JP2014158496A - 血管新生因子を含む組成物およびその使用方法 - Google Patents

血管新生因子を含む組成物およびその使用方法 Download PDF

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Abstract

【課題】血管新生因子を含む組成物およびその使用方法を提供する。
【解決手段】本発明は、血管新生因子を含む組換えリステリア株、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子を含む組換えポリペプチド、該組換えポリペプチドをコードする組換えヌクレオチド分子、関連するワクチン、ならびにそれらを用いる免疫原性的および治療的方法を提供する。
【選択図】 図16

Description

特許に係る政府の権利
本発明は、米国国立衛生研究所によって付与された認可番号第5RO1CA109253−03号の下で、全体的または部分的に米国政府の支援によってなされたものである。米国政府は、本発明において特定の権利を有し得る。
本発明は、血管新生因子を含む組換えリステリア株、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子を含む組換えポリペプチド、該組換えポリペプチドをコードする組換えヌクレオチド分子、関連するワクチン、ならびに該組換えポリペプチドを用いる免疫原性的および治療方法を提供する。
血管新生に関与する標的細胞は、酸素および栄養素の供給を制限することにより、または、用いられるストラテジーによっては、血管網の再組織化を介して送達される薬剤の有効性を高め、化学療法に対する腫瘍細胞の感受性を増加させることにより、急速に増殖する腫瘍の機能を損なわせる。抗血管新生治療に対する腫瘍細胞の耐性は、マウス系において観察されており、いくつかの異なる治療のためのヒト試験について報告されている。また、腫瘍微小環境(TME)は、腫瘍の増殖および最終的な播種に必要とされる血管新生スイッチに関与する骨髄由来サプレッサー細胞(MDSC)を補充する。
数人の研究者によって行われた試験により、腫瘍の血管新生が浸潤、増殖、および転移において中心的役割を果たすことから、腫瘍の血管新生を標的とすることの重要性が繰り返し示されてきた。腫瘍細胞は、治療に応答して頻繁に突然変異するか、またはT細胞媒介性応答に必要とされるMHCクラスI分子を下方制御するため、腫瘍の生存に必要不可欠であり、腫瘍によって展開される免疫抑制機構が欠落し得る内皮細胞および周皮細胞を標的とすることが有利である。
しかしながら、血管新生が癌において有効な役割を果たすことが示されてから30年後もなお、現代医学は、腫瘍脈管構造を標的とする新規化合物および治療薬を開発することを試みている。しかしながら、大抵の治療薬は、複数周期の投与を必要とし、また有毒な副作用を有し得る。
一実施形態では、本発明は、血管新生因子を発現する組換えリステリア株を提供する。
別の実施形態では、本発明は、血管新生因子を発現する組換えリステリア株を含むワクチンを提供する。
一実施形態では、本発明は、血管新生因子を発現する組換えリステリア株であって、上記血管新生因子は、血管内皮増殖因子受容体−2(VEGFR2)ポリペプチド、エンドグリン、またはそれらの免疫原性断片である、組換えリステリア株を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において抗VEGFR2免疫応答を誘導する方法であって、血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)ポリペプチドまたはその免疫原性断片を発現する組換えリステリア株を含む組成物を上記対象に投与することを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において癌を治療する方法であって、血管新生因子を発現する組換えリステリア株を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において癌を阻害または抑制する方法であって、血管新生因子を発現する組換えリステリア株を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において腫瘍の再発を予防する方法であって、血管新生因子を発現する組換えリステリア株を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において腫瘍の転移を阻害する方法であって、血管新生因子を発現する組換えリステリア株を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子を含む組換えポリペプチドを提供する。
別の実施形態では、本発明は、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子を含む組換えポリペプチドと、アジュバントと、を含むワクチンを提供する。
別の実施形態では、本発明は、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子をコードする組換えワクチンのベクターを提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において抗VEGFR2免疫応答を誘導する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む組換えポリペプチドを含む免疫原性組成物を上記対象に投与することを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において癌を治療する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子を含む組換えポリペプチドを含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において癌を阻害または抑制する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において腫瘍の再発を予防する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において腫瘍の転移を阻害する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子を含む組換えポリペプチドをコードするヌクレオチド分子を提供する。
別の実施形態では、本発明は、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子をコードするヌクレオチド分子と、アジュバントと、を含むワクチンを
提供する。
別の実施形態では、本発明は、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子をコードするヌクレオチド分子を含む組換えワクチンのベクターを提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において抗VEGFR2免疫応答を誘導する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む組換えポリペプチドをコードするヌクレオチド分子を含む免疫原性組成物を上記対象に投与することを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において癌を治療する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された組換えポリペプチド血管新生因子をコードするヌクレオチド分子を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において癌を阻害または抑制する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子をコードするヌクレオチド分子を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において腫瘍の再発を予防する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子をコードするヌクレオチド分子を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において腫瘍の転移を阻害する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子を含む組換えポリペプチドをコードするヌクレオチド分子を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
Lmに基づく構築物を発現するFlk−1/VEGFR2の設計(図1)。各遺伝子断片は、LLOに融合された発現ベクターpGG34にクローン化し、hlyプロモーターの制御下においた。 列挙した構築物からの各融合タンパク質の発現を示す培養上清のウエスタンブロット。融合タンパク質の検出にはポリクローナル抗体、ウサギ抗体、抗PEST抗体を使用し(下)、確認のためにマウス抗LLO抗体を使用した(上)。全てのレーンは、同じウエスタンブロットから取ったものであることに留意されたい。 各構築物で免疫した後、CD8細胞が、エクスビボ応答を制限したことを示すIFN−g ELISpot。ナイーブ群にはPBSのみを注射し、全ての群が対照Lm群を含んでいた。応答は、各Flk断片についてマッピングされた対応するエピトープに対するものである。群当たりN=5。グラフは平均±SEMを示す;*p<0.05、マンホイットニーの統計検定、実験は1回繰り返した。 Lmに基づく構築物を発現するFlk−1/VEGFR2の設計(図2)。構築した各構築物のクローン化した領域を四角く囲み、強調した/太字のアミノ酸は、H2d/qMHC IハプロタイプについてマッピングしたCTLエピトープを示す。 本発明において使用される断片の一実施形態を示すflk遺伝子のマップ。 flk遺伝子の種々のドメインに関連する本発明の一実施形態では、flk断片がどのように使用されるかを示すイラスト。 マクロファージ感染アッセイを方法に記載されるように行った。J774A.1細胞をリステリア構築物でインキュベートし、洗浄し、次いで、ゲンタマイシンとインキュベートして、マクロファージを感染させて細胞質内に脱出することができた細菌をAlexa−488(緑色)で示し、細胞の形状およびサイズの境界をPE CD11bhalo(赤色)で画定した。 Lm−LLO−Flk−1ワクチンは、インビボで確立されたHer−2/neu+腫瘍の退縮を誘導することができる(図3)。各構築物で処理したマウスのNT−2腫瘍の体積(mm)。グラフは平均±SEMを示す;*p<0.05、マンホイットニーの統計検定、群あたりN=8匹のマウス、実験は2回繰り返した。 種々のHer−2/neu領域に対するエピトープスプレッディング(epitope spreading)を示すIFN−g ELISpots。64日の時点の脾細胞を、Her−2/neuペプチドエピトープを用いてエクスビボで再刺激した。グラフは平均±SEMを示す;*p<0.05、マンホイットニーの統計検定、群あたりN=5匹のマウス、実験は1回繰り返した。 最初にNT−2腫瘍を確立してから、3週間にわたってマウスを3回免疫した。この図では、DAPIを用いた全内皮マーカーCD31−PEおよび核の染色を示す。アイソタイプ対照を、右側に示すような連続的な切片に使用した。Image Proソフトウェアにより血管密度の定量化を行った。グラフは平均±SEMを示す。*p<0.05、マンホイットニー検定、ns=有意ではなかった。 全内皮マーカーCD31−PE、DAPIを使用した核、および核内の低酸素マーカーである低酸素誘導因子−1α(HIF−1α)の染色。 完全に退縮した腫瘍を有するマウスは、腫瘍の再チャレンジに対する長期記憶を示す(図4)。100日目に、完全に退縮した腫瘍を有するマウスの反対側の側腹部にNT−2の再チャレンジを行った。生理食塩水で処理した群を、腫瘍増殖の陰性対照として使用した。 100日目の腫瘍が存在しないマウスに対する再チャレンジ後に腫瘍が増殖したマウスの腫瘍体積。両方のグラフとも、単一の実験に関するものである。腫瘍が存在しないマウスの数は、Flk−E1およびFlk−I1群で2/8匹、生理食塩水群は5匹のマウスであった。 抗血管新生ワクチンは、HER−2/neuに耐性のあるマウスにおいて有効ではない(図5)。FVB/N野生型(WT)マウスまたはFVB/Nトランスジェニック(Tg)マウスに1×10のNT−2細胞を皮下投与し、治療を開始する前に触知できるまで腫瘍を増殖させた。マウスを合計3回免疫し、腫瘍摂取後69日目までの平均腫瘍サイズをここに示す。グラフは平均±SEMを示す;*p<0.05、マンホイットニー検定、実験は2回繰り返した。 IFN−g ELISpotsのために脾臓をプロセスし、種々のHer−2/neuペプチドを用いてエクスビボで刺激するか、または第3のペプチドを陰性対照(pGag)とした。グラフは平均±SEMを示す;*p<0.05、マンホイットニー検定、実験は1回繰り返した。 各群からの腫瘍をプールし、TILのために消化した;ここでは、CD8αおよびEC1またはIC1に特異的な四量体で染色したHer−2/neu特異的T細胞を示す。野生型(WT)マウスにおいて有意により多くのHer−2/neu特異的T細胞が見られたが、トランスジェニック(Tg)マウスには見られず、対照Lm群は、低いバックグラウンドを示した。実験を1回繰り返したところ、同様の結果が得られた。 抗Flk−1Lmワクチンで保護されたマウスは、4T1実験的転移でチャレンジを行うと、原発腫瘍の増殖および腫瘍量の低下、ならびに罹患率および死亡率の低下を示す(図6)。Lm−LLO−Flk−1で保護された動物において、原発性皮下4T1腫瘍は徐々に増殖する。マウスを各ワクチンで3回免疫し、次いで、50,000個の4T1細胞を皮下および静脈内に注射した。グラフは、腫瘍体積の平均±SEMを示す。 4T1細胞で皮下にチャレンジを行った後の腫瘍が存在しないマウスの割合として示した腫瘍量。グラフは、処理群当たり8匹のマウスの平均を示す。 グラフは、目視検査および観察に基づく健康/正常なマウスの割合を示す。群当たりN=8匹のマウス。 グラフは生存率を示す。 Flk−1ワクチンは、マウスを実験的転移から保護し、より高い侵襲性の乳癌用の腫瘍モデルにおいて、弱いHer−2/neuのエピトープスプレッディングを誘導することができる(図7)。マウスを各ワクチンで3回免疫し、次いで、50,000個の4T1細胞を静脈内に注射し、腫瘍を25日間増殖させ、次いでマウスを屠殺した。肺組織上でHE染色した切片を作製し、手で腫瘍結節を数えた。グラフは、動物ごとに、肺葉当たりの肺転移の数を平均±SEMで示す;*p<0.05、マンホイットニー検定、実験を1回繰り返し、N=5匹のマウスで示す。 これらの動物からの脾臓をプロセスし、Her−2/neuのエピトープスプレッディングのためにIFN−g ELISpotアッセイにおいてエクスビボで再チャレンジを行った。4T1細胞株は、低レベルのマウスHer−2/neuを発現する。Flk−1−E1で免疫したマウスにのみスプレッディングが見られた。グラフは、対照Lm群と比較したウェル当たりのスポット数を平均±SEMで示す;*p<0.05、マンホイットニー検定、実験は1回繰り返した。群当たりN=5。 連続して3週間各ワクチンで免疫することによりマウスを保護し、次いで、50,000個の4T1−Luc細胞を静脈内に投与した同様の実験で、4週間にわたってマウスを長軸方向に撮像し、肺播種の発生および転移速度について調べた。 ROIでゲートをかけた表面積(sr)1cm当たり1秒(s)ごとに取得した光子(p)の平均照射量。グラフは平均±SEMを示す;*p<0.05、マンホイットニー検定、マウスに対する有意性は以下の通りである;18日目、Flk−E1のみ有意、25日目、Flk−E1およびFlk−I1の両方が対照Lmと比較して有意に異なる。 抗血管新生Flk−1ワクチンを使用した安全性試験。前の全ての実験で行ったようにマウスを3回免疫し、次いで、交配させるか、または創傷治癒試験に組み入れるかのいずれかにした(図8)。マウス(n=5/群)を同系FVB/Nオスと交配させ、交尾後に膣栓を観察することにより妊娠を確認した。これを交尾後0.5日目と見なした。全妊娠期間、出生時の仔マウスの体重、および総産子数を測定した。グラフは平均±SEMを示す;*p<0.05。 ワクチン接種した各マウスの背側の一対の無菌皮膚生体組織を作製した(N=5/群)。毎日治癒を観察した。14日目に、検査した全ての群で治癒が完了し、全ての群でほぼ同一の治癒が観察された。グラフは、創傷閉鎖までの日数を平均±SEMで示す。*p<0.05、マンホイットニー検定。 Flk−1ワクチンによって誘導されたエピトープスプレッディングは、Flk−1およびHer−2/neuが共有するドメイン間の交差反応性によるものではない可能性がある。対照LmまたはFlk−I1ワクチンのいずれかでマウスを3回免疫した。脾細胞をプロセスし、ペプチドチャレンジに応答したIFN−gの分泌のためにエクスビボで再チャレンジを行った。含まれたエピトープは、以前にマッピングされたpFlk−I1エピトープ(PGGPLMVIV、配列番号1)、Her−2/neuの推定上のpIC1エピトープ(GSGAFGTVYK、配列番号2)または対象とするエピトープ、Her−2/neuおよびFlk−1キナーゼドメイン間の推定上の共有エピトープ(GRGAFGQVI、配列番号3)であり、第3のエピトープを陰性対照として使用した(pGag)。グラフは平均±SEMを示す。N=3/群。 Flk−1ワクチンは、Her−2/neu乳腺腫瘍の自発的な同所性モデルにおいて、腫瘍の成長を有意に遅延させることができる。各Flkワクチンまたは対照LmのみでトランスジェニックFVB−rHer−2/neuマウスを3回免疫した。各マウスの腫瘍をHer−2/neuメッセージの変異について調べた。メッセージRNAを回収し、cDNAを合成して配列決定した。変異残基を判定するために、得られた配列を野生型配列と並べて対にした。4回以上生じた突然変異のみを真の突然変異と見なした。全ての突然変異の概要を左側に示すが、これは、群当たり少なくとも3匹だが5匹より少ない数を示す。全ての突然変異のデータを合わせて、ラットHer−2/neu野生型配列の上に重ね合わせた。太字のaa残基は、ワクチンがHer−2/neuドメインに対するものである場合に生じる突然変異である(Singh,2007)。赤で強調したaa残基は、Flk−1ワクチンが使用される場合に生じる突然変異である。青で強調した領域は、Her−2/neuキナーゼドメインを示す。緑で強調した領域は、ATP結合ドメインを示す。 腫瘍の成長は、腫瘍を抑制された状態に維持することに関与する重要なCTLエピトープに生じる突然変異に起因する。変異残基の「ホットスポット」または鎖をよく見ると、いくつかの変異残基は、以前にマッピングされた(Singh,2005および2007)CTLエピトープ内に見られることが分かった。そのようなエピトープの1つは、エピトープをH2Dq MHC I分子に固定するのに関与する重要なアミノ酸における突然変異を示す。他の「ホットスポット」は、新しいCTLエピトープについて調査中である。 抗Her−2/neuヒトキメラワクチンは、保護されたマウスの脳において転移性乳癌の増殖を遅延させることができる。抗ヒトHer−2/neuまたは対照ワクチンNYESO1のいずれかの各ワクチンでBalb/cマウスを3回免疫した。EMT6−Luc細胞(ミネソタ大学のJohn Ohlfest研究室より)をインビトロで増殖させ、次いで、麻酔下のマウスの脳内にマウス1匹当たり5,000細胞で注射した。図示する日に撮像する前に、低レベルのマウスHer−2/neu(データは表示せず)細胞を発現するEMT6−Luc細胞を増殖させた。EMT6−Luc細胞は酵素ルシフェラーゼを生成し、それらがD−ルシフェリンをインビボで代謝すると、その副産物は光子であり、それをXenogen X−100カメラを使用してエクスビボで取得し、ヒートマップを使用して表示した。ピクセル強度を光子数/秒/cm^2/表面積(cm)としてグラフ化し、平均照射量として表した。 抗HMWMAAヒトワクチンは、保護されたマウスの脳において転移性メラノーマ株の増殖を遅延させることができる。抗ヒトHMWMAA−Cまたは対照ワクチンNYESO1のいずれかの各ワクチンでC57Bl/6マウスを3回免疫した。B16F10−Luc細胞(UCSFのJeff Miller研究室より)をインビトロで増殖させ、次いで、麻酔下のマウスの脳内にマウス1匹当たり5,000細胞で注射した。B16F10親株はHMWMAAを発現しないため(私信)、HMWMAAの唯一の源は周皮細胞およびグリア細胞上にある。ルシフェラーゼの機構および画像を、図11Aと同じように取得した。 エンドグリンの配列(CD105)。Reisfeldのグループによってクローン化された配列に基づく元の断片(Lm−LLO−CD5にクローン化した)を太字および下線で示す。Rankpepおよび他のMHCエピトープ予測プログラムは、b、d、およびk H−2ハプロタイプには、この領域外に存在するいくつかの代替の予測的なCTLエピトープ(赤で強調)があると示したことに留意されたい。 CD105AおよびCD105Bを発現する新規リステリア構築物の設計。A.各構築物のクローン化した領域を太字で、また2つの予測的なエピトープを下線で示した;Lm−LLO−CD105AおよびLm−LLOCD105Bは、ともにエンドグリン遺伝子のほぼ全体に広がり、より可能性の高いCTLエピトープを包含する。B.下線部の各断片を、アジュバントLLOに融合された発現ベクターpGG34にクローン化した。 Lm−LLO−CD105Aは、抗LLO抗体およびウエスタンブロットによって検出される適切なサイズ(およそ80kD)のタンパク質を発現および分泌する。電気穿孔を使用して、XFL7株をCD105Aプラスミドで形質転換した。形質転換したXFL7細胞を37ug/mLおよび250ug/uLのクロラムフェニコールおよびストレプトマイシン上に播種した。2日間のインキュベーション期間中に形成されたコロニーをLB培地で増殖させ、遠心力で沈降させて、上清および細胞可溶化物をウエスタンブロットに供し、上清中に分泌されたタンパク質または細菌細胞に捕捉された内在性タンパク質のいずれかとして、融合融合タンパク質を検出した。 Lm−LLO−CD105Bは、抗LLO抗体およびウエスタンブロットによって検出される適切なサイズ(およそ74kD)のタンパク質を発現および分泌する。電気穿孔を使用して、XFL7株をCD105Aプラスミドで形質転換した。形質転換したXFL7細胞を37ug/mLおよび250ug/uLのクロラムフェニコールおよびストレプトマイシン上に播種した。2日間のインキュベーション期間中に形成されたコロニーをLB培地で増殖させ、遠心力で沈降させて、上清および細胞可溶化物をウエスタンブロットに供し、上清中に分泌されたタンパク質または細菌細胞に捕捉された内在性タンパク質のいずれかとして、融合融合タンパク質を検出した。 対照ワクチンLm−LLO−NY−ESO−1と比較した、Lm−LLO−CD105AおよびBで免疫したBalb/cマウスにおける4T1腫瘍の成長(乳腺脂肪帯に移植した2×105細胞)。図示する日に、各ワクチン2×108cfuでマウスにワクチン接種した。 図5Bに示す実験のマウスを32日目に屠殺し、肺を摘出してPBSで膨張させた。解剖顕微鏡下で、目に見える表面の転移を数えた。ナイーブ(p<0.01)またはLm−LLO−NY−ESO1(p<0.05)と比較して、Lm−LLO−CD105Bのみに有意な減少が見られた。 Lm−LLO−CD105AおよびBによる免疫は、内在性抗原HER−2/neuおよびgp70に対するエピトープスプレッディング、ならびに脾臓における抗原特異的T細胞の誘導を誘導する。図5Bに示す実験において、腫瘍移植後22日目に、3匹のマウスから脾臓を摘出してプールし、図示したペプチドで刺激した後、ELISpotにより単一細胞懸濁液を分析した。KdおよびDdは、これらのMHCクラスI分子に結合することが予測されたエンドグリン配列に由来する2つのペプチドであることに留意されたい。これらはCD105Aに存在する:AGPRTVTVM(Dd)およびCD105B AYSSCGMKV(Kd)。 Lm−LLO−CD105AおよびBによる免疫は、内在性抗原HER−2/neuおよびgp70に対するエピトープスプレッディング、ならびに腫瘍に浸潤する抗原特異的T細胞の誘導を誘導する。図5Bに示す実験において、腫瘍移植後22日目に、3匹のマウスから腫瘍を摘出してプールし、FACS分析のためにプロセスして、EC1、EC2、IC1およびAH1四量体、抗CD8およびCD62L、CD11Bで染色した。CD8+、CD62Llow上でCD11B集団にゲートをかけ、図示する四量体を使用して抗原特異性について分析した。 4、11、および18日目に、Lm−LLO−CD105AおよびBまたは対照ワクチンLm−LLO−NY−ESO−1で、各ワクチン2×108cfuで皮下免疫したFVBマウスに皮下移植したNT−2(1×106細胞)腫瘍の増殖。
一実施形態では、本発明は、血管新生因子を含む組換えリステリア株、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子を含む組換えポリペプチド、該組換えポリペプチドをコードする組換えヌクレオチド分子、関連するワクチン、ならびにそれらを用いる免疫原性的および治療的方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、血管新生因子またはその免疫原性断片を発現する組換えリステリア株を提供する。
別の実施形態では、本発明は、血管新生因子またはその免疫原性断片をコードする核酸を含む組換えリステリア株を提供する。
一実施形態では、本発明は、血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)ペプチドを含む組換えリステリア株、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結されたVEGFR2を含む組換えポリペプチド、該組換えポリペプチドをコードする組換えヌクレオチド分子、関連するワクチン、ならびに関連する免疫原性的および治療的方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)ポリペプチドまたはその免疫原性断片を発現する組換えリステリア株を提供する。
別の実施形態では、本発明は、エンドグリンポリペプチドまたはその免疫原性断片を発現する組換えリステリア株を提供する。
別の実施形態では、本発明は、血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)ポリペプチドまたはその免疫原性断片をコードする核酸を含む組換えリステリア株を提供する。
別の実施形態では、本発明は、エンドグリンポリペプチドまたはその免疫原性断片をコードする核酸を含む組換えリステリア株を提供する。
別の実施形態では、本発明は、本発明の組換えヌクレオチド分子を含む組換えリステリア株を提供する。別の実施形態では、本発明は、本発明の組換えポリヌクレオチドを含む組換えリステリア株を提供する。
本発明の方法および組成物の組換えリステリア株は、別の実施形態では、組換えリステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)株である。別の実施形態では、リステリア株は、組換えリステリア・ゼーリゲリ(Listeria
seeligeri)株である。別の実施形態では、リステリア株は、組換えリステリア・グレイ(Listeria grayi)株である。別の実施形態では、リステリア株は、組換えリステリア・イバノビ(Listeria ivanovii)株である。別の実施形態では、リステリア株は、組換えリステリア・ムライ(Listeria murrayi)株である。別の実施形態では、リステリア株は、組換えリステリア・ウェルシメリ(Listeria welshimeri)株である。別の実施形態では、リステリア株は、当該技術分野で既知の任意のその他のリステリア種の組換え株である。一実施形態においてリステリア株は、LLOを含むリステリア株であり、別の実施形態では、リステリア株は、ActAを含むリステリア株であり、別の実施形態では、リステリア株は、PEST様配列を含むリステリア株である。
