JP2015520129A - 多価乳がんワクチン - Google Patents

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Abstract

ヒト乳がんに対する免疫のための組成物および方法が開示される。一の実施形態において、多価抗原性組成物はヒトα−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインおよびκ−カゼインからなる群から選択される免疫原性ポリペプチドを含むように提供される。

Description

関連出願の相互参照
本願は、35USCセクション119の下、2012年4月16日に出願された米国仮出願番号61/624,680の優先権を主張し、本仮出願は、出典明示により本願に組み込まれる。
電子的に提出された物件の参照による組み込み
2013年4月15日に作成され、「PCT seq list_ST25.txt」と名付けられた6,222バイトのASCII(テキスト)ファイルで特定され、本明細書と同時に提出されたコンピューター読み取り可能な配列表の全体が、出典明示により本明細書に組み込まれる。
背景
乳がんは女性の間で、がんの関連の死の全ての原因の中で2番目の原因である。現在、乳がんの予防の大部分は、身体検査およびマンモグラフィーを通した早期発見、閉経後の不要なホルモン療法の回避、アルコール消費の減少、体重減少、身体的活動の向上および乳がん1型および2型感受性遺伝子(それぞれ、BRCA1およびBRCA2)の変異の遺伝子試験を含む、修正可能なリスクを減少させることを伴う。高リスクの患者へのより積極的なアプローチは、予防的な両側の乳房切除および卵巣摘出、ならびにタモキシフェン、ラロキシフェン、およびアロマターゼ阻害薬での化学的予防を含む。
乳がんの強い健康上のリスクおよび不十分な予防の努力にもかかわらず、乳がんのための免疫治療は、標準的療法の不可欠な部分として開発されていない。腫瘍特異的抗原は長い間、がんワクチン接種のための標的としての最適な結果をほとんど提供していない。がんワクチン接種の全体的な目標は伝統的に、腫瘍特異的抗原への潜在的な免疫反応を上げることである。アプローチは、腫瘍で過剰発現するが、正常組織では発現しない蛋白質またはペプチドでの免疫を含む抗原ベースの戦略、ならびに自己または同種腫瘍全体の免疫を含む細胞ベースのプロトコルを含む。ヒト上皮増殖因子受容体2(HER2)およびムチン(MUC1)は、ヒト乳がんワクチンの試用に使用される代表的な抗原である。これらの抗原を使用するワクチン接種は、腫瘍減少効果を示し得るが、両方ともさまざまな正常組織および腫瘍で発現されるので、どちらの抗原もいかなる組織または腫瘍への特異性を提供しない。それゆえ、免疫で標的とされたHER2およびMUC1の、本質的な組織特異性の欠如は、正常な免疫応答の兆候でも、全身性の自己免疫性後遺症をかなりもたらし得る。
標的となる乳房の障害を誘導するために十分な強度の自己免疫発作は、標的抗原が乳房の腫瘍で構成的に発現するならば、定着した乳房の悪性腫瘍に対して有効な治療を提供できる。さらに、選択された標的抗原が容易に回避可能な条件下で通常の乳房組織で発現されるならば、ワクチンは乳がんの発症に対して安全で有効な保護を提供でき得る。
ヒトアルファ−ラクトアルブミン(α−ラクトアルブミン)は、大部分の乳房の悪性腫瘍で見出される、条件付きで発現される乳房に特異的な分化蛋白質である。乳糖生合成の調節に関する必須の分化蛋白質として、α−ラクトアルブミンの発現は、乳房に特異的であり、その発現および合成において、授乳期による条件付きである。ヒトα−ラクトアルブミンはまた、大部分の乳房の腫瘍において構成的に過剰発現し、乳房に特異的であり、有効な炎症性免疫応答を誘導できる程度に免疫原性である。それゆえ、ヒトα−ラクトアルブミンに対する免疫は乳がん予防のための安全で効果的なワクチン接種戦略を提供する。
マウス腫瘍モデルにおけるα−ラクトアルブミン免疫を使用する我々の鋭意な研究は、特に予防の設定または早期の乳房の腫瘍形成の間に投与されると、乳房の腫瘍増殖を抑制するその大きな潜在的可能性を示す。α−ラクトアルブミンでの研究に基づいて、出願人はワクチン接種および乳がん予防のための免疫療法の標的を選択する指針の組、すなわち、1)抗原は大部分の標的となる腫瘍で構成的に過剰発現されなければならない;2)正常組織での標的抗原の発現は条件的でなければならない;および3)正常組織での標的抗原の発現を測定する条件が容易に利用可能でなければならない、を確立した。これらの前提条件の下、胸の機能的条件に制限され、依存される発現により特徴付けられる授乳期の蛋白質は予防的な乳がんワクチン接種のための理想的な候補として際立つ存在である。
正常組織への付随的な炎症の欠如におけるα−ラクトアルブミンワクチン接種で達成された有意な抗腫瘍応答に基づいて、出願人は、2個以上の候補授乳期蛋白質を含む多価ワクチンが実質的に乳房の腫瘍に対してワクチン接種の効力を高めると結論づけた。多価ワクチン接種アプローチを使用することによる抗腫瘍効果の増強は、2つのレベルで:1)1つ以上の腫瘍特異的標的に反応する複数のT細胞系統を含むより大きいT細胞レパートリーの活性化により発生する腫瘍に対する免疫応答の強度を増加させることによって:2)α−ラクトアルブミンなどの一価のワクチン接種アプローチで標的とされる蛋白質を発現しないものを含む、より広い範囲の腫瘍をカバーすることによって、達成されるであろう。さらに、多価ワクチンは1つ以上の蛋白質の、損失したかまたは下方制御された発現または転写異常調節による代替蛋白質の後天的な発現を有する標的腫瘍に対して、それらの正常から形成異常、上皮内がん、侵襲性および乳房の腫瘍の進展の転移段階への進展の間に、潜在性を有する。言い換えると、多価ワクチンアプローチは早期および進展した腫瘍の療法への強大な免疫圧力を加えるであろう。それはその結果、腫瘍回避およびワクチンへ抵抗の発生の可能性を下げることによって、より広い腫瘍のバラエティーをカバーし、予防の効力を増加させ、より効果的な療法を提供するであろう。
概要
出願人は、4個の授乳期依存蛋白質の候補、すなわちα−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインおよびκ−カゼインを同定した。各々のタンパク質は4T1マウスの乳房の腫瘍および多くのヒトの乳房の腫瘍で過剰発現し、ならびに授乳期のマウスおよびヒトの乳房組織だけに分離された発現で特徴づけられる。一の実施形態によると、これらのタンパク質の各々は、脳、心臓、肺、腎臓、肝臓、脾臓、胃、腸、子宮、卵巣、および膀胱を含む他の正常組織と同様に、通常の乳房組織へのいかなる付随的な障害がないとき、乳がんの発症に対する免疫防御を引き起こすために使用される。
一の実施形態によると、組成物がヒトの授乳期蛋白質から選択された2つ以上の免疫原性ヒトポリペプチドを含む、多価抗原性組成物を提供する。一の実施形態において、授乳期ポリペプチドは、α−ラクトアルブミン(配列番号:1)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、αS1カゼイン(配列番号:2)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、β−カゼイン(配列番号:3)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、κ−カゼイン(配列番号:4)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、少なくとも20アミノ酸長で、配列番号1に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド、少なくとも20アミノ酸長で、配列番号2に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド、少なくとも20アミノ酸長で、配列番号3に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド、および少なくとも20アミノ酸長で、配列番号4に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチドからなる群から選択される。通常、多価抗原性組成物はさらにヒト患者への投与に適した医薬上許容し得る担体を含むであろう。一の実施形態において、多価抗原性組成物は3つの異なるヒトの授乳期ポリペプチドを含み、更なる実施形態において、多価抗原性組成物は4つの異なるヒトの授乳期ポリペプチドを含むであろう。
一の実施形態において、多価抗原性組成物は、α−ラクトアルブミン(配列番号:1)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、または少なくとも20アミノ酸長で、配列番号1に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド;
αS1カゼイン(配列番号:2)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、または少なくとも20アミノ酸長で、配列番号2に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド;
β−カゼイン(配列番号:3)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、または少なくとも20アミノ酸長で、配列番号3に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド;および
