JP2014513938A - 弱毒化ワクシニアウイルスのクローン株およびその使用方法 - Google Patents

弱毒化ワクシニアウイルスのクローン株およびその使用方法 Download PDF

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Abstract

ワクシニアウイルスのクローン株が提供される。また、ウイルス調製物から弱毒化クローン株および腫瘍崩壊クローン株を同定および単離する方法も提供される。改変組換え形態のクローン株も提供される。クローン株およびウイルス調製物を、診断および治療方法のため、特に、限定されるものではないが、固形腫瘍および血液のがんなどの新生物疾患を含む増殖性障害の治療および診断またはモニタリング処置のために用いることができる。

Description

関連出願
優先権の利益が、それぞれ、Aladar A. Szalay、Nanhai Chen、Yong A. YuおよびQian Zhangの、それぞれ「Clonal Strains of Attenuated Vaccinia Viruses and Methods of Use Thereof」の表題の2011年4月15日に出願された米国特許仮出願第61/517,297号および2011年11月4日に出願された米国特許仮出願第61/628,684号に対して主張される。
本出願は、米国特許仮出願第61/517,297号および第61/628,684号の優先権を主張する、「Clonal Strains of Attenuated Vaccinia Viruses and Methods of Use Thereof」の表題の、本出願と同日に出願された米国特許出願番号(代理人整理番号33316.04832.US03/4832)と関連する。
認められた場合、上記参照出願の各々の主題はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
電子的に提供された配列表の参照による組込み
配列表の電子バージョンが本明細書と共に出願され、その内容はその全体が参照により組み込まれる。電子ファイルは、4.44メガバイトのサイズであり、4832seqPC1.txtのファイル名が付けられている。
発明の分野
ワクシニアウイルス単離物。
ワクシニアは、腫瘍崩壊ウイルスであり、腫瘍中に蓄積する。治療および診断適用のために弱毒化ワクシニアウイルス株が開発されてきた。例えば、弱毒化ウイルスとしては、ウイルス遺伝子の発現の喪失もしくは低下またはウイルスタンパク質の不活化をもたらす1つまたは複数のウイルス遺伝子が改変された組換えウイルスが挙げられる。しかしながら、ウイルスを弱毒化する方法は、ウイルスの腫瘍崩壊特性を減少または低下させ得る。かくして、弱毒化腫瘍崩壊ウイルスおよび弱毒化腫瘍崩壊ウイルスを同定する方法が依然として必要である。
LIVP調製に由来する単離されたクローン株が提供される。実質的に同種のLIVPウイルス調製の調製物が提供される。また、単離されたクローン株の増殖から得られる調製物も提供される。特に、ゲノムが配列番号10に記載のヌクレオチド配列を含有するクローン株以外のヌクレオチド配列を含有するゲノムを有する単離されたLIVPクローン株が本明細書で提供される。いくつかの例においては、本明細書で提供されるLIVPクローン株は、配列番号10に記載のヌクレオチド配列と少なくとも85%の配列同一性を有するが、配列番号10に記載のヌクレオチド配列を含まないヌクレオチド配列を有する。例えば、本明細書で提供される単離されたLIVPクローン株は、配列番号10に記載のヌクレオチド配列と少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.1%、99.2%、99.3%、99.4%、99.5%、99.6%、99.7%、99.8%または99.9%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を有する。そのような例において、配列同一性とは、逆位末端反復(ITR)(それらが存在する場合)に対応するヌクレオチドを含有するヌクレオチド配列を整列させ、末端ギャップがペナルティを受けない、GAPを用いる全体的アラインメントを用いて決定される配列同一性を指す。特に、本明細書で提供されるLIVPクローン株は、配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有するGLV−1h68と命名されたLIVP株と比較して、より高い抗腫瘍形成性および/または低下した毒性を有する。
本明細書で提供されるLIVPクローン株の例においては、単離されたLIVPクローン株は、LIVP単離物中またはLIVPから増殖させたウイルス調製物中に存在するものであり、そのクローン株は配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有するGLV−1h68と命名されたウイルス株と比較して低下した毒性および/またはより高い抗腫瘍形成性を有する。
本明細書で提供されるLIVPクローン株の他の例においては、単離されたLIVPクローン株は、非ウイルス異種タンパク質をコードするオープンリーディングフレームを含有し、配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有するGLV−1h68と命名されたウイルス株と比較して低下した毒性および/または改善された抗腫瘍形成性を示す、非ウイルス異種核酸を含有しないゲノムを有するものである。
本明細書で提供されるLIVPクローン株は、配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有するGLV−1h68と命名されたウイルス株と比較して低下した毒性を有するクローン株を含む。他の例においては、本明細書で提供されるLIVPクローン株は、配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有するGLV−1h68と命名されたウイルス株と比較してより高い抗腫瘍形成性を有するクローン株を含む。さらなる例においては、本明細書で提供されるLIVPクローン株は、配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有するGLV−1h68と命名されたウイルス株と比較して低下した毒性およびより高い抗腫瘍形成性を有するクローン株を含む。
本明細書で提供されるLIVPクローン株のいずれかにおいて、LIVPクローン株のゲノムは、配列番号10に記載のヌクレオチド配列と少なくとも85%の配列同一性を有するが、配列番号10に記載のヌクレオチドの完全配列を含有しないヌクレオチド配列を有する。例えば、単離されたLIVPクローン株は、少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.1%、99.2%、99.3%、99.4%、99.5%、99.6%、99.7%、99.8%または99.9%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を有する。そのような例において、配列同一性は、逆位末端反復(ITR)に対応するヌクレオチドを含有するヌクレオチド配列のアラインメントにより、および末端ギャップがペナルティを受けない、配列番号10に記載のヌクレオチド配列とのGAPを用いる全体的アラインメントを用いて決定される。
低下した毒性を示す提供されるLIVPクローン株のいずれかにおいて、低下した毒性を、対象への投与時に明らかにすることができる。例えば、対象は、ヒトまたは非ヒト動物、特に、家畜であってよい。限定されるものではないが、対象の生存期間の減少、体重の減少、発熱、発疹、アレルギー、疲労、腹痛、対象における免疫応答の誘導、膿疱形成および/またはLIVP(配列番号10に記載されるか、もしくは実質的に記載される、典型的には、少なくとも99%記載されるゲノムを有するウイルス)もしくはGLV−1h68(配列番号9に実質的に記載される、典型的には、少なくとも99%記載されるゲノムを有するウイルス)より高い程度での非腫瘍組織中へのウイルスのより少ない蓄積などの毒性を示すパラメータなどの毒性効果を評価するための任意の方法により、低下した毒性を決定することができる。特に、ウイルスが検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルもしくは他のそのようなマーカーを誘導するタンパク質を発現する例において、ウイルス蓄積を検出するための対象の画像化などの任意の好適な方法により、蓄積を検出することができる。また、体組織および/または体液をサンプリングすることにより、蓄積を検出することもできる。いくつかの例においては、低下した毒性とは、対象が、配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有するGLV−1h68と命名されたウイルスを投与された対象と比較して、少ない毒性効果を経験するか、または毒性効果を経験しないことを意味し、それによってGLV−1h68と命名されたウイルスが前記クローン株と類似する量で、およびそれと同じ投薬レジメンで投与される。他の例においては、低下した毒性は、対象がウイルスの投与時に誘導される毒性効果に由来して死亡しないことを意味する。
いくつかの例においては、LIVPクローン株は、配列番号9に記載のゲノムを有する株、特に、GL−ONC1としても知られる、GLV−1h68と命名された株などのLIVP参照株よりも低下した毒性およびまたより高い抗腫瘍活性、またはその組合せを示す。より高い抗腫瘍形成性を示す提供されるLIVPクローン株のいずれかを用いて、抗腫瘍形成性を、対象への投与時にインビトロ(in vitro)またはインビボ(in vivo)で明らかにするか、または評価することができる。例えば、腫瘍細胞の感染性、腫瘍組織中へのウイルスの蓄積、ウイルス核酸の複製、ウイルス生成、ウイルス遺伝子発現、宿主細胞に対する効果、細胞傷害性、腫瘍細胞選択性、腫瘍細胞型選択性、免疫原性および腫瘍細胞中での複製量から選択される抗腫瘍形成性を示すパラメータをインビトロまたはインビボで評価することにより、より高い抗腫瘍形成性を決定することができる。いくつかの例においては、より高い抗腫瘍形成性とは、クローン株が、同じか、または類似する条件下で同じアッセイにおいて評価された配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有するGLV−1h68と命名されたウイルスの抗腫瘍形成性と比較して、所与の期間における腫瘍サイズの変化などの抗腫瘍形成性を示すパラメータを評価するインビトロまたはインビボアッセイにおいて、少なくとも110%、少なくとも120%、少なくとも130%、少なくとも140%、少なくとも150%、少なくとも160%、少なくとも170%、少なくとも180%、少なくとも190%、少なくとも200%、少なくとも250%、少なくとも300%、少なくとも400%、少なくとも500%、少なくとも600%、少なくとも700%、少なくとも800%以上または少なくとも約110%、少なくとも約120%、少なくとも少なくとも約130%、少なくとも約140%、少なくとも約150%、少なくとも約160%、少なくとも約170%、少なくとも約180%、少なくとも約190%、少なくとも約200%、少なくとも約250%、少なくとも約300%、少なくとも約400%、少なくとも約500%、少なくとも約600%、少なくとも約700%、少なくとも約800%以上または110%、120%、130%、140%、150%、160%、170%、180%、190%、200%、250%、300%、400%、500%、600%、700%、800%以上の抗腫瘍形成性を示すことを意味する。
本明細書で提供されるLIVPクローン株は、配列番号10に記載のヌクレオチド配列中の対応するオープンリーディングフレーム(ORF)のヌクレオチド配列と比較して、ORF中の1つまたは複数のヌクレオチドにおいて異なる任意のものを含む。その他は他の領域において異なっていてもよい。例えば、1つまたは複数のヌクレオチドの差異は、1つまたは複数のヌクレオチド欠失、置換または付加(すなわち、挿入)、特に、コードされるタンパク質の配列を変化させるヌクレオチド変化である。別の例においては、差異は、ORFのプロモーター領域における1つまたは複数のヌクレオチドの欠失、置換または付加である。さらなる例においては、配列番号10に記載のヌクレオチド配列中の対応するORFと異なるORFは、トランケートされたタンパク質、不活性タンパク質をコードするか、またはウイルスによるタンパク質の生成を消失させる。上記の例のいずれかにおいて、差異は、gl001/290、gl009/283、gl010/282、gl011/280、gl015、gl032、gl034、gl035、gl037、gl069、gl077、gl079、gl082、gl084、gl088、gl093、gl225、gl230、gl239、gl241、gl257、gl264、gl270、gl273、gl274、gl277/105、gl280/010およびgl283/009と命名されたORFから選択されるORF中にあってよい。複数の差異があってもよい。正確な差異の知識は必要ではなく、むしろその株は、ウイルスをGLV−1h68よりも腫瘍処置または診断として特性において優れたものにする低下した毒性および/または抗腫瘍活性または両方の組合せを示すものである(すなわち、特性の1つがGLV−1h68の特性と比較して実質的により良いため、または特性の組合せが改善されているため)。
クローン株の例として、配列番号1のヌクレオチド10,073〜180,095、配列番号2のヌクレオチド11,243〜182,721、配列番号4のヌクレオチド6,264〜181,390、配列番号5のヌクレオチド7,044〜181,820、配列番号6のヌクレオチド6,674〜181,409、配列番号7のヌクレオチド6,716〜181,367または配列番号8のヌクレオチド6,899〜181,870の配列を含有するLIVPクローン株が本明細書で提供される。また、配列番号1のヌクレオチド10,073〜180,095、配列番号2のヌクレオチド11,243〜182,721、配列番号4のヌクレオチド6,264〜181,390、配列番号5のヌクレオチド7,044〜181,820、配列番号6のヌクレオチド6,674〜181,409、配列番号7のヌクレオチド6,716〜181,367もしくは配列番号8のヌクレオチド6,899〜181,870の配列に対して少なくとも約99%または少なくとも99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含有するLIVPクローン株も本明細書で提供される。
他の例においては、本明細書で提供されるLIVPクローン株は、左および/または右の逆位末端反復を含むヌクレオチド配列を含有する。例えば、配列番号1、2、4、5、6、7または8に記載のヌクレオチド配列を含有するLIVPクローン株が本明細書で提供される。また、配列番号1、2、4、5、6、7または8に記載のヌクレオチド配列に対して少なくとも99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含有するLIVPクローン株も本明細書で提供される。特に、本明細書で提供されるLIVPクローン株は、配列番号1に記載のヌクレオチド配列または配列番号1に記載のヌクレオチド配列に対して少なくとも99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含有するLIVPクローン株である。他の例においては、特に、本明細書で提供されるLIVPクローン株は、配列番号5に記載のヌクレオチド配列または配列番号5に記載のヌクレオチド配列に対して少なくとも99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含有するLIVPクローン株である。本明細書で提供されるLIVPクローン株の例のいずれかにおいて、LIVPクローン株は、配列番号1、2、4、5、6、7もしくは8に記載のヌクレオチド配列、または配列番号1、2、4、5、6、7もしくは8に記載のヌクレオチド配列に対して少なくとも99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を有する株を増殖させた細胞培養物からLIVPクローンを単離することにより取得することができる。
本明細書で提供される上記のLIVPクローン株のいずれかのゲノムを含有するLIVPウイルス調製物またはウイルスが本明細書で提供される。
異種遺伝子産物をコードする核酸などの、ゲノム中に異種核酸も含有するように改変された上記のLIVPクローン株のいずれかのゲノムを含有する組換えまたは改変LIVPウイルス株が本明細書で提供される。いくつかの例においては、異種遺伝子産物をコードするものなどの異種核酸を、ウイルスのゲノム中の非必須遺伝子または領域中に、またはその代わりに挿入する。例えば、異種遺伝子産物をコードする核酸を、ウイルスのゲノム中のヘマグルチニン(HA)、チミジンキナーゼ(TK)、F14.5L、ワクシニア成長因子(VGF)、A35R、N1L、E2L/E3L、K1L/K2L、スーパーオキシドジスムターゼ遺伝子座、7.5K、C7−K1L、B13R+B14R、A26Lまたは14L遺伝子座に挿入する。本明細書で提供されるウイルスを、例えば、国際出願第WO2009/054996号、国際出願第WO2009/139921号、米国特許出願公開第US−2009−0081639号、第US−2009−0053244号、第US−2009−0098529号、ならびに米国特許第7,754,221号、第7,588,767号、第7,588,771号および第7,662,398号のいずれかに記載の改変および方法/使用を含む、当業者には公知の診断のため、ならびに診断および処置のための、腫瘍の処置、ゲノム中に挿入される抗原に由来する病原体に対するワクチンなどの任意の方法として改変する、および/またはそれにおいて用いることができる。
本明細書で提供される組換えまたは改変LIVPウイルス株において、異種遺伝子産物は、1つまたは複数の治療剤および/もしくは診断剤または治療試薬および/もしくは診断試薬を含む。いくつかの例においては、異種遺伝子産物は、抗がん剤、抗転移剤、抗血管新生剤、免疫調節分子、抗原、細胞マトリックス分解遺伝子、組織再生およびヒト体細胞の多能性細胞への再プログラミングに関する遺伝子、検出可能な生成物もしくはシグナルを生成するように基質を改変するかまたは抗体により検出可能である酵素、造影剤に結合することができるタンパク質、光学画像化または検出のための遺伝子、PET画像化のための遺伝子ならびにMRI画像化のための遺伝子である。例えば、抗転移剤は、転移性定着を阻害するか、またはインビトロ細胞浸潤アッセイにおいて細胞浸潤を阻害するものである。別の例においては、抗血管新生剤は、腫瘍における血管形成を阻害するものである。さらなる例においては、組織再生およびヒト体細胞の多能性細胞への再プログラミングに関する遺伝子は、newtAG(nAG)、Oct4、NANOG、Ngn3、Pdx1またはMafaである。
本明細書で提供される組換えまたは改変LIVPウイルス株の例において、異種遺伝子産物は、ホルモン、成長因子、サイトカイン、ケモカイン、共刺激分子、リボザイム、輸送タンパク質、一本鎖抗体、アンチセンスRNA、プロドラッグ変換酵素、siRNA、マイクロRNA、毒素、抗腫瘍オリゴペプチド、有糸分裂阻害タンパク質、抗有糸分裂オリゴペプチド、抗がんポリペプチド抗生物質、血管新生阻害剤、腫瘍抑制因子、細胞傷害性タンパク質、細胞増殖抑制タンパク質および組織因子から選択される治療剤である。例えば、異種遺伝子産物は、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、単球走化性タンパク質−1(MCP−1)、インターロイキン−6(IL−6)、インターロイキン−24(IL−24)、インターフェロンγ誘導性タンパク質10(IP−10)、Tリンパ球上で発現される受容体であるHVEMについてHSV糖タンパク質と競合するリンホトキシン誘導性発現物(LIGHT)、p60スーパー抗原、OspF、OspG、シグナル伝達兼転写活性化因子(STAT1α)、STAT1β、プラスミノゲンk5ドメイン(hK5)、色素上皮分化因子(PEDF)、一本鎖抗VEGF抗体、一本鎖抗DLL4抗体、一本鎖抗線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)、NM23、カドヘリン1(ECADまたはcdh1)、リラキシン(relaxin)1(RLN1)、マトリックスメタロペプチダーゼ9(MMP9)、エリスロポエチン(EPO)、マイクロRNA126(miR−126)、マイクロRNA181、マイクロRNA335、マンガナーゼスーパーオキシドジスムターゼ(MnSOD)、E3ユビキチンタンパク質リガーゼ1(HACE1)、ナトリウム利尿ペプチド前駆体A(nppa1)、カルボキシペプチダーゼG2(CPG2)、アルコールデヒドロゲナーゼ(ADH)、CDC6、または骨形成タンパク質4(BMP4)である。例えば、一本鎖抗VEGF抗体は、G6と命名される。
診断剤をコードする異種遺伝子産物を含有する本明細書に記載の組換えまたは改変LIVP株の例において、診断剤は、検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを誘導するタンパク質である。例えば、診断剤は、ルシフェラーゼ、蛍光タンパク質、生物発光タンパク質、造影剤、発色団、検出することができる化合物もしくはリガンドに結合する、および/またはそれを輸送する受容体または輸送タンパク質である。そのような例において、造影剤に結合する、および/またはそれを輸送する受容体または輸送タンパク質は、鉄受容体、鉄輸送体、または銅取込み輸送体である。特定の例においては、診断剤は、ヒカリコメツキムシ(Green click beetle)ルシフェラーゼ、luxオペロン、赤外蛍光タンパク質、フラビンリダクターゼタンパク質、mNeptune近赤外蛍光タンパク質、緑色蛍光タンパク質(GFP)、赤色蛍光タンパク質(RFP)、セレンテラジン結合タンパク質(CBP)、ヒトエピネフリン受容体(hNET)、ヨウ化ナトリウム共輸送体(NIS)タンパク質、シトクロムp450ファミリー酵素、アロスタチンA受容体(AlstR)、Pep1受容体(PEPR−1)、LAT−4、ステロール14α−デメチラーゼ(Cyp51)、トランスフェリン受容体(TR)、フェリチン、二価金属輸送体(DMT)、マグネトタクティックA(MagA)またはシスプラチン流入輸送体(CTR1)である。
本明細書で提供される組換えまたは改変LIVPウイルス株においては、異種遺伝子産物をコードする核酸は、プロモーターに作動可能に連結される。例えば、プロモーターは、ウイルスプロモーターを含む哺乳動物プロモーターである。いくつかの例においては、プロモーターは、P7.5K、P11K、PSE、PSEL、PSL、H5R、TK、P28、C11R、G8R、F17R、I3L、I8R、A1L、A2L、A3L、H1L、H3L、H5L、H6R、H8R、D1R、D4R、D5R、D9R、D11L、D12L、D13L、M1L、N2L、P4bまたはK1プロモーターである。
上記で提供されたクローン株またはウイルス株のいずれかを含有する組成物が本明細書で提供される。また、上記で提供されたクローン株またはウイルス株のいずれかを含有する医薬組成物も本明細書で提供される。他の例においては、本明細書で提供される組成物または医薬組成物は、1つまたは複数の異なるウイルス株を含有してもよい。いくつかの例においては、医薬組成物は、薬学的に許容される担体を含有する。本明細書で提供される医薬組成物を、局部(local)または全身投与のために製剤化することができる。他の例においては、医薬組成物は、抗ウイルスもしくは抗がんワクチンまたは抗がん治療剤としての投与のために製剤化される。
本明細書で提供されるクローン株またはウイルス株のいずれかと、治療剤または診断剤とを含有する組合せが本明細書で提供される。いくつかの例においては、治療剤は、化学療法剤、免疫抑制剤および抗ウイルス剤から選択される。例えば、化学療法剤は、抗転移剤または抗血管新生剤である。いくつかの例においては、化学療法剤は、サイトカイン、ケモカイン、成長因子、光感作剤、毒素、抗がん抗生物質、化学療法化合物、放射性核種、血管新生阻害剤、シグナリング調節剤、代謝拮抗物質、抗がんワクチンもしくは治療剤、抗がんオリゴペプチド、有糸分裂阻害タンパク質、抗有糸分裂オリゴペプチド、抗がん抗体、抗がん抗生物質、免疫療法剤またはそれらの任意の組合せである。他の例においては、化学療法剤は、シスプラチン、カルボプラチン、ゲムシタビン、イリノテカン、抗EGFR抗体または抗VEGF抗体である。いくつかの例においては、免疫抑制剤は、糖質コルチコイド、アルキル化剤、代謝拮抗物質、または抗体である。他の例においては、抗ウイルス剤は、シドフォビル、グリベック(Gleevec)、ガンシクロビル、アシクロビルまたはST−246である。例えば、抗ウイルス剤は、化学療法剤である。組合せに対して本明細書で提供される例のいずれかにおいては、ウイルスと、化学療法剤および/または抗ウイルス剤とが、単一の組成物として、または2つ以上の組成物中に別々に製剤化される。
上記のLIVPウイルス株のいずれか、上記の組成物もしくは医薬組成物のいずれかまたは上記の組合せのいずれか、ならびに所望により前記組成物の投与のための説明書を含有するキットが本明細書で提供される。
上記の医薬組成物のいずれか、例えば、本明細書で提供されるクローン株またはウイルス株のいずれかを含有する上記医薬組成物のいずれかを投与することによる、対象における増殖性障害を処置するのに使用するための方法、使用または組成物が本明細書で提供される。増殖性疾患は、がんであってよい。例えば、がんは、乳がん、前立腺がん、卵巣がん、肺がん、結腸がんまたは膵がんであってよい。増殖性障害は、腫瘍または転移であってよい。本明細書に記載の方法において、対象はヒトまたは非ヒト対象であってよい。
増殖性障害を処置するための本明細書に記載の使用のための方法、使用または組成物の例においては、ウイルスを、投与のサイクルにわたって少なくとも1回、少なくとも1x10pfuまたは約1x10pfuまたは1x10pfuである量で投与または製剤化することができる。例えば、ウイルスは、投与のサイクルにわたって少なくとも一度または少なくとも1回、少なくとも1x10pfu、少なくとも1x10pfu、少なくとも1x10pfu、少なくとも1x10pfu、少なくとも1x10pfu、少なくとも1x1010pfu、少なくとも1x1011pfu、少なくとも1x1012pfu、少なくとも1x1013pfu、もしくは少なくとも1x1014pfuまたは少なくとも約1x10pfu、少なくとも約1x10pfu、少なくとも約1x10pfu、少なくとも約1x10pfu、少なくとも約1x10pfu、少なくとも約1x1010pfu、少なくとも約1x1011pfu、少なくとも約1x1012pfu、少なくとも約1x1013pfu、もしくは少なくとも約1x1014pfuまたは1x10pfu、1x10pfu、1x10pfu、1x10pfu、1x10pfu、1x1010pfu、1x1011pfu、1x1012pfu、1x1013pfu、もしくは1x1014pfuである量で投与または製剤化される。例えば、本明細書に記載の使用のための方法、使用、または組成物のための製剤中のウイルス株の濃度は、1x10〜1x1016pfu/mlであるか、または少なくとも1x10pfu/ml、少なくとも1x10pfu/ml、少なくとも1x10pfu/ml、少なくとも1x10pfu/ml、少なくとも1x1010pfu/ml、少なくとも1x1011pfu/ml、少なくとも1x1012pfu/ml、少なくとも1x1013pfu/ml、少なくとも1x1014pfu/ml、少なくとも1x1015pfu/ml、もしくは少なくとも1x1016pfu/mlであるか、または約1x10pfu/ml、約1x10pfu/ml、約1x10pfu/ml、約1x10pfu/ml、約1x1010pfu/ml、約1x1011pfu/ml、約1x1012pfu/ml、約1x1013pfu/ml、約1x1014pfu/ml、約1x1015pfu/ml、もしくは約1x1016pfu/mlであるか、または1x10pfu/ml、1x10pfu/ml、1x10pfu/ml、1x10pfu/ml、1x1010pfu/ml、1x1011pfu/ml、1x1012pfu/ml、1x1013pfu/ml、1x1014pfu/ml、1x1015pfu/ml、もしくは1x1016pfu/mlであってよい。そのような例においては、ウイルスの量は、投与のサイクルにわたって、2回、3回、4回、5回、6回または7回投与される。例えば、ウイルスの量は、サイクルの1日目、サイクルの1および2日目、サイクルの最初の連続する3日間のそれぞれ、サイクルの最初の連続する4日間のそれぞれ、サイクルの最初の連続する5日間のそれぞれ、サイクルの最初の連続する6日間のそれぞれ、またはサイクルの最初の連続する7日間のそれぞれに投与される。投与のサイクルは、7日間、14日間、21日間または28日間であってよい。
本明細書に記載の方法においては、増殖性障害の処置のための第2の治療剤を投与することもできる。それをウイルスと共に、別々に、連続的に、または間欠的に投与することができる。当業者であれば、がんなどの増殖性障害の処置のための様々な治療剤に精通している。例えば、本明細書に記載の方法においては、増殖性障害のためのさらなる処置としては、限定されるものではないが、手術、放射線療法、免疫抑制療法および抗がん剤の投与が挙げられる。例えば、抗がん剤としては、サイトカイン、ケモカイン、成長因子、光感作剤、毒素、抗がん抗生物質、化学療法化合物、放射性核種、血管新生阻害剤、シグナリング調節剤、代謝拮抗物質、抗がんワクチンもしくは処置、抗がんオリゴペプチド、有糸分裂阻害タンパク質、抗有糸分裂オリゴペプチド、抗がん抗体、抗がん抗生物質、免疫療法剤またはそれらの任意の組合せが挙げられる。抗がん剤は、シスプラチン、カルボプラチン、ゲムシタビン、イリノテカン、抗EGFR抗体または抗VEGF抗体であってよい。そのような例においては、ウイルスと抗がん剤とは、連続的に、同時的に、または間欠的に投与される。
限定されるものではないが、増殖性障害を処置するためなどの、本明細書で上記された方法または使用において、ウイルスは、静脈内的、動脈内的、腫瘍内的、内視鏡的、病変内的、筋肉内的、皮内的、腹腔内的、膀胱内的、関節内的、胸膜内的、経皮的、皮下的、経口的、非経口的、鼻内的、気管内的、吸入的、頭蓋内的、前立腺内的、硝子体内的、局所的、眼内的、経膣的、または直腸的などの局部的、局所的(topical)または全身的に投与される。例えば、ウイルスは、静脈内的または腹腔内的に投与される。
本明細書で提供されるLIVPウイルスもしくはクローン株のいずれか、または本明細書で提供されるLIVPウイルス株もしくはクローン株のいずれかを含有する組成物もしくは医薬組成物を対象に投与することにより、対象における腫瘍または転移を検出するための方法が本明細書で提供される。診断または検出のために、ウイルスは、検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを誘導するタンパク質をコードし、検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを誘導するタンパク質を検出する核酸を含有し、それによって、検出が対象における腫瘍または転移の存在を示す。本明細書に記載の検出のための方法においては、検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを誘導するタンパク質は、ルシフェラーゼ、蛍光タンパク質、生物発光タンパク質、造影剤、発色団、検出することができる化合物もしくはリガンドに結合する、および/またはそれを輸送する受容体または輸送タンパク質から選択される。例えば、検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを誘導するタンパク質は、緑色蛍光タンパク質(GFP)、赤色蛍光タンパク質(RFP)、鉄受容体、鉄輸送体、ナトリウムまたは他の鉄輸送体、例えば、ヒトエピネフリン受容体(hNET)またはヨウ化ナトリウム共輸送体(NIS)タンパク質である。本明細書で提供される検出のための方法においては、検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルは、高感度画像化、蛍光分光法、X線画像化、磁気共鳴画像化(MRI)、磁気共鳴分光法(MRS)、ポジトロン放出断層撮影(PET)または単光子放出コンピューター断層撮影(SPECT)により検出される。
本明細書で提供されるLIVPウイルスまたはクローン株のいずれかを対象に投与することにより宿主中のウイルス活性を検出する方法が本明細書で提供される。ウイルスは、検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを誘導するタンパク質をコードし、検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを誘導するタンパク質を検出する核酸を含有し、それによって、検出が、ウイルスが活性であるか、または腫瘍崩壊活性を有することを示す。そのような例においては、対象は腫瘍またはがんを有する。前記方法の例においては、検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを誘導するタンパク質を検出することは、対象から得た体液試料に由来する。例えば、体液は、尿、血液、涙または脳脊髄液である。
本明細書で提供されるLIVPウイルス株またはクローン株のいずれかを含有する宿主細胞が本明細書で提供される。
(i)異なるゲノム配列を有するウイルス粒子の混合物を含有する第1のLIVPウイルス試料を用意すること;(ii)試料から単一のクローン単離物を選択および単離すること;(iii)毒性についてそれぞれのクローン単離物をアッセイすること;(iv)抗腫瘍形成性についてそれぞれのクローン単離物をアッセイすること;ならびに(v)参照LIVPウイルス株と比較してより高い抗腫瘍形成性および低下した毒性を示すクローン株を選択することを含み、それによって低下した毒性およびより高い抗腫瘍形成性を示すクローン単離物が、がんの治療または診断のためのLIVPクローン株であると同定される、がんの治療および診断のためのLIVPクローン株を選択する方法が本明細書で提供される。本明細書に記載のLIVPクローン株を選択する方法においては、参照LIVPウイルスは、第1のLIVPウイルス試料であってよい。いくつかの例においては、参照LIVPウイルスは、弱毒化組換えLIVPウイルスである。例えば、参照LIVPウイルスは、ゲノムが配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有するGLV−1h68と命名されたウイルスである(GLV−1h68)。
本明細書で提供されるLIVPクローン株を選択または同定する方法においては、第1のLIVPウイルス試料は、配列番号10に記載のゲノム、もしくは配列番号10と少なくとも99%同一であるゲノムを有するLIVPウイルス株、または本明細書で提供される他の株のいずれかであってよい。他の例においては、第1のLIVPウイルス試料は、LIVP株および別のウイルス株、ゲノムDNAまたはクローン化DNAに感染した細胞の増殖、次いで、培養物からのウイルス試料の単離により得られた混合物であり、前記試料は前記感染により生成された子孫ウイルスを含む。例えば、他のウイルス株は、DNAウイルス、二本鎖RNAウイルス、一本鎖プラスセンスRNAウイルスまたは一本鎖マイナスセンスRNAウイルスであってよい。DNAウイルスは、アビポックスウイルス、粘液腫ウイルスまたはワクシニアウイルスなどのポックスウイルス;単純ヘルペスウイルス(HSV)、サイトメガロウイルス(CMV)、エプスタイン−バーウイルス(EBV)、ヘパドナウイルス(例えば、B型肝炎ウイルス)、ポリオーマウイルス、パピローマウイルス、アデノウイルスおよびアデノ随伴ウイルスなどのヘルペスウイルス;またはパルボウイルスなどの一本鎖DNAウイルスであってよい。例えば、他のウイルス株は、ワクシニア株である。いくつかの例においては、他のウイルスは二本鎖RNAウイルスであり、二本鎖RNAウイルスはロタウイルスなどのレオウイルスである。他のウイルスが一本鎖プラスセンスRNAウイルスである例においては、一本鎖プラスセンスRNAウイルスはセネカバレーウイルス、コクサッキーウイルスまたはポリオウイルス、エンテロウイルスなどのピコルナウイルス;セムリキ森林熱ウイルスなどのトガウイルス;およびヒト免疫不全ウイルス(HIV)、マウスモロニー白血病ウイルス(MMLV)またはレンチウイルスなどのレトロウイルスである。他のウイルスが一本鎖マイナスセンスRNAウイルスであるさらなる例においては、一本鎖マイナスセンスRNAウイルスは、インフルエンザウイルスなどのオルトミクソウイルス;ニューカッスル病ウイルス、麻疹ウイルスもしくはムンプスウイルスなどのパラミクソウイルス;または水疱性口内炎ウイルス(VSV)などのラブドウイルスである。
クローン株を選択または同定する本明細書に記載の方法においては、試料から単一のクローン単離物を選択する工程を、プラークアッセイにより実施することができる。例えば、プラークアッセイにおける最大のプラークが選択される。そのような例においては、最大の2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20個をクローン単離物として選択および単離し、それぞれ前記方法の工程(iii)および(iv)において毒性および抗腫瘍形成性についてアッセイすることができる。他の例においては、選択されるプラークは、LIVPウイルス試料により生成されるプラークの平均プラークサイズよりも大きい。
クローン株を選択する本明細書で提供される方法においては、工程iii)において、第1の対象への選択されたクローン単離物の投与時および第2の対象への参照ウイルスの投与時にインビボで毒性が評価され、ここで、第1および第2の対象は同じ種、サイズおよび性別のものであり、ウイルスは同じか、または類似する量で、および同じか、または類似する投薬レジメン下でそれぞれの対象に投与される;ならびに毒性を示すパラメータが毒性効果の指示因子として対象において評価および測定される。例えば、毒性を示すパラメータは、対象の生存期間の減少または低下、体重の減少、発熱、発疹、アレルギー、疲労、腹痛、対象における免疫応答の誘導または膿疱形成である。クローン株を選択する本明細書に記載の方法においては、工程v)において、低下した毒性を示すウイルスの選択は、a)第1の対象と第2の対象との間で毒性を示す測定されたパラメータを比較すること;およびb)参照ウイルスにより示される毒性効果と比較して低下した毒性効果を示すクローン単離物を同定または選択することを含む。例えば、低下した毒性を示すクローン単離物は、第1の対象の体重の減少をもたらさないか、または第2の対象と比較して第1の対象の体重の減少の低下をもたらすものである。他の例においては、低下した毒性を示すクローン単離物は、第2の対象と比較して処置の経過にわたって第1の対象の生存期間の増加を示すものである。さらなる例においては、低下した毒性を示す選択されるクローン単離物は、処置の経過にわたって対象の死亡をもたらさないものである。
ウイルスクローン株を選択する本明細書で提供される方法においては、工程iv)において、選択されるクローン単離物および参照ウイルスの抗腫瘍形成性が、対象への投与時にインビトロまたはインビボで評価される;ならびに抗腫瘍形成性を示すパラメータが評価および測定される。例えば、投与時にインビボで抗腫瘍形成性を評価する場合、選択されるクローン単離物は第1の対象に投与され、参照ウイルスは第2の対象に投与され、ここで第1および第2の対象は同じ種、サイズおよび性別のものであり、ウイルスは同じか、または類似する量で、および同じか、または類似する投薬レジメン下でそれぞれの対象に投与される。抗腫瘍形成性を示すパラメータは、腫瘍細胞の感染性、腫瘍組織中へのウイルスの蓄積、腫瘍細胞中でのウイルス核酸の複製、腫瘍細胞中でのウイルス生成、腫瘍細胞中でのウイルス遺伝子発現、腫瘍細胞の細胞傷害性、腫瘍細胞選択性、腫瘍細胞型選択性、腫瘍サイズの減少、腫瘍体積の増加、腫瘍重量の減少、または特異的および非特異的抗腫瘍免疫応答の開始を含んでもよい。ウイルスクローン株を選択する本明細書で提供される方法においては、工程v)において、より高い抗腫瘍形成性を示すウイルスの選択は、c)選択されたクローン単離物および参照ウイルスにより示される抗腫瘍形成性を示す測定されたパラメータを比較すること;ならびにd)参照ウイルスにより示される抗腫瘍形成性と比較してより高い抗腫瘍形成性を示すクローン単離物を同定または選択することを含む。例えば、より高い抗腫瘍形成性とは、クローン単離物が、同じか、または類似する条件下で同じアッセイにおいて評価される参照ウイルスの抗腫瘍形成性と比較して抗腫瘍形成性を示すパラメータを評価するインビトロまたはインビボアッセイにおいて、少なくとも120%、少なくとも130%、少なくとも140%、少なくとも150%、少なくとも160%、少なくとも170%、少なくとも180%、少なくとも190%、少なくとも200%、少なくとも250%、少なくとも300%、少なくとも400%、少なくとも500%、少なくとも600%、少なくとも700%、少なくとも800%以上、または少なくとも約120%、少なくとも約130%、少なくとも約140%、少なくとも約150%、少なくとも約160%、少なくとも約170%、少なくとも約180%、少なくとも約190%、少なくとも約200%、少なくとも約250%、少なくとも約300%、少なくとも約400%、少なくとも約500%、少なくとも約600%、少なくとも約700%、少なくとも約800%以上、または120%、130%、140%、150%、160%、170%、180%、190%、200%、250%、300%、400%、500%、600%、700%、800%以上の抗腫瘍形成性を示すことを意味する。
ウイルスクローン株を選択する本明細書に記載の方法においては、対象への投与時にインビボで毒性または抗腫瘍形成性を評価する工程は、非ヒト動物またはヒトである対象に対するものである。本明細書に記載の方法においては、対象は腫瘍またはがんを有してもよい。例えば、腫瘍は乳腺腫瘍、前立腺腫瘍、卵巣腫瘍、肺腫瘍、結腸腫瘍、または膵腫瘍である。腫瘍は異種移植片、同種移植片、または自発的/天然腫瘍であってよい。
ウイルスクローン株を選択する本明細書に記載の方法においては、選択されるクローン株のゲノムを分析して、相同なゲノムを有する単離物のみが選択されるように、配列の相同性を評価することができる。例えば、ゲノムは、配列決定、制限酵素分析、PCR、サザンブロットまたはタンパク質発現などの方法により分析される。
クローン株を選択する本明細書に記載の方法のいずれかにより製造または選択されたクローン株が本明細書で提供される。
概略
A.定義
B.ワクシニアウイルスクローン株を単離する方法
1.親ウイルス調製物または混合物
2.クローン株の単離
3.抗腫瘍形成性
a.腫瘍関連複製指示因子
b.細胞傷害性
c.腫瘍成長
4.毒性/安全性
5.ゲノム分析
C.単離されたウイルスクローン株
1.LIVP
2.LIVPクローン株
LIVPクローン株の例
D.LIVP株の改変
1.異種核酸
2.改変例
a.診断遺伝子産物
b.治療遺伝子産物
c.抗原
d.ウイルスの弱毒化を変化させるための改変
3.異種遺伝子発現の制御
4.改変ウイルスの作製方法
E.ウイルスの増殖および生成
1.増殖のための宿主細胞
2.濃度決定
3.保存方法
4.ウイルスの調製
F.医薬組成物、組合せおよびキット
1.医薬組成物
2.宿主細胞
3.組合せ
4.キット
G.治療、診断およびモニタリング方法
1.治療方法
2.診断およびモニタリング方法
3.投与
a.ウイルスを投与する前の工程
b.投与の様式
c.用量および投薬レジメン
d.同時投与
i.複数のウイルスの投与
ii.治療化合物
iii.免疫療法および生物療法
e.対象の状態
4.モニタリング
a.ウイルス遺伝子発現のモニタリング
b.腫瘍サイズのモニタリング
c.抗体力価のモニタリング
d.一般的健康診断のモニタリング
e.処置と協調したモニタリング
H.実施例
A.定義
別途定義されない限り、本明細書で用いられるすべての技術的および科学的用語は、本発明が属する業界の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本開示を通じて言及されるすべての特許、特許出願、公開された出願および刊行物、ウェブサイトならびに他の公開された材料は、別途注記しない限り、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本明細書に記載の用語について複数の定義が存在する場合、本セクションに記載のものが優先する。URLまたは他のそのような識別子もしくはアドレスを参照する場合、そのような識別子は変更されることがあり、インターネット上の特定の情報は現れては消えることもあるが、インターネットおよび/または好適なデータベースを検索することなどにより、等価な情報は公知であり、容易にアクセスすることができると理解される。それに対する参照は、そのような情報の利用可能性および公共への普及を証明する。
本明細書で用いられる場合、Lister Strain of the Institute of Viral Preparations(LIVP)またはLIVPウイルス株は、Institute of Viral Preparations、Moscow、Russiaのウシ皮膚への適合化により製造された弱毒化Lister株(ATCCカタログ番号VR−1549)(Al’tshtein et al.(1985)Dokl. Akad. Nauk USSR 285:696−699)であるウイルス株を指す。LIVP株は、例えば、Institute of Viral Preparations、Moscow、Russia(例えば、Kutinova et al. (1995) Vaccine 13:487−493を参照されたい);Microorganism Collection of FSRI SRC VB Vector(Kozlova et al. (2010) Environ. Sci. Technol. 44:5121−5126)から取得するか、またはMoscow Ivanovsky Institute of Virology(C0355 K0602;Agranovski et al. (2006) Atmospheric Environment 40:3924−3929)から取得することができる。それはまた、当業者には周知でもある;それはUSSRにおいて、ならびにアジアおよびインドを通してワクチン接種のために用いられるワクチン株であった。現在その株は研究者によって用いられており、周知である(例えば、Altshteyn et al. (1985) Dokl. Akad. Nauk USSR 285:696−699;Kutinova et al. (1994) Arch. Virol. 134:1−9;Kutinova et al. (1995) Vaccine 13:487−493;Shchelkunov et al. (1993) Virus Research 28:273−283;Sroller et al. (1998) Archives Virology 143:1311−1320;Zinoviev et al., (1994) Gene 147:209−214;およびChkheidze et al. (1993) FEBS 336:340−342を参照されたい)。特に、LIVP株は、配列番号10に記載のヌクレオチド配列、または配列番号10に記載のヌクレオチド配列と少なくとも、もしくは少なくとも約99%同一である配列を有するゲノムを含有するものである。LIVPウイルス株は、細胞系における反復継代を通じたLIVPの増殖により得られる任意のウイルス株またはウイルス調製物を包含する。
本明細書で用いられる場合、LIVPクローン株またはLIVPクローン単離物とは、プラーク単離、または単一のクローンが増殖される他の方法によりLIVPウイルス株から誘導され、配列が同種であるゲノムを有するウイルスを指す。したがって、LIVPクローン株は、ゲノムがLIVPから増殖されたウイルス調製物中に存在するウイルスを含む。LIVPクローン株は、異種核酸を導入するための組換えDNA法を用いる組換え手段により遺伝子操作された組換えLIVPウイルスを含まない。特に、LIVPクローン株は、異種タンパク質をコードするオープンリーディングフレームを含有する異種核酸を含有しないゲノムを有する。例えば、LIVPクローン株は、非ウイルス異種タンパク質をコードするオープンリーディングフレームを含有する非ウイルス異種核酸を含有しないゲノムを有する。しかしながら、本明細書に記載の場合、本明細書で提供されるLIVPクローン株はいずれも、組換えウイルスを作製するための組換え手段によりそのゲノムを改変することができると理解される。例えば、LIVPクローン株を改変して、異種タンパク質をコードするオープンリーディングフレームを含有するヌクレオチドの挿入を含有する組換えLIVPウイルスを作製することができる。
本明細書で用いられる場合、LIVP1.1.1は、配列番号1に記載のヌクレオチド配列を有するゲノム、または配列番号1に記載のヌクレオチド配列に対して少なくとも99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を有するゲノムを有するLIVPクローン株である。
本明細書で用いられる場合、LIVP2.1.1は、配列番号2に記載のヌクレオチド配列を有するゲノム、または配列番号2に記載のヌクレオチド配列に対して少なくとも99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を有するゲノムを有するLIVPクローン株である。
本明細書で用いられる場合、LIVP4.1.1は、配列番号4に記載のヌクレオチド配列を有するゲノム、または配列番号4に記載のヌクレオチド配列に対して少なくとも99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を有するゲノムを有するLIVPクローン株である。
本明細書で用いられる場合、LIVP5.1.1は、配列番号5に記載のヌクレオチド配列を有するゲノム、または配列番号5に記載のヌクレオチド配列に対して少なくとも99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を有するゲノムを有するLIVPクローン株である。
本明細書で用いられる場合、LIVP6.1.1は、配列番号6に記載のヌクレオチド配列を有するゲノム、または配列番号6に記載のヌクレオチド配列に対して少なくとも99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を有するゲノムを有するLIVPクローン株である。
本明細書で用いられる場合、LIVP7.1.1は、配列番号7に記載のヌクレオチド配列を有するゲノム、または配列番号7に記載のヌクレオチド配列に対して少なくとも99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を有するゲノムを有するLIVPクローン株である。
本明細書で用いられる場合、LIVP8.1.1は、配列番号8に記載のヌクレオチド配列を有するゲノム、または配列番号8に記載のヌクレオチド配列に対して少なくとも99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を有するゲノムを有するLIVPクローン株である。
本明細書で用いられる場合、改変LIVPウイルス株とは、LIVP中に含まれないゲノムを有するが、LIVPから誘導された株のゲノムの改変により製造されたウイルスであるLIVPウイルスを指す。典型的には、ウイルスのゲノムは、ヌクレオチドの置換(置き換え)、挿入(付加)または欠失(トランケーション)により改変される。改変は、遺伝子操作および組換えDNA法などの当業者には公知の任意の方法を用いて行うことができる。したがって、改変ウイルスは、親ウイルスのゲノムと比較してそのゲノムが変化したウイルスである。例示的改変ウイルスは、ウイルスのゲノム中に挿入された1つまたは複数の異種核酸配列を有する。典型的には、異種核酸は、異種タンパク質をコードするオープンリーディングフレームを含有する。例えば、本明細書に記載の改変ウイルスは、異種遺伝子の発現のための遺伝子発現カセットの形態の1つまたは複数の異種核酸配列を含有してもよい。
本明細書で用いられる場合、「組換え方法による生成」または「組換えDNA法を用いる方法」またはその変形は、クローニングされたDNAによりコードされるタンパク質を発現させるための分子生物学の周知の方法の使用を指す。
本明細書で用いられる場合、「遺伝子発現カセット」または「発現カセット」は、そのような配列と適合する宿主中での遺伝子の発現を行うことができる核酸エレメントを含有する核酸コンストラクトである。発現カセットは、少なくともプロモーターおよび所望により、転写終結シグナルを含む。典型的には、発現カセットは、プロモーターに作動可能に連結された、転写させようとする核酸を含む。発現カセットは、例えば、治療遺伝子産物、または検出可能なタンパク質もしくは選択マーカーの遺伝子をコードする遺伝子を含有してもよい。
本明細書で用いられる場合、LIVP GLV−1h68は、それぞれ、F14.5L、J2R(チミジンキナーゼ)およびA56R(ヘマグルチニン)遺伝子座中に挿入された、ruc−gfp[ルシフェラーゼおよび緑色蛍光タンパク質融合遺伝子(例えば、米国特許第5,976,796号を参照されたい)]、β−ガラクトシダーゼ(LacZ)およびβ−グルクロニダーゼ(gusA)リポーター遺伝子を含有するLIVPウイルスである。GLV−1h68のゲノムは、配列番号9に記載のヌクレオチド配列、または配列番号9に記載のヌクレオチド配列に対して少なくとも99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を有する。
本明細書で用いられる場合、ウイルス調製物、例えば、LIVPウイルス調製物は、培養系中でのインビボまたはインビトロでのウイルス株、例えば、LIVPウイルス株、LIVPクローン株または改変もしくは組換えウイルス株の増殖により得られたウイルス組成物を指す。例えば、LIVPウイルス調製物は、典型的には、当技術分野で公知の標準的な方法を用いる培養系からの精製の際に、宿主細胞中でのウイルス株の増殖により得られたウイルス組成物を指す。ウイルス調製物は一般に、いくつかのウイルス粒子またはビリオンから作られる。必要に応じて、試料または調製物中のウイルス粒子の数を、プラークアッセイを用いて決定して、試料単位容量あたりのプラーク形成単位数(pfu/ml)を算出し、形成されたそれぞれのプラークが1個の感染性ウイルス粒子を代表すると仮定することができる。調製物中のそれぞれのウイルス粒子またはビリオンは、他のウイルス粒子と比較して同じゲノム配列を有してもよく(すなわち、調製物が配列において同種である)、または異なるゲノム配列を有してもよい(すなわち、調製物が配列において異種である)。クローン単離の非存在下では、ウイルスのゲノムの異種性または多様性が、ウイルス株の天然の選択プロセスにおいて起こる相同組換え事象などにより、ウイルスが複製するにつれて生じ得ることが、当業者には理解される(Plotkin & Orenstein (eds) “Recombinant Vaccinia Virus Vaccines” in Vaccines, 3rd edition (1999))。
本明細書で用いられる場合、ウイルス混合物は、そのゲノム配列が異なるいくつかのウイルス粒子を含有するウイルス調製物である。ウイルス混合物は、培養系、例えば、宿主細胞に、2つ以上の異なるウイルス株、または1つのウイルス株と、ゲノムDNAもしくはクローニングされたDNAとに感染させた後、得られたウイルスを増殖させ、精製することにより取得することができる。本明細書における目的のために、LIVPウイルス調製物は、LIVP株および別のウイルス、ゲノムDNAまたはクローニングされたDNAに感染させた細胞を増殖させた後、培養物からウイルス調製物を単離することにより得られたウイルス混合物を含有してもよく、その調製物は感染により生成された子孫ウイルスを含有する。例えば、他のウイルス株は、アビポックスウイルス、粘液腫ウイルスまたは他のワクシニアウイルスなどのポックスウイルス;単純ヘルペスウイルス(HSV)、サイトメガロウイルス(CMV)、エプスタイン−バーウイルス(EBV)、ヘパドナウイルス(例えば、B型肝炎ウイルス)、ポリオーマウイルス、パピローマウイルス、アデノウイルスおよびアデノ随伴ウイルスなどのヘルペスウイルス;ならびにパルボウイルスなどの一本鎖DNAウイルスであってよい。他のウイルスは、弱毒化ウイルス、腫瘍崩壊ウイルスまたは公知の抗腫瘍活性および/または中程度から軽度の毒性を有する他のウイルスであってよい。
本明細書で用いられる場合、「ウイルス」とは、宿主細胞なしには増殖または複製することができない感染性実体の任意の大規模集団を指す。ウイルスは、典型的には遺伝物質のRNAまたはDNAコアを取り囲むタンパク質外被を含有するが、半透過性の膜を含有せず、生きている細胞中でのみ増殖および複製することができる。ウイルスとしては、限定されるものではないが、ポックスウイルス、ヘルペスウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、レンチウイルス、レトロウイルス、ラブドウイルス、パピローマウイルス、水疱性口内炎ウイルス、麻疹ウイルス、ニューカッスル病ウイルス、ピコルナウイルス、シンドビスウイルス、パピローマウイルス、パルボウイルス、レオウイルス、コクサッキーウイルス、インフルエンザウイルス、ムンプスウイルス、ポリオウイルス、およびセムリキ森林熱ウイルスが挙げられる。
本明細書で用いられる場合、腫瘍崩壊ウイルスとは、腫瘍を有する対象中の腫瘍細胞中で選択的に複製するウイルスを指す。いくつかの腫瘍崩壊ウイルスは、腫瘍細胞の感染後に腫瘍細胞を殺傷することができる。例えば、腫瘍崩壊ウイルスは、腫瘍細胞を溶解するか、または腫瘍細胞の細胞死を誘導することにより、腫瘍細胞の死を引き起こすことができる。
本明細書で用いられる場合、LIVPに関連する「弱毒化LIVPウイルス」は、LIVPと比較して低下したか、もしくは少ないビルレンス、毒性または病原性を示すウイルスを指す。
本明細書で用いられる場合、ウイルスに関連する「毒性」(本明細書ではビルレンスまたは病原性ともいう)は、ウイルスの投与時の宿主に対する有害効果または毒性効果を指す。LIVPなどの腫瘍崩壊ウイルスについては、ウイルスの毒性は非腫瘍性臓器または組織中へのその蓄積と関連し、これは宿主の生存に影響し得るか、または有害効果もしくは毒性効果をもたらし得る。毒性を示す1つまたは複数のパラメータを評価することにより、毒性を測定することができる。これらのものとしては、非腫瘍組織中への蓄積および体重に対する効果などの、それが投与された対象の生存能力または健康に対する効果が挙げられる。
本明細書で用いられる場合、「毒性を示すパラメータ」とは、その毒性、ビルレンスまたは病原性に関連するウイルスにより媒介される特性を指す。毒性を示すパラメータは、一般的には対象への投与時にインビボで評価される。毒性を示すパラメータの例としては、限定されるものではないが、対象の生存期間の減少、体重の減少、発熱、発疹、アレルギー、疲労、腹痛、対象における免疫応答の誘導および膿疱形成が挙げられる。上記のパラメータまたは当業者には公知の他の毒性特性のいずれかを評価するアッセイまたは手段は本明細書に記載されているか、または当業者には公知である。したがって、宿主中で任意の1つまたは複数の上記活性または特性を媒介するウイルスは、ある程度の毒性を示す。
本明細書で用いられる場合、「低下した毒性」は、宿主へのウイルスの投与時の毒性または有害効果が、ウイルスで処置されていない宿主と比較して、または別の参照もしくは対照ウイルスを投与された宿主と比較して弱毒化されるか、または減少することを意味する。本明細書における目的のために、参照または対照ウイルスの例は、GLV−1h68と命名されたLIVPウイルスである。毒性が低下したか、または減少したかどうかを、毒性を示すパラメータに対する、ウイルス、および必要に応じて、対照または参照ウイルスの効果を評価することにより決定することができる。2つ以上の異なるウイルスの活性を比較する場合、インビトロアッセイにおいて用いられるか、またはインビボで投与されるウイルスの量(例えば、pfu)は、同じか、または類似し、インビトロアッセイまたはインビボでの評価の条件(例えば、インビボでの投薬レジメン)は同じか、または類似すると理解される。例えば、ウイルスおよび対照または参照ウイルスのインビボでの投与時の効果を比較する場合、対象は同じ種、サイズ、性別であり、ウイルスは同じか、または類似する投薬レジメン下で同じか、または類似する量で投与される。特に、低下した毒性を有するウイルスは、疾患の処置のためなどの宿主へのウイルスの投与時に、ウイルスが宿主に対する損傷もしくは損害をもたらす程度まで宿主の非腫瘍臓器および組織中に蓄積しないか、あるいは処置される疾患が影響するよりも高い程度で、または対照もしくは参照ウイルスが影響するよりも高い程度で、宿主の生存期間に影響することを意味する。例えば、低下した毒性を有するウイルスは、処置の経過にわたって対象の死亡をもたらさないウイルスを含む。
本明細書で用いられる場合、特定の組織中へのウイルスの蓄積は、宿主の臓器または組織にウイルスが感染するのに十分長い、宿主へのウイルスの投与後の一定期間後の宿主生物の特定の組織中へのウイルスの分布を指す。当業者であれば認識できる通り、ウイルスの感染のための期間は、ウイルス、臓器(複数可)または組織(複数可)、宿主の免疫能力およびウイルスの用量に応じて変化するであろう。一般に、蓄積は、ウイルスによる感染後の約1日未満、約1日から約2、3、4、5、6または7日、約1週間から約2、3または4週間、約1カ月から約2、3、4、5、6カ月以上の時点で決定することができる。本明細書における目的のために、ウイルスは、炎症組織または腫瘍組織などの免疫特権組織中に選択的に蓄積するが、ウイルスの毒性が軽度であるか、または許容され、最大限でも、致命的ではない程度まで宿主中の非腫瘍組織などの他の組織および臓器から除去される。
本明細書で用いられる場合、「選択的蓄積」とは、第2の位置での蓄積よりも高いレベルでの第1の位置でのウイルスの蓄積を指す(すなわち、第1の位置でのウイルス粒子の濃度、または力価は、第2の位置でのウイルス粒子の濃度よりも高い)。かくして、正常な組織または臓器と比較して、炎症組織および腫瘍組織などの免疫特権組織(免疫系から保護される組織)中に選択的に蓄積するウイルスは、ウイルスが正常な組織または臓器中に蓄積するよりも高いレベル(すなわち、濃度またはウイルス力価)で、腫瘍などの免疫特権組織中に蓄積するウイルスを指す。
本明細書で用いられる場合、「抗腫瘍活性」または「抗腫瘍形成性」とは、対象においてインビトロまたはインビボで腫瘍の形成または増殖を防止または阻害するウイルス株を指す。抗腫瘍活性を示すパラメータまたは複数のパラメータを評価することにより、抗腫瘍活性を決定することができる。
本明細書で用いられる場合、「抗腫瘍活性または抗腫瘍形成活性を示すパラメータ」とは、抗腫瘍活性と関連するウイルスにより媒介される特性を指す。抗腫瘍活性を示すパラメータは、対象への投与時にインビトロまたはインビボで評価することができる。抗腫瘍活性を示すパラメータの例としては、限定されるものではないが、腫瘍細胞の感染性、腫瘍組織中へのウイルスの蓄積、腫瘍細胞中でのウイルス核酸の複製、腫瘍細胞中でのウイルス生成、腫瘍細胞中でのウイルス遺伝子発現、腫瘍細胞の細胞傷害性、腫瘍細胞選択性、腫瘍細胞型選択性、腫瘍サイズの減少、腫瘍体積の増加、腫瘍重量の減少、ならびに特異的および非特異的抗腫瘍免疫応答の開始が挙げられる。上記パラメータまたは他の抗腫瘍形成特性のいずれかを評価するアッセイは、当業者には公知である。アッセイの例は、本明細書に記載されている。したがって、任意の1つまたは複数の上記活性または特性を示すウイルスは、抗腫瘍活性を示す。
本明細書で用いられる場合、抗腫瘍活性または抗腫瘍形成性に関連する「より高い」または「改善された」活性は、ウイルス株が、参照もしくは対照ウイルスよりも高い程度で、またはウイルスを用いる処置の非存在下よりも高い程度で、対象におけるインビトロまたはインビボでの腫瘍の形成または増殖を防止または阻害することができることを意味する。本明細書における目的のために、参照または対照ウイルスの例は、GLV−1h68と命名されたLIVPウイルスである。抗腫瘍活性が「より高い」か、または「改善された」かどうかを、抗腫瘍活性を示すパラメータに対する、ウイルスおよび必要に応じて、対照または参照ウイルスの効果を評価することにより決定することができる。2つ以上の異なるウイルスの活性を比較する場合、インビトロアッセイにおいて用いられるか、またはインビボで投与されるウイルスの量(例えば、pfu)は、同じか、または類似し、インビトロアッセイまたはインビボでの評価の条件(例えば、インビボでの投薬レジメン)は同じか、または類似すると理解される。
本明細書で用いられる場合、異種核酸(外因性核酸または外来核酸とも呼ばれる)は、それが発現される生物もしくはウイルスによって通常はインビボで生成されないか、または生物もしくはウイルスによって生成されるが、異なる遺伝子座にあるか、または転写、翻訳、もしくは他の調節可能な生化学的プロセスを行うことにより、DNAなどの内因性核酸の発現を変化させるメディエータを媒介するか、もしくはコードする核酸を指す。したがって、異種核酸は、それが導入されるウイルスにとって通常は内因性ではないことが多い。異種核酸は、同じ種または別の種を含む、同じ生物または別の生物中の別のウイルスに由来する核酸分子を指してもよい。しかしながら、異種核酸は、内因性であってもよいが、異なる遺伝子座から発現されるか、またはその発現もしくは配列が変化した核酸(例えば、プラスミド)である。かくして、異種核酸は、DNAなどの対応する核酸分子がゲノム中に見出される場合、正確な向きまたは位置に存在しない核酸分子を含む。一般的には、必須ではないが、そのような核酸は、ウイルスによって、またはそれが発現されるウイルス中で同じ方法で通常生成されないRNAおよびタンパク質をコードする。当業者が、核酸が発現されるウイルスにとって異種、外因性または外来であると認識するか、または考えるDNAなどの任意の核酸が、本明細書では異種核酸により包含される。異種核酸の例としては、限定されるものではないが、診断剤および/または治療剤などの、外因性ペプチド/タンパク質をコードする核酸が挙げられる。異種核酸によりコードされるタンパク質を、ウイルス内で発現させ、分泌させるか、または異種核酸が導入されたウイルスの表面上に発現させることができる。
本明細書で用いられる場合、異種核酸を含有するウイルスクローン株またはウイルス株調製物は、親クローン株中に存在しない核酸を含有するそのような株を指す。例えば、配列が配列番号10に記載のものであるウイルスはクローン株であるが、GLV−1h68と命名された、配列番号9のウイルスは、RUC−GFPと命名された挿入物などの異種核酸を含有する。
本明細書で用いられる場合、異種タンパク質または異種ポリペプチド(外因性タンパク質、外因性ポリペプチド、外来タンパク質または外来ポリペプチドとも呼ばれる)は、通常はウイルスにより生成されないタンパク質を指す。
本明細書で用いられる場合、プロモーター、エンハンサー、転写および翻訳停止部位、ならびに他のシグナル配列などの、ヌクレオチドの調節およびエフェクター配列への異種核酸の作動可能な連結は、DNAなどのそのような核酸と、そのようなヌクレオチド配列との関係を指す。例えば、プロモーターへの異種DNAの作動可能な連結は、そのようなDNAの転写が、そのDNAを特異的に認識する、それに結合する、およびそれを転写するRNAポリメラーゼによってプロモーターから開始されるような、DNAとプロモーターとの物理的関係を指す。かくして、作動可能に連結されたか、または機能し得る形で会合したとは、DNAなどの核酸と、プロモーター、エンハンサー、転写および翻訳停止部位、ならびに他のシグナル配列などのヌクレオチドの調節およびエフェクター配列との機能的関係を指す。例えば、プロモーターへのDNAの作動可能な連結は、そのようなDNAの転写が、そのDNAを特異的に認識する、それに結合する、およびそれを転写するRNAポリメラーゼによってプロモーターから開始されるような、DNAとプロモーターとの間の物理的および機能的関係を指す。発現および/または転写を最適化するためには、クローンの5’非翻訳部分を除去し、付加するか、または変化させて、余分の、潜在的に不適切な、代替的翻訳開始(すなわち、開始)コドンまたは転写もしくは翻訳のレベルで発現を阻害し得るか、もしくは低下させ得る他の配列を排除することが必要となり得る。さらに、コンセンサスリボゾーム結合部位を開始コドンのすぐ5’側に挿入し、発現を増強することができる(例えば、Kozak J. Biol. Chem. 266: 19867−19870 (1991)およびShine and Delgarno, Nature 254(5495):34−38 (1975)を参照されたい)。そのような改変の望ましさ(または必要性)を、経験的に決定することができる。
本明細書で用いられる場合、異種プロモーターは、通常は野生型生物もしくはウイルス中には見出されないか、または野生型生物もしくはウイルスと比較して異なる遺伝子座にあるプロモーターを指す。異種プロモーターは、それが導入されるウイルスに対して内因性ではないことが多いが、別のウイルスから取得されたか、または合成的に調製されたものである。異種プロモーターは、同じ種または別の種などの、同じ生物または別の生物中の別のウイルスに由来するプロモーターを指してもよい。しかしながら、異種プロモーターは、内因性であってもよいが、その配列が変化したか、または異なる遺伝子座(例えば、ゲノム中もしくはプラスミド上の異なる位置)に生じるプロモーターである。かくして、異種プロモーターは、対応するプロモーターがゲノム中に見出される場合、正確な向きまたは位置に存在しないプロモーターを含む。
合成プロモーターは、天然には見出されないヌクレオチド配列を有する異種プロモーターである。合成プロモーターは、合成配列または天然プロモーターもしくはその一部から誘導された配列を有する核酸分子であってよい。合成プロモーターはまた、異なる天然プロモーターから誘導される異なるエレメントから構成されるハイブリッドプロモーターであってもよい。
本明細書で用いられる場合、投与レジメンとは、投与される薬剤、例えば、ウイルスまたは他の薬剤の量、および投与のサイクルの経過にわたる投与の頻度を指す。投与レジメンは、処置しようとする疾患または状態の関数であり、かくして、変化してもよい。
本明細書で用いられる場合、投与の頻度は、投与のサイクルの間に薬剤が投与される回数を指す。例えば、頻度は、日、週または月であってよい。例えば、頻度は、投与のサイクル中の1回、2回、3回、4回、5回、6回または7回の投与であってよい。頻度は、投与のサイクル中の連続する日数を指してもよい。特定の頻度は、処置される特定の疾患または状態の関数である。
本明細書で用いられる場合、「投与のサイクル」とは、連続する投与にわたって反復されるウイルスの投与の投与レジメンの反復スケジュールを指す。例えば、投与のサイクルの例は、28日サイクルである。
本明細書で用いられる場合、状態、障害または疾患を有する対象の処置は、状態、障害または疾患の症状が改善されるか、またはさもなければ有益に変化する任意の処置様式を意味する。処置は、本明細書に記載され、提供されるウイルスの任意の医薬的使用を包含する。
本明細書で用いられる場合、疾患または障害は、例えば、感染または遺伝的欠陥の結果生じ、同定可能な症状を特徴とする生物における病理学的状態を指す。本明細書に記載の疾患の例は、がんなどの新生物疾患である。
本明細書で用いられる場合、新生物疾患は、腫瘍の発生、増殖、転移および進行などの、がんを含む任意の障害を指す。
本明細書で用いられる場合、がんは、転移がん、リンパ腫瘍、および血液のがんなどの、任意の種類の悪性腫瘍により引き起こされるか、またはそれを特徴とする疾患に関する用語である。がんの例としては、限定されるものではないが、白血病、リンパ腫、膵がん、肺がん、卵巣がん、乳がん、子宮頸がん、膀胱がん、前立腺がん、グリオーマ腫瘍、腺癌、肝がんおよび皮膚がんが挙げられる。ヒトにおけるがんの例としては、膀胱腫瘍、乳腺腫瘍、前立腺腫瘍、基底細胞癌、胆管がん、膀胱がん、骨がん、脳およびCNSのがん(例えば、グリオーマ腫瘍)、子宮頸がん、絨毛癌、結腸および直腸がん、結合組織がん、消化器系のがん;子宮内膜がん;食道がん;眼のがん;頭部および頸部のがん;胃がん;上皮内新生物;腎がん;喉頭がん;白血病;肝がん;肺がん(例えば、小細胞および非小細胞);ホジキンおよび非ホジキンリンパ腫などのリンパ腫;メラノーマ;骨髄腫、神経芽腫、口腔がん(例えば、唇、舌、口、および咽頭);卵巣がん;膵がん、網膜芽腫;横紋筋肉腫;直腸がん、腎がん、呼吸器系のがん;肉腫、皮膚がん;胃がん、精巣がん、甲状腺がん;子宮がん、泌尿器系のがん、ならびに他の癌腫および肉腫が挙げられる。イヌ、ネコおよび他のペットにおいて一般的に診断されるがんの例としては、限定されるものではないが、リンパ肉腫、骨肉腫、乳腺腫瘍、肥満細胞腫、脳腫瘍、メラノーマ、腺扁平上皮癌、カルチノイド肺腫瘍、気管支腺腫瘍、気管支腺癌、線維腫、粘液軟骨腫、肺肉腫、神経肉腫、骨腫、乳頭腫、網膜芽腫、ユーイング肉腫、ウィルムス腫瘍、バーキットリンパ腫、ミクログリオーマ、神経芽腫、破骨細胞腫、口腔新生物、線維肉腫、骨肉腫および横紋筋肉腫、生殖器扁平細胞癌、可移植性性器腫瘍、精巣腫瘍、精上皮腫、セルトリ細胞腫瘍、血管周囲細胞腫、組織球腫、緑色腫(例えば、顆粒球性肉腫)、角膜乳頭腫、角膜扁平細胞癌、血管肉腫、胸膜中皮腫、基底細胞腫瘍、胸腺腫、胃腫瘍、副腎癌、口腔乳頭腫症、血管内皮腫および嚢胞腺腫、濾胞性リンパ腫、腸リンパ肉腫、線維肉腫および肺扁平細胞癌が挙げられる。フェレットなどのげっ歯類において診断されるがんの例としては、限定されるものではないが、インスリノーマ、リンパ腫、肉腫、神経腫、膵島細胞腫瘍、胃MALTリンパ腫および胃腺がんが挙げられる。農業用家畜に作用する新生物の例としては、限定されるものではないが、白血病、血管周囲細胞腫およびウシの眼の新生物(畜牛における);包皮線維肉腫、潰瘍性扁平細胞癌、包皮癌、結合組織新生物および脂肪細胞腫(ウマにおける);肝細胞癌(ブタにおける);リンパ腫および肺腺腫症(ヒツジにおける);肺肉腫、リンパ腫、ラウス肉腫、網膜内皮腫、線維肉腫、腎芽細胞腫、B細胞リンパ腫およびリンパ性白血病(鳥類における);網膜芽腫、肝臓新生物、リンパ肉腫(リンパ芽球性リンパ腫)、形質細胞白血病および浮袋肉腫(魚における)、乾酪性リンパ節炎(CLA):コリネバクテリウム・シュードツベルクロシス(Corynebacterium pseudotuberculosis)細菌により引き起こされるヒツジおよびヤギの慢性感染性接触伝染性疾患、ならびにヤーグジークテにより引き起こされるヒツジの接触伝染性肺腫瘍が挙げられる。
本明細書で用いられる場合、「転移」とは身体のある部分から別の部分へのがんの拡散を指す。例えば、転移プロセスにおいては、悪性腫瘍細胞は、悪性腫瘍細胞が生じた一次腫瘍の部位から拡散し、リンパ管および血管中に移動し、細胞を生物中の他の場所の正常組織に輸送し、そこで細胞が増殖し続ける。転移により拡散した細胞により形成された腫瘍は、「転移腫瘍」、「二次腫瘍」または「転移」と呼ばれる。
本明細書で用いられる場合、腫瘍または転移などの新生物疾患を有する対象の処置は、新生物疾患を有する症状が改善されるか、またはさもなければ有益に変化する任意の処置様式を意味する。典型的には、対象における腫瘍または転移の処置は、腫瘍の血管形成、腫瘍細胞の分裂、腫瘍細胞の移動の阻害または基底膜もしくは細胞外マトリックスの分解などの、腫瘍成長の遅延化、腫瘍細胞の溶解、腫瘍サイズの低下、新しい腫瘍成長の防止、または一次腫瘍の転移の防止をもたらす任意の処置様式を包含する。
本明細書で用いられる場合、特定の医薬組成物の投与などによる、特定の障害の症状の改善または軽減は、組成物の投与に帰するか、またはそれと関連し得る、永続的であっても、一時的であってもよい、持続的または一過的な任意の減少を指す。
本明細書で用いられる場合、特定の疾患を処置するためのウイルスまたは化合物の有効量、または治療上有効量は、疾患に伴う症状を改善するか、またはいくつかの様式で低下させる量である。その量は、個体間で変化し、限定されるものではないが、患者の年齢、体重、全体的な身体状態および疾患の重篤度などのいくつかの因子に依存するであろう。治療上有効量を単回用量として投与するか、またはレジメンに従って複数回用量で投与することによって、それが有効となるようにすることができる。前記量は、疾患を治癒させることができるが、典型的には、疾患の症状を改善するために投与される。症状の望ましい改善を達成するためには、反復投与が必要となることがある。
本明細書で用いられる場合、腫瘍または転移などの新生物疾患を処置するためのウイルスまたは化合物の有効量、または治療上有効量は、限定されるものではないが、腫瘍成長の遅延化、腫瘍細胞の溶解、腫瘍サイズの減少、新しい腫瘍成長の防止、または一次腫瘍の転移の防止などの新生物疾患に伴う症状を改善するか、またはいくつかの様式では、低下させる量である。
本明細書で用いられる場合、腫瘍の処置に関する「治療指数」とは、腫瘍成長の遅延化および/または腫瘍体積の低下を引き起こす、本明細書で提供されるウイルスを用いる処置または本明細書で提供されるウイルスを用いる組合せ療法などの、処置の能力を指す。典型的には、治療指数は、ウイルスを用いる処置を行わない場合などの対照処置に対する比として表される。治療指数が高くなるほど、処置が腫瘍成長を遅延させる、および/または腫瘍体積を低下させるのにより有効になる。
本明細書で用いられる場合、「複製遅延」とは、治療ウイルスが腫瘍中で効率的に複製することができないことを指す。複製遅延を示す治療ウイルスは、腫瘍の細胞中で複製する能力を有するが、より遅い複製速度でそうすることができる。腫瘍の感染後に腫瘍における複製遅延を示すウイルスは、複製遅延を示さないウイルスほど腫瘍の治療にとって有効ではない。
本明細書で用いられる場合、用語「治療ウイルス」とは、がん、腫瘍および/もしくは転移などの新生物疾患または炎症または創傷などの疾患もしくは障害の処置またはその診断ならびに/またはその両方のために投与されるウイルスを指す。一般に、本明細書の治療ウイルスは、抗腫瘍活性および最小限の毒性を示すものである。
本明細書で用いられる場合、新生物としても知られる腫瘍は、細胞が異常に速い速度で増殖する場合にもたらされる異常な組織塊である。腫瘍は、構造的組織化および正常組織との機能的連携の部分的または全体的欠如を示し得る。腫瘍は、良性(がん性ではない)、または悪性(がん性)であってよい。本明細書で用いられる場合、腫瘍は造血腫瘍ならびに固形腫瘍を包含することが意図される。
悪性腫瘍は、3つの主要な型に広く分類することができる。癌腫は、上皮構造(例えば、乳房、前立腺、肺、結腸、膵臓)から生じる悪性腫瘍である。肉腫は、結合組織、または間葉細胞、例えば、筋肉、軟骨、脂肪または骨を起源とする悪性腫瘍である。白血病およびリンパ腫は、免疫系の構成要素などの造血構造(血液細胞の形成に関する構造)に作用する悪性腫瘍である。他の悪性腫瘍としては、限定されるものではないが、神経系の腫瘍(例えば、神経線維腫)、胚細胞腫瘍、および芽球性腫瘍が挙げられる。
