JP2018135355A - リステリアの抗原配列の発現を容易にするシグナルペプチド融合パートナー、ならびにその調製方法およびその使用 - Google Patents

リステリアの抗原配列の発現を容易にするシグナルペプチド融合パートナー、ならびにその調製方法およびその使用 Download PDF

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Abstract

【課題】リステリアの抗原配列の発現を容易にするシグナルペプチド融合パートナー、ならびにその調整方法及びその使用の提供。
【解決手段】非リステリア抗原に対する免疫応答を刺激するための、リステリア細菌を含む組成物。リステリア細菌の有効量をヒトに投与することを含み、リステリア細菌は非リステリア抗原を融合タンパク質として発現し、融合タンパク質は、分泌リステリアタンパク質配列の組み換え修飾によって生じるポリペプチドと非リステリア抗原を含み、分泌リステリアタンパク質配列が、その非修飾形においてシグナル配列および1以上のPESTモチーフを含み、修飾が、ポリペプチドがいずれのPESTモチーフを欠如するような、1以上の残基による欠失もしくは置換による各PESTモチーフの除去を含み、分泌リステリアタンパク質配列はActAまたはLLOであり、非リステリア抗原は前記ヒトの1以上の細胞内で発現する組成物。
【選択図】図1

Description

本発明は、2012年12月27日出願の米国特許仮出願第61/746,237号および2013年3月13日出願の米国特許仮出願第61/780,744号の優先権を主張する。すべての表、図および請求項を含む、これらのそれぞれ内容の全体を参照により本明細書に援用する。
本発明の背景に関する以下の考察は、読者が本発明を理解するのを支援するために提供するに過ぎず、本発明の先行技術を説明または構成することを認めるものではない。
リステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes(Lm))は、ワクチンにコードされた抗原に特異的な、強力かつ高機能のCD4およびCD8のT細胞免疫をもたらす深在性の自然免疫応答を誘発するその能力によって特徴付けられる通性細胞内細菌である。Lmは、がんまたは他のウイルス誘発性免疫不全の患者、妊婦、高齢者および乳児などの免疫力が低下した個人の間で病原性が高い食物媒介細菌である。
選択された標的病原体または悪性腫瘍に関連する指定された抗原をコードするために設計された組換え修飾Lmワクチンプラットフォームは、いくつかのヒト臨床試験の基礎を形成してきた。リステリアは、病原体、特に免疫無防備状態では病原体になり得るので、投与工程は、目的とする抗原の発現可能な免疫学的に活性な部分をコードする弱毒化リステリアを投与することを含む。「弱毒化」とは、細菌がその病原性を和らげるか、または除去するように修飾されるが、目的とする疾患の予防薬または治療薬として作用するその能力を保持しているプロセスを指す。例として、マウスのリステリア症モデルにおいて2つの病原性遺伝子を除去し、>99.9%に弱毒化している遺伝学的に定義された弱毒化生LmΔactAΔinlBは、その免疫効力を保持しており、ヒト疾患のマウスモデルならびにヒトの両方において強いCD4およびCD8のT細胞免疫性を誘発することを示し、種々の固形悪性腫瘍の患者の臨床現場では、安全で良好な耐容性を示してきた。
リステリア株は、最も一般的には、リステイオリジンO(LLO)またはActAなどの分泌されたリステリアタンパク質のすべてまたは一部との融合体として腫瘍抗原を分泌するように遺伝子操作されている。そのようなワクチンコンスラクトの有効性の考えられる理由は「PEST」モチーフと呼ばれるLLOおよびActA内のアミノ酸配列の存在であってよいことが示唆されてきた。PEST領域(P.プロリン;E.グルタミン酸;S.セリン;T.スレオニン)は、特定のタンパク質のNH2またはCOOH末端近くに存在する親水性アミノ酸配列である。これらは、細胞プロテアソームによる急速な分解ためタンパク質を標的にすると考えられている。Tリンパ球によって認識されるためには、タンパク抗原は、抗原提示細胞の表面に提示されるMHC分子に結合した短鎖ペプチドに変わる必要がある。実際に、MHCクラスI分子による提示で利用できるペプチドの供給は、タンパク質の細胞半減期を短くすることによって増やすことができるので、LLOのPEST領域はリステリアワクチンの成功にとって重大であることが示唆されてきた。
本発明は、宿主細胞のサイトゾルに目的の抗原を効率よく発現および分泌させ、翻訳リーディングフレーム内のN末端融合パートナーとしてリステリアまたは他の細菌シグナルペプチド/分泌シャペロンを選択された、コードされた組換えタンパク質抗原に機能的に結合することによってCD4およびCD8T細胞の効果的な応答を誘発する核酸、発現系およびワクチン株を提供する。これらの細菌N末端シグナルペプチド/分泌シャペロン融合パートナーは、感染した宿主哺乳動物細胞中の組換え細菌から合成融合タンパク質の分泌を指示する。後述するように、これらのN末端融合パートナーは、その配列本来のいずれのPEST配列が(実際の欠失によって、突然変異によって、またはこれらの方法の組み合わせのいずれかによって)除去されている。
細菌N末端シグナルペプチド/分泌シャペロン融合パートナーは、PEST配列の修飾に関して、および任意選択でシグナル配列の外側の疎水性モチーフの長さおよび/または存在にも関して、天然ポリペプチド配列と比較して修飾される。例として、ActAは、C末端膜結合ドメインを除去するよう切り詰めることができ、特定の実施形態において、融合タンパク質中の非抗原残基の数をさらに減少させるように切断されることができる。加えて、シグナル配列の一部でなく、ポリペプチド配列中の疎水性モチーフを形成するこれらN末端融合パートナー中の1以上の疎水性残基も、(ここでも、実際の欠失によって、突然変異によって、またはこれらの方法の組み合わせのいずれかによって)除去される。結果として生じる融合タンパク質は、高レベルで発現し、融合タンパク質に含まれる目的の抗原に対して強力な免疫応答を起こす。
第1の態様において、本発明は、
(a)プロモーターと、
(b)前述のプロモーターに作動可能に結合した核酸とを含むポリヌクレオチドに関し、
前述の核酸は分泌リステリアタンパク質配列の組換え修飾に由来するポリペプチドを含む融合タンパク質と、非リステリア抗原とをコードし、前述の分泌リステリアタンパク質配列はその非修飾形においてシグナル配列および1以上のPESTモチーフを含み、前述の修飾はポリペプチドがいずれのPESTモチーフを欠如するような欠失による、または1以上の残基による置換による各PESTモチーフの除去を含む。
特定の実施形態において、N末端シグナルペプチド/分泌シャペロン融合パートナーは、ActAまたはLLOに由来する。ActAまたはLLOポリペプチド配列のPESTモチーフ中の1以上のP、E、SおよびT残基、および好ましくは各P、E、SおよびT残基は、P、E、SおよびT以外の残基と置換されることができる。後述するように、単一の残基を除去することでもこのモチ−フの「PEST様」を少なくすることができる。あるいは、ActAまたはLLOポリペプチド配列のPESTモチーフ中の1以上のP、E、SおよびT残基、および好ましくは各P、E、SおよびT残基は、単純に除去されてもよい。例として、PESTモチーフ中の各P、E、SおよびTは、KまたはRと置換してもよい。生成されたポリペプチドは、最も好ましくは、非修飾形において分泌リステリアタンパク質配列(例えば、ActAまたはLLO)のシグナル配列を保持する。
分泌リステリアタンパク質配列がActA配列である場合、PESTモチーフKTEEQPSEVNTGPの少なくとも75%が好ましくは除去されている。特定の好適な実施形態において、配列KTEEQPSEVNTGPまたはKTEEQPSEVNTGPRが、除去されている。分泌リステリアタンパク質配列がLLO配列である場合、PESTモチーフKENSISSMAPPASPPASPKの少なくとも75%が、好ましくは除去されている。特定の好適な実施形態において、配列KENSISSMAPPASPPASPKまたはNSISSMAPPASPPASPKTPIEKKHADは、好ましくは除去されている。
任意選択で、疎水性モチーフを形成する配列は、疎水性でない1以上のアミノ酸と置換することができる。このように、N末端シグナルペプチド/分泌シャペロン融合パートナーの修飾は、分泌リステリアタンパク質配列のシグナル配列の一部でない1以上の疎水性ドメインの除去および/または分泌リステリアタンパク質配列のシグナル配列の一部でない1以上の疎水性ドメイン内の1以上の残基の疎水性でないアミノ酸との置換をさらに含むことができる。後述する例として、ActA中の配列LIAMLは、配列QDNKRと置き換えることができる。
本明細書に記載するように、N末端シグナルペプチド/分泌シャペロン融合パートナーは、任意選択で親タンパク質(例えば、ActAまたはLLO)の天然の長さと比較して切り詰める。例として、ActAは、C末端膜結合ドメインを除去するように切り詰めることができ、特定の実施形態において、該融合タンパク質中の非抗原の数を減らすようにさらに切り詰めることがきる。同様に、LLOは、コレステロール結合を抑制するために、約484残基前で切り詰めることができ、および特定の実施形態において、融合タンパク質中の非抗原の数を再び減らすようにさらに切り詰めることがきる。
好適な実施形態において、分泌リステリアタンパク質配列は、ActA配列から運ばれ、ポリペプチドは、図2にdlPESTおよびdlPESTqdnkrと呼ぶ配列の一つの少なくとも最初の95残基を含む。
好適な実施形態において、分泌リステリアタンパク質配列は、LLO配列から運ばれ、ポリペプチドは、図2のLLO dlPESTおよびLLO dl26と呼ばれる配列の一つの少なくとも最初の95残基を含む。
特定の実施形態において、プロモーターは、宿主生物に細菌を導入すると、宿主細胞中で融合タンパク質の発現を誘発する制御配列を提供する。例としてのみ示すが、プロモーターは、PrfA依存性であるリステリア・モノサイトゲネス・プロモーターである。PrfA依存性プロモーターは、inlAプロモーター、inlBプロモーター、inlCプロモーター、hptプロモーター、hlyプロモーター、plcAプロモーター、mplプロモーターおよびactAプロモーターからなる群から選択されてよい。
本発明の融合タンパク質の非リステリア抗原部分は、コードされた異種抗原に特異的な所望の免疫応答を誘発するよう、すなわち、治療される状態の症状を減少、予防または寛解させるように選択される1以上の配列を含む。特定の実施形態において、非リステリア抗原は、がん細胞、腫瘍または感染病原体抗原をコードする1以上の配列を含む。
関連する一態様において、本発明のポリヌクレオチドは、プラスミド、ベクターまたはその他の成分として提供される。
別の関連する態様において、本発明は、本発明のポリヌクレオチドを含むように修飾された組換えリステリア細菌を提供する。種々の実施形態において、ポリヌクレオチドはエピソームで提供されても、または細菌ゲノムに組み込まれてもよい。組換えリステリア細菌は、弱毒化するように、例えば細菌のactAおよび/またはinlBゲノム遺伝子の機能的欠失によってさらに修飾されてもよい。特定の実施形態において、本発明のポリヌクレオチドは、細菌のactAまたはinlBゲノム遺伝子に挿入される。本発明の細菌は、例えば、これらの遺伝子から発現される異種タンパク質に対して免疫応答を起こす目的で、細菌と異種の1以上の遺伝子を発現させる発現プラットフォームとして利用することができる。このように、本態様は、組換えリステリア細菌と、薬学的に許容される賦形剤とを含むワクチンを提供することができる。
さらに別の関連する態様において、本発明は、本明細書に記載の有効量のリステリア細菌を、哺乳動物の1以上の細胞で非リステリア抗原が発現する哺乳動物に投与することを含む、哺乳動物において非リステリア抗原に対する免疫応答を刺激する方法を提供する。
