JP2017511136A - 腫瘍崩壊ワクシニアウィルス - Google Patents

Abstract

本発明は癌治療で使用される腫瘍崩壊のワクシニアウィルスおよびウイルスのベクターに関し、少なくとも３つのワクシニアウィルス・プロモータを含み、該少なくとも３つプロモータが同じオリエンテーションで配置される。

Description

本発明は癌治療に関する。特に、本発明は、癌治療用の腫瘍崩壊のワクシニアウィルスおよびウイルスのベクターに関する。

低侵襲性手術、超分画された放射線療法および化学療法剤の新しい組合せの進歩にもかかわらず、多くの固形腫瘍タイプを持った患者の生存率は変わらなかった。腫瘍崩壊ウイルスは伝統的療法に抵抗性の癌の治療用の魅力的な治療学である。腫瘍崩壊ウイルス（ｏｎｃｏｌｙｔｉｃ ｖｉｒｕｓｅｓ）は特異的に癌細胞をターゲットとし殺すことができるウイルスである。さらに、腫瘍崩壊ウイルスはさらに宿主自身の抗癌性反応を増加させるのに必要な免疫賦活性の信号を提供することができる。

ワクシニアウィルス（ｖａｃｃｉｎｉａ ｖｉｒｕｓ）は、それを腫瘍崩壊の療法に対する魅力的な候補にする多くの特徴を備えた二本鎖ＤＮＡウイルスである。それは迅速な複製、腫瘍への効率的な拡散および強い細胞溶解能力を示す。さらに、ワクシニアは広範囲に研究されており、十分に定義された分子生物学と大きなクローニング・キャパシティーを有し、様々な市販される天然または合成のプロモータは、異種の核酸配列を有するベクターとして理想的である。ワクシニアはよく確立された安全性プロフィールを有し、抑制されていない感染の治療法は容易に利用可能である。更に、固形腫瘍で一般に見つかる低酸素性の微環境は、多くのタイプの腫瘍崩壊ウイルスの複製および効能に有害であるが、ワクシニアウィルスには有害ではない。

例えば、Ｗｅｓｔｅｒｎ Ｒｅｓｅｒｖｅ株、Ｗｙｅｔｈ株、およびＬｉｓｔｅｒ株のような腫瘍崩壊のワクシニアウィルスのいくつかの菌種が報告されている。これらの菌株の各々の様々な欠損変異株が作成された。ＭｃＣａｒｔ ｅｔ ａｌ（Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．２００１，６１；８７５１−８７５７）は、チミジンキナーゼ（ＴＫ）遺伝子およびウィルス成長因子（ＶＧＦ）遺伝子の欠失を備えたＷｅｓｔｅｒｎ Ｒｅｓｅｒｖｅ（ＷＲ）株のバージョンについて記述する。これらの欠損変異株は、腫瘍抗原に対する免疫系を効率的にクロスプライミング（ｃｒｏｓｓ−ｐｒｉｍｉｎｇ）することができる。しかしながら、生物分散研究は、ワクシニアウィルス治療に続く不妊と骨髄抑制の見通しを上げて、正常な卵巣の組織での著しいウイルス力価、および骨髄中でのより少ないウイルス力価を実証した。Ｈｕｎｇ ｅｔ ａｌ（Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒａｐｙ，２００７，１４；２０−２９）は、ＴＫ−欠乏ワクシニアＬｉｓｔｅｒ株について記述する。しかしながら、この株は、さらに卵巣の腫瘍に加えて正常な卵巣の中で局在化を示した。

異種遺伝子の挿入、例えば、ウイルスへのサイトカインをコード化する遺伝子の挿入は免疫反応を促進することができる。しかしながら、サイトカインの挿入は、早いウイルスのクリアランスを通じてウィルス複製の効能を減少させる場合がある。これは、いくつかの免疫修飾遺伝子（ＩＬ−２、ＩＬ−１５、ＴＮＦおよびＣＤ４０リガンド）を備えるワクシニアで確かに生体内で観察された。

腫瘍崩壊ウイルスの分野で得られた進歩にもかかわらず、ワクシニアに基づいた治療薬はまだ市場に出ていない。したがって、癌の治療のためのより有効な腫瘍崩壊のワクシニアの満たされていない必要がある。

発明の要約
本発明は改善された腫瘍崩壊ワクシニアウィルスを提供する。発明者は、腫瘍組織では、先行技術と比較して、不活性化されたＮ１Ｌ遺伝子を備えたＴＫ−欠乏ワクシニアウィルス株が、高められた選択性および反腫瘍効能を示すことを見いだした。本発明はさらにワクシニアウィルス・ベクターを提供する。

発明の詳細な記述
本発明の最初の態様によれば、少なくとも３つのワクシニアウィルス・プロモータを含む核酸配列であって、該少なくとも３つのプロモータが核酸配列内で同じオリエンテーションに配置されるものが提供される。線形のＤＮＡは２つの可能なオリエンテーション、５’から３’方向と、３’から５’方向を有している。例えば、同じポリヌクレオチド分子／鎖内で第１のプロモータが５’から３’方向に配置され、第２のプロモータも５’から３’方向に配置される場合、２つのプロモータは同じオリエンテーションに配置されている。

核酸配列は天然、合成、または組み換えしたものであることができる。それはたとえばｃＤＮＡ、ＰＣＲ産物あるいはゲノムシーケンスであることができる。それは単離されてもよい、あるいはプラスミド、ベクターあるいは宿主細胞の一部であってもよい。プラスミドは、染色体ＤＮＡと無関係に複写する能力を備えた環状の細胞質ＤＮＡ分子である。

プラスミドは宿主細胞へ発現カセット（ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｃａｓｓｅｔｔｅ）を導入するために使用されてもよい。プラスミドは宿主細胞中にポリペプチドを発現するために使用されてもよい。例えば、バクテリアの宿主細胞はそのポリペプチドを発現するために特定のポリペプチドをコード化することができるプラスミドでトランスフェクトされてもよい。
用語は、さらにＤＮＡのより長い部分を格納することができる酵母人工染色体およびバクテリア人工染色体を含んでいる。

プロモータは、一つまたは複数の特定の遺伝子の転写を始める特異的配列を備えたＤＮＡの領域である。ワクシニアの中で異種遺伝子の発現に使用されたプロモータは、初期および後期の転写活性をコントロールするプロモータ（例えばｍＨ５、Ｈ５、Ｐ７．５、ＰＥ／Ｌ）を含んでいる。異種遺伝子は、本明細書で使用される時、ウイルスで通常見つからない遺伝子である。変性されたＨ５プロモータ、ｍＨ５は、主に初期の活性を持っており、自然発生のＨ５より大きな安定を示す。好ましくは、少なくとも３つのプロモータはｍＨ５である。

本発明の好ましい実施態様では、プロモータは、図１に記載されたシーケンスと本質的に一致するヌクレオチド配列を含む。２０％を超える同一性（ｉｄｅｎｔｉｔｙ）（例えば２５％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％あるいは９９％）を備えた核酸配列は、相同シーケンス（ｈｏｍｏｌｏｇｏｕｓ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）であると考えられる。本質的に相同であるとは、本明細書で使用される時、少なくとも６０％あるいは７０％、好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも９０％、また最も好ましくは少なくとも９５％、９６％、９７％、９８％、９９％以上の相同性を示すシーケンスを意味する。本発明の実施態様では、シーケンスは図１に記載されたシーケンスと、少なくとも８０％あるいはより多く（例えば８５％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、９９．５％など）の相同性を有する。本明細書では、相同（ｈｏｍｏｌｏｇｙ）および同一性という用語は交換可能に使用される。

相同性を決定するシーケンス比較は容易に利用可能なシーケンス比較ソフトウェアを使用して行なうことができる。非制限的例として、ＢＬＡＳＴ（Ａｕｓｕｂｅｌ ｅｔ ａｌ．，１９９９ Ｓｈｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，４ｔｈ Ｅｄ − Ｃｈａｐｔｅｒ １８を参照）、およびＦＡＳＴＡ（Ａｌｔｓｃｈｕｌ ｅｔ ａｌ．，１９９０ Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．４０３−４１０）が挙げられる。ＢＬＡＳＴとＦＡＳＴＡの両方はオフラインでまたオンラインサーチに利用可能である（Ａｕｓｕｂｅｌ ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｓｈｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，７−５８から７−６０ページを参照）。

最初の態様の実施態様では、核酸配列はベクターの中にある。本明細書で使用される時、ベクターは、発現または複製のために細胞あるいはウイルスへ核酸配列を導入するための構成物を指す。それは組み換えの構成物、例えばプラスミド、ウイルス、あるいは細胞またはウイルスの中へ導入した際に核酸配列を発現または複製する事ができる他の任意の構成物を指す。

最初の態様の核酸配列は発現カセットの一部であることができる。発現カセットはベクターの一部である。それはプロモータ、オープン・リーディング・フレームおよび３’の翻訳されていない領域を含む。

本発明の１つの実施態様では、ワクシニアウィルス・ベクターは、図２に記載されたシーケンスと、少なくとも８０％あるいはより多く（例えば８５％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、９９．５％など）の相同性を有するヌクレオチド配列を含む。

本発明の別の実施態様では、核酸配列は異種のポリペプチドをコードする。本明細書で使用されるポリペプチドは、ペプチド結合によって連結された複数のアミノ酸残基を指す。タンパク質、ペプチド、オリゴペプチドの用語は交換可能に使用され、糖タンパク質とその誘導体を含んでいる。用語「ポリペプチド」も、オリジナルのポリペプチドと同じ生体機能あるいは活性を保持するポリペプチドのアナログおよび誘導体を包含するように意図される。

本明細書で使用される異種のポリペプチドは、自然界においてウイルスによって通常発現されないあらゆるポリペプチドを指す。異種のポリペプチドは生物学上活性になりえる。本明細書で使用される生物学上活性なポリペプチドは、生体機能または活性を有しているポリペプチドを指す。

本発明の実施態様では、生物学上活性なポリペプチドは治療薬である。治療薬ポリペプチドは、治療での使用のために開発されているポリペプチドである。治療薬ポリペプチドの非制限的例としては、サイトカイン、ケモキネスおよび成長因子が挙げられる。

サイトカインは、免疫修飾剤、たとえばインターロイキン（例えばＩＬ−１、ＩＬ−２、ＩＬ−３、ＩＬ−４、ＩＬ−５、ＩＬ−６、ＩＬ−７、ＩＬ−８、ＩＬ−９、ＩＬ−１０、ＩＬ−１１、ＩＬ−１２、ＩＬ−１３、ＩＬ−１４、ＩＬ−１５、ＩＬ−１６、ＩＬ−１７、ＩＬ−１８、ＩＬ−１９、ＩＬ−２０、ＩＬ−２１、ＩＬ−２２、ＩＬ−２３、ＩＬ−２４、ＩＬ−２５、ＩＬ−２６、ＩＬ−２７、ＩＬ−２８、ＩＬ−２９、ＩＬ−３０、ＩＬ−３１、ＩＬ−３２、ＩＬ−３３、ＩＬ−３４、ＩＬ−３５およびＩＬ−３６）、インターフェロン（ＩＮＦ−α、ＩＮＦ−β、ＩＮＦ−γ、およびＩＮＦ−ω）、腫瘍壊死要因（ＴＮＦ）、および／または顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（ＧＭ−ＣＳＦ）であることができる。