本明細書で用いられる場合、増殖性障害は、限定されるものではないが、新生物疾患などの、細胞の異常な増殖(すなわち、細胞が正常な組織増殖と比較してより急速に増殖する)を含む任意の障害を含む。
本明細書で用いられる場合、「腫瘍細胞」は、腫瘍の一部である任意の細胞である。典型的には、本明細書で提供されるウイルスは、正常細胞と比較して対象中の腫瘍細胞に選択的に感染する。
本明細書で用いられる場合、「転移細胞」は、転移のための能力を有する細胞である。転移細胞は、対象中の第1の腫瘍から転移する能力を有し、対象中の異なる部位の組織に定着して、その部位で第2の腫瘍を形成することができる。
本明細書で用いられる場合、「腫瘍形成細胞」は、対象中の好適な部位に導入された場合、腫瘍を形成することができる細胞である。この細胞は、非転移性または転移性であってよい。
本明細書で用いられる場合、「正常細胞」は、腫瘍に由来しない細胞である。
本明細書で用いられる場合、用語「細胞」は、生物科学において一般的に理解されている通り、生きている生物の構造および機能の基本単位を指す。細胞は、自給自足でき、他の細胞とは完全に無関係に機能的なものとして存在することができる単細胞生物であってもよい。細胞はまた、それが天然に存在する環境から単離されていない場合、2種類以上の細胞から作られる多細胞生物の一部であるものであってもよい。「非生物」または「非生物」細胞のものと考えることができるそのような細胞は、一般的には、それが多細胞生物により全体として実施される機能のサブセットのみを実施する点で特殊化されている。かくして、この種類の細胞は単細胞生物ではない。そのような細胞は、原核細胞または哺乳動物細胞、ヒト細胞および非ヒト動物細胞または非ヒト哺乳動物細胞などの動物細胞を含む原核細胞または真核細胞であってよい。動物細胞は、動物に見出され得る動物起源の任意の細胞を含む。かくして、動物細胞として、例えば、動物の様々な臓器、組織および系を作る細胞が挙げられる。
本明細書で用いられる場合、「単離された細胞」は、インビトロで存在し、それが元々由来した生物から分離された細胞である。
本明細書で用いられる場合、「細胞系」は、多くの世代にわたってインビトロで安定に増殖することができる一次細胞から誘導された細胞の集団である。細胞系は一般的には、インビトロで連続的に増殖するその能力を説明するために「不死化」細胞系と呼ばれる。
本明細書で用いられる場合、「腫瘍細胞系」は、最初は腫瘍から誘導された細胞の集団である。そのような細胞は、典型的には、それらが理論的には有限の期間でのみ培養することができる一次細胞と違って、培養物中での無制限の増殖を有するように、インビボでいくらかの変化を受けている。さらに、そのような細胞は、好ましくは、それらが罹患した動物中に注入された後に腫瘍を形成することができる。
本明細書で用いられる場合、「一次細胞」は、対象から単離された細胞である。
本明細書で用いられる場合、「宿主細胞」または「標的細胞」は、ウイルスにより感染させることができる細胞を意味するように互換的に用いられる。
本明細書で用いられる場合、用語「組織」とは、一般的に生物内で特定の機能を実施するように作用する類似する細胞の群、集合または凝集物を指す。
本明細書で用いられる場合、用語「免疫特権細胞」および「免疫特権組織」とは、免疫系から隔離された、固形腫瘍などの細胞および組織を指す。一般的には、対象へのウイルスの投与は、対象からウイルスを除去する免疫応答を惹起する。しかしながら、免疫特権部位は、免疫応答から保護または隔離されており、ウイルスの生存および一般的には複製を許容する。免疫特権組織としては、腫瘍組織などの増殖中の組織が挙げられる。
本明細書で用いられる場合、治療剤は、疾患もしくは障害の症状を改善するか、または疾患もしくは障害を改善する薬剤である。治療剤、治療化合物、または治療レジメンは、当業者には公知であり、本明細書の他の場所に記載される処置または防止(すなわち、特定の疾患または障害を得るリスクを低下させること)のためのワクチンなどの、従来の薬物および薬物治療剤を含む。新生物疾患の処置のための治療剤としては、限定されるものではないが、細胞増殖を阻害するか、もしくは細胞死を促進する部分、細胞増殖を阻害するか、もしくは細胞死を促進するために活性化することができる部分、または細胞増殖を阻害するか、もしくは細胞死を促進するための別の薬剤を活性化する部分が挙げられる。本明細書で提供される方法における使用のための治療剤は、例えば、抗がん剤であってよい。治療剤の例としては、例えば、治療ウイルスおよび細菌などの治療用微生物、サイトカイン、成長因子、光感作剤、放射性核種、毒素、代謝拮抗物質、シグナリング調節剤、抗がん抗生物質、抗がん抗体、血管新生阻害剤、放射線療法、化学療法化合物またはその組合せが挙げられる。
本明細書で用いられる場合、抗がん剤または化合物(「抗腫瘍または抗新生物剤」と互換的に用いられる)とは、抗がん処置において用いられる任意の薬剤、または化合物を指す。これらのものは、単独で、または他の化合物もしくは処置と組み合わせて用いた場合、新生物疾患、腫瘍およびがんに関連する臨床症状または診断マーカーを軽減する、低下させる、改善する、防止する、または寛解の状態に置く、もしくはそれを維持することができ、本明細書で提供される方法、組合せおよび組成物において用いることができる任意の薬剤を含む。抗がん剤は、抗転移剤を含む。抗がん剤の例としては、限定されるものではないが、化学療法化合物(例えば、毒素、アルキル化剤、ニトロソウレア、抗がん抗体、代謝拮抗物質、抗有糸分裂剤、トポイソメラーゼ阻害剤)、サイトカイン、成長因子、ホルモン、光感作剤、放射性核種、シグナリング調節剤、抗がん抗体、抗がんオリゴペプチド、抗がんオリゴヌクレオチド(例えば、アンチセンスRNAおよびsiRNA)、血管新生阻害剤、放射線療法、またはその組合せが挙げられる。化学療法化合物の例としては、限定されるものではないが、Ara−C、シスプラチン、カルボプラチン、パクリタキセル、ドキソルビシン、ゲムシタビン、カンプトテシン、イリノテカン、シクロホスファミド、6−メルカプトプリン、ビンクリスチン、5−フルオロウラシル、およびメトトレキサートが挙げられる。本明細書で用いられる場合、抗がん剤または化学療法剤に対する参照は、別途指摘しない限り、抗がん剤または化学療法剤の組合せまたは複数の抗がん剤または化学療法剤を含む。
本明細書で用いられる場合、「化学感作剤」は、所与の化学療法剤または化合物に対する細胞または生物の耐性を調節する、弱める、逆転させる、またはそれに作用する薬剤である。用語「モジュレータ」、「調節剤」、「アテニュエータ」、「弱毒化剤」、または「化学増感剤」は、「化学感作剤」を意味するように互換的に用いることができる。いくつかの例においては、化学感作剤は、化学療法剤であってもよい。化学感作剤の例としては、限定されるものではないが、放射線、カルシウムチャネル遮断剤(例えば、ベラパミル)、カルモジュリン阻害剤(例えば、トリフルオペラジン)、インドールアルカロイド(例えば、レセルピン)、キノリン(例えば、キニン)、リソソーム指向性薬剤(lysosomotropic agent)(例えば、クロロキン)、ステロイド(例えば、プロゲステロン)、トリパラノール類似体(例えば、タモキシフェン)、界面活性剤(例えば、Cremophor EL)、テキサフィリン、および環状抗生物質(例えば、シクロスポリン)が挙げられる。
本明細書で用いられる場合、腫瘍または他の免疫特権部位で生成される化合物とは、1つまたは複数の遺伝子産物を発現する、導入されたウイルス、一般的には組換えウイルスの存在に基づいて腫瘍または腫瘍環境中で生成される任意の化合物を指す。例えば、腫瘍中で生成される化合物は、例えば、コードされたポリペプチドもしくはRNA、代謝物、または組換えポリペプチドおよび腫瘍もしくは免疫特権を有する組織もしくは細胞の細胞機構により生成される化合物であってよい。
本明細書で用いられる場合、対象は、診断、スクリーニング、モニタリングまたは処置が想定される動物などの任意の生物を含む。動物としては、霊長類および家畜などの哺乳動物が挙げられる。霊長類の例は、ヒトである。患者とは、疾患状態に罹患したか、または疾患状態が決定されるか、または疾患状態のリスクが決定される、哺乳動物、霊長類、ヒト、または家畜対象などの対象を指す。
本明細書で用いられる場合、投与のためのデリバリービヒクルとは、宿主対象へのデリバリーのための、本明細書で提供されるウイルスなどの薬剤と会合するリポソーム、ミセルまたは逆ミセルなどの脂質に基づく、または他のポリマーに基づく組成物を指す。
本明細書で用いられる場合、ベクター(またはプラスミド)とは、異種核酸の発現またはその複製のために前記核酸を細胞中に導入するのに用いられる個別のエレメントを含有する核酸コンストラクトを指す。ベクターは、典型的には、エピソームに残存するが、ゲノムの染色体中への遺伝子またはその一部の安定な組込みを行うように設計することができる。そのようなベクターの選択および使用は、当業者には周知である。発現ベクターとしては、DNA断片の発現を行うことができるプロモーター領域などの調節配列に作動可能に連結されたDNAを発現することができるベクターが挙げられる。かくして、発現ベクターは、好適な宿主細胞中への導入時に、クローニングされたDNAの発現をもたらすプラスミド、ファージ、組換えウイルスまたは他のベクターなどの組換えDNAまたはRNAコンストラクトを指す。好適な発現ベクターは当業者には周知であり、真核細胞および/または原核細胞中で複製可能であるものならびにエピソームに残存するもの、または宿主細胞ゲノム中に組み込まれるものが挙げられる。
本明細書で用いられる場合、用語「ウイルスベクター」は、当技術分野で認識されるその意味に従って用いられる。それは、ウイルス起源の少なくとも1つのエレメントを含み、ウイルスベクター粒子中にパッケージすることができる核酸ベクターを指す。ウイルスベクター粒子を、DNA、RNAまたは他の核酸をインビトロまたはインビボのいずれかで細胞中に導入するために用いることができる。ウイルスベクターとしては、限定されるものではないが、ポックスウイルスベクター(例えば、ワクシニアベクター)、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、ヘルペスウイルスベクター(例えば、HSV)、バキュロウイルスベクター、サイトメガロウイルス(CMV)ベクター、パピローマウイルスベクター、サルウイルス(SV40)ベクター、セムリキ森林熱ウイルスベクター、ファージベクター、アデノウイルスベクターおよびアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターが挙げられる。
本明細書で用いられる場合、核酸は、DNA、RNAおよびその類似体、例えば、ペプチド核酸(PNA)およびその混合物を含む。核酸は、一本鎖または二本鎖であってよい。核酸は、例えば、ポリペプチド、調節RNA、マイクロRNA、siRNAおよび機能的RNAなどの遺伝子産物をコードしてもよい。
本明細書で用いられる場合、アンチセンスオリゴヌクレオチドに関して、RNAの少なくとも一部と相補的な配列は、一般的には、中程度の、または高いストリンジェンシー条件下でRNAとハイブリダイズし、安定な二本鎖を形成することができる十分な相補性を有するヌクレオチド配列を意味する。したがって、二本鎖アンチセンス核酸の場合、二本鎖DNAの一本鎖(すなわち、dsRNA)をアッセイすることができるか、または三本鎖形成をアッセイすることができる。ハイブリダイズする能力は、相補性の程度およびアンチセンス核酸の長さに依存する。一般に、ハイブリダイズする核酸が長くなるほど、それが含有し、依然として安定な二本鎖(または場合によっては三本鎖)を形成することができるコードRNAとの塩基不一致が多くなる。当業者であれば、ハイブリダイズした複合体の融点を決定するための標準的な手順の使用により、許容される不一致度を確認することができる。
本明細書で用いられる場合、検出可能な標識または検出可能な部分または診断部分(また、画像化標識、画像化剤、または画像化部分)は、原子、分子または組成物の存在を直接または間接に測定することができる原子、分子または組成物を指す。検出可能な標識を用いて、1つまたは複数の任意の本明細書で提供されるウイルスを画像化することができる。検出可能な標識を、本明細書で提供される方法のいずれかにおいて用いることができる。検出可能な標識としては、例えば、化学発光部分、生物発光部分、蛍光部分、放射性核種、および金属が挙げられる。標識を検出する方法は当技術分野で周知である。そのような標識は、例えば、視覚的検査により、蛍光分光法により、反射率測定により、フローサイトメトリーにより、X線により、磁気共鳴画像化(MRI)および磁気共鳴分光法(MRS)などの様々な磁気共鳴法により検出することができる。検出方法はまた、コンピューター断層撮影(CT)、X線コンピューター断層撮影(CAT)、電子線コンピューター断層撮影(EBCT)、高解像度コンピューター断層撮影(HRCT)、下環状断層撮影、ポジトロン放出断層撮影(PET)、単光子放出コンピューター断層撮影(SPECT)、スパイラルコンピューター断層撮影、および超音波断層撮影などの様々な断層撮影法のいずれかを含む。検出可能な標識の直接検出とは、例えば、X線またはMRIなどの、標識自体のエネルギーまたは粒子放出または吸収などの、検出可能な標識自体の物理的現象の測定を指す。間接的検出とは、検出可能な標識に直接または間接に結合する原子、分子または組成物の、エネルギーまたは粒子放出または吸収などの検出可能な標識に直接または間接に結合する原子、分子または組成物の物理的現象の測定を指す。間接的検出の非限定例においては、検出可能な標識は、アビジンへの結合により検出することができるビオチンであってよい。標識されていないアビジンを全身投与して、非特異的結合を遮断した後、標識されたアビジンを全身投与することができる。かくして、検出可能な標識または検出可能な部分の範囲内に含まれるのは、標識または部分が別の原子、分子または組成物に結合する結果として、原子、分子または組成物の存在を検出することができる、原子、分子または組成物を指す、結合可能な標識または結合可能な部分である。検出可能な標識の例としては、例えば、金コロイド、鉄、ガドリニウム、およびガリウム−67などの金属、蛍光部分、ならびに放射性核種が挙げられる。蛍光部分および放射性核種の例は、本明細書の他の場所に提供される。
本明細書で用いられる場合、放射性核種、ラジオアイソトープまたは放射性同位体は、不安定な核を有する原子を指すように互換的に用いられる。その核は、核内に新しく作られた放射粒子、または他に原子内電子に与えられるために利用可能である過剰なエネルギーを特徴とする。放射性核種は、このプロセスにおいて、放射性崩壊を受け、γ線および/または亜原子粒子を放射する。そのような放射を、限定されるものではないが、ポジトロン放出断層撮影(PET)、単光子放出コンピューター断層撮影(SPECT)または平面ガンマ画像化などの方法によりインビボで検出することができる。ラジオアイソトープは、天然のものであってよいが、人工的に製造されたものであってもよい。インビボでの画像化における使用のための放射性核種の例としては、限定されるものではないが、11C、13C、13N、15N、15O、18F、19F、32P、52Fe、51Cr、55Co、55Fe、57Co、58Co、57Ni、59Fe、60Co、64Cu、67Ga、68Ga、60Cu(II)、67Cu(II)、90Y、99Tc、103Pd、106Ru、111In、117Lu、123I、124I、125I、131I、137Cs、153Gd、153Sm、186Re、188Re、192Ir、198Au、211At、212Bi、213Biおよび241Amが挙げられる。ラジオアイソトープを、代謝化合物などの化合物中に組み込むか、またはそれに結合させることができる。ヌクレオシド類似体などの代謝化合物に組み込むか、または連結することができる放射性核種の例としては、限定されるものではないが、123I、124I、125I、131I、18F、19F、11C、13C、14C、75Br、76BrおよびHが挙げられる。放射性標識化合物の例としては、限定されるものではないが、放射標識された形態の1−(2’−デオキシ−2’−フルオロ−β−D−アラビノフラノシル)−5−インドウラシル(FIAU)、1−(2’−デオキシ−2’−フルオロ−β−D−アラビノフラノシル)−5−エチルウラシル(FEAU)、1−(2’−デオキシ−2’−フルオロ−β−D−アラビノフラノシル)−5−メチルウラシル(FMAU)、3’−デオキシ−3’−フルオロチミジン(FLT)、9−[4’−フルオロ−3’−(ヒドロキシメチル)ブチル]グアニン(FHBG)および9−[(3’−フルオロ−1’−ヒドロキシ−2’−プロポキシ)メチル]グアニン(FHPG)、例えば、[125I]−1−(2’−デオキシ−2’−フルオロ−β−D−アラビノフラノシル)−5−インドウラシル([125I]−FIAU)、[124I]−1−(2’−デオキシ−2’−フルオロ−β−D−アラビノフラノシル)−5−インドウラシル([124I]−FIAU)、[18F]−1−(2’−デオキシ−2’−フルオロ−β−D−アラビノフラノシル)−5−インドウラシル([18F]−FIAU)、[18F]−1−(2’−デオキシ−2’−フルオロ−β−D−アラビノフラノシル)−5−エチルウラシル([18F]−FEAU)、[18F]−1−(2’−デオキシ−2’−フルオロ−β−D−アラビノフラノシル)−5−メチルウラシル([18F]−FMAU)、[18F]−3’−デオキシ−3’−フルオロチミジン([18F]−FLT)、[18F]−9−[4’−フルオロ−3’−(ヒドロキシメチル)ブチル]グアニン([18F]−FHBG)および[18F]−9−[(3’−フルオロ−1’−ヒドロキシ−2’−プロポキシ)メチル]グアニン([18F]−FHPG)などのヌクレオシド類似体が挙げられる。
本明細書で用いられる場合、磁気共鳴画像化(MRI)とは、固体、特に、ヒト細胞、組織および臓器中の特定の原子および分子構造の電子画像を作製するための核磁気共鳴分光計の使用を指す。MRIは、臓器および他の身体内部構造の断面画像を作製するために核磁気共鳴を用いる非侵襲的な診断技術である。対象は、強力な電磁気を含有する大きな中空の円筒の内部に横たわり、体内の特定の原子の核(例えば、H、13Cおよび19Fなど)が磁気的に整列するのを引き起こす。次いで、対象を電波にかけ、整列した核のフリップを引き起こす;電波が引き出された時、核はその元の位置に戻って電波を放射し、次いで、受信機によって検出され、コンピューターにより二次元の像に翻訳される。いくつかのMRI手順については、ガドリニウムなどの造影剤を用いて、画像の正確性を増加させる。
本明細書で用いられる場合、X線とは、0.01〜10ナノメートルの近似範囲の波長を有する、比較的高エネルギーの光子、またはそのような光子の流れを指す。X線はまた、X線を用いて撮影された写真も指す。
本明細書で用いられる場合、ある部分にコンジュゲートされた化合物とは、部分に結合した化合物を含む複合体を指し、化合物と部分との結合は1つまたは複数の共有結合または非共有相互作用、例えば、水素結合、または静電相互作用を生じ得る。コンジュゲートはまた、化合物を部分に接続するリンカーを含んでもよい。化合物の例としては、限定されるものではないが、ナノ粒子および親鉄剤が挙げられる。部分の例としては、限定されるものではないが、検出可能な部分および治療剤が挙げられる。
本明細書で用いられる場合、発光とは、発エルゴン的化学プロセスの励起された生成物が光の放射と共にその基底状態に戻る時に生成される、検出可能な電磁気(EM)放射線、一般的には、紫外線(UV)、赤外線(IR)または可視的EM放射線を指す。化学発光は、化学反応の結果生じる発光である。生物発光は、基質および/または酵素として生物分子(または合成型もしくはその類似体)を用いる化学反応の結果生じる化学発光である。蛍光は、可視色の光が、光または紫外線(UV)、赤外線(IR)もしくは可視的EM放射線などの他の形態の放射線による刺激または励起下で物質から放射される発光である。
本明細書で用いられる場合、化学発光とは、エネルギーがある分子に特異的に向かい、それを電気的に励起させ、続いて、光子を放出させることによって可視光を放射する化学反応を指す。温度はこの向かったエネルギーには寄与しない。かくして、化学発光は、化学的エネルギーの光エネルギーへの直接的変換を含む。
本明細書で用いられる場合、化学発光の種類である生物発光は、生物分子、特に、タンパク質による光の放射を指す。生物発光のための必須条件は、基質であるルシフェリンに対して作用する、オキシゲナーゼであるルシフェラーゼの存在下で結合したか、または遊離した酸素分子である。生物発光は、酸素分子の存在下で基質であるルシフェリン(生物発光基質)に対して作用し、基質を励起状態に変換し、より低いエネルギーレベルに戻る際に、光の形態のエネルギーを放出するオキシゲナーゼである酵素または他のタンパク質(ルシフェラーゼ)により生成される。
本明細書で用いられる場合、生物発光をもたらすための基質および酵素は、一般的には、それぞれルシフェリンおよびルシフェラーゼと呼ばれる。明確にするためにその特定の種を参照する場合、それぞれの一般的用語は、例えば、コメツキムシルシフェラーゼまたは蛍ルシフェラーゼなどの、それが由来する生物の名称と共に用いられる。
本明細書で用いられる場合、ルシフェラーゼは、光放射反応を触媒するオキシゲナーゼを指す。例えば、細菌ルシフェラーゼは、フラビンモノヌクレオチド(FMN)および脂肪族アルデヒドの酸化を触媒し、その反応は光を生成する。特に海洋節足動物に見出される別のクラスのルシフェラーゼは、ウミホタル(Cypridina)[バルグラ(Vargula)]ルシフェリンの酸化を触媒し、別のクラスのルシフェラーゼは甲虫類(Coleoptera)ルシフェリンの酸化を触媒する。かくして、ルシフェラーゼは、生物発光反応(生物発光をもたらす反応)を触媒する酵素または光タンパク質を指す。蛍およびガウシア(Gaussia)およびレニラ(Renilla)ルシフェラーゼなどのルシフェラーゼは、触媒的に作用し、生物発光生成反応の間に変化しない酵素である。ルシフェリンが非共有結合したエクオリン光タンパク質などのルシフェラーゼ光タンパク質は、生物発光生成反応の間にルシフェリンの放出などにより変化する。ルシフェラーゼは、生物またはその変異体もしくは突然変異体、例えば、天然タンパク質とは異なる、熱安定性などの1つまたは複数の特性を有する突然変異誘発により作製された変異体に天然で存在するタンパク質、またはタンパク質の混合物(例えば、細菌ルシフェラーゼ)である。ルシフェラーゼおよびその改変された突然変異体または変異体は周知である。本明細書の目的のために、ルシフェラーゼに対する参照は、光タンパク質またはルシフェラーゼのいずれかを指す。
例えば、レニラルシフェラーゼに対する参照は、レニラ属のメンバーから単離された酵素または別の関連するカイアシ類などの任意の他の起源から得られた、もしくは合成的に調製された同等の分子を指す。活性を実質的に変化させない保存的アミノ酸置換を有するレニラルシフェラーゼを包含することが意図される。アミノ酸の保存的置換は当業者には公知であり、一般的には得られる分子の生物活性を変化させることなく行うことができる。当業者であれば、一般的に、ポリペプチドの非必須領域中の単一のアミノ酸置換が生物活性を実質的に変化させないことを認識する(例えば、Watson et al. Molecular Biology of the Gene, 4th Edition, 1987, The Benjamin/Cummings Pub. co., p.224を参照されたい)。
本明細書で用いられる場合、生物発光基質とは、ルシフェラーゼおよび任意の必要な活性化因子の存在下で酸化され、光を生成する化合物を指す。これらの基質は、本明細書ではルシフェリンと呼ばれ、生物発光反応において酸化を受ける基質である。これらの生物発光基質としては、任意のルシフェリンもしくはその類似体またはルシフェラーゼが相互作用して光を生成する任意の合成化合物が挙げられる。典型的な基質としては、光生成反応においてルシフェラーゼまたはタンパク質の存在下で酸化されるものが挙げられる。かくして、生物発光基質は、当業者がルシフェリンと認識する化合物を含む。ルシフェリンとしては、例えば、蛍ルシフェリン、ウミホタル(バルグラとしても知られる)ルシフェリン(セレンテラジン)、細菌ルシフェリン、ならびにこれらの基質の合成類似体または生物発光をもたらす反応においてルシフェラーゼの存在下で酸化される他の化合物が挙げられる。
本明細書で用いられる場合、生物発光基質に変換できることとは、生物発光基質をもたらす酸化または還元などの化学反応を受けやすいことを指す。例えば、生物発光細菌の発光生成反応は、フラビンリダクターゼ酵素によるフラビンモノヌクレオチド基(FMN)の還元フラビンモノヌクレオチド(FMNH)への還元を含む。次いで、還元フラビンモノヌクレオチド(基質)は、酸素(活性化因子)および細菌ルシフェラーゼと反応して、ペルオキシフラビン中間体を形成し、長鎖アルデヒドの存在下でさらなる反応を受けて光を生成する。この反応に関して、還元フラビンおよび長鎖アルデヒドは、生物発光基質である。
本明細書で用いられる場合、生物発光生成系とは、生物発光反応を行うのに必要とされる試薬のセットを指す。かくして、特定のルシフェラーゼ、ルシフェリンおよび他の基質、溶媒ならびに生物発光反応を完了するのに必要とされ得る他の試薬が、生物発光系を形成する。かくして、生物発光生成系は、好適な反応条件下で、生物発光をもたらす任意の試薬のセットを指す。好適な反応条件とは、pH、塩濃度および温度などの、生物発光反応が起こるのに必要な条件を指す。一般的には、生物発光系は、生物発光基質、ルシフェリン、ルシフェラーゼ酵素および光タンパク質を含むルシフェラーゼならびに1つまたは複数の活性化因子を含む。特定の生物発光系は、ルシフェラーゼが由来する特定の生物を参照することにより同定することができる。例えば、レニラ生物発光系は、レニラから単離されたか、もしくは組換え方法を用いて製造されたルシフェラーゼまたはこれらのルシフェラーゼの改変物などの、レニラルシフェラーゼを含む。この系はまた、酸素と、ルシフェラーゼが酸素の存在下で反応して光を生成する基質となどの生物発光反応を完了するのに必要な特定の活性化因子を含む。
本明細書で用いられる場合、蛍光タンパク質(FP)とは、蛍光を発する(すなわち、ある波長でエネルギーを吸収し、それを別の波長で放射する)能力を有するタンパク質を指す。例えば、緑色蛍光タンパク質(GFP)は、510nmまたは約510nmでの放射スペクトルにピークを有するポリペプチドを指す。様々な波長で放射する様々なFPが当技術分野で公知である。FPの例としては、限定されるものではないが、緑色蛍光タンパク質(GFP)、黄色蛍光タンパク質(YFP)、橙色蛍光タンパク質(OFP)、シアン蛍光タンパク質(CFP)、青色蛍光タンパク質(BFP)、赤色蛍光タンパク質(RFP)、遠赤色蛍光タンパク質、または近赤外蛍光タンパク質が挙げられる。青色、シアン、橙色、黄色および赤色の変異体への蛍光タンパク質の利用可能な色のスペクトルの拡張は、融合タンパク質のマルチカラートラッキング(multicolor tracking)のための方法を提供する。
本明細書で用いられる場合、エクオレア(Aequorea)GFPとは、エクオレア属に由来するGFPおよびその突然変異体または変異体を指す。そのような変異体ならびにアントゾア(Anthozoa)のサンゴ、アネモニア(Anemonia)のイソギンチャク、レニラのウミシイタケ、ガラキセア(Galaxea)のサンゴ、アクロポラ(Acropora)の褐色サンゴ、トラキフィリア(Trachyphyllia)およびペクチニイダ(Pectiniidae)のイシサンゴおよび他の種などの他の種に由来するGFPが周知であり、当業者には利用可能であり、公知である。GFP変異体の例としては、限定されるものではないが、BFP、CFP、YFPおよびOFPが挙げられる。蛍光タンパク質およびそれらの変異体の例としては、Emerald(Invitrogen、Carlsbad、CA)、EGFP(Clontech、Palo Alto、CA)、Azami−Green(MBL International、Woburn、MA)、Kaede(MBL International、Woburn、MA)、ZsGreen1(Clontech、Palo Alto、CA)およびCopGFP(Evrogen/Axxora、LLC、San Diego、CA)などのGFPタンパク質;Cerulean(Rizzo、Nat Biotechnol. 22(4):445−9 (2004))、mCFP(Wang et al.,PNAS U.S.A.101(48):16745−9 (2004))、AmCyan1(Clontech、Palo Alto、CA)、MiCy(MBL International、Woburn、MA)、およびCyPet(Nguyen and Daugherty、Nat Biotechnol. 23(3):355−60 (2005))などのCFPタンパク質;EBFP(Clontech、Palo Alto、CA)などのBFPタンパク質;EYFP(Clontech、Palo Alto、CA)、YPet(Nguyen and Daugherty、Nat Biotechnol. 23(3):355−60 (2005))、Venus(Nagai et al.,Nat. Biotechnol. 20(1):87−90 (2002))、ZsYellow(Clontech、Palo Alto、CA)、およびmCitrine(Wang et al.,PNAS U S A.101(48):16745−9 (2004))などのYFPタンパク質;cOFP(Strategene、La Jolla、CA)、mKO(MBL International、Woburn、MA)、およびmOrangeなどのOFPタンパク質;ならびにその他(例えば、Shaner NC, Steinbach PA, and Tsien RY., Nat Methods. 2(12):905−9 (2005)を参照されたい)が挙げられる。
本明細書で用いられる場合、赤色蛍光タンパク質、またはRFPとは、コラリモルフス目ジスコソマ(Discosoma)(Matz et al., Nature Biotechnology 17:969−973(1999))から単離されたジスコソマRFP(DsRed)、ならびにヘテラクティス(Heteractis)のサンゴおよびアクチニア(Actinia)またはエンタクメア(Entacmaea)のイソギンチャク、ならびにその変異体などの任意の他の種に由来する赤色または遠赤色蛍光タンパク質を指す。RFPとしては、例えば、モノマー赤色蛍光タンパク質1(mRFP1)、mCherry、tdTomato、mStrawberry、mTangerine(Wang et al., PNAS U S A.101(48):16745−9 (2004))、DsRed2(Clontech、Palo Alto、CA)、およびDsRed−T1(Bevis and Glick, Nat. Biotechnol.、20: 83−87 (2002))、アントメデューサ(Anthomedusa)のJ−Red(Evrogen)およびアネモニアのAsRed2(Clontech、Palo Alto、CA)などの、ジスコソマ変異体が挙げられる。遠赤色蛍光タンパク質としては、例えば、アクチニアのAQ143(Shkrob et al., Biochem J. 392(Pt 3):649−54 (2005))、エンタクメアのeqFP611(Wiedenmann et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 99(18):11646−51 (2002))、mPlumおよびmRasberry(Wang et al.., PNAS U S A.101(48):16745−9 (2004))などのジスコソマ変異体、ならびにヘテラクティスのHcRed1およびt−HcRed(Clontech、Palo Alto、CA)が挙げられる。
本明細書で用いられる場合、インビボ法とは、対象の生体内で行われる方法を指す。
本明細書で用いられる場合、遺伝的療法または遺伝子療法は、DNAまたはRNAなどの異種核酸の、そのような療法が求められる障害または状態を有する哺乳動物、特に、ヒトの特定の細胞、標的細胞への導入を含む。本明細書で用いられる場合、遺伝的療法または遺伝子療法は、DNAなどの異種核酸の、そのような療法が求められる障害または状態を有する、哺乳動物、特に、ヒトに導入することができる微生物(例えば、ウイルス)への導入を含んでもよい。DNAなどの核酸は、DNAなどの異種核酸が発現され、それによりコードされる治療産物が生成されるような様式で、例えば、直接的または間接的に、選択された標的細胞中に導入される。あるいは、DNAなどの異種核酸は、いくつかの様式で、治療産物をコードするDNAの発現を媒介するか、またはそれは、いくつかの様式で、治療産物であるか、もしくは直接的もしくは間接的に、治療産物の発現を媒介するペプチドもしくはRNA(例えば、siRNAなどのRNAi)などの産物をコードしてもよい。また、遺伝的療法を用いて、欠陥遺伝子を置き換えるか、またはそれが導入される哺乳動物もしくは細胞により生成される遺伝子産物を補給する遺伝子産物をコードする核酸を送達することもできる。導入される核酸は、治療化合物をコードしてもよい。治療産物をコードする、DNAなどの異種核酸を改変した後、罹患した宿主の細胞中に導入して、前記生成物またはその発現を増強するか、またはさもなければ変化させることができる。遺伝的療法はまた、遺伝子発現の阻害剤または抑制剤または他のモジュレータのデリバリーを含んでもよい。
本明細書で用いられる場合、細胞中で作られる物質、分子、化合物または組成物を参照して用いられる場合の用語「過剰生成する」または「過剰発現する」とは、細胞による物質、分子、化合物または組成物の生成または発現のベースライン、正常または通常レベルよりも高いレベルでの生成または発現を指す。生成または発現のベースライン、正常または通常レベルは、生成/発現がないこと、または限定された、制限された、もしくは調節された生成/発現を含む。そのような過剰生成または過剰発現は、典型的には、細胞の改変により達成される。
本明細書で用いられる場合、タンパク質の活性または遺伝子もしくは核酸の発現を調節する薬剤または化合物は、タンパク質の活性を減少させるか、もしくは増加させるか、もしくはさもなければ変化させるか、またはいくつかの様式では、細胞中での核酸の発現を上方もしくは下方調節するか、もしくはさもなければ変化させる。
本明細書で用いられる場合、「核酸」は、DNA、RNAおよびその類似体、例えば、ペプチド核酸(PNA)およびその混合物を含む。核酸は、一本鎖または二本鎖であってよい。蛍光または放射標識などの検出可能な標識などで所望により標識されるプローブまたはプライマーを参照する場合、一本鎖分子が想定される。そのような分子は、典型的には、それらの標的が、ライブラリーをプローブ化するか、またはプライミングするために統計的にユニークであるか、または低いコピー数(典型的には、5個未満、一般的には、3個未満)のものであるような長さのものである。一般的には、プローブまたはプライマーは、対象とする遺伝子と相補的な、またはそれと同一である少なくとも14、16または30個の連続するヌクレオチド配列を含有する。プローブおよびプライマーは、10、20、30、50、100個以上の核酸の長さであってよい。
本明細書で用いられる場合、ペプチドとは、2アミノ酸長以上である、および40アミノ酸長以下であるポリペプチドを指す。
本明細書で用いられる場合、本明細書で提供されるアミノ酸の様々な配列中に生じるアミノ酸は、それらの公知の3文字または1文字の省略形に従って同定される(表1)。様々な核酸断片中に生じるヌクレオチドは、当技術分野で日常的に用いられる標準的な一文字記号表示を用いて指定される。
本明細書で用いられる場合、「アミノ酸」は、アミノ基およびカルボン酸基を含有する有機化合物である。ポリペプチドは、2個以上のアミノ酸を含有する。本明細書の目的のために、アミノ酸は、20種の天然アミノ酸、非天然アミノ酸およびアミノ酸類似体(すなわち、α−炭素が側鎖を有するアミノ酸)を含む。
本明細書で用いられる場合、「アミノ酸残基」とは、そのペプチド結合でのポリペプチドの化学的消化(加水分解)の際に形成されるアミノ酸を指す。本明細書に記載のアミノ酸残基は、「L」異性体にあると推定される。「D」異性体にある残基は、そのように指定された場合、所望の機能的特性がポリペプチドにより保持される限り、任意のL−アミノ酸残基に置換することができる。NHとは、ポリペプチドのアミノ末端に存在する遊離アミノ基を指す。COOHとは、ポリペプチドのカルボキシル末端に存在する遊離カルボキシ基を指す。J. Biol. Chem. 243:3557−3559 (1968)および採用された37C.F.R.§§1.821〜1.822に記載された標準的なポリペプチド命名法に沿って、アミノ酸残基の省略形が表1に示される。
表1−対応表
Figure 2014513938
本明細書に式で表されるすべてのアミノ酸残基配列は、アミノ末端からカルボキシル末端の従来の方向に、左から右の向きを有する。さらに、語句「アミノ酸残基」は、対応表(表1)に列挙されるアミノ酸ならびに37C.F.R.§§1.821〜1.822で言及され、参照により本明細書に組み込まれるものなどの、改変アミノ酸および非通常アミノ酸を含むと定義される。さらに、アミノ酸残基配列の始め、または終わりのダッシュ記号は、1つもしくは複数のアミノ酸残基のさらなる配列、NHなどのアミノ末端基、またはCOOHなどのカルボキシル末端基へのペプチド結合を示すことに留意されたい。
本明細書で用いられる場合、「天然α−アミノ酸」は、荷電したtRNA分子の、ヒトにおけるその同族mRNAコドンによる特異的認識によりタンパク質中に組み込まれる天然に見出される20種のα−アミノ酸の残基である。かくして、非天然アミノ酸は、例えば、20種の天然アミノ酸以外のアミノ酸またはアミノ酸の類似体を含み、限定されるものではないが、アミノ酸のD−イソステレオマーが挙げられる。非天然アミノ酸の例は本明細書に記載されており、当業者には公知である。
本明細書で用いられる場合、DNAコンストラクトは、天然には見出されない様式で組み合わせ、並置されたDNAのセグメントを含む一本鎖または二本鎖の、線状または環状のDNA分子である。DNAコンストラクトは、ヒトによる操作の結果として存在し、操作された分子のクローンおよび他のコピーを含む。
本明細書で用いられる場合、DNAセグメントは、特定の属性を有するより大きいDNA分子の一部である。例えば、特定のポリペプチドをコードするDNAセグメントは、5’から3’方向に向かって読んだ場合、特定のポリペプチドのアミノ酸の配列をコードするプラスミドまたはプラスミド断片などの、より長いDNA分子の一部である。
本明細書で用いられる場合、用語「ポリヌクレオチド」は、5’から3’末端に読まれるデオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチド塩基の一本鎖または二本鎖ポリマーを意味する。ポリヌクレオチドはRNAおよびDNAを含み、天然の起源から単離する、インビトロで合成する、または天然分子と合成分子との組合せから調製することができる。ポリヌクレオチド分子の長さは、本明細書ではヌクレオチド(「nt」と省略される)または塩基対(「bp」と省略される)を単位として与えられる。用語「ヌクレオチド」は、文脈が許す場合、一本鎖および二本鎖分子について用いられる。この用語が二本鎖分子に適用される場合、それは全長を示すために用いられ、用語「塩基対」と等価であると理解される。当業者であれば、二本鎖ポリヌクレオチドの2つの鎖がその長さにおいてわずかに異なっていてもよく、その末端がずれていてもよいことを認識できる。かくして、二本鎖ポリヌクレオチド分子内のすべてのヌクレオチドは対形成しなくてもよい。そのような非対形成末端は、一般には、長さ20ヌクレオチドを超えない。
本明細書で用いられる場合、ヌクレオチドまたはアミノ酸が、配列表に記載のものなどの開示された配列中のヌクレオチドまたはアミノ酸に「一致する」という記述は、GAPアルゴリズムなどの、標準的なアラインメントアルゴリズムを用いて同一性を最大化するために開示された配列と整列させた際に同定されるヌクレオチドまたはアミノ酸を指す。配列を整列させることにより、当業者であれば、例えば、指針として保存された同一のアミノ酸残基を用いて、一致する残基を同定することができる。一般的には、一致する位置を同定するために、アミノ酸の配列はより高い次数の一致が得られるように整列される(例えば、Computational Molecular Biology, Lesk, A.M., ed., Oxford University Press, New York, 1988; Biocomputing: Informatics and Genome Projects, Smith, D.W., ed., Academic Press, New York, 1993;Computer Analysis of Sequence Data, Part I, Griffin, A.M., and Griffin, H.G., eds., Humana Press, New Jersey, 1994; Sequence Analysis in Molecular Biology, von Heinje, G., Academic Press, 1987;およびSequence Analysis Primer, Gribskov, M. and Devereux, J., eds., M Stockton Press, New York, 1991; Carillo et al. (1988) SIAM J Applied Math 48:1073を参照されたい)。
本明細書で用いられる場合、「配列同一性」とは、試験および参照ポリペプチドまたはポリヌクレオチド間の比較における同一であるか、または類似するアミノ酸またはヌクレオチド塩基の数を指す。配列同一性は、類似性または同一性の領域を同定するための核酸またはタンパク質配列の配列アラインメントにより決定することができる。本明細書の目的のために、配列同一性は、一般的には同一の残基を同定するためのアラインメントにより決定される。アラインメントは、部分的(local)または全体的(global)であってよい。比較された配列間の一致、不一致およびギャップを同定することができる。ギャップは、同一であるか、または類似する文字が整列されるように整列された配列の残基間に挿入された無効なアミノ酸またはヌクレオチドである。一般的には、内部および末端ギャップが存在してもよい。配列同一性は、同一の残基の数/最も短い配列の長さx100としてギャップを考慮に入れることにより決定することができる。ギャップペナルティを用いる場合、配列同一性は、末端ギャップのペナルティなしに決定することができる(例えば、末端ギャップはペナルティを受けない)。あるいは、配列同一性は、同一の位置の数/整列された配列全体の長さx100としてギャップを考慮に入れずに決定することができる。
本明細書で用いられる場合、「全体的(global)アラインメント」は、各配列中の各文字を1回だけ整列させる、2つの配列を始めから終わりまで整列させるアラインメントである。配列間に類似性または同一性が存在するかどうかに拘らず、アラインメントは生成される。例えば、「全体的アラインメント」に基づく50%の配列同一性は、それぞれ100ヌクレオチド長の2つの比較された配列の全配列のアラインメントにおいて、50%の残基が同じであることを意味する。全体的アラインメントはまた、整列された配列の長さが同じではない場合でも配列同一性を決定するのに用いることができると理解される。配列の末端における差異は、「末端ギャップについてペナルティなし」が選択されない限り、配列同一性の決定において考慮に入れられる。一般的には、全体的アラインメントは、その長さの多くにわたって有意な類似性を共有する配列に対して用いられる。全体的アラインメントを実施するためのアルゴリズムの例としては、Needleman−Wunschアルゴリズム(Needleman et al. J. Mol. Biol. 48: 443 (1970))が挙げられる。全体的アラインメントを実施するためのプログラムの例は、公共的に利用可能であり、National Center for Biotechnology Information (NCBI)のウェブサイト(ncbi.nlm.nih.gov/)で利用可能なGlobal Sequence Alignment Tool、およびdeepc2.psi.iastate.edu/aat/align/align.htmlで利用可能なプログラムが挙げられる。
本明細書で用いられる場合、「部分的(local)アラインメント」は、2つの配列を整列させるが、類似性または同一性を共有する配列の部分だけを整列させるアラインメントである。したがって、部分的アラインメントは、ある配列のサブセグメントが別の配列中に存在する場合に決定する。類似性がない場合、アラインメントは戻さない。部分的アラインメントアルゴリズムとしては、BLASTまたはSmith−Watermanアルゴリズム(Adv. Appl. Math. 2: 482 (1981))が挙げられる。例えば、「部分的アラインメント」に基づく50%の配列同一性は、任意の長さの2つの比較された配列の全配列のアラインメントにおいて、100ヌクレオチド長の類似性または同一性の領域が、類似性または同一性の領域中で同じである50%の残基を有することを意味する。
本明細書の目的のために、配列同一性は、それぞれの供給業者により確立されたデフォルトのギャップペナルティと共に用いられる標準的なアラインメントアルゴリズムプログラムにより決定することができる。GAPプログラムのためのデフォルトパラメータとしては、(1)単項比較マトリックス(同一性について1の値および非同一性について0の値を含む)およびSchwartz and Dayhoff, eds., Atlas of Protein Sequence and Structure, National Biomedical Research Foundation, pp. 353−358 (1979)により記載された、Gribskov et al. Nucl. Acids Res. 14: 6745 (1986)の加重比較マトリックス;(2)各ギャップに対して3.0のペナルティおよび各ギャップ中の各記号に対して0.10の追加ペナルティ;ならびに(3)末端ギャップに対してペナルティなしを含んでもよい。任意の2つの核酸分子が、少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%もしくは99%「同一」または同一性%を記述する他の類似する変形であるヌクレオチド配列を有する(または任意の2つのポリペプチドがそのようなアミノ酸配列を有する)かどうかを、部分的または全体的アラインメントに基づいて公知のコンピューターアルゴリズムを用いて決定することができる(例えば、多くの公知の公共的に利用可能なアラインメントデータベースおよびプログラムへのリンクを提供する、wikipedia.org/wiki/Sequence_alignment_softwareを参照されたい)。一般的には、本明細書の目的のために、配列同一性は、NCBI/BLAST(blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi?CMD=Web&Page_TYPE=BlastHome)で利用可能なNeedleman−Wunsch全体的配列アラインメントツール;LAlign(William Pearson implementing the Huang and Miller algorithm (Adv. Appl. Math. (1991) 12:337−357));およびdeepc2.psi.iastate.edu/aat/align/align.htmlで利用可能なXiaoqui Huangからのプログラムなどの全体的アラインメントに基づくコンピューターアルゴリズムを用いて決定される。一般的には、本明細書のヌクレオチド配列を比較する場合、末端ギャップに対するペナルティを含まない(例えば、末端ギャップがペナルティを受けない)アラインメントを用いる。
したがって、本明細書で用いられる場合、用語「同一性」は、試験および参照ポリペプチドまたはポリヌクレオチド間の比較またはアラインメントを表す。ある非限定例においては、「少なくとも90%同一」とは、参照ポリペプチドまたはポリヌクレオチドと比較した90〜100%の同一性%を指す。90%以上のレベルでの同一性は、例示目的で、100アミノ酸またはヌクレオチドの試験および参照ポリペプチドまたはポリヌクレオチドの長さを比較すると仮定すると、試験ポリペプチドまたはポリヌクレオチド中のアミノ酸またはヌクレオチドの10%以下(すなわち、100のうち10)が参照ポリペプチドのものと異なるという事実を示す。試験および参照ポリヌクレオチドの間でも同様の比較を行うことができる。そのような差異は、アミノ酸配列の全長にわたって無作為に分布した点突然変異として表すことができるか、またはそれらは最大限許容可能な、例えば、10/100のアミノ酸の差異(約90%の同一性)までの様々な長さの1つまたは複数の位置にクラスターを形成してもよい。差異は、核酸またはアミノ酸の置換、挿入または欠失として定義される。比較される配列の長さに応じて、約85〜90%を超える相同性または同一性のレベルでは、結果は、プログラムにも、設定されたギャップパラメータにも、依存しないはずであり、そのような高レベルの同一性は、多くの場合、ソフトウェアに頼らずとも容易に評価することができる。
本明細書で用いられる場合、核酸の2つの配列を参照する場合の「等価性」とは、問題の2つの配列が同じアミノ酸配列または等価なタンパク質をコードすることを意味する。等価性が2つのタンパク質またはペプチドまたは他の分子に関して用いられる場合、それは2つのタンパク質またはペプチドが、アミノ酸置換(限定されるものではないが、保存的変化など)または構造のみを有する実質的に同じアミノ酸配列を有すること、および任意の変化がタンパク質またはペプチドの活性または機能を実質的に変化させないことを意味する。等価性が特性を参照する場合、その特性は同じ程度で存在する必要はないが(例えば、2つのペプチドが異なる速度の同じ種類の酵素活性を示してもよい)、その活性は通常、実質的に同じである。2つのヌクレオチド配列を参照する場合、相補性は2つのヌクレオチド配列が、典型的には、向かい合うヌクレオチド間で25%、15%または5%未満の不一致でハイブリダイズすることができることを意味する。必要に応じて、相補性の百分率を特定する。典型的には、2つの分子が高ストリンジェンシーの条件下でハイブリダイズするように、それらを選択する。
本明細書で用いられる場合、実質的に純粋とは、そのような純度を評価するために当業者によって用いられる薄層クロマトグラフィー(TLC)、ゲル電気泳動および高速液体クロマトグラフィー(HPLC)などの標準的な分析方法により決定された場合、容易に検出可能な不純物を含まないと考えられるほど十分に均質であること、またはさらなる精製が、物質の酵素活性および生物活性などの物理的および化学的特性を検出可能な程度に変化させないように十分に純粋であることを意味する。実質的に化学的に純粋な化合物を製造するための化合物の精製方法は、当業者には公知である。しかしながら、実質的に化学的に純粋な化合物は、立体異性体または異性体の混合物であってもよい。そのような例においては、さらなる精製は、化合物の比活性を増加させることができる。
本明細書で用いられる場合、用語「評価すること」または「決定すること」は、生成物の活性の絶対値を得る、およびまた、活性のレベルを示す指数、比、百分率、視覚的値または他の値を得る意味における定量的および定性的決定を含むことが意図される。評価は、直接的または間接的であってよい。
本明細書で用いられる場合、活性とは、本明細書で提供される化合物またはウイルスのインビトロまたはインビボでの活性を指す。例えば、インビボでの活性とは、その(または化合物もしくは他の混合物の)インビボでの投与後に得られる生理学的応答を指す。かくして、活性は、そのような化合物、組成物および混合物の得られる治療効果および薬学的活性を包含する。活性は、そのような活性を試験または使用するために設計されたインビトロおよび/またはインビボ系で観察することができる。
本明細書で用いられる場合、「組成物」とは、2つ以上の生成物または化合物の任意の混合物を指す。それは、水性、非水性、またはその任意の組合せの溶液、懸濁液、液体、粉末、ペーストであってよい。
本明細書で用いられる場合、「組合せ」とは、2つ以上の項目または要素の間の任意の会合を指す。組合せの例としては、限定されるものではないが、2つ以上の医薬組成物、2つのウイルス、またはウイルスと抗がん剤、例えば、化学療法化合物、2つ以上のウイルス、ウイルスと治療剤、ウイルスと画像化剤、ウイルスと複数の治療剤および/もしくは画像化剤、またはその任意の会合などの、2つ以上の活性成分を含有する組成物が挙げられる。そのような組合せを、キットとして包装することができる。
本明細書で用いられる場合、キットは、所望により、組合せの使用ならびに/またはそのような使用のための他の反応物および成分に関する説明書を含む、包装された組合せである。
本明細書で用いられる場合、「対照」または「標準」とは、それが試験パラメータで処理されないか、またはそれが血漿試料である場合は、それが対象とする状態に罹患していない正常なボランティアに由来するものであってよいことを除いて、試験試料と実質的に同一である試料を指す。対照はまた、内部対照であってもよい。例えば、対照は、公知の特性または活性を有するウイルスなどの試料であってもよい。
本明細書で用いられる場合、単数形「a」、「an」および「the」は、文脈が別途明確に区別しない限り、複数の指示対象を含む。かくして、例えば、薬剤(「an」agent)に対する参照は、1つまたは複数の薬剤を含む。
本明細書で用いられる場合、用語「または」は、代替物のみ、または代替物が相互に排他的であることを指すように明示的に示さない限り、「および/または」を意味するように用いられる。
本明細書で用いられる場合、範囲および量は、「約」特定の値または範囲と表現することができる。約はまた、正確な量も含む。したがって、「約5塩基」は「約5塩基」を意味すると共に「5塩基」も意味する。
本明細書で用いられる場合、「所望による(optional)」または「所望により(または〜されていてもよい)(optionally)」は、それに続けて記載される事象または状況が起こることまたは起こらないこと、およびその説明が、前記事象または状況が起こる場合と起こらない場合とを含むことを意味する。例えば、置換されていてもよい基とは、その基が無置換であるか、または置換されていることを意味する。
本明細書で用いられる場合、任意の保護基、アミノ酸および他の化合物に関する省略形は、別途指摘しない限り、その一般的な使用、認識される省略形、またはIUPAC−IUB Commission on Biochemical Nomenclature((1972)Biochem.11:1726を参照されたい)に従うものとする。
開示を明確にするために、および限定されるものではないが、詳細な説明を以下のサブセクションに分割する。
B.ワクシニアウイルスクローン株を単離する方法
出発ウイルス調製物もしくは混合物または他の参照株もしくは単離物よりも良好な抗腫瘍応答ならびに類似するか、または低い病原性/毒性を有するワクシニアウイルス調製物または混合物から、ウイルスのクローン単離物を単離する方法が本明細書で提供される。この方法は、存在するウイルス株と比較して低下した毒性および改善されたか、またはより高い抗腫瘍形成特性を有するワクシニアウイルス株の選択および同定において用いられる。
ワクシニアは、その効率的な複製、細胞溶解、拡散、宿主域および腫瘍組織への天然の指向性のため、腫瘍崩壊ベクターとして用いられている(Shen et al. (2004) Mol. Ther., 11:180)。例えば、ワクシニアウイルスは、アデノウイルスベクターよりも複製および拡散において強力である。それにもかかわらず、ワクシニアは抗腫瘍形成特性を有する公知の弱毒化ウイルスであるが、組換え株などのワクシニアの多くの存在する株はビルレンスおよび安全性における変動を示し、その多くが臨床適用には適していない。また、存在する腫瘍崩壊ワクシニアウイルス候補は、例えば、ウイルスの毒性を最小化するため、または抗腫瘍形成特性を増強もしくは増加させるために、ウイルスゲノム中に挿入された外来遺伝子を含有する組換えウイルスである。それ自体、導入された外来遺伝子の非存在下で最小限の毒性を有する高度に抗腫瘍形成性であるウイルスを選択することができることが本明細書に見出される。かくして、例えば、この方法の目的は、異種遺伝子の挿入とは無関係である改善された抗腫瘍形成特性を保持するか、または有しながら、病原性および毒性などの改善された安全性プロフィールを有するクローン単離物を選択することである。特に、選択されるクローン株は、腫瘍の診断および治療のための腫瘍崩壊ウイルス候補である。ワクシニアの単離されたクローン株を、がんなどの増殖性障害の処置における使用のため、ならびに本明細書に記載の他の治療および/または診断方法における使用のための治療ウイルスとして用いることができる。さらに、クローン株を、ワクチン接種の方法において用いることもできる。選択された、または同定されたクローン株を、組換え腫瘍崩壊ウイルスの構築における親ワクシニアウイルスとして用いることもできる。
前記方法においては、異なるゲノム配列を有するゲノムを有するいくつかのウイルス粒子を含有する親ワクシニアウイルス調製物または混合物が選択される。親ウイルス調製物または混合物は、混合された集団である、すなわち、それが配列において非クローンであるか、または同種ではない任意のワクシニアウイルス株であってよい。以下でさらに考察する通り、前記調製物は培養系中でのウイルスの反復的増殖から取得することができる。ウイルス調製物は、異なるワクシニアウイルス株を一緒に混合して、インビトロまたはインビボのいずれかで組換えを起こさせることによって混合物として取得することもできる。この混合物はまた、単純ヘルペスウイルス(HSV)株とワクシニアウイルス株とを混合することなどの異なる種類のウイルスを混合することから取得されたものであってもよい。前記方法においては、親ウイルス調製物はインビトロまたはインビボで増殖または増幅され、クローン単離物が得られる(例えば、プラークアッセイによる)。単離された、および選択されたウイルスクローンは、インビトロおよび/またはインビボアッセイにおいて抗腫瘍形成性および病原性/毒性について試験される。1つの特性が、腫瘍崩壊候補の選択における決定要因であるわけではなく、したがって、クローンは抗腫瘍形成性および毒性または安全性特性について試験される。例えば、著しい抗腫瘍形成特性を示すが、毒性が極端に高いウイルスクローンは、理想的な腫瘍崩壊候補ではない。かくして、これらの特性のバランスが望ましい。最良の抗腫瘍応答を有するが、最小限の毒性を有するウイルスクローンが、候補として選択される。特に、同定されるか、または選択されるウイルスクローンは、参照ウイルス株と比較してより良好な毒性および抗腫瘍形成特性を有するものである。
一例においては、親ウイルス調製物または他の参照ウイルス株(例えば、組換えウイルス)と比較して低い毒性を有する選択されたウイルスは、毒性を示すパラメータを評価するためのアッセイまたは方法において、親ウイルス調製物もしくは混合物または他の参照ウイルス株の0%〜99%、例えば、99%、98%、97%、96%、95%、90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%、5%以下の毒性を示す。他の例においては、親ウイルス調製物もしくは混合物または他の参照ウイルス株(例えば、組換えウイルス)と比較して改善された、またはより良好な抗腫瘍形成活性を有する選択されたウイルスは、抗腫瘍形成性を示すパラメータを評価するためのアッセイまたは方法において、親ウイルス調製物もしくは混合物または他の参照ウイルス株の120%〜1000%、例えば、少なくとも120%、130%、140%、150%、160%、170%、180%、190%、200%、250%、300%、400%、500%、1000%以上の抗腫瘍形成活性を示す。いくつかの例においては、毒性を示すパラメータを評価するためのアッセイまたは方法において、親ウイルス調製物もしくは混合物または他の参照ウイルス株(例えば、組換えウイルス)の70%〜120%、例えば、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも100%、少なくとも110%、少なくとも115%もしくは少なくとも120%、または約70%、約80%、約90%、約95%、約100%、約110%、約115%もしくは約120%または70%、80%、90%、95%、100%、110%、115%もしくは120%の毒性または抗腫瘍形成活性などの、親ウイルス調製物もしくは混合物または他の参照ウイルス株と比較して類似する毒性および/もしくは抗腫瘍形成活性を保持するか、または有するウイルスが選択される。
方法の工程の説明が以下のサブセクションに提供される。以下に記載の工程は任意の順序で実施することができると理解される。例えば、ウイルス調製物もしくは混合物または個々の単離物の毒性を示すパラメータを評価した後、その抗腫瘍形成性を示すパラメータを評価することができる。別の例においては、ウイルス調製物の抗腫瘍形成特性を評価した後にクローンを個別に単離し、それによって個々のクローンの単離前に抗腫瘍形成特性を有するクローンについて予備選択することができる。代替例においては、個々のクローン単離物をウイルス調製物から単離した後、個々のクローンの抗腫瘍形成特性またはビルレンス特性を評価することができる。特定の例においては、前記方法は、ウイルス調製物または混合物を選択し、細胞培養物中で前記調製物または混合物を継代し、単一のクローンを単離し(例えば、インビトロでのプラークアッセイによる)、培養系からそれぞれのクローンを増殖させ、精製し、抗腫瘍形成性を示すパラメータについてそれぞれのクローン株を評価し、抗腫瘍形成性であるクローン株を選択し、選択されたクローン株から、毒性を示すパラメータを評価し、最小限の毒性を有するサブセットを選択することにより実施される。抗腫瘍形成性および毒性を評価する工程は、インビトロまたはインビボで実施することができる。典型的には、選択されたクローン株は、抗腫瘍形成特性および毒性特性について動物モデルにおいてインビボで試験される。クローン株のゲノムを配列決定して、それが同種であることを確認することができる。
さらに、示される特性を有するクローン株の選択または同定において、前記方法の工程の全部またはそのいくつかを、ウイルスの選択を補助するための比較目的で参照株と平行して実施することができる。例えば、抗腫瘍形成性または毒性を評価する工程において、出発ウイルス調製物または混合物の抗腫瘍形成特性または毒性特性を評価し、試験されるクローン株を比較して、出発ウイルス調製物または混合物と比較して保持された(すなわち、類似する)か、または改善されたか、もしくはより良好な抗腫瘍形成性もしくは毒性特性を有するものを同定することができる。
別の例においては、公知の弱毒化組換えウイルスを、その抗腫瘍形成特性または毒性特性について評価し、試験されたクローン単離物を比較して、組換えウイルスと比較して保持された(すなわち、類似する)か、または改善されたか、もしくはより良好な抗腫瘍形成性もしくは毒性特性を有するものを同定することができる。組換えDNA技術を用いる組換えウイルスの作製のための方法は、当技術分野で周知である(例えば、米国特許第4,769,330号;第4,603,112号;第4,722,848号;第4,215,051号;第5,110,587号;第5,174,993号;第5,922,576号;第6,319,703号;第5,719,054号;第6,429,001号;第6,589,531号;第6,573,090号;第6,800,288号;第7,045,313号;He et al.(1998) PNAS 95(5):2509−2514;Racaniello et al.(1981) Science 214:916−919;およびHruby et al.(1990) Clin Micro Rev. 3:153−170を参照されたい)。弱毒化および抗腫瘍形成性組換えワクシニアウイルスは当技術分野で公知であり、限定されるものではないが、GLV−1h68(配列番号9に記載;LIVPの誘導体、例えば、Zhang et al.(2009) Mol. Genet. Genomics, 282:417−435を参照されたい)、GLV−1h64(配列番号326に記載)、および公開された特許または特許出願に記載の任意のもの(例えば、米国特許出願公開US2003−0059400、US2003−0228261、US2009−0117034、US2009−0098529、US2009−0053244、US2009−0081639およびUS2009−0136917;米国特許第7,588,767号および第7,763,420号;ならびに国際特許出願公開第WO2009/139921号を参照されたい)が挙げられる。他の組換えワクシニアウイルス株としては、限定されるものではないが、VVhEA(Listerの誘導体、例えば、Tysome et al. (2009) Gene Ther., 16:1223−1233を参照されたい)、rVV−p53(Listerの誘導体;例えば、Timiryasova et al. (1999) Int. J. Oncol., 14:845−854を参照されたい)、JX−594(Wyeth株の誘導体、例えば、Kim et al. (2006) Mol. Ther. 14:370を参照されたい)およびJX−963(WR株の誘導体、例えば、Thorne et al. (2007) J. Clin. Inves., 117:3350を参照されたい)が挙げられる。
1.親ウイルス調製物または混合物
前記方法において、ワクシニアウイルスの出発もしくは親調製物またはワクシニアウイルスの混合物および配列において同種であるゲノムを有さない他のウイルスが、方法における使用のために選択される。前記調製物または混合集団中のワクシニアウイルスは、典型的には、異種遺伝子を含有するように遺伝子操作されていない非組換えウイルス株である。したがって、前記方法は、挿入された遺伝子とは無関係に抗腫瘍形成性および最小限の毒性を示すワクシニアウイルスクローン株の同定を可能にする。以下に考察される通り、得られる選択された株は、ウイルスの特性をさらに調節するための外来遺伝子の挿入によりさらに改変または遺伝子操作することができる。
典型的には、ウイルスの出発調製物または混合物は、ポックスウイルス(例えば、ワクシニアウイルス)の弱毒化株などの弱毒化ウイルスであるか、またはそれを含む。ワクシニアウイルスの様々な株が公知であり、当業者にとって利用可能である。ワクシニア株の例は、表2に列挙され、限定されるものではないが、Lister、Western Reserve(WR)、Copenhagen(Cop)、Bern、Paris、Tashkent、Tian Tan、Wyeth(DRYVAX)、IHD−J、IHD−W、Brighton、Ankara、CVA382、Modified Vaccinia Ankara(MVA)、Dairen I、LC16m8、LC16M0、LIVP、ACAM2000、WR65−16、Connaught、New York City Board of Health(NYCBH)、EM−63、またはNYVACワクシニアウイルスが挙げられる。LIVPは、Institute of Viral Preparations、Moscow、Russiaにおいてウシ皮膚に適合化されたLister株を起源とする(Al’tshtein et al. (1985) Dokl Akad Nauk SSSR, 285:696−699)。Western Reserve(WR)は、マウス脳における反復的継代によりNew York City Board of Health(NYCBH)株から誘導される(Henderson and Moss (1999) Smallpox and Vaccinia. In: Plotkin S, Orenstein W (eds) Vaccines. W.B. Saunders, Philadelphia, pp. 74−97)。
Figure 2014513938
配列において異種であるワクシニアウイルスの混合集団などのウイルス調製物を、当技術分野で公知の様々な方法により作出することができる。例えば、ウイルス調製物における多様性を、ウイルス株の天然の選択プロセスにおいて生じる相同組換え事象に基づいて作製することができる。例えば、ポックスウイルス間の相同組換えは、細胞が2つのウイルスに同時感染した場合、または1つのウイルスとゲノムDNAまたはクローニングされたDNAに感染した場合に起こることが知られている(Plotkin & Orenstein (eds) “Recombinant Vaccinia Virus Vaccines” in Vaccines, 3rd edition (1999))。かくして、一例においては、ウイルス調製物を、点突然変異または組換え事象の蓄積をもたらし得る、組織培養物中での1つもしくは複数のウイルス株の反復的継代によるか、または腫瘍組織もしくは他の哺乳動物組織の感染を介してインビボで(例えば、ウシ皮膚上での継代)作製することができる。いくつかの例においては、2つ以上のウイルス株の継代を作製することができる。ワクシニアウイルスなどのウイルスによるインビトロでの細胞の感染および動物対象のインビボでの感染のための方法は、当技術分野で周知である。ウイルスまたはウイルスの混合物の継代のための腫瘍を含有する動物モデルの作製も当技術分野で周知であり、本明細書の他の場所に記載される。
別の例においては、1つまたは複数のウイルス株の突然変異誘発を行って、様々な遺伝的改変を含むウイルス調製物を作出することができる。この例においては、ウイルス保存液の様々な突然変異誘発戦略を用いて、ウイルスのプールを無作為に突然変異誘発させることができる。例えば、亜硝酸を用いて、無作為突然変異を行うことができる(例えば、Williams et al. (1971) J. Gen. Virol., 11:95−101を参照されたい)。得られるウイルス調製物は、異種ゲノムを有するものであってよい。
典型的には、親ウイルス調製物または混合物は、前記方法における使用の前に接種物をクローンとして精製する試みが行われない調製物である。いくつかの例においては、インビボで1回または複数回、ウイルス株を継代することにより、ウイルス調製物が得られる。いくつかの例においては、インビトロで1回または複数回、継代することにより、ウイルス調製物が得られる。いくつかの例においては、インビトロで1回または複数回、およびインビボでさらに1回または複数回継代することにより、ウイルス調製物が得られる。別の例においては、培養系を、ワクシニアのクローン株、ワクシニアの非クローン株、またはワクシニアウイルスのクローン株と非クローン株との組合せなどの、ウイルス株の集団に感染させることにより誘導される混合物の増殖により、ウイルス調製物が得られる。
特定の例においては、親ウイルス調製物または混合物は、Listerワクシニアウイルス株を含む。別の例においては、親ウイルス株調製物または混合物は、細胞培養物中で継代されたListerワクシニアウイルス株から誘導されたウイルス株を含む。特定の例においては、親ウイルス株調製物または混合物は、例えば、腫瘍細胞培養物などの細胞培養物中で継代されたListerワクシニアウイルス株から誘導される。特定の例においては、親ウイルス株調製物または混合物は、例えば、移植された腫瘍中などのインビボで継代されたListerワクシニアウイルス株から誘導される。特定の例においては、親ウイルス株混合物は、例えば、ウシ皮膚の接種などの対象の皮下接種によりインビボで継代されたListerワクシニアウイルス株から誘導される。
本明細書に記載の方法における使用のための親ウイルス株調製物または混合物の例としては、配列において同種ではないゲノムを有するLIVPワクシニアウイルスが挙げられる。Lister株を起源とするLIVP(ATCCカタログ番号VR−1549)は、Institute of Viral Preparations、Moscow、Russiaにおいてウシ皮膚に適合化されたものである(Al’tshtein et al. (1985) Dokl Akad Nauk SSSR, 285:696−699)。LIVP株を、Institute of Viral Preparations、Moscow、Russia(Kutinova et al. (1995) Vaccine, 13:487−493);Microorganism Collection of FSRI SRC VB Vector(Kozlova et al. (2010) Environ. Sci. Technol., 44:5121−5126)から取得するか、またはMoscow Ivanovsky Institute of Virology(C0355 K0602; Agranovski et al. (2006) Atmospheric Environment, 40:3924−3929)から取得することができる。それはまた、当業者には周知である;それはUSSRにおいて、ならびにアジアおよびインドを通してワクチン接種のために用いられるワクチン株である。現在、その株は研究者によって用いられており、周知である(例えば、Altshteyn et al. (1985) Dokl. Akad. Nauk USSR 285:696−699;Kutinova et al. (1994) Arch. Virol. 134:1−9;Kutinova et al. (1995) Vaccine 13:487−493;Shchelkunov et al. (1993) Virus Research 28:273−283;Sroller et al. (1998) Archives Virology 143:1311−1320;Zinoviev et al., (1994) Gene 147:209−214;およびChkheidze et al. (1993) FEBS 336:340−342を参照されたい)。LIVPはWR株よりも低いビルレンスを示す。GLV−1h68(配列番号9に記載;GenBank受託番号EU410304)およびGLV−1h64(配列番号326に記載)と命名された、LIVPの組換え誘導体は、腫瘍標的化特性ならびにその親LIVP株(配列番号10に記載)およびWR株(Zhang et al.(2009) Mol. Genet. Genomics, 282:417−435)と比較して改善された安定性プロフィールを示す。
特定の例においては、ワクシニアウイルスの混合集団を含有するウイルス調製物は、細胞または組織を、LIVPなどのワクシニア株、および別のウイルス型またはゲノムDNAもしくはクローニングされたDNAに感染させることにより作出される。他のウイルス型の例としては、限定されるものではないが、他のポックスウイルス(例えば、アビポックスウイルス、粘液腫ウイルス)、ヘルペスウイルス(例えば、単純ヘルペスウイルス(HSV)、サイトメガロウイルス(CMV)、エプスタイン−バーウイルス(EBV)、ヘパドナウイルス(例えば、B型肝炎ウイルス)、ポリオーマウイルス、パピローマウイルス、アデノウイルスおよびアデノ随伴ウイルスなどのDNAウイルス;パルボウイルスなどの一本鎖DNAウイルス;レオウイルス(例えば、ロタウイルス)などの二本鎖RNAウイルス;ピコルナウイルス(例えば、セネカバレーウイルス、コクサッキーウイルス、ポリオウイルス、エンテロウイルス)、トガウイルス(例えば、セムリキ森林熱ウイルス)およびレトロウイルス(例えば、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)、マウスモロニー白血病ウイルス(MMLV)、レンチウイルス)などの一本鎖プラスセンスRNAウイルス;オルトミクソウイルス(例えば、インフルエンザウイルス)、パラミクソウイルス(例えば、ニューカッスル病ウイルス、麻疹ウイルス、ムンプスウイルス)およびラブドウイルス(例えば、水疱性口内炎ウイルス(VSV))などの一本鎖マイナスセンスRNAウイルスが挙げられる。
2.クローン株の単離
ワクシニアウイルスの混合集団を含有するウイルス調製物から、クローン単離物を選択する。ウイルス混合物から個々のクローンを単離する方法は、当業者には周知である。そのような方法の例は、標準的なプラークアッセイである。プラークアッセイは、ウイルスによる細胞単層の感染後の細胞のウイルス溶解の領域であるウイルスプラークの形成を測定する。それぞれ個々のプラークは、単一のウイルスクローン株を表す。
典型的なプラークアッセイにおいては、細胞単層を集密近くまで増殖させた後、本明細書に記載のウイルス調製物または混合物の連続希釈液に感染させる。ウイルスによる細胞の感染は、細胞溶解および直接隣接する細胞の感染をもたらし、プラークは細胞の一群の感染を反映する。一般的には、それぞれのプラークは、同種のゲノム配列を有する単一のウイルスを表す。ウイルスの連続希釈液を用いて、単一のウイルスクローン株を表す明確に定義されたプラークの単離を確保する。典型的には、アガロースのオーバーレイを用いて、細胞を安定に保ち、ウイルスの拡散を制限する。個々のプラークを単離することにより、ウイルスクローン株を精製することができる。
様々な細胞型のいずれかを、感染のために用いることができる。当業者であれば、プラークアッセイにおける使用のための好適な標的細胞系を同定することができる。プラークアッセイのための好適な細胞系の選択は、例えば、細胞感染性および標的細胞中で増殖し、それを溶解するウイルスの能力などの、公知の因子に依存し得る。プラークアッセイにおいてDNAウイルス感染に日常的に用いられる細胞系の例としては、限定されるものではないが、CV−1(サル腎臓)、Vero(サル腎臓)、BHK(ハムスター腎臓)、RK13(ウサギ腎臓)およびHEK−293(ヒト胚性腎臓)細胞が挙げられる。いくつかの例においては、例えば、HT29(結腸)、A549(肺)、H2009(肺)、DU145(前立腺)、PC−3(前立腺)、MB231(乳房)、GI−101A(乳房)、Panc−1(膵臓)、Hlac(頭部および頸部)または細胞単層を形成することができる他の腫瘍細胞系などの、腫瘍細胞系の細胞単層の感染により、ウイルスを選択することができる。
一例においては、細胞を、ワクシニアウイルス調製物または混合物に感染させ、細胞単層を記載のように増殖させる。一般的には、他のプラークに由来するウイルスとの汚染を回避するために、50個より少ないプラークを含有するプレートからプラークを選択する。一度、特定のプラークが選択されたら、標準的な方法を用いる回収によりウイルスクローン株を精製することができる。例えば、プラークのすぐ上のアガロースプラグを、組織培養培地を含有する新鮮なチューブ中に取り出すことにより、滅菌マイクロピペットまたはチューブを用いて選択されたプラークを拾うことができる。チューブを混合するか、または回転させることにより、ウイルス粒子をアガロースから溶出させることができる。溶出した培地を、細胞を含有する細胞培養皿またはプレートのウェル中で希釈し、インキュベートしてウイルスを増殖させることができる。ウイルス上清を収集し、遠心分離して破片を除去し、保存することができる。さらなる保存のために連続継代を用いることができるが、継代の回数は最小化し、記録すべきである。1回または複数回の連続的プラーク選択を用いて、単一のウイルスクローン株の単離を確保することができる。配列決定、制限酵素分析、PCR、サザンブロットまたはタンパク質発現により、ウイルスの同一性を確認することができる。
