JP2012501189A - 癌、結核、および線維化肺疾患の治療のためのマイコバクテリアの免疫原性を高める方法および組成物 - Google Patents

癌、結核、および線維化肺疾患の治療のためのマイコバクテリアの免疫原性を高める方法および組成物 Download PDF

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Abstract

病原性細菌に引き続いて曝露される脊椎動物宿主における予防的免疫応答の産生に用いるため、細胞の微生物の免疫原性を高めるため、またはベクターとして使用し外因性抗原を発現して他の感染物質もしくは癌細胞に対する反応を誘発するための全細胞ワクチンおよび方法。本発明は、ワクチンの有効性を改善する方法で細胞内細菌により抗原提示を高めるさらなる方法に関する。細胞内微生物に感染した宿主細胞上の抗アポトーシス性効果を有する酵素を同定後、この細胞内微生物によって引き起こされた酵素の活性が酵素の変異体複製を発現することにより低下し、その結果、微生物が免疫原性を高めるようにこの微生物を修飾する。

Description

関連出願への相互参照
本出願は、2008年8月29日に出願された第61/092942号の利益を主張し、かかる出願は参照により本明細書に組み込まれる。本発明は、SERCEB(Southeastern Regional Center for Excellence in Research in Biodefense and Emerging Infectious Diseases)NIHによって授与されたU54A1057157下の合衆国政府の財政的援助により行われ、本研究の一部では退役軍人医療センター局(Department of Veteran’s Affairs Medical Center)研究施設が使用された。本発明において、合衆国政府は一定の権利を有する。
本発明は、強力な免疫応答の誘発ならびに感染疾患および癌の予防および治療を含むワクチン接種分野に関する。具体的には、本発明は、スーパーオキシドジスムターゼ、チオレドキシン、チオレドキシン還元酵素、グルタミンシンターゼ、および他の抗アポトーシス酵素の活性を低下させることにより細菌の免疫原性を高める方法に関する。これは酵素のドミナントネガティブ変異体を発現させることによって、標的酵素の発現または分泌を調節する遺伝子を不活性化することによって、対立遺伝子の不活性化によって、および他の方法によって成し遂げ得る。本発明は、さらに、安全かつ有効なワクチンを産生する方法、および細菌性病原体(例えば、Mycobacterium tuberculosis)による感染に引き続いて曝露される宿主動物における効果的な免疫応答を高める方法に関する。これらの方法を用いて構築された免疫原ワクチンは外因性抗原発現ベクターでもあり得、非関連感染物質および癌に対する免疫応答を誘発するために使用することができる。最後に、マイコバクテリアのin vivoにおけるの免疫回避能および鉄排除能を軽減するための方法に関する。これらの方法は、癌の免疫療法として投与されたマイコバクテリアの効能を高めるため、潜伏結核感染または活性結核を呈する者を治療するため、ならびに他のマイコバクテリア感染(線維化肺疾患に関連したものを含む)を治療するために適用し得る。
米国において膀胱癌は全固形腫瘍の約2%を占め、毎年50,000人を超える症例が新たに診断されている。膀胱癌罹患のピークは60〜70歳の個人であり、喫煙および工業化学物質への曝露を含むいくつかの病因要素が示唆されている。病理的に、膀胱癌は病期(通常I〜IV)および悪性度(表在性、侵襲性、または転移膀胱癌のいずれか)によって分類される。膀胱上皮に限られる表在性膀胱癌は、通常、乳頭腫瘍(病期TaまたはT1)またはin−situ癌腫として存在する。膀胱癌の診断は細胞検査および生検による。診断時、患者の約70%は表在性疾患のみ、25%は局所侵襲疾患を呈し、5%は既に遠位転移を呈している。
表在性膀胱癌は経尿管切除(TURBT)および/または高周波療法で治療される。細胞検査は、通常、経尿管切除できない腫瘍のために保留される。TURBT後、50%の患者は無疾患のままである;しかしながら残りの半分は複数の再発を経験し、約10%が3〜4年以内に侵襲的または転移疾患を発現する。表在性再発はTURBTで治療し、しばしば、膀胱内化学療法を続けて行い、任意のさらなる再発を予防または遅延化させる。初回TURBT後の再発リスクが高いとみなされる患者(例えば高グレード、多病巣、および/または大腫瘍)、またはCIS合併患者には、再発予防法として膀胱内補助療法を頻繁に行う。膀胱内BCG投与はこの補助療法用に選択される治療である。
TICE(登録商標)BCGは米国で1989年、癌腫in−situ治療用(ただし乳頭病巣TaまたはT1用ではない)に認可された。TICE亜株を用いたin−situ癌腫治療のための認可を得るため、後援者は検討可能な生検確定CIS患者119例の有効性データを提出した。このデータは6件の第II相非対照試験から得られた。第III相対照試験は行われなかった。検討された主要評価項目は完全奏効(CR)の発現であった。2年間のフォローアップに基づく初回奏効率は75.6%であった。中央値47ヶ月間のフォローアップ期間後、45件のCRがあり、全体の長期奏効率38%に至った。その時点で、患者85例(71%)が生存しており、患者18例(15%)が膀胱癌にて死亡し、13例(12%)が他の原因で死亡していた。諮問委員会は、膀胱内BCGの使用前に得られた歴史的データによりCIS患者の34%が5年間でこの疾患により死亡したことが示されたと述べた。
本出願は、マイコバクテリウムにおける抗アポトーシス性微生物酵素の活性を低下させる方法を開示する。また、開示した方法に従い作製された、抗癌効果の高まった修飾細菌を開示する。
悪性胸膜中皮腫患者30例がBCGワクチン免疫療法で治療されており、症候的にのみ治療された患者と比較して生存率の改善が認められている。非特許文献1を参照されたい。
BCGが膀胱治療に有益である機序は、免疫細胞(特に、天然キラー(NK)細胞および多形核白血球(PMN)などの感染に対する先天性免疫応答に関連する細胞)を動員および活性化するBCGの能力に関連すると思われる。BCGは腫瘍環境でフィブロネクチンに結合してから、上皮細胞(悪性細胞を含む)内に入るという証拠がある。NK細胞、PMN、および他の免疫細胞がBCG桿菌に反応すると、腫瘍細胞上で細胞傷害効果を発揮する。
BCGの元々の使用は結核(TB)に対してであった。TBはMycobacterium tuberculosisにより引き起こされる感染疾患である。世界人口の3分の1、約20億人がM.tuberculosisに感染しており、この巨大な病原体保有者集団のうち年間約9百万の活性TBの新規症例がある。感染しているが疾患活性のない者は潜在性TB感染保因者とみなされ、残りの生涯、活性TB発現リスクが残る。BCG(Bacillus Calmette−Guerin)はM.bovis毒性株から生成され、1920年代にTB予防ワクチンとして最初に投与された。BCGは散在型TB(初期小児期におけるTB髄膜炎および粟粒性TBを含む)の予防に効果的であり、世界で毎年約1億人の新生児に対するBCG投与が年間約40,000症例の散在TBを予防している。残念ながら、疾患の世界的な負担の大半を引き起こす肺感染型TBの予防においてはBCGの効果は弱い。さらに、マイコバクテリア抽出体による免疫療法は活性TB者における補助療法として使用されているが、この恩恵はあまり大きくない。さらに、潜在性TB感染者に投与時にはBCGの恩恵はなく、かかる潜在性TB感染者において価値を示す代替的なワクチンまたは免疫療法はない。
最後に、マイコバクテリウム種感染が他の肺疾患(サルコイドーシスを含む)の病理発生の一因であるという証拠が増大している。一部の者では、サルコイドーシスは進行性肺線維症を続発する。
Webster et al., . Immunotherapy with BCG vaccine in 30 cases of mesothelioma. S Afr Med J. 1982 Feb 20;61(8):277−8
本発明はマイコバクテリウムを修飾して先天性免疫細胞の動員および活性化を高める方法に関する。先天性免疫細胞の一部、特にNK細胞およびPMNは、修飾マイコバクテリウム株により活性化されると、バイスタンダー細胞(腫瘍細胞を含む)を殺す顆粒を放出する。さらに、先天性免疫応答の上昇は、免疫記憶を誘発してワクチンの有効性を改善するように、抗原提示を高め、CD4+リンパ細胞に関連する強力な適応的免疫応答を発現させる。高まった記憶免疫応答は、マイコバクテリウムならびにマイコバクテリウムに固有の抗原へ挿入される外因性抗原(腫瘍抗原を含む)を指向とすることができる。プロアポトーシス表現型を発現するマイコバクテリウムの修飾を提供し、それ以外に、アポトーシスの代わりに細胞壊死に至り得るマクロファージによるトランスフェリン受容体の発現および鉄の細胞内取り込みを減らす修飾も同様に提供される。
また、通常、現在のワクチン接種戦略で強力なCD8+T細胞応答の誘発を成し遂げることは困難であるため、本明細書の修飾微生物はこの免疫系のアームを利用する非常に効果的な方法を提供する。この微生物は、ウイルス、細菌、原生動物、および真菌を含む他の病原性微生物由来の免疫優性抗原をコードする外因性DNAを付加することにより、または癌抗原をコードするDNAにより、さらに改変して、宿主動物の接種に用いることができる。従って、本明細書の弱毒化細菌は、MHCクラスI経路およびMHCクラスII経路によるプロセシングのために抗原を提示するワクチン送達ビヒクルとして使用できる。また宿主細胞上のToll様受容体と相互作用するワクチンベクター中の微生物成分によって誘発される強力な共刺激シグナルに起因し、これは、免疫忍容性を獲得するのではなく、宿主免疫系を外因性抗原に対して反応するようにさせる。さらに、樹状細胞によるMHCクラスIおよびMHCクラスII経路による抗原の同時提示は、CD8細胞傷害性Tリンパ細胞(CTL)反応のために「役立つ」CD4の発現を促進することにより、抗原提示の外因性(例えば、多くの細菌ベクター、食胞関連)または内因性(例えば、多くのウイルスベクター、細胞質およびプロテアソーム関連)経路のいずれかを利用するように設計されている現在のベクターによる抗原提示の限界を克服する。
本発明は、宿主内マイコバクテリウムを標的とし、マイコバクテリウムのトランスフェリン受容体の発現およびマクロファージによる鉄の細胞内取り込み誘発能力を低下させる方法も提供する。マイコバクテリウムの抗酸化酵素による非感染または感染宿主の免疫化、特に鉄補因子スーパーオキシドジスムターゼ(SodA)による免疫化は、マイコバクテリウム酵素の活性を低下させる細胞免疫応答および抗体の産生を生成する。かかる免疫化は、膀胱癌または他の悪性腫瘍者にBCGを治療的に投与する前に実施できる。免疫化は、BCGをアジュバントとして癌ワクチンと併用使用する者に対して、生BCG桿菌からのアジュバント効果の効能を高める方法でも行うことができる。さらに、潜在性TB感染者、活性TBを有する者、またはマイコバクテリウムによって引き起こされる線維化肺疾患者を酵素で免疫化することができる。続いて、宿主を感染させるマイコバクテリウムの、マクロファージによる鉄の取り込みを促進し、肉芽腫肺病理、肺腔の発現、または肺疾患の線維化のいずれかとして明白な肺組織損傷を引き起こす可能性が軽減する。
M.tuberculosis/BCGの鉄補因子スーパーオキシドジスムターゼ(SodA)の図を示す。(A)本明細書のSodA変異体における欠失アミノ酸の位置を示すSodAモノマー。さらなるドミナントネガティブSodA変異体を産生するために、他の欠失、付加、および/または置換を使用できる。(B)は、2つの活性部位の鉄イオンの位置を示す各長方形のSodA四量体を示す。矢印は同一モノマーの活性部位の鉄およびE54位を特定する。図は国立生物工学情報センター(NCBI)ウェブサーバー(www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=Structure&itool=toolbar)よりダウンロードし、修正して特徴を例示した。 M.tuberculosis/BCGの鉄補因子スーパーオキシドジスムターゼ(SodA)の図を示す。(A)本明細書のSodA変異体における欠失アミノ酸の位置を示すSodAモノマー。さらなるドミナントネガティブSodA変異体を産生するために、他の欠失、付加、および/または置換を使用できる。(B)は、2つの活性部位の鉄イオンの位置を示す各長方形のSodA四量体を示す。矢印は同一モノマーの活性部位の鉄およびE54位を特定する。図は国立生物工学情報センター(NCBI)ウェブサーバー(www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=Structure&itool=toolbar)よりダウンロードし、修正して特徴を例示した。 マイコバクテリア染色体組込み型ベクターpMP399のマップ(A)および特性(B)、ならびにBCGにおける変異体SodAΔH28ΔH76を発現するプラスミドベクターpMP349のマップ(C)および特性(D)を提供する。M.tuberculosis/BCG中の鉄補因子スーパーオキシドジスムターゼをコードする遺伝子名はsodAである。sodAは誘発性aceA(icl)プロモーターの後ろに発現する。E.coliの複製起点(oriE)はE.coli内でのプラスミド複製を可能にする。アプラマイシン耐性遺伝子(aacC41)ならびにベクターpMP399およびpMP349はConsaul and Pavelkaにより開発された。アプラマイシン耐性遺伝子は、異なる抗生物質耐性遺伝子により置換でき、またはベクターは細菌株中のアミノ酸栄養要求性を補足する生合成遺伝子を含むことができ、その結果、成功した組換え体を同定するために選択可能なマーカーとして使用される、必須因子(例えば、アミノ酸)を欠いた培地上の増殖を可能にする。 マイコバクテリア染色体組込み型ベクターpMP399のマップ(A)および特性(B)、ならびにBCGにおける変異体SodAΔH28ΔH76を発現するプラスミドベクターpMP349のマップ(C)および特性(D)を提供する。M.tuberculosis/BCG中の鉄補因子スーパーオキシドジスムターゼをコードする遺伝子名はsodAである。sodAは誘発性aceA(icl)プロモーターの後ろに発現する。E.coliの複製起点(oriE)はE.coli内でのプラスミド複製を可能にする。アプラマイシン耐性遺伝子(aacC41)ならびにベクターpMP399およびpMP349はConsaul and Pavelkaにより開発された。アプラマイシン耐性遺伝子は、異なる抗生物質耐性遺伝子により置換でき、またはベクターは細菌株中のアミノ酸栄養要求性を補足する生合成遺伝子を含むことができ、その結果、成功した組換え体を同定するために選択可能なマーカーとして使用される、必須因子(例えば、アミノ酸)を欠いた培地上の増殖を可能にする。 マイコバクテリア染色体組込み型ベクターpMP399のマップ(A)および特性(B)、ならびにBCGにおける変異体SodAΔH28ΔH76を発現するプラスミドベクターpMP349のマップ(C)および特性(D)を提供する。M.tuberculosis/BCG中の鉄補因子スーパーオキシドジスムターゼをコードする遺伝子名はsodAである。sodAは誘発性aceA(icl)プロモーターの後ろに発現する。E.coliの複製起点(oriE)はE.coli内でのプラスミド複製を可能にする。アプラマイシン耐性遺伝子(aacC41)ならびにベクターpMP399およびpMP349はConsaul and Pavelkaにより開発された。アプラマイシン耐性遺伝子は、異なる抗生物質耐性遺伝子により置換でき、またはベクターは細菌株中のアミノ酸栄養要求性を補足する生合成遺伝子を含むことができ、その結果、成功した組換え体を同定するために選択可能なマーカーとして使用される、必須因子(例えば、アミノ酸)を欠いた培地上の増殖を可能にする。 マイコバクテリア染色体組込み型ベクターpMP399のマップ(A)および特性(B)、ならびにBCGにおける変異体SodAΔH28ΔH76を発現するプラスミドベクターpMP349のマップ(C)および特性(D)を提供する。M.tuberculosis/BCG中の鉄補因子スーパーオキシドジスムターゼをコードする遺伝子名はsodAである。sodAは誘発性aceA(icl)プロモーターの後ろに発現する。E.coliの複製起点(oriE)はE.coli内でのプラスミド複製を可能にする。アプラマイシン耐性遺伝子(aacC41)ならびにベクターpMP399およびpMP349はConsaul and Pavelkaにより開発された。アプラマイシン耐性遺伝子は、異なる抗生物質耐性遺伝子により置換でき、またはベクターは細菌株中のアミノ酸栄養要求性を補足する生合成遺伝子を含むことができ、その結果、成功した組換え体を同定するために選択可能なマーカーとして使用される、必須因子(例えば、アミノ酸)を欠いた培地上の増殖を可能にする。 親BCG株のSOD活性と比較した、変異体SodA(ΔH28ΔH76)を発現するBCGの上清および溶解物中のSOD活性を示す。(A)および(B)は2件の別々の実験の結果を示す。このアッセイは、上清および溶解物の段階2倍希釈を用いて、固定時点のシトクロムC還元量をモニタリングして実施する。SOD活性単位はシトクロムC還元を(最大阻害測定値の)50%阻害する。各調製においてシトクロムC還元を50%阻害する希釈(IC50値)を矢印で示す。SodAはBCGにより分泌され、従ってBCG上清のSOD活性はBCG溶解物のSOD活性を超える。 親BCG株のSOD活性と比較した変異体SodA(ΔE54)を発現するBCGの上清および溶解物におけるSOD活性を示す。 BCG対SD−BCG−AS−SODの相対的なワクチンの有効性を示す。これらの実験に使用したSD−BCG(SodA軽減BCG)株を、アンチセンス技術を用いて構築し(アンチセンスのSOD活性低下の教示のため参照により本明細書に組み込まれる「Pro−apoptotic bacterial vaccines to enhance cellular immune responses」という題名のWO02/062298号を参照されたい)、親BCG株のSOD活性の約1%を示す。C57Bl/6マウスをBCGまたはSD−BCG−AS−SODでIV接種し、7ヶ月間休薬してから、M.tuberculosisの病原性Erdman株のアクリフラビン−R変異体30cfuをエアゾール投与した。投与後14週目、非接種およびBCG接種マウスは高密度の細胞の実質肺炎症の病巣領域を示した(A、×2および×10に示される代表切片)。対照的に、SD−BCG接種マウスでは肺に関わる細胞領域密度はあまり高くなかった(B、×2および×10)。Bのさらに高倍率像(C)は、肺胞(左パネル)および多核巨細胞(右パネル)に取りこまれたアポトーシス性破片を示す核断片を含む泡沫細胞を示す。投与後6ヶ月目の最終採集時、SD−BCGレシピエントにおけるErdmanのcfu数はBCGレシピエントと比較して低かった(D)。ボックスプロット内の線は、中央値を示し、ボックスの両端は第25百分位数と第75百分位数を示し、ひげは第10百分位数と第90百分位数を表す。群間差は統計的に有意であった(P=.04、二標本t検定)。また、この時点で、各群マウスの最終平均重量は、BCG[元の12匹のマウス中8匹生存、皮膚問題のため4匹安楽死]およびSD−BCG[10匹生存]でそれぞれ28.3および31.0gであった(P=.04、二標本t検定)。従って、BCGによるSodA産生の減少は、ワクチンとしてのその有効性を高めた。 BCG対SD−BCG−AS−SODの相対的なワクチンの有効性を示す。これらの実験に使用したSD−BCG(SodA軽減BCG)株を、アンチセンス技術を用いて構築し(アンチセンスのSOD活性低下の教示のため参照により本明細書に組み込まれる「Pro−apoptotic bacterial vaccines to enhance cellular immune responses」という題名のWO02/062298号を参照されたい)、親BCG株のSOD活性の約1%を示す。C57Bl/6マウスをBCGまたはSD−BCG−AS−SODでIV接種し、7ヶ月間休薬してから、M.tuberculosisの病原性Erdman株のアクリフラビン−R変異体30cfuをエアゾール投与した。投与後14週目、非接種およびBCG接種マウスは高密度の細胞の実質肺炎症の病巣領域を示した(A、×2および×10に示される代表切片)。対照的に、SD−BCG接種マウスでは肺に関わる細胞領域密度はあまり高くなかった(B、×2および×10)。Bのさらに高倍率像(C)は、肺胞(左パネル)および多核巨細胞(右パネル)に取りこまれたアポトーシス性破片を示す核断片を含む泡沫細胞を示す。投与後6ヶ月目の最終採集時、SD−BCGレシピエントにおけるErdmanのcfu数はBCGレシピエントと比較して低かった(D)。ボックスプロット内の線は、中央値を示し、ボックスの両端は第25百分位数と第75百分位数を示し、ひげは第10百分位数と第90百分位数を表す。群間差は統計的に有意であった(P=.04、二標本t検定)。また、この時点で、各群マウスの最終平均重量は、BCG[元の12匹のマウス中8匹生存、皮膚問題のため4匹安楽死]およびSD−BCG[10匹生存]でそれぞれ28.3および31.0gであった(P=.04、二標本t検定)。従って、BCGによるSodA産生の減少は、ワクチンとしてのその有効性を高めた。 BCG対SD−BCG−AS−SODの相対的なワクチンの有効性を示す。これらの実験に使用したSD−BCG(SodA軽減BCG)株を、アンチセンス技術を用いて構築し(アンチセンスのSOD活性低下の教示のため参照により本明細書に組み込まれる「Pro−apoptotic bacterial vaccines to enhance cellular immune responses」という題名のWO02/062298号を参照されたい)、親BCG株のSOD活性の約1%を示す。C57Bl/6マウスをBCGまたはSD−BCG−AS−SODでIV接種し、7ヶ月間休薬してから、M.tuberculosisの病原性Erdman株のアクリフラビン−R変異体30cfuをエアゾール投与した。投与後14週目、非接種およびBCG接種マウスは高密度の細胞の実質肺炎症の病巣領域を示した(A、×2および×10に示される代表切片)。対照的に、SD−BCG接種マウスでは肺に関わる細胞領域密度はあまり高くなかった(B、×2および×10)。Bのさらに高倍率像(C)は、肺胞(左パネル)および多核巨細胞(右パネル)に取りこまれたアポトーシス性破片を示す核断片を含む泡沫細胞を示す。投与後6ヶ月目の最終採集時、SD−BCGレシピエントにおけるErdmanのcfu数はBCGレシピエントと比較して低かった(D)。ボックスプロット内の線は、中央値を示し、ボックスの両端は第25百分位数と第75百分位数を示し、ひげは第10百分位数と第90百分位数を表す。群間差は統計的に有意であった(P=.04、二標本t検定)。また、この時点で、各群マウスの最終平均重量は、BCG[元の12匹のマウス中8匹生存、皮膚問題のため4匹安楽死]およびSD−BCG[10匹生存]でそれぞれ28.3および31.0gであった(P=.04、二標本t検定)。従って、BCGによるSodA産生の減少は、ワクチンとしてのその有効性を高めた。 BCG対SD−BCG−AS−SODの相対的なワクチンの有効性を示す。これらの実験に使用したSD−BCG(SodA軽減BCG)株を、アンチセンス技術を用いて構築し(アンチセンスのSOD活性低下の教示のため参照により本明細書に組み込まれる「Pro−apoptotic bacterial vaccines to enhance cellular immune responses」という題名のWO02/062298号を参照されたい)、親BCG株のSOD活性の約1%を示す。C57Bl/6マウスをBCGまたはSD−BCG−AS−SODでIV接種し、7ヶ月間休薬してから、M.tuberculosisの病原性Erdman株のアクリフラビン−R変異体30cfuをエアゾール投与した。投与後14週目、非接種およびBCG接種マウスは高密度の細胞の実質肺炎症の病巣領域を示した(A、×2および×10に示される代表切片)。対照的に、SD−BCG接種マウスでは肺に関わる細胞領域密度はあまり高くなかった(B、×2および×10)。Bのさらに高倍率像(C)は、肺胞(左パネル)および多核巨細胞(右パネル)に取りこまれたアポトーシス性破片を示す核断片を含む泡沫細胞を示す。投与後6ヶ月目の最終採集時、SD−BCGレシピエントにおけるErdmanのcfu数はBCGレシピエントと比較して低かった(D)。ボックスプロット内の線は、中央値を示し、ボックスの両端は第25百分位数と第75百分位数を示し、ひげは第10百分位数と第90百分位数を表す。群間差は統計的に有意であった(P=.04、二標本t検定)。また、この時点で、各群マウスの最終平均重量は、BCG[元の12匹のマウス中8匹生存、皮膚問題のため4匹安楽死]およびSD−BCG[10匹生存]でそれぞれ28.3および31.0gであった(P=.04、二標本t検定)。従って、BCGによるSodA産生の減少は、ワクチンとしてのその有効性を高めた。 SD−BCG−AS−SODによるワクチン接種は、病原性M.tuberculosisをエアゾール投与後のマウス肺におけるリコールT細胞応答を変えることを示す。マウスにBCG、SD−BCG−AS−SOD、またはリン酸緩衝生理食塩水(非接種)のいずれかを2×10cfuで皮下接種し、100日間休薬してから、Erdman 300cfuをエアゾール投与した。値は、投与後4、10、および18日間のマウス右肺から採集した指定の表面抗原(左カラム)を発現する細胞数を表す。両肺を対照マウスから採集した。各値は対照値用に使用した3匹のマウスを除き、4匹のマウスの平均を示す。BCG接種群は、BCGまたはC−BCGのいずれかを投与したマウスを含む。SD−BCGレシピエントは感染後4日目までにCD44+/CD45RBhigh細胞数が多いことを示した。これらの細胞は正散布により他のT細胞集団より大きく、クローン性増殖中のT細胞を表し得る。18日目までに、BCGよりもSD−BCGレシピエントにおいて末端分化型CD4+エフェクターT細胞(CD44+/CD45RBneg)数が多いことを観察した。P=.02;¶P<.05、BCG対SD−BCG、二標本t検定。 SD−BCG−AS−SOD接種マウスにおいて、M.tuberculosisの病原性Erdman株のアクリフラビン−R変異体300cfuをエアゾール投与後での加速したゴーン病巣形成を示す。投与後18日目の左肺の低倍率(×2)と中倍率(×20)顕微鏡写真を示す。投与後10日目〜18日目、SD−BCG接種では肺柔組織細胞の多数の小さな病巣凝結が発現した(右パネル)。10日目〜18日目の変化はBCG接種マウスでは少なく、非接種マウスでは観察されなかった。SD−BCGマウスにおける小さな病巣細胞堆積はBCG接種マウスにおける肉芽腫炎症の拡大領域と外見上異なり、薄い細胞質および初期泡沫変化を伴うより大きな単核細胞(しばしばアポトーシス性細胞破片を示す核断片を含む)を示す。 BCGの染色体上のsigHを不活性化してSIG−BCG(BCGΔsigH)を構築するために使用したベクターのマップ(A)および特性(B)を示す。 BCGの染色体上のsigHを不活性化してSIG−BCG(BCGΔsigH)を構築するために使用したベクターのマップ(A)および特性(B)を示す。 エアゾール投与後6ヶ月目の肺cfu数を示す。マウスはBCGまたはBCGΔsigHの皮下ワクチン接種後100日間休薬してから、M.tuberculosisの病原性Erdman株のアクリフラビン−R変異体を300cfu投与した。ボックスプロット内の線は中央値を示し、ボックスの両端は第25百分位数と第75百分位数を示し、ひげは第10百分位数と第90百分位数を表す。群間差は統計的に有意であった(P=.019、二標本t検定)。 M.tuberculosisの病原性Erdman株のアクリフラビン−R変異体を300cfu投与後6ヶ月目のプラセボ(生理食塩水)、BCG、またはBCGΔsigHを接種したマウス肺切片の顕微鏡写真を示す。各群2匹のマウス肺を10%緩衝ホルマリンおよびパラフィン包埋により膨張させた。顕微鏡用スライド上で示された肺組織切片の約80%を映した3つの低倍率顕微鏡写真を示し、BCGΔsigH接種マウスにおける疾患の少ない肺を示す。ボックスは図11の高倍率下で示された領域を示す。 M.tuberculosisの病原性Erdman株のアクリフラビン−R変異体300cfuをエアゾール投与後22日、2ヶ月、および6ヶ月目のマウスのゴーン病巣(矢印)の形成および発達を示す。マウスにプラセボ(生理食塩水)、BCG、またはBCGΔsigHを皮下接種し、エアゾール投与前100日間休薬した。ゴーン病巣はBCGΔsigH接種マウスにて早く発現し、少ない肉芽腫炎症を伴い発達することにより、肺損傷度は最小限となる。対照的に、非接種およびBCG接種マウスの肺には、リンパ細胞およびマクロファージ浸潤による高密度の実質性炎症領域が発現する。6ヶ月目の顕微鏡写真は図10の囲み領域に相当する。 免疫活性化における逐次過程を例示説明し、微生物抗酸化物が初期の免疫応答活性化にどのように干渉し得るかを示す。微生物抗酸化物の活性の低下は、ワクチン接種中のアポトーシスおよび他の免疫機能を支持する。これは記憶T細胞応答を強め、予防を高める。 複数遺伝子において遺伝子欠失とドミナントネガティブ変異体を組み合わせ、より強力なプロアポトーシスBCG株を徐々に得、結核ワクチンとしておよび外因性抗原発現ベクターとして用いる戦略を示す。このプロアポトーシスワクチン株は、1代目が単独の遺伝子不活性化またはドミナントネガティブ変異体酵素発現を含むBCG修飾に関し、2代目が2つの修飾を連合し、3代目が3つの修飾を連合し、4代目が4つの修飾を連合する「世代」アプローチを用いて構築される。 SIG−BCGおよびSAD−SIG−BCGの上清および溶解物中のSOD活性を示す。SIG−BCG(「sigH−欠失BCG」、または「BCGΔsigH」とも称される)はこの図でBCG dSigHと示す。SAD−SIG−BCG(「BCGΔsigH[mut sodA]」とも称される)は、どちらのドミナントネガティブ変異体を試験したかによってBCG dSigH H28H76(パネルAおよびB)またはBCG dSigH E54(パネルC)と示す。「supe」は上清の略語である。このアッセイを上清および溶解物の段階2倍希釈を用いて実施し、固定時点のシトクロムC還元量をモニタリングする。SOD活性単位はシトクロムC還元を(最大阻害測定値の)50%阻害する。各調製においてシトクロムC還元を50%阻害する希釈(IC50値)を矢印で示す。 SIG−BCGおよびSAD−SIG−BCGの上清および溶解物中のSOD活性を示す。SIG−BCG(「sigH−欠失BCG」、または「BCGΔsigH」とも称される)はこの図でBCG dSigHと示す。SAD−SIG−BCG(「BCGΔsigH[mut sodA]」とも称される)は、どちらのドミナントネガティブ変異体を試験したかによってBCG dSigH H28H76(パネルAおよびB)またはBCG dSigH E54(パネルC)と示す。「supe」は上清の略語である。このアッセイを上清および溶解物の段階2倍希釈を用いて実施し、固定時点のシトクロムC還元量をモニタリングする。SOD活性単位はシトクロムC還元を(最大阻害測定値の)50%阻害する。各調製においてシトクロムC還元を50%阻害する希釈(IC50値)を矢印で示す。 SIG−BCGおよびSAD−SIG−BCGの上清および溶解物中のSOD活性を示す。SIG−BCG(「sigH−欠失BCG」、または「BCGΔsigH」とも称される)はこの図でBCG dSigHと示す。SAD−SIG−BCG(「BCGΔsigH[mut sodA]」とも称される)は、どちらのドミナントネガティブ変異体を試験したかによってBCG dSigH H28H76(パネルAおよびB)またはBCG dSigH E54(パネルC)と示す。「supe」は上清の略語である。このアッセイを上清および溶解物の段階2倍希釈を用いて実施し、固定時点のシトクロムC還元量をモニタリングする。SOD活性単位はシトクロムC還元を(最大阻害測定値の)50%阻害する。各調製においてシトクロムC還元を50%阻害する希釈(IC50値)を矢印で示す。 「BCGΔsigHΔsecA2」と称するDD−BCG(「二重欠失BCG」)の構築を検証するサザンハイブリダイゼーション結果を示す。4つの分離株由来の染色体DNAをDraIIIで消化し、レーン1〜4に適用してから、遺伝子プローブとハイブリッド形成した。この遺伝子プローブをsecA2、sigH、およびhygR(挿入したsigH不活性化に使用したハイグロマイシン耐性カセットをコードする遺伝子)に対して方向付けた。ベクターと染色体間の二重交差イベントがsigHを除去し、従ってさらなる成功の保証が提供された場合(sigHバンドの欠如を超える)、ハイグロマイシン耐性遺伝子(hygR)は2.92および1.67kb断片を得ると予想される内部制限部位を有した。DD−BCG構築における一連のイベントは下記の工程を含んだ:BCG Tice株(レーン1)で開始し、病原性M.tuberculosis株中のsecA2を不活性化する先に使用された方法[secA2を不活性化する方法の教示のため参照により本明細書に組み込まれる、Braunstein, M. et al, 2002; Braunstein, M. et al, 2003]を用いてBCG Tice中のsecA2遺伝子を不活性化することによりBCGΔsecA2(レーン2)を産生すること。