ActAのいくつかの機能的属性を模式的に示す。 ActAおよびLLOの配列への種々の修飾を示す。 epestfindアルゴリズムを使用してスコア化した、LLO配列中のPESTモチーフの位置を示す。 epestfindアルゴリズムを使用してスコア化した、ActA配列中の4つのPESTモチーフを示す。 種々の修飾ActAおよびLLO融合パートナーを有する融合コンストラクトを発現するリステリア・モノサイトゲネスによる免疫に続くB3ZT細胞活性化アッセイの結果を示す。 いくつかのLLO441(A)およびActAN100(B)ワクチン株からの応答を示す。 モデル系としてActAを使用して、PESTモチーフの除去で用いるいくつかの置換および欠失を示す。 ActAN100のハイドロパシープロット上で疎水性モチーフLIAMLを修飾する結果を示す。 CT−26腫瘍細胞の抗原投与に続く、ヒトメソテリン残基35−621に融合した修飾ActAN100配列を有する融合コンストラクトを発現するリステリア・モノサイトゲネスで免疫した動物のパーセント生存率を示す。 模式的に示した本発明のEGFRvIII20−40/NY−ESO−11−165融合コンストラクトおよびウエスタンブロットによる融合コンストラクトの発現を示す。 EGFRvIII20−40/NY−ESO−11−165に融合した修飾ActAN100配列を有する融合コンストラクトを発現するリステリア・モノサイトゲネスでの免疫に続く、(A)パーセントIFN−γ陽性EGFRvIII特異的CD8+T細胞、および(B)脾臓当たりのIFN−γ陽性EGFRvIII特異的CD8+T細胞の絶対数として、細胞内サイトカイン染色法により決定したEGFR特異的T細胞応答を示す。 EGFRvIII20−40/NY−ESO−11−165に融合した修飾ActAN100配列を有する融合コンストラクトを発現するリステリア・モノサイトゲネスでの免疫に続く、NY−ESO−1特異的CD8+T細胞応答を示す。
本発明は、リステリア細菌中での発現用の抗原融合タンパク質を調製するための組成物および方法に関する。本発明は、弱毒化生ワクチンに適していないリスク便益プロファイルを有する疾患の治療または予防で用いる有利な安全性プロファイルと共に弱毒化細菌ワクチン株を提供することができる。リステリア・モノサイトゲネスに関して以下に詳細に述べるが、当業者は、本明細書に記載の方法および組成物が一般にリステリア種に適用できることを理解する。
リステリア・モノサイトゲネス(Lm)は、ワクチンにコードされた抗原に特異的な、強力で高機能のCD4およびCD8T細胞免疫をもたらす深在性の自然免疫応答を誘発するその能力によって特徴付けられる通性細胞内細菌である。Lmは、がんまたは他のウイルス誘発性免疫不全の患者、妊婦、高齢者および乳児などの免疫力が低下した個人の間で病原性が増加する食物媒介細菌である。所望のCD8T細胞応答を刺激するために、Lmワクチンは、リステリオリジンO(LLO)として知られているポア形成細胞溶解素の発現によって仲介される過程で感染した樹状細胞(DC)の液胞から逃れる能力を保持する必要があり、および所望の抗原は、続いて処理されて、MHCクラスI分子上に提示される細胞質で細菌から発現、分泌されるように操作されている。
Lmワクチン株の開発において抗原発現レベルと抗原プロセシングの要件との間にはある一定の二分法が明らかにある。Lmワクチンの免疫学的効力が宿主細胞での抗原発現および分泌のレベルに直接的に関連しているが、有効なMHCクラスIとクラスIIプライミングおよび抗原特異的免疫応答の誘発は、細胞のタンパク質分解装置による抗原の急速なターンオーバーに依存すると示唆されてきた。
本明細書では、抗原発現カセットを提供する。これは、宿主細胞のサイトゾルへのコードされた抗原の効果的な発現および分泌を引き起こし、翻訳リーディングフレーム内のN末端融合パートナーとしてリステリアまたは他の細菌シグナルペプチド/分泌シャペロンを選択された、コードされた組換えタンパク質抗原に機能的に結合させることによってCD4およびCD8T細胞の効果的な応答を誘発する。これらの細菌N末端シグナルペプチド/分泌シャペロン融合パートナーは、感染した宿主哺乳動物細胞中で組換え細菌から合成融合タンパク質の分泌を指示する。後述するように、これらのN末端融合パートナーは、その配列本来のいずれのPEST配列を(実際の欠失によって、突然変異によって、またはこれらの方法の組み合わせのいずれかによって)除去される。任意選択で、シグナル配列の一部でないこれらのN末端融合パートナー中の疎水性残基も(ここでも、実際の欠失によって、突然変異によって、またはこれらの方法の組み合わせのいずれかによって)除去される。結果として生じる融合タンパク質は、高レベルで発現し、融合タンパク質に含まれる目的の抗原に対して強力な免疫応答を起こす。
好適な実施形態において、前述の融合タンパク質は、Lm PrfA誘導性プロモーターに機能的に結合される。好適な非限定例としては、野生型リステリア・モノサイトゲネスにおいて、それぞれリステイオリジンO(LLO)の発現を推進するhlyプロモーター、およびActAタンパク質の発現を推進するactAプロモーターがある。PrfA依存性プロモーターは、感染した哺乳動物の宿主細胞内で誘発され、機能的に結合したタンパク質は高レベルで発現する。宿主細胞中でPrfA依存性プロモーターに機能的に結合した選択された抗原を含むコードされた融合タンパク質の高レベル発現を一時的に調節することで、抗原プロセシングおよび提示を容易にし、最適なLmワクチン誘発免疫応答を引き起こす。
後述するように、N末端シグナルペプチド/分泌シャペロン融合パートナーの好適な非限定例としては、リステリア・モノサイトゲネス由来の修飾LLOまたはActAタンパク質がある。LLOおよびActA N末端シグナルペプチド/分泌シャペロン融合パートナーは、リステリアPrfA依存性プロモーター(例えば、hlyプロモーターまたはactAプロモーター)に機能的に結合することができる。好適な実施形態において、いずれの選択された抗原配列と共にフレーム内に融合用のいずれのPEST様配列モチーフがないActAおよびLLO N末端シグナルペプチド/分泌シャペロン融合パートナーが提供される。そのようなPESTがないN末端融合パートナーは、本明細書ではPESTマイナス(PEST)ActAおよびPESTLLOと呼ぶ。
図1は、ActAの機能的属性のいくつかを模式的に示す。下線を引いた部分は、天然のActA配列中のPEST配列の位置を示す。特定の実施形態において、膜貫通領域を含むC末端ドメインを除去するために、N末端シグナルペプチド/分泌シャペロンは、ActAのシグナル配列を含み、ActAの389アミノ酸残基あたりで切り詰められているActAに由来する。これと関連して、本明細書で用いる場合、「あたり」という用語は、±25アミノ酸残基を指す。
N末端融合パートナーで用いるシグナルペプチド/分泌シャペロンをもたらすために分泌リステリアタンパク質の修飾に関して本明細書で用いる場合、「由来の」という用語は、リステリアタンパク質本来のPEST配列の除去と、任意選択で天然の長さと比較しての切り詰め、および/またはシグナル配列の外側の1以上の疎水性モチーフの修飾を指す。例として、ActAは、C末端膜結合ドメインを除去するように切り詰めてもよく、特定の実施形態において、さらに融合タンパク質中の非抗原残基の数を減らすように切り詰めてもよい。加えて、シグナル配列の一部でなく、ポリペプチド配列中で疎水性モチーフを形成するこれらのN末端融合パートナー中の1以上の疎水性残基も(ここでも、実際の欠失によって、突然変異によって、またはこれらの方法の組み合わせのいずれかによって)除去される。後述するように、結果として生じる融合タンパク質は高レベルで発現し、融合タンパク質に含まれる目的の抗原に対して強力な免疫応答を起こす。
同様に、天然のLLOは529残基を含み、25残基シグナル配列とそれに続く4つの構造ドメインを含む。ドメイン4は、およそ415〜529の残基からなり、コレステロール結合領域を含む。ドメイン1は、単一のPEST配列を含む。特定の実施形態において、N末端シグナルペプチド/分泌シャペロンは、LLOのシグナル配列を含み、およびコレステロール結合を抑制するために、約484残基前で切り詰められているLLOに由来する。これに関連して本明細書で用いる場合、「由来の」という用語は、長さ、PEST配列の存在およびシグナル配列の外側の疎水性モチーフの存在に関連して、天然LLO配列と比較して修飾されることを指す。修飾ActAは約441残基で切り詰められることが好ましい。
以下に示すように、PEST配列および疎水性ドメインは、それらの除去によって、または残基の非保存的置換によって、またはこれらの方法の組み合わせによるいずれかで、機能的に除去されることができる。例としてのみ示すが、以下の例は、ActA中のLIAML疎水性モチーフのQDNKR配列との置き換え、およびActA PEST配列のすべてもしくは一部の実際の欠失を示す。
本発明は、その用途において、構造体の詳細および以下の説明に記載のまたは図面に示した成分の配置に限定されないことを理解すべきである。本発明は、これらの記載および種々の方法で実行されおよび実施されるものに加えて、諸実施形態が可能である。また、本明細書で使用した表現および用語、ならびに要約は、説明を目的としており、限定するものとみなすべきではない。
そのようなものとして、当業者は、本開示が基づく概念が本発明のいくつかの目的を実施するための他の構造、方法および系を設計するための基礎として容易に利用できることを理解するであろう。したがって、本発明の意図および範囲から逸脱しない限り、請求項はそのような均等構造体を含むとみなされることが重要である。
1.定義
遺伝子中の突然変異またはその遺伝子を含む細菌中の突然変異を示すように用いられる略語は以下の通りである。例として、略語「L.モノサイトゲネスΔactA」とは、actA遺伝子の一部またはすべてが除去されたことを意味する。Δ記号(Δ)は、欠失を意味する。上付きのマイナス記号(リステリアActA)を含む略語は、actA遺伝子が例えば、欠失、点変異またはフレームシフト変異の変異型に限定されないがこれらによって変異したことを意味する。
ヒト、哺乳動物、哺乳動物対象、動物、家畜対象、プラセボ対象、研究対象、実験対象、細胞、組織、器官または生体液に適用される場合、「投与」とは、限定するものではないが、外因性リガント、試薬、プラセボ、小分子、医薬品、治療薬、診断薬または組成物を対象、細胞、組織、器官または生体液などに接触させることを指す。「投与」とは、例えば、治療方法、薬物動態方法、診断方法、研究方法、プラセボ方法および実験方法を指すことができる。細胞の処理は、細胞との試薬の接触、ならびに体液が細胞と接している場合、その体液と試薬の接触を包含する。また、「投与」は、例えば、細胞の、試薬、診断薬、結合組成物による、または別の細胞によるイン・ビトロおよびエクスビボ処理を包含する。
リガンドおよび受容体に関連する場合、「アゴニスト」とは、受容体を刺激する分子、分子の組み合わせ、複合体または試薬の組み合わせを含む。例えば、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GMCSF)のアゴニストは、GMCSF、GMCSFのムテインもしくは誘導体、GMCSFのペプチド模倣薬、GMCSFの生体機能を模倣する小分子、またはGMCSF受容体を刺激する抗体を包含することができる。
リガンドおよび受容体に関連する場合、「アンタゴニスト」とは、受容体を阻害する、対抗する、減少させるおよび/または脱感作する分子、分子の組み合わせまたは複合体を含む。「アンタゴニスト」とは、受容体の恒常的活性を阻害するいずれの試薬を包含する。恒常的活性は、リガンド/受容体相互作用がない場合明らかな活性である。また、「アンタゴニスト」は、受容体の刺激(または調節)活性を阻害または予防するいずれの試薬を包含する。例として、GMCSF受容体のアンタゴニストとしては、いかなる限定を意味することなく、リガンド(GMCSF)に結合して、リガンドが受容体に結合することを防ぐ抗体、または受容体に結合して、リガンドが受容体に結合することを防ぐ抗体、または抗体が不活性立体構造に受容体をロックする場合が挙げられる。
本明細書で用いる場合、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質に関して「類似体」または「誘導体」とは、元のペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質と同様もしくは同一の機能を有するが、元のペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質と同様もしくは同一のアミノ酸配列もしくは構造を必ずしも含まない別のペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質を指す。類似体は、(a)元のアミノ酸配列と少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%または少なくとも99%同一であるアミノ酸配列を有するタンパク質性薬剤;(b)ストリンジェント条件下で、元のアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列にハイブリダイズするヌクレオチド配列によってコードされたタンパク質性薬剤;および(c)元のアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列と少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%または少なくとも99%同一であるヌクレオチド配列によってコードされたタンパク質性薬剤、の少なくとも一つを満たすことが好ましい。
