JP2018515519A - がんの処置および予防のためのワクチン - Google Patents

がんの処置および予防のためのワクチン Download PDF

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Abstract

治療ワクチン(例えば、がんワクチン)として有用な組成物、およびそのような組成物を作製する方法が提供される。本明細書に開示される組成物は一般に、ストレスタンパク質および少なくとも1つの合成ペプチドを用い、このペプチドは患者のがんに存在するがん特異的突然変異を含むリンペプチドでもリンペプチド模倣物でもよい。

Description

本発明は、がん生物学の分野、さらに具体的には抗がんワクチンを使用する再発の処置および阻害に関する。
免疫療法は、がんの処置において重要なツールになりつつある。1つの免疫療法アプローチは、がん細胞を標的とし破壊するように患者の免疫系を積極的に教育するがん特異的抗原ペプチドを含む治療用がんワクチンの使用を伴う。しかし、そのような治療用がんワクチンの作製はがん特異的抗原ペプチドの利用能により制限される。
したがって、当技術分野では、がん特異的抗原ペプチドを同定する改良された方法およびこれらのペプチドを含む効果的な抗がんワクチンを創造することが必要とされている。
本開示は、治療ワクチン(例えば、がんワクチン)として有用な組成物およびそのような組成物を産生する方法を提供する。本明細書に開示される組成物は一般に、ストレスタンパク質および患者のがんに存在するがん特異的突然変異を含む少なくとも1つの合成抗原ペプチドを用いる。本明細書に開示される方法は、ほんの微量の対象組織(例えば、単細胞またはエキソソーム(exosome))を使用する治療ワクチン(例えば、がんワクチン)組成物の調製を可能にする点で特に有利である。
一態様では、本開示は、抗原ペプチドに結合した精製ストレスタンパク質の少なくとも2つの異なる複合体を含む第1の組成物であって、複合体それぞれが異なる抗原ペプチドを含み、異なる抗原ペプチドのそれぞれ1つががん細胞由来の1つまたはそれ以上の突然変異MHC結合エピトープ(例えば、ヒトMHC結合エピトープ)を含み、組成物が野生型MHC結合エピトープ(例えば、野生型ヒトMHC結合エピトープ)のみを含有する20以下(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20)の異なる抗原ペプチドを含む、前記組成物を提供する。
一実施形態では、本発明は、抗原ペプチドに結合した精製ストレスタンパク質の少なくとも2つの異なる複合体を含む第1の組成物であって、複合体それぞれが異なる抗原ペプチドを含み、異なる抗原ペプチドのそれぞれ1つががん細胞由来の1つまたはそれ以上の突然変異MHC結合エピトープを含み、組成物が野生型MHC結合エピトープのみを含有する5以下の異なる抗原ペプチドを含む、前記組成物に関する。
ある特定の実施形態では、組成物は、野生型MHC結合エピトープ、例えば、野生型MHC結合エピトープのみを含有する1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20以下の異なる抗原ペプチドを含む。ある特定の実施形態では、組成物は、野生型MHC結合エピトープのみを含有するいかなる抗原ペプチドも含まない。
ある特定の実施形態では、組成物は、100以下(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20;例えば、約20、25、30、40、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95または100)の異なる抗原ペプチドを含む。ある特定の実施形態では、組成物は、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、40、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95または100以下の異なる抗原ペプチドを含む。
ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは、500nMまたはそれ未満のIC50でMHC分子に結合する。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは、500nMまたはそれ未満のIC50でMHC I分子に結合する。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは、1000nMまたはそれ未満のIC50でMHC II分子に結合する。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは、1000nMまたはそれ未満のIC50でMHC II分子に結合する。ある特定の実施形態では、MHC分子はヒトMHC分子である。
ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは、がん細胞由来の1よりも多い突然変異MHC結合エピトープを含む。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは、がん細胞由来の1よりも多い突然変異MHC結合エピトープを含む。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは、500nM未満のIC50で1よりも多い異なるMHC分子に結合することができる。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは、500nM未満のIC50で1よりも多い異なるMHC分子に結合することができる。
ある特定の実施形態では、突然変異MHC結合エピトープの少なくとも1つは対象のがん細胞において発現されるが、対象の正常細胞においては発現されない。ある特定の実施形態では、突然変異MHC結合エピトープのそれぞれ1つは単一対象のがん細胞において発現されるが、対象の正常細胞においては発現されない。ある特定の実施形態では、突然変異MHC結合エピトープの少なくとも1つは、対象のがん細胞において、対象の正常細胞と比べて高いレベルで発現される。ある特定の実施形態では、突然変異MHC結合エピトープのそれぞれ1つは、対象のがん細胞において、対象の正常細胞と比べて高いレベルで発現される。ある特定の実施形態では、突然変異MHC結合エピトープの少なくとも1つは、アミノ酸突然変異または遺伝子融合突然変異を含む。ある特定の実施形態では、突然変異MHC結合エピトープのそれぞれ1つは、アミノ酸突然変異または遺伝子融合突然変異を含む。ある特定の実施形態では、アミノ酸突然変異はアミノ酸置換、欠失または挿入である。ある特定の実施形態では、アミノ酸突然変異は0.05より大きな対立遺伝子頻度で対象の腫瘍に存在する。
ある特定の実施形態では、突然変異MHC結合エピトープの少なくとも1つは改変アミノ酸を含む。ある特定の実施形態では、突然変異MHC結合エピトープのそれぞれ1つは改変アミノ酸を含む。ある特定の実施形態では、改変アミノ酸は、側鎖ヒドロキシルまたはアミンでリン酸化されているTyr、Ser、Thr、Arg、Lys、またはHisである。ある特定の実施形態では、改変アミノ酸は、側鎖ヒドロキシルまたはアミンでリン酸化されているTyr、Ser、Thr、Arg、Lys、またはHisアミノ酸の模倣物(mimetic)である。
ある特定の実施形態では、突然変異MHC結合エピトープの少なくとも1つは、同じ徴候の複数のがんにわたり1RPKM(Reads Per Kilobase of transcript per Million mapped reads:マップされたリード100万本あたりの転写物1キロベースあたりのリード数)よりも大きな発現レベル中央値を有する。ある特定の実施形態では、突然変異MHC結合エピトープのそれぞれ1つは、同じ徴候の複数のがんにわたり1RPKM(Reads Per Kilobase of transcript per Million mapped reads:マップされたリード100万本あたりの転写物1キロベースあたりのリード数)よりも大きな発現レベル中央値を有する。ある特定の実施形態では、突然変異MHC結合エピトープの少なくとも1つは、対象腫瘍において10NMRC(Normalized Mutation−containing Read Counts:正規化突然変異含有リードカウント)よりも大きな発現レベルを有する。ある特定の実施形態では、突然変異MHC結合エピトープのそれぞれ1つは、対象腫瘍において10NMRCよりも大きな発現レベルを有する。
ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは、抗原ペプチドが投与される対象において1つまたはそれ以上の突然変異MHC結合エピトープを発現している腫瘍細胞に対するT細胞応答を刺激する。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは、抗原ペプチドが投与される対象において1つまたはそれ以上の突然変異MHC結合エピトープを発現している腫瘍細胞に対するT細胞応答を刺激する。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは、対象から単離された末梢血単核球(PBMC)においてT細胞のin vitro増殖を誘導する。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは、対象から単離された末梢血単核球(PBMC)においてT細胞のin vitro増殖を誘導する。
ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは、タンパク質の全アミノ酸配列を含まない。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは、タンパク質の全アミノ酸配列を含まない。
ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは、5から50アミノ酸長である。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは、5から50アミノ酸長である。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは、25から40アミノ酸長である。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは、25から40アミノ酸長である。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは、27から31アミノ酸長である。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは、27から31アミノ酸長である。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは、21から31アミノ酸長である。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは、21から31アミノ酸長である。
ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは、アミノ酸配列の中央付近に腫瘍特異的突然変異を有する。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つはアミノ酸配列の中央付近に腫瘍特異的突然変異を有する。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは27アミノ酸長であり、11、12、13、14、15、16、または17位に腫瘍特異的突然変異を有する。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは27アミノ酸長であり、11、12、13、14、15、16、または17位に腫瘍特異的突然変異を有する。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは29アミノ酸長であり、12、13、14、15、16、17または18位に腫瘍特異的突然変異を有する。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは29アミノ酸長であり、12、13、14、15、16、17または18位に腫瘍特異的突然変異を有する。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは31アミノ酸長であり、13、14、15、16、17、18または19位に腫瘍特異的突然変異を有する。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは31アミノ酸長であり、13、14、15、16、17、18または19位に腫瘍特異的突然変異を有する。
ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは、化学合成ペプチドである。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは、化学合成ペプチドである。
ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは、熱ショックタンパク質結合配列をさらに含む。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは、熱ショックタンパク質結合配列をさらに含む。一つの好ましい実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つはそのNもしくはC終端に熱ショックタンパク質結合配列をさらに含み、さらに好ましくは、抗原ペプチドの少なくとも1つはそのC終端に熱ショックタンパク質結合配列をさらに含みおよび/または熱ショックタンパク質結合配列は、ペプチドリンカーを介して抗原ペプチドの残部に連結している。別の好ましい実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つはそのN−もしくはC終端に熱ショックタンパク質結合配列をさらに含み、さらに好ましくは、抗原ペプチドのそれぞれ1つはそのC終端に熱ショックタンパク質結合配列をさらに含みおよび/または熱ショックタンパク質結合配列は、ペプチドリンカーを介して抗原ペプチドの残部に連結している。一つの好ましい実施形態では、ペプチドリンカーは、アミノ酸配列FFRK(配列番号447)を含む。ある特定の実施形態では、熱ショックタンパク質結合配列は、配列番号439〜446からなる群から選択される。ある特定の実施形態では、熱ショックタンパク質結合配列は、配列番号439である。
ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは、C終端に配列番号477のアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは、C終端に配列番号477のアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つはN終端に配列番号478のアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つはN終端に配列番号478のアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは、i)腫瘍特異的突然変異を含む第1の部分;ならびにii)熱ショックタンパク質結合配列、および、場合によりペプチドリンカーを含む第2の部分を含む。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは、i)腫瘍特異的突然変異を含む第1の部分;ならびにii)熱ショックタンパク質結合配列、および、場合によりペプチドリンカーを含む第2の部分を含む。ある特定の実施形態では、第1の部分は27〜31アミノ酸長である。ある特定の実施形態では、第1の部分は27アミノ酸長である。ある特定の実施形態では、第1の部分は29アミノ酸長である。ある特定の実施形態では、第1の部分は31アミノ酸長である。ある特定の実施形態では、第1の部分は、第1の部分のアミノ酸配列の中央付近に腫瘍特異的突然変異を有する。ある特定の実施形態では、第1の部分は27アミノ酸長であり、11、12、13、14、15、16、または17位に腫瘍特異的突然変異を有する。ある特定の実施形態では、第1の部分は29アミノ酸長であり、12、13、14、15、16、17または18位に腫瘍特異的突然変異を有する。ある特定の実施形態では、第1の部分は31アミノ酸長であり、13、14、15、16、17、18または19位に腫瘍特異的突然変異を有する。ある特定の実施形態では、第2の部分は配列番号439〜446、447、477、および478からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは38アミノ酸長である。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは38アミノ酸長である。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは40アミノ酸長である。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは40アミノ酸長である。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは42アミノ酸長である。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは42アミノ酸長である。
ある特定の実施形態では、組成物は少なくとも2つ(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20;例えば、約20、25、30、40、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95または100)の異なる抗原ペプチドを含む。
ある特定の実施形態では、それぞれの複合体におけるストレスタンパク質と抗原ペプチドのモル比は少なくとも1対1(例えば、2対1、3対1、4対1、5対1、6対1、7対1、8対1、9対1、10対1、11対1、12対1、13対1、14対1、15対1、16対1、17対1、18対1、19対1、20対1、30対1、40対1、49対1、最大で100対1)である。ある特定の実施形態では、それぞれの複合体におけるストレスタンパク質と抗原ペプチドのモル比は、1対1またはそれ未満(例えば、約1対2、1対3、1対4、1対5、1対6、1対7、1対8、1対9、1対10、1対11、1対12、1対13、1対14、1対15、1対16、1対17、1対18、1対19、1対20、1対50、1対100に至るまでまたはそれ未満)である。
ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは、MYC、K−RAS、N−RAS、TP53、KDM6A、NPM1、H−RAS、FGFR3、MSH6、TP53、EGFR、PIK3CA、ABL1、CTNNB1、KIT、HNF1A、JAK2、BRAF、IDH1、RET、PDGFRA、MET、APC、CDC27、CDK4、前立腺特異的抗原、アルファフェトプロテイン、胸ムチン、gpl00、g250、p53、MART−I、MAGE、BAGE、GAGE、チロシナーゼ、チロシナーゼ関連タンパク質11、チロシナーゼ関連タンパク質、またはRAD50の1つまたはそれ以上の突然変異MHC結合エピトープを含む。
ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは、配列番号1〜478からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは、配列番号1〜478からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、ストレスタンパク質は組換えストレスタンパク質である。ある特定の実施形態では、ストレスタンパク質は、hsc70、hsp70、hsp90、hsp110、grp170、gp96、カルレティキュリン、その突然変異体、およびその2つまたはそれ以上の組合せからなる群から選択される。ある特定の実施形態では、ストレスタンパク質はhsc70である。ある特定の実施形態では、ストレスタンパク質はヒトhsc70である。ある特定の実施形態では、ストレスタンパク質はhsp70である。ある特定の実施形態では、ストレスタンパク質はヒトhsp70である。ある特定の実施形態では、ストレスタンパク質は抗原ペプチドに非共有結合している。ある特定の実施形態では、ストレスタンパク質は抗原ペプチドに共有結合している。ある特定の実施形態では、組成物中のストレスタンパク質の量は10μgから600μgである。ある特定の実施形態では、組成物中のストレスタンパク質の量は25μgである。
ある特定の実施形態では、複合体のそれぞれ1つは、対象に投与された場合、対象の細胞表面でのMHC分子による1つまたはそれ以上の突然変異MHC結合エピトープの提示を達成することができる。
ある特定の実施形態では、組成物は、アジュバンドをさらに含む。ある特定の実施形態では、アジュバンドはサポニンまたは免疫賦活性核酸を含む。ある特定の実施形態では、アジュバンドはQS−21を含む。ある特定の実施形態では、組成物中のQS−21の量は10μg、25μg、または50μgである。
別の態様では、本開示は、がん細胞由来の1つまたはそれ以上の突然変異MHC結合エピトープ(例えば、ヒトMHC結合エピトープ)を含む抗原ペプチドを製造する方法であって:(a)対象のがん細胞由来のゲノムDNAの1つまたはそれ以上のエキソーム(exome)の配列を決定する工程;(b)基準ゲノムDNAと比べた場合、突然変異タンパク質をコードする1つまたはそれ以上の非同義突然変異対立遺伝子をエキソームから同定する工程;(c)工程(b)で同定された突然変異対立遺伝子が対象のがん細胞で発現されているかどうかを判定する工程;(d)工程(b)で同定された突然変異対立遺伝子の対立遺伝子頻度を決定する工程;(e)対象の1つまたはそれ以上のMHCタイプを決定する工程;(f)工程(b)で同定された突然変異対立遺伝子によりコードされる突然変異ペプチドを選択する工程であって、突然変異対立遺伝子が0.05よりも大きな対立遺伝子頻度を有し、対象のがん細胞で発現され、突然変異ペプチドが、対象に投与された場合、対象のMHC分子の少なくとも1つにより提示することができると予想される工程、および(g)工程(f)で選択されたペプチドの1つまたはそれ以上を含む1つまたはそれ以上のペプチドを合成し、それによってがん細胞由来の1つまたはそれ以上の突然変異MHC結合エピトープを含む抗原ペプチドを製造する工程を含む、前記方法を提供する。
ある特定の実施形態では、方法は、工程(b)で同定された突然変異対立遺伝子を含有するmRNAの発現レベルを決定する工程をさらに含む。
ある特定の実施形態では、工程(f)でのペプチドの選択は、突然変異ペプチドをコードする突然変異対立遺伝子が対象のがん細胞において10NMRCよりも大きな発現レベル中央値を有することをさらに必要とする。ある特定の実施形態では、工程(f)でのペプチドの選択は、突然変異ペプチドをコードする突然変異対立遺伝子が他の個体の同じ徴候のがん細胞において1RPKMよりも大きな発現レベル中央値を有することをさらに必要とする。ある特定の実施形態では、工程(f)でのペプチドの選択は、突然変異ペプチドをコードする突然変異対立遺伝子が対象の正常細胞で発現されないことをさらに必要とする。ある特定の実施形態では、方法は、対象のMHC分子の1つまたはそれ以上に対する1つまたはそれ以上の突然変異ペプチドの結合親和性を決定する工程をさらに含む。ある特定の実施形態では、対象のMHC分子の1つまたはそれ以上に対する1つまたはそれ以上の突然変異ペプチドの結合親和性はコンピュータモデリングにより予測される。ある特定の実施形態では、工程(f)でのペプチドの選択は、突然変異対立遺伝子によりコードされる1つまたはそれ以上の突然変異ペプチドが対象のMHC分子の1つまたはそれ以上に対して500nM未満のIC50を有することをさらに必要とする。ある特定の実施形態では、工程(f)でのペプチドの選択は、突然変異ペプチドが対象のMHCクラスI分子の1つまたはそれ以上に対して500nM未満のIC50を有することをさらに必要とする。ある特定の実施形態では、工程(f)でのペプチドの選択は、突然変異ペプチドが対象のMHCクラスII分子の1つまたはそれ以上に対して1000nM未満のIC50を有することをさらに必要とする。ある特定の実施形態では、工程(f)でのペプチドの選択は、突然変異ペプチドが特定のタイプのがんに特徴的である突然変異対立遺伝子によりコードされていることをさらに必要とする。ある特定の実施形態では、工程(f)でのペプチドの選択は、突然変異ペプチドが遺伝子融合突然変異、またはアミノ酸挿入、欠失、もしくは置換突然変異を含有することをさらに必要とする。
ある特定の実施形態では、方法は、工程(f)で選択される突然変異ペプチドを、(i)突然変異ペプチドに存在する予測されるMHC結合エピトープの数、ここで、突然変異ペプチドで予測されるMHC結合エピトープの数が多くなるに従って、順位は高くなる;(ii)対象のMHCに結合することに対する突然変異ペプチドのIC50、ここで、IC50が低くなるに従って、順位は高くなる;(iii)対象の正常細胞中の突然変異ペプチドの野生型等価物の発現の有無、ここで、突然変異ペプチドの野生型等価物が対象の正常細胞では発現されていない場合、突然変異ペプチドの順位は高くなる;(iv)対象のMHCへの突然変異ペプチドのC終端の結合の安定性、ここで、安定性が高くなるに従って、順位は高くなる;および/または(v)突然変異ペプチドのプロテアソーム分解の予測される動態、ここで、突然変異ペプチドがなると予測されるプロテアソームに対する基質として良好であると予測されるに従って、順位は高くなる、に基づいて順位付けする工程をさらに含む。ある特定の実施形態では、最高順位のペプチドの100以下(例えば、10、20、30、40、50、60、70、80、90、または100)が工程(g)で合成される。
ある特定の実施形態では、ゲノムDNAは対象由来の腫瘍試料または体液から単離される。ある特定の実施形態では、ゲノムDNAは対象から得られるエキソソーム、または循環している腫瘍細胞から単離される。ある特定の実施形態では、ゲノムDNAは対象から得られる循環している腫瘍細胞DNAである。
ある特定の実施形態では、エキソームの配列は次世代シーケンシングにより決定される。ある特定の実施形態では、基準ゲノムDNAは対象の正常細胞由来のゲノムDNAであり、突然変異対立遺伝子の対立遺伝子頻度は次世代シーケンシングリード再マッピングにより工程(d)で決定される。
ある特定の実施形態では、非同義突然変異対立遺伝子の発現は、対象のがん細胞から単離されるmRNAの次世代シーケンシングにより工程(c)で決定される。
ある特定の実施形態では、工程(b)で同定された突然変異対立遺伝子は、対象でまたは少なくとも1000ゲノムで見出される一塩基多型(SNP)ではない。
ある特定の実施形態では、合成ペプチドは5から50アミノ酸長である。ある特定の実施形態では、合成ペプチドは25から40アミノ酸長である。ある特定の実施形態では、合成ペプチドは27から31アミノ酸長である。ある特定の実施形態では、合成ペプチドは21から31アミノ酸長である。
ある特定の実施形態では、がん細胞は多発性骨髄腫または多形神経膠芽腫細胞である。
ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの1つまたはそれ以上は、本明細書に開示される方法を使用して製造された。ある特定の実施形態では、本発明は、本発明の方法により得ることができる抗原ペプチドを含む組成物に関する。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのすべては、本明細書に開示される方法を使用して製造された。
別の態様では、薬剤(medicament)として使用するための本発明の第1の組成物が本明細書で提供される。別の態様では、がんの処置のための方法において使用するための本発明の第1の組成物が本明細書で提供される。
別の態様では、治療ワクチンとして使用するための、本発明の第1の組成物が本明細書で提供される。
別の態様では、がんワクチンとして使用するための、本発明の第1の組成物が本明細書で提供される。
別の態様では、対象におけるがんの処置のための方法において使用するための本発明の第1の組成物が本明細書で提供される。
別の態様では、本明細書に開示される第1の組成物の有効量を対象に投与することを含む、対象におけるがんの処置のための方法において使用するための本発明の第1の組成物が本明細書で提供される。
別の態様では、抗原ペプチドへの細胞性免疫応答を誘導するための方法において使用するための本発明の第1の組成物が本明細書で提供される。
別の態様では、がんを有する対象において抗原ペプチドへの細胞性免疫応答を誘導するための方法において使用するための本発明の第1の組成物が本明細書で提供される。
別の態様では、がんを有する対象において抗原ペプチドへの細胞性免疫応答を誘導するための方法であって、本明細書に開示される第1の組成物の有効量を対象に投与することを含む前記方法において使用するための本発明の第1の組成物が本明細書で提供される。
別の態様では、本開示は、がんを有する対象において抗原ペプチドへの細胞性免疫応答を誘導する方法であって、本明細書に開示される第1の組成物の有効量を対象に投与することを含む前記方法を提供する。別の態様では、本開示は、がんを有する対象を処置する方法であって、本明細書に開示される第1の組成物の治療有効量を対象に投与することを含む前記方法を提供する。以下の実施形態は、前述の方法の両方に、ならびに使用のための前述の組成物に等しく適用される。
ある特定の実施形態では、突然変異MHC結合エピトープの1つまたはそれ以上は対象自身のがん細胞に存在していると確認された。ある特定の実施形態では、突然変異MHC結合エピトープのすべては対象自身のがん細胞に存在していると確認された。
ある特定の実施形態では、腫瘍細胞から少なくとも約65%純度まで精製されたストレスタンパク質の少なくとも150μgの単離を可能にするために対象から入手できる腫瘍細胞の量では不十分である。
ある特定の実施形態では、ストレスタンパク質は、hsc70、hsp70、hsp90、hsp110、grp170、gp96、カルレティキュリン、その突然変異体、およびその2つまたはそれ以上の組合せからなる群から選択される。ある特定の実施形態では、ストレスタンパク質はhsc70である。ある特定の実施形態では、ストレスタンパク質はヒトhsc70である。ある特定の実施形態では、ストレスタンパク質はhsp70である。ある特定の実施形態では、ストレスタンパク質はヒトhsp70である。ある特定の実施形態では、対象は湿重量が6gまたはそれ未満(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10g)である腫瘍を有する。
ある特定の実施形態では、対象から単離された末梢血単核球(PBMC)においてT細胞のin vitro増殖を誘導する組成物の能力は、対象への組成物の投与に先立って判定される。ある特定の実施形態では、対象から単離された末梢血単核球(PBMC)においてT細胞のin vitro増殖を誘導する組成物の能力は、対象への組成物の投与後に判定される。
ある特定の実施形態では、組成物は、10μgから600μgのストレスタンパク質を含む単位用量で対象に投与される。ある特定の実施形態では、組成物は、25μgのストレスタンパク質を含む単位用量で対象に投与される。ある特定の実施形態では、組成物は、240μgのストレスタンパク質を含む単位用量で対象に投与される。
ある特定の実施形態では、組成物は4週間の間、毎週1回対象に投与される。ある特定の実施形態では、4回の毎週投与の後、組成物の少なくとも2回のさらなる用量が対象に隔週で投与される。ある特定の実施形態では、合計で組成物の少なくとも6用量が投与される。ある特定の実施形態では、組成物は、最終の週1回または隔週投与の3ヶ月後にブースターとしてさらに投与される。ある特定の実施形態では、組成物は少なくとも1年間3ヶ月毎にさらに投与される。
ある特定の実施形態では、方法は、レナリドミド、デキサメタゾン、またはシクロホスファミドを対象に投与することをさらに含む。ある特定の実施形態では、方法は、インドールアミンジオキシゲナーゼ−1阻害剤を対象に投与することをさらに含む。ある特定の実施形態では、インドールアミンジオキシゲナーゼ−1阻害剤は4−アミノ−N−(3−クロロ−4−フルオロフェニル)−N’−ヒドロキシ−1,2,5−オキサジアゾール−3−カルボキシイミドアミドを含む。
ある特定の実施形態では、方法は、チェックポイント抗体を対象に投与することをさらに含む。ある特定の実施形態では、チェックポイント抗体は、抗GITR、抗OX40、抗PD−1、抗CTLA−4、抗TIM−3、および抗LAG−3からなる群から選択される。
ある特定の実施形態では、使用のための第1の組成物は、レナリドミド、デキサメタゾン、またはシクロホスファミドを対象に投与することをさらに含む。ある特定の実施形態では、使用のための第1の組成物は、インドールアミンジオキシゲナーゼ−1阻害剤を対象に投与することをさらに含む。ある特定の実施形態では、インドールアミンジオキシゲナーゼ−1阻害剤は4−アミノ−N−(3−クロロ−4−フルオロフェニル)−N’−ヒドロキシ−1,2,5−オキサジアゾール−3−カルボキシイミドアミドを含む。
ある特定の実施形態では、使用のための第1の組成物は、チェックポイント抗体を対象に投与することをさらに含む。ある特定の実施形態では、チェックポイント抗体は、抗GITR、抗OX40、抗PD−1、抗CTLA−4、抗TIM−3、および抗LAG−3からなる群から選択される。
ある特定の実施形態では、本発明は、薬剤として使用するための、(a)本発明の第1の組成物、および(b)レナリドミド、デキサメタゾン、またはシクロホスファミドに関する。
ある特定の実施形態では、本発明は、がんを有する対象において抗原ペプチドへの細胞性免疫応答を誘導するための方法において使用するための、(a)本発明の第1の組成物、および(b)レナリドミド、デキサメタゾン、またはシクロホスファミドに関する。
ある特定の実施形態では、本発明は、がんの処置のための方法において使用するための、(a)本発明の第1の組成物、および(b)レナリドミド、デキサメタゾン、またはシクロホスファミドに関する。
ある特定の実施形態では、本発明は、(a)本発明の第1の組成物、および(b)レナリドミド、デキサメタゾン、またはシクロホスファミドを含む組成物、キットまたはキットオブパーツ(kit-of-parts)に関する。
ある特定の実施形態では、本発明は、薬剤として使用するための、(a)本発明の第1の組成物、および(b)インドールアミンジオキシゲナーゼ−1阻害剤に関する。
ある特定の実施形態では、本発明は、がんを有する対象において抗原ペプチドへの細胞性免疫応答を誘導するための方法において使用するための、(a)本発明の第1の組成物、および(b)インドールアミンジオキシゲナーゼ−1阻害剤に関する。
ある特定の実施形態では、本発明は、がんの処置のための方法において使用するための、(a)本発明の第1の組成物、および(b)インドールアミンジオキシゲナーゼ−1阻害剤に関する。
ある特定の実施形態では、本発明は、(a)本発明の第1の組成物、および(b)インドールアミンジオキシゲナーゼ−1阻害剤を含む組成物、キットまたはキットオブパーツに関する。
ある特定の実施形態では、本発明は、薬剤として使用するための、(a)本発明の第1の組成物、および(b)チェックポイント抗体に関する。
ある特定の実施形態では、本発明は、がんを有する対象において抗原ペプチドへの細胞性免疫応答を誘導するための方法において使用するための、(a)本発明の第1の組成物、および(b)チェックポイント抗体に関する。
ある特定の実施形態では、本発明は、がんの処置のための方法において使用するための、(a)本発明の第1の組成物、および(b)チェックポイント抗体に関する。
ある特定の実施形態では、本発明は、(a)本発明の第1の組成物、および(b)チェックポイント抗体を含む組成物、キットまたはキットオブパーツに関する。
ある特定の実施形態では、方法は、抗原ペプチドに結合した精製ストレスタンパク質の少なくとも2つの異なる複合体を含む第2の組成物であって、複合体はそれぞれ異なる抗原ペプチドを含み、異なる抗原ペプチドのそれぞれ1つは対象のがんと同じタイプのがんに頻繁に見出される1つまたはそれ以上の突然変異MHC結合エピトープを含む、前記組成物を対象に投与することをさらに含む。
ある特定の実施形態では、第2の組成物は少なくとも2つ(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20;例えば、約20、25、30、40、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95または100)の異なる抗原ペプチドを含む。
ある特定の実施形態では、第2の組成物中のストレスタンパク質は組換えストレスタンパク質である。
ある特定の実施形態では、第2の組成物中の抗原ペプチドの少なくとも1つは化学合成ペプチドである。ある特定の実施形態では、第2の組成物中の抗原ペプチドのそれぞれ1つは化学合成ペプチドである。
ある特定の実施形態では、第2の組成物は、野生型MHC結合エピトープのみを含有する20以下(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20)の異なる抗原ペプチドを含む。ある特定の実施形態では、第2の組成物は、野生型MHC結合エピトープのみを含有するいかなる抗原ペプチドも含まない。
ある特定の実施形態では、第2の組成物は、100以下(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20;例えば、約20、25、30、40、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95または100)の異なる抗原ペプチドを含む。
ある特定の実施形態では、第1の組成物は第2の組成物と同時に投与される。ある特定の実施形態では、第1の組成物は第2の組成物と逐次投与される。ある特定の実施形態では、第2の組成物は第1の組成物の投与に先立って投与される。
ある特定の実施形態では、抗原ペプチドの少なくとも1つは、MYC、K−RAS、N−RAS、TP53、KDM6A、NPM1、H−RAS、FGFR3、MSH6、TP53、EGFR、PIK3CA、ABL1、CTNNB1、KIT、HNF1A、JAK2、BRAF、IDH1、RET、PDGFRA、MET、APC、CDC27、CDK4、前立腺特異的抗原、アルファフェトプロテイン、胸ムチン、gpl00、g250、p53、MART−I、MAGE、BAGE、GAGE、チロシナーゼ、チロシナーゼ関連タンパク質11、チロシナーゼ関連タンパク質、またはRAD50の1つまたはそれ以上の突然変異MHC結合エピトープを含む。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドのそれぞれ1つは、MYC、K−RAS、N−RAS、TP53、KDM6A、NPM1、H−RAS、FGFR3、MSH6、TP53、EGFR、PIK3CA、ABL1、CTNNB1、KIT、HNF1A、JAK2、BRAF、IDH1、RET、PDGFRA、MET、APC、CDC27、CDK4、前立腺特異的抗原、アルファフェトプロテイン、胸ムチン、gpl00、g250、p53、MART−I、MAGE、BAGE、GAGE、チロシナーゼ、チロシナーゼ関連タンパク質11、チロシナーゼ関連タンパク質、またはRAD50の1つまたはそれ以上の突然変異MHC結合エピトープを含む。ある特定の実施形態では、がんは多発性骨髄腫または多形神経膠芽腫である。
ある特定の実施形態では、本発明は、薬剤として使用するための、(a)本発明の第1の組成物、および(b)本明細書に開示される第2の組成物に関する。
ある特定の実施形態では、本発明は、がんを有する対象において抗原ペプチドへの細胞性免疫応答を誘導するための方法において使用するための、(a)本発明の第1の組成物、および(b)本明細書に開示される第2の組成物に関する。
ある特定の実施形態では、本発明は、がんの処置のための方法において使用するための、(a)本発明の第1の組成物、および(b)本明細書に開示される第2の組成物に関する。
ある特定の実施形態では、本発明は、(a)本発明の第1の組成物、および(b)本明細書に記載される第2の組成物を含む組成物、キットまたはキットオブパーツに関する。
ある特定の実施形態では、第1の組成物は第2の組成物と同時に投与される。ある特定の実施形態では、第1の組成物は第2の組成物と逐次投与される。ある特定の実施形態では、第2の組成物は第1の組成物の投与に先立って投与される。
別の態様では、治療ワクチンとして使用するための、(a)本発明の第1の組成物、および(b)本明細書に開示される第2の組成物が本明細書で提供される。
別の態様では、がんワクチンとして使用するための、(a)本発明の第1の組成物、および(b)本明細書に開示される第2の組成物が本明細書で提供される。
前述の組成物、使用するための組成物、および方法のすべてのある特定の実施形態では、対象はヒト対象である。
前述の組成物、使用するための組成物、および方法のすべてのある特定の実施形態では、MHC結合エピトープはヒトMHC結合エピトープである。