図8に示す対立遺伝子の不活性化ベクターを使用してBCG内のsigHを不活性化し、BCGΔsigH(レーン3)を得、BCGΔsecA2内のsigHも削除することによりBCGΔsigHΔsecA2(レーン4、DD−BCG)を得た。 sigH−secA2欠失BCG(BCGΔsigHΔsecA2、二重欠失BCG[「DD−BCG」]とも称される)ならびに変異体SodA(ΔE54)または変異体SodA(ΔH28ΔH76)を発現するDD−BCG株(3D−BCG−mut SodA(ΔE54)とも称される)および3D−BCG−mut SodA(ΔH28ΔH76)の溶解物におけるSOD活性を示す。これらの3D−BCG株の例はpMP399生成ベクターに関連し、(DD−BCGの)染色体中に挿入したmut sodAを有する。パネル(A)は上清および溶解物の結果を示す。SodAおよびカタラーゼのための分泌チャネルをコードするsecA2不活性化のため、上清は溶解物より弱いSOD活性を示す。パネルB〜Dは、各分離株の非独立培養を用いて異なる日に調製した溶解物に関連する3つの別々の実験からのSOD活性結果を示す。このアッセイを上清および溶解物の段階2倍希釈を用いて実施し、固定時点のシトクロムC還元量をモニタリングする。SOD活性単位はシトクロムC還元を(最大阻害測定値の)50%阻害する。各調製においてシトクロムC還元を50%阻害する希釈(IC50値)を矢印で示す。 sigH−secA2欠失BCG(BCGΔsigHΔsecA2、二重欠失BCG[「DD−BCG」]とも称される)ならびに変異体SodA(ΔE54)または変異体SodA(ΔH28ΔH76)を発現するDD−BCG株(3D−BCG−mut SodA(ΔE54)とも称される)および3D−BCG−mut SodA(ΔH28ΔH76)の溶解物におけるSOD活性を示す。これらの3D−BCG株の例はpMP399生成ベクターに関連し、(DD−BCGの)染色体中に挿入したmut sodAを有する。パネル(A)は上清および溶解物の結果を示す。SodAおよびカタラーゼのための分泌チャネルをコードするsecA2不活性化のため、上清は溶解物より弱いSOD活性を示す。パネルB〜Dは、各分離株の非独立培養を用いて異なる日に調製した溶解物に関連する3つの別々の実験からのSOD活性結果を示す。このアッセイを上清および溶解物の段階2倍希釈を用いて実施し、固定時点のシトクロムC還元量をモニタリングする。SOD活性単位はシトクロムC還元を(最大阻害測定値の)50%阻害する。各調製においてシトクロムC還元を50%阻害する希釈(IC50値)を矢印で示す。 sigH−secA2欠失BCG(BCGΔsigHΔsecA2、二重欠失BCG[「DD−BCG」]とも称される)ならびに変異体SodA(ΔE54)または変異体SodA(ΔH28ΔH76)を発現するDD−BCG株(3D−BCG−mut SodA(ΔE54)とも称される)および3D−BCG−mut SodA(ΔH28ΔH76)の溶解物におけるSOD活性を示す。これらの3D−BCG株の例はpMP399生成ベクターに関連し、(DD−BCGの)染色体中に挿入したmut sodAを有する。パネル(A)は上清および溶解物の結果を示す。SodAおよびカタラーゼのための分泌チャネルをコードするsecA2不活性化のため、上清は溶解物より弱いSOD活性を示す。パネルB〜Dは、各分離株の非独立培養を用いて異なる日に調製した溶解物に関連する3つの別々の実験からのSOD活性結果を示す。このアッセイを上清および溶解物の段階2倍希釈を用いて実施し、固定時点のシトクロムC還元量をモニタリングする。SOD活性単位はシトクロムC還元を(最大阻害測定値の)50%阻害する。各調製においてシトクロムC還元を50%阻害する希釈(IC50値)を矢印で示す。 sigH−secA2欠失BCG(BCGΔsigHΔsecA2、二重欠失BCG[「DD−BCG」]とも称される)ならびに変異体SodA(ΔE54)または変異体SodA(ΔH28ΔH76)を発現するDD−BCG株(3D−BCG−mut SodA(ΔE54)とも称される)および3D−BCG−mut SodA(ΔH28ΔH76)の溶解物におけるSOD活性を示す。これらの3D−BCG株の例はpMP399生成ベクターに関連し、(DD−BCGの)染色体中に挿入したmut sodAを有する。パネル(A)は上清および溶解物の結果を示す。SodAおよびカタラーゼのための分泌チャネルをコードするsecA2不活性化のため、上清は溶解物より弱いSOD活性を示す。パネルB〜Dは、各分離株の非独立培養を用いて異なる日に調製した溶解物に関連する3つの別々の実験からのSOD活性結果を示す。このアッセイを上清および溶解物の段階2倍希釈を用いて実施し、固定時点のシトクロムC還元量をモニタリングする。SOD活性単位はシトクロムC還元を(最大阻害測定値の)50%阻害する。各調製においてシトクロムC還元を50%阻害する希釈(IC50値)を矢印で示す。 DD−BCG(レーン3)、3D−BCG−mut SodA(ΔE54)(レーン4)、および3D−BCG−mut SodA(ΔH28ΔH76)(レーン5)の溶解物のSDS−PAGEおよびウェスタンハイブリダイゼーションを示す。これらの3D−BCG株の例は、DD−BCGの染色体に挿入したmut sodAを有する。ウェスタンハイブリダイゼーションゲルはDD−BCGおよび2つの3D−BCG構築物の溶解物中において同程度の量のSodAを示す。(下の)実施例のための方法に記載されたように、PAGEおよびウェスタン用の未希釈溶解物を調製した。BSAはブロス培地中の顕著な成分であるウシ血清アルブミンである。E.coli SOD(レーン2)はM.tuberculosisSodAに対する抗体に応答しない。これらのゲルに適用した未希釈溶解物は、図16Dに示すSOD活性アッセイに使用された溶解物と同じである。従って、変異体SodA遺伝子の発現によりSOD活性は著しく低下したが、SDS−PAGEおよびウェスタン上で示されたSodAタンパク質の量は同等であると思われる。これらのデータは変異体SodAの発現により得られた「ドミナントネガティブ」効果と一致する。 6つのモノマーからなるglnA1六量体環の図を示す。この図はNCBIウェブサーバー(www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=Structure&itool=toolbar)よりダウンロードし、修正して特徴を例示した。GlnA1モノマーは、2つの六量体環を含む十二量体を形成する。四角は、隣接モノマー間に位置し、隣接モノマー由来の触媒作用ループおよびマンガンイオンからなる活性部位の位置を示す。変異体glnA1における欠失アミノ酸は、アミノ酸54位においてアスパラギン酸およびアミノ酸335位においてグルタミン酸(GlnA1ΔD54ΔE335)を含み、これらは活性部位にあってSalmonellaグルタミンシンターゼのD50およびG327に対応する。 BCG中のドミナントネガティブ変異体glnA1を発現するプラスミドベクターpHV203−mut glnA1ΔD54ΔE335のマップ(A)および特性(B)を提供する。 BCG中のドミナントネガティブ変異体glnA1を発現するプラスミドベクターpHV203−mut glnA1ΔD54ΔE335のマップ(A)および特性(B)を提供する。 プラスミドベクターpMP349のマップ(A)および特性(B)、ならびにBCG中の変異体SodAΔH28ΔH76および変異体glnA1ΔD54ΔE335を発現するマイコバクテリア染色体組込み型ベクターpMP399のマップ(C)および特性(D)を提供する。 プラスミドベクターpMP349のマップ(A)および特性(B)、ならびにBCG中の変異体SodAΔH28ΔH76および変異体glnA1ΔD54ΔE335を発現するマイコバクテリア染色体組込み型ベクターpMP399のマップ(C)および特性(D)を提供する。 プラスミドベクターpMP349のマップ(A)および特性(B)、ならびにBCG中の変異体SodAΔH28ΔH76および変異体glnA1ΔD54ΔE335を発現するマイコバクテリア染色体組込み型ベクターpMP399のマップ(C)および特性(D)を提供する。 プラスミドベクターpMP349のマップ(A)および特性(B)、ならびにBCG中の変異体SodAΔH28ΔH76および変異体glnA1ΔD54ΔE335を発現するマイコバクテリア染色体組込み型ベクターpMP399のマップ(C)および特性(D)を提供する。 プロアポトーシスBCGによる外因性抗原発現の例を示す。抗BLS抗体を用いたSDS−PAGE(上パネル)およびウェスタンハイブリダイゼーション(下パネル)はDD−BCGにより、組換えBrucellaルマジンシンターゼ(rBLS)の発現を検証し、これは誘発条件下でレーン5の18kDaバンドとして見られる。rBLSはaceA(icl)プロモーターの後ろにクローン化された。BSAはブロス培地中に存在したウシ血清アルブミンであり、レーン4〜6における他のバンドはDD−BCGまたはrBLSタンパク質を表す。レーン5および6は、aceA(icl)プロモーター、従ってrBLS産生を誘発(+、酢酸塩の添加)および抑制(−、コハク酸塩の添加)する条件下で増殖したDD−BCGrBLSを表す。 BCGの染色体上のチオレドキシン(trxC)およびチオレドキシン還元酵素(trxB2)を不活性化するために使用されたベクターのマップ(A)および特性(B)を示す。 BCGの染色体上のチオレドキシン(trxC)およびチオレドキシン還元酵素(trxB2)を不活性化するために使用されたベクターのマップ(A)および特性(B)を示す。 BCGの染色体上のチオレドキシン(trxC)およびチオレドキシン還元酵素(trxB2)のための野生型対立遺伝子を活性部位に対応する各酵素の6個のアミノ酸が除去されている変異体対立遺伝子で置き換えるベクターのマップ(A)および特性(B)を示す。 BCGの染色体上のチオレドキシン(trxC)およびチオレドキシン還元酵素(trxB2)のための野生型対立遺伝子を活性部位に対応する各酵素の6個のアミノ酸が除去されている変異体対立遺伝子で置き換えるベクターのマップ(A)および特性(B)を示す。 BCGの染色体上のsigEを不活性化するために使用されたベクターのマップ(A)および特性(B)を示す。 BCGの染色体上のsigEを不活性化するために使用されたベクターのマップ(A)および特性(B)を示す。 実施例8に記載されたglnA1のΔD54ΔE335ドミナントネガティブ変異体を発現する修飾BCG株において低下したグルタミンシンテターゼ活性を示す。パネル(A)はBCG、3D−BCG、および4D−BCGの溶解物(L)のSDS−PAGE(上)およびウェスタンハイブリダイゼーションブロット(下)ならびに硫酸アンモニウム(AS)沈殿後に部分的に精製した溶解物を示す。プラスミドpHV203−mutGlnA1ΔD54ΔE335(表1)を3D−BCGに電気穿孔することによって4D−BCGを構築した。GlnA1モノマーは50kDa〜37kDaマーカー間を移動し、BCG、3D−BCG、および4D−BCGによって産生した同等量のGlnA1を示す。パネル(B)は、(A)に示したものと同じAS調製物を表す3D−BCGおよび4D−BCGのASで処理した溶解物中のグルタミンシンターゼ活性を示す。経時的な吸光度をモニタリングすることにより反応を分光学的に追跡調査した。3D−BCG AS溶解物:○、未希釈;□、2倍希釈;■、4倍希釈;白菱形、8倍希釈。4D−BCG AS溶解物:●、未希釈;■、2倍希釈。(A)に示される同等量のGlnA1タンパク質にもかかわらず、3D−BCGprepの8倍希釈と同等の活性を示す未希釈4D−BCGprepの4D−BCGでは酵素活性がほとんど検出されなかった。これは、ΔD54ΔE335モノマー発現が酵素活性にドミナントネガティブ効果を発揮することを示す。パネル(C)は、pHV203−mutGlnA1ΔD54ΔE335型の4D−BCGの2つの培養調製物に関連する反復酵素活性アッセイを示す。さらに、pMP399型の4D−BCGは染色体組込み型ベクターpMP399−mut SodAΔH28ΔH76、mutGlnA1ΔD54ΔE335(表1)をDD−BCG中に電気穿孔することにより構築された。pMP399型の4D−BCGは、pHV203型ほどグルタミンシンテターゼ活性の低下を強力に成し遂げず、これは、おそらく、それぞれ、染色体由来のD54ΔE335 GlnA1変異体発現からもたらされる複製数効果(すなわち、単一複製)と多複製プラスミドの差異に関連する。 実施例8に記載されたglnA1のΔD54ΔE335ドミナントネガティブ変異体を発現する修飾BCG株において低下したグルタミンシンテターゼ活性を示す。パネル(A)はBCG、3D−BCG、および4D−BCGの溶解物(L)のSDS−PAGE(上)およびウェスタンハイブリダイゼーションブロット(下)ならびに硫酸アンモニウム(AS)沈殿後に部分的に精製した溶解物を示す。プラスミドpHV203−mutGlnA1ΔD54ΔE335(表1)を3D−BCGに電気穿孔することによって4D−BCGを構築した。GlnA1モノマーは50kDa〜37kDaマーカー間を移動し、BCG、3D−BCG、および4D−BCGによって産生した同等量のGlnA1を示す。パネル(B)は、(A)に示したものと同じAS調製物を表す3D−BCGおよび4D−BCGのASで処理した溶解物中のグルタミンシンターゼ活性を示す。経時的な吸光度をモニタリングすることにより反応を分光学的に追跡調査した。3D−BCG AS溶解物:○、未希釈;□、2倍希釈;■、4倍希釈;白菱形、8倍希釈。4D−BCG AS溶解物:●、未希釈;■、2倍希釈。(A)に示される同等量のGlnA1タンパク質にもかかわらず、3D−BCGprepの8倍希釈と同等の活性を示す未希釈4D−BCGprepの4D−BCGでは酵素活性がほとんど検出されなかった。これは、ΔD54ΔE335モノマー発現が酵素活性にドミナントネガティブ効果を発揮することを示す。パネル(C)は、pHV203−mutGlnA1ΔD54ΔE335型の4D−BCGの2つの培養調製物に関連する反復酵素活性アッセイを示す。さらに、pMP399型の4D−BCGは染色体組込み型ベクターpMP399−mut SodAΔH28ΔH76、mutGlnA1ΔD54ΔE335(表1)をDD−BCG中に電気穿孔することにより構築された。pMP399型の4D−BCGは、pHV203型ほどグルタミンシンテターゼ活性の低下を強力に成し遂げず、これは、おそらく、それぞれ、染色体由来のD54ΔE335 GlnA1変異体発現からもたらされる複製数効果(すなわち、単一複製)と多複製プラスミドの差異に関連する。 実施例8に記載されたglnA1のΔD54ΔE335ドミナントネガティブ変異体を発現する修飾BCG株において低下したグルタミンシンテターゼ活性を示す。パネル(A)はBCG、3D−BCG、および4D−BCGの溶解物(L)のSDS−PAGE(上)およびウェスタンハイブリダイゼーションブロット(下)ならびに硫酸アンモニウム(AS)沈殿後に部分的に精製した溶解物を示す。プラスミドpHV203−mutGlnA1ΔD54ΔE335(表1)を3D−BCGに電気穿孔することによって4D−BCGを構築した。GlnA1モノマーは50kDa〜37kDaマーカー間を移動し、BCG、3D−BCG、および4D−BCGによって産生した同等量のGlnA1を示す。パネル(B)は、(A)に示したものと同じAS調製物を表す3D−BCGおよび4D−BCGのASで処理した溶解物中のグルタミンシンターゼ活性を示す。経時的な吸光度をモニタリングすることにより反応を分光学的に追跡調査した。3D−BCG AS溶解物:○、未希釈;□、2倍希釈;■、4倍希釈;白菱形、8倍希釈。4D−BCG AS溶解物:●、未希釈;■、2倍希釈。(A)に示される同等量のGlnA1タンパク質にもかかわらず、3D−BCGprepの8倍希釈と同等の活性を示す未希釈4D−BCGprepの4D−BCGでは酵素活性がほとんど検出されなかった。これは、ΔD54ΔE335モノマー発現が酵素活性にドミナントネガティブ効果を発揮することを示す。パネル(C)は、pHV203−mutGlnA1ΔD54ΔE335型の4D−BCGの2つの培養調製物に関連する反復酵素活性アッセイを示す。さらに、pMP399型の4D−BCGは染色体組込み型ベクターpMP399−mut SodAΔH28ΔH76、mutGlnA1ΔD54ΔE335(表1)をDD−BCG中に電気穿孔することにより構築された。pMP399型の4D−BCGは、pHV203型ほどグルタミンシンテターゼ活性の低下を強力に成し遂げず、これは、おそらく、それぞれ、染色体由来のD54ΔE335 GlnA1変異体発現からもたらされる複製数効果(すなわち、単一複製)と多複製プラスミドの差異に関連する。 BCGおよびpaBCGでワクチン接種後のCD4+T細胞によるIFN−γおよびIL−2の産生を示す。(A)INF−γおよびIL−2を産生するC57Bl/6マウスの脾臓由来のCD4+T細胞%をBCG、DD−BCG、3D−BCG、および4D−BCGでIVワクチン接種後の日数に対してプロットした。各パネルにおける各データポイントは単独のマウスを表し、BCG感染マクロファージ上で一晩再刺激後にINF−γまたはIL−2を産生するCD4+脾細胞%から非感染マクロファージ上で再刺激後にINF−γまたはIL−2を産生する細胞%を差し引いたものを示す。斜線部分は類似した方法で分析したPBS接種マウス由来の脾細胞における平均値2標準偏差を示し、IFN−γアッセイにおいて非常に低いバックグラウンドおよびIL−2において相対的に高いバックグラウンドを示す。(B)IFN−γ値≧0.5%の部分集合のマウスのみ用いた、BCG対paBCG接種マウス由来のINF−γ+%およびIL−2+CD4+T細胞%の概要を示す。これは、主なT細胞応答の発現前に採集したマウスからの結果、ならびにサイトカイン産生が主な増殖後にほぼベースライン値まで迅速に低下したが(パネルA)、次いで再感染中に迅速にリコールした、より高度の3D−および4D−BCGワクチンレシピエントからの結果を除去した(図27参照)。ドット−プロットは、中央値、25〜75百分位数(ボックス)、および10〜90百分位数(ひげ)値を示す。BCGは典型的に、IFN−γ産生をより多く誘発したのに対し、IL−2値はpaBCGワクチン接種マウスにおいて有意に高かった、P=.0024。 BCGおよびpaBCGでワクチン接種後のCD4+T細胞によるIFN−γおよびIL−2の産生を示す。(A)INF−γおよびIL−2を産生するC57Bl/6マウスの脾臓由来のCD4+T細胞%をBCG、DD−BCG、3D−BCG、および4D−BCGでIVワクチン接種後の日数に対してプロットした。各パネルにおける各データポイントは単独のマウスを表し、BCG感染マクロファージ上で一晩再刺激後にINF−γまたはIL−2を産生するCD4+脾細胞%から非感染マクロファージ上で再刺激後にINF−γまたはIL−2を産生する細胞%を差し引いたものを示す。斜線部分は類似した方法で分析したPBS接種マウス由来の脾細胞における平均値2標準偏差を示し、IFN−γアッセイにおいて非常に低いバックグラウンドおよびIL−2において相対的に高いバックグラウンドを示す。(B)IFN−γ値≧0.5%の部分集合のマウスのみ用いた、BCG対paBCG接種マウス由来のINF−γ+%およびIL−2+CD4+T細胞%の概要を示す。これは、主なT細胞応答の発現前に採集したマウスからの結果、ならびにサイトカイン産生が主な増殖後にほぼベースライン値まで迅速に低下したが(パネルA)、次いで再感染中に迅速にリコールした、より高度の3D−および4D−BCGワクチンレシピエントからの結果を除去した(図27参照)。ドット−プロットは、中央値、25〜75百分位数(ボックス)、および10〜90百分位数(ひげ)値を示す。BCGは典型的に、IFN−γ産生をより多く誘発したのに対し、IL−2値はpaBCGワクチン接種マウスにおいて有意に高かった、P=.0024。 BCG、DD−BCG、および3D−BCGワクチン接種に対する、接種後25日目および31日目のT細胞応答を示す。接種25日および31日のマウス由来の脾細胞によるBCG特異的サイトカイン産生はより早い。ワクチン用量は5×10cfuで静脈内投与した。IFN−γで処理した非感染骨髄生成マクロファージ(BMDM)またはIFN−γで処置したBCG感染BMDM上で脾細胞を一晩インキュベートした。次いで、細胞内サイトカイン染色技術によって、INF−γおよびIL−2産生についてフローサイトメトリーによりT細胞を評価した。IFN−γ産生およびIL−2産生CD4+およびCD8+T細胞%をボックス領域内に示す。バックグラウンドのサイトカイン産生を非刺激値(非感染マクロファージ)から決定した。注意:図26Aに示すデータとは異なり、ここに示した%値は再刺激後のBCG感染BMDM値からベースライン値(非感染BMDM)を差し引かない総CD4集団%を表す。このプロットからの未加工データを図26A内に組み込むために変換した。例えば、25日目および31日目のIFN−γ産生に対するそれぞれ.73%(.86〜.13)および1.47%(1.52〜.05)のデータポイント、ならびにIL−2に対するそれぞれ−.03%(.15〜.18)および.18%(.28〜.10)がこの実験から得られる。 BCG、DD−BCG、および3D−BCGワクチン接種に対する、接種後25日目および31日目のT細胞応答を示す。接種25日および31日のマウス由来の脾細胞によるBCG特異的サイトカイン産生はより早い。ワクチン用量は5×10cfuで静脈内投与した。IFN−γで処理した非感染骨髄生成マクロファージ(BMDM)またはIFN−γで処置したBCG感染BMDM上で脾細胞を一晩インキュベートした。次いで、細胞内サイトカイン染色技術によって、INF−γおよびIL−2産生についてフローサイトメトリーによりT細胞を評価した。IFN−γ産生およびIL−2産生CD4+およびCD8+T細胞%をボックス領域内に示す。バックグラウンドのサイトカイン産生を非刺激値(非感染マクロファージ)から決定した。注意:図26Aに示すデータとは異なり、ここに示した%値は再刺激後のBCG感染BMDM値からベースライン値(非感染BMDM)を差し引かない総CD4集団%を表す。このプロットからの未加工データを図26A内に組み込むために変換した。例えば、25日目および31日目のIFN−γ産生に対するそれぞれ.73%(.86〜.13)および1.47%(1.52〜.05)のデータポイント、ならびにIL−2に対するそれぞれ−.03%(.15〜.18)および.18%(.28〜.10)がこの実験から得られる。 BCG 4×10cfuを気管内投与後5日目のBCG接種マウスおよび3DBCG接種マウスにおける続発性(リコール)T細胞応答を示す。3ヶ月前にマウスを5×10cfuのワクチン株と併用して皮下接種し、ワクチン接種後4〜8週間にINHおよびリファムピンで処置してワクチン株を除去した。IFN−γの抗原特異的産生は、2匹のBCG接種マウスにおいて1.35%(1.58〜0.23)および0.85%(2.09〜1.24%)であったのに対し、2匹の3DBCG接種マウスにおいて7.88%(8.09〜0.21)および3.85%(4.09〜.024)であった。IFN−γとIL−2の抗原特異的共産生は、BCGマウスにおいて0.29%(0.29〜0.0)および0.10%(0.15〜0.03)であったのに対し、3DBCGマウスにおいて2.01%(2.02〜0.01)および1.09%(1.15〜0.06)であった。 BCG 4×10cfuを気管内投与後5日目のBCG接種マウスおよび3DBCG接種マウスにおける続発性(リコール)T細胞応答を示す。3ヶ月前にマウスを5×10cfuのワクチン株と併用して皮下接種し、ワクチン接種後4〜8週間にINHおよびリファムピンで処置してワクチン株を除去した。IFN−γの抗原特異的産生は、2匹のBCG接種マウスにおいて1.35%(1.58〜0.23)および0.85%(2.09〜1.24%)であったのに対し、2匹の3DBCG接種マウスにおいて7.88%(8.09〜0.21)および3.85%(4.09〜.024)であった。IFN−γとIL−2の抗原特異的共産生は、BCGマウスにおいて0.29%(0.29〜0.0)および0.10%(0.15〜0.03)であったのに対し、3DBCGマウスにおいて2.01%(2.02〜0.01)および1.09%(1.15〜0.06)であった。 RT−PCRにより決定した、BCG、3dBCG、および対照(ブロス希釈液)でIVワクチン接種後72時間のマウス脾臓由来のmRNAの相対的発現を示す。接種原は1.5×10CFUであった。対照群の平均値を1.0に設定し、各ワクチン接種群における6匹のマウスの相対発現をプロットする。はP<.05を示し、**はP<.001を示す。結果は、BCGはTfR(トランスフェリン受容体)発現を上方制御するのに対し、3dBCGは上方制御しないことを示す。この差異は、IL−4またはIFN−γ発現における差異のためとは思われない。それらの発現はBCGと3dBCGで同等であった。 毒性酸素ラジカルの形成および肺組織損傷に至る、マクロファージの鉄過剰負荷をSodAが促進する、1つの考えられる機序の図表を示す。マイコバクテリウム種(M.tuberculosis、M.bovis、およびM.bovis BCGを含む)の鉄補因子スーパーオキシドジスムターゼであるSodAは、O を不均化してHを形成する。これらの酸化物は、IRP1(鉄調節タンパク質1)のmRNA結合活性に対して逆効果を示す。鉄枯渇に類似して、HはIRP1を活性化し、それに対してO はIRP1がTfR mRNAの鉄調節因子と結合してその安定性を促進し、翻訳促進する能力を妨害する。これにより、不活性化するか組織損傷能の低い耐久性酸化物(タウリンクロラミンなど)へ変換するかのいずれかの代わりに宿主生成Hの高い割合が毒性酸素中間体に変換するようにマクロファージの鉄過剰負荷に至る。マクロファージの鉄過剰負荷はまた、マクロファージのサイトカイン(IFN−γなど)産生能またはサイトカイン(IFN−γなど)応答能を弱める。これはワクチン接種に対する全般的な先天性応答欠如を引き起こす。SodAの活性および分泌を低下させることにより、修飾細菌は相対的に高い初期の免疫活性化(NK細胞および多形核好中球などの殺腫瘍性反応において重要な免疫細胞の高い活性化および動員を含む)を誘発する。 組換えSodA(MVrSodA)を発現するMycobacterium vaccae 5×10cfuの気管内接種後のC57Bl/6マウス由来のH&E染色肺組織を示す。接種後1ヶ月、2ヶ月、および3ヶ月目の肺組織の低倍率および中倍率を示す(A)。接種後2ヶ月目の肺の高倍率の像は、ヘモシデリン(鉄)負過マクロファージを示す複数の暗細胞を示す(B)。 組換えSodA(MVrSodA)を発現するMycobacterium vaccae 5×10cfuの気管内接種後のC57Bl/6マウス由来のH&E染色肺組織を示す。接種後1ヶ月、2ヶ月、および3ヶ月目の肺組織の低倍率および中倍率を示す(A)。接種後2ヶ月目の肺の高倍率の像は、ヘモシデリン(鉄)負過マクロファージを示す複数の暗細胞を示す(B)。 組換えSodA(MVrSodA)を発現するMycobacterium vaccae 5×10cfuを気管内接種して16週間後のC57Bl/6マウスの実質肺組織の線維症を示す。コラーゲンをトリクローム青色染色法により染色し、びまん性線維症を示す。
本明細書および添付の特許請求の範囲内で使用される場合、単数形の「a」、「an」、および「the」は、文脈により明確にそれ以外であると示さない限り、複数形の指示対象を含むことに留意されたい。従って、例えば、「酵素(an enzyme)」と述べる時は、この酵素の複数複製を含み、2つ以上の特定の種類の酵素も含み得る。
微生物を修飾してこの微生物の免疫原性を高める方法を提供し、この方法はドミナントネガティブ変異体酵素の過剰発現および/または抗アポトーシス酵素の産生を制御する調節遺伝子の不活性化により微生物が産生した抗アポトーシス酵素の活性を低下させ、それによってこの細菌が対象中の免疫原性を高めることを含む。活性の低下した抗アポトーシス酵素がマイコバクテリウム種(M.tuberculosis、M.bovis、およびM.bovis BCGなど)のSOD、特に分泌鉄補因子SOD(SodAと呼ばれる)である時、感染宿主細胞上のトランスフェリン受容体(TfR)発現の減少によって宿主細胞の鉄含量が低下することにより、免疫シグナル伝達に対する応答性が高まり、壊死が軽減するといったさらなる利点が得られる。SodAまたはグルタミンシンターゼのドミナントネガティブ変異体は、細菌により発現されると、細菌の総SODまたはグルタミンシンターゼ活性を低下させる変異体酵素である。修飾細菌は、調節遺伝子の活性を低下させるまたは調節遺伝子を不活性化する変異を調節遺伝子中に含むこともできる。本明細書で使用される時、活性を低下させる変異(活性低下変異)は不活性化する変異を含む。従って、微生物の抗アポトーシス酵素の活性を低下させるために修飾した細胞内微生物も提供する。本発明は、弱毒化微生物を修飾して弱毒化微生物の免疫原性を高める方法も提供し、この方法はドミナントネガティブ変異体酵素の過剰発現および/または抗アポトーシス酵素の産生を制御する調節遺伝子の不活性化により弱毒化微生物が産生した抗アポトーシス酵素の活性を低下させ、それによってこの弱毒化細菌が対象中の免疫原性を高めることを含む。従って、微生物の抗アポトーシス酵素の活性を低下させるためにさらに修飾した、弱毒性細胞内微生物も提供する。
本発明はさらに、免疫療法として対象に投与されているもしくは投与することができる細菌(例えば、BCG)、または対象における感染を既に引き起こしている細菌(例えば、Mycobacterium tuberculosis)の酵素活性を修飾する方法を提供し、この方法は微生物酵素で哺乳類対象を免疫化して微生物酵素のin vivo活性を軽減する抗体または細胞免疫応答を誘発し、それによって細菌が免疫原性を高め、酵素がSodAの時、対象におけるトランスフェリン受容体の発現を促進する能力を低下させることを含む。従って、微生物の抗アポトーシス酵素の活性を低下させる免疫応答を誘発するために作り出された酵素も提供する。
微生物は、本明細書に記載されている任意のマイコバクテリウム種であることができる。マイコバクテリウム種の例としては、M.tuberculosis、M.bovis、M.bovis株BCG(BCG亜株、M.avium、M.intracellulare、M.africanum、M.kansasii、M.marinum、M.ulceransおよびM.paratuberculosisを含む)が挙げられるが、これらに限定されない。鉄−マンガンSOD分泌は多くの病原性のマイコバクテリア種の一般的かつ明確な属性であるため、本明細書のSOD軽減BCGワクチンと類似の方法で、これらの種のSOD軽減変異体の構築により両弱毒化を成し遂げ、強力な細胞免疫応答の発現を高めるプロアポトーシス性質を付与できる。従って、これらの他のマイコバクテリア種のSOD軽減ワクチンは非常に効果的なワクチン株であり得、マイコバクテリア細胞壁の免疫向上特性のために、癌におけるアジュバントおよび免疫療法として有用である。
従って、本発明の具体的な1つの実施形態において、ドミナントネガティブ変異体の鉄−マンガンスーパーオキシドジスムターゼ(SOD)酵素を過剰発現することによりM.tuberculosis株またはBCGにおけるSOD活性を軽減することにより得られる、結核に対する生ワクチンを提供する。
本発明は、微生物によって産生される抗アポトーシス酵素の活性を低下させ、ここで抗アポトーシス酵素活性の低下は微生物を弱毒化し、それによって微生物ワクチンを産生することを含む、微生物ワクチンの作製方法を提供する。
本発明は、弱毒化微生物において、微生物により産生される抗アポトーシス酵素の活性を低下させ、それによって微生物ワクチンを産生することを含む、微生物ワクチンの作製方法を提供する。
本発明は、本発明の方法により修飾した酵素を含む微生物を含む組成物を提供する。この組成物は医薬上許容可能な担体または適切なアジュバントをさらに含むことができる。かかる組成物は、感染疾患、癌、および線維化肺疾患に対するワクチンとしてまたは免疫療法として使用できる。
修飾細菌は、a)天然核酸ヌクレオチドの欠失、挿入、および/または置換が、生物のSOD活性を低下させる分子をコードするSodA;およびb)天然核酸ヌクレオチドの欠失、挿入、および/または置換が、生物のグルタミンシンターゼ活性を低下させる分子をコードするグルタミンシンターゼからなる群から選択されるドミナントネガティブ変異体を含有できる。1つの実施形態において、修飾細菌はBCGであることができる。従って、低下したSOD活性を発現するように修飾したBCGを提供する。
修飾細菌は、他の微生物酵素(チオレドキシン、チオレドキシン還元酵素、グルタミンシンテターゼ、およびグルタチオン還元酵素(グルタレドキシン)などの他の酸化還元関連酵素、他のチオレドキシン様タンパク質、他のチオレドキシン還元酵素様タンパク質、他のグルタレドキシン様タンパク質、他のチオール還元酵素、および他のタンパク質ジスルフィド酸化還元酵素を含む)の活性を低下させることに関連するプロアポトーシス性修飾をさらに含むことができる。マイコバクテリアにおけるさらなる酸化還元関連酵素の具体例としては、チオールペルオキシダーゼ、NAD(P)Hキノン還元酵素Rv3303c(lpdA)、およびチオレドキシン様酵素のwhiBファミリーが挙げられるが、これらに限定されない。さらなるプロアポトーシス性修飾は抗アポトーシス性微生物酵素の産生または分泌のいずれかに影響を与える遺伝子に影響を与え、SigHの不活性化、sigEの不活性化、およびSecA2の不活性化からなる群から選択される1つ以上の修飾を含むことができる。従って、低下したSOD活性を発現し、SigHは発現しないように修飾したBCGを提供する。低下したSOD活性を発現し、SigHおよびsigEは発現しないように修飾したBCGを提供する。低下したSOD活性を発現し、SigH、sigE、およびSecA2は発現しないように修飾したBCGも提供する。
