JP2009517048A - 免疫刺激性オリゴリボヌクレオチド - Google Patents

免疫刺激性オリゴリボヌクレオチド Download PDF

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Abstract

本発明は、免疫刺激性組成物、および、病気を治療するための医薬品の製造におけるそのような化合物の使用、加えて、インビトロでの使用を提供する。本発明の組成物は、具体的には、配列依存性免疫刺激配列モチーフを包含する免疫刺激性オリゴリボヌクレオチドを含む。リン酸結合に関与する特定の修飾、ヌクレオチド類似体、付加物、および、それらの組み合わせが提供される。本発明の組成物は任意に抗原を含んでいてもよいく、このような組成物は、単独で用いてもよいし、または、免疫応答を刺激または強化するその他の治療と併用してもよい。また、感染、癌、アレルギー状態、喘息、気道リモデリング、または、免疫不全を有する被検体を治療するのに有用な組成物および方法も提供される。本発明の免疫刺激性オリゴリボヌクレオチドは、Toll様受容体8(TLR8)を刺激すると考えられる。
【選択図】 図1

Description

発明の分野
本発明は、一般的に、免疫学の分野に関し、より具体的には免疫刺激性の分子に関する。本発明は、より具体的には、免疫刺激活性を有するオリゴリボヌクレオチドのようなリボ核酸(RNA)分子に関する。
発明の背景
Toll様受容体(TLR)は、病原体関連分子パターン(PAMP)を認識する高度に保存されたパターン認識受容体(PRR)ポリペプチドのファミリーに属しており、これらは哺乳動物における先天性免疫において重要な役割を果たす。現在のところTLR1〜TLR10と名付けられた少なくとも10種のファミリーが同定されている。様々なTLRの細胞質内ドメインは、Toll−インターロイキン1受容体(TIR)ドメインを特徴とする。Medzhitov R等(1998)Mol Cell 2:253〜8。TLRによって微生物の侵入が認識されると、ショウジョウバエおよび哺乳動物において進化的に保存されたシグナル伝達カスケードの活性化が起こる。TIRドメインを含むアダプタータンパク質MyD88は、TLRに付随して、インターロイキン1受容体関連キナーゼ(IRAK)、および、腫瘍壊死因子(TNF)受容体関連因子6(TRAF6)をTLRに補充することが報告されている。MyD88依存性シグナル伝達経路は、免疫活性化および炎症性サイトカインの生産において重要な工程であるNF−κB転写因子、および、c−Jun NH末端キナーゼ(Jnk)マイトジェン活性化タンパク質キナーゼ(MAPK)の活性化を引き起こすとと考えられている。総論として、Aderem A等(2000)Nature 406:782〜87、および、Akira S等(2004)Nat Rev Immunol 4:499〜511を参照。
多数の特異的なTLRリガンドが同定されている。TLR2に関するリガンドとしては、ペプチドグリカン、および、リポペプチドが挙げられる。Yoshimura A等(1999)J Immunol 163:1〜5;Yoshimura A等(1999)J Immunol 163:1〜5;Aliprantis AO等(1999)Science 285:736〜9。リポ多糖体(LPS)は、TLR4のリガンドである。Poltorak A等(1998)Science 282:2085〜8;Hoshino K等(1999)J Immunol 162:3749〜52。細菌のフラジェリンは、TLR5のリガンドである。Hayashi F等(2001)Nature 410:1099〜1103。ペプチドグリカンは、TLR2だけでなくTLR6のリガンドであると報告されている。Ozinsky A等(2000)Proc Natl Acad Sci USA 97:13766〜71;Takeuchi O等(2001)Int Immunol 13:933〜40。近年、所定の低分子量の合成化合物であるイミダゾキノリン類のイミキモド(R−837)、および、レシキモド(resiquimod)(R−848)が、TLR7およびTLR8のリガンドであると報告されている。Hemmi H等(2002)Nat Immunol 3:196〜200;Jurk M等(2002)Nat Immunol 3:499。
メチル化されていない細菌のDNA、および、それらの合成類似体(CpG DNA)は、TLR9のリガンドであるという近年の発見(Hemmi H等(2000)Nature 408:740〜5;Bauer S等(2001)Proc Natl Acad Sci USA 98,9237〜42)が発端となって、所定のTLRのリガンドには、所定の核酸分子が含まれることが報告されている。近年、所定のタイプのRNAが、配列に依存しないで、または、配列に依存して免疫刺激性であることが報告されている。さらに、これらの様々な免疫刺激性RNAが、TLR3、TLR7、または、TLR8を刺激することが報告されている。
発明の要約
本発明は、一般的に、所定の免疫刺激性RNAモチーフを含む免疫刺激性オリゴリボヌクレオチド(ORN)に関し、加えて、このような免疫刺激性ORNを含む関連する免疫刺激性組成物、ならびに、このような免疫刺激性ORNおよび組成物の使用方法に関する。本発明の免疫刺激性ORNは、免疫応答の刺激または促進が要求されるあらゆる環境または用途において有用である。以下で開示されるように、本発明の免疫刺激性ORNは、感染、癌、アレルギーおよび喘息などの様々な状態の治療に使用するためのアジュバント、ワクチン、および、その他の医薬品を含む医薬組成物の製造において特に有用である。本発明は、所定の形態によれば、本発明の免疫刺激性ORNを含む免疫刺激性組成物、加えて、それらの使用方法に関する。さらに以下で開示されたように、本免疫刺激性ORN、および、本発明の免疫刺激性組成物は、免疫細胞を活性化する方法、被検体にワクチン接種すること、免疫系の不全を有する被検体を治療すること、感染を有する被検体を治療すること、自己免疫疾患を有する被検体を治療すること、癌を有する被検体を治療すること、アレルギー状態を有する被検体を治療すること、喘息を有する被検体を治療すること、気道リモデリング、エピトープ散布(epitope spreading)を促進すること、および、抗体依存性細胞傷害(ADCC)において特に有用である。
以下でより詳細に開示したように、本発明の免疫刺激性ORNは、それらに少なくとも1種の配列依存性の免疫刺激性RNAモチーフを包含することを特徴とする。このような配列依存性の免疫刺激性RNAモチーフは、一般的に、短いRNA配列であるが、具体的な実施態様において、このようなモチーフはまた、修飾されたインターヌクレオチドリン酸結合、修飾核酸塩基、修飾された糖、ヌクレオチド類似体、またはあらゆるそれらの組み合わせのような修飾を含んでいてもよい。以下で詳細に説明されるように、一実施態様において、このような免疫刺激性RNAモチーフは、本発明の免疫刺激性ORNがより長い状況において発生する。またこのような免疫刺激性RNAモチーフは、キメラDNA:RNA核酸分子の状況において発生する可能性もある。
このようなモチーフを包含した配列依存性の免疫刺激性RNAモチーフ、および、免疫刺激性ORNが開示される。より具体的には、少なくとも一部の配列依存性の免疫刺激性RNAモチーフ、免疫刺激性ORN、および、免疫刺激性のキメラDNA:RNA核酸分子は、TLR8のアゴニストであるが、TLR7のアゴニストではないことが開示される。
本発明のいくつかの形態による免疫刺激性RNAモチーフは、N−U−R−Rである。
Nは、リボヌクレオチドであり、Nは、Uを含まない。いくつかの実施態様において、Nは、アデノシンもしくはシトシン(C)、またはそれらの誘導体である。
Uは、ウラシルまたはそれらの誘導体である。
Rは、リボヌクレオチドであり、ここでRおよびRの少なくとも一方が、アデノシン(A)もしくはシトシン、またはそれらの誘導体である。N−U−R−Rに少なくとも2個のAが含まれない限り、RはUではない。
本発明のORNは、少なくとも1個の、いくつかの実施態様において1個より多くの(すなわち2、3または4個の)免疫刺激性モチーフ、N−U−R−Rを含む。本ORNは、TLR7/8モチーフを含まない。本ORNは、好ましくは、長さが4〜100であり、任意に少なくとも1個の主鎖の修飾を含んでいてもよい。
いくつかの実施態様において、N−U−R−Rは、少なくとも3個のA、または、少なくとも2個のCを含んでいてもよい。任意に、N−U−R−Rは、少なくとも1個のGまたはCを含んでいてもよい。
いくつかの実施態様において、本ORN は、ACCCAUCUAUUAUAUAACUC (配列番号89)ではない。
その他の実施態様において、本ORNモチーフは、非ヌクレオチドリンカーによって5’リボヌクレオチドから分離されている。さらにその他の実施態様において、本ORNモチーフは、非ヌクレオチドリンカーによって3’リボヌクレオチドから離れている。任意に、本ORNモチーフは、非ヌクレオチドリンカーによって5’および3’リボヌクレオチドから分離していてもよい。
本ORNは、製薬上許容できるキャリアーをさらに含んでいてもよく、このようなキャリアーは、任意に、脂質キャリアーであってもよく、例えばN−[1−(2,3−ジオレイルオキシ)プロピル]−N,N,N−トリメチルアンモニウムメチルスルファート(DOTAP)である。その他の実施態様において、本ORNは、DOTAPと複合体化されない。
本ORNは、一本鎖の形態でもよいし、または、二本鎖の形態でもよい。
その他の実施態様において、本ORNは、少なくとも1つのAUを含む。さらにその他の実施態様において、本ORNは、少なくとも1つのCUを含む。
いくつかの実施態様において、本ORNは、以下のうちいずれか1種である:
A*U*A*G*G*C*A*C(配列番号4)、
G*C*C*A*C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*U*A*U*A*C*C(配列番号11)、
A*U*A*U*A*U*A*U*A*U*A*U*A*U*A*U*A*U*A*U(配列番号12)、
U*U*A*U*U*A*U*U*A*U*U*A*U*U*A*U*U*A*U*U(配列番号13)、
A*A*U*A*A*U*A*A*U*A*A*U*A*A*U*A*A*U*A*A(配列番号16)、
A*A*A*U*A*A*A*U*A*A*A*U*A*A*A*U*A*A*A*U(配列番号17)、
A*A*A*A*U*A*A*A*A*U*A*A*A*A*U*A*A*A*A*U(配列番号18)、
C*U*A*C*U*A*C*U*A*C*U*A*C*U*A*C*U*A*C*U(配列番号24)、
U*U*A*U*U*A*U(配列番号30)、
U*A*U*A*U*A*U(配列番号33)、
C*C*G*A*G*C*C*G*C*A*U*U*A*C*C*C(配列番号48)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*U*U*G*A*A*C*C(配列番号76)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*U*A*C*C*C*C(配列番号42)、
C*C*G*A*G*C*C*A*U*A*U*A*U*A*U*C(配列番号39)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*U*A*U*U*A*C*C(配列番号65)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*U*C*C*C*C*C(配列番号44)、
C*C*G*A*G*C*C*G*C*C*U*A*C*C*C*C(配列番号47)、
C*C*G*A*G*C*C*A*U*A*U*A*U*C*C*C(配列番号38)、
C*C*G*A*G*C*C*G*C*U*A*U*A*C*C*C(配列番号37)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*U*A*A*C*C*C(配列番号40)、
C*C*G*A*G*C*C*G*C*U*A*U*C*C*C*C(配列番号55)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*G*G*U*A*C*C(配列番号82)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*G*A*U*A*C*C(配列番号85)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*U*G*U*A*C*C(配列番号63)、
C*C*G*A*G*C*C*G*C*C*U*A*A*C*C*C(配列番号43)、
C*C*G*A*G*C*C*G*C*A*U*A*U*C*C*C(配列番号36)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*G*C*U*A*C*C(配列番号87)、
C*C*G*A*G*C*C*G*C*A*U*A*C*C*C*C(配列番号45)、
C*C*G*A*G*C*C*G*C*A*U*A*A*C*C*C(配列番号41)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*G*G*U*G*C*C(配列番号83)、
C*C*G*A*G*C*C*G*C*A*U*C*C*C*C*C(配列番号46)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*G*C*U*G*C*C(配列番号88)、
C*C*G*A*G*C*C*G*C*C*G*C*C*C*C*C(配列番号35)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*G*C*U*C*C*C(配列番号84)、または、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*G*G*C*A*C*C(配列番号56)。
本ORNは、具体的に言えば、TLR7/8モチーフを含まない。
TLR7/8モチーフは、例えばリボヌクレオチド配列を含んでいてもよく、このようなリボヌクレオチド配列は、以下から選択される:
(i)5’−C/U−U−G/U−U−3’、
(ii)5’−R−U−R−G−Y−3’、
(iii)5’−G−U−U−G−B−3’、
(iv)5’−G−U−G−U−G/U−3’、および、
(v)5’−G/C−U−A/C−G−G−C−A−C−3’、
式中、C/Uは、シトシン(C)またはウラシル(U)であり、G/Uは、グアニン(G)またはUであり、Rは、プリンであり、Yは、ピリミジンであり、Bは、U、GまたはCであり、G/Cは、GまたはCであり、A/Cは、アデニン(A)またはCである。
様々な実施態様において、5’−C/U−U−G/U−U−3’は、CUGU、CUUU、UUGU、または、UUUUである。
様々な実施態様において、5’−R−U−R−G−Y−3’は、GUAGU、GUAGC、GUGGU、GUGGC、AUAGU、AUAGC、AUGGU、または、AUGGCである。一実施態様において、その塩基配列は、GUAGUGUである。
様々な実施態様において、5’−G−U−U−G−B−3’は、GUUGU、GUUGG、または、GUUGCである。
様々な実施態様において、5’−G−U−G−U−G/U−3’は、GUGUG、または、GUGUUである。一実施態様において、その塩基配列は、GUGUUUACである。
様々な実施態様において、5’−G/C−U−A/C−G−G−C−A−C−3’は、GUAGGCAC、GUCGGCAC、CUAGGCAC、または、CUCGGCACである。
一形態において、本発明は、本発明の免疫刺激性ORN、および、アジュバントを含む免疫刺激性組成物を提供する。様々な実施態様において、アジュバントとは、持続作用をもたらすアジュバント、免疫刺激性のアジュバント、または、持続作用をもたらし免疫系を刺激するアジュバントである。一実施態様において、この本発明の形態に係る本免疫刺激性組成物は、本免疫刺激性ORNとアジュバントとの結合体である。一実施態様において、本発明のこの形態に従って、本免疫刺激性ORNは、アジュバントに共有結合で連結している。その他の実施態様において、これらは、結合体ではない。一実施態様において、アジュバントは、TLR9のアゴニストである。一実施態様において、アジュバントは、免疫刺激性CpG核酸である。
本発明の組成物は、任意に抗原を含んでいてもよい。従って、一形態において、本発明は、ワクチンを提供し、ここで本ワクチンは、本発明の免疫刺激性ORNと抗原とを含む。一形態において、本発明は、本発明の免疫刺激性ORNと抗原との結合体を含むワクチンを提供する。一実施態様において、この本発明の形態に係る結合体は、抗原に共有結合で連結した本免疫刺激性ORNを含む。その他の実施態様において、これらは、結合体ではない。様々な実施態様において、抗原は、抗原そのものであってもよい。抗原は、どのような抗原でもよく、例えば、癌抗原、微生物抗原、または、アレルゲンが挙げられる。
一形態において、本発明は、本発明の免疫刺激性ORNと親油性成分との結合体を含む免疫刺激性組成物を提供する。一実施態様において、本免疫刺激性ORNは、親油性成分に共有結合で連結している。一実施態様において、親油性成分は、コレステリル、パルミチル、および、脂肪酸アシルからなる群より選択される。一実施態様において、親油性成分は、コレステロール誘導体、例えばコレステリルである。
一実施態様において、本免疫刺激性ORNは、少なくとも1個のデオキシリボヌクレオチドを含む。上記少なくとも1個のデオキシリボヌクレオチドは、一般的に、免疫刺激性RNAモチーフの外側どこかに存在する可能性がある。様々な実施態様において、上記少なくとも1個のデオキシリボヌクレオチドは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、または、24個の連続したデオキシリボヌクレオチドである。また本発明は、連続していないデオキシリボヌクレオチドを含む免疫刺激性ORNも考慮する。様々な実施態様において、上記少なくとも1個のデオキシリボヌクレオチドは、本免疫刺激性ORNの5’末端、3’末端、または、5’末端および3’末端の両方である。また上記少なくとも1個のデオキシリボヌクレオチドは、キメラDNA:RNA分子のDNA部分にも相当する。一実施態様において、キメラDNA:RNA分子のDNA部分は、CpG核酸、すなわちTLR9アゴニストを含む。一実施態様において、キメラDNA:RNA分子のDNAおよびRNA部分は、インターヌクレオチドリン酸結合を介して共有結合で連結されている。その他の実施態様において、キメラDNA:RNA分子のDNAおよびRNA部分は、リンカー、例えば非ヌクレオチドリンカーを介して共有結合で連結されている。
一形態において、本発明は、共有結合で閉環した、部分的に一本鎖のダンベル型の核酸分子を含む免疫刺激性組成物を提供し、ここで、このような分子の少なくとも1つの一本鎖部分に、本発明の免疫刺激性RNAモチーフが含まれる。
一形態において、本発明は、運搬手段と共に、前述した本発明の形態のいずれかに記載の組成物、ならびに、任意に製薬上許容できるキャリアーを含む医薬組成物を提供し、ここでこのような運搬手段は、カチオン脂質、リポソーム、渦巻型の手段(cochleate)、ビロゾーム、免疫刺激複合体(ISCOM)、微粒子、マイクロスフェア、ナノスフェア、単層の小胞(LUV)、多層の小胞、水中油型エマルジョン、油中水型エマルジョン、エマルソーム(emulsome)、および、ポリカチオン性ペプチドから選択される。一実施態様において、本発明のこの形態に従って、本医薬組成物は、抗原を含む。
本ORNは、ネブライザー、または、吸入器、例えば定量吸入器もしくは粉末吸入器用に製剤化されてもよい。いくつかの実施態様において、本ORNは、追加の組成物、例えば化学療法剤、抗ウイルス剤、または、製薬上許容できるキャリアーをさらに含む。製薬上許容できるキャリアーは、注射または粘膜投与用に配合されてもよい。
さらに本発明のこれらの形態のおよびその他の形態によれば、様々な実施態様において、本免疫刺激性ORNは、任意に、少なくとも1個の5’−5’インターヌクレオチド結合、少なくとも1個の3’−3’インターヌクレオチド結合、少なくとも1個の5’−5’インターヌクレオチド結合(リンカー成分を含む)、少なくとも1個の3’−3’インターヌクレオチド結合(リンカー成分を含む)、または、それらのあらゆる組み合わせを含んでいてもよい。一実施態様において、このようなリンカー成分は、非ヌクレオチドリンカー成分である。
さらに本発明のこれらの形態のおよびその他の形態によれば、様々な実施態様において、本免疫刺激性ORNは、任意に、少なくとも1個の2’−2’インターヌクレオチド結合、少なくとも1個の2’−3’インターヌクレオチド結合、少なくとも2’−5’インターヌクレオチド結合、または、それらのあらゆる組み合わせを含んでいてもよい。好ましい実施態様において、少なくとも1個の2’−2’インターヌクレオチド結合、少なくとも1個の2’−3’インターヌクレオチド結合、または、少なくとも2’−5’インターヌクレオチド結合は、免疫刺激性RNAモチーフの外側に存在する。
またこれらのおよび本発明のその他の形態によれば、一実施態様において、本免疫刺激性ORNは、少なくとも1個の樹状化単位(multiplier unit)を含む。従って、具体的な実施態様において、本発明の免疫刺激性ORNは、分岐状構造を有していてもよい。分岐状の組成物は、3’−5’、5’−5’、3’−3’、2’−2’、2’−3’、または、2’−5’インターヌクレオチド結合をあらゆる組み合わせで含んでいてもよい。一実施態様において、本免疫刺激性ORNは、少なくとも2個の樹状化単位を含み、それによりいわゆるデンドリマーが生じる。加えて、具体的な実施態様において、本発明の免疫刺激性ORNは、2個またはそれより多くの免疫刺激性RNAモチーフを含んでいてもよく、これらのモチーフは、例えば直鎖状のORNに沿ってタンデム状に配置されるか、分岐状構造の異なるアームに配置されるか、または、直鎖状のORNに沿ってタンデム状に、且つ分岐状構造の異なるアームに配置される。デンドリマーなどの分岐状構造は、任意に、少なくとも1個の免疫刺激性CpG核酸を、例えば分岐状構造の別々のアームとして含んでいてもよい。
さらに本発明のこれらの形態のおよびその他の形態によれば、一実施態様において、本免疫刺激性ORNは、CGで構成されるDNAまたはRNAジヌクレオチドを含まない。
一形態において、本発明は、免疫抑制性のCD4+調節(Treg)細胞をダウンレギュレートする方法を提供する。本発明のこの形態に係る方法は、CD4+Treg細胞と、CD4+Treg細胞の阻害作用を減少させるのに有効な量の本発明のTLR8特異的な免疫刺激性ORNを含む組成物とを接触させる工程を含む。一実施態様において、本組成物は、TLR8特異的なORN、および、免疫刺激性CpG核酸を含み、ここでこのTLR8特異的なORNおよび免疫刺激性CpG核酸は、連結されていない。一実施態様において、本組成物は、TLR8特異的なORN、および、免疫刺激性CpG核酸を含み、ここでこのTLR8特異的なORNおよび免疫刺激性CpG核酸は、結合体として存在する。
その他の形態において、本発明は、被検体において免疫応答を調節する方法を提供し、本発明のこの形態に係る方法は、上記被検体に、有効量の本発明の組成物を投与する工程を含む。いくつかの実施態様において、本ORNは、上記被検体における自己免疫疾患または気道リモデリングを治療するために被検体に送達することもできる。本ORNは、抗原と共に上記被検体に投与してもよいし、または、それを含まないで投与してもよい。任意に、本ORNは、経口、経鼻、舌下、静脈内、皮下、粘膜、呼吸器、直接注射、および、皮膚のような経路で送達されてもよい。本ORNは、サイトカイン(例えばTNFα、IL−10、IL−6、IFN−γ、MCP1、および、IL−12)の発現を誘導するのに有効な量で上記被検体に送達されてもよい。
一形態において、本発明は、被検体にワクチン接種する方法を提供する。本発明のこの形態に係る方法は、上記被検体に、抗原、および、本発明の免疫刺激性ORNを投与する工程を含む。
一形態において、本発明は、感染症を有する被検体、または、その危険性がある被検体を治療する方法を提供する。本発明のこの形態に係る方法は、上記被検体に、有効量の本発明の組成物を投与する工程を含む。一実施態様において、本方法は、上記被検体に、有効量の本発明の免疫刺激性ORNを投与する工程を含む。一実施態様において、上記被検体は、ウイルス感染を有する。ここでのウイルス感染とは、例えばB型肝炎またはC型肝炎であり得る。上記被検体に、抗ウイルス剤が投与されてもよい。このような抗ウイルス剤は、任意に本ORNに連結していてもよい。
一形態において、本発明は、癌を有する被検体、または、その危険性がある被検体を治療する方法を提供する。本発明のこの形態に係る方法は、上記被検体に、有効量の本発明の組成物を投与する工程を含む。一実施態様において、本方法は、上記被検体に、有効量の本発明の免疫刺激性ORNを投与する工程を含む。一実施態様において、上記被検体に、化学療法剤または放射線が投与されてもよい。
一形態において、本発明は、癌を有する被検体、または、その危険性がある被検体を治療する方法を提供する。本発明のこの形態に係る方法は、上記被検体に、CD4+Treg細胞の阻害作用を減少させるのに有効な量の本発明のTLR8特異的な免疫刺激性ORNを含む組成物を投与する工程を含む。一実施態様において、本組成物は、TLR8特異的なORN、および、免疫刺激性CpG核酸を含み、ここでこのTLR8特異的なORNおよび免疫刺激性CpG核酸は、連結されていない。一実施態様において、本組成物は、TLR8特異的なORN、および、免疫刺激性CpG核酸を含み、ここでこのTLR8特異的なORNおよび免疫刺激性CpG核酸は、結合体として存在する。
一形態において、本発明は、アレルギー状態を有する被検体、または、その危険性がある被検体を治療する方法を提供する。本発明のこの形態に係る方法は、上記被検体に、有効量の本発明の組成物を投与する工程を含む。一実施態様において、本方法は、上記被検体に、有効量の本発明の免疫刺激性ORNを投与する工程を含む。一実施態様において、上記被検体は、アレルギー性鼻炎を有する。
一形態において、本発明は、喘息を有する被検体、または、その危険性がある被検体を治療する方法を提供する。本発明のこの形態に係る方法は、上記被検体に、有効量の本発明の組成物を投与する工程を含む。一実施態様において、本方法は、上記被検体に、有効量の本発明の免疫刺激性ORNを投与する工程を含む。一実施態様において、喘息は、ウイルス感染により悪化した喘息である。本ORNは、アレルゲンと共に投与してもよいし、または、それを含まないで投与してもよい。
その他の形態において、本発明は、気道リモデリングを有する被検体を治療する方法を提供する。本発明のこの形態に係る方法は、上記被検体に、有効量の本発明の免疫刺激性ORNを投与する工程を含む。
一形態において、本発明は、抗体依存性細胞傷害(ADCC)を高める方法を提供する。本発明のこの形態に係る方法は、ADCCを高めることが必要な被検体に、ADCCを高めるのに有効な量の本発明の免疫刺激性ORN、および、抗体を投与する工程を含む。一実施態様において、抗体は、癌抗原、または、癌細胞によって発現されるその他の抗原に特異的な抗体である。一実施態様において、抗体は、IgG抗体である。
本発明は、一形態において、エピトープ散布を強化する方法を提供する。本発明のこの形態に係る方法は、免疫系の細胞と抗原とを接触させ、その後、その細胞と、少なくとも2回の用量の本発明の免疫刺激性ORNとを接触させる連続工程を含む。一実施態様において、本方法はインビボで行われる。一実施態様において、本方法は、被検体に、抗原およびアジュバントを含むワクチンを投与し、その後、その被検体に、少なくとも2回の用量の本発明の免疫刺激性ORNを、複数のエピトープ特異的な免疫応答を誘導するのに有効な量で投与する工程を含む。一実施態様において、本方法は、被検体の免疫系における抗原曝露が発生する治療手順を適用し、続いて、少なくとも2回の用量の本発明の免疫刺激性ORNを、複数のエピトープ特異的な免疫応答を誘導するのに有効な量で投与することを含む。様々な実施態様において、上記治療手順は、外科手術、放射線、化学療法、その他の癌治療薬、ワクチン、または、癌ワクチンである。一実施態様において、本免疫刺激性ORNの少なくとも2回の用量は、少なくとも1日から1週間の期間互いに間隔を置いて投与される。一実施態様において、本免疫刺激性ORNの少なくとも2回の用量は、少なくとも1週間から1ヶ月の期間互いに間隔を置いて投与される。一実施態様において、本免疫刺激性ORNの少なくとも2回の用量は、少なくとも1ヶ月から6ヶ月の期間互いに間隔を置いて投与される。
一形態において、本発明は、炎症誘発性サイトカインの生産を刺激する方法であり、本方法は、TLR8を発現する細胞と、炎症誘発性サイトカインの生産を刺激するのに有効な量のRNAオリゴヌクレオチド(ORN)とを接触させることによってなされ、ここで該ORNは、N−U−R−Rを含み、ここで式中Nは、リボヌクレオチドであり、Nは、Uを含まず、Uは、ウラシルまたはそれらの誘導体であり、Rは、リボヌクレオチドであり、ここでRおよびRの少なくとも一方が、アデノシン(A)もしくはシトシン、またはそれらの誘導体であり、ここでN−U−R−Rに少なくとも2個のAが含まれない限り、RはUではなく、ここで該ORNは、TLR7/8モチーフを含まず、ここで該ORNは、長さが4〜100であり、ここで該ORNに応答するIFN−γの生産は、バックグラウンドに対して有意に誘導されない。いくつかの実施態様において、本ORNに応答するIFN−γの生産は、300pg/ml未満である。一実施態様において、本ORNは、ACCCAUCUAUUAUAUAACUC(配列番号89)ではない。本ORNは、N−[1−(2,3−ジオレイルオキシ)プロピル]−N,N,N−トリメチルアンモニウムメチルスルファート(DOTAP)と複合体化されてもよいし、または、複合体化されていなくてもよい。
いくつかの実施態様において、TLR8を発現する細胞は、単球、または、mDCである。さらにその他の実施態様において、TLR8を発現する細胞は、インビトロまたはインビボの環境にある。
本発明のこれらの特徴およびその他の特徴を、発明の詳細な説明に関連させてさらに詳細にする。
発明の詳細な説明
本発明は、発明者等が多数の配列特異的な免疫刺激性RNAモチーフを発見したことに一部関連する。現在、免疫刺激性RNAモチーフを含む分子は、単独で、または、所定のその他の構成要素と組み合わせて、免疫応答を誘導する、増大させる、または、再び応答するようにすることが有利なことが予想される状態を有する、または、その危険性がある被検体を治療する多数の方法において用途が見出される重要な免疫刺激性化合物であることがわかっている。一実施態様において、本発明の免疫刺激性組成物は、本明細書で用いられる場合、本発明の免疫刺激性ORNのことである。
