JP2018522548A - 個別化送達ベクターを基にした免疫療法のための方法及びデバイス製造方法 - Google Patents

個別化送達ベクターを基にした免疫療法のための方法及びデバイス製造方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、対象の癌または不健康な組織に特異的な変異を含有する1つ以上のネオエピトープまたはペプチドと関連したペプチドを発現する遺伝子発現コンストラクトを備える、治療用ワクチン送達ベクターを含む、疾患または症状を有する対象用の個別化免疫療法組成物を提供するシステムを提供し、および同組成物を生成する方法を提供する。本発明はさらに、拡張可能な完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムを提供するものであり、ここで個別化免疫療法組成物の全製造プロセスは、前記組成物を患者送達用容器に分注することまでを含み、1つの閉鎖型流体流路内で実行される。【選択図】図1

Description

本開示は、疾患または症状を有する対象に対する、個別化免疫療法組成物の並列製造に関する拡張可能な方法を提供する。さらに本開示は、疾患または症状を有する1つの対象、または別個の対象(複数含む)に対する、複数の個別化免疫療法組成物を作製するための、いくつかの完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムの並列使用を提供する。
個別化医療の前には特定のタイプおよびステージの癌を有する大半の患者が同じ治療を受けた。しかしながら、一部の治療は、一部の患者には奏功するが、他の患者に対しては効果がないことが、医師及び患者に明らかになってきた。したがって、特定の腫瘍に有効な、効果的な個別化癌ワクチンの開発に関するニーズが存在する。個別化治療戦略は、標準治療で予測されるものよりも、より効果的で、副作用の発生を少なくすることができる。
腫瘍は個人のDNAにおける突然変異に起因して発生する。突然変異は、宿主によって産生される対応する正常タンパク質内には存在しないネオエピトープを含み、変異型タンパク質または異常型タンパク質の産生を引き起こす場合がある。これらのネオエピトープの多くは、T細胞応答を刺激し、初期段階の癌細胞の免疫系による破壊を生じさせる。しかしながら確立された癌の場合、その免疫応答では不充分である。他の例では、癌の腫瘍抗原を標的とするが、そのネオエピトープを特異的には標的としない、効果的な長期作用型のワクチンの開発は困難であることが証明されている。これに対する主な理由は、腫瘍自己抗原に特異的なT細胞は、寛容メカニズムの間に排除され、または不活化されるためである。
ネオエピトープは、例えば癌などの疾患に関連したタンパク質内に存在するエピトープであり、その固有の「ネオエピトープ」は、疾患を有していない対象に関連した対応する正常タンパク質内、または疾患を担持する組織に関連した対応する正常タンパク質内には存在していない。ネオエピトープを特定することは困難であり得るが、しかしながらネオエピトープを特定し、それらを標的とする治療法を開発することは個別化治療戦略内で使用するために有利になる。その理由は、ネオエピトープは稀であり、個人間で変化し得るためである。
リステリア・モノサイトゲネス(Lm)は、リステリア症の原因となるグラム陽性の通性細胞内病原体である。宿主細胞に侵入すると、Lmは、血管膜を溶解し、細胞質の中に入ることを可能にして、そこで複製してアクチン重合化タンパク質(ActA)の移動度に基づいて隣接する細胞に拡散する孔形成タンパク質、リステリオリシンO(LLO)の生成を通してファゴリソソームから脱出しうる。細胞質内では、Lm−分泌タンパク質はプロテアソームによって分解され、そして小胞体内のMHCクラスI分子と関連するペプチドへと処理される。この特有の特徴により、これは大変魅力的なガンワクチンベクターとされ、この中で腫瘍抗原は腫瘍に特異的な細胞毒性Tリンパ球(CTL)を活性化するためにMHCクラスI分子を提示されうる。
さらに、いったん貪食されると、その後LmはLm特異的CD4−T細胞応答の活性化用のMHCクラスII上に提供されたファゴリソソーム区画およびペプチド内で処理されうる。あるいは、Lmは、ファゴソームを逃れてサイトゾルに入ることがあり、そこで核オリゴマー形成ドメイン様受容体によるペプチドグリカンの認識、およびDNAセンサー(AIM2)によるLm DNAが、炎症カスケードを活性化する。この炎症性応答とMHC IおよびMHC II経路への抗原の効率的な送達との組み合わせは、Lmを腫瘍の治療、腫瘍に対する保護、および腫瘍に対する免疫応答の誘発における強力なワクチンベクターとしている。
T細胞応答を追加的に刺激する、または他の治療法と併用される、リステリアベースのワクチンの構成要素として、対象の癌に特異的なネオエピトープを標的化することによって、対象の癌に対する個別化と、癌治療の有効性の両方があるワクチンが提供され得る。抗原の免疫原性を高め、またはワクチンの性能を高めて、寛容メカニズムから逃れたT細胞を刺激する抗原融合戦略は、免疫療法として特に可能性を有し得る。
患者が癌と診断された時点で、個別化療法剤の迅速な送達を確保することは、臨床転帰にとって極めて重要となる。その理由は、個別化療法の特定、検証、及び製造は、患者の疾患進行と同時に行われるためである。腫瘍ネオエピトープを標的とする、臨床的に充分な量の個別化免疫療法組成物の製造は、一方で適切な規制を遵守した手順を使用している。これが遅延の主要な原因となる場合があり、当該組成物を特定及び検証する、非常に時間のかかるプロセスを組み合わせている。したがって、迅速な改良が確保され、製造時間を最短化し、それと同時に薬剤製造に関し確立されている基準に沿った免疫療法組成物の効率的な製造方法の開発に対するニーズが存在する。
本開示は、完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムに基づいた、免疫療法組成物のための効率的な製造方法を提供することによって、このニーズに合致するものである。本開示はさらに、免疫療法組成物の製造方法の拡張性を提供することによって、前述のニーズに合致するものである。
1つの態様において、疾患または症状を有する対象に投与するための個別化免疫療法組成物の製造方法が開示され、前述の個別化免疫療法組成物は、組換え型弱毒化リステリア株を含有し、前述のリステリア株は、1つ以上のネオエピトープを含有する1つ以上のペプチドをコードする1つ以上のオープン・リーディング・フレームを備えた核酸配列を含有し、前述の方法は、以下を含む:
疾患または症状を有する対象由来の病変サンプルにおいて、1つ以上のネオエピトープを含有する1つ以上のペプチドをコードする前述の核酸配列を取得及び特定する工程。
前述の1つ以上のネオエピトープを含有する前述の1つ以上のペプチドをコードする前述の核酸配列を備える発現ベクターで、弱毒化リステリア株を安定的にトランスフェクトする工程、
前述の1つ以上のネオエピトープを含有する前述の1つ以上のペプチドを発現するリステリアクローンを取得する工程、
前述のリステリアクローンを、所定の規模まで増殖させる工程、
その増殖リステリアクローンを精製する工程、
増殖培地を、製剤緩衝液と置き換える工程、
前述のリステリアクローンを集菌する工程、
前述の集菌されたリステリアクローンを、所定の濃度を有する溶液に希釈させる工程、及び
前述の集菌されたリステリアクローン溶液を、その後の保管または対象への投与のために単回用量容器へと分注する工程。
ここで、前述の工程c〜iは、完全閉鎖型単回使用細胞増殖システム中で行われる。
関連する態様において、前述の完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムは、接種セクション、発酵セクション、濃縮セクション、透析ろ過セクション、及び製品分注セクションを備えている。
別の関連する態様において、前述の完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムは、統合完全閉鎖型流体経路を備えている。
さらなる関連態様において、完全閉鎖系単回使用細胞増殖システムが開示され、前述のシステムは1つ以上の単回使用攪拌型バイオリアクターをさらに備えている。
別の関連する態様において、前述の完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムの製品分注セクションは、対象への即時投与に使用することができる、またはあるいはその後の輸送及び保管のために凍結されることができる、単回投与サイズの製品容器を備えている。
追加の関連する態様において、一人対象規模の完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムが開示される。別の関連態様において、本開示は、同一の対象用の、または別個の対象用の、複数の個別化免疫療法組成物を並行製造するための、いくつかの完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムの同時使用を提供する。
別の関連態様において、前述の疾患または症状は、感染性疾患、または腫瘍もしくは癌を含む。
別の関連態様において、本開示は、接線流ろ過(TFF:tangential flow filtration)デバイスに関するものであり、当該デバイスは、組み換えリステリア株を含有する医薬品の濃縮及び透析ろ過のための濃縮セクション及び透析ろ過セクションを備え、ここで、前述は、フロー流体管5を介して透過物容器2に機能可能に連結されている保持物容器1を備えている。
以下の詳細な記載、実施例、および図面から、本開示の他の特徴および利点が明らかとなる。しかしながら、この発明を実施するための形態より本発明の趣旨および範囲内での様々な変更および修正が当業者に明らかとなるので、この発明を実施するための形態および具体的な実施例は本発明の好ましい実施形態を示す一方で、単に例示として提示されていることを理解するべきである。
本発明に関する主題は、本明細書の結論部分に特定的に指摘され、かつ明瞭に主張されている。しかしながら、本発明の構成および運用方法の両方については、その目的、特徴、および利点と共に、添付図面と共に読んだとき、以下の発明を実施するための形態を参照することによって最も良好に理解され得る。
図1Aおよび1BはLm−E7およびLm−LLO−E7(ADXS11−001)は異なる発現系を使用してE7を発現および分泌する。Lm−E7は、L.モノサイトゲネスゲノムのorfZドメインの中へと遺伝子カセットを導入することによって生成された(図1A)。hlyプロモーターはhlyシグナル配列、およびHPV−16 E7が後に続くLLOの最初の5つのアミノ酸(AA)の発現を引き起こす。(図1B)、Lm−LLO−E7を、prfA−株XFL−7をプラスミドpGG−55で形質転換することによって生成した。pGG−55は、LLO−E7の非溶血性の融合の発現を駆動するhlyプロモーターを有する。pGG−55は、prfA遺伝子も含有し、インビボでXFL−7によってプラスミドの保持を選択する。 Lm−E7およびLm−LLO−E7はE7を分泌する。Lm−Gag(レーン1)、Lm−E7(レーン2)、Lm−LLO−NP(レーン3)、Lm−LLO−E7(レーン4)、XFL−7(レーン5)、および10403S(レーン6)をルリア−ベルターニ培地中、37℃で一晩増殖させた。600nmのOD吸光度によって決定される同等数の細菌をペレット化し、そして各上清18mLをTCA沈殿した。E7発現をウエスタンブロットによって分析した。ブロットを抗E7 mAbで調査し、それに続いてHRP結合抗マウス(Amersham)で調査し、次いでECL検出試薬を使用して発色させた。 LLO−E7融合体の腫瘍免疫療法有効性 腫瘍接種の7日、14日、21日、28日、および56日後におけるマウス内の腫瘍サイズがミリメートルで示されている。未感作マウス:白丸、Lm−LLO−E7:黒丸、Lm−E7:正方形、Lm−Gag:白ひし形、そしてLm−LLO−NP:黒三角。 Lm−LLO−E7−免疫されたマウスに由来する脾細胞はTC−1細胞に曝露されると増殖する。Lm−LLO−E7株、Lm−E7株、または対照rLm株を用いてC57BL/6マウスを免疫および追加免疫した。追加免疫の6日後に脾細胞を採取し、そして放射線照射したTC−1細胞と共に表示されている比で培養皿に蒔いた。細胞をHチミジンでパルスラベルし、採取した。cpmは、(実験的cpm)−(非TC−1対照)と定義される。 (図5A)Lm−ActA−E7がE7を分泌することを実証するウエスタンブロット。レーン1:Lm−LLO−E7、レーン2:Lm−ActA−E7.001、レーン3:Lm−ActA−E7−2.5.3、レーン4:Lm−ActA−E7−2.5.4。(図5B)Lm−ActA−E7(長方形)、Lm−E7(楕円)、およびLm−LLO−E7(×)を投与したマウス、ならびに無処置マウス(非ワクチン接種、黒三角形)内の腫瘍サイズ。 (図6A)4つのLMワクチンを作り出すために使用されるプラスミドインサートの概略表示。Lm−LLO−E7インサートは、使用されるすべてのリステリア遺伝子を含有する。これはhlyプロモーター、hly遺伝子の最初の1.3kb(タンパク質LLOをコードする)、およびHPV−16 E7遺伝子を含有する。hlyの最初の1.3kbはシグナル配列(ss)およびPEST領域を含む。Lm−PEST−E7はhlyプロモーター、シグナル配列、ならびにPEST配列およびE7配列を含むが、短縮型LLO遺伝子の残りの部分を除外する。Lm−ΔPEST−E7はPEST領域を除外するが、hlyプロモーター、シグナル配列、E7、および短縮型LLOの残りの部分を含有する。Lm−E7epiはhlyプロモーター、シグナル配列、およびE7のみを有する。 (図6B)上のパネル:リステリア構築体は、腫瘍退行を誘発するPEST領域を含有する。下のパネル:2つの別個の実験での腫瘍移植後28日目における平均腫瘍サイズ。 (図6C)脾臓内にE7特異的なリンパ球のより高いパーセンテージを誘発するPEST領域を含有するリステリア構築体。3回の実験からのデータの平均およびSEが図示されている。 (図7A)TC−1腫瘍細胞を投与し、これに続いてLm−E7、Lm−LLO−E7、もしくはLm−ActA−E7を投与した、またはワクチンを投与しなかった(無処置)マウスでの、脾臓内でのE7特異的なIFN−ガンマ−分泌CD8T細胞の誘導、および腫瘍に浸透する数。 (図7B)図7Aに記述したマウスの脾臓および腫瘍でのE7特異的CD8細胞の誘導および浸透。 図8Aおよび図8Bは腫瘍の中のE7特異的リンパ球のより高いパーセンテージを誘発するPEST領域を含有するリステリア構築体。(図8A)1つの実験からの代表的データ。 (図8B)3つのすべての実験からのデータの平均およびSE。 実施例6で提示された臨床試験で患者に観察された有効性を示すコホート1およびコホート2からのデータ。 (図10A)klk3統合およびActA欠失の後でのLmdd−143およびLmddA−143の染色体領域の概略図を示す。(図10B)klk3遺伝子がLmddおよびLmddA染色体に統合されている。klk3特異的プライマーを使用した、それぞれのコンストラクトからの染色体DNA調製物からのPCRにより、野生型タンパク質の分泌シグナル配列を欠失しているklk3遺伝子に対応する714bpのバンドが増幅される。 (図11A)pADV134プラスミドのマップである。(図11B)LmddA−134培養上清からのタンパク質を沈殿させ、SDS−PAGEで分離し、LLO−E7タンパク質が抗E7モノクローナル抗体を使用したウエスタンブロットにより検出された。抗原発現カセットは、hlyプロモーター、短縮型LLOのためのORFおよびヒトPSA遺伝子(klk3)からなる。(図11C)pADV142プラスミドのマップである。(図11D)抗PSAおよび抗LLO抗体を使用してLLO−PSA融合タンパク質の発現を示したウエスタンブロットである。 (図12A)選択圧のある場合とない場合とで培養した場合の、LmddA−LLO−PSAのインビトロでのプラスミド安定性を示す(D−アラニン)。株および培養条件が先に挙げられており、CFU決定に使用されたプレートが後に挙げられている。