一実施形態では、リステリア・モノサイトゲネスは、食細胞に感染することが可能なグラム陽性通性細胞内細菌であり、その生活環ゆえに外来タンパク質のための貴重な送達ビヒクルとなる。食作用の後、Lmは、溶血性病原性因子LLOを介して食胞から脱出し、hly遺伝子によってコードされ、細胞質において複製する。Lmは、溶血性ドメインを排除するように、LLOの最初の441個のアミノ酸に融合された関心の遺伝子を発現するように遺伝子操作することができる。LLOは、融合タンパク質におけるアジュバントの活性にとって重要なPESTドメインを含有する。
別の実施形態では、リステリア株は、遺伝子の欠失により弱毒化される。別の実施形態では、リステリア株は、1つより多くの遺伝子の欠失により弱毒化される。別の実施形態では、リステリア株は、遺伝子の欠失または不活性化により弱毒化される。別の実施形態では、リステリア株は、1つより多くの遺伝子の欠失または不活性化により弱毒化される。
別の実施形態では、突然変異する遺伝子はhlyである。別の実施形態では、突然変異する遺伝子はactAである。別の実施形態では、突然変異する遺伝子はplc Aであ
る。別の実施形態では、突然変異する遺伝子はplcBである。別の実施形態では、突然変異する遺伝子はmplである。別の実施形態では、突然変異する遺伝子はinl Aである。別の実施形態では、突然変異する遺伝子はinlBである。別の実施形態では、突然変異する遺伝子はbshである。
別の実施形態では、リステリア株は、栄養要求性変異株である。別の実施形態では、リステリア株は、ビタミン合成遺伝子をコードする遺伝子を欠損している。別の実施形態では、リステリア株は、パントテン酸シンターゼをコードする遺伝子を欠損している。
別の実施形態では、リステリア株は、アミノ酸代謝酵素を欠損している。別の実施形態では、リステリア株は、D−グルタミン酸シンターゼ遺伝子を欠損している。別の実施形態では、リステリア株は、dat遺伝子を欠損している。別の実施形態では、リステリア株は、dal遺伝子を欠損している。別の実施形態では、リステリア株は、dga遺伝子を欠損している。別の実施形態では、リステリア株は、ジアミノピメリン酸の合成に関与する遺伝子CysKを欠損している。別の実施形態では、遺伝子はビタミン−B12非依存性メチオニンシンターゼである。別の実施形態では、遺伝子はtrpAである。別の実施形態では、遺伝子はtrpBである。別の実施形態では、遺伝子はtrpEである。別の実施形態では、遺伝子はasnBである。別の実施形態では、遺伝子はgltDである。別の実施形態では、遺伝子はgltBである。別の実施形態では、遺伝子はleuAである。別の実施形態では、遺伝子はargGである。別の実施形態では、遺伝子はthrCである。別の実施形態では、リステリア株は、本明細書で上述した遺伝子のうちの1つ以上を欠損している。
別の実施形態では、リステリア株は、シンターゼ遺伝子を欠損している。別の実施形態では、遺伝子アミノ酸シンターゼ遺伝子である。別の実施形態では、遺伝子はfolPである。別の実施形態では、遺伝子はジヒドロウリジンシンターゼファミリーのタンパク質である。別の実施形態では、遺伝子はispDである。別の実施形態では、遺伝子はispFである。別の実施形態では、遺伝子はホスホエノールピルビン酸シンターゼである。別の実施形態では、遺伝子はhisFである。別の実施形態では、遺伝子はhisHである。別の実施形態では、遺伝子はfliIである。別の実施形態では、遺伝子はリボソーム大サブユニットシュードウリジンシンターゼである。別の実施形態では、遺伝子はispDである。別の実施形態では、遺伝子は二機能性GMPシンターゼ/グルタミンアミドトランスフェラーゼタンパク質である。別の実施形態では、遺伝子はcobSである。別の実施形態では、遺伝子はcobBである。別の実施形態では、遺伝子はcbiDである。別の実施形態では、遺伝子はウロポルフィリン−III C−メチルトランスフェラーゼ/ウロポルフィリノゲン−IIIシンセターゼである。別の実施形態では、遺伝子はcobQである。別の実施形態では、遺伝子はuppSである。別の実施形態では、遺伝子はtruBである。別の実施形態では、遺伝子はdxsである。別の実施形態では、遺伝子はmvaSである。別の実施形態では、遺伝子はdapAである。別の実施形態では、遺伝子はispGである。別の実施形態では、遺伝子はfolCである。別の実施形態では、遺伝子はクエン酸シンターゼである。別の実施形態では、遺伝子はargJである。別の実施形態では、遺伝子は3−デオキシ−7−ホスホヘプツロン酸シンターゼである。別の実施形態では、遺伝子はインドール−3−グリセロール−ホスフェートシンセターゼである。別の実施形態では、遺伝子はアントラニル酸シンターゼ/グルタミンアミドトランスフェラーゼ構成成分である。別の実施形態では、遺伝子はmenBである。別の実施形態では、遺伝子はメナキノン特異的イソコリスミ酸シンターゼである。別の実施形態では、遺伝子はホスホリボシルホルミルグリシンアミジンシンターゼIまたはIIである。別の実施形態では、遺伝子はホスホリボシルアミノイミダゾール−スクシノカルボキサミドシンターゼである。別の実施形態では、遺伝子はcarBである。別の実施形態では、遺伝子はcarAである。別の実施形態では、遺伝子はthyAである。別の実施形態で
は、遺伝子はmgsAである。別の実施形態では、遺伝子はaroBである。別の実施形態では、遺伝子はhepBである。別の実施形態では、遺伝子はrluBである。別の実施形態では、遺伝子はilvBである。別の実施形態では、遺伝子はilvNである。別の実施形態では、遺伝子はalsSである。別の実施形態では、遺伝子はfabFである。別の実施形態では、遺伝子はfabHである。別の実施形態では、遺伝子はシュードウリジンシンターゼである。別の実施形態では、遺伝子はpyrGである。別の実施形態では、遺伝子はtruAである。別の実施形態では、遺伝子はpabBである。別の実施形態では、遺伝子はatpシンセターゼ遺伝子(例えば、atpC、atpD−2、aptG、atpA−2等)である。
別の実施形態では、遺伝子はphoPである。別の実施形態では、遺伝子はaroAである。別の実施形態では、遺伝子はaroCである。別の実施形態では、遺伝子はaroDである。別の実施形態では、遺伝子はplcBである。
別の実施形態では、リステリア株は、ペプチド輸送体を欠損している。別の実施形態では、該遺伝子はABC輸送体/ATP結合/パーミアーゼタンパク質である。別の実施形態では、遺伝子はオリゴペプチドABC輸送体/オリゴペプチド結合タンパク質である。別の実施形態では、遺伝子はオリゴペプチドABC輸送体/パーミアーゼタンパク質である。別の実施形態では、遺伝子は亜鉛ABC輸送体/亜鉛結合タンパク質である。別の実施形態では、遺伝子は糖ABC輸送体である。別の実施形態では、遺伝子はリン酸輸送体である。別の実施形態では、遺伝子はZIP亜鉛輸送体である。別の実施形態では、遺伝子はEmrB/QacAファミリーの薬剤耐性輸送体である。別の実施形態では、遺伝子は硫酸輸送体である。別の実施形態では、遺伝子はプロトン依存性オリゴペプチド輸送体である。別の実施形態では、遺伝子はマグネシウム輸送体である。別の実施形態では、遺伝子は蟻酸塩/亜硝酸輸送体である。別の実施形態では、遺伝子はスペルミジン/プトレッシンABC輸送体である。別の実施形態では、遺伝子はNa/Pi−co輸送体である。別の実施形態では、遺伝子は糖リン酸輸送体である。別の実施形態では、遺伝子はグルタミンABC輸送体である。別の実施形態では、遺伝子は主要ファシリテーターファミリーの輸送体である。別の実施形態では、遺伝子はグリシンベタイン/L−プロリンABC輸送体である。別の実施形態では、遺伝子はモリブデンABC輸送体である。別の実施形態では、遺伝子はタイコ酸ABC輸送体である。別の実施形態では、遺伝子はコバルトABC輸送体である。別の実施形態では、遺伝子はアンモニウム輸送体である。別の実施形態では、遺伝子はアミノ酸ABC輸送体である。別の実施形態では、遺伝子は細胞分裂ABC輸送体である。別の実施形態では、遺伝子はマンガンABC輸送体である。別の実施形態では、遺伝子は鉄化合物ABC輸送体である。別の実施形態では、遺伝子はマルトース/マルトデキストリンABC輸送体である。別の実施形態では、遺伝子はBcr/CflAファミリーの薬物耐性輸送体である。
別の実施形態では、遺伝子は、上記タンパク質のうちの1つのサブユニットである。
一実施形態では、本発明の組成物は、一実施形態において抗血管新生特性を有する、インターフェロンγの生得的な強い刺激を誘導する。一実施形態では、本発明のリステリアは、一実施形態において抗血管新生特性を有する、インターフェロンγの生得的な強い刺激を誘導する(参照により、その全体が本明細書に組み込まれるDominiecki et al.,Cancer Immunol Immunother.2005 May;54(5):477−88.Epub 2004 Oct 6、参照により、その全体が本明細書に組み込まれるBeatty and Paterson,J Immunol.2001 Feb 15;166(4):2276−82)。一実施形態では、リステリアの抗血管新生特性は、CD4T細胞によって媒介される(Beatty and Paterson,2001)。別の実施形態では、リステリアの抗血管新生特性は、CD8T細胞によって媒介される。別の実施形態では、リステリアワクチン接種の結
果としてのIFN−γの分泌は、NK細胞、NKT細胞、Th1 CD4T細胞、TC1 CD8T細胞、またはそれらの組み合わせによって媒介される。
別の実施形態では、本発明の組成物は、1つ以上の抗血管新生タンパク質または抗血管新生因子の生成を誘導する。一実施形態では、抗血管新生タンパク質は、IFN−γである。別の実施形態では、抗血管新生タンパク質は、色素上皮由来因子(PEDF)、アンジオスタチン、エンドスタチン、fms様チロシンキナーゼ(sFlt)−1、または可溶性エンドグリン(sEng)である。一実施形態では、本発明のリステリアは、抗血管新生因子の放出に関与し、したがって、一実施形態では、対象に抗原を導入するためのベクターとしての役割に加えて、治療的な役割を有する。
各リステリア株およびその種類は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、本発明の方法および組成物の組換えリステリアは、抗原またはLLO−抗原融合物をコードする構築物で安定に形質転換される。一実施形態では、構築物は、さらなるサブクローニングを促進するポリリンカーを含有する。組換えリステリアを生成するためのいくつかの技術は既知であり、各技術は、本発明の別個の実施形態を表す。
一実施形態では、本発明の組成物および方法において有用な構築物は、リステリア染色体から発現される。
別の実施形態では、構築物または異種遺伝子は、相同的組換えを使用してリステリアの染色体に組み込まれる。相同的組換えのための技術は当該技術分野において周知であり、例えば、Frankel,FR,Hegde,S,Lieberman,J,and Y
Paterson.Introduction of a cell−mediated immune response to HIV gag using Listeria monocytogenes as a live vaccine vector.J.Immunol.155:4766−4774.1995、Mata,M,Yao,Z,Zubair,A,Syres,K and Y Paterson,Evaluation of a recombinant Listeria monocytogenes expressing an HIV protein that protects mice against viral challenge.Vaccine 19:1435−45,2001、Boyer,JD,Robinson,TM,Maciag,PC,Peng,X,Johnson,RS,Pavlakis,G,Lewis,MG,Shen,A,Siliciano,R,Brown,CR,Weiner,D,and Y Paterson.DNA prime Listeria
boost induces a cellular immune response to SIV antigens in the Rhesus Macaque model that is capable of limited suppression of SIV239 viral replication.Virology.333:88−101,2005に記載される。別の実施形態では、相同的組換えは、米国特許第6,855,320号に記載されるように行われる。別の実施形態では、温度感受性プラスミドが組換え体を選択するために使用される。各技術は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、構築物または異種遺伝子は、トランスポゾン挿入を用いてリステリアの染色体に組み込まれる。トランスポゾン挿入のための技術は当該技術分野において周知であり、例えば、とりわけ、Sun et al.(Infection and Immunity 1990,58:3770−3778)によりDP−L967の構築において記載されている。トランスポゾン変異誘発は、別の実施形態では、安定したゲノムの挿入変異型が形成され得るという利点を有する。別の実施形態では、トランスポゾン変異誘発によって外来遺伝子が挿入されているゲノムにおける位置は不明である。
別の実施形態では、構築物または異種遺伝子は、ファージ組込み部位を用いてリステリアの染色体に組み込まれる(Lauer P,Chow MY et al,Construction,characterization,and use of two LM site−specific phage integration vectors.J Bacteriol 2002;184(15):4177−86)。別の実施形態では、ゲノム内の任意の適切な部位であり得る(例えば、comKまたはarg tRNA遺伝子の3’末端)対応する付着部位に異種遺伝子を挿入するために、インテグラーゼ遺伝子およびバクテリオファージの付着部位(例えば、U153またはPSAリステリオファージ)が使用される。別の実施形態では、内在性プロファージは、構築物または異種遺伝子の組み込みの前に利用される付着部位から治癒される。別の実施形態では、この方法は、単一コピーの組み込み体をもたらす。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
一実施形態では、本発明の組成物は、リステリア株のエピソームベクターから発現される。別の実施形態では、構築物は、リステリア株によってエピソームベクター上に保有される。別の実施形態では、構築物は、リステリア株によってプラスミド上に保有される。抗原融合タンパク質を発現するLMベクターは、この技術により構築されてきた。Lm−GG/E7は、本明細書に記載されるように、prfA遺伝子のコピーと、酵素の溶血作用を排除するように切断されたLLO(hly)遺伝子の一形態に融合されたE7遺伝子のコピーで、prfA欠失変異型を補完することによって作られた。機能性LLOは、hlyの内在性染色体のコピーを介して生物により維持された。別の実施形態では、プラスミドは、抗生物質抵抗性遺伝子を含む。別の実施形態では、プラスミドは、形質転換リステリア株のゲノムが欠落した病原性因子をコードする遺伝子を含有する。別の実施形態では、病原性因子はprfAである。別の実施形態では、病原性因子はLLOである。別の実施形態では、病原性因子はActAである。別の実施形態では、病原性因子は、弱毒化の標的として上に列挙した遺伝子のうちのいずれかである。別の実施形態では、病原性因子は、当該技術分野において既知である任意の他の病原性因子である。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、本発明の組換えペプチドは、PI−PLC等のリステリアタンパク質、または該タンパク質をコードする構築物に融合される。別の実施形態では、溶血素、ActA、またはホスホリパーゼ等の分泌されるリステリアタンパク質のシグナル配列は、抗原をコードする遺伝子に融合される。別の実施形態では、組換えワクチンのベクターのシグナル配列が使用される。別の実施形態では、組換えワクチンのベクターにおいて機能性であるシグナル配列が使用される。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、構築物は、エピソームの様式でリステリア株に含有される。別の実施形態では、外来抗原は、組換えリステリア株の内部に保持されるベクターから発現される。
リステリアにおける各発現の方法は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、本発明の組換えリステリア株は、動物宿主で継代されている。別の実施形態では、継代は、ワクチンのベクターとして株の有効性を最大化する。別の実施形態では、継代は、リステリア株の免疫原性を安定化する。別の実施形態では、継代は、リステリア株の病原性を安定化する。別の実施形態では、継代は、リステリア株の免疫原性を増加させる。別の実施形態では、継代は、リステリア株の病原性を増加させる。別の実施形態では、継代は、リステリア株の不安定な亜株を除去する。別の実施形態では、継代は、リステリア株の不安定な亜株の罹患率を減少させる。別の実施形態では、継代は、株を弱毒化させるか、または別の実施形態では、株の病原性を低下させる。一実施形態では
、リステリアが継代された動物は哺乳動物であり、一実施形態では、それはマウスである。本発明は、マウス、ウサギ、モルモット、ハムスター、スナネズミ、ラット等の哺乳動物の使用を企図する。そのような哺乳動物は当該技術分野において周知であり、卸売業者、流通業者、および研究所、例えば、Jackson Laboratories(Bar Harbor,Me.)を通して当業者に入手可能である。組換えリステリア株を動物宿主に継代させる方法は、当該技術分野において既知であり、例えば、米国特許出願第10/541,614号に記載される。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
他の関連する態様において、本発明は、切断されたActA、LLO、またはPESTタンパク質をコードする単離された核酸と、核酸が、好ましくは、該核酸によってコードされるタンパク質の発現を指示することが可能であるようにプロモーター/調節配列を含む核酸に作動可能に連結されたVEGFR2タンパク質もしくはその免疫原性断片、またはエンドグリンもしくはその免疫原性断片をコードする単離された核酸とを含む。したがって、本発明は、発現ベクターと、例えば、Sambrook et al.(1989,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,New York)、およびAusubel et al.(1997,Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley&Sons,New
York)に記載されるように、細胞内で外来性DNAを同時発現することにより、細胞に外来性DNAを導入するための方法とを包含する。
本発明の別の実施形態では、「核酸」または「ヌクレオチド」は、一連の少なくとも2つの塩基−糖−リン酸の組み合わせを指す。該用語は、一実施形態では、DNAおよびRNAを含む。「ヌクレオチド」は、一実施形態では、核酸ポリマーの単量体単位を指す。RNAは、一実施形態では、tRNA(転移RNA)、snRNA(核内低分子RNA)、rRNA(リボソームRNA)、mRNA(メッセンジャーRNA)、アンチセンスRNA、低分子干渉RNA(siRNA)、マイクロRNA(miRNA)、およびリボザイムの形態である。siRNAおよびmiRNAの使用が記載されている(Caudy AA et al,Genes&Devel 16:2491−96(本明細に引用される参考文献))。DNAは、他の実施形態では、プラスミドDNA、ウイルスDNA、直鎖DNA、もしくは染色体DNA、またはこれらの群の誘導体の形態であり得る。また、これらのDNAおよびRNAの形態は、一本鎖、二本鎖、三本鎖、または四本鎖であり得る。該用語はまた、別の実施形態では、他の種類の主鎖を含有するが、塩基は同じである人工核酸を含む。一実施形態では、人工核酸はPNA(ペプチド核酸)である。PNAは、ペプチド主鎖およびヌクレオチド塩基を含有し、一実施形態では、DNA分子およびRNA分子の両方に結合することが可能である。別の実施形態では、ヌクレオチドはオキセタンで修飾される。別の実施形態では、ヌクレオチドは、1つ以上のリン酸ジエステル結合をホスホロチオエート結合に置換することによって修飾される。別の実施形態では、人工核酸は、当該技術分野で既知である天然核酸のリン酸主鎖の任意の他の変異型を含有する。ホスホチオレート核酸およびPNAの使用は、当業者に既知であり、例えば、Neilsen PE,Curr Opin Struct Biol 9:353−57およびRaz NK et al Biochem Biophys Res Commun.297:1075−84に記載される。核酸の生成および使用は、当業者に既知であり、例えば、Molecular Cloning,(2001),Sambrook and Russell,eds.およびMethods in Enzymology:Methods for molecular cloning in eukaryotic cells(2003)Purchio and G.C. Fareedに記載される。各核酸誘導体は、本発明の別個の実施形態を表す。
一実施形態では、「単離された核酸」は、自然に生じた状態でその側面に位置する配列
、例えば、通常断片に隣接する配列(例えば、それが自然に生じるゲノムの断片に隣接する配列)から除去されたDNA断片から分離された核酸セグメントまたは断片を指す。該用語はまた、核酸(例えば、RNAまたはDNAまたはタンパク質)を自然に伴い、細胞において自然に該核酸を伴う他の構成成分から実質的に精製された核酸に当てはまる。したがって、該用語は、ベクター、自発的に複製するプラスミドもしくはウイルス、または原核生物もしくは真核生物のゲノムDNAに組み込まれるか、あるいは他の配列から独立した別個の分子として(例えば、cDNAまたはゲノムまたはPCRもしくは制限酵素消化によって生成されるcDNA断片として)存在する、組換えDNAを含む。
一実施形態では、本発明は、本発明のポリペプチドをコードするオリゴヌクレオチドを含むベクターを提供する。一実施形態では、用語「オリゴヌクレオチド」は、通常、20個以下の塩基を有する、短い核酸ポリマーを指す。一実施形態では、本発明は、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含むベクターを提供する。一実施形態では、用語「ポリヌクレオチド」は、多数のヌクレオチドの鎖を指し、一実施形態では、それは5個より多く、別の実施形態において10個より多く、別の実施形態において20個より多く、別の実施形態において50個より多い。一実施形態では、オリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチドまたは核酸は、原核生物の配列、真核生物のmRNA、真核生物のmRNAに由来するcDNA、真核生物(例えば、哺乳類)のDNAに由来するゲノムDNA配列、または合成DNA配列を指し得る。該用語はまた、DNAおよびRNAの既知の塩基類似体のうちのいずれかを含む配列も指す。
一実施形態では、本発明の2つのポリヌクレオチドは、作動可能に連結されている。例えば、一実施形態では、LLOをコードするポリヌクレオチドと、Flk1−E1、Flk1−E2、またはFlk1−I1とは、作動可能に連結されている。一実施形態では、「作動可能に連結される」とは、一本鎖または二本鎖の核酸部分が、それらが一緒に発現されるような様式で核酸部分内に配列された2つのポリヌクレオチドを含むことを意味する。例として、遺伝子のコード領域に作動可能に連結されたプロモーターは、該コード領域の転写を促進することが可能である。
一実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、プロモーター/調節配列を含み、一実施形態では、プロモーター/調節配列は、細胞内の所望のタンパク質の発現を駆動するように、所望のタンパク質コード配列の5’末端に位置する。所望のタンパク質をコードする核酸およびそのプロモーター/調節配列は、ともに「導入遺伝子」を含む。
一実施形態では、本発明の単離された核酸は、プロモーターの制御下で発現され、一実施形態では、プロモーターは、hlyプロモーター、prfAプロモーター、ActAプロモーター、またはp60プロモーターである。別の実施形態では、本発明のポリペプチドは、本明細書に記載されるように、プロモーターから発現される。別の実施形態では、プロモーターは、CMVまたはCAGプロモーターである。使用され得る他のプロモーターは、当該技術分野において既知である。
一実施形態では、用語「プロモーター/調節配列」は、プロモーター/調節配列に作動可能に連結された遺伝子産物の発現に必要とされる核酸配列を指す。いくつかの場合において、この配列は、コアプロモーター配列であり得、他の場合において、この配列はまた、エンハンサー配列、および遺伝子産物の発現に必要とされる他の調節要素も含み得る。プロモーター/調節配列は、例えば、組織特異的な様式で遺伝子産物を発現する配列であり得る。
一実施形態では、「恒常的」プロモーターは、遺伝子産物をコードするかまたは特定するポリヌクレオチドに作動可能に連結されると、ヒト生細胞のほとんどまたは全ての生理
学的条件下で、該細胞において遺伝子産物を生成させるヌクレオチド配列である。
一実施形態では、「誘導性」のプロモーターは、遺伝子産物をコードするかまたは特定するポリヌクレオチドに作動可能に連結されると、実質的にプロモーターに対応するインデューサーが細胞内に存在するときのみ、生細胞において遺伝子産物を生成させるヌクレオチド配列である。
一実施形態では、「組織特異的」なプロモーターは、遺伝子産物をコードするかまたは特定するポリヌクレオチドに作動可能に連結されると、ヒト細胞が実質的にプロモーターに対応する組織型の細胞である場合にのみ、該生細胞において遺伝子産物を生成させるヌクレオチド配列である。
別の実施形態では、本発明は、本発明の組換えポリペプチドをコードする単離された核酸を提供する。一実施形態では、単離された核酸は、本発明の組換えポリペプチドをコードする核酸と少なくとも85%の相同性を共有する配列を含む。別の実施形態では、単離された核酸は、本発明の組換えポリペプチドをコードする核酸と少なくとも90%の相同性を共有する配列を含む。別の実施形態では、単離された核酸は、本発明の組換えポリペプチドをコードする核酸と少なくとも95%の相同性を共有する配列を含む。別の実施形態では、単離された核酸は、本発明の組換えポリペプチドをコードする核酸と少なくとも97%の相同性を共有する配列を含む。別の実施形態では、単離された核酸は、本発明の組換えポリペプチドをコードする核酸と少なくとも99%の相同性を共有する配列を含む。
したがって、本発明は、本発明の単離された核酸を含むベクターを含む。所望の核酸のベクターへの組み込みおよびベクターの選択は、例えば、Sambrook et al.(1989,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,New York)、およびAusubel et al.(1997,Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley&Sons,New York)に記載されるように、当該技術分野において周知である。
本発明はまた、そのようなベクターを含有する細胞、ウイルス、プロウイルス等も含む。ベクターおよび/または外来性核酸を含む細胞を生成するための方法は、当該技術分野において周知である。例えば、Sambrook et al.(1989,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,New York)、およびAusubel et al.(1997,Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley&Sons,New York)を参照されたい。
別の実施形態では、発現ベクターはプラスミドである。組換えベクターを構築および利用するための方法は、当該技術分野において周知であり、例えば、Sambrook et al.(2001,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,New York)、およびBrent et al.(2003,Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley&Sons,New York)に記載される。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、ベクターは細胞内病原体である。別の実施形態では、ベクターは、