「抗原提示細胞」(APC)は、抗原をT細胞に提示するために使用される免疫系の細胞である。APCとしては、樹状細胞、単核細胞、マクロファージ、辺縁帯クッパー細胞、小膠細胞、ランゲルハンス細胞、T細胞およびB細胞が挙げられる。樹状細胞は、少なくとも2つの系統で生じる。第1の系統は、プレDC1、骨髄系DC1および成熟DC1を包含する。第2の系統は、CD34CD45RA初期前駆多能性細胞、CD34CD45RA細胞、CD34CD45RACD4IL−3RαプロCD2細胞、CD4CD11c形質細胞様プレDC2細胞、リンパ球ヒトDC2形質細胞様由来DC2および成熟DC2を包含する。
「弱毒化」および「弱毒化した」とは、宿主への毒性を減少させるように修飾されている細菌、ウイルス、寄生体、感染性微生物、プリオン、腫瘍細胞、感染性微生物中の遺伝子等を包含する。宿主は、ヒトもしくは動物宿主、または器官、組織もしくは細胞であってよい。非限定的な例を挙げれば、細菌は、宿主細胞への結合を減少させるよう、1つの宿主細胞から別の宿主細胞への伝播を減らすよう、細胞外増殖を減少させるよう、または宿主細胞中で細胞内増殖を減少させるように弱毒化することができる。弱毒化は、例えば、毒性の1つの兆候もしくは複数の兆候、LD50、器官からの除去速度、または競合指数を測定することで評価することができる(例えば、Auerbuchら.(2001)Infect.Immunity 69:5953−5957参照)。一般に、弱毒化はLD50の増加および/または除去速度の少なくとも25%、より一般に少なくとも50%、最も一般に少なくとも100%(2倍)、、通常は少なくとも5倍、より通常は少なくとも10倍、より通常は少なくとも50倍、多くの場合少なくとも100倍、より多くの場合少なくとも500倍、および最も多くの場合少なくとも1000倍、通常は少なくとも5000倍、より通常は少なくとも10,000倍、および最も通常は少なくとも50,000倍、および最も多くの場合少なくとも100,000倍の増加を引き起こす。
「弱毒化遺伝子」とは、宿主に毒性、病理または病原性を仲介し、宿主内の増殖、または宿主内の生存を仲介する遺伝子を包含する。この場合、遺伝子は毒性、病理または病原性を軽減する、減少させる、または除去する方法で変異している。減少または除去は、変異遺伝子が仲介する病原性または毒性を非変異(または親)遺伝子が仲介するものと比較することによって評価できる。「変異遺伝子」とは、遺伝子の調節領域、遺伝子のコード領域、遺伝子の非コード領域またはそれらのいずれの組み合わせにおける欠失、点変異およびフレームシフト変異を包含する。
「保存的修飾変異体」とは、アミノ酸配列および核酸配列の両方に適用される。特定の核酸配列に関して、保存的修飾変異体は、同じアミノ酸配列をコードする核酸、または1以上の保存的置換を有するアミノ酸を指す。保存的置換の一例としては、以下の基の一つにあるアミノ酸と、同じ基の別のアミノ酸との交換である(Leeらに交付された米国特許第5,767,063号およびKyte and Doolittle(1982)J.Mol. Biol.157:105−132)。逆に、非保存的置換とは、
(1)疎水性:ノルロイシン、Ile、Val、Leu、Phe、Cys、Met
(2)中性の親水性:Cys、Ser、Thr
(3)酸性:Asp、Glu
(4)塩基性:Asn、Gln、His、Lys、Arg
(5)鎖配向に影響する残基:Gly、Pro
(6)芳香族:Trp、Tyr,Phe、および
(7)小アミノ酸:Gly、Ala、Ser
のうちの基の一つにあるアミノ酸と、異なる基の別のアミノ酸との交換である。
「有効量」とは、限定するものではないが、医学的状態または障害の症状もしくは徴候を寛解させる、逆転させる、軽減する、予防する、または診断することができる量を包含する。明示的にまたは文脈において特段の指示のない限り、「有効量」は、状態を寛解させるのに十分な必要最低限量に限定されない。
「細胞外液」とは、例えば、血清、血漿、血液、間質液、脳脊髄液、分泌液、リンパ液、胆汁、汗、排泄物および尿を包含する。「細胞外液」は、膠質または懸濁液、例えば、全血または凝固血を含むことができる。
ポリペプチドと関連して、「フラグメント」という用語は、より大きなポリペプチドのアミノ酸配列の少なくとも5の近接するアミノ酸残基、少なくとも10の近接するアミノ酸残基、少なくとも15の近接するアミノ酸残基、20の近接するアミノ酸残基、少なくとも25の近接するアミノ酸残基、少なくとも40の近接するアミノ酸残基、50の近接するアミノ酸残基、少なくとも60の近接するアミノ酸残基、少なくとも70の近接するアミノ酸残基、少なくとも80の近接するアミノ酸残基、少なくとも90の近接するアミノ酸残基、100の近接するアミノ酸残基、少なくとも125の近接するアミノ酸残基、少なくとも150の近接するアミノ酸残基、175の近接するアミノ酸残基、少なくとも200の近接するアミノ酸残基、または少なくとも250の近接するアミノ酸残基からなるアミノ酸配列を含むペプチドまたはポリペプチドが挙げられる。
「遺伝子」とは、オリゴペプチドまたはポリペプチドをコードする核酸配列を指す。オリゴペプチドまたはポリペプチドは、生物学的に活性、抗原的に活性、生物学的に不活性、または抗原的に不活性などであってよい。遺伝子という用語は、例えば、特定のオリゴペプチドまたはポリペプチドをコードするオープンリーディングフレーム(ORF)の総計;ORFと、イントロンをコードする核酸との総計;ORFと、作動可能に結合したプロモーターとの総計;ORFと、作動可能に結合したプロモーターと、いずれのイントロンとの総計;ORFと、作動可能に結合したプロモーターと、イントロンと、エンハンサーなどの他の調節エレメントとの総計を包含する。特定の実施形態において、「遺伝子」は、その遺伝子の発現を調節するシスで必要とされるいずれの配列を包含する。遺伝子という用語は、抗原またはペプチド、オリゴペプチド、ポリペプチドもしくはタンパク質の抗原的に活性のフラグメンントを包含するペプチドをコードする核酸を指すこともできる。遺伝子という用語は、コードされたペプチドもしくはタンパク質がいずれの生物活性を有し、またはペプチドもしくはタンパク質が抗原的に活性であることさえ、必ずしも意味するものではない。非発現可能な配列をコードする核酸配列は、一般に偽遺伝子と考えられている。また、遺伝子という用語は、rRNA、tRNAまたはリボザイムなどのリボ核酸をコードする核酸配列を包含する。
リステリアなどの細菌の「増殖」とは、限定されることなく、コロニー形成、複製、タンパク質含有量の増加および/または脂質含量の増加に関連する細菌生理学および遺伝子の機能を包含する。明示的にまたは文脈で特に明記しない限り、リステリアの増殖とは、宿主細胞外部の細菌の増殖および宿主細胞内部の増殖も包含する。増殖関連の遺伝子としては、いかなる限定も意味することなく、エネルギー生産(例えば、解糖、クレブス回路、シトクロム)、アミノ酸、糖、脂質、ミネラル、プリンおよびピリミジンの同化および/または異化、栄養素輸送、転写、翻訳および/または複製を仲介するものが挙げられる。一部の実施形態において、リステリア細菌の「増殖」とは、リステリア細菌の細胞内増殖、すなわち、哺乳動物細胞などの宿主細胞内の増殖を指す。リステリア細菌の細胞内増殖は光学顕微鏡検査またはコロニー形成単位(CFU)アッセイで測定されることができるが、増殖は測定のいかなる技術によって限定されない。リステリア抗原、リステリア核酸配列またはリステリア細菌に特異的な脂質の量などの生化学的パラメータを用いて増殖を評価することができる。一部の実施形態において、増殖を仲介する遺伝子は、特に細胞内増殖を仲介する遺伝子である。一部の実施形態において、具体的には細胞内増殖を仲介する遺伝子としては、限定するものではないが、遺伝子の不活性化により細胞内増殖の速度が低減するが、検出可能に、大幅にまたは感知できるほどに細胞外増殖(例えば、ブロス中の増殖)の速度を低減しない遺伝子、または遺伝子の不活性化により細胞内増殖の速度を細胞外増殖の速度を低減するよりも大きな程度まで低減する遺伝子を包含する。非限定例を示すために、一部の実施形態において、不活性化により細胞内増殖の速度を細胞外増殖よりも大きな程度まで低減する遺伝子は、不活性化により細胞内増殖が正常値もしくは最大値の50%未満まで低減するが、細胞外増殖は最大値のわずか1〜5%、5〜10%または10〜15%まで低減する状態を包含する。特定の態様において、本発明は、細胞内増殖を減弱させたが、細胞外増殖は減弱させてないリステリア、細胞内増殖を減弱させてなく、細胞外増殖も減弱させてないリステリア、ならびに細胞内増殖を減弱させてないが、細胞外増殖を減弱させたリステリアを包含する。
「標識した」組成物は、直接的または間接的のいずれかで、分光法、光化学的方法、生化学的方法、免疫化学的方法、アイソトープ法または化学的方法によって検出可能である。例えば、有用な標識としては、32P、33P、35S、14C、H、125I、安定同位体、エピトープタグ、蛍光色素、高電子密度の試薬、基質、または酵素(例えば、酵素結合免疫アッセイで使用されるもの)またはフルオレット(Rozinov and Nolan(1998)Chem.Biol.5:713−728参照)が挙げられる。
本明細書で用いる場合、「疎水性モチーフ」とは、アミノ酸残基がその一部であるタンパク質全体と関連して、ハイドロパシー分析によって疎水性を示す一連の近接するアミノ酸残基を指す。「ハイドロパシー分析」とは、KyteとDoolittle(A Simple Method for Displaying the Hydropathic Character of a Protein”.J.Mol. Biol.157(1982)105−132)の方法によるポリペプチド配列の分析を指す。この方法では、各アミノ酸は、4.6と−4.6の間の疎水性スコアを与えられる。4.6のスコアは最も疎水性であり、−4.6のスコアは最も親水性である。次いで、ウインドウサイズを設定する。ウインドウサイズとは、その疎水性スコアが平均化され、ウインドウ内の第1のアミノ酸に割り当てられるアミノ酸の数である。アミノ酸の第1のウインドウから算出を開始し、そのウインドウ内のすべての疎水性スコアの平均を算出する。次いで、ウインドウを1つ下のアミノ酸に移動し、第2のウインドウ内のすべての疎水性スコアの平均を算出する。このパターンをタンパク質の最後まで続け、各ウインドウの平均スコアを計算して、それをウインドウ内の第1のアミノ酸に割り当てる。次いで、平均値をグラフにプロットする。y軸は疎水性スコアを表し、x軸はウインドウ番号を表す。以下の疎水性スコアは、20の共通アミノ酸で用いる。
Arg:−4.5 Ser:−0.8 Lys:−3.9
Thr:−0.7 Asn:−3.5 Gly:−0.4
Asp:−3.5 Ala:1.8 Gln:−3.5
Met:1.9 Glu:−3.5 Cys:2.5
His:−3.2 Phe:2.8 Pro:−1.6
Leu:3.8 Tyr:−1.3 Val:4.2
Trp:−0.9 Ile:4.5
「リガンド」とは、受容体のアゴニストまたはアンタゴニストである、小分子、ペプチド、ポリペプチドまたは膜関連分子もしくは膜結合分子を指す。「リガント」は、アゴニストまたはアンタゴニストでない結合剤も包含し、アゴニストまたはアンタゴニスト特性を持たない。慣例により、リガンドが第1の細胞上で膜結合している場合、受容体は通常第2の細胞上に生じる。第2の細胞は、同じ同一性(同じ名称)を持つこともあり得、または第1の細胞と異なる同一性(異なる名称)を持つこともある。リガンドまたは受容体は、完全に細胞内にあり得る、すなわち、それはサイトゾル、核内、または一部の他の細胞内区画内に存在し得る。リガンドまたは受容体は、その位置を、例えば、細胞内区画から細胞膜の外面に変わることもある。リガンドと受容体の複合体は、「リガンド受容体複合体」と称される。リガンドおよび受容体がシグナル経路に関与する場合、リガンドはシグナル経路の上流位置で生じ、受容体はシグナル経路の下流位置で生じる。