(図12B)インビボでのLmddA−LLO−PSAの除去、およびこの間の潜在的なプラスミド損失を評価したものである。細菌が静脈内注入され、示された時点で脾臓から単離された。CFUは、BHIプレートおよびBHI+D−アラニンプレート上で決定された。 (図13A)108のCFUをC57BL/6マウスに投与した後での、株LmddA−LLO−PSAのインビボでの除去を示す。CFUの数は、BHI/strプレート上でのプレーティングにより決定された。この方法での検出限界は100CFUであった。(図13B)10403S、LmddA−LLO−PSAおよびXFL7菌株を用いたJ774細胞の細胞感染アッセイ。 (図14A)追加免疫投与後6日目における無処置およびLmddA−LLO−PSA免疫化マウスの脾細胞内のPSA四量体特異的な細胞を示す。(図14B)無処置およびLmddA−LLO−PSA免疫化マウスの脾細胞内のIFN−γについての細胞内サイトカイン染色が、PSAペプチドで5hにわたり刺激された。異なるエフェクター/標的比での、カスパーゼをベースにしたアッセイ(図14C)およびユーロピウムをベースにしたアッセイ(図14D)を使用して、LmddA−LLO−PSA免疫化マウスおよび無処置マウスからのインビトロで刺激したエフェクターT細胞を含むPSAペプチドでパルスしたEL4細胞の特異的溶解である。PSAペプチドの存在下またはペプチドなし(図14E)で、刺激後24時間にわたり取得した、無処置および免疫化の脾細胞内のIFNγスポット数。 LmddA−142での免疫がTramp−C1−PSA(TPSA)腫瘍の退行を誘導する。マウスは、未処置のまま(n=8)(図15A)または7日目、14日目および21日目にLmddA−142(1×10CFU/マウス)(n=8)(図15B)もしくはLm−LLO−PSA(n=8)(図15C)で腹腔内で免疫化した。腫瘍のサイズが個別の各腫瘍について測定され、それらの値がミリメートル単位での平均直径として表されている。それぞれの線は個別のマウスを示す。 (図16A)未処置マウスおよびLm対照株またはLmddA−LLO−PSA(LmddA−142)のいずれかで免疫化したマウスの脾臓および浸潤性T−PSA−23腫瘍内のPSA−四量体+CD8+T細胞の分析を示す。(図16B)未処置マウスおよびLm対照株またはLmddA−LLO−PSAのいずれかで免疫化したマウスの脾臓および浸潤性T−PSA−23腫瘍内での、CD25FoxP3+として定義されたCD4+制御性T細胞の分析。 (図17A)klk3組込およびactA欠失の後でのLmdd−143およびLmddA−143の染色体領域の概略図を示す。(図17B)klk3遺伝子がLmddおよびLmddA染色体に組み込まれている。klk3特異的プライマーを使用した各コンストラクトからの染色体DNA調製物からのPCRにより、klk3遺伝子に対応する760bpのバンドが増幅される。 (図18A)Lmdd−143およびLmddA−143がLLO−PSAタンパク質を分泌することを示す。細菌培養上清からのタンパク質を沈殿させて、SDS−PAGEで分離させ、抗LLOおよび抗PSA抗体を使用してウエスタンブロットにより検出したLLOおよびLLO−PSAタンパク質。(図18B)Lmdd−143およびLmddA−143により生成されたLLOでは溶血活性が保持された。ヒツジ赤血球が細菌培養上清の段階希釈で培養され、溶血活性が590nmでの吸光度により測定された。(図18C)Lmdd−143およびLmddA−143がマクロファージ様のJ774細胞内部で成長した。細菌と共にJ744細胞を1時間にわたって培養し、続いてゲンタマイシン処理を行って細胞外の細菌を殺菌した。表示した時点で獲得したJ774溶菌液の段階希釈物のプレーティングにより細胞内増殖を測定した。これらの実験でLm 10403Sが対照として使用された。 Lmdd−143およびLmddA−143でのマウスの免疫がPSA特異的な免疫応答を誘導する。1×10CFUのLmdd−143、LmddA−143、またはLmddA−142を用いてC57BL/6マウスを1週間間隔で2回免疫し、7日後に脾臓を採取した。モネンシンの存在下で脾細胞を1μMのPSA65−74ペプチドで5時間にわたり刺激した。CD8、CD3、CD62Lおよび細胞内IFN−γについて細胞を染色し、FACS Caliburサイトメーター内で分析した。 ADXS31−164の構築。(図20A)LmddA株の染色体dal−dat欠失の補完のために、構造性リステリアp60プロモーターの制御下で、バシラス・サブチリス(bacillus subtilis)のdal遺伝子を保有するpAdv164のプラスミド地図。これは、Her2/neuの3つの断片:EC1(aa 40−170)、EC2(aa 359−518)およびICI(aa 679−808)の直接融合によって構造化された、短縮型LLO(1−441)のキメラ型ヒトHer2/neu遺伝子への融合も含有する。(図20B)抗LLO抗体でブロットされた、TCA沈殿細胞培養上清のウエスタンブロット解析によって、Lm−LLO−ChHer2(Lm−LLO−138)およびLmddA−LLO−ChHer2(ADXS31−164)内で、tLLO−ChHer2の発現および分泌が検出された。約104KDの差次的なバンドがtLLO−ChHer2に対応する。内在性LLOは58KDのバンドとして検出される。リステリア対照はChHer2発現を欠いている。 ADXS31−164の免疫原性特性(図21A) NT−2細胞を刺激物として、及び3T3/neu細胞を標的物として使用し、免疫化マウス由来の脾細胞内でHer2/neuリステリアベースのワクチンにより惹起した細胞障害性T細胞応答を検証した。Lm対照は、無関連の抗原(HPV16−E7)を発現することを除いて全ての点で同一であるLmddAバックグラウンドに基づいた。(図21B) 免疫化FVB/Nマウス由来の脾細胞によって細胞培養培地中へと分泌されたIFN−γは、マイトマイシンC処置されたNT−2細胞を用いたインビトロ刺激の24時間後、ELISAによって測定された。(図21C) タンパク質の異なる領域由来のペプチドを用いたインビトロインキュベーションに反応した、キメラワクチンで免疫化されたHLA−A2トランスジェニックマウス由来の脾細胞によるIFN−γ分泌。図の凡例にリスト表示したように、組み換え型ChHer2タンパク質が正の対照として使用され、無関連ペプチドまたはペプチドを含まない群が負の対照を構成要素とした。72時間のコインキュベーションの後に採取された細胞培養上清を使用するELISAアッセイによって、IFN−γ分泌が検出された。各データ点は3回のデータの平均値±標準誤差であった。*P値<0.001。 リステリア−ChHer2/neuワクチンのための腫瘍防止研究Her2/neuトランスジェニックマウスに各々組み換え型リステリア−ChHer2または対照リステリアワクチンを6回注射した。6週齢で免疫を開始し、21週目まで3週ごとに免疫を継続した。腫瘍の外観を毎週観察し、腫瘍を有しないマウスのパーセンテージとしてそれを表現した。*p<0.05、グループ当たりN=9。 脾臓中のTregのパーセンテージに対するADXS31−164を用いる免疫の効果を示す図である。FVB/Nマウスに1×10NT−2細胞を用いて皮下で接種し、各々のワクチンを用いて一週間間隔で3回免疫化した。2回目の免疫の7日後に脾臓を採取した。免疫細胞の単離後、Tregの検出のために抗CD3抗体、抗CD4抗体、抗CD25抗体、および抗FoxP3抗体によってこれらを染色した。代表的な実験からのTregのドットプロットは、異なる治療群の間での全CD3細胞または全CD3CD4T細胞に対するパーセンテージとして表されるCD25/FoxP3T細胞の頻度を示す。 NT−2腫瘍内の腫瘍浸潤Tregのパーセンテージに対するADXS31−164を用いる免疫の効果。FVB/Nマウスに1×10NT−2細胞を用いて皮下で接種し、各々のワクチンを用いて一週間間隔で3回免疫化した。2回目の免疫の7日後に腫瘍を採取した。免疫細胞の単離後、Tregの検出のために抗CD3抗体、抗CD4抗体、抗CD25抗体、および抗FoxP3抗体によってこれらを染色した。(図24A)代表的な実験からのTregのドットプロット。(図24B) 異なる投与群の間での全CD3T細胞またはCD3CD4T細胞に対するパーセンテージとして表され(左のパネル)、且つ、腫瘍内のCD8/Treg比(右のパネル)として表される、CD25/FoxP3T細胞の頻度を示す図である。データは2つの独立した実験から得られた平均値±SEMとして示される。 ADXS31−164を用いたワクチン接種は乳癌細胞株の脳内での増殖を遅延することができる。Balb/cマウスにADXS31−164または対照リステリアワクチンを用いて3回免疫化した。麻酔をかけたマウスの頭蓋内にEMT6−Luc細胞(5,000細胞)を注射した。(25A)指定日に、Xenogen X−100 CCDカメラを使用してマウスのエクスビボ撮像を遂行した。(図25B)ピクセルの輝度は、1秒当たり表面積1平方cm当たりの光子数としてグラフ表示され、平均放射輝度として示される。(図25C)抗Her2/neu抗体を使用して、ウエスタンブロットにより、EMT6−Luc細胞、4T1−Luc、およびNT−2細胞株によるHER2/neuの発現が検出された。マウスのマクロファージ様細胞株のJ774.A2細胞を負の対照として使用した。 図26A〜Cは、組み換え型リステリアタンパク質ミニ遺伝子コンストラクトの概略地図を表す。(図26A)オボアルブミン由来SIINFEKLペプチド(配列番号75)を産生するコンストラクトを表す。(図26B)PCRクローニングによって、SIINFEKLの代わりにGBM派生ペプチドが導入された同等の組み換え型タンパク質を表す。(図26C)は、リステリアの株から4つの別個のペプチド抗原を発現するように設計されたコンストラクトを表す。 プラスミドpAdv211、pAdv223及びpAdv224を作製するためのプラスミド骨格pAdv142内の異なるActA PEST領域(図11C参照)のクローニングを示す概略図が(図27)に示される。この模式図は、異なるActAコード領域がXbaIおよびXhoIで制限処理されて骨格プラスミドpAdv142内にリステリオリジンOシグナル配列とインフレームでクローニングされたことを示している。 図28A〜B。(図28A)移植可能腫瘍モデルとしてTPSA23を使用した腫瘍退縮試験。8匹のマウスの3群に、1×10個の腫瘍細胞を0日目に移植し、10CFUの様々な治療剤:LmddA142、LmddA211、LmddA223、およびLmddA224を用いて、6日目、13日目、および20日目に処置した。未感作マウスはどの処置も受けなかった。腫瘍を毎週モニターし、平均腫瘍径が14〜18mmであった場合にマウスを殺処理した。グラフ中の各シンボルは個別のマウスの腫瘍サイズを表す 実験を二回繰り返し、同様の結果を得た。(図28B) 実験の別々の日での、未感作マウスと免疫化マウスの生存率。 図29A〜B。PSA特異的免疫応答を、四量体染色(図29A)、及びIFN−γの細胞内サイトカイン染色(図29B)により調査した。10CFUのさまざまな療法剤:LmddA142(ADXS31−142)、LmddA211、LmddA223、及びLmddA224を用いて、マウスを1週間隔で3回免疫した。免疫アッセイのため、2回目の追加免疫後の6日目に脾臓を採取した。この実験のために群当たり2匹のマウスの脾臓をプールした。(A)PSAエピトープ特異的四量体染色を用いて未感作マウス、LmddA142を免疫されたマウス、LmddA211を免疫されたマウス、 LmddA223を免疫されたマウス、およびLmddA224を免疫されたマウスの脾臓内のPSA特異的T細胞を検出した。細胞をマウス抗CD8(FITC)、抗CD3(Percp−Cy5.5)、抗CD62L(APC)、およびPSA四量体−PEで染色し、FACS Caliburにより分析した。(図29B) 1μMのPSA特異的H−2Dbペプチド(HCIRNKSVIL)を用いた5時間の刺激後の未感作マウスと免疫化マウスにおける、IFN−γ分泌性CD8+CD62Llow細胞のパーセンテージを検出するための細胞内サイトカイン染色。 図30A〜C。腫瘍モデルであるTPSA23を使用して、ActA/PEST2(LA229)融合PSA及びtLLO融合PSAを使用することによる、C57BL6マウスにおける免疫応答の発生を検討した。5匹のマウスの4群に、1×10個の腫瘍細胞を0日目に移植し、10CFUの様々な治療剤:LmddA274、LmddA142(ADXS31−142)、及びLmddA211を用いて、6日目と14日目に処置した。未感作マウスはどの処置も受けなかった。最後の免疫後の6日目に各マウスから脾臓と腫瘍を採取した。(図30A) 表は、免疫後13日目の腫瘍体積を示している。五量体染色によって、脾臓(図30B)および腫瘍(図30C)におけるPSA特異的免疫応答を調査した。免疫アッセイのために群当たり2匹のマウスまたは群当たり3匹のマウスの脾臓をプールし、群あたり5匹のマウスの腫瘍をプールした。細胞をマウス抗CD8(FITC)、抗CD3(Percp−Cy5.5)、抗CD62L(APC)、およびPSA五量体−PEで染色し、FACS Caliburにより分析した。 図31A〜31C。SOE突然変異形成戦略。LLOの第4ドメインに突然変異を形成することによってLLOの病原性の減少/低下が達成された。(図31A〜31B)。このドメインは、それがオリゴマー形成して孔を形成する場所である膜に結合できるようにするコレステロール結合部位を含有する。図31Cは、全長型LLO(rLLO529)の断片を示している。組換え型LLOであるrLLO493は、アミノ酸1〜493(シグナル配列を含む)にわたるLLOのN末端断片を表す。組換え型LLOであるrLLO482は、アミノ酸1〜482(シグナル配列を含む)にわたるN末端LLO断片(アミノ酸483〜493のコレステロール結合ドメインの欠失を含む)を表す。組換え型LLOであるrLLO415は、アミノ酸1〜415(シグナル配列を含む)にわたるN末端LLO断片(アミノ酸483〜493のコレステロール結合ドメインの欠失を含む)を表す。組換え型LLOであるrLLO59−415は、アミノ酸59〜415にわたるN末端LLO断片(コレステロール結合ドメインを含まない)を表す。組換え型LLOであるrLLO416−529はアミノ酸416〜529にわたり、且つ、コレステロール結合ドメインを含むN末端LLO断片を表す。 同上。 図32A及び32B クマシー染色による突然変異型LLOタンパク質の発現は、図32Aに示されており、ウエスタンブロットによるものは、図32Bに示されている。 図33A及び33B。ヒストグラムは、突然変異型LLO(mutLLO及びctLLO)タンパク質の、pH5.5(図33A)、及びpH7.4(図33B)での溶血活性を示すデータを示している。 図34 PAK6をtLLOとの融合タンパク質として発現するPAK6コンストラクト(7605bp)のプラスミドマップを示す図である。PAK6のプラスミドの模式的マップ。そのプラスミドはリステリアの複製起点(Rep R)と大腸菌の複製起点(p15)の両方を含有する。黒の矢印は転写方向を表す。枯草菌dal遺伝子はD−アラニン合成を相補する。抗原発現カセットはhlyプロモーター、短縮型LLOのORF、およびヒトPAK6遺伝子からなる。 図35 配列番号78で表されるPAK6の核酸配列。 図36 配列番号79で表されるPAK6のアミノ酸配列。 図37A 腫瘍のシーケンシング、及びDNA生成のワークストリームの概略。図37B DNAクローニング、及び免疫療法剤製造のワークストリームの概略。 図38 個別免疫療法組成物の並行製造のための完全閉鎖型単回使用細胞培養システムのクラスターの図である。 図39 完全閉鎖型単回使用細胞培養システムの接種部分と発酵部分の詳細図である。 図40 完全閉鎖型単回使用細胞培養システムの濃縮部分の詳細図である。 図41 完全閉鎖型単回使用細胞培養システムの透析濾過部分の詳細図である。 図42 完全閉鎖型単回使用細胞培養システムの製品分配部分の詳細図である。 図43A 免疫療法の効率を改善するためにネオエピトープの段階選択を用いる過程の図である。図43B 複数のネオエピトープの並行選択を用いる過程の図である。 図44 発酵培地調製プロセスを示す。 図45 1M水酸化ナトリウム(NaOH)溶液調製プロセスを示す。図45 洗浄緩衝液調製プロセスを示す。 図46 プロセスの流れ:接種バッグ(複数含む)の製造 図47 本明細書に開示されるリステリアコンストラクトの発酵を行うためのプロセスを示す。 図48 接線流ろ過及び注入を設定ならびに実行するためのプロセスを示す。 図49 本明細書に開示されるリステリアコンストラクトの完全製造プロセスを示す。 図50 製造システムを使用して免疫療法組成物を作製するためのプロセスを示す。 図51A〜C 本明細書に検討される一部の実施形態に従う、接線流ろ過(TFF)マニホールドを示す。図51Aは、TFFマニホールドを示し、図51Bは、TFFマニホールドの数か所の描写を示す。図51Cは、本明細書に検討される一部の実施形態に従う、他のTFFマニホールドを示す。 同上。 同上。 図52 TFFマニホールドに接続され得る、注入マニホールドの例を示す。 図53 1つ以上のバッグに最終産物を集めるために使用される注入マニホールドを示す。 図54 図51A〜図53のラベルに対する説明を示す。 図55 レイノルド数、ポンプ流速、ファイバー数、速度、動粘性率、フロー/ファイバー、単位長、内部直径、ファイバー体積、及び移動時間、いくつかの実施例形態に特徴的な長さを比較する表を示す。