本明細書の方法の特定の例においては、腫瘍または転移の処置にとって望ましい特性に基づいて、ウイルスクローン株を選択する。例えば、プラークアッセイにおいて形成されるプラークは、ウイルスの複製または感染特性に起因して形成される。プラークのサイズは、感染性およびウイルス生成を示すものである。例えば、プラークのサイズが大きくなるほど、細胞溶解およびウイルス拡散の速度が速い。腫瘍処置のためには、一般的には、ウイルスが高い感染率および/または高い細胞溶解速度を有することが望ましい。したがって、選択されるウイルスプラークは、典型的にはサイズが大きい(すなわち、大きい直径)。かくして、本明細書に記載の方法のいくつかの例においては、プラークアッセイにおける最大のプラーク(例えば、プレート上の)を選択する。例えば、プラークの選択において、プラークのサイズが異なる場合、最大のプラークを選択する、例えば、少なくとも最大の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10個以上、15個以上、20個以上、25個以上のプラークを選択する。それぞれの選択されたプラークを単離し、増殖させ、ウイルスクローンを回収する。それぞれのウイルスクローン保存液を、抗腫瘍形成性および毒性について試験することができる。
別の例においては、ウイルスクローンの単離前に、ウイルスの抗腫瘍形成性または毒性についてウイルス調製混合物を予備選択することができる。例えば、予備選択は、腫瘍細胞系におけるインビトロでのウイルス混合物の継代(Yan et al. (2003) J Virol. 77:2640−2650)または腫瘍動物モデルにおけるインビボでの継代(Gros et al. (2008) Cancer Res. 68:8928)または健康な動物モデルにおけるインビボでの継代によるものであってよい。様々な腫瘍細胞系または腫瘍動物モデルが、当業者には公知であり、本明細書に記載される。例えば、ウイルス混合物を用いて、インビトロの腫瘍細胞または動物を感染させ、複数回の選択にかけることができる。例えば、インビトロでの選択のために、ウイルスを腫瘍細胞系中で連続継代し、細胞変性(cyopathic)効果(CPE)を伴う細胞からウイルスを回収することができる。別の例においては、インビボでの選択のために、ウイルスを連続的に用いて腫瘍担持動物を感染させ、体重および腫瘍体積をモニターし、腫瘍成長阻害を伴うマウスの血液または腫瘍からウイルスを回収することができる。さらなる例においては、毒性について予備選択するためのインビボでの選択のために、ウイルスを連続的に用いて正常な動物を感染させ、体重をモニターし、体重の最小限の減少を伴うマウスの血液からウイルスを回収することができる。次いで、その抗腫瘍形成特性および/または毒性特性について予備選択された、回収されたウイルスを、プラークアッセイを用いて単離することができる。上記の通り、最大のプラークを選択して、高い複製または感染特性を有するウイルスクローンを単離することができる。
ウイルスの調製物または混合物からの1つまたは複数のウイルスクローン株の単離後、その抗腫瘍形成特性および毒性特性に基づいて、治療剤の候補として、ウイルスクローン株をさらに選択することができる。
3.抗腫瘍形成性
単離されたウイルスを、その抗腫瘍形成特性を示すパラメータについてさらに試験する。一般的には、選択されるパラメータは、腫瘍または転移の処置などの増殖性疾患および障害の処置にとって望ましいものである。例えば、ウイルスは、ウイルスの連続的増幅が隣接する細胞の感染およびその後のそれらの破壊をもたらすように複製することにより、腫瘍細胞を破壊することができる。腫瘍崩壊ウイルスもまた、がん細胞に対して細胞傷害性であるタンパク質の発現により抗腫瘍形成性を示す。さらなる例においては、ウイルスは、特異的および非特異的な抗腫瘍免疫応答の開始、例えば、感染した細胞(例えば、TNF)からの、または特異的応答を介する(例えば、CTL応答)サイトカイン発現の開始により、抗腫瘍形成性を示すことができる。したがって、上記パラメータのいずれかを、ウイルスの抗腫瘍形成性を示すものとして評価することができる。
例えば、単離されたウイルスを、感染性、ウイルス核酸の複製、ウイルス生成、腫瘍細胞からのウイルス遺伝子発現、宿主細胞に対する効果、腫瘍細胞の細胞傷害性、腫瘍細胞選択性、腫瘍細胞型選択性、特異的および非特異的免疫応答、ならびに治療効果を評価する1つまたは複数のさらなるインビトロおよび/またはインビボアッセイにおいて試験する。抗腫瘍形成性を示すパラメータを、インビトロまたはインビボで評価することができる。特定の例においては、抗腫瘍形成性をインビボで評価する。抗腫瘍形成性のインビボでのパラメータとしては、限定されるものではないが、がんの動物モデルにおける望ましい治療指数、腫瘍抗原の放出および投与後の腫瘍組織中へのウイルスの選択的蓄積が挙げられる。そのようなパラメータを評価するためのアッセイまたは方法の例は、以下に記載される。
a.腫瘍関連複製指示因子
治療の候補としての選択のため、ウイルスは一般的には腫瘍細胞中での複製および/または感染性を示す。したがって、腫瘍細胞中で複製するクローン株が選択される。測定される複製指示因子は、典型的には、腫瘍細胞への投与の1日以内のウイルス複製のレベルまたは量または相対量を評価するか、または推測することができる任意のパラメータである。いくつかの例においては、例えば、ウイルス力価(すなわち、プラークアッセイにおいて生成されるプラークの数により評価される)またはウイルス遺伝子発現もしくは宿主遺伝子発現の変化(例えば、米国特許出願公開第2009−0136917号を参照されたい)などの、ウイルス複製指示因子の測定により、複製を評価することができる。例えば、試験ウイルスを腫瘍細胞中に感染させるか、または導入し、特定の時間に、または時間の関数として複製指示因子を評価することにより、複製を決定することができる。これを、所定の標準物、例えば、親ウイルス調製物もしくは混合物または他の参照株(例えば、組換えウイルス)と比較するか、または他の試験候補クローン株と比較することができる。インビトロまたはインビボで評価した場合に腫瘍細胞中で複製するウイルスを選択する。特定の例においては、正常細胞と比較して腫瘍細胞中で選択的に複製するウイルスを選択する。
複製を評価するためのアッセイを、様々な腫瘍細胞系、一次組織または細胞ならびに生検などに由来する腫瘍細胞中でインビトロで増殖させたウイルスの細胞溶解物上で実施することができる。例えば、組織または細胞試料を、対象(例えば、ヒトまたは非ヒト動物対象)から取得し(例えば、生検)、試料を1つまたは複数の種類のウイルスに感染させることができる。他の例においては、腫瘍細胞系を用いることができる。腫瘍細胞系は公知であり、例えば、American Type Culture Collection(ATCC;Manassas、VA)またはEuropean Collection of Cell Cultures(ECACC)から、当業者に利用可能である。腫瘍細胞系はまた、Division of Cancer Treatment and Diagnosis(DCTD)Tumor Repository(National Cancer Institute/National Institute of Health;dtp/nih.gov/index.html.)からも入手可能である。腫瘍細胞系の例としては、ヒトおよび他の動物細胞系が挙げられ、限定されるものではないが、DU145ヒト前立腺癌細胞、LNCaPヒト前立腺がん細胞、MCF−7ヒト乳がん細胞、MRC−5ヒト肺線維芽細胞、MDA−MB−438ヒト乳癌細胞、MDA−MB−231ヒト乳がん細胞、PC3ヒト前立腺がん細胞、T47Dヒト乳がん細胞、THP−1ヒト急性骨髄性白血病細胞、U87ヒトグリア芽腫細胞、SH−SY5Yヒト神経芽腫細胞、Saos−2ヒト細胞、A549ヒト肺癌細胞、A2780ヒト卵巣癌細胞、HCT116ヒト結腸細胞、HT−29ヒト結腸細胞、SW260ヒト結腸細胞、HT−180ヒト線維肉腫、MIA PaCa−2ヒト膵癌細胞、PANC−1ヒト膵臓細胞、CMT64 C57BL/6マウス細胞、JCマウス乳房細胞、TIB−75マウス肝臓細胞、CT26WTマウス結腸癌細胞、MC−38マウス腺癌細胞、B16−F10マウスメラノーマ細胞、4T1マウス乳癌細胞およびハムスター膵臓腫瘍HP−1細胞が挙げられる。
例えば、細胞または細胞系を、プレートのウェル上に播種することができる。次いで、ウイルスを添加し、細胞に感染させることができる。感染の終わりに、培地を交換して、残留ウイルスを除去し、細胞をさらにインキュベートすることができる。次いで、細胞を培地中に擦り取り、採取することができる。例えば、凍結−解凍および/または超音波処理により細胞を溶解して、ウイルスを含有する溶解物を得ることができる。以下にさらに記載されるようなウイルス力価または遺伝子の発現の決定などにより、複製の程度を測定することができる。ウイルスの複製の程度および複製度ならびに/または感染効率が様々な腫瘍細胞型間で異なると理解される。
複製を評価するためのアッセイは、腫瘍担持動物の感染時にインビボで増殖させた腫瘍から収穫されたウイルスに対して実施することもできる。そのようなアッセイは、腫瘍組織中のウイルスの蓄積の測定である。以下で考察される通り、異なる腫瘍細胞型の埋込みにより、腫瘍を動物中で確立することができる。例えば、腫瘍担持動物をウイルスに感染させ、ウイルスを腫瘍中で増殖させ、ウイルスまたは腫瘍をそれから抽出することができる。以下にさらに記載されるような、ウイルス力価または遺伝子の発現の決定などにより、複製の程度を測定することができる。
一例においては、感染細胞または腫瘍細胞抽出物からの細胞培養上清または細胞溶解物を感染後に取得し、ウイルス力価を測定するためのアッセイにかけることができる。例えば、標準的なプラークアッセイを用いることができる。プラークアッセイは、異なる腫瘍細胞型などの異なる細胞型における生物活性を示し得る。プラークアッセイによるウイルスの力価測定は当業者には公知である。プラークアッセイの一例においては、腫瘍またはウイルスに感染した細胞の上清または細胞溶解物を収穫し、プラークアッセイを実施することができる。典型的には、ウイルス上清または溶解物の連続希釈液を、10−2(1:100)〜10−10、特に、10−5〜10−10の範囲で作製する。希釈されたウイルスを細胞の単層、例えば、CV−1、Vero、BHK、RK13またはHEK−293細胞系などの許容状態の細胞系の単層に添加し、ウイルスと共にインキュベートする。いくつかの例においては、腫瘍細胞が単層を形成することができるという条件で、プラークアッセイを腫瘍細胞の細胞単層に対して直接実施することができる。インキュベーション後、細胞を除去することなく、アガロースオーバーレイを細胞の単層に添加し、プラークが見えるようになるまでプレートをさらにインキュベートする。ニュートラルレッドなどの、死んだ細胞ではなく健康な細胞により取り込まれる染料または染色剤溶液を、それぞれのウェルまたはプレートに添加する。インキュベーション後、プラークは透明に観察されるが、非溶解細胞は染色されたままになるように、染料または染色剤を除去する。ウェル中のプラーク数を計数し、希釈係数(d)およびウェルに添加された希釈ウイルスの容量(V)で除算することにより(プラーク数/dxV)、力価(pfu/mL)を算出する。試料中に存在するウイルスの総量を、試料中の元々感染した細胞の数で除算することにより、ウイルス収率をpfu/細胞に変換することができる。
一般に、本明細書に記載の方法において、ウイルスは、pfu/mlが5x10〜1x10などの、1x10〜1x1010であるか、または約1x10〜1x1010である、例えば、1x10〜1x10である、特に、1x10、1x10、1x10、1x10、1x10、1x10、もしくは1x10であるか、または少なくとも1x10、少なくとも1x10、少なくとも1x10、少なくとも1x10、少なくとも1x10、少なくとも1x10、もしくは少なくとも1x10である場合、抗腫瘍形成性を示すパラメータを示すものとして選択される。他の例においては、本明細書に記載の方法において、ウイルスは、pfu/細胞が10〜5000などの、2〜10000であるか、または約2〜10000である、例えば、100〜2000である、特に、10、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000以上であるか、または少なくとも10、少なくとも100、少なくとも200、少なくとも300、少なくとも400、少なくとも500、少なくとも600、少なくとも700、少なくとも800、少なくとも900、少なくとも1000、少なくとも2000、少なくとも3000、少なくとも4000、少なくとも5000以上である場合、抗腫瘍形成性を示すパラメータを示すものとして選択される。典型的には、ウイルスは、複製(pfu/mlまたはpfu/細胞)が上記の参照ウイルス調製物もしくは混合物または他の参照ウイルス(例えば、組換えタンパク質)と類似するか、またはより良好である場合、抗腫瘍形成性を示すパラメータを示すものとして選択される。
他の複製の指示因子を評価することもできる。例えば、腫瘍細胞中でのウイルス複製および/または感染性と相関する、ウイルス遺伝子、腫瘍タンパク質および/またはハウスキーピング遺伝子の発現を評価することができる(例えば、米国特許出願公開第2009−0136917号を参照されたい)。例えば、ウイルス複製および感染性と関連する腫瘍細胞中でのハウスキーピング遺伝子または他の遺伝子の発現を評価することができる(米国特許出願公開第2009−0136917号)。例えば、発現がウイルスによる感染時に腫瘍細胞中で増加するハウスキーピング遺伝子などの複数のそのような遺伝子の発現を評価する。評価することができるそのような遺伝子の例は、特に、IL−18(インターロイキン−18)、MCP−5(単球走化性タンパク質−5;CCL12)、IL−11(インターロイキン−18)、MCP−1(単球走化性タンパク質−1)、MPO(ミエロペルオキシダーゼ)、ApoA1(アポリポタンパク質A1)、TIMP−1(1型メタロプロテイナーゼの組織阻害因子)、CRP(C反応性タンパク質)、フィブリノゲン、MMP−9(マトリックスメタロプロテイナーゼ−9)、エオタキシン(CCL11)、GCP−2(顆粒球走化性タンパク質−2;CXCL6)、IL−6(インターロイキン−6)、組織因子(TF)、SAP(血清アミロイドP)、塩基性FGF(塩基性線維芽細胞成長因子)、MCP−3(単球走化性タンパク質−3;CCL7)、IP−10(CXCL10)、MIP−2、トロンボポエチン、がん抗原125、CD40、CD40リガンド、ENA−78、フェリチン、IL−12p40、IL−12p70、IL−16、MMP−2、PAI−1、TNFRII、TNF−βおよびVCAM−1から選択されるタンパク質をコードする1つまたは複数の遺伝子の発現を含む。別の例においては、発現がウイルスによる感染時に腫瘍細胞中で減少する、ハウスキーピング遺伝子などの複数の遺伝子の発現を評価する。そのような遺伝子の例としては、特に、MIP−1β(マクロファージ炎症タンパク質−1β)、MDC(マクロファージ由来ケモカイン;CCL22)、MIP−1α(マクロファージ炎症タンパク質−1α;CCL3)、KC/GROα(メラノーマ成長刺激活性タンパク質)、VEGF(血管内皮細胞成長因子)、エンドセリン−1、MIP−3β(マクロファージ炎症タンパク質−3β;Exodus−3またはELC)、β−2ミクログロブリン、IL−5(インターロイキン−5)、IL−1α(インターロイキン−1α)、EGF(上皮成長因子)、リンホタクチン(XCL1)、GM−CSF(顆粒球マクロファージ−コロニー刺激因子)、MIP−1γ(マクロファージ炎症タンパク質−1γ;CCL4)、IL−1β(インターロイキン−1β)、BDNF(脳由来神経栄養因子)、がん抗原19−9、がん胎児抗原、C反応性タンパク質、EGF、脂肪酸結合タンパク質、第VII因子、成長ホルモン、IL−1α、IL−1β、IL−1ra、IL−7、IL−8、MDC、前立腺酸ホスファターゼ、前立腺特異的抗原、フリー(free)、幹細胞因子、組織因子、TNF−α、VEGFおよびVon Willebrand因子から選択されるタンパク質をコードする1つまたは複数の遺伝子が挙げられる。
インビトロまたはインビボで一定時間、腫瘍試料とウイルスとを接触させ、1つまたは複数のハウスキーピング遺伝子または他の遺伝子の発現のレベルを測定した後、遺伝子発現をアッセイすることができる。腫瘍中での遺伝子の発現を評価するために用いることができる任意の当技術分野で公知の方法を用いることができる。例えば、用いることができるタンパク質発現レベルを測定するための方法としては、限定されるものではないが、マイクロアレイ分析、ELISAアッセイ、ウェスタンブロッティング、または特定のタンパク質の定量のための任意の他の技術が挙げられる。RNAレベルについては、用いることができる技術の例としては、マイクロアレイ分析、定量的PCR、ノーザンハイブリダイゼーション、または特定の核酸の定量のための任意の他の技術が挙げられる。いくつかの例においては、約2倍未満、約2倍、約3倍、約4倍、約5倍、約6倍、約7倍、約8倍、約9倍、約10倍、約20倍、約30倍、約40倍、約50倍、約60倍、約70倍、約80倍、約90倍、約100倍または約100倍を超える、接触生物試料と非接触生物試料との同じマーカーの発現の差異は、腫瘍細胞の特異的複製および/または感染性を示す。本明細書に記載の方法においては、ウイルスは、複製(増加した、または減少した遺伝子発現)が、参照ウイルス調製物もしくは混合物または他の参照ウイルス(例えば、組換えタンパク質)と類似するか、またはそれより良好である場合、抗腫瘍形成性を示すパラメータを示すものとして選択される。
ウイルス感染および複製速度の比較のために、アッセイは典型的には経時的に実施される。例えば、ウイルス複製の評価のための試料を、典型的には、例えば、1時間、2時間、4時間、8時間、16時間、24時間、1.5日、2日、2.5日、3日、4日、5日、6日以上などの、細胞のウイルス感染後の選択された時点で取得する。当業者であれば、他の公知のウイルス株と比較したウイルスの相対感染性に基づいてウイルス複製の評価のための好適な時点を選択することができる。
試験ウイルスと、親ウイルス調製物もしくは混合物または他の参照もしくは標準ウイルスとの間で複製の遅延を決定することができる。腫瘍細胞の感染後の腫瘍細胞中での複製遅延を示すウイルスは、特定の細胞型の治療にとって有効ではないと予測される。同様に、インビトロまたはインビボでの腫瘍細胞の感染後のウイルスの効率的および早期複製は、インビボでのウイルスによる腫瘍治療に対する好ましい応答を示す。かくして、一般的には、非遅延複製プロフィールを示すウイルスが、増殖性疾患および障害の治療のための候補ウイルスとしての選択にとって望ましい。選択する特定の時間値は、必要に応じて経験的に決定することができる。かくして、複製指示因子を決定することができる、例えば、複製遅延または非複製遅延を示す標準と比較することができる。この標準は、非複製遅延または複製遅延を表す指示因子の値のデータベースなどの所定のものであってよい。かくして、例えば、複製指示因子を、腫瘍細胞型に関する所定の値のデータベースと比較して、複製指示因子が非複製遅延を示す値を有するかどうかを決定することができる(例えば、米国特許出願公開第2009−0136917号を参照されたい)。
ウイルスの変化する用量/感染多重度(MOI;ウイルスと細胞の比率)を評価して、様々な感染レベルでウイルス感染およびウイルス生成の速度を評価することができる。一般的には、より低いMOIで高い複製速度を示すウイルスが、増殖性障害または疾患の治療のための候補ウイルスとして選択にとって望ましい。例えば、0.5〜5などの、0.1〜10、例えば、0.5〜2のMOI、例えば、0.25、0.5、1、1.5、2以上または少なくとも0.25、0.5、1、1.5、2以上のMOIで細胞を感染させることができる。
ウイルスの複製または感染性を評価する本明細書に記載の例のいずれかにおいて、ウイルスの腫瘍細胞選択性を評価することもできる。例えば、正常な細胞および腫瘍細胞をウイルスに感染させた後、本明細書に記載の、または当業者には公知のアッセイのいずれかを用いて複製および/または感染性を評価することができる。例えば、プラークアッセイまたは以下に記載されるような遺伝子の発現によるウイルス力価の測定を、ウイルスに感染した腫瘍細胞対ウイルスに感染した正常細胞において決定することができる。正常細胞または非形質転換細胞としては、限定されるものではないが、MRC−5肺線維芽細胞、Beas−2B気管支上皮細胞、正常ヒト気管支上皮(NHBE)、末梢気道気管支上皮(SAEC)が挙げられる。腫瘍細胞は本明細書に記載の、または当業者には公知の任意のものを含み、限定されるものではないが、A2780、A549、HCT116、HT1080、LNCaPまたはSW620細胞が挙げられる。いくつかの例においては、腫瘍と非腫瘍細胞系の対をウイルスに感染させ、比較することができる。対応する、または対になった腫瘍および非腫瘍細胞系の例は当業者には公知である(例えば、Gazdar et al. (1998) Int. J. Cancer, 78:766−774, Theodore et al. (2010) Int. J Oncology, 37:1477−1482; Niedbala et al. (2001) Radiation Research, 155:297−303を参照されたい)。他の例においては、インビボで感染した腫瘍を収穫し、また、同じ感染動物から抽出された正常細胞または組織と比較することができる。正常細胞および腫瘍細胞中でのウイルスの感染および複製を評価し、比較することができる。ウイルスの治療指数を、正常細胞と比較した腫瘍細胞中での複製の比率により決定することができる(例えば、細胞1個当たりに生成されるウイルス;pfu/細胞)。本明細書に記載の方法においては、10〜5000などの、2〜5000である、または約2〜5000である、例えば、100〜2000、特に、少なくとも100、少なくとも200、少なくとも300、少なくとも400、少なくとも500、少なくとも600、少なくとも700、少なくとも800、少なくとも900、少なくとも1000、少なくとも2000、少なくとも3000、少なくとも4000、少なくとも5000、例えば、少なくとも1000または少なくとも2000である治療指数または比率を有するウイルスを選択する。
b.細胞傷害性
治療のための候補としての選択のために、ウイルスは一般的には、腫瘍細胞に対する細胞傷害性細胞変性活性を示す。したがって、細胞傷害性であるか、または腫瘍細胞を殺傷するクローン株を選択する。クローン単離物を、細胞死および/または腫瘍細胞の溶解(すなわち、腫瘍崩壊)の誘導により腫瘍細胞を排除するその能力について選択することができる。ウイルスの細胞殺傷活性を、限定されるものではないが、MTT(3−(4,5−ジメチルチアゾール−2−イル)−2,5−ジフェニルテトラゾリウムブロミド)アッセイおよび他の関連するテトラゾリウム塩に基づくアッセイ(例えば、XTT、MTSもしくはWST)などの、ウイルス感染後の細胞壊死および/またはアポトーシスを測定するのに用いることができる細胞傷害性/細胞生存能力アッセイ、ATPアッセイ、感染細胞のTUNEL染色などのアポトーシスアッセイ、DNA断片化アッセイ、DNAラダリングアッセイ、およびシトクロムC放出アッセイなどの、当技術分野で公知の様々な技術により評価することができる。そのようなアッセイは、当業者には周知である。
例えば、ウイルス感染細胞の生存能力を評価することができる。例えば、上記のいずれか、または当業者に公知の様々な腫瘍細胞系を、96ウェルプレート(例えば、5,000細胞/ウェルもしくは約5,000細胞/ウェル)または他のサイズのウェルのプレート中に播種し、一晩増殖させた後、ウイルスの連続希釈液に感染させることができる。例えば、様々なMOIのウイルスを試験することができる。MOIは、例えば、1000〜0.0001、例えば、100〜0.001または10〜0.01の範囲であってよい。使用する好適なMOI範囲を経験的に選択するか、または決定することは当業者のレベルの範囲内にある。一度感染したら、細胞を一定期間インキュベートした後、細胞傷害性を評価することができる。例えば、細胞傷害性の評価のための試料を、典型的には、例えば、1時間、2時間、4時間、8時間、16時間、24時間、1.5日、2日、2.5日、3日、4日、5日、6日以上などの細胞のウイルス感染後の選択された時点で取得する。当業者であれば、他の公知のウイルス株と比較したウイルスの相対感染性に基づいてウイルス複製の評価のための好適な時点を選択することができる。一般的には、感染を少なくとも12時間、24時間、36時間、48時間、72時間、84時間、96時間以上進行させる。
指定された期間の感染後、培地を交換し、当業者には公知の任意のアッセイまたは手順に基づいて細胞の生存能力を決定する。生存能力を評価するためのアッセイの例は、代謝活性に基づいて細胞を可視化し、テトラゾリウム塩の着色したホルマザン生成物への還元能力を測定する比色アッセイ(例えば、MTTアッセイ、MTSアッセイまたはXTTアッセイ)である。他の酸化還元アッセイとしては、酸化還元染料レサズリンを蛍光最終生成物レソルフィンに変換する細胞の能力を測定するアッセイが挙げられる(McMillian et al. (2002) Cell Biol. Toxicology, 18:157−173;CellTiter−Blue(商標)Cell Viability Assay、Promega)。他の例においては、正常細胞と比較した損傷した、または死んだ細胞を介する送信電界の存在に基づく電界多項目細胞計数システムである、CASY細胞計数技術を用いて生存能力を評価することができる(例えば、CASY(登録商標)Model TT;Roche Innovatis AG)。さらなる例としては、限定されるものではないが、トリパンブルーまたはヨウ化プロピジウム染料排除アッセイ、乳酸デヒドロゲナーゼの測定(LDH;例えば、LDH Cytotoxicity Detection Kit、Clontech、カタログ番号630117を参照されたい)、スルホローダミンB(SRB)アッセイ(例えば、CytoScan(商標)SRB Cytotoxicity Assay、GBiosciences、カタログ番号786−213)、WSTアッセイ(例えば、Cytoscan(商標)WST−1 Cell Proliferation Assay、GBiosciences、カタログ番号786−212)、クローン形成アッセイおよびルシフェラーゼに基づくATPに基づくアッセイ(例えば、CelTiter−Glo(商標)Luminexcent Cell Viability Assay;Promega)が挙げられる。
一般的には、様々な対照を用いてアッセイを実施する。例えば、生存能力を評価するための任意のアッセイは、一般的には、細胞のみを含有する未処理のウェル(例えば、100%の生存)ならびに無細胞のウェル(0%の生存)を用いて実施する。また、クローン株試験ウェルに加えて、他の対照ウイルスを試験することができる。例えば、出発ウイルス調製物または混合物を、その細胞傷害効果について試験することができる。別の例においては、参照ウイルス株、例えば、公知の弱毒化組換え株を試験することができる。そのような株の例は、GLV−1h68または挿入された異種遺伝子を含有するその誘導体である。対照としてウイルスを添加する例においては、用いられるウイルスのMOI範囲は、試験されたウイルスクローン単離物と同じである。
細胞変性効果または細胞傷害効果を示すウイルスを選択する。例えば、試験クローン株は、それが細胞のみを含有する未処理のウェル(100%の生存)と比較して細胞生存能力の低下を示すことが決定された場合、細胞変性効果を示すものとして選択される。他の例においては、試験クローン株は、それが親ウイルス混合物で処理されたウェル中での細胞の生存能力と比較して細胞生存能力の低下を示すことが決定された場合、細胞変性効果を示すものとして選択される。さらなる例においては、試験クローン株は、それが弱毒化組換えウイルス(例えば、GLV−1h68またはその誘導体)などの公知の参照弱毒化ウイルス株で処理されたウェル中での細胞の生存能力と比較して細胞生存能力の低下を示すことが決定された場合、細胞変性効果を示すものとして選択される。上記の例のいずれにおいても、試験クローン株は、所与のMOIにおいて、細胞生存能力が対照細胞(未処理の細胞、ウイルス混合物で処理された細胞、または対照ウイルス株で処理された細胞)の生存能力の100%未満である場合、例えば、対照処理細胞の生存能力の約0%〜99%である場合、細胞傷害性を示すものとして選択される。
細胞生存能力の低下または減少は、試験されるクローン単離物が、対照処理細胞と比較して増加した細胞傷害性を示すことを意味する。細胞傷害性は、試験クローン株で処理された細胞と比較した対照処理細胞の細胞生存能力の比(生対照処理細胞%/生試験クローン株処理細胞%)として決定することができる。1.0より高い、例えば、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90または100より高い細胞傷害性の比を示すウイルスクローン株が選択される。特定の例においては、結果を、細胞層の50%が生きているMOI(ED50)として提示する。細胞傷害性を、試験クローン株処理細胞と比較した対照処理細胞のED50の比(対照処理細胞のED50/試験クローン株処理細胞のED50)として決定することができる。1.0より高い、例えば、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、10、10、10、10、10以上より高い細胞傷害性の比を示すウイルスクローン株が選択される。1.2または5などである活性の比は、ウイルスが参照または対照の細胞傷害性の120%または500%などを示すことを意味すると理解される。
c.腫瘍成長
治療のための候補としての選択のために、ウイルスは、それが腫瘍サイズの縮小を引き起こす、および/または腫瘍進行を遅延させる場合、抗腫瘍形成性を示すパラメータを示すものとして選択される。したがって、腫瘍成長またはサイズの減少を示すクローン株が選択される。腫瘍サイズは、腫瘍を担持するヒトまたはウイルスで処理された動物モデルにおいてインビボで評価することができる。腫瘍の縮小または腫瘍サイズを、体重、体積または身体測定などの当技術分野で公知の様々なアッセイにより評価することができる。
腫瘍担持動物モデルを作製することができる。腫瘍細胞を免疫不全げっ歯類に接種するか、または埋込むこと(例えば、皮下注射による)により作製された異種移植腫瘍、マウスまたはラット腫瘍細胞系を対応する免疫応答性マウスまたはラット株に接種すること(例えば、皮下注射による)により作製された同系腫瘍モデル、動物モデルに埋込まれた一次腫瘍の転移により作製された転移腫瘍、腫瘍細胞の起源として同じ種に腫瘍細胞を埋込むことにより作製された同種移植腫瘍、および動物の遺伝子操作により作製された自然発生腫瘍などの任意の公知の方法により、インビボでの腫瘍を作製することができる。腫瘍細胞のその起源となる組織または臓器への注入、例えば、乳房腫瘍細胞のマウス乳房脂肪体への埋込みにより、腫瘍モデルを同所的に作製することができる。上記モデルはいずれも、腫瘍細胞増殖を評価し、ならびに腫瘍質量を評価するための容易なアクセスを可能にするための一貫した再現性のある手段を提供する。
特定の例においては、異種移植モデルまたは同系モデルが用いられる。例えば、異なる腫瘍細胞型の細胞懸濁液(例えば、1x10〜5x10細胞/動物)を免疫応答性宿主(同系)または免疫不全宿主(例えば、ヌードもしくはSCIDマウス;異種移植)の右腋窩に皮下注射することにより、腫瘍を確立することができる。ヌードまたはSCIDマウスなどの、マウスにおけるヒト腫瘍異種移植モデルの例としては、限定されるものではないが、ヒト肺癌(A549細胞、ATCC番号CCL−185);ヒト乳房腫瘍(GI−101A細胞、Rathinavelu et al., Cancer Biochem. Biophys., 17:133−146 (1999));ヒト卵巣癌(OVCAR−3細胞、ATCC番号HTB−161);ヒト膵癌(PANC−1細胞、ATCC番号CRL−1469およびMIA PaCa−2細胞、ATCC番号CRL−1420);DU145細胞(ヒト前立腺がん細胞、ATCC番号HTB−81);ヒト前立腺がん(PC−3細胞、ATCC番号CRL−1435);結腸癌(HT−29細胞);ヒトメラノーマ(888−MEL細胞、1858−MEL細胞または1936−MEL細胞;例えば、Wang et al., (2006) J. Invest. Dermatol. 126:1372−1377を参照されたい);ならびにヒト線維肉腫(HT−1080細胞、ATCC番号CCL−121)およびヒト中皮腫(MSTO−211H細胞)が挙げられる。マウスにおけるラット腫瘍異種移植モデルの例としては、限定されるものではないが、グリオーマ腫瘍(C6細胞;ATCC番号CCL−107)が挙げられる。マウス腫瘍同種移植モデルの例としては、限定されるものではないが、マウスメラノーマ(B16−F10細胞;ATCC番号CRL−6475)が挙げられる。マウスにおけるネコ腫瘍異種移植モデルとしては、限定されるものではないが、ネコ線維肉腫(FC77.T細胞;ATCC番号CRL−6105)が挙げられる。マウスにおけるイヌ腫瘍異種移植モデルの例としては、限定されるものではないが、イヌ骨肉腫(D17細胞;ATCC番号CCL−183)が挙げられる。ヒト異種移植モデルおよび同系腫瘍モデルの非限定例を、以下の表3および表4に記載する。
Figure 2014513938
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腫瘍サイズおよび体積を、当業者には公知の技術に基づいてモニターすることができる。例えば、腫瘍サイズおよび体積を、ラジオグラフィー、超音波画像化、検視、カリパスの使用、マイクロCTまたは18F−FDG−PETによりモニターすることができる。腫瘍サイズは視覚的に評価することもできる。特定の例においては、腫瘍サイズ(直径)は、カリパスを用いて直接測定される。他の例においては、腫瘍体積は、カリパスまたは超音波評価により得られた腫瘍直径(D)の測定の平均値を用いて測定することができる。体積は、式V=Dxπ/6(カリパスを用いて測定された直径について)またはV=Dxdxπ/6(dが深さもしくは厚さである超音波を用いて測定された直径について)から決定することができる。例えば、カリパスの測定値は、腫瘍の長さ(l)および幅(w)からなり、腫瘍体積を、長さx幅x0.52として算出することができる。別の例においては、マイクロCTスキャンを用いて、腫瘍体積を測定することができる(例えば、Huang et al. (2009) PNAS, 106:3426−3430を参照されたい)。そのような例においては、マウスにOptiray Pharmacyのロベルソール(loversol)注射74%造影剤(例えば、741mgのロベルソール/mL)を注射し、マウスを麻酔し、MicroCat1Aスキャナーまたは他の類似するスキャナー(例えば、IMTek)(40kV、600μA、196回転ステップ、全角度もしくは回転=196)を用いてCT走査を行うことができる。ソフトウェア(例えば、RVA3ソフトウェアプログラム;ImTek)を用いて画像を再構成することができる。腫瘍体積を、利用可能なソフトウェア(例えば、Amira 3.1ソフトウェア;Mercury Computer Systems)を用いることにより決定することができる。
一度、埋込まれた腫瘍が所定のサイズまたは体積に達したら、モデルを、ウイルスによる処置のために用いることができる。正確な最終腫瘍体積は経験的に決定することができ、特定の腫瘍型ならびに分析の評価項目の関数である。一般的には、腫瘍体積が3cmより大きい場合、マウスを屠殺する。
腫瘍担持動物をウイルスに感染させる。感染のための投与経路は、皮下などの腹腔内であってよく、または腫瘍内もしくは静脈内であってもよい。ウイルスを、変化する用量で投与することができる。例えば、ウイルスを、1x10〜1x10pfuなどの約1x10〜1x10pfu、例えば、少なくとも1x10、少なくとも2x10、少なくとも3x10、少なくとも4x10もしくは少なくとも5x10pfuまたは約1x10、約2x10、約3x10、約4x10もしくは約5x10pfuで腫瘍担持動物に投与することができる。進行中の腫瘍を可視化し、当業者には公知の任意の技術を用いて腫瘍サイズおよび腫瘍体積を測定することができる。例えば、腫瘍体積または腫瘍サイズを、本明細書に記載の技術のいずれかを用いて測定することができる。腫瘍体積およびサイズを、ウイルス感染後一定期間にわたって定期的な間隔で、例えば、感染後1時間毎、6時間毎、12時間毎、24時間毎、36時間毎、2日毎、3日毎、4日毎、5日毎、6日毎、7日毎、1週間毎、3週間毎、1カ月毎またはそれ以上で評価または測定することができる。経時的な腫瘍体積の変化の中央値のグラフを作成し、曲線下総面積(AUC)を算出することができる。これを実施例4に例示する。また、治療指数を、式AUC未処置の動物−AUCウイルスで処置した動物/AUC未処置x100を用いて算出することもできる。
一般的には、同じ様式で、同時に、および同じ種類の腫瘍細胞を用いて作製された腫瘍担持動物を対照として用いる。そのような対照腫瘍担持動物は、未処置のままである(ウイルスに感染していない)ものを含む。さらなる対照動物としては、親ウイルス調製物もしくは混合物または公知の弱毒化組換え株などの参照ウイルス株に感染させたものが挙げられる。そのような株の例は、GLV−1h68または挿入された異種遺伝子を含有するその誘導体である。腫瘍担持動物を対照としての親ウイルス調製物もしくは混合物または他の参照株に感染させる例においては、投与されるウイルス量(例えば、pfu)は、試験されるウイルスクローン株と同じである。
対照処置または未処置腫瘍担持動物と比較して腫瘍サイズ(例えば、直径)、体積または体重の減少を媒介するウイルスが選択される。対照処置または未処置腫瘍担持動物と比較した腫瘍サイズ、体積または体重の減少は、ウイルス自体が腫瘍の退縮もしくは縮小を媒介するか、またはウイルスが対照処置もしくは未処置腫瘍担持動物と比較して腫瘍進行の遅延を媒介することを意味すると理解される。腫瘍の縮小または腫瘍進行の遅延は、抗腫瘍形成性を示すパラメータである。
例えば、試験クローン株は、対照処置または未処置腫瘍担持動物と比較して動物中の腫瘍サイズの視覚的評価に基づいて腫瘍サイズまたは体積の減少を媒介するものとして選択される。他の例においては、試験クローン株は、未処置腫瘍担持動物と比較して、または親ウイルス混合物もしくは別の参照ウイルス株(例えば、弱毒化組換えウイルス)で処置された腫瘍担持動物と比較して当技術分野で公知の任意の測定法(例えば、カリパスの使用)により評価された場合に腫瘍サイズの直径が減少している場合、腫瘍サイズまたは体積の減少を媒介するものとして選択される。さらなる例においては、試験クローン単離物は、未処置腫瘍担持動物と比較して、または親ウイルス調製物もしくは混合物または別の参照ウイルス株(例えば、弱毒化組換えウイルス)で処置された腫瘍担持動物と比較して、当業者には公知の任意の技術により評価された場合に腫瘍体積が減少している場合、腫瘍サイズまたは体積の減少を媒介するものとして選択される。腫瘍サイズまたは体積の比較は感染後の任意の所定の時間に行うことができ、当業者によって経験的に決定することができると理解される。いくつかの例においては、比較を、未処置の対照を屠殺する日に行うことができる。他の例においては、総AUCの分析を行い、AUC値を、感染期間にわたって腫瘍のサイズおよび体積の指示因子として比較することができる。
腫瘍サイズまたは体積に対するウイルスの効果を、試験クローン株で処置された動物と比較した、対照処置動物の感染後の指定の時間での腫瘍サイズまたは体積の比として提示することができる(対照処置動物の腫瘍サイズまたは体積/クローン単離物処置動物の腫瘍サイズまたは体積)。1.0より高い、例えば、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50以上である腫瘍縮小の比を示すウイルスクローンが選択される。特定の例においては、結果を、処置の経過中の総AUC面積の比として提示する(対照処置動物の腫瘍サイズまたは体積のAUC/クローン単離物処置動物の腫瘍サイズまたは体積のAUC)。1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50以上より高いAUCにより測定された腫瘍縮小の比を示すウイルスクローンが選択される。1.2または5などの比は、ウイルスが腫瘍サイズまたは体積の減少をもたらし、参照または対照と比較して120%または500%などの抗腫瘍形成活性を示すことを意味すると理解される。
特定の例においては、治療指数は、腫瘍サイズまたは体積に対するウイルスの効果の尺度として決定される。親ウイルス調製物もしくは混合物または対照参照ウイルス株(例えば、弱毒化組換えウイルス)の治療指数と比較して、少なくとも120%、少なくとも130%、少なくとも140%、少なくとも150%、少なくとも160%、少なくとも170%、少なくとも180%、少なくとも190%、少なくとも200%、少なくとも250%、少なくとも300%、少なくとも400%、少なくとも500%、少なくとも600%、少なくとも700%、少なくとも800%以上であるか、または少なくとも約120%、少なくとも約130%、少なくとも約140%、少なくとも約150%、少なくとも約160%、少なくとも約170%、少なくとも約180%、少なくとも約190%、少なくとも約200%、少なくとも約250%、少なくとも約300%、少なくとも約400%、少なくとも約500%、少なくとも約600%、少なくとも約700%、少なくとも約800%以上であるか、または120%、130%、140%、150%、160%、170%、180%、190%、200%、250%、300%、400%、500%、600%、700%、800%以上である治療指数を示すウイルスクローンが選択される。
さらなる例においては、腫瘍を動物から収穫し、計量することができる。ウイルスに感染させなかった対照腫瘍担持動物から収穫された腫瘍と比較して腫瘍重量の減少をもたらすウイルスを選択することができる。その重量を、感染後の同じ時間に対照処置動物から収穫された腫瘍と比較することもできる。重量の変化を、腫瘍重量の比として提示することができる(対照処置動物の腫瘍重量/クローン単離物処置動物の腫瘍重量)。1.0より高い、例えば、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50以上より高い腫瘍重量の比を示すウイルスクローンが選択される。1.2または5などである腫瘍重量の比は、ウイルスが腫瘍重量の減少をもたらし、参照または対照と比較して120%または500%などの抗腫瘍形成活性を示すことを意味すると理解される。
さらなる例においては、収穫された腫瘍を溶解することができる。例えば、腫瘍の溶解は、動物から腫瘍を取り出した直後に数回(例えば、少なくとも2回、3回または4回)、収穫された腫瘍を凍結解凍することによるものであってよい。例えば、腫瘍を、除去の2時間以内の3回の凍結解凍サイクルにより溶解する。腫瘍溶解物中のウイルスを上記のように力価測定し(titter)、それぞれの腫瘍試料中のウイルス量を決定することができる。いくつかの例においては、ウイルス力価を、組織重量に対して正規化された組織培養感染用量(TCID50/mg組織)として表すことができる。
特定の例においては、動物中の他の臓器または組織に対するウイルスの効果を評価することができる。例えば、他の臓器を動物から収穫し、計量し、ウイルス力価決定のために溶解することができる。
4.毒性/安全性
単離されたウイルスを、その毒性/安全性特性を示すパラメータについてさらに試験する。ウイルスは、宿主の健康状態を悪化させる1つまたは複数の化合物を製造することによってその宿主に対して毒性となり得る。宿主に対する毒性は、敗血性ショック、神経学的作用、または筋肉作用などの様々な様式のいずれかで現れ得る。宿主に対して低下した毒性を有する本明細書で提供されるウイルスが選択される。本発明の方法および組成物のウイルスの低下した毒性は、宿主が毒性効果を経験しない毒性から、宿主が典型的には微生物の毒性効果で死亡しない毒性までの範囲であってよい。
ウイルスの毒性または安全性を示すパラメータを、インビトロまたはインビボで試験することができる。典型的には、評価はインビボである。例示的方法としては、対象(例えば、動物モデル)へのウイルスの投与ならびに限定されるものではないが、対象の生存期間、体重の減少、発熱、発疹もしくは他のアレルギー、疲労または腹痛などの副作用の存在、対象における免疫応答の誘導、ウイルスの組織分布、放出される腫瘍抗原の量および膿疱形成の減少速度などの毒性と関連する1つまたは複数の特性の評価が挙げられる。したがって、上記パラメータのいずれかを、ウイルスの毒性/安全性を示すものとして評価することができる。最小限の毒性を示すウイルスが選択される。
上記の通り、対象(例えば、腫瘍担持動物モデルなどの動物)をウイルスに感染させる。感染のための投与経路は、皮下などの腹腔内であってよく、または腫瘍内もしくは静脈内であってよい。ウイルスを様々な用量で投与することができる。例えば、ウイルスを、1x10〜1x10pfuなどの約1x10〜1x10pfu、例えば、少なくとも1x10、少なくとも2x10、少なくとも3x10、少なくとも4x10もしくは少なくとも5x10pfuまたは約1x10、約2x10、約3x10、約4x10もしくは約5x10pfuまたは1x10、2x10、3x10、4x10もしくは5x10pfuで腫瘍担持動物に投与することができる。ヒトについては、ウイルスを、1x10〜1x1010pfuまたは1x10〜1x1010pfuなどの約1x10〜1x1014pfu、例えば、少なくとも1x10、少なくとも2x10、少なくとも3x10、少なくとも4x10、もしくは少なくとも5x10pfuまたは約1x10、約2x10、約3x10、約4x10、もしくは約5x10pfuで投与することができる。対象の生存期間および体重などの毒性を示すパラメータを、経時的にモニターすることができる。例えば、生存期間および体重を、ウイルス感染後に一定期間にわたって定期的な間隔で、例えば、感染後1時間毎、6時間毎、12時間毎、24時間毎、36時間毎、2日毎、3日毎、4日毎、5日毎、6日毎、7日毎、週毎、3週毎、毎月またはそれ以上の間隔でモニターすることができる。
一般的には、対照対象(例えば、腫瘍担持動物モデルなどの動物モデル)を同様にモニターする。そのような対照対象は、未処置のままである(ウイルスに感染させていない)ものを含む。さらなる対照対象としては、親ウイルス調製物もしくは混合物または公知の弱毒化組換え株などの参照ウイルス株に感染させたものが挙げられる。そのような株の例は、GLV−1h68または挿入された異種遺伝子を含有するその誘導体である。対象を対照として親ウイルス調製物もしくは混合物または他の参照株に感染させる例においては、投与されるウイルス量(例えば、pfu)は、試験されるウイルスクローン単離物と同じである。
いくつかの実施形態においては、ウイルスは、宿主が典型的には、腫瘍、転移または壊死臓器または組織に対する効果を超えて、宿主中のウイルスの存在から有意な長期的効果を有さないような低下した毒性のものである。例えば、低下した毒性は、約1カ月未満継続する少しの発熱または少しの感染、および発熱または感染後に宿主が発熱または感染の結果もたらされる副作用を経験しないことであってよい。別の例においては、低下した毒性を、微生物の投与後の宿主の体重の約5%以下の意図せぬ減少として測定することができる。他の例においては、ウイルスは宿主に対する毒性を有さない。
例えば、ウイルスは、対照または参照株と比較した対象の生存期間の効果に基づいて選択される。親ウイルス調製物もしくは混合物または他の参照株(例えば、弱毒化株)で処置した対象と比較して類似する生存期間を有する対象をもたらすウイルスが選択される。特に、親ウイルス調製物もしくは混合物または他の参照株(例えば、弱毒化株)で処置した対象と比較してより良好な、または改善された生存期間を有する対象をもたらすウイルスが選択される。一般的には、処置された期間にわたって試験された対象の100%の生存をもたらすウイルスが選択される。例えば、0%の対照未処置対象が生存する期間で対象の100%の生存をもたらすウイルスが選択される。
いくつかの例においては、ウイルスは、対照または参照ウイルスと比較した対象の体重に対する効果に基づいて選択される。一般的には、処置の経過にわたる対象の体重の減少または低下は、処置の毒性または病原性と関連する。いくつかの例においては、親ウイルス調製物もしくは混合物または他の参照株(例えば、組換え株)で処置された対象と類似する対象の体重に影響するウイルスが選択される。他の例においては、親ウイルス調製物もしくは混合物または他の参照株(例えば、組換え株)で処置された対象と比較して対象の体重の減少をもたらさないか、または対象の体重のより少ない減少をもたらすウイルスが選択される。特に、ウイルスによる処置の経過にわたって、対象の体重の増加をもたらすウイルスクローンが選択される。
5.ゲノム分析
所望により、クローン単離物を精製し、ゲノムを分析して選択された単離物の配列の同種性を評価することができる。一般的には、配列が同種であるクローン株が選択される。限定されるものではないが、配列決定、制限酵素分析、PCR、サザンブロットまたはタンパク質発現などの様々な方法を用いて、ウイルスの同一性および/または同種性を確認することができる。例えば、選択されたクローン単離物を、許容状態の細胞中で増殖させ、細胞を収穫し、ウイルス粒子を回収することができる。ゲノムウイルスDNAを、当業者には公知の様々な手順を用いて抽出することができる。例えば、プロテイナーゼK、次いで、フェノール−クロロホルム抽出を用いて、精製されたビリオンからDNAを抽出することができる(Earl et al., in Ausubel et al., (eds) Current protocols in molecular biology, vol. 3, pages 16.17.1−16.19−7 (1998)を参照されたい)。DNAの配列決定を、当業者には公知の任意の方法により完了することができる。例えば、ショットガン手法、次いで、様々なソフトウェア、例えば、TIGR Assemblerソフトウェア(Sutton et al. (1995) Genome Science & Tech., 1:9−19)またはLinuxプラットフォーム上のStadenソフトウェアパッケージ(Staden (1991) Nucleic Acids Res. 19:3907−3911; Bonfield et al. (1995) Nucleic Acids. Res., 23:4992−4999)を用いる、および様々なギャップ充填戦略(例えば、Flint et al. (1998) DNA Seq., 8:241−245を参照されたい)を用いるアセンブリーにより;ランダムプライミング法(例えば、Djikeng et al. (2008) BMC Genomics, 9:5)により;または全ゲノム増幅および直接配列決定技術(Mizutani et al. (2007) Emerging Infectious Diseases, 13:322−324)により、配列決定を行うことができる。
C.単離されたウイルスクローン株
ワクシニアウイルス株LIVPの単離されたウイルスクローンが本明細書で提供される。このクローン株は、ワクシニアウイルス株LIVPに由来する。
1.LIVP
LIVPは、Lister(ATCCカタログ番号VR−1549)に由来するワクシニア株である。ワクシニアウイルスは、単一の連続ポリヌクレオチド鎖から作られる約180,000塩基対の長さの線状二本鎖DNAゲノムを有する(Baroudy et al. (1982) Cell, 28:315−324)。その構造は10,000塩基対の逆位末端反復(ITR)の存在に起因する。ITRはゲノム複製に関与する。ゲノム複製は、高分子量コンカテマー(感染細胞から単離される)の形成を誘導し、続いて、それが切断され、修復されてウイルスゲノムを作る自己プライミングを含むと考えられる。例えば、Traktman, P., Chapter 27, Poxvirus DNA Replication, pp. 775−798, in DNA Replication in Eukaryotic Cells, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1996)を参照されたい。そのゲノムは、約250個の遺伝子をコードする。一般的には、中央に位置する遺伝子がウイルス複製にとって必須である(かくして、保存される)が、2つの末端の近くの遺伝子が宿主範囲およびビルレンスなどのより末梢の機能を行うように、セグメント化されていない非感染性ゲノムが配置される。ワクシニアウイルスは、一般的原理として、重複しないセット中に配置されるオープンリーディングフレーム(ORF)を用いることにより示差的遺伝子発現を実施する。
本明細書の他の場所に記載される通り、LIVP株は、Lister Institute of Viral Preparations、Moscow、Russia;Microorganism Collection of FSRI SRC VB Vectorから取得するか、またはMoscow Ivanovsky Institute of Virology(C0355 K0602)から取得することができる。親LIVP株は、配列が異種であることが報告されている(例えば、Zhang et al. (2009) Mol. Genet. Genomics, 282:417−435を参照されたい)。LIVPの親ゲノムの配列は、配列番号10に記載される。
挿入された異種DNAの非存在下で存在する組換えLIVPウイルスと比較して改善された特性を示すLIVPクローン株が本明細書で提供される。組換えLIVPウイルスが作製された。例えば、GLV−1h68(RVGL21とも命名される、配列番号9;米国特許出願公開第2005−0031643号、現在は米国特許第7,588,767号、第7,588,771号、第7,662,398号に記載されている)は、F14.5L(LIVP中ではF3とも命名されている)遺伝子座、チミジンキナーゼ(TK)遺伝子座、およびヘマグルチニン(HA)遺伝子座中に検出可能なマーカータンパク質をコードする発現カセットである、遺伝子座中にDNA挿入物を含有する弱毒化ウイルスである。特に、GLV−1h68は、F14.5L遺伝子座中に挿入されたワクシニア合成初期/後期プロモーターPSEL((PSEL)Ruc−GFP)の制御下のRuc−GFP cDNA分子(レニラルシフェラーゼをコードするDNAとGFPをコードするDNAとの融合物)を含有する発現カセット;TK遺伝子座中に挿入されたワクシニア初期/後期プロモーターP7.5K((P7.5K)LacZ)の制御下のβ−ガラクトシダーゼをコードするDNAおよびワクシニア合成初期/後期プロモーターPSEL((PSEL)rTrfR)に対して転写にとって逆方向に位置するラットトランスフェリン受容体をコードするDNAを含有する発現カセット(得られるウイルスは、そのタンパク質をコードするDNA分子がカセット中のプロモーターに対して転写にとって逆方向に位置するため、トランスフェリン受容体タンパク質を発現しない);ならびにHA遺伝子座中に挿入されたワクシニア後期プロモーターP11k((P11k)gusA)の制御下のβ−グルクロニダーゼをコードするDNA分子を含有する発現カセットを含む。他の組換えLIVPウイルスは、GLV−1h68から誘導され、遺伝子産物または複数の遺伝子産物をコードする異種DNAを含有する(例えば、米国特許出願公開US2003−0059400、US2003−0228261、US2009−0117034、US2009−0098529、US2009−0053244、US2009−0081639およびUS2009−0136917;米国特許第7,588,767号および第7,763,420号;ならびに国際特許出願公開第WO2009/139921号を参照されたい)。そのような組換えウイルスの例は、GLV−1h64(配列番号326に記載される)である。
2.LIVPクローン株
本明細書で提供されるクローン株は、LIVPに由来し、配列番号10に記載の親配列とは異なるゲノムを有する。本明細書で提供されるクローン株は、GLV−1h68と命名された組換えまたは改変ウイルス株(配列番号9に記載のゲノムを有する)と比較してより高い抗腫瘍形成性および/または低下した毒性を示す。特に、本明細書で提供されるクローン株は、LIVPから増殖させたウイルス調製物中に存在する。したがって、このクローン株は、非ウイルス異種タンパク質をコードするオープンリーディングフレームを含有する非ウイルス異種核酸を含有しない。
本明細書で提供されるクローン株は、配列番号10に対して少なくとも70%、例えば、少なくとも75%、80%、85%または90%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を有する。例えば、前記クローン株は、配列番号10に対して少なくとも91%、92%、93%、94%、95%、95%、97%、98%、99%、99.1%、99.2%、99.3%、99.4%、99.5%、99.6%、99.7%、99.8%、99.9%の同一性を有するが、100%未満同一であるヌクレオチド配列を有する。本明細書で提供されるそのようなLIVPクローンウイルスは、配列番号10に記載のヌクレオチド配列を有する親LIVP株と比較して1つまたは複数のオープンリーディングフレーム(ORF)において異なるウイルスを含む。例えば、本明細書で提供されるLIVPクローンウイルスは、配列番号10に記載のアミノ酸の配列を有する親LIVP株と比較して1つまたは複数のORFにおいて異なるウイルスを含む。本明細書で提供されるLIVPクローンウイルス株は、配列番号10と比較して任意のORF中の任意の1つもしくは複数のヌクレオチド中にヌクレオチドの欠失もしくは突然変異を含んでもよく、または配列番号10と比較してウイルスDNAの付加もしくは挿入を含んでもよい。例えば、本明細書で提供されるLIVPクローンウイルス株は、配列番号10と比較して、gl001/290、gl009/283、gl010/282、gl011/280、gl015、gl032、gl034、gl035、gl037、gl069、gl077、gl079、gl082、gl084、gl088、gl093、gl225、gl230、gl239、gl241、gl257、gl264、gl270、gl273、gl274、gl277/105、gl280/010およびgl283/009と命名されたORF中の1つまたは複数のヌクレオチドのヌクレオチド欠失、突然変異または付加(すなわち、挿入)を含んでもよい。一例においては、トランケートされたタンパク質をコードするORFを有するLIVPクローンウイルス株が提供される。他の例においては、ORFのプロモーター領域中に挿入、欠失または突然変異を含有するLIVPクローンウイルス株が本明細書で提供される。特定の例においては、ORF中の1つまたは複数のヌクレオチドの挿入、欠失または突然変異は、非機能的タンパク質(例えば、活性ではない)の生成をもたらすか、またはウイルスによるタンパク質の生成を排除する。
本明細書で提供されるLIVPクローン株は、異種タンパク質をコードするオープンリーディングフレームを含有する異種核酸を含むように改変された改変または組換えウイルス株を含まない。例えば、本明細書で提供されるLIVPクローン株は、GLV−1h68(配列番号9に記載される)と命名された組換えウイルスまたはそれから誘導される他の組換えウイルス、例えば、GLV−164(配列番号326に記載される)と命名されたウイルスもしくはGLV−li69(配列番号3に記載される)と命名されたウイルスに含まれるヌクレオチド配列を含まない。一例においては、本明細書で提供されるクローン株は、Lister Institute of Viral Preparations、Moscow、Russiaから得られたLIVP株と比較して改善されたか、またはより良好な抗腫瘍形成性を示し、LIVP株は、配列番号10に記載のヌクレオチド配列を有し、および/またはGLV−1h68と命名された組換えLIVP株は配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有する。特定の例においては、本明細書で提供されるクローン株は、配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有する組換えLIVP株GLV−1h68と比較して、類似する抗腫瘍形成性または低い腫瘍形成性(すなわち、改善されたか、もしくはより良好な抗腫瘍形成性)を示す。例えば、本明細書で提供されるLIVPクローン株は、Lister Institute of Viral Preparations、Moscow、Russiaから得られたLIVP株と比較して改善されたか、またはより良好な抗腫瘍形成活性を示し、LIVP株は配列番号10に記載のヌクレオチド配列を有し、および/またはGLV−1h68と命名された組換えLIVP株は配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有し、例えば、120%〜1000%、例えば、少なくとも120%、130%、140%、150%、160%、170%、180%、190%、200%、250%、300%、400%、500%、1000%以上の抗腫瘍形成活性を示す。上記のセクションBに記載された抗腫瘍形成性を示すパラメータに関するインビトロまたはインビボ試験のいずれかを用いて、抗腫瘍形成性を決定することができる。例えば、Lister Institute of Viral Preparations、Moscow、Russiaから得られたLIVP株、配列番号10に記載のヌクレオチド配列を有するLIVP株および/または配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有するGLV−1h68と命名された組換えLIVP株と比較して、本明細書で提供されるLIVPクローン株は、インビトロまたはインビボでのアッセイまたはモデルにおける腫瘍細胞の増加した細胞傷害性;インビトロまたはインビボでのアッセイまたはモデルにおける腫瘍成長の減少または腫瘍縮小の増加;インビトロまたはインビボでのアッセイまたはモデルにおける腫瘍体積、サイズまたは体重の減少;インビトロまたはインビボでのアッセイまたはモデルにおける腫瘍細胞中での複製または蓄積の増加;およびインビトロまたはインビボでのアッセイまたはモデルにおける腫瘍細胞中でのウイルス遺伝子、腫瘍タンパク質ならびに/またはウイルス複製および/もしくは感染性と相関するハウスキーピング遺伝子の発現の増加を示す。
別の例においては、本明細書で提供されるクローン株は、Lister Institute of Viral Preparations、Moscow、Russiaから得られたLIVP株、配列番号10に記載のヌクレオチド配列を有するLIVP株および/または配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有するGLV−1h68と命名された組換えLIVP株と比較して、低毒性(すなわち、低ビルレンス)である。他の例においては、本明細書で提供されるクローン株は、配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有する組換えLIVP株GLV−1h68と比較して類似する毒性または低い毒性を示す。毒性またはビルレンスを示すパラメータとしては、限定されるものではないが、対象の生存率の低下または減少、体重の減少、発熱、発疹もしくは他のアレルギー、疲労または腹痛などの副作用の存在、対象における免疫応答の誘導、ウイルスの組織分布、放出される腫瘍抗原量および膿疱形成速度の減少が挙げられる。上記のセクションBに記載のインビトロまたはインビボ試験のいずれかを用いて、毒性またはビルレンスを決定することができる。本明細書で提供されるLIVPクローン株は、Lister Institute of Viral Preparations、Moscow、Russiaから得られたLIVP株、配列番号10に記載のヌクレオチド配列を有するLIVP株および/または配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有するGLV−1h68と命名された組換えLIVP株と比較して、0%〜99%、例えば、99%、98%、97%、96%、95%、90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%、5%未満またはそれより低い毒性を示す。他の例においては、本明細書で提供されるLIVPクローン株は、毒性を示すパラメータを評価するためのアッセイまたは方法において、配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有するLIVP株GLV−1h68と比較して、70%〜120%、例えば、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも100%、少なくとも110%、少なくとも115%もしくは少なくとも120%、または約70%、約80%、約90%、約95%、約100%、約110%、約115%もしくは約120%または70%、80%、90%、95%、100%、110%、115%もしくは120%の毒性または抗腫瘍形成活性を示す。
特定の例においては、本明細書で提供されるクローン株は、Lister Institute of Viral Preparations、Moscow、Russiaから得られたLIVP株、配列番号10に記載のヌクレオチド配列を有するLIVP株および/または配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有するGLV−1h68と命名された組換えLIVP株と比較して低毒性(すなわち、低ビルレンス)であり、改善された抗腫瘍形成性を示す。例えば、本明細書で提供されるクローン株は、GLV−1h68と命名された組換えLIVP株(配列番号9)と比較して低毒性であり、改善されたか、またはより高い抗腫瘍形成性を示す。
例えば、前記クローン株は、抗腫瘍形成活性を誘導するのに有効な量で対象に投与した場合に低毒性(すなわち、低ビルレンス)である。当業者であれば、そのような量を経験的に決定することができ、それは特定の対象、処置される疾患または状態、腫瘍またはがんの種類、疾患のステージまたは進行および他の同様の因子などの様々な因子に依存する。マウスまたは他の類似するサイズの対象の処置のためには、クローン株の治療量の例は、1x10〜1x10pfuなどの約1x10〜1x10pfuの範囲にある、例えば、少なくとも1x10、少なくとも1x10、少なくとも1x10、少なくとも2x10、少なくとも3x10、少なくとも4x10もしくは少なくとも5x10pfuまたは約1x10、約1x10、約1x10、約2x10、約3x10、約4x10もしくは約5x10pfuまたは1x10、1x10、1x10、2x10、3x10、4x10もしくは5x10pfuである。ヒト対象または他の類似するサイズの対象の処置のためには、クローン株の治療量の例は、1x10〜1x1010pfuなどの約1x10〜1x1010pfuまたは1x10から1x1010pfuまでの間の範囲にある、例えば、少なくとも1x10、少なくとも1x10、少なくとも1x10、少なくとも2x10、少なくとも3x10、少なくとも4x10もしくは少なくとも5x10pfuまたは約1x10、約1x10、約1x10、約2x10、約3x10、約4x10もしくは約5x10pfuである。投薬レジメンは、本明細書の他の場所に記載のように変化してもよい。特に、本明細書で提供されるLIVPクローン株は、処置レジメンの経過にわたって、対象の100%の生存を示し、処置の経過にわたって対象の体重の影響する減少または低下を伴わない。一例においては、本明細書で提供されるクローン株は、対象に投与された場合、同じか、または類似する治療量のLister Institute of Viral Preparations、Moscow、Russiaから得られたLIVP株、配列番号10に記載のヌクレオチド配列を有するLIVP株および/または配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有するGLV−1h68と命名された組換えLIVP株を投与された対象の生存率と比較して増加した生存率を示す。
本明細書で提供される単離されたLIVPクローンウイルスは、細胞系中での反復継代により増殖させたLIVPのプラーク単離から誘導することができる。例えば、LIVPクローン単離物を、孵化鶏卵培養物、ニワトリ胚線維芽細胞(CEF)、HeLA S3細胞、CV−1細胞またはBHK−21細胞中でのウイルスの継代により取得することができる。本明細書で提供されるLIVPクローン単離物は、配列において同種である。本明細書で提供されるLIVPクローンウイルスの例は、抗腫瘍形成特性および低下した毒性を示す本明細書に記載の方法において選択されたクローン単離物である。
LIVPクローン株の例
本明細書で提供されるLIVPクローン株としては、配列番号1のヌクレオチド10,073〜180,095、配列番号2のヌクレオチド11,243〜182,721、配列番号4のヌクレオチド6,264〜181,390、配列番号5のヌクレオチド7,044〜181,820、配列番号6のヌクレオチド6,674〜181,409、配列番号7のヌクレオチド6,716〜181,367もしくは配列番号8のヌクレオチド6,899〜181,870、またはその相補体に対応するヌクレオチド配列を有するものが挙げられる。本明細書で提供されるLIVPクローン株は、一般的には、左および/または右の逆位末端反復(ITR)に対応する末端ヌクレオチドも含む。本明細書で提供されるLIVPクローン株の例としては、配列番号1、2、4、5、6、7もしくは8に記載のヌクレオチド配列を有するもの、またはその相補体、または配列番号1、2、3、4、5、6、7もしくは8に記載のヌクレオチド配列を有するクローン株と類似する毒性および抗腫瘍形成性を示すものが挙げられる。
本明細書で提供されるLIVPクローン株はまた、配列番号1、2、3、4、5、6、7または8に記載のヌクレオチド配列を有するウイルスの配列と類似するが、同一ではない配列を有する、これらのウイルスのいずれかの変異体も含む。特に、ウイルス変異体は、例えば、配列番号1、2、3、4、5、6、7もしくは8に記載のヌクレオチド配列、またはその相補体と少なくとも97%、98%または99%以上同一である、例えば、少なくとも99%同一であるヌクレオチド配列を含んでもよい。例えば、ウイルス変異体は、例えば、配列番号1、2、3、4、5、6、7もしくは8に記載のヌクレオチド配列、またはその相補体と少なくとも99.1%、99.2%、99.3%、99.4%、99.5%、99.7%、99.8%、99.9%、99.95%、99.99%、99.995%または99.999%以上同一であるヌクレオチド配列を含んでもよい。クローン株変異体は、配列番号1、2、3、4、5、6、7または8に記載のヌクレオチド配列を有するクローン株と類似する毒性および抗腫瘍形成性を示す。
本明細書で提供されるLIVPのクローン株の例は、LIVP1.1.1、LIVP2.1.1、LIVP4.1.1、LIVP5.1.1、LIVP6.1.1、LIVP7.1.1もしくはLIVP8.1.1またはクローン株LIVP1.1.1、LIVP2.1.1、LIVP4.1.1、LIVP5.1.1、LIVP6.1.1、LIVP7.1.1もしくはLIVP8.1.1のいずれかと類似する毒性および抗腫瘍形成性を示すクローン株である。クローン株またはその調製物を、親LIVP、LIVP1.1.1、LIVP2.1.1、LIVP4.1.1、LIVP5.1.1、LIVP6.1.1、LIVP7.1.1もしくはLIVP8.1.1、またはその変異体が培養された培養細胞から単離することができる。例えば、クローン株またはその調製物を、親LIVP、LIVP1.1.1、LIVP2.1.1、LIVP4.1.1、LIVP5.1.1、LIVP6.1.1、LIVP7.1.1もしくはLIVP8.1.1、またはその変異体が増殖された細胞培養物からLIVPクローンを単離することにより取得することができる。いくつかの例においては、クローン株は、親ウイルス調製物もしくは混合物または他の参照株と比較して改善された抗腫瘍形成性および最小限の毒性を示すクローン株を同定するための上記の方法によりウイルス混合物から単離される。本明細書で提供される単離されたLIVPクローンウイルス株の例としては、ウシ皮膚上へのLister株の適合化により生成されたLIVP混合物(Lister Institute of Viral Preparations、Moscow、Russiaにより生成されたLIVP)から選択される単離されたLIVPクローンウイルス株が挙げられる。
D.LIVP株の改変
そのゲノム配列が改変された改変LIVPウイルス株が本明細書で提供される。ワクシニアウイルスの線状dsRNAウイルスゲノムは約200kbのサイズであり、合計約250個の遺伝子をコードする。ワクシニアウイルスゲノムは、外来遺伝子の大きい運搬能力を有し、最大で25kbの外因性DNA断片(ワクシニアゲノムサイズの約12%)を挿入することができる。いくつかのワクシニア株のゲノムは完全に配列決定されており、多くの必須および非必須遺伝子が同定されている。異なる株間での高い配列相同性に起因して、あるワクシニア株からのゲノム情報を、他の株において改変ウイルスを設計および作製するために用いることができる。最後に、遺伝子操作による改変ワクシニア株の製造のための技術は、確立されている(Moss, Curr. Opin. Genet. Dev. 3: 86−90 (1993); Broder and Earl, Mol. Biotechnol. 13: 223−245 (1999); Timiryasova et al., Biotechniques 31: 534−540 (2001))。
例えば、配列番号1(LIVP1.1.1)、配列番号2(LIVP2.1.1)、配列番号4(LIVP4.1.1)、配列番号5(LIVP5.1.1)、配列番号6(LIVP6.1.1)、配列番号7(LIVP7.1.1)、配列番号8(LIVP8.1.1)または配列番号9(GLV1h68)に記載のゲノム配列と比較してゲノム配列が改変されたLIVPウイルスが本明細書で提供される。改変は、核酸の突然変異、挿入、欠失、もしくは置換(置き換え)などのウイルスのゲノムに対する任意の変化またはウイルスのゲノム配列の他の改変を含んでもよい。例えば、本明細書で提供されるウイルスを、ウイルスのゲノム中に挿入されたか、またはゲノム中で置き換えられた1つまたは複数の異種核酸分子を含有するように改変することができる。一例においては、改変は、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500個以上のヌクレオチドなどの、1つまたは複数のヌクレオチドの挿入または置き換えを含んでもよい。
異種核酸分子は、オープンリーディングフレームを含んでもよく、または非コード配列であってよい。いくつかの事例においては、異種核酸はウイルス遺伝子の全部または一部を置き換える。ウイルス遺伝子を、別のウイルスに由来する相同な遺伝子または異なる遺伝子と置き換えることができる。他の例においては、本明細書で提供されるウイルスを、1つまたは複数の異種核酸分子の挿入により改変することができる。例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10個以上の異種核酸分子を挿入することができる。一般的には、挿入される異種核酸は、オープンリーディングフレームを含有し、遺伝子のコード領域に対応するヌクレオチドの連続配列である。例えば、異種遺伝子をコードする異種核酸分子を挿入することができる。一般的には、異種遺伝子は、非ウイルスタンパク質をコードする遺伝子である。挿入されるか、または置き換えられる遺伝子を、腫瘍細胞などの宿主細胞の感染後にウイルスゲノムから転写および/または翻訳させることができる。以下に記載のように、異種核酸は、遺伝子の発現を制御する調節配列を含有してもよい。例えば、異種核酸を、オープンリーディングフレームの発現のためのプロモーターに作動可能に連結することができる。
本明細書で提供されるウイルスの改変は、毒性または抗腫瘍形成性を示すパラメータと関連するものなどの、ウイルスの特徴または特性の改変をもたらし得る。挿入、突然変異または欠失の例は、改変を含有しないクローン株に対する弱毒化ワクシニアウイルスをもたらすものである。例えば、挿入、突然変異または欠失は、例えば、毒性を低下させる、感染性を低下させる、複製する能力を低下させる、またはワクシニアウイルスが蓄積することができる非腫瘍臓器もしくは組織の数を低下させることにより、クローン株の病原性を減少させることができる。挿入、突然変異または欠失の他の例としては、限定されるものではないが、ウイルスの抗原性を増加させるもの、検出または画像化を可能にするもの、ウイルスの弱毒性を変化させるもの、および感染性を変化させるものが挙げられる。改変を、例えば、ヌクレオチド代謝、宿主相互作用およびウイルス形成に関与する遺伝子中で行うことができる。
例えば、本明細書で提供される改変クローン株は、改変を含有しないクローン株と比較して低下した毒性または病原性を示すことができる。別の例においては、本明細書で提供される改変クローン株は、改変を含有しないクローン株と比較して改善された抗腫瘍形成性を示すことができる。例えば、改変クローン株は、腫瘍中に選択的に蓄積する能力、細胞を溶解するか、または細胞死を引き起こす能力、腫瘍細胞に対する免疫応答を惹起する能力、免疫原性および複製能力の改善を示すことができる。他の例においては、改変クローン株は、低下した毒性および増加した抗腫瘍形成性を示す。
他の例においては、タンパク質の発現および/またはRNA分子の発現のための遺伝子をコードする異種核酸分子の挿入により、改変を行うことができる。1つまたは複数の異種核酸分子が、例えば、治療遺伝子産物;診断、モニタリングもしくは画像化に用いることができる遺伝子産物などの、検出可能な遺伝子産物または検出可能なシグナルを誘導することができる遺伝子産物;腫瘍治療のための抗原などの抗原(例えば、スーパー抗原)をコードしてもよい。本明細書で提供されるウイルスにより発現される異種遺伝子のいずれかを、発現された遺伝子産物を収穫する目的で作製することができる。
1.異種核酸
本明細書で提供されるウイルスなどの、大きいゲノムサイズのポックスウイルスは、異種DNAの大きい挿入物および/または異種DNAの複数の挿入物をゲノム中に組み込むことができる(Smith and Moss (1983) Gene 25(1):21−28)。本明細書で提供されるウイルス、例えば、本明細書で提供される任意のクローン株を、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10個以上の異種DNA分子の挿入により改変することができる。一般的には、1つまたは複数の異種DNA分子が、ウイルスゲノムの非必須領域中に挿入される。例えば、1つまたは複数の異種DNA分子が、腫瘍細胞などの増殖している細胞中での複製にとって非必須であるウイルスゲノムの遺伝子座中に挿入される。例示的な挿入部位は以下に提供され、当技術分野で公知である。
