JP2016525552A - レイシキノコ多糖によって誘導される抗体媒介性抗腫瘍活性 - Google Patents

Abstract

レイシF3からのフコースに富んだ多糖画分、FMSを含む免疫原性組成物、ガンワクチンおよびガン治療法を提供する。組成物は、フコースに富んだレイシ多糖画分（FMS）、MW＝〜35kDaを含み、ここで、FMSは、サイズ排除クロマトグラフィーによってレイシF3から単離され、FMSは、1,4-マンナンおよび1,6-α-ガラクタンから選ばれる主鎖を主として有する多糖を含み、ここで、主鎖は、末端フコース含有側鎖に結合する。糖脂質アジュバントを含む免疫原性組成物を提供する。本明細書に開示する免疫原性組成物によって産生される抗体は、細胞表面上の抗原であるグロボH、グロボH、Gb3、Gb4、Gb5（SSEA-3）およびSSEA-4を含むガン細胞を結合する。

Description

発明者
チー−フューイ・ウォン、ウー・チョン−イー、スー・シエン−イェー、リャオ・シー−フェン、リアン・チー−ホイ
関連出願の相互参照
本出願は、2013年7月26日出願の「レイシキノコ多糖によって誘導される抗体媒介性抗腫瘍活性」と題する米国仮特許出願第61/859,162号の優先権を主張する。該仮出願を参照することにより本出願に含める。
技術分野
本発明は、ガンワクチンの分野に関する。詳しくは、本願は、マンネンタケ（Ganoderma lucidum）のフコース含有抽出物から単離された、フコースに富んだ多糖を含有する糖鎖ベースの免疫原性組成物に関する。さらに詳しくは、本発明は、グロボHおよび関連抗原を含有する細胞に対するガンワクチンに関する。

植物薬多糖のさまざまな形態は、世界的に健康サプリメントとして価値あるものになってきており（1、2）、このような多糖の投与が、インビボにおける先天性免疫を改善しうることが示唆される。しかしながら、基礎となる分子機序は、依然として不明瞭なままである。

抗ガン治療を設計するため、正常細胞のないガン細胞またはガン幹細胞を標的とする分子を探索することが望ましい。異常グリコシル化は、しばしば腫瘍進行と関係があり、1969年にMeezanらによってガンの糖鎖が正常細胞と異なることが示された（Meezan E, et al.（1969）Biochemistry 8:2518-2524.）。腫瘍関連糖鎖における異常な末端フコシル化ならびにシアリル化は、ガン進行において重要ないくつかのグリコシル化イベントの1つであり（3、4）、このような異常な糖鎖は、近年、抗ガンワクチンの開発のために用いられている（5-7）。異常グリコシル化は、特定構造の欠損または過剰発現、不完全構造の持続、および新規構造の発生を含む。前記構造の違いは、レクチン染色を用いた、正常組織および悪性組織の比較による多くの組織学的証拠によって、後にサポートされた（Turner GA（1992）Clin Chim Acta 208:149-171；Gabius HJ（2000）Naturwissenschaften 87:108-121.）。

ごく最近、糖鎖抗原に関連する腫瘍がモノクローナル抗体および質量分析法により同定された（Shriver Z, et al.（2004）Nat Rev Drug Disc 3:863-873；Pacino G, et al.（1991）Br J Cancer 63:390-398.）。今日までに、糖脂質または糖タンパク質の形成において、ガン細胞で発現される抗原と関連する多くの腫瘍が特徴付けられ、ガンの特定のタイプと関連付けられている（Bertozzi CR, Dube DH（2005）Nat Rev Drug Discovery 4:477-488.）。悪性細胞における表面糖鎖の役割については比較的にあまり知られていないが、これらの抗原に対する受動的に投与された抗体またはワクチン誘導抗体が予後の改善と関連している。

腫瘍関連糖鎖の報告では、1984年にハコモリらによって、乳ガンMCF-7細胞から糖脂質抗原グロボH（Fucα1→2 Galβ1→3 GalNAcβ1→3 Galα1→4 Galβ1→4 Glc）が初めて単離、同定された（Bremer EG, et al.（1984）J Biol Chem 259:14773-14777.）。抗グロボモノクローナル抗体のさらなる研究により、グロボHは、前立腺ガン、胃ガン、膵臓ガン、肺ガン、卵巣ガンおよび大腸ガンなどの他の多くのガンにおいても存在し、並びに容易に免疫系と関与しない正常分泌組織腔表面上にはほとんど発現しないことが示された（Ragupathi G, et al.（1997）Angew Chem Int Ed 36:125-128.）。また、乳ガン患者の血清に高レベルの抗グロボH抗体が含まれることが証明され（Gilewski T el al.（2001）Proc Natl Acad Sci USA 98:3270-3275；Huang C-Y, et al.（2006）Proc Natl Acad Sd USA 103:15-20；Wang C-C, et al.（2008）Proc Natl Acad Sci USA 105（33）:11661-11666）、グロボH陽性の腫瘍を有する患者は、グロボH陰性の腫瘍を有する患者と比較して、生存期間が短いことも示された（Chang, Y-J, et al.（2007）Proc Natl Acad Sci USA 104（25）:10299-10304.）。これらの知見は、グロボH、６糖類のエピトープ、魅力的な腫瘍マーカーおよび実現可能なガンワクチンの開発のための標的を提供する。

一例として、グロボHベースの複合糖質ワクチンが、現在、大規模臨床試験に付されており、治療的処置において有望であることを示している（8、9）。病原微生物（ヘモフィルス・インフルエンザ菌B型および肺炎連鎖球菌など）に対する免疫応答における研究は、反復抗原単位を含む多糖が、一般に、T細胞非依存性（TI）であることを実証している（10、11）。

グロボHはさまざまな上皮ガンにおいて過剰に発現するガン抗原である。この抗原は、ガン免疫療法の標的として有効でありうることが示唆されている。グロボHに対する抗体を産生させるためのワクチンが開発されてきたが、グロボHの抗原性が低いため、これらワクチンの抗ガン活性は満足できるものではなかった。

乳ガンにおいて、グロボHの発現は、腺管ガン、小葉ガン、および管状腺ガンの60%以上で観察されるが、非上皮性乳ガンにおいては観測されない（Mariani-Constantini R et al.,（1984）Am. J. Pathol. 115:47-56）。内腔境界の頂側膜上皮細胞における弱い発現を除き、正常細胞の免疫系に関与しないことが明らかな部位ではグロボHは発現しない（Id.；Zhang S. et al.,（1997）Int. J. Cancer 73:42-49）。

また、グロボHは、乳ガン幹細胞（BCSC）で発現する。フローサイトメトリーによって、グロボHは乳ガン検体において25/41（61.0%）で発現することが明らかにされた。グロボHは25/25の非BCSCおよび8/40のBCSC（20%）で発現された。グロボHの五糖類の前駆体である胚発生段階特異抗原-3（SSEA-3）は、腫瘍の31/40（77.5%）で発現される。SSEA-3は29/31の非BCSCおよび25/40のBCSC（62.5%）で発現される（Chang W-W. et al.,（2008）Proc Natl Acad Sci USA 105（33）:11667-11672.）。

高いレベルでグロボHおよび関連抗原を標的とする免疫応答を生じさせることができる新規なワクチンが必要である。

発明の概要
本発明は、平均分子量35kDaの、フコースに富んだレイシ多糖画分（FMS）（ここで、FMSは、1,4-マンナンおよび1,6-α-ガラクタンから選ばれる主鎖を主として有する多糖を含み、ここで、主鎖は、末端フコース含有側鎖に結合する）；および任意にアジュバントを含む糖鎖ベースの免疫原性組成物に関する。1つの実施態様において、FMSは、サイズ排除クロマトグラフィーによって単離される。

いくつかの実施態様において、アジュバントは、糖脂質である。特定の実施態様において、アジュバントは、7DW8-5およびC34：

7DW8-5

C34
から選ばれるα-GalCerの合成類縁体である。

1つの態様において、FMSは、Fucα1-2Gal、Fucα1-3/4Man、Fucα1-4XylおよびFucα1-2Fucから選ばれる1つ以上の結合を介して末端フコース含有側鎖に結合する主鎖を含む。FMSは、2:1.5:2.5:3.5の比率のフコース、キシロース、ガラクトースおよびマンノースを主として含む。いくつかの実施態様において、FMSは、少量のグルコース、グルコサミンおよびガラクトサミンを含む。

1つの態様において、糖脂質アジュバントとの組合わせでの免疫原性組成物は、IgG、IgG1およびIgM抗体を誘導し、例外的な免疫原性を提供する。

1つの態様において、免疫応答によって産生された抗体は、すべてガン細胞に特異的である、グロボH、Gb3、Gb4、ステージ特異的胚抗原3（SSEA-3；Gb-5；Galβ1-3GalNAcβ1-3Galα1-4Galβ1-4Glcβ））およびSSEA-4（Neu5Acα2-3Galβ1-3GalNAcβ1-3Galα1-4Galβ1-4Glcβ）から選ばれる少なくとも1つの腫瘍関連抗原に特異的に結合する。

いくつかの実施態様において、免疫応答によって産生された抗体は、非還元末端に共通構造：Fucα1-2Galβ1-3GalNAc-Rを含む糖鎖に特異的に結合する。

1つの態様において、免疫応答によって産生された抗体は、Fucα1-2Galβ1-3GalNAc-Rの還元末端にさらなる二糖伸長をさらに含む抗原に特異的に結合し、ここで、二糖部分は、Fucα1-2Gal-R；Fucα1-3/4Man-R；Fucα1-4Xyl-RおよびFucα1-2Fuc-Rから選ばれる。

1つの態様において、免疫応答によって産生された抗体は、α-L-フコース特異的レクチン、UEA-I（ハリエニシダ凝集素I）に特異的に結合する。

1つの態様において、免疫応答によって産生された抗体は、血液型ABH決定因子を含む糖鎖抗原に特異的に結合する。

1つの態様において、免疫応答によって産生された抗体は、ガン細胞において補体依存性細胞傷害（CDC）を引き起こす。いくつかの実施態様において、CDC活性は、肺ガン細胞の腫瘍サイズを十分に小さくする。

1つの態様において、免疫原性組成物の投与は、単球走化性タンパク質1（MCP-1）の血清レベルの減少をもたらす。

本発明方法のいくつかの実施態様において、免疫原性組成物は、ガンワクチンをさらに含み、さらに、ここで、有効量のガンワクチンによる1つ以上の処置は、腫瘍増殖を阻害する。いくつかの実施態様において、ガンワクチンの投与は、腫瘍の大きさを減少させる。

本発明は、患者において抗ガン免疫応答を誘導することができる十分な量の免疫原性組成物を含むガンワクチンに関する。いくつかの態様において、ガンワクチンは、乳ガン、肺ガン、肝臓ガン、口腔ガン、胃ガン、結腸ガン、鼻咽頭ガン、皮膚ガン、腎臓ガン、脳腫瘍、前立腺ガン、卵巣ガン、子宮頚ガン、腸ガンおよび膀胱ガンから選ばれるガンを治療するのに適している。

本発明は、さらに、前述の免疫原性組成物の使用方法を提供する。本発明は、腫瘍増殖の阻害を含む治療方法であって、以下のステップ：
（a）治療を必要とする患者に、平均分子量35kDaの、フコースに富んだレイシ多糖画分（FMS）（ここで、FMSは、レイシF3からサイズ排除クロマトグラフィーによって単離され、およびFMSは、1,4-マンナンおよび1,6-α-ガラクタンから選ばれる主鎖を主として有する多糖を含み、ここで、主鎖は、末端フコース含有側鎖に結合する）；ならびに任意にアジュバントを含む免疫原性組成物を投与すること；および
（b）腫瘍増殖の阻害を引き起こす免疫応答を誘導すること；
を含む方法に関する。

本明細書に開示する新規な概念の真の趣旨および範囲から逸脱することなく変更および修正を行うことができるが、これらの態様およびその他の態様は、後記図面と合わせて以下の好ましい実施態様の記載から明らかになる。

後記の図面は、本明細書の一部を形成し、本開示の特定の態様を明示するために包含され、本明細書に示される特定の実施形態の詳細な説明と組み合わせてこれらの図面の1つ以上を参照することによって、本発明をよりよく理解することができる。

本特許または出願は、少なくとも1つのカラー図面を含む。カラー図面を含む本特許または特許出願公報のコピーは、請求および必要な手数料の支払いにより、米国特許商標局によって提供される。