所定の配列特異的なRNAモチーフが、TLR7およびTLR8に作用するその他のモチーフ(GUリッチおよびCUリッチ)とは対照的に、TLR8を介して作用する免疫刺激性、であることが発見されている。好ましくはAUリッチな配列を含むRNAオリゴヌクレオチド(ORN)は、TLR8を介して免疫応答を刺激する。これらの異なるクラスのORN(例えばAUおよびGUを含む反復を含むORN)においてIFN−アルファ、TNF−アルファ、IFN−ガンマおよびIL−12生産の間に差があることが観察された。興味深いことに、本発明の免疫刺激性ORNが、IFN−アルファおよびIFN−アルファ関連の分子を除いて、強い炎症誘発性サイトカイン応答を生産することが見出された。これらの新規のORNで刺激すると、IFN−アルファ生産は、減少するか、または、なくなった。
本発明のいくつかの形態による免疫刺激性RNAモチーフは、N−U−R−Rである。
Nは、リボヌクレオチドであり、Nは、Uを含まない。いくつかの実施態様において、Nは、アデノシンもしくはシトシン(C)、またはそれらの誘導体である。
Uは、ウラシルまたはそれらの誘導体である。
Rは、リボヌクレオチドであり、ここでRおよびRの少なくとも一方が、アデノシン(A)もしくはシトシン、またはそれらの誘導体である。N−U−R−Rに少なくとも2個のAが含まれない限り、RはUではない。
本発明のORNは、少なくとも1つの免疫刺激性モチーフ、N−U−R−Rを含み、いくつかの実施態様において、1個より多くの(すなわち、2、3、または、4個の)免疫刺激性モチーフ、N−U−R−Rを含む。本ORNは、TLR7/8モチーフを含まない。
本ORNは、オリゴヌクレオチドである。本オリゴヌクレオチドは、任意に、長さが4〜100であってもよい。また本ORNは、長さが例えば8〜40、15〜25、または、20〜30個のヌクレオチドであってもよい。本ORNは、任意に、少なくとも1個の主鎖の修飾を含んでいてもよい。
いくつかの実施態様において、N−U−R−Rは、少なくとも3個のA、または、少なくとも2個のCを含んでいてもよい。N−U−R−Rは、任意に、少なくとも1個のGまたはCを含んでいてもよい。
いくつかの実施態様において、本ORNは、ACCCAUCUAUUAUAUAACUC(配列番号89)ではない。
本ORNは、製薬上許容できるキャリアーをさらに含んでいてもよく、このようなキャリアーは、任意に、N−[1−(2,3−ジオレイルオキシ)プロピル]−N,N,N−トリメチルアンモニウムメチルスルファート(DOTAP)のような脂質キャリアーであってもよい。その他の実施態様において、本ORNは、DOTAPと複合体化されない。その他の実施態様において、製薬上許容できるキャリアーは、ポリカチオン性ペプチドのようなペプチドであってもよい。ポリカチオン性ペプチドとしては、例えば、5個より多い、特に8個より多いアミノ酸残基の範囲において50%より多い塩基性アミノ酸(特にアルギニンまたはリシン残基)を含む樹状構造のポリリシン、ポリアルギニンおよびポリペプチド、またはそれらの混合物が挙げられ、例えば、天然に存在する昆虫の抗菌性タンパク質の誘導体であり得る。
その他の実施態様において、本ORNは、少なくとも1つのAUを含む。
本免疫刺激性RNAモチーフは、配列特異的であることに加えて、一本鎖RNA、部分的に二本鎖のRNA、または、完全に二本鎖のRNAとしても有効である。
本発明のORN、および、TLR7/8モチーフを有する、すなわちGUを含む反復を有するORNにおいて、IFN−アルファおよびIFN−アルファ関連分子と、その他の炎症誘発性サイトカイン、例えばTNF−アルファ、IFN−ガンマ、IL−10、IL−6およびIL−12との間に明らかな生産の差が観察された。本発明のN−U−R−Rモチーフを有するORN、例えばAUまたはAUU反復を含むORN(配列番号12、配列番号13)は、PBMCおよびpDC刺激の際にIFN−アルファサイトカインを生産しないことが明らかになった。それに対して、配列中に3個およびそれより多いUを有するORN(配列番号14、配列番号15)は、Aが存在するにもかかわらずIFN−アルファ生産を誘導した。興味深いことに、GがAに置換されたこと以外は同一のORN群を用いたところ、PBMC刺激の際に強いIFN−アルファ生産が観察された。本明細書で示されたデータから、2種の異なるORNクラスの存在、すなわち、TLR8を発現する細胞、例えば単球およびmDC(配列番号12、配列番号13、配列番号16〜配列番号18)に作用し、ORNに本発明のN−U−R−Rモチーフが含まれるORNクラス、および、TLR7/8の両方を発現する細胞、例えば単球、mDCsおよびpDC(配列番号14、配列番号15、配列番号19〜配列番号23)に作用し、CU、GUおよびGUU配列を含むORNクラスが存在することが強く示唆される。
従って、本発明のORNは、バックグラウンドに対して有意な量のIFN−アルファまたはIFN−アルファ関連分子を誘導することなく、免疫応答を誘導する能力を有する。バックグラウンドに対して有意なの量のIFN−アルファまたはIFN−アルファ関連分子とは、好ましくは、バックグラウンドに対してIFN−アルファまたはIFN−アルファ関連分子のレベルの変化が20%未満であることをいう。いくつかの実施態様において、この変化は、15%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、または、1%未満である。その他の実施態様において、誘導されるIFN−アルファまたは関連分子の量は、バックグラウンドと同等であるか、または、バックグラウンドレベルより少ない。さらにその他の実施態様において、本発明のORNにより誘導されたIFN−アルファの量は、TLR7/8ORNにより誘導されたIFN−アルファの20%未満か、または、それに等しい。本発明のORNにより誘導されたIFN−アルファの量は、インビトロでの分析では任意に300pg/ml未満であってもよく、または、1.5μMより大きいEC50を有していてもよい。
本明細書で用いられるIFN−アルファ関連分子とは、IFN−アルファの発現に関連するサイトカインまたは因子に関する。これらの分子としては、これらに限定されないが、MIP1−ベータ、IP−10、および、MIP1−アルファが挙げられる。
近年、CD4+Treg細胞はTLR8を発現し、これらの細胞におけるTLR8のシグナル伝達によって、それらの免疫抑制機能が減少したり、または、逆行したりすることが報告されている。Peng G等(2005)Science 309:1380〜4。様々なタイプの癌を有する患者において、CD4+Treg細胞群の増加が観察されており、このような場合、免疫抑制は、免疫「回避」、および、これらの癌の調節不能な増殖に寄与する可能性がある。従って、Tregが媒介する抑制を減少させることは、癌治療において有益であると予想される。
本ORNは、TLR7/8モチーフを有さないことを特徴とする。TLR7/8モチーフは、本発明のORNの特徴的な免疫刺激特性を覆い隠す優勢な結果を生じる可能性があることが発見されている。TLR7/8モチーフは、例えば5’−C/U−U−G/U−U−3’、5’−R−U−R−G−Y−3’、5’−G−U−U−G−B−3’、5’−G−U−G−U−G/U−3’、または、5’−G/C−U−A/C−G−G−C−A−C−3’のようなリボヌクレオチド配列を含む可能性がある。C/Uは、シトシン(C)、または、ウラシル(U)であり、G/Uは、グアニン(G)、または、Uであり、Rは、プリンであり、Yは、ピリミジンであり、Bは、U、GまたはCであり、G/Cは、GまたはCであり、A/Cは、アデニン(A)、または、Cである。5’−C/U−U−G/U−U−3’は、CUGU、CUUU、UUGU、または、UUUUであり得る。様々な実施態様において、5’−R−U−R−G−Y−3’は、GUAGU、GUAGC、GUGGU、GUGGC、AUAGU、AUAGC、AUGGU、または、AUGGCである。一実施態様において、その塩基配列は、GUAGUGUである。様々な実施態様において、5’−G−U−U−G−B−3’は、GUUGU、GUUGG、または、GUUGCである。様々な実施態様において、5’−G−U−G−U−G/U−3’は、GUGUG、または、GUGUUである。一実施態様において、その塩基配列は、GUGUUUACである。様々なその他の実施態様において、5’−G/C−U−A/C−G−G−C−A−C−3’は、GUAGGCAC、GUCGGCAC、CUAGGCAC、または、CUCGGCACである。
本発明は、一般的に、1個またはそれより多くの免疫刺激性RNAモチーフを含む免疫刺激性オリゴリボヌクレオチド、1種またはそれより多くの本発明の免疫刺激性ORNを含む免疫刺激性組成物、ならびに、本免疫刺激性ORNおよび本発明の免疫刺激性組成物の使用方法に関する。
本明細書で用いられる用語「RNA」、それと同様に用いられる「天然のRNA」は、3’−5’ホスホジエステル結合によって一つに共有結合した2個またはそれより多くのリボヌクレオチド(すなわち、それぞれリン酸基、および、プリンまたはピリミジン核酸塩基(例えば、グアニン、アデニン、シトシン、または、ウラシル)に連結したリボース糖を含む分子)を意味することとする。
免疫刺激性RNAモチーフは、(本免疫刺激性ORNが、遊離末端を有する場合)本免疫刺激性ORNの末端に発生する可能性がある。例えば、遊離末端を有し、本免疫刺激性ORNの末端に免疫刺激性RNAモチーフが配置された免疫刺激性ORNは、XM、または、MXのように示すことができる(式中、Mは、免疫刺激性RNAモチーフを示し、XおよびXはそれぞれ独立して、免疫刺激性RNAモチーフ以外の免疫刺激性ORNを構成する1個またはそれより多くの同一または異なるヌクレオチドを示す)。
あるいは、免疫刺激性RNAモチーフは、その両方の末端に本免疫刺激性ORNの少なくとも1個の追加のヌクレオチドが配置されていいてもよく、ここでその免疫刺激性ORNは、遊離末端を有していてもよいし、または、有していなくてもよい。例えば、遊離末端を有する免疫刺激性ORN、および、免疫刺激性RNAモチーフの端にあるヌクレオチドは、XMXのように示すことができ、ここでMは免疫刺激性RNAモチーフを示し、XおよびXはそれぞれ独立して、免疫刺激性RNAモチーフ以外の免疫刺激性ORNを構成する1個またはそれより多くの同一または異なるヌクレオチドを示す。
様々な実施態様において、免疫刺激性RNAモチーフを含む免疫刺激性ORNは、単一のモチーフを含んでいてもよいし、または、1種より多くの免疫刺激性RNAモチーフを含んでいてもよい。2種またはそれより多くの免疫刺激性RNAモチーフを単一の免疫刺激性ORNに含むことは利点を有する可能性があると考えられ、例えば、このようなモチーフが、本免疫刺激性ORNが2種またはそれより多くのTLRに関与できるように離れて存在するような場合に利点を有する可能性がある。例えば、本免疫刺激性ORNは、2種またはそれより多くのTLR8受容体に関与していてもよく、それによって得られた免疫刺激作用を増幅させたり、または、改変したりできる。
本免疫刺激性ORNが、1個より多くの免疫刺激性RNAモチーフを含む場合、一実施態様において、本免疫刺激性ORNは、MXMのように示すことができ、ここでMおよびMはそれぞれ独立して免疫刺激性RNAモチーフを示し、Xは、免疫刺激性RNAモチーフ以外の免疫刺激性ORNを構成する1個またはそれより多くの同一または異なるヌクレオチドを示す。一実施態様において、Xには、本明細書において説明されているような非ヌクレオチドリンカーが含まれる。一実施態様において、Xには、本明細書において説明されているような分岐した単位が含まれる。
本免疫刺激性ORN内に1個より多くの免疫刺激性RNAモチーフが存在する場合、このようなモチーフは、一般的に、本免疫刺激性ORN内のどこの位置に存在していてもよい。例えば、2個のモチーフが存在する場合、これらはそれぞれ、本免疫刺激性ORNの末端に存在していてもよい。あるいは、末端に存在するモチーフは1個でもよく、1個のモチーフにおいて、その両方の末端に本免疫刺激性ORNの少なくとも1個の追加のヌクレオチドが存在していてもよい。さらにその他の実施態様において、各モチーフにおいて、その両方の末端に本免疫刺激性ORNの少なくとも1個の追加のヌクレオチドが存在していてもよい。
免疫刺激性ORNは、これらに限定されないが、以下に示される5’から3’への(左から右への)リーディングを含んでいてもよい:
いくつかの実施態様において、本ORNは、以下の表1および2に示される活性ORNのいずれか1つであり、例えば以下が挙げられる:
U*U*A*G*G*C*A*C(配列番号2)、
A*U*A*G*G*C*A*C(配列番号4)、
G*C*C*A*C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*U*A*U*A*C*C(配列番号11)、
A*U*A*U*A*U*A*U*A*U*A*U*A*U*A*U*A*U*A*U(配列番号12)、
U*U*A*U*U*A*U*U*A*U*U*A*U*U*A*U*U*A*U*U(配列番号13)、
A*A*U*A*A*U*A*A*U*A*A*U*A*A*U*A*A*U*A*A(配列番号16)、
A*A*A*U*A*A*A*U*A*A*A*U*A*A*A*U*A*A*A*U(配列番号17)、
A*A*A*A*U*A*A*A*A*U*A*A*A*A*U*A*A*A*A*U(配列番号18)、
C*U*A*C*U*A*C*U*A*C*U*A*C*U*A*C*U*A*C*U(配列番号24)、
U*U*A*U*U*A*U(配列番号30)、U*A*U*A*U*A*U(配列番号33)、
C*C*G*A*G*C*C*G*C*A*U*U*A*C*C*C(配列番号48)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*U*U*G*A*A*C*C(配列番号76)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*U*A*C*C*C*C(配列番号42)、
C*C*G*A*G*C*C*A*U*A*U*A*U*A*U*C(配列番号39)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*U*A*U*U*A*C*C(配列番号65)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*U*C*C*C*C*C(配列番号44)、
C*C*G*A*G*C*C*G*C*C*U*A*C*C*C*C(配列番号47)、
C*C*G*A*G*C*C*A*U*A*U*A*U*C*C*C(配列番号38)、
C*C*G*A*G*C*C*G*C*U*A*U*A*C*C*C(配列番号37)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*U*A*A*C*C*C(配列番号40)、
C*C*G*A*G*C*C*G*C*U*A*U*C*C*C*C(配列番号55)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*G*G*U*A*C*C(配列番号82)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*G*A*U*A*C*C(配列番号85)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*U*G*U*A*C*C(配列番号63)、
C*C*G*A*G*C*C*G*C*C*U*A*A*C*C*C(配列番号43)、
C*C*G*A*G*C*C*G*C*A*U*A*U*C*C*C(配列番号36)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*G*C*U*A*C*C(配列番号87)、
C*C*G*A*G*C*C*G*C*A*U*A*C*C*C*C(配列番号45)、
C*C*G*A*G*C*C*G*C*A*U*A*A*C*C*C(配列番号41)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*G*G*U*G*C*C(配列番号83)、
C*C*G*A*G*C*C*G*C*A*U*C*C*C*C*C(配列番号46)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*G*C*U*G*C*C(配列番号88)、
C*C*G*A*G*C*C*G*C*C*G*C*C*C*C*C(配列番号35)、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*G*C*U*C*C*C(配列番号84)、または、
C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*G*G*C*A*C*C(配列番号56)。
上述したように、RNAは、3’−5’ホスホジエステル結合を介して連結されたリボヌクレオチドのポリマーである。具体的な実施態様において、本発明の免疫刺激性ORNは、RNAである。しかしながら、本発明の免疫刺激性ORNは、以下で説明されるようにRNAに限定されない。
一実施態様において、本発明の免疫刺激性ORNは、修飾核酸塩基、すなわちA、C、G、および、Uの誘導体を1種またはそれより多く含んでいてもよい。これらの修飾核酸塩基の具体的な実施態様としては、これらに限定されないが、5−置換シトシン(例えば、5−メチル−シトシン、5−フルオロ−シトシン、5−クロロ−シトシン、5−ブロモ−シトシン、5−ヨード−シトシン、5−ヒドロキシ−シトシン、5−ヒドロキシメチル−シトシン、5−ジフルオロメチル−シトシン、および、非置換または置換された5−アルキニル−シトシン)、6−置換シトシン、N4−置換シトシン(例えば、N4−エチル−シトシン)、5−アザ−シトシン、2−メルカプト−シトシン、イソシトシン、プソイドイソシトシン、縮合環系を有するシトシン類似体(例えば、N,N’−プロピレンシトシン、または、フェノキサジン)、および、ウラシル、および、その誘導体(例えば、5−フルオロ−ウラシル、5−ブロモ−ウラシル、5−ブロモビニル−ウラシル、4−チオ−ウラシル、5−ヒドロキシ−ウラシル、5−プロピニル−ウラシル)、チミン誘導体(例えば、2−チオチミン、4−チオチミン、6−置換チミン)、グアノシン誘導体(7−デアザグアニン、7−デアザ−7−置換グアニン(例えば、7−デアザ−7−(C2−C6)アルキニルグアニン)、7−デアザ−8−置換グアニン、ヒポキサンチン、N2−置換グアニン(例えば、N2−メチル−グアニン)、8−置換グアニン(例えば、8−ヒドロキシグアニン、および、8−ブロモグアニン)、および、6−チオグアニン)、または、アデノシン誘導体(5−アミノ−3−メチル−3H,6H−チアゾロ[4,5−d]ピリミジン−2,7−ジオン、2,6−ジアミノプリン、2−アミノプリン、プリン、インドール、アデニン、置換されたアデニン(例えば、N6−メチル−アデニン、8−オキソ−アデニン))が挙げられる。またこのような塩基は、万能な塩基(例えば、4−メチル−インドール、5−ニトロ−インドール、3−ニトロピロール、P−塩基、および、K−塩基)、芳香環系(例えば、ベンズイミダゾール、または、ジクロロ−ベンズイミダゾール、1−メチル−1H−[1,2,4]トリアゾール−3−カルボン酸アミド)、芳香環系(例えば、フルオロベンゼン、または、ジフルオロベンゼン)、または、水素原子(dスペーサー)で置換することもできる。好ましい塩基の修飾は、ウラシル、および、7−デアザ−グアニンである。これらの修飾されたU核酸塩基、および、それに対応するリボヌクレオシドは、商業的な供給元より入手可能である。
修飾されたG核酸塩基の具体的な実施態様としては、N−ジメチルグアニン、7−デアザグアニン、8−アザグアニン、7−デアザ−7−置換グアニン、7−デアザ−7−(C2−C6)アルキニルグアニン、7−デアザ−8−置換グアニン、8−ヒドロキシグアニン、6−チオグアニン、および、8−オキソグアニンが挙げられる。一実施態様において、修飾されたG核酸塩基は、8−ヒドロキシグアニンである。これらの修飾されたG核酸塩基、および、それに対応するリボヌクレオシドは、商業的な供給元より入手可能である。
具体的な実施態様において、少なくとも1個のβ−リボース単位は、β−D−デオキシリボース、または、修飾糖単位で置き換えられていてもよく、ここでこのような修飾糖単位は、例えば、β−D−リボース、α−D−リボース、β−L−リボース(「鏡像体分子(Spiegelmer)」として)、α−L−リボース、2’−アミノ−2’−デオキシリボース、2’−フルオロ−2’−デオキシリボース、2’−O−(C〜C)アルキル−リボース[好ましくは2’−O−(C〜C)アルキル−リボースは、2’−O−メチルリボースである]、2’−O−(C〜C)アルケニル−リボース、2’−[O−(C〜C)アルキル−O−(C〜C)アルキル]−リボース、LNA、および、α−LNA(Nielsen P等(2002)Chemistry−A European Journal 8:712〜22)、β−D−キシロ−フラノース、α−アラビノフラノース、2’−フルオロアラビノフラノース、および、炭素環、および/または、鎖が開環した糖の類似体(例えば、Vandendriessche等(1993)Tetrahedron 49:7223で説明されている)、および/または、bicyclosugar類似体(例えば、Tarkov M等(1993)Helv Chim Acta 76:481で説明されている)から選択される。
あるいは、本発明の免疫刺激性ORNの個々のリボヌクレオチドおよびリボヌクレオシドは、非ヌクレオチドリンカーで連結されていてもよく、具体的には、脱塩基リンカー(dスペーサー)、トリエチレングリコール単位、または、ヘキサエチレングリコール単位で連結されていてもよい。さらなるリンカーの例は、アルキルアミノリンカーであり、例えばC3、C6およびC12アミノリンカーであり、さらにアルキルチオールリンカーでもよく、例えばC3またはC6チオールリンカーである。あるいは、本発明の免疫刺激性ORNの個々のヌクレオチドおよびリボヌクレオシドは、芳香族残基で連結されていてもよく、このような芳香族残基は、さらにアルキルまたは置換アルキル基で置換されていてもよい。
RNAは、3’−5’ホスホジエステル結合を介して連結されたリボヌクレオチドのポリマーである。また本発明の免疫刺激性ORNのヌクレオチドは、3’−5’ホスホジエステル結合を介して連結されていてもよい。しかしながら、本発明はまた、通常ではないインターヌクレオチド結合を有する免疫刺激性ORNも包含し、このような通常ではないインターヌクレオチド結合としては、具体的には5’−5’、3’−3’、2’−2’、2’−3’、および、2’−5’インターヌクレオチド結合が挙げられる。一実施態様において、1個またはそれより多くのこのような通常ではない結合が本免疫刺激性ORN内のどこかに存在する可能性があるが、このような通常ではない結合は、免疫刺激性RNAモチーフからは除外される。遊離末端を有する免疫刺激性ORNの場合、1個の3’−3’インターヌクレオチド結合を含ませることによって、2個の遊離の5’末端を有する免疫刺激性ORNが生じる可能性がある。逆に言えば、遊離末端を有する免疫刺激性ORNの場合、1個の5’−5’インターヌクレオチド結合を含ませることによって、2個の遊離の3’末端を有する免疫刺激性ORNが生じる可能性がある。
本発明の免疫刺激性組成物は、2種またはそれより多くの免疫刺激性RNAモチーフを含んでいてもよく、これらのモチーフは分岐した単位を介して連結されていてもよい。そのインターヌクレオチド結合は、3’−5’、5’−5’、3’−3’、2’−2’、2’−3’、または、2’−5’結合であり得る。それによって、リボースの炭素原子に従い2’−5’という学術名が選択される。通常ではないインターヌクレオチド結合は、ホスホジエステル結合であり得るが、その代わりに、ホスホロチオエート、または、本明細書において説明されているようなその他のあらゆる修飾された結合のように修飾されていてもよい。以下の式は、ヌクレオチドの分岐した単位を介した本発明の分岐状の免疫刺激性ORNの一般構造を示す。これに関して、Nu、NuおよびNuは、3’−5’、5’−5’、3’−3’、2’−2’、2’−3’、または、2’−5’−結合を介して連結されていてもよい。また免疫刺激性ORNの分岐は、非ヌクレオチドリンカー、および、脱塩基スペーサーの使用を含んでいてもよい。一実施態様において、Nu、NuおよびNuは、同一または異なる免疫刺激性RNAモチーフを示す。その他の実施態様において、Nu、Nu、および、Nuは、少なくとも1個の免疫刺激性RNAモチーフ、および、少なくとも1個の免疫刺激性CpG DNAモチーフを含む。
Figure 2009517048
本免疫刺激性ORNは、2倍化または3倍化する単位(グレン・リサーチ(Glen Research),スターリング,バージニア州)、具体的には3’−3’結合を有する免疫刺激性ORNを含む単位を含んでいてもよい。一実施態様において、2重の単位は、1,3−ビス−[5−(4,4’−ジメトキシトリチロキシ)ペンチルアミド]プロピル−2−[(2−シアノエチル)−(N,N−ジイソプロピル)]−ホスホアミダイトに基づくものが可能である。一実施態様において、3重の単位は、トリス−2,2,2−[3−(4,4’−ジメトキシトリチロキシ)プロピルオキシメチル]エチル−[(2−シアノエチル)−(N,N−ジイソプロピル)]−ホスホアミダイトの取り込みに基づくものが可能である。本免疫刺激性ORNが複数の2倍、3倍またはその他の倍数の単位により分岐するとデンドリマーが生じるが、これは、本発明のさらなる実施態様である。本免疫刺激性ORNの分岐していない形態と比べて異なる免疫作用を有するTLR3、TLR7およびTLR8のような免疫刺激性RNAの場合、分岐状の免疫刺激性ORNにより、受容体の架橋が形成される可能性がある。加えて、分岐状、または、それ以外のタイプの多量体の免疫刺激性ORNの合成は、分解に対してRNAを安定化させる可能性があり、弱い、または、有効性が限られたRNA配列に、治療上有用なレベルの免疫活性を作動させる可能性がある。また本免疫刺激性ORNは、ペプチドを修飾する試薬、または、オリゴヌクレオチドを修飾する試薬(グレン・リサーチ)から得られたリンカー単位を含んでいてもよい。さらに本免疫刺激性ORNは、ペプチド(アミド)結合によって上記ポリマーに連結された1個またはそれより多くの天然または非天然のアミノ酸残基を含んでいてもよい。
3’−5’、5’−5’、3’−3’、2’−2’、2’−3’、および、2’−5’インターヌクレオチド結合は、直接の結合であってもよいし、または、間接的な結合であってもよい。このような状況において、直接の結合とは、リンカー成分が介在しない本明細書において開示されたようなリン酸結合または修飾されたリン酸結合を意味する。介在するリンカー成分とは、本明細書において開示されたようなリン酸結合または修飾されたリン酸結合とは異なる有機成分であり、このようなリンカー成分としては、例えば、ポリエチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキサエチレングリコール、dスペーサー(すなわち、脱塩基デオキシリボヌクレオチド)、2重の単位、または、3重の単位が挙げられる。
具体的な実施態様において、本免疫刺激性ORNは、その他の物体と共役して、結合体を提供することができる。本明細書で用いられるように、結合体は、疎水性相互作用、および、共有結合によるカップリングなどの何らかの物理化学的な手段で互いに結合したあらゆる2種またはそれより多くの物体の組み合わせを意味する。
その他の実施態様において、本免疫刺激性ORNは、免疫調節受容体によって認識される低分子量のリガンドに共役されていてもよい。この受容体は、好ましくは、TLRファミリーに属する受容体であり、例えばTLR2、TLR3、TLR4、TLR7、TLR8、または、TLR9である。このような低分子量のリガンドは、これらの受容体に関する天然リガンドの模擬体である。例えば、これらに限定されないが、R−848(レシキモド(resiquimod))、R−837(イミキモド;アルダラ(ALDARATM)、3Mファーマシューティカルズ(3M Pharmaceuticals))、7−デアザ−グアノシン、7−チア−8−オキソ−グアノシン、および、7−アリル−8−オキソ−グアノシン(ロキソリビン(Loxoribine))が挙げられ、これらはTLR7またはTLR8のいずれかを刺激する。また、3D−MPL(TLR4リガンド)のようなD−グルコピラノース誘導体も、本免疫刺激性ORNに共役させてもよい。Pam3−Cysは、免疫刺激性ORNに共役させることができるTLR2リガンドの例である。CpGモチーフを含むオリゴデオキシヌクレオチドは、TLR9リガンドであり、これらはまた、本発明の免疫刺激性ORNに共役させることができる。一実施態様において、少なくとも1種のTLR9シグナル伝達を刺激するのに有効なCpGモチーフを含むオリゴデオキシヌクレオチドは、本発明の免疫刺激性ORNと共役する。様々なTLRに関するリガンドと、1つの分子との共役により、受容体の多重結合が生じる可能性があり、それにより強化された免疫刺激が生じるか、または、このようなリガンドうちいずれか単一種から得られた免疫刺激プロファイルと異なる免疫刺激プロファイルが生じる。
一形態において、本発明は、本発明の免疫刺激性ORNと親油性成分との結合体を提供する。具体的な実施態様において、本免疫刺激性ORNは、親油性成分に共有結合で連結している。このような親油性成分は、一般的に、遊離末端を有する免疫刺激性ORNの1個またはそれより多くの末端に存在すると予想されるが、具体的な実施態様において、このような親油性成分は、本免疫刺激性ORN内のどこに存在していてもよく、従って、本免疫刺激性ORNは、遊離末端を有していなくてもよい。一実施態様において、本免疫刺激性ORNは、3’末端を有し、その3’末端に親油性成分が共有結合で連結している。親油性基は、一般的に、コレステリル、改変されたコレステリル、コレステロール誘導体、還元されたコレステロール、置換されたコレステロール、コレスタン、C16アルキル鎖、胆汁酸、コール酸、タウロコール酸、デオキシコレート、オレイルリトコール酸、オレオイルコレイン酸(oleoyl cholenic acid)、グリコリピド、リン脂質、スフィンゴ脂質、イソプレノイド、例えばステロイド、ビタミン、例えばビタミンE、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、脂肪酸エステル、例えばトリグリセリド、ピレン、ポルフィリン、テキサフィリン、アダマンタン、アクリジン、ビオチン、クマリン、フルオレセイン、ローダミン、テキサスレッド、ジゴキシゲニン、ジメトキシトリチル、t−ブチルジメチルシリル、t−ブチルジフェニルシリル、シアニン色素(例えば、Cy3またはCy5)、ヘキスト(Hoechst)33258色素、ソラレン、または、イブプロフェンであり得る。具体的な実施態様において、親油性成分は、コレステリル、パルミチル、および、脂肪酸アシルから選択される。一実施態様において、親油性成分は、コレステリルである。本発明の免疫刺激性ORNにこのような親油性成分を1個またはそれより多く含むことは、それらにヌクレアーゼによる分解に対するさらに追加の安定性を付与すると考えられる。単一の単一の本発明の免疫刺激性ORN中に2個またはそれより多くの親油性成分が存在する場合、それぞれの親油性成分は、その他のあらゆるものから独立して選択することができる。