本発明の実施態様では、ポリペプチドはインターロイキンである。本発明の好ましい実施態様では、ポリペプチドはＩＬ−１２である。ＩＬ−１２は、任意の動物、例えば人間（ｈＩＬ−１２）、マウス（ｍＩＬ−１２）、馬、雌牛、豚などに由来してもよい。それは天然、あるいは組み換えであることができる。好ましくは、ヌクレオチド配列コード化ＩＬ−１２は、全長ＩＬ−１２遺伝子である。他の実施態様では、ヌクレオチド配列は、全長遺伝子の３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９７％、９８％あるいは９９％をコード化する。本発明の別の実施態様では、ポリペプチドはＧＭ−ＣＳＦであるか、またはポリペプチドはＩＬ−２１であることができる。上に記述されるＩＬ−１２を指すすべての特徴は、ＧＭ−ＣＳＦおよびＩＬ−２１に準用して当てはまるものとする。

ＩＬ−１２への言及は、ＩＬ−１２Ａ（例えば、ＧｅｎＢａｎｋ Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｏ．ＡＦ４０４７７３．１ ＧＩ：１５１２８２１４）および／またはＩＬ−１２Ｂ（例えば、ＧｅｎＢａｎｋ Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｏ．ＡＹ００８８４７．１ ＧＩ：１１１９２０３４）を含んでいる。成熟したＩＬ−１２タンパク質は両方のサブユニットを含んでいる。ＩＬ−２１への言及は、アイソフォーム１（例えば、ＧｅｎＢａｎｋ Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｏ．ＮＰ＿０６８５７５．１ ＧＩ：１１１４１８７５）および／またはアイソフォーム２（ＧｅｎＢａｎｋ Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｏ．ＮＰ＿００１１９３９３５．１ ＧＩ：３３３０３３７６７）を含んでいる。ＧＭ−ＣＳＦへの言及は、ＧｅｎＢａｎｋ Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｏ．ＡＦ３７３８６８．２ ＧＩ：１４２７８７０９を含んでいる。 一般に、シーケンスは人間のシーケンスである。

異種のポリペプチドはさらにリポーター・ポリペプチドであることができる。本明細書で使用されるリポーター・ポリペプチドは、その発現が宿主細胞またはウイルス中の核酸配列、発現カセットあるいはベクターの存在を示すポリペプチドを指す。リポーター・ポリペプチドの非制限的例としては、蛍光性ポリペプチド、化学発光ポリペプチド、生物発光ポリペプチド、燐光性ポリペプチド、および酵素が挙げられる。

本発明の実施態様では、リポーター・ポリペプチドは蛍光性ポリペプチドである。蛍光性ポリペプチドの非制限的例としては、緑色蛍光タンパク質、赤色蛍光蛋白質、黄色蛍光蛋白質、シアン蛍光蛋白質およびそれらの誘導体が挙げられる。

制限部位は制限酵素によって認識され開裂される特定のヌクレオチド配列である。制限酵素の例は、ＳａｌＩ、ＢｇｌＩＩ、ＨｉｎｄＩＩＩ、ＳｍａＩ、ＢａｍＨＩおよびＭｌｕＩである。ＢａｍＨＩ制限部位はＢａｍＨＩによって認識される制限部位である。他の酵素用の制限部位も同様に指定される。

本発明の実施態様では、核酸配列またはベクターは１つ以上の制限部位を含む。本発明の好ましい実施態様は、ＳａｌＩ、ＢｇｌＩＩ、ＨｉｎｄＩＩＩ、ＳｍａＩ、ＢａｍＨＩおよびＭｌｕＩ制限部位を含む核酸配列またはベクターである。

本発明の実施態様では、核酸配列またはベクターはワクシニアウィルス内に含まれる。本発明の特定の実施態様では、核酸配列は図３に示される配列を有する。

ワクシニアは、宿主免疫系を回避するために多くの戦略を発展させた。例えば、ウイルスは、宿主の抗ウイルス性反応に関係するサイトカインおよびケモキネスを阻害する多くのタンパク質を分泌する。そのような１つのタンパク質は、ＮＦ−ｋＢ活性化と同様に感染細胞のアポトーシスを禁じると考えられるＮ１遺伝子産物（Ｎ１Ｌ）である。ＮＦ−ｋＢは、ウイルスのクリアランスに関係する多くのサイトカインの生産をコントロールする転写因子である。Ｎ１Ｌ遺伝子欠失はＮＦ−ｋＢ、たとえばＩＬ１β、ＴＮＦαおよびＩＦＮα／βによってコントロールされた炎症促進性の抗ウイルス性サイトカインの増加に結びつくと示された。Ｎ１Ｌもナチュラルキラー（ＮＫ）細胞応答を調整することが示された。ナチュラルキラー細胞は一般にウィルス感染への宿主側防御の最初のラインである。Ｎ１Ｌの欠失は増加したナチュラルキラー細胞のローカルの活動を引き起こすことが示された。これらの発見と一致して、Ｂａｒｔｌｅｔｔ ｅｔ ａｌ（Ｊ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｖｉｒｏｌｏｇｙ，２００２，８３：１９６５−１９７６）は、野生型のＶＶ株と比較して、Ｎ１Ｌ−欠乏のＷｅｓｔｅｒｎ Ｒｅｓｅｒｖｅワクシニア株が、宿主免疫反応によってより急速に取り除かれることを示した。本明細書で使用されるように、免疫反応は、異物に対する免疫系の反応を意味する。

本発明の第２の態様では、核酸配列がＮ１Ｌ遺伝子に挿入された、ワクシニアウィルスまたは第１の態様のベクターが提供される。

標的配列の中への核酸配列の挿入は当業者に公知の方法によって行うことができる。例えば、その方法は、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ，Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，ｂｙ Ｊ．Ｓａｍｂｒｏｏｋ，Ｅ． Ｆ．Ｆｒｉｔｓｃｈ ａｎｄ Ｔ． Ｍａｎｉａｔｉｓ（２００３），Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ，Ｖｉｒｏｌｏｇｙ Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｍａｎｕａｌ，ｅｄｉｔｅｄ ｂｙ Ｂｒｉａｎ Ｗ Ｊ Ｍａｈｙ ａｎｄ Ｈｉｌｌａｒ Ｏ Ｋａｎｇｒｏ（１９９６）Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ ａｎｄ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｇｅｎｅｓ ｂｙ Ｖａｃｃｉｎｉａ ｖｉｒｕｓ ｖｅｃｔｏｒｓに述べられている。分子生物学の現在のプロトコルは、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ ｂｙ Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎ（１９９８），Ｃｈａｐｔｅｒ １６に述べられている。

本発明の実施態様では、核酸配列は相同組換え（ｈｏｍｏｌｏｇｏｕｓ ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）によってＮ１Ｌ遺伝子に挿入される。

本発明の第３の態様では、不活性化されたＮ１Ｌ遺伝子を含むＴＫ−欠乏ワクシニアウィルスが提供される。

人間と動物に対してレベルの変わる毒性を備えた多数のワクシニアの菌株がある。ウイルスの多くの菌種は１９５０年代に天然痘根絶プログラムの一部として世界中で使用された。異なる菌株が世界の異なるエリアで使用された。たとえばニューヨーク市衛生局（ＮＹＣＢＯＨ）株およびその誘導体（Ｗｙｅｔｈ）は米国でポピュラーだった。一方、Ｃｏｐｅｎｈａｇｅｎ（ＣＰＮ）およびＬｉｓｔｅｒ菌株はヨーロッパにおいて優勢だった。第３の態様の好ましい実施態様では、ワクシニア株はＬｉｓｔｅｒである。

本明細書で使用されるＴＫ−欠乏ワクシニアウィルスは、内因的なチミジンキナーゼ（ＴＫ）の不足と一致する表現型を示すワクシニアウィルスを指す。ＴＫ−欠乏ワクシニアウィルスは宿主細胞によって生産されたチミジンキナーゼに依存する。チミジンキナーゼは、正常細胞中でではなく腫瘍細胞の中で本質的に生産される。したがって、ＴＫ−欠乏ワクシニアウィルスは、特にＥＧＦＲ／Ｒａｓ／ＥＲＫ経路の活性化と共に、腫瘍細胞の中で選択的に生存することができる。宿主細胞はウイルスが感染できるあらゆる細胞である。

本発明の実施態様では、ＴＫ−欠乏ワクシニアウィルスは不活性化されたＮ１Ｌ遺伝子を含む。本明細書に記載された不活性化とは、核酸配列の挿入あるいはウイルスを完全に機能遺伝子生成物を作成することができなくする他の方法により、転写またはかポスト転写レベル、遺伝子の欠失、遺伝子中の突然変異、遺伝子の崩壊のレベルで遺伝子を沈黙させることをいう。遺伝子の不活性化は部分的かあるいは完全であることができる。本発明の実施態様では、Ｎ１Ｌの不活性化は、核酸配列の挿入による。その挿入は相同組換えによって促進することができる。

挿入された核酸配列は、ベクターまたは発現カセットに含まれることができる。 本発明の実施態様では、核酸配列は異種のポリペプチドをコードする。異種のポリペプチドは生物学上活性になることができる。本発明の実施態様では、生物学上活性なポリペプチドは治療薬である。

本発明の実施態様では、核酸配列はＲＮＡｉ誘発剤、ＲＮＡｉ作用薬、ｓｉＲＮＡ、ｓｈＲＮＡ、ｍｉＲＮＡ、アンチセンスＲＮＡ、リボザイム、触媒ＤＮＡおよびその他同種のものをコードする。別の実施態様では、核酸配列は放射線および／または化学療法感作物質をコードする。

第４の態様では、本発明は、本発明の第３の態様によるＴＫ−欠乏ワクシニアウィルスを含む組成物を提供する。第４の態様による本発明の実施態様では、組成物は任意に薬学的に受理可能なキャリアー、希釈剤あるいは補形薬を含む。

組成物は、たとえば経口（バッカルまたは舌下腺を含む）、局所的（舌下、経皮的またはバッカルを含む）、非経口投与（皮下、筋肉内、静脈内、動脈内、包膜内、胸膜内、眼科的、心臓内、腹腔内、皮内）などの任意の適切なルートにより適用することができる。

非経口投与に適した医薬品組成物は、水性・非水性の無菌の注入溶液を包含し、酸化防止剤、バッファー、静菌剤および配合物が患者の血液と本質的に等張にする溶質を含むことができる。また水性・非水性の無菌の懸濁液は沈澱防止剤と粘稠化剤を含むことができる。

注入剤に使用されてもよい添加剤としては、例えば水、アルコール、多価アルコール、グリセリンおよび植物油が挙げられる。組成物は、ユニット投与量あるいは複数投与量容器、例えば密封したアンプル、ガラス瓶中に存在し、凍結乾燥された状態で貯蔵され、例えば使用の直前に、注入のために水などの無菌の液体の追加だけを要求するようにすることができる。注入溶液および懸濁液は無菌の散剤、顆粒およびタブレットから調製されていてもよい。

医薬品組成物は保存剤、可溶性化剤、安定剤、湿潤剤、乳化剤、甘味料、着色剤、香料、塩類（本発明の物質はそれら自身薬学的に受理可能な塩の形で提供されてもよい）、バッファー、コーティング剤または酸化防止剤を含むことができる。さらに、それらは本発明の物質に加えて治療上活性な作用薬を含んでもよい。

第５の態様では、本発明は、被検者に異種のポリペプチドをコードするベクターまたは核酸配列を含む治療上有効な量のＴＫ−欠乏ワクシニアウィルスであって、不活性化されたＮ１Ｌ遺伝子をさらに含むウィルスを投与することを含む、癌を治療する方法を提供する。