細胞質病原体に由来する。別の実施形態では、ベクターは、細胞内病原体に由来する。別の実施形態では、細胞内病原体は、主として細胞媒介性免疫応答を誘導する。別の実施形態では、ベクターはサルモネラ株である。別の実施形態では、ベクターはBCG株である。別の実施形態では、ベクターは細菌ベクターである。別の実施形態では、本発明のベクターで形質導入された樹状細胞は、対象の免疫応答を上方制御するように対象に投与され得、一実施形態では、それは、CTL活性を上方制御することによって達成される。
別の実施形態では、組換えワクチンのベクターは、Th1優性型免疫応答を誘導する。
別の実施形態では、ベクターは、サルモネラ菌種、赤痢菌種、BCG、リステリア・モノサイトゲネス、大腸菌、およびストレプトコッカス・ゴルドニから選択される。別の実施形態では、融合タンパク質は、ファゴリソソーム融合を回避し、細胞の細胞質で生存するように修飾された組換え細菌ベクターによって送達される。別の実施形態では、ベクターはウイルスベクターである。他の実施形態では、ベクターは、ワクシニア、トリポックス、アデノウイルス、AAV、ワクシニアウイルスNYVAC、修飾ワクシニア株アンカラ(MVA)、セムリキ森林ウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、ヘルペスウイルス、およびレトロウイルスから選択される。別の実施形態では、ベクターはネイキッドDNAベクターである。別の実施形態では、ベクターは、当該技術分野において既知である任意の他のベクターである。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
一実施形態では、本発明は、リステリアを提供し、一実施形態では、それは、本発明の単離された核酸またはベクターを含むリステリアワクチン株である。一実施形態では、「リステリアワクチン株」は、VEGFR2もしくはそのタンパク質、またはエンドグリンもしくはそのタンパク質を発現する組換えリステリア体を指して本明細書において使用される。
別の実施形態では、本発明は、本発明の組換えリステリア株と、任意選択でアジュバントとを含むワクチンを提供する。別の実施形態では、本発明は、本発明の組換えポリペプチドと、任意選択でアジュバントとを含むワクチンを提供する。別の実施形態では、本発明は、本発明の組換えオリゴヌクレオチドと、任意選択でアジュバントとを含むワクチンを提供する。
一実施形態では、本発明のワクチンは、アジュバントをさらに含む。一実施形態では、ワクチンは、サイトカイン、ケモカイン、またはそれらの組み合わせをさらに含む。一実施形態では、ワクチンは、組成物への曝露の結果として、組成物中の抗原またはポリペプチドに対する免疫応答を誘発する組成物である。別の実施形態では、ワクチンまたは組成物は、APCをさらに含み、一実施形態では、それらは対象に対して自家性であり、別の実施形態では、それらは対象に対して同種である。
一実施形態では、「ワクチン」は、組成物への曝露の結果として、組成物中の抗原またはポリペプチドに対する宿主の免疫応答を誘発する組成物である。一実施形態では、免疫応答は、特定の抗原に対するものであるか、または抗原上の特定のエピトープに対するものである。一実施形態では、ワクチンは、ペプチドワクチンであり得、別の実施形態では、DNAワクチンであり得る。別の実施形態では、ワクチンは、細胞内に含有され得、別の実施形態では、細胞によって送達され得、一実施形態では、それは細菌細胞であり、一実施形態では、それはリステリアである。一実施形態では、ワクチンは、対象が疾患もしくは状態に罹患または発症することを予防することができ、別の実施形態では、ワクチンは、疾患または状態を有する対象に治療的であり得る。本発明の組成物の治療的および予防的な効果は、本明細書において上述した通りである。一実施形態では、本発明のワクチンは、本発明の組成物と、アジュバント、サイトカイン、ケモカイン、またはそれらの組み合わせとを含む。
別の実施形態では、本発明は、本発明の組換えポリペプチドを含む免疫原性組成物を提供する。別の実施形態では、本発明の方法および組成物の免疫原性組成物は、本発明の組換えポリペプチドをコードする組換えワクチンのベクターを含む。別の実施形態では、免疫原性組成物は、本発明の組換えポリペプチドをコードするプラスミドを含む。別の実施形態では、免疫原性組成物は、アジュバントを含む。一実施形態では、本発明のベクターは、ワクチン組成物の一部として投与され得る。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
本発明の方法および組成物において利用される免疫原性組成物は、別の実施形態では、組換えワクチンのベクターを含む。別の実施形態では、組換えワクチンのベクターは、本発明の組換えポリペプチドをコードするプラスミドを含む。別の実施形態では、組換えワクチンのベクターは、本発明の単離された核酸を含む。別の実施形態では、組換えワクチンのベクターは、本発明の組換えポリペプチドをコードする単離された核酸を含む。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
本発明の方法および組成物の免疫原性組成物は、別の実施形態では、Th1優性型免疫応答に有利に働くアジュバントを含む。別の実施形態では、アジュバントは、主としてTh1媒介性免疫応答に有利に働く。別の実施形態では、アジュバントは、Th1型免疫応答に有利に働く。別の実施形態では、アジュバントは、Th1媒介免疫応答に有利に働く。別の実施形態では、アジュバントは、抗体が媒介する応答よりも細胞が媒介する免疫応答に有利に働く。別の実施形態では、アジュバントは、当該技術分野において既知である任意の他の種類のアジュバントである。別の実施形態では、免疫原性組成物は、標的タンパク質に対するT細胞免疫応答の形成を誘導する。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、アジュバントはMPLである。別の実施形態では、アジュバントはQS21である。別の実施形態では、アジュバントはTLRアゴニストである。別の実施形態では、アジュバントはTLR4アゴニストである。別の実施形態では、アジュバントはTLR9アゴニストである。別の実施形態では、アジュバントはResiquimod(登録商標)である。別の実施形態では、アジュバントはイミキモドである。別の実施形態では、アジュバントはCpGオリゴヌクレオチドである。別の実施形態では、アジュバントはサイトカインまたはそれをコードする核酸である。別の実施形態では、アジュバントはケモカインまたはそれをコードする核酸である。別の実施形態では、アジュバントはIL−12またはそれをコードする核酸である。別の実施形態では、アジュバントはIL−6またはそれをコードする核酸である。別の実施形態では、アジュバントはリポ多糖類である。別の実施形態では、アジュバントは、Fundamental Immunology,5th ed(August 2003):William E.Paul(Editor);Lippincott Williams&Wilkins Publishers;Chapter 43:Vaccines,GJV Nossal(参照により本明細書に組み込まれる)に記載される通りである。別の実施形態では、アジュバントは、当該技術分野において既知である任意の他のアジュバントである。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
一実施形態では、「Th1優性型免疫応答」は、IFN−γが分泌される免疫応答を指す。別の実施形態では、それは、腫瘍壊死因子βが分泌される免疫応答を指す。別の実施形態では、それは、IL−2が分泌される免疫応答を指す。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、本発明は、非溶血性リステリオリシン(LLO)ポリペプチド、A
ctAポリペプチド、またはPEST様ポリペプチドもしくはその断片から選択される非VEGFR2ポリペプチドに作動可能に連結されたVEGFR2ポリペプチドまたはVEGFR2ポリペプチドの断片を含む組換えポリペプチドを提供する。一実施形態では、断片は、当該技術分野において既知であるアッセイおよびツールを使用して証明され得るように、完全長ペプチドまたはタンパク質と同じかまたはそれに類似する性質または機能を有する。本発明の完全長ペプチドおよびタンパク質の性質および機能は、本明細書において後に詳述する。
別の実施形態では、本発明は、非溶血性リステリオリシン(LLO)ポリペプチド、ActAポリペプチド、またはPEST様ポリペプチドもしくはその断片から選択される非エンドグリンポリペプチドに作動可能に連結されたエンドグリンまたはエンドグリンポリペプチドの断片を含む組換えポリペプチドを提供する。一実施形態では、断片は、当該技術分野において既知であるアッセイおよびツールを使用して証明され得るように、完全長ペプチドまたはタンパク質と同じかまたはそれに類似する性質または機能を有する。本発明の完全長ペプチドおよびタンパク質の性質および機能は、本明細書において後に詳述する。
一実施形態では、本発明は、血管新生因子またはその免疫原性断片をコードする核酸を含む組換えリステリア株を提供する。
一実施形態では、本発明は、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子またはその免疫原性断片を含む組換えポリペプチドを提供する。
一実施形態では、本発明の組成物は、血管新生因子またはその免疫原性断片を含み、一実施形態では、免疫原性断片は、宿主免疫系によって認識される1つ以上のエピトープを含む。一実施形態では、血管新生因子は、新しい血管の形成に関与する分子である。一実施形態では、血管新生因子はVEGFR2である。別の実施形態では、血管新生因子はエンドグリンである。別の実施形態では、本発明の血管新生因子は、アンジオゲニン、アンジオポエチン−1、Del−1、線維芽細胞増殖因子:酸性(aFGF)および塩基性(bFGF)、フォリスタチン、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)、肝細胞増殖因子(HGF)/散乱係数(SF)、インターロイキン−8(IL−8)、レプチン、ミドカイン、胎盤増殖因子、血小板由来内皮細胞増殖因子(PD−ECGF)、血小板由来増殖因子−BB(PDGF−BB)、プレイオトロフィン(PTN)、プログラニュリン、プロリフェリン、トランスフォーミング増殖因子α(TGF−α)、トランスフォーミング増殖因子β(TGF−β)、腫瘍壊死因子α(TNF−α)、血管内皮増殖因子(VEGF)/血管透過性因子(VPF)である。別の実施形態では、血管新生因子は血管新生タンパク質である。一実施形態では、増殖因子は血管新生タンパク質である。一実施形態では、本発明の組成物および方法における使用のための血管新生タンパク質は、線維芽細胞増殖因子(FGF)、VEGF、VEGFRおよびニューロピリン1(NRP−1)、アンジオポエチン1(Ang1)およびTie2、血小板由来増殖因子(PDGF、BB−ホモ二量体)およびPDGFR、トランスフォーミング増殖因子β(TGF−β)、エンドグリンおよびTGF−β受容体、単球走化性タンパク質−1(MCP−1)、インテグリンαVβ3、αVβ5およびα5β1、VE−カドヘリンおよびCD31、エフリン、プラスミノーゲン活性化因子、プラスミノーゲン活性化因子インヒビター−1、一酸化窒素合成酵素(NOS)およびCOX−2、AC133、またはId1/Id3である。一実施形態では、本発明の組成物および方法における使用のための血管新生タンパク質は、アンジオポエチンであり、一実施形態では、それはアンジオポエチン1、アンジオポエチン3、アンジオポエチン4、またはアンジオポエチン6である。一実施形態では、エンドグリンは、CD105、EDG、HHT1、ORW、またはORW1としても知られる。一実施形態では、エンドグリンはTGFβ共受容体である。
一実施形態では、本発明の組成物および方法における使用のための血管新生因子は、HMW−MAAを含まない。別の実施形態では、本発明の組成物および方法における使用のための血管新生因子は、HMWMAAを含む。一実施形態では、HMWMAAは、高分子量メラノーマ関連抗原(HMWMAA)、NG2、メラノーマ関連コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(MCSP)、MCSPG、MSK16、HMWMAA、MEL−CSPG、またはコンドロイチン硫酸プロテオグリカン4(CSPG4)としても知られる。他の血管新生因子は、当該技術分野において既知であり、本発明の組成物および方法において使用することができる。
したがって、一実施形態では、本発明の組成物および方法は、腫瘍脈管構造を標的とする。一実施形態では、本発明の組成物および方法は、大規模なエピトープスプレッディングを示し、一実施形態では、それは、誘導エピトープとは異なる非交差反応性のエピトープが、進行中の免疫応答の主要な標的となるプロセスである。一実施形態では、本明細書に後述する実施例において提示されるデータは、腫瘍脈管構造を標的とするワクチンが内在性腫瘍抗原に対する免疫応答を誘導できることを示し、一実施形態では、それは、当業者が、特定の腫瘍関連抗原を標的とすることなく、腫瘍を治療、抑制、または阻害することを可能にする。したがって、一実施形態では、本発明の組成物は、癌または腫瘍に対する汎用ワクチンとしての役割を果たし、一実施形態では、それは、特定の腫瘍抗原が有効であることに依存しない。一実施形態では、腫瘍脈管構造および周皮細胞の被覆が不十分であるため、腫瘍特異性が付与される。
一実施形態では、本発明の組成物は、本発明の方法において非常に有効であり、VEGFR2/HMWMAA/エンドグリン等の血管新生に関連するポリペプチドは一般的な機能に必要不可欠であり、したがって損失または置換されないので、抗原欠質変異型が生じる確立が低いため、一実施形態では、長期間にわたり有効である。一実施形態では、本発明の組成物および方法は、十分に発達した脈管構造および周皮細胞の被覆を有する正常組織を損なうことはないが、脈管構造および周皮細胞の被覆が十分に発達していない腫瘍脈管構造を標的とする。
別の実施形態では、血管新生因子の特定の断片が、本発明の組成物および方法において使用される。一実施形態では、本発明の組成物および方法において使用される断片は、T細胞エピトープを含有する領域について血管新生因子のアミノ酸配列を分析することに基づいており、一実施形態では、それはエピトープ予測プログラム(そのうちのいくつかは当該技術分野において既知である(例えば、SYFPEITHI:http://www.syfpeithi.de/またはRANKpep:http://bio.dfci.harvard.edu/RANKPEP/))を用いて血管新生因子配列を検索することによって決定され、別の実施形態では、それは予測的なエピトープマッピングによって決定される。別の実施形態では、疎水性マップ(一実施形態においてExpasy:http://ca.expasy.org/である)が、本発明の組成物および方法における使用のための血管新生因子の断片を同定するために、単独でまたはエピトープ予測プログラムとともに使用される。別の実施形態では、血管新生因子の断片は、T細胞エピトープを含むことが分かっている他の種(一実施形態では、マウスまたはラットである)の血管新生因子の配列と相同であるヒト配列を使用して同定される。別の実施形態では、本発明の組成物および方法において使用される血管新生因子の断片は、T細胞エピトープを含有する血管新生因子の領域に関する当該技術分野における知識に基づいている。
一実施形態では、本発明の組成物および方法における使用のための血管新生因子は、VEGFR2である。
一実施形態では、血管内皮増殖因子(VEGF)は、脈管形成(胚循環系の形成)および血管新生(既存の脈管構造からの血管の増殖)の両方に関与する重要なシグナル伝達タ
ンパク質である。一実施形態では、VEGF活性は、限定数の他の細胞型(例えば、刺激単球/マクロファージ遊走)に効果を有するが、主に血管内皮の細胞に限定される。インビトロで、VEGFは、内皮細胞の有糸分裂誘発および細胞遊走を刺激することが示されている。VEGFはまた、微小血管透過性を高め、時折、血管透過性因子とも称される。
一実施形態では、VEGFファミリーの全てのメンバーは、細胞表面上のチロシンキナーゼ受容体(VEGFR)に結合することにより細胞応答を刺激し、それらを二量体化させ、トランスリン酸化を経て活性化される。VEGF受容体は、7つの免疫グロブリン様ドメインからなる細胞外部分、単一の膜貫通領域、およびスプリットチロシンキナーゼドメインを含有する細胞内部分を有する。
一実施形態では、VEGF−Aは、VEGFR−2(KDR/Flk−1)リガンドおよびVEGFR−1(Flt−1)リガンドである。一実施形態では、VEGFRは、VEGFに対する既知の細胞応答のほとんど全てを媒介する。VEGFR−1の機能はあまり明らかになっていないが、一実施形態では、VEGFR−2結合からVEGFを隔離することにより、VEGFR−2のシグナル伝達を調節すると考えられており、一実施形態では、それは胚の脈管形成の間に特に重要である。一実施形態では、VEGF−CおよびVEGF−Dは、VEGFR−3受容体のリガンドであり、一実施形態では、それはリンパ脈管新生を媒介する。
一実施形態では、本発明の組成物は、VEGF受容体またはその断片を含み、一実施形態では、それはVEGFR−2であり、別の実施形態においてVEGFR−1であり、別の実施形態においてVEGFR−3である。
一実施形態では、血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)は、活性化内皮細胞(EC)において高度に発現され、新しい血管の形成に関与する。一実施形態では、VEGFR2は、VEGFの5つ全てのアイソフォームに結合する。一実施形態では、EC上のVEGFR2を通るVEGFのシグナル伝達は、増殖、遊走、および最終的な分化を誘導する。一実施形態では、VEGFR2のマウス相同体は胎児肝臓キナーゼ遺伝子−1(Flk−1)であり、それは強力な治療標的であり、腫瘍の増殖、浸潤、および転移において重要な役割を有する。一実施形態では、VEGFR2はまた、キナーゼ挿入ドメイン受容体(III型受容体型チロシンキナーゼ)(KDR)、分化抗原群309(CD309)、FLK1、Ly73、Krd−1、VEGFR、VEGFR−2、または6130401C07とも称される。
別の実施形態では、本発明の組成物において使用されるVEGFR2タンパク質は、以下の配列を有する:
MESKALLAVALWFCVETRAASVGLPGDFLHPPKLSTQKDILTILANTTLQITCRGQRDLDWLWPNAQRDSEERVLVTECGGGDSIFCKTLTIPRVVGNDTGAYKCSYRDVDIASTVYVYVRDYRSPFIASVSDQHGIVYITENKNKTVVIPCRGSISNLNVSLCARYPEKRFVPDGNRISWDSEIGFTLPSYMISYAGMVFCEAKINDETYQSIMYIVVVVGYRIYDVILSPPHEIELSAGEKLVLNCTARTELNVGLDFTWHSPPSKSHHKKIVNRDVKPFPGTVAKMFLSTLTIESVTKSDQGEYTCVASSGRMIKRNRTFVRVHTKPFIAFGSGMKSLVEATVGSQVRIPVKYLSYPAPDIKWYRNGRPIESNYTMIVGDELTIMEVTERDAGNYTVILTNPISMEKQSHMVSLVVNVPPQIGEKALISPMDSYQYGTMQTLTCTVYANPPLHHIQWYWQLEEACSYRPGQTSPYACKEWRHVEDFQGGNKIEVTKNQYALIEGKNKTVSTLVIQA
ANVSALYKCEAINKAGRGERVISFHVIRGPEITVQPAAQPTEQESVSLLCTADRNTFENLTWYKLGSQATSVHMGESLTPVCKNLDALWKLNGTMFSNSTNDILIVAFQNASLQDQGDYVCSAQDKKTKKRHCLVKQLIILERMAPMITGNLENQTTTIGETIEVTCPASGNPTPHITWFKDNETLVEDSGIVLRDGNRNLTIRRVRKEDGGLYTCQACNVLGCARAETLFIIEGAQEKTNLEVIILVGTAVIAMFFWLLLVIVLRTVKRANEGELKTGYLSIVMDPDELPLDERCERLPYDASKWEFPRDRLKLGKPLGRGAFGQVIEADAFGIDKTATCKTVAVKMLKEGATHSEHRALMSELKILIHIGHHLNVVNLLGACTKPGGPLMVIVEFCKFGNLSTYLRGKRNEFVPYKSKGARFRQGKDYVGELSVDLKRRLDSITSSQSSASSGFVEEKSLSDVEEEEASEELYKDFLTLEHLICYSFQVAKGMEFLASRKCIHRDLAARNILLSEKNVVKICDFGLARDIYKDPDYVRKGDARLPLKWMAPETIFDRVYTIQSDVWSFGVLLWEIFSLGASPYPGVKIDEEFCRRLKEGTRMRAPDYTTPEMYQTMLDCWHEDPNQRPSFSELVEHLGNLLQANAQQDGKDYIVLPMSETLSMEEDSGLSLPTSPVSCMEEEEVCDPKFHYDNTAGISHYLQNSKRKSRPVSVKTFEDIPLEEPEVKVIPDDSQTDSGMVLASEELKTLEDRNKLSPSFGGMMPSKSRESVASEGSNQTSGYQSGYHSDDTDTTVYSSDEAGLLKMVDAAVHADSGTTLRSPPV(GenBank受入番号NP_034742.2、AAH20530.1、またはEDL37891.1、配列番号4、核酸配列はGenBank受入番号NM_010612.2またはBC020530.1に記載される)。一実施形態では、68〜277番目のアミノ酸は、本明細書に記載されるE1に対応し、545〜730番目のアミノ酸は、本明細書に記載されるE2に対応し、792〜1081番目のアミノ酸は、本明細書に記載されるI1に対応する。別の実施形態では、上記配列は、本発明のワクチンに組み込まれたVEGFR2断片の源として使用される。別の実施形態では、本発明の方法および組成物のVEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号4の相同体である。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号4の変異型である。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号4の断片である。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号4のアイソフォームである。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、VEGFR2は、以下のGenBankエントリーのうちの1つに記載されるアミノ酸配列を有する:EDL37891.1、CAA61917.1、BAC27532.1、BAE24892.1、AAH20530.1、AAB25043.1、CAA42040.1、またはCAA50192.1。別の実施形態では、VEGFR2は、以下のGenBankエントリーのうちの1つに記載されるアミノ酸配列を有する:EAX05462.1、EAX05463.1、EAX05464.1、CAA61916.1、BAD93138.1、AAB88005.1、AAC16450.1、BAG57114.1、AAI31823.1、ACF47599.1、AAA59459.1、またはCAA43837.1。別の実施形態では、VEGFR2は、以下のGenBankエントリーのうちの1つに記載されるアミノ酸配列を有する:EDL89914.1、EDL89915.1、EDL89916.1、AAH87029.1、AAB97508.1、またはAAB97509.1。別の実施形態では、VEGFR2は、以下のGenBankエントリーのうちの1つに記載されるアミノ酸配列を有する:CAQ13438.1、AAF03237.1、AAN47136.1、AAL16381.1、AAI29159.1、CAM73177.1、AAB18415.1、AAB41042.1、またはAAB62405.1。別の実施形態では、VEGFR2は、当該技術分野において既知である任意のVEGFR2のアミノ酸配列を有する。別の実施形態では、
VEGFR2は、上記GenBankエントリーのうちの1つの配列の相同体である。別の実施形態では、VEGFR2は、上記GenBankエントリーのうちの1つの配列の変異型である。別の実施形態では、VEGFR2は、上記GenBankエントリーのうちの1つの配列のアイソフォームである。別の実施形態では、VEGFR2は、上記GenBankエントリーのうちの1つの配列の断片である。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、VEGFR2は、以下のGenBankエントリーのうちの1つに記載される核酸配列を有する:AC124615.11、AC134903.4、AC160723.2、AF061804.1、AF153058.1、CH466524.1、X89777.1、AK031739.1、AK054510.1、AK141938.1、BC020530.1、S53103.1、X59397.1、またはX70842.1。別の実施形態では、VEGFR2は、以下のGenBankエントリーのうちの1つに記載される核酸配列を有する:AC021220.7、AC111194.4、CH471057.1、EAX05463.1、EAX05464.1、X89776.1、AB209901.1、AF035121.1、AF063658.1、AK293668.1、BC131822.1、BP280621.1、CR606055.1、EU826563.1、L04947.1、またはX61656.1。別の実施形態では、VEGFR2は、以下のGenBankエントリーのうちの1つに記載される核酸配列を有する:CH473981.1、BC087029.1、U93306.1、またはU93307.1。別の実施形態では、VEGFR2は、は、以下のGenBankエントリーのうちの1つに記載される核酸配列を有する:AL935131.7、BX247946.6、CR759732.9、AF180354.1、AF487829.1、AY056466.1、BC129158.1、CU458916.1、U75995.1、U82383.1、U89515.1。別の実施形態では、VEGFR2は、当該技術分野において既知である任意のVEGFR2核酸配列を有する。別の実施形態では、VEGFR2は、上記GenBankエントリーのうちの1つの配列の相同体である。別の実施形態では、VEGFR2は、上記GenBankエントリーのうちの1つの配列の変異型である。別の実施形態では、VEGFR2は、上記GenBankエントリーのうちの1つの配列のアイソフォームである。別の実施形態では、VEGFR2は、上記GenBankエントリーのうちの1つの配列の断片である。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、VEGFR2ポリペプチド断片は、本発明の組成物および方法において利用される。別の実施形態では、VEGFR2断片は、VEGFR2タンパク質のアミノ酸68〜277を含み、一実施形態では、それはFlk1−E1と称される。別の実施形態では、VEGFR2ポリペプチド断片は、以下の配列を有する:
RDSEERVLVTECGGGDSIFCKTLTIPRVVGNDTGAYKCSYRDVDIASTVYVYVRDYRSPFIASVSDQHGIVYITENKNKTVVIPCRGSISNLNVSLCARYPEKRFVPDGNRISWDSEIGFTLPSYMISYAGMVFCEAKINDETYQSIMYIVVVVGYRIYDVILSPPHEIELSAGEKLVLNCTARTELNVGLDFTWHSPPSKSHHKKIVNR(配列番号5)。別の実施形態では、本発明の方法および組成物のVEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号5に記載される配列を含む。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号5の相同体である。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号5の変異型である。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号5の断片である。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号5のアイソフォームである。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、VEGFR2断片は、VEGFR2タンパク質の545〜730番目のアミノ酸を含み、一実施形態では、それはFlk1−E2と称される。別の実施形態では、VEGFR2ポリペプチド断片は、以下の配列を有する:
VIRGPEITVQPAAQPTEQESVSLLCTADRNTFENLTWYKLGSQATSVHMGESLTPVCKNLDALWKLNGTMFSNSTNDILIVAFQNASLQDQGDYVCSAQDKKTKKRHCLVKQLIILERMAPMITGNLENQTTTIGETIEVTCPASGNPTPHITWFKDNETLVEDSGIVLRDGNRNLTIRRVRKEDG(配列番号6)。別の実施形態では、本発明の方法および組成物のVEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号6に記載される配列を含む。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号6の相同体である。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号6の変異型である。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号6の断片である。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号6のアイソフォームである。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、VEGFR2断片は、VEGFR2タンパク質の792〜1081番目のアミノ酸を含み、一実施形態では、それはFlk1−I1と称される。別の実施形態では、VEGFR2ポリペプチド断片は、以下の配列を有する:
EGELKTGYLSIVMDPDELPLDERCERLPYDASKWEFPRDRLKLGKPLGRGAFGQVIEADAFGIDKTATCKTVAVKMLKEGATHSEHRALMSELKILIHIGHHLNVVNLLGACTKPGGPLMVIVEFCKFGNLSTYLRGKRNEFVPYKSKGARFRQGKDYVGELSVDLKRRLDSITSSQSSASSGFVEEKSLSDVEEEEASEELYKDFLTLEHLICYSFQVAKGMEFLASRKCIHRDLAARNILLSEKNVVKICDFGLARDIYKDPDYVRKGDARLPLKWMAPETIFDRVYT(配列番号7)。別の実施形態では、本発明の方法および組成物のVEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号7に記載される配列を含む。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号7の相同体である。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号7の変異型である。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号7の断片である。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号7のアイソフォームである。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、VEGFR2断片は、VEGFR2タンパク質の1082〜1237番目のアミノ酸を含み、一実施形態では、それはFlk1−E2と称される。別の実施形態では、VEGFR2ポリペプチド断片は、以下の配列を有する:
IQSDVWSFGVLLWEIFSLGASPYPGVKIDEEFCRRLKEGTRMRAPDYTTPEMYQTMLDCWHEDPNQRPSFSELVEHLGNLLQANAQQDGKDYIVLPMSETLSMEEDSGLSLPTSPVSCMEEEEVCDPKFHYDNTAGISHYLQNSKRKSRPVSVKTF(配列番号44)。別の実施形態では、本発明の方法および組成物のVEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号44に記載される配列を含む。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号44の相同体である。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号44の変異型である。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号44の断片である。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号44のアイソフォームである。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、本発明の組成物および方法において使用されるVEGFR2断片は、VEGFR2のアミノ酸配列をT細胞エピトープを含有する領域について分析することに基づいており、一実施形態では、それはエピトープ予測プログラム(そのうちのいくつ
かは当該技術分野において既知である)を用いてVEGFR2配列を実行することによって決定され、別の実施形態では、それは予測的なエピトープマッピングによって決定される。別の実施形態では、VEGFR2断片は、T細胞エピトープを含むことが分かっている他の種(一実施形態では、マウスまたはラットである)のVEGFR2配列と相同であるヒト配列を用いて使用される。別の実施形態では、本発明の組成物および方法において使用されるVEGFR2断片は、T細胞エピトープを含有するVEGFR2の領域に関する当該技術における知識に基づいている。
一実施形態では、エンドグリンタンパク質は、以下の配列に記載される:
MDRGVLPLPITLLLFEIYSFEPTTGLAERVGCDLQPVDPTRGEVTFTTSQVSEGCVAQAANAVREVHVLFLDFPGMLSHLELTLQASKQNGTETREVFLVLVSNKNVFVKFQAPEIPLHLAYDSSLVIFQGQPRVNITVLPSLTSRKQILDWAATKGAITSIAALDDPQSIVLQLGQDPKAPFLCLPEAHKDMGATLEWQPRAQTPVQSCRLEGVSGHKEAYILRILPGSEAGPRTVTVMMELSCTSGDAILILHGPPYVSWFIDINHSMQILTTGEYSVKIFPGSKVKGVELPDTPQGLIAEARKLNASIVTSFVELPLVSNVSLRASSCGGVFQTTPAPVVTTPPKDTCSPVLLMSLIQPKCGNQVMTLALNKKHVQTLQCTITGLTFWDSSCQAEDTDDHLVLSSAYSSCGMKVTAHVVSNEVIISFPSGSPPLRKKVQCIDMDSLSFQLGLYLSPHFLQASNTIELGQQAFVQVSVSPLTSEVTVQLDSCHLDLGPEGDMVELIQSRTAKGSCVTLLSPSPEGDPRFSFLLRVYMVPTPTAGTLSCNLALRPSTLSQEVYKTVSMRLNVVSPDLSGKGLVLPSVLGITFGAFLIGALLTAALWYIYSHTRGPSKREPVVAVAAPASSESSSTNHSIGSTQSTPCSTSSMA(配列番号62、図12)。一実施形態では、エンドグリンは、以下の受入番号を含むがこれらに限定されない、当該技術分野において利用可能な任意のエンドグリンである:CAA54917.1、NP_001010968.1、NP_001074356.1、AAC63386.1、CAA50891。別の実施形態では、aa17〜319は、構築物CD105Aに対応する。別の実施形態では、aa359〜599は、構築物CD105Bに対応する。
一実施形態では、本発明の組成物および方法における使用のためのヒトHLA−A0201断片は、VEGFR2タンパク質の766〜774番目のアミノ酸を含む。別の実施形態では、VEGFR2ポリペプチド断片は、配列IILVGTAVI(配列番号54)を含む。別の実施形態では、本発明の組成物および方法における使用のためのヒトHLA−A0201断片は、VEGFR2タンパク質の781〜789番目のアミノ酸を含む。別の実施形態では、VEGFR2ポリペプチド断片は、配列LLVIILRTV(配列番号55)を含む。別の実施形態では、本発明の組成物および方法における使用のためのヒトHLA−A0201断片は、VEGFR2タンパク質の1034〜1042番目のアミノ酸を含む。別の実施形態では、VEGFR2ポリペプチド断片は、配列ILLSEKNVV(配列番号56)を含む。別の実施形態では、本発明の組成物および方法における使用のためのヒトHLA−A0201断片は、VEGFR2タンパク質の1076〜1084番目のアミノ酸を含む。別の実施形態では、VEGFR2ポリペプチド断片は、配列TIFDRVYTI(配列番号57)を含む。別の実施形態では、本発明の組成物および方法における使用のためのヒトHLA−A0201断片は、VEGFR2タンパク質の1093〜1101番目のアミノ酸を含む。別の実施形態では、VEGFR2ポリペプチド断片は、配列VLLWEIFSL(配列番号58)を含む。
別の実施形態では、本発明の方法および組成物のVEGFR2のアミノ酸配列は、配列
番号54〜58に記載される配列からなる。別の実施形態では、本発明の方法および組成物のVEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号54〜58に記載される配列のうちの1つ以上を含む。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号54〜58の相同体である。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号54〜58の変異型である。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号54〜58の断片である。別の実施形態では、VEGFR2のアミノ酸配列は、配列番号54〜58のアイソフォームである。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
したがって、一実施形態では、本発明の組成物および方法において使用されるVEGFR2断片は、Flk1−E1、Flk1−E2、Flk1−I1、またはそれらの組み合わせである。別の実施形態では、本発明の組成物および方法において使用されるVEGFR2断片は、配列番号5、配列番号6、または配列番号7から選択される。
一実施形態では、本発明の組成物および方法のためのVEGFR2は、VEGFR2のシグナル配列を含み、一実施形態では、それはVEGFR2のアミノ酸配列のアミノ酸1〜20である。別の実施形態では、本発明の組成物および方法のためのVEGFR2は、VEGFR2のシグナル配列を含まない。
別の実施形態では、本発明の組換えポリペプチドは、非VEGFR2ペプチドをさらに含む。別の実施形態では、本発明の組換えポリペプチドは、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結される。別の実施形態では、非VEGFR2ペプチドは、断片の免疫原性を高める。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
一実施形態では、非VEGFR2ポリペプチドは、PEST様配列を含み、別の実施形態では、非VEGFR2ポリペプチドは、PEST様配列からなる。非VEGFR2ポリペプチドは、別の実施形態では、リステリオリシン(LLO)オリゴペプチドであり、一実施形態では、PEST様配列を含む。別の実施形態では、非VEGFR2ポリペプチドは、ActAオリゴペプチドであり、一実施形態では、PEST様配列を含む。別の実施形態では、非VEGFR2ポリペプチドは、PEST様オリゴペプチドである。本明細書で提供されるように、LLO、ActA、PEST様配列、およびその断片との融合は、抗原の細胞性免疫原性を高める。一実施形態では、LLO、ActA、PEST様配列、およびその断片との融合は、種々の発現系において抗原の細胞媒介性の免疫原性を高める。一実施形態では、発現系はウイルス性であり、別の実施形態では、発現系は細菌性である。別の実施形態では、非VEGFR2ペプチドは、当該技術分野において既知である任意の他の免疫原性の非VEGFR2ペプチドである。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
一実施形態では、PEST様配列を含むポリペプチドは、リステリオリシン(LLO)ペプチドである。一実施形態では、PEST様配列を含むポリペプチドは、非溶血性リステリオリシン(LLO)ポリペプチドである。一実施形態では、PEST様配列を含むポリペプチドは、ActAポリペプチドである。一実施形態では、PEST様配列を含むポリペプチドは、N末端ActAポリペプチドである。一実施形態では、PEST様配列を含むポリペプチドは、PEST様配列からなる。
一実施形態では、本発明の組成物および方法における使用のための血管新生因子は、HMWMAAであり、一実施形態では、それは、2007年8月15日に出願された米国特許出願第11/889,715号および2008年10月3日に出願された米国特許出願第12/244,828号に記載される(参照により、それらの全体が本明細書に組み込まれる)。
本発明の方法および組成物のLLOオリゴペプチドは、別の実施形態では、非溶血性LLOオリゴペプチドである。別の実施形態では、オリゴペプチドはLLO断片である。別の実施形態では、オリゴペプチドは完全なLLOタンパク質である。別の実施形態では、オリゴペプチドは、当該技術分野において既知である任意のLLOタンパク質またはその断片である。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
一実施形態では、LLOタンパク質は、ファゴリソソームの溶解に関与するLmの主要な病原性因子である。一実施形態では、LLOは高度に免疫原性であり、別の実施形態では、LLOは、抗原特異的T細胞をTh1細胞内に誘導し、別の実施形態では、LLOは、T細胞によるインターフェロンγの分泌を誘導する。
一実施形態では、LLO断片は、コレステロール結合ドメインに突然変異を含むか、またはコレステロール結合ドメイン内に欠失を含むか、またはコレステロール結合ドメインの欠失を含み、一実施形態では、それはLLOを非溶血性にする。別の実施形態では、LLO断片は、化学的処理によって非溶血性にされる。別の実施形態では、化学的処理は、グルタルアルデヒドを含む。別の実施形態では、化学的処理は、同様に作用する化合物を含む。別の実施形態では、化学的処理は、当該技術分野において既知である任意の他の好適な化合物を含む。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、本発明のワクチンを構築するために利用されるLLOタンパク質は、以下の配列を有する:
mkkimlvfitlilvslpiaqqteakdasafnkensissmappasppaspktpiekkhadeidkyiqgldynknnvlvyhgdavtnvpprkgykdgneyivvekkkksinqnnadiqvvnaissltypgalvkanselvenqpdvlpvkrdsltlsidlpgmtnqdnkivvknatksnvnnavntlverwnekyaqaypnvsakidyddemaysesqliakfgtafkavnnslnvnfgaisegkmqeevisfkqiyynvnvneptrpsrffgkavtkeqlqalgvnaenppayissvaygrqvylklstnshstkvkaafdaavsgksvsgdveltniiknssfkaviyggsakdevqiidgnlgdlrdilkkgatfnretpgvpiayttnflkdnelaviknnseyiettskaytdgkinidhsggyvaqfniswdevnydpegneivqhknwsennksklahftssiylpgnarninvyakectglawewwrtviddrnlplvknrnisiwgttlypkysnkvdnpie(GenBank受入番号P13128、配列番号8、核酸配列はGenBank受入番号X15127に記載される)。一実施形態では、この配列に対応するプロタンパク質の最初の25個のアミノ酸はシグナル配列であり、細菌によって分泌されるとLLOから切断される。したがって、この実施形態によれば、完全長の活性LLOタンパク質は504残基長である。別の実施形態では、上記配列は、本発明のワクチンに組み込まれるLLO断片の源として使用される。別の実施形態では、本発明の方法および組成物のLLOのアミノ酸配列は、配列番号8の相同体である。別の実施形態では、LLOのアミノ酸配列は、配列番号8の変異型である。別の実施形態では、LLOのアミノ酸配列は、配列番号8の断片である。別の実施形態では、LLOのアミノ酸配列は、配列番号8のアイソフォームである。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、LLOタンパク質断片が、本発明の組成物および方法において利用される。別の実施形態では、LLO断片はN末端断片である。別の実施形態では、N末端LLO断片は、次の配列を有する:
mkkimlvfitlilvslpiaqqteakdasafnkensissvappasppaspktpiekkhadeidkyiqgldynknnvlvyh
gdavtnvpprkgykdgneyivvekkkksinqnnadiqvvnaissltypgalvkanselvenqpdvlpvkrdsltlsidlpgmtnqdnkivvknatksnvnnavntlverwnekyaqaysnvsakidyddemaysesqliakfgtafkavnnslnvnfgaisegkmqeevisfkqiyynvnvneptrpsrffgkavtkeqlqalgvnaenppayissvaygrqvylklstnshstkvkaafdaavsgksvsgdveltniiknssfkaviyggsakdevqiidgnlgdlrdilkkgatfnretpgvpiayttnflkdnelaviknnseyiettskaytdgkinidhsggyvaqfniswdevnyd(配列番号9)。別の実施形態では、本発明の方法および組成物のLLOのアミノ酸配列は、配列番号9に記載される配列を含む。別の実施形態では、LLOのアミノ酸配列は、配列番号9の相同体である。別の実施形態では、LLOのアミノ酸配列は、配列番号9の変異型である。別の実施形態では、LLOのアミノ酸配列は、配列番号9の断片である。別の実施形態では、LLOのアミノ酸配列は、配列番号9のアイソフォームである。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、LLO断片は以下の配列を有する:
mkkimlvfitlilvslpiaqqteakdasafnkensissvappasppaspktpiekkhadeidkyiqgldynknnvlvyhgdavtnvpprkgykdgneyivvekkkksinqnnadiqvvnaissltypgalvkanselvenqpdvlpvkrdsltlsidlpgmtnqdnkivvknatksnvnnavntlverwnekyaqaysnvsakidyddemaysesqliakfgtafkavnnslnvnfgaisegkmqeevisfkqiyynvnvneptrpsrffgkavtkeqlqalgvnaenppayissvaygrqvylklstnshstkvkaafdaavsgksvsgdveltniiknssfkaviyggsakdevqiidgnlgdlrdilkkgatfnretpgvpiayttnflkdnelaviknnseyiettskaytd(配列番号10)。別の実施形態では、本発明の方法および組成物のLLOのアミノ酸配列は、配列番号10に記載される配列を含む。別の実施形態では、LLOのアミノ酸配列は、配列番号10の相同体である。別の実施形態では、LLOのアミノ酸配列は、配列番号10の変異型である。別の実施形態では、LLOのアミノ酸配列は、配列番号10の断片である。別の実施形態では、LLOのアミノ酸配列は、配列番号10のアイソフォームである。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、本発明の組成物および方法のLLO断片は、PEST様ドメインを含む。別の実施形態では、PEST配列を含むLLO断片は、組成物の一部として、または本発明の方法において利用される。
別の実施形態では、LLO断片は、カルボキシ末端に活性化ドメインを含有しない。別の実施形態では、LLO断片は、484番目のシステインを含まない。別の実施形態では、LLO断片は非溶血性断片である。別の実施形態では、LLO断片は、活性化ドメインの欠失または突然変異によって非溶血性になる。別の実施形態では、LLO断片は、システイン484の欠失または突然変異によって非溶血性になる。別の実施形態では、LLO配列は、別の位置における欠失または突然変異によって非溶血性になる。
別の実施形態では、LLO断片は、LLOタンパク質の最初の約441個のアミノ酸からなる。別の実施形態では、LLO断片は、529個のアミノ酸の完全長LLOタンパク質の最初の約400〜441個のアミノ酸からなる。別の実施形態では、LLO断片は、本明細書に開示されるLLOタンパク質の1〜441番目のアミノ酸に対応する。別の実
施形態では、LLO断片は、LLOの最初の約420個のアミノ酸からなる。別の実施形態では、LLO断片は、本明細書に開示されるLLOタンパク質の1〜420番目のアミノ酸に対応する。別の実施形態においてLLO断片は、LLOの約20〜442番目のアミノ酸からなる。別の実施形態では、LLO断片は、本明細書に開示されるLLOタンパク質の20〜442番目のアミノ酸に対応する。別の実施形態では、484番目のシステインを含む活性化ドメインを有さない、特に484番目のシステインを有さない、任意のΔLLOが本発明の方法および組成物に好適である。
別の実施形態では、LLO断片は、LLOタンパク質の最初の400個のアミノ酸に対応する。別の実施形態では、LLO断片は、LLOタンパク質の最初の300個のアミノ酸に対応する。別の実施形態では、LLO断片は、LLOタンパク質の最初の200個のアミノ酸に対応する。別の実施形態では、LLO断片は、LLOタンパク質の最初の100個のアミノ酸に対応する。別の実施形態では、LLO断片は、LLOタンパク質の最初の50個のアミノ酸に対応し、一実施形態では、1つ以上のPEST様配列を含む。
別の実施形態では、LLO断片は、上記アミノ酸の範囲のうちの1つに対応する相同性LLOタンパク質の残基を含有する。別の実施形態では、残基数は、上で列挙した残基数に正確に対応する必要はない(例えば、本明細書において利用されるLLOタンパク質に対して、相同性LLOタンパク質が挿入または欠失を有する場合)。
各LLOタンパク質およびLLO断片は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、ストレプトリジンO、パーフリンゴリジンO、ニューモリシン等またはそれらの断片等の既知のリシンを含む他の種に由来するLLOの相同体は、非VEGFR2として使用され得る。
本発明の方法および組成物の別の実施形態では、ActAタンパク質の断片がVEGFR2断片に融合される。別の実施形態では、ActAタンパク質の断片は以下の配列を有する:
MRAMMVVFITANCITINPDIIFAATDSEDSSLNTDEWEEEKTEEQPSEVNTGPRYETAREVSSRDIKELEKSNKVRNTNKADLIAMLKEKAEKGPNINNNNSEQTENAAINEEASGADRPAIQVERRHPGLPSDSAAEIKKRRKAIASSDSELESLTYPDKPTKVNKKKVAKESVADASESDLDSSMQSADESSPQPLKANQQPFFPKVFKKIKDAGKWVRDKIDENPEVKKAIVDKSAGLIDQLLTKKKSEEVNASDFPPPPTDEELRLALPETPMLLGFNAPATSEPSSFEFPPPPTDEELRLALPETPMLLGFNAPATSEPSSFEFPPPPTEDELEIIRETASSLDSSFTRGDLASLRNAINRHSQNFSDFPPIPTEEELNGRGGRP(配列番号11)。別の実施形態では、本発明の方法および組成物のActAのアミノ酸配列は、配列番号11に記載される配列を含む。別の実施形態では、ActAのアミノ酸配列は、配列番号11の相同体である。別の実施形態では、ActAのアミノ酸配列は、配列番号11の変異型である。別の実施形態では、ActAのアミノ酸配列は、配列番号11の断片である。別の実施形態では、ActAのアミノ酸配列は、配列番号11のアイソフォームである。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、ActA断片は、以下の配列を含む組換えヌクレオチドによってコードされる:
atgcgtgcgatgatggtggttttcattactgccaattgcattacgattaaccccgacataatatttgcagcgacagatagcgaagattctagtctaaacacagatgaatgggaagaaga
aaaaacagaagagcaaccaagcgaggtaaatacgggaccaagatacgaaactgcacgtgaagtaagttcacgtgatattaaagaactagaaaaatcgaataaagtgagaaatacgaacaaagcagacctaatagcaatgttgaaagaaaaagcagaaaaaggtccaaatatcaataataacaacagtgaacaaactgagaatgcggctataaatgaagaggcttcaggagccgaccgaccagctatacaagtggagcgtcgtcatccaggattgccatcggatagcgcagcggaaattaaaaaaagaaggaaagccatagcatcatcggatagtgagcttgaaagccttacttatccggataaaccaacaaaagtaaataagaaaaaagtggcgaaagagtcagttgcggatgcttctgaaagtgacttagattctagcatgcagtcagcagatgagtcttcaccacaacctttaaaagcaaaccaacaaccatttttccctaaagtatttaaaaaaataaaagatgcggggaaatgggtacgtgataaaatcgacgaaaatcctgaagtaaagaaagcgattgttgataaaagtgcagggttaattgaccaattattaaccaaaaagaaaagtgaagaggtaaatgcttcggacttcccgccaccacctacggatgaagagttaagacttgctttgccagagacaccaatgcttcttggttttaatgctcctgctacatcagaaccgagctcattcgaatttccaccaccacctacggatgaagagttaagacttgctttgccagagacgccaatgcttcttggttttaatgctcctgctacatcggaaccgagctcgttcgaatttccaccgcctccaacagaagatgaactagaaatcatccgggaaacagcatcctcgctagattctagttttacaagaggggatttagctagtttgagaaatgctattaatcgccatagtcaaaatttctctgatttcccaccaatcccaacagaagaagagttgaacgggagaggcggtagacca(配列番号12)。別の実施形態では、組換えヌクレオチドは、配列番号12に記載される配列を有する。別の実施形態では、ActAをコードする本発明の方法および組成物のヌクレオチドは、配列番号12に記載される配列を含む。別の実施形態では、ActAをコードするヌクレオチドは、配列番号12の相同体である。別の実施形態では、ActAをコードするヌクレオチドは、配列番号12の変異型である。別の実施形態では、ActAをコードするヌクレオチドは、配列番号12の断片である。別の実施形態では、ActAをコードするヌクレオチドは、配列番号12のアイソフォームである。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