一実施態様において、親油性基は、本免疫刺激性ORNのヌクレオチドの2’位に結合している。その代わりに、または、それに加えて、親油性基は、本免疫刺激性ORNのヌクレオチドの複素環式の核酸塩基に連結していてもよい。親油性成分は、あらゆる適切な直接または間接的な結合を介して、本免疫刺激性ORNに共有結合で連結していてもよい。一実施態様において、上記結合は直接的な結合であり、エステルまたはアミド結合である。一実施態様において、上記結合は間接的な結合であり、ここで含まれるスペーサー成分は、例えば1個またはそれより多くの脱塩基ヌクレオチド残基、オリゴエチレングリコール、例えばトリエチレングリコール(スペーサー9)、または、ヘキサエチレングリコール(スペーサー18)、または、アルカン−ジオール、例えばブタンジオールである。
一実施態様において、本発明の免疫刺激性ORNは、カチオン脂質、または、カチオン性ペプチドと組み合わせることが有利である。カチオン脂質、および、カチオン性ペプチドは、TLR8が見出されているエンドソーム区画への免疫刺激性ORNの出入りを補助すると考えられる。一実施態様において、このようなカチオン脂質は、DOTAP(N−[1−(2,3−ジオレイルオキシ)プロピル]−N,N,N−トリメチルアンモニウムメチルスルファート)である。DOTAPは、RNAオリゴマーを細胞に輸送し、特に、pHに依存してRNAオリゴマーを放出する所であるエンドソーム区画に出入りすると考えられる。一度エンドソーム区画に入ると、RNAは、所定の細胞内TLRとと相互作用が可能になり、それにより免疫応答の発生に関与するTLR媒介シグナル伝達経路を開始させる。DOTAPの代わりに、または、それに加えて、エンドソーム区画へ輸送する物質などの類似の特性を有するその他の物質が用いることができる。その他の脂質調合物としては、例えば、EFFECTENETM(特殊なDNA濃縮エンハンサーを有する非リポソーム性の脂質)、および、SUPERFECTTM(新規の活性なデンドリマー技術)が挙げられる。リポソームは、ギブコ・BRL(Gibco BRL)から例えばLIPOFECTINTM、および、LIPOFECTACETMとして市販されており、これらは、N−[1−(2,3−ジオレイルオキシ)−プロピル]−N、N、N−トリメチルアンモニウム塩化物(DOTMA)、および、ジメチルジオクタデシルアンモニウム臭化物(DDAB)のようなカチオン脂質の形態から形成される。リポソームの製造方法は当業界周知であり、多くの出版物で説明されている。またリポソームは、Gregoriadis G(1985)Trends Biotechnol 3:235〜241でも総論されている。
一実施態様において、本発明の免疫刺激性ORNは、一次および2次構造両方を有する共有結合で閉環したダンベル型の分子の形態である。以下で説明されているように、一実施態様において、このような環状オリゴリボヌクレオチドは、介在する二本鎖セグメントで連結された2つの一本鎖ループを含む。一実施態様において、少なくとも1個の一本鎖ループに、本発明の免疫刺激性RNAモチーフが含まれる。本発明のその他の共有結合で閉環したダンベル型の分子は、二本鎖セグメントが少なくとも部分的にDNAであるキメラDNA:RNA分子(例えば、ホモ二量体のdsDNA、または、ヘテロ二量体のDNA:RNAのいずれか)を含み、少なくとも1個の一本鎖ループに、本発明の免疫刺激性RNAモチーフが含まれる。あるいは、このようなキメラ分子の二本鎖化されたセグメントは、RNAである。
具体的な実施態様において、本免疫刺激性ORNは、単離される。単離された分子は、実質的に純粋な分子であり、自然状態で、または、インビボの系において通常見出されるその他の物質をその目的とする用途にとって実用的で適切な程度に含まない。具体的には、本免疫刺激性ORNは、例えば医薬製剤の生産において有用となるように十分に純粋であり、細胞のその他の生物学的な成分から十分に分離されている。医薬製剤中において、単離された本発明の免疫刺激性ORNは製薬上許容できるキャリアーと混合された状態であるため、このような製剤中に含まれる免疫刺激性ORNの重量パーセントの割合は極めてわずかでもよい。それでもなお、本免疫刺激性ORNは、生物系に付随する可能性がある物質から実質的に分離されているという点で、実質的に純粋である。
本発明における使用に関して、本発明の免疫刺激性ORNは、当業界周知の多数の手法のいずれかを用いて、または、それらに基づいてデノボ合成することができる。例えば、β−シアノエチルホスホアミダイト法(Beaucage SL等(1981)Tetrahedron Lett 22:1859);ヌクレオシドH−ホスホナート方法(Garegg P等(1986)Tetrahedron Lett 27:4051〜4;Froehler BC等(1986)Nucl Acid Res 14:5399〜407;Garegg P等(1986)Tetrahedron Lett 27:4055〜8;Gaffney BL等(1988)Tetrahedron Lett 29:2619〜22)である。これらの化学的方法は、市販の様々な自動式の核酸シンセサイザーによって行うことができる。本発明に従って有用なさらなる合成方法が、Uhlmann E等(1990)Chem Rev 90:544〜84、および、Goodchild J(1990)Bioconjugate Chem 1:165で開示されている。
オリゴリボヌクレオチド合成は、溶液中、または、固相支持体上のいずれかで行うことができる。溶液中では、ブロックカップリング反応(二量体、三量体、四量体など)が好ましく、一方、固相合成は、好ましくは、モノマーのビルディングブロックを用いた段階的な工程で行われる。様々な化学法、例えばホスホトリエステル法、H−ホスホナート法、および、ホスホアミダイト法が説明されている(Eckstein F(1991)Oligonucleotides and Analogues,A Practical Approach,IRLプレス(IRL Press),オックスフォード)。ホスホトリエステル法において、反応性のリン基は酸化状態+Vであるが、ホスホアミダイトおよびH−ホスホナートアプローチに従ったカップリング反応では、より高い反応性を有するリン+III誘導体が用いられる。後者の2種のアプローチにおいて、リンは、カップリング工程の後に酸化され、安定なP(V)誘導体が生じる。酸化剤がヨウ素/水/塩基である場合、脱保護の後にホスホジエステルが得られる。それに対して、酸化剤が、ビューケージ(Beaucage)試薬のような硫化剤である場合、脱保護の後にホスホロチオエートが得られる。
効率的なオリゴリボヌクレオチド合成方法は、MatteucciおよびCaruthersによって最初に説明されたオリゴデオキシヌクレオチドのようなホスホアミダイト化学法を用いた固形支持体による合成の組み合わせである。Matteucci MD等(1981)J Am Chem Soc 103:3185。
オリゴリボヌクレオチドの合成は、オリゴデオキシヌクレオチドに類似しているが、オリゴリボヌクレオチドに存在する2’−ヒドロキシ基を、適切なヒドロキシ保護基で保護する必要があるという違いがある。このような単量体は、例えばRNAモノマーのビルディングブロックにおいて2’−O−t−ブチルジメチルシリル(TBDMS)基で保護することができる。しかしながら、2’−O−トリイソプロピルシリルオキシメチル(TOM)基を含む単量体(TOMで保護された基(TOM−Protecting−GroupTM))を用いたRNA合成が、より高いカップリング効率を生じることが報告されており、これはなぜなら、TOMで保護された基は、TBDMS基よりも低い立体障害を示すためである。TBDMS保護基はフッ化物を用いて除去されるが、TOM基の迅速な脱保護は、エタノール/水中のメチルアミンを用いて室温で達成される。オリゴ(リボ)ヌクレオチド合成において、3’−から5’末端への鎖の伸長が好ましく、これは、3’−リン(III)基またはその活性化された誘導体を有するリボヌクレオチド単位の、その他のヌクレオチド単位の遊離の5’−ヒドロキシ基へのカップリングによって達成される。
合成は、自動的なDNA/RNAシンセサイザーを用いて行うことが都合がよい。それによって、シンセサイザーの供給元が推奨するような合成サイクルを用いることができる。リボヌクレオシドホスホアミダイト単量体の場合、カップリング時間は、デオキシヌクレオシド単量体に比べて長い(例えば、400秒)。固体支持体としては、500〜1000Åの制御多孔質ガラス(CPG)支持体、または、有機ポリマー支持体、例えばプライマー支持体PS200(アマシャム(Amersham))を用いることができる。このような固体支持体は通常、第一のヌクレオシドを含み、このような第一のヌクレオシドとしては、例えばその3’末端を介して結合した5’−O−ジメトキシトリチル−N−6−ベンゾイルアデノシンが挙げられる。トリクロロ酢酸を用いて5’−O−ジメトキシトリチル基を切断した後、例えば5’−O−ジメトキシトリチル−N−が保護された−2’−O−tert−ブチルジメチルシリル−ヌクレオシド−3’−O−ホスホアミダイトを用いて鎖の伸長が達成される。連続的にサイクルを繰り返した後、支持体から完成したオリゴリボヌクレオチドを切断し、濃アンモニア/エタノール(3:1、v:v)で30℃で24時間処理することによって脱保護する。最終的に、TBDMSブロック基はトリエチルアミン/HFを用いて切断される。未精製のオリゴリボヌクレオチドは、イオン交換高圧液体クロマトグラフィー(HPLC)、イオン対逆相HPLC、または、ポリアクリルアミドゲル電気泳動(PAGE)によって精製して、マススペクトロメトリーで特徴付けることができる。
5’−結合体の合成は、固相合成で、末端のヌクレオチドの5’−ヒドロキシ基にライゲーションしようとする分子のホスホアミダイトをカップリングすることによって直線的に進行する。このようなリガンドの様々なホスホアミダイト誘導体、例えばコレステロール、アクリジン、ビオチン、プソラレン(psoralene)、エチレングリコール、または、アミノアルキル残基は、市販されている。あるいは、アミノアルキル官能基は、固相合成中に導入することができ、これは、活性化された結合体分子、例えば活性エステル、イソチオシアナートまたはヨード−アセトアミドによって合成後に誘導体化が可能である。
3’末端結合体の合成は、通常、それに応じて修飾された固体支持体を用いることによって達成され、このような固体支持体としては、例えば市販のコレステロールで誘導体化された固体支持体が挙げられる。しかしながら、インターヌクレオチド結合の核酸塩基において、または、リボース残基、例えばリボースの2’位において共役が形成されてもよい。
環状オリゴリボヌクレオチドの場合、オリゴヌクレオチド鎖の伸長は、標準的なホスホアミダイト化学法を用いてヌクレオチドPS固体支持体(グレン・リサーチ)上で行うことができる。続いて、ホスホトリエステルカップリング法を用いて固体支持体上で環化反応を行う(Alazzouzi等(1997)Nucleosides Nucleotides 16:1513〜14)。最終的な水酸化アンモニウムを用いた脱保護の際に、実質的に溶液中に形成された生成物のみが、望ましい環状オリゴヌクレオチドである。
本発明の環状オリゴリボヌクレオチドは、RNAの閉環した形態を含み、さらに、一本鎖RNAを含んでいてもよく、二本鎖RNAを含んでいてもよいし、または、含まれなくてもよい。例えば、一実施態様において、環状オリゴリボヌクレオチドは二本鎖RNAを含み、介在する二本鎖セグメントで連結された2つの一本鎖ループを有するダンベル型のコンフォメーションを有する。共有結合で閉環した、ダンベル型のCpGオリゴデオキシヌクレオチドは、米国特許第6,849,725号で説明されている。その他の実施態様において、環状オリゴリボヌクレオチドは二本鎖RNAを含み、介在する二本鎖セグメントによって連結された3またはそれより多い一本鎖ループを有するコンフォメーションを有する。一実施態様において、免疫刺激性RNAモチーフは、1またはそれより多くの一本鎖セグメント中に存在する。
本発明の免疫刺激性ORNは、単独でも有用であり、または、アジュバントのようなその他の物質と組み合わせても有用である。本明細書で用いられるアジュバントは、抗原に応答して、例えば体液性および/または細胞性免疫応答に対して免疫細胞の活性化を強化する抗原以外の物質を意味する。アジュバントは、抗原特異的な免疫応答を強化するために補助細胞の蓄積および/または活性化を促進する。アジュバントを用いて、ワクチン、すなわち抗原に対する防御免疫を誘導するのに用いられる抗原を含む組成物の有効性を強化することができる。
アジュバントとしては、一般的に、持続作用をもたらすアジュバント、免疫刺激性のアジュバント、および、持続作用をもたらし免疫系を刺激するアジュバントが挙げられる。本明細書で用いられる持続作用をもたらすアジュバントとは、抗原を体内でゆっくり放出させることによって、免疫細胞の抗原への曝露期間を長くするアジュバントである。このクラスのアジュバントとしては、これらに限定されないが、アラム(例えば、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム);エマルジョンベースの調合物、例えば、鉱油、非鉱物性の油、油中水型または油中水中油型エマルジョン、水中油型エマルジョン、例えばモンタニド(Montanide)アジュバントのSeppic ISAシリーズ(例えば、モンタニド(Montanide)ISA720;エアーリキッド(AirLiquide),パリ,フランス);MF−59(スパン(Span)85およびトゥイーン(Tween)80で安定化された水中スクアレン型のエマルジョン;カイロン社(Chiron Corporation),エミリービル,カリフォルニア州);および、PROVAX(安定化洗浄剤、および、ミセル形成剤を含む水中油型エマルジョン;IDECファーマシューティカルズ社(IDEC Pharmaceuticals Corporation),サンディエゴ,カリフォルニア州)が挙げられる。
免疫刺激性のアジュバントとは、免疫系の細胞の活性化を引き起こすアジュバントである。このようなアジュバントは、例えば、免疫細胞にサイトカインを生産させ、それらを分泌させることができる。このクラスのアジュバントとしては、これらに限定されないが、キラヤ・サポナリア(Q.saponaria)の樹皮から精製したサポニン類、例えばQS21(HPLC分画化にて21番目のピークで溶出させたグリコリピド;アクイラ・ファーマシューティカルズ社(Aquila Biopharmaceuticals,Inc.),ウースター,マサチューセッツ州);ポリ[ジ(カルボキシラートフェノキシ)ホスファゼン(PCPPポリマー;ウイルス・リサーチ・インスティテュート(Virus Research Institute),米国);リポ多糖類の誘導体、例えばモノホスホリル脂質A(MPL;リビ・イムノケム・リサーチ社(Ribi ImmunoChem Research,Inc.),ハミルトン,モンタナ州)、ムラミールジペプチド(MDP;リビ)andthreonyl−ムラミールジペプチド(t−MDP;リビ);OM−174(脂質A関連のグルコサミン二糖類;OMファーマ社(OM Pharma SA),メイリン,スイス);および、リーシュマニア延長因子(精製したリーシュマニアタンパク質;コリクサ社(Corixa Corporation)、シアトル,ワシントン州)が挙げられる。またこのクラスのアジュバントには、CpG DNAも含まれる。
持続作用をもたらし免疫系を刺激するアジュバントとは、上記で確認された両方の機能を有する化合物である。このクラスのアジュバントとしては、これらに限定されないが、ISCOMS(免疫刺激複合体であり、混合されたサポニン類、脂質を含み、抗原を保持できる孔を有するウイルス大の粒子を形成する;CSL,メルボルン,オーストラリア);SB−AS2(スミスクライン・ビーチャム(SmithKline Beecham)の、MPLおよびQS21を含む水中油型エマルジョンであるアジュバント系番号2: スミスクライン・ビーチャム・バイオロジカルズ(SmithKline Beecham Biologicals)[SBB],Rixensart,ベルギー);SB−AS4(ミスクライン・ビーチャムの、アラムおよびMPLを含むアジュバント系番号4;SBB、ベルギー);ミセルを形成する非イオン性ブロックコポリマー、例えばCRL1005(これらは、ポリオキシエチレン鎖を端に有する疎水性ポリオキシプロピレンの直鎖状の鎖を含む;バクセル社(Vaxcel,Inc.),ノークロス,ジョージア州);および、シンテックスのアジュバント調合物(Syntex Adjuvant Formulation)(SAF、トゥイーン80、および、非イオン性ブロックコポリマーを含む水中油型エマルジョン;シンテックス・ケミカルズ社(Syntex Chemicals,Inc.),ボルダー,コロラド州)が挙げられる。
本発明は、一形態において、本発明の免疫刺激性ORNそのものを含むアジュバントを提供する。その他の実施態様において、本発明は、本発明の免疫刺激性ORN、および、少なくとも1種のその他のアジュバントを含むアジュバント(混合型のアジュバント)を提供する。その他のアジュバントとしては、持続作用をもたらすアジュバント、免疫刺激性のアジュバント、持続作用をもたらし免疫系を刺激するアジュバント、および、それらのあらゆる組み合わせが挙げられる。一実施態様において、本発明の免疫刺激性ORN、および、少なくとも1種のその他のアジュバントは、互いに共有結合で連結している。本発明に係る混合型のアジュバントは、本免疫刺激性ORN単独の作用と少なくとも1種のその他のアジュバント単独の作用との合計と比較して、相乗的な免疫刺激作用を示す可能性がある。それに加えて、または、その代わりに、本発明に係る混合型のアジュバントは、本免疫刺激性ORN単独、または、少なくとも1種のその他のアジュバント単独のいずれかの免疫刺激プロファイルと比較して、変更された免疫刺激プロファイルを示す可能性がある。例えば、混合型のアジュバントは、一実施態様において、Th1/Th2免疫促進のよりバランスの取れた形態を提供する可能性があり、または、その他の実施態様において、より高度にTh1/Th2免疫促進に偏向した形態を提供する可能性がある。当業者であれば、望ましいタイプの免疫促進、例えばよりバランスの取れた免疫促進、または、より高度にTh1およびTh2の特徴に偏向した免疫促進を促進することができる個々の構成要素を選択する方法を認識していると思われる。以下で、Th1およびTh2をさらに説明する。
また、本発明の免疫刺激性ORN、それに加えてその他のアジュバントを含む組成物も提供され、ここでその他のアジュバントは、サイトカインである。一実施態様において、本組成物は、本発明の免疫刺激性ORNおよびサイトカインの結合体である。
サイトカインは、炎症性および免疫応答を媒介する多くのタイプの細胞によって生産された可溶性タンパク質および糖タンパク質である。サイトカインは、細胞を補充するため、および、それらの機能および増殖を調節するために、局所的に、加えて全身に作用する免疫系の細胞間のコミュニケーションを媒介する。サイトカインのカテゴリーとしては、先天性免疫の媒介物質および調節因子、適応免疫の媒介物質および調節因子、ならびに、造血の刺激因子が挙げられる。サイトカインとしては、インターロイキン(例えば、IL−1、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12、IL−13、IL−14、IL−15、IL−16、IL−17、IL−18、および、インターロイキン19〜32(IL−19〜IL−32)が特に挙げられる)、ケモカイン(例えば、IP−10、RANTES、MIP−1α、MIP−1β、MIP−3α、MCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、エオタキシン、I−TAC、および、BCA−1が特に挙げられる)が挙げられ、加えて、その他のサイトカインとしては、1型インターフェロン(例えば、IFN−γ、および、IFN−β)、2型インターフェロン(例えば、IFN−γ)、腫瘍壊死因子−アルファ(TNF−α)、トランスフォーミング増殖因子−ベータ(TGF−β)、および、様々なコロニー刺激因子(CSF)、例えば、GM−CSF、G−CSF、および、M−CSFが挙げられる。
また、本発明の免疫刺激性ORN、それに加えて免疫刺激性CpG核酸を含む組成物も提供される。一実施態様において、本組成物は、本発明の免疫刺激性ORN、および、CpG核酸の結合体であり、例えばRNA:DNA結合体である。一実施態様において、本組成物は、本発明の免疫刺激性ORN、および、CpG核酸の混合物であり、すなわちRNA:DNA結合体ではない。
本明細書で用いられる免疫刺激性CpG核酸は、CpGモチーフを含み、免疫系の細胞活性化または増殖を刺激する天然または合成DNA配列を意味する。免疫刺激性CpG核酸は、多数の発行された特許、公開された特許出願、および、その他の出版物で説明されており、例えば、米国特許第6,194,388号;6,207,646号;6,214,806号;6,218,371号;6,239,116号;および、6,339,068号で説明されている。一実施態様において、免疫刺激性CpG核酸は、長さが6〜100個のヌクレオチドのCpGオリゴデオキシヌクレオチド(CpGODN)である。一実施態様において、免疫刺激性CpG核酸は、長さが8〜40個のヌクレオチドのCpGオリゴデオキシヌクレオチド(CpGODN)である。
免疫刺激性CpG核酸としては、様々なクラスのCpG核酸が挙げられる。1つのクラスは、B細胞の活性化に関して有力だが、IFN−γの誘導およびNK細胞の活性化においては比較的弱い;このクラスは、Bクラスと名付けられている。BクラスのCpG核酸は、典型的には、完全に安定化されており、所定の好ましい塩基の構成内に非メチル化CpGジヌクレオチドを含む。例えば、米国特許第6,194,388号;6,207,646号;6,214,806号;6,218,371号;6,239,116号;および、6,339,068号を参照。その他のクラスは、IFN−γの誘導、および、NK細胞の活性化に関して有力だが、B細胞の刺激に関しては比較的弱い;このクラスは、Aクラスと名付けられている。AクラスのCpG核酸は、典型的には、5’および3’末端のいずれか、または、その両方に少なくとも6個のヌクレオチド、および、安定化されたポリG配列を有するパリンドロームのホスホジエステルCpGジヌクレオチドを含む配列を有する。例えば、公開された国際特許出願WO01/22990を参照。CpG核酸のさらにその他のクラスは、B細胞およびNK細胞を活性化し、IFN−γを誘導する;このクラスは、Cクラスと名付けられている。最初に特徴付けられたCクラスのCpG核酸は、典型的には、完全に安定化されており、Bクラスタイプの配列、および、GCリッチなパリンドローム、または、パリンドロームに近い形態などを含む。このクラスは、公開された米国特許出願第2003/0148976号で説明されている、(その全内容をこの参照により開示に含める)。
また免疫刺激性CpG核酸には、公開された米国特許出願第2003/0148976号(その全内容をこの参照により開示に含める)で開示されたようないわゆる軟質の切断され易いCpG核酸も含まれる。このような軟質の切断され易い免疫刺激性CpG核酸は、ヌクレアーゼ耐性およびヌクレアーゼ感受性のインターヌクレオチド結合の組み合わせを包含し、ここでこれらの異なるタイプの結合は所定のルールに従って配置される。
また、本発明の免疫刺激性ORN、それに加えてその他のアジュバントを含む組成物も提供され、ここでその他のアジュバントは、Pam3Cysのようなリポペプチド、カチオン性多糖類、例えばキトサン、または、カチオン性ペプチド、例えばプロタミンである。一実施態様において、本組成物は、本発明の免疫刺激性ORN、および、このようなその他のアジュバントの結合体である。
本発明は、一形態において、本発明の免疫刺激性ORNと抗原とを含むワクチンを提供する。本明細書で用いられる「抗原」は、T細胞抗原受容体、または、B細胞抗原受容体によって認識が可能なあらゆる分子を意味する。この用語は、典型的には、宿主免疫系によって外来と認識されるあらゆるタイプの分子を含む。抗原としては、一般的に、これらに限定されないが、細胞、細胞抽出物、タンパク質、ポリペプチド、ペプチド、多糖類、多糖類結合体、ペプチド、および、多糖類ならびにその他の分子の非ペプチドミミック、低分子物質、脂質、糖脂質、多糖類、炭水化物、ウイルスおよびウイルス抽出物、ならびに、多細胞生物、例えば寄生体、および、アレルゲンが挙げられる。タンパク質、ポリペプチドまたはペプチドである抗原に関して、このような抗原は、このような抗原をコードする核酸分子を含んでいてもよい。抗原としては、より具体的には、これらに限定されないが、癌抗原、例えば、癌細胞、および、癌細胞内またはその表面で発現された分子;微生物抗原、例えば、微生物、および、微生物内またはその表面で発現された分子;および、アレルゲンが挙げられる。従って、具体的な実施態様において、本発明は、癌、感染因子およびアレルゲンのためのワクチンを提供する。
本発明は、一形態において、被検体にワクチン接種するための医薬品の製造のための本発明の免疫刺激性ORNの使用を提供する。
本発明は、一形態において、ワクチンを製造する方法を提供する。本方法は、本発明の免疫刺激性ORNを、抗原、および任意に製薬上許容できるキャリアーに密接に接触させる工程を含む。
様々な実施態様において、抗原とは、微生物抗原、癌抗原、または、アレルゲンである。本明細書で用いられる「微生物抗原」は、これらに限定されないがウイルス、細菌、寄生体、および、菌類などの微生物に由来する抗原である。このような抗原としては、無傷の微生物、加えて、天然の分離菌、および、それらの断片または誘導体が挙げられ、さらに加えて天然の微生物抗原と同一であるか、または、それらに類似しており、その微生物に特異的な免疫応答を誘導する合成化合物も挙げられる。ある化合物が天然の微生物抗原に対して(体液性および/または細胞性)免疫応答を誘導する場合、その化合物は天然の微生物抗原に類似している。このような抗原は、当業界における慣例的手順で用いられ、当業者周知である。
ウイルスは、一般的に核酸コアと外殻タンパク質コートとを含む小さい感染因子であるが、単独で生存する生物ではない。またウイルスは、タンパク質が欠失した感染性の核酸の形態をとることも可能である。ウイルスは、ウイルスを複製することができる生きた細胞がないと生存することができない。ウイルスは、エンドサイトーシス、または、DNA(ファージ)の直接的な注入のいずれかによって特定の生きた細胞に侵入し、増殖し、病気を引き起こす。続いて複製されたウイルスは、放出されて、さらなる細胞に感染することができる。ある種のウイルスは、DNA含有ウイルスであり、その他のウイルスは、RNA含有ウイルスである。いくつかの形態において、本発明はまた、病気の進行にプリオンが関与する病気を治療することも目的とし、このような病気としては、例えば牛海綿状脳症(すなわち、狂牛病、BSE)、または、動物におけるスクラピー感染、もしくは、ヒトにおけるクロイツフェルト・ヤコブ病が挙げられる。
ウイルスとしては、これらに限定されないが、エンテロウイルス(例えば、これらに限定されないが、ピコルナウイルス科のウイルスが挙げられ、例えばポリオウイルス、コクサッキーウイルス、エコーウイルスなど)、ロタウイルス、アデノウイルス、肝炎ウイルスが挙げられる。ヒトに見出されるウイルスの具体的な例としては、これらに限定されないが、以下が挙げられる:レトロウイルス科(例えば、ヒト免疫不全ウィルス、例えばHIV−1(また、HTLV−III、LAV、または、HTLV−III/LAV、または、HIV−IIIとも称される;および、その他の分離株、例えばHIV−LP;ピコルナウイルス科(例えば、ポリオウイルス、A型肝炎ウィルス;エンテロウイルス、ヒトコクサッキーウイルス、ライノウイルス、エコーウイルス);カルシウイルス科(例えば、胃腸炎を引き起こす株);トガウイルス科(例えば、ウマ脳炎ウイルス、風疹ウイルス);フラビウイルス科(例えば、デング熱ウイルス、脳炎ウイルス、黄熱病ウイルス);コロナウイルス科(例えば、コロナウイルス);ラブドウイルス科(例えば、水疱性口内炎ウイルス、狂犬病ウイルス);フィロウイルス科(例えば、エボラウイルス);パラミクソウイルス科(例えば、パラインフルエンザウイルス、流行性耳下腺炎ウイルス、麻疹ウイルス、呼吸系発疹ウイルス);オルソミクソウイルス科(例えば、インフルエンザウイルス);ブニヤウイルス科(例えば、ハンターンウイルス、ブンヤウイルス、フレボウイルス、および、ナイロウイルス);アレナウイルス科(出血熱ウイルス);レオウイルス科(例えば、レオウイルス、オルビウイルス、および、ロタウイルス);ビルナウイルス科;ヘパドナウイルス科(B型肝炎ウィルス);パルボウイルス科(パルボウイルス);パポバウイルス科(パピローマウイルス、ポリオーマウイルス);アデノウイルス科(ほとんどのアデノウイルス);ヘルペスウイルス科(単純疱疹ウイルス(HSV)1型および2型、水痘−帯状疱疹ウイルス、サイトメガロウイルス(CMV));ポックスウイルス科(痘瘡ウィルス、ワクシニアウイルス、ポックスウイルス);イリドウイルス科(例えば、アフリカ豚コレラウイルス);および、未分類のウイルス(例えば、海綿状脳症の病原因子、デルタ肝炎因子(B型肝炎ウィルスの欠陥のある付随体と考えられる)、非A型、非B型肝炎因子(クラス1=内部に浸透;クラス2=非経口的に浸透(すなわち、C型肝炎);ノーウォークおよび関連ウイルス、ならびに、アストロウイルス)が挙げられる。
細菌は、二分裂により無性的に増殖する単細胞生物である。細菌は、それらの形態、染色反応、栄養および代謝条件、抗原の構造、化学組成、および、遺伝学的な相同性に基づいて分類され、命名される。細菌は、それらの形態学的な形状、球状(球菌)、直線的な杆状(バチルス)、および、曲がった、または、らせん形の杆状(ビブリオ、カンピロバクター属(Campylobacter)、らせん菌、および、スピロヘータ)に基づいて3つのグループに分類することができる。また細菌は、より一般的には、それらの染色反応に基づいて2つのクラスの生物、すなわち、グラム陽性およびグラム陰性にも分類される。グラムとは、微生物学研究の場で一般的に行われる染色方法を意味する。グラム陽性の生物は、染色手順後も染色を保持し、濃い紫色に見える。グラム陰性の生物は染色を保持しないが、逆の色素を吸収するため、ピンク色に見える。