いくつかの例においては、ウイルスを改変して、外因性または異種遺伝子を発現させることができる。外因性遺伝子産物の例としては、タンパク質およびRNA分子が挙げられる。改変されたウイルスは、治療遺伝子産物、検出可能な遺伝子産物、製造または収穫のための遺伝子産物、抗体収穫のための抗原遺伝子産物、またはウイルス遺伝子産物を発現することができる。そのような遺伝子産物の特徴は、本明細書および他の場所に記載される。
いくつかの例においては、ウイルスを改変して、2、3、4、5、6、7、8、9、10個以上の遺伝子産物などの2つ以上の遺伝子産物を発現させることができ、2つ以上の遺伝子産物の任意の組合せは、1つまたは複数の検出可能な遺伝子産物、治療遺伝子産物、製造もしくは収穫のための遺伝子産物または抗体収穫のための抗原遺伝子産物またはウイルス遺伝子産物であってよい。一例においては、ウイルスを改変して、抗がん遺伝子産物を発現させることができる。別の例においては、ウイルスを改変して、検出のための2つ以上の遺伝子産物または2つ以上の治療遺伝子産物を発現させることができる。いくつかの例においては、ルシフェラーゼ基質の生合成に関与する1つまたは複数のタンパク質を、ルシフェラーゼと共に発現させることができる。2つ以上の外因性遺伝子を導入する場合、その遺伝子を同じか、または異なる調節配列下で調製することができる、およびその遺伝子を、単一または複数の遺伝子操作工程において、ウイルスゲノムの同じか、または異なる領域中に挿入することができる。いくつかの例においては、検出可能な遺伝子産物をコードする遺伝子などの1つの遺伝子は、構成的プロモーターの制御下にあってよいが、治療遺伝子産物をコードする遺伝子などの第2の遺伝子は誘導性プロモーターの制御下にあってもよい。ウイルスに2つ以上の遺伝子を挿入するための方法は当技術分野で公知であり、様々な外因性遺伝子、調節配列および/または他の核酸配列を用いて様々なウイルスについて容易に実施することができる。
特に、本明細書で提供されるウイルスは、インビボおよびインビトロで遺伝子を発現させるために改変することができる。いくつかの例においては、ウイルスは、宿主細胞から分泌される異種遺伝子を発現することができる。いくつかの例においては、ウイルスは、細胞死、感染中の細胞膜からの溶解、漏出の際に宿主細胞から放出される異種遺伝子を発現することができる。いくつかの例においては、ウイルスは、腫瘍または他の患者生物試料、例えば、血液もしくはリンパ液試料からの異種遺伝子の産物の収穫を可能にするのに十分に高いレベルで異種遺伝子を発現することができる。いくつかの例においては、ウイルスは、対象における免疫応答の誘導のための腫瘍抗原を発現することができる。そのような例においては、抗原に対する抗体を収穫することができる。
例えば、遺伝子の例としては、Johns Hopkins Universityその他のDr.Victor A.McKusickおよび彼の同僚により著され編集された、ならびにNational Center for Biotechnology Information(NCBI)によるワールドワイドウェブのために開発されたヒト遺伝子および遺伝子障害の一覧を含む遺伝子一覧;オンライン上のMendelian Inheritance in Man、OMIM(商標)Center for Medical Genetics、Johns Hopkins University(Baltimoer、Md.)およびNational Center for Biotechnology Information、National Library of Medicine(Bethesda、Md.)、1999;ならびにPubMedおよびGenBankなどの公共データベース(例えば、ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=OMIMを参照されたい)で利用可能なものが挙げられる。これらの遺伝子としては、限定されるものではないが、239f2h9,3pk,4ebp1,4ebp2,al1,al2m1,al2m2,al2m3,al2m4,al5,a1b,albg,alst,a2m,a2mr,a2mrap,aa,aaa,aaa,aabt,aac1,aac2,aact,aadac,aanat,aars,aas,aat,aavs1,abc1,abc2,abc3,abc7,abc8,abcr,abi1,abl1,abl2,abl1,abo,abp,abp1,abpa,abpx,abr,acaa,acac,acaca,acacb,acad1,acadm,acads,acadsb,acadv1,acat,acat1,acat2,acc,accb,accn1,accn2,accpn,ace1,ach,ache,achm1,achm2,achrb,achrd,achrg,acls,acly,aco1,aco2,acox,acox1,acox2,acox3,acp1,acp2,acp5,acpp,acr,acrv1,acs3,acs3,acs4,act2,act35,acta1,acta2,acta3,actb,actc,actg1,actg2,act11,actn1,actn2,actn3,actsa,acug,acvr1,acvr2b,acvrl1,acvrlk1,acvrlk2,acvrlk3,acy1,ad1,ad2,ad3,ad4,ad5,ada,adam10,adam11,adam12,adam3,adam3a,adam3b,adam8,adar,adarb1,adarb2,adcp1,adcp2,adcy1,adcy2,adcy3,adcy3,adcy4,adcy5,adcy6,adcy7,adcy8,adcy9,adcyap1,adcyaplr1,add1,add2,add3,add1,adfn,adh1,adh2,adh3,adh4,adh5,adh7,adhaps,adhc1@,adhr,adhr,adk,ad1,adm,admlx,adora1,adora2a,adora2b,adora21,adora21,adora3,adprt,adra1a,adra1b,adra1c,adra1d,adra2a,adra2b,adra2c,adra211,adra212,adra2r,adrb1,adrb1r,adrb2,adrb2rl1,adrb3,adrbk1,adrbk2,ads1,adss,adtb1,adx,adxr,ae1,ae2,ae3,aegl1,aemk,aes,af10,af17,af4,af6,af8t,af9,afd1,afdn,afg3,afg311,afm,afp,afx1,aga,agc1,ager,ag1,agmx1,agmx2,agp1,agp7,agps,agrn,agrp,agrt,ags,agt,agti1,agtr1,agtr1a,agtr2,agtrl1,agxt,ahc,ahcy,ahd,ahds,ahnak,aho2,ahr,ahsg,ahx,aib1,aic,aic1,aied,aih1,aih2,aih3,aim1,air,airc,aire,ak1,ak2,ak3,akap149,akt1,akt2,aku,alad,alas1,alas2,alb,alb2,alba,alcam,ald,aldh1,aldh10,aldh2,aldh3,aldh4,aldh5,aldh6,aldh9,ald11,aldoa,aldob,aldoc,aldr1,alds,alk,alk1,alk2,alk3,alk6,alms1,alox12,alox15,alox5,alp,alpi,alp1,alpp,alpp12,alr,alr,als1,als2,als4,als5,alss,ambn,ambp,amcd1,amcd2b,amcn,amcn1,amcx1,amd1,amdm,amelx,amely,amfr,amg,amg1,amgx,amh,amhr,amhr2,aml1,aml1t1,aml2,aml3,amog,ampd1,ampd2,ampd3,amph,amph1,ampk,amt,amy1a,amy1b,amy1c,amy2a,amy2b,an2,anc,ancr,ang,ang1,anh1,ank1,ank2,ank3,anop1,anova,anp,anpep,anpra,anprb,anprc,ans,ant1,ant2,ant3,ant3y,anx1,anx11,anx13,anx2,anx214,anx3,anx4,anx5,anx6,anx7,anx8,aoah,aoc2,aox1,ap2tf,apah1,apba1,apba2,apbb1,apbb2,apc,apcs,ape,apeced,apeh,apex,api1,api2,api3,apj,aplp,aplp1,aplp2,apnh,apo31,apoa1,apoa2,apoa4,apob,apobec1,apoc1,apoc2,apoc3,apoc4,apod,apoe,apoer2,apoh,apolmt,apolp1@,apolp2@,app,appbp1,appl1,aprf,aprt,aps,apt1,aptl1g1,apx1,apy,aqdq,aqp0,aqp1,aqp2,aqp21,aqp3,aqp4,aqp5,aqp6,aqp7,ar,ar1,ara,araf1,araf2,arcn1,ard1,ard1,areg,arf1,arf2,arf3,arf41,arf5,arg,arg1,args,arh12,arh6,arh9,arha,arhb,arhc,arhg,arhgap2,arhgap3,arhgap6,arhgdia,arhgdib,arhh,arix,arl2,armd1,arnt,arnt1,aro,arp,arp1,arpkd,arr3,arrb1,arrb2,arsa,arsacs,arsb,arsc1,arsc2,arsd,arse,arsf,art,art1,art3,art4,arts,arvd1,arvd2,arvd3,arvd4,as,asat,asb,ascl1,ascl2,asct1,asd1,asd2,asgr1,asgr2,ash1,asip,as1,asln,asm1,asma,asmd,asmt,asmtlx,asmty,asnrs,asns,aspa,ass,astm1,astn,asv,at,at1,at2r1,at3,ata,atbf1,atcay,atf1,ath1,aths,atm,atoh1,atox1,atp1a1,atp1a2,atp1a3,atp1a11,atp1b1,atp1b2,atp1b3,atp1b11,atp1g1,atp2a1,atp2a2,atp2a3,atp2b,atp2b1,atp2b2,atp2b2,atp2b3,atp2b4,atp4a,atp4b,atp5,atp5a,atp5b,atp5g1,atp5g2,atp5g3,atp5o,atp6a,atp6b1,atp6c,atp6e,atp6n1,atp7a,atp7b,atpm,atpsb,atpsk1,atpsk2,atq1,atr,atr,atr1,atr1,atr2,atrc1,atrc2,atrx,ats,atsv,atx1,atx2,au,auf1,auf1a,aut,avcd,aved,avp,avpr1a,avpr1b,avpr2,avpr3,avrp,avsd,awa1,ax1,axl1g,axsf,azf1,azf2,azgp1,azu1,b120,b144,blg1,b29,b2m,b2mr,b3galt4,b4galt1,ba2r,bab1,bag1,bai1,bai2,bai3,bak1,bam22,bap1,bap135,bapx1,bard1,bark2,bas,bat1,bat2,bat3,bat4,bat5,bax,bb1,bbbg1,bbbg2,bbs1,bbs2,bbs3,bbs4,bbs5,bcas1,bcat1,bcat2,bcate2,bcd1,bcei,bche,bckdha,bckdhb,bcl1,bcl10,bcl2,bcl2a1,bcl212,bcl3,bcl5,bcl6,bcl7,bcl7a,bcl8,bcl9,bclw,bcm,bcm1,bcma,bcns,bcns,bcp,bcpm,bcpr,bcr,bcrl2,bcrl3,bcrl4,bcsg1,bct1,bct2,bdb,bdb1,bdc,bde,bdkrb1,bdkrb2,bdmf,bdmr,bdnf,bed,bedp,bek,bene,bevi,bf,bf1,bf2,bfhd,bfic,bfls,bfnc2,bfp,bfsp1,bft,bglap,bgmr,bgn,bgp,bhd,bhpcdh,bhr1,bicd1,bid,bigh3,bin1,bir,bjs,bkma1,blast1,blau,blk,blm,blmh,bltr,blvra,blvrb,blym,bmal1,bmd,bmh,bmi1,bmp1,bmp2,bmp2a,bmp2b1,bmp3,bmp4,bmp5,bmp6,bmp7,bmp8,bmpr1a,bmpr1b,bmx,bmyb,bn51t,bnc,bnc1,bnp,bor,bpad,bpag1,bpag2,bpes,bpes1,bpes2,bpgm,bph1,bpi,br,br140,braf,brca1,brca2,brca3,brcacox,brcd1,brcd2,brdt,brf1,brhc,bric,brks,brn3a,brn3b,brn3c,brrn1,brw1c,bs,bsap,bsep,bsf2,bsg,bsnd,bss1,bst1,bst2,btak,btc,btd,bteb,bteb1,btg1,btg2,bths,btk,btk1,btn,bts,bub1b,bubr1,bwr1a,bwr1b,bws,bwscr1a,bwscr1b,bzrp,bzx,c11orf13,c1nh,c1qa,c1qb,c1qbp,c1qg,c1r,c1s,c2,c21orf1,c21orf2,c21orf3,c2ta,c3,c3br,c3dr,c3g,c4a,c4b,c4bpa,c4bpb,c4f,c4s,c5,c5ar,c5r1,c6,c7,c8a,c8b,c8g,c9,ca1,ca12,ca125,ca2,ca21h,ca3,ca4,ca5,ca6,ca7,ca8,ca9,caaf1,cabp9k,cac,cac@,caca,cacd,cacna1a,cacna1b,cacna1c,cacna1d,cacna1e,cacna1f,cacna1s,cacn
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さらに、細菌、植物、酵母、および哺乳動物(例えば、マウス)に由来する遺伝子を、本明細書で提供される微生物と共に用いることができる。大腸菌(E.coli)遺伝子の非限定例としては、aarF,aas,aat,abpS,abs,accA,accB,accC,accD,acd,aceA,aceB,aceE,aceF,aceK,ackA,ackB,acnA,acnB,acpD,acpP,acpS,acpX,acrA,acrB,acrC,acrD,acrE,acrF,acrR,acs,ada,add,adhB,adhC,adhE,adhR,adiA,adiY,adk,aegA,aer,aes,agaA,agaB,agaC,agaD,agaI,agaR,agaS,agaV,agaW,agaZ,agp,ahpC,ahpF,aidB,ais,alaS,alaT,alaU,alaV,alaW,alaX,aldA,aldB,aldH,alkA,alkB,alpA,alr,alsA,alsB,alsC,alsE,alsK,alx,amiA,amiB,amn,ampC,ampD,ampE,ampG,ampH,amtB,amyA,ansA,ansB,apaG,apaH,aphA,appA,appB,appC,appY,apt,aqpZ,araA,araB,araC,araD,araE,araF,araG,araH,araJ,arcA,arcB,argA,argB,argC,argD,argE,argF,argG,argH,argI,argM,argP,argQ,argR,argS,argT,argU,argV,argW,argX,argY,argZ,aroA,aroB,aroC,aroD,aroE,aroF,aroG,aroH,aroI,aroK,aroL,aroM,aroP,aroT,arsB,arsC,arsR,artI,artJ,artM,artP,artQ,ascB,ascF,ascG,asd,aslA,aslB,asmA,asnA,asnB,asnC,asnS,asnT,asnU,asnV,asnW,aspA,aspC,aspS,aspT,aspU,aspV,asr,asu,atoA,atoB,atoC,atoD,atoS,atpA,atpB,atpC,atpD,atpE,atpF,atpG,atpH,atpI,avtA,azaA,azaB,azl,bacA,baeR,baeS,barA,basR,basS,bax,bcp,bcr,betA,betB,betI,betT,bfd,bfm,bfr,bglA,bglB,bglF,bglG,bglJ,bglT,bglX,bioA,bioB,bioC,bioD,bioF,bioH,bioP,bipA,birA,bisC,bisZ,blc,bolA,bRNQ,brnR,brnS 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envP,envQ,envR,envT,envY,envZ,epd,EppA,minigene,EppB,minigene,EppC,minigene,EppD,minigene,EppE,minigene,EppG,minigene,EppH,minigene,era,esp,evgA,evgS,exbB,exbC,exbD,expA,exuR,exuT,fabA,fabB,fabD,fabF,fabG,fabH,fabI,fabZ,fadA,fadB,fadD,fadE,fadH,fadL,fadR,farR,fatA,fbaA,fbaB,fbp,fcl,fcsA,fdhD,fdhE,fdhF,fdnG,fdnH,fdnI,fdoG,fdoH,fdoI,fdrA,fdx,feaB,feaR,fecA,fecB,fecC,fecD,fecE,fecI,fecR,feoA,feoB,fepA,fepB,fepC,fepD,fepE,fepG,fes,fexB,ffh,ffs,fhlA,fhlB,fhuA,fhuB,fhuD,fhuE,fhuF,fic,fimA,fimB,fimC,fimD,fimE,fimF,fimG,fimH,fimI,fipB,fipC,fis,fiu,fixA,fixB,fixC,fixX,fklB,fkpA,fldA,flgA,flgB,flgC,flgD,flgE,flgF,flgG,flgH,flgI,flgJ,flgK,flgL,flgM,flgN,flhA,flhB,flhc,flhD,fliA,fliC,fliD,fliE,fliF,fliG,fliH,fliI,fliJ,fliK,fliL,fliM,fliN,fliO,flip,fliQ,fliR,fliS,fliT,fliY,fliZ,flk,flu,fmt,fnr,focA,focB,folA,folC,folD,folE,folK,folP,folX,fpr,frdA,frdB,frdC,frdD,frr,fruA,fruB,fruK,fruR,fsr,ftn,ftsA,ftsE,ftsI,ftsJ,ftsK,ftsL,ftsN,ftsQ,ftsW,ftsX,ftsY,ftsZ,fucA,fucI,fucK,fucO,fucP,fucR,fumA,fumB,fumC,fur,fusA,fusB,gabC 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serS,serT,serU,serV,serW,serX,sfa,sfcA,sfiC,sfsA,sfsB,shiA,sipC,sipD,sir,sixA,sloB,slp,slr,slt,slyD,slyX,smp,smtA,sodA,sodB,sodC,sohA,sohB,solA,soxR,soxS,speA,speB,speC,speD,speE,speF,speG,spf,spoT,sppA,spr,srlA,srlB,srlD,srlE,srlR,srmB,srnA,ssaE,ssaG,ssaH,ssb,sseA,sseB,sspA,sspB,ssrA,ssrS,ssyA,ssyD stfZ,stkA,stkB,stkC,stkD,stpA,strC,strM,stsA,sucA,sucB,sucC,sucD,sufI,sugE,suhA,suhB,sulA,supQ,surA,surE,syd,tabC,tag,talA,talB,tanA,tanB,tap,tar,tas,tauA,tauB,tauC,tauD,tbpA,tdcA,t
dcB,tdcC,tdcD,tdcE,tdcF,tdcG,tdcR,tdh,tdi tdk,tehA,tehB,tesA,tesB,tgt,thdA,thdC,thdD,thiB?,thiC,thiD,thiE,thiF,thiG,thiH,thiI,thiJ,thiK,thiL,thiM,thrA,thrB,thrC,thrS,thrT,thrU,thrV,thrW,thyA,tig,tktA,tktB,tldD,tlnA,tmk,tnaA,tnaB,tnaC,tnm,tol−orf1,tol−orf2,tolA,tolB,tolC,tolD,tolE,tolI,tolJ,tolM,tolQ,toIR,tonB,topA,topB,torA,torC,torD,torR,torS,torT,tpiA,tpr,tpx,treA,treB,treC,treF,treR,trg,trkA,trkD,trkG,trkH,trmA,trmB,trmC,trmD,trmE,trmF,trmH,trmU,trnA,trpA,trpB,trpC,trpD,trpE,trpR,trpS,trpT,truA,truB,trxA,trxB,trxC,tsaA,tsf,tsmA,tsr,tsx,ttdA,ttdB,ttk,tufA,tuffB,tus,tynA,tyrA,tyrB,tyrP,tyrR,tyrS,tyrT,tyrU,tyrV,ubiA,ubiB,ubiC,ubiD,ubiE,ubiF,ubiG,ubiH,ubiX,ucpA[],udk,udp,ugpA,ugpB,ugpC,ugpE,ugpQ,uhpA,uhpB,uhpC,uhpT,uidA,uidB,uidR,umuC,umuD,ung,upp,uppS,ups,uraA,usg−1,usbA,uspA,uup,uvh,uvrA,uvrB,uvrC,uvrD,uvs,uxaA,uxaB,uxaC,uxuA,uxuB,uxuR,valS,valT,valU,valV,valW,valX,valY,valZ,vsr,wrbA,xapA,xapB,xapR,xasA,xerC,xerD,xni,xseA,xseB,xthA,xylA,xylB,xylE,xylF,xylG,xylH,xylR,yccA,yhhP,yihG,yjaB,fl47,yjaD,yohF,yqiE,yrfE,zipA,zntA,znuA,znuB,znuC,zur,およびzwfが挙げられる。
マウス遺伝子の非限定例としては、Ilr1,Ilr2,Gas10,Tnp1,Inhbb,Inha,Creb1,Mpmv34,Acrd,Acrg,Il110,Otf1,Rab11b−r,Abl1,ald,Amh−rs1,Bc12B,Cchlla3,Ccnb1−rs2,Gpcr16,Htr5b,Idd5,Igfbp2,Igfbp5,I18rb,Kras2−rs1,Mov7,Mpmv6,Mpmv16,Mpmv22,Mpmv25,Mpmv29,Mpmv42,Mtv7,Mtv27,Mtv39,Oprk1,Otf3−rs1,Otf8,Otf11−rs1,Ptgs2,Ren1,Ren2,Ril3,Sxv,Taz4−rs1,Tgfb2,Wnt6,Xmmv6,Xmmv9,Xmmv36,Xmmv61,Xmmv74,Xmv21,Xmv32,Xmv41,I12ra,Ab1,Mpmv3,Rap1a−ps2,anx,Mpmv43,Ryr3,Ras12−4,Adra2b,Avp,Glvr1,Il1a,Il1b,Mpmv28,Oxt,Pcsk2,a,Xmv10,Tcf4,Acra,Acra4,Ak1,Bdnf,bs,Cyct,Cyp24,Dbh,Fshb,Gcg,Gdf5,Gnas,Gpcr8,Grin1,Hcs4,Hior2,Hsp84−2,Idd12,Ilrn,Jund2,Kras3,Mc3r,Mpmv14,Mtv40,Mxi1−rs1,Otf3−rs2,Ptgs1,Ptpra,Rapsn,Src,Svp1,Svp3,Tcf3b,Wt1,Xmmv71,Xmv48,Ccna,Fgf2,Fth−rs1,Csfm,Mov10,Egf,Acrb2,Cap1,Crh,Fim3,Fps11,Glut2,Gpcr2,Gria2,Hsd3b−1,Hsd3b−2,Hsd3b−3,Hsd3b−4,Hsp86−ps2,Idd3,I12,I17,Mpvmv9,Mpmv20,Mtv4.8,Ngfb,Npra,Nras,Nras,Ntrk,Otf3−rs3,Otf3−rs4,Rap1a,Tshb,Xmmv22,Xmmv65,Mos,Ras12−7,Lyr,Ifa,Ifb,Jun,azh,db,Ipp,Mp1,Do1,Ak2,Ccnb1−rs4,Cdc211,Cga,Fgr,Foc1,Fps12,Gabrr1,Gabrr2,Gdf6,Glut1,Gnb1,Gpcr14,Grb2−ps,Grik3,Grik5,Hsp86−1ps4,Htr1da,Htr1db,Idd9,Ifa1,Ifa2,Ifa3,Ifa4,Ifa5,Ifa6,Ifa7,Ifa8,Ifa9,Ifa10,Lap18,Lmyc1,Mpmv19,Mpmv44,Mtv13,Mtv14,Mtv17,Nppb,Otf6,Otf7,Ri12,Ski,Tnfr2,Wnt4,Xmmv8,Xmmv23,Xmmv62,Xmv1,Xmv2,Xmv8,Xmv9,Xmv14,Xmv44,Xpa,Tec,Fgf5,Nos1,Tcf1,Epo,Gnb2,Flt1,Flt3,Ache,Adra2c,Adrbk2,Afp,Alb1,Ccnb1−rs1,Clock,Cyp3,Cyp3a11,Cyp3a13,Drd1b,Drd5,Fgfr3,Flk1,Gc,Gnrhr,Gpcr1,Hcs5,Hnf1,Htr5a,I15r,I16,Kit,Ltrm3,Mgsa,Mpmv7,Mpmv13,Mpmv23,Mtv32,Mtv41,Pdgfa,Pdgfra,Por,Txk,Xmmv3,Xmmv5,Xmmv52,Xmv17,Xmv28,Xmv34,Xmv38,Xmv45,Zp3,Trh,Raf1,Fth−rs2,Ntf3,Kras2,Pthlh,Mov1,Alox5,Braf2,Cftr,Egr4,Fpsl10,Fgf6,Gdf3,Ghrfr,Glut3,Grin2a,Hior3,Hoxa10,hop,Ica1,I15r,Int41,Itpr1,Krag,Mad,Met,Mi,Mtv8,Mtv23,Mtv29,Mtv33,Mtv34,Nkna,Npy,ob,Otf3−rs5,Tgfa,Tnfr1,Wnt2,Wnt5B,Wnt7A,Xmmv27,Xmv24,Xmv61,Fosb,Ryr1,Ngfa,Ufo,Xrcc1,Abpa,Abpga,Gabra4,Gas2,Acra7,Ccnb1−rs7,Egfbp3,Xmv30,Zp2,Fes,Pcsk3,Calc,Ccnb1−rs10,Pth,Ad,Bc13,Cea,Cea2,Cea3,Cea4,Cea5,Cea6,Cebp,Dm9,Dm15,Drd4,Egfbp1,Egfbp2,Ercc2,Fgf3,Fgfr2,Gabra5,Gabrb3,Gtx,Hcs1,Igf1r,Igf2,I14r,Ins2,Int40,Lhb,Mpmv1,Mtv1,Mtv35,Ngfg,Ntf5,Otf2,2,Pkcc,Ras14,Rras,Ryr,Svp2,Tcf3g,Tgfb1,tub,Xmmv31,Xmmv35,Xmmv73,Xmv33,Xmv53,Taz83,Adrb3,Junb,Jund1,Me1,Gpcr19−rs2,Agt,Cadp,Ccnb1−rs9,E,Fgfr1,Gas6,Gnb−rs1,Hcs2,Insr,Maf,Mov34,Mpmv21,Mpmv41,Mtv21,Mtnr1a,Plat,Ras15−2,Ras16,Sntb2,Xmmv29,Xmv12,Xmv26,Xmv62,Epor,Gpcr13,Otf11,Pthr,Acra3,Acra5,Acrb4,Camk1,Cdc25Mm,Crbp,Crbp2,Csk,Cyp11a,Cyp19,Drd2,Ets1,Fli1,Gnai2,Gnat1,Gpcr6,Gria4,Hgf1,Hior1,Hpx,Hsp86−1ps3,Hst2,Idd2,I11bc,Lag−rs1,Lap18−rs1,M11,Mpmv27,Penk,Pgr,Ras12−2,Tp11,Trf,Xmmv2,Xmmv67,Xmv15,Xmv16,Xmv25,Xmv60,Mgf,Amh,Braf,Cdc2a,Dmd1,Estr,Fps13,Fps14,Fps15,Gli,Gpcr17,Grik2,Ifgr,Igf1,Mpmv5,Mpmv12,Mpmv40,Myb,Oprm,Pg,Pmch,Ros1,Xmv31,Xmv51,Xmv54,Camk2b,Egfr,Int6,Lif,Mtv44,Ews,Csfgm,Flt4,I13,I14,I15,Irf1,Gria1,Glut4,Crhr,Csfg,Mov9,Xmv20,Acrb,Mpmv4,Mpmv15,Ngfr,Nos2,Rara,Taz4,Tcf2,Xmv42,Mtv3,Adra1,Crko,df,Erbb2,Gabra1,Gabra6,Gabrg2,Gh,Glra1,Grb2,Hnf1b,Hsp86−ps1,Idd4,Igfbp1,Igfbp3,I113,Int4,Mpmv2,Mpmv8,Mpmv18,Mtv45,nu,Pkca,Rab1,Re1,Shbg,Tcf7,Thra,Tnz1,Trp53,Wnt3,Wnt3A,Xmv4,Xmv5,Xmv47,Xmv49,Xmv63,Akt,Amh−rs4,Ccs1,Fps16,Fos,Gdf7,Hcs3,Hsp70−2,Hsp84−3,Hsp86−1,hyt,Ltrm1,Max,Mpmv11,Mpmv24,Mtv9,Mtv30,Pomc1,Tcf3a,Tda2,Tgfb3,Tpo,Tshr,Xmmv21,Xmmv25,Xmmv34,Xmmv50,Gli3,Xmv55,Ryr2,Inhba,Gas1,Pcsk1,Amh−rs2,Ccnb1−rs6,Ccnb1−rs13,Crhpb,Dat1,Drd1a,Fgfr4,Fps17,Fim1,Gpcr15,Gpcr18,Hbvi,Hilda,Htr1a,Idd11,I19,Ltrm4,Mak,mes,P11,P12,Pr1,Ra1,Rasa,Srd5a1,Tpbp,Xmv13,Xmv27,Rarb,Rbp3,Htr2,Rb1,Acra2,Camkg,Cch11a2,Ccnb1−rs5,Ccnb1−rs12,Gnrh,Mtv11,Nras−ps,Otf3−rs6,Plau,Ptprg,Trp53−ps,Wnt5A,Xmv19,Ghr,I17r,Lifr,Mlvi2,Prlr,Myc,Ril1,cog,Amh−rs7,I12rb,Pdgfb,Acr,CP2,Rarg,Sp1−1,Wnt1,Afr1,Atf4,Bzrp,Ccnb1−rs11,Cyp11b,I13rb1,I13rb2,Ins3,Itga,Mlvi1,Mlvi3,Mtv36,Pdgfec,Svp5,Tef,Trhr,Wnt7B,Xmmv55,Xmmv72,Xmv37,Tnp2,Ets2,Casr,Chuck−rs1,din,Drd3,Erg,G22p1,Gap43,Gas4,Grik1,Htr1f,Ifgt,Int53,Ltrm2,Mpmv17,Mtv6,Mtvr1,Pit1,Xmv3,Xmv35,Xmv50,Igf2r,Mas,Tcd3,Glp1r,Idd1,Tla,Aeg1,Ccnb1−rs3,Cdc2b,Csi,Cyp21,Cyp21−ps1,Fps18,Gna−rs1,Gpcr19−rs1,Grr1,Grr2,Hom1,Hsc70t,Hsp70,Hsp70−1,Hsp70−3,Hsp84−1,Hst1,Hst4,Hst5,Hst6,Hye,Int3,Itpr3,Lap18−rs2,Otf3,Ptprs,Rab11b,Ras12−1,Ras12−3,Ras13,Rrs,Rxrb,Tas,Tcd1,Tcd2,Tera1,Tla−rs,Tnfa,Tnfb,Tpx1,Tpx2,Xmmv15,Xmv36,Xmv57,Csfmr,Pdgfrb,Adrb2,Apc,Camk2a,Camk4,Dcc,Fgf1,Gna1,Gpcr7,Gr11,Grp,Hsp74,Mcc,Mtv2,Mtv38,Ptpn2,Tp12,Xmv22,Xmv23,Xmv29,Fth,Csfgmra,Mxi1,Adra2a,Adrb1,Adrbk1,Chuck,Cyp17,Gna14,Gnb−ps1,Hcs6,Htr7,Ide,Ins1,Lpc1,Pomc2,Seao,Tlx1,Xmmv42,Xmv18,Tcfe3,Araf,Avpr2,mdx,Ar,Zfx,Otf9,Ccg1,Ccnb1−rs8,Fps19,Gabra3,Glra2,Glra4,Gria3,Grpr,Hsp74−ps1,Hst3,Htr1c,I12rg,Mov14,Mov15,Mtv28,Otf3−rs8,Sts,Sxa,Sxr,Xta,Tdy,Hya,Zfy1,Zfy2,Mov15,Mov24,Mtv31,Mtv42,Sdma,Spy,Sts,Sxa,Sxr,XmmvY,Xmv7,Xmv11,およびXmv40が挙げられる。
ファセオラス・バルガリス(Phaseolus vulgaris)遺伝子の非限定例としては、Acc,ace,Adk,Am,Amv−1,Amv−2,Ane,aph,Arc,Are,arg,Ar1 (Arc),asp,B,bc−u,bc−1.sup.1,bc−1.sup.2,bc−2.sup.1,bc−2.sup.2,bc−3,Bcm,Beg,Bip,blu,Bpm,Bsm,By−1,By−2,C,C/c,c.sup.cr,C.sup.cir,C.sup.ma (M,R.sup.ma),C.sup.r,C.sup.res,C.sup.rho,C.sup.st,[C.sup.st R Acc] (Aeq),c.sup.u (inh,i.sub.e),[c.sup.u Prp.sup.i] (Prp,c.sup.ui,Nud),[c.sup.uprp.sup.st] (prp.sup.st),[C Prp] (Prp),c.sup.v,[C R] (R),[C r] (r),Ca,Cam,Cav,cc,ch1,c1,cm1,Co−1 (A),Co−2 (Are),Co−3 (Mexique 1),Co−3.sup.2,Co−4 (Mexique 2),Co−5 (Mexique 3),Co−6,Co−7,cr−1 cr−2,cry,cs,Ct,ctv−1 ctv−2,cyv (by−3),D (Can,Ins),Da,Db,def,dgs (g1,le),dia,Diap−1,Diap−2,diff,dis,D1−1 D1−2 (DL.sub.1 DL.sub.2),do,ds (te),dt−1.sup.a dt−2.sup.a,dt−1.sup.b dt−2.sup.b,dw−1 dw−2,Ea Eb,ers (restr),ers−2,Est−1,Est−2,exp,F,Fa,fast,Fb Fc,fa fb fc,Fcr,Fcr−2,fd,Fe−1 Fe−2,Fin (in),Fop−1,Fop−2,Fr,Fr−2,G (Flav,Ca,Och),Ga,gas,glb,Gpi−c1,Gr,Hb1 (L.sub.HB−1),Hbnc (SC.sub.HB−1),Hbp (PD.sub.HB−1),hmb,Hss,Hsw,Ht−1 Ht−2 (L−1 L−2),I,Ia Ib,ian−1 ian−2 (ia),lbd,ico,Igr (Ih),ilo,ip,iter,iv,iw,J (Sh),Ke,L,la,Lan,Ld,Lds (Ds),Lec,Li (L),lo,Ir−1 lr−2,mar,Me,Mel (Me),Mel−2 (Me−2),mel−3 (me−3),Mf,mi,mia,Mic (Mip),miv,Mrf,Mrf.sup.2,mrf,ms−1,Mue,mu mutator,Nag,Nd−1 Nd−2 (D−1 D−2),nie,nnd (sym−1),nnd−2,No,nts (nod),Nudus,ol,P,p.sup.gri (Gri,v.sup.Pal),pa,pc,pg (pa.sub.1),Pha,Pmv,ppd (neu),Pr,prc (pc),Prx,punc,ram,Rbcs (rbcS),rf−1,rf−2,rf−3,rfi (i),Rfs (m),Rk,rk,rk.sup.d (lin),rn−1 rn−2 (r r),rnd,Ro,Sal,sb,sb.sup.ms,sb−2,sb−3,si1,Skdh,s1,Smv,St,Sur,sw−1 sw−2,T,t (z−1),Th−1 Th−2,Tm,To,Tor (T),Tr,tri,trv,Ts,tw,uni,Uni−2,uni.sup.nde,uni.sup.nie,Ur−1,Ur−2,Ur−2.sup.2,Ur−3 (Ur−3,Ur−4),Ur−3.sup.2,Ur−4,(Up−2,Ur−C),Ur−5,(B−190),Ur−6 (Ur.sub.a,Ur−G),Ur−7 (R.sub.B11),Ur−8 (Up−1),Ur−9 (Ur.sub.p),us,V (B1),v.sup.lae (Cor),v,var,vi (vir.sub.f),wb,Wmv,X.sup.su,y,およびZが挙げられる。
サッカロミセス・セレビジア(Saccharomyces cerevisiae)遺伝子の非限定例としては、PRE3,PUP1,PUP3,PRE2,PRE10,PRE1,PRE8,SCL1,PUP2,PRE5,PRE7,PRE4,RPT2,RPT3,RPN3,RPN11,RPN12,RPT6,RPN1,RPN2,RPT1,RPT5,RPT4,SKI6,RRP4,DIS3,TSC10,RAT1,GND1,EXO70,ERG10,ACC1,RPP0,ACT1,ARP100,ARP3,PAN1,ARP2,ARP4,ARP9,SPE2,CYR1,ALA1,TPS1,TUB1,ABF1,DED81,NIP1,YHC1,SNU71,ATM1,MAK5,ROK1,DED1,SPB4,AUR1,PSE1,ALG1,TUB2,BPL1,MSL5,ERG24,ERG26,ERG25,CMD1,HCA4,SHE9,SHE10,CAK1,PIS1,CHO1,CDS1,ESR1,NUD1,CDC47,CDC13,CDC37,CDC1,CDC4,CDC20,CDC6,CDC46,CDC3,KAR1,BBP1,HRP1,CCT2,CCT3,HSP10,SMC1,SMC2,CHC1,CFT2,CLP1,COP1,SEC26,SEC27,RET2,SEC21,COF1,CCT4,CCT1,CCT6,SEC24,SEC7,PCF11,RNA15,RNA14,FIP1,YSH1,TFB4,TSM1,APC2,APC5,SEC31,TAF47,TAP42,MPP10,CDC53,CKS1,CDC28,KIN28,CNS1,ERG11,DBP10,DBP8,PRO3,DYS1,ALR1,TID3,DNA2,SSL2,RAD3,RFA3,RFA2,RFA1,RFC4,RFC5,RFC3,RFC2,RFC1,TOP2,RAP1,RPC25,PRI2,PRI1,POL1,POL12,HUS2,CDC2,POL2,DPB2,RPB10,RPA135,RPA190,RPA43,RPB8,RPO26,RPB5,RPC40,RPC19,SRB7,SRB4,RGR1,RPB11,SRB6,RPB2,RPB7,RPO21,RET1,RPO31,RPC31,RPC34,RPC53,RPC82,RPB12,RPB3,DPM1,DIP2,RNT1,CDC8,CDC14,DUT1,UBA2,UBA1,UBC9,CDC34,ENP1,ERD2,SSS1,SEC61,SEC63,SEC62,GNA1,GPI8,DAM1,DUO1,IRR1,PRP3,TIM9,HSH49,SUP35,EXM2,MEX67,ERG9,ERG20,FAS2,FAS1,NOP1,FAD1,AOS1,FBA1,NCB2,BRN1,TUB4,GDI1,GOG5,SRM1,CDC25,SPT16,YIF2,BET4,CDC43,MRS6,BET2,PRO1,GLN1,GLN4,GRS1,YIP1,FOL2,GPA1,CDC42,SAR1,YPT1,SEC4,GSP1,TEM1,RHO1,CDC24,RNA1,GUK1,VMA16,PMA1,HKR1,SIS1,MGE1,HSP60,HSF1,HAS1,MOT3,HTS1,ESA1,HSL7,HOM6,RIB7,SLY1,CSL4,PUR5,CSE1,IPP1,MDM1,USO1,SOF1,MAK11,LAS1,TEL2,DPB11,SGD1,FAL1,MTR3,MTR4,SPP2,SIK1,RRP7,POP4,RRP1,POP3,BFR2,CDC5,NRD1,MET30,MCM6,RRP46,SAS10,SCC2,ECO1,PRP43,BET3,BET5,STN1,NFS1,IDI1,SRP1,KAP95,CBF2,SKP1,CEP3,CTF13,ERG7,KRS1,PSA1,PMI40,ALG2,SSF1,MED7,RSC4,CDC54,MCM2,AFG2,ERG12,MVD1,CDC48,MHP1,ERV1,SSC1,TIM44,TIM17,TIM23,TOM22,TOM40,MAS1,MCD1,MMC1,STU1,JAC1,ABD1,CEG1,PAB1,MTR2,SEC16,ROT1,INO1,MLC1,MYO2,GPI2,SPT14,NAT2,NMT1,TRM1,NCP1,NBP1,ACF2,SPP41,NUT2,LCP5,PRP19,NMD3,RFT1,NNF1,NDC1,CRM1,KAR2,NIP29,NAB2,NIC96,NUP145,NUP49,NUP57,NUP159,NSP1,NUP82,CDC39,NPL4,POP7,NTF2,MAK16,NPL3,NOP2,NOP4,NHP2,NOP10,GAR1,NBP35,WBP1,STT3,SWP1,OST2,OST1,ORC1,ORC6,ORC5,ORC4,ORC3,RRR1,SAT2,PWP2,PEX3,TOR2,PIK1,SEC14,STT4,MSS4,PCM1,GPM1,SEC53,ERG8,YPD1,PAP1,NAB3,RRN7,SEN1,CFT1,PRP11,PRP21,PRP39,PRP24,PRP9,SLU7,PRP28,PRP31,IFH1,PTA1,SUB2,FMI1,MAS2,ESS1,PFY1,POL30,POP1,PDI1,RAM2,CDC7,SMP3,CDC15,YTH1,QRI2,YAE1,SFI1,SEC1,BET1,SEC6,SEC13,SEC2,SEC8,CBF5,CDC19,YRB1,RHC18,DBF4,SDS22,MCM3,CEF1,ALG11,GAA1,MOB1,NIP7,TIP20,SEC5,SEC10,GPI10,RRP3,CDC45,DIB1,MIF2,HOP2,PBN1,NOP5,RPP1,POP5,POP8,POP6,ERO1,MPT1,DNA43,ESP1,SMC3,LST8,STS1,RPM2,RNR1,RNR2,RNR4,RPS20,RPL25,RPL3,RPL30,RPL32,RPL37A,RPL43A,RPL5,RPL10,RPS3,CET1,YRA1,SNM1,GLE1,DBP5,DRS1,DBP6,BRR2,RRN3,RRN6,RRN11,MED6,PRP16,RPR2,DIM1,RRP43,RRP42,RRP45,SEC20,BOS1,CDC12,GLC7,PKC1,IPL1,SGV1,NRK1,RAD53,LCB2,LCB1,MPS1,SES1,SPC3,SEC11,RIO1,ARP7,NEO1,YJU2,POB3,ARH1,IQG1,HRT1,HYM1,MAK21,FUN20,FUN9,NBN1,STB5,YIF1,SMX4,YKT6,SFT1,SMD1,PRP6,LSM2,NUF1,SPC97,SPC42,SPC98,CDC31,SPC19,SPC25,SPC34,SPC24,NUF2,PRP40,MCD4,ERG1,SMC4,CSE4,KRR1,SME1,TRA1,RLP7,SCH9,SMD3,SNP2,SSF2,SPC72,CDC27,CDC23,CDC16,APC1,APC11,APC4,ARC19,RPN6,RPN5,RSC6,RSC8,STH1,SFH1,TIM12,TIM22,TIM10,SQT1,SLS1,JSN1,STU2,SCD5,SSU72,ASM4,SED5,UFE1,SYF1,SYF2,CCT5,TBF1,TOA2,TOA1,SUA7,TAF90,TAF61,TAF25,TAF60,TAF17,TAF145,TAF19,TAF40,TAF67,TFA2,TFA1,FCP1,TFG1,TFG2,TFB1,CCL1,SSL1,TFB3,TFB2,PZF1,BRF1,TFC5,TFC4,TFC3,TFC7,TFC6,TFC1,SPT15,THI80,THS1,SPT6,SPT5,ROX3,REB1,MCM1,MED4,MOT1,MED8,EFB1,YEF3,SUI1,CDC95,TIF11,SUI3,GCD11,SUI2,GCD6,GCD7,GCD2,GCD1,RPG1,GCD10,PRT1,TIF34,CDC33,TIF5,SUP45,GCD14,TIM54,SEC17,TPT1,TRL1,CCA1,SEN54,SEN2,SEN15,SEN34,WRS1,SLN1,TYS1,SNU56,PRP42,CUS1,PRP4,PRP8,SNU114,USS1,UFD1,SMT3,RSP5,QRI1,ALG7,UGP1,VTI1,VAS1,SEC18,CTR86,およびZPR1[SU2]が挙げられる。
特に、本明細書で提供されるウイルスを改変して、抗腫瘍抗体、抗転移遺伝子もしくは転移抑制遺伝子;細胞マトリックス分解遺伝子;ホルモン;成長因子;インターロイキンもしくはインターフェロンなどのサイトカイン、CXCケモカインなどのケモカイン、共刺激分子などの免疫調節分子;リボザイム;輸送タンパク質;抗体もしくはその断片;アンチセンスRNA;siRNA;マイクロRNA;タンパク質リガンド;有糸分裂阻害タンパク質;抗有糸分裂オリゴペプチド;抗がんポリペプチド;抗がん抗生物質;血管新生阻害剤;抗血管新生因子;組織因子;プロドラッグ変換酵素;組織再生およびヒト体細胞の多能性細胞への再プログラミングに関する遺伝子;検出可能な生成物もしくはシグナルを生成するように基質を改変するか、または抗体により検出可能である酵素;ウイルス弱毒化因子;スーパー抗原;造影剤、発色団、もしくは検出することができるリガンドの化合物に結合することができるタンパク質;腫瘍抑制因子;細胞傷害性タンパク質;細胞増殖抑制タンパク質;光学画像化もしくは検出のための遺伝子、例えば、ルシフェラーゼ、蛍光タンパク質、例えば、緑色蛍光タンパク質(GFP)もしくはGFP様タンパク質、赤色蛍光タンパク質(RFP)、遠赤色蛍光タンパク質、近赤外蛍光タンパク質、黄色蛍光タンパク質(YFP)、橙色蛍光タンパク質(OFP)、セルリアン蛍光タンパク質(CFP)、もしくは青色蛍光タンパク質(BFP)、ならびにフィコエリトリン(赤色)およびフィコシアニン(青色)などの、特定のシアノバクテリアおよび真核性藻類に由来するフィコビリタンパク質;PET画像化のための遺伝子;MRI画像化のための遺伝子;またはウイルスの弱毒性を変化させる遺伝子を発現させることができる。例えば、本明細書に記載のウイルスの改変(例えば、挿入)のための異種遺伝子の例が、表5に記載される。
本明細書に記載のウイルスの改変のための異種遺伝子の例は、当技術分野で公知である(例えば、米国特許出願公開US2003−0059400、US2003−0228261、US2009−0117034、US2009−0098529、US2009−0053244、US2009−0081639およびUS2009−0136917;米国特許第7,588,767号および第7,763,420号;ならびに国際特許出願公開第WO2009/139921号を参照されたい)。本明細書で提供されるウイルス株の改変のための異種タンパク質をコードする例示的遺伝子の非限定的説明が、以下の表5に記載される。遺伝子およびコードされるタンパク質の配列は、文献から当業者には公知である。したがって、表5に列挙される異種タンパク質のいずれかをコードするヌクレオチドを含有する、本明細書で提供されるクローンウイルスのいずれかを含むウイルス株が本明細書で提供される。
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2.改変例
a.診断遺伝子産物
いくつかの例においては、本明細書で提供されるウイルスは、産物が検出可能であるか、または産物が検出可能なシグナルを誘導することができる1つまたは複数のさらなる遺伝子を発現することができる。いくつかの例においては、本明細書で提供されるウイルスは、検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを誘導することができるタンパク質をコードする核酸を含有する。そのようなタンパク質の発現は、インビトロおよびインビボでのウイルスの検出を可能にする。検出可能なタンパク質などの、様々な検出可能な遺伝子産物が当技術分野で公知であり、本明細書で提供されるウイルスと共に用いることができる。
そのようなタンパク質の例は、検出可能な反応を触媒するか、または例えば、コメツキムシルシフェラーゼ、レニラルシフェラーゼ、蛍ルシフェラーゼなどのルシフェラーゼもしくはβ−グルクロニダーゼ(GusA)などの検出可能な生成物の形成を触媒する酵素である。また、そのようなタンパク質の例は、緑色蛍光タンパク質(GFP)または赤色蛍光タンパク質(RFP)などの蛍光タンパク質を含む、検出可能なシグナルを放出するタンパク質である。検出可能なシグナルを放出することができるか、または発光もしくは蛍光タンパク質などの検出可能な反応を触媒することができるタンパク質をコードする様々なDNA配列が公知であり、本明細書で提供されるウイルスおよび方法において用いることができる。光放出タンパク質をコードする遺伝子の例としては、例えば、ビブリオ・ハーベイ(Vibrio harveyi)に由来する細菌ルシフェラーゼ(Belas et al., Science 218 (1982), 791−793)、ビブリオ・フィシェリ(Vibrio fischerii)に由来する細菌ルシフェラーゼ(Foran and Brown, Nucleic acids Res. 16 (1988), 177)、蛍ルシフェラーゼ(de Wet et al., Mol. Cell. Biol. 7 (1987), 725−737)、エクオレア・ビクトリア(Aequorea victoria)に由来するエクオリン(Prasher et al., Biochem. 26 (1987), 1326−1332)、レニラ・レンフォルミス(Renilla renformis)に由来するレニラルシフェラーゼ(Lorenz et al, PNAS USA 88 (1991), 4438−4442)およびエクオレア・ビクトリアに由来する緑色蛍光タンパク質(Prasher et al., Gene 111: 229−233 (1987))に由来する遺伝子が挙げられる。細菌ルシフェラーゼのluxAおよびluxB遺伝子を融合させて、融合遺伝子(Fab)を生成し、これを発現させて、完全に機能的なルシフェラーゼタンパク質(Escher et al., PNAS 86: 6528−6532 (1989))を生成させることができる。ウイルス中のこれらの遺伝子の形質転換および発現は、例えば、高感度および/または蛍光画像化カメラを用いるウイルス感染の検出を可能にする。いくつかの例においては、ウイルスにより発現されるルシフェラーゼは、光放出のためのデカナールまたはセレンテラジンなどの外因的に添加される基質を必要とし得る。他の例においては、ウイルスは、デカナールなどのルシフェラーゼ基質を提供することができるタンパク質を含んでもよい、完全なluxオペロンを発現することができる。例えば、完全なluxオペロン配列を含有するウイルスは、腹腔内、筋肉内、または静脈内に注射された場合、生きたマウス中での微生物の可視化および局在化を可能にし、ルシフェラーゼ光放出が組織に浸透し、外部で検出することができることを示す(Contag et al.(1995) Mol. Microbiol. 18: 593−603)。
検出可能なタンパク質の例としては、トランスフェリン受容体またはフェリチンなどの、造影剤、発色団、または検出することができる化合物もしくはリガンドに結合することができるタンパク質;および大腸菌(E.coli)β−ガラクトシダーゼ、β−グルクロニダーゼ、キサンチン−グアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(gpt)などのリポータータンパク質も挙げられる。
また、検出可能なタンパク質の例は、限定されるものではないが、受容体、金属結合タンパク質(例えば、親鉄剤、フェリチン、トランスフェリン受容体)、リガンド結合タンパク質、および抗体などの検出可能な化合物に特異的に結合することができる遺伝子産物である。検出可能なタンパク質の例は、検出可能な分子に結合し、これを輸送することができる輸送タンパク質でもある。そのような分子は、画像化を含む適用のためなど、ウイルスの検出のために用いることができる。様々な検出可能な化合物のいずれかを使用することができ、様々な公知の画像化方法のいずれかにより画像化することができる。化合物の例としては、受容体リガンドおよび抗体のための抗原が挙げられる。リガンドは、用いられる画像化方法に従って標識することができる。画像化方法の例としては、限定されるものではないが、X線、磁気共鳴画像化(MRI)および磁気共鳴分光法(MRS)などの磁気共鳴法、ならびにコンピューター断層撮影(CT)、X線コンピューター断層撮影(CAT)、電子線コンピューター断層撮影(EBCT)、高解像度コンピューター断層撮影(HRCT)、下環状断層撮影、ポジトロン放出断層撮影(PET)、単光子放出コンピューター断層撮影(SPECT)、スパイラルコンピューター断層撮影、および超音波断層撮影などの断層撮影法が挙げられる。
X線画像化のための好適な標識は当技術分野で公知であり、例えば、ビスマス(III)、金(III)、ランタン(III)もしくは鉛(II);放射性イオン、例えば、67銅、67ガリウム、68ガリウム、111インジウム、113インジウム、123ヨウ素、125ヨウ素、131ヨウ素、197水銀、203水銀、186レニウム、188レニウム、97ルビジウム、103ルビジウム、99テクネチウムもしくは90イットリウム;核磁気スピン共鳴アイソトープ、例えば、コバルト(II)、銅(II)、クロム(III)、ジスプロシウム(III)、エルビウム(III)、ガドリニウム(III)、ホルミウム(III)、鉄(II)、鉄(III)、マンガン(II)、ネオジム(III)、ニッケル(II)、サマリウム(III)、テルビウム(III)、バナジウム(II)もしくはイッテルビウム(III);またはローダミンもしくはフルオレセインが挙げられる。
磁気共鳴画像化のための好適な標識は当技術分野で公知であり、例えば、ガドリニウムキレートおよび酸化鉄が挙げられる。造影剤におけるキレートの使用は当技術分野で公知である。断層撮影画像化法のための好適な標識は当技術分野で公知であり、例えば、11C、13N、15Oもしくは64Cuなどのβ−放射体または123Iなどのγ−放射体が挙げられる。例えば、PETのためのトレーサーとして用いることができる他の放射性核種の例としては、55Co、67Ga、68Ga、60Cu(II)、67Cu(II)、57Ni、52Feおよび18F(例えば、18F−フルオロデオキシグルコース(FDG))が挙げられる。有用な放射性核種標識剤の例は、64Cu標識遺伝子操作抗体断片(Wu et al. (2002) PNAS USA 97: 8495−8500)、64Cu標識ソマトスタチン(Lewis et al. (1999) J. Med. Chem. 42: 1341−1347)、64Cu−ピルバルデヒド−ビス(N4−メチルチオセミカルバゾン)(64Cu−PTSM)(Adonai et al. (2002) PNAS USA 99: 3030−3035)、52Fe−クエン酸(Leenders et al.(1994) J. Neural. Transm. Suppl. 43: 123−132)、52Fe/52mMn−クエン酸(Calonder et al.(1999) J. Neurochem. 73: 2047−2055)および52Fe標識鉄(III)ヒドロキシド−スクロース複合体(Beshara et al. (1999) Br. J. Haematol. 104: 288−295,296−302)である。
検出可能なタンパク質の例は、MIBGおよび他の標識分子(例えば、Na125I)などの検出可能な分子に結合し、これを細胞中に輸送することができるヒトエピネフリン輸送体(hNET)またはヨウ化ナトリウム共輸送体(NIS)などの、検出可能な分子に結合し、それを輸送することができる輸送タンパク質である。
他の検出可能なタンパク質の例は、メラニン合成に関する遺伝子によりコードされるタンパク質である。多くの遺伝子がメラニン生合成に関与することが知られている(例えば、Simon et al. (2009) Pigment Cell Melanoma Res, 22:563−79を参照されたい)。メラニンは、茶色っぽい/黒いユーメラニンおよび赤茶色のフェオメラニンにさらに分割することができる色素である。そのような遺伝子の例としては、限定されるものではないが、マウスチロシナーゼ(mTYR)、ヒトチロシナーゼ関連タンパク質1(tyrp1)およびヒトドーパクロムトートメラーゼ/チロシナーゼ関連タンパク質2(DC2)が挙げられる。メラニン合成に関する遺伝子を発現するウイルスを用いて宿主または細胞を感染させて、可視スペクトル全域にわたって高い吸光率を有する細胞を取得することができる。得られた細胞または動物を、可視スペクトル全域にわたって、および/または異なる浸透スケールにわたって高い吸光率を検出することができる任意の画像化システムを用いて画像化することができる。例えば、(マルチスペクトル)光/光音響断層撮影[(MS)OAT]を用いることができる(例えば、Ntziachristos (2010) Nature Methods, 7:603−14; Li et al. (2007) J Biomed Optics Letters, 12:1−3を参照されたい)。
2つ以上の検出可能な遺伝子産物、検出可能なシグナルを生成する遺伝子産物、検出可能な化合物に結合することができる遺伝子産物、または他の分子に結合して検出可能な生成物を形成できる遺伝子産物を検出するためのインビトロおよび/またはインビボでの二重画像化の目的などの、画像化のためにウイルスを用いる目的でウイルスを改変することができる。いくつかの例においては、2つ以上の遺伝子産物が異なるウイルスにより発現されるが、他の例においては、2つ以上の遺伝子産物が同じウイルスにより生成される。例えば、ウイルスは、検出可能なシグナルを放出する遺伝子産物を発現し、また、検出可能な反応を触媒する遺伝子産物を発現することができる。他の例においては、ウイルスは、検出可能なシグナルを放出する1つもしくは複数の遺伝子産物、検出可能な反応を触媒する1つもしくは複数の遺伝子産物、検出可能な化合物に結合することができるか、もしくは検出可能な生成物を形成することができる1つもしくは複数の遺伝子産物、またはその任意の組合せを発現することができる。そのような遺伝子産物の任意の組合せを、本明細書で提供されるウイルスにより発現させることができ、本明細書で提供される方法のいずれかと共に用いることができる。そのような遺伝子産物の画像化を、例えば、本明細書に記載の、および当技術分野で公知の様々な画像化方法(例えば、蛍光画像化、MRI、PET、特に他の多くの検出方法)により実施することができる。遺伝子産物の画像化を、同じ方法を用いて実施し、それによって、遺伝子産物を、放出される光の波長の差異などのその特性により区別する。例えば、ウイルスは放出される光の波長において異なる2つ以上の蛍光タンパク質(例えば、GFPおよびRFP)を発現することができる。別の非限定例においては、RFPをルシフェラーゼと共に発現させることができる。さらに他の非限定例においては、蛍光遺伝子産物を、磁気共鳴画像化に用いられる、フェリチンまたはトランスフェリン受容体などの遺伝子産物と共に発現させることができる。2つ以上の検出可能な遺伝子産物を発現するウイルスまたは2つ以上の検出可能な遺伝子産物を発現する2つ以上のウイルスを、そのような方法を用いてインビトロまたはインビボで画像化することができる。いくつかの例においては、2つ以上の遺伝子産物は、融合タンパク質などの単一ポリペプチドとして発現される。例えば、蛍光タンパク質を、ルシフェラーゼタンパク質との融合タンパク質として発現させることができる。
b.治療遺伝子産物
本明細書で提供されるウイルスは、1つまたは複数の治療遺伝子産物をコードする異種核酸分子をも含んでもよい。治療遺伝子産物としては、細胞死を引き起こすか、または抗腫瘍免疫応答を引き起こす生成物が挙げられる。毒性もしくはアポトーシスタンパク質、またはsiRNAなどの様々な治療遺伝子産物が当技術分野で公知であり、本明細書で提供されるウイルスと共に用いることができる。治療遺伝子は、例えば、チャネル形成もしくは他の溶解タンパク質として、宿主細胞を直接殺傷することにより、またはアポトーシスを誘発させることにより、または必須細胞プロセスを阻害することにより、または細胞に対する免疫応答を誘発することにより、または同様の効果を有する化合物と相互作用することにより、例えば、活性の低い化合物を細胞傷害性化合物に変換することにより作用することができる。
本明細書で提供されるウイルスにより発現させることができる治療遺伝子産物の例としては、限定されるものではないが、抗がん剤、抗転移剤、または抗血管新生剤などの腫瘍治療にとって有用なものなどの遺伝子産物(すなわち、タンパク質およびRNA)が挙げられる。例えば、腫瘍治療にとって有用なタンパク質の例としては、限定されるものではないが、腫瘍抑制因子、細胞増殖抑制タンパク質および共刺激分子、例えば、サイトカイン、ケモカイン、または他の免疫調節分子、抗がん抗体、例えば、一本鎖抗体、アンチセンスRNA、siRNA、プロドラッグ変換酵素、毒素、有糸分裂阻害タンパク質、抗腫瘍オリゴペプチド、抗がんポリペプチド抗生物質、血管新生阻害剤、または組織因子が挙げられる。例えば、本明細書で提供されるウイルスおよび方法における腫瘍処置のために発現させることができる多数の治療タンパク質が当技術分野で公知であり、限定されるものではないが、輸送体、細胞表面受容体、サイトカイン、ケモカイン、アポトーシスタンパク質、有糸分裂阻害タンパク質、抗有糸分裂オリゴペプチド、抗血管新生因子(例えば、hk5)、血管新生阻害剤(例えば、プラスミノゲンクリングル5ドメイン、抗血管内皮成長因子(VEGF)scAb、tTF−RGD、トランケートされたヒト組織因子−αβ−インテグリンRGDペプチド融合タンパク質)、抗がん抗体、例えば、一本鎖抗体(例えば、抗腫瘍抗体または抗血管新生抗体、例えば、抗VEGF抗体もしくは抗上皮成長因子受容体(EGFR)抗体)、毒素、腫瘍抗原、プロドラッグ変換酵素、リボザイム、RNAi、およびsiRNAが挙げられる。
本明細書で提供される方法のための共刺激分子としては、インビボおよび/またはインビトロで抗原/病原体に対する免疫応答を増強することができる任意の分子が挙げられる。共刺激分子はまた、機能が免疫応答にとって重要であるか、または必須であるリンパ球および/または他の細胞の活性化、増殖、分化、成熟または維持を促進する任意の分子も包含する。
治療タンパク質の非限定的一覧の例としては、IL−24などの腫瘍成長抑制因子、WT1、p53、シュードモナスA内毒素、ジフテリア毒素、Arf、Bax、HSV TK、大腸菌(E.coli)プリンヌクレオシドホスホリラーゼ、アンギオスタチンおよびエンドスタチン、p16、Rb、BRCA1、嚢胞性線維症膜貫通調節因子(CFTR)、第VIII因子、低密度リポタンパク質受容体、β−ガラクトシダーゼ、α−ガラクトシダーゼ、β−グルコセレブロシダーゼ、インスリン、副甲状腺ホルモン、α−1−抗トリプシン、rsCD40L、Fas−リガンド、TRAIL、TNF、抗体、ミクロシンE492、ジフテリア毒素、シュードモナス外毒素、大腸菌(Escherichia coli)シガ毒素、大腸菌(Escherichia coli)ベロ毒素1、ならびにハイパーフォリンが挙げられる。サイトカインの例としては、限定されるものではないが、ケモカインおよび古典的サイトカイン、例えば、インターロイキン、例えば、インターロイキン−1、インターロイキン−2、インターロイキン−6およびインターロイキン−12、腫瘍壊死因子、例えば、腫瘍壊死因子α(TNF−α)、インターフェロン、例えば、インターフェロンγ(IFN−γ)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、エリスロポエチンが挙げられ、ケモカインの例としては、限定されるものではないが、CXCケモカイン、例えば、IL−8 GROα、GROβ、GROγ、ENA−78、LDGF−PBP、GCP−2、PF4、Mig、IP−10、SDF−1α/β、BUNZO/STRC33、I−TAC、BLC/BCA−1;CCケモカイン、例えば、MIP−1α、MIP−1β、MDC、TECK、TARC、RANTES、HCC−1、HCC−4、DC−CK1、MIP−3α、MIP−3β、MCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、エオタキシン、エオタキシン−2/MPIF−2、I−309、MIP−5/HCC−2、MPIF−1、6Ckine、CTACK、MEC;リンホタクチン;およびフラクタルキンが挙げられる。他の共刺激分子の例としては、B7.1、B7.2などのサイトカインの免疫グロブリンスーパーファミリーが挙げられる。
本明細書で提供されるウイルスにより発現させることができ、本明細書で提供される方法において用いることができる治療タンパク質の例としては、限定されるものではないが、エリスロポエチン(例えば、配列番号329)、抗VEGF一本鎖抗体(例えば、配列番号21)、プラスミノゲンK5ドメイン(例えば、配列番号190)、ヒト組織因子−αvβ3−インテグリンRGD融合タンパク質(例えば、配列番号14)、インターロイキン−24(例えば、配列番号98)、または免疫刺激因子、例えば、SIL−6−SIL−6受容体融合タンパク質(例えば、配列番号97)が挙げられる。
いくつかの例においては、本明細書で提供されるウイルスは、活性の低い化合物を、腫瘍細胞死を引き起こす化合物に変換するタンパク質である1つまたは複数の治療遺伝子産物を発現することができる。そのようなプロドラッグ化合物の変換方法の例としては、酵素的変換および光分解的変換が挙げられる。様々なタンパク質/化合物対が当技術分野で公知であり、限定されるものではないが、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ/ガンシクロビル、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ/(E)−5−(2−ブロモビニル)−2’−デオキシウリジン(BVDU)、バリセラ・ゾスターチミジンキナーゼ/ガンシクロビル、バリセラ・ゾスターチミジンキナーゼ/BVDU、バリセラ・ゾスターチミジンキナーゼ/(E)−5−(2−ブロモビニル)−1−β−D−アラビノフラノシルウラシル(BVaraU)、シトシンデアミナーゼ/5−フルオロウラシル、シトシンデアミナーゼ/5−フルオロシトシン、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ/6−メチルプリンデオキシリボシド、βラクタマーゼ/セファロスポリン−ドキソルビシン、カルボキシペプチダーゼG2/4−[(2−クロロエチル)(2−メシルオキシエチル)アミノ]ベンゾイル−L−グルタミン酸(CMDA)、カルボキシペプチダーゼA/メトトレキサート−フェニルアミン、シトクロムP450/アセトミノフェン、シトクロムP450−2B1/シクロホスファミド、シトクロムP450−4B1/2−アミノアントラセン、4−イポメアノール、西洋ワサビペルオキシダーゼ/インドール−3−酢酸、ニトロリダクターゼ/CB1954、ウサギカルボキシルエステラーゼ/7−エチル−10−[4−(1−ピペリジノ)−1−ピペリジノ]カルボニルオキシ−カンプトテシン(CPT−11)、マッシュルームチロシナーゼ/ビス−(2−クロロエチル)アミノ−4−ヒドロキシフェニルアミノメタノン28、βガラクトシダーゼ/1−クロロメチル−5−ヒドロキシ−1,2−ジヒドロ−3H−ベンザ[e]インドール、βグルクロニダーゼ/エピルビシングルクロニド、チミジンホスホリラーゼ/5’−デオキシ−5−フルオロウリジン、デオキシシチジンキナーゼ/シトシンアラビノシド、およびリナメラーゼ/リナマリンが挙げられる。
本明細書で提供されるウイルスにより発現させることができる他の治療遺伝子産物としては、siRNAおよびマイクロRNA分子が挙げられる。siRNAおよび/またはマイクロRNA分子は、限定されるものではないが、がん遺伝子、成長因子、血管新生促進遺伝子、または受容体などの腫瘍促進因子の発現に対するものであってよい。siRNAおよび/またはマイクロRNA分子はまた、細胞成長、細胞複製または細胞生存にとって必須の任意の遺伝子の発現に対するものであってよい。siRNAおよび/またはマイクロRNA分子はまた、細胞膜を安定化するか、またはさもなければ、腫瘍細胞から放出される腫瘍細胞抗原の数を制限する任意の遺伝子の発現に対するものであってよい。siRNAまたはマイクロRNAの設計を、siRNAの選択された標的に従って容易に決定することができる。siRNAおよびマイクロRNAの設計ならびに遺伝子の下方調節の方法は当技術分野で公知であり、米国特許出願公開第2003−0198627号および第2007−0044164号、ならびにZeng et al., Molecular Cell 9:1327−1333 (2002)に例示されている。
治療遺伝子産物は、抗ウイルスタンパク質などのウイルス弱毒化因子を含む。抗ウイルスタンパク質またはペプチドを、本明細書で提供されるウイルスにより発現させることができる。抗ウイルスタンパク質またはペプチドの発現は、ウイルスの病原性を制御することができる。ウイルス弱毒化因子の例としては、限定されるものではないが、ウイルス特異的抗体、ムチン、トロンボスポンジン、ならびに限定されるものではないが、TNFα、インターフェロン(例えば、IFNα、IFNβまたはIFNγ)およびインターロイキン(例えば、IL−1、IL−12またはIL−18)などのサイトカインなどの可溶性タンパク質が挙げられる。
本明細書で提供されるウイルスにより発現させることができる別の治療遺伝子産物の例は、抗腫瘍オリゴペプチドなどのタンパク質リガンドである。抗腫瘍オリゴペプチドは、腫瘍に対する高い親和性および特異性を有する短いタンパク質ペプチドである。そのようなオリゴペプチドを、腫瘍関連ファージライブラリーを用いて富化および同定することができる(Akita et al.(2006) Cancer Sci. 97(10):1075−1081)。これらのオリゴペプチドは、化学療法を増強することが示されている(米国特許第4,912,199号)。オリゴペプチドを、本明細書で提供されるウイルスにより発現させることができる。オリゴペプチドの発現は、それ自体で、または他の化学療法剤と組み合わせた場合、抗がん活性を惹起することができる。抗腫瘍オリゴペプチド群の例は、限定されるものではないが、ツブライシン(tubulysin)(Khalil et al. (2006) Chembiochem. 7(4):678−683)、ホモプシン(phomopsin)、ヘミアスタリン(hemiasterlin)、タルトブリン(taltobulin)(HTI−286、3)、およびクリプトフィシン(cryptophycin)などの抗有糸分裂ペプチドである。ツブライシンは、粘液細菌に由来し、細胞微小管の枯渇を誘導し、アポトーシスプロセスを誘発し得る。抗有糸分裂ペプチドは、本明細書で提供されるウイルスにより発現させることができ、それ自体で、または他の治療様式と組み合わせた場合、抗がん活性を惹起することができる。
本明細書で提供されるウイルスにより発現させることができる別の治療遺伝子産物の例は、腫瘍成長に必要とされる分子または栄養素を隔離するタンパク質である。例えば、前記ウイルスは、鉄に結合し、鉄を輸送するか、もしくは鉄を貯蔵するか、またはその組合せである1つまたは複数のタンパク質を発現することができる。そのようなタンパク質の発現による鉄取込みおよび/または貯蔵の増加は、ウイルスが蓄積する腫瘍または組織の可視化および検出のための対比を増加させるだけでなく、腫瘍環境から鉄を枯渇させる。腫瘍環境からの鉄の枯渇は、腫瘍から必要不可欠な栄養素を除去し、それによって腫瘍細胞中での鉄恒常性を脱調節し、腫瘍進行を遅延させ、および/または腫瘍を殺傷する。
さらに、鉄、または他の標識金属を、単独で、またはコンジュゲート形態のいずれかで、腫瘍担持対象に投与することができる。鉄コンジュゲートは、例えば、画像化部分または治療剤にコンジュゲートされた鉄を含んでもよい。いくつかの事例においては、画像化部分と治療剤は同じであり、例えば、放射性核種である。腫瘍、創傷、炎症または感染の領域における鉄の内在化は、鉄のみ、補給的画像化部分、または治療剤(腫瘍細胞に対して特異的に細胞傷害性を送達するか、または創傷、炎症もしくは感染の領域の処置のための治療剤を送達することができる)の内在化を可能にする。これらの方法を、本明細書で提供される他の方法のいずれかと組み合わせることができる。
c.抗原
本明細書で提供されるウイルスを改変して1つまたは複数の抗原を発現させることができる。抗原の例としては、限定されるものではないが、腫瘍特異的抗原、腫瘍関連抗原、組織特異的抗原、細菌抗原、ウイルス抗原、酵母抗原、真菌抗原、原生動物抗原、寄生虫抗原およびマイトジェンが挙げられる。スーパー抗原は、T細胞の多数の反応によりもたらされることが多い、多数の免疫応答を活性化することができる抗原である。様々なスーパー抗原が当技術分野で公知であり、限定されるものではないが、ジフテリア毒素、ブドウ球菌内毒素(SEA、SEB、SEC1、SEC2、SED、SEEおよびSEH)、毒素ショック症候群毒素1、剥離毒素(Exft)、連鎖球菌発熱性外毒素A、BおよびC(SPE A、BおよびC)、マウス乳頭腫瘍ウイルスタンパク質(MMTV)、連鎖球菌Mタンパク質、クロストリジウム・パーフリンジェンス(Clostridial Perfringens)腸毒素(CPET)、リステリア・モノシトゲネス(Listeria monocytogenes)抗原p60、およびマイコプラズマ関節炎スーパー抗原が挙げられる。
多くのスーパー抗原は毒素でもあるため、毒性が低下したウイルスの発現が望ましい場合、スーパー抗原を、その毒性を低下させながら、そのスーパー抗原性の少なくともいくらかを保持するように改変し、トキソイドなどの化合物を得ることができる。様々な組換えスーパー抗原およびスーパー抗原のトキソイドが当技術分野で公知であり、本明細書で提供されるウイルス中で容易に発現させることができる。トキソイドの例としては、米国特許第6,455,673号に例示されたジフテリア毒素のトキソイドおよび米国特許出願公開第2003−0009015号に例示されたブドウ球菌腸毒素のトキソイドが挙げられる。
d.ウイルスの弱毒化を変化させるための改変
本明細書で提供されるウイルスを、ウイルスゲノム中の核酸の付加、欠失および/または改変によりさらに弱毒化することができる。一例においては、ウイルスを、1つまたは複数の遺伝子産物(例えば、本明細書の他の場所に記載の診断遺伝子産物または治療遺伝子産物)をコードするオープンリーディングフレームを含有する異種核酸の付加により弱毒化する。別の例においては、ウイルスを、1つまたは複数の遺伝子産物をコードするオープンリーディングフレームを含有する異種核酸の改変により弱毒化する。さらなる例においては、異種核酸を、オープンリーディングフレームの長さの増加、オープンリーディングフレームの全部もしくは一部の除去またはオープンリーディングフレームの全部もしくは一部の置き換えにより改変する。そのような改変は、1つもしくは複数のウイルス遺伝子の破壊によるか、またはウイルス上での転写および/もしくは翻訳量の増加もしくは減少により、ウイルス毒性に影響し得る(例えば、国際特許出願公開第WO2008/100292号を参照されたい)。
別の例においては、ウイルスを、ウイルス中に含まれる1つまたは複数のプロモーターの改変または置き換えにより弱毒化することができる。そのようなプロモーターを、より強いか、またはより弱いプロモーターにより置き換えることができ、その置き換えはウイルスの弱毒化の変化をもたらす。一例においては、本明細書で提供されるウイルスのプロモーターを、天然のプロモーターと置き換える。一例においては、本明細書で提供されるウイルスのプロモーターを、合成プロモーターと置き換える。ウイルス中に含まれるプロモーターを置き換えることができるプロモーターの例は、ワクシニアウイルスプロモーターなどのウイルスプロモーターであってよく、ワクシニア初期、中期、初期/後期または後期プロモーターを含んでもよい。ウイルスプロモーターのさらなる例は、本明細書に提供され、当技術分野で公知であり、これを用いてウイルス中に含まれるプロモーターを置き換えることができる。
別の例においては、ウイルス中に含まれる異種核酸分子の全部または一部の除去により、ウイルスを弱毒化することができる。除去される異種核酸の部分は、1、2、3、4、5個以上、10個以上、15個以上、20個以上、50個以上、100個以上、1000個以上、5000個以上のヌクレオチド塩基であってよい。別の例においては、第1の異種核酸分子の全部または一部の除去によるウイルス中に含まれる異種核酸の改変およびウイルスの弱毒化のレベルを変化させる、第2の異種核酸分子による置き換えにより、ウイルスを弱毒化する。第2の異種核酸分子は、タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含んでもよく、または非コード核酸分子であってよい。いくつかの例においては、第2の異種核酸分子は、プロモーターに作動可能に連結されたオープンリーディングフレームを含有する。第2の異種核酸分子は、1つもしくは複数のオープンリーディングフレームまたは1つもしくは複数のプロモーターを含有してもよい。さらに、第2の異種核酸分子の1つまたは複数のプロモーターは、1つもしくは複数のより強いプロモーターまたは1つもしくは複数のより弱いプロモーターであってもよく、またはその組合せもしくはその両方であってよい。
