞の有効量をこの患者に投与する工程。
他の態様では、患者におけるWT1発現をともなう悪性疾患の有無を検出するための方法を提供するが、この方法は、以下の工程を包含する:(a)患者から単離されたCD4+および/またはCD8+T細胞と、(i)WT1ポリペプチド;(ii)WT1ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド;または(iii)WT1ポリペプチドを発現する抗原提示細胞:のうちの1つ以上とをインキュベートする工程と;(b)T細胞の特異的活性化の有無を検出して、これによってWT1発現をともなう悪性疾患の有無を検出する工程。特定の実施形態では、この検出工程は、T細胞の増殖の有無を検出する工程を包含する。
さらなる態様では、本発明は、患者におけるWT1発現をともなう悪性疾患の有無を検出するための方法を提供するが、この方法は、以下の工程を包含する:(a)患者から得られた生物学的サンプルと、(i)WT1ポリペプチド;(ii)WT1ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド;または(iii)WT1ポリペプチドを発現する抗原提示細胞:のうちの1つ以上とをインキュベートする工程であって、このインキュベーションが免疫複合体の形成を可能にするのに十分な条件および時間で行なわれる工程と;(b)WT1ポリペプチドに特異的に結合する、WT1ポリペプチドと抗体との間で形成される免疫複合体を、生物学的サンプル中で検出して;これからWT1発現を伴う悪性疾患の有無を検出する工程。
本発明のこれらおよび他の態様は、以下の詳細な説明および添付の図面を参照すれば明らかになる。本明細書に開示される全ての引用文献は、各々が個々に組み込まれているかのようにその全体が参考文献として本明細書に組み込まれる。
(発明の詳細な説明)
本明細書で引用される、/または出願データシート(Application Data Sheet)に列挙される米国特許、米国特許出願公開、米国特許出願、外国特許、外国特許出願および非特許刊行物は、その全体が参考文献として本明細書に組み込まれる。
上記のとおり、本発明は一般に、悪性疾患の免疫療法および診断のための組成物および方法に関する。本明細書に記載される組成物としては、WT1ポリペプチド、WT1ポリヌクレオチド、WT1ポリペプチドを発現する抗原提示細胞(APC、例えば、樹状細胞)、WT1ポリペプチドに結合する抗体のような因子、および/またはWT1に特異的な免疫系細胞(例えばT細胞)を挙げることができる。本発明のWT1ポリペプチドは一般に、ウィルムス腫瘍遺伝子産物(WT1)またはその変異体の少なくとも一部を含む。本発明の核酸配列は一般に、このようなポリペプチドの全てもしくは一部をコードするか、またはこのような配列に対して相補的であるDNAまたはRNA配列を含む。抗体は一般に、免疫系タンパク質、またはその抗原結合フラグメントであって、WT1ポリペプチドの一部に結合し得るものである。このような組成物内で使用され得るT細胞は一般に、WT1ポリペプチドに特異的なT細胞(例えば、CD4+および/またはCD8+)である。本明細書に記載される特定の方法はさらに、本明細書に提供されるようなWT1ポリペプチドを発現する抗原提示細胞を使用する。
本発明は、ウィルムス腫瘍(WT)遺伝子産物(例えば、WT1)に対して惹起された免疫応答がWT1遺伝子発現の増大によって特徴付けられる悪性疾患に罹患している患者に予防的および/または治療的な利点を提供し得るという発見に基づく。このような疾患としては、限定はしないが、白血病(例えば、急性骨髄性白血病(AML))、慢性骨髄性白血病(CML)、急性リンパ求性白血病(ALL)および小児ALL)、ならびに多くのガン、例えば、肺癌、乳癌、甲状腺癌および胃腸の癌および黒色腫が挙げられる。WT1遺伝子はもともと、ウィルムス腫瘍を有する患者における染色体11p13での細胞形成欠失に基づいて同定されて、単離された(Callら、米国特許第5,350,840号を参照のこと)。この遺伝子は、10のエキソンからなり、ジンクフィンガー転写因子をコードしており、マウスおよびヒトのWT1タンパク質の配列は、図1および配列番号319および320に示される。
(WT1ポリペプチド)
本発明の状況では、WT1ポリペプチドとは、本明細書に記載されるように、未改変のWT1(すなわち遺伝子的に改変されていない生物体によって発現されたWT1タンパク質)の少なくとも免疫原性部分、またはその変異体を含むポリペプチドである。WT1ポリペプチドは、それが未改変のタンパク質の少なくとも免疫原性部分またはその変異体を含む条件であれば、任意の長さであってもよい。言い換えれば、WT1ポリペプチドは、オリゴペプチド(すなわち、ペプチド結合によって結合された、比較的少数のアミノ酸残基、例えば8〜10残基からなる)であっても、全長WT1タンパク質(例えば、ヒトまたはマウスのような非ヒト動物に存在する)であっても、中間サイズのポリペプチドであってもよい。特定の実施形態では、未改変のWT1ポリペプチドの少数の連続するアミノ酸残基を含むWT1ポリペプチドの使用が好ましい。このようなポリペプチドは、T細胞応答の生成が所望される特定の用途に好ましい。例えば、このようなWT1ポリペプチドは、天然のWT1ポリペプチドのうち23未満、好ましくは18以下、さらに好ましくは15以下の連続するアミノ酸残基を含んでもよい。未改変のWT1ポリペプチドの9つ連続するアミノ酸残基を含むポリペプチドが一般に、このような目的に適切である。未改変のタンパク質および/または異種の配列に由来するさらなる配列が任意のWT1ポリペプチド内に存在してもよく、このような配列はさらなる免疫原性の特性または抗原性の特性を(必須ではないが)有してもよい。本明細書に提供されるポリペプチドは他のポリペプチドまたは非ポリペプチド化合物とさらに会合(共有結合的にまたは非共有結合的に)されてもよい。
本明細書において用いる場合、「免疫原性部分(immunogenic portion)」とは、B細胞および/またはT細胞表面抗原レセプターによって認識される(すなわち、特異的に結合される)ポリペプチドの一部をいう。特定の好ましい免疫原性部分がMHCクラスIまたはクラスIIの分子に結合する。本明細書において用いる場合、免疫原性部分は、このような結合が当該分野で公知の任意のアッセイを用いて検出可能である場合、MHCクラスIまたはクラスII分子に対して「結合する(bind to)」と言われる。例えば、あるポリペプチドがMHCクラスIに結合する能力は、MHCクラスI/β2m/ペプチド異種三量体複合体への125I標識されたβ2−ミクログロブリン(β2m)の取り込みを生じる能力をモニタリングすることによって直接評価可能である(Parkerら、J.Immunol.152:163,1994を参照のこと)。あるいは、当該分野で公知の機能的ペプチド競合アッセイを使用してもよい。特定の免疫原性部分は、表II〜XIVのうちの1つ以上に列挙される配列のうちの1つ以上を有する。代表的な免疫原性部分としては、限定はしないが、RDLNALLPAVPSLGGGG(ヒトWT1の残基6〜22;配列番号1)、PSQASSGQARMFPNAPYLPSCLE(ヒトおよびマウスWT1の残基117〜139;それぞれ配列番号2および3)、GATLKGVAAGSSSSVKWTE(ヒトWT1残基244〜262;配列番号4)、GATLKGVAA(ヒトWT1残基244〜252;配列番号88)、CMTWNQMNL(ヒトおよびマウスWT1の残基235〜243;それぞれ配列番号49および258)、SCLESQPTI(マウスWT1残基136〜144;配列番号296)、SCLESQPAI(ヒトWT1残基136〜144;配列番号198)、NLYQMTSQL(ヒトおよびマウスWT1の残基225〜233;それぞれ配列番号147および284);ALLPAVSSL(マウスWT1残基10〜18;配列番号255);RMFPNAPYL(ヒトおよびマウスWT1の残基126〜134;それぞれ配列番号185および293)、VLDFAPPGA(ヒトWT1残基37〜45;配列番号241)、またはVLDFAPPGAS(ヒトWT1残基37〜46;配列番号411)が挙げられる。さらなる免疫原性部分は、配列番号414〜451に示される。さらなる免疫原性部分は、本明細書に提供され、その他は一般に、周知の技術、例えば、Paul,Fundamental Immunology、第3版、243〜247(Raven Press,1993)およびそこに引用された参考文献にまとめられる技術を用いて同定され得る。免疫原性部分を同定するための代表的な技術は、抗原特異的抗血清および/またはT細胞株またはクローンと反応する能力についてポリペプチドをスクリーニングする工程を包含する。天然のWT1ポリペプチドの免疫原性部分とは、このような抗血清および/またはT細胞と、実質的に全長WT1の反応性以上のレベルで反応する(例えば、ELISAおよび/またはT細胞反応性アッセイにおいて)部分である。言い換えれば、免疫原性部分は、このようなアッセイにおいて、全長ポリペプチドの反応性と同様かまたはそれ以上のレベルで反応し得る。このようなスクリーニングは一般に、当業者に周知の方法、例えば、Harlow and Lane,Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,1988に記載の方法を用いて行なうことができる。
あるいは、免疫原性部分は、Th応答を誘発する能力を有するペプチドモチーフについて検索する、Tsitesプログラム(RothbardおよびTaylor,EMBO J.7:93〜100,1988;Deavinら、Mol.Immunol.33:145〜155,1996を参照のこと)のようなコンピューター分析を用いて同定され得る。マウスおよびヒトのクラスIまたはクラスIIのMHCに結合するのに適切なモチーフを有するCTLペプチドは、BIMAS(Parkerら、J.Immunol.152:163,1994)および他のHLAペプチド結合予測分析に従って同定され得る。あるいは、特定のMHC分子に結合する免疫原性部分は、Rammenseeら、Immunogenetics 41:178〜228,1995に記載のような規定のペプチド結合モチーフを用いることによって同定され得る。マウスおよびヒトのクラスIまたはクラスII MHC分子に対するペプチド結合を確認するために、当該分野で公知のペプチド結合アッセイを用いてもよい。免疫原性を確認するために、ペプチドは、HLA A2または他のトランスジェニックマウスモデル、および/または樹状細胞、線維芽細胞もしくは末梢血細胞を用いるインビトロ刺激アッセイを用いて試験され得る。
上記のとおり、組成物は、未改変のWT1タンパク質の変異体を含んでもよい。本明細書において用いる場合、ポリペプチド「変異体(variant)」とは、そのポリペプチドの免疫原性が保持される(すなわち、その変異体が抗原特異的抗血清および/またはT細胞株またはクローンと反応する能力が未改変のポリペプチドに対して実質的に低下していない)ような、1つ以上の置換、欠失、付加および/または挿入において天然のポリペプチドとは異なるポリペプチドである。言い換えれば、ある変異体が抗原特異的な抗血清および/またはT細胞株またはクローンと反応する能力は、未改変のポリペプチドに対して増強されても不変であってもよいし、または未改変のポリペプチドに対して50%未満まで、好ましくは20%未満まで、低下されていてもよい。1実施形態では、変異体が抗原特異的抗血清および/またはT細胞株もしくはクローンと反応する能力は、天然のポリペプチドに対して10%、5%、4%、3%、2%、1%または0.5%まで低下されてもよい。このような変異体は一般に、上記のポリペプチド配列の1つを改変すること、ならびにこの改変されたポリペプチドと本明細書に記載のような抗血清および/またはT細胞との反応性を評価することによって同定され得る。本発明の1実施形態では、変異体は、その変異体がヒトまたはマウスのHLA分子に結合する能力を評価することによって同定され得る。1つの好ましい実施形態では、変異体ポリペプチドは、この変異体ポリペプチドがクラスIまたはクラスII MHC分子、例えばHLA−A2、HLA−A24、HLA−A1、HLA−A3、HLA−A68、HLA−A11、HLA−A31、HLA−A33、HLA−B14、HLA−B40、HLA−B60、HLA−B62、HLA−B7、HLA−B8、HLA−B27、HLA−B3501、HLA−B37、HLA−B38、HLA−B39、HLA−B44、HLA−B51、HLA−B52、HLA−B58、HLA−CW03、HLA−CW06、またはHLA−CW07に結合する能力が野生型(改変されていない)WT1ポリペプチドの能力に対して増大されるような改変を有する。さらなる実施形態では、アミノ酸1〜281のWT1のN末端部分は、HLA−A2、HLA−A24、HLA−A1、HLA−A3、HLA−A68、HLA−A11、HLA−A31、HLA−A33、HLA−B14、HLA−B40、HLA−B60、HLA−B62、HLA−B7、HLA−B8、HLA−B27、HLA−B3501、HLA−B37、HLA−B38、HLA−B39、HLA−B44、HLA−B51、HLA−B52、HLA−B58、HLA−CW03、HLA−CW06、またはHLA−CW07に結合し得るそのなかの多数のポリペプチドの能力が野生型(改変されていない)WT1ポリペプチド配列の能力に対して増大されるように改変される。さらなる実施形態では、少なくとも1つの免疫原性部分(エピトープ)を含むポリペプチドは、MHC分子、例えばHLA−A2、HLA−A24、HLA−A1、HLA−A3、HLA−A68、HLA−A11、HLA−A31、HLA−A33、HLA−B14、HLA−B40、HLA−B60、HLA−B62、HLA−B7、HLA−B8、HLA−B27、HLA−B3501、HLA−B37、HLA−B38、HLA−B39、HLA−B44、HLA−B51、HLA−B52、HLA−B58、HLA−CW03、HLA−CW04、HLA−CW06、またはHLA−CW07に結合する能力が増大されるように改変される。実施例30は、生成され得る代表的な変異体を記載する。当業者は、これらが例示的な変異体であること、および他の変異体がHLA−A2以外のHLA分子に結合するペプチドについて同様の様式で生成され得ることを容易に理解する。さらなる実施形態では、改変ポリペプチドがHLA分子に結合する能力は、未改変のWT1ポリペプチドの能力に対して少なくとも2倍、好ましくは少なくとも3倍、4倍または5倍まで増大される。本発明の状況内では、WT1ポリペプチドの免疫原性部分内の比較的少数の置換(例えば、1〜3)は、このポリペプチドが免疫応答を誘発する能力を向上させるように機能し得るということが見出されている。適切な置換は一般に、上記のようなコンピュータープログラム、ならびにこの改変ポリペプチドと本明細書に記載のような抗血清および/またはT細胞との反応性に基づいて確認された効果を用いることによって同定され得る。従って、特定の好ましい実施形態では、WT1ポリペプチドは、免疫原性部分内の1〜3アミノ酸残基が、抗原特異的抗血清および/またはT細胞株もしくはクローンと反応する能力が、未改変のポリペプチドの能力よりも統計的に大きいように置換されている変異体を含む。このような置換は好ましくは、上記のように同定され得るポリペプチドのMHC結合部位内に位置する。好ましい置換によって、MHCクラスIまたはクラスII分子に対する結合の増大が可能になる。
特定の変異体は、保存的置換を含む。「保存的置換(conservative substitution)」とは、アミノ酸が同様の特性を有する別のアミノ酸で置換されており、その結果ペプチド化学の当業者はこのペプチドの二次構造および疎水性親水性指標が実質的に不変であると予想する置換である。アミノ酸置換は一般に、残基の極性、荷電、溶解度、疎水性、親水性および/または両親媒性性質の類似性に基づいて行なわれ得る。例えば、負に荷電したアミノ酸としては、アスパラギン酸およびグルタミン酸が挙げられる;正に荷電したアミノ酸としては、リジンおよびアルギニンが挙げられる;そして同様に親水性値を有する非荷電の極性頭部基を有するアミノ酸としては、ロイシン、イソロイシンおよびバリン;グリシンおよびアラニン;アスパラギンおよびグルタミン;ならびにセリン、トレオニン、フェニルアラニンおよびチロシンが挙げられる。保存的変化に相当し得る他の群のアミノ酸としては以下が挙げられる:(1)ala、pro、gly、glu、asp、gln、asn、ser、thr;(2)cys、ser、tyr、thr;(3)val、lie、leu、met、ala、phe;(4)lys、arg、his;および(5)phe、tyr、trp、his。変異体はまた、代わりに保存的変化を含んでもよい。変異体はまた、(代わりに)、例えば、ポリペプチドの免疫原性、二次構造および疎水性親水性指標に対する影響が最小であるアミノ酸の欠失または付加によって改変されてもよい。
好ましい実施形態では、WT1 N−末端の改変ポリペプチド(アミノ酸1〜249)が構築され、この改変ポリペプチドは、全長WT1および/またはWT1N末端ポリペプチドを認識する抗体に結合し得る。抗体の非限定的な例は、抗WT1抗体WT180(Santa Cruz Biotechnology,Inc.,Santa Cruz,CA)である。
上記のとおり、WT1ポリペプチドは、タンパク質の移入を翻訳と同時的にまたは翻訳後に指向するタンパク質のN末端のシグナル(またはリーダー)配列に対して結合され得る。ポリペプチドはまた、代替的には、ポリペプチド(例えば、ポリ−His)の合成、精製または同定の容易さのために、または固体支持体に対するポリペプチドの結合を増強するために、リンカーまたは他の配列に結合されてもよい。例えば、ポリペプチドは、免疫グロブリンFc領域に結合されてもよい。
WT1ポリペプチドは、任意の種々の周知の技術を用いて調製され得る。本明細書に記載のようなWT1ポリヌクレオチドによってコードされる組み換えポリペプチドは、ポリヌクレオチドから容易に調製され得る。概して、組み換えWT1ポリペプチドを発現させるために当業者に公知の任意の種々の発現ベクターを使用してもよい。発現は、組み換えポリペプチドをコードするDNA分子を含む発現ベクターで形質転換されるかまたはトランスフェクトされている任意の適切な宿主細胞において達成され得る。適切な宿主細胞としては、原核生物、酵母および高等な真核生物細胞が挙げられる。好ましくは、使用される宿主細胞はE.coli、酵母またはCOSもしくはCHOのような哺乳動物細胞である。培養培地中へ組み換えタンパク質またはポリヌクレオチドを分泌する適切な宿主/ベクター系由来の上清は、市販のフィルターを用いてまず濃縮され得る。次いで、この濃縮物を、アフィニティーマトリックスまたはイオン交換樹脂のような適切な精製マトリックスに適用してもよい。最終的には、組み換えポリペプチドをさらに精製するために1回以上の逆相HPLC工程を使用してもよい。未改変のポリペプチドまたはその変異体を調製するためにこのような技術を用いてもよい。例えば、種々の未改変のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは一般に、標準的な変異誘発技術、例えば、オリゴヌクレオチド指向性部位特異的変異誘発を用いて調製されてもよく、DNA配列の一部を除去して、短縮型ポリペプチドの調製を可能にしてもよい。
特定の部分および他の変異体はまた、当業者に周知の技術を用いて合成方法によって生成され得る。例えば、約500アミノ酸より少ない、好ましくは約100アミノ酸より少ない、それより好ましくは約50アミノ酸より少ないポリペプチドを合成してもよい。ポリペプチドは、アミノ酸が成長しているアミノ酸鎖に連続して付加される、Merrifield固相合成方法のような任意の市販の固相技術を用いて合成され得る。Merrifield,J.Am.Chem.Soc.85:2149〜2146,1963を参照のこと。ポリペプチドの自動的な合成のための装備は、Applied BioSystems,Inc.(Foster City,CA)のような供給業者から市販されており、製造業者の指示に従って操作され得る。
概して、本明細書に記載されるようなポリペプチドおよびポリヌクレオチドは単離される。「単離された」ポリヌクレオチドまたはポリヌクレオチドとは、そのもとの環境から取り出されているものである。例えば、天然に存在するタンパク質は、天然の系においてある程度のまたは全ての既存の物質から分離される場合に、単離される。好ましくは、このようなポリペプチドは、少なくとも約90%が純粋、より好ましくは少なくとも約95%が純粋、最も好ましくは少なくとも約99%が純粋である。ポリヌクレオチドは、例えば、天然の環境の一部ではないベクター中にクローニングされている場合に、単離されているとみなされる。
さらなる態様では、本発明は、WT1ポリペプチドの模倣物を提供する。このような模倣物は、1つ以上のアミノ酸模倣物に連結されたアミノ酸を含んでもよく(すなわち、WT1タンパク質内の1つ以上のアミノ酸がアミノ酸模倣物によって置き換えられてもよい)、または全体として非ペプチドの模倣物であってもよい。アミノ酸模倣物とは、アミノ酸に対して立体配置的に同様であり、その結果抗原特異的抗血清および/またはT細胞株もしくはクローンと反応する能力を実質的に低下することなくWT1ポリペプチド内のアミノ酸について置換され得る化合物である。非ペプチド模倣物とは、アミノ酸を含まない、WT1ポリペプチドと同様の全体的立体配置を有し、その結果この模倣物がWT1特異的抗血清および/またはT細胞株もしくはクローンと反応する能力は、WT1ポリペプチドの能力に対して実質的に低下しない化合物である。このような模倣物は、ペプチド配列の三次元構造を評価する標準的な技術(例えば、核磁気共鳴および計算的な技術)に基づいて設計され得る。WT1ポリペプチドの側鎖官能基の1つ以上が、同じサイズまたは容積を有する必要は無いが、同様の生物学的応答を生じる同様の化学的および/または物理的特性を有する基で置換される模倣物が設計され得る。本明細書に記載される実施形態では、模倣物はWT1ポリペプチドで置換され得るということが理解されるべきである。
他の例示的実施形態では、ポリペプチドは本明細書に記載のような複数のポリペプチドを含むか、または本明細書に記載のような少なくとも1つのポリペプチド、および無関係の配列、例えば公知の腫瘍タンパク質を含む融合ポリペプチドであってもよい。融合パートナーは、例えば、ヘルパーTエピトープ(免疫学的な融合パートナー)、好ましくはヒトによって認識されるヘルパーTエピトープを提供することを補助し得るか、または未改変の組み換えタンパク質よりも高い収率でタンパク質(発現エンハンサー)を発現するのを補助し得る。特定の好ましい融合パートナーは、免疫学的な融合パートナー、発現増強融合パートナーの両方である。他の融合パートナーは、ポリペプチドの溶解度を増大するように、またはポリペプチドが所望の細胞内区画に対して標的にされることを可能にするように選択され得る。なおさらなる融合パートナーは、ポリペプチドの精製を促進するアフィニティータグを含む。
融合ポリペプチドは一般に、化学的結合を含む標準的な技術を用いて調製され得る。好ましくは、融合ポリペプチドは、発現系において非融合ポリペプチドに対して増大したレベルの生成を可能にする組み換えポリペプチドとして発現される。要するに、ポリペプチド成分をコードするDNA配列は別々にアセンブルされて、適切な発現ベクターに連結されてもよい。1つのポリペプチド成分をコードするDNA配列の3’末端は、その配列のリーディングフレームが同位相になるようにペプチドリンカーの有無の状態で、第二のポリペプチド成分をコードするDNA配列の5’末端に連結される。これによって、両方の成分のポリペプチドの生物学的活性を保持する単独の融合ポリペプチドへの翻訳が可能になる。
ペプチドリンカー配列は、各々のポリペプチドをその二次構造および三次構造に折り畳むことを確実にするのに十分な距離で第一および第二のポリペプチド成分を隔てるために使用され得る。このようなペプチドリンカー配列は、当該分野で周知の標準的な技術を用いて融合ポリペプチドに組み込まれる。適切なペプチドリンカー配列は、以下の要因に基づいて選択され得る:(1)それらが可塑性の細長い構成を取り入れる能力;(2)それらが第一および第二のポリペプチド上の機能的なエピトープと相互作用する二次構造を採用することができないこと;ならびに(3)ポリペプチドの機能的なエピトープと反応し得る疎水性または荷電された残基の欠失。好ましいペプチドリンカー配列は、Gly、AsnおよびSer残基を含む。他のほぼ中立のアミノ酸、例えばThrおよびAlaもこのリンカー配列において用いられ得る。リンカーとして通常使用され得るアミノ酸配列としては、Marateaら、Gene 40:39〜46、1985;Murphyら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 83:8258〜8262、1986;米国特許第4,935,233号および米国特許第4,751,180号に開示されるアミノ酸配列が挙げられる。リンカー配列は一般に、1〜約50アミノ酸長であってもよい。第一および第二のポリペプチドが、機能的ドメインを隔てて、かつ立体障害を妨げるために用いられ得る非必須N末端アミノ酸領域を有する場合には、リンカー配列は必要ではない。
連結されたDNA配列は適切な転写または翻訳調節エレメントに作動可能に連結される。DNAの発現を担う調節エレメントは、第一のポリペプチドをコードするDNA配列に対して5’側にのみ位置する。同様に、翻訳および転写終止シグナルを終わらせるのに必要な終止コドンは、第二のポリペプチドをコードするDNA配列に対して3’側にのみ存在し得る。
融合ポリペプチドは、本明細書に記載されるようなポリペプチドを無関係の免疫原性タンパク質、例えば、想起応答(recall response)を誘発し得る免疫原性タンパク質と一緒に含んでもよい。このようなタンパク質の例としては、破傷風、結核および肝炎のタンパク質が挙げられる(例えば、Stouteら、New Engl.J.Med.,336:86〜91,1197を参照のこと)。
1つの好ましい実施形態では、免疫学的融合パートナーは、Mycobacterium tuberculosis由来Ra12フラグメントのように、Mycobacterium sp.,由来である。異種ポリヌクレオチド/ポリペプチド配列の発現および/または免疫原性を増強するのにおけるRa12組成物およびそれらの使用のための方法は、その開示が全体に参考文献として本明細書に組み込まれる、米国特許出願第60/158,585号に記載される。要するに、Ra12とは、Mycobacterium tuberculosis MTB32A核酸の配列であるポリヌクレオチド領域をいう。MTB32Aは、病原性および非病原性のM.tuberculosis株における遺伝子によってコードされる32KD分子量のセリンプロテアーゼである。MTB32Aのヌクレオチド配列およびアミノ酸配列は、記載されている(例えば、米国特許出願60/158,585号;また参考文献として本明細書に組み込まれる、Skeikyら、Infection and Immun.(1999)67:3998−4007を参照のこと)。MTB32Aコード配列のC末端フラグメントは高レベルで発現し、精製プロセスを通じて可溶性ポリペプチドとして残る。さらに、Ra12は、それが融合されている異種免疫原性ポリペプチドの免疫原性を増強し得る。1つの好ましいRa12融合ポリペプチドは、MTB32Aのアミノ酸残基192〜323に相当する14KDのC末端フラグメントを含む。他の好ましいRa12ポリヌクレオチドは一般に、Ra12ポリペプチドの一部をコードする、少なくとも約15連続するヌクレオチド、少なくとも約30ヌクレオチド、少なくとも約60ヌクレオチド、少なくとも約100ヌクレオチド、少なくとも約200ヌクレオチドまたは少なくとも約300ヌクレオチドを含む。Ra12ポリヌクレオチドは、天然の配列(すなわち、Ra12ポリペプチドまたはその一部をコードする内因性配列)を含んでもよいし、またはこのような配列の変異体を含んでもよい。Ra12ポリヌクレオチド変異体は、コードされる融合ポリペプチドの生物学的活性が、未改変のRa12ポリペプチドを含む融合ポリペプチドに対して実質的に低下しないような1つ以上の置換、付加、欠失および/または挿入を含み得る。変異体は好ましくは、未改変のRa12ポリペプチドまたはその一部をコードするポリヌクレオチド配列に対して、少なくとも約70%の同一性、より好ましくは少なくとも80%の同一性、最も好ましくは少なくとも約90%の同一性を示す。
他の好ましい実施形態では、免疫学的な融合パートナーは、グラム陰性細菌Haemophilus influenza Bの表面タンパク質であるプロテインDに由来する(WO 91/18926)。好ましくはプロテインD誘導体は、このタンパク質のほぼ三分の一(例えば、N末端の最初の100〜110アミノ酸)を含み、プロテインD誘導体は、脂質化されてもよい。特定の好ましい実施形態では、リポプロテインD融合パートナーの最初の109残基をN末端に含み、さらなる外因性T細胞エピトープを有するポリペプチドを提供して、E.coliにおける発現レベルを増大させる(これによって、発現エンハンサーとして機能する)。脂質テールが抗原提示細胞に対する抗原の最適の提示を保証する。他の融合パートナーとしては、インフルエンザウイルス由来の非構造タンパク質、NS1(赤血球凝集素ヘマグルチニン)が挙げられる。代表的には、N末端の81個のアミノ酸を用いるが、Tヘルパーエピトープを含む種々のフラグメントを使用してもよい。
別の実施形態では、免疫学的融合パートナーは、LYTAとして公知のタンパク質、またはその一部(好ましくはC末端部分)である。LYTAは、アミダーゼLYTAとして公知のN−アセチル−L−アラニンアミダーゼ(LytA遺伝子によってコードされる;Gene 43:265〜292,1986)を合成するStreptococcus pneumoniae由来である。LYTAは、ペプチドグリカン骨格における特定の結合を特異的に分解する自己溶菌酵素(autolysin)である。LYTAタンパク質のC末端ドメインは、コリンに対する、またはDEAEのようないくつかのコリンアナログに対する親和性を担う。この特性は、融合タンパク質の発現のために有用なプラスミドを発現するE.coli C−LYTAの開発のために開発されている。アミノ末端にC−LYTAフラグメントを含むハイブリッドタンパク質の精製は記載されている(Biotechnology 10:795〜798,1992を参照のこと)。好ましい実施形態では、LYTAの繰り返し部分は、融合ポリペプチドに組み込まれてもよい。繰り返し部分は、残基178で開始するC末端領域で見出される。特に好ましい繰り返し部分は残基188〜305を組み込む。
別の例示的実施形態では、融合パートナーは、N末端上にE.coliのTorAシグナルペプチド由来のツインアルギニン転位(twin arginine translocation)(TAT)シグナルペプチドを含む;その全体が本明細書において参考として援用される、J.Mol.Microbiol.(2000)2(2):179〜189;Journal of Bacteriology,Jan 2001 p604〜610 第183巻、2号;Journal of Biochemistry 276巻、2001年3月16日、pp8159〜8164)を参照のこと。
さらに別の例示的な実施形態は、融合ポリペプチドおよびそれらをコードするポリヌクレオチドを含むが、ここで融合パートナーは、米国特許第5,633,234号に記載されるような、エンドソーム/リソソーム区画に対してポリペプチドを指向し得る標的化シグナルを含む。本発明の免疫原性ポリペプチドは、この標的化シグナルと融合される場合、MHCクラスII分子とさらに効率的に会合して、それによってこのポリペプチドに特異的なCD4T細胞のインビボ刺激を増強する。
本発明は、融合パートナーの付加なしにE.coliで組み換え発現され得る短縮型のWT1ポリペプチドを提供する。これらの短縮型の例は、配列番号342〜346に示され、配列番号337〜341に示されるポリヌクレオチドによってコードされる。これらの短縮型のバリエーションでは、WT1の最初の76アミノ酸をこのタンパク質のC末端に融合し、これによってE.coliで発現するのが容易な組み換えタンパク質を作製することができる。E.coliに加えて他の宿主、例えばB.Megateriumなどを用いることもできる。タンパク質はさらに、ヒスチジンタグなしで調製されてもよい。
他の実施形態では、種々のサブユニットを作製して、未改変のWT1の順序とは異なる順序で一緒に融合してもよい。さらに、例えば、Ra12との融合を行なってもよい。例示的な融合タンパク質は、配列番号332〜336に示され、配列番号327〜331に示されるポリヌクレオチドによってコードされ得る。
(WT1ポリヌクレオチド)
本明細書に記載されるようなWT1ポリペプチドをコードする任意のポリヌクレオチドは、本発明によって包含されるWT1ポリヌクレオチドである。このようなポリヌクレオチドは、一本鎖(コード鎖またはアンチセンス鎖)であっても、二本鎖であってもよく、DNA(ゲノム、cDNAまたは合成)またはRNA分子であってもよい。さらなるコード配列または非コード配列は、必須ではないが、本発明のポリヌクレオチド内に存在してもよく、ポリヌクレオチドは、必須ではないが、他の分子および/または支持物質に連結されてもよい。
WT1ポリヌクレオチドは、未改変のWT1タンパク質をコードしてもよく、または本明細書に記載のようなWT1の変異体をコードしてもよい。ポリヌクレオチド変異体は、コードされたポリペプチドの免疫原性が未改変のWT1タンパク質に対して低下しないような1つ以上の置換、付加、欠失および/または挿入を含んでもよい。コードされたポリペプチドの免疫原性に対する効果は一般に、本明細書において記載されるように評価されてもよい。好ましい変異体は、ヌクレオチドの置換、欠失、挿入および/または付加を、未改変のWT1配列の免疫原性部分をコードするヌクレオチド位置の20%以下、好ましくは10%以下で含む。特定の変異体は、未改変の遺伝子またはその一部に対して実質的に相同である。このようなポリヌクレオチド変異体は、WT1ポリペプチドをコードする天然に存在するDNA配列(または相補的な配列)に対して中度にストリンジェントな条件下でハイブリダイズし得る。適切な中度にストリンジェントな条件は、5×SSC,0.5% SDS、1.0mM EDTA(pH8.0)の溶液での事前洗浄;50℃〜65℃、5×SSC一晩でのハイブリダイズ;その後の0.1%SDSを含む2×、0.5×および0.2×SSCの各々を用いる20分間の65℃での2回の洗浄を含む。このようなハイブリダイズするDNA配列はまた、本発明の範囲内である。
遺伝子コードの縮重の結果として、WT1ポリペプチドをコードする多くのヌクレオチド配列が存在するということが当業者に理解される。これらのポリヌクレオチドのいくつかは、任意の天然の遺伝子のヌクレオチド配列に対して有する相同性が最小である。それにもかかわらず、コドン用法における相違に起因して変化するポリヌクレオチドが本発明によって特に意図される。
従って、本発明の別の態様によれば、本明細書に示されるポリヌクレオチド配列、本明細書に示されるポリヌクレオチド配列の相補体、および本明細書に示されるポリヌクレオチド配列の縮重変異体のいくつかまたは全てを含むポリヌクレオチド組成物が提供される。特に好ましい実施形態では、本明細書に示されるポリヌクレオチド配列は、上記のような免疫原性ポリペプチドをコードする。
WT1の免疫原性部分が一旦同定されれば、上記のように、WT1ポリヌクレオチドは、任意の種々の技術を用いて調製され得る。例えば、WT1ポリヌクレオチドは、WT1を発現する細胞から調製されたcDNAから増幅され得る。このようなポリヌクレオチドは、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を介して増幅され得る。このアプローチのために、配列特異的プライマーは、免疫原性部分の配列に基づいて設計されてもよく、購入されても合成されてもよい。例えば、ヒトWT1遺伝子のPCR増幅のために適切なプライマーとしては以下が挙げられる:第一工程−P118:1434−1414:5’GAG AGT CAG ACT TGA AAG CAGT 3’(配列番号5)およびP135:5’CTG AGC CTC AGC AAA TGG GC 3’(配列番号6);第二工程−P136:5’ GAG CAT GCA TGG GCT CCG ACG TGC GGG 3’(配列番号7)およびP137:5’GGG GTA CCC ACT GAA CGG TCC CCG A 3’(配列番号8)。マウスWT1遺伝子のPCR増幅のためのプライマーとしては以下が挙げられる:第一工程−P138:5’TCC GAG CCG CAC CTC ATG 3’(配列番号9)およびP139:5’GCC TGG GAT GCT GGA CTG 3’(配列番号10)、第二工程−P140:5’GAG CAT GCG ATG GGT TCC GAC GTG CGG 3’(配列番号11)およびP141:5’GGG GTA CCT CAA AGC GCC ACG TGG AGT TT 3’(配列番号12)。
次いで増幅された部分は、周知の技術を用いて、ヒトゲノムDNAライブラリーからまたは適切なcDNAライブラリーからの全長遺伝子の単離のために用いられ得る。あるいは、全長遺伝子は、複数のPCRフラグメントから構築されてもよい。WT1ポリヌクレオチドはまた、オリゴヌクレオチド成分を合成すること、および完全なポリヌクレオチドを一緒に生成するために成分を連結することによって調製されてもよい。
WT1ポリヌクレオチドはまた、化学的合成(例えば、固相ホスホラミダイト化学合成)を含む、当該分野で公知の任意の方法によって合成され得る。ポリヌクレオチド配列における改変はまた、オリゴヌクレオチド指向性部位特異的変異誘発(Adelmanら、DNA 2:183,1983を参照のこと)のような標準的な変異誘発技術を用いて導入され得る。あるいは、RNA分子は、適切なRNAポリメラーゼプロモーター(例えば、T7またはSP6)を有するベクターにWT1ポリペプチドをコードするDNAが組み込まれる条件であれば、そのDNA配列のインビトロまたはインビボ転写によって生成されてもよい。本明細書に記載されるような、コードされるポリペプチドを調製するために特定の部分を用いてもよい。さらに、代替的には、一部はそのコードされたポリペプチドがインビボで生成されるように患者に投与され得る(例えば、WT1ポリペプチドをコードするcDNA構築物を有する樹状細胞のような抗原提示細胞をトランスフェクトすること、および患者に対してトランスフェクトされた細胞を投与することによって)。
WT1ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは一般に、インビトロまたはインビボにおいて、ポリペプチドの生成のために用いられ得る。コード配列に対して相補的であるWT1ポリヌクレオチド(すなわち、アンチセンスポリヌクレオチド)はまた、プローブとして、またはWT1発現を阻害するために用いられ得る。アンチセンスRNAに転写され得るcDNA構築物はまた、アンチセンスRNAの生成を促進する組織の細胞に導入されてもよい。
任意のポリヌクレオチドをインビボでの安定性を増大するようにさらに修飾してもよい。可能性のある修飾としては、限定はしないが、5’および/または3’末端に隣接する配列の付加;骨格中のホスホジエステラーゼ連結ではないホスホロチオエートまたは2’O−メチルの使用;および/またはイソシン、キューオシン(queosine)およびワイブトシン、ならびにアデニン、シチジン、グアニン、チミンおよびウリジンのアセチル−、メチル−、チオ−および他の改変型のような非伝統的な塩基の包含が挙げられる。
本明細書に記載されるようなヌクレオチド配列は、確立された組み換えDNA技術を用いて種々の他のヌクレオチド配列に連結され得る。例えば、ポリヌクレオチドは、プラスミド、ファージミド、λファージ誘導体およびコスミドを含む任意の種々のクローニングベクターにクローニングされてもよい。特定の目的のベクターとしては、発現ベクター、複製ベクター、プローブ生成ベクターおよび配列決定ベクターが挙げられる。一般に、ベクターは、少なくとも1つの生物体における複製機能の起点、従来の制限エンドヌクレアーゼ部位および1つ以上の選択マーカーを含む。他のエレメントは、所望の用途に依存し、当業者には明らかである。詳細には、本発明の1実施形態は、本発明の核酸分子を発現コントロール配列(プロモーター)に対して作動可能な結合(すなわち、「作動可能に連結された(operably linked)」)で組み込む発現ベクターを含む。例示的なベクターとしては、限定はしないが、本明細書において実施例20および40に記載されるベクターが挙げられる。ワクシニアウイルスまたは弱毒化ウイルスベクターの構築は十分に、目的の分子をコードする真核生物細胞株または原核生物細胞株を生成するための細胞の形質転換またはトランスフェクションと同様に、当該分野の技術の範囲内である。この方式で使用され得る宿主細胞の例はCOS細胞、CHO細胞、酵母細胞、昆虫細胞(例えば、Spodoptera frugiperdaまたはSf−9細胞)、NIH 3T3細胞などである。原核生物細胞、例えばE.coliおよび他の細菌も使用され得る。