CFG糖鎖マイクロアレイによって測定された血清IgM抗体の糖鎖結合パターンを示す。各ヒストグラムは、糖鎖マイクロアレイへのIgM結合のさまざまな源を表し、ここで、x軸は、試験した611個の多糖の糖鎖番号を示し、ｙ軸は、相対蛍光単位（RFU）である。（A）F3-、（B）FMS-および（C）PBS処置マウス からの血清サンプル（1:100希釈にて試験）を、4回の注射投与後の第14日に採取し、機能性グライコミックス（Consortium for Functional Glycomics）シアムのコアHのプリントされたアレイVersion 5.0によって分析した。糖鎖番号でマークされた同定された糖鎖構造のうち9つを示す。破線の円は、共通糖鎖エピトープを示す（H型 3/4構造）。バーは、平均RFUを示す。n＝4（A、B）；n＝2（C）。 FMS誘導抗血清によって高度に認識された腫瘍関連糖鎖のスペクトル。化学リンカーをもつ各糖鎖構造を、CFG Version 5.0上にプリントし、2つのグループに分類した。リンカーの構造を示す：sp0＝ CH2CH2NH2；sp9＝CH2CH2CH2CH2CH2NH2；sp21＝ N（CH3）OCH2CH2NH2。血液型決定因子（H、AまたはB）の定義を注記する。 フコースに富んだF3多糖、FMSの抗腫瘍活性。（A）LLC1およびTC-1腫瘍細胞に対するFMS処置マウスからの抗血清の抗体媒介性細胞傷害（CDC）をLDHキットによって決定した。56℃にて30分間加熱された抗血清（HI抗血清）は、補体枯渇効果を示す。（B）予防的（Exp-1）および治療的（Exp-2）インビボFMS処置の間の抗腫瘍効果の比較。コントロールは、腫瘍接種されたPBS処置マウスである。（C）FMS処置は、腫瘍関連サイトカインおよびケモカイン産生をインビボで抑制した。腫瘍接種後、示した時間で血清サンプルを採取し、Beadlyteマウス21-pexキットで審査した。（DおよびE）作製された糖鎖マイクロアレイを用いることによって、グロボH（GH）、FMSおよびF3に対する植物レクチン（AAL、2μg/mlおよびUEA-I、10μg/ml）および抗グロボH mAb（MBr1、0.5mg/ml）の異なる結合強度を測定した。（F、GおよびH）DFMS（低フコース含量のFMS）処置は、CDC（F）および腫瘍増殖曲線（G）およびMCP-1産生レベル（H）によって評価したように、インビボ抗腫瘍活性を低下させた。値は、平均±SDを示す（各実験について、n＝3〜5）。n.d.＝検出不可能。NS＝統計的有意性無し。 我々のレイシ多糖によるマウス免疫化における抗糖鎖IgM産生と、B1 B細胞増殖との間の相関関係。（AおよびB）FMSおよびDFMS処置マウスからの抗血清を、グロボH関連プリント糖鎖マイクロアレイ（A）およびFMSコートELISAプレート（B）によって評価した。（A）グロボH（GH）およびその先端切断型へのIgMの結合を、IgM抗Gb5を1に設定することによって標準化した。（B）FMSへのIgMの結合（1:20〜1:320希釈にて試験）を、450nmにおける吸光度を検出することによって測定した。（C、DおよびE）FMS免疫化における腹膜B1 B細胞の増殖。B1 B細胞のFACSプロフィールは、FMS処置マウスおよびコントロールを表す。B2 B細胞およびマクロファージのさらなるレベルを図S4に示す。数（%）は、各ゲート中の陽性細胞を示す。FMS処置マウスから精製されたB1 B細胞エクスビボ培養における、形質細胞表面マーカー（CD138）のFMS誘導アップレギュレーション（D）およびIgM産生（E）。平均±SD（各実験について、n＝3〜5）。n.d.＝検出不可能。 F3の抗腫瘍効果。（A）C57BL/6マウスにLLC1細胞（2 x 10⁵）を皮下注射し、次いで、F3（24、52、120 および240 mg/マウスの体重kg）を2日間隔で21日間腹腔内処置した。腫瘍体積曲線を平均±s.e.m.（各グループについて、n＝4〜6）として表した。コントロール（PBS処置マウス）と比較した腫瘍増殖の統計的分析を示す。*** p＜0.001。（B）インビトロにおいて、LLC1細胞（1ｘ10³）をF3（0、60、90、120および180 μg/ml）で24時間処置し、3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニルテトラゾリウムブロミド（MTT）アッセイによって細胞の生存性を決定した。非処置細胞の生存性を100%として標準化した。データを平均±s.e.m.（n＝4）で表した。（C）LLC1細胞上に発現されたグロボHの識別を、mAb MBr1によって検出し、フローサイトメトリーによって分析した。ヒストグラムでは、細胞数をy軸に表示し、蛍光強度（対数目盛り）をx軸にプロットする。陽性細胞を、DyLight-649複合MBr1（赤線）で染色した。非特異的結合コントロールを、二次mAbのみを用いて行った（青線）。PBS（5% BSAを含む）中の細胞はブランクを表した（黒線）。（D）F3誘導抗血清は、インビトロで、補体媒介性LLC1細胞溶解を引き起こす。4つのグループ：（1）PBS処置マウス；（2）F3処置マウス；（3）LLC1を有するマウス；および（4）F3処置/LLC1を有するマウスに由来する10%抗血清の存在下で細胞を培養した。37℃にて1時間インキュベートした後、フローサイトメトリーによって早期アポトーシスおよび後期アポトーシス細胞を検出するために、細胞を、FITC複合アネキシンVで染色し、PI（ヨウ化プロピジウム）で対比染色した。早期アポトーシス細胞（%）はアネキシンV-FITC⁺およびPI^-で示され、後期アポトーシス細胞（%）はアネキシンV-FITCおよびPIに対して二重陽性であった。 F3処置マウス血清（腹腔内注入、120 mg/体重kg）の糖鎖マイクロアレイ分析。試験抗血清（最初の注入後第14日）は、4つの実験条件から得た：PBS処置マウス、F3処置マウス、LLC1を有するマウスおよびF3処置/LLC1を有するマウス。60の合成オリゴ糖アレイへの血清IgM抗体の糖鎖結合パターンを測定した。データは、平均±SD（各グループについて、n＝4〜6）を表す。糖鎖番号を記したIgM結合グロボH系列糖鎖に関する顕著な差異を示す。アレイに存在する60の構造的に相違するオリゴ糖を記載するリストを図7に示す。 作製された糖鎖チップのNHS官能化ガラス表面に糖鎖番号を記した60の糖鎖構造のリスト。 FMS処置およびコントロールマウスの腹腔における細胞集団のFACSプロフィール。各ゲート中の陽性細胞を、数（%）で示す。B2 B細胞（A）およびマクロファージ（B）の亜集団において、PBS処置（コントロール）およびFMS処置マウスの間に有意な差異はない。各グループについて、n＝3〜5。 （9A）２つの免疫化プランを設計して、予防的および治療的処置を評価した。（9B）FMS誘導血清IgMの糖鎖特異性を評価するための競合アッセイ。グロボHプリントチップ上のサブウェルに、コンペティター糖および抗血清（1:100希釈にて試験）を同時に加えた。結合のパーセンテージを、コンペティターをふくまない坑血清に対して標準化した。2つの独立した実験からの1つの代表的なデータを示す。n＝3 反復。 （10A）過メチル化FMS加水分解物アルジトールの単電荷ナトリウムイオン付加分子イオンのMALDI-MSマッピングおよび組成割り当て。（10B）FMS加水分解物の過メチル化アルジトールの標的化ナノLC-MS/MS糖鎖シーケンシングおよびフコシル化エピトープ結合決定。FMS-H糖鎖のベースピーククロマトグラフおよびそれぞれ1Fuc-2Hex-itol、1Fuc-1Xy-1Hex-itolおよび3Fuc-itolの糖鎖組成についての抜粋されたイオンクロマトグラフ（カラー背景）。NL（標準化レベル）は、クロマトグラフの軸上強度を表す。観察されたm/zおよび糖鎖組成を表1に示す。

表1：過メチル化FMS加水分解物アルジトールのナノLC-MSスペクトルにおいて観察された多電荷ナトリウムイオン付加分子イオンの組成割り当て

^a すべての観察された分子は、2ppm未満の質量誤差を有する。
^b ナトリウム付加分子イオンの架電状態。
^c P＝ペントース；F＝フコース；A＝ヘキスロン酸；H＝ヘキソース；-ol＝末端残基のニュートラル・ロス。
^d ピークの半値における全幅を平均することによる、質量分析で観察された相対強度。
FMS加水分解物の過メチル化アルジトールの標的化ナノLC-MS/MS糖鎖シーケンシングおよびフコシル化エピトープ連鎖決定。（11A）1Fuc-2Hex-itol、（11Bおよび11C）1Fuc-1Xyl-1Hex-itolおよび（11D）3Fuc-itolの、データ依存性MS²およびその下のMS³（カラー背景）スペクトルによって、過メチル化FMS加水分解物アルジトールのフコシル化グリコトープ連鎖を決定した。赤三角は、フコース残基を表す。白丸は、ヘキソース残基を表す。星印は、キシロース残基を表す。

発明の詳細な記載
「レイシ」は、キノコであるマンネンタケ（Ganoderma lucidum）およびその近縁のGanoderma tsugaeの名前を意味する。「精製レイシ」は、米国非仮出願第11/553,402号および／または第10/213,257号（現在、米国特許第7,135,183号）（参照することによって本明細書に援用される）の記載にしたがって製造されたレイシ抽出物を意味し、ここで、精製レイシは、末端フコース残基を含有する多糖または糖ペプチドで構成される。

レイシのアルカリ抽出物をサイズ排除クロマトグラフィーに付す。O.D.625において約1.8の光吸収を有する主な画分を画分3（Fraction 3）と命名した。画分3は、末端フコース残基を含むフコース含有糖タンパク質画分を包含する。語句「末端フコース残基」は、糖鎖の遊離末端に最も近い領域に位置する糖鎖のフコース残基を意味する。画分3のフコース含有糖タンパク質画分は、α1,2-フコシド結合およびα3,4-フコシド結合で結合したフコース残基も包含する。

F3からのフコースに富んだ多糖画分であるFMSは、独特な免疫原性を示し、F3またはFMSで免疫化されたマウスは、グロボH発現マウスLLC1細胞に対して有効な抗体媒介性反応を発揮することができた。これらの研究結果は、レイシ多糖によって強化された宿主免疫機能が、グロボH陽性肺ガン患者の免疫療法のために非常に有望であるというこれまでの主張と一致する（48）。我々の糖鎖構造分析に基づいて、最も可能性の高いフコシル糖鎖部分は、Fucα1-2Gal-R；Fucα1-3/4Man-R；Fucα1-4Xyl-RおよびFucα1-2Fuc-Rである。

それらのうちのいくつかは、腫瘍特異的糖鎖エピトープに対する抗体応答を活性化させ、免疫調節に基づく療法のための複合糖質を開発するための道を開く。本研究は、レイシ多糖および主として肺ガンに限定されるが、ハイスループット糖鎖マイクロアレイ分析のアプローチおよび糖鎖抗原の詳細な構造分析は、異なる抗体媒介性生物機能を誘導する他の薬効のある多糖に適用可能であるべきである。

下記発明の詳細な説明において、実施されうる特定の実施形態を説明する方法として示される一部を形成する図面とともに説明する。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施できるように詳細に記載され、その他の実施形態も実施可能であることが理解され、並びに本発明の技術的思想を逸脱することなく、その構造的、論理的、および電気的変更がされうる。したがって、下記実施形態の説明は、狭義に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。

別途定義がない限り、すべての技術的および化学的用語は、本発明が属する分野における当業者に共通に理解されるものとして、同様の意味を有するものが使用されている。本明細書中に記載されたものと同等または等価の方法および物質は本発明の実施または試験に用いられうるが、好ましい方法および方法および物質が説明される。本明細書中で具体的に言及したすべての刊行物および特許文献は、本発明と関連して用いられうる刊行物に記載された、化学物質、細胞株、ベクター、動物、装置、統計的分析、および手法を含むすべての目的において参照により組み込まれる。本明細書中で引用したすべての刊行物は、当該技術分野における技能レベルの指標としてみなされる。本明細書の記載事項はいずれも、本発明が先発明についての開示に先行するものではないとの自認として解釈されるべきではない。