修飾細菌の具体例を実施例および表1に記載する。例えば、修飾細菌は28位のヒスチジンおよび76位のヒスチジンを欠失している変異体SodA、28位のヒスチジンまたは76位のヒスチジンを欠失している変異体SodA、54位のグルタミン酸を欠失している変異体SodA、54位のグルタミン酸を欠失し、28位のヒスチジンがアルギニンと置換している変異体SodAを含むことができる。さらなる例では、修飾細菌はSodAの変異体およびsigHの不活性化;SodAの変異体およびsecA2の不活性化;SodAの変異体、sigHの不活性化およびsecA2の不活性化;ならびにSodAの変異体、glnA1のドミナントネガティブ変異体、sigHの不活性化およびsecA2の不活性化からなる群から選択される修飾を含むことができる。
修飾細菌のさらなる例として、細菌は、アミノ酸54位のアスパラギン酸およびアミノ酸335位のグルタミン酸の欠失;ならびにアミノ酸54位のアスパラギン酸またはアミノ酸335位のグルタミン酸の欠失からなる群から選択されるglnA1の変異体を含むことができる。低下したglnA1活性を有する細菌はさらにsecA2の不活性化を含むことができる。低下したglnA1活性を有する細菌はさらにSodAのドミナントネガティブ変異体を含むことができる。低下したglnA1活性およびSodAのドミナントネガティブ変異体を有する細菌において、この変異体SodAは、28位のヒスチジンおよび76位のヒスチジンの欠失を含むことができる。低下したglnA1活性を有する細菌はsigHの不活性化およびsecA2の不活性化をさらに含むことができる。低下したglnA1活性を有する細菌はSodAのドミナントネガティブ変異体およびsigHの不活性化をさらに含むことができる。低下したglnA1活性およびSodAのドミナントネガティブ変異体を有する細菌において、このドミナントネガティブ変異体は54位のグルタミン酸を欠失している変異体SodAである。低下したglnA1活性およびSodAのドミナントネガティブ変異体を有する細菌において、このドミナントネガティブ変異体は28位のヒスチジンおよび76位のヒスチジンを欠失している変異体SodAである。低下したglnA1活性およびSodAのドミナントネガティブ変異体を有する細菌において、この細菌はSodAのドミナントネガティブ変異体およびsecA2の不活性化をさらに含むことができる。この細菌の作製方法を本明細書、表1、実施例および図に記載して提示する。
本発明の修飾細菌は、sigHの不活性化を含むことができる。この修飾細菌は、sigHの不活性化およびsecA2の不活性化を含むことができる。
本発明は、本発明の任意の組成物(医薬上許容可能な担体を含む組成物、および本明細書に教示された方法により修飾されているin vivo生存能に必要な酵素を含む微生物など)を対象に投与することにより対象の免疫応答を生成する方法もさらに提供する。この組成物は、本明細書に説明する適切なアジュバントをさらに含むことができる。この対象は哺乳動物であることができ、好ましくはヒトである。
本発明は、有効量の本発明の組成物を対象に投与することを含む、対象における感染疾患を予防する方法を提供する。細菌性疾患(例えば、結核)を予防することに加えて、本発明は、真菌、ウイルスおよび原生動物病因の感染疾患を予防し得ることが意図される。この対象は哺乳動物であることができ、好ましくはヒトである。
上記の本発明の組成物は、対象または対象の細胞に投与して、治療的利益または免疫性を付与して感染を予防し得ることが意図される。従って、本発明は、対象の免疫細胞において免疫応答を生成する方法をさらに提供し、この方法は、本発明の組成物(in vivo生存能に必要な酵素が本明細書に教示する任意の方法により修飾されている微生物を含む)と細胞とを接触させることを含む。この細胞はin vivoであることもex vivoであることもでき、MHCI発現抗原提示細胞(樹状細胞、マクロファージまたは単球など)であることもできるが、これに限定されない。本明細書の全体を通して使用される「対象」とは、個体を意味する。従って、「対象」は、飼育動物(ネコ、イヌなど)、家畜(例えば、ウシ、ウマ、ブタ、ヒツジ、ヤギなど)、実験動物(例えば、マウス、ウサギ、ラット、モルモットなど)および鳥類を含むことができる。好ましくは、対象は哺乳動物(霊長類など)であり、より好ましくは、ヒトである。
従って、本発明は、細菌によって産生される抗アポトーシス酵素の活性を低下させ、それによって細菌が対象の免疫原性を高めることを含む、弱毒化細菌の免疫原性を高める方法を提供する。抗アポトーシス酵素の活性を低下させることにより修飾された細菌は、M.tuberculosis、M.bovis、M.avium、M.intracellulare、M.africanum、M.kansasii、M.marinum、M.ulcerans、M.paratuberculosis、および他のマイコバクテリウム種からなる群から選択できる。
微生物抗アポトーシス酵素(SOD、チオレドキシン、チオレドキシン還元酵素、グルタミンシンテターゼ、およびグルタチオン還元酵素(グルタレドキシン)などの他の酸化還元関連酵素、他のチオレドキシン様タンパク質、他のチオレドキシン還元酵素様タンパク質、他のグルタレドキシン様タンパク質、他のチオール還元酵素、および他のタンパク質ジスルフィド酸化還元酵素を含む)の産生を低下させることにより作製される、プロアポトーシスワクチンの構築を介して抗原提示を促進する方法を提供する。これらの酵素の多くはすべての細胞生物において高度に保存されており、多くは、アポトーシスの誘因としての活性酸素(ROS)の中心的役割のために、反応性酸素中間体を解毒する酵素と重複するか、または同一である。プロアポトーシスワクチンを作製するための決定は、M.tuberculosisの毒性株と同様に、病原体が宿主細胞内にある時、アポトーシスをブロックするための細胞内病原体由来の酵素の能力に関する。例えば、M.tuberculosisによって産生されたSodAは、免疫細胞のファゴサイトオキシダーゼ(NADPHオキシダーゼ)によって生成される、プロアポトーシス性生体効果を有する酸化物であるスーパー酸化物(O )を解毒する。従って、宿主免疫細胞によって産生された酸化物を不活性化するSodAおよび他の微生物酵素の活性を低下させることにより、微生物を同時に弱毒化でき、樹状細胞および他の免疫細胞が微生物抗原を含むアポトーシス性食細胞(例えば、好中球、単球および/またはマクロファージ)を処理する際、その抗原提示を高めることができる。
一部の抗アポトーシス性微生物酵素は、ワクチン株として微生物を培養する能力に悪影響を及ぼすことなく除去することができ、かかる酵素のために、従来の分子遺伝子技術(対立遺伝子の不活性化を含む)を使用して修飾微生物を構築することができる。しかしながら、一部の酵素は、微生物の生存能にとって絶対に必須であり、それらは完全に除去することができない。これらの酵素のため、抗アポトーシス酵素活性の完全な低下ではなく一部の低下を伴う変異体により遺伝子操作技術が構築される。アンチセンスRNAの過剰発現が、部分的な表現型により変異体株を構築するための1つのかかる戦略としてWO02/062298号に記載されており、プロアポトーシス表現型を付与するためにどの必須酵素を減少し得るかのスクリーニングおよび同定手段としてのその有用性も強調されている。
本発明は、抗アポトーシス性微生物酵素の活性の部分的な低下を成し遂げるためのさらなる戦略を3つ概説する。1つ目の戦略は、酵素のドミナントネガティブ変異体の過剰発現を含む。2つ目の戦略は、抗アポトーシス酵素の発現を支配する調節遺伝子の対立遺伝子の不活性化を含む。両戦略は、微生物を安定的に修飾して部分的な表現型を与え、それによってこの微生物が対象において免疫原性を保持または向上するが、病原性を喪失または減少し、この微生物によって産生した酵素の活性を低下させるが除去はせず、それによってこの酵素活性を低下させることがこの微生物を弱毒化またはこの微生物をさらに弱毒化することを含む、さらなる方法を表す。3つ目の戦略は抗アポトーシス酵素に対する免疫応答を誘発してin vivoで酵素活性を妨害することに焦点を置く。この戦略は酵素のドミナントネガティブ変異体を発現する細菌で接種することにより、または代替的に変異体酵素で直接接種することにより成し遂げ得る。このドミナントネガティブ変異体は免疫原であるが、野生型酵素の免疫抑制特性を欠く。例えば、SodAのドミナントネガティブ変異体は抗SodA抗体と反応するが(図17)、軽減したSOD活性を示す(図16)。この方法は、酵素の軽減した活性を伴う安定的に修飾された微生物の投与と併用でき、または代替的に、プライム・ブースト法における親の非改変微生物の投与と併用できる。例えば、宿主には最初に現在の親BCGワクチン(例えば、BCG Danish1331、BCG Tokyo172)または安定的に修飾したプロアポトーシスBCG(paBCG)ワクチンを接種し、続いてpaBCGまたはドミナントネガティブ変異体SodA酵素を含むワクチンを追加接種することができる。これらのワクチンは病原性微生物、例えば、M.tuberculosis感染既往者に投与して感染の病的予後を弱めることもできる。
ドミナントネガティブ酵素変異体は、部分的な酵素活性を伴う修飾酵素を得る変異または酵素活性を完全に欠いた不活性化酵素を得る変異のいずれかを含むことができる。野生型酵素も発現する細胞内変異体酵素の共発現効果は典型的には全細胞の酵素活性の完全な除去ではなく低下であるため、この戦略はこの微生物の生存能に必須の遺伝子に向けることができる。
ドミナントネガティブ技術を用いて抗アポトーシス酵素の活性を低下させる戦略を、野生型細菌株に対し、その菌株を部分的にまたは完全に弱毒化しつつその免疫原性を向上する手段として使用できる。例えば、現在の結核ワクチンであるBacillus Calmette−Guerin(BCG)の免疫原性を高めるために、既に弱毒された菌株および/または現在のワクチン株に対して適用することもできる。
本明細書に提示した構築物の例、および本明細書の構築物を作製するために使用した構築物の例を表1に提示する。
本発明の組成物は、組成物を細胞集団と接触させる方法で組成物を投与するために一般に使用される方法により、それを必要とする対象にin vivo投与することができる。本発明の組成物は、経口、非経口、筋肉内、経皮(transdermally)、皮内、経皮(percutaneously)、皮下、体外、局所などで投与することができるが、経口または非経口投与が典型的には好ましい。血循環もしくは体腔への注入により、経口摂取により、または吸入により送達することもできる。このワクチン株は、水性または部分的に水性である医薬上許容可能な液体担体(発熱性物質を含まない水、生理食塩水、または緩衝液を含む)と共に動物に注射するかそうでなければ送達する。例えば、M.tuberculosisワクチンは、US BCG Tice株で使用された方法に類似して、滅菌された多数穴のあるディスクを経皮的に(percutaneously)投与することができる。
本発明の修飾されたプロアポトーシスBCG(mBCG、paBCG)ワクチンを使用した方法および組成物は、皮膚癌、脳癌、咽頭癌、乳癌、肺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、結腸癌、胆管癌、膵臓癌、肛門癌、腎臓癌、前立腺癌、および肉腫からなる群から選択される固形腫瘍を治療または予防するために使用できる。皮膚癌は、黒色腫もしくは扁平上皮細胞であることができ;脳癌は、神経膠芽腫、アストロチトームもしくは乏突起膠腫であることができ;肺癌は、原発腫瘍もしくは他の腫瘍の肺転移であることができ;ならびに肝臓癌は、原発腫瘍(ヘパトーマ)もしくは他の腫瘍の肝転移であることができる。paBCGまたはpaBCGと併用した他のワクチンの使用により治療または予防し得る動物の癌としては、ウマのサルコイド、ウシの眼の扁平上皮細胞癌、およびウシの外陰癌が挙げられる。開示した方法は、一態様では、プロアポトーシスBCGを対象に投与することにより癌を治療することを含み、ここで癌の治療は、癌を呈する対象を延命することを含むことが理解される。予防方法は、対象にpaBCGを投与することを含む、対象において癌を発現する可能性を低下させる方法も含むことができることがさらに理解される。
治療は、この疾患を呈している対象の疾患状態における任意の好変化を含むことができることがさらに理解される。例えば、治療は、疾患もしくは病態(癌または結核など)の症状または原因の5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%またはそれらの間の任意の量の減少を含むことができる。従って、治療としては、疾患の完全な除去ならびにより穏やかな変化が挙げられるが、これらに限定されない。同様に、治療は、悪い転帰の遅延化(対象が最終的にこの疾患で死亡するとしても、延命など)を含むことができる。従って、1つの方法は癌を呈する対象へプロアポトーシスBCGを投与することを含み、このプロアポトーシスBCGの投与は癌を呈する対象を延命する。
この組成物は、NK細胞、PMN、および先天性免疫応答の他の細胞を動員および活性化するために癌または癌腫in situ免疫療法として投与時、直接腫瘍中に一針の注射により投与することができる。皮膚表面上の病巣(例えば、黒色腫)または粘膜上の可視病巣(例えば、口腔腫瘍、直腸腫瘍)は注射部位を決定するために直接可視化できる。あるいは、この組成物は放射線画像の補助(例えば、肺、肝臓、腎臓、膵臓または他の臓器における腫瘍内へのCTガイドによる針の配置)により送達できる。この組成物を投与するために内視鏡的技術も使用できる。膀胱腫瘍に対する免疫療法のため、US BCG Tice株に類似した方法を用いて膀胱内へのカテーテルを介してこの組成物を直接投与することができる。
本発明の組成物は、別のワクチンにより誘発される免疫応答を強めるためのアジュバントとして投与時、典型的には最初に他のワクチン調製物(例えば、組換え癌抗原を含むワクチン)と混合する。次いでこの配合剤を対象に非経口投与する。
この技術を用いて構築した修飾BCG(paBCG)ワクチンは、男性における膀胱癌および黒色腫に対する免疫療法を含むがこれに限定されない、BCGが現在使用されているすべての癌適応において、男性における自己由来結腸癌細胞と併合したアジュバントとして、ならびに動物の腫瘍に対する免疫療法として、現在入手可能なBCGワクチンより優れている。さらに、paBCGワクチンは、NK細胞、CD8 T細胞、および他の免疫細胞を動員および活性化する、ならびに抗腫瘍サイトカイン(IL−12およびIL−21、paBCGを含む)産生を誘発する優れた能力のため、現在の適応を超えた抗腫瘍活性を示す。可能性がある使用の一部を以下に論じる。
癌ワクチン/アジュバント
paBCGを用いた本明細書の方法および組成物は、ワクチンと癌ワクチン(例えば、自己由来腫瘍細胞ワクチンまたは組換え癌抗原ワクチン)のためのアジュバントの両方として、癌を治療または予防するために使用できる。癌ワクチンとは、既存の癌を治療する(治療ワクチン)か癌発現を予防する(予防ワクチン)ことのいずれかを意図する。両タイプのワクチンは癌負担を減らすために使用されている。処置または治療ワクチンが癌患者に投与され、既に発現している癌に対する体の天然予防力を強めるために設計される。これらのタイプのワクチンは、既存の癌のさらなる増殖を予防し、治療した癌の再発を予防し、または前治療で死滅しなかった癌細胞を除去する。一方、予防(prevention)または予防(prophylactic)ワクチンは健常個人に投与され、癌誘発性ウイルスを標的とするため、およびウイルス感染を予防するために設計される。
現時点で、癌に至り得るウイルス感染を予防する2つのワクチンが米国食品医薬品局の認可を受けている。それは、一部の形態の肝臓癌に関連した感染物質であるB型肝炎ウイルス感染を予防するB型肝炎ワクチン;ならびに世界の子宮頚癌症例の70%を合わせて引き起こす2タイプのヒト乳頭腫ウイルス(HPV)であるHPV16とHPV18感染を予防するGardasil(登録商標)である。Gardasilは陰部疣贅症例の90%を占めるHPVタイプ6と11感染も予防する。
癌を治療するために使用されるワクチンは、癌細胞表面上の特定の分子が正常または非癌細胞上で見出される分子よりも独特であるかより豊富であるかのいずれかであるという事実を利用する。これらの分子(タンパク質または炭水化物のいずれか)は、抗原として作用する、すなわち免疫系を刺激して特異的免疫応答を起こすことができる。癌特異的抗原を含むワクチンを患者に注射すると、これらの抗原は免疫系を刺激して正常細胞を傷付けずに癌細胞を攻撃することが理解される。
研究者らは腫瘍に対する免疫応答を刺激するいくつかの戦略を開発している。1つは正常細胞上ではめったに存在しない異常なまたは独特な癌細胞抗原を同定することである。他の技術は、例えば、(a)そのアミノ酸構造をわずかに変えること、(b)ウイルスベクター(遺伝子材料を標的細胞に送達するビヒクルとして使用できる無害のウイルス)中に腫瘍抗原のための遺伝子を入れること、および(c)腫瘍抗原のための遺伝子と共に、1つ以上の免疫刺激分子のための遺伝子をベクター中に付加することなどの、腫瘍関連抗原をより免疫原性にすること、または免疫応答を引き起こしやすくすることが含まれる。別の技術は、腫瘍分子に対して明らかに外来物であるもの(アジュバントとして知られる)に結合することである。アジュバントを誘引物として用いることにより、免疫系を「ごまかして」、抗原/アジュバント複合体(ワクチン)と患者の腫瘍の両方に攻撃を仕掛けさせることができる。
以下に列挙したワクチンのタイプは、治験担当医が体の免疫系に対する癌抗原を提示するために考案した様々な方法を表す。このリストは包括的であることを意図しない。
抗原/アジュバントワクチン
抗原ワクチンは、調査された最初の癌ワクチンの一部であった。抗原ワクチンは一般に特異的タンパク質断片、またはペプチドを使用して、免疫系を刺激して、腫瘍細胞と戦わせる。1つ以上の癌細胞抗原が、アジュバントとして知られる免疫応答を引き起こす物質と併用される。癌患者はこの混合物で接種される。従って、免疫系は、抗原保因アジュバントに対する応答する際、その抗原を発現する腫瘍細胞に対しても応答する。
全細胞の腫瘍ワクチン
患者自身の腫瘍(自己由来)または1人もしくは複数の他の患者由来の腫瘍細胞(同種異系)のいずれかから採取した、これらの全細胞のワクチン調製物は、免疫応答を刺激するために使用される癌抗原を含む。
樹状細胞(DC)ワクチン
白血球除去血輸血と呼ばれる処理を介して、分化した白血球(樹状細胞(DC)として知られる)を患者の血液から採取する。実験室において、DCを患者自身の癌抗原で刺激し、ペトリ皿で増殖させて、患者に再注射する。いったん注射後、DCワクチンは免疫系のT細胞を活性化する。DCによる活性化は、T細胞を増殖させ、その抗原を発現する腫瘍細胞を攻撃させることができる。
ウイルスベクターおよびDNAワクチン
ウイルスベクターおよびDNAワクチンは、腫瘍抗原の核酸配列を使用して癌抗原タンパク質を産生する。抗原提示細胞(APC)と呼ばれる免疫細胞により取り込まれた処理できるように、特異的癌抗原のための遺伝子を含むDNAを実験室において操作する。次いでAPC細胞は細胞表面上の別の分子と共に抗原部分を示す。これらの抗原発現APC細胞を人に注射すると、免疫系はAPC細胞のみではなく、同一抗原を含む腫瘍細胞も攻撃することによって応答する。ベクターベースおよびDNAワクチンは一部の他のワクチンよりも製造が容易であるため、魅力的である。
イディオタイプワクチン
抗体はタンパク質と炭水化物を含むため、それ自体が抗原として作用して抗体応答を誘発することができる。特定の癌細胞(すなわち、B細胞リンパ腫および骨髄腫)によって産生したイディオタイプ抗体と呼ばれる抗体は各患者に固有であり、抗原ワクチンに類似した方法で免疫応答を引き起こすために使用できる。
癌細胞抗原は、個々の腫瘍に独特であり得、いくつかのタイプの腫瘍に共有され得、または腫瘍が増殖する正常組織により発現し得る。1991年、最初のヒト癌抗原が、皮膚癌の致死的形態の可能性がある転移黒色腫患者の細胞に見出された。この発見により、他の癌のための抗原を同定する研究騒ぎに至った。
治療ワクチン
患者特異的ワクチンは患者自身の腫瘍細胞を使用して、個々の患者の悪性細胞に対する強力な免疫応答を刺激することを意図したワクチンを生成する。各療法は腫瘍特異的であるため、理論上、腫瘍細胞以外の細胞は影響を受けない。患者自身の腫瘍細胞由来の抗原を用いて、いくつかのタイプの患者特異的ワクチンが調査されている。
前立腺特異的抗原(PSA)は、血液中で循環して、ならびに前立腺癌細胞上で見出すことができる前立腺特異的タンパク質抗原である。PSAは通常は癌を呈さない男性に少量存在するが、PSA量は通常は前立腺癌を発現時に上昇する。男性のPSA値が高いほど癌を呈している可能性が高いが、高PSA値の考えられる理由は他にも多くある。患者のPSAに対するT細胞応答は上昇することが示されている。
シアリルTn(STn)は特定の癌細胞上で見出されるムチン分子(粘液に存在する主要分子)を模倣する小さな合成炭水化物である。
熱ショックタンパク質(HSP)(例えば、gp96)は熱、低糖値および他のストレスシグナルに応答して細胞内で産生される。これらの分子は、ストレスに対する防御に加えて、細胞内タンパク質の適切な処理、折り畳み、および集合にも関与する。実験室での実験において、マウス腫瘍由来のHSPは、低ペプチドと共に、マウスにおける癌発現を予防した。ヒトワクチンは、熱ショックタンパク質と患者の腫瘍から単離された関連ペプチド錯体からなる。HSPは、いくつかの癌(肝臓、皮膚、結腸、肺、リンパ腫および前立腺癌を含む)の治療において調査されている。
ガングリオシド分子(例えば、GM2、GD2、およびGD3)は炭水化物および脂質を含む複合体分子である。ガングリオシド分子が細胞外膜に組み込まれる際、ガングリオシド分子により細胞は抗体により容易に認識されるようになる。GM2はいくつかのヒト癌の細胞表面上で発現される分子である。GD2およびGD3はヒト癌細胞により発現された炭水化物抗原を含む。
癌胎児抗原(CEA)は結腸直腸、肺、乳および膵臓癌を呈する者における腫瘍において、正常組織と比較し高値で見出される。CEAは腫瘍により血流に放出されると思わる。患者のCEAに対するT細胞応答は上昇することが示されている。
MART−1(メラン−Aとしても知られる)は、メラニンを産生する細胞であるメラニン形成細胞により発現される抗原であり、この分子は皮膚および毛髪の色に関与する。それは、T細胞により認識される特異的黒色腫癌マーカーであり、正常細胞より黒色腫細胞上で豊富である。
チロシナーゼはメラニン産生の初期に関連する主要酵素である。チロシナーゼは黒色腫の特異的マーカーであり、正常細胞より黒色腫細胞上で豊富であることが試験により示されている。
予防ワクチン
癌誘発性ウイルスの外殻上のウイルスタンパク質は一般に抗原として使用され、免疫系を刺激してウイルス感染を予防する。
アジュバント
癌抗原に対する免疫応答を高めるために、研究者らは通常は、身体が外来物と認識する誘引物質、つまりアジュバントを付着させる。アジュバントは、誘引物と腫瘍細胞の両方に対して攻撃を仕掛けるように免疫系を「ごまかす」弱体化タンパク質または細菌である。アジュバントのいくつかは下記のとおりである。
スカシガイヘモシアニン(KLH)は、カリフォルニアとメキシコの海岸沿いで見られる、スカシガイとして知られる有殻の海の生物により形成されるタンパク質である。KLHは、免疫応答を引き起こし、かつ癌細胞抗原の担体として作用する高タンパク質である。癌抗原は、しばしば免疫系にとって不可視であり得る相対的に小さなタンパク質である。KLHは、Tヘルパー細胞として知られる免疫細胞のさらなる認識部位を提供し、細胞傷害性Tリンパ細胞(CTL)として知られる他の免疫細胞の活性化を増大できる。
Bacillus Calmette−Guerin(BCG)は結核細菌に密接に関係するM.bovis、マイコバクテリウム種の弱毒生形態である。BCGを一部の癌ワクチンに追加し、ワクチン抗原に対する免疫応答を増大する。BCGは免疫応答を誘発する上で特に効果的であり、それは天然キラー(NK)細胞、多形核白血球(PMN)、および先天性免疫応答の他の細胞を動員および活性化するBCGの能力が関与しうる。BCGは結核ワクチンとして数十年間使用されている。
インターロイキン−2(IL−2)は、天然キラー細胞と呼ばれる特定の分化した免疫系細胞の癌を殺す能力を増大できる身体の免疫系によって形成されるタンパク質である。IL−2は免疫系を活性化することができるが、多くの研究者らがIL−2単独では癌再発を予防するために十分ではないと確信している。いくつかの癌ワクチンはIL−2を使用して特異的癌抗原に対する免疫応答を増大する。
顆粒球単球コロニー刺激因子(GM−CSF)は抗原提示細胞の増殖を刺激するタンパク質である。
QS21は、一部のワクチンに添加時、体の免疫応答を改善し得る植物抽出体である。
Montanide ISA−51は、免疫応答を増大することを意図する油性液体である。
FDAに承認されたB型肝炎ワクチンおよびHPVワクチンに加えて、癌リスクを減らす可能性がある他のワクチンが現在調査されている。これらのワクチンは、他の疾患を引き起こす感染物質(ポリオまたは麻疹を引き起こすものなど)を標的とする従来の予防ワクチンに類似して、癌を引き起こす感染物質を標的とする。癌を引き起こすウイルスの非感染性成分、一般にウイルスの殻タンパク質(ウイルスの外側のタンパク質)は、これらのワクチンのための抗原として働く。これらの抗原は将来、免疫系を刺激して癌を引き起こすウイルスを攻撃し、次いで関連した癌リスクを減らすことができる。
下記は継続中または未公開の第III相試験の概要である。この情報は合衆国政府のデータベース(国立癌研究所の臨床試験データベース、www.cancer.gov/clinicaltrials/search、および国立衛生研究所の臨床試験ウェブサイト、www.clinicaltrials.govを含む)から得られる。各試験に関する情報は表の一番右端の列中のリンクをクリックすることによっても得られる。
癌患者に対するBacillus Calmette−Guerinによる免疫療法が他国で行われている(Immunotherapy of cancer patients with Bacillus Calmette−Guerin: summary of four years of experience in Japan. Torisu et al. Ann N Y Acad Sci. 1976;277(00):160−86)。この試験において、様々なタイプの癌患者98例に対して生BCGによる活性免疫療法が実施された。この療法の候補は4〜58ヶ月のフォローアップで結腸直腸、肝臓、乳、胆管、肺、および他の臓器の残余または手術不能の癌患者であった。98例中11例(11%)がこの治療により37〜58ヶ月まで(平均生存期間42.5ヶ月)生存でき、本明細書執筆現在でまだ生存していた。別の患者11例も、治療開始後24ヶ月超生存した。しかしながら、患者37例がBCG免疫療法を受けたにもかかわらず12ヶ月以内に死亡した。一方、この期間中に同じ臨床的状態を共有してBCG療法を受けなかった対照群の患者37例は、2〜12ヶ月(平均生存期間8.7ヶ月間)で死亡した。次の免疫学パラメーター:末梢血中のT細胞亜集団、PHAの刺激指数、ならびにDNCB、KLH、PPD、およびPHAに対する皮膚試験により測定して、これらの患者98例の治療前の免疫応答性は抑制されていた。これらのパラメーターはすべて24ヶ月超生存した患者22例においてBCG注射開始直後に改善した。対照的に、12ヶ月以内に死亡した患者において、免疫応答性は治療過程を通して抑制されたままであった。従って、BCG効果と免疫応答性の間には明らかな相関関係があり、これは免疫原性のより高いpaBCGワクチンは、進行性の手術不能な癌患者に投与時にさらにより効果的であり得ることを示す所見である。さらに、BCG注射部位における炎症反応期間と臨床的予後の間に良好な相関関係が観察された。さらに、これらの末期癌患者の免疫能力に対する十分に高い効果を得るためには相対的に高いBCG量(初回投与量として20〜80mg)と生BCGの反復注射が必要であったことを示した。BCG追加注射の最適時間を決定するために使用された最も従来型の基準はBCG注射部位におけるPPD誘発性皮膚反応の測定であり、すなわち、遅発型のツベルクリン超感受性の証拠であった。2.5×2.5cm超の寸法の顕著な突発的反応を観察された時、BCG効果は持続しているとみなされ、さらなる追加注射は不要であった。BCG注射の一回目と二回目の間隔は、2年超生存した患者において平均6.2±.1ヶ月であった。対照的に、無効症例においてこの反応の持続期間は一時的のみであった。この療法の最も高頻度の副作用は発熱と倦怠感であり、これらの合併症は症例62%に生じた。この試験では、生BCGを総投与量200mg超注射した患者においても、播種性、アナフィラキシー性ショック、または肉芽腫肝炎などの重度の副作用は報告されなかった。
BCGを用いた上記の方法(例えば、投与方法、投与量および投与の時間経過)、および実施例に記載されたものはpaBCGを用いた癌治療に適用可能であることを認識されたい。さらなる投与方法および投与量が本明細書に記載されており、本明細書の方法に適用可能である。
本発明の組成物の非経口投与において、使用する場合、通常は注射を特徴とする。注射剤は、溶液または懸濁液、注射前の液体中の懸濁液に適した固体形態、またはエマルションのいずれかの従来の形態で調製できる。本明細書で使用される時、「非経口投与」は、皮内、皮下、筋肉内、腹腔内、静脈内、関節内および気管内経路を含む。
組成物の投与量は、体重、年齢、性別、および投与方法に応じて異なる。1つの実施形態において、化合物の投与量は、生存可能な弱毒生微生物株の.5×10コロニー形成単位〜5×10コロニー形成単位である。より好ましくは、化合物は生存可能な弱毒生微生物株の約1×10コロニー形成単位〜5×10コロニー形成単位量でin vivo投与される。この投与量は個々の医師により特定の状況に基づいて要されるように調整可能である。
組成物は、要される医薬上許容可能な担体または希釈液(すなわち、担体またはビヒクル)と共に所望の治療的効果または免疫学的効果を生むために計算された所定量の活性材料としての活性組成物を含むワクチンとして従来的に投与することができる。「医薬上許容可能な」とは、生物学的に、またはそれ以外で望ましくないことのない物質、すなわち、望ましくない生体効果を何も引き起こさず、または含有される医薬品組成物の他のいずれの成分とも有害な相互作用を起こすことなく、選択された組成物と共に個体に投与することができる物質を意味する。
下に提示する実施例は現在の結核ワクチンであるBCGの修飾に関するが、本発明は、抗アポトーシス性細菌酵素のドミナントネガティブ変異体を発現することによって他の細胞内病原体ワクチンがいかに発現し得るかを教示する。
微生物抗アポトーシス酵素のドミナントネガティブ変異体の発現
抗アポトーシス性微生物酵素の活性を低下させるための対立遺伝子の不活性化に対するドミナントネガティブアプローチの主な有用性は、微生物が培養される培地を豊富にする試みにもかかわらず、in vitro微生物の生存に遺伝子が必須と思われる時である。これらの状況において、対立遺伝子の不活性化は変異体細菌の培養と干渉し、ワクチン株として不適切にし、微生物がまだ増殖することを可能にする必須酵素の活性が低下した部分的な表現型をもたらす方法が好ましい。アンチセンス技術および標的とした付加的弱毒化についてはWO02/062298号に既に記載されており、必須微生物酵素の活性を低下させるために使用できる。ドミナントネガティブ酵素変異体の発現は、標的とした付加的弱毒化を実施するための記載された多くの方法を共有するがいくつかの重要な態様において異なる代替戦略を表す。
工程1.抗アポトーシス性微生物酵素の同定
必須および抗アポトーシス性微生物酵素を同定するための詳細な方法についてはWO02/062298号に記載されている。微生物酵素活性の低下がプロアポトーシス性効果をもたらすことを検証するため、宿主細胞アポトーシスは、in vitroでの細胞培養技術(例えば、感染マクロファージ)またはin vivoでの感染動物の細胞もしくは組織の採集のいずれかを用いることによってモニタリングできる。アポトーシスをモニタリングするために使用される多数の技術(当業者にとって周知であるフローサイトメトリー、TUNEL染色、およびDNA断片化アッセイを含む)がある。
標的とした付加的弱毒化と比較してドミナントネガティブ戦略を実施するための抗アポトーシス酵素の選択に関して重要な差異が2つある。
1つ目は、ドミナントネガティブアプローチのためには既知の多量体構造を有する酵素を選択することが最適であるのに対して、これは標的とした付加的弱毒化を実施する上では重要ではない。これは、前者における低下した酵素活性の機序が、酵素活性に悪影響を及ぼす酵素活性多量体の形成または第三配置における変化のいずれかを伴う変異体酵素モノマーによる干渉により媒介されると信じられるためである。既刊文献の本文では、宿主生成酸化物を不活性化し、従って抗アポトーシス性効果を有する可能性が高いいくつかの細菌酵素は、それらの生体活性形態の多量体(M.tuberculosis/bovis/BCG、チオレドキシン、グルタミンシンターゼ、および細菌性グルタレドキシン(グルタチオン還元酵素)の鉄補因子スーパーオキシドジスムターゼが挙げられるが、これらに限定されない)であることを示す。