弱毒化ワクシニアウイルスは当技術分野で公知であり、例えば、米国特許出願公開第2005−0031643号、現在は米国特許第7,588,767号、第7,588,771号および第7,662,398号、US2008−0193373、US2009−0098529、US2009−0053244、US2009−0155287、US2009−0081639、US2009−0117034およびUS2009−0136917、ならびに国際特許出願公開第WO2005/047458号、第WO2008/100292号および第WO2008/150496号に記載されている。
本明細書で提供されるウイルスはまた、その感染性または中和抗体に対する耐性を変化させる改変を含有してもよい。ある非限定例においては、ワクシニアLIVP株中のA35R遺伝子の欠失は、ウイルスの感染性を減少させることができる。いくつかの例においては、本明細書で提供されるウイルスを、A35R遺伝子の欠失を含むように改変することができる。そのようなウイルスを作製するための方法の例は、A35R遺伝子の欠失を含む、ワクシニアLIVPウイルスGLV−1j87、GLV−1j88およびGLV−1j89を記載するPCT公開第WO2008/100292号に記載されている。
別の非限定例においては、ウイルス外被タンパク質(例えば、ウイルス外被糖タンパク質をコードするA34R)の、より高いビルレンスまたはより低いビルレンスのウイルス株に由来する外被タンパク質による置き換えは、対象からのウイルスの消失を増加または減少させることができる。一例においては、ワクシニアLIVP株中のA34R遺伝子を、ワクシニアIHD−J株に由来するA34R遺伝子と置き換えることができる。そのような置き換えは、細胞外エンベロープウイルス(EEV)型のワクシニアウイルスを増加させ、中和抗体に対するウイルスの耐性を増加させることができる。
3.異種遺伝子発現の制御
いくつかの例においては、異種核酸はまた、異種RNAおよび/またはタンパク質をコードするオープンリーディングフレームの発現を調節するための1つまたは複数の調節配列を含有してもよい。例えば、哺乳動物宿主細胞中で機能的である好適な調節配列は、当技術分野で周知である。また、ウイルスにより発現される1つもしくは複数のタンパク質またはRNA分子により、発現は影響され得る。プロモーターおよびエンハンサーなどの遺伝子調節エレメントは、細胞型特異的活性を有し、応答エレメントを介して特定の誘導因子(例えば、ホルモン、成長因子、サイトカイン、細胞増殖抑制剤、照射、熱ショック)により活性化することができる。これらの遺伝子の制御された、および制限された発現を、ウイルスベクターコンストラクト中の治療遺伝子の発現を駆動する内部プロモーターとしてそのような調節エレメントを用いて達成することができる。
例えば、1つまたは複数の異種核酸分子を、異種RNAおよび/またはタンパク質の発現のためのプロモーターに作動可能に連結することができる。例えば、プロモーターに作動可能に連結された異種核酸は、発現カセットとも呼ばれる。したがって、本明細書で提供されるウイルスは、1つまたは複数の異種遺伝子を発現する能力を有してもよい。遺伝子発現は、遺伝子によりコードされたタンパク質の発現および/または遺伝子によりコードされたRNA分子の発現を含んでもよい。いくつかの実施形態においては、本明細書で提供されるウイルスは、腫瘍からの外因性遺伝子の産物の収穫を可能にするのに十分に高いレベルで外因性遺伝子を発現することができる。異種遺伝子の発現を、構成的プロモーターによるか、または誘導性プロモーターにより制御することができる。他の例においては、臓器または組織特異的発現を、調節配列により制御することができる。標的臓器、例えば、処置しようとする腫瘍のみにおける発現を達成するために、外来ヌクレオチド配列を組織特異的プロモーターに連結し、遺伝子療法に用いることができる。そのようなプロモーターは当業者には周知である(例えば、Zimmermann et al., Neuron 12: 11−24 (1994); Vidal et al., EMBO J. 9: 833−840 (1990); Mayford et al., Cell 81: 891−904 (1995); およびPinkert et al., Genes & Dev. 1: 268−76 (1987)を参照されたい)。
異種遺伝子の発現のためのプロモーターの例は当技術分野で公知である。異種核酸を、天然プロモーターまたはウイルスにとって天然ではない異種プロモーターに作動可能に連結することができる。合成および天然および改変プロモーターなどの任意の好適なプロモーターを用いることができる。プロモーターの例としては、合成ウイルスおよび動物プロモーターなどの合成プロモーターが挙げられる。天然プロモーターまたは異種プロモーターとしては、限定されるものではないが、ワクシニアウイルスおよびアデノウイルスプロモーターなどのウイルスプロモーターが挙げられる。
一例においては、プロモーターは、例えば、ワクシニアウイルスプロモーターなどのポックスウイルスプロモーターである。1つまたは複数の異種遺伝子の発現のためのワクシニアウイルスプロモーターは、合成または天然プロモーターであってよく、ワクシニア初期、中期、初期/後期および後期プロモーターを含む。異種遺伝子発現を制御するためのワクシニアウイルスプロモーターの例としては、限定されるものではないが、P7.5K、P11K、PSE、PSEL、PSL、H5R、TK、P28、C11R、G8R、F17R、I3L、I8R、A1L、A2L、A3L、H1L、H3L、H5L、H6R、H8R、D1R、D4R、D5R、D9R、D11L、D12L、D13L、M1L、N2L、P4bまたはK1プロモーターが挙げられる。他のウイルスプロモーターとしては、限定されるものではないが、アデノウイルス後期プロモーター、牛痘ATIプロモーター、またはT7プロモーターが挙げられる。強力な後期プロモーターを用いて、異種遺伝子の高レベルの発現を達成することができる。初期および中間段階のプロモーターを用いることもできる。一例においては、プロモーターは、初期および後期プロモーターエレメント、例えば、ワクシニアウイルス初期/後期プロモーターP7.5K、ワクシニア後期プロモーターP11K、合成初期/後期ワクシニアPSELプロモーター(Patel et al., (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 9431−9435; Davison and Moss, (1989) J Mol Biol 210: 749−769; Davison et al. (1990) Nucleic Acids Res. 18: 4285−4286; Chakrabarti et al. (1997), BioTechniques 23: 1094−1097)を含む。本明細書で提供されるウイルスは、より強いプロモーター対弱いプロモーターとを用いる結果として、弱毒化などの特徴の差異を示すことができる。例えば、ワクシニアにおいては、合成初期/後期および後期プロモーターは比較的強いプロモーターであるが、ワクシニア合成初期、P7.5K初期/後期、P7.5K初期、およびP28後期プロモーターは比較的より弱いプロモーターである(例えば、Chakrabarti et al. (1997) BioTechniques 23(6) 1094−1097を参照されたい)。異なるプロモーターの組合せを用いて、同じウイルスまたは2つの異なるウイルス中で異なる遺伝子産物を発現させることができる。
当技術分野で公知のように、調節配列は外因性遺伝子の構成的発現を可能にするか、または外因性遺伝子の誘導性発現を可能にすることができる。さらに、調節配列は、外因性遺伝子の発現レベルを制御することができる。遺伝子産物の製造および収穫などのいくつかの例においては、調節配列は構成的な高レベルの遺伝子発現をもたらすことができる。抗(遺伝子産物)抗体収穫などのいくつかの例においては、調節配列は構成的なより低レベルの遺伝子発現をもたらすことができる。腫瘍治療の例においては、治療タンパク質は、内部的に誘導されるプロモーターまたは外部的に誘導されるプロモーターの制御下にあってよい。
したがって、異種遺伝子の発現を、構成的プロモーターによるか、または誘導性プロモーターにより制御することができる。誘導性プロモーターを用いて、異種遺伝子の組織特異的発現を提供するか、またはプロモーターの一時的な特異的誘導を提供するための調節分子の添加により誘導することができる。いくつかの例においては、誘導性発現は、腫瘍細胞中に存在するか、またはウイルスに感染した腫瘍細胞中に存在する細胞因子または他の因子の制御下にあってよい。さらなる例においては、誘導性発現は、IPTG、RU486または他の公知の誘導化合物などの投与可能な物質の制御下にあってよい。さらなる調節配列を用いて、1つまたは複数の異種遺伝子が挿入されたウイルスの発現を制御することができる。様々な調節配列のいずれかが、公知の因子および設計選択性に従って当業者に利用可能である。
4.改変ウイルスの作製方法
本明細書で提供されるウイルスを、ウイルスを改変するための当業者には周知の標準的な方法を用いて、本明細書に記載の挿入、欠失、置き換えまたは突然変異、例えば、異種核酸の挿入または置き換えにより改変することができる。改変のための方法としては、例えば、Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, cold Spring Harbor NY (1989)および本明細書に開示される実施例に記載のような、例えば、インビトロ組換え技術、合成方法、直接的クローニング、およびインビボ組換え法が挙げられる。
例えば、組換えポックスウイルスなどの組換えウイルスの作製は当技術分野で周知であり、典型的には、分子生物学における標準的な技術を用いる遺伝子カセットまたは導入ベクターの作製を含む(例えば、組換えLIVPワクシニアウイルスの作製方法の例を記載する米国特許第7,588,767号およびUS2009−0053244−A1を参照されたい)。そのような技術としては、様々な核酸操作技術、核酸導入プロトコル、核酸増幅プロトコル、および当技術分野で公知の他の分子生物学技術が挙げられる。例えば、点突然変異または小さい挿入もしくは欠失を、オリゴヌクレオチド媒介性部位特異的突然変異誘発の使用により対象の遺伝子に導入することができる。別の例においては、相同組換えを用いて、核酸配列中に突然変異または対象の標的配列中に核酸分子の挿入もしくは欠失を導入することができる。いくつかの例においては、特定の遺伝子中の核酸の突然変異、挿入または欠失を、陽性または陰性選択圧を用いるために選択することができる。例えば、Current Techniques in Molecular Biology,(Ed.Ausubel, et al.)を参照されたい。核酸増幅プロトコルとしては、限定されるものではないが、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、またはウイルスもしくは生物、例えば、限定されるものではないが、細菌、酵母、昆虫もしくは哺乳動物細胞などを介する増幅が挙げられる。プラスミド、ベクター、プロモーターおよび他の調節配列などの核酸手段の使用は、様々なウイルスおよび細胞生物について当技術分野で周知である。核酸導入プロトコルとしては、塩化カルシウム形質転換/トランスフェクション、エレクトロポレーション、リポソーム媒介性核酸導入、N−[1−(2,3−ジオロイルオキシ)プロピル]−N,N,N−トリメチルアンモニウムメチルサルフェート媒介性形質転換などが挙げられる。さらに様々な核酸手段が、多くの異なる起源、例えば、種々の商業的起源から入手可能である。当業者であれば、当技術分野の知識および設計選択に従って任意の特定のウイルスの遺伝的改変のための好適な手段および方法を容易に選択することができる。
したがって、当技術分野で公知の標準的な分子生物学的方法を用いて、様々な改変のいずれかを容易に達成することができる。改変は、典型的には、ウイルスゲノムの1つまたは複数のトランケーション、欠失、突然変異または挿入である。一例においては、改変は、ウイルスゲノム中の特定の配列に特異的に対するものであってよい。改変は、限定されるものではないが、ウイルスゲノムの調節配列、遺伝子コード配列、遺伝子間配列、既知の役割を有さない配列、または非必須領域などの、ウイルスゲノムの様々な領域のいずれかに対するものであってよい。改変に利用できるウイルスゲノムの任意の様々な領域が、LIVPなどの多くのウイルスについて当技術分野で容易に公知である。
異種核酸分子は、典型的には、非必須ウイルス遺伝子産物をコードする遺伝子間領域または遺伝子座中でウイルスゲノムに挿入される。そのような部位での異種核酸の挿入は、一般的には、標的組織でのウイルス感染または複製に有意に影響しない。挿入部位の例は当技術分野で公知であり、限定されるものではないが、J2R(チミジンキナーゼ(TK))、A56R(ヘマグルチニン(HA))、F14.5L、ワクシニア成長因子(VGF)、A35R、N1L、E2L/E3L、K1L/K2L、スーパーオキシドジスムターゼ遺伝子座、7.5K、C7−K1L(宿主範囲遺伝子領域)、B13R+B14R(出血領域)、A26L(A型封入体領域(ATI))またはI4L(大サブユニット、リボヌクレオチドリダクターゼ)遺伝子座が挙げられる。本明細書で提供されるウイルスのための挿入部位としては、改変ワクシニアアンカラ(MVA)ウイルスなどの他のポックスウイルスに記載の遺伝子内領域に対応する部位(米国特許第7,550,147号に記載の例示的部位)、NYVAC(米国特許第5,762,938号に記載の例示的部位)も挙げられる。
組換えDNA技術を用いる組換えウイルスの作製方法は、当技術分野で周知である(例えば、米国特許第4,769,330号;第4,603,112号;第4,722,848号;第4,215,051号;第5,110,587号;第5,174,993号;第5,922,576号;第6,319,703号;第5,719,054号;第6,429,001号;第6,589,531号;第6,573,090号;第6,800,288号;第7,045,313号;He et al.(1998) PNAS 95(5):2509−2514;Racaniello et al.(1981) Science 214:916−919;およびHruby et al.(1990) Clin Micro Rev. 3:153−170を参照されたい)。組換えワクシニアウイルスの作製方法は当技術分野で周知である(例えば、Hruby et al., (1990) Clin Micro Rev. 3:153−170、米国特許出願公開第2005−0031643号、現在は米国特許第7,588,767号、第7,588,771号、第7,662,398号ならびに米国特許第7,045,313号を参照されたい)。
例えば、異種遺伝子産物を発現する組換えワクシニアウイルスの作製は、典型的には、所望によりプロモーターに作動可能に連結された異種核酸と、その異種核酸にフランキングするワクシニアウイルスDNA配列とを含有し、ウイルスゲノムへの遺伝子の相同組換えおよび挿入を容易にする組換えプラスミドの使用を含む。一般的には、異種遺伝子にフランキングするウイルスDNAは、前記遺伝子が非必須位置に挿入されるように、ワクシニアウイルスDNAの非必須セグメントと相補的である。組換えプラスミドを、大腸菌(Escherichia coli)中で増殖させ、それから精製し、例えば、限定されるものではないが、CV−1、BSC−40、BSC−1およびTK−143細胞などの好適な宿主細胞中に導入することができる。次いで、トランスフェクトされた細胞を、複製サイクルを開始するワクシニアウイルスに重感染させる。異種DNAは、相同組換えによりワクシニアウイルスゲノム中に組み込まれ、感染子孫中にパッケージングされ得る。当技術分野で公知の方法により、例えば、異種遺伝子産物の発現の検出または陽性もしくは陰性選択法(米国特許第7,045,313号)の使用などにより、組換えウイルスを同定することができる。
別の例においては、異種遺伝子産物を発現する組換えワクシニアウイルスを、直接的クローニングにより作製することができる(例えば、米国特許第6,265,183号およびScheiflinger et al. (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 9977−9981を参照されたい)。そのような方法においては、所望によりプロモーターに作動可能に連結された異種核酸を、標的ウイルス中のユニークな制限エンドヌクレアーゼ部位中への挿入のための制限エンドヌクレアーゼ切断部位にフランキングさせる。標準的な技術を用いてウイルスDNAを精製し、配列がウイルスゲノム中のユニークな部位である場合、配列特異的制限エンドヌクレアーゼを用いて切断する。ウイルスゲノム中の任意のユニークな部位を用いることができるが、但し、その部位での改変がウイルス複製を阻害しないことが条件である。例えば、ワクシニアウイルス株LIVPにおいては、NotI制限部位は、未知の機能を有するF14.5L遺伝子をコードするORF中に位置する(Mikryukov et al., Biotekhnologiya 4: 442−449 (1988))。表6は、例示的LIVP株に含まれるユニークな制限部位の概要を提供し、それぞれのヌクレオチド位置を指定する。そのようなLIVP株を、直接的クローニングおよび部位もしくは複数の部位への異種DNAの挿入によりここで改変することができる。一般的には、挿入は、ウイルスゲノムの非必須領域中に位置する部位中にある。例えば、本明細書に記載の例示的改変は、NotI消化されたウイルスDNA中への外来DNA配列の挿入を含む。
Figure 2014513938
いくつかの例においては、最初に、ウイルスゲノムDNAを、ウイルス中に1つまたは複数のユニークな制限部位を導入するための相同組換えにより改変する(例えば、Mackett et al. (1984) J. Virol. 857−864を参照されたい)。制限エンドヌクレアーゼによる切断後、切断されたDNAを所望によりホスファターゼで処理して、エンドヌクレアーゼによる切断によって生成されたDNAセグメントの末端からリン酸部分を除去する。典型的には、制限部位にフランキングする挿入のための異種DNAを含有するプラスミドベクターを作製する。ウイルスへの挿入の前に、異種DNAを配列特異的制限エンドヌクレアーゼによる切断によってプラスミドから切り出す。次いで、異種DNAを切断されたウイルスDNAに連結し、限定されるものではないが、鶏痘(fowpox)ウイルスまたはpuv不活化ヘルパーワクシニアウイルスなどのヘルパーウイルスを用いる細胞の感染により許容状態の細胞系中にパッケージングさせ、連結されたDNAを感染細胞にトランスフェクトする。
いくつかの例においては、前記方法は、相同組換えおよび/またはウイルス中でのユニークな制限部位の使用を含む。例えば、F14.5L遺伝子中(例えば、LIVP単離物のNotI制限部位中)に挿入を含む組換えLIVPワクシニアウイルスを、以下の工程:(a)(i)ベクター中の制限部位が標的挿入部位の親ウイルス配列にフランキングする、制限部位X(例えば、NotI)に挿入された改変(例えば、遺伝子発現カセットもしくは改変F14.5L遺伝子)を含有するワクシニアシャトル/導入プラスミドおよび(ii)制限部位X(例えば、NotI)で消化され、所望により脱リン酸化されたLIVPウイルスDNAを作製すること;(b)細胞をPUV不活化ヘルパーワクシニアウイルスに感染させ、工程aの(i)および(ii)のコンストラクトの混合物を用いて感染した宿主細胞をトランスフェクトすること;ならびに(c)トランスフェクタントから組換えワクシニアウイルスを単離することにより調製することができる。当業者は、どのようにそのような方法を実施するかを知っている(例えば、Timiryasova et al. (Biotechniques 31: 534−540 (2001)を参照されたい)。典型的には、制限部位Xは、上記のようにウイルス中のユニークな制限部位である。
一例においては、前記方法は、ウイルス中に1つまたは複数の遺伝的改変を導入した後、その改変を反映する特性について、または他の望ましい特性についてウイルスをスクリーニングすることを含む。いくつかの例においては、改変は完全に、または部分的に無作為であってよく、その際、任意の特定の改変ウイルスの選択を、改変ウイルスの望ましい特性に従って決定することができる。
E.ウイルスの増殖および生成
本明細書で提供されるウイルスを、当業者には公知の方法により生成させることができる。得られる本明細書で提供されるウイルスを、以下のセクションFに記載のように治療および診断適用において用いることができる。
前記ウイルスを、宿主細胞中で増殖させ、定量し、本明細書に記載の方法において使用するために最終的に調製される前に保存のために調製する。ウイルスを好適な宿主細胞中で増殖させて、保存物を増大させ、次いでその濃度を決定することができる。いくつかの例においては、プラークアッセイなどにより、感染力価を決定する。ウイルス粒子の総数を決定することができる。ウイルスを、経時的な感染性の喪失が最小化されるように、ウイルスの安定性および完全性を促進する条件で保存する。いくつかの例においては、大量のウイルスを生成させ、既知の濃度の小アリコート中で保存し、長期間にわたって複数の手順のために用いることができる。様々なウイルスにとって最も好適である条件は異なり、当技術分野で公知であるが、典型的には、凍結乾燥などの凍結または乾燥を含む。ウイルスを、10〜1010pfu/mL、例えば、10〜10pfu/mL、例えば、少なくとも10pfu/mL、少なくとも10pfu/mL、少なくとも10pfu/mLもしくは少なくとも10pfu/mLまたは約10pfu/mL、約10pfu/mL、約10pfu/mLもしくは約10pfu/mLまたは10pfu/mL、10pfu/mL、10pfu/mLもしくは10pfu/mLの濃度で保存することができる。本明細書で提供される方法における使用の直前に、保存されたウイルスを再構成させ(保存のために乾燥させた場合)、好適な媒体または溶液中に希釈する。以下のセクションは、本明細書で提供される方法のいずれかにおける使用のためのウイルスの生成および増殖に用いることができる例示的方法を提供する。
1.増殖のための宿主細胞
本明細書で提供されるクローンウイルス株またはその組換えウイルス株を、好適な宿主細胞中で増殖させることができる。そのような細胞は、単一の種類の細胞の群または異なる種類の細胞の混合物であってよい。宿主細胞としては、培養細胞系、一次細胞、および増殖性細胞が挙げられる。これらの宿主細胞は、ニワトリ胚、ウサギ、ハムスター、およびサル腎臓細胞などの、ワクシニアウイルスなどのウイルスの感染に罹りやすい哺乳動物、鳥類および昆虫の細胞および組織などの様々な動物細胞のいずれかを含んでもよい。好適な宿主細胞としては、限定されるものではないが、造血細胞(全能細胞、幹細胞、白血球、リンパ球、単球、マクロファージ、APC、樹状細胞、非ヒト細胞など)、肺細胞、気管細胞、肝細胞、上皮細胞、内皮細胞、筋細胞(例えば、骨格筋、心筋または平滑筋)、線維芽細胞、ならびに例えば、CV−1、BSC40、VeroおよびBSC−1などの細胞系、およびヒトHeLa細胞が挙げられる。典型的には、単層で、または懸濁液中で増殖させることができる細胞系中でウイルスを増殖させる。例えば、ワクシニアウイルスの増殖のための細胞系の例としては、限定されるものではないが、CV−1、BSC40、Vero、BGM、BSC−1およびRK−13細胞が挙げられる。アデノウイルスの増殖のための細胞系の例としては、限定されるものではないが、HeLa、MK、HEK293およびHDF細胞が挙げられる。ヘルペスウイルスの増殖のための細胞系の例としては、限定されるものではないが、WI−38およびHeLa細胞が挙げられる。様々なウイルスの増殖にとって好適な他の細胞系は当技術分野で周知である。系からの培養株の精製を、標準的な方法を用いて行うことができる。
2.濃度決定
溶液中のウイルスの濃度、またはウイルス力価を、当技術分野で公知の様々な方法により決定することができる。いくつかの方法においては、感染性ウイルス粒子数の決定が行われるが(典型的には、プラーク形成単位(PFU)と呼ばれる)、他の方法においては、感染性であるか、またはそうではないウイルス粒子の総数の決定が行われる。感染性ビリオン数を算出する方法としては、限定されるものではないが、ウイルスの力価測定を細胞単層上で増殖させ、数日後から数週間後にプラーク数を計数するプラークアッセイ、および1logなどの特定範囲内で力価を決定するエンドポイント希釈法が挙げられる。感染性および非感染性粒子を含むウイルス粒子の総数を決定する方法としては、限定されるものではないが、ウイルス抗原を認識する抗体を利用し、顕微鏡観察またはFACS分析により可視化することができる免疫組織化学染色法;260nmなどでの吸光度;ならびにPCR、RT−PCR、または蛍光染料を用いて標識することによる定量などによるウイルス核酸の測定が挙げられる。
3.保存方法
一度、ウイルスが精製され(または所望の純度まで)、その力価が決定されたら、その感染完全性を最適に維持する条件でウイルスを保存することができる。典型的には、光は時間と共にウイルスを不活化するように働くため、ウイルスは暗室中で保存される。保存液中でのウイルスの安定性は通常、温度に依存する。いくつかのウイルスは熱安定性であるが、多くのウイルスは室温で2日以上で安定ではなく、生存能力の低下を示す(Newman et al., (2003) J. Inf. Dis. 187:1319−1322)。短期間、例えば、1日、2日、4日または7日のウイルス保存のためには、約4℃の温度が一般的に推奨される。長期間の保存のためには、多くのウイルスを−20℃、−70℃または−80℃で保持することができる。これらの温度でPBSまたはTris溶液(20mM Tris pH8.0、200NaCl、2〜3%グリセロールもしくはスクロース)などの簡単な溶液中で凍結された場合、ウイルスは6カ月から1年、またはさらにより長い期間、安定であってよい。しかしながら、反復的凍結−解凍サイクルはウイルス力価の減少を引き起こし得るため、一般的にはそれを避ける。ウイルスはまた、ウイルスの完全性をさらに保つことができる保存溶液中に他の補給物質を含有する媒体中で凍結することもできる。例えば、−80℃で保存されたウイルス溶液への血清またはウシ血清アルブミン(BSA)の添加は、長期間にわたって、および数回の凍結−解凍サイクルを通してウイルスの生存能力を保持するのに役立ち得る。他の例においては、ウイルス試料を、周囲温度での長期保存のために乾燥させる。限定されるものではないが、凍結乾燥、気泡乾燥、噴霧乾燥および脱水などの様々な技術を用いてウイルスを乾燥させることができる。周囲温度、冷蔵温度または冷凍温度でのウイルスの保存のための他の方法は当技術分野で公知であり、限定されるものではないが、米国特許第5,149,653号;第6,165,779号;第6,255,289号;第6,664,099号;第6,872,357号;および第7,091,030号;ならびに米国特許出願公開第2003−0153065号、第2004−003841号および第2005−0032044号に記載のものが挙げられる。
ウイルスはそれぞれの保存方法に対して示差的に反応し得る。例えば、ポリオウイルスは水性懸濁液中、室温で容易に分解され、0℃で2週間だけ安定であり、凍結乾燥により破壊される。この特定のウイルスのために、保存方法は典型的には、−70℃での凍結または4℃での冷蔵を含む。対照的に、ワクシニアウイルスは非常に安定であると考えられ、4℃で溶液中で保存し、例えば、−20℃、−70℃もしくは−80℃で凍結し、または凍結乾燥することができ、生存能力の喪失はわずかである(Newman et al., (2003) J. Inf. Dis. 187:1319−1322、Hruby et al., (1990) Clin. Microb. Rev. 3:153−170)。特定のウイルスの保存にとって好適な方法および条件は当技術分野で公知であり、それを用いて本明細書で提示される方法において用いられるウイルスを保存することができる。
水は、保存中のウイルスを分解するほぼすべての破壊経路における反応物である。さらに、水は、タンパク質のアンフォールディングおよび凝集を可能にする可塑剤として作用する。水はほぼすべての分解経路に関与するため、ウイルスの水性溶液の乾燥粉末への低下は、そのような試料の安定性を増強するための代替的な製剤化方法を提供する。凍結乾燥、または凍結−乾燥は、ウイルスを保存するために用いられる乾燥技術である(例えば、Cryole et al., (1998) Pharm. Dev. Technol., 3(3), 973−383を参照されたい)。凍結−乾燥には3つの段階;凍結、一次乾燥および二次乾燥が存在する。これらの段階の間に、材料は急速に凍結され、高真空下で脱水される。一度凍結乾燥されたら、乾燥されたウイルスを周囲温度で長期間保存し、必要に応じて水性溶液を用いて再構成することができる。様々な安定剤を溶液中に含有させた後、ウイルスの保存を増強するために凍結−乾燥することができる。例えば、血清、血清アルブミンまたはゼラチンなどの高分子量構造添加物は凍結中のウイルス凝集を防止するのに役立ち、凍結乾燥状態または乾燥状態での構造的および栄養的支援を提供することが知られている。アルギニンおよびグルタミン酸などのアミノ酸、トレハロースなどの糖、ならびにマンニトール、ソルビトールおよびイノシトールなどのアルコールは、凍結乾燥中および凍結乾燥状態でのウイルスの感染性の保存を増強することができる。凍結乾燥前にウイルス溶液に添加された場合、尿素およびアスコルビン酸は水和状態を安定化し、脱水期間中の浸透圧バランスを維持する。典型的には、約7.0の比較的一定のpHが凍結乾燥を通じて維持される。
4.ウイルスの調製
使用の直前に、ウイルスを好適な媒体中で好適な濃度で調製し、使用まで氷上などの低温で維持することができる。保存のためにウイルスを凍結乾燥したか、またはさもなければ乾燥した場合、それを好適な水性溶液中で再構成させることができる。ウイルスが調製される水性溶液は、典型的には、アッセイにおいて用いられる媒体(例えば、DMEMもしくはRPMI)または緩衝化塩溶液(例えば、PBS、TBS、Hepes溶液)などの適合するものである。医薬適用のためには、ウイルスを直接調製するか、または医薬溶液中で再構成させることができる。使用のためのいくつかの薬学的に許容される溶液が当技術分野で周知である(例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences (18th edition) ed. A. Gennaro, 1990, Mack Publishing Co., Easton, Paを参照されたい)。一例においては、ウイルスを、アジュバントもしくは担体と共に、またはそれを用いずに、滅菌食塩水もしくは滅菌緩衝化食塩水などの生理的に許容される溶液中に希釈することができる。他の例においては、医薬溶液は、粘度をもたらす成分(例えば、グリセロール)および/または殺菌特性を有する成分(例えば、フェノール)を含有してもよい。いくつかの例においては、ウイルスは、アッセイにおいて少量のみが必要とされるように比較的濃縮された溶液中で調製される。例えば、1x10pfuのウイルスが96ウェルプレート中の腫瘍細胞に添加される場合、10μlだけが各ウェルに添加されるように、1x10pfu/mLの濃度でウイルスを調製することができる。当業者であれば、特定の用途に応じて、特定の濃度を経験的に決定することができる。
F.医薬組成物、組合せおよびキット
本明細書で提供されるウイルスを含有する医薬組成物、組合せおよびキットが本明細書で提供される。医薬組成物は、本明細書で提供されるウイルスと、医薬担体とを含んでもよい。組合せは、例えば、2種以上のウイルス、ウイルスと検出可能な化合物、ウイルスと治療化合物、ウイルスとウイルス発現調節化合物、またはその任意の組合せを含んでもよい。キットは、1つもしくは複数の本明細書で提供される医薬組成物もしくは組合せ、および使用のための説明書などの1つもしくは複数の構成要素、対象に医薬組成物もしくは組合せを投与するためのデバイス、対象に治療もしくは診断化合物を投与するためのデバイスまたは対象におけるウイルスを検出するためのデバイスを含んでもよい。
医薬組成物、組合せまたはキット中に含有されるウイルスは、本明細書に記載の任意の単離されたウイルスクローン株などの、本明細書で提供される任意のウイルスを含んでもよい。医薬組成物、組合せまたはキットは、本明細書で提供されるウイルスまたは他の治療もしくは診断ウイルスから選択することができる1つまたは複数のさらなるウイルスを含んでもよい。
1.医薬組成物
本明細書で提供されるウイルスと、好適な医薬担体とを含有する医薬組成物が本明細書で提供される。薬学的に許容される担体としては、ウイルスのための媒体担体または培地として作用する固体、半固体または液体材料が挙げられる。本明細書で提供される医薬組成物を、様々な形態、例えば、固体、半固体、水性、液体、粉末または凍結乾燥形態で製剤化することができる。本明細書で提供されるウイルスを含有する医薬組成物の例としては、限定されるものではないが、滅菌注射溶液、滅菌包装粉末、点眼剤、錠剤、ピル、粉末、ロゼンジ剤、サチェット剤、カシェ剤、エリキシル剤、懸濁液、乳濁液、溶液、シロップ、エアロゾル(固体として、もしくは液体培地中)、軟膏、軟質および硬質ゼラチンカプセル、ならびに坐剤が挙げられる。
好適な医薬担体の例は当技術分野で公知であり、限定されるものではないが、特に、水、バッファー、食塩水溶液、リン酸緩衝食塩水溶液、様々な種類の湿潤剤、滅菌溶液、アルコール、アラビアゴム、植物油、ベンジルアルコール、ゼラチン、グリセリン、ラクトース、スクロール、デキストロース、アミロースもしくはスターチなどの炭水化物、ソルビトール、マンニトール、ステアリン酸マグネシウム、タルク、ケイ酸、粘性パラフィン、香油、脂肪酸モノグリセリドおよびジグリセリド、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ヒドロキシメチルセルロース、粉末が挙げられる。本明細書で提供される医薬組成物は、例えば、酸化防止剤、保存剤、鎮痛剤、結合剤、崩壊剤、着色剤、希釈剤、賦形剤、増量剤、流動促進剤、可溶化剤、安定剤、等張剤、媒体、粘性剤、香料、甘味料、油/水乳濁液などの乳濁液、乳化剤および懸濁剤、例えば、アカシア、寒天、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、ベントナイト、カルボマー、カラゲナン、カルボキシメチルセルロース、セルロース、コレステロール、ゼラチン、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、オクトキシノール9、オレイルアルコール、ポビドン、プロピレングリコールモノステアレート、ラウリル硫酸ナトリウム、ソルビタンエステル、ステアリルアルコール、トラガカント、キサンタンゴム、およびその誘導体、溶媒、ならびに限定されるものではないが、特に、結晶性セルロース、微結晶性セルロース、クエン酸、デキストリン、液体グルコース、乳酸、ラクトース、塩化マグネシウム、メタリン酸カリウム、スターチなどの雑多な成分などの他の添加物を含有してもよい。そのような担体および/または添加物を、従来の方法により製剤化し、好適な用量で対象に投与することができる。脂質、ヌクレアーゼ阻害剤、ポリマー、およびキレート剤などの安定化剤は、体内での分解から組成物を保護することができる。医薬組成物における使用のための他の好適な製剤は、例えば、Remington: The Science and Practice of Pharmacy (2005, Twenty−first edition, Gennaro & Gennaro, eds., Lippencott Williams and Wilkins)に見出すことができる。
注射または粘膜デリバリーのための本明細書で提供されるウイルスを含む医薬製剤は、典型的には、注射もしくは粘膜投与のための好適なバッファー中で提供されたウイルスの水性溶液または注射もしくは粘膜投与のための好適なバッファー中での再構成のための凍結乾燥形態のウイルスを含む。そのような製剤は、所望により、本明細書に記載の、または当技術分野で公知の1つもしくは複数の薬学的に許容される担体および/または添加物を含有してもよい。経口投与のための液体組成物は、一般的には水性溶液、好適に風味を付けたシロップ、水性もしくは油性懸濁液、およびトウモロコシ油、綿実油、ゴマ油、ココナッツ油、もしくはピーナッツ油などの食用脂を含む風味付けされた乳濁液、ならびにエリキシル剤および同様の医薬媒体を含む。
本明細書で提供される医薬組成物を、当技術分野で公知の手順を用いることにより、本明細書に記載のウイルスの迅速な、持続的、または遅延放出を提供するように製剤化することができる。錠剤などの固体組成物を調製するためには、本明細書で提供されるウイルスを医薬担体と混合して、固体組成物を形成させる。所望により、錠剤またはピルを被覆するか、またはさもなければ混合して、対象における延長された作用の利点が得られる剤形を提供する。例えば、錠剤またはピルは、内部用量成分と外部用量成分とを含み、後者は前者の上のエンベロープの形態にある。この2つの成分を、例えば、胃の中での崩壊に抵抗し、内部成分を無傷のまま十二指腸に通過させ、放出を遅延させるように働く腸溶層により分離することができる。例えば、いくつかのポリマー酸ならびにポリマー酸と、シェラック、セチルアルコール、およびセルロースアセテートなどの材料との混合物などの、様々な材料がそのような腸溶層または腸溶コーティングに用いられる。
吸入(inhalation)または通気(insufflation)のための組成物としては、薬学的に許容される水性もしくは有機溶媒、またはその混合物中の溶液および懸濁液、ならびに粉末が挙げられる。これらの液体または固体組成物は、所望により本明細書に記載の、または当技術分野で公知の好適な薬学的に許容される賦形剤および/または添加物を含有してもよい。そのような組成物は、例えば、局所または全身効果のために経口または鼻呼吸経路により投与される。薬学的に許容される溶媒中の組成物は、不活性ガスの使用により噴霧される。噴霧された溶液は、例えば、噴霧デバイスから直接的に、装着されたフェイスマスクテントから、または間欠的陽圧呼吸装置から吸入される。溶液、懸濁液、または粉末組成物は、例えば、吸入器の使用などの好適な様式で製剤を送達するデバイスから、経口的または経鼻的に投与される。
本明細書で提供される医薬組成物を、経皮デリバリーデバイス(「パッチ」)を介する経皮的デリバリーのために製剤化することができる。そのような経皮パッチを用いて、本明細書で提供されるウイルスの連続的または非連続的注入を提供する。薬剤のデリバリーのための経皮パッチの構築および使用を、当技術分野で公知の方法に従って実施する。例えば、米国特許第5,023,252号を参照されたい。そのようなパッチは、本明細書で提供されるウイルスの連続的デリバリー、パルスデリバリー、またはオンデマンドデリバリーのために構築される。
ウイルスのデリバリーに用いることができるコロイド分散系としては、大分子複合体、ナノカプセル、ミクロスフェア、ビーズおよび脂質に基づく系、例えば、水中油乳濁液(混合)、ミセル、リポソームならびにリポプレックスが挙げられる。コロイド系の例は、リポソームである。臓器特異的または細胞特異的リポソームを用いて、所望の組織のみに対するデリバリーを達成することができる。当業者であれば、リポソームの標的化を、一般的に公知の方法を適用することにより実行することができる。この標的化は、受動的標的化(洞様毛細血管を含む臓器中のRESの細胞に分布するリポソームの自然傾向を用いる)または能動的標的化(当業者には公知の方法を用いることにより、例えば、特異的リガンド、例えば、抗体、受容体、糖、糖脂質およびタンパク質にリポソームをカップリングさせることによる)を含む。モノクローナル抗体を用いて、特異的細胞表面リガンドを介して、リポソームを特定の組織、例えば、腫瘍組織に標的化することができる。
2.宿主細胞
本明細書で提供されるウイルスを含有する宿主細胞が提供される。そのような細胞を、例えば、本明細書で提供される診断または治療方法に記載のように、インビトロでの使用またはインビボでの使用において用いることができる。宿主細胞は、単一の種類の細胞の群または異なる種類の細胞の混合物であってよい。宿主細胞としては、培養細胞系、一次細胞および増殖性細胞が挙げられる。宿主細胞は、限定されるものではないが、ヒト、霊長類、げっ歯類(例えば、マウス、ラット、ハムスターもしくはウサギ)およびニワトリ胚細胞などの、ウイルスによる感染に罹りやすい哺乳動物、鳥類および昆虫の細胞および組織などの様々な動物細胞のいずれかを含んでもよい。好適な宿主細胞としては、限定されるものではないが、造血細胞(全能性細胞、幹細胞、白血球、リンパ球、単球、マクロファージ、APC、樹状細胞、非ヒト細胞など)、肺細胞、気管細胞、肝細胞、上皮細胞、内皮細胞、筋細胞(例えば、骨格筋、心筋または平滑筋)、線維芽細胞、腫瘍細胞ならびに例えば、CV−1、BSC40、Vero、BSC40およびBSC−1などの細胞系、ならびにヒトHeLa細胞が挙げられる。宿主細胞を感染させ、および/または形質転換し、感染細胞または形質転換体を表現型により選択する方法、ならびに他のそのような方法は当技術分野で公知である。
3.組合せ
本明細書で提供されるウイルスと、第2のウイルスまたは他の治療剤もしくは診断剤などの第2の薬剤との組合せが提供される。組合せは、本明細書で提供されるウイルスと、例えば、1つまたは複数のさらなる診断または治療ウイルスなどの1つまたは複数のさらなるウイルスとを含んでもよい。組合せは、本明細書で提供されるウイルスを含有する医薬組成物または本明細書に記載のウイルスを含有する宿主細胞を含んでもよい。組合せはまた、例えば、抗ウイルス剤または化学療法剤などの、本明細書で提供される方法に従うその弱毒化を行うための任意のウイルスまたは試薬を含んでもよい。組合せはまた、ウイルスによりコードされる内因性または異種遺伝子からの遺伝子発現の調節のために用いられる化合物を含有してもよい。
本明細書で提供される組合せは、ウイルスと、治療化合物とを含んでもよい。本明細書で提供される組成物のための治療化合物は、例えば、抗がん化合物または化学療法化合物であってよい。治療化合物の例としては、例えば、サイトカイン、成長因子、光感作剤、放射性核種、毒素、siRNA分子、酵素/プロE薬剤(pro E drug)対、代謝拮抗物質、シグナリング調節剤、抗がん抗生物質、抗がん抗体、血管新生阻害剤、化学療法化合物、抗転移化合物またはその任意の組合せが挙げられる。本明細書で提供されるウイルスを、白金配位複合体などの抗がん化合物と組み合わせることができる。白金配位複合体の例としては、例えば、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、DWA2114R、NK121、IS3295および254−Sが挙げられる。化学療法剤の例としては、限定されるものではないが、メトトレキサート、ビンクリスチン、アドリアマイシン、非糖含有クロロエチルニトロソウレア、5−フルオロウラシル、マイトマイシンC、ブレオマイシン、ドキソルビシン、ダカルバジン、タキソール、フラギリン(fragyline)、メグラミンGLA、バルルビシン、カルムスチン、ポリフェプロサン、MM1270、BAY12−9566、RASファルネシルトランスフェラーゼ阻害剤、ファルネシルトランスフェラーゼ阻害剤、MMP、MTA/LY231514、ロメトレキソール/LY264618、グラモレック、CI−994、TNP−470、ハイカムチン/トポテカン、PKC412、バルスポダール/PSC833、ノバントロン/ミトキサントロン、メタレット/スラミン、BB−94/バチマスタット、E7070、BCH−4556、CS−682、9−AC、AG3340、AG3433、インセル/VX−710、VX−853、ZD0101、IS1641、ODN698、TA2516/マリマスタット、BB2516/マリマスタット、CDP845、D2163、PD183805、DX8951f、レモナールDP2202、FK317、ピシバニール/OK−432、バルルビシン/AD32、ストロンチウム−89/メタストロン、テモダール/テモゾロミド、ユータキサン/パクリタキセル、タキソール/パクリタキセル、パクセクス/パクリタキセル、シクロパックス/経口パクリタキセル、ゼローダ/カペシタビン、フルツロン/ドキシフルリジン、経口トキソイド、SPU−077/シスプラチン、HMR1275/フラボピリドール、CP−358(774)/EGFR、CP−609(754)/RASがん遺伝子阻害剤、BMS−182751/経口白金、UFT(テガフル/ウラシル)、エルガミゾール/レバミゾール、カンプト/レバミゾール、エニルウラシル/776C85/5FUエンハンサー、カンプトサール/イリノテカン、トムデックス/ラルチトレキセド、ロイスタチン/クラドリビン、キャエリクス/リポソーム性ドキソルビシン、マイオセット/リポソーム性ドキソルビシン、ドキシル/リポソーム性ドキソルビシン、エバセット/リポソーム性ドキソルビシン、フルダラ/フルダラビン、ファルモルビシン/エピルビシン、DepoCyt、ZD1839、LU79553/ビス−ナフタリミド、LU103793/ドラスタイン(Dolastain)、ゲムザール/ゲムシタビン、ZD0473/アノルメド(Anormed)、YM116、ヨウ素種、CDK4およびCDK2阻害剤、PARP阻害剤、D4809/デキシフォスファミド、イフェックス/メスネックス/イフォスファミド、ブモン/テニポシド、パラプラチン/カルボプラチン、プラチノール/シスプラチン、VePesid/エポシン/エトポホス/エトポシド、ZD9331、タキソテール/ドセタキセル、グアニンアラビノシドのプロドラッグ、タキサン類似体、ニトロソウレア、メルファランおよびシクロホスファミドなどのアルキル化剤、アミノグルテチミド、アスパラギナーゼ、ブスルファン、カルボプラチン、クロラムブシル、シタラビンHCl、ダクチノマイシン、ダウノルビシンHCl、エストラムスチンリン酸ナトリウム、エトポシド(VP16−213)、フロクスリジン、フルオロウラシル(5−FU)、フルタミド、ヒドロキシウレア(ヒドロキシカルバミド)、イフォスファミド、インターフェロンα−2a、インターフェロンα−2b、酢酸ロイプロリド(LHRH放出因子類似体)、ロムスチン(CCNU)、メクロレタミンHCl(窒素マスタード)、メルカプトプリン、メスナ、ミトタン(o,p’−DDD)、ミトキサントロンHCl、オクトレオチド、プリカマイシン、プロカルバジンHCl、ストレプトゾシン、クエン酸タモキシフェン、チオグアニン、チオテパ、硫酸ビンブラスチン、アムサクリン(m−AMSA)、アザシチジン、エリスロポエチン、ヘキサメチルメラミン(HMM)、インターロイキン2、ミトグアゾン(メチル−GAG;メチルグリオキサルビス−グアニルヒドラゾン;MGBG)、ペントスタチン(2’デオキシコホルマイシン)、セムスチン(メチル−CCNU)、テニポシド(VM−26)および硫酸ビンデシンが挙げられる。本明細書で提供される医薬組成物および組合せにおける使用のためのさらなる治療化合物の例は、本明細書の他の場所に見出すことができる(例えば、サイトカイン、成長因子、光感作剤、放射性核種、毒素、siRNA分子、酵素/プロドラッグ対、代謝拮抗物質、シグナリング調節剤、抗がん抗生物質、抗がん抗体、血管新生阻害剤、および化学療法化合物の例については、例えば、セクションIを参照されたい)。
いくつかの例においては、組合せは、例えば、ウイルスによりコードされ、発現される酵素のための基質である化合物などのさらなる治療化合物、またはウイルスと協調して作用する本明細書で提供されるか、もしくは当技術分野で公知の他の治療化合物を含んでもよい。例えば、ウイルスは、プロドラッグを、がん細胞を殺傷するための活性な化学療法剤に変換する酵素を発現することができる。したがって、本明細書で提供される組合せは、プロドラッグなどの治療化合物を含有してもよい。例示的なウイルス/治療化合物組合せは、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼをコードするウイルスと、プロドラッグであるガンシクロビルとを含んでもよい。本明細書で提供される組合せにおける使用のための、さらなる例示的酵素/プロドラッグ対としては、限定されるものではないが、バリセラ・ゾスターチミジンキナーゼ/ガンシクロビル、シトシンデアミナーゼ/5−フルオロウラシル、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ/6−メチルプリンデオキシリボシド、βラクタマーゼ/セファロスポリン−ドキソルビシン、カルボキシペプチダーゼG2/4−[(2−クロロエチル)(2−メシルオキシエチル)アミノ]ベンゾイル−L−グルタミン酸、シトクロムP450/アセトミノフェン、西洋ワサビペルオキシダーゼ/インドール−3−酢酸、ニトロリダクターゼ/CB1954、ウサギカルボキシルエステラーゼ/7−エチル−10−[4−(1−ピペリジノ)−1−ピペリジノ]カルボニルオキシカンプトテシン(CPT−11)、マッシュルームチロシナーゼ/ビス−(2−クロロエチル)アミノ−4−ヒドロキシフェニルアミノメタノン28、βガラクトシダーゼ/1−クロロメチル−5−ヒドロキシ−1,2−ジヒドロ−3H−ベンザ[e]インドール、βグルクロニダーゼ/エピルビシン−グルクロニド、チミジンホスホリラーゼ/5’−デオキシ−5−フルオロウリジン、デオキシシチジンキナーゼ/シトシンアラビノシド、β−ラクタマーゼおよびリナメラーゼ/リナマリンが挙げられる。組合せにおける使用のためのさらなる例示的プロドラッグを、本明細書の他の場所に見出すこともできる(例えば、セクションIを参照されたい)。本明細書で提供されるか、またはさもなければ当技術分野で公知の様々な公知の組合せのいずれかを、本明細書で提供される組合せ中に含有させることができる。
いくつかの例においては、組合せは、ウイルスを殺傷するか、またはウイルス増殖もしくは毒性を阻害することができる化合物を含んでもよい。そのような化合物を用いて、ウイルス感染の結果生じ得る1つまたは複数の有害な副作用を軽減することができる(例えば、米国特許出願公開第US2009−016228−A1号を参照されたい)。本明細書で提供される組合せは、感染の処置のための抗生物質、抗真菌剤、抗寄生虫剤または抗ウイルス化合物を含有してもよい。いくつかの例においては、抗ウイルス化合物は、ウイルス増殖または毒性を阻害する化学療法剤である。本明細書で提供されるウイルスとの組合せ中に含有させることができる抗生物質の例としては、限定されるものではないが、セフタジジム、セフェピム、イミペネム、アミノグリコシド、バンコマイシンおよび抗シュードモナスβ−ラクタムが挙げられる。本明細書で提供されるウイルスとの組合せ中に含有させることができる抗真菌剤の例としては、限定されるものではないが、アンホテリシンB、ダプソン、フルコナゾール、フルシトシン、グリセオフルビン、イトラコナゾール、ケトコナゾール、ミコナゾール、クロトリマゾール、ナイスタチン、およびその組合せが挙げられる。本明細書で提供されるウイルスとの組合せ中に含有させることができる抗ウイルス剤の例としては、限定されるものではないが、シドフォビル、シドフォビルのアルコキシアルキルエステル(CDV)、環状CDV、および(S)−9−(3−ヒドロキシ−2ホスホニルメトキシプロピル)アデニン、5−(ジメトキシメチル)−2’−デオキシウリジン、イサチン−β−チオセミカルバゾン、N−メタノカルバチミジン、ブリブジン、7−デアザネプラノシンA、ST−246、グリベック、2’−β−フルオロ−2’,3’−ジデオキシアデノシン、インジナビル、ネルフィナビル、リトナビル、ネビラピン、AZT、ddI、ddC、およびその組合せが挙げられる。典型的には、抗ウイルス剤との組合せは、組合せのウイルスに対して有効であることが知られる抗ウイルス剤を含有する。例えば、組合せは、抗ウイルス化合物、例えば、シドフォビル、シドフォビルのアルコキシアルキルエステル、ガンシクロビル、アシクロビル、ST−246、グリベック、およびその誘導体と共にワクシニアウイルスを含有することができる。
いくつかの例においては、組合せは、検出可能な化合物を含んでもよい。検出可能な化合物としては、例えば、ウイルスによりコードされ、発現されるタンパク質もしくはRNAと相互作用する、および/もしくはそれに特異的に結合することができるリガンド、基質または他の化合物が挙げられ、断層撮影、分光分析、磁気共鳴、または他の公知の技術により検出可能なシグナルなどの検出可能なシグナルを提供することができる。いくつかの例においては、タンパク質またはRNAは、外因性タンパク質またはRNAである。いくつかの例においては、ウイルスにより発現されるタンパク質またはRNAは、改変された化合物が検出可能なシグナルを放出する検出可能な化合物を改変する。例示的な検出可能な化合物は、磁気共鳴、超音波または断層撮影画像化剤、例えば、放射性核種などの画像化剤であってもよいか、またはそれを含有してもよい。検出可能な化合物は、本明細書の他の場所に提供されるか、またはさもなければ当技術分野で公知である様々な化合物のいずれかを含有してもよい。ウイルスにより発現させることができる例示的タンパク質および検出に用いられる検出可能な化合物の組合せとしては、限定されるものではないが、ルシフェラーゼおよびルシフェリン、β−ガラクトシダーゼおよび(4,7,10−トリ(酢酸)−1−(2−β−ガラクトピラノシルエトキシ)−1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン)ガドリニウム(Egad)、ならびに当技術分野で公知の他の組合せが挙げられる。
いくつかの例においては、組合せは、ウイルスによりコードされる1つまたは複数の遺伝子の発現を調節する遺伝子発現調節化合物を含んでもよい。遺伝子発現を調節する化合物は当技術分野で公知であり、限定されるものではないが、転写活性化因子、誘導因子、転写抑制因子、RNAポリメラーゼ阻害剤およびRNA結合化合物、例えば、siRNAまたはリボザイムが挙げられる。当技術分野で公知の様々な遺伝子発現調節化合物のいずれかを、本明細書で提供される組合せ中に含有させることができる。典型的には、本明細書で提供される組合せ中にウイルスと共に含有される遺伝子発現調節化合物は、転写因子または組合せのウイルスのRNAなどの遺伝子発現において活性である、1つまたは複数の化合物に結合し、それを阻害するか、またはそれと反応することができる化合物である。例示的なウイルス/発現調節因子組合せは、酵母GAL4 DNA結合ドメイン、単純ヘルペスウイルスタンパク質VP16の活性化ドメインに融合された突然変異ヒトプロゲステロン受容体を有し、また、アデノウイルス主要後期E1B TATAボックスの上流の一連のGAL4認識配列を含有する合成プロモーターを含有するキメラ転写因子複合体をコードするウイルスであってよく、その場合、化合物はRU486であってよい(例えば、Yu et al., (2002) Mol Genet Genomics 268:169−178を参照されたい)。当技術分野で公知の様々な他のウイルス/発現調節因子組合せを、本明細書で提供される組合せ中に含有させることもできる。
いくつかの例においては、組合せは、ナノ粒子を含有してもよい。ナノ粒子は、それらが本明細書で提供される1つまたは複数の治療剤を担持するように設計することができる。さらに、ナノ粒子を腫瘍細胞に標的化する分子を担持するように、ナノ粒子を設計することができる。ある非限定例においては、ナノ粒子を放射性核種および所望により、腫瘍関連抗原と免疫反応する抗体で被覆することができる。
いくつかの例においては、組合せは、診断または処置のための1つもしくは複数のさらなる治療および/もしくは診断ウイルスまたは他の治療および/もしくは診断微生物(例えば、治療および/もしくは診断細菌)を含有してもよい。当技術分野で公知である治療および/または診断ウイルスの例としては、限定されるものではないが、治療および/または診断ポックスウイルス、ヘルペスウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、およびレオウイルスが挙げられる。
4.キット
本明細書で提供されるウイルス、細胞、医薬組成物または組合せをキットとして包装することができる。キットは、所望により、使用のための説明書、デバイスおよびさらなる試薬などの1つまたは複数の構成要素、ならびに方法の実施のためのチューブ、容器およびシリンジなどの構成要素を含んでもよい。例示的キットは、本明細書で提供されるウイルスを含んでもよく、所望により、使用のための説明書、対象中のウイルスを検出するためのデバイス、ウイルスを対象に投与するためのデバイス、またはさらなる薬剤もしくは化合物を対象に投与するためのデバイスを含んでもよい。
一例においては、キットは、説明書を含んでもよい。説明書は、典型的には、ウイルスならびに、所望により、キットに含まれる他の構成要素、および投与の方法、例えば、ウイルスを投与するための、対象の適切な状態、適切な用量、および適切な投与方法を決定するための方法を説明する具体的な表現を含む。説明書はまた、処置時間の持続期間にわたって対象をモニターするための指針を含んでもよい。
別の例においては、キットは、対象中のウイルスを検出するためのデバイスを含んでもよい。対象中のウイルスを検出するためのデバイスは、例えば、ルシフェラーゼから放出されたか、または緑色もしくは赤色蛍光タンパク質などの蛍光タンパク質から発せられた光を検出するための高感度画像化デバイス、MRIもしくはNMRデバイスなどの磁気共鳴測定デバイス、PET、CT、CAT、SPECTもしくは他の関連するスキャナーなどの断層撮影スキャナー、超音波デバイス、または対象内でウイルスにより発現されたタンパク質を検出するのに用いることができる他のデバイスを含んでもよい。典型的には、キットのデバイスは、キットのウイルスにより発現された1つまたは複数のタンパク質を検出することができる。ウイルスおよび検出デバイスを含む様々なキットのいずれか、例えば、ルシフェラーゼを発現するウイルスおよび高感度画像化装置または緑色もしくは赤色蛍光タンパク質などの蛍光タンパク質を発現するウイルスおよび高感度画像化装置を、本明細書で提供されるキット中に含有させることができる。
本明細書で提供されるキットはまた、対象にウイルスを投与するためのデバイスを含んでもよい。薬剤、医薬組成物およびワクチンを投与するための当技術分野で公知の様々なデバイスのいずれかを、本明細書で提供されるキット中に含有させることができる。デバイスの例としては、限定されるものではないが、皮下注射針、静脈内注射針、カテーテル、無針注入デバイス、吸入器および液体ディスペンサー、例えば、点眼器が挙げられる。例えば、静脈内注射により全身送達しようとするウイルスを、皮下注射針およびシリンジと共にキット中に含有させることができる。典型的には、キットのウイルスを投与するためのデバイスは、キットのウイルスと適合する;例えば、高圧注入デバイスなどの無針注入デバイスを、高圧注入により損傷されないウイルスと共にキット中に含有させることができるが、典型的には、高圧注入により損傷されるウイルスと共にキット中に含有させない。
本明細書で提供されるキットはまた、さらなる薬剤または化合物を対象に投与するためのデバイスを含んでもよい。薬剤を対象に投与するための当技術分野で公知の様々なデバイスのいずれかを、本明細書で提供されるキット中に含有させることができる。デバイスの例としては、限定されるものではないが、皮下注射針、静脈内注射針、カテーテル、無針注入デバイス、吸入器および液体ディスペンサー、例えば、点眼器が挙げられる。典型的には、キットの化合物を投与するためのデバイスは、化合物の投与の望ましい方法と適合する。例えば、全身的または皮下的に送達される化合物を、皮下注射針およびシリンジと共にキット中に含有させることができる。
G.治療、診断およびモニタリング方法
本明細書で提供されるウイルスクローン株などの本明細書で提供されるウイルスを、診断、モニタリングおよび治療方法において用いることができる。例えば、治療方法においては、ウイルスクローン株などの本明細書で提供されるウイルスを、がん細胞、新生物、腫瘍、転移および他の免疫特権細胞または組織、例えば、創傷もしくは炎症組織の処置などの増殖性障害または状態の処置に用いることができる。本明細書で提供されるウイルスクローン株などの本明細書で提供されるウイルスを、がん細胞、腫瘍および転移モニタリング処置の検出および画像化のための診断方法において用いることができる。他の例においては、ウイルスクローン株などの本明細書で提供されるウイルスを、宿主中でのウイルス活性を検出するための診断またはモニタリング方法において用いることができる。本明細書で提供される診断および治療方法としては、限定されるものではないが、腫瘍および/または転移を含む対象への本明細書で提供されるウイルスの投与が挙げられる。他の例においては、本明細書で提供されるウイルスクローン株などの本明細書で提供されるウイルスを、ワクチン接種方法におけるワクチンとして用いることができる。
投与されるウイルスは、弱毒化された病原性、低い毒性、腫瘍における選択的蓄積、腫瘍細胞に対する免疫応答を活性化する能力、免疫原性、複製能力、さらなる外因性診断および/または治療遺伝子を発現する能力、ならびに発現された遺伝子産物に対する抗体生成を惹起する能力などの1つまたは複数の特徴を有する。このウイルスを、限定されるものではないが、ヒトおよび他の哺乳動物、例えば、限定されるものではないが、げっ歯類、イヌ、ネコ、霊長類および家畜などの対象の診断、モニタリング、例えば、モニタリング治療、および/または治療のために投与することができる。本明細書で提供されるウイルスを、LIVPウイルスが用いられたか、またはそれを用いることができる任意の公知の方法(または使用)における使用のために用いるか、または改変することができる。GLV−1h68ウイルスおよびその誘導体などの任意のLIVPウイルスを、以下に記載の、および本開示を通じて考察される治療および診断方法における使用のために使用および/または改変することができる。
1.治療方法
ウイルスクローン株などの本明細書で提供されるウイルスを、例えば、がん細胞、新生物、腫瘍、転移、がん幹細胞、および他の免疫特権細胞または組織、例えば、創傷もしくは炎症組織の処置(阻害など)などの増殖性障害または状態の処置に用いることができる。本明細書で提供されるウイルスは、腫瘍または転移に選択的に蓄積する。いくつかの例においては、本明細書で提供されるウイルスの投与は、腫瘍成長の遅延をもたらす。他の例においては、本明細書で提供されるウイルスの投与は、腫瘍の排除または根絶などの、腫瘍体積の減少をもたらす。しかしながら、本明細書で提供される治療方法および使用は、投与されたウイルスが腫瘍細胞を殺傷するか、または腫瘍サイズを減少させる必要はない。その代わりに、本明細書で提供される方法は、対象における抗腫瘍免疫応答を引き起こすか、または増強することができる本明細書で提供されるウイルスを対象に投与することを含む。いくつかの例においては、本明細書で提供されるウイルスを、対象においてウイルス誘導性疾患を引き起こすことなく対象に投与することができる。いくつかの例においては、ウイルスは対象における抗腫瘍免疫応答を惹起することができ、典型的には、ウイルス媒介性抗腫瘍免疫応答は、例えば、数日、1週間以上、10日以上、2週間以上、または1カ月以上にわたって生じてもよい。いくつかの例示的方法においては、ウイルスは、腫瘍中に存在してもよく、腫瘍成長を防止するために十分な腫瘍細胞死をウイルス自体が引き起こすことなく、抗腫瘍免疫応答を引き起こすことができる。いくつかの例においては、腫瘍は、単剤治療用の腫瘍または単剤治療用のがんであり、その腫瘍またはがんはウイルスまたは治療剤のみで処置された場合、体積が減少しない。
いくつかの例においては、本明細書で提供される治療方法は、対象における腫瘍成長を阻害し、その方法は腫瘍および/または転移に蓄積することができ、抗腫瘍免疫応答を引き起こすか、または増強することができるウイルスを対象に投与することを含む。ウイルスが腫瘍または転移に蓄積した結果として誘導された抗腫瘍免疫応答は、腫瘍成長の阻害をもたらすことができる。
いくつかの例においては、本明細書で提供される治療方法は、対象における転移の成長または形成を阻害し、その方法は、腫瘍および/または転移に蓄積することができ、抗腫瘍免疫応答を引き起こすか、または増強することができる本明細書で提供されるウイルスを対象に投与することを含む。ウイルスが腫瘍または転移に蓄積した結果として誘導された抗腫瘍免疫応答は、転移の成長または形成の阻害をもたらすことができる。
他の例においては、本明細書で提供される治療方法は、対象における腫瘍および/または転移のサイズを減少させ、その方法は、腫瘍および/または転移に蓄積することができ、抗腫瘍免疫応答を引き起こすか、または増強することができる本明細書で提供されるウイルスを対象に投与することを含む。ウイルスが腫瘍または転移に蓄積した結果として誘導された抗腫瘍免疫応答は、腫瘍および/または転移のサイズの減少をもたらすことができる。
いくつかの例においては、本明細書で提供される治療方法は、対象から腫瘍および/または転移を排除し、その方法は、腫瘍および/または転移に蓄積することができ、抗腫瘍免疫応答を引き起こすか、または増強することができる本明細書で提供されるウイルスを対象に投与することを含む。ウイルスが腫瘍または転移に蓄積した結果として誘導された抗腫瘍免疫応答は、対象からの腫瘍および/または転移の排除をもたらすことができる。
腫瘍成長を低下させるか、もしくは阻害する方法、転移の成長および/もしくは形成を阻害する方法、腫瘍もしくは転移のサイズを減少させる方法、腫瘍もしくは転移を排除する方法ならびに/または本明細書で提供されるがん幹細胞もしくは他の腫瘍治療方法は、宿主における抗腫瘍免疫応答を引き起こすか、または増強することを含む。天然で抗腫瘍性である、宿主の免疫応答を、ウイルスが蓄積した腫瘍および/または転移に対して高めることができ、対象へのウイルスの投与後に形成する腫瘍および/または転移などの、ウイルスが蓄積しなかった腫瘍および/または転移に対しても高めることができる。したがって、成長もしくは形成が阻害されるか、またはサイズが減少するか、または排除される腫瘍および/または転移は、ウイルスが蓄積した腫瘍および/もしくは転移であってよく、またはウイルスが蓄積しなかった腫瘍および/もしくは転移であってもよい。したがって、腫瘍成長を低下させるか、もしくは阻害する方法、転移の成長および/もしくは形成を阻害する方法、腫瘍もしくは転移のサイズを減少させる方法、腫瘍もしくは転移を排除する方法、または他の腫瘍治療方法であって、本明細書で提供されるウイルスを対象に投与することを含み、ウイルスが少なくとも1つの腫瘍または転移に蓄積し、対象における抗腫瘍免疫応答を引き起こすか、または増強し、免疫応答もまたウイルス細胞が蓄積しなかった腫瘍および/または転移に対して高まる前記方法が、本明細書で提供される。別の例においては、新生物疾患の再発を阻害もしくは防止するか、または新しい腫瘍成長を阻害もしくは防止するための方法であって、腫瘍および/または転移に蓄積することができ、抗腫瘍免疫応答を引き起こすか、または増強することができる本明細書で提供されるウイルスを対象に投与することを含み、抗腫瘍免疫応答が新生物疾患の再発を阻害もしくは防止するか、または新しい腫瘍成長を阻害もしくは防止することができる、前記方法が提供される。
腫瘍成長を低下させるか、もしくは阻害する方法、転移の成長および/もしくは形成を阻害する方法、腫瘍もしくは転移のサイズを減少させる方法、腫瘍もしくは転移を排除する方法、または他の腫瘍治療方法などの、本明細書で提供される腫瘍または新生物疾患治療方法はまた、腫瘍細胞溶解または腫瘍細胞死を引き起こすことができる本明細書で提供されるウイルスを対象に投与することを含んでもよい。そのようなウイルスは、対象における抗腫瘍免疫応答を引き起こすか、または増強することができるウイルスと同じウイルスであってよい。本明細書で提供されるウイルスなどのウイルスは、内因性遺伝子の発現の結果として、または外因性遺伝子の結果として、細胞溶解または腫瘍細胞死を引き起こすことができる。内因性または外因性遺伝子は、当技術分野で公知のように、溶解チャネル形成またはアポトーシス経路の活性化などの直接的または間接的作用の結果として、腫瘍細胞溶解を引き起こすか、または細胞増殖を阻害することができる。外因性遺伝子産物などの遺伝子産物は、プロドラッグを活性な細胞傷害性形態に活性化するように機能し、そのような遺伝子が発現された場合に細胞死をもたらすことができる。
腫瘍および/または転移の処置のそのような方法は、遺伝子療法、がん遺伝子療法、またはワクチン治療などの治療のための本明細書で提供されるウイルスの投与を含んでもよい。そのようなウイルスを用いて、体液性および/または細胞性免疫応答を刺激し、そのような応答から利益を得ることができる対象における強力な細胞傷害性Tリンパ球応答を誘導する。例えば、前記ウイルスは、免疫反応抗原(Earl et al., Science 234: 728−831 (1986); Lathe et al., Nature (London) 32: 878−880 (1987))、細胞腫瘍関連抗原(Bernards et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84: 6854−6858 (1987); Estin et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 1052−1056 (1988); Kantor et al., J. Natl. Cancer Inst. 84: 1084−1091 (1992); Roth et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93: 4781−4786 (1996))および/もしくはサイトカイン(例えば、IL−2、IL−12)、共刺激分子(B7−1、B7−2)(Rao et al., J. Immunol. 156: 3357−3365 (1996); Chamberlain et al., Cancer Res. 56: 2832−2836 (1996); Oertli et al., J. Gen. Virol. 77: 3121−3125 (1996); Qin and Chatterjee, Human Gene Ther. 7: 1853−1860 (1996); McAneny et al., Ann. Surg. Oncol.3: 495−500 (1996))、または他の治療タンパク質を発現するウイルスを用いた腫瘍または病変からの細胞の拒絶による、ウイルスにより感染した腫瘍または他の感染症に対する予防および治療効果を提供することができる。
以前に示された通り、固形腫瘍を、ワクシニアウイルスなどのウイルスで処置し、大量の腫瘍特異的ウイルス複製をもたらし、腫瘍中での腫瘍タンパク質抗原およびウイルスタンパク質生成を誘導し(米国特許出願公開第2005−0031643号、現在は米国特許第7,588,767号、第7,588,771号、第7,662,398号)、GLV−1h68ウイルスおよびその誘導体を提供し、例示することができる。マウスへのワクシニアウイルスの投与は、感染した腫瘍細胞の溶解およびその結果としての腫瘍細胞特異的抗原の放出をもたらした。体内へのこれらの抗原の連続的漏出は、マウスにおいて腫瘍タンパク質、ウイルスタンパク質、およびウイルスにコードされる遺伝子操作されたタンパク質に対する非常の高レベルの抗体力価をもたらした(約7〜14日以内に)。新しく合成された抗腫瘍抗体および増強されたマクロファージ、好中球計数が、血管系を介して腫瘍に連続的に送達され、それによって、腫瘍に対する活性化された免疫系の動員を提供した。次いで、活性化された免疫系は、ウイルス粒子などの腫瘍の外来化合物を排除した。外来抗原のこの相互接続された放出は、腫瘍タンパク質に対する抗体生成および抗体の連続的応答を強化し、ワクシニアウイルス感染および複製、次いで細胞溶解、タンパク質漏出および抗体生成の増強により開始される自己免疫ワクチン接種系のように機能する。かくして、本明細書で提供されるウイルスおよび本明細書で提供される方法を用いて作製されたウイルスを、特権を有するウイルス増殖の部位として免疫特権腫瘍部位を有するすべての腫瘍系に適用することができる完全なプロセスにおいて投与し、宿主自体の免疫系による腫瘍排除をもたらすことができる。
一例においては、処置される腫瘍は、膵臓がん、非小細胞肺がん、多発性骨髄腫または白血病などのがんであるが、がんはこれに限定されず、他の転移性疾患を本明細書で提供される組合せにより処置することができる。例えば、処置される腫瘍は、肺および気管支、乳房、結腸および直腸、腎臓、胃、食道、肝臓および肝内胆管、膀胱、脳および他の神経系、頭部および頸部、口腔および咽頭、頸部、子宮体部、甲状腺、卵巣、精巣、前立腺、悪性メラノーマ、胆管癌、胸腺腫、非メラノーマ皮膚がんのものなどの固形腫瘍、ならびに小児白血病およびリンパ腫、多発性骨髄腫、ホジキン病、リンパ球および皮膚起源のリンパ腫、急性リンパ芽球性、急性骨髄性もしくは慢性骨髄性白血病などの急性および慢性白血病、形質細胞新生物、リンパ系新生物およびAIDSに関連するがんなどの血液腫瘍および/または悪性病変であってよい。腫瘍の例としては、例えば、膵臓腫瘍、卵巣腫瘍、肺腫瘍、結腸腫瘍、前立腺腫瘍、頸部腫瘍および乳房腫瘍が挙げられる。一例においては、腫瘍は、例えば、卵巣腫瘍または膵臓腫瘍などの癌腫である。
他の例においては、対象を免疫する方法であって、対象が免疫応答を生じる抗原に対する1つまたは複数の抗原を発現するウイルスを前記対象に投与することを含む前記方法が提供される。免疫化抗原は、天然痘、麻疹、おたふく風邪に対して免疫するのに用いられるワクシニアウイルス上のワクシニア抗原などのウイルスに対して内因性であってよく、または免疫化抗原はウイルスキャプシド表面上に発現されるインフルエンザもしくはHIV抗原などのウイルスにより発現される外因性抗原であってもよい。天然痘の場合、例えば、腫瘍特異的タンパク質抗原を天然痘ワクチンのための弱毒化ワクシニアウイルス(ウイルスゲノムによりコードされる)により担持させることができる。かくして、改変ワクシニアウイルスなどの本明細書で提供されるウイルスを、ワクチンとして用いることができる。
いくつかの例においては、対象における選択された抗原または選択された抗原型に対する抗体生成を惹起または増強する方法であって、腫瘍および/または転移に蓄積することができ、腫瘍からの選択された抗原または選択された抗原型の放出を引き起こすことができるウイルスを対象に投与することを含み、選択された抗原または選択された抗原型に対する抗体生成をもたらす前記方法が、本明細書で提供される。ウイルスにより発現される外因性遺伝子産物などの選択された抗原、または腫瘍のウイルス感染の結果として腫瘍から放出される(例えば、溶解、アポトーシス、分泌もしくは腫瘍からの抗原放出を引き起こす他の機構による)1つもしくは複数の腫瘍抗原などの選択された抗原型などの、様々な抗原のいずれかを、本明細書で提供される方法において標的化することができる。
いくつかの例においては、一連の日数、例えば、少なくとも1週間、少なくとも10日間、少なくとも2週間または少なくとも1カ月間にわたって選択された抗原または選択された抗原型の放出を維持することが望ましい。対象内での持続的抗原放出を提供する方法であって、腫瘍および/または転移に蓄積することができ、抗原の持続的放出を引き起こすことができるウイルスを対象に投与し、抗原に対する抗体生成をもたらすことを含む前記方法が、本明細書で提供される。抗原の持続的放出は、ウイルスに感染した宿主による免疫応答をもたらし、宿主は抗原に対する抗体を生じる、および/または宿主は腫瘍細胞に対する免疫応答などの、抗原を発現する細胞に対する免疫応答を高めることができる。かくして、抗原の持続的放出は、腫瘍細胞に対する免疫化をもたらすことができる。いくつかの例においては、ウイルスにより媒介される持続的抗原放出に誘導される腫瘍細胞に対する免疫応答は、すべての腫瘍細胞の完全な除去または殺傷をもたらすことができる。
2.診断およびモニタリング方法
本明細書で提供されるウイルスクローン株などの本明細書で提供されるウイルスを、がん細胞、腫瘍、がん幹細胞および転移モニタリング処置の検出および画像化のための診断方法において用いることができる。上記で考察された通り、本明細書で提供されるウイルスは、腫瘍または転移に蓄積することができる。したがって、検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを誘導するタンパク質をコードするウイルス株を投与することにより対象における腫瘍または転移を検出する方法であって、それにより検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを誘導するタンパク質の検出が腫瘍または転移の存在を示す前記方法が、本明細書で提供される。検出可能なタンパク質または検出可能なシグナリングを誘導するタンパク質は、当業者には公知の任意の画像化技術により検出することができる。
他の例においては、ウイルスクローン株などの本明細書で提供されるウイルスを、診断またはモニタリング方法において用いることができる。例えば、本明細書で提供されるウイルスを、複製活性などの宿主におけるウイルス活性を検出するための方法において用いることができる。本明細書で提供されるウイルスは、腫瘍崩壊ウイルスであり、したがって、腫瘍細胞を殺傷し、溶解する。腫瘍細胞に感染し、その中で複製する活性ウイルスはタンパク質(例えば、内因性またはトランスジーンにコードされる)を発現し、その際、腫瘍細胞の溶解物は腫瘍細胞から浸出し、体内に循環することができる。したがって、ウイルスにコードされるタンパク質を、ウイルスの腫瘍崩壊活性の尺度である複製活性などの活性の尺度として、腫瘍または他の体液中で検出することができる。さらに、活性ウイルスは腫瘍細胞中に選択的に蓄積し、複製するので、前記方法はまた、腫瘍の直接的診断を可能にし、腫瘍担持患者における腫瘍定着の成功を確認する。薬物動態アッセイを用いて、検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを誘導するタンパク質を測定して、ウイルスの感染および/または活性を経時的にモニターすることができる。例えば、ウイルスにより発現されたタンパク質または検出可能なタンパク質を、ウイルスの投与後に腫瘍または体液から検出し、ウイルスによる処置の数分後、数時間後、または数日後にモニターすることができる。例えば、試料を対象から取得し、ウイルスにより発現されたタンパク質もしくは検出可能なタンパク質について評価するか、または対象を、ウイルスの投与後5分、10分、20分、30分、1時間、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、7時間、8時間、9時間、10時間、11時間、12時間、24時間以上以内に検出可能なタンパク質の存在について画像化にかけることができる。他の例においては、ウイルスにより発現されたタンパク質または検出可能なタンパク質を、1日毎、2日毎、3日毎、4日毎、5日毎、6日毎または7日毎にアッセイすることができる。ウイルス活性を検出する方法においては、検出は、対象からの体液の取得などの侵襲的方法によるか、または画像化などの非侵襲的方法によるものであってよい。