「核酸」とは、デオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチドおよびその一本鎖状、二本鎖状または多重鎖状のいずれかでのポリマーを指す。核酸の非限定的な例としては、例えば、cDNA、mRNA、オリゴヌクレオチドおよびポリヌクレオチドがある。また、特定の核酸配列は、暗黙的に、「対立遺伝子バリアント」および「スプライスバリアント」を包含する。
mRNAをコードするプロモーターおよび核酸と関連して「作動可能に結合した」という用語は、そのプロモーターを用いてその核酸の転写を開始できることを意味する。
「パーセント配列同一性」および「%配列同一性」という用語は、2つ以上のアミノ酸配列または核酸配列を比較することによってまたは一列に並べて見出される配列類似性のパーセンテージを指す。パーセント同一性は、2つの分子間の配列情報を直接比較することによって、配列を一列に並べて、並べた2つの配列間での一致の正確な数を数えて、短い配列の長さによって割り、その結果に100を乗じることで決定できる。パーセント同一性を算出するためのアルゴリズムは、Smith−Waterman相同性検索アルゴリズムがある(例えば、Kann and Goldstein(2002)Proteins 48:367−376;Arslanら(2001)Bioinformatics 17:327−337参照)。
ポリペプチドを参照する場合、「精製された」および「単離した」によって、本来はそれが関連している本質的に存在しない他の生体高分子に存在することを意味する。本明細書で用いる場合、「精製された」という用語は、同一のポリペプチドが多くの場合、存在するポリペプチドの少なくとも50重量%を占める、より多くの場合少なくとも60重量%を占める、一般的に少なくとも70重量%を占める、より一般的に少なくとも75重量%を占める、最も一般的に少なくとも80重量%を占める、通常は少なくとも85重量%を占める、より通常は少なくとも90重量%を占める、最も通常は少なくとも95重量%を占める、および慣例的に少なくとも98重量%またはそれを超えて占めることを意味する。水、緩衝液、塩類、界面活性剤、還元剤、プロテアーゼ阻害剤、安定剤(アルブミンなどの添加タンパク質を含む)と賦形剤、および1000未満の分子量を有する分子は、通常ポリペプチド精製の決定で用いられない。例えば、Covacciらに交付された米国特許第6,090,611号においての精製の考察参照。
「ペプチド」とは、アミノ酸が互いにペプチド結合によって結合されているアミノ酸の短い配列を指す。ペプチドは、遊離して、または高分子、脂質。オリゴ糖もしくは多糖および/またはポリペプチドなどの別の部分と結合して生じることができる。ペプチドがポリペプチド鎖に組み込まれる場合、「ペプチド」という用語を依然として用いて、アミノ酸の短い配列を具体的にいうこともある。「ペプチド」は、ペプチド結合または別のタイプの結合として、別の部分に結合することもある。ペプチド、長さにおいて少なくとも2つのアミノ酸および一般に長さにおいて約25未満のアミノ酸であり、最大長はカスタムまたは文脈の機能である。「ペプチド」および「オリゴペプチド」という用語は、互換的に用いることができる。
「PESTモチーフ」は、本明細書ではP、E、SおよびTアミノ酸の局所濃度が高い少なくとも12アミノ酸長の親水性の伸長として定義され、epestfindアルゴリズムによって有効なPESTモチーフとしてスコア化する。負電荷アミノ酸はこれらのモチーフ内でクラスター形成されるが、正電荷アミノ酸、アルギニン(R)、ヒスチジン(H)およびリジン(K)は一般に禁じられている。正電荷アミノ酸が隣接するために必要とされるそのPESTモチーフにおいて、epestfindアルゴリズムは最後の判定基準をさらにいっそう厳しく定義する。正電荷側面の間のすべてのアミノ酸は数えられ、ウインドウサイズのパラメータと等しいまたは高い多くのアミノ酸を含むモチーフのみがさらに検討される。さらに、すべての「有効な」PEST領域は、少なくとも1つのプロリン(P)、1つのアスパラギン酸(D)またはグルタミン酸(E)および少なくとも1つのセリン(S)またはトレオニン(T)を含むことを必要とする。上記の基準を満たさない配列は、「無効な」PESTモチーフとして分類される。
「有効な」PESTモチーフは、重要なアミノ酸の局所濃縮ならびにモチーフの疎水性に基づくスコアリングパラメータを用いて精製される。D、E、P、SおよびTの濃縮は、質量パーセント(w/w)で表示され、1当量のDまたはE、1当量のPおよび1当量のSまたはTを修正する。疎水性の算出は、原則としてJ.KyteおよびR.F.Doolittleの方法に従う。簡易算出の場合、本来はアルギニンの場合の−4.5からイソロイシンの場合の+4.5の範囲であるKyte−Doolittleハイドロパシー指数は、正整数に変換された。これは以下の線形変換によって達成され、アルギニンの0から、イソロイシンの90の値を得た。
ハイドロパシー指数=10*Kyte−Doolittleハイドロパシー指数+45
モチーフの疎水性は、モルパーセントの生成物および各アミノ酸種の疎水性指数にわたる合計として算出する。所望のPESTスコアは、以下の式によって表されるように、局所濃縮用語と疎水性用語の組み合わせてとして得られる。
PESTスコア=0.55*DEPST−0.5*疎水性指数。
加えて、epestfindアルゴリズムは、南カリフォルニア大学のRobert H.Stellwagenによって導入されたチロシンのハイドロパシー指数の修正を含む。しかしPESTスコアは、ポリイソロイシンの場合の−45から、ポリアスパラギン酸に1つのプロリンと1つのセリンとを加えた場合の約+50の範囲であってよい。「有効な」PESTモチーフは、上記の5.0の閾値スコアのものであり、本当の生物学的目的と考えられる。
「タンパク質」とは、一般にポリペプチド鎖を含むアミノ酸の配列を指す。タンパク質は、ポリペプチドの三次元構造を指すこともある。「変性タンパク質」とは、いくつかの残存する三次元構造を有する部分的に変性したポリペプチドを指すか、またはあるいは本質的にランダムな三次元構造、すなわちすっかり変性したポリペプチドを指す。本発明は、例えばグリコシル化、リン酸化、硫酸化、ジスルフィド結合形成、アミド分解、異性化、シグナルまたはリーダー配列プロセシングにおける切断点、共有および非共有結合補助因子、酸化変異体などを含むポリペプチド変異体の試薬およびこれらを用いる方法を包含する。ジスルフィド結合タンパク質の形成は記載されている(例えば、WoycechowskyおよびRaines(2000)Curr.Opin.Chem.Biol.4:533−539;Creightonら(1995)Trends Biotechnol.13:18−23参照)。
例えば、核酸、細胞、動物、ウイルス、プラスミド、ベクターなどに関連して用いられる場合、「組換え体」とは、外因性、非天然核酸の導入による、天然核酸の変質による、または組換え核酸、細胞、ウイルス、プラスミドまたはベクターから全体もしくは一部の誘導による修飾を示す。組換えタンパク質は、例えば、組換え核酸、ウイルス、プラスミド、ベクターなどに由来するタンパク質を指す。「組換え細菌」とは、ゲノムが組換え方法によって、例えば、変異、欠失、挿入および/または再編成によって操作されている細菌を包含する。「組換え細菌」も、組換えゲノム外核酸、例えば、プラスミドもしくは第二染色体、または既存のゲノム外核酸が変化している細菌を含むように修飾された細菌を包含する。
「試料」とは、ヒト、動物、プラセボまたは研究試料、例えば、細胞、組織、器官、体液、気体、エアゾール、スラリー、膠質または凝固材に由来する試料を指す。「試料」とは、ヒトまたは動物から除去せずに、イン・ビボで検査することもでき、またはイン・ビトロで検査されることもできる。試料は、プロセシングの後、例えば組織学的方法によって検査されることができる。「試料」は、例えば、体液もしくは組織試料を含む細胞、または体液もしくは組織試料から分離された細胞を指すこともある。「試料」は、ヒトまたは動物から新たに採取された細胞、組織、器官もしくは体液を指すことも、または処理もしくは貯蔵された細胞、組織、器官もしくは体液を指すこともある。
「選択可能なマーカー」とは、選択可能なマーカーを含む細胞のために、または該細胞に対して選択することができる核酸を包含する。選択可能なマーカーの例としては、限定するものではないが、(1)別の毒化合物(例えば、抗生物質)に耐性を与える生成物をコードする核酸または別の無害な化合物(例えばショ糖)への感受性をコードする核酸;(2)あるいは受容細胞(例えば、tRNA遺伝子、栄養要求性マーカー)が欠如している生成物をコードする核酸;(3)遺伝子産物の活性を抑制する生成物をコードする核酸;(4)容易に特定されることができる生成物(例えば、β−ガラクトシダーゼ、緑色蛍光タンパク質(GFP)、細胞表面タンパク質、エピトープタグ、FLAGタグなどの表現型マーカー)をコードする核酸;(5)ハイブリッド形成技術、例えば、PCRまたは分子ビーコンによって特定されることができる核酸、が挙げられる。
リガンド/受容体、核酸/相補的核酸、抗体/抗原、または他の結合対(例えば、サイトカイン受容体に対するサイトカイン)を参照する場合、「特異的に」または「選択的に」結合するとは、タンパク質および他の生物製剤の不均一な集団中のタンパク質の存在を決定するような結合反応を示す。このように、所定の条件下で、特定されたリガンドは特定の受容体と結合して、試料中に存在する他のタンパク質と相当量で結合しない。特異的結合とは、例えば、考えられる方法の結合化合物、核酸リガンド、抗体または抗体の抗原結合部位に由来する結合組成物が、いずれの他の結合化合物との親和性よりも多くの場合少なくとも25%を超える、より多くの場合少なくとも50%を超える、最も多くの場合少なくとも100%(2倍)を超える、通常は少なくとも10倍を超える、より通常は少なくとも20倍を超える、最も通常は少なくとも100倍を超える親和性でその標的に結合することも意味することができる。
一般的な実施形態において、抗体は、例えばScatchard分析(Munsenら(1980)Analyt.Biochem.107:220−239)によって決定されるように、約109リットル/モルを超える親和性を有する。一部の化合物は1以上の標的に特異的に結合することができ、例えば、抗体は抗体のオリゴ糖としてその抗原、レクチンに、および/または抗体のFc領域としてFc受容体に特異的に結合することを当業者は認識する。
細菌の「伝播」とは、「細胞間伝播」を包含する。これは、例えば小胞によって仲介されるように、第1の宿主細胞から第2の宿主細胞への細菌の伝播である。伝播に関する機能としては、限定するものではないが、例えば、アクチン尾部の形成、偽足様伸長の形成および二重膜液胞の形成が挙げられる。
本明細書で用いる場合、「対象」という用語は、ヒトまたは非ヒト生物を指す。このように、本明細書に記載の方法および組成物は、ヒト疾患および獣医学的疾患の両方に適用可能である。特定の実施形態において、対象は、「患者」、すなわち疾患または状態の医療を受けているヒト生体である。これは、症状の徴候を調べられている定義されてない疾患の患者も含む。
リコンビナーゼの「標的部位」とは、リコンビナーゼによって認識、結合、および/または作用される核酸配列または領域である(例えば、Grahamらに交付された米国特許第6,379,943号;Smith and Thorpe(2002)Mol.Microbiol.44:299−307;Groth and Calos(2004)J.Mol.Biol.335:667−678;Nunes−Dubyら(1998)Nucleic Acids Res.26:391−406参照)。
「治療有効量」とは、患者の利益、すなわち治療される状態の症状を減少、予防するまたは寛解させるために示す、コードされた異種抗原に特異的な所望の免疫応答を誘発するのに十分な試薬または医薬組成物の量として定義される。薬剤または医薬組成物が診断薬を含む場合、「診断有効量」とは、シグナル、イメージまたは他の診断パラメータを生成するのに十分な量として定義される。医薬製剤の有効量は、個人の感受性の程度、年齢、性別および個人の体重、ならびに個人の特異体質の応答などの因子によって変わる(例えば、Nettiらに交付された米国特許第5,888,530号参照)。