従って、これらの酵素のそれぞれにより、本発明に教示されたようにドミナントネガティブアプローチを用いて酵素活性を低下させることができる。記載のアンチセンス技術を用いてSodA活性を低下させることは、感染に対する宿主免疫応答を強め、ワクチン誘発性予防を高める。ドミナントネガティブ戦略によってSodA活性を低下させることは、類似した効果を有する。
2つ目は、ドミナントネガティブ戦略および標的とした付加的弱毒化の実施は必須微生物遺伝子に限定されないが、その遺伝子が必須である時、それは単純な対立遺伝子の不活性化に対して標的とした付加的弱毒化が好まれる主な理由である。対照的に、一部の微生物において、対立遺伝子の不活性化に対して、非必須遺伝子に対してであっても、ドミナントネガティブ戦略を利用する潜在的な利点がいくつかある。第一に、時間的考慮と遺伝子修飾の容易さがあり、これは、対立遺伝子の不活性化に必要な相同組換えを成し遂げることは困難であるが遺伝子の過剰発現はプラスミドまたは他のベクター上で成し遂げ得る種にとって特に当てはまる。対立遺伝子の不活性化に対するドミナントネガティブ酵素変異体の過剰発現を選択する別の理由は、酵素が重要な免疫原である場合である。この場合、ワクチン株に継続して酵素を産生させることが重要である。なぜならそれは免疫応答が向けられ得る標的となり得るためである。従って、ワクチンにより予防されることが意図される疾患を引き起こす病原体に宿主が後で感染した場合、この宿主は病原体に対する直接的な免疫応答のより完全なレパートリーを有す。この「抗原レパートリー」の考慮は、プロアポトーシス性弱毒生ワクチン株が外因性抗原発現ベクターとしてのみ使用され、所望される免疫応答は外因性抗原に対するものである状況下では重要ではない。
上記に挙げた既知のまたは疑わしい抗アポトーシス性効果を伴うマイコバクテリア酵素間において、SodAおよびGlnA1(グルタミンシンターゼ)は細菌増殖において絶対に必須と思われる。従って、それらはワクチンを作製するための対立遺伝子の不活性化の好候補ではないが、アンチセンス技術、標的とした付加的弱毒化、またはドミナントネガティブアプローチのいずれかを介して酵素活性の部分的な低下を成し遂げるために操作できる。SodAとGlnA1は両方ともM.tuberculosisによる免疫回避に関連付けられており、BCGによっても産生するため、BCGの免疫原性を高めるための好ましい標的である。以下の実施例は、BCG中のSodA軽減表現型は、高まったワクチンの有効性にも関連していることを示す。
工程2.抗アポトーシス酵素変異体の生成
ドミナントネガティブ戦略を実施するための抗アポトーシス酵素変異体を生成させる方法はWO02/062298号に記載されたものを含むが、重要な差異も含まれる。標的とした付加的弱毒化の戦略において、変異体酵素は酵素活性の唯一の源である。これらの変異体は、親の天然酵素の活性の、例えば、95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、2%などのみの酵素活性を示し得る。活性の低下がこの範囲内に収まる活性を有する一連の変異体酵素を産生できる。従って、標的とした付加的弱毒化の実施がその最大有用性を有する必須酵素において、変異体酵素は一部の活性を有する。
対照的に、ドミナントネガティブ戦略において、変異体酵素は、0%活性を示す完全な不活性化であることができる。これは、ドミナントネガティブ戦略が、親遺伝子にコードされた野生型酵素モノマーと、発現した変異体酵素モノマーとの間の干渉に基づくためである。この干渉により総酵素活性は低下する。
この差異は、標的とした付加的弱毒化に対してドミナントネガティブ戦略を実施するための酵素変異体の設計と密接に関係する。最も顕著であるのは、1つの戦略では単に酵素の活性部位を無効にするため、ドミナントネガティブ戦略に使用される変異体酵素の設計は潜在的に容易である。WO02/062298号に記載されているように、宿主酸化物を不活性化する(活性部位残基の同定を含む)多くの細菌酵素のためのX線結晶データが入手可能である。従って、活性部位残基が除去されたまたは置換された酵素変異体の構築ガイドに役立つ情報が入手可能である。この戦略を、SodAの活性部位鉄をキレート化する2つのヒスチジンが除去されているSodAのΔH28ΔH76変異体の構築に使用した(図2、実施例1)。
また、多量体酵素(例えば十二量体構造であるグルタミンシンターゼ)において、活性部位はモノマー間に高頻度で存在し、2つ以上のモノマー成分により形成される。これにより、2つ以上の活性部位に影響を及ぼすアミノ酸の欠失、挿入、または置換を有するモノマーの変異体酵素を設計することが可能になる。この戦略を、M.tuberculosisおよびBCGの主なグルタミンシンターゼをコードするglnA1のΔD54ΔE335変異体の構築に使用した(図14)。
しかしながら、標的とした付加的弱毒化を実施するために構築された変異体酵素の一部は、ドミナントネガティブ戦略を実施するために用いることもできる。例えば、組換えBCG株がSOD活性を低下させたことが認められる時、WO02/062298号に記載された標的とした付加的弱毒化のための技術を用いて、pLou1−mut−SodA上のsodA変異体対立遺伝子(表1)をBCG中に入れてBCG(pLou1−mut SodA)(表1)を構築した(実施例1)。
酵素活性の低下した変異体酵素をコードする遺伝子は、野生型遺伝子と比較して、1つ以上のアミノ酸の欠失、挿入、および/または置換に至る1つ以上のヌクレオチドの差異を有することができる。ヌクレオチドの差異は、野生型遺伝子を基質として用いて、および当業者に知られている部位特異的変異誘発(PCRベースの方法を含む)を成し遂げるための種々の技術を用いて誘発できる。あるいは、所望の変異を含む遺伝子を新規に合成できる。
既に生マイコバクテリウムに感染している者に本発明を使用する際、または代替的に癌に対する免疫療法として生マイコバクテリウムの続く投与のために対象を調製するために本発明を使用する時、工程3へ進む必要はない。この場合、抗アポトーシス酵素または酵素変異体は、in vivo生細菌によって産生した抗アポトーシス酵素の活性に干渉する抗体または細胞免疫応答を誘発するために対象に直接投与することができる。
工程3:微生物による変異体酵素の発現
本発明が、癌に対する免疫療法として、または別のワクチンと混合するアジュバントとして直接的に高まった免疫原性を有する安定的に修飾した弱毒生細菌の使用に関する場合、工程3と4も実施する。次に、細菌の染色体に組込まれるかまたは細菌内プラスミドとして安定して維持できるかのいずれかのベクターに変異体酵素をコードする遺伝子を組み込む。1987年以降、BCGおよび他のマイコバクテリアにおいてDNAを発現させる方法は利用可能であり、当業者にとって周知であり、Bloom et al(DNAを発現させる方法に関する教示のため参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第5,504,005号、Recombinant mycobacterial vaccine;米国特許第5,854,055号および米国特許第6,372,478号、Recombinant mycobacteria)に教示される技術を含む。
工程4:ワクチンとして、異種抗原を発現するための宿主株として、癌免疫療法として、またはマイコバクテリウム種感染に誘発された線維化肺疾患の治療として用いる変異体細菌の同定
変異体細菌を同定してワクチンとして用いる方法はWO02/062298号に詳述されており、主に、高まったワクチン誘発性予防と相関する動物モデルにおける反応(例えば、高まった免疫応答)を観察することに関する。
変異体細菌株を、ワクチン株として、または外因性抗原を送達するためのベクターとしての機能を検討する別の方法は、in vitroで酵素活性の低下度を決定するアッセイを含む。抗アポトーシス性効果を宿主に正常にもたらす酵素の活性の低下は、宿主動物を接種するために細菌を使用する時に宿主細胞アポトーシスを増大し、親細菌より免疫原性のワクチンである。従って、親細菌および変異体細菌の溶解物および/または上清中の酵素活性の測定は、特異的変異体酵素のドミナントネガティブ発現が総酵素活性の所望の低下を引き起こしたか否かを示すために使用できる。総酵素活性はドミナントネガティブ戦略により低下し、先の観察は別の技術(例えばアンチセンス技術)により成し遂げられた低下した酵素活性の高まったワクチンの有効性に関連し、従ってドミナントネガティブ酵素減少を伴う細菌はより有効なワクチン株である。
酵素が重要な免疫原である場合、上記のように、ドミナントネガティブ酵素変異体が過剰発現しているワクチンは対立遺伝子の不活性化より好ましい。この場合、酵素活性が軽減しているとしても、免疫応答が向けられ得る標的であるため、ワクチン株に継続して酵素を産生させることが重要である。トランスフェリン受容体の発現下におけるマイコバクテリアSodAの効果(図29)および肺の組織損傷を促進するマクロファージによる鉄の取り込み効果(図30)を考慮すると、この考慮は潜伏結核の活動性肺結核への変換を予防するため、または他のマイコバクテリウム種による肺感染の合併症としての肺線維症を予防するためにpaBCGがワクチンとして使用される時、特に重要である。
微生物抗アポトーシス酵素の産生を支配するシグマ因子および他の調節遺伝子の除去
工程1.抗アポトーシス性微生物酵素の調節遺伝子の同定
一部の微生物抗アポトーシス酵素の産生は、プロモーター領域への効果を介して複数の遺伝子の転写を支配するシグマ因子を含む、調節遺伝子の制御下にある。従って、かかる遺伝子の対立遺伝子の不活性化は、いくつかの抗アポトーシス酵素の活性が1つの遺伝子操作により低下する多面的な効果の可能性を有する抗アポトーシス性微生物酵素の産生を減らすためのさらなる方法を表す。
調節遺伝子は、他の微生物因子(抗アポトーシス酵素を含む)の発現に対する効果により同定できる。感染細胞のアポトーシスを高める変異体のトランスポゾンスクリーニングおよび他の無作為な変異生成ライブラリーは、抗アポトーシス酵素に直接的な欠陥がある変異体を得るだけでなく、鍵となる抗アポトーシス性微生物酵素の産生に影響を及ぼす調節遺伝子における変異の同定もできる。異なる種の調節因子間に強い相同性があり、一部の研究者はDNAまたはアミノ酸配列により既知のシグマ因子に対する相同性に基づく新規シグマ因子を同定した。
M.tuberculosisのシグマ因子H(sigH)をコードする遺伝子の対立遺伝子の不活性化が記載されている[sigHを不活性化する方法の教示のため参照により本明細書に組み込まれる、Kaushal, D. et al, 2002; Manganelli, R. et al, 2002; Raman, S. et al, 2001]。sigHの不活性化はいくつかのマイコバクテリア酵素(チオレドキシン、チオレドキシン還元酵素、およびグルタレドキシン相同体を含む)に対する効果により成し遂げられた。下記のようにBCGの染色体にsigH欠失を誘発した。ワクチンとしてのBCGΔsigHの高まった有効性を以下に記載する。
BCGワクチンの有効性を高める別の修飾はsigEの不活性化である。これは単独で行うこともできるし、sigHの不活性化に加えて行うこともできる。sigEの不活性化は酸化ストレスに対するM.tuberculosis耐性においても役割を担い、sigEを不活性化する方法はM.tuberculosis[sigEを不活性化する方法の教示のため参照により本明細書に組み込まれる、Manganelli, R. et al, 2001; Manganelli, R. et al, 2004b; Manganelli, R. et al, 2004a]に記載されている。
工程2.抗アポトーシス性微生物酵素の調節遺伝子の不活性化
調節およびシグマ因子遺伝子の不活性化は、E.coli中のプラスミド複製能、およびマイコバクテリア宿主の溶原化能のある結核菌ファージ生成遺伝子手段または自殺プラスミドベクターが関与する対立遺伝子の不活性化技術を用いて実施できる。これらの方法および手段は当業者にとって周知である。
M.tuberculosisにおけるsigHおよびsigEを不活性化する特異的方法は、上記の研究者のいくつかのグループにより既に記載されている。BCG中のsigHの対立遺伝子の不活性化において本明細書で使用される方法を下記に示す。
これらの実施例は、調節遺伝子を不活性化することにより細菌の免疫原性の向上を示し、抗アポトーシス性微生物酵素の活性を低下させる。
プロアポトーシスBCGワクチンの例
変異体SODの過剰発現により作製された微生物の例としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:スーパーオキシドジスムターゼ54位のグルタミン酸が欠失している変異体M.tuberculosisまたはBCG;スーパーオキシドジスムターゼ54位のグルタミン酸が欠失しており、28位のヒスチジンがアルギニンによって置換されている変異体M.tuberculosisまたはBCG;スーパーオキシドジスムターゼ28位のヒスチジンが欠失している変異体M.tuberculosisまたはBCG;スーパーオキシドジスムターゼ76位のヒスチジンが欠失している変異体M.tuberculosisまたはBCG;スーパーオキシドジスムターゼ28位および76位のヒスチジンが欠失している変異体M.tuberculosisまたはBCG、スーパーオキシドジスムターゼ28位および76位のヒスチジンが欠失しており、カルボキシ末端のグリシンがセリンに置換している変異体M.tuberculosisまたはBCG。
グルタミンシンテターゼ(glnA1)の過剰発現により作製した微生物の例としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:グルタミンシンターゼ54位のアスパラギン酸が欠失している変異体M.tuberculosisまたはBCG;グルタミンシンターゼ335位のグルタミン酸が欠失している変異体M.tuberculosisまたはBCG;グルタミンシンターゼ54位のアスパラギン酸が欠失しており335位のグルタミン酸が欠失している変異体M.tuberculosisまたはBCG。
開示した方法および組成物の微生物は、開示した細菌修飾への世代的アプローチを用いて構築できる(図13)。下記のリストは、高まった免疫原性を伴うプロアポトーシス表現型をBCGへ導入するために好ましい修飾のさらなる組み合わせを示す。
1代目
a. SAD−BCG(「SD−BCG[mut sodA]」とも称される)
b. SIG−BCG(「BCGΔsigH」とも称される)
c. SEC−BCG(「BCGΔsecA2」とも称される)
d. GLAD−BCG(「GSD−BCG[mut glnA1]とも称される)
2代目
a. SAD−SIG−BCG(「BCGΔsigH[mut sodA]」とも称される)
b. SAD−SEC−BCG(「BCGΔsecA2[mut sodA]」とも称される)
c. DD−BCG(「BCGΔsigHΔsecA2」、「二重欠失BCG」とも称される)
d. GLAD−SIG−BCG(「BCGΔsigH[mut glnA1]」とも称される)
e. GLAD−SEC−BCG(「BCGΔsecA2[mut glnA1]」とも称される)
f. GLAD−SAD−BCG(「BCG[mut sodA、mut glnA1]とも称される)
3代目
a. 3D−BCG(「BCGΔsigHΔsecA2[mut sodA]」、「3代目BCG」とも称される)。発現して総SOD活性を低下させるドミナントネガティブ変異体SodAの性質に基づく複数の意図された3D−BCG株がある。ドミナントネガティブ変異体sodA遺伝子は、DD−BCGの染色体に挿入することもでき、プラスミド上で発現することもできる。
b. GLAD−DD−BCG(「BCGΔsigHΔsecA2[mut glnA1]」とも称される)
c. GLAD−SAD−SIG−BCG(「BCGΔsigH[mut sodA、mut glnA1]」とも称される)
d. GLAD−SAD−SEC−BCG(「BCGΔsecA2[mut sodA、mut glnA1]」とも称される)
4代目
4D−BCG(「BCGΔsigHΔsecA2[mut sodA、mut glnA1]」、「4代目BCG」とも称される)。4D−BCGには4つの主なタイプがある。すべてが、ドミナントネガティブsodAおよびglnA1変異体をDD−BCGに添加することが含まれるが、遺伝子の挿入箇所が異なる。
・形態1−変異体sodAおよびglnA1対立遺伝子が染色体に挿入される
・形態2−変異体sodAおよびglnA1対立遺伝子がプラスミド上で発現される
・形態3−変異体sodA対立遺伝子が染色体に挿入され、する変異体glnA1対立遺伝子がプラスミド上で発現される
・形態4−変異体sodA対立遺伝子がプラスミド上で発現され、変異体glnA1対立遺伝子染が色体に挿入される
sigHの不活性化は複数の細菌因子の発現に影響を与え、これらの一部は免疫応答の重要な標的であるため、sigHの不活性化を、発現がsigHにより制御される1つ以上の抗酸化物の不活性化(またはドミナントネガティブ変異体酵素の発現)と置換する利点がある。これらには、チオレドキシン、チオレドキシン還元酵素、グルタレドキシン相同体、および哺乳類グルタチオンに類似した低分子量還元剤であるマイコチオール産生に関与する生合成酵素が挙げられる。この操作は、結核に対して宿主を接種するためにプロアポトーシスBCG株が使用される時、sigH不活性化よりも有利な点を有することができる。なぜなら、宿主を免疫標的としてsigH制御因子に反応させる利益はアポトーシスを阻害する能力が低いワクチン株を有する利益より勝り得るためである。対照的に、本明細書に記載されているsigHの不活性化ワクチンは、免疫細胞を癌部位に引き寄せる強力な先天性反応を誘発する上で、アジュバントとして使用されるBCGの免疫原性を改善する上で、および外因性抗原を発現するベクターとして理想的である。なぜなら、修飾BCG株が主に外因性抗原に対する免疫応答を誘発するため(例えば、他の感染物質または癌抗原に対して免疫化するため)に使用される時、BCGの完全またはほぼ完全な抗原レパートリーの存在は重要ではないためである。sigH不活性化の代わりにsigH調節抗アポトーシス遺伝子の不活性化の置換をどのように実施するかをさらに教示するために、チオレドキシンおよびチオレドキシン還元酵素を不活性化するように設計された変異体対立遺伝子を図22と図23に示す。このアプローチはBCG以外のM.bovis株に適用可能である。
本明細書に開示したpaBCGワクチンは親BCGワクチン株より免疫原性である。さらに、各ワクチン世代は免疫原性の段階的な向上を示す。BCGと比較し、それらは下記の特色を示す。
1.それらは、最初のワクチン接種中、IL−2産生ピークが高くIFN−γ放出が短い、定性的および定量的に異なるパターンのCD4+T細胞応答を誘発する(実施例13、図26および27)。これらの差異は両方とも、記憶T細胞を生成する上で重要であり得る。第一に、IL−2は抗原特異的T細胞の生存を高めて、続発反応のロバストを引き起こすために必要とされる。第二に、IFN−γは一般に測定された、MΦ(マクロファージ)を活性化するエフェクターT細胞のエフェクター機能であるが、主な増殖の収縮相中にT細胞アポトーシスを促進する。
2.それらは第二曝露に対してより急速なリコールT細胞応答を誘発する。既に3DBCGによりsubQ接種をしたマウスにおいて投与後5日以内に強力なT細胞応答が検出される(実施例14、図28)。これはピークが11〜14日目であるBCG接種マウスにおけるリコール反応と比べて優れている。
3.上記(1)および(2)に概説したように適応的免疫応答の上昇は先天性免疫応答の上昇(特記すべきは、投与3日以内のNK細胞およびPMNの動員および活性化)のためと思われる(実施例15、図29)。
癌または癌腫部位において先天性免疫細胞をIN SITUで動員および活性化するためのプロアポトーシスBCG株の使用
癌におけるBCGの現在の使用の多くはBCGの腫瘍部位への局所適用が含まれ、NK細胞を含む 先天性免疫応答の細胞を動員および活性化するBCGの能力に基づく。続いて、適応的リンパ細胞応答を発現し、これらの細胞は、腫瘍付近に残存するBCG桿菌ならびに局所リンパ管にも引き寄せられる。BCGに対する反応過程において、免疫細胞は、腫瘍細胞上でバイスタンダーを殺す効果を示す。実施例に示されるように、paBCGは親BCGワクチンと比較してNK細胞およびPMNの動員および活性化を多く誘発する。従って、この技術を用いて構築された修飾BCG(paBCG)黒色腫および他の固形腫瘍に対する膀胱癌および病巣内注射を含む、ワクチンは局所適用において現在入手可能なBCGワクチンより優れている。実際に、paBCGは既に承認された適応のための現在のBCGワクチンに代わり、さらなる癌に対する免疫療法の効果を増大できる。
アジュバントとしてのプロアポトーシスBCG株の使用
親BCGワクチンと比較してpaBCGのNK細胞およびPMNの高まった動員および活性化は、別のワクチンにより誘発される免疫応答を強めるアジュバントとしてのpaBCGの有用性も高める。この場合、paBCGは典型的には他のワクチン調製物(例えば、組換え癌抗原を含むワクチン)と最初に混合する。次いでこの配合剤を対象に非経口投与する。
外因性抗原を発現するためのプロアポトーシスBCG株の使用
ドミナントネガティブ変異体酵素の戦略を用いて構築されたプロアポトーシスBCGおよび他のプロアポトーシス性細菌ワクチンは、単独で、またはシグマ因子遺伝子の不活性化、アンチセンス技術、もしくは標的とした付加的弱毒化のいずれかによりもたらされたプロアポトーシス性修飾細菌と併用して外因性抗原を発現するために使用できる。外来DNAは、他の感染物質由来のDNA(例えば、Brucella abortus由来の免疫優性T細胞抗原であるBrucellaルマジンシンターゼ(BLS)をコードするDNA)であることができる。DD−BCGrBLSの構築を以下に記載する。外来DNAは、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)、麻疹ウイルス、他のウイルス、細菌、真菌、または原生動物種の抗原をコードするDNAであることができる。外来DNAは、癌抗原であることができる。
プロアポトーシスBCG内で外来DNAを発現するため、目的の遺伝子は細菌の染色体内に融合するかまたは細菌内プラスミドとして安定的に維持できるかのいずれかのベクターに組み込まれる。BCGおよび他のマイコバクテリア内で外来DNAを発現する方法は1987年以降利用可能であり[Jacobs, W. R., Jr. et al, 1987]、Bloom et al(参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第5,504,005号、Recombinant mycobacterial vaccine;米国特許第5,854,055号および米国特許第6,372,478号、Recombinant mycobacteria)に教示される技術など、当業者にとって周知である。
抗原提示のアポトーシス関連クロスプライミング経路への侵入を促進するプロアポトーシス性細菌ワクチンにおいて外来抗原を発現することにより、外来抗原をこの抗原提示経路に取り入れる。さらに、忍容性の誘導ではなく予防的反応を促進する方法で樹状細胞により抗原提示に影響を及ぼす細菌宿主からの非常に強力な共刺激シグナルとの関連で外来抗原は提示される。従って、この実施は、抗原提示の外因性または内因性経路へ接触するように設計されたベクターを用いて成し遂げることは困難であった、CD4とCD8の両方のT細胞を含む非常に強力な適応的T細胞応答の発現を可能にし、CD4はCD8 T細胞応答のために役立つ。
本発明は、異種抗原をさらに発現する、本発明の弱毒化微生物をさらに提供する。本発明のプロアポトーシス性、弱毒化細菌は任意に1つ以上の異種抗原を発現し得る。具体例として、異種抗原は本発明のSOD軽減BCG細菌において発現する。弱毒生ワクチンは他の病原種由来の異種抗原の発現ベクターとして働く可能性がある(Dougan et al、米国特許第5,980,907号; Bloom et al、米国特許第5,504,005号)。従って、抗アポトーシス性または必須酵素の発現または活性を低下させた本発明の微生物を、異なる微生物由来の抗原を発現するようにさらに修飾できる。かかる抗原は、ウイルス、細菌、原生動物または真菌微生物由来であることができる。次いで、組換えプロアポトーシス微生物は、二価または多価ワクチンの基盤を形成する。こうして、単一のワクチン株は複数の病原体を標的化することができる。本発明は、本発明のプロアポトーシス微生物を、異種抗原をコードする核酸と形質転換することを含む、多価ワクチンの作製方法を提供する。例えば、免疫優性のCD4+およびCD8+エピトープを含む麻疹ウイルスの抗原は、Bloom et al(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第5,504,005号)に教示された技術を用いて、目的の麻疹抗原をコードするDNAを本発明のプロアポトーシスBCGのゲノムDNA中に安定的に組込むことにより成し遂げた発現で、SOD軽減BCG内で発現し得る。あるいは、当業者にとって周知である組換え抗原を発現するための標準技術を用いて、プラスミドベクター上(例えば、pHV203の65kDa熱ショックタンパク質プロモーターの後ろまたは任意の染色体組込みもしくはプラスミドベクター上のaceA(icl)プロモーターの後ろ)で抗原をコードする遺伝子を発現し得る。この抗原は全抗原からなる必要はないが、タンパク質または糖タンパク質のペプチドに相当し得る。
麻疹抗原を発現する組換えプロアポトーシスBCGは、乳幼児の麻疹による死亡率が高い発展途上国で誕生時にワクチンとして投与される正規のBCGに代わることができる。組換えワクチンは、麻疹抗原に対する細胞免疫応答を刺激し、麻疹による死亡率が最も高い生涯最初の数年間において乳幼児を予防する。母体抗体の存在は6ヶ月齢前のワクチン接種と干渉し、生涯で麻疹による死亡リスクが高い一定期間において乳幼児は麻疹に感染しやすくなるため、麻疹抗原を発現する組換えプロアポトーシスBCGは、現在の弱毒生麻疹ワクチンより有利である。代わりに、麻疹抗原を発現する組換えプロアポトーシスBCGは母体抗体によって不活性化せず、生涯初期に保護的な細胞免疫応答を誘発できる。本発明の意図する異種麻疹ウイルス抗原としては、H糖タンパク質(血球凝集素)、F糖タンパク質、およびMタンパク質が挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の意図する感染病原体の他の異種抗原としては、マラリアスポロゾイト抗原、マラリアメロゾイト抗原、ヒト免疫不全ウイルス抗原、およびリーシュマニア抗原が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の意図する異種マラリア抗原としては、スポロゾイト周囲抗原、TRAP抗原、肝臓病期抗原(LSA1、LSA3)、血液病期分子(MSP1、MSP2、MSP3)、PfEMP1抗原、SP166、EBA175、AMA1、Pfs25、およびPfs45−48が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の意図する異種ヒト免疫不全ウイルスタイプ1(HIV−1)抗原としては、env、gag、およびpol(gp120、gp41、p24、p17、p7、プロテアーゼ、インテグラーゼ、および逆転写物ならびに付属遺伝子産生物(tat、rev、vif、vpr、spu、およびnefなど)によりコードされたタンパク質および糖タンパク質が挙げられるが、これらに限定されない。異種HIV抗原は、異なるHIV分岐群由来の抗原を含む。異種HIV抗原は、天然野生型ウイルスに見出されないが、免疫系の選択的圧力下に出現することが示されている細胞傷害性Tリンパ細胞(CTL)エスケープエピトープも含む。こうして、ワクチン接種はウイルスが免疫抑制から免れることを可能にし、HIV配列多様性の主な駆動力を表す変異を先制して予防し得る。異種Leishmania抗原は、任意のLeishmania種(L.donovani、L.infantum、L.chagasi、L.amazonensis、L.tropica、およびL.majorが挙げられるが、これらに限定されない)由来の抗原を含む。本発明の意図する異種Leishmania抗原としては、gp63、p36(LACK)、36kDaヌクレオシド加水分解酵素および他のフコース−マンノース−リガンド(FML)抗原の成分、グルコース調節タンパク質78、酸性リボソームP0タンパク質、キネトプラスチド膜タンパク質−11、システインプロテイナーゼタイプIおよびII、Trp−Asp(WD)タンパク質、P4ヌクレアーゼ、papLe22、TSA、LmSTI1ならびにLeIFが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の意図する感染性原虫病原体の他の異種抗原としては、Trypanosoma種、Schistosoma種、およびToxoplasma gondiiの抗原が挙げられるが、これらに限定されない。異種Trypanosoma抗原としては、任意のTrypanosoma種(Trypanosoma cruziおよびTrypanosoma bruceiを含む)由来の抗原が挙げられる。本発明の意図する異種Trypanosoma抗原としては、パラフラゲラロッドタンパク質(PFR)、微小管関連タンパク質(マップp15)、トランス−シアリダーゼファミリー(ts)遺伝子ASP−1、ASP−2、およびTSA−1、75〜77kDa寄生抗原および可変面翼糖タンパク質が挙げられるが、これらに限定されない。異種Schistosoma抗原としては、任意のSchistosoma種(S.mansoni、S.japonicum、S.haematobium、S.mekongi、およびS.intercalatumが挙げられるが、これらに限定されない)由来の抗原が挙げられる。本発明の意図する異種Schistosoma抗原としては、細胞質スーパーオキシドジスムターゼ、組込み膜タンパク質Sm23、カルパインの大サブユニット(Sm−p80)、三炭糖−リン酸異性化酵素、フィラミン、パラミオシン、ECL、SM14、IRV5、およびSm37−GAPDHが挙げられるが、これらに限定されない。本発明の意図する異種Toxoplasma抗原としては、GRA1、GRA3、GRA4、SAG1、SAG2、SRS1、ROP2、MIC3、HSP70、HSP30、P30、および分泌された23キロダルトン主要抗原が挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の意図する感染性ウイルス病原体の他の異種抗原としては、インフルエンザウイルス、C型肝炎ウイルス(HCV)およびフラビウイルス(黄熱病ウイルス、デング熱ウイルス、および日本脳炎ウイルスを含む)の抗原が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の意図する異種インフルエンザウイルス抗原としては、血球凝集素(HA)、ノイラミニダーゼ(NA)、およびMタンパク質(HAおよびNAの異なる抗原性サブタイプを含む)が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の意図する異種HCV抗原としては、21kDaコア(C)タンパク質、被膜糖タンパク質E1およびE2、ならびに非構造タンパク質NS2、NS3、NS4、およびNS5が挙げられるが、これらに限定されない。異種HCV抗原は、異なる遺伝子型のHCV由来の抗原を含む。本発明の意図する異種フラビウイルス抗原としては、カプシド(C)タンパク質、被膜(E)タンパク質、膜(M)タンパク質、および非構造(NS)タンパク質が挙げられる。
本発明の意図する感染性ウイルス病原体の他の異種抗原としては、ヘルペスウイルスファミリーの構造および非構造タンパク質ならびに糖タンパク質(単純ヘルペスウイルス(HSV)1および2、サイトメガロウイルス(CMV)、水疱瘡ウイルス(VZV)、およびエプスタイン−バーウイルス(EBV)を含む)が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の意図する異種ヘルペス抗原としては、スパイク、被膜、外被、ヌクレオカプシド、およびコアにおける構造タンパク質および糖タンパク質が挙げられるが、これらに限定されない。また、チミジンキナーゼ、DNAポリメラーゼ、リボヌクレオチド還元酵素、およびエキソヌクレアーゼを含む非構造タンパク質も意図する。