κ−カゼイン(配列番号:4)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、または少なくとも20アミノ酸長で、配列番号4に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド、を含む。
一の実施形態において、患者において授乳期の蛋白質に特異的な免疫応答を誘導する方法が提供される。方法は、本明細書で開示された授乳期ペプチド含有組成物の有効量を患者に投与することを含む。組成物は、がんが検出される前に予防的に(例えば、乳がん一型および2型感受性遺伝子(それぞれBRCA1およびBRCA2)の変異の遺伝子検査への対応において)投与されるか、または組成物は治療的に(単独または他の抗がん治療と組み合わせて)投与できる。一の実施形態において、ヒト患者における乳房組織特異的炎症反応を誘導できるヒトT細胞を活性化する方法が提供される。方法は、本明細書に開示された授乳期ポリペプチド含有組成物に過去にさらされた単離されたヒト樹状細胞を含む組成物とT細胞を接触させる段階を含む。
図1A〜1Cは組換え型マウスα−ラクトアルブミンの免疫原性を示す。リンパ節細胞は、SWXJ雌マウスのα−ラクトアルブミンでの免疫の10日後に評価され、以下の再現応答(recall response)を示した:a)用量範囲において、組み換えマウスα−ラクトアルブミンに抗原特異的であるが、組み換えヒトコクリン(cochlin)には非抗原特異的である(図1A参照); b)精製CD4+およびCD8+T細胞の両方から、25mg/mlのα−ラクトアルブミンへの応答が引き出された(図1B参照);および c)IFNγおよびIL−2の高い生産量および2型サイトカイン、IL−4、IL−5およびラクトアルブミンの低い生産で、炎症性1型サイトカインプロフィールと一致した。すべてのエラーバーは±SEMを示す。 図2は、自己免疫誘導乳房障害の間の乳房組織の分析を示す。授乳期の乳房組織のリアルタイムRT−PCR分析は、有意に上昇したIFγの発現レベル(p=0.001)を示したが、IL−10では示さなかった(p>0.10)。すべてのエラーバーは±SEMを示す。各々の*は統計的に有意な差を示す。 図3A〜3Bは、α−ラクトアルブミンワクチン接種が乳房の腫瘍の増殖を予防的に抑制することを示す。自然発症の乳房の腫瘍の増殖は8週齢でα−ラクトアルブミンで免疫した10カ月齢のMMTV−neuマウスで有意に抑制された(p=0.0004; 図3A)。 移植された4T1腫瘍の増殖は、腫瘍接種の13日前でのα−ラクトアルブミンでの予防的な免疫に続いて、有意に抑制される(p=0.0006;図3B)。すべてのエラーバーは±SEMを示す。各々の*は統計的に有意な差を示す。 図4A〜4Cは、α−ラクトアルブミンワクチン接種が、移植された乳房の腫瘍の確立された増殖を治療することを示す。4T1腫瘍増殖の有意な阻害は、腫瘍接種の5日後のα−ラクトアルブミン免疫に続いて生じた(p<0.01;図4A)。 腫瘍接種の13日後の場合にも生じた(p<0.01、図4B)。 腫瘍接種の21日後の場合には生じなかった(p>0.10、図4C)。すべてのエラーバーは±SEMを示す。各々の*は統計的に有意な差を示す。 図5は、α−ラクトアルブミンワクチン接種が、定着した自然発症の乳房の腫瘍の確立された増殖を治療することを示す。非常に悪性の自然発症の腫瘍の増殖における有意な阻害(p<0.0006)が、6週齢のMMTV−PyVTトランスジェニックマウスのα−ラクトアルブミン免疫に続いて、生じる。大規模な多病巣性の腫瘍増殖のため、MMTV−PyVTマウスの腫瘍は一方向だけで測定の影響を受けやすい。すべての10個のMMTV−PyVT腫瘍で最も長い測定は、毎日のmmの総腫瘍負荷を計算するために加えられる。 6A−6Cは、α−ラクトアルブミン特異的T細胞が腫瘍炎症および細胞毒性を誘導することを示す。ELISAによって測定されるα−ラクトアルブミンへの再現応答はIL−5およびIL−10と比べて、IFNγの高い生産量にかかわる炎症性1型表現型を示す(図6A)。 TILのELISPOT分析は、CD8+T細胞よりむしろCD4+細胞がIFNγを生産することを示す(図6B)。 培養された4T1腫瘍細胞の死が、LNCで感作された培養α−ラクトアルブミンの、マウスCD8に特異的な抗体での処理によって阻害され、CD8+T細胞仲介4T1特異的細胞毒性を示す(図6C)。 図7A−7Dは、α−ラクトアルブミンワクチン接種による腫瘍増殖の抑制がT細胞によって仲介されることを示す。4T1腫瘍の接種と同日のナイーブな受容BALB/cマウスへのα−ラクトアルブミン感作LNCの転送は、以下をもたらす:a)腫瘍増殖の有意な抑制(p<0.0001;図7A); b)腫瘍に曝されたマウスの発症の有意な減少(p<0.03;図7B); c)最終的な腫瘍の重さの有意な減少(p<0.0008;図7C)。 オボアルブミン(OVA)感作LNCと比較して、有意な腫瘍増殖阻害が、α−ラクトアルブミン感作LNCからの磁気ビーズ分離で濃縮されたCD4+T細胞(p=0.002;図7D、左パネル)またはCD8+T細胞(p=0.003;図7D、右パネル)のいずれかを受容するナイーブなマウスに起こる。すべてのエラーバーは±SEMを示す。各々の*は統計的に有意な差を示す。 図8は、ヒトα−ラクトアルブミン反応T細胞レパートリーの有用性を試験するための、樹状細胞(DC)由来血液を使用する、ヒト末梢血単核細胞(PBMC)T細胞のインビトロ感作を示す。α−ラクトアルブミンでのPMBCの感作は、その後に続くα−ラクトアルブミンの存在による、IFNγ生産T細胞の頻度の増加をもたらす(再現応答)。 図9、ヒト乳がん細胞株における、授乳期蛋白質の差次的発現。ヒト乳がん細胞株、SK−BR−3およびHCC1937細胞(ATCC、Manassas、VA)から抽出されたRNAは、遺伝子特異的プライマーでの38サイクルのRT−PCR増幅を受けた。原発性悪性乳腫瘍から得られたトリプルネガティブHCC1937乳がん細胞は、β−カゼインを除く全ての蛋白質の増幅を示し、一方で、転移性乳腫瘍から得られたHER2陽性SK−BR−3乳がん細胞は、α−ラクトアルブミンを発現せず、他の授乳期タンパク質のすべてを発現した。β−アクチンハウスキーピング遺伝子の発現は全ての細胞株で生じたが、ヒトα−ラクトアルブミンだけを発現するように設計された我々の対照ベクターのその後の増幅は生じなかった。 図10A−10B、BALB/cJ雌マウスの精製授乳期蛋白質の免疫原性。Ni−NTAアフィニティーカラムからの蛋白質解離液は、10%のTris−HClポリアクリルアミドゲル上で電気泳動された(図10A参照)。クマシー染色ゲルは、精製授乳期蛋白質のバンドを、各々の蛋白質のカレイドスコープマーカーの右側のレーンで、予想されたサイズで示した。 (図10B参照)。LNCを排出する、CFA中の組換えマウスα−ラクトアルブミンまたは組換えマウスα−カゼインの100μgでの雌のBALB/cJマウス(n=3/群)の免疫の10日後に、再現増殖応答(H−チミジン取り込み)が試験された。両方のタンパク質はα−ラクトアルブミン(左のパネル)およびαカゼイン(右のパネル)への抗原特定的再現応答、および対照抗原、OVAおよび鶏卵リゾチーム、後者はα−ラクトアルブミンと実質的な相関関係を有する、への無応答をもつ、高い免疫原性であった。 図11A−11B、異なるマウス系統での精製授乳期蛋白質の免疫原性可変性。さまざまな変異ハプロタイプを示す系統からの正常雌マウス(n=3/系統)は、CFAで100μgの組換えマウスα−ラクトアルブミン(図11A参照)、 または組換えマウスα−カゼイン(図11B参照)で免疫された。10日後に、LNC排出が、感作イムノゲンへの再現増殖応答(H−チミジン取り込み)のために試験された。κカゼインは、BALB/cJマウスにおいてα−ラクトアルブミンより免疫原性であったが、RIIIS/J、C3H/HeJ、およびFVBマウスでは応答を全く生じなかった。 図12A−12B、上昇したIFNg遺伝子発現は、終了後の授乳期蛋白質(Retired Lactation Protein)で免疫された正常で健康な非授乳期のマウスから試験されたいかなる非リンパ組織でも生じなかった。コンベンショナルRT−PCRにより、正常非授乳期マウスからの全RNAが、αラクトアルブミン(図12A参照)、またはκ−カゼイン(図12B参照)での免疫の6週間後に、IFNg遺伝子発現のために分析された。IFNγ遺伝子発現はいかなる非リンパ組織でも検出されなかった。 図13、乳がんの調節における授乳期蛋白質に対する多価ワクチン接種の効力。完全フロインドアジュバント(CFA)での対照ワクチン接種と比較すると、BALB/c雌マウス中に移植された4T1乳腫瘍の増殖は、個々のイムノゲンとしてのα−ラクトアルブミンまたはα−カゼインの免疫に続いて、またはα−ラクトアルブミンおよびα−カゼインの療法の共免疫に続いて、有意に阻害された(全ての場合でp<0.01)。すべてのワクチン接種は腫瘍接種の日に行った。すべてのエラーバーは±SEを示す。 図14、ヒト乳がんにおける授乳期蛋白質の差次的発現。ヒト乳がん細胞株、SK−BR−3およびHCC1937細胞(ATCC、Manassas、VA)から抽出されたRNAは、遺伝子特異的プライマーでの38サイクルのRT−PCR増幅を受けた。原発性悪性乳腫瘍から得られたトリプルネガティブHCC1937乳がん細胞は、α−ラクトアルブミンおよびα−カゼインの両方の増幅を示し、一方で、転移性乳腫瘍から得られたHER2陽性SK−BR−3乳がん細胞は、α−カゼインを発現したが、α−ラクトアルブミンを発現しなかった。β−アクチンハウスキーピング遺伝子の発現は両方の細胞株で生じたが、ヒトα−ラクトアルブミンだけを発現するように設計された我々の対照ベクターのその後の増幅は生じなかった。