感染性の細菌としては、これらに限定されないが、グラム陰性、および、グラム陽性細菌が挙げられる。グラム陽性細菌としては、これらに限定されないが、パスツレラ属(Pasteurella)の種、ブドウ球菌属の種、および、連鎖球菌属の種が挙げられる。グラム陰性細菌としては、これらに限定されないが、大腸菌(Escherichia coli)、シュードモナス属の種、および、サルモネラ属の種が挙げられる。感染性の細菌の具体的な例としては、これらに限定されないが、以下が挙げられる:ヘリコバクター・ピロリ(Helicobacter pyloris)、ボレリア・ブルグドルフェリ(Borrelia burgdorferi)、レジオネラ・ニューモフィラ(Legionella pneumophila)、マイコバクテリウム属の種(例えば、結核菌(M.tuberculosis)、トリ結核菌(M.avium)、バテー杆菌(M.intracellulare)、マイコバクテリウム・カンサシイ(M.kansasii)、マイコバクテリウム・ゴルドネ(M.gordonae))、スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus)、淋菌(Neisseria gonorrhoeae)、ナイセリア・メニンギチジス(Neisseria meningitidis)、リステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)、ストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)(A群連鎖球菌属)、ストレプトコッカス・アガラクティエ(Streptococcus agalactiae)(B群連鎖球菌属)、連鎖球菌属(ビリダンス群)、ストレプトコッカス・フェカーリス(Streptococcus faecalis)、ストレプトコッカス・ボビス(Streptococcus bovis)、連鎖球菌属(嫌気性種)、肺炎連鎖球菌、病原性のカンピロバクター属の種、エンテロコッカス属の種、ヘモフィルス・インフルエンゼ、炭素菌、コリネバクテリウム・ジフセリエ(Corynebacterium diphtheriae)、コリネバクテリウム属の種、豚丹毒菌(Erysipelothrix rhusiopathiae)、パラウェルシュ菌(Clostridium perfringens)、破傷風菌(Clostridium tetani)、エンテロバクター・エロゲネス(Enterobacter aerogenes)、肺炎杆菌(Klebsiella pneumoniae)、動物パスツレラ症病原菌(Pasturella multocida)、バクテロイド属、フソバクテリウム・ヌクレアタム(Fusobacterium nucleatum)、ストレプトバシラス・モニリフォルミス(Streptobacillus moniliformis)、トレポネーマ・パリダム(Treponema pallidum)、トレポネーマ・ペルテニュ(Treponema pertenue)、レプトスピラ属、リケッチア属、および、アクチノマイセス・イスラエリイ(Actinomyces israelli)。
寄生体は、生存するためにその他の生物に依存している生物であり、従って、それらの生活環を継続するためにその他の生物に侵入または感染しなければならない。感染した生物、すなわち宿主は、寄生体に栄養と生息環境の両方を提供する。その最も広い意味において、寄生体という用語は、全ての感染因子(すなわち、細菌、ウイルス、菌類、原生動物、および、蠕虫類)を含む場合があるが、一般的に言えば、この用語は、単に原生動物、蠕虫類、および、外部寄生する節足動物(例えば、マダニ、それ以外のダニ類など)を意味するものとして用いられる。原生動物は、細胞内および細胞外の両方で、具体的には血液、腸管、または、組織の細胞外マトリックス内で複製が可能な単細胞生物である。蠕虫類は、ほとんどの場合、細胞外に存在する多細胞生物である(例外は、旋毛虫属の種である)。蠕虫類は、通常、最初の宿主から出て、複製のために第二の宿主に移ることが必要である。これらの上述のクラスに対して、外部寄生する節足動物は、宿主の体の外表面と寄生的な関係を形成する。
寄生体としては、細胞内寄生体、および、偏性細胞内寄生体が挙げられる。寄生体の例としては、これらに限定されないが、熱帯熱マラリア原虫(Plasmodium falciparum)、卵形マラリア原虫(Plasmodium ovale)、四日熱マラリア原虫(Plasmodium malariae)、Plasmdodium vivax、Plasmodium knowlesi、バベシア・ミクロチ(Babesia microti)、バベシア・ディバージエンス(Babesia divergens)、クルーズトリパノソーマ(Trypanosoma cruzi)、トキソプラズマ原虫(Toxoplasma gondii)、旋毛虫(Trichinella spiralis)、大型リーシュマニア(Leishmania major)、ドノバン・リーシュマニア(Leishmania donovani)、ブラジルリーシュマニア(Leishmania braziliensis)、熱帯リーシュマニア(Leishmania tropica)、ガンビアトリパノソーマ(Trypanosoma gambiense)、ローデシアトリパノソーマ(Trypanosoma rhodesiense)、および、マンソン住血吸虫(Schistosoma mansoni)が挙げられる。
菌類は、真核生物であり、そのうち脊椎のある哺乳動物において感染を引き起こすものはわずかである。なぜなら菌類は真核生物であり、これらは、サイズ、構造的な構成、生活環、および、増殖メカニズムにおいて原核性の細菌とは顕著に異なる。菌類は、一般的に、形態学的な特徴、繁殖様式、および、培養の特徴に基づいて分類される。菌類は、被検体において様々なタイプの病気を引き起こす可能性があり、このような病気としては、例えば真菌性の抗原を吸い込んだ後の呼吸器系のアレルギー、タマゴテングタケ(Amanita phalloides)の毒素、および、毒茸によって生産されたファロトキシン、および、アスペルギルス属の種によって生産されたアフラトキシン類のような有毒物質の摂取による真菌の中毒が挙げられるが、全ての菌類が感染症を引き起こすわけではない。
感染性の菌類は、全身性または表面の感染を引き起こす可能性がある。正常な健康な被検体においては、一次的な全身性の感染が起こる可能性があり、免疫無防備状態の被検体においては、日和見感染が最も高頻度で見出される。一次的な全身性の感染を引き起こす最も一般的な真菌性の因子としては、ブラストミセス属、コクシジオイデス属、および、ヒストプラスマ属が挙げられる。免疫無防備状態の、または、免疫抑制された被検体において日和見感染を引き起こす一般的な菌類としては、これらに限定されないが、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、クリプトコッカス・ネオフォルマンス(Cryptococcus neoformans)、および、様々なアスペルギルス属の種が挙げられる。全身性真菌感染とは、内臓の侵襲性の感染である。このような生物は、肺、消化管、または、静脈内カテーテルを介して体内に侵入することが一般的である。これらのタイプの感染は、主要な病原性真菌、または、日和見真菌によって引き起こされる可能性がある。
体表の真菌感染は、内部組織への侵入を起こさない外表面上での菌類の増殖に関する。典型的な体表の真菌感染としては、皮膚、毛髪または爪などの皮膚の真菌感染が挙げられる。
真菌感染に関連する病気としては、アスペルギルス症、分芽菌症、カンジダ症、色素酵母菌症、コクシジオイデス症、クリプトコッカス症、真菌による眼感染症、真菌の毛髪、爪および経膚感染、ヒストプラスマ症、ロボ真菌症、菌腫、耳真菌症、パラコクシジオイデス症、播種性のペニシリウム・マルネッフィ(Penicillium marneffei)、黒色菌糸症、リノスポリジウム症、スポロトリクム症、および、接合菌症が挙げられる。
その他の医学上関連する微生物は、文献で広範囲にわたり説明されており、例えば、C.G.A Thomas,Medical Microbiology,Bailliere Tindall,英国1983(その全内容を参照により本発明に含める)を参照。上記で列挙したものはそれぞれ説明のためであり、それらに制限することは目的としない。
本明細書で用いられる用語「癌抗原」および「腫瘍抗原」は、同じ意味で用いられており、腫瘍または癌細胞に結合し、主要組織適合複合体(MHC)分子に関連して抗原提示細胞の表面で発現される場合に免疫応答を惹起することができるペプチド、タンパク質または糖タンパク質のような化合物を意味する。癌抗原は、癌細胞によって差異的に発現されるため、癌細胞を標的とするために活用することができる。癌抗原とは、腫瘍特異的と思われる免疫応答を刺激することが可能な抗原である。これらの抗原の一部は、必ずしも発現されないが、正常な細胞によってコードされている。これらの抗原は、正常な細胞では通常はサイレントである(すなわち発現されない)抗原、所定の分化段階でのみ発現される抗原、および、胚性および胎児性抗原のような一時的に発現される抗原のように特徴付けることができる。その他の癌抗原は、突然変異した細胞性遺伝子、例えば腫瘍遺伝子(例えば、活性化されたras腫瘍遺伝子)、サプレッサー遺伝子(例えば、突然変異p53)、内部の欠失または染色体転座によって生じた融合タンパク質によってコードされている。さらにその他の癌抗原は、例えばRNAおよびDNA腫瘍ウイルスが有するウイルス遺伝子によってコードされたものがある。
癌抗原は、例えばCohen PA等(1994)Cancer Res 54:1055〜8で説明されているように未精製の癌細胞抽出物を製造すること、抗原を部分的に精製すること、組換え技術、または、既知の抗原のデノボ合成のいずれかによって癌細胞から製造することができる。癌抗原としては、これらに限定されないが、組換えによって発現される抗原、腫瘍もしくは癌、またはそれらの細胞の免疫原性部分、または、それらの全体が挙げられる。このような抗原は、組換えによって、または、当業界既知のその他のあらゆる手段によって単離または製造することができる。
腫瘍抗原の例としては、MAGE、MART−1/メラン(Melan)−A、gp100、ジペプチジルペプチダーゼIV(DPPIV)、アデノシン−デアミナーゼ結合タンパク質(ADAbp)、シクロフィリンb、結腸直腸関連の抗原(CRC)−−C017−1A/GA733、癌胎児性抗原(CEA)、ならびにその免疫原性エピトープCAP−1およびCAP−2、etv6、aml1、前立腺に特異的な抗原(PSA)、ならびにその免疫原性エピトープPSA−1、PSA−2およびPSA−3、前立腺に特異的な膜抗原(PSMA)、T細胞受容体/CD3−ゼータ鎖、腫瘍抗原のMAGE−ファミリー(例えば、MAGE−A1、MAGE−A2、MAGE−A3、MAGE−A4、MAGE−A5、MAGE−A6、MAGE−A7、MAGE−A8、MAGE−A9、MAGE−A10、MAGE−A11、MAGE−A12、MAGE−Xp2(MAGE−B2)、MAGE−Xp3(MAGE−B3)、MAGE−Xp4(MAGE−B4)、MAGE−C1、MAGE−C2、MAGE−C3、MAGE−C4、MAGE−C5)、腫瘍抗原のGAGE−ファミリー(例えば、GAGE−1、GAGE−2、GAGE−3、GAGE−4、GAGE−5、GAGE−6、GAGE−7、GAGE−8、GAGE−9)、BAGE、RAGE、LAGE−1、NAG、GnT−V、MUM−1、CDK4、チロシナーゼ、p53、MUCファミリー、HER/neu、p21ras、RCAS1、α−フェトプロテイン、E−カドヘリン、α−カテニン、β−カテニン、および、γ−カテニン、p120ctn、gp100Pmel117、PRAME、NY−ESO−1、cdc27、腺腫様多発結腸ポリープタンパク質(APC)、フォドリン、コネクシン37、Ig−イディオタイプ、p15、gp75、GM2、および、GD2ガングリオシド、ヒトパピローマウイルスタンパク質のようなウイルス産物、腫瘍抗原のSmadファミリー、lmp−1、P1A、EBVでコードされた核抗原(EBNA)−1、脳グリコーゲンホスホリラーゼ、SSX−1、SSX−2(HOM−MEL−40)、SSX−1、SSX−4、SSX−5、SCP−1、および、CT−7、および、c−erbB−2が挙げられる。この列挙は、限定することを意図していない。
本明細書で用いられる「アレルゲン」とは、IgE生産を特徴とする免疫応答を惹起することができる分子である。またアレルゲンは、感染しやすい被検体においてアレルギー性または喘息性の応答を誘導する可能性がある物質でもある。従って、本発明の状況に関して、アレルゲンという用語は、IgE抗体が媒介するアレルギー性応答を開始させることができる特定のタイプの抗原を意味する。
アレルゲンの種類は膨大であり、例えば、花粉、昆虫毒、動物の鱗屑が細かくなったもの、真菌胞子、および、薬物(例えば、ペニシリン)を挙げることができる。天然の動物および植物アレルゲンの例としては、以下の生物種に特異的なタンパク質が挙げられる: イヌ(Canis familiaris);ダニ(例えば、Dermatophagoides farinae);ネコ(Felis domesticus);ブタクサ(Ambrosia artemisiifolia);ライグラス(例えば、Lolium perenne、および、Lolium multiflorum);Cryptomeria(Cryptomeria japonica);アルテルナリア属(Alternaria alternata);アルダー;ハンノキ(Alnus gultinosa);カバノキ属(Betula verrucosa);コナラ属(Quercus alba);オリーブ(Olea europa);ヨモギ属(Artemisia vulgaris);プランタゴ(例えば、Plantago lanceolata);イラクサ(Parietaria)(例えば、Parietaria officinalis、および、Parietaria judaica);チャバネゴキブリ属(例えば、Blattella germanica);ミツバチ(例えば、Apis multiflorum);イトスギ(Cupressus)(例えば、Cupressus sempervirens、Cupressus arizonica、および、Cupressus macrocarpa);ビャクシン属(例えば、Juniperus sabinoides、Juniperus virginiana、Juniperus communis、および、Juniperus ashei);ヒノキ科クロベ属(Thuya)(例えば、Thuya orientalis);ヒノキ(例えば、Chamaecyparis obtusa);ワモンゴキブリ属(例えば、Periplaneta americana);シバムギ(Agropyron)(例えば、Agropyron repens);ライ麦(例えば、Secale cereale);コムギ属(例えば、Triticum aestivum);カモガヤ(Dactylis)(例えば、Dactylis glomerata);ウシノケグサ属(例えば、Festuca elatior);イチゴツナギ属(例えば、Poa pratensis、および、Poa compressa);カラスムギ属(例えば、Avena sativa);シラゲガヤ属(例えば、Holcus lanatus);ハルガヤ属(例えば、Anthoxanthum odoratum);リボンガヤ(Arrhenatherum)(例えば、Arrhenatherum elatius);コヌカグサ属(Agrostis)(例えば、Agrostis alba);オオアワガエリ属(Phleum)(例えば、Phleum pratense);クサヨシ属(Phalaris)(例えば、Phalaris arundinacea);スズメノヒエ属(例えば、Paspalum notatum);モロコシ属(例えば、Sorghum halepensis);および、ブロムグラス(例えば、Bromus inermis)。
本発明は、一形態において、本発明の免疫刺激性ORN、および、抗原の結合体を提供する。一実施態様において、本発明の免疫刺激性ORNは、抗原に共有結合で連結している。本免疫刺激性ORNと抗原との間の共有結合は、このようにして連結された本免疫刺激性ORNおよび抗原が、それぞれ個々の構成要素の測定可能な機能的な活性を保持しさえすれば、あらゆるタイプの適切な共有結合が可能である。一実施態様において、共有結合は、直接的である。その他の実施態様において、共有結合は、間接的である(例えばリンカー成分を介して)。共有結合で結合させた免疫刺激性ORNおよび抗原は、細胞内で一方から他方が放出されるようにプロセシングを受けてもよい。この方法において、いずれかの構成要素の細胞への送達は、別々の調製物、または、別々の構成要素として投与される場合のその送達と比較して強化される可能性がある。一実施態様において、抗原は抗原そのものであり、すなわち、抗原は、予め形成された抗原である。
一形態において、本発明は、運搬手段と共に本発明の組成物を含む医薬組成物を提供する。様々な実施態様において、このような運搬手段は、カチオン脂質、リポソーム、渦巻型の手段、ビロゾーム、免疫刺激複合体(ISCOM)、微粒子、マイクロスフェア、ナノスフェア、単層の小胞(LUV)、多層の小胞、水中油型エマルジョン、油中水型エマルジョン、エマルソーム(emulsome)、および、ポリカチオン性ペプチド、および、任意に製薬上許容できるキャリアーから選択することができる。製薬上許容できるキャリアーは以下で考察される。本発明の医薬組成物は、任意に、さらに抗原を含んでいてもよい。本発明の組成物は、抗原が存在する場合は抗原と共に、あらゆる適切な方法を用いて運搬手段と物理的に結合させる。本免疫刺激性組成物は、運搬手段に内包されてもよいし、または、運搬手段の溶媒に露出した表面上に、または、それに結合して存在していてもよい。一実施態様において、本免疫刺激性ORNは、運搬手段の溶媒に露出した表面上で、または、それに結合して存在し、抗原が存在する場合、抗原は、運搬手段に内包される。その他の実施態様において、本免疫刺激性ORNおよび抗原の両方が、運搬手段の溶媒に露出した表面上で、または、それに結合して存在する。さらにその他の実施態様において、抗原が、運搬手段の溶媒に露出した表面上で、または、それに結合して存在し、本免疫刺激性ORNが、運搬手段に内包される。さらにその他の実施態様において、抗原が含まれる場合、本免疫刺激性ORNおよび抗原の両方が運搬手段に内包される。
本発明はまた、本発明の免疫刺激性組成物の使用方法を提供する。一形態において、本発明は、免疫細胞を活性化する方法を提供する。本発明のこの形態に係る方法は、インビトロまたはインビボで免疫細胞と、有効量の本発明の組成物とを接触させ、免疫細胞を活性化する工程を含む。本発明の組成物は、任意に抗原を含んでいてもよい。本明細書で用いられる「免疫細胞」は、先天性または適応免疫応答に関与する可能性がある骨髄から誘導されたあらゆる細胞を意味する。免疫系細胞としては、これらに限定されないが、樹状細胞(DC)、ナチュラルキラー(NK)細胞、単球、マクロファージ、顆粒球、Bリンパ球、血漿細胞、Tリンパ球、および、それらの前駆体細胞が挙げられる。
本明細書で用いられる用語「有効量」は、望ましい生物学的作用を引き起こすのに必要な、または、十分な物質の量を意味する。有効量は、1回の投与で投与される量であってもよいが、それに限定する必要はない。
本明細書で用いられる用語「免疫細胞を活性化する」は、免疫細胞が、免疫応答に対応して活性化された状態になるように誘導することを意味する。用語「免疫細胞を活性化する」は、免疫応答を誘導すること、および、免疫応答を促進することの両方を意味する。本明細書で用いられる用語「免疫応答」は、エフェクター免疫機能を増大させて、その機能が実行されるように、または、免疫応答に関与する遺伝子産物が生産されるように免疫細胞の活性化を引き起こす先天性または適応免疫応答のあらゆる形態を意味する。免疫応答に関与する遺伝子産物としては、分泌生成物(例えば、抗体、サイトカイン、および、ケモカイン)、加えて、免疫機能に特徴的な細胞内および細胞表面分子(例えば、分化(CD)抗原の所定のクラスター、転写因子、および、遺伝子転写物)が挙げられる。用語「免疫応答」は、単一の細胞に適応することもできるし、または、細胞群に適応することもできる。
サイトカインの生産は、数種の当業界周知の方法のいずれかによって評価することができ、このような方法としては、生体反応分析、酵素結合免疫吸着検査法(ELISA)、細胞内蛍光活性化細胞分類法(FACS)解析、および、逆転写酵素/ポリメラーゼ連鎖反応(RT−PCR)が挙げられる。
一実施態様において、免疫応答は、炎症誘発性サイトカイン免疫応答の発生に関与する。炎症誘発性サイトカイン免疫応答は、所定のサイトカイン、および、ケモカイン、例えばIFN−γ、TNF−α、IL−12、IL−10、IL−6、および、それらのあらゆる組み合わせのいずれかの発現を含む可能性がある。本発明の目的において、特にIFN−γが排除される。
一実施態様において、このような免疫応答は、免疫細胞の活性化の細胞表面マーカー、例えばCD25、CD80、CD86、および、CD154のアップレギュレーションに関与する。このようなマーカーの細胞表面における発現を測定する方法は当業界周知であり、例えばFACS解析が挙げられる。
細胞または細胞群における免疫応答を測定するために、一実施態様において、TLR8を発現する細胞または細胞群を用いる。このような細胞は、TLRを自然に発現するものでもよいし、または、TLRに適した発現ベクターを細胞に導入することによってTLRが発現されるように操作されたものでもよい。一実施態様において、このような細胞または細胞群は、末梢血単核細胞(PBMC)として得ることができる。一実施態様において、このような細胞または細胞群は、上記TLRを発現する細胞系として得ることができる。一実施態様において、このような細胞または細胞群は、上記TLRを発現する一時的な形質転換体として得ることができる。一実施態様において、このような細胞または細胞群は、上記TLRを発現する安定な形質転換体として得ることができる。
また細胞または細胞群において免疫応答を測定するのに使用するためにも、細胞または細胞群に、TLRによる細胞内シグナル伝達に応答するレポーターコンストラクトを導入することが便利な場合がある。一実施態様において、このようなレポーターは、NF−κBプロモーターの制御下に置かれた遺伝子である。一実施態様において、このようなプロモーターの制御下に置かれた遺伝子は、ルシフェラーゼである。適切な活性化の条件下で、ルシフェラーゼレポーターコンストラクトが発現されて、検出可能な光シグナルを放出するが、この光シグナルは、ルミノメーターを用いて定量的に測定することもできる。このようなレポーターコンストラクトおよびその他の適切なレポーターコンストラクトは、市販されている。
また本発明は、TLR活性化を検出する無細胞を利用した方法の使用も考慮する。
本発明は、所定の形態において、治療に使用するための組成物および方法に関する。本発明の免疫刺激性組成物は、単独で用いてもよいし、または、その他の治療剤と組み合わせて用いてもよい。本免疫刺激性組成物およびその他の治療剤は、同時に投与してもよいし、または、連続的に投与してもよい。本発明の免疫刺激性組成物およびその他の治療剤が同時に投与される場合、これらは、同じ調合物で投与してもよいし、または、別々の調合物で投与してもよいが、これらは同時に投与される。加えて、本発明の免疫刺激性組成物およびその他の治療剤が同時に投与される場合、これらは、同じ投与経路で投与してもよいし、または、別々の投与経路で投与してもよいが、これらは同時に投与される。本発明の免疫刺激性組成物の投与が、その他の治療剤の投与から時間的に別々になされる場合、本発明の免疫刺激性組成物およびその他の治療剤は連続的に投与される。これらの化合物が投与される間隔の期間は、分単位でもよいし、または、それより長くてもよい。一実施態様において、本発明の免疫刺激性組成物は、その他の治療剤の投与の前に投与される。一実施態様において、本発明の免疫刺激性組成物は、その他の治療剤の投与の後に投与される。加えて、本発明の免疫刺激性組成物およびその他の治療剤が連続的に投与される場合、これらは、同じ投与経路で投与してもよいし、または、別々の投与経路で投与してもよい。その他の治療剤としては、これらに限定されないが、感染、癌、アレルギーおよび喘息の治療に有用なアジュバント、抗原、ワクチンおよび医薬品が挙げられる。
一形態において、本発明は、被検体にワクチン接種する方法を提供する。本発明のこの形態に係る方法は、被検体に、抗原および本発明の組成物を投与する工程を含む。一実施態様において、このような抗原の投与は、抗原をコードする核酸の投与を含む。
本明細書で用いられる「被検体」は、脊椎動物を意味する。様々な実施態様において、上記被検体は、ヒト、ヒト以外の霊長類、または、その他の哺乳動物である。具体的な実施態様において、上記被検体は、マウス、ラット、モルモット、ウサギ、ネコ、イヌ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ウシ、または、ウマである。
被検体にワクチン接種する方法で使用するために、一実施態様において、本発明の組成物は、抗原を含む。このような抗原は、本発明のORNから分離していてもよいし、または、本発明のORNに共有結合で連結していてもよい。一実施態様において、本発明の組成物そのものに抗原は含まれない。この実施態様において、抗原は、本発明の組成物と別々に、または、本発明の組成物と共に、のいずれかで被検体に投与することができる。別々の投与には、時間が別々の投与、位置または投与経路が別々の投与、または、時間と位置または投与経路の両方が別々の投与が含まれる。本発明の組成物および抗原が別々の時間に投与される場合、抗原は、本発明の組成物の前に投与してもよいし、または、その後に投与してもよい。一実施態様において、抗原は、本発明の組成物を投与してから48時間〜4週間後に投与される。また本方法は、抗原および組成物の最初の投与後に、抗原単独、組成物単独、または、抗原と組成物とを併用した1種またはそれより多くのブースターを投与することも考慮する。
また本発明は、被検体に本発明の組成物(ここで本組成物は抗原を含まない)を投与することによって、被検体が将来的に未知の抗原と遭遇することに対して準備することも考慮する。この実施態様によれば、被検体の免疫系は、後になって例えば環境または職業上の曝露によって被検体が遭遇する抗原に対してより強力な応答が生じるように準備される。このような方法は、例えば微生物因子に晒される可能性が高い旅行者、医療従事者および兵士のために用いることができる。
一形態において、本発明は、免疫系の不全を有する被検体の治療方法を提供する。本発明のこの形態に係る方法は、被検体に、被検体を治療するのに有効な量の本発明の組成物を投与する工程を含む。本明細書で用いられる「免疫系の不全」は、抗原に対する免疫応答を発生させる免疫系の能力が異常に減少している状態を意味する。一実施態様において、免疫系の不全とは、被検体の免疫系が、通常の能力で機能しない病気または障害、または、例えば被検体における腫瘍もしくは癌または感染が除去されるように被検体の免疫応答を高めることが有用であると予想される病気または障害である。本明細書で用いられる「免疫不全を有する被検体」は、抗原に対する免疫応答を発生させる被検体の免疫系の能力が減少している被検体を意味する。免疫不全を有する被検体としては、後天性免疫不全を有する被検体が挙げられ、加えて、先天性免疫不全を有する被検体も挙げられる。後天性免疫不全を有する被検体としては、これらに限定されないが、慢性炎症性の状態を有する被検体、慢性腎機能不全または腎不全を有する被検体、感染を有する被検体、癌を有する被検体、免疫抑制薬が投与された被検体、その他の免疫抑制治療を摂取している被検体、および、栄養不良の被検体が挙げられる。一実施態様において、上記被検体は、抑制されたCD4+T細胞群を有する。一実施態様において、上記被検体は、ヒト免疫不全ウィルス(HIV)に感染しているか、または、後天性免疫不全症候群(AIDS)を有する。従って、本発明のこの形態に係る方法は、より強力な免疫応答が必要な被検体において免疫応答を高める、または、免疫応答を発生させる能力を高める方法を提供する。
本発明の組成物および方法は、単独で用いてもよいし、または、感染の治療に有用なその他の物質および方法と共に用いてもよい。一形態において、本発明は、感染を有する被検体の治療方法を提供する。本発明のこの形態に係る方法は、感染を有する被検体に、このような被検体を治療するのに有効な量の本発明の組成物を投与する工程を含む。
一形態において、本発明は、感染を有する被検体の治療方法を提供する。本発明のこの形態に係る方法は、感染を有する被検体に、被検体を治療するのに有効な量の本発明の組成物、および、感染のための医薬品を投与する工程を含む。
一形態において、本発明は、被検体において感染を治療する医薬品を製造するための本発明の免疫刺激性ORNの使用を提供する。
一形態において、本発明は、感染の治療に有用な組成物を提供する。この形態に係る組成物は、本発明の免疫刺激性ORN、および、感染のための医薬品を含む。
本明細書で用いられる用語「治療する」は、病気または状態を有する被検体に対して用いられる場合、被検体における病気または状態のうち少なくとも1種の徴候または症状を予防する、改善する、または、除去することを意味するものとする。
「感染を有する被検体」は、感染性微生物が体表から、局所的に、または、全身に被検体に侵入することによって生じる障害を有する被検体である。感染性微生物としては、上述のようなウイルス、細菌、真菌または寄生体が挙げられる。
感染のための医薬品としては、これらに限定されないが、抗菌剤、抗ウイルス剤、抗真菌剤、および、抗寄生虫剤が挙げられる。「抗感染薬物質」、「抗生物質」、「抗菌剤」、「抗ウイルス剤」、「抗真菌剤」、「抗寄生虫剤」および「駆虫薬」のような成句は、当業者にとって十分に確立された意味を有し、標準的な医療の教本で定義されている。簡単に言えば、抗菌剤は細菌を死滅させるか、または、阻害するものであり、例えば、抗生物質、加えて、類似の機能を有するその他の合成または天然の化合物が挙げられる。抗ウイルス剤は、自然源から単離してもよいし、または、合成してもよく、これらは、ウイルスを死滅または阻害させるのに有用である。抗真菌剤は、体表の真菌感染、加えて、日和見性および一次的な全身性真菌感染を治療するのに用いられる。抗寄生虫剤は、寄生体を死滅させるか、または、阻害する。多くの抗生物質は、微生物のような細胞で二次代謝産物として生産される低分子量の分子である。一般的に、抗生物質は、微生物に特異的であるが、宿主細胞には存在しない1種またはそれより多くの機能または構造を妨害する。
抗感染治療が有する問題の1つは、抗感染薬物質で治療される宿主に生じる副作用である。例えば、多くの抗感染因子は、広範囲の微生物を死滅または阻害することができるが、特定の型の種に特異的ではない。これらのタイプの抗感染因子を用いた治療によって、感染性微生物と同様に宿主内に生息する正常な微生物フローラの死滅も招く。微生物フローラは感染性の病原体と競合して、それらに対するバリアとしてとして機能するため、微生物フローラの損失により病気の合併症が起こり、宿主がその他の病原体に感染しやすくなる可能性がある。微生物以外の細胞、または、宿主の組織に対するこれらの化学物質の特異的または非特異的な作用の結果として、その他の副作用が発生する可能性もある。
抗感染剤の広範な使用に伴うその他の問題は、微生物の抗生物質耐性株が発生することである。すでに、バンコマイシン耐性エンテロコッカス属、ペニシリン耐性肺炎球菌、多剤耐性黄色ブドウ球菌(S.aureus)、および、多剤耐性結核菌株が発生しており、主要な臨床上の問題になりつつある。抗感染剤の広範な使用は、多くの抗生物質耐性細菌株を生産する可能性が高いと予想される。結果として、これらの微生物と闘うための新規の感染を防ぐ方策が必要であると予想される。