特定の実施形態では、ポリヌクレオチドは、哺乳動物の細胞に入ってそこで発現することを可能にするように処方され得る。このような処方物は以下に記載するように、治療目的で特に有用である。当業者は、標的細胞においてポリヌクレオチドの発現を達成する多くの方法が存在し、任意の適切な方法が使用され得るということを承知している。例えば、ポリヌクレオチドは、限定はしないがアデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、レトロウイルス、またはワクシニアもしくは他のポックスウイルス(例えば、鶏痘ウイルス)のようなウイルスベクターに組み込まれてもよい。このようなベクターにDNAを組み込むための技術は、当業者には周知である。レトロウイルスベクターは、選択マーカー(形質導入された細胞の同定または選択を補助する)および/または標的化部分のために、遺伝子を、例えば、このベクターを標的特異的にするために、特定の標的細胞上のレセプターについてのリガンドをコードする遺伝子などを、さらに移入するかまたは組み込んでもよい。標的化はまた、当業者に公知の方法によって抗体を用いて達成され得る。このようなベクター内のcDNA構築物は例えば、腫瘍保護および養子免疫療法実験を行なってこのような細胞の腫瘍または白血病発達阻害もしくは溶解を実証するために用いられ得るWT1陽性の腫瘍モデルを樹立するのにおける使用のために、ヒトまたは動物細胞株をトランスフェクトするのに、用いられ得る。
ポリヌクレオチドのための他の治療用処方物としては、コロイド性分散系、例えば、高分子複合体、ナノカプセル、マイクロスフェア、ビーズ、ならびに水中油型エマルジョン、ミセル、混合ミセルおよびリポソームを含む脂質ベースの系が挙げられる。インビトロおおびインビボにおける送達ビヒクルとしての使用のために好ましいコロイド系はリポソーム(すなわち、人工膜小胞)である。このような系の調製および使用は当該分野で周知である。
(抗体組成物、そのフラグメントおよび他の結合因子)
別の態様によれば、本発明はさらに、本明細書に開示されるWT1ポリペプチドに対する、またはその一部、変異体もしくは誘導体に対する免疫学的結合を示す結合因子、例えば、抗体およびその抗原結合フラグメントを提供する。抗体、またはその抗原結合フラグメントは、「特異的に結合する(specifically bind)」、「免疫学的に結合する(immunogically bind)」といわれ、/または検出可能なレベルで(例えば、ELISAアッセイで)ポリペプチドと反応して、同様の条件で無関係のポリペプチドとは検出可能に反応しない場合に、本発明のWT1ポリペプチドに対して「免疫学的に反応性(immunologically reactive)」である。
この文脈で使用される場合、免疫学的結合とは、一般に、免疫グロブリン分子と、この免疫グロブリンが特異的である抗原との間で起こるタイプの非共有結合的な相互作用をいう。免疫学的結合相互作用の強度または親和性は、相互作用の解離定数(K)に換算して表現されてもよく、ここではKが小さいほど、より大きな親和性を示す。選択されたポリペプチドの免疫学的結合特性は、当該分野で周知の方法を使用して、定量され得る。このような方法の1つは、抗原結合部位/抗原複合体形成および解離の速度を測定する工程を必要とするが、ここで、これらの速度は、複合体パートナーの濃度、相互作用の親和性、および両方の方向における速度に等しく影響を与える幾何学的パラメーターに依存する。従って、「会合速度定数(on rate constant)」(Kon)および「解離速度定数(off rate constant)」(Koff)の両方とも、濃度ならびに会合および解離の実際の速度を計算することによって決定され得る。Koff/Konの比によって、親和性に関係しない全てのパラメーターの排除が可能になり、従ってこの比は、解離定数Kに等しい。一般的には、Daviesら(1990) Annual Rev.Biochem.59:439〜473を参照のこと。
抗体の「抗原結合部位(antigen−binding site)」または「結合部分(binding portion)」とは、抗原結合に関係する免疫グロブリン分子の部分をいう。この抗原結合部位は、重鎖(「H」)および軽鎖(「L」)のN末端可変(「V」)領域のアミノ酸残基によって形成される。重鎖および軽鎖のV領域内の3つの高度に分岐したストレッチは、「超可変領域(framework regions)」といわれ、これは、「フレームワーク領域」または「FR」として公知のより保存された隣接ストレッチの間に挿入される。従って、「FR」という用語は、免疫グロブリンの超可変領域の間で、それに隣接して天然に見出されるアミノ酸配列をいう。抗体分子においては、軽鎖の3つの超可変領域および重鎖の3つの超可変領域が、3次元空間において互いに相対的に配置されて、抗原結合表面を形成する。この抗原結合表面は、結合した抗原の3次元表面に対して相補的であり、重鎖および軽鎖の各々の3つの超可変領域は、「相補性決定領域(complementarity−determining regions)」またたは「CDR」といわれる。
結合因子は、本明細書中に提供される代表的なアッセイを用いて、WT1関連の癌を有する患者と有さない患者との間をさらに識別できる。例えば、腫瘍タンパク質に結合する抗体または他の結合因子は、好ましくは、この疾患を有する患者の少なくとも約20%、より好ましくは患者の少なくとも約30%において、癌の存在を示すシグナルを生成する。あるいは、またはそれに加えて、この抗体は、癌を有さない個体の少なくとも約90%において、この疾患の非存在を示す陰性のシグナルを生成する。結合因子がこの要求を満たすか否かを決定するために、癌(標準的な臨床試験によって決定されるような)を有する患者および有さない患者からの生物学的サンプル(例えば、血液、血清、痰、尿および/または腫瘍生検)を、この結合因子に結合するポリペプチドの存在について、本明細書に記載されるようにアッセイしてもよい。好ましくは、疾患を有するサンプルおよび有さないサンプルの統計的に有意な数をアッセイする。各結合因子は、上記の基準を満足すべきである;しかし、当業者は、結合因子が、組合せて使用されて、感度を改善し得ることを認識する。
上記の要求を満足する任意の薬剤は、結合因子であり得る。例えば、結合因子は、ペプチド成分を含むか含まないリボソーム、RNA分子またはポリペプチドであり得る。好ましい実施形態において、結合因子は、抗体またはその抗原結合フラグメントである。抗体は、当業者に公知の種々の技術のいずれかによって、調製され得る。例えば、HarlowおよびLane、Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,1988を参照のこと。一般に、抗体は、組換え抗体の生成を可能にするために、本明細書に記載されるようなモノクローナル抗体の生成を含む細胞培養技術によって、または適切な細菌細胞宿主もしくは哺乳動物細胞宿主への抗体遺伝子のトランスフェクションを介して生成され得る。1つの技術において、このポリペプチドを含む免疫原を最初に、任意の広範な種々の哺乳動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、ヒツジまたはヤギ)のいずれかに注射する。この工程において、本発明のポリペプチドは、改変を有さない免疫原として機能し得る。あるいは、特に、比較的短いポリペプチドについて、このポリペプチドがキャリアタンパク質、例えば、ウシ血清アルブミンまたはキーホールリンペットヘモシアニンに結合される場合に、優れた免疫応答が惹起され得る。この免疫原は、好ましくは、1回以上のブースト免疫を組み込む所定のスケジュールに従って、動物宿主に注射され、これらの動物は、定期的に採血される。次いで、このポリペプチドに特異的なポリクローナル抗体は、例えば、適切な固体支持体に結合されたポリペプチドを用いるアフィニティークロマトグラフィーによって、このような抗血清から精製され得る。
目的の抗原性ポリペプチドに特異的なモノクローナル抗体は、例えば、KohlerおよびMilstein,Eur.J.Immunol.6:511〜519,1976の技術およびその改善物を用いて、調製され得る。要するに、これらの方法は、所望の特異性(すなわち、目的のポリペプチドとの反応性)を有する抗体を生成し得る不死細胞株の調製を包含する。このような細胞株は、例えば、上記のように免疫された動物から得られる脾臓細胞から生成され得る。次いで、この脾臓細胞は、例えば、骨髄腫細胞融合パートナー、好ましくは、免疫された動物と同系であるものとの融合によって不死化される。種々の融合技術が使用され得る。例えば、脾臓細胞および骨髄腫細胞は、数分間、非イオン性界面活性剤と組合され、次いで、ハイブリッド細胞の増殖は支持するが骨髄腫細胞の増殖は支持しない選択培地に低密度でプレートされ得る。好ましい選択技術は、HAT(ヒポキサンチン、アミノプテリン、チミジン)選択を使用する。十分な時間の後、通常、約1〜2週間の後、ハイブリッドのコロニーが観察される。単独のコロニーを選択し、それらの培養上清を、このポリペプチドに対する結合活性について試験する。高い反応性および特異性を有するハイブリドーマが好ましい。
モノクローナル抗体は、増殖ハイブリドーマコロニーの上清から単離され得る。さらに、適切な脊椎動物宿主、例えば、マウスの腹腔へのハイブリドーマ細胞株の注入のような種々の技術が、収量を向上させるために使用され得る。次いで、モノクローナル抗体が、腹水または血液から回収され得る。混入物は、従来の技術(例えば、クロマトグラフィー、ゲル濾過、沈澱、および抽出)によって抗体から除去され得る。本発明のポリペプチドは、例えば、アフィニティートクロマトグラフィー工程における精製プロセスにおいて使用されてもよい。
抗体分子の免疫学的結合特性を示し得る抗原結合部位を含む多くの治療的に有効な分子が、当該分野で公知である。このタンパク質分解性酵素パパインは優先的に、IgG分子を切断して、いくつかのフラグメントを生じさせ、これら(「F(ab)フラグメント」)のうちの2つの各々は、無傷な抗原結合部位を含む共有結合ヘテロダイマーを含む。酵素ペプシンは、IgG分子を切断して、両方の抗原結合部位を含む「F(ab’)」フラグメントを含むいくつかのフラグメントを提供し得る。「Fv」フラグメントは、IgM、および希にはIgGまたはIgA免疫グロブリン分子の優先的なタンパク質分解的切断によって生成され得る。しかし、Fvフラグメントは、当該分野で公知の組換え技術を使用して、より一般的に誘導される。Fvフラグメントは、非共有結合的なV::Vヘテロダイマーを含み、このへテロダイマーは、未改変の抗体分子の抗原認識および結合能力のほとんどを保持する抗原結合部位を含む。Inbarら(1972)Proc.Nat.Acad.Sci.USA 69:2659〜2662;Hochmanら(1976)Biochem 15:2706〜2710;およびEhrlichら(1980)Biochem 19:4091〜4096。
単鎖Fv(「sFv」)ポリペプチドは、共有結合されたV::Vヘテロダイマーであり、このヘテロダイマーは、ペプチドをコードするリンカーによって連結されたVをコードする遺伝子およびVをコードする遺伝子を含む遺伝子融合物から発現される。Hustonら(1988)Proc.Nat.Acad.Sci.USA 85(16):5879〜5883。抗体V領域からの自然に凝集する(ただし化学的には隔てられた)ポリペプチド軽鎖および重鎖を、抗原結合部位の構造に実質的に類似する3次元構造に折り畳まれるsFv分子に転換するための化学構造を識別するための多くの方法が記述されている。例えば、Hustonらの米国特許第5,091,513号および同第5,132,405号;ならびにLadnerらの米国特許第4,946,778号を参照のこと。
上記分子の各々は、重鎖および軽鎖CDRセットを含むがその、各々は、CDRSへの支持を提供し、互いに対してCDRの空間的関係を規定する重鎖FRセットと軽鎖FRセットの間に挿入される。本明細書中で用いる場合、用語「CDRセット」とは、重鎖または軽鎖V領域の3つの超可変領域をいう。重鎖または軽鎖のN末端から進んで、これらの領域は、各々、「CDR1」、「CDR2」および「CDR3」と表記される。従って、抗原結合部位は、6つのCDRを含み、この6つのCDRは、重鎖および軽鎖V領域の各々からのCDRセットを含む。単独のCDR(例えば、CDR1、CDR2、またはCDR3)を含むポリペプチドは、本明細書中で「分子認識単位(molecular recognition unit)」といわれる。多くの抗原−抗体複合体の結晶学的分析により、CDRのアミノ酸残基は、結合した抗原との広範な接触を形成することが実証されており、ここで、最も広範な抗原接触は、重鎖CDR3との接触である。従って、分子認識単位が主に、抗原結合部位の特異性を担う。
本明細書中で用いる場合、「FRセット(FE set)」という用語は、重鎖または軽鎖のV領域のCDRセットのCDRを構成する、4つの隣接するアミノ酸配列をいう。いくつかのFR残基は、結合抗原と接触し得る;しかし、FRは、主に、V領域を抗原結合部位、特にCDRSに直接隣接するFR残基に折り畳む原因である。FRにおいて、特定のアミノ酸残基および特定の構造特徴が、非常に高度に保存される。この点において、全てのV領域配列は、約90アミノ酸残基の内部ジスルフィドループを含む。V領域が、結合部位に折り畳まれる場合、このCDRは、抗原結合表面を形成する突出したループモチーフとして提示される。正確なCDRアミノ酸配列に関わらず、特定の「正準(canonical)」構造に折り畳まれたCDRループの折り畳まれた形状に影響するFRの保存された構造領域が存在することが一般的に認識される。さらに、特定のFR残基は、抗体重鎖および軽鎖の相互作用を安定化する非共有結合的なドメイン間接触に関係することが公知である。
非ヒト免疫ブログリン由来の抗原結合部位を含む、多くの「ヒト化(humanized)」抗体分子が記載されており、この抗体分子には、げっ歯類V領域およびヒト定常領域に融合されたそれらの会合CDR(Winterら(1991)Nature 349:293〜299;Lobuglioら(1989)Proc.Nat.Acad.Sci.USA 86:4220〜4224;Shawら(1987)J Immunol.138:4534〜4538;およびBrownら(1987)Cancer Res.47:3577〜3583)、適切なヒト抗体定常ドメインとの融合の前に、ヒト支持FRにグラフトされたげっ歯類CDR(Riechmannら(1988)Nature 332:323−327;Verhoeyenら(1988)Science 239:1534〜1536;およびJonesら(1986)Nature 321:522〜525)、ならびに組換えベニアリングされた(recombinantly veneered)げっ歯類FRによって支持されるげっ歯類CDR(欧州特許公開番号519,596、1992年12月23日公開)を有するキメラ抗体が挙げられる。これらの「ヒト化(humanized)」分子は、ヒトレシピエントにおけるこれらの部分の治療的適用の持続期間および有効性を限定するげっ歯類抗ヒト抗体分子に対する所望されない免疫学的応答を最小化するように設計される。
本明細書中で用いる場合、用語「ベニアリングされたFR(veneered FRs)」および「組換えベニアリングされたFR(recombinantly veneered FRs)」は、未改変のFRポリペプチド折り畳み構造の実質的に全てを保持する抗原結合部位を含む異種分子を提供するための、例えば、げっ歯類重鎖または軽鎖のV領域からのFR残基のヒトFR残基での選択的置換をいう。ベニアリング技術は、抗原結合部位のリガンド結合特徴が、主に抗原結合表面内の重鎖および軽鎖のCDRセットの構造および相対的な配置によって決定されるという理解に基づく。Daviesら(1990)Ann.Rev.Biochem.59:439〜473。従って、抗原結合特異性は、CDR構造、互いとのそれらの相互作用、およびV領域ドメインの残りとのそれらの相互作用が注意深く維持されるヒト化抗体のみにおいて保存され得る。ベニアリング技術を使用することによって、免疫系に容易に遭遇する外部(例えば、溶媒がアクセス可能な)FR残基は、ヒト残基と選択的に置換されて、弱い免疫原性ベニアリング表面または実質的に非免疫原性のベニアリング表面のいずれかを含むハイブリッド分子が得られる。
ベニアリングのプロセスは、Kabatデータベースの最新版である、Sequences of Proteins of Immunological Interest,第4版(U.S.Dept.of Health and Human Services,U.S.Government Printing Office,1987)において、Kabatらによって編集されたヒト抗体可変ドメインについての利用可能な配列データを利用し、他の米国および海外のアクセス可能なデータベース(核酸およびタンパク質の両方)を使用する。V領域アミノ酸の溶媒アクセス可能性は、ヒトおよびマウス抗体フラグメントについての既知の3次元構造から推定され得る。マウス抗原結合部位をベニアリングする際に2つの一般的な工程が存在する。最初に、目的の抗体分子の可変ドメインのFRが、上記の供給源から得られたヒト可変ドメインの対応するFR配列と比較される。次いで、最も相同的なヒトV領域が、対応するマウスアミノ酸と、残基ごとに比較される。ヒト対応物とは異なるマウスFRにおける残基は、当該分野において周知の組換え技術を使用して、ヒト部分に存在する残基によって置換される。残基切り換え(Residue switching)は、少なくとも部分的に露出した(溶媒アクセス可能である)部分を用いて実行されるのみであり、V領域ドメインの三次構造に対する有意な効果を有し得るアミノ酸残基例えば、プロリン、グリシンおよび荷電したアミノ酸の置換において、注意が払われる。
この様式において、得られた「ベニアリングされた(veneered)」マウス抗原結合部位は、従って、マウスCDR残基、CDRに実質的に隣接する残基、埋没したかほとんど埋没した(溶媒のアクセスが不可能)として同定された残基、重鎖ドメインと軽鎖ドメインとの間の非共有結合的な(例えば、静電的および疎水的)接触に関係すると考えられる残基、およびCDRループの「正準(canonical)」三次構造に影響を与えると考えられるFRの保存された構造領域由来の残基を保持するように設計される。次いで、これらの設計基準は、ヒト様FRへのマウス抗原結合部位の軽鎖および重鎖の両方のCDRを組合せる組換えヌクレオチド配列を調製するために使用され、このヒト様FRが、マウス抗体分子の抗原特異性を示す組換えヒト抗体の発現のために哺乳動物細胞をトランスフェクトするために用いられる。
本発明の別の実施形態において、本発明のモノクローナル抗体は、1つ以上の治療剤に結合され得る。この点に関して適切な薬剤としては、放射性核種、分化インデューサー、薬物、毒素、およびそれの誘導体が挙げられる。好ましい放射性核種としては、90Y、123I、125I、131I、186Re、188Re、211Atおよび212Biが挙げられる。好ましい薬物としては、メトトレキサート、ならびにピリミジンおよびプリンアナログが挙げられる。好ましい分化インデューサーとしては、ホルボールエステルおよび酪酸が挙げられる。好ましい毒素としては、リシン、アブリン、ジフテリア毒素、コレラ毒素、ゲロニン、Pseudomonas体外毒素、Shigella毒素、およびアメリカヤマゴボウ抗ウイルスタンパク質が挙げられる。
治療剤は、適切なモノクローナル抗体に直接的または間接的に(例えば、リンカー基を介して)いずれかで結合(例えば、共有結合)され得る。薬剤と抗体との間の直接的な反応は、各々が他のものと反応し得る置換基を有する場合に可能である。例えば、一方の上の求核基、例えば、アミノ基またはスルフヒドリル基は、他方の上のカルボニル含有基例えば、酸無水物または酸ハロゲン化物、または良好な脱離基(例えば、ハロゲン化物)を含むアルキル基と反応し得る。
あるいは、リンカー基を介して治療剤と抗体とを結合させることが所望され得る。リンカー基は、結合の可能性を妨げることを回避するために、抗体を薬剤から隔てるためのスペーサーとして機能し得る。リンカー基はまた、薬剤または抗体上の置換基の化学的反応性を増加させるように働き得、従って結合効率を増大させる。化学的反応性の増大はまた、そうでなければ不可能である、薬剤または薬剤上の官能基の使用を促進し得る。
ホモ官能性とヘテロ官能性の両方の、種々の二官能性または多官能性の試薬(例えば、Pierce Chemical Co.,Rockford,ILのカタログ中に記載されるもの)が、リンカー基として使用され得ることが当業者には明らかである。カップリングは、例えば、アミノ基、カルボキシル基、スルフヒドリル基、または酸化された炭水化物残基を介してもたらされ得る。このような方法論を記載する多数の参考文献、例えば、Rodwellらの米国特許第4,671,958号が存在する。
本発明の免疫結合体の抗体部分がない場合に治療剤がより強力である場合、細胞中への内部移行の間に、またはその際に切断可能なリンカー基を使用することが望ましくあり得る。多数の異なる切断可能なリンカー基が記載されている。これらのリンカー基からの薬剤の細胞内放出についての機構としては、ジスルフィド結合の還元(例えば、Spitlerの米国特許第4,489,710号)、感光性結合の照射(例えば、Senterらの米国特許第4,625,014号)、誘導体化されたアミノ酸側鎖の加水分解(例えば、Kohnらの米国特許第4,638,045号)、血清補体媒介性加水分解(例えば、Rodwellらの米国特許第4,671,958号)、および酸触媒加水分解(例えば、Blattlerらの米国特許第4,569,789号)による切断が挙げられる。
2つ以上の薬剤を抗体に結合させることが望ましいかもしれない。1つの実施形態において、薬剤の複数の分子が1つの抗体分子に結合される。別の実施形態において、2つ以上の型の薬剤が1つの抗体に結合され得る。特定の実施形態に関わらず、2つ以上の薬剤を有する免疫結合体は、種々の方法で調製され得る。例えば、2つ以上の薬剤が、抗体分子に直接的に結合されてもよいし、または付着のための複数の部位を提供するリンカーが用いられてもよい。あるいは、キャリアが用いられてもよい。
キャリアは、直接的にかまたはリンカー基を介するかのいずれかの共有結合を含む種々の方法で薬剤を保有し得る。適切なキャリアとしては、アルブミンのようなタンパク質(例えば、Katoらの米国特許第4,507,234号)、ペプチド、およびアミノデキストランのような多糖類(例えば、Shihらの米国特許第4,699,784号)が挙げられる。キャリアはまた、例えばリポソーム小胞内に、非共有結合によってかまたはカプセル化によって、薬剤を保有し得る(例えば、米国特許第4,429,008号および同第4,873、088号)。放射性核種薬剤に特異的なキャリアとしては、放射性ハロゲン化低分子およびキレート化合物が挙げられる。例えば、米国特許第4,735,792号は、代表的な放射性ハロゲン化低分子およびそれらの合成を開示する。放射性核種キレートは、金属、または金属酸化物、放射性核種を結合するためのドナー原子として窒素原子および硫黄原子を含むものを含む、キレート化合物から形成され得る。例えば、Davisonらの米国特許第4,673,562号は、代表的なキレート化合物およびそれらの合成を開示する。
(T細胞)
免疫療法組成物はまた、代替的には、WT1に特異的なT細胞を含んでもよい。このような細胞は一般的に、標準的手順を用いて、インビトロまたはエキソビボで調製され得る。例えば、T細胞は、市販の細胞分離システム、例えば、Cell Pro Inc.,Bothell WAから入手可能なCEPRATETMシステム(また、米国特許第5,240,856号;米国特許第5,215,926号;WO89/06280;WO91/16116およびWO92/07243も参照のこと)を用いて、哺乳動物、例えば、患者の骨髄、末梢血、または骨髄もしくは末梢血の画分内に存在し得る(かまたはそれから単離され得る)。あるいはT細胞は、関連もしくは無関係のヒト、非ヒト動物、細胞株または培養物由来であってもよい。
T細胞は、WT1ポリペプチド、WT1ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドおよび/またはWT1ポリペプチドを発現する抗原提示細胞(APC)を用いて刺激され得る。このような刺激は、WT1ポリペプチドに特異的であるT細胞の生成を可能にするのに十分な条件および時間で、行われる。好ましくは、WT1ポリペプチドまたはポリヌクレオチドが、送達ビヒクル、例えば、ミクロスフェア中に存在して、抗原特異的T細胞の生成が容易になる。要するに、慣用的な技術によって(例えば、末梢血リンパ球のFicoll/Hypaque密度勾配遠心分離によって)患者または関連もしくは無関係のドナーから単離され得るT細胞をWT1ポリペプチドとともにインキュベートする。例えば、T細胞は、WT1ポリペプチド(例えば、5〜25μg/ml)またはWT1ポリペプチドの匹敵する量を合成する細胞と一緒に37℃で2〜9日間(代表的には4日)インビトロでインキュベートされ得る。コントロールとして機能するWT1ポリペプチドの非存在下でT細胞サンプルの別個のアリコートをインキュベートすることが所望され得る。
T細胞は、このT細胞が、WT1ポリペプチドでコーティングされた標的細胞またはこのようなポリペプチドをコードする遺伝子を発現する標的細胞を殺傷する場合に、WT1ポリペプチドに特異的であるとみなされる。T細胞特異性は、種々の標準的技術のいずれかを用いて評価され得る。例えば、クロム放出アッセイまたは増殖アッセイにおいて、陰性コントロールと比較して、溶解および/または増殖における2倍を超える増加の刺激指標は、T細胞特異性を示す。このようなアッセイは、例えば、Chenら、Cancer Res.54:1065〜1070,1994に記載されるように、実行され得る。あるいは、T細胞の増殖の検出は、種々の公知の技術によって達成され得る。例えば、T細胞増殖は、DNA合成の速度の増加を測定することによって検出され得る(例えば、トリチウム化チミジンでT細胞の培養物をパルス標識し、DNAに取り込まれたトリチウム化チミジンの量を測定することによって)。T細胞増殖を検出する他の方法は、インターロイキン−2(IL−2)産生の増大、Ca2+フラックス、または3−(4,5−ジメチルチアゾール−2−イル)−2,5−ジフェニル−テトラゾリウムのような色素取り込みを測定する工程が挙げられる。あるいは、リンホカイン(例えば、インターフェロン−γ)の合成を測定してもよいし、またはWT1ポリペプチドに応答し得るT細胞の相対的な数を定量してもよい。3〜7日間のWT1ポリペプチド(200ng/ml〜100μg/ml、好ましくは、100ng/ml〜25μg/ml)との接触は、T細胞の増殖において少なくとも2倍の増加を生じるはずであり、/または2〜3時間の上記のような接触は、サイトカイン(例えば、TNFまたはIFN−γ)放出のレベルの2倍の増加が、T細胞の活性化を示す、標準的なサイトカインアッセイを使用して測定される場合、T細胞の活性化を生じるはずである(Coliganら、Current Protocols in Immunology,第1巻、Wiley Interscience(Greene 1998)を参照のこと)。WT1特異的T細胞は標準的な技術を用いて増殖され得る。好ましい実施形態では、T細胞は、患者または関連もしくは無関係のドナー由来であり、刺激および増殖後にその患者に投与される。
WT1ポリペプチド、ポリヌクレオチドまたはWT1発現APCに応答して活性化されているT細胞は、CD4T細胞および/またはCD8T細胞であってもよい。CD4T細胞またはCD8T細胞の特異的な活性化は、種々の方法で検出できる。特異的なT細胞活性化を検出するための方法は、T細胞の増殖、サイトカイン(例えば、リンホカイン)の産生、または細胞溶解活性の生成(すなわち、WT1に特異的な細胞傷害性T細胞の生成)を検出する工程を包含する。CD4T細胞については、特異的なT細胞活性化を検出するための好ましい方法は、T細胞の増殖の検出である。CD8T細胞については、特異的なT細胞活性化を検出するための好ましい方法は、細胞溶解活性の生成の検出である。
治療目的については、WT1のポリペプチド、ポリヌクレオチドまたはAPCに応答して増殖するCD4T細胞またはCD8T細胞は、インビトロまたはインビボのいずれかで大量に増殖され得る。このようなT細胞のインビトロでの増殖は、種々の方法で達成され得る。例えば、T細胞は、T細胞増殖因子、例えば、インターロイキン−2の添加を伴うか、または伴わずに、WT1ポリペプチド、および/またはWT1ポリペプチドを合成する刺激細胞に対して再曝露されてもよい。CD8T細胞応答が生じる場合、刺激細胞の添加が好ましい。T細胞は、WT1ポリペプチドでの間欠的な再刺激に応答する特異性を保持したままで、インビトロにおいて大きく増殖され得る。要するに、最初のインビトロ刺激(IVS)のためには、多数のリンパ球(例えば、4×10個より多い)を、ヒト血清を含む培地とともにフラスコに入れてもよい。WT1ポリペプチド(例えば、ペプチドで10μg/ml)を破傷風トキソイド(例えば、5μg/ml)とともに直接添加してもよい。次いでフラスコをインキュベートしてもよい(例えば、37℃で7日間)。第二のIVSのためには、次いでT細胞を回収して、新しいフラスコ中に2〜3×10個の照射した末梢血単核球とともに入れる。WT1ポリペプチド(例えば10μg/ml)を直接添加する。このフラスコを37℃で7日間インキュベートする。第二のIVSの2日および4日後、2〜5単位のインターロイキン−2(IL−2)を添加してもよい。三回目のIVSのためには、T細胞をウェルに入れて、ペプチドでコーティングした個体の自己のEBV形質転換B細胞で刺激してもよい。IL−2は、各々のサイクルの2日目および4日目に添加してもよい。細胞が特異的に細胞毒性のT細胞であることが示されるとすぐに、2、4および6日目に、より高いIL−2(20単位)による10日の刺激サイクルを用いてそれらを増殖させてもよい。
あるいは、WT1ポリペプチドの存在下で増殖する1つ以上のT細胞は、クローニングによって数的に増殖され得る。細胞をクローニングする方法は、当該分野で周知であり、限界希釈を包含する。応答者T細胞は、密度勾配遠心分離およびヒツジ赤血球ロゼッティングによって、感作された患者の末梢血から精製され、照射された自系のフィラー細胞(filler cell)の存在下で名目上の抗原での刺激によって、培養物中で樹立され得る。CD4T細胞株を生成するために、WT1ポリペプチドを、抗原刺激因子として用い、エプスタイン・バーウイルスでの感染によって不死化した自己の末梢血リンパ球(PBL)またはリンパ芽球腫細胞株(LCL)を抗原提示細胞として用いる。CD8+T細胞株を生成するために、WT1ポリペプチドを産生する発現ベクターでトランスフェクトした自己の抗原提示細胞を刺激細胞として用いてもよい。樹立したT細胞株は、1×10個の照射されたPBLまたはLCL細胞および組み換えインターロイキン−2(rIL2)(50U/ml)とともに、96ウェル平底プレート中に1ウェルあたり0.5個の細胞という頻度で、刺激されたT細胞をプレートすることによって、抗原刺激の2〜4日後にクローニングし得る。クローン性の増殖が樹立されたウェルは、最初のプレート後にほぼ2〜3週間で同定して、自系の抗原提示細胞の存在下で適切な抗原を用いて再刺激し、次いで、抗原刺激の2〜3日後に低用量のrIL2(20U/ml)の添加によって引き続いて増殖し得る。T細胞クローンは、ほぼ2週間ごとに、抗原およびrIL2を用いた周期的な再刺激によって24ウェルプレート中に維持してもよい。
特定の実施形態では、同種異系のT細胞をインビボおよび/またはインビトロでプライミング(prime)(すなわちWT1に対して感作)してもよい。このようなプライミングは、T細胞とWT1ポリペプチド、このようなポリペプチドをコードするポリヌクレオチド、またはこのようなポリペプチドを産生する細胞とを、T細胞のプライミングを可能にするのに十分な条件および時間のもとで接触させることによって達成することができる。一般には、T細胞は、本明細書に記載のように、標準的な増殖、クロム遊離アッセイおよび/またはサイトカイン遊離アッセイによって測定した場合、例えば、WT1ポリペプチドとの接触によってT細胞の増殖および/または活性化が得られる場合に、プライミングされたとみなされる。陰性コントロールに比較して、増殖または溶解における2倍を超える刺激係数の増大、サイトカインのレベルの3倍を超える増大は、T細胞特異性を示す。インビトロでプライミングされた細胞は、例えば、骨髄移植で、またはドナーリンパ球注入として使用されてもよい。
WT1に特異的なT細胞は、WT1タンパク質を発現する細胞を殺傷し得る。WT1のT細胞レセプター(TCR)鎖をコードする遺伝子の導入を、WT1保有白血球およびガン細胞に対する応答を定量的におよび定性的に改善するための手段として用いる。WT1陽性細胞に反応し得るT細胞の数を増大するためのワクチンは、WT1保有細胞を標的する方法の1つである。WT1に特異的なT細胞を用いるT細胞療法は別の方法である。T細胞または溶菌能力を有する他の細胞へWT1特異的なTCR鎖を導入することが別の方法である。適切な実施形態では、TCRαおよびβ鎖をWT1特異的T細胞株からクローニングして、本明細書に参考として援用されるWO96/30516に記載されるような養子T細胞療法に用いる。
(T細胞レセプター組成物)
T細胞レセプター(TCR)は、ジスルフィド結合によって連結されている、T細胞レセプターのα鎖およびβ鎖と呼ばれる、2つの異なる非常に可変性のポリペプチド鎖からなる(Janeway,Travers、Walport.Immunobiology.第4版、148〜159.Elsevier Science Ltd/Garland Publishing.1999)。このα/βヘテロダイマー(異種二量体)は、細胞膜で不変のCD3鎖と複合体化する。この複合体は、MHC分子に結合した特定の抗原性ペプチドを認識する。TCR特異性の膨大な多様性は、体細胞遺伝子再配列により、まるで免疫グロブリンの多様性のように生成される。このβ鎖遺伝子は、50を超える可変性領域(V)、2つの多様性領域(D)、10を超える連結セグメント(J)、および2つの定常領域セグメント(C)を含む。α鎖遺伝子は、70を超えるVセグメント、および60を超えるJセグメントを含むが、Dセグメントを含まず、1つのCセグメントを含む。胸腺におけるT細胞発達の間、β鎖のD〜J遺伝子再配列が生じ、続いて、V遺伝子セグメントのDJへの再配列が生じる。この機能的VDJβエキソンは、転写され、スプライシングされてCβに連結される。α鎖に関しては、Vα遺伝子セグメントは、Jα遺伝子セグメントに再配列されて、機能的エキソンを形成し、これが次に転写されて、Cαにスプライシングされる。多様性は、さらにβ鎖のVセグメントと、Dセグメントと、Jセグメントとの間、α鎖のVセグメントと、Jセグメントとの間のPおよびN−ヌクレオチドの無作為な付加によって、組み換えプロセスの間にさらに増大される(Janeway,Travers,Walport.Immunobiology.第4版、98および150.Elsevier Science Ltd/Garland Publishing.1999)。
本発明は、別の態様において、本明細書に開示のポリペプチド、またはその変異体もしくは誘導体に特異的なTCRを提供する。本発明に従って、本明細書に記載の腫瘍ポリペプチドを認識するT細胞レセプターのα鎖およびβ鎖について、V−JもしくはV−D−J接合領域、またはその部分について、ポリヌクレオチドおよびアミノ酸の配列が提供される。一般に、本発明のこの態様は、MHCの文脈において提示される腫瘍ポリペプチドを認識するか、またはそれに結合するT細胞レセプターに関する。好ましい実施形態において、T細胞レセプターによって認識される腫瘍抗原は、本発明のポリペプチドを含む。例えば、WT1ペプチドに特異的なTCRをコードするcDNAは、標準的な分子生物学技術および組み換えDNA技術を用いて、腫瘍ポリペプチドに特異的なT細胞から単離され得る。
本発明はさらに、腫瘍ポリペプチドを認識するか、またはそれに結合する本発明のT細胞レセプターと実質的に同じ機能または活性を有する、T細胞レセプターまたはそのアナログを包含する。このようなレセプターとしては、限定はしないが、本明細書に提供されるT細胞レセプターのフラグメント、または本明細書に提供されるT細胞レセプターの、置換、付加、もしくは欠失の変異体が挙げられる。本発明はまた、本明細書に提供されるT細胞レセプターに実質的に相同であるか、または実質的に同じ活性を保持する、ポリペプチドまたはペプチドを包含する。「アナログ」という用語は、本明細書に提供されるT細胞レセプターと実質的に同一のアミノ酸残基配列を有する任意のタンパク質またはポリペプチドであって、1つ以上の残基、好ましくは5残基以下、より好ましくは、25残基以下が、機能的に類似の残基で保存的に置換されており、本明細書に記載のようなT細胞レセプターの機能的態様を示す、任意のタンパク質またはポリペプチドを包含する。
本発明はさらに、適切な哺乳動物宿主細胞、例えば非特異的T細胞であって、本明細書に記載のポリペプチドに特異的なTCRをコードするポリヌクレオチドでトランスフェクトされており、これによって、この宿主細胞はこのポリペプチドに特異的にされる、適切な哺乳動物宿主細胞を提供する。TCRのα鎖およびβ鎖は、別々の発現ベクターに含まれてもよいし、またはこれもリボソーム内侵入部位(internal ribosome entry site)(IRES)の下流の遺伝子のcap依存性翻訳のためのIRESを含む単一の発現ベクターに含まれてもよい。このポリペプチドに特異的なTCRを発現するこの宿主細胞は、例えば、以下にさらに考察されるようなWT1関連性ガンの養子免疫療法のために、用いられ得る。
本発明のさらなる態様において、本明細書に挙げたポリペプチドに特異的なクローニングされたTCRは、WT1関連性ガンの診断のためのキットに用いられ得る。例えば、腫瘍特異的TCRの核酸配列またはその一部は、生物学的サンプル中で、特定のTCRをコードする再配列された遺伝子の発現を検出するためのプローブまたはプライマーとして用いられ得る。従って、本発明はさらに、ポリペプチドに特異的なTCRをコードするメッセンジャーRNAまたはDNAを検出するためのアッセイを提供する。
(ペプチド−MHC四量体複合体)
本発明は、別の態様では、本明細書に開示されるポリペプチドを認識するT細胞に特異的なペプチド−MHC四量体複合体(テトラマー)、またはその変異体もしくは誘導体を提供する。1実施形態では、四量体は、WT1特異的T細胞の検出において用いられ得る。四量体は、WT1特異的免疫応答をモニタリングするのに、WT1関連性悪性腫瘍の早期検出に、微小残存病変をモニタリングするために用いられ得る。四量体染色は代表的には、フローサイトメトリー分析で行なって、再発または疾患進行の危険性が高い、WT1関連性疾患に罹患している患者集団内の群を同定することができる。
(薬学的組成物)
さらなる実施形態において、本発明は、細胞または動物への投与のための、単独かまたは治療の1つ以上の他の様相と組合わせるかのいずれかでの、薬学的に受容可能なキャリア中の本明細書中に開示される1つ以上のポリヌクレオチド、ポリペプチド、T細胞および/または抗体組成物の処方物に関する。
所望される場合、本明細書中に開示される組成物が、同様に他の薬剤、例えば、他のタンパク質もしくはポリペプチドまたは種々の薬学的に活性な薬剤などと組合わせて、投与され得ることが、理解される。事実、さらなる薬剤が標的細胞または宿主細胞と接触した際に有意な有害な影響をもたらさないとすれば、さらに含まれ得る他の成分に実質的に制限はない。従って、この組成物は、特定の例において必要とされる種々の他の薬剤と共に送達され得る。このような組成物は、宿主細胞または他の生物学的供給源から精製され得るか、あるいは、本明細書中に記載されるように化学的合成され得る。同様に、このような組成物はさらに、置換または誘導体化されたRNA組成物またはDNA組成物を含み得る。
従って、本発明の別の態様において、生理学的に受容可能なキャリアと組合わせた、本明細書中に記載される1つ以上のポリヌクレオチド、ポリペプチド、抗体、および/またはT細胞組成物を含む薬学的組成物が、提供される。特定の好ましい実施形態において、本発明の薬学的組成物は、予防ワクチン適用および治療ワクチン適用における使用のための、本発明の免疫原性ポリヌクレオチド組成物および/または免疫原性ポリペプチド組成物を含む。ワクチン調製物は一般的に、例えば、M.F.PowellおよびM.J.Newman編、「Vaccine Design(the subunit and adjuvant approach)」、Plenum Press(NY,1995)に記載される。一般的にこのような組成物は、1つ以上の免疫刺激剤と組み合わせて、本発明のポリヌクレオチド組成物および/またはポリペプチド組成物の1つ以上を含む。
本明細書中に記載される任意の薬学的組成物が本発明のポリヌクレオチドおよびポリペプチドの薬学的に受容可能な塩を含み得ることは、明らかである。このような塩は、例えば、有機塩基(例えば、一級アミン、二級アミンおよび三級アミンならびに塩基性アミノ酸の塩)および無機塩基(例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、アンモニウム塩、カルシウム塩およびマグネシウム塩)を含む、薬学的に受容可能な非毒性の塩基から調製され得る。