詳細な説明
定義
本発明の明細書、請求の範囲において、以下に詳細に説明された定義に従って以下の用語は使用されるであろう。
本明細書で使用される、「医薬上許容できる担体」なる用語は、リン酸緩衝生理食塩水、水、油中水型または水中油型エマルジョンなどのエマルジョン、各種の湿潤剤などの標準製剤の担体のいずれかを含む。また、用語は米国連邦政府の監督官庁によって承認されるか、またはヒトを含む動物における使用のために米国薬局方に記載された剤のいずれかを含む。
本明細書で使用される、「処置」なる用語は、特定の疾患または症状の予防、または特定の疾患または症状に関連する兆候の緩和、および/または該兆候の予防または除去を含む。
本明細書で使用される、医薬の「有効」量または「治療法上有効な量」は、無毒であるが、医薬が所望の効果を提供できる程度の量を示す。例えば、1つの所望の効果は、乳がんの予防または処置であろう。「有効な」量は、供される対象の、個々の年齢および通常状態、投与形態等によって異なるであろう。それゆえ、正確な「有効量」を特定することは、常に可能というわけではない。しかしながら、いかなる個々の場合でも適切な「有効な」量を当業者が通常の実験を用いて決定し得る。
用語「非経口」は、消化管を通してではなく、鼻腔内、吸入、皮下、筋肉内、髄腔内、または静脈などの他の経路によることを意味する。
本明細書で使用される、「リンカー」は、2つの別々の実体をお互いに連結する結合、分子または分子の群である。リンカーは、2つの実体の最適の空間を提供するか、またはさらに2つの実体がお互いから分離する不安定な連結を提供し得る。物理変化を起こしやすい連結は光開裂基、酸性で不安定な部分、塩基性で不安定な部分および酵素開裂基を含む。
本明細書で使用される用語、「患者」は、さらなる指定がなければ、あらゆる温血脊椎家畜動物(例えば、家畜、馬、猫、犬、および他のペットを含むが、これらに限定されない)およびヒトを含むことを意図する。
実施形態
一の実施形態によると、多価抗原性組成物は、患者で免疫反応を誘導するために提供される。一の実施形態において、多価抗原性組成物は、乳がんを予防するために予防的に投与される。一の例示的な態様において、組成物は乳がんの発症リスクのある非授乳期の女性に投与される。あるいは、一の実施形態において、組成物は乳がんの処置のために、任意に他の知られた抗がん療法と組み合わせて投与される。一の実施形態によると、多価抗原性組成物は、例えば、α−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインまたはκ−カゼインを含む、2つ以上の授乳期蛋白質、またはそれらの抗原断片を含む。
一の実施形態において、2つ以上の免疫原性授乳期ポリペプチドを含む多価ヒト乳がんワクチンが開示される。一の実施形態において、アミノ酸配列によると、免疫原性授乳期ポリペプチドの1つはヒトα−ラクトアルブミンを含む。一の実施形態において、ヒトα−ラクトアルブミンは:KQFTKCELSQ LLKDIDGYGG IALPELICTM FHTSGYDTQA IVENNESTEY GLFQISNKLW CKSSQVPQSR NICDISCDKF LDDDITDDIM CAKKILDIKG IDYWLAHKAL CTEKLEQWLC EKL (配列番号:1)配列を含む。
一の実施形態によると、2、3または4つの抗原性授乳期ポリペプチドを含む、多価抗原性組成物が提供される。一の実施形態において、多価抗原性組成物はヒトα−ラクトアルブミン(配列番号:1)、αS1カゼイン、β−カゼインまたはκ−カゼインから選択される2つ以上のペプチドを含み、ここで、αS1カゼインの配列は:
RPKLP LRYPERLQNP SESSEPIPLE SREEYMNGMN RQRNILREKQ TDEIKDTRNE STQNCVVAEP EKMESSISSS SEEMSLSKCA EQFCRLNEYN QLQLQAAHAQEQIRRMNENS HVQVPFQQLN QLAAYPYAVW YYPQIMQYVP FPPFSDISNP TAHENYEKNNVMLQW (配列番号:2)であり;
β−カゼインの配列は
ALALARETIE SLSSSEESIT EYKQKVEKVK HEDQQQGEDE HQDKIYPSFQ PQPLIYPFVE PIPYGFLPQN ILPLAQPAVV LPVPQPEIME VPKAKDTVYT KGRVMPVLKS PTIPFFDPQI PKLTDLENLH LPLPLLQPLM QQVPQPIPQT LALPPQPLWS VPQPKVLPIP QQVVPYPQRA VPVQALLLNQ ELLLNPTHQI YPVTQPLAPV HNPISV (配列番号:3)であり;そして
κ−カゼインの配列は
EVQNQKQPAC HENDERPFYQ KTAPYVPMYY VPNSYPYYGT NLYQRRPAIA INNPYVPRTY YANPAVVRPH AQIPQRQYLP NSHPPTVVRR PNLHPSFIAI PPKKIQDKII IPTINTIATV EPTPAPATEP TVDSVVTPEA FSESIITSTP ETTTVAVTPP TA (配列番号:4)である。
一の実施形態において、多価抗原性組成物は配列番号:1のポリペプチド、または配列番号:1と1個のアミノ酸改変によって異なるポリペプチド、および配列番号:2、配列番号:3および配列番号:4、または配列番号:2、配列番号:3および配列番号:4と1個のアミノ酸改変によって異なるポリペプチドからなる群から選択される2つ以上のポリペプチドを含み、ここで、アミノ酸改変はアミノ酸の置換、欠失または挿入、またはアミノ酸の翻訳後修飾である。一の実施形態において、1個のアミノ酸改変は保存的アミノ酸置換である。
一の実施形態において、多価抗原性組成物はα−ラクトアルブミン(配列番号:1)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、αS1カゼイン(配列番号:2) の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、β−カゼイン(配列番号:3)の 15アミノ酸断片を含むポリペプチド、κ−カゼイン(配列番号:4)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、少なくとも20アミノ酸長で、配列番号1に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド、少なくとも20アミノ酸長で、配列番号2に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド、少なくとも20アミノ酸長で、配列番号3に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド、および少なくとも20アミノ酸長で、配列番号4に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチドからなる群から選択される。一の実施形態において、抗原性組成物はさらに医薬上許容される担体を含む。
一の実施形態において、抗原性組成物は、
α−ラクトアルブミン(配列番号:1)の8、10、15または20アミノ酸断片を含むポリペプチドまたは少なくとも20または40アミノ酸長で、配列番号:1に含まれるアミノ酸配列と85%、90%、95%または98%の配列同一性を有するポリペプチド、および
αS1カゼイン(配列番号:2)の8、10、15または20アミノ酸断片を含むポリペプチドまたは少なくとも20または40アミノ酸長で、配列番号:2に含まれるアミノ酸配列と85%、90%、95%または98%の配列同一性を有するポリペプチド、を含む。
一の実施形態において、抗原性組成物は、
α−ラクトアルブミン(配列番号:1)の8、10、15または20アミノ酸断片を含むポリペプチドまたは少なくとも20または40アミノ酸長で、配列番号:1に含まれるアミノ酸配列と85%、90%、95%または98%の配列同一性を有するポリペプチド、および
β−カゼイン(配列番号:3)の8、10、15または20アミノ酸断片を含むポリペプチドまたは少なくとも20または40アミノ酸長で、配列番号:3に含まれるアミノ酸配列と85%、90%、95%または98%の配列同一性を有するポリペプチド、を含む。
一の実施形態において、抗原性組成物は、
α−ラクトアルブミン(配列番号:1)の8、10、15または20アミノ酸断片を含むポリペプチドまたは少なくとも20または40アミノ酸長で、配列番号:1に含まれるアミノ酸配列と85%、90%、95%または98%の配列同一性を有するポリペプチド、および
κ−カゼイン(配列番号:4)の8、10、15または20アミノ酸断片を含むポリペプチドまたは少なくとも20または40アミノ酸長で、配列番号:4に含まれるアミノ酸配列と85%、90%、95%または98%の配列同一性を有するポリペプチド、を含む。
一の実施形態において、抗原性組成物は、
α−ラクトアルブミン(配列番号:1)の8、10、15または20アミノ酸断片を含むポリペプチドまたは少なくとも20または40アミノ酸長で、配列番号:1に含まれるアミノ酸配列と85%、90%、95%または98%の配列同一性を有するポリペプチド;
αS1カゼイン(配列番号:2)の8、10、15または20アミノ酸断片を含むポリペプチドまたは少なくとも20または40アミノ酸長で、配列番号:2に含まれるアミノ酸配列と85%、90%、95%または98%の配列同一性を有するポリペプチド;および
