JP2016502507A - 癌治療のための組成物および方法 - Google Patents

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Abstract

本明細書において、強力なアジュバント活性を有するワクチン組成物を提供する。そのような組成物は、抗原特異的抗体の応答を増加させることができ、および、Her−2特異的CD4+T細胞の頻度を上昇させることができ、抗腫瘍効果を改善し、ならびに、癌を治療する方法において有用である。【選択図】 図1

Description

本発明は、癌関連抗原をコードするMVAウイルスを、特に、同癌抗原の組換え体と組み合わせて用いる、癌の治療に関する。
改変ワクシニアウイルスAnkara(MVA)は、Poxviridae科、Orthopoxvirus属のワクシニアウイルスに関連した、高度に弱毒化されたポックスウイルスである。MVAは、漿尿膜ワクシニアウイルス(CVA)のAnkara株をニワトリ胚線維芽細胞上で516回、継代培養することにより作製された(概略は、Mayr, A., et al. Infection 3, 6−14 (1975)を参照のこと)。この長期間の継代の結果、得られたMVAウイルスのゲノムは、およそゲノム配列が31キロベース欠損し、それゆえ、複製のための宿主細胞は鳥類細胞に強く限定されることとなったと報告された(Meyer, H. et al., J. Gen. Virol. 72, 1031−1038 (1991))。次いで、様々な動物モデルにおいて、得られたMVAはほぼ無毒であったことが示された(Mayr, A. & Danner, K., Dev. Biol. Stand. 41: 225−34 (1978))。さらに、このMVA株は、ヒトの天然痘に対する免疫のためのワクチンとして、臨床試験で検証されている(Mayr et al., Zbl. Bakt. Hyg. I, Abt. Org. B 167, 375−390 (1987); Stickl et al., Dtsch. med. Wschr. 99, 2386−2392 (1974))。これらの試験には120,000を超える人々(高リスク患者を含む)が関与し、MVAは、ワクシニアをベースとしたワクチンと比較し、病原性または感染力を減弱させ、それでも良い特異的免疫応答を誘導したことが明らかとなっている。
その後の数十年、MVAは、組換え遺伝子発現のためのウイルスベクターとしての使用、または組換えワクチンとしての使用のために用いられていた(Sutter, G. et al., Vaccine 12: 1032−40 (1994))。
1970年代に、Mayrらが、MVAは高度に減弱され、ヒトおよび哺乳類において無毒であることを示したが、ある調査において、MVAは、これらの細胞においてある程度の残存複製を行うことがあり、そのため、ヒトおよび哺乳類において完全に無毒化されてはいないと報告されている(Blanchard et al., J. Gen. Virol. 79, 1159−1167 (1998); Carroll & Moss, Virol. 238, 198−211 (1997); Altenberger、米国特許第5,185,146号; Ambrosini et al., J. Neurosci. Res. 55(5), 569 (1999))。これらの文献で報告されている結果は、用いられたウイルスが、その特性(特に、様々な細胞株における増殖様式)において本質的に異なっているため、MVAの様々な公知の株から得られたと推測されている。そのような残存複製は様々な理由(ヒトにおける使用に関する安全性に関する懸念を含む)で好ましくないものである。
より安全な製品(たとえば、ワクチンまたは医薬品)の開発における使用のために、安全性を強化したMVAの株が報告されている。たとえば、米国特許第6,761,893号、および、米国特許第6,193,752号を参照のこと。そのような株は、非ヒト細胞および細胞株、特にニワトリ胚線維芽細胞(CEF)において非常に良く増殖複製することができるが、公知のワクシニア株で複製が行われることが知られている、あるヒト細胞株においては、あまり増殖複製することはできない。そのような細胞株としては、ヒト角化細胞株であるHaCat(Boukamp et al., J. Cell Biol. 106(3): 761−71 (1988))、ヒト子宮頸部腺癌細胞株である、HeLa(American Type Culture Collectionに寄託されており、寄託番号は、ATCC No.CCL−2)、ヒト胚腎細胞株である293(European Collection of Animal Cell Cultures(ECACC)に寄託されており、アクセッション番号は、85120602)、およびヒト骨肉腫細胞株である143B(ECACCに寄託されており、アクセッション番号は、91112502)が挙げられる。そのような株はまた、たとえば、あるマウス系統(たとえば、重度の免疫不全状態にあり、ウイルス複製を良く受け入れる、トランスジェニックモデルのAGR.129等)においても、in vivoで増殖複製することができない。たとえば、米国特許第6,761,893号を参照のこと。そのようなMVA株の1つ、その派生物、および「MVA−BN」と呼称される組換え体が、報告されている。米国特許第6,761,893号、および米国特許第6,193,752号を参照のこと。
MVAおよびMVA−BNはそれぞれ、組換え遺伝子発現のためのウイルスベクターとしての使用のために遺伝子操作されており、または、組換えワクチンとしての使用のために遺伝子操作されている。Sutter, G. et al., Vaccine 12: 1032−40 (1994);米国特許第6,761,893号;および、米国特許第6,193,752号を参照のこと。
癌免疫療法に対するある特定の方法には、癌関連抗原を用いてワクチン接種を行うことが含まれている。いくつかの例において、それら方法には、特定の癌関連抗原に対する宿主免疫応答を刺激するため、送達系を使用することが含まれる。それら送達系には組換えウイルスベクターが含まれ、それらの一部は、ワクシニアウイルス由来のものである。たとえば、Harrop et al., Front. Biosci. 11:804−817 (2006); Arlen et al., Semin. Oncol. 32:549−555 (2005); Liu et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101 (suppl. 2):14567−14571 (2004)、を参照のこと。たとえば、HER−2抗原を標的とする、能動免疫療法は、HER−2過剰発現乳癌の治療に対し試験が行われている。HER−2は、たとえば乳癌等、特殊な癌のタイプを有する一部の患者において、あるタイプの腫瘍細胞中で過剰発現されている腫瘍関連抗原である。様々なHER−2ポリペプチドを用いた免疫化が、この抗原を発現する腫瘍細胞に対する免疫応答を惹起させるために用いられており、HER2タンパク質の改変形態を発現する、組換え改変ワクシニアウイルスAnkara(MVA)(すなわち、MVA−BN−HER2)ベクターを用いた免疫化も同様に用いられている。たとえば、Renard et al., J. Immunol. 171:1588−1595 (2003); Mittendorf et al., Cancer 106:2309−2317 (2006); Mandl et al., Cancer Immunol. Immunother. 61(1):19−29 (2012)を参照のこと。
MVA−BN−HER2を用いた従前の研究によって、抗体および細胞性成分の両方を有する、それはT1に偏向した免疫応答を誘導することが示されている。たとえば、Mandl et al., 2012を参照のこと。一部の研究者によって、液性および細胞性成分の両方を含む、バランスのとれた免疫応答が、感染性疾患での様々な病原体からの防御および病原体の排除に重要であることが示されている。たとえば、Hutchings et al., J. Immunol. 175:599−606 (2005)を参照のこと。癌においては、最新の定説では、CD8+T細胞が、抗腫瘍活性に対する初期エフェクターメカニズムであるとみなされている。しかしながら、本発明者らは、自然免疫応答および適応免疫応答の複数の攻撃手段の両方を含む、広範な腫瘍特異的免疫応答を高めることが、癌の予防および/または癌の治療に有益であると考えている。
いずれにしろ、本明細書に記述されるような、能動免疫療法および癌ワクチンを含む、さらなる癌治療のための、いまだ実質的には解決されていない医療上の必要性がはっきりと存在する。
1つの態様において、異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換え改変ワクシニアウイルスAnkara(MVA)、および、異種腫瘍関連抗原を含有する組換えタンパク質を含有する組成物が本明細書において提供される。ある特定の実施態様において、異種腫瘍関連抗原は、c−erbB−1(“EGFr”)抗原、c−erbB−2(“HER−2”または“c−Neu”)抗原、c−erbB−3抗原および、c−erbB−4抗原からなる群から選択される抗原を含有する。ある特定の実施態様において、異種腫瘍関連抗原は、HER−2抗原を含有する。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、配列番号1を含有する。ある特定の実施態様において、MVAは、MVA−Bavarian Nordic(MVA−BN)である。ある特定の実施態様において、当該組成物の投与により、異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換えMVAのみを含有する組成物の投与と比較して、抗原特異的CD4+T細胞応答の改善が誘導され(ELISPOTアッセイにより測定)、または、抗原特異的抗体の抗体力価の上昇が誘導される(ELISAにより測定)。ある特定の実施態様において、当該組成物にはさらに、1以上の薬学的に受容可能な希釈物質、緩衝剤、賦形剤、または担体を含有する。
他の態様において、(a)異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換え改変ワクシニアウイルスAnkara(MVA)、および、異種腫瘍関連抗原を含有する組換えタンパク質を対象に投与し、それにより、抗原特異的免疫応答を誘導することを含む、ヒト対象に抗原特異的免疫応答を誘導する方法が本明細書において提供される。ある特定の実施態様において、当該異種腫瘍関連抗原は、c−erbB−1(“EGFr”)抗原、または、c−erbB−2(“HER−2”または“c−Neu”)抗原、c−erbB−3抗原、および、c−erbB−4抗原からなる群から選択される抗原を含有する。ある特定の実施態様において、異種腫瘍関連抗原は、HER−2抗原を含有する。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、配列番号1を含有する。ある特定の実施態様において、MVAは、MVA−BNである。ある特定の実施態様において、組換えMVAおよび組換えタンパク質を共に投与することにより、異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換えMVAのみを含有する組成物の投与と比較して、抗原特異的CD4+T細胞応答の改善が誘導され(ELISPOTアッセイにより測定)、または、抗原特異的な抗体の力価の上昇が誘導される(ELISAにより測定)。ある特定の実施態様において、組換えMVAおよび、組換え体は、1以上の薬学的に受容可能な希釈物質、緩衝剤、賦形剤、または担体と共に処方される。ある特定の実施態様において、ヒト対象は、HER−2を過剰発現する癌を有する。ある特定の実施態様において、HER−2を過剰発現する癌は、乳癌、結腸癌、肺癌、胃癌、膵癌、膀胱癌、子宮頸癌および卵巣癌からなる群から選択される。ある特定の実施態様において、HER−2を過剰発現する癌は、乳癌である。ある特定の実施態様において、乳癌は、転移性乳癌である。
他の態様において、(a)腫瘍関連抗原を発現する癌を有するヒト癌患者を特定すること;(b)異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換え改変ワクシニアウイルスAnkara(MVA)の治療有効量、および、異種腫瘍関連抗原を含有する組換えタンパク質の治療有効量を患者に投与し、それにより、当該癌を治療すること、を含む、ヒト癌患者を治療する方法が、本明細書において提供される。ある特定の実施態様において、異種腫瘍関連抗原は、c−erbB−1(“EGFr”)抗原、または、c−erbB−2(“HER−2”または“c−Neu”)抗原、c−erbB−3抗原、および、c−erbB−4抗原からなる群から選択される抗原を含有する。ある特定の実施態様において、異種腫瘍関連抗原は、HER−2抗原を含有する。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、配列番号1を含有する。ある特定の実施態様において、MVAは、MVA−BNである。ある特定の実施態様において、組換えMVAおよび組換えタンパク質を共に投与することにより、異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換えMVAのみを含有する組成物の投与と比較して、CD4+T細胞応答の改善が誘導され(ELISPOTアッセイにより測定)、または、抗原特異的な抗体の力価の上昇が誘導される(ELISAにより測定)。ある特定の実施態様において、組換えMVAおよび、組換えタンパク質は、1以上の薬学的に受容可能な希釈物質、緩衝剤、賦形剤、または担体と共に処方される。ある特定の実施態様において、ヒト癌患者は、HER−2を過剰発現する癌を有する。ある特定の実施態様において、HER−2を過剰発現する癌は、乳癌、結腸癌、肺癌、胃癌、膵癌、膀胱癌、子宮頸癌および卵巣癌からなる群から選択される。ある特定の実施態様において、HER−2を過剰発現する癌は、乳癌である。ある特定の実施態様において、乳癌は、転移性乳癌である。
他の態様において、(a)異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換え改変ワクシニアウイルスAnkara(MVA);(b)異種腫瘍関連抗原を含有する組換えタンパク質;および、(c)当該組換えMVAの治療有効量および当該組換えタンパク質の治療有効量を、当該異種腫瘍関連抗原を発現する癌を有するヒト癌患者に対して投与するための説明書、を含む、ヒト癌患者を治療するためのキットが、本明細書において提供される。ある特定の実施態様において、異種腫瘍関連抗原は、c−erbB−1(“EGFr”)抗原、または、c−erbB−2(“HER−2”または“c−Neu”)抗原、c−erbB−3抗原、および、c−erbB−4抗原からなる群から選択される抗原を含有する。ある特定の実施態様において、異種腫瘍関連抗原は、HER−2抗原を含有する。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、配列番号1を含有する。ある特定の実施態様において、MVAは、MVA−BNである。ある特定の実施態様において、組換えMVAおよび組換えタンパク質を共に投与することにより、異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換えMVAのみを含有する組成物の投与と比較して、抗原特異的CD4+T細胞応答の改善が誘導され(ELISPOTアッセイにより測定)、または、抗体の力価の上昇が誘導される(ELISAにより測定)。ある特定の実施態様において、組換えMVAおよび、組換えタンパク質は、1以上の薬学的に受容可能な希釈物質、緩衝剤、賦形剤、または担体と共に処方される。ある特定の実施態様において、ヒト癌患者は、HER−2を過剰発現する癌を有する。ある特定の実施態様において、HER−2を過剰発現する癌は、乳癌、結腸癌、肺癌、胃癌、膵癌、膀胱癌、子宮頸癌および卵巣癌からなる群から選択される。ある特定の実施態様において、HER−2を過剰発現する癌は、乳癌である。ある特定の実施態様において、乳癌は、転移性乳癌である。
本発明のさらなる目的および利点は、以下の記述において部分的に、説明され、および本記述から部分的に、明らかであり、または本発明の実施により理解されるであろう。本発明の目的および利点は、添付の請求項において特に挙げられている構成要素および組み合わせによって、理解され、および実現されるであろう。
前述の概説、および後述の詳述の両方が例示および解説のためのみであり、請求される、本発明の限定ではないことを理解されたい。
本明細書に援用され、本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の1つの実施態様を図示するものであり、本記載と共に、本発明の主旨の説明のためのものである。