本明細書で使用される時、被検者は人間を含む動物を意味する。動物としては、ハツカネズミ、ネズミ、家禽、たとえば鶏、反芻動物、たとえば雌牛、ヤギ、鹿、羊および他の動物、たとえばブタ、猫、犬および霊長類、たとえば人間、チンパンジー、ゴリラおよび猿を含む。

治療上有効な量は、腫瘍崩壊を引き起こすのに十分な量である。デリバリーと適用のための投与量は経験的に決定されて、家畜病モデルあるいは人間の臨床試験の結果を使用して、現在の既存のプロトコルに基づいて決定することができる。例えば、最初の研究投与量はマウスの動物研究に基づくことができる。投与量は治療が予防的か治療かどうか、タイプ、発症しているか否か、進行度、厳しさ、頻度、期間、あるいはその病気の進行の可能性、希望の臨床の終了点、前の治療あるいは同時の治療、健康状態、年齢、ジェンダー、被検者の人種あるいは免疫学的能力、および他の要因に応じて変わる場合があり、それは当業者によって評価されるだろう。任意の悪い副作用、合併症あるいは治療または療法、および被検者のステータスの他の危険要因に応じて、投与量、数、度数あるいは期間は比例して増加されるか低減されることができる。当業者は、治療または予防的な利点を提供するために十分な量を提供するのに必要な量およびタイミングに影響を及ぼす要因を理解するだろう。

第５の態様の実施態様では、本発明の方法は被検者に補足の癌治療を適用することをさらに含む。本明細書で使用される癌治療は、任意の医学または物理的手段での癌の治療をいう。補足の癌治療は、化学療法、生物学的療法、放射線療法、免疫療法、ホルモン療法、反血管療法、寒冷療法、毒素療法および／または外科、およびその組み合わせを含む。

本明細書で開示される本発明の方法および使用は、被検者に治療すべき疾病が発見されて直ちに、または数日、数か月あるいは数年の後に行うことができる。

本発明の方法は異なるスケジュールでウイルスを適用することを含んでいる。ウイルスの１回量は、１、２、５、１０、１５、２０、あるいは２４時間の期間にわたって、被検者あるいは腫瘍に適用されてもよい。ウイルスは、１、２、３、４、５、６あるいは７日以上あるいは数週間適用されてもよい。注射剤の間隔は、１、２、３、４、５、６、７日あるいは数週でありえる。典型的には、複数回投与は、腫瘍の近くに、あるいは静脈内投与の場合では被検者の血流またはリンパ系中の特定の注入口から、一般的な標的部位に適用される。ワクシニアウィルス・ベクターは、２、３、４あるいは５回以上適用されてもよい。異なるスケジュールおよび投与量で腫瘍の切除の前にワクシニアウィルス・ベクターを与えることができる。

方法は異なるウイルスの濃度でウイルスを適用することを含んでいる。ある態様では、被検者、少なくとも５ｘ１０^７、１ｘ１０^８、２×１０^８、５×１０^８、１×１０^９，２ｘ１０^９、５×１０^９、１×１０^１０、５×１０^１０、１×１０^１１、５×１０^１１、１×１０^１２あるいはより多くのウィルス粒子または、プラーク形成単位（ｐｆｕ）で処理され、この間の様々な値も採用できる。ウイルスの投与量は０．１ｍＬ、１ｍＬ、２ｍＬ、３ｍＬ、４ｍＬ、５ｍＬ、６ｍＬ、７ｍＬ、８ｍＬ、９ｍＬあるいは１０ｍＬ以上であり、この間の様々な値も採用できる。投与は連続的に、あるいは個別の注入によってもよい。

ある実施態様では、被検者は癌および／または腫瘍を持った人間である。癌は、消化器癌、呼吸器官癌、尿生殖路癌、造血器癌、肉腫、腺癌、扁平上皮癌あるいは悪性ではない腫瘍／過形成であることができる。腫瘍は治療前には切除不可能で、治療の後に切除可能かもしれない。腫瘍は、再発性、原発性、転移のおよび／または多重薬耐性の腫瘍であることができる。ある態様では、腫瘍は膵臓の上、あるいは膵臓内にある。他の態様では、腫瘍は、神経内分泌腫瘍、内分泌腺腫瘍、辺縁中枢神経系腫瘍、脳腫瘍腫物、頭頸部癌腫物、食道癌腫瘍、皮膚癌腫瘍、肺癌腫瘍、肝腫瘍、胸腺腫瘍、胃癌腫瘍、結腸癌腫瘍、卵巣癌腫瘍、子宮癌腫瘍、膀胱癌腫瘍、精巣癌腫瘍、膀胱腫瘍、直腸癌腫瘍、黒色腫あるいは乳癌腫瘍であることができる。本発明中で開示した組成物と方法は、異なるタイプの遺伝子療法、例えばがん抑制遺伝子療法、自殺遺伝子療法、ウイルス・ベクター免疫戦略、抗血管新生療法、プロ−アポトーシス遺伝子療法、遺伝子組み換え療法の中で使用されてもよい。”Ｏｎｃｏｌｙｔｉｃ Ｖｉｒｕｓｅｓ ｆｏｒ Ｃａｎｃｅｒ Ｔｈｅｒａｐｙ：Ｏｖｅｒｃｏｍｉｎｇ ｔｈｅ Ｏｂｓｔａｃｌｅｓ”（Ｗｏｎｇ ｅｔ ａｌ．Ｖｉｒｕｓｅｓ ２０１０，２，７８−１０６））はその全体が参照され本明細書に組み入れられる。

本発明中で開示した組成物と方法は、癌の治療、例えば外科、化学療法、放射線治療、分子癌治療、さらなる遺伝子療法の中で追加の治療の手段あるいは方法と組み合わされて使用されてもよい。それは、本発明の本明細書に記述された核酸とは異なる遺伝子を適用するために使用されてもよい。第２およびそれ以降の好ましい態様は、第１の態様に準するものである。

細胞株：
使用される腫瘍細胞株はすべて、発明者の研究所、ＡＴＣＣまたは癌研究英国細胞株サービスユニットのいずれか、あるいは共同研究者の研究所に貯蔵されている。ヒト癌細胞株はすべてＳＴＲ分析によって遺伝子型が決定された。この研究の中で使用されるネズミ科の腫瘍細胞株は次のものを含んでいる：ＣＭＴ９３（結腸直腸）、ＬＬＣ（ルイス肺癌）およびＢ１６−Ｆ１０（転移性黒色腫）が、Ｃ５７ＢＬ／６株に由来する一方、結腸直腸癌細胞株ＣＴ２６はＢＡＬＢ／ｃ株に由来した。ＳＣＣ７はＣ３Ｈ／Ｈｅｎハツカネズミからの頭頸部癌を派生した扁平上皮癌で、Ｄｒ Ｏｓａｍ Ｍａｚｄａ（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，Ｋｙｏｔｏ Ｐｒｅｆｅｃｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，Ｊａｐａｎ）によって寄贈された。ＭＯＳＥＣはネズミ科の卵巣癌細胞株である。Ｐａｎｃ０２は化学的に引き起こされたネズミ科の膵癌細胞株である；ＤＴ６６０６（膵癌）は、Ｋ−Ｒａｓでコンディショニングされた膵臓の中の突然変異を有するＣ５７ＢＬ／６株トランスジェニックマウスに由来する。これは、Ｄａｖｉｄ Ｔｕｖｅｓｏｎ（ＣＲＵＫ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＵＫ）教授の親切な贈り物だった。さらに、我々のグループは、若いオバルブミン遺伝子（ＤＴ６６０６−ｏｖａ）を含むプラスミドを備えたＤＴ６６０６細胞株を安定してトランスフェクトした。最後に、ＣＶ１はＡＴＣＣ、ＶＡ、アメリカから得られたアフリカ緑ザルの「正常な」腎臓細胞株であり、ウイルスの滴定分析およびウイルスの大量製造を促進するために在庫の細胞株として使用された。本発明の中で使用されるヒト癌細胞株は次のものを含んでいる：人間の膵癌細胞株ＳＵＩＴ−２、ＭＩＡＰａＣａ２、ＰＡＮＣ１、ＰＴ−４５およびＣａｐａｎ−２；人間の結腸直腸癌細胞株ＨＴ２９、ＨＣＴ１１６およびＳＷ６２０、胃の腺癌ＭＫＮ４５および人間の卵巣癌細胞株Ａ２７８０。

ウイルス：
ＶＶＬ１５は、Ｔｉｍｉｒｙａｓｏｖａ ＴＭ ｅｔ ａｌ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．２００１；３１：５３４，６，８−４０に記載されている、生体外の細胞内の組換え技術をそれぞれ使用して、合成初期／後期とｐ７．５プロモータの管理の下で、ワクシニアウィルスのＬｉｓｔｅｒ株のＴＫ領域の中へのｌａｃＺリポーターおよびホタルルシフェラーゼ遺伝子の挿入によって構築された。ＶＶＬ１５はＴＫ−欠乏である。

ＷＲＬｕｃ、ＴＫ欠失およびＷＲＤＤ、ダブル欠失（ＴＫとＶＧＦ）ウイルスは、Ｓｔｅｖｅ Ｔｈｏｒｎｅ博士（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＵＳＡ）およびＡ．ＭｃＣａｒｔ博士（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｏｒｏｎｔｏ，Ｃａｎａｄａ）によりそれぞれ提供された。

多量のウイルスの生産：
原性のウイルスのエクスパンジョンは、急速に２度凍結融解され、ＣＶ１細胞（８０−９０％のコンフリューエンス）を含むフラスコに、３６−４０のＴ１７５を感染させるのに必要な、５％のＦＣＳ ＣＭの必要な体積へ薄められた。４８時間後に、感染されたＣＶ１細胞を収穫し、そして５分（４℃）間、２，０００毎分回転数の速度で遠心分離を繰り返し、単一のペレットに集められた。ペレットはＰＢＳの中で洗われ、１０ｍＭのトリス−ＨＣｌ（ｐＨ９）バッファーの１２ｍｌに懸濁され、後日の浄化のために−８０℃で貯蔵された。

ウイルスの浄化：
上記で得られた濃縮ウイルスの溶解物懸濁液は２度凍結融解され、ダウンス型ホモジナイザー（Ｔｈｅｒｍｏｆｉｓｈｅｒ）に移され、６０ストロークで均質化された。その後、それは３０秒間超音波処理に供された。５分間４℃で２，０００毎分回転数での遠心分離に続いて、上澄み（リリースされたビリオン粒子状物質を含む）は集められ、１０ｍＭトリス−ＨＣｌバッファーで３０ｍｌの全容積に薄められた。その溶液は４つのアリコートに分割された；それぞれは、３６ｍｌのＢｅｃｋｍａｎ超遠心分離機チューブ中の３６％グルコース溶液の１７ｍｌの上に優しく層にされ、４℃で８０分間１３，５００毎分回転数で遠心分離機にかけられた。結果として生じるペレット剤は、１０ｍＭトリス−ＨＣｌの中に合計１６ｍｌまで再懸濁され、再び４つに分割され、各チューブの表面近傍で２５％ｗ／ｍから底部で４０％に勾配形成され、４つのグルコース勾配上に注意深く層にされた。第２ラウンドの超遠心分離が行なわれた。これはハツカネズミへ静脈内に投与された時それは有毒になりえる微粒子の細胞残屑を削除するのに必要である。最終ペレット剤は、ウイルスの再懸濁液バッファー（ＰＢＳ；１０％グリセロール；１３８ｍＭ ＮａＣｌ；ｐＨ７．４）の１−４ｍｌ中に再懸濁された。清浄化されたウイルスのサンプルは下記に述べられるようにＴＣＩＤ５０分析によって滴定された。