本発明の方法および組成物の別の実施形態では、ActAタンパク質の断片は、VEGFR2断片に融合される。別の実施形態では、ActAタンパク質の断片は、Genbank受入番号AAF04762に記載される配列を有する。別の実施形態では、本発明の方法および組成物のActAのアミノ酸配列は、Genbank受入番号AAF04762に記載される配列を含む。別の実施形態では、ActAのアミノ酸配列は、Genbank受入番号AAF04762の相同体である。別の実施形態では、ActAのアミノ酸配列は、Genbank受入番号AAF04762の変異型である。別の実施形態では、ActAのアミノ酸配列は、Genbank受入番号AAF04762の断片である。別の実施形態では、ActAのアミノ酸配列は、Genbank受入番号AAF04762のアイソフォームである。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、ActA断片は、Genbank受入番号AF103807に記載される配列を含む組換えヌクレオチドによってコードされる。別の実施形態では、組換えヌクレオチドは、Genbank受入番号AF103807に記載される配列を有する。別の実施形態では、本発明の方法および組成物のActAをコードするヌクレオチドは、
Genbank受入番号AF103807に記載される配列を含む。別の実施形態では、ActAをコードするヌクレオチドは、Genbank受入番号AF103807の相同体である。別の実施形態では、ActAをコードするヌクレオチドは、Genbank受入番号AF103807の変異型である。別の実施形態では、ActAをコードするヌクレオチドは、Genbank受入番号AF103807の断片である。別の実施形態では、ActAをコードするヌクレオチドは、Genbank受入番号AF103807のアイソフォームである。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、ActA断片は、当該技術分野において既知である任意の他のActA断片である。別の実施形態では、本発明の組換えヌクレオチドは、ActAタンパク質の断片をコードする任意の他の配列を含む。別の実施形態では、組換えヌクレオチドは、ActAタンパク質全体をコードする任意の他の配列を含む。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
本発明の方法および組成物の別の実施形態では、PEST様アミノ酸配列は、VEGFR2断片に融合される。別の実施形態では、PEST様アミノ酸配列は、KENSISSMAPPASPPASPKTPIEKKHADEIDK(配列番号13)である。別の実施形態では、PEST様配列は、KENSISSMAPPASPPASPK(配列番号14)である。別の実施形態では、本明細書に列挙されるPEST様アミノ酸配列のうちの1つを含む任意のLLO配列への抗原の融合は、VEGFR2に対する細胞媒介性免疫を高めることができる。
別の実施形態では、PEST様アミノ酸配列は、リステリアActAタンパク質由来のPEST様配列である。別の実施形態では、PEST様配列は、KTEEQPSEVNTGPR(配列番号15)、KASVTDTSEGDLDSSMQSADESTPQPLK(配列番号16)、KNEEVNASDFPPPPTDEELR(配列番号17)、またはRGGIPTSEEFSSLNSGDFTDDENSETTEEEIDR(配列番号18)である。別の実施形態では、PEST様配列は、本明細書において上述したPEST様配列の変異型であり、一実施形態では、それは、当業者に理解されるように、KESVVDASESDLDSSMQSADESTPQPLK(配列番号19)、KSEEVNASDFPPPPTDEELR(配列番号20)、またはRGGRPTSEEFSSLNSGDFTDDENSETTEEEIDR(配列番号21)である。別の実施形態では、PEST様配列は、lso遺伝子によってコードされるリステリア・ゼーリゲリ細胞溶解素に由来する。別の実施形態では、PEST様配列は、RSEVTISPAETPESPPATP(配列番号22)である。別の実施形態では、PEST様配列は、ストレプトコッカス種のストレプトリジンOタンパク質に由来する。別の実施形態では、PEST様配列は、ストレプトコッカス・ピオゲネスのストレプトリジンOに由来し、例えば、35〜51番目のアミノ酸のKQNTASTETTTTNEQPK(配列番号23)である。別の実施形態では、PEST様配列は、ストレプトコッカス・エクイシミリスのストレプトリジンOに由来し、例えば、38〜54番目のアミノ酸のKQNTANTETTTTNEQPK(配列番号24)である。別の実施形態では、PEST様配列は、原核生物由来タンパク質に由来する別のPEST様アミノ酸配列であり、それは、一実施形態においてActAタンパク質であり、別の実施形態において細胞溶解素タンパク質であり、一実施形態においてリステリオリジンであり、別の実施形態においてストレプトリジンである。
PEST様配列の同定は当該技術分野において周知であり、例えば、Rogers S
et al(Amino acid sequences common to rapidly degraded proteins:the PEST hypothesis.Science 1986;234(4774):364−8)およびRechsteiner M et al(PEST sequences and regul
ation by proteolysis.Trends Biochem Sci 1996;21(7):267−71)に記載される。「PEST様配列」は、別の実施形態では、プロリン(P)、グルタミン酸(E)、セリン(S)、およびスレオニン(T)残基に富む領域を指す。別の実施形態では、PEST様配列は、正電荷を帯びたいくつかのアミノ酸を含有する1つ以上のクラスターの側面に位置する。別の実施形態では、PEST様配列は、該配列を含有するタンパク質の急速な細胞内分解を媒介する。別の実施形態では、PEST様配列は、Rogers et al.に開示されるアルゴリズムに適合する。別の実施形態では、PEST様配列は、Rechsteiner et al.に開示されるアルゴリズムに適合する。別の実施形態では、PEST様配列は、1つ以上の内部リン酸化部位を含有し、これらの部位におけるリン酸化は、タンパク質分解に先行する。
一実施形態では、原核生物のPEST様配列は、例えば、Rechsteiner and Rogersnoによって記載されるLMに関する方法(1996,Trends
Biochem.Sci.21:267−271)およびRogers S et al(Science 1986;234(4774):364−8)によって記載される方法に従って同定される。代替として、他の原核生物に由来するPEST様アミノ酸配列も、この方法に基づいて同定することができる。PEST様アミノ酸配列が含まれると予測される他の原核生物は、限定されるものではないが、他のリステリア種である。一実施形態では、PEST様配列は、Rogers et al.に開示されるアルゴリズムに適合する。別の実施形態では、PEST様配列は、Rechsteiner et al.に開示されるアルゴリズムに適合する。別の実施形態では、PEST様配列は、PEST検出プログラムを使用して同定される。
別の実施形態では、PESTモチーフの同定は、特定されたタンパク質配列内の正電荷を帯びたアミノ酸であるR、H、およびKの初期スキャンによって達成される。正電荷を帯びた側面間の全てのアミノ酸を数え、ウィンドウサイズパラメータ以上の多くのアミノ酸を含有するモチーフのみをさらに検討する。別の実施形態では、PEST様配列は、少なくとも1つのP、1つのDまたはE、および少なくとも1つのSまたはTを含まなければならない。
別の実施形態では、PESTモチーフの質は、決定的なアミノ酸の局所的な濃縮と、モチーフの疎水性とに基づくスコアリングパラメータによって改良される。D、E、P、SおよびTの濃縮は、重量パーセント(w/w)で表され、1当量のDまたはE、1当量のP、および1当量のSまたはT1について補正される。別の実施形態では、疎水性の計算は、原則としてJ.Kyte and R.F.Doolittle(Kyte,J and Dootlittle,RF.J.Mol.Biol.157,105(1982)の方法に従う。簡略化された計算のためには、本来、−4.5(アルギニン)から+4.5(イソロイシン)の範囲であるKyte−Doolittleの疎水性親水性指標が、以下の線形変換を用いて正の整数に変換され、それによって、0(アルギニン)から90(イソロイシン)の値が得られる。
疎水性親水性指標=10*Kyte−Doolittleの疎水性親水性指標+45
別の実施形態では、PESTモチーフの潜在的な疎水性は、各アミノ酸種のモルパーセントと疎水性指標との積の和として計算される。所望のPESTスコアは、以下の方程式によって表されるように、局所的濃縮の項と疎水性の項との組み合わせとして得られる。
PESTスコア=0.55*DEPST−0.5*疎水性親水性指標
別の実施形態では、「PEST配列」、「PEST様配列」、または「PEST様配列ペプチド」は、上記アルゴリズムを用いると少なくとも+5のスコアを有するペプチドを
指す。別の実施形態では、該用語は、少なくとも6のスコアを有するペプチドを指す。別の実施形態では、ペプチドは、少なくとも7のスコアを有する。別の実施形態では、スコアは少なくとも8である。別の実施形態では、スコアは少なくとも9である。別の実施形態では、スコアは少なくとも10である。別の実施形態では、スコアは少なくとも11である。別の実施形態では、スコアは少なくとも12である。別の実施形態では、スコアは少なくとも13である。別の実施形態では、スコアは少なくとも14である。別の実施形態では、スコアは少なくとも15である。別の実施形態では、スコアは少なくとも16である。別の実施形態では、スコアは少なくとも17である。別の実施形態では、スコアは少なくとも18である。別の実施形態では、スコアは少なくとも19である。別の実施形態では、スコアは少なくとも20である。別の実施形態では、スコアは少なくとも21である。別の実施形態では、スコアは少なくとも22である。別の実施形態では、スコアは少なくとも22である。別の実施形態では、スコアは少なくとも24である。別の実施形態では、スコアは少なくとも24である。別の実施形態では、スコアは少なくとも25である。別の実施形態では、スコアは少なくとも26である。別の実施形態では、スコアは少なくとも27である。別の実施形態では、スコアは少なくとも28である。別の実施形態では、スコアは少なくとも29である。別の実施形態では、スコアは少なくとも30である。別の実施形態では、スコアは少なくとも32である。別の実施形態では、スコアは少なくとも35である。別の実施形態では、スコアは少なくとも38である。別の実施形態では、スコアは少なくとも40である。別の実施形態では、スコアは少なくとも45である。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、PEST様配列は、当該技術分野において既知である任意の他の方法またはアルゴリズム、例えば、CaSPredictor(Garay−Malpartida HM,Occhiucci JM,Alves J,Belizario JE.Bioinformatics.2005 Jun;21 Suppl 1:i169−76)を用いて同定される。別の実施形態では、以下の方法が使用される:
PEST指標は、1の値をアミノ酸Ser、Thr、Pro、Glu、Asp、Asn、またはGlnに割り当てることによって、適切な長さの各ストレッチ(例えば、30〜35アミノ酸のストレッチ)について計算される。PEST残基の各々に対する係数値(CV)は1であり、他のアミノ酸(非PEST)の各々に対する係数値は0である。
PEST様配列を同定するための各方法は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、PEST様配列は、当該技術分野において既知である任意の他のPEST様配列である。各PEST様配列およびその種類は、本発明の別個の実施形態を表す。
「PEST様配列との融合」は、別の実施形態では、PEST様配列を含むタンパク質断片との融合を指す。別の実施形態では、該用語は、タンパク質断片がPEST様配列以外の周囲の配列を含む場合を含む。別の実施形態では、タンパク質断片は、PEST様配列からなる。したがって、別の実施形態では、「融合物」は、それらのそれぞれの末端で連結されているか、または一方が他方の中に埋め込まれているかのいずれかである、2つのペプチドまたはタンパク質断片を指す。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
一実施形態では、本発明は、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管内皮増殖因子受容体−2(VEGFR2)ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む組換えポリペプチドを提供する。
一実施形態では、「タンパク質」または「ポリペプチド」は、複数のペプチドサブユニットを含むアミノ酸の鎖を指し、一実施形態では、完全長タンパク質、オリゴペプチド、およびその断片を含み得、アミノ酸残基は共有ペプチド結合によって連結される。一実施
形態では、本発明に記載されるタンパク質は、本発明のポリペプチドを含み得る。一実施形態では、タンパク質は多量体構造である。
一実施形態では、「組換え」ポリペプチドは、組換えDNAに由来するポリペプチドを指し、一実施形態では、自然において通常は一緒に生じないであろうDNA配列を組み合わせた合成DNAの一形態である。一実施形態では、組換えポリペプチドは、遺伝子操作または遺伝子組み換え型ポリペプチドと称され得る。
用語「天然」または「天然配列」は、自然に生じるポリペプチドと同じアミノ配列を有するポリペプチドを指す。ポリペプチドは、本発明によれば、その調製様式にかかわらず「天然」であると見なされる。したがって、そのような天然配列ポリペプチドは、自然から単離することができるか、または組換えおよび/もしくは合成手段により生成することもできる。用語「天然」または「天然配列」は、自然に生じる切断または分泌された形態(例えば、細胞外ドメイン配列)、自然に生じる変異型形態(例えば、交互にスプライスされた形態)、およびポリペプチドの対立遺伝子を特に包含する。
本明細書およびそれに続く実施例の項目において使用される場合、用語「ペプチド」は、天然ペプチド(分解産物、合成的に合成されたペプチド、または組換えペプチドのいずれか、)およびペプチド模倣体(通常は合成的に合成されたペプチドである)、例えば、ペプチド類似体であるペプトイドおよびセミペプトイド等を含み、例えば、ペプチドを体内でより安定にするか、または細菌細胞内に浸透する能力を高める修飾を有し得る。そのような修飾は、これらに限定されないが、N末端修飾、C末端修飾、ペプチド結合修飾を含み、それには、これらに限定されないが、CH2−NH、CH2−S、CH2−S=O、O=C−NH、CH2−O、CH2−CH2、S=C−NH、CH=CH、またはCF=CH、主鎖修飾、および残基修飾を含む。ペプチド模倣体化合物を調製するための方法は、当該技術分野において周知であり、例えば、参照により、あたかも本明細書に完全に記載されるかのように組み込まれるQuantitative Drug Design,C.A.Ramsden Gd.,Chapter 17.2,F.Choplin Pergamon Press(1992)に明記されている。この点に関するさらなる詳細は、本明細書において後に提供される。
ペプチド内のペプチド結合(−CO−NH−)は、例えば、N−メチル化結合(−N(CH3)−CO−)、エステル結合(−C(R)H−C−O−O−C(R)−N−)、ケトメチレン結合(−CO−CH2−)、α−アザ結合(−NH−N(R)−CO−)(式中、Rは、任意のアルキル、例えばメチルである)、カルバ結合(−CH2−NH−)、ヒドロキシエチレン結合(−CH(OH)−CH2−)、チオアミド結合(−CS−NH−)、オレフィン二重結合(−CH=CH−)、レトロアミド結合(−NH−CO−)、ペプチド誘導体(−N(R)−CH2−CO−)(式中、Rは、炭素原子上に自然に存在する「正常な」側鎖である)によって置換され得る。
これらの修飾は、ペプチド鎖に沿った結合のうちのいずれかで、さらには同時に数箇所(2〜3箇所)で起こり得る。
天然の芳香族アミノ酸、Trp、Tyr、およびPheは、TIC、ナフチルエラニン(Nol)、Pheの環メチル化誘導体、Pheまたはo−メチル−Tyrのハロゲン化誘導体等の合成の非天然の酸で置換され得る。
上記の他に、本発明のペプチドはまた、1つ以上の修飾されたアミノ酸または1つ以上の非アミノ酸単量体(例えば、脂肪酸、複合糖質等)を含み得る。
本明細書およびそれに続く特許請求の範囲の項目において使用される場合、用語「アミノ酸(単数)」または「アミノ酸(複数)」は、20種の自然に生じるアミノ酸を含むこ
とを理解されたい;これらのアミノ酸は、インビボで翻訳後修飾されることが多く、例えば、ヒドロキシプロリン、ホスホセリン、およびホスホトレオニンを含み、また、他の非通常型アミノ酸は、2−アミノアジピン酸、ヒドロキシリシン、イソデスモシン、ノルバリン、ノルロイシン、およびオルニチンを含むが、これらに限定されない。さらに、用語「アミノ酸」は、Dアミノ酸およびLアミノ酸の両方を含む。
本発明とともに使用することができる自然に生じるアミノ酸および非従来型または修飾されたアミノ酸は、当該技術分野において周知である。
本明細書で使用される場合、用語「アミノ酸」は、別途明示されない限り、アミノ酸のDまたはL立体異性体形態のいずれかを指す。また、例えば、精製された野生型腫瘍抑制タンパク質の生物学的活性を有する同等なタンパク質または同等なペプチドも、本発明の範囲内に包含される。「同等なタンパク質」および「同等なポリペプチド」は、自然に生じるタンパク質またはポリペプチドの線形配列から逸脱するが、その生物学的活性を変化させないアミノ酸置換を有する化合物を指す。これらの同等物は、1つ以上のアミノ酸が関連アミノ酸、例えば、同様の電荷を帯びたアミノ酸、または側鎖もしくは官能基の置換もしくは修飾によって置換されている点において天然配列とは異なり得る。
本発明のポリペプチドは、任意のサイズであり得る。予測され得るように、ポリペプチドは、多様な分子量を示すことができ、あるものは150〜200キロダルトン(kD)を超える。通常、ポリペプチドは、約5,000〜約100,000ダルトンの範囲の分子量を有し得る。さらに他のポリペプチドは、例えば、約10,000〜約75,000ダルトン、または約20,000〜約50,000ダルトンの狭い範囲に分類され得る。一実施形態では、ポリペプチドは、19〜51kDの分子量を有する。一実施形態では、本発明のポリペプチドは、298個のアミノ酸である。別の実施形態では、本発明のポリペプチドは、396個のアミノ酸である。別の実施形態では、本発明のポリペプチドは、301個のアミノ酸である。一実施形態では、本発明のポリペプチドは、250〜450アミノ酸残基長である。別の実施形態では、本発明のポリペプチドは、200〜500アミノ酸残基長である。別の実施形態では、本発明のポリペプチドは、275〜425アミノ酸残基長である。別の実施形態では、本発明のポリペプチドは、100〜600アミノ酸残基長である。
一実施形態では、「変異型」は、大多数の集団とは異なるが、それらのうちの1つであると考えられる一般的な様式になおも十分に類似するアミノ酸もしくは核酸配列(または他の実施形態では、生物もしくは組織)を指し、例えば、スプライス変異型である。一実施形態では、変異型は配列保存変異型であり得、別の実施形態では、変異型は機能保存変異型であり得る。一実施形態では、変異型は、1個のアミノ酸の付加、欠失、または置換を含み得る。一実施形態では、変異型は、2個のアミノ酸の付加、欠失、置換、またはそれらの組み合わせを含み得る。一実施形態では、変異型は、3個のアミノ酸の付加、欠失、もしく置換、またはそれらの組み合わせを含み得る。一実施形態では、変異型は、4個のアミノ酸の付加、欠失、もしくは置換、またはそれらの組み合わせを含み得る。一実施形態では、変異型は、5個のアミノ酸の付加、欠失、もしくは置換、またはそれらの組み合わせを含み得る。一実施形態では、変異型は、7個のアミノ酸の付加、欠失、もしくは置換、またはそれらの組み合わせを含み得る。一実施形態では、変異型は、10個のアミノ酸の付加、欠失、もしくは置換、またはそれらの組み合わせを含み得る。一実施形態では、変異型は、2〜15個のアミノ酸の付加、欠失、もしくは置換、またはそれらの組み合わせを含み得る。一実施形態では、変異型は、3〜20個のアミノ酸の付加、欠失、もしくは置換、またはそれらの組み合わせを含み得る。一実施形態では、変異型は、4〜25個のアミノ酸の付加、欠失、もしくは置換、またはそれらの組み合わせを含み得る。
本明細書の組成物および方法において、アミノ酸配列変異型を使用することができる。
一実施形態では、アミノ酸配列変異型は、好適な組換え宿主細胞において基礎となるDNA配列を発現させることによって、または、上述したように、所望のポリペプチドのインビトロ合成によって生成することができる。ポリペプチド変異型をコードする核酸配列は、一実施形態では、対応する天然(例えば、ヒト)ポリペプチドをコードする核酸配列の部位特異的変異誘発によって調製される。別の実施形態では、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)増幅を用いた部位特異的変異誘発(例えば、1987年7月28日に発行された米国特許第4,683,195、およびCurrent Protocols In Molecular Biology,Chapter 15(Ausubel et al.,ed.,1991)が使用される。他の部位特異的変異誘発技術もまた、当該技術分野において周知であり、例えば、以下の刊行物に記載されている:Current Protocols In Molecular Biology,Chapter 8、Molecular Cloning:A Laboratory Manual.,2nd edition(Sambrook et al.,1989)、Zoller et al.,Methods Enzymol.100:468−500(1983)、Zoller&Smith,DNA 3:479−488(1984)、Zoller et al.,Nucl.Acids Res.,10:6487(1987)、Brake et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA81:4642−4646(1984)、Botstein et al.,Science 229:1193(1985)、Kunkel et al.,Methods Enzymol.154:367−82(1987),Adelman et al.,DNA 2:183(1983)、およびCarter et al.,Nucl.Acids Res.,13:4331(1986)。カセット変異誘発(Wells et al.,Gene 34:315[1985])、および制限選択変異誘発(Wells et al.,Philos.Trans.R.Soc.London SerA,317:415[1986])もまた使用され得る。
1個より多いアミノ酸置換を有するアミノ酸配列変異型は、いくつかの様式のうちの1つにおいて作製することができる。ポリペプチド鎖においてアミノ酸が一緒に近接して位置する場合、所望のアミノ酸置換の全てをコードする1つのオリゴヌクレオチドを使用して、それらを同時に変異させることができる。しかしながら、アミノ酸が互いからある程度距離をおいて位置する(例えば、10個より多くのアミノ酸によって隔てられている)場合、所望の変化の全てをコードする単一のオリゴヌクレオチドを作製することはより困難である。代わりに、2つの代替方法のうちの1つを利用することができる。第1の方法では、置換されるべき各アミノ酸に対して別個のオリゴヌクレオチドが作製される。次いで、オリゴヌクレオチドは、一本鎖鋳型DNAに同時にアニーリングされ、該鋳型から合成されるDNAの第2の鎖が、所望のアミノ酸置換の全てをコードする。代替の方法は、所望の変異型を産生するために2ラウンド以上の変異誘発を含む。
また本発明のポリペプチドは、例えば、国際特許公開PCT WO92/09300に開示されるコンビナトリアルペプチドライブラリ法によって調製することもできる。この方法は、所与の規定の配列の変異型である複数の分子を調製および分析するために特に好適であり、したがって、改良された生物学的性質を有するポリペプチドを同定するのに特に有用であり、ひいては、組換えDNA技術および/または化学分析を含む当該技術分野において既知である任意の技術によって生成することができる。
ペプチドワクチンを調製するための方法は、当該技術分野において周知であり、例えば、EP1408048、米国特許出願番号第20070154953号、およびOGASAWARA et al.(Proc.Nati.Acad.Sci.USA Vol.89,pp.8995−8999,October 1992)に記載される。一実施形態では、より高い免疫原性を有する抗原を作製するためにペプチド進化技術が使用される
。ペプチドの進化のための技術は、当該技術分野において周知であり、例えば、米国特許第6773900号に記載される。
別の実施形態では、本発明の融合タンパク質は、適切な配列をサブクローン化し、続いて、得られたヌクレオチドを発現させることを含むプロセスによって調製される。別の実施形態では、サブ配列がクローン化され、適切な制限酵素を使用して適切なサブ配列が切断される。次いで、別の実施形態では、所望のDNA配列を生成するために断片が連結される。別の実施形態では、融合タンパク質をコードするDNAは、DNA増幅法、例えばポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を使用して生成される。最初に、新しい末端のいずれかの側の天然DNAのセグメントが別々に増幅される。一方の増幅配列の5’末端はペプチドリンカーをコードし、他方の増幅配列の3’末端もまたペプチドリンカーをコードする。第1の断片の5’末端は第2の断片の3’末端に相補的であるため、2つの断片(例えば、LMPアガロース上での部分的な精製後)を3回目のPCR反応において重複する鋳型として使用することができる。増幅配列は、コドン、開放部位のカルボキシ側のセグメント(アミノ配列を形成している)、リンカー、および開放部位のアミノ側の配列(カルボキシル配列を形成している)を含有する。次いで、プラスミド内に挿入断片が連結される。別の実施形態では、同様のストラテジーを用いて、VEGFR2断片が異種ペプチド内に埋め込まれたタンパク質が生成される。
別の実施形態では、本発明の方法および組成物の組換えポリペプチドは、シグナル配列を含む。別の実施形態では、シグナル配列は、ワクチンのベクターを構築するために使用される生物に由来する。別の実施形態では、シグナル配列はLLOシグナル配列である。別の実施形態では、シグナル配列はActAシグナル配列である。別の実施形態では、シグナル配列はリステリアのシグナル配列である。別の実施形態では、シグナル配列は、当該技術分野において既知である任意の他のシグナル配列である。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、本発明は、本発明の組換えポリペプチドを提供する。一実施形態では、組換えポリペプチドは、本発明の組換えポリペプチドと少なくとも85%の相同性を共有する配列を含む。別の実施形態では、組換えポリペプチドは、本発明の組換えポリペプチドと少なくとも90%の相同性を共有する配列を含む。別の実施形態では、組換えポリペプチドは、本発明の組換えポリペプチドと少なくとも95%の相同性を共有する配列を含む。別の実施形態では、組換えポリペプチドは、本発明の組換えポリペプチドと少なくとも97%の相同性を共有する配列を含む。別の実施形態では、組換えポリペプチドは、本発明の組換えポリペプチドと少なくとも99%の相同性を共有する配列を含む。