前述の組成物、使用するための組成物、および方法のすべてのある特定の実施形態では、MHC分子はヒトMHC分子である。別の態様では、本発明は、がんを有するまたはがんを有すると疑われる対象を免疫するための免疫原性組成物であって、ストレスタンパク質および対象のがん細胞由来の第1のペプチドの少なくとも1つを含み、第1のペプチドは対象のがん細胞においては突然変異であるが、対象の正常細胞においては突然変異ではなく、第1のペプチドはタンパク質の全アミノ酸配列を含まない、前記免疫原性組成物を対象とする。組成物はアジュバンドをさらに含むことができる。組成物は、MYC、K−RAS、N−RAS、TP53、KDM6A、NPM1、H−RAS、FGFR3、MSH6、TP53、EGFR、PIK3CA、ABL1、CTNNB1、KIT、HNF1A、JAK2、BRAF、IDH1、RET、PDGFRA、MET、APC、CDC27、CDK4、前立腺特異的抗原、アルファフェトプロテイン、胸ムチン、gpl00、g250、p53、MART−I、MAGE、BAGE、GAGE、チロシナーゼ、チロシナーゼ関連タンパク質11、チロシナーゼ関連タンパク質、およびRAD50からなる群から選択される突然変異タンパク質に由来する第2のペプチドの少なくとも1つをさらに含むことが可能であり(Warren and Holt、Human Immunology、2010年、71:245〜254頁、参照によりその全体を本明細書に組み入れる);第2のペプチドはタンパク質の全アミノ酸配列を含まず、第1のペプチドは、MYC、K−RAS、N−RAS、TP53、KDM6A、NPM1、H−RAS、FGFR3、MSH6、TP53、EGFR、PIK3CA、ABL1、CTNNB1、KIT、HNF1A、JAK2、BRAF、IDH1、RET、PDGFRA、MET、APC、CDC27、CDK4、前立腺特異的抗原、アルファフェトプロテイン、胸ムチン、gpl00、g250、p53、MART−I、MAGE、BAGE、GAGE、チロシナーゼ、チロシナーゼ関連タンパク質11、チロシナーゼ関連タンパク質、またはRAD50由来のペプチドではない。例えば、少なくとも1つの第2のペプチドは突然変異K−RASに由来し、突然変異G13D、G12V、G12R、G12D、またはG12Cの少なくとも1つを含むことができる。少なくとも1つの第2のペプチドは突然変異NPM1に由来し、W288fs*12突然変異を含むことができる。少なくとも1つの第2のペプチドは突然変異H−RASに由来し、G12V突然変異を含むことができる。少なくとも1つの第2のペプチドは突然変異FGFR3に由来し、突然変異Y373C、S249C、R248C、およびG697Cの少なくとも1つを含むことができる。少なくとも1つの第2のペプチドは突然変異MSH6に由来し、P1087fs*5突然変異を含むことができる。少なくとも1つの第2のペプチドは突然変異TP53に由来し、突然変異R273HまたはR248Qの少なくとも1つを含むことができる。少なくとも1つの第2のペプチドは突然変異EGFRに由来し、突然変異L858RまたはE746_A750delの少なくとも1つを含むことができる。少なくとも1つの第2のペプチドは突然変異PIK3CAに由来し、突然変異H1047RまたはE545Kの少なくとも1つを含むことができる。少なくとも1つの第2のペプチドは突然変異ABL1に由来し、T315I突然変異を含むことができる。少なくとも1つの第2のペプチドは突然変異CTNNB1に由来し、突然変異T41A、S45del、S45F、またはS37Aの少なくとも1つを含むことができる。少なくとも1つの第2のペプチドは突然変異KITに由来し、D816V突然変異を含むことができる。少なくとも1つの第2のペプチドは突然変異HNF1Aに由来し、P291fs*51突然変異を含むことができる。少なくとも1つの第2のペプチドは突然変異JAK2に由来し、V617F突然変異を含むことができる。少なくとも1つの第2のペプチドは突然変異BRAFに由来し、V600E突然変異を含むことができる。少なくとも1つの第2のペプチドは突然変異IDH1に由来し、R132H突然変異を含むことができる。少なくとも1つの第2のペプチドは突然変異N−RASに由来し、Q61RまたはQ61K突然変異を含むことができる。少なくとも1つの第2のペプチドは突然変異RETに由来し、M918T突然変異を含むことができる。少なくとも1つの第2のペプチドは突然変異PDGFRAに由来し、D842V突然変異を含むことができる。少なくとも1つの第2のペプチドは突然変異METに由来し、Y1253D突然変異を含むことができる。少なくとも1つの第2のペプチドは突然変異APCに由来し、T1556fs*3またはS1341R突然変異の少なくとも1つを含むことができる。ストレスタンパク質は、hsc70、hsp70、hsp90、hsp110、grp170、gp96、カルレティキュリン、その突然変異体、またはその2つもしくはそれ以上の組合せからなる群から選択することができる。アジュバンドはサポニンまたは免疫賦活性核酸を含むことができる。第1のペプチドの1つは、リンペプチドのような翻訳後修飾ペプチドであることができる。組成物は、対象のがん細胞由来の第1のペプチドの少なくとも1つについて複数のペプチドを含むことができる。ペプチドは約9〜11アミノ酸から約27〜31アミノ酸が可能である。がんは、例えば、多発性骨髄腫または神経膠芽腫が可能である。一実施形態では、第1のペプチドの少なくとも1つでの少なくとも1つの翻訳後修飾残基は模倣残基で置き換えられる。別の実施形態では、第1のペプチドの少なくとも1つでの少なくとも1つのリン酸化残基はリン酸化模倣残基で置き換えられる。
別の態様では、本発明は、薬剤として使用するための、ストレスタンパク質および対象のがん細胞由来の第1のペプチドの少なくとも1つを含む免疫原性組成物であって、第1のペプチドは対象のがん細胞において突然変異であるが、対象の正常細胞においては突然変異ではなく、第1のペプチドはタンパク質の全アミノ酸配列を含まない、前記免疫原性組成物を対象とする。
別の態様では、本発明は、ストレスタンパク質および対象のがん細胞由来の第1のペプチドの少なくとも1つおよびアジュバンドを含む免疫原性組成物であって、第1のペプチドは対象のがん細胞において突然変異であるが、対象の正常細胞においては突然変異ではなく、第1のペプチドはタンパク質の全アミノ酸配列を含まない、前記免疫原性組成物を対象とする。
別の態様では、本発明は、がんを有するまたはがんを有すると疑われる対象を免疫するための方法で使用するための、ストレスタンパク質および対象のがん細胞由来の第1のペプチドの少なくとも1つを含む免疫原性組成物であって、第1のペプチドは対象のがん細胞において突然変異であるが、対象の正常細胞においては突然変異ではなく、第1のペプチドはタンパク質の全アミノ酸配列を含まない、前記免疫原性組成物を対象とする。組成物はアジュバンドをさらに含むことができる。
ある特定の実施形態では、本発明は、(a)本発明の第1の組成物、および(b)アジュバンドを含む組成物、キットまたはキットオブパーツに関する。別の好ましい実施形態では、本発明は、本発明の第1の組成物を含有する第1の容器、およびアジュバンドを含有する第2の容器を含むキットに関する。
別の態様では、本発明は、がんを有する対象を処置するために第1の態様の免疫原性組成物を対象に投与することを対象とする。ある特定の実施形態では、本発明は、がんを有する対象におけるがんの処置のための方法において使用するための本発明の免疫原性組成物、組成物、キットまたはキットオブパーツに関する。がんは、例えば、多発性骨髄腫または神経膠芽腫が可能である。使用するための本発明の方法、免疫原性組成物、組成物、キットまたはキットオブパーツはレナリドミドまたはデキサメタゾンを投与することをさらに含むことができる。さらに、シクロホスファミドを投与してもよい。または、使用するための本発明の方法、免疫原性組成物、組成物、キットまたはキットオブパーツは、チェックポイント抗体(抗GITR、抗OX40、抗PD−1、抗CTLA−4、抗TIM−3、および抗LAG−3のような)(これはモノクローナル抗体であってもよい)を投与することをさらに含んでよい。または、対象には、4−アミノ−N−(3−クロロ−4−フルオロフェニル)−N’−ヒドロキシ−1,2,5−オキサジアゾール−3−カルボキシイミドアミドのようなインドールアミンジオキシゲナーゼ−1阻害剤を投与することもできる。
別の態様では、本発明は、がんから回復している対象を免疫する方法であって、第1の態様の免疫原性組成物を対象に投与することを含む前記方法を対象とする。ある特定の実施形態では、本発明は、がんから回復している対象を免疫するための方法で使用するための本発明の免疫原性組成物、組成物、キットまたはキットオブパーツに関する。がんは、例えば、多発性骨髄腫または神経膠芽腫が可能である。使用するための本発明の方法、免疫原性組成物、組成物、キットまたはキットオブパーツは、レナリドミドまたはデキサメタゾンを投与することをさらに含むことができる。さらに、シクロホスファミドを投与してもよい。または、使用するための本発明の方法、免疫原性組成物、組成物、キットもしくはキットオブパーツは、チェックポイント抗体(抗GITR、抗OX40、抗PD−1、抗CTLA−4、抗TIM−3、および抗LAG−3のような)(これはモノクローナル抗体であってもよい)を投与することをさらに含んでもよい。
別の態様では、本発明は、第1の態様の免疫原性組成物および使用するための説明書を含むキットを対象とする。キットは、レナリドミド、デキサメタゾン、シクロホスファミド、およびチェックポイント抗体(抗GITR、抗OX40、抗PD−1、抗CTLA−4、抗TIM−3、および抗LAG−3のような、これはモノクローナル抗体であってもよい)をさらに含むことができる。
別の態様では、本発明は、がんに罹っている対象由来の免疫原性ペプチドを製造する方法であって、
(a)対象のがん組織の試料を得る工程;
(b)試料中に存在するゲノムDNAのエキソームを配列決定する工程;
(c)野生型対照と比べた場合の突然変異タンパク質をコードする非同義体細胞突然変異対立遺伝子を試料から同定する工程;
(d)試料または対象のがん組織由来の新しい試料由来のmRNAを配列決定し、がんにおいて発現されるmRNAに現れ工程(c)で同定された体細胞突然変異を同定する工程;
(e)試料中の突然変異対立遺伝子の対立遺伝子頻度を決定する工程;
(f)例えば、同じ徴候の他のがんと比べて、突然変異対立遺伝子の発現レベル中央値を決定することにより、試料中の突然変異対立遺伝子の発現レベルを決定する工程;
(g)対象のMHCタイプを決定する工程;
(h)1)0.05よりも大きな対立遺伝子頻度を有し;
2)同じ徴候のすべてのがんにわたって1RPKM単位よりも大きな発現レベル中央値を有し;
3)対象のMHC分子の1つまたはそれ以上に結合すると予測される
突然変異対立遺伝子によりコードされる1つまたはそれ以上の突然変異ペプチドを選択する工程;
(i)予測される突然変異の数により、および対象のMHCタイプに結合するIC50により工程(h)で選択された突然変異ペプチドの順位付けをする工程;ならびに
(j)約27〜31アミノ酸の1つまたはそれ以上のペプチドであって、それぞれのペプチドが工程(i)で順位付けされたペプチドの1つを含む前記ペプチドを合成する工程
を含む前記方法を対象とする。そのような方法では、野生型対照は対象から単離された健康組織でも細胞でも可能である。1つまたはそれ以上のペプチドはリンペプチドで可能である。
ある特定の実施形態では、本発明は、本発明の方法により得ることができる免疫原性ペプチドを含む組成物に関する。
別の態様では、本発明は、がんに罹っている対象由来の免疫原性ペプチドを同定する方法であって、
(a)対象のがん組織の試料を得る工程;
(b)試料中に存在するゲノムDNAのエキソームを配列決定する工程;
(c)野生型対照と比べた場合の突然変異タンパク質をコードする非同義体細胞突然変異対立遺伝子を試料から同定する工程;
(d)試料または対象のがん組織由来の新しい試料由来のmRNAを配列決定し、がんにおいて発現されるmRNAに現れ工程(c)で同定された体細胞突然変異を同定する工程;
(e)試料中の突然変異対立遺伝子の対立遺伝子頻度を決定する工程;
(f)例えば、同じ徴候の他のがんと比べて、突然変異対立遺伝子の発現レベル中央値を決定することにより、試料中の突然変異対立遺伝子の発現レベルを決定する工程;
(g)対象のMHCタイプを決定する工程;
(h)1)0.05よりも大きな対立遺伝子頻度を有し;
2)同じ徴候のすべてのがんにわたって1RPKM単位よりも大きな発現レベル中央値を有し;
3)対象のMHC分子の1つまたはそれ以上に結合すると予測される
突然変異対立遺伝子によりコードされる1つまたはそれ以上の突然変異ペプチドを選択する工程;
(i)予測される突然変異の数により、および対象のMHCタイプに結合するIC50により工程(h)で選択された突然変異ペプチドの順位付けをする工程;ならびに
(j)約27〜31アミノ酸の1つまたはそれ以上の免疫原性ペプチドであって、それぞれのペプチドが工程(i)で順位付けされたペプチドの1つを含む前記ペプチドを同定する工程
を含む前記方法を対象とする。
別の態様では、本発明は、がんに罹っている対象由来の免疫原性ペプチドを製造する方法であって、
(a)対象のがん組織の試料を得る工程;
(b)そこに含まれる主要組織適合複合体(MHC)−ペプチド複合体を試料から精製する工程;
(c)精製MHC−ペプチド複合体からそこに含まれる複数のペプチドを溶出する工程;(d)複数のペプチドから、対象のがん組織の試料中には見出されるが正常組織の試料には実質的に存在しない1つまたはそれ以上の突然変異ペプチドを同定する工程;および
(e)それぞれのペプチドが工程(d)で同定された突然変異ペプチドまたはその模倣物を含む1つまたはそれ以上のペプチドを合成する工程
を含む前記方法を対象とする。
ある特定の実施形態では、本発明は、本発明の方法により得ることができる免疫原性ペプチドを含む組成物に関する。
別の態様では、本発明は、がんに罹っている対象由来の免疫原性ペプチドを同定する方法であって、
(a)対象のがん組織の試料を得る工程;
(b)そこに含まれる主要組織適合複合体(MHC)−ペプチド複合体を試料から精製する工程;
(c)精製MHC−ペプチド複合体からそこに含まれる複数のペプチドを溶出する工程;(d)複数のペプチドから、対象のがん組織の試料中には見出されるが正常組織の試料には実質的に存在しない1つまたはそれ以上の突然変異ペプチドを同定する工程;および
(e)それぞれのペプチドが工程(d)で同定された突然変異ペプチドまたはその模倣物
を含む1つまたはそれ以上のペプチドを同定する工程
を含む前記方法を対象とする。
MHCはクラスIでもクラスII MHCでも可能である。正常組織の試料は対象から単離することができる。工程(d)で同定された少なくとも1つの突然変異ペプチドは翻訳後修飾ペプチドであり得る。工程(d)で同定された少なくとも1つの突然変異ペプチド中の少なくともつのアミノ酸残基は、対象のがん組織では翻訳後修飾されるが正常組織では翻訳後修飾されない。翻訳後修飾ペプチドはリン酸化される。工程(e)での少なくとも1つの合成ペプチドは、工程(d)で同定された少なくとも1つの突然変異ペプチドを含むことができる。工程(e)での少なくとも1つの合成ペプチドは、工程(d)で同定された少なくとも1つの突然変異ペプチドの模倣物を含むことができる。工程(d)で同定された少なくとも1つの突然変異ペプチドはリン酸化ペプチドであり得、工程(e)での少なくとも1つの合成ペプチドはリンペプチド模倣物であり得る。工程(d)で同定された少なくとも1つの突然変異ペプチド中のリン酸化された残基は、工程(e)での少なくとも1つの合成ペプチド中の非加水分解性類似物で置き換えることができる。1つまたはそれ以上の突然変異ペプチドは、質量分析を使用して対象のがん組織由来の複数のペプチドの分子構造を決定し、複数のペプチドの分子構造を正常組織中に見出される対応するペプチドと比較して1つまたはそれ以上の突然変異ペプチドを同定することにより、工程(d)で同定することができる。
工程(d)で同定された突然変異ペプチド(複数可)は、
(f)対象のMHCタイプを決定する工程;
(g)1)0.05よりも大きな対立遺伝子頻度を有し;
2)同じ徴候のがんすべてにわたって1RPKM単位よりも大きな発現レベル中央値を有し;
3)対象のMHC分子の1つまたはそれ以上に結合すると予測される
突然変異対立遺伝子によりコードされる1つまたはそれ以上の突然変異ペプチドを選択する工程;
(h)予測される突然変異の数により、がん細胞中の突然変異ペプチドの出現頻度により、および/または対象のMHCタイプに結合するIC50により工程(g)で選択される突然変異ペプチドを順位付けする工程
を含む方法を使用して工程(e)での合成のために選択することができる。
ある特定の実施形態では、本発明は、本発明の方法により得ることができる免疫原性ペプチドを含む組成物に関する。
別の態様では、本発明は、ストレスタンパク質および第2の免疫原性ペプチドまたはその模倣物を含む第1の免疫原性ペプチドを含む免疫原性組成物であって、第2の免疫原性ペプチドはがんを有する対象のがん細胞に生じる突然変異タンパク質の断片であり、翻訳後修飾されている少なくとも1つのアミノ酸残基を含み、第1の免疫原性ペプチドは天然に存在するタンパク質の全アミノ酸配列を含まない、前記免疫原性組成物を対象とする。対象の正常細胞は突然変異タンパク質の正常な形態を含むことができ、突然変異タンパク質の正常な形態は、アミノ酸残基のうち第2の免疫原性ペプチドにおいて翻訳後修飾されている少なくとも1つが突然変異タンパク質の正常な形態では翻訳後修飾されていないことを除いて、第2の免疫原性ペプチドを含む。第1の免疫原性ペプチドは、第2の免疫原性ペプチドにおいて翻訳後修飾されている少なくとも1つの残基が第1の免疫原性ペプチドにおいては模倣残基で置き換えられていることを除いて、第2の免疫原性ペプチドを含むことができる。第1の免疫原性ペプチド中の模倣残基は第2の免疫原性ペプチドにおいて翻訳後修飾されている対応する残基ほど不安定ではないことが可能である。第2の免疫原性ペプチドにおいて翻訳後修飾されている少なくとも1つのアミノ酸残基はリン酸化することができる。第2の免疫原性ペプチド中の少なくとも1つのリン酸化されたアミノ酸残基は、リン−Ser、リン−Thr、リン−Tyr、リン−His、リン−Arg、およびリン−Lysからなる群から選択することができる。第1の免疫原性ペプチドは、第2の免疫原性ペプチドにおいて少なくとも1つのリン酸化された残基が第1の免疫原性ペプチドにおいてはリン模倣残基で置き換えられていることを除いて、第2の免疫原性ペプチドを含むことができる。第1の免疫原性ペプチド中のリン模倣残基は第2の免疫原性ペプチド中の対応するリン酸化された残基の非加水分解性類似物であることが可能である。ペプチドは、9〜11アミノ酸または27〜31アミノ酸長のような、8〜50アミノ酸長であり得る。組成物は、myc、k−ras、n−ras、tp53、およびkdm6Aからなる群から選択される突然変異タンパク質に由来する第3の免疫原性ペプチドの少なくとも1つをさらに含むことができ、第3のペプチドはタンパク質の全アミノ酸配列を含まず、第1の免疫原性ペプチドはmyc、k−ras、n−ras、tp53、またはkdm6Aに由来するペプチドではない。ストレスタンパク質は、hsc70、hsp70、hsp90、hsp110、grp170、gp96、カルレティキュリン、その突然変異体、およびhsc70とhsp70、hsp90、hsp110、grp170、gp96、カルレティキュリン、またはその突然変異体の1つまたはそれ以上を含む組合せのような、その2つまたはそれ以上の組合せからなる群から選択することができる。これらの態様の組成物は、サポニンまたは免疫賦活性核酸のようなアジュバンドをさらに含むことができる。これらの態様の組成物は、がんを有する対象を処置する方法であって、これらの組成物のいずれかを対象に投与することを含む前記方法において使用することができる。さらなる態様では、組成物は薬剤としての使用を目的とする。さらなる態様では、組成物は治療ワクチンとしての使用を目的とする。さらなる態様では、組成物はがんワクチンとしての使用を目的とする。さらなる態様では、組成物はがんの処置のための方法における使用を目的とする。さらなる態様では、本発明は、(a)ストレスタンパク質および(b)上記の第2の免疫原性ペプチドまたはその模倣物を含む第1の免疫原性ペプチド、ならびに場合により、(c)上記の第3の免疫原性ペプチドおよび/またはアジュバンドを含む組成物に関する。
本発明は、抗原ペプチドに結合した精製ストレスタンパク質の少なくとも2つの異なる複合体を含む第1の組成物であって、複合体それぞれが異なる抗原ペプチドを含み、異なる抗原ペプチドのそれぞれ1つががん細胞由来の1つまたはそれ以上の突然変異MHC結合エピトープを含み、組成物が野生型MHC結合エピトープのみを含有する5以下の異なる抗原ペプチドを含み、好ましくは、組成物が野生型MHC結合エピトープのみを含有するいかなる抗原ペプチドも含まず、および/または組成物が100以下の異なる抗原ペプチドを含む、前記第1の組成物に関する。一好ましい実施形態では、ストレスタンパク質はhsc70、特にヒトhsc70、またはhsp70、特にヒトhsp70である。さらなる好ましい実施形態では、ストレスタンパク質は抗原ペプチドに非共有結合している。別の好ましい実施形態では、それぞれの複合体におけるストレスタンパク質と抗原ペプチドのモル比は1対1またはそれ未満であり、特に、それぞれの複合体におけるストレスタンパク質と抗原ペプチドのモル比は1対2、1対4、1対5、1対10、1対20、1対50、または最大1対100のようなそれ未満である。別の好ましい実施形態では、組成物中の抗原ペプチドのそれぞれ1つは5から50アミノ酸長、さらに好ましくは25から40アミノ酸長、最も好ましくは27から31アミノ酸長である。別の好ましい実施形態では、本発明の組成物中の抗原ペプチドの少なくとも1つは21〜31アミノ酸長である。別の好ましい実施形態では、本発明の組成物中の抗原ペプチドのそれぞれ1つは21〜31アミノ酸長である。一好ましい実施形態では、本発明の組成物中の抗原ペプチドのそれぞれ1つは、熱ショックタンパク質結合配列を含む。別の好ましい実施形態では、突然変異MHC結合エピトープの少なくとも1つは対象のがん細胞において発現されるが、対象の正常細胞においては発現されず、好ましくは、突然変異MHC結合エピトープのそれぞれ1つは対象のがん細胞において発現されるが、対象の正常細胞においては発現されない。別の好ましい実施形態では、突然変異MHC結合エピトープの少なくとも1つは、対象のがん細胞において、対象の正常細胞と比べて高いレベルで発現される。
別の好ましい実施形態では、本発明の組成物は、薬学的に許容される担体または賦形剤および場合により、アジュバンドをさらに含む。一好ましい実施形態では、アジュバンドはサポニンまたは免疫賦活性核酸を含み、さらに好ましくは、アジュバンドはQS−21を含む。
別の態様では、本発明は、第2の免疫原性ペプチドまたはその模倣物を含む第1の免疫原性ペプチドを含む免疫原性組成物であって、第2の免疫原性ペプチドはがんを有する対象のがん細胞に生じる突然変異タンパク質の断片であり、翻訳後修飾されている少なくとも1つのアミノ酸残基を含み、第1の免疫原性ペプチドは天然に存在するタンパク質の全アミノ酸配列を含まない、前記免疫原性組成物を対象とする。対象の正常細胞は突然変異タンパク質の正常な形態を含むことができ、突然変異タンパク質の正常な形態は、アミノ酸残基のうち第2の免疫原性ペプチドにおいて翻訳後修飾されている少なくとも1つが突然変異タンパク質の正常な形態では翻訳後修飾されていないことを除いて、第2の免疫原性ペプチドを含む。第1の免疫原性ペプチドは、第2の免疫原性ペプチドにおいて翻訳後修飾されている少なくとも1つの残基が第1の免疫原性ペプチドにおいては模倣残基で置き換えられていることを除いて、第2の免疫原性ペプチドを含むことができる。第1の免疫原性ペプチド中の模倣残基は第2の免疫原性ペプチドにおいて翻訳後修飾されている対応する残基ほど不安定ではないことが可能である。第2の免疫原性ペプチドにおいて翻訳後修飾されている少なくとも1つのアミノ酸残基はリン酸化することができる。第2の免疫原性ペプチド中の少なくとも1つのリン酸化されたアミノ酸残基は、リン−Ser、リン−Thr、リン−Tyr、リン−His、リン−Arg、およびリン−Lysからなる群から選択することができる。第1の免疫原性ペプチドは、第2の免疫原性ペプチドにおいて少なくとも1つのリン酸化された残基が第1の免疫原性ペプチドにおいてはリン模倣残基で置き換えられていることを除いて、第2の免疫原性ペプチドを含むことができる。第1の免疫原性ペプチド中のリン模倣残基は第2の免疫原性ペプチド中の対応するリン酸化された残基の非加水分解性類似物であることが可能である。ペプチドは、9〜11アミノ酸または27〜31アミノ酸長のような、8〜50アミノ酸長であり得る。組成物は、myc、k−ras、n−ras、tp53、およびkdm6Aからなる群から選択される突然変異タンパク質に由来する第3の免疫原性ペプチドの少なくとも1つをさらに含むことができ、第3のペプチドはタンパク質の全アミノ酸配列を含まず、第1の免疫原性ペプチドはmyc、k−ras、n−ras、tp53、またはkdm6Aに由来するペプチドではない。これらの態様の組成物は、サポニンまたは免疫賦活性核酸のようなアジュバンドをさらに含むことができる。これらの態様の組成物は、がんを有する対象を処置する方法であって、これらの組成物のいずれかを対象に投与することを含む前記方法において使用することができる。さらなる態様では、組成物は薬剤としての使用を目的とする。さらなる態様では、組成物は治療ワクチンとしての使用を目的とする。さらなる態様では、組成物はがんワクチンとしての使用を目的とする。さらなる態様では、組成物はがんの処置のための方法における使用を目的とする。さらなる態様では、本発明は、(a)ストレスタンパク質および(b)上記の第2の免疫原性ペプチドまたはその模倣物を含む第1の免疫原性ペプチド、ならびに場合により、(c)上記の第3の免疫原性ペプチドおよび/またはアジュバンドを含む組成物に関する。
図1は、本発明の方法において有用な体細胞突然変異の特徴付けのワークフローを示す。(A)は、本明細書に開示される方法を用いて腫瘍特異的突然変異を特定する例示的な方法の概略図である。(B)は、本明細書で開示される方法を使用して作成されたVariant Call Format(VCF)ファイルのアノテーションの例示的な方法の概略図である。MedGenomeのVariation and Mutation Annotation Toolkit(VariMAT;Cambridge、MA)を用いて、遺伝子に単一ヌクレオチド改変体(SNV)をマッピングする。Variant Effect Predictor(VeP;Bioinformatics、2010年8月15日;26(16):2069〜70、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)を用いて、改変体クラス予測(ミスセンス、ナンセンス、サイレント、ストップロス)を行い、体細胞改変体を、1000ゲノムプロジェクトで報告されたSNPおよびindelならびに他のSNPデータベースにおける対立遺伝子頻度に基づいて特定する。様々なデータベースのデータを使用して、各改変体の疾患関連性にもアノテーションする。(C)は、NetMHCpan(参照によってその全体を本明細書に組み入れる、Immunogenetics、2009年1月;61(1):1〜13;PLoS One、2007年8月29日;2(8):e796)を用いて9マーおよび10マーのペプチドライブラリーをMHC分子へ結合することに関するin silico予測の概略図である。 図2は、本発明の免疫原性組成物に含めるためのペプチドが誘導される突然変異を決定するための順位付けフローを示す図である。腫瘍の突然変異が特定され(左上の隅)、突然変異(斜め矢印に沿って対角に進む)にフィルターを適用しており、これには、例えば、その徴候の全ての腫瘍にまたがって百万マッピング読み取り(RPKM)単位あたりの転写物の1キロベースあたり1つの読み取りを超える、>0.05の中央発現レベルの突然変異対立遺伝子の頻度、次いでMHCに結合すると予測されるペプチドに存在する突然変異が含まれる。フィルターから得られるペプチドは、突然変異を中心とする27アミノ酸と予測され、次に順位付けされ、最初は、予測されるエピトープの数に応じ、次いでMHCへのIC50結合によって選別される。より高位にランクされたペプチドを合成して、本発明の免疫原性組成物、例えばワクチンに含める。 図3は、ネオエピトープ9マー(A)および10マー(B)のペプチドおよびそれらの天然の対応物の散乱プロットのセットであり、予測されるHLA−A02:01およびHLA−B07:02結合親和性は≦150nMである。 図4は、0日目にB16.F10黒色腫細胞を注射した後、以下を3、9および15日目に投与した6つの群のC57BL/6マウスにおける1セットの腫瘍増殖曲線である:第1〜3群:B16.F10黒色腫にネオエピトープを含む2つのペプチドB−16−M27およびB−16−M30と複合体形成したHsc70を含む組成物をそれぞれ3μg、10μgおよび30μg;第4群:30μgのHsc70単独;第5群:第3群と等量のペプチド単独;ならびに第6群:ポリ(I:C)を有する各ペプチド100μg。 図5は、腫瘍増殖曲線が図4に示されているマウスの群にまたがる腫瘍チャレンジ後の平均腫瘍体積を示すグラフである。 図6は、0日目にB16.F10黒色腫細胞を注射した後、以下を3、9および15日目に投与した7つの群のC57BL/6マウスにおける1セットの腫瘍増殖曲線である:第1〜3群:B−16−M27およびB−16−M30ペプチドと複合体形成したHsc70を含む組成物をそれぞれ3μg、10μgおよび30μg;第4群:第3群と同じ組成物を30μgと10μgのQS−21 Stimulon(登録商標)アジュバント;第5群:30μgのHsc70単独;第6群:第3群と等量のペプチド単独;ならびに第7群:ポリ(I:C)を有する各ペプチド100μg。 図7は、腫瘍増殖曲線が図6に示されているマウスの群にまたがる腫瘍チャレンジ後の平均腫瘍体積を示す1セットのグラフである。 図8は、腫瘍増殖曲線が図6に示されているマウスの各群における、腫瘍チャレンジ後の生存パーセンテージを示すグラフである。 図9は、5×10個のB16.F10腫瘍細胞を皮下注射し、腫瘍チャレンジ後3、9および15日目に示された薬剤で処置したC57Bl/6マウス(n=11〜12/群)における1セットの腫瘍増殖曲線である。2〜3日ごとに腫瘍サイズを評価した。個々のマウスにおける腫瘍増殖動態を、時間の関数としてプロットする。第1群:PBS単独;第2群:Hsc70およびQS−21 Stimulon(登録商標)(ペプチドなし);第3群および第4群:18個のペプチド(M5、M12、M17、M20、M22、M24、M25、M27、M28、M29、M30、M36、M44、M45、M46、M47、M48、およびM50)と複合体形成したHsc70およびQS−21 Stimulon(登録商標)アジュバントを含む組成物をそれぞれ30μgおよび100μg。 図10は、腫瘍増殖曲線が図9に示されているマウスの群にまたがる腫瘍チャレンジ後の平均腫瘍体積を示すグラフである。 図11は、5×10個のB16.F10腫瘍細胞を皮下注射し、腫瘍チャレンジ後3、9および15日目に示された薬剤で処置したC57Bl/6マウス(n=11〜12/群)における1セットの腫瘍増殖曲線である。2〜3日ごとに腫瘍サイズを評価した。個々のマウスにおける腫瘍増殖動態を、時間の関数としてプロットする。第1群:PBS単独;第2群:Hsc70およびQS−21 Stimulon(登録商標)(ペプチドなし);第3群および第4群:5つのペプチド(M22、M27、M44、M48、およびM50)と複合体形成したHsc70およびQS−21 Stimulon(登録商標)アジュバントを含む組成物をそれぞれ30μgおよび100μg。 図12は、腫瘍増殖曲線が図11に示されているマウスの群にまたがる腫瘍チャレンジ後の平均腫瘍体積を示すグラフである。 図13は、QS−21 Stimulon(登録商標)アジュバントと組み合わされたHsc70−M27/M30ペプチド複合体で免疫した3匹のマウス由来の脾細胞であって、M27およびM30 B16.F10の27マー、それらの野生型対応物とともに、またはペプチドなしで培養された、脾細胞の応答を示す棒グラフである。各群内の5×10個の脾細胞あたりのIFN−γスポット形成細胞(SFC)の平均値を示す。各バーは、代表的なマウスの技術的な三つ組みを表す。統計学的有意性は、両側のスチューデントt検定を用いて測定する(はp<0.05を示し、**はp<0.005を示す)。 図14は、Hsc70の試料のサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)クロマトグラムである。 図15は、Hsc70(実線)および基質ペプチドと組み合わされたHsc70(破線)の重ね合わせた1セットのSECクロマトグラムである。 図16は、1:4(破線)、1:10(点線)および1:20(1点破線)のHsc70:ペプチドモル比におけるHsc70(実線)およびHsc70−M27−ペプチド複合体の重ね合わせた1セットのSECクロマトグラムである。 図17は、Hsc70:ペプチドモル比を関数とする、M27ペプチドと複合体形成したHsc70のパーセンテージのプロットである。 図18は、37℃で2時間または3時間のいずれかのインキュベーション後のHsc70:ペプチドモル比を関数とする、M27ペプチドと複合体形成したHsc70のパーセンテージのプロットである。 図19は、Hsc70(実線)および高親和性Hsc70結合配列(NLLRLTG(配列番号439))に対して、ペプチドリンカー(FFRK(配列番号447))を介して、そのC末端に融合されたニワトリオボアルブミンペプチド(SIINFEKL(配列番号448))と1:10のHsc70:ペプチドモル比で組み合わされたHsc70(破線)の重ね合わせた1セットのSECクロマトグラムである。 図20は、Hsc70(実線)および高親和性Hsc70結合配列(NLLRLTG(配列番号439))に対して、ペプチドリンカー(FFRK(配列番号447))を介して、そのC末端で融合された、ニワトリオボアルブミンペプチド(SIINFEKL(配列番号448))(破線)または高親和性Hsc70結合配列に対して、同じペプチドリンカーを介して、そのN末端で融合された同じニワトリオボアルブミンペプチド(点線)のいずれかと、1:2のHsc70:ペプチドモル比で組み合わされたHsc70の重ね合わせた1セットのSECクロマトグラムである。 図21は、Hsc70−ペプチド複合体またはペプチド単独で免疫したマウスから単離した脾細胞のIFN−γ応答を示すグラフである。データは、箱髭図を用いて示されており、ここでは第1および第3の四分位数が箱の端にあり、中央値は箱の内部に水平線で示され、最大値および最小値は髭の端部である。各ドットは、3匹のマウスのそれぞれの脾細胞を二重に播種したELISPOTプレートの単一ウェルを示す。**は、二元ANOVA検定を用いて統計的に有意であった(p値<0.05)。
本開示は、治療ワクチン(例えばがんワクチン)として有用な組成物、およびこのような組成物を生産する方法を提供する。本明細書において開示される組成物は、概して、ストレスタンパク質、および患者のがんに存在するがん特異的突然変異を含む少なくとも1つの合成抗原ペプチドを利用する。本明細書において開示される方法は、微量の対象組織(例えば、単細胞またはエキソソーム)を使用して治療ワクチン(例えばがんワクチン)組成物を調製することを可能にするという点で特に有利である。
1.抗原ペプチドを同定する方法
本発明の方法は、概して、がん細胞に由来する1つまたはそれ以上の突然変異体MHC結合エピトープを含む抗原ペプチドの同定を伴う。
本明細書において使用される場合、用語「突然変異体」は、タンパク質(またはペプチド断片もしくはそのMHC結合エピトープ)の文脈では、対象の疾患組織(例えばがん細胞)において見られるが対象の正常もしくは健康な組織においては見られないアミノ酸突然変異(例えば、置換、挿入、もしくは欠失)を含有するタンパク質(もしくはそのペプチド断片もしくはMHC結合エピトープ);対象の疾患組織(例えばがん細胞)において見られるが対象の正常もしくは健康な組織においては見られない(もしくは逆の場合も同様)アミノ酸修飾(例えば、リン酸化などの翻訳後修飾)を含有するタンパク質(もしくはそのペプチド断片もしくはMHC結合エピトープ);正常もしくは健康な細胞と比較してがん細胞において異なる発現プロフィールを有するタンパク質(もしくはそのペプチド断片もしくはMHC結合エピトープ)(例えば、がん細胞で発現されるが正常細胞では発現されないタンパク質);または疾患組織(例えばがん細胞)と正常細胞とで抗原提示経路において異なってプロセシングされて、MHC分子によって提示される異なるペプチドを生じさせるタンパク質(もしくはそのペプチド断片もしくはMHC結合エピトープ)を指す。あるいは、ある特定の実施形態では、突然変異体タンパク質(またはそのペプチド断片もしくはMHC結合エピトープ)は、正常組織と比較してがん細胞において高いレベルの翻訳後修飾(例えばリン酸化)を示すタンパク質である。
ある特定の実施形態では、本発明は、本発明の方法によって得ることができる免疫原性ペプチドを含む組成物に関する。突然変異体タンパク質(またはその突然変異体ペプチド断片もしくは突然変異体MHC結合エピトープ)に存在し得る突然変異には、限定はしないが、アミノ酸の置換、挿入、もしくは欠失突然変異、または遺伝子融合突然変異が含まれる。本明細書において使用される場合、「遺伝子融合突然変異」は、遺伝子融合体によってコードされるタンパク質の切断点ジャンクション(例えば、BCR−ABL遺伝子融合切断点ジャンクション)によって形成される新エピトープを指す。
本明細書において使用される場合、用語「MHC結合エピトープ」は、上記のアッセイのいずれかによってMHC分子(例えばヒトMHC)を結合することが示される、またはソフトウェアプログラム(例えばSYFPEITHI、Rammenseeら、Immunogenetics 50、213〜219,1999、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)によってMHC分子(例えばヒトMHC)を結合すると予測されるエピトープを指す。使用することができる他の方法には、Guan,P.ら、(2003)Applied Bioinformatics、2:63〜66;Blythe,M.J.ら、(2002)Bioinformatics、18:434〜439;Flower,D.R.およびDoytchinova,I.A.(2002).Applied Bioinformatics、1:167〜176;Yu,K.ら、(2002)Molecular Medicine、8:137〜48;Brusic,V.ら、(2002)Immunology and Cell Biology、80:280〜285;Jung,G.ら、(2001)Biologicals、29:179〜181(T細胞エピトープ予測プログラムEPIPREDICTを記載している);Kwok,W.W.ら、(2001)Trends in Immunology、22:583〜588;Mallios,R.R.(2001)Bioinformatics、17:942〜948;Romisch,K.(2001).Trends in Biochemical Sciences、26:531;Schirle,M.ら、(2001)Journal of Immunological Methods、257:1〜16;Singh,H.およびRaghava,G.P.S.(2001)Bioinformatics、17:1236〜1237;Andersen,M.H.ら、(2000)Tissue Antigens、55:519〜531;Buus,S.(1999)Current Opinion in Immunology、11:209〜213;Mallios,R.R.(1999)Bioinformatics、15:432〜439;Maffei,A.およびHarris,P.E.(1998).Peptides、19:179〜198;ならびにVita R.ら、Nucleic Acids Res.2014年10月9日.pii:gku938.[Epub ahead of print]PubMed PMID:25300482(www.iedb.orgで入手可能なimmune epitope database(IEDB)3.0.について記載している)(これらの各々は、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)において開示されている方法が含まれる。
本明細書において使用される場合、MHC結合エピトープの文脈での用語「野生型」は、野生型アミノ酸配列、野生型翻訳後修飾を有し、がん細胞においてのみ発現されないか、または正常細胞と比較してがん細胞で過剰発現する、MHC結合エピトープを指す。
本発明の方法のある特定の実施形態では、対象から得たがん細胞のゲノムDNAのエキソームが配列決定され、非突然変異(野生型)対照(対象の非がん細胞など)と比較され、そして突然変異体タンパク質をコードする非同義の体細胞突然変異体対立遺伝子が同定される。ある特定の実施形態では、同一の対象試料から、または同一の対象から得た新たながん細胞試料から得たmRNAが配列決定されて、がんで発現するmRNAにおいて見られるその体細胞突然変異が同定される。
ある特定の実施形態では、突然変異体対立遺伝子の発現レベルも判定される。突然変異体対立遺伝子に対応する遺伝子についてのRNA RefSeqデータが入手可能である、ある特定の実施形態では、突然変異体対立遺伝子の転写産物の発現が、正規化された突然変異含有リード数(NMRC)によって判定される。NMRCは、突然変異を含有するcDNAから得られた次世代シーケンシング(NGS)リードの数を、マッピングされたヌクレオチドの総数で割り、それに正規化係数として1010をかけたものである。このようにして、NMRCは、シーケンシング実験で得られたヌクレオチドの総数に対して正規化された、突然変異を含有するリードの数に相当する。ある特定の実施形態では、10より大きい正規化された突然変異含有リード数(NMRC)を有する突然変異体対立遺伝子を使用して、抗原ペプチドが生成される。ある特定の実施形態では、1、2、3、4、5、6、7、8、または9より大きい正規化された突然変異含有リード数(NMRC)を有する突然変異体対立遺伝子を使用して、抗原ペプチドが生成される。
RNA RefSeqデータが利用不可能である他の実施形態では、同一の徴候のがんにおける突然変異体対立遺伝子の発現レベルは、公開されているデータベース(例えば、The Cancer Genome Atlas−Cancer Genome(TCGA:www.cancergenome.nih.gov);The International Cancer Genome Consortium(ICGC:www.icgc.org))から推定され、突然変異を含む転写産物の発現中央値は、100万マッピング数あたりの転写産物キロベースあたりのリード(RPKM)に基づいて判定される。RNA−Seq実験において、cDNA断片はシーケンシングされ、遺伝子に、理想的には個別の転写産物にマッピングし戻される。適切に正規化されたRNA−Seqリード、すなわちRPKMは、転写産物の相対量の評価基準として使用することができる。ある特定の実施形態では、1を超えるRPKMリードを有する突然変異体対立遺伝子を使用して抗原ペプチドが生成される。ある特定の実施形態では、1を超えるRPKMリードを有する突然変異体対立遺伝子を使用して抗原ペプチドが生成される。一部の実施形態では、2、3、4、5、6、7、8、9、または10を超えるRPKMリードを有する突然変異体対立遺伝子を使用して抗原ペプチドが生成される。
ある特定の実施形態では、突然変異体対立遺伝子の対立遺伝子頻度が判定される。本明細書において使用される場合、突然変異体対立遺伝子に関する用語「対立遺伝子頻度」は、試料内の他の対立遺伝子(例えば野生型対立遺伝子)に対する突然変異体対立遺伝子の相対量である(画分またはパーセンテージで表される)。
ある特定の実施形態では、対象のヒト白血球抗原(HLA)型が判定される。本明細書において開示される対象のDNAのシーケンシングを含む、HLA型を判定するためのあらゆる手段を使用することができる。
対象の腫瘍細胞において発現される突然変異体対立遺伝子を同定した後、突然変異体対立遺伝子によってコードされる1つまたはそれ以上の突然変異体ペプチド(1つまたはそれ以上の突然変異体MHC結合エピトープを含む)が、例えば、0.05を超える対立遺伝子頻度、1を超えるRPKM単位の発現中央値レベル(例えば、同一の徴候の全てのがんにわたる)、および/または対象のHLA分子の1つまたはそれ以上に結合する予測される能力を有することに基づいて選択される。ある特定の実施形態では、選択された突然変異体ペプチドは、例えば、予測される突然変異体MHC結合エピトープの数によって、および/または対象のHLA型への予測される結合親和性(例えばIC50)によって、さらにランク付けされる。本発明の方法において有用な、突然変異の特徴付けのワークフローを図1に示す。
ある特定の実施形態では、1つまたはそれ以上の抗原ペプチドアミノ酸が合成され、各ペプチドは、前述の選択された突然変異体ペプチドの1つまたはそれ以上を含む。合成されると、ペプチドは本発明の免疫原性組成物において使用することができる。ある特定の実施形態では、本方法は、合成された抗原ペプチドが細胞表面MHC分子上に提示された場合にT細胞によって認識されるかどうかを判定することをさらに含む。
1.1.次世代シーケンシング
ある特定の実施形態では、核酸(例えば、腫瘍DNAおよびmRNA)の配列は、次世代シーケンシング(NGS)を使用して判定される。NGSは、「高度多重化アンプリコンシーケンシング」と呼ばれる多くの異なる近代的シーケンシング技術を説明するために使用される一般名称である。配列情報を得るための化学は異なる次世代シーケンシングプラットフォームによって変わるが、それらの全ては、複数のシーケンシング反応が同時に行われる非常に大きい数のシーケンシング鋳型から配列データを得るという共通の特徴を有している。通常、これらのシーケンシング反応の全てから得られるデータは、スキャナーを使用して回収され、次いで集められ、コンピュータおよびバイオインフォマティクスソフトウェアプログラムを使用して分析される。シーケンシング反応は、大規模に同時のまたは多重の様式で行われ、リードされ、集められ、そして分析される。