ウィルス複製：
細胞は２〜４×１０^５細胞／ウエルでシードされ、成長速度によって、１０％ＦＣＳを有するミディアム中の６−ウエルプレートの３つのウエルに、１ＰＦＵ／細胞のワクシニアウィルスを１６−１８時間後に感染させた。サンプルは、７２時間まで２４時間の間隔で３回繰り返して収穫された。
ウィルス複製は、Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ（Ｊ Ｃｌｉｎ Ｉｎｖｅｓｔ，２００９，１１９：１６０４−１６１５）に述べられているようにＴＣＩＤ５０（５０％組織培養感染量）によって測定された。

統計分析：
もし、言及されない場合には、Ｇｒａｐｈｐａｄ Ｐｒｉｓｍ５が相対的な統計分析に使用された。２重の条件比較はアンペアードスチューデントｔ検定を使用してなされた。１つを超える条件、あるいは補足変数、たとえば時間については、１あるいは２ウエイ分散分析（ＡＮＯＶＡ）がそれぞれ行なわれた。ポストホックテスト（１ウエイ分散分析用のＫｎｅｗｍａｎ−Ｋｅｕｌｓおよび２ウエイ分散分析用のＢｏｎｆｅｒｒｏｎｉ）は、実験内の特定の組の条件を比較した。生存データは、ログランクのＫａｐｌａｎ−Ｍｅｉｅｒプロットとして示され、グループ間のすべての違いも統計的に有意だったか否かを示した。

本発明は、以下の例を参照して背詰めてされるが、これらは例示の目的のみで示され、本発明を限定するものではない。

図１は、変性されたワクシニア・プロモータｍＨ５のシーケンスを示す。 図２は、３つのｍＨ５プロモータを含む発現カセットのシーケンスを示す。 図３は、本発明の核酸配列を含むベクターの構成を示す。 図４は、ＶＶＬ１５Ｎ１Ｌベクターおよび、新しいＶＶＬ１５Ｎ１Ｌベクターを作成するために使用されるＮ１Ｌ ｐＳｈｕｔｔｌｅプラスミドを示す。ベクターは示されたように命名される。長い水平の棒は、ＶＶ、Ｌ０２４、Ｎ１Ｌ（Ｌ０２５）、Ｌ０２６の二本鎖ＤＮＡゲノムを表し、ＴＫは転写単位を指す。 図５は、ＶＶＬ１５Ｎ１Ｌベクターの中でのＮ１Ｌ欠失の確認を示す。 図６は、腫瘍組織（図６ａ）およびオフサイト位置（図６ｂおよび６ｃ）でのＶＶＬ１５とＶＶＬ１５Ｎ１Ｌのベクターの生物学的分布を示す。 図７は、異なる細胞株の中でのＶＶＬ１５Ｎ１Ｌの複製を示す。左側のグラフは、ＶＶＬ１５−Ｎ１Ｌ（破線）とＶＶＬ１５（実線）の複製カーブの比較を表わす；右側のグラフは、ＶＶＬ１５−Ｎ１Ｌ（破線）とＶＶＬ１５−ＲＦＰ（実線）に関する。 図８は、ＶＶＬ１５−ＲＦＰの異なる細胞株（黒）に対するＶＶＬ１５Ｎ１Ｌ（ハッチ）の細胞毒性の潜在能を示す。 図９は、ｍＩＬ−１２あるいはｍＧＭ−ＣＳＦアームドＶＶＬ１５Ｎ１ＬとＶＶＬ１５Ｎ１Ｌ（ＶＶＬ１５Ｎ１Ｌ ａｒｍｅｄ ｗｉｔｈ ｍＩＬ−１２ ｏｒ ｍＧＭ−ＣＳＦ．）の細胞毒性の潜在能を示す。 図１０は、成長が阻止されたＳＣＣ７細胞（図１０ａ）、および加熱不活性化したＶＶＬ１５（図１０ｂ）と共培養され、ＶＶＬ１５、ＶＶＬ１５Ｎ１ＬあるいはＰＢＳで処理された脾細胞中のＩＦＮ−γ生産を示す。 図１１は、ＤＴ６６０６−ｏｖａ細胞（図１１ａ）、オバルブミン抗原（図１１ｂ）およびＢ８Ｒペプチド（図１１ｃ）と共培養され、ＶＶＬ１５、ＶＶＬ１５Ｎ１ＬあるいはＰＢＳで処理された脾細胞中のＩＦＮ−γ生産を示す。 図１２は、成長が阻止されたＬＬＣ細胞（図１２ａ）およびＢ８Ｒペプチド（図１２ｂ）と共培養され、ＶＶＬ１５、ＶＶＬ１５Ｎ１ＬあるいはＰＢＳで処理された脾細胞中のＩＦＮ−γ生産を示す。 図１３は、膵臓癌マウス・モデル中のＶＶＬ１５Ｎ１Ｌの効能、ＤＴ６６０６（図１３ａ）およびＣＭＴ−９３（図１３ｃ）の、ＶＶＬ１５、ＶＶＬ１５Ｎ１ＬあるいはＰＢＳによる処理の後の腫瘍成長速度、およびＤＴ６６０６（図１３ｂ）およびＣＭＴ−９３（図１３ｄ）の、ＶＶＬ１５、ＶＶＬ１５Ｎ１ＬあるいはＰＢＳによる処理の後の脇腹腫瘍モデル（ｆｌａｎｋ ｔｕｍｏｕｒ ｍｏｄｅｌｓ）の生存率を示す。 図１４は、同所性の肺癌マウス・モデルの中でのＶＶＬ１５Ｎ１Ｌの効能を示す。図１４ａは、ＰＢＳ処理されたハツカネズミの個々の重量プロフィールを示す。図１４ｂは、時間の関数として各グループ中のハツカネズミの平均重量を示す。図１４ｃおよび１４ｄは、対応するＫａｐｌａｎ−Ｍｅｉｅｒ生存曲線および平均生存プロットをそれぞれ示す。 図１５は、ＶＶＬ１５ＲＦＰ、ＶＶＬ１５Ｎ１ＬあるいはＰＢＳのＩＴ適用に続くＬＬＣ腫瘍モデル中の腫瘍体積（図１５ａ）、および犠牲の各治療グループ中の転移（図１５ｂ）を示す。 図１６は、ＶＶＬ１５Ｎ１Ｌ、ＶＶＬ１５Ｎ１Ｌ−ｍＩＬ−１２、ＶＶＬ１５Ｎ１Ｌ−ｍＧＭ−ＣＳＦあるいはＰＢＳによる処理の後のＤＴ６６０６脇腹モデル中の腫瘍増殖（図１６ａ）、および対応するＫａｐｌａｎ Ｍｅｉｒ生存曲線（図１６ｂ）を示す。 図１７は、ＷアームドＩＬ−２１の生体外での評価を示す。 図１８は、ＶＶ−ＴｋΔＮ１Ｌ−ｍＩＬ−２１、ＶＶ−ΔＴｋΔＮ１Ｌ−ｈＩＬ−２１およびコントロール・ウイルスＶＶ−ΔＴｋΔＮ１Ｌの反腫瘍効能を示す。 図１９は、ヒトのＩＬ−１２Ａ、ＩＬ−１２Ｂ、ＩＬ−２１アイソフォーム１、ＩＬ−２１アイソフォーム２およびＧＭ−ＣＳＦのシーケンスを示す。

実施例
例１：ｐＵＣ１９−Ｎ１Ｌシャトルベクターの構築
発明者は、Ｌ１０２４とＬ０２５の３１ｂｐ（左アーム）を含むフラグメント、およびＬ０２６とＬ０２５の２２ｂｐ（右アーム）を含むフラグメントによりフランクされた特定の発現カセットを含む図３に示されたｐＵＣ１９−Ｎ１Ｌシャトルベクターを構築した。発現カセットは次の特徴を有する：
（１）３つのワクシニアウィルスｍＨ５プロモータがある。また、各プロモータには、任意の興味のある遺伝子の容易な挿入のためのクローニング制限酵素サイトがある；
（２） レポーター遺伝子ＲＦＰは組換えウイルスの正の淘汰のために１つのｍＨ５プロモータによって進行される；
（３）ｍＨ５プロモータは、左から右に挿入された遺伝子の発現のみを進行する。
本発明の中で使用される相同組換え戦略は、Ｌ０２５（Ｎ１Ｌ）座のコード配列の全体をほとんど交換することを目指した。
Ｌ０２４／２５とＬ０２５／２６の交点の配列分析は、Ｌ０２５のＯＲＦｓ上流（２２ｂｐ）および下流（３１ｂｐ）が完全なままであることを確認した。

ｍ−ＧＭ−ＣＳＦ、ｈ−ＧＭ−ＣＳＦ、ｍ−ＩＬ１２およびｈ−ＩＬ１２のｃＤＮＡは、標準技法を使用してベクター内にクローンされ、ｐＵＣ１９スーパーシャトルベクターを合成するために適切な制限酵素を使用して、ｍＨ５プロモータの制御の下で発現された。

例２：ＶＶＬ１５Ｎ１Ｌの構築
図４は、発明者によって作成されたワクシニアウィルス・Ｌｉｓｔｅｒ株および様々なワクシニアウィルス構成物を表す。ｐＵＣ１９スーパーシャトルベクターはそれぞれ、ＶＶＬ１５（１個の細胞当たり０．１ＰＦＵ）にあらかじめ感染した（２時間早く）ＣＶ１細胞へ（Ｅｆｆｅｃｔｅｎｅ−ｂａｓｅｄプロトコル−Ｑｉａｇｅｎを使用して）トランスフェクトされ。４８時間後に、蛍光顕微鏡の下の、細胞質のプラスミドあるいは相同組換えが成功した比較的わずかのウイルスからの赤い蛍光の存在により、適切なカセットの発現を確認した。これらの後者は以下のように選択された。細胞と上澄みは皿から細胞をこすり落とし、２度凍結融解されることにより収穫された。この溶解物の１μｌは、８０−９０％のコンフルエンスに成長したＣＶ１細胞を有する６つのウェルプレートのすべてに感染させるために使用された。この低いウイルス負荷は、よく分離されたプラークの発生を保証するだろう。

さらに４８時間の後、各々のウエルは、赤く蛍光を発するウイルスにより引き起こされたプラークを探索するため蛍光顕微鏡の下で注意深く観察された。陽性のコロニーの同定に際して、それらの位置はマジックインキで、プレートの下表面にマークされた。コロニーは、ウェルからミディアムを真空除去した後に、５μｌの ５％ＦＣＳ ＣＭで満たされた、２０μｌのチップで注意深く取られた。その後、チップは、５％のＦＣＳ ＣＭの２５０μｌを含むクライオチューブの中に沈められた。さらに凍結融解され、このウイルス溶液の５−２０μｌが、ＣＶ１細胞を含む新たな６ウエルプレートの各ウエルに前記のように加えられた。すべてのプラークが赤色の蛍光を発するまで、このプロセスは繰り返された。つまり、すべてのウイルスのコロニーは組み替えウィルスによった。一般に、純粋な一組の組み替えウィルスを得るために、プラーク浄化の４−８回が必要だった。このポイントでは、ウイルスの溶解物はこすり取られて収穫された。また、ウィルスＤＮＡは、カラム・ベースのシステム（つまりＱｉａｇｅｎからのＢｌｏｏｄ Ｍｉｎｉ Ｋｉｔ）によって抽出された。上澄みのサンプルもＥＬＩＳＡによって適切なサイトカインの存在に関してテストされた。ウイルスの清浄化は、抽出されたウィルスＤＮＡからのＮ１Ｌ遺伝子のＰＣＲ増幅によって確認された。その存在は、親のウイルス、ＶＶＬ１５による汚染を示すだろう。