本発明の意図する感染性ウイルス病原体の他の異種抗原としては、ロタウイルス、パラインフルエンザウイルス、ヒトメタニューモウイルス、ムンプスウイルス、呼吸器多核体ウイルス、狂犬病ウイルス、αウイルス、B型肝炎ウイルス、パルボウイルス、乳頭腫ウイルス、天然痘、出血熱ウイルス(マールブルクおよびエボラを含む)、ハンタウイルス、ポリオウイルス、A型肝炎ウイルス、およびコロナウイルス(SARS(重症急性呼吸器症候群)物質を含む)の構造および非構造タンパク質ならびに糖タンパク質が挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の意図する感染病原体の他の異種抗原としては、Chlamydia種およびMycoplasma種(C.pneumoniae、C.psittici、C.trachomatis、M.pneumoniaおよびM.hyopneumoniaeを含む)の抗原が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の意図する異種Chlamydia抗原としては、大外膜タンパク質(MOMP)、外膜タンパク質A(OmpA)、外膜タンパク質2(Omp2)、およびpgp3が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の意図する異種Mycoplasma抗原としては、熱ショックタンパク質P42が挙げられるが、これに限定されない。
本発明の意図する感染病原体の他の異種抗原としては、Rickettsial種(Coxiella burnetti、Rickettsia prowazekii、Rickettsia tsutsugamushiおよび斑点熱群を含む)の抗原が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の意図する異種Rickettsial抗原としては、ompA、ompB、virB遺伝子ファミリー、cap、tlyA、tlyC、Orientia tsutsugamushiの56kD外膜タンパク質、および47kDa組換えタンパク質が挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の意図する感染病原体の他の異種抗原としては、細菌性病原体(M.avium、M.intracellulare、M.africanum、M.kansasii、M.marinum、M.ulcerans、M.avium亜種paratuberculosis、Nocardia asteroides、他のNocardia種、Legionella pneumophila、他のLegionella種、Salmonella typhi、他のSalmonella種、Shigella種、Yersinia pestis、Pasteurella haemolytica、Pasteurella multocida、他のPasteurella種、Actinobacillus pleuropneumoniae、Listeria monocytogenes、Listeria ivanovii、Brucella abortus、他のBrucella種、Cowdria ruminantium、Ehrlichia種、Staphylococcus aureus、Staphylococcus epidermidis、Streptococcus pyogenes、Streptococcus agalactiae、Bacillus anthracis、Escherichia coli、Vibrio cholerae、Campylobacter種、Neiserria meningitidis、Neiserria gonorrhea、Pseudomonas aeruginosa、他のPseudomonas種、Haemophilus influenzae、Haemophilus ducreyi、他のHemophilus種、Treponema pallidum、他のTreponema種、Leptospira種、Borrelia種、Yersinia enterolitica、および他のYersinia種を含む)のタンパク質および糖タンパク質が挙げられるが、これらに限定されない。
また、本発明の微生物は、悪性新生物に対する免疫療法としての使用用の癌抗原を発現するようにさらに修飾することができる。本発明の意図する異種癌抗原としては、チロシナーゼ、癌検査抗原(MAGE−1、−2、−3、−12)、G−250、p53、Her−2/neu、HSP105、前立腺酸性フォスファターゼ(PAP)、HPV16のE6およびE7腫瘍性タンパク質、707アラニンプロリン(707−AP)(Takahashi T, et al. Clin Cancer Res. 1997 Aug;3(8):1363−70);アルファ(α)−胎児タンパク質(AFP)(寄託番号CAA79592(アミノ酸)、寄託番号Z19532(核酸));T細胞4により認識される腺癌抗原(ART−4)(寄託番号BAA86961(アミノ酸)、寄託番号AB026125(核酸));B抗原(BAGE)(寄託番号NP_001178(アミノ酸)、寄託番号NM_001187(核酸));b−カテニン/変異(Robbins PF, et al. A mutated beta−catenin gene encodes a melanoma−specific antigen recognized by tumor infiltrating lymphocytes. J Exp Med. 1996 Mar 1;183(3):1185−92.);切断点クラスター領域エーベルソン(Bcr−abl)(寄託番号CAA10377(アミノ酸)、寄託番号AJ131467(核酸));黒色腫上のCTL認識抗原(CAMEL)(寄託番号CAA10197(アミノ酸)、寄託番号AJ012835(核酸));癌胎児抗原ペプチド−1(CAP−1)(Tsang KY, Phenotypic stability of a cytotoxic T−cell line directed against an immunodominant epitope of human carcinoembryonic antigen. Clin Cancer Res. 1997 Dec;3(12 Pt 1):2439−49);カスパーゼ−8(CASP−8)(寄託番号NP_001219(アミノ酸)、寄託番号NM_001228(核酸));細胞−分裂周期27変異(CD27m);サイクリン依存キナーゼ4変異(CDK4/m);癌胎児抗原(CEA)(寄託番号AAB59513(アミノ酸)、寄託番号M17303(核酸);癌/精巣(抗原)(CT);シクロフィリンB(Cyp−B)(寄託番号P23284(アミノ酸));分化抗原黒色腫(DAM)(DAM−6とDAM−10のエピトープは同じであるが、遺伝子配列は異なる)(DAM−6/MAGE−B2−寄託番号NP_002355(アミノ酸)、寄託番号NM_002364(核酸))(DAM−10/MAGE−B1−寄託番号NP_002354(アミノ酸)、寄託番号NM_002363(核酸));伸長因子2変異(ELF2m);E−26形質転換特異的(Ets)変異型遺伝子6/急性骨髄性白血病1遺伝子ETS(ETV6−AML1);糖タンパク質250(G250);G抗原(GAGE)(寄託番号AAA82744(アミノ酸));N−アセチルグルコサミニル転移酵素V(GnT−V);糖タンパク質100kD(Gp100);ヘリカーゼ抗原(HAGE);ヒト上皮受容体−2/神経性(HER2/neu)(寄託番号AAA58637(アミノ酸)およびM11730(核酸);HLA−A2遺伝子a2領域αらせんの残基170位のアルギニン(R)からイソロイシン(I)への変換(HLA−A*0201−R170I);ヒトパピローマウイルスE7(HPV−E7);熱ショックタンパク質70−2変異(HSP70−2M);ヒト印環細胞癌−2(HST−2);ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERTまたはhTRT);腸カルボキシルエステラーゼ(iCE);KIAA0205;L抗原(LAGE);低密度脂質受容体/GDP−L−フコース(LDLR/FUT):b−D−ガラクトシダーゼ2−a−L−フコシルトランスフェラーゼ;黒色腫抗原(MAGE)、T細胞−1/黒色腫抗原Aにより認識された黒色腫抗原(MART−1/メラン−A)(寄託番号Q16655(アミノ酸)およびBC014423(核酸);メラノコルチン1受容体;ミオシン/m;ムチン1(MUC1)(寄託番号CAA56734(アミノ酸)X80761(核酸));黒色腫ユビキタス変異1、2、3(MUM−1、−2、−3);患者M88のNA cDNAクローン(NA88−A);ニューヨーク食道1(NY−ESO−1);タンパク質15(P15);190KD bcr−ablのタンパク質;前骨髄球性白血病/レチノイン酸受容体a(Pml/RARa)、黒色腫の選択的に発現した抗原(PRAME)(寄託番号AAC51160(アミノ酸)およびU65011(核酸));前立腺特異的抗原(PSA)(寄託番号AAA58802(アミノ酸)およびX07730(核酸));前立腺特異的膜抗原((PSM)(寄託番号AAA60209(アミノ酸)およびAF007544(核酸));腎臓抗原(RAGE)(寄託番号AAH53536(アミノ酸)およびNM_014226(核酸));腎臓ユビキタス1または2(RU1またはRU2)(RU1寄託番号AAF19794(アミノ酸)およびAF168132(核酸)またはRU2寄託番号AAF23610(アミノ酸)AF181721(核酸));肉腫抗原(SAGE)(寄託番号NP_005424(アミノ酸)およびNM_018666(核酸));T細胞1または3により認識された扁平上皮抗原(SART−1またはSART−3)(SART−1寄託番号BAA24056(アミノ酸)およびNM_OO5146(核酸)またはSART−3寄託番号BAA78384(アミノ酸)AB020880(核酸));転座Ets−ファミリー白血病/急性骨髄性白血病1(TEL/AML1);三炭糖リン酸異性化酵素変異(TPI/m);チロシナーゼ関連タンパク質1(TRP−1)(寄託番号NP_000541(アミノ酸)およびNM_000550(核酸));チロシナーゼ関連タンパク質2(TRP−2)(寄託番号CAA04137(アミノ酸)およびAJ000503(核酸));TRP−2/イントロン2;ならびに、ウィルムス腫瘍遺伝子(WT1)(寄託番号CAC39220(アミノ酸)およびBC032861(核酸))(参照により本明細書に組み込まれる)が挙げられるが、これらに限定されない。
要約すると、この結果は、修飾BCG株が親BCGワクチンよりも強力な先天性および適応的免疫応答を誘発することを示す。
WO02/062298号に記載された遺伝子操作を実施するための方法、細菌分離株、プラスミド、および他の手段は、これらの組成物および方法の教示のため参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
悪性腫瘍における一般の腫瘍抑制剤としてのプロアポトーシスBCGの使用
上記paBCGの使用(すなわち、アジュバントとして、癌抗原発現ベクターとしての腫瘍に対する局所適用)は生細菌が免疫細胞を動員および活性化する能力に大いに依存する。かかる使用に加えて、BCGは一般の腫瘍抑制効果も有する。従って、癌の発現を抑制する活性結核に関するものがあり、高用量のBCG投与は癌を既に発現している一部の対象の生存において有益な効果を発揮する。利益の機序は決定されていないが、可能性の高い候補は抗腫瘍特性を有するマイコバクテリウム誘発性サイトカインである。以下の実施例において、paBCGワクチン3dBCG投与後、IL−2(図28)、IL−12、およびIL−21を含むいくつかのかかる抗腫瘍サイトカインの産生が、親BCG Ticeと比較して高まることを示す。従って、この技術を用いて構築されたpaBCGワクチンは、一般の腫瘍抑制効果をもたらす能力において現在入手可能なBCGワクチンより優れている。
既に潜在性TB感染を保因する者における活動性肺結核の発現を予防するためのSOD−A、変異体SOD−A、またはSOD−Aペプチドを発現するプロアポトーシスBCGの使用
M.tuberculosisのSodAに対する活性免疫化の理論的根拠は、宿主細胞によりトランスフェリン受容体の発現を促進し(図29)、その結果、鉄の取り込みを促進して肺組織を損傷する毒性酸素誘導体の産生を増大する(図30)ことにより、潜在性TB感染の活動性肺結核への変換において中心的役割を果たす可能性である。従って、SodAを標的とすることによりSodAの酵素活性を低下させる免疫介入は、潜在性TB感染が活動性肺結核に進行することを予防する上で役立ち得る。
ドミナントネガティブSodAを発現するpaBCGを含む組成物、変異体SodAを含む組成物、またはSodAペプチドを含む組成物により対象を免疫化することを含む、活動性肺結核の発現を予防する方法を提供する。
また、ドミナントネガティブSodAを発現するpaBCGを含む組成物、変異体SodAを含む組成物、およびSodAペプチドを含む組成物により対象を免疫化することを含む、活動性肺結核者における肺損傷を減少させる方法も提供する。
マイコバクテリウム種感染者における肺線維症の発現を予防するためのSOD−A、変異体SOD−A、またはSOD−Aペプチドを発現するプロアポトーシスBCGの使用。
マイコバクテリウム種はサルコイドーシスを含む他の肺損傷疾患の病原にも関連付けられている。肺線維症は組換えSodA(M.tuberculosis由来)を発現するように遺伝工学的処理した腐生性マイコバクテリウム種(M.vaccae)を有するC57Bl/6マウスを感染させることによりサルコイドーシスに類似した組織病理学的特徴を有して誘発された。これらの結果は、マイコバクテリウム生成スーパーオキシドジスムターゼは、おそらくは宿主細胞によるトランスフェリン受容体の発現を促進することにより(図29)、その結果、鉄の取り込みを促進して毒性酸素誘導体の産生を増大することにより(図30)、肺損傷の一因となることの理解を実証する。従って、マイコバクテリウム種のSodAを標的とすることによりその酵素活性を低下させる免疫介入は、サルコイドーシスの肺線維化合併症、およびおそらくは特発性肺線維症(IPF)を含む他の肺線維化疾患を予防する上で役立ち得る。
また、ドミナントネガティブSodAを発現するpaBCGを含む組成物、変異体SodAを含む組成物、またはSodAペプチドを含む組成物により対象を免疫化することを含む、マイコバクテリウム種感染者における肺線維症を減少させる方法も提供する。
ドミナントネガティブSodAを発現するpaBCGを含む医薬品組成物、変異体SodAを含む組成物、およびSodAペプチドを含む組成物も提供する。
本発明は、下記の実施例においてより具体的に記載されるが、その多数の修正および変形が当業者にとって明らかであるため、例示のみとして意図される。
一般方法。
細菌分離株、プラスミド、化学物質、および培地:使用した細菌分離株およびプラスミドを表1に示す。別段の指示のない限り、E.coli株TOP 10をクローニングPCR産生物の宿主として使用し、E.coli株DH5αを他の分子遺伝子操作の宿主として使用した。E.coli株はLB培地内で増殖した(Gibco/BRL, Gaithersburg, Maryland)。でBCG Ticeを、0.2%グリセロール、10%Middlebrook OADC enrichment(Becton Dickinson & Co., Cockeysville, Maryland)、および.05%Tween80で補充したMiddlebrook 7H9液体培地(Difco Laboratories, Detroit, Michigan)で増殖させた。あるいは、BCG Ticeは、グリセロールとOADCで補充したMiddlebrook 7H10寒天(Difco)上で増殖させた。50μg/mlもしくは25μg/mlの濃度のカナマイシン、50μg/mlの濃度のアプラマイシン、または100μg/mlもしくは50μg/mlの濃度のハイグロマイシンをE.coli DH5αもしくはBCG内に使用してプラスミドもしくは染色体組込み型ベクターを含む形質転換体を選択した。
遺伝子変異生成。鉄補因子スーパーオキシドジスムターゼ(sodA)およびグルタミンシンターゼ(glnA1)遺伝子をM.tuberculosis株H37RVの染色体DNAからPCR増幅し、E.coli中で複製するプラスミドにおいてクローン化した。TubercuListウェブサーバー(http://genolist.pasteur.fr/TubercuList/site)に保存されたDNA配列データ(遺伝子バンクにも保存されている)を使用してDNAプライマーの構築をガイドした。ヌクレオチドを除去、置換、または付加するために、PCRベースのプライマー重複伸長方法または他の方法を用いた部位特異的変異誘発が使用される。これはアミノ酸の欠失、置換、または付加を有する変異体酵素をコードする変異体遺伝子を産生する。遺伝子配列はDNA配列決定によって確定される。あるいは、所望の配列を有する遺伝子を産生するために遺伝子合成技術を使用できる。
BCGにおける変異体酵素遺伝子の発現。変異体酵素をコードする遺伝子を、下記のベクター、すなわちpMH94、pHV202、pMP349、およびpMP399のうちの1つ以上の中に連結させた。他のベクターも本発明の実施に使用できる。染色体組込み−熟練ベクターpLou1における変異体SodAの発現を、WO02/062298号に記載されたように、標的とした付加的弱毒化を実施するための代替戦略の一部として、クローン化された野生型sodAプロモーターを用いて成し遂げた。この代替戦略は、最初に、軽減したSOD活性を示す酵素をコードする変異体sodA対立遺伝子をマイコバクテリア染色体上のattBファージ組込み部位に挿入することが含まれる。pMH94−mut sodAの形質転換体は親BCG株よりも増殖が遅かった。これらの菌株の遅い増殖は、SOD活性を低下させるためにアンチセンス過剰発現技術が使用されているM.tuberculosisおよびBCG株に観察された増殖の遅い表現型に類似した。これは変異体SodA発現のドミナントネガティブ効果を表したことを認識し、変異体SodAは次いでpMP349およびpMP399に発現させた。これらの構築物において、sodAプロモーターが除去され、変異体SodAオープンリーディングフレームをaceA(iclとも呼ばれる)プロモーターを含む350超の塩基対領域の後ろに入れた。kpn1制限部位をライゲーションに使用した。プロモーターKpn1部位変異体SodAリーディングフレームの完全配列を実施例1に示す。aceAプロモーターはマクロファージ誘発性であり、発現はin vitroで調節もでき、これは発現している遺伝子が細菌増殖と干渉する場合に潜在的な利点を与える特徴である。pMP399に発現した変異体SodAに関連する結果を実施例および図に示す。クローン化されたglnA1プロモーターを用いて、pMP349およびpMP399における変異体glnA1の発現を実施した。
ベクターは標準の方法を用いてBCG Tice中に電気穿孔した。ただし、マイコバクテリア培養物のA600が0.6に達した場合、電気穿孔の効率を高めるために、その培養物を1.5%グリシンおよび50μg/mlのm−フルオロ−DL−フェニルアラニン(MFP)と共に5%CO中で37℃で48時間インキュベートした。このマイコバクテリアを2回洗浄、氷冷した10%グリセロール中で再懸濁した。すべての電気穿孔において、Pulse Controllerアクセサリを備えたGene Pulser装置(Bio−Rad Laboratories, Hercules, California)を、1000オームに設定したパルスコントローラーを用いて、25Fおよび2.5kVで用いた。電気穿孔後、1mlのMiddlebrook 7H9培地を試料に添加し、形質転換体を37℃および5%COで24時間インキュベートさせた。必要に応じてカナマイシン、アプラマイシン、またはハイグロマイシンのいずれかを含むMiddlebrook 7H10寒天上で形質転換体をプレートした。形質転換の成功を、ベクター構築物に固有のDNAのPCRにより確認した。
酵素の量および活性のアッセイ。ドミナントネガティブ変異体酵素戦略は、細菌が産生した酵素の総活性を低下させる方法で、細菌自体の染色体的にコードした野生型酵素モノマーと干渉する細菌における変異体酵素モノマーの発現を含む。従って、ドミナントネガティブ戦略における成功を確認する情報を得るために、酵素量を測定する非酵素アッセイ(例えば、ウェスタンハイブリダイゼーション)ならびに酵素活性アッセイを実施した。結果は、親BCG株と比較して、変異体BCG株の酵素量は同等あるいは多いが(図17)、酵素活性は軽減する(図16)ことを示した。
酵素活性アッセイ用の上清および溶解物を調製するため、OADCを含有する25mlの7H9ブロス中で洗浄細胞ペレットを再懸濁することによって、A600値が0.5に達するように、各BCG株の新規培養を調製した。ブロスを撹拌せずに72時間増殖させた。ブロス培養を遠心して、上清を細胞ペレットから分離した。10,000kDA膜の遠心分離ベースの分離器を用いて25ml上清を1.0mlに濃縮することにより、酵素活性決定用の濃縮上清を調製した。1mlのリン酸緩衝生理食塩水中に細胞ペレットを再懸濁し、ミクロビーズ叩解装置により溶解して、酵素活性の検査用の溶解物を調製した。比較のために、異なる菌株由来の溶解物を標準A280値に調節した。
ウェスタンハイブリダイゼーションを使用してSOD量を定量した。上記のように調製した未希釈の細胞溶解物からなる試料を標準A280値に調節し、12%PAGEゲルに適用して電気泳動し、Hybond ECLニトロセルロース膜(Amersham, Arlington Heights, IL)に移した。E.coli内で発現したPAGE精製組換えSodAに対して上昇したウサギポリクローナル抗血清と共に膜をハイブリッド形成した。抗体を生成するために使用した組換えSodAをニッケル親和性カラムクロマトグラフィーにより精製した。ニトロセルロース膜を最初に上記のように希釈した抗血清と共にインキュベート後、1:1000希釈のセイヨウワサビペルオキシダーゼ結合ヤギ抗ウサギ抗体(Boehringer Mannheim, Indianapolis, Indiana)と共にインキュベートした。免疫ブロットをECLウエスタンブロット検出試薬(Amersham Pharmacia, Arlington Heights, Illinois)で発現させた。
SOD活性の測定は、シトクロムC還元に干渉するその能力により、キサンチンオキシダーゼ生成スーパー酸化物を利用する市販のキットを用いたスーパー酸化物により、ならびにMcCordおよびFridovichの方法に基づいて分光学的に行った。1SOD単位はシトクロムC還元を50%阻害するSodA量(IC50値)として定義した。
グルタミンシンターゼ活性をWoolfolk et al[Woolfolk, C. A. et al, 1966]の方法を用いて分光学的に測定した。
in vivo投与−予防試験。
C57BL/6マウスに対する注射用にワクチン株接種原を調製するため、10%OADC(Difco)含有の修飾Middlebrook 7H10ブロス(マラカイトグリーンおよび寒天欠失を伴う7H10寒天製剤)でBCG TiceおよびプロアポトーシスBCGワクチン株を増殖させた。Klett−Summerson Colorimeter(Klett Manufacturing, Brooklyn, NY)上で100Klett単位の測定値(約5×10cfu/ml)に達するよう懸濁液を希釈した。バックカウントのため、接種原の一定量を順次希釈し、10%OADC含有7H10寒天に直接プレートして正確な接種原寸法を決定した。
C57BL/6の雌マウス5〜6週齢をJackson Laboratories, Bar Harbor, Maineから購入した。感染および非感染対照マウスを、Syracuse VA Medical Centerの病原体のないBiosafety Level−3施設で維持した。動物実験はSyracuse VAMC Subcommittee on Animal Studiesにより承認され、AALAC承認施設で実施した。
他に特記されていない限り、ワクチン接種投与実験のための実験設計はワクチン株5×10cfuの皮下接種、100日間の休薬、次いでErdmanもしくはacrR−Erdman株300cfuの接種原のエアゾール投与を含んだ。CO吸入により安楽死を成し遂げた。脾臓および右肺を滅菌除去し、Glas−Col Homogenizer(Terre Haute, IN)に取り付けた密閉した細砕アセンブリー(IdeaWorks! Laboratory Products, Syracuse, NY)に組織を置き、均質化した。生存能力のある細胞数を10%OADC含有7H10寒天プレート上で滴定して決定した。
組織病理学的評価:マウスから左肺を採集し、10%ホルマリン(Accustain, Sigma)固定した。肺をパラフィン包埋し、4μm切片に切断し、ヘマトキシリンおよびエオシンにより染色した。
フローサイトメトリーおよび組織染色。Mac WorkstationによるBecton−Dickinson FACScaliburフローサイトメータ上で細胞集団を分析した。データをリスト方式で採集し、PCプラットフォームWinlistソフトウェア(Verity Software House, Topsham Maine)を用いてオフライン分析を実施した。フローサイトメトリー用の抗体をBD Pharmingen(San Diego, California)から購入した。バックグラウンドを減らすため、ラット抗マウス抗CD16/CD32クローン2.4G2(Fc Block, BD Pharmingen)と共に試料を15分間インキュベートした。各標本中の計10,000ゲートイベントを採集し、ゲート分析は、実験間でゲート寸法を一定に保ち、細胞寸法および粒状に基づくリンパ細胞ゲートおよび非リンパ細胞ゲートを含んだ。
(実施例1)
SAD−BCGΔH28ΔH76[「BCG(mut SodAΔH28ΔH76)」、または「ドミナントネガティブΔH28ΔH76変異体SodAを発現するSodA軽減BCG」とも称される]の構築および低下したin vitro SOD活性の考証。
SAD−BCGΔH28ΔH76を構築するため、M.tuberculosis H37Rv由来の染色体DNAからPCR増幅した野生型sodA対立遺伝子上でPCRベースの部位特異的変異誘発を実施することにより、pCR2.1−TOPO中のΔH28ΔH76 sodA変異体を作製した。ΔH28ΔH76変異体SodA対立遺伝子のオープンリーディングフレームを下記に示す。開始および停止コドンは太字で、配列番号1は酵素のアミノ酸28とアミノ酸76に対応する2つの欠失CAC(ヒスチジン−コード)コドン位置を示す。主要αらせん体、β鎖、およびSodAモノマーの活性部位Fe(III)との関連で、これらのアミノ酸欠失の位置を図1に示す。
2つのCAC(ヒスチジン)コドンの欠失を記録提供しているTubercuListワールドワイドウェブサイト(http://genolist.pasteur.fr/TubercuList/)のBLASTサーバーを用いて、完全M.tuberculosis H37Rv配列のヌクレオチド配列に対するこのDNA配列のBLASTNクエリーを実施した。M.tuberculosis H37Rv|null M.tuberculis H37RV(4411532bp)同一性=618/624(99%)、ギャップ=6/624(0%)
欠失したヒスチジン部位を示すTubercuList BLASTサイト(http://genolist.pasteur.fr/TubercuList/)で、翻訳されたヌクレオチド配列データに対してもTBLASTNクエリーを実施した。M.tuberculosis H37Rv|null M.tuberculis H37RV(4411532bp) 同一性=205/207(99%)、陽性=205/207(99%)、ギャップ=2/207(0%)
クエリー配列:1 VAEYTLPDLDWDYGALEPHISGQINELH−SKHHATYVKGANDAVAKLEEARAKEDHSAIL 59
データベース配列:4320704 VAEYTLPDLDWDYGALEPHISGQINELHHSKHHATYVKGANDAVAKLEEARAKEDHSAIL 4320883
クエリー配列:60 LNEKNLAFNLAGHVN−TIWWKNLSPNGGDKPTGELAAAIADAFGSFDKFRAQFHAAATTV 118
データベース配列:4320884 LNEKNLAFNLAGHVNHTIWWKNLSPNGGDKPTGELAAAIADAFGSFDKFRAQFHAAATTV 4321063
クエリー配列:119 QGSGWAALGWDTLGNKLLIFQVYDHQTNFPLGIVPLLLLDMWEHAFYLQYKNVKVDFAKA 178
データベース配列:4321064 QGSGWAALGWDTLGNKLLIFQVYDHQTNFPLGIVPLLLLDMWEHAFYLQYKNVKVDFAKA 4321243
クエリー配列:179 FWNVVNWADVQSRYAAATSQTKGLIFG 205(配列番号4)
データベース配列:4321244 FWNVVNWADVQSRYAAATSQTKGLIFG 4321324(配列番号5)
Sanger CentreのM.bovis BLASTサーバー(http://www.sanger.ac.uk/cgi−bin/blast/submitblast/m_bovis)におけるヌクレオチド配列データに対してもBLASTNおよびTBLASTNクエリーを実施した。Sanger CentreはMycobacterium bovis BCG Pasteurの配列を決定中で、仮のM.bovis BCGアセンブリーを使用した。(下の)結果は、2つのCACコドン欠失に加えて、BCGには203位のI→Tアミノ酸置換を生じるさらなるT−Cヌクレオチド差異があることを示す。
BLASTN結果:>BCG 79c08.s1k 19151bp、160リード、36.25同一性=617/624(98%)、陽性=617/624(98%)、鎖=+/+
TBLASTN結果:>BCG 79c08.s1k 19151bp、160リード、36.25同一性=204/207(98%)、陽性=204/207(98%)、フレーム=+2
クエリー配列:1 VAEYTLPDLDWDYGALEPHISGQINELH−SKHHATYVKGANDAVAKLEEARAKEDHSAIL 59
データベース配列:11156 VAEYTLPDLDWDYGALEPHISGQINELHHSKHHATYVKGANDAVAKLEEARAKEDHSAIL 11335
クエリー配列:60 LNEKNLAFNLAGHVN−TIWWKNLSPNGGDKPTGELAAAIADAFGSFDKFRAQFHAAATTV 118
データベース配列:11336 LNEKNLAFNLAGHVNHTIWWKNLSPNGGDKPTGELAAAIADAFGSFDKFRAQFHAAATTV 11515
クエリー配列:119 QGSGWAALGWDTLGNKLLIFQVYDHQTNFPLGIVPLLLLDMWEHAFYLQYKNVKVDFAKA 178
データベース配列:11516 QGSGWAALGWDTLGNKLLIFQVYDHQTNFPLGIVPLLLLDMWEHAFYLQYKNVKVDFAKA 11695
クエリー配列:179 FWNVVNWADVQSRYAAATSQTKGLIFG 205(配列番号8)
データベース配列:11696 FWNVVNWADVQSRYAAATSQTKGLTFG 11776(配列番号9)
次に、変異体sodA対立遺伝子を、aceA(icl)プロモーターの後ろの染色体組込み型ベクターpMP399およびプラスミドベクターpMP349に連結させて、pMP399−mut SodAΔH28ΔH76(配列番号30)(BCG中の変異体sodAを発現するために使用された、染色体組込み型ベクターpMP399−mut SodAΔH28ΔH76の完全なヌクレオチド配列)およびpMP349−mut SodAΔH28ΔH76を得た(表1)。それはプロアポトーシスBCGの1代目、および2代目、および3代目変異体に添加して、それぞれ、2代目、3代目、および4代目プロアポトーシスBCGワクチンを得ることもできる。プラスミドのマップを図2に示す。下記の配列番号10に示す配列は、変異体sodAオープンリーディングフレームを通してのaceA(icl)プロモーターのヌクレオチド配列を強調する。主な特徴は:[a]aceA(icl)関連プロモーターをコードする配列(塩基5044〜塩基5385)、[b]sodA(ΔH28ΔH76)変異体のオープンリーディングフレーム(塩基9〜塩基626)、および[c][a]と[b]を結ぶために使用したKpn1制限部位(塩基1〜塩基8)である。
次に、pMP399−mut SodAΔH28ΔH76をBCG Tice内に電気穿孔してSAD−BCGΔH28ΔH76(SodA軽減BCG、BCG(mut sodAΔH28ΔH76)とも呼ばれる)を産生した。アプラマイシン含有寒天上で形質転換体を選択した。pMP399ベクター固有のヌクレオチド配列を用いた染色体DNAのPCRを使用して、BCG染色体内へのベクター組込みの成功を検証した。
全細菌のSOD活性に対する変異体ΔH28ΔH76 SodA発現効果を決定するため、BCGおよびSAD−BCGΔH28ΔH76の上清および溶解物を上記のように調製し、キサンチンオキシダーゼ生成スーパー酸化物(O2−)によるシトクロムC還元との(SODによる)干渉をモニタリングすることによりSOD活性を比較した。結果を図3に示す。この結果は、ほとんどの活性を上清に見出すことができ、ドミナントネガティブ戦略によりSOD活性が約8〜16倍低下することを示す。
(実施例2)
SAD−BCGΔE54[別名BCG(mut sodAΔE54)、またはドミナントネガティブΔE54変異体SodAを発現するSodA軽減BCG]の構築および低下したin vitro SOD活性の考証