NGSプラットフォームには、限定はしないが、454 FLX(商標)または454 TITANIUM(商標)(Roche)、Massively Parallel Signature Sequencing(Lynx Therapeutics);固相可逆的ダイターミネーターシーケンシング(SOLEXA(商標)Genome Analyzer/Illumina)、HELISCOPE(商標)Single Molecule Sequencer(Helicos Biosciences)、およびSOLID(商標)DNA Sequencer(Life Technologies/Applied Biosystems)機器、イオン半導体シーケンシング(Ion Torrent);DNAナノボールシーケンシング(Complete Genomics)、ナノポアエキソヌクレアーゼシーケンシング(Oxford Nanopore)、Single Molecule,Real−Time(SMRT)Sequencing技術(Pacific Biosystems)に依拠するPacBio Sequencing Systems、および合成によるDNAシーケンシング(SBS)技術(Intelligent Biosystems)が含まれる。
NGSの典型的な実施形態には、例えば、固相可逆的ダイターミネーターシーケンシング(SOLEXA(商標)Genome Analyzer/Illumina)が含まれる。Illuminaシーケンシングは、およそ100〜150bpをリードする。多少長めの断片がジェネリックアダプターにライゲーションされ、そのアダプターを使用してスライドにアニーリングされる。PCRを行って各リードが増幅され、同一のリードの多くのコピーを有するスポットが生じる。これらは次いで一本鎖に分離されて配列決定される。スライドにヌクレオチドおよびDNAポリメラーゼが流される。これらのヌクレオチドは、塩基に対応する色で蛍光標識される。これらはまたターミネーターも有し、そのため、一度に付加される塩基は1つだけである。スライドの画像が撮影される。各リード位置に、付加された塩基を示す蛍光シグナルがあることとなる。スライドは次いで、次のサイクルのために準備される。ターミネーターは除去されて次の塩基の付加が可能になり、蛍光シグナルは除去されて、シグナルによる次の画像の汚染が予防される。このプロセスは反復され、一度に1つのヌクレオチドが付加され、その間に画像化される。コンピュータを次いで使用して、各画像の各部位にある塩基が検出され、これらの塩基を使用して配列が構築される。
NGSの別の典型的な実施形態には、例えば、Roche 454シーケンシングが含まれる。454シーケンシングは、Illuminaよりもはるかに長いリードを可能にする。Illuminaのように、454シーケンシングは、塩基が付加される際の光学的シグナルを読んで一度に複数のリードをシーケンシングすることによってこれを行う。Illuminaにおけるように、DNAまたはRNAは、より短いリードに、このケースでは最大1kbに断片化される。ジェネリックアダプターが末端に付加され、これらはビーズあたり1DNA断片でビーズにアニーリングされる。断片は次いで、アダプター特異的プライマーを使用してPCRによって増幅される。各ビーズは次いで、スライドの単一ウェル内に置かれる。したがって、各ウェルは、単一配列の多くのPCRコピーで覆われた単一のビーズを含有することになる。ウェルはまた、DNAポリメラーゼおよびシーケンシング緩衝液を含有する。スライドに、4つのNTP種の1つが流される。このヌクレオチドが配列内で次にある場合、このヌクレオチドは配列リードに付加される。この単一塩基が反復する場合、さらなるその塩基が付加される。したがって、グアニン塩基を流し、配列における次の塩基がGである場合、1つのGが付加されるが、配列の次の部分がGGGGである場合、4つのGが付加される。このNTPミックスは洗い流される。次のNTPミックスが付加され、このプロセスが反復され、4つのNTPにわたってサイクルされる。この種のシーケンシングによって、各ヌクレオチド洗浄液についてのシグナル密度を示す、各配列リードのグラフが作成される。配列は次いで、各洗浄液内のシグナル密度から計算的に判定することができる。454から得られた配列リードの全ては異なる長さであり、それは、異なる数の塩基が各サイクルで付加されるためである。
NGSの別の典型的な実施形態には、例えば、Ion torrentおよびIon protonシーケンシングが含まれる。IlluminaおよびRoche 454とは異なり、Ion torrentおよびIon protonシーケンシングは光学的シグナルを使用しない。その代わりに、これらは、DNAポリマーへのdNTPの付加によってHイオンが放出されるという事実を利用する。他の種のNGSにおけるように、インプットDNAまたはRNAは、約200bpの長さに断片化される。アダプターが付加され、1つの分子がビーズ上に置かれる。分子はエマルジョンPCRによってビーズ上で増幅される。各ビーズは、スライドの単一のウェル内に置かれる。454のように、スライドに、単一種のdNTPが一度に1つのNTPで、緩衝液およびポリメラーゼと共に流される。放出された各HイオンがpHを低下させるため、pHがそれぞれのウェルにおいて検出される。pHの変化によって、その塩基が配列リードに付加されたかどうか、およびそのいくつが付加されたかどうかを判定することが可能になる。dNTPは洗い流され、このプロセスが反復され、異なるdNTP種にわたってサイクルされる。pHの変化は、存在する場合、いくつの塩基(存在する場合)が各サイクルで付加されたかどうかを判定するために使用される。
NGSプラットフォームの説明はまた、参照によってその各々の全体を組み入れる:Shendureら、「Next−generation DNA sequencing」、Nature、2008、第26巻、第10号、1135〜1145;Mardis、「The impact of next−generation sequencing technology on genetics」、Trends in Genetics、2007、第24巻、第3号、133〜141頁;Suら、「Next−generation sequencing and its applications in molecular diagnostics」Expert Rev Mol Diagn、2011、11(3):333〜43;Zhangら、「The impact of next−generation sequencing on genomics」、J Genet Genomics、2011、38(3):95〜109;Quailら、(2012).「A tale of three next generation sequencing platforms:comparison of Ion Torrent,Pacific Biosciences and Illumina MiSeq sequencers」.BMC Genomics 13(1):341;Liuら、(2012).「Comparison of Next−Generation Sequencing Systems」.Journal of Biomedicine and Biotechnology(Hindawi Publishing Corporation)2012:1〜11;EMBL−EBIのウェブサイトwww.ebi.ac.ukで公開されている、EBI:Next Generation Sequencing Practical Courseにおいても見ることができる。
1.2.エキソームシーケンシングおよびHLA判定
患者の腫瘍および生殖細胞系のDNA試料のシーケンシングは、全エキソームキャプチャを使用するIllumina HiSeqなどのNGSプラットフォームを使用して行うことができる。例えば、腫瘍突然変異は今や、免疫療法臨床試験の背景において、試料入手の数週間以内に全て迅速かつ効果的に同定することができる(Br J Cancer、2014.111(8):1469〜75頁、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)。さらに、患者のHLA型は、標準的NGSエキソーム(DNA)およびRNA−Seq(RNA)プロファイリングの両方から同時に判定することができる(Genome Med、2013.4(12):102頁;Genome Med、2012.4(12):95頁、参照によってその各々の全体を本明細書に組み入れる)。あるいは、HLA型は、適切な臨床アッセイを使用して判定することができるか、または個別支払いのプロバイダーによって行われる。ある特定の実施形態では、核酸は、患者の腫瘍細胞から(例えばポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって)増幅することができる。この増幅は、非常に小さな試料(例えば、単細胞またはエキソソーム)の使用を可能にし、腫瘍試料から患者自身のペプチドを採取することに依存する先行技術の免疫原性ペプチド生産方法に対する本発明の1つの利点である。
1.3.非同義の体細胞突然変異体対立遺伝子の同定
NGSシーケンシングから得られたヌクレオチド「リード」は、ヒトゲノムにマッピングされる。DNA腫瘍リードは生殖細胞系DNAリードと比較されて、生殖細胞系の一塩基多型(SNP)である突然変異が同定および排除され、腫瘍特異的突然変異を含む腫瘍ハプロタイプが統計的に同定される。DNA判定された腫瘍突然変異にオーバーラップする腫瘍RNAリードを調べて、突然変異の存在および突然変異体RNAの発現が確認される。局所的なNGSリード再マッピングを、挿入または欠失または遺伝子融合が検出される場合には特に行う。「リード再マッピング」は、ゲノム全体までの最初のリードアラインメント(マッピング)後の、潜在的な擬陽性(spurious false-positive)突然変異細胞を排除するための、高感度アラインメントアルゴリズムを使用する、それらの局所的ゲノム領域内での(局所的リード再マッピングと呼ばれることが多いプロセス)、リード再マッピングを指す。さらに、腫瘍特異的突然変異は、腫瘍におけるDNA突然変異の対立遺伝子頻度に従って評価され、突然変異がCOSMIC(Catalogue Of Somatic Mutations In Cancer)データベースにおいてリストされている場合には、Wellcome Trust Sanger Instituteによって公開される。さらなる腫瘍特異的突然変異の出現についての発見およびモニタリングは、無細胞DNA試験(cfDNA;Swift Biosciencesで市販されている)、循環腫瘍細胞(CTC)、および循環エキソソームRNA(Exosome Diagnostics)を含む液体生検の試験によって評価することができる。
データ処理を次いで使用して、突然変異が腫瘍において高レベルで転写されるかどうか(RNA−Seq NGSリードによって示される)、突然変異がタンパク質をコードする転写産物において生じるかどうか、および突然変異がタンパク質コード配列における非同義の突然変異を生じさせるかどうかが判定される。ワクチンの製造には必須ではないが他の情報もまた得ることができ、これには、突然変異体タンパク質の機能および細胞内局在化、タンパク質変化の分子的結果、ならびにタンパク質変化の予想される臨床的結果が含まれる。
1.4.免疫学的特徴付けおよび突然変異含有ペプチドのランク付け
ある特定の実施形態では、突然変異は、表1に示す特徴付けの1つまたはそれ以上を使用して特徴付けされる。突然変異含有ペプチドもまた、表1に示す基準に従ってランク付けすることができ、そのプロセスは図2にまとめられている。表1にリストする特徴付けの全てが、免疫原性組成物の製剤化を成功させるために、突然変異含有ペプチドのランク付けに必要であるわけではない。例えば、ある特定の実施形態では、4つの特徴付けで十分である。ある特定の実施形態では、5つ、6つ、または7つの特徴付けが、さらなる絞り込みのために使用される。ある特定の実施形態では、表1における特徴付けの全てが使用される。
Figure 2018515519
1.5 ホスホペプチド突然変異体の同定
ある特定の実施形態では、対象のがん細胞から同定される突然変異体ペプチドはホスホペプチドであり、ここで、リン酸化された残基(例えば、Tyr、Ser、Thr、Arg、Lys、および/またはHis)は、対象の対応する正常細胞においてはリン酸化されていない(または、実質的に低い程度までしかリン酸化されていない)。突然変異体ホスホペプチドは、当技術分野において知られているあらゆる方法を使用して患者のがん細胞から同定することができる。適切な方法には、限定はしないが、参照によってその各々の全体を組み入れる、Meyerら、J Proteome Res.2009年7月;8(7):3666〜74.doi:10.1021/pr800937k、およびZarlingら、Proc Natl Acad Sci USA.2006年10月3日;103(40):14889〜94において説明されているものが含まれる。適切な突然変異体ペプチドが同定されると、抗原性ホスホペプチドまたはホスホペプチド模倣体を、本発明の治療用組成物の使用、使用するための組成物、および方法のために合成することができる(例えば、本明細書において記載されるように)。
2.抗原ペプチド
ある特定の実施形態では、本明細書において開示される組成物は、異なる抗原ペプチドに結合したストレスタンパク質の複合体を含み、各抗原ペプチドは、対象のがん細胞の1つまたはそれ以上の突然変異体MHC結合エピトープを含む。特に、ある特定の実施形態では、本発明は、抗原ペプチドに結合した精製されたストレスタンパク質の少なくとも2つの異なる複合体を含む第1の組成物であって、各複合体が異なる抗原ペプチドを含み、異なる抗原ペプチドの各々ががん細胞に由来する1つまたはそれ以上の突然変異体MHC結合エピトープを含み、かつ組成物が野生型MHC結合エピトープのみを含有する5つ以下の異なる抗原ペプチドを含む、第1の組成物に関する。突然変異体MHC結合エピトープは、膠芽腫(GBM)または多発性骨髄腫(MM)に罹患しているかまたはそれから回復している対象などの対象から同定される。抗原ペプチドは、合成によってもしくは組換えDNA技術によって調製することができるか、または天然由来源から単離することができる。抗原ペプチドは、GBMまたはMMなどのがんの治療および/または予防に有用な組成物を得るために、アジュバントと組み合わせて使用することができる。抗原ペプチドを含む組成物は免疫原性であり、対象におけるがんに対する有利な免疫応答を引き起こすために効果的である。
MHC分子は、クラスIまたはクラスII分子として分類される。クラスIIのMHC分子は、樹状細胞、Bリンパ球、マクロファージなどの、免疫応答の開始および維持に関与する細胞で主に発現される。クラスIIのMHC分子は、ヘルパーTリンパ球によって認識され、ヘルパーTリンパ球の増殖および提示された特定の免疫原性ペプチドに対する免疫応答の増幅を誘発する。クラスIのMHC分子は、ほとんど全ての有核細胞で発現され、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)によって認識され、その後、抗原担持細胞を破壊する。細胞傷害性Tリンパ球は、腫瘍拒絶およびウイルス感染との闘いにおいて特に重要である。CTLは、無傷の外来抗原自体よりも、MHCクラスI分子に結合したペプチド断片の形態の抗原を認識する。ペプチドの、MHC分子を結合する能力は、抗原提示の阻害(参照によってその全体を本明細書に組み入れる、Setteら、J.Immunol.141:3893、1991)、in vitroでの組み立てアッセイ(Townsendら、Cell 62:285、1990)、およびRMA.Sなどの突然変異細胞を使用するFACSに基づくアッセイ(Meliefら、Eur.J.Immunol.21:2963、1991、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)などの、様々な異なる手段で測定することができる。MHCクラスI分子に結合すると予測されるMHC結合エピトープは、典型的には8から11の間の残基であり、一方、MHCクラスII分子を結合すると予測されるMHC結合エピトープは、典型的には10から20残基の範囲である。したがって、ある特定の実施形態では、本明細書において開示される組成物において使用される抗原ペプチドは、長さが5〜50の間のアミノ酸(例えば、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、および50アミノ酸)である。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドは、長さが5から50アミノ酸である。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドは、長さが25から40、27から31、または21〜31アミノ酸である。
一実施形態では、本発明は、本発明の方法によって同定される抗原ペプチドを包含する。例えば、腫瘍細胞において発現される突然変異体MHC結合エピトープを含む固有のペプチドが、マッピングされたRNA−Seqリードによって同定される。このような同定されたペプチドはまた、アミノ酸の付加または欠失によって修飾することができる。例えば、いくつかの(1、2、3、4、または5つの)さらなるアミノ酸残基を、抗原ペプチドの抗原性または免疫原性が破壊されなければ、ペプチドのいずれかの末端または両末端に付加するかまたはそこから除去することができる。ペプチドはまた、ある特定の残基、例えばMHC結合エピトープ内に位置する残基の、順序または組成を改変することによって修飾することができる。MHC分子への結合に必須のある特定のアミノ酸残基、例えば重要な接触部位にあるアミノ酸残基、またはエピトープ内の保存された残基が、通常は免疫原性活性に対する有害作用を伴わずに改変されることはないことは容易に理解される。
ある特定の実施形態では、本発明は、本明細書において開示される方法を使用して同定される突然変異体ペプチドの改変体である抗原ペプチドであって、そのアミノ酸配列が元々同定されたペプチドに少なくとも50%、60%、70%、または80%類似している抗原ペプチドを提供する。好ましくは、類似性は90%、最も好ましくは95%またはそれ以上である。改変体は、同定されたアミノ酸配列に対するアミノ酸の保存的置換がほとんどであるか、またはそれのみを含む。アミノ酸置換のいずれかがペプチドのエピトープ内で生じる場合は好ましくはわずかである。
配列内でのアミノ酸の保存的置換は、そのアミノ酸が属するクラスの他のメンバーから選択することができる。保存的置換は、アミノ酸残基を生物学的におよび/または化学的に類似の別のアミノ酸残基で置き換えること、例えば、1つの疎水性残基を別の疎水性残基で置き換えること、または1つの極性残基を別の極性残基で置き換えることを意味する。例えば、無極性(疎水性)アミノ酸には、アラニン、ロイシン、イソロイシン、バリン、プロリン、フェニルアラニン、トリプトファン、およびメチオニンが含まれる。極性の中性アミノ酸には、グリシン、セリン、スレオニン、システイン、チロシン、アスパラギン、およびグルタミンが含まれる。正に荷電した(塩基性)アミノ酸には、アルギニン、リシン、およびヒスチジンが含まれる。負に荷電した(酸性)アミノ酸には、アスパラギン酸およびグルタミン酸が含まれる。このような修飾は、例えば、参照によってその各々の全体を本明細書に組み入れる、Merrifield、Science 232:341〜347(1986)、BaranyおよびMerrifield、The Peptides,Gross and Meienhofer,eds.(New York,Academic Press)、1〜284頁(1979);ならびにStewart and Young、Solid Phase Peptide Synthesis、(Rockford,Ill.,Pierce)、第2版(1984)において記載されているような周知のペプチド合成手順を使用して行うことができる。
さらに別の実施形態では、本発明は、熱ショックタンパク質に結合するアミノ酸配列を含む抗原ペプチドを包含する。このようなアミノ酸配列は、本明細書において、「熱ショックタンパク質結合配列」と呼ばれる。ある特定の実施形態では、熱ショックタンパク質結合配列は、10−3M、10−4M、10−5M、10−6M、10−7M、10−8M、10−9M、またはそれ以下のKで熱ショックタンパク質(例えば、hsc70、hsp70、hsp90、hsp110、grp170、gp96、またはカルレティキュリン)に結合する。熱ショックタンパク質結合配列は、典型的には長さが5から15アミノ酸残基であり、当技術分野において周知である。このような結合配列は、in vitroまたはin vivoでの、本発明のペプチドMHC結合エピトープを含むペプチドのセグメントの、熱ショックタンパク質への非共有結合を容易にするために、本発明において利用される。多くのこのような結合配列は、MHC結合エピトープが由来する元であるペプチドに対して異種である。多くのタンパク質に存在する異種のショックタンパク質の結合部位を使用することができる。このような熱ショックタンパク質結合配列の例は、米国特許第7,420,037号および米国特許第7,309,491号、ならびにPCT/US96/13363に対応するPCT公開WO97/06821、Blond−Elguindi,S.ら、「Affinity panning of a library of peptides displayed on bacteriophages reveals the binding specificity of BiP.」Cell 75:717〜728(1993);Flynn,G.C.ら、「Peptide binding and release by proteins implicated as catalysts of protein assembly.」Science 245:385〜390(1989);Auger,I.ら、「HLA−DR4 and HLA−DR10 motifs that carry susceptibility to rheumatoid arthritis bind 70−kD heat shock proteins.」Nature Medicine,2:306〜310(1996);およびGragerov,A.ら、「Different Specificity of DnaK−peptide binding.」J.Molec.Biol.235:848〜854(1994)において開示されている。熱ショックタンパク質結合配列の使用は、例えば、参照によってその各々の全体を本明細書に組み入れる、Moroiら、Proc.Nat.Acad.Sci.USA 2000,97:3485において記載されている。
本発明の組成物において有用な熱ショックタンパク質結合配列の1つの例は、配列:Hy(Trp/X)HyXHyXHyを有する七量体セグメントであり、式中、Hyは疎水性アミノ酸残基、特にトリプトファン、ロイシン、またはフェニルアラニンであり、Xは任意のアミノ酸である。このような熱ショックタンパク質結合配列、または他の熱ショックタンパク質結合配列は、好ましくは、MHC結合エピトープを含むアミノ酸配列の末端のいずれか一方に存在する。場合により、熱ショックタンパク質結合配列は、いくつかのアミノ酸からなる短いペプチドリンカー(例えば、参照によってその全体を本明細書に組み入れる米国特許第7,309,491号において開示されている、配列:グリシン−セリン−グリシンまたはphe−phe−arg−lysを有するトリペプチドリンカー)によって末端のいずれか一方に連結することができる。このような抗原ペプチドは、ペプチド結合によってペプチドの残り部分に連結された熱ショックタンパク質結合配列のアミノ酸残基で化学的に合成することができる。あるいは、このような抗原ペプチドは、組換えDNA技術によって融合ペプチドとして合成することができる。本明細書において開示される抗原ペプチドに含めるのに適切な熱ショックタンパク質結合配列、例えば、高親和性熱ショックタンパク質結合配列には、限定はしないが、NLLRLTG(配列番号439)、NLLRLTGW(配列番号440)、HWDFAWPW(配列番号441)、HWDFAWP(配列番号442)、FYQLALTW(配列番号443)、FYQLALT(配列番号444)、RKLFFNLRW(配列番号445)、およびRKLFFNLR(配列番号446)が含まれる。
ある特定の実施形態では、本発明は、熱ショックタンパク質結合配列を含む抗原ペプチドを包含する。一部の実施形態では、熱ショックタンパク質結合配列は、長さが5から15アミノ酸である。本明細書において開示される抗原ペプチドに含めるのに適切な熱ショックタンパク質結合配列には、限定はしないが、NLLRLTG(配列番号439)、NLLRLTGW(配列番号440)、HWDFAWPW(配列番号441)、HWDFAWP(配列番号442)、FYQLALTW(配列番号443)、FYQLALT(配列番号444)、RKLFFNLRW(配列番号445)、およびRKLFFNLR(配列番号446)が含まれる。ある特定の実施形態では、熱ショックタンパク質結合配列はNLLRLTG(配列番号439)である。一部の実施形態では、熱ショックタンパク質結合配列は、抗原ペプチドのC末端にある。一部の実施形態では、熱ショックタンパク質結合配列は、抗原ペプチドのN末端にある。一部の実施形態では、熱ショックタンパク質結合配列は、抗原ペプチドの中央にある。ある特定の実施形態では、熱ショックタンパク質結合配列は、MHC結合エピトープを含むアミノ酸配列の末端のいずれか一方にある。ある特定の実施形態では、熱ショックタンパク質結合配列は、リンカーを介してMHC結合エピトープを含むアミノ酸配列の末端のいずれか一方に連結される。一部の実施形態では、リンカーはペプチドリンカーである。一部の実施形態では、リンカーは長さが2から10アミノ酸である。一部の実施形態では、リンカーはFFRK(配列番号447)である。ある特定の実施形態では、MHC結合エピトープを含むアミノ酸配列は、長さが5から50アミノ酸である。ある特定の実施形態では、MHC結合エピトープを含むアミノ酸配列は、長さが25から40アミノ酸である。ある特定の実施形態では、MHC結合エピトープを含むアミノ酸配列は、長さが27から31アミノ酸である。ある特定の実施形態では、MHC結合エピトープを含むアミノ酸配列は、長さが8から12アミノ酸である。ある特定の実施形態では、MHC結合エピトープは、リン酸化された残基を含む。ある特定の実施形態では、MHC結合エピトープは、リン酸化模倣残基を含む。ある特定の実施形態では、リン酸化模倣残基は、リン酸化された残基の加水分解不可能な類似体である。ある特定の実施形態では、MHC結合エピトープを含むアミノ酸配列は、長さが8から12アミノ酸であり、MHC結合エピトープは、リン酸化された残基を含む。ある特定の実施形態では、MHC結合エピトープを含むアミノ酸配列は、長さが8から12アミノ酸であり、MHC結合エピトープはリン酸化模倣残基を含む。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドは長さが15から60アミノ酸である。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドは長さが15から40アミノ酸である。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドは長さが30〜60アミノ酸である。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドは、MHC結合エピトープを含む長さが27〜31アミノ酸のアミノ酸配列;長さが2〜10アミノ酸のペプチドリンカー、例えばFFRK(配列番号447);ならびに長さが5〜15アミノ酸の熱ショックタンパク質結合配列、例えば、NLLRLTG(配列番号439)、NLLRLTGW(配列番号440)、HWDFAWPW(配列番号441)、HWDFAWP(配列番号442)、FYQLALTW(配列番号443)、FYQLALT(配列番号444)、RKLFFNLRW(配列番号445)、およびRKLFFNLR(配列番号446)を含有する、長さが34〜56アミノ酸、例えば、長さが34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、または56アミノ酸であり、ここで、MHC結合エピトープを含むアミノ酸配列、ペプチドリンカー、および熱ショックタンパク質結合配列は、N末端からC末端、またはC末端からN末端まで連続的に配置されている。特定の実施形態では、抗原ペプチドは、MHC結合エピトープ;ペプチドリンカーFFRK(配列番号447);および熱ショックタンパク質結合配列NLLRLTG(配列番号439)を含む長さが27アミノ酸のアミノ酸配列を含有する、長さが38アミノ酸であり、ここで、MHC結合エピトープを含むアミノ酸配列、ペプチドリンカー、および熱ショックタンパク質結合配列は、N末端からC末端、またはC末端からN末端まで連続的に配置されている。ある特定の実施形態では、MHC結合エピトープを含むアミノ酸配列は、等しい長さの2つのペプチドが隣接した中央部の突然変異残基を含む。一部の実施形態では、MHC結合エピトープを含むアミノ酸配列は長さが27アミノ酸であり、長さが13アミノ酸の2つのペプチドが隣接した14位の突然変異残基を含む。一部の実施形態では、MHC結合エピトープを含むアミノ酸配列は長さが29アミノ酸であり、長さが14アミノ酸の2つのペプチドが隣接した15位の突然変異残基を含む。一部の実施形態では、MHC結合エピトープを含むアミノ酸配列は長さが31アミノ酸であり、長さが15アミノ酸の2つのペプチドが隣接した16位の突然変異残基を含む。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドは、MHC結合エピトープ;長さが2〜10アミノ酸のペプチドリンカー、例えばFFRK(配列番号447);ならびに長さが5〜15アミノ酸の熱ショックタンパク質結合配列、例えば、NLLRLTG(配列番号439)、NLLRLTGW(配列番号440)、HWDFAWPW(配列番号441)、HWDFAWP(配列番号442)、FYQLALTW(配列番号443)、FYQLALT(配列番号444)、RKLFFNLRW(配列番号445)、およびRKLFFNLR(配列番号446)を含む、長さが8〜12アミノ酸のアミノ酸配列を含有する、長さが15〜37アミノ酸、例えば、長さが15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、または37アミノ酸であり、ここで、MHC結合エピトープを含むアミノ酸配列、ペプチドリンカー、および熱ショックタンパク質結合配列は、N末端からC末端、またはC末端からN末端まで連続的に配置されている。特定の実施形態では、抗原ペプチドは、MHC結合エピトープ;ペプチドリンカーFFRK(配列番号447);および熱ショックタンパク質結合配列NLLRLTG(配列番号439)を含む長さが9アミノ酸のアミノ酸配列を含有する、長さが20アミノ酸であり、ここで、MHC結合エピトープを含むアミノ酸配列、ペプチドリンカー、および熱ショックタンパク質結合配列は、N末端からC末端、またはC末端からN末端まで連続的に配置されている。ある特定の実施形態では、MHC結合エピトープはMHCクラスI結合エピトープである。ある特定の実施形態では、MHC結合エピトープを含むアミノ酸配列は、長さが8〜12アミノ酸であり、リン酸化された残基を含む。ある特定の実施形態では、MHC結合エピトープを含むアミノ酸配列は、長さが8〜12アミノ酸であり、リン酸化模倣残基を含む。ある特定の実施形態では、リン酸化模倣残基は、リン酸化された残基の加水分解不可能な類似体である。
好ましい一実施形態では、抗原ペプチドの各々は、熱ショックタンパク質結合配列をそのN末端またはC末端で含み、さらに好ましくは、抗原ペプチドの各々は、熱ショックタンパク質結合配列をそのC末端で含みかつ/または熱ショックタンパク質結合配列は、ペプチドリンカーを介して抗原ペプチドの残り部分に連結される。好ましい一実施形態では、ペプチドリンカーはアミノ酸配列FFRK(配列番号447)を含む。
ある特定の実施形態では、本発明の抗原ペプチドは、アミノ酸配列FFRKNLLRLTG(配列番号477)をC末端で含む。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドはさらに、突然変異体MHC結合エピトープを含む長さが27〜31アミノ酸(例えば、長さが27、29、または、31アミノ酸)のアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、突然変異体MHC結合エピトープを含むアミノ酸配列は、腫瘍特異的突然変異をアミノ酸配列のほぼ中央で有する(例えば、腫瘍特異的突然変異は、27、29、または31アミノ酸ペプチドのそれぞれ約14、15、および16位にある)。
ある特定の実施形態では、本発明の抗原ペプチドは、アミノ酸配列NLLRLTGFFRK(配列番号478)をN末端で含む。ある特定の実施形態では、抗原ペプチドはさらに、突然変異体MHC結合エピトープを含む長さが27〜31アミノ酸(例えば、長さが27、29、または31アミノ酸)のアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、突然変異体MHC結合エピトープを含むアミノ酸配列は、腫瘍特異的突然変異をアミノ酸配列のほぼ中央で有する(例えば、腫瘍特異的突然変異は、27、29、または31アミノ酸ペプチドのそれぞれ約14、15、および16位にある)。
本発明の範囲内に含まれるものは、翻訳の間または後に、例えばグリコシル化、アセチル化、リン酸化、アミド化、または、既知の保護基/遮断基もしくはタンパク質分解性の切断による誘導体化によって修飾される、抗原ペプチドの誘導体または類似体である。多くの化学的修飾のいずれかを、限定はしないが、遊離NH基、遊離COOH−基、OH−基、側鎖Trp−、Tyr−、Phe−、His−、Arg−、またはLys−の保護または修飾に有用な試薬;臭化シアン、ヒドロキシルアミン、BNPS−Skatole、酸、またはアルカリでの加水分解による特異的化学的切断;トリプシン、キモトリプシン、パパイン、V8プロテアーゼ、NaBHによる酵素切断;アセチル化、ホルミル化、酸化、還元;ツニカマイシンの存在下での代謝合成などを含む、既知の技術によって行うことができる。
ある特定の実施形態では、ホスホペプチド模倣体が利用され、この場合、抗原ペプチド内のリン酸化されたアミノ酸残基がリン酸化模倣基で置き換えられる。リン酸化模倣基の非限定的な例には、O−ボラオホスホ、ボロノ、O−ジチオホスホ、ホスホルアミド、H−ホスホネート、アルキルホスホネート、ホスホロチオレート、ホスホジチオレート、およびホスホロフルオリデートが含まれ、このいずれも、Tyr、Thr、Ser、Arg、Lys、またはHis残基上で誘導体化することができる。ある特定の実施形態では、AspまたはGlu残基がリン酸化模倣体として使用される。AspまたはGlu残基もまたリン酸化模倣基として機能し、ペプチド内のホスホ−Tyr、ホスホ−Thr、ホスホ−Ser、ホスホ−Arg、ホスホ−Lysおよび/またはホスホ−His残基の代わりに使用することができる。
2.1.化学合成による抗原ペプチドの生産
抗原ペプチドは、ペプチド合成装置の使用を含む標準的な化学的方法によって合成することができる。従来のペプチド合成または当技術分野において周知の他の合成プロトコールを使用することができる。
抗原ペプチドのアミノ酸配列を有するペプチドは、例えば、参照によってその全体を本明細書に組み入れる、Merrifield、1963、J.Am.Chem.Soc.、85:2149によって記載されているものに類似の手順を使用して、固相ペプチド合成によって合成することができる。合成の間、保護された側鎖を有するN−α−保護されたアミノ酸が、そのC末端によって連結している成長中のポリペプチド鎖、および不溶性のポリマー担体、すなわちポリスチレンビーズに段階的に付加される。ペプチドは、N−α−脱保護されたアミノ酸のアミノ基を、ジシクロヘキシルカルボジイミドなどの試薬と反応させることによって活性化されたN−α−保護されたアミノ酸のα−カルボキシル基に連結することによって、合成される。活性化したカルボキシルへの遊離アミノ基の付着によって、ペプチド結合が形成される。最も一般的に使用されるN−α−保護基には、酸に不安定なBocおよび塩基に不安定なFmocが含まれる。適切な化学、樹脂、保護基、保護されたアミノ酸、および試薬の詳細は、当技術分野において周知である(参照によってその各々の全体を本明細書に組み入れる、Athertonら、1989、Solid Phase Peptide Synthesis:A Practical Approach、IRL Press,and Bodanszky、1993、Peptide Chemistry,A Practical Textbook、第2版、Springer−Verlagを参照されたい)。
さらに、抗原ペプチドのペプチド類似体および誘導体は、上記に記載するように化学的に合成することができる。必要に応じて、非古典的なアミノ酸または化学的アミノ酸類似体を、置換または付加としてペプチド配列内に導入することができる。非古典的なアミノ酸には、限定はしないが、一般的なアミノ酸のD−異性体、α−アミノイソ酪酸、4−アミノ酪酸、ヒドロキシプロリン、サルコシン、シトルリン、システイン酸、t−ブチルグリシン、t−ブチルアラニン、フェニルグリシン、シクロヘキシルアラニン、β−アラニン、デザインアミノ酸、例えばβ−メチルアミノ酸、C−α−メチルアミノ酸、およびN−α−メチルアミノ酸が含まれる。
Tyr、Ser、Thr、Arg、Lys、およびHisの側鎖でリン酸化されたペプチドは、適切な側鎖保護されたFmoc−ホスホアミノ酸を使用するFmoc固相合成で合成することができる。この方法で、リン酸化されたおよびリン酸化されていないTyr、Ser、Thr、Arg、Lys、およびHis残基の組合せを有するペプチドを合成することができる。例えば、Staerkaerらの方法を適用することができる(1991、Tetrahedron Letters 32:5389〜5392)。他の手順(一部は特異的アミノ酸のため)は、De Bontら、(1987、Trav.Chim Pays Bas 106:641、642)、BannwarthおよびTrezeciak(1987、Helv.Chim.Acta 70:175〜186)、PerichおよびJohns(1988、Tetrahedron Letters 29:2369〜2372)、Kitasら(1990、J.Org.Chem.55:4181〜4187)、Valerioら(1989、Int.J.Peptide Protein Res.33:428〜438)、Perichら(1991、Tetrahedron Letters 32:4033〜4034)、Pennington(1994、Meth.Molec.Biol.35:195〜2)、ならびにPerich(1997、Methods Enzymol.289:245〜266、参照によってその各々の全体を本明細書に組み入れる)において詳述されている。
ホスホペプチドはまた、塩基性ポリペプチドのアミノ酸配列をコードする核酸で形質転換された細胞を最初に培養することによって生産することができる。このようなポリペプチドを細胞培養によって生産した後、適切なアミノ酸のヒドロキシル基を、有機合成またはリン酸化酵素を用いる酵素的方法を使用してリン酸基によって置換する。例えば、セリン特異的なリン酸化のケースでは、セリンキナーゼを使用することができる。
ホスホペプチド模倣体もまた合成することができ、この場合、抗原ペプチド内のリン酸化されたアミノ酸残基がリン酸化模倣基で置き換えられる。リン酸化模倣基の非限定的な例には、O−ボラオホスホ、ボロノ、O−ジチオホスホ、ホスホルアミド、H−ホスホネート、アルキルホスホネート、ホスホロチオレート、ホスホジチオレート、およびホスホロフルオリデートが含まれ、このいずれも、Tyr、Thr、Ser、Arg、Lys、またはHis残基上で誘導体化することができる。ある特定の実施形態では、AspまたはGlu残基がリン酸化模倣として使用される。AspまたはGlu残基もまたリン酸化模倣基として機能し、ペプチド内のホスホ−Tyr、ホスホ−Thr、ホスホ−Ser、ホスホ−Arg、ホスホ−Lys、および/またはホスホ−His残基の代わりに使用することができる。
得られたペプチドの精製は、逆相を使用する分取HPLC、ゲル浸透クロマトグラフィー、分配クロマトグラフィー、および/またはイオン交換クロマトグラフィーなどの従来の手順を使用して行われる。適切なマトリクスおよび緩衝液の選択は、当技術分野において周知であり、したがって、本明細書では詳述しない。
2.2.組換えDNA技術を使用する抗原ペプチドの生産
抗原ペプチドはまた、当技術分野において知られている組換えDNA法によって調製することができる。抗原ペプチドをコードする核酸配列は、アミノ酸配列の逆翻訳によって得ることができ、オリゴヌクレオチド合成装置の使用などの標準的な化学的方法によって合成することができる。あるいは、抗原ペプチドのコード情報は、特異的に設計されたオリゴヌクレオチドプライマーおよびPCR方法論を使用してDNA鋳型から得ることができる。抗原ペプチドの変型および断片は、抗原的に同等の分子をもたらす置換、挿入、または欠失によって作製することができる。ヌクレオチドコード配列の縮重に起因して、同一の抗原性タンパク質または抗原性タンパク質の変型をコードするDNA配列を本発明の実施において使用することができる。これらには、限定はしないが、配列内の抗原的に同等なアミノ酸残基をコードする異なるコドンの置換によって改変される、ひいてはサイレントなまたは保存的な変化をもたらす、ヌクレオチド配列が含まれる。抗原ペプチドをコードする核酸は、宿主細胞における増殖および発現のために発現ベクターに挿入することができる。
本明細書において検討される長さのペプチドについてのコード配列は、化学的技術、例えば、Matteucciら、J.Am.Chem.Soc.103:3185(1981)(参照によってその全体を本明細書に組み入れる)のホスホトリエステル法によって合成することができるため、修飾は、天然のペプチド配列をコードする塩基を適切な塩基で置換することによって簡単に行うことができる。コード配列は次いで適切なリンカーを付けられ、当技術分野において一般的に利用可能な発現ベクター内にライゲーションされ、ベクターは、所望のペプチドまたは融合タンパク質を生産するために適切な宿主を形質転換するために使用される。多くのこのようなベクターおよび適切な宿主系は、現在利用可能である。ペプチドまたは融合タンパク質の発現のために、コード配列には、所望の細胞宿主における発現のための発現ベクターを提供するための、作動可能に連結している開始コドンおよび停止コドン、プロモーターおよびターミネーター領域、ならびに通常は複製系がつけられる。
発現構築物は、適切な宿主細胞におけるペプチドの発現を可能にする1つまたはそれ以上の調節領域と作動可能に連結している抗原ペプチドをコードするヌクレオチド配列を指す。「作動可能に連結した」は、調節領域および発現されるペプチド配列が、転写および最終的には翻訳を可能にするような方法で連結され位置する、関連を指す。
ペプチドの転写に必要な調節領域は、発現ベクターによって提供される。翻訳開始コドン(ATG)もまた、その同族開始コドンを欠くペプチド遺伝子配列が発現される場合には、提供される。適合性である宿主−構築物系において、RNAポリメラーゼなどの細胞転写因子は、発現構築物上の調節領域に結合して、宿主生物内のペプチド配列の転写に影響する。遺伝子発現に必要な調節領域の正確な性質は、宿主細胞ごとに変化し得る。通常、RNAポリメラーゼを結合し得、作動可能に関連した核酸配列の転写を促進し得る、プロモーターが必要である。このような調節領域には、TATAボックス、キャップ配列、CAAT配列などの、転写および翻訳の開始に関与する5'非コード配列が含まれる。コード配列の3'側の非コード領域は、ターミネーターおよびポリアデニル化部位などの転写終結調節配列を含有する。