β−カゼイン(配列番号:3)の8、10、15または20アミノ酸断片を含むポリペプチドまたは少なくとも20または40アミノ酸長で、配列番号:3に含まれるアミノ酸配列と85%、90%、95%または98%の配列同一性を有するポリペプチド、を含む。
一の実施形態において、抗原性組成物は、
α−ラクトアルブミン(配列番号:1)の8、10、15または20アミノ酸断片を含むポリペプチドまたは少なくとも20または40アミノ酸長で、配列番号:1に含まれるアミノ酸配列と85%、90%、95%または98%の配列同一性を有するポリペプチド;
αS1カゼイン(配列番号:2)の8、10、15または20アミノ酸断片を含むポリペプチドまたは少なくとも20または40アミノ酸長で、配列番号:2に含まれるアミノ酸配列と85%、90%、95%または98%の配列同一性を有するポリペプチド;および
κ−カゼイン(配列番号:4)の8、10、15または20アミノ酸断片を含むポリペプチドまたは少なくとも20または40アミノ酸長で、配列番号:4に含まれるアミノ酸配列と85%、90%、95%または98%の配列同一性を有するポリペプチド、を含む。
一の実施形態において、抗原性組成物は、
α−ラクトアルブミン(配列番号:1)の8、10、15または20アミノ酸断片を含むポリペプチドまたは少なくとも20または40アミノ酸長で、配列番号:1に含まれるアミノ酸配列と85%、90%、95%または98%の配列同一性を有するポリペプチド;
αS1カゼイン(配列番号:2)の8、10、15または20アミノ酸断片を含むポリペプチドまたは少なくとも20または40アミノ酸長で、配列番号:2に含まれるアミノ酸配列と85%、90%、95%または98%の配列同一性を有するポリペプチド;
β−カゼイン(配列番号:3)の8、10、15または20アミノ酸断片を含むポリペプチドまたは少なくとも20または40アミノ酸長で、配列番号:3に含まれるアミノ酸配列と85%、90%、95%または98%の配列同一性を有するポリペプチド;および
κ−カゼイン(配列番号:4)の8、10、15または20アミノ酸断片を含むポリペプチドまたは少なくとも20または40アミノ酸長で、配列番号:4に含まれるアミノ酸配列と85%、90%、95%または98%の配列同一性を有するポリペプチド、を含む。
一の実施形態において、多価ワクチンは、
少なくとも20または40アミノ酸長で、配列番号:1に含まれるアミノ酸配列と95%の配列同一性を有するポリペプチド;
少なくとも20または40アミノ酸長で、配列番号:2に含まれるアミノ酸配列と95%の配列同一性を有するポリペプチド;
少なくとも20または40アミノ酸長で、配列番号:3に含まれるアミノ酸配列と95%の配列同一性を有するポリペプチド;および
少なくとも20または40アミノ酸長で、配列番号:4に含まれるアミノ酸配列と95%の配列同一性を有するポリペプチド、を含むものとして提供される。
一の実施形態において、抗原性組成物のポリペプチドは結合部分を通してお互いに連結された。一の実施形態において、ポリペプチドはヘッドトゥテールの様式(すなわち、1つのポリペプチドのアミノ末端が第二のポリペプチドのカルボキシ末端に連結される)で連結する。さらなる実施形態において、ポリペプチドはアミノ酸リンカーによって連結され、一の実施形態において、リンカーはジペプチドまたはトリペプチドである。通常、連結アミノ酸はグリシンおよびアラニンから選択され、一の実施形態において、ポリペプチドはGly−GlyまたはAla−Ala−Alaリンカーで連結される。
投与された授乳期蛋白質がインビボでプロテアーゼによって、抗原提示細胞上でMHCクラスIおよび/またはMHCクラスII分子に結合できる、より小さいペプチド断片に処理されることが理解される。次に、T細胞受容体は、ペプチドが結合したMHC分子を認識して結合し、免疫応答を開始する一次シグナルを形成する。
一の実施形態において、ワクチンはさらにアジュバントおよび医薬上許容できる担体を含む。本明細書で使用される「アジュバント」なる用語は、免疫系を刺激して、ワクチンへの応答を増加させる剤をいう。ワクチンアジュバントは当業者に周知である。例示的に、GPI−0100はワクチンのための適当なアジュバントである。本明細書で使用される「担体」なる用語は、製剤における活性成分以外の成分をいう。担体の選択は大体において特定の投与方法または用途などの要素、溶解度および安定性への担体の効果、および投与形態の本質による。ポリペプチド抗原の医薬上許容される担体は当分野で周知である。
一の実施形態において、ワクチンは、乳がんを予防するために予防的に投与される。一の例示的な態様において、乳がんの発症リスクを有する非授乳期女性にワクチンを投与する。
一の実施形態において、ワクチンは、腫瘍細胞の増殖を抑制するために投与される。ワクチンは患者の乳房の腫瘍細胞の検出の前後に投与され得る。腫瘍細胞の増殖の抑制が、腫瘍細胞の増殖の予防、遅延、停止、または破壊について言及することが理解される。
一の例示的な態様において、ヒト免疫系のT細胞はヒトα−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインおよび/またはκ−カゼインを含む免疫原性組成物の投与後に活性化する。活性化したT細胞はCD4+および/またはCD8+であり得る。
一の実施形態において、ヒトα−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインおよび/またはκ−カゼインを含むワクチンの投与後に、炎症性応答はその後のαラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインまたはκ−カゼインの免疫細胞との接触で誘導される。炎症性免疫応答は、炎症性サイトカインおよび/またはケモカイン、例えば、インターフェロンガンマ(IFNγ)および/またはインターロイキン2(IL−2)の生産を含む。炎症性サイトカインおよびケモカインは当分野で周知である。一の実施形態によると、多価抗原性組成物のポリペプチドはさらに、一つ以上のポリペプチドと共有結合した免疫増強サイトカインを有するように改変される。一の実施形態において、サイトカインは顆粒球マクロファージ刺激因子、インターロイキン−2およびインターロイキン−4からなる群から選択される。
乳がんワクチンが、その乳房組織がヒトα−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインまたはκ−カゼインを適切な量で活性的に生産しない患者(すなわち、非授乳期の女性、または乳房の腫瘍細胞が生産するα−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインまたはκ−カゼインの生産を欠く女性)に投与されたときに、ヒトα−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼイン、κ−カゼインでの免疫は乳房組織での実質的な炎症性免疫応答(すなわち、それは乳房の組織損傷を引き起こすことができる)を引き起こさないことが理解されるであろう。発症している腫瘍細胞で発現されるようなヒトα−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインまたはκ−カゼインとのその後の接触が、免疫系による再現応答を引き起こす。再現応答は、α−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインまたはκ−カゼイン発現細胞への強力な免疫系を促進する、IFNγおよびIL−2などの炎症性サイトカインの生産の増加を含むが、これらに限定されない。
ヒトα−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインおよび/またはκ−カゼインがヒトの乳房細胞によってのみ生産される例では、炎症性免疫応答は乳房組織特有になるであろう。
一の実施形態において、ヒトα−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインおよび/またはκ−カゼインに対してヒト患者を免疫する方法が開示される。方法は、ヒトα−ラクトアルブミン(配列番号:1)、αS1カゼイン(配列番号:2)、β−カゼイン(配列番号:3)および/またはκ−カゼイン(配列番号:4)から選択される2つ以上のポリペプチドを含むポリペプチドを含む免疫原性組成物を患者に投与する段階を含む。一の態様において、免疫原性組成物は、ヒトα−ラクトアルブミン、およびαS1カゼイン、β−カゼインおよびκ−カゼインからなる群から選択される他のポリペプチドから実質的になるポリペプチドを含む。
一の実施形態において、ヒト患者において乳房組織に特異的な炎症性応答を誘導することができるヒトT細胞を活性化する方法が開示される。方法はヒトα−ラクトアルブミン(配列番号:1)、αS1カゼイン(配列番号:2)、β−カゼイン(配列番号:3)および/またはκ−カゼイン(配列番号:4)から選択される2つ以上のポリペプチドを含むポリペプチドに以前に暴露された単離ヒト樹状細胞を含む組成物をT細胞と接触させる段階を含む。活性化T細胞は、続いてヒトα−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインまたはκ−カゼインを示すと、再現応答を示す。再現応答は、例えばIFNγを含む、炎症性サイトカインおよびまたはケモカインの生産を含む。