記載の技術を用いて、ΔE54欠失を含むさらなるドミナントネガティブsodA変異体を構築した。SodAモノマーの主要αらせん体、β鎖、および活性部位Fe(III)との関連で、このアミノ酸欠失の位置を図1に示す。pCR2.1−TOPOの遺伝子のDNA配列決定により、28位でヒスチジン→アルギニン置換を誘発したさらなるヌクレオチド置換が同定された。
変異体ΔE54 sodA対立遺伝子を、aceA(icl)プロモーターの後ろの染色体組込み型ベクターpMP399およびプラスミドベクターpMP349に連結させ、pMP399−mut SodAΔE54(配列番号29)およびpMP349−mut SodAΔE54(配列番号24)を得た(表1)。pMP399−mut SodAΔE54をBCG Tice内に電気穿孔してSAD−BCGΔE54(SodA軽減BCG、BCG(mut sodAΔE54)とも呼ばれる)を産生した。これらのベクターはプロアポトーシスBCGの1代目、および2代目、および3代目変異体に添加して、それぞれ、2代目、3代目、および4代目プロアポトーシスBCGワクチンを構築することもできる。
細菌全体のSOD活性に対する変異体ΔE54 SodA発現効果を決定するため、BCGおよびSAD−BCGΔE54の上清および溶解物を上記のように調製し、SOD活性を比較した。結果を図4に示す。この結果は、総SOD活性はSAD−BCGΔH28ΔH76で観察されたほど顕著に低下しなかったことを示す。
(実施例3)
SD−BCG−AS−SODのワクチン有効性−ドミナントネガティブSodA軽減BCG株の有用性に関する意義。
BCGによるSodA産生の減少結果として起こるワクチンの有効性の改善量を定量化するため、BCGとSD−BCG−AS−SOD(WO02/062298号に既に記載されているアンチセンス技術を用いて構築したSodA軽減BCG)を比較した。実験の詳細および結果を図5に示す。これらは、病原性M.tuberculosisをエアゾール投与後6ヶ月目、SD−BCG−AS−SOD接種のC57Bl/6マウスの肺cfu数および肺損傷はBCG接種マウスよりも少ないことを示す。
別のワクチン接種投与実験において、C57Bl/6マウスを皮下接種し、100日間休薬し、病原性M.tuberculosisをエアゾール投与後4、10、および18日目に肺におけるT細胞応答の分析用に採集した。BCG接種マウスと比較して、SD−BCG−AS−SOD接種マウスでは投与後4日目でCD44+/CD45RBhighであったCD4+およびCD8+T細胞数がより多く、18日目でCD44+/CD45RBnegであったCD4+T細胞数がより多かったことを示した(図6)。T細胞応答におけるこれらの差異は、投与後初期の肺の組織病理学的外見における差異(ゴーン病巣のより急速な発現を含む)に関連した(図7)。
これらの結果および本明細書の他で報告した結果に基づき、同等なワクチンの有効性の向上が、上記のようにドミナントネガティブ変異体SodA発現を用いて構築されたSAD−BCG株により起こる。
(実施例4)
SIG−BCG(BCGΔsigHとも称される)の構築およびワクチン評価。
BCGによって産生した他の抗酸化物の軽減のワクチンの有効性に対する効果を評価した。上に論じたように、sigHは酸化ストレスに対する細菌反応に関係するシグマ因子であり、チオレドキシン、チオレドキシン還元酵素、およびグルタレドキシン相同体の産生を調節する。
William Jacobs, Jr. from Albert Einstein College of Medicineのファスミド系を用いて、マイコバクテリアの遺伝子を不活性化するためにこの系の適用に公開された方法を用いて、BCG Tice染色体上のSigHを不活性化した。sigHの上流および下流領域をpYUB854内にクローン化して対立遺伝子の不活性化ベクターを構築した。pYUB854−sigHのDNA配列を配列番号34に示し、このベクターのマップおよび特性を図8に示す。ファスミド系を用いてsigHの不活性化ベクターをBCGに添加してBCGΔsigHを構築し、BCGΔsecA2に添加してDD−BCGを構築する。それは1代目、2代目、および3代目プロアポトーシスBCGワクチンをそれぞれ2代目、3代目、および4代目プロアポトーシスBCGワクチンに修飾するために使用できる。
SIG−BCG(BCGΔsigH)を構築するための代替戦略は上に記載し参照しているように自殺プラスミドベクターの使用に関連し、それらの使用は当業者間で周知である。
SIG−BCGをワクチンとして試験した。C57Bl/6マウスをBCGまたはSIG−BCGのいずれかで皮下接種し、100日間休薬してから、病原性M.tuberculosisのAcrR−Erdman株をエアゾール投与した。投与後6ヶ月目、SIG−BCG接種マウスにおける病原性M.tuberculosisの肺cfu数はBCG接種マウスより少なく(図9)、肺損傷は少なかった(図10)。病原性M.tuberculosisを投与したSIG−BCG接種マウスの肺の経時的な組織病理学的外見は、上記に示すSD−BCG−AS−SOD接種マウスの結果(実施例4)との類似を示した。最も顕著であったのは、SIG−BCG接種マウスにおけるゴーン病巣の早期発現および少ない肺cfu数と対応したそれらの経時的な明らかな消散(図11)であった。
(実施例5)
SAD−SIG−BCG、「2代目プロアポトーシスBCGワクチン」の構築および低下したin vitro SOD活性の考証。
実施例3および4に例示するように、2つの異なるプロアポトーシスBCGワクチン(SD−BCG−AS−SODおよびSIG−BCG)の向上したワクチンの有効性は、宿主生成酸化物が宿主免疫応答において重要な機能を有することを示す。微生物抗酸化物は酸化物のこれらの重要な機能に干渉し(図12)、その結果、強力な予防的免疫応答の発現に必要とされる初期シグナル伝達を中断する。
それぞれ単独の遺伝子修飾を有する2つのプロアポトーシスBCGワクチンに関連する実施例3および4の観察により、BCGによる抗酸化物の産生における2つ以上の欠陥の誘発は、より強力なワクチンをもたらすことが示される。例えば、BCGによる抗酸化物の産生における欠陥の誘発は、BCGの肺結核の予防能を高める。上に論じたように、微生物は抗アポトーシス酵素の多様な配列を産生し、それらの多くは宿主酸化物の不活性化に関連する。図13は、BCG(およびM.tuberculosis)中の遺伝子修飾を併合して、抗酸化物の産生を減らす1、2、3、または4つの遺伝子操作を誘発し、それぞれ、1代目、2代目、3代目、および4代目プロアポトーシスワクチンを得るための戦略を示す。
「2代目」プロアポトーシスBCGワクチンを産生するため、ドミナントネガティブ変異体sodA発現ベクター(pMP399−mut SodAΔH28ΔH76(配列番号30);pMP349−mut SodAΔH28ΔH76(配列番号25);pMP399−mut SodAΔE54(配列番号29);およびpMP349−mut SodAΔE54(配列番号24))をSIG−BCG内に電気穿孔してSAD−SIG−BCGを得た。これらの菌株の溶解物および上清上のSOD活性アッセイの結果を図14に示す。これは、1代目SAD−BCGワクチンで示されたものと類似したSOD活性の低下を示す。ドミナントネガティブΔH28ΔH76 sodA変異体の過剰発現により、ΔE54 sodA変異体の過剰発現(約4倍)よりも多くSOD活性が低下した(約8倍)。
(実施例6)
DD−BCG(BCGΔsigHΔsecA2とも称される)の構築
実施例4に概説する方法を用いて、別の「2代目」プロアポトーシスBCGワクチンを産生し、SEC−BCG(「BCGΔsecA2」とも称される)の染色体上のsigHを不活性化してDD−BCG(「二重欠失BCG」の略語)を産生した。図15は、DD−BCGの構築の成功を考証するサザンハイブリダイゼーション膜を示す。DD−BCGは、不活性化したsecA2およびsigHを含む。
(実施例7)
3D−BCGの構築および低下したin vitro SOD活性の考証。
「3代目」プロアポトーシスBCGワクチンを産生するため、ドミナントネガティブ変異体sodA発現ベクター(pMP399−mut SodAΔH28ΔH76;pMP349−mut SodAΔH28ΔH76;pMP399−mut SodAΔE54;およびpMP349−mut SodAΔE54)をDD−BCG内に電気穿孔して3D−BCGを得た。
これらの菌株の溶解物および上清に対するSOD活性アッセイの結果を図16に示す。SOD活性の大部分が上清にあったSAD−BCGおよびSAD−SIG−BCGが関与する結果(図3、4、14)と対照的に、図16Aの結果は、DD−BCGおよび3D−BCG中のSOD活性は大部分が細胞溶解物にあることを示す。この逆転は、BCG中のsecA2の不活性化によりSodAの分泌チャネルが中断され、SodAは細胞外に分泌される代わりに細菌内にとどまるために生じる。
これらの菌株の溶解物中のSodAのこの局在化は、SodA量の定量化における他の技術の使用を促進した。図17は、SDS−PAGE上の23kDa SodAバンドの直接的観察により、およびウサギポリクローナル抗SodA抗体を用いたハイブリダイゼーション(ウェスタン)後に決定したSodA量を比較したSDS−PAGEおよびウェスタンハイブリダイゼーション結果を示す。これらの結果により、ΔH28ΔH76とΔE54 SodA変異体が過剰発現している3D−BCG分離株に示されたSOD活性の顕著な低下にもかかわらず、SodAタンパク質量は同等であることが示される。これは、ΔH28ΔH76とΔE54 SodA変異体の過剰発現は、SodAタンパク質の総量(野生型+変異体)が同等であるにもかかわらずSodAの生体活性と干渉するドミナントネガティブ効果を誘発することを示す。
これらの結果は、対立遺伝子のsecA2の不活性化と併用したドミナントネガティブ変異体SodA戦略の実施に利点があり得ることも示す。secA2欠失を含む菌株における総SOD活性の全体的な低下はこの欠失を伴わない菌株と比較して大きいと思われる。例えば、ドミナントネガティブΔH28ΔH76 SodA変異体を過剰発現したSAD−BCGおよびSAD−SIG−BCG分離株は総SOD活性の8〜16倍低下を示したが(図3、14)、この低下はΔH28ΔH76 SodA変異体をDD−BCGに添加時に32倍以上であるようであった(図16)。同様に、SOD活性の低下は、ΔE54 SodA変異体をBCGまたはSIG−BCG内よりも(図4、14;2〜4倍低下)、DD−BCG内に入れた時(図16;16倍低下)に大きかった。
(実施例8)
4D−BCGワクチンを得るためのドミナントネガティブグルタミンシンターゼの3D−BCGへの添加。
グルタメートおよびグルタミンは、哺乳類細胞上でそれぞれプロおよび抗アポトーシス性効果を発揮する。グルタミンシンターゼ(「グルタミンシンテターゼ」とも呼ばれる)は、グルタメートとアンモニア間の反応を触媒してグルタミンを産出する。M.tuberculosisおよびBCGは、グルタミンシンターゼまたは相同体をコードする染色体上にいくつかの対立遺伝子を有する。これらの1つであるglnA1は大量に産生されて細胞外に分泌される。
4D−BCGを構築するため、M.tuberculosis H37Rv由来の染色体DNAからPCR増幅されている野生型glnA1対立遺伝子上でPCRベースの部位特異的変異誘発を実施することにより、pCR2.1−TOPOのドミナントネガティブglnA1変異体を構築した。ΔD54ΔE335変異体glnA1対立遺伝子のオープンリーディングフレームを以下に示す。開始および停止コドンは太字で、配列番号11は酵素のアミノ酸54およびアミノ酸335に対応する2つの欠失コドンの位置を示す。
六量体glnA1環の活性部位マンガンイオンとの関連でこれらのアミノ酸欠失位置を図18に示す。隣接モノマー由来のD54およびE335はモノマー間にある活性部位の形成に関与するため、単一モノマーへの両欠失の導入により、それが会合して野生型モノマーと環になる際にモノマーの各側の活性部位を分離する。従って、それはドミナントネガティブ効果を誘発する。
2つのコドンの欠失を記録提供するTubercuListワールドワイドウェブサイト(http://genolist.pasteur.fr/TubercuList/)のBLASTサーバーを用いて、完全M.tuberculosis H37Rv配列のヌクレオチド配列に対してこのDNA配列のBLASTNクエリーを実施した。
M.tuberculosis H37Rv|null M.tuberculis H37RV(4411532bp)同一性=1431/1437(99%)、ギャップ=6/1437(0%)
欠失アスパラギン酸およびグルタミン酸の位置を示すTubercuList BLASTサイト(http://genolist.pasteur.fr/TubercuList/)の翻訳されたヌクレオチド配列データに対してもTBLASTNクエリーを実施した。
M.tuberculosis H37Rv|null M.tuberculis H37RV(4411532bp)、同一性=476/478(99%)、陽性=476/478(99%)、ギャップ=2/478(0%)
クエリー配列:1 VTEKTPDDVFKLAKDEKVEYVDVRFCDLPGIMQHFTIPASAFDKSVFDDGLAF−GSSIRG 59
VTEKTPDDVFKLAKDEKVEYVDVRFCDLPGIMQHFTIPASAFDKSVFDDGLAF GSSIRG
データベース配列:2487615 VTEKTPDDVFKLAKDEKVEYVDVRFCDLPGIMQHFTIPASAFDKSVFDDGLAFDGSSIRG 2487794
クエリー配列:60 FQSIHESDMLLLPDPETARIDPFRAAKTLNINFFVHDPFTLEPYSRDPRNIARKAENYLI 119
FQSIHESDMLLLPDPETARIDPFRAAKTLNINFFVHDPFTLEPYSRDPRNIARKAENYLI
データベース配列:2487795 FQSIHESDMLLLPDPETARIDPFRAAKTLNINFFVHDPFTLEPYSRDPRNIARKAENYLI 2487974
クエリー配列:120 STGIADTAYFGAEAEFYIFDSVSFDSRANGSFYEVDAISGWWNTGAATEADGSPNRGYKV 179
STGIADTAYFGAEAEFYIFDSVSFDSRANGSFYEVDAISGWWNTGAATEADGSPNRGYKV
データベース配列:2487975 STGIADTAYFGAEAEFYIFDSVSFDSRANGSFYEVDAISGWWNTGAATEADGSPNRGYKV 2488154
クエリー配列:180 RHKGGYFPVAPNDQYVDLRDKMLTNLINSGFILEKGHHEVGSGGQAEINYQFNSLLHAAD 239
RHKGGYFPVAPNDQYVDLRDKMLTNLINSGFILEKGHHEVGSGGQAEINYQFNSLLHAAD
データベース配列:2488155 RHKGGYFPVAPNDQYVDLRDKMLTNLINSGFILEKGHHEVGSGGQAEINYQFNSLLHAAD 2488334
クエリー配列:240 DMQLYKYIIKNTAWQNGKTVTFMPKPLFGDNGSGMHCHQSLWKDGAPLMYDETGYAGLSD 299
DMQLYKYIIKNTAWQNGKTVTFMPKPLFGDNGSGMHCHQSLWKDGAPLMYDETGYAGLSD
データベース配列:2488335 DMQLYKYIIKNTAWQNGKTVTFMPKPLFGDNGSGMHCHQSLWKDGAPLMYDETGYAGLSD 2488514
クエリー配列:300 TARHYIGGLLHHAPSLLAFTNPTVNSYKRLVPGY−APINLVYSQRNRSACVRIPITGSNP 358
TARHYIGGLLHHAPSLLAFTNPTVNSYKRLVPGY APINLVYSQRNRSACVRIPITGSNP
データベース配列:2488515 TARHYIGGLLHHAPSLLAFTNPTVNSYKRLVPGYEAPINLVYSQRNRSACVRIPITGSNP 2488694
クエリー配列:359 KAKRLEFRSPDSSGNPYLAFSAMLMAGLDGIKNKIEPQAPVDKDLYELPPEEAASIPQTP 418
KAKRLEFRSPDSSGNPYLAFSAMLMAGLDGIKNKIEPQAPVDKDLYELPPEEAASIPQTP
データベース配列:2488695 KAKRLEFRSPDSSGNPYLAFSAMLMAGLDGIKNKIEPQAPVDKDLYELPPEEAASIPQTP 2488874
クエリー配列:419 TQLSDVIDRLEADHEYLTEGGVFTNDLIETWISFKRENEIEPVNIRPHPYEFALYYDV 476(配列番号14)
TQLSDVIDRLEADHEYLTEGGVFTNDLIETWISFKRENEIEPVNIRPHPYEFALYYDV(配列番号39)
データベース配列:2488875 TQLSDVIDRLEADHEYLTEGGVFTNDLIETWISFKRENEIEPVNIRPHPYEFALYYDV 2489048(配列番号15)
Sanger CentreのM.bovis BLASTサーバー(http://www.sanger.ac.uk/cgi−bin/blast/submitblast/m_bovis)におけるヌクレオチド配列データに対してもBLASTNおよびTBLASTNクエリーを実施した。Sanger CentreはMycobacterium bovis BCG Pasteurの配列を決定中で、仮のM.bovis BCGアセンブリーを使用した。結果は、BCG PasteurのglnA1ヌクレオチド配列はM.tuberculosis H37RvのglnA1ヌクレオチド配列と同じであることを示す。
BLASTN結果:BCG260c11.q1k 3891bp、23リード、35.42AT同一性=1431/1437(99%)、陽性=1431/1437(99%)、鎖=−/+
TBLASTN結果:BCG260c11.q1k 3891bp、23リード、35.42AT同一性=476/478(99%)、陽性=476/478(99%)、フレーム=−1
クエリー配列:1 VTEKTPDDVFKLAKDEKVEYVDVRFCDLPGIMQHFTIPASAFDKSVFDDGLAF−GSSIRG 59
VTEKTPDDVFKLAKDEKVEYVDVRFCDLPGIMQHFTIPASAFDKSVFDDGLAFGSSIRG
データベース配列:1812 VTEKTPDDVFKLAKDEKVEYVDVRFCDLPGIMQHFTIPASAFDKSVFDDGLAFDGSSIRG 1633
クエリー配列:60 FQSIHESDMLLLPDPETARIDPFRAAKTLNINFFVHDPFTLEPYSRDPRNIARKAENYLI 119
FQSIHESDMLLLPDPETARIDPFRAAKTLNINFFVHDPFTLEPYSRDPRNIARKAENYLI
データベース配列:1632 FQSIHESDMLLLPDPETARIDPFRAAKTLNINFFVHDPFTLEPYSRDPRNIARKAENYLI 1453
クエリー配列:120 STGIADTAYFGAEAEFYIFDSVSFDSRANGSFYEVDAISGWWNTGAATEADGSPNRGYKV 179
STGIADTAYFGAEAEFYIFDSVSFDSRANGSFYEVDAISGWWNTGAATEADGSPNRGYKV
データベース配列:1452 STGIADTAYFGAEAEFYIFDSVSFDSRANGSFYEVDAISGWWNTGAATEADGSPNRGYKV 1273
クエリー配列:180 RHKGGYFPVAPNDQYVDLRDKMLTNLINSGFILEKGHHEVGSGGQAEINYQFNSLLHAAD 239
RHKGGYFPVAPNDQYVDLRDKMLTNLINSGFILEKGHHEVGSGGQAEINYQFNSLLHAAD
データベース配列:1272 RHKGGYFPVAPNDQYVDLRDKMLTNLINSGFILEKGHHEVGSGGQAEINYQFNSLLHAAD 1093
クエリー配列:240 DMQLYKYIIKNTAWQNGKTVTFMPKPLFGDNGSGMHCHQSLWKDGAPLMYDETGYAGLSD 299
DMQLYKYIIKNTAWQNGKTVTFMPKPLFGDNGSGMHCHQSLWKDGAPLMYDETGYAGLSD
データベース配列:1092 DMQLYKYIIKNTAWQNGKTVTFMPKPLFGDNGSGMHCHQSLWKDGAPLMYDETGYAGLSD 913
クエリー配列:300 TARHYIGGLLHHAPSLLAFTNPTVNSYKRLVPGY−APINLVYSQRNRSACVRIPITGSNP 358
TARHYIGGLLHHAPSLLAFTNPTVNSYKRLVPGY−APINLVYSQRNRSACVRIPITGSNP
データベース配列:912 TARHYIGGLLHHAPSLLAFTNPTVNSYKRLVPGYEAPINLVYSQRNRSACVRIPITGSNP 733
クエリー配列:359 KAKRLEFRSPDSSGNPYLAFSAMLMAGLDGIKNKIEPQAPVDKDLYELPPEEAASIPQTP 418
KAKRLEFRSPDSSGNPYLAFSAMLMAGLDGIKNKIEPQAPVDKDLYELPPEEAASIPQTP
データベース配列:732 KAKRLEFRSPDSSGNPYLAFSAMLMAGLDGIKNKIEPQAPVDKDLYELPPEEAASIPQTP 553
クエリー配列:419 TQLSDVIDRLEADHEYLTEGGVFTNDLIETWISFKRENEIEPVNIRPHPYEFALYYDV 476(配列番号18)
TQLSDVIDRLEADHEYLTEGGVFTNDLIETWISFKRENEIEPVNIRPHPYEFALYYDV(配列番号19)
データベース配列:552 TQLSDVIDRLEADHEYLTEGGVFTNDLIETWISFKRENEIEPVNIRPHPYEFALYYDV 379(配列番号20)
次に、それ自体のプロモーター領域を含む変異体glnA1対立遺伝子を、pHV203中のspeI部位に連結させてpHV203−mut glnA1ΔD54ΔE335を得、また、染色体組込み型ベクターpMP399およびプラスミドベクターpMP349プロモーターにも連結させてpMP399−mut glnA1ΔD54ΔE335(配列番号31)およびpMP349−mut glnA1ΔD54ΔE335(配列番号26)を得た(表1)。このpHV203−mut glnA1ΔD54ΔE335(配列番号28)プラスミドマップを図19に示す。pHV203−mut glnA1ΔD54ΔE335プラスミドを3D−BCGワクチン内に電気穿孔して4D−BCGワクチンを得た。ベクターpMP399−mut glnA1ΔD54ΔE335を使用してBCG中の変異体glnA1を発現させ、GLAD−BCG(染色体発現)を作製した。それはプロアポトーシスBCGの1代目、および2代目、および3代目変異体に添加して、それぞれ、2代目、3代目、および4代目プロアポトーシスBCGワクチンを得ることもできる。これらのベクターは、BCGならびに1代目、2代目、および3代目プロアポトーシスBCGワクチン内に誘導して、それぞれ、1代目、2代目、3代目、および4代目ワクチンを得ることができる。
同一ベクター上の変異体sodA対立遺伝子および変異体glnA1対立遺伝子を併合した、さらなるプラスミドおよび染色体組込み型ベクターを組み立てた。これらには、pMP399−mut SodAΔH28ΔH76 mut glnA1ΔD54ΔE335(図20)、pMP399−mut SodAΔE54 mut glnA1ΔD54ΔE335、pMP349−mut SodAΔH28ΔH76 mut glnA1ΔD54ΔE335(図20)、およびpMP349−mut SodAΔE54 mut glnA1ΔD54ΔE335が挙げられる(表1)。これらのベクターをBCGならびに1代目および2代目プロアポトーシスBCGワクチンに誘導し、それぞれ、2代目、3代目、および4代目ワクチンを得た。
(実施例9)
プロアポトーシスBCGによる外因性抗原の発現。
上記のプロアポトーシスBCGワクチンを使用して外因性抗原(他の感染物質および癌抗原由来の抗原を含む)を発現することができる。
組換えBrucellaルマジンシンターゼ、つまりBrucella abortusの免疫優性T細胞抗原がDD−BCGにより発現しているDD−BCGrBLSを構築した。このbls遺伝子をpMP349中のaceA(icl)プロモーターの後ろに連結させ、pMP349−rBLS(配列番号38)を産生した(表1)。このプラスミドをDD−BCG中に電気穿孔してDD−BCGrBLSを得た。DD−BCGrBLSによるrBLS発現を図21に示す。それはアポトーシス関連クロスプライミング経路を介して抗原提示を高めるBCGまたは1代目、2代目、3代目もしくは4代目プロアポトーシスBCGワクチンに添加できる。
これらの結果により、外来抗原はプロアポトーシスBCG中で発現し得ることが示される。この能力により、抗原提示のアポトーシス関連クロスプライミング経路に接触するためのビヒクルとしてプロアポトーシス性細胞内細菌を用いて強力なT細胞応答を誘発するワクチンの新規世代の構築できる。このようにして、外因性抗原を樹状細胞に送達して強力なCD4およびCD8 T細胞応答を誘発することができる。例えば、組換えBrucella抗原を発現する本明細書に示したDD−BCGrBLS株または他のプロアポトーシス性細胞内細菌ワクチンを使用して、ウシまたは他の哺乳類宿主を免疫化できる。この技術を使用して、ウシにおいてウシ結核とブルセラ症を同時に予防し得る。
異なる種間のコドン使用頻度の差異のため、マイコバクテリア中の発現のために外来遺伝子においてコドンを最適化することが助けとなる。これは、部位特異的変異誘発を用いて遺伝子を改変するか、マイコバクテリアのコドン使用頻度の嗜好に従う合成遺伝子を構築するかのいずれかにより日常的に行うことができる。かかる改変は当業者にとって周知である。
(実施例10)
チオレドキシン、チオレドキシン還元酵素、およびグルタレドキシンの対立遺伝子の不活性化を含むsigH欠失の代替物。
sigHの不活性化は、複数の微生物因子の産生に影響を与え、これらのいくつかは宿主免疫応答の重要な標的である。しかしながら、sigH欠失変異体により発現した低値のsigH調節タンパク質はこれらのタンパク質に対して強力なT細胞応答を誘発するのに十分であることが現在のデータにより示される。しかしながら、結核予防の誘発に使用されたプロアポトーシスBCGワクチンのためのsigH不活性化の代替物として、ストレス関連プロテオームに対する効果を最小限にするようにsigHを制御下、主要な抗アポトーシス酵素の活性を直接低下させる利点がある。プロアポトーシスBCGワクチンが主に他の感染物質または癌抗原由来の外因性抗原を発現するために使用される状況下では、sigH欠失は好ましく、複数の抗アポトーシス性抗酸化物の産生を減少するための機序を提供する。
チオレドキシン(trxC、また、trx、MPT46とも言う)とチオレドキシン還元酵素(trxB2、また、trxrとも言う)は、酸化ストレスに対する細菌反応の顕著な部分であるsigH調節遺伝子である。それらはM.tuberculosis/BCG染色体上で互いに隣接して位置する(TubercuListウェブサーバーの完全ゲノム配列につき、H37Rv染色体の塩基4,404,728〜4,402,735のtrxB2および4,402,732〜4,403,082のtrxC)。trxB2とtrxCの両方を同時にノックアウトするファスミドベースのベクター(pYUB854−trx−trxr)(配列番号35)が構築されており、この配列データを表1に提示する。このベクターのマップおよび特性を図22に示す。pYUB854−trx−trxrをBCG内に電気穿孔してBCGΔtrxΔtrxrを構築できる。それは1代目、2代目、および3代目プロアポトーシスBCGワクチンをそれぞれ2代目、3代目、および4代目プロアポトーシスBCGワクチンに修飾するためにも使用できる。
TRX−TRXR−BCG(BCGΔtrxCΔtrxB2)を構築するための代替戦略は、上に記載および参照された自殺プラスミドベクターの使用を含み、これの使用は当業者間で周知である。プラスミドベース系の1つの潜在的な利点は、対立遺伝子が抗生物質耐性決定因子によって遮断されているのではなく不活性変異体によって置換されている非標識欠失を成し遂げることがより容易である点である。チオレドキシン、チオレドキシン還元酵素、および多くの他の酸化還元修復酵素の活性部位は、酸化された時にジスルフィド架橋を形成する活性システインを含む。「チオレドキシン活性部位モチーフ」はC−X−X−C配列であり、式中CはシステインおよびXは任意のアミノ酸である。この特徴は、酸化還元活性酵素の活性部位を同定すること日常的なものにする。次いでこの遺伝子を変異または合成して活性部位を除去することができる。
チオレドキシンおよびチオレドキシン還元酵素の下記のアミノ酸配列は、CXXCモチーフを太字で、それぞれ残基37〜40および145〜148を示す:
>M.tuberculosis H37Rv|Rv3914|TrxC: 116 aa − THIOREDOXIN TRXC (TRX) (MPT46)
>M.tuberculosis H37Rv|Rv3913|TrxB2: 335 aa − PROBABLE THIOREDOXIN REDUCTASE TRXB2 (TRXR) (TR)
重複プライマーが関与するPCRベースの遺伝子変異生成技術を用いて、不活性変異体をコードする遺伝子を構築した。trxC対立遺伝子は「WCGPCK」活性部位を欠いた不活性チオレドキシン変異体をコードし、trxB2対立遺伝子は「SCATCD」活性部位を欠いた不活性チオレドキシン還元酵素配列をコードする。「非標識化」を誘発するために、Parish and Stokerに記載されているp2NIL−pGOAL19対立遺伝子の不活性化ベクター系にこれらの変異体対立遺伝子を組み込み(すなわち、最終構築物は抗生物質耐性遺伝子を欠く)、p2NIL/GOAL19−mut trxC−mut trxB2(配列番号37)を産生した(図23および表1)。残存する抗生物質耐性を残さず、チオレドキシン活性部位を不活性化するベクター(trxC、また、trxとも言う)およびチオレドキシン還元酵素(trxB2、また、trxrとも言う)。それはBCG中に電気穿孔してBCGΔtrxΔtrxrを構築することができる。それは1代目、2代目、および3代目プロアポトーシスBCGワクチンをそれぞれ2代目、3代目、および4代目プロアポトーシスBCGワクチンに修飾するためにも使用できる。
この戦略は他のsigH調節遺伝子に適用もできる。例えば、RV2466cはsigH調節され、グルタレドキシン相同体であり、およびC−X−X−Cモチーフを有する:
>M.tuberculosis H37Rv|Rv2466c|Rv2466c: 207 aa −
(実施例11)
BCGによる抗アポトーシス性微生物酵素の産生をさらに減らすためのシグマ因子E(sigE)の欠失。
上記のとおり、他のシグマ因子がストレス刺激反応に重要な微生物因子の産生を調節する。Sigma因子E(sigE)はSodAおよびglnA1の産生において効果を有することが示されている。従って、sigEの不活性化は上記の他の欠陥に類似した微生物抗アポトーシス酵素の産生における欠陥を誘発し、従ってより強力なプロアポトーシスBCG株を作製するために単独または他の変異と併用して使用できる。
sigEを不活性化するファスミドベースのベクター(pYUB854−sigE)(配列番号36)が構築されている。この配列データを表1に提示する。このベクターのマップおよび特性を図24に示す。
(実施例12)
in vitroにおける4D−BCGにより低下したグルタミンシンターゼ活性の考証。
全細菌のグルタミンシンテターゼ活性に対する変異体ΔD55ΔE335 GlnA1発現効果を決定するため、変異体ΔD55ΔE335 GlnA1のプラスミドまたは染色体発現のいずれかに関連するDD−BCG、3D−BCGおよび2形態の4D−BCGの溶解物を調製し、グルタミンシンテターゼ活性を比較した。Woolfolk et alにより記載されている移行反応を用いて、吸光度540nmでγ−グルタミン酸ヒドロキサメートの形成を検出するモニタリングにより活性アッセイを実施した。結果を図25に示す。これは、ドミナントネガティブ戦略はグルタミンシンターゼ活性を4〜8倍低下することを示す。
(実施例13)
DD−BCG、3D−BCG、および4D−BCG接種マウス由来の脾細胞は、親BCG株接種マウスと比較して高まったIL−2産生を示す。
選択したプロアポトーシスBCG(paBCG)ワクチンおよび親BCG Ticeワクチン株に対する免疫応答を検討するため、C57Bl/6マウスにおいてIVワクチン接種モデルを使用した。それは単用量として約5×10cfuのワクチン株を投与することを含んだ。脾臓を採集し、脾細胞を一晩、細菌抗原提示を促進するためにIFN−γで刺激されているこれらのマウス株由来の非感染性またはBCG感染骨髄生成マクロファージ(BMDM)上で再刺激する。従って、これは、リンパ細胞が接種マウスから採集されてから、in vivo感染との多く類似するin vitroのマクロファージ感染モデルに対する反応におけるサイトカイン作製能を試験する非常に生理的なアッセイである。細胞内サイトカイン染色(ICS)を、抗CD3、抗CD4、および抗CD8表面抗体、ならびに抗IFN−γ、抗IL2および抗TNF−α細胞内抗体で実施する。次いで標本をFACSaria選別機上で分析する。BCG感染BMDM上で一晩再刺激した脾細胞によるIFN−γ、IL−2、および時折のTNF−α産生を、非感染BMDM上で一晩インキュベートしたサイトカイン産生と比較して、BCG抗原特異的反応を決定する。