プロモーターなどの調節機能を有するDNA配列をペプチド遺伝子配列に付着させるため、またはペプチド遺伝子配列をベクターのクローニング部位に挿入するために、適切な適合性の制限部位を提供するリンカーまたはアダプターを、当技術分野において周知の技術によって、cDNAの末端にライゲーションすることができる(Wuら、1987、Methods in Enzymol 152:343〜349、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)。制限酵素での切断の後に、戻し消化すること(digesting back)または一本鎖DNA末端を埋め込むことによる、平滑末端を生じさせるための修飾を、ライゲーションの前に行うことができる。あるいは、所望の制限酵素部位を含有するプライマーを用いるPCRの使用によるDNAの増幅によって、所望の制限酵素部位をDNA断片内に導入することができる。
調節領域と作動可能に連結している抗原ペプチド配列を含む発現構築物は、さらなるクローニングを行わずに、ペプチドの発現および生産のために適切な宿主細胞内に直接導入することができる。発現構築物はまた、例えば相同組換えを介する、宿主細胞のゲノム内へのDNA配列の組み込みを容易にするDNA配列を含有する。この場合、宿主細胞においてペプチドを増幅または発現させるために、適切な宿主細胞に適した複製起点を含む発現ベクターを使用する必要はない。
プラスミド、コスミド、ファージ、ファージミド、または修飾されたウイルスを含む様々な発現ベクターを使用することができる。典型的には、このような発現ベクターは、適切な宿主細胞におけるベクターの増殖のための機能的複製起点、ペプチド遺伝子配列の挿入のための1つまたはそれ以上の制限エンドヌクレアーゼ部位、および1つまたはそれ以上の選択マーカーを含む。発現ベクターは、本発明の抗原ペプチドの1つまたはそれ以上についてのヌクレオチド配列を有するように構築することができる。発現ベクターは、限定はしないが細菌、酵母、昆虫、哺乳動物、およびヒトを含む原核生物または真核生物に由来する適合性の宿主細胞と共に使用しなければならない。このような宿主細胞は、例えば、本発明の抗原ペプチドのいずれかをコードする1つもしくはそれ以上のヌクレオチド配列を含有する単一の発現ベクターで宿主細胞を形質転換することによって、または本発明の異なる抗原ペプチドをコードする複数の発現ベクターで宿主細胞を形質転換することによって、1つまたはそれ以上の抗原ペプチドを発現するように形質転換することができる。
細菌系において、多くの発現ベクターを、抗原ペプチドを生産するために有利に選択することができる。例えば、医薬組成物の生成などのために大量のこのようなタンパク質を生産する場合、精製が容易な高レベルの融合タンパク質産物の発現を指示するベクターが望ましい場合がある。このようなベクターには、ペプチドコード配列がlac Zコード領域とインフレームでベクター内に個別にライゲーションされ、その結果融合タンパク質を生産する、大腸菌(E.coli)発現ベクターpUR278(Rutherら、1983、EMBO J.2、1791、参照によってその全体を本明細書に組み入れる);pINベクター(InouyeおよびInouye、1985、Nucleic Acids Res.13、3101〜3109;Van HeekeおよびSchuster、1989、J.Biol.Chem 264、5503〜5509、参照によってその各々の全体を本明細書に組み入れる)などが含まれる。pGEXベクターもまた、これらのペプチドをグルタチオンS−トランスフェラーゼ(GST)との融合タンパク質として発現させるために使用することができる。通常、このような融合タンパク質は可溶性であり、グルタチオン−アガロースビーズへの吸着およびその後の遊離グルタチオンの存在下での溶出によって、溶解した細胞から容易に精製される。pGEXベクターは、トロンビンまたは因子Xaプロテアーゼ切断部位を含むように設計され、したがって、抗原ペプチドがGST部分から放出される。
あるいは、長期では、的確に処理されたペプチド複合体の高い収量、哺乳動物細胞における安定な発現が好ましい。ペプチド複合体を安定的に発現する細胞系は、選択マーカーを含有するベクターを使用して操作することができる。例えば、発現構築物の導入の後、操作された細胞を強化培地内で1〜2日成長させることができ、次いで、選択培地に移す。発現構築物における選択マーカーによって、選択に対する耐性が付与され、細胞が発現構築物をそれらの染色体に安定的に組み込むこと、および培養物において成長すること、および細胞系に増殖することが最適に可能になる。このような細胞は、ペプチドが連続的に発現している間、長期にわたって培養することができる。
組換え細胞は、標準的な温度、インキュベーション時間、光学密度、および培地組成の条件下で培養することができる。しかし、組換え細胞の成長のための条件は、抗原ペプチドの発現の条件とは異なる。修正された培養条件および培地はまた、ペプチドの生産を増強するために使用することができる。例えば、ペプチドとその同族プロモーターとを含有する組換え細胞は、熱もしくは他の環境ストレス、または化学的ストレスに晒すことができる。当技術分野において知られているあらゆる技術を適用して、ペプチド複合体を生産するための最適な条件を確立することができる。
本発明の一実施形態では、メチオニンをコードするコドンが抗原ペプチドをコードするヌクレオチド配列の5’末端に付加されて、ペプチドの翻訳を開始するためのシグナルが提供される。このメチオニンは抗原ペプチドに付着したままであるか、または、メチオニンを、ペプチドからのメチオニンの切断を触媒し得る酵素(複数可)の添加によって除去することができる。例えば、原核生物および真核生物の両方で、N末端のメチオニンは、メチオニンアミノペプチダーゼ(MAP)(Tsunasawaら、1985、J.Biol.Chem.260、5382〜5391、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)によって除去される。メチオニンアミノペプチダーゼは、大腸菌(E.coli)、酵母、およびラットを含むいくつかの生物から単離およびクローニングされている。
ペプチドは、細菌、哺乳動物、もしくは他の宿主細胞型から、または培養培地から、既知の方法によって回収することができる(例えば、Current Protocols in Immunology、第2巻、第8章、Coliganら(編)、John Wiley & Sons,Inc.;Pathogenic and Clinical Microbiology:A Laboratory Manual by Rowland et al.、Little Brown & Co.、1994年7月を参照されたい、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)。
3.熱ショックタンパク質および使用方法
3.1.熱ショックタンパク質
本発明の実施において有用な、ストレスタンパク質として本明細書において互換的にも言及される熱ショックタンパク質は、他のタンパク質またはペプチドに結合可能であり、かつ結合したタンパク質またはペプチドを、アデノシン三リン酸(ATP)の存在下または酸性条件下で放出可能である、任意の細胞タンパク質から選択され得る。このようなタンパク質の細胞内濃度は、細胞がストレスの多い刺激に曝された場合に増大し得る。HSP60、HSP70、HSP90、HSP100、sHSP類、およびPDIファミリーは、ストレスによって誘発される熱ショックタンパク質に加えて、例えば、35%を超えるアミノ酸同一性を有する(但しその発現レベルはストレスによって変化しない)、配列類似性で、ストレス誘発性HSPに関連するタンパク質も含む。したがって、ストレスタンパク質または熱ショックタンパク質(HSP)の定義には、細胞内の発現レベルがストレスのある刺激に応答して増強されるこれらのファミリーのメンバーと比較して、少なくとも35%(例えば、少なくとも40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、または99%)のアミノ酸同一性を有する、他のタンパク質、その突然変異体、類似物および改変体を包含することが考えられる。
上記の主要なHSPファミリーに加えて、小胞体常在タンパク質であるカルレティキュリンもまた、抗原性分子と複合体形成した場合に免疫応答を誘発するのに有用なさらに別の熱ショックタンパク質として特定されている(BasuおよびSrivastava、1999、J.Exp.Med.、189:797〜202;参照によってその全体を本明細書に組み入れる)。本発明で使用することができる他のストレスタンパク質としては、grp78(またはBiP)、タンパク質ジスルフィドイソメラーゼ(PDI)、hsp110、およびgrp170(Linら、1993、Mol.Biol.Cell、4:1109〜1119;Wangら、2001、J.Immunol.、165:490〜497、それぞれ、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)が挙げられる。これらのファミリーの多くのメンバーは、栄養素の欠乏、代謝破壊、酸素ラジカル、低酸素、および細胞内病原体による感染を含む、他のストレスのある刺激に応答して誘導されることが後に見出された。(Welch、1993年5月、Scientific American、56〜64;Young、1990、Annu.Rev.Immunol.、8:401〜420;Craig、1993、Science、260:1902〜1903;Gethingら、1992、Nature、355:33〜45;およびLindquistら、1988、Annu.Rev. Genetics、22:631〜677(それぞれ、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)を参照のこと)。これらのファミリーの全てに属するHSP/ストレスタンパク質は、本発明の実施において使用することができると考えられる。ある特定の実施形態では、ストレスタンパク質は、ペプチド−MHC提示を容易にする任意のシャペロンタンパク質を包含する。適切なシャペロンタンパク質としては、限定するものではないが、ERシャペロン、例えば、タパシン(例えば、ヒトタパシン)が挙げられる。
主要なHSPは、ストレス細胞において非常に高いレベルに蓄積し得るが、ストレスを受けていない細胞では、低〜中レベルで生じる。例えば、高誘発性哺乳動物hsp70は、常温ではほとんど検出できないが、熱ショック時に細胞内で最も活発に合成されるタンパク質の1つとなる(Welchら、1985、J.Cell.Biol.、101:1198−1211、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)。対照的に、hsp90およびhsp60タンパク質は、哺乳動物細胞の全てではないがほとんどにおいて常温で豊富であり、熱によりさらに誘導される(Laiら、1984、Mol.Cell.Biol.、4:2802〜10;van Bergen en Henegouwenら、1987、Genes Dev.、1:525〜31、それぞれ、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)。
種々の実施形態において、熱ショックタンパク質のファミリーまたは熱ショックタンパク質の改変体内の熱ショックタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、低〜中程度のストリンジェンシー条件下でHSPをコードするヌクレオチド配列を含むプローブとのハイブリダイゼーションによって特定および取得することができる。
例として、このような低ストリンジェンシー条件を使用する手順は、以下のとおりである(ShiloおよびWeinberg、1981、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、78:6789〜6792も参照のこと)。DNAを含むフィルターは、35%のホルムアミド、5×SSC、50mMのTris−HCl(pH7.5)、5mMのEDTA、0.1%のPVP、0.1%のフィコール、1%のBSA、および500μg/mlの変性サケ精子DNAを含む溶液中で、40℃で6時間前処理する。ハイブリダイゼーションは、以下の改変を有する同じ溶液中で行う:0.02%のPVP、0.02%のフィコール、0.2%のBSA、100μg/mlのサケ精子DNA、10%(重量/容積)の硫酸デキストラン。フィルターを、ハイブリダイゼーション混合物中で、40℃で18〜20時間インキュベートし、次いで2×SSC、25mMのTris−HCl(pH7.4)、5mMのEDTA、および0.1%のSDSを含む溶液中で、55℃で1.5時間洗浄する。洗浄溶液を新しい溶液と交換し、60℃でさらに1.5時間インキュベートする。フィルターを吸い取って乾燥させ、シグナル検出のために曝露する。必要であれば、シグナル検出の前にフィルターを65〜68℃で3回洗浄する。使用され得る低ストリンジェンシーの他の条件(例えば、異種間ハイブリダイゼーションのために使用される)は、当該技術分野において周知である。
HSPが使用される場合、HSPのペプチド結合断片ならびにHSPの機能的に活性な誘導体、類似物、および改変体もまた使用してもよい。「HSPペプチド結合断片」という用語は、ペプチドと非共有結合的に会合して複合体を形成し得、免疫応答を誘発し得るドメインを含むが、全長のHSPではないポリペプチドを指して用いられる。「HSPの改変体」という用語は、ペプチドと非共有結合的に会合して複合体を形成し、免疫応答を誘発することができるが、HSPと高度の配列類似性を共有するポリペプチドを指す。2つのアミノ酸配列または核酸配列間の同一性の領域を決定するために、配列を最適比較目的のために整列させる(例えば、第2のアミノまたは核酸配列との最適な整列のために、第1のアミノ酸または核酸配列の配列にギャップを導入してもよい)。次いで、対応するアミノ酸位置またはヌクレオチド位置のアミノ酸残基またはヌクレオチドを比較する。第1の配列中の位置が、第2の配列中の対応する位置と同じアミノ酸残基またはヌクレオチドによって占有されるならば、分子はその位置で同一である。2つの配列間の同一性パーセントは、配列によって共有される同一位置の数の関数である(すなわち、同一性%=同一の重複する位置の数/位置の総数×100%)。一実施形態では、2つの配列は同じ長さである。
2つの配列間の同一性パーセントの決定は、数学的アルゴリズムを用いても達成し得る。2つの配列の比較に利用される数学的アルゴリズムの好ましい非限定的な例は、KarlinおよびAltschul、1990、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、87:2264〜2268のアルゴリズムであって、KarlinおよびAltschul、1993、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、90:5873−5877(それぞれ、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)において改変されるアルゴリズムである。そのようなアルゴリズムは、Altschulら、1990、J.Mol.Biol.、215:403〜410(参照によってその全体を本明細書に組み入れる)のNBLASTおよびXBLASTプログラムに組み込まれている。BLASTヌクレオチド検索を、NBLASTプログラム、スコア=100、ワード長=12で実施して、本発明の核酸分子と相同なヌクレオチド配列を得てもよい。XBLASTプログラム、スコア=50、ワード長=3でBLASTタンパク質検索を行って、本発明のタンパク質分子に相同なアミノ酸配列を得てもよい。比較目的のためのギャップのあるアラインメントを得るために、Gapped BLASTを、Altschulら、1997、Nucleic Acids Res.、25:3389〜3402に記載のように利用してもよい。あるいは、PSI−Blastを用いて、分子間の遠隔の関係を検出する反復検索を行ってもよい(Altschulら、1997、前出)。BLAST、Gapped BLASTおよびPSI−Blastプログラムを利用する場合、それぞれのプログラム(例えば、XBLASTおよびNBLAST)のデフォルトパラメータを使用してもよい。配列の比較に利用される数学的アルゴリズムの別の例は、MyersおよびMiller、1988、CABIOS、4:11〜17のアルゴリズムである。そのようなアルゴリズムは、GCG配列アライメントソフトウェアパッケージの一部であるALIGNプログラム(バージョン2.0)に組み込まれる。アミノ酸配列を比較するためにALIGNプログラムを利用する場合、PAM120重み付け残基テーブル、ギャップ長ペナルティ12、ギャップペナルティ4を用いてもよい。2つの配列間の同一性パーセントは、ギャップを許容するか否かを問わず、上記と同様の技術を用いて決定してもよい。同一性パーセントの計算では、通常、完全一致のみがカウントされる。
一実施形態では、例えば、hsp70およびhsc70ペプチド結合ドメイン誘導体および類似物を設計してもよい。Hsp70ペプチド結合部位の3次元構造をコンピュータモデリングすることにより、hsc70改変体を含むhsp70ファミリーのメンバーの改変体を設計してもよく、ここでは、ペプチド結合にも構造的に重要な決定基にも関与しないアミノ酸残基は、野生型残基に置き換えてもよい。
ある特定の実施形態では、本発明のHSPペプチド結合断片は、N末端側でペプチド結合ドメインに天然に隣接する可変数のアミノ酸とN末端側で隣接しており、C末端側でペプチド結合ドメインに天然に隣接する可変数のアミノ酸とC末端側で隣接している、ペプチド結合ドメインを含む。例えば、米国特許出願公開第2001/0034042(参照によってその全体を本明細書に組み入れる)に記載されているHSPのペプチド結合断片を参照のこと。
天然に存在するHSPのアミノ酸配列およびヌクレオチド配列は、GenBankのような配列データベースにおいて一般に入手可能である。例えば、ホモサピエンスの熱ショックタンパク質HSP70(熱ショック70kDaプロテイン1A)は、以下の識別子を有する:HGNC:5232;Entrez Gene:3303;Ensembl:ENSG00000204389;OMIM:140550;UniProtKB:P08107およびNCBI参照配列:NM_005345.5。Entrezのようなコンピュータプログラムを使用して、データベースを閲覧し、任意のアミノ酸配列および目的の遺伝子配列データを受託番号で検索してもよい。これらのデータベースを検索して、アラインメントスコアおよび統計値によって同様の配列をランク付けする、FASTAおよびBLASTなどのプログラムを使用して、クエリー配列に対する種々の程度の類似性を有する配列を特定してもよい。本発明のHSPペプチド結合断片の調製に使用することができるHSPの非限定的な例のそのようなヌクレオチド配列は、以下のとおりである:ヒトHsp70、Genbank受託番号NM_005345、Sargentら、1989、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.、86:1968〜1972;ヒトHsc70:Genbank受託番号P11142、Y00371;ヒトHsp90、Genbank受託番号X15183、Yamazakiら、Nucl.Acids Res.、17:7108;ヒトgp96:Genbank受託番号X15187、Makiら、1990、Proc.Natl.Acad Sci.、87:5658〜5562;ヒトBiP:Genbank受託番号M19645;Tingら、1988、DNA、7:275〜286;ヒトHsp27、Genbank受託番号M24743;Hickeyら、1986、Nucleic Acids Res.、14:4127〜45;マウスHsp70:Genbank受託番号M35021、Huntら、1990、Gene、87:199〜204;マウスgp96:Genbank受託番号M16370、Srivastavaら、1987、Proc.Natl.Acad.Sci.、85:3807〜3811;およびマウスBiP:Genbank受託番号U16277、Haasら、1988、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.、85:2250〜2254(これらの文献の各々は、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)。遺伝暗号の縮重に起因して、「HSP核酸配列」という用語は、天然に存在するヌクレオチド配列を指すだけでなく、HSPをコードする他の全ての縮重DNA配列も包含する。
医薬調製物中のHSPは、組織からの精製によって、または組換えDNA技術によって調製することができる。ATPの存在下または酸性条件下(pH1〜pH6.9)で組織からHSPを、その後の1つ以上の抗原ペプチドへのin vitroでの複合体形成のために精製してもよい。Pengら、1997、J.Immunol.Methods、204:13−21;LiおよびSrivastava、1993、EMBO J、12:3143−3151(これらの参考文献の各々は、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)を参照のこと。「精製された」ストレスタンパク質または熱ショックタンパク質は、細胞内、細胞抽出物中、細胞培養培地中、または個体内のタンパク質に関連する物質を実質的に含まない。
所与のHSPまたはそのペプチド結合ドメインの規定されたアミノ酸またはcDNA配列を用いて、宿主細胞にトランスフェクトされて発現される遺伝子構築物を作製してもよい。組換え宿主細胞は、宿主細胞中のHSP核酸配列の発現を駆動する調節領域(複数可)と作動可能に連結された、HSPまたはペプチド結合断片をコードする配列を含む核酸配列の1つ以上のコピーを含んでもよい。組換えDNA技術は、組換えHSP遺伝子またはHSP遺伝子の断片を生成するために容易に利用可能であり、標準的技術を用いてそのようなHSP遺伝子断片を発現させることができる。cDNAおよびゲノムDNAを含むHSPペプチド結合ドメインをコードする任意の核酸配列を用いて、本発明のHSPまたはペプチド結合断片を調製してもよい。遺伝子配列の多くのコピーが生成されるように、ペプチド結合ドメインを含むHSP遺伝子断片を、適切なクローニングベクターに挿入して、宿主細胞に導入してもよい。限定するものではないが、ラムダ誘導体などのバクテリオファージ、またはpBR322などのプラスミド、pUCプラスミド誘導体、Bluescriptベクター(Stratagene)またはpETシリーズのベクター(Novagen)などの当該技術分野で公知の多数のベクター宿主系を使用してもよい。当該技術分野で公知の任意の突然変異誘発技術を使用して、発現されたペプチド配列中でアミノ酸置換(複数可)を行う目的で、またはさらなる操作を容易にするために制限部位を作製/欠失させるために、DNA配列中の個々のヌクレオチドを改変してもよい。
HSPまたはペプチド結合断片は、それらが発現される細胞からの回収および精製を容易にするために融合タンパク質として発現されてもよい。例えば、HSPまたは断片は、培養培地への分泌のために小胞体膜を横切ってその転位を指向させるシグナル配列リーダーペプチドを含んでもよい。さらに、HSPまたは断片は、HSPの任意の部分に融合された親和性標識、または結合抗原ペプチドに関与しない断片(例えば、カルボキシル末端など)を含んでもよい。親和性標識を使用して、親和性パートナー分子に結合することによって、タンパク質の精製を容易にしてもよい。免疫グロブリン定常領域、ポリヒスチジン配列(Petty、1996、Metal−chelate affinity chromatography,in Current Protocols in Molecular Biology、Vol.2、Ausubelら編、Greene Publish.Assoc&Wileys Interscience(参照によってその全体を本明細書に組み入れる)、グルタチオンS−トランスフェラーゼ(GST;Smith、1993、Methods Mol.Cell Bio.、4:220−229、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)、E.coliのマルトース結合タンパク質(Guanら、1987、Gene、67:21〜30、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)、および種々のセルロース結合ドメイン(米国特許第5,496,934号、第5,202,247号、第5,137,819号;Tommeら、1994、Protein Eng.、7:117−123、それぞれ、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)など、当該技術分野で公知の種々の親和性標識を使用してもよい。
そのような組換えHSPまたは断片は、免疫応答を誘発する能力に関して、抗原ペプチド結合活性についてアッセイしてもよい(例えば、参照によってその全体を本明細書に組み入れる、Klappaら、1998、EMBO J.、17:927〜935を参照のこと)。宿主細胞またはライブラリー細胞中で産生された組換えHSPは、免疫原性組成物の意図されたレシピエントと同じ種であることが好ましい。組換えヒトHSPが最も好ましい。
一実施形態では、組織から単離されたHSPは、異なるHSP、例えばhsp70およびhsc70の混合物である。医薬組成物は、例えば、DworniczakおよびMirault、Nucleic Acids Res.、15:5181−5197(1987)に記載されているようなヒトhsc70配列、ならびにGenbank受託番号P11142および/またはY00371(それぞれ、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)を用いて、組換えDNA法によって産生された精製ヒトhsc70を含んでもよい。ある特定の実施形態では、Hsp70配列は、HuntおよびMorimoto、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.、82(19)、6455〜6459(1985)ならびにGenbank受託番号P0DMV8および/またはM11717(それぞれ、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)に記載されるとおりである。
他の実施形態では、ストレスタンパク質は、天然のストレスタンパク質よりも大きい標的抗原ペプチドに対する親和性を有する突然変異ストレスタンパク質である。このような突然変異ストレスタンパク質は、抗原ペプチドがリン酸化されているかもしくはホスホペプチド模倣物(非加水分解性類似物など)であるか、または他のいくつかの翻訳後修飾を有する場合に有用であり得る。
本発明の組成物の好ましい実施形態において、ストレスタンパク質は、hsc70、hsp70、hsp90、hsp110、grp170、gp96、カルレティキュリン、その突然変異体、およびそれらの2つ以上の組合せからなる群より選択される。1つの好ましい実施形態では、ストレスタンパク質は、hsc70、さらにより好ましくはヒトhsc70である。別の好ましい実施形態では、ストレスタンパク質はhsp70であり、さらに好ましくはヒトhsp70である。ストレスタンパク質は、抗原ペプチドに非共有結合されても、または共有結合されてもよい。好ましい実施形態では、ストレスタンパク質は、抗原ペプチドに非共有結合されている。1つの好ましい実施形態では、組成物中のストレスタンパク質の量は、10μg〜600μg、例えば25μgである。
3.2.熱ショックタンパク質−ペプチド複合体の調製
本明細書に記載の本発明の組成物を調製するための、HSPを抗原ペプチド集団とin vitroで複合体形成するための例示的な方法を記載する。複合体形成反応は、HSPとペプチドとの間の共有結合の形成を生じ得る。複合体形成反応は、HSPとペプチドとの間の非共有結合的会合の形成を生じ得る。種々の実施形態において、in vitroで形成された複合体は、場合により精製される。熱ショックタンパク質と抗原ペプチドとの精製複合体は、細胞中、または細胞抽出液中のこのような複合体に関連する物質を実質的に含まない。精製された熱ショックタンパク質および精製された抗原ペプチドが、in vitro複合体形成反応において使用される場合、熱ショックタンパク質および抗原ペプチドの「精製された」複合体という用語は、複合体に含まれない遊離HSPおよびペプチドをも含む組成物を排除しない。本発明の組成物の好ましい実施形態において、ストレスタンパク質は、hsc70、hsp70、hsp90、hsp110、grp170、gp96、カルレティキュリン、その突然変異体、およびそれらの2つ以上の組合せからなる群より選択される。1つの好ましい実施形態では、ストレスタンパク質は、hsc70、さらにより好ましくはヒトhsc70である。別の好ましい実施形態では、ストレスタンパク質はhsp70であり、さらに好ましくはヒトhsp70である。ストレスタンパク質は、抗原ペプチドに非共有結合しても、または共有結合していてもよい。好ましい実施形態では、ストレスタンパク質は、抗原ペプチドに非共有結合している。1つの好ましい実施形態において、組成物中のストレスタンパク質の量は、10μg〜600μg、例えば25μgである。
複合体形成の前に、HSPをATPで前処理するか、または酸性条件に曝して、目的のHSPと非共有結合的に会合し得る任意のペプチドを除去してもよい。酸性条件は、pH1〜pH2、pH2〜pH3、pH3〜pH4、pH4〜pH5、pH5〜pH6、およびpH6〜pH6.9の範囲を含む、pH1〜pH6.9の範囲の任意のpHレベルである。ATP手順が使用される場合、余分なATPは、Levyら、1991、Cell、67:265〜274(参照によってその全体を本明細書に組み入れる)に記載されるように、アピラナーゼの添加によって調製物から除去される。酸性条件を使用する場合、緩衝液は、pH改変試薬の添加によって中性pHに再調整される。全抗原ペプチドまたは任意の1つのペプチドとHSPのモル比は、限定するものではないが、0.01:1、0.02:1、0.05:1、0.1:1、0.2:1、0.5:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、30:1、40:1、49:1、最大100:1を含む、0.01:1〜100:1の任意の範囲であってもよい。本発明の組成物の一実施形態では、それぞれの複合体におけるストレスタンパク質と抗原ペプチドのモル比は、1:0.01〜1:100の範囲であってもよい。本発明の組成物のある特定の実施形態では、それぞれの複合体におけるストレスタンパク質と抗原ペプチドのモル比は、少なくとも1:1(例えば、約2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、30:1、40:1、49:1、最大100:1)である。本発明の組成物のある特定の実施形態では、それぞれの複合体におけるストレスタンパク質と抗原ペプチドのモル比は、1:1以下(例えば、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15、1:16、1:17、1:18、1:19、1:20、1:50、1:100またはそれ未満)である。in vitroでHSPとのペプチドの集団の非共有結合複合体形成のための好ましい例示的プロトコールを、以下に考察する。
抗原ペプチドの集団は、本発明の異なる抗原ペプチド種の混合物を含んでもよい。次いで、混合物を、リン酸緩衝化生理食塩水(pH7.4)のような適切な結合緩衝液、または20mMのリン酸ナトリウム(pH7.2)、350mMのNaCl、3mMのMgClおよび1mMのフェニルメチルスルホニルフルオライド(PMSF)を含む緩衝液中で、4〜50℃で15分間〜3時間、前処理したHSPと共にインキュベートする。HSPと適合性である任意の緩衝液を使用してもよい。次いで、任意の未結合のペプチドを除去するために、Centricon 10アセンブリ(Millipore;Billerica、MA)による遠心分離によって、調製物を場合により精製する。タンパク質/ペプチドとHSPとの非共有結合的会合は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)または質量分析(MS)によってアッセイしてもよい。ある特定の実施形態では、本発明の腫瘍特異的抗原ペプチドは、長さが27アミノ酸(「27マー」)であり、約3000ダルトンの平均分子量を有する。HSP70の分子量が70,000ダルトンであると仮定すると、がん患者を処置するのに十分な量の腫瘍特異的抗原ペプチドとHPS70との複合体を生成するために、以下の物質が必要となる。一実施形態では、240μgの用量のHSP70を患者に12回投与することを意図するものと仮定すれば、約3mgのHSP70が必要とされる。一実施形態において、10個の27マーペプチドがHSP70と複合体形成される場合、複合体形成反応に必要とされるペプチドの総量は、総ペプチド:タンパク質の1:1のモル比を仮定して、124μg(各ペプチド12.4μg)である。総ペプチド:タンパク質の4:1のモル比が好ましい場合、総ペプチド494μgが必要とされる。ある特定の実施形態では、HSP70種は、組換えヒトHsc70(rhHsc70)である。ある特定の実施形態では、HSP70種は、組換えヒトHsp70(rhHsp70)である。ある特定の実施形態では、rhHsc70を、2.7mMのリン酸二ナトリウム、1.5mMのリン酸カリウム一塩基、150mMのNaCl、pH7.2を含む結合緩衝液中で、37℃で抗原ペプチドの混合物と共に60分間インキュベートする。例示的な代替結合緩衝液は、リン酸カリウム緩衝液中の9%スクロース、または20mMのリン酸ナトリウム緩衝液(pH 7.5)、0.5MのNaCl、3mMのMgClおよび1mMのADPを含む。HSP70−ペプチド結合インキュベーション混合物は、場合により、必要な場合、Centricon 10アセンブリ(Millipore)を通じて、1回以上遠心分離して、任意の結合していないペプチドを除去してもよい。
ある特定の実施形態では、25μg用量のHSP70を患者に12回投与し、これには合計で300μgのHSP70を必要とする。10個の27マーペプチドが、HSP70と複合体を形成する一実施形態では、複合体化反応に必要とされるペプチドの総量は、総ペプチド:タンパク質のモル比が1:1であると仮定して12.9μg(各ペプチド1.29μg)である。総ペプチド:タンパク質の4:1のモル比が好ましいならば、51.6μgの総ペプチドが必要とされる。
上記のHSP70およびペプチドの量は、患者へのワクチンの投与に必要な最小限の例示的な量であること、ならびに品質管理試験および特定の規制要件を満たす目的で追加の物質を製造してもよいことが理解されよう。
特定の実施形態において、HSP70−ペプチド複合体は、患者への投与直前にベッドサイドでQS−21アジュバントと混合される。ある特定の実施形態では、QS−21の用量は50μgである。
10個未満または10個超のペプチドがHSP70と複合体を形成する場合、ペプチドの量は、場合によっては1:1,4:1または10:1という好ましい総ペプチド:タンパク質のモル比を維持するように適宜、調整される。同様に、HSP70と複合体を形成するために長さが27アミノ酸より短いペプチドまたは長いペプチドを使用することが望ましい場合、各ペプチドの分子量を計算し、1:1、4:1または10:1という好ましいペプチド:タンパク質のモル比を維持するように適宜、各ペプチドの量が調整される。
あるいは、ペプチドとgp96またはhsp90の非共有結合複合体を生成するために、各タンパク質の分子量を計算し、所与の患者について予想される総投与量を決定する。一例では、12用量のgp96−ペプチド複合体が患者に投与され、gp96の用量が25μgであると仮定すると、総タンパク質300μgが必要とされる。一実施形態において、10個の27マーペプチドがgp96と複合体を形成する場合、総ペプチド:タンパク質(この場合、gp96)のモル比が1:1であると仮定して、複合体形成反応に必要なペプチドの総量は9.4μg(各ペプチド0.94μg)である。総ペプチド:タンパク質の4:1のモル比が好ましいならば、総ペプチド37.5μgが必要とされる。結合緩衝液は、HSP70−ペプチド結合反応について記載された緩衝液と同様であり得る。
ペプチドとの複合体形成後、免疫原性HSP複合体は、例えば、以下に記載する混合リンパ球標的細胞アッセイ(MLTC)を用いて場合によりアッセイしてもよい。特定の実施形態において、複合体は、酵素結合免疫スポット(ELISPOT)アッセイ(Taguchi Tら、J Immunol Methods、1990;128:65〜73、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)によって測定される。一旦、HSP−ペプチド複合体が単離され、希釈されれば、それらは、以下に考察される投与プロトコールおよび賦形剤を用いて、動物モデルにおいて、場合によりさらに特徴付けされてもよい。
HSPおよびペプチドの非共有結合複合体を作製する代わりに、抗原ペプチドをHSPに共有結合させてもよい。
HSPは、化学的架橋によってペプチドに共有結合され得る。化学的架橋方法は当該技術分野において周知である。例えば、グルタルアルデヒド架橋を使用してもよい。グルタルアルデヒド架橋は、ペプチドおよびHSPの共有結合複合体の形成に使用されている(参照によってその全体を本明細書に組み入れる、Barriosら、1992、Eur.J.Immunol.、22:1365〜1372を参照のこと)。HSP−ペプチド複合体1〜2mgを、0.002%グルタルアルデヒドの存在下で2時間架橋させる。グルタルアルデヒドは、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)に対して一晩透析することによって除去される(参照によってその全体を本明細書に組み入れる、Lussowら、1991、Eur.J.Immunol.、21:2297〜2302)。あるいは、HSPおよびペプチドは、当該技術分野で公知の条件下で、紫外線(UV)架橋によって架橋されてもよい。
個別の共有結合および/または非共有結合の複合体形成反応由来のHSPおよび抗原ペプチドの複合体を、対象に投与する前に、場合により組み合わせて組成物を形成してもよい。
抗原ペプチドに結合したストレスタンパク質の多数の異なる複合体を、本明細書に開示されるように、単一の組成物に含んでもよい。ある特定の実施形態では、組成物は、100個以下の異なる抗原ペプチド(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20個の抗原ペプチド、例えば、約20、25、30、40、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95または100個の抗原ペプチドを含む)。
ある特定の実施形態では、組成物は、野生型MHC結合エピトープのみを含む抗原ペプチドを含む。ある特定の実施形態では、組成物は、20個以下(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19または20)の異なる抗原ペプチド(野生型MHC結合エピトープのみを含有する)を含む。ある特定の実施形態では、組成物は、野生型MHC結合エピトープのみを含む抗原ペプチドは含まない。
4.医薬組成物
本開示の組成物は、多発性骨髄腫(MM)などのがんの予防および処置のため、有効成分として単独で、または1つ以上のアジュバントと組み合わせて、異なる抗原ペプチドに結合したストレスタンパク質の複合体を含む本明細書に記載の本発明の組成物を含む医薬組成物を包含する。そのような医薬組成物は、ワクチン製剤、特にがんワクチン製剤として有用である。ワクチン製剤は、安定な滅菌の、好ましくは注射可能な製剤をもたらす任意の方法によって調製してもよい。
ある特定の実施形態では、ストレスタンパク質/抗原ペプチド複合体の複合体を含む組成物は、1つ以上のアジュバントと混合されている。多くの異なるアジュバントが、本明細書に開示される組成物と共に使用されてもよい。組成物(複数可)およびアジュバント(複数可)は、同じ流量で一緒に混合されてもよく、組成物(複数可)は、1つ以上のアジュバント(複数可)を含んでもよい。
例えば、全身性アジュバントおよび粘膜アジュバントを含む、種々のアジュバントを使用してもよい。全身性アジュバントとは、非経口的に送達され得るアジュバントである。全身性アジュバントとしては、デポ効果を生じるアジュバント、免疫系を刺激するアジュバント、およびその両方を行うアジュバントが挙げられる。デポ効果を生じるアジュバントは、抗原を体内でゆっくりと放出させるアジュバントであり、したがって免疫細胞の抗原への曝露を延長する。このクラスのアジュバントとしては、ミョウバン(例えば、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム);またはエマルジョン系の製剤、例としては、鉱油、非鉱油、油中水型もしくは水中油型の油中型(oil−in−water−in oil)エマルジョン、Seppic ISAシリーズのMontanideアジュバント(例えば、Montanide ISA 720、AirLiquide、Paris、France)などの水中油型エマルジョン;MF−59(Span85およびTween80で安定化された水中スクアレンエマルジョン;Chiron Corporation、Emeryville、Calif;およびPROVAX(安定化用洗剤およびミセル形成剤を含有する水中油型エマルジョン;IDEC、Pharmaceuticals Corporation、San Diego、Calif)が挙げられる。
他のアジュバントは免疫系を刺激し、例えば、免疫細胞を産生させ、サイトカインまたはIgGを分泌させる。このクラスのアジュバントとしては、CpGオリゴヌクレオチドなどの免疫賦活性核酸;QS−21のようなサポナリア(saponaria)樹の樹皮から精製されたサポニン;ポリ[ジ(カルボキシラトフェノキシ)ホスファゼン(PCPPポリマー;Virus Research Institute、USA);RNA模倣物、例えば、ポリイノシン酸:ポリ−リジンで安定化されたポリシチジル酸(ポリI:C)またはポリI:C(ポリ−ICLC[Hiltonol(登録商標);Oncovir,Inc.];モノホスホリルリピドA(LPS)のようなリポ多糖類(LPS)の誘導体(MPL;Ribi ImmunoChem Research,Inc.、Hamilton、Mont.)、ムラミルジペプチド(MDP;Ribi)およびトレオニル−ムラミルジペプチド(t−MDP;Ribi);OM−174(脂質Aに関連するグルコサミン二糖類;OM Pharma SA、Meyrin、 Switzerland);ならびにリーシュマニア伸長因子(精製リーシュマニアタンパク質;Corixa Corporation、Seattle、Wash.)が挙げられる。
他の全身性アジュバントは、デポ効果を生じ、免疫系を刺激するアジュバントである。これらの化合物は、全身性アジュバントの上記の機能の両方を有する。このクラスのアジュバントにとしては、限定するものではないが、ISCOM(混合サポニン、脂質を含み、かつ抗原を保持することができる細孔を有するウイルスサイズの粒子;CSL、Melbourne、Australiaを形成する免疫賦活複合体);MPLおよびQS−21を含有するリポソームに基づく製剤であるAS01(GlaxoSmithKline、Belgium);AS02(GlaxoSmithKline、MPLおよびQS−21を含有する水中油型エマルジョン:GlaxoSmithKline、Rixensart、Belgium);AS04(GlaxoSmithKlineであって、これはミョウバンおよびMPLを含む;GSK、Belgium);CpGオリゴヌクレオチド、MPLおよびQS−21を含有するリポソームに基づく製剤であるAS15(GlaxoSmithKline、Belgium);ミセルを形成する非イオン性ブロックコポリマー、例えばCRL 1005(これらはポリオキシエチレン鎖に隣接する疎水性ポリオキシプロピレンの直鎖を有する;Vaxcel,Inc.、Norcross、Ga.);ならびにSyntexアジュバント製剤(SAF、Tween 80および非イオン性ブロックコポリマーを含有する水中油型エマルジョン;Syntex Chemicals,Inc.、Boulder、Colo.)が挙げられる。