別の実施形態では、本発明の例示的な免疫原性組成物、例えば、ワクチン組成物は、上記のようなポリペプチドの1つ以上をコードするDNAを含み、その結果このポリペプチドは、インサイチュで生成される。上記のように、ポリヌクレオチドは、当業者に公知の任意の種々の送達系の内で投与され得る。実際、多数の遺伝子送達技術、例えば、Rolland,Crit.Rev.Therap.Drug Carrier Systems 15:143〜198,1998およびその中に引用される参考文献に記載される遺伝子送達技術が、当該分野で周知である。当然ながら、適切なポリヌクレオチド発現系は、患者における発現のための必要な調節性のDNA調節配列(例えば、適切なプロモーターおよび終止シグナル)を含む。あるいは、細菌送達系は、その細胞表面上にポリペプチドの免疫原性部分を発現するか、またはエピトープなどを分泌する細菌(例えば、Bacillus−Calmette−Guerrin)の投与を含み得る。
従って、特定の実施形態において、本明細書中に記載される免疫原性ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、多数の公知のウイルスに基づく系のうちのいずれかを用いて、発現のために適切な哺乳動物宿主細胞に導入される。1つの例示的な実施形態においては、レトロウイルスが、遺伝子送達系のための簡便かつ有効な基盤を提供する。本発明のポリペプチドをコードする選択されたヌクレオチド配列は、当該分野で公知の技術を用いて、ベクターに挿入され、レトロウイルス粒子にパッケージングされ得る。次いで、組換えウイルスが単離され、被験体に送達され得る。多数の例示的なレトロウイルス系が記載されている(例えば、米国特許第5,219,740号;MillerおよびRosman(1989)BioTechniques 7:980〜990;Miller,A.D.(1990)Human Gene Therapy 1:5〜14;Scarpaら(1991)Virology 180:849−852;Burnsら(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:8033〜8037;ならびにBoris−LawrieおよびTemin(1993)Cur.Opin.Genet.Develop.3:102〜109。
さらに、多数の例示的なアデノウイルスに基づく系もまた、記載されている。宿主ゲノムに組込むレトロウイルスとは異なり、アデノウイルスは染色体外に存続し、従って、挿入の変異誘発に伴う危険性を最小限にする(Haj−AhmadおよびGraham(1986)J.Virol.57:267〜274;Bettら(1993)J.Virol.67:5911〜5921;Mitterederら(1994)Human Gene Therapy 5:717〜729;Sethら(1994)J.Virol.68:933−940;Barrら(1994)Gene Therapy 1:51〜58;Berkner,K.L.(1988)BioTechniques 6:616−629;ならびにRichら(1993)Human Gene Therapy 4:461〜476)。
種々のアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター系もまた、ポリヌクレオチド送達に関して開発されている。AAVベクターは、当該分野で周知の技術を用いて容易に構築され得る。例えば、米国特許第5,173,414号および同第5,139,941号;国際公開番号WO 92/01070およびWO 93/03769;Lebkowskiら(1988)Molec.Cell.Biol.8:3988−3996;Vincentら(1990)Vaccines 90(Cold Spring Harbor Laboratory Press);Carter,B.J.(1992)Current Opinion in Biotechnology 3:533〜539;Muzyczka,N.(1992)Current Topics in Microbiol.and Immunol.158:97〜129;Kotin,R.M.(1994)Human Gene Therapy 5:793−801;ShellingおよびSmith(1994)Gene Therapy 1:165〜169;ならびにZhouら(1994)J.Exp.Med.179:1867〜1875を参照のこと。
遺伝子移入による、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを送達するのに有用なさらなるウイルスベクターとしては、ポックスファミリーのウイルス、例えば、ワクシニアウイルスおよび鳥類ポックスウイルスから誘導されるウイルスベクターが挙げられる。例として、新規分子を発現するワクシニアウイルスの組換え体は、以下のように構築され得る。ポリペプチドをコードするDNAを最初に、ワクシニアプロモーターおよび隣接ワクシニアDNA配列、例えば、チミジンキナーゼ(TK)をコードする配列に隣接するように、適切なベクターに挿入する。次いで、このベクターを使用して、ワクシニアで同時に感染される細胞にトランスフェクトする。相同組換えは、ワクシニアプロモーターに加えて目的のポリペプチドをコードする遺伝子を、ウイルスゲノムに挿入するように働く。生じるTK.sup.(−)組換え体は、5−ブロモデオキシウリジンの存在下でこの細胞を培養し、この5−ブロモデオキシウリジンに耐性のウイルスプラークをピックアップすることによって、選択され得る。
ワクシニアに基づく感染/トランスフェクション系は、本明細書中に記載される1つ以上のポリペプチドの誘導可能な一過性発現または同時発現を生物体の宿主細胞において提供するために、好都合に使用され得る。この特定の系において、細胞を最初に、インビトロで、バクテリオファージT7 RNAポリメラーゼをコードするワクシニアウイルスの組換え体で感染させる。このポリメラーゼは、それがT7プロモーターを保有する鋳型のみを転写するという点で、鋭敏な特異性を示す。感染後、細胞を、T7プロモーターによって駆動される目的のポリヌクレオチド(単数または複数)でトランスフェクトさせる。ワクシニアウイルスの組換え体から細胞質中で発現されるポリメラーゼは、トランスフェクトされたDNAをRNAに転写し、次いでこのRNAが宿主翻訳機構によってポリペプチドに翻訳される。この方法によって、大量のRNAおよびその翻訳産物の、高レベルで一過性の細胞質産生が提供される。例えば、Elroy−SteinおよびMoss,Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1990)87:6743〜6747;Fuerstら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1986)83:8122〜8126を参照のこと。
あるいは、アビポックスウイルス(avipoxvirus)例えば、鶏痘ウイルスおよびカナリア痘ウイルスを用いて、目的のコード配列を送達してもよい。哺乳動物病原体由来の免疫原を発現する組換えアビポックスウイルスは、非鳥類種に投与された場合に、防御免疫を与えることが公知である。アビポックスベクターの使用は、ヒトおよび他の哺乳動物種において特に望ましい。なぜなら、アビポックス属のメンバーは、感受性の鳥類種においてのみ生産的に複製し得、従って、哺乳動物細胞においては感染性ではないからである。組換えアビポックスウイルスを産生するための方法は、当該分野で公知であり、ワクシニアウイルスの産生に関して上記に記載されるように、遺伝子組換えを使用する。例えば、WO 91/12882;WO 89/03429;およびWO 92/03545を参照のこと。多数のポックスウイルスが外因性のタンパク質の発現のための生のウイルスベクターとして開発されている(Cepkoら、Cell 37:1053〜1063(1984);Morinら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84:4626〜4630(1987);Loweら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA,84:3896〜3900(1987);Panicali&Paoletti,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,79:4927〜4931(1982);Machettら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA,79:7415〜7419(1982))。代表的な鶏痘ウイルスおよび豚痘ウイルスは、それぞれアクセッション番号VR−229およびVR−363としてATCCから入手可能である。組み換えワクシニア−CEAは、アクセッション番号VR2323としてATCCから入手可能である。他の例示的なウイルスベクターとしてはまた、限定はしないが、Therion Biologica(Cambridg,MA,USA)によって、例えば、米国特許第6,051,410号、同第5,858,726号、同第5,656,465号、同第5,804,196号、同第5,747,324号、同第6,319,496号、同第6,165,460号に記載されるウイルスベクターが挙げられる。
任意の多数のアルファウイルスベクター、例えば、米国特許第5,843,723号;同第6,015,686号;同第6,008,035号および同第6,015,694号に記載されるベクターもまた、本発明のポリヌクレオチド組成物の送達のために使用可能である。ベネズエラウマ脳脊髄炎(VEE)に基づく特定のベクターもまた、使用され得、この例示的な例は、米国特許第5,505,947号および同第5,643,576号に見出され得る。
さらに、分子結合体化ベクター、例えば、Michaelら、J.Biol.Chem.(1993)268:6866〜6869およびWagnerら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1992)89:6099〜6103に記載のアデノウイルスキメラベクターもまた、本発明における遺伝子送達に用いてもよい。
これらおよび他の公知のウイルスベースの送達系に対するさらなる例示的情報は、例えば、Fisher−Hochら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:317〜321、1989;Flexnerら、Ann.N.Y.Acad.Sci.569:86〜103、1989;Flexnerら、Vaccine 8:17〜21、1990;米国特許(U.S.)第4,603,112号、同第4,769,330号および同第5,017,487号;WO89/01973;米国特許第4,777,127号;英国特許(GB)第2,200,651号:欧州特許(EP)第0,345,242号;WO 91/02805;Berkner、Biotechniques 6:616〜627、1988;Rosenfeldら、Science 252:431〜434、1991;Kollsら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 91:215〜219、1994;Kass−Eislerら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:11498〜11502、1993;Guzmanら、Circulation 88:2838〜2848、1993;ならびにGuzmanら、Cir.Res.73:1202〜1207、1993に見出すことができる。
当業者に容易に理解されるように、多数のさらなる成分が、本明細書に記載されるように、WT1ポリペプチドまたはその任意の部分を発現するDNAまたはレトロウイルスベクターに存在し得る。例えば、本発明のポリヌクレオチドまたはペプチドの送達のための発現ベクターは、多数の種々の同時刺激分子を含んでもよく、これには限定はしないが、CD28、B7−1、ICAM−1およびLFA−3が挙げられる。送達ベクターはまた、多数のサイトカイン、例えば、IFN−γ、GM−CSFまたはIL−2を含んでもよい。1つの例示的実施形態では、組み換えウイルスベクター、例えば、ワクシニアまたは鶏痘ベクターとしては、B7−1、ICAM−1およびLFA−3が挙げられる。
本発明はまた、WT1の発現をともなう悪性疾患の治療における使用のための、本明細書に記載のDNAおよび/またはウイルスベクターの任意の組み合わせの使用を包含する。1つの例示的実施形態では、組み換えワクシニアウイルスベクターは、WT1関連性の悪性疾患に罹患している動物またはヒト患者に投与され、続いて組み換え鶏痘ベクターが投与される。本発明の別の実施形態では、組み換え鶏痘は、ワクシニアベクターの投与後に2回投与される(例えば、プライム/ブースト/ブーストというワクチン接種レジメン)。
特定の実施形態において、ポリヌクレオチドを標的細胞のゲノムに組み込んでもよい。この組み込みは、相同組み換え(遺伝子置換)を介して特定の位置および方向であってもよいし、または無作為な非特異的位置に組み込まれてもよい(遺伝子増大(gene augmentation))。なおさらなる実施形態において、ポリヌクレオチドはDNAの別のエピソームセグメントとして細胞において安定に維持され得る。このようなポリヌクレオチドセグメントすなわち「エピソーム(episome)」は、宿主細胞の周期に独立してまたは同調して維持および複製を可能にするのに十分な配列をコードする。発現構築物が細胞に送達され、この細胞中にこのポリヌクレオチドが残る様式は、使用される発現構築物のタイプに依存する。
本発明の別の実施形態において、例えば、Ulmerら、Science 259:1745〜1749、1993に記載され、Cohen、Science 259:1691〜1692、1993によって概説されるように、ポリヌクレオチドは、「裸の(naked)」DNAとして投与/送達される。裸のDNAの取り込みは、細胞に効率的に輸送される生分解性ビーズ上にそのDNAをコーティングすることによって増大され得る。
なお別の実施形態において、本発明の組成物は、その多くは記載されている微粒子銃(particle bombardment)アプローチを介して送達され得る。1つの代表的な例において、ガス駆動粒子加速(gas−driven acceleration)は、Powderject Pharmaceuticals PLC(Oxford,UK)およびPowderject Vaccines Inc.(Madison,WI)によって製造されたデバイスのようなデバイスで達成され得るが、そのデバイスのいくつかの例は、米国特許(U.S.)第5,846,796号;同第6,010,478号;同第5,865,796号;同第5,584,807号;および欧州特許(EP)第0500799号に記載されている。このアプローチは、注射針のない(無注射針の)(needle−free)送達アプローチを提供するが、ここでは、微視的な粒子、例えば、ポリヌクレオチド粒子、またはポリペプチド粒子の乾燥粉末処方物を、手持ち型のデバイスによって生成されたヘリウムガスジェット内で高速に加速し、目的の標的組織内へ粒子を噴射する。
関連の実施形態において、本発明の組成物のガス駆動注射針なし注入(gas−driven needle−less injection)に有用であり得る他のデバイスおよび方法は、Bioject,Inc.(Portland,OR)によって提供されるものが挙げられ、そのいくつかの例は、米国特許第4,790,824号;同第5,064,413号;同第5,312,335号;同第5,383,851号;同第5,399,163号;同第5,520,639号;および同第5,993,412号に記載されている。
別の実施形態によれば、本明細書に記載される薬学的組成物は、本発明の免疫原性ポリヌクレオチド、ポリペプチド、抗体、T細胞、TCR、および/またはAPC組成物に加えて、1つ以上の免疫賦活剤(免疫促進剤)を含む。免疫賦活剤とは本質的に、外因性抗原に対する免疫応答(抗原および/または細胞媒介)を増大または増強する任意の物質をいう。免疫賦活剤の1つの好ましいタイプは、アジュバントを含む。多くのアジュバントは、迅速な異化作用から抗原を保護するように設計された物質、例えば、水酸化アルミニウムまたは鉱油、および免疫応答の刺激物質、例えば、リピドA(lipid A)、Bortadella pertussisまたはMycobacterium tuberculosis由来のタンパク質を含む。特定のアジュバント、例えば、フロイント不完全アジュバントおよびフロイント完全アジュバント(Difco Laboratories,Detroit,MI);Merck Adjuvant 65(Merck and Company,Inc.,Rahway,NJ);AS−2(SmithKline Beecham,Philadelphia,PA);アルミニウム塩(例えば、水酸化アルミニウムゲル(ミョウバン)またはリン酸アルミニウム;カルシウム,鉄または亜鉛の塩;アシル化チロシンの不溶性懸濁液;アセチル化糖;カチオンの誘導化多糖またはアニオンの誘導化多糖;ポリフォスファーゼン(polyphosphazene);生分解性ミクロスフェア:モノホスホリルリピドAおよびモノホスホリルクイル(quil)Aとして、市販されている。サイトカイン、例えば、GM−CSF、インターロイキン−2、インターロイキン−7、インターロイキン−12およびその他の成長因子などがまた、アジュバントとして使用されてもよい。
本発明の特定の実施形態において、アジュバント組成物は、Th1型の免疫応答を優勢に誘導するものが好ましい。高レベルのTh1型サイトカイン(例えば、IFN−γ、TNFα、IL−2およびIL−12)は、投与される抗原に対する細胞媒介性応答の誘導を支持する傾向がある。対照的に、高レベルのTh2型サイトカイン(例えば、IL−4、IL−5、IL−6およびIL−10)は、体液性免疫応答の誘導を支持する傾向がある。本明細書中に提供されるようなワクチンの適用の後、患者は、Th1型応答およびTh2型応答を含む免疫応答を支持する。応答が優勢にTh1型である好ましい実施形態において、Th1型サイトカインのレベルは、Th2型サイトカインのレベルより高い程度まで増加する。これらのサイトカインのレベルは、標準的アッセイを使用して容易に評価され得る。サイトカインのファミリーの概説については、MosmannおよびCoffman、Ann.Rev.Immunol.7:145〜173、1989を参照のこと。
Th1型優勢の応答を誘発するための特定の好ましいアジュバントとしては、例えば、モノホスホリルリピドA、好ましくは3−de−O−アシル化モノホスホリルリピドAとアルミニウム塩との組み合わせが挙げられる。MPL(登録商標)アジュバントは、Corixa Corporation(Seattle,WA;例えば、米国特許第4,436,727号;同第4,877,611号;同第4,866,034号および同第4,912,094号を参照のこと)から入手可能である。CpG含有オリゴヌクレオチド(ここで、CpGジヌクレオチドはメチル化されていない)はまた、Th1優勢の応答を誘導する。このようなオリゴヌクレオチドは周知であり、例えばWO96/02555、WO99/33488ならびに米国特許第6,008,200号および同第5,856,462号に記載される。免疫賦活剤DNA配列はまた、例えば、Satoら、Science 273:352,1996によって記載される。別の好ましいアジュバントは、サポニン、例えば、Quil A、またはQS21およびQS7(Aquila Biopharmaceuticals Inc.,Framingham,MA)を含むその誘導体;Escin;Digitonin(ジキトニン);またはGypsophilaもしくはChenopodium quinoaのサポニンを含む。他の好ましい処方物としては、本発明のアジュバントの組み合わせ、例えば、以下のQS21、QS7、Quil A、β−エスシン、またはジギトニンを含む群のうち少なくとも2つと組み合わせて2つ以上のサポニンを含む。
あるいは、このサポニン処方物は、キトサン、または他のポリカチオン性ポリマーからなるワクチンビヒクル、ポリラクチドおよびポリラクチド−co−グリコリド粒子、ポリ−N−アセチルグルコサミンベースのポリマーマトリックス、ポリサッカライドまたは化学的に改変されたポリサッカライドからなる粒子、リポソームおよび脂質ベースの粒子、グリセロールモノエステルからなる粒子、などと組み合わされてもよい。サポニンはまた、コレステロールの存在下で処方されて、リポソームまたはISCOMsのような粒子構造を形成し得る。さらに、サポニンは、非粒子的溶液もしくは懸濁液中で、または小数層(paucilamelar)リポソームもしくはISCOMのような粒子状構造中で、ポリオキシエチレンエーテルまたはエステルと一緒に処方され得る。サポニンはまた、Carbopol(登録商標)のような賦形剤と一緒に処方されて、粘度を増大されてもよいし、またはラクトースのような粉末賦形剤とともに乾燥粉末形態に処方されてもよい。
1つの好ましい実施形態において、アジュバント系は、モノホスホリルリピドAとサポニン誘導体との組み合わせ、例えば、WO94/00153に記載されるような、QS21と3D−MPL(登録商標)アジュバントとの組み合わせ、またはWO96/33739に記載されるような、QS21がコレステロールでクエンチ(quench)される、あまり反応発生的(reactogenic)でない組成物を含む。他の好ましい処方物は、水中油型エマルジョンおよびトコフェロールを含む。水中油型エマルジョン中のQS21、3D−MPL(登録商標)アジュバントおよびトコフェロールを使用する、別の特に好ましいアジュバント処方物は、WO95/17210に記載されている。
別の強化されたアジュバント系は、CpG含有オリゴヌクレオチドとサポニン誘導体の組み合わせを含み、特にCpGとQS21の組み合わせがWO00/09159に開示されている。好ましくは、この処方物は、さらに、水中油型エマルジョンおよびトコフェノールを含む。
本発明の薬学的組成物における使用のためのさらなる代表的アジュバントとしては、Montanide ISA 720(Seppic,France)、SAF(Chiron,California,United States)、ISCOMS(CSL)、MF−59(Chiron)、SBASシリーズのアジュバント(例えば、SBAS−2またはSBAS−4(SmithKline Beecham、Rixensart、Belgiumから入手可能)、Detox(Enhanzyn(登録商標))(Corixa,Hamilton,MT)、RC−529(Corixa,Hamilton,MT)および他のアミノアルキルグルコサミニド4−ホスフェート(AGP)、例えば、係属中の米国出願登録番号08/853,826および09/074,720、ならびにその開示が全体として参考文献として本明細書に組み込まれる米国特許第6,302,347号に記載されるアジュバント、ならびにWO 99/52549A1に記載のアジュバントのようなポリオキシエチレンエーテルアジュバントが挙げられる。本発明の薬学的組成物における使用のためのさらなる例示的なアジュバントとしてはイソツセロゾール(isotucerosol)が挙げられる。
他の好ましいアジュバントは、一般式
(I):HO(CHCHO)−A−Rのアジュバント分子が挙げられるが、
ここで、nは、1〜50であり、Aは、結合または−C(O)−であり、Rは、C1〜50アルキルまたはフェニルC1〜50アルキルである。
本発明の1つの実施形態は、一般式(I)のポリオキシエチレンエーテルを含むワクチン処方物からなるが、ここで、nは、1と50との間、好ましくは4〜24、最も好もしくは9であり、このR成分は、C1〜50、好ましくはC〜C20アルキル、最も好ましくはC12アルキルであり、Aは、結合である。ポリオキシエチレンエーテルの濃度は、0.1〜20%の範囲、好ましくは0.1〜10%、最も好ましくは0.1〜1%の範囲にあるべきである。好ましいポリオキシエチレンエーテルは、以下の群から選択される:ポリオキシエチレン−9−ラウリルエーテル、ポリオキシエチレン−9−ステオリル(steoryl)エーテル、ポリオキシエチレン−8−ステオリル(steoryl)エーテル、ポリオキシエチレン−4−ラウリルエーテル、ポリオキシエチレン−35−ラウリルエーテルおよびポリオキシエチレン−23−ラウリルエーテル。ポリオキシエチレンラウリルエーテルのようなポリオキシエチレンエーテルは、Merckインデックス(第12版、7717項目)に記載されている。これらのアジュバント分子は、WO99/52549に記載されている。
上記の一般式(I)に従うポリオキシエチレンエーテルは、所望の場合、別のアジュバントと組み合わせられ得る。例えば、好ましいアジュバントの組み合わせは、好ましくは、係属中の英国特許出願GB9820956.2号に記載されるようなCpGとの組み合わせである。
本発明の別の実施形態に従って、本明細書に記載される免疫原性組成物は、抗原提示細胞(APC)(例えば、樹状細胞、マクロファージ、B細胞、単球、および有効なAPCとなるように操作され得る他の細胞)を介して宿主に送達される。このような細胞は、抗原を提示する能力を増大するように、T細胞応答の活性化および/もしくは維持を改善するように、それ自体で抗腫瘍効果を有するように、/または受け手と免疫学的に適合性(すなわち、一致するHLAハプロタイプ)であるように遺伝学的に改変されてもよいが、改変される必要はない。APCは、一般に、腫瘍および腫瘍周辺組織を含む種々の生物学的な流体および器官のいずれかから単離されてもよいし、自己の細胞、同種異系の細胞、同系の細胞、または異種細胞であってもよい。
本発明の特定の好ましい実施形態は、抗原提示細胞として、樹状細胞またはその前駆細胞を用いる。樹状細胞は、高度に強力なAPCであり(BanchereauおよびSteinman、Nature 392:245−251、1998)、予防的または治療的な抗腫瘍免疫性を誘発するための生理学的アジュバントとして有効であることが示されている(TimmermanおよびLevy、Ann.Rev.Med.50:507−529、1999を参照のこと)。一般に、樹状細胞は、それらの代表的な形状(インサイチュでは星状、インビトロでは目に見える顕著な細胞質プロセス(樹状突起)を有する)、高い効率で抗原を取り込み、プロセシングして提示するそれらの能力、および未処理のT細胞応答を活性化するそれらの能力に基づいて同定され得る。当然ながら樹状細胞は、インビボまたはエキソビボで樹状細胞上に通常見出されない特定の細胞表面レセプターまたはリガンドを発現するように操作され得、このような改変樹状細胞は本発明によって意図される。樹状細胞の代替として、分泌小胞抗原負荷樹状細胞(secreted vesicles antigen−loaded dendritic cell)(エキソソーム(exosome)と呼ばれる)がワクチン内で使用されてもよい(Zitvogelら、Nature Med.4:594〜600,1998を参照のこと)。
樹状細胞および前駆細胞は、末梢血、骨髄、腫瘍浸潤細胞、腫瘍周辺組織浸潤細胞、リンパ節、脾臓、皮膚、臍帯血、または任意の他の適切な組織もしくは流体から得ることができる。例えば、樹状細胞は、末梢血から収集された単球の培養物に、GM−CSF、IL−4、IL−13および/またはTNFαのようなサイトカインの組み合わせを添加することによってエキソビボで分化され得る。あるいは、末梢血、臍帯血または骨髄から収集されたCD34陽性細胞は、培養培地にGM−CSF、IL−3、TNFα、CD40リガンド、LPS、flt3リガンドおよび/または樹状細胞の分化、成熟、および増殖を誘導する他の化合物(単数または複数)の組み合わせを添加することによって、樹状細胞に分化され得る。
樹状細胞は、「未熟」細胞および「成熟」細胞として都合良く分類され、これによって、2つの充分に特徴付けられた表現型の間を単純な方法で区別することが可能になる。しかしこの命名は、あらゆる可能な分化の中間段階を排除すると解釈されるべきではない。未熟な樹状細胞は、Fcγレセプターおよびマンノースレセプターの高度な発現と相関する抗原の取り込みおよびプロセシングの高い能力を有するAPCとして特徴付けられる。成熟表現型は代表的に、クラスIおよびクラスII MHC、接着分子(例えば、CD54およびCD11)ならびに同時刺激性分子(例えば、CD40、CD80、CD86および4−1BB)のようなT細胞活性化を担う細胞表面分子の高度な発現ではなく、これらのマーカーのより低い発現によって特徴付けられる。
APCは、一般に、本発明のポリヌクレオチド(またはその部分もしくは他の変異体)を用いてトランスフェクトされ得、その結果、このコードされたポリペプチドまたはその免疫原性部分が細胞表面上に発現される。このようなトランスフェクションはエキソビボで生じ得、次いでこのようなトランスフェクトされた細胞を含む薬学的組成物は、本明細書中に記載されるように、治療目的のために使用され得る。あるいは、樹状細胞または他の抗原提示細胞を標的とする遺伝子送達ビヒクルが、患者に投与されてもよく、これによってインビボで起こるトランスフェクションが生じる。樹状細胞のインビボおよびエキソビボでのトランスフェクションは、例えば、WO97/24447に記載される方法、またはMahviら、Immunology and cell Biology 75:456〜460、1997によって記載される遺伝子銃アプローチのような当該分野で公知の任意の方法を使用して一般に実施され得る。樹状細胞の抗原ローディングは、樹状細胞または前駆細胞を、腫瘍ポリペプチド、DNA(裸のもしくはプラスミドベクター中の)またはRNA;あるいは抗原発現性組換え細菌またはウイルス(例えば、ワクシニア、鶏痘、アデノウイルスまたはレンチウイルスのベクター)とインキュベートすることによって達成され得る。ローディングの前に、ポリペプチドは、T細胞補助を提供する免疫学的パートナー(例えば、キャリア分子)に共有結合されてもよい。あるいは、樹状細胞は、別々にまたはポリペプチドの存在下で、結合していない免疫学的パートナーでパルスされてもよい。
当業者に公知の任意の適切なキャリアが、本発明の薬学的組成物において使用され得るが、このタイプのキャリアは、代表的に投与の様式に依存して変化する。本発明の組成物は、投与の任意の適切な様式、例えば、局所投与、経口投与、経鼻投与、粘膜投与、静脈投与、頭蓋内投与、腹腔内投与、皮下投与、および筋肉内投与を含む様式のために処方され得る。
このような薬学的組成物内での使用のためのキャリアは、生体適合性であり、また生分解性であり得る。特定の実施形態において、好ましくは、この処方物は比較的一定レベルの活性成分の放出を提供する。しかし、他の実施形態において、投与直後のより迅速な放出速度が所望され得る。このような組成物の処方は十分に、公知の技術を使用する当業者のレベル内である。この点に関して有用な例示的なキャリアとしては、ポリ(ラクチド−co−グリコリド)、ポリアクリレート、ラテックス、デンプン、セルロース、デキストランなどの微粒子が挙げられる。他の例示的な徐放性キャリアとしては、非液性(non−liquid)親水性コア(例えば、架橋ポリサッカリドまたはオリゴサッカリド)を含む超分子バイオベクター、ならびに必要に応じて、両親媒性化合物を含む外部層、例えば、リン脂質(例えば、米国特許第5,151,254号およびPCT出願WO94/20078、WO/94/23701およびWO96/06638を参照のこと)を含む超分子バイオベクターが挙げられる。徐放性処方物内に含まれる活性な化合物の量は、移植の部位、放出の速度および予期される持続期間、ならびに治療または予防されるべき状態の性質に依存する。
別の例示的な実施形態において、生分解性ミクロスフェア(例えば、ポリ乳酸ポリグリコレート)は、本発明の組成物のためのキャリアとして使用される。適切な生分解性ミクロスフェアは、例えば、米国特許第4,897,268号;同第5,075,109号;同第5,928,647号;同第5,811,128号;同第5,820,883号;同第5,853,763号;同第5,814,344号;同第5,407,609号および同第5,942,252号に開示される。改変B型肝炎コアタンパク質キャリア系、例えば、WO/99 40934およびそこで引用される参考文献に記載されるような系もまた、多くの用途に有用である。別の例示的なキャリア/送達系は、キャリア含有粒子−タンパク質複合体、例えば、米国特許第5,928,647号に記載される複合体を使用するが、この複合体は、宿主においてクラスI拘束細胞傷害性Tリンパ球応答を誘導し得る。
別の例示的な実施形態では、リン酸カルシウムコア粒子を、キャリア、ワクチンアジュバントとして、または本発明の組成物のための徐放性マトリックスとして使用する。例示的なリン酸カルシウム粒子は、例えば、公開特許出願番号WO/0046147に開示される。
本発明の薬学的組成物はしばしば、1つ以上の、緩衝液(例えば、中性の緩衝化生理食塩水またはリン酸緩衝化生理食塩水);糖質(例えば、グルコース、マンノース、スクロースまたはデキストラン);マンニトール;タンパク質;ポリペプチドまたはアミノ酸、例えば、グリシン;抗酸化剤;静菌剤;キレート剤、例えば、EDTAまたはグルタチオン;アジュバント(例えば、水酸化アルミニウム)、処方物をレシピエントの血液に対して等張性、低張性または弱く高張性にする溶質、懸濁剤、増粘剤および/または保存剤をさらに含む。あるいは、本発明の組成物は、凍結乾燥物として処方され得る。
本明細書中に記載される薬学的組成物は、単回用量容器または多用量容器、例えば、密閉アンプルまたはバイアル中に存在し得る。このような容器は代表的に、使用まで処方物の無菌性および安定性を維持するような様式で密封される。一般に、処方物は、油性ビヒクルまたは水性ビヒクル中の、懸濁液、溶液またはエマルジョンとして保存され得る。あるいは、薬学的組成物は、使用の直前に滅菌水性キャリアの添加のみを必要とする、凍結乾燥状態で保存され得る。
例えば、経口、非経口、静脈内、鼻腔内、および筋肉内の投与および処方を含む、様々な治療レジメンにおいて本明細書中で記載される特定の組成物を使用するための適切な投薬レジメンおよび治療レジメンの開発は、当該分野で周知であり、これらのいくつかは、一般的な例示目的のために以下で簡単に考察される。
特定の用途においては、本明細書中で開示される薬学的組成物は、経口投与によって動物に送達され得る。従って、これらの組成物は、不活性希釈剤と共にもしくはは同化可能食用キャリアと共に処方されてもよいし、またはこれらの組成物は、硬質もしくは軟質殻ゼラチンカプセルに入れられてもよいし、またはこれらの組成物は錠剤に圧縮されてもよいし、またはこれらの組成物は食餌の食品に直接組み込まれてもよい。
活性化合物は、さらに賦形剤と共に組み込まれてもよく、経口摂取錠剤、経頬粘膜錠剤、トローチ、カプセル剤、エリキシル、懸濁液、シロップ、ウェハ剤などの形態で使用されてもよい(例えば、Mathiowitzら、Nature 1997 Mar 27;386(6623):410〜4;Hwangら、Crit Rev Ther Drug Carrier Syst 1998;15(3):243〜84;米国特許第5,641,515号;米国特許第5,580,579号および米国特許第5,792,451号を参照のこと)。錠剤、トローチ、丸剤、カプセル剤などはまた、任意の種々のさらなる成分、例えば、結合因子、例えば、トラガカントゴム、アラビアゴム、コーンスターチまたはゼラチンを含んでもよく;賦形剤、例えば、リン酸二カルシウム;崩壊剤、例えば、コーンスターチ、ポテトデンプン、アルギン酸など;潤沢剤、例えば、ステアリン酸マグネシウム;および甘味料、例えば、スクロース、ラクトースまたはサッカリンが添加されてもよいし、または香料、例えば、ペパーミント、ウインターグリーン油、またはチェリー香料が添加されてもよい。投薬量単位形態がカプセル剤である場合、これは上記のタイプの材料に加えて液体キャリアを含み得る。様々な他の材料が、コーティングとして、そうでなければ投薬単位の物理的形態を改変するために、存在してもよい。例えば、錠剤、丸剤またはカプセル剤は、セラック、糖またはその両方でコーティングされてもよい。当然ながら、任意の投薬単位形態を調製する際に使用される任意の材料は、薬学的に純粋でありかつ用いられる量で実質的に非毒性でなければならない。さらに、活性化合物が、持続性放出調製物および処方物に組み込まれてもよい。
代表的に、これらの処方物は、少なくとも約0.1%またはそれよりも多い活性化合物を含むが、活性成分(単数または複数)の割合は当然ながら変化し得、好都合には、全処方物の重量または体積の約1または2%と、約60%または70%との間またはそれ以上であってもよい。当然、治療的に有用な組成物の各々の中の活性化合物(単数または複数)の量は、適切な投薬量が、化合物の任意の所定の単位用量において得られるような様式で、調製されてもよい。溶解度、バイオアベイラビリティー、生物学的半減期、投与の経路、製品の有効期限のような因子、および他の薬理学的考慮が、このような薬学的処方物を調製する分野の当業者によって意図され、従って、種々の投薬量および治療レジメンが、所望され得る。
経口投与のためには、本発明の組成物は代替的には、うがい薬、歯みがき剤、バッカル錠、経口スプレー、または舌下経口投与処方物の形態で、1つ以上の賦形剤とともに組み込まれる。あるいは、活性成分は、ホウ酸ナトリウム、グリセリンおよび炭酸水素カリウムを含む溶液のような経口溶液に組み込まれてもよいし、または歯みがき剤に分散されてもよいし、または治療的有効量で、水、結合因子、研磨剤、香料、発泡剤、および湿潤剤を含み得る組成物に添加されてもよい。あるいは、これらの組成物は、舌下に置かれてもよいし、そうでなければ口の中で溶解され得る錠剤形態または溶液形態に成形されてもよい。
特定の状況において、本明細書中で開示される薬学的組成物を、非経口送達、静脈内送達、筋肉内送達またはさらに腹腔内送達することが所望される。このようなアプローチは、当業者に周知であり、これらのいくつかは、例えば、米国特許第5,543,158号;米国特許第5,641,515号および米国特許第5,399,363号にさらに記載される。特定の実施形態において、遊離塩基または薬学的に受容可能な塩としての、活性化合物の溶液は、界面活性剤、例えば、ヒドロキシプロピルセルロースと適切に混合されて水中で調製され得る。分散物はまた、グリセロール、液体ポリエチレングリコール、およびそれらの混合物中で、オイル中で調製されてもよい。保存および使用の通常の条件下で、これらの調製物は一般に、微生物の増殖を防止するために、防腐剤を含む。
注入用途のために適切な例示的な薬学的形態としては、滅菌水溶液または分散物および滅菌注射用液剤または分散物の即時調製のための滅菌散剤が挙げられる(例えば、米国特許第5,466,468号を参照のこと)。全ての場合において、その形態は、滅菌でなければならず、容易に注射することができる程度に、流動性でなければならない。それは、製造および保存の条件下で安定でなければならず、微生物、例えば、細菌および真菌の汚染作用に対して保護されなければならない。キャリアは、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、および液体ポリエチレングリコールなど)、それらの適切な混合物、および/もしくは植物油を含む溶媒または分散媒体であってもよい。適切な流動性は、例えば、レシチンのようなコーティングの使用によって、分散物の場合には必要とされる粒子サイズの維持によって、/または界面活性剤の使用によって、維持されてもよい。微生物の作用の防止は、種々の抗菌剤および抗真菌剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサールなどによって促進され得る。多くの場合において、等張剤、例えば、糖または塩化ナトリウムを含むことが、望ましい。注射可能な組成物の長期にわたる吸収は、吸収を遅延させる薬剤、例えば、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンの組成物中での使用によって、もたらされ得る。
1実施形態では、水溶液の非経口投与のために、必要に応じてその溶液は、適切に緩衝化されるべきであり、液体希釈剤は、最初に、十分な生理食塩水またはグルコースで等張にされる。これらの特定の水溶液は、特に、静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与、および腹腔内投与に適切である。これに関連して、使用され得る滅菌水性媒体は、本開示の観点から当業者に公知である。例えば、一投与量は、1mlの等張性NaCl溶液に溶解されて、1000mlの皮下注入流体に添加されてもよいし、または注入予定部位で注入されてもよい(例えば、「Remington’s Pharmaceutical Sciences」、第15版、1035〜1038頁および1570〜1580頁を参照のこと)。投薬量におけるいくらかの変化が、治療される被験体の状態に依存して必然的に生じる。さらに、ヒト投与について、当然ながら、調製物は好ましくは、FDA Office of Biologics standardsによって要求されるような、無菌性、発熱性、ならびに一般的な安全性標準および純度標準を満たす。
本発明の別の実施形態において、本明細書中で開示される組成物は、中性形態または塩形態で処方されてもよい。例示的な薬学的に受容可能な塩としては、酸付加塩(タンパク質の遊離アミノ基とともに形成される)が挙げられ、これらの塩は、例えば、塩酸もしくはリン酸のような無機酸、または酢酸、シュウ酸、酒石酸、マンデル酸などの有機酸とともに形成される。遊離カルボキシル基とともに形成される塩はまた、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カルシウム、または水酸化鉄のような無機塩基、およびイソプロピルアミン、トリメチルアミン、ヒスチジン、プロカインなどの有機塩基から誘導されてもよい。処方の際に、溶液は、投薬処方物と適合する様式でかつ治療的に有効な量で投与される。