診断、検出またはモニタリングの方法においては、検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルは、ウイルスが発現するように改変された上記のセクションDに提供されたような遺伝子によりコードされる任意のタンパク質であってよい。例えば、検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを誘導するタンパク質としては、限定されるものではないが、ルシフェラーゼ、蛍光タンパク質、生物発光タンパク質、造影剤、発色団、検出することができる化合物もしくはリガンドに結合し、および/またはそれを輸送する受容体もしくは輸送タンパク質、またはメラニン合成のための遺伝子によりコードされるメラニンが挙げられる。いくつかの例においては、検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを誘導するタンパク質は、緑色蛍光タンパク質(GFP)、赤色蛍光タンパク質(RFP)、鉄受容体、鉄輸送体、鉄輸送体、ヒトエピネフリン受容体(hNET)およびヨウ化ナトリウム共輸送体(NIS)タンパク質である。
これらの例のいずれかにおいて、検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを、画像化方法により検出することができる。画像化方法の例としては、例えば、高感度画像化、蛍光分光法、X線画像化、磁気共鳴画像化(MRI)、磁気共鳴分光法(MRS)、ポジトロン放出断層撮影(PET)、単光子放出コンピューター断層撮影(SPECT)または(マルチスペクトル)光/光音響断層撮影[(MS)OAT]が挙げられる。検出される特定の検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルに応じて好適な画像化技術を選択することは、当業者のレベルの範囲内にある。
対象または患者の採取された体液からなどの侵襲的方法によりウイルス活性を検出する例においては、任意の体液を採取し、検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを誘導するタンパク質の存在またはレベルについてアッセイすることができる。体液の非限定例としては、限定されるものではないが、尿、血液、涙または脳脊髄(CSF)液が挙げられる。例えば、蛍光分光計または顕微鏡;蛍光−発光マイクロプレートリーダー;または蛍光活性化細胞選別を用いる、蛍光または発光検出法の任意の方法を用いることができる。活性ウイルスまたはウイルス腫瘍定着を検出するためのこの方法の一例においては、β−グルクロニダーゼ(glucoronidase)により活性化することができるプローブを、GusAをコードするウイルスをあらかじめ投与した対象からの血清などの体液試料に添加することができる。そのようなプローブの例は、FDGlcUおよび4−MUGなどのGusAにより活性化される化合物である。体液は、ウイルスによる対象の感染後の特定の時間の後に採取される試料であってよい。試料を、活性化された蛍光化合物について分析することができる。
3.投与
本明細書で提供されるウイルスを、腫瘍を有するか、もしくは新生物細胞を有する対象、または免疫しようとする対象などの対象に投与することができる。投与されるウイルスは、本明細書で提供されるウイルスまたは本明細書で提供される方法を用いて作製された任意の他のウイルスであってよい。いくつかの例においては、投与されるウイルスは、弱毒化された病原性、低い毒性、腫瘍における選択的蓄積、腫瘍細胞に対する免疫応答を活性化する能力、高い免疫原性、複製能力および外因性タンパク質を発現する能力、ならびにその組合せなどの特徴を含むウイルスである。
a.ウイルスを投与する前の工程
いくつかの例においては、対象へのウイルスの投与の前に、1つまたは複数の工程を実施することができる。限定されるものではないが、ウイルス投与にとって好適な状態を有する対象の診断、対象の免疫能力の決定、対象の免疫化、化学療法剤による対象の処置、放射線による対象の処置、または対象の外科的処置などの、任意の様々な先行工程を実施することができる。
治療目的での腫瘍担持対象へのウイルスの投与を含む例については、対象は典型的には新生物状態を有すると以前に診断されている。診断方法はまた、新生物状態の種類を決定すること、新生物状態のステージを決定すること、対象における1つもしくは複数の腫瘍のサイズを決定すること、対象のリンパ節中の転移細胞もしくは新生物細胞の存在もしくは非存在を決定すること、または対象の転移の存在を決定することを含んでもよい。対象にウイルスを投与するための治療方法のいくつかの例は、一次腫瘍のサイズまたは新生物疾患のステージを決定する工程を含んでもよく、一次腫瘍のサイズが体積閾値と等しいか、もしくはそれを上回る場合、または新生物疾患のステージがステージ閾値と等しいか、もしくはそれを上回る場合、ウイルスは対象に投与される。同様の例においては、一次腫瘍のサイズが体積閾値を下回る場合、または新生物疾患のステージがステージ閾値にあるか、もしくはそれを下回る場合、ウイルスはまだ対象に投与されない。そのような方法は、腫瘍サイズまたは新生物疾患ステージが閾値量に達するまで対象をモニターした後、ウイルスを対象に投与することを含んでもよい。閾値サイズは、腫瘍の成長速度、腫瘍に感染するウイルスの能力、および対象の免疫能力などのいくつかの因子に応じて変化し得る。一般的には、閾値サイズは、ウイルスが宿主の免疫系により完全に除去されることなく腫瘍中に、または腫瘍の近くに蓄積し、複製するのに十分なサイズであり、典型的には、宿主が腫瘍細胞に対する免疫応答を高めるのに十分長い時間、典型的には、約1週間以上、約10日間以上、または約2週間以上、ウイルス感染を持続するのに十分なサイズでもある。ワクシニアウイルスなどのウイルスのための腫瘍サイズ閾値の例は、少なくとも約100mm、少なくとも約200mm、少なくとも約300mm、少なくとも約400mm、少なくとも約500mm、少なくとも約750mm、少なくとも約1000mm、または少なくとも約1500mmである。新生物疾患ステージ閾値もまた、特定の新生物疾患を段階評価するための特定の要件、新生物疾患の成長の浸潤性、腫瘍または転移に感染するウイルスの能力、および対象の免疫能力などのいくつかの因子に応じて変化し得る。一般的には、ステージ閾値は、宿主の免疫系により完全に除去されることなくウイルスが腫瘍または転移中に蓄積し、複製するのに十分なステージであり、典型的には、宿主が新生物細胞に対する免疫応答を高めるのに十分長い時間、典型的には、約1週間以上、約10日間以上、または約2週間以上、ウイルス感染を持続するのに十分なサイズでもある。ステージ閾値の例は、最も低いステージを超える任意のステージ(例えば、ステージIもしくは等価物)、または一次腫瘍が閾値サイズよりも大きい任意のステージ、または転移細胞が検出される任意のステージである。
他の例においては、ウイルスを対象に投与する前に、対象の免疫能力を決定することができる。本明細書で提供される対象にウイルスを投与する方法は、対象における免疫応答を引き起こすか、または増強することを含んでもよい。したがって、対象にウイルスを投与する前に、免疫応答を高める対象の能力を決定することができる。当技術分野で公知の任意の様々な免疫能力の試験を、本明細書で提供される方法において実施することができる。免疫能力試験の例は、ABO赤血球凝集価(IgM)、白血球接着不全症(LAD)、顆粒球機能(NBT)、TおよびB細胞定量、破傷風抗体力価、唾液IgA、皮膚試験、扁桃腺試験、補体C3レベル、およびB因子レベル、ならびにリンパ球計数を検査することができる。当業者であれば、対象の免疫能力のレベルに従って、ウイルスの免疫原性に従って、および所望により、処置しようとする新生物疾患の免疫原性に従って、対象にウイルスを投与する望ましさを決定することができる。典型的には、当業者が、対象がウイルスに対する免疫応答を十分に高める能力を有すると決定することができる場合、対象は免疫能力を有すると考えることができる。
いくつかの例においては、本明細書で提供される方法に従ってウイルスを対象に投与する前に、対象を免疫することができる。免疫化は、ウイルスに対する免疫応答を高める対象の能力を増加させる、または対象がウイルスに対する免疫応答を高めることができる速度を増加させるのに役立ち得る。免疫化はまた、ウイルスの病原性の対象に対するリスクを減少させるのにも役立ち得る。いくつかの例においては、免疫化を、投与しようとする治療ウイルスと類似する免疫化ウイルスを用いて実施することができる。例えば、免疫化ウイルスは、治療ウイルスの複製能力のない変異体であってよい。他の例においては、免疫化材料は、投与しようとする治療ウイルスの消化物であってよい。公知のウイルスに対して対象を免疫するための任意の様々な方法が当技術分野で公知であり、本明細書で用いることができる。一例においては、例えば、1マイクログラムのプソラレンおよび365nmの紫外線で4分間処理されたワクシニアウイルスの複製能力をなくすことができる。別の例においては、対象が、例えば、小児期のワクチン接種において以前に免疫されたウイルスと同じか、または類似するものとしてウイルスを選択することができる。
別の例においては、対象は、腫瘍および/もしくは転移の化学療法、放射線療法または外科的除去などのがん処置の任意の予備工程なしに、対象はウイルスを投与されていてもよい。本明細書で提供される方法は、ウイルスが腫瘍の近くに進入するか、または局在化する能力を利用するものであり、腫瘍細胞を対象の免疫系から保護することができる。次いで、ウイルスはそのような免疫保護された領域中で増殖し、また、腫瘍から、対象の免疫系が腫瘍抗原を認識し、免疫応答を高めることができる位置への腫瘍抗原の放出、典型的には、持続的放出を引き起こすこともできる。そのような方法においては、十分なサイズまたは十分に発達した免疫保護状態の腫瘍の存在が、腫瘍へのウイルスの投与の成功および十分な腫瘍抗原生成にとって有利であり得る。腫瘍が外科的に除去される場合、他の新生物細胞(例えば、小さい転移)は、ウイルスが生存および増殖することができる免疫保護環境を作るのに未だに十分に成熟していないため、ウイルスはそのような細胞に局在化することができないか、またはウイルスが新生物細胞に局在化することができる場合であっても、細胞数または腫瘍塊のサイズが、宿主が抗腫瘍免疫応答を高めるための腫瘍抗原の持続的放出を引き起こすにはそのウイルスにとって小さすぎることがある。かくして、例えば、ウイルスが、一次腫瘍を除去することなく腫瘍もしくは新生物疾患を有する対象、または少なくともいくつかの腫瘍もしくは新生物細胞が対象中に残存することが意図的に許容される腫瘍もしくは新生物疾患を有する対象に投与される腫瘍または新生物疾患を処置する方法が本明細書で提供される。化学療法または放射線療法などの他の典型的ながん処置方法においては、そのような方法は典型的には、対象の免疫系を弱める副作用を有する。化学療法または放射線療法による対象のこの処置は、抗腫瘍免疫応答を高める対象の能力を低下させ得る。かくして、例えば、ウイルスが、化学療法または放射線療法などの、免疫系を弱める治療を用いて対象を処置することなく腫瘍または新生物疾患を有する対象に投与される腫瘍または新生物疾患を処置する方法が本明細書で提供される。
代替的な例においては、ウイルスを対象に投与する前に、一次腫瘍を除去しないか、または対象の免疫系を弱めない1つまたは複数のがん処置工程において、対象を処置することができる。外科的除去または免疫系を弱める治療なしに腫瘍を処置することができる様々なより洗練されたがん処置方法が開発されている。方法の例としては、免疫系を弱めることなく腫瘍もしくは新生物細胞の増殖の速度を減少させる(例えば、腫瘍抑制化合物を投与するか、もしくは腫瘍細胞特異的化合物を投与することによる)化合物を投与すること、または血管新生阻害化合物を投与することが挙げられる。かくして、ウイルスを対象に投与することを含む組合せ方法は、がん療法をさらに改善することができる。かくして、例えば、対象の免疫系を弱めることなく腫瘍成長を遅延させる化合物または腫瘍の血管形成を阻害する化合物を、投与すると共に、その前に、またはその後に、対象にウイルスを投与する方法が本明細書で提供される。
b.投与の様式
投与の様式がウイルスの腫瘍または転移への進入を可能にするという条件で、ウイルスの対象への投与の任意の様式を用いることができる。投与の様式としては、限定されるものではないが、全身、非経口、静脈内、腹腔内、皮下、筋肉内、経真皮、皮内、動脈内(例えば、肝動脈注入)、膀胱内かん流、胸膜内、関節内、局所、腫瘍内、病変内、内視鏡、多穿刺(例えば、天然痘ワクチンについて用いられる)、吸入、経皮、皮下、鼻内、気管内、経口、腔内(例えば、カテーテルを介する膀胱への投与、坐剤もしくは浣腸による腸への投与)、経膣、直腸、頭蓋内、前立腺内、硝子体内、耳内、または眼内投与が挙げられる。いくつかの例においては、本明細書の他の場所に記載の診断剤または治療剤も同様に投与することができる。
当業者であれば、対象およびウイルスと適合し、またウイルスが到達する腫瘍および/または転移をもたらす可能性がある任意の投与の様式を選択することができる。当業者であれば、疾患の性質、腫瘍の種類、および医薬組成物中に含まれる特定のウイルスなどの様々な因子のいずれかに従って投与経路を選択することができる。標的部位への投与を、例えば、弾丸デリバリー(ballistic delivery)により、コロイド分散系として実施するか、または全身投与を動脈への注射により実施することができる。
c.用量および投薬レジメン
投薬レジメンは、任意の様々な方法および量であってよく、当業者であれば公知の臨床因子に従って決定することができる。医学界では公知のように、任意の一人の患者のための用量は、対象の種、サイズ、体表面積、年齢、性別、免疫能力、および一般的健康、投与しようとする特定のウイルス、投与の期間および経路、疾患の種類および段階、例えば、腫瘍サイズ、ならびに他の処置または化合物、例えば、同時に投与される化学療法剤などの多くの因子に依存し得る。上記因子に加えて、当業者であれば決定できるように、そのようなレベルは、ウイルスの感染性、およびウイルスの性質により影響され得る。
本発明の方法においては、ウイルスの好適な最小用量レベルおよび投薬レジメンは、ウイルスが腫瘍または転移中で生存し、増殖し、複製するのに十分なレベルであってよい。一般的には、ウイルスは、投与のサイクルにわたって少なくとも1回、少なくとも1x10pfuまたは約1x10pfuまたは1x10pfuである量で投与される。ウイルスを65kgのヒトに投与するための最小レベルの例としては、少なくとも約1x10プラーク形成単位(pfu)、少なくとも約5x10pfu、少なくとも約1x10pfu、少なくとも約5x10pfu、少なくとも約1x10pfu、少なくとも約1x10pfu、少なくとも約1x10pfu、または少なくとも約1x1010pfuが挙げられる。例えば、ウイルスは、投与のサイクルにわたって少なくとも1回、少なくとも1x10pfu、少なくとも1x10pfu、少なくとも1x10pfu、少なくとも1x10pfu、少なくとも1x10pfu、少なくとも1x1010pfu、少なくとも1x1011pfu、少なくとも1x1012pfu、少なくとも1x1013pfu、もしくは少なくとも1x1014pfu、または約1x10pfu、約1x10pfu、約1x10pfu、約1x10pfu、約1x10pfu、約1x1010pfu、約1x1011pfu、約1x1012pfu、約1x1013pfu、もしくは約1x1014pfu、または1x10pfu、1x10pfu、1x10pfu、1x10pfu、1x10pfu、1x1010pfu、1x1011pfu、1x1012pfu、1x1013pfu、もしくは1x1014pfuである量で投与される。
投薬レジメンにおいては、ウイルスの量を、投与のサイクルにわたって単回投与として、または複数回投与することができる。したがって、本明細書で提供される方法は、対象へのウイルスの単回投与または対象へのウイルスの複数回投与を含んでもよい。いくつかの例においては、単回投与は腫瘍中でウイルスを確立するのに十分なものであり、ウイルスは増殖することができ、対象における抗腫瘍応答を引き起こすか、または増強することができる;そのような方法は、対象における抗腫瘍応答を引き起こすか、または増強するためにウイルスの追加投与を必要とせず、例えば、腫瘍成長の阻害、転移成長もしくは形成の阻害、腫瘍もしくはサイズの低下、腫瘍もしくは転移の排除、新生物疾患の再発もしくは新しい腫瘍形成の阻害もしくは防止、または他のがん療法効果をもたらし得る。
他の例においては、ウイルスを、異なる時に、時間において分離して、典型的には、少なくとも1日置いて投与することができる。例えば、ウイルスを、投与の間に1日以上、2日以上、1週間以上、または1カ月以上空けて、2回、3回、4回、5回、または6回以上投与することができる。別々の投与は、以前の投与がウイルスを腫瘍または転移に送達させるのに有効ではなかった腫瘍または転移にウイルスを送達させる可能性を増加させることができる。別々の投与は、ウイルス増殖が起こり得るか、またはさもなければ腫瘍中に蓄積したウイルスの力価を増加させることができる腫瘍または転移上の位置を増加させ、宿主の抗腫瘍免疫応答を惹起または増強する際に腫瘍からの抗原または他の化合物の放出の規模を増加させ、また、所望により、ウイルスに基づく腫瘍崩壊または腫瘍細胞死のレベルを増加させることができる。ウイルスの別々の投与は、ウイルス抗原に対する対象の免疫応答をさらに延長させ、ウイルスが蓄積した腫瘍または転移に対する宿主の免疫応答を延長させ、抗腫瘍免疫応答を高める宿主の可能性を増加させることができる。
別々の投与を実施する場合、それぞれの投与は、他の投与投薬量と比較して同じか、または異なる投薬量であってよい。一例においては、すべての投与投薬量は同じである。他の例においては、最初の投薬量は、1つまたは複数のその後の投薬量よりも大きい投薬量、例えば、その後の投薬量よりも少なくとも10倍大きい、少なくとも100倍大きい、または少なくとも1000倍大きい投薬量であってよい。最初の投薬量が1つまたは複数のその後の投薬量より多い別々の投与の方法の一例においては、すべてのその後の投薬量は、最初の投与と比較して同じであるか、より少ない量であってよい。
別々の投与は、2、3、4、5または6回の投与などの2回以上の投与の任意の回数を含んでもよい。当業者であれば、治療方法をモニタリングするための当技術分野で公知の方法および本明細書で提供される他のモニタリング方法に従って1つまたは複数のさらなる投与を実施する投与の回数または実施する望ましさを容易に決定することができる。したがって、本明細書で提供される方法は、対象をモニタリングし、モニタリングの結果に基づいて、1回または複数回のさらなる投与を提供するかどうかを決定することにより、投与の回数を決定することができる、ウイルスの1回または複数回の投与を対象に提供する方法を含む。1回または複数回の投与を提供するかどうかの決定は、限定されるものではないが、腫瘍成長の示唆もしくは腫瘍成長の阻害、新しい転移の出現もしくは転移の阻害、対象の抗ウイルス抗体力価、対象の抗腫瘍抗体力価、対象の全体的な健康、対象の体重、腫瘍および/もしくは転移中でのウイルスのみの存在、正常組織もしくは臓器中のウイルスの存在などの、様々なモニタリング結果に基づくものであってよい。
投与間の期間は、任意の様々な期間であってよい。投与間の期間は、投与の回数に関して記載されるモニタリング工程、対象が免疫応答を高める期間、対象が正常組織からウイルスを消失させる期間、または腫瘍もしくは転移中でのウイルス増殖のための期間などの任意の様々な因子の関数であってよい。一例においては、期間は、対象が免疫応答を高める期間の関数であってよい。例えば、期間は、対象が免疫応答を高める期間より多いもの、例えば、約1週間よりも多い、約10日間よりも多い、約2週間よりも多い、または約1カ月よりも多いものであってよい。別の例においては、期間は、対象が免疫応答を高める期間よりも少ないもの、例えば、約1週間より少ない、約10日間よりも少ない、約2週間よりも少ない、または約1カ月よりも少ないものであってよい。別の例においては、期間は、対象が正常組織からウイルスを消失させる期間の関数であってよい。例えば、期間は、対象が正常組織からウイルスを消失させる期間よりも多いもの、例えば、約1日よりも多い、約2日よりも多い、約3日よりも多い、約5日よりも多い、または約1週間よりも多いものであってよい。別の例においては、期間は、腫瘍または転移中でのウイルス増殖のための期間の関数であってよい。例えば、期間は、検出可能なマーカーを発現するウイルスの投与後、検出シグナルが腫瘍または転移中に生じる時間量よりも多いもの、例えば、約3日、約5日、約1週間、約10日、約2週間、または約1カ月であってよい。
例えば、ウイルスの量は、投与のサイクルにわたって、2回、3回、4回、5回、6回または7回投与される。ウイルスの量を、サイクルの1日目、サイクルの1および2日目、サイクルの最初の連続する3日間のそれぞれ、サイクルの最初の連続する4日間のそれぞれ、サイクルの最初の連続する5日間のそれぞれ、サイクルの最初の連続する6日間のそれぞれ、またはサイクルの最初の連続する7日間のそれぞれに投与することができる。一般的には、投与のサイクルは、7日間、14日間、21日間または28日間であってよい。患者の応答性または予後に応じて、投与のサイクルは、数カ月または数年の過程にわたって反復される。
一般的には、ウイルスの好適な最大用量レベルまたは投薬レジメンは、宿主に対して毒性ではないレベル、3倍以上の脾腫を引き起こさないレベル、約1日後または約3日後または約7日後に正常組織または臓器中にコロニーまたはプラークをもたらさないレベルである。
d.同時投与
また、異なる治療ウイルスまたは治療化合物などのさらなる治療物質を投与する方法も提供される。これらのものを、第1のウイルスと同時に、連続的に、または間欠的に投与することができる。さらなる治療物質は、ウイルスもしくはその遺伝子産物と相互作用するか、またはさらなる治療物質はウイルスとは無関係に作用することができる。
組合せ療法処置は、1)それが単剤耐性を回避する;2)異種腫瘍集団において、それが異なる機構により細胞を殺傷することができる;および3)非重複毒性を有する薬剤を選択することにより、それぞれの薬剤を完全用量で使用して最大の効果および相乗効果を引き出すことができる点で有利である。組合せ療法は、診断/治療ウイルスを、1つまたは複数の下記抗がん剤:化学療法剤、治療抗体、siRNA、毒素、酵素−プロドラッグ対または放射線と組み合わせることにより行うことができる。
i.複数のウイルスの投与
2つ以上のウイルスを対象に投与する方法が提供される。投与を、同時的に、連続的に、または間欠的に行うことができる。複数のウイルスを、単一の組成物として、または2つ以上の組成物として投与することができる。2つ以上のウイルスは、少なくとも2つのウイルスを含んでもよい。特定の例においては、2つのウイルスが存在する場合、両ウイルスはワクシニアウイルスである。別の例においては、1つのウイルスはワクシニアウイルスであり、第2のウイルスはアデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、レトロウイルス、単純ヘルペスウイルス、レオウイルス、ムンプスウイルス、フォーミーウイルス、インフルエンザウイルス、粘液腫ウイルス、水疱性口内炎ウイルス、または本明細書に記載の、もしくは当技術分野で公知の任意の他のウイルスのいずれか1つである。ウイルスを、それらが作用する経路に基づいて選択することができる。例えば、活性化Ras経路を標的とするウイルスを、p53発現が欠損した腫瘍細胞を標的とするウイルスと組み合わせることができる。
複数のウイルスを、投与のためにパッケージされたウイルスを含み、所望によりその説明書を含む、含有する組成物の組合せおよび/またはキットとして提供することができる。組成物は、単回投与のため(すなわち、直接投与のため)に製剤化されたウイルスを含有し、希釈液または他の添加剤を必要としてもよい。
一例においては、少なくとも1つのウイルスは、低い病原性、低い毒性、腫瘍における選択的蓄積、腫瘍細胞に対する免疫応答を活性化する能力、免疫原性、複製能力、外因性タンパク質を発現する能力、およびその組合せなどの特徴を有する、本明細書で提供されるものなどの改変ウイルスである。ウイルスを、ほぼ同時に投与するか、または異なる時間に投与することができる。ウイルスを、同じ組成物中で、もしくは同じ投与方法において投与するか、または別々の組成物中で、もしくは異なる投与方法により投与することができる。
投与間の期間は、当業者によって決定することができるような、所望の効果を達成する任意の期間であってよい。異なるウイルスの投与間の期間の選択は、モニタリング工程からの結果、対象が免疫応答を高める期間、対象が正常組織からウイルスを消失させる期間、または腫瘍もしくは転移中でのウイルス増殖のための期間などの、同じウイルスの投与間の期間を選択するためのものと類似するパラメータに従って決定することができる。一例においては、期間は、対象が免疫応答を高める期間の関数であってよい。例えば、期間は、対象が免疫応答を高める期間よりも多いもの、例えば、約1週間より多い、約10日間より多い、約2週間より多い、または約1カ月よりも多いものであってよい。別の例においては、期間は、対象が免疫応答を高める期間より少ないもの、例えば、約1週間より少ない、約10日間より少ない、約2週間より少ない、または約1カ月より少ないものであってよい。別の例においては、期間は、正常組織からウイルスを消失させる期間の関数であってよい。例えば、期間は、対象が正常組織からウイルスを消失させる期間よりも多いもの、例えば、約1日より多い、約2日より多い、約3日より多い、約5日より多い、または約1週間より多いものであってよい。別の例においては、期間は、腫瘍または転移中でのウイルス増殖のための期間の関数であってよい。例えば、期間は、検出可能なマーカーを発現するウイルスの投与後、検出可能なシグナルが腫瘍または転移中に生じる時間量よりも多いもの、例えば、約3日、約5日、約1週間、約10日、約2週間、または約1カ月であってよい。
ii.治療化合物
任意の治療剤または抗がん剤を、本明細書で提供される組合せがん処置方法における第2の治療剤または抗がん剤として用いることができる。前記方法は、対象へのウイルスまたは複数のウイルスの投与に加えて、対象への1つまたは複数の治療化合物を投与することを含んでもよい。治療化合物は、腫瘍治療効果のために、独立して、またはウイルスと一緒になって作用してもよい。
独立して作用することができる治療化合物としては、ウイルスが腫瘍中に蓄積する、腫瘍中で複製する、および対象における抗腫瘍免疫応答を引き起こすか、または増強する能力を低下させることなく、腫瘍成長を阻害する、転移の成長および/または形成を阻害する、腫瘍または転移のサイズを減少させる、腫瘍または転移を排除する任意の様々な公知の化学療法化合物が挙げられる。
ウイルスと一緒になって作用する治療化合物としては、例えば、ウイルスの発現を変化させる化合物またはウイルスにより発現される遺伝子と相互作用することができる化合物、またはウイルスに対して毒性である化合物などの、ウイルス増殖を阻害することができる化合物が挙げられる。ウイルスと一緒になって作用することができる治療化合物としては、例えば、ウイルスの増殖、毒性、腫瘍細胞殺傷または免疫応答惹起特性を増加させる治療化合物が挙げられ、また、例えば、ウイルスの増殖、毒性または細胞殺傷特性を減少させる治療化合物も挙げられる。所望により、治療剤は、本明細書の他の場所に記載のような画像化剤としてのその使用を可能にする特性などの、さらなる特性を示すか、または現すことができる。
治療化合物としては、限定されるものではないが、化学療法剤、ナノ粒子、放射線療法、siRNA分子、酵素/プロドラッグ対、光感作剤、毒素、マイクロ波、放射性核種、血管新生阻害剤、有糸分裂阻害タンパク質(例えば、cdc6)、抗腫瘍オリゴペプチド(例えば、抗有糸分裂オリゴペプチド、高親和性腫瘍選択的結合ペプチド)、シグナリング調節剤、抗がん抗体、またはその組合せも挙げられる。
光感作剤の例としては、限定されるものではないが、例えば、インドシアニングリーン、トルイジンブルー、アミノレブリン酸、テキサフィリン、ベンゾポルフィリン、フェノチアジン、パタロシアニン、ナトリウムポルフィマーなどのポルフィリン、クロリン、例えば、テトラ(m−ヒドロキシフェニル)クロリンもしくはスズ(IV)クロリンe6、プルプリン、例えば、エチルエチオプルプリンスズ、プルプリンイミド、バクテリオクロリン、フェオホルビド、ピロフェオホルビドまたはカチオン染料が挙げられる。一例においては、本明細書で提供されるワクシニアウイルスなどのワクシニアウイルスは、光感作剤と組み合わせて腫瘍、がんまたは転移を有する対象に投与される。
放射性核種の量および適用に応じて、放射性核種を診断および/または処置のために用いることができる。それらのものとしては、限定されるものではないが、例えば、32リン、60コバルト、90イットリウム、99テクニチウム、103パラジウム、106ルテニウム、111インジウム、117ルテチウム、125ヨウ素、131ヨウ素、137セシウム、153サマリウム、186レニウム、188レニウム、192イリジウム、198金、211アスタチン、212ビスマスもしくは213ビスマスを含有する化合物または分子が挙げられる。一例においては、本明細書で提供されるワクシニアウイルスなどのワクシニアウイルスは、放射性核種と組み合わせて腫瘍、がんまたは転移を有する対象に投与される。
毒素としては、限定されるものではないが、化学療法化合物、例えば、限定されるものではないが、5−フルオロウリジン、カリケアミシンおよびメイタンシンが挙げられる。シグナリング調節剤としては、限定されるものではないが、例えば、マクロファージ阻害因子の阻害剤、toll様受容体アゴニストおよびstat3阻害剤が挙げられる。一例においては、本明細書で提供されるワクシニアウイルスなどのワクシニアウイルスは、毒素またはシグナリング調節剤と組み合わせて腫瘍、がんまたは転移を有する対象に投与される。
化学療法剤と治療ウイルスとの組合せ療法は、単剤処置が有効ではない状況において有効/治癒的であり得る。化学療法化合物としては、限定されるものではないが、アルキル化剤、例えば、チオテパおよびシクロホスファミド;スルホン酸アルキル、例えば、ブスルファン、イムプロスルファンおよびピポスルファン;アジリジン、例えば、ベンゾデパ、カルボクオン、メツレデパおよびウレデパ;エチレンイミンおよびメチルメラミン、例えば、アルトレタミン、トリエチレンメラミン、トリエチレンホスホラミド、トリエチレンチオホスホラミドおよびトリメチルメラミン窒素マスタード、例えば、クロラムブシル、クロルナファジン、クロロホスファミド、エストラムスチン、イフォスファミド、メクロレタミン、メクロレタミンオキシドヒドロクロリド、メルファラン、ノボビオシン、フェネステリン、プレドニムスチン、トロフォスファミド、ウラシルマスタード;ニトロソウレア、例えば、カルムスチン、クロロゾトシン、フォテムスチン、ロムスチン、ニムスチン、ラニムスチン;抗生物質、例えば、アクラシノマイシン、アクチノマイシン、アントラマイシン、アザセリン、ブレオマイシン、カクチノマイシン、カリケアミシン、カルビシン、カルミノマイシン、カルジノフィリン、クロモマイシン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、デトルビシン、6−ジアゾ−5−オキソ−L−ノルロイシン、ドキソルビシン、エピルビシン、エソルビシン、イダルビシン、マルセロマイシン、マイトマイシン、ミコフェノール酸、ノガラマイシン、オリボマイシン、ペプロマイシン、ポルフィロマイシン、ピューロマイシン、ケラマイシン、ロドルビシン、ストレプトニグリン、ストレプトゾシン、ツベルシジン、ウベニメクス、ジノスタチン、ゾルビシン;代謝拮抗物質、例えば、メトトレキサートおよび5−フルオロウラシル(5−FU);葉酸類似体、例えば、デノプテリン、メトトレキサート、プテロプテリン、トリメトレキサート;プリン類似体、例えば、フルダラビン、6−メルカプトプリン、チアミプリン、チオグアニン;ピリミジン類似体、例えば、アンシタビン、アザシチジン、6−アザウリジン、カルモフール、シタラビン、ジデオキシウリジン、ドキシフルリジン、エノシタビン、フロクスリジン;アンドロゲン、例えば、カルステロン、プロピオン酸ドロモスタノロン、エピチオスタノール、メピチオスタン、テストラクトン;抗副腎、例えば、アミノグルテチミド、ミトタン、トリロスタン;葉酸補充剤、例えば、葉酸;アセグラトン;アルドホスファミドグリコシド;アミノレブリン酸;アムサクリン;ベストラブシル;ビサントレン;エダトレキサート;デフォスファミド;デメコルシン;ジアジクオン;エフロルニチン;酢酸エリプチニウム;エトグルシド;硝酸ガリウム;ヒドロキシウレア;レンチナン;ロニダミン;ミトグアゾン;ミトキサントロン;モピダモル;ニトラクリン;ペントスタチン;フェナメット;ピラルビシン;ポドフィリン酸;2−エチルヒドラジド;プロカルバジン;ポリサッカリド−K;ラゾキサン;シゾフィラン;スピロゲルマニウム;テヌアゾン酸;トリアジクオン;2,2’,2’’−トリクロロトリエチルアミン;ウレタン;ビンデシン;ダカルバジン;マンノムスチン;ミトブロニトール;ミトラクトール;ピポブロマン;ガシトシン;シトシンアラビノシド;シクロホスファミド;チオテパ;タキソイド、例えば、パクリタキセルおよびドセタキセル;クロラムブシル;ゲムシタビン;6−チオグアニン;メルカプトプリン;メトトレキサート;白金類似体、例えば、シスプラチンおよびカルボプラチン;ビンブラスチン;白金;エトポシド(VP−16);イフォスファミド;マイトマイシンC;ミトキサントロン;ビンクリスチン;ビノレルビン;ナベルビン;ノバントロン;テニポシド;ダウノマイシン;アミノプテリン;ゼローダ;イバンドロナート;CPT11;トポイソメラーゼ阻害剤RFS2000;ジフルオロメチルオルニチン(DMFO);レチノイン酸;エスペラマイシン;カペシタビン;ならびに上記のいずれかの薬学的に許容される塩、酸または誘導体が挙げられる。また、例えば、タモキシフェン、ラロキシフェン、アロマターゼ阻害4(5)−イミダゾール、4−ヒドロキシタモキシフェン、トリオキシフェン、ケオキシフェン、LY117018、オナプリストンおよびトレミフェン(ファレストン)などの抗エストロゲン;ならびに抗アンドロゲン、例えば、フルタミド、ニルタミド、ビカルタミド、ロイプロリドおよびゴセレリン;ならびに上記のいずれかの薬学的に許容される塩、酸または誘導体などの腫瘍に対するホルモン作用を調節するか、または阻害するように作用する抗ホルモン剤も挙げられる。本明細書で用いることができるそのような化学療法化合物としては、一般的な全身化学療法方法において毒性が化合物の使用を除外する化合物が挙げられる。化学療法剤としては、新しいクラスの標的化化学療法剤、例えば、イマチニブ(米国でグリベックという商品名でNovartisにより販売されている)、ゲフィチニブ(イレッサという商品名でAstraZenecaにより開発されている)およびエルロチニブなども挙げられる。特定の化学療法剤としては、限定されるものではないが、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、DWA2114R、NK121、IS3295、および254−Sビンクリスチン、プレドニゾン、ドキソルビシンおよびL−アスパラギナーゼ;メクロレタミン、ビンクリスチン、プロカルバジンおよびプレドニゾン(MOPP)、シクロホスファミド、ビンクリスチン、プロカルバジンおよびプレドニゾン(C−MOPP)、ブレオマイシン、ビンブラスチン、ゲムシタビンおよび5−フルオロウラシルが挙げられる。化学療法剤の例は、例えば、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、DWA2114R、NK121、IS3295、および254−Sである。非限定例においては、本明細書で提供されるワクシニアウイルスなどのワクシニアウイルスは、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、DWA2114R、NK121、IS3295、および254−Sなどの白金配位複合体と組み合わせて腫瘍、がんまたは転移を有する対象に投与される。腫瘍、がんおよび転移は、本明細書で提供されるもののいずれかであってよく、特に、膵臓腫瘍、卵巣腫瘍、肺腫瘍、結腸腫瘍、前立腺腫瘍、子宮頚部腫瘍または乳房腫瘍であってよい;腫瘍の例は膵臓腫瘍および卵巣腫瘍である。腫瘍、がんおよび転移は、単剤治療耐性腫瘍、例えば、ウイルスのみ、または抗がん剤のみを用いる治療には応答しないが、ウイルスと抗がん剤との組合せを用いる治療に応答するものなどであってよい。典型的には、ウイルスの治療上有効量が対象に全身投与され、ウイルスは腫瘍中に局在化し、蓄積する。ウイルスを投与した後、対象は治療上有効量の抗がん剤、例えば、シスプラチンを投与される。一例においては、シスプラチンは、連続する5日間にわたって1日1回投与される。当業者であれば、例えば、インビボ動物モデルを用いてウイルスの後にいつ抗がん剤を投与するかを決定することができる。本明細書で提供される方法を用いて、ウイルスと抗がん剤、例えば、シスプラチンの投与は、腫瘍体積の低下を引き起こし、腫瘍成長の停止もしくは遅延を引き起こすか、または対象からの腫瘍の排除を引き起こすことができる。処置後の腫瘍、がんおよび転移の状態を、本明細書で提供され、当技術分野で公知の任意の方法を用いてモニターすることができる。
抗がん抗生物質の例としては、限定されるものではないが、アントラサイクリン、例えば、塩酸ドキソルビシン(アドリアマイシン)、塩酸イダルビシン、塩酸ダウノルビシン、塩酸アクラルビシン、塩酸エピルビシンおよび塩酸ピラルビシン、フレオマイシン、例えば、フレオマイシンおよび硫酸ペプロマイシン、マイトマイシン、例えば、マイトマイシンC、アクチノマイシン、例えば、アクチノマイシンD、ジノスタチンスチマラマー(zinostatinstimalamer)ならびにポリペプチド、例えば、ネオカルジノスタチンが挙げられる。一例においては、本明細書で提供されるワクシニアウイルスなどのワクシニアウイルスは、抗がん抗生物質と組み合わせて腫瘍、がんまたは転移を有する対象に投与される。
一例においては、ナノ粒子が本明細書で提供される1つまたは複数の治療剤を担持するように、それらを設計することができる。さらに、ナノ粒子を腫瘍細胞に標的化する分子を担持するようにナノ粒子を設計することができる。ある非限定例においては、ナノ粒子を、放射性核種、および所望により、腫瘍関連抗原と免疫反応する抗体で被覆することができる。一例においては、本明細書で提供されるワクシニアウイルスなどのワクシニアウイルスは、本明細書で提供される任意の治療剤を担持するナノ粒子と組み合わせて腫瘍、がんまたは転移を有する対象に投与される。
放射線療法は、多くのがん患者のための処置の第一選択になっている。放射線処置の幅広い使用は、γ−照射が、正常組織の機能を保存しながら、標的細胞における不可逆的な損傷を誘導する能力に由来する。電離放射線は、がん細胞におけるアポトーシス、内在的な細胞死機構を誘発し、アポトーシスの活性化は、電離放射線への曝露後にがん細胞が死ぬ原理的様式であると考えられる。一例においては、本明細書で提供されるワクシニアウイルスなどのワクシニアウイルスは、放射線療法と組み合わせて腫瘍、がんまたは転移を有する対象に投与される。
かくして、ウイルスと一緒になって作用して、ウイルスの増殖、毒性、腫瘍細胞殺傷、または免疫応答惹起特性を増加させることができる1つまたは複数の治療化合物を対象に投与する方法が本明細書で提供される。また、ウイルスと一緒になって作用して、ウイルスの増殖、毒性、または細胞殺傷特性を減少させることができる1つまたは複数の治療化合物を対象に投与する方法も本明細書で提供される。投与される治療化合物は、本明細書で提供されるか、または当技術分野で提供されるもののいずれかであってよい。
ウイルスと一緒になって作用して、ウイルスの増殖、毒性、腫瘍細胞殺傷または免疫応答惹起特性を増加させることができる治療化合物は、変化した遺伝子発現が対象における腫瘍細胞の殺傷の増加または抗腫瘍免疫応答の増加をもたらすことができる、遺伝子発現を変化させることができる化合物である。遺伝子発現を変化させる化合物は、例えば、内因性ウイルス遺伝子および/または外因性ウイルス遺伝子などの、1つまたは複数のウイルス遺伝子の発現の増加または減少を引き起こすことができる。例えば、遺伝子発現を変化させる化合物は、細胞溶解もしくは細胞死を引き起こすことができる、免疫応答を誘発することができる、プロドラッグ様化合物の変換を触媒することができる、または腫瘍細胞遺伝子の発現を阻害することができる外因性遺伝子などの、ウイルス中での遺伝子の転写を誘導するか、または増加させることができる。IPTGおよびRU486などの、遺伝子発現を変化させることができる任意の様々な化合物が当技術分野で公知である。発現を上方調節することができる遺伝子の例としては、毒素、プロドラッグを抗腫瘍剤に変換することができる酵素、サイトカイン、転写調節タンパク質、siRNAおよびリボザイムなどの、タンパク質およびRNA分子が挙げられる。別の例においては、遺伝子発現を変化させる化合物は、ウイルスの毒性を低下させるか、またはウイルスの増殖を低下させることができる異種遺伝子などの、ウイルス中の遺伝子の転写を阻害するか、または減少させることができる。siRNA化合物、転写阻害剤または転写活性化因子の阻害剤などの、遺伝子発現を低下させるか、または阻害することができる任意の様々な化合物を、本明細書で提供される方法において用いることができる。発現を下方調節することができる遺伝子の例としては、溶解、ヌクレオチド合成または増殖を抑制するウイルスタンパク質またはRNA、および細胞死、免疫反応性、溶解、またはウイルス複製を抑制する細胞タンパク質またはRNA分子などの、タンパク質およびRNA分子が挙げられる。
別の例においては、ウイルスと一緒になって作用してウイルスの増殖、毒性、腫瘍細胞殺傷、または免疫応答惹起特性を増加させることができる治療化合物は、ウイルスにより発現された遺伝子産物と相互作用することができる化合物であり、そのような相互作用は対象における腫瘍細胞の殺傷の増加または抗腫瘍免疫応答の増加をもたらすことができる。ウイルスにより発現された遺伝子産物と相互作用することができる治療化合物としては、例えば、対象に投与される形態では毒性をほとんど有さないか、または全く有さないか、または他の生物活性を有するが、ウイルスにより発現された遺伝子産物との相互作用後に、その化合物が、限定されるものではないが、細胞傷害性、アポトーシスを誘導する能力、または免疫応答を誘発する能力などの、腫瘍細胞死をもたらす特性を生じることができるプロドラッグまたは他の化合物が挙げられる。ある非限定例においては、ウイルスはがん細胞中に酵素を運搬する。一度、酵素ががん細胞中に導入されたら、不活性型の化学療法剤(すなわち、プロドラッグ)が投与される。不活性プロドラッグががん細胞に到達した時、酵素はプロドラッグを活性な化学療法剤に変換し、それはがん細胞を殺傷することができる。かくして、処置はがん細胞に対してのみ標的化され、正常細胞には影響しない。プロドラッグは、ウイルスと同時に、またはウイルスと連続的に投与することができる。様々なプロドラッグ様物質が当技術分野で公知であり、そのような化合物の例示的セットは本明細書の他の場所に開示されており、そのような化合物として、ガンシクロビル、5−フルオロウラシル、6−メチルプリンデオキシリボシド、セファロスポリン−ドキソルビシン、4−[(2−クロロエチル)(2−メシルオキシエチル)アミノ]ベンゾイル−L−グルタミン酸、アセトアミノフェン、インドール−3−酢酸、CB1954、7−エチル−10−[4−(1−ピペリジノ)−1−ピペリジノ]カルボニルオキシカンプトテシン、ビス−(2−クロロエチル)アミノ−4−ヒドロキシフェニル−アミノメタノン28、1−クロロメチル−5−ヒドロキシ−1,2−ジヒドロ−3H−ベンゾ[e]インドール、エピルビシン−グルクロニド、5’−デオキシ−5−フルオロウリジン、シトシンアラビノシド、リナマリン、およびヌクレオシド類似体(例えば、フルオロウリジン、フルオロデオキシウリジン、フルオロウリジンアラビノシド、シトシンアラビノシド、アデニンアラビノシド、グアニンアラビノシド、ヒポキサンチンアラビノシド、6−メルカプトプリンリボシド、テオグアノシンリボシド、ネブラリン、5−ヨードウリジン、5−ヨードデオキシウリジン、5−ブロモデオキシウリジン、5−ビニルデオキシウリジン、9−[(2−ヒドロキシ)エトキシ]メチルグアニン(アシクロビル)、9−[(2−ヒドロキシ−1−ヒドロキシメチル)−エトキシ]メチルグアニン(DHPG)、アザウリジン、アザシチジン、アジドチミジン、ジデオキシアデノシン、ジデオキシシチジン、ジデオキシイノシン、ジデオキシグアノシン、ジデオキシチミジン、3’−デオキシアデノシン、3’−デオキシシチジン、3’−デオキシイノシン、3’−デオキシグアノシン、3’−デオキシチミジン)が挙げられる。
別の例においては、ウイルスと一緒になって作用してウイルスの増殖、毒性または細胞殺傷特性を減少させることができる治療化合物は、ウイルス複製を阻害する、ウイルス毒素を阻害するか、またはウイルス死を引き起こすことができる化合物である。ウイルス複製を阻害する、ウイルス毒素を阻害するか、またはウイルス死を引き起こすことができる治療化合物は、一般的には、限定されるものではないが、ウイルスDNA複製、ウイルスRNA転写、ウイルス外被タンパク質アセンブリー、外膜または多糖アセンブリーを阻害することができる化合物などの、ウイルス生活環における1つまたは複数の工程を遮断することができる化合物を含んでもよい。任意の公知の抗ウイルス化合物(例えば、シドフォビル)、ウイルスDNAポリメラーゼ阻害剤、ウイルスRNAポリメラーゼ阻害剤、ウイルスDNA複製またはRNA転写を調節するタンパク質の阻害剤などの、ウイルス生活環における1つまたは複数の工程を遮断することができる任意の様々な化合物が当技術分野で公知である。別の例においては、ウイルスは、所望により、宿主生物に対して非毒性である化合物により阻害することができるDNAポリメラーゼまたはRNAポリメラーゼなどのウイルス生活環タンパク質をコードする遺伝子を含有してもよい。
化学療法剤と本明細書で提供されるウイルスとの組合せ療法に加えて、他のより複雑な組合せ療法戦略を同様に適用することができる。例えば、組合せ療法は、化学療法剤、治療抗体、および本明細書で提供されるウイルスを含んでもよい。あるいは、別の組合せ療法は、放射線療法抗体、および本明細書で提供されるウイルスの組合せであってよい。したがって、組合せ療法の概念はまた、1つまたは複数の以下の治療様式、すなわち、化学療法剤、放射線療法、治療抗体、温熱または低温治療、siRNA、診断/治療細菌、診断/治療哺乳動物細胞、免疫療法、および/または標的化毒素(抗体、リポソームおよびナノ粒子により送達される)と共に、本明細書で提供されるウイルスの適用に基づくものであってもよい。
組合せ療法のそれぞれの成分の効率的なデリバリーは、本明細書で提供される方法の重要な態様である。一態様によれば、以下に考察される投与様式は、1つまたは複数の鍵となる特徴を活用するものである:(i)最も高いウイルス力価および最も高い治療効果を達成するために行う投与様式による腫瘍への本明細書で提供されるウイルスのデリバリー;(ii)最適な治療効果を達成するための投与様式による腫瘍への任意の他の記載された治療様式のデリバリー。投与される組合せ療法の用量スキームは、2つ以上の治療様式の組合せが治療上有効であるようなものである。用量は、患者の年齢、健康、性別、サイズおよび体重、投与経路、薬剤の毒性、処置の頻度ならびにそれぞれの治療様式に対するがんの相対的感受性などの因子に応じて変化するであろう。
化学療法化合物との組合せ療法のために、そのような化合物の投与のための用量は、当技術分野で公知であるか、または当業者であれば公知の臨床因子(例えば、対象の種、サイズ、体表面積、年齢、性別、免疫能力、および一般的な健康、投与の期間および経路、疾患の種類およびステージ、例えば、腫瘍サイズ、ならびに同時に投与される、他のウイルス、処置、または化合物、例えば、他の化学療法剤)に従って決定することができる。上記因子に加えて、そのようなレベルは、当業者であれば決定できるような、ウイルスの感染性、およびウイルスの性質により影響され得る。例えば、シスプラチン(cis−白金、プラチノール;cis−ジアミンジクロロ白金;およびcDDPとも呼ばれる)は、精巣がん、卵巣腫瘍および様々な他のがんの治療において用いられることが多い、幅広いクラスの水溶性の白金配位化合物の代表である(例えば、Blumenreich et al. Cancer 55(5): 1118−1122 (1985); Forastiere et al. J. Clin. Oncol. 19(4): 1088−1095 (2001)を参照されたい)。シスプラチンを臨床的に用いる方法は当技術分野で周知である。例えば、シスプラチンは、遅い静脈内注入により、月に1回、6時間にわたって1日投与されている。局在化された病変については、シスプラチンを局部注射により投与することができる。腹腔内注入を用いることもできる。シスプラチンは、多剤レジメンの一部の場合、または患者がより高用量に対して有害な反応を有する場合、処置あたり10mg/mの低用量で投与することができる。一般的には、臨床用量は、処置あたり約30〜約120または150mg/mである。
典型的には、白金含有化学療法剤は、例えば、上記で考察された、遅い静脈内注入によるか、または局部注射により、非経口的に投与される。シスプラチンの病変内(腫瘍内)およびIP投与の効果は、Nagase et al. Cancer Treat. Rep. 71(9): 825−829 (1987);およびTheon et al. J. Am. Vet. Med. Assoc. 202(2): 261−7. (1993)に記載されている。
一例においては、ウイルスが、0〜60日空けたそれぞれの投与については1回、2〜6回以上投与され、その後、1〜30日は抗がん処置が投与されず、次いで、シスプラチンが1〜5日間にわたって毎日投与され、その後、1〜30日は抗がん処置は投与されない。治療のそれぞれの成分、ウイルスまたはシスプラチン処置、またはウイルスとシスプラチンの組合せ療法を反復することができる。別の例示的な例においては、シスプラチンが1〜5日間にわたって毎日投与され、その後1〜10日は抗がん処置が投与されず、次いで、ウイルスが0〜60日空けて1回または2〜6回投与される。そのような処置スキームを反復することができる。別の例示的な例においては、シスプラチンが1〜5日間にわたって毎日投与され、その後、1〜10日は抗がん処置が投与されず、次いで、ウイルスが0〜60日空けて1回または2〜6回投与される。この後、5〜60日は抗がん処置が投与されず、次いで、シスプラチンが1〜5日間再度投与される。そのような処置スキームを反復することができる。
ゲムシタビン(ゲムザール(登録商標))は、乳がん、非小細胞肺がん、および膵臓がんの治療において用いられる別の化合物である。ゲムシタビンは、抗腫瘍活性を示すヌクレオシド類似体である。ゲムシタビンを臨床的に用いる方法は、当技術分野で周知である。例えば、ゲムシタビンは、1000mg/mの用量で30分間にわって週に1回、最大で7週間(または毒性が用量の低下もしくは保持を必要とするまで)、静脈内注入により、次いで、膵臓がんの処置から1週間の休止により投与されている。その後のサイクルは、4週間毎から連続する3週間にわたって週に1回の注入を含んでもよい。ゲムシタビンはまた、がん療法においてシスプラチンと組み合わせて用いられている。
例示的な一例においては、ウイルスが、0〜60日空けて1回または2〜6回投与され、その後、1〜30日は抗がん処置は投与されず、次いで、ゲムシタビンが0〜30日空けて1〜7回投与され、その後、1〜30日は抗がん処置は投与されない。そのような処置スキームを反復することができる。別の例においては、ゲムシタビンが0〜30日空けて1〜7回投与され、その後、1〜10日は抗がん処置が投与されず、次いで、ウイルスが0〜60日空けて1回または2〜6回投与される。この後、5〜60日は抗がん処置が投与されない。そのような処置スキームを反復することができる。別の例示的な例においては、ゲムシタビンが0〜30日空けて1〜7回投与され、その後、1〜10日は抗がん処置が投与されず、次いで、ウイルスが0〜60日空けて1回または2〜6回投与される。この後、5〜60日は抗がん処置が投与されず、次いで、ゲムシタビンが0〜30日空けて1〜7回再度投与される。そのような処置スキームを反復することができる。
当業者であれば理解できるように、最適な処置レジメンは変化し、処置下の疾患の状態ならびに最適な治療組合せを決定するための1つまたは複数のサイクルの組合せ療法の前、および後の患者の一般的健康を評価することは、処置方法の範囲内にある。
iii.免疫療法および生物療法
治療化合物としては、限定されるものではないが、免疫療法効果を示す化合物、免疫系を刺激もしくは抑制する化合物、治療化合物を運搬する化合物、またはその組合せも挙げられる。所望により、治療剤は、本明細書の他の場所に記載のような画像化剤としてのその使用を可能にする特性などの、さらなる特性を示すか、または明示することができる。そのような治療化合物としては、限定されるものではないが、抗がん抗体、放射線療法、siRNA分子および免疫系を抑制する化合物(すなわち、免疫抑制因子、免疫抑制剤)が挙げられる。いくつかの事例においては、ウイルスに対する有害反応を最小化するためのウイルスの投与の前に、免疫系を抑制するために対象に免疫抑制剤を投与することが望ましい。免疫抑制剤の例としては、限定されるものではないが、糖質コルチコイド、アルキル化剤、代謝拮抗物質、インターフェロンおよび免疫抑制抗体(例えば、抗CD3および抗IL2受容体抗体)が挙げられる。
免疫療法はまた、例えば、免疫刺激分子(タンパク質に基づくか、または非タンパク質に基づく)、細胞および抗体を含む。免疫療法処置は、より効率的に働くか、または腫瘍細胞または腫瘍関連抗原を免疫系に認識されるようにする(すなわち、許容性を破壊する)ために免疫細胞を刺激することを含んでもよい。
サイトカインおよび成長因子としては、限定されるものではないが、インターロイキン、例えば、インターロイキン−1、インターロイキン−2、インターロイキン−6およびインターロイキン−12、腫瘍壊死因子、例えば、腫瘍壊死因子α(TNF−α)、インターフェロン、例えば、インターフェロンγ(IFN−γ)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、アンギオゲニン、ならびに組織因子が挙げられる。
抗がん抗体としては、限定されるものではないが、リツキシマブ、ADEPT、トラスツズマブ(ハーセプチン)、トシツモマブ(ベキサール)、セツキシマブ(アービタックス)、イブリツモマブ(ゼバリン)、アレムツズマブ(キャンパス−1H)、エプラツズマブ(リンホシド)、ゲムツズマブオゾガマイシン(マイロターグ)、ベバシマブ(アバスチン)、タルセバ(エルロチニブ)、SUTENT(リンゴ酸スニチニブ)、パノレックス(エドレコロマブ)、RITUXAN(リツキシマブ)、ゼバリン(90Y−イブリツモマブチウキセタン)、マイロターグ(ゲムツズマブオゾガマイシン)およびキャンパス(アレムツズマブ)が挙げられる。
かくして、ウイルスと一緒になって作用して免疫系を刺激または増強し、それによって、ウイルスの効果を増強することができる1つまたは複数の治療化合物を対象に投与する方法が本明細書で提供される。そのような免疫療法は、別々の治療様式として送達することができるか、または投与されるウイルスによりコードされ得る(免疫療法がタンパク質に基づく場合)。
生物療法は、天然の身体物質または天然の身体物質から作製された薬剤を使用する処置である。それらは、がんを処置し、化学療法などの他のがん処置により引き起こされる副作用を制御するのに役立ち得る。生物療法はまた、それらががんに生物学的に(または天然に)応答するように身体を刺激するため、生体応答調節療法(BRM)、生物学的薬剤または単に「生物製剤」と呼ばれることもある。免疫療法は、身体が感染および疾患と闘うために用いる天然物質を用いる処置である。それは天然物質を用いるため、免疫療法もまた生物療法である。用語「生物療法」の部類に入るいくつかの型の薬剤が存在する:これらのものとしては、例えば、モノクローナル抗体(mAb)、がんワクチン、血液細胞のための成長因子、がん成長阻害剤、抗血管新生因子、インターフェロンα、インターロイキン−2(IL−2)、遺伝子療法および膀胱がんのためのBCGワクチンが挙げられる。
モノクローナル抗体(mAb)は、ユニークな抗原に対する結合特異性および大量配布のために実験室で大量に製造する能力のため、がんを処置するために特に興味深い。モノクローナル抗体を、免疫系のタンパク質と同じ方法で作用する:すなわち、ウイルスなどの、身体中の外来物質を探し出し、これを殺傷するように遺伝子操作することができる。モノクローナル抗体は、がん細胞の表面上のエピトープを認識するように設計することができる。抗体標的はそのエピトープに特異的に結合し、がん細胞を殺傷するか、または治療剤をがん細胞に送達する。治療剤を抗体にコンジュゲートさせる方法は、当技術分野で周知である。異なる種類のがんには異なる抗体を作製しなければならない;例えば、リツキシマブは非ホジキンリンパ腫細胞の外部のCD20タンパク質を認識する;ADEPTは腸(結腸)がんを認識する抗体を用いる処置である;およびトラスツズマブ(ハーセプチン)は、HER2タンパク質を過剰に生成する乳がん細胞(「HER2陽性」)を認識する。他の抗体としては、例えば、トシツモマブ(ベキサール)、セツキシマブ(アービタックス)、イブリツモマブ(ゼバリン)、アレムツズマブ(キャンパス−1H)、エプラツズマブ(リンホシド)、ゲムツズマブオゾガマイシン(マイロターグ)およびベバシマブ(アバスチン)が挙げられる。かくして、本明細書で提供されるウイルスを、がんの処置において1つまたは複数のモノクローナル抗体と同時に、または連続的に投与することができる。一例においては、本明細書で提供される1つまたは複数の任意の他の処置様式の形態で、さらなる治療が施される。
インフルエンザウイルスの場合などのように、感染を防止しようとするよりもむしろ、がんワクチンは、一度がんが生じたらそのがんを処置するのに役立つ。がんワクチンの目的は、免疫応答を刺激することである。がんワクチンとしては、例えば、抗原ワクチン、全細胞ワクチン、樹状細胞ワクチン、DNAワクチンおよび抗イディオタイプワクチンが挙げられる。抗原ワクチンは、腫瘍関連抗原から作製するか、またはがん細胞により生成されるワクチンである。抗原ワクチンは、がんを攻撃するように対象の免疫系を刺激する。全細胞ワクチンは、ワクチンを作製するために全がん細胞に由来する特異的抗原だけでなく、全がん細胞を用いるワクチンである。このワクチンは、対象自体のがん細胞、別の対象のがん細胞または実験室で増殖させたがん細胞から作製される。細胞を、それらが増殖できないように、通常は放射線を用いて実験室で処理し、それらががんを攻撃するように免疫系を刺激することができるように、注射を介して、または血流への静脈内点滴により対象に投与する。1つの型の全細胞ワクチンは、免疫系ががん細胞などの異常細胞を認識し、これを攻撃するのに役立つ樹状細胞ワクチンである。樹状細胞ワクチンは、実験室でがん細胞と一緒に樹状細胞を増殖させることにより作製される。このワクチンは、がんを攻撃するように免疫系を刺激するために投与される。抗イディオタイプワクチンは、がん細胞に対する抗体を作るように身体を刺激するワクチンである。がん細胞は、免疫系が外来物と認識するいくつかの腫瘍関連抗原を作る。しかし、がん細胞は非がん細胞と類似しているため、免疫系は弱く応答し得る。DNAワクチンは免疫応答を強化する。DNAワクチンは、腫瘍関連抗原のための遺伝子を担持するがん細胞に由来するDNAから作製される。DNAワクチンが注入された場合、それは免疫系の細胞が腫瘍関連抗原を認識するのを可能にし、免疫系の細胞を活性化する(すなわち、許容性を破壊する)。DNAワクチンを用いることから得られる最も有望な結果は、メラノーマの処置におけるものである。かくして、本明細書で提供されるウイルスを、がんの処置において全細胞ワクチンと同時に、または連続的に投与することができる。一例においては、本明細書で提供される1つまたは複数の任意の他の処置様式の形態でさらなる治療が施される。
成長因子は、血液細胞を作るように骨髄を刺激する天然物質である。組換え技術を用いて、血液中の白血球、赤血球および幹細胞の数を増加させるために対象に投与することができる成長因子を作製することができる。白血球を増強するためにがん処置において用いられる成長因子としては、フィルグラスチム(ニューポゲン)またはレノグラスチム(グラノサイト)とも呼ばれる顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)ならびにモルグラモスチムとも呼ばれる顆粒球およびマクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)が挙げられる。貧血を処置するのに役立つ成長因子は、エリスロポエチン(EPO)である。EPOは、より多くの赤血球を作るように身体を促し、次いで、体組織中のヘモグロビンレベルおよび酸素レベルを増加させる。血小板を強化することができる他の成長因子が開発されている。かくして、本明細書で提供されるウイルスを、がんの処置において、GM−CSFなどの成長因子と同時に、または連続的に投与することができる。一例においては、本明細書で提供される1つまたは複数の任意の他の処置様式の形態でさらなる治療が施される。
がん成長阻害剤は、がん細胞などの細胞の成長および複製を制御する細胞シグナリング分子を用いる。これらのシグナリング分子を遮断する薬剤は、がんの成長および分裂を停止させることができる。がん成長因子としては、限定されるものではないが、チロシンキナーゼが挙げられる。かくして、チロシンキナーゼを遮断する薬剤は、チロシンキナーゼ阻害剤(TKI)である。TKIの例としては、限定されるものではないが、エルロチニブ(タルセバ、OSI−774)、イレッサ(ゲフィチニブ、ZD1839)およびイマチニブ(グリベック、STI571)が挙げられる。別の種類の成長阻害剤は、多発性骨髄腫およびいくつかの他のがんのためのボルテゾミブ(ベルケード)である。ベルケードは、プロテアソーム阻害剤である。プロテオソームは、すべての細胞中に見出され、細胞中のタンパク質を破壊するのに役立つ。プロテオソームの作用の阻害は、毒性レベルまでの細胞中でのタンパク質の増加を引き起こし、それによってがん細胞を殺傷する。がん細胞は、正常細胞よりもベルケードに対する感受性が高い。かくして、本明細書で提供されるウイルスを、がんの処置において、ベルケードなどのがん成長阻害剤と同時に、または連続的に投与することができる。一例においては、本明細書で提供される1つまたは複数の任意の他の処置様式の形態でさらなる治療が施される。
がんは、それらがより大きくなるにつれて、それ自体の血管を拡張し、成長するために血液供給を必要とする。それ自体の血液供給がなければ、がんは栄養素および酸素の欠如のため成長することができない。抗血管新生剤は、腫瘍自体の血管の発達を停止させる。これらの種類の薬剤の例としては、限定されるものではないが、主に骨髄腫の処置のためであるが、他の種類のがんの臨床試験においても用いられているサリドマイド、および腸のがんのために調査されているモノクローナル抗体の種類であるベバシズマブ(アバスチン)が挙げられる。かくして、本明細書で提供されるウイルスを、がんの処置において抗血管新生剤と同時に、または連続的に投与することができる。一例においては、本明細書で提供される1つまたは複数の任意の他の処置様式の形態でさらなる治療が施される。
インターフェロン−α(IFN−α)は、免疫応答の一部として非常に少量で体内で生成される天然物質である。IFN−αは、免疫系を増強する処置として投与され、腎細胞(腎臓)がん、悪性メラノーマ、多発性骨髄腫およびいくつかの種類の白血病などのがんと闘うのに役立つ。IFN−αはいくつかの方法で働く:それはがん細胞の成長を停止させるのに役立ち得る、それはまた免疫系を増強し、それががんを攻撃するのに役立つ、またそれはがん細胞への血管供給に影響し得る。かくして、本明細書で提供されるウイルスを、がんの処置においてIFN−αと同時に、または連続的に投与することができる。一例においては、本明細書で提供される1つまたは複数の任意の他の処置様式の形態でさらなる治療が施される。
IL−2の投与は、それが免疫系により天然に生成されるため、生物療法剤である。かくして、それは免疫療法でもある。インターロイキン2は腎細胞(腎臓)がんの処置において用いられ、いくつかの他の種類のがんに関する臨床試験において試験されている。IL−2は、細胞の成長および増殖を阻害することによりがん細胞に対して直接働く;それはキラーT細胞およびがん細胞を攻撃する他の細胞の増殖を促進することにより免疫系を刺激する;またそれは免疫系の細胞を誘引する化学誘引物質を分泌するようにがん細胞を刺激する。IL−2は一般的には、1日1回、5日間、次いで、2日おいて皮膚の直下への皮下注射として投与される。注射のサイクルを4週間繰り返した後、1週間は処置しない。処置レジメンおよび投与されるサイクル数は、がんの種類およびそれがどのように処置に応答するかに依存する。IL−2は自己投与するか、または医療専門家により投与することができる。あるいは、IL−2は注射または点滴により静脈内投与することができる。かくして、本明細書で提供されるウイルスを、がんの処置においてIL−2と同時に、または連続的に投与することができる。一例においては、本明細書で提供される1つまたは複数の任意の他の処置様式の形態でさらなる治療が施される。
遺伝子療法は、がん細胞中の異常遺伝子を遮断し、がん細胞中の異常遺伝子を修復し、もしくは置き換え、さらに多くの遺伝子ががん細胞中で異常になるのを促進して、それらが死ぬか、もしくは処置に対して感受性になるようにし、処置を活性化する酵素をがん細胞中に運搬するウイルスを使用するか、またはその組合せによりがんを処置することを含む。結果として、がん細胞は、細胞中の損傷のため死ぬ。がん細胞は、それらの遺伝子のいくつかにおけるいくつかの種類の突然変異の結果として生じる。標的遺伝子としては、限定されるものではないが、細胞の複製を促進するもの(すなわち、がん遺伝子)、細胞の複製を停止させる遺伝子(すなわち、腫瘍抑制遺伝子)および他の損傷した遺伝子を修復する遺伝子が挙げられる。遺伝子療法は、損傷したがん遺伝子の修復またはがん遺伝子が生成するタンパク質の遮断を含んでもよい。腫瘍抑制遺伝子、p53は、多くのヒトのがんにおいて損傷される。ウイルスは、損傷されていないp53遺伝子をがん細胞に送達するために用いられており、改変されたp53生成ウイルスを用いてがんを処置することに目を向ける初期の臨床試験が現在進行中である。遺伝子療法を用いて、損傷されたDNA修復遺伝子を置き換えることができる。代替的な例においては、腫瘍細胞内のDNA損傷を増加させる方法は、腫瘍細胞の死を促進するか、または放射線療法もしくは化学療法などの他のがん処置に対する腫瘍細胞の感受性の増加を引き起こすことができる。かくして、本明細書で提供されるウイルスを、がんの処置において本明細書で提供されるか、または当技術分野で公知の任意の遺伝子療法法と同時に、または連続的に投与することができる。一例においては、本明細書で提供される1つまたは複数の任意の他の処置様式の形態でさらなる治療が施される。
初期膀胱がんの処置は、膀胱内処置と呼ばれ、高悪性度(グレード3もしくはG3)であるT1ステージの膀胱がんまたは膀胱のin situの癌腫(TisもしくはCISとしても知られる)を処置するのに主に用いられる。BCGは結核(TB)のためのワクチンであり、CISを処置し、膀胱がんの再発を防止するのにも有効であることが見出されている。いくつかの事例においては、BCGワクチンは、グレード2の初期膀胱がんを処置するために用いられている。膀胱がんは膀胱内壁のどこにでも生じ得るため、それを乳頭状初期膀胱がんと同じ方法で除去することはできない。むしろ、BCGワクチンは膀胱内治療を用いて投与される;すなわち、まず、カテーテル(管)を膀胱に挿入した後、BCGワクチンおよび/または化学療法のカテーテル内投与を行う。BCG処置は、膀胱がんに対する効果に応じて6週間以上にわたって毎週行う。膀胱がんのBCG処置は、化学療法(膀胱内)、IL−2、細胞を光、ビタミンおよび光力学治療に対して感受性にする薬剤を用いる処置の投与などの、他の種類の処置と組み合わせることができる。かくして、本明細書で提供されるウイルスを、がんの処置においてBCGワクチンと同時に、または連続的に投与することができる。一例においては、本明細書で提供される1つまたは複数の任意の他の処置様式の形態でさらなる治療が施される。
e.対象の状態
別の例においては、対象にウイルスを投与するための本明細書で提供される方法を、麻酔された対象、警戒した対象、体温が上昇した対象、体温が低下した対象、または腫瘍中でのウイルスの蓄積に影響することが知られる他の状態の対象などの、任意の様々な状態の対象に対して実施することができる。本明細書で提供されるように、麻酔された対象は麻酔されていない対象と比較して腫瘍中のウイルスの低下した蓄積速度を有し得ることが決定された。さらに本明細書で提供されるように、体温が低下した対象は、正常な体温を有する対象と比較して、腫瘍中のウイルスの低下した蓄積速度を有し得ることが決定された。したがって、対象が、全身麻酔などの麻酔下にない対象にウイルスを投与することを含んでもよい、対象にウイルスを投与する方法が本明細書で提供される;例えば、対象は局部麻酔下にあるか、または麻酔されていなくてもよい。また、体温が変化した対象にウイルスを投与することを含んでもよく、体温の変化が腫瘍中にウイルスが蓄積する能力に影響し得る、対象にウイルスを投与する方法も本明細書で提供される;典型的には、体温の低下は、腫瘍中にウイルスが蓄積する能力を低下させ得る。かくして、例示的な一例においては、対象の体温を正常より高い温度に上昇させ、対象にウイルスを投与することを含み、ウイルスが正常な体温を有する対象の腫瘍中にウイルスが蓄積する能力と比較してより高い体温を有する対象においてより容易に腫瘍中にウイルスが蓄積することができる、対象にウイルスを投与するための方法が提供される。別の例においては、腫瘍周囲の領域における温度の局部的上昇を用いて、腫瘍中でのウイルスの蓄積を増加させることができる。
4.モニタリング
本明細書で提供される方法は、対象をモニタリングする、腫瘍をモニタリングする、および/または対象に投与されたウイルスをモニタリングする1つまたは複数の工程をさらに含んでもよい。限定されるものではないが、腫瘍サイズのモニタリング、抗(腫瘍抗原)抗体力価のモニタリング、転移の存在および/またはサイズのモニタリング、対象のリンパ節のモニタリング、対象の体重または血液もしくは尿マーカーなどの他の健康指示因子のモニタリング、抗(ウイルス抗原)抗体力価のモニタリング、検出可能な遺伝子産物のウイルス発現のモニタリング、ならびに対象の腫瘍、組織もしくは臓器中のウイルス力価の直接的モニタリングなどの、任意の様々なモニタリング工程を、本明細書で提供される方法に含有させることができる。
モニタリングの目的は、単に対象の健康状態もしくは対象の治療処置の進行を評価するためのものであってよく、または同じか、もしくは異なるウイルスのさらなる投与が正当化されるかどうかを決定するためのもの、または化合物が治療方法の効果を増加させるように作用するか、もしくは化合物が対象に投与されたウイルスの病原性を減少させるように作用することができる前記化合物を対象にいつ投与するか、または投与するかどうかを決定するためのものであってよい。
a.ウイルス遺伝子発現のモニタリング
いくつかの例においては、本明細書で提供される方法は、1つまたは複数のウイルスに発現された遺伝子をモニタリングすることを含んでもよい。ウイルスは、限定されるものではないが、検出可能なタンパク質(例えば、発光もしくは蛍光タンパク質)または検出可能なシグナルを誘導するタンパク質(例えば、検出可能な化合物を結合するか、もしくは輸送するか、またはシグナルを生成するように基質を改変するタンパク質)などの1つまたは複数の検出可能な遺伝子産物を発現することができる。かくして、感染した細胞/組織を、1つまたは複数の光学または非光学画像化法により画像化することができる。
本明細書で提供されるように、ウイルスにより発現された検出可能な遺伝子産物の測定は、対象中に存在するウイルスのレベルの正確な決定を提供することができる。本明細書でさらに提供されるように、例えば、限定されるものではないが、磁気共鳴、蛍光、および断層撮影法などの画像化方法による検出可能な遺伝子産物の位置の測定は、対象におけるウイルスの局在化を決定することができる。したがって、検出可能なウイルス遺伝子産物のモニタリングを含む本明細書で提供される方法を用いて、対象の1つもしくは複数の臓器もしくは組織中でのウイルスの存在もしくは非存在、および/または対象の腫瘍もしくは転移中のウイルスの存在もしくは非存在を決定することができる。さらに、検出可能なウイルス遺伝子産物のモニタリングを含む本明細書で提供される方法を用いて、1つまたは複数の臓器、組織、腫瘍または転移に存在するウイルスの力価を決定することができる。対象におけるウイルスの局在化および/または力価のモニタリングを含む方法は、ウイルスの病原性を決定するのに用いることができる;正常な組織および臓器のウイルス感染、および特に感染のレベルは、プローブの病原性を示し得るため、対象におけるウイルスの局在化および/またはウイルス量をモニタリングする方法を用いて、ウイルスの病原性を決定することができる。本明細書で提供される方法を用いて、対象における任意の特定の位置でウイルス量をモニターすることができるため、対象におけるウイルスの局在化および/または力価のモニタリングを含む方法を、複数の時点で実施することができ、したがって、対象の1つもしくは複数の臓器もしくは組織におけるウイルス複製の速度などの、対象におけるウイルス複製の速度を決定することができる;したがって、ウイルス遺伝子産物のモニタリング方法を、ウイルスの複製能力を決定するために用いることができる。本明細書で提供される方法を用いて、様々な臓器もしくは組織、および腫瘍もしくは転移中に存在するウイルス量を定量することもでき、それにより、対象中のウイルスの選択的蓄積の程度を示すことができる;したがって、本明細書で提供されるウイルス遺伝子産物モニタリング方法を、正常な組織または臓器に優先して腫瘍または転移中に蓄積するウイルスの能力を決定する方法において用いることができる。本明細書で提供される方法において用いられるウイルスは腫瘍全体中に蓄積するか、または腫瘍中の複数の部位に蓄積することができ、転移中にも蓄積することができるため、ウイルス遺伝子産物をモニタリングするための本明細書で提供される方法を用いて、対象中に存在する腫瘍のサイズまたは転移の数を決定することができる。一定時間にわたる腫瘍または転移中のウイルス遺伝子産物のそのような存在のモニタリングを用いて、腫瘍の成長もしくは縮小、または新しい転移の発生または転移の消失などの腫瘍または転移における変化を評価し、また、これを用いて腫瘍の成長もしくは縮小の速度、または新しい転移の発生もしくは転移の消失、または腫瘍の成長もしくは縮小または新しい転移の発生もしくは転移の消失の速度の変化を決定することもできる。したがって、腫瘍の成長もしくは縮小の速度、または新しい転移の発生もしくは転移の消失、または腫瘍の成長もしくは縮小または新しい転移の発生もしくは転移の消失の速度の変化を決定することにより、ウイルス遺伝子産物のモニタリング方法を、対象における新生物疾患をモニタリングするか、または新生物疾患の処置の効果を決定するために用いることができる。
様々な検出可能なタンパク質のいずれかを、本明細書で提供されるモニタリング方法において検出することができる;そのような検出可能なタンパク質の例示的な非限定的一覧としては、様々な蛍光タンパク質のいずれか(例えば、緑色もしくは赤色蛍光タンパク質)、様々なルシフェラーゼ、トランスフェリンもしくは他の鉄結合タンパク質のいずれか;または受容体、結合タンパク質もしくは抗体に特異的に結合する化合物が検出可能な薬剤であってよいか、もしくは検出可能な物質(例えば、放射性核種もしくは画像化剤)で標識することができる、前記受容体、結合タンパク質、および抗体;または検出可能な分子に結合し、これを細胞に輸送することができる輸送タンパク質(例えば、hNETもしくはhNIS)が挙げられる。検出可能なタンパク質を発現するウイルスを、本明細書で提供され、当技術分野で公知の方法の組合せにより検出することができる。1より多い検出可能なタンパク質を発現するウイルスまたは様々な検出可能なタンパク質を発現する2つ以上のウイルスを、二重画像化方法により検出し、識別することができる。例えば、蛍光タンパク質および鉄結合タンパク質を発現するウイルスを、それぞれ、高感度蛍光画像化および磁気共鳴によりインビトロまたはインビボで検出することができる。別の例においては、2つ以上の蛍光タンパク質を発現するウイルスを、異なる波長での蛍光画像化により検出することができる。インビボでの二重画像化を、2つ以上の検出可能な遺伝子産物を発現するウイルスまたはそれぞれ1つもしくは複数の検出可能な遺伝子産物を発現する2つ以上のウイルスを投与された対象に対して実施することができる。
b.腫瘍サイズのモニタリング
また、腫瘍および/または転移のサイズおよび位置をモニタリングする方法も本明細書で提供される。腫瘍および/または転移のサイズを、外部評価方法または断層撮影法もしくは磁気画像化方法などの当技術分野で公知の様々な方法のいずれかによりモニターすることができる。当技術分野で公知の方法に加えて、例えば、ウイルス遺伝子発現をモニタリングする、本明細書で提供される方法を、腫瘍および/または転移のサイズをモニタリングするために用いることができる。
いくつかの時点にわたるサイズのモニタリングは、腫瘍または転移のサイズの増加または減少に関する情報を提供し、対象におけるさらなる腫瘍および/または転移の存在に関する情報も提供することができる。いくつかの時点にわたる腫瘍サイズのモニタリングは、対象における新生物疾患の処置の効果などの、対象における新生物疾患の発生に関する情報を提供することができる。
c.抗体力価のモニタリング
本明細書で提供される方法はまた、対象へのウイルスの投与に応答して生成される抗体などの、対象における抗体力価をモニタリングすることを含んでもよい。本明細書で提供される方法において投与されるウイルスは、内因性ウイルス抗原に対する免疫応答を惹起することができる。本明細書で提供される方法において投与されるウイルスはまた、ウイルスにより発現された外因性遺伝子に対する免疫応答を惹起することもできる。本明細書で提供される方法において投与されるウイルスはまた、腫瘍抗原に対する免疫応答を惹起することもできる。ウイルス抗原、ウイルスにより発現される外因性遺伝子産物、または腫瘍抗原に対する抗体力価のモニタリングを、ウイルスの毒性をモニタリングする方法、処置方法の効果をモニタリングする方法、または生成および/もしくは収穫のために遺伝子産物もしくは抗体のレベルをモニタリングする方法において用いることができる。
一例においては、抗体力価のモニタリングを用いて、ウイルスの毒性をモニターすることができる。ある特定の時点で、低い抗(ウイルス抗原)抗体力価がより高い毒性を示すが、他の時点では、高い抗(ウイルス抗原)抗体力価がより高い毒性を示し得る場合、ウイルスに対する抗体力価は、対象へのウイルスの投与後の期間にわたって変化してもよい。本明細書で提供される方法において用いられるウイルスは免疫原性であってよく、したがって、対象にウイルスを投与した直後に免疫応答を惹起することができる。一般的には、対象の免疫系が強力な免疫応答を急速に高めることができるウイルスは、対象の免疫系がすべての正常な臓器または組織からウイルスを除去することができる場合に低毒性を有するウイルスであってよい。かくして、いくつかの例においては、ウイルスを対象に投与した直後のウイルス抗原に対する高い抗体力価は、ウイルスの低い毒性を示し得る。対照的に、高度に免疫原性ではないウイルスは、宿主に対してウイルスのより高い毒性をもたらし得る、強力な免疫応答を惹起することなく、宿主生物に感染することができる。したがって、いくつかの例においては、対象にウイルスを投与した直後のウイルス抗原に対する高い抗体力価は、ウイルスの低い毒性を示し得る。