図示の単純化および明瞭化のために図に示される要素は必ずしも実寸に比例していないことを理解されたい。例えば、一部の要素の寸法は、明瞭化のために他の要素に対して相対的に誇張されている場合がある。さらに、適切と考えられる場合には、参照番号は対応するかまたは類似する要素を示す図の間で繰り返される場合がある。
以下の発明を実施するための形態では、本発明の完全な理解を提供するために多数の具体的な詳細が示される。しかしながら、本開示はこれらの具体的な詳細を含まずに実施されうることが当業者には理解されるであろう。他の事例では、本開示を不明瞭にしないために周知の方法、手順、および構成成分は詳細には記述されていない。
完全閉鎖単回使用細胞増殖システム、及び製造方法
1つの態様において、疾患または症状を有する対象に投与するための個別化免疫療法組成物を製造する方法が開示され、前述の個別化免疫療法組成物は、組換え型弱毒化リステリア株を含有し、前述のリステリア株は、1つ以上のネオエピトープを含有する1つ以上のペプチドをコードする1つ以上のオープン・リーディング・フレームを備えた核酸配列を含有し、前述の方法は、以下を含む:
疾患または症状を有する対象由来の病変サンプルにおいて、1つ以上のネオエピトープを含有する1つ以上のペプチドをコードする核酸配列を取得及び特定する工程。
前述の1つ以上のネオエピトープを含有する前述の1つ以上のペプチドをコードする前述の核酸配列を備える発現ベクターで、弱毒化リステリア株を安定的にトランスフェクトする工程、
前述の1つ以上のネオエピトープを含有する前述の1つ以上のペプチドを発現するリステリアクローンを取得する工程、
前述のリステリアクローンを、所定の規模まで増殖させる工程、
その増殖リステリアクローンを精製する工程、
増殖培地を、製剤緩衝液と置き換える工程、
前述のリステリアクローンを集菌する工程、
前述の集菌されたリステリアクローンを、所定の濃度を有する溶液に希釈させる工程、及び
前述の集菌されたリステリアクローン溶液を、その後の保管または対象への投与のために単回用量容器へと分注する工程。
ここで、前述の工程c〜iは、完全閉鎖型単回使用細胞増殖システム中で行われる。
別の実施形態において、前述の完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムは、接種セクション、発酵セクション、濃縮セクション/透析ろ過(図51A〜B)セクション、及び製品分注セクションを備えている。
別の実施形態において、前述の完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムは、統合完全閉鎖型流体経路を備えている。
さらなる実施形態において、完全閉鎖系単回使用細胞増殖システムが本明細書に開示され、前述のシステムは1つ以上の単回使用攪拌型バイオリアクターをさらに備えている。
別の実施形態において、前述の完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムの製品分注セクションは、対象への即時投与に使用することができる、またはあるいはその後の輸送及び保管のために凍結されることができる、単回投与サイズの製品容器を備えている。
追加の実施形態において、一人対象規模の完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムが開示される。別の実施形態において、本明細書に開示される方法によって、同一の対象用の、または別個の対象用の、複数の個別化免疫療法組成物を並行製造するための、いくつかの完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムの同時使用が可能となる。
別の実施形態において、前述の疾患または症状は、感染性疾患、または腫瘍もしくは癌を含む。
1つの実施形態において、完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムを使用した、個別化免疫療法組成物の拡張可能で効率的な製造方法が本明細書に開示される(図50を参照)。
1つの実施形態において、前述の方法は、疾患または症状を有する対象由来の病変サンプルにおいて、1つ以上のネオエピトープを含有する1つ以上のペプチドをコードする前述の核酸配列を特定すること;前述の1つ以上のネオエピトープを含有する前述の1つ以上のペプチドをコードする前述の核酸配列を備えた発現ベクターを、弱毒化リステリア株にトランスフェクトすること;前述の1つ以上のネオエピトープを含有する前述の1つ以上のペプチドを発現するリステリアクローンを取得すること;所定の規模まで前述のリステリアクローンを増殖させること;前述の増殖されたリステリアクローンを精製すること;増殖培地を製剤緩衝液と置き換えること;前述のリステリアクローンを集菌すること;前述の集菌されたリステリアクローンを、所定の濃度を有する溶液に希釈すること;及び前述の集菌リステリアクローン溶液を、その後の保管または対象への投与のために、単回投与容器へと分注すること、を含む。別の実施形態において、増殖、精製、増殖培地の置換、集菌、希釈、及び分注の工程は、本明細書に開示される完全閉鎖型単回使用細胞増殖システム/ディスポーザブル製造システムにおいて実施される。別の実施形態において、前述の完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムは、統合完全閉鎖型流体経路を備えている。
1つの実施形態において、開示されるディスポーザブル製造システムは、製造方法が完了した時点で廃棄される、製品容器以外の前述の統合完全閉鎖型流体経路の構成要素を備えている。
本開示に従う製造システムは、以下のセクションを備えている;接種セクション、発酵セクション、濃縮/透析ろ過セクション(図51A〜Bを参照)、及び/または製品分注システム。それらすべてが、本明細書に開示されるリステリア株の製造方法において使用される。
1つの実施形態において、製造方法は、図50に示されるように実施される。1つの実施形態において、製造方法の開始段階で、培地/緩衝液が調製され、リステリアコンストラクトを含有するコロニーがプレートから採取され、所定量の発酵培地(インキュベーションに適した容器中にある)に接種され、第一のプレカルチャー(Pre−Culture)(PC1)が形成される。PC1のインキュベーション後、標的量のPC1を取得し、より多くの所定量の発酵培地(インキュベーションに適した容器中にある)に接種することにより、培養がスケールアップされ、第二のプレカルチャー(PC2)が形成される。別の実施形態において、所定量は、10ml〜300mlの範囲であってもよい。別の実施形態において、PC1の所定量は、10mlである。別の実施形態において、PC2の所定量は、190mlである。別の実施形態において、培養物(PC1、PC2)は一晩インキュベートされ、または細菌、特にリステリア種の増殖/インキュベートに適していると当分野において高知である条件でインキュベートされる。
別の実施形態において、PC2のインキュベーション後、所定量のPC2が、1つ以上の接種バッグへと注入される。別の実施形態において、PC2のインキュベーション後、所定量のPC2が、4つの接種バッグへと注入される。別の実施形態において、各接種バッグは、250mlまで入れることができる。別の実施形態において、各接種バッグは、1Lまで入れることができる。別の実施形態において、各接種バッグは、5Lまで入れることができる。別の実施形態において、各接種バッグは、25mlのPC2で満たされ、及び発酵培地で最大100mlまで満たされる。別の実施形態において、各接種バッグは、1〜10mlのPC2で満たされ、及び発酵培地で最大50〜250mlまで満たされる。別の実施形態において、各接種バッグは、1〜20mlのPC2で満たされ、及び発酵培地で最大50〜250mlまで満たされる。別の実施形態において、各接種バッグは、1〜40mlのPC2で満たされ、及び発酵培地で最大100〜500mlまで満たされる。別の実施形態において、各接種バッグは、1〜50mlのPC2で満たされ、及び発酵培地で最大100〜500mlまで満たされる。別の実施形態において、各接種バッグは、1〜100mlのPC2で満たされ、及び発酵培地で最大150〜500mlまで満たされる。別の実施形態において、各接種バッグは、例えば接種バッグなどのより大きな体積の容器中での増殖または規模拡張に適した、所望される量のPC2が注入される。別の実施形態において、各接種バッグは、所定のより多量の発酵培地を有する、より大きな体積の容器中での増殖または規模拡張に適した、所望される量のPC2で満たされる。
1つの実施形態において、増殖したリステリアクローンを含有する接種バッグは、その1つの実施形態において本明細書では「医薬品」または「製品」と呼称され、その後の使用のために、−70℃〜−80℃で凍結され得る。
別の実施形態において、PC2のインキュベーション後、発酵プロセス開始のために、所定量のPC2が、細胞バッグバイオリアクターへと注入される(図50)。別の実施形態において、発酵プロセスは、製造システムの発酵セクションにおいて実施される。別の実施形態において、発酵セクションは、細胞バッグバイオリアクターを備えている。
別の実施形態において、本明細書に開示される製造システムのすべてのセクションまたは構成要素は機能可能に連結され、接種セクションからの単一完全閉鎖型液体流路を生成し、発酵、濃縮セクション、透析ろ過、及び製品注入を可能としてもよい。別の実施形態において、製造システムは、流体流れに、濃縮及び透析ろ過セクションを含有する保持物バッグをバイパスさせる、追加のコネクターを備えている。別の実施形態において、製造システムは、濃縮及び透析ろ過セクションから、接種または発酵セクションへと導く、戻り流体接続をさらに備えており、それによって、増殖培養物が再循環し、さらなる増殖が可能となる。
1つの実施形態において、前述の流体接続は、流体管を備えている。適切な管は、柔軟性のある、もしくは柔軟性のない金属の管、または柔軟性のある、もしくは柔軟性のない非金属の管を包含し得ることが、当業者には明らかである。前述の金属の管は、スチール、銅、真鍮、または当分野に公知の任意の適切な金属から作製され得る。前述の非金属の管は、ゴム、プラスチック、または当分野に公知の任意の他の無機もしくは有機のポリマーから作製され得る。別の実施形態において、流体管は、柔軟性のある非金属の管である。別の実施形態において、流体管は、PVC管、またはPIV管の系統である。
本開示によると、本発明の様々なセクションを接続する流体管は、ともに密封され、それによって、完全閉鎖型流体流路が形成される。管は、滅菌溶接、管類コネクター、または1つの実施形態においては、ディスポーザブルの無菌コネクターを使用して密封されてもよい。別の実施形態において、ディスポーザブルの無菌コネクターは、非無菌環境下で、ドライ‐ドライ接続を生じさせ得る。別の実施形態において、ディスポーザブルの無菌コネクターを使用することにより、滅菌溶接の使用が大幅に減り、さらには他の処理工程(すなわち、バイアルへの注入)も排除される。別の実施形態では、管は、当分野に公知の任意の方法を使用して密封される。
1つの実施形態において、本明細書に開示される製造システムの各流体接続上で、流体流れを遮断する手段もまた開示される。1つの実施形態において、流体流れを遮断する手段は、ディスポーザブルのバルブである。別の実施形態において、流体流れを遮断する手段は、クランプである。前述のクランプは、ローラークランプ、ピンチクランプ、または当分野に公知の任意のクランプであってもよい。別の実施形態において、流体流れを遮断する手段は、当分野に公知の任意のかかる手段である。
本開示はさらに、製造システムの様々なセクション間の流体移送を提供する。流体移送は、1つの実施形態において、自然な重力流により駆動されてもよい。別の実施形態において、流体移送は、例えばポンプなどの機械的な手段により駆動されてもよい。当分野において適切なポンプは良く知られており、限定されないが、遠心力ポンプ、エアーポンプ、及びピストンポンプが挙げられる。1つの実施形態において、完全閉鎖型細胞増殖システム内の流体は、蠕動ポンプにより駆動される。
本明細書の開示によると、本明細書に開示される製造方法中の1つ以上の工程が、一定の所定温度で行われる。別の実施形態において、本明細書に開示される製造方法のすべての工程が、一定の所定温度で行われる。別の実施形態において、製造方法の接種工程及び増殖工程が、一定の所定温度で行われる。1つの実施形態において、温度は、約37℃で維持される。別の実施形態において、温度は、約37℃である。別の実施形態において、温度は、約25℃である。別の実施形態において、温度は、約27℃である。別の実施形態において、温度は、約28℃である。別の実施形態において、温度は、約30℃である。別の実施形態において、温度は、約32℃である。別の実施形態において、温度は、約34℃である。別の実施形態において、温度は、約35℃である。別の実施形態において、温度は、約36℃である。別の実施形態において、温度は、約38℃である。別の実施形態において、温度は、約39℃である。
本明細書に開示される方法及び組成物の1つの実施形態において、完全閉鎖型細胞増殖システムの接種セクションは、前述の完全閉鎖型細胞増殖システムの発酵セクションに機能可能に接続された接種容器を備えている。1つの実施形態において、前述の接種容器は、プラスチックフラスコである。別の実施形態において、前述の接種容器は、プラスチックバイアルである。別の実施形態において、前述の接種容器は、プラスチックアンプルである。別の実施形態において、前述の接種容器は、流体バッグである。別の実施形態において、前述の接種容器は、接種ポートをさらに備えている。
1つの実施形態において、前述の接種容器は、約5mlの最大体積を有している。別の実施形態において、前述の接種容器は、約10mlの最大体積を有している。別の実施形態において、前述の接種容器は、約15mlの最大体積を有している。別の実施形態において、前述の接種容器は、約20mlの最大体積を有している。別の実施形態において、前述の接種容器は、約25mlの最大体積を有している。別の実施形態において、前述の接種容器は、約30mlの最大体積を有している。別の実施形態において、前述の接種容器は、約35mlの最大体積を有している。別の実施形態において、前述の接種容器は、約40mlの最大体積を有している。別の実施形態において、前述の接種容器は、約45mlの最大体積を有している。別の実施形態において、前述の接種容器は、約50mlの最大体積を有している。
本明細書に開示される方法及び組成物の1つの実施形態において、接種容器は、組み換え型弱毒化リステリア株の培養物で満たされ、前述のリステリア株は、1つ以上のネオエピトープを含む1つ以上のペプチドをコードする1つ以上のオープン・リーディング・フレームを備えた核酸配列を含む。1つの実施形態において、リステリア株は、栄養培地中に再懸濁される。別の実施形態において、リステリア株は、製剤緩衝液中に再懸濁される。さらに別の実施形態において、リステリア株は、凍結保管溶液中に再懸濁される。