キャリアは、任意および全ての溶媒、分散媒体、ビヒクル、コーティング、希釈剤、抗菌剤および抗真菌剤、等張剤および吸収を遅延させる薬剤、緩衝液、キャリア溶液、懸濁液、コロイドなどをさらに含み得る。薬学的活性物質のためのこのような媒体および薬剤の使用は、当該分野で周知である。任意の従来の媒体または薬剤が、活性成分と不適合である場合を除いては、治療組成物におけるその使用が、意図される。補助的活性成分もまた、これらの組成物に組み込まれ得る。「薬学的に受容可能な(pharmaceutically−acceptable)」という句は、ヒトに投与される場合に、アレルギー反応または類似の厄介な反応を生じない分子実体および組成物をいう。
特定の実施形態において、薬学的組成物は、鼻腔内スプレー、吸入、および/または他のエアロゾル送達ビヒクルによって送達されてもよい。遺伝子、核酸およびペプチド組成物を、経鼻エアロゾルスプレーを介して肺に直接送達するための方法は、例えば、米国特許第5,756,353号および米国特許第5,804,212号に記載されている。同様に、鼻腔内微粒子樹脂(Takenagaら、J Controlled Release 1998 Mar 2;52(1〜2):81〜7)およびリゾホスファチジル−グリセロール化合物(米国特許第5,725,871号)を用いる薬物の送達も、薬学分野で周知である。同様に、ポリテトラフルオロエチレン支持マトリックスの形態での例示的な経粘膜薬物送達は、米国特許第5,780,045号に記載される。
特定の実施形態においては、リポソーム、ナノカプセル、微粒子、脂質粒子、小胞などを、適切な宿主細胞/生物への本発明の組成物の導入のために用いる。詳細には、本発明の組成物は、脂質粒子、リポソーム、小胞、ナノスフィア、またはナノ粒子などのいずれかにカプセル化して送達するために処方され得る。あるいは、本発明の組成物は、このようなキャリアビヒクルの表面に、共有結合的または非共有結合的のいずれかで結合され得る。
潜在的な薬物キャリアとしてのリポソームおよびリポソーム様調製物の形成および用法は一般に、当業者に公知である(例えば、各々が、その全体を本明細書中で参考として詳細に援用される、Lasic,Trends Biotechnol 1998 Jul;16(7):307〜21;Takakura,Nippon Rinsho 1998 Mar;56(3):691〜5;Chandranら、Indian J Exp Biol.1997 Aug;35(8):801〜9;Margalit,Crit Rev Ther Drug Carrier Syst.1995;12(2〜3):233〜61;米国特許第5,567,434号;米国特許第5,552,157号;米国特許第5,565,213号;米国特許第5,738,868号および米国特許第5,795,587号を参照のこと)。
リポソームは、T細胞懸濁液、初代肝細胞培養物およびPC12細胞を含む他の手順によるトランスフェクションが通常困難である多くの細胞型とともに、首尾よく使用されている(Renneisenら、J Biol Chem.1990 Sep 25;265(27):16337−42;Mullerら、DNA Cell Biol.1990 Apr;9(3):221〜9)。さらに、リポソームは、ウイルスベースの送達系に典型的なDNA長の制限がない。リポソームは、遺伝子、種々の薬物、放射線治療剤、酵素、ウイルス、転写因子およびアロステリックエフェクターなどを、種々の培養細胞株および動物に導入するために効果的に使用されている。さらに、リポソームの使用は、全身送達後の、自己免疫応答にも受容不可能な毒性にも関連しないようである。
特定の実施形態において、リポソームは、水性媒体中に分散したリン脂質から形成され、多層同心性二重層小胞(多層小胞(MLV)とも呼ばれる)を自然に形成する。
あるいは、他の実施形態において、本発明は、本発明の組成物の薬学的に受容可能なナノカプセル処方物を提供する。ナノカプセルは一般に、化合物を安定かつ再現可能な様式で捕獲し得る(例えば、Quintanar−Guerreroら、Drug Dev Ind Pharm.1998 Dec;24(12):1113〜28を参照のこと)。細胞内ポリマー過負荷に起因する副作用を回避するために、このような超微粒子(約0.1μmのサイズ)は、インビボで分解され得るポリマーを用いて設計してもよい。このような粒子は、例えば、Couvreurら、Crit Rev Ther Drug Carrier Syst.1988;5(1):1〜20;zur Muhlenら、Eur J Pharm Biopharm.1998 Mar;45(2):149〜55;Zambauxら、J Controlled Release.1998 Jan 2;50(1〜3):31〜40;および米国特許第5,145,684号に記載されるようにして作製され得る。
(悪性疾患の治療)
ガン治療への免疫学的アプローチは、ガン細胞が、異常な細胞および分子または外来の細胞および分子に対する人体の防御をしばしば回避し得、これらの防御が、失った基盤(ground)を取り戻すために免疫的に刺激され得るという認識に基づく(例えば、Klein、Immunology(Wiley−Interscience、New York、1982)、623〜648頁)。種々の免疫エフェクターが腫瘍の増殖を直接的または間接的に阻害し得るという多数の最近の知見は、癌治療に対するこのアプローチにおいて関心を再び戻した(例えば、Jagerら、Oncology 2001;60(1):1−7;Rennerら、Ann Hematol 2000 Dec;79(12):651−9)。
抗腫瘍細胞の免疫および人体からの腫瘍細胞の除去に関連する機能を有する4つの基本的な細胞型は、以下の通りである:i)非自己侵入細胞を認識および標識するために免疫グロブリンを血漿に分泌するB−リンパ球;ii)免疫グロブリンでコーティングされた標的侵入細胞の溶解および処理を担う補体タンパク質を分泌する単球;iii)腫瘍細胞の破壊、抗体依存性細胞傷害およびナチュラルキリング(natural killing)のための2種類の機構を有するナチュラルキラーリンパ球;ならびにiv)抗原特異的レセプターを保持し、相補的マーカー分子を保有する腫瘍細胞を認識する能力を有するT−リンパ球(Schreiber,H.、1989、Fundamental Immunology(編)、W.E.Paul、923〜955頁)。
癌の免疫治療は、一般に、体液性免疫応答、細胞性免疫応答、またはそれらの両方を誘導することに焦点が当てられている。さらに、CD4Tヘルパー細胞の誘導は、抗体または細胞傷害性CD8T細胞のいずれかを二次的に誘導するために必要であることが十分に確立されている。ガン細胞、特に、WT1発現に関連したガン細胞に対して選択的であるか、または理想的には特異的であるポリペプチド抗原は、WT1発現に関連するガンに対する免疫応答を誘導するための強力なアプローチを提供し、本発明の重要な態様である。
本発明のさらなる態様において、本明細書に記載される組成物およびワクチンは、悪性疾患(例えば、進行性もしくは転移性の疾患、または微小残存病変のような小腫瘍負荷によって特徴付けられる疾患)の進行を阻害するために用いられ得る。一般には、このような方法は、WT1発現に関連する疾患を予防、遅延または治療するために用いられ得る。言い換えれば、本明細書において提供される治療方法は、既存のWT1関連疾患を治療するために用いられてもよいし、または疾患がないかもしくはWT1発現をまだ伴っていない疾患に罹患している患者においてこのような疾患の発現を予防または遅延するために用いられてもよい。
本明細書において用いる場合、疾患状態の細胞(例えば、腫瘍細胞)が、この疾患の経過の間のある時点で、同じ組織の正常な細胞よりも検出可能な高レベルのWT1ポリペプチドを生成する場合、この疾患は「WT1発現を伴う、WT1発現に関連する(associated with WT1 expression)」。WT1発現と悪性疾患との関連は、WT1が腫瘍に存在する必要はない。例えば、WT1の過剰発現は、腫瘍の発現に関与し得るが、その後のタンパク質発現はなくてもよい。あるいは、WT1発現の増大によって特徴付けられない悪性疾患は、後に、WT1発現の増大によって特徴付けられる疾患に進行するかもしれない。従って、疾患状態の細胞が増大したレベルのWT1を以前に発現したか、現在発現しているか、またはその後に発現することが期待される任意の悪性疾患は、「WT1発現を伴う、WT1発現に関連する」とみなされる。
免疫療法は、本明細書に提供される化合物または細胞が患者からWT1発現細胞を除去するように機能する任意の種々の技術を用いて行なうことができる。このような除去は、WT1またはWT1を発現する細胞に特異的な患者における免疫応答を増強または誘導する結果として生じ得る。あるいは、WT1発現細胞は、エキソビボで除去されてもよい(例えば、自家の骨髄、末梢血、または骨髄もしくは抹消血の画分の治療によって)。骨髄または末梢血の画分は、当該分野の任意の標準的な技術を用いて得てもよい。
このような方法では、薬学的組成物およびワクチンが患者に投与されてもよい。本明細書において用いる場合、「患者(patient)」とは、任意の温血動物、好ましくはヒトをいう。患者は、悪性疾患に罹患しても罹患していなくてもよい。従って、上記の薬学的組成物およびワクチンは、疾患の発現を妨げるために(すなわち、予防的に)または疾患に罹患している患者を治療するために(例えば、既存の疾患の進行および/または転移を予防または進行させるために)用いられ得る。疾患に罹患している患者は、微小残存病変(例えば、外科的放射線療法および/または化学療法の後の、完全なもしくは部分的な寛解の白血病患者、または腫瘍負荷の減少後のガン患者における低い腫瘍負荷)を有してもよい。このような患者は、再発を阻害する(すなわち、再発を防止もしくは遅延させるか、または再発の重篤度を低下させる)ために免疫され得る。特定の好ましい実施形態では、患者は白血病(例えば、AML、CML、ALLまたは小児ALL)、骨髄異形成症候群(MDS)またはガン(例えば、胃腸、肺、甲状腺癌または乳癌または黒色腫)に罹患しているか、またはWT1発現細胞に関する自己免疫疾患に罹患しており、ここではこのガンまたは白血病はWT1陽性である(すなわち、本明細書に提供されるような抗WT1抗体と検出可能に反応するか、または本明細書に記載されるように、RT−PCRによって検出可能なレベルでWT1 mRNAを発現する)。
WT1過剰発現に関連する他の疾患としては、Satoh Fら、Pathol.Imt.50(6):458〜71(2000)、およびCampbell C.E.らInt.J.Cancer 78(2):182〜8(1998)に記載されるような、腎臓癌(例えば、腎臓細胞癌腫、またはウィルムス腫瘍);およびAmin,K.M.ら、Am.J.Pathol.146(2):344〜56(1995)に記載されるような中皮腫が挙げられる。Haradaら(Mol.Urol.3(4):357〜364(1999)は、ヒト胸腺生殖細胞腫瘍におけるWT1遺伝子発現を記載している。Nonomuraら、Hinyokika Kiyo 45(8):593〜7(1999)は、精巣癌特異的遺伝子のポリメラーゼ連鎖反応を用いて精巣癌の分子のステージングを記載している。Shimizuら、Int.J.Gynecol.Pathol.19(2):158〜63(2000)は、上皮性卵巣癌におけるウィルムス腫瘍遺伝子(WT1)の免疫組織化学的検出を記載する。
WT1過剰発現はまた、Barnoud、Rら、Am.J.Surg.Pathol.24(6):830〜6(2000);およびPathol.Res.Pract.194(10):693〜700(1998)によって、線維形成性小円形細胞において記載された。グリア芽細胞腫および他のガンにおけるWT1の過剰発現は、Menssen,H.D.ら、J.Cancer Res.Clin.Oncol.126(4):226〜32(2000)、「Wilms’ tumor gene(WT1)expression in lung cancer,colon cancer and glioblastoma cell lines compared to freshly isolated tumor specimens」に記載された。WT1過剰発現を示す他の疾患としては、EBV関連疾患、例えば、バーキットリンパ腫および鼻咽頭癌が挙げられる(Spinsanti Pら、Leuk.Lymphoma 38(5−6):611〜9(2000)「Wilms’tumor gene expression by normal and malignant human B lymphocytes」。
Leukemia 14(9):1634〜4(2000)において、Panらは、白血病または骨髄異形成症候群を有する患者由来の末梢血単核球のインビトロのIL−12治療を記載しており、細胞毒性の増大およびWT1遺伝子発現の減少を報告した。Leukemia 13(6):891〜900(1999)では、Patmasiriwatらは、骨髄異形成症候群および急性白血病におけるWT1およびGATA1発現を報告した。Leukemia 13(3):393〜9(1999)において、Tamakiらは、ウィルムス腫瘍遺伝子WT1が骨髄異形成症候群の疾患進行の診断の良好なマーカーであることを報告した。固形腫瘍におけるウィルムス腫瘍遺伝子WT1の発現、および腫瘍細胞増殖におけるその関与は、胃癌、結腸癌、肺癌、乳癌細胞株、生殖細胞腫瘍細胞株、卵巣癌、子宮癌、甲状腺癌細胞株、肝細胞癌について、Ojiら、Jpn.J.Cancer Res.90(2):194〜204(1999)に考察された。
本明細書に提供される組成物は、単独で、または従来の治療レジメン、例えば、外科手術、放射線療法、化学療法および/または骨髄移植(自家、同系、同種異系または無関係)と組み合わせて用いられ得る。以下にさらに詳細に考察されるように、本明細書に提供されるような結合因子およびT細胞は、自家の幹細胞のパージ(purging)のために用いてもよい。このようなパージは、例えば、骨髄移植または血液もしくはその成分の輸血の前が有利であり得る。本明細書に提供される、結合剤、T細胞、抗原提示細胞(APC)および組成物はさらに、自家、同系、同種異系または無関係のWT1特異的T細胞をインビトロ、および/またはインビボで増殖および刺激する(またはプイミングする)ために用いられ得る。このようなWT1特異的T細胞は、例えば、ドナーリンパ球注入で用いられてもよい。
投与の経路および頻度、ならびに投薬量は個体間で異なり、標準的な技術を用いて容易に達成され得る。一般には、薬学的組成物およびワクチンは、注射(例えば、皮内、筋肉内、静脈内または皮下)によって、経鼻的に(例えば、吸引)、または経口的に投与され得る。いくつかの腫瘍では、薬学的組成物またはワクチンは、局所的に投与されてもよい(例えば、直腸結腸内視鏡、胃内視鏡、ビデオ内視鏡、血管造影法または当該分野で公知の他の方法によって)。好ましくは、1〜10の用量を52週間の期間にわたって投与してもよい。好ましくは、1ヶ月の間隔で6用量を投与して、ブースターワクチン接種をその後に定期的に行なってもよい。別のプロトコールが、個々の患者に適切であるかもしれない。適切な用量とは、上記のように投与された場合、基礎(すなわち、未処理)レベルを少なくとも10〜50%超える抗腫瘍免疫応答を促進し得る化合物の量である。このような応答は、患者での抗腫瘍抗体を測定することによって、またはインビトロで患者の腫瘍細胞を殺傷し得る細胞溶解性エフェクター細胞のワクチン依存性生成によって、モニターできる。このようなワクチンは、ワクチン接種されていない患者に比べてワクチン接種した患者において、改善された臨床的転帰(例えば、より高頻度な完全もしくは部分的な寛解、または疾患のない期間がより長いか、および/または全生存)をもたらす免疫応答を生じ得るはずである。一般的には、1つ以上のポリペプチドを含む薬学的組成物およびワクチンのためには、ある用量中に存在する各々のポリペプチドの量は、約100μg〜5mgに及ぶ。適切な用量サイズは、患者のサイズで異なるが、代表的には、約0.1mL〜約5mLの範囲に及ぶ。
一般的に、適切な投薬および処理レジメンによって、治療および/または予防的な利点を得るのに十分な量の活性化合物(単数または複数)が得られる。このような応答は、治療されていない患者に比較して治療された患者で、改善された臨床的転帰(例えば、より高頻度な完全もしくは部分的な寛解、または疾患のない期間がより長いか、および/または全生存)を達成することによってモニターできる。WT1に対する既存の免疫応答の増大は一般に、改善された臨床的転帰に関連する。このような免疫応答は一般に、治療の前後に患者から得られるサンプルを用いて行なわれ得る標準的な増殖、細胞毒性またはサイトカインアッセイを用いて評価され得る。
特定の実施形態において、免疫療法は、能動的免疫療法であってもよく、ここでは治療は、免疫応答修飾因子(例えば、本明細書中で提供されるポリペプチドおよびポリヌクレオチド)の投与を用いる、腫瘍に対して反応する内因性宿主免疫系のインビボ刺激に依存する。
他の実施形態において、免疫療法は、受動的免疫療法であってもよく、ここでは治療は、抗腫瘍効果を直接的または間接的に媒介し得、必ずしも無傷な宿主免疫系に依存しない、確立された腫瘍免疫反応性を有する因子(例えば、エフェクター細胞または抗体)の送達を含む。エフェクター細胞の例としては、上で考察したようなT細胞、Tリンパ球(例えば、CD8細胞傷害性Tリンパ球およびCD4Tヘルパー腫瘍浸潤性リンパ球)、キラー細胞(例えば、ナチュラルキラー細胞およびリンホカイン活性化キラー細胞)、B細胞および本明細書中に提供されるポリペプチドを発現する抗原提示細胞(例えば、樹状細胞およびマクロファージ)が挙げられる。本明細書中に列挙されるポリペプチドに特異的なT細胞レセプターおよび抗体レセプターは、養子免疫療法のために他のベクターまたはエフェクター細胞中にクローニングされ、発現され、移入され得る。本明細書に提供されるポリペプチドはまた、受動免疫療法のための抗体または抗イディオタイプ抗体(上記および米国特許第4,918,164号に記載される)を生成するために用いられ得る。
モノクローナル抗体は、検出、診断アッセイまたは治療適用において、所望される選択的な利用のために、任意の種々の標識で標識され得る(各々が個々に援用されるかのように、本明細書中でこれらの全体が参考として援用されている、米国特許第6,090,365号;同第6,015,542号;同第5,843,398号;同第5,595,721号;および同第4,708,930号に記載されている)。各々の場合において、抗原の決定部位への標識されたモノクローナル抗体の結合は、特定の治療剤の検出または異常な細胞上の抗原決定部位への特定の治療剤の送達を示す。本発明のさらなる目的は、このようなモノクローナル抗体の所望される選択的な利用を達成するために適切に標識された、特定のモノクローナル抗体を提供することである。
エフェクター細胞は、一般に、本明細書中に記載されるように、インビトロでの増殖によって養子免疫治療のために十分な量で得られ得る。単一の抗原特異的エフェクター細胞を、インビボでの抗原認識を保持しながら数十億まで増殖させるための培養条件は当該分野で周知である。このようなインビトロの培養条件は代表的に、しばしばサイトカイン(例えば、IL−2)および分裂していない支持細胞(feeder cell)の存在下における、抗原での間欠刺激を用いる。上で述べたように、本明細書中で提供される免疫反応性ポリペプチドは、抗原特異的T細胞培養物を急速に増殖するために用いられ、免疫治療に十分な数の細胞を生成し得る。詳細には、抗原提示細胞(例えば、樹状細胞、マクロファージ、単球、繊維芽細胞、および/またはB細胞)は、当該分野で周知の標準的技術を用いて、免疫反応性ポリペプチドでパルスされてもよいし、または1つ以上のポリヌクレオチドでトランスフェクトされてもよい。例えば、抗原提示細胞は、組換えウイルスまたは他の発現系における発現を増大するのに適切なプロモーターを有するポリヌクレオチドでトランスフェクトされてもよい。治療において使用するための培養されたエフェクター細胞は、インビボで増殖されかつ広範に分散可能であり、長期間生存可能でなければならない。培養されたエフェクター細胞は、インビボで増殖し、IL−2を補充された抗原での反復刺激によって、長期間、多数生存するように誘導され得ることが研究で示されている(例えば、Cheeverら、Immunological Reviews 157:177、1997を参照のこと)。
あるいは、本明細書において列挙されるポリペプチドを発現するベクターは、患者から得られた抗原提示細胞に導入され得、同じ患者に戻す移植のためにエキソビボでクローン的に増殖され得る。トランスフェクトされた細胞は、当該分野で公知の任意の手段好ましくは、静脈投与、腔内投与、腹腔内投与、または腫瘍内投与による滅菌形態を用いて患者に再導入されてもよい。
さらなる態様では、WT1発現をともなう悪性疾患の進行を阻害するための方法は、上記のような、WT1ポリペプチドまたはWT1発現APCに応答して活性化されている自家のT細胞の投与を包含する。このようなT細胞は、CD4であっても、/またはCD8であってもよく、上記のように増殖され得る。T細胞は、悪性疾患の進行を阻害するのに有効な量で個体に投与され得る。代表的には約1×10〜1×1011個のT細胞/Mが静脈内に、腔内にまたは切除された腫瘍床に投与される。細胞の数および投与の頻度は、患者の応答に依存することが当業者には明らかである。
特定の実施形態では、T細胞は、自家骨髄移植の前に刺激され得る。このような刺激は、インビボで生じてもインビトロで生じてもよい。インビトロ刺激のためには、患者から得た骨髄および/または末梢血(または骨髄もしくは末梢血の画分)を、上記のようにWT1ポリペプチド、WT1ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド、および/またはWT1ポリペプチドを発現するAPCと、T細胞の刺激を可能にするのに十分な条件および時間のもとで接触させてもよい。次いで、骨髄、末梢血幹細胞および/またはWT1特異的T細胞は、標準的な技術を用いて患者に投与され得る。
関連の実施形態では、関連または無関係のドナーのT細胞は、同系または同種異系(関連または無関係の)骨髄移植の前に刺激され得る。このような刺激は、インビボで生じても、またはインビトロで生じてもよい。インビトロ刺激のためには、関連または無関係のドナーから得た骨髄および/または末梢血(または骨髄もしくは末梢血の画分)を、上記のようにWT1ポリペプチド、WT1ポリヌクレオチド、および/またはWT1ポリペプチドを発現するAPCと、T細胞の刺激を可能にするのに十分な条件および時間のもとで接触させてもよい。次いで、骨髄、末梢血幹細胞および/またはWT1特異的T細胞は、標準的な技術を用いて患者に投与され得る。
他の実施形態では、本明細書に記載されるようなWT1特異的T細胞は、自家の骨髄、末梢血、または骨髄もしくは末梢血の画分(例えば、患者への投与の前のCD34富化末梢血(PB))からWT1発現細胞を除去するために用いられ得る。このような方法は、骨髄またはPBとこのようなT細胞とを、骨髄または末梢血中の骨髄性細胞またはリンパ性細胞の総数の10%未満まで、好ましくは5%未満そしてさらに好ましくは1%未満までWT1発現細胞の減少を可能にするのに十分な条件および時間のもとで接触させることによって行なうことができる。このような細胞が除去されている程度は、標準的な方法、例えば、定性的および定量的なPCR分析、形態学、免疫組織化学およびFACS分析などによって容易に決定され得る。次いで、骨髄またはPB(またはそれらの画分)は、標準的な技術を用いて患者に投与され得る。
(癌の検出および診断の組成物、方法およびキット)
一般的に、WT1発現を伴う癌は、患者から得られた生物学的サンプル(例えば、血液、血清、痰、尿、および/または腫瘍生検)における1つ以上のWT1タンパク質および/またはこのようなタンパク質をコードするポリヌクレオチドの存在に基づいて患者において検出され得る。言い換えると、このようなWT1タンパク質は、癌の存在の有無を示すためのマーカーとして用いられ得る。本明細書中で提供される結合因子は一般に、生物学的サンプル中で、この薬剤に結合する抗原のレベルの検出を可能にする。
ポリヌクレオチドプライマーおよびプローブは、癌の存在の有無についても示す、WT1タンパク質をコードするmRNAのレベルを検出するために用いられ得る。一般に、WT1配列は、腫瘍が発生するのと同じタイプの正常な組織よりも、腫瘍組織において、少なくとも2倍、好ましくは3倍、より好ましくは5倍以上のレベルで存在するはずである。この腫瘍が発生するのとは異なる組織タイプにおけるWT1の発現レベルは、特定の診断実施形態において不適切である。なぜならば、この腫瘍細胞の存在は、同一の型の正常組織における発現レベルに対する、腫瘍組織において予め決定された異なる発現レベル、例えば、2倍、5倍などの観測により確認され得るからである。
他の異なる発現パターンは、診断目的のために有利に利用され得る。例えば、本発明の1つの態様において、同一の型だが他の正常組織の型ではない、腫瘍組織および正常組織例えば、PBMCにおけるWT1配列の過剰発現は、診断的に開発され得る。この場合において、例えば、循環組織部位または腫瘍が発生する組織部位とは異なるいくつかの他の組織部位から採取されたサンプル中における転移性腫瘍細胞の存在は、例えば、RT−PCR分析を用いて、このサンプル中の腫瘍配列の発現を検出することによって同定および/または確認され得る。多くの場合において、目的のサンプル中の腫瘍細胞、例えば、PBMCを、細胞捕獲(cell capture)技術または他の類似の技術を用いて、富化することが所望される。
サンプル中のWT1ポリペプチドマーカーを検出するために結合因子を用いるための、当業者に公知の種々のアッセイ型式が存在する。例えば、HarlowおよびLane、Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,1988を参照のこと。一般的に、患者におけるWT1を伴う癌の有無は、(a)患者から得られた生物学的サンプルを結合因子と接触させる工程;(b)結合因子に結合するWT1ポリペプチドのレベルをサンプルにおいて検出する工程;および(c)WT1ポリペプチドのレベルと所定のカットオフ値とを比較する工程によって決定され得る。
好ましい実施形態において、このアッセイは、WT1ポリペプチドに結合するためおよびサンプルの残りからWT1ポリペプチドを除くために固体支持体上に固定された結合因子の使用を包含する。次いで、結合されたWT1ポリペプチドは、レポーター基を含み、結合因子/WT1ポリペプチド複合体に特異的に結合する検出試薬を用いて検出され得る。このような検出試薬は、例えば、WT1ポリペプチドまたは抗体に特異的に結合する結合因子、あるいはこの結合因子に特異的に結合する他の因子、例えば、抗免疫グロブリン、プロテインG、プロテインAまたはレクチンを含み得る。あるいは、競合アッセイを、利用してもよく、ここではWT1ポリペプチドが、レポーター基で標識され、サンプルと結合因子のインキュベーション後にその固定された結合因子に結合される。サンプルの成分が標識されたWT1ポリペプチドの結合因子への結合を阻害する程度は、サンプルの固定された結合因子との反応性を示す。このようなアッセイにおける使用に適切なポリペプチドとしては、上記のような、全長WT1タンパク質および結合因子が結合するそのポリペプチド部分が挙げられる。
固体支持体は、WT1タンパク質が付着され得る当業者に公知の任意の材料であり得る。例えば、固体支持体は、マイクロタイタープレートにおける試験ウェルまたはニトロセルロースもしくは他の適切な膜であり得る。あるいは、その支持体は、ビーズまたはディスク、例えば、ガラス、ファイバーグラス、ラテックス、またはプラスチック物質、例えば、ポリスチレン、またはポリ塩化ビニルであってもよい。その支持体はまた、磁気粒子または光ファイバーセンサー、例えば、米国特許第5,359,681号に記載のものであってもよい。この結合因子は、特許および科学文献に十分に記載されている、当業者に公知の種々の技術を用いて固体支持体上に固定され得る。本発明の状況において、用語「固定化(immobilization)」とは、非共有結合的な会合、例えば、吸着、および共有結合的な付着(これは、薬剤と支持体上の官能基との間で直接結合されてもよいし、または架橋剤による結合であってもよい)の両方をいう。マイクロタイタープレートのウェル、または膜への吸着による固定化が好ましい。このような場合、吸着は、適切な緩衝液中で固体支持体を用いて適切な時間の長さ結合因子に接触させることによって達成され得る。接触時間は、温度によって変化するが、代表的には、約1時間から約1日の間である。一般的には、約10ng〜約10μg、好ましくは約100ng〜約1μgの範囲の量の結合因子とプラスチックマイクロタイタープレート(例えば、ポリスチレンまたはポリ塩化ビニル)のウェルを接触させることが、適切な量の結合因子を固定化するのに十分である。
固体支持体への結合因子の共有結合は一般に、支持体および結合因子上の官能基、例えば、水酸基またはアミノ基の両方と反応する二官能性試薬と、支持体とを最初に反応させることによって達成され得る。例えば、この結合因子は、ベンゾキノンを用いて、または結合パートナー上のアミンおよび活性水素と支持体上のアルデヒド基との縮合によって、適切なポリマーコーティングを有する支持体に、共有結合的に付着され得る(例えば、Pierce Immunotechnology Catalog and Handbook、1991、A12−A13を参照のこと)。
特定の実施形態において、このアッセイは、2抗体サンドイッチアッセイである。本アッセイは、最初に、一般にはマイクロタイタープレートのウェルである固体支持体上で固定されている抗体とサンプルとを接触させて、その結果、サンプル内のポリペプチドを固定された抗体に結合させることによって実施され得る。次いで、未結合サンプルは固定されたポリペプチド−抗体複合体から除去され、レポーター基を含む検出試薬(好ましくは、そのポリペプチド上の異なる部位に結合し得る第2の抗体)が添加される。次いで、固体支持体に結合したままである検出試薬の量が、特定のレポーター基に関して適切な方法を用いて決定される。
より詳細には、一旦抗体が上記のように支持体上に固定化されると、支持体上の残りのタンパク質結合部位は、代表的にはブロックされる。任意の適切なブロック剤、例えば、ウシ血清アルブミンまたはTween20TM(Sigma Chemical Co.,St.Louis,MO)は、当業者に公知である。次いで、固定された抗体をサンプルとインキュベートして、ポリペプチドをこの抗体に結合させる。インキュベーションの前に、このサンプルは適切な希釈液、例えば、リン酸緩衝化生理食塩水(PBS)で希釈されてもよい。概して、適切な接触時間(すなわち、インキュベーション時間)は、WT1を伴う癌を有する個体から得られたサンプル内のWT1ポリペプチドの存在を検出するのに十分な時間である。結合ポリペプチドと未結合ポリペプチドとの間の平衡で達成される少なくとも約95%。当業者は、ある時間にわたって起こる結合レベルをアッセイすることによって、平衡に達するまでに必要な時間が容易に決定され得ることを認識する。室温では、一般に、約30分間のインキュベーション時間で十分である。
次いで、未結合サンプルが、適切な緩衝液、例えば、0.1%Tween20(登録商標)を含むPBSを用いて固体支持体を洗浄することによって除去される。次いで、レポーター基を含む第2の抗体が、固体支持体に添加され得る。好ましいレポーター基は、上記の基を含む。
次いで、検出試薬を、結合されたポリペプチドを検出するのに十分な長さの時間、固定された抗体−ポリペプチド複合体とインキュベートする。適切な長さの時間は、一般に、ある時間にわたって起こる結合のレベルをアッセイすることによって決定され得る。次いで、未結合の検出試薬は除去され、結合した検出試薬は、レポーター基を用いて検出される。レポーター基を検出するために使用される方法は、レポーター基の性質に依存する。放射性基について、一般的には、シンチレーション計数法またはオートラジオグラフィー法が適切である。分光法は、色素、発光基および蛍光基を検出するために使用され得る。ビチオンは、異なるレポーター基(一般に、放射性もしくは蛍光基または酵素)に結合されたアビジンを使用して検出され得る。酵素レポーター基は、一般に、基質の添加(一般には、特定の時間)、続いて反応産物の分光分析または他の分析により検出され得る。
WT1発現を伴う癌の存在の有無を決定するために、固体支持体に結合したままのレポーター基から検出されるシグナルを、一般に、所定のカットオフ値と対応するシグナルと比較する。1つの好ましい実施形態において、WT1関連性の癌の検出のためのカットオフ値は、固定された抗体を、この癌を有さない患者由来のサンプルとインキュベートした際に得られる平均シグナル値である。概して、所定のカットオフ値を3標準偏差上回るシグナルを生じるサンプルが、癌に対して陽性とみなされる。別の好ましい実施形態において、このカットオフ値は、Sackettら、Clinical Epidemiology:A Basic Science for Clinical Medicine,Little Brown and Co.,1985,106〜7頁の方法に従って、レシーバーオペレーターカーブ(Receiver Operator Carve)を用いて決定される。簡単に言うと、本実施形態において、このカットオフ値は、診断試験結果についての各々の可能なカットオフ値に対応する真の陽性割合(すなわち、感度)および偽陽性割合(100%−特異性)の対のプロットから決定され得る。プロット上の、上方左側の角に最も近いカットオフ値(すなわち、最大領域を囲む値)が、最も正確なカットオフ値であり、本方法によって決定されたカットオフ値より高いシグナルを生ずるサンプルが陽性と見なされ得る。あるいは、カットオフ値は、偽陽性割合を最小にするためにプロットに沿って左へシフトされてもよいし、または偽陰性割合を最小にするために右へシフトされてもよい。概して、本方法によって決定されたカットオフ値より高いシグナルを生じるサンプルが、癌に対して陽性と見なされる。
関連の実施形態において、このアッセイは、フロースルー試験形式またはストリップ試験形式で実行され、ここでは、結合因子が、ニトロセルロースのような膜上で固定化される。フロースルー試験では、サンプル内のポリペプチドは、サンプルが膜を通過するにつれて固定された結合因子に結合する。次いで、第2の標識化された結合因子が、この第2の結合因子を含む溶液がその膜を介して流れるにつれて、結合因子−ポリペプチド複合体と結合する。次いで、結合した第2の結合因子の検出は、上記のように実行され得る。ストリップ試験形式では、結合因子が結合される膜の一端を、サンプルを含む溶液中に浸す。このサンプルは、膜に沿って、第2の結合因子を含む領域を通って、固定された結合因子の領域まで移動する。固定された抗体の領域での第2の結合因子の濃度は、癌の存在を示す。代表的には、その部位での第2の結合因子の濃度は、視覚的に読みとられ得るパターン、例えば、線を形成する。このようなパターンがないことは陰性の結果を示す。概して、この膜上に固定化される結合因子の量は、生物学的サンプルが、上で考察された形式において、2抗体サンドイッチアッセイにおいて陽性シグナルを生じるのに十分であるレベルのポリペプチドを含む場合、視覚的に識別可能なパターンを生じるように選択される。このようなアッセイにおける使用に好ましい結合因子は、抗体およびその抗原結合フラグメントである。好ましくは、膜上に固定化される抗体の量は、約25ng〜約1μgの範囲であり、より好ましくは、約50ng〜約500ngの範囲である。このような試験は、代表的には、非常に少ない量の生物学的サンプルを用いて実行され得る。
当然ながら、本発明のWT1タンパク質または結合因子との使用に適する多数の他のアッセイプロトコールが存在する。上記の記載は、例示であることを意図するにすぎない。例えば、上記プロトコールは、腫瘍ポリペプチドを用いるために容易に改変可能であり、生物学的サンプル内でこのようなポリペプチドに結合する抗体を検出し得ることが当業者に明らかである。このようなWT1特異的抗体の検出は、WT1発現を伴う癌の存在と相関し得る。
WT1発現を伴う癌はまた、代替的には、生物学的サンプル中の腫瘍タンパク質と特異的に反応するT細胞の存在に基づいて検出され得る。特定の方法では、患者から単離されたCD4T細胞および/またはCD8T細胞を含む生物学的サンプルは、WT1ポリペプチド、このようなポリペプチドをコードするポリヌクレオチドおよび/またはこのようなポリペプチドの少なくとも免疫原性部分を発現するAPCとともにインキュベートされ、T細胞の特異的活性化の有無が検出される。適切な生物学的サンプルとしては、単離されたT細胞が挙げられるがこれらに限定されない。例えば、T細胞は、慣用技術によって(例えば、末梢血リンパ球のFicoll/Hypaque密度勾配遠心分離法によって)患者から単離され得る。T細胞は、2〜9日間(代表的に4日間)、37□Cにてポリペプチド(例えば、5〜25□g/ml)とともにインビトロでインキュベートされ得る。T細胞サンプルの別のアリコートを、コントロールとして役立てるために、WT1ポリペプチドの非存在下でインキュベートすることが所望され得る。CD4T細胞に関して、活性化は好ましくは、T細胞の増殖を評価することによって検出される。CD8T細胞に関しては、活性化は好ましくは、細胞溶解活性を評価することによって検出される。疾患のない患者におけるよりも少なくとも2倍高い増殖レベルおよび/または少なくとも20%高い細胞溶解活性レベルは、患者におけるWT1発現を伴う癌の存在を示す。
上記のように、癌もまた、代替的には、生物学的サンプル中のWT1タンパク質をコードするmRNAレベルに基づいて検出され得る。例えば、少なくとも2つのオリゴヌクレオチドプライマーをポリメラーゼ連鎖反応(PCR)に基づくアッセイにおいて使用して、生物学的サンプルに由来するWT1cDNAの一部を増幅してもよいが、ここでは、オリゴヌクレオチドプライマーのうちの少なくとも1つが、WT1タンパク質をコードするポリヌクレオチドに特異的である(すなわち、ハイブリダイズする)。次いで、増幅されたcDNAが、当該分野で周知の技術、例えば、ゲル電気泳動を用いて分離され、検出される。
同様に、WT1タンパク質をコードするポリヌクレオチドに特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドプローブをハイブリダイゼーションアッセイにおいて用いて、生物学的サンプル中でこのWT1タンパク質をコードするポリヌクレオチドの存在を検出し得る。
アッセイ条件下でのハイブリダイゼーションを可能にするために、オリゴヌクレオチドのプライマーおよびプローブは、少なくとも10ヌクレオチド、好ましくは少なくとも20ヌクレオチドの長さの、本発明のWT1タンパク質をコードするポリヌクレオチドの一部に対して少なくとも約60%、好ましくは少なくとも約75%、より好ましくは少なくとも約90%の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列を含むべきである。好ましくは、オリゴヌクレオチドプライマーおよび/またはプローブは、上記に規定されるような、中程度にストリンジェントな条件下で、本明細書中に記載されるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドにハイブリダイズする。本明細書中に記載される診断方法において有用に用いられ得るオリゴヌクレオチドのプライマーおよび/またはプローブは、好ましくは、少なくとも10〜40ヌクレオチドの長さである。好ましい実施形態において、オリゴヌクレオチドプライマーは、本明細書中に開示される配列を有するDNA分子の少なくとも10の連続するヌクレオチド、より好ましくは少なくとも15の連続するヌクレオチドを含む。PCRに基づくアッセイおよびハイブリダイゼーションアッセイの両方についての技術は、当該分野で周知である(例えば、Mullisら,Cold Spring Harbor Symp.Quant.Biol.,51:263,1987;Erlich編,PCR Technology,Stockton Press,NY,1989を参照のこと)。
1つの好ましいアッセイは、RT−PCRを用い、このRT−PCRでは、PCRは、逆転写と組み合わせて適用される。代表的には、RNAは生物学的サンプル、例えば、生検組織から抽出し、逆転写してcDNA分子を生成する。少なくとも1つの特異的プライマーを用いるPCR増幅によって、cDNA分子を生成し、このcDNA分子は、例えば、ゲル電気泳動を用いて分離および可視化され得る。増幅は、試験患者および癌に罹患していない個体から採取された生物学的サンプルについて行われ得る。増幅反応は、2桁の大きさに及ぶいくつかのcDNA希釈物について行われ得る。試験患者サンプルのいくつかの希釈物における発現の増加が、癌のないサンプルの同一希釈の物と比較して2倍以上である場合、これは、代表的には陽性とみなされる。
本発明の別の態様において、細胞捕獲技術を、例えば、リアルタイムPCRと組み合わせて用いて、WT1抗原を発現する転移細胞の検出のためのより感度の高いツールを提供し得る。生物学的サンプル、例えば、骨髄サンプル、末梢血、および小針吸引サンプルにおけるWT1関連性癌細胞の検出は、WT1発現を伴う癌患者の診断および予後判定に望ましい。