実施例2に記述される実験の結果を示す。図1Aは、総抗HER−2 IgG抗体の力価、およびIgG2aとIgG1アイソタイプの比率を示す。図1Bは、脾臓細胞における応答性T細胞の頻度(IFN−γ ELISPOTアッセイにより測定)、および、T1偏向(TNFα)CD4+T細胞応答、またはT2偏向(IL−5)CD4+T細胞応答の特徴である、分泌型サイトカインの量(BD(登録商標)Cytometric Bead Array (CBA)法により、上清で測定)を示す。 統計的に有意な抗腫瘍活性には、生ウイルスおよびHER2タンパク質の両方の存在(MVA−BN+HER2)、または、HER2導入遺伝子の発現(MVA−BN−HER2)が必要であることを示す、実施例3に記述される実験の結果を示す。 MVA−BN−HER2を用いた処置のみが、腫瘍におけるHER−2特異的CD8+T細胞を誘導することを示す、実施例3に記述される実験の結果を示す。図3はまた、HER−2特異的CD8+T細胞の誘導には、ウイルスベクターからのHER−2の発現が必要であることを示す。 アジュバントとしてMVA−BNを使用して誘導された抗腫瘍有効性は、HER−2特異的抗体が介在していることを示す、実施例3に記述される実験の結果を示す。 HER−2特異的抗体の力価は、HER2タンパク質の添加で有意に増加したこと、および、アイソタイプIgG2aの力価よりも、アイソタイプIgG1の力価が比例的に増加したことを示す、実施例4に記述される実験の結果を示す。 組換えHER2タンパク質の添加により、CD4+T細胞応答が増加した(HER2タンパク質およびHER−2 ECD OPL)が、CD8+T細胞応答は増加しなかった(HER−2 p63)ことを示す、実施例5に記述される実験の結果を示す。 乳癌に対するTUBOマウスモデルにおける、腫瘍体積に対する、組換えHER2タンパク質の添加の有無での、MVA−BN−HER2を用いたワクチン接種の効果を経時的に検証した、実施例6に記述される実験の結果を示す。 実施例6に記述される実験の結果を示す。図8Aは、各群におけるそれぞれのマウスに対する、チャレンジ後33日目、およびチャレンジ後39日目における、腫瘍体積を示す。図8Bは、ボンフェローニ補正を用いたANOVAにより行われた、各群に対する統計解析の結果を示す。 実施例6に記述される実験の結果を示す。図9Aは、酵素結合免疫吸着法(ELISA)による、ワクチン接種後に測定された様々な抗体価を示す。図9Bは、ワクチン接種後に測定されたIgG2aとIgG1の比率を示す。 実施例6に記述される実験の結果を示す。図10Aは、全長HER2細胞外ドメイン(ECD)をカバーする、重複ペプチドライブラリ(OPL)を用いた再刺激後のT細胞応答を示す。図10Bは、BALB/cマウスにおいて活性な、HER2由来のCD8+T細胞エピトープである、p63を用いた再刺激後のT細胞応答を示す。図10Cは、破傷風毒素由来の2つのTエピトープを組み込むように改変された、HER2細胞外ドメイン(ECD)である、104.1タンパク質を用いた再刺激後のT細胞応答を示す。 乳癌に対するTUBOマウスモデルにおける、腫瘍体積に対する、組換えHER2タンパク質の添加の有無での、MVA−BNおよびMVA−BN−HER2を用いたワクチン接種の効果を経時的に検証した、実施例7に記述される実験の結果を示す。 各群におけるそれぞれの全マウスに対する、チャレンジ後29日目、およびチャレンジ後33日目における、腫瘍体積を示す、実施例7に記述される実験の結果を示す。 実施例7に記述される実験において検証された全ての群に対するカプラン−マイヤー生存曲線を示す。 ワクチン接種後、腫瘍実験の終了時での、ELISAにより測定された様々な抗体価を示す、実施例7に記述される実験の結果を示す。 乳癌に対するTUBOマウスモデルにおける、腫瘍体積に対する、組換えHER2タンパク質の添加の有無での、MVA−BNおよびMVA−BN−HER2を用いたワクチン接種の効果を経時的に検証した、実施例8に記述される実験の結果を示す。 ELISAによりワクチン接種後に測定された、様々な抗体価、ならびに、IgG2a価とIgG1価の比率を示す、実施例8に記述される実験の結果を示す。図16Aは、ワクチン接種後にELISAにより測定された様々な抗体価を示す。図16Bは、ワクチン接種後に測定されたIgG2aとIgG1の比率を示す。 実施例8に記述されるELISPOT実験の結果を示す。図17Aは、BALB/cマウスにおいて活性な、HER2由来のCD8+T細胞エピトープである、ヒトp63を用いた再刺激後のT細胞応答を示す。図17Bは、BALB/cマウスにおいて活性な、HER2由来のCD8+T細胞エピトープである、ラットp63を用いた再刺激後のT細胞応答を示す。図17Cは、BALB/cマウスにおいて活性な、HER2由来のCD8+T細胞エピトープである、マウスp63を用いた再刺激後のT細胞応答を示す。図17Dは、全長HER2 ECD OPLをカバーする、OPLを用いた再刺激後のT細胞応答を示す。図17Eは、全長前立腺特異抗原(PSA)をカバーするOPLを用いた再刺激後のT細胞応答を示す。 腫瘍チャレンジ後、21/22、28/29、33/34および39/40日目における、組換えHER2タンパク質の添加の有無での、MVA−BNおよびMVA−BN−HER2を用いたワクチン接種の効果を示す、実施例6、7、および8に記述される実験の結果を組み合わせたものを示す。
配列の簡単な説明
配列番号1は、破傷風毒素由来の2つのT細胞エピトープを含む、HER2タンパク質細胞外ドメインのアミノ酸配列である。
配列番号2は、配列番号1のアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列である。
1つの態様において、抗原特異的免疫応答の惹起における使用のための、または、癌治療のための、異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換え改変ワクシニアウイルスAnkara(MVA)、および、異種腫瘍関連抗原を含有する組換えタンパク質、を含有する組成物が本明細書において提供される。また、本明細書において、抗原特異的免疫応答の惹起における使用のための、または癌治療のための、異種腫瘍関連抗原を含有する組換えタンパク質と組み合わせて用いられる、非組み換えMVAを含有する組成物も企図される。
核酸、ベクター、ポックスウイルス等に適用される場合、「組み換え体」という用語は、核酸配列の2以上の異種セグメントの人工的な組み合わせにより作製された核酸、ベクター、もしくはポックスウイルスを指し、または、核酸配列の2以上のそのような異種セグメントの人工的な組み合わせを含有する核酸、ベクターもしくはポックスウイルスを指す。人工的な組み合わせは、最も一般には、確立された遺伝子操作技術を用いて、単離された核酸セグメントの人工的な操作により行われる。タンパク質、ポリペプチド等に適用される場合、当該用語は、組換え核酸、ベクター、ポックスウイルス等から発現された(すなわち、転写および翻訳された)タンパク質またはポリペプチドを指す。たとえば、異種腫瘍関連抗原に対して適用された「組み換えタンパク質」または「組み換えポリペプチド」という用語は、組換え核酸、ベクター、ポックスウイルス等から発現され、次いで、たとえばヒト癌患者等のヒト対象に投与するために精製された異種腫瘍関連抗原の組換えバージョンを指す。
組換えMVAは、異種配列をMVAウイルスへと挿入することにより作製される。ある特定の実施態様において、異種核酸配列は、ウイルスゲノムの非必須領域へと挿入される。ある特定の実施態様において、異種核酸配列は、PCT/EP96/02926に記述される、自然発生したMVAゲノムの欠損部位のうちの1つに挿入される。ポックスウイルスゲノムへの異種配列の挿入方法は、当分野の当業者に公知である。組換えタンパク質は、当該生物学的分野の当業者に公知の標準的な手順に従い、組換えMVAまたは組換え発現ベクターで細胞を感染させることにより作製される。
MVAを含むワクシニアウイルスにおいて、TK領域に加え、たとえばHindIII M断片が、他の可能性のある有用な挿入領域として挙げられる。さらに、MVAゲノムの遺伝子間領域を、たとえばHER2タンパク質等の外来性タンパク質のための挿入部位として用いることができる(たとえば、米国特許第7,964,374号(参照によりその全体で本明細書に援用される)を参照のこと)。
特許手続きのための微生物寄託の国際認識に関するブダペスト条約の要求に準拠し寄託された、本発明の実施に有用なMVAウイルス系統の例は、European Collection of Animal Cell Cultures(ECACC)、Vaccine Research and Production Laboratory、Public Health Laboratory Service、Centre for Applied Microbiology and Research、Porton Down、Salisbury、Wiltshire SP4 0JG, United Kingdomに、寄託番号ECACC 94012707で1994年1月27日に寄託されたMVA572であり、および、寄託番号ECACC 00120707で2000年12月7日に寄託されたMVA575、寄託番号V00083008で2000年8月30日に寄託された、MVA−BN、およびその派生物がさらなる系統の例となる。
MVA−BNは、その高い安全性のために(複製能力が低いため)好ましいが、すべてのMVAが、本明細書に記述される組成物および方法での使用に適している。ある特定の実施態様において、組換えMVAは、MVA−BNおよびその派生物である。MVA−BNおよびその派生物の定義は、PCT/EP01/13628(参照により本明細書にその全体が援用される)にある。
ある特定の実施態様において、1以上の外来性Tエピトープを含有するために、腫瘍関連抗原が改変される。そのような癌免疫療法剤が、本明細書に非限定的な例で記述されており、「MVA−BN−mHER2」として呼称される。本明細書に記述されるように、そのような癌免疫療法剤(限定されないが、MVA−BN−mHER2を含む)は、癌の治療に有用である。本発明により、免疫不全状態にある患者を含む、ヒトおよび他の哺乳類の、抗原特異的免疫応答を惹起させ、癌を治療するための、プライム/ブーストワクチン接種療法における、そのような剤の使用が可能となる。ある特定の実施態様において、誘導される免疫応答には、たとえば、元より存在したT2環境におけるT1免疫応答等の、液性免疫応答および細胞性免疫応答の両方が含まれる。
「ポリペプチド」という用語は、ペプチド結合または改変ペプチド結合により互いに結合された2以上のアミノ酸のポリマーを指す。アミノ酸は天然型ならびに非天然型であってもよく、または、天然型アミノ酸の化学的類似体であっても良い。本明細書において、当該用語はまた、タンパク質、すなわち、少なくとも1つのポリペプチドを含有する機能性生分子を指す。少なくとも2つのポリペプチドを含有する場合、ポリペプチドは、共有結合された、または非共有結合された、複合体を形成しても良い。タンパク質のペプチドおよびポリペプチドは、グリコシル化されていても良く、および/または、脂質付加されていてもよく、および/または、補欠分子群を含有してもよい。
ある特定の実施態様において、MVAは、2000年8月30日にブダペスト条約に基づいてECACCに寄託番号V00083008で寄託され、米国特許第6,761,893号および米国特許第6,193,752号に記述される、MVA−BNである。
ワクシニアウイルスMVAは、ニワトリ胚線維芽細胞上でワクシニアウイルスのAnkara株を516回継代培養することにより作製され、漿尿膜ウイルスAnkara(CVA;A. Mayr et al., Infection 3, 6−14 (1975)を参照のこと)と呼称される。得られた弱毒化MVAのゲノムは、元のCVA株と比較して、ゲノムDNAをおよそ31キロベース対ほど欠損し、鳥類細胞に宿主細胞を強く限定されている(H. Meyer et al., J. Gen. Virol. 72, 1031−1038 (1991))。得られたMVAはかなり無毒化されていることが、様々な動物モデルにおいて示されている(A. Mayr & K. Danner Dev. Biol. Stand. 41:225−34 (1978))。このMVA株は、天然痘に対する免疫のためのワクチンとして、ヒトにおいて臨床試験で試験されている(Mayr et al., Zbl. Bakt. Hyg. I, Abt. Org. B 167:375−390 (1987); Stickl et al., Dtsch. Med. Wschr. 99:2386−2392 (1974))。それらの試験には120,000人を超える人々(高リスク患者を含む)が関与し、ワクシニアウイルスを基にしたワクチンと比較して、MVAは病原性または感染力が減弱しており、それでも良い特異的免疫応答を誘導したことが明らかとなっている。MVA−BNは、他のMVA株よりも複製能力が低く、より高い安全性プロファイルを有しているため、好ましいが、MVA−BNおよびその派生物を含むすべてのMVAが本発明に適している。
MVAおよびMVA−BNの両方が、無毒であるが、哺乳類細胞中において、それらのDNAを効率的に複製することができる。その形質は、ニワトリ胚線維芽細胞での継代の間に発生する、少なくとも25のさらなる変異および欠損のうちの、2つの重要な宿主範囲遺伝子から生じたものである(Meyer et al., Gen. Virol. 72:1031−1038 (1991); Antoine et al., Virol. 244:365−396 (1998))。弱毒化Copenhagen株(MYVAC)および宿主範囲限定アビポックス(ALVAC)とは対照的に、MVAにおける早期転写および後期転写の両方が損なわれておらず、ウイルスの生活環を通じて、連続的な遺伝子発現が可能である(Sutter and Moss, Proc. Nat’l Acad. Sci. USA 89:10847−10851 (1992))。さらに、MVAは、ポックスウイルス免疫が先在する状態下で、用いることができる(Ramirez et al., J. Virol. 74:7651−7655 (2000))。
MVAおよびMVA−BNは、原型となるCVAと比較して、およそ15%のゲノム(6つの領域からの31kb)を欠損している。この欠損により、多くの毒性および宿主範囲の遺伝子、ならびに、A型封入体に対する遺伝子が影響を受ける。MVA−BNはヒト細胞に付着し、侵入することができ、そこで、ウイルスによりコードされた遺伝子が非常に効率的に発現される。しかしながら、子孫細胞のアセンブリおよび放出は起きない。MVA−BNは、初代ニワトリ胚線維芽細胞(CEF)に高く適合されており、ヒト細胞において複製しない。ヒト細胞においては、ウイルス遺伝子は発現されるが、感染性のウイルスは産生されない。弱毒化および毒性の低下にも関わらず、前臨床試験において、MVA−BNは、ワクシニアおよび、MVAゲノムへとクローニングされた遺伝子によりコードされた異種遺伝子産物に対し、液性免疫応答等および細胞性免疫応答の両方を惹起することが示されている(E. Harrer et al. (2005), Antivir. Ther. 10(2):285−300; A. Cosma et al. (2003), Vaccine 22(1):21−9; M. DiNicola et al. (2003), Hum. Gene Ther. 14(14):1347−1360; M. DiNicola et al. (2004), Clin. Cancer Res., 10(16):5381−5390)。
ある特定の実施態様において、弱毒化ワクシニアウイルス株は、免疫不全状態の動物(たとえば、SIVに感染したサル(CD4<400/μlの血液)、または、免疫不全状態のヒト)における免疫応答の誘導に有用である。「免疫不全状態」という用語は、個々の免疫システムが不完全な免疫応答しか示さない状態、または、感染体に対する防御において、性能が落ちた状態を表す。
ウイルスの増幅複製は通常、増幅率により表される。「増幅率」という用語は、最初の場面で細胞に感染させるために用いられた元々の量(インプット)に対する、感染細胞から産生されたウイルス(アウトプット)の比率を指す。増幅率が「1」とは、感染細胞から産生されるウイルスの量が、細胞を感染させるために用いられた当初量と同じである増幅状態であり、感染細胞はウイルス感染および複製に対し許容的であることを意味する。増幅率が1未満である場合、感染細胞は、最初の場面で細胞を感染させるために用いられた量よりも少ない量のウイルスを産生することを意味し、ウイルスは、ウイルス弱毒化の基準である、増幅複製の能力を失っていることを示唆する。
ゆえに「増幅複製ができない」という用語は、MVAまたはMVA派生物が、ヒト細胞株(たとえば、ヒト胎児腎臓293細胞株(HEK293、寄託番号85120602にてECACCに寄託されている)、ヒト骨肉腫細胞株である143B(143B、ECACCに寄託されており、アクセッション番号は、91112502)、ヒト子宮頸部腺癌細胞株である、HeLa(American Type Culture Collection(ATCC)に寄託されており、寄託番号は、ATCC No.CCL−2)、およびヒト角化細胞株であるHaCat(HaCat、Boukamp et al., J. Cell Biol. 106(3):761−71 (1988))等)の1以上において、1未満の増幅率を有するということを意味する。
米国特許第6,761,893号、米国特許第6,193,752号、国際特許出願PCT/EP01/013628に記述されるように、MVA−BNは、ヒト細胞株HEK293、143B、HeLaおよびHaCatにおいて増幅複製を行わない。たとえば、1つの例示的な実験において、MVA−BNは、HEK293細胞において、0.05〜0.2の増幅率を示し、143Bにおいて、0.0〜0.6の増幅率を示し、HeLa細胞において、0.04〜0.8の増幅率を示し、HaCat細胞において、0.02〜0.8の増幅率を示し、アフリカミドリザル腎細胞(CV1細胞、American Type Culture Collectionの寄託番号はCCL−70)において、0.01〜0.06の増幅率を示した。ゆえに、MVA−BNは、ヒト細胞株HEK293、143B、HeLaおよびHaCatのいずれにおいても、または、アフリカミドリサル腎細胞株CV.1において、増幅複製を行わない。対照的に、MVA−BNの増幅率は、ニワトリ胚線維芽細胞(CEF)の初代培養、およびベビーハムスター腎臓細胞(BHK、ATCC No.CRL−1632にて、ATCCに寄託されている)においては1を超えている(米国特許第6,761,893号、米国特許第6,193,752号、国際特許出願PCT/EP01/013628に記述される)。それゆえ、MVA−BNは、CEF初代培養(増幅率は500を超える)およびBHK細胞(増幅率は50を超える)において、容易に増殖拡大させることができる。
上述のように、すべてのMVA(MVA−BNおよびその派生物を含む)が本発明に適している。「派生物」という用語は、2000年8月30日に寄託番号V00080038でECACCに寄託された株と基本的に同じ複製の特性を示すが、そのゲノムの1以上の部分が異なるウイルスを指す。寄託ウイルスと同じ「複製の特性」を有するウイルスは、CEF細胞、BHK細胞、ヒト細胞株HEK293、143B、HeLaおよびHaCatの寄託株を用いて類似した増幅率で複製し、ならびに、in vivoで類似した複製の特性を示す(たとえば、AGR129トランスジェニックマウスモデルで測定される)、ウイルスである。ある特定の実施態様において、組換えMVAは、MVA−BNの派生物である。そのような「派生物」には、寄託株(ECACC寄託番号V00080038)と本質的に同じ複製の特性を示すが、そのゲノムの1以上の部分が異なるウイルスが含まれる。