他の例においては、抗体力価のモニタリングを用いて、処置方法の効果をモニターすることができる。本明細書で提供される方法においては、抗(腫瘍抗原)抗体力価などの抗体力価は、新生物疾患を処置するための治療方法などの治療方法の効果を示し得る。本明細書で提供される治療方法は、腫瘍および/または転移に対する免疫応答を引き起こすか、または増強することを含んでもよい。かくして、抗(腫瘍抗原)抗体力価をモニタリングすることにより、腫瘍および/または転移に対する免疫応答を引き起こすか、または増強する際の治療方法の効果をモニターすることができる。本明細書で提供される治療方法はまた、腫瘍中に蓄積することができ、抗腫瘍免疫応答を引き起こすか、または増強することができるウイルスを対象に投与することを含んでもよい。したがって、対象が抗腫瘍免疫応答も高めたことを示すか、または対象が抗腫瘍免疫応答を高める可能性があることを示すか、または対象が抗腫瘍免疫応答を高めることができることを示し得る、腫瘍または転移中に蓄積したウイルスに対する免疫応答を高める宿主の能力をモニターすることができる。
他の例においては、抗体力価のモニタリングを、生成および/または収穫のための遺伝子産物または抗体のレベルのモニタリングに用いることができる。本明細書で提供されるように、腫瘍中に蓄積したウイルス中で外因性遺伝子を発現させることにより、タンパク質、RNA分子または他の化合物を生成させるための方法を用いることができる。さらに、腫瘍中に蓄積したウイルスの外因性遺伝子発現により生成されたタンパク質、RNA分子または他の化合物に対する抗体を生成させるための方法が本明細書で提供される。タンパク質、RNA分子または他の化合物に対する抗体力価のモニタリングは、腫瘍に蓄積したウイルスによるタンパク質、RNA分子または他の化合物の生成のレベルを示し、また、そのようなタンパク質、RNA分子または他の化合物に特異的な抗体のレベルを直接示すことができる。
d.一般的健康診断のモニタリング
本明細書で提供される方法はまた、対象の健康をモニタリングする方法を含んでもよい。本明細書で提供されるいくつかの方法は、新生物疾患治療方法などの治療方法である。対象の健康のモニタリングを用いて、当技術分野で公知のように、治療方法の効果を決定することができる。本明細書で提供される方法はまた、対象にウイルスを投与する工程を含んでもよい。対象の健康のモニタリングを用いて、対象に投与されるウイルスの病原性を決定することができる。新生物疾患、感染症、または免疫関連疾患などの疾患をモニタリングするための様々な健康診断方法のいずれかを、当技術分野で公知のようにモニターすることができる。例えば、対象の体重、血圧、脈拍、呼吸、顔色、体温または他の観察可能な状態は、対象の健康を示し得る。さらに、対象からの試料中に1つまたは複数の構成要素の存在または非存在またはレベルは、対象の健康を示し得る。典型的な試料は、血液および尿試料を含んでもよく、1つまたは複数の構成要素の存在または非存在またはレベルを、例えば、血液パネルまたは尿パネル診断テストを実施することにより決定することができる。対象の健康を示す構成要素の例としては、限定されるものではないが、白血球計数、ヘマトクリット、または反応性タンパク質濃度が挙げられる。
e.処置と協調したモニタリング
また、治療決定がモニタリングの結果に基づくものであってよい、治療をモニタリングする方法も本明細書で提供される。本明細書で提供される治療方法は、腫瘍および/または転移中に選択的に蓄積することができ、抗腫瘍免疫応答を引き起こすか、または増強することができるウイルスを対象に投与することを含んでもよい。そのような治療方法は、特定のウイルスの複数回の投与、第2のウイルスの投与、または治療化合物の投与を含む様々な工程を含んでもよい。対象に投与するためのウイルスまたは化合物の量、タイミングまたは種類の決定は、対象のモニタリングからの1つまたは複数の結果に基づくものであってよい。例えば、対象における抗体力価を用いて、ウイルスもしくは化合物を投与することが望ましいかどうか、投与するウイルスもしくは化合物の量、投与するウイルスもしくは化合物の種類、例えば、低い抗体力価がさらなるウイルスを投与する望ましさを示し得る場合、異なるウイルス、またはウイルス遺伝子発現を誘導する化合物などの治療化合物を決定することができる。別の例においては、対象の全体的な健康状態を用いて、ウイルスもしくは化合物を投与することが望ましいかどうか、投与するウイルスもしくは化合物の量、および投与するウイルスもしくは化合物の種類、例えば、対象が健康であることの決定が、さらなるウイルスを投与する望ましさを示し得る場合、異なるウイルス、またはウイルス遺伝子発現を誘導する化合物などの治療化合物を決定することができる。別の例においては、検出可能なウイルスにより発現された遺伝子産物のモニタリングを用いて、ウイルスもしくは化合物を投与することが望ましいかどうか、投与するウイルスもしくは化合物の量、および投与するウイルスもしくは化合物の種類を決定することができる。そのようなモニタリング方法を用いて、治療方法が有効であるかどうか、治療方法が対象に対して病原性であるかどうか、ウイルスが腫瘍または転移中に蓄積したかどうか、およびウイルスが正常な組織または臓器中に蓄積したかどうかを決定することができる。そのような決定に基づいて、さらなる治療方法の望ましさおよび形態を誘導することができる。
一例においては、治療方法が有効であるかどうかの決定を用いて、さらなる治療方法を誘導することができる。任意の様々なモニタリング方法を用いて、本明細書で提供されるように、またはさもなければ当技術分野で公知のように、治療方法が有効であるかどうかを決定することができる。モニタリング方法が、治療方法が有効であることを示す場合、ウイルスもしくは化合物のさらなる投与を含んでもよい、現在の治療経過を維持する決定を下すか、またはさらなる投与は必要ないとの決定を下すことができる。モニタリング方法が、治療方法が有効ではないことを示す場合、モニタリングの結果は、処置の経過を中止すべき(例えば、ウイルスが対象に対して病原性である場合)、または変更すべき(例えば、ウイルスが宿主生物を害することはないが、抗腫瘍免疫応答を惹起することもなく腫瘍中に蓄積する場合)、または頻度もしくは量を増加させるべき(例えば、ウイルスが腫瘍中にほとんどもしくは全く蓄積しない場合)かどうかを示し得る。
一例においては、モニタリングは、ウイルスが対象に対して病原性であることを示してもよい。そのような例においては、対象へのウイルスの投与を終結させる、対象により低レベルのウイルスを投与する、対象に異なるウイルスを投与する、またはウイルスの病原性を低下させる化合物を対象に投与する決定を下すことができる。一例においては、病原性であると決定されたウイルスの投与を終結させることができる。別の例においては、病原性であると決定されたウイルスの投薬量を、その後の投与について減少させることができる;そのような例の1つの変形において、対象を、対象への病原性ウイルスの再投与の前に、腫瘍中に蓄積する病原性ウイルスの能力を増加させることができる別のウイルスで予備処置することができる。別の例においては、対象は、対象に対して病原性であるウイルスを投与されていてもよい;そのような病原性ウイルスの投与は、例えば、抗ウイルス化合物(例えば、シドフォビル)、病原性弱毒化化合物(例えば、溶解もしくはアポトーシス遺伝子産物の発現を下方調節する化合物)、または本明細書の他の場所に記載のように、ウイルスの増殖、毒性、もしくは細胞殺傷特性を減少させることができる他の化合物の投与を伴ってもよい。そのような例の1つの変形においては、ウイルスの局在化をモニターし、ウイルスが正常な組織または臓器中ではなく、腫瘍および/または転移中に蓄積されるとの決定の際に、抗ウイルス化合物または病原性弱毒化化合物の投与を終結させ、ウイルスの病原性活性を活性化または増加させるが、腫瘍および/または転移に限定させることができる。そのような例の別の変形においては、抗ウイルス化合物または病原性弱毒化化合物の投与を終結させた後、ウイルスの存在および/またはウイルスの病原性をさらにモニターし、ウイルスが、例えば、正常な臓器もしくは組織に拡散する、毒素を血管系に放出する、またはさもなければ腫瘍もしくは転移を超えて到達する病原性効果を有することにより、宿主に対して脅威を与えると決定された場合、そのような化合物の投与を再開することができる。
別の例においては、モニタリングは、ウイルスが対象の腫瘍または転移中に蓄積したかどうかを決定することができる。そのような投与の際に、さらなるウイルス、異なるウイルスまたは化合物を対象にさらに投与する決定を下すことができる。別の例においては、腫瘍中のウイルスの存在のモニタリングを、ある化合物がウイルスの病原性、増殖、もしくは免疫原性を増加させることができる場合、またはさもなければある化合物がウイルスの増殖、毒性、腫瘍細胞殺傷、もしくは免疫応答惹起特性を増加させるウイルスと一緒になって作用することができる場合、その化合物を対象に投与する決定において用いることができる;そのような例の1つの変形においては、ウイルスは、例えば、そのような化合物の非存在下では溶解または細胞殺傷能力をほとんどまたは全く有さなくてもよい;そのような例のさらなる変形においては、腫瘍または転移中のウイルスの存在のモニタリングを、ウイルスが腫瘍または転移中に存在し、正常な臓器または組織中には全く存在しないか、または実質的に存在しない場合に化合物を投与する場合、正常な組織または臓器中のウイルスの非存在のモニタリングと結び付けることができる;そのような例のさらなる変形においては、ウイルスが十分なレベルで腫瘍または転移中に存在する場合に化合物を投与する場合、腫瘍または転移中のウイルスの量をモニターすることができる。
H.実施例
以下の実施例は、説明の目的のみのために含まれ、本発明の範囲を限定するようには意図されない。
LIVPのクローン単離物の単離
アフリカミドリザル腎臓線維芽細胞CV−1細胞[ATCC番号CCL−70;American Type Culture Collection(Manassas、VA)]を、ウェル当たり5×10細胞で6ウェルプレート中で平板培養し、細胞が90%の培養密度に達した場合に、5%のCOを供給した加湿インキュベーターにおいて、37℃で、一晩、1%抗菌−抗真菌溶液(Mediatech, Inc.、Herndon、VA)および10%ウシ胎児血清(FBS、Mediatech, Inc.、Herndon、VA)を補足した、ダルベッコ修飾イーグル培地(DMEM、Mediatech, Inc.、Herndon、VA)中で成長させた。CV−1細胞は、ワクシニアウイルスLIVP[子ウシ皮膚にLister株(ATCCカタログ番号VR−1549)を適合させることによって元々誘導したワクシニアウイルス株]の10倍段階希釈溶液により二通り感染させた(Institute of Viral Preparations, Moscow, Russia, Al’tshtein et al., (1983) Dokl. Akad. Nauk USSR 285:696−699))。段階希釈溶液は、十分に分離されたプラークの単離を確実にするために感染のために用いた。感染の2日後、プレート上の他のプラークに比べて大きなプラーク表現型を示す、8つの十分に単離されたプラークを採集した。これらのプラークは、CV−1細胞において、さらに2回のプラーク精製にかけ、それぞれ、LIVPクローン単離物1.1.1、2.1.1、3.1.1、4.1.1、5.1.1、6.1.1、7.1.1、および8.1.1と呼んだ。LIVP 1.1.1および4.1.1は、CV−1細胞において、他の単離物よりも大きなプラークを形成した。
様々な正常およびがん細胞株のインビトロ(in vitro)感染
様々な正常およびがん細胞型におけるLIVPクローン単離物の成長を分析し、親LIVP株、LIVPの2つの誘導株、GLV−1h68(米国特許第7,588,767号を参照されたい)ならびにGLV−1h74(米国特許出願公開第2009−0098529号および第2009−0053244号を参照されたい)、ならびにワクシニアウイルスWR(ATCCカタログ番号VR−1354)の成長と比較した。GLV−1h68は、LIVP株の遺伝子座中にDNA挿入を含有する(配列番号9)。GLV−1h68は、F14.5L(LIVPにおいてF3とも呼ばれる)、チミジンキナーゼ(TK)、および赤血球凝集素(HA)遺伝子座において検出可能なマーカータンパク質をコードする発現カセットを含有する。ワクシニア合成初期/後期プロモーターPSELの制御下のRuc−GFP cDNA分子(ウミシイタケルシフェラーゼをコードするDNAおよびGFPをコードするDNAの融合物)を含有する発現カセット((PSEL)Ruc−GFP)を、F14.5L遺伝子座の中に挿入した;ワクシニア初期/後期プロモーターP7.5kの制御下にベータ−ガラクトシダーゼをコードするDNA分子((P7.5k)LacZ)およびワクシニア合成初期/後期プロモーターPSELに関して転写について逆向きに位置するラットトランスフェリン受容体をコードするDNA((PSEL)rTrfR)を含有する発現カセットを、TK遺伝子座の中に挿入した(タンパク質をコードするDNA分子がカセットにおいてプロモーターに関して転写について逆向きに位置するので、結果として生じるウイルスは、トランスフェリン受容体タンパク質を発現しない);ワクシニア後期プロモーターP11kの制御下にβ−グルクロニダーゼをコードするDNA分子を含有する発現カセット((P11k)gusA)を、HA遺伝子座の中に挿入した。F14.5L、J2R、およびA56R遺伝子座の3つの挿入物すべての欠失によってGLV−1h68から誘導したGLV−1h74。GLV−1h74は、(PSEL)Ruc−GFPの代わりにF14.5L遺伝子座の中に挿入された非コードDNA分子、(PSEL)rTrfRおよび(P7.5k)LacZの代わりにTK遺伝子座の中に挿入された非コードDNA分子、ならびに(P11k)gusAの代わりにHA遺伝子座の中に挿入された非コードDNA分子を含有する。
細胞株は、下記に示されるようにウイルスにより感染させ、ウイルス収量は、1%抗菌−抗真菌溶液(Mediatech, Inc.、Herndon、VA)および10%ウシ胎児血清(FBS、Mediatech, Inc.、Herndon、VA)を補足した、ダルベッコ修飾イーグル培地(DMEM、Mediatech, Inc.、Herndon、VA)中で成長させたCV−1細胞[ATCC番号CCL−70;American Type Culture Collection(Manassas、VA)]に対して力価測定によって決定した。
A. 正常細胞株
1. MEFマウス胚線維芽細胞
MEF細胞(StemCell Technologies、Vancouver、Canada;カタログ#00321)は、1%ペニシリン/ストレプトマイシン/アムホテリシン抗菌−抗真菌溶液[Mediatech, Inc.、Herndon(VA)]、3.5μL/L β−メルカプトエタノール(Sigma #M3148−25ml)、および10%ウシ胎児血清(FBS、Mediatech, Inc.、Herndon、VA)を補足した、4.5g/LグルコースおよびL−グルタミンを含み、ピルビン酸ナトリウムを含まない、ダルベッコ修飾イーグル培地(DMEM)(Cellgro#10−017−CV)中で成長させた。細胞は、5%COを供給した加湿インキュベーターにおいて37℃で維持した。
感染のために、MEF細胞は、10%FBSを含有するDMEM培養培地中で12−ウェルプレート(ウェル当たり1.5×10細胞で平板培養)において成長させ、37℃で、1時間、0.01のMOIで、2%FBSを含有するDMEM培養培地中で、ワクシニアウイルスWR、LIVP、GLV−1h68、GLV−1h74、またはLIVPクローン単離物(1.1.1、2.1.1、3.1.1、4.1.1、5.1.1、6.1.1、7.1.1、および8.1.1)により感染させた(80〜90%の培養密度で)。接種材料を吸引し、細胞単層を、2mLのDPBS(Mediatech, Inc.、Herndon、VA)により2回洗浄し、続いて、2mLの細胞培養培地を、それぞれのウェルに追加した。それぞれのウイルス接種材料についてウイルス力価は、感染の同じ日にCV−1細胞において確認した。それぞれのウイルスについて3つのウェルを、感染の1、24、48、および72時間後に(hpi)収集した。収集した細胞は、3サイクルの凍結融解にかけ、力価測定の前に全出力で1分間、3回超音波処理した。ウイルスは、標準的な方法を使用して、CV−1細胞において二通り、力価を測定した。
結果は、1ミリリットル(pfu/mL)当たりの平均プラーク形成単位として表現される複製効率および標準偏差を記載する下記の表7に示す。LIVP 7.1.1は、試験した他のすべての単離物および株よりもよく複製し、株WRは、わずかにだけ低い効率で複製した。GLV−1h68、GLV−1h74、およびLIVP 2.1.1は、MEF細胞において十分に複製しなかった。LIVP 4.1.1は、親LIVPおよびLIVP 1.1.1、3.1.1、5.1.1よりもよく複製し、8.1.1は、親LIVPよりもゆっくりと複製した。
Figure 2014513938
B. がん細胞株
1. B16−F10マウスメラノーマ細胞
マウスメラノーマB16−F10細胞[ATCC番号CRL−6475;American Type Culture Collection(Manassas、VA)]は、1%抗菌−抗真菌溶液(Mediatech, Inc.、Herndon、VA)および10%ウシ胎児血清(FBS、Mediatech, Inc.、Herndon、VA)を補足した、ダルベッコ修飾イーグル培地(DMEM、Mediatech, Inc.、Herndon、VA)中で成長させた。細胞は、5%COを供給した加湿インキュベーターにおいて37℃で維持した。
感染のために、B16−F10細胞は、6ウェルプレートにおいて成長させ(2%FBSを補足したDMEM中で)、37℃で、1時間、0.01のMOIで、ワクシニアウイルスWR、LIVP、GLV−1h68、GLV−1h74、またはLIVPクローン単離物(1.1.1、2.1.1、3.1.1、4.1.1、5.1.1、6.1.1、7.1.1、および8.1.1)により感染させた。接種材料を吸引し、細胞単層を、2mLのDPBS(Mediatech, Inc.、Herndon、VA)により2回洗浄し、続いて、2mLの細胞培養培地を、それぞれのウェルに追加した。それぞれのウイルス接種材料についてウイルス力価は、感染の同じ日にCV−1細胞において確認した。それぞれのウイルスについて3つのウェルを、感染の24、48、および72時間後に(hpi)収集した。収集した細胞は、3サイクルの凍結融解にかけ、力価測定の前に全出力で1分間、3回超音波処理した。ウイルスは、標準的な方法を使用して、CV−1細胞において二通り、力価を測定した。
結果は、1ミリリットル(pfu/mL)当たりのプラーク形成単位として表現される複製効率および標準偏差を記載する下記の表8に示す。GLV−1h68は、B16−F10細胞において最小限だけ複製した。GLV−1h74は、検査したすべての時点でGLV−1h68よりもよく有意に(P<0.05)複製し、GLV−1h68における異種遺伝子挿入物が、これらの細胞におけるこのウイルスの複製の速度を落としたことを示した。LIVP単離物2.1.1、3.1.1、6.1.1、7.1.1、および8.1.1は、複製がGLV−1h74と同様であったまたはそれよりもわずかにゆっくりであった。LIVP 5.1.1は、24および48hpiで、GLV−1h74よりもよく有意に(P<0.01)複製した。LIVP 1.1.1および親ウイルスLIVPは、同様にであるが、24および48hpiでLIVP 5.1.1よりもよく有意に(P<0.05)複製した。LIVP 4.1.1は、24hpiで複製において親ウイルスLIVPと同様であったが、48(P=0.057)および72(P=0.003)hpiでLIVPよりもよかった。ワクシニアウイルスWRは、試験した他のすべてのウイルスよりもよく複製した。LIVP単離物の間のB16−F10細胞における複製能力における差異は、親LIVPウイルス集団における遺伝的多様性を示した。
Figure 2014513938
2. DU 145ヒト前立腺癌細胞
ヒト前立腺癌DU 145細胞[ATCC番号HTB−81;American Type Culture Collection(Manassas、VA)]は、1%ピルビン酸ナトリウム(Mediatech, Inc.、Herndon、VA)、1%抗菌−抗真菌溶液(Mediatech, Inc.、Herndon、VA)、1%非必須アミノ酸(Mediatech, Inc.、Herndon、VA)、および10%FBSを含有するEMEM(Mediatech, Inc.、Herndon、VA)中で成長させた。細胞は、5%COを供給した加湿インキュベーターにおいて37℃で維持した。
感染のために、DU145細胞は、6ウェルプレートにおいて成長させ(2%FBSを補足したDMEM)、37℃で、1時間、0.01のMOIで、ワクシニアウイルスWR、LIVP、GLV−1h68、GLV−1h74、またはLIVPクローン単離物(1.1.1、2.1.1、3.1.1、4.1.1、5.1.1、6.1.1、7.1.1、および8.1.1)により感染させた。接種材料を吸引し、細胞単層を、2mLのDPBS(Mediatech, Inc.、Herndon、VA)により2回洗浄し、続いて、2mLの細胞培養培地を、それぞれのウェルに追加した。それぞれのウイルス接種材料についてウイルス力価は、感染の同じ日にCV−1細胞において確認した。それぞれのウイルスについて3つのウェルを、感染の24、48、および72時間後に(hpi)収集した。収集した細胞は、3サイクルの凍結融解にかけ、力価測定の前に全出力で1分間、3回超音波処理した。ウイルスは、標準的な方法を使用して、CV−1細胞において二通り、力価を測定した。
結果は、1ミリリットル(pfu/mL)当たりのプラーク形成単位として表現される複製効率および標準偏差を記載する下記の表9に示す。GLV−1h68は、DU 145細胞において適切に十分に複製した。GLV−1h74は、検査したすべての時点でGLV−1h68よりもよく有意に(P<0.01)複製し、GLV−1h68の外来挿入物が、DU 145細胞におけるこのウイルスの複製の速度を落としたことを示した。野生型ワクシニアウイルスWRは、DU 145細胞における複製においてGLV−1h68と同様であった。LIVP 3.1.1およびGLV−1h74は、感染後の最初の24時間、同様に複製した。48および72hpiでのGLV−1h74のウイルス収量は、LIVP 3.1.1よりも有意に高度であった(P<0.01)。LIVPならびにLIVP単離物1.1.1、2.1.1、4.1.1、5.1.1、6.1.1、7.1.1、および8.1.1は、同様に複製したが、感染後の最初の24時間、GLV−1h74よりもよく有意に(P<0.01)複製した。
Figure 2014513938
3. CT26.WTマウス結腸癌細胞
マウスCT26.WT結腸癌細胞[ATCC CRL−2638;American Type Culture Collection(Manassas、VA)]は、1%ピルビン酸ナトリウム(Mediatech, Inc.、Herndon、VA)、1%ストレプトマイシン/アムホテリシン抗菌/抗真菌溶液(Mediatech, Inc.、Herndon、VA)、1%HEPES(Mediatech, Inc.、Herndon、VA)、5.6mL/L 45%グルコース溶液(Mediatech, Inc.、Herndon、VA)、および10%FBSを含有するRPMIにおいて成長させた。細胞は、5%COを供給した加湿インキュベーターにおいて37℃で維持した。
感染のために、CT26.WT細胞は、10%FBSを含有するRPMI培養培地中で6ウェルプレート(ウェル当たり5×10細胞で平板培養)において成長させ、20分毎に回転させながら、37℃で、1時間、0.01のMOIで、2%FBSを含有するRPMI培養培地中で、ワクシニアウイルスWR、LIVP、GLV−1h68、GLV−1h74、またはLIVPクローン単離物(1.1.1、2.1.1、3.1.1、4.1.1、5.1.1、6.1.1、7.1.1、および8.1.1)により感染させた(80〜90%の培養密度で)。接種材料を吸引し、細胞単層を、2mLのDPBS(Mediatech, Inc.、Herndon、VA)により2回洗浄し、続いて、2mLの細胞培養培地を、それぞれのウェルに追加した。それぞれのウイルス接種材料についてウイルス力価は、感染の同じ日にCV−1細胞において確認した。それぞれのウイルスについて3つのウェルを、感染の1、24、48、および72時間後に(hpi)収集した。収集した細胞は、3サイクルの凍結融解にかけ、力価測定の前に全出力で1分間、3回超音波処理した。ウイルスは、標準的な方法を使用して、CV−1細胞において二通り、力価を測定した。
結果は、1ミリリットル(pfu/mL)当たりの平均プラーク形成単位として表現される複製効率および標準偏差を記載する下記の表10に示す。GLV−1h68は、CT26.WT細胞において最小限だけ複製した。GLV−1h74は、検査したすべての時点でGLV−1h68よりもよく複製した。ワクシニアウイルスWRは、試験した他のすべてのウイルスよりもよく複製した。LIVP 1.1.1、LIVP 5.1.1、LIVP 4.1.1、および親ウイルスLIVPは、同様に複製し、それぞれ、GLV−1h74よりもよく複製した。LIVP単離物2.1.1、6.1.1、および7.1.1は、複製が同様であったまたはGLV−1h74よりもわずかにゆっくりであった。
Figure 2014513938
4. MC−38マウス腺がん細胞
マウスMC−38腺がん細胞(Jochen Stritzker、University of Wuerzburg)1%ピルビン酸ナトリウム(Mediatech, Inc.、Herndon、VA)、1%ストレプトマイシン/アムホテリシン抗菌−抗真菌溶液(Mediatech, Inc.、Herndon、VA)、1%HEPES(Mediatech, Inc.、Herndon、VA)、5.6mL/L 45%グルコース溶液(Mediatech, Inc.、Herndon、VA)、および10%FBSを含有するRPMIにおいて成長させた。細胞は、5%COを供給した加湿インキュベーターにおいて37℃で維持した。
感染のために、MC−38細胞は、10%FBSを含有するRPMI培養培地中で6ウェルプレート(ウェル当たり5×10細胞で平板培養)において成長させ、37℃で、1時間、0.01のMOIで、2%FBSを含有するRPMI培養培地中で、ワクシニアウイルスWR、LIVP、GLV−1h68、GLV−1h74、またはLIVPクローン単離物(1.1.1、2.1.1、3.1.1、4.1.1、5.1.1、6.1.1、7.1.1、および8.1.1)により感染させた(80〜90%の培養密度で)。接種材料を吸引し、細胞単層を、2mLのDPBS(Mediatech, Inc.、Herndon、VA)により2回洗浄し、続いて、2mLの細胞培養培地を、それぞれのウェルに追加した。それぞれのウイルス接種材料についてウイルス力価は、感染の同じ日にCV−1細胞において確認した。それぞれのウイルスについて3つのウェルを、感染の1、24、48、および72時間後に(hpi)収集した。収集した細胞は、3サイクルの凍結融解にかけ、力価測定の前に全出力で1分間、3回超音波処理した。ウイルスは、標準的な方法を使用して、CV−1細胞において二通り、力価を測定した。
結果は、1ミリリットル(pfu/mL)当たりの平均プラーク形成単位として表現される複製効率および標準偏差を記載する下記の表11に示す。GLV−1h68は、MC−38細胞において最小限だけ複製した。LIVP 5.1.1は、1、24、および48時間の時点で最もよく複製し、WRのみが72時間の時点でよりよく複製した。LIVPは、GV−1h74よりもわずかによく複製した。LIVP単離物2.1.1、6.1.1、および8.1.1は、複製が同様であったまたはGLV−1h74よりもわずかにゆっくりであった。
Figure 2014513938
抗VEGF単鎖抗体をコードするウイルスの構築
1. GLV−1h164
本実施例において、VACV合成後期プロモーターの制御下のA56R遺伝子座に挿入された単鎖抗VEGF抗体遺伝子(G6;配列番号73)を含む遺伝子(GLAF−2)を含有するGLV−1h164を、二重相互乗換えによってGLV−1h100から生成した。GLV−1h100は、インビボ(in vivo)相同組換えを通して、hNET発現カセットと、J2R遺伝子座のβ−ガラクトシダーゼ発現カセットを交換することによって、GLV−1h68から誘導した(米国特許第7,588,767号および米国特許公開第2009−0117034を参照されたい)。
Figure 2014513938
Igカッパ軽鎖リーダー配列、G6 FabのV鎖配列、(GS)リンカー配列、G6 FabのV鎖配列、およびC末端DDDDK配列(配列番号18)を含有する単鎖抗VEGF抗体GLAF−1(配列番号12および21)をコードするDNAを含有するプラスミド0608997−pGA4を、GeneArt AG(Germany)によって合成した。鋳型としてのこのベクターを使用して、プライマーP−G6−for−b(5’−gtcgacccaccatggagac−3’、配列番号19)およびP−G6−rev−b(5’−ttaattaattatcgcttaatctcaaccttggtccc−3’、配列番号20)を用いてPCRを実行し、DDDDK配列を有していない、GLAF−1(配列番号12および21)の遺伝子配列のバージョンを増幅した(GLAF−2、配列番号22)。最終的なプラスミドを構築するために、二重相互乗換えを通してのVACVゲノムにおけるA56R遺伝子座の中への外来遺伝子の相同組換えのためにあらかじめ構築した、VACV DNA相同性ベースのシャトルプラスミドpHA−PSL−hNET−1(配列番号23)を使用した。GLAF−2断片は、SalIおよびPacI部位を介してフレームワークプラスミドの中にクローニングし、それによって、hNet−1 cDNA配列をGLAF−2 cDNAと交換し、プラスミドpHA−PSL−GLAF−2がもたらされた。
アフリカミドリザル腎臓線維芽細胞CV−1細胞[American Type Culture Collection;CCL−70(Manassas、VA)]を、ウイルス生成および産生のために使用した。細胞は、5%CO下、37℃で、1%抗菌−抗真菌溶液(Mediatech, Inc.、Herndon、VA)および10%ウシ胎児血清(FBS、Mediatech, Inc.、Herndon、VA)を補足した、ダルベッコ修飾イーグル培地(DMEM)中で成長させた。CV−1細胞は、1時間、0.1のMOIでGLV−1h164により感染させた。その後、感染細胞は、pHA−PSL−GLAF−2導入ベクターによりFugene(Roche、Indianapolis、IN)を使用してトランスフェクトした。感染の2日後に、感染/トランスフェクト細胞を、収集し、組換えウイルスを選択し、以前に記載されるような標準的な方法を使用してプラークを精製した(Falkner and Moss (1990) J. Virol. 64:3108−3111)。
コンフルエントなCV−1細胞(感染の前日にフラスコ当たり2×10細胞で接種)の10本のT225フラスコを、0.1のMOIでそれぞれのウイルスにより感染させた。感染細胞は、感染の2日後に収集し、ガラス製ダンス型ホモジェナイザーを使用して溶解した。細胞溶解物は、5分間、1,800gでの遠心分離によって浄化し、その後、36%スクロースのクッション上で層にし、2時間、HB−6ローター、Sorvall RC−5B Refrigerated Superspeed Centrifugeにおいて13,000rpmで遠心分離した。ウイルスペレットは、1mlの1mM Tris、pH9.0中に再懸濁し、無菌の24%〜40%の連続スクロース勾配上にロードし、50分間、26,000gで遠心分離した。ウイルスバンドを収集し、2容量の1mM Tris、pH9.0を使用して希釈し、その後、60分間、HB−6ローターにおいて13,000rpmで遠心分離した。最終的なウイルスペレットは、1mlの1mM Tris、pH9.0中に再懸濁し、力価を、CV−1細胞(ATCC番号CCL−70)において決定した。
2. GLV−1h109
GLV−1h109の生成は、米国特許第8,052,968号において記載される。GLV−1h109は、A56R遺伝子座の中へのGLAF−1(配列番号12および21)をコードする遺伝子によるLacZ遺伝子(ベータ−ガラクトシダーゼ)の交換によってGLV−1h68株(配列番号9)から誘導した。GLAF−1遺伝子は、抗VEGF単鎖抗体G6をコードするが、VACV合成後期(SL)プロモーターの制御下にある。
3. GLV−1h158
GLV−1h158は、J2R遺伝子座の中へのGLAF−2(配列番号22)をコードする遺伝子によるgusA遺伝子(ベータ−グルクロニダーゼ)の交換によってGLV−1h68株(配列番号9)から誘導した。GLAF−2遺伝子は、抗VEGFR単鎖抗体G6をコードするが、VACV合成初期/後期(SEL)プロモーターの制御下にある。
4. GLV−1h163
GLV−1h163は、A56R遺伝子座の中へのGLAF−2(配列番号22)をコードする遺伝子によるgusA遺伝子(ベータ−グルクロニダーゼ)の交換によってGLV−1h100株(上記、実施例3.1において記載される)から誘導した。GLAF−2遺伝子は、VACV合成初期/後期(SEL)プロモーターの制御下にある。さらに、GLV−1h163は、J2R遺伝子座の中にVACV合成初期(SE)プロモーターの制御下のヒトノルエピネフリントランスポーター(NET)を持つ。
LIVP単離物1.1.1によるインビトロウイルス複製研究
本実施例において、いくつかのがん細胞株におけるLIVP単離物1.1.1のインビトロウイルス複製を検査し、ワクシニアウイルスGLV−1h68(実施例1および米国特許第7,588,767号において記載される)ならびにGLV−1h164(実施例3において上述される)と比較した。さらに、ウイルスはそれぞれ、下記に記載されるように、照射による前処理の後に評価した。
1. B16−F10マウスメラノーマ細胞
マウスメラノーマB16−F10細胞[ATCC番号CRL−6475;American Type Culture Collection(Manassas、VA)]は、DMEM培地中で成長させ、37℃で、24、48、または72時間、0.01のMOIで、ワクシニアウイルスGLV−1h68、GLV−1h164、またはLIVPクローン単離物1.1.1により感染させた。
放射線処理:細胞は、ウイルス感染の1日前に6Gyの線量で照射した、または放射線を受けなかった。照射は、RS2000 X−ray biological irradiator(Rad Source Technologies Inc.)を使用して、1回の分割として投与した。放射線の線量率は、1Gy/分とした。
ウイルスは、標準的な方法を使用して、CV−1細胞において二通り、力価を測定した。結果は、1ミリリットル(pfu/mL)当たりの平均プラーク形成単位として表現される複製効率および標準偏差を記載する下記の表13に示す。表において示されるように、LIVP 1.1.1は、GLV−1h68およびGLV−1h164と比較して、B16−F10細胞におけるウイルス複製の増強を有意に示した。
Figure 2014513938
2. A549ヒト肺癌細胞
ヒトA549肺癌細胞(ATCC)は、F−12K培地中で成長させ、37℃で、24、48、または72時間、0.01のMOIで、ワクシニアウイルスGLV−1h68、GLV−1h164、またはLIVP単離物1.1.1により感染させた。細胞は、上述されるように、6Gyのガンマ線により照射した、または放射線処理を受けなかった。ウイルスは、標準的な方法を使用して、CV−1細胞において二通り、力価を測定した。
結果は、1ミリリットル(pfu/mL)当たりの平均プラーク形成単位として表現される複製効率および標準偏差を記載する下記の表14に示す。表において示されるように、LIVP 1.1.1は、GLV−1h68およびGLV−1h164と比較して、A549細胞におけるウイルス複製の増強を示した。
Figure 2014513938
3. MDA−MB−231ヒト乳癌細胞
ヒトMDA−MB−231乳癌細胞(ATCC)は、LeibovitzのL−15培地中で成長させ、37℃で、24、48、または72時間、0.01のMOIで、ワクシニアウイルスGLV−1h68、GLV−1h164、またはLIVP単離物1.1.1により感染させた。細胞は、上述されるように、6Gyのガンマ線により照射した、または放射線処理を受けなかった。ウイルスは、標準的な方法を使用して、CV−1細胞において二通り、力価を測定した。
結果は、1ミリリットル(pfu/mL)当たりの平均プラーク形成単位として表現される複製効率および標準偏差を記載する下記の表15に示す。表において示されるように、LIVP 1.1.1は、GLV−1h68およびGLV−1h164と比較して、MDA−MB−231細胞におけるウイルス複製の増強を有意に示した。
Figure 2014513938
4. MIA PaCa−2ヒト膵癌細胞
ヒトMIA PaCa−2膵癌細胞(ATCC)は、DMEM培地中で成長させ、37℃で、24、48、または72時間、0.01のMOIで、ワクシニアウイルスGLV−1h68、GLV−1h164、またはLIVP単離物1.1.1により感染させた。細胞は、上述されるように、6Gyのガンマ線により照射した、または放射線処理を受けなかった。ウイルスは、標準的な方法を使用して、CV−1細胞において二通り、力価を測定した。
結果は、1ミリリットル(pfu/mL)当たりの平均プラーク形成単位として表現される複製効率および標準偏差を記載する下記の表16に示す。表において示されるように、LIVP 1.1.1は、GLV−1h68およびGLV−1h164と比較して、MIA PaCa−2細胞におけるウイルス複製の増強を示した。
Figure 2014513938
5. PC−3ヒト前立腺がん細胞
ヒトPC−3前立腺がん細胞(ATCC)は、F−12K培地中で成長させ、37℃で、24、48、および72時間、0.01のMOIで、ワクシニアウイルスGLV−1h68、GLV−1h164、またはLIVP単離物1.1.1により感染させた。細胞は、上述されるように、6Gyのガンマ線により照射した、または放射線処理を受けなかった。ウイルスは、標準的な方法を使用して、CV−1細胞において二通り、力価を測定した。
結果は、1ミリリットル(pfu/mL)当たりの平均プラーク形成単位として表現される複製効率および標準偏差を記載する下記の表17に示す。表において示されるように、LIVP 1.1.1は、GLV−1h68およびGLV−1h164と比較して、PC−3細胞におけるウイルス複製の増強をわずかに示した。
Figure 2014513938
6. U−87MGヒト膠芽腫星状細胞腫細胞
ヒトU−87MG膠芽腫星状細胞腫細胞(ATCC)は、DMEM中で成長させ、37℃で、24時間、0.01のMOIで、ワクシニアウイルスGLV−1h68、GLV−1h164、またはLIVP単離物1.1.1により感染させた。細胞は、上述されるように、6Gyのガンマ線により照射した、または放射線処理を受けなかった。ウイルスは、標準的な方法を使用して、CV−1細胞において二通り、力価を測定した。
結果は、1ミリリットル(pfu/mL)当たりの平均プラーク形成単位として表現される複製効率および標準偏差を記載する下記の表18に示す。表において示されるように、LIVP 1.1.1は、GLV−1h68およびGLV−1h164と比較して、U−87細胞におけるウイルス複製の増強を示した。
Figure 2014513938
LIVP単離物5.1.1によるインビトロウイルス複製研究
本実施例において、LIVP単離物5.1.1のインビトロウイルス複製を、A549ヒト肺癌および4T1マウス乳がん細胞において検査し、ワクシニアウイルスGLV−1h68(実施例1および米国特許第7,588,767号において記載される)と比較した。ウイルス成長は、上清および細胞溶解物において評価した。
1. A549ヒト肺癌細胞
ヒトA549肺癌細胞(ATCC)は、F−12K培地中で24ウェルプレートにおいて成長させ、37℃で、0.1のMOIで、ワクシニアウイルスGLV−1h68またはLIVP単離物5.1.1により感染させた。ウイルス上清および細胞溶解物は、感染の1、6、12、24、48、72、および96時間後に収集し、標準的な方法を使用して、CV−1細胞において三通り、力価を測定した。
結果は、1ミリリットル(pfu/mL)当たりの平均プラーク形成単位として表現される複製効率および標準偏差を記載する下記の表19に示す。データは、LIVP 5.1.1が、A549細胞において、GLV−1h68よりも効率的に複製することができることを示す。
Figure 2014513938
2. 4T1マウス乳がん細胞
マウス4T1乳がん細胞(ATCC)は、RPMI−1640培地中で24ウェルプレートにおいて成長させ、37℃で、0.01のMOIで、ワクシニアウイルスGLV−1h68またはLIVP単離物5.1.1により感染させた。ウイルス上清および細胞溶解物は、感染の2、6、12、24、48、72、および96時間後に収集し、標準的な方法を使用して、CV−1細胞において三通り、力価を測定した。
結果は、1ミリリットル(pfu/mL)当たりの平均プラーク形成単位として表現される複製効率および標準偏差を記載する下記の表20に示す。データは、LIVP 5.1.1が、4T1細胞において、GLV−1h68よりも効率的に複製することができることを示す。
Figure 2014513938
LIVPクローン単離物のインビトロ細胞傷害性
本実施例において、LIVP単離物1.1.1および5.1.1のウイルス細胞傷害性は、XTT細胞増殖アッセイを使用して、様々ながん細胞株においてインビトロにおいて測定した。毒性は、事前の放射線処理ありまたはなしで測定した。
A.LIVPクローン単離物1.1.1のインビトロ細胞傷害性
1. B16−F10マウスメラノーマ細胞
マウスメラノーマB16−F10細胞[ATCC番号CRL−6475;American Type Culture Collection(Manassas、VA)]は、DMEM培地中で成長させ、37℃で、24時間、0.01のMOIで、ワクシニアウイルスGLV−1h68、GLV−1h164、またはLIVPクローン単離物1.1.1により感染させた。
放射線処理(XRT):細胞は、ウイルス感染の1日前に6Gyの線量で照射し、放射線を受けなかった細胞と比較した。照射は、RS2000 X−ray biological irradiator(Rad Source Technologies Inc.)を使用して、1回の分割として投与した。放射線の線量率は、1Gy/分とした。
細胞毒性は、Cell Proliferation Kit II(XTT)(Roche)により感染の1、3、5、および7日後に測定した。ウイルス感染後のそれぞれの時点で、50μL XTT標識混合物をウェル当たりに追加し、6.5%COと共に37℃で4時間インキュベートした。試料の分光光度的吸光度は、マイクロプレート(ELISA)リーダーを使用して測定した。ホルマザン産物の吸光度を測定するための波長は、使用するELISAリーダーに利用可能なフィルターによれば450〜500nmである。基準波長は、650nmを超えた。
結果は、下記の表21に記載する。細胞傷害性有効性は、未処理に対して標準化した細胞生存度(細胞死なし=1)として表現する。表において示されるように、LIVP 1.1.1は、感染の3〜5日後に、GLV−1h68およびGLV−1h164処理と比較して、B16−F10マウスメラノーマ細胞のわずかにより高度な細胞傷害性を誘導した。放射線処理は、B16−F10細胞における細胞傷害性を増強しなかった。
Figure 2014513938
2. A549ヒト肺癌細胞
ヒトA549肺癌細胞(ATCC)は、F−12K培地中で成長させ、37℃で、24時間、0.01のMOIで、ワクシニアウイルスGLV−1h68、GLV−1h164、またはLIVP単離物1.1.1により感染させた。細胞は、上述されるように、6Gyのガンマ線により照射した、または放射線処理を受けなかった。細胞毒性は、上述されるように、Cell Proliferation Kit II(XTT)、Rocheにより感染の1、3、5、および7日後に測定した。
結果は、下記の表22に記載する。細胞傷害性有効性は、未処理に対して標準化した細胞生存度(細胞死なし=1)として表現する。表において示されるように、LIVP 1.1.1は、GLV−1h68およびGLV−1h164処理と比較して、A549肺癌細胞の有意により高度な細胞傷害性を誘導した。放射線処理は、A549細胞における細胞傷害性を増強しなかった。
Figure 2014513938
3. MDA−MB−231ヒト乳癌細胞
ヒトMDA−MB−231乳癌細胞(ATCC)は、LeibovitzのL−15培地中で成長させ、37℃で、24時間、0.01のMOIで、ワクシニアウイルスGLV−1h68、GLV−1h164、またはLIVP単離物1.1.1により感染させた。細胞は、上述されるように、6Gyのガンマ線により照射した、または放射線処理を受けなかった。細胞毒性は、上述されるように、Cell Proliferation Kit II(XTT)、Rocheにより感染の1、3、5、および7日後に測定した。
結果は、下記の表23に記載する。細胞傷害性有効性は、未処理に対して標準化した細胞生存度(細胞死なし=1)として表現する。表において示されるように、LIVP 1.1.1は、GLV−1h68およびGLV−1h164処理と比較して、MDA−MB−231乳癌細胞の有意により高度な細胞傷害性を誘導した。放射線処理は、MDA−MB−231細胞におけるLIVP 1.1.1の細胞傷害性を増強しなかったが、GLV−1h164株の細胞傷害性を増強した。
Figure 2014513938
4. MIA PaCa−2ヒト膵癌細胞
ヒトMIA PaCa−2膵癌細胞(ATCC)は、DMEM培地中で成長させ、37℃で、24時間、0.01のMOIで、ワクシニアウイルスGLV−1h68、GLV−1h164、またはLIVP単離物1.1.1により感染させた。細胞は、上述されるように、6Gyのガンマ線により照射したまたは放射線処理を受けなかった。細胞毒性は、上述されるように、Cell Proliferation Kit II(XTT)、Rocheにより感染の1、3、5、および7日後に測定した。
結果は、下記の表24に示す。細胞傷害性有効性は、未処理に対して標準化した細胞生存度(細胞死なし=1)として表現する。表において示されるように、LIVP 1.1.1は、GLV−1h68およびGLV−1h164処理と比較して、MIA PaCa−2膵癌細胞の有意により高度な細胞傷害性を誘導した。放射線処理は、MiaPaCa−2細胞におけるLIVP 1.1.1の細胞傷害性をわずかに増強した。
Figure 2014513938
5. PC−3ヒト前立腺がん細胞
ヒトPC−3前立腺がん細胞(ATCC)は、F−12K培地中で成長させ、37℃で、24時間、0.01のMOIで、ワクシニアウイルスGLV−1h68、GLV−1h164、またはLIVP単離物1.1.1により感染させた。細胞は、上述されるように、6Gyのガンマ線により照射した、または放射線処理を受けなかった。細胞毒性は、上述されるように、Cell Proliferation Kit II(XTT)、Rocheにより感染の1、3、5、および7日後に測定した。
結果は、下記の表25に記載する。細胞傷害性有効性は、未処理に対して標準化した細胞生存度(細胞死なし=1)として表現する。表において示されるように、LIVP 1.1.1は、GLV−1h68およびGLV−1h164処理と比較して、PC−3前立腺がん細胞のより高度な細胞傷害性を誘導した。放射線処理は、PC−3細胞におけるLIVP 1.1.1の細胞傷害性をわずかに増強した。
Figure 2014513938
6. U−87MGヒト膠芽腫星状細胞腫細胞
ヒトU−87MG膠芽腫星状細胞腫細胞(ATCC)は、成長させ、37℃で、24時間、0.01のMOIで、ワクシニアウイルスGLV−1h68、GLV−1h164、またはLIVP単離物1.1.1により感染させた。細胞は、上述されるように、6Gyのガンマ線により照射した、または放射線処理を受けなかった。細胞毒性は、上述されるように、Cell Proliferation Kit II(XTT)、Rocheにより感染の1、3、5、および7日後に測定した。
結果は、下記の表26に記載する。細胞傷害性有効性は、未処理に対して標準化した細胞生存度(細胞死なし=1)として表現する。表において示されるように、LIVP 1.1.1は、GLV−1h68およびGLV−1h164処理と比較して、U−87MG膠芽腫星状細胞腫細胞の有意により高度な細胞傷害性を誘導した。放射線処理は、U−87MG細胞におけるLIVP 1.1.1の細胞傷害性を増強しなかったが、GLV−1h164株の細胞傷害性をわずかに増強した。
Figure 2014513938
B. LIVPクローン単離物5.1.1のインビトロ細胞傷害性
1. A549ヒト肺癌細胞
ヒトA549肺癌細胞(ATCC)は、F−12K培地中で四通り24ウェルプレートにおいて成長させ、37℃で、24時間、0.1のMOIで、ワクシニアウイルスGLV−1h68、LIVP単離物5.1.1、PBS、GLV−1h68+5μM ST−246、LIVP 5.1.1+5μM ST−246、またはPBS+5μM ST−246により感染させた。細胞毒性は、上述されるように、Cell Proliferation Kit II(XTT)、Rocheにより感染の24、48、および72時間後に測定した。
結果は、平均細胞生存および標準偏差を記載する下記の表27に示す。LIVP 5.1.1ウイルス感染は、細胞培養において、GLV−1h68と比較して、A549細胞のより効率的な根絶をもたらした。5μM ST−246の追加は、LIVP 5.1.1およびGLV−1h68によるA549細胞の根絶を低下させた。
Figure 2014513938
インビボにおける生存および腫瘍成長に対するLIVPクローン単離物の効果
A. DU145ヒト前立腺癌異種移植片に対するウイルスの効果
LIVPクローン単離物1.1.1、2.1.1、3.1.1、4.1.1、5.1.1、6.1.1、7.1.1、および8.1.1のインビボ効果は、ヒト前立腺がんのマウスモデルを使用して評価した。ウイルスの安全性および抗腫瘍性の有効性を評価するために、オスヌードマウス(Hsd:Athymic Nude−Foxn1nu;Harlan、Indianapolis、Ind.;4〜5週齢)に、DU145細胞[ATCC番号HTB−81;American Type Culture Collection(Manassas、VA)]を皮下注射し(100μL PBS中1.0×10細胞を右外側大腿にs.c.)、腫瘍を確立した。腫瘍細胞移植の13日後に、マウスのグループに、7.0×10pfu LIVPクローン単離物1.1.1、2.1.1、3.1.1、4.1.1、5.1.1、6.1.1、7.1.1、もしくは8.1.1、GLV−1h68、GLV−1h74 または野生型LIVP(100μLのPBS中)、またはPBSのみを後眼窩注射(retro orbital injection)を介して投与した。腫瘍体積(mm)は、がん細胞注射の13、20、27、34、41、48、55、62、および69日後に測定した。
それぞれのウイルスについて治療係数は、式:AUC未処理−AUCウイルス/AUC未処理 100を使用して計算した。試験したそれぞれのグループについての曲線下面積(AUC)は、時間(x)に対する腫瘍体積の変化中央値(y)のグラフを使用して計算した。それぞれのグループについてのプロットデータのAUCは、台形公式を使用して計算した。手短かに言えば、それぞれの時間間隔(7日)について、[(その時間間隔の最終日の腫瘍体積における変化中央値)+(その時間間隔の第1の日の腫瘍体積における変化中央値)/2(間隔の間の時間)(7日)]の式を、その時間間隔についてのAUCを計算するために使用した。それぞれのプロット系についてのAUCの合計は、それぞれの時間間隔についてのAUCを足し(腫瘍移植後55日目まで)、7(第1の時間間隔)を掛けることによって計算した。
ウイルスの毒性を測定するために、実験の経過にわたるマウスの正味の体重および生存をモニターした。正味の体重(グラム)は、動物の全体重から腫瘍(腫瘍体積/1000)の重量を引くことによって計算した。最終的な重量は、腫瘍を含まない動物の重量に相当する。
結果は、下記の表28〜31に記載する。表28は、腫瘍体積中央値を記載する。表29は、それぞれのウイルスについての最終的なAUCおよび治療指標を記載する。表30は、マウスの正味の体重を記載する。表31は、マウスの生存率のパーセンテージについてのデータを記載する。LIVP 1.1.1、5.1.1、6.1.1、およびGLV−1h68は、最も毒性ではなく、すべてのマウスが、腫瘍細胞移植後57日間生存し、体重を維持した。試験したウイルスはすべて、腫瘍細胞成長における低下を引き起こした。LIVPクローン単離物はすべて、GLV−1h68よりも高度な治療指標を有した。LIVPクローン単離物1.1.1、5.1.1、および6.1.1は、好適な腫瘍低下を示し、いかなる細胞傷害性副作用も有しなかった。
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B. DU145ヒト前立腺癌異種移植片に対するウイルスの効果−用量研究
LIVP 1.1.1、5.1.1、および6.1.1の用量の増加についてのインビボにおける効果は、ヒト前立腺がんのマウスモデルを使用して評価した。ウイルスの様々な用量についての安全性および抗腫瘍性の有効性を評価するために、オスヌードマウス(Hsd:Athymic Nude−Foxn1nu;Harlan、Indianapolis、Ind.;4〜5週齢;グループ当たりn=8)に、DU145細胞[ATCC番号HTB−81;American Type Culture Collection(Manassas、VA)]を皮下注射し(100μL PBS中6.0×10細胞を右外側大腿にs.c.)、腫瘍を確立した。腫瘍細胞移植の13日後に、グループのマウスに、LIVP単離物1.1.1(7.0×10pfu、2.0×10pfu、もしくは1×10pfu)、5.1.1(7.0×10pfu、2.0×10pfu、もしくは1×10pfu)、または6.1.1(7.0×10pfu、2.0×10pfu、もしくは1×10pfu)、GLV−1h68(7.0×10pfu、2.0×10pfu、もしくは1×10pfu(100μLのPBS中)、または、PBSのみを後眼窩注射を介して投与した。腫瘍体積(mm)は、がん細胞注射の13、20、27、34、41、48、55、62、および69日後に測定した。AUC、治療指標、および生存率は、上の実施例7Aにおいて記載されるように計算した。
結果は、下記の表32〜35に記載する。表32は、腫瘍体積中央値を記載する。表33は、それぞれのウイルスについての最終的なAUCおよび治療指標を記載する。表34は、マウスの正味の体重を記載する。表35は、マウスの生存率のパーセンテージについてのデータを記載する。DU145腫瘍成長における減少は、LIVP単離物1.1.1、5.1.1、6.1.1、およびGLV−1h68のすべての用量による処理の後に観察された。2.0×10pfuの投薬により、試験したすべてのウイルスについて最も高度な治療指標がもたらされた。GLV−1h68は、最も毒性であり、LIVP 5.1.1は、最も毒性ではなく、LIVP単離物1.1.1および6.1.1は、同様の毒性を有する。
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C. OE19ヒト食道癌異種移植片に対するLIVP 1.1.1の効果
LIVP 1.1.1のインビボにおける効果は、ヒト食道がんのマウスモデルを使用して評価した。ウイルスの安全性および抗腫瘍性の有効性を評価するために、オスヌードマウス(Hsd:Athymic Nude−Foxn1nu;Harlan、Indianapolis、Ind.;4〜5週齢;グループ当たりn=5)に、OE19細胞(Sigma Aldrich)を皮下注射し(100μL PBS中2.0×10細胞を右外側大腿にs.c.)、腫瘍を確立した。腫瘍細胞移植の13日後に(腫瘍サイズ>300mm)、グループのマウス(n=5)に、2.0×10pfu LIVP単離物1.1.1、GLV−1h68、またはGLV−1h164(100μLのPBS中)、またはPBSのみを後眼窩注射を介して投与した。腫瘍体積(mm)は、がん細胞注射の13、20、27、34、41、48、55、および62日後に測定した。
ウイルスの毒性を測定するために、実験の経過にわたるマウスの正味の体重および生存をモニターした。正味の体重(グラム)は、動物の全体重から腫瘍(腫瘍体積/1000)の重量を引くことによって計算した。最終的な重量は、腫瘍を含まない動物の重量に相当する。
結果は、下記の表36〜38に記載する。表36は、腫瘍体積中央値を記載する。表37は、マウスの正味の体重を記載する。表38は、マウスの生存率のパーセンテージについてのデータを記載する。LIVP単離物1.1.1は、OE19腫瘍細胞成長を低下させるのに最も有効であった。未処理マウスおよびGLV−1h68により処理したマウスは、腫瘍サイズおよび/または健康に関する問題により35日目までに安楽死させた。GLV−1h64およびLIVP単離物1.1.1による処理は、腫瘍サイズおよび全体的な健康状態を低下させ、生存率を増加させた。
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−=マウスはマウスの腫瘍サイズおよび/または健康状態により殺した
D. U−87MGヒト膠芽腫異種移植片に対するLIVP 1.1.1の効果
LIVP 1.1.1のインビボにおける効果は、ヒト神経膠腫のマウスモデルを使用して評価した。ウイルスの安全性および抗腫瘍性の有効性を評価するために、オスヌードマウス(Hsd:Athymic Nude−Foxn1nu;Harlan、Indianapolis、Ind.;4〜5週齢)に、U−87MG膠芽腫星状細胞腫細胞(ATCC)を皮下注射し(100μL PBS中5.0×10細胞を右外側大腿にs.c.)、腫瘍を確立した。腫瘍細胞移植の14日後に(腫瘍サイズ>200mm)、グループのマウス(n=8)に、2.0×10pfu LIVP単離物1.1.1もしくはGLV−1h68(100μLのPBS中)またはPBSのみを後眼窩注射を介して投与した。腫瘍体積(mm)は、がん細胞注射の−1、2、6、9、13、16、20、23、27、30、34、37、41、44、48、51、および55日後に測定した。
ウイルスの毒性を測定するために、実験の経過にわたるマウスの正味の体重および生存をモニターした。正味の体重(グラム)は、動物の全体重から腫瘍(腫瘍体積/1000)の重量を引くことによって計算した。最終的な重量は、腫瘍を含まない動物の重量に相当する。
腫瘍体積中央値の結果は、表39に提供する。腫瘍成長は、腫瘍体積の比(V/Vo)によって示されるように、表40に記載する。正味の体重は、表41に記載する。正味の体重は、すべての動物についての安定したままであった。LIVP単離物1.1.1は、対照よりもわずかによかったGLV−1h68よりも腫瘍成長を阻害するのにより有効であった。
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E. U87ヒト膠芽腫異種移植片に対する、照射前および/または照射後と組み合わせた、LIVP 1.1.1の効果
LIVP 1.1.1のインビボにおける効果は、ヒト神経膠腫のマウスモデルを使用して評価した。実験の詳細は、下記の表42に記載する。腫瘍は、オスヌードマウス(Hsd:Athymic Nude−Foxn1nu;Harlan、Indianapolis、Ind.;4〜5週齢)に、U−87MG膠芽腫星状細胞腫細胞(ATCC)を皮下注射することによって(100μL PBS中5.0×10細胞を右外側大腿にs.c.)ヌードマウスにおいて確立した。腫瘍細胞移植の13日後に、いくつかのグループのマウスは、6Gyもしくは3.5Gyで照射した、または処理を受けなかった。腫瘍細胞移植の14日後に(腫瘍サイズ>200mm)、グループのマウスに、2.0×10pfu LIVP単離物1.1.1もしくはGLV−1h68(100μLのPBS中)またはPBSのみを後眼窩注射を介して投与した。ウイルス注射の1日後に、いくつかのグループのマウスは、6Gyもしくは3.5Gyで照射した、または処理を受けなかった。腫瘍体積(mm)は、がん細胞注射の−1、3、6、9、13、16、20、23、27、30、34、37、41、および44日後に測定した。健康な器官におけるLIVP 1.1.1のウイルス分布は、感染後3および7日目にウイルス力価(pfu)を測定することによって評価した。
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データは、下記の表43〜50に記載する。表43および44は、LIVP 1.1.1およびGLV−1h68についての腫瘍体積中央値および分数の腫瘍体積(V/Vo)によって示される腫瘍成長を記載する。表45および46は、LIVP 1.1.1および6Gy放射線についての腫瘍体積中央値および分数の腫瘍体積(V/Vo)によって示される腫瘍成長を記載する。表47および48は、LIVP 1.1.1および3.5Gy放射線についての腫瘍体積中央値および分数の腫瘍体積(V/Vo)によって示される腫瘍成長を記載する。正味の体重は、表49に記載する。表50は、健康な器官におけるLIVP 1.1.1のウイルス分布を記載する。
LIVP単離物1.1.1およびGLV−1h68は、注射の20日後から開始して腫瘍成長を低下させた。6Gyの放射線による処理は、腫瘍成長におけるわずかな遅延をもたらした。LIVP 1.1.1の投与前および後の処理6Gy放射線は、腫瘍成長における著しい減少をもたらした。3.5Gyの放射線の2回の線量による処理は、3日間、腫瘍成長を遅延させたが、成長を阻害しなかった。LIVP 1.1.1の投与の1日前および1日後の処理3.5Gy放射線は、腫瘍成長における著しい減少をもたらした。正味の体重は、すべての動物についての安定したままであった。
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F. マウスメラノーマ同種移植片に対する照射前と組み合わせたLIVP 1.1.1の効果
LIVP 1.1.1のインビボにおける効果は、メラノーマの同種移植片マウスモデルを使用して評価した。実験の詳細は、下記の表51に記載する。腫瘍は、メスマウス(Harlan)に、B16−F10マウスメラノーマ細胞(ATCC)を皮下注射(100μL PBS中2.0×10細胞を右外側大腿にs.c.)することによってC57BL/6マウスにおいて確立した。腫瘍細胞移植の13日後に、いくつかのグループのマウスは、6Gyもしくは4Gyで照射した、または処理を受けなかった。腫瘍細胞移植の14日後に(腫瘍サイズ>200mm)、グループのマウスに、5.0×10pfu LIVP単離物1.1.1もしくはGLV−1h68(100μLのPBS中)またはPBSのみを後眼窩注射を介して投与した。いくつかのグループのマウスは、ウイルス注射の1、6、および8日後にさらに4Gyの用量の放射線を受けた、または処理を受けなかった。腫瘍体積(mm)は、がん細胞注射の−1、2、6、8、13、16、および20日後に測定した。
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平均腫瘍体積の結果は、表52に提供する。分数の腫瘍体積(V/Vo)は、表53に記載する。表54は、腫瘍が50の分数の腫瘍体積(50のFTV)に達する平均時間を記載する。50のFTVは、3750mm〜5000mmの腫瘍体積、マウスを実験から除去しなければならないエンドポイントに相当する。LIVP 1.1.1による処理は、B16−F10腫瘍細胞における腫瘍体積のわずかな減少をもたらした。6Gyの放射線およびLIVP 1.1.1による処理は、6Gyの放射線のみによる処理と同様であり、50の分数の腫瘍体積に達する時間における、およそ7日間の遅延をもたらした。4Gyの放射線の4回の線量およびLIVP 1.1.1による処理は、腫瘍体積を低下させ、50のFTVに達する平均時間を14日間まで遅延させた。
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G. A549ヒト肺癌異種移植片に対するLIVP 5.1.1の効果
LIVP 5.1.1のインビボにおける効果は、ヒト肺がんのマウスモデルを使用してさらに評価した。腫瘍は、メスヌードマウス(Hsd:Athymic Nude−Foxn1nu;Harlan、Indianapolis、Ind.;6〜8週齢)に、A549細胞(ATCC)を皮下注射(100μL PBS中5.0×10細胞を右外側大腿にs.c.)することによってヌードマウスにおいて確立した。腫瘍細胞移植の17日後に(腫瘍サイズ>250mm)、グループのマウスに、5.0×10pfu LIVP 5.1.1、GLV−1h68(100μLのPBS中)、LIVP 1.1.1+2.5μM ST−246、GLV−1h68+2.5μM ST−246、またはPBSのみを後眼窩注射を介して投与した。腫瘍体積(mm)は、がん細胞注射後、週に二度測定した。マウスは、移植の42日後に安楽死させ、ウイルス力価は、標準的な技術を使用して腫瘍および器官において決定した。
腫瘍体積中央値の結果は、表55に提供する。平均体重は、表56に記載する。腫瘍および器官におけるウイルス力価は、腫瘍、肝臓、脾臓、腎臓、心臓、肺、血清、および脳についてのpfu/組織グラムのウイルス力価を列挙する下記の表57に記載する。ウイルスにより処理したマウスはすべて、PBS対照と比較して、有意な腫瘍低下を示した。LIVP 5.1.1を注射した動物の腫瘍後退は、GLV−1h68と比較して、多少増加した。LIVP 5.1.1またはGLV−1h68に加えて2.5μM ST−246、抗ウイルス剤を追加すると、ウイルスがそれぞれ腫瘍サイズを低下させる能力を減少させたが、腫瘍低下は、PBSのみによる処理よりも大きかった。GLV−1h68は、平均体重における減少によって証拠付けられるように、マウスに対してわずかに毒性であった。ST−246の追加は、GLV−1h68により処理したマウスにおいて毒性を低下させた。GLV−1h68およびLIVP単離物5.1.1は、主に腫瘍組織において同定され、脳および肝臓もまた、ウイルス粒子を含有した。
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A549細胞および腫瘍におけるLIVP 5.1.1およびGLV−1H68の画像化
A. A459肺癌細胞におけるプラーク形態
A549肺癌細胞におけるプラーク形態は、ワクシニアに対する抗体およびHoechstにより染色することによって決定した。ヒトA549肺癌細胞は、10%FCSおよび1%ペニシリン/ストレプトマイシンを含有するRPMI−1640培地中で培養した。A549細胞は、24ウェルプレートにおいてカバースリップ上に接種した。100%のコンフルエンス時に、細胞に、50pfu/ウェルのGLV−1h68またはLIVP単離物5.1.1を感染させた。感染の3日後に(dpi)、細胞は、10分間、500μL 4%PFAにより固定し、1×PBSにより3回洗浄した。遮断および透過処理のために、細胞は、ウェル当たり500μL遮断溶液(1×PBS/5% FCS/0.1% Triton−X 100)と共に15分間インキュベートした。ワクシニアウイルスに対するウサギポリクローナル抗体[遮断溶液中で1:500に希釈、(ab35219、abcam)]を追加し、細胞を、振盪機上で4℃で一晩インキュベートした。続いて、プレートは、1×PBSにより3回洗浄した。遮断および透過処理のために、細胞は、ウェル当たり500μL 1×PBS/5% FCS/0.1% Triton−X 100と共に15分間インキュベートした。二次抗体[Cy2コンジュゲートAffiniPureロバ抗ウサギIgG、遮断溶液中で1:200に希釈した(711−225−152、Jackson ImmunoResearch)およびHoechst(1:400に希釈したHoechst 33258(861405、Sigma Aldrich)]を追加し、45分間インキュベートした。最終的に、細胞は、1×PBSにより3回洗浄し、カバースリップは、プレート上に包埋した。結果は、GLV−1h68感染細胞と比較した、LIVP 5.1.1感染細胞におけるプラークサイズの増加を示す。
B. A549腫瘍の蛍光免疫染色
腫瘍は、メスヌードマウス(Hsd:Athymic Nude−Foxn1nu;Harlan、Indianapolis、Ind.;6〜8週齢)に、A549細胞(ATCC)を皮下注射(100μL PBS中5.0×10細胞を右外側大腿にs.c.)することによってヌードマウスにおいて確立した。腫瘍細胞移植の17(17)日後に(腫瘍サイズ>250mm)、マウスに、5.0×10pfu LIVP 5.1.1、GLV−1h68(100μlのPBS中)、またはPBSのみを尾静脈注射を介して投与した。マウスは、移植の42日後に安楽死させ、腫瘍は収集し、凍結させた。凍結させた腫瘍は、振盪機上で4℃で4%PFA中で一晩固定した。その後、腫瘍は、1×PBSにより30分間、5回洗浄した。腫瘍を半分にし、6ウェルプレートの中に1×PBS中5%低融点アガロースにより包埋した。アガロース切片(100μm)をvibratomeにより調製し、1×PBSと共に48ウェルプレートに直接移した。染色のために、切片は、ウェル当たり500μL遮断溶液(1×PBS/0.2% Triton−X 100/5%FCS)により1時間遮断し、透過処理した。一次抗体を、振盪機上で室温で一晩インキュベートした。一次抗体は、ワクシニアウイルスに対するウサギポリクローナル抗体[遮断溶液中で1:100に希釈した、(ab35219、abcam)]およびラット抗マウスMHCクラスII抗体[遮断溶液中で1:200に希釈した、(14−5321−85、eBioscience)]を含んだ。1×PBSによる3回の洗浄後に、二次抗体およびHoechst 33258(遮断溶液中で1:400に希釈した)を追加し、振盪機上で室温で4時間インキュベートした。二次抗体は、Cy2コンジュゲートAffiniPureロバ抗ウサギIgG[遮断溶液中で1:200に希釈した(711−225−152、Jackson ImmunoResearch)]、Cy3コンジュゲートAffiniPureロバ抗ラットIgG[遮断溶液中で1:200に希釈した(712−165−153、Jackson ImmunoResearch)]を含む。腫瘍は、1×PBSにより3回洗浄し、Moviol中に包埋した。結果は、GLV−1h68およびLIVP 5.1.1に感染した腫瘍の間で、ウイルス拡散または免疫細胞誘引もしくは局在化において有意差を示さなかった。
異種移植片マウスモデルにおけるイヌ軟部組織肉腫に対するLIVP 1.1.1の効果
本実施例において、LIVP 1.1.1およびGLV−1h68の治療効果を、異種移植片マウスモデルにおけるイヌ軟部組織肉腫において検査した。
A. 材料および方法
1. 細胞培養
アフリカミドリザル腎臓線維芽細胞(CV−1)は、American Type Culture Collection(ATCC)から得た。Morris(MTH52c)は、軟部組織肉腫に由来する[Any MacNeill、非公開データ]。細胞は、5%CO下、37℃で、CV−1については抗菌性溶液(100U/mlペニシリンG、100ユニット/mlストレプトマイシン)および10%ウシ胎児血清(FBS;Invitrogen GmbH、Karlsruhe、Germany)を、また、MTH52cについては20%FBSを補足したDMEM中で培養した。
2. ウイルス株
GLV−1h68およびLIVP 1.1.1ワクシニア株は、本研究に使用した、また、実施例1において記載される。
3. 細胞生存度アッセイ
細胞は、24ウェルプレート(Nunc、Wiesbaden、Germany)中に接種した。培養の24時間後に、細胞は、0.1および1.0の感染多重度(MOI)を使用して、LIVP 1.1.1およびGLV−1h68により感染させた。細胞は、1時間、37℃でインキュベートし、感染培地を除去し、続いて、細胞を新鮮な成長培地中でインキュベートした。感染後の生細胞の量は、3−(4,5−ジメチルチアゾール−2−イル)−2,5−ジフェニルテトラゾリウムブロミド(MTT)(Sigma、Taufkirchen、Germany)を使用して測定した。感染の24、48、72、または96時間後に、培地は、フェノールレッドなしのRPMI 1640中に溶解した、2.5mg/ml MTTの濃度の0.5ml MTT溶液と交換し、5%CO大気中、37℃で2時間インキュベートした。MTT溶液の除去の後に、発色反応は、イソプロパノール中に希釈した1N HClを追加することによって停止させた。光学濃度は、570nmの波長で測定した。非感染細胞は基準として使用し、100%生存可能であると見なした。
4. インビトロにおけるウイルス複製
ウイルス複製アッセイのために、24ウェルプレートにおいて成長させられた細胞を、0.1のMOIでLIVP 1.1.1およびGLV−1h68により感染させた。20分毎の緩やかな撹拌を伴う37℃でのインキュベーションの1時間後に、感染培地を除去し、新鮮な成長培地と交換した。1、6、12、24、48、72、および96時間後に、細胞および上清を収集した。3回の凍結融解サイクルの後に、溶解物の段階希釈溶液をCV−1細胞に対する標準的なプラークアッセイによって力価を測定した。試料はすべて、三通り測定した。
5. ウエスタンブロット分析
感染の3日前に、Morris細胞を24ウェルプレート(Nunc、Wiesbaden、Germany)中に接種した。その他に示されない限り、90%コンフルエントな細胞層を偽感染させた,または37℃で1時間、1.0のMOIでLIVP 1.1.1またはGLV−1h68により感染させた。ウイルス含有培地を吸引し、20%FBSを含有する新鮮な培地と交換した。タンパク質単離および検出のために、感染の1、12、24、48、72、および96時間後に(hpi)、細胞を収集し、硫酸ドデシルナトリウム(SDS)試料バッファー中に再懸濁した。タンパク質試料は、10%SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動(PAGE)によって分離し、続いて、ニトロセルロース膜(Whatman GmbH、Dassel、Germany)上にブロットした。その後、膜は、抗ベータアクチンマウスモノクローナル抗体(ab6276、Abcam、Cambridge、UK)またはポリクローナルウサギ抗ワクシニアウイルス(抗VACV)抗体(Abcam、Cambridge、UK)と共にインキュベートし、検出は、マウス(ab6728、Abcam、Cambridge、UK)またはウサギ(ab6721、Abcam、Cambridge、UK)に対するホースラディッシュペルオキシダーゼ標識二次抗体を使用して得、その後、増強化学発光(enhanced chemiluminescence)を続けた。
6. 蛍光画像化
ウイルス感染細胞および動物のGFPシグナルは、蛍光顕微鏡(Leica DM IRB;Wetzlar、Germany)および蛍光立体顕微鏡(Leica MZ 16 FA;Wetzlar、Germany)によりそれぞれ分析した。画像はデジタルカメラにより取り込み、META−MORPH(Universal Imaging;Downingtown、PA、USA)およびPhotoshop 7.0(Adobe Systems、Mountain View、CA、USA)を使用して処理した。
7.Morris異種移植片のワクシニアウイルス媒介性の治療
腫瘍は、6〜8週齢メスヌードマウス(NCI/Hsd/Athymic Nude−Foxn1nu、Harlan Winkelmann GmbH、Borchen、Germany)の右後肢に100μl PBS中の1×10細胞を皮下に移植することによって生成した。腫瘍成長は、デジタルキャリパーを使用して、二次元で毎週モニターした。腫瘍体積は、[(長さ×幅2)/2]として計算した。28日目に、LIVP1.1.1または、GLV−1h68ウイルス(100μl PBS中1×10プラーク形成単位[pfu])の単一用量を、尾静脈(i.v.)の中に注射した。対照動物は、PBSのみをi.v.注射した。
結果の有意性は、GraphPad Prismソフトウェア(San Diego、USA)を使用して、二元配置分散分析(ANOVA)によって計算した。結果は、平均値±s.d.(標準偏差)として示す。<0.05のP値は、有意であると見なした。
動物は、頚椎脱臼によって安楽死させた。動物実験はすべて、Unterfrankenの政府によって承認され、ドイツの動物愛護ガイドラインに従って行った。
B. 結果
1. 培養におけるイヌ肉腫細胞に対するLIVP 1.1.1およびGLV−1h68の細胞傷害性
Morris細胞は、24ウェルプレート中に感染の3日前に接種した。その後、細胞は、それぞれ1.0および0.1のMOIを使用してLIVP 1.1.1またはGLV−1h68により感染させた。細胞生存度は、セクションAにおいて記載されるように、MTTアッセイによって、感染の24、48、72、および96時間後(hpi)に分析した。結果は、表58に示す。値は、それぞれの非感染対照のパーセンテージとして示す。
0.1および1.0のMOIでのウイルスGLV−1h68感染の96時間後に、わずか19.1%および13.13%のMorris細胞が処理後も生存した。LIVP 1.1.1感染の後、ある時点およびMOIで生きているMorris細胞は、わずか10.1%および5.1%であった。これらの結果は、LIVP1.1.1ウイルス感染が、GLV−1h68と比較して、培養中のイヌ肉腫細胞のわずかにより効率的な根絶につながることを示す。
Figure 2014513938
2. Morris細胞における、LIVP 1.1.1またはGLV−1h68の複製の有効性。
「Morris」細胞は、上述されるように、0.1のMOIでLIVP 1.1.1またはGLV−1h68により感染させた。ウイルス力価は、CV−1細胞単層において、標準的なプラークアッセイによって、三通り、ウェル当たりpfuとして感染の経過の間に様々な時点で決定した。結果は、表59に示す。
最大のウイルス力価は、LIVP 1.1.1(2.14×10+/−5.3×10pfu/ウェル)およびGLV−1h68(2.39×10+/−7.4×10pfu/ウェル)について96hpiで観察された。これらのデータは細胞死と非常によく相関し、LIVP 1.1.1が、これらの実験条件下でMorris細胞においてGLV−1h68よりも効率的に複製することを実証した。