細胞表面マーカーに対する特異的モノクローナル抗体、または4量体抗体複合体でコーティングされた免疫磁性ビーズを用いて、サンプル中の癌細胞を最初に富化してもよいし、またはサンプル中の癌細胞をポジティブに選択してもよい。種々の市販のキットが用いられ得るが、これらのキットとしては、Dynabeads(登録商標)Epithelial Enrich(Dynal Biotech,Oslo、Norway)、StemSep(商標)(StemCell Technologies,Inc.,Vancouver,BC)、およびRosetteSep(StemCell Technologies)が挙げられる。当業者は、他の方法論およびキットを用いて、所望の細胞集団を富化またはポジティブに選択し得ることを認識する。Dynabeads(登録商標)Epithelial Enrichは、正常上皮組織および新生物上皮組織上で発現された2つの糖タンパク質膜抗原に特異的なmAbでコーティングされた磁性ビーズを含む。このコーティングされたビーズをサンプルに添加してもよく、次いで、このサンプルを磁石に接触させ、それによってこのビーズに結合した細胞を捕獲してもよい。所望でない細胞は洗い流され、磁石により単離された細胞は、ビーズから溶出され、さらなる分析において用いられる。
RosetteSepは、血液サンプルから直接細胞を富化するために用いられ得るが、種々の所望でない細胞を標的とし、サンプル中に存在する赤血球(RBC)上のグリコホリンAにそれらを架橋してロゼットを形成する4量体の抗体のカクテルからなる。Ficoll上で遠心分離すると、標的とした細胞ペレットは、遊離のRBCとともにペレットを形成する。枯渇カクテルにおける抗体の組み合わせによって、どの細胞が除去され、結果的にどの細胞が回収されるかが決定される。利用可能な抗体としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:CD2、CD3、CD4、CD5、CD8、CD10、CD11b、CD14、CD15、CD16、CD19、CD20、CD24、CD25、CD29、CD33、CD34、CD36、CD38、CD41、CD45、CD45RA、CD45RO、CD56、CD66B、CD66e、HLA−DR、IgE、およびTCRαβ。
別の実施形態において、本明細書中に記載された組成物は、癌の進行についてのマーカーとして用いられ得る。この実施形態において、WT1発現をともなう癌の診断について上記に記載されるようなアッセイが、経時的に実行され得、反応性ポリペプチド(単数または複数)またはポリヌクレオチド(単数または複数)のレベルの変化を評価し得る。例えば、このアッセイは、6ケ月〜1年の期間、24〜72時間毎に実行されてもよく、その後、必要に応じて実行されてもよい。一般に、癌は、検出されるWT1ポリペプチドまたはポリヌクレオチドのレベルが経時的に増大する患者において進行している。対照的に、癌は、反応性ポリペプチドまたはポリヌクレオチドのレベルが一定のままであるか、または時間とともに減少するかのいずれかである場合、進行していない。
特定のインビボ診断アッセイは、腫瘍上で直接実施され得る。このようなアッセイの1つは、腫瘍細胞を結合因子と接触させる工程を包含する。次いで、結合された結合因子は、レポーター基によって直接的または間接的に検出され得る。このような結合因子はまた、組織学的な用途において使用され得る。あるいは、ポリヌクレオチドプローブは、このような用途において使用されてもよい。
本発明はさらに、上記の診断方法のうちのいずれかにおいて使用するためのキットを提供する。このようなキットは代表的に、診断アッセイを行うのに必要な2以上の構成要素を備える。構成要素は、化合物、試薬、容器および/または器具であり得る。例えば、キット内の1つの容器は、WT1タンパク質に特異的に結合するモノクローナル抗体またはそのフラグメントを含み得る。このような抗体またはフラグメントは、上記のように支持体材料に付着されて提供され得る。1以上のさらなる容器が、アッセイにおいて使用される構成要素、例えば、試薬または緩衝液を封入し得る。このようなキットはまた、代替的には、抗体結合の直接的または間接的な検出に適切なレポーター基を含む上記のような検出試薬を備えてもよい。
あるいは、キットは、生物学的サンプル中のWT1タンパク質をコードするmRNAレベルを検出するように設計され得る。このようなキットは一般に、WT1タンパク質をコードするポリヌクレオチドにハイブリダイズする、上記のような、少なくとも1つのオリゴヌクレオチドのプローブまたはプライマーを備える。このようなオリゴヌクレオチドは、例えば、PCRまたはハイブリダイゼーションアッセイにおいて用いられ得る。このようなキット内に存在し得るさらなる構成要素としては、WT1タンパク質をコードするポリヌクレオチドの検出を容易にする、第2のオリゴヌクレオチドおよび/または診断試薬もしくは容器が挙げられる。
以下の実施例は、例示のために提供されるものであり、限定のためではない。
(実施例1)
(血液学的悪性疾患を有する患者におけるWT1に対する免疫応答の同定)
本実施例は、血液学的悪性疾患を有する患者における免疫応答の存在の同定を例証する。
患者における既存のWT1特異的抗体応答の存在を評価するために、急性骨髄性白血病(AML)、急性リンパ球性白血病(ALL)、慢性骨髄性白血病(CML)および重篤な再生不良性貧血(aplastic anemia)を有する患者の血清をウエスタンブロット分析を用いて分析した。血清は、ヒト白血病細胞株K562(American Type Culture Collection,Manassas,VA)由来のWT1を免疫沈降する能力について試験した。各々の場合に、免疫沈降はゲル電気泳動によって分離して、膜に転写して、抗WT1抗体WT180(Santa Cruz Biotechnology,Inc.,Santa Cruz,CA)でプローブした。このウエスタンブロット分析によって、血液学的悪性疾患を有する患者におけるWT1特異的抗体の能力を同定した。AMLを有する患者についての結果を示す代表的なウエスタンブロットを図2に示す。患者血清を用いて生成した免疫沈降における52kDのタンパク質は、WT1特異的抗体によって認識された。この52kDのタンパク質は、陽性コントロールと同じサイズで移動した。
さらなる研究によって、全長および短縮WT1タンパク質に対する抗体の存在についてAMLおよびCMLを有する患者の血清を分析した。ヒトWT1/全長(アミノ酸1〜449)、N末端(アミノ酸1〜249)(WT1/N末端)およびC末端(アミノ酸267〜449)(WT1/C末端)領域に相当するcDNA構築物を、改変pET28ベクター中にサブクローニングした。WT1/全長タンパク質およびWT1/N末端のタンパク質をRal2融合タンパク質として表した。Ra12は、MTB32Bと称される分泌されたMycobacterium tuberculosisタンパク質のC末端フラグメントである(Skeikyら、Infect Immun.67;3998,1999)。Ra12−WT1/全長融合領域を、ヒスチジン−タグ修飾pET28ベクター中でヒスチジン−タグに対して3’側にクローニングした。WT1/N末端領域を、改変されたpET28ベクター中にサブクローニングしたが、このベクターは、5’ヒスチジンタグ、その後にチオレドキシン(TRX)−WT1/N末端融合領域、その後に3’ヒスチジンタグを有する。WT1/C末端コード領域を、改変されたpET28ベクター中に5’および3’ヒスチジンタグのみ、続いてトロンビンおよびEK部位を含み、融合パートナーなしでサブクローニングした。
BL21 pLysS E.coli(Stratagene,La Jolla,CA)を3つのWT1発現構築物で形質転換して、一晩増殖させて、イソプロピル−β−D−チオガラクトシダーゼ(IPTG)で誘導した。WT1タンパク質は以下のとおり精製した:細胞を収集して、Complete Protease Inhibitor Tablets(Boehringer Mannheim Biochemicals,Indianapolis,IN)を含む10mM Tris,pH8.0中で37℃でのインキュベーションと、その後の超音波処理の繰り返しによって溶解した。封入体は、10mM Tris,pH8.0を用いて2回洗浄した。次いでタンパク質を、ニッケル−ニトロセルロース酸樹脂(QIAGEN Inc.,Valencia,CA;Hochuliら.,Biologically Active Molecules:217,1989)上での金属キレートアフィニティークロマトグラフィーによって、続いてSource Q陰イオン交換樹脂(Amersham Pharmacia Biotech,Upsala,Sweden)でのクロマトグラフィーによって精製した。WT1タンパク質の同定は、N末端配列決定によって確認した。
新規のAMLまたはCMLを有する成人患者由来の血清を、WT1特異的Abの存在について研究した。組み換えタンパク質をTCマイクロウェルプレート(Nunc,Roskilde,Denmark)に吸着させた。プレートをPBS/0.5%Tween20で洗浄して、1% BSA/PBS/0.1% Tween20を用いてブロックした。洗浄後、血清希釈物を添加して、4℃で一晩インキュベートした。プレートを洗浄して、Donkey(ロバ)抗ヒトIgG−HRP二次抗体を添加して(Jackson−Immunochem,West Grove,PA)、室温で2時間インキュベートした。プレートを洗浄して、TMB Peroxidase基質溶液(Kirkegaard and Perry Laboratories,MA)とともにインキュベートして、1N HSOでクエンチして、直ちに読み取った(Cyto−Fluor 2350;Millipore,Bedford,MA)。
血清学的調査のために、1:50〜1:20,000の連続希釈の範囲にわたって、ヒト血清をELISAによって試験した。陽性の反応とは、1:500希釈した血清のOD値が、3つの(WT1/全長、WT1C−末端)標準偏差によって、正常ドナー(n=96)由来の血清の平均OD値を超えるとして規定された。WT1/N末端タンパク質に対して正常なドナーにおけるバックグラウンドが高いことに起因して、WT1/N末端に対する正の反応とは、1:500希釈した血清のOD値が、4つの標準偏差によって、正常ドナー由来の血清の平均OD値を超えるとして規定された。患者のAb応答が、WT1に対するものであって、タンパク質のRa12もしくはTRX融合部分または潜在的なE.coli混入タンパク質に対するものではないことを確認するために、コントロールには、同様の方式で精製したRa12およびTRXタンパク質のみを含んだ。Ra12および/またはTRXタンパク質に対する反応性を示すサンプルは、分析から排除した。
WT1に対する免疫の存在を検討するために、健常な個体および白血病を有する患者の血清における、組み換え全長WT1タンパク質および短縮型WT1タンパク質に対するAbを確認した。抗体の反応性をWT1/全長タンパク質、WT1/N末端タンパク質およびWT1/C末端タンパク質に対するELISA反応性によって分析した。
96例の正常なドナーのうちのわずか2例は、WT1/全長タンパク質と反応性の血清抗体を有した(図18)。これらの個体のうちの1例がWT1/N末端タンパク質に対する抗体を有し、1例がWT1/C末端タンパク質に対する抗体を有した。対照的に、AMLを有する63例の患者のうち16例(25%)が、WT1/全長タンパク質と反応性の血清抗体を有した。好対照なことに、63例の患者のうちWT1/C末端タンパク質に対する反応性を有したのはわずか2例(3%)であった。CMLを有する81例の患者のうち15例(19%)が、WT1/全長タンパク質と反応性の血清抗体を有し、81例の患者のうち12例(15%)がWT1/N末端との反応性を有する血清抗体を有した。81例の患者のうちWT1/C末端タンパク質に対する反応性を有したのはわずか3例(3%)であった(図16および17)。
これらのデータによって、WT1に対するAb応答がAMLおよびCMLを有する数例の患者では検出可能であることが実証される。白血病患者における抗体の頻度が高いほど、WT1タンパク質に対する免疫は、WT1を発現する悪性疾患を有する患者の結果として、またはいつか発現されたWT1の結果として生じるという強力な証拠が得られる。特定の理論に限定されることはないが、WT1に対して観察された抗体応答は好ましくは、WT1に対して免疫となる患者から、彼ら自身の白血球細胞上で生じる可能性が高く、WT1が「自己(self)」タンパク質であることにかかわらず免疫原性であり得るという直接的な証拠が得られると考えられる。
WT1に対する抗体の存在は、同時発生的なヘルパーT細胞応答が同じ患者にも存在するということを強く意味する。WT1は内部タンパク質である。従って、CTL応答は、白血病治療に関して最も有効であり、免疫の最も毒性の武器であると考えられる。従って、これらのデータによって、WT1に対する治療ワクチンは、WT1に対する免疫応答を惹起できるという証拠が得られる。
検出された抗体のほとんどが、N末端内のエピトープと反応性であったが、患者のうちわずかな小グループのみがC末端に対する弱い抗体応答を示した。これは、N末端由来のペプチドでの免疫が抗体、ヘルパーT細胞およびCTL応答を惹起したが、C末端由来の試験したペプチドのどれもが抗体もT細胞応答も惹起しなかったという、動物モデルでの観察と一致している(Gaigerら、Blood 96:1334,2000)。
(実施例2)
(WT1を発現する細胞株で免疫したマウスでのWT1に対する抗体の誘導)
本実施例は、インビボにおいてWT1特異的抗体応答を誘導するWT1発現細胞の使用を例証する。
白血病を有する患者におけるWT1に対する既存の抗体の検出で、WT1タンパク質に対する免疫によってWT1に対する免疫を誘発することが可能であるということが強力に示された。WT1に対する免疫がワクチン接種によって生じ得るか否かを試験するために、マウスに、B6起源のWT1陽性腫瘍細胞株であるTRAMP−Cを注射した。要するに、雄性B6マウスを5×10TRAMP−C細胞で皮下免疫して、3週間間隔で5×10個の細胞を用いて2回ブーストした。最終免疫の3週後に、血清を得て、脾臓の単細胞懸濁物をRPMI 1640培地(GIBCO)中で、25μM β−2−メルカプトエタノール、1mlあたり200単位のペニシリン、10mM Lグルタミン、および10%のウシ胎仔血清を用いて調製した。
TRAMP−Cに対する免疫後、免疫された動物におけるWT1特異的抗体応答が検出できた。代表的なウエスタンブロットを図3に示す。これらの結果によってWT1タンパク質に対する免疫は、WT1タンパク質に対する免疫応答を誘発し得ることが示される。
(実施例3)
(WT1ペプチドで免疫したマウスにおけるThおよび抗体応答の誘導)
本実施例は、WT1ペプチドを用いた免疫がWT1に特異的な免疫応答を誘発する能力を例証する。
Abおよび増殖性T細胞応答を惹起するのに適切なペプチドは、Th応答を惹起する能力を有するペプチドモチーフについて検索する、Tsitesプログラム(RothbaedおよびTaylor,EMBO J.7:93〜100,1988;Deavinら,Mol.Immunol.33:145〜155,1996)に従って同定した。表Iに示すペプチドを合成して配列決定した。
(表I)
(WT1ペプチド)
Figure 2007515393
免疫について、ペプチドは以下のとおり分類した:
A群:p6−22 ヒト:1ml中に10.9mg(10μl=100μg)
p117−139 ヒト/マウス:1ml中に7.6mg(14μl=100μg)
p244−262 ヒト:1ml中に4.6mg(22μl=100μg)
B群:p287−301 ヒト/マウス:1ml中に7.2mg(14μl=100μg)
マウス p299−313:1ml中に6.6mg(15μl=100μg)
p421−435 ヒト/マウス:1ml中に3.3mg(30μl=100μg)
コントロール:(FBLペプチド100μg)+CFA/IFA
コントロール:(CD45ペプチド100μg)+CFA/IFA
A群は、WT1のアミノ末端部分内に存在するペプチドを含み(エキソン1)、B群は、他のDNA結合タンパク質に対して配列相同性を有する4つのジンクフィンガー領域を含む、カルボキシル末端内に存在するペプチドを含んでいた。B群では、p287−301およびp299−313は、エキソン7 ジンクフィンガー1由来であって、p421−435は、エキソン10、ジンクフィンガーIV由来であった。
B6マウスは、1群のWT1ペプチドで、またはコントロールペプチドを用いて免疫した。ペプチドを1mlの注射用滅菌水に溶解して、B6マウスを3週間の間隔で3回免疫した。用いたアジュバントはCFA/IFA、GM−CSFおよびMontinideであった。次いでWT1に特異的な抗体の存在を実施例1および2に記載のように決定して、抗原の存在下で細胞を培養する標準的なチミジン取り込みアッセイを用いて増殖性T細胞応答を評価して、増殖は取り込まれた放射能を測定することによって評価した(Chenら、Cancer Res.54:1065〜1070,1994)。詳細には、リンパ球は、96ウェルプレート中で1ウェルあたり2×10個の細胞で、4×10照射(3000ラド)した同系の脾細胞および示したペプチドとともに培養した。
A群と名付けたペプチドの群を用いたマウスの免疫によって、WT1に対する抗体応答が惹起された(図4)。ワクチンBに対する免疫後には抗体は検出されず、このことはワクチンBでの免疫からはヘルパーT細胞応答がないことと一致している。P117−139は増殖性T細胞応答を誘発した(図5A〜5C)。刺激係数(stimulation indices)(SI)は、8〜72の間で変化した。他のペプチド(P6−22およびp299−313もまた、増殖性T細胞応答を誘発することが示された。P6−22での免疫によって、2.3という刺激係数(SI)が得られ、P299−313での免疫によって、3.3というSIが得られた。陽性のコントロールは、ConA刺激T細胞、ならびにCD45およびFBLのような公知の抗原で刺激されたT細胞、および同種異系のT細胞株を含んだ(DeBruijnら、Eur.J.Immunol.21:2963〜2970,1991)。
図6Aおよび6Bは、ワクチンA(図6A)およびワクチンB(図6B)内の3つのペプチドの各々について観察された増殖性の応答を示す。ワクチンAは、免疫するペプチドp6−22およびp117−139に対する増殖性T細胞応答を誘発したが、この刺激係数(SI)は、3〜8の間で変化した(バルク・ライン(bulk lines))。p244−262に対する増殖性応答は検出されなかった(図6A)。
その後のインビトロ刺激は、p6−22およびp117−139のみを用いて単回のペプチド刺激として行なった。p117−139を用いたワクチンA特異的T細胞株の刺激によって、p6−22に対する応答のないp117−139に対する増殖が生じた(図7A)。この株由来のクローンは、p117−139に特異的であった(図7B)。対照的に、p6−22を用いたワクチンA特異的T細胞株の刺激によって、p117−139に対する応答のないp6−22に対する増殖が生じた(図7C)。この株由来のクローンは、p6−22に特異的であった(図7D)。
これらの結果によって、WT1ペプチドでのワクチン接種は、WT1タンパク質に対する抗体応答、および免疫ペプチドに対する増殖性T細胞応答を誘発し得ることが示される。
(実施例4)
(WT1ペプチドで免疫したマウスにおけるCTL応答の誘導)
本実施例は、WT1ペプチドがCTL免疫を惹起する能力を例証する。
クラスI MHCに対する結合について適切なモチーフを有するペプチド(9マー)を、BIMAS HLAペプチド結合予測分析を用いて同定した(Parkerら、J.,Immunol.152:163,1994)。このような分析において同定したペプチドを表II〜XLIVに示す。これらの表の各々において、スコアは、示したMHC分子に対するペプチドの理論的結合親和性(解離の半減期)を反映する。またこの表には、その全体が参考文献として本明細書に組み込まれる、Rammenseeら、Immunogenetics 41:178〜228,1995に記載されるような規定されたペプチド結合モチースが示される。HLA−B14のペプチド結合モチーフは、これもその全体が参考文献として本明細書に組み込まれる、DiBrinoら、J.Biol.Chem.269:23426〜23434,1994に記載されている。ペプチド位置は、P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8およびP9と省略される。
Th応答を惹起する能力を有するペプチドモチーフについて検索する、Tsitesプログラム(RothbaedおよびTaylor,EMBO J.7:93〜100,1988;Deavinら,Mol.Immunol.33:145〜155,1996)を用いて同定したペプチドをさらに、図8Aおよび8B、ならびに表XLVに示す。
(表II)
(ヒトHLA A1に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−A1ペプチド結合モチーフアンカー残基は、位置3(P3)のDまたはE;P9のYであり;補助アンカーは、P4のPおよびP7のLである)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(表III)
(ヒトHLA A0201に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−A0201ペプチド結合モチーフアンカー残基は、位置P2のLまたはM;P9のVまたはLであり;補助アンカーは、P6のVである)
Figure 2007515393
(表IV)
(ヒトHLA A0205に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−A0205ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P2のV、L、I、MおよびP6のI、V、L、Aである補助アンカーを有するP9のLである)
Figure 2007515393
(表V)
(ヒトHLA A24に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−A24ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P5のIまたはVおよびP6のFである補助アンカーを有するP9のI、LまたはFである)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(表VI)
(ヒトHLA A3に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−A3ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P2のL、VまたはM;P9のK、YまたはF;補助アンカーは、P3のFまたはY、P6のI、M、F、VまたはL、P7のI、L、M、Fである)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(表VII)
(ヒトHLA A68.1に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−A68.1ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P2のVまたはT;P9のRまたはKである)
Figure 2007515393
(表VIII)
(ヒトHLA A1101に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−A1101ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P9のK;補助アンカー残基は、P2のV、I、F、Y、P3のM、L、F、Y、I、A、P7のL、I、Y、VまたはFである)
Figure 2007515393
(表IX)
(ヒトHLA A3101に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−A3101ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P9のR;補助アンカーは、P2のL、V、YまたはF、P3のF、L、Y、W、P6のL、F、V、Iである)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(表X)
(ヒトHLA A3302に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−A3302ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P9のR;補助アンカーは、P2のA、I、L、F、YまたはVである)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(表XI)
(ヒトHLA B14に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−B14ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P2のR、P3のY、P5のR、P9のLである。4つのアンカー残基の内3つは、十分である)
Figure 2007515393
(表XII)
(ヒトHLA B40に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−B40ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P2のR、P9のL、W、MまたはA;補助アンカーは、P3のF、IまたはVである)
Figure 2007515393
(表XIII)
(ヒトHLA B60に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−B60ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P2のE、P9のL;補助アンカーは、P7のIまたはVである)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(表XIV)
(ヒトHLA B61に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−B61ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P2のE、P9のV;補助アンカーは、P3のF、I、L、V、Y、W、P6のIである)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(表XV)
(ヒトHLA B62に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−B62ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P2のQまたはL、P9のFまたはY;補助アンカーは、P5のIまたはVである)
Figure 2007515393
(表XVI)
(ヒトHLA B7に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−B7ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P2のP、P9のLまたはF;補助アンカーは、P2のRである)
Figure 2007515393
(表XVII)
(ヒトHLA B8に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−B8ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P3のK、P5のKまたはR、P9のLである)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(表XVIII)
(ヒトHLA B2702に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−B2702ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P2のR、P9のF、Y、I、LまたはWである)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(表XIX)
(ヒトHLA B2705に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−B2705ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P2のR;P9のLまたはF;Y、R、HおよびKは、天然に加工されたエピトープについてもP9に見出されている)
Figure 2007515393
(表XX)
(ヒトHLA B3501に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−B3501ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P2のP、P9のY、F、M、LまたはIである)
Figure 2007515393
(表XXI)
(ヒトHLA B3701に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−B3701ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P8のF、MまたはL;P9のIまたはL;補助アンカーは、P2のD、EおよびP5のV、Iである)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(表XXII)
(ヒトHLA B3801に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−B3801ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P9のFまたはL;補助アンカーは、P2のHおよびP3のDまたはEである)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(表XXIII)
(ヒトHLA B3901に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−B3901ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P2のRまたはH;P9のL;補助アンカーは、P6のI、VまたはLである)
Figure 2007515393
(表XXIV)
(ヒトHLA B3902に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−B3902ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P2のKまたはQ;P9のL;補助アンカーは、P5のI、L、FまたはVである)
Figure 2007515393
(表XXV)
(ヒトHLA B4403に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−B4403ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P2のEまたはP9のYまたはFである)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(表XXVI)
(ヒトHLA B5101に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−B5101ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P2のA、PまたはG;P9のFまたはIである)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(表XXVII)
(ヒトHLA B5102に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−B5102ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P2のP、AまたはG;P9のIまたはV;補助アンカーは、P3のYである)
Figure 2007515393
(表XXVIII)
(ヒトHLA B5201に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−B5201ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P8のIまたはV;P9のIまたはV;補助アンカーは、P2のQ、P3のF、YまたはW、P5のL、IまたはVである)
Figure 2007515393
(表XXIX)
(ヒトHLA B5801に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−B5801ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P2のA、SまたはT;P9のFまたはW;補助アンカーは、P4のP、EまたはK、P5のV、I、L、MまたはFである)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(表XXX)
(ヒトHLA CW0301に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−CW0301ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P9のL、F、MまたはI;補助アンカーは、P3のV、I、Y、LまたはM、P4のP、P6のFまたはYである)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(表XXXI)
(ヒトHLA CW0401に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−CW0401ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P2のY、PまたはF;P9のL、FまたはM;補助アンカーは、P6のV、IまたはLである)
Figure 2007515393
(表XXXII)
(ヒトHLA CW0602に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−CW0602ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P9のL、I、VまたはY;補助アンカーは、P5のI、L、FまたはM、P6のV、IまたはLである)
Figure 2007515393
(表XXXIII)
(ヒトHLA CW00702に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
(HLA−CW0702ペプチド結合モチーフアンカー残基は、P9のY、FまたはL;補助アンカーは、P2のYまたはP、P5のV、Y、I、L、FまたはM、P6のV、I、LまたはMである)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(表XXXIV)
(マウスMHCクラスI Dbに対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(表XXXV)
(マウスMHCクラスI Ddに対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
Figure 2007515393
(表XXXVI)
(マウスMHCクラスI Kbに対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
Figure 2007515393
(表XXXVII)
(マウスMHCクラスI Kdに対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(表XXXVIII)
(マウスMHCクラスI Kkに対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(表XXXIX)
(マウスMHCクラスI Ldに対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
Figure 2007515393
(表XL)
(ウシHLA A20に対するヒトWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
Figure 2007515393
(表XLI)
(ヒトHLA A0201に対するマウスWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(表XLII)
(マウスMHCクラスI Dbに対するマウスWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(表XLIII)
(マウスMHCクラスI Kbに対するマウスWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
Figure 2007515393
(表XLIV)
(マウスMHCクラスI Kdに対するマウスWT1ペプチドの結合についてのBIMAS HLAペプチド結合予測分析の結果)
Figure 2007515393
(表XLV)
(ヘルパーT細胞応答を誘発し得るヒトWT1ペプチドについてのT部位ペプチド結合予測分析の結果)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
特定のCTLペプチド(表XLVIに示される)を、さらなる研究のために選択した。表XLVIの各ペプチドについては、BIMAS HLAペプチド結合予測分析を用いて得たスコアを提供する。
(表XLVI)
(WT1ペプチド配列およびHLAペプチド結合予測)
Figure 2007515393
C57BI/6マウスMHCに対するペプチド結合は、Ljunggrenら、Nature 346:476〜480,1990に記載されるように、白血病細胞株RMA−Sを用いて確認した。要するに、RMA−S細胞は、1%FCSを補充した完全培地中で26℃で7時間培養した。24ウェルプレートの各々のウェルに全部で10個のRMA−S細胞を添加して、単独で、または示したペプチド(25μg/ml)とともに26℃で16時間インキュベートして、さらに完全培地中で37℃で3時間インキュベートした。次いで細胞を3回洗浄して、フルオレセインイソチオシアネート結合体化抗Dまたは抗K抗体(PharMingen,San Diego,CA)を用いて染色した。標識した細胞を2回洗浄して、再懸濁し、1%パラホルムアルデヒドを含む500μlのPBS中で固定して、フローサイトメトリー(Becton−Dickinson FACSCalibur(登録商標))において蛍光強度を分析した。RMA−S細胞の表面でのDまたはK分子の増大の割合は、ペプチドとインキュベートした細胞の蛍光強度の平均の増大を、培地単独中においてインキュベートした細胞の蛍光強度の平均と比較して測定した。
マウスを、マウスのクラスI MHCに結合し得るペプチドを用いて免疫した。免疫後に、脾細胞をインビトロで刺激して、WT1ペプチドとともにインキュベートした標的を溶解する能力について試験した。標準的なクロム遊離アッセイ(Chenら、Cancer Res.54:1065〜1070,1994)を用いてCTLを評価した。10個の標的細胞を、特定のペプチドの有無において、150μCiのナトリウム51Crとともに37℃で90分間インキュベートした。細胞を3回洗浄して、5%ウシ胎仔血清を含むRPMI中に再懸濁した。アッセイのために、10個の51Cr標識した標的細胞を種々の濃度のエフェクター細胞とともに、丸底96ウェルプレート中において最終容積200μlでインキュベートした。37℃で4〜7時間後に上清を取り出して、溶解比パーセントを式:
溶解比%=100×(実験的遊離−自然遊離)/(最大遊離−自然遊離)
によって決定した。
表XLVIIに示される結果によって、ある程度のWT1ペプチドが、CTLを生成するのに必須であるクラスI MHC分子に結合し得ることが示される。さらに、いくつかのペプチドが、クロム遊離アッセイを用いて決定されるとおり、CTLに特異的なペプチドを誘発することができた(図9Aおよび9B)。CTLペプチドp10−18 ヒト、p136−144ヒト、p136−144マウスおよびp235−243に対する免疫後、ペプチド特異的CTL株を生成して、クローンを樹立した。これらの結果によって、ペプチド特異的CTLは、WT1を発現する悪性の細胞を殺傷し得ることが示される。
(表XLVII)
(マウスB6クラスI抗原に対するWT1 CTLペプチドの結合)
Figure 2007515393
(実施例5)
(マウスにおけるWT1特異的CTLを誘発するWT1ポリペプチドの使用)
本実施例は、代表的なWT1ポリペプチドがWT1陽性腫瘍細胞株を殺傷し得るCTL免疫を誘発する能力を例証する。