多様な細菌を死滅または阻害するのに有効な抗菌性抗生物質は、広域抗生物質と称される。グラム陽性またはグラム陰性のクラスの細菌に対しては、それ以外のタイプの抗菌性抗生物質が圧倒的に有効である。これらのタイプの抗生物質は、狭域抗生物質と称される。一種の生物または病気に対して有効であるが、その他のタイプの細菌に対しては有効ではないその他の抗生物質は、限定域(limited−spectrum)抗生物質と称される。
抗菌剤は、それらの主要な作用機序に基づいて分類される場合がある。一般的に、抗菌剤は、細胞壁合成阻害剤、細胞膜阻害剤、タンパク質合成阻害剤、核酸合成または機能の阻害剤、および、競合的阻害剤である。細胞壁合成阻害剤は、細胞壁合成プロセスにおける工程、および、一般的には細菌のペプチドグリカンの合成における工程を阻害する。細胞壁合成阻害剤としては、β−ラクタム抗生物質、天然ペニシリン、半合成のペニシリン、アンピシリン、クラブラン酸、セファロスポリン、および、バシトラシンが挙げられる。
β−ラクタムは、ペプチドグリカン合成の最後の工程を阻害する4員環のβ−ラクタム環を含む抗生物質である。β−ラクタム抗生物質は、合成してもよいし、または、天然のものでもよい。ペニシリウム属によって生産されるβ−ラクタム系抗生物質は、ペニシリンGまたはペニシリンVのような天然ペニシリンである。これらは、ペニシリウム・クリソゲヌム(Penicillium chrysogenum)の発酵によって生産される。天然ペニシリンは、狭域の活性を有し、一般的に、連鎖球菌属、淋菌およびブドウ球菌属に対して有効である。グラム陽性菌に対しても有効なその他のタイプの天然ペニシリンとしては、ペニシリンF、X、K、および、Oが挙げられる。
半合成ペニシリンは、一般的に、糸状菌によって生産される6−アミノペニシラン酸分子の改変型である。6−アミノペニシラン酸を側鎖の付加で修飾することによって、天然ペニシリンよりも広域の活性を有するか、または、様々なその他の有利な特性を有するペニシリンを得ることができる。一部のタイプの半合成ペニシリンは、グラム陽性およびグラム陰性菌に対して広域の活性を有するが、ペニシリナーゼによって不活性化される。これらの半合成ペニシリンとしては、アンピシリン、カルベニシリン、オキサシリン、アズロシリン、メズロシリン、および、ピペラシリンが挙げられる。その他のタイプの半合成ペニシリンは、グラム陽性菌に対して狭域の活性を有するが、ペニシリナーゼによって不活性化されないような特性を発達させている。このようなものとしては、例えば、メチシリン、ジクロキサシリン、および、ナフシリンが挙げられる。広域な活性を有する半合成ペニシリンのうちいくつかは、クラブラン酸およびスルバクタムのようなβ−ラクタマーゼ阻害剤と組み合わせて用いることができる。β−ラクタマーゼ阻害剤は抗菌作用を有さないが、これらはペニシリナーゼを阻害する機能を有するため、半合成ペニシリンを分解から保護する。
その他のタイプのβ−ラクタム抗生物質は、セファロスポリンである。これは、細菌のβ−ラクタマーゼによる分解を受けやすいため、必ずしも単独で有効とは限らない。しかしながらセファロスポリンは、ペニシリナーゼに対して耐性である。これは、様々なグラム陽性およびグラム陰性菌に対して有効である。セファロスポリンとしては、これらに限定されないが、セファロチン、セファピリン、セファレキシン、セファマンドール、セファクロル、セファゾリン、セフロキシン、セフォキシチン、セフォタキシム、セフスロジン、セフェタメト、セフィキシム、セフトリアキソン、セフォペラゾン、セフタジジン、および、モクサラクタムが挙げられる。
バシトラシンは、ムロペプチドサブユニットまたはペプチドグリカンを膜の外側に送達する分子から、これらサブユニットの放出を阻害することによって細胞壁合成を阻害する抗生物質のその他のクラスである。バシトラシンはグラム陽性菌に対して有効であるが、その高い毒性のために、一般的に使用が外用投与に限定されている。
カルバペネムは、細胞壁合成を阻害することができる広域の活性を有するその他のβ−ラクタム系抗生物質である。カルバペネムの例としては、これらに限定されないが、イミペネムが挙げられる。またモノバクタム系も広域の活性を有するβ−ラクタム系抗生物質であり、例えばユーズトレオナム(euztreonam)が挙げられる。またストレプトマイセスによって生産される抗生物質であるバンコマイシンも、細胞膜合成を阻害することによりグラム陽性菌に対して有効である。
抗菌剤のその他のクラスは、細胞膜阻害剤である抗菌剤である。これらの化合物は、細菌の膜の構造を破壊するか、または、その機能を阻害する。細胞膜阻害剤である抗菌剤が有する一つの問題は、これらは、細菌および真核細胞の膜においてリン脂質が類似しているために、細菌に加えて真核細胞においても作用を生じる可能性があることである。従ってこれらの化合物は、これらの化合物を全身投与で使用することが許容されるのに十分な程度特異的であることはまれであり、局所投与のために高用量を使用することを妨げる。
臨床的に有用な細胞膜阻害剤の1つは、ポリミキシンである。ポリミキシンは、膜のリン脂質に結合することによって膜の機能を妨げる。ポリミキシンは、主としてグラム陽性菌に対して有効であり、一般的に、重度のシュードモナス感染、または、毒性が少ない抗生物質に対して耐性のシュードモナス感染に用いられる。この化合物の全身投与に伴う重篤な副作用としては、腎臓およびその他の臓器に対するダメージが挙げられる。
その他の細胞膜阻害剤としては、アンホテリシンB、および、ナイスタチンが挙げられ、これらは主として全身性真菌感染およびカンジダ酵母感染の治療で用いられる抗真菌剤である。イミダゾールは、細胞膜阻害剤である抗生物質のその他のクラスである。イミダゾールは抗菌剤、加えて抗真菌剤として用いられ、例えば酵母感染、皮膚糸状菌感染、および、全身性真菌感染の治療に用いられる。イミダゾールとしては、これらに限定されないが、クロトリマゾール、ミコナゾール、ケトコナゾール、イトラコナゾール、および、フルコナゾールが挙げられる。
多くの抗菌剤は、タンパク質合成阻害剤である。これらの化合物は、細菌が構造タンパク質および酵素を合成することを妨げるため、細菌細胞増殖もしくは機能の阻害、または、細胞死を引き起こす。一般的にこれらの化合物は、転写または翻訳プロセスを妨害する。転写をブロックする抗菌剤としては、これらに限定されないが、リファンピン、および、エタンブトールが挙げられる。リファンピンは、酵素RNAポリメラーゼを阻害するものであり、これは広域な活性を有し、グラム陽性およびグラム陰性菌、加えてヒト型結核菌(Mycobacterium tuberculosis)に対して有効である。エタンブトールは、ヒト型結核菌に対して有効である。
翻訳をブロックする抗菌剤は、細菌のリボソームを阻害して、mRNAがタンパク質に翻訳されるのを妨げることができる。一般的に、このクラスの化合物としては、これらに限定されないが、テトラサイクリン、クロラムフェニコール、マクロライド系(例えば、エリスロマイシン)、および、アミノグルコシド系(例えば、ストレプトマイシン)が挙げられる。
アミノグルコシド系は、細菌ストレプトマイセスによって生産される抗生物質のクラスであり、例えばストレプトマイシン、カナマイシン、トブラマイシン、アミカシン、および、ゲンタマイシンが挙げられる。アミノグルコシド系は、グラム陽性およびグラム陰性菌によって引き起こされる多種多様の細菌感染に対して用いられてきた。ストレプトマイシンは、結核治療の主要な薬物として広範囲にわたり用いられてきた。ゲンタマイシンは、シュードモナス感染などの多くのグラム陽性およびグラム陰性菌株に対して、特にトブラマイシンと組み合わせて用いられる。カナマイシンは、ペニシリン耐性ブドウ球菌のような多くのグラム陽性菌に対して用いられる。それらの使用を臨床的に限定してきたアミノグルコシド系の副作用の1つは、有効性を得るのに必須な投与量だと、持続的に使用することによって、腎臓機能を損ない、聴覚消失症を発症する聴覚神経へのダメージを引き起こすことが認められていることである。
その他のタイプの翻訳を阻害するタイプの抗菌剤は、テトラサイクリンである。テトラサイクリンは、広域な活性を有する抗生物質のクラスの1つであり、これらは、様々なグラム陽性およびグラム陰性菌に対して有効である。テトラサイクリンの例としては、テトラサイクリン、ミノサイクリン、ドキシサイクリン、および、クロルテトラサイクリンが挙げられる。これらは、多くのタイプの細菌の治療に重要であるが、特にライム病の治療において重要である。これらは毒性が低く、直接の副作用が最小であることから、テトラサイクリンは医学界で濫用、誤用され続け、問題となっている。例えば、それらの過剰使用は、耐性の出現が蔓延する原因となっている。
マクロライド系のような抗菌剤は50Sリボゾームサブユニットに可逆的に結合して、ペプチジルトランスフェラーゼによってタンパク質の伸長を阻害するか、または、細菌のリボソームからの非荷電性tRNAの放出を妨害するか、または、その両方を行う。これらの化合物としては、エリスロマイシン、ロキシスロマイシン、クラリスロマイシン、オレアンドマイシン、および、アジスロマイシンが挙げられる。エリスロマイシンは、ほとんどのグラム陽性菌、ナイセリア属、レジオネラ属、および、ヘモフィルス属に対して活性を有するが、腸内細菌科に対しては活性を有さない。リンコマイシンおよびクリンダマイシンは、タンパク質合成中にペプチド結合の形成をブロックするものであり、グラム陽性菌に対して用いられる。
その他のタイプの翻訳阻害剤は、クロラムフェニコールである。クロラムフェニコールは、70Sリボソームに結合して細菌の酵素ペプチジルトランスフェラーゼを阻害し、それによってタンパク質合成中にポリペプチド鎖の成長を予防する。クロラムフェニコールに伴う1つの重篤な副作用は、再生不良性貧血である。再生不良性貧血は、細菌を治療するのに有効なクロラムフェニコール投与で少ない比率の患者(1/50,000)に発生する。クロラムフェニコールは、かつては頻繁に処方された抗生物質であったが、貧血による死亡が認められたために現在ではめったに用いられない。しかしながらクロラムフェニコールは、その有効性のために生命を脅かす状況(例えば、腸チフス)では未だに使用されている。
いくつかの抗菌剤は、核酸合成または機能を崩壊させるが、例えばDNAまたはRNAのメッセージが読めなくなるようにDNAまたはRNAに結合する。このようなものとしては、これらに限定されないが、キノロン類およびコトリモキサゾール類(いずれも合成化学物質)、および、リファマイシン(天然または半合成の化学物質)が挙げられる。キノロンは、細菌が自身の環状DNAを生産するのに必要な酵素であるDNAジャイレースを阻害することによって細菌のDNA複製をブロックする。これらは広域の活性を有し、例えば、ノルフロキサシン、シプロフロキサシン、エノキサシン、ナリジクス酸、および、テマフロキサシンが挙げられる。ナリジクス酸は、殺菌性の物質であり、これは、DNA複製に必須であるDNAジャイレース酵素(トポイソメラーゼ)に結合し、スーパーコイルを緩めて改質し、DNAジャイレース活性を阻害することができる。ナリジクス酸の主要な用途は、下部尿路感染症(UTI)の治療にあるなぜならナリジクス酸は、UTIに共通の原因である大腸菌(E.coli)、エンテロバクター・エロゲネス(Enterobacter aerogenes)、肺炎桿菌(K.pneumoniae)、および、プロテウス属にような数種のタイプのグラム陰性菌に対して有効である。コトリモキサゾールは、スルファメトキサゾールとリメトプリムとの組み合わせであり、これは、DNAヌクレオチドを作製するのに必要な細菌の葉酸合成をブロックする。リファンピシンは、グラム陽性菌(例えば、ヒト型結核菌、および、髄膜炎を引き起こすナイセリア・メニンギチジス(Neisseria meningitidis))、および、一部のグラム陰性菌に対して活性なリファマイシン誘導体である。リファンピシンは、ポリメラーゼのベータサブユニットに結合し、ポリメラーゼを活性化するのに必要な最初のヌクレオチドの付加をブロックすることによって、mRNA合成をブロックすることができる。
抗菌剤のその他のクラスは、細菌の酵素の競合的阻害剤として機能する化合物である。競合的阻害剤は、ほぼ全てが構造的に細菌の増殖因子に類似しており、結合に関して競合するが、細胞における代謝機能は行わない。これらの化合物としては、スルホンアミド類、および、さらにより強力で広域の抗菌活性を有するスルファニルアミドの化学修飾された形態が挙げられる。スルホンアミド類(例えば、ガントリシンおよびリメトプリム)は、肺炎連鎖球菌、ベータ−溶血性連鎖球菌、および、大腸菌の治療に有用であり、これらは、大腸菌によって引き起こされる合併症のないUTIの治療、および、髄膜炎菌性髄膜炎の治療で用いられている。
抗ウイルス剤は、ウイルスによる細胞の感染、または、細胞内でのウイルス複製を防ぐ化合物である。抗ウイルス薬物は、抗菌性薬物よりもずっと少ないが、これはなぜなら、ウイルス複製のプロセスは、宿主細胞内でのDNA複製と密接に関連するため、非特異的な抗ウイルス剤は宿主にとって毒性であることが多いためである。ウイルス感染のプロセスには、抗ウイルス剤によってブロックまたは阻害することができる段階がいくつかある。これらの段階としては、ウイルスの宿主細胞への付着(免疫グロブリン、または、結合ペプチド)、ウイルスの脱殻(例えば、アマンタジン)、ウイルスmRNAの合成または翻訳(例えば、インターフェロン)、ウイルスRNAまたはDNAの複製(例えば、ヌクレオシド類似体)、新しいウイルスタンパク質の成熟(例えば、プロテアーゼ阻害剤)、および、ウイルスの出芽および放出が挙げられる。
その他の抗ウイルス剤の種類は、ヌクレオシド類似体である。ヌクレオシド類似体とは、ヌクレオシドに類似しているが、不完全な、または、一般的ではないデオキシリボースまたはリボース基を有する合成化合物である。ヌクレオシド類似体が細胞内に入ると、これらはリン酸化されて三リン酸の形態になるため、ウイルスDNAまたはRNAへの取り込みに関して正常なヌクレオチドと競合する。ヌクレオシド類似体の三リン酸の形態が成長中の核酸鎖に組み込まれると、それらはウイルスポリメラーゼと不可逆的な結合を引き起こすため、鎖がそこで終結する。ヌクレオシド類似体としては、これらに限定されないが、アシクロビル(単純疱疹ウイルス、および、水痘−帯状疱疹ウイルスの治療に用いられる)、ガンシクロビル(サイトメガロウイルスの治療に有用)、イドクスウリジン、リバビリン(呼吸器系合胞体ウイルスの治療に有用)、ジデオキシイノシン、ジデオキシシチジン、および、ジドブジン(アジドチミジン)が挙げられる。
抗ウイルス剤のその他のクラスとしては、インターフェロンのようなサイトカインが挙げられる。インターフェロンは、ウイルスに感染した細胞、加えて免疫細胞によって分泌されるサイトカインである。インターフェロンは、感染した細胞に隣接する細胞上の特異的な受容体に結合することによって作用し、細胞に、ウイルスによる感染からその細胞が保護されるような変化をもたらす。またαおよびβ−インターフェロンは、感染した細胞の表面でクラスIおよびクラスII MHC分子の発現も誘導し、それにより、宿主の免疫細胞に認識させるための抗原提示の増加が起こる。αおよびβ−インターフェロンは組換えの形態として入手することができ、慢性B型およびC型肝炎感染の治療に用いられてきた。インターフェロンは、抗ウイルス治療に有効な投与量で、発熱、倦怠感および体重減少のような重度の副作用が生じる。
免疫グロブリン療法は、ウイルス感染の予防に用いられる。ウイルス感染のための免疫グロブリン療法は、抗原特異性によるのではないという点で細菌感染の場合とは異なり、このような免疫グロブリン療法は、細胞外のビリオンに結合して、それらがウイルス感染を受けやすい細胞に付着し侵入することを予防することにより作用する。このような治療は、宿主中に抗体が存在する期間中はウイルス感染の予防において有効性を示す。一般的に、2タイプの免疫グロブリン療法があり、一方は、通常の免疫グロブリン療法であり、もう一方は高力価免疫グロブリン療法である。通常の免疫グロブリン療法は、正常な血液ドナーの血清から調製されプールされた抗体製品を利用する。このプールした製品は、A型肝炎、パルボウイルス、エンテロウイルス(特に新生児における)のような多様なヒトウイルスに対して低力価の抗体を含む。高力価免疫グロブリン療法は、特定のウイルスに対して高力価の抗体を有する個体の血清から調製された抗体を利用する。従ってこのような抗体は、特定のウイルスに対して用いられる。高力価免疫グロブリンの例としては、帯状疱疹免疫グロブリン(免疫無防備状態の子供および新生児における水痘の予防に有用)、ヒト狂犬病免疫グロブリン(狂犬病の動物に噛まれた被検体の曝露後予防において有用)、B型肝炎免疫グロブリン(特にウイルスに晒された被検体におけるB型肝炎ウィルスの予防において有用)、および、RSV免疫グロブリン(呼吸器系合胞体ウイルス感染の治療において有用)が挙げられる。
抗真菌剤は、感染性の真菌類の治療および予防に有用である。抗真菌剤は、それらの作用機序によって分類されることがある。いくつかの抗真菌剤は、グルコースシンターゼを阻害することによって細胞壁阻害剤として機能する。このようなものとしては、これらに限定されないが、バシウンギン(basiungin)/ECBが挙げられる。その他の抗真菌剤は、膜の完全性を不安定にすることによって作用する。このようなものとしては、これらに限定されないが、イミダゾール、例えばクロトリマゾール、セルタコンゾール(sertaconzole)、フルコナゾール、イトラコナゾール、ケトコナゾール、ミコナゾール、および、ボリコナゾール(voriconacole)が挙げられ、加えて、FK463、アンホテリシンB、BAY38−9502、MK991、プラジミシン、UK292、ブテナフィン、および、テルビナフィンも挙げられる。その他の抗真菌剤は、キチンを分解することによって(例えば、キチナーゼ)、または、免疫抑制(501クリーム)によって機能する。
駆虫薬は、寄生体を直接的にを殺す物質である。このような化合物は当業界既知であり、一般的に市販されている。ヒトへの投与に有用な駆虫薬の例としては、これらに限定されないが、アルベンダゾール、アンホテリシンB、ベンズニダゾール、ビチオノール、塩酸クロロキン、リン酸クロロキン、クリンダマイシン、デヒドロエメチン、ジエチルカルバマジン、フランカルボン酸ジロキサニド、エフロールニチン、フラゾリダオン(furazolidaone)、糖質コルチコイド、ハロファントリン、ヨードキノール、イベルメクチン、メベンダゾール、メフロキン、メグルミンアンチモニエート、メラルソプロール、メトリホネート、メトロニダゾール、ニクロサミド、ニフルチモックス、オキサムニキン、パロモマイシン、ペンタミジンイセチオネート、ピペラジン、プラジカンテル、リン酸プリマキン、プログアニル、パモ酸ピランテル、ピリメタミン(pyrimethanmine)−スルホンアミド類、ピリメタミン−スルファドキシン、塩酸キナクリン、硫酸キニン、グルコン酸キニジン、スピラマイシン、スチボグルコン酸ナトリウム(グルコン酸アンチモンナトリウム)、スラミン、テトラサイクリン、ドキシサイクリン、チアベンダゾール、チニダゾール、トリメトプリム−スルファメトキサゾール、および、トリパルサミドが挙げられる。
またORNは、自己免疫疾患を治療および予防することにも有用である。自己免疫疾患は、被検体自身の抗体と宿主組織とが反応する病気のクラス、または、免疫エフェクターT細胞が内因性の自己ペプチドと自己反応し、組織の破壊を引き起こす病気のクラスである。従って、被検体自身の抗原(自己抗原と称される)に対して免疫応答が発生する。自己免疫疾患としては、これらに限定されないが、リウマチ様関節炎、クローン病、多発性硬化症、全身性エリテマトーデス(SLE)、自己免疫性脳脊髄炎、重症筋無力症(MG)、橋本甲状腺炎、グッドパスチャー症候群、天疱瘡(例えば、尋常性天疱瘡)、グレーブス病、自己免疫性溶血性貧血、自己免疫性血小板減少性紫斑病、抗コラーゲン抗体を有する強皮症、混合性結合組織病、多発性筋炎、悪性貧血、特発性アジソン病、自己免疫に関連する不妊症、腎炎(例えば、半月形糸球体腎炎、増殖性糸球体腎炎)、水疱性類天疱瘡、シェーグレン症候群、インスリン耐性、および、自己免疫性糖尿病が挙げられる。
本明細書で用いられる「自己抗原」は、正常な宿主組織の抗原を意味する。正常な宿主組織は、癌細胞を含まない。従って、自己抗原に対して発生した免疫応答は、自己免疫疾患の状況では望ましくない免疫応答であり、正常な組織の破壊および損傷に寄与するが、それに対して癌抗原に対して発生した免疫応答は、望ましい免疫応答であり、腫瘍または癌の破壊に寄与する。従って、本発明の自己免疫障害を治療することを目的とする形態のいくつかにおいて、ORNが、自己抗原と共に投与されること、具体的には自己免疫障害の標的である自己抗原と共に投与されることは推奨されない。
その他の例において、ORNは、低用量の自己抗原と共に送達してもよい。多数の動物実験によって、低用量の抗原の粘膜投与が、免疫低応答状態または「寛容」を引き起こす可能性があることが実証されてきた。その活性なメカニズムは、Th1から離れて主にTh2およびTh3(すなわちTGF−β優勢)応答に向かうサイトカインが介在する免疫偏向のようである。また低用量の抗原送達を用いる活性な抑制も、無関係の免疫応答(バイスタンダー(bystander)抑制)を抑制することができ、これは、自己免疫疾患(例えばリウマチ様関節炎およびSLE)の治療において非常に興味深い。バイスタンダー抑制は、炎症誘発性およびTh1サイトカインが抗原特異または抗原非特異いずれかで放出されるような局所環境における、Th1を逆調節するサプレッサーサイトカインの分泌に関与する。本明細書で用いられる「寛容」とは、この現象を意味するために用いられる。実際に、経口寛容は、動物における多数の自己免疫疾患の治療:例えば、実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)、実験性自己免疫性筋無力症、コラーゲン誘導関節炎(CIA)、および、インスリン依存性糖尿病などの治療において有効であった。これらのモデルにおいて、自己免疫疾患の予防および抑制は、抗原特異的な体液性および細胞性応答におけるTh1からTh2/Th3応答へのシフトに関連する。
本発明の組成物および方法は、単独で用いてもよいし、または、癌治療に有用なその他の物質および方法と共に用いてもよい。一形態において、本発明は、癌を有する被検体の治療方法を提供する。本発明のこの形態に係る方法は、癌を有する被検体に、このような被検体を治療するのに有効な量の本発明の組成物を投与する工程を含む。
一形態において、本発明は、癌を有する被検体の治療方法を提供する。本発明のこの形態に係る方法は、癌を有する被検体に、被検体を治療するのに有効な量の本発明の組成物、および、抗癌治療剤を投与する工程を含む。
一形態において、本発明は、被検体において癌を治療する医薬品を製造するための、本発明の免疫刺激性ORNの使用を提供する。
一形態において、本発明は、癌治療に有用な組成物を提供する。この形態に係る組成物は、本発明の免疫刺激性ORN、および、癌治療薬を含む。
癌を有する被検体とは、検出可能な癌細胞を有する被検体である。癌は、悪性の癌の場合もあるし、または、良性の癌の場合もある。本明細書で用いられる「癌」は、体内の臓器およびシステムの正常な機能を妨害する制御不能な細胞増殖を意味する。癌は、その元の位置から移動して正常な臓器に転移し、最終的に影響を受けた臓器の機能が劣化することによって被検体を死亡させる。白血病のような造血系の癌は、被検体の正常な造血組織の区画に侵入して、それによって造血不能に陥り(貧血、血小板減少症、および、好中球減少症の形態で)、最終的には死をもたらす可能性がある。
転移は、原発腫瘍から体のその他の部分への癌細胞の内転移によって生じた原発腫瘍の位置とは異なる癌細胞の領域である。原発腫瘍の質量を診断する時に、転移の存在に関して被検体はをモニターすることが可能である。転移は、ほとんどの場合、核磁気共鳴映像法(MRI)でのスキャン、コンピュータ断層撮影法(CT)でのスキャン、血液および血小板の計数、肝臓機能の研究、胸部X線、および、骨のスキャンそれぞれ単独で、または、それらと特定の症状のモニターとを併用することによって検出される。
癌としては、これらに限定されないが、基底細胞癌腫、胆道癌;膀胱癌;骨癌;脳および中枢神経系(CNS)の癌;乳癌;子宮頚癌;絨毛上皮腫;結腸および直腸癌;結合組織癌;消化器系癌;子宮内膜癌;食道癌;眼癌;頭頸部癌;上皮内新生物;腎臓癌;喉頭癌;白血病;肝臓癌;肺癌(例えば、小細胞および非小細胞);リンパ腫、例えばホジキンおよび非ホジキンリンパ腫;黒色腫;骨髄腫;神経芽細胞腫;口腔癌(例えば、唇、舌、口腔および咽頭);卵巣癌;膵臓癌;前立腺癌;網膜芽腫;横紋筋肉腫;直腸癌;呼吸器系の癌;肉腫;皮膚癌;胃癌;精巣癌;甲状腺癌;子宮癌;泌尿器系の癌、加えてその他の癌腫、腺癌および肉腫が挙げられる。
また本発明の免疫刺激性組成物は、抗癌治療と共に投与してもよい。抗癌治療としては、癌治療薬、放射線、および、外科手術が挙げられる。本明細書で用いられる「癌治療薬」は、被検体に癌治療の目的で投与される物質を意味する。本明細書で用いられる「癌を治療すること」は、癌の発症を予防すること、癌の症状を低減すること、および/または、すでに発症した癌の成長を阻害することを含む。その他の形態において、癌治療薬は、癌を発症する危険性がある被検体に、癌を発症させる危険を減少させる目的で投与される。本明細書において様々なタイプの癌治療のための医薬品を説明する。本明細書の目的において、癌治療薬は、化学療法剤、免疫療法剤、癌ワクチン、ホルモン療法、および、生体応答調整物質に分類される。
化学療法剤は、メトトレキセート、ビンクリスチン、アドリアマイシン、シスプラチン、糖を含まないクロロエチルニトロソウレア、5−フルオロウラシル、マイトマイシンC、ブレオマイシン、ドキソルビシン、ダカルバジン、タキソール、フラジリン(fragyline)、メグルミン(meglamine)GLA、バルルビシン、カルムスタイン(carmustaine)、および、ポリフェルポサン(poliferposan)、MMI270、BAY12−9566、RASファメシルトランスフェラーゼ阻害剤(RAS famesyl transferase inhibitor)、ファメシルトランスフェラーゼ阻害剤、MMP、MTA/LY231514、LY264618/ロメテキソール(Lometexol)、グラモレック(Glamolec)、CI−994、TNP−470、ハイカムチン/トポテカン、PKC412、バルスポダール/PSC833、ノバントロン/ミトロキサントロン(Mitroxantrone)、メタレット(Metaret)/スラミン、バチマスタット(Batimastat)、E7070、BCH−4556、CS−682、9−AC、AG3340、AG3433、Incel/VX−710、VX−853、ZD0101、ISI641、ODN698、TA2516/マーミスタット(Marmistat)、BB2516/マーミスタット、CDP845、D2163、PD183805、DX8951f、レモナール(Lemonal)DP2202、FK317、ピシバニール/OK−432、AD32/バルルビシン、メタストロン/ストロンチウム誘導体、テモダール/テモゾロマイド、エバセット(Evacet)/リポソーマルドキソルビシン、ユータキサン(Yewtaxan)/パクリタキセル、タキソール/パクリタキセル、キセロード(Xeload)/カペシタビン、フルツロン/ドキシフルリジン、シクロパックス(Cyclopax)/経口パクリタキセル、経口タキソイド、SPU−077/シスプラチン、HMR1275/フラボピリドール(flavopiridol)、CP−358(774)/EGFR、CP−609(754)/RAS腫瘍遺伝子阻害剤、BMS−182751/経口白金、UFT(テガフール/ウラシル)、エルガミゾール(Ergamisol)/レバミソール、エニルウラシル/776C85/5FUエンハンサー、カンプト/レバミソール、カンプトサール(Camptosar)/イリノテカン、ツモデックス(Tumodex)/ラリトレキセド(Ralitrexed)、ロイスタチン/クラドリビン、パキセクス(Paxex)/パクリタキセル、ドキシル/リポソーマルドキソルビシン、カエリクス(Caelyx)/リポソーマルドキソルビシン、フルダラ/フルダラビン、ファルマルビシン(Pharmarubicin)/エピルビシン、デポサイト(DepoCyt)、ZD1839、LU79553/ビス−ナフタルイミド、LU103793/ドラスタイン(Dolastain)、カエチクス(Caetyx)/リポソーマルドキソルビシン、ジェムザール/ゲムシタビン、ZD0473/アノーメッド(Anormed)、YM116、ヨウ素種(Iodine seed)、CDK4およびCDK2阻害剤、PARP阻害剤、D4809/デキシフォサミド(Dexifosamide)、アイフェス(Ifes)/メスネックス(Mesnex)/イフォサミド(Ifosamide)、ブモン(Vumon)/テニポシド、パラプラチン/カルボプラチン、プランチノール(Plantinol)/シスプラチン、ベペシド(Vepeside)/エトポシド、ZD9331、タキソテール/ドセタキセル、グアニンアラビノシドのプロドラッグ、タキサン類似体、ニトロソウレア類、アルキル化剤、例えばメルフェラン(melphelan)、および、シクロホスファミド、アミノグルテチミド、アスパラギナーゼ、ブスルファン、カルボプラチン、クロロムブシル(Chlorombucil)、塩酸シタラビン、ダクチノマイシン、塩酸ダウノルビシン、リン酸エストラムスチンナトリウム、エトポシド(VP16−213)、フロクシウリジン、フルオロウラシル(5−FU)、フルタミド、ヒドロキシ尿素(ヒドロキシカルバミド)、イフォスファミド、インターフェロンアルファ−2a、アルファ−2b、酢酸ロイプロリド(LHRH−放出因子類似体)、ロムスチン(CCNU)、塩酸メクロレタミン(ナイトロジェンマスタード)、メルカプトプリン、メスナ(Mesna)、ミトタン(o.p’−DDD)、塩酸ミトキサントロン、オクトレオチド、プリカマイシン、塩酸プロカルバジン、ストレプトゾシン、クエン酸タモキシフェン、チオグアニン、チオテパ、硫酸ビンブラスチン、アムサクリン(m−AMSA)、アザシチジン、エリスロポエチン、ヘキサメチルメラミン(HMM)、インターロイキン2、ミトグアゾン(Mitoguazone)(メチル−GAG;メチルグリオキサールビス−グアニルヒドラゾン;MGBG)、ペントスタチン(2’デオキシコホルマイシン)、セムスチン(メチル−CCNU)、テニポシド(VM−26)、および、硫酸ビンデシンからなる群より選択してもよい(ただしこれらに限定されない)。