免疫応答を決定するため、BCG、DD−BCG、3D−BCG、および4D−BCGを比較する複数の実験を実施した(図26)。BCGおよびDD−BCGでワクチン接種後、持続したサイトカイン産生を観察した。ワクチン接種後70日目に抗原刺激に応答して、マウス脾臓中の約0.7%のCD4 T細胞がIFN−γを産生できた。ワクチン接種後259日目、0.30%および0.27%の脾臓CD4細胞は依然としてそれぞれBCGおよびDD−BCGワクチン中でIFN−γを作製した。これらの結果はC57Bl/6マウス脾臓中のBCGとDD−BCGの両方の長期生存と相関し、その「BCG感受性」が周知である菌株は変異体Nramp1遺伝子座に関連した。
特異的サイトカインの産生における差異も認められた。BCG接種マウスは優勢なIFN−γ反応を示し、BCG接種マウスにおけるIL−2産生はこのアッセイにおける天然の変動度(すなわち、斜線部分で指定の、リン酸緩衝生理食塩水接種マウス[偽接種対照]において観察されたIL−2値範囲)を確実には超えなかった。BCG接種マウスにおけるIL−2産生を観察時、IL−2は低値であり、4週目の主なT細胞応答のピーク時近傍で検出された。対照的に、DD−BCG接種マウスではBCG接種マウスと比較してIFN−γ産生CD4細胞は少ないが、IL−2産生細胞は多かった。IL−2産生CD4+T細胞%はおおよそ、評価下のpaBCGワクチン「世代」と相関し、IL−2+CD4+T細胞応答の誘発は4D−BCG>3D−BCG>DD−BCG>BCGで多かった(図26A、下パネル)。これらの結果から、プロアポトーシス性修飾はさらなる効果を有し、併合時に主なワクチン接種中のIL−2産生の段階的上昇を生むことが示される。
同一脾臓におけるIFN−γ産生CD4細胞のIL−2産生CD4細胞に対する比率はBCGおよびpaBCGワクチンレシピエントで、それぞれ典型的に平均約10:1および3:1であった(図26B、非感染BMDMからのIL−2+バックグラウンド値が差し引かれている)。下記に示す他の差異と併せて、この観察により、BCGに誘発された免疫応答と比較してpaBCGワクチンにより誘発された免疫応答は定性的に向上することが示される。
サイトカイン産生の差異は、主なT細胞応答のピーク近傍で結果を比較することによって最も良く例示される。図27は、BCG、DD−BCG、および3D−BCGとの比較実験におけるワクチン接種後25日目および31日目の結果を示す。CD4 T細胞によるIFN−γ産生における差異(BCG>>DD−BCG>3D−BCG)およびCD4+T細胞によるIL−2産生における差異(3D−BCG>>DD−BCG>BCG)に加えて、この結果は、25日目の3D−BCG接種マウスにおけるCD8+T細胞により増大したIFN−γ産生も示す(.30%)。CD4とCD8のIFN−γ産生細胞パーセンテージは同一であったが、これらのマウスでは循環CD8細胞数がより多く、従って絶対的には、25日目におけるCD8+IFN−γ+細胞数はCD4 IFN−γ+細胞数より多かった。DD−BCG対3D−BCGに関連した値の差異もやはり、各プロアポトーシス性修飾がBCGの免疫原性向上においてさらなる効果を有することを示す。
要約すると、最初のワクチン接種中のpaBCGワクチンにより誘発されたT細胞エフェクターサイトカインのパターンはBCGにより誘発されたT細胞エフェクターサイトカインのパターンとは異なる。下で示すように、ワクチン接種投与実験との関連で実施したさらなる免疫学試験において、最初のワクチン接種中のこれらの差異は、接種宿主が感染に対して迅速に反応することを可能にする記憶反応の発現を促進する。主なT細胞応答の収縮相中のIL−2の存在は抗原特異的T細胞、特に記憶T細胞の生存を高めるため、paBCGワクチン株によるIL−2産生の大きな誘発はT細胞増殖を促進する。
(実施例14)
先にBCG接種したマウスと比較して先に3D−BCG接種したマウスの気管内投与後の高まったリコールT細胞応答。
ワクチン接種の目的は、免疫化した宿主において、感染物質を指向とし感染に対して活発に反応できる記憶リンパ細胞集団を生成することである。リコールT細胞応答の反応速度および規模を決定するため、マウスに5×10cfuのBCGまたは3D−BCGを皮下接種した。対照マウスをリン酸緩衝生理食塩水(PBS)で偽接種した。ワクチン接種から30日後、マウスを抗生物質で処置して残存する任意のワクチン桿菌を根絶した。予備データでは、3D−BCGおよび4D−BCGワクチンは適応的免疫応答が発現する際になくなることを示すが、BCGはC57Bl/6マウスにおいて無期限に、脾臓においてsubQワクチン接種後少なくとも5ヶ月間残存することを示す。従って、残存BCGによる干渉を避けるため、ワクチン接種後1ヶ月目、全マウスにおいて飲料水中のイソニアジドおよびリファムピンによる処置を開始することによりワクチン株を除去した。これは脾臓のBCG数を検出下限未満まで減少させる上で効果的であることを見出した。処置の1ヶ月および休薬の追加4週間後、マウスにBCG 4×10cfuを気管内投与した(初回ワクチン株を問わず、マウス全群)。投与前のベースライン(0日目)のサイトカイン+T細胞数は低値であった。投与後5日目、これらのマウスを安楽死し、肺を採集してT細胞応答を決定した。結果を図28に示す。これは、3D−BCG接種マウスにおけるCD4+T細胞応答はBCG接種マウスと比較してはるかに強力であることを示す。3D−BCG接種マウス由来のIL−2+CD4+T細胞%はBCG接種マウス由来の10倍高く、最初のワクチン接種中に見られたより多いIL−2産生を再現する(図26および27)。この実験に使用された投与用量はTB感染のための高/非生理的であるが、この設計は、相対的に高い抗原負荷条件下で続発性T細胞応答の迅速性を評価することを可能にする。従って、この結果は、接種直後に高滴定量に上昇できる感染物質抗原(例えば、ウイルス病原体、マラリア)を送達するためのpaBCGのベクター機能を支持する。
要約すると、3D−BCG接種マウスの投与後に観察された続発性T細胞応答は、BCG接種マウスに観察された続発性T細胞応答より強力である。この結果は、続発性(リコール)反応中に投与に迅速に反応し得る記憶T細胞集団の誘発においてpaBCGはBCGよりも優れていることを示す。現在のBCGワクチンよりも高い結核予防を誘発する能力と高い弱毒化とを併合し、免疫学試験は他の重要な感染疾患に対する外因性抗原を送達するため、および癌を標的とするためのプラットフォーム技術としてのpaBCGの使用を強調する。
(実施例15)
paBCGは好中球およびNK細胞の動員および活性化を高める
本発明は、反復投与中にリコールされ得る強力な抗原特異的適応的T細胞応答を誘発する能力により、結核に対して非常に効果的なワクチンを提供する。強力な適応的免疫の発現は、細菌を殺してそれらの抗原を提示するための先天性免疫応答の鍵細胞の動員および活性化を含む効果的な初期の宿主反応を必要とする。BCGおよびpaBCG(3dBCG)への先天性免疫応答を検討するため、C57Bl/6マウスを静脈内に1.5×10CFU接種し、脾臓組織上で72時間後に遺伝子マイクロアレイを実施した(ワクチン接種群につきマウス6匹、およびさらにリン酸緩衝生理食塩水を接種した対照マウス6匹)。
下表は、Affymetrixを用いた決定により、脾臓での発現がBCG接種マウスと比較して、3dBCG接種マウスにおいて異なることが示された選択された遺伝子を示す。一般に、異なるプライマーセットの結果は、(特定プライマーにより評価された)非常に低い遺伝子発現状況を除いて一致度が高かった。ワクチン接種群の遺伝子発現間の関係は比率とチップトゥチップ比較として表示される。遺伝子は機能に基づき分類され、いくつかの主題が認められる。簡単に述べると、これらの主題は下記のとおりである。
1.BCG接種マウスよりも3dBCG接種マウスにおける高い記憶免疫性に関連したサイトカインおよびインターロイキン(IL−12p40、IL−15、およびIL−18を含む)の発現
2.BCG接種マウスよりも3dBCG接種マウスにおけるマクロファージおよび樹状細胞の高い活性化および抗原提示に関連した遺伝子の発現(CIITA、MHCクラスII、CD1d1、CD80、およびCD28を含む)。
3.BCG接種マウスよりも3dBCG接種マウスにおける好中球(カテプシンG、カテリシジン、ミエロペルオキシダーゼ、およびリポカリン2を含む)およびNK細胞を含む細胞傷害性リンパ細胞(Ly49ファミリーのパーフォリン、CCL5、NK1.1、SLAMファミリー受容体、およびキラー細胞レクチン様受容体を含む)の高い動員および/または活性化
4.BCG接種マウスよりも3dBCG接種マウスにおいて減少したトランスフェリン受容体(TfR)の発現
(1)と(2)はワクチンの有効性を明らかに示唆するが、一方、癌に対する免疫療法としてのBCGの抗腫瘍効果は先天性免疫細胞を動員および活性化する能力から引き出されるため、(3)も魅力的である。観察(4)は驚くべきことだが、以下に論じる重要な意義を有する。
それは免疫治療の組成物として、およびBCGによる抗アポトーシス酵素の産生が減少する際の、その改善された結果が、高い初回先天性宿主反応の存在(すなわち、宿主細胞のアポトーシスとの炎症細胞の多い急速な浸潤)によるものである、ワクチンアジュバントとしても効果的である。さらに、直接的な殺腫瘍性効果を示す先天性免疫細胞タイプ(例えば、好中球および天然キラー細胞)の動員および活性化においてpaBCGはBCGよりも優れている。paBCGに対する先天性反応は、投与/ワクチン接種後の最初の数日間におけるNKおよび/またはCD8+T細胞からの顆粒の非特異的活性化および放出を含む。また、次いで腫瘍抗原を提示して強力な適応的T細胞応答を誘発することができるマクロファージおよび樹状細胞の動員および活性化に優れている。
選択された遺伝子をRT−PCRによりさらに分析した(図29)。この結果により、親BCG Ticeワクチンのレシピエントと比較してpaBCGワクチン3dBCGのレシピエントにおける抗腫瘍サイトカインIL−12およびIL−21の高い発現が示された。一般に、マウス全群を含むプールした標本によるマイクロアレイを用いて決定した結果は、RT−PCRを用いて個々の標本上で決定した結果を高度に予測する。
注目すべきは、親BCGワクチンのレシピエントにおけるトランスフェリン受容体の増大した発現の結果としてのマクロファージの鉄過剰負荷は(図29)、全身の免疫抑制効果を誘発できる。なぜなら、これらの細胞はサイトカイン産生能およびサイトカイン応答能が低いためである。これは上記(1)および(2)に要約した差異を部分的に説明し得る。
(実施例16)
膀胱癌を治療するためのpaBCGの使用
In Situ膀胱癌のための膀胱内使用。
paBCGの膀胱内点滴は下記の状況における膀胱in−situ癌(CIS)治療に指定されている:
1.関連した乳頭腫瘍を併発する、または併発していない膀胱CISの一次治療(経尿管切除後)。
2.他の膀胱内薬剤で治療し、再発したまたは無効であった患者における膀胱CISの二次治療。
3. 根治手術が禁忌である患者におけるCISの一次または二次治療。
TaTl膀胱癌のための膀胱内使用。
paBCGの膀胱内点滴は、再発リスクの高い膀胱の病期TaまたはTl乳頭腫瘍の経尿管切除後アジュバント治療に指定されている。
投与量形態、投与経路、および推奨投与量
paBCGは、Mycobacterium bovisのBacillus Calmette−Guerin(BCG)の弱毒性生培養調製物のプロアポトーシス性修飾を含む。paBCG製剤は本明細書および(米国特許第20040109875号)に記載されている。
paBCG生物が増殖する凍結乾燥塊の調製用の培地は以下からなる:グリセリン、アスパラギン、クエン酸、リン酸カリウム、硫酸マグネシウム、およびクエン酸鉄アンモニウム。凍結乾燥前の最終調製物はラクトースも含む。防腐剤は添加しない。
paBCGは凍結乾燥粉末剤として、バイアル1本の入った1つの箱で供給される。各バイアルは、基本的に50mg(湿重量)相当である1〜8×10コロニー形成単位を含む。CISの膀胱内治療および乳頭腫瘍の再発予防法のための用量は、防腐剤を含まない生理食塩水50ml中で懸濁したpaBCGの1バイアルからなる。
BCG懸濁液を調製するため、滅菌防腐剤を含まない生理食塩水1ml(0.9%塩化ナトリウムUSP)を小さなシリンジ中に入れてから、paBCGの1バイアルに添加する。穏やかに混合後、paBCG懸濁液を、このシリンジから生理食塩水希釈液49mlを含む別のシリンジまたは50ml点滴用生理食塩水プラスチックバックのいずれかに分配する。懸濁paBCGは調製直後に使用でき、2時間後に廃棄する。
paBCGは膀胱生検後7〜14日に投与する。患者は治療前4時間に液体を摂取せず、paBCG投与前の膀胱を空にする。再構築したpaBCGを、カテーテルを用いて重力流により膀胱内に設置する。paBCGを膀胱内に2時間保持してから排泄する。paBCGを膀胱内に保持中、15分毎に患者を左側から右側、背面側から腹部側に位置を変えて、薬に対する表面曝露を最大化する。
paBCGの標準治療スケジュールは週1回で、6週間の小胞内点滴からなる。このスケジュールは、腫瘍寛解が得られず、臨床状況が保証される場合に1回反復できる。その後、paBCG投与を6〜12ヶ月間隔で継続できる。
(実施例17)
黒色腫を治療するためのpaBCGの使用。
適格性
病巣内paBCGは、通常、より毒性の全身療法の代わりに、局所的アプローチが効果的な一時的緩和と偶発的治癒を提供できる局所(local)または局所(regional)転移疾患に対して考慮される。かかる患者の一般状態は良好である(ECOG≦3)。大きな病巣(>2cm)が奏効する可能性は低い。この治療は数日または数週間にわたり多くの皮膚病巣が見られる急速に進行する疾患に対しては有効である可能性は低い。
調製
paBCGは1.5mgの凍結乾燥粉末剤および生理食塩水1.5mlを含むさらなる希釈用バイアルとして供給する。低用量には、防腐剤を含まない生理食塩水の別の供給を必要とする。
容積の条件により、低用量(0.005〜0.05mg)には二重希釈を必要とする。小さな希釈用バイアルを使用して、添付文書の指示どおりに初回希釈を行い、1mg/mLの濃度にする。二重希釈を行うためには、防腐剤を含まない生理食塩水0.9mlを空になった小さな希釈用バイアル中に導入する。次いでこれに初回希釈物0.1mlを添加して最終二重希釈濃度0.1mg/mLとする。次いで0.005、0.01、0.02および0.04mgの用量をそれぞれ0.05、0.1、0.2および0.4ml溶液で送達できる。高用量(0.1mgから開始)は、凍結乾燥BCGに添加する希釈液の適切な調節により単回希釈のみで送達できる。これを下表に要約する。
病巣内投与:
paBCGを25測定針付きツベルクリンシリンジで送達する。小さな病巣の中心または大きな病巣の複数箇所に注射する。皮内病巣は直接注射した液体を保持しない。そのような場合は、針を病巣から若干遠くに挿入して深端から中心部に進ませる方が良い。
偶発的アレルギー性反応(下記を参照されたい)を考慮するため、50mgのジフェンヒドラミン(BENADRYL(登録商標))を筋肉内投与して30分後に0.005mgの初回用量を投与する。抗ヒスタミンは定期的に継続用量で反復しないが、各注射後30分間、患者の観察を続ける。
漸増は、通常、「低」用量と「高」用量について上に詳述した連続である。いずれの場合にも、漸増は用量間で約2倍の変化である。局所炎症反応または全身症状を引き起こす用量を決定するまで週1回の注射の漸増を継続する。さらに、2つの用量を同用量で隔週注射し、次いで毎月注射することができる。局所または全身反応の有意な増大により、減量が指示され得る。総用量は、2つ以上が治療されているいくつかの病巣間で分割できる。
4〜6週間、応答が明らかでない場合がある。その後、疾患進行の明らかな証拠によりpaBCGの使用を再検討する。
CTガイダンス下で、他の任意の固形腫瘍において同一または類似したアプローチを取ることができる。すなわち、現在の介入的放射線技術により、他の固形腫瘍、例えば肺癌、腎臓癌、または肝転移に対してpaBCGを投与することができる。
原発腫瘍または転移病巣を先に外科的切除した場合、paBCGを除去した腫瘍部位またはその隣接部に投与することができる。これは腫瘍細胞が拡大する可能性があったリンパ管およびリンパ節へのpaBCGの送達を促進するために行われる。
(実施例18)
癌ワクチン活性を高めるためのアジュバントとしての修飾BCGの使用。
本プロトコールはpaBCG生物と癌ワクチンとの混合を必要とする。例えば、治療される患者は、約10の生存可能な照射自己由来腫瘍細胞および10の生存可能な新鮮凍結paBCG生物を2週間週1回皮内接種される。このプロトコールの例として、結腸癌を治療するためにBCGを実施する。
(実施例19)
殺した腫瘍細胞ワクチンの活性を高めるアジュバントとしての修飾BCGの使用。
自己由来癌細胞を患者から採集し、放射線により治療して(殺して)再導入時の転移疾患の拡大を予防する。殺した自己由来腫瘍細胞をpaBCGと混合し、皮内注射により投与する(例えば、実施例18との関連で引用されたプロトコール)。このプロトコールの例として、結腸癌を治療するためにBCGを実施する。de Groot et al. Vaccine 23 (2005) 2379−2387を参照されたい。
自己由来黒色腫細胞またはBCGと混合したMVAXを含む黒色腫ワクチンはAVAXにより施行中の試験であり、http://www.medicalnewstoday.com/articles/91442.phpに記載されている。そこに記載されているプロトコールはpaBCGを用いた本明細書の方法に適している。
(実施例20)
潜在性TB感染から活性肺TBへの変換を予防するため、または活性肺TBにおける肺損傷量を減らすため、または他のマイコバクテリウム種により引き起こされる肺感染における肺線維症を減らすためのSodAに対する抗血清生成
Mycobacterium tuberculosisおよび他の細胞内病原体に対する宿主反応は、マイコバクテリア酵素の補因子である鉄の阻止を含む。宿主輸送機序は、鉄のエンドサイトーシス経路を枯渇させるが、病原体は鉄と競合する因子を発現する。非病原性または病原性マイコバクテリアに感染したマクロファージは鉄含量の点で異なる。例えば、M.smegmatisに感染したMΦの食胞は徐々に鉄を枯渇させるのに対し、M.tuberculosisまたはM.aviumに感染した細胞内では鉄は蓄積する。さらに、病原性マイコバクテリアはリソソームと食胞の融合を阻害し、トランスフェリンリサイクリング経路を維持する小胞に滞留し、それにより細菌への鉄の継続的な送達を確実にする。
上に示すように、抗酸化物−分泌マイコバクテリアのトランスフェリン受容体(TfR)発現を上方制御する能力はマクロファージの鉄過剰負荷において中心的役割を担うことができ、その結果、M.tuberculosis(および特定の宿主内のBCG)による肺病理を誘発する機序を提供する。SodAはO を不均化してHを形成し、これら2つの酸化物は鉄調節タンパク質1(IRP1)のTfR mRNA結合/安定化活性に対する極性効果を有する。従って、本結果は肺TB中に生じる肺損傷の分子機序の新規モデルを示す、すなわち、SodA分泌により、M.tuberculosisはMΦ内の鉄過剰負荷を促進し、宿主生成酸化物を、肺組織を損傷する毒性酸素ラジカルへ変換する。別の言い方をすれば、トランスフェリン受容体(TfR)発現を鉄濃度に不適切な値に増大するためにSodAを用いることによって、細菌はマクロファージに過剰の鉄を得させる。次いで、宿主はNADPHオキシダーゼアセンブリーおよび反応性酸素中間体(ROI)の産生を促進するTNF−α、IFN−γ、および他の因子との感染に反応するため、ROIはFentonおよびHaber−Weiss化学を介して組織損傷ヒドロキシルラジカルに変換される(図30)。実際に、細菌は宿主をごまかして健常組織に対する「バイスタンダー損傷」を誘発する毒性酸化物を生成させる。
マイコバクテリアSodAが宿主マクロファージによる鉄の取り込みを促進し、肺組織損傷に至らせることを決定するため、腐生性マイコバクテリウム種M.vaccaeの組換え株中にM.tuberculosis SodAを発現して、MVrSodAを得た。次いでMVrSodAをC57Bl/6マウスの肺に気管内投与した。初期炎症反応後、感染から2ヶ月後までにヘモジデリン負過マクロファージは顕著であった(図31)。感染後16週目までに、肺実質中にびまん性線維化反応が観察された(図32)。
かかる結果により、eスーパーオキシドジスムターゼ媒介性の鉄の取り込みは、マイコバクテリウム種感染に対する応答における肺損傷病理においておそらく重要であるという理解が支持される。これは、潜在性TB感染から活性肺TBへの変移を含み、マイコバクテリウム種感染に関連付けられている病因不明の疾患であるサルコイドーシスによる肺線維症も含み得る。潜在性TB感染(LTBI)は臨床的にサイレントであるのに対し、肺TBは肺組織損傷を引き起こす。実際に、LTBIから活性肺TBに対する変移が、マクロファージによる鉄の取り込みおよび毒性酸素ラジカル生成に至るTfR発現増大を伴って開始する。マイコバクテリアSodAは、非感染細胞内のTfR発現を誘発し、潜伏時間の維持は、マイコバクテリアSodA効果に拮抗してTfR発現を制限する宿主の能力に部分的に依存する。このバランスは、TfR発現を制限する宿主の能力を制限する条件によって、桿菌の利益になるように傾き得る。次いで、鉄過剰負荷細胞はサイトカイン(IFN−γを含む)の産生能およびサイトカイン(IFN−γなど)応答能が低いため、細胞の増大した鉄は細菌複製を高めて全身の免疫抑制効果を誘発する。
従って、SodA活性と干渉することにより、潜在性TB感染者における肺TB発現を予防することが可能である。これは、マイコバクテリウムから直接精製した変異体SodA、または別の細菌種もしくは発現系、またはSodA由来のペプチドによって産生した組換え変異体SodAに対する抗血清を生成することにより行うことができる。理想的には、抗血清はSodA酵素活性を中和する特性を有する;しかしながら、宿主による除去を促進するためのSodAとの単なる結合が有益な効果を有し得る。かかる抗血清を潜在性TB感染者に消極的に投与してMΦ培養およびin vivoでのTfR発現および鉄の取り込みを減らすことができる。あるいは、潜在性TB感染者は、抗SodA抗体または細胞免疫応答の産生を誘発するために、dnSodA、組換えSodAもしくは変異体SodAを発現するpaBCGまたはSodAペプチドにより活性的に免疫化され得る。活性肺TB者または肺を損傷する他のマイコバクテリウム種による感染者を同様に治療して肺の損傷度を減らすことができる。
弱毒生ワクチンは、通常、未投与宿主における複数の抗原に対する免疫を誘発するために投与される。しかしながら、感染既往者における免疫ベース療法も緊急に必要とされている。潜在性TB感染から活性TBへの変移を特異的に標的とするワクチンが代わりに悪質疾患(すなわち、コッホ現象)を引き起こす可能性はごくわずかである。先在する細菌耐性により通常の抗微生物剤で治療することが困難であるMDR−およびXDR−TB株感染者数が増加しており、LTBIの免疫療法がさらに緊急に必要とされている。
本出願を通じて、様々な刊行物を参照する。これらの刊行物の開示は、本発明が属する当該技術の状態をより十分に述べるために、参照によりそれらの全体が本出願に組み込まれる。
本発明の範囲または真意から逸脱せずに、本発明において様々な修飾および変形を行い得ることが当業者にとって明らかであろう。本発明の他の実施形態は、本明細書の考慮すること、および本明細書に開示した本発明の実施から当業者にとって明らかであろう。本明細書および実施例は例示のみであるとみなされるべきであり、本発明の真の範囲および真意は下記の特許請求の範囲により示されることが意図される。

Albert ML, Sauter B, Bhardwaj N. Dendritic cells acquire antigen from apoptotic cells and induce class I−restricted CTLs. Nature 1998; 392:86−9.
Aldovini A, Husson RN, Young RA. The uraA locus and homologous recombination in Mycobacterium bovis BCG. J.Bacteriol. 1993; 175:7282−9.
Andersen P, Smedegaard B. CD4 T−cell subsets that mediate immunological memory to Mycobacterium tuberculosis infection in mice. Infect.Immun. 2000; 68:621−9.
Balcewicz−Sablinska MK, Keane J, Kornfeld H, Remold HG. Pathogenic Mycobacterium tuberculosis evades apoptosis of host macrophages by release of TNF−R2, resulting in inactivation of TNF− alpha. J.Immunol. 1998; 161:2636−41.
Bardarov S, Kriakov J, Carriere C et al. Conditionally replicating mycobacteriophages: a system for transposon delivery to Mycobacterium tuberculosis. Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 1997; 94:10961−6.
Barnes PF. Immunotherapy for tuberculosis: wave of the future or tilting at windmills? Am.J.Respir.Crit Care Med. 2003; 168:142−3.
Behr MA, Small PM. Has BCG attenuated to impotence? Nature 1997; 389:133−4.
Berthet FX, Lagranderie M, Gounon P et al. Attenuation of virulence by disruption of the Mycobacterium tuberculosis erp gene. Science 1998; 282:759−62.
Beyer WF, Jr., Fridovich I. Assaying for superoxide dismutase activity: some large consequences of minor changes in conditions. Anal.Biochem. 1987; 161:559−66.
Blattman JN, Grayson JM, Wherry EJ, Kaech SM, Smith KA, Ahmed R. Therapeutic use of IL−2 to enhance antiviral T−cell responses in vivo. Nat.Med. 2003; 9:540−7.
Brandau S, Suttmann H, Riemensberger J et al. Perforin−mediated lysis of tumor cells by Mycobacterium bovis Bacillus Calmette−Guerin−activated killer cells. Clin.Cancer Res. 2000; 6:3729−38.
Braunstein M, Bardarov SS, Jacobs WR, Jr. Genetic methods for deciphering virulence determinants of Mycobacterium tuberculosis. Methods Enzymol. 2002; 358:67−99.
Braunstein M, Espinosa BJ, Chan J, Belisle JT, Jacobs WR, Jr. SecA2 functions in the secretion of superoxide dismutase A and in the virulence of Mycobacterium tuberculosis. Mol.Microbiol. 2003; 48:453−64.
Carlisle J, Evans W, Hajizadeh R et al. Multiple Mycobacterium antigens induce interferon−gamma production from sarcoidosis peripheral blood mononuclear cells. Clin.Exp.Immunol. 2007; 150:460−8.
Cho S, Mehra V, Thoma−Uszynski S et al. Antimicrobial activity of MHC class I−restricted CD8+ T cells in human tuberculosis. Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 2000; 97:12210−5.
Coleman J, Green PJ, Inouye M. The use of RNAs complementary to specific mRNAs to regulate the expression of individual bacterial genes. Cell 1984; 37:429−36.
Consaul SA, Pavelka MS, Jr. Use of a novel allele of the Escherichia coli aacC4 aminoglycoside resistance gene as a genetic marker in mycobacteria. FEMS Microbiol.Lett. 2004; 234:297−301.
Cooksey RC, Crawford JT, Jacobs WR, Jr., Shinnick TM. A rapid method for screening antimicrobial agents for activities against a strain of Mycobacterium tuberculosis expressing firefly luciferase. Antimicrob.Agents Chemother. 1993; 37:1348−52.
Cooper JB, McIntyre K, Badasso MO et al. X−ray structure analysis of the iron−dependent superoxide dismutase from Mycobacterium tuberculosis at 2.0 Angstroms resolution reveals novel dimer−dimer interactions. J.Mol.Biol. 1995; 246:531−44.
Dussurget O, Stewart G, Neyrolles O, Pescher P, Young D, Marchal G. Role of Mycobacterium tuberculosis copper−zinc superoxide dismutase. Infect.Immun. 2001; 69:529−33.
Eddine AN, Kaufmann SH. Improved protection by recombinant BCG. Microbes.Infect. 2005; 7:939−46.
Edwards KM, Cynamon MH, Voladri RK et al. Iron−cofactored superoxide dismutase inhibits host responses to Mycobacterium tuberculosis. Am.J.Respir.Crit Care Med. 2001; 164:2213−9.
Eisenberg D, Gill HS, Pfluegl GM, Rotstein SH. Structure−function relationships of glutamine synthetases. Biochim.Biophys.Acta 2000; 1477:122−45.
Fine, P. E. M., Carneiro, I. A. M., Milstien, J. B., and Clements, J. D. Issues relating to the use of BCG in immunization programs. A discussion document. Document WHO/V&B/99.23. 1999. Geneva, World Health Organization Department of Vaccines and Biologicals. Ref Type: Pamphlet
Gene 1995; 166:181−2.