別の実施形態では、本発明の方法および組成物は、組換えキメラポリペプチドと、抗タグ抗体が選択的に結合できるエピトープを提供するタグポリペプチドとの融合体を含むキメラ分子を利用する。他の実施形態では、エピトープタグは、タンパク質のアミノ末端もしくはカルボキシ末端、またはその内部の位置に配置される。別の実施形態では、タグポリペプチドに対する抗体を使用して、キメラポリペプチドのそのようなエピトープタグ化形態の存在が検出される。別の実施形態では、エピトープタグを包含することにより、抗タグ抗体、またはエピトープタグに結合する別の種類の親和性マトリックスを使用した親和性精製によって、組換えキメラポリペプチドが容易に精製できる。種々のタグポリペプチドおよびそれらのそれぞれの抗体は、当該技術分野において既知である。例として、ポリ−ヒスチジン(poly−his)またはポリ−ヒスチジン−グリシン(poly−his−gly)タグ、flu HAタグポリペプチドおよびその抗体12CA5(Field et al.,Mol.Cell.Biol.,8:2159−2165(1988))、c−mycタグおよびそれに対する8F9、3C7、6E10、G4、B7、および9E10抗体(Evan et al.,Molecular and Cellu
lar Biology,5:3610−3616(1985))、ならびに単純ヘルペスウイルス糖タンパク質D(gD)タグおよびその抗体(Paborsky et al.,Protein Engineering,3(6):547−553(1990))が挙げられる。他のタグポリペプチドは、フラッグペプチド(Hopp et al.,BioTechnology,6:1204−1210(1988))、KT3エピトープペプチド(Martin et al.,Science,255:192−194(1992))、チューブリンエピトープペプチド(Skinner et al.,J.Biol.Chem.,266:15163−15166(1991))、およびT7遺伝子10タンパク質ペプチドタグ(Lutz−Freyermuth et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,87:6393−6397(1990))を含む。融合タンパク質を構築するための方法は、当該技術分野において周知であり、例えば、LaRochelle et al.,J.Cell Biol.,139(2):357−66(1995)、Heidaran et al.,FASEB J.,9(1):140−5(1995)、Ashkenazi et al.,Int.Rev.Immunol.,10(2−3):219−27(1993)、およびCheon et al.,PNAS USA,91(3):989−93(1994)に記載される。
別の実施形態では、本発明のペプチドは、本明細書に列挙されるペプチドと相同である
。用語「相同性」、「相同の」等は、任意のタンパク質またはペプチドに関する場合、一実施形態では、必要に応じて、最大パーセントの相同性を達成するために配列をアラインさせて間隙(ギャップ)を導入した後に、対応する天然ポリペプチドの残基と同一である候補配列中のアミノ酸残基の割合を指し、配列同一性の一部としての保存的置換を一切考慮しない。アラインメントのための方法およびコンピュータプログラムは、当該技術分野において周知である。
相同性は、別の実施形態では、当該技術分野において十分に記載されている方法を用いた配列アラインメントのためのコンピュータアルゴリズムによって決定される。例えば、核酸配列相同性のコンピュータアルゴリズム分析は、任意の数の利用可能なソフトウェアパッケージ、例えばBLAST、DOMAIN、BEAUTY(BLAST Enhanced Alignment Utility)、GENPEPT、およびTREMBL等のパッケージを含むことができる。
別の実施形態では、「相同性」または「相同の」は、第2の配列と70%を超える同一性を共有する配列を指す。別の実施形態では、「相同性」は、第2の配列と72%を超える同一性を共有する配列を指す。別の実施形態では、「相同性」は、第2の配列と75%を超える同一性を共有する配列を指す。別の実施形態では、「相同性」は、第2の配列と78%を超える同一性を共有する配列を指す。別の実施形態では、「相同性」は、第2の配列と80%を超える同一性を共有する配列を指す。別の実施形態では、「相同性」は、第2の配列と82%を超える同一性を共有する配列を指す。別の実施形態では、「相同性」は、第2の配列と83%を超える同一性を共有する配列を指す。別の実施形態では、「相同性」は、第2の配列と85%を超える同一性を共有する配列を指す。別の実施形態では、「相同性」は、第2の配列と87%を超える同一性を共有する配列を指す。別の実施形態では、「相同性」は、第2の配列と88%を超える同一性を共有する配列を指す。別の実施形態では、「相同性」は、第2の配列と90%を超える同一性を共有する配列を指す。別の実施形態では、「相同性」は、第2の配列と92%を超える同一性を共有する配列を指す。別の実施形態では、「相同性」は、第2の配列と93%を超える同一性を共有する配列を指す。別の実施形態では、「相同性」は、第2の配列と95%を超える同一性を共有する配列を指す。別の実施形態では、「相同性」は、第2の配列と96%を超える同一性を共有する配列を指す。別の実施形態では、「相同性」は、第2の配列と97%を
超える同一性を共有する配列を指す。別の実施形態では、「相同性」は、第2の配列と98%を超える同一性を共有する配列を指す。別の実施形態では、「相同性」は、第2の配列と99%を超える同一性を共有する配列を指す。別の実施形態では、「相同性」は、第2の配列に対する100%の同一性を指す。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、相同性は、候補配列ハイブリダイゼーションの決定により決定され、その方法は、当該技術分野において十分に記載されている(例えば、「Nucleic
Acid Hybridization」Hames,B.D.,and Higgins S.J.,Eds.(1985)、Sambrook et al.,2001,Molecular Cloning,A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Press,N.Y.、およびAusubel et al.,1989,Current Protocols in Molecular Biology,Green Publishing Associates and Wiley Interscience,N.Yを参照のこと)。他の実施形態では、ハイブリダイゼーションの方法は、天然カスパーゼペプチドをコードするDNAの補体に対する中程度からストリンジェントな条件下で実行される。ハイブリダイゼーションの条件は、例えば、10〜20%ホルムアミド、5×SSC(150mM NaCl、15mMクエン酸三ナトリウム)、50mMリン酸ナトリウム(pH7.6)、5×デンハート液、10%硫酸デキストラン、および20μg/mlの変性断片化サケ精子DNAを含む溶液中で、42℃で一晩インキュベーションすることである。
本明細書に列挙される任意のアミノ酸配列に対するタンパク質および/またはペプチドの相同性は、別の実施形態では、免疫ブロット解析を含む当該技術分野において十分に記載されている方法によって、または確立された方法による、任意の数の利用可能なソフトウェアパッケージを用いたアミノ酸配列のコンピュータアルゴリズム解析によって、決定される。これらのパッケージのうちのいくつかは、FASTA、BLAST、MPsrch、またはScanpsパッケージを含み、別の実施形態では、Smith and Watermanアルゴリズム、および/または分析用の広範囲/局所的もしくはBLOCKSアラインメントの使用を用いる。相同性を決定する各方法は、本発明の別個の実施形態を表す。
一実施形態では、「変異型」は、別のペプチドまたはタンパク質とはわずかに異なるペプチドまたはタンパク質であり、一実施形態では、それは、ペプチドまたはタンパク質の機能に影響を与えない領域における突然変異を指し、別の実施形態では、ペプチドまたはタンパク質の機能に影響を与えない保存的突然変異を指す。
一実施形態では、「アイソフォーム」は、分子、例えばタンパク質の異なる型であり、同じタンパク質の別のアイソフォームとごくわずかに異なる。一実施形態では、アイソフォームは、異なるが関連する遺伝子から生成することができ、または別の実施形態では、交互スプライシングによって同じ遺伝子から生じ得る。別の実施形態では、アイソフォームは、単一のヌクレオチド多型によってもたらされる。
一実施形態では、ポリペプチドの断片(一実施形態においてFlk1断片である)は、その生物学的活性を維持する。一実施形態では、例えば、ActA、LLO、またはPEST様配列の非VEGFR2ポリペプチドの断片は、それが融合する抗原またはポリペプチドの免疫原性を高める能力を維持する。別の実施形態では、例えば、ActA、LLO、またはPEST様配列の非VEGFR2ポリペプチドの断片は、宿主細胞のファゴソームを溶解する能力、もしくは別の実施形態では、宿主アクチンを重合する能力を維持し、別の実施形態では、タンパク分解性信号としての役割を果たす。
一実施形態では、「免疫原性の」は、物質(一実施形態では、抗原である)が免疫応答を誘導する能力を指す。
一実施形態では、「宿主細胞」は、本発明の任意のベクターのレシピエントとなることができるか、またはレシピエントとなってきた個別の細胞または細胞培養物を含む。宿主細胞は、単一宿主細胞の子孫を含み、該子孫は、自然的、偶然的、または意図的な突然変異および/もしくは変化に起因して、元の親細胞と(形態または全DNA相補体において)必ずしも完全に同一でなくてもよい。宿主細胞は、本発明の核酸を含むベクターで、インビボまたはインビトロで形質転換または感染された細胞を含む。
いくつかの実施形態では、本発明の方法のまたは本発明の方法における使用のためのポリペプチドもしくは核酸のうちのいずれかは、VEGFR2ポリペプチドもしくは断片、または上記VEGFR2ポリペプチドもしくは断片をコードした単離された核酸を、本明細書に記載される任意の形態または実施形態で含む。いくつかの実施形態では、本発明の方法のまたは本発明の方法における使用のためのポリペプチドもしくは核酸のうちのいずれかは、本明細書に記載される任意の形態または実施形態のVEGFR2ポリペプチドもしくは断片、または本明細書の上記VEGFR2ポリペプチドもしくは断片をコードする単離された核酸からなる。いくつかの実施形態では、本発明のポリペプチドまたは核酸は、本明細書に記載される任意の形態または実施形態のVEGFR2ポリペプチドもしくは断片、または本発明の上記構成成分をコードした単離された核酸から本質的になる。いくつかの実施形態では、用語「含む」は、他の断片、他の抗体、追加のポリペプチドの包含、および当該技術分野において既知であり得る他のタンパク質の包含を指す。いくつかの実施形態では、用語「本質的に〜からなる」は、特異的なVEGFR2ポリペプチドまたは断片を有するポリペプチドまたは核酸を指す。しかしながら、毒素の利用に直接関与していない他のペプチドが含まれてもよい。いくつかの実施形態では、用語「〜からなる」は、本明細書に記載される任意の形態または実施形態の本発明の特異的VEGFR2ポリペプチドまたは断片を有する毒素を指す。それらの各々が、本発明の別個の実施形態と見なされる。
別の実施形態では、本発明は、対象において抗VEGFR2免疫応答を誘導する方法であって、血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)ポリペプチドまたはその免疫原性断片を発現する組換えリステリア株を含む組成物を上記対象に投与することを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において癌を治療する方法であって、血管新生因子を発現する組換えリステリア株を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において癌を阻害または抑制する方法であって、血管新生因子を発現する組換えリステリア株を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において腫瘍の再発を予防する方法であって、血管新生因子を発現する組換えリステリア株を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。一実施形態では、腫瘍の再発を予防する血管新生因子を発現する組換えリステリア株の有効性は、図4に示される。
別の実施形態では、本発明は、対象において腫瘍の転移を阻害する方法であって、血管新生因子を発現する組換えリステリア株を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において癌を治療する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子を含む組換えポリペプチドを含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において癌を阻害または抑制する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において腫瘍の再発を予防する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において腫瘍の転移を阻害する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において癌を治療する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された組換えポリペプチド血管新生因子をコードするヌクレオチド分子を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において癌を阻害または抑制する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子をコードするヌクレオチド分子を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において腫瘍の再発を予防する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子をコードするヌクレオチド分子を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において腫瘍の転移を阻害する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管新生因子を含む組換えポリペプチドをコードするヌクレオチド分子を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において癌を治療する方法であって、血管内皮増殖因子受容体−2(VEGFR2)ポリペプチドまたはその免疫原性断片を発現する組換えリステリア株を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において癌を阻害または抑制する方法であって、血管内皮増殖因子受容体−2(VEGFR2)ポリペプチドまたはその免疫原性断片を発現する組換えリステリア株を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において腫瘍の再発を予防する方法であって、血管内皮増殖因子受容体−2(VEGFR2)ポリペプチドまたはその免疫原性断片を発現する組換えリステリア株を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において腫瘍の転移を阻害する方法であって、血管
内皮増殖因子受容体−2(VEGFR2)ポリペプチドまたはその免疫原性断片を発現する組換えリステリア株を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において抗VEGFR2免疫応答を誘導する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む組換えポリペプチドを含む免疫原性組成物を上記対象に投与することを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において癌を治療する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む組換えポリペプチドを含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において癌を阻害または抑制する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む組換えポリペプチドを含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において腫瘍の再発を予防する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む組換えポリペプチドを含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において腫瘍の転移を阻害する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む組換えポリペプチドを含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において抗VEGFR2免疫応答を誘導する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む組換えポリペプチドをコードするヌクレオチド分子を含む免疫原性組成物を上記対象に投与することを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において癌を治療する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む組換えポリペプチドをコードするヌクレオチド分子を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において癌を阻害または抑制する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む組換えポリペプチドをコードするヌクレオチド分子を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において腫瘍の再発を予防する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む組換えポリペプチドをコードするヌクレオチド分子を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、対象において腫瘍の転移を阻害する方法であって、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結された血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む組換えポリペプチドをコードするヌクレオチド分子を含む組成物を上記対象に投与するステップを含む方法を提供する。
一実施形態では、本発明は、癌または腫瘍の転移を治療、阻害、または抑制する方法であって、対象がVEGFR2ポリペプチドに対する免疫応答を開始する本発明の組成物を対象に投与することを含む方法を提供する。別の実施形態では、対象は、エピトープスプレッディングを介して腫瘍によって発現される腫瘍抗原に対する免疫応答を開始する。
一実施形態では、本発明の組成物および方法は、ヒト対象における使用のためのものであり、別の実施形態では、それらは哺乳類対象における使用のためである。一実施形態では、対象は動物対象であり、一実施形態では、マウス、ウシ、イヌ、ネコ、ウマ、ブタ等である。一実施形態では、用語「哺乳動物」または「哺乳類」は、ヒト、飼育動物および家畜、イヌ、ネコ、ウシ、ウマ、ヒツジ、ブタ、ヤギ、ウサギ等の動物園、競技用、またはペットの動物、ならびにマウスおよびラット等のげっ歯類等を含む、哺乳動物として分類される任意の動物を指す。一実施形態では、本発明の組成物および方法は、オスの対象において効果的である。別の実施形態では、本発明の組成物および方法は、メスの対象において効果的である。
一実施形態では、本発明の方法は、上述した疾患、疾病、症状、またはアレルギーもしくは喘息と関連する副作用のうちのいずれかを治療、妨害、抑制、阻害、または予防するために使用される。一実施形態では、「治療すること」は、治療的処置および防止措置または予防措置の両方を指し、その目的は、本明細書において上述した標的とする病態または疾病を予防または軽減することである。したがって、一実施形態では、治療することは、疾患、疾病、もしくは状態、またはそれらの組み合わせと関連する症状を、直接影響を及ぼすかまたは治癒すること、抑制すること、阻害すること、予防すること、その重症度を軽減すること、その発生を遅延すること、軽減することを含み得る。したがって、一実施形態では、「治療すること」は、とりわけ、進行を遅延させること、寛解を促進すること、寛解を誘導すること、寛解を増強すること、回復を早めること、退縮を誘導すること、代替の治療薬の有効性を増加させること、もしくはそれに対する耐性を低下させること、またはそれらの組み合わせを指す。一実施形態では、「予防すること」または「促進すること」は、とりわけ、症状の発生を遅延させること、疾患の再燃を予防すること、疾患の再発を予防すること、再燃エピソードの回数または頻度を減少させること、症状エピソード間の潜伏期間を延長させる、またはそれらの組み合わせを指す。一実施形態では、「抑制すること」または「阻害すること」は、とりわけ、症状の重症度を軽減すること、急性エピソードの重症度を軽減すること、症状の数を減少させること、疾患関連症状の発生率を減少させること、症状の潜伏期間を短縮すること、症状を寛解させること、二次的症状を軽減すること、二次感染を軽減すること、患者の生存期間を延長すること、またはそれらの組み合わせを指す。
一実施形態では、本発明の組成物および方法は、既存の腫瘍を完全に根絶し、別の実施形態では、本発明の組成物および方法は、腫瘍退縮を誘導し、別の実施形態では、本発明の組成物および方法は、腫瘍の増殖を制御する。
一実施形態では、症状は一次的であり、別の実施形態では、症状は二次的である。一実施形態では、「一次的」は、特定の疾患または疾病の直接的な結果である症状を指し、一実施形態では、「二次的」は、一次的原因に由来するかまたはその結果生じる症状を指す。一実施形態では、本発明における使用のための化合物は、一実施形態において乳癌である、癌に関連する一次的もしくは二次的な症状または二次的な合併症を治療する。別の実
施形態では、「症状」は、疾患または病態の任意の顕性化であり得る。
一実施形態では、本発明の組成物および方法は、血管新生を阻害するためのものである。別の実施形態では、本発明の組成物および方法は、一実施形態において腫瘍の微小血管密度である、微小血管密度を減少させる。
一実施形態では、本発明の組成物および方法は、癌を治療するためのものである。一実施形態では、癌は乳癌である。別の実施形態では、癌は直腸結腸癌であり、一実施形態では、それは転移性直腸結腸癌である。
一実施形態では、癌はHer−2/neuを発現する癌である。
一実施形態では、転移は、原発性腫瘍として最初に生じた位置から、体内の離れた位置に広がるプロセスである。一実施形態では、本発明の癌は乳癌の転移である。別の実施形態では、本発明の癌は、メラノーマの転移である。一実施形態では、癌の脳への転移である。別の実施形態では、癌の肺への転移である。別の実施形態では、癌の腎臓への転移である。別の実施形態では、癌の結腸への転移である。別の実施形態では、一実施形態において乳癌である癌は、乳房または乳房が存在していた領域、胸壁、リンパ節、骨、肺または肺の周辺、肝臓、脳、またはそれらの組み合わせに転移する。別の実施形態では、一実施形態においてメラノーマである癌は、皮膚(皮膚の他の領域)、皮下組織およびリンパ節、肺および肺の間の領域、肝臓、脳、骨、消化管、心臓、膵臓、副腎、腎臓、甲状腺、またはそれらの組み合わせに転移する。
一実施形態では、他の転移性の癌、および転移した癌が増殖する可能性のある二次器官は、当該技術分野において既知である。
一実施形態では、本発明の組成物および方法は、腫瘍を治療するためのものであり、一実施形態では、それは固形腫瘍である。一実施形態では、腫瘍はメラノーマである。別の実施形態では、腫瘍は肉腫である。別の実施形態では、腫瘍は細胞腫である。別の実施形態では、腫瘍は中皮腫(例えば、悪性中皮腫)である。別の実施形態では、腫瘍は神経膠腫である。別の実施形態では、腫瘍は胚細胞性腫瘍である。別の実施形態では、腫瘍は絨毛癌である。
別の実施形態では、腫瘍は膵癌である。別の実施形態では、腫瘍は卵巣癌である。別の実施形態では、腫瘍は胃癌である。別の実施形態では、腫瘍は膵臓の癌性病変である。別の実施形態では、腫瘍は肺腺癌である。別の実施形態では、腫瘍は直腸結腸腺癌である。別の実施形態では、腫瘍は肺扁平上皮腺癌である。別の実施形態では、腫瘍は胃腺癌である。別の実施形態では、腫瘍は卵巣表面上皮性腫瘍(例えば、その良性、増殖性、または悪性種)である。別の実施形態では、腫瘍は口腔扁平上皮癌である。別の実施形態では、腫瘍は非小細胞肺癌である。別の実施形態では、腫瘍は子宮内膜癌である。別の実施形態では、腫瘍は膀胱癌である。別の実施形態では、腫瘍は頭頸部癌である。別の実施形態では、腫瘍は前立腺癌である。
別の実施形態では、腫瘍は非小細胞肺癌(NSCLC)である。別の実施形態では、腫瘍はウィルムス腫瘍である。別の実施形態では、腫瘍は線維形成性小円形細胞腫瘍である。別の実施形態では、腫瘍は結腸癌である。別の実施形態では、腫瘍は肺癌である。別の実施形態では、腫瘍は卵巣癌である。別の実施形態では、腫瘍は子宮癌である。別の実施形態では、腫瘍は甲状腺癌である。別の実施形態では、腫瘍は肝細胞癌である。別の実施形態では、腫瘍は甲状腺癌である。別の実施形態では、腫瘍は肝癌である。別の実施形態では、腫瘍は腎癌である。別の実施形態では、腫瘍はカポジである。別の実施形態では、腫瘍はカポジ肉腫である。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、腫瘍は乳癌である。一実施形態では、本発明の組成物および方法は、一実施形態において腺組織に発生する、腺癌を治療するために使用される。一実施形態では、本発明の組成物および方法は、一実施形態において乳腺に発生し、別の実施形態において乳癌の早期形態である、腺管上皮内癌(DCIS)を治療するために使用される。
別の実施形態では、本発明の組成物および方法は、浸潤性腺管癌(IDC)を治療するために使用されるが、一実施形態では、それは乳癌の最も一般的な種類であり、DCISから発生し、乳管壁を通って広がり、乳房組織に侵入する。別の実施形態では、本発明の組成物および方法は、浸潤性小葉癌を治療するために使用されるが、一実施形態では、それは乳腺に発生し、浸潤性乳癌の10〜15%を占める。本発明の組成物および方法を使用して治療することができる乳癌のさらなる種類は、炎症性癌(一実施形態では、乳房組織が熱くなって赤く見え、急速に広がる傾向がある)、髄様癌(一実施形態では、乳房の中心に発生する)、粘液性癌(一実施形態では、浸潤性であり、通常は閉経後の女性に起こる)、乳頭パジェット病(一実施形態では、乳腺に発生し、乳頭または乳輪の皮膚に広がる)、葉状腫瘍(一実施形態では、乳管内に伸びる葉のような外見の腫瘍を特徴とし、転移することは稀である)、および管状癌(一実施形態では、触診によって検出不可能であることが多い小さな腫瘍)を含む。本発明の組成物および方法はまた、乳房組織に発生する肉腫(一実施形態では、結合組織の癌である)およびリンパ腫(一実施形態では、リンパ組織の癌である)を治療するためにも使用することができる。
別の実施形態では、本発明の組成物および方法は、男性における乳房に関連する状態を治療するために使用され、一実施形態では、それは、女性化乳房、小葉乳癌(LBC)、および浸潤性(または侵襲性)乳管癌(IDC)であり、一実施形態では、それは、男性の乳癌の最も一般的な形態であり、全ての男性乳癌の診断の80〜90パーセントを占める。一実施形態では、IDCは、乳管に発生し、周辺の脂肪組織に侵入または浸潤する。一実施形態では、IDCは、乳房内のみに食い止められ得るか、または別の実施形態では、身体の他の部分に転移し得る(広がり得る)。
一実施形態では、本発明は、癌を罹患する素因のある集団または癌に罹患するリスクの高い集団において癌を治療するための組成物および方法を提供し、一実施形態では、それはbrca1またはbrca2突然変異を有する女性の集団であり得、一実施形態では、該集団は乳癌に罹患しやすい。
別の実施形態では、本発明の方法によって誘発される免疫応答は、細胞媒介性免疫応答である。別の実施形態では、免疫応答は、T細胞媒介性免疫応答である。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