1つの実施形態において、接種容器中の栄養培地は、細菌培養の増殖に使用されるものと同じ培地である。別の実施形態において、接種容器中の栄養培地は、細菌培養の増殖に使用されるものとは異なる培地である。
1つの実施形態において、本明細書に開示される方法及び組成物は、接種容器を除く、完全閉鎖型細胞増殖システムのすべてのセクションの滅菌を提供する。医薬品製造機器の適切な滅菌方法は、蒸気滅菌、乾熱滅菌、及びガス滅菌を包含し得ることが、当業者により認識されるであろう。1つの実施形態において、完全閉鎖型増殖システムは、電離放射線への暴露を介して滅菌される。
1つの実施形態において、本明細書に開示される方法及び組成物は、免疫療法組成物の製造プロセスを開始させるための、完全閉鎖型細胞増殖システムの発酵セクションへの接種容器の内容物の移送を提供する。別の実施形態において、接種セグメント及び発酵セグメントの両方が、移送前に所定の一定温度にまで加温される。
本明細書に開示される方法及び組成物の1つの実施形態において、前述の完全閉鎖型細胞増殖システムの発酵セクションは、1つ以上の攪拌型バイオリアクターを備えている。1つの実施形態において、1つ以上の攪拌型バイオリアクターは、ウェーブ混合型バイオリアクター(wave mixed bioreactor)である。別の実施形態において、1つ以上の攪拌型バイオリアクターは、攪拌型タンクバイオリアクター(stirred tank bioreactor)である。別の実施形態において、1つ以上の攪拌型バイオリアクターは、機械的振とうバイオリアクター(mechanically shaken bioreactor)である。別の実施形態において、1つ以上の攪拌型バイオリアクターは、当分野に公知の任意の型のバイオリアクターである。別の実施形態において、前述の1つ以上の攪拌型バイオリアクターは、ロッカー攪拌型バイオリアクター(rocker−agitated bioreactor)である。別の実施形態において、前述の1つ以上の攪拌型バイオリアクターは、ロッカーバッグ微生物増殖システム(rocker bag microbial growth system)である。
本明細書に開示される方法及び組成物の1つの実施形態において、本明細書に開示される1つ以上のバイオリアクターの各々は、接種セグメント、及び濃縮/透析ろ過セクション、及び/または製品分注セクションに機能可能に接続された1つ以上発酵容器をさらに備えている。別の実施形態において、前述の1つ以上の発酵容器は、プラスチック容器である。別の実施形態において、前述の1つ以上の発酵容器は、組織培養バッグである。
1つの実施形態において、本明細書に開示される発酵容器は、約100mlの最大体積を有している。別の実施形態において、発酵容器は、約150mlの最大体積を有している。別の実施形態において、発酵容器は、200mlの最大体積を有している。別の実施形態において、発酵容器は、250mlの最大体積を有している。別の実施形態において、発酵容器は、300mlの最大体積を有している。別の実施形態において、発酵容器は、350mlの最大体積を有している。別の実施形態において、発酵容器は、約400mlの最大体積を有している。別の実施形態において、発酵容器は、約450mlの最大体積を有している。別の実施形態において、発酵容器は、約500mlの最大体積を有している。
1つの実施形態において、各バイオリアクターは、1つ以上の発酵容器を備えている。1つの実施形態において、各バイオリアクターは、1つ以上の発酵容器を備えている。別の実施形態において、各バイオリアクターは、少なくとも2つの発酵容器を備えている。別の実施形態において、各バイオリアクターは、少なくとも3つの発酵容器を備えている。別の実施形態において、各バイオリアクターは、少なくとも4つの発酵容器を備えている。別の実施形態において、各バイオリアクターは、5個以上の発酵容器を備えている。
1つの実施形態において、発酵容器の各々は、1つ以上のサンプラーポートをさらに備えており、当該サンプラーポートは、サンプリング容器と、発酵容器への流体管を備えており、当該サンプリング容器は、サンプリングルアーを備えており、当該流体管は、影響的に当該管を密封する手段を備えており、それによって、発酵容器からサンプリング容器を単離させている。
1つの実施形態において、サンプリング容器の各々は、約0.1mlの最大体積を有している。別の実施形態において、サンプリング容器の各々は、約0.2mlの最大体積を有している。別の実施形態において、サンプリング容器の各々は、約0.3mlの最大体積を有している。別の実施形態において、サンプリング容器の各々は、約0.4mlの最大体積を有している。別の実施形態において、サンプリング容器の各々は、約0.5mlの最大体積を有している。別の実施形態において、サンプリング容器の各々は、約0.6mlの最大体積を有している。別の実施形態において、サンプリング容器の各々は、約0.7mlの最大体積を有している。別の実施形態において、サンプリング容器の各々は、約0.8mlの最大体積を有している。別の実施形態において、サンプリング容器の各々は、約0.9mlの最大体積を有している。別の実施形態において、サンプリング容器の各々は、約1mlの最大体積を有している。
1つの実施形態において、発酵容器の各々は、1個のサンプリングポートを備えている。別の実施形態において、発酵容器の各々は、2個以上のサンプリングポートを備えている。別の実施形態において、発酵容器の各々は、少なくとも2個のサンプリングポートを備えている。別の実施形態において、発酵容器の各々は、少なくとも3個のサンプリングポートを備えている。別の実施形態において、発酵容器の各々は、少なくとも4個のサンプリングポートを備えている。別の実施形態において、発酵容器の各々は、5個以上のサンプリングポートを備えている。別の実施形態において、すべてのサンプリングポートは、単回使用ポートである。
サンプリングポートは、クオリティ検査及び純度に関するサンプル収集のために、サンプリングバッグマニホールド(図52を参照)に機能可能に接続されていてもよい。1つの実施形態において、サンプルは、外観、生細胞数(VCC:viable cell count)、リステリア株中のactA遺伝子の非存在(PCR、タンパク質に関してはウェスタンブロッティングなどを介する)、SIINFEKLペプチドタグ(抗原提示を検証するため)の存在を測定するため、ならびにコロニーPCR及びモノセプシス(monosepsis)(純度)解析を行うために収集される。
別の実施形態において、サンプルは、断続的に収集される。別の実施形態において、サンプルは、10分、20分、30分、40分、50分、または60分ごとに収集される。別の実施形態において、サンプルは、2時間ごと、3時間ごと、4時間ごと、または5時間ごとに収集される。別の実施形態において、サンプルは、サンプリングの1〜60分ごとに収集される。別の実施形態において、サンプルは、サンプリングの1〜10時間ごとに収集される。別の実施形態において、サンプルは、上述の実施形態のいずれか1つに記載されるように断続的に、及び最終光学密度(OD:optical density)に達するまで収集される。
別の実施形態において、サンプリングバッグは、5〜100ml、101〜200ml、201〜300ml、401〜500ml、または501〜1000mlの範囲の体積を有している。別の実施形態において、サンプリングバッグは、25mlの体積を有する。別の実施形態において、サンプリングバッグは、100mlの体積を有する。
別の実施形態において、発酵容器は、栄養培地で満たされ、接種セグメントから接種物を移送する前に、所定の温度まで従前に加温される。別の実施形態において、リステリア株の培養物の増殖に利用される栄養培地は、Lysogeny Broth(LB)培地である。別の実施形態において、栄養培地は、Terrific Broth(TB)培地である。別の実施形態において、栄養培地は、トリプシン大豆ブロス(TSB:tryptic soy broth)培地である。別の実施形態において、栄養培地は、規定の培地である。別の実施形態において、栄養培地は、本明細書に開示される規定の培地である。別の実施形態では、栄養培地は当分野で公知の任意の他のタイプの栄養培地である。
別の実施形態において、培養物の増殖の間、一定のpHが維持される。別の実施形態において、pHは、約7.0で維持される。別の実施形態において、pHは、約6である。別の実施形態において、pHは、約6.5である。別の実施形態において、pHは、約7.5である。別の実施形態において、pHは、約8である。別の実施形態において、pHは、約6.5〜7.5である。別の実施形態において、pHは、約6〜8である。別の実施形態において、pHは、約6〜7である。別の実施形態において、pHは、約7〜8である。
本明細書に開示される方法及び組成物の1つの実施形態において、組み換え型弱毒化リステリア株の培養物は、OD600が、所定の値に達するまで増殖される。1つの実施形態において、OD600は、約0.7単位である。別の実施形態において、培養物は、0.8単位のOD600を有する。別の実施形態において、OD600は、約0.7単位である。別の実施形態において、OD600は、約0.8単位である。別の実施形態において、OD60は、約0.6単位である。別の実施形態において、OD600は、約0.65単位である。別の実施形態において、OD600は、約0.75単位である。別の実施形態において、OD600は、約0.85単位である。別の実施形態において、OD600は、約0.9単位である。別の実施形態において、OD600は、約1単位である。別の実施形態において、OD600は、約0.6〜0.9単位である。別の実施形態において、OD600は、約0.65〜0.9単位である。別の実施形態において、OD600は、約0.7〜0.9単位である。別の実施形態において、OD600は、約0.75〜0.9単位である。別の実施形態において、OD600は、約0.8〜0.9単位である。別の実施形態において、OD600は、約0.75〜1単位である。別の実施形態において、OD600は、約0.9〜1単位である。別の実施形態において、OD600は、1単位よりも大きい。
別の実施形態において、OD600は、1単位よりも有意に大きい。別の実施形態において、OD600は、約7.5〜8.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約1.2単位である。別の実施形態において、OD600は、約1.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約2単位である。別の実施形態において、OD600は、約2.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約3単位である。別の実施形態において、OD600は、約3.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約4単位である。別の実施形態において、OD600は、約4.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約5単位である。別の実施形態において、OD600は、約5.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約6単位である。別の実施形態において、OD600は、約6.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約7単位である。別の実施形態において、OD600は、約7.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約8単位である。別の実施形態において、OD600は、約8.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約9単位である。別の実施形態において、OD600は、約9.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約10単位である。別の実施形態において、OD600は、10単位よりも大きい。
別の実施形態において、OD600は、約1〜2単位である。別の実施形態において、OD600は、約1.5〜2.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約2〜3単位である。別の実施形態において、OD600は、約2.5〜3.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約3〜4単位である。別の実施形態において、OD600は、約3.5〜4.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約4〜5単位である。別の実施形態において、OD600は、約4.5〜5.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約5〜6単位である。別の実施形態において、OD600は、約5.5〜6.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約1〜3単位である。別の実施形態において、OD600は、約1.5〜3.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約2〜4単位である。別の実施形態において、OD600は、約2.5〜4.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約3〜5単位である。別の実施形態において、OD600は、約4〜6単位である。別の実施形態において、OD600は、約5〜7単位である。別の実施形態において、OD600は、約2〜5単位である。別の実施形態において、OD600は、約3〜6単位である。別の実施形態において、OD600は、約4〜7単位である。別の実施形態において、OD600は、約5〜8単位である。別の実施形態において、OD600は、約1.2〜7.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約1.5〜7.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約2〜7.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約2.5〜7.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約3〜7.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約3.5〜7.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約4〜7.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約4.5〜7.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約5〜7.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約5.5〜7.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約6〜7.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約6.5〜7.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約7〜7.5単位である。別の実施形態において、OD600は、およそ10単位よりも大きい。別の実施形態において、OD600は、約1.2〜8.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約1.5〜8.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約2〜8.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約2.5〜8.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約3〜8.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約3.5〜8.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約4〜8.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約4.5〜8.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約5〜8.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約5.5〜8.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約6〜8.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約6.5〜8.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約7〜8.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約7.5〜8.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約8〜8.5単位である。別の実施形態において、OD600は、約9.5〜8.5単位である。別の実施形態において、OD600は、10単位である。