本発明に係る物質および方法を記載する前に、本発明は、記載される特定の方法、プロトコル、物質、および試薬に限定されず、多様なものでありうることが理解される。また、本明細書中で用いられる専門用語は、特定の実施形態を示すことのみを目的としているだけであり、本発明の技術的範囲を制限するものではない（添付の特許請求の範囲によってのみ制限される）ことが理解される。

値の範囲が提供される場合、文脈によって明確に指示されない限り、下限の単位の10分の1までのその範囲の上限と下限の間の各中間の値、および記載された範囲における任意のその他の記載された値または中間値は、本発明に包含されることが理解される。これらのより小さい範囲の上限および下限は、記載された範囲内の任意の具体的に除外された限界に従って、該小さい範囲に独立して包含され、これらも本発明に包含される。記載された範囲が、該限界の一方または両方を包含する場合、そのように包含される限界の一方または両方を排除する範囲もまた、本発明に包含される。

本発明の実施は、別に規定がない限り、分子生物学、微生物学、組換えDNA、および免疫学における当該技術分野の技術の範囲内の従来技術が利用されうる。当該技術は、文献において十分に説明される。たとえば、Molecular Cloning A Laboratory Manual, 2nd Ed., ed. by Sambrook, Fritsch and Maniatis (Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989)； DNA Cloning, Volumes I and II (D. N. Glover ed., 1985)； Culture Of Animal Cells (R. I. Freshney, Alan R. Liss, Inc., 1987)； Immobilized Cells And Enzymes (IRL Press, 1986)； B. Perbal, A Practical Guide To Molecular Cloning (1984)； the treatise, Methods In Enzymology (Academic Press, Inc., N.Y.)； Gene Transfer Vectors For Mammalian Cells (J. H. Miller and M. P. Calos eds., 1987, Cold Spring Harbor Laboratory)； Methods In Enzymology, Vols. 154 and 155 (Wu et al. eds.), Immunochemical Methods In Cell And Molecular Biology (Mayer and Walker, eds., Academic Press, London, 1987)； Antibodies: A Laboratory Manual, by Harlow and Lanes (Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1988)； and Handbook Of Experimental Immunology, Volumes I-IV (D. M. Weir and C. C. Blackwell, eds., 1986)を参照。

本明細書および添付の特許請求の範囲に用いられる、単数形「a」、「an」および「the」は、別に明確な記載が本文中にない限り、複数の引用を含むものである。したがって、たとえば、「輸送促進剤（a transport enhancer）」は、複数の輸送促進剤ならびに単一の輸送促進剤を包含する。「キレート剤（a chelating agent）」に関しては、2つ以上のキレート剤ならびに単一のキレート剤などへの言及を含む。本明細書および後記の特許請求の範囲において、以下の意味を有するように定義される多くの用語について言及が行われる：

本明細書で用いられる用語「治療する」および「治療」は、症状の重篤度および／または頻度の減少を達成するため、症状および/またはその根底にある原因を排除するため、および／または損傷の改善または修復を促進するための、有害な状態、障害または疾患に罹患した臨床的症候の個人への作用剤または製剤の投与を意味する。用語「予防する」および「予防」は、特定の有害な状態、障害または疾患の影響を受けやすい臨床的に無症候の個人への作用剤または製剤の投与を意味し、したがって、症状および／またはその根底にある原因の出現の予防に関する。本明細書において他に特記しない限り、明示的または暗示することにより、もし用語「治療」（または「治療する」）が可能性のある予防に関して用いられるならば、予防も包含されることを意図する。

「任意の置換基」または「任意に存在する添加剤」において見られるような「任意の」または「任意に存在する」は、記載が、その成分が存在する場合と存在しない場合とを包含するように、次に記載される成分（たとえば、置換基または添加剤など）が、存在しても存在しなくてもよいことを意味する。

「医薬的に許容しうる」は、生物学的に望ましくなくないか、またはその他の望ましくなくない材料を意味し、たとえば、材料が、何らかの望ましくない生物学的影響を引き起こすことなく、または有害な様式で投与剤形製剤の任意の他の成分と相互作用することなく、本発明製剤に組み込むことができることを意味する。しかしながら、用語「医薬的に許容しうる」が医薬的賦形剤に関して用いられる場合、賦形剤が、毒物学的試験および製造試験の必要な基準を満たしていること、および／または賦形剤が、米国食品医薬品局によって作成された「不活性成分ガイド」に包含されることを示唆する。さらに以下に詳述するように、「薬理学的に活性のある」誘導体または類縁体において見られるような「薬理学的に活性のある」（または単に「活性のある」）は、親作用剤と同じタイプの薬理学的活性を有する誘導体または類縁体を意味する。

本明細書中で用いられる用語「抗原」は、免疫応答を起こすことができる任意の基質と定義される。

本明細書中で用いられる用語「免疫原」は、抗原、またはDNAワクチンのような抗原の産生を誘導できる基質を意味する。

本明細書中で用いられる用語「免疫原性」は、免疫応答を刺激する免疫原、抗原、またはワクチンの能力を意味する。

本明細書中で用いられる用語「免疫療法」は、予防目的および／または治療目的を達成するための、免疫系を調節する概念に基づく多様な治療戦略を意味する。

本明細書中で用いられる用語「サイトカイン」は、前駆細胞が異なる特異的な細胞タイプとなることによって変化する、遺伝子発現に通常関与する免疫細胞の分化過程の影響によって、免疫応答の強度および持続を調節する、任意の多数の小さい分泌タンパク質を意味する。サイトカインは、推定される機能、分泌細胞、または作用標的に基づき、リンホカイン、インターロイキン、およびケモカインとさまざまな命名がなされている。たとえば、いくつかの共通するインターロイキンは、限定されないが、IL-12、IL-18、IL-2、IFN-γ、TNF、IL-4、IL-10、IL-13、IL-21およびTGF-βを含む。

本明細書中で用いられる用語「ケモカイン」は、リンパ球の可動および活性化の手段を与える感染部位から放出される、任意のさまざまな小さい遊走性のサイトカインを意味する。ケモカインは、白血球を感染部位に引き付ける。ケモカインは、ケモカインを４つのグループに分類できる保存システイン残基を有する。前記グループとその代表的なケモカインは、C-Cケモカイン（RANTES、MCP-1、MIP1α、およびMIP-1β）、C-X-Cケモカイン（IL-8）、Cケモカイン（リンホタクチン）、並びにCXXXCケモカイン（フラクタルカイン）である。

本明細書中で用いられる用語「エピトープ」は、抗体またはT細胞レセプターの抗原結合部位と接触する抗原分子の一部として定義される。

本明細書中で用いられる用語「ワクチン」は、全病原微生物（死滅または弱毒化）またはタンパク質、ペプチド、または多糖などの微生物の成分からなる抗原、すなわち、微生物が引き起こす疾病に対する免疫を付与する抗原を含む製剤を意味する。ワクチン製剤は天然または組換えDNA技術によって合成もしくは誘導させたものでありうる。

本明細書中で用いられる用語「免疫学的アジュバント」は、免疫原とともに用いられる、免疫原に対する免疫応答を増強または改善する物質を意味する。本開示に係るα-GalCerアナログは、より強力にワクチンに応答するように、ワクチンを投与した患者の免疫系を刺激することによって、ワクチンの効果を改善または増強するための、免疫学的アジュバントとして用いられる。1つの例示的な実施において、C34アナログがアジュバントとして用いられる。本明細書中で用いられる用語「ミョウバンアジュバント」は、免疫アジュバント活性を有するアルミニウム塩を意味する。この物質は、溶液中においてタンパク質抗原を吸収および沈殿させる；得られる沈殿は、接種部位において形成された貯蔵ワクチンから抗原の持続的な放出を促進することによって、ワクチンの免疫原性を改善する。

本明細書中で用いられる用語「抗がん免疫治療活性剤」は、腫瘍を阻害、減少および／または除去する、本開示に係るワクチンによって産生された抗体を意味する。

本明細書中で用いられる用語「抗原特異的」は、特定抗原の供給、または抗原画分の供給、その結果生じる特異的細胞増殖のような細胞集団の特性を意味する。

本明細書中で用いられる用語「フローサイトメトリー」または「FACS」は、流体の流れの中の懸濁化した粒子または細胞の物理的または化学的性質を、光学的または電子的検出装置を通して分析する技術を意味する。

後述するペプチド中のアミノ酸残基は、以下のように省略する：フェニルアラニンはPheまたはF；ロイシンはLeuまたはL；イソロイシンはIleまたはI；メチオニンはMetまたはM；バリンはValまたはV；セリンはSERまたはS；プロリンはProまたはP；トレオニンはThrまたはT；アラニンはAlaまたはA；チロシンはTyrまたはY；ヒスチジンはHisまたはH；グルタミンはGlnまたはQ；アスパラギンはAsnまたはN；リシンはLysまたはK；アスパラギン酸はAspまたはD；グルタミン酸はGluまたはE；システインはCysまたはC；トリプトファンはTrpまたはW；アルギニンはArgまたはR；およびグリシンはGlyまたはGである。アミノ酸のさらなる記述に対しては、Proteins: Structure and Molecular Properties by Creighton, T. E., W. H. Freeman & Co., New York 1983を参照。

本明細書中に開示される組成物は、本開示に接した当業者によって特定可能な追加の活性化剤、担体、ビヒクル、賦形剤、または助剤とともに含む、医薬組成物または栄養補助組成物を含みうる。

本明細書中に開示される組成物は、本開示に接した当業者によって特定可能な追加の活性化剤、担体、ビヒクル、賦形剤、または助剤とともに含む、医薬組成物または免疫原性組成物を含みうる。

該医薬組成物または栄養補助組成物は好ましくは、少なくとも1つの医薬的に許容しうる担体を含む。このような医薬組成物において、本明細書中に開示された組成物は、「活性化合物」を形成し、「活性剤」として参照される。本明細書中で用いられる用語「医薬的に許容しうる担体」は、溶媒、分散媒、コーティング剤、抗菌剤および抗真菌剤、等張化剤および吸収遅延剤などの、投与薬剤と相溶性が高いものを含む。補足的な活性化合物も組成物中に組み込まれうる。医薬組成物は、目的とする投与経路に適するように製剤化される。投与経路の例として、たとえば、静脈内投与、皮内投与、皮下投与などの非経口投与、経口投与（たとえば、吸入投与）、経皮投与（局所投与）、経粘膜投与、および直腸投与を含む。非経口投与、皮内投与、または皮下投与に適用するために用いられる溶液または懸濁液は、以下の成分を含みうる：注射用蒸留水、生理食塩水、固定油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、または他の合成溶媒などの無菌希釈剤；ベンジルアルコールまたはメチルパラベンなどの抗菌剤；アスコルビン酸または亜硫酸水素ナトリウム等の抗酸化剤；エチレンジアミンテトラ酢酸等のキレート剤；酢酸、クエン酸、またはリン酸等の緩衝剤；および塩化ナトリウムまたはＤグルコース等の等張化剤。pHは、塩酸または水酸化ナトリウムの等の酸または塩基を用いて調製されうる。非経口製剤は、ガラスまたはプラスチックで製造されたアンプル、使い捨てシリンジ、または多用量バイアルに封入されうる。

本明細書中で用いられる被験者は、ヒトおよびヒト以外の霊長類（たとえば、ゴリラ、マカク、マーモセット）、家畜動物（たとえば、ヒツジ、ウシ、ウマ、ロバ、およびブタ）、ペット（たとえば、犬、猫）、実験室試験の動物（たとえば、マウス、ウサギ、ラット、モルモット、ハムスター）、捕獲野生動物（たとえば、キツネ、シカ）、並びに本開示に係る抗原から恩恵を受けうる他の任意の動物を意味する。本開示の抗原から恩恵を受けうる動物のタイプには制限はない。ヒトであるかヒト以外の生物であるかにかかわらず、被験者を患者、個体、動物、宿主、またはレシピエントと称することがある。