一旦予備調査が適切な遺伝子組み換えを発現する純粋な組み替えウィルスの生成を確認したならば、ウイルス溶解物の５０μｌはＣＶ１細胞を含むＴ１７５フラスコに加えられ、５％ＦＣＳ ＣＭのおよそ３０ｍｌ中で８０−９０％のコンフルエンスに再び成長する
細胞とメディアは４８時間後にこすり取られて収穫され、「原性のウイルスのエクスパンジョン（ｐｒｉｍａｒｙ ｖｉｒａｌ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）」として維持された。
例３：組み換えのＶＶＬｓの中のＮ１Ｌの欠失の確認：
Ｎ１Ｌ遺伝子はすべての新規なＶＶＬ組み換え個体の中で削除された（図５ａ）。センスおよびアンチセンスＮ１Ｌ遺伝子プライマーは、感染したＣＶ１細胞から抽出されたＰＣＲウィルスＤＮＡを介して増幅するために使用された。ＶＶＬ１５ウイルスだけがこの遺伝子を含んでいた。プライマー対にわたるセグメントを含むＮ１Ｌ遺伝子が、およそ７５０ｂｐにわたると予想された。Ａ５２Ｒ遺伝子はすべてのＶＶＬ組み換え個体の中にあった。センスおよびアンチセンスＡ５２Ｒ遺伝子プライマーは、感染したＣＶ１細胞から抽出されたＤＮＡからのこの座をＰＣＲ増幅に使用された。プライマー対にわたるＡ５２Ｒ遺伝子セグメントがおよそ８８０ｂｐにわたると予想された（図５ｂ）。

例４：Ｎ１Ｌ遺伝子欠損組み換えＶＶＬｓからの遺伝子組み換え発現の確認：
各遺伝子組み換えアームド組み替えウィルス（ｔｒａｎｓｇｅｎｅ−ａｒｍｅｄ ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔ ｖｉｒｕｓ）の最終のプラーク浄化ラウンドからの上澄みのサンプルは、メーカーのプロトコル（ｅｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ、Ｂｉｏｌｅｇｅｎｄ）に従って、適切なサイトカインに特有のＥＬＩＳＡキットを使用して分析された。腫瘍細胞感染の際に適切な組み替えウィルスによってサイトカイン遺伝子組み換えが発現したかどうか評価するために、上記のウィルス複製分析に述べられているものと同じ実験がセット・アップされた。ウィルス感染の後２４、４８および７２時間で、上澄みはウェルの個々の複製のセットから集められた。また、サイトカインの濃度はメーカーの指示にしたがってＥＬＩＳＡによって決定された。対照試料はＶＶＬ１５−Ｎ１Ｌ感染したウェルから集められた上澄みだった。

例５：ＶＶＬ１５Ｎ１Ｌベクターのウイルスの生物学的分布の事前評価
血清を含まないＤＭＥＭの１００μｌの中の２ｘ１０^６ ＣＴ２６細胞が、７週齢の雌のＢＡＬＢ／ｃハツカネズミの剃毛された右わき腹へ皮下注射された。腫瘍がおよそ１００ｍｍ^３の時、それらは２つのグループへ無作為に分けられた。ＶＶＬ１５あるいはＶＶＬ１５−Ｎ１Ｌのいずれかの１ｘ１０^８ ＰＦＵのＩＶ投与量は、尾静脈に注射された。ウイルス注射の１、３、７および１０日後に、ＣＯ_２吸入によって各グループからの３匹のハツカネズミを殺した。血液はあらかじめヘパリン処理された１．５ｍｌのエッペンドルフチューブの中へ、心臓の穴あけによって集められた。収穫された腫瘍、脳、肺、肝臓、ひ臓、腎臓および卵巣は、冷やされた（−８０℃に）イソペンタンに浮かぶペトリ皿上で直ちにスナップ凝固（ｓｎａｐ−ｆｒｏｚｅｎ）された。融解された日の後に、それらは血清非含有ＤＭＥＭの中で計量され、均質化された（あるいは血液の場合には攪拌された）。サンプルは、１ｍｇ当たり５μｌ（あるいは血液の１μｌ当たり５μｌ）で薄められた。さらなる凍結融解サイクルに続き、組織ホモジェネートは、ＴＣＩＤ５０分析を使用して、生存ウイルスＰＦＵについて滴定された。生物学的分布実験は、ＩＶ−デリバードウイルスが腫瘍に播種されたか否かを決定し、オフターゲット複製（ｏｆｆ−ｔａｒｇｅｔ ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）の決定（つまり腫瘍選択性およびしたがって安全性の程度の決定）をするために行われた。ＣＴ２６の皮下のひ腹モデルは方法セクションに述べられているようにして、このセクションのために利用された。尾静脈注入に続いて、注入の後少なくとも１０日まで、腫瘍組織から両方のウイルスを回収した。ピーク・タイターは３〜７日である。予想外に、ＶＶＬ１５Ｎ１Ｌのウイルスの回収はＶＶＬ１５と比較して、腫瘍組織で低減されなかった（図６ａ）。

オフ−ターゲット複製に関して、肺組織を例外として、ウイルスは注射後の２４時間以内の他の器官あるいは血液から回収されなかった。２４時間の後に、ＶＶＬ１５−Ｎ１Ｌのウイルスの回収は、肝臓およびひ臓組織からのＶＶＬ１５より著しく少なく、腎臓組織には完全に不在だった。どちらのウイルスも、この実験中の任意の時間ポイントで脳、心臓、卵巣あるいは循環器から検知できるレベルでは検出されなかった（図６ｂ）。対照的に、ウイルスは少なくとも３日まで肺で存在し続けた。この器官でさえ、ＶＶＬ１５−Ｎ１Ｌの回収は、ＶＶＬ１５と比較して著しく少なかった。したがって、新規のバックボーンＶＶＬ１５Ｎ１Ｌは、ＶＶＬ１５より腫瘍組織についてさらに大きな選択性を持つように見えた。

例６：異なる細胞株中のＶＶＬ１５Ｎ１Ｌの複製
腫瘍細胞がワクシニアウィルスによって殺すことができる多数の機構がある。これらは、生得の宿主側防御機構により引き起こされた、アポトーシス、ウイルスを媒介とした細胞のバーストからの死、免疫的生体防御反応を含む。ウイルスが細胞へ過度に細胞毒性の場合、それは腫瘍の全体にわたって自分で繁殖するのに十分な後代を生成しないかもしれない。更に、ウイルスのより多くのコピーが存在するので、模写するその能力がその治療の遺伝子組み換えの発現と関連すると予想されることができる。

細胞株はすべてＶＶＬ１５とＶＶＬ１５Ｎ１Ｌによる感染に寛大だった。最も寛大な腫瘍細胞株はＳＣＣ７だった。１ＰＦＵ／細胞で最初に感染された３日後に、１，０００ＰＦＵ／細胞以上のウイルス力価に帰着した。この結果は、ＳＣＣ７が最も強い耐性細胞株だった細胞毒性分析（ＭＴＳ）の結果と対照をなす。複製に最も寛大でない細胞株はＣＭＴ９３だった。ウイルス力価はＣＭＴ９３とＤＴ６６０６の細胞株中では３日目までに安定水準に達した。これは、非感染細胞（有効に細胞に感染させるビリオンを備えた）の複製と比較したウィルス複製のアウトパフォーマンスを反映するだろう；これは溶解された細胞から放されたプロテアーゼからの可能なウイルスの低下と結び付けられる。ＶＶＬ１５Ｎ１Ｌの複製の統計的に著しい減衰はＣＭＴ−９３でのみ見られた（図７）。

例７：ＶＶＬ１５Ｎ１Ｌの細胞毒性の潜在能
ＶＶＬ１５−Ｎ１Ｌは、一連のネズミ科の癌細胞株の細胞毒性についてＶＶＬ１５−ＲＦＰと生体外で比較された。細胞は成長速度によって、９６−ウエルプレート内で、１ウエルあたり１ｘ１０^３または１ｘ１０^４の細胞で接種され、１６−１８時間後にウイルスに感染させた。ウィルス感染の後の６日目の細胞生存はＭＴＳ分析によって決定された。また、Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ（Ｊ Ｃｌｉｎ Ｉｎｖｅｓｔ，２００９，１１９：１６０４−１６１５）に述べられている方法により、ＥＣ５０値（腫瘍細胞の５０％を殺すウイルスの投与量）が計算された。分析はすべて、少なくとも３回行なわれた。ＥＣ５０値（つまり細胞の５０％を殺すのに必要なＰＦＵ）に基づいて、ＣＴ２６とＤＴ６６０６の細胞には２つのウイルス間の細胞毒性に有意差はなかった。対照的に、ＣＭＴ９３、ＬＬＣおよびＳＣＣ７細胞を殺すことでＶＶＬ１５と比較して、ＶＶＬ１５−Ｎ１Ｌは著しくより有力だった（図８）。

アームドＶＶＬ１５Ｎ１Ｌ（ａｒｍｅｄ ＶＶＬ１５Ｎ１Ｌ）の細胞毒性の潜在能も比較された。ＥＣ５０値は、ＬＬＣとＣＭＴ９３以外のすべての細胞株中でＶＶＬ１５−Ｎ１Ｌよりも著しく高かった（つまり、それらは、適切な細胞株を殺すことにおいてＶＶＬ１５−Ｎ１Ｌほど有力ではなかった）。ＶＶＬ１５−Ｎ１Ｌ−ｍＩＬ１２組み換え体は、すべての細胞株においてＶＶＬ１５−Ｎ１Ｌ−ｍＧＭＣＳＦより有力に見え、ＳＣＣ７およびＤＴ６６０６細胞において統計的有意差に達した特徴を示す（図９）。

例８：ＶＶＬ１５Ｎ１Ｌは、腫瘍抗原に対する宿主免疫反応の高いレベルを引き起こす。
３つの共通遺伝子の生体内の腫瘍モデルが使用された：
Ｃ３Ｈ／ＨｅＮ株ハツカネズミ中のＳＣＣ７細胞；
Ｃ５７ＢＬ／６株ハツカネズミの中のＤＴ６６０６−ｏｖａ細胞、および
Ｃ５７ＢＬ／６株ハツカネズミの中のＬＬＣ細胞。

皮下のひ腹腫瘍モデルが確立され、表２に示されるようにウイルスあるいはＰＢＳの１回量で処理された。
ウイルスおよび腫瘍特異性のＴ細胞の適時の生成を保証するために、ひ臓は感染の１４日後に収穫された。ＩＦＮ−γ放出分析が続いて生成された脾細胞懸濁液について行なわれた。