別の実施形態において、組み換え型弱毒化リステリア株の培養物は、培養物のバイオマスが、所定の値に達するまで増殖される。1つの実施形態において、バイオマスは、約1x10コロニー形成単位(CFU:colony−forming units)/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約1.5x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約1.5x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約2x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約3x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約4x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約5x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約7x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約9x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約10x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約12x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約15x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約20x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約25x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約30x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約33x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約40x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約50x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、50x10CFR/mlよりも大きい。
接線流ろ過マニホールド
組み換え型弱毒化リステリア培養物が、所定のOD600またはバイオマスに到達した場合の1つの実施形態において、その後、その培養物は完全閉鎖型細胞増殖システムの濃縮及び透析ろ過セグメントへと移送される。
図51A〜Cに関連して、一部の実施形態において、本開示製造システムの濃縮及び透析ろ過セクションは、「接線流ろ過マニホールド」とも呼称される。1つの実施形態において、濃縮及び透析ろ過セクションは、保持物容器1とも呼ばれる濃縮培養物容器、1つ以上のフィルター23、及び透過物容器2を備えている。別の実施形態において、当該濃縮及び透析ろ過セクションは、当該濃縮培養物容器を、当該発酵セクションの1つ以上の発酵容器へと接続する、1つ以上の流体管5(例えば、5A〜5Q、総称的に「5」と参照される)をさらに備えている(図50参照)。別の実施形態において、保持物1と発酵容器の間の各流体管5は、永続的に流体の流れを遮断するための手段、例えばクランプ17またはピンチバルブ20をさらに備えている。さらに別の実施形態において、濃縮セクションは、保持物容器1を、当該1つ以上のフィルター23へと接続する、1つ以上の流体管5をさらに備えている。さらなる実施形態において、当該保持物容器1と当該フィルター23を接続する流体管5は、(例えば、管5A及び5Bを介して)保持物容器1からフィルター23へと、及び(例えば、管5D、5E、及び5Fを介して)フィルター23から保持物容器1へと戻るループを形成し、それによってフィルターと保持物容器の間に再循環ループを形成する。(例えば、図51Aに示される実施形態中の反時計方向のループにおいて)流体管5A、5Bは、流体を保持物バッグ1からフィルター23へと運び、任意で、例えば蠕動ポンプ40などのフローアクチュエーターを備えていてもよい。さらなる実施形態において、流体管5C、5D、5Eは、流体をフィルター23から保持物バッグ1へと送り返し、例えばバルブ20またはクランプ17などの流体の流れを遮断する手段をさらに備えていてもよい。別の実施形態において、当該1つ以上のフィルター23は、フィルター配列中に配置され、ここで1つの実施形態において、当該フィルターは、直列に配置されるか、または別の実施形態においては、当該フィルターは並列に配置される。
図51A〜51Cに連続的に関連して、保持物バッグ1は、複数の滅菌開口部を含んでいてもよく、それによって、1つ以上の管5とのエンゲージメントが可能となり、混合物の循環が可能となり、そして以下に検討される透析ろ過緩衝液の導入が可能となる。保持物バッグ1は、再循環出口P3があってもよく、それを通って、混合物が保持物バッグから引き出される。また再循環入口P5があってもよく、それを通って、残りの混合物が、フィルター23を通過した後に保持物バッグへと再導入される。また透析ろ過入口P11(図51Aの詳細Cに示される)があってもよく、それを通って、緩衝液が導入され得る。保持物バッグ1、及び/または透過物バッグ2はさらに、各バッグ内の圧力を等しくするための空気交換デバイス22があってもよい。空気交換デバイス22は、入ってくる空気を浄化し、漏出を防ぐための、1つ以上のバルブとフィルターがあってもよい。保持物バッグ1はさらに、操作中に温度計を受け入れるための温度計ポートP10があってもよい。図51Cに関連して、一部の実施形態において、温度計41は、流体循環ループの管4の上に位置付けられてもよい。本明細書に詳述されるように、保持物バッグ1は、追加の機構、マニホールド、またはサンプリングデバイスのために、1つ以上の追加のポートP1、P2、P9があってもよい。同様に、透過物バッグ2は、空気交換デバイス、サンプリングポート、及びフィルター23が接続され得る、類似した1つ以上のポートP6、P7、P8があってもよい。一部の実施形態において、通過する流体制御のために、濃縮及び透析ろ過システムの1つ以上の管5の上に、1つ以上のクランプ8、9、17が位置付けられていてもよい。
本明細書において検討されるように、図51A〜Cに示される濃縮及び透析ろ過セクションは、濃縮工程において、コンストラクトの流体混合物から培地を取り除き、コンストラクトを濃縮することができる。図51A、51Cに示される実施形態において、培地は、ポンプ40によって、混合物が保持物容器1から送り出されるにつれて、フィルター23(例えば、中空糸フィルター)の膜を通過して浸透物バッグ2に至り、管5を通り、フィルター23を過ぎて、保持物バッグ1へと戻る。古い培地を分離することによって、構築物を保持物バッグ1と管5に保持しながら、濃縮及び透析ろ過セクションは、コンストラクトを濃縮することができる。例えば、濃縮及び透析ろ過セクションは、コンストラクトの2倍濃縮を行ってもよい。フィルターは、混合物がフィルターと実質的に接線方向でエンゲージするよう、管5の流れの方向に対し実質的に垂直方向のフィルター表面を少なくとも1つ含んでもよい。
濃縮及び透析ろ過セクションは、目盛り(示されていない)をさらに含んでいてもよく、その上に保持物バッグ1が位置付けられていてもよい。保持物バッグ1の当初重量と、濃縮プロセスの間の重量のモニタリングに基づいて、濃縮中の変化が、取り除かれた培地重量に基づいて間接的に算出され得る。一部の実施形態においては、バルブ20(例えば、スクリューバルブまたはピンチバルブ)を、コンピューター操作型のアクチュエーター、または手動のいずれかにより調節し、管5の流れを制限して、フィルター23での管5の圧力を維持してもよい。循環システム中の混合物を、所定の圧力(例えば、3psi)で維持し、培地のフィルター膜通過を促進してもよい。図51A及び51Cに示される実施形態において、圧力センサー(例えば、図51Cに示される圧力センサー12)は、フィルター23での圧力を含む、ポンプ40とバルブ20の間のシステム中の圧力が効率的に測定されるように、ピンチバルブ20の上流に位置付けられる。1つの実施形態において、フィルター配列は、1つのフィルター23を備えている。別の実施形態において、フィルター配列は、2個以上のフィルターユニットを備えている。さらに別の実施形態において、フィルター配列は、2個のフィルターユニットを備えている。さらに別の実施形態において、フィルター配列は、3個のフィルターユニットを備えている。さらに別の実施形態において、フィルター配列は、4個のフィルターユニットを備えている。さらに別の実施形態において、フィルター配列は、5個のフィルターユニットを備えている。さらに別の実施形態において、フィルター配列は、6個以上のフィルターユニットを備えている。
1つの実施形態において、フィルター23は、例えば培地などの流体を、膜を通過させて透過物バッグ2へと向かわせながら、保持物バッグ1を有する再循環ループ中に細菌を保持することができる。別の実施形態において、フィルターはさらに、例えばウイルス粒子などのマクロ粒子や高分子を通過させる。
1つの実施形態において、フィルターは、少なくとも約0.01〜100μmの膜孔サイズを有している。別の実施形態において、フィルターは、透析ろ過を通して作動する。
濃縮セクションはさらに、フィルター23を透過物容器2(例えば、バッグ)へと接続する流体管5C、5Gを備えていてもよく、当該流体管はさらに、透過物容器への一方向性の流れを可能とさせるバルブまたはクランプを備えており、任意でさらに、例えばポンプなどのフローアクチュエーターを備えている。
別の実施形態において、濃縮培養物容器1及び透過物容器2は、プラスチック容器である。別の実施形態において、濃縮培養物容器1及び透過物容器2は、組織培養バッグである。
1つの実施形態において、濃縮培養物容器1は、約100mlの最大体積を有している。別の実施形態において、濃縮培養物容器1は、約150mlの最大体積を有している。別の実施形態において、濃縮培養物容器1は、約200mlの最大体積を有している。別の実施形態において、濃縮培養物容器1は、約250mlの最大体積を有している。別の実施形態において、濃縮培養物容器1は、約300mlの最大体積を有している。別の実施形態において、濃縮培養物容器1は、約350mlの最大体積を有している。別の実施形態において、濃縮培養物容器1は、約400mlの最大体積を有している。別の実施形態において、濃縮培養物容器1は、約450mlの最大体積を有している。別の実施形態において、濃縮培養物容器1は、約500mlの最大体積を有している。
1つの実施形態において、透過物容器2は、約100mlの最大体積を有している。別の実施形態において、透過物容器2は、約150mlの最大体積を有している。別の実施形態において、透過物容器2は、約200mlの最大体積を有している。別の実施形態において、透過物容器2は、約250mlの最大体積を有している。別の実施形態において、透過物容器2は、約300mlの最大体積を有している。別の実施形態において、透過物容器2は、約350mlの最大体積を有している。別の実施形態において、透過物容器2は、約400mlの最大体積を有している。別の実施形態において、透過物容器は、約450mlの最大体積を有している。別の実施形態において、透過物容器2は、約500mlの最大体積を有している。別の実施形態において、透過物容器2は、約600mlの最大体積を有している。別の実施形態において、透過物容器2は、約700mlの最大体積を有している。別の実施形態において、透過物容器2は、約800mlの最大体積を有している。別の実施形態において、透過物容器2は、約900mlの最大体積を有している。別の実施形態において、透過物容器2は、約1Lの最大体積を有している。別の実施形態において、透過物容器2は、約1.2Lの最大体積を有している。別の実施形態において、透過物容器2は、約1.4Lの最大体積を有している。別の実施形態において、透過物容器2は、約1.6Lの最大体積を有している。別の実施形態において、透過物容器2は、約1.8Lの最大体積を有している。別の実施形態において、透過物容器2は、約2Lの最大体積を有している。別の実施形態において、透過物容器2は、2L超の最大体積を有している。
1つの実施形態において、発酵セクションから保持物容器1へと運ばれる本開示培養培地は、フィルター配列を通って循環し、フィルター23を通過する培地は、透過物容器2内に引き出され、それによって、培養物体積の減少がもたらされ、培養物中の細菌の濃度が上昇する。別の実施形態において、細菌は、単回使用フィルター配列を1回通過することによって濃縮される。一部の実施形態において、フィルター23は、中空糸フィルターを含む。別の実施形態において、ろ過プロセスは、細胞濃縮物を回収するための膜間圧透析ろ過を使用する。これによって、本明細書に開示される方法と、膜間圧ろ過を使用する他の方法が差別化される。
1つの実施形態において、培養物中の最終標的細菌濃度は、約1〜10細菌/mlである。
別の実施形態において、組み換え型弱毒化リステリア株の培養物は、培養物のバイオマスが、所定の値に達するまで増殖される。1つの実施形態において、バイオマスは、約7x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約9x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約10x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約12x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約15x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約20x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約25x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約30x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約33x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約40x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、約50x10CFR/mlである。別の実施形態において、バイオマスは、50x10CFR/mlよりも大きい。