クラスIおよびクラスII MHCに対する結合について適切なモチーフを有するペプチドであるP117−139を、TSITESおよびBIMAS HLAペプチド結合予測分析を用いて上記のように同定した。マウスは実施例3に記載したように免疫した。免疫後に、脾細胞をインビトロで刺激して、WT1ペプチドとともにインキュベートされた標的、ならびにWT1陽性および陰性の腫瘍細胞を溶解する能力について試験した。CTLを標準的なクロム遊離アッセイを用いて評価した。図10A〜10Dに示される結果によって、P117が、WT1陽性腫瘍細胞を殺傷し得るWT1特異的CTLを誘発し得ることが示されるが、一方、WT1陰性細胞の殺傷は観察されなかった。これらの結果によって、ペプチド特異的CTLが実際にWT1を発現する悪性細胞を殺傷すること、ワクチンおよびT細胞治療がWT1を発現する悪性疾患に対して有効であることが実証される。
9マーのクラスI MHC結合ペプチド、p136−144、p225−233、p235−243、ならびに23マーのペプチドp117−139を用いて同様の免疫を行なった。免疫後に、各々4つのペプチドを用いて脾細胞をインビトロで刺激して、WT1ペプチドとインキュベートした標的を溶解する能力について試験した。CTLは、p136−144、p235−243およびp117−139について生成されたが、p225−233については生成されなかった。p235−243およびp117−139についてのCTLデータを図11Aおよび図11Bに示す。ペプチドp136−144およびp225−233についてのデータは示していない。
CTL溶解には、標的WT1ペプチドが内因性に処理されて、腫瘍細胞クラスI MHC分子と会合して提示されることを必要とする。上記のWT1ペプチド特異的CTLを、WT1陰性腫瘍細胞株に対してWT1陽性腫瘍細胞株を溶解する能力について試験した。p235−243に特異的なCTLは、p235−243とともにインキュベートされた標的を溶解したが、WT1タンパク質を発現した細胞株を溶解することはできなかった(図11A)。極めて対照的に、p117−139に特異的なCTLは、p117−139ペプチドとともにインキュベートされた標的を溶解したが、WT1を発現する悪性細胞も溶解した(図1B)。陰性コントロールとして、p117−139に特異的なCTLは、WT1陰性EL−4(本明細書においてはE10とも呼ばれる)を溶解しなかった。
WT1特異的溶解の特異性を、コールド標的阻害によって確認した(図12A〜12B)。エフェクター細胞を種々のエフェクター:標的比について96ウェルU底プレート中にプレートした。51Cr標識なしで、示したペプチドでコーティングした標的の10倍過剰(ホット標的に対して比較して)を添加した。結局、1ウェルあたり10個の51Cr標識された標的細胞を添加して、このプレートを37℃で4時間インキュベートした。1ウェルあたりの総容積は200μlであった。
p117−139特異的CTLによるTRAMP−Cの溶解は、関連のペプチドp117−139とともにインキュベートしたEL−4によって58%〜36%までブロックされたが、無関係のペプチドとともにインキュベートされたEL−4ではブロックされなかった(図12A)。同様に、BLK−SV40の溶解は、関連のペプチドp117−139とともにインキュベートしたEL−4によって18%〜0%までブロックされた(図12B)。WT1ペプチド特異的CTLはプロセシングされたWT1の認識によって悪性細胞を特異的に殺傷するということが結果によって確証される。
推定のCTLモチーフを有するいくつかのセグメントがp117−139内に含まれる。CTLエピトープの正確な配列を決定するために、p117−139内の全ての可能性のある9マーのペプチドを合成した(表XLVIII)。これらのペプチドのうちの2つ(p126−234およびp130−138)は、H−2クラスI分子に結合することが示された(表XLVIII)。p117−139での免疫によって生成されたCTLは、p126−134およびp130−138とともにインキュベートされた標的を溶解したが、p117−139内の他の9マーペプチドでは溶解されなかった(図13A)。
p117−139特異的CTL株を、p126−134またはp130−138のいずれかで再刺激した。p126−134またはp130−138での再刺激後、両方のT細胞株とも、ペプチド特異的溶解を実証したが、p130−138特異的CTLのみが、WT1陽性腫瘍細胞株の溶解を示した(図13Bおよび図13C)。従って、p130〜138は、天然にプロセシングされたエピトープであると思われる。
(表XLVIII)
(マウスB6クラスI抗原に対するp117−139内のWT1 CTL 9マーペプチドの結合)
Figure 2007515393
(実施例6)
(マウス腫瘍細胞株におけるWT1特異的mRNAの同定)
本実施例は、細胞および細胞株においてWT1特異的mRNAを検出するためのRT−PCRの使用を例証する。
密度勾配遠心によってモノクローナル細胞を単離して、直ちに凍結し、WT1特異的mRNAの存在についてのRT−PCRによる分析まで−80℃で保存した。RT−PCRは概して、Fraizerら、Blood 86:4704〜4706,1995によって記載されるように行なった。標準的な手順に従って10個の細胞から全RNAを抽出した。RNAペレットを25μLのジエチルピロカルボナート処理した水に再懸濁して、逆転写のために直接用いた。ジンク−フィンガー領域(エキソン7〜10)をPCRによって、330bpのマウスcDNAとして増幅した。1回かまたは、必要に応じて、連続2回のPCRの間、サーモサイクラー中で増幅を行なった。AmpliTaq DNA Polymeraze(Perkin Elmer Cetus,Norwalk,CT)、2.5mM MgClおよび20pmolの各々のプライマーを総反応容積50μl中で用いた。PCR生成物の20μLのアリコートを、臭化エチジウムで染色した2%アガロースゲル上で電気泳動した。このゲルを、ポラロイドフィルム(Polaroid 667,Polaroid Ltd.Hertfordshire,England)で写真撮影した。KwokおよびHiguchi,Nature 339:237〜238,1989の推奨に従って、交差汚染に対する注意を払った。陰性コントロールは、各々の実験においてcDNAの代わりに水とのcDNA−試薬混合物およびPCR−試薬混合物を含んだ。偽陰性を回避するために、無傷なRNAの存在および適切なcDNA生成を、βアクチンプライマーを用いてコントロールPCRによって各々のサンプルについて評価した。これらのプライマーで増幅しなかったサンプルは分析から排除した。
マウス細胞株におけるWT1の増幅のためのプライマーは以下であった:P115:1458〜1478:5’CCC AGG CTG CAA TAA GAG ATA 3’(フォワードプライマー;配列番号21);およびP116:1767〜1787:5’ATG TTG TGA TGG CGG ACC AAT 3’(リバースプライマー;配列番号22)(Inoueら、Blood 88:2267〜2278,1996;Fraizerら、Blood 86:4704〜4706,1995を参照のこと)。
コントロール反応において用いたβアクチンプライマーは以下であった:5’GTG GGG CGC CCC AGG CAC CA3’(センスプライマー;配列番号23);および5’GTC CTT AAT GTC ACG CAC GAT TTC 3’(アンチセンスプライマー;配列番号24)。
ヒトWT1を増幅するのにおける使用のためのプライマーとしては以下が挙げられる:P117:954−974:5’GGC ATC TGA GAC CAG TGA GAA 3’(配列番号25);およびP118:1431−1414:5’GAG AGT CAG ACT TGA AAG CAGT 3’(配列番号5)。ネスト化RT−PCRのためには、プライマーは以下であってもよい:P119:1023−1043:5’GCT GTC CCA CTT ACA GAT GCA 3’(配列番号26);およびP120:1345−1365:5’TCA AAG CGC CAG CTG GAG TTT 3’(配列番号27)。
表XLVIIIは、マウス腫瘍細胞株のWT1 PCR分析の結果を示す。表IVでは、(+++)は、第一の工程RT PCRにおける強力なWT1 PCR増幅産物を示し、(++)は、第一の工程WT1 RT PCRによって検出可能であるWT1 PCR増幅産物を示し、(+)は、WT1 RT PCRの第二の工程においてのみ検出可能である産物を示し、(−)は、WT1 PCR陰性を示す。
(表XLIX)
(マウス腫瘍細胞株におけるWT1 mRNAの検出)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(実施例7)
(WT1 TRX融合構築物のE.coliにおける発現)
WT1(WT1B)の短縮オープンリーディングフレームを以下のプライマーを用いてPCR増幅した:
アミノ酸2で開始するフォワードプライマー
P−37(配列番号342)
Figure 2007515393
Tm 64℃
終止コドン後ろのEcoRI部位を作成するリバースプライマー
P−23(配列番号343)
Figure 2007515393
Tm 63℃
PCRを以下の条件下で行なった:
10μl 10×Pfu緩衝液
1μl 10mM dNTPs
2μl 10μM 各々のオリゴ
83μL 滅菌水
1.5μl Pfu DNAポリメラーゼ(Stratagene,La Jolla,CA)
50ng DNA(pPDM FL WT1)
96℃ 2分
96℃ 20秒 63℃ 15秒 72℃ 3分×40サイクル
72℃ 4分
PCR産物は、EcoRI制限酵素で消化して、ゲル精製し、次いでpTrx2Hベクター(N末端上のTrx融合およびTrx融合を囲む2つのHisタグを有する改変pET28ベクター。Trx融合の後に、トロンビンおよびエンテロキナーゼについてのプロテアーゼ切断部位が存在する)中にクローニングした。pTrx2H構築物は、StuIおよびEcoRI制限酵素を用いて消化した。正確な構築物をDNA配列分析によって確認し、次いでBL21(DE3)pLysSおよびBL21(DE3)CodonPlus発現宿主細胞中にトランスフォームした。
(実施例8)
(WT1 Hisタグ融合構築物のE.coliにおける発現)
WT1(WT1A)のN末端オープンリーディングフレームを以下のプライマーを用いてPCR増幅した:
アミノ酸2で開始するフォワードプライマー
P−37(配列番号344)
Figure 2007515393
Tm 64℃
アミノ酸249の後に置かれた人工終止コドン後ろのEcoRI部位を作成するリバースプライマー
PMD−335(配列番号345)
Figure 2007515393
Tm 64℃
PCRは以下の条件下で行なった:
10μl 10×Pfu緩衝液
1μl 10mM dNTPs
2μl 10μMの各々のオリゴ
83μL 滅菌水
1.5μl Pfu DNAポリメラーゼ(Stratagene,La Jolla,CA)
50ng DNA(pPDM FL WT1)
96℃ 2分
96℃ 20秒 63℃ 15秒 72℃ 1分20秒×40サイクル
72℃ 4分
PCR産物は、EcoRI制限酵素で消化して、ゲル精製し、次いでEco72IおよびEcoRI制限酵素で消化された、インフレームでHisタグを有する改変pET28ベクターであるpPDM中にクローニングした。このPCR産物をまたpTrx 2Hベクター中にトランスフォームした。このpTrx2H構築物をStuIおよびEcoRI制限酵素を用いて消化した。正確な構築物をDNA配列分析によって確認し、次いでBL21(DE3)pLysSおよびBL21(DE3)CodonPlus発現宿主細胞中にトランスフォームした。
(実施例9)
(WT1B Hisタグ融合構築物のE.coliにおける発現)
WT1(WT1A)の短縮オープンリーディングフレームを以下のプライマーを用いてPCR増幅した:
アミノ酸250で開始するフォワードプライマー
PDM−346(配列番号346)
Figure 2007515393
Tm 58℃
終止コドン後ろのEcoRI部位を作成するリバースプライマー
P−23(配列番号347)
Figure 2007515393
Tm 63℃
PCRを以下の条件下で行なった:
10μl 10×Pfu緩衝液
1μl 10mM dNTPs
2μl 10μM 各々のオリゴ
83μL 滅菌水
1.5μl Pfu DNAポリメラーゼ(Stratagene,La Jolla,CA)
50ng DNA(pPDM FL WT1)
96℃ 2分
96℃ 20秒 63℃ 15秒 72℃ 1分30秒×40サイクル
72℃ 4分
PCR産物は、EcoRI制限酵素で消化して、ゲル精製し、次いでEco72IおよびEcoRI制限酵素で消化された、インフレームでHisタグを有する改変pET28ベクターであるpPDM中にクローニングした。このPCR産物をまたpTrx 2Hベクター中にトランスフォームした。このpTrx2H構築物をStuIおよびEcoRI制限酵素を用いて消化した。正確な構築物をDNA配列分析によって確認し、次いでBL21(DE3)pLysSおよびBL21(DE3)CodonPlus発現宿主細胞中にトランスフォームした。
実施例7〜9については、以下の配列番号が開示されている:
配列番号327は、Trx_WT1_Bの決定されたcDNA配列である。
配列番号328は、Trx_WT1_Bの決定されたcDNA配列である。
配列番号329は、Trx_WT1の決定されたcDNA配列である。
配列番号330は、WT1_Aの決定されたcDNA配列である。
配列番号331は、WT1_Bの決定されたcDNA配列である。
配列番号332は、配列番号327によってコードされる推定アミノ酸配列である。
配列番号333は、配列番号328によってコードされる推定アミノ酸配列である。
配列番号334は、配列番号329によってコードされる推定アミノ酸配列である。
配列番号335は、配列番号330によってコードされる推定アミノ酸配列である。
配列番号336は、配列番号331によってコードされる推定アミノ酸配列である。
(実施例10)
(E.coliにおいて発現されるWT1の短縮型)
WT1の3つのリーディングフレームは、以下のプライマーを用いるPCRによって増幅した:
WT1 Tr2については:
PDM−441(配列番号348)
Figure 2007515393
Tm 63℃
PDM−442(配列番号349)
Figure 2007515393
Tm 62℃
WT1 Tr3については:
PDM−443(配列番号350)
Figure 2007515393
Tm 64℃
PDM−444(配列番号351)
Figure 2007515393
Tm 64℃
WT1 Tr4については:
PDM−445(配列番号352)
Figure 2007515393
Tm 63℃
PDM−446(配列番号353)
Figure 2007515393
Tm 63℃
PCRを以下の条件下で行なった:
10μl 10×Pfu緩衝液
1μl 10mM dNTPs
2μl 10μM 各々のオリゴ
83μL 滅菌水
1.5μl Pfu DNAポリメラーゼ(Stratagene,La Jolla,CA)
50ng DNA(pPDM FL WT1)
96℃ 2分
96℃ 20秒 63℃ 15秒 72℃30秒×40サイクル
72℃ 4分
PCR産物を、EcoRIで消化して、Eco72IおよびEcoRIで消化されたpPDM His(5’末端上にインフレームでHisタグを有する改変pET28ベクター)中にクローニングした。この構築物が正確であることを配列分析によって確認し、BL21 pLysSおよびBL21 CodonPlus細胞、またはBLR pLys SおよびBLR CodonPlus細胞中にトランスフォームした。
(実施例11)
(E.coliにおけるWT1C(アミノ酸76〜437)およびWT1D(アミノ酸91〜437)の発現)
WT1のリーディングフレームは、以下のプライマーを用いるPCRによって増幅した:
PDM−504(配列番号354)
Figure 2007515393
Tm 61℃
PDM−446(配列番号355)
Figure 2007515393
Tm 63℃
PCRを以下の条件下で行なった:
10μl 10×Pfu緩衝液
1μl 10mM dNTPs
2μl 10μMの各々のオリゴ
83μL 滅菌水
1.5μl Pfu DNAポリメラーゼ(Stratagene,La Jolla,CA)
50ng DNA(pPDM FL WT1)
96℃ 2分
96℃ 20秒 63℃ 15秒 72℃2分×40サイクル
72℃ 4分
PCR産物を、EcoRIで消化して、Eco72IおよびEcoRI制限酵素で消化されたpPDM His中にクローニングした。この配列を配列分析によって確認し、次いでCodonPlus RPで同時トランスフォームしているBLR pLysSおよびBLR中にトランスフォームした。
(実施例12)
(重複するオリゴをアニーリングすることによるWT1 Tr−1の合成生成)
本実施例は、発現に対するプロリンコドン用法を変化することの効果を決定するために行なった。
オリゴの以下の対をアニーリングした:
1.PDM−505(配列番号356)
Figure 2007515393
PDM−506(配列番号357)
Figure 2007515393
2.PDM−507(配列番号358)
Figure 2007515393
PDM−508(配列番号359)
Figure 2007515393
3.PDM−509(配列番号360)
Figure 2007515393
PDM−510(配列番号361)
Figure 2007515393
4.PDM−511(配列番号362)
Figure 2007515393
PDM−512(配列番号363)
Figure 2007515393
5.PDM−513(配列番号364)
Figure 2007515393
PDM−514(配列番号365)
Figure 2007515393
6.PDM−515(配列番号366)
Figure 2007515393
PDM−516(配列番号367)
Figure 2007515393
7.PDM−517(配列番号368)
Figure 2007515393
PDM−518(配列番号369)
Figure 2007515393
8.PDM−519(配列番号370)
Figure 2007515393
PDM−520(配列番号371)
Figure 2007515393
各々のオリゴ対を別々に組み合わせて、ついでアニーリングした。次いでこの対を一緒に連結して、1μlのライゲーション混合物を以下のPCR条件に用いた:
10μl 10×Pfu緩衝液
1μl 10mM dNTPs
2μl 10μMの各々のオリゴ
83μL 滅菌水
1.5μl Pfu DNAポリメラーゼ(Stratagene,La Jolla,CA)
96℃ 2分
96℃ 20秒 63℃ 15秒 72℃30秒×40サイクル
72℃ 4分
PCR産物は、EcoRIで消化して、Eco72IおよびEcoRIで消化されたpPDM His中にクローニングした。この配列を確認し、次いでCodonPlus RPで同時トランスフォームしているBLR pLysSおよびBLR中にトランスフォームした。
実施例10〜12については、以下の配列番号が開示されている:
配列番号337は、WT1_Tr1の決定されたcDNA配列である。
配列番号338は、WT1_Tr2の決定されたcDNA配列である。
配列番号339は、WT1_Tr3の決定されたcDNA配列である。
配列番号340は、WT1_Tr4の決定されたcDNA配列である。
配列番号341は、WT1_Cの決定されたcDNA配列である。
配列番号342は、配列番号337によってコードされる推定アミノ酸配列である。
配列番号343は、配列番号338によってコードされる推定アミノ酸配列である。
配列番号344は、配列番号339によってコードされる推定アミノ酸配列である。
配列番号345は、配列番号340によってコードされる推定アミノ酸配列である。
配列番号346は、配列番号341によってコードされる推定アミノ酸配列である。
WT1C配列は、TR2、TR3およびTR4のコード領域を有するポリヌクレオチドに相当する。
WT1 TR−1合成配列は、E.coliにおいてWT1 TR−1を発現し得るポリヌクレオチドを生成する、プロリンの別のコドンが天然のコドンに置換されたポリヌクレオチドに相当する。
(実施例13)
(マウスでのWT1免疫の全身的組織病理学的および毒性学的効果の評価)
本実施例の目的は、マウスでの複数回の用量漸増法においてWT1タンパク質免疫の免疫原性および潜在的な合成組織病理学的および毒性学的効果を分析することである。
WT1タンパク質を用いたマウスの免疫のための実験デザインは、表Lにまとめられる。
(表L)
(マウスにおけるWT1免疫化の実験設計)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
(アジュバントとしてMPL−SEを用いる複数の用量のWT1タンパク質に対するワクチン)
雌性C57/B6マウスにおける用量漸増研究(用量は25μg、100μg〜1000μgのWT1タンパク質におよぶ)によって、強力なWT1特異的抗体応答(図19)および細胞性T細胞応答(図20)が誘発された。
WT1タンパク質を用いた免疫の全身性の組織学的または毒性学的効果は観察されなかった。毒性の組織学的証拠は以下の組織ではみられなかった:副腎、脳、盲腸、結腸、十二指腸、眼、大腿骨および骨髄、胆嚢、心臓、回腸、空腸、腎臓、喉頭、涙腺、肝臓、肺、リンパ節、筋肉、食道、卵巣、膵臓、副甲状腺、唾液腺、胸骨および骨髄、脾臓、胃、胸腺、気管、甲状腺、膀胱および子宮。
潜在的な造血の毒性の評価を特別に強調した。胸骨および大腿骨骨髄における脊髄/赤血球の比は正常であった。全ての評価可能な血球カウントおよび血液化学(BUN、クレアチニン、ビリルビン、アルブミン、グロブリン)は正常な範囲内であった(表LI)。
白血病を有する患者のうち多少ではWT1に対する既存の免疫が存在するという条件、およびWT1タンパク質に対するワクチン接種が、正常な組織に対する毒性なしにマウスにおいてWT1特異的Abおよび細胞性T細胞応答を誘発し得るという条件であれば、これらの実験によってWT1が腫瘍/白血病のワクチンとして確証される。
(表LI)
(臨床化学および血液学分析)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
Figure 2007515393
Figure 2007515393
Figure 2007515393
Figure 2007515393
略号:WBC:白血球;RBC:赤血球;Hg:ヘモグロビン;HCT:ヘマトクリット;MCV:平均血球体積;MCH:平均血球ヘモグロビン;MCHC:平均血球ヘモグロビン濃度;Plt.:血小板;Abs.:絶対値;Baso:好塩基球;Eos:好酸球;Abs.Bands:未成熟好中球;Polys:多形核球;Lymph:リンパ球;Mono:単球;BUN:血液尿素窒素
(実施例14)
(全遺伝子のインビトロプライミングによるヒトWT1特異的T細胞応答の誘発)
本実施例は、WT1特異的T細胞応答が正常な個体の血液から生じ得ることを実証する。
樹状細胞(DC)は、10%ヒト血清、50ng/mlGMCSFおよび30ng/ml IL−4を含むRPMI培地中での4〜10日間の増殖によって、正常ドナーのPBMCに由来する単球培養物から分化された。培養後、DCを、組み換えWT1発現ワクシニアウイルスを用いて5のM.O.I.で16時間感染させるか、または組み換えWT1発現アデノウイルスを10のM.O.I.で用いて3日間感染させた(図21および図22)。ワクシニアウイルスは、U.V.照射によって不活化した。CD8T細胞は、磁気ビーズを用いてポジティブ選択によって単離し、プライミング培養は、96ウェルプレート中で開始した。培養物は、WT1を発現するように操作したアデノまたはワクシニアウイルスを用いて感染した自系の樹状細胞を用いて7〜10日ごとに再刺激した。3〜6回の刺激サイクル後、自己のWT1発現樹状細胞または線維芽細胞で同時刺激された場合特異的にインターフェロンγを生成するCD8+株が同定できた。これらの株のWT1特異的活性は、さらなる刺激サイクル後に維持可能であった。これらの株は、アデノまたはワクシニアWT1感染した自己の樹状細胞を特異的に認識するが、アデノまたはワクシニアEGFP感染した自己の樹状細胞は認識しないことがElispotアッセイによって実証された(図23)。
(実施例15)
(感染用のRA12−WT1の処方:凍結乾燥産物を安定化するための賦形剤の使用)
本実施例は、凍結乾燥されたRa12−WT1の完全な可溶化を可能にする処方物を記載する。
以下の処方物によって、組み換えタンパク質Ra12−WT1を、乾燥するまで凍結乾燥した後、水性媒体中に溶解することが可能になる:
組み換えRa12−WT1濃度:0.5〜1.0mg/ml;緩衝液:10〜20mMエタノールアミン、pH 10.0;1.0〜5.0mM システイン;0.05% Tween−80(Polysorbate−80);糖:10% トレハロース(T5251,Sigma,MO)10%マルトース(M9171,Sigma,MO)10% スクロース(S7903,Sigma,MO)10% フルクトース(F2543,Sigma,MO)10% グルコース(G7528,Sigma,MO)。
糖賦形剤とともに凍結乾燥したタンパク質は、糖賦形剤なしよりも有意に溶解されることが見出された。クーマシー染色されたSDS−PAGEによる分析では、溶解された物質中に残る固体の徴候は示されなかった。
(実施例16)
(WT1タンパク質ワクチンの処方)
本実施例は、WT1タンパク質および2つの異なるアジュバント処方物を用いた免疫後のWT1特異的免疫応答の誘導を記載する。
本実施例によれば、WT1タンパク質をMPL−SEと組み合わせることでWT1に対する強力なAbおよびインターフェロン−γ(IFN−γ)応答が誘導される。C57/B6マウスにおいてアジュバントとしてMPL−SEまたはEnhanzynを用いる、WTタンパク質免疫後にWT1特異的免疫応答を誘導するために用いた方法を以下に詳細に記載する。
C57BL/6マウスをMPL−SEまたはEnhanzynアジュバントのいずれかと組み合わせた20μg rRa12−WT1で免疫した。1群のコントロールマウスは、アジュバントを用いずにrRa12−WT1で免疫して、一群は生理食塩水コントロールで免疫した。3回の筋肉内(IM)免疫を3週間空けて与えた。脾臓および血清を最終免疫の2週間後に回収した。Ra12−WT1融合物、Ra12またはWT1TRXでコーティングしたプレート上でのELISAによって、血清を抗体応答について分析した。Ra12−WT1+MPL−SEおよびRa12−WT1+Enhanzynを用いて免疫したマウスでは、同様のレベルのIgG2aおよびIgG1抗体の力価が観察された。アジュバントなしでrRa12−WT1を用いて免疫したマウスは、それより低いレベルのIgG2a抗体を示した。
インビトロでrRa12−WT1、rRa12を用いて、またはWT1ペプチドp6、p117およびp287を用いる脾臓の刺激後にインターフェロン−γ産生を測定することによってCD4応答を評価した。両方のアジュバントともrRA12−WT1単独で免疫したマウスよりもCD4応答を改善した。さらに、この結果によって、rRA12−WT1+MPL−SEはrRA12−WT1+Enhanzynよりも強力なCD4応答を誘導したことが示される。IFN−γ ODの読み取りは、rRA12−WT1+Enhanzynで免疫したマウスでの1〜1.2に比べて、rRA12−WT1+MPL−SEで免疫したマウスでは1.4〜1.6に及んだ。ペプチド応答は、p117に対してのみ観察され、次いでrRa12−WT1+MPL−SEで免疫したマウスでのみ観察された。陽性コントロールConAに対する強力なIFN−γ応答が全てのマウスで観察された。生理食塩水で免疫した陰性コントロールマウスではConAに対する応答のみが観察され、これによってこの応答がrRA12−WT1に特異的であったことが示される。
(実施例17)
(無作為に変異されたWT1ライブラリーの構築)
ヒトWT1の核酸配列は、8−オキソ dGTPおよびdPTPの存在下でポリメラーゼ連鎖反応方法を用いて無作為に変異された(journal of Molecular Biology 1996;255:589〜603)。完全な非スプライシングヒトWT1遺伝子が配列番号380に開示されており、対応するタンパク質配列は配列番号404に示される。WT1のスプライスバリアントは、PCR反応のテンプレートとして用いたが、これは配列番号381(DNA)および408(タンパク質)に開示されている。核酸の変化の頻度がアミノ酸配列の目標とされる変化、通常はPCR産物の5〜30%の変化をもたらすように条件を選択した。次いで、変異されたPCR産物を、4つの正常なdNTPsを用いてヌクレオチドアナログの存在下で増幅した。このPCR産物を哺乳動物発現ベクターおよびウイルスベクター中に免疫のためにサブクローニングした。従って、このライブラリーは、無作為に変異されたWT1クローンの混合集団を含む。いくつかのクローンを選択して配列決定した。変異したWT1変異体DNA配列は、配列番号377〜379に開示されており、その変異体の推定アミノ酸配列は、配列番号405〜407に示される。これらの変更された配列およびライブラリー由来の他の配列を免疫原として用いてガン細胞におけるWT1タンパク質に対する強力なT細胞応答を誘導することができる。
(実施例18)
(WT1−LAMP融合物の構築)
ポリメラーゼ連鎖反応、ならびにヒトリソソーム関連膜タンパク質−1(LAMP−1)およびヒトWT1配列のスプライスバリアントの所望の交差部を含む合成オリゴヌクレオチドを用いて、三部分からなる融合物を構築した。これらの融合物のために用いたWT1のスプライス変異体およびLAMP−1配列は、配列番号381および383に開示されている。詳細には、LAMP−1のシグナルペプチド(LAMPの塩基対1〜87)を、ヒトWT1オープンリーディングフレーム(1,290塩基対の長さ)の5−プライム末端に融合し、次いでLAMP−1の膜貫通ドメインおよび細胞質ドメイン(LAMPの塩基対1161〜1281)をWT1配列の3−プライム末端に融合した。得られたWT1−LAMP構築物の配列を配列番号382(DNA)および配列番号409(タンパク質)に示す。この構築物は、真核生物細胞において発現される場合、シグナルペプチドがタンパク質を小胞体(ER)に指向して、ここでLAMP−1の膜貫通ドメインおよび細胞質ドメインにおける局在シグナルは、ペプチドがクラスII MHC分子に負荷されるリソソーム配置に対して融合タンパク質の輸送を指向するように設計された。
(実施例19)
MHCクラスI提示の増強ためのWT1ユビキノン融合物の構築)
ヒトユビキチンオープンリーディングフレーム(配列番号384)は、最後のアミノ酸をコードするヌクレオチドがグリシンの代わりにアラニンをコードするように変異された。この変異されたオープンリーディングフレームは、ヒトWT1のスプライスバリアントの第一のコドンのすぐ上流のフレームにクローニングされた(配列番号381および408、それぞれDNAおよびタンパク質)。G→A変異は、通常は翻訳中にポリユビキチンをプロセシングする、プロテアーゼによる初期タンパク質の同時翻訳(co−translational)切断を妨げる。得られた構築物のDNAおよび推定アミノ酸配列は、それぞれ配列番号385および410に示す。得られたタンパク質によって、細胞毒性はそのタンパク質がヒト細胞で発現された場合、低下したことが実証された。天然のWT1を発現する安定な株を生成することは不可能であったが、融合タンパク質を発現する細胞株は容易に得られた。得られたタンパク質は、加えられたユビキチン分子のおかげでプロテオソームに標的にされると予測される。これによって、WT1特異的CD8+T細胞によるタンパク質のさらに効率的な認識が得られるはずである。
(実施例20)
(ヒトWT1を発現するアデノウイルスベクターの構築)
ヒトWT1のスプライスバリアント(配列番号381)をE1およびE3欠失アデノウイルス血清型5ベクター中にクローニングした。WT1遺伝子の発現は、高レベルのWT1タンパク質発現を媒介するCMVプロモーターによって制御される。この試薬によるヒト細胞の感染によって、WT1タンパク質の高レベル発現がもたらされる。感染の間に宿主細胞中に導入されて、感染後に低レベルで生成されるアデノウイルスタンパク質の抗原性の性質は、免疫サーベイランスおよび免疫学的標的としてのWT1の免疫認識を増大するように作用し得る。このベクターはまた、ヒト被験体に接種された場合、WT1タンパク質に対する免疫応答を生成するために用いることができる。これらの被験体がWT1発現腫瘍細胞に陽性である場合、免疫応答は、疾患の経過に対する治療的なまたは治癒的な効果を有し得る。
(実施例21)
(ヒトWT1を発現するワクシニアウイルスベクターの構築)
全長ヒトWT1遺伝子(配列番号381)のスプライスバリアントを、pSC11シャトルベクターを用いてワクシニアウイルスのWestern Reverse株のチミジンキナーゼ遺伝子座にクローニングした。WT1遺伝子は、ワクシニアウイルス感染の経過を通じて遺伝子発現を媒介する、ハイブリッドワクシニアウイルスプロモーターの制御下である。この試薬は、インビボまたはインビトロにおいてヒト細胞中でWT1タンパク質を発現するために用いられ得る。WT1はいくつかのヒト腫瘍細胞上で過剰発現される自己タンパク質である。従って、タンパク質として送達されたWT1に対する免疫学的応答は、WT1の主要組織適合性クラスI(MHCクラスI)媒介性認識をもたらすことはありそうにない。しかし、ワクシニアウイルスベクターによる細胞内区画におけるタンパク質の発現によって、高レベルのMHCクラスI提示、およびCD8+T細胞によるWT1タンパク質の認識が可能になる。ワクシニアウイルスベクターによるWT1タンパク質の発現はまた、MHCクラスIIの状況ではWT1ペプチドの提示をもたらし、従ってCD4+T細胞による認識をもたらす。
本発明の用途としてはガンワクチンとしてのその用途が挙げられる。WT1陽性腫瘍を保有するヒト被験体の免疫は、治療または治癒の応答を生じ得る。細胞内のWT1の発現によって、CD4およびCD8陽性T細胞の両方によるタンパク質の認識がもたらされる。
(実施例22)
(全遺伝子プライミングを用いるWT1特異的CD8+T細胞クローンの生成)
樹状細胞(DC)は、10%ヒト血清、50ng/ml GM−CSFおよび30ng/ml IL−4を含むRPMI培地における4〜6日間の増殖によって、正常ドナーのPBMCから誘導された単球培養物から分化された。培養後、DCを、組み換えWT1発現ワクシニアウイルス(実施例21に記載)を用いて5の感染効率(MOI)で16時間感染させるか、または組み換えWT1発現アデノウイルスを10のMOIで用いて3日間感染させた。ワクシニアウイルスは、U.V.照射によって不活化した。CD8T細胞は、磁気ビーズを用いてネガティブ枯渇(negative depletion)によって単離し、プライミング培養は、96ウェルプレート中で開始した。培養物は、WT1を発現するように操作したアデノまたはワクシニアウイルスで感染した自系の樹状細胞を用いて7〜10日ごとに再刺激した。4〜5回の刺激サイクル後、自己のWT1発現樹状細胞または線維芽細胞で同時刺激された場合特異的にインターフェロンγを生成するCD8+T細胞株が同定できた。これらの株をクローニングして、WT1導入した自己の線維芽細胞を特異的に認識するが、EGFP導入された線維芽細胞は認識しないことがElispotアッセイによって実証された。
ウィルムス腫瘍(WT1)遺伝子は、白血病誘発に関与し、ほとんどのヒト白血病において、いくらかの固形腫瘍においては過剰発現される。ヒトでの以前の研究によって、研究されたAML患者の16/63(25%)において、CML患者の15/81(19%)において、WT1特異的抗体(Ab)応答の存在が実証された。マウスでの以前の研究によって、WT1ペプチドベースのワクチンがWT1特異的Ab、ThおよびCTL応答を誘発することが示されている。ヒトでのワクチンとしてのペプチドの使用は、HLA拘束によって制限され、ペプチド特異的応答を患者腫瘍特異的CTLのわずかにおいてのみ誘発する傾向である。全遺伝子免疫の利点は、いくつかのヘルパーおよびCTLエピトープが単独のワクチンに含まれ得るので、特定のHLAタイプに対してワクチンを制限しないということである。本明細書に開示されるデータによって、インビトロプライミングにおいて全遺伝子を用いるWT1特異的免疫応答の誘導、およびWT1特異的CD8+T細胞クローンが生成され得るということが実証される。白血病を有する患者のうち多少ではWT1に対する既存の免疫が存在するという条件、ならびにマウスおよびヒトWT1がアミノ酸レベルで96%同一であり、WT1タンパク質、DNAまたはペプチドに対するワクチンがWT1特異的Ab、および細胞性T細胞応答をマウスにおける正常な組織に対する毒性なしにマウスにおいて誘発し得るという条件であれば、これらのヒトインビトロプライング実験によってWT1が腫瘍/白血病のワクチンとしてさらに確証される。さらに、WT1特異的CD8+T細胞クローンを生成する能力によって、遺伝子操作されたT細胞を用いる、WT1過剰発現を伴う悪性疾患の治療を得ることができる。
(実施例23)
(WT1の臨床的な製造のための組み換え構築物)
臨床等級のWT1の産生については、以下に詳細に記載されるように5つの構築物を作成した。
HisタグなしのRa12/WT−E(配列番号388(cDNA)および配列番号391(タンパク質))およびWT−1E(配列番号386(cDNA)および配列番号395(タンパク質))の設計:
WT−1Eリーディングフレームは、以下のプライマーを用いてHisなし融合構築物なしでPCR増幅された:
PDM−780(配列番号396)
Figure 2007515393
Tm 6℃
PDM−779(配列番号397)
Figure 2007515393
Tm63℃
以下のPCRサイクル条件を用いた:1μl 10×Pfu緩衝液、1μl 10mM dNTPs、2μl 1μMの各々のオリゴ、83μl滅菌水1.5μl Pfu DNAポリメラーゼ(Stratagene,La Jolla,CA),50ng DNA(pPDMRa12 WT−1 No His)。反応は最初に96℃で2分間変性し、その後に96℃で20秒間、62℃15秒間および72℃1分40秒間の40サイクルを続けた。この後に72℃で4分間の最終伸長を続けた。PCR産物を、NdeIおよびEcoRIで消化し、NdeIおよびEcoRIで消化されたpPDM His(改変pET28ベクター)中にクローニングした。この構築物を、配列分析を通じて確認し、次いでBLR(DE3)pLys SおよびHMS 174(DE3)pLys S細胞中に形質転換した。次いで、この構築物−pPDM WT−1をNcoIおよびXbaIで消化して、pPDM Ra12 WT−1F由来のNcoIおよびXbaI挿入物のためのベクター骨格として用いた(以下を参照のこと)。この構築物を、配列分析によって確認し、次いでBLR(DE3)pLys SおよびHMS 174(DE3)pLys S細胞に形質転換した。タンパク質発現は、クーマシー染色したSDS−PAGEおよびN末端タンパク質配列分析によって確認した。
HisタグなしのRa12−WT−1−F(アミノ酸1〜281)の設計(配列番号389(cDNA)および393(タンパク質)):
Ra12 WT−1リーディングフレームは、以下のプライマーを用いてPCR増幅された:
PDM−777(配列番号398)
Figure 2007515393
Tm 66℃
PDM−779(配列番号399)
Figure 2007515393
Tm63℃
以下のPCRサイクル条件を用いた:1μl 10×Pfu緩衝液、1μl 10mM dNTPs、2μl 1μMの各々のオリゴ、83μl滅菌水1.5μl Pfu DNAポリメラーゼ(Stratagene,La Jolla,CA),50ng DNA(pPDMRa12 WT−1 No His)。反応は最初に96℃で2分間変性し、その後に96℃で20秒間、58℃15秒間および72℃3分間の40サイクルを続けた。この後に72℃で4分間の最終伸長を続けた。PCR産物を、NdeIで消化し、NdeIおよびEco72Iで消化されたpPDM His中にクローニングした。この配列を、配列分析を通じて確認し、次いでBLR(DE3)pLys SおよびHMS 174(DE3)pLys S細胞中に形質転換した。タンパク質発現は、クーマシー染色したSDS−PAGEおよびN末端タンパク質配列分析によって確認した。
HisタグなしのRa12−WT−1−Fの設計(配列番号390(cDNA)および392(タンパク質)):
Ra12 WT−1リーディングフレームは、以下のプライマーを用いてPCR増幅された:
PDM−777(配列番号400)
Figure 2007515393
Tm 66℃
PDM−778(配列番号401)
Figure 2007515393
Tm7℃
以下のPCRサイクル条件を用いた:1μl 10×Pfu緩衝液、1μl 10mM dNTPs、2μl 1μMの各々のオリゴ、83μl滅菌水1.5μl Pfu DNAポリメラーゼ(Stratagene,La Jolla,CA)、50ng DNA(pPDMRa12 WT−1 No His)。反応は最初に96℃で2分間によって変性し、その後に96℃で20秒間、62℃15秒間および72℃2分30秒間の40サイクルを続けた。この後に72℃で4分間の最終伸長を続けた。PCR産物はNotIおよびNdeIで消化し、NdeIおよびNotIで消化されたpPDM His中にクローニングした。この配列を配列分析を通じて確認し、次いでBLR(DE3)pLys SおよびHMS 174(DE3)pLys S細胞中に形質転換した。タンパク質発現は、クーマシー染色したSDS−PAGEおよびN末端タンパク質配列分析によって確認した。