収穫された脾細胞の単個細胞浮遊液の調製
（１） 皮下のひ腹腫瘍ひ臓共通遺伝子（ｓｙｎｇｅｎｅｉｃ ｓｕｂｃｕｔａｎｅｏｕｓ ｆｌａｎｋ ｔｕｍｏｕｒｓ）からは、下記に述べられる（さらに表２を参照）適切な腫瘍細胞株について確立された。腫瘍が体積でおよそ１００ｍｍ^３だった時、ハツカネズミは３つのグループへ無作為に分類された。ＰＢＳの５０μｌ中のＶＶＬ１５あるいはＶＶＬ１５−Ｎ１Ｌウイルスのいずれかの１ｘ１０^８ＰＦＵは、２９ゲージ針を付けられた１ｍｌのインスリン用注射筒を使用して腫瘍内（ＩＴ）に注射された。針は、広い普及のためにウイルス配置中に腫瘍の全体にわたり異なる方向で多数回を刺された。第３のグループは、ビヒクルバッファー（つまりＰＢＳの５０μｌ）の等価な体積を注射された。感染の１４日後に、動物はＣＯ_２吸入によって安楽死させられた。ひ臓は無菌条件の下で収穫され、２ｍｌの注射器のプランジャーの平面端部を使用して、７０μｍ細胞ストレーナ（Ｂｅｃｔｏｎ Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ Ｆａｌｃｏｎ）によってつぶされて、５０ｍｌの三角フラスコの中へＴ細胞培地（ＴＣＭ）（ＲＰＭＩ−１６４０、１０％のＦＣＳ、１％のストレプトマイシン／ペニシリン、１％のナトリウム・ピルベート）とともに注入した。小球になった脾細胞は、５ｍｌのＲＢＣ細胞融解バッファー（シグマ−Ａｌｄｒｉｃｈ）中に再懸濁され、１，２００毎分回転数で遠心分離され、５分間氷の上に置かれた。洗浄遠心分離サイクルの後、それらは、５ｘ１０^６細胞／ｍｌの終末濃度へＴＣＭで再懸濁された。

（２） 成長阻止された腫瘍刺激物細胞全体の調製：
細胞培養培地（ＣＭ）中の刺激物細胞（つまり適切な目標またはコントロール腫瘍細胞株−ＳＣＣ７、ＬＬＣあるいはＤＴ６６０６ｏ−ｏｖａ）の５ｘ１０^６／ｍｌの単個細胞浮遊液は、５０ｍｌの三角フラスコ中で調製された。１００μｇ／ｍｌの終末濃度を達成するために、マイトマイシンＣ（ＭＭＣ）（Ｒｏｃｈｅ）の１ｍｇ／ｍｌの溶液がこの懸濁液に加えられ、１時間、３７℃で、５％のＣＯ_２空気中で、湿潤インキュベータ中でインキュベートされた。細胞は、４０ｍｌのＰＢＳで続いて２度洗われ、４０ｍｌのＣＭの中で再懸濁され、接種の準備ができるまで培養された（３０−６０分以内）。５ｘ１０^５細胞／ｍｌの終末濃度を達成するために、成長阻止された刺激物細胞は、ＴＣＭの中で再懸濁された。

（３）腫瘍／抗原特異性のＴ細胞活性化のための代理マーカーとしてのＩＦＮ−γの放出分析：
この分析は、記憶Ｔ細胞がそれらの同系統のエピトープ−ＭＨＣ複合体によって活性化される時のＩＦＮ−γの放出に基づく。脾細胞プールはＣＤ８＋ Ｔ細胞の刺激に必要な細胞型（例えばＡＰＣｓ、Ｔｈ細胞）のすべてを含んでいるべきである。（１）からの脾細胞懸濁液の各々の１００μｌは、丸底の９６ウエルプレートの三つのウェルの中で目標腫瘍刺激物細胞懸濁液の１００μｌと共培養された（つまり、５ｘ１０^５脾細胞と５ｘ１０^４成長阻止腫瘍細胞）。脾細胞のみのコントロールは、２００μｌ ＴＣＭの中の５ｘ１０^５脾細胞を含んでいた。適切な場合、脾細胞も、ＴＣＭ（５μｇ／ｍｌの終末濃度を達成）の中の卵子ペプチド（Ｈ−２Ｋｂ／ＳＩＩＮＦＥＫＬ、Ｐｒｏｉｍｍｕｎｅ）の１００μｌと共培養されるか、あるいは５ｘ１０^４ ＭＨＣ相容性、成長阻止コントロール腫瘍細胞（Ｃ５６ＢＬ／６マウス由来腫瘍モデルが使用された時Ｂ１６−Ｆ１０）を含むＴＣＭの１００μｌで培養された。

更に、ウイルスが適用されたことを証明するために、そして重要なことには、動物は免疫反応をそれ自身マウントすることができるために、脾細胞はさらに上記のように、加熱不活性化したＶＶＬ１５（１個の細胞当たり１００ＰＦＵで、２時間の５６℃に熱した）あるいはＶＶ Ｂ８Ｒペプチド（Ｈ−２Ｋｂ／ＴＳＹＫＦＥＳＶ、ＰｒｏＩｍｍｕｎｅ）、強い抗原のワクシニアウイルスのエピトープ（５μｇ／ｍｌの終末濃度を達成）のいずれかと共培養された。この実験は、さらに分析自体の陽性対照として役立つだろう。プレートは空気および５％のＣＯ_２中の３７℃で３日間インキュベートされ、その後５分間１，２００毎分回転数で遠心分離機にかけられた。ウェルの各々から得られた上澄みの中のＩＦＮ−γの濃度は、ネズミ科特異性のＩＦＮ−γ用のＥＬＩＳＡキット（Ｂｉｏｌｅｇｅｎｄ）を使用して測定された。ＩＦＮ−γの終末濃度の２つのウェルの平均が、脾細胞のみを含むウエルから得られた、対応する値を差し引いた後に決定された。ＳＣＣモデルは積極的なネズミ科の頭部および首の鱗状の癌モデルであり、これは人間の頭部および頸部癌に相当し、免疫抗原性が低い。図１０ａ−ｂに示されるように、ＶＶＬ１５−Ｎ１Ｌ−処理されたグループからの脾細胞は、成長阻止ＳＣＣ７細胞との共培養からのＶＶＬ１５グループより著しく高いレベルのＩＦＮ−γを生産した。低いがＩＦＮ−γの有意水準がＰＢＳ処理された脾細胞から生産された。これは、恐らく宿主の腫瘍に対する自然な免疫反応を反映している。予想通りに、ＰＢＳグループ中の加熱不活性化したＶＶＬ１５との共培養では、脾細胞によるＩＦＮ−γ生産はなかった。驚くべきことに、非活化ウイルスとの共培養されたときのＩＦＮ−γレベルと、他の２つのグループ間に有意差はなかった（図１０ｂ）。不活性化されたＶＶＬ１５との共培養によるＩＦＮ−γの絶対水準は、成長阻止された腫瘍細胞との共培養と比較してより少なかった。これは、恐らく示された免疫原の腫瘍あるいはウイルスのエピトープにおける変化に起因する。後の実験では、エピトープ標準化を保証するために、免疫原のＶＶ Ｂ８Ｒエピトープが不活性化されたＶＶＬ１５の代わりに使用された。

膵臓癌モデル中のＶＶによって引き起こされた宿主免疫も調査された。ＤＴ６６０６細胞株の抗原（ＴＡＡ）プロフィールに関連する腫瘍が定義されていなかったので、抗原特異性免疫反応（この場合反オバルブミン反応）の推定上の生成を実証するために、異種抗原オバルブミンを安定して発現した細胞株ＤＴ６６０６−ｏｖａを作成した。この細胞株は表２に述べられている共通遺伝子の皮下のひ腹モデルを作成するために使用された。ウイルスのＩＴ注入の１４日後に、成長阻止されたＤＴ６６０６−ｏｖａ細胞（ｇｒｏｗｔｈ−ａｒｒｅｓｔｅｄ ＤＴ６６０６−ｏｖａ ｃｅｌｌｓ）と共培養された際に、ＶＶＬ−Ｎ１Ｌ−処理されたグループは、ＶＶＬ１５またはＰＢＳ処理グループと比較して、収穫された脾細胞からのＩＦＮ−γ応答が著しく高かった（図１１ａ）。ＰＢＳグループ中では比較的高いＩＦＮ−−γ生産を示し、実際ＶＶＬ１５処理グループと全く異ならなかった。オバルブミンは異種抗原であり、強健な反卵子レスポンスを刺激する傾向があり、したがってこの結果は驚くべきものではない。脾細胞がオバルブミン抗原と共培養された時、Ｎ１Ｌ処理グループも最高水準（これは統計的有意差に達しなかったが）のＩＦＮ−γを生産した（図１１ｂ）。

ＩＦＮ−反応の大きさは腫瘍／腫瘍抗原共培養分析と比較してほとんど１０倍高かったが、ウイルスのグループ間のＩＦＮ−γ反応は、Ｂ８Ｒエピトープとの共培養の後では統計的に異なるものではなかった。

異種選択マーカー、たとえばＲＦＰは免疫原と同様で、ここまで得られた生体内の結果を恐らく引き起こしたかもしれない。この可能性をコントロールするために、ＶＶＬ１５−ＲＦＰは皮下の共通遺伝子のＬＬＣひ腹モデルの中でコントロール・ウイルス（ＶＶＬ１５の代わりに）として使用された（表２を参照）。実験のセットアップは、ＳＳＣＶＩＩとＤＴ６６０６の実験のものと同一だった。

前の結果はこのモデルの中で模写され、最も高いＩＦＮ−γ生成は、成長阻止されたＬＬＣ細胞と共培養されたＶＶＬ１５−Ｎ１Ｌ処理アームからの脾細胞によって実証された（図１２ａ）。ＶＶＬ１５−ＲＦＰおよびＰＢＳアームと比較して、これは統計的に有意だった。Ｂ８Ｒペプチドと共培養された脾細胞上のウイルス処理アーム（ｖｉｒａｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｒｍｓ）間に有意差はなかった（図１２ｂ）。ＶＶＬ１５−Ｎ１Ｌグループについては、成長阻止されたＢ１６−Ｆ１０細胞（ＭＨＣのハプロタイプ特異性のコントロール刺激物細胞集団）との脾細胞の共培養でのＩＦＮ−γは、成長阻止されたＬＬＣ細胞との共培養と比較してより低いが、統計的に有意差はなかった（ｐ＝０．０５９４）。多くの腫瘍エピトープはこれらと他の固形腫瘍細胞株の間で共有されるだろう。これらに対して生成されたＣＴＬｓは、Ｂ１６−Ｆ１０グループの中で得られたＩＦＮ−γ量の原因だったかもしれない。

例９：膵臓癌モデル中のＶＶＬ１５Ｎ１Ｌの効能
５ｘ１０^６ＣＭＴ９３細胞あるいは３ｘ１０^６ＤＴ６６０６細胞は、Ｃ５７ＢＬ／６オスのハツカネズミの剃毛された右ひ腹の皮下に上記のように注入された。一旦腫瘍体積がほぼ１００ｍｍ^３に達したならば、それらは、３つのグループに無作為に分けられ、５０μｌのＰＢＳ中のウイルスの１ｘ１０^８ＰＦＵの投与、または５０μｌ ＰＢＳビヒクルバッファコントロールが、表３（スケジュール１および２）に概説された治療スケジュールごとに注射された。腫瘍体積は毎週２度のカリパス測定によってモニターされた。また、ハツカネズミは毎週計量された。腫瘍増殖は毎週２度追跡された。また、腫瘍体積が１０００ｍｍ^３に接近した時、ホームオフィス・ガイドラインによって管理され、動物は安楽死させられた。ＤＴ６６０６ひ腹腫瘍モデルの処理の際のＶＶＬ１５−Ｎ１Ｌ作用薬は、腫瘍成長速度の減少および延長された生存について統計的に有意であった（図１３ａ−ｂ）が、ＣＭＴ９３モデルではウイルス剤のＩＴ適用に続く腫瘍成長速度間の違いはなかった。ただし両方ともＰＢＳグループより著しく遅い成長であった（図１３ｃ−ｄ）。