追加の実施形態において、保持物容器はさらに、製品容器のサンプリング及び/または充填のための1つ以上のマニホールド(例えば、図52〜53に示されるマニホールド39)を、発酵セクション及び濃縮セクションのサンプラーポートに接続するための、少なくとも1つの任意のポートP1、P2を備えている。
1つの実施形態において、接線流ろ過マニホールドは、1つ以上の透析ろ過入口P11に接続するよう作られた保持物容器、製剤緩衝液容器;1つ以上のフィルター23;及び透過物容器2を備えている。別の実施形態において、濃縮及び透析ろ過セクションは、透過物容器2を、濃縮及び透析ろ過セクションの保持物容器1に接続する流体管5をさらに備えている。さらに別の実施形態において、濃縮及び透析ろ過セクションは、保持物容器1を、当該1つ以上のフィルター23へと接続する、1つ以上の流体管5をさらに備えている。さらなる実施形態において、保持物容器1とフィルター23を接続する流体管は、流体を保持物バッグ1からフィルター23へと運ぶよう構成された直流管5と、流体をフィルターから保持物バッグへと運び戻すよう構成された逆流管の両方を備えており、それによって、フィルターと保持物容器の間に再循環ループが形成される。さらなる実施形態において、当該直流流体管は任意で、例えば蠕動ポンプなどのフローアクチュエーター40を備えている。さらなる実施形態において、当該逆流流体管はさらに、流体の流れを減速させる、または遮断する、例えばバルブ20またはクランプ17などの手段を備えている。別の実施形態において、当該1つ以上のフィルターは、フィルター配列中に配置され、ここで1つの実施形態において、当該フィルターは、直列に配置されるか、または別の実施形態においては、当該フィルターは並列に配置される。
濃縮プロセスの間にコンストラクト製品を濃縮した後に透析ろ過を行い、製品を浄化させ、古い培地を緩衝液と交換してもよい。透析ろ過の間、構成緩衝液容器は、1つ以上の透析ろ過入口P11を介して保持物バッグ1に接続される。構成緩衝液容器(例えば、バッグ28、29に似た容器)は、管5Mを介して透析ろ過入口P11に接続された無菌カップリング11に接続されてもよい。接続されることで、構成緩衝液容器は、制御された速度で、保持物バッグ1へと緩衝液(例えば、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)緩衝液)を導入し得る。濃縮及び透析ろ過セクションは、古い培地を含む流体を混合物から取り除くために、フィルター23を過ぎた混合物を循環させ続けることができる。緩衝液が導入され、古い培地が希釈される一方で、全体的なコンストラクト濃度は維持されている。一部の実施形態において、透析ろ過は、緩衝液を保持物バッグ1へと押し込む、またはポンピングすることにより、手動で制御されてもよい。一部の実施形態において、コンピューターシステム(例えば、非一過性メモリーに連結されたコントローラー、マイクロプロセッサーなど)が、緩衝液の入口を制御してもよい。例えば一部の実施形態において、手動またはコンピューター化されたオペレーターが、保持物バッグ1の一定重量を維持するために目盛りを監視してもよい。図51Cに関連して、管5Mに接続された追加ポンプ42を使用して、緩衝液を供給してもよい。一部の実施形態において、透析ろ過は、濃縮プロセスと交互に重複していてもよく、それによって、新しい緩衝液が追加されながら、コンストラクトの少なくとも一部が濃縮される。
一部の実施形態において、緩衝液は、後の凍結プロセスの間の凍結ダメージからコンストラクトを保護するために、抗凍結剤を含有してもよい。例えば、緩衝液は2%スクロースを含有してもよい。一部の別の実施形態において、任意の溶液、例えばグリセロール、グリコール化合物、及び本開示内容を考慮して当分野の当業者により認識され得る他の抗凍結剤などを使用して、抗凍結作用を得てもよい。
一部の実施形態において、再循環出口P3、再循環入口P5、及び/または透析ろ過入口P11は、保持物バッグ中でコンストラクトが沈殿するのを防ぐように位置付けられてもよい。例えば、記載される実施形態において、再循環出口P3と、透析ろ過入口P11は、その使用可能な位置で、保持物バッグ1の底に近接して位置付けられる。再循環出口P3及び透析ろ過入口P11は、保持物バッグ1の底に位置付けられてもよい。一部の実施形態において、再循環出口P3及び透析ろ過入口P11は、保持物バッグ1中で渦が生じ、沈殿が防がれるように互いに近接して位置付けられてもよい。一部の実施形態において、再循環出口P3及び透析ろ過入口P11は、互いに1インチ(2.54センチ)未満で位置付けられてもよい。一部の実施形態において、再循環出口P3及び透析ろ過入口P11は、互いに2インチ(5.08センチ)未満で位置付けられてもよい。一部の実施形態において、再循環出口P3及び透析ろ過入口P11は、互いに3インチ(7.62センチ)未満で位置付けられてもよい。一部の実施形態において、再循環出口P3及び透析ろ過入口P11は、互いに4インチ(10.16センチ)未満で位置付けられてもよい。一部の別の実施形態において、再循環入口P5は、渦を生じさせるために、再循環出口P3及び透析ろ過入口P11のうちの少なくとも1つに近接して位置付けられてもよい。
一部の別の実施形態において、再循環ループを通る流速は、所定の流速に維持され得る。流速は、バイオフィルムの形成及び目詰まりを防ぐために充分に高い速度であってもよく、及び流速は、コンストラクトのせん断及び殺傷を防ぐために充分に低い速度であってもよい。流速は、混合物の粘度、及びフィルターサイズ/流速(例えば、中空糸フィルター中のファイバー数)に応じて実験的に確立されてもよく、及びレイノルド数に依存している。一部の別の実施形態において、流速は、循環ループ中に乱流を生じさせるために充分に高い速度であってもよく、その乱流は、バイオフィルム形成阻害に役に立つ。ポンプ40は、流速を維持するために、手動で制御されていてもよく、前もって所定の流速に設定されていてもよく、またはコンピューターシステムにより自動的に制御されていてもよい。
一部の別の実施形態において、流速は、0.450L/分〜0.850L/分であってもよい。一部の別の実施形態において、流速は、0.250L/分〜1L/分であってもよく、またはその任意の個々の下位増分であってもよい。一部の別の実施形態において、流速は、0.600L/分であってもよい。一部の別の実施形態において、流速は、0.650L/分であってもよい。一部の別の実施形態において、流速は、0.650L/分〜0.850L/分であってもよい。一部の別の実施形態において、流速は、0.600L/分〜0.850L/分であってもよい。一部の別の実施形態において、流速は、0.450L/分〜0.650L/分であってもよい。一部の別の実施形態において、流速は、0.450L/分〜0.600L/分であってもよい。一部の別の実施形態において、流速は、0.600L/分〜0.650L/分であってもよい。図55に関して、レイノルド数、ポンプ流速、ファイバー数、速度、動粘性率、フロー/ファイバー、単位長、内部直径、ファイバー体積、及び移動時間、いくつかの実施例形態に特徴的な長さを比較する表を示す。一部の別の実施形態において、およそ700のレイノルド数が好ましい。一部の別の実施形態において、ポンプの速さは、濃縮及び透析ろ過の間、一定に維持されてもよい。一部の他の実施形態において、ポンプの速さは、レイノルド数が変化した場合に、増加または減少する。一部の別の実施形態において、ポンプの速さは、濃縮及び/または透析ろ過の間に増加してもよい。
本明細書に詳述されるように、濃縮及び透析ろ過は、本開示内容を考慮し、当分野の当業者により理解され得る、プロセッサー、メモリー、1つ以上のセンサー、1つ以上のアクチュエーター、ならびに関連解析及び制御ソフトウェアならびにハードウェアを含む1つ以上のコンピューターシステムにより制御されてもよい。1つ以上のセンサーが濃縮及び透析ろ過セクション中に配置され、ユーザーまたはコンピューターに機能可能なデータを提供してもよい。一部の実施形態において、バイオフィルムの蓄積は、管5に位置付けられた1つ以上の圧力センサー(例えば、図51Cに示される圧力センサー12)により検出されてもよい。圧力の読み取りは、ループ内圧力の低下を検出するために、2以上の位置で行われてもよい。基準圧力の差からの変化の検出は、バイオフィルムの形成を示唆しており、従って、ループを通過する流速が低すぎることを示唆し得る。2個以上の圧力センサー間の圧力の差における変化に反応し、セクションはポンプの速度を上げてもよく、またはバイオフィルムが取り除かれない場合にはエラーを信号を送ってもよい。一部の実施形態において、圧力センサーのうちの2個が、フィルター23のいずれかの側面上に位置付けられてもよい。
一部の実施形態において、コンストラクトのせん断は、1つ以上の光学密度センサーにより検出されてもよい。一部の実施形態において、混合物光学密度の基準光学密度からの変化は、せん断を示唆し得る。基準値は、濃縮または透析ろ過工程の開始時に取得される。一部の実施形態において、最大流速を決定するために、生きている個数/死んでいる個数が取得されてもよい。
光学密度センサーは、循環混合物の光学密度を検出するために、管5の保持物バッグ1中に位置付けられてもよい。一部の実施形態において、光学密度における変化を検出するために、再循環ループの異なる位置に、2個以上の光学密度センサーが置かれてもよい。一部の実施形態において、光学密度における変化を検出するために、透過物バッグ2に、光学密度センサーが置かれてもよい。典型的には、透過物バッグ2には、コンストラクトが含まれていないか、またはほとんど含まれておらず、したがって、不透明度は低いか、あるいは透明である。せん断されたコンストラクトは、濃縮ループ中で再循環するよりもむしろフィルター23を通過し、そのため、透過物バッグ2の光学密度における変化(例えば、上昇)は、せん断の発生を示唆し得る。光学密度の変化に反応して、コンピューターシステム、またはユーザーによりポンプ40の速さを上げてもよい。
1つの実施形態において、フィルター配列は、1個のフィルターユニットを備えている。別の実施形態において、フィルター配列は、2個以上のフィルターユニットを備えている。さらに別の実施形態において、フィルター配列は、2個のフィルターユニットを備えている。さらに別の実施形態において、フィルター配列は、3個のフィルターユニットを備えている。さらに別の実施形態において、フィルター配列は、4個のフィルターユニットを備えている。さらに別の実施形態において、フィルター配列は、5個のフィルターユニットを備えている。さらに別の実施形態において、フィルター配列は、6個以上のフィルターユニットを備えている。
本明細書に開示されるフィルターは、袋膜フィルター、平面膜フィルター、カートリッジフィルター、吸着フィルター、または吸収フィルターであってもよい。別の実施形態において、フィルターは中空糸フィルターである。
1つの実施形態において、フィルターは、培地は通過させながら、細菌を保持することができる。別の実施形態において、フィルターはさらに、例えばウイルス粒子などのマクロ粒子や高分子を通過させる。
1つの実施形態において、フィルターは、少なくとも約0.01〜100μmの膜孔サイズを有している。別の実施形態において、フィルターは、接線流ろ過を通して作動する。
別の実施形態において、濃縮及び透析ろ過セクションはさらに、フィルター配列を透過物バッグに接続する流体管を備えており、当該流体管はさらに、透過物容器への一方向性の流れを可能とさせるバルブを備えており、及び任意でさらに、例えばポンプなどのフローアクチュエーターを備えている。別の実施形態において、濃縮及び透析ろ過セクションはさらに、製剤緩衝液容器を保持物容器に接続する流体管を備えており、当該流体管はさらに、保持物容器への一方向性の流れを可能とさせるバルブを備えており、及び任意でさらに、例えばポンプなどのフローアクチュエーターを備えている。
別の実施形態において、保持物、製剤緩衝液、及び透過物容器は、プラスチック容器である。別の実施形態において、保持物、製剤緩衝液、及び透過物容器は、組織培養バッグである。
1つの実施形態において、保持物容器は、約100mlの最大体積を有している。別の実施形態において、保持物容器は、約150mlの最大体積を有している。別の実施形態において、保持物容器は、約200mlの最大体積を有している。別の実施形態において、保持物容器は、約250mlの最大体積を有している。別の実施形態において、保持物容器は、約300mlの最大体積を有している。別の実施形態において、保持物容器は、約350mlの最大体積を有している。別の実施形態において、保持物容器は、約400mlの最大体積を有している。別の実施形態において、保持物容器は、約450mlの最大体積を有している。別の実施形態において、保持物容器は、約500mlの最大体積を有している。
1つの実施形態において、製剤緩衝液容器は、約100mlの最大体積を有している。別の実施形態において、製剤緩衝液容器は、約150mlの最大体積を有している。別の実施形態において、製剤緩衝液容器は、約200mlの最大体積を有している。別の実施形態において、製剤緩衝液容器は、約250mlの最大体積を有している。別の実施形態において、製剤緩衝液容器は、約300mlの最大体積を有している。別の実施形態において、製剤緩衝液容器は、約350mlの最大体積を有している。別の実施形態において、製剤緩衝液容器は、約400mlの最大体積を有している。別の実施形態において、製剤緩衝液容器は、約450mlの最大体積を有している。別の実施形態において、製剤緩衝液容器は、約500mlの最大体積を有している。
1つの実施形態において、製剤緩衝液容器は、製剤緩衝液で満たされており、製造プロセスの開始前に、完全閉鎖型細胞増殖システムに統合される。別の実施形態において、製剤緩衝液容器は、製剤緩衝液で満たされており、製造プロセスの進行中に、例えばディスポーザブルの無菌コネクターを介して完全閉鎖型細胞増殖システムに統合される。
別の実施形態において、製剤緩衝液は、使用前に所定の温度にされる。別の実施形態において、保持物容器と製剤緩衝液容器の両方が、保持物容器及び製剤緩衝液容器の両方が、透析ろ過プロセスの前に所定の温度にされる。1つの実施形態において、温度は、約37℃で維持される。別の実施形態において、温度は約37℃である。別の実施形態において、温度は約4℃である。別の実施形態において、温度は約8℃である。別の実施形態において、温度は約12℃である。別の実施形態において、温度は約16℃である。別の実施形態において、温度は、約12℃である。別の実施形態において、温度は約20℃である。別の実施形態において、温度は約25℃である。別の実施形態において、温度は約27℃である。別の実施形態において、温度は約28℃である。別の実施形態において、温度は約30℃である。別の実施形態において、温度は約32℃である。別の実施形態において、温度は約34℃である。別の実施形態において、温度は約35℃である。別の実施形態において、温度は約36℃である。別の実施形態において、温度は約38℃である。別の実施形態において、温度は約39℃である。
別の実施形態において、濃縮セクションから保持物容器1へと移送された培養培地は、当該フィルター配列を通って循環され、当該フィルター23を通過した培地は、透過物容器2へと引き出され、それと同時に製剤緩衝液が保持物容器1に加えられ、それによって、栄養培地が製剤緩衝液と置き換えられる。別の実施形態において、緩衝液は、単回使用フィルター配列を1回通過することによって置き換えられる。追加の実施形態において、保持物バッグ1に加えられる製剤緩衝液の量は、透過物容器2へと取り除かれる培地量よりも少なく、それによって、培養物量が減少し、従い、免疫療法組成物中の細菌濃度が上昇する。さらに別の実施形態において、保持物バッグ1に加えられる製剤緩衝液の量は、透過物容器2へと取り除かれる培地量よりも多く、それによって、培養物量が増加し、従い、免疫療法組成物中の細菌濃度が低下する。別の実施形態において、ろ過プロセスは、免疫療法組成物を回収するための膜間圧透析ろ過を使用する。これによって、本明細書方法と、膜間圧ろ過を使用する他の方法が差別化される。1つの実施形態において、培養物中の最終標的細菌濃度は、約1〜10細菌/mlである。