「治療」または「治療する」(状態または疾患に関して)とは、好ましくは臨床結果を含み、有益な結果または所望の結果を得るための方法である。本発明のために、疾患に関して有益な結果または所望の結果とは、限定するものではないが、疾患に関連する状態を改善すること、疾患を治療すること、疾患の重症度を和らげること、疾患の進行を遅延させること、疾患に関連する1以上の症状を軽減すること、疾患の患者のクオリティ・オブ・ライフを上げること、および/または生存を延ばすこと、の1以上が挙げられる。同様に、本発明のために、状態に関して有益な結果または所望の結果とは、限定するものではないが、状態を改善すること、状態を治療すること、状態の重症度を和らげること、状態の進行を遅延させること、状態に関連する1以上の症状を軽減すること、状態の患者のクオリティ・オブ・ライフを上げること、および/または生存を延ばすこと、の1以上が挙げられる。
「ワクチン」は、予防ワクチンを包含する。ワクチンは、治療ワクチン、例えば、ワクチンによってもたらされる抗原またはエピトープに関連した状態または障害を含む、哺乳動物に投与されるワクチンも包含する。多くの細菌種はワクチンとしての使用用に開発されており、本発明において、シゲラ・フレキシネリ、エシェリキア・コリ、リステリア・モノサイトゲネス、エンテロコリチカ菌、サルモネラチフィムリウム、サルモネラ・チフィまたはマイコバクテリア種を含むがこれらに限定されず用いることが可能である。このリストは、限定を意図するものではない。例えば、国際公開第04/006837号、同第07/103225号および同第07/117371号参照。これらの各々は、すべての表、図および請求項を含みその全体を参照によって本明細書に組み込まれている。ワクチン組成物で使用される細菌ベクターは、通性、細胞内細菌ベクターであってよい。細菌は、本明細書に記載のポリペプチドを宿主生物中の抗原提示細胞に送達するために用いられることができる。本明細書に記載するように、L.モノサイトゲネスは本発明の抗原の発現用の好ましいワクチンプラットフォームを提供する。
抗原コンストラクト
標的抗原
本明細書に記載の融合タンパク質の好ましい特徴は、宿主内でL.モノサイトゲネスワクチンプラットフォームによって組換えで発現する場合、抗原に対する自然免疫応答ならびに抗原特異的T細胞応答の両方を開始する能力である。例えば、本明細書に記載の抗原を発現するL.モノサイトゲネスは、ワクチン誘発免疫応答の性質を形づくる1型インターフェロン(IFN−α/β)および同時制御されるケモカインとサイトカインタンパク質のカスケードを誘発することができる。この免疫刺激に反応応答して、NK細胞および抗原提示細胞(APC)は、静脈ワクチン接種経路に沿って、またはあるいは、ワクチン接種の他の経路に沿ってワクチン接種部位、例えば、筋肉内、皮下または皮内の免疫経路によって肝臓に補充される。特定の実施形態において、本発明のワクチンプラットフォームは、1以上の血清濃度で対象にワクチンプラットフォームを送達してから24時間で、および好ましくはIL−12p70、IFN−γ、IL−6、TNFαおよびMCP−1からなる群から選択されるすべてのサイトカインおよびケモカインは増加を誘発し、ワクチンプラットフォームによって発現される1以上の抗原に対してCD4+および/またはCD8+抗原特異的T細胞応答を誘発する。他の実施形態において、本発明のワクチンプラットフォームは、マウスモデル系におけるDX5、CD11bおよびCD43などの活性化マーカーの発現上昇によって、または標的細胞として使用された51Cr−標識YAC−1細胞を用いて測定したNK細胞仲介細胞溶解活性によって示されるように、常在する未熟な肝臓NK細胞の成熟も誘発する。
ワクチンベクターとして役立つL.モノサイトゲネスの能力は、Wesikirchら,Immunol.Rev.158:159−169(1997)に明らかにされている。L.モノサイトゲネスの自然生物学の多くの望ましい特徴により、治療ワクチンへの適用のための魅力的なプラットフォームになっている。中心的な理論的根拠は、L.モノサイトゲネスの細胞内ライフサイクルがCD4+およびCD8+T細胞免疫の効果的な刺激を可能にすることである。TLR(TLR2、TLR5,TLR9)ヌクレオチド結合オリゴマー化ドメイン(NOD)およびインターフェロン遺伝子の刺激装置(STING)を含む複数の病原体関連分子パターン(PAMP)受容体は、感染に応じてL.モノサイトゲネス高分子との相互作用を誘発し、自然免疫エフェクターのpan活性化およびTh−1極性化サイトカインの放出を引き起こし、発現した抗原に対するCD4+およびCD8+T細胞応答の発生に重大な影響を及ぼす。
L.モノサイトゲネス株は、がんおよびHIVなどの病原体の注入ができない臨床状態に対して免疫応答を誘発するために、免疫系への抗原の送達をもたらす異種タンパク質の効果的な細胞内送達ビヒクルとして近年開発されてきた。例えば、米国特許第6,051,237号;Gunnら,J.Immunol.,167:6471−6479(2001);Liauら,Cancer Research,62:2287−2293(2002);米国特許第6,099,848号;国際公開第99/25376号;国際公開第96/14087号;および米国特許第5,830,702号参照。これらの各々はすべての表、図および請求項を含みその全体を参照によって本明細書に組み込まれている。リンパ球性脈絡髄膜炎ウイルス(LCMV)抗原を発現する組換えL.モノサイトゲネスも、抗原への保護細胞仲介免疫を誘発することが示されている(Shenら,Proc. Natl.Acad.Sci.USA,92:3987−3991(1995)。
特定の実施形態において、本発明のワクチン組成物で使用するL.モノサイトゲネスは、actAおよび/またはinlBに弱毒化変異体を含み、actAおよびinlB(本明細書では「LmΔactA/ΔinlB」と呼ぶ)のすべてはまたは一部の欠失が好ましく、および目的の1以上の抗原の発現をコードする組換えDNAを含む。抗原は、細菌発現配列の制御下が好ましくは、L.モノサイトゲネスゲノムに安定して組み込まれる。
本発明は、少なくとも1つの調節因子、例えば、プロモーターまたは転写調節因子で弱毒化されたリステリアも考えられる。以下は、プロモーターに関する。ActA発現は、2つの異なるプロモーターによって調節される(Vazwuez−Bolandら(1992)Infect.Immun.60:219−230)。InlAおよびInlBの発現は共に、5つのプロモーターによって調節される(Lingnauら(1995)Infect.Immun.63:3896−3903)。転写因子prfAは、多くのL.モノサイトゲネス遺伝子、例えば、hly、plcA、ActA、mpl、prfAおよびiapの転写のために必要である。PrfAの調節特性は、例えば、PrfA依存的プロモーター(PinlC)およびPrfAボックスによって仲介される。特定の実施形態において、本発明は、ActAプロモーター、inlBプロモーター、PrfA、PinlC、PrfAボックスなどの少なくとも1つにおいて不活性、変異または欠失をコードする核酸を提供する(例えば、Lalic Mullthalerら(2001)Mol.Microbiol.42:111−120;Shetron−Ramaら(2003)Mol.Microbiol.48:1537−1551;Luoら(2004)Mol.Microbiol.52:39−52参照)。PrfAは、Gly145Ser変異、Gly155Ser変異またはGlu77Lys変異によって構造的に活性させることができる(例えば、Mueller and Freitag(2005)Infect.Immun.73:1917−1926;Wong and Freitag(2004)J. Bacteriol.186:6265−6276;Ripioら(1997)J.Bacteriol.179:1533−1540参照)。
本発明での使用を見出し得る標的抗原の例を以下の表に収載する。標的抗原は、表に収載した抗原の免疫学的に活性の部分を含むフラグメントまたは融合ポリペプチドであってもよい。本リストは、限定を意図するものではない。
Figure 2018135355
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好適な抗原が当分野で知られている他の微生物としては、限定するものではないが、クラミジア・トラコーマチス、化膿連鎖球菌(A群連鎖球菌)、連溶血性鎖球菌(B群連鎖球菌)、肺炎球菌、黄色ブドウ球菌、大腸菌、インフルエンザ菌、髄膜炎菌、淋菌、コレラ菌、サルモネラ種(チフス、ネズミチフス菌を含む)、エンテリカ菌(ヘリコバクター・ピロリ菌、フレキシネリ赤痢菌および他のD群赤痢菌種を含む)鼻疽菌、類鼻疽菌、クレブシェラ肺炎桿菌、クロストリジウム属種(ディフィシル菌を含む)、腸炎ビブリオおよびビブリオ・バルニフィカスが挙げられる。このリストは、限定を意図するものではない。
本明細書に記載するように、抗原配列は、ActAまたはLLO分泌シグナル配列と共にL.モノサイトゲネスActAまたはLLOタンパク質インフレームの修飾アミノ末端部分に融合された単一のポリペプチドとして発現することが好ましい。ActAシグナル配列は、MGLNRFMRAMMVVFITANCITINPDIIFAであり、LLOシグナル配列は、MKKIMLVFIT LILVSLPIAQ QTEである。好ましくは、使用される天然シグナル配列は、そのコンストラクトが修飾されていない。
一部の実施形態において、修飾ActAは、ActAのおよそ最初の100アミノ酸が修飾された型を含み、本明細書ではActA−N100と呼ぶ。ActA−N100は以下の配列を有する。
VGLNRFMRAM MVVFITANCI TINPDIIFAA TDSEDSSLNT DEWEEEKTEE 50
QPSEVNTGPR YETAREVSSR DIEELEKSNK VKNTNKADLI AMLKAKAEKG 100
この配列において、第1の残基は、バリンとして示され、ポリペプチドは、この位置でメチオニンと共にリステリアによって合成される。このように、ActA−N100は、以下の配列も有してよい。
MGLNRFMRAM MVVFITANCI TINPDIIFAA TDSEDSSLNT DEWEEEKTEE 50
QPSEVNTGPR YETAREVSSR DIEELEKSNK VKNTNKADLI AMLKAKAEKG 100
本発明のコンストラクトは、修飾ActAのC末端残基と、抗原配列との間に位置する1以上の付加的な非ActA残基も含むことができる。以下の配列において、ActA−N100は、BamHl部位の封入によって添加された、以下の2つの残基によって伸長される。
VGLNRFMRAM MVVFITANCI TINPDIIFAA TDSEDSSLNT DEWEEEKTEE 50
QPSEVNTGPR YETAREVSSR DIEELEKSNK VKNTNKADLI AMLKAKAEKG 100
GS
第1の残基メチオニンで合成される場合、以下の配列を有する。
MGLNRFMRAM MVVFITANCI TINPDIIFAA TDSEDSSLNT DEWEEEKTEE 50
QPSEVNTGPR YETAREVSSR DIEELEKSNK VKNTNKADLI AMLKAKAEKG 100
GS。
次いで、これらの配列は、PESTモチーフおよびいずれの既存の疎水性モチーフの欠失(実際のまたは機能的)による修飾の基礎として役立つことができる。
このように、本発明の修飾ActAは、以下の配列(ダッシュは欠失を示し、太字のテキストは置換を示す)を含むか、またはこれからなってもよい。
Figure 2018135355
この配列において、第1の残基は、バリンとして示され;ポリペプチドは、この位置でメチオニンと共にリステリアによって合成される。このように、修飾型も、以下の配列(配列番号4)を含むか、またはこれからなってもよい。
Figure 2018135355
これらの場合、QDNKRとの置換は、任意選択でPESTモチーフの欠失と共に含まれ、上記のように本発明のこれらのコンストラクトは、修飾ActAのC末端残基と、抗原配列との間に位置する1以上の付加的な非ActA残基も含むことができる。
あるいは、抗原配列は、ワクチン接種した宿主内で細菌から融合タンパク質の発現および分泌を可能にするL.モノサイトゲネスLLOタンパク質の修飾アミノ末端部分に融合した単一のポリペプチドとして発現するのが好ましい。これらの実施形態において、抗原コンストラクトは、融合タンパク質をコードする核酸配列に作動可能に結合したプロモーターを含むポリヌクレオチドであり得、融合タンパク質は、(a)修飾LLOと、(b)修飾LLO配列に続く融合タンパク質として発現する1以上の抗原エピトープとを含む。LLOシグナル配列は、MKKIMLVFIT LILVSLPIAQ QTEAKである。一部の実施形態において、プロモーターはhlyプロモーターである。