一の実施形態において、乳がんを予防または処置するためにワクチンが開示される。ワクチンはヒトα−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインまたはκ−カゼインから選択される2つ以上のポリペプチドを含む免疫原性ポリペプチドを含む。α−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインまたはκ−カゼインを生産する乳房組織を有する患者に投与された後、ワクチンは乳房組織に特異的な炎症性応答を誘導する。
一の実施形態において、ヒト患者のがんを処置する方法が開示される。方法は、ヒトα−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインおよびκ−カゼインから選択される2つ以上のポリペプチド、アジュバントおよび医薬上許容される担体を含む組成物を、ヒト患者の乳房組織に特異的な炎症性応答を誘導するために有効な量で患者に投与する段階を含む。一の実施形態において、アジュバントはGPI−0100である。
一の実施形態において、ヒト患者のがんを処置する方法が開示される。方法は、本明細書で開示された組成物を授乳期の患者に投与する段階を含む。一の実施形態において、組成物はヒトα−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインまたはκ−カゼインを、ヒト患者に乳房組織に特異的な炎症応答を誘導するために有効な量で導入された単離ヒト樹状細胞を含む。
一の実施形態において、ヒト患者において、乳房組織に特異的な炎症応答を誘導する方法が開示される。方法は、ヒトα−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインおよびκ−カゼインから選択される2つ以上のポリペプチド、アジュバントおよび医薬上許容される担体を含む組成物を患者に投与する段階を含み、ここで、α−ラクトアルブミン反応性IFNγ産生T細胞の増加が組成物の投与後にもたらされる。
ヒト患者において、乳房組織に特異的な炎症応答を誘導する方法が開示される。方法は、ヒトα−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインまたはκ−カゼインを、ヒト患者に乳房組織に特異的な炎症応答を誘導するために有効な量で導入された単離ヒト樹状細胞を含む組成物を患者に投与する段階を含み、ここで、α−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインまたはκ−カゼイン反応性IFNγ産生T細胞の増加が組成物の投与後にもたらされる。有効量のヒトα−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインまたはκ−カゼインは、免疫応答を引き起こすために抗原提示細胞および/または活性化T細胞により十分に取り込まれるヒトα−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインまたはκ−カゼインの量をいう。
乳がんの処置または予防のための様々な実施形態によると、ワクチンの1つ以上のブースター注射が投与される。
T細胞は、免疫系のマクロファージおよび樹状細胞上で典型的に発現される抗原提示分子の文脈で示された蛋白質抗原の個別のペプチドを認識する。ペプチド認識は典型的に、抗原提示細胞による抗原の貪食過程およびMajor Histocompatibility Complex(MHC)クラスIおよび/またはクラスII分子への小さいペプチド断片の導入に続いて起こる。CD4+T細胞がMHCクラスII分子上に提示されるペプチドを認識した後、それらは急速に増殖し、他の免疫エフェクター細胞を活性化し得るエフェクターT細胞になる。
CD8+T細胞は、それらが特定の蛋白質を発現する細胞を溶解および排除できる細胞傷害性エフェクター細胞へ発展するMHCクラスI分子によって提示されたペプチドを認識すると信じられている。CD4およびCD8分子は、それらとMHC分子との相互作用により、共受容体として機能する。それらは有効なT細胞仲介免疫応答に必要であると信じられている。
乳がんに対するワクチンで有効なポリペプチド抗原となる、ヒトα−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインおよび/またはκ−カゼインを含む多価抗原性組成物の能力は、ヒトα−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインまたはκ−カゼインが炎症性免疫応答を生じるためにヒトで十分に免疫原性であるかどうかに依存する。ヒトα−ラクトアルブミンなどの特定のタンパク質の免疫原性は、かなり予測不能であり、その取り込みおよび抗原提示細胞によるより小さいペプチド断片への加工、MHC結合ポケットの文脈において、ペプチドを認識し、結合できる特異的受容体配列をもつ適切な反応性T細胞の利用可能性などに一部依存する。
多価蛋白質は、がんおよび他の関連する疾患の処置に用いられる他の治療法と連続的にまたは組み合わせて投与され得る。これらの治療法はIFN−アルファ、IFN−ベータ、インターロイキン−1、インターロイキン−2、腫瘍壊死因子、マクロファージコロニー刺激因子、マクロファージ活性化因子、リンホトキシン、線維芽細胞増殖因子(天然源由来または組換え型による発現)などを含む。あるいは、多価ワクチンは5−フルオロウラシル、パクリタキセル;エトポシド;カルボプラチン;シスプラチン;トポテカン、メトトレキサート、などの従来の化学療法薬および/または放射線療法と連続してまたは組み合わせて投与され得る。そのような併用療法は、有利にそれらの剤の従来の用量以下を利用し得るか、またはそれほど極端でないレジメンを含み得、それゆえ、それらの療法に関連するいかなる潜在的毒性または危険を避ける。
一の実施形態によると、抗原性ポリペプチドは融合ペプチドとして共に連結された、いくつかのポリペプチドの発現を含んで、組換え的に作出され得る。一の実施形態において、多価ワクチンは局所療法の効果を生むためにいかなる医薬上許容される様式で、腫瘍内に、腫瘍周辺に、病巣内に、静脈に、筋肉内に、皮下に、または局所経路により投与できる。多価ワクチンを投与することに代わる手段として、ワクチンをコードする遺伝子は、感染細胞を、例えばDNA取り込みを許容するためのそれらの掻き取り、電気穿孔法、直接注入などで処理することによってがん細胞に導入し得る。
本発明の一の態様において、配列番号:1、配列番号:2、配列番号:3または配列番号:4の免疫原性変異ペプチドを生成する方法が提供される。方法は、(i)親ペプチドを得ること、(ii)1つ以上のアミノ酸の置換、欠失または挿入で親ペプチドを改変する、および(iii)(ii)の改変ペプチドを免疫原性について試験する、を含む。ペプチドはまた、さまざまな方法でHLA−A2への結合を試験できる。(1)T2細胞の安定したHLA−A2発現の効果による結合を評価するために、50uMのペプチドをT2細胞と一晩インキュベートし、過剰なペプチドを洗浄して、次にFACを実施することによって。(2)混合リンパ球反応で自家正常ドナー単核細胞由来樹状細胞に導入されたときの、T細胞応答(IFNガンマELISAアッセイで測定される)を誘導するペプチドの能力を調べることによって。
本発明の一の態様において、抗原に対する抗血清の製造方法が提供され、該方法は、本発明の多価組成物、または授乳期ポリペプチドをコードする核酸、そのような核酸配列を含む発現ベクター、または本発明の細胞またはT細胞を非ヒト哺乳動物に導入し、該哺乳動物から免疫血清を回収することを含む。また、該血清から入手可能な抗体も提供される。
本発明のペプチドは長さが8から50のアミノ酸長、8から40、8から30、8から25、8から20のアミノ酸、であり得る。例えば、ペプチドは、9から50、または9から25のアミノ酸長であり得る。例えば、本発明のペプチドは8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24または25のアミノ酸長であり得る。一の実施形態において、本発明のペプチドは9または10のアミノ酸長である。本明細書で使用される「エピトープ」は、MHC分子に結合でき、免疫応答を引き起こすペプチドの一部をいう。それはT細胞エピトープであり得る。
それゆえ、本発明は、ペプチドのMHC分子への結合に影響を与える、容易にするまたは貢献する配列番号1、2、3または4から選択される2つ以上の免疫原性授乳期ポリペプチドまたはそれらの機能的な変異体を含む。本発明のさらなる態様において、免疫原性変異ペプチドを製造する方法が提供され、該方法は、(i)親ペプチドを得ること、該親ペプチドは配列番号:1、2、3または4の9個の連続したアミノ酸断片を含む(ii)1つ以上のアミノ酸の置換、欠失または挿入で親ペプチドを改変する(結果、変異ペプチドを生じる)、および(iii)(ii)の改変ペプチドを免疫原性について試験する、を含む。特に、変異体のそのMHC分子への結合能、T細胞特異的免疫応答の誘導能について試験され得る。変異ペプチドの免疫原性についての試験方法は当分野で周知である。そのような技術は、例えばT2細胞表面上のHLA−A2分子の安定性を示す、T2細胞へのペプチドによる結合の評価を含む。これは、ペプチドのオフレート(off−rate)示すために、同時点で、または時間的経過にて実施できる。更なる技術は:i)単核細胞由来樹状細胞がペプチドと共に導入され、T細胞の刺激を増殖アッセイ(H−チミジン)により評価する混合リンパ球反応、ii)サイトカイン分泌アッセイ(ELISAまたはELISpotアッセイで測定されたIFNガンマ分泌)、iii)フローサイトメトリーによる細胞内サイトカインアッセイで測定されたIFNガンマ生産、iv)刺激に続いて産生されるサイトカインのアレイの測定のためのCBAビーズアッセイ、v)フローサイトメトリーアッセイまたはpMHCアレイにおいてストレプタマー(streptamer)、テトラマーまたはペンタマー(すなわち、それらがMHCに提示される特異的ペプチドを認識するならばT細胞が結合する、ペプチド−MHC多量体)を使用する、特異的T細胞の提示または増加の定量的測定およびvi)サイトカイン分泌またはCTL死(vi参照)のさらなる研究のためのストレプタマー、テトラマーまたはペンタマーを用いるペプチド特異的T細胞の精製およびvii)標的細胞がペプチド負荷されるか内因的に対象の抗原を発現し得て、CFSE染色またはT細胞増殖またはクロム遊離によりT細胞の標的への応答が測定される、CTL死滅アッセイ(クロム遊離、インビボCTLアッセイまたはJAMアッセイ)、を含む。