ある特定の実施態様において、MVAは、ワクシニアウイルスに対して異種である、追加のヌクレオチド配列を含有する組換えワクシニアウイルスである。ある特定の実施態様において、異種ヌクレオチド配列は、免疫システムによる応答を誘導するエピトープをコードする。ある特定の実施態様において、組換えMVAは、エピトープを含有するタンパク質または剤に対するワクチン化を行うために用いられる。
例示的な腫瘍関連抗原
ある特定の実施態様において、免疫応答は、細胞関連ポリペプチド抗原に対し、対象において発生する。ある特定の実施態様において、細胞関連ポリペプチド抗原は、腫瘍関連抗原である。ある特定の実施態様において、MVAは少なくとも1つの腫瘍関連抗原を含有する。
多くの腫瘍関連抗原が当分野に公知である。例示的な腫瘍関連抗原としては、限定されないが、5−α−還元酵素、α−フェトプロテイン、AM−1、APC、April、BAGE、β−カテニン、Bcl12、bcr−abl、CA−125、CASP−8/FLICE、カテプシン、CD19、CD20、CD21、CD23、CD22、CD33 CD35、CD44、CD45、CD46、CD5、CD52、CD55、CD59、CDC27、CDK4、CEA、c−myc、Cox−2、DCC、DcR3、E6/E7、CGFR、EMBP、Dna78、ファルネシル転移酵素、FGF8b、FGF8a、FLK−1/KDR、葉酸受容体、G250、GAGE−ファミリー、ガストリン17、ガストリン放出ホルモン、GD2/GD3/GM2、GnRH、GnTV、GP1、gp100/Pmel17、gp−100−in4、gp15、gp75/TRP−1、hCG、ヘパラナーゼ(heparanse)、Her2/neu、HMTV、Hsp70、hTERT、IGFR1、IL−13R、iNOS、Ki67、KIAA0205、K−ras、H−ras、N−ras、KSA、LKLR−FUT、MAGE−ファミリー、マンマグロビン、MAP17、melan−A/MART−1、メソテリン、MIC A/B、MT−MMPs、ムチン、NY−ESO−1、オステオネクチン、p15、P170/MDR1、p53、p97/メラノトランスフェリン、PAI−1、PDGF、μPA、PRAME、プロバシン、プロゲニポイエチン(progenipoietin)、PSA、PSM、RAGE−1、Rb、RCAS1、SART−1、SSX−ファミリー、STAT3、STn、TAG−72、TGF−α、TGF−β、サイモシン−ベータ−15、TNFα、TP1、TRP−2、チロシナーゼ、VEGF、ZAG、p16INK4、およびグルタチオン−S−トランスフェラーゼが挙げられる。
1つの例示的な腫瘍関連抗原は、HER−2である。HER−2は、現在のところc−erbB−1(EGFr)、c−erbB−2(HER−2、c−Neu)、c−erbB−3、および、c−erbB−4の4つの異なる受容体からなる、上皮細胞増殖因子受容体ファミリー(c−erbB)の一員である(Salomon et al., Crit. Rev. Oncol. Hematol. 19:183−232 (1995))。c−erbB−3および、c−erbB−4は、EGFrおよびHER−2よりはあまり機能解析がなされていない。HER−2は、内在性膜糖タンパク質である。その成熟タンパク質は、EGFr受容体と極めて良く似た構造的特性を有し、分子量は185kDである(Prigent et al., Prog. Growth Factor Res. 4(1):1−24 (1992))。EGFrもまた、1つのサブユニットからなる内在性膜受容体である。見かけ上、170kDの分子量を有し、621アミノ酸の表面リガンド結合ドメイン、23アミノ酸の1つの疎水性膜貫通ドメイン、および542アミノ酸の高度に保存された細胞質チロシンキナーゼドメインからなる。当該タンパク質は、N−グリコシル化されている(Prigent et al., EMBO J. 13(12):2831−2841 (1994))。
このファミリーのすべてのタンパク質はチロシンキナーゼである。受容体リガンドで相互作用により、受容体の二量体化がもたらされ、それにより、チロシンキナーゼの触媒活性が増加する。ファミリー内のタンパク質は、ホモ二量体化、およびヘテロ二量体化することができ、このことは、その活性にとって重要である。EGFrは、増殖促進効果を伝達し、細胞によるグルコースとアミノ酸の取り込みを刺激する(Prigent et al., 1992)。HER−2もまた、増殖促進シグナルを伝達する。
上皮細胞増殖因子受容体は、正常組織に低量で発現するが、多くのタイプの癌で過剰発現する。EGFrは、乳癌(Chrysogelos et al., Breast Cancer Res. Treat. 31(2−3):227−236 (1994))、膠芽細胞腫(Schlegel et al., J. Neurooncol. 22(3):201−207 (1994))、胃癌(Tokunaga et al., Cancer 75(6 Suppl.):1472−1477 (1995))、卵巣癌(van Dam et al., J. Clin. Pathol. 47(10):914−919 (1994))等で過剰発現する。HER−2もまた、いくつかの正常ヒト組織において低量で発現され、最も特徴的なのは、分泌上皮である。HER−2の過剰発現は、乳癌、胃癌、膵癌、膀胱癌および卵巣癌の約30%で発生する。
これらの受容体の発現は、腫瘍の分化度、および癌のタイプにより変化し、たとえば、乳癌では、原発腫瘍が両方の受容体を過剰発現するが、胃癌においては、過剰発現は転移性腫瘍において後期に発生する(Salomon et al., 1995)。癌細胞上で過剰発現される受容体の数は、いくつかの頭頸部癌、ならびに患者から単離された外陰部癌、乳癌および卵巣癌の株に対しては10/細胞を超える(Dean et al., Clin. Cancer Res. 4:2545−2550 (1994))。
EGFr受容体ファミリーのメンバーが腫瘍免疫療法の適切な標的となる理由にはいくつかある。第一に、それらは多くのタイプの癌において過剰発現されており、腫瘍に対し、直接、免疫応答を向かわせ、様々な患者の治療に有用な免疫療法となりうる。第二に、腫瘍は多くの場合、このファミリーの受容体に対するリガンドを発現、または過剰発現し、当該リガンドが介在する増殖効果に対して感受性が高い。第三に、増殖因子受容体を過剰発現する腫瘍を有する患者は、多くの場合、予後が悪い。過剰発現は、特に乳癌、肺癌および膀胱癌において、予後の悪さと密接に関係しており、従来的な療法に対しては感受性が低い、侵襲的/転移性の表現型と関連する可能性がある(Ross and Fletcher, Stem Cells 16(6):413−428 (1994))。
改変腫瘍関連抗原
ある特定の実施態様において、細胞関連ポリペプチド抗原は、細胞表面上にポリペプチド抗原由来のエピトープを提示している細胞(すなわち、抗原提示細胞(APC))が、APCの表面上のMHCクラスI分子に伴って提示される場合に、CTLが誘導されるように改変されている。ある特定の実施態様において、少なくとも1つの第一の外来性Tエピトープが、提示された際、APCの表面上のMHCクラスII分子と会合する。ある特定の実施態様において、細胞関連抗原は、腫瘍関連抗原である。
エピトープを提示することができる例示的なAPCとしては、樹状細胞およびマクロファージが挙げられる。さらなるAPCの例としては、ピノサイトーシスAPCまたはファゴサイトーシスAPCが挙げられ、それらは、1)MHCクラスI分子に結合したCTLエピトープ、および2)MHCクラスII分子に結合したTエピトープを同時に提示することができる。
ある特定の実施態様において、HER−2に対する改変は、対象への投与の後、HER−2と主に反応するポリクローナル抗体が惹起されるように行われる。そのような抗体は腫瘍細胞を攻撃および排除することができ、ならびに、転移性細胞が転移しないようにすることができる。この抗腫瘍効果のエフェクターメカニズムは、補体依存性および抗体依存性の細胞障害活性を介して調節される。さらに、誘導された抗体はまた、増殖因子依存性受容体のオリゴ二量体化および内在化を阻害することにより、癌細胞の増殖を阻害する。ある特定の実施態様において、そのような改変HER−2ポリペプチド抗原は、腫瘍細胞により提示される公知のHER−2エピトープおよび/または予測HER−2エピトープに対するCTL応答を誘導することができる。
ある特定の実施態様において、改変HER−2ポリペプチド抗原は、細胞関連ポリペプチド抗原のCTLエピトープおよび変異型を含有し、ここで、当該変異は、外来性Tエピトープの少なくとも1つのCTLエピトープを含有する。そのような、少なくとも1つのCTLエピトープを含有する、ある特定の改変HER−2ポリペプチド抗原、および、外来性Tエピトープの少なくとも1つのCTLエピトープを含有する変異型、ならびに、それらを製造する方法は、米国特許第7,005,498号および米国特許出願公開2004/0141958号および2006/0008465に記述されている。
ある特定の実施態様において、外来性Tエピトープは、天然型の「無差別」T細胞エピトープである。そのような無差別T細胞エピトープは、動物種または動物群の大部分の個体において活性である。ある特定の実施態様において、ワクチンは、そのような無差別T細胞エピトープを含有する。そのようなある特定の実施態様において、無差別T細胞エピトープを使用することにより、同じワクチン中に非常に多くの異なるCTLエピトープを要する必要性が減少する。例示的な無差別T細胞エピトープとしては、限定されないが、破傷風毒素(限定されないが、P2およびP30エピトープを含む)、ジフテリア毒素、インフルエンザウイルスヘマグルチニン(HA)、および、P. falciparum CS抗原由来のエピトープが挙げられる。
さらなる無差別T細胞エピトープとしては、異なるHLA−DR遺伝子によりコードされるHLA−DR分子の大部分に結合することができるペプチドが挙げられる。たとえば、WO98/23635; Southwood et. al., (1998), J. Immunol. 160:3363−3373; Sinigaglia et al., (1988) Nature 336:778−780; Rammensee et al., (1995) Immunogen. 41(4):178−228; Chicz et al., (1993) J. Exp. Med. 178:27−47; Hammer et al., (1993) Cell 74:197−203;および、Falk et al., (1994) Immunogen. 39:230−242を参照のこと。後者の参照文献はまた、HLA−DQおよびDPリガンドについても記述している。これらの参照文献に列挙される全てのエピトープが、本明細書に記述される天然エピトープの候補として適切であり、共通のモチーフをこれらと共有するエピトープである。
ある特定の実施態様において、無差別T細胞エピトープは、HLAハプロタイプの大部分に結合することができる、人工的なT細胞エピトープである。ある特定の実施態様において、人工的なT細胞エピトープは、汎DRエピトープペプチド(PADRE)である(WO95/07707に記述される)。また、Alexander et al., (1994) Immunity 1:751−761、を参照のこと。
改変HER2ポリペプチド抗原
様々な改変HER−2ポリペプチド抗原および、それらを製造する方法が、米国特許第7,005,498号、米国特許公開2004/0141958および米国特許公開2006/0008465に記述されており、それらはすべて、参照によりその全体で本明細書に援用される。これらの文献は、HER−2ポリペプチドの異なる位置で1以上の無差別T細胞エピトープを含有する、様々な改変HER−2ポリペプチド抗原を記述している。
ヒトHER−2配列は、もっぱらタンパク質の一次構造に基づき、多くのドメインに分けられることができる。それらのドメインは以下である。細胞外(受容体)ドメインは、アミノ酸1〜654にわたり、以下のいくつかのサブドメインを含有する:ドメインI(成熟型ポリペプチドのN末端ドメイン)はアミノ酸1〜173にわたる;ドメインII(システインリッチドメイン、24システイン残基)はアミノ酸174〜323にわたる;ドメインIII(同種EGF受容体中のリガンド結合ドメイン)はアミノ酸324〜483にわたる;および、ドメインIV(システインリッチドメイン、20のシステイン残基)はアミノ酸484〜623にわたる。膜貫通残基はアミノ酸654〜675にわたる。細胞内(キナーゼ)ドメインは、アミノ酸655〜1235にわたり、アミノ酸655〜1010にわたるチロシンキナーゼドメイン(コアTKドメインは725〜992にわたる)、およびアミノ酸1011〜1235にわたるC末端ドメインを含有する。
P2ヒトTヘルパーエピトープまたはP30ヒトTヘルパーエピトープのいずれかにより置換される、HER−2のアミノ酸配列中の選択部位は、米国特許第7,005,498号、米国特許公開2004/0141958および米国特許公開2006/0008465に記述されている。要約すると、以下のパラメーターが考慮された:1.既知のCTLエピトープおよび予測CTLエピトープ;2.関連受容体(特にEGFR)に対する相同性;3.システイン残基の保存状態;4.予測ループ、αヘリックスおよびβシート構造;5.潜在的なNグリコシル化部位;6.露出アミノ酸残基および埋没アミノ酸残基の予測;および7.タンパク質のドメイン構造。
CTLエピトープは、ドメインI、ドメインIII、TMドメインおよび、TKドメイン中の2または3の「ホットスポット」にクラスター化されると考えられる。米国特許第7,005,498号、米国特許公開2004/0141958および米国特許公開2006/0008465に記述されるように、これらは高度に保存されているはずである。
他の受容体と高度な相同性を有する領域は、HER−2の「全体的な」三次元構造、ゆえに、抗体の認識にとって構造的に重要である可能性があり、一方で、低い相同性でありそうな領域は、結果として、構造の局所的な変化のみで交換することができる。システイン残基は多くの場合、分子内ジスルフィド結合の形成に関与しており、ゆえに、三次元構造に関与しており、変更することはできない。αヘリックスまたはβシート構造を形成すると予測される領域は、タンパク質のフォールディングに関与していると想定されるため、外来性エピトープの挿入ポイントとしては避けなければならない。
潜在的なNグリコシル化部位は、タンパク質のマンノシル化が望ましい場合には、保存されなければならない。(その疎水性の特性により)分子の内部にあると予測される領域は、フォールディングに関与する可能性があることから、好ましくは保存されるべきである。対照的に、溶媒露出領域は、モデルTエピトープP2およびP30の挿入部位の候補となりうる。最後に、タンパク質の構造および機能に対する関連性から、タンパク質のドメイン機構が考慮に入れられるべきである。
米国特許第7,005,498号、米国特許公開2004/0141958および米国特許公開2006/0008465に記述されるように、戦略の焦点は、可能な限り、中和抗体の標的として関連性のあるタンパク質の部分である、HER−2の細胞外部分の構造を保存することである。対照的に、癌細胞表面上のHER−2に結合した天然型の膜の細胞内の部分は、液性免疫システムにとってアクセスできない部分である。
HER−2の様々なドメインに挿入された、破傷風毒素のP2およびP30エピトープを用いた様々な例示的な構築物は、米国特許第7,005,498号、米国特許公開2004/0141958および米国特許公開2006/0008465に提供されている。改変HER−2ポリペプチド抗原の1つの例は、「mHER2」と呼ばれ、細胞外ドメインと9アミノ酸の膜貫通ドメイン;改変HER−2ポリペプチドのアミノ酸残基273〜287の間、ドメインIIに挿入されたP2エピトープ;および、改変HER−2ポリペプチドのアミノ酸残基655〜675の間、ドメインIVに挿入されたP30エピトープ、を含有する。配列番号2は、配列番号2のアミノ酸配列をコードする、mHER2をコードするヌクレオチド配列を開示する。
組換えMVA−BN−mHER2
ある特定の実施態様において、腫瘍関連抗原を含有する組換えMVA(たとえば、MVA−BN−mHER2)は、以下のように構築されている。最初のウイルスのストックは、複製に許容的な細胞型(たとえば、CEF細胞)を用いた細胞培養における組換えにより作製される。細胞は、弱毒化ワクシニアウイルス(たとえば、MVA−BN)を接種され、腫瘍関連抗原(たとえば、mHER2)配列および、ウイルスゲノムの隣接領域をコードする組換えプラスミド(たとえば、pBN146)をトランスフェクトされる。ある特定の実施態様において、プラスミドpBN146は、MVA−BNにもまた存在する配列(たとえば、14Lおよび15Lオープンリーディングフレーム)を含有する。mHER2配列は、MVA−BNウイルスゲノムへの組換えが可能となるように、MVA−BN配列の間に挿入される。ある特定の実施態様において、プラスミドは、CEF細胞における組換え構築物の選択が可能となるような、1以上の選択遺伝子を含有する選択カセットもまた含有する。ある特定の実施態様において、組換えMVAは、配列番号1のポリペプチドをコードする、配列番号2のヌクレオチド配列を含有するHER−2抗原を含有する。
培養物の感染とトランスフェクションを同時に行うことにより、ウイルスゲノムと組換えプラスミドの間に相同組み換えの発生が可能となる。次いで、挿入物を担持するウイルスを単離し、特性を解析し、そしてウイルスのストックを調製する。ある特定の実施態様において、ウイルスは、選択遺伝子(gptおよびEGFR)をコードする領域が欠損するように、選択を行わずに、CEF細胞培養中で継代される。