注射の用途に好適な医薬組成物は、無菌水溶液（水溶性）、または無菌注射剤または無菌分散剤の即時調製用の分散剤および無菌粉末を含む。静脈内投与に好適な担体は、生理食塩水、静菌水溶液、Cremophor EL（商標）（BASF, Parsippany, N.J.社）、またはリン酸緩衝生理食塩水（PBS）を含む。すべての場合において、前記組成物は、無菌および容易に注射可能できる程度の溶液でなければならない。また、製造および保存の状態で安定であり、細菌および真菌などの微生物の汚染の作用から保護されなければならない。前記担体は、たとえば、水、エタノール、ポリオール（たとえば、グリセロール、プロピレングリコール、および液体ポリエチレングリコールなど）、およびそれらの安定な混合物を含む溶媒または分散媒でありうる。好適な流動性は、たとえば、レシチンのようなコーティング剤の使用によって、分散剤の場合には必要な粒径の維持によって、および界面活性剤の使用によって維持されうる。微生物の作用は、さまざまな抗菌剤および抗真菌剤、たとえば、パラベン、クロロブタノール、フェノールアスコルビン酸、チメロサールなどによって防止されうる。多くの場合において、等張化剤、たとえば、糖、またはマンニトール、ソルビトール、もしくは塩化ナトリウムなどのポリアルコールを組成物中に含むことが好ましい。注射用組成物の持続的吸収は、組成物中に吸収を遅延させる添加剤、たとえば、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンを含ませることによって実現されうる。

活性剤の「有効」量または「治療有効」量は、非毒性であるが、有利な効果を提供するために十分な作用剤の量を意味する。「有効」な活性剤の量は、個人の年齢および一般的健康状態、特定の作用剤（1つまたは複数）などに応じて、被験者ごとに異なる。他に特記しない限り、本明細書で用いられる用語「治療有効」量は、有害な状態の治療のために有効な量に加えて、有害な状態の予防および／または有害な状態の改善のために有効な量を包含することを意図する。

本明細書に定義されるように、活性化合物の治療有効量（たとえば、有効量）は約0.001〜100g/kg体重の範囲、または過度の実験なく、専門化によって明らかであり、理解されうる他の範囲でありうる。当業者は、被験者の有効な治療に必要とされる用量および時間について、特に限定されないが、疾患または障害の重篤度、既往歴、被験者の全体的な健康状態または年齢、および他の存在する疾患を含む一定の要因が影響を及ぼすことを理解している。

本明細書で用いられる有害な状態は、個人にしばしば見られる「正常な」状態であってもよく、または名前を付けられた疾患に関連するかまたはしなくてもよい病的状態あってもよい。

本明細書中で用いられる用語「脂質」は、細胞シグナル経路に関与する任意の脂溶性（lipophilic）分子を意味する。

本明細書中で用いられる用語「糖脂質」は、細胞認識のマーカーとしての機能を有する、糖が結合した脂質を意味する。

他の態様によれば、1またはそれ以上の部品のキットが、当業者によって想定され、本明細書中に開示される方法の少なくとも1つを実施するためのものである前記部品のキットは、2またはそれ以上の組成物を含み、前記組成物は、上述の方法の少なくとも１つに従い、本明細書中に開示された組成物の有効量を単独または組み合わせて含みうる。

前記キットはまた、場合によっては、活性化剤、生物学的反応の識別子、または本開示に接した当業者によって識別可能な他の化合物を含有する組成物を含む。前記キットはまた、少なくとも１つの本明細書中に開示された組成物の有効量または細胞株を含有する組成物を含む。使用される部品のキットの前記組成物および細胞株は、当業者に理解される手順に従い、本明細書中に開示される少なくとも1つの方法を実施するために用いられうる。

本明細書中で用いられる用語「ポリペプチド」は、任意のアミノ酸残基の多量体またはポリマーを意味する。ポリペプチドは、2またはそれ以上のポリペプチド鎖から構成されうる。ポリペプチドは、タンパク質、ペプチド、およびオリゴペプチドを含む。ポリペプチドは直鎖または分岐鎖でありうる。ポリペプチドは、修飾アミノ酸残基、アミノ酸アナログ、または非天然アミノ酸残基を含み、非アミノ酸残基に組み込まれうる。天然または人工的な修飾、たとえば、ジスルフィド結合、グリコシル化、脂質化、メチル化、アセチル化、リン酸化、または標識成分への結合のような操作であるかを問わず、修飾されたアミノ酸ポリマーは、前記定義の範囲内である。

本明細書中で用いられる用語「特異的結合」は、結合対（たとえば、抗体および抗原）間の相互作用を意味する。さまざまな例において、特異的結合は、約10^-6モル/リットル、約10^-7モル/リットル、または約10^-8モル/リットル、またはそれ以下の親和性定数で示されうる。

本発明の教示から当業者には明らかであるように、本明細書に記載され、説明された各個の実施態様は、本発明の範囲または真の趣旨から逸脱することなく、任意の他のいくつかの実施態様の特徴から容易に分離されうるか、またはそれらと組み合わされうる個別の成分および特徴を有する。任意の列挙された方法は、列挙された順序で、あるいは論理的に可能である任意の他の順序で行うことができる。

他に特記しない限り、本明細書中で用いられるすべての技術および科学用語は、本発明に関係する当業者によって通例理解される意味と同じ意味を有する。矛盾する場合、定義を含め、本明細書が制御する。

レイシから単離されたフコースに富んだ多糖画分（FMS）
近年の研究結果は、特定のB細胞サブセットが、TI関連多糖に応答した特定の免疫グロブリン（Ig）合成を提供するための記憶を確立することができることを明らかにした（12-14）。天然源から誘導された多糖の生物学的重要性を理解するために、マンネンタケ（植物薬として長く利用されているキノコであるレイシ）からの水溶性およびフコース含有多糖（F3）の粗抽出画分がすでに単離され、特徴決定された（15）。その後、F3は、サイトカインネットワークの調節、IgM産生および造血細胞増殖に不可欠であることが明らかにされている（16-19）。

デクチン-1、DC-SIGN、ランゲリン、クッパー細胞受容体、マクロファージマンノース受容体およびトール様受容体などのF3と相互作用することができるいくつかのパターン認識受容体が、同定されている（20）。特に、これらの結果は、F3が、おそらく糖鎖認識受容体と相互作用することによって免疫応答を活性化するという概念をサポートした。動物実験では、F3が、ワクチンアジュバントとして機能し、宿主媒介免疫の強化を介して抗腫瘍活性を発揮することが報告されており（21）、抗体媒介性免疫がマウスにおけるF3の抗腫瘍活性において役割を演じるかどうか、そしてどのように演じるかという興味深い問いをもたらす。

最新の研究では、フコースに富んだF3多糖（FMS）は、免疫原として用いられ、結果は、誘導された抗血清が、生物学的に関連する糖鎖、特に腫瘍関連糖鎖エピトープを認識できることを示したが、このことは、レイシ多糖における末端フコシル化が、抗腫瘍応答において重要な役割を演じるという仮説をサポートする。

レイシF3の抗腫瘍活性
我々は、F3の抗腫瘍活性を調査するために、最初、マウスルイス肺ガン(LLC1)細胞を移植されたC57BL/6Jマウスを用いる動物腫瘍モデルにおいて研究を行った。簡単に述べると、LLC1細胞をマウスに皮下（s.c.）移植し、次いで、F3（PBSに溶解して、マウス当り、24、52、120および240 mg/体重kg）を、1日おきに腹腔内（i.p.）投与し、この過程を28日間繰り返した。

腫瘍増殖曲線から明らかなように（図5A）、F3は、用量依存様式でLLC1細胞の増殖に対して有意な阻害を示し、最も有効な阻害応答は、ヒトで実現可能な一日用量である120〜240 mg/kgの用量において観察された。しかしながら、MTTアッセイの結果は、F3（＜ 00 μg/ml）が、非処置細胞と比較して、LLC1細胞生存能力において有意な効果を有さないことを示した（図5B）。これらの結果は、F3が、LLC1細胞増殖を抑制することができ、間接的な抗腫瘍メカニズムを介して腫瘍を有するマウスの生存率を高めることを示唆した。動物実験では、レイシから抽出された多糖の抗腫瘍効果は、これまでにに報告された（22、23）。

さらに興味深いことに、レイシ多糖処置マウスからの血清が、インビトロで、マウス肉腫180およびヒト肺ガン（PG）増殖を著しく阻害するが、純粋なレイシ抽出物単独では同様の効果を誘導しなかったという証拠が存在した（24、25）。したがって、我々は、F3誘導抗結成が、生物学的に重要な糖鎖エピトープを認識できるかどうかを調査するために、合成糖鎖マイクロアレイ分析を行った。いくつかの腫瘍関連糖鎖などの60種の構造的に異なるオリゴ糖を用い、血清サンプルを一週間間隔でスクリーニングした。F3誘導抗血清の糖鎖結合パターンを考えると、コントロール（F3処置なし）と比較して、F3処置の2週間後に、末端四糖（Bb4）および三糖（Bb3）などのグロボHおよびグロボHシリーズ糖鎖へのIgM抗体の結合親和性の増大を示す明らかな傾向が存在した（図6および図7に示す多糖構造）。

IgM応答とは対照的に、血清IgGは、感知されうるほどの糖鎖結合効果をもたない。これまでのところ、IgM抗グロボHモノクローナル抗体（mAb）であるMBr1は、グロボH含有複合糖質検出のための価値あるプローブの1つであり（26、27）、グロボH陽性腫瘍に対する補体依存性細胞傷害（CDC）を発揮することも知られている（8、28）。したがって、我々は、mAb MBr1免疫染色（図5C）によって、LLC1細胞表面におけるグロボH抗原の発現レベルを調べた。LLC1細胞へのF3誘導抗血清の添加が、インビトロでの細胞死を引き起こすことが見い出され（図5D）、F3が抗体媒介性抗腫瘍活性を誘導する潜在能力を有するという推論が導かれる。

レイシから単離されたフコースに富んだ多糖画分（FMS）は、グロボH系列構造を認識する抗体を誘導する。
本発明の1つの実施態様は、FMSおよびアジュバントを含有する有効量の免疫組成物を、治療を必要とする患者に投与することによるガンの治療方法である。標的ガンの種類として、乳ガン（ステージ1-4など）、肺ガン（小細胞肺ガン）、肝臓ガン（肝細胞ガンなど）、口腔ガン、胃ガン（T1-T4など）、大腸ガン、鼻咽頭ガン、皮膚ガン、腎臓ガン、脳腫瘍（星状細胞腫、多形性膠芽腫および髄膜腫など）、前立腺ガン、卵巣ガン、子宮頸ガン、膀胱ガン、および子宮内膜、横紋筋肉腫、骨肉腫、平滑筋肉腫、および消化管間質腫瘍が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

必要に応じて、免疫原性組成物中に、FMSとともにアジュバントが包含された。いくつかの実施態様において、アジュバントは、糖脂質であった。好ましいアジュバントとして、7DW8-5およびC34などのα-GalCerの合成類縁体が挙げられるが、これらに限定されるものではない：

7DW8-5

C34

これまでの報告は、多糖におけるフコシル化が、F3の免疫調節活性の原因であることを示した（15）。F3は、不均一で高分子量の多糖（＞100 kDa）であることが知られているので、我々は、F3からフコースに富んだ多糖画分、すなわちFMSを、一連のクロマトグラフィーステップによって精製した。

SEC/MALLS（サイズ排除クロマトグラフィーと多角度レーザー光散乱の組合せ）システムを用いて、FMSの平均分子量を35 kDaであると推定した。

組成分析は、FMSが、主として、2:1.5:2.5:3.5の比率のフコース、キシロース、ガラクトースおよびマンノースからなり、少量のグルコースおよびアミノ糖（グルコサミンおよびガラクトサミンなど）を含むことを示した。メチル化分析は、FMSが、C3位置に側鎖を有する1,4-マンナン骨格およびC2位置で分枝した1,6-α-ガラクタンに基づき、末端フコースで高度に装飾されることを示した（表3）（29-31）。

FMS誘導抗血清の糖鎖結合特性を調査するために、機能性グライコミックスコンソーシアム（CFG）コアHからの611糖鎖を有する、より広範な糖鎖マイクロアレイを用いて、血清IgM抗体の寄与を評価した。我々は、それぞれFMSおよびF3処置マウスから得た第二週血清サンプルを調べた。コントロールマウス（PBS処置）の血清も分析して、非特異的結合のバックグラウンドを決定した。相対蛍光単位（RFU）によって示される611糖鎖結合プロフィールを図1に示す。FMSグループの抗糖鎖IgM抗体が、糖鎖 番号（#）60、62、390、391、394、468、469、537および538などのいくつかの糖鎖に対して、F3グループの特異性および選択性よりも高い特異性および選択性を有することが明らかである。また、F3グループによって結合されるトップの30糖鎖の詳細なリストを表2に記載する。

表2：結合強度の減少順に並べたF3誘導血清IgMによって結合されるトップ30糖鎖のリスト

^a 化学リンカーを有する各糖鎖構造をCFGアレイVersion5.0の上にプリントする。リンカーの構造を示す：sp0＝(CH2)2NH2；sp9＝(CH2)5NH2；sp21＝N(CH3)OCH2CH2NH2。