本発明による有用である粘膜性アジュバントは、本発明の複合体と一緒に粘膜表面に投与したとき、対象において粘膜免疫応答を誘導できるアジュバントである。粘膜性アジュバントとしては、CpG核酸(例えば、参照によってその全体を本明細書に組み入れる、PCT公開特許出願WO99/61056号);細菌毒素、例えば、コレラ毒(CT)、CT誘導体(例えば、限定するものではないが、CTBサブユニット(CTB);CTD53(Val→Asp);CTK97(Val→Lys);CTK104(Tyr→Lys);CTD53/K63(Val→Asp、Ser→Lys);CTH54(Arg→His);CTN107(His→Asn);CTE114(Ser→Glu);CTE112K(Glu→Lys);CTS61F(Ser→Phe);CTS106(Pro→Lys);およびCTK63(Ser→Lys)、接着帯毒素(zot)、大腸菌(Escherichia coli)熱不安定性エンテロトキシン、不安定毒素(LT)、LT誘導体、例えば、限定するものではないが、LTBサブユニット(LTB);LT7K(Arg→Lys);LT61F(Ser→Phe);LT112K(Glu→Lys);LT118E(Gly→Glu);LT146E(Arg→Glu);LT192G(Arg→Gly);LTK63(Ser→Lys);およびLTR72(Ala→Arg)、百日咳毒素(PT)、例としては、PT−9K/129G;毒素誘導体(以下参照);リピドA誘導体(例えば、モノホスホリルリピドA、MPL);ムラミルジペプチド(MDP)誘導体;細菌外膜タンパク質(例えば、Borrelia burgdorferiの外表面プロテインA(OspA)リポタンパク質、ナイセリア髄膜炎菌(Neisseria meningitidis)の外膜タンパク質);水中油型エマルジョン(例えば、MF59);アルミニウム塩(Isakaら、1998、1999);ならびにサポニン類(例えば、QS21、例えば、QS−21 Stimulon(登録商標)、Antigenics LLC、Lexington、Mass.)、ISCOMs、MF−59(Span 85およびTween 80を用いて安定化した水中スクアレン型エマルジョン;Chiron Corporation、Emeryville、Calif.);MontanideアジュバントのSeppic ISAシリーズ(例えば、Montanide ISA 720;AirLiquide、Paris、France);PROVAX(安定化界面活性剤およびミセル形成剤を含有する水中油型エマルジョン;IDEC Pharmaceuticals Corporation、San Diego、Calif.);Syntextアジュバント製剤(SAF;Syntex Chemicals,Inc.、Boulder、Colo.);ポリ[ジ(カルボキシルアトフェノキシ)]ホスファゼン(PCPPポリマー;Virus Research Institute、USA)およびリーシュマニア伸長因子(Corixa Corporation、Seattle、Wash.)が挙げられる。
ストレスタンパク質と抗原ペプチドとの複合体を含む本明細書に記載の本発明の組成物は、いくつかの方法でアジュバントと組み合わされてもよい。例えば、異なるペプチドを最初に一緒に混合して混合物を形成し、次いでストレスタンパク質および/またはアジュバント(複数可)と複合体形成して組成物を形成してもよい。別の例として、異なる抗原ペプチドを、個々にストレスタンパク質および/またはアジュバント(複数可)と複合体形成させ、次いで得られたストレスタンパク質/抗原ペプチド/アジュバント複合体のバッチを混合して、組成物を形成してもよい。アジュバントは、ストレスタンパク質と抗原ペプチドの複合体を含む組成物の投与の前に投与しても、投与中に投与しても、または投与後に投与してもよい。アジュバントおよびストレスタンパク質と抗原ペプチドとの複合体を含む組成物の投与は、同一投与部位であっても、または異なる投与部位であってもよい。ある特定の実施形態では、本発明の抗原ペプチドは、熱ショックタンパク質と複合体を形成する。抗原ペプチド−HSP複合体は、共有結合であっても、または非共有結合であってもよい。
本明細書に開示される組成物に添加することができるアジュバント(複数可)としては、例えば、サポニンおよび免疫賦活性核酸が挙げられる。特定の実施形態では、HSPおよび抗原ペプチドを含む組成物に添加される第2のアジュバントは、QS−21である。
本発明のワクチン製剤の効能が最適化されるペプチドの濃度は、当業者に公知の標準的な方法を用いて決定されてもよく、例えば、ペプチド−ストレスタンパク質混合物に対する抗体もしくはT細胞応答、または対照の製剤、例えば、ペプチドもしくはストレスタンパク質のみを含む製剤に対する複合体によって決定されてもよい。
医薬組成物に使用されるストレスタンパク質/抗原ペプチド複合体および場合によりアジュバントの量は、抗原ペプチド、ストレスタンパク質、およびアジュバントの化学的性質および効力に応じて変化し得る。典型的には、ワクチン製剤中の抗原ペプチド、ストレスタンパク質、およびアジュバントの出発濃度は、従来の投与経路、例えば、筋肉内注射を用いて、所望の免疫応答を惹起するために慣用的に使用される量である。次いで、抗原ペプチド、ストレスタンパク質、およびアジュバントの濃度を、本発明の医薬組成物中で、例えば、希釈剤を用いて希釈することによって調節し、それによって有効な防御免疫応答が、当該技術分野で公知の標準的方法を用いて評価されるとおり達成される。
医薬組成物は、凍結乾燥製品として場合により調製してもよく、これはその後、経口投与のために製剤化してもよいし、または非経口投与のために液体形態に再構成してもよい。
本発明の医薬組成物は、増量剤、安定化剤、緩衝剤、塩化ナトリウム、カルシウム塩、界面活性剤、酸化防止剤、キレート剤、他の賦形剤、およびそれらの組合せを含む薬学的に許容される担体または賦形剤として他の薬剤を含むようにさらに製剤化されてもよい。
増量剤は、ワクチン組成物の凍結乾燥製剤の調製において好ましい。そのような増量剤は、凍結乾燥製品の結晶部分を形成し、マンニトール、グリシン、アラニン、およびヒドロキシエチルスターチ(HES)からなる群より選択され得る。
安定化剤は、スクロース、トレハロース、ラフィノース、およびアルギニンからなる群より選択され得る。これらの薬剤は、好ましくは1〜4%の量で存在する。塩化ナトリウムは、好ましくは100〜300mMの量で本製剤に含まれてもよく、または前述の増量剤なしで使用される場合、300〜500mMのNaClの量で製剤中に含まれてもよい。カルシウム塩としては、塩化カルシウム、グルコン酸カルシウム、グルビオン酸カルシウム、またはグルセプチン酸カルシウムが挙げられる。
緩衝剤は、ヒスチジン、リン酸カリウム、TRIS[トリス−(ヒドロキシメチル)−アミノメタン]、BIS−トリスプロパン(1,3−ビス−[トリス−(ヒドロキシメチル)メチルアミノ]−プロパン)、PIPES[ピペラジン−N、N’−ビス−(2−エタンスルホン酸)]、MOPS[3−(N−モルホリノ)エタンスルホン酸]、HEPES(N−2−ヒドロキシエチル−ピペラジン−N’−2−エタンスルホン酸)、MES[2−(N−モルホリノ)エタンスルホン酸]、およびACES(N−2−アセトアミド−2−アミノエタンスルホン酸)を含むがこれらに限定されない緩衝液として作用する能力を有する、任意の生理学的に許容可能な化合物または化合物の組合せであってもよい。典型的には、緩衝剤は、10〜50mMの濃度で含まれる。塩基緩衝液の具体例としては、(i)PBS;(ii)10mMのKPO、150mMのNaCl;(iii)10mMのHEPES、150mMのNaCl;(iv)10mMのイミダゾール、150mMのNaCl;および(v)20mMのクエン酸ナトリウムが挙げられる。使用することができる賦形剤としては、(i)グリセロール(10%、20%);(ii)Tween 50(0.05%、0.005%);(iii)9%スクロース;(iv)20%ソルビトール;(v)10mMのリジン;または(vi)0.01mMの硫酸デキストランが挙げられる。
界面活性剤は、存在する場合、好ましくは0.1%以下の濃度であり、かつポリソルベート20、ポリソルベート80、プルロニックポリオール、およびBRIJ35(ポリオキシエチレン23ラウリルエーテル)を含むがこれらに限定されない群から選択されてもよい。抗酸化剤は、使用する場合、医薬調製物との使用に適合していなければならず、好ましくは水溶性である。適切な抗酸化剤としては、ホモシステイン、グルタチオン、リポ酸、6−ヒドロキシ−2,5,7,8−テトラメチルクロマン−2−カルボン酸(Trolox)、メチオニン、チオ硫酸ナトリウム、白金、グリシン−グリシン−ヒスチジン(トリペプチド)、およびブチルヒドロキシトルエン(BHT)が挙げられる。キレート剤は、好ましくは、カルシウム塩が組成物中に使用されている場合、カルシウムよりも高い親和性で銅および鉄のような金属を結合するべきである。好ましいキレーターはデフェロキサミンである。
当該技術分野で公知の多くの製剤を使用することができる。例えば、米国特許第5,763,401号は、15〜60mMのショ糖、最大50mMまでのNaCl、最大5mMまでの塩化カルシウム、65〜400mMのグリシン、および最大50mMまでのヒスチジンを含む治療用製剤を記載している。いくつかの実施形態では、治療用製剤は、リン酸カリウム緩衝液中の9%スクロースの溶液である。
米国特許第5,733,873号(参照によってその全体を本明細書に組み入れる)は、0.01〜1mg/mlの界面活性剤を含む製剤を開示する。この特許は、以下の範囲の賦形剤を有する製剤を開示する:少なくとも0.01mg/ml、好ましくは0.02〜1.0mg/mlの量のポリソルベート20または80;少なくとも0.1MのNaCl;少なくとも0.5mMのカルシウム塩;および少なくとも1mMのヒスチジン。より詳細には、以下の具体的な製剤も開示される:(1)0.1%のPEG4000または19.9mMのスクロースを含むかまたは含まない、14.7−50−65mMのヒスチジン、0.31−0.6MのNaCl、4mMの塩化カルシウム、0.001−0.02−0.025%のポリソルベート80;ならびに(2)20mg/mlのマンニトール、2.67mg/mlのヒスチジン、18mg/mlのNaCl、3.7mMの塩化カルシウム、および0.23mg/mlのポリソルベート80。
低濃度または高濃度の塩化ナトリウムの使用が記載されており、例えば、米国特許第4,877,608号(参照によってその全体を本明細書に組み入れる)は、0.5mM〜15mMのNaCl、5mMの塩化カルシウム、0.2mM〜5mMのヒスチジン、0.01〜10mMのリジン塩酸塩および最大10%までのマルトース、10%のスクロース、または5%のマンニトールを含む製剤のような比較的低濃度の塩化ナトリウムを含む製剤を教示する。
米国特許第5,605,884号(参照によってその全体を本明細書に組み入れる)は、比較的高濃度の塩化ナトリウムを含む製剤の使用を教示する。これらの製剤は、0.35M〜1.2MのNaCl、1.5〜40mMの塩化カルシウム、1mM〜50mMのヒスチジン、およびマンニトール、スクロースまたはマルトースのような最大10%までの糖を含む。0.45MのNaCl、2.3mMの塩化カルシウム、および1.4mMのヒスチジンを含む製剤が例示される。
国際特許出願WO96/22107号(参照によってその全体を本明細書に組み入れる)は、糖であるトレハロースを含む製剤、例えば、以下;(1)0.1MのNaCl、15mMの塩化カルシウム、15mMのヒスチジン、および1.27M(48%)のトレハロース;または(2)0.011%の塩化カルシウム、0.12%のヒスチジン、0.002%のTRIS、0.002%のTween 80、0.004%のPEG 3350、7.5%のトレハロース、および0.13%もしくは1.03%のNaClのいずれかを含む製剤を記載している。
米国特許第5,328,694号(参照によってその全体を本明細書に組み入れる)は、100〜650mMの二糖類および100mM〜1.0Mのアミノ酸を含む製剤、例えば(1)0.9Mのスクロース、0.25Mのグリシン、0.25Mのリジン、および3mMの塩化カルシウム;ならびに(2)0.7Mのスクロース、0.5Mのグリシン、および5mMの塩化カルシウムを記載する。
5.使用方法
本明細書に開示される組成物は、がん、例えば多発性骨髄腫を治療および/または予防するための、抗原ペプチドに結合したストレスタンパク質の複合体を含む。この組成物は、がんの治療または予防が望まれる個体または対象による使用のための薬剤およびワクチンを製造するのに使用してもよい。種々の実施形態において、そのような個体または対象は、動物、好ましくは哺乳動物、非ヒト霊長類、および最も好ましくはヒトである。「動物」という用語には、ネコおよびイヌなどのコンパニオンアニマル;動物園の動物;鹿、キツネおよびアライグマを含む野生動物;ウマ、ウシ、ヒツジ、ブタ、シチメンチョウ、アヒルおよびニワトリを含む家畜(farm animal、livestock)および家禽、ならびにげっ歯類、ウサギおよびモルモットなどの実験動物が包含される。
5.1.がんの治療
本発明の組成物は、単独で、またはがんの処置のための他の療法と組み合わせて使用してもよい。
本発明の組成物を用いて処置され得るがんとしては、限定するものではないが、B細胞リンパ腫(例えば、B細胞慢性リンパ性白血病、B細胞非ホジキンリンパ腫、皮膚B細胞リンパ腫、びまん性大細胞B細胞リンパ腫)、基底細胞がん、膀胱がん、芽細胞腫、脳転移、乳がん、バーキットリンパ腫、がん腫(例えば、腺がん(例えば、胃食道接合部の腺がん))、子宮頸がん、結腸がん、結腸直腸がん(結腸がんおよび直腸がん)、子宮内膜がん、食道がん、ユーイング肉腫、濾胞性リンパ腫、胃がん、胃食道接合部がん、消化管がん、グリア芽細胞腫(例えば、多形神経膠芽腫、例えば、新しく診断されるかまたは再発性)、神経膠腫、頭頸部がん(例えば、頭頸部扁平上皮がん)、肝臓転移、ホジキンリンパ腫および非ホジキンリンパ腫、腎臓がん(例えば、腎細胞がんおよびウィルムス腫瘍)、喉頭がん、白血病(例えば、慢性骨髄性白血病、毛様細胞白血病)、肝臓がん(例えば、肝がんおよび肝細胞腫)、肺がん(例えば、非小細胞肺がん、および小細胞肺がん)、リンパ芽球性リンパ腫、リンパ腫、マントル細胞リンパ腫、転移性脳腫瘍、転移性がん、骨髄腫(例えば、多発性骨髄腫)、神経芽細胞種、眼球メラノーマ、口腔咽頭がん、骨肉腫、卵巣がん、膵臓がん(例えば、膵管腺がん)、前立腺がん(例えば、ホルモン不応性(例えば、去勢抵抗性)、転移性、転移性ホルモン不応性(例えば、去勢抵抗性、アンドロゲン非依存性))、腎細胞がん(例えば転移性)、唾液腺がん、肉腫(例えば、横紋筋肉腫)、皮膚がん(例えば、黒色腫(例えば、転移性黒色腫))、軟組織肉腫、固形腫瘍、扁平上皮がん、滑膜肉腫、精巣がん、甲状腺がん、転移性細胞がん(尿路上皮細胞がん)、ブドウ膜黒色腫(例えば、転移性)、褐変がん、外陰がん、ならびにワルデンストレームマクログロブリン血症が挙げられる。
ある特定の実施形態において、がんは、がん腫(例えば、腺がん)、リンパ腫、芽細胞腫、黒色腫、肉腫または白血病である。
ある特定の実施形態では、がんは、ヒト肉腫またはがん腫、例えば、線維肉腫、粘液肉腫、脂肪肉腫、軟骨肉腫、骨肉腫、脊索腫、血管肉腫、内皮肉腫、リンパ管肉腫、リンパ管内皮肉腫、滑膜性腫瘍、中皮腫、ユーイング腫瘍、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、大腸がん、膵臓がん、乳がん、卵巣がん、前立腺がん、扁平上皮細胞がん、基底細胞がん、腺がん、汗腺がん、皮脂腺がん、乳頭状がん、乳頭状腺がん、嚢胞腺がん、髄様がん、気管支原性がん、腎細胞がん(例えば、転移性)、肝細胞がん、胆管がん、絨毛がん、精上皮腫、胎生がん、ウィルムス腫瘍、子宮頚がん、精巣腫瘍、肺がん、小細胞肺がん、膀胱がん、上皮がん、神経膠腫、多形神経膠芽腫、星状細胞腫、髄芽腫、頭蓋咽頭管腫瘍、上衣細胞腫、松果体腫、血管芽細胞腫、聴神経腫、乏突起膠腫、髄膜腫、黒色腫、神経芽細胞腫または網膜芽細胞腫である。
ある特定の実施形態において、がんは、急性リンパ球性白血病もしくは急性骨髄性白血病(例えば、骨髄芽球性、前骨髄球性、骨髄単球性、単球性および赤白血病);慢性白血病(慢性骨髄球性(顆粒球性)白血病または慢性リンパ球性白血病);ホジキン病;非ホジキン病;急性骨髄性白血病;B細胞リンパ腫;T細胞リンパ腫;未分化大細胞リンパ腫;眼内リンパ腫;濾胞性リンパ腫;小腸リンパ腫;または脾辺縁帯リンパ腫である。
ある特定の実施形態では、がんは、多発性骨髄腫、ワルデンストレームマクログロブリン血症、重鎖疾患、胃腸間質腫瘍、頭頸部がん(例えば、咽頭扁平上皮細胞がん、喉頭扁平上皮がん、中咽頭の細胞がん、または喉頭いぼ状がん)、子宮内膜間質肉腫、肥満細胞肉腫、成人軟部肉腫、子宮肉腫、メルケル細胞がん、尿路上皮がん、脳転移を伴う黒色腫、ブドウ膜黒色腫、肝臓転移を伴うブドウ膜黒色腫、非小細胞肺がん、直腸がん、または骨髄異形成症候群である。
ある特定の実施形態において、がんは、前立腺がん、乳がん、肺がん、結腸直腸がん、黒色腫、気管支がん、膀胱がん、脳もしくは中枢神経系のがん、末梢神経系がん、子宮もしくは子宮内膜のがん、口腔もしくは咽頭のがん、非ホジキンリンパ腫、甲状腺がん、腎臓がん、胆道がん、小腸がんまたは虫垂がん、唾液腺がん、甲状腺がん、副腎がん、扁平上皮がん、中皮腫、骨腺がん、胸腺腫/胸腺がん、グリア芽細胞腫、骨髄異形成症候群、軟部組織肉腫、DIPG、腺がん、骨肉腫、軟骨肉腫、白血病、または膵臓がんである。
ある特定の実施形態において、がんは、扁平上皮細胞がん、小細胞肺がん、非小細胞肺がん、胃腸がん、ホジキンリンパ腫、非ホジキンリンパ腫、膵臓がん、神経膠芽細胞腫、神経膠腫、子宮頸がん、卵巣がん、肝臓がん(例えば、肝臓がんおよび肝細胞腫)、膀胱がん、乳がん、炎症性乳がん、メルケル細胞がん、結腸がん、結腸直腸がん、胃がん、膀胱がん、子宮内膜がん、骨髄腫(例えば、多発性骨髄腫)、唾液腺がん腫、腎臓がん(例えば、腎細胞がんおよびウィルムス腫瘍)、基底細胞がん、黒色腫、前立腺がん、外陰がん、甲状腺がん、精巣がん、食道がん、漿液性腺がんまたは種々の頭頸部がんである。ある特定の実施形態において、がんは、線維形成性黒色腫、炎症性乳がん、胸腺腫、直腸がん、肛門がん、または外科的に治療可能なもしくは非外科的に治療可能な脳幹グリオーマである。特定の実施形態では、がんは、固形腫瘍である。別の特定の実施形態では、がんは、多形神経膠芽腫である。いくつかの実施形態では、多形神経膠芽腫は、再発性である。いくつかの実施形態では、多形神経膠芽腫は、新たに診断される。いくつかの実施形態では、多形性神経膠芽腫は、非メチル化MGMTプロモーターを有する対象に存在する。いくつかの実施形態では、多形神経膠芽腫は、ベバシズマブ療法に抵抗性である。いくつかの実施形態において、多形神経膠芽腫は、ベバシズマブ療法を受けていない対象にある。
ある特定の実施形態では、がんは多発性骨髄腫、グリア芽細胞腫、結腸直腸がん、肝細胞がん、肉腫、頭頸部がん(例えば頭頸部扁平上皮がん)、乳がん、肺がんおよび黒色腫である。
ある特定の実施形態では、がんは転移性である。
本発明の組成物は、がんが検出されるか、または再発のエピソードの前もしくは最中の場合に投与されてもよい。
投与は、がんまたは再発の最初の徴候から開始し、少なくとも症状が実質的に軽減されるまで、およびその後の期間にわたってブースター用量を続けてもよい。
いくつかの実施形態では、組成物は、切除された腫瘍組織から収集された抗原の代表的なセットを含む自己がんワクチンの治療有効量の生成のために、切除された腫瘍組織の量が不十分である(例えば、7g未満、6g未満、5g未満、4g未満、3g未満、2g未満、または1g未満の切除された腫瘍組織)腫瘍切除手術を受けた、がんを有する対象に対して投与されてもよい。(例えば、Expert Opin.Biol.Ther.、2009年2月;9(2):179−86(参照によって本明細書に組み入れる)を参照のこと)。
本発明の組成物はまた、がんの再発に対する免疫化に使用してもよい。個体への組成物の予防投与によって、将来のがんの再発に対する保護を得ることができる。
5.2.併用療法
併用療法とは、がんを予防または治療するための別の様式による本発明の組成物の使用を指す。一実施形態では、この追加の形態の様式は、非HSP様式、例えば、成分としてHSPを含まない様式である。このアプローチは、一般に、併用療法、補助療法または連結療法(これらの用語は互換的に使用される)と呼ばれている。併用療法では、相加的な効力または相加的な治療効果が観察され得る。相乗効果的な転帰は、治療効能が相加的よりも大きい場合に求められる。併用療法の使用はまた、処置様式または本発明の組成物のみの投与よりも良好な治療プロフィールを提供し得る。相加効果または相乗効果によって、いずれかまたは両方の様式の用量および/または投与頻度を減少させて、有害作用を緩和することができる。
ある特定の実施形態では、抗原ペプチド(例えば、化学的に合成された抗原ペプチド)に結合した精製ストレスタンパク質(例えば、組換えストレスタンパク質)の少なくとも2つの異なる複合体を含む第1の患者特異的組成物であって、この複合体それぞれが異なる抗原ペプチドを含み、この異なる抗原ペプチドのそれぞれ1つが対象のがん細胞に存在する1つ以上の突然変異MHC結合エピトープを含む組成物と;抗原ペプチドに結合した精製ストレスタンパク質の少なくとも2つの異なる複合体を含む第2のがん型特異的組成物であって、この複合体それぞれが、異なる抗原ペプチドを含み、かつ異なる抗原ペプチドのそれぞれ1つが、対象のがんと同種のがんで見出される場合が多い、1つ以上の突然変異MHC結合エピトープを含む組成物と、の組合せが対象に投与される。第1および第2の組成物は、本明細書に記載のストレスタンパク質/抗原ペプチド組成物の任意の1つ以上の特徴を有してもよい。
本明細書で使用される「がんにおいて見出される場合が多い」という用語は、5%を超えるがんにおいて見出される1つ以上の突然変異MHC結合エピトープを指す。
抗原ペプチドに結合したストレスタンパク質の多数の異なる複合体を、第2の組成物に含んでもよい。ある特定の実施形態では、この組成物は、100個以下の異なる抗原ペプチド(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19または20個の抗原ペプチド;例えば、約20、25、30、40、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95または100個の抗原ペプチド)を含む。ある特定の実施形態では、第2の組成物は、がんに見られるmyc、k−ras、n−ras、tp53、またはkdm6Aの1つ以上の突然変異MHC結合エピトープを含む少なくとも1つの抗原ペプチドを含む。
ある特定の実施形態では、第2の組成物は、野生型MHC結合エピトープのみを含む抗原ペプチドを含む。ある特定の実施形態では、この組成物は、野生型MHC結合エピトープのみを含む20個以下(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20)の異なる抗原ペプチドを含む。ある特定の実施形態では、この組成物は、野生型MHC結合エピトープのみを含む抗原ペプチドは含まない。
第1および第2のストレスタンパク質/抗原ペプチド組成物は、同時にまたは連続して投与することができる。特定の実施形態において、第2の組成物は、第1の組成物の投与前に投与される。
他の実施形態では、併用療法は、処置様式で処置された対象に対する本発明の組成物の投与を含み、ここで単独投与される処置様式とは、対象を処置するのに臨床的に十分ではなく、その結果その対象は、追加の有効な治療を必要とし、例えば対象は、組成物を投与することがなければ処置様式に対して不応答性である。そのような実施形態には、本発明の組成物を、対象が治療に応答したが副作用、再発、耐性の発症などを被っている処置様式を受けている対象に対して投与することを包含する方法が含まれる。そのような対象は、処置様式単独での処置に対しては、非応答性であっても、または難治性であってもよい。本発明の組成物を処置様式単独に対して難治性の対象に投与することを包含する本発明の方法は、本発明の方法によって企図されるように投与される場合、処置様式の治療有効性を改善し得る。処置様式の有効性の決定は、当該技術分野で公知の方法を用いてin vivoでアッセイしても、またはin vitroでアッセイしてもよい。一実施形態では、本発明の組成物は、異なるがんワクチンを含む第2の処置様式と組み合わせて投与される。
一実施形態では、対象に治療効果をもたらすために必要な第2の処置様式の量は少ない。ある特定の実施形態では、第2の処置様式の量の約10%、20%、30%、40%および50%の減少が達成され得る。観察可能な治療上の利益を生じない範囲の量を含む、第2の処置様式の量は、当該技術分野で周知の方法による動物モデルで行われる用量応答実験によって決定することができる。
一実施形態では、組成物は、化学療法剤などの第2の処置様式と組み合わせて投与される。例としては、抗悪性腫瘍剤、例えば:アシビシン;アクラルビシン;塩酸アコダゾール;アクロニン;アドゼレシン;アドリアマイシン;アルデスロイキン;アルテラミン;アンボマイシン;a.酢酸メタントロン;アミノグルテチミド;アムサクリン;アナストロゾール;アントラマイシン;アスパラギナーゼ;アスペリン;アザシチジン;アゼテパ;アゾトマイシン;バチマスタット;ベンゾデパ;ビカルタミド;塩酸ビサントレン;ビスナフィドジメシレート;ビゼレシン;硫酸ブレオマイシン;ブレチナルナトリウム;ブロピリミン;ブスルファン;カクチノマイシン;カルステロン;カンプトセシン;カラセミド;カルベチマー;カルボプラチン;カルムスチン;塩酸カルビシン;カルゼルシン;セデフィンゴール;クロラムブシル;シロレマイシン;シスプラチン;クラドリビン;コンブレスタチンa−4;メシル酸クリスナトール;シクロホスファミド;シタラビン;ダカルバジン;daca(n−[2−(ジメチル−アミノ)エチル]アクリジン−4−カルボキサミド);ダクチノマイシン;塩酸ダウノルビシン;ダウノマイシン;デシタビン;デキソルアプラチン;デザグアニン;メシル酸デザグアニン;ジアジクオン;ドセタキセル;ドラサチン;ドキソルビシン;塩酸ドキソルビシン;ドロロキシフェン;クエン酸ドロロキシフェン;プロピオン酸ドロモスタノン;デュアゾマイシン;エダトレキサート;塩酸エフロルニリン;エリプチシン;エルサミトルシン;エンロプラチン;エンプロマート;エピプロピジン;塩酸エピルビシン;エルブロゾール;塩酸エソルビシン;エストラムスチン;エストラムスチンリン酸ナトリウム;エタンダゾール;エチヨード化油i131;エトポシド;リン酸エトポシド;エトプリン;塩酸ファドロゾール;ファザラビン;フェンレチンド;フルクスウリジン;リン酸フルダラビン;フルオロウラシル;5−fdump;フルオシタビン;ホスキドン;ホストリエシンナトリウム;ゲムシタビン;塩酸ゲムシタビン;金au198;ホモカンプトテシン;ヒドロキシウレア;塩酸イダルビシン;イホスファミド;イルモホシン;インターフェロンα−2a;インターフェロンα−2b;インターフェロンα−n1;インターフェロンα−n3;インターフェロンβ−1a;インターフェロンγ−ib;イプロプラチン;塩酸イリノテカン;酢酸ランレオチド;レトロゾール;酢酸ロイプロリド;塩酸リアロゾール;ロメテレキソールナトリウム;ロムスチン;塩酸ロソキサントロン;マソプロコール;メイタンシン;塩酸メクロレタミン;酢酸ゲストロール;酢酸メレンゲストロール;メルファラン;メノガリル;メルカプトプリン;メトトレキサート;メトトレキサートナトリウム;メトプリン;メツレデパ;ミチンドミド;マイトカルシン;マイトクロミン;マイトジリン;マイトマルシン;マイトマイシン;マイトスパー;ミトタン;塩酸ミトキサントロン;ミコフェノール酸;ノコダゾール;ノガラマイシン;オルマプラチン;オキシスラン;パクリタキセル;ペグアスパラガーゼ;ペリオマイシン;ペンタムスチン;硫酸ペプロマイシン;ペルホスファミド;ピポブロマン;ピポスルファン;塩酸ピロキサントロン;プリカマイシン;プロメスタン;ポルフィマーナトリウム;ポルフィロマイシン;プレドニムスチン;塩酸プロカルバジン;ピューロマイシン;塩酸ピューロマイシン;ピラゾフリン;リゾキシン;リゾキシンd;リボプリン;ログレチミド;サフィンゴール;塩酸サフィンゴール;セムスチン;シムトラゼン;スパルフォセート・ナトリウム;スパルソマイシン;塩酸スパルソマイシン;スピロムスチン;スピロプラチン;ストレプトニグリン;ストレプトゾシン;塩化ストロンチウムsr89;スロフェヌル;タリソマイシン;タキサン;タキソイド;テコガランナトリウム;テガフール;塩酸テロキサントロン;テモポルフィン;テニポシド;テロキシロン;テストラクトン;チアミプリン;チオグアニン;チオテパ;チミタック;チアゾフリン;チラパザミン;トミュデックス;top53;塩酸トポテカン;クエン酸トレミファン;酢酸トレストロン;リン酸トリシリビン;トリメトレキサート;グルコロン酸トリメトレキサート;トリプトレリン;塩酸ツブロゾール;ウラシル・マスタード;ウレデパ;バブレオチド;ベルテポルフィン;ビンブラスチン;硫酸ビンブラスチン;ビンクリスチン;硫酸ビンクリスチン;ビンデシン;硫酸ビンデシン;硫酸ビネピジン;硫酸ビングリシナート;硫酸ビンロイロシン;酒石酸ビノレルビン;硫酸ビンロシジン;硫酸ビンゾリジン;ボロゾール;ゼニプラチン;ジノスタチン;塩酸ゾルビシン;2−クロロデオキシアデノシン;2’−デオキシフォルムマイシン;9−アミノカンプトセシン;ラルチトレキセド;N−プロパギル−5,8−ジデアサ葉酸;2−クロロ−2’−アラビノ−フルオロ−2’−デオキシアデノシン;2−クロロ−2’−デオキシアデノシン;アニソマイシン;トリコシタチンA;hPRL−G129R;CEP−751;リノミド;サルファ・マスタード;ナイトロジェン・マスタード(メクロレタミン);シクロホスファミド;メルファラン;クロラムブシル;イホスファミド;ブスルファン;N−メチル−N−ニトロソウレア(MNU);N,N’−ビス(2−クロロエチル)−N−ニトロソウレア(BCNU);N−(2−クロロエチル)−N’−シクロヘキシル−N−ニトロソウレア(CCNU);N−(2−クロロエチル)−N’−(トランス−4−メチルシクロヘキシル−N−ニトロソウレア(MeCCNU);N−(2−クロロエチル)−N−(ジエチル)エチルホスホネート−N−ニトロソウレア(フォテムスチン);ストレプトゾトシン;ダカルバジン(diacarbazine)(DTIC);ミトゾロマイド;テモゾロマイド;チオテパ;マイトマイシンC;AZQ;アドゼレシン;シスプラチン;カルボプラチン;オルマプラチン;オキサリプラチン;C1−973;DWA2114R;JM216;JM335;ビス(プラチナム);トムデックス;アザシチジン;シタラビン;ゲムシタビン;6−メルカプトプリン;6−チオグアニン;ヒポキサンチン;テニポシド9−アミノカンプトセシン;トポテカン;CPT−11;ドキソルビシン;ダウノマイシン;エピルビシン;ダルビシン;ミトキサントロン;ロソキサントロン;ダクチノマイシン(アクチノマイシンD);アムサクリン;ピラゾロアクリジン;オ−ル・トランス・レチノール;14−ヒドロキシ−レトロ−レチノール;オール・トランス・レチノイン酸;N−(4−ヒドロキシフェニル)レチンアミド;13−シス・レチノイン酸;3−メチルTTNEB;9−シス・レチノイン酸;フルダラビン(2−F−ara−AMP);または2−クロロデオキシアデノシン(2−Cda)が挙げられる。
他の治療用化合物としては、20−pi−1,25ジヒドロキシビタミンD3;5−エチニルウラシル;アビラテロン;アクラルビシン;アシルフルベン;アデシペノール;アドゼルジン;アルデスロイキン;ALL−TKアンタゴニスト;アルテラミン;アンバムステチン;アミドクス;アミホスチン;アミノレブリン酸;アムルビシン;アムサクリン;アナグレリド;アナストロゾール;アンドログラフォライド;血管新生阻害剤;アンタゴニストD;アンタゴニストG;アンタレリックス(antarelix):抗背側化形態形成タンパク質−1;抗アンドロゲン(前立腺がん);抗エストロゲン;抗新生物薬;アンチセンスオリゴヌクレオチド;アフィジコリングリシネート;アポトーシス遺伝子モジュレーター;アポトーシス調節因子;アプリン酸;ara−CDP−DL−PTBA;アルギニンジアミナーゼ;アスラクリン;アタメスタン;アトリムスティン;アキシナスタチン1;アキシナスタチン2;アキシナスタチン3;アザセトロン;アザトキシン;アザチロシン;バッカチンIII誘導体;バラノール;バチマスタット;BCR/ABLアンタゴニスト;ベンゾクロリン類;ベンゾイルスタウロスポリン;ベータラクタム誘導体類;ベータ−アレチン;ベタクラマイシンB;ベツリン酸;bFGF阻害剤;ビカルタミド;ビスアントレン;ビスアジリジニルスペルミン;ビスナフィド;ビストラテンA;ビゼレシン;ブレフレート(breflate);ブレオマイシンA2;ブレオマイシンB2;ブロピリミン;ブドチタン;ブチオニンスルホキシミン;カルシポトリオール;カルホスチンC;カンプトテシン誘導体類(例えば、10−ヒドロキシ−カンプトテシン);カナリア痘IL−2;カペシタビン;カルボキサミド−アミノ−トリアゾール;カルボキシアミドトリアゾール;CaRest M3;CARN 700;軟骨由来阻害剤;カルゼレジン;カゼインキナーゼ阻害剤(ICOS);カスタノスペルミン;セクロピンB;セトロレリクス(cetrorelix);クロリン類;クロロキノキサリンスルホンアミド;シカプロスト;シス−ポルフィリン;クラドリビン;クロミフェン類似物;クロトリマゾール;コリスマイシンA;コリスマイシンB;コンブレタスタチンA4;コンブレタスタチン類似物;コナゲニン;クラムベシジン816;クリスナトール;クリプトフィシン8;クリプトフィシンA誘導体類;キュラシンA;シクロペンタントラキノン類;シクロプラタム;シペマイシン;シタラビンオクフォスファート;細胞溶解因子;サイトスタチン;ダクリキシマブ;デシタビン;デヒドロダイデムニンB;2’デオキシコホルマイシン(DCF);デスロレリン;デキシフォスファミド;デクスラゾキサン;デクスベラパミル;ジアジクオン;ジデムニンB;ジドックス;ジエチルノルスペルミン;ジヒドロ−5−アザシチジン;ジヒドロタキソール、9−;ジオキサマイシン;ジフェニルスピロムスチン;ディスコデルモライド;ドコサノール;ドラセトロン;ドキシフルリジン;ドロロキシフェン;ドロナビノール;デュオカルマイシンSA;エブセレン;エコムスチン;エデルホシン;エドレコロマブ;エフロルニチン;エレメン;エミテフール;エピルビシン;エポシロン類(A、R=H;B、R=Me);エピシロン類;エプリステリド;エストラムスチン類似物;エストロゲンアゴニスト類;エストロゲンアンタゴニスト類;エタニダゾール;エトポシド;エトポシド4’−リン酸(etopofos);エキセメスタン;ファドロゾール;ファザラビン;フェンレチニド;フィルグラスチム;フィナステリド;フラボピリドール;フレゼラスチン;フルアステロン;フルダラビン;塩酸フルオロダウノルビシン;ホルフェニメクス;ホルメスタン;ホストリエシン;フォテムスチン;ガドリニウムテキサフィリン;硝酸ガリウム;ガロシタビン;ガニレリクス;ゼラチナーゼ阻害剤;ゲムシタビン;グルタチオン阻害剤;ヘプスルファム;ヘレグリン;ヘキサメチレンビサセタミド;ホモハリントニン(HHT);ヒペリシン;イバンドロン酸;イダルビシン;イドキシフェン;イドラマントン;イルモホシン;イロマスタット;イミダゾアクリドン;イミキモド;免疫賦活性ペプチド;インスリン様成長因子−1受容体阻害剤;インターフェロンアゴニスト;インターフェロン類;インターロイキン類;イオベングアン;ヨードドキソルビシン;イポメアノール、4−;イリノテカン;イロプラクト;イルソグラジン;イソベンガゾール;イソホモハリコンドリンB;イタセトロン;ジャスプラキノリド;カハラリドF;ラメラリン−Nトリアセテート;ランレオチド;レイナマイシン;レノグラスチム;硫酸レンチナン;レプトールスタチン;レトロゾール;白血病抑制因子;白血球アルファインターフェロン;ロイプロリド+エストロゲン+プロゲステロン;リュープロレリン;レバミゾール;リアロゾール;直鎖ポリアミン類似物;脂溶性二糖ペプチド;脂溶性白金化合物;リソクリンアミド7;ロバプラチン;ロンブリシン;ロメトレキソール;ロニダミン;ロソキサントロン;ロバスタチン;ロキソリビン;ルロトテカン;ルテチウムテキサフィリン;リソフィリン;溶解ペプチド;メイタンシン;マンノスタチンA;マリマスタット;マソプロコール;マスピン;マトリリシン阻害剤;マトリクスメタロプロテイナーゼ阻害剤;メノガリル;メルバロン;メテレリン;メチオニナーゼ;メトクロプラミド;MIF阻害剤;イフェプリストン;ミルテホシン;ミリモスチム;ミスマッチのある2本鎖RNA;ミトラシン;ミトグアゾン;ミトラクトール;マイトマイシン類似物類;ミトナフィド;ミトトキシン線維芽細胞成長因子−サポリン;ミトキサントロン;モファロテン;モルグラモスチム;モノクローナル抗体、ヒト絨毛性ゴナドトロピン;モノホスホリル脂質A+ミオバクテリウム細胞壁sk;モピダモール;多剤耐性遺伝子阻害剤;多発性腫瘍抑制因子1ベースの治療薬;マスタード抗がん剤;マイカペルオキシドB;マイコバクテリウム細胞壁抽出物;ミリアポロン;N−アセチルジナリン;N−置換ベンズアミド類;ナファレリン;ナグレスチップ;ナロキソン+ペンタゾシン;ナパビン;ナフテルピン;ナルトグラスチム;ネダプラチン;ネモルビシン;ネリドロン酸;中性エンドペプチダーゼ;ニルタミド;ニサマイシン;一酸化窒素調節物質;ニトロキシド抗酸化剤;ニトルリン;06−ベンジルグアニン;オクトレオチド;オキセノン;オリゴヌクレオチド;オナプリストン;オンダンセトロン;オンダンセトロン;オラシン;経口サイトカイン誘導物質;オルマプラチン;オサテロン;オキサリプラチン;オキザウノマイシン;パクリタキセル類似物;パクリタキセル誘導体;パラウアミン;パルミトイルリゾキシン;パミドロン酸;パナキシトリオール;パノミフェン;パラバクチン;パゼリプチン;ペガスパルガーゼ;ペルデシン;ペントサンポリサルフェートナトリウム;ペントスタチン;ペントロゾール;ペルフルブロン;ペルホスファミド;ペリリルアルコール;フェナジノマイシン;フェニル酢酸;ホスファターゼ阻害剤;ピシバニール;塩酸ピロカルピン;ピラルビシン;ピリトレキシム;プラセチンA;プラセチンB;プラスミノーゲンアクチベーター阻害剤;白金錯体;白金化合物;白金−トリアミン錯体;ポドフィロトキシン;ポルフィマーナトリウム;ポルフィロマイシン;プロピルビス−アクリドン;プロスタグランジンJ2;プロテアソーム阻害剤;プロテインAベースの免疫調節因子;タンパク質キナーゼC阻害剤;タンパク質キナーゼC阻害剤(微細藻類);タンパク質チロシンホスファターゼ阻害剤;プリンヌクレオシドホスホリラーゼ阻害剤;プルプリン;ピラゾロアクリジン;ピリドキシル化ヘモグロビンポリオキシエチレンコンジュゲート;rafアンタゴニスト;ラルチトレキセド;ラモセトロン;rasファルネシルタンパク質トランスフェラーゼ阻害剤;ras阻害剤;ras−GAP阻害剤;脱メチル化レテリプチン;エチドロン酸レニウムRe 186;リゾキシン;リボザイム;RIIレチナミド;ログレチミド;ロヒツキン;ロムルチド;ロキニメクス;ルビギノンB1;ルボキシル;サフィンゴール;サイントピン;SarCNU;サルコフィトールA;サルグラモスチム;Sdi 1模倣物;セムスチン;老化由来阻害剤1;センスオリゴヌクレオチド;シグナル伝達阻害剤;シグナル伝達調節因子;1本鎖抗原結合タンパク質;シゾフィラン;ソブゾキサン;ボロカプタートナトリウム;フェニル酢酸ナトリウム;ソルベロール;ソマトメジン結合タンパク質;ソネルミン;スパルホス酸;スピカマイシンD;スピロムスチン;スプレノペンチン;スポンジスタチン1;スクアラミン;幹細胞阻害剤;幹細胞分裂阻害剤;スチピアミド;ストロメライシン阻害剤;スルフィノシン;超活性血管作用性腸管ペプチドアンタゴニスト;スラディスタ;スラミン;スワインソニン;合成グリコサミノグリカン;タリムスチン;タモキシフェンメチオダイド;タウロムスチン;タザロテン;テコガランナトリウム;テガフール;テルラピリリウム;テロメラーゼ阻害剤;テモポルフィン;テモゾロマイド;テニポシド;テトラクロロデカオキシド;テトラゾミン;サリブラスチン;サリドマイド;チオコラリン;トロンボポエチン;トロンボポエチン模倣物;サイマルファシン;サイモポエチン受容体アゴニスト;チモトリナン;甲状腺刺激ホルモン;スズエチルエチオプルプリン;チラパザミン;チタノセンジクロリド;トポテカン;トプセンチン;トレミフェン;全能性幹細胞因子;翻訳阻害剤;トレチノイン;トリアセチルウリジン;トリシリビン;トリメトレキサート;トリプトレリン;トロピセトロン;ツロステリド;チロシンキナーゼ阻害剤;チルホスチン;UBC阻害剤;ウベニメクス;尿生殖洞由来増殖阻害因子;ウロキナーゼ受容体アンタゴニスト;バプレオチド;バリオリンB;ベクター系、赤血球遺伝子治療薬;ベラレソール;ベラミン;ベルディンス;ベルテポルフィン;ビノレルビン;ビンキサルチン;バイタクシン;ボロゾール;ザノテロン;ゼニプラチン;ジラスコルブ;およびジノスタチンスチマラマーが挙げられる。
いくつかの実施形態では、4−アミノ−N−(3−クロロ−4−フルオロフェニル)−N’−ヒドロキシ−1,2,5−オキサジアゾール−3−カルボキシイミドアミド(WO2006122150)などのインドールアミンジオキシゲナーゼ−1阻害剤が使用される。
別の実施形態では、本発明の組成物は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、キメラ抗体、抗体断片、一本鎖抗体などを含むがこれらに限定されない1つ以上の抗体と組み合わせて使用される。開示された組成物と組み合わせられ得る例示的な抗体としては、限定されないが、抗GITR、抗OX40、抗PD−1、抗CTLA−4、抗TIM−3、および抗LAG−3などの免疫チェックポイント阻害剤である抗体が挙げられる。他の免疫チェックポイント阻害剤としては、パゾパニブ、ベバシズマブ、ニボルマブ、ペンブロリズマブ/MK−3475、ピジリズマブ、MEDI0680(AMP−514)、AMP−224;BMS−935559、MEDI4736、MPDL3280A、MSB0010718C、イピリムマブまたはトレメリムマブが挙げられる。
別の実施形態では、本発明の組成物は、1つ以上の生物学的応答調節剤、例えばサイトカインと組み合わせて使用される。1つのこのような実施形態では、サイトカインは、本発明の組成物を投与される対象に投与される。別のそのような実施形態では、本発明の組成物は、化学療法剤、例えば抗ウイルス剤、抗体、アジュバント、または別の生物学的応答調節剤をサイトカインと組み合わせて投与される対象に対して、投与される。種々の実施形態では、1つ以上のサイトカインが用いられてもよく、これは、IL−1α、IL−1β、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12、IFNα、IFNβ、IFNγ、TNFα、TNFβ、G−CSF、GM−CSF、TGF−β、IL−15、IL−18、GM−CSF、INF−γ、INF−α、SLC、内皮単球活性化タンパク質−2(EMAP2)、MIP−3α、MIP−3β、またはHLA−B7などのMHC遺伝子からなる群より選択される。さらに、他の例示的サイトカインとしては、TNFファミリーの他のメンバー、例としては、限定するものではないが、TNF−α関連アポトーシス誘導リガンド(TRAIL)、TNF−α関連活性誘発サイトカイン(TRANCE)、TNF−α関連の弱アポトーシス誘導因子(TWEAK)、CD40リガンド(CD40L)、リンホトキシンα(LT−α)、リンホトキシン−β(LT−β)、OX40リガンド(OX40L)、Fasリガンド(FasL)、CD27リガンド(CD27L)、CD30リガンド(CD30L)、41BBリガンド(41BBL)、APRIL、LIGHT、TL1、TNFSF16、TNFSF17、およびAITR−L、またはその機能的部分が挙げられる。例えば、TNFファミリーの一般的な概説に関しては、Kwonら、1999、Curr.Opin.Immunol.、11:340〜345(参照によってその全体を本明細書に組み入れる)を参照のこと。ある特定の実施形態では、本発明の組成物は、処置様式の前に投与される。