野生型HER−2または改変HER−2をコードする核酸は、発現制御配列に操作可能に連結されていても良い。コード配列に連結された発現制御配列は、当該発現制御配列と合致する条件下でコード配列の発現が行われるように、結合される。発現制御配列としては、限定されないが、適切なプロモーター、エンハンサー、転写ターミネーター、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始まりにある開始コドン、イントロンのためのスプライシングシグナル、および、フレーム内の終止コドンが挙げられる。適切なプロモーターとしては、限定されないが、SV40早期プロモーター、RSVプロモーター、レトロウイルスLTR、アデノウイルス主要後期プロモーター、ヒトCMV中間早期Iプロモーター、および、限定されないが、以下のワクシニアウイルスまたはMVA由来のプロモーターを含む様々なポックスウイルスプロモーターが挙げられる:30Kプロモーター、I3プロモーター、PrSプロモーター、Pr7.5K、40Kプロモーター、PrSynIImプロモーター、およびPrLE1プロモーター。
さらなる発現制御配列としては、限定されないが、リーダー配列、終止コドン、ポリアデニル化シグナルおよび、所望される宿主系中で、所望される組換えタンパク質(たとえば、HER−2)をコードする核酸配列の適切な転写および、それに引き続く翻訳に必要な任意の他の配列が挙げられる。また、ポックスウイルスベクターは、所望される宿主系中で、核酸配列を含有する発現ベクターの移送および、それに引き続く複製に必要な、さらなる必須要素を含有しても良い。さらに、そのようなベクターは、標準的な方法を用いて容易に構築され(Ausubel et al., (1987) in “Current Protocols in Molecular Biology,” John Wiley and Sons, New York, N.Y.)、および市販されていることが、当業者には理解されるであろう。
組成物
1つの態様において、異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換えMVA、および、異種腫瘍関連抗原を含有する組換えタンパク質を含有する組成物が本明細書において提供される。ある特定の実施態様において、組換えMVAは、MVA572である。ある特定の実施態様において、組換えMVAは、MVA575である。ある特定の実施態様において、組換えMVAは、MVA−Bavarian Nordic(MVA−BN)である。また、本明細書において、抗原特異的免疫応答の惹起に用いるための、または癌を治療するための、異種腫瘍関連抗原を含有する組換えタンパク質と組み合わせて用いられる、非組み換えMVAを含有する組成物も企図される。
ある特定の実施態様において、異種腫瘍関連抗原は、c−erbB−1(EGFr)抗原、c−erbB−2(HER−2、またはc−Neu)抗原、c−erbB−3抗原およびc−erbB−4抗原からなる群から選択される抗原を含有する。ある特定の実施態様において、腫瘍関連抗原は、HER−2抗原を含有する。ある特定の実施態様において、腫瘍関連抗原は、本質的にHER−2抗原からなる。ある特定の実施態様において、腫瘍関連抗原は、HER−2抗原からなる。ある特定の実施態様において、組成物の投与により、異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換えMVAのみを含有する組成物の投与と比較して、抗原特異的CD4+T細胞応答の改善が誘導され(ELISPOTアッセイにより測定)、または、抗原特異的抗体価の上昇が誘導される(ELISAにより測定)。
ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、1以上の異種T細胞エピトープを含有する。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、1つの異種T細胞エピトープを含有する。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、2つの異種T細胞エピトープを含有する。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、3、4、5、6、7、8、9、10またはそれ以上の異種T細胞エピトープを含有する。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、本質的に、1以上の異種T細胞エピトープからなる。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、本質的に、1つの異種T細胞エピトープからなる。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、本質的に、2つの異種T細胞エピトープからなる。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、本質的に、3、4、5、6、7、8、9、10またはそれ以上の異種T細胞エピトープからなる。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、1以上の異種T細胞エピトープからなる。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、1つの異種T細胞エピトープからなる。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、2つの異種T細胞エピトープからなる。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、3、4、5、6、7、8、9、10またはそれ以上の異種T細胞エピトープからなる。ある特定の実施態様において、組成物の投与により、異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換えMVAのみを含有する組成物の投与と比較して、抗原特異的CD4+T細胞応答の改善が誘導され(ELISPOTアッセイにより測定)、または、抗原特異的抗体価の上昇が誘導される(ELISAにより測定)。
ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、配列番号1のアミノ酸配列を含有する。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、配列番号1のアミノ酸配列をコードする配列番号2のヌクレオチド配列を含有する。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、本質的に、配列番号1のアミノ酸配列からなる。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、本質的に、配列番号1のアミノ酸配列をコードする配列番号2のヌクレオチド配列からなる。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、配列番号1のアミノ酸配列からなる。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、配列番号1のアミノ酸配列をコードする配列番号2のヌクレオチド配列からなる。ある特定の実施態様において、組成物の投与により、異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換えMVAのみを含有する組成物の投与と比較して、抗原特異的CD4+T細胞応答の改善が誘導され(ELISPOTアッセイにより測定)、または、抗原特異的抗体価の上昇が誘導される(ELISAにより測定)。
ある特定の実施態様において、異種腫瘍関連抗原を含有する組換えタンパク質は、c−erbB−1(EGFr)抗原、c−erbB−2(HER−2、またはc−Neu)抗原、c−erbB−3抗原およびc−erbB−4抗原からなる群から選択される抗原を含有する。ある特定の実施態様において、異種腫瘍関連抗原を含有する組換えタンパク質は、HER−2抗原を含有する。ある特定の実施態様において、異種腫瘍関連抗原を含有する組換えタンパク質は、本質的に、HER−2抗原からなる。ある特定の実施態様において、異種腫瘍関連抗原を含有する組換えタンパク質は、HER−2抗原からなる。ある特定の実施態様において、組成物の投与により、異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換えMVAのみを含有する組成物の投与と比較して、抗原特異的CD4+T細胞応答の改善が誘導され(ELISPOTアッセイにより測定)、または、抗原特異的抗体価の上昇が誘導される(ELISAにより測定)。
ある特定の実施態様において、HER−2抗原は1以上の異種T細胞エピトープを含有する。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は1つの異種T細胞エピトープを含有する。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は2つの異種T細胞エピトープを含有する。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、3、4、5、6、7、8、9、10またはそれ以上の異種T細胞エピトープを含有する。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、本質的に、1以上の異種T細胞エピトープからなる。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、本質的に、1つの異種T細胞エピトープからなる。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、本質的に、2つの異種T細胞エピトープからなる。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、本質的に、3、4、5、6、7、8、9、10またはそれ以上の異種T細胞エピトープからなる。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、1以上の異種T細胞エピトープからなる。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、1つの異種T細胞エピトープからなる。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、2つの異種T細胞エピトープからなる。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、3、4、5、6、7、8、9、10またはそれ以上の異種T細胞エピトープからなる。ある特定の実施態様において、組成物の投与により、異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換えMVAのみを含有する組成物の投与と比較して、抗原特異的CD4+T細胞応答の改善が誘導され(ELISPOTアッセイにより測定)、または、抗原特異的抗体価の上昇が誘導される(ELISAにより測定)。
ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、配列番号1のアミノ酸配列を含有する。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、配列番号1のアミノ酸配列をコードする配列番号2のヌクレオチド配列を含有する。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、本質的に、配列番号1のアミノ酸配列からなる。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、本質的に、配列番号1のアミノ酸配列をコードする配列番号2のヌクレオチド配列からなる。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、配列番号1のアミノ酸配列からなる。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、配列番号1のアミノ酸配列をコードする配列番号2のヌクレオチド配列からなる。ある特定の実施態様において、組成物の投与により、異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換えMVAのみを含有する組成物の投与と比較して、抗原特異的CD4+T細胞応答の改善が誘導され(ELISPOTアッセイにより測定)、または、抗原特異的抗体価の上昇が誘導される(ELISAにより測定)。
ある特定の実施態様において、組成物は、1以上の薬学的に受容可能な、および/もしくは、承認された、担体、添加剤、抗生物質、保存剤、アジュバント、希釈物質、ならびに/または、安定化剤を含有する医薬組成物である。そのような添加剤としては、たとえば、限定されないが、水、生理食塩水、グリセロール、エタノール、湿潤剤または乳化剤、およびpH緩衝物質が挙げられる。例示的な担体は、通常、たとえばタンパク質、多糖、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、重合アミノ酸、アミノ酸コポリマー、脂質凝集体等の、大きく、ゆっくりと代謝される分子である。
薬学的に受容可能な担体の使用は従来のものである。Remington’s Pharmaceutical Sciences, by E. W. Martin, Mack Publishing Co., Easton, PA, 15th Edition (1975)において、本明細書に記述される組換えMVAおよび組換えタンパク質の薬学的送達に適した組成物および処方が記述されている。
概して、担体の性質は、用いられる投与の特定の様式に依存する。たとえば、非経口の処方の場合には通常、たとえばビヒクルとして水、生理学的食塩水、平衡塩溶液、水性デキストロース、グリセロール等の薬学的に、および生理学的に受容可能な液体を含む、注射可能な液体を含有する。固形の組成物(たとえば、粉末、錠剤、タブレット、またはカプセルの形態)については、従来的な非毒性の固形担体は、たとえば、薬学的グレードのマンニトール、ラクトース、デンプンまたはステアリン酸マグネシウム等を含んでも良い。生物学的に中性な担体に加え、投与される医薬組成物は、少量の非毒性の補助物質(たとえば、湿潤剤または乳化剤、保存剤、および、たとえば酢酸ナトリウムまたはソルビタンラウリン酸モノエステル等のpH緩衝剤等)を含有しても良い。
たとえば、HER−2等の組換え腫瘍関連抗原、および、たとえばHER−2等の腫瘍関連抗原をコードする組換えMVAは、局所または全身投与のいずれかを含む、当業者公知の任意の手段により投与されても良く(たとえば、Banga, A., “Parenteral Controlled Delivery of Therapeutic Peptides and Proteins,” in Therapeutic Peptides and Proteins, Technomic Publishing Co., Inc., Lancaster, PA, 1995を参照のこと)、たとえば、筋肉内投与、皮下投与、腹腔内投与、静脈内投与、ならびに経口投与、経鼻投与、経皮投与、経肛門投与が企図される。ある特定の実施態様において、投与は、皮下注射または筋肉内注射によるものである。ペプチドまたはタンパク質が応答刺激に利用される時間を延長させるために、当該ペプチドまたはタンパク質は、埋め込み、油性注射、または粒子状の系として導入されてもよい。粒子系は微粒子、マイクロカプセル、ミクロスフィア、ナノカプセル、または類似の粒子であってもよい(たとえば、Banga 1995を参照のこと)。合成ポリマーをもとにした粒子状担体は、免疫応答を増強するアジュバントとして作用し、さらに、放出制御をもたらすことがしめされている。アルミニウム塩もまた、免疫応答をもたらすアジュバントとして用いられても良い。
腫瘍関連抗原(たとえば、HER−2)をコードする組換えMVA、および、たとえばHER−2等の組換え腫瘍関連抗原を含有する医薬組成物が、本明細書において提供される。当該組成物を用いて、たとえば免疫療法等のための免疫応答が誘導される。ある特定の実施態様において、組換え腫瘍関連抗原は、安定化界面活性剤、ミセル形成剤、および油のうちの2以上を含有するアジュバントと混合される。適切な安定化界面活性剤、ミセル形成剤および油は、米国特許第5,585,103号、米国特許第5,709,860号、米国特許第5,270,202号および、米国特許第5,695,770号に記述されている(それらすべては、参照によりその全体で本明細書に援用される)。安定化界面活性剤は、乳濁液の成分が、安定な乳濁液として留まるようにする、任意の界面活性剤である。そのような界面活性剤としては、ポリソルベート80(TWEEN(登録商標))(ソルビタン−モノ−9−オクタデセノエート−ポリ(オキシ−1,2−エタンジイル);ICI Americans,Wilmington,DEにより製造)、TWEEN40(登録商標)、TWEEN20(登録商標)、TWEEN60(登録商標)、Zwittergent(登録商標)3−12、TEEPOL HB7(登録商標)、およびSPAN85(登録商標)が挙げられる。これらの界面活性剤は、通常、およそ0.05〜0.5%(v/v)(たとえば、約0.2%(v/v))の量で供給される。ミセル形成剤は、ミセル様の構造が形成されるよう、他の成分と形成された乳濁液を安定化することができる剤である。そのような剤は通常、細胞性応答を増強するマクロファージを動員するために、注射部位でいくらかの炎症を引き起こす。そのような剤の例としては、BASF Wyandotte publicationsに記述されており、たとえば、Schmolka、J. Am. Oil. Chem. Soc. 54:110, 1977、および、Hunter et al., J. Immunol 129:1244, 1981、PLURONIC(登録商標)L62LF、L101、および、L64、PEG1000、ならびに、TETRONIC(登録商標)1501、150R1、701、901、1301、および130R1が挙げられる。そのような剤の化学的構造は当分野に公知である。ある特定の実施態様において、剤は、Hunter and Bennett, J. Immun. 133:3167, 1984により定義される、0〜2の間の親水−親油平衡(HLB)を有するよう選択される。剤は、たとえば0.5〜10%(v/v)の有効量で、または1.25〜5%(v/v)の量で供給されてもよい。