本発明の方法および組成物によって誘導されるT細胞媒介性免疫応答は、別の実施形態では、CTLを含む。別の実施形態では、T細胞媒介性免疫応答に関与するT細胞は、CTLである。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、T細胞媒介性免疫応答は、Tヘルパー細胞を含む。別の実施形態では、T細胞媒介性免疫応答に関与するT細胞は、Tヘルパー細胞である。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
一実施形態では、本発明の組成物は、免疫したマウスに由来する腫瘍の血管周辺および間質においてCD8+T細胞の浸潤を引き起こす。一実施形態では、リンパ球に浸潤する腫瘍の存在は、癌免疫療法における臨床反応と相関する。本明細書において後に記載するように、本発明の組成物は、脈管構造に影響を与えるにもかかわらず、本発明のワクチンで免疫したマウスにおいて血管損傷に関連する損傷治癒、妊娠または受精能の問題等の毒
性を引き起こさない。
一実施形態では、本発明の組成物は腫瘍抗原をさらに含む。一実施形態では、腫瘍抗原は、高分子量メラノーマ関連抗原(HMWMAA)である。一実施形態では、腫瘍抗原は、NY−ESO−1タンパク質である。別の実施形態では、腫瘍抗原は、ヒトパピローマウイルス(HPV)E7タンパク質である。別の実施形態では、腫瘍抗原は、B細胞受容体(BCR)タンパク質である。別の実施形態では、関心のある異種ペプチドは、抗原ペプチドである。別の実施形態では、腫瘍抗原は、NY−ESO−1ペプチドである。別の実施形態では、腫瘍抗原は、ヒトパピローマウイルス(HPV)E7ペプチドである。別の実施形態では、腫瘍抗原は、B細胞受容体(BCR)ペプチドである。別の実施形態では、腫瘍抗原は、ヒトパピローマウイルス(HPV)−16−E6、HPV−16−E7、HPV−18−E6、HPV−18−E7、Her/2−neu抗原、前立腺特異的抗原(PSA)、前立腺幹細胞抗原(PSCA)、角質層キモトリプシン酵素(SCCE)抗原、ウィルムス腫瘍抗原1(WT−1)、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT)、プロテイナーゼ3、チロシナーゼ関連タンパク質2(TRP2)、滑膜肉腫、X(SSX)−2、癌胎児抗原(CEA)、MAGE−A、インターロイキン−13受容体α(IL13−Rα)、炭酸脱水酵素IX(CAIX)、サバイビン、GP100、またはテスティシン(Testisin)ペプチドである。別の実施形態では、腫瘍抗原は、αフェトプロテイン、A3、A33抗体に特異的な抗原、Ba733、BrE3−抗原、CA125、CD、CDIa、CD3、CD5、CDl5、CDl6、CDl9、CD20、CD21、CD22、CD23、CD25、CD30、CD33、CD38、CD45、CD74、CD79a、CD80、CDl38、結腸特異的抗原−p(CSAp)、CEA(CEACAM5)、CEACAM6、CSAp、EGFR、EGP−I、EGP−2、Ep−CAM、FIt−I、Flt−3、葉酸受容体、HLA−DR、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(HCG)およびそのサブユニット、HER2/neu、低酸素誘導因子(HIF−I)、Ia、IL−2、IL−6、IL−8、インスリン成長因子−1(IGF−I)、KC4−抗原、KS−I抗原、KS1−4、Le−Y、マクロファージ遊走阻害因子(MIF)、MAGE、MUCl、MUC2、MUC3、MUC4、NCA66、NCA95、NCA90、PAM−4抗体に特異的な抗原、胎盤成長因子、p53、前立腺酸性フォスファターゼ、PSMA、RS5、SlOO、TAC、TAG−72、テネイシン、TRAIL受容体、Tn抗原、Thomson−Friedenreich抗原、腫瘍壊死抗原、VEGF、ED−Bフィブロネクチン、17−lA−抗原、血管新生マーカー、癌遺伝子マーカー、または癌遺伝子産物である。他の腫瘍抗原は、Mizukami et
al.,(2005,Nature Med.11:992−97)、Hatfield et al.,(2005,Curr.Cancer Drug Targets
5:229−48)、Vallbohmer et al.(2005,J.Clin.Oncol.23:3536−44)、およびRen et al.(2005,Ann.Surg.242:55−63)に記載され、これらは各々、参照により、その全体が本明細書に組み込まれる。
一実施形態では、腫瘍抗原は、高分子量メラノーマ関連抗原(HMWMAA)であり、別の実施形態では、腫瘍抗原は、Maciag et al,Cancer Res.2008 Oct 1;68(19):8066−75(参照により本明細書に組み込まれる)に記載されるように、HMWMAAの断片である。
一実施形態では、本発明の組成物は、HMWMAAまたはその断片、Her−2/neuまたはその断片、およびFlk/VEGFR2またはその断片を含む。一実施形態では、HMWMAAは周皮細胞を標的とし、一実施形態では、Her−2/neuは腫瘍細胞を標的とし、一実施形態では、Flk/VEGFR2は内皮細胞を標的とする。
一実施形態では、腫瘍抗原はHer−2/neuであり、別の実施形態では、腫瘍抗原はHer−2/neu断片である。 一実施形態では、VEGFR2および腫瘍抗原は、同じベクターによって発現され、別の実施形態では、それらは異なるベクターによって発現される。一実施形態では、VEGFR2および腫瘍抗原は、同じリステリアによって発現され、別の実施形態では、それらは異なるリステリアによって発現される。
一実施形態では、腫瘍抗原は、本明細書において上述したように、PEST含有ポリペプチドを有する融合ポリペプチドとして発現される。一実施形態では、腫瘍抗原は、本明細書において上述したように、PEST様配列を含むポリペプチドに作動可能に連結される。一実施形態では、PEST含有ポリペプチドは、非溶血性リステリオリシン(LLO)ポリペプチド、N末端ActAポリペプチド、またはPEST配列である。
一実施形態では、本発明は、上記組換えポリペプチドをコードするヌクレオチド分子を翻訳するステップを含むプロセスによって作られる組換えポリペプチドを提供する。
別の実施形態では、本発明は、上記VEGFR2ポリペプチドを含むポリペプチドを、上記PEST様配列を含む上記ポリペプチドに化学的にコンジュゲートさせるステップを含むプロセスによって作られる組換えポリペプチドを提供する。
本発明の方法の一実施形態では、対象は、本発明の免疫原性組成物、ベクター、または組換えペプチドを投与される。本発明の方法の別の実施形態では、対象は、本発明の免疫原性組成物、ベクター、または組換えペプチドで免疫される。別の実施形態では、対象は、免疫原性組成物、ベクター、または組換えペプチドに接触させられる。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、本発明は、本発明の方法を実行する際に利用される化合物または組成物を含むキットを提供する。別の実施形態では、本発明は、本発明の組成物、ツール、または器具を含むキットを提供する。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
薬学的組成物および投与方法
「薬学的組成物」は、別の実施形態では、治療的に有効な量の有効成分、すなわち、組換えペプチドまたは該組換えペプチドを含むかもしくはコードするベクターと、薬学的に許容される担体または希釈剤とを指す。「治療的に有効な量」は、別の実施形態では、所与の条件および投与計画に治療効果を提供する量を指す。
有効成分を含有する薬学的組成物は、別の実施形態では、非経口的、経粘膜的、筋肉内、条約内、皮内、皮下、腹腔内、脳室内、脳内、膣内、または腫瘍内等の、当業者に既知である任意の方法によって対象に投与することができる。
本発明の方法および組成物の別の実施形態では、薬学的組成物は経口投与され、したがって、経口投与に好適な形態、すなわち、固形または液体製剤に製剤化される。好適な経口固形製剤は、錠剤、カプセル、ピル、顆粒、ペレット等を含む。好適な経口液体製剤は、溶液、懸濁液、分散液、乳濁液、油等を含む。本発明の別の実施形態では、有効成分はカプセル内に製剤化される。この実施形態によれば、本発明の組成物は、活性化合物および不活性な担体または希釈剤に加えて、硬質ゲル化カプセルを含む。
別の実施形態では、薬学的組成物は、液体製剤の静脈内注射、動脈内注射、または筋肉内注射によって投与される。好適な液体製剤は、溶液、懸濁液、分散液、乳濁液、油等を含む。別の実施形態では、薬学的組成物は静脈内に投与され、したがって、静脈内投与に好適な形態に製剤化される。別の実施形態では、薬学的組成物は動脈内に投与され、したがって、動脈内投与に好適な形態に製剤化される。別の実施形態では、薬学的組成物は筋肉内に投与され、したがって、筋肉内投与に好適な形態に製剤化される。
別の実施形態では、薬学的組成物は身体表面に局所的に投与され、したがって、局所投与に好適な形態に製剤化される。好適な局所製剤は、ゲル、軟膏、クリーム、ローション、液滴等を含む。局所的な投与のために、組換えペプチドまたはベクターは、薬学的担体を用いてまたは用いずに、生理学的に許容される希釈剤中の溶液、懸濁液、または乳濁液として調製および塗布される。
別の実施形態では、有効成分は、小胞、例えばリポソーム内において送達される。
他の実施形態では、本発明の方法において使用される担体または希釈剤は、ガム、デンプン(例えば、コーンスターチ、予めゼラチン化したデンプン)、糖(例えば、ラクトース、マンニトール、ショ糖、ブドウ糖)、セルロース系材料(例えば、微結晶性セルロース)、アクリル酸塩(例えば、ポリメチルアクリレート)、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、滑石、またはこれらの混合物を含むが、これらに限定されない。
他の実施形態では、液体製剤のための薬学的に許容される担体は、水溶性または非水溶性の溶液、懸濁液、乳濁液、もしくは油である。非水溶性溶媒の例として、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、およびオレイン酸エチル等の注射用有機エステルが挙げられる。水溶性担体は、水、アルコール性/水溶性の溶液、乳濁液、または生理食塩水および緩衝培地を含む懸濁液を含む。油の例として、例えば、落花生油、大豆油、オリーブ油、ヒマワリ油、魚肝油、別の海産物油、または牛乳もしくは卵由来の脂質等の、動物性油、植物性油、または合成起源の油が挙げられる。
別の実施形態では、非経口ビヒクル(皮下注射、静脈内注射、動脈内注射、または筋肉内注射用)は、塩化ナトリウム溶液、リンガーブドウ糖、ブドウ糖および塩化ナトリウム、乳酸加リンガー油および固定油を含む。静脈内ビヒクルは、流体および栄養補充薬、電解質補充薬(リンガーブドウ糖に基づくもの)等を含む。例として、界面活性剤および他の薬学的に許容されるアジュバントを含むかまたは含まない、水および油等の無菌液が挙げられる。一般的に、水、生理食塩水、水溶性ブドウ糖および関連糖溶液、ならびにグリコール(例えば、プロピレングリコールまたはポリエチレングリコール)は、特に注射液として、好ましい液体担体である。油の例として、例えば、落花生油、大豆油、オリーブ油、ヒマワリ油、魚肝油、別の海産物油、または牛乳もしくは卵由来の脂質等の、動物性油、植物性油、または合成起源の油が挙げられる。
別の実施形態では、本明細書において提供される薬学的組成物は、徐放性組成物、すなわち、投与後の一定期間にわたって有効成分が放出される組成物である。徐放性または持続放出性組成物は、親油性デポー(例えば、脂肪酸、ワックス、油)の剤形の製剤を含む。別の実施形態では、組成物は、即時放出性組成物、すなわち、投与後直ちに全ての有効成分が放出される組成物である。
一実施形態では、一実施形態においてHer−2/neuである腫瘍抗原に対する二次免疫応答が増強される。Her−2/neuは、存在する腫瘍細胞または腫瘍幹細胞上でも高度に発現されるため、これにより、一実施形態では、これらの細胞型からのさらなる保護が提供される。したがって、一実施形態では、本発明の組成物を用いた初回免疫のワクチン接種と、治療される腫瘍に関連する腫瘍抗原を含むワクチンを用いた追加免疫とが本発明の一部として企図され、1回目の初回免疫のワクチン接種からのエピトープスプレッディングの効果が追加免疫によって高められる。
一実施形態では、脈管構造を標的とするために免疫療法を使用することは、精製した抗体の受動投与に対するいくつかの利点を提示し、1つには、初回の免疫応答を経時的に増強する能力およびワクチン接種のコストが挙げられる。しかしながら、他の細菌ベクター
の使用に対するいくつかの利点を提示する、リステリア・モノサイトゲネスベクターを発現する組換え融合タンパク質の新規使用が本明細書において示される。一実施形態では、LLOとの融合によりFlk−1断片の免疫原性を増強したLm−LLO−Flk−1株は、高度に弱毒化され、主としてマクロファージおよび樹状細胞内で複製する。したがって、一実施形態では、リステリアによる感染に対する炎症性反応および我々の融合タンパク質構築物によって誘導される追加反応の両方が、強力な抗腫瘍CTLを誘導する一方で、同時に腫瘍部位で制御性T細胞の数を減少させる力を有する。
一実施形態では、原発腫瘍部位から離れた位置で転移が確立されるときに、新しい血管が補充される必要があるため、転移性乳癌は、抗血管新生治療に対する感受性が特に高い。一実施形態では、微小転移は、増殖の定常状態において直径約1〜3mmで存在でき、分子の受動的運動から栄養を得ることができる。しかしながら、3mmを超える腫瘍の増殖を支持するためには、血管網を新しく合成する必要がある。したがって、一実施形態では、本発明の抗VEGFR2ワクチンは、腫瘍の増殖が3mm以上になった転移性乳癌の広がりを鈍化させるのに特に効果的である。
材料および方法
マウス
メスFVB/Nマウスを、Charles River Laboratoriesから購入した。ペンシルバニア大学の実験動物用コア施設で、FVB/N Her−2/neuトランスジェニックマウスを収容して繁殖させた。ペンシルバニア大学の実験動物委員会による規則に従って行われた実験の開始時には、マウスは6〜8週齢であった。
ペプチドおよび抗体
抗マウスCD31、抗マウスCD8α−PE、ラットIgG2a−PEのアイソタイプ対照を、BD Biosciences(San Jose,カリフォルニア州)から購入した。ウサギ抗リステリア抗血清ポリクローナル抗体、血清型1、4を、Difco BD Biosciencesから購入した。ウサギ抗HIF−1αを、Novus Biologicals(Littleton,コロラド州)から購入した。ヤギ抗ウサギ−Alexa−488二次抗体を、Invitrogenから購入した。DAPIを、Sigma(St.Louis,ミズーリ州)から購入した。ラット抗マウスIFN−g(クローンAN18)を、MABTECH(Mariemont,オハイオ州)から購入した。ラット抗マウスIFN−g(クローンXMG1.2)を、eBioscience(San Deigo,カリフォルニア州)から購入した。融合タンパク質の発現のためのウエスタンブロットに使用した抗体は、LLOタンパク質の最初の30残基に対して産生されたポリクローナルウサギ血清(PEST)(Sewell et al.,2004,Cancer research.64:8821−8825)か、またはハイブリドーマ上清(クローン番号B5−19)から作製された完全長LLOに特異的な抗LLOマウス抗体(Edelson et al.,2001,Immunity.14:503−512)のいずれかであった。全てのペプチドは、EZBiolabs(Westfield,インディアナ州)から購入した。四量体は、米国国立衛生研究所、AIDS Research and Reference Reagent ProgramのDr.Amy Stoutによって提供された。使用した四量体は、全てPEコンジュゲート化H−2Dであり、Her−2/neu領域のEC1(ASPETHLDML、配列番号25)、またはEC2(PDSLRDLSVF、配列番号26)、またはIC1(GSGAFGTVYK、配列番号27)に対するいずれかのペプチドを含有していた。これらの試験で使用したペプチドは以下の通りであった:Flk−E1210−219(TYQSIMYIV、配列番号28)、Flk−E2613−622(MFSNSTNDI、配列番号29)、Flk−I1906−915(PGGPLMVIV、配列番号30)、Flk−I1839−848(GRGAFGQVI、配列番号31)、(Her2−pEC
302−310(PYNYLSTEV、配列番号32)、Her2−pEC2420−429(PDSLRDLSVF、配列番号33)、Her2−pIC1732−741(GSGAFGTVYK、配列番号34)、HIV−pGag(AMQMLKETI、配列番号35)。
ELISpot
酵素結合免疫スポット(ELISpot)アッセイにより、ペプチドの刺激に応答したマウス脾細胞によるIFN−gの分泌を検査した。頻度の低い抗原特異的細胞を得られる感受性レベルのため、また、インビトロ操作なしに、抗Her−2/neuおよび抗Flk−1特異的T細胞をエクスビボで直接的に検査できるために、我々は他のアッセイではなくELISpotを使用することを好んだ。簡潔に述べると、10μg/mlのペプチドおよび5U/mlのIL−2の存在下で、単離した脾細胞をウェル当たり1×10細胞で播種するか、または7μg/mlのラット抗マウスIFN−γ抗体(クローンAN18、MABTECH、Mariemont,オハイオ州)でコーティングした96ウェルプレート全体に滴定した。次に、ビオチン化した抗IFN−g抗体(クローンXMG1.2、eBioscience)を、最終濃度2μg/mlで各ウェルに加えた。37℃で一晩インキュベーションした後、ストレプトアビジン−西洋ワサビペルオキシダーゼ(希釈度1:1000)、続いて基質TMB(Vector laboratories、ABCキット)を使用して、プレートを室温で1時間展開した。C.T.L社製Immunospotスキャナーおよび集計ソフトウェア(CTL、Cleveland,オハイオ州)を使用してスポットを数えた。
細胞株
細胞培養培地および栄養補助剤をGibco(Invitrogen)から購入した。NT−2およびJ774A.1細胞を前述したように維持した。全ての細胞培養物を37℃、5% COで維持した。ホタルルシフェラーゼ遺伝子(4T1−Luc)を安定して発現する4T1および4T1細胞は、Dr.Ellen Pure(Wistar Institute)のご好意で頂いたものであり、細胞培養培地中で維持した。
Lm−LLO−Flk−1ワクチンの構築
Flk−1遺伝子の源は、Dr.Ralph Reisfeld(The Scripps Research Institute、La Jolla,カリフォルニア州)がご親切に提供してくださったDNAワクチンプラスミドであった。68〜1081番目の残基に対応する断片を、以下のプライマーを使用してPCRにより増殖させた:Flk−E1(F):5’−GGGCTCGAGCGTGATTCTGAGGAAAGGGTATT−3’(配列番号36)、Flk−E1(R):5’GGGACTAGTTTACCCGGTTTACAATCTTCTTAT−3’(配列番号37)、(68〜277番目のアミノ酸);Flk−E2(F):5’−GGGCTCGAGGTGATCAGGGGTCCTGAAATTA−3’(配列番号38),Flk−E2(R):5’−GGGACTAGTTTAGCCTCCATCCTCCTTCCT−3’(配列番号39),(545〜730番目のアミノ酸);Flk−I1(F):5’−GGGCTCGAGGAAGGGGAACTGAAGACAGCC−3’(配列番号40),Flk−I1(R):5’−GGGACTAGTTTATGTGTATACTCTGTCAAAAATGGTTTC−3’(配列番号41),(792〜1081番目のアミノ酸)。下線部のXhoI配列はフォワード(F)プライマー、下線部のSpeI配列はリバース(R)プライマー、太字は停止コドンである。PCR産物をpCR2.1−TOPOプラスミド(Invitrogen)内に連結し、配列決定により確認し、続いて、XhoIおよびSpeI(New England Biolabs)を用いた二重消化により切除した。下流のpGG34に基づくプラスミド内に断片を連結し、hlyプロモーターによって発現が駆動されるLLOタンパク質の最初の441残基をコードする遺伝子に融合させた。pGG34プラスミドの構築については、他の箇所で詳述している。得られたプラスミドを、Lm株10403Sに由来するPrfA欠損Lm株XFL−7に電気穿孔した。34μg/mlのクロラムフェニコールおよび250μg/mlのストレプトマイシンを補充したBr
ain Heart Infusion(BHI、Difco)プレート上で陽性クローンを選択した。得られた株をLm−LLO−Flk−E1、Lm−LLO−Flk−E2、およびLm−LLO−Flk−I1と名付けた。
Lmワクチンの増殖および用量の調製
ワクチンの原液を、1×PBS中の10%グリセロール中に−80℃で維持した。クロラムフェニコール/ストレプトマイシンのプレートに各原液を筋状に播種し、一晩増殖させた。抗生物質選択下、BHI培地5mlの一晩の培養における増殖には、単一コロニーを使用した。この培養を37℃の振盪インキュベータ内でさらに4時間延長し、微生物密度が0.4〜0.8OD600に達するまで培養物をさらに増殖させ、その時点で微生物を洗浄し、使用するまで10%グリセロール中−80℃で無菌冷凍した。作製した各ロットごとに原液を滴定した。1つの連続的な実験には単一ロットを使用し、各反復には異なるロットを使用したが、ロット間の変動は観察されなかった。抗PESTおよび抗LLO抗体を用いたウエスタンブロットにより、各ロットの融合タンパク質の発現を確認した。各用量ごとに1つのバイアルを選択し、解凍し、希釈および使用する前に1×PBS中で2回洗浄し、使用しなかった微生物は廃棄した。
Lm−LLO−Flk−1ワクチンが腫瘍増殖に与える影響
FVB/Nマウスの側腹部に、PBS200μl中の1×10のNT−2腫瘍細胞を皮下注射した。腫瘍接種後4日目に、5×10CFUのLm−LLO−Flk−E1、Lm−LLO−Flk−E2、またはLm−LLO−Flk−I1のいずれかで、マウスを腹腔内免疫した。この用量は、マウスに有害な影響を及ぼすことが観察された最低用量の10分の1として決定し、全ての実験において使用した。全ての実験で、1週間に合計3用量のワクチンで免疫を繰り返した。対照群では、マウスに対照Lmワクチン-Lm−
LLO−NY−ESO−1101−156を投与した。Lm−LLO−NY−ESO−1101−156は、LLOまたはリステリアの感染に対する免疫応答を制御するための無関係または第3のLmワクチンとして作用するため、我々は、試験ワクチンと同程度の濃度で、対照としてこのワクチンを使用することが多い。3日ごとにノギスで腫瘍を測定し、各個別の腫瘍ごとに最短(幅)および最長の表面直径を記録した。以下の方程式を使用して腫瘍体積の計算を行った:[(幅)×長さ×0.52]。開放創を発生した場合または腫瘍の直径が20mmに達した場合は、マウスを屠殺した。NT−2の再チャレンジを行った腫瘍が存在しないの生存マウスに、最初の接種から少なくとも10週間後に、反対側の側腹部に同じ細胞株の再チャレンジを行った。
腫瘍の免疫蛍光
腫瘍接種後64日目に、マウスを屠殺してNT−2腫瘍を外科的に切除し、OCT凍結培地で凍結保存し、8〜10mmの厚さの切片になるよう凍結切片を作製した。免疫蛍光のために、試料を解凍して、4%ホルマリンを使用して固定した。ブロッキング後(2.4G2条件培地/10%FBS/5%正常ラットおよびマウス血清)、加湿チャンバ内で、37℃で1時間、ブロッキング溶液中の一次抗体で切片を染色した。一次染色に使用したのと同じ手順に従って、二次抗体で試料を染色した。製造者の指示に従ってDAPI(Invitrogen)染色を行った。PBS/0.1%Tween/1%BSA溶液中で、HIF−1αの細胞内染色を行った。フェーディング防止剤を含む開始溶液(Biomeda)を使用してスライドにカバースリップを乗せ、24時間固化させ、Spot Imageソフトウェア(2006年版)およびOlympus社製蛍光顕微鏡BX51シリーズを使用して撮像するまで4℃で維持した。Spot Imageソフトウェアを使用して画像をマージし、Image Proソフトウェア(2006年版)を使用してROIにゲートをかけた後に定量化を行った。全ての画像は、同じ露出時間で取得した一連の3つの異なるチャネルをマージしたものである。抗CD31を使用した微小血管密度の定量化のために、マウス腫瘍モデル(33〜35)においてMVDを測定するための同様のストラテジーを使用する以前に出版された研究に基づいて分析を行った。
転移試験および生物発光画像
組み込んだルシフェラーゼ・レポーター遺伝子(4T1−Luc)を発現する50,0
00個の4T1細胞を用いて、最終ワクチン接種後7日目に、静脈内注射の前にマウスを合計3回ワクチン接種した。撮像前に、PBS200ul中5〜10mg/マウスで、対応する基質であるD−ルシフェリンを腹腔内注射した。ケタミン(80mg/kg)/キシラジン(12mg/kg)(Sigma、St.Louis,ミズーリ州)の腹腔内注射後に、麻酔下のマウスをXenogen IVIS撮像システム(X−100)(Xenogen Corporation、Alameda,カリフォルニア州)の暗室に配置した。CCDカメラで写真画像および発光画像を取得し、製造者の指示にしたがってXenogenのLiving Imageソフトウェア(バージョン2.11)を使用して蛍光強度を定量化した。腫瘍接種後少なくとも4週間まで、長軸方向の撮像を毎週行った。全てのマウスは同じ露出および時間で撮像した。画像は正規化した画像を示す。腫瘍を(手で)数える前に、病理学的試験のために肺組織を灌流して抽出し、ワックスで包埋しHEで染色したことを除いて、同一の実験を行った。
妊娠および創傷治癒安全性試験
対照LmワクチンまたはLm−LLO−Flk−1ワクチンのいずれかで、6〜8週齢のFVB/Nマウスのメスを3回連続して毎週免疫した。4週目に安全性試験を実施した。妊娠および受精のために、群当たり5匹のマウスを、個別に収容したオスと交配させた。交尾を監視し、膣栓の存在によって確認した。妊娠までの期間、出生時の仔マウスの体重、および総産子数を測定した。この試験で利用した創傷治癒アッセイは、以前に記載された方法に従って行った。簡潔に述べると、マウスに麻酔し、剃毛し、滅菌ワイパーで皮膚を洗浄した。滅菌した皮膚生検ツール(Acuderm)を使用して皮膚を打ち抜き、直径3mmの円形創を2箇所作製した。創傷には処置を行わなかったが、感染は観察されなかった。創傷閉鎖までの平均時間を監視し、目に見える痂皮を一切残すことなく瘢痕が形成されたときに完了と見なした。
統計分析および定量化の方法
ノンパラメトリックのマンホイットニー検定を使用してデータを分析した。全ての生存データにログランクのカイ二乗検定を使用した。全ての統計分析は、Prismソフトウェアのバージョン4.0a(2006)で行った。統計的有意性は、p0.05の値に基づいていた。全ての非トランスジェニック試験に、群当たり少なくとも8匹のマウスを含めた。全ての試験を少なくとも1回繰り返した。
LLO−FLK−1構築物の構築
各々が、Flk−1の異なる3つの領域、E1(68〜277番目のアミノ酸)、E2(545〜730番目のアミノ酸)、およびI1(792〜1081)を含有する合計3つの構築物を検査した(図1A)。領域は、予想されるエピトープに基づいて選択した。我々は、FVB/Nに基づく乳癌モデルにおいてこれらのワクチンを検査することに関心があったため、検査に使用されるモデルのハロタイプに最も適当であろう断片をクローン化することにした(すなわち、FVB/N、H2)。選択したE1、E2、およびI1ドメインは、H−2マウスのMHC Iハロタイプに対するいくつかの潜在的エピトープを含有していた(図2A)。
各断片を、切断したLLOタンパク質との融合タンパク質としてクローン化した(図1A)。Lm−LLO−Flk−1構築物によってLLO−Flk−1融合タンパク質が生成および分泌されるかどうかを検査するために、ポリクローナル抗PEST抗体(図1B下)または抗LLO抗体(図1B上)を使用して、ウエスタンブロットにより培養上清のタンパク質を分析した(図1B)。各融合構築物ごとにバンドが検出された:LLO−Flk−E1(およそ81kDa)、LLO−Flk−E2(およそ78kDa)、およびLLO−Flk−I1(およそ89kDa)。60〜70kDa付近のバンドは内在性LLOであり、切断された融合タンパク質LLOは60〜50kDa付近に見られた。
我々の融合タンパク質がLLO−Flk結合であることを示すための対照として、抗LL