例１０：ＶＶＬ１５Ｎ１Ｌ適用に続く同所性の肺癌における生存
静脈内に投与された時、ウイルスが効果的かどうか評価するために、同所性の肺癌モデルが利用された。１００μｌ ＰＢＳの中の５ｘ１０^６ＬＬＣ細胞は、７週齢の雌のＣ５７ＢＬ／６ハツカネズミの尾静脈に注射された。

肺の非濃淡強調ＣＴ走査は３週間の間、個々のハツカネズミの肺容量を評価するために使用された。また、どんな減少も腫瘍負担が推定された。ＣＴ上の腫瘍の最初の存在によって決定された時、表３（スケジュール５）に概説されるように、ＩＶウイルス／ＰＢＳの３回分が投与された。ハツカネズミは毎週２度計量され、それらが苦痛のサインを示した場合あるいは減量がそれらの最大の重量の２０％を超過した場合、殺された。

腫瘍が発現したハツカネズミはすべて、１４〜２１日の間に死に、開胸術は広範囲な肺腫瘍を確認した。腫瘍は、ＬＬＣ細胞の注射後の４〜７日の間のＣＴの上で最初に明白になり、注射後５日目に、治療が開始された。

２１匹のハツカネズミが、１００μｌの血清を含まないＤＭＥＭ中の０．５ｘ１０^６ＬＬＣ細胞が尾静脈注射で適用された。それらは３つのグループに無作為に分けられ、５日目から処理（表３、スケジュール５）を始めた。ＰＢＳ処理グループ中のハツカネズミはすべて、ＬＬＣ細胞の注射後の１０日後に減量の徴候を示し、すべては２１日までに死んだ（図１４）。ＰＢＳグループと比較して、ＶＶＬ１５では５日、ＶＶＬ１５−Ｎ１Ｌでは６．５日、ウイルスの処理により生存期間はそれぞれ延びたが、ウイルスのグループ間の生存に統計的有意差はなかった。

例１１：ＶＶＬ１５Ｎ１Ｌ適用に続く肺癌モデルの転移の普及
ＬＬＣの皮下のひ腹注射に続く肺に転移する傾向を備えた非常に積極的な腫瘍モデルである。確かに、皮下に成長したＬＬＣ腫瘍の外科的切除が、肺転移の割合を高めたことは報告された。これは恐らく切除によって、血管形成阻害剤の分泌の回避が主原因であろう。

ＶＶ組み換え個体のＩＴ注入がこの転移の速度を低減することができるかどうか調査するために、１ｘ１０^６ＬＬＣ細胞は、７週齢の雌のＣ５７ＢＬ／６ハツカネズミのひ腹へ皮下注射された。腫瘍体積がおよそ１００ｍｍ^３だった時、それらは３つのグループへ無作為に分けられた。ウイルス／ＰＢＳの注射剤は表３（スケジュール３）の中の治療スケジュールのようにＩＴ処理された。グループが犠牲（およそ注入後１７−２０日）を要求するエンドポイントに達するまで、腫瘍はカリパス測定によってモニターされた。動物はすべて同時に安楽死させられた。それらの肺は収穫された。また、すべての目視可能な腫瘍が記録された。肺葉は分離され、４％のホルマリン中に固定され、パラフィンに埋め込まれ、ヘマトキシリンとエオシンで染色され、最大の横断面の寸法によって区分された。各葉についても、スライスが最大の断面の上下で行なわれた。３つのセクションはすべて治療スケジュールを知らされていなかった病理学者によって腫瘍について吟味された。

犠牲とされた時点で腫瘍体積についてグループ間に有意差はなかった（図１５ａ）。しかしながら、実験のエンドポイントの肺転移を備えたハツカネズミのパーセンテージは、Ｎ１Ｌ、ＶＶＬ１５およびＰＢＳグループについてそれぞれ１４、４３および５７％だった（図１５ｂ）。これらの様子は、互いに統計的に異なっていた。しかしながら、１つのグループ当たりのハツカネズミのそのような少数（ｎ＝７）では推論を行うのは難しい。また、実験はより大きな標本数で繰り返される必要があるだろう。しかしながら、この結果は、ＶＶＬ１５Ｎ１Ｌが主要な腫瘍の成長に積極的な影響を及ぼさなくてもウイルス性治療が内転移を最小限にする可能性を示唆する。
それはよい合併療法であるかもしれない。

例１２：ＩＬ−１２−およびＧＭ−ＣＳＦ−アームドＶＶ１５Ｎ１Ｌの効能
ＶＶＬ１５Ｎ１Ｌの反腫瘍効能を高めるために、ＧＭ−ＣＳＦおよびＩＬ−１２がＶＶＬ１５Ｎ１ＬベクターのＮ１Ｌ領域に挿入された。これらの組み換え個体の各々の潜在能は、共通遺伝子のＤＴ６６０６の皮下のひ腹モデルに対して生体内でテストされた（表３、スケジュール１）を参照）。腫瘍体積が１００ｍｍ^３の平均に達した時、ウイルス（ＶＶＬ１５−Ｎ１Ｌ、ＶＶＬ１５−Ｎ１Ｌ−ｍＧＭＣＳＦあるいはＶＶＬ１５−Ｎ１Ｌ−ｍＩＬ１２）の１ｘ１０^８ＰＦＵ１日用量（合計５日）あるいはビヒクル・バッファコントロール（ＰＢＳの５０μｌ）の等価なボリュームがＩＴ注射された（１つのグループ当たりｎ＝７）。毎週２度のカリパス測定によって腫瘍増殖がフォローされた（図１６ａ）。腫瘍体積が１，０００ｍｍ^３を超過した時、対応するＫａｐｌａｎ Ｍｅｉｒ生存曲線（図１６ｂ）は人道的な動物犠牲の必要に基づいた。図１６ａ−ｂは、ＧＭＣＳＦの遺伝子組み換えアームドウイルスだけがＶＶＬ１５−Ｎ１Ｌよりも著しくよくはなかったことを実証する。しかし、ＩＬ１２−アームドウイルスは実験の終わりに６／７匹のハツカネズミの治癒および１００％の生存を導き、重要な潜在能を実証した。この結果の普遍性を確立するために、これらのアームドウイルスは、他のモデルの中でテストされるだろう。

例１３および１４：
ＩＬ−２１の構築
物質と方法：
ネズミ科の膵臓癌モデル：
ＤＴ６６０６の皮下の共通遺伝子の腫瘍はオスのＣ５７ＢＬ／６ハツカネズミの中で確立された。腫瘍が直径で５−６ｍｍに達した時、ＰＢＳ、ＶＶ−ΔＴｋΔＮ１Ｌ−ｍＩＬ−２１、ＶＶ−ΔＴｋΔＮ１Ｌ−ｈＩＬ−２１あるいはコントロール・ウイルスＶＶ−ΔＴｋΔＮ１Ｌは、１、３、７、９および１１日目に腫瘍内に（５ｘ１０^７ｐｆｕ／注入）適用された。腫瘍増殖は毎週２度測定された。また、動物生存がモニターされた。生存データはプリズム（登録商標）（ＧｒａｐｈＰａｄ Ｓｏｆｔｗａｒｅ，ＣＡ，ＵＳＡ）を使用して、比較された。また、ログランク（Ｍａｎｔｅｌ Ｃｏｘ）テストは生存差の有意性を決定するために使用された。有意性はアンペアードスチューデントＴテスト（ｕｎｐａｉｒｅｄ ｓｔｕｄｅｎｔｓ Ｔ ｔｅｓｔ）（＊ｐ＜０．０５；＊＊ｐ＞０．０１；＊＊＊ｐ＜０．００１）を使用して決定された。

シリアンハムスター癌モデル：
ＨＰＤ−１ＮＲ腫瘍を有するシリアンハムスター − １ｘ１０^６ＨＰＤ−１ＮＲ細胞は、ＨＰＤ−１ＮＲ腫瘍を有するシリアンハムスターの右ひ腹の中への皮下注射によって接種された。腫瘍が３１３ｍｍ^３に達した時、ＰＢＳ、ＶＶ−ΔＴｋΔＮ１Ｌ−ｍＩＬ−２１、ＶＶ−ΔＴｋΔＮ１Ｌ−ｈＩＬ−２１あるいはコントロール・ウイルスＶＶ−ΔＴｋΔＮ１Ｌは、１、３、７、９および１１日目に腫瘍内に（５ｘ１０^７ｐｆｕ／注入）適用された。腫瘍は毎週２度測定された。また、動物生存がモニターされた。生存データはプリズム（登録商標）（ＧｒａｐｈＰａｄ Ｓｏｆｔｗａｒｅ，ＣＡ，ＵＳＡ）を使用して、比較された。また、ログランク（Ｍａｎｔｅｌ Ｃｏｘ）テストは生存差の有意性を決定するために使用された。有意性はアンペアードスチューデントＴテスト（＊ｐ＜０．０５；＊＊ｐ＞０．０１；＊＊＊ｐ＜０．００１）を使用して決定された。

シリアンハムスター腹膜腔転移膵臓癌モデル−
１ｘ１０^７ＳＨＰＣ６細胞はシリアンハムスターの右下の腹膜腔へ接種された。４日後に、１つのグループ当たり１０のハムスターに各々５００μｌ ＰＢＳ、および異なるＶＶｓの２ｘ１０^７ＰＦＵを、４、６および８日に腹膜内（ＩＰ）に注射した。ハムスターの生存率がモニターされた。生存データはプリズム（登録商標）（ＧｒａｐｈＰａｄ Ｓｏｆｔｗａｒｅ，ＣＡ，ＵＳＡ）を使用して、比較された。また、ログランク（Ｍａｎｔｅｌ Ｃｏｘ）テストは生存差の有意性を決定するために使用された（＊ ｐ＜０．０５，＊＊ｐ＜０．０１，＊＊＊ｐ＜０．００１）。

例１３：ＩＬ−２１アームドＶＶの生成、および生体外の反腫瘍潜在能の評価：
人間とマウスのＩＬ−２１ ｃＤＮＡシーケンスが、ｐｕｃ１９Ｎ１Ｌシャトルベクター（図３に示されたように）に挿入された。標準の相同組換えは、結果として生ずるプラスミドｐＳｈｕｔｔｌｅＮ１ＬｍＩＬ−２１またはｐＳｈｕｔｔｌｅＮ１Ｌ− ｈＩＬ−２１を、０．０５ＰＦＵ／細胞のＶＶＬ１５にあらかじめ感染したＣＶ−１（アフリカ緑ザル腎臓）細胞と共同トランスフェクトすることにより、Ｌｉｓｔｅｒ株ワクシニアウィルス（ＶＶＬ１５）のＴＫ−欠乏バックボーンの中で行なわれた。トランスフェクトされたＣＶ−１細胞溶解物は、プラーク検定に供された。５つのプラーク浄化ラウンドが単一のクローンのウイルスを繁殖させるために行なわれた。また変性はＮ１Ｌｇｅｎｅ欠失についてＰＣＲによって再確認された。結果として生ずるウイルスはＶＶ−ΔＴｋΔＮ１Ｌ−ｍＩＬ−２１およびＶＶ−ΔＴｋΔＮ１Ｌ−ｈＩＬ−２１と命名された。これらのウイルスの潜在能をテストするために、細胞死分析（ＭＴＳ分析）がネズミ科の膵癌細胞株（ＤＴ６６０６）内の３つのワクシニアウィルスの細胞毒性を発見するために使用された。それは突然変異体のＲａｓ−ｐ５３の遺伝子組み換えの膵臓癌モデルに由来する。