Figure 2014513938
3. 顕微鏡検査法によるMorris細胞に対するLIVP 1.1.1またはGLV−1h68感染の効果の分析
Morris細胞に対するLIVP 1.1.1−またはGLV−1h68感染の有効性はまた、それぞれ0.1および1.0のMOIで蛍光顕微鏡検査法によっても分析した。この目的のために、感染の経過の間に、ウイルスにより処理したMoris細胞は、Hoechst−12222染色(核に対して青色)またはヨウ化プロピジウム染色(死細胞に対して赤色)によって可視化し、蛍光顕微鏡Leica DM IRBを使用して、様々な時点(1、24、48、72、および96hpi)で分析した。その後、画像は、感染および細胞の溶解の程度を示すためにマージした。GLV−1h68感染の場合には、組換えウイルスマーカー遺伝子GFP(緑色蛍光タンパク質)の発現についてさらに分析した。
これらの実験の設定において、0.1および1.0のMOIでGLV−1h68により感染させたMorris細胞は、48および72時間に最も強力なGFP発現を示した。さらに、死細胞特異的ヨウ化プロピジウム(PI)染色を使用すると、ほとんどの感染細胞が96hpiでPIポジティブとなることもまた分かった。これらのデータは、発明者らの細胞生存度アッセイのデータと非常によく相関した。写真は、Leica DM IRB蛍光顕微鏡のデジタルカメラにより感染後の様々な時点で撮り、すべての細胞に対する死細胞の量を示すためにマージした。Morris細胞に対するLIVP 1.1.1感染の分析は、LIVP 1.1.1処理が、非感染細胞と比較して、Morris細胞における有意により高度な死亡率につながったことを実証した。
4. LIVP 1.1.1またはGLV−1h68による感染の後のMorris細胞におけるウイルス媒介性のタンパク質発現のウエスタンブロット分析
細胞は、24ウェルプレート中に接種し、90%のコンフルエンスに達するまで成長させた。その後、細胞は、37℃で、1時間、1.0のMOIでLIVP 1.1.1またはGLV−1h68により感染させた。上清を、吸引し、Morris細胞のための新鮮な成長培地と交換した。タンパク質単離および検出のために、細胞は、様々な時点(1、24、48、72、および96hpi)で収集し、硫酸ドデシルナトリウム(SDS)バッファー中に再懸濁した。試料は、37℃で30分間、Benzonaseにより処理した。タンパク質試料は、10%SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動(PAGE)によって分離し、続いて、ニトロセルロース膜上にブロットした。その後、膜は、抗ベータアクチンマウスモノクローナル抗体(1:10,000)または抗ワクシニアウイルスウサギポリクローナル抗体(1:1000)と共にインキュベートし、マウス(1:2,000)またはウサギ(1:10,000)に対するホースラディッシュペルオキシダーゼ標識二次抗体を使用して検出し、その後、増強化学発光を続けた。ウエスタンブロット分析もまた、LIVP1.1.1感染試料におけるワクシニアウイルス抗体のより強力なシグナルによって示されるように、Morris細胞における、GLV−1h68と比較した、LIVP 1.1.1のより効率的な複製を確認した。
5. GLV−1h68およびLIVP1.1.1によるMorris異種移植片の全身性の処理
6〜8週の12匹のメス無胸腺ヌードFoxN1マウスに、1×10 Morris細胞を移植した。移植の4週間後に、ヌードマウスはすべて、約700〜1100mmの体積を有する腫瘍を発達させた。動物は、3つのグループ(n=4)に分離し、それぞれGLV−1h68、LIPV1.1.1、またはPBS(対照)を注射した。腫瘍サイズは、毎週測定した。
感染後21日目までに、対照グループのマウスがすべて、3000mmを超える体積を有する腫瘍を発達させ、そのため、研究は、このグループのために終了した。対照的に、ウイルスにより処理したマウスはすべて、この時点の対照と比較して、有意な腫瘍低下を示した。結果は、表60に示す。
ウイルス注射は、すべてのLIVP 1.1.1処理マウスにおいて有意な腫瘍後退を引き起こした。これは、4匹のマウスのうちの2匹が、35dpiで3000mmを超える体積を有する腫瘍を発達させたGLV−1h68処理グループについて当てはまらなかった。このデータは、LIVP 1.1.1がMorrisの異種移植片においてGLV−1h68よりも高度な腫瘍崩壊の可能性を有することを示唆する。
Figure 2014513938
−=3000mmを超える腫瘍サイズによりマウスが殺された
Figure 2014513938
マウスの対照グループと比較して、LIVP 1.1.1を注射したマウスの生存における有意な改善があったことが分かった。死亡は、39日目まで、LIVP 1.1.1を注射したマウスにおいて観察されず、最終のマウスは、105日目に死亡した。比較すると、LIVP 1.1.1処理を受けなかった対照マウスは、マウスの全体的な健康状態に非常に影響を与えた3000mmを超える腫瘍サイズにより17および24日目に安楽死させた。これらの結果は、表62に示す。
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=3000mmを超える腫瘍サイズによりマウスが殺された
LIVP単離物についての配列データの分析
本実施例において、LIVPクローン単離物1.1.1、2.1.1、4.1.1、5.1.1、6.1.1、7.1.1、および8.1.1を配列決定し、分析し、結果は、ワクシニアウイルス株GLV−1h68、Western Reserve、およびCopenhagenについての知られている配列と比較した。
LIVPクローン単離物1.1.1、2.1.1、3.1.1、4.1.1、5.1.1、6.1.1、7.1.1、および8.1.1は、CV−1細胞単層において増殖させ、力価を測定した。LIVPクローン単離物1.1.1、2.1.1、3.1.1、4.1.1、5.1.1、6.1.1、7.1.1、または、8.1.1により感染させたCV−1細胞は、遠心分離によって収集し、凍結と解凍の3サイクルによって破壊した。細胞デブリおよびヌクレイン酸は、低速遠心分離によって細胞溶解物から除去した。回収したウイルス粒子は、標準的なプロトコールを使用して、スクロースクッションおよびスクロース勾配(20〜40%)を通して遠心分離によって精製した。ゲノムウイルスDNAは、プロテイナーゼKによる処理およびその後に続くフェノール−クロロホルム抽出の後に精製ビリオンから抽出した[Earl et al., in Ausubel et al., (eds) Current protocols in molecular biology, vol. 3, pages 16.17.1−16.19−7 (1998)を参照されたい]。
ゲノムDNAは、ショットガンアプローチによって配列決定し、AGOWA GmbHによってアセンブルした。ギャップ閉鎖(gap closure)は、ショットガンクローンに対するさらなる配列決定の実行によってまたはウイルスゲノムDNAを使用するPCRによって実行した。末端逆位配列は、逆の相補配列をその配列と比較し、同一の配列を同定し、フランキング配列を伸長することによって再構築した。ORFは、知られているワクシニアGLV−1h68株(配列番号9、GenBank受託番号EU410304)、Western Reserve株(配列番号191、GenBank受託番号AY243312)、およびCopenhagen株(配列番号192、GenBank受託番号M35027)のものと比較した。これらの株における主なおよび小さなORFを比較する表は、Zhang et al., Mol Genet Genomics 282:417−438 (2009)において見つけることができる。それぞれの個々のLIVPクローン単離物の配列は、Iowa State Universityから入手可能なPairwise Sequence Alignmentプログラムを使用して、GL−ONC−1親LIVP単離物(配列番号10)に対してアライメントした(deepc2.psi.iastate.edu/aat/align/align.html; Huang, X. (1994) Computer Applications in the Biosciences 10:227−235)。アライメントは、「GAPありのグローバルアライメント」として計算した。GAPプログラムは、末端のギャップにペナルティを科すことなく、2つの配列の最適なグローバルアライメントを計算する。より短い配列における長いギャップには、一定のペナルティが与えられる。2つの配列は、同じタイプのものでなければならない、すなわち、両方ともDNA配列であるかまたは両方ともタンパク質配列である。GAPは、線形領域(linear space)におけるアライメントを達成し、そのため、長い配列をアライメントすることができる。デフォルトパラメータは、「Max Match」スコア10、「Min Mismatch」スコア−15、「Gap−Open penalty」スコア30、および「Gap−Extension penalty」スコア3に設定した。
下記の表63は、配列番号、ゲノムサイズ、末端逆位配列に対応するヌクレオチド、およびGL−ONC−1親LIVP単離物(配列番号10)に対する同一性パーセント(%)を含むクローン単離物を記載する。配列決定により、LIVP l 3.1.1単離物が少なくとも2つの配列の混合物であったことが明らかにされた。
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下記の表64は、単離物およびGLV−1h68についての名称/機能、ヌクレオチドの長さ、ならびに該当する場合、GLV−1h68、WR、および/またはCopenhagen(COP)において同定される、対応するORFを含む、予測されるORFを記載する。断片化されたORFは、星印()で示す。表65は、腫瘍崩壊活性および毒性における差異の原因であることが推定されるORFを記載する。
下記の表64において示されるように、いくつかの単離物は、様々なORFにおいて切断を含有した。例えば、分泌ケモカイン結合タンパク質(それぞれ、GLV−1h68、WR、およびCopにおけるgl001/290、WR001/218、およびC23l/B29Rに対応する)は、LIVP単離物1.1.1において欠失によって切断されている。それぞれ、GLV−1h68、WR、およびCopにおけるgl093、WR071、およびI2Lに対応する仮説タンパク質は、GLV−1h68およびLIVP単離物2.1.1において切断されている。プロフィリン様タンパク質(それぞれ、GLV−1h68、WR、およびCopにおけるgl225、WR167、およびA42Rに対応する)は、LIVP単離物5.1.1において切断されている。アンキリン様タンパク質(それぞれ、GLV−1h68、WR、およびCopにおけるgl257、WR188、およびB6Rに対応する)は、LIVP単離物4.1.1において切断されている。
様々な対応するオープンリーディングフレームの長さの多様性は、様々なワクシニアウイルス株の中で以前に観察された。例えば、インターロイキン−18(IL−18)結合タンパク質(それぞれ、GLV−1h68およびWRにおけるgl015/277およびWR013に対応する)は、ワクシニアWR株、Lister株、およびVACV−3737株(GenBank受託番号DQ377945)において381bpであり、ワクシニアDUKE株(GenBank受託番号DQ439815)、LC16株(GenBank受託番号AY678277)、Acam3株(GenBank受託番号AY313848)、およびAcam 2000株(GenBank受託番号AY313847)において375bpである。表64におけるLIVP単離物の中で、C−末端の長さの小さな差異が、IL−18結合タンパク質ORFをもたらし、単離物1.1.1、2.1.1、4.1.1、および8.1.1において381bpであり、単離物5.1.1、6.1.1、および7.1.1において375bpである。アルファアマニチン感受性タンパク質(それぞれ、GLV−1h68、WR、およびCopにおいてgl034、WR029、およびN2Lに対応する)は、株WR、GLV−1h68、およびLIVP単離物5.1.1において528bpであるが、LIVP単離物1.1.1、2.1.1、4.1.1、6.1.1、7.1.1、8.1.1、および株Acam3000(GenBank受託番号AY603355)においてわずか513bpである(5アミノ酸欠失に相当する)。アンキリン様タンパク質(それぞれ、GLV−1h68、WR、およびCopにおけるgl035、WR030、およびM1Lに対応する)は、様々なワクシニアウイルス株において1419bp、1413bp、または1410bpであることが決定された。下記の表64において示されるように、LIVP単離物5.1.1において、このORFは1419bpであるのに対して、残りのLIVP単離物は、このORFが1413塩基対を含有する。Toll/IL1受容体(それぞれ、GLV−1h68、WR、およびCopにおいてgl230、WR172、およびA46Rに対応する)は、ワクシニアWR株、LIVP単離物1.1.1、5.1.1、および7.1.1において723bpであり、LIVP単離物2.1.1、4.1.1、6.1.1、および8.1.1において711bpであり、ワクシニアCop株においてわずか645bpである。同様の多様性は、ビロソームのORFSが豊富な構成成分(ORFS abundant component of virosome)(それぞれGLV−1h68、WR、およびCopにおいて、gl077、WR061、およびE5Rに対応する)ならびにDNAポリメラーゼ(それぞれGLV−1h68、WR、およびCopにおいて、gl084、WR065、およびE9Lに対応する)について観察される。
LIVP単離物6.1.1および8.1.1は、未知のタンパク質(それぞれGLV−1h68、WR、およびCopにおいて、gl264、WR193、およびB11Rに対応する)においてDTリピート伸張(DT repeat expansion)を有することが決定され、残りの単離物およびGLV−1h68における219bpとは対照的に255塩基対である。アンキリン様タンパク質(それぞれGLV−1h68、WR、およびCopにおいて、gl273、WR199、およびB18Rに対応する)は、ワクシニアWR株、Cop株、DUKE株、Acam3株、Acam2000株、およびAcam3000株において1725bpであるが、LIVP単離物1.1.1、4.1.1、5.1.1、6.1.1、7.1.1、および8.1.1において大きな欠失によって切断されている。IL−1ベータ阻害剤(それぞれGLV−1h68、WR、およびCopにおいて、gl270、WR197、およびB16Rに対応する)は、一般的に981bpであるが、ワクシニアCop株(873bp)において断片化されており、LIVP単離物1.1.1、2.1.1、5.1.1、および7.1.1において欠失を含有する。
ORFにおける変異に加えて、配列決定は、いくつかのORFのプロモーター領域において、挿入および欠失を含む差異を明らかにした。例えば、LIVP単離物1.1.1は、セリンプロテアーゼ阻害剤様SPI−1 ORF(gl009/283)のプロモーター領域において6ヌクレオチド挿入を有する。LIVP単離物8.1.1は、分泌上皮増殖因子様タンパク質(gl010/282)のプロモーター領域において欠失を有する。LIVP単離物5.1.1は、アンキリン様タンパク質ORF(gl037)のプロモーター領域において8ヌクレオチド欠失を有する。LIVP単離物6.1.1は、未知のタンパク質をコードするORF(gl079に対応する)のプロモーター領域において欠失を有する。LIVP単離物1.1.1、4.1.1、6.1.1、および7.1.1は、未知のタンパク質をコードするORF(gl088に対応する)のプロモーター領域において19ヌクレオチド欠失を含有する。LIVP単離物4.1.1は、2つの欠失を有し、単離物5.1.1は、プロフィリン様タンパク質についてのORF(gl225)のプロモーター領域において1つの欠失を有する。
Figure 2014513938
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LIVPクローン単離物の中への、異種タンパク質をコードする遺伝子の導入
本実施例において、異種タンパク質をコードする遺伝子は、1)直接的なクローニングまたは2)相同組換えによってLIVPクローン単離物の中に挿入する。
A. 直接的なクローニング
本実施例において、異種タンパク質をコードするLIVPウイルスは、Scheiflinger et al. (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 9977−9981および米国特許第6,265,183号において記載される方法に従って直接的なクローニングによって構築する。この方法において、異種タンパク質をコードする核酸は、ウイルスゲノムにおける非必須領域に位置するユニークな制限エンドヌクレアーゼ切断部位の中に挿入される。例えば、異種タンパク質をコードする遺伝子は、LIVP 1.1.1、LIVP 2.1.1、LIVP 3.1.1、LIVP 4.1.1、LIVP 5.1.1、LIVP 6.1.1、LIVP 7.1.1、LIVP 8.1.1、およびGLV−1h68のNotI部位の中に挿入される(GL−ONC1)。例示的なコード異種タンパク質およびコード核酸配列(配列番号)のリストを、下記の表66に記載する。
Figure 2014513938
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手短かに言えば、標準的な組換えDNA技術を使用して、ワクシニアウイルスプロモーターに作動可能に連結された異種遺伝子をコードする核酸を含有する遺伝子カセットを、最初に構築する。カセットはまた、組換えウイルスの選択のための、ワクシニアウイルスプロモーターに作動可能に連結されたマーカータンパク質をコードする核酸をも含有する。本実施例において、ワクシニアウイルスP7.5プロモーターに作動可能に連結された大腸菌キサンチン(グアニン)ホスホリボシルトランスフェラーゼ(gpt)遺伝子が、カセット中に含まれる。遺伝子カセットは、特異的制限エンドヌクレアーゼ切断部位の核酸が側面に位置する。本実施例において、カセットは、NotI切断部位配列GCGGCCGC(配列番号193)が側面に位置する。遺伝子カセットは、細菌における増殖のために、クローニングベクターの中にライゲーションする。
LIVPウイルスDNAは、標準的な方法(例えばGross−Bellard et al. (1973) Eur. J. Biochem. 36: 32−38を参照されたい)に従って調製し、精製する。ウイルスDNAは、本実施例において、特異的制限エンドヌクレアーゼ、NotIにより切断し、フェノール/クロロホルム抽出によってなどに標準的な方法に従って精製する。LIVPウイルスベクターアームの完全性は、フィールドインバージョンゲル電気泳動によって制御する(例えば20mM Tris/10mM氷酢酸/0.5mM EDTA、pH8.0中1%アガロースゲル;7V/cm、その後、1秒間の休止と共に前方および逆パルスを交替−1)F6 R3(4時間);2)F4 R2(4時間);3)F2 R1(4時間);4)F8 R4(8時間)。異種タンパク質およびマーカータンパク質をコードする遺伝子カセットは、NotIによる消化によってクローニングベクターから切り取り、T4DNAリガーゼを使用して、NotI切断ウイルスDNAの調製物にライゲーションした。
ウイルスのパッケージングのために、アフリカミドリザル腎臓細胞株CV−1のコンフルエントな単層を、1時間、ヘルパーウイルス、鶏痘HP1.441により0.5のM.O.Iで感染させる。ライゲーションしたウイルスDNAは、標準的なリン酸カルシウムトランスフェクションを使用して、感染細胞の中にトランスフェクトする。インキュベーションの3日後に、細胞を収集し、粗ウイルスストックを調製する。その後、ウイルスストックはgpt選択下で単層CV−1細胞を感染させるために使用する[Issacs, Vaccinia virus and poxvirology: methods and protocols, Humana Press (2004)を参照されたい]。大腸菌gpt遺伝子を組み込み、発現するウイルス組換え体は、ミコフェノール酸(MPA、プリン代謝の阻害剤)およびヌクレオチド前駆体キサンチンおよびヒポキサンチンを含有する培地においてプラークを形成することができる(Falkner and Moss (1988) J. Virol. 62(6): 1849−1854を参照されたい)。
B. 相同組換え
本実施例において、異種タンパク質(表66中に記載される)をコードする遺伝子を、米国特許第7,588,767号、米国特許公開第2009−0117034号、およびFalkner and Moss (1990) J. Virol. 3108−3111に記載されるものに類似する方法に従って、インビボ相同組換えによって、LIVPウイルス、例えばLIVP 1.1.1、2.1.1、4.1.1、5.1.1、6.1.1、7.1.1、8.1.1、およびGLV−1h68(GL−ONC1)の中に挿入する。この方法において、異種タンパク質をコードする遺伝子は、LIVPクローン単離物中の特定の遺伝子座を標的とするシャトルプラスミド中にクローニングする。その後、遺伝子は、二重相互乗換えによってクローン単離物のゲノムの中に挿入する。
手短かに言えば、異種遺伝子をコードする核酸を含有するシャトル導入ベクターを構築し、標準的な組換えDNA技術を使用して、ワクシニアDNAの所望のセグメントを含有するプラスミドの中に挿入する。典型的に、DNAは、非必須遺伝子、例えばF14.5、A56RまたはHA遺伝子の中に挿入し、ワクシニアプロモーターに連結させる。例示的な異種タンパク質のリストを上記の表66に記載する。プラスミドはまた、組換えウイルスの選択のための、ワクシニアウイルスプロモーターに作動可能に連結された有力な選択マーカータンパク質を含むことができる。シャトル導入ベクターは、細菌における増殖のためにクローニングベクターの中にライゲーションする。
アフリカミドリザル腎臓線維芽細胞CV−1細胞[American Type Culture Collection;CCL−70(Manassas、VA)]を、ウイルス生成および産生のために使用する。細胞は、5%CO下、37℃で、1%抗菌−抗真菌溶液(Mediatech, Inc.、Herndon、VA)および10%ウシ胎児血清(FBS、Mediatech, Inc.、Herndon、VA)を補足した、ダルベッコ修飾イーグル培地(DMEM)中で成長させる。CV−1細胞は、1時間、0.1のMOIでLIVPクローン単離物により感染させる。その後、感染細胞は、シャトル導入ベクターによりFugene(Roche、Indianapolis、IN)を使用してトランスフェクする。感染の2日後に、感染/トランスフェクト細胞を、収集し、組換えウイルスを選択し、以前に記載されるような標準的な方法を使用してプラークを精製する[Falkner and Moss (1990) J. Virol. 64:3108−3111]。例えば、大腸菌gpt遺伝子を組み込み、発現するウイルス組換え体は、ミコフェノール酸(MPA、プリン代謝の阻害剤)およびヌクレオチド前駆体キサンチンおよびヒポキサンチンを含有する培地においてプラークを形成することができる[Falkner and Moss (1988) J. Virol. 62(6): 1849−1854を参照されたい]。
進行がんを有するヒト患者に対するウイルスの静脈内投与
本実施例において、それぞれのLIVPウイルス1.1.1、2.1.1、4.1.1、5.1.1、6.1.1、7.1.1、8.1.1、またはGLV−1h68を、進行がんを有する患者に対して静脈注射として投与する。ウイルスはそれぞれ、28日間のサイクルにわたり、8(8)つの投薬計画またはコホートを使用して投与し、毒性効果および応答を決定し、コホートの間で比較する。それぞれのコホートに3人の患者がいる。
コホート1〜5については、LIVPウイルス1.1.1、2.1.1、4.1.1、5.1.1、6.1.1、7.1.1、8.1.1、またはGLV−1h68を、段階的に上昇する用量(それぞれ1×10、1×10、1×10、1×10、および1×10pfu)で、静脈内注入として、28日間のサイクルの1日目に投与する。コホート6〜7は、28日間のサイクルの1〜3日目に、それぞれ、1.667×10または1.667×10pfuウイルスを受ける。コホート8は、28日間のサイクルの最初の連続5(5)日間、1×10pfuウイルスを受ける。患者は、ベースラインおよび表在性のまたは粘膜病変を有する患者に対してそれぞれのサイクルの間に画像処理する。エンドポイントはまた、安全性、耐用性、ウイルス複製、腫瘍デリバリー、中和抗体発生、および抗腫瘍活性を含めて毎日評価する。疲労、発熱、硬直、筋肉痛、インフルエンザ様症状、ワクシニア発疹、貧血、脂性肌/毛、および白血球増加などのような毒性作用を評価する。例えば、ウイルスプラークアッセイ(VPA)は、ウイルス排出について血液、尿、便、および痰に対してサイクルのそれぞれの日に実行する。
患者はまた、患者が、処理の間に改善する(「応答する」)、同様にとどまる(「安定している」)、または悪化する(「進行」)かどうかを決定するために、RECIST(Response Evaluation Criteria In Solid Tumors; RECIST 1.1、2009年1月に公開)を使用して、療法に対する応答についても評価する。安定疾患または部分応答を有する患者は、処置の続くサイクルを受け続ける。進行性の疾患を有する患者は、治験から外す。患者が補完的な(complement)応答を有する場合、処置もまた停止し、患者を経過観察し、状態をモニターする。
メラノーマ宿主細胞因子の転写プロファイルおよび腫瘍崩壊ワクシニアウイルスの初期遺伝子発現−ウイルス感染および複製
1. 転写分析およびデータ処理のための方法
メラノーマ細胞株888−MELおよび1936−MEL(Sabatino et al. (2008) Cancer Res., 68:122−131およびMonsurro et al. (2010) J. Transl. Med., 8:10において記載されるように誘導した時間的に別個の皮膚転移由来のよく知られているメラノーマ細胞株;例えばRobbins et al. (2002) J. Immunol., 169:6036−47;およびWang et al. (2006) J. Invest. Dermatol., 126:1372−7もまた参照されたい)を、0.01の感染多重度(MOI)でワクシニア単離物GLV−1h68、LIVP 1.1.1、LIVP 5.1.1、またはLIVP 6.1.1により感染させた。ネガティブ対照として、細胞株はまた、ウイルスなしの感染培地によっても処理した。感染の後に、細胞は、収集まで、示す時間、37℃で細胞培養培地中でインキュベートした。細胞は、感染の2、6、10、24、および48時間後に(hpi)収集した。ウイルス力価は、複製効率を決定するためにCV−1細胞単層上で標準的なプラークアッセイによって決定した。全RNAを、標準的な手順を使用して単離し、増幅し、精製し、標識した。
転写プロファイルは、36,000(36k)ヒトアレイプラットフォーム[Wang et al. (2005) J. transl. Med., 3:28]または注文生産のワクシニア(VACV)アレイプラットフォーム(VACGLa520445F、Affymetrix、CA;Worschech et al. (2009) BMC Genomics, 10:301を参照されたい)を介して生成した。36kヒトアレイハイブリダイゼーションについては、2つの色の系を使用した;基準および試験aRNAの両方を、基準についてはCy3と共に、試験試料についてはCy5と共に、ULS aRNA Fluorescent Labeling kit(Kreatech Diagnostics、Amsterdam、The Netherlands)を使用して直接標識し、スライドに同時にハイブリダイズさせた。42℃での20時間のインキュベーションの後に、アレイを洗浄し、乾燥し、Agilentスキャナーを使用してスキャンした。ワクシニア(VACV)−遺伝子発現は、いくつかのVACV株のゲノムの組み合わせを包含する219遺伝子に相当する308のプローブ、ウミシイタケルシフェラーゼ−エクオレア(Aequorea)緑色蛍光融合遺伝子、および337のヒトまたはマウス「ハウスキーピング」遺伝子(393プローブ)を含む、注文生産のVACVアレイプラットフォーム(VACGla520445F;Affymetrix、CA)によって評価した[例えばWorschech et al. (2009) BMC Genomics, 10:301を参照されたい]。アレイ品質は、以前に記載されるように、立証された[Wang E (2005) J. Transl. Med., 3:28]。
6.5μg aRNAは、メーカーの指示に従って、GeneChip(登録商標) 3’ IVT Express Kit(Affymetrix、Santa Clara、CA)を使用して、全RNAから増幅し、チップにハイブリダイズさせた。45℃でのハイブリダイゼーションオーブンにおける16時間のインキュベーションの後に、アレイを洗浄し、GeneChip(登録商標) Hybridization, Wash and Stain Kit (Affymetrix)を使用してFluidics stationにおいて染色した。アレイは、GeneChip(登録商標) Scanner 3000 7G(Affymetrix)を使用してスキャンした。
転写データは、MicroArray database(mAdb;madb.nci.nih.gov or nciarray.nci.nih.govで利用可能)にアップロードし、適宜、Biometric Research Branch, National Cancer Instituteによって開発されたBRBArrayTools(linus.nci.nih.gov/BRB−ArrayTools.html;例えばJin et al. (2004) BMC Genomics, 5:55を参照されたい)またはPartek(商標) Genomics Suite software(St. Louis、MO)を使用してさらに分析した。遺伝子比は、実験試料にわたって平均補正し(average correct)、中心化されない相関(uncentered correlation)アルゴリズムに従って示した。統計分析については、感染後の全部のデータセット発現プロファイルは、有益な転写物を多くするために、すべての実験にわたって95%の遺伝子の存在および2倍の変化のみを含めむようにフィルターした(95%、2倍をフィルター)。クラス比較は、パラメトリック独立スチューデントt検定または3−way ANOVAを使用して実行した。これとは別に、標準的な統計が感染試料から対照試料を分離しなかったので、標準偏差(STDEV)による除外/包含もまた、元の遺伝子リスト(あらかじめフィルターしたものではない)に適用した。このために、第1のフィルターは、対照の間でSTDEV>0.25を有する遺伝子を除外し、ウイルス感染に対して特異的でない細胞培養の作用によって種々に発現された遺伝子を排除し、第2のフィルターは、STDEV>0.7(888−MEL)または>0.4(1936−MEL)を有する遺伝子を含め、第1のフィルタリングステップによって選択した遺伝子の中で、感染試料において高度なSTDEVを有するもののみを含めた。遺伝子機能の解釈は、Ingenuity Pathway Analysis(IPA、Ingenuity Systems)に基づくものとした。Affymetrixプラットフォームから回収したデータは、Robust Multichip Average(RMA)アプローチを使用して標準化した。
2. 結果
a. ヒト遺伝子転写の変化
様々な時点で採取した非感染試料は、標準的な統計(ANOVA)を適用した後でさえ、培養の時間(細胞培養の作用)に従って感染試料と一緒に分離した。STDEV包含/除外基準を使用して、ワクシニアウイルス感染によって特異的に影響を及ぼされた遺伝子のリストを得た(表67および68を参照されたい)。詳細には、設計した連続的な統計アプローチから、507および480の遺伝子が、それぞれ、888および1936株においてウイルスによって影響を及ぼされた。90%フィルターの適用後、888−MEL細胞株において変化した400の遺伝子が同定され、1936−MEL細胞株において変化した370の遺伝子が同定され、全体で、ウイルス感染により特異的に変化した703のヒト遺伝子が同定された。ウイルスにより影響を及ぼされた遺伝子は、細胞死、細胞の成長および増殖、タンパク質合成およびフォールディング、ならびにDNA複製、組換え、および修復などのような広範囲の細胞の機能に関与した。
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b. ワクシニアウイルス遺伝子転写の変化
3つのアレイクラスターを分析した(対照、2hpi;初期遺伝子、および10hpi;後期遺伝子)。さらに、4つの主な遺伝子クラスターもまた、分析した(C1、C2、C3a/3b、およびC4)。アレイクラスターは、時点および感染が、対照、2hpi、および10hpiの間の分離に基づいて示されるように、遺伝子発現パターンに最も影響を及ぼすことを示した。遺伝子クラスターは、特異的なパターンを示し、それによって、VACV侵入および伝播、VACV構造およびアセンブリー、VACV DNA複製およびRNA転写、宿主相互作用および免疫調整、ならびに他の/未知の機能などのような、様々な一時的な発現クラスおよび機能カテゴリーを反映した。結果は、初期/後期遺伝子の2および10時間のhpiで同様の低度の発現があり、遺伝子が、すべてのカテゴリーの全体にわたって散在したことを示した。構造およびアセンブリークラスにおいて豊富な遺伝子と共に、後期遺伝子について10hpiで発現が増加した。初期およびDNA複製/RNA転写クラスにおいて豊富な初期/後期遺伝子について10hpiで発現が減少した。DNA複製/RNA転写および宿主相互作用/免疫修飾因子において豊富であった初期および初期/後期遺伝子について2および10hpiで同様の高度な発現もまたあった。したがって、結果は、感染後のある期間にわたるワクシニアウイルス遺伝子転写の変化が、ワクシニアウイルス侵入および伝播、構造およびアセンブリー、DNA複製/RNA転写、宿主相互作用/免疫調整に関与する遺伝子に関係することを示した。機能が未知の他の遺伝子もまた、転写の変化に関連した。
c. 複製効率
複製効率は、0〜10hpiの時点で得たウイルス力価についての成長曲線から決定した。力価は、10細胞当たりのプラーク形成単位とした。試験したすべてのウイルスについて、複製効率は、最初、2hpiで減少したが、10hpiで時間依存性の様式で着実に増加した。GLV−1h68は、最も低い複製効率を示した。LIVP 1.1.1、LIVP 5.1.1、およびLIVP 6.1.1は、同様の複製効率を示したが、LIVP 6.1.1は、最も高度な力価を示した。LIVP 5.1.1およびLIVP 1.1.1は、同等の複製効率を示した。
複製効率を、ワクシニア遺伝子転写レベルと比較した。7(7)つのワクシニア初期遺伝子(V149、V194、V189、V104、V069、V167、およびV106)を、発現レベルの階層クラスタリングによる相関分析に使用した。7つのウイルス初期遺伝子のセットにおける遺伝子発現のレベルの階層は、2hpiで、それぞれの複製効率と一致した(2hpiでの遺伝子の発現レベルを記載する表69および70を参照されたい)。複製効率の結果と同様に、GLV−1h68は、最も低い平均値遺伝子転写レベルを示したのに対して、LIVP 6.1.1は最も高度な発現値を示した。LIVP 1.1.1およびLIVP 5.1.1は、2hpiで同等の転写のレベルを示した。これらのデータは、ワクシニア初期遺伝子転写およびワクシニア初期ゲノム複製の間の相関性を示す。
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さらに、複製効率はまた、ヒト遺伝子転写レベルと比較した。結果は、114のヒト遺伝子が、平均ワクシニア初期遺伝子転写と強力な相関性(R≧0.6)を示したことを示した。これらの遺伝子は、以下のネットワークに組織化された:翻訳後修飾、遺伝子発現、細胞死、ならびに細胞成長および増殖。上位の分子機能は、細胞周期、細胞移動、成長および増殖、ならびに細胞間シグナル伝達であった。それらの転写の挙動によって同定したウイルス候補遺伝子は、ウイルス複製に特徴的であるが、これらのウイルス遺伝子、したがって複製効率に影響を及ぼすことができたヒト遺伝子があるかどうかを調べるために使用した。ウイルス転写と最も強力なポジティブな相関を有するヒト遺伝子は、発現レベルの階層クラスタリングによる相関分析(ピアソンの相関、R=0.8)から決定されるように、MLL5、LRRFIP2、CSRNP2、EFHD1、TXNRD3、ARFIP2、ENTPD6、ITPKA、YTHDF2、MRSPS11、およびPREPであった。宿主遺伝子発現およびウイルス候補遺伝子の間の相関分析は、ヒト遺伝子のセットとの強力なネガティブまたはポジティブな相関を明らかにした。
3. 要約
結果は、ウイルス複製、初期遺伝子発現、およびそれぞれの宿主応答の間の直接的な相関を示す。
STSA−1と呼ばれるイヌ軟部組織肉腫(CSTS)細胞株の生成
細胞株STSA−1は、左の前肢上に、固く、痛みを伴う、紅斑性の腫瘤の症状を示した7歳のオスの去勢したゴールデンレトリーバー犬の腫瘍から誘導した。腫瘤は、深い指の屈筋および屈筋手根筋肉に腫瘍が広範囲に浸潤していたので、それらの切除により外科的に減量した。対象は、全過程の放射線療法を受けた。3カ月で、再確認検査、胸部の放射線写真、および腹部の超音波は、転移の形跡を示さなかったが、左前肢の放射線写真は、遠位尺骨、尾状遠位橈骨、および手根骨の重症の溶解を明らかにした。肥大した左肩甲骨前リンパ節の細針穿刺液を、細胞診によって転移性間葉系新形成と診断した。この時に、肢を切断し、肥大したリンパ節を摘出した。肢および腋窩および肩甲骨前リンパ節のホルマリン固定試料に対する組織学的検査により、病変が、血管侵入、骨髄腔の中への腫瘍細胞の浸潤、および流入領域リンパ節への転移を有する中等度の分類の軟部組織肉腫と一致していたことを確認した。
細胞を、培養のために腫瘤から無菌的に単離した。手短かに言えば、腫瘍を外科的に切除し、脂肪および壊死組織を、腫瘍の固定していない部分から切り取った。その後、腫瘤を、1ミリメートルの立方体に細かく切り、25cm細胞培養フラスコ(Nunc、Wiesbaden、Germany)中に置き、2mMグルタミン、50U/mLペニシリンG、50μg/mlストレプトマイシン、1mMピルビン酸ナトリウム、0.1mM非必須アミノ酸(MEM−C)、および10%FBSを補足した、アール塩ありの最小必須培地の続く追加と共に、室温で10分間付着させ、その後、37℃、5%CO、および100%湿度でインキュベートした。細胞がフラスコ表面のおよそ80%を覆った場合または組織外植片が腐食していた場合はもっと早くに、培養細胞のトリプシン処理および継代を実行した。一度、初代培養物が確立されたら、それは10%FBSを有するMEM−C中で維持し、上記のようにインキュベートした。
細胞型は、細胞化学および免疫細胞化学的染色によって分析した。手短かに言えば、初代細胞は、上記に記載されるような35mm直径プレート(Nunc)中で成長させた。その後、細胞は、トリプシン処理し、10%FBSを有するMEM−C中に収集し、5分間400xgでの遠心分離によってペレットにした。細胞のペレットは、1mLリン酸緩衝食塩水(PBS)中に浮遊させ、このうち、細胞の100μL一定分量を、荷電スライドガラス上で3分間1000rpmで細胞遠心した。続いて、付着細胞は、骨、肝臓、腎臓、および腸に由来する細胞において検出可能であるアルカリホスファターゼ(ALP)活性を検出するために、BCIP/NBTホスファターゼ基質(KPL, Inc.、Gaithersburg、Maryland、USA)と共に10分間インキュベートした。付着細胞はまた、組織球性細胞のマーカーであるマウス抗イヌCD18モノクローナル抗体により直接免疫染色した(CA16.3C10、Dr. Peter Moore、University of California、Davis、CAから)。さらなるスライドは、デクローキング(decloaking)チャンバー(Biocare Medical、Concord、CA)において抗原回復にかけ、サイトケラチン(上皮起源の細胞内に見つけられる)を検出するためにマウスモノクローナル抗AELおよび抗AE3抗体(Biogenex、San Ramon、CA)のカクテルまたはマウスモノクローナル抗ビメンチン抗体(V−9、Biogenex)(間葉細胞中に存在する)と共にインキュベートした。結果は、細胞が、ビメンチンに対してポジティブであるが、他のタンパク質に対してネガティブことを示し、これは軟部組織肉腫診断を支持する。
マルチプレックス種特異的PCRおよび縦列型反復配列分析により、細胞がイヌ起源であることもまた確認した(O’Donoghue et al. (2011) J. Vet. Diagn. Invest., 23:780−785)。
様々なイヌがん細胞株に対する、イヌ異種移植片マウスモデルにおけるLIVP 1.1.1、LIVP 5.1.1、およびLIVP 6.1.1の効果
1. イヌがん細胞株のパネルに対するインビトロにおけるLIVP 1.1.1、LIVP 5.1.1、およびLIVP 6.1.1の治療効果
24ウェルプレートにおいて成長させた様々なイヌがん細胞株を、表70において記載されるように、0.1または1.0の感染多重度(MOI)で、ワクシニアウイルスGLV−1h68、GLV−1h109、GLV−1h163、LIVP 1.1.1、LIVP 5.1.1、および/またはLIVP 6.1.1のうちの1つにより別々に感染させた。試験したイヌがん細胞株は、STSA−1(Example 14において記載される)、DT08/40(Dr. Nolte、Small Animal Clinic、University of Veterinary Medicine Hannover、Germanyにより提供された)、D17(ATCC# CCL−183)、またはCHAS(Dr. Greg Ogilvie、Angel Care Center、Carlsbad、CAにより提供された)であった。細胞は、20分毎の緩やかな撹拌と共に1時間37℃でインキュベートした。その後、感染培地を除去し、新鮮な成長培地と交換した。ウイルス上清および細胞溶解物は、感染の1、6、24、48、72、および96時間後に収集し、ウイルス複製および細胞傷害性を含む、治療効果に関連する様々なパラメータを、評価した。
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a. ウイルス複製
収集した細胞溶解物3回の凍結融解サイクルの後に、溶解物の段階希釈溶液を、上記に記載されるように、CV−1細胞に対する標準的なプラークアッセイによって力価を測定した。試料はすべて、三通り測定した。結果は、効率的なウイルス複製が、すべての細胞株において、すべての試験したウイルス株によって観察されたことを示した。一般的に、48時間または72時間にわたり100倍を超える力価の増加があった。
b. 細胞傷害性
細胞傷害性は、MTTアッセイ(Sigman、Taufkirchen、Germany)を使用して、感染細胞の生存度を測定することによって評価した。細胞の感染の24、48、72、または96時間後に、培地は、フェノールレッドなしのRPMI 1640中に溶解した、2.5mg/ml MTTの濃度の0.5ml MTT溶液と交換し、5%CO大気中、37℃で2時間インキュベートした。MTT溶液の除去の後に、発色反応は、イソプロパノール中に希釈した1N HClを追加することによって停止させた。その後、光学濃度は、570nmの波長で測定した。非感染細胞は基準として使用し、100%生存可能であると見なした。結果は、表71に示し、感染の72時間後(hpi;96hpiで評価したDT08/40に対するLIVP 6.1.1の細胞傷害性の活性を除く)に死滅した細胞のパーセントを記載する。
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感染の96時間後(hpi)の細胞傷害性の活性
2. イヌ成長および療法に対する、LIVP 1.1.1、LIVP 5.1.1、およびLIVP 6.1.1の効果
軟部組織肉腫異種移植片モデル(STSA−1)、イヌメラノーマ異種移植片モデル(CHAS)、イヌ骨肉腫異種移植片モデル(D17)、およびイヌ前立腺癌異種移植片成長モデル(DT08/40)を、インビボにおけるウイルス株の効果を試験するために生成した。
a. イヌ軟部組織肉腫
軟部組織肉腫腫瘍皮下異種移植片の進行に対するGLV−1h68、GLV−1h109、LIVP 1.1.1、LIVP 5.1.1、およびLIVP 6.1.1の治療効果は、8週間(ウイルス感染後42日間)、週に二度、ウイルスにより処理した腫瘍を有するマウスにおいて腫瘍体積を測定することによってインビボにおいて評価した。腫瘍は、6〜8週齢メスヌードマウス(NCI/Hsd/Athymic Nude−Foxn1nu)の右後肢に1×10STSA−1のイヌの軟部組織肉腫細胞を皮下に移植することによって生成した。移植の4週間後に、マウスはすべて、約400〜500mmの体積を有する腫瘍を発達させた。
1) GLV−1h68、LIVP 1.1.1、LIVP 5.1.1
28日目に、GLV−1h68、LIVP 1.1.1、またはLIVP 5.1.1の単一用量(1×10pfu)を、外側尾静脈に静脈注射した(i.v.)。対照動物は、PBSのみをi.v.注射した(n=6/グループ)。腫瘍体積は、週に二度、測定した。過度の腫瘍量(>3000mm)により、対照グループの動物はすべて、ウイルス感染の21日目に殺された。結果は、GLV−1h68、LIVP 1.1.1、またはLIVP 5.1.1の全身投与が、対照マウスと比較して、腫瘍成長の有意な阻害につながったことを示す。LIVP 5.1.1およびGLV−1h68の両方が対照動物と比較して腫瘍成長を遅らせたが、これらの処理グループのそれぞれの6匹のマウスのうちの2匹は、ウイルスの感染の35日後までに3000mmを超える体積を有する腫瘍を発達させた。これらのデータは、LIVP 1.1.1が、イヌ軟部組織肉腫異種移植片に対して、GLV−1h68またはLIVPの5.1.1よりも高度な腫瘍崩壊の可能性を有したことを示す。
実験の第2のセットにおいて(n=4)、イヌ軟部組織肉腫STSA−1異種移植片へのLIVP 1.1.1の単一のi.v.注射は、毒性が観察されることなく、42日間の期間にわたりほぼ完全な腫瘍後退につながった。
さらに、長期生存実験において、LIVP 1.1.1の注射は、PBS処理対照マウスと比較して、肉腫を有するマウスの生存における有意な改善をもたらした[Bonferroni post−testありの二元配置分散分析(ANOVA)によりP=0.0039]。
2) GLV−1h109およびLIVP 6.1.1
GLV−1h109およびLIVP 6.1.1の治療効果は、上述されるものと同じモデルにおいて評価した。この場合、ウイルスの注射前の平均出発腫瘍体積は、腫瘍発達の後期段階に相当する、マウスがすべて、600〜1000mmの用量を有する腫瘍を発達させた移植後5週間後であった。動物は、4つのグループ(n=6/グループ)に分離し、単一用量のGLV−1h68(1×10pfu)、LIVP 6.1.1(1×10pfu)、LIVP 6.1.1(5×10pfu)、またはPBSを外側尾静脈に静脈注射した。腫瘍体積は、週に二度、測定した。過度の腫瘍量(>3000mm)により、対照PBSのグループの動物はすべて、感染の14日後に安楽死させた。対照動物と比較した、腫瘍成長の阻害は、すべての試験した時点で、すべてのウイルスにより処理したグループについて一般的に同じであり、対照と比較して、腫瘍成長における有意差をもたらした。例えば、感染の21、28、および35日後に、すべての、ウイルスにより処理したグループについての腫瘍体積は、約500mmから約1000mmの間であり、対照動物と比較して、腫瘍量において実質的な低下を証明した。結果は、1×10pfuまたは5×10pfu LIVP 6.1.1により処理した動物の間で同様であった。
b. イヌメラノーマ異種移植片成長
イヌメラノーマ腫瘍異種移植片の進行に対するGLV−1h163およびLIVP 6.1.1の治療効果は、8週間を超える間、週に一度、ウイルスにより処理した、腫瘍を有するマウスにおいて腫瘍体積を測定することによってインビボにおいて評価した。腫瘍は、オスヌードマウス(Hsd/Athymic Nude−Foxn1nu;Harlan、Indianapolis、IN)の右外側大腿に対して5×10CHAS細胞を皮下注射することによって生成した。移植の3間後に、マウスはすべて、約400〜500mmの体積を有する腫瘍を発達させた。移植の3週間後に、グループのマウス(n=5〜6)に、2×10pfuのLIVP 6.1.1またはGLV−1h163またはPBSを後眼窩注射した。腫瘍体積は、毎週1回測定した。結果は、LIVP 6.1.1ではなくGLV−1h163が、感染の42日後に、腫瘍成長における有意な遅延をもたらしたことを示す。感染の42日後に、GLV−1h63により処理したマウスの腫瘍体積は、約2000mmであったが、対照マウスまたはLIVP 6.1.1により処理したマウスの腫瘍体積は、約4000mmであった。対照およびLIVP 6.1.1により処理したグループ由来のマウスは、42日目に安楽死させた。
c. イヌ骨肉腫異種移植片成長
イヌ骨肉腫異種移植片の進行に対するGLV−1h163およびLIVP 6.1.1の治療効果は、8週間を超える間、週に一度、ウイルスにより処理した、腫瘍を有するマウスにおいて腫瘍体積を測定することによってインビボにおいて評価した。腫瘍は、オスヌードマウス(Hsd/Athymic Nude−Foxn1nu;Harlan、Indianapolis、IN)の右外側大腿に対して5×10 D17細胞を皮下注射することによって生成した。移植の44日後に、グループのマウス(n=5〜6)に、2×10pfuのLIVP 6.1.1またはGLV−1h163ウイルスを後眼窩注射した。対照グループのマウスにPBSを投与した。結果は、LIVP 6.1.1およびGLV−1h163の両方による処理が、骨肉腫成長を遅延させ、感染の21日後から始まったことを示す。例えば28〜42日目に(28、35、および42日目に測定)、LIVP 6.1.1またはGLV−1h163により処理した動物の腫瘍体積は、約1200mm〜2500mmの範囲であったのに対して、対照動物は、これらの時点で、腫瘍成長において安定した増加を示し、腫瘍体積は、それぞれ、約2800mm、3800mm、および7800mmであった。
d. イヌ前立腺癌異種移植片成長
イヌ前立腺腫瘍異種移植片の進行に対するGLV−1h109およびLIVP 6.1.1の治療効果は、7週間、週に一度、ウイルスにより処理した、腫瘍を有するマウスにおいて腫瘍体積を測定することによってインビボにおいて評価した。腫瘍は、6〜8週齢ヌードマウス(NCI/Hsd/Athymic Nude−Foxn1nu、Harlan Winkelmann GmbH、Borchen、Germany)の右後肢に5×10 DT08/40細胞を皮下に移植することによって生成した。腫瘍細胞移植の49日後に、グループのマウス(n=7/グループ)に、5×10pfuのLIVP 6.1.1またはGLV−1h109ウイルスを外側尾静脈に静脈注射(i.v.)した。対照グループのマウスにPBSを投与した。結果は、LIVP 6.1.1またはGLV−1h109ワクシニアウイルスによる単一の注射が、感染の14日後から始まる対照PBS動物と比較して、腫瘍成長の有意な阻害につながり、2つのウイルスにより処理した動物グループの間で同様であったことを示す。例えば、21〜49日目に(21、28、35、42、および49日目に測定)、ウイルスにより処理した動物グループの腫瘍体積は、一般的に、約250mm〜300mmであった。これらの時点の間の動物の対照グループについて、腫瘍成長は、着実に増加し、腫瘍体積は、それぞれ、約380mm、440mm、480mm、580mm、および750mmであった。
修飾が当業者らに明らかであるので、本発明が添付の請求項の範囲によってのみ限定されることが意図される。

Claims (97)

  1. ゲノムが配列番号10に記載のヌクレオチド配列を含むクローン株以外の単離されたLIVPクローン株。
  2. GLV−1h68と比較してより高い抗腫瘍形成性および/または低下した毒性を有する、請求項1に記載の単離されたLIVPクローン株であって、ここでGLV−1h68は配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有するものである、単離されたLIVPクローン株。
  3. そのゲノム中に、非ウイルス異種核酸またはオープンリーディングフレームの欠失をさらに含む、請求項1または請求項2に記載の単離されたLIVPクローン株。
  4. 配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有するGLV−1h68と命名されたウイルスと比較して低下した毒性を有する、請求項1から3のいずれかに記載の単離されたLIVPクローン株。
  5. 配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有するGLV−1h68と命名されたウイルス株と比較してより高い抗腫瘍形成性を有する、請求項1から3のいずれかに記載の単離されたLIVPクローン株。
  6. 配列番号9に記載のヌクレオチド配列を有するGLV−1h68と命名されたウイルスと比較して低下した毒性およびより高い抗腫瘍形成性を有する、請求項1から3のいずれかに記載の単離されたLIVPクローン株。
  7. 配列番号10に記載のヌクレオチド配列と少なくとも85%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含むが、配列番号10に記載のヌクレオチド配列を含まない、請求項1から6のいずれかに記載の単離されたLIVPクローン株。
  8. 配列番号10に記載のヌクレオチド配列と少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.1%、99.2%、99.3%、99.4%、99.5%、99.6%、99.7%、99.8%または99.9%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含む、請求項7に記載の単離されたLIVPクローン株。
  9. 配列同一性が、逆位末端反復(ITR)に対応するヌクレオチドを含有するヌクレオチド配列のアラインメント、および末端ギャップがペナルティを受けないGAP配列アラインメントプログラムにより決定される全体的アラインメントの使用により決定される、請求項7または請求項8に記載の単離されたクローン株。
  10. a)配列番号1のヌクレオチド10,073〜180,095、配列番号2のヌクレオチド11,243〜182,721、配列番号4のヌクレオチド6,264〜181,390、配列番号5のヌクレオチド7,044〜181,820、配列番号6のヌクレオチド6,674〜181,409、配列番号7のヌクレオチド6,716〜181,367もしくは配列番号8のヌクレオチド6,899〜181,870;または
    b)配列番号1のヌクレオチド10,073〜180,095、配列番号2のヌクレオチド11,243〜182,721、配列番号4のヌクレオチド6,264〜181,390、配列番号5のヌクレオチド7,044〜181,820、配列番号6のヌクレオチド6,674〜181,409、配列番号7のヌクレオチド6,716〜181,367もしくは配列番号8のヌクレオチド6,899〜181,870の配列に対して少なくとも99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列
    から選択されるヌクレオチド配列を含む、請求項1から9のいずれかに記載の単離されたクローン株。
  11. 左および/または右の逆位末端反復を含む、請求項10に記載の単離されたクローン株。
  12. 配列番号1、2、4、5、6、7または8に記載のヌクレオチド配列、配列番号1、2、4、5、6、7または8に記載のヌクレオチド配列に対して少なくとも99%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を含む、請求項1から11のいずれかに記載の単離されたクローン株。
  13. 請求項1から12のいずれかに記載の単離されたLIVPクローン株を増殖させることにより製造されたLIVP調製物。
  14. 請求項1から12のいずれかに記載のクローン株を含む細胞培養物または単離された細胞。
  15. 請求項14に記載の細胞または細胞培養物を増殖させること;および
    得られた細胞からLIVPクローンを単離すること
    により製造された単離されたクローン株。
  16. 請求項1から12または15のいずれかに記載のLIVPクローン株のゲノム;および前記ゲノム中の異種遺伝子産物をコードする核酸
    を含む、組換えLIVPウイルス株。
  17. 異種遺伝子産物をコードする核酸が、ウイルスのゲノム中の非必須遺伝子もしくは領域に挿入されるか、またはウイルスのゲノム中の非必須遺伝子もしくは領域の代わりに挿入される、請求項16に記載の組換えLIVPウイルス株。
  18. 異種遺伝子産物をコードする核酸が、ウイルスのゲノム中のヘマグルチニン(HA)、チミジンキナーゼ(TK)、F14.5L、ワクシニア成長因子(VGF)、A35R、N1L、E2L/E3L、K1L/K2L、スーパーオキシドジスムターゼ遺伝子座、7.5K、C7−K1L、B13R+B14R、A26Lまたは14L遺伝子座に挿入される、請求項16または請求項17に記載の組換えLIVPウイルス株。
  19. 異種遺伝子産物が治療剤または診断剤である、請求項16から18のいずれかに記載の組換えLIVPウイルス株。
  20. 異種遺伝子産物が、抗がん剤、抗転移剤、抗血管新生剤、免疫調節分子、抗原、細胞マトリックス分解遺伝子、組織再生およびヒト体細胞の多能性細胞への再プログラミングに関する遺伝子、検出可能な生成物もしくはシグナルを生成するように基質を改変するかまたは抗体により検出可能である酵素、造影剤に結合することができるタンパク質、光学画像化または検出のための遺伝子、PET画像化のための遺伝子ならびにMRI画像化のための遺伝子から選択される、請求項16から19のいずれかに記載の組換えLIVPウイルス株。
  21. 抗転移剤が、転移定着を阻害するか、またはインビトロ(in vitro)細胞浸潤アッセイにおいて細胞浸潤を阻害する、請求項20に記載の組換えLIVPウイルス株。
  22. 抗血管新生剤が腫瘍における血管形成を阻害する、請求項20に記載の組換えLIVPウイルス株。
  23. 異種遺伝子産物が、ホルモン、成長因子、サイトカイン、ケモカイン、共刺激分子、リボザイム、輸送タンパク質、一本鎖抗体、アンチセンスRNA、プロドラッグ変換酵素、siRNA、マイクロRNA、毒素、抗腫瘍オリゴペプチド、有糸分裂阻害タンパク質、抗有糸分裂オリゴペプチド、抗がんポリペプチド抗生物質、血管新生阻害剤、腫瘍抑制因子、細胞傷害性タンパク質、細胞増殖抑制タンパク質および組織因子から選択される治療剤である、請求項16から22のいずれかに記載の組換えLIVPウイルス株。
  24. 異種遺伝子産物が、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、単球走化性タンパク質−1(MCP−1)、インターロイキン−6(IL−6)、インターロイキン−24(IL−24)、インターフェロンγ誘導性タンパク質10(IP−10)、Tリンパ球上で発現される受容体であるHVEMについてHSV糖タンパク質と競合するリンホトキシン誘導性発現物(LIGHT)、p60スーパー抗原、OspF、OspG、シグナル伝達兼転写活性化因子(STAT1α)、STAT1β、プラスミノゲンk5ドメイン(hK5)、色素上皮分化因子(PEDF)、一本鎖抗VEGF抗体、一本鎖抗DLL4抗体、一本鎖抗線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)、NM23、カドヘリン1(ECADまたはcdh1)、リラキシン1(RLN1)、マトリックスメタロペプチダーゼ9(MMP9)、エリスロポエチン(EPO)、マイクロRNA126(miR−126)、マイクロRNA181、マイクロRNA335、マンガナーゼスーパーオキシドジスムターゼ(MnSOD)、E3ユビキチンタンパク質リガーゼ1(HACE1)、ナトリウム利尿ペプチド前駆体A(nppa1)、カルボキシペプチダーゼG2(CPG2)、アルコールデヒドロゲナーゼ(ADH)、CDC6、および骨形成タンパク質4(BMP4)から選択される治療剤である、請求項16から23のいずれかに記載の組換えLIVPウイルス株。
  25. 一本鎖抗VEGF抗体がG6と命名される、請求項24に記載の組換えLIVPウイルス株。
  26. 異種遺伝子産物が、検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを誘導するタンパク質である診断剤である、請求項16から20のいずれかに記載の組換えLIVPウイルス株。
  27. 異種遺伝子産物が、ルシフェラーゼ;蛍光タンパク質;生物発光タンパク質;検出することができる造影剤、発色団、化合物もしくはリガンドに結合する、および/またはそれを輸送する受容体または輸送タンパク質から選択される診断剤である、請求項16から20または26のいずれかに記載の組換えLIVPウイルス株。
  28. 造影剤に結合する、および/またはそれを輸送する受容体または輸送タンパク質が鉄受容体、鉄輸送体、銅取込み輸送体である、請求項27に記載の組換えLIVPウイルス株。
  29. 異種遺伝子産物が、ヒカリコメツキムシ(geen click beetle)ルシフェラーゼ、luxオペロン、赤外蛍光タンパク質、フラビンリダクターゼタンパク質、mNeptune近赤外蛍光タンパク質、緑色蛍光タンパク質(GFP)、赤色蛍光タンパク質(RFP)、セレンテラジン結合タンパク質(CBP)、ヒトエピネフリン受容体(hNET)、ヨウ化ナトリウム共輸送体(NIS)タンパク質、シトクロムp450ファミリー酵素、アロスタチンA受容体(AlstR)、Pep1受容体(PEPR−1)、LAT−4、ステロール14α−デメチラーゼ(Cyp51)、トランスフェリン受容体(TR)、フェリチン、二価金属輸送体(DMT)、マグネトタクティックA(MagA)およびシスプラチン流入輸送体(CTR1)から選択される診断剤である、請求項27または請求項28に記載の組換えLIVPウイルス株。
  30. 組織再生およびヒト体細胞の多能性細胞への再プログラミングに関する遺伝子が、newtAG(nAG)、Oct4、NANOG、Ngn3、Pdx1およびMafaから選択される、請求項20に記載の組換えLIVPウイルス株。
  31. 異種遺伝子産物をコードする核酸が、プロモーターに作動可能に連結される、請求項16から30のいずれかに記載の組換えLIVPウイルス株。
  32. プロモーターが哺乳動物プロモーターまたはウイルスプロモーターである、請求項31に記載の組換えLIVPウイルス株。
  33. プロモーターが、P7.5K、P11K、PSE、PSEL、PSL、H5R、TK、P28、C11R、G8R、F17R、I3L、I8R、A1L、A2L、A3L、H1L、H3L、H5L、H6R、H8R、D1R、D4R、D5R、D9R、D11L、D12L、D13L、M1L、N2L、P4bまたはK1プロモーターから選択される、請求項31または請求項32に記載の組換えLIVPウイルス株。
  34. 請求項1から33のいずれかに記載のウイルス株を含む組成物。
  35. 請求項1から33のいずれかに記載のウイルス株を含む医薬組成物。
  36. 薬学的に許容される担体をさらに含む、請求項35に記載の医薬組成物。
  37. 局部または全身投与のために製剤化された、請求項35または36に記載の医薬組成物。
  38. 1つまたは複数の異なるウイルス株を含む、請求項34から37のいずれかに記載の組成物または医薬組成物。
  39. 抗ウイルスまたは抗がんワクチンとしての投与のために製剤化された、請求項35から38のいずれかに記載の医薬組成物。
  40. 請求項35から39のいずれかに記載の医薬組成物を投与することを含む、対象における増殖性障害を処置する方法。
  41. 増殖性障害の処置のための第2の治療剤を投与することをさらに含む、請求項40に記載の方法。
  42. 増殖性障害ががんである、請求項40または41に記載の方法。
  43. がんが、乳がん、前立腺がん、卵巣がん、肺がん、結腸がんまたは膵がんである、請求項42に記載の方法。
  44. 増殖性障害が腫瘍または転移である、請求項40から42のいずれかに記載の方法。
  45. 対象がヒトまたは非ヒト動物である、請求項40から44のいずれかに記載の方法。
  46. 非ヒト動物がウマ、ネコ、イヌ、ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、マウス、ウサギ、ニワトリ、ラット、およびモルモットから選択される、請求項45に記載の方法。
  47. ウイルスが、投与の1サイクルにわたって少なくとも1回、少なくとも1x10pfuまたは約1x10pfuまたは1x10pfuである量で投与される、請求項40から46のいずれかに記載の方法。
  48. ウイルスが、投与の1サイクルにわたって少なくとも1回、少なくとも1x10pfu、少なくとも1x10pfu、少なくとも1x10pfu、少なくとも1x10pfu、少なくとも1x10pfu、少なくとも1x1010pfu、少なくとも1x1011pfu、少なくとも1x1012pfu、少なくとも1x1013pfuもしくは少なくとも1x1014pfu、または約1x10pfu、約1x10pfu、約1x10pfu、約1x10pfu、約1x10pfu、約1x1010pfu、約1x1011pfu、約1x1012pfu、約1x1013pfuもしくは約1x1014pfu、または1x10pfu、1x10pfu、1x10pfu、1x10pfu、1x10pfu、1x1010pfu、1x1011pfu、1x1012pfu、1x1013pfuもしくは1x1014pfuである量で投与される、請求項40から47のいずれかに記載の方法。
  49. ウイルスの量が、投与のサイクルにわたって、2回、3回、4回、5回、6回または7回投与される、請求項47または請求項48に記載の方法。
  50. ウイルスの量が、サイクルの1日目、サイクルの1および2日目、サイクルの最初の連続する3日間のそれぞれ、サイクルの最初の連続する4日間のそれぞれ、サイクルの最初の連続する5日間のそれぞれ、サイクルの最初の連続する6日間のそれぞれ、またはサイクルの最初の連続する7日間のそれぞれに投与される、請求項47から49のいずれかに記載の方法。
  51. 投与のサイクルが7日間、14日間、21日間または28日間である、請求項47から50のいずれかに記載の方法。
  52. 投与のサイクルが複数回反復される、請求項47から51のいずれかに記載の方法。
  53. 手術、放射線療法、免疫抑制療法および抗がん剤の投与から選択される他の処置をさらに含み、さらなる処置がウイルスを用いる前に、後に、同時に、または間欠的に行われる、請求項40から52のいずれかに記載の方法。
  54. さらなる処置が、サイトカイン、ケモカイン、成長因子、光感作剤、毒素、抗がん抗生物質、化学療法化合物、放射性核種、血管新生阻害剤、シグナリング調節剤、代謝拮抗物質、抗がんワクチン、抗がんオリゴペプチド、有糸分裂阻害タンパク質、抗有糸分裂オリゴペプチド、抗がん抗体、抗がん抗生物質、免疫療法剤およびそれらの任意の組合せから選択される抗がん剤の投与である、請求項53に記載の方法。
  55. 抗がん剤がシスプラチン、カルボプラチン、ゲムシタビン、イリノテカン、抗EGFR抗体および抗VEGF抗体から選択される、請求項53または請求項54に記載の方法。
  56. ウイルスと抗がん剤が連続的、同時的、または間欠的に投与される、請求項54または請求項55に記載の方法。
  57. ウイルスが、全身的、静脈内的、動脈内的、腫瘍内的、内視鏡的、病変内的、筋肉内的、皮内的、腹腔内的、膀胱内的、関節内的、胸膜内的、経皮的、皮下的、経口的、非経口的、鼻内的、気管内的、吸入的、頭蓋内的、前立腺内的、硝子体内的、局所的、眼内的、経膣的、または直腸的に投与される、請求項40から56のいずれかに記載の方法。
  58. ウイルスが静脈内投与される、請求項40から57のいずれかに記載の方法。
  59. ウイルスが検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを誘導するタンパク質をコードする核酸を含む、請求項1から33のいずれかに記載のLIVPウイルスまたはクローン株を対象に投与すること;および
    検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを誘導するタンパク質を検出すること
    を含み、それによって検出が対象における腫瘍または転移の存在を示す、対象における腫瘍または転移を検出する方法。
  60. 検出が、対象を画像化することにより行われる、請求項59に記載の方法。
  61. 検出が、組織または体液試料中の前記タンパク質またはシグナルを検出することにより行われる、請求項59に記載の方法。
  62. 検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを誘導するタンパク質が、ルシフェラーゼ;蛍光タンパク質;生物発光タンパク質;検出することができる造影剤、発色団、化合物もしくはリガンドに結合する、および/もしくはそれを輸送する受容体または輸送タンパク質から選択される、請求項59から61のいずれかに記載の方法。
  63. 検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを誘導するタンパク質が、緑色蛍光タンパク質(GFP)、赤色蛍光タンパク質(RFP)、鉄受容体、鉄輸送体、ヒトエピネフリン受容体(hNET)およびヨウ化ナトリウム共輸送体(NIS)タンパク質から選択される、請求項62に記載の方法。
  64. 検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルが、高感度画像化、蛍光分光法、X線画像化、磁気共鳴画像化(MRI)、磁気共鳴分光法(MRS)、ポジトロン放出断層撮影(PET)または単光子放出コンピューター断層撮影(SPECT)により検出される、請求項59から63のいずれかに記載の方法。
  65. ウイルスが検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを誘導するタンパク質をコードする核酸を含む、請求項1から33のいずれかに記載のウイルスを対象に投与すること;および
    検出可能なタンパク質または検出可能なシグナルを誘導するタンパク質を検出すること
    を含み、検出が、ウイルスが対象において複製していることを示す、宿主におけるウイルス複製を検出する方法。
  66. 対象が腫瘍またはがんを有する、請求項65に記載の方法。
  67. ウイルスの投与後に、対象から体液試料を取得すること;および体液中の検出可能なタンパク質またはシグナルを検出することを含む、請求項65または請求項66に記載の方法。
  68. 体液が尿、血液、涙または脳脊髄液から選択される、請求項67に記載の方法。
  69. 請求項1から33のいずれかに記載のLIVPウイルス株を含む、単離された宿主細胞または細胞培養物。
  70. 請求項1から33のいずれかに記載のLIVPウイルスまたはクローン株を含む、対象における増殖性疾患を処置するための使用のための組成物。
  71. 対象における増殖性障害の処置のための医薬組成物の調製のための請求項1から33のいずれかに記載のLIVPウイルスまたはクローン株の使用。
  72. ウイルス株の濃度が1x10〜1x1016pfu/mlであるか、または少なくとも1x10pfu/ml、少なくとも1x10pfu/ml、少なくとも1x10pfu/ml、少なくとも1x10pfu/ml、少なくとも1x1010pfu/ml、少なくとも1x1011pfu/ml、少なくとも1x1012pfu/ml、少なくとも1x1013pfu/ml、少なくとも1x1014pfu/ml、少なくとも1x1015pfu/mlもしくは少なくとも1x1016pfu/mlである、または約1x10pfu/ml、約1x10pfu/ml、約1x10pfu/ml、約1x10pfu/ml、約1x1010pfu/ml、約1x1011pfu/ml、約1x1012pfu/ml、約1x1013pfu/ml、約1x1014pfu/ml、約1x1015pfu/mlもしくは約1x1016pfu/mlである、または1x10pfu/ml、1x10pfu/ml、1x10pfu/ml、1x10pfu/ml、1x1010pfu/ml、1x1011pfu/ml、1x1012pfu/ml、1x1013pfu/ml、1x1014pfu/ml、1x1015pfu/ml、もしくは1x1016pfu/mlである、請求項70または請求項71に記載の組成物または使用。
  73. 組成物が抗がん剤をさらに含む、請求項70から72のいずれかに記載の組成物または使用。
  74. 抗がん剤がサイトカイン、ケモカイン、成長因子、光感作剤、毒素、抗がん抗生物質、化学療法化合物、放射性核種、血管形成阻害剤、シグナリング調節剤、代謝拮抗物質、抗がんワクチン、抗がんオリゴペプチド、有糸分裂阻害タンパク質、抗有糸分裂オリゴペプチド、抗がん抗体、抗がん抗生物質、免疫療法剤およびそれらの任意の組合せから選択される、請求項73に記載の組成物または使用。
  75. 抗がん剤がシスプラチン、カルボプラチン、ゲムシタビン、イリノテカン、ならびに抗EGFR抗体および抗VEGF抗体から選択される、請求項73または74に記載の組成物または使用。
  76. 増殖性障害ががんである、請求項70から75のいずれかに記載の組成物または使用。
  77. がんが乳がん、前立腺がん、卵巣がん、肺がん、結腸がんまたは膵がんである、請求項76に記載の組成物または使用。
  78. がんが固形腫瘍がんまたは転移がんである、請求項70から77のいずれかに記載の組成物または使用。
  79. 腫瘍または転移が乳房腫瘍、前立腺腫瘍、卵巣腫瘍、肺腫瘍、結腸腫瘍、または膵腫瘍である、請求項78に記載の組成物または使用。
  80. 組成物が全身または局部投与のために製剤化される、請求項70から79のいずれかに記載の組成物または使用。
  81. 組成物が静脈内投与のために製剤化される、請求項70から80のいずれかに記載の組成物または使用。
  82. (i)異なるゲノム配列を有するウイルス粒子の混合物を含有する第1のLIVPウイルス試料を用意すること;
    (ii)試料から単一のクローン単離物を選択および単離すること;
    (iii)毒性についてそれぞれのクローン単離物をアッセイすること;
    (iv)抗腫瘍形成性についてそれぞれのクローン単離物をアッセイすること;ならびに
    (v)参照LIVPウイルス株と比較してより高い抗腫瘍形成性および低下した毒性を示すクローン株を選択すること
    を含み、それによって低下した毒性およびより高い抗腫瘍形成性を示すクローン単離物が、がんの治療または診断のためのLIVPクローン株であると同定される、がん療法およびがん診断のためのLIVPクローン株を選択する方法。
  83. 参照LIVPウイルスが弱毒化組換えLIVPウイルスである、請求項82に記載の方法。
  84. 参照LIVPウイルスが、ゲノムが配列番号9に記載のヌクレオチド配列を含むGLV−1h68と命名されたウイルス(GLV−1h68)である、請求項82または請求項83に記載の方法。
  85. 第1のLIVPウイルス試料が、配列番号10に記載のゲノムまたは配列番号10と少なくとも99%同一であるゲノムを有するLIVPを含むLIVPウイルス株である、請求項82から84のいずれかに記載の方法。
  86. 第1のLIVPウイルス試料が、LIVP株および他のウイルス株、ゲノムDNAまたはクローニングされたDNAに感染した細胞の増殖、次いで、培養物からのウイルス試料の単離により得られた混合物であり、前記試料が前記感染により生成された子孫ウイルスを含む、請求項82から85のいずれかに記載の方法。
  87. 他のウイルス株が、DNAウイルス、二本鎖RNAウイルス、一本鎖プラスセンスRNAウイルスおよび一本鎖マイナスセンスRNAウイルスから選択される、請求項86に記載の方法。
  88. DNAウイルスが、アビポックスウイルス、粘液腫ウイルスまたはワクシニアウイルスなどのポックスウイルス;単純ヘルペスウイルス(HSV)、サイトメガロウイルス(CMV)、エプスタイン−バーウイルス(EBV)、ヘパドナウイルス、ポリオーマウイルス、パピローマウイルス、アデノウイルスおよびアデノ随伴ウイルスなどのヘルペスウイルス;ならびにパルボウイルスなどの一本鎖DNAウイルスから選択される、請求項87に記載の方法。
  89. 他のウイルス株がワクシニア株である、請求項86から88のいずれかに記載の方法。
  90. 二本鎖RNAウイルスが、ロタウイルスなどのレオウイルスである、請求項87に記載の方法。
  91. 一本鎖プラスセンスRNAウイルスが、セネカバレーウイルス、コクサッキーウイルスまたはポリオウイルス、エンテロウイルスなどのピコルナウイルス;セムリキ森林熱ウイルスなどのトガウイルス;ならびにヒト免疫不全ウイルス(HIV)、マウスモロニー白血病ウイルス(MMLV)およびレンチウイルスなどのレトロウイルスから選択される、請求項87に記載の方法。
  92. 一本鎖マイナスセンスRNAウイルスが、インフルエンザウイルスなどのオルトミクソウイルス;ニューカッスル病ウイルス、麻疹ウイルスまたはムンプスウイルスなどのパラミクソウイルス;および水疱性口内炎ウイルス(VSV)などのラブドウイルスから選択される、請求項91に記載の方法。
  93. 試料からの単一クローン単離物がプラークアッセイにより選択される、請求項82から92のいずれかに記載の方法。
  94. プラークアッセイにおける最大のプラークが選択される、請求項93に記載の方法。
  95. 少なくとも最大の2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20個のプラークがクローン単離物として選択および単離され、それぞれがステップ(iii)および(iv)で毒性および抗腫瘍形成性についてアッセイされる、請求項94に記載の方法。
  96. 選択されるプラークがLIVPウイルス試料により生成されるプラークの平均プラークサイズよりも大きい、請求項93から95のいずれかに記載の方法。
  97. 請求項82から96のいずれかに記載の方法により製造されるクローン株。
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