実施例1
出願人は、乳がんの予防または処置のためのワクチンに使用される授乳期依存蛋白質の4つの候補、すなわち、α−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインおよびκ−カゼイン、を同定した。各々の蛋白質は、4T1マウスの乳房の腫瘍および多くのヒトの乳房の腫瘍での過剰発現ならびに授乳期のマウスおよびヒトの乳房組織だけに限定される分離された発現により特徴付けられる。一の実施形態によると、各々のこれらの蛋白質は、正常乳房組織ならびに脳、心臓、肺、腎臓、肝臓、脾臓、胃、腸、子宮、卵巣、および膀胱を含む他の正常組織へのいかなる付随的な障害がないとき、乳がんの発症に対する免疫防御を引き起こすために使用される。各々の組換えマウス蛋白質は、雌BALB/cマウスを免疫させるために使用されるであろう。免疫原性は、10日の感作リンパ節細胞でのT細胞頻度を決定することにより測定され、接種された4T1乳房腫瘍に対する保護能力は、ワクチン接種の2週間後から測定されるであろう。正常なワクチン接種マウスおよび腫瘍に曝されたワクチン接種されたマウスからの乳房および多の組織は、炎症について組織学およびリアルタイムRT−PCRによる炎症性メディエータの発現で検査されるであろう。我々の研究は、各組み換えタンパクが乳房の腫瘍増殖に対する臨床的に有効な保護を仲介する能力およびそのような保護が正常組織の炎症なしで起こるかどうかを決定するであろう。首尾よく選択された標的蛋白質候補は、多価ワクチンが単一の一価ワクチンよりも乳房の腫瘍増殖の抑制により有効かどうか決定するために組み合わせて使用されるであろう。最終的に、我々の最適化された多価ワクチンに含ませるために選択された各候補蛋白質は、ヒト組み換え変異体でのインビボ感作による女性の免疫原性および炎症性サイトカイン、インターフェロンガンマを産生するT細胞の抗原特異的頻度を試験されるであろう。
我々の研究はヒトの乳房の腫瘍のいかなる切迫した増殖に対して最適化された免疫学的圧力を誘導するように設計された多価乳がん予防ワクチンに含有させる標的蛋白質成分を特定するであろう。
我々のデータは、乳房特異的授乳期蛋白質、α−ラクトアルブミンでの単一の免疫が、切迫した乳房の腫瘍の増殖に対して、特にヒトの乳房の悪性腫瘍でのα−ラクトアルブミンの広範な検出およびα−ラクトアルブミンで免疫された正常マウスにいかなる検出可能な炎症がないという観点から、有意なレベルであるが安全な予防を提供することを示す。我々のデータはまた、我々のワクチン設計への他の授乳期蛋白質標的の組み込みが、不均一集団でのワクチンへのより広い応答および新たに発生した腫瘍のより広い認識を、自己免疫性合併症の可能性を実質的に全く広げることなく、容易にすることを示す。
実施例2:α−ラクトアルブミン免疫は、CD4+およびCD8+炎症性T細胞の両方を活性化する。
組換え型マウスα−ラクトアルブミンは、変性条件の下で、ニッケルニトリロ三酢酸親和性クロマトグラフィーおよびそれに続く逆相HPLCを使用することで精製される。雌SWXJマウスは組換え型のマウスα−ラクトアルブミンで免疫される。免疫の10日後に、マウスリンパ節細胞(LNC)は、α−ラクトアルブミンへの再現応答に用量依存性増殖を示し、実質的に同一の様式でE.coliで産生する組換えヒトコクリンへの無応答を示す(図1A参照)。CD4+およびCD8+T細胞の両方がα−ラクトアルブミンへの応答に関与する(図1B参照)。さらに、α−ラクトアルブミンは、炎症性表現型がインターフェロンガンマ(IFNγ)とIL−2の高い生産量、およびIL−4、IL−5、およびIL−10の低い生産量を伴うことを示す(図1C参照)。
実施例3:非授乳期のマウスのα−ラクトアルブミンでの免疫は乳房の炎症を誘導できない。
α−ラクトアルブミンで免疫された非授乳マウスからの乳房組織は、炎症性浸潤を示さないが、代わりに分離した個々のCD3+T細胞が乳房の柔組織を通って移動することを常に示す。しかしながら、広範なT細胞の浸潤はα−ラクトアルブミンで免疫された授乳期のマウスの乳房組織中に常に起こる。CFAのみで免疫された授乳期の対照マウスからの乳房組織は、広範なT細胞浸潤を示さない。フローサイトメトリーによる乳房に浸潤しているT細胞の分析は、CD44抗活性マーカーを発現するCD3+CD4+T細胞およびCD3+CD8+T細胞の高い頻度を示す。定量的リアルタイムRT−PCRによる分析は、未処置の正常な非授乳期または授乳期マウス、またはCFAのみで免疫された授乳期マウスの乳房組織で発現されたレベルと比べて、α−ラクトアルブミンで免疫されたマウスからの乳房組織が、IL−10(p>0.10)ではなく、有意に上昇したIFNγ(p=0.001)の発現レベルを有することを示す(図2参照)。
実施例4:予防的なα−ラクトアルブミンワクチン接種は乳房の腫瘍の増殖を抑制する。
MMTV−neuマウスは、マウス乳がんウイルス(MMTV)の長い末端反復の調節の下で非活性neu(ErbB2かHER2/neu)プロトオンコジーンを発現し、205日齢で50%の自然発生的な乳房の腫瘍の発生を示す。8週齢のMMTV−neuマウスが、CFA中のα−ラクトアルブミンまたはCFA単独で免疫される。最初の腫瘍が直径17mmに達したとき(約10ヶ月齢)、すべてのネズミが安楽死させられる。実験の終了の際に、すべてのCFA免疫対照マウスが、乳房の腫瘍を発症した。対照的に、α−ラクトアルブミンで免疫されたマウスは、いかなる検出可能な乳房の腫瘍も示さない(p=0.0004;図3A参照)。
α−ラクトアルブミンでの予防的なワクチン接種もまた、可植性4T1腫瘍に対して有効である。4T1腫瘍細胞の接種の13日前にα−ラクトアルブミンで免疫されたBALB/cマウスは、有意な増殖阻害を示す(p=0.0006;図3B参照)。
実施例5:α−ラクトアルブミンワクチン接種は定着した移植4T1乳房腫瘍の増殖を抑制する。
2×10の4T1腫瘍細胞のBALB/cマウスへの皮下移植に続いて、腫瘍は接種後5日以内に定着し、触知可能な腫瘤が接種後2〜3週間以内に存在した。4T1腫瘍細胞の接種後に、α−ラクトアルブミンでのワクチン接種が、接種の5日後、接種の13日後、および接種の21日後に実施される。腫瘍増殖の有意な抑制は、5日でのワクチン接種(p<0.01;図4A参照)および13日でのワクチン接種(p<0.01;図4B参照)において観察されるが、21日でのワクチン接種のときには観察されない(図4C参照)。接種21日後にワクチン接種されたマウスの腫瘍増殖阻害の不足は、腫瘍が接種時から安楽死を強要される最大サイズに達するまでの間の期間が、11日間の短い観察期間によるためであり得る。
実施例6:α−ラクトアルブミンワクチン接種は定着した自然発症の乳房の腫瘍の増殖を抑制する。
MMTV−PyVTトランスジェニックマウスは、導入遺伝子の発現と同時に授乳期能の損失を示し、完治できる非常に活発な増殖を示す乳房の腫瘍を5週齢で発症する。この実施例では、MMTV−PyVTトランスジェニックマウスは6週齢にα−ラクトアルブミンでワクチン接種される。MMTV−PyVTの非常に活発な定着した自然発症の腫瘍の増殖への有意な抑制が観察される(p<0.0006;図5参照)。それゆえ、α−ラクトアルブミンワクチン接種は、乳房の腫瘍の増殖に対して有効な保護および療法を示し、免疫がMMTV−PyVTトランスジェニックマウスの触知可能な腫瘤の発現の前に起こると、特に有効である。
実施例7:α−ラクトアルブミン特異的T細胞は腫瘍炎症および細胞毒性を誘導する。
BALB/cマウスは、α−ラクトアルブミンでワクチン接種されて、4T1細胞を接種される。接種の約32日後に、BALB/cマウスの腫瘍は、CD3+T細胞の広範な浸潤を示す。対照的に、これらの炎症性浸潤はCFAで免疫された対照マウスからの腫瘍では起こらない。腫瘍浸潤リンパ球(TILs)のフローサイトメトリー分析は、CD8+T細胞(14.4%)と比較して、CD4+T細胞(64.3%)が優勢であることを示す。
さらに、ELISAによって測定される50μg/mlα−ラクトアルブミンへの再現応答は、IL−5およびIL−10と比べて、IFNγの高い生産量にかかわる1型炎症性表現型を示す(図6A参照)。TILのELISPOT分析は、培養T細胞によるそのIFNγ分泌がクラスIではなくクラスII特異的抗体での処置で阻害されるので、CD8+T細胞よりむしろCD4+が生産されることを示す(図6B参照)。しかしながら、培養4T1腫瘍細胞の死はマウスCD4ではなく、マウスCD8に特異的な抗体での、培養されたα−ラクトアルブミン感作LNCの処置により阻害される(図6C参照)。この結果は、CD8+T細胞が4T1特異的細胞毒性を仲介することを示す。