免疫療法剤は、3622W94、4B5、ANA Ab、抗FLK−2、抗VEGF、ATRAGEN、アバスチン(ベバシズマブ;ジェネンテック(Genentech))、BABS、BEC2、ベクサー(BEXXAR)(トシツモマブ;グラクソ・スミスクライン(GlaxoSmithKline))、C225、キャンパス(CAMPATH)(アレムトツマブ(alemtuzumab);ジェンザイム社(Genzyme Corp.)、シーサイド(CEACIDE)、CMA676、EMD−72000、セツキシマブ(セツキシマブ;イムクローン・システムズ社(ImClone Systems,Inc.))、グリオマブ(Gliomab)−H、GNI−250、ハーセプチン(トラスツズマブ;ジェネンテック)、IDEC−Y2B8、ImmuRAIT−CEA、ior c5、ior egf.r3、ior t6、LDP−03、リンフォサイド(LymphoCide)、MDX−11、MDX−22、MDX−210、MDX−220、MDX−260、MDX−447、メリミューン(MELIMMUNE)−1、メリミューン−2、モノファーム(Monopharm)−C、ノボMAb(NovoMAb)−G2、オンコリム(Oncolym)、OV103、オバレックス(OvaRex)、パノレックス(Panorex)、プレターゲット(Pretarget)、クアドラメット、リブタキシン(Ributaxin)、リツキサン(リツキシマブ;ジェネンテック(Genentech))、SMART1D10Ab、SMART ABL364Ab、SMART M195、TNT、および、ZENAPAX(ダクリズマブ;ロシュ(Roche))からなる群より選択してもよい(ただしこれらに限定されない)。
癌ワクチンは、EGF、抗イディオタイプ癌ワクチン、Gp75抗原、GMK黒色腫ワクチン、MGVガングリオシド結合ワクチン、Her2/neu、オバレックス(OvaRex)、M−Vax、O−Vax、L−Vax、STn−KHLセラトープ(Theratope)、BLP25(MUC−1)、リポソーマルイディオタイプワクチン(liposomal idiotypic vaccine)、メラシン(Melacine)、ペプチド抗原ワクチン、毒素/抗原ワクチン、MVAベースのワクチン、PACIS、BCGワクチン、TA−HPV、TA−CIN、DISC−ウイルス、および、イムシスト(ImmuCyst)/テラシス(TheraCys)からなる群より選択してもよい(ただしこれらに限定されない)。
本発明の組成物および方法は、単独で用いてもよいし、または、アレルギーの治療に有用なその他の物質および方法と共に用いてもよい。一形態において、本発明は、アレルギー状態を示す被検体の治療方法を提供する。本発明のこの形態に係る方法は、アレルギー状態を示す被検体に、このような被検体を治療するのに有効な量の本発明の組成物を投与する工程を含む。
一形態において、本発明は、アレルギー状態を示す被検体の治療方法を提供する。本発明のこの形態に係る方法は、アレルギー状態を示す被検体を治療するために、アレルギー状態を示す被検体に、有効量の本発明の組成物、および、抗アレルギー治療剤を投与する工程を含む。
一形態において、本発明は、被検体において、アレルギー状態を治療する医薬品を製造するための、本発明の免疫刺激性ORNの使用を提供する。
一形態において、本発明は、アレルギー状態の治療に有用な組成物を提供する。この形態に係る組成物は、本発明の免疫刺激性ORN、および、アレルギー治療薬を含む。
「アレルギー状態を示す被検体」は、現在アレルゲンに反応して起こるアレルギー反応を示す、または、そのような状態を以前に経験したことがある被検体を意味することとする。
「アレルギー状態」または「アレルギー」は、物質(アレルゲン)に対する後天性の過敏症を意味する。アレルギー状態としては、これらに限定されないが、湿疹、アレルギー性鼻炎、または、鼻感冒、枯草熱、アレルギー性結膜炎、気管支喘息、じんましん(hives)、および、食物アレルギー、その他のアトピー性の状態、例えばアトピー性皮膚炎;アナフィラキシー;薬物アレルギー;および、血管性浮腫が挙げられる。
アレルギーは、典型的には、アレルゲンに対する免疫グロブリンの特定のクラス、IgEからの抗体生産を伴う一次的な状態である。また、一般的な空気アレルゲンに対してIgEが媒介する応答が発生することは、喘息の発症に対する素因を示すファクターの一つでもある。アレルゲンが、好塩基球(血液中を循環する)または肥満細胞(固形組織全体に分散している)の表面上でIgEFc受容体(FcεR)に結合した特異的なIgEに遭遇すると、その細胞は活性化され、ヒスタミン、セロトニン、および、脂質媒介物質のような媒介物質の生産および放出が起こる。
アレルギー反応は、組織を感作するIgE型の免疫グロブリンが外来のアレルゲンと反応すると起こる。IgE抗体が肥満細胞および/または好塩基球に結合すると、これらの特殊化した細胞は、アレルゲンが抗体分子の末端と架橋を形成することによって刺激されてアレルギー反応の化学媒介物質(血管作動性アミン)を放出する。ヒトにおけるアレルギー反応の最もよく知られた媒介物質のなかでも、ヒスタミン、血小板活性化因子、アラキドン酸代謝産物、および、セロトニンが挙げられる。ヒスタミンおよびその他の血管作動性アミンは、通常、肥満細胞および塩基好性白血球中に保存される。肥満細胞は動物組織全体に分散しており、好塩基球は血管系内を循環している。これらの細胞は、IgE結合を含む特殊化した一連の現象が起こり、その放出を開始させない限り、細胞内でヒスタミンを製造し保存する。
アレルギー反応の症状は、IgEが抗原と反応する体の部位に応じて様々である。このような反応が気道上皮上で起こると、その症状は、一般的に、くしゃみ、咳、および、喘息の反応である。食物アレルギーの場合のように消化管内でこのような相互作用が起こると、腹痛、および、下痢が起こることが多い。例えば蜂に刺された後、または、アレルギー性の被検体にペニシリンを投与した後のような全身性のアレルギー反応は重篤になる可能性があり、生命を脅かすことが多い。
アレルギーは、Th2型の免疫応答に関連しており、これは、少なくとも部分的にTh2サイトカインIL−4およびIL−5、加えてIgEに切り換える抗体のアイソタイプを特徴とする。Th1およびTh2型の免疫応答は、相互に逆調節性であることによって、免疫応答をTh1型の免疫応答に偏向させて、アレルギーを含むTh2型の免疫応答を予防または改善することができる。従って、本発明のORNは、免疫応答をTh1型の免疫応答に偏向させることができるため、このようなORNはそれ自身アレルギー状態を有する被検体を治療するのに有用である。その代わりに、または、それに加えて、本発明のORNとアレルゲンとを併用して、アレルギー状態を有する被検体を治療することができる。
また本発明の免疫刺激性組成物は、抗アレルギー治療剤と共に投与してもよい。従来のアレルギーの治療または予防方法には、アレルギー治療薬の使用または脱感作療法が含まれていた。アレルギーを治療または予防するための開発中の療法のいくつかとしては、抗IgE抗体の中和の使用がある。アレルギー反応の化学媒介物質の作用をブロックする抗ヒスタミン剤およびその他の薬物は、アレルギーの症状の辛さを調節するのには役立つが、アレルギー反応を予防せず、その後に起こるアレルギー性応答に対する作用もない。脱感作療法は、アレルゲンに対するIgG型の応答を誘導するために、一般的には皮下注射で少ない用量のアレルゲンを投与することによって行われる。IgG抗体の存在は、IgE抗体の誘導により生じた媒介物質の生産を阻害するのに役立つと考えられている。重篤な反応の誘導を回避するために、最初のうちは被検体は極めて低用量のアレルゲンで治療され、その後用量を徐々に増加させる。このタイプの治療は、被検体は、実際にアレルギー性応答を引き起こす化合物投与され、重篤なアレルギー反応が生じる可能性があるため危険である。
アレルギー治療薬としては、これらに限定されないが、抗ヒスタミン剤、コルチコステロイド、および、プロスタグランジン誘導物質が挙げられる。抗ヒスタミン剤は、肥満細胞または好塩基球によって放出されたヒスタミンを中和するように作用する化合物である。これらの化合物は当業界周知であり、一般的にアレルギー治療に頻繁に使用されている。抗ヒスタミン剤としては、これらに限定されないが、アクリバスチン、アステミゾール、アゼタジン(azatadine)、アゼラスチン、ベタタスチン(betatastine)、ブロムフェニルアミン、ブクリジン(buclizine)、セチリジン、セチリジン類似体、クロルフェニラミン、クレマスチン、CS560、シプロヘプタジン、デスロラタジン、デキスクロルフェニルアミン、エバスチン、エピナスチン、フェキソフェナジン、HSR609、ヒドロキシジン、レボカバスチン、ロラチジン(loratidine)、メトスコポラミン、ミゾラスチン、ノラステミゾール(norastemizole)、フェニンダミン、プロメタジン、ピリラミン、テルフェナジン、および、トラニラストが挙げられる。
コルチコステロイドとしては、これらに限定されないが、メチルプレドニゾロン、ブレドニゾロン、プレドニゾン、ベクロメタゾン、ブデソニド、デキサメタゾン、フルニソリド、プロピオン酸フルチカゾン、および、トリアムシノロンが挙げられる。デキサメタゾンは抗炎症性作用を有するコルチコステロイドであるが、デキサメタゾンは極めて吸収されやすく、有効量で長期にわたる抑制性の副作用を示すため、アレルギーまたは喘息の治療に吸入される形態でデキサメタゾンが定期的に用いられることはない。しかしながら、デキサメタゾンは、本発明の組成物と組み合わせて投与すれば、デキサメタゾンを低用量で投与することができ、従って副作用を減少させることができるため、本発明に従ってアレルギーまたは喘息を治療するのに用いることができる。コルチコステロイド使用に伴う副作用のいくつかとしては、咳、発声困難、口腔カンジダ症(カンジダ症)、および、より高用量では、全身性の作用、例えば副腎抑制、グルコース不耐性、骨粗しょう症、無菌性骨壊死、白内障の形成、成長抑制、高血圧、筋衰弱、皮膚の薄化、および、易傷性が挙げられる。Barnes & Peterson(1993)Am Rev Respir Dis 148:S1−S26;および、Kamada AK等(1996)Am J Respir Crit Care Med 153:1739〜48。
本発明の組成物および方法は、単独で用いてもよいし、または、喘息の治療に有用なその他の物質および方法と共に用いてもよい。一形態において、本発明は、喘息を有する被検体の治療方法を提供する。本発明のこの形態に係る方法は、喘息を有する被検体に、このような被検体を治療するのに有効な量の本発明の組成物を投与する工程を含む。
一形態において、本発明は、喘息を有する被検体の治療方法を提供する。本発明のこの形態に係る方法は、喘息を有する被検体に、このような被検体を治療するのに有効な量の本発明の組成物、および、抗喘息治療剤を投与する工程を含む。
一形態において、本発明は、被検体において、喘息を治療する医薬品を製造するための、本発明の免疫刺激性ORNの使用を提供する。
一形態において、本発明は、喘息の治療に有用な組成物を提供する。この形態に係る組成物は、本発明の免疫刺激性ORN、および、喘息治療薬を含む。
本明細書で用いられる「喘息」は、炎症および気道狭窄、ならびに、気道における吸入用薬剤への反応性の増加を特徴とする呼吸器系の障害を意味する。喘息は、それ単独ではなく、アトピー性の状態、または、アレルギー状態に伴って生じることが多い。喘息の症状としては、気道閉塞による再発性の喘鳴、息切れ、胸部圧迫感および咳が挙げられる。喘息に伴う気道炎症は、気道上皮の剥脱、基底膜下でのコラーゲン沈着、浮腫、肥満細胞の活性化、好中球、好酸球およびリンパ球などの炎症性細胞の浸潤のような多数の生理学的な変化を観察することによって検出することができる。喘息患者は、気道炎症の結果として、気道過敏症、空気流が限定されること、呼吸器の症状、および、病気の慢性化にかかることが多い。空気流の限定としては、急性の気管支収縮、気道浮腫、粘液栓の形成、および、気道リモデリングが挙げられ、それにより気管支閉塞を引き起こすことが多いことを特徴とする。喘息の一部の例においては、基底膜下で線維症が発生して、肺機能に持続的な異常をもたらす可能性がある。
過去数年間にわたる調査では、喘息は、炎症性細胞、媒介物質、ならびに、気道に存在するその他の細胞および組織間の複雑な相互作用の結果生じる可能性が高いことが明らかになった。肥満細胞、好酸球、上皮細胞、マクロファージ、および、活性化T細胞はいずれも、喘息に関連する炎症性のプロセスにおいて重要な役割を果たす。Djukanovic R等(1990)Am Rev Respir Dis 142:434〜457。これらの細胞は、局所組織に直接的または間接的に作用することができる予め形成された、および、新たに合成された媒介物質の分泌によって気道の機能に影響を与えることができると考えられる。また、Tリンパ球(Th2)の部分集団は、選択的なサイトカインを放出することによって気道におけるアレルギー性炎症の調節に重要な役割を果たし、病気の慢性化を確立することも認識されている。Robinson DS等(1992)N Engl J Med 326:298〜304。
喘息は、発達中の様々な段階で発生する複合的な障害であり、急性、亜急性または慢性のように症状の程度に基づいて分類することができる。急性の炎症性応答は、初期に細胞が気道へ補充されることに関連する。亜急性の炎症性応答は、細胞の補充、それに加えて、より持続的な炎症パターンを引き起こす常在する細胞の活性化に関与する。慢性の炎症性応答は、持続的なレベルの細胞損傷、および、進行中の修復プロセスを特徴とし、気道内で永続的な異常を引き起こす可能性がある。
「喘息を有する被検体」は、炎症および気道狭窄、ならびに、気道における吸入用薬剤への反応性の増加を特徴とする呼吸器系の障害を有する被検体である。喘息の開始に関連する因子としては、これらに限定されないが、アレルゲン、冷温、運動、ウイルス感染、および、SOが挙げられる。
上述したように、喘息は、Th2型の免疫応答に関連する可能性があり、このTh2型の免疫応答は、少なくとも部分的にTh2サイトカインIL−4、および、IL−5、加えてIgEに切り換える抗体のアイソタイプを特徴とする。Th1およびTh2型の免疫応答は、相互に逆調節性であることによって、免疫応答をTh1型の免疫応答にそらして、アレルギーを含むTh2型の免疫応答を予防または改善することができる。従って、本発明の修飾オリゴリボヌクレオチド類似体は、免疫応答をそらすTh1型の免疫応答にことができるため、それ自身、喘息を有する被検体を治療するのに有用である。その代わりに、または、それに加えて、本発明の修飾オリゴリボヌクレオチド類似体は、アレルゲンと組み合わせて、喘息を有する被検体を治療するのに用いることができる。
また本発明の免疫刺激性組成物は、喘息治療薬と共に投与してもよい。従来の喘息の治療または予防方法は、抗アレルギー治療薬(上述の)、および、吸入用薬剤などの多数のその他の物質の使用が必要であった。
喘息の治療のための薬物療法は、一般的に、2つのカテゴリー、すなわち迅速に緩和するタイプの薬物療法、および、長期にわたりコントロールするタイプの薬物療法に分けられる。長期にわたりコントロールするタイプの薬物療法は、持続性の喘息のコントロールを達成し、それを維持するために喘息の患者に毎日施される。長期にわたりコントロールするタイプの薬物療法としては、抗炎症薬、例えばコルチコステロイド、クロモリンナトリウム、および、ネドクロミル;持続型の気管支拡張剤、例えば持続型のβ−アゴニスト、および、メチルキサンチン;および、ロイコトリエン調節剤が挙げられる。迅速に緩和するタイプの薬物療法としては、短時間作用型のβアゴニスト、抗コリン作動薬、および、全身性コルチコステロイドが挙げられる。これらの薬物それぞれに伴う多くの副作用があり、喘息を予防すること、または、喘息を完全に治療することができる薬物は、単独でも、または、組み合わせても存在しない。
喘息治療薬としては、これらに限定されないが、PDE−4阻害剤、気管支拡張剤/ベータ−2アゴニスト、K+チャネル開口薬、VLA−4アンタゴニスト、ニューロキンアンタゴニスト、トロンボキサンA2(TXA2)合成阻害剤、キサンチン、アラキドン酸アンタゴニスト、5リポキシゲナーゼ阻害剤、TXA2受容体アンタゴニスト、TXA2アンタゴニスト、5−リポキシ活性化タンパク質の阻害剤、および、プロテアーゼ阻害剤が挙げられる。
気管支拡張剤/βアゴニストは、気管支拡張または平滑筋の弛緩を引き起こす化合物クラスである。気管支拡張剤/βアゴニストとしては、これらに限定されないが、サルメテロール、サルブタモール、アルブテロール、テルブタリン、D2522/ホルモテロール、フェノテロール、ビトルテロール、ピルブテロール(pirbuerol)メチルキサンチン、および、オルシプリナリンが挙げられる。持続型βアゴニスト、および、気管支拡張剤は、抗炎症性の治療に加えて、長期間の症状の予防に用いられる化合物である。持続型βアゴニストとしては、これらに限定されないが、サルメテロール、および、アルブテロールが挙げられる。これらの化合物は、コルチコステロイドと併用されることが一般的であり、炎症の治療薬と併用することなく用いられることは通常ない。これらは、頻脈、骨格筋の震え、低カリウム血症、および、過量でのQTc間隔の延長のような副作用を伴うことがあった。
例えばテオフィリンなどのメチルキサンチンは、症状の長期間のコントロールおよび予防に用いられてきた。これらの化合物は、ホスホジエステラーゼ阻害によって生じる気管支拡張を引き起こし、さらにアデノシン拮抗作用によって生じる可能性もある。これらのタイプの化合物が有する具体的な問題は、用量依存性の急性毒性である。結果として、代謝クリアランスの個人差から生じる毒性、および、制限された治療域を考慮するために、血清濃度を定期的にモニターしなければならない。副作用としては、頻脈、頻拍性不整脈、吐き気、および、嘔吐、中枢神経系の刺激、頭痛、発作、吐血、高血糖症、および、低カリウム血症が挙げられる。短時間作用型のβアゴニストとしては、これらに限定されないが、アルブテロール、ビトルテロール、ピルブテロール、および、テルブタリンが挙げられる。短時間作用型のβアゴニスト投与に伴う有害作用のいくつかとしては、頻脈、骨格筋の震え、低カリウム血症、乳酸の増加、頭痛、および、高血糖症が挙げられる。
クロモリンナトリウムおよびネドクロミルは、主として、運動またはアレルゲンに起因するアレルギーの症状から生じる喘息の症状を予防するために長期にわたりコントロールするタイプの薬物療法として用いられる。これらの化合物は、塩素チャネルの機能を妨害することによってアレルゲンに対する初期および後期の反応をブロックすると考えられる。さらにこれらは、肥満細胞膜も安定化させ、媒介物質の活性化、および、それらのイノシネオフィル(inosineophil)および上皮細胞からの放出を阻害する。最大の効果を達成するには、一般的に4〜6週間の投与が必要である。
抗コリン作用薬は、一般的に、急性気管支痙攣の軽減に用いられる。これらの化合物は、ムスカリン様コリン作用性受容体の競合阻害によって機能すると考えられる。抗コリン作用薬としては、これらに限定されないが、臭化イプラトロピウムが挙げられる。これらの化合物は、コリン作用が介在する気管支痙攣のみに拮抗し、抗原に対するいかなる反応も改変することはない。副作用としては、口の渇き、および、呼吸分泌物、人によっては喘鳴の増加が挙げられ、さらに、目に噴霧された場合は視力障害もある。
また本発明の免疫刺激性ORNは、気道リモデリングを治療するのにも有用な可能性がある。気道リモデリングは、気道における平滑筋細胞増殖および/または粘膜下の肥厚によって生じ、最終的には気道狭窄を引き起こし、空気流が制限される。本発明の免疫刺激性ORNは、さらなるリモデリングを予防することが可能であり、場合によってはリモデリングプロセスによって生じる組織形成をさらに減少させることもあり得る。
また本発明の免疫刺激性ORNは、樹状細胞の生存、分化、活性化および成熟の改善にも有用である。本免疫刺激オリゴリボヌクレオチドは、樹状細胞の細胞生存、分化、活性化および成熟を促進する特有の能力を有する。
また本発明の免疫刺激性ORNは、ナチュラルキラー細胞の溶解作用、および、抗体依存性細胞障害(ADCC)も増加させる。ADCCは、免疫刺激性ORNを、癌細胞のような細胞標的に特異的な抗体と併用して行うことができる。このような抗体と共に免疫刺激性ORNが被検体に投与されると、腫瘍細胞を殺すように被検体の免疫系が誘導される。ADCC法において有用な抗体としては、体内の細胞と相互作用する抗体が挙げられる。このような細胞標的に特異的な抗体の多くは当業界において説明されており、多くは市販されている。一実施態様において、このような抗体は、IgG抗体である。
特定の形態において、本発明は、エピトープ拡散を強化する方法を提供する。本明細書で用いられる「エピトープ拡散(epitope spreading)」は、最初に目標となった自己または外来タンパク質に対して向けられた優勢なエピトープに特異的な免疫応答からの、そのタンパク質(分子内の拡散)において、または、その他のタンパク質(分子間の拡散)において亜優占種の、および/または潜在的なエピトープへの、エピトープの特異性の多様化を意味する。エピトープ拡散によって、複数のエピトープ特異的な免疫応答が起こる。
このような免疫応答は、初期の拡大相(この相は、自己免疫疾患のような場合は有害にもなり得るし、または、ワクチン接種のような場合は有益になり得る)、および、免疫系をホメオスタシスに戻し、記憶を生成する後期のダウンレギュレート相からなる。エピトープ拡散は、どちらの相においても重要な要素である可能性がある。腫瘍の場合におけるエピトープ拡散を強化すれば、被検体の免疫系において、最初のうちは元の治療手順に応答して免疫系によって認識されない標的エピトープを追って決定することが可能になり、同時に、腫瘍群中の変異体が逸散する可能性を低くするため、病気の進行に影響を与えることができる。
本発明のオリゴリボヌクレオチドは、癌、ウイルスおよび細菌感染、ならびにアレルギーのような治療上有益な適応症におけるエピトープ拡散を促進するのに有用であり得る。一実施態様において、本方法は、被検体に、抗原およびアジュバントを含むワクチンを投与する工程、および、続いて、被検体に、少なくとも2種の用量の本発明の免疫刺激性ORNを、複数のエピトープ特異的な免疫応答を誘導するのに有効な量で投与することを含む。一実施態様において、本方法は、被検体に、腫瘍抗原およびアジュバントを含むワクチンを投与する工程、および、続いて、被検体に、少なくとも2種の用量の本発明の免疫刺激性ORNを、複数のエピトープ特異的な免疫応答を誘導するのに有効な量で投与することを含む。一実施態様において、本方法は、被検体において免疫系における抗原曝露が生じる治療手順を適用すること、続いて、複数のエピトープ特異的な免疫応答を誘導するために、すなわちエピトープ拡散を促進するために、本発明の免疫刺激性オリゴリボヌクレオチドを少なくとも2回投与することを含む。様々な実施態様において、このような治療手順は、外科手術、放射線、化学療法、その他の癌治療薬、ワクチン、または、癌ワクチンである。
このような治療手順は、それに続く免疫刺激剤による治療に加えて、免疫刺激剤を併用して実施してもよい。例えば治療手順がワクチンの場合、ワクチンは、アジュバントと共に投与してもよい。ワクチンとアジュバントとの組み合わせは、混合物であってもよいし、または、投与を分けてもよく、すなわち注射によって(すなわち、同じドレナージ領域に)投与してもよい。投与は、必ずしも同時に行わななくてもよい。異なる時間に注射で投与される場合、そのタイミングは、アジュバントの予備的な注射、それに続くワクチン製剤の注射に関連する可能性がある。
治療手順が実施された後、免疫刺激剤による単剤療法が開始される。最適化された頻度、持続時間および投与部位は標的およびその他の因子に依存すると予想されるが、例えば、6ヶ月〜2年の期間中に1月に1回〜2回の投与であり得る。あるいは、毎日、毎週、または、2週間に1回のペースで投与してもよいし、または、1日、1週または1月の間に複数回投与してもよい。場合によっては、投与期間は治療の長さに依存する場合があり、例えば、1週間、1ヶ月後に終了してもよいし、1年後、または、数年後に終了してもよい。その他の例において、単剤療法は、例えば点滴静注を用いて連続的に行ってもよい。免疫刺激剤は、標的に共通のドレナージ領域に投与してもよい。
治療での使用の際には、化合物の活性、投与方式、免疫化の目的(すなわち、予防目的か、または、治療目的か)、障害の性質および重症度、被検体の年齢および体重に応じて様々な用量が被検体の治療に必要な場合がある。所定用量の投与は、別個になった用量単位の形態での1回の投与、または、数回のより少量の用量単位のいずれで行ってもよい。抗原特異的な免疫応答を高めるためには、週単位または月単位で間隔を置いた特定のインターバルで複数回の用量を投与することが一般的である。
本明細書で示された教示と合わせて、特定の被検体を治療するために、様々な活性な化合物から選択すること、および、効力、相対的生物学的利用率、患者の体重、有害な副作用の重症度、および、好ましい投与様式のような要因を検討することによって、実質的な毒性を引き起こさず、さらに極めて有効な予防または治療的処置の処方計画を計画することができる。あらゆる特定の適用に対する有効量は、治療される病気または状態、投与される具体的な治療剤、被検体の大きさ、または、病気または状態の重症度のような要因に応じて様々であってよい。当業者であれば、特定の核酸および/またはその他の治療剤の有効量を、余計な実験を行うことなく経験的に決定することができる。
本明細書において説明される化合物の被検体への用量は、典型的には約0.1μg〜10,000mg、より典型的には約1μg/日〜8000mg、最も典型的には約10μg〜100μgの範囲である。被検体の体重に関して述べれば、典型的な投与量は、約0.1μg〜20mg/kg/日、より典型的には約1〜10mg/kg/日、最も典型的には約1〜5mg/kg/日の範囲である。
核酸および/またはその他の化合物を含む本医薬組成物は、薬物療法を施すためのあらゆる適切な経路によって投与することができる。様々な投与経路が利用可能である。当然ながら、選択された具体的な様式は、具体的な物質または選択された物質、治療される具体的な状態、および、治療効果に必要な用量に依存すると予想される。一般的に言えば、本発明の方法は、医学上許容できるどのような投与様式を用いて実施してもよく、すなわちこの投与様式とは、臨床的に許容できない有害作用を引き起こすことなく有効なレベルの免疫応答を生じるあらゆる様式を意味する。本明細書において、好ましい投与様式を考察する。治療に使用するために、核酸および/またはその他の治療剤の有効量は、望ましい表面(例えば粘膜、全身)に上記物質が送達されるあらゆる様式で被検体に投与することができる。
本発明の医薬組成物の投与は、当業者既知のどのような手段で達成してもよい。投与経路としては、これらに限定されないが、経口、非経口、静脈内、筋肉内、腹膜内、鼻腔内、舌下、気管内、吸入法、皮下、眼、膣および直腸投与が挙げられる。喘息またはアレルギーを治療または予防するためには、このような化合物は、好ましくは、吸入、摂取によって、または、全身性の経路によって投与してもよい。全身性の経路としては、経口および非経口の経路が挙げられる。いくつかの実施態様において、吸入による薬物療法は、主として喘息患者において炎症部位である肺へ直接送達されるために好ましい。吸入法による投与には、数種のタイプの装置が定期的に用いられる。これらのタイプの装置としては、定量吸入器(MDI)、吸気作動式MDI、乾燥粉末吸入器(DPI)、MDIおよびネブライザーと組み合わせたスペーサー/ホールディングチャンバーが挙げられる。
本発明の治療剤は、ベクターを用いて、特定の組織、細胞型もしくは免疫系へ、またはその両方に送達することができる。「ベクター」とは、最も広い意味で、本組成物の標的細胞への移動を容易にすることができるあらゆる媒体のことである。ベクターは、一般的に、免疫刺激性の核酸、抗体、抗原および/または障害に特異的な医薬品を、ベクター非存在下で生じ得る分解の程度に比べて低い分解の程度で標的細胞に輸送する。
一般的に、本発明において有用なベクターは、2つのクラス:生物学的なベクター、および、化学的/物理的なベクターに分類される。生物学的なベクター、および、化学的/物理的なベクターは、本発明の治療剤の送達および/または取り込みにおいて有用である。
ほとんどの生物学的なベクターは、核酸の送達に用いられ、これは、免疫刺激性の核酸そのもの、または、免疫刺激性の核酸を含む治療剤の送達において最も適切であると思われる。
本明細書において考察される生物学的なベクターに加えて、化学的/物理的なベクターを用いて、免疫刺激性の核酸、抗体、抗原、および、障害に特異的な医薬品などの治療剤を送達してもよい。本明細書で用いられるように、「化学的/物理的なベクター」とは、核酸および/またはその他の医薬品を運搬することができる、細菌学的な源またはウイルス源から誘導されたもの以外の天然または合成分子を意味する。
本発明の好ましい化学的/物理的なベクターは、コロイド分散系である。コロイド分散系としては、水中油型エマルジョン、ミセル、混合ミセル、および、リポソームなどの脂質ベースの系が挙げられる。本発明の好ましいコロイド系は、リポソームである。リポソームは、インビボまたはインビトロでの送達ベクターとして有用な人工膜装置である。サイズが0.2〜4.0μmの範囲である一枚膜リポソーム(large unilamellar vesicle)(LUV)が、大きい高分子を封入することができることが示されている。その水性の内部に、RNA、DNAおよび無傷のビリオンを封入して、それらを生物学的に活性な形態で細胞に送達することができる。Fraley等(1981)Trends Biochem Sci 6:77。
リポソームをモノクローナル抗体、糖、グリコリピドまたはタンパク質のような特異的なリガンドにカップリングすることによって、リポソームを特定の組織に標的化することができる。リポソームを免疫細胞に標的化するのに有用な可能性があるリガンドとしては、これらに限定されないが、免疫細胞に特異的な受容体と相互作用する分子の完全体または断片、および、抗体のような、免疫細胞の細胞表面のマーカーと相互作用する分子が挙げられる。このようなリガンドは、当業者周知の結合分析によって容易に同定することができる。さらに他の実施態様において、このようなリポソームは、リポソームを上記で考察された免疫療法のための抗体の1種にカップリングすることによって癌に標的化することもできる。加えて、上記ベクターを核を標的とするペプチドにカップリングして、ベクターを宿主細胞の細胞核に向かわせることもできる。
トランスフェクションのための脂質調合物が、キアゲン(QIAGEN)から市販されており、例えば、EFFECTENETM(特殊なDNA濃縮エンハンサーを有する非リポソーム性の脂質)、および、SUPERFECTTM(新規の活性なデンドリマー技術)がある。
リポソームは、ギブコ・BRL(Gibco BRL)から例えばLIPOFECTINTM、および、LIPOFECTACETMとして市販されており、これらは、N−[1−(2,3−ジオレイルオキシ)−プロピル]−N、N、N−トリメチルアンモニウム塩化物(DOTMA)、および、ジメチルジオクタデシルアンモニウム臭化物(DDAB)のようなカチオン脂質の形態から形成される。リポソームの製造方法は当業界周知であり、多くの出版物で説明されている。またリポソームは、Gregoriadis G(1985)Trends Biotechnol 3:235〜241でも総論されている。