組成物に含まれる油は、たとえば、所望される抗原のためのビヒクルを供給するために、水中油乳濁液中の抗原の保持が促進されるよう選択され、好ましくは、乳濁液が室温(約20℃〜25℃)のいずれかで形成されるよう、または、乳濁液の温度が室温より下回った時点で乳濁液が形成されるよう、65℃未満の融点を有する。そのような油の例としては、スクワラン、Squalane、EICOSANE(登録商標)、テトラテトラコンタン、グリセロール、およびピーナッツ油、または他の植物油が挙げられる。ある特定の実施態様において、油は、1〜10%(v/v)、または2.5〜5%(v/v)の間の量で供給される。当該油は、身体が当該油を経時的に分解することができ、当該油の使用で副作用(たとえば、肉芽腫等)が現れないよう、生分解性および生体適合性の両方があるものでなければならない。
ある特定の実施態様において、アジュバントは、安定化界面活性剤、ミセル形成剤、および、PROVAX(登録商標)(IDEC Pharmaceuticals, San Diego, CA)の名称で市販されている油の混合物である。アジュバントはまた、免疫刺激性の核酸(たとえば、CpGモチーフを含有する核酸等)、または生物学的なアジュバント(上述を参照)であっても良い。
放出制御された非経口製剤は、埋め込み、油性注射、または粒子状の系として作製されても良い。タンパク質送達系の概説としては、Banga, Therapeutic Peptides and Proteins: Formulation, Processing, and Delivery Systems, Technomic Publishing Company, Inc., Lancaster, PA, 1995を参照のこと。粒子系としては、マイクロスフィア、微粒子、マイクロカプセル、ナノカプセル、ナノスフィアおよびナノ粒子が挙げられる。マイクロカプセルは、中心コアとして治療用タンパク質を含有する。マイクロスフィアにおいては、治療剤は、粒子全体に分散されている。約1μmよりも小さい粒子、マイクロスフィア、およびマイクロカプセルは通常、それぞれ、ナノ粒子、ナノスフィア、およびナノカプセルと呼称される。毛管は、ナノ粒子のみが静脈内投与されるよう、およそ5μmの直径を有している。微粒子は一般的に、直径がおよそ100μmであり、皮下または筋肉内に投与される(Kreuter, Colloidal Drug Delivery Systems, J. Kreuter, ed., Marcel Dekker, Inc., New York, NY, pp. 219−342, 1994; Tice & Tabibi, Treatise on Controlled Drug Delivery, A. Kydonieus, ed., Marcel Dekker, Inc. New York, NY, pp. 315−339, 1992を参照のこと)。
ポリマーは、イオン制御放出に用いることができる。薬物送達制御における使用のための、様々な分解性、および非分解性のポリマー物質が、当分野に公知である(Langer, Accounts Chem. Res. 26:537, 1993)。たとえば、ブロックコポリマーである、ポロクサマー407は、低温では粘性で可動性の液体として存在するが、体温では半固体のゲルを形成する。組換えインターロイキン2およびウレアーゼの処方および徐放のための効果的なビヒクルであることが示されている(Johnston et al., Pharm. Res. 9:425, 1992; and Pec, J. Parent. Sci. Tech. 44(2):58, 1990)。あるいは、ヒドロキシアパタイトは、タンパク質の放出制御のためのマイクロ担体として用いられている(Ijntema et al., Int. J. Pharm. 112:215, 1994)。さらに他の態様において、リポソームが、放出制御、ならびに、脂質内包化された薬物の薬物標的化のために用いられている(Betageri et al., Liposome Drug Delivery Systems, Technomic Publishing Co., Inc., Lancaster, PA, 1993)。治療用タンパク質の送達制御のための多くのさらなるシステムが公知であり;任意の技術的に適切な製剤の使用が、本明細書において予期され、および、当分野公知の通常技術のレベルの範囲内である(たとえば、米国特許第5,055,303号;米国特許第5,188,837号;米国特許第4,235,871号;米国特許第4,501,728号;米国特許第4,837,028号;米国特許第4,957,735号;および、米国特許第 5,019,369号;米国特許第5,055,303号;米国特許第5,514,670号;米国特許第5,413,797号;米国特許第5,268,164号;米国特許第5,004,697号;米国特許第4,902,505号;米国特許第5,506,206号;米国特許第5,271,961号;米国特許第5,254,342号;および、米国特許第5,534,496号を参照のこと)。
ある特定の実施態様において、静脈内投与のための医薬組成物は、たとえばHER−2等の組換え腫瘍関連抗原を約0.1μg〜10mg/患者/日で含有する。特に、当該剤が隔離された部位に投与され、循環システムまたはリンパシステム内に入らない場合(たとえば、体腔または器官内腔に入らない場合)には、0.1mg〜約100mg/患者/日までの投与量が用いられてもよい。実際の投与可能な組成物の調製方法は、当業者に公知であり、たとえばRemington’s Pharmaceutical Sciences, 19th Ed., Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania, 1995のような文献に詳述されている。
ワクチンの調製に関しては、MVAは、生理学的に受容可能な形態へと転換されてもよい。ある特定の実施態様において、そのような調製は、たとえば、Stickl, H. et al., Dtsch. med. Wschr. 99, 2386−2392 (1974)に記述されるような、天然痘に対するワクチンに用いられた、ポックスウイルスワクチンの調製の知識に基づいている。
腫瘍関連抗原を発現する組換えMVAの例示的な調製法は以下である。精製ウイルスは、10mM Tris、140mM NaCl、pH7.4中で、5×10TCID50/mlの力価で、−80℃に保存する。ワクチン注射の調製に関しては、たとえば、アンプル(好ましくはガラスアンプル)中で、2%ペプトンおよび1%ヒトアルブミンの存在下で、10〜10のウイルス粒子をリン酸緩衝生理食塩水(PBS)に凍結乾燥させても良い。あるいは、ワクチン注射は、製剤中のウイルスの凍結乾燥を段階的に行うことで調製してもよい。ある特定の実施態様において、製剤は、たとえばマンニトール、デキストラン、糖、グリシン、ラクトース、ポリビニルピロリドン、または他の添加剤(たとえば、限定されないが、in vivo投与に適した抗酸化剤、不活化ガス、安定化剤または組換えタンパク質(たとえば、ヒト血清アルブミン))等の追加の賦形剤を含有する。次いで、アンプルを密封し、適切な温度(たとえば、4℃〜室温)で数か月の間、保存しても良い。しかしながら、必要がなければ、アンプルは、好ましくは、−20℃以下の温度で保存する。
ワクチンまたは治療を含む、ある特定の実施態様において、凍結乾燥物は、0.1〜0.5mlの水性溶液、好ましくは生理学的食塩水またはTris緩衝液で溶解され、全身または局所のいずれかで投与される(すなわち、非経口、皮下、静脈内、筋肉内、鼻内、皮内、または当業者公知の他の任意の投与経路により)。投与様式、投与量、および投与回数の最適化は、当業者公知の範囲内にある。
組成物の単回投与または複数回投与が、必要とされる投与量および頻度、ならびに対象の耐容に依存して行われてもよい。ある特定の実施態様において、用量は、ボーラスとして1度で投与される。ある特定の実施態様において、用量は、所望される治療結果が得られるまで、定期的に投与されてもよい。通常、投与量は、対象に受容不可能な毒性が発現することなく、疾患の症状もしくは兆候が治療または改善されるのに十分な量である。
免疫応答を惹起させる方法
他の態様において、(a)異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換え改変ワクシニアウイルスAnkara(MVA)、および、異種腫瘍関連抗原を含有する組換えタンパク質を含有する任意の組成物を対象に投与し、それにより、抗原特異的免疫応答を惹起させること、を含む、対象において抗原特異的免疫応答を惹起させる方法が本明細書において提供される。当該組成物は、本明細書に開示される任意の腫瘍関連ポリペプチドを発現するMVA、および本明細書に開示される任意の異種腫瘍関連抗原を含有する組換えタンパク質、を含有する。また、本明細書において、本明細書に開示される任意の異種腫瘍関連抗原を含有する組換えタンパク質と組み合わせて用いられる、非組み換えMVAを含有する組成物が企図される。
ある特定の実施態様において、対象において抗原特異的免疫応答を惹起させる方法は、(a)異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換え改変ワクシニアウイルスAnkara(MVA)、および、異種腫瘍関連抗原を含有する組換えタンパク質を対象に投与し、それにより、抗原特異的免疫応答を惹起させること、を含む。ある特定の実施態様において、当該異種腫瘍関連抗原は、c−erbB−1(“EGFr”)抗原、c−erbB−2(“HER−2”または“c−Neu”)抗原、c−erbB−3抗原および、c−erbB−4抗原からなる群から選択される抗原を含有する。ある特定の実施態様において、当該異種腫瘍関連抗原は、HER−2抗原を含有する。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、配列番号1を含有する。ある特定の実施態様において、MVAは、MVA−BNである。ある特定の実施態様において、組換えMVAおよび組換えタンパク質を共に投与することにより、抗原特異的CD4+T細胞応答が改善され(ELISPOTにより測定)、または、抗原特異的抗体価が上昇する(ELISAにより測定)。ある特定の実施態様において、組換えMVAおよび組換え体は、本明細書に開示される様々な薬学的に受容可能な希釈剤、緩衝剤、賦形剤、または担体のうちの任意の1つ以上と共に製剤化される。ある特定の実施態様において、対象は、HER−2を過剰発現する癌を有している。ある特定の実施態様において、HER−2を過剰発現する癌は、乳癌、結腸癌、肺癌、胃癌、膵癌、膀胱癌、子宮頸癌または卵巣癌である。ある特定の実施態様において、HER−2を過剰発現する癌は、乳癌である。ある特定の実施態様において、乳癌は、転移性乳癌である。ある特定の実施態様において、対象は、哺乳類である。ある特定の実施態様において、哺乳類は、霊長類である。ある特定の実施態様において、霊長類は、ヒトである。
HER−2抗原を含有するポリペプチドを発現する組換えMVAは、全身または局所のいずれかで投与されても良い(すなわち、非経口、皮下、静脈内、筋肉内、鼻内、皮内、または当業者公知の任意の他の経路により)。ある特定の実施態様において、組換えMVAの10〜1010 TCID50の用量が対象に投与される。ある特定の実施態様において、組換えMVAの10〜1010 TCID50の用量が対象に投与される。ある特定の実施態様において、組換えMVAの10〜1010 TCID50の用量が対象に投与される。ある特定の実施態様において、組換えMVAの10〜10 TCID50の用量が対象に投与される。
ある特定の実施態様において、組換えHER−2抗原は、全身または局所のいずれかで投与されても良い(すなわち、非経口、皮下、静脈内、筋肉内、鼻内、皮内、または当業者公知の任意の他の経路により)。ある特定の実施態様において、組換えHER−2抗原の0.1μg〜100mgの用量が対象に投与される。ある特定の実施態様において、組換えHER−2抗原の0.1μg〜100mgの用量が対象に投与される。ある特定の実施態様において、組換えHER−2抗原の1μg〜100mgの用量が対象に投与される。ある特定の実施態様において、組換えHER−2抗原の10μg〜100mgの用量が対象に投与される。ある特定の実施態様において、組換えHER−2抗原の100μg〜100mgの用量が対象に投与される。ある特定の実施態様において、組換えHER−2抗原の1mg〜100mgの用量が対象に投与される。ある特定の実施態様において、組換えHER−2抗原の10mg〜100mgの用量が対象に投与される。ある特定の実施態様において、組換えHER−2抗原の25mg〜100mgの用量が対象に投与される。ある特定の実施態様において、組換えHER−2抗原の50mg〜100mgの用量が対象に投与される。
ある特定の実施態様において、組換えMVAおよび組換えタンパク質は、順次に投与されても良い。ある特定の実施態様において、組換えMVAが最初に投与され、次いで組換えタンパク質が投与されても良い。ある特定の実施態様において、組換えタンパク質が最初に投与され、次いで組換えMVAが投与されても良い。ある特定の実施態様において、組換えMVAおよび組換えタンパク質は、同時に投与されても良い。
ある特定の実施態様において、組成物は、ヒト対象または、癌患者に対し、プライム−ブーストワクチン接種として投与される。「プライム−ブーストワクチン接種」という用語は、最初に特異抗原を標的とするワクチンのプライム(起爆)注射を行い、次いで、間隔を置いて、同じワクチンの1以上のブースト(追加)注射を行う、ワクチン接種戦略を指す。プライム−ブーストワクチン接種は、同種であっても、異種であっても良い。同種のプライム−ブーストワクチン接種は、プライム注射と1以上のブースト注射の両方に対して、同じ免疫原およびベクターを含有するワクチンを用いる。異種のプライム−ブーストワクチン接種は、プライム注射と1以上のブースト注射の両方に対して同じ免疫原を含有するが、プライム注射と1以上のブースト注射に対し、異なるベクターを含有するワクチンを用いる。たとえば、同種のプライム−ブーストワクチン接種は、プライム注射と1以上のブースト注射の両方に対して、Her−2を発現する核酸を含有するMVAベクターを用いても良い。対照的に、異種のプライム−ブーストワクチン接種は、プライム注射に対してはHer−2を発現する核酸を含有するMVAベクターを用いて、1以上のブースト注射に対してはHER−2を発現する核酸を含有する鶏痘ベクターを用いてもよい。たとえば、プライム注射では免疫原をコードするプラスミドを使用し、1以上のブースト注射では同じ免疫原をコードするポックスウイルスベクターを使用する、または、プライム注射では組換えタンパク質免疫原を使用し、1以上のブースト注射では同じタンパク質免疫原をコードするポックスウイルスベクターまたはプラスミドを使用する等、異種のプライム−ブーストワクチン接種はまた、様々な組み合わせを包含する。
ある特定の実施態様において、組成物(すなわち、組換えMVAおよび組換えタンパク質)は、プライム−ブーストワクチン接種としてヒト癌患者に投与される。ある特定の実施態様において、プライム−ブーストワクチン接種は、同種のプライム−ブーストワクチン接種である。ある特定の実施態様において、プライム−ブーストワクチン接種は、異種のプライム−ブーストワクチン接種である。
ある特定の実施態様において、本明細書に開示される組成物の1以上の追加の治療有効量(すなわち、1以上のブーストワクチン接種)が、本明細書に開示される組成物の最初の治療有効量(すなわち、プライムワクチン接種)の投与後、間隔(日、週、月を含む)を置いて、投与される。ある特定の実施態様において、本明細書に開示される組成物の1以上の追加の治療有効量(すなわち、1以上のブーストワクチン接種)は、本明細書に開示される組成物の最初の治療有効量(すなわち、プライムワクチン接種)の投与後、1、2、3、4、5、6、7またはそれ以上の日の間隔を置いて投与される。ある特定の実施態様において、本明細書に開示される組成物の1以上の追加の治療有効量(すなわち、1以上のブーストワクチン接種)は、本明細書に開示される組成物の最初の治療有効量(すなわち、プライムワクチン接種)の投与後、1、2、3、4、5、6、7、8またはそれ以上の週の間隔を置いて投与される。ある特定の実施態様において、本明細書に開示される組成物の1以上の追加の治療有効量(すなわち、1以上のブーストワクチン接種)は、本明細書に開示される組成物の最初の治療有効量(すなわち、プライムワクチン接種)の投与後、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12またはそれ以上の月の間隔を置いて投与される。ある特定の実施態様において、本明細書に開示される組成物の1以上の追加の治療有効量(すなわち、1以上のブーストワクチン接種)は、本明細書に開示される組成物の最初の治療有効量(すなわち、プライムワクチン接種)の投与後、任意の組み合わせの間隔をおいて、投与される(たとえば、1、2、3、4、5、6、7もしくはそれ以上の日、1、2、3、4、5、6、7、8もしくはそれ以上の週、または、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12もしくはそれ以上の月)。
癌を治療する方法
他の態様において、(a)腫瘍関連抗原を発現している癌を有しているヒト癌患者を特定すること;(b)異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換え改変ワクシニアウイルスAnkara(MVA)の治療有効量、および、異種腫瘍関連抗原を含有する組み換えタンパク質の治療有効量を患者に投与し、それによって、癌を治療すること、を含有する、ヒト癌患者を治療する方法が本明細書に提供される。当該組成物は、本明細書に開示される任意の異種腫瘍関連抗原を発現するMVA、および、本明細書に開示される任意の異種腫瘍関連高原を含有する組換えタンパク質を含有する。また、本明細書に開示される任意の異種腫瘍関連抗原を含有する組みかえタンパク質と組み合わせて用いられる、非組み換えMVAを含有する組成物が本明細書において企図される。