一部の実施形態において、修飾LLOは、LLOのおよそ最初の441アミノ酸の修飾型を含み、本明細書ではLLO−N441と呼ぶ。LLO−N441は、以下の配列を有する。
10 20 30 40 50 60
MKKIMLVFIT LILVSLPIAQ QTEAKDASAF NKENSISSMA PPASPPASPK TPIEKKHADE

70 80 90 100 110 120
IDKYIQGLDY NKNNVLVYHG DAVTNVPPRK GYKDGNEYIV VEKKKKSINQ NNADIQVVNA

130 140 150 160 170 180
ISSLTYPGAL VKANSELVEN QPDVLPVKRD SLTLSIDLPG MTNQDNKIVV KNATKSNVNN

190 200 210 220 230 240
AVNTLVERWN EKYAQAYPNV SAKIDYDDEM AYSESQLIAK FGTAFKAVNN SLNVNFGAIS

250 260 270 280 290 300
EGKMQEEVIS FKQIYYNVNV NEPTRPSRFF GKAVTKEQLQ ALGVNAENPP AYISSVAYGR

310 320 330 340 350 360
QVYLKLSTNS HSTKVKAAFD AAVSGKSVSG DVELTNIIKN SSFKAVIYGG SAKDEVQIID

370 380 390 400 410 420
GNLGDLRDIL KKGATFNRET PGVPIAYTTN FLKDNELAVI KNNSEYIETT SKAYTDGKIN

430 440
IDHSGGYVAQ FNISWDEVNY D
この配列において、PESTモチーフは、KENSISSMA PPASPPASPKによって表される。これは、以下の配列との置き換えによって機能的に除去されてよい(ダッシュは欠失を示し、太字のテキストは置換を示す)。
KE−−−−−−− −−−−−−−−−−またはその完全な欠失。これは、例示のみを目的とする。
1つの微生物によってコードされる配列は、必ずしも選択されたワクチンプラットフォーム細菌株内での最適な発現用に最適化されたコドンではないので、本発明も、L.モノサイトゲネスなどの細菌によって発現するように最適化されたコドンによって変わる核酸を提供する。
種々の実施形態において、いずれの非最適コドンの少なくとも1パーセントは、最適コドンを提供するように変化する、より通常は少なくとも5パーセントが変化する、最も通常は少なくとも10パーセントが変化する、多くの場合少なくとも20%が変化する、より多くの場合少なくとも30%が変化する、最も多くの場合少なくとも40%が変化する、通常は少なくとも50%が変化する、より通常は少なくとも60%が変化する、最も通常は少なくとも70%が変化する、最適には少なくとも80%が変化する、より最適には少なくとも90%が変化する、最も最適には少なくとも95%が変化する、および慣例的にいずれの非最適コドンの100%がリステリア発現のために最適化されたコドンである(表2)。
Figure 2018135355
本発明は、本発明の細菌を作製するまたは操作するための多くのリステリア種および株を供給する。本発明のリステリアは、表3に開示する種および株によって限定されるものではない。
Figure 2018135355
Figure 2018135355
治療用組成物
本明細書に記載の細菌組成物は、単独または薬学的に許容される賦形剤との組み合わせのいずれかで、適切な免疫応答を誘発する十分な量で宿主に投与することができる。免疫応答とは、限定するものではないが、特異的免疫応答、非特異的免疫応答、特異的および非特異的の両免疫応答、自然免疫応答、一次免疫応答、適応免疫、二次免疫応答、記憶免疫反応、免疫細胞活性化、免疫細胞増殖、免疫細胞分化およびサイトカイン発現を含み得る。本発明のワクチンは、例えば、凍結して、凍結乾燥して、懸濁液として、細胞ペーストとして、固体マトリックスまたはゲルマトリックスと複合体を形成して貯蔵することができる。
特定の実施形態において、免疫応答を刺激するために、対象に第1のワクチンの有効用量を投与した後に第2のワクシンを投与する。これは、当分野では「プライム−ブースト」レジメンと呼ぶ。そのようなレジメンでは、本発明の組成物および方法は、「プライム」送達として、「ブースト」送達として、または「プライム」と「ブースト」の両方として使用することができる。「ブースト」免疫は任意の回数で、ワクチン誘発免疫応答の大きさまたは効果を維持するために送達されることができる。
一例として、抗原ポリペプチドをコードし発現する、死滅しているが代謝的に活性のリステリアを含む第1のワクチンは、「プライム」として送達されることができ、抗原ポリペプチドをコードする弱毒化(生または死滅しているが代謝的に活性)リステリアを含む第2のワクチンは「ブースト」として送達されることができる。しかし、当然のことながら、各プライムとブーストは本発明の方法および組成物を利用する必要はない。むしろ、本発明は、本発明の細菌ワクチン方法および組成物と共に他のワクチン様式の使用を熟慮する。好適な混合プライム−ブーストレジメンの例としては、DNA(例えば、プラスミド)ワクチンプライム/細胞ワクチンブースト;ウイルスワクチンプライム/細胞ワクチンブースト;タンパク質ワクチンプライム/細菌ワクチンブースト;DNAプライム/細菌ワクチンブースト+タンパク質ワクチンブースト;細菌ワクチンプライム/DNAワクチンブースト;細菌ワクチンプライム/ウイルスワクチンブースト;細菌ワクチンプライム/タンパク質ワクチンブースト;細菌ワクチンプライム/細菌ワクチンブースト+タンパク質ワクチンブーストなどが挙げられる。このリストは限定を意図するものではない。
プライムワクチンおよびブーストワクチンは、同じ経路で投与されても、または異なる経路で投与されてもよい。「異なる経路」という用語は、限定するものではないが、体の異なる部位、例えば、経口、非経口、経腸、腸管外、直腸、内部節(リンパ節)、静脈内、動脈、皮下、皮内、筋内、腫瘍内、腫瘍周囲、注入、粘膜、鼻、脳脊髄腔もしくは脳脊髄液中などを包含し、ならびに異なる方法によって、例えば経口、静脈内および筋内による方法を包含する。
プライムまたはブーストワクチンの有効量は、単回投与で与えられてもよいが、単回投与に限定されない。したがって、投与は2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20またはそれ以上のワクチン投与回数であってよい。本発明の方法において、1回以上のワクチンの投与は、1分、2分、3分、4分、5分、6分、7分、8分、9分、10分またはそれを超える分の間隔で、およそ1時間、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、7時間、8時間、9時間、10時間、11時間、12時間、13時間、14時間、15時間、16時間、17時間、18時間、19時間、20時間、21時間、22時間、23時間、24時間などの時間間隔であけることができる。時間に関連して、「およそ」という用語は、±30分以内のいずれの時間間隔を意味する。投与は、1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日、8日、9日、10日、11日、12日、13日、14日、15日、16日、17日、18日、19日、20日、21日およびその組み合わせの時間間隔をあけることもできる。本発明は、時間を等しくあける投与間隔に限定されることはないが、ただ非限定的な例を上げると、1日目、4日目、7日目および25日目での投与からなるプライミングスケジールなどの非等間隔での投与を包含する。
特定の実施形態において、ブーストワクチン接種の投与は、プライムワクチン接種を開始してから約5日後;プライムワクチン接種を開始してから約10日後;プライムワクチン接種の投与を開始してから約15日後;約20日後;約25日後;約30日後;約35日後;約40日後;約45日後;約50日後;約55日後;約60日後;約65日後;約70日後;約75日後;約80日後、約6ヵ月後、および約1年後に開始することができる。好ましくは、プライムおよびブーストの両ワクチン接種は、本発明の組成物の送達を含む。
「薬学的に許容される賦形剤」または「診断的に許容される賦形剤」とは、限定するものではないが、滅菌蒸留水、生理食塩水、リン酸緩衝液、アミノ酸系の緩衝液または重炭酸塩緩衝液が挙げられる。選択される賦形剤および使用する賦形剤の量は、投与の方法に依存する。投与は、経口、静脈内、皮下、皮膚、皮内、筋内、粘膜、腸管外、臓器内、病巣内、鼻腔内、吸入、眼内、筋内、脈管内、結節内、スタンプ式、直腸、腹腔内、または投与の種々の周知の経路の任意の1つまたは組み合わせであってよい。投与は、注射、注入またはその組み合わせを含み得る。
非経口経路による本発明のワクチンの投与は、耐性を回避することができる。当該分野で公知の方法としては、静脈内、皮下、皮内、筋内、腹腔内、経口、粘膜、尿路を通って、生殖管を通って、消化管を通って、または吸入法による投与がある。
特定の患者のための有効量は、治療される状態、患者の全体の健康、投与経路および用量、副作用の重症度などの諸因子によって変化し得る。治療法および診断法のための指針は利用可能である(例えば、Maynardら(1996)A Handbook of SOPs for Good Clinical Practice,Interpharm Press,Boca Raton,FL;Dent(2001)Good Laboratory and Good Clinical Practice,Urch Publ.,London,UK参照)。
本発明のワクチンは、投与量または投薬量で投与されることができ、各投与量は少なくとも100細菌細胞/体重kg以上;特定の実施形態において1000細菌細胞/体重kg以上;通常は少なくとも10,000細胞/体重kg;より通常は、少なくとも100,000細胞/体重kg;最も通常は、少なくとも1百万細胞/体重kg;多くの場合、少なくとも1千万細胞/体重kg;より多くの場合、少なくとも1億細胞/体重kg;一般的に少なくとも10億細胞/体重kg;通常は、少なくとも100億細胞/体重kg;慣例的に少なくとも1千億細胞/体重kg;および時として少なくとも1兆細胞/体重kgを含む。本発明は、細菌投与の単位がコロニー形成単位(CFU)であり、ソラレン処理前のCFUに相当する、または単位は細菌細胞の数である上記の投与量を提供する。
本発明のワクチンは、投与量または投薬量で投与されることができ、各投与量は体重70kg当たり(または表面積1.7平方メートル当たりまたは肝臓重量1.5kg当たり)10〜10の細菌;体重70kg当たり(または表面積1.7平方メートル当たりまたは肝臓重量1.5kg当たり)2×10〜2×10の細菌;体重70kg当たり(または表面積1.7平方メートル当たりまたは肝臓重量1.5kg当たり)5×10〜5×10の細菌;体重70kg当たり(または表面積1.7平方メートル当たりまたは肝臓重量1.5kg当たり)10〜10の細菌;体重70kg当たり(または表面積1.7平方メートル当たりまたは肝臓重量1.5kg当たり)2.0×10〜2.0×10の細菌;体重70kg当たり(または表面積1.7平方メートル当たりまたは肝臓重量1.5kg当たり)5.0×10〜5.0×10の細菌;体重70kg当たり(または表面積1.7平方メートル当たりまたは肝臓重量1.5kg当たり)10〜1010の細菌;体重70kg当たり(または表面積1.7平方メートル当たりまたは肝臓重量1.5kg当たり)2×10〜2×1010の細菌;体重70kg当たり(または表面積1.7平方メートル当たりまたは肝臓重量1.5kg当たり)5×10〜5×1010の細菌;体重70kg当たり(または表面積1.7平方メートル当たりまたは肝臓重量1.5kg当たり)1011〜1012の細菌;体重70kg当たり(または表面積1.7平方メートル当たりまたは肝臓重量1.5kg当たり)2×1011〜2×1012の細菌;体重70kg当たり(または表面積1.7平方メートル当たりまたは肝臓重量1.5kg当たり)5×1011〜5×1012の細菌;体重70kg当たり(または表面積1.7平方メートル当たりまたは肝臓重量1.5kg当たり)1012〜1013の細菌;体重70kg当たり(または表面積1.7平方メートル当たりまたは肝臓重量1.5kg当たり)2×1012〜2×1013の細菌;体重70kg当たり(または表面積1.7平方メートル当たりまたは肝臓重量1.5kg当たり)5×1012〜5×1013の細菌;体重70kg当たり(または表面積1.7平方メートル当たりまたは肝臓重量1.5kg当たり)1013〜1014の細菌;体重70kg当たり(または表面積1.7平方メートル当たりまたは肝臓重量1.5kg当たり)2×1013〜2×1014の細菌;体重70kg当たり(または表面積1.7平方メートル当たりまたは肝臓重量1.5kg当たり)5×1013〜5×1014の細菌;体重70kg当たり(または表面積1.7平方メートル当たりまたは肝臓重量1.5kg当たり)1014〜1015の細菌;体重70kg当たり(または表面積1.7平方メートル当たりまたは肝臓重量1.5kg当たり)2×1014〜2×1015の細菌などを、湿重量で含む。