所定のカチオン脂質、例えば、具体的にはN−[1−(2,3ジオレイルオキシ)−プロピル]−N,N,N−トリメチルアンモニウムメチルスルファート(DOTAP)は、本発明の修飾オリゴリボヌクレオチド類似体と組み合わせると特に有利であるとみられる。
一実施態様において、このような媒体は、哺乳動物であるレシピエントへの埋め込みまたは投与に適している生体適合性の微粒子またはインプラントである。この方法に従って有用な生浸食性の(bioerodible)インプラントの典型例は、PCT国際出願第PCT/US/03307号(公報番号WO95/24929、名称は「Polymeric Gene Delivery System」)で説明されているPCT/US/0307は、適切なプロモーターの制御下で外因性遺伝子を包含させるための、生体適合性の、好ましくは生分解性高分子マトリックスを説明している。このような高分子マトリックスを用いて、被検体内での治療剤の持続放出を達成することができる。
好ましくは、高分子マトリックスは、マイクロスフェア(ここで核酸および/またはその他の治療剤は、固体の高分子マトリックス内全体に分散される)、または、マイクロカプセル(ここで核酸および/またはその他の治療剤は、高分子シェルのコア内に保存される)のような微粒子の形態である。治療剤を包含させるためのその他の高分子マトリックスの形態としては、フィルム、コーティング、ゲル、インプラント、および、ステントが挙げられる。高分子マトリックス装置のサイズおよび組成は、マトリックスが導入される組織中で好都合な解離動態が生じるように選択される。高分子マトリックスのサイズはさらに、用いられる送達方法に従って選択され、このような送達方法は、典型的には、組織への注射、または、鼻および/または肺の領域へのエアロゾルによる懸濁液の投与である。好ましくは、エアロゾル経路が用いられる場合、高分子マトリックス、ならびに核酸および/またはその他の治療剤は、界面活性剤である媒体に包含される。高分子マトリックスの組成を、好都合な分解速度を有し、さらに、生体接着性の材料から形成されるように選択することによって、マトリックスが傷害を受けた鼻および/または肺の表面に投与される場合に移動の有効性が高くすることができる。またマトリックスの組成は、崩壊するのではなく、長期間にわたり拡散によって放出されるように選択してもよい。いくつかの好ましい実施態様において、本核酸は、インプラントによって被検体に投与され、一方その他の治療剤は短時間で投与される。経口送達または粘膜への送達のような送達に適した生体適合性のマイクロスフェアが、Chickering等(1996)Biotech Bioeng 52:96〜101、および、Mathiowitz E等(1997)Nature 386:410〜414、および、PCT特許出願WO97/03702で開示されている。
非生分解性および生分解性高分子マトリックスのどちらを用いても、本核酸および/またはその他の治療剤を被検体に送達することができる。好ましくは、生分解性のマトリックスである。このような高分子は、天然高分子でもよいし、または、合成高分子でもよい。このような高分子は、望ましい放出がなされる期間に基づいて選択され、一般的に数時間から数年の規模であり、または、それより長くてもよい。典型的には、数時間から3〜12ヶ月の範囲の期間にわたる放出が、本核酸物質にとって最も望ましい。このような高分子は、任意に、水中でその重量の約90%まで吸収することができるヒドロゲルの形態でもよいし、さらに、任意に、多価イオン、またはその他のポリマーで架橋されていてもよい。
特に興味深い生体接着性ポリマーとしては、H.S.Sawhney,C.P.PathakおよびJ.A.Hubell in Macromolecules,(1993)26:581〜587(その教示は、本明細書に包含される)で説明されている生浸食性のヒドロゲルが挙げられる。このようなものとしては、ポリヒアルロン酸、カゼイン、ゼラチン、グルチン、ポリ無水物、ポリアクリル酸、アルギン酸塩、キトサン、ポリ(メチルメタクリラート)、ポリ(エチルメタクリラート)、ポリ(ブチルメタクリラート)、ポリ(イソブチルメタクリラート)、ポリ(ヘキシルメタクリラート)、ポリ(イソデシルメタクリラート)、ポリ(ラウリルメタクリラート)、ポリ(フェニルメタクリラート)、ポリ(メチルアクリラート)、ポリ(イソプロピルアクリラート)、ポリ(イソブチルアクリラート)、および、ポリ(オクタデシルアクリラート)が挙げられる。
治療剤が核酸である場合、凝集剤の使用も望ましい場合がある。また凝集剤は、単独で用いてもよいし、または、生物学的または化学的/物理的なベクターと組み合わせて用いてもよい。本明細書で用いられる「凝集剤」は、核酸の負電荷を中和することによって、核酸を微細な顆粒に圧縮できるようにする物質を意味し、例えばヒストンである。核酸を圧縮すると、標的細胞による核酸の取り込みが容易になる。凝集剤は、単独で用いてもよく、すなわち細胞により効率的に取り込まれるような形態で核酸を送達することができ、または、より好ましくは、1種またはそれより多くの上述のベクターと組み合わせて用いてもよい。
核酸の取り込みを容易にするのに用いることができるその他の典型的な組成物としては、リン酸カルシウム、およびその他の細胞内輸送の化学的媒介物質、マイクロインジェクション用の組成物、エレクトロポレーションおよび相同組換え用の組成物(例えば、標的細胞の染色体内の予め選択された位置に核酸を統合するための組成物)が挙げられる。
このような化合物は、単独で(例えば、塩類溶液または緩衝液中で)投与してもよいし、または、当業界既知のあらゆる運搬手段を用いて投与してもよい。例えば以下の運搬手段が説明されている:渦巻型の手段(cochleate)(Gould−Fogerite等,1994,1996);Emulsomes(Vancott等,1998,Lowell等,1997);ISCOM(Mowat等,1993,Carlsson等,1991,Hu et.,1998,Morein等,1999);リポソーム(Childers等,1999,Michalek等,1989,1992,de Haan 1995a,1995b);生細菌のベクター(例えば、サルモネラ、大腸菌(Escherichia coli)、カルメット−ゲラン杆菌(Bacillus Calmette−Guerin)、シゲラ、乳酸菌(Lactobacillus))(Hone等,1996,Pouwels等,1998,Chatfield等,1993,Stover等,1991,Nugent等,1998);非ウイルスベクター(例えば、ワクシニア、アデノウイルス、単純ヘルペス)(Gallichan等,1993,1995,Moss等,1996,Nugent等,1998,Flexner等,1988,Morrow等,1999);マイクロスフェア(Gupta等,1998,Jones等,1996,Maloy等,1994,Moore等,1995,O’Hagan等,1994,Eldridge等,1989);核酸ワクチン(Fynan等,1993,Kuklin等,1997,Sasaki等,1998,Okada等,1997,Ishii等,1997);ポリマー(例えば、カルボキシメチルセルロース、キトサン)(Hamajima等,1998,Jabbal−Gill等,1998);ポリマーリング(polymer ring)(Wyatt等,1998);プロテオソーム(Vancott等,1998,Lowell等,1988,1996,1997);フッ化ナトリウム(Hashi等,1998);トランスジェニック植物(Tacket等,1998,Mason等,1998,Haq等,1995);ビロゾーム(virosome)(Gluck等,1992,Mengiardi等,1995,Cryz等,1998);および、ウイルス様粒子(Jiang等,1999,Leibl等,1998)。
本発明の調合物は、製薬上許容できる溶液の形態で投与され、このような溶液には、慣例的手順で、製薬上許容できるの濃度の塩、緩衝剤、保存剤、適合性のキャリアー、アジュバント、および、任意にその他の治療用成分を含ませることができる。
製薬上許容できるキャリアーという用語は、ヒトまたはその他の脊椎動物に投与するのに適した1種またはそれより多くの適合性の固形または液状充填剤、希釈剤、または、カプセル封入剤を意味する。キャリアーという用語は、活性成分の適用が容易になるようにそれらが混合される、天然または合成の有機または無機物質成分を意味する。また本医薬組成物の構成要素は、望ましい薬剤の効率を実質的に損なう可能性がある相互作用が起こらないように本発明の化合物と混合してもよいし、これらの構成要素を互いに混合してもよい。
経口投与のためには、上記化合物(すなわち、核酸、抗原、抗体、および、その他の治療剤)は、活性な化合物と当業界周知の製薬上許容できるキャリアーとを混合することによって容易に製剤化することができる。このようなキャリアーによって、本発明の化合物を、治療しようとする被検体が経口摂取するための錠剤、丸剤、糖衣錠、カプセル、液体、ゲル、シロップ、スラリー、懸濁液などとして製剤化することが可能になる。経口で使用するための医薬製剤は、固形賦形剤として得ることができ、任意に、得られた混合物を粉砕して、必要に応じて適切な助剤を添加した後に顆粒の混合物を加工して、錠剤または糖衣錠コアを形成してもよい。適切な賦形剤は、具体的には、糖類のような充填剤、例えばラクトース、スクロース、マンニトール、または、ソルビトール;セルロース調製物、例えばトウモロコシデンプン、コムギデンプン、米デンプン、ジャガイモデンプン、ゼラチン、トラガカントゴム、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、および/または、ポリビニルピロリドン(PVP)である。必要に応じて崩壊剤を添加してもよく、このような崩壊剤としては、架橋されたポリビニルピロリドン、寒天、または、アルギン酸もしくはそれらの塩、例えばアルギン酸ナトリウムが挙げられる。任意に、経口製剤はまた、製剤中の酸性状態を中和するための塩類溶液または緩衝液中で製剤化してもよいし、または、キャリアーをまったく用いないで投与してもよい。
糖衣錠コアには、適切なコーティングが提供される。この目的のために、濃縮した糖溶液を用いてもよく、このような濃縮した糖溶液は、任意に、アラビアゴム、タルク、ポリビニルピロリドン、カーボポール(Carbopol)ゲル、ポリエチレングリコール、および/または、二酸化チタン、ラッカー液、および、適切な有機溶媒または溶媒混合物を含んでいてもよい。識別するために、または、異なる活性な化合物の用量の組み合わせを特徴付けるために、錠剤または糖衣錠のコーティングに染料または顔料を添加してもよい。
経口で用いることができる医薬製剤としては、ゼラチンで作製されたプッシュフィット式カプセル、加えて、ゼラチン、ならびに、グリセロールまたはソルビトールのような可塑剤で作製された軟質の封入カプセルが挙げられる。プッシュフィット式カプセルは、活性成分を、充填剤、例えばラクトース、結合剤、例えばスターチ、および/または、潤滑剤、例えばタルクまたはステアリン酸マグネシウム、および、任意に安定剤と混合された形態で含んでいてもよい。ソフトカプセル中において、活性な化合物は、脂肪油、流動パラフィンまたは、液状のポリエチレングリコールのような適切な液体に溶解または懸濁させてあってもよい。それに加えて安定剤を添加してもよい。また経口投与用に製剤化されたマイクロスフェアを用いてもよい。このようなマイクロスフェアは、当業界においてよく定義されている。経口投与のための製剤はいずれも、このような投与法に適した投与量で用いられる必要がある。
口腔投与のためには、本組成物は、従来の方式で製剤化された錠剤またはロゼンジの形態をとっていてもよい。
吸入法による投与の場合、本発明に従って使用するための上記化合物は、適切な噴射剤、例えばジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、二酸化炭素、またはその他の適切なガスを使用して、加圧パックまたはネブライザーからエアロゾルスプレーを噴霧する形態で送達することが都合のよい形態であり得る。加圧エアロゾルの場合、定量を送達するためのバルブを設けることによって投与単位を決定してもよい。吸入器または吹き付け器に使用するための、例えばゼラチン製のカプセルおよびカートリッジは、上記化合物、および、適切な粉末ベース(例えばラクトースまたはスターチ)の粉末混合物を含ませて製剤化してもよい。
上記化合物は、それらを全身に送達することが望ましい場合、注射、例えば大量注射または持続点滴による非経口投与のために製剤化してもよい。注射用製剤は、1回投与量の場合は例えばアンプルの形態で提供してもよいし、または、保存剤を添加した複数回投与用の容器の形態で提供してもよい。本組成物は、油性または水性媒体中の懸濁液、溶液またはエマルジョンのような形態をとることもでき、さらに、懸濁剤、安定剤および/または分散剤のような成形剤を含んでいてもよい。
非経口投与のための医薬製剤としては、水溶性の形態の活性な化合物の水溶液が挙げられる。加えて、活性な化合物の懸濁液は、適切な油性懸濁注射液として製造してもよい。適切な親油性溶媒または媒体としては、脂肪油、例えばゴマ油、または、合成脂肪酸エステル、例えばオレイン酸エチル、もしくは、トリグリセリド、または、リポソームが挙げられる。水性懸濁注射液は、懸濁液の粘度を高める物質を含んでいてもよく、このような物質としては、例えばカルボキシメチルセルロースナトリウム、ソルビトール、または、デキストランが挙げられる。任意に、懸濁液はまた、適切な安定剤、または、上記化合物の溶解性を高める物質を含んでいてもよく、それにより高度に濃縮された溶液の製造が可能になる。
あるいは、活性な化合物は、使用前に適切な媒体(例えば滅菌パイロジェンフリー水)と共に構成するために、粉末形態であってもよい。
また上記化合物は、直腸または膣用の組成物として製剤化してもよく、このような製剤としては、例えば、カカオバターまたはその他のグリセリドのような従来の坐剤基剤を含む坐剤または保留浣腸が挙げられる。
これまで説明した製剤に加えて、上記化合物はまた、デポ製剤として製剤化してもよい。このような持続型製剤は、適切な高分子材料または疎水性材料(例えば、許容できる油中のエマルジョンとして)、または、イオン交換樹脂を用いて製剤化してもよいし、または、難溶性の誘導体(例えば難溶性の塩)として製剤化してもよい。
また本医薬組成物は、適切な固相またはゲル相キャリアー、または、賦形剤を含んでもよい。このようなキャリアーまたは賦形剤の例としては、これらに限定されないが、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、様々な糖類、スターチ、セルロース誘導体、ゼラチン、および、ポリエチレングリコールのようなポリマーが挙げられる。
適切な液状または固形医薬製剤の形態は、例えば、吸入のための水溶液または食塩水の形態、マイクロカプセル化の形態、渦巻(encochleated)の形態、顕微鏡レベルの金粒子上に被覆された形態、リポソーム中に内包された形態、噴霧された形態、エアロゾルの形態、皮膚に埋め込むためのペレットの形態、または、皮膚を引っ掻くために鋭利な物体上に乾燥させた形態である。また本医薬組成物は、顆粒、粉末、錠剤、コーティング錠剤、(マイクロ)カプセル、坐剤、シロップ、エマルジョン、懸濁液、クリーム、ドロップ、または、活性な化合物を長期にわたって放出させる製剤の形態が挙げられ、その製造において、賦形剤および添加剤、および/または、助剤、例えば崩壊剤、結合剤、コーティング剤、膨張剤、潤滑剤、矯味矯臭薬剤、甘味料、または、可溶化剤が、上述したように習慣的に用いられる。本医薬組成物は、様々な薬物送達システムへの使用に適している。薬物送達方法の簡単な総論としては、Langer R(1990)Science 249:1527〜1533を参照(参照することにより本明細書に含まれる)。
本核酸、ならびに任意にその他の治療剤および/または抗原は、そのままの(純粋な)形態で投与してもよいし、または、製薬上許容できる塩の形態で投与してもよい。医薬品で用いられる場合、このような塩は製薬上許容できるものと予想されるが、製薬上許容できる塩以外のものも、それらの製薬上許容できる塩を製造するために都合よく用いられる可能性がある。このような塩としては、これらに限定されないが、以下の酸から製造された塩が挙げられる:塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸、マレイン酸、酢酸、サリチル酸、p−トルエンスルホン酸、酒石酸、クエン酸、メタンスルホン酸、ギ酸、マロン酸、コハク酸、ナフタレン−2−スルホン酸、および、ベンゼンスルホン酸。また、このような塩は、アルカリ金属またはアルカリ土類塩として製造することもでき、例えば、カルボン酸基のナトリウム、カリウムまたはカルシウム塩として製造することもできる。
また、このような塩は、アルカリ金属またはアルカリ土類塩として製造することもでき、例えば、カルボン酸基のナトリウム、カリウムまたはカルシウム塩として製造することもできる。
適切な緩衝剤としては、酢酸および塩(1〜2%w/v);クエン酸および塩(1〜3%w/v);ホウ酸および塩(0.5〜2.5%w/v);および、リン酸および塩(0.8〜2%w/v)が挙げられる。適切な保存剤としては、塩化ベンザルコニウム(0.003〜0.03%w/v);クロロブタノール(0.3〜0.9%w/v);パラベン(0.01〜0.25%w/v)、および、チメロサール(0.004〜0.02%w/v)が挙げられる。
本組成物は、1回投与量で提供されることが都合がよい場合があり、これは、薬学分野において周知の方法のいずれかによって製造することができる。いずれの方法も、上記化合物を、1種またはそれより多くの付属的な成分を構成するキャリアーに接触させる工程を含む。一般的に、本組成物は、上記化合物を、液状キャリアー、微粉化した固形キャリアー、または、その両方に均一かつ密接に接触させ、続いて、必要に応じて生成物を成形することによって製造される。液体の用量単位は、バイアルまたはアンプルである。固体の用量単位は、錠剤、カプセルおよび坐剤である。
その他の送達システムとしては、徐放性、遅延放出、または、持続放出型の送達システムが挙げられる。このようなシステムによって、上記化合物の繰り返しの投与を避けることができるため、被検体および医師にとっての利便性を高めることができる。多くのタイプの放出送達システムが利用可能であり、当業者既知である。これらの例としては、ポリマーベースのシステム、例えばポリ(ラクチド−グリコリド)、コポリオキサラート、ポリカプロラクトン、ポリエステルアミド、ポリオルトエステル、ポリヒドロキシ酪酸、および、ポリ無水物が挙げられる。例えば米国特許第5,075,109号で、薬物を含む前述のポリマーのマイクロカプセルが説明されている。また送達システムとしてはさらに、以下のような非ポリマーシステムも挙げられる:ステロールなどの脂質、例えばコレステロール、コレステロールエステル、および、脂肪酸、または、中性脂肪、例えばモノ、ジおよびトリグリセリド;ヒドロゲル放出システム;シラスティック(Silastic)システム;ペプチドベースのシステム;ワックスコーティング;従来の結合剤および賦形剤を用いた圧縮錠剤;部分的に融合したインプラント;など。具体的には、これらに限定されないが、例えば以下が挙げられる:(a)例えば米国特許第4,452,775号、4,675,189号および5,736,152号で説明されているような、本発明の物質がマトリックス内に含まれる形態の浸食性のシステム、および、(b)例えば米国特許第3,854,480号、5,133,974号および5,407,686号で説明されているような、ポリマーから活性成分が制御された速度で透過する拡散性のシステム。加えて、ポンプベースの硬質の送達システムを用いることができ、そのうちのいくつかは、埋め込みに適応されている。
以下の実施例を用いて本発明をさらに説明するが、さらに制限するものとして解釈すべきではない。
実施例1
N−U−R −R を含むオリゴリボヌクレオチドに対するヒトPBMCの反応性
方法:ルミネックス技術
ルミネックスで、マイクロスフェアと呼ばれる小型のビーズを100種の別々の群に色分けした。各ビーズ群は、特定の分析物のサンプルからの捕獲および検出を可能にする特定の生物学的分析に特異的な試薬で被覆した。ルミネックス製の小型の解析器において、レーザーによって、各マイクロスフェア粒子を同定する内部の色素を励起させ、さらに分析中に捕捉されるあらゆるレポーター色素も励起させた。各ビーズ群において多くの測定値が得られ、さらにその結果を確認した。この方法で、ルミネックス技術は、単一のサンプル内で100種までの別個の分析を急速かつ正確に同時に行うことを可能にする。
ヒト末梢血単核細胞(PBMC)を健康なドナーから単離し、平板培養し、インビトロで様々な試験およびコントロール免疫促進剤で16時間刺激した。16時間後、上清を回収し、次にELISA分析によって解析した。DOTAPと複合体化されたN−U−R−Rを含むオリゴリボヌクレオチドの試験は、全範囲の滴定曲線(7種の濃度)を用いて、DOTAP(25μg/ml)と複合体化されたORN(2μM)から開始して、3分の1希釈する工程を用いて行われた。また所定のネガティブコントロール、例えば培地単独およびDOTAP単独(25μg/ml(培養液ウェル);「リポソーム」)なども用いられた。コントロール免疫促進剤としては、イミダゾキノリンR−848(2μM,3分の1希釈する工程、および、7種の濃度)、TLR7に関して報告されているリガンド、AUおよびAUU配列のようなTLR8モチーフを有するORN(配列番号13〜配列番号15)、CU、GUおよびGUU配列のようなTLR7/8モチーフを有するORN(配列番号19〜配列番号23)が用いられた。図1および3に結果を示す。
異なるORN配列を試験する類似の分析が、単離されたpDC、単球、および、mDC刺激を用いて行われた。細胞を、DOTAP(10μg/ml)と複合体化されたORN(0.5μM)、0.5μMのCpGODN、または、DOTAP、または、培地単独で刺激した。16時間後、上清を回収し、IFN−アルファ、TNF−アルファ、および、IL−12p40レベルをELISAによって測定した。図2に、結果を示す。
図1は、AU配列を含む配列番号12、および、GU配列を含む配列番号21に関して、PBMC刺激によるTNF−アルファ生産とIFN−アルファ生産との間に明確な差があることを示す。さらなる配列解析から、CUA反復(配列番号24)は、IFN−アルファ生産を伴わない追加のTNF−アルファを誘導するORNであることが明らかになった。AUおよびGU反復を含むより短いORN(配列番号29〜配列番号34)から、より長いORN(配列番号12〜配列番号23)と比較して類似した結果が示されたが、有効性および効力は低下した。
図2および6は、単離された単球、pDCおよびmDCにおけるAU−ORN(配列番号13)、および、GU−ORN(配列番号21)の解析を示し、これから、AU−ORN(配列番号13)に関してIFN−アルファ生産が顕著に減少したこと、ならびに、両方のORNに関して明らかにTNF−アルファおよびIL−12p40が生産されたことがわかる。ORN刺激の際のpDCからのIFN−アルファ生産は、TLR7が媒介しているようであるが、一方で、単離された単球およびmDCからのTNF−アルファおよびIL−12p40生産は、TLR8が媒介しているようである。
ルミネックスの結果は、ELISAデータに匹敵する結果を示し、GU−ORNとAU−ORNとの間の主要な差は、IFN−アルファ生産、および、IFN−アルファ関連の遺伝子/サイトカインによるものであることが証明された(図3および8a)。加えて、さらなるルミネックスのデータによれば、IFN−アルファ、および、IFN−アルファ関連の遺伝子/ サイトカインに対して、その他のサイトカイン/ケモカインは、影響を受けないこと(図7および8a〜d)が示された(ただし、1つの範囲から外れたCD123−CD14−細胞由来のIL−6を含む)。このIL−6生産は、TLR7が媒介するB細胞の活性化に起因する可能性がある。
実施例2
オリゴリボヌクレオチドのIFN−アルファおよびTNF−アルファの最大活性の比較
ヒトPBMCを、DOTAPと複合体化されたORNで刺激した。16時間後、上清を回収し、TNF−アルファおよびIFN−アルファレベルを測定した。3〜6種の血液ドナーおよび2回の独立した実験から、0.6μMにおける平均/最大活性を決定した。図4に、結果を示す。これらのデータにおいて、明らかに、TLR8と、TLR7/8モチーフとの間で違いが示された:すなわち、モチーフN−U−R−Rを有するORNの場合、300pg/ml未満でIFN−アルファ生産を示したが、TLR7/8ORNの場合、PBMC刺激の際により高いIFN−アルファ生産を示した(図4a)。TLR8およびTLR7/8ORNは、赤色のラインで分けられている。それに対して、TNF−アルファレベルの測定からは、TLR8を有するORN、および、TLR7/8モチーフを有するORNはいずれも、TNF−アルファ生産を刺激することが示された。
実施例3
オリゴリボヌクレオチドのIFN−アルファに対する最大活性、および、IFN−アルファのEC50の比較
ヒトPBMCを、DOTAPと複合体化されたORNで刺激した。16時間後、上清を回収し、IFN−アルファレベルを測定した。3〜6種の血液ドナー、および、2回の独立した実験からの、完全な滴定曲線(範囲:2μM〜0,9nM)の0.6μMおよびEC50における平均/最大活性を決定した。図5に、結果を示す。EC50および最大活性から、TLR8およびTLR7/8モチーフに関して同様の結果が示された。低いEC50/高い最大活性は、TLR7/8ORNを示す(図5a)、それに対して高いEC50、および、低い最大活性は、TLR8ORNを示す(図5b)。
表1に列挙された本ORNの配列を、ヒトPBMC刺激におけるIFN−アルファおよびTNF−アルファ生産に関して試験した。ヒトPBMCを指定されたORNで16時間刺激し、上清を回収し、サイトカインの生産をELISAによって測定した。表2に、ORNのIFN−アルファ、および、TNF−アルファ生産に関する最小/最大活性、および、EC50を要約する。
Figure 2009517048
Figure 2009517048
Figure 2009517048
実施例4
合成ORNは、ヒトPBMC刺激の際にIFN−アルファの放出と、TNF−アルファの放出とを区別する
CD123+精製したpDC(図10aおよび10b)、または、単離された単球(図10c)を、DOTAP(25μg/ml)と複合体化されたORN(1μM)、または、DOTAP単独(図10a)、または、DOTAPと複合体化された指定されたORN、または、DOTAP単独(図10b〜10c)とインキュベートした。16時間後、細胞を回収し、CD123、CD11cおよびHLA−DR抗体(図10a、および、10b)、または、CD14、および、CD19(図10c)で染色した。CD86のFACS解析によれば、AUリッチなORN(配列番号13)、および、GUリッチなORN(配列番号21)は、pDC刺激の際のCD86の表面におけるマーカー発現において差を示すことが示される(図10a)。AUリッチなORN(配列番号13)で刺激しても、極めてわずかなCD86活性化しか生じないが、それに対してGUリッチなORN(配列番号21)で刺激すると、有意なCD86活性化が生じる。この活性化は、用量依存性であると決定された(図10b)。AUリッチなORN(配列番号13)、および、GUリッチなORN(配列番号21)は、ヒトPBMC(データ示さず)およびCD14陽性細胞刺激の際にCD80の表面におけるマーカー発現において差を示さなかった(図10c)。
実施例5
AUリッチなORN(配列番号13)、および、GUリッチなORN(配列番号21)は、特定のヒトTLR8シグナル伝達を用量に依存して刺激する
反応性が低いHEK−293細胞を、ヒトTLR3またはTLR8発現プラスミド、および、NFκB−ルシフェラーゼレポーター遺伝子コンストラクトで安定してトランスフェクションした。細胞を、指定されたORN配列(10μMのDOTAPと複合体化された(50μg/ml))、または、コントロールの刺激物質(10μMのR−848、50μg/mlのポリIC、3,3μMのODN10103、または、DOTAP(50μg/ml))と共に16時間インキュベートした。NFκB−活性化を、ルシフェラーゼ活性を分析することによって測定した。その結果、バックグラウンド(培地)を超える誘導の倍率として示した。6回の独立した反復のうち1つの代表的な実験を示す(図9a)。
ヒトTLR8を発現する安定してトランスフェクションされたHEK−293細胞を、既定濃度のDOTAPと複合体化されたORN(50μg/mlから開始,3分の1希釈)、または、DOTAP単独(50μg/mlから開始,3分の1希釈)で16時間刺激した。NFκB活性化を、ルシフェラーゼ活性を分析することによって測定した。結果は、バックグラウンド(培地)を超える誘導の倍率として示した。3回の独立した同じ実験の繰り返しのうち1つの代表的な実験を示す(図9b)。
反応性のないHEK−293細胞を、ヒトTLR8発現プラスミド、および、NFκB−ルシフェラーゼレポーター遺伝子コンストラクトで安定してトランスフェクションした。細胞を、指定されたORN配列(15μMのDOTAPと複合体化された(75μg/ml))、または、コントロール刺激(15μMのR−848、または、DOTAP(75μg/ml))、および、培地(左)、200nMのBafilomycin(Baf.,中央)、または、1mMのクロロキン(CQ,右)と16時間インキュベートした。NFκB−活性化を、ルシフェラーゼ活性を分析することによって測定した。結果は、バックグラウンド(培地)を超える誘導の倍率として示した。4回の独立した同じ実験の繰り返しのうち1つの代表的な実験を示す(図9c)。
RPMI8226細胞を、1000U/mlイントロンAと共に3時間プレインキュベートし、培地で2回洗浄し、次に、既定濃度のDOTAPと複合体化されたORN(50μg/mlから開始,3分の1希釈)で16時間刺激した。IP−10のサイトカイン放出をELISAによって測定した。結果をpg/mlとして示す。3回の独立した同じ実験の繰り返しのうち1つの代表的な実験を示す(図9d)。
これらのデータは、配列番号13および配列番号21のTLR8に対する特異性を実証する。
このような分析を、TLR8ORN(配列番号13)、TLR7/8ORN(配列番号21)、および、コントロールORN(配列番号5)(表3)を用いて、高用量(H.D.,10μg/ml)、および、低用量(L.D.,2.5μg/ml)の両方で繰り返した。配列番号21での処理だけが、IL−12、および、TNF−アルファの有意な生産(それぞれ図11aおよび11b)を引き起こした。全てのORNが、IFN−γの生産を刺激した(図11c)。
Figure 2009517048
実施例6
マウスマクロファージは、インビトロまたはインビボでAUリッチなORN(配列番号13)に応答しない