HisタグのないE.coliでのWT−1C(アミノ酸69〜430)の設計(配列番号387(cDNA)および配列番号394(タンパク質)):
WT−1Cリーディングフレームは、以下のプライマーを用いてPCR増幅された:
PDM−780(配列番号402)
Figure 2007515393
Tm 6℃
PDM−778(配列番号403)
Figure 2007515393
Tm7℃
以下のPCRサイクル条件を用いた:1μl 10×Pfu緩衝液、1μl 10mM dNTPs、2μl 1μMの各々のオリゴ、83μl滅菌水1.5μl Pfu DNAポリメラーゼ(Stratagene,La Jolla,CA),50ng DNA(pPDMRa12 WT−1 No His)。反応は最初に96℃で2分間変性し、その後に96℃で20秒間、62℃15秒間および72℃2分間の40サイクルを続けた。この後に72℃で4分間の最終伸長を続けた。PCR産物は、NdeIで消化し、NdeIおよびEco72Iで消化されたpPDM His中にクローニングした。この配列を、配列分析を通じて確認し、次いでBLR(DE3)pLys SおよびHMS 174(DE3)pLys S細胞中に形質転換した。タンパク質発現は、クーマシー染色したSDS−PAGEおよびN末端タンパク質配列分析によって確認した。
(実施例24)
(全遺伝子プライミングを用いるWT1特異的CD8+T細胞クローンの生成およびHLA−A2拘束WT1エピトープの同定)
本実施例では、アデノおよびワクシニアウイルス送達ビヒクルを用いてWT1特異的T細胞株を生成した。この株由来のT細胞クローンは、WT1に特異的であることが示され、さらにこのクローンによって認識されたエピトープが同定された。
樹状細胞(DC)は、10%ヒト血清、50ng/ml GM−CSFおよび30ng/ml IL−4を含むRPMI培地における4〜6日間の増殖によって、正常ドナーのPBMC由来の単球培養物から分化された。培養後、DCを、組み換えWT1発現ワクシニアウイルスを用いて5の感染効率(MOI)で16時間感染させるか、または組み換えWT1発現アデノウイルスを3〜10のMOIで用いて3日間感染させた。ワクシニアウイルスは、U.V.照射によって不活化した。CD8T細胞は、CD4、CD14、CD16、CD19およびCD56+細胞に対する抗体を用いるネガティブ枯渇(negative depletion)、続いてこれらのAbのFc部分に特異的な磁気ビーズによって単離した。
プライミング培養は、96ウェルプレート中で開始した。培養物は、WT1を発現するように操作したアデノまたはワクシニアウイルスで感染した自系の樹状細胞を用いて7〜10日ごとに再刺激した。4〜5回の刺激サイクル後、自己のWT1発現樹状細胞または線維芽細胞で同時刺激された場合、特異的にインターフェロンγ(IFN−γ)を生成するCD8+株が同定できた。これらの株をクローニングして、WT1導入した自己の線維芽細胞を特異的に認識するが、コントロール導入された線維芽細胞は認識しないことがElispotアッセイによって実証された。
これらのWT1特異的CD8+T細胞クローンのHLA拘束をさらに分析するため、このT細胞クローンが樹立されたドナー(D349)とHLA−A2対立遺伝子のみを共有する、さらなるドナー(D475)に由来する線維芽細胞にWT1を形質導入した。ELISPOT分析によって、T細胞クローンによるこれらのD475標的細胞の認識が実証された。さらにHLA A2拘束を実証し、このエピトープがWT1を「天然に(naturally)」過剰発現する腫瘍細胞によって発現される(それらの悪性のトランスフォーメーションの一部として)ということを実証するために、白血病細胞株K562を試験した。K562をHLA A2分子で形質導入し、HLA−A2陰性K562細胞を、非特異的なIFN−γ放出のコントロールとして用いた。ELISPOT分析によって、T細胞がA2陽性K562細胞株を認識したが、A2陰性のK562細胞は認識しなかったことが実証された。認識の特異性およびHLA−A2拘束のさらなる証明は、HLA−A2抗体ブロック実験によって実証された。
WT1エピトープをさらに規定するために、短縮WT1レトロウイルス構築物を生成した。次いで、ドナー475線維芽細胞にこれらの構築物を形質導入した。ELISPOTアッセイによって、WT1 Tr1構築物(アミノ酸2〜アミノ酸92)を形質導入されたD475線維芽細胞の認識が実証され、これによってWT1エピトープがWT1タンパク質の最初の91個のN末端アミノ酸内に局在することが実証された。このエピトープを細かくマッピングするために、11アミノ酸ずつ重複するWT1タンパク質の15マーのペプチドを合成した。WT1特異的T細胞クローンは、2つの重複する15マーのペプチドであるペプチド9(QWAPVLDFAPPGASA)(配列番号412)およびペプチド10(VLDFAPPGASAYGSL)(配列番号413)を認識した。認識された最小エピトープをさらに特徴付けるために、15マーのうち共有される9マーおよび10マーのペプチド(全部で5つ)を用いてこのクローニングの特異性を分析した。このクローンは9マーのVLDFAPPGA(配列番号241)および10マーのVLDFAPPGAS(配列番号411)を特異的に認識した。
(実施例25)
(WT1に特異的なCD8 T細胞由来のTCRαおよびβ鎖のクローニングおよび配列決定)
WT1に特異的なCD8+T細胞クローン由来のT細胞レセプター(TCR)αおよびβ鎖をクローニングする。配列分析を行なって、TCRのα鎖およびβ鎖のファミリーの起源を実証する。さらに、固有の多様性および結合セグメント(応答の特異性に寄与する)を同定した。
WT1特異的CD8+T細胞クローン由来の2×10個の細胞由来の総mRNAをTrizol試薬を用いて単離して、cDNAをReady−to−goキットを用いて合成した(Pharmacia)。クローン中でVαおよびVβ配列を決定するために、VαおよびVβサブタイプ特異的プライマーのパネルを合成(Clontech,Palo Alto,CAによって生成されるプライマー配列に基づく)して、各々のクローンから生成されたcDNAでのRT−PCR反応において用いる。RT−PCR反応によって、VαおよびVβ配列のどちらが各々のクローンによって発現されるかが実証される。
クローンから全長TCRαおよびβ鎖をクローニングするために、イニシエーターおよびターミネーターをコードするTCRヌクレオチドにおよぶプライマーを設計する。プルーフリーディング・サーモステーブル・ポリメラーゼ(proofreading thermostable polymerase)PWO(Roche,Basel,Switzerland)を用い、CTLクローンから合成されたcDNAおよび上記のプライマーを用いて、標準的な35サイクルのRT−PCR反応を確立した。得られた特異的なバンド(αについて約850bp、βについて約950bp)をPCR平滑ベクター(PCR blunt vector)(Invitrogen,Carlsbad,CA)中に連結して、E.coli中に形質転換する。全長のα鎖およびβ鎖を含むプラスミドで形質転換されたE.coliを同定し、対応するプラスミドの大規模調製物を生成する。次いで、全長のTCRα鎖およびβ鎖を含むプラスミドを標準的な方法を用いて配列決定する。このように、TCRの特異性に寄与する多様性連結(diversity−joining)(DJ)領域が決定される。
(実施例26)
(WT1特異的CD8+T細胞クローンは、WT1発現白血病芽細胞を溶解する)
ペプチド配列VLDFAPPGA(ヒトWT1残基37〜45;配列番号241)を認識する実施例24に最初に開示されるCD8+T細胞クローンを、HLA A2拘束様式でWT1発現白血病標的細胞を殺傷する(溶解する)能力についてさらに試験した。HLA A2分子、GFP、A2Kbを形質導入されるか、または形質導入されていないK562標的細胞を、エフェクター対標的細胞(E:T)比が25:1および5:1という比である標準的な4.5時間51クロム遊離アッセイにおいて用いた。25:1というE:T比では、CD8+T細胞クローンは、K562/A2およびK562/A2Kb細胞を溶解した(それぞれ、40%および49%の溶解比)が、コントロールのGFP形質導入およびK562細胞は溶解されなかった。5:1というE:Tでは、K562/A2およびK562/A2Kb細胞の溶解比はそれぞれ、21%および24%であった。従って、CD8+T細胞クローンは、HLA−A2拘束様式で、WT1を発現する白血病細胞を認識して溶解する。WT1特異的CD8+T細胞クローンを生成する能力は、遺伝子操作されたT細胞を用いるWT1過剰発現をともなう悪性疾患の治療において有用性を有する。
(実施例27)
(HLA−A2−ペプチド−MHC四量体複合体の構築)
本実施例は、昆虫細胞中での可溶性HLA−A2のクローニングおよび発現、ならびに精製および抗原特異的CD8T細胞の検出および単離のための、蛍光の多価ペプチドMHC四量体複合体中へのHLA−A2のアセンブリを記載する。
このシステムは、HLA−A2がbirA認識配列で単独でビオチニル化されて、引き続きフィコエリトリン結合体化ストレプトアビジン足場上で多量体にアセンブリされたという点で、Altmanら(Altman,Jら、Science,1996 274(5284):94〜6)によって開発され記載されたのと同様である。本明細書に記載される物質は、HLA−A2がグリコシル化された可溶性形態で昆虫細胞から発現され、ヘテロ二量体が抗ヒトクラスI MHC抗体親和性カラムを用いて精製されたという点で異なる。
birAビオチニル化配列を付加されたHLA−A2重鎖遺伝子、およびヒトβ−2−ミクログロブリン遺伝子を、バキュロウイルス発現ベクターpFASTBAC−dual中にクローニングした。昆虫細胞の感染の際、遺伝子は多様なプロモーターから同時に転写されて、完全にアセンブルされ、グリコシル化可溶性HLA−A2ヘテロ二量体が増殖培地中に分泌された。感染された昆虫細胞は、上清が回収される前に、21℃で4日間、細胞ファクトリー中で培養された。W6/32およびビオチン化B9.12.1抗体を使用する捕獲ELISAによってHLA−A2産生をモニターした。Sepharoseビーズに連結された抗ヒトクラスIMHCモノクローナル抗体を用いるアフィニティークロマトグラフィーによって1工程で90%を超える純度まで、培養上清からHLA−A2を精製した。用いた抗体はPA2.1およびW6/32であった。精製したHLA−A2は、市販のbirA酵素を用いて重鎖のC末端上のbirA認識配列上で単独でビオチニル化された。ビオチニル化の有効性は、本質的に記載のとおり(Crawfordら(1998)Immunity June;8(6):675〜82)評価して、その物質をサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によってさらに精製した。フィコエリトリン結合体化ストレプトアビジンをbio−HLA−A2で飽和して、多価染色試薬は、SECによって遊離のHLA−A2から精製した。HLA−A2四量体は、10倍モル過剰のHer−2/neu E75ペプチドまたはインフルエンザマトリックスMIペプチドとともに、室温で48時間インキュベートし、その後に特定のT細胞クローンを、ペプチド負荷した四量体および抗CD8抗体の存在下において4℃で30分間染色した。結果として、M1 58−66M1インフルエンザペプチドのモル過剰の存在下でインキュベートした四量体がインフルエンザ特異的T細胞クローンを特異的に染色し、過剰のHer−2/neu E75ペプチドとともにインキュベートした四量体がHer−2/new特異的T細胞クローンを特異的に染色したことが示された。
(実施例28)
(WT1 MHC−ペプチド四量体を用いるWT1特異的T細胞の検出)
実施例27に記載されるHLA−A2四量体を、HLA−A2によって拘束されることが実施例24において以前に示されている、モル過剰のWT1 p37−45ペプチド(VLDFAPPGA)(ヒトWT1残基37−45;配列番号241)とともにインキュベートした。この四量体を用いて、実施例24に記載されたWT1特異的CD8+T細胞クローンを染色した。このクローンは、p37−45エピトープを特異的に認識することが示された。四量体を過剰のp37−45ペプチドとともにインキュベートした場合、それらはCD8+T細胞クローンを特異的に染色したが、それらの四量体を過剰の無関係のHLA−A2ペプチド(Her2/neu、WT1p38−46、WT1p39−47)とともにインキュベートした場合、この四量体は、CD8+T細胞クローンを染色しなかった。従って、WT1p37−45特異的CD8+T細胞クローンは、HLA−A2−p37−45ペプチドMHC四量体によって特異的に認識される。
次いで、実施例24に記載されるように生成されたWT1特異的T細胞株をHLA−A2−p37−45、無関係のHer2/neuまたはWT1p37−46四量体を用いて染色した。HLA−A2−p37−45四量体は、このWT1特異的T細胞株の総集団の1%およびゲートの(gated)CD8+集団の7%を染色したが、一方、コントロールのHLA−A2−p37−46四量体の染色は、コントロールのHLA−A2−Her2/neu四量体と同じバックグラウンドレベルであった。
これらの結果によってMHC−ペプチド四量体はWT1特異的免疫応答を検出するために高度に鋭敏で特異的なツールである。このペプチド−MHC四量体は、WT1関連悪性疾患の早期検出のため、WT1特異的応答をモニタリングすること、および最小残存病変をモニタリングするために使用可能である。四量体染色によるWT1特異的T細胞の検出はまた、再発または疾患進行についてのリスクが高い、WT1関連疾患に罹患している患者集団内の群を同定するために有用なツールである。
(実施例29)
(全遺伝子プライミングを用いるHLA−A24陽性ドナーからのWT1特異的CD8+T細胞株の生成)
本実施例では、アデノおよびワクシニアウイルス送達ビヒクルを用いて、HLA−A24陽性ドナーからWT1特異的T細胞株を生成した。このT細胞株は、MHCクラスI拘束されることが示された。これらの実験によって、WT1タンパク質の免疫原性がさらに確認され、ワクチンおよび/または他の免疫治療アプローチの標的としてのその用途が支持される。
樹状細胞(DC)は、10%ヒト血清、50ng/ml GM−CSFおよび30ng/ml IL−4を含むRPMI培地中における4〜6日間の増殖によって正常なHLA−A24陽性ドナーのPBMC由来の単球培養物から分化された。培養後、DCを、組み換えWT1発現ワクチンウイルスを用いて5の感染効率(MOI)で16時間感染させるか、または組み換えWT1発現アデノウイルスを3〜10のMOIで用いて2〜3日間感染させた。ワクシニアウイルスは、U.V.照射によって不活化した。CD8T細胞は、CD4、CD14、CD16、CD19およびCD56+細胞に対する抗体を用いるネガティブ枯渇、続いてこれらのAbのFc部分に特異的な磁気ビーズによって単離した。
プライミング培養は、96ウェルプレート中で開始した。培養物は、WT1を発現するように操作したアデノまたはワクシニアウイルスで感染した自系の樹状細胞を用いて7〜10日ごとに再刺激した。4〜5回の刺激サイクル後、自己のWT1発現樹状細胞または線維芽細胞で同時刺激された場合、特異的にインターフェロンγ(IFN−γ)を生成するCD8+T細胞株が同定できた。これらの株をクローニングしたところ、WT1導入した自己の線維芽細胞を特異的に認識するが、コントロール導入された線維芽細胞はMHCクラスI拘束様式で認識しないことがElispotアッセイによって示された。
これらの実験によって、WT1タンパク質は、T細胞応答を生成するのに使用可能であることが示され、これによってさらに、WT1抗原の免疫原性が確認され、ワクチンおよび他の免疫療法的なアプローチの標的としてのその用途が支持される。
(実施例30)
(HLA−A2高親和性WT1エピトープの同定)
本実施例では、天然にプロセシングされたエピトープよりも高い親和性を有するHLA−A2に対して結合すると予測されるWT1エピトープのインシリコにおける同定を記載する。本明細書において同定されたエピトープは、WT1発現を伴うガンの治療のためのワクチンおよび/または免疫療法的ストラテジーにおいて有用性を有する。
天然にプロセシングされたペプチドよりも高い親和性でHLA−A2.1に結合するためのモチーフを有する、天然にプロセシングされたHLA A2拘束WT1エピトープp37−45のペプチドアナログ(VLDFAPPGA;ヒトWT1残基37〜45;配列番号241;HLA−A2によって拘束されることが実施例24において以前に示された)を、以下にさらに詳細に記載するように構築した。
Rammenseeら(Hans−Georg Rammensee,Jutta Bachmann,Niels Nikolaus Emmerich,Oskar Alexander Bachor,Stefan Stevanovic:SYFPEITHI:databes for MHC ligands and peptide motifs.Immunogenetics(1999)50:213〜219)によって、およびParkerら(Parker,K.C.,M.A.Bednarek,およびJ.E.Coligan.1994.Scheme for ranking potential HLA−A2 ninding peptides based on independent binding of indiividial peptide side−chains.J.Immunol.152:163)によって開発されたアルゴリズムに基づくペプチドモチーフ検索プログラムを用いて、天然のp37−45ペプチドよりも高い親和性でHLA−A2に結合することが予測されるWT1 p37−45ペプチドエピトープのアナログを同定した。表LIIに示されるペプチドは、天然にプロセシングされたp37−45ペプチド以上の推定ペプチド結合スコアを有する。この結合スコアは、HLA−A2クラスI分子に対する解離の推定半減期に由来する。この分析は、Kenneth Parker博士kparker@atlas.niaid.gov,NIAID,NIHによる公表文献から推定される係数の表に基づく。
(表LII)
(p37−45ペプチドアナログ)
Figure 2007515393
Figure 2007515393
別の分析では、コンピューターモデルを用いて、p37−45 WT1エピトープのペプチドエピトープアナログを同定した。HLA−A2のネイティブ構造の座標は、Brookhavenタンパク質データベースからダウンロードした(pdb I.D.:3HLA)(L.L.Walsh,「Annotated PDB File Listing」,Protein Science 1:5,Diskette Appendix(1992)。このファイルを、Expasyウェブサイト(Appel R.D.,Bairoch A.,Hochstrasser D.F.A new generation of information retrieval tools for biologosts:the example of the ExPASy WWW server.Trends Biochem.Sci.19:258〜260(1994))から入手可能なプログラムであるSwissModel(Peitsch MC(1996)ProMod and Swiss−Model:Internet−based tools for automated comparative protein modeling.Biochem.Soc.Trans.24:274〜279)での操作のためのテンプレートとして用いた。このタンパク質に結合したペプチドを手技的に変異させて結合したWTp37−45ペプチドを得た。新規の構築物をSwiss−PdbViewerのGROMOS96実行での3回のエネルギー最小化に入力した;構造全体で2回のエネルギー最小化を行い、続いて選択した不都合な残基を用いて1回行なった。最終評価によって、このモデルについて全体的な有利なエネルギー状態が示された。ラマチャンドランプロット(Ramachandran plotting)によって、却下された領域から遠くに唯一の非グリシニルがあることが示された。本明細書に記載されたこのモデリング方法を用いて同定されたペプチドを以下の表LIIIに示す。
(表LIII)
(コンピューターモデリングによって同定されたp37−45ペプチドアナログ)
Figure 2007515393
次いで、上記の2つの方法を用いて同定されたいくつかのペプチドを、p37−45特異的CTLクローンによって認識される能力について試験した(実施例24を参照のこと)。ELISPOT分析によって、ペプチドp37−1(配列番号426)およびモデル−1(配列番号445)がp37−45CTLクローンによって認識されることが示された。これらの結果によって、これらの2つのペプチドアナログは、天然にプロセシングされるエピトープよりも高い親和性でHLA−A2に結合すると予測されること、ネイティブのT細胞レセプターによって依然として認識されることが示唆される。
このように、この実験は、天然にプロセシングされるエピトープよりも高い親和性でHLA−A2に結合すると予測されるWT1エピトープのインリシコでの同定を記載する。同定された2つのエピトープを試験したところ、ネイティブのWT1 p37−45エピトープで生成されたCTLクローンによって認識されることが示された。本明細書において同定されたエピトープは、WT1発現を伴うガンの治療のためのワクチンおよび/または免疫治療的なストラテジーにおいて有用性を有する。
(実施例31)
(WT1抗原のインビボ免疫原性)
本実施例は、マウスにおいてWT1を用いるワクチン接種ストラテジーを評価するためのインビボにおける3つの免疫原性研究を記載している。この3つのストラテジーは以下から構成された:1)裸のDNAワクチンのプライミング(prime)およびブースト(boost)(追加免疫);2)弱毒化アデノウイルスプライミング、その後の弱毒化αウイルスのブースト;または3)裸のDNAプライミング、その後のアデノウイルスのブースト。これらの研究で用いたWT1のスプライシング変異体の全長cDNAは配列番号381に示す。本明細書に記載される結果から、WT1発現を伴うガンを治療するためのワクチンストラテジーとして、WT1 DNA/DNA、DNA/アデノウイルスまたはアデノウイルス/αウイルスプライミング/ブーストのレジメンの用途についての支持が得られる。
第一の研究では、C57/BI6マウスを、WT1をコードする100μgの裸のDNAを用いて2週間の間隔で3回免疫した。最終免疫の2〜3週間後にマウスを屠殺して、標準的なクロム遊離アッセイによってCTLを評価した。この最初の研究によって、WT1 DNA免疫は、これらのマウスにおいてWT1特異的細胞傷害性T細胞応答を誘発し、これは40%の溶解を示す25:1のE:T比であることが示された。
第二の研究では、HLA−A2/Kbトランスジェニックマウスを、WT1をコードする5×10 PFUの弱毒化アデノウイルス(実施例20に記載)を用いて1回、その4週間後にWT1をコードする5×10PFUのαウイルス(AlphaVax)を用いたブーストを用いて1回免疫した。最終免疫の2〜3週間後にマウスを屠殺して、標準的なクロム遊離アッセイによってCTLを評価した。この結果によって、HLA−A2/KbトランスジェニックマウスにおけるWT1特異的CTLは、WT1発現ウイルス構築物を導入された樹状細胞(DC)およびWT1ペプチドでパルスされたDCを特異的に溶解することが示された。従って、この免疫ストラテジーはまた、WT1特異的CTLをインビボにおいて効率的に誘発する。
第三の研究では、C57/BI6およびHLA−A2/Kbトランスジェニックマウスを100μgの裸のWT1 DNAを用いて2週あけて2回、その3週後にWT1をコードする7×10PFUのアデノウイルスを用いるブーストによって免疫した。最終免疫の2〜3週間後にマウスを屠殺して、IFN−γ ELISPOTアッセイによってCTLを評価した。この結果によって、WT1 DNAおよびアデノウイルスのプライミング−ブースト(prime−boost)がHLA−A2/KbトランスジェニックマウスにおいてWT1特異的CD8 T細胞応答を生じることが示された。約42%のCD8陽性細胞が、WT−1を形質導入されたDCでの7日の刺激後にIFN−γについて陽性に染まった。C57/BL6マウスからの結果によって、この免疫ストラテジーでは新鮮な脾細胞において検出可能なCD8応答を生じることが示された。脾細胞は、WT1タンパク質全体におよぶ、11アミノ酸ずつ重複する10個の15マーペプチドのプールを用いて6時間刺激した。p121−171で刺激した細胞のみが、IFN−γ染色を示した。p121−171ペプチドプールで刺激されたCD8T細胞のうち約1.1%がIFN−γについて陽性に染色した。このペプチドは、マウスにおいてCTL、ヘルパーT細胞および抗体応答を誘発する、実施例3に示されるp117−139ペプチド(配列番号2)を含む。
まとめると、これらの結果によって、本明細書において試験される3つの免疫ストラテジーではインビボでT細胞応答が生じることが示される。従って、これらの研究によって、WT1タンパク質の免疫原性がさらに確認され、WT1発現を伴うガンを治療するためのワクチンストラテジーとして、WT1 DNA/DNA、DNA/アデノウイルスまたはアデノウイルス/αウイルスプライミング/ブーストのレジメンの用途についての支持が得られる。
(実施例32)
(WT1タンパク質で免疫されたHLA−A2/KbトランスジェニックマウスでのWT1+腫瘍増殖の軽減)
本実施例は、WT1ワクチンで免疫されたトランスジェニックマウスにおけるWT1+腫瘍の軽減を記載する。これらの結果からさらに、WT1がワクチン標的として確証され、WT1発現を伴うガンを治療するためのワクチンストラテジーにおけるWT1の用途が支持される。
マウス樹状細胞(DC)株 DC2.4.に、WT1−LAMP構築物(実施例18を参照のこと、cDNAおよびタンパク質配列は、それぞれ配列番号382および409に示す)を安定に形質導入した。次いでマウスに2×10個の細胞を皮下(s.c.)または腹腔内(i.p.)のいずれかに接種した。これによってマウス80〜100%で腫瘍増殖が生じた。インビボにおいてマウスで樹立された腫瘍は、そのWT1発現を保持していた。従って、このモデルで得られた系では、WT1ワクチンストラテジーの有効性が確証される。
次いで、3群のA2/Kbマウスを以下のように2週空けて3回、免疫した:
1群:生理食塩水単独s.c.(コントロール、n=10マウス)
2群:MPL−SE 10μg単独s.c.(コントロール、n=10マウス)
3群:Ra12/WT1タンパク質100μg+10μg MPL−SEs.c.(n=9マウス)
最後のWT1免疫の2〜3週間後、WT1を過剰発現する2×10個のA2/Kb DD2.4腫瘍細胞をマウスに接種した。腫瘍チャレンジ後、マウスをモニターして、腫瘍チャレンジの4週間後まで週に2回腫瘍サイズを測定した。
この結果によって、WT1タンパク質ワクチンを投与された群では腫瘍増殖のあるマウスの割合は約100%(生理食塩水コントロール)または90%(MPL−SEアジュバントコントロール)から45%(WT1タンパク質免疫群)まで低下した。さらに、平均腫瘍容積は、この群では、コントロール群で観察された1233cmm(生理食塩水コントロール)または753cmm(MPL−SEアジュバントコントロール)の平均腫瘍サイズからWT1タンパク質で免疫された群の226cmmまで減少した。組織病理学的分析によって、ワクチン接種された動物での腫瘍の縁は、組織球、好酸球、リンパ球、肥満細胞および形質細胞を含む宿主の免疫学的反応と混合された。まとめると、この結果によって、WT1タンパク質免疫は、WT1で免疫された動物において、WT1陽性腫瘍の増殖から防御するかまたはその増殖を遅延させることが実証される。従って、これらの結果によって、WT1発現を伴う悪性疾患のためのワクチンとしてのWT1タンパク質の用途が支持される。
(実施例33)
(天然にプロセシングされたWT1細胞傷害性T細胞エピトープの同定)
本実施例は、細胞傷害性T細胞によって認識されるWT1タンパク質の天然に生成されたエピトープの同定を記載する。本実験によってさらに、WT1タンパク質の免疫原性が確認され、ワクチンおよび/または他の免疫治療的アプローチのための標的としてのWT1タンパク質の用途が支持される。さらに、この実験によって、これらの適用で用いられ得るWT1タンパク質のエピトープが同定される。
HLA−A2/Kbトランスジェニックマウスを、100μgの裸のWT1 DNAを用いて2週空けて2回免疫し、その3週後にWT1をコードする10PFUのアデノウイルスを用いるブーストによって免疫した。最終免疫の2〜3週間後にマウスを屠殺して、標準的なクロム遊離アッセイによってCTLを評価した。前の実験において観察されるように、WT1 DNA、続いてアデノウイルスブーストでの免疫は、HLA−A2トランスジェニックマウスにおいてWT1特異的CD8 T細胞応答を誘発した。どのエピトープがT細胞によって認識されたかを同定するために、CTL株を生成して、標準的なプロトコールを用いて限界希釈によってクローニングした。次いで、頂部の20個の推定HLA−A2拘束CTLエピトープに相当するペプチドでパルスしたDC2.4 A2/Kb細胞を標的細胞として用いて陽性のクローンを試験した。この結果、WT1 p10−18の9マーペプチド(アミノ酸:ALLPAVPSL、配列番号451に示される)がこのCTLクローンによって認識されることが示された。このエピトープは表XLVI、配列番号34に記載されるとおり、エピトープであることが以前に推定されている。さらなる実験では、p10ペプチドに対するCTL応答は、試験された5匹のWT1免疫動物のうちの4匹で観察された。従って、この実験によって、推定のp10−18 WT1エピトープは天然にプロセシングされて、CTLによって認識されることが実証される。さらに、この実験によって、WT1タンパク質の免疫原性が確認され、WT1の過剰発現を伴う悪性疾患の治療のためのワクチンおよび免疫療法ストラテジーにおいて用いられ得る、天然にプロセシングされたHLA−A2拘束CTLエピトープがさらに限定される。
(実施例34)
((ツイン・アルギニン・トランスロケーター(twin arginine translocator)(TAT)シグナルペプチドを用いるWT1発現構築物)
本実施例は、WT1−TATベクターの構築およびこれらのベクターからのWT1−TATの発現を記載する。これらの構築物は、ワクチン接種ストラテジーにおける使用のためのWT1−TAT分子の発現において有用性を有する。
WT−1−F(WT1タンパク質のアミノ酸2〜281;WT1のcDNAおよびアミノ酸配列の2〜281はそれぞれ、配列番号460および461に示される)、および全長WT−1は、下記のようにHisタグなしでpTAT融合物として構築した。得られた融合物のcDNAおよびアミノ酸配列は、それぞれ配列番号452および453、ならびに配列番号454および455に示す。
WT−1−Fのオープンリーディングフレームは、以下のプライマーを用いてPCR増幅した:
PDM−439(配列番号456):
Figure 2007515393
Tm66℃
PDM−779(配列番号457):
Figure 2007515393
Tm63℃
WT−1の全長オープンリーディングフレームは、以下のプライマーを用いて増幅した:
p37(配列番号458):
Figure 2007515393
p23(配列番号459):
Figure 2007515393
PCR条件は以下のとおりであった:1μl 10×Pfu緩衝液、1μl 10mM dNTPs、2μl 1μMの各々のオリゴ 83μl滅菌水 1.5μl Pfu DNAポリメラーゼ(Stratagene,La Jolla,CA)50ng DNA(pPDM FL WT−1)。この反応物は96℃で2分間変性し、その後に96℃で20秒間、64℃15秒間および72℃2分30秒間の40サイクル、ならびに72℃で4分間の最終伸長を続けた。
PCR産物は、EcoRIで消化し、Eco72IおよびEcoRI部位で、pTAT(E.coli中でN末端でTorAシグナルペプチド由来のツイン・アルギニン・転位(TAT)シグナルペプチドを有する改変pET28ベクター;J.Mol.Microbiol.(2000)2(2):179〜189;Journal of Bacteriology,2001年1月p604〜610第183巻2号;Journal of Biochemistry第276巻、2001年3月16日、pp8159〜8164を参照のこと)中にクローニングした。この配列を配列分析を通じて確認し、次いでBLR(DE3)pLys SおよびHMS 174(DE3)pLysS細胞中に形質転換した。WT1−TATタンパク質の発現は、ウエスタンブロットによって確認した。
(実施例35)
(WT1のN末端は、このタンパク質のインビボにおけるドミナントな免疫原性部分である)
本実施例では、MPL−SEアジュバントとともに処方したWT−1の異なるタンパク質構築物(実施例34に記載されるようなF短縮(2〜281)および全長(2−430))でマウスを免疫した。短縮型の構築物によって、全長タンパク質に対して、改善されたCD4応答が誘発された。従って、本実施例は、アミノ酸2〜281におよぶWT1タンパク質のN末端部分がインビボにおいてWT1タンパク質のドミナントな免疫原性部分であることを実証する。
4匹のC57BL/6マウスの群を20μgのWT−1タンパク質:WT−1−FまたはWT−1全長(FL)とのRa12、HISまたはTAT融合物を用いて皮下免疫した。免疫は、0週、3週および9週で行い、脾臓を11週で回収した。次いで、脾細胞を、培地単独、15マーのペプチド「p32」(ARMFPNAPYLPSCLE,WT−1のアミノ酸125〜139;配列番号2に示されるp117−139ペプチド内でみられる、CD2.4−WT−1/LAMP細胞株、またはrRA12を用いてインビトロで6時間刺激した。次いで、CD4細胞を細胞内インターフェロンγについて染色して、FACS分析によって定量した。次いで、これらの脾細胞の一部をインビトロで8日間刺激して、その後にCD4+IFN+細胞を数え上げた。p32での6時間の刺激後、短縮されたN末端構築物rWT1−F−TATで免疫されたマウスでは細胞内IFN−γ染色について0.33%のCD4陽性細胞が陽性であった。対照的に、rWT1−FL−TATで免疫されたマウスでは細胞内IFN−γについてCD4陽性細胞のわずか0.10%が陽性に染色された。8日間の刺激後、rWT1−F−TAT構築物で免疫したマウスは、CD4+細胞の10.72%においてIFN−γ染色を示した。対照的に、全長WT1−TAT構築物で免疫されたマウス由来のCD4陽性細胞の0.24%が細胞内IFN−γについて陽性に染色された。短縮型rWT1−TAT構築物によって、全長rWT1−TAT構築物に比較して、改良されたCD4応答が誘発されたことが、これらのデータによって示される。
第二のアッセイにおいて、脾細胞を、23マーペプチド、p117−139(配列番号2;PSQASSGQARMFPNAPYLPSCLE、公知のCD4エピトープを含み、「p32」を包含する)を用いて3日間インビトロで刺激して、その後、上清を分泌されたIFNγについてELISAによってアッセイした。全長WT1構築物で免疫したマウス由来の脾細胞からの検出可能なIFN−γ分泌物はなかった。対照的に、HISタグなしのrWT1−Fで免疫されたマウス由来の脾細胞から、平均2477pg/mlのIFN−γが検出された。rWT1−F−TATで免疫されたマウス由来の脾細胞から、平均4658pg/mlのIFN−γが検出された。短縮型N末端WT1構築物によって全長タンパク質に比較して、改良されたCD4応答が誘発されたという観察がこれらのデータによって支持される。
WT1タンパク質は、EGR1/Sp1ファミリーの転写因子に対して相同性を有する、2つの機能的ドメイン:N末端のプロリン−グルタミンリッチドメイン、およびC末端の4つのジンクフィンガーからなるジンクフィンガードメインからなる転写因子である。WT1は自己タンパク質である。C末端は、他の自己タンパク質に対して相同性であり、従って、免疫原性が低い、すなわち、免疫寛容の程度が大きい対象である。注目すべきことに、C末端内の4ジンクフィンガードメインは、EGRファミリーのメンバーに対して相同性を有する。本実施例に記載される結果によって、タンパク質の異なる部分の間では、おそらく配列相同性および機能的ドメインに依存して、寛容が異なることが示される。
まとめると、本実施例に記載されるデータは、最も有効なWT1ワクチンは組み換えタンパク質または遺伝子ベースの構築物のいずれかとしてWT1 N末端を含むという概念を支持する。
(実施例36)
(WT1のN末端フラグメント(WT−1−F:アミノ酸1〜281)の発現のためのバキュロウイルス発現構築物、および昆虫細胞を用いるタンパク質の大規模産生)
WT−1のN末端フラグメントのcDMAは、Kozakコンセンサス配列と一緒に、テンプレートとして、WT1−Fプラスミドを用いてPCRによって得た(WT−1−F:開始メチオニンの下流でクローニングされたWT1タンパク質のアミノ酸2〜281;WT1のcDNAおよび2〜281のアミノ酸配列は、それぞれ配列番号460および461に示される。本明細書に記載される実験においてテンプレートとして用いたpTAT融合構築物は、実施例34に記載される。この構築物のcDNAは配列番号452に示される)。以下のプライマーを増幅のために用いた:
WT1F1(配列番号466):
Figure 2007515393
WT1RV4(配列番号467):
Figure 2007515393
同じORFのcDNAに加えてC末端の10残基His Tagは、リバースプライマー
Figure 2007515393
としてWT1RV4(配列番号468)を用いること以外は上記と同様にPCRによって得た。
精製されたPCR産物を、ドナープラスミドpFastBac1のXbaI部位にクローニングした。組み換えドナープラスミドpFBW1−F(cDNAおよびアミノ酸配列は、それぞれ配列番号463および465に示される)およびpFBW1−FH(10X His Tagを有する;cDNAおよびアミノ酸配列は、それぞれ配列番号462および464に示される)を、E.coli株DH10Bac(Invitrogen,Carlsbad,CA)中に形質転換して、部位特異的転位によってE.coliにおいて組み換えバックミド(bacmid)を作成した。この組み換えバックミド(bacmid)はPCR分析によって確認し、次いでSf−9昆虫細胞にトランスフェクトして、組み換えバキュロウイルスBVWT1−FおよびBVWT1−FHを作成した。組み換えウイルスをSf−9細胞において高力価のウイルスストックまで増幅した。
このHigh 5の昆虫細胞株を用いて、タンパク質発現の、組み換えタンパク質の大規模産生の条件を最適にした。タンパク質発現の条件を最適化するために、High 5の昆虫細胞の単層を、組み換えバキュロウイルスBVWT1−FおよびBVWT1−FHを種々の感染効率(MOI)で用いて感染させて、形質導入された細胞を種々の時点で回収した。タンパク質の同定は、ウサギの抗WT1ポリクローナル抗体[#942−32(799L)]を用いるウエスタンブロット分析によって確認した。WT1−FおよびWT1−FHの両方の組み換えタンパク質とも、High 5細胞が組み換えウイルスによって1.0または2.0というMOIで感染された場合、感染の48時間または54時間後に十分発現された。
次いで、組み換えバキュロウイルスの増殖および組み換えWT1−FおよびWT1−FHタンパク質の発現をさらに最適化した。BVWT1−FおよびBVWT1−FHの両方とも2%ウシ胎仔血清および0.5×PSFを含むESF921培地中においてSf9昆虫細胞部中で増殖させた。この増殖は28℃で0.05のMOIで4日間行なった。High Five昆虫細胞株を用いて、タンパク質発現の条件を最適化した。回収の前に、組み換えバキュロウイルスによって0.5、1または2というMOIで30時間、48時間、54時間または72時間、High 5昆虫細胞を感染させた。組み換えタンパク質の同定は、WT1に対する特異的なウサギポリクローナル抗体(抗体#942−32)を用いるウエスタンブロット分析によって、キャピラリーLC−ESIタンデム質量分析計によって確認した。これらの実験によって、WT1−FおよびWT1−FHの大規模産生のための最適のタンパク質発現は、High 5細胞が組み換えウイルスによってMOI 0.5〜1.0で感染された場合、感染後43時間で生じることが示される。
まとめると、上記のWT1バキュロウイルスは、WT1発現を伴う悪性疾患の治療のための種々のワクチンストラテジーにおける使用のためのWT1のN末端部分の大規模タンパク質産生のために用いられ得る。
(実施例37)
(組み換えTRICOMワクシニアおよび鶏痘ベクターを用いる、マウスにおけるインビボのCD4およびCD8 T細胞応答の誘導)