他の実施形態では、本発明の組成物は、免疫系の種々のリガンド、受容体およびシグナル伝達分子のアゴニストまたはアンタゴニストである、1つ以上の生物学的応答調節剤と組み合わせて使用される。例えば、生物学的応答調節剤としては、限定するものではないが、Toll様受容体(TLR−2、TLR−7、TLR−8およびTLR−9)のアゴニスト;LPS;41BB、OX40、ICOS、およびCD40のアゴニスト;ならびにFasリガンド、PD1、およびCTLA−4のアンタゴニストが挙げられる。これらのアゴニストおよびアンタゴニストは、抗体、抗体断片、ペプチド、ペプチド模倣化合物、多糖類、および小分子であってもよい。
ある特定の実施形態では、本発明の組成物は、サポニンおよび免疫賦活性核酸などの1つ以上のさらなるアジュバントと組み合わせて使用してもよい。
Quillajaサポニンは、Quillaja saponariaの樹皮から抽出されたトリテルペン配糖体の混合物である。それらは、ワクチンアジュバントとして使用することができる免疫賦活物質として長く認識されており(参照によってその全体を本明細書に組み入れる、Campbell、JB、およびPeerbaye、Y.A.Res Immunol.、143(5):526〜530(1992))、多数の市販の複合サポニン抽出物がアジュバントとして利用されている。その強力なアジュバント活性および低い毒性に起因して、サポニンQS−21(「Stimulon(登録商標)」アジュバントとして市販されている)は、有用な免疫アジュバントとして特定されている。(Vaccine Design:The Subunit and Adjuvant Approach、Powell、M.F.およびNewman、M.J.編、Plenum Press、New York(1995)のKensil、CRら、「ワクチンアジュバントQS−21の構造および免疫学的特性(Structural and Immunological Characterization of the Vaccine Adjuvant QS−21)」、これは参照によってその全体を本明細書に組み入れる)。QS−21は、キラ酸の複合トリテルペン配糖体である。QS−21は、脂肪酸ドメイン中の第2の脂肪アシル単位のトリテルペン炭素3、トリテルペン炭素28、および炭素5でグリコシル化される。
ある特定の実施形態では、開示された組成物は、サポニンと組み合わせて抗原ペプチドとストレスタンパク質との複合体を含む。ある特定の実施形態では、サポニンは、例えばQS−21または関連化合物(それぞれ、参照によってその全体を本明細書に組み入れる、米国特許第5,057,540号;第5,273,965号;第5,443,829号;第5,650,398号および第6,524,584号に開示されている)を含む。QS−21は、親水性相互作用クロマトグラフィー(HILIC)を用いてさらに精製して、化学的に異なる化合物であることが示された2つのピーク、QS−21−V1およびQS−21−V2に分解された。オボアルブミンおよびQS−21、QS−21−V1、またはQS−21−V2のいずれかからなるワクチンで免疫したC57BL/6マウスでは、個々の成分QS−21−V1およびQS−21−V2の両方が、IgGサブクラスIgG1、IgG2b、およびIgG2、ならびに全IgG力価をブーストするために、元のQS−21ピーク(3:2QS−21−V1およびQS−21−V2の混合物を含む)に対するアジュバント効果で匹敵する(参照によってその全体を本明細書に組み入れる、米国特許第6,231,859号に開示される)。
多くの免疫賦活性核酸は、非メチル化CpGモチーフを含むオリゴヌクレオチドであって、脊椎動物リンパ球に対して分裂促進性であり、かつ免疫応答を増強することが知られている(参照によってその全体を本明細書に組み入れる、Woolridgeら、1997、Blood、89:2994〜2998を参照のこと)。このようなオリゴヌクレオチドは、国際特許公開番号WO01/22972号、WO01/51083号、WO98/40100号およびWO99/61056号、ならびに米国特許第6,207,646号、第6,194,388号、第6,218,371号、第6,239,116号、第6,429,199号および第6,406,705号(それぞれ、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)に記載される。YpGモチーフおよびCpRモチーフを含むホスホロチオエートオリゴデオキシヌクレオチドのような他の種類の免疫賦活性オリゴヌクレオチドは、Kandimallaら、「オリゴヌクレオチドのCpG−モチーフにおけるシトシンおよびグアニンの化学修飾の効果:構造−免疫賦活活性関係(Effect of Chemical Modifications of Cytosine and Guanine in a CpG−Motif of Oligonucleotides: Structure−Immunostimulatory Activity Relationships.)」Bioorganic&Medicinal Chemistry、9:807〜813(2001)に記載されており、これは参照によってその全体を本明細書に組み入れる。粘膜経路(低用量投与を含む)または非経口経路による高用量で投与された場合、しばしばCpG核酸と同様に抗体応答を増大させる、CpGジヌクレオチドを欠く免疫賦活性オリゴヌクレオチドも包含されるが、応答はTh2−偏向された(IgG1>>IgG2a)(例えば、参照によってその全体を本明細書に組み入れる、米国特許公開第2001/0044416号を参照のこと)。免疫賦活性オリゴヌクレオチドの活性を測定する方法は、上記の特許および刊行物に記載されているように行ってもよい。さらに、免疫賦活性オリゴヌクレオチドは、活性を調節するために、リン酸骨格、糖、核酸塩基およびヌクレオチド間の連結内で改変してもよい。そのような改変は、当業者に公知である。
ある特定の実施形態では、本開示は、生理学的に許容される担体中に、少なくとも1つの免疫賦活性オリゴヌクレオチドまたはサポニン(例えば、QS−21)などのアジュバントと組み合わせた、がん細胞に由来する1つ以上の突然変異MHC結合エピトープを有する異なる抗原ペプチドを有するストレスタンパク質の複合体を含む組成物を提供する。
ある特定の実施形態では、組成物は、QS−21と組み合わせた1つ以上の抗原ペプチドと複合体形成したhsp70を含んでもよい。ある特定の実施形態では、組成物は、少なくとも1つの免疫賦活性オリゴヌクレオチドと組み合わせた、1つ以上の抗原ペプチドと複合体形成されたhsp70またはhsc70を含む。ある特定の実施形態では、組成物は、QS−21および少なくとも1つの免疫賦活性オリゴヌクレオチドと組み合わせた、1つ以上の抗原ペプチドと複合体形成したhsp70またはhsc70を含む。
5.3.投与量
本明細書に開示される組成物の投与量、および併用療法が投与される場合のアジュバントなどの任意のさらなる処置様式の投与量は、治療されている対象の体重および一般的な健康状態、ならびに、ワクチン組成物の投与量、治療頻度および投与経路にかなりの程度まで依存する。この使用に有効な量はまた、疾患の段階および重篤度ならびに処方医の判定に依存するが、一般には、最初の免疫(すなわち、治療投与)のために、70kgの患者について、任意の1つの本明細書に開示されている組成物約1.0μg〜約1000μg(1mg)(例えば、10、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、240、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950または1000μgを含む)の範囲であり、患者の血液中のCTL活性比を測定することにより、患者の応答および状態次第で、数週から数か月にわたる追加のレジメンに準拠して、組成物約1.0μg〜約1000μg(例えば、10、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950または1000μgを含む)のブースター投与が続く。部位、投与量および頻度を含む継続的治療のレジメンは、初期反応および臨床的判断によって導かれ得る。アジュバントの用量範囲およびレジメンは、当業者に公知であり、例えば、VogelおよびPowell、1995、A Compendium of Vaccine Adjuvants and Excipients;M.F.Powell、M.J.Newman(編)、Plenum Press、New York、141〜228頁を参照のこと。
好ましいアジュバントとしては、QS−21、例えばQS−21 Stimulon(登録商標)、およびCpGオリゴヌクレオチドが挙げられる。QS−21の例示的な用量範囲は、1回の投与あたり1μg〜200μgである。他の実施形態では、QS−21の投与量は、1回の投与あたり10、25、および50μgであってもよい。
ある特定の実施形態では、抗原ペプチドと複合体を形成する熱ショックタンパク質(HSP)を含む組成物の投与量は、投与経路および組成物中のHSPの種類に依存する。例えば、組成物中のHSPの量は、例えば1回の投与あたり5〜1000μg(1mg)の範囲であってもよい。
ある特定の実施形態では、hsc70−、hsp70−および/またはgp96−抗原ペプチド複合体を含む組成物の投与量は、例えば、5、10、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、200、250、300、400、500、600、700、750、800、900、または1000マイクログラムである。
ある特定の実施形態では、hsc70−、gp96−またはhsp70抗原ペプチド複合体を含む組成物の投与量は、その組成物が、皮内に投与される場合、1回の投与あたり約10〜600μgおよび約5〜100μgの範囲である。
別の実施形態では、hsc70−、hsp70−および/またはgp96−抗原ペプチド複合体を含む組成物は、ヒト患者の場合、約5マイクログラム〜約600マイクログラム、または約5マイクログラム〜約60マイクログラムの範囲の量で投与される。他の実施形態では、組成物の投与量は、100マイクログラム未満であってもよい。他の実施形態では、組成物の投与量は、約5マイクログラム、25マイクログラム、50マイクログラム、または240マイクログラムである。好ましくは、ストレスタンパク質と抗原ペプチドとの複合体を含む組成物を精製する。
ある特定の実施形態では、ヒト患者におけるhsp−90抗原ペプチド複合体を含む組成物の投与量は、約5〜1000マイクログラムの範囲である。ある特定の実施形態では、組成物の投与量は、5、10、20、25、50、60、70、80、90、100、200、250、300、400、500、600、700、750、800、900、または1000マイクログラムである。他の実施形態では、組成物の投与量は100マイクログラムである。ある特定の実施形態では、hsp90抗原ペプチド複合体を含む組成物の皮内投与のための投与量は、1回の投与あたり約5〜50μgの範囲である。
治療レジメンの一実施形態では、より小さい非ヒト動物(例えば、マウスまたはモルモット)において有効であるとみなされるものと実質的に同等な投与量は、場合により、そのような哺乳類およびヒトにおける相対的なリンパ節の大きさに基づいて、50倍増大を超えない補正因子の影響下で、ヒト投与に有効である。具体的には、ヒト用量について抗原性分子と非共有結合されるか、または抗原性分子と混合されたストレスタンパク質(またはHSP)の種間の用量応答の等価性は、マウスで観察される治療用量と単一倍率との積として推定され、50倍増大を超えない。
別の実施形態では、組成物の投与量は、外挿によって推定される投与量よりもかなり小さくてもよい。一実施形態では、例えば、ヒト患者の場合、約2μgから約150μgの範囲の、hsc70−抗原ペプチド複合体、hsp70−抗原ペプチド複合体および/またはgp96−抗原ペプチド複合体を含む組成物の量が投与され、ヒトの投与量は25gのマウスで使用されるものと同じである。ヒト患者におけるhsp−90ペプチド複合体を含む組成物の投与量は、約10〜1,000マイクログラムの範囲である。別の実施形態では、組成物の投与量は、約20マイクログラムである。
上記の用量は、最大1年または1年以上の期間にわたって、毎日、隔日、毎週、隔週または毎月など、1回または反復して投与されてもよい。用量は、好ましくは、約52週またはそれ以上の期間、28日ごとに1回投与される。
一実施形態では、組成物は、追加の処置様式(複数可)と合理的に同じ時期に対象に投与される。この方法によって、2つの投与が、例えば、同じ医者の診察で、互いに1分未満〜約5分、または最大約60分までの時間枠内で行われることになる。
別の実施形態では、組成物およびさらなる処置様式(複数可)は、正確に同時に投与される。
さらに別の実施形態では、本発明の複合体およびさらなる処置様式(複数可)が共に作用して、それらが単独で投与された場合よりも大きい利益を提供することができるように、組成物およびさらなる処置様式(複数可)を、連続して、ある時間間隔内で投与する。
別の実施形態では、所望の治療または予防の転帰を得るために、組成物およびさらなる処置様式(複数可)を時間的に十分に接近して投与する。それぞれは、任意の適切な形態および任意の適切な経路によって、同時に投与されても、または別々に投与されてもよい。一実施形態では、本発明の複合体およびさらなる処置様式(複数可)は、異なる投与経路によって投与される。別の実施形態では、各々は同じ投与経路によって投与される。組成物は、同じ部位または異なる部位、例えば、腕と脚に投与されてもよい。同時に投与される場合、組成物および追加の処置様式(複数可)は、混合物中で投与されても、同じ投与経路によって同じ投与部位で投与されてもよいし、投与されなくてもよい。
種々の実施形態では、組成物およびさらなる処置様式(複数可)は、1時間未満空けて、約1時間空けて、1時間〜2時間空けて、2時間〜3時間空けて、3時間〜4時間空けて、4時間〜5時間空けて、5時間〜6時間空けて、6時間〜7時間空けて、7時間〜8時間空けて、8時間〜9時間空けて、9時間〜10時間空けて、10時間〜11時間空けて、11時間〜12時間空けて、24時間以下空けて、または48時間以下空けて投与される。他の実施形態では、組成物およびワクチン組成物は、2〜4日空けて、4〜6日空けて、1週間空けて、1〜2週間空けて、2〜4週間空けて、1ヶ月空けて、1〜2ヶ月空けて、または2ヶ月以上空けて投与される。好ましい実施形態では、組成物およびさらなる処置様式(複数可)は、両方がまだ活性である時間枠内で投与される。当業者は、各投与成分の半減期を決定することによって、そのような時間枠を決定することができるであろう。
ある特定の実施形態では、組成物は、少なくとも4週間の間、毎週1回対象に投与される。ある特定の実施形態では、4回の毎週投与の後、組成物の少なくとも2回(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20回)のさらなる用量が対象に隔週投与される。ある特定の実施形態では、組成物は、最終の週1回または隔週投与の3ヶ月後にブースターとして投与される。3ヶ月に1回のブースターを、対象の生活のために投与してもよい(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、40、50またはそれ以上の年数)。ある特定の実施形態では、対象に投与される組成物の用量の総数は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20回である。
一実施形態では、組成物および追加の処置様式(複数可)が同じ患者来院内で投与される。ある特定の実施形態では、組成物は、追加の処置様式(複数可)を投与する前に投与される。別の具体的な実施形態では、組成物は、追加の処置様式(複数可)を投与した後に投与される。
ある特定の実施形態では、組成物および追加の処置様式(複数可)は、対象に周期的に投与される。周期的療法は、ある期間の組成物の投与、続いてある期間のある様式の投与、およびこの逐次投与を繰り返すことを包含する。周期的療法によって、1つ以上の療法に対する耐性の発達を低減させ、1つの療法の副作用を回避もしくは低減し、および/または治療の効能を改善し得る。そのような実施形態では、本開示は、組成物の交互投与を行い、続いて4〜6日後、好ましくは2〜4日後、より好ましくは1〜2日後に、ある様式を投与することを企図しており、そのような周期は任意選択で何度も繰り返されてもよい。ある特定の実施形態では、組成物および様式は、3週間未満、2週間に1回、10日間に1回または毎週1回のサイクルで、交互に投与される。ある特定の実施形態では、組成物は、ある様式の投与の1時間後から24時間後の時間枠内で対象に投与される。遅いまたは連続的な放出型の様式の送達システムが使用される場合、この時間枠はさらに数日またはそれ以上に延長されてもよい。
5.4.投与経路
本明細書中に開示される組成物は、任意の所望の投与経路を用いて投与されてもよい。口腔、皮内、筋肉内、腹腔内、静脈内、皮下、粘膜、鼻腔内、腫瘍内およびリンパ節内経路を含むが、これらに限定されない多くの方法を使用して、上記の組成物を導入してもよい。非粘膜投与経路としては、限定するものではないが、皮内および局所投与が挙げられる。粘膜投与経路としては、限定するものではないが、経口、直腸および経鼻投与が挙げられる。皮内投与の利点としては、それぞれ、より低用量の使用および急速な吸収が挙げられる。皮下投与または筋肉内投与の利点としては、それぞれいくつかの不溶性懸濁液および油性懸濁液に関する適性が挙げられる。粘膜投与のための調製物は、以下に記載されるような種々の製剤に適している。
溶解度および投与部位は、組成物の投与経路を選択する際に考慮すべき因子である。投与方式は、上記に列挙した投与経路を含む複数の投与経路の間で変えてもよい。
組成物が水溶性であるならば、それは適切な緩衝液、例えばリン酸緩衝化生理食塩水、または他の生理学的に適合性のある溶液、好ましくは滅菌溶液で製剤化されてもよい。あるいは、組成物が水性溶媒への溶解性が低いならば、Tweenまたはポリエチレングリコールのような非イオン性界面活性剤を用いて製剤化されてもよい。したがって、組成物は、吸入もしくは吹送(口または鼻のいずれかを通して)による投与または経口、口腔、非経口もしくは直腸投与のために製剤化されてもよい。
経口投与の場合、組成物は、液体形態、例えば溶液、シロップもしくは懸濁液であってもよく、または使用前に水もしくは他の適切な媒体で再構成するための薬品として提供されてもよい。そのような液体調製物は、懸濁剤(例えば、ソルビトールシロップ、セルロース誘導体または硬化食用油脂);乳化剤(例えば、レシチンまたはアラビアゴム);非水性ビヒクル(例えば、アーモンド油、油性エステル、または分画植物油);および防腐剤(例えば、メチルまたはプロピル−p−ヒドロキシベンゾエートまたはソルビン酸)のような薬学的に許容される添加剤を用いる、従来の手段によって調製されてもよい。組成物は、例えば、結合剤(例えば、アルファ化前のトウモロコシデンプン、ポリビニルピロリドンまたはヒドロキシプロピルメチルセルロース);充填剤(例えば、乳糖、微結晶性セルロースまたはリン酸水素カルシウム);滑沢剤(例えば、ステアリン酸マグネシウム、タルクまたはシリカ);崩壊剤(例えば、ジャガイモデンプンまたはデンプングリコール酸ナトリウム);または湿潤剤(例えば、ラウリル硫酸ナトリウム)などの薬学的に許容される賦形剤を用いて従来の手段によって調製された、錠剤またはカプセルの形態を取ってもよい。錠剤は、当該技術分野において周知の方法によってコーティングされてもよい。
経口投与のための組成物は、徐放性の方式および/または時限的方式で放出されるように適切に製剤化されてもよい。
口腔投与のために、組成物は、従来の方法で製剤化された錠剤またはトローチ剤の形態をとってもよい。
調製物は、注射による、例えば、ボーラス注射または連続注入による非経口投与のために製剤化されてもよい。注射のための製剤は、単位剤形、例えば、アンプルまたは複数用量容器中で、防腐剤の添加と共に提供されてもよい。この調製物は、油性または水性ビヒクル中の懸濁液、溶液またはエマルジョンのような形態をとってもよく、懸濁剤、安定化剤および/または分散剤のような処方剤を含んでもよい。あるいは、有効成分は、使用前に適切なビヒクル(例えば、発熱物質を含まない滅菌水)で構成するために粉末形態であってもよい。
調製物は、例えば、カカオバターまたは他のグリセリドなどの従来の坐剤基剤を含む、坐剤または停留浣腸のような直腸調製物中に製剤化してもよい。
先に記載した製剤に加えて、調製物はデポ調製物として製剤化してもよい。そのような長時間作用性製剤は、移植(例えば、皮下または筋肉内)によって、または筋肉内注射によって投与されてもよい。したがって、例えば、調製物は、適切なポリマーもしくは疎水性材料(例えば、許容される油中のエマルジョンとして)もしくはイオン交換樹脂で、または難溶性誘導体として、例えば難溶性塩として製剤化されてもよい。リポソームおよびエマルジョンは、親水性薬物の送達ビヒクルまたは担体の周知の例である。
吸入による投与のために、組成物は、適切な噴射剤、例えばジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、二酸化炭素または他の適切なガスの使用を伴う、加圧パックまたはネブライザーからのエアロゾルスプレー提示の形態で都合よく送達される。加圧エアロゾルの場合、用量単位は、計量された量を送達するためのバルブを提供することによって決定され得る。吸入器または注入器で使用するための、ゼラチンなどのカプセルおよびカートリッジは、化合物と、ラクトースまたはデンプンなどの適切な粉末基剤との粉末混合物を含むように製剤化されてもよい。
5.5.患者(対象)評価
本明細書に開示される組成物で処置された患者を、抗腫瘍免疫応答について試験してもよい。これに関して、患者からの末梢血を採取して、抗腫瘍免疫のマーカーについてアッセイしてもよい。標準的な実験手順を使用して、末梢血から白血球を得て、異なる免疫細胞表現型の頻度、HLAサブタイプ、および抗腫瘍免疫細胞の機能についてアッセイしてもよい。
抗腫瘍応答におけるエフェクター免疫細胞の大部分は、CD8T細胞であり、したがってHLAクラスIが制限されている。他の腫瘍型で免疫療法ストラテジーを使用すると、HLAクラスI拘束性抗原を認識するCD8+細胞の増殖が大部分の患者に見られる。しかし、例えば、CD4+T細胞、およびマクロファージおよび樹状細胞(抗原提示細胞として作用し得る)を含む、他の細胞型が抗腫瘍免疫応答に関与する。T細胞の集団(CD4+、CD8+、およびTreg細胞)、マクロファージ、および抗原提示細胞は、フローサイトメトリーを用いて測定してもよい。HLA分類は、当該技術分野における慣用的な方法、例えば、Boegelら、Genome Medicine、2012,4:102(seq2HLA)に記載される方法を用いて、またはTruSight(登録商標)HLAシーケンシングパネル(Illumina,Inc.)を用いて行ってもよい。CD8+T細胞のHLAサブタイプは、補体依存性微小細胞毒性試験によって決定してもよい。
抗腫瘍T細胞応答の増大があるか否かを決定するために、酵素結合免疫スポットアッセイを行って、IFNγ産生末梢血単核球(PBMC)を定量してもよい。この技術は、抗原認識および免疫細胞機能のアッセイを提供する。いくつかの実施形態では、ワクチンに臨床的に応答する対象は、腫瘍特異的T細胞および/またはIFNγ産生PBMCの増大を有し得る。いくつかの実施形態では、免疫細胞頻度は、フローサイトメトリーを用いて評価される。いくつかの実施形態では、酵素結合免疫スポットアッセイを用いて、抗原認識および免疫細胞機能を評価する。
いくつかの実施形態では、アッセイのパネルを行って、単独で使用されるか、または標準治療と組み合わせて与えられるHSPPC−96に対して生成される免疫応答を特徴付けてもよい(例えば、多形神経膠芽腫に対する、最大外科的切除、放射線療法ならびにテモゾロミドによる併用およびアジュバント化学療法)。いくつかの実施形態では、アッセイのパネルは、以下の試験のうちの1つ以上を含む:全血球数、絶対リンパ球数、単球数、CD4CD3T細胞のパーセンテージ、CD8CD3T細胞のパーセンテージ、CD4CD25FoxP3調節性T細胞のパーセンテージおよびPBL表面マーカーの他の表現型、タンパク質レベルで前炎症性サイトカインを検出する細胞内サイトカイン染色、mRNAレベルでサイトカインを検出するqPCR、およびT細胞増殖をアッセイするためのCFSE希釈。
対象を評価する際には、対象の全体的な健康状態を判定するために、他の多くの検査を行ってもよい。例えば、対象から血液試料を採取し、血液学、凝固時間および血清生化学について分析してもよい。CBCの血液学には、赤血球数、血小板、ヘマトクリット、ヘモグロビン、白血球(WBC)数、それに加えて好中球、好酸球、好塩基球、リンパ球および単球の絶対数を得るためのWBC差異が含まれてもよい。血清生化学には、アルブミン、アルカリホスファターゼ、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ、アラニンアミノトランスフェラーゼ、総ビリルビン、BUN、グルコース、クレアチニン、カリウムおよびナトリウムが含まれ得る。プロタイム(Protime)(PT)および部分トロンボプラスチン時間(PTT)も試験してよい。以下のうち1つ以上の試験もまた実施してもよい:抗甲状腺(抗ミクロソームまたはサイログロブリン)抗体試験、抗核抗体の評価、およびリウマチ因子。尿中のタンパク質、RBCおよびWBCレベルを評価するために、尿検査を行ってもよい。また、組織適合性白血球抗原(HLA)状態を決定するための血液採取を行ってもよい。
いくつかの実施形態では、腫瘍サイズおよび状態を評価するために、放射線腫瘍評価を、治療を通して1回以上行う。例えば、腫瘍評価スキャンは、手術前30日以内、手術後48時間以内(例えば、切除率を評価するため)、最初のワクチン接種(例えば、ベースライン評価として)の1週間(最大14日)前、およびその後およそ8週間ごとに特定の期間行ってもよい。MRIまたはCT画像化を用いてもよい。典型的には、ベースライン評価に使用されたのと同じ画像化様式を、各腫瘍評価のための来院ごとに使用する。
6.キット
本明細書に開示される予防および治療方法を行うためのキットもまた提供される。キットには、場合により、キットの種々の構成要素の使用方法に関する説明書が添付されていてもよい。
特定の実施形態では、キットは、異なる抗原ペプチドに結合したストレスタンパク質の複合体を含む組成物を含む第1の容器(各抗原ペプチドは、がん細胞由来の1つ以上の突然変異MHC結合エピトープを含む);および第2の容器(アジュバント(複数可)を含み、これは、第1の容器中のペプチドの投与前、投与と同時に、または投与後に投与された場合、抗原ペプチドに対する免疫応答を誘導するのに有効である)とを備える。別の実施形態では、キットは、異なる抗原ペプチドに結合したストレスタンパク質の複合体を含む組成物を含む第1の容器(各抗原ペプチドは、がん細胞由来の1つ以上の突然変異MHC結合エピトープを含む);アジュバント(複数可)を含有する第2の容器;および第2の処置様式を含む第3の容器を備える。さらに別の実施形態では、キットは、異なる抗原ペプチドに結合したストレスタンパク質の複合体を含む組成物を含む容器(各抗原ペプチドは、がん細胞由来の1つ以上の突然変異MHC結合エピトープおよびアジュバントを1つの容器に含む)、および第2の処置様式;またはQS−21、例えばQS−21 Stimulon(登録商標)(Antigenics LLC)を含むがこれに限定されないサポニンのような追加のアジュバントを含む第2の容器を備える。追加の容器は、組み合わせて使用することができる追加の処置様式のために存在してもよい。ある特定の実施形態では、容器内の組成物は、異なる抗原ペプチドに結合した熱ショックタンパク質の複合体の形態であり、各抗原ペプチドは、がん細胞由来の1つ以上の突然変異MHC結合エピトープを含む。
ある特定の実施形態では、容器中の組成物およびアジュバントは、がんを治療またはがんの再発を予防するのに有効な所定の量で存在する。任意選択で、組成物は、その組成物の1つ以上の単位剤形を含み得るパックまたはディスペンサー装置で提供されてもよい。パックは、例えば、ブリスターパックなどの金属またはプラスチックホイルを含んでもよい。パックまたはディスペンサー装置は、投与のための指示書を伴ってもよい。
実施例1:バンクになったヒト多発性骨髄腫(MM)形質細胞試料における体細胞突然変異の特定
Mount Sinai Medical CenterのHematological Malignancies Tissue Bank(Miami Beach、FL)に保存されている50個以上のMM試料の以前にアノテーションされたRNAと、完全エキソームシーケンシング(whole exome−sequencing)(WES)に基づいて、本発明者らは、19個の試料の非同義突然変異のリストを作成した。突然変異は計算的に特徴付けして、10個の試料の各々について最大48個のペプチドを、免疫学的アッセイで試験するために合成した。
実施例2:マウスMM腫瘍細胞株で特定された体細胞突然変異
本発明者らは、MOPC315.BMに対する親株である、直ちに利用可能なMOPC315のエキソームをプロファイリングした。B16F10(962個の非同義変異)およびCT26(1,688)の他の研究、ならびにMC−38(4,285)およびTRAMP−C1(949)の公開された研究と同様に、本発明者らは、BALB/cゲノムに対する1,764個の非同義体細胞点突然変異(SNV)を特定した。これらのSNVは、1,539個の遺伝子に存在する(Cancer research、2012年3月1日;72(5):1081〜1091;Nature、2014年11月27日;515(7528):572〜576;BMCゲノミクス、2014;15:190(参照によってその全体を本明細書に組み入れる))。本発明者らは、MOPC315突然変異含有ペプチドの潜在的な免疫原性を計算した。次いで、免疫原性または腫瘍制御を予測すると報告された特徴を含むネオエピトープを特定するために、本発明者らは、3つのフィルターを適用した。これらのフィルターは、(i)Mellmanおよび同僚(Nature、2014年11月27日;515(7528):572〜576)に記載されているように、T細胞受容体に接近可能な位置(P3−P7)に位置するネオエピトープにおける点突然変異);(ii)Srivastavaおよび同僚(参照によってその全体を本明細書に組み入れる、The journal of experimental medicine、2014年10月20日;211(11):2231〜2248)に記載されるように、予測されるネオエピトープとそれらの正常な対応物との間の親和性の最大差異;ならびに(iii)NetMHCpanアルゴリズムを用いる、H−2Kd、H−2DdまたはH−2Ld HLA対立遺伝子に対する親和性<150nMであった。
実施例3:MM患者のPBMCは、予測されるネオエピトープを認識するT細胞を含んだ
ワクチン接種されていないMM患者のPBMCは、次世代シーケンシングによって特定されたネオエピトープを認識するT細胞を含むことが実証された。この実証によって、以下の第1相臨床試験の段階を設定する、「ベースライン」での突然変異腫瘍抗原認識の程度を確立した:(a)ワクチン接種前のベースラインと比較して種々の予測されたネオエピトープに特異的なT細胞の頻度の、ワクチンが誘発する増大、および(b)ベースライン時に認識されなかった抗原に対する応答の、ワクチンが誘発する誘導。推定突然変異エピトープを含むペプチドを、プールして用いて、HLA制限の対立遺伝子を事前に定義する必要なく、CD4/CD8枯渇PBMCによる天然に選択されたエピトープへのプロセッシング後に、CD4およびCD8T細胞を独立して刺激してもよい(J.Immunol.、2003年2月1日;170(3):1191〜1196、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)。専門的抗原提示細胞および非専門的抗原提示細胞の両方ともが、天然にプロセシングされたエピトープのみがT細胞に提示されることを確実にする、ロングペプチドの取り込みおよびプロセシングを必要とし、ここで突然変異はHLA結合またはT細胞認識のいずれにとっても重要であり得る。この実施例で用いられるロングペプチドは、1)ロングペプチドが線状エピトープの抗体認識を容易にする(Methods Mol.Biol.、2009;520:11−19、参照によってその全体を本明細書に組み入れる);2)ロングペプチドは、しばしばプロテアソーム依存的様式でHLAクラスI拘束エピトープに自然にプロセシングされて、CD8T細胞によって認識される必要がある(J.Immunol.、2003年2月1日;170(3):1191−1196、参照によってその全体を本明細書に組み入れる);および3)ロングペプチドは、CD4T細胞の最適な標的である(Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.、2003年7月9日;100(15):8862〜8867、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)という観察に基づいて、得られた。
免疫学的アッセイにおける認識について試験されたペプチドの合成の基礎。
MMのサブクローンの患者内の突然変異の異質性特徴と、突然変異選択における不確実性との両方に取り組むために、MM ASVの個別化ワクチンは、最大48例までの患者および腫瘍特異的新抗原(neo−antigen)を含む(Cancer cell、2014年1月13日;25(1):91〜101、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)。ほとんどの患者にとって、これはそれらの腫瘍において見出される全ての発現した非同義突然変異を含む。Mount Sinai’s Hematological Malignancies Tissue BankのMM形質細胞試料から生成された突然変異リストの分析を用いて、各試料の合成のための突然変異体ペプチドを最大48個まで特定する。各ペプチドは、点突然変異を中心とする31マーからなる。ロングペプチドは、抗原提示細胞(APC)によるプロセシングが、各対象において発現され得る最大6つまでの対立遺伝子に対する、HLAクラスIまたはII結合エピトープのいずれかを表し得る、より短い断片を生成することを可能にする。単一の点突然変異を含むそれぞれのペプチドである長い合成ペプチドのプールを、各ペプチドの非突然変異対応物と一緒に合成し、T細胞および抗原提示細胞の供給源として、バルク自己PBMCを用いるT細胞機能アッセイで試験する。可能であれば、T細胞によって認識される最小のネオエピトープが定義される。
方法
i.前感作
Hematological Malignancies Tissue Bankには、アノテーションされたRNAおよびWESデータが入手可能な、各MM患者から、合計約2〜4×10個のPBMCを含む、2本のグリーントップチューブが保持されている。悪性細胞の認識によってin vivoでプライミングされたネオエピトープに対する免疫応答を拡大するように設計された、単一のin vitroでの前感作が最初に行われた。細胞を解凍し、PBMCを単離し、アリコートに分けて、前感作段階で使用した、または後で使用するために冷凍した。前感作のために、1×10個を24ウェルプレート中で31マーのペプチドのプールと共に培養した。NGSデータが48個以下の突然変異を示す患者の場合、全ての突然変異についてロングペプチドが生成され、感作に使用された。>48個の突然変異が特定される場合、48個の突然変異の無作為選択に基づく感作のために、最大48個のペプチドが合成された。感作に使用されるペプチドプールのサイズおよび組成は、ペプチドの溶解性が培養プレート中で維持されるように、種々のペプチドの生化学的特徴に基づいて決定した。前感作は、IL−2およびIL−7の存在下で10〜20日間行った。陽性対照として、PBMCのサブセットは、CEFペプチドプールなどのリコールウイルス抗原で前感作した。ペプチドへの既存のCD8T細胞応答は、10日目頃にピークに達すると予想されたが、CD4T細胞は、培養の20日目頃にピークに達し、繰り返しのサンプリングおよび機能試験により最適な検出を保証した。
ii.ELISPOTおよび細胞内サイトカイン染色(ICS)アッセイ
どのペプチドプールが自己T細胞によって認識されているかを特定するために、次いで、IFN−γ酵素結合免疫スポット(ELISPOT)アッセイを、前感作培養物から採取したバルクのリンパ球で行った。自己のEBV形質転換B細胞(B−EBV)および/またはPHA拡大T細胞(T−APC)を、抗原提示細胞として使用し、前感作に使用した同じペプチドのより小さなサブプールで一晩パルスした(あるいは、標的細胞が制限される場合、細胞培養物を分割して、ペプチドのサブプールで感作させた)。非刺激細胞は、陰性対照として役立てた。CEFペプチドプールを陽性対照抗原として含み、PHA/PMA−イオノマイシンを、細胞の全体的な生存率および生存を評価するために用いた。IFN−γ分泌リンパ球を表すスポットを、CTL Immunospot分析装置およびソフトウェア(Shaker Heights、OH)で定量した。有意であるとみなされるためには、抗原特異的なIFN−γ応答は、50,000個の細胞のうち50個を超えるスポット数および対照の非パルス標的細胞を用いて得られるスポットの数の少なくとも3倍超でなければならない。
観察された全ての反応性を確認し、ELISPOTアッセイにおいてロングペプチドのサブプールに応答するT細胞の表現型(CD4またはCD8)を特定するために、CD8、CD4およびIFN−γに対するmAbを用いた前感作培養からの残りの細胞でICSを行った。陽性反応とは、対照の非パルス標的細胞で得られたパーセンテージよりも>0.5%および>3倍大きいと定義される。いくつかの場合において、抗原特異的T細胞の頻度は、さらなる分析のための特異性を示す細胞株の凍結保存を可能にするために十分に高くてもよい。
iii.応答するリンパ球の特異性
1つ以上のネオエピトープ含有ペプチドのプールに対する反応性を、予備スクリーンで特定し、これらのプールを、認識について個々にペプチドを試験することによってデコンボリューションした。T細胞応答がネオエピトープ特異的であることを確認するために、各突然変異体ペプチドを、その非突然変異体(すなわち、野生型)対応ペプチドと共に試験した。上記のようなELISPOTアッセイおよびICSに続いて、前感作培養物をこれらの実験に使用した。
iv.最小CD8T細胞ネオエピトープの特定
上記のスクリーンを「通過する」31マーペプチドの数および細胞バンクから回収されたPBMCの数に依存して、認識される最小T細胞ネオエピトープを特定するために一連のアッセイを行った。HLAクラスI結合ペプチドは、有限のサイズ(典型的には9、10または11マー)であるが、HLAクラスII結合ペプチドはかなり長さが変化し得るので、最小限のエピトープ特定は、クラスI結合ペプチドのみに、したがって、上記のICSアッセイにおいてCD8T細胞によって認識されることが示されている31マーのみに注目した。各陽性31マーについて、推定上のエピトープの各位置に、点突然変異が配置されている全ての可能な9、10および11マーが合成された。これらの短いペプチドに対する非突然変異対応物を対照として試験した。これには、60個のペプチド(推定上の各ネオエピトープおよびその非突然変異対応物について、9個の9マー、10個の10マーおよび11個の11マー)の合成が必要であった。細胞増殖期は、同種変異体31マーペプチドを刺激抗原として用いて達成された。次いで、ELISPOTアッセイは、最初に短い変異体ペプチドのプールを用いて行われた。上記のように、陽性プールを次にデコンボリューションし、この段階で、対応する非突然変異ペプチドを対照として用いて、認識について個別に試験してもよい。観察される頻度に依存して、ELISPOTアッセイにおいてT細胞による認識について個々の基準で短いペプチドを試験する前に、in vitroでの反復刺激が必要である場合があった。あるいは、抗原特異的T細胞の濃縮は、IFN−γならびに/またはペプチド反応性細胞の選別ならびに異種フィーダーおよびPHAによる単一特異性株の非特異的な拡大を可能にする他の望ましいサイトカインを測定するアッセイで試みられた。
実施例4:AutoSynVax(商標)の生物学的活性を、5TMMシリーズまたはMOPCなどの1つ以上のマウスMMモデルで試験した
がんのネオエピトープを含むペプチドと複合体形成したHSPを含む、AutoSynVax(商標)(ASV(商標))組成物の生物学的活性は、MOPC315.BMマウスMMモデルにおいて試験された。MOPC315.BMは、ヒト疾患のいくつかの特徴に似ているBALB/cマウスと同系のマウス悪性形質細胞株である。それは骨髄に移植され、静脈内注射によって導入されると溶解性骨疾患を引き起こし、血清中でELISAによって測定することができるIgAラムダMタンパク質を分泌する。このモデルは、イディオタイプワクチンストラテジーを調査するために使用されており、ラムダ軽鎖の超可変領域のネオエピトープ、ペプチド91−101は、BALB/cマウスにおいて強力なCD4+T細胞免疫を誘発することができる。上記のように、親細胞株MOPC315は、完全エキソームシーケンシングを受け、予備的な突然変異のリストが特定された。この例では、MOPC315.BMをWESに供して特定し、RNAseqで転写物中の突然変異体の発現を確認した。特定された突然変異の数が、親株に見られるものと類似していると仮定すると、MOPC315.BM ASV代用物で使用するための全ての対応するロングペプチドを合成することは不可能である。これはこのモデルで認識された限界である。代わりに、フィルターの選択を適用して、候補ロングペプチドのリストを最大48個まで狭めた。各ペプチドは、点突然変異を中心とする31マーからなる。48個のロングペプチドを、Hsc70と複合体を形成させ、QS−21 Stimulon(登録商標)と混合して、代理ASVワクチンを生成した。次いで、BALB/cバックグラウンドにおけるASVの最適な投与を特定し、単独で、およびレナリドミドと組み合わせて免疫学的効能を評価するための実験を行った。実験は、用量所見、成分活性、および組合せ評価のために配列した。ワクチン接種スケジュールは、動物モデルで試験した、同様の合成ロングペプチドベースのワクチン調製物に基づいた(Vaccine、2011年11月3日;29(47):8530〜8541)。免疫原性試験の後に、予防的腫瘍保護試験およびレナリドミドと組み合わせた療法試験が続いた。
方法
i.組換えHsc70およびMOPC315.BM ASV代理ワクチンに封入するためのロングペプチドの選択
MOPC315.BMで発現されることが予想される突然変異の数が多いため、代理ワクチンに含めるためのペプチドの選択に対する不可知論的なアプローチは不可能であった。代わりに、親株であるMOPC315について上記した3つのようなフィルターを適用して、3つのBALB/c対立遺伝子の全てを代表する各16個のペプチドの3つのグループ(合計で最大48個に達するように組み合わせる)を選択できるようにした。
ii.免疫原性試験
これらの実験によって、BALB/cバックグラウンドにおけるASVのMOPC315.BM代用物の最適な投与を特定し、免疫学的効能を単独で、およびレナリドミドと組み合わせて評価した。実験は、用量所見、ワクチン成分活性および組合せ評価のために配列された。ワクチン接種スケジュールは、動物モデルで試験した同様のワクチン調製物に基づいた(Vaccine、2011年11月3日;29(47):8530〜8541、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)。
(a)MOPC315.BM(「MOPC」)ASV用量所見。