図１７は、ＩＬ−２１アームドＶＶの生体外での事前評価を示す。図１７ＡおよびＢは、ネズミ科の膵癌細胞株での異なる腫瘍崩壊ワクシニアウィルスの細胞毒性を示す。Ｒａｓ−ｐ５３の遺伝子組み換えの膵臓癌ハツカネズミに由来したネズミ科の膵癌細胞ラインＤＴ６６０６の培養は、異なるウイルスにより感染され、ウィルス感染の６日後にＭＴＳによって細胞致死が分析された。ウイルスによって引き起こされた細胞死のカーブは図１７Ａに示される；ＥＣ５０値（癌細胞の５０％を殺すウイルスの投与量）が計算された（図１７Ｂ）。ウイルスにあるより高いＥＣ５０値はより少ない潜在能を意味する。図１７ＣおよびＤは、ＩＬ−２１発現および生体外の膵癌細胞中のワクシニアウィルスの新しい世代の異なる突然変異体のウィルス複製を示す。Ｒａｓ−ｐ５３の遺伝子組み換えの膵臓癌ハツカネズミに由来したネズミ科の膵癌細胞ラインＤＴ６６０６の培養は、異なるウイルスに感染され、ＩＬ−２１発現がウィルス感染の２４時間後のＥＬＩＳＡ分析によって検知された（図１７Ｃ）。ウィルス複製はＴＣＩＤ５０分析によって検知され、図１７Ｄに示される。
実験は３回行われた。

図１７Ａおよび Ｂの中で示されるように、腫瘍崩壊のワクシニアウィルス（ＶＶ−ΔＴｋΔＮ１Ｌ）の新しい世代は癌細胞を殺すのに非常に有効である；ウイルスにサイトカインＩＬ−２１をアームすることはウイルスを弱毒化しなかった。代わりにまだ未知の機構によって癌細胞に対する細胞毒性を増加させた（ｐ＜０．０１）。

治療遺伝子ＩＬ−２１がウイルスに感染した癌細胞中で発現されることができるかどうか、およびそのレベルをチェックするために、ＥＬＩＳＡは膵癌細胞に感染させた（ＤＴ６６０６）ＶＶ−ΔＴｋΔＮ１Ｌ−ｍＩＬ−２１、ＶＶ−ΔＴｋΔＮ１Ｌ−ｈＩＬ−２１およびコントロール・ウイルスＶＶ−ΔＴｋΔＮ１ＬからのＩＬ−２１タンパク質の発現を検知するために使用された。図１７Ｃで示されるように、ＶＶ−ΔＴｋΔＮ１Ｌ−ｍＩＬ−２１、およびＶＶ−ΔＴｋΔＮ１Ｌ−ｈＩＬ−２１感染ではＩＬ−２１タンパク質を非常に高いレベルで発現したが、コントロール・ウイルスＶＶ−ΔＴｋΔＮ１による感染はＩＬ−２１タンパク質を生産しなかった。ＩＬ−２１アームドウイルスの複製は、バックボーンウイルスと比較して弱毒化されなかった（図１７Ｄ）。

例１４：ＩＬ−２１アームドＶＶ１５Ｎ１Ｌの反腫瘍効能
ＩＬ２１がＶＶ−ΔＴｋΔＮ１Ｌの反腫瘍効能を高めることができるかどうかテストするために、これらのウイルス（マウスＩＬ２１あるいはヒトＩＬ２１）の各々の潜在能が、共通遺伝子のＤＴ６６０６の皮下のひ腹モデルに対して生体内でテストされた。

図１８は、ＶＶ−ΔＴｋΔＮ１Ｌ−ｍＩＬ−２１、ＶＶ−ΔＴｋΔＮ１Ｌ−ｈＩＬ−２１およびコントロール・ウイルスＶＶ−ΔＴｋΔＮ１Ｌの反腫瘍効能を示す。ネズミ科の膵臓癌モデル−腫瘍成長曲線（図１８Ａ）、および異なる作用薬で治療されたハツカネズミの生存（図１８Ｂ）が示される（ｎ＝７／グループ）。ＨＰＤ−１ＮＲ腫瘍を有するシリアンハムスター − 腫瘍成長曲線（図１８Ｃ）、および異なる作用薬で治療されたハツカネズミの生存（図１８Ｄ）が示される（ｎ＝７／グループ）。それぞれの場合に、平均の腫瘍サイズ±ＳＥＭは、各グループ中の最初のハムスターの死まで表示され、一元配置分散分析（ｏｎｅ−ｗａｙ ＡＮＯＶＡ）によってポスト−ホックボンフェロンニ試験（ｐｏｓｔ−ｈｏｃ Ｂｏｎｆｅｒｒｏｎｉ ｔｅｓｔｉｎｇ）で比較される。図１８Ｅは、免疫適格のシリアンハムスター腹膜腔に転移した膵臓癌モデル中でウイルス株の反腫瘍効能を示す。

ＩＬ２１アームドウイルスは顕著な潜在能を実証し、膵臓癌を有するハツカネズミの回帰推定された腫瘍増殖（図１８Ａ）、および生存（図１８Ｂ）を驚異的に延長した。人間のサイトカインがマウスよりシリアンハムスター中でよりよく機能するとして、皮下のシリアンハムスター膵臓癌モデルはＩＬ２１アームドウイルスの反腫瘍効能を評価するために使用された。著しく、ＩＬ２１アームドウイルスは顕著な潜在能を実証し、実験の終わりに７匹の動物のうちの６匹を治癒し、８６％の生存を示した（図１８ＣおよびＤ）。皮下のモデル中の反腫瘍効能に基づいて、ＩＬ１２あるいはＩＬ２１アームドＶＶは、コントロールウイルスと比較して有望な効能を実証する。

膵臓癌の患者の生存を改善するための主な障壁は、重度の膵臓癌用の有効な治療薬が無いことである。この目的のために、よく特徴づけられたシリアンハムスターの腹膜に播種した膵臓癌モデルが、ＩＬ１２およびＩＬ２１アームドＶＶの実現可能性、効能および安全性の事前評価に使用された。ＩＬ−１２−アームドＶＶＬΔＴＫΔＮ１Ｌは、全身性のデリバリーの後に引き起こされた厳しい毒性を示した（図１８Ｅ）。著しく、ＶＶＬΔＴＫΔＮ１Ｌ−ＩＬ２１は、腹膜播種性の膵臓癌の治療用の最も高い治療指数を示し、シリアンハムスターの７０％が治癒された。

Claims (26)

1. 少なくとも３つのワクシニアウィルス・プロモータを含み、該少なくとも３つプロモータが同じオリエンテーションで配置される核酸配列。
2. 該プロモータがウイルスの生活環の初期および／または後期に活性を有するプロモータであることを特徴とする請求項１に記載の核酸配列。
3. ｍＨ５、Ｈ５、Ｐ７．５およびＰＥ／Ｌから成る群からプロモータが選ばれる請求項２に記載の核酸配列。
4. 該核酸配列が異種ポリペプチドをコードすることを特徴とする請求項１に記載の核酸配列。
5. ポリペプチドがサイトカインであることを特徴とする請求項４に記載の核酸配列。
6. ＧＭ−ＣＳＦ、ＩＬ−１２およびＩＬ−２１から成る群からサイトカインが選ばれることを特徴とする請求項５に記載の核酸配列。
7. 前記核酸配列が１つ以上の制限部位を含むことを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれか１項記載の核酸配列。
8. ＳａｌＩ、ＢｇｌＩＩ、ＨｉｎｄＩＩＩ、ＳｍａＩ、ＢａｍＨＩおよびＭｌｕＩから成る群から１つ以上の制限部位が選ばれることを特徴とする請求項７に記載の核酸配列。
9. ポリペプチドがリポーター・ポリペプチドであることを特徴とする請求項４に記載の核酸配列。
10. 前記核酸配列が図１に表された核酸配列に本質的に一致するシーケンスを含むことを特徴とする請求項１〜９のうちのいずれか１つによる核酸配列。
11. 請求項１〜１０のうちのいずれか１つの核酸配列を含むワクシニアウィルス・ベクター。
12. 請求項１〜１１のうちのいずれか１つのベクターまたは核酸配列を含み、Ｎ１Ｌ遺伝子にベクターまたは核酸配列が挿入されていることを特徴とするワクシニアウィルス。
13. 不活性化されたＮ１Ｌ遺伝子を含むＴＫ−欠乏ワクシニアウィルス。
14. 異種のポリペプチドをコード化する核酸配列の挿入によってＮ１Ｌ遺伝子が不活性化されることを特徴とする請求項１３に記載のＴＫ−欠乏ワクシニアウィルス。
15. ポリペプチドがサイトカインであることを特徴とする請求項１４に記載のＴＫ−欠乏ワクシニアウィルス。
16. ＧＭ−ＣＳＦ、ＩＬ−１２およびＩＬ−２１から成る群からポリペプチドが選ばれることを特徴とする請求項１４または１５に記載のＴＫ−欠乏ワクシニアウィルス。
17. 核酸配列が少なくとも３つのプロモータを含み、該プロモータが同じオリエンテーションに配置されることを特徴とする請求項１４〜１６のうちのいずれか１項記載のＴＫ−欠乏ワクシニアウィルス。
18. ｍＨ５、Ｈ５、Ｐ７．５およびＰＥ／Ｌから成る群からプロモータが選ばれることを特徴とする請求項１７に記載のＴＫ−欠乏ワクシニアウィルス。
19. 癌治療で使用される請求項１〜１８のうちのいずれか１つのワクシニアウィルス、ワクシニアウィルス・ベクターあるいは核酸配列。
20. ＴＫ−欠乏ワクシニアウィルスを含む組成物であって、ウイルスは不活性化されたＮ１Ｌ遺伝子を含み、該Ｎ１Ｌ遺伝子は異種のポリペプチドをコードするベクターまたは核酸配列の挿入によって不活性化され、任意に薬学的に受理可能なキャリアーあるいは補形薬を含む組成物。
21. ポリペプチドがＧＭ−ＣＳＦ、ＩＬ−１２およびＩＬ−２１から成る群から選ばれたサイトカインであることを特徴とする請求項２０に記載の組成物。
22. 癌治療で使用される請求項２０または２１に記載の組成物。
23. 癌の治療のための薬物の製造における、請求項１２〜１８のうちのいずれか１つによるワクシニアウィルスの使用。
24. ＴＫ−欠乏ワクシニアウィルスを対象に投与することを含む癌の治療方法であって、ウイルスが不活性化されたＮ１Ｌ遺伝子を含み、該Ｎ１Ｌ遺伝子は異種のポリペプチドをコードする核酸配列またはベクターの挿入によって不活性化される方法。
25. ポリペプチドがサイトカインであることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
26. ＧＭ−ＣＳＦ、ＩＬ−１２およびＩＬ−２１から成る群からサイトカインが選ばれることを特徴とする請求項２５に記載の方法。

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