本明細書に開示される方法及び組成物の1つの実施形態において、製剤緩衝液中に組み換え型弱毒化リステリアを含有する免疫療法組成物は、その後、保持物容器1から、上述の流体管を通って完全閉鎖型細胞増殖システムの製品分注セクションへと運ばれる。当該流体管は、製品分注セクションへの一方向性の流れを可能とするバルブ20(図53)、例えばバルブ20またはクランプ17などの永続的に流体の流れを遮断する手段を備えており、及び任意で例えばポンプなどのフローアクチュエーターをさらに備えている。
1つの実施形態において、本明細書に開示される製造システムの製品分注セクション39は、「製品バンクマニホールド」または「マニホールド」とも呼称される(図52〜53を参照)。1つの実施形態において、製品分注セクションは、バルク容器(例えば、保持物容器1)、パージ容器、及び1つ以上の製品容器を備えている。さらに別の実施形態において、製品分注セクションはさらに、バルク容器を、当該パージ容器(例えば、100mLバッグ29)へ、及び当該1つ以上の製品容器(例えば、25mLバッグ28)へと順次接続する、1つ以上の流体管30を備えており、当該パージ容器は、一連の接続の末端終結部分に置かれ、一方で製品容器は一連の接続の中間位置にある。さらなる実施形態において、バルク容器、パージ容器、及び製品容器を接続する管はさらに、例えばバルブ20、クランプ17などの各製品容器への流れを永続的に遮断する手段、または永続的に管を密封する手段を備えており、任意で例えばポンプなどのフローアクチュエーターを備えており、当該アクチュエーターは、バルク容器に近接して配置されている。マニホールド39は、保持部バッグ(例えば、図51A〜Cに示される保持物バッグ1のP1またはP2)に、1つ以上のコネクター11を用いて無菌的に付加されていてもよい。
1つの実施形態において、バルク容器とパージ容器は、プラスチック容器である。別の実施形態において、バルク容器とパージ容器は、組織培養バッグである。
1つの実施形態において、製品容器はプラスチック容器、プラスチックアンプル、ガラスアンプル、または単回使用シリンジである。別の実施形態において、製品容器は、IV送達ポートをさらに備えたIVバッグである。別の実施形態において、製品容器は、単回投与IVバッグである。
1つの実施形態において、製品分注セクションは本明細書において「製品バンクマニホールド」とも呼称されており、1個の単回投与製品容器を備えている。別の実施形態において、製品分注セクションは、2個の単回投与製品容器を備えている。別の実施形態において、製品分注セクションは、3個の単回投与製品容器を備えている。別の実施形態において、製品分注セクションは、4個の単回投与製品容器を備えている。別の実施形態において、製品分注セクションは、5個の単回投与製品容器を備えている。別の実施形態において、製品分注セクションは、6個の単回投与製品容器を備えている。別の実施形態において、製品分注セクションは、7個の単回投与製品容器を備えている。別の実施形態において、製品分注セクションは、8個の単回投与製品容器を備えている。別の実施形態において、製品分注セクションは、9個の単回投与製品容器を備えている。別の実施形態において、製品分注セクションは、10個の単回投与製品容器を備えている。別の実施形態において、製品分注セクションは、10個超の単回投与製品容器を備えている。
1つの実施形態において、各製品容器は、約1〜500mlの体積を有している。
追加の実施形態において、バルク容器は、発酵及び濃縮/透析ろ過セクションのサンプラーポートに類似した、少なくとも1つの任意のサンプラーポートを備えている。
別の実施形態において、本明細書に開示される当該完全閉鎖型細胞増殖システムは、中央集中型構造を有しており、発酵セクションの発酵容器は、濃縮セクションと透析ろ過セクションの保持物容器としても機能し、及び製品分注セクションのバルク容器としても機能する。別の実施形態において、中央集中型完全閉鎖型細胞増殖システムはさらに、発酵/濃縮された培養物/保持物/バルクの容器を、接種、濃縮/透析ろ過及び製品分注セクションの各々の各構成要素に、特に接種容器に、接続する、濃縮セクション/透析ろ過セクションの1つ以上のフィルターに接続する、または製品分注セクションの製品容器及びパージ容器に接続する、外部流体管の個別セットを備えている。別の実施形態において、中央集中型完全閉鎖型細胞増殖システムはさらに、濃縮/透析ろ過セクションの1つ以上のフィルターを、発酵/濃縮された培養物/保持物/バルクの容器へと接続する再循環管のセットを備えている。別の実施形態において、当該発酵/濃縮された培養物/保持物/バルクの容器を、中央集中型完全閉鎖型細胞増殖システムの他のセクションへと接続する外部流体管はさらに、発酵/濃縮された培養物/保持物/バルクの容器からの一方向性の流出を可能とする任意のバルブを備えている。別の実施形態において、外部流体管のうちの1つ以上はさらに、例えばポンプなどの流体フローアクチュエーターを備えている。追加の実施形態において、濃縮セクション/透析ろ過セクションの一つ以上のフィルターを当該発酵/濃縮された培養物/保持物/バルクの容器に接続する再循環管はさらに、発酵/濃縮された培養物/保持物/バルクの容器からの一方向性の流出を可能とする任意のバルブを備えている。別の実施形態において、中央集中型完全閉鎖型細胞増殖システムの発酵/濃縮された培養物/保持物/バルクの容器に接続された各流体管はさらに、例えばバルブ20またはクランプ17などの流体の流れを永続的に遮断する手段、または管を永続的に密封する手段を備えている。
本明細書において、蒸気に開示される完全閉鎖型細胞増殖システムをいくつか並行使用することによる、個別化免疫療法組成物の製造方法をスケールアップする方法が開示される。1つの実施形態において、完全閉鎖型細胞増殖システムのセットを使用して、同一患者用の異なるいくつかの個別化免疫療法組成物が作製される。別の実施形態において、完全閉鎖型細胞増殖システムのセットを使用して、異なる患者用の異なるいくつかの個別化免疫療法組成物が作製される。別の実施形態において、完全閉鎖型細胞増殖システムのセットを並行使用することにより、個別化免疫療法組成物の生産量において驚異的な増加がもたらされる。
1つの実施形態において、当該セットは、並行動作する、2個の完全閉鎖型細胞増殖システムを備えている。別の実施形態において、当該セットは、並行動作する、3個の完全閉鎖型細胞増殖システムを備えている。別の実施形態において、当該セットは、並行動作する、4個の完全閉鎖型細胞増殖システムを備えている。別の実施形態において、当該セットは、並行動作する、5個の完全閉鎖型細胞増殖システムを備えている。別の実施形態において、当該セットは、並行動作する、6個の完全閉鎖型細胞増殖システムを備えている。別の実施形態において、当該セットは、並行動作する、7個の完全閉鎖型細胞増殖システムを備えている。別の実施形態において、当該セットは、並行動作する、8個の完全閉鎖型細胞増殖システムを備えている。別の実施形態において、当該セットは、並行動作する、9個の完全閉鎖型細胞増殖システムを備えている。別の実施形態において、当該セットは、並行動作する、10個の完全閉鎖型細胞増殖システムを備えている。別の実施形態において、当該セットは、並行動作する、10個超の完全閉鎖型細胞増殖システムを備えている。
本明細書において、完全閉鎖型ディスポーザブル細胞増殖システム、または当該システムのセットを、閉環境チャンバー内で操作するための方法が開示される。1つの実施形態において、閉環境チャンバーは、クリーンルームである。別の実施形態において、閉環境チャンバーは、バイオフードである。
1つの実施形態において、「閉環境チャンバー」という用語は、外部環境から完全に、もしくは部分的に密閉された、または単離された任意の大きさの閉鎖系を指し、ここでは例えば温度、圧力、大気、及び空気中の特定物質のレベルなどの1つ以上の環境パラメーターが、特定のプリセットレベルに維持されている。
別の実施形態において、個別化免疫療法組成物の製造方法はさらに、当該製造方法と同時に、または当該製造方法の完了後のいずれかで製造された組成物の検査を提供する。同時検査は、製造方法のいずれか工程で行うことができ、製造方法全体を通じた、製品の質の連続的モニタリングに関する大きな利益をもたらす。同時検査はさらに、製造後検査を省くという追加の利益を提供するものであり、それによって、大きく時間が節約される。1つの実施形態において、当該検査は、純度対照、安全性対照、有効性対照、同一性対照、及び安定性対照を含むが、これらに限定されない。
1つの実施形態において、「純度対照」という用語は、例えば残余培地成分、製品不純物、及び例えばバクテリオファージなどの危険な物質のコンタミネーションなどのプロセス不純物の存在に関し、個別化免疫療法組成物を検査することを意味する。
別の実施形態において、「安全性対照」という用語は、毒性、特異性に関し、個別化免疫療法組成物を検査することを意味し、リステリアの場合には、製造された組成物は、弱毒性に関して検査される。別の実施形態において、「同一性対照」という用語は、例えば抗生物質感受性などの、予測される品質特性の存在に関し、個別化免疫療法組成物を検査することを指す。別の実施形態において、「有効性対照」という用語は、治療効果に関し、個別化免疫療法組成物を検査することを指す。治療効果は、例えばin vitroシステムのモデルで検査されることができる。
別の実施形態において、「安定性対照」という用語は、予測される用法による品質特性の維持能力に関し、個別化免疫療法組成物を検査することを意味する。
本明細書において、製造プロセス完了直後に、患者に個別化免疫療法組成物を送達することが可能となる、受注生産が開示される。1つの実施形態において、少なくとも1つの単回投与製品容器、好ましくはIVバッグは、製品が製品容器へと送達され、製品容器を細胞増殖システムへと接続する流体管が永続的に切り離された時点で、単回使用完全閉鎖型細胞増殖システムから取り外される。取り外し後、製品容器を使用して、例えばIV点滴などを介して、患者に個別化免疫療法組成物が直接投与される。
本明細書において、その後の使用のための、または離れた場所にいる患者に輸送するための、個別化免疫療法組成物の保存システムが開示される。本発明により予期されるように、1つ以上の単回投与製品容器、好ましくは単回使用IVバッグは、製品が製品容器へと送達され、製品容器を細胞増殖システムへと接続する流体管が永続的に切り離された時点で、単回使用完全閉鎖型細胞増殖システムから取り外される。取り外し後、製品容器は直ちに凍結され、保存または輸送される。1つの実施形態において、個別化免疫療法組成物は−20℃以下の温度で凍結され、保存され、または輸送される。別の実施形態では、温度は約−70℃である。別の実施形態では、温度約70〜80℃である。別の実施形態において、個別化免疫療法組成物は溶解され、患者への送達直前に、製剤緩衝液中に均一に細菌細胞が再懸濁される。1つの実施形態において、個別化免疫療法組成物は、患者への送達直前に、所定の温度にされる。別の実施形態において、温度は、大気温度である。別の実施形態において、温度は、約37℃である。
1つの実施形態において、本明細書に開示される製造方法により、さらなる処理(すなわち、バイアルへの充填)のために、別個の施設へ製剤原料を運ぶ必要性が無くなる。別の実施形態において、本明細書に開示される製造方法により、GradeD/Class100,000/ISO8またはさらに高い環境での製造が可能となる。
本明細書開示内容により提示されるように、製造工程は、2週以上かからない。別の実施形態において、製造工程は、約1〜2週かかる。別の実施形態において、製造工程は、約1週かかる。別の実施形態において、製造工程は、1週以上かからない。
本明細書開示内容によりさらに提示されるように、免疫療法剤の前放出検査、及び放出工程は、5週以上かからない。別の実施形態において、免疫療法剤の前放出検査、及び放出工程は、約4〜5週かかる。別の実施形態において、免疫療法剤の前放出検査、及び放出工程は、約4週かかる。別の実施形態において、免疫療法剤の前放出検査、及び放出工程は、4週以上かからない。
本明細書開示内容によりさらに提示されるように、輸送工程は、1週以上かからない。別の実施形態において、輸送工程は、1週以上かからない。
個別化免疫療法プロセス
1つの実施形態において、疾患または症状を有する対象に対し生成された個別化免疫療法システムを提供するためのシステムであって、以下を含む前述のシステムが開示される:
弱毒化リステリア株送達ベクター、および
前述のリステリア株を形質転換するためのプラスミドベクターであって、1つ以上のネオエピトープを含む1つ以上のペプチドをコードする1つ以上のオープン・リーディング・フレームを含む核酸コンストラクトを備え、前述のネオエピトープが前述の疾患または症状を有する前述の対象の疾患担持組織または細胞に存在する免疫原性のエピトープを備える前述のプラスミドベクター、
を含み、前述のプラスミドベクターで前述のリステリア株を形質転換することにより、前述の対象の疾患または症状を標的とする個別化免疫療法システムが生成される。
1つの実施形態において、疾患または症状を有する対象に対する、個別化免疫療法を生成するための方法であって、以下の工程を含む方法:
疾患担持生体試料より抽出された核酸配列内の1つ以上のオープン・リーディング・フレーム(ORF)を、健常生体試料より抽出された核酸配列内の1つ以上のORFと比較し、前述の疾患担持試料の前述の1つ以上のORF内にコードされる1つ以上のネオエピトープを含む1つ以上のペプチドをコードする1つ以上の核酸配列を前述の比較により特定する工程、
a.において特定された前述の1つ以上のネオエピトープを含む1つ以上のペプチドをコードする核酸配列を備えるベクターで弱毒化リステリア株を形質転換し、二者択一的に、所定の時点で前述の対象に投与するために前述の弱毒化組換え型リステリアを保存するか、あるいは前述の弱毒化リステリア株を含む組成物を前述の対象に投与し、前述の投与により前述の疾患または前述の症状に対する個別化T細胞免疫応答を生じさせる工程、所望により、
前述のT細胞免疫応答に由来するT細胞クローンまたはT浸潤細胞を含む前述の対象の第2生体試料を取得し、前述のT細胞上のMHCクラスI分子またはMHCクラスII分子により結合される1つ以上の免疫原性ネオエピトープを含む特定のペプチドの特徴解析を行う工程であって、前述の1つ以上のネオエピトープが、免疫原性である工程、
c.において特定された1つ以上の免疫原性ネオエピトープを含む1つ以上のペプチドをコードする核酸コンストラクトをスクリーニングし、且つ、選択する工程、および
前述の1つ以上の免疫原性ネオエピトープを含む1つ以上のペプチドをコードする核酸配列を備えるベクターで第2弱毒化組換え型リステリア株を形質転換し、二者択一的に、所定の時点で前述の対象に投与するために前述の第2弱毒化組換え型リステリアを保存するか、あるいは前述の第2弱毒化組換え型リステリア株を含む第2組成物を前述の対象に投与する工程を含み、
それにより前述の対象向けの個別免疫療法を作成する前述の方法。
1つの実施形態では疾患または症状を有する対象向けの個別免疫療法を作成するための方法であって、
疾患担持生体試料より抽出された核酸配列内の1つ以上のオープン・リーディング・フレーム(ORF)を、健常生体試料より抽出された核酸配列内の1つ以上のORFと比較し、前述の疾患担持試料の前述の1つ以上のORF内にコードされる1つ以上のネオエピトープを含む1つ以上のペプチドをコードする1つ以上の核酸配列を前述の比較により特定する工程、