抗体結合親和力に影響を及ぼす正確な抗原は明らかではないが、FMS誘導抗血清によって結合されたこれらのトップランクの糖鎖はすべて、非還元末端に共通の構造、すなわち、Fucα1-2Galβ1-3GalNAc-Rを共有した。より興味深いことに、糖鎖（番号390、391および394）が、最高の抗体結合強度を示すことが見い出され、このことは、Fucα1-2Galβ1-3GalNAc-Rの還元末端における追加の二糖（Fucα1-2Gal）伸長が、抗血清結合親和性を改善することを示唆する。

次に、我々は、高度に認識された糖鎖が内因性ヒト腫瘍関連抗原に関連するかどうかを追求した。さらに分類する際に、これらの糖鎖構造およびその生物学的起源の同一性は、それらの大部分が独占的にヒトスフィンゴ糖脂質（GSL）中で見い出された血液型ABH決定因子を表すことを示す（図2）（32-34）。3つの糖鎖、番号390、391および394は、GSLネオラクト系列の末端糖鎖構造（タイプ3鎖）に属する特徴決定因子を有する。正常組織とガン組織との間でのこのようなGSL糖鎖の分布における差異を、ヒト子宮頸ガンおよび膀胱腫瘍の診断に用いることができることが報告されている（35、36）。

さらに、腫瘍関連抗原として同定された他の3つの糖鎖は、グロボH（番号60）、グロボA（番号537）およびグロボB（番号538）などのGSLグロボ系列構造（タイプ4鎖）のメンバーに属する。このことは、糖鎖部分であるFucα1-2Galβ1-3GalNAcα/β（H-タイプ3/4と称される）が、FMS誘導IgM抗体の観察された特異性の根底にある抗原決定基である可能性があるということを我々に推測させる糖鎖特異的抗体のよく知られている交差反応性の明示、すなわち、抗体が、グロボHおよび関連する腫瘍関連糖鎖（伸長グロボH系列）を認識することの明示であるかもしれない。

FMSの末端フコースは、抗体媒介性抗腫瘍効果にとって重要である。
我々は、さらに、LLC1細胞に対するFMS媒介性抗体応答が、インビトロで細胞傷害をもたらしうるかどうか、およびこのようなCDC活性が、グロボH要請腫瘍に有効であるかどうかを研究した。グロボH陰性マウス腫瘍細胞株であるTC-1も、比較のために選択した。図3Aから明らかなように、アッセイの結果は、LLC1細胞は、濃度依存性様式で、FMS誘導抗血清に対して、TC-1細胞よりも感受性が高いことを示した。我々は、さらに、FMSが、インビボでLLC1細胞の増殖を阻害することができるかどうかを研究した。2つの免疫化プランを設計して、コントロールであるPBS処置LLC1を有するマウスと比較した場合の予防（Exp-1）および治療（Exp-2）可能性を評価した（図9A）。得られる腫瘍増殖曲線は、FMSの前処置（Exp-1）が、腫瘍体積のより大きい減少をもたらしうることを示唆したe（p＜0.05 コントロールに対して）（図3B）。慢性炎症と腫瘍進行の間の近い関係が暗示されていることが多いので、我々は、FMS用量が、インビボでLLC1関連炎症性メディエーターの産生を調節することができるかどうかを調べた。腫瘍接種後、さまざまなサイトカインのプロファイリングは、2つのケモカインおよび1つのサイトカイン、それぞれ、単球走化性タンパク質-1（MCP-1）、CXCL1（KC）および顆粒球コロニー刺激因子（G-CSF）が、第28日に、FMSで前処置されたマウス（Exp-1）において著しく減少されることを示した（p＜0.05 第28日のコントロールに対して）（図3C）。さらに興味深いことには、FMSの投与は、LLC1を有するマウスにおいて血清レベルを効果的に低下させた。ことが知られている。腫瘍細胞から分泌されたMCP-1が、ヒト肺ガンの発病機序における重要な決定因子であることが知られている。これまでの研究は、非小細胞肺ガン（NSCLC）のいくつかの動物モデルにおいて、抗体を中和することによって媒介されるMCP-1の阻害が、原発腫瘍の増殖を有意に遅延させることも実証している（37、38）。したがって、これらの結果は、FMSが、インビボでLLC1細胞増殖を抑制することができるだけでなく、相対的炎症レベルを弱めることもできるいう見解をサポートした。

抗体を誘導し、グロボH陽性腫瘍増殖を抑制するための抗原として働くF3およびFMSの予期せぬ能力は、糖鎖マイクロアレイ分析とともに、F3およびFMSに存在する抗原の単位構造が、フコシル化された糖鎖であることを示唆する。これまでの研究は、mAb MBr1の最小エピトープが、グロボHの末端三糖（Fucα1-2Galβ1-3GalNAcβ、Bb3とも呼ばれる）などのHタイプ3/4であること、および抗体認識のためには末端フコースが必須であることを実証した（27、34、39）。グロボH系列分子が、我々のレイシ多糖に存在するかどうかを調べるために、NHS活性化ガラススライド上へのグロボH（100μM）、F3（1mg）およびFMS（1mg）の結合によって多糖プリントスライドを作成し、次いで、チップをMBr1で調べた。予期したように、抗体のグロボHへの結合曲線は、用量依存性の様式であった。それでもなお、FMSおよびF3は、有意な結合相互作用も用量依存性挙動も示さなかった（図3D）。抗体特異性に関しては、我々は、グロボHベースの複合糖質ワクチンが、グロボH、SSEA3（Gb5とも呼ばれる、Galβ1-3GalNAcβ1-3Galα1-4Galβ1-4Glcβ）およびSSEA4（Neu5Acα2-3Galβ1-3GalNAcβ1-3Galα1-4Galβ1-4Glcβ）に対してより選択的に抗体を誘導することを先に報告した。しかしながら、このような交差反応性は、F3またはFMS誘導IgM抗体のいずれにおいても見い出されなかった。このことは、レイシ多糖が、グロボH系列抗原を含まない可能性があるという考えをもたらす。このことを、2つのα-L-フコース特異的レクチン、UEA-I（ハリエニシダ凝集素I）およびAAL（ヒイロチャワンタケレクチン）で調べた糖プリントスライドで調査した。AALは、すべてのサンプルに結合し、α-フコシル結合の存在が確認された。FMSおよびF3の両方が、レクチンUEA-Iと有意な結合強度を示し（図3E）、二糖単位Fucα1-2Galの存在ことが示唆された。グロボHの結合が低いという観察は、レクチンUEA-Iが、Hタイプ3/4構造に対して非反応性であることを示すこれまでのデータと一致する（40、41）。まとめると、結果は、我々のレイシ多糖はα-L-フコシル化糖鎖を含有するが、グロボH系列構造とは相異しうるという証拠を提供する。

FMSのα-フコシル残基が、抗腫瘍活性と相関するかどうかを調べるために、我々は、バクテロイデス・フラジリスからの組換えα-L-フコシダーゼによって、FMSの末端フコースを選択的に除去した。酵素加水分解および続いての精製後に、DFMSと称するFMSの修飾体を得た。HPAEC/PAD法によって定量したDFMSのフコース含量は、FMSの50%であった。次いで、我々は、上述した予防的免疫化プランを用いて、DFMSとFMSの抗腫瘍効果を比較した。CDC活性および腫瘍増殖分析の両方が、FMSとは対照的に、DFMSが、インビトロおよびインビボで、LLC1細胞の生存において、感知できるほどの阻害を示さなかったことを示した（図3FおよびG）。さらに、FMSグループにおいて血清MCP-1の減少が観察されたこととは対照的に、DFMS処置マウスとコントロールマウスとの間で、MCP-1レベルの統計的に有意な差異はない（図3H）。これらの結果は、FMSの末端フコシル化レベルと抗腫瘍効果との間の直接的関連を強くサポートする。血清抗体が、抗腫瘍活性に直接関与するかどうかを確認するため、および異なる処置由来の抗血清が、糖鎖結合特異性においてなんらかの変化を有するかどうかを調査するために、グロボH-関連プリント糖鎖マイクロアレイを適用した。予期したように、グロボHに対する血清IgMは、DFMSグループ中で有意に減少し（p＜0.01 FMSグループに対して）、その明らかな抗腫瘍効果と一致した（図4Aおよび図7に示す多糖構造）。さらに、我々は、FMSに対するFMS誘導抗血清が、1:20〜1:320の間の希釈範囲で検出可能であり、FMSコート96ウェルプレートによって決定されたように、FMS結合IgM抗体の量が、DFMSグループにおいて有意に減少したことを確認した（p＜0.05）（図4B）。しかしながら、血清学的アッセイへの応答においてIgGアイソタイプは、同じ希釈ファクターを用いるいずれの実験グループにおいても検出されなかった。各グループ（FMS 対 DFMS）の総IgM産生は類似していたので、これらの試験結果は、FMSの末端フコシル残基が、その免疫原性にとって不可欠であることを実証した。β-グルコースおよびα-マンノースを含有するキノコ多糖は、先天性の糖鎖認識受容体相互作用を介する抗腫瘍作用を有すると仮定されているが（42、43）、我々の結果は、抗腫瘍活性におけるレイシ多糖上の末端フコースの重要性を強調する。

FMSによる免疫化は、B細胞活性化を刺激する。
大部分の抗糖鎖/多糖抗体は、IgMアイソタイプに属し、おそらく、B1 B細胞として知られるB細胞のサブセットによって産生される（12、13）。B1 B細胞の大部分は、主として、マウスの腹腔と胸腔に存在するので、我々は、FMS処置の1ヶ月後に、マウスの腹腔において何らかの細胞変化が存在するかどうかを調べた。結果を図4Cに示す（図8も参照）。我々は、フローサイトメトリーによって示されるように、FMS処置マウにおけるB1 B細胞（IgMhiIgDloCD11blo）は、コントロール（わずか16%）と比較して劇的に増加する（46%まで）が、B2 B細胞（IgDhi）および単球-マクロファージ（Mφ）（CD11bhi）集団の両方は、コントロールの増殖と同様のままであることを見い出した。腹膜B1 B細胞の増加レベルがFMS特異的抗体応答と直接関連するかどうかをさらに確認するために、我々は、FMS処置マウスの腹腔からB1 BおよびB2 B細胞の両方を精製し、3日間FMSまたはDFMSのいずれかの存在下、エクスビボで培養した。予想通りに、培養物へのFMSの添加は、形質細胞のための表面マーカーであるCD138発現について陽性であるB1 B細胞の劇的な増加を引き起こし、DFMS処置では、有意でない量のCD138^＋B1 B細胞しか検出されなかった（図4D）。さらにFMSとともにB1 B細胞をエクスビボ培養した後は、IgM産生におけるかなりの増加が観察されたが、DFMS処置では、観察されなかった。しかしながら、FMSとDFMSのどちらも、B2 B細胞活性化において、何らかの目立った効果を引き起こさなかった。B1 B細胞の活性化に関与するインビボ統合免疫応答は、不明瞭のままであるが、我々のデータは、腹膜B1 B細胞が、FMSならびにTI抗原への応答において直接的役割を演じ、IgM抗体の増加と共にFMS特異的抗体分泌細胞（形質芽球）のレベルの増加をもたらすことをサポートする。

MSに基づいたアプローチによるフコシル糖鎖部分の同定
前述の糖組成および結合分析に基づいて、我々は、いくつかの一般的な糖鎖とは異なって、FNSは、Fuc、Gal、ManおよびXylを含むと結論付けた（表3）。