4つの雌性BALB/cマウスの群に、1日目および8日目の皮内注射によって漸増用量のASVを投与した。1つの群に、陽性対照としてMOPCラムダ軽鎖イディオタイプλ2(Id ASV)から残基91〜101を含むペプチドで製剤化されたASVを投与し(参照によってその全体を本明細書に組み入れる、The EMBO journal、1989;8(7):1947〜1952)、ワクチン接種を受けていないマウスは陰性対照として役立てた。ASV製剤は、Hsc70と総ペプチド混合物とが1:1のモル比で、48個の合成31マーペプチド(体細胞突然変異が中心、天然に存在する残基に隣接する)に対して複合化された10,30または100μgのHsc70であった。この複合体を、10μgのQS−21 Stimulon(登録商標)と混合した後に、100μlの総容量の滅菌生理食塩水に注入した。100μlの全血を、ワクチン接種の前および各実験の最後に、後眼窩採血によって各対象から得て、血清は、体液性免疫応答の潜在的な将来の分析のために凍結保存した。15日目に対象を安楽死させ、赤血球の機械的破壊およびACK緩衝液溶解により全脾細胞を回収した。T細胞免疫を、上記のin vitro再刺激およびELISPOTアッセイによって評価した。これによって、その後の実験のためのin vivo免疫原性および最適用量を確立した。
(b)ワクチン成分評価。
各ワクチン成分の相対的寄与を、上記パート(a)で確立された最適用量で各成分を含むワクチンを4匹試験対象の群に接種することによって評価した。予防接種スケジュールは、上記パート(a)に記載されているとおりであった。群には、MOPC ASV(QS−21 Stimulon(登録商標)を含む)、QS−21 Stimulon(登録商標)を含まないMOPC ASV、QS−21 Stimulon(登録商標)を含むMOPCペプチド(但し、Hsc70なし)、MOPCペプチドのみ、MOPC Id ASVまたは未処理対照が含まれた。抗原特異的T細胞応答は、記載のとおり評価した。
(c)MOPC315.BMに対するレナリドミド活性のin vitro分析。
MOPC315.BM細胞に対するレナリドミドの直接的な活性は、8点用量曲線生存率アッセイによってin vitroで測定した。96ウェルプレート中の3連ウェルのMOPC315.BMを、漸増用量でレナリドミドと共インキュベートし、細胞生存率を、Alamar Blue(Life Technologies;Grand Island、NY)蛍光によって40時間で定量した。10μmのボルテゾミブは、細胞傷害性の陽性対照として役立てた。HP D3000ディスペンサー(Hewlett−Packard,Inc.;Palo Alto、CA)を用いてDMSO中の10mMのレナリドミド・ストック溶液の自動化アリコートにより8点用量曲線を作成した。レナリドミドおよび対照は、エッジ効果を排除するためにプレート中にランダムに分布し、分析前に40時間のAlamar Blue蛍光読み取り値をデコンボリューションした。これらのデータによって、さらなる分析のための推定LD50濃度が得られた。LD50を、以前のワクチン接種モデルからの生理学的用量レベルと比較して、MOPC315.BM.30−32の推定単剤活性レベルより低い標的用量を特定した。
(d)in vivoでASV免疫プライミングを促進する際のレナリドミド活性。
MOPC ASVによる免疫プライミングを促進する際のレナリドミドの活性を動物モデルで評価した。試験対象の群に、腹腔内(IP)注射(滅菌生理食塩水中に希釈した10mMのDMSOストック)により、最適用量(上記(c)パートで特定された)で単独またはレナリドミドと共に投与されたMOPC ASVまたはId ASVを用いてワクチン接種した。未処置マウスは、陰性対照として役立てた。免疫学的効能は、前述のように評価した。
(e)MOPC ASV誘発性Ag特異的免疫の機能的特徴付け。
ワクチン接種に対する細胞性免疫応答の詳細な特徴付けを行うために、10匹のマウスのコホートに、レナリドミドの同時投与と共に、MOPC ASVまたはId ASVのいずれかをワクチン接種した;非ワクチン接種マウスは陰性対照として役立てた。全脾細胞をプールして、CD4およびCD8T細胞を、抗体結合磁気ビーズソーティングによって分離して、総ペプチドプールで再刺激した。増殖されたT細胞プールを、分析のために分けた。特定のネオエピトープに対するT細胞応答の頻度は、上記のようなマトリックスELISPOTアッセイによって特定された。これらの集団は、IFN−γ、TNFα、パーフォリン、グランザイム、IL−4、およびIL−5発現についての再刺激およびICS/フローサイトメトリーによって機能的に特徴付けられた。突然変異ネオエピトープのレパートリーの特異性は、刺激のために、突然変異型または野生型ペプチドを使用するELISPOTアッセイによって確認した。エピトープ特異的T細胞を単離して、IFN−γ捕捉によりサブクローニングした。
MOPCに対する細胞傷害活性は、LDH(乳酸脱水素酵素)放出アッセイによって評価した;自己由来、ペプチドパルス標的細胞および緩衝液溶解は、陽性対照であり、かつパルスしていない細胞は陰性対照であった。MOPCネオエピトープレパートリーに対する特異性は、MOPCまたはHOPC 1F/12およびRPC5.4(ATCC;マナサス、VA)のような他のBALB/c鉱油誘発形質細胞株に対する細胞傷害性アッセイによって評価した。これらの細胞株における潜在的な交差反応性突然変異の存在は、WESおよびMOPCについて記載された分析によって評価された。
iii.予防的腫瘍保護研究:
(a)腫瘍チャレンジの最適化。
MOPC315.BM細胞の数は、尾静脈注射によって漸増数の細胞数を導入することにより、in vivoモデル化に最適化された。細胞を、RPMI培地で3回洗浄し、100μlの総容量で標的細胞負荷を送達するために再懸濁した。ベースラインおよび7日間隔で、後眼窩採血によって100μlの全血を採取し、IgA ELISAおよび免疫増強のために血清を単離し、疾患進行のマーカーとしてM−スパイクを追跡した。試験動物を、脊柱における罹患前疾患負荷の指標である後肢麻痺について観察し、この事象で安楽死させた。大腿骨および脊柱を、骨髄中のCD3+リンパ球である、CD138+形質細胞の形態学および免疫組織化学(IHC)評価のための、屠殺、パラフィン包埋、および切片作製のために、剖検時に回収した。生存曲線をプロットして、100%の死亡率をもたらす最小の腫瘍チャレンジ用量を特定した。
(b)レナリドミドのin vivo用量最適化。
レナリドミド投与は、MOPCに対する単剤活性を最小化し、MOPC ASVとの同時刺激活性を最大にするように最適化された。10匹のマウスのコホートに、最適化された用量でMOPC腫瘍チャレンジを投与した。3日後、腫瘍生着を可能にするために、試験対象に、上記(ii)(d)で特定された用量を中心に3つの異なる用量レベルでレナリドミドの毎週の腹腔内(IP)投与(滅菌生理食塩水で希釈した10mMのDMSOストック)を与えた。レナリドミドを用いない腫瘍チャレンジマウスは、陰性対照として役立てた。試験動物を、IgAレベルおよび後肢麻痺についてモニターし、腫瘍負荷を、剖検標本の病理およびIHCによって確認した。カプランマイヤー(Kaplan−Meyer)生存曲線を作成して、バックグラウンドよりも生存期間を有意に延長させない最大レナリドミド用量レベルを特定した。
(c)MOPC ASVおよびレナリドミド抗腫瘍免疫の予防モデル。
1日目および8日目に、12匹の雌性BALB/cマウスのコホートに、MOPC ASV+レナリドミドまたは対照(MOPC Id ASV陽性対照、最適用量および未処置マウス陰性対照でのレナリドミド単独)をワクチン接種し、その後15日目に、100μlの滅菌生理食塩水を尾静脈注射液に懸濁させた最適化チャレンジのMOPC315.BM細胞を投与した。未処置の腫瘍保有動物は、陰性対照として役立てた。腫瘍の増殖に続いて、毎週の採血およびIgA ELISAおよび身体検査を行った。後肢麻痺が検出されたときに動物を安楽死させ、最後の陰性対照対象が疾病前病期に到達すると、残りの対象を全て安楽死させた。カプランマイヤー生存曲線を、試験動物および未処理対照動物について作成した。各実験の終了時に、上記のようなAg特異的免疫、エピトープ特異性、細胞傷害性およびTh表現型の評価のために総脾細胞を回収した。剖検標本は、腫瘍負荷および骨髄へのT細胞浸潤についてIHCによって検査した。
(d)MOPC ASVおよびレナリドミドの治療モデル。
試験対象のコホートに、腫瘍チャレンジを投与し、3日後に上記の(iii)(c)のようにMOPC ASV+レナリドミドまたは対照を毎週ワクチン接種した。腫瘍の増殖に続いて、IgA ELISAおよび身体検査を行って、死後の評価を、記載されているように脾細胞および骨髄に対して行った。
実施例5:MMを再発した患者におけるASVの最初のヒト臨床試験の第1相の適切な材料の製造
適格な患者は、MMを再発した患者であり、最大4回の先行治療に続く移植について適格となった。患者は、標準のケア用ImiDsおよび/または低用量の経口用Cytoxanと組み合わせてワクチンで処置された。エンドポイントとしては、安全性、免疫応答、および抗MM療法に対するワクチンの相加効能のシグナルが挙げられた。免疫モニタリングに関して、バイオマーカーの長期的な研究を行って、ワクチンに対する免疫学的応答を特定し、腫瘍の発達を追跡した。血液および潜在的には骨髄試料を、ワクチン接種の前および後に採取し、例えば、ネオエピトープ特異的T細胞表現型、TCRレパートリーおよび突然変異遺伝子の発現レベルの変化についてアッセイした。形質細胞エキソソームはまた、これらの分析のいくつかにとって便利でかつ有用な供給源であり得る。MM患者を試験に登録し、ワクチン接種の全過程で処置した後、免疫モニタリングおよび腫瘍進展の追跡を支援する研究を行った。
方法
i.臨床試験デザイン
再発性多発性骨髄腫(n=約30)の患者で、安全性、実現可能性および免疫学的応答を、第I相試験で評価する。この研究の目的は、ワクチンに対する安全性、薬物動態、臨床的および免疫学的応答を評価することである。必須の包含基準は以下である:1)処置レジメン後少なくとも1回、但し処置レジメン前4回以下の再発性MM、2)測定可能な疾患(血清Mタンパク質2 0.5gm/dLまたは関係する無血清軽鎖(sFLC)2100mg/L、および異常sFLC比(<0.26または>1.65)または尿M−タンパク質2 200mg/24時間)、3)末梢血絶対リンパ球数21000/μlで示される適切な免疫予備量、4)Hgb28.0gm/dLおよびplt250,000/μl、ならびに5)ECOG PS 22。除外基準は以下である:1)多発性骨髄腫に対するワクチン免疫療法による事前治療、2)自己免疫疾患の病歴、3)同種異型造血幹細胞移植前、4)既知のHIVまたは活性のHepBもしくはC、および5)非黒色腫皮膚がん、上皮内がん(表在性膀胱がんを含む)、子宮頸部上皮内新生物または臓器限定前立腺がん(進行性疾患の証拠のない)を除く5年以内の同時2次悪性腫瘍。
患者は、組織の送達から8週間かかると予測される、ワクチン製造の基礎であるNGSの組織獲得を用いたスクリーニングで骨髄生検を受けた。登録された患者は、各々28日サイクル(サイクル1および2)の1〜21日目にレナリドミド25mgを経口で毎日、1〜7日目にシクロホスファミド50mgを経口で1日2回、およびプレドニゾン20mgを経口で毎日、という暫定治療を受けた。シクロホスファミドは、多発性骨髄腫のためにレナリドミドおよびデキサメタゾンと組み合わせて一般的に使用されるアルキル化剤である(American journal of hematology、2011年8月;86(8):640〜645;British journal of hematology、2007年5月;137(3):268〜269)。その直接的な細胞傷害作用に加えて、低用量のシクロホスファミドは、Tregsの頻度を減少させて、動物モデルおよびヒト研究における樹状細胞成熟およびTh1/Th17 T細胞表現型を通じた免疫プライミングの好ましい環境を促進することが示されている(Cancer immunology、Immunotherapy:CII.2013年5月;62(5):897〜908;Blood、2010年6月3日;115(22):4384〜4392;Journal of Immunology、2006年3月1日;176(5):2722〜2729;Cancer research、2011年2月1日;71(3):661〜665;それぞれ、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)。規則的または低用量のシクロホスファミドと治療用腫瘍ワクチンとの早期臨床試験によって、優れた免疫学的および場合によっては臨床的効能との関連性が実証された(Cancer immunology、immunotherapy:CII、2012年5月;61(5):629〜641;Cancer immunology、immunotherapy:CII.2013年1月;62(1):171〜182;Nature medicine、2012年8月;18(8):1254〜1261、それぞれ、参照によってその全体を本明細書に組み入れる)。したがって、レナリドミド、低用量の経口シクロホスファミド、およびプレドニゾンの組合せは、ASVでのワクチン接種前の暫定治療の合理的選択であった。三つ組みの組合せは、レナリドミドおよびデキサメタゾンを以前に受けた患者においてさえ、相加的な効果をもたらした。プレドニゾンは、試験のワクチン部分に入っている患者がグルココルチコイドに少なくとも3週間曝露されないようにしてこれらの薬剤の免疫抑制作用を軽減するために、各28日サイクルの最初の週にのみ投与された。
患者は、28日のサイクル3の1、8、15および22日目にASVを皮内注射で、ならびに1〜21日目にレナリドミド25mgを経口で毎日投与された後、各々28日サイクルの1〜21日目に、レナリドミド25mgの経口投与[PO]と同時に、各後続のサイクルの間に毎月ワクチンを投与された(C4〜C12)。これは、1年間の治療期間にわたって合計15回のワクチン投与を構成した。患者は、各ワクチン接種の前に低用量のシクロホスファミドを投与され続けた。一旦、プロトコールのワクチン部分が競合すれば(C12)、対象は、C12を通じて、レナリドミド25mgを、各28日のサイクルの1〜21日目に経口的に毎日投与され続けた。レナリドミドに関して、帰属する毒性のためにプロトコールで指定された用量の差し控えまたは低減が認められていた。血栓予防、ビスホスホネートおよび造血成長因子を含む、臨床的に示された同時投薬が可能であった。対象は、C12(試験の終了)後に完全な再ステージングおよび免疫学的評価を受けた。フォローアップ来院は、PFSを評価するために、3か月ごとに24ヶ月間継続された。
免疫原性、薬物動態学(PK)、および薬力学(PD)が評価された。安全性評価には、有害事象(AE)および重篤なAEの頻度、重症度、および関係が挙げられ、薬物の組合せを、試験薬物の最終投与後最大60日間評価した。免疫学的評価は以下で完了した:(1)ワクチン前、(2)4週間の投与後;(3)それ以降の月2回または試験の最終来院。客観的な反応(厳格な完全応答、完全応答、非常に良好な部分応答(VGPR)、およびPRを含むOR)、疾患の進行および再発を、副次目的として評価し、各サイクルの最後または試験終了来院時に評価した。反応は、国際骨髄腫ワーキンググループ(International Myeloma Working Group:IMWG)の基準に従って評価した。
実施例6:データベースから誘導されたMMネオエピトープ
MedGenome(Cambridge、MA)と協力して、本発明者らは、公表された情報源と、未公表のTCGAおよびICGC研究から特定されたMMの体細胞突然変異の手動でキュレーションされたデータベース(OncoMD)を検索した。OncoMDは、体細胞突然変異特定する生のNGS fastqファイル、ならびに腫瘍突然変異のプロファイルおよび発現サインを特定する多様なゲノミクスおよびバイオインフォマティクスデータを組み合わせるアノテーションエンジンを素早く処理する広範な計算ワークフローを有する。MMに特有の4505個の固有なキュレーションされた突然変異データの要約を表2に示す。重要なことに、データベースはまた、この徴候におけるキュレーションプロセスの忠実性に対して問いかける、MM(例えば、MYC、KRAS、NRAS、TP53、およびKDM6A)における悪性進行に関連する遺伝子において、突然変異を報告する。キュレーションされたデータベースのほとんどの突然変異は、413個の試料の中で1回のみ発生する。これは、ゲノム中でランダムに生じるパッセンジャー突然変異の大規模な配列を示しており、突然変異のランダムな性質によって、結果として生じるネオエピトープが主に個々に腫瘍特異的である理由が説明される。
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MM中の4505個の固有の突然変異から、12個のHLA対立遺伝子に対するネオエピトープおよび親和性を、NetMHCpanを用いて予測した(図1)。ネオエピトープのサイズは、9および10マーに限定された。一般に、IC50が<150nMのペプチドは、中間の結合剤に対して強いと考えられ、一方で<500nMは、弱い結合剤であると考えられる。代表的な産物は、IC50が<150nMの362個の9マーを示し、IC50が<50nMの192個の9マーが、HLA−A*02:01について予測された。表3は、IC50が<50nMである実際の予測されたネオエピトープを列挙する。IC50<150nMの全てのペプチドについてHLA−A*02:01およびHLA−B*07:02の場合にそれらの非突然変異対応物に対するする予測された9マーおよび10マーのネオ−エピトープの親和性を比較する散布図を作成した(図3)。OncoMDでキュレーションされたMM試料の場合、ネオエピトープ/正常対応物の対の間の予測された親和性における類似性もまた観察される(表3および図3)。表3において、ペプチド配列を、突然変異ペプチド配列における突然変異アミノ酸(第2列)および突然変異位置(6列目)で天然ペプチド配列に通常見出されるアミノ酸を除いて、小文字で示しており、これは、括弧内に大文字で示す。
Figure 2018515519
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Figure 2018515519
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Figure 2018515519
Figure 2018515519
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実施例7:グリア芽細胞腫(GLB)ネオエピトープ
本明細書に開示される方法を使用して、免疫原性組成物(ワクチン)への組み込みのための31アミノ酸長の最大24個のペプチドを、3人の対象について特定した。表4は、3人の対象全てのデータの要約を示しており、表5〜7は、各々の対象(それぞれ患者A、BおよびC)についての概要を示す。
Figure 2018515519
Figure 2018515519
Figure 2018515519
Figure 2018515519
Figure 2018515519
実施例8:がん特異的突然変異ペプチドの特定
I.主要組織適合複合体(MHC)クラスIおよびクラスIIの両方に対応するヒト白血球抗原(HLA)タンパク質を単離した。使用される方法次第で、免疫親和性精製を使用して、種々のレベルの特異性のHLAを単離してもよい(例えば、参照によってその全体を本明細書に組み入れる、Sewardら、Mol Cell Proteomics、2011年3月;10(3):M110.002477を参照のこと)。例えば、W6/32抗体を使用して、MHCクラスI HLAサブプールを集合的に表すHLA−A、−Bおよび−Cタンパク質を単離してもよい。同様に、L243抗体を用いて、HLA−DRタンパク質を単離してもよい。標的HLA結合ペプチドを含む組織をホモジナイズし、次いで組織ホモジネートを、目的のHLA分子に対する適切な抗体を含有する、免疫親和性カラムに通した。カラムに結合したHLA分子を適切に洗浄した後、抗体結合タンパク質およびその関連ペプチドを、低pH洗浄で遊離した。この溶出液を、低分子量カットオフフィルターを用いて限外濾過して、遊離ペプチドがタンパク質とは別個に流れるようにさせた。次いで、得られたペプチド画分を濃縮し、適切な溶媒系(例えば、水中0.1%(v/v)トリフルオロ酢酸の溶媒A)に移し、次いでキャピラリーまたはナノ逆相高速液体クロマトグラフィー(RP−HPLC)カラムにロードした。次いで、90分間の時間経過にわたって溶媒勾配(例えば、10%〜55%溶媒B:80%アセトニトリル20%水に含まれる0.1%ギ酸)を用いてカラム結合ペプチドを溶出した。
勾配の間にペプチドが溶出するので、それらを質量分析(MS)によって分析した。質量分析は、典型的には、分析下で分子の親イオンおよび断片の両方の高正確性質量測定を行うことができる、四重極飛行時間型(QTOF)または四重極オービトラップ型質量分析計のような、ある形式のハイブリッドタンデム質量分析計でのエレクトロスプレーイオン化(ESI)および質量分析を用いて行った。そのような質量分析によって、分析されるペプチドの配列が明確に定義されるように、またはほとんどそうであるように、インタクトな分析物および断片の質量の親の質量が典型的には提供される。
次いで、バイオインフォマティクス法を用いてペプチド配列を分析し、それらが正常(野生型)タンパク質配列に相当するか、または突然変異(異常)タンパク質配列に相当するかを決定した。これに加えて、または代わりに、病変組織から得られた配列を、同じ患者または適切な対照(例えば、別の対象由来の試料または正常組織試料由来の既知のペプチドのデータベース)由来の正常組織(非がん組織)の分析によって決定される配列と比較した。さらなる分析は、MSによって特定された配列と、正常および疾患組織の両方のシーケンシングによる個々の患者のゲノムのゲノム分析によって決定されたタンパク質配列との比較によって可能であった。
II.正常組織または異常組織に直接対応する、天然の非改変ペプチド配列の分析に加えて、翻訳後修飾(PTM)に供されたMHC結合ペプチドについても分析を行ってもよい(例えば、参照によってその全体を本明細書に組み入れる、Seward(前出);およびDrouinら、Arthritis Rheum、2013年1月;65(1):186〜96を参照のこと)。翻訳後修飾のこのような分析は、正確な前駆体質量測定および衝突誘起解離を用いて行ってもよい(例えば、前出のSewardを参照のこと)。適切なソフトウェアを使用して、ペプチドコア配列および関連PTMおよびその位置を特定してもよい。特定され得るPTMの範囲には、限定するものではないが、酸化メチオニン、アミノ末端グルタミンおよびグルタミン酸由来のピログルタミン酸、ならびにグルタミンおよびアスパラギンの脱アミノ化が挙げられる。特定され得る追加のPTMとしては、SerまたはThrでのO−N−アセチルグルコサミン;Lysまたはアミノ末端でのアセチル化;カルボキシル末端でのアミド化;Arg→シトルリン;S−システイン化;S−システイニルグリシン;S−グルタチオニル化;Lysまたはアミノ末端での糖化;Sホモシステイン化;Cys、LysまたはHisにおける4−ヒドロキシ−5−ノネナール;Lysのマロンジアルデヒド;LysまたはArgでのメチル化;Cysにおける酸化;およびSer、Thr、またはTyrでのリン酸化が挙げられる。データベース検索によって識別された全ての識別情報は、手動で最適に検証される。
III.ある範囲のPTMについてのMHC結合ペプチドの分析に加えて、MHC結合ペプチドの事前分画を行って、特定のPTM中で分析されたペプチドプールを濃縮してもよい。例えば、リン酸部分を含むペプチドを、このアプローチを用いて分析してもよい(例えば、参照によってその全体を本明細書に組み入れる、Zarlingら、Proc Natl Acad Sci USA、2006年10月3日;103(40):14889〜94を参照のこと)。総MHC結合ペプチドは、上記のような方法で単離された。次いで、得られた総ペプチドプールを、メチル化に供して、カルボキシレート基(例えば、C末端COOHおよび側鎖AspおよびGlu COOH)をそれらの対応するメチルエステルに変換してもよい。次いで、メチル化されたペプチドプールを、Fe3+固定化金属アフィニティークロマトグラフィーカラムに通した。リン酸化されたペプチドを、洗浄後カラムに保持し、次いで、穏やかな酸洗浄(例えば、希アスコルビン酸)で溶出し、これを、RP−HPLCカラムに直接適用した。次いで、このホスホペプチド画分を、溶媒勾配を用いて追加のRP−HPLCカラムを通して質量分析計中に溶離させ、分析して親イオンおよび断片MS/MSデータの両方を得て、コアペプチド配列およびリン酸化修飾の位置の特定をさせた。
このアプローチの改変(例えば、上記のZarlingを参照)では、2つの試料(例えば、正常および疾患組織、または2つの異なる細胞株)の比較を、単一の分析で行ってもよい。単一の試料を2つの部分に分け、d−またはd−メタノールでメチル化し、これによって、軽、重の安定な同位体標識を有する2つの部分を生じる。異なる同位体標識を有する試料を組み合わせ、固定化金属アフィニティークロマトグラフィーによりホスホペプチドを富化させ、上記のようにLC−MSにより分析する。ホスホペプチドのシグナルは、分子中のカルボキシレート基あたり3m/z単位で分離された二重線として質量スペクトルに現れる。一方または他方の試料に特有のホスホペプチドは一重項として現れる。
データ分析は、Xcaliburソフトウェア(Thermo Electron Corporation)で利用可能なクロマトグラムの3次元視覚表示を使用して実行した。ペプチド配列は、MS/MSスペクトルのマニュアル解釈、正確な質量測定、およびMASCOT Sequence Query(www.matrixscience.com/home.html)の組合せによって決定した。MS/MSスペクトルを、対応する合成ペプチドに記録することにより、配列を確認した。確認されたペプチド配列のタンパク質供給源は、ヒトタンパク質についてのnrおよびRefSeqデータベース(www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST)を検索することによって得た。
当業者であれば、前述の技術を改変し得ること、本明細書中に開示される方法および組成物において有用な突然変異体ペプチド(例えば、リンペプチド)の特定を補助する他の技術が公知であることを理解するであろう。適切な方法は、例えば、それぞれ、参照によってその全体を本明細書に組み入れる、Meyerら、J Proteome Res、2009年7月;8(7):3666〜74;WO2013177593;WO1992021033;WO2011149909;WO2014036562;WO2015034519;WO2014039675;WO2014093855;および米国特許第7,026,167号に見出され得る。
実施例9:B16.F10黒色腫におけるASV組成物の腫瘍保護活性
B16.F10黒色腫、B16−M27およびB16−M30(Kreiterら、Nature、520[7549]:692〜6[2015])における2つの予測されたネオエピトープを含むASV組成物の治療効能を、B16.F10黒色腫で試験した。M27およびM30の配列を表8に示す。
材料
− Corning 175cm細胞培養フラスコ、カタログ番号431080、ロット番号05415006
− FBS、Gemini Bio−Products、カタログ100−106、ロットA96A00Y
− PBS、Corning、カタログ番号21−040−CV、ロット21040344
− Pen−Strep、Gibco、カタログ15140−122、ロット1665601
− L−グルタミン、Gibco、カタログ25030−081、ロット1627656
− 2メルカプトエタノール、Gibco、カタログ21985−023、ロット1628448
− RPMI1640、Gibco、カタログ10−040−CV、ロット10040609
− 完全培地組成物:450mlのRPMI−1640,50mlのFBS、5mlのPen−Strep、5mlのL−グルタミン、および500ulの2メルカプトエタノール。
− TrpLE(商標)Express(トリプシン)、Thermo Fisher
方法
i.B16.F10細胞の細胞培養および腫瘍チャレンジ:
バイアルのB16.F10細胞(ATCC;P7)を解凍し、15mlコニカルチューブで、予め温めた完全RPMI培地中に再懸濁した。その細胞を25℃で、4分間1500RPMで遠心分離した。上清を廃棄し、ペレットを新鮮な完全培地に再懸濁し、完全培地50mLを含む175cmフラスコ中、37℃で培養した。>80%コンフルエントになるまで、隔日、顕微鏡下で細胞を観察した。
細胞が>80%コンフルエンシーに達したら、培地を回収し、10mLの予め温めたPBSを加えた。PBSを採取し、次いで、5mLのTrypLE(商標)Expressをフラスコに加えて、細胞を表面から剥がした。フラスコをトリプシンと共に37℃で5分間インキュベートした。トリプシン反応を、新鮮な20mLの完全培地で停止させた。細胞懸濁液を、10mLピペットを使用して上下にピペッティングして、単一細胞懸濁液を生成した。細胞を50mLコニカルチューブに集め、25℃で、4分間、1500RPMで遠心分離した。上清を廃棄して、細胞ペレットを新鮮な培地に再懸濁した。細胞を175cmの4つのフラスコ中で1:20の比で培養した。
細胞を、上記のようにマウス(C57BL/6;Jackson Laboratories)に注射する日に採取した。細胞を無血清PBSで2回洗浄し、1.5×10細胞/mLの濃度でPBSに再懸濁した。マウス1匹あたり100μlの細胞を皮下に注射した。全部で60匹のマウスを注射した。腫瘍体積(mm)の測定は、腫瘍チャレンジ後12日で開始して2〜3日ごとに得た。
ii.ASV組成物および治療群の調製:
ASV組成物は、M27およびM30黒色腫突然変異を含む2つの27マーペプチドで調製した。Hsc70(Biomay AG)とペプチドとの混合物を、Hsc70:ペプチドのモル比が1:10で、0.4mMのHEPES、20mMのKCl中で、1群あ
たりそれぞれ12匹のマウスについてマウス1匹あたり200μLの投与中で3μg、10μgまたは30μgのASV投与量で調製した。対照試料はまた、Hsc70単独(30μg)、ペプチド単独(各ペプチド6.6μg[ASV30μg中に存在する量に等しい])およびペプチド+ポリ(I:C)(各ペプチド100μg、50μgのポリ[IC]))の投与について、示すとおり調製した。
各々の群について、ペプチド−Hsc70複合体を、各ペプチドについて個別に作製し、その後混合した。治療群は以下のとおりであった:
Figure 2018515519
Hsc70−ペプチド複合体を37℃で2時間インキュベートした後、マウス1匹あたり全部で3回の注射のアリコートを調製し、アリコートを凍結させた。治療群6では、ポリ(I:C)をマウス注射の直前に遊離ペプチドに添加した。
腫瘍チャレンジ後、3日目、9日目および15日目に、腫瘍から最も離れた部位にマウス1匹あたり200μlの治療用量を皮下に注射した。
結果:
マウス1匹あたり10μgおよび30μgの用量でASVを用いた治療により、Hsc70単独での治療と比較して有意な腫瘍保護が得られた(図4、腫瘍細胞注入後最大16日目までの腫瘍増殖曲線を示す;各プロットの右下のボックスの番号は、16日目にまだ生存しているマウスの数を示す)。具体的には、「混合モデル」試験(p<0.005;Hsc70およびペプチドのみの対照群との有意差を示す群は、アスタリスクで示す)を用いて、負の対照群(Hsc70またはペプチド単独)よりも有意に遅い速度で腫瘍が増殖した。10および30μgのASV用量(第2群および第3群)で処置したマウスの腫瘍増殖率は、陽性対照群(ペプチド+ポリ[I:C])と有意に異なることはなかった。各治療群におけるマウスにまたがる平均腫瘍体積を図5に示す。
実施例10:B16.F10黒色腫において、QS−21 Stimulon(登録商標)の有無で2つのネオエピトープを含む異なる治療用量のASV組成物を試験した。
実施例9に記載のM27およびM30ネオエピトープを含有するASV組成物の治療効能を、サポニンアジュバントQS−21 Stimulon(登録商標)アジュバントの有無で、B16.F10黒色腫において試験した。実施例9に記載の腫瘍拒絶アッセイを、QS−21 Stimulon(登録商標)の有無において繰り返し、この実施例では、Hsc70−ペプチド複合体を、Hsc70:ペプチドのモル比1:20で調製した。
方法:
7つの群のC57BL/6マウスへの投与のために、以下のASV組成物および対照試
料を調製したことを除いて、実施例9に記載の方法を繰り返した。1群あたり12匹のマウスの各々についてマウス1匹あたり200μLの投与中3μg、10μgまたは30μgのASV投与量に対して、Hsc70とペプチドとの混合物を、0.4mMのHEPES、20mMのKClの中で、Hsc70:ペプチドのモル比1:20で調製した。対照試料はまた、Hsc70単独(30μg)、ペプチド+QS−21 Stimulon(登録商標)(各ペプチド13.3μg(30μgのASV中に存在する量に等しい)、Hsc70なし)、およびペプチド+ポリ(I:C)(各ペプチド100μg)の投与について示すとおり調製した。治療群は以下のとおりであった:
Figure 2018515519
結果:
マウス1匹あたり10μg、30μgおよび30μg+10μgのQS−21 Stimulon(登録商標)の用量のASV組成物での治療は、Hsc70単独による治療と比較して有意な腫瘍保護を提供した(図6は腫瘍細胞注入後最大16日目までの腫瘍増殖を示している)。ペプチド単独(30μgのASV中に存在するのと同じ量)およびQS−21 Stimulon(登録商標)(第6群)を用いた療法も、有意な保護を提供した。各治療群のマウスにまたがる平均腫瘍体積(最大18日目まで)を、図7に示す。治療群における率生存に対応する効果が観察され、全てのASV投与量で、Hsc70単独と比較して生存期間が延長した(図8)。ペプチド単独(30μgのASV中に存在するのと同じ量)およびQS−21 Stimulon(登録商標)(第6群)で処置したマウスにおいても、生存期間の延長が観察された。
実施例11:ASV処置マウスにおけるネオエピトープ特異的T細胞応答の分析
ネオエピトープに対するT細胞応答を、B16.F10黒色腫腫瘍細胞によるチャレンジ、ならびに実施例9および10に記載のM27およびM30 B16.F10ネオエピトープを含むASVによる処置の後に、C57BL/6マウスにおいて分析した。マウスに、腫瘍細胞をチャレンジして、実施例10に記載のようにASV試料を投与した。腫瘍チャレンジ後22日目に、マウス脾細胞を採取し、ELISPOTアッセイを行って、T細胞応答をプローブした。
材料:
− ACK溶解緩衝液、Life Technologies、カタログ番号A10492−01、ロット番号1701378
− FBS、Gemini Bio−Products、カタログ100−106、ロットA96A00Y
− 70ミクロンセルストレーナ、Corning、カタログ番号431751、ロット111666
− PBS、Corning、カタログ番号21−040−CV、ロット21040344
− 繊細な操作はさみ4.75”ストレートシャープ/シャープ、Roboz、カタログ番号RS−6702
− BD ELISPOTプレート、Becton、Dickinson&Co、カタログ番号51−2447KC
− BD NA/LE精製抗マウスIFN−γ捕捉抗体(滅菌)、Becton、Dickinson&Co、カタログ番号51−2525KC、ロット番号5044579、ストック濃度1mg/mL、最終濃度5μg/mLで使用するために滅菌PBSで1:200に希釈。
− ビオチン化抗マウスIFN−γ検出抗体、Becton、Dickinson&Co、カタログ番号51−1818KZ、ロット番号5044578、ストック濃度0.5mg/mL、最終濃度2μg/mLのためにPBS+10%FBS中で1:250に希釈。
− ストレプトアビジン−HRP、Becton、Dickinson&Co、カタログ番号51−9000209、ロット番号5163509、100倍ストック濃度、最終濃度のためにPBS+10%FBS中で1:100に希釈。
− AEC基質セット10プレート、Becton、Dickinson&Co、カタログ番号551951、ロット番号6011786、50倍ストック濃度;最終作業濃度のために各1mLのAEC基質で希釈したAEC色素原1滴(20μL)。
− Canavalia ensiformis細胞培養グレード(Con A)のコンカナバリンA(5mg、Sigma Aldrich)、カタログ番号C0412−5MG、ロット番号SLBN5209V、最終濃度5μg/mLに希釈。
− Tween−20、Sigma Aldrich、カタログ番号P5927−500ML、ロット番号043K01541、最終濃度が0.05%になるようにPBSで希釈。
− T細胞培地(TCM):
Figure 2018515519
方法:
−1日目(腫瘍チャレンジの前日)に、50マイクロリットルのIFN−γ捕捉抗体を、10mLの滅菌PBSに希釈し、希釈した抗体100マイクロリットルを、96ウェルELISPOTプレートの各ウェルに添加した。プレートを、4℃で一晩インキュベートした。
翌日(0日目)、抗体溶液を捨て、プレートを完全T細胞培地で洗浄し、各ウェルを、完全T細胞培地(TCM)(10%FBS含有)で満たして、室温で少なくとも2時間プレートをブロックした。2時間後、ブロッキング緩衝液を破棄した。
10匹のマウスを屠殺し、それらの脾臓を採取した。脾臓を、70ミクロンセルストレーナで処理し、脾臓1つあたりACK溶解緩衝液1mLを用いて赤血球を溶解させた。完全培地を数分後に加え、その混合物をスピンダウンし、それを500万細胞/mLの濃度で、単一細胞懸濁液として再懸濁した。ナイーブなマウスを屠殺し、脾細胞を採取し、同一の方法で再懸濁した。ナイーブ脾細胞の半分を、30分間(3000rad)照射して、抗原提示細胞として機能させ、残りの半分を対照として使用するために保存した。照射後、細胞を1000万細胞/mLの濃度で再懸濁した。
完全T細胞培地中の各マウス由来の脾細胞を、ELISPOTプレートの各列に、100マイクロリットルのTCM中に500,000個の細胞で播種した。照射された脾細胞を3つの群に分けた:第1群は、ペプチドを投与せず(陰性対照)、第2群は5μg/mLのペプチドM27でパルスし、第3群は5μg/mLのペプチドM30でパルスした。これらの照射された脾細胞を、100μlのTCM中1,000,000個の細胞の濃度で各マウスの脾細胞に対応するウェルに対して、各条件について2連で加えた。陽性対照として、各マウスの1つのウェルを、コンカナバリンA(ConA)を用いて最終濃度5μg/mLで刺激した。プレートを、37℃および5%COで2日間インキュベートした。
2日間のインキュベーション後、プレートの内容物を廃棄し、プレートを200μLの脱イオン(DI)水で2回洗浄した。水で2回洗浄した後、ウェルを200μLの0.05%Tween PBS(PBS−T)で3回洗浄した。洗浄後、ビオチン化IFN−γ検出抗体40μLを、PBS中の10mLの10%FBSに希釈し、希釈した抗体100μLを各ウェルに加え、プレートを室温で2時間インキュベートした。
2時間後、抗体溶液を廃棄し、プレートを200μLのPBS−Tを用いて3回洗浄した。洗浄後、100μLのストレプトアビジン−HRPを、PBS中の9.9mLの10%FBSに希釈した。100μLの酵素複合体溶液を各ウェルに添加し、そのプレートを室温で1時間インキュベートした。
1時間のインキュベーションの後、酵素コンジュゲート溶液を廃棄して、PBS(PBS−T)中の200μLの0.05%Tweenでプレートを4回洗浄した。4回目の洗浄後、プレートを200μLのPBS(Tweenなし)で2回洗浄した。AECクロモゲン10滴をAEC基質10mLに希釈することにより、現像液最終基質溶液を調製した。最終基質溶液100μLを、各ウェルに添加し、反応を約20分間続けさせた(スポットが現れるまで、過度に発達しないようにした)。反応を停止するために、ウェルをDI水で数回洗浄した。洗浄後、プレートを完全に乾燥させ、暗所で一晩乾燥させた。翌日、プレートをCTL ImmunoSpot S6 MacroAnalyzerプレートリーダー(Cellular Technology Limited)および関連のソフトウェアImmunoSpot 5.1.36を用いて分析した。
実施例12:B16.F10黒色腫における追加のASV組成物の腫瘍保護活性
B16.F10黒色腫における18個の予測されたネオエピトープを含むASV組成物の治療効能を、B16.F10黒色腫マウスモデルにおいて試験した。18個のペプチドを、ロングペプチド(27マー)として合成し(表8)、組換えヒトHsc70(rhHsc70)と複合体形成させた。次いで、この複合体を、生きたB16.F10腫瘍細胞をチャレンジしたマウスにおける治療効能について試験した。腫瘍を保有していないC57BL/6マウスの別個のコホートを、免疫原性評価のために、18個のペプチドのうち2つ(M27およびM30;以下の表8参照)と複合体形成したHsc70を用いて免疫化した。
Figure 2018515519
材料および方法
i.B16.F10腫瘍細胞の培養および腫瘍チャレンジ:
低継代(P7)B16.F10細胞(ATCC)を組織培養から採取し、無血清PBS中で洗浄し、5×10細胞/mLの濃度でPBS中に再懸濁した。3日前に脇腹を削ったC57Bl/6マウスに、100μl中で5×10個の細胞を、剃毛した領域に皮下注射した。
ii.合成B16.F10ペプチド:
18個の免疫原性B16.F10腫瘍ネオエピトープを、点突然変異を中心にして27マーとしてCS Bioにより合成した(表8)。ペプチドは、粉末形態で投与され、100%DMSO中に25〜100mg/mlの範囲の濃度で溶解した。
iii.腫瘍を保有するマウスの治療のためのAutoSynVaxワクチン代用物の組成:
B16.F10ペプチドの凍結ストックを、PBS中で作業濃度に希釈し、次いで等モルの18個のペプチドのプールを生成した。ペプチドプールは、総ペプチド:タンパク質のモル比1:1でrh−Hsc70と混合した。したがって、各ペプチドは、1/18:1のモル比で表された。混合物を37℃で1時間インキュベートし、次いでマウスの注射まで氷上に置いた。
iv.腫瘍を保有していないマウスにおける免疫原性試験のためのHsc70−ペプチド複合体の組成:
腫瘍を保有していないマウスの免疫化に使用したワクチン物質は、ペプチド:タンパク質のモル比10:1で、rhHsc70のアリコートをM27およびM30 B16.F10ペプチドの各々と混合することによって調製した。2つの複合体を、別々に37℃で1時間インキュベートし、次いで混合して、マウスの注射まで氷上に置いた。
v.ワクチンの投与および腫瘍増殖動態の評価:
腫瘍を保有するマウス(1群あたりn=11〜12)を、注射直前に10μgのQS−21 Stimulon(登録商標)アジュバントと混合した、30または100μg(Hsc70の量を参照)のAutoSynVaxワクチンで処置した。陰性対照として、ペプチドの非存在下でビヒクル(PBS)または100μgのHsc70および10μgのQS−21 Stimulon(登録商標)の混合物を用いて2つの群のマウスを処置した。陽性対照として、50μgのポリ(I:C)アジュバントと混合した、高用量のM22、M27、M30、M44、M48およびM50ペプチド(各50〜100μg)からなるプールを用いて、1つの群のマウスを処置した。腫瘍チャレンジ後3、9および15日目に、腫瘍の反対側の脇腹に対角線上に、処置は、200μlの皮下投与を行った。腫瘍のサイズは、3〜4週間にわたって2〜3日ごとにノギスを用いて評価し、腫瘍体積を時間の関数としてプロットした。腫瘍体積は、以下の式を用いて決定した:(Lx[W])÷2、式中、Lは最長軸の長さであり、Wは腫瘍の幅である。
腫瘍を保有していないマウスを、M27ペプチドと複合体形成した30μgのHsc70、および10μgのQS−21 Stimulon(登録商標)アジュバントと混合したM30ペプチドを用いて1週間間隔で2回、注入直前に免疫化した。対照群のマウスを、(a)ペプチドの非存在下で10μgのQS−21 Stimulon(登録商標)と混合した30μgのHsc70、または(b)50μgのポリ(I:C)アジュバント中の各々100μgの2つのペプチドを用いて免疫した。