実施例8:α−ラクトアルブミンワクチン接種による乳房の腫瘍の増殖の抑制はT細胞によって仲介される。
同じ日に、ナイーブなレシピエントBALB/cマウスは4T1腫瘍およびα−ラクトアルブミン感作LNCでワクチン接種される。腫瘍成長の有意な抑制がこれらのマウスで観察される(p<0.0001;図7A参照)。さらに、がん出現マウスの発生は本実施例で有意に減少し(p<0.03;図7B参照)、また最終的な腫瘍重量も有意に減少する(p<0.0008;図7C参照)。
ナイーブなマウスはさらに、a)α−ラクトアルブミン感作LNCから磁気ビーズ分離で濃縮されたCD4+T細胞、b)α−ラクトアルブミン感作LNCから磁気ビーズ分離で濃縮されたCD8+T細胞、またはc)対照オボアルブミン(OVA)感作LNC、を受容した。有意な腫瘍増殖阻害は、OVA−感作LNCと比較して、α−ラクトアルブミン感作LNCから磁気ビーズ分離で濃縮されたCD4+T細胞を受容したマウス(p=0.002;図7D、左パネル参照)およびα−ラクトアルブミン感作LNCから磁気ビーズ分離で濃縮されたCD8+T細胞(p=0.003;図7D、右パネル参照)で観察される。本実施例は、活性化CD4+およびCD8+TILが乳房の腫瘍の増殖へのα−ラクトアルブミンワクチン接種の保護および治療効果を仲介することを示す。
実施例9:女性におけるα−ラクトアルブミン応答性T細胞の有用性
T細胞レパートリーの有用性および重要さは、末梢血単核細胞(PBMC)でのα−ラクトアルブミンに対するインビトロ感作および得られるIFNγ産生T細胞の抗原特異的頻度の測定によって評価される。単核細胞由来DCは29歳の女性患者から採取されたPBMCから調製された。付着細胞選択に続いて、500U/mlのrhGMCSFおよびrhlL−4(Peprotech, Rocky Hill, NJ)を含むX−VIVO培地(BioWhittaker, Walkersville, MD)での培養が行われた。培養開始の6日後に、DCは75μg/mlの精製ヒト組み換えα−ラクトアルブミン(rhα−ラクトアルブミン)でパルス処理され、48時間後に徹底的に洗浄された。洗浄されたDCは同じドナーからのナイロンウール精製T細胞と1:5の比率(T細胞に対するDC)で共培養された。共培養の約72時間後に、同じドナーからのインビトロ感作されたT細胞および非感作T細胞は、ナイロンウールを通すことにより濃縮され、抗ヒトIFNγ捕捉抗体(#M−700A; Endogen, Cambridge, MA)でプレコートされたELISPOTプレート(Polyfiltronics, Rockland, MA)上でフィーダー細胞としてのγ照射(3000rad)PBMCと、1:10(T細胞に対するフィーダー)の比率で共培養された。α−ラクトアルブミン応答性IFNγ産生T細胞の頻度は、48時間後に、二次ビオチン化マウス抗ヒトIFNγ(#M701; Endogen)およびELISPOTの分解を用いて、自動化されたImmunospot Satellite Analyzer(Cellular Technology, Cleveland, OH)を使用して測定された。
α−ラクトアルブミンでの感作の後に、PMBCはα−ラクトアルブミンへのその後の露出の際に、IFNγ産生T細胞の増加した頻度を示す(再現応答)(図8参照)。観察された応答は抗原特異的であり、リコール抗原としてのOVAおよび組換えヒトコクリン(rmCochlin)、組み換えヒトα−ラクトアルブミンの生産と同様の方法で産生される内耳蛋白質)はIFNγ産生T細胞の増加を生じない。
まとめると、本明細書に記載された結果は、1)α−ラクトアルブミンでの免疫がCD4+およびCD8+炎症性T細胞の両方を活性化すること;2)α−ラクトアルブミンでの非授乳期哺乳動物の免疫は乳房の炎症を誘導できないこと;3)予防的α−ラクトアルブミンワクチン接種は、乳房の腫瘍の増殖および発生を抑制すること;および4)αラクトアルブミンワクチン接種は定着した腫瘍の増殖を抑制すること、を示す。αラクトアルブミン免疫はいくつかのネズミ科乳がんモデルに安全で有効なワクチン接種を供給する。
重要なことは、ヒトα−ラクトアルブミンがヒトにおいてT細胞を活性化し、炎症性免疫再現応答を引き出すために十分に免疫原性であることが本明細書に示される。それゆえ、ヒトαラクトアルブミンでのヒトの免疫は、安全で有効なワクチンをヒトの乳がんに提供する能力がある。
本発明が以上の記述で詳細に例証され、記載される一方で、そのような例証および記載が例示的であり、特徴が制限されないとみなされる例示的な実施形態のみが記載され、本発明の範囲内でもたらされるすべての変化および改変が保護されることが望ましいことが理解される。当業者は、本明細書に記載された特徴の1つ以上を組み込むそれら自身の実現について容易に工夫でき、その結果、本発明の範囲内に該当する。
実施例10:多価乳がんワクチン接種
実施例4〜7は、乳房に特異的な授乳期蛋白質、α−ラクトアルブミン、での単一の免疫が、発生する乳房の腫瘍の増殖に対して、特にヒトの乳房の悪性腫瘍でのα−ラクトアルブミンの広範な検出およびα−ラクトアルブミンで免疫された正常マウスにいかなる検出可能な炎症がないという観点から、有意なレベルであるが安全な予防を提供することを示した(実施例3)。α−ラクトアルブミンワクチン接種はまた、定着した乳房の腫瘍の増殖に対して使用したときに有効な治療を提供することを示した。さらなる実験は、他の乳房特異的授乳期蛋白質、α−カゼインに対するワクチン接種が、個別のイムノゲンとして使用されるかまたはα−ラクトアルブミンと共免疫されるときに、乳房の腫瘍に対して同様の保護を提供することを示す。両方の授乳期蛋白質での共免疫が、4T1乳房腫瘍に対して少しも増加した保護を生じなかったことは明白である。しかしながら、多価ワクチン接種の目的が、より多くの女性が免疫を発生し、より多くの腫瘍が、よりさまざまな免疫で影響を受けるであろう可能性を広げること、であることに注意することが重要である。いかなるヒト対象もいかなる所定の個々の標的蛋白質(応答者対不応答者)を提供できる利用可能なT細胞レパートリーを有し得るかまたは有し得ず、各々の発生したヒト乳房腫瘍はいかなる所定の個々の標的蛋白質を発現し得るかまたはし得ない(図14)。
乳がん診断および処置は腫瘍増殖を刺激することが知られている3つの受容体:エストロゲン受容体(ER)、プロゲステロン受容体(PR)、およびヒト表皮成長受容体2(HER2)の、存在または不在に実質的に基づく。乳がんに関する最も多くの成功した処置はこれらの受容体を標的とする。乳房の腫瘍がこれらの受容体のいずれも発現しないとき、すなわち、腫瘍がER陰性/PR陰性/HER2陰性であるとき、診断はトリプルネガティブ乳がん(TNBC)に分類される。TNBCはトラスツズマブ(ハーセプチン)などのHER2指定療法およびタモキシフェンまたはアロマターゼ阻害薬などの内分泌腺の療法を含む乳がん治療に利用可能な最も効果的な療法のいくつかに非感受性である。さらに、ほとんどの遺伝的なBRCA1関連の乳がんがTNBCであり、TNBCの女性はER+BC、最も一般的な形態のBC、の女性よりも3倍の病気からの死亡の危険性を有する。それゆえ、TNBCの女性は、活性化した腫瘍、再発および転移、および乳がんによる死の不均衡なより高い速度を有する。一般に、TNBCは最も致命的な形式の乳がんとして認識される。
プロゲステロン受容体(PR)に結合するプロゲステロンが、授乳期の終端およびα−ラクトアルブミンおよびα−カゼインを含む授乳期蛋白質の合成のための強い阻害シグナルを提供することが知られている。PR陰性の乳房の腫瘍は授乳期蛋白質の合成のこの強い阻害をシグナル化することができない。それゆえ、出願人は、TNBCを含むPR陰性の乳房の腫瘍がα−ラクトアルブミン合成のプロゲステロン仲介阻害のシグナル化できず、その結果、α−ラクトアルブミンの有意な過剰発現となるであろうと推論した。この問題を調べるため、ONCOMINE、様々なヒトのがんにおける、分化遺伝子発現の何千もの研究およびそれらのサブタイプのオンライン検索と分析のためのがんのマイクロアレイデータベースと統合データマイニングプラットホーム、の検索が実施された。ONCOMINE検索の結果は、明確にTNBCにおける授乳期蛋白質の非常に有意な過剰発現を示す多数の研究を提供する。
ヒトの乳房の腫瘍のインビボでの増殖の間のTNBCにおける授乳期蛋白質のこの過剰発現を確認するため、我々はトリプルネガティブHCC1937乳がん細胞株(ATCC, Manassas, VA)をヒトのα−ラクトアルブミンプロモーターの制御の下でホタルルシフェラーゼの発現を提供するレンチウイルスベクターに感染させた。このように、α−ラクトアルブミン遺伝子(LALBA)が活性化した転写を受けている場合だけ、生物発光はルシフェリン基質の存在下で起こるであろう。α−ラクトアルブミン転写の可視化は、免疫不全の許容状態のヌードマウスに接種されたHCC1937ヒトトリプルネガティブの乳房の腫瘍のインビボでの増殖の間に生じた。

Claims (20)

  1. 請求項1に記載の多価抗原性組成物であって、
    I.α−ラクトアルブミン(配列番号:1)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、または少なくとも20アミノ酸長で、配列番号:1に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド;および
    αS1カゼイン(配列番号:2)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、または少なくとも20アミノ酸長で、配列番号2に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド;