Gill HS, Pfluegl GM, Eisenberg D. Preliminary crystallographic studies on glutamine synthetase from Mycobacterium tuberculosis. Acta Crystallogr.D.Biol.Crystallogr. 1999; 55 ( Pt 4):865−8.
Govoni G, Vidal S, Gauthier S, Skamene E, Malo D, Gros P. The Bcg/Ity/Lsh locus: genetic transfer of resistance to infections in C57BL/6J mice transgenic for the Nramp1 Gly169 allele. Infect.Immun. 1996; 64:2923−9.
Graham JE, Clark−Curtiss JE. Identification of Mycobacterium tuberculosis RNAs synthesized in response to phagocytosis by human macrophages by selective capture of transcribed sequences (SCOTS). Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 1999; 96:11554−9.
Grode L, Seiler P, Baumann S et al. Increased vaccine efficacy against tuberculosis of recombinant Mycobacterium bovis bacille Calmette−Guerin mutants that secrete listeriolysin. J.Clin.Invest 2005; 115:2472−9.
Hanahan D. Studies on transformation of Escherichia coli with plasmids. J.Mol.Biol. 1983; 166:557−80.
Harmel RP, Jr., Zbar B, Rapp HJ. Suppression and regression of a transplanted tumor in the guinea pig colon mediated by Mycobacterium bovis, strain BCG. J.Natl.Cancer Inst. 1975; 54:515−7.
Hess J, Miko D, Catic A, Lehmensiek V, Russell DG, Kaufmann SH. Mycobacterium bovis Bacille Calmette−Guerin strains secreting listeriolysin of Listeria monocytogenes. Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 1998; 95:5299−304.
Hill FW, Rutten VP, Hoyer MH et al. Local bacillus Calmette−Guerin therapy for bovine vulval papilloma and carcinoma. Cancer Immunol.Immunother. 1994; 39:49−52.
Hinds J, Mahenthiralingam E, Kempsell KE et al. Enhanced gene replacement in mycobacteria. Microbiology 1999; 145 ( Pt 3):519−27.
Ho SN, Hunt HD, Horton RM, Pullen JK, Pease LR. Site−directed mutagenesis by overlap extension using the polymerase chain reaction. Gene 1989; 77:51−9.
Hondalus MK, Bardarov S, Russell R, Chan J, Jacobs WR, Jr., Bloom BR. Attenuation of and protection induced by a leucine auxotroph of Mycobacterium tuberculosis. Infect.Immun. 2000; 68:2888−98.
Horwitz MA, Harth G, Dillon BJ, Maslesa−Galic’ S. Recombinant bacillus Calmette−Guerin (BCG) vaccines expressing the Mycobacterium tuberculosis 30−kDa major secretory protein induce greater protective immunity against tuberculosis than conventional BCG vaccines in a highly susceptible animal model. Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 2000; 97:13853−8.
Howard NS, Gomez JE, Ko C, Bishai WR. Color selection with a hygromycin−resistance−based Escherichia coli− mycobacterial shuttle vector.
Jackson M, Phalen SW, Lagranderie M et al. Persistence and protective efficacy of a Mycobacterium tuberculosis auxotroph vaccine. Infect.Immun. 1999; 67:2867−73.
Jacobs WR, Jr., Tuckman M, Bloom BR. Introduction of foreign DNA into mycobacteria using a shuttle phasmid. Nature 1987; 327:532−5.
Kaushal D, Schroeder BG, Tyagi S et al. Reduced immunopathology and mortality despite tissue persistence in a Mycobacterium tuberculosis mutant lacking alternative sigma factor, SigH. Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 2002; 99:8330−5.
Keane J, Remold HG, Kornfeld H. Virulent Mycobacterium tuberculosis strains evade apoptosis of infected alveolar macrophages. J.Immunol. 2000; 164:2016−20.
Kelley JJ, III, Caputo TM, Eaton SF, Laue TM, Bushweller JH. Comparison of backbone dynamics of reduced and oxidized Escherichia coli glutaredoxin−1 using 15N NMR relaxation measurements. Biochemistry (Mosc). 1997; 36:5029−44.
Kernodle, D. S., Cynamon, M. H., Hager CC, Destefano, M. S., Tham, K., Bochan, M. R., and Edwards, K. M. A tuberculosis vaccine prototype constructed by diminishing an anti−apoptotic microbial factor. Clinical Infectious Diseases 33, 1154. 2001 (Abstract of the 2001 meeting of the Infectious Diseases Society of America).
Kernodle, D., Shoen, C., VanHook, S., Crozier, I., DeStefano, M., Hager, C., Price, J., Tham, K−T., and Cyanamon, M. Reducing SodA production by Bacillus Calmette−Guerin enhances immunogenicity and protects C57Bl/6 mice against granulomatous lung disease following challenge with Mycobacterium tuberculosis. Abstract #2045, p. 80, in Tuberculosis: Integrating Host and Pathogen Biology, Keystone Symposia, Whistler, British Columbia, Canada, April 2−7, 2005.
Kuroda K, Brown EJ, Telle WB, Russell DG, Ratliff TL. Characterization of the internalization of bacillus Calmette−Guerin by human bladder tumor cells. J.Clin.Invest 1993; 91:69−76.
Lakey DL, Voladri RK, Edwards KM et al. Enhanced production of recombinant Mycobacterium tuberculosis antigens in Escherichia coli by replacement of low−usage codons. Infect.Immun. 2000; 68:233−8.
Lee MH, Pascopella L, Jacobs WR, Jr., Hatfull GF. Site−specific integration of mycobacteriophage L5: integration− proficient vectors for Mycobacterium smegmatis, Mycobacterium tuberculosis, and bacille Calmette−Guerin. Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 1991; 88:3111−5.
Manganelli R, Fattorini L, Tan D et al. The extra cytoplasmic function sigma factor sigma(E) is essential for Mycobacterium tuberculosis virulence in mice. Infect.Immun. 2004a; 72:3038−41.
Manganelli R, Provvedi R, Rodrigue S, Beaucher J, Gaudreau L, Smith I. Sigma factors and global gene regulation in Mycobacterium tuberculosis. J.Bacteriol. 2004b; 186:895−902.
Manganelli R, Voskuil MI, Schoolnik GK, Dubnau E, Gomez M, Smith I. Role of the extracytoplasmic−function sigma factor sigma(H) in Mycobacterium tuberculosis global gene expression. Mol.Microbiol. 2002; 45:365−74.
Manganelli R, Voskuil MI, Schoolnik GK, Smith I. The Mycobacterium tuberculosis ECF sigma factor sigmaE: role in global gene expression and survival in macrophages. Mol.Microbiol. 2001; 41:423−37.
McCord JM, Fridovich I. Superoxide dismutase. An enzymic function for erythrocuprein (hemocuprein). J.Biol.Chem. 1969; 244:6049−55.
McKinney JD, Honer zu Bentrup K., Munoz−Elias EJ et al. Persistence of Mycobacterium tuberculosis in macrophages and mice requires the glyoxylate shunt enzyme isocitrate lyase. Nature 2000; 406:735−8.
McMurray DN. Determinants of vaccine−induced resistance in animal models of pulmonary tuberculosis. Scand.J.Infect.Dis. 2001; 33:175−8.
Miller BH, Shinnick TM. Evaluation of Mycobacterium tuberculosis genes involved in resistance to killing by human macrophages. Infect.Immun. 2000; 68:387−90.
Mosolits S, Nilsson B, Mellstedt H. Towards therapeutic vaccines for colorectal carcinoma: a review of clinical trials. Expert.Rev.Vaccines. 2005; 4:329−50.
Mostowy S, Tsolaki AG, Small PM, Behr MA. The in vitro evolution of BCG vaccines. Vaccine 2003; 21:4270−4.
Murray PJ, Aldovini A, Young RA. Manipulation and potentiation of antimycobacterial immunity using recombinant bacille Calmette−Guerin strains that secrete cytokines. Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 1996; 93:934−9.
Olsen AW, Brandt L, Agger EM, van Pinxteren LA, Andersen P. The influence of remaining live BCG organisms in vaccinated mice on the maintenance of immunity to tuberculosis. Scand.J.Immunol. 2004; 60:273−7.
Otsuki Y, Li Z, Shibata MA. Apoptotic detection methods−−from morphology to gene. Prog.Histochem.Cytochem. 2003; 38:275−339.
Parish T, Stoker NG. Use of a flexible cassette method to generate a double unmarked Mycobacterium tuberculosis tlyA plcABC mutant by gene replacement. Microbiology 2000; 146:1969−75.
Pavelka MS, Jr., Jacobs WR, Jr. Comparison of the construction of unmarked deletion mutations in Mycobacterium smegmatis, Mycobacterium bovis bacillus Calmette−Guerin, and Mycobacterium tuberculosis H37Rv by allelic exchange. J.Bacteriol. 1999; 181:4780−9.
Pelicic V, Jackson M, Reyrat JM, Jacobs WR, Jr., Gicquel B, Guilhot C. Efficient allelic exchange and transposon mutagenesis in Mycobacterium tuberculosis. Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 1997; 94:10955−60.
Raman S, Song T, Puyang X, Bardarov S, Jacobs WR, Jr., Husson RN. The alternative sigma factor SigH regulates major components of oxidative and heat stress responses in Mycobacterium tuberculosis. J.Bacteriol. 2001; 183:6119−25.
Rehse PH, Kumei M, Tahirov TH. Compact reduced thioredoxin structure from the thermophilic bacteria Thermus thermophilus. Proteins 2005.
Repique CJ, Li A, Collins FM, Morris SL. DNA immunization in a mouse model of latent tuberculosis: effect of DNA vaccination on reactivation of disease and on reinfection with a secondary challenge. Infect.Immun. 2002; 70:3318−23.
Rodriguez A, Regnault A, Kleijmeer M, Ricciardi−Castagnoli P, Amigorena S. Selective transport of internalized antigens to the cytosol for MHC class I presentation in dendritic cells. Nat.Cell Biol. 1999; 1:362−8.
Rutten VP, Klein WR, De Jong WA et al. Immunotherapy of bovine ocular squamous cell carcinoma by repeated intralesional injections of live bacillus Calmette−Guerin (BCG) or BCG cell walls. Cancer Immunol.Immunother. 1991; 34:186−90.
Sambandamurthy VK, Wang X, Chen B et al. A pantothenate auxotroph of Mycobacterium tuberculosis is highly attenuated and protects mice against tuberculosis. Nat.Med. 2002; 8:1171−4.
Schaible UE, Winau F, Sieling PA et al. Apoptosis facilitates antigen presentation to T lymphocytes through MHC−I and CD1 in tuberculosis. Nat.Med. 2003; 9:1039−
Seder RA, Hill AV. Vaccines against intracellular infections requiring cellular immunity. Nature 2000; 406:793−8.
Serbina NV, Flynn JL. Early emergence of CD8 T cells primed for production of type 1 cytokines in the lungs of Mycobacterium tuberculosis−infected mice. Infect.Immun. 1999; 67:3980−8.
Serbina NV, Liu CC, Scanga CA, Flynn JL. CD8+ CTL from lungs of Mycobacterium tuberculosis−infected mice express perforin in vivo and lyse infected macrophages. J.Immunol. 2000; 165:353−63.
Silva CL, Bonato VL, Lima VM, Faccioli LH, Leao SC. Characterization of the memory/activated T cells that mediate the long−lived host response against tuberculosis after bacillus Calmette−Guerin or DNA vaccination. Immunology 1999; 97:573−81.
Smith DA, Parish T, Stoker NG, Bancroft GJ. Characterization of auxotrophic mutants of Mycobacterium tuberculosis and their potential as vaccine candidates. Infect.Immun. 2001; 69:1142−50.
Stanford J, Stanford C, Grange J. Immunotherapy with Mycobacterium vaccae in the treatment of tuberculosis. Front Biosci. 2004; 9:1701−19.
Steensma DP, Timm M, Witzig TE. Flow cytometric methods for detection and quantification of apoptosis. Methods Mol.Med. 2003; 85:323−32.
Steerenberg PA, De Jong WH, Elgersma A et al. Tumor infiltrating leukocytes (tils) during progressive tumor growth and BCG−mediated tumor regression. Virchows Arch.B Cell Pathol.Incl.Mol.Pathol. 1990; 59:185−94.
Sturgill−Koszycki S, Schaible UE, Russell DG. Mycobacterium−containing phagosomes are accessible to early endosomes and reflect a transitional state in normal phagosome biogenesis. EMBO J. 1996; 15:6960−8.
Sureda A, Hebling U, Pons A, Mueller S. Extracellular H2O2 and not superoxide determines the compartment−specific activation of transferrin receptor by iron regulatory protein 1. Free Radic.Res. 2005; 39:817−24.
Suttmann H, Jacobsen M, Reiss K, Jocham D, Bohle A, Brandau S. Mechanisms of bacillus Calmette−Guerin mediated natural killer cell activation. J.Urol. 2004; 172:1490−5.
Suttmann H, Riemensberger J, Bentien G et al. Neutrophil granulocytes are required for effective bacillus calmette−guerin immunotherapy of bladder cancer and orchestrate local immune responses. Cancer Res. 2006; 66:8250−7.
Tan JK, Ho VC. Pooled analysis of the efficacy of bacille Calmette−Guerin (BCG) immunotherapy in malignant melanoma. J.Dermatol.Surg.Oncol. 1993; 19:985−90.
Trunz BB, Fine P, Dye C. Effect of BCG vaccination on childhood tuberculous meningitis and miliary tuberculosis worldwide: a meta−analysis and assessment of cost−effectiveness. Lancet 2006; 367:1173−80.
Tullius MV, Harth G, Horwitz MA. Glutamine synthetase GlnA1 is essential for growth of Mycobacterium tuberculosis in human THP−1 macrophages and guinea pigs. Infect.Immun. 2003; 71:3927−36.
Vanselow BA, Abetz I, Jackson AR. BCG emulsion immunotherapy of equine sarcoid. Equine Vet.J. 1988; 20:444−7.
Velikovsky CA, Cassataro J, Giambartolomei GH et al. A DNA vaccine encoding lumazine synthase from Brucella abortus induces protective immunity in BALB/c mice. Infect.Immun. 2002; 70:2507−11.
Wagner D, Maser J, Lai B et al. Elemental analysis of Mycobacterium avium−, Mycobacterium tuberculosis−, and Mycobacterium smegmatis−containing phagosomes indicates pathogen−induced microenvironments within the host cell’s endosomal system. J.Immunol. 2005; 174:1491−500.
Wang PF, Arscott LD, Gilberger TW, Muller S, Williams CH, Jr. Thioredoxin reductase from Plasmodium falciparum: evidence for interaction between the C−terminal cysteine residues and the active site disulfide−dithiol. Biochemistry (Mosc). 1999; 38:3187−96.
Winau F, Hegasy G, Kaufmann SH, Schaible UE. No life without death−apoptosis as prerequisite for T cell activation. Apoptosis. 2005; 10:707−15.
Winau F, Kaufmann SH, Schaible UE. Apoptosis paves the detour path for CD8 T cell activation against intracellular bacteria. Cell Microbiol. 2004; 6:599−607.
Woolfolk CA, Shapiro B, Stadtman ER. Regulation of glutamine synthetase. I. Purification and properties of glutamine synthetase from Escherichia coli. Arch.Biochem.Biophys. 1966; 116:177−92.
Zbar B, Canti G, Rapp HJ, Bier J, Borsos T. Regression of established oral tumors after intralesional injection of living BCG or BCG cell walls. Cancer 1979; 43:1304−7.
Zhang Y, Lathigra R, Garbe T, Catty D, Young D. Genetic analysis of superoxide dismutase, the 23 kilodalton antigen of Mycobacterium tuberculosis. Mol.Microbiol. 1991; 5:381−91.
Zhong L, Arner ES, Holmgren A. Structure and mechanism of mammalian thioredoxin reductase: the active site is a redox−active selenolthiol/selenenylsulfide formed from the conserved cysteine−selenocysteine sequence. Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 2000; 97:5854−9.

Claims (83)

  1. 細菌を遺伝学的に変えて抗アポトーシス酵素のドミナントネガティブ変異体を発現し、それによって前記細菌が対象の免疫原性を高めることを含む、前記細菌を修飾して前記細菌の免疫原性を高める方法。
  2. 請求項1に記載の方法に従い作製した修飾細菌。
  3. 請求項2に記載の修飾細菌を含む、免疫原組成物。
  4. 細菌を遺伝学的に変えて抗アポトーシス酵素のドミナントネガティブ変異体を発現させ、それによって前記細菌が対象の免疫原性を高めることを含む、弱毒化細菌を修飾して前記弱毒化細菌の免疫原性を高める方法。
  5. 前記細菌がM.tuberculosis、M.bovis、M.bovis株BCG、BCG亜株、M.avium、M.intracellulare、M.africanum、M.kansasii、M.marinum、M.ulcerans、M.avium亜種paratuberculosis、および他のMycobacterium種からなる群から選択される、請求項1および4に記載の方法。
  6. 前記ドミナントネガティブ変異体がSodAのドミナントネガティブ変異体であり、そこで天然核酸ヌクレオチドの欠失、挿入、および/または置換が、生物のSOD活性と干渉する分子をコードする、請求項1および4に記載の方法。
  7. 前記ドミナントネガティブ変異体がグルタミンシンターゼのドミナントネガティブ変異体であり、そこで天然核酸ヌクレオチドの欠失、挿入、および/または置換が、生物のグルタミンシンターゼ活性と干渉する分子をコードする、請求項1および4に記載の方法。
  8. 前記細菌がBCGである、請求項6および7に記載の方法。
  9. さらなるプロアポトーシス性修飾を含む、請求項8に記載の方法。
  10. 前記さらなるプロアポトーシス性修飾がSigHの不活性化、sigEの不活性化、SecA2の不活性化、チオレドキシン活性の低下、チオレドキシン還元酵素活性の低下、グルタレドキシン活性の低下、チオールペルオキシダーゼ活性の低下、およびNAD(P)Hキノン還元酵素Rv3303c活性の低下からなる群から選択される1つ以上の修飾を含む、請求項9に記載の方法。
  11. 前記ドミナントネガティブ変異体が28位のヒスチジンおよび76位のヒスチジンを欠失している変異体SodAである、請求項8に記載の方法。
  12. 前記ドミナントネガティブ変異体が28位のヒスチジンまたは76位のヒスチジンを欠失している変異体SodAである、請求項8に記載の方法。
  13. 前記ドミナントネガティブ変異体が54位のグルタミン酸を欠失している変異体SodAである、請求項8に記載の方法。
  14. 前記ドミナントネガティブ変異体が54位のグルタミン酸を欠失しており、28位のヒスチジンがアルギニンと置換している変異体SodAである、請求項8に記載の方法。
  15. 前記細菌が、SodAのドミナントネガティブ変異体およびsigHの不活性化を含む、請求項10、11、12、13または14に記載の方法。
  16. 前記細菌が、SodAのドミナントネガティブ変異体およびsecA2の不活性化を含む、請求項10、11、12、13または14に記載の方法。
  17. 前記細菌が、SodAのドミナントネガティブ変異体、sigHの不活性化およびsecA2の不活性化を含む、請求項10、11、12、13または14に記載の方法。
  18. 前記細菌が、SodAのドミナントネガティブ変異体、glnA1のドミナントネガティブ変異体、sigHの不活性化およびsecA2の不活性化を含む、請求項10、11、12、13または14に記載の方法。
  19. 前記細菌が、glnA1のドミナントネガティブ変異体を含む、請求項8に記載の方法。
  20. 前記グルタミンシンターゼのドミナントネガティブ変異体が、アミノ酸54位のアスパラギン酸およびアミノ酸335位のグルタミン酸の欠失を含む、請求項19に記載の方法。
  21. 前記グルタミンシンターゼのドミナントネガティブ変異体が、アミノ酸54位のアスパラギン酸またはアミノ酸335位のグルタミン酸の欠失を含む、請求項19に記載の方法。
  22. 前記細菌がsecA2の不活性化をさらに含む、請求項20に記載の方法。
  23. 前記細菌がSodAの不活性化をさらに含む、請求項22に記載の方法。
  24. 前記SodAのドミナントネガティブ変異体が28位のヒスチジンおよび76位のヒスチジンを欠失している変異体SodAである、請求項23に記載の方法。
  25. 前記細菌がsigHの活性低下変異およびsecA2の不活性化をさらに含む、請求項20に記載の方法。
  26. 前記細菌がSodAのドミナントネガティブ変異体およびsigHの不活性化をさらに含む、請求項20に記載の方法。
  27. 前記ドミナントネガティブ変異体が54位のグルタミン酸を欠失している変異体SodAである、請求項26に記載の方法。
  28. 前記ドミナントネガティブ変異体が28位のヒスチジンおよび76位のヒスチジンを欠失している変異体SodAである、請求項26に記載の方法。
  29. 前記細菌がSodAのドミナントネガティブ変異体およびsecA2の不活性化をさらに含む、請求項20に記載の方法。
  30. 前記ドミナントネガティブ変異体が54位のグルタミン酸を欠失している変異体SodAである、請求項29に記載の方法。
  31. 前記ドミナントネガティブ変異体が28位のヒスチジンおよび76位のヒスチジンを欠失している変異体SodAである、請求項29に記載の方法。
  32. 前記細菌がsigHの不活性化を含む、請求項4に記載の方法。
  33. 前記細菌がsigHの不活性化およびsecA2の不活性化を含む、請求項4に記載の方法。
  34. 前記細菌が弱毒化している、請求項2に記載の修飾細菌。
  35. 前記細菌がM.tuberculosis、M.bovis、M.bovis株BCG、BCG亜株、M.avium、M.intracellulare、M.africanum、M.kansasii、M.marinum、M.ulcerans、M.avium亜種paratuberculosis、および他のMycobacterium種からなる群から選択される、請求項2に記載の修飾細菌。
  36. 前記ドミナントネガティブ変異体が、
    a)天然核酸ヌクレオチドの欠失、挿入、および/または置換が、生物のSOD活性を低下させる分子をコードするSodA;ならびに
    b)天然核酸ヌクレオチドの欠失、挿入、および/または置換が、生物のグルタミンシンターゼ活性を低下させる分子をコードするグルタミンシンターゼ
    からなる群から選択されるドミナントネガティブ変異体である、請求項2に記載の修飾細菌。
  37. 前記細菌がBCGである、請求項36に記載の修飾細菌。
  38. さらなるプロアポトーシス性修飾を含む、請求項37に記載の修飾細菌。
  39. 前記さらなるプロアポトーシス性修飾が、SigHの不活性化、sigEの不活性化、SecA2の不活性化、チオレドキシン活性の低下、チオレドキシン還元酵素活性の低下、グルタレドキシン活性の低下、チオールペルオキシダーゼ活性の低下、およびNAD(P)Hキノン還元酵素Rv3303c活性の低下からなる群から選択される1つ以上の修飾を含む、請求項38に記載の修飾細菌。
  40. 前記ドミナントネガティブ変異体が28位のヒスチジンおよび76位のヒスチジンを欠失している変異体SodAである、請求項37に記載の修飾細菌。
  41. 前記ドミナントネガティブ変異体が28位のヒスチジンまたは76位のヒスチジンを欠失している変異体SodAである、請求項37に記載の修飾細菌。
  42. 前記ドミナントネガティブ変異体が54位のグルタミン酸を欠失している変異体SodAである、請求項37に記載の修飾細菌。
  43. 前記ドミナントネガティブ変異体が54位のグルタミン酸を欠失しており、かつ、28位のヒスチジンがアルギニンと置換している変異体SodAである、請求項37に記載の修飾細菌。
  44. 前記細菌が、SodAのドミナントネガティブ変異体およびsigHの不活性化を含む、請求項39に記載の修飾細菌。
  45. 前記細菌が、SodAのドミナントネガティブ変異体およびsecA2の不活性化を含む、請求項39に記載の修飾細菌。
  46. 前記細菌がSodAのドミナントネガティブ変異体、sigHの不活性化およびsecA2の不活性化を含む、請求項39に記載の修飾細菌。
  47. 前記細菌がSodAのドミナントネガティブ変異体、glnA1のドミナントネガティブ変異体、sigHの不活性化およびsecA2の不活性化を含む、請求項39に記載の修飾細菌。
  48. 前記細菌がglnA1のドミナントネガティブ変異体を含む、請求項39に記載の修飾細菌。
  49. 前記グルタミンシンターゼのドミナントネガティブ変異体が、アミノ酸54位のアスパラギン酸およびアミノ酸335位のグルタミン酸の欠失を含む、請求項48に記載の修飾細菌。
  50. 前記グルタミンシンターゼのドミナントネガティブ変異体が、アミノ酸54位のアスパラギン酸またはアミノ酸335位のグルタミン酸の欠失を含む、請求項48に記載の修飾細菌。
  51. 前記細菌がsecA2の不活性化をさらに含む、請求項49に記載の修飾細菌。
  52. 前記細菌がSodAのドミナントネガティブ変異体をさらに含む、請求項51に記載の修飾細菌。
  53. 前記SodAのドミナントネガティブ変異体が28位のヒスチジンおよび76位のヒスチジンを欠失している変異体SodAである、請求項52に記載の修飾細菌。
  54. 前記細菌がsigHの不活性化およびsecA2の不活性化をさらに含む、請求項49に記載の修飾細菌。
  55. 前記細菌がSodAのドミナントネガティブ変異体およびsigHの不活性化をさらに含む、請求項49に記載の修飾細菌。
  56. 前記ドミナントネガティブ変異体が54位のグルタミン酸を欠失している変異体SodAである、請求項55に記載の修飾細菌。
  57. 前記ドミナントネガティブ変異体が28位のヒスチジンおよび76位のヒスチジンを欠失している変異体SodAである、請求項55に記載の修飾細菌。
  58. 前記細菌がSodAのドミナントネガティブ変異体およびsecA2の不活性化をさらに含む、請求項49に記載の修飾細菌。
  59. 前記ドミナントネガティブ変異体が54位のグルタミン酸を欠失している変異体SodAである、請求項58に記載の修飾細菌。
  60. 前記ドミナントネガティブ変異体が28位のヒスチジンおよび76位のヒスチジンを欠失している変異体SodAである、請求項58に記載の修飾細菌。
  61. 前記細菌がsigHの不活性化を含む、請求項2に記載の修飾細菌。
  62. 前記細菌がsigHの不活性化およびsecA2の不活性化を含む、請求項2に記載の修飾細菌。
  63. プロアポトーシスBCG(paBCG)を、膀胱癌を呈する対象へ投与することを含む、膀胱癌を治療する方法。
  64. 前記投与が膀胱内への点滴である、請求項63に記載の方法。
  65. paBCGを、前記固形腫瘍を呈する対象へ投与することを含む、固形腫瘍を治療する方法。
  66. 前記投与が前記固形腫瘍内への病巣内注射である、請求項65に記載の方法。
  67. 前記投与が腫瘍に供給する動脈内への動脈内注入である、請求項65に記載の方法。
  68. 前記固形腫瘍が皮膚癌、脳癌、咽頭癌、乳癌、肺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、結腸癌、胆管癌、膵臓癌、肛門癌、腎臓癌、前立腺癌、および肉腫からなる群から選択される、請求項65に記載の方法。
  69. a)前記皮膚癌が黒色腫もしくは扁平上皮細胞癌であり;
    b)前記脳癌が神経膠芽腫、アストロチトームもしくは乏突起膠腫であり;
    c)前記肺癌が原発腫瘍もしくは他の腫瘍の肺転移であり;または
    d)前記肝臓癌が原発腫瘍(ヘパトーマ)もしくは他の腫瘍の肝転移である
    請求項68に記載の方法。
  70. 前記固形腫瘍が黒色腫であり、かつ、前記投与が前記黒色腫内への病巣内注射である、請求項65に記載の方法。
  71. 癌を呈する対象に抗癌ワクチンおよびpaBCGを投与することを含む、癌を治療する方法。
  72. 前記抗癌ワクチンとpaBCGとが別々に投与される、請求項71に記載の方法。
  73. 前記抗癌ワクチンとpaBCGとが別々におよび実質的に同時に投与される、請求項71に記載の方法。
  74. 前記抗癌ワクチンとpaBCGとが混合される、請求項71に記載の方法。
  75. 抗癌ワクチンとpaBCGとを含む組成物。
  76. 前記抗癌ワクチンが癌抗原を含む、請求項75に記載の組成物。
  77. 前記抗癌ワクチンが自己由来癌細胞を含む、請求項75に記載の組成物。
  78. ドミナントネガティブ変異体SodA、変異体SodA、またはSodAペプチドを発現するpaBCG、および医薬上許容可能な担体を含む組成物。
  79. ドミナントネガティブ変異体SodA、変異体SodA、またはSodAペプチドを発現するpaBCGを含む組成物で対象を免疫化することを含む、活動性肺結核の発生を予防する方法。
  80. ドミナントネガティブ変異体SodA、変異体SodA、またはSodAペプチドを発現するpaBCGを含む組成物で対象を免疫化することを含む、活動性肺結核者の肺損傷を減少させる方法。
  81. ドミナントネガティブ変異体SodA、変異体SodA、またはSodAペプチドを発現するpaBCGを含む組成物で対象を免疫化することを含む、Mycobacterium種感染者における肺線維症を減少させる方法。
  82. 対象にpaBCGを投与することを含む、癌を呈する対象を延命する方法。
  83. 対象にpaBCGを投与することを含む、対象が癌を発症する可能性を減少させる方法。
JP2011525276A 2008-08-29 2009-08-31 癌、結核、および線維化肺疾患の治療のためのマイコバクテリアの免疫原性を高める方法および組成物 Withdrawn JP2012501189A (ja)

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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9663758B2 (en) * 2013-03-12 2017-05-30 Wisconsin Alumni Research Foundation Global gene regulators (GGR) as vaccine candidates against paratuberculosis
US9616114B1 (en) 2014-09-18 2017-04-11 David Gordon Bermudes Modified bacteria having improved pharmacokinetics and tumor colonization enhancing antitumor activity
GB201601248D0 (en) * 2016-01-22 2016-03-09 Immodulon Therapeutics Ltd Cancer therapy
US11129906B1 (en) 2016-12-07 2021-09-28 David Gordon Bermudes Chimeric protein toxins for expression by therapeutic bacteria
US11180535B1 (en) 2016-12-07 2021-11-23 David Gordon Bermudes Saccharide binding, tumor penetration, and cytotoxic antitumor chimeric peptides from therapeutic bacteria
CN109991417B (zh) * 2019-04-16 2022-06-21 上海市肺科医院 一种结核病的免疫标志物及应用
WO2021188836A1 (en) * 2020-03-18 2021-09-23 Barron Annelise E Upregulation of cathelicidin gene expression as an adjuvant to other treatments for diseases
US10973908B1 (en) 2020-05-14 2021-04-13 David Gordon Bermudes Expression of SARS-CoV-2 spike protein receptor binding domain in attenuated salmonella as a vaccine
CN114404582B (zh) * 2021-12-20 2023-08-11 南京鼓楼医院 通过分枝杆菌特异性免疫治疗肿瘤的方法及使用的抗原肽

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU8569698A (en) * 1997-07-11 1999-02-08 Brandeis University Method of inducing apoptosis by reducing the level of thiamin
US20050208602A1 (en) * 2001-08-10 2005-09-22 Rosen Craig A 89 human secreted proteins
EP1830877A2 (en) * 2004-12-01 2007-09-12 Aeras Global TB Vaccine Foundation Recombinant bcg strains with attenuated immunosuppresive properties
US20060240047A1 (en) * 2005-01-14 2006-10-26 Avax Technologies, Inc. Method for producing a vaccine for the treatment of cancer
CN101548015A (zh) * 2005-11-15 2009-09-30 范德比尔特大学 用于递送和表达抗原的促凋亡细菌和组合物
WO2007084353A2 (en) * 2006-01-12 2007-07-26 Albert Einstein College Of Medicine Of Yeshiva University Mycobacterial seca2 mutants

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