Oのブロットを使用した。J774A.1マクロファージにおける複製からも明らかなように、3つ全ての構築物が、感染、増殖、およびファゴリソソームから脱出することができた(図2D)。また、エクスビボでのIFN−gの脾細胞応答によって示されるように、各ワクチンが、クローン化したFlk−1領域に対してマウスを免疫することができた(図1C)。これらのFVB/N ELISpot実験で再チャレンジのために使用したペプチドは、元々、H2 Balb/cマウスにおいて免疫優勢なFlk−1エピトープとしてマップされていた。おそらくはH2およびH2分子の高い相同性に起因して、H2が同定されたエピトープは、H2エピトープとしての役割も果たすことができるので、我々は、H2でマッピングしたエピトープをH2モデルにおいて日常的に使用する。
HER−2/NEUを発現する腫瘍モデルにおけるLM−LLO−FLK−1ワクチンの治療的有効性
我々のワクチンがHer−2/neu乳腺腫瘍の退縮を誘導する能力を検査するために、導入遺伝子としてラットHer−2/neuを過剰発現し、元々は、FVB/N Her−2/neuトランスジェニックマウスにおける自発性乳房腫瘍に由来する、NT−2腫瘍モデルを使用した。NT−2細胞株はFlk−1分子を発現しないため、我々の関心のある抗原のみが宿主脈管構造上に位置する。細胞をインビトロで増殖させ、FVB/Nマウスの側腹部に皮下移植した。4日目に、触知できる腫瘍(直径およそ4〜5mm)が形成されたときにマウスにワクチン接種し、次いで、合計3回のワクチン接種で毎週追加免疫を行った。ワクチンFlk−E1およびFlk−I1は、退縮を誘導することができ、また何匹かのマウスにおいては、接種後64日目までに、移植した腫瘍の完全な根絶(Flk−E1:2/8匹、Flk−I1:2/8匹)を誘導することが可能であった(図3A)。しかしながら、Flk−E2は、対照Lmで処理した群と同様に、腫瘍増殖を制御することができなかった。腫瘍接種後100日目に、完全に退縮した腫瘍を有するマウスの側腹部にNT−2の再チャレンジを行ったところ、新しい腫瘍の再増殖は観察されず、抗腫瘍免疫が長期間続くことを示唆するものであった(図4AおよびB)。
全内皮細胞マーカーCD31で染色することにより64日目の腫瘍の微小血管密度(MVD)を評価し、核マーカーDAPIで対比染色した。予測されたように、Flk−E2処理群の腫瘍におけるMVDは、対照処理マウスのMVDと類似していた。しかしながら、Flk−I1処理マウスにはCD31血管の密度の減少が見られ、Flk−E1ワクチンを使用するとさらなる減少が観察された(図3C)。CD31血管におけるこの減少は、Flk−E1およびFlk−I1処理群において、核内の低酸素マーカーである低酸素誘導因子−1α(HIF−1α)の染色における増加と相関していたが、対照群とは相関していなかった(図3D)。腫瘍のMVDの減少に加えて、これらのHer−2/neu腫瘍の退縮は、腫瘍の血管新生に関与する内皮細胞を死滅させる抗VEGFR2の細胞傷害性T細胞に起因しており、観察された退縮をもたらす腫瘍損傷または増殖制限を引き起こす可能性があると仮説を立てることができる。続いて、貪食された腫瘍片は、流入領域リンパ節の局所的樹状細胞によって交差提示され得、エピトープがFVB/Nマウスにおいて以前にマッピングされている抗Her−2/neu CTLに提示され得る。この分子間のエピトープスプレッディングが起こる場合、最大の退縮を呈したマウスは、抗Her−2/neu CD8T細胞の頻度もまた高いであろうと予想される。この仮説を検証するために、64日目のマウスから脾細胞を採取し、IFN−g ELISpotを行い、Her−2/neuの3つの異なる領域からの3つの既知のエピトープの再チャレンジをおこなった。
我々は、以前にHer−2/neu分子の異なる領域についてCTLエピトープをマッピングしており、インビトロでの刺激および拡張を必要とするいくつかの細胞傷害性アッセイとは違い、ELISpotアッセイは、頻度の低い特異的T細胞を検出するために感度
が十分高いため、ELISpotアッセイを使用して抗Her−2/neu応答を測定することにした。Flk−E1およびFlk−I1が最大のエピトープスプレッディングを示す一方、Flk−E2は最も少なく(図3B、*p<0.05)、インビボで見られる腫瘍退縮の程度と強く相関していることを発見した(図3A)。
抗血管新生が誘導する腫瘍退縮は、内在性腫瘍抗原に対するエピトープスプレッディングに依存する
Her−2/neuのエピトープスプレッディングの存在は、腫瘍退縮が、抗血管イベントのみに依存するのではなく、腫瘍抗原HER−2/neuに対する免疫応答にも依存する可能性を示唆した。この仮説を検証するために、最も強力な2つのワクチンであるFlk−E1およびFlk−I1を使用して同じ実験を繰り返したが、我々は、野生型FVB/Nマウスの接種に加えて、ラットHer−2/neu分子に対する著しい耐性を呈する、それと同系の前駆細胞株であるFVB/N Her−2/neuトランスジェニックにも、NT−2細胞を皮下注射した。ここでも同様に、Flk−E1およびFlk−I1が、以前に示したように野生型FVB/NマウスにおいてNT−2腫瘍の増殖を遅延させた(図5A、左パネル)。しかしながら、耐性によって抗HER−2/neu応答が制限されるトランスジェニック宿主では、全ての腫瘍の成長が観察された(図5A、右パネル)。これらの両方の結果は、脾臓において示された内在性Her−2/neuタンパク質に対した観察された(図5B)、およびFlk−E1ワクチンについて示されたように腫瘍部位で(図5C)観察されたエピトープスプレッディングを反映するものであった。これは、抗血管イベントは腫瘍退縮のために十分ではなく、腫瘍の死滅、そして最終的には退縮のためには、腫瘍脈管構造に対する影響と腫瘍細胞に対する直接的な影響とを組み合わせることが必要であることを示唆するものであった。
LM−LLO−FLK−1ワクチン断片を用いたワクチン接種は、実験的転移の増殖を予防することができる
抗血管新生ワクチンの重要な使用は、乳癌転移の治療または予防のためであり得る。転移する腫瘍細胞は新しい血管の発達に大きく依存するが、小さな腫瘍は新しい脈管構造に完全には依存しない。しかしながら、腫瘍がある程度のサイズ以上に成長すると、腫瘍は新しい血管の形成に大きく依存するようになり、そのため、抗VEGFR2 CTLの潜在的な標的となるという仮説が立てられている。我々のワクチンが乳腺腫瘍の播種に対して保護することができるかどうかを検証するために、インビトロ培養した腫瘍細胞をマウスの尾静脈に直接接種して、いくつかの下流器官(特に、肺)で急速にコロニーを形成させることを含む、実験的転移システムを使用した。尾静脈のワクチン接種後、NT−2モデルは肺のコロニー形成を十分に行わなかったため(データは図示せず)、Balb/cマウス由来の高悪性度のマウス乳癌細胞株である4T1を使用した。Lm−LLO−Flk−E1、またはLm−LLO−Flk−I1、または対照Lmワクチンのいずれかで、3週間にわたって3回Balb/cマウスを免疫した。次いで、50,000個の4T1細胞をマウスに静脈内注射し、また同じ動物に皮下注射した。皮下部位の注射は、原発腫瘍の増殖を測定できるように行い、静脈内注射は転移を模倣して行った。Flk−1ワクチンで処理したマウスにおいて、長期にわたる腫瘍増殖が見られ、対照マウスと比較して、原発性の皮下腫瘍のサイズ増加を遅延し、生存率を増加させ、死亡率を減少させた(図6)。原発性4T1腫瘍に対して見られた応答不良とは異なり、各マウスに見られた播種および全体的な転移の速度は、対照マウスと比較して、処理済みマウスにおいて有意に低かった(図7A)。おそらく、4T1がマウスHer−2/neuを弱く発現するため、Her−2/neuに対する低レベルのエピトープスプレッディングが観察された(図7B)。
Flk−1に対する免疫が実験的転移を伴う肺組織の播種を予防することができるという仮説をより厳密に検証するために、個別の腫瘍細胞および腫瘍塊を非侵襲的な撮像法を使用して可視化することができる生物発光モデルを使用した。Lm−Flk−E1およびI1ワクチンを用いた数ラウンドのワクチン接種後に、ホタルルシフェラーゼ遺伝子(4T1−Luc)を発現する50,000個の4T1細胞をマウスに静脈内投与した。毎週、マウスを麻酔し、ルシフェラーゼ基質(D−ルシフェリン)を注射して撮像した。11日目までに肺の播種が明らかとなり、対照処理マウスは、25日目までに急速に4T1−Luc細胞のコロニーを形成したが、Lm−LLO−Flk−E1およびLm−LLO−Flk−I1で処理したマウスでは、少なくとも32日目まで1匹も肺播種の兆候が見られず、その時点で対照処理マウスが発病したため屠殺した(図7C)。32日目には、Flk−1をワクチン接種したマウスの25%のみが、いずれかの肺腫瘍を示した。Lm−Flk−E1処理群において、25日目には腫瘍細胞のシグナルが観察されたが、32日目には観察されなかったため、この時点では、腫瘍塊はこの生物発光法によって検出不能であった可能性がある。25日目のこの非常に低いシグナルは、1000細胞閾値を下回るものであり、次の週にはいくつかの細胞塊を損失して、システムの検出限界を下回った可能性がある。対照Lmで免疫したマウスは肺腫瘍により急速に病気になったが、Flk−E1およびFlk−I1のLmワクチン接種は、腫瘍量、進行までの期間(対照処理の25日目対Flk−1処理の32日目)、および最終的な疾患を遅延させた(図6に示すように死亡率を減少させた)。
FLK−1による免疫は、マウスにおける創傷治癒、妊娠、または生殖能に何の影響も与えない
Lm−LLO−Flk−1ワクチンが血管新生の阻害と関連する毒性を引き起こすかどうかを評価するために、免疫したマウスにおいて創傷治癒、妊娠、および生殖能について調べた。交配させるかまたは無菌の円形創を作製する前に、Lm−LLO−Flk−E1、Lm−LLO−Flk−E2、Lm−LLO−Flk−I1、対照Lm、または生理食塩水のみでマウスを3回免疫した。交配させたマウスについて、交尾から妊娠期間中、出生時の平均仔マウス体重、および総産子数の観察を行った。創傷穿孔器は滅菌したが、マウスを一緒にケージに収容した。創傷治癒技術は、前述した方法に従った。各免疫群からの5匹のマウスを剃毛し、動物1匹当たり2箇所の無菌円形創を作製し、次いで経時的に治癒させた。創傷閉鎖までの時間を測定した。完全な損傷治癒が完了したと見なされ、創傷閉鎖の時点で痂皮は残っていなかった。Lm−LLO−Flk−E1、Lm−LLO−Flk−E2、またはLm−LLO−Flk−I1による免疫は、生殖能、妊娠期間、または出生時の仔マウス重量に影響を与えなかった(図8A)。同様に、免疫は、創傷閉鎖に必要とされる時間に有意な影響を与えなかった(図8B)。
Flk−I1による免疫後に観察されたHer−2/neuに対する免疫応答が、Flk−1およびHer−2/neuの間で共有されるエピトープ間の交差反応性によるものであるかどうかを評価するために、Flk−I1ワクチンで免疫したFVB/Nマウスを、ラットHer−2/neuエピトープGGAFGK(配列番号42)に交差反応性であるFLK−I1839−848に対する免疫について評価した。Lm−LLO−Flk−I1によるマウスの免疫は、以前にマッピングされたFlk−I1のエピトープPGGPLMVIV(配列番号43)に対する優れた応答を引き出した。しかしながら、マウスFlk−I1839−848のエピトープまたは相同性ラットHer−2/neu
IC1732−741のエピトープのいずれに対しても有意な応答は見られなかった(図9)。したがって、Flk−I1による免疫後に観察されたHer−2/neuに対する免疫応答は、共有されたエピトープ間の交差反応性によるものではなく、エピトープスプレッディングに起因するものである可能性が最も高かった。
総合すると、Lm−LLO−Flk−1ワクチンは、特定の確立された乳腺腫瘍を根絶させ、残りの腫瘍における微小血管密度を減少させ、再チャレンジを行った腫瘍および実験的転移に対する保護を行い、腫瘍関連抗原Her−2/neuの種々の領域に対するエピトープスプレッディングを誘導することが可能である。腫瘍の根絶は、HER−2/neuに対するエピトープスプレッディングに依存するものであって、腫瘍脈管構造の減少のみに依存するものではないことが分かった。しかしながら、ワクチンの有効性は、正常な創傷治癒に影響を与えることはなく、また、妊娠に対して有毒性の副作用も有さない。したがって、抗血管新生ワクチンは、内在性腫瘍タンパク質に対するエピトープスプレッディングを駆動する宿主脈管構造に対する耐性を克服し、活性腫瘍の退縮を駆動することができる。したがって、単一ワクチンを使用して腫瘍脈管構造および内在性腫瘍抗原(Her−2/neu)の両方を標的とする新規方法が本明細書に提供される。
エスケープ変異型において生じる突然変異
マウス
ペンシルバニア大学の実験動物用コア施設で、FVB/N Her−2/neu トランスジェニックマウスを収容して繁殖させた。ペンシルバニア大学の実験動物委員会による規則に従って行われた実験の開始時には、マウスは6〜8週齢であった。
リステリアワクチン株
使用した株は、Lm−LLO−Flk−E1およびLm−LLO−Flk−I1であった。抗原特異性のための第3の対照ワクチンとして株Lm−LLO−NYESO1を使用した。34μg/mlのクロラムフェニコールおよび250μg/mlのストレプトマイシンを補充したBrain Heart Infusion(BHI、Difco)プレート上で細菌を選択し、次いで液体培養において増殖させ、1mlアリコートで−80℃で冷凍した。注射のために、投与前にワクチンを滅菌PBSで2回洗浄した。
自発性腫瘍保護
抗Flk−1リステリアワクチンが自発的に生じる腫瘍に影響を与える能力を検証するために、ラットHer−2/neu分子を過剰発現し、自発的に乳房腫瘍を発生するFVB/NラットHer−2/neuトランスジェニックマウス(メス)を使用した。これらの長期保護試験のために、6週齢から開始して、21週齢になるまで3週間ごとに腹腔内免疫することにより、メスマウス(N=15)を合計6回免疫した。ワクチンLm−LLO−Flk−E1、Lm−LLO−Flk−I1、またはLm−LLO−NYESO−1を、PBS中に懸濁して0.1LD50で注射した。毎週、腫瘍量を観察した。腫瘍が10mmを超えるサイズになると動物を屠殺し、分析のために腫瘍を除去した。GraphPad Prismソフトウェアを使用して、カプラン・マイヤーのログランク検定による自発性腫瘍増殖における差異の統計分析を行い、各ワクチン群と対照群との間で腫瘍増殖の開始時を比較した。
突然変異の分析およびマッピング
新たに腫瘍を切除してRNAlater溶液に入れ、4℃で2週間弱保存した。Qiagen mRNAキット(Invitrogen)を使用して、保存した腫瘍からmRNAを抽出し、次いでPCRによりcDNAを作製した。個々のPCR試料をさらに分割し、別途記載されるように(Singh、2007)、各々500〜800bp(EC1、EC2、EC3、IC1、IC2)のストレッチでHer−2/neuの各個別断片の配列を決定できるようにした。フィラデルフィア小児病院(Children’s Hospital of Philadelphia:CHOP)のSequencing Facilityで配列決定を行い、4Peaksソフトウェア1.7.2を使用して分析した。4回以上の個別のPCRおよび配列決定反応において生じなかった突然変異は、PCR誘導性突然変異として廃棄した。分子モデリングはMacPyMolを使用して行った。
PCRプライマー配列: EC1 FP:AGGGCTGTCAGGTAGTGC(配列番号44)
EC1 RP:TGACCTCTTGGTTATTCG(配列番号45)
EC2 FP:ACCTGCCCCTACAACTAC(配列番号46)
EC2 RP:GACGCCCTCTACAGTTGC(配列番号47)
EC3 FP:GTGGATTGGCTCTGATTC(配列番号48)
EC3 RP:TGAGTTACAGACCAAGCC(配列番号49)
IC1 FP:CAAACGAAGGAGACAGAAG(配列番号50)
IC1 RP:CACCATCAAACACATCGG(配列番号51)
IC2 FP:CACTGCTGGAAGATGATG(配列番号52)
IC2 RP:TTTGTGGCGATGGAGACC(配列番号53)
ラットHer−2/neuを発現するトランスジェニックFVB/Nマウスを、6週齢から開始して3週間ごとにFlk−E1、Flk−I1、または対照Lmでワクチン接種し、最後のワクチン接種後、毎週腫瘍を測定した。Flk−E1およびFlk−I1を用いたワクチン接種は、対照Lmワのクチン接種と比較して腫瘍が存在しないマウスの割合を増加させた。35週〜40週の間に、Flk−E1およびFlk−I1をワクチン接種したマウスにおいて、腫瘍を発生したマウスが多く存在した。各マウス由来の腫瘍をHer−2/neuメッセージの変異について調べた。メッセージRNAを回収し、cDNAを合成して配列決定した。変異残基を判定するために、得られた配列を野生型配列と並べて対にした。4回以上生じた突然変異のみを真の突然変異と見なした(図10A)。変異残基の「ホットスポット」または鎖の中にある変異残基のうちのいくつかは、以前にマッピングされたCTLエピトープ内にあった。そのようなエピトープの1つは、エピトープをH2Dq MHC I分子に固定することに関与する重要なアミノ酸における突然変異を示す(図10B)。
乳房の標的化およびメラノーマの脳転移
本明細書において上述した方法を使用して実験を行った。
抗ヒトHer−2/neuまたは対照ワクチンNYESO1のいずれかの各ワクチンで、Balb/cマウスを3回免疫した。ホタルルシフェラーゼ遺伝子(ミネソタ大学のJohn Ohlfest研究室からのEMT6−Luc細胞)を安定して発現するマウス乳癌細胞をインビトロで増殖させ、次いで、麻酔下のマウスの脳内にマウス1匹当たり5,000細胞で注射した。図示する日に撮像する前に、低レベルのマウスHer−2/neu(データは図示せず)細胞を発現するEMT6−Luc細胞を増殖させた。NYESO1をワクチン接種したマウスには脳転移が明らかに見られたが、抗ヒトHer−2/neuワクチンは、実験的な転移の誘導後、3、8、および11日目に脳腫瘍を制御した(図11A)。
抗ヒトHMWMAA−Cまたは対照ワクチンNYESO1のいずれかの各ワクチンでC57Bl/6マウスを3回免疫した。B16F10−Lucマウスメラノーマ細胞(UCSFのJeff Miller研究室より)をインビトロで増殖させ、次いで、麻酔下のマウスの脳内にマウス1匹当たり5,000細胞で注射した。B16F10親株はHMWMAAを発現しないため(私信)、HMWMAAの唯一の源は周皮細胞およびグリア細胞上にある。抗ヒトHMWMAA−Cによるマウスのワクチン接種は、実験的な転移の誘導後、11および15日目に脳腫瘍を縮小させた(図11B)。したがって、HMWMAACまたはHer−2/neuのいずれかを用いたワクチン接種は、たとえ腫瘍細胞がHMWMAAを発現しなくても、脳転移から保護する。
新規抗CD105/エンドグリンリステリアに基づくワクチン治療薬の構築
かなり大きなエンドグリンの断片を発現したLm株の構築物(図12)は、LLOに融合されたときに断片を分泌しなかったため、エンドグリン遺伝子のほぼ全体に広がり(図13A、配列番号62)、以前に標的とされたエンドグリンの領域外に存在するRANKpepを使用して決定される予測的なCTLエピトープを含む2つの新規Lm構築物であるLm−LLO−CD105A(aa17−319)およびLm−LLO−CD105B(359−588)に対して再設計した(図12)。これらの新規構築物内に、より免疫優勢なエピトープを潜在的に含むことにより、CTLエピトープのプールの拡大を用いてワクチンの有効性を高めた。さらに、融合タンパク質をより小さくし、構築物から疎水性の高い領域を除去することにより、Lmによってこれらの融合タンパク質がさらに良好に分泌された。これらの断片をコードする遺伝子をCD105pGG−34にクローン化した(図13B)。Lm−LLO−CD105A(図14)およびLm−LLO−CD105B(図15)の両方が、適切なサイズの断片を発現および分泌した。
LM−LLO−CD105AおよびBがBALB/Cマウスの乳腺腫瘍4T1の原発性および転移性増殖に与える影響
乳腺に移植すると急速に転移するため、我々の乳腺腫瘍モデルの中でもより悪性度の高いBALB/cマウス4T1の乳腺腫瘍を、実施例8に示したワクチンの最初の検査に選択した。Balb/cマウスの乳腺脂肪帯に2×10で4T1細胞を移植した。1、8、および15日目、または4、11、および18日目のいずれかに、各ワクチンを2×10cfuでマウスにワクチン接種した。ナイーブまたは対照をワクチン接種したマウスと比較して、両方のワクチン投与計画が腫瘍増殖の有意な遅延を示した(図16)。32日目にマウスを屠殺し、それらの肺を除去し、転移の広がりについて調べた。興味深いことに、Lm−LLO−CD105Bのみが、表面肺転移における統計的に有意な減少を示した(図17)。
次に、これらのマウスにおけるCTL応答を調べた。CD8T細胞によって認識され得るエンドグリン分子の免疫原性領域を決定する最初の試みとして、2つの断片をRANKpep(http://bio.dfci.harvard.edu/RANKPEP/)およびSYFPEITHI(http://www.syfpeithi.de/)による分析に供した。ここから、CD105A:AGPRTVTVM(配列番号59)(Dバインダー)およびCD105B:AYSSCGMKV(配列番号60)(Kバインダー)に対して最も見込みの高い2つのペプチドを選択した。エンドグリンにおけるそれらの位置を図13Aに下線で示す。
ELISpot分析でこれらの2つのペプチドを使用して、4、11、および18日目にワクチン接種した、図16Bに示すマウスから最後のワクチン接種後4日目に採取した脾細胞を刺激した。しかしながら、HIV Gag由来の対照H−2制限ペプチドと比較して、それらはT細胞を刺激してインターフェロンγを分泌させなかったことから、それらがCTLエピトープではないことが示唆される(図7)。4T1によって低レベルで発現される2つの内在性腫瘍抗原に対するエピトープスプレッディングについても分析した。最初は、内在性のエコトロピックなマウス白血病ウイルス由来のエンベロープ糖タンパク質gp70である。L制限を伴う、gp70由来のAH1、SPSYVYHQF(配列番号61)と名付けられたエピトープは、BALB/cマウスについてマッピングされている。興味深いことに、Lm−LLO−CD105AおよびBの両方が、この抗原に対するエピトープスプレッディングを誘導したことが分かった。HER−2/neuに対するエピトープスプレッディングについても調べた。HER−2/neu、EC1およびEC2の細胞外ドメインに存在する2つの既知のエピトープ、ならびに細胞内ドメインからの1つのエピトープを使用した。IC1に対するIFN−γ ELISpotsにおいて、対照ワクチンLm−LLO−NY−ESO−1と比較すると、いずれのエンドグリン
ワクチンにおいても有意な増加は観察されなかったが、Lm−LLO−CD105Aワクチンを使用するとEC1およびEC2に対するスプレッディングが目撃された(図17)。
マウスの腫瘍を抗原特異的な浸潤性T細胞について調べ、FACSおよび四量体分析を使用して、HER−2/neuおよびgp70特異的T細胞のために脾細胞を回収した。EC1、EC2、およびAH1に特異的なT細胞の有意な増加が腫瘍において観察され、Lm−LLO−NY−ESO−1をワクチン接種したマウスと比較して、Lm−LLO−CD105をワクチン接種したマウスに由来するIC1特異的T細胞に中程度の増加も観察された(図18)。
FVB HER−2/NEUトランスジェニックマウスに由来するHER−2/NEU陽性乳腺腫瘍NT2の増殖に影響を与えるためのLM−LLO−CD105AおよびBの使用に関する試験
移植可能なHER−2/neu腫瘍NT2を使用して、FVBマウスの他の乳腺腫瘍モデルにおいてエンドグリンワクチンを検査した。さらに、1×10個の腫瘍細胞をFVBマウスに皮下移植し、4、11、および18日目に、各ワクチン2×10cfuで、それらをLm−LLO−CD105AおよびBで免疫した。Lm−LLO−NY−ESO−1を対照ワクチンとして使用した。両方のワクチンが腫瘍の増殖に有意に影響を与え(図19)、60日目には、ワクチン接種を行わなかった群またはLm−LLO−NYESO1をワクチン接種した群におけるゼロ%と比較して、Lm−LLO−CD105Aで免疫したマウスの50%で腫瘍が存在せず、Lm−LLO−CD105Bをワクチン接種したマウスの25%で腫瘍が存在しなかった。
(付記)
好ましい実施形態として、上記実施形態から把握できる技術的思想について、記載する。
[項目1]
血管新生因子を発現する組換えリステリア株であって、
前記組換えリステリア株は対象における腫瘍の増殖または癌の腫瘍脈管構造を標的とするのに有用であり、前記血管新生因子は、血管内皮増殖因子受容体2(VEGFR2)ポリペプチド断片であり、該VEGFR2ポリペプチド断片は、胎児肝臓キナーゼ−1(Flk−1)−E1、Flk−1−E2、Flk−1−I1、またはそれらの組み合わせであり、
前記対象は、前記血管新生因子に対する免疫応答を開始し、
前記血管新生因子が、a)非溶血性リステリオリシン(LLO)、b)N末端ActA、またはc)PEST配列である追加のポリペプチドと融合される、組換えリステリア株。
[項目2]
血管新生因子を発現する組換えリステリア株であって、
前記組換えリステリア株は対象における腫瘍の増殖または癌の腫瘍脈管構造を標的とするのに有用であり、前記血管新生因子は、配列番号59または60で示された配列を含むエンドグリン断片であり、
前記対象は、前記血管新生因子に対する免疫応答を開始し、
前記血管新生因子が、a)非溶血性リステリオリシン(LLO)、b)N末端ActA、またはc)PEST配列である追加のポリペプチドと融合される、組換えリステリア株。
[項目3]
前記免疫応答は、前記対象における前記腫瘍の増殖の治療、阻害、または抑制に有用である治療的免疫応答である、項目1または2に記載の組換えリステリア株。
[項目4]
前記VEGFR2断片は、配列番号5〜7から選択される、項目1に記載の組換えリステリア株。
[項目5]
前記血管新生因子は、hlyプロモーター、prfAプロモーター、actAプロモーター、またはp60プロモーターから発現される、項目1または2に記載の組換えリステリア株。
[項目6]
前記血管新生因子は、エピソームベクターまたはリステリア染色体から発現される、項目1または2に記載の組換えリステリア株。
[項目7]
前記追加のポリペプチドは前記血管新生因子の免疫原性を高める、項目1または2に記載の組換えリステリア株。
[項目8]
前記組換えリステリア株は、組換えリステリア・モノサイトゲネス株である、項目1または2に記載の組換えリステリア株。
[項目9]
前記組換えリステリア株は、動物宿主で継代されている、項目1または2に記載の組換えリステリア株。
[項目10]
1つ以上の抗血管新生因子の放出を誘導する、項目1または2に記載の組換えリステリア株。
[項目11]
前記抗血管新生因子は、インターフェロンγである、項目10に記載の組換えリステリア株。
[項目12]
前記腫瘍が乳腺腫瘍、脳転移、またはHer−2/neuを発現する腫瘍である、項目1または2に記載の組換えリステリア株。
[項目13]
前記癌は乳癌、胃癌、卵巣癌、脳腫瘍または脳転移、もしくはHer−2/neuを発現する癌である、項目1または2に記載の組換えリステリア株。
[項目14]
項目1〜13のいずれか一項に記載の組換えリステリア株と、アジュバントと、を含む、ワクチン。
[項目15]
非ヒト対象における腫瘍増殖または癌の腫瘍脈管構造を標的とするための、項目1〜13のいずれか一項に記載の組換えリステリア株の使用方法。
[項目16]
インビトロにおける腫瘍増殖または癌の腫瘍脈管構造を標的とするための、項目1〜13のいずれか一項に記載の組換えリステリア株の使用方法。
[項目17]
項目1または2に記載の組換えリステリア株を含む、対象における腫瘍の再発を防止するか、または腫瘍または癌の転移を阻害するための組成物。
[項目18]
前記腫瘍が乳腺腫瘍、脳転移、またはHer−2/neuを発現する腫瘍である、項目17に記載の組成物。
[項目19]
前記癌は乳癌、胃癌、卵巣癌、脳腫瘍または脳転移、もしくはHer−2/neuを発現する癌である、項目17に記載の組成物。

Claims (1)

  1. 血管新生因子を発現する組換えリステリア株であって、前記血管新生因子は、血管内皮増殖因子受容体−2(VEGFR2)ポリペプチド、エンドグリン、またはそれらの免疫原性断片である、組換えリステリア株。
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