    II.α−ラクトアルブミン(配列番号:1)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、または少なくとも20アミノ酸長で、配列番号:1に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド;および
    β−カゼイン(配列番号:3)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、または少なくとも20アミノ酸長で、配列番号3に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド;
    III.α−ラクトアルブミン(配列番号:1)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、または少なくとも20アミノ酸長で、配列番号:1に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド;および
    κ−カゼイン(配列番号:4)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、または少なくとも20アミノ酸長で、配列番号4に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド;
    IV.α−ラクトアルブミン(配列番号:1)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、または少なくとも20アミノ酸長で、配列番号:1に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド;
    αS1カゼイン(配列番号:2)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、または少なくとも20アミノ酸長で、配列番号2に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド;および
    β−カゼイン(配列番号:3)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、または少なくとも20アミノ酸長で、配列番号3に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド;
    V.α−ラクトアルブミン(配列番号:1)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、または少なくとも20アミノ酸長で、配列番号:1に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド;
    αS1カゼイン(配列番号:2)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、または少なくとも20アミノ酸長で、配列番号2に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド;および
    κ−カゼイン(配列番号:4)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、または少なくとも20アミノ酸長で、配列番号4に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド;または
    VI.α−ラクトアルブミン(配列番号:1)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、または少なくとも20アミノ酸長で、配列番号:1に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド;
    αS1カゼイン(配列番号:2)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、または少なくとも20アミノ酸長で、配列番号2に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド;
    β−カゼイン(配列番号:3)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、または少なくとも20アミノ酸長で、配列番号3に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド;および
    κ−カゼイン(配列番号:4)の15アミノ酸断片を含むポリペプチド、または少なくとも20アミノ酸長で、配列番号4に含まれるアミノ酸配列と90%配列同一性を有するポリペプチド、
    を含む、多価抗原性組成物。
  2. 配列番号:1のポリペプチド;および
    配列番号:2、配列番号:3および配列番号:4からなる群から選択される2つ以上のポリペプチド、
    を含む請求項1に記載の多価抗原性組成物。
  3. 該ポリペプチドの一つが免疫増強サイトカインと共有結合している、請求項1または2に記載の多価抗原性組成物。
  4. サイトカインが顆粒球マクロファージ刺激因子、インターロイキン−2およびインターロイキン−4からなる群から選択される、請求項3に記載の多価抗原性組成物。
  5. さらにアジュバントを含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の多価抗原性組成物。
  6. 該ポリペプチドの2つ以上が互いに連結された、請求項1〜5のいずれか1項に記載の多価抗原性組成物。
  7. リンカーが、2つ以上のアミノ酸を含む、請求項6に記載の多価抗原性組成物。
  8. 少なくとも20アミノ酸長で、配列番号:1に含まれるアミノ酸配列と少なくとも95%の配列同一性を有するポリペプチド;
    少なくとも20アミノ酸長で、配列番号:2に含まれるアミノ酸配列と少なくとも95%の配列同一性を有するポリペプチド;
    少なくとも20アミノ酸長で、配列番号:3に含まれるアミノ酸配列と少なくとも95%の配列同一性を有するポリペプチド;および
    少なくとも20アミノ酸長で、配列番号:4に含まれるアミノ酸配列と少なくとも95%の配列同一性を有するポリペプチド、
    を含む、請求項1に記載の多価抗原性組成物。
  9. 該ポリペプチドの各々が共に連結している、請求項8に記載の多価抗原性組成物。
  10. 該ポリペプチドの各々が互いに直鎖で、少なくとも2つのアミノ酸を含むリンカー部分を通じて連結している、請求項9に記載の多価抗原性組成物。
  11. 有効量の請求項1に記載の免疫原性組成物、患者に投与することを含む、必要とされる患者に抗原特異的免疫応答を誘導する方法。
  12. 該方法が予防的または治療的ワクチン接種を含む、請求項11に記載の方法。
  13. 請求項11に記載の方法であって、該方法が、
    エストロゲン受容体、プロゲステロン受容体およびヒト表皮成長受容体2を発現できない腫瘍を有するがん患者を同定する;
    これらの同定された乳がん患者を選択し、配列番号:1のポリペプチド、または配列番号:1の15アミノ酸断片;および
    配列番号:2、配列番号:3および配列番号:4からなる群から選択される2つ以上のポリペプチドまたは配列番号:2、配列番号:3または配列番号:4の15アミノ酸断片、を含む多価組成物を投与する、
    段階を含み、
    任意に、処置がさらに化学療法薬および/または放射線療法および/または免疫療法を該対象に投与することを含む、方法。
  14. ヒト免疫系のT細胞が患者にポリペプチドを投与した後に活性化される請求項1に記載の多価抗原性組成物であって、該活性化T細胞がCD4+またはCD8+である、抗原性組成物。
  15. 炎症性免疫応答がα−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインまたはκ−カゼインとのその後の接触で誘導され、任意に炎症性免疫応答がT細胞によるINFγの産生を含み、応答が乳房組織特異的である、請求項1に記載の多価抗原性組成物。
  16. ヒトα−ラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインおよび/またはκ−カゼインに対してヒト患者を免疫する方法であって、該方法は患者に請求項8に記載の多価ワクチンを投与する段階を含む、方法。
  17. ヒト患者における乳房組織特異的炎症性応答を誘導できるヒトT細胞を活性化する方法であって、該方法はT細胞を以前に請求項1に記載の組成物にさらされた単離ヒト樹状細胞と接触させる段階を含み、任意に、活性化ヒトT細胞がCD4+またはCD8+である、方法。
  18. 活性化ヒトT細胞がIFNγを産生する、請求項17に記載の方法。
  19. 活性化ヒトT細胞がヒトαーラクトアルブミン、αS1カゼイン、β−カゼインまたはκ−カゼインを発現する腫瘍細胞の増殖を阻害する、請求項17に記載の方法。
  20. 該ポリペプチドの各々が、該ヒトαーラクトアルブミン、ヒトαS1カゼイン、ヒトβ−カゼインおよびヒトκ−カゼインポリペプチドの各々の全ての親水性ドメインを含む、1つの融合抗原として互いに連結される、請求項1〜7のいずれか1項に記載の多価抗原性組成物。
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