表3：FMSaおよびDFMSaのグリコシル結合組成物

特に、糖分析は、免疫生物学的に関連のある、有意な量の末端フコース残基の存在をサポートする。競合アッセイを用いて、我々は、FMSまたは藻類フコイダン由来の無傷のFMS（MW 〜35 kDa）または小糖鎖画分（MW＜ 3 kDa）（部分的酸加水分解によって調製された、それぞれ、FMS-Hまたはフコイダン-H）がすべて、グロボHプリント糖鎖マイクロアレイとFMS誘導抗血清の相互作用を減少させるための競合インヒビターとして働き、ヒバマタから精製された無傷の藻類フコイダン（Sigma F-5631）は、そのように働かなかったことを見い出した（図9B）（44）。結果は、酸加水分解によってFMSから放出されうるフコシル化および／またはオリゴフコシル化糖鎖が、生物製剤として同定されるべき最も有望な小さな免疫活性分子であるということをサポートする。不可解なことに、部分的加水分解物のMALDI-MSマッピングは、FMS中ではFucが明らかに豊富であるにもかかわらず、主なオリゴヘキソースの間に、このような納得のいくようにフコシル化された画分を検出することができなかった（図10A）。したがって、我々は、Fuc依存性MSⁿデータ収集によって提供された最高の感度および選択性を利用する、過メチル化オリゴグリコシルアルジトールのナノLC-MS/MS分析を行った。このモードでは、最初に、多くの検出可能なピークにおいて、できるだけ多くのMS²分析を行ったが、わずかな数の標的生成物イオンのみがさらに分析される。本質的に、MS/MS機能は、自動的に数百のピークをスクリーニングし、この場合、末端Fucを有する少ない量の成分である対象のピークのみに焦点を当てる。LC-MSプロフィールから、これらのフコシル化オリゴ糖は、ヘキソースのみのオリゴ糖の量の1/100であることが明らかであり、FMSの構造骨格を構成しうる（図10B）。特徴を確認し、結合定義するするMS³分析のために、フコシル化前駆体によって提供された生成物イオンのうち、3つの異なる末端フコシル化二糖エピトープのBイオン、すなわち、それぞれ、m/z 415、371および385におけるFuc-Hex、Fuc-XylおよびFuc-Fucをさらに単離した。FMSが有するフコシル化エピトープの範囲を代表する、MS²/MS³スペクトルの4つの選択されたペアを図11に示す。フラグメントイオンの手動解釈を通して、他の共存する結合を除外することは可能ではないが、各ケースにおいて最も一般的には、C4およびC2位において、末端Fuc残基が、実際に、Hex（ManまたはGal）、Xylまたはもう1つのFucに直接結合できることが明らかである。Fuc-Hex部分を、もう1つのHexまたはXylによって、還元末端においてさらに伸長することができ、Fuc-Xyl単位をもう1つのHexによって伸長することができる。興味深いことに、Fuc残基が内部または還元端に位置する別の異性体と共に、トリ-Fucの伸長を見い出すこともできる。これらの結果は、FMS誘導IgM抗体の可能な分子基盤が、H-タイプ3/4糖鎖と交差反応することができたという我々の観察を説明することができる（30、45-47）。

本明細書に記載の免疫原性組成物は、アジュバントを含んでもよい。アジュバントは、組成物中の糖鎖複合体を修飾する作用剤である。アジュバントは、典型的に、それに対して特異的な免疫応答を引き起こさないが、特定の免疫原（抗原）に特異的な免疫応答を増強する。アジュバントは、特定の抗原に対する免疫応答を増強する無機または有機化学の巨大分子あるいは特定の死菌の全細胞でありうる。特定の実施態様において、アジュバントは、たとえば、水酸化アルミニウムおよびリン酸アルミニウムまたはリン酸カルシウムゲルなどの鉱物塩／ゲルである。特定の実施態様において、アジュバントは、たとえば、MF59（微小流動化界面活性剤安定化水中油型エマルション）、QS-21（精製サポニン、植物由来）、AS03（水中油型エマルションおよびアルファトコフェロールからなる）、モンタニドISA-51、およびモンタニドISA-720などの水中油および油中水型エマルション、両親媒性分子および界面活性剤ベース製剤である。特定の実施態様において、アジュバントは、リポソーム、ウィロソーム（インフルエンザヘマグルチニンを含む単層リポソームビヒクル）、ISCOMS（サポニンおよび脂質の構造複合体）およびポリラクチド コ-グリコリド（PLG）、PLG-ジメチルアミノエタン-カルバモイル-コレステロール（PLGA/DC-コレステロール）粒子、ならびにイスコマトリックスである。特定の実施態様において、アジュバントは、アイクロバイアル（aicrobial）誘導体（天然および合成）、たとえば、モノホスホリル脂質A（MPL）、デトックス（MPL + M. Phlei細胞壁骨格）、AGP [RC-529]（合成アシル化担当）、DC_Chol（リポソーム内に自己組織化できる脂質免疫賦活剤）、OM-174（脂質A誘導体）、CpGモチーフ（免疫賦活性CpGモチーフ含有合成オリゴデオキシヌクレオチド）、修飾易熱性エンテロトキシン（LT）およびコレラ毒素（CT）（非毒性アジュバント効果を提供するように遺伝子操作を受けた、遺伝子操作を受けた細菌毒素）；合成dsRNA、ポリIC:LC（ヒルトノール）およびポリI：ポリC12U（アンプリゲン（登録商標））などである。特定の実施態様において、アジュバントは、内因性ヒト免疫賦活剤、たとえば、hGM-CSFまたはhIL-12（タンパク質またはコードされたプラスミドとして投与されうるサイトカイン）、イムダプチン（C3dタンデムアレイ）である。特定の実施態様において、アジュバントは、不活性ビヒクル、たとえば、金粒子などである。特定の実施態様において、アジュバントは、不活性多糖、たとえば、植物（ダリア）由来のAdvax（デルタイヌリン）などである。特定の実施態様において、組合せアジュバントまたはアジュバントシステム、たとえば、ワクチンデリバリーシステムおよび免疫賦活剤の組合せなどを、本明細書に記載の免疫原性組成物において用いることができる。組合せアジュバントまたはアジュバントシステムは、免疫賦活アジュバントならびに抗原；たとえば、リポソーム、MPLおよびQS-21からなるAS01；水中油型エマルション＋MPLおよびQS-21からなるAS02；水中油型エマルション＋アルファトコフェロールからなるAS03；MPLおよび水酸化アルミニウムからなるAS04；リポソーム、MPL、QS-21およびCpGオリゴデオキシヌクレオチドからなるAS15；および安定な水中油型エマルション中の合成アシル化単糖からなるGLA-SEなどのより効果的なデリバリーをもたらしうる。

いくつかの実施態様において、本明細書に記載の免疫原性組成物において用いられるアジュバントは、C34、7DW8-5、C17、C23、C30、α-ガラクトセラミド、アルミニウム塩、スクアレン、MF59またはQS-21から選ばれる（米国特許第8,268,969号および米国公開第2008-0260774号を参照、これらの両方は参照することによって本明細書に援用される）。

さまざまな手段を用いて、本発明の組成物を製剤することができる。製剤および投与のための技術は、「Remington：The Science and Practice of Pharmacy」Twentieth Edition、Lippincott Williams & Wilkins、Philadelphia、PA（1995）に見い出してもよい。ヒトまたは動物投与のために、製造は、FDAによって要求されるものに匹敵する無菌性、発熱性、ならびに一般的な安全性および純度基準を満たすべきである。医薬製剤の投与は、本明細書に記載するさまざまな方法で行うことができる。

本明細書に記載の免疫組成物は、非経口（たとえば、静脈内注射、皮下注射または筋肉内注射など）で投与することができる。別法として、座薬および経口製剤などの他の投与モードが望ましい。座薬については、結合剤および担体は、ポリアルカレングリコールまたはトリグリセリドを包含してもよい。経口製剤は、たとえば、サッカリン、セルロース、炭酸マグネシウムなどの医薬品等級などの通常用いられる賦形剤を含んでもよい。これらの組成物は、溶液、懸濁液、錠剤、丸剤、カプセル剤、徐放性製剤、または粉末剤の形態をとり、本明細書中に記載された免疫組成物の10-95%を含みうる。

免疫組成物は製剤の調剤量と両立できる態様で、治療上、有効で、保護的で、かつ免疫原性の量で投与される。前記投与量は、治療する被験者の、たとえば、個人の抗体産生能、および必要であれば細胞性免疫応答を誘導に依存する。投与を必要とする活性成分の正確な量は、医師の判断に依存する。しかしながら、好適な用量の範囲は、当業者によって容易に決定可能である。また、初回投与量および追加抗原投与量の好適な投与計画は変化するが、初回投与量、続く二回目投与量を含みうる。ワクチンの用量は、投与経路に依存し、宿主の大きさによって変化しうる。

本発明に係る前記免疫組成物は、動物中の、がんの治療および診断に用いられうる抗体を産生するために用いられうる。動物（たとえば、マウス、ウサギ、ヤギ、ヒツジ、およびウマ）において、モノクローナル抗体およびポリクローナル抗体、ならびにそのフラグメントを作製する方法は、当該技術分野において周知である。たとえば、Harlow and Lane, (1988) Antibodies：A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, New Yorkを参照。用語「抗体」は、Fab、F(ab’)₂、Fv、scFv（一本鎖抗体）、およびdAb（抗体ドメイン；Ward, et. al. (1989) Nature, 341, 544）などの天然の免疫グロブリン分子、およびそのフラグメントを含む。

以下の実施例は、完全な本発明ならびに本発明にしたがって実施態様を作成および使用する方法を当業者に提供するために記載されており、本発明者が彼らの発見として見なす対象の範囲を限定することを目的としていない。使用される数値（たとえば、量、温度など）に関してその精度を確実にするための努力が成されているが、一部の実験における誤差およびずれは考慮される必要がある。特記しない限り、部は重量部であり、分子量は重量平均分子量であり、温度は摂氏度であり、圧力は大気圧または大気圧に近い圧力である。

マウスIgM抗グロボH mAbであるMBr1を、Alexis Biochemicalsから購入した。IgD（11-26c.2a）、IgM（R6-60.2）、CD11b（M1/70）およびCD138（281-2）に対するフルオロクロム複合モノクローナル抗体を、BD Biosciencesから購入した。DyLight 649-標識ヤギ抗マウスIgGおよびIgMを、Jackson ImmunoResearch Labsから購入した。DEAE セファデックスA-50およびセファデックスG-50ゲルを、GE healthcareから購入した。ビオチン化レクチン、ヒイロチャワンタケレクチン（AAL）およびハリエニシダアグルチニンI（UEA-I）を、Vector Laboratoriesから購入した。PE標識ストレプトアビジンを、Invitrogenから購入した。4-ニトロフェニル α-L-フコピラノシド、フコイダン（フクス・ベシクロスス）、市販の溶媒および分析試薬を、Sigma-Aldrichから購入した。

粗レイシ抽出物
粗レイシ抽出物（アルカリ抽出（0.1 N NaOH）、中和および沈殿を介して調製）を、Pharmanex Co. （カリフォルニア、USA）から入手した。免疫グロブリンDryStrip（pH 3-10 NL（非線形）、18 cm）およびIPG緩衝液（pH 3-10 NL）を、Amersham Pharmacia Biotech（ウプサラ、スウェーデン）から購入した。CHAPS、トリス緩衝液、アガロース、ヨードアセトアミドおよびアルファ-シアノ-4-ヒドロキシ桂皮酸を、Sigma Co. （セントルイス、ミズーリ、USA）から；ジチオエリスリトール（DTE）を、Merck Co. （ダルムシュタット、ドイツ）から；アクリルアミド、過硫酸アンモニウム（APS）およびTEMEDを、Bio-Rad（ハーキュリーズ、カリフォルニア、USA）から；ドデシル硫酸ナトリウム（SDS）およびグリシンを、Fluka（ブーフス、スイス）から；配列決定グレードのトリプシンを、Promega（マディソン、ウィスコンシン、USA）から購入した。

レイシ抽出物画分3（F3）の精製
粗レイシ抽出物（アルカリ抽出（0.1 N NaOH）、中和およびエタノール沈殿を介して調製）を、Pharmanex Co. （CA、USA）から入手した。28 mgの粗抽出物を、2 mLのトリス緩衝液（pH 7.0、0.1 N）に溶解し、遠心分離して、不溶性物質（7 mg）を除去した。上清を、Sephacryl S-500カラム（100x1.6 cm）および溶離液として0.1 N トリス緩衝液（pH 7.0）を用いるゲルろ過クロマトグラフィーによって精製した。流速を0.5 mL/分にセットし、溶出液（7.5 mL/チューブ）を採取した。5つの画分を採取し（画分1-5）、それぞれ透析して過剰な塩を除去し、凍結乾燥して、1.0 mg、6.2 mg、5.3 mg、2.1 mg、および1 mg未満を得た。画分1〜画分5は、以下のように同定可能である：画分1：100-130 mL；画分2：130-155 mL；画分3：155-205 mL；画分4：205-220 mL；画分5：220-255 mL。O.D. 625にて約1.8の光吸収度を有する主な画分を画分3と命名した。