vi.免疫原性評価:
腫瘍を保有していないマウスにおける免疫原性試験のために、RBC溶解後の脾細胞から単核細胞を調製し、各々5μg/mlのペプチドの存在下で、96ウェルプレートの1ウェルあたり5×10細胞で播種した。陽性対照として、脾細胞を、コンカナバリンA(Con A)で、5μg/mLの最終濃度で刺激した。培養物を41時間インキュベートし、IFN−γ産生T細胞を、ELISPOTプレートリーダー(ImmunoSpot 2.0、Cellular Technologies Limited)を用いて計数した。
結果
QS−21 Stimulon(登録商標)アジュバントと混合した30または100μgのAutoSynVaxワクチンでの処置は、腫瘍体積に対する有意な処置時間相互作用について試験する線形混合モデルを用いて、PBSまたはペプチドなしのHsc70およびQS−21 Stimulon(登録商標)の混合物で処置したマウスと比較した場合(p<0.01)、B16.F10腫瘍保有マウスの腫瘍増殖を有意に遅延させることが観察された(図9および図10)。達成されたこの腫瘍増殖阻害の程度は、ポリ(I:C)アジュバントを投与された6つのペプチドの高用量プールからなる陽性対照で観察されたものと同等であった(図示されていない)。ポリ(I:C)を投与されたそれぞれ50〜100μgの6つのペプチドと比較して、30および100μgのAutoSynVaxワクチン群に、それぞれ18個のペプチドが72および240ngしか存在しなかったことから、この観察によって、Hsc70およびQS−21 Stimulon(登録商標)が、その後のプロセシングおよびネオエピトープ特異的T細胞への提示のために、抗原提示細胞にペプチドを送達するかなりの効率が実証された。
18個のペプチドのうち5つ、すなわちM22、M27、M44、M48およびM50を含有するASV組成物を合成し、上記のような同様の研究においてB16.F10黒色腫で試験した。QS−21 Stimulon(登録商標)アジュバントと組み合わせて投与した場合、18ペプチドASV組成物と同様に、5ペプチドASV組成物(30または100μg)は、PBSまたはHsc70およびQS−21 Stimulon(登録商標)(ペプチドを含まない)の混合物で処置したマウスと比較した場合、B16.F10腫瘍保有マウスの腫瘍増殖を遅らせた(図11および12)。
腫瘍を保有していないマウスにおける免疫原性評価のために、Hsc70−M27/M30 B16.F10ペプチド複合体+QS−21 Stimulon(登録商標)ワクチン群の3匹のマウスを、2回目の免疫化の1週間後に屠殺して、ペプチドに対するT細胞応答を、IFN−γELISPOTアッセイを用いて検出することができるか否かを評価した。3匹中2匹のマウスで有意な反応が検出された(図13)。陽性対照ワクチン(ポリ(I:C)アジュバント中のM27/M30ペプチド)に対する応答はまた、3匹中2匹のマウスでも観察されたが、一方でペプチドを含まないHsc70/QS−21 Stimulon(登録商標)の混合物で免疫したマウスでは応答が観察されなかった(図示されていない)。
実施例13:サイズ排除クロマトグラフィーによるHsc70−ペプチド複合体形成の検討
Hsc70−ペプチド複合体形成は、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を用いてin vitroで検査した。Hsc70は、サイズ排除カラム上の2つの主要なピークにおいて分解したが、一方のピークはそのモノマー形態に対応し、他方のピークはオリゴマー形態に対応した(図14)。Hsc70は、結合ペプチド(ZhuravlevaおよびGierasch、P.N.A.S.、112[22]:E2865〜73[2015])にコンフォメーション変化を受け、それによって、ペプチド結合形態に対応するSECクロマトグラムに新しいピークが出現した(図15)。クロマトグラム上のHsc70の形態に対応する各ピークの表面積を測定することにより、ペプチドと複合体形成したHsc70のパーセンテージを決定してもよい。Hsc70−ペプチド複合体形成における、Hsc70とペプチドのモル比の効果は、1:4,1:10,1:20および1:50のHsc70/ペプチドモル比で、Hsc70および試験ペプチドを組み合わせ、次いで得られた混合物をSECで分離して複合体形成の程度を決定することによって決定した。これらの実験で使用されたペプチドは、Kreiterら、Nature、520(7549):692〜6(2015)に記載されているように、B16−F10黒色腫特異的突然変異を含む免疫原性ペプチドB16−M27(「M27」)であった(実施例9〜11にも記載されている)。マウスにおいて高度に免疫原性であるアミノ酸配列SIINFEKL(配列番号448)を有するニワトリオボアルブミンペプチドに高親和性Hsc70結合ペプチド配列を付加する複合体形成に対する影響(Zehnら、Nature、458:211〜214[2009年3月12日])も試験した。高親和性Hsc70結合配列、NLLRLTG(配列番号439)を、オボアルブミンペプチドのC末端またはN末端のいずれかに付加し、配列FFRK(配列番号447)を有するリンカーによりオボアルブミンペプチドに連結した(米国特許第7,309,491号に開示されているとおり)。
材料および方法:
標準サイズ排除クロマトグラフィーは、最終容量50μl中20mMのHEPESおよび200mMのKCLを含む反応緩衝液中の7μMの組換えヒトHsc70(Genbank受託番号P11142.1)(Biomay AG)を用いて行った。反応物を、37℃で1または2時間インキュベートし、13000RPMで2分間遠心分離した。反応生成物(10μg)を、TSKgel SuperSW3000、4μm粒子サイズ、25nm孔径ゲル濾過クロマトグラフィーカラム(Tosoh Bioscience)で分離した。ペプチドを含む反応では、ペプチドを、Hsc70:ペプチドのモル比が1:4、1:10、1:20、および1:50で反応混合物に含めた。適切なピークの表面積を測定することによって、各反応混合物中のペプチドと複合体形成したHsc70のパーセンテージを計算した。
結果:
M27ペプチドと複合体形成したHsc70のパーセンテージは、図16に示すように、M27ペプチドとHsc70のモル比の増大と共に増大した。Hsc70:ペプチドモル比が1:4では、Hsc70の20%のみが、M27ペプチドに結合したが、1:10の比では、Hsc70の約40%が複合体形成した。1:20(約50%)および1:50(約65%)のHsc70:ペプチドモル比では、複合体形成されたHsc70の割合は次第にさらに増大した(図17)。インキュベーション時間を2時間〜3時間に増大させたとき、複合体形成の程度のわずかな増加しか観察されなかった(図18)。
Hsc70と、リンカーFFRK(配列番号447)を介してそのC末端に融合された高親和性Hsc70結合ペプチド配列NLLRLTG(配列番号439)を有するオボアルブミンペプチドSIINFEKL(配列番号448)との間で、複合体形成を分析した場合、Hsc70の90%以上がペプチドに複合体形成されていた(図19;Hsc70:ペプチドのモル比が1:10で試験;完全長ペプチド配列は、SIINFEKLFFRKNLLRLTG(配列番号449)であった)。両方の場合において、FFRK(配列番号447)リンカーを介して連結された、オボアルブミンペプチドのN末端およびC末端に高親和性Hsc70結合配列を配置する比較効果も試験した。複合体形成の程度は、N末端に比べてC末端に位置するNLLRLTG(配列番号439)で有意に大きかった(図20、Hsc70:ペプチドのモル比1:2を有する反応混合物のクロマトグラムを示す;1:5の比率で同じ結果が観察された)。C末端高親和性Hsc70結合配列を有する試験ペプチドの配列は、SIINFEKLFFRKNLLRLTG(配列番号449)であり、N末端高親和性Hsc70結合配列を有する試験ペプチドの配列は、NLLRLTGFFRKSIINFEKL(配列番号450)であった。
実施例14:高親和性Hsc70結合ペプチド配列を含有するASV組成物
この実施例では、高親和性Hsc70結合配列に連結された抗原ペプチドを含むASV組成物が生成された。
材料および方法
i.B16.F10腫瘍ネオエピトープおよび高親和性Hsc70結合ペプチドによるそれらの改変:
以下の4つのペプチドを、B16.F10黒色腫細胞株の腫瘍ネオエピトープを代表する、95%の純度(Boston Open Labs、Cambridge、MA)に合成し、選択的にリンカー配列FFRK(配列番号447)および高親和性Hsc70結合ペプチドNLLRLTG(配列番号439)
M27:REGVELCPGNKYEMRRHGTTHSLVIHD(配列番号458)
M30:PSKPSFQEFVDWENVSPELNSTDQPFL(配列番号461)
M27−Jav:REGVELCPGNKYEMRRHGTTHSLVIHDFFRKNLLRLTG(配列番号469)
M30−Jav:PSKPSFQEFVDWENVSPELNSTDQPFLFFRKNLLRLTG(配列番号470)を加えてC末端を改変した。
ii.Hsc70−M27/M30ペプチド複合体の生成:
上に列挙したペプチドを、PBS中のHsc70と共に37℃で1時間個別にインキュベートして、非共有結合Hsc70−ペプチド複合体を形成させた。M27およびM30については、ペプチドを20:1モル過剰(ペプチド:Hsc70)でHsc70に添加し、一方で、M27−JavおよびM30−Javについては、ペプチドを4:1モル過剰で添加した。インキュベーション後、混合物を、PBS中で、4℃で10倍に希釈し、30kDaのMWのカットオフのMillipore(登録商標)Amicon(登録商標)遠心分離フィルターを用いて濃縮し、Hsc70−ペプチド複合体を遊離の非複合体ペプチドから分離した。保持された複合体Hsc70−M27およびHsc70−M30をプールして、続いてサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって分析して、ペプチドを負荷したHsc70分子の割合を定量した。Hsc70分子の四十三(43)%が、M27/M30ペプチドを負荷されていることが観察された。Hsc70−M27−JavおよびHsc70−M30−Jav複合体について、同じプール、濾過およびSEC分析工程を行い、Hsc70分子の73%にペプチドが負荷されているという観察結果を得た。
iii.ワクチン投与および免疫原性評価:
C57Bl/6マウス(n=10/群)に、5×10個のB16.F10腫瘍細胞を剃毛した脇腹に皮下接種し、腫瘍チャレンジ後3、9および15日目に以下のワクチン材料で処置した:
第1群:5μgのQS−21 Stimulon(登録商標)+5μgのMPL(InvivoGen、San Diego、CA)アジュバントと混合した100μgのM27+100μgのM30
第2群:M27−Jav/M30−Javと複合体形成した30μgのHsc70
第3群:5μgのQS−21 Stimulon(登録商標)+5μgのMPLアジュバントと混合したM27−Jav/M30−Javと複合体形成した30μgのHsc70
第4群:M27/M30と複合体形成した30μgのHsc70
第5群:2.6μgのM27−Jav/M30−Jav(各ペプチド1.3μg)
腫瘍チャレンジ後22日目に、上記の5つの群のそれぞれから3匹のマウスを安楽死させ、脾細胞をワクチン免疫原性評価のために採取した。ナイーブなC57BL/6マウス由来の脾細胞も、免疫原性試験における陰性対照群として採取した。
免疫原性試験のために、RBC溶解後の脾細胞から単核細胞を調製し、5μg/mlの以下のペプチドの各々の存在下、96ウェルプレートの1ウェルあたり5×10個の細胞を播種した。
M27:REGVELCPGNKYEMRRHGTTHSLVIHD(配列番号458)
M30:PSKPSFQEFVDWENVSPELNSTDQPFL(配列番号461)
野生型M27:REGVELCPGNKYETRRHGTTHSLVIHD(配列番号471)
野生型M30:PSKPSFQEFVDWEKVSPELNSTDQPFL(配列番号472)
陽性対照として、10μg/mLの最終濃度のコンカナバリンA(Con A)で脾細胞を刺激した。培養物を41時間インキュベートし、ELISPOTプレートリーダー(ImmunoSpot 2.0、Cellular Technologies Limited)を用いてIFN−γ産生T細胞を計数した。
結果
図21に示すように、M27−Jav/M30−Javと複合体形成した30μgのHsc70(第2群)で免疫化したマウスから単離した脾細胞は、突然変異体M27およびM30ペプチドの混合物への曝露の際に、14位置に野性型残基を含む同じペプチドに対する曝露と比較して、有意に多いIFN−γを分泌した(二元ANOVAによりp値<0.05)。このHsc70−ペプチド複合体に対するQS−21 Stimulon(登録商標)およびMPLアジュバントの添加(第3群)は、応答の増強をもたらさなかった(図示されていない)。QS−21 Stimulon(登録商標)/MPLアジュバントにおける高用量のM27およびM30突然変異体ペプチド(第1群)による免疫は、有意なIFN−γ産生を誘発した(図示されていない)。
M27−Jav/M30−Javと複合体形成した30μgのHsc70(第2群)を用いて免疫化し、突然変異体M27およびM30ペプチドで刺激したマウスの脾細胞によるIFN−γ分泌は、高親和性HSP70結合配列を含まないM27/M30ペプチドと複合体形成した30μgのHsc70(第4群)で免疫したマウスの脾細胞の応答よりも有意に大きかった(二元ANOVAによりp値<0.05)。これらのデータによって、Hsc70と、高親和性Hsc70結合ドメインを含有する腫瘍ネオエピトープとの複合体の増強された免疫原性が、Hsc70と、このような高親和性Hsc70結合ドメインを欠く腫瘍性ネオエピトープとの複合体と比較して、実証された。
Hsc70の非存在下で、M27−JavおよびM30−Javペプチド(第5群)で免疫化したマウスでは、観察されたIFN−γの分泌は最小限であった。同様に、M27/M30突然変異体または野生型ペプチドに曝露されたナイーブな(非免疫)マウスの脾細胞からはIFN−γ分泌は観察されなかった。
Hsc70と、高親和性Hsc70結合ドメインを含有しないM27/M30ペプチドとの間の複合体は、初期の実験では抗原特異的免疫応答を誘発した(図13)が、この研究においては誘発しなかった(図21)ことは注目に値する。理論に縛られるものではないが、その相違は、以前の研究ではQS−21 Stimulon(登録商標)アジュバントが存在したが、現在の研究では存在しなかったことによって説明され得る。
実施例15:ホスホペプチドエピトープを含むASV組成物
リン酸化セリン残基を含む4つのペプチド(表9)を、95%純度(GenScript、Cambridge、MA)に合成した。ペプチドは、リンカー配列FFRK(配列番号447)および高親和性HSP結合ペプチド配列NLLRLTG(配列番号439)を付加したC末端またはN末端のいずれかで改変されたCDC25またはIRS−2抗原のHLA−A02:01結合エピトープを含んでいた。これらのペプチドを、4:1モル過剰(ペプチド:Hsc70)で、37℃で1時間、PBS中のHsc70と個別にインキュベートして、非共有Hsc70−ペプチド複合体を形成した。インキュベーション後、その複合体をSECで分析し、ペプチドを負荷したHsc70分子の割合を定量した。その結果を表9に示す。
Figure 2018515519
本発明は、本明細書に記載の特定の実施形態によって範囲が限定されるものではない。実際に、記載されたものに加えて、本発明の種々の改変は、前述の説明および添付の図面から当業者に明らかになるであろう。そのような改変は、添付の特許請求の範囲の範囲内におさまることが意図される。
本明細書中に引用される全ての参考文献(例えば、刊行物または特許または特許出願)は、あたかもそれぞれの個々の参考文献(例えば、刊行物または特許または特許出願)が、全ての目的のために参照によってその全体を組み入れるかのように、具体的かつ個別に示されているのと同じ程度まで、全ての目的のために参照によってその全体を本明細書に組み入れる。他の実施形態は、以下の特許請求の範囲内にある。

Claims (147)

  1. 抗原ペプチドに結合した精製ストレスタンパク質の少なくとも2つの異なる複合体を含む第1の組成物であって、該複合体それぞれが異なる抗原ペプチドを含み、該異なる抗原ペプチドのそれぞれ1つががん細胞由来の1つまたはそれ以上の突然変異MHC結合エピトープを含み、該組成物が野生型MHC結合エピトープのみを含有する5以下の異なる抗原ペプチドを含む、前記組成物。
  2. 野生型MHC結合エピトープのみを含有するいかなる抗原ペプチドも含まない、請求項1に記載の組成物。
  3. 100以下の異なる抗原ペプチドを含む、請求項1または2に記載の組成物。
  4. 抗原ペプチドのそれぞれ1つは、500nMまたはそれ未満のIC50でMHC分子に結合する、請求項1に記載の組成物。
  5. 抗原ペプチドの少なくとも1つは、500nMまたはそれ未満のIC50でMHC I分子に結合する、請求項1に記載の組成物。
  6. 抗原ペプチドの少なくとも1つは、1000nMまたはそれ未満のIC50でMHC II分子に結合する、請求項1に記載の組成物。
  7. MHC分子はヒトMHC分子である、請求項4〜6のいずれか1項に記載の組成物。
  8. 抗原ペプチドの少なくとも1つは、がん細胞由来の1よりも多い突然変異MHC結合エピトープを含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の組成物。
  9. 抗原ペプチドの少なくとも1つは、500nM未満のIC50で1よりも多い異なるMHC分子に結合する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の組成物。
  10. 突然変異MHC結合エピトープの少なくとも1つは対象のがん細胞において発現されるが、該対象の正常細胞においては発現されない、請求項1〜9のいずれか1項に記載の組成物。
  11. 突然変異MHC結合エピトープのそれぞれ1つは単一対象のがん細胞において発現されるが、該対象の正常細胞においては発現されない、請求項1〜10のいずれか1項に記載の組成物。
  12. 突然変異MHC結合エピトープの少なくとも1つは、対象のがん細胞において、該対象の正常細胞と比べて高いレベルで発現される、請求項1〜11のいずれか1項に記載の組成物。
  13. 突然変異MHC結合エピトープの少なくとも1つは、アミノ酸突然変異または遺伝子融合突然変異を含む、請求項1〜12のいずれか1項に記載の組成物。
  14. アミノ酸突然変異はアミノ酸置換、欠失または挿入である、請求項13に記載の組成物。
  15. アミノ酸突然変異は0.05より大きな対立遺伝子頻度で対象の腫瘍に存在する、請求項13に記載の組成物。
  16. 突然変異MHC結合エピトープの少なくとも1つは改変アミノ酸を含む、請求項1〜15のいずれか1項に記載の組成物。
  17. 改変アミノ酸は、側鎖ヒドロキシルまたはアミンでリン酸化されているTyr、Ser、Thr、Arg、Lys、またはHisである、請求項16に記載の組成物。
  18. 改変アミノ酸は、側鎖ヒドロキシルまたはアミンでリン酸化されているTyr、Ser、Thr、Arg、Lys、またはHisアミノ酸の模倣物である、請求項16に記載の組成物。
  19. 突然変異MHC結合エピトープの少なくとも1つは、同じ徴候の複数のがんにわたり1RPKM(Reads Per Kilobase of transcript per Million mapped reads:マップされたリード100万本あたりの転写物1キロベースあたりのリード数)よりも大きな発現レベル中央値を有する、請求項1〜18のいずれか1項に記載の組成物。
  20. 突然変異MHC結合エピトープのそれぞれ1つは、同じ徴候の複数のがんにわたり5RPKM(Reads Per Kilobase of transcript per Million mapped reads:マップされたリード100万本あたりの転写物1キロベースあたりのリード数)よりも大きな発現レベル中央値を有する、請求項1〜19のいずれか1項に記載の組成物。
  21. 突然変異MHC結合エピトープの少なくとも1つは、対象腫瘍において10NMRC(Normalized Mutation−containing Read Counts:正規化突然変異含有リードカウント)よりも大きな発現レベルを有する、請求項1〜18のいずれか1項に記載の組成物。
  22. 突然変異MHC結合エピトープのそれぞれ1つは、対象腫瘍において50NMRCよりも大きな発現レベルを有する、請求項1〜18のいずれか1項に記載の組成物。
  23. 抗原ペプチドの少なくとも1つは、該抗原ペプチドが投与される対象において1つまたはそれ以上の突然変異MHC結合エピトープを発現している腫瘍細胞に対するT細胞応答を刺激する、請求項1〜22のいずれか1項に記載の組成物。
  24. 抗原ペプチドのそれぞれ1つは、該抗原ペプチドが投与される対象において1つまたはそれ以上の突然変異MHC結合エピトープを発現している腫瘍細胞に対するT細胞応答を刺激する、請求項1〜23のいずれか1項に記載の組成物。
  25. 抗原ペプチドの少なくとも1つは、対象から単離された末梢血単核球(PBMC)においてT細胞のin vitro増殖を誘導する、請求項1〜24のいずれか1項に記載の組成物。
  26. 抗原ペプチドのそれぞれ1つは、対象から単離された末梢血単核球(PBMC)においてT細胞のin vitro増殖を誘導する、請求項1〜25のいずれか1項に記載の組成物。
  27. 抗原ペプチドのそれぞれ1つは、タンパク質の全アミノ酸配列を含まない、請求項1〜26のいずれか1項に記載の組成物。
  28. 抗原ペプチドのそれぞれ1つは、5から50アミノ酸長である、請求項1〜27のいずれか1項に記載の組成物。
  29. 抗原ペプチドのそれぞれ1つは、25から40アミノ酸長である、請求項1〜28のいずれか1項に記載の組成物。
  30. 抗原ペプチドのそれぞれ1つは、27から31アミノ酸長である、請求項1〜29のいずれか1項に記載の組成物。
  31. 抗原ペプチドのそれぞれ1つは、21から31アミノ酸長である、請求項1〜28のいずれか1項に記載の組成物。
  32. 抗原ペプチドの少なくとも1つは、アミノ酸配列の中央付近に腫瘍特異的突然変異を有する、請求項28〜31のいずれか1項に記載の組成物。
  33. 抗原ペプチドの少なくとも1つは27アミノ酸長であり、11、12、13、14、15、16、または17位に腫瘍特異的突然変異を有する、請求項32に記載の組成物。
  34. 抗原ペプチドの少なくとも1つは29アミノ酸長であり、12、13、14、15、16、17または18位に腫瘍特異的突然変異を有する、請求項32に記載の組成物。
  35. 抗原ペプチドの少なくとも1つは31アミノ酸長であり、13、14、15、16、17、18または19位に腫瘍特異的突然変異を有する、請求項32に記載の組成物。
  36. 抗原ペプチドのそれぞれ1つは、化学合成ペプチドである、請求項1〜35のいずれか1項に記載の組成物。
  37. 抗原ペプチドのそれぞれ1つは、熱ショックタンパク質結合配列をさらに含む、請求項1〜36のいずれか1項に記載の組成物。
  38. 熱ショックタンパク質結合配列は、抗原ペプチドのNまたはC終端にある、請求項37に記載の組成物。
  39. 熱ショックタンパク質結合配列は、抗原ペプチドのC終端にある、請求項38に記載の組成物。
  40. 熱ショックタンパク質結合配列は、ペプチドリンカーを介して抗原ペプチドの残部に連結している、請求項38に記載の組成物。
  41. ペプチドリンカーは、配列番号447のアミノ酸配列を含む、請求項40に記載の組成物。
  42. 熱ショックタンパク質結合配列は、配列番号439〜446からなる群から選択される、請求項37〜41のいずれか1項に記載の組成物。
  43. 熱ショックタンパク質結合配列は、配列番号439である、請求項42に記載の組成物。
  44. 熱ショックタンパク質結合配列は、抗原ペプチドのC終端にある、請求項43に記載の組成物。
  45. 抗原ペプチドの少なくとも1つは、C終端に配列番号477のアミノ酸配列を含む、請求項43に記載の組成物。
  46. 抗原ペプチドの少なくとも1つは:
    i)腫瘍特異的突然変異を含む第1の部分、ならびに
    ii)熱ショックタンパク質結合配列、および場合によりペプチドリンカーを含む第2の部分
    を含む、請求項37〜43のいずれか1項に記載の組成物。
  47. 第1の部分は27〜31アミノ酸長である、請求項46に記載の組成物。
  48. 第1の部分は27アミノ酸長である、請求項46に記載の組成物。
  49. 第1の部分は29アミノ酸長である、請求項46に記載の組成物。
  50. 第1の部分は31アミノ酸長である、請求項46に記載の組成物。
  51. 第1の部分は、該第1の部分のアミノ酸配列の中央付近に腫瘍特異的突然変異を有する、請求項47に記載の組成物。
  52. 第1の部分は27アミノ酸長であり、11、12、13、14、15、16、または17位に腫瘍特異的突然変異を有する、請求項51に記載の組成物。
  53. 第1の部分は29アミノ酸長であり、12、13、14、15、16、17または18位に腫瘍特異的突然変異を有する、請求項51に記載の組成物。
  54. 第1の部分は31アミノ酸長であり、13、14、15、16、17、18または19位に腫瘍特異的突然変異を有する、請求項51に記載の組成物。
  55. 第2の部分は、配列番号439〜446、447、477、および478からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項51に記載の組成物。
  56. 抗原ペプチドの少なくとも1つは38アミノ酸長である、請求項37〜55のいずれか1項に記載の組成物。
  57. 抗原ペプチドの少なくとも1つは40アミノ酸長である、請求項37〜55のいずれか1項に記載の組成物。
  58. 抗原ペプチドの少なくとも1つは42アミノ酸長である、請求項37〜55のいずれか1項に記載の組成物。
  59. 組成物は、少なくとも10の異なる抗原ペプチドを含む、請求項1〜58のいずれか1項に記載の組成物。
  60. それぞれの複合体におけるストレスタンパク質と抗原ペプチドのモル比は、少なくとも1対1である、請求項1〜59のいずれか1項に記載の組成物。
  61. それぞれの複合体におけるストレスタンパク質と抗原ペプチドのモル比は、1対1またはそれ未満である、請求項1〜59のいずれか1項に記載の組成物。
  62. それぞれの複合体におけるストレスタンパク質と抗原ペプチドのモル比は、1対2、1対4、1対5、1対10、1対20、1対50またはそれ未満である、請求項61に記載の組成物。
  63. 抗原ペプチドの少なくとも1つは、MYC、K−RAS、N−RAS、TP53、KDM6A、NPM1、H−RAS、FGFR3、MSH6、TP53、EGFR、PIK3CA、ABL1、CTNNB1、KIT、HNF1A、JAK2、BRAF、IDH1、RET、PDGFRA、MET、またはAPCの1つまたはそれ以上の突然変異MHC結合エピトープを含む、請求項1〜62のいずれか1項に記載の組成物。
  64. 抗原ペプチドの少なくとも1つは、配列番号1〜478からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項1〜63のいずれか1項に記載の組成物。
  65. ストレスタンパク質は組換えストレスタンパク質である、請求項1〜64のいずれか1項に記載の組成物。
  66. ストレスタンパク質は、hsc70、hsp70、hsp90、hsp110、grp170、gp96、カルレティキュリン、その突然変異体、およびその2つまたはそれ以上の組合せからなる群から選択される、請求項1〜65のいずれか1項に記載の組成物。
  67. ストレスタンパク質はhsc70である、請求項1〜66のいずれか1項に記載の組成物。
  68. ストレスタンパク質はヒトhsc70である、請求項67に記載の組成物。
  69. ストレスタンパク質はhsp70である、請求項1〜66のいずれか1項に記載の組成物。
  70. ストレスタンパク質はヒトhsp70である、請求項69に記載の組成物。
  71. ストレスタンパク質は抗原ペプチドに非共有結合している、請求項1〜70のいずれか1項に記載の組成物。
  72. ストレスタンパク質は抗原ペプチドに共有結合している、請求項1〜70に記載の組成物。
  73. 組成物中のストレスタンパク質の量は10μgから600μgである、請求項1〜72のいずれか1項に記載の組成物。
  74. 組成物中のストレスタンパク質の量は25μgである、請求項1〜73のいずれか1項に記載の組成物。
  75. 複合体のそれぞれ1つは、対象に投与された場合、該対象の細胞表面でのMHC分子による1つまたはそれ以上の突然変異MHC結合エピトープの提示を達成することができる、請求項1〜74のいずれか1項に記載の組成物。
  76. アジュバンドをさらに含む、請求項1〜75のいずれか1項に記載の組成物。
  77. アジュバンドはサポニンまたは免疫賦活性核酸を含む、請求項49に記載の組成物。
  78. アジュバンドはQS−21を含む、請求項49に記載の組成物。
  79. 組成物中のQS−21の量は10μg、25μg、または50μgである、請求項51に記載の組成物。
  80. がん細胞由来の1つまたはそれ以上の突然変異MHC結合エピトープを含む抗原ペプチドを製造する方法であって:
    (a)対象のがん細胞由来のゲノムDNAの1つまたはそれ以上のエキソームの配列を決定する工程;
    (b)基準ゲノムDNAと比べた場合、突然変異タンパク質をコードする1つまたはそれ以上の非同義突然変異対立遺伝子を該エキソームから同定する工程;
    (c)工程(b)で同定された該突然変異対立遺伝子が該対象のがん細胞で発現されているかどうかを判定する工程;
    (d)工程(b)で同定された該突然変異対立遺伝子の対立遺伝子頻度を決定する工程;
    (e)該対象の1つまたはそれ以上のMHCタイプを決定する工程;
    (f)工程(b)で同定された突然変異対立遺伝子によりコードされる突然変異ペプチドを選択する工程であって、
    該突然変異対立遺伝子が0.05よりも大きな対立遺伝子頻度を有し、該対象のがん細胞で発現され、
    該突然変異ペプチドが、該対象に投与された場合、該対象のMHC分子の少なくとも1つにより提示することができると予想される、工程、および
    (g)工程(f)で選択された該ペプチドのうちの1つまたはそれ以上を含む1つまたはそれ以上のペプチドを合成し、それによってがん細胞由来の1つまたはそれ以上の突然変異MHC結合エピトープを含む抗原ペプチドを製造する工程
    を含む前記方法。
  81. 工程(b)で同定された突然変異対立遺伝子を含有するmRNAの発現レベルを決定する工程をさらに含む、請求項80に記載の方法。
  82. 工程(f)でのペプチドの選択は、突然変異ペプチドをコードする突然変異対立遺伝子が対象のがん細胞において10NMRCよりも大きな発現レベルを有することをさらに必要とする、請求項81に記載の方法。
  83. 工程(f)でのペプチドの選択は、突然変異ペプチドをコードする突然変異対立遺伝子が他の個体の同じ徴候のがん細胞において1RPKMよりも大きな発現レベル中央値を有することをさらに必要とする、請求項81に記載の方法。
  84. 工程(f)でのペプチドの選択は、突然変異ペプチドをコードする突然変異対立遺伝子が対象の正常細胞で発現されないことをさらに必要とする、請求項81に記載の方法。
  85. 対象のMHC分子の1つまたはそれ以上に対する1つまたはそれ以上の突然変異ペプチドの結合親和性を決定する工程をさらに含む、請求項80〜84のいずれか1項に記載の方法。
  86. 対象のMHC分子の1つまたはそれ以上に対する1つまたはそれ以上の突然変異ペプチドの結合親和性はコンピュータモデリングにより予測される、請求項85に記載の方法。
  87. 工程(f)でのペプチドの選択は、突然変異対立遺伝子によりコードされる1つまたはそれ以上の突然変異ペプチドが対象のMHC分子の1つまたはそれ以上に対して500n
    M未満のIC50を有することをさらに必要とする、請求項80〜86のいずれか1項に記載の方法。
  88. 工程(f)でのペプチドの選択は、突然変異ペプチドが対象のMHCクラスI分子の1つまたはそれ以上に対して500nM未満のIC50を有することをさらに必要とする、請求項80〜87のいずれか1項に記載の方法。
  89. 工程(f)でのペプチドの選択は、突然変異ペプチドが対象のMHCクラスII分子の1つまたはそれ以上に対して1000nM未満のIC50を有することをさらに必要とする、請求項80〜88のいずれか1項に記載の方法。
  90. 工程(f)でのペプチドの選択は、突然変異ペプチドが特定のタイプのがんに特徴的である突然変異対立遺伝子によりコードされていることをさらに必要とする、請求項80〜89のいずれか1項に記載の方法。
  91. 工程(f)でのペプチドの選択は、突然変異ペプチドが遺伝子融合突然変異、またはアミノ酸挿入、欠失、もしくは置換突然変異を含有することをさらに必要とする、請求項80〜90のいずれか1項に記載の方法。
  92. 工程(f)で選択される突然変異ペプチドを
    (i)突然変異ペプチドに存在する予測されるMHC結合エピトープの数、ここで、突然変異ペプチドで予測されるMHC結合エピトープの数が多くなるに従って、順位は高くなる;
    (ii)対象のMHCに結合することに対する突然変異ペプチドのIC50、ここで、IC50が低くなるに従って、順位は高くなる;
    (iii)対象の正常細胞中の突然変異ペプチドの野生型等価物の発現の有無、ここで、突然変異ペプチドの野生型等価物が対象の正常細胞では発現されていない場合、突然変異ペプチドの順位は高くなる;
    (iv)対象のMHCへの突然変異ペプチドのC終端の結合の安定性、ここで、安定性が高くなるに従って、順位は高くなる;および/または
    (v)突然変異ペプチドのプロテアソーム分解の予測される動態、ここで、突然変異ペプチドがプロテアソームに対する基質として良好であると予測されるに従って、順位は高くなる、
    に基づいて順位付けする工程をさらに含む、請求項80〜91のいずれか1項に記載の方法。
  93. 最高順位ペプチドの20以下が工程(g)で合成される、請求項92に記載の方法。
  94. ゲノムDNAは対象由来の腫瘍試料または体液から単離される、請求項80〜93のいずれか1項に記載の方法。
  95. ゲノムDNAは対象から得られるエキソソーム(exosomes)、または循環している腫瘍細胞から単離される、請求項80〜94のいずれか1項に記載の方法。
  96. ゲノムDNAは対象から得られる循環している腫瘍細胞DNAである、請求項80〜95のいずれか1項に記載の方法。
  97. エキソームの配列は次世代シーケンシングにより決定される、請求項80〜96のいずれか1項に記載の方法。
  98. 基準ゲノムDNAは対象の正常細胞由来のゲノムDNAであり、突然変異対立遺伝子の対立遺伝子頻度は次世代シーケンシングリード再マッピングにより工程(d)で決定される、請求項80〜97のいずれか1項に記載の方法。
  99. 非同義突然変異対立遺伝子の発現は、対象のがん細胞から単離されるmRNAの次世代シーケンシングにより工程(c)で決定される、請求項80〜98のいずれか1項に記載の方法。
  100. 工程(b)で同定された突然変異対立遺伝子は、対象でまたは少なくとも1000ゲノムで見出される一塩基多型(SNP)ではない、請求項80〜99のいずれか1項に記載の方法。
  101. 合成ペプチドは5から50アミノ酸長である、請求項80〜100のいずれか1項に記載の方法。
  102. 合成ペプチドは25から40アミノ酸長である、請求項80〜101のいずれか1項に記載の方法。
  103. 合成ペプチドは27から31アミノ酸長である、請求項80〜102のいずれか1項に記載の方法。
  104. がん細胞は多発性骨髄腫または多形神経膠芽腫細胞である、請求項80〜103のいずれか1項に記載の方法。
  105. 抗原ペプチドの1つまたはそれ以上は、請求項80〜104のいずれか1項に記載の方法を使用して製造された、請求項1〜79のいずれか1項に記載の組成物。
  106. 抗原ペプチドのすべては、請求項80〜104のいずれか1項に記載の方法を使用して製造された、請求項1〜79のいずれか1項に記載の組成物。
  107. がんを有する対象において抗原ペプチドへの細胞性免疫応答を誘導するための方法であって、請求項1〜79、105、または106のいずれか1項に記載の組成物の有効量を該対象に投与することを含む前記方法。
  108. がんを有する対象を処置する方法であって、請求項1〜79、105、または106のいずれか1項に記載の組成物の治療有効量を該対象に投与することを含む前記方法。
  109. 突然変異MHC結合エピトープの1つまたはそれ以上は対象自身のがん細胞に存在していると確認された、請求項107または108に記載の方法。
  110. 突然変異MHC結合エピトープのすべては対象自身のがん細胞に存在していると確認された、請求項107または108に記載の方法。
  111. 腫瘍細胞から少なくとも約65%純度まで精製されたストレスタンパク質の少なくとも150μgの単離を可能にするために対象から入手可能である腫瘍細胞の量では不十分である、請求項107または108に記載の方法。
  112. ストレスタンパク質は、hsc70、hsp70、hsp90、hsp110、grp170、gp96、カルレティキュリン、その突然変異体、およびその2つまたはそれ以上の組合せからなる群から選択される、請求項111に記載の方法。
  113. ストレスタンパク質はhsc70である、請求項112に記載の方法。
  114. ストレスタンパク質はヒトhsc70である、請求項113に記載の方法。
  115. ストレスタンパク質はhsp70である、請求項112に記載の方法。
  116. ストレスタンパク質はヒトhsp70である、請求項115に記載の方法。
  117. 対象は湿重量が6gまたはそれ未満である腫瘍を有する、請求項107〜116のいずれか1項に記載の方法。
  118. 対象から単離された末梢血単核球(PBMC)においてT細胞のin vitro増殖を誘導する組成物の能力は、該対象への組成物の投与に先立って判定される、請求項107〜117のいずれか1項に記載の方法。
  119. 対象から単離された末梢血単核球(PBMC)においてT細胞のin vitro増殖を誘導する組成物の能力は、該対象への組成物の投与後に判定される、請求項107〜118のいずれか1項に記載の方法。
  120. 組成物は、10μgから600μgのストレスタンパク質を含む単位用量で対象に投与される、請求項107〜119のいずれか1項に記載の方法。
  121. 組成物は、25μgのストレスタンパク質を含む単位用量で対象に投与される、請求項107〜120のいずれか1項に記載の方法。
  122. 組成物は、240μgのストレスタンパク質を含む単位用量で対象に投与される、請求項107〜120のいずれか1項に記載の方法。
  123. 組成物は4週間の間、毎週1回対象に投与される、請求項107〜122のいずれか1項に記載の方法。
  124. 4回の毎週投与の後、組成物の少なくとも2回のさらなる用量が対象に隔週で投与される、請求項107〜123のいずれか1項に記載の方法。
  125. 合計で組成物の少なくとも6用量が投与される、請求項123または124に記載の方法。
  126. 組成物は、最終の週1回または隔週投与の3ヶ月後にブースターとしてさらに投与される、請求項123〜125のいずれか1項に記載の方法。
  127. 組成物は少なくとも1年間3ヶ月毎にさらに投与される、請求項126に記載の方法。
  128. レナリドミド、デキサメタゾン、シクロホスファミド、インターロイキン−2、コビメチニブ、ダブラフェニブ、ダカルバジン、タリモジーンラハーパレプベック、組換えインターフェロンアルファ−2b、ペグインターフェレオン(peginterfereon)アルファ−2b、トラメチニブ、またはベムラフェニブを対象に投与することをさらに含む、請求項107〜127のいずれか1項に記載の方法。
  129. インドールアミンジオキシゲナーゼ−1阻害剤を対象に投与することをさらに含む、請求項107〜128のいずれか1項に記載の方法。
  130. インドールアミンジオキシゲナーゼ−1阻害剤は4−アミノ−N−(3−クロロ−4−フルオロフェニル)−N’−ヒドロキシ−1,2,5−オキサジアゾール−3−カルボキシイミドアミドを含む、請求項129に記載の方法。
  131. チェックポイント抗体を対象に投与することをさらに含む、請求項107〜130のいずれか1項に記載の方法。
  132. チェックポイント抗体は、抗GITR、抗OX40、抗PD−1、抗CTLA−4、抗TIM−3、および抗LAG−3からなる群から選択される、請求項131に記載の方法。
  133. 抗原ペプチドに結合した精製ストレスタンパク質の少なくとも2つの異なる複合体を含む第2の組成物であって、該複合体それぞれが異なる抗原ペプチドを含み、該異なる抗原ペプチドのそれぞれ1つが対象のがんと同じタイプのがんに頻繁に見出される1つまたはそれ以上の突然変異MHC結合エピトープを含む、前記組成物を該対象に投与することをさらに含む、請求項107〜132のいずれか1項に記載の方法。
  134. 第2の組成物は少なくとも5つの異なる抗原ペプチドを含む、請求項133に記載の方法。
  135. 第2の組成物中のストレスタンパク質は組換えストレスタンパク質である、請求項133または134に記載の方法。
  136. 第2の組成物中の抗原ペプチドのそれぞれ1つは化学合成ペプチドである、請求項133〜135のいずれか1項に記載の方法。
  137. 第2の組成物は、野生型MHC結合エピトープのみを含有する5以下の異なる抗原ペプチドを含む、請求項133〜136のいずれか1項に記載の方法。
  138. 第2の組成物は、野生型MHC結合エピトープのみを含有するいかなる抗原ペプチドも含まない、請求項133〜137のいずれか1項に記載の方法。
  139. 第2の組成物は100以下の異なる抗原ペプチドを含む、請求項133〜138のいずれか1項に記載の方法。
  140. 第1の組成物は第2の組成物と同時に投与される、請求項133〜139のいずれか1項に記載の方法。
  141. 第1の組成物は第2の組成物と逐次投与される、請求項133〜139のいずれか1項に記載の方法。
  142. 第2の組成物は第1の組成物の投与に先立って投与される、請求項133〜139のいずれか1項に記載の方法。
  143. 抗原ペプチドの少なくとも1つは、MYC、K−RAS、N−RAS、TP53、KDM6A、NPM1、H−RAS、FGFR3、MSH6、TP53、EGFR、PIK3CA、ABL1、CTNNB1、KIT、HNF1A、JAK2、BRAF、IDH1、RET、PDGFRA、MET、またはAPCの1つまたはそれ以上の突然変異MHC結合エピトープを含む、請求項107〜142のいずれか1項に記載の方法。
  144. がんは多発性骨髄腫、多形神経膠芽腫、またはメラノーマである、請求項107〜143のいずれか1項に記載の方法。
  145. MHC結合エピトープはヒトMHC結合エピトープである、請求項1〜144のいずれか1項に記載の方法または組成物。
  146. MHC分子はヒトMHC分子である、請求項4〜144のいずれか1項に記載の方法または組成物。
  147. 対象はヒト対象である、請求項10〜144のいずれか1項に記載の方法または組成物。
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