「治療有効量」は、治療される対称において、所望される治療効果、または臨床効果を得るために十分な組成物の量である。たとえば、発現制御配列に操作可能に連結されたヒトHER2タンパク質をコードする核酸を含有するポックスウイルスベクターの治療有効量は、HER−2特異的免疫応答を惹起させる、腫瘍サイズまたは腫瘍量を減少させる、腫瘍転移の数を減少させる、癌の進行を遅延させる、または、癌を有する患者もしくは患者群の全生存率を上昇させるために十分な量である。ポックスウイルスベクターの治療有効量、および本明細書に開示されるポックスウイルスベクターを含有する組成物の治療有効量は、HER−2過剰発現細胞およびHER−2を過剰発現する可能性を有する細胞に対する免疫応答を上昇させるために十分な量である。免疫応答は、腫瘍の増殖を阻害する、腫瘍の兆候または症状を減少させる、腫瘍に関連した1以上の症状の自覚的な軽減をもたらす、または、主治医に留意されている1以上の症状の客観的で識別可能な改善(たとえば、腫瘍サイズの減少、転移病変数の減少、疾患進行の遅延、または全生存率の上昇等)をもたらすために、HER−2を過剰発現する細胞およびHER−2を過剰発現する可能性を有する細胞の増殖を遅延させるために十分な程度のものでなければならない。
ある特定の実施態様において、ヒト癌患者を治療する方法は、(a)異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換え改変ワクシニアウイルスAnkara(MVA)の治療有効量、および、異種腫瘍関連抗原を含有する組換えタンパク質の治療有効量、を患者に投与すること、を含む。ある特定の実施態様において、異種腫瘍関連抗原は、c−erbB−1(“EGFr”)抗原、c−erbB−2(“HER−2”または“c−Neu”)抗原、c−erbB−3抗原および、c−erbB−4抗原からなる群から選択される抗原を含有する。ある特定の実施態様において、異種腫瘍関連抗原は、HER−2抗原を含有する。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、配列番号1を含有する。ある特定の実施態様において、MVAは、MVA−BNである。ある特定の実施態様において、当該組換えMVAおよび当該組換えタンパク質を共に投与することにより、抗原特異的CD4+T細胞応答の改善が誘導され(ELISPOTアッセイにより測定)、または、抗原特異的抗体の抗体力価の上昇が誘導される(ELISAにより測定)。ある特定の実施態様において、当該組換えMVAおよび当該組換えタンパク質は、1以上の薬学的に受容可能な希釈物質、緩衝剤、賦形剤、または担体と共に処方される。ある特定の実施態様において、ヒト癌患者は、HER−2を過剰発現する癌を有する。ある特定の実施態様において、HER−2を過剰発現する癌は、乳癌、結腸癌、肺癌、胃癌、膵癌、膀胱癌、子宮頸癌および卵巣癌である。ある特定の実施態様において、HER−2を過剰発現する癌は、乳癌である。ある特定の実施態様において、乳癌は、転移性乳癌である。
HER−2抗原を含有するポリペプチドを発現する組換えMVAは、全身または局所のいずれかで投与されても良い(すなわち、非経口、皮下、静脈内、筋肉内、鼻内、皮内、または当業者公知の任意の他の経路により)。ある特定の実施態様において、組換えMVAの10〜1010 TCID50の用量が対象に投与される。ある特定の実施態様において、組換えMVAの10〜1010 TCID50の用量が対象に投与される。ある特定の実施態様において、組換えMVAの10〜1010 TCID50の用量が対象に投与される。ある特定の実施態様において、組換えMVAの10〜10 TCID50の用量が対象に投与される。
ある特定の実施態様において、組換えHER−2抗原は、全身または局所のいずれかで投与されても良い(すなわち、非経口、皮下、静脈内、筋肉内、鼻内、皮内、または当業者公知の任意の他の経路により)。ある特定の実施態様において、組換えHER−2抗原の0.1μg〜100mgの用量が対象に投与される。ある特定の実施態様において、組換えHER−2抗原の0.1μg〜100mgの用量が対象に投与される。ある特定の実施態様において、組換えHER−2抗原の1μg〜100mgの用量が対象に投与される。ある特定の実施態様において、組換えHER−2抗原の10μg〜100mgの用量が対象に投与される。ある特定の実施態様において、組換えHER−2抗原の100μg〜100mgの用量が対象に投与される。ある特定の実施態様において、組換えHER−2抗原の1mg〜100mgの用量が対象に投与される。ある特定の実施態様において、組換えHER−2抗原の10mg〜100mgの用量が対象に投与される。ある特定の実施態様において、組換えHER−2抗原の25mg〜100mgの用量が対象に投与される。ある特定の実施態様において、組換えHER−2抗原の50mg〜100mgの用量が対象に投与される。
ある特定の実施態様において、組換えMVAおよび組換えタンパク質は、順次に投与されても良い。ある特定の実施態様において、組換えMVAが最初に投与され、次いで組換えタンパク質が投与されても良い。ある特定の実施態様において、組換えタンパク質が最初に投与され、次いで組換えMVAが投与されても良い。ある特定の実施態様において、組換えMVAおよび組換えタンパク質は、同時に投与されても良い。
ある特定の実施態様において、組成物(すなわち、組換えMVAおよび組換えタンパク質)は、プライム−ブーストワクチン接種としてヒト癌患者に投与される。ある特定の実施態様において、プライム−ブーストワクチン接種は、同種のプライム−ブーストワクチン接種である。ある特定の実施態様において、プライム−ブーストワクチン接種は、異種のプライム−ブーストワクチン接種である。
ある特定の実施態様において、本明細書に開示される組成物の1以上の追加の治療有効量(すなわち、1以上のブーストワクチン接種)が、本明細書に開示される組成物の最初の治療有効量(すなわち、プライムワクチン接種)の投与後、間隔(日、週、月を含む)を置いて、投与される。ある特定の実施態様において、本明細書に開示される組成物の1以上の追加の治療有効量(すなわち、1以上のブーストワクチン接種)は、本明細書に開示される組成物の最初の治療有効量(すなわち、プライムワクチン接種)の投与後、1、2、3、4、5、6、7またはそれ以上の日の間隔を置いて投与される。ある特定の実施態様において、本明細書に開示される組成物の1以上の追加の治療有効量(すなわち、1以上のブーストワクチン接種)は、本明細書に開示される組成物の最初の治療有効量(すなわち、プライムワクチン接種)の投与後、1、2、3、4、5、6、7、8またはそれ以上の週の間隔を置いて投与される。ある特定の実施態様において、本明細書に開示される組成物の1以上の追加の治療有効量(すなわち、1以上のブーストワクチン接種)は、本明細書に開示される組成物の最初の治療有効量(すなわち、プライムワクチン接種)の投与後、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12またはそれ以上の月の間隔を置いて投与される。ある特定の実施態様において、本明細書に開示される組成物の1以上の追加の治療有効量(すなわち、1以上のブーストワクチン接種)は、本明細書に開示される組成物の最初の治療有効量(すなわち、プライムワクチン接種)の投与後、任意の組み合わせの間隔をおいて、投与される(たとえば、1、2、3、4、5、6、7もしくはそれ以上の日、1、2、3、4、5、6、7、8もしくはそれ以上の週、または、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12もしくはそれ以上の月)。
キット
他の態様において、(a)異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換え改変ワクシニアウイルスAnkara(MVA);(b)異種腫瘍関連抗原を含有する組換えタンパク質;および、(c)組換えMVAの治療有効量および組換えタンパク質の治療有効量を、異種腫瘍関連抗原を発現する癌を有するヒト癌患者に投与するための説明書、を含有する、ヒト癌患者を治療するためのキットが本明細書において提供される。当該組成物は、本明細書に開示される任意の異種腫瘍関連抗原を発現するMVA、および、本明細書に開示される任意の異種腫瘍関連高原を含有する組換えタンパク質を含有する。また、本明細書に開示される任意の異種腫瘍関連抗原を含有する組みかえタンパク質と組み合わせて用いられる、非組み換えMVAを含有する組成物が本明細書において企図される。
ある特定の実施態様において、ヒト癌患者を治療するためのキットは、(a)異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換え改変ワクシニアウイルスAnkara(MVA)を含有する組成物;(b)異種腫瘍関連抗原を含有する組換えタンパク質を含有する組成物;および、(c)組換えMVAを含有する組成物の治療有効量および組換えタンパク質を含有する組成物の治療有効量を、異種腫瘍関連抗原を発現する癌を有するヒト癌患者に投与するための説明書、を含有する。ある特定の実施態様において、異種腫瘍関連抗原は、c−erbB−1(“EGFr”)抗原、c−erbB−2(“HER−2”または“c−Neu”)抗原、c−erbB−3抗原および、c−erbB−4抗原からなる群から選択される抗原を含有する。ある特定の実施態様において、異種腫瘍関連抗原は、HER−2抗原を含有する。ある特定の実施態様において、HER−2抗原は、配列番号1を含有する。ある特定の実施態様において、MVAは、MVA−BNである。ある特定の実施態様において、当該組換えMVAおよび当該組換えタンパク質を共に投与することにより、抗原特異的CD4+T細胞応答の改善が誘導され(ELISPOTアッセイにより測定)、または、抗原特異的抗体の抗体力価の上昇が誘導される(ELISAにより測定)。ある特定の実施態様において、当該組換えMVAおよび当該組換えタンパク質は、1以上の薬学的に受容可能な希釈物質、緩衝剤、賦形剤、または担体と共に処方される。ある特定の実施態様において、ヒト癌患者は、HER−2を過剰発現する癌を有する。ある特定の実施態様において、HER−2を過剰発現する癌は、乳癌、結腸癌、肺癌、胃癌、膵癌、膀胱癌、子宮頸癌および卵巣癌である。ある特定の実施態様において、HER−2を過剰発現する癌は、乳癌である。ある特定の実施態様において、乳癌は、転移性乳癌である。
ある特定の実施態様において、当該説明書は、HER−2抗原を含有するポリペプチドを発現する組換えMVAは、全身または局所のいずれかで投与されても良い(すなわち、非経口、皮下、静脈内、筋肉内、鼻内、皮内、または当業者公知の任意の他の経路により)と、示す。ある特定の実施態様において、当該説明書は、組換えMVAの10〜1010 TCID50の用量が対象に投与されると示す。ある特定の実施態様において、当該説明書は、組換えMVAの10〜1010 TCID50の用量が対象に投与されると示す。ある特定の実施態様において、当該説明書は、組換えMVAの10〜1010 TCID50の用量が対象に投与されると示す。ある特定の実施態様において、当該説明書は、組換えMVAの10〜10 TCID50の用量が対象に投与されると、示す。
ある特定の実施態様において、当該説明書は、組換えHER−2抗原は、全身または局所のいずれかで投与されても良い(すなわち、非経口、皮下、静脈内、筋肉内、鼻内、皮内、または当業者公知の任意の他の経路により)、と示す。ある特定の実施態様において、当該説明書は、組換えHER−2抗原の0.1μg〜100mgの用量が対象に投与される、と示す。ある特定の実施態様において、当該説明書は、組換えHER−2抗原の0.1μg〜100mgの用量が対象に投与される、と示す。ある特定の実施態様において、当該説明書は、組換えHER−2抗原の1μg〜100mgの用量が対象に投与される、と示す。ある特定の実施態様において、当該説明書は、組換えHER−2抗原の10μg〜100mgの用量が対象に投与される、と示す。ある特定の実施態様において、当該説明書は、組換えHER−2抗原の100μg〜100mgの用量が対象に投与される、と示す。ある特定の実施態様において、当該説明書は、組換えHER−2抗原の1mg〜100mgの用量が対象に投与される、と示す。ある特定の実施態様において、当該説明書は、組換えHER−2抗原の10mg〜100mgの用量が対象に投与される、と示す。ある特定の実施態様において、当該説明書は、組換えHER−2抗原の25mg〜100mgの用量が対象に投与される、と示す。ある特定の実施態様において、当該説明書は、組換えHER−2抗原の50mg〜100mgの用量が対象に投与される、と示す。
ある特定の実施態様において、当該説明書は、組換えMVAおよび組換えタンパク質は、順次に投与されても良い、と示す。ある特定の実施態様において、当該説明書は、組換えMVAが最初に投与され、次いで組換えタンパク質が投与されても良い、と示す。ある特定の実施態様において、当該説明書は、組換えタンパク質が最初に投与され、次いで組換えMVAが投与されても良い、と示す。ある特定の実施態様において、当該説明書は、組換えMVAおよび組換えタンパク質は、同時に投与されても良い、と示す。
ある特定の実施態様において、当該説明書は、組成物(すなわち、組換えMVAおよび組換えタンパク質)は、プライム−ブーストワクチン接種としてヒト癌患者に投与される、と示す。ある特定の実施態様において、プライム−ブーストワクチン接種は、同種のプライム−ブーストワクチン接種である。ある特定の実施態様において、プライム−ブーストワクチン接種は、異種のプライム−ブーストワクチン接種である。
ある特定の実施態様において、当該説明書は、本明細書に開示される組成物の1以上の追加の治療有効量(すなわち、1以上のブーストワクチン接種)が、本明細書に開示される組成物の最初の治療有効量(すなわち、プライムワクチン接種)の投与後、間隔(日、週、月を含む)を置いて、投与される、と示す。ある特定の実施態様において、当該説明書は、本明細書に開示される組成物の1以上の追加の治療有効量(すなわち、1以上のブーストワクチン接種)は、本明細書に開示される組成物の最初の治療有効量(すなわち、プライムワクチン接種)の投与後、1、2、3、4、5、6、7またはそれ以上の日の間隔を置いて投与される、と示す。ある特定の実施態様において、当該説明書は、本明細書に開示される組成物の1以上の追加の治療有効量(すなわち、1以上のブーストワクチン接種)は、本明細書に開示される組成物の最初の治療有効量(すなわち、プライムワクチン接種)の投与後、1、2、3、4、5、6、7、8またはそれ以上の週の間隔を置いて投与される、とす。ある特定の実施態様において、当該説明書は本明細書に開示される組成物の1以上の追加の治療有効量(すなわち、1以上のブーストワクチン接種)は、本明細書に開示される組成物の最初の治療有効量(すなわち、プライムワクチン接種)の投与後、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12またはそれ以上の月の間隔を置いて投与される、と示す。ある特定の実施態様において、当該説明書は、本明細書に開示される組成物の1以上の追加の治療有効量(すなわち、1以上のブーストワクチン接種)は、本明細書に開示される組成物の最初の治療有効量(すなわち、プライムワクチン接種)の投与後、任意の組み合わせの間隔をおいて、投与される(たとえば、1、2、3、4、5、6、7もしくはそれ以上の日、1、2、3、4、5、6、7、8もしくはそれ以上の週、または、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12もしくはそれ以上の月)、と示す。
実施例1:材料と方法
酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)
MVA ELISAについては、凍結したウイルスストックを室温で解凍し、使用の前に良く混合した。リン酸緩衝生理食塩水(PBS)で希釈したMVA−BN(6×10 TCID50/mL)を円錐管に加え、50μLのウイルスストックを、適切なサイズのマイクロタイタープレートの各ウェルに添加した。プレートをパラフィルム(登録商標)で包み、4℃で一晩インキュベートした。HER−2および他のタンパク質のELISAについては、炭酸緩衝液(200mM NaCO)中、1μg/mLの濃度の、所望されるタンパク質を50μL、適切なサイズのマイクロタイタープレートの各ウェルに加えた。プレートをパラフィルム(登録商標)で包み、室温で1時間、または4℃で一晩のいずれかでインキュベートした。インキュベーションの後、ウェルを空にして、150μLのPBSで2回洗浄した。
コートされたプレートをブロッキングする前に、すべてのウェルをPBSで再度、4回洗浄した。PBSで最後に洗浄した後、洗浄緩衝液を除去し、プレートをペーパータオル上でパッティングして乾かし、200μLの希釈していないSuperBlock溶液(Fisher Scientific, Pittsburgh, PA、カタログ番号PI37516)を、マルチチャンネルピペットを用いて各ウェルに添加した。プレートを、室温で少なくとも5分間、ブロッキング溶液と共にインキュベートした。
血清試料は、分析の前に−80℃で保存した。試料を氷上で溶かし、標準的な方法に従い、希釈緩衝液(PBST(PBS+Tween−20)に溶解した10%Superblock)で希釈した。陽性対照および陰性対照の希釈も、同じ手順で調製した:陽性対照は抗体であり、陰性対照は感作されていない(ナイーブな)血清であった。
ELISAを行う前に、ブロッキング緩衝液をプレートから除去した。次に、50μlの希釈緩衝液を、最初の列を除くすべての列(すなわち、B〜Hの行)に添加した。試料および対照を、最初の列(すなわち、Aの列)に以下の様に添加した:A1:100μLの希釈陽性対照抗体;A2:100μLの希釈陰性対照血清;第一の行の残りのウェルは、100μLの希釈血清試料を2重に入れた。試料を列Aから列Hへと、マイクロチャンネルピペットを用いて連続希釈した。次いで、プレートを、空のマイクロタイタープレートで覆い、室温で1時間インキュベートした。