画分3（F3またはレイシF3）は、末端フコース残基を含む、フコース含有糖タンパク質画分も包含する不均質で高分子量の多糖（＞100 kDa）であることが知られている。語句「末端フコース残基」は、糖鎖の遊離端に最も近い領域に位置する糖鎖のフコース残基を意味する。画分3のフコース含有糖タンパク質画分は、糖鎖の遊離端に最も近い領域において、末端に位置してもよい、α1,2-フコシド結合およびα3,4-フコシド結合で結合したフコース残基も包含する。さらなる例示的実施において、フコース含有糖タンパク質は、グルコース、マンノース、N-アセチルグルコサミン、キシロースおよびガラクトースを含むこともできる。アミノ酸成分が包含されてもよく、該アミノ酸成分はフコース含有糖タンパク質の特徴を不利に変更しない修飾を含んでもよい。レイシ画分3（F3）の製造およびいくつかの使用は、米国特許第7,560,114号、第7,323,176号、第7,135,183号、第7,947,283号および第7,785,600号に開示されおり、これらは参照することによって本明細書に援用される

フコースに富んだF3多糖画分、FMSの製造
出発物質は、Wyntek Corp. (台湾）製の市販の製品（F3と称する、マンネンタケ、すなわちレイシからの水溶性フコース含有多糖の粗抽出画分）である。F3を、50mM酢酸アンモニウムに溶解し、遠心分離によって不溶性残渣を除去した。溶離液として50mM酢酸アンモニウムを用いるDEAE-セファデックス（商標）A-50クロマトグラフィーによって上清を分画して、画分を得た。脱塩後、アジレント1100シリーズシステムと連結したセミプレパラティブC8カラムを用いる逆相高性能液体クロマトグラフィー（RP-HPLC）によって該画分をさらに精製した。すべての実行は、溶離液として0.05%トリフルオロ酢酸（TFA）を必要とし、フロースルーを採取した。選択された画分を、溶離液として蒸留水を用いるセファデックス（商標）G-50クロマトグラフィーに付した。フェノール-硫酸法を用いて検出された糖鎖含有画分を凍結乾燥して、FMSと命名された多糖生成物を得た（総収率＜0.1%）。エンドトキシン汚染の不在を確認するために、カブトガニ変形細胞溶解液試験(Limulus Amebocyte Lysate)（LAL）（Associates of Cape Cod Inc.）によって多糖調製物をモニターした。

血清IgM抗体の糖鎖結合分析
総合的糖鎖マイクロアレイ分析のために、マウスに試験サンプル（マウス当り150 mg/体重kg）を週2回腹腔内投与し、最初の免疫化後第14日に血清サンプルを採取した。PBS処置マウスの血清をコントロールグループとして用いた。Emory University School of Medicine、アトランタ、USAの機能性グライコミックスコンソーシアム（CFG）のコアHの糖鎖マイクロアレイにより、IgM抗体の糖鎖結合プロファイリングを調べた。血清サンプルを、1:100希釈によって希釈し、611糖鎖を含むプリントアレイの5.0バージョンを用いて6回繰り返し（hexaplicate）でスクリーニングした。手順ならびに参照したCFG番号のすべての糖鎖構造は、CFDGウェブサイト（www.functionalglycomics.org）から入手可能である。

FMSの特徴決定
分子量決定のために、FMS（2 mg/ml）を、DAWN Heleos 多角度光散乱（MALLS）検出器（Wyatt Technology Corp.）およびOptilab(登録商標)T-rEX(商標)屈折率（RI）検出器（Wyatt Technology Corp.）を連結した、アジレント1260 Infinity LCシステムを備えたサイズ排除クロマトグラフィーカラム（Shodex SB-806M HQ）に付した。アストラ・ソフトウェア（Wyatt Technology Corp.）を用いて分子量を分析した。121℃にて1時間4M TFAで加水分解した後、FMSの主な構成要素である単糖を、高性能陰イオン交換クロマトグラフィーおよびパルスアンペロメトリック検出（HPAEC-PAD）によって決定した。CarboPac（商標）PA-10分析カラムを、Dionex ICS-3000 HPAEC-PADシステム（Dionex corp.）に連結した。イソクラチック濃度の10mM NaOH（0.25ml/分）にて分離を行い、カラム温度を室温にした。単糖標準として、L-フコース（Fuc）、D-アラビノース（Ara）、D-キシロース（Xyl）、D-ガラクトース（Gal）、D-グルコース（Glc）、D-マンノース（Man）、D-ガラクトサミン（GalNH₂）およびD-グルコサミン（GlcNH₂）が挙げられた。あるいは、酸加水分解によって放出される単糖残基は、また、その酢酸アルジトールに変換され、組合せガスクロマトグラフィー/質量分析（GC/MS）によって分析された。さらにグリコシド結合位置を決定するために、メチル化分析を行い、FMSの部分的にメチル化された酢酸アルジトール（PMAA）を、確立された方法を用いるGC/MSによって分析した（49）。

加水分解反応
FMSからのα結合フコース残基の酵素加水分解のために、Hisタグ組換えα-L-フコシダーゼ（バクテロイデス・フラジリスからのEC 3.2.1.51）を大腸菌で発現させた。酵素活性の評価のための発色基質として、4-ニトロフェニル α-L-フコピラノシドを用いた。FMSの酵素反応によるフコースの放出を、HPAEC-PADによってモニターした。リン酸緩衝液（pH 7）中、1:25（重量/重量）の酵素対基質の比率を用い、37℃にて数日間、反応混合物をインキュベートした。フコシダーゼ消化を数回繰り返して、フコース切断の完了を確実にした。Ni-NTA（登録商標）ビーズ（Qiagene）を用い、100℃での10分間沸騰させて、酵素を除去し、反応を最終的に終了させた。蒸留水中でのセファデックス（商標）G-50クロマトグラフィーによって消化物をさらに精製して、DFMSと称する高分子量画分を得た。エンドトキシン汚染を除去するために、製造者仕様書にしたがって、DFMSをCellufine(登録商標) ETクリーンビーズ（Chisso、Corp.）に通し、次いで、凍結乾燥によって回収した。オリゴ糖調製のために、多糖サンプルを0.1M TFAに溶解し、100℃にて60分間加熱した。冷却後、混合物をCentricon遠心分離フィルターデバイス（Millipore）に通してろ過した。最後に、ろ液（MW＜3 KDa）を集め、凍結乾燥し、アッセイ前に再構成した。

フコースベースのナノLCタンデムMS分析
Orbitrap Elite（Thermo scientific）MSシステムに結合した、50 μm x 4 cmの自家製のポリスチレン-ジビニルベンゼン（PS-DVB）一体型トラップカラムおよび20 μm x 4 mの自家製のPS-DVBグラフトオープン管状分析カラムを含む自家製のナノLCシステムにおいて、過メチル化オリゴグリコシルアルジトールのナノLC-MS/MS分析を行った。このナノLCシステムのために、サンプルを、2 μLの25%（v/v）アセトニトリルに溶解し、トラップカラムに注入し、次いで、一定の流速 150 nl/分で、5-40%（v/v）アセトニトリル（0.5 mM酢酸ナトリウム添加剤）にて25分間、次いで、80%アセトニトリルに増加して5分間、さらにイソクラチックに維持して10分間の直線勾配を用い、連続的に結合した分析カラムにおいて分離した。溶離液を、非被覆エミッタおよび高電圧プラチナ電極（約1.7 kV）からなる液絡構造に基づくナノスプレー源に接続した。データ依存式取得サイクルのために、1 x 10⁶の自動ゲインコントロール（AGC）標的値で、Orbitrapにおいて120,000分解能（m/z 400）にて、全走査MSスペクトル（m/z 350-2000）を取得した。強度閾値3000カウントをもつ10個の最も強いイオンに対して、データ依存式CID-MS²実験を行った。MS²スペクトルにおける25個の最も強いイオンのうち強度閾値100カウントをもつm/z 415.19、371.16および385.18における3つの異なるBフラグメントイオン候補に対して、以下の生成物-イオン依存式CID-MS³実験を行った。CID実験に適用されたAGC標的値および正規化衝突エネルギーは、それぞれ、30,000、38%に設定された。

マウス免疫化スケジュールおよび肺腫瘍モデル
National Laboratory Animal Center（台湾）から雄性C57BL/6マウス（5〜6週齢）を得た。すべての動物実験は、中央研究院の動物実験委員会（Animal Care and Use Committee of the Academia Sinica）によって承認された動物実験提案下の実験動物の管理および使用ガイドに概略された手順にしたがって行われた。F3の抗腫瘍活性を調べるために、0.1 mlのPBSに懸濁させた1〜2 x 10⁵個の同系LLC1細胞をマウスの右脇腹に皮下（s.c.）注射した。次いで、各グループのマウスを、指示された用量（マウス当り、24、52、120および240 mg/体重kg、PBSに溶解）のF3で、2日間隔で腹腔内（i.p.）処置した。長軸（a）、短軸（b）および高さ（c）に沿って電子ノギスにより腫瘍体積を測定した。式：a x b x cによって腫瘍体積（mm³）を計算した。コントロールマウスの腫瘍が平均サイズ200mm³に達したとき、2〜3日ごとに体積を記録し、腫瘍接種後約21〜28日でマウスを犠牲死させた。FMSの抗腫瘍効果を研究するために（マウス当り、150 mg/体重kg、PBSに溶解）、図9Aに示すように、2つの免疫化プランを設計して、予防可能性および治療可能性の両方を評価した。すべての実験は、グループ当り少なくとも4〜5匹のマウスを含み、少なくとも1回繰り返された。コントロールグループとして用いるために、週齢を適合させたマウスに同量のPBS注射を行った。PRISMソフトウェアにて二元分散分析を用いて、統計的有意性について腫瘍体積における差異を評価した。p値が0.05以下である場合を有意であるとみなした。

血清抗体の血清学的分析
刊行物記載のプロトコルにしたがって、我々の作成した糖鎖マイクロアレイによって、合成糖鎖に対する血清IgMも検査した（50）。酵素結合免疫吸着法（ELISA）によって血清IgMの量を測定するために、試験サンプルを採取し、1% BSAを含むPBSで連続希釈し、抗マウスIgM（Bethyl Laboratories、Inc.）でコーティングされた96ウェルプレートに入れた。捕捉されたマウスIgMを検出するための以下の手順および方法は、基本的に製造者説明書（Bethyl Laboratories）にしたがって行った。FMSに対する血清抗体反応性を試験するために、文献に記載の手順にしたがって（51）、基質としてTMBを用いて、96ウェルMaxiSorp(商標)プレートを用いるFMSベースのELISAアッセイを調製し、次いで、プレートを450 nmにてリーダー（Molecular Devices）で読んだ。すべてのデータを平均±標準偏差（SD）で表す。平均間の差異の有意性を、独立片側スチューデントｔ検定によって評価した。p値が0.05未満である場合を有意であるとみなした。

フコース特異的レクチンを用いる分析
アミノ反応性ガラススライドの使用は、アミド結合を形成することによって、末端アミンを含む糖鎖の共有結合を可能にし、FMS（1mg）とF3（1mg）が、このマイクロアレイ作成メカニズムにしたがって、N-ヒドロキシコハク酸イミド（NHS）活性化ガラススライド上にプリントされることができたという推論をもたらした。レクチン反応性糖鎖検出のために、1%BSAを含むTBS緩衝液で希釈された各ビオチン化レクチンを、スライド上の各サブアレイに加えた。TBS緩衝液で洗浄後、スライドをPE複合ストレプトアビジン（1:500）でプローブし、Genepix 4000Bマイクロアレイスキャナ（Molecular Devices）を用いて走査した。Genepixソフトウェア（Molecular Devices）を用いることによって、画像分析を抽出した。各試験サンプルについてのレクチン結合強度を、5回繰り返しの平均相対蛍光強度（RFU）として示す。

細胞培養およびFACS分析
細胞表面におけるグロボH抗原発現を検出するために、マウスルイス肺ガン(LLC1)細胞および組織培養1（TC-l）細胞を、BCRC（Bioresource Collection and Research Center、台湾）から購入した。約2 x 10⁵個の細胞を、一次mAb MBr1で染色し、次いで、PBSで洗浄し、次いで、DyLight 649複合ヤギ抗マウスIgM二次抗体とともにインキュベートした。マウス腹腔内の細胞変化を同定するために、冷PBS洗浄によって腹腔滲出細胞を採取し、次いで、 FITC複合抗IgD、PerCP複合抗IgMおよびAPC複合抗CD11bモノクローナル抗体で細胞を同時に染色した。FACSAria細胞ソーター（BD Biosciences）を用いて、IgM^hiIgD^intCD11b^hi細胞をゲーティングすることにより、B-1 B細胞を得、IgD^hiIgM^intCD11b^loをゲーティングすることにより、B-2 B細胞を選別した。新たに単離したB細胞（2 x 10⁶細胞/ml）を、10% 熱不活性化 FBS（Hyclone）、ペニシリン/ストレプトマイシン（100 単位/ml）および2-メルカプトエタノール（50μM）を含むRPMI 1640倍地（Invitrogen）中で培養し、指示ｓれた時間にて、それぞれFMSまたはDFMS（100 μg/ml）で処理した。すべてのフローサイトメトリー分析を、FACSCanto（BD Biosciences）を用いて行い、結果をFlow Joソフトウェアによって分析した。