本実施例は、マウスにおけるWT1を用いるワクチン接種ストラテジーを評価するためのインビボ免疫原性研究を記載する。これらの実験の目的は、rV−WT1/TRICOMおよびrF−WT1/TRICOMがWT1に対する免疫、特にT細胞免疫を誘導する能力を試験することであった。本明細書に記載される結果によって、WT1発現を伴うガンを治療するためのワクチンストラテジーにおいて、WT1を発現し、かつ三つ組みの同時刺激分子(B7−1、ICAM−1およびLFA−3)を含む、TRICOMワクシニアおよび鶏痘ベクターの使用が支持される。
第一の研究では、C57BI/6マウス(1群あたり12匹のマウス)を、以下の表1に示されるように一次、二次および三次の免疫の間に14日で2回または3回免疫した。マウスを二次および三次免疫の21日後に回収した。CD8およびCD4 T細胞応答は、以下にさらに詳細に記載されるように、WT1ペプチド活性化脾臓細胞のIFN−γ細胞内サイトカイン染色によってアッセイした。CD4T細胞応答は、rWT1タンパク質刺激脾臓細胞からのIFN−γ放出によってさらにアッセイした。血清IgGおよびIgG2b抗体応答はELISAによってアッセイした。T細胞応答は、プールされた脾細胞培養物を用いて評価した(1時点あたり1群あたりマウス4匹)。個々のマウスについて抗体力価を決定した(1時点あたり1群あたりマウス4匹)。
Figure 2007515393
Figure 2007515393
これらの研究で用いられるWT1のスプライスバリアントの全長cDNAは配列番号381に示される。本明細書において用いられるWT1アデノウイルスは、実施例20に記載されるのと同様である。両方ともWT1を発現し、かつ同時刺激分子(B7−1、ICAM−1およびLFA−3)の三つ組みを含む、rF−WT1/TRICOM組み換え鶏痘およびrV−WT1/TRICOM組み換えワクシニアベクターを、Therion Biologics(Cambridge,MA,USA)によって生成した。
T細胞応答を評価するために、脾細胞を、CTLおよびヘルパーT細胞のエピトープを含むことが公知の、WT1ペプチド「p32」(ARMFPNAPYLPSCLE、WT−1のアミノ酸125〜139;配列番号2に示されるp117−139ペプチド内にみられる)を用いてインビトロで刺激した。二次免疫後21日でp125−139活性化脾細胞のIFN−γについての細胞内サイトカイン染色では、rV−WT1/TRICOM(プライム)およびrF−WT1/TRICM(ブースト)で免疫されたマウスにおいて有意な割合のWT1応答性CD4+およびCD8+T細胞を示したが、他の群は有意なWT1特異的T細胞応答を示さなかった。DNA群は、DNAのみでプライムしてブーストしたことに注意のこと。同じ群に引き続きrWT1−Adv三次免疫を行なった。
三次免疫後、単独のペプチド#32に対する応答ではなく、重複する15マーのペプチドのプールに対する応答を評価した。ペプチドプール#32−36に特異的なWT1ペプチドCD8およびCD4T細胞は、rV−WT1/TRICOM(プライム)およびrF−WT1/TRICM(ブースト×2)を用いてワクチン接種されたマウスにおける二次免疫後の応答と同様のレベルで応答することが見出された。さらに、これらのマウス由来のCD8およびCD4T細胞は、ペプチド#32よりもかなり低いレベルであるが、2つの重複する15マーペプチド#57−58(ペプチド57:DNLYQMTSQLECMTWN(アミノ酸224−239);ペプチド58:MTSQLECMTWNQMNL(アミノ酸229−243);重複はWT1のアミノ酸残基224−243に相当する)内に含まれる第二のWT1エピトープに対して応答することが見出された。
抗体応答は、標準的なELISAを用いて評価した。WT1に対する低レベルの血清IgG2b抗体は、rWT1+MPL−SEで免疫したマウスにおいて、二次免疫(1:1350の力価)の21日後、および三次免疫(1:3325の力価)の21日後に全部で21匹のマウスで測定可能であった。対照的に、他の全ての群では、血清IgG2b抗体力価は<1:100であった(表2)。
Figure 2007515393
血清力価は、1群あたり4匹のマウスの平均である。<50、<75または<100として記載した力価も平均であるが、全ての場合に、検出可能な力価を有したのは4匹未満のマウスであった。NDは、どのマウスでも抗体が検出されなかったことを示す。
まとめると、rV−WT1/TRICOM(プライム)とその後のrF−WT1/TRICOM(ブースト)による、またはWT1−DNA(プライム)とその後のWT1−アデノ(ブースト)によるC57BI/6マウスの免疫で、WT1に対するCD8およびCD4の両方のT細胞応答が誘発された。rV−WT1/TRICOMとそれに続くrF−WT1/TRICOM、対、WT1−DNAとそれに続くWT1−アデノに対するT細胞応答は、実験デザインの検出範囲内では等価であった。理論的に拘束はされないが、rF−WT1/TRICOMの主な利点は、複数回のブーストが、免疫のレベルを増大し続けることが可能であるということである。従って、これらの研究によって、WT1タンパク質の免疫原性がさらに確認され、WT1発現を伴うガンを治療するためのワクチンストラテジーにおけるWT1 DNA/アデノウイルスまたはrv−WT1/TRICOM/rF−WT1/TRICOMによる免疫レジメンの使用が支持される。
(実施例38)
(E.coliにおけるWT1−Fの発現のためのスタンピー(Stumpy)−WT1−Fベクターの構築)
本実施例は、WT1−Fリーディングフレーム(WT1タンパク質の2−281のN末端部分)に融合された短縮型のツイン・アルギニン・トランスロケーター(twin arginine translocator)(TAT)シグナルペプチドを含む発現ベクターの構築を記載する。このベクターは、WT1の発現を伴う悪性疾患の治療のための免疫ストラテジーにおける使用のための単一種の短縮型TAT−WT1−Fタンパク質を生成するために用いられ得る。
実施例34において前に記載したとおり、TATシグナル配列を用いて、種々のWT1ベクターを作成した。これらのTATベクターを発現に用いた場合、多数の形態のタンパク質が観察された。これらの形態のN末端配列決定によって、発現されている3つの別のタンパク質の各々がTATペプチドの短縮であることが示された。これらの切断は、ツインアルギニン部位(twin arginine sites)の各々で生じた。このように、短縮されたTATベクターは、TATシグナルペプチドを39アミノ酸から12アミノ酸に短縮して発現の間のこれらの切断産物の生成を回避するように構築された。TAT「スタンピー(Stumpy)」ベクターは、TATシグナルペプチドの最初の12残基を最初のツインアルギニンに至るまで維持することによって生成された。このベクターは以下のとおり構築した:
以下の対のオリゴヌクレオチドを組み合わせ、次いでアニーリングした。
対1:
スタンピー(Stumpy)1(配列番号486):
Figure 2007515393
スタンピー(Stumpy)3(配列番号487):
Figure 2007515393
対2:
スタンピー(Stumpy)4(配列番号488):
Figure 2007515393
スタンピー(Stumpy)2(配列番号489):
Figure 2007515393
次いで、この対を、NdeIおよびEcoRIで消化された改変pET28ベクターであるpPDMと一緒に連結した。得られたプラスミドであるpStumpyを配列番号471に示す。短縮型TATタンパク質のアミノ酸配列を配列番号506に示す。全長TATポリヌクレオチドは配列番号503に示されており、配列番号504に示されるTATポリペプチドのアミノ酸配列をコードする。
次いで、pStumpyベクターを用いてStumpy−WT1−Fベクターを構築して、切断産物なしのWT1のN末端部分を発現した。Stumpy−WT1−Fベクターは以下のとおり構築した:
WT1−Fのコード領域は、以下のプライマーセットを用いてPCR増幅した:
PDM−1005(配列番号484):
Figure 2007515393
PDM−1004(配列番号485):
Figure 2007515393
増幅反応物は、10μl 10×Pfu緩衝液、1μl 10mM dNTPs、2μlの各々の10μMプライマー、83μL 滅菌水、および1.5μl Pfu DNAポリメラーゼ(Stratagene,La Jolla,CA)を含んだ。この反応物は最初に96℃ 2分間変性し、その後に96℃で20秒間、63℃15秒間および72℃30秒間の40サイクルを続けた。次いでこの反応物を72℃で4分間の最終伸長について伸長させた。
次いで、このPCR産物を、EcoRIで消化し、Eco72IおよびEcoRIで消化したpStumpyベクター中にクローニングした。この構築物を、配列分析を通じて確認し、次いでBLR(DE3)pLysS細胞中に形質転換した。得られた短縮型TAT WT1−F融合タンパク質は、単一の種として発現された。pStumpy WT1−Fのコード領域のポリヌクレオチド配列は、配列番号469に示されており、この配列は、配列番号470に示されるアミノ酸配列をコードする。
(実施例39)
(E.coliにおける発現のためのWT1−F GMP、WT1−GおよびWT1−δGベクターの構築)
本実施例は、E.coliにおけるタンパク質産生のために最適化されたWT1−F、WT1−GおよびWT1−δGベクターの構築を記載する。
TAT WT−1F DNA配列は、E.coliにおける発現について最適化されるように、Blue Heron Biotechnology(Bothel,WA)によって最適化され、かつ合成的に操作されたコドンであった。WT1−Fのこのコドン最適化されたcDNA配列は、配列番号477に示されており、配列番号479に示されるアミノ酸配列をコードする。次いで、この配列を含むプラスミドを、NdeIおよびEcoRIで消化して、E.coliにおける発現のためにNdeIおよびEcoRIで消化された改変pET28ベクター中にサブクローニングした。この構築物をDNA配列分析によって正確であることを確認し、次いで発現のためのBLR(DE3)pLysS細胞中に形質転換した。この構築物は、TAT WT1−FテンプレートDNAの純粋に合成の追跡可能な供給源である。
次いで、コドン最適化配列をPCRのテンプレートとして用いて、N末端領域から14個のアミノ酸のプロリンリッチ領域を欠失させ(配列番号461に示されるWT−1 F配列のアミノ酸54−67の欠失;全長WT1のアミノ酸55−68に相当する)、これによって、配列番号473に示されるWT−1 G cDNA配列を作成したが、この配列は配列番号478に示されるアミノ酸配列をコードする。これは、以下のようにpTAT−WT−1 G構築物をまず生成することによって行なった:
WT−1Gの5’コード領域は、以下のプライマーセットを用いて増幅されたPCRであった:
PDM−1007(配列番号490)
Figure 2007515393
Tm 76℃
PDM−1006(配列番号491)
Figure 2007515393
Tm 76℃
WT−1G領域の3’コード領域は、以下のプライマーセットを用いて増幅されたPCRであった:
PDM−1008(配列番号492)
Figure 2007515393
Tm 61℃
PDM−1009(配列番号493)
Figure 2007515393
Tm 60℃
WT1−Gの増幅のためのPCR反応物は、10μl 10×Pfu緩衝液、1μl 10mM dNTPs、2μlの各々の10μMプライマー、83μL 滅菌水、1.5μl Pfu DNAポリメラーゼ(Stratagene,La Jolla,CA)および50ng DNAテンプレート(配列番号477に示されるように最適化されたpTAT WT1−Fコドン)を含んだ。この反応物は最初に96℃ 2分間変性して、その後に96℃で20秒間、63℃15秒間および72℃30秒間の40サイクルを続けた。次いでこの反応物を72℃で4分間の最終伸長について伸長させた。
次いで、この最初のPCR産物を、XbaIで消化し、XbaIおよびEco72Iで消化したpPDM(改変pET28ベクター)中にクローニングした。次いで得られた構築物(pTAT WT1−GA)をSrfIおよびEcoRIで消化した。この第二のPCR構築物を、EcoRIで消化して、pTAT WT1−GAプラスミド構築物中にクローニングした。同時にXbaIおよびSrftIで最初のPCR構築物を消化すること、ならびにEcoRIを用いて第二のPCR構築物を消化すること、ならびにXbaIおよびEcoRIで消化されたpPDM中にクローニングすることによって三方向連結を行なった。得られたpTAT−WT1−G構築物を、配列分析を通じて正確であることを確認し、次いで発現宿主中に形質転換した。このpTAT−WT1−GのcDNAは、配列番号475に示しており、この配列は、配列番号482のアミノ酸配列をコードする。
上記の第二の方法の間の不完全なSrfI消化に起因して、WT−1 Gの予期せぬ形態(WT−1δGが作成されたが、これは14のアミノ酸(WT−1 Fのアミノ酸55−68)が欠失されて、3つのアミノ酸が追加されている(配列番号502に示されるポリペプチド配列をコードする配列番号505に示されるWT−1δGポリヌクレオチド配列)。このTAT WT−1δG構築物は、TAT WT−1F構築物に比較して予期せぬ5倍過剰発現を生じた。pTAT−WT1δG構築物のcDNAは、配列番号476に示されており、配列番号481に示されるアミノ酸配列をコードする。
pTAT−WT−1Gの生成後、Hisタグの有無のpStumpy−WT1 GおよびWT1−Gを、以下に記載のようにPCR反応物中のテンプレートとしてpTAT−WT1 Gを用いて構築した。
WT1−G領域のコード領域は、以下のプライマーセットを用いてPCR増幅した:
PCR1:
PDM−1010(配列番号494)
Figure 2007515393
Tm 68℃
PDM−1011(配列番号495)
Figure 2007515393
Tm 63℃
PCR2:
PDM−1023(配列番号496)
Figure 2007515393
Tm 71℃
PDM−1011(配列番号497)
Figure 2007515393
Tm 63℃
PCR反応および増幅の条件は、テンプレートとして配列番号475に示されるpTAT−WT1 Gを用い、上記されたのと同様であった。この最初のPCR産物を、EcoRIで消化し、EcoRIおよびEco72Iで消化した、pPDM(hisタグをインフレームで有する、改変pET28ベクター)およびpSTUMPY(配列番号471に示される、12アミノ酸の短縮型TATリーダーペプチドをインフレームで有する、改変pET28ベクター)中にクローニングした。この第二のPCR産物を、NdeIおよびEcoRIで消化して、NdeIおよびEcoRIで消化された改変pET28ベクター(pPDM)中にクローニングした。この構築物を、配列分析を通じて正確であることを確認し、次いで発現宿主中に形質転換した。この得られた構築物は以下のとおりである:Hisタグを有するWT1−Gのポリヌクレオチドは、配列番号472に示されており、これは配列番号480に示されるアミノ酸配列をコードする。HisタグなしのWT1−Gのポリヌクレオチドは、配列番号473に示されており、この配列は配列番号478に示されるアミノ酸配列をコードする。pStumpy−WT1−Gポリヌクレオチド配列は、配列番号474に示されており、この配列は配列番号483に示されるアミノ酸配列をコードする。
関連の実験では、pStumpy WT−1F GMP(コドン最適化)ベクターは、以下のとおり構築した:
WT−1F領域のコード領域を、以下のプライマーを用いて増幅した。
PDM−1010(配列番号500)
Figure 2007515393
Tm 68℃
PDM−1011(配列番号501)
Figure 2007515393
Tm 63℃
このPCR反応および増幅条件は、テンプレートとしてpTAT WT−1F GMPを用いて上記のとおりであった。PCR生成物をEcoRIで消化して、EcoRIおよびEco72Iで消化された、実施例38に記載のpStumpyベクター中にクローニングした。この構築物を、配列分析を通じて正確であることを確認し、次いで発現宿主中に形質転換した。pStumpy WT−1F GMPのポリヌクレオチド配列は、配列番号498に示されており、これは配列番号499のアミノ酸配列をコードしている。
まとめると、本明細書に記載される発現ベクターは、WT1発現を伴う悪性疾患を治療するためのワクチンストラテジーにおける使用のためのWT1、短縮型WT1およびWT1融合タンパク質の最適発現および産生のために用いられ得る。
(実施例40)
(ヒトWT1−Fを発現するアデノウイルスベクターの構築)
開始コドンを含むWT1−F(開始コドンを含むWT1−FのDNA配列は配列番号508に示される)は、E1およびE3を欠失されたアデノウイルス血清型5ベクター中にクローニングされた。得られたアデノウイルスベクターは、配列番号507に示される。WT1−Fの発現は、高レベルのWT1−Fタンパク質の発現を媒介するCMVプロモーターによって制御される。この試薬を用いるヒト細胞の感染によって、WT1−Fタンパク質の高レベル発現がもたらされる。感染中に宿主細胞に導入され、感染後に低レベルで生成されるアデノウイルスタンパク質の抗原性の性質は、免疫原性の標的としてのWT1の免疫監視および免疫認識を増大するように機能し得る。このベクターはまた、哺乳動物被験体に接種された場合にWT1タンパク質に対する免疫応答を生じるために用いられ得る。これらの被験体がWT1発現腫瘍細胞について陽性である場合、免疫応答はこの疾患の経過に対して治療的または治癒的な効果を有し得る。
(実施例41)
(WT−1タンパク質に加えて種々のアジュバントを用いるHLA−A2トランスジェニックマウスにおけるCTL応答)
4匹の群のHLA−A2/Kbトランスジェニックマウスを、以下のアジュバントのうちの1つと混合した20μgのWT1−F短縮タンパク質(実施例35を参照のこと)を用いて3週間間隔で皮内に3回免疫した:10μg RC−529−SE、10μg Enhanzynまたは10μg RC−529−AF+10μg QuilA。陽性コントロール群をWT1−F DNAを用い、続いてWT1−Fをコードする10PFUのアデノウイルス(実施例40を参照のこと)を用いるブーストによって2回免疫した。最終免疫の2週後にマウスを屠殺して、CTLを測定した。脾臓を回収して、インビトロでCD.24−A2Kb−WT−1−LAMP細胞(実施例18を参照のこと)を用いて刺激して、全長WT1−Fを発現するJurkat A2Kb細胞に対してアッセイするか、またはWT−1 CD8エピトープペプチド(p10−18(ALLPAVPSL、配列番号451)、p32(ARMFPNAPYLPSCLE、p117−139内で見出されるアミノ酸125〜139配列番号2、およびWT1 p37−45ペプチド(VLDFAPPGA,ヒトWT1残基37−45;配列番号241)を用いてパルスした。標準クロム遊離アッセイを用いて、CTL活性についてアッセイした。種々の実験で観察されるように、WT1 DNAを用い、続いてアデノウイルスブーストを用いる免疫によって、HLA−A2トランスジェニックマウスでWT1特異的CTL応答が誘発された。CTL応答はまた、Enhanzyn、RC−529−SEと組み合わせたWT1−Fタンパク質、ならびにRC−529−AFおよびQuilAの組み合わせを用いて免疫したマウスの脾臓からも検出された。誘導された応答の大きさは、DNAアデノウイルス免疫において見られる大きさに匹敵した。
上述から、本発明の特定の実施形態は、本明細書中において、例示の目的で記載されているが、種々の改変が、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなくなされ得ることが理解される。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲による限定を除いて限定されない。
図1は、マウス(MO)およびヒト(HU)のWT1タンパク質配列(それぞれ、配列番号320および配列番号319)の比較を示す。 図2は、血液学的悪性疾患(AML)を有する患者におけるWT1特異的抗体の検出を図示するウエスタンブロットである。レーン1は、分子量マーカーを示す;レーン2は、陽性コントロールを示す(WT1特異的抗体を用いて免疫沈降されたWT1陽性ヒト白血病細胞株);レーン3は、陰性コントロールを示す(マウス血清を用いて免疫沈降されたWT1陽性細胞株);そしてレーン4は、AMLを有する患者の血清を用いて免疫沈降されたWT1陽性細胞株を示す。レーン2〜4については、免疫沈降はゲル電気泳動によって分離して、WT1特異的抗体でプローブした。 図3は、WT1陽性腫瘍細胞株TRAMP−cを用いて免疫されたB6マウスにおけるWT1特異的抗体応答の検出を図示するウエスタンブロットである。レーン1、3および5は、分子量マーカーを示し、レーン2、4および6は、WT1特異的陽性コントロール(N180、Santa Cruz Biotechnology,WT1タンパク質のN末端領域の180アミノ酸におよぶポリペプチドであり、ウエスタンブロットでは52kDに移動する)を示す。用いられた一次抗体は、レーン2では、WT180で、レーン4では免疫されていないB6マウスの血清、レーン6では免疫されたB6マウスの血清であった。 図4は、代表的なWT1ペプチドで免疫されたマウスでのWT1特異的抗体の検出を図示するウエスタンブロットである。レーン1、3および5は、分子量マーカーを示し、レーン2、4および6は、WT1特異的陽性コントロールを示す(N180、Santa Cruz Biotechnology,WT1タンパク質のN末端領域の180アミノ酸におよぶポリペプチドであり、ウエスタンブロットでは52kDに移動する)。用いられた一次抗体は、レーン2では、WT180であり、レーン4では免疫されていないB6マウスの血清であり、レーン6では免疫されたB6マウスの血清であった。 図5A〜図5Cは、代表的なWT1ペプチドで免疫されたマウスでの増殖性T細胞応答の刺激を図示するグラフである。示したとおり、1つのT細胞株および2つの異なるクローンを用いてチミジン取り込みアッセイを行ない、結果をcpmとして表した。x軸上に示されるコントロールは、抗原なし(No Ag)およびB6/培地であった;用いた抗原はp6−22ヒト(p1)、p117−139(p2)またはp244−262ヒト(p3)であった。 図6Aおよび図6Bは、代表的なWT1ペプチドで免疫されたマウスにおける増殖性T細胞応答の刺激を図示する棒グラフである。三度目の免疫の3週間後に、ワクチンAまたはワクチンBを接種したマウスの脾細胞を培地単独(培地)で、または脾臓細胞および培地(B6/抗原なし)で培養し、ペプチドp6−22(p6)、p117−139(p117)、p244−262(p244)(ワクチンA;図6A)またはp287−301(p287)、p299−313(p299)、p421−435(p421)(ワクチンB;図6B)を用いてパルスしたB6脾臓細胞、および無関係なコントロールペプチド(無関係ペプチド)を25μg/mlで用いてパルスした脾臓細胞を、(H)チミジン取り込みによって96時間の増殖後にアッセイした。バーは、刺激係数(SI)を示し、これは実験ウェルの平均をコントロール(抗原なしのB6脾臓細胞)の平均で割って算出している。 図7A〜7Dは、p117−139およびp6−22に特異的な増殖性T細胞株およびクローンの生成を図示する棒グラフである。インビボ免疫後、最初の3つのインビトロ刺激(in vitro stimulation)(IVS)は、それぞれワクチンAまたはBの全ての3つのペプチドを用いて行なった。引き続くIVSは、2つの関連のペプチドp117−139およびp6−22のみを用いて単独ペプチド刺激として行なった。クローンは、示したとおり、p6−22およびp117−139特異的T細胞株の両方に由来した。T細胞は、培地単独(培地)、または脾細胞および培地(B6/抗原なし)とともに培養し、ペプチドp6−22(p6)、p117−139(p117)または無関係のコントロールペプチド(無関係ペプチド)を25μg/mlで用いてパルスしたB6脾細胞を(H)チミジン取り込みによって96時間の増殖後にアッセイした。バーは、刺激係数(SI)を示し、これは実験ウェルの平均をコントロール(抗原なしのB6脾臓細胞)の平均で割って算出している。 図8Aおよび8Bは、Th応答を誘発する能力を有するペプチドについてヒトWT1(配列番号319)のTSITES分析の結果を示す。「A」で示す領域は、ブロックのAMPHI中間点であり、「R」は、Rothbard/’Taylorモチーフにマッチする残基を示し、「D」は、IAdモチーフにマッチする残基を示し、「d」は、IEdモチーフにマッチする残基を示す。 図9Aおよび9Bは、WT1ペプチドで免疫されたマウスにおけるWT1ペプチド特異的CTLの誘発を図示するグラフである。図9Aは、同種異系細胞株による標的細胞の溶解を図示しており、図9Bはペプチドでコートされた細胞株の溶解を示す。各々の場合に、溶解%(標準的なクロム遊離アッセイによって決定する場合)は、3つの示したエフェクター:標的比で示される。結果はリンパ腫細胞(LSTRAおよびE10)、およびE10+p235−243(E10+P235)について得られる。E10細胞はまた、本明細書においてEL−4細胞と呼ばれる。 図10Aは、WT1ペプチドP117でのB6マウスのワクチン接種後、WT1陽性腫瘍細胞株を殺傷するが、WT1陰性細胞株を殺傷しないWT1特異的CTLの誘発を図示するグラフである。図10Aは、非免疫B6マウスのT細胞がWT1陽性腫瘍細胞株を殺傷しないことを示す。図10Bは、同種異系細胞株による標的細胞の溶解を図示する。図10Cおよび図10Dは、2つの異なる実験においてWT1陰性細胞株に対して比較した、WT1陽性腫瘍細胞株の溶解を図示する。さらに、図10Cおよび図10Dは、ペプチドでコートされた細胞株の溶解を示す(関連のWT1ペプチドP117でコーティングされたWT1陰性細胞株E10)各々の場合に、溶解%(標準的なクロム遊離アッセイによって決定する場合)は、3つの示したエフェクター:標的比で示される。結果はリンパ腫細胞(E10)、前立腺癌細胞(TRAMP−C)、形質転換された線維芽細胞株(BLK−SV40)、およびE10+p117について得られる。 図10Bは、WT1ペプチドP117でのB6マウスのワクチン接種後、WT1陽性腫瘍細胞株を殺傷するが、WT1陰性細胞株を殺傷しないWT1特異的CTLの誘発を図示するグラフである。図10Aは、非免疫B6マウスのT細胞がWT1陽性腫瘍細胞株を殺傷しないことを示す。図10Bは、同種異系細胞株による標的細胞の溶解を図示する。図10Cおよび図10Dは、2つの異なる実験においてWT1陰性細胞株に対して比較した、WT1陽性腫瘍細胞株の溶解を図示する。さらに、図10Cおよび図10Dは、ペプチドでコートされた細胞株の溶解を示す(関連のWT1ペプチドP117でコーティングされたWT1陰性細胞株E10)各々の場合に、溶解%(標準的なクロム遊離アッセイによって決定する場合)は、3つの示したエフェクター:標的比で示される。結果はリンパ腫細胞(E10)、前立腺癌細胞(TRAMP−C)、形質転換された線維芽細胞株(BLK−SV40)、およびE10+p117について得られる。 図10Cは、WT1ペプチドP117でのB6マウスのワクチン接種後、WT1陽性腫瘍細胞株を殺傷するが、WT1陰性細胞株を殺傷しないWT1特異的CTLの誘発を図示するグラフである。図10Aは、非免疫B6マウスのT細胞がWT1陽性腫瘍細胞株を殺傷しないことを示す。図10Bは、同種異系細胞株による標的細胞の溶解を図示する。図10Cおよび図10Dは、2つの異なる実験においてWT1陰性細胞株に対して比較した、WT1陽性腫瘍細胞株の溶解を図示する。さらに、図10Cおよび図10Dは、ペプチドでコートされた細胞株の溶解を示す(関連のWT1ペプチドP117でコーティングされたWT1陰性細胞株E10)各々の場合に、溶解%(標準的なクロム遊離アッセイによって決定する場合)は、3つの示したエフェクター:標的比で示される。結果はリンパ腫細胞(E10)、前立腺癌細胞(TRAMP−C)、形質転換された線維芽細胞株(BLK−SV40)、およびE10+p117について得られる。 図10Dは、WT1ペプチドP117でのB6マウスのワクチン接種後、WT1陽性腫瘍細胞株を殺傷するが、WT1陰性細胞株を殺傷しないWT1特異的CTLの誘発を図示するグラフである。図10Aは、非免疫B6マウスのT細胞がWT1陽性腫瘍細胞株を殺傷しないことを示す。図10Bは、同種異系細胞株による標的細胞の溶解を図示する。図10Cおよび図10Dは、2つの異なる実験においてWT1陰性細胞株に対して比較した、WT1陽性腫瘍細胞株の溶解を図示する。さらに、図10Cおよび図10Dは、ペプチドでコートされた細胞株の溶解を示す(関連のWT1ペプチドP117でコーティングされたWT1陰性細胞株E10)各々の場合に、溶解%(標準的なクロム遊離アッセイによって決定する場合)は、3つの示したエフェクター:標的比で示される。結果はリンパ腫細胞(E10)、前立腺癌細胞(TRAMP−C)、形質転換された線維芽細胞株(BLK−SV40)、およびE10+p117について得られる。 図11Aおよび図11Bは、CTLに特異的な代表的なペプチドP117−139がWT1陽性腫瘍細胞を溶解する能力を図示する棒グラフである。三度目の免疫の3週間後、ペプチドp235−243またはp117−139を接種されていたマウスの脾臓細胞を、関連のペプチドを用いてインビトロで刺激し、WT1ペプチドとともにインキュベートされた標的を溶解する能力について、WT1陽性および陰性腫瘍細胞について試験した。バーは、25:1というE:T比を用いて三連で行なったクロム遊離アッセイにおける平均の溶解比%を示す。図11Aは、示したとおり、以下に対するp235−p243特異的T細胞株の細胞毒性活性を示す:WT1陰性細胞株EL−4(EL−4、WT1陰性);関連(免疫および再刺激のために用いられる)ペプチドp235−243でパルスしたEL−4(EL−4+p235);関連ペプチドp117−139(EL−4+p117)、p126−134(EL−4+p126)またはp130−138(EL−4+p130)でパルスされたEL−4、およびWT1陽性腫瘍細胞BLK−SV40(BLK−SV40、WT1陽性)およびTRAMP−C(TRAMP−C、WT1陽性)。図11Bは、示したとおり、以下に対するp117−139特異的T細胞株の細胞毒性活性を示す:EL−4;関連ペプチドP117−139(EL−4+p117)でパルスしたEL−4、および無関係のペプチドp123−131(EL−4+p123)、またはp126−136(EL−4+p128);BLK−SV40およびTRAMP−CでパルスしたEL−4。 図12Aおよび図12Bは、コールド標的阻害によって実証されるような、WT1陽性腫瘍細胞の溶解の特性を実証する棒グラフである。バーは、25:1というE:T比を用いて三連で行なったクロム遊離アッセイにおける平均の溶解比%を示す。図12Aは、示したとおり、以下に対するp117−139特異的T細胞株の細胞毒性活性を示す:WT1陰性細胞株EL−4(EL−4、WT1陰性);WT1陽性腫瘍細胞株TRAMP−C(TRAMP−C、WT1陽性);51Cr標識なしの関連のペプチドp117−139(TRAMP−C+p117コールド標的)でパルスされた10倍過剰の(ホット標的に比較して)EL−4細胞とともにインキュベートされたTRAMP−C細胞、および51Cr標識なしの関連のペプチド(TRAMP−C+無関係のコールド標的)でパルスされたEL−4細胞とともにインキュベートされたTRAMP−C細胞。図12Bは、示したとおり、以下に対するp117−139特異的T細胞株の細胞毒性活性を示す:WT1陰性細胞株EL−4(EL−4、WT1陰性);WT1陽性腫瘍細胞株BLK−SV40(BLK−SV40、WT1陽性);関連のコールド標的(BLK−SV40+p117コールド標的)とともにインキュベートされたBLK−SV40細胞、および無関係のコールド標的(BLK−SV40+無関係のコールド標的)とともにインキュベートされたBLK−SV40細胞。 図13A〜図13Cは、p117−139内の9マーCTLエピトープの評価を示す棒グラフである。p117−139腫瘍特異的CTL株を、適切なH−2クラスI結合モチーフを含むかまたは欠くアミノ酸117〜139内のペプチドに対して、p126−134またはp130−138での再刺激後に試験した。バーは、25:1というE:T比を用いて三連で行なったクロム遊離アッセイにおける平均の溶解比%を示す。図13Aは、以下に対するp117−139特異的T細胞株の細胞毒性活性を示す:WT1陰性細胞株EL−4(EL−4、WT1陰性)およびペプチドp117−139(EL−4+p117)、p119−127(EL−4+p119)、p120−128(EL−4+p120)、p123−131(EL−4+p123)、p126−134(EL−4+p126)、p128−136(EL−4+p128)およびp130−138(EL−4+p130)でパルスされたEL−4細胞。図13Bは、以下に対する、p126−134での再刺激後のCTL株の細胞毒性活性を示す:WT1陰性細胞株EL−4、p117−139(EL−4+p117)、p126−134(EL−4+p126)でパルスされたEL−4細胞、およびWT1陽性腫瘍細胞株TRAMP−C。図13Cは、以下に対する、p130−138での再刺激後のCTL株の細胞毒性活性を示す:EL−4、p117−139(EL−4+p117)、p130−138(EL−4+p130)でパルスされたEL−4細胞、およびWT1陽性腫瘍細胞株TRAMP−C。 図14は、AMLを有する63例の患者におけるWT1に対する血清抗体反応性を示す。WT1/N末端タンパク質に対する血清抗体の反応性を、AMLを有する患者でのELISAによって評価した。第一および第二のレーンは、それぞれ陽性コントロールおよび陰性コントロールを示す。第一および第二のレーンは、それぞれ陽性および陰性コントロールを示す。市販のWT1特異的抗体WT180を陽性コントロールに用いた。次の63レーンは、各々の個々の患者由来の血清を用いた結果を示す。示したOD値は1:500血清希釈を用いるELISA由来であった。この図は3つの別の実験からの累積データを含む。 図15は、AMLを有する2例の患者におけるWT1タンパク質およびコントロールタンパク質に対する血清抗体反応性を示す。WT1/全長、WT1/N末端、TRXおよびRa12のタンパク質に対する血清抗体の反応性を、AMLを有する2例の患者でのELISAによって評価した。示したOD値は1:500血清希釈を用いるELISA由来であった。AML−1およびAML−2は、図1の個々の患者のうちの2例からの血清を示しており、WT1/全長に対する抗体反応性を実証する。WT1全長タンパク質は、Ra12との融合タンパク質として発現された。WT1/N末端タンパク質は、TRXとの融合タンパク質として発現された。コントロールのRa12およびTRXタンパク質は、同様の方式で精製した。この結果によって、WT1融合タンパク質に対する血清抗体反応性がタンパク質のWT1部分に対するものであることが確認される。 図16は、CMLを有する81例の患者におけるWT1に対する血清抗体反応性を示す。WT1/全長タンパク質に対する血清抗体の反応性は、AMLを有する患者におけるELISAによって評価した。第一および第二のレーンは、それぞれ陽性コントロールおよび陰性コントロールを示す。市販のWT1特異的抗体WT180を陽性コントロールに用いた。次の63レーンは、各々の個々の患者由来の血清を用いた結果を示す。示したOD値は1:500血清希釈を用いるELISA由来であった。この図は3つの別の実験からの累積データを含む。 図17は、CMLを有する2例の患者におけるWT1タンパク質およびコントロールタンパク質に対する血清抗体反応性を示す。WT1/全長、WT1/N末端、TRXおよびRa12のタンパク質に対する血清抗体の反応性を、CMLを有する2例の患者でのELISAによって評価した。示したOD値は1:500血清希釈を用いるELISA由来であった。CML−1およびCML−2は、図3の個々の患者のうちの2例からの血清を示しており、これによってWT1/全長に対する抗体反応性が実証された。WT1全長タンパク質は、Ra12との融合タンパク質として発現された。WT1/N末端タンパク質は、TRXとの融合タンパク質として発現された。コントロールのRa12およびTRXタンパク質は、同様の方式で精製した。この結果によって、WT1融合タンパク質に対する血清抗体反応性がタンパク質のWT1部分に対するものであることが確認される。 図18は、血清学的分析に用いた組み換えWT1タンパク質の特徴を示す。 図19A1は、種々の用量のWT1タンパク質を用いたワクチン接種によって誘発されたマウスでの抗体応答を示す棒グラフである。 図19A2は、種々の用量のWT1タンパク質を用いたワクチン接種によって誘発されたマウスでの抗体応答を示す棒グラフである。 図19A3は、種々の用量のWT1タンパク質を用いたワクチン接種によって誘発されたマウスでの抗体応答を示す棒グラフである。 図19B1は、種々の用量のWT1タンパク質を用いたワクチン接種によって誘発されたマウスでの抗体応答を示す棒グラフである。 図19B2は、種々の用量のWT1タンパク質を用いたワクチン接種によって誘発されたマウスでの抗体応答を示す棒グラフである。 図19B3は、種々の用量のWT1タンパク質を用いたワクチン接種によって誘発されたマウスでの抗体応答を示す棒グラフである。 図19C1は、種々の用量のWT1タンパク質を用いたワクチン接種によって誘発されたマウスでの抗体応答を示す棒グラフである。 図19C2は、種々の用量のWT1タンパク質を用いたワクチン接種によって誘発されたマウスでの抗体応答を示す棒グラフである。 図19C3は、種々の用量のWT1タンパク質を用いたワクチン接種によって誘発されたマウスでの抗体応答を示す棒グラフである。 図19D1は、種々の用量のWT1タンパク質を用いたワクチン接種によって誘発されたマウスでの抗体応答を示す棒グラフである。 図19D2は、種々の用量のWT1タンパク質を用いたワクチン接種によって誘発されたマウスでの抗体応答を示す棒グラフである。 図19D3は、種々の用量のWT1タンパク質を用いたワクチン接種によって誘発されたマウスでの抗体応答を示す棒グラフである。 図19E1は、種々の用量のWT1タンパク質を用いたワクチン接種によって誘発されたマウスでの抗体応答を示す棒グラフである。 図19E2は、種々の用量のWT1タンパク質を用いたワクチン接種によって誘発されたマウスでの抗体応答を示す棒グラフである。 図19E3は、種々の用量のWT1タンパク質を用いたワクチン接種によって誘発されたマウスでの抗体応答を示す棒グラフである。 図20Aは、WT1タンパク質で免疫されたマウスにおける増殖性T細胞応答の棒グラフである。 図20Bは、WT1タンパク質で免疫されたマウスにおける増殖性T細胞応答の棒グラフである。 図21は、アデノWT1およびワクチンWT1感染後のWT1を発現する、蛍光顕微鏡によって試験したヒトDCの写真である。 図22は、ヒトDCにおけるWT1発現がアデノWT1感染後に再現可能であり、コントロールのアデノ感染では誘導されないことを実証する写真である。 図23は、WT1の全体の遺伝子のインビトロプライミングがWT1特異的T細胞応答を誘発することを示すIFN−γ ELISPOTアッセイの写真である。 図24は、WT1タンパク質のアミノ酸2〜281(配列番号461)、およびこれらのアミノ酸残基をコードするcDNA(配列番号460)を示す。この短縮型のWT1タンパク質をWT1−Fと呼ぶ。

Claims (6)

  1. 患者における免疫応答を増強または誘導するための方法であって、以下:
    (a)配列番号461に示される短縮型WT1−Fポリペプチドを含むWT1ポリペプチド;ならびに
    (b)Enhanzyn、RC−529−SE、およびRC−529−AFとQuilAとの組み合わせからなる群より選択されるアジュバント;
    を含有する組成物を該患者に投与する工程を包含し、
    それによって、該患者においてWT1またはWT1を発現する細胞に特異的な免疫応答を増強または誘導する、方法。
  2. 前記アジュバントがEnhanzynを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記アジュバントがRC−529−SEを含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記アジュバントがRC−529−AFとQuilAとの組み合わせを含む、請求項1に記載の方法。
  5. WT1に特異的なT細胞を刺激および/または増殖させるための方法であって、以下:
    (a)配列番号461に示される短縮型WT1−Fポリペプチドを含むWT1ポリペプチド;ならびに
    (b)Enhanzyn、RC−529−SE、およびRC−529−AFとQuilAとの組み合わせからなる群より選択されるアジュバント;
    を含有する組成物とT細胞とを、T細胞の刺激および/または増殖を可能にするのに十分な条件および時間のもとで接触させる工程を包含する、方法。
  6. 患者におけるWT1関連悪性疾患の治療のための方法であって、以下:
    (a)配列番号461に示される短縮型WT1−Fポリペプチドを含むWT1ポリペプチド;ならびに
    (b)Enhanzyn、RC−529−SE、およびRC−529−AFとQuilAとの組み合わせからなる群より選択されるアジュバント;
    を含有する組成物を該患者に投与する工程を包含し、
    それによって、該患者においてWT1関連悪性疾患を治療する、方法。
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