一次抗体とのインキュベートの後、ウェルを50μLの洗浄緩衝液でそれぞれ4回洗浄し、次いで、二次抗体とインキュベートした。二次抗体は、抗マウスIgG抗体混合物を、希釈緩衝液で1:5000に希釈するか、または抗ウサギIgG抗体を希釈緩衝液で1:2000に希釈するかのいずれかで調製した。IgG比率を測定するELISAに関しては、以下の系統特異的な二次抗体を用いた:BALB/cに対してはIgG2a/IgG1、C57BL/6に対してはIgG2c/IgG1。二次抗体の50μL分注物を、マルチチャンネルピペットを用いてウェルごとに添加した。プレートを積み重ね、空のマイクロタイタープレートで覆い、正確に1時間の間、室温でインキュベートした。
インキュベーションの最後に、プレートを再度PBSで4回洗浄し、100μLの3,3′,5,5′−テトラメチルベンジジン(TMB)を各ウェルに加えた。次いで、プレートを、溶液が青に変わるまで(通常は3〜5分)、室温で暗所にてインキュベートした。100μLのHSOをすべてのウェルに添加することにより反応を停止させた。次いで、プレートを、450nmの波長に設定したMultiskanプレートリーダー上で読み取った。
酵素結合免疫吸着スポットアッセイ(ELISPOT)
アッセイを行う前のすべてのステップは滅菌条件下、好ましくは層流フード中で行われた。
所望されるサイズのマイクロタイタープレートを用いて、各ウェルの膜を、調製したばかりの50%(v/v)エタノール(35μL)で、マルチチャンネルピペットを用いて前もって湿らせた。1分後、エタノールをプレートから除去し、ウェルを200μLの滅菌PBSで洗浄した。所望される抗体を滅菌PBS中で5μg/mLの濃度まで希釈し、短時間混合した。次いで、各プレートのウェルを、マイクロチャンネルピペットを用いて50μL/ウェルで適切な抗体でコートした。次いで、プレートを、添付のフタを用いて覆い、適切な場合には積み重ね、パラフィルム(登録商標)で包んで乾燥から防ぎ、4℃で一晩、インキュベートした。
翌日、コートした抗体を各プレートのウェルから除去し、プレートを、滅菌PBS(200μL)を用いて2回洗浄した;2回目の洗浄液は、ブロッキングのための準備がすべて整うまで、プレート上に置かれた。次いで、プレートは、ろ過RPMI−10培地を100μL/ウェルで添加することによりブロッキングされ(RPMI−10は、10%(v/v)のウシ胎児血清(FBS)、1%(v/v)ペニシリン/ストレプトマイシン、および0.5mMのβメルカプトエタノールを補充された、ろ過滅菌されたRPMI−1640である;VWR/Mediatech, Brisbane, CA、カタログ番号16777−180)、フタで覆われ、37℃+5% COに設定されたインキュベーターに少なくとも1時間置かれた。
再刺激のために用いられたタンパク質、ペプチド、ConA(陽性対照として用いたレクチン)およびウイルス溶液は、RPMI−10で希釈された。各再刺激溶液は、プレートマップに従い、深ウェルの96ウェルマイクロタイタープレートに添加された。次いで、プレートをプレートシーラーを用いて覆い、使用するまで4℃に置かれた。脾臓細胞は、標準的な方法に従い調製された。
ブロッキングRPMI−10溶液はウェルから除去され、次いで、プレートをパッティングして乾かした。次いで、プレートを、実験番号、日付、群、プールまたは枯渇を特定するために適切に標識し、およびR&D実験として特定するために赤いステッカーで標識した。マルチチャンネルピペットを用いて、50μLの再刺激培地を、深ウェルの96ウェルプレートの適切な列から、ELISPOTプレートの対応するウェルの列へと、各再刺激物質を低濃度から高濃度へと動かしながら、移した。各ELISPOTプレートに添加される脾臓細胞は、細胞の円錐管を穏やかに数回、転倒混和させることにより混合させ、次いで、滅菌v底ボートに移して、細胞が等しく分散するようにした。次に、50μLの脾臓細胞を各ウェルに添加し(5×10細胞/ウェル)、プレートを、37℃+5% COに設定したインキュベーター中で、約40時間、攪乱させないようにしてインキュベートした。
スポットを、Laminar Air Flowフード中で検出した。最初に、細胞をウェルから除去し、プレートをパッティングして乾かした。次いで、ウェルを200μLのPBSで2度洗浄し、次いで、PBSTで2度洗浄した。後半の2回の洗浄は、各マイクロタイタープレートを、PBSTを含有するバケツに単純に浸漬することにより行われた。このステップは、Laminar Air Flowフードの外で行われた。最後の洗浄液は、検出プロセスにおける次のステップが開始されるまでウェル内に留めて置いた。
適切な検出抗体(すなわち、ビオチニル化抗マウスIFNγ抗体)を、所望の濃度までPBSTB(PBS+0.1%(v/v)Tween−20+0.5%(w/v)BSA)で希釈した。所望検出抗体の希釈後、抗体溶液を混合し、0.2μmの孔のフィルターを通してろ過した。次いで洗浄緩衝液を各プレートから除去し、50μLの希釈検出抗体を各ウェルに添加した。次いでプレートをフタで覆い、室温で1時間インキュベートした。次いで検出抗体溶液をプレートから除去し、次いで、PBSTを含有するバケツへとプレートを浸漬させることにより洗浄した。再度、最後の洗浄液を、検出プロセスにおける次のステップが開始されるまでウェル内に留めて置いた。
アルカリホスファターゼ結合ストレプトアビジン(ストレプトアビジン−AP)を適切な濃度までPBSTBで希釈し、0.2μmのステリフリップフィルターを通してろ過した。次いで洗浄緩衝液を各プレートから除去し、50μLの希釈ストレプトアビジン‐AP溶液を各ウェルに添加した。次いでプレートを覆い、室温で1時間インキュベートした。ストレプトアビジン‐AP溶液をプレートから除去し、次いで、PBSTを含有するバケツへとプレートを浸漬することにより6回洗浄した。最後の洗浄液は、検出プロセスにおける次のステップが開始されるまで、ウェル内に留めて置いた。
The Vector Blue AP Substrateミックス(Vector Laboratories, Burlingame, CA、カタログ番号SK−5300)を、メーカーの説明書に従い調製し、0.2μmのフィルターを通してろ過した。次に、50μLのVector Blue AP Substrateミックスを各ウェルに添加した。次いで、プレートをホイルで覆った。検出反応を20〜30分間進行させ、各プレートを水道水で完全にすすぐことにより、反応を停止させた。次いで、プレートの裏打ちを取り除き、ウェルの底をすすぎ、プレートを4℃で空気乾燥させた。最後に、乾いた後、プレートをスキャンして、スポット数を数えた。
実施例2:MVA−BNは、組換えHER2タンパク質でのワクチン接種に対する強力なT1アジュバントとして作用する
BALB/cマウスおよびC57BL/6マウスの群(n=5)を、2週ごとに4サイクルの間、以下により、皮下注射によりワクチン接種を行った(すなわち、総計8週の処置時間):(1)TBS;(2)5μg HER2(TBSで処方)(HER2);(3)5×10感染単位(IU)MVA−BN+5μg HER2(TBSで処方);または、(4)5×10 IU MVA−BN−HER2。
総イムノグロブリンG(IgG)の力価またはIgGアイソタイプの比率(IgG2aとIgG1)が、実施例1に記述される標準的なプロトコールに従い行われたELISAにより、プールされた血清試料において測定された。図1Aを参照のこと。細胞性応答は、最後のワクチン接種の7日後に、実施例1に記述される標準的なプロトコールに従い行われたELISPOTにより評価された。脾臓細胞中の応答性T細胞の頻度は、IFN−γ ELISPOTアッセイにより測定された。さらに、T1偏向(TNFα)CD4+T細胞応答、またはT2偏向(IL−5)CD4+T細胞応答の特徴である、選択サイトカインの量が、BD(登録商標)Cytometric Bead Array(CBA)により同じウェルの上清で測定された。図1Bを参照のこと。
図1Aで示されるように、MVA−BN+HER2タンパク質またはMVA−BN−HER2のいずれかでのワクチン接種により、組換えHER2タンパク質単独でのワクチン接種と比較して、非常に高い力価のHER2特異的抗体が産生された。同様に、T1偏向IgG2a:IgG1の比率が、MVA−BN+HER2タンパク質またはMVA−BN−HER2のいずれかでのワクチン接種の後に観察されたが、組換えHER2タンパク質単独でのワクチン接種では観察されなかった。図1Aを参照のこと。ELISPOTおよびサイトカイン分析により、これらの結果が確認された:MVA−BN+HER2タンパク質またはMVA−BN−HER2のいずれかでのワクチン接種により、より多くのIFNγ分泌スポット、および高レベルのTNFα(T1偏向CD4+T細胞応答の特徴であるサイトカイン)が産生されたが、組換えHER2タンパク質単独でのワクチン接種では、少ないIFNγ分泌スポット、および高レベルのIL−5(T2偏向CD4+T細胞応答の特徴であるサイトカイン)が産生された。図1Bを参照のこと。
実施例3:組換えHER2タンパク質と組み合わせて、アジュバントとしてMVA−BNを使用することにより、CT26−HER−2発現腫瘍細胞でチャレンジされたマウスにおいて、抗腫瘍効果が現れる
BALB/cマウス(n=9)に、5×10のCT26−HER−2細胞を1日目に静脈内投与(i.v.)でチャレンジし、4日目に腹腔内投与(i.p.)で、(1)TBS;(2)5×10 IU MVA−BN−HER2;(3)生MVA−BN+7.5μg HER2タンパク質;(4)不活化MVA−BN+7.5μg HER2タンパク質;(5)生MVA−BN;または、(6)不活化MVA−BNが処置された。ウイルスは熱不活化により不活化された。肺重量を15日目に測定した。統計は、ボンフェローニ補正を伴う一元配置ANOVA。
図2において、統計的に有意な抗腫瘍活性には、生ウイルスと、HER2タンパク質(すなわち、MVA−BN+HER2)、またはHER2導入遺伝子を発現するウイルス(すなわち、MVA−BN−HER2)の両方の存在が必要であることが示されている。
ワクチン接種が行われたマウスの肺から単離されたCD8+T細胞を、蛍光活性化細胞ソーティング(FACS)により分析し、メーカーの説明書および標準的な手順(ProImmune, Oxford, UK)に従い、HER2特異的CD8+T細胞を、p63ペプチド NH−TYLPTNASL−COOHでロードされたH−2Kペンタマーを用いて検出した。図3において、MVA−BN−HER2での処置のみが、腫瘍においてHER−2特異的CD8+T細胞を誘導することが示されている。図3において、HER−2特異的CD8+T細胞の誘導には、ウイルスベクターからのHER−2の発現が必要であり;組換えHER2タンパク質の添加では不十分であることも示されている。
最後に、HER−2特異的、またはMVA−BN特異的なIgG抗体価が、CT26−HER−2でチャレンジされ、上述のように処置されたマウス由来のプール血清で、ELISAにより測定された。図4において、アジュバントとしてMVA−BNを用いることにより誘導された抗腫瘍効果は、HER−2特異的抗体に介在されうることが示されている。
実施例4:MVA−BN−HER−2へのHER2タンパク質の添加により、抗HER−2抗体価が有意に上昇する
BALB/cマウス(n=5)を、2週ごとに4サイクルの間、以下と共に、皮下注射によりワクチン接種を行った(すなわち、総計8週の処置時間):(1)TBS;(2)1×10 IU MVA−BN−HER2;または、(3)1×10 IU MVA−BN−HER2+5μg組換えHER2タンパク質。総IgG抗体価またはアイソタイプ特異的な力価(たとえば、IgG2aおよびIgG1)は、実施例1に記述される標準的な方法に従い、ELISAによりプールされた血清で測定された。
図5において、HER−2特異的抗体価は、HER2タンパク質の添加により有意に上昇したこと、および、IgG1アイソタイプの力価は、アイソタイプIgG2aの力価よりも比例的に増加したことが示されている。これにより、組換えMVAベクターにより惹起された免疫応答に対して、HER2タンパク質は、異なる性質を加えることが示唆される。この応答は全体的にはまだT1偏向であるが、癌の処置に有益でありうる一部のT2の性質も含んでいる。
実施例5:HER2タンパク質の添加により、HER−2特異的CD4+が増加するが、CD8+T細胞応答は増加しない
BALB/cマウス(n=5)を、2週ごとに4サイクルの間、以下と共に、皮下注射によりワクチン接種を行った(すなわち、総計8週の処置時間):(1)TBS;(2)1×10 IU MVA−BN−HER2;または、(3)1×10 IU MVA−BN−HER2+5μg組換えHER2タンパク質。最後の処置の2週後、脾臓細胞中の応答性T細胞の頻度を、IFNγ ELISPOTアッセイにより測定した。脾臓細胞は、HER−2タンパク質、HER−2重複ペプチドライブラリ(OPL)、または、K拘束性CD8+ペプチド(HER−2 p63)で再刺激された。図6において、組換えHER2タンパク質の添加により、CD4+T細胞応答が増加したが、CD8+T細胞応答は増加しなかったことが示されている。さらに、欠損実験により、HER−2タンパク質への応答、またはHER−2 OPLへの応答は、CD4+T細胞特異的であることが示された(データは示さず)。
実施例6:マウスモデルにおける、乳癌治療のための能動免疫療法の改善
TUBO細胞は、BALB/c−NeuTマウスにおいて自然発生した小葉癌からin vitroで樹立されたクローン化細胞株である(Rovero et al., J. Immunol. 165:5133−5142 (2000))。他の多くの腫瘍モデルとは対照的に、このErb−2−発現腫瘍に対する防御メカニズムは、主に抗体介在性であることが知られている(Park et al., Cancer Res. 68(6):1979−1987 (2008))。Curcio C.ら (J. Clin. Invest. 111(8):1161−1170 (2003))は、野生型(WT)またはノックアウト(KO)BALB/cマウスにおけるTUBO細胞の免疫療法を行った。免疫療法の背景において、腫瘍増殖動態および腫瘍逃避メカニズムを超える効果的な抗腫瘍攻撃を生み出す能力は、抗体がTUBO腫瘍の増殖を効率的に制御することができる、複数のメカニズムの組み合わせに起因すると考えられている。さらなるエフェクターメカニズムとしては、FcγRI/III介在性の抗体依存性細胞介在性細胞毒性(ADCC)、パーフォリン、IFNγ、ナチュラルキラー細胞(NK)およびマクロファージが挙げられる。
この実験は、MVA−BN−HER2を用いたワクチン接種にHER2タンパク質を加えることにより、TUBO腫瘍モデルにおける有効性が改善されるか否かを測定するために行われた。
ワクチン接種プロトコール
40匹のBALB/cオスマウス(7〜8週齢)(DOB 2010年1月5日)をランダムに4群に分けた(n=10)。1群は、組換えHERタンパク質無しで、トリス緩衝生理食塩水(10mM TRIS、140mM NaCl、pH7.7;TBS)でワクチン接種を行った;2群は、組換えHER2タンパク質無しで、MVA−BN−HER2の5×10の感染単位(IU)でのワクチン接種を行った;3群は、5μgの組換えHER2タンパク質と共に、MVA−BN−HER2を5×10でワクチン接種を行った;および、4群は、1日目に完全フロイントアジュバント(CFA)で処方した5μgの組換えHER2タンパク質と共に、15日目に不完全フロイントアジュバント(IFA)で処方した5μgの組換えHER2タンパク質と共に、ワクチン接種を行った。ワクチンは、実験の1日目と15日目に投与された;ワクチンは、2つの部位に皮下注射で投与され、各注射は、200μlの量で行われた(100μlの量で1つの部位に行われた、CFAまたはIFAで処方されたHER2を除く)。マウスは、1×10TUBO腫瘍細胞を皮内投与で単回注射を行うことでチャレンジされた。
結果:抗腫瘍効果
MVA−BN(登録商標)−HER2での免疫療法により、腫瘍増殖の有意な遅延が生じた(p<0.05)。MVA−BN(登録商標)−HER2+HER2での免疫療法でも、腫瘍増殖の有意な遅延が生じた(p<0.01)。2匹のマウスは、処置後39日目で、腫瘍が無かった。有意差が増加したことにより示されるように、TBS群と比較して、HER2タンパク質の追加により、防御反応が改善される傾向が示された(MVA−BN単独に対するp<0.05から、MVA−BN−HER2+HER2に対するp<0.01へと改善)。これにより、2群を互いに比較した際には統計的有意差は得られなかったが、HER2タンパク質の追加により、抗腫瘍効果が改善されたことが示唆される。CFAで処方されたHER2タンパク質での処置は、10匹のマウスのうち2匹がTUBO腫瘍を排除したが、全体的に有意な抗腫瘍効果を示さなかった。図7および8を参照のこと
結果:抗体応答
ELISAを、実施例1に示される標準的なプロトコールに従い、行った。力価は、2つの別の測定で再現性があるものであった。腫瘍誘導性の力価は16000であった。MVA−BN(登録商標)−HER2での処置は力価を4倍の64000へと増加させたが、タンパク質の添加では、力価は、MVA−BN(登録商標)−HER2単独の2倍、128000にまでしか増加させなかった。CFA+HER2により誘導された力価は、10〜20倍高かった(1〜2000000)。通常のように、腫瘍誘導性AbおよびCFA製剤誘導性のAbは、高度にT2偏向性である一方で、MVA−BN(登録商標)−HER2誘導性のAbは、T1偏向性であり、MVA−BN(登録商標)−HER2へのタンパク質の添加でもアイソタイプの比率に変化は生じなかった。これは、高力価のIgG1抗体は、BALB/cマウスにおいて抗腫瘍効果を生じさせないことを示す第二の腫瘍モデルであり、もう一つはCT26−HER2 ELMモデルである。
結果:T細胞応答
MVA−BN(登録商標)−HER2群のマウスを、腫瘍退縮および腫瘍非退縮マウスへと分けた。MVA−BN(登録商標)−HER2+HER2群のすべてのマウスの腫瘍は退縮していた;CFA+HER2群の腫瘍は退縮しなかった。ELISPOTアッセイを、腫瘍移植後41日目に、実施例1に示される標準的なプロトコールに従い実施した。他の実施例にあるように、MVA−BN(登録商標)−HER2へのHER2タンパク質の添加により、HER2タンパク質応答が増強された(破傷風毒素由来の2つのTエピトープを組み込むために改変されたHER2細胞外ドメインである104.1タンパク質を用いたELISPOTにより測定)(図4Cを参照のこと)が、BALB/cマウスにおいて活性であるHER−2由来のCD8エピトープであるp63を用いて測定した場合には、増強されなかった(図10Bを参照のこと)。興味深いことに、MVA−BN(登録商標)−HER2で処置され、腫瘍を拒否されたマウスにおいては、強いp63応答が顕著であった。HER2 ECD重複ペプチドライブラリ(OPL)応答は、全ての群において同様であったこと(図10Aを参照のこと)から、MVA−BN(登録商標)−HER2+HER2処置動物と比較して、MVA−BN(登録商標)−HER2からの腫瘍退縮の効果が得られたことは、異なるエフェクターメカニズムが起因する可能性が示唆される。図10を参照のこと。