また、上記の投与量の1以上が提供され、該投与量は、毎日1回の注射、2日ごとに1回の注射、3日ごとに1回の注射、4日ごとに1回の注射、5日ごとに1回の注射、6日ごとに1回の注射、7日ごとに1回の注射の方法によって投与され、注射のスケジュールは例えば、1日のみ、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、2週間、3週間、4週間、5週間またはそれ以上長く維持される。また、本発明は上記の投与量とスケジュールの組み合わせ、例えば、比較的大きな初回細菌投与量に続いて比較的小さい継続投与量、または比較的小さい初回投与量に続いて大きな投与量の組み合わせを包含する。
例えば、週1回、週2回、週3回、週4回、週5回、週6回、週7回、2週間ごとに1回、3週間ごとに1回、4週間ごとに1回、5週間ごとに1回などの投与スケジュールが本発明で利用可能である。投与スケジュールは、例えば、1週間、2週間、3週間、4週間、5週間、6週間、2ヵ月、3ヵ月、4ヵ月、5ヵ月、6ヵ月、7ヵ月、8ヵ月、9ヵ月、10ヵ月、11ヵ月、および12ヵ月の全期間を包含する。
上記の投与スケジュールのサイクルが提供される。サイクルは、およそ、例えば7日間ごと、14日間ごと;21日間ごと;28日間ごと;35日間ごと;42日間ごと;49日間ごと;56日間ごと;63日間ごと;70日間ごとなどと繰り返すことができる。非投与の間隔は、1サイクルの間に生じてもよく、その間隔はおよそ、例えば7日間、14日間;21日間;28日間;35日間;42日間;49日間;56日間;63日間;70日間などであってよい。これに関連して、「およそ」という用語は、±1日、±2日、±3日、±4日、±5日、±6日または±7日を意味する。
本発明は、経口であるリステリアの投与方法を包含する。静脈内であるリステリアの投与方法も提供する。さらに、経口、筋内、静脈内、皮内および/または皮下であるリステリアの投与方法が提供される。本発明は、肉をベースにした培地、または肉もしくは動物生成物に由来するポリペプチドを含む培地で増殖させることによって調製したリステリア細菌、またはリステリア細菌の培養物もしくは懸濁液を供給する。また、本発明が供給するは、肉もしくは動物生成物を含まない培地で増殖させることによって調製した、植物ポリペプチドを含む培地で増殖させることによって調製した、酵母生成物に基づいていない培地で増殖させることによって調製した、または酵母ポリペプチドを含む培地で増殖させることによって調製した、リステリア細菌またはリステリア細菌の培養物もしくは懸濁液である。
さらなる治療薬との同時投与の方法は、当該分野において公知である(Hardmanら(編)(2001)Goodman and Gilman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics,第10版,McGraw−Hill,New York,NY;Poole and Peterson(編)(2001)Pharmacotherapeutics for Advanced Practice:A Practical Approach,Lippincott,Williams & Wilkins,Phila.,PA;Chabner and Longo(編)(2001)Cancer Chemotherapy and Biotherapy,Lippincott,Williams & Wilkins,Phila.,PA)。
細胞溶解性T細胞反応を起こすことに有益なさらなる薬剤も用いてもよい。そのような薬剤を、本明細書では担体と称する。担体としては、限定するものではないが、B7共刺激分子、インターロイキン−2、インターフェロン−γ、GM−CSF、CTLA−4アンタゴニスト、OX−40/OX−40リガンド、CD40/CD40リガンド、サルグラモスチム、レバミソール、ワクシニアウイルス、カルメット・ゲラン桿菌(BCG)、リポソーム、ミョウバン、フロイント完全もしくは不完全アジュバント、無毒化エンドトキシン、鉱物油、例えばリポレシチン、プルロニックポリオール、ポリアニオン、ププチドの表面活性物質、および油エマルジョンもしくは炭化水素エマルジョンが挙げられる。細胞溶解性T細胞応答対抗体応答を優先的に刺激するT細胞免疫応答を誘発するための担体が好ましいが、とはいえ両種類の応答を刺激するものも用いることができる。薬剤がポリペプチドである場合、ポリペプチドそれ自体またはそのポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを投与することができる。担体は、抗原提示細胞(APC)または樹状細胞などの細胞であってよい。抗原提示細胞は、マクロファージ、樹状細胞およびB細胞などの細胞の種類を含む。他の専門的な抗原提示細胞としては、単核細胞、辺縁帯クッパー細胞、小膠細胞、ランゲルハンス細胞、指状嵌入樹状細胞、濾胞樹状細胞およびT細胞が挙げられる。通性抗原提示細胞も用いることができる。通性抗原提示細胞の例としては、アストロサイト、濾胞細胞、血管内皮および線維芽細胞が挙げられる。担体は、ポリペプチドを発現させるよう、またはワクチン接種した個人の細胞内でその後発現するポリヌクレオチドを送達するように形質転換されている細菌細胞であってよい。水酸化アルミニウムまたはリン酸アルミニウムなどのアジュバントを添加して、免疫応答を引き起こす、増強するまたは延ばすワクチンの能力を高めることができる。別々にまたは記載の組成物と組み合わせて用いられる、サイトカイン、ケモカイン、およびCpGのような細菌核酸配列、トール様受容体(TLR)9アゴニスト、ならびにリポタンパク質、LP5、モノホスホリルリピドA、リポテイコ酸、イミキモド、レシキモドを含むTLR2、TLR4、TLR5、TLR7、TLR8、TLR9用のさらなるアゴニスト、およびc−di−GMP、c−di−AMP、c−di−IMPおよびc−AMP−GMPを含む環状ジヌクレオチドSTINGアゴニストなどの免疫修飾因子のような他のアゴニストも有望なアジュバントである。アジュバントの他の代表的な例としては、キラヤの樹皮から精製した均質のサポニンおよびコリネバクテリウム・パルバムを含む合成アジュバントQS−21が挙げられる(McCuneら,Cancer,1979;43:1619)。アジュバントは最適化の対象となることを理解されたい。換言すれば、当業者は、使用に最適のアジュバントを決定するために、ルーチンの実験を行うことができる。
治療薬の有効量は、通常は少なくとも10%、より通常は少なくとも20%、最も通常は少なくとも30%、一般的に少なくとも40%、より一般的に少なくとも50%、最も一般的に少なくとも60%、多くの場合少なくとも70%、より多くの場合少なくとも80%、および最も多くの場合少なくとも90%、慣例的に少なくとも95%、より慣例的に少なくとも99%、および最も慣例的に少なくとも99.9%、症状を低減するまたは寛解させる。
本発明の試薬および方法は、1回のみのワクチン接種を含む;もしくは第1のワクチン接種を含む;もしくは少なくとも1回のブースターワクチン接種;少なくとも2回のブースターワクチン接種;もしくは少なくとも3回のブースターワクチン接種を含むワクチンを提供する。ブースターワクチン接種のためのパラメータの指針が利用可能である。例えば、Marth(1997)Biologicals 25:199−203;Ramsayら(1997)Immunol.Cell Biol.75:382−388;Gherardiら(2001)Histol.Histopathol.16:655−667;Leroux−Roelsら(2001)ActA Clin.Belg.56:209−219;Greinerら(2002)Cancer Res.62:6944−6951;Smithら(2003)J.Med.Virol.70:Suppl.1:S38−S41;Sepulveda−Amorら(2002)Vaccine 20:2790−2795参照。
治療薬の製剤は、貯蔵用に生理的に許容される担体、賦形剤、または、例えば凍結乾燥粉末、スラリー、水溶液もしくは懸濁液の形状での安定剤と混合することによって調製されることができる(例えば、Hardmanら(2001)Goodman and Gilman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics,McGraw−Hill,New York,NY;Gennaro(2000)Remington:The Science and Practice of Pharmacy,Lippincott,Williams,and Wilkins,New York,NY;Avisら(編)(1993)Pharmaceutical Dosage Forms:Parenteral Medications,Marcel Dekker,NY;Liebermanら(編)(1990)Pharmaceutical Dosage Forms:Tablets,Marcel Dekker,NY;Liebermanら(編)(1990)Pharmaceutical Dosage Forms:Disperse Systems,Marcel Dekker,NY;Weiner and Kotkoskie(2000)Excipient Toxicity and Safety,Marcel Dekker,Inc.,New York,NY参照)。
実施例
以下の実施例は、本発明を例示するものである。これらの実施例は、いかなる場合も本発明の範囲を限定することを意図しない。
実施例1.
図2は、以下の実施例で試験した、ActAおよびLLOの配列の様々な修飾を示す。
修飾ActA配列に関して、親ActA配列を残基100において切り詰めて、BamHI部位の封入によって添加した2つの残基(図では残基G101およびS102として示す)によって伸長させた。PEST配列への修飾は、図に示す欠失を含み、疎水性モチーフLIAMLのQDNKRへの任意選択の置換も示す。修飾LLO配列に関して、親LLO配列を残基441で切り詰めた。PEST配列への修飾は、図に示す欠失を含んだ。それぞれの場合、示したシグナルペプチド/分泌シャペロンエレメントは、選択した抗原配列にインフレームで機能的に結合させる。
実施例2.
図3は、epestfindアルゴリズムを使用してスコア化した、LLO配列中のPESTモチーフの位置を示す。+4.72のスコアを有する単一モチーフは、実施例1で上記したように修飾した。また、図の上部にハイドロパシープロットを示す。多くの疎水性モチーフは、本明細書に記載するように、修飾し得ることを示す(模式的配列の上に上昇するピーク)。
同様に、図4は、ActA配列中のepestfindアルゴリズムを使用してスコア化した4つのPESTモチーフを示す。これらのモチーフの第1のものは、+10.27のスコアを有し、実施例1で上述したように修飾した。残りのPESTモチーフは、残基100でActA配列の切り詰めることによって除去した。また、図の上部にハイドロパシープロットを示す。疎水性モチーフLIAAMLは、ActAN100の模式的配列の上に上昇するピークとして明白である。
実施例3.
図5は、図に示すコンストラクトによる免疫に続くB3Z T細胞活性化アッセイの結果を示す。各抗原コンストラクトにおいて、HIVgagをSIINFEKL ([SL8」)エピトープタグに融合して発現させ、宿主LmΔactAΔinlBワクチン株のゲノムに挿入した。選択した株でDC2.4細胞を感染させて、OVA257−264−特異的T細胞ハイブリドーマ、B3Zと共にインキュベートした。発色基質を用いてβ−ガラクトシダーゼ発現を測定することによってH−2KクラスI分子上のSIINFEKLエピトープの提示を評価した。図に示すように、PEST配列の欠失はアッセイ結果にプラス効果または中立的効果を及ぼした。
実施例4.