Raw264.7細胞(図12a)、J774細胞(図12b)、および、精製したCD11c+細胞(ミルテニー(Milteny)、磁気ビーズで標識)を、sv129マウス脾細胞(図12c〜12e)から単離し、既定濃度のDOTAPと複合体化されたORN(50μg/ml、および、ORNで希釈)、R−848、または、DOTAP単独(50μg/ml)で刺激した。16時間(図12a、および、12b)後、または、20時間(図12c〜12e)後、上清を回収し、TNF−アルファ(図12a、および、12b)、IL−12p40(図12c)、IFN−アルファ(図12d)、および、IP−10(図12e)のELISAに用いた。データは、少なくとも3回の実験からの個々のデータ(図12aおよび12b)、および、3匹のマウスの平均(図12c〜12e)を示す。AUリッチなORNの、インビボでマウス細胞を刺激する能力を測定するために、sv129マウス(n=5/グループ)に、DOTAP(60、20、または、6μg/ml)を用いて配合された指定されたORNを注射し、3時間後に採血した。全血中のIL−12p40(図12f)、IFN−アルファ(図12g)、および、IP−10(図12h)の生産を、ELISAによって測定した。
実施例7
精製したラット脾細胞は、AUリッチなORN(配列番号13)に応答しない
3匹のスプラーグ−ドーリーラットからの脾細胞をプールし、既定濃度の配列番号21、配列番号13(いずれも、62.DOTAP(5μg/ml)と複合体化された,5分の1希釈)、R−848、または、DOTAP単独(62.5μg/mlから開始,5分の1希釈)で刺激した。20時間後に上清を回収し、TNF−アルファレベルをELISAによって測定した。図13で示されるように、GUリッチなORN(配列番号21)での刺激は、TNF−アルファ生産を引き起こすが、それに対してAUリッチなORN(配列番号13)での刺激は、TNF−アルファ生産を引き起こさない。
実施例8
げっ歯類細胞がAUリッチなORN(配列番号13)に応答しなかったことは、種間のTLR8多形が原因である可能性がある
ヒトおよびウシ細胞をAUリッチなORNで刺激すると、サイトカインの生産が起こったが、それに対してマウスおよびラット細胞を刺激してもそのような生産は起こらなかった。TLR8配列のアライメントおよび解析を行った。様々な脊椎動物(ヒト、サル、チンパンジー、イヌ、ウシ、ブタ、マウス、および、ラット)間のTLR8のタンパク質配列を比較したところ、ドメイン1のロイシンリッチな反復(LRR)3に大きな差があることが示された。ヒト、チンパンジーおよびサルでは高度に保存されているが、ラット、マウスおよびブタは、106位(マウス)、103位(ラット)、または、102位(ブタ)において4AAの欠失を示し、ウシでは、ヒトと比較して2AA(105〜106)の挿入があることが示された。興味深いことに、ブタおよびウシでは、同じ領域内(97位)にその他の2AAの欠失が見出された。ドメイン1のロイシンリッチな反復領域における欠失は、AUリッチなORN結合に干渉する可能性があると言える。
等価物
以上に記載された明細書は、当業者が本発明を実施するのに十分であるとみなされる。実施例は、本発明の一形態の単なる説明として意図されており、その他の機能的に同等な実施態様も本発明の範囲内であるため、本発明は、提供された実施例によってその範囲が限定されないこととする。本明細書において示され説明されたものに加えて、本発明の様々な改変が、当業者であれば前述の説明から十分明らかであると思われ、それらは添付の請求項の範囲内に含まれる。本発明の利点が、必ず本発明の各実施態様に包含されるわけではない。
本願で引用された全ての参考文献、特許および特許公報は、参照によりそれらの全体が本明細書に包含される。
図1A〜Cは、PBMC刺激の際にORNによって誘導されたサイトカイン生産を示す一連のグラフである。IFN−アルファおよびTNF−アルファのサイトカイン生産を測定することによって、TLR8とTLR7/8モチーフとの間に差が観察された。滴定曲線の全範囲で、ヒトPBMCを、DOTAP(25μg/ml,3分の1希釈)と複合体化された指定されたORN(2μM,3分の1希釈)、または、R−848(2μM,3分の1希釈)で刺激した。16時間後、上清を回収し、IFN−アルファ(図1a)およびTNF−アルファ(図1b)をELISAによって測定した。データは、少なくとも3回の独立した実験で3種の血液ドナーから得られた値の平均を示す。DOTAP単独では、作用を示さなかった。このORNは、DOTAPと複合体化され、R−848は、複合体化されていない。DOTAP単独は、コントロールである。図1cにおいて、ヒトPBMCを、DOTAP(2.2μg/ml)と複合体化された指定されたORN(0.2μM)、または、R−848(2μM)で刺激した。16時間後、上清を回収し、IFN−アルファ(左のパネル)およびTNF−アルファ(右のパネル)をELISAによって測定した。示されたデータは、3種のドナーから得られた値の平均(±SEM)である。 図1A〜Cは、PBMC刺激の際にORNによって誘導されたサイトカイン生産を示す一連のグラフである。 単離されたpDC(図2A)、単球(図2B)、および、mDC(図2C)刺激の際にORNによって誘導されたサイトカイン生産を示す一連の棒グラフである。細胞を、DOTAP(10μg/ml)と複合体化されたORN(0.5μM)、0.5μMのCpGODNもしくはDOTAP、または、培地単独で刺激し、IFN−アルファ(図2a)、TNF−アルファ(図2c)、および、IL−12p40(図2c)を測定した。 図3AとBは、PBMC刺激の際にORNによって誘導されたサイトカイン生産を示す一連の棒グラフである。ヒトPBMCを、DOTAP(10μg/ml)と複合体化された指定されたORN(0.5μMのORN)で刺激し、IFN−アルファ(図3A)およびTNF−アルファ(図3B)を測定し、サイトカインの生産をELISA技術で測定し、ルミネックス(Luminex)技術で比較した。 指定されたORNのIFN−アルファ(図4a)およびTNF−アルファ(図4b)の最大活性の比較を示す棒グラフである。ヒトPBMCを、DOTAP(25μg/mlから開始,3分の1希釈)と複合体化されたORN(7種の濃度,2μMから開始,3分の1希釈)で刺激し、2回の独立した実験で3〜6種の血液ドナーの0.6μMにおける平均最大活性を評価した。 指定されたORNのIFN−アルファ(図4a)およびTNF−アルファ(図4b)の最大活性の比較を示す棒グラフである。 IFN-アルファの最大活性(図5a)とIFN-アルファ EC50(図5b)との比較を示す棒グラフである。ヒトPBMCを、DOTAPと複合体化されたORNで刺激し、IFN−アルファを測定した。 IFN-アルファの最大活性(図5a)とIFN-アルファ EC50(図5b)との比較を示す棒グラフである。 図6A〜Dは、3種の血液ドナーからのPBMC、単離されたpDC、または、単離された単球に関するTLR8(配列番号13)またはTLR7/8(配列番号21)を用いたORNの滴定曲線を比較する一連のグラフである。これらの細胞を、DOTAP(25μg/mlから開始,4分の1希釈)と複合体化されたORN(4種の濃度,1μMから開始,4分の1希釈)で刺激した。16時間後、上清を回収し、サイトカインの生産を、ルミネックス技術によって測定した。このグラフは、配列番号21(0.3μMにおける)のサイトカイン生産のパーセントを示す。 図6A〜Dは、3種の血液ドナーからのPBMC、単離されたpDC、または、単離された単球に関するTLR8(配列番号13)またはTLR7/8(配列番号21)を用いたORNの滴定曲線を比較する一連のグラフである。 3種の血液ドナーの、あらゆる濃度における、PBMC、単離された単球、単離されたpDC、および、CD14−CD123−PBMCに関する平均最大活性示す一連の棒グラフを示す。これらの細胞を、DOTAP(25μg/mlから開始,4分の1希釈)と複合体化されたORN(4種の濃度,1μMから開始,4分の1希釈)で刺激した。16時間後、上清を回収し、サイトカインの生産を、ルミネックス技術によって測定した。赤色の四角は、DOTAPおよび培地のバックグラウンドを超える陽性反応を意味する。 3種の血液ドナーの、あらゆる濃度における、PBMC、単離された単球、単離されたpDC、および、CD14−CD123−PBMCに関する平均最大活性示す一連の棒グラフを示す。 3種の血液ドナーの、あらゆる濃度における、PBMC、単離された単球、単離されたpDC、および、CD14−CD123−PBMCに関する平均最大活性示す一連の棒グラフを示す。 3種の血液ドナーの、あらゆる濃度における、PBMC、単離された単球、単離されたpDC、および、CD14−CD123−PBMCに関する平均最大活性示す一連の棒グラフを示す。 図8A〜Dは、TLR8(配列番号13)およびTLR7/8(配列番号21)のORN間の差を示す一連の棒グラフである。これらの細胞を、DOTAP(25μg/mlから開始,4分の1希釈)と複合体化されたORN(4種の濃度,1μMから開始,4分の1希釈)で刺激した。16時間後、上清を回収し、サイトカインの生産を、ルミネックス技術によって測定した。このグラフにおいて、あらゆる濃度におけるサイトカインの生産の測定された最大値の平均を、TLR8ORN(配列番号13)のTLR7/8のORN(配列番号21)に対するパーセントとして示した。これは、単離されたpDC、PBMC、単離された単球、および、CD123−CD14−PBMCに関して示される。 図8A〜Dは、TLR8(配列番号13)およびTLR7/8(配列番号21)のORN間の差を示す一連の棒グラフである。 図9A〜Dは、安定してトランスフェクションされたHEK-293細胞内でTLR8を介して作用するTLR8ORN(配列番号13)、および、TLR7/8のORN (配列番号21)の反応を示す一連の棒グラフおよび曲線である。NFκB−ルシフェラーゼを読み出すレポーター、および、ヒトTLR8で安定してトランスフェクションされたHEK−293細胞を、指定されたORNで16時間刺激した。16時間後、上清を除去し、細胞を溶解させ、ルシフェラーゼ活性またはサイトカインレベルを測定した。図9aおよび9bは、刺激後のNFκB−ルシフェラーゼの誘導倍率を示す。図9cは、阻害剤の存在下で刺激した後のNFκB−ルシフェラーゼの誘導倍率を示す。図9dは、ルシフェラーゼ分析によって測定された刺激後のIP−10の刺激を示す。 図9A〜Dは、安定してトランスフェクションされたHEK-293細胞内でTLR8を介して作用するTLR8ORN(配列番号13)、および、TLR7/8のORN (配列番号21)の反応を示す一連の棒グラフおよび曲線である。 図10A〜Cは、ヒトpDCをAUリッチまたはGUリッチなORNで刺激した際の表面におけるマーカー発現を示す一連のグラフである。CD123+精製pDC(図10aおよび10b)、または、単離された単球(図10c)を、DOTAP(25μg/ml)と複合体化されたORN(1μM)、または、DOTAP単独(図10a)、または、DOTAPと複合体化された指定されたORN、または、DOTAP単独(図10b〜10c)とインキュベートした。16時間後、細胞を回収し、CD123、CD11c、および、HLA−DR抗体(図10a、および、10b)、または、CD14、および、CD19(図10c)で染色した。細胞表面マーカーの活性化を、CD86(図10a、および、10b)、または、CD80(図10c)発現によって測定した。図10aは、AUリッチなORN(配列番号13)、および、GUリッチなORN(配列番号21)は、pDCの刺激の際のCD86の表面におけるマーカー発現において差があることを実証したFACS解析を示す。図10bは、ヒトpDCの刺激の際のCD86の表面におけるマーカー発現は、用量依存性であることを説明するグラフである。図10cは、AUリッチなORN(配列番号13)、および、GUリッチなORN(配列番号21)は、ヒトPBMC(データ示さず)、および、CD14陽性細胞刺激の際に、CD80の表面におけるマーカー発現において差がないことを示すグラフである。 図11A〜Cは、TLR8ORN(配列番号13)と、TLR7/8ORN(配列番号21)との間の差を示す一連の棒グラフである。コントロールとして、配列番号5のORNを用いた。ウシPBMCを、10μg/mlのORN(HD)、または、2.5μg/mlのORN(LD)のいずれかと48時間インキュベートした。上清を回収し、ELISAによって解析した。図11a〜cは、それぞれIL−12、IFN−γ、および、TNF−アルファのレベルを示す。 TLR8ORN(配列番号13)と、TLR7/8ORN(配列番号21)との間の差を示す一連の棒グラフである。 図12A〜Hは、マウスの細胞は、インビボまたはインビトロでAUリッチなORN(配列番号13)に応答しないことを示す一連のグラフである。用いられた細胞は、マウスのマクロファージ細胞系Raw264.7細胞(図12a)、J774細胞(図12b)、精製したマウスCD11c+細胞(sv129マウス)(図12c〜12g)、および、インビボのマウス細胞である。サイトカイン濃度をELISAで評価した。 図12A〜Hは、マウスの細胞は、インビボまたはインビトロでAUリッチなORN(配列番号13)に応答しないことを示す一連のグラフである。 ラット脾細胞は、AUリッチなORN(配列番号13)に応答しないことを示すグラフである。3匹のスプラーグ−ドーリーラットからの脾細胞をプールし、既定濃度の配列番号21、配列番号13(いずれも5分の1希釈でDOTAP(62.5μg/ml)と複合体化された)、R−848、または、DOTAP単独(62.5μg/mlから開始,5分の1希釈)で刺激した。20時間後に上清を回収し、TNF−アルファレベルをELISAによって測定した。

Claims (107)

  1. 炎症誘発性サイトカインの生産を刺激する方法:
    であって、該方法は、インビトロでTLR8を発現する細胞と、炎症誘発性サイトカインの生産を刺激するのに有効な量のRNAオリゴヌクレオチド(ORN)とを接触させることを含み、
    ここで該ORNは、N−U−R−Rを含み、ここで式中Nは、リボヌクレオチドであり、Nは、Uを含まず、Uは、ウラシルまたはその誘導体であり、Rは、リボヌクレオチドであり、ここでRおよびRの少なくとも一方が、アデノシン(A)もしくはシトシン、またはそれらの誘導体であり、ここでN−U−R−Rに少なくとも2個のAが含まれない限り、RはUではなく、ここで該ORNは、ACCCAUCUAUUAUAUAACUC(配列番号89)ではなく、且つTLR7/8モチーフを含まず、ここで該ORNは、長さが4〜100であり、ここで該ORNに応答するIFN−γの生産は、バックグラウンドに対して有意に誘導されない、上記方法。
  2. 炎症誘発性サイトカインの生産を刺激する方法:
    であって該方法は、インビトロでTLR8を発現する細胞と、炎症誘発性サイトカインの生産を刺激するのに有効な量のRNAオリゴヌクレオチド(ORN)とを接触させることを含み、
    ここで該ORNは、N−U−R−Rを含み、式中Nは、リボヌクレオチドであり、Nは、Uを含まず、Uは、ウラシルまたはその誘導体であり、Rは、リボヌクレオチドであり、ここでRおよびRの少なくとも一方が、アデノシン(A)もしくはシトシン、またはそれらの誘導体であり、ここでN−U−R−Rに少なくとも2個のAが含まれない限り、RはUではなく、ここで該ORNは、TLR7/8モチーフを含まず、且つN−[1−(2,3−ジオレイルオキシ)プロピル]−N,N,N−トリメチルアンモニウムメチルスルファート(DOTAP)と複合体化されず、ここで該ORNは、長さが4〜100であり、ここで該ORNに応答するIFN−γの生産は、バックグラウンドに対して有意に誘導されない、上記方法。
  3. 前記ORNに応答するIFN−γの生産が、300pg/ml未満である、請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記ORNが、N−[1−(2,3−ジオレイルオキシ)プロピル]−N,N,N−トリメチルアンモニウムメチルスルファート(DOTAP)、または、ポリカチオン性ペプチドと複合体化される、請求項1に記載の方法。
  5. Nが、アデノシンもしくはシトシン(C)、またはそれらの誘導体である、請求項1または2に記載の方法。
  6. Nが、アデノシン、または、シトシンである、請求項1または2に記載の方法。
  7. Uが、ウラシルである、請求項1または2に記載の方法。
  8. 前記ORNが、少なくとも1つのAUを含む、請求項1または2に記載の方法。
  9. 前記ORNが、少なくとも1つのCUを含む、請求項1または2に記載の方法。
  10. 前記TLR8を発現する細胞が、単球、または、単球から誘導された樹状細胞である、請求項1または2に記載の方法。
  11. 前記TLR8を発現する細胞が、mDCである、請求項1または2に記載の方法。
  12. 前記ORNが、少なくとも2つのAUを含む、請求項1または2に記載の方法。
  13. 前記ORNが、少なくとも3つのAUを含む、請求項1または2に記載の方法。
  14. N−U−R−Rが、少なくとも3個のAを含む、請求項1または2に記載の方法。
  15. N−U−R−Rが、少なくとも2個のCを含む、請求項1または2に記載の方法。
  16. N−U−R−Rが、少なくとも1個のGまたはCを含む、請求項1または2に記載の方法。
  17. 前記ORNが、少なくとも1個の主鎖の修飾を含む、請求項1または2に記載の方法。
  18. 前記ORNが、一本鎖化されている、請求項1または2に記載の方法。
  19. N−U−R−Rを含むRNAオリゴヌクレオチド(ORN):
    であって、式中Nは、リボヌクレオチドであり、Nは、Uを含まず、Uは、ウラシルまたはその誘導体であり、Rは、リボヌクレオチドであり、ここでRおよびRの少なくとも一方が、アデノシン(A)もしくはシトシン、またはそれらの誘導体であり、ここでN−U−R−Rに少なくとも2個のAが含まれない限り、RはUではなく、ここで該ORNは、ACCCAUCUAUUAUAUAACUC(配列番号89)ではなく、且つTLR7/8モチーフを含まず、ここで該ORNは、長さが4〜100であり、且つ少なくとも1個の主鎖の修飾を含む、上記RNAオリゴヌクレオチド。
  20. 製薬上許容できるキャリアーをさらに含む、請求項19に記載のORN。
  21. 前記ORNが、N−[1−(2,3−ジオレイルオキシ)プロピル]−N,N,N−トリメチルアンモニウムメチルスルファート(DOTAP)と複合体化されている、請求項19に記載のORN。
  22. 前記ORNが、一本鎖化されている、請求項19に記載のORN。
  23. N−U−R−Rを含むRNAオリゴヌクレオチド(ORN):
    であって、式中Nは、リボヌクレオチドであり、Nは、Uを含まず、Uは、ウラシルまたはその誘導体であり、Rは、リボヌクレオチドであり、ここでRおよびRの少なくとも一方が、アデノシン(A)もしくはシトシン、またはそれらの誘導体であり、ここでN−U−R−Rに少なくとも2個のAが含まれない限り、RはUではなく、ここで該ORNは、TLR7/8モチーフを含まず、且つN−[1−(2,3−ジオレイルオキシ)プロピル]−N,N,N−トリメチルアンモニウムメチルスルファート(DOTAP)と複合体化されず、ここで該ORNは、長さが4〜100であり、且つ少なくとも1個の主鎖の修飾を含み、さらに該ORNは、製薬上許容できるキャリアー中で製剤化される、上記RNAオリゴヌクレオチド。
  24. Nが、アデノシンもしくはシトシン(C)、またはそれらの誘導体である、請求項19または23に記載のORN。
  25. Nが、アデノシン、または、シトシンである、請求項19または23に記載のORN。
  26. Uが、ウラシルである、請求項19または23に記載のORN。
  27. 前記ORNが、少なくとも1つのAUを含む、請求項19または23に記載のORN。
  28. 前記ORNが、少なくとも1つのCUを含む、請求項19または23に記載のORN。
  29. N−U−R−Rが、少なくとも3個のAを含む、請求項19または23に記載のORN。
  30. N−U−R−Rが、少なくとも2個のCを含む、請求項19または23に記載のORN。
  31. N−U−R−Rが、少なくとも1個のGまたはCを含む、請求項19または23に記載のORN。
  32. 前記ORNが、一本鎖化されている、請求項19または23に記載のORN。
  33. 前記ORNが、以下のうちいずれか1種である、請求項19または23に記載のORN:
    U*U*A*G*G*C*A*C(配列番号2)、
    A*U*A*G*G*C*A*C(配列番号4)、
    G*C*C*A*C*C*G*A*G*C*C*G*A*A*U*A*U*A*C*C(配列番号11)、
    A*U*A*U*A*U*A*U*A*U*A*U*A*U*A*U*A*U*A*U(配列番号12)、
    U*U*A*U*U*A*U*U*A*U*U*A*U*U*A*U*U*A*U*U(配列番号13)、
    A*A*U*A*A*U*A*A*U*A*A*U*A*A*U*A*A*U*A*A(配列番号16)、
    A*A*A*U*A*A*A*U*A*A*A*U*A*A*A*U*A*A*A*U(配列番号17)、
    A*A*A*A*U*A*A*A*A*U*A*A*A*A*U*A*A*A*A*U(配列番号18)、
    C*U*A*C*U*A*C*U*A*C*U*A*C*U*A*C*U*A*C*U(配列番号24)、
    U*U*A*U*U*A*U(配列番号30)、または、
    U*A*U*A*U*A*U(配列番号33)。
  34. ネブライザーをさらに含む、請求項19または23に記載のORN。
  35. 吸入器をさらに含む、請求項19または23に記載のORN。
  36. 前記吸入器が、定量吸入器である、請求項35に記載のORN。
  37. 前記吸入器が、粉末吸入器である、請求項35に記載のORN。
  38. 化学療法剤をさらに含む、請求項19または23に記載のORN。
  39. 抗ウイルス剤をさらに含む、請求項19または23に記載のORN。
  40. 抗原をさらに含む、請求項19または23に記載のORN。
  41. 前記製薬上許容できるキャリアーが、注射に適するように製剤化される、請求項20または23に記載のORN。
  42. 前記製薬上許容できるキャリアーが、粘膜投与に適するように製剤化される、請求項20または23に記載のORN。
  43. 癌を治療する方法であって、それを必要とする被検体に、請求項19〜23のいずれか一項に記載のORNを癌を治療するのに有効な量で投与することを含む、上記方法。
  44. 前記被検体に、化学療法剤を投与することをさらに含む、請求項43に記載の方法。
  45. 前記被検体に、放射線を投与することをさらに含む、請求項43に記載の方法。
  46. 喘息を治療する方法であって、それを必要とする被検体に、請求項19〜23のいずれか一項に記載のORNを喘息を治療するのに有効な量で投与することを含む、上記方法。
  47. アレルギーを治療する方法であって、それを必要とする被検体に、請求項19〜23のいずれか一項に記載のORNをアレルギーを治療するのに有効な量で投与することを含む、上記方法。
  48. 前記被検体が、アレルギー性鼻炎を有する、請求項47に記載の方法。
  49. 被検体における免疫応答を調節する方法であって、それを必要とする被検体に、請求項19〜23のいずれか一項に記載のORNを免疫応答を調節するのに有効な量で投与することを含む、上記方法。
  50. 前記ORNが、前記被検体における自己免疫疾患を治療するために前記被検体に送達される、請求項49に記載の方法。
  51. 前記ORNが、前記被検体における気道リモデリングを治療するために前記被検体に送達される、請求項49に記載の方法。
  52. 前記ORNが、抗原を用いないで前記被検体に投与される、請求項49に記載の方法。
  53. 前記ORNが、経口、経鼻、舌下、静脈内、皮下、粘膜、呼吸器、直接注射、および、皮膚からなる群より選択される経路で送達される、請求項49に記載の方法。
  54. 前記ORNが、サイトカインの発現を誘導するのに有効な量で前記被検体に送達される、請求項49に記載の方法。
  55. 前記サイトカインが、TNFα、IL−10、IL−6、IFN−γ、MCP1、および、IL−12からなる群より選択される、請求項53に記載の方法。
  56. ウイルス感染により悪化した喘息を治療する方法であって、それを必要とする被検体に、請求項19〜23のいずれか一項に記載のORNを、ウイルス感染により悪化した喘息を治療するのに有効な量で投与することを含む、上記方法。
  57. 感染症を治療する方法であって、それを必要とする被検体に、請求項19〜23のいずれか一項に記載のORNを感染症を治療するのに有効な量で投与することを含む、上記方法。
  58. 前記被検体が、ウイルス感染を有する、請求項57に記載の方法。
  59. 前記ウイルス感染が、B型肝炎である、請求項58に記載の方法。
  60. 前記ウイルス感染が、C型肝炎である、請求項58に記載の方法。
  61. 前記被検体に、抗ウイルス剤を投与することをさらに含む、請求項58に記載の方法。
  62. 前記抗ウイルス剤が、前記ORNに連結している、請求項61に記載の方法。
  63. 前記ORNが、経口、経鼻、舌下、静脈内、皮下、粘膜、呼吸器、直接注射、および、皮膚からなる群より選択される経路で送達される、請求項57に記載の方法。
  64. 前記ORNモチーフが、非ヌクレオチドリンカーによって5’リボヌクレオチドから離れている、請求項19または23に記載のORN。
  65. 前記ORNモチーフが、非ヌクレオチドリンカーによって3’リボヌクレオチドから離れている、請求項19または23に記載のORN。
  66. 前記ORNモチーフが、非ヌクレオチドリンカーによって5’および3’リボヌクレオチドから離れている、請求項19または23に記載のORN。
  67. 前記ORNが、ポリカチオン性のキャリアー中で製剤化される、請求項19または23に記載のORN。
  68. 前記被検体に、免疫刺激性CpG核酸を投与することをさらに含む、請求項43に記載の方法。
  69. 前記ORNおよび免疫刺激性CpG核酸が、別々に投与される、請求項68に記載の方法。
  70. 前記ORNおよび免疫刺激性CpG核酸が、結合体として製剤化される、請求項68に記載の方法。
  71. 前記ORNおよび免疫刺激性CpG核酸が、混合物として製剤化される、請求項68に記載の方法。
  72. 免疫抑制性のCD4+調節(Treg)細胞をダウンレギュレートする方法であって、CD4+Treg細胞と、CD4+Treg細胞の阻害作用を減少させるのに有効な量の請求項19〜23のいずれか一項に記載のORNを含む組成物とを接触させることを含む、上記方法。
  73. 前記組成物が、免疫刺激性CpG核酸をさらに含む、請求項72に記載の方法。
  74. 前記ORNおよび免疫刺激性CpG核酸が、連結されていない、請求項73に記載の方法。
  75. 前記ORNおよび免疫刺激性CpG核酸が、結合体として存在する、請求項73に記載の方法。
  76. 癌を治療するための医薬品の製造における、請求項19〜42のいずれか一項に記載のORNの組成物の使用。
  77. 前記医薬品が、化学療法剤と共に使用される、請求項76に記載の使用。
  78. 前記医薬品が、放射線と共に使用される、請求項76に記載の使用。
  79. 喘息を治療するための医薬品の製造における、請求項19〜42のいずれか一項に記載のORNの組成物の使用。
  80. アレルギーを治療するための医薬品の製造における、請求項19〜42のいずれか一項に記載のORNの組成物の使用。
  81. 前記アレルギーが、アレルギー性鼻炎である、請求項80に記載の使用。
  82. 免疫応答を調節するための医薬品の製造における、請求項19〜42のいずれか一項に記載のORNの組成物の使用。
  83. 前記医薬品が、自己免疫疾患の治療において使用される、請求項82に記載の使用。
  84. 前記医薬品が、気道リモデリングの治療において使用される、請求項82に記載の使用。
  85. 前記医薬品が、抗原と共に使用される、請求項82に記載の使用。
  86. 前記医薬品が、経口、経鼻、舌下、静脈内、皮下、粘膜、呼吸器、直接注射、および、皮膚からなる群より選択される経路による使用のためである、請求項82に記載の使用。
  87. 前記免疫応答が、サイトカインの誘導を含む、請求項82に記載の使用。
  88. 前記サイトカインが、TNFα、IL−10、IL−6、IFN−γ、MCP1、および、IL−12からなる群より選択される、請求項87に記載の使用。
  89. ウイルス感染により悪化した喘息を治療するための医薬品の製造における、請求項19〜42のいずれか一項に記載のORNの組成物の使用。
  90. 感染症の治療のための医薬品の製造における、請求項19〜42のいずれか一項に記載のORNの組成物の使用。
  91. 前記医薬品が、ウイルス感染の治療において使用される、請求項90に記載の使用。
  92. 前記ウイルス感染が、B型肝炎である、請求項91に記載の使用。
  93. 前記ウイルス感染が、C型肝炎である、請求項91に記載の使用。
  94. 前記医薬品が、抗ウイルス剤と共に使用される、請求項91に記載の使用。
  95. 前記抗ウイルス剤が、前記ORNに連結している、請求項94に記載の使用。
  96. 前記医薬品が、経口、経鼻、舌下、静脈内、皮下、粘膜、呼吸器、直接注射、および、皮膚からなる群より選択される経路による送達のためのである、請求項90に記載の使用。
  97. 前記ORNモチーフが、非ヌクレオチドリンカーによって5’リボヌクレオチドから離れている、請求項19または23に記載のORN。
  98. 前記ORNモチーフが、非ヌクレオチドリンカーによって3’リボヌクレオチドから離れている、請求項19または23に記載のORN。
  99. 前記ORNモチーフが、非ヌクレオチドリンカーによって5’および3’リボヌクレオチドから離れている、請求項19または23に記載のORN。
  100. 前記医薬品が、免疫刺激性CpG核酸と共に使用される、請求項76に記載の使用。
  101. 前記ORNおよび免疫刺激性CpG核酸が、別々の投与に適している、請求項100に記載の使用。
  102. 前記ORNおよび免疫刺激性CpG核酸が、結合体として製剤化される、請求項100に記載の使用。
  103. 前記ORNおよび免疫刺激性CpG核酸が、混合物として製剤化される、請求項100に記載の使用。
  104. 免疫抑制性のCD4+調節(Treg)細胞をダウンレギュレートする方法であって、CD4+Treg細胞と、CD4+Treg細胞の阻害作用を減少させるのに有効な量の請求項19〜42のいずれか一項に記載のORNを含む組成物とを接触させることを含む、上記方法。
  105. 前記組成物が、免疫刺激性CpG核酸をさらに含む、請求項104に記載の方法。
  106. 前記ORNおよび免疫刺激性CpG核酸が、連結されていない、請求項105に記載の方法。
  107. 前記ORNおよび免疫刺激性CpG核酸が、結合体として存在する、請求項105に記載の方法。
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