実施例7:マウスモデルにおける乳癌治療のための能動免疫療法の改善
本実験は、MVA−BNまたはMVA−BN−HER2でのワクチン接種にHER2タンパク質を加えることにより、TUBO腫瘍モデルにおける有効性が改善されるかどうかを測定するために行われた。
ワクチン接種プロトコール
60匹のBALB/cのメスマウス(7〜8週齢)(DOB 2010年3月5日、および2010年3月12日)をランダムに6群に分けた(n=10)。第1群はTBSでワクチン接種を行った;第2群は、組換えHER2タンパク質無しの5×10 IU MVA−BN−HER2でワクチン接種を行った;第3群は、5×10 IU MVA−BN−HER2+5μgの組換えHER2タンパク質でワクチン接種を行った;第4群は、組換えHER2タンパク質無しで、5×10 IU MVA−BNでワクチン接種を行った;第5群は、5×10 IU MVA−BN+5μgの組換えHER2タンパク質でワクチン接種を行った;および、第6群は、1日目にCFAで処方した5μgの組換えHER2タンパク質と、15日目に不完全フロイントアジュバント(IFA)で処方した5μgの組換えHER2タンパク質でワクチン接種を行った。ワクチンは、実験の1日目および15日目に投与された;ワクチンは、2つの部位に皮下注射で投与され、各注射は、200μlの量で行われた(100μlの量で行われた、CFAまたはIFAで処方された組換えタンパク質を除く)。マウスは、1×10TUBO腫瘍細胞の単回注射を皮内投与することによりチャレンジされた。
結果:抗腫瘍効果
本実験において、統計的に有意な抗腫瘍効果は、MVA−BN−HER2処置のみの後で、一時的に得られた(12〜22日目に、スチューデントt検定による。しかしボンフェローニ補正を伴うANOVAでは得られなかった)が、抗腫瘍効果は、実験前のレベルで、統計的に有意なレベルに達した(ボンフェローニ補正を伴うANOVAによりp<0.05)。しかしながら、MVA−BN−HER2+HER2での処置は、29日目には統計的に有意な防御をもたらした(ANOVAによりp<0.05、前実験におけるp<0.01と比較した)。統計的に有意な防御(スチューデントt検定による評価)は、TBSで処置された対照群が死亡し始めた、12〜36日目の本群において得られ、このことから、MVA−BN−HER2処置にHER2タンパク質を添加することは、明らかに有益であることが示された。他のいかなる処置でも有意な防御を誘導せず(腫瘍サイズにより測定)、しかしながら、MVA−BNまたはCFAでの処方に対しHER2タンパク質を添加することにより、おそらくはAb介在性のメカニズムにより、後期の時点でいくらかの腫瘍退縮を示した。MVA−BNでの処置は、本実験においては有意に腫瘍体積を増加させた。この結果は、次の実験において再現されず、誤った結果であると考えられる。
結果:生存分析
TBSを投与された対照群の中央生存期間は、41日であった。MVA−BN単独での処置は、中央生存期間を33日にまで減少させた。上述のように、この結果は次の実験において再現されず、誤った結果であると考えられる。MVA−BN−HER2での処置、またはCFA+HER−2での処置は、68日目の本実験の終了までに、60%の生存を示した。MVA−BN+HER2での処置は、41から58日まで中央生存期間を増加させたが、TBS群と比較して、生存率は増加させなかった。MVA−BN−HER2+HER2での処置により、68日目までに90%の生存をもたらした。10匹のマウスのうち3匹が、その時点で腫瘍が無かった。これは対数順位検定 p=0.008により統計的に有意である。対数順位検定は、カプランマイヤー曲線の作製において用いられた。図13を参照のこと。
結果:抗体応答
ELISAを、実施例1に示される標準的なプロトコールに従って実施した。データは、実施例6に記述される実験ほどには明確ではなく、本実験において、血清は非常に遅くに採取され、それにより前の実験と「同期」されなかったためである可能性が高い。予測されたように、全ての群におけるMVAの力価は非常に類似しており、8000〜16000の間の範囲にあった。組換えHER2タンパク質の添加は、抗MVA抗体のIgGアイソタイプの比率には効果が無かった。
MVA−BN+HER2、MVA−BN−HER2、またはMVA−BN−HER2+HER2での処置により、腫瘍誘導性HER−2力価よりも2〜4倍高い、類似したHER−2力価を誘導した。図14を参照のこと。MVA−BN−HER2またはMVA−BN−HER2+HER2で処置された群にはIgG2aの比率が高い傾向があったが、IgGアイソタイプの比率には有意な変化が無かった。MVA−BNで処置されたマウスは、TBS単独投与されたマウスまたはMVA−BN+HER2で処置されたマウスよりも4倍低いHER−2Ab力価を有した。これは、他の群よりも早く、これらマウスが倒れたという事実によるものであろう。CFAで処置されたマウスは、非常に高いHER−2力価を有した;実に、他の群よりも100倍まで高い力価であり、応答は主にT2アイソタイプ(IgG1)であった。
実施例8:マウスモデルにおける乳癌治療のための能動免疫療法の改善
本実験は、MVA−BNまたは、MVA−BN−HER2でのワクチン接種に対しHER2タンパク質を追加することにより、TUBO腫瘍モデルにおける効果が改善するかどうかを測定するために実施された。
ワクチン接種プロトコール
60匹のBALB/cのメスマウス(7〜8週齢)(DOB 2010年5月20日)をランダムに6群に分けた(n=10)。第1群はTBSでワクチン接種を行った;第2群は、組換えHER2タンパク質無しの5×10 IU MVA−BN−HER2でワクチン接種を行った;第3群は、5×10 IU MVA−BN−HER2+5μgの組換えHER2タンパク質でワクチン接種を行った;第4群は、組換えHER2タンパク質無しで、5×10 IU MVA−BNでワクチン接種を行った;第5群は、5×10 IU MVA−BN+5μgの組換えHER2タンパク質でワクチン接種を行った;および、第6群は、1日目にCFAで処方した5μgの組換えHER2タンパク質と、15日目にIFAで処方した5μgの組換えHER2タンパク質でワクチン接種を行った。ワクチンは、実験の1日目および15日目に投与された;ワクチンは、2つの部位に皮下注射で投与され、各注射は、200μlの量で行われた(100μlの量で行われた、CFAまたはIFAで処方された組換えHER2タンパク質を除く)。マウスは、1×10TUBO腫瘍細胞の単回注射で皮内投与によりチャレンジされた。免疫応答は、腫瘍チャレンジ後に行われたELISAおよびELISPOTによりモニターされた。ELISPOTアッセイは、移植後55日目に行われた。
結果:抗腫瘍効果
本実験においてTBS対照群において、一部のTUBO腫瘍が、移植後およそ25日目に退縮を始めた。MVA−BN−HER2およびMVA−BN−HER2+HER2で処置された群は両方とも、有意な抗腫瘍活性を示した。それら2群は、互いに有意差は無かったが、MVA−BN単独、またはCFA−HER−2で処置された群からは有意差があった。MVA−BN+HER2は、いくらか有意な抗腫瘍効果を示した(スチューデントt検定により測定)が、TBSのみを投与された群と比較して有意差は無かった(ボンフェローニ補正を伴うANOVAにより測定)。後の時点で、腫瘍の退縮がすべての群に発生し、統計的有意差は消失した。CFA+HER−2処置群の10匹のマウスのうち5匹において腫瘍が消失し、このことから、IgG1抗体が、本モデルにおける、後の時点での抗腫瘍効果に貢献していることが示唆される。図15を参照のこと。
結果:T細胞応答
ELISPOTアッセイを、実施例6に提供される標準的なプロトコールに従い実施した。ConA応答はTBS群以外の全ての群で類似しており、増殖する腫瘍の免疫抑制活性を反映している可能性がある。MVAで処置された全てのマウスは、有意な抗MVA応答を有していた。しかしながら、応答の程度は2〜3倍にまで変動し、特に、F2Lペプチドでの再刺激後に顕著であった。MVA−BN−HER2およびMVA−BN−HER2+5μg組換えHER2タンパク質は、有意なp63応答を示した(60〜80スポット)。HER−2特異的応答は、MVA+HER2処置マウスおよびCFA+HER2処置マウスにおいて低く、特に、p63応答に関して低かった。図17を参照のこと。全体的に、HER2応答は、実施例6に記述される実験よりも低かった。これは、ELISPOTアッセイでの、正常な分析間誤差範囲内である。また、本分析では、ヒト、マウスおよびラットのp63の間での交差反応性を検証した。ヒトHER2で免疫化され、ラットHER2発現腫瘍を担持するマウスは、ラットp63特異的T細胞が有意なレベルとはならず、DNA免疫により、腫瘍が無いBALB/cマウスにおいて低レベルの交差反応性のT細胞が誘導されたという、Jacobら(Cell. Immunol., 240:96−106 (2006))の報告とは対照的な結果となった。本実験とは異なり、Jacobsらに報告されたELISPOTアッセイでは、ペプチド単独ではなく、100μg/mlのペプチドをロードされた抗原提示細胞(APC)で再刺激を行っており、Jacobsらの結果の意義は不明のままである。
結果:抗体応答
実施例1に示される標準的なプロトコールに従い、ELISAを行った。データは、実施例6に記述される実験ほどには明確ではなく、本実験において、血清は非常に遅くに採取され、それにより前の実験と、採取が「同期」されなかったためである可能性が高い。全ての処置群におけるMVAの力価は同一であった。予想されたように、HER2タンパク質の添加は、MVAの力価またはIgG2aとIgG1の比率には影響を与えなかった。増殖するTUBO腫瘍は、約8000のHER−2力価を誘導し、IgG2aとIgG1の比率は、0.375となった。実施例6と同様に、HER2力価は、群間でやや異なっていた。しかしながら、CFAで処方されたHER−2での処置はまた、MVA−BN−HER2での処置(IgG2a:IgG1の比率は0.039)と比較して、IgG2a:IgG1の比率を、100倍近くさらにT2応答側に偏移させていた。図16を参照のこと。
結論
MVA−BN(登録商標)−HER2の作用機序をさらに解明するために、MVA−BN(登録商標)ベクターのアジュバントとしての免疫機能を調査した。組換えHER2タンパク質と混合した際の、アジュバントとしてのMVA−BN(登録商標)またはMVA−BN(登録商標)−HER2の免疫応答および抗腫瘍効果を比較する前臨床実験により、MVA−BN(登録商標)は、強力なアジュバント活性を有し、および、生きたウイルスが必要であることが示された。HER−2特異的免疫応答および抗腫瘍効果が誘導された;しかしながら、MVA−BN(登録商標)−HER2のような、ベクターからの直接的なHER2タンパク質の発現のほうが優れていた。MVA−BN(登録商標)−HER2にタンパク質を添加すると、特にCD4T細胞および抗体応答に関して、HER−2特異的免疫応答がさらに上昇した。これにより、TUBO乳癌モデルにおける、抗腫瘍効果の改善がもたらされた。このことから、MVA−BN−HER2と組換えHER2タンパク質を混合することにより、PBSまたはCFAで処方された組換えHER2タンパク質、またはMVA−BN−HER2単独での免疫化と比較して、質的に異なる免疫応答がもたらされることが示唆される。これらのデータから、MVA−BN(登録商標)−HER2の抗腫瘍活性は、組換えベクターにHER2タンパク質を添加することにより、上昇する可能性が示された。図18を参照のこと。組換えHER2タンパク質の存在下、または非存在下で、抗体応答に定量的な違いは無かったが、たとえば、ADCC活性の上昇、パーフォリンもしくはIFN−γの分泌上昇、または、NK細胞および/もしくはマクロファージ活性の上昇を含む、差異の要因となりうる、免疫応答の質が変化しうる、多くの経路がある。
本明細書に開示される、本発明の実施および、本明細書を考察することにより、本発明の他の実施態様が当業者には明らかとなるであろう。明細書および実施例は例示のためのみであり、本発明の真の範囲および主旨は、以下の請求項により示される。

Claims (29)

  1. 異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換え改変ワクシニアウイルスAnkara(MVA)、および、異種腫瘍関連抗原を含有する組換えタンパク質を含有する組成物。
  2. 前記異種腫瘍関連抗原が、c−erbB−1(“EGFr”)抗原、c−erbB−2(“HER−2”または“c−Neu”)抗原、c−erbB−3抗原および、c−erbB−4抗原からなる群から選択される抗原を含有する、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記異種腫瘍関連抗原が、HER−2抗原を含有する、請求項2に記載の組成物。
  4. 前記HER−2抗原が、配列番号1を含有する、請求項3に記載の組成物。
  5. 前記MVAが、MVA−Bavarian Nordic(MVA−BN)である、請求項4に記載の組成物。
  6. 前記組成物の投与が、抗原特異的CD4+T細胞応答の改善を誘導し(ELISPOTアッセイにより測定)、または、抗原特異的抗体の抗体力価の上昇を誘導する(ELISAにより測定)、請求項5に記載の組成物。
  7. 1以上の薬学的に受容可能な希釈物質、緩衝剤、賦形剤、または担体をさらに含有する、請求項6に記載の組成物。
  8. (a)腫瘍関連抗原を発現する癌を有するヒト癌患者を特定すること;(b)異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換え改変ワクシニアウイルスAnkara(MVA)の治療有効量、および、異種腫瘍関連抗原を含有する組換えタンパク質の治療有効量を前記患者に投与し、それにより、前記癌を治療すること、を含む、ヒト癌患者を治療する方法。
  9. 前記異種腫瘍関連抗原が、c−erbB−1(“EGFr”)抗原、c−erbB−2(“HER−2”または“c−Neu”)抗原、c−erbB−3抗原および、c−erbB−4抗原からなる群から選択される抗原を含有する、請求項8に記載の方法。
  10. 前記異種腫瘍関連抗原が、HER−2抗原を含有する、請求項9に記載の方法。
  11. 前記HER−2抗原が、配列番号1を含有する、請求項10に記載の方法。
  12. 前記MVAが、MVA−BNである、請求項11に記載の方法。
  13. 前記組換えMVAおよび前記組換えタンパク質を共に投与することにより、異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換えMVAのみを含有する組成物の投与と比較して、抗原特異的CD4+T細胞応答の改善を誘導し(ELISPOTアッセイにより測定)、または、抗原特異的抗体の抗体力価の上昇を誘導する(ELISAにより測定)、請求項12に記載の方法。
  14. 前記組換えMVAおよび前記組換えタンパク質が、1以上の薬学的に受容可能な希釈物質、緩衝剤、賦形剤、または担体と共に処方される、請求項13に記載の方法。
  15. 前記ヒト癌患者は、HER−2を過剰発現する癌を有する、請求項14に記載の方法。
  16. 前記HER−2を過剰発現する癌は、乳癌、結腸癌、肺癌、胃癌、膵癌、膀胱癌、子宮頸癌および卵巣癌からなる群から選択される、請求項15に記載の方法。
  17. 前記HER−2を過剰発現する癌は、乳癌である、請求項16に記載の方法。
  18. 前記乳癌は、転移性乳癌である、請求項17に記載の方法。
  19. (a)異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換え改変ワクシニアウイルスAnkara(MVA);(b)異種腫瘍関連抗原を含有する組換えタンパク質;および、(c)組換えMVAの治療有効量および組換えタンパク質の治療有効量を、異種腫瘍関連抗原を発現する癌を有するヒト癌患者に投与するための説明書、を含有する、ヒト癌患者を治療するためのキット。
  20. 前記異種腫瘍関連抗原は、c−erbB−1(“EGFr”)抗原、c−erbB−2(“HER−2”または“c−Neu”)抗原、c−erbB−3抗原および、c−erbB−4抗原からなる群から選択される抗原を含有する、請求項19に記載のキット。
  21. 前記異種腫瘍関連抗原が、HER−2抗原を含有する、請求項20に記載のキット。
  22. 前記HER−2抗原が、配列番号1を含有する、請求項21に記載のキット。
  23. 前記MVAが、MVA−BNである、請求項22に記載のキット。
  24. 前記組換えMVAおよび前記組換えタンパク質を共に投与することにより、異種腫瘍関連抗原を含有するポリペプチドを発現する組換えMVAのみを含有する組成物の投与と比較して、抗原特異的CD4+T細胞応答の改善を誘導し、(ELISPOTアッセイにより測定)、または、抗原特異的抗体の抗体力価の上昇を誘導する(ELISAにより測定)、請求項23に記載のキット。
  25. 前記組換えMVAおよび前記組換えタンパク質が、1以上の薬学的に受容可能な希釈物質、緩衝剤、賦形剤、または担体と共に処方される、請求項24に記載のキット。
  26. 前記ヒト癌患者が、HER−2を過剰発現する癌を有する、請求項25に記載のキット。
  27. 前記HER−2を過剰発現する癌は、乳癌、結腸癌、肺癌、胃癌、膵癌、膀胱癌、子宮頸癌および卵巣癌からなる群から選択される、請求項26に記載のキット。
  28. 前記HER−2を過剰発現する癌は、乳癌である、請求項27に記載のキット。
  29. 前記乳癌は、転移性乳癌である、請求項28に記載のキット。
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