図6は、LLO441(A)およびActAN100ワクチン株からの応答を示す。N末端LLOまたはActA融合パートナーの組成のみが異なるこれらの同質遺伝子系統の免疫原性を直接的に比較するために、BALB/cマウスに、PESTモチーフを含有した、またはPESTモチーフを除去したN末端融合パートナーを含む、示したワクチン株を5×10コロニー形成単位(cfu)で静脈内に1回ワクチン接種した。ワクチン接種後7日目でのLmワクチン応答のピーク時に、マウスの脾臓を収集し、IFN−γELISpotアッセイによるH2K拘束性HIVGag197−205エピトープAMQMLKETIに特異的なHIV−Gag CD8T細胞応答をLympholyte−哺乳動物(Gedarlane Labs,Burlington,NC)およびマウスIFN−γELISpot対(BD Bioscience,San Jose,CA)を用いて、マウス全血から単離したリンパ球を用いて行った。この実験の終了時に、ELISpotアッセイを脾細胞で行った。抗マウスIFN−γ被覆ELISpotプレート(Millipore,Billerica,MA)で2×10細胞/ウェルを適切なペプチドと共に終夜インキュベートした。陰性対照として、細胞をペプチドなしでインキュベートした。マウスELISpotをアルカリホスファターゼ検出試薬(Invitrogen,Carlsbad,CA)を用いて開発し、免疫スポットプレートリーダーおよびソフトウェア(CTL Ltd,Cleveland,OH)を用いて走査して定量化した。
PEST−LLO441N末端分泌/シャペロンエレメントを含むLmワクチン株でワクチン接種したマウスは、PESTモチーフと共にLLO441N末端分泌/シャペロンエレメントを含む同質遺伝子的なLmワクチン株でワクチン接種したマウスよりも高いHIV Gag−特異的CD8T細胞応答を起こした。PEST−ActAN100N末端分泌/シャペロンエレメントを含むLmワクチン株でワクチン接種したマウスは、PESTモチーフと共にActAN100N末端分泌/シャペロンエレメントを含む同質遺伝子的なLmワクチン株でワクチン接種したマウスと少なくとも同等のHIV Gag−特異的CD8T細胞応答を起こした。
実施例5.
図7は、モデル系としてActAを用いて、PESTモチーフを除去する際に用いるいくつかの代替置換および欠失を示す。ActAN100配列中のP、E、SおよびTの5つのアミノ酸(E50、P52,S53、E54、T57)のいずれかと、正電荷残基(R、KまたはH)との置換は、pestfinderアルゴリズムを用いる陽性スコアを抑制するのに十分であった。
図8は、結果として生じるハイドロパシープロット上での疎水性モチーフLIAMIを修飾する結果をより詳細に示す。QDNKRに対する非保存的置換は、この配列の疎水性性質を除去するのに十分であった。
実施例6.
ActA−N100(MGLNRFMRAM MVVFITANCI TINPDIIFAA TDSEDSSLNT DEWEEEKTE QPSEVNTGPR YETAREVSSR DIEELEKSNK VKNTNKADLI AMLKAKAEKG gs)およびPESTモチーフを除去して、非保存的なQDNKR置換を含む(MGLNRFMRAM MVVFITANCI TINPDIIFAA TDSEDSSLNT DEWEEEYETA REVSSRDIEE LEKSNKVKNT NKADQDNKRK AKAEKgl;本明細書ではActA−N100と呼ぶ)を用いて、ヒトメソテリン残基35−621と共に融合コンストラクトを調製した(上記の小文字残基は、インフレーム融合を調製するために使用した制限部位の結果として、ActA配列とメソテリン配列の間に含まれていた)。このコンストラクトをリステリア・モノサイトゲネスΔactAΔinlBの染色体tRNAArg遺伝子座で組み込んだ。検査当日、Balb/cマウスにヒトメソテリンを発現させる2×10CT−26腫瘍細胞を投与した。4日目と17日目に、リステリアワクチン株を治療としてマウスにワクチン接種したこの実験の結果をワクチン接種動物のパーセント生存率として図9に示す。示すように、ActA−N100対ActA−N100ベースのワクチンの間に有効性の差はなかった。
実施例7.
実施例6のものと同様のリステリア・モノサイトゲネスΔactAΔinlBを、メソテリン抗原配列をEGFRvIII20−40配列とNY−ESO−11−165の5コピーと置き換えることで調製した。抗原コンストラクトで用いたDNAおよびタンパク質配列は以下の通りである(小文字、下線なし:actAプロモーター;小文字、下線:制限部位;大文字、太文字:ActAN100配列;大文字、下線:EGFRvIII20−40×5;大文字、イタリック体:NY−ESO−1(1−165)(ペプチド配列中の各EGFRvIII20−40の繰り返しは、二重下線を引き、リーディングValコドンを用いてMetをコードする)。
Figure 2018135355
Figure 2018135355
融合コンストラクトを図10の左側パネルに模式的に示す。マウスの樹状細胞株DC2.4にLmΔactA/ΔinlB(図10、右側パネル、レーン1)、BH3763(EGFRvIII20−40/NY−ESO−11−165)またはBH3816(選択マーカーが除去されているEGFRvIII20−40/NY−ESO−11−165を含む臨床株)を感染させた。7時間後に、細胞を洗浄して、溶解し、SDS−PAGE上に掛け、次いでニトロセルロースに移す。ActAタンパク質のアミノ末端に産生したウサギポリクローナル抗体でウエスタンブロットを行い、発現レベルをリステリアP60タンパク質に規準化した。これは感染した細胞の細菌数と関連する。高レベルの融合コンストラクトは、試験株および臨床株の両方で発現した。
雌B10.Brマウス(1群当たりn=5)にBH3816(LmΔactAΔinlB EGFRvIII−NY−ESO−1)を種々の投与量で静脈内にワクチン接種した。EGFR特異的T細胞応答を細胞内サイトカイン染色法によって決定し、図11に(A)パーセントIFN−γ陽性EGFRvIII−特異的CD8+T細胞;および(B)脾臓当たりのIFN−γ陽性EGFRvIII−特異的CD8+T細胞の絶対数として示した。強力なEGFR T細胞応答が見られた。定義したH−2拘束性エピトープARGPESRLLを用いた、プライムワクチン接種から7日後、細胞内サイトカイン染色法によって決定すると、図12に示すように、NY−ESO−1−特異的CD8+T細胞応答も見られた。
本発明が目的を成し遂げ、記載した目標および利点ならびにそれに内在するものを得るために十分に適合していることを当業者は容易に認識する。本明細書に提供する実施例は、好適な実施形態を代表しており、本発明の範囲を限定することを目的としていない。
本発明の範囲および意図を逸脱することなく、本明細書に開示する本発明に対して様々の置換および修飾を行えることが当業者には容易に明らかになるであろう。
本明細書に記載したすべての特許および刊行物は、本発明が関連する分野の当業者のレベルを表す。個々の刊行物が参照によって組み込まれることを具体的にかつ個別に示されているかのように、すべての特許および刊行物は同じ程度まで参照によって本明細書に組み込まれている。
本明細書に説明的に記載した本発明は、本明細書に具体的に開示されていない、いかなる要素もしくは複数の要素、限定事項もしくは複数の限定事項がなくても、実施することができる。したがって、例えば、本明細書の各例の場合、「含む」、「本質的にからなる」および「からなる」という用語は、残りの2つの用語のいずれかと置き換えることができる。用いられた用語および表現は、説明の限定ではなく用語として用いられ、そのような用語および表現の使用において、図示および記載された特徴の任意の相当物またはその一部を排除することを意図するものではなく、特許請求される本発明の範囲内で様々な修飾が認められる。したがって、本発明は好ましい実施形態および任意の特徴によって具体的に開示されているが、本明細書で開示された概念の修飾および変形例が当業者によって用いられることもあり、そのような修飾と変形例は、添付の特許請求の範囲によって定義されるように本発明の範囲内に含まれることが理解されるべきである。
他の実施形態が、以下の特許請求の範囲内に記載される。

Claims (17)

  1. ヒトにおいて、非リステリア抗原に対する免疫応答を刺激するための方法に使用するための、リステリア細菌を含む組成物であって、
    前記方法は、前記リステリア細菌の有効量を前記ヒトに投与することを含み、前記リステリア細菌は前記非リステリア抗原を融合タンパク質として発現し、
    前記融合タンパク質は、分泌リステリアタンパク質配列の組み換え修飾によって生じるポリペプチドと非リステリア抗原を含み、前記分泌リステリアタンパク質配列が、その非修飾形においてシグナル配列および1以上のPESTモチーフを含み、前記修飾が、前記ポリペプチドがいずれのPESTモチーフを欠如するような、1以上の残基による欠失もしくは置換による前記各PESTモチーフの除去を含み、前記分泌リステリアタンパク質配列はActAまたはLLOであり、
    前記非リステリア抗原は前記ヒトの1以上の細胞内で発現する、組成物。
  2. 前記修飾が、前記分泌リステリアタンパク質配列の約100残基における切り詰めをさらに含む、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記ポリペプチドが前記分泌リステリアタンパク質配列のシグナル配列を非修飾形で保持する、請求項1に記載の組成物。
  4. 前記修飾が、
    前記分泌リステリアタンパク質配列の前記シグナル配列の一部ではない1以上の疎水性ドメインの除去、および/または
    前記分泌リステリアタンパク質配列の前記シグナル配列の一部ではない1以上の疎水性ドメイン内の1以上の残基の、非疎水性アミノ酸との置換をさらに含む、
    請求項1に記載の組成物。
  5. 前記分泌リステリアタンパク質配列がActA配列であり、配列KTEEQPSEVNTGPの少なくとも75%が除去されている、請求項1に記載の組成物。
  6. 配列KTEEQPSEVNTGPまたはKTEEQPSEVNTGPRが除去されている、請求項1に記載の組成物。
  7. 前記分泌リステリアタンパク質配列がActA配列であり、配列KTEEQPSEVNTGPR中の1以上のP、E、SおよびT残基がP、E、SおよびT以外の残基と置換されている、請求項1に記載の組成物。
  8. 前記配列KTEEQPSEVNTGPR中の各P、E、SおよびT残基がKまたはRと置換されている、請求項7に記載の組成物。
  9. 前記分泌リステリアタンパク質配列がActA配列であり、配列LIAML内の1以上の疎水性残基が非疎水性アミノ酸と置換されている、請求項1に記載の組成物。
  10. 前記配列LIAMLが配列QDNKRに置き換えられている、請求項9に記載の組成物。
  11. 前記ポリペプチドが図2のdlPESTおよびdlPEST qdnkrと呼ばれる配列の一つの少なくとも最初の95残基を含む、請求項1に記載の組成物。
  12. 前記分泌リステリアタンパク質配列がLLO配列であり、配列SISSMAPPASPPASPKTPIEの少なくとも75%が除去されている、請求項1に記載の組成物。
  13. 配列KENSISSMAPPASPPASPKまたはNSISSMAPPASPPASPKTPIEKKHADが除去されている、請求項1に記載の組成物。
  14. 前記分泌リステリアタンパク質配列がLLO配列であり、配列SISSMAPPASPPASPKTPIEKKHAD中の1以上のP、E、SおよびT残基がP、E、SおよびT以外の残基と置換されている、請求項1に記載の組成物。
  15. 前記配列SISSMAPPASPPASPKTPIEKKHAD中の各P、E、SおよびT残基がKまたはRと置換されている、請求項14に記載の組成物。
  16. 前記ポリペプチドが図2のLLO dlPESTおよびLLO dl26と呼ばれる配列の一つの少なくとも最初の95残基を含む、請求項1に記載の組成物。
  17. 前記非リステリア抗原ががん細胞、腫瘍または感染病原体抗原である、請求項1に記載の組成物。
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