マウスサイトカイン/ケモカイン検出
腫瘍を有するマウスの血液を、FMS免疫化後第7日に採取し、希釈したマウス血清サンプルを、製造者の提供するプロトコルにしたがってBeadlyteマウス21-plex サイトカイン/ケモカイン検出キット（Upstate/Millipore）を用い、Luminex 100システム（Luminex）によって読むことによって測定した。

CDCアッセイ
補体依存性細胞傷害（CDC）アッセイのために、グロボH陽性および陰性腫瘍細胞株であるLLC1およびTC-1を選んだ。CDC活性の定量化のために、我々は、製造者指示書にしたがって、培養培地中でのこのLDH放出を測定するための非放射性法であるCytoTox 96(登録商標)非放射性細胞傷害アッセイキット（Promega）を用いた。ポリクローナル抗体および補体の源として、血清サンプルを直接用いた。56℃にて30分間血清をインキュベートすることによって、FMS処置マウス（HI抗血清）から熱不活性化血清を調製し、補体枯渇効果を決定した。簡単に述べると、細胞（5x10⁴個）を、血清フリー培地に懸濁させ、希釈された試験血清で処理して、1、5、10および20%の最終マウス血清濃度を作成した。37℃にて90分インキュベートした後、情勢をラクトースデヒドロゲナーゼ（LDH）基質と混合し（1:1、vol/vol）、次いで、吸光度データを集めた。LDH放出量にしたがって、次の式：100ｘ[（A-C）/（B-C）]を用いて、細胞溶解のパーセンテージ（細胞傷害%）を計算した（ここで、Aは、希釈した試験血清で得られた吸光度を表し（実験的LDH放出）、Bは、細胞溶解液で標的細胞のすべてを溶解することによって得られた吸光度を表し、そして、Cは、基準値としての、血清フリー培地中でインキュベートされた標的細胞で得られた吸光度を表す）（自発LDH放出）。

結合競合アッセイ
抗血清とグロボHの間の相互作用における糖コンペティターの効果を決定するために、糖コンペティター（0.05 mg/ml）の存在下、グロボHプリントガラススライドを用いて、血清学的応答（1:100希釈にて試験された血清）を調べた。無傷の多糖（FMS-Iおよびフコイダン-I）以外に、前述した酸化水分解によって、それらの分解されたオリゴ糖混合物（FMS-Iおよびフコイダン-I）を調製し、各グループの相対的結合親和性を2回測定し、結合%として各グループについて正規化した。

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本明細書中に引用されるすべての刊行物および特許出願は、それぞれ個別の刊行物または特許出願が具体的に、および個々に参照により引用されるかのように、参照により本明細書に組み込まれる。公報、特許または公開特許出願などの本明細書おける引用は、該公報、特許または公開特許出願が先行技術であること承認するものではない。

上述の発明は、理解を明瞭にする目的で、例示および実施例によりいくつか詳細に記載されているが、特定の変更および修飾が添付の特許請求の範囲の思想および技術的範囲に逸脱しない範囲で構成されうることが、本発明の教示から当業者には明らかである。

Claims (40)

1. 平均分子量35kDaの、フコースに富んだレイシ多糖画分（FMS）（ここで、FMSは、1,4-マンナンおよび1,6-α-ガラクタンから選ばれる主鎖を主として有する多糖を含み、ここで、主鎖は、末端フコース含有側鎖に結合する）；および
   任意にアジュバント；
   を含む免疫原性組成物。
2. 主鎖が、Fucα1-2Gal、Fucα1-3/4Man、Fucα1-4XylおよびFucα1-2Fucから選ばれる1つ以上の結合を介して末端フコース含有側鎖に結合する、請求項１に記載の免疫原性組成物。
3. FMSが、主として、2:1.5:2.5:3.5の比率のフコース、キシロース、ガラクトースおよびマンノースを含む、請求項１に記載の免疫原性組成物。
4. FMSが、少量のグルコース、グルコサミンおよびガラクトサミンを含む、請求項１に記載の免疫原性組成物。
5. アジュバントが、糖脂質である、請求項１に記載の免疫原性組成物。
6. アジュバントが、7DW8-5およびC34：
   

   

   7DW8-5
   

   

   C34
   から選ばれるα-GalCerの合成類縁体である、請求項５に記載の免疫原性組成物。
7. 哺乳動物への組成物の投与が、IgG抗体を誘導する、請求項５に記載の免疫原性組成物。
8. 哺乳動物への組成物の投与が、IgM抗体を誘導する、請求項１に記載の免疫原性組成物。
9. 免疫応答によって産生された抗体が、グロボH、Gb3、Gb4、ステージ特異的胚抗原3（SSEA-3；Gb-5；Galβ1-3GalNAcβ1-3Galα1-4Galβ1-4Glcβ））およびSSEA-4（Neu5Acα2-3Galβ1-3GalNAcβ1-3Galα1-4Galβ1-4Glcβ）から選ばれる少なくとも1つの腫瘍関連抗原に特異的に結合する、請求項１に記載の免疫原性組成物。
10. 免疫応答によって産生された抗体が、非還元末端に共通構造：Fucα1-2Galβ1-3GalNAc-Rを含む糖鎖抗原に特異的に結合する、請求項１に記載の免疫原性組成物。
11. 免疫応答によって産生された抗体が、Fucα1-2Galβ1-3GalNAc-Rの還元末端にさらなる二糖伸長をさらに含む抗原に特異的に結合し、該二糖部分が、Fucα1-2Gal-R；Fucα1-3/4Man-R；Fucα1-4Xyl-RおよびFucα1-2Fuc-Rから選ばれる、請求項１０に記載の免疫原性組成物。
12. 免疫応答によって産生された抗体が、α-L-フコース特異的レクチン、UEA-I（ハリエニシダ凝集素I）に特異的に結合する、請求項１０に記載の免疫原性組成物。
13. 免疫応答によって産生された抗体が、血液型ABH決定因子を含む糖鎖抗原に特異的に結合する、請求項１に記載の免疫原性組成物。
14. 免疫応答によって産生された抗体が、ガン細胞において補体依存性細胞傷害（CDC）を引き起こす、請求項１に記載の免疫原性組成物。
15. CDC活性が、肺ガン細胞の腫瘍サイズを十分に小さくする、請求項１４に記載の免疫原性組成物。
16. 免疫原性組成物の投与が、単球走化性タンパク質1（MCP-1）の血清レベルの減少をもたらす、請求項１４に記載の免疫原性組成物。
17. FMSが、サイズ排除クロマトグラフィーによってレイシF3から単離される、請求項１に記載の免疫原性組成物。
18. 請求項１に記載の免疫原性組成物；および
    医薬的に許容しうる賦形剤；
    を含むガンワクチンであって、
    該組成物による前処置が、ガンの誘発後の処置と比較して、非小細胞肺ガン（NSCLC）の腫瘍体積のより大きい減少を引き起こすガンワクチン。
19. 単球走化性タンパク質1（MCP-1）、ケモカイン（C-X-Cモチーフ）リガンド1（CXCL1/KC）および顆粒球コロニー刺激因子（G-CSF）のレベルが、該組成物で前処置された哺乳動物において減少する、請求項１８に記載のガンワクチン。
20. アジュバントが、糖脂質である、請求項１８に記載のガンワクチン。
21. アジュバントが、7DW8-5およびC34：
    

    

    7DW8-5
    

    

    C34
    から選ばれるα-GalCerの合成類縁体である、請求項１８に記載のガンワクチン。
22. 哺乳動物への組成物の投与が、IgG抗体を誘導する、請求項２０に記載のガンワクチン。
23. 哺乳動物への組成物の投与が、IgM抗体を誘導する、請求項１８に記載のガンワクチン。
24. 平均分子量35kDaの、フコースに富んだレイシ多糖画分（FMS）（ここで、FMSは、1,4-マンナンおよび1,6-α-ガラクタンから選ばれる主鎖を主として有する多糖を含み、ここで、主鎖は、末端フコース含有側鎖に結合する）；および
    任意にアジュバント；
    を含むガンに対する治療薬。
25. 患者への治療薬の投与が、がん細胞上に発現されたグロボHまたはグロボH関連抗原を認識する抗体の産生を誘導する、請求項２４に記載の治療薬。
26. グロボHまたはグロボH関連抗原が、グロボH、Gb3、Gb4、ステージ特異的胚抗原3（SSEA-3；Gb-5；Galβ1-3GalNAcβ1-3Galα1-4Galβ1-4Glcβ））およびSSEA-4（Neu5Acα2-3Galβ1-3GalNAcβ1-3Galα1-4Galβ1-4Glcβ）から選ばれる、請求項２４に記載の治療薬。
27. ガン細胞が、非小細胞肺ガン（NSCLC）細胞である、請求項２４に記載の治療薬。
28. 主鎖が、Fucα1-2Gal、Fucα1-3/4Man、Fucα1-4XylおよびFucα1-2Fucから選ばれる1つ以上の結合を介して末端フコース含有側鎖に結合する、請求項２４に記載の治療薬。
29. FMSが、主として、2:1.5:2.5:3.5の比率のフコース、キシロース、ガラクトースおよびマンノースを含む、請求項２４に記載の治療薬。
30. FMSが、少量のグルコース、グルコサミンおよびガラクトサミンを含む、請求項２４に記載の治療薬。
31. 腫瘍の治療方法であって、以下のステップ：
    （a）治療を必要とする患者に、平均分子量35kDaの、フコースに富んだレイシ多糖画分（FMS）（ここで、FMSは、レイシF3からサイズ排除クロマトグラフィーによって単離され、およびFMSは、1,4-マンナンおよび1,6-α-ガラクタンから選ばれる主鎖を主として有する多糖を含み、ここで、主鎖は、末端フコース含有側鎖に結合する）；ならびに任意にアジュバントを含む免疫原性組成物を投与すること；および
    （b）腫瘍増殖の阻害を引き起こす免疫応答を誘導すること；
    を含む方法。
32. 主鎖が、Fucα1-2Gal、Fucα1-3/4Man、Fucα1-4XylおよびFucα1-2Fucから選ばれる1つ以上の結合を介して末端フコース含有側鎖に結合する、請求項３１に記載の方法。
33. FMSが、主として、2:1.5:2.5:3.5の比率のフコース、キシロース、ガラクトースおよびマンノースを含む、請求項３１に記載の方法。
34. アジュバントが、糖脂質である、請求項３１に記載の方法。
35. アジュバントが、7DW8-5およびC34：
    

    

    7DW8-5
    

    

    C34
    から選ばれるα-GalCerの合成類縁体である、請求項３３に記載の方法。
36. 哺乳動物への組成物の投与が、IgG抗体を誘導する、請求項３４に記載の方法。
37. 哺乳動物への組成物の投与が、IgM抗体を誘導する、請求項３１に記載の方法。
38. 免疫応答によって産生された抗体が、グロボH、Gb3、Gb4、ステージ特異的胚抗原3（SSEA-3；Gb-5；Galβ1-3GalNAcβ1-3Galα1-4Galβ1-4Glcβ））およびSSEA-4（Neu5Acα2-3Galβ1-3GalNAcβ1-3Galα1-4Galβ1-4Glcβ）から選ばれる少なくとも1つの腫瘍関連抗原に特異的に結合する、請求項３１に記載の方法。
39. 免疫応答によって産生された抗体が、非還元末端に共通構造：Fucα1-2Galβ1-3GalNAc-Rを含む糖鎖抗原に特異的に結合する、請求項３１に記載の方法。
40. 免疫応答によって産生された抗体が、Fucα1-2Galβ1-3GalNAc-Rの還元末端にさらなる二糖伸長をさらに含む抗原に特異的に結合し、該二糖部分が、Fucα1-2Gal-R；Fucα1-3/4Man-R；Fucα1-4Xyl-RおよびFucα1-2Fuc-Rから選ばれる、請求項３１に記載の方法。

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