a.において特定された前述の1つ以上のネオエピトープを含む1つ以上のペプチドをコードする核酸配列でベクターを形質転換し、またはa.において特定された前述の1つ以上のネオエピトープを含む1つ以上のペプチドをコードする1つ以上のORFを含む前述の核酸配列を使用してDNAワクチンベクターまたはペプチドワクチンベクターを作製し、及び二者択一的に、所定の時点で前述の対象に投与するために前述のベクターまたは前述のDNAワクチンまたは前述のペプチドワクチンを保存するか、または前述のベクター、前述のDNAワクチン、または前述のペプチドワクチンを含む組成物を前述の対象に投与し、前述の投与により前述の疾患または前述の症状に対する個別化T細胞免疫応答を生じさせる工程、および任意で、
T細胞クローンまたはT浸潤細胞または血液または組織標本を含む前述の対象の第2生体試料であって、潜在的なネオエピトープペプチドに対する応答の特定及び選択をT細胞免疫応答の増加または変化に基づいて可能にする前述の第2生体試料を取得し、前述のT細胞上のMHCクラスI分子またはMHCクラスII分子が結合する1つ以上の免疫原性ネオエピトープを含む特定のペプチドとの反応により特徴解析する工程であって、前述の1つ以上のネオエピトープは免疫原性であるか、またはT細胞受容体特異性についてのPCRベースのディープシーケンシングおよびネオエピトープと関連して増加したT細胞応答の評価により特徴解析する工程、
c.において特定された1つ以上の免疫原性ネオエピトープを含む1つ以上のペプチドをコードする核酸コンストラクトをスクリーニングし、且つ、選択する工程、および
前述の1つ以上の免疫原性ネオエピトープを含む1つ以上のペプチドをコードする核酸配列で第2ベクターを形質転換するか、またはc.において特定された前述の1つ以上の免疫原性ネオエピトープを含む1つ以上のペプチドをコードする前述の核酸配列を使用してDNAワクチンベクターまたはペプチドワクチンベクターを作製し、及び二者択一的に、所定の時点で前述の対象に投与するために前述のベクターまたは前述のDNAワクチンまたは前述のペプチドワクチンを保存するか、または前述のベクター、前述のDNAワクチン、または前述のペプチドワクチンを含む組成物を前述の対象に投与する工程を含み、
それにより前述の対象向けの個別免疫療法を作成する前述の方法。
別の実施形態において、疾患または症状を有する対象向けの個別免疫療法を提供するシステムが提示され、前述のシステムは、以下の構成要素を含む:
前述の疾患または症状を有する前述の対象より獲得される疾患担持生体試料、
前述の疾患または症状を有する前述の対象、または別の健常ヒト対象より獲得される健常生体試料、
前述の疾患担持生体試料より抽出された核酸配列内の1つ以上のオープン・リーディング・フレーム(ORF)を前述の健常生体試料より抽出された核酸配列内のオープン・リーディング・フレームと比較し、及び前述の疾患担持試料の前述の核酸配列によりコードされる前述のORF中の突然変異であって、1つ以上のネオエピトープを含む、前述の突然変異を特定するためのスクリーニングアッセイまたはスクリーニングツール及び、関連デジタルソフトウェアであって、
前述の関連デジタルソフトウェアは、T細胞エピトープ(複数含む)または免疫原性の可能性、またはそれらのあらゆる組合せの特定のために前述のORF中の前述の突然変異のスクリーニングを可能にする配列データベースへのアクセスを含み、
前述の疾患担持試料に由来する前述の1つ以上のネオエピトープを含む1つ以上のペプチドをコードする核酸をクローニングし、且つ、発現させるための核酸クローニングおよび発現キット、
T細胞の免疫原性および/または1つ以上のネオエピトープを含む候補ペプチドの結合を検査するための免疫原性アッセイ、
核酸配列、ペプチド アミノ酸配列、および T細胞 受容体 アミノ酸配列をシーケンシングし、分析するための分析装置および関連のソフトウェア、
工程(e)の1つ以上の免疫原性ネオエピトープを含む前述の特定済み免疫原性ペプチドをコードする1つ以上のオープン・リーディング・フレームを含む核酸コンストラクトを備えるプラスミドベクターで形質転換するための弱毒化リステリア送達ベクターであって、
一度形質転換されると前述のリステリアが保存されるか、または免疫原性組成物の一部として(a)の前述のヒト対象に投与される前述の弱毒化リステリア送達ベクター、または
送達ベクター、および所望により
前述の送達ベクターを形質転換するためのベクターであって、1つ以上のネオエピトープを含む1つ以上のペプチドをコードする1つ以上のオープン・リーディング・フレームを含む核酸コンストラクトを備え、前述のネオエピトープが前述の疾患または症状を有する前述の対象の疾患担持組織または細胞に存在する免疫原性エピトープを含む前述のベクターを含む前述の系が提供される。
別の実施形態において、前述の1つ以上のペプチドは前述の核酸配列中の1つ以上のオープン・リーディング・フレーム(ORF)によってコードされる。
別の実施形態では疾患は感染症、または腫瘍もしくは癌である。
別の実施形態では前述の送達ベクターは細菌性送達ベクターを含む。別の関連の態様では前述の送達ベクターはウイルスベクター送達ベクターを含む。別の関連の態様では前述の送達ベクターはペプチドワクチン送達ベクターを含む。別の関連の態様では前述の送達ベクターはDNAワクチン送達ベクターを含む。
1つの実施形態において、個別免疫療法を生成するための方法であって、以下の工程を含む、前述の方法:
前述の疾患または症状を有する対象より疾患担持生体試料を獲得する工程、
前述の疾患担持試料より核酸を抽出する工程、
工程(a)の前述の対象または同じ種の異なる個体より健常生体試料を獲得する工程、
前述の健常試料より核酸を抽出する工程、
工程(b)と工程(d)の抽出された核酸をシーケンシングする工程、
前述の疾患担持生体試料より抽出された核酸配列内の1つ以上のオープン・リーディング・フレーム(ORF)を前述の健常生体試料より抽出された核酸配列内のオープン・リーディング・フレームと比較し、及び前述の疾患担持資料の前述のORF内の突然変異核酸配列を特定するこ工程であって、前述のORFは、1つ以上のネオエピトープを含有するペプチドをコードしており、
前述の疾患担持試料の前述のORF内の突然変異配列を特定する工程であって、前述のORFは、1つ以上のネオエピトープを含むペプチドをコードしており、
限定されないが、T細胞受容体(TCR)シーケンシング、またはホールエクソームシーケンシングを含む当技術分野においてよく知られている方法を用いて前述のネオエピトープが特定される前述の工程、
前述の特定済み変異核酸配列を含む前述の1つ以上のペプチドを発現させる工程、
免疫原性T細胞応答の存在がT細胞エピトープを含む1つ以上のネオエピトープの存在と相関する、その免疫原性T細胞応答について前述の1つ以上のネオエピトープを含む各ペプチドをスクリーニングする工程、
T細胞エピトープである1つ以上の免疫原性ネオエピトープを含む1つ以上の免疫原性ペプチドをコードする核酸配列を特定および選択し、前述の配列を備えるプラスミドベクターで弱毒化リステリア株を形質転換する工程、
前述の1つ以上の免疫原性ペプチドの発現と分泌を確認するために前述の弱毒化リステリア株を培養し、その特徴を分析する工程、および
所定の時点で前述の対象に投与するために前記弱毒化リステリアを保存するか、または免疫原性組成物の一部として投与される前述の弱毒化リステリア株を前述の対象に投与する工程を含む前述の方法が提供される。
別の実施形態では前述の対象より第2生体試料を獲得する工程は、前述の弱毒化組換え型リステリア株を含む前述の第2組成物の投与の後に増殖するT細胞クローンまたはT浸潤細胞を含む生体試料を獲得することを含む。
別の実施形態では前述のT細胞上のMHCクラスI分子またはMHCクラスII分子が結合する1つ以上の免疫原性ネオエピトープを含む特定のペプチドの特徴を分析する工程は、
前述の疾患に対して応答するT細胞クローンまたはT浸潤細胞を特定し、単離し、且つ、増殖させる工程、
前述のT細胞上のT細胞受容体が結合する特定のMHCクラスI分子またはMHCクラスII分子上に負荷された1つ以上の免疫原性ネオエピトープを含む1つ以上のペプチドをスクリーニングし、且つ、特定する工程を含む。
別の実施形態では特定のMHCクラスI分子またはMHCクラスII分子上に負荷された1つ以上の免疫原性ネオエピトープを含む1つ以上のペプチドをスクリーニングし、且つ、特定する工程は、前述のT細胞を前述の1つ以上のペプチドと接触させることを含む。別の実施形態では前述のスクリーニングおよび特定工程は、T細胞受容体シーケンシング、マルチプレックスベースフローサイトメトリー、または高速液体クロマトグラフィーを実施してペプチド特異性を決定することを含む。当業者は、T細胞受容体に結合するペプチドを決定する方法が当技術分野においてよく知られていることを充分に理解する。
1つの実施形態において、本明細書に開示される個別免疫療法を生成するシステムまたは方法における比較工程は、スクリーニングアッセイまたはスクリーニングツールの使用、および前述の疾患担持生体試料より抽出された核酸配列内の1つ以上のオープン・リーディング・フレーム(ORF)を前述の健常生体試料より抽出された核酸配列内のオープン・リーディング・フレームと比較し、及び前述の疾患担持試料の前述のORFであって、1つ以上のネオエピトープを含むペプチドをコードする、またはそれらのペプチド内に含有される前述のORF内の突然変異核酸配列を特定するための関連デジタルソフトウェアの使用を含む。別の実施形態において、その関連デジタルソフトウェアは、T細胞エピトープまたは免疫原性の可能性またはそれらのあらゆる組合せの特定のために前述のORF内の前述の疾患担持核酸配列のスクリーニング、または1つ以上のネオエピトープを含む前述のペプチドをコードするデジタル翻訳された対応するアミノ酸配列のスクリーニングを可能にする配列データベースへのアクセスを含む。
1つの実施形態において、提供される個別化免疫療法を生成するための前述のシステムまたは方法における免疫原性T細胞応答のスクリーニング工程は、例えばT細胞増殖アッセイ、前述のネオエピトープで活性化され、及び腫瘍細胞と共培養されたT細胞と、51Cr放出アッセイまたはHチミジンアッセイを使用するin vitro腫瘍退行アッセイ、ELISAアッセイ、ELIspotアッセイ、およびFACS分析をはじめとする当技術分野において公知の免疫応答アッセイの使用を含む。(例えば、その全体が本明細書に援用される米国特許第8,771,702号明細書を参照されたい)。
1つの実施形態において、本発明は、以下を含む、組み換え型弱毒化リステリア株に関する:
核酸分子であって、融合ポリペプチドをコードする第1のオープン・リーディング・フレームを含有し、ここで前述の融合ポリペプチドは、本明細書に開示される1つ以上のネオエピトープを含有する1つ以上のペプチドに融合された免疫原性ポリペプチドまたはその断片を含む、前述の核酸分子、又は
キメラタンパク質をコードする1つ以上のオープン・リーディング・フレームを含むミニ遺伝子核酸コンストラクトであって、前述のキメラタンパク質は、
細菌分泌シグナル配列、
ユビキチン(Ub)タンパク質、
本明細書において開示される1つ以上のネオエピトープを含む1つ以上のペプチドを含む、前述のコンストラクトであって、
(a)〜(c)の前述のシグナル配列、前述のユビキチン、および前述の1つ以上のペプチドがアミノ末端からカルボキシ末端へと機能的であるように連結されているか、または直列に配置されている、組み換え型弱毒化リステリア株。
別の実施形態において、前述の細菌性配列はリステリアの列であり、一部施形態においては、前述のリステリアの配列は、hlyシグナル配列またはactAシグナル配列である。
別の実施形態では前述の疾患は局所性疾患である。別の実施形態では前述の疾患は腫瘍または癌である。別の実施形態ではその腫瘍または癌は固形腫瘍または固形癌である。別の実施形態ではその腫瘍または癌は液性腫瘍または液性癌である。別の実施形態では異常生体試料または非健常生体試料は腫瘍、または癌、またはそれらの一部分を含む。
1つの実施形態では前述の疾患は感染症である。別の実施形態ではその感染症は感染性ウイルス病または感染性細菌病である。別の実施形態において、本明細書において開示される前述の方法により特定されるネオエピトープは、感染症関連特異的エピトープである。
別の実施形態ではネオエピトープは特有の腫瘍または癌ネオエピトープを含む。別の実施形態ではネオエピトープは癌特異的または腫瘍特異的エピトープを含む。別の実施形態ではネオエピトープは免疫原性である。別の実施形態ではネオエピトープはT細胞によって認識される。別の実施形態では1つ以上のネオエピトープを含むペプチドは、腫瘍または癌に対するT細胞応答であって、前述の対象に対して個別化されている前述の応答を活性化する。
別の実施形態ではネオエピトープは特有の腫瘍または癌ネオエピトープを含む。別の実施形態ではネオエピトープは感染症に関連する特有のエピトープを含む。1つの実施形態ではその感染症エピトープは前述の疾患と直接的に相関する。交互の実施形態ではその感染症エピトープは前述の感染症と関連する。
別の実施形態において、本明細書において開示される前述の方法により、疾患を有する前述の対象において、抗疾患性、すなわち、抗感染症性、または抗感染性疾患性、または抗腫瘍性の免疫応答の個別化増強の生成が可能になる。別の実施形態において、本明細書において開示される前述の方法により、対象における前述の疾患、すなわち、前述の感染もしくは感染性疾患、または前述の腫瘍もしくは癌の個別化治療または予防が可能になる。別の実施形態において、本明細書において開示される前述の方法により、前述の疾患、すなわち、前述の感染もしくは感染性疾患、または前述の腫瘍もしくは癌を有する前述の対象の生存時間が増加する。
1つの実施形態において、本明細書に開示される組換え型リステリア株、及び薬学的に許容可能な担体を含む免疫原性組成物が提供される。別の実施形態において、本明細書において、1つ以上の組み換え型リステリア株を含有する1つ以上の免疫原性組成物が開示され、ここで各リステリア株は、1つ以上の異なるネオエピトープを含む1つ以上の異なるペプチドを発現する。別の実施形態において、各リステリアは、ある範囲のネオエピトープを発現する。別の実施形態では各ペプチドはT細胞エピトープである1つ以上のネオエピトープを含む。1つの実施形態において、対象において標的とされる個別化抗腫瘍T細胞応答を誘発する方法が本明細書に開示され、前述の方法は、本明細書に開示される組換え型リステリア株を含有する免疫原性組成物の有効量を対象に投与する工程を含み、ここで前述のリステリア株は、1つ以上のネオエピトープを発現する。別の実施形態において、リステリア株は以下のうちの1つを含む:融合ポリペプチドをコードする第1のオープン・リーディング・フレームを含有する核酸分子であって、前述の融合ポリペプチドは、癌疾患に関連する1つ以上のネオエピトープを含むペプチドに融合している免疫原性ポリペプチドまたはその断片を含む、前述の核酸分子;またはキメラタンパク質をコードする第1のオープン・リーディング・フレームを含むミニ遺伝子核酸コンストラクトであって、前述のキメラタンパク質は、リステリア分泌シグナル配列、ユビキチン(Ub)タンパク質、および腫瘍または癌に関連する1つ以上のネオエピトープをそれぞれ含む1つ以上のペプチドを含み、ここで前述のシグナル配列、前述のユビキチン、および前述の1つ以上のペプチドは、アミノ末端からカルボキシ末端へとそれぞれ直列に配置されているか、または機能可能であるように連結されている前述の核酸コンストラクト。
別の実施形態では前述の融合ペプチドはHISタグまたはSIINFEKLタグにさらに連結されている。当業者は、それらのタグの配列が前述のプラスミドベクターまたはファージベクター上の融合ペプチド配列に組み込まれる場合があることを理解する。これらのタグが発現し、臨床医がこれらの「タグ」配列ペプチドに対する免疫応答を追跡することにより、分泌されたペプチドの免疫原性を追跡することを可能にする抗原性エピトープが提示される場合がある。そのような免疫応答は、限定されないが、これらのタグに対して特異的なモノクローナル抗体およびDNAプローブまたはRNAプローブをはじめとする多数の試薬を使用してモニターされ得る。
別の実施形態において、本発明の方法は、対象の脾臓および腫瘍内の制御性T細胞(Treg)に対するTエフェクター細胞の比率を上昇させるものであり、ここで前述のTエフェクター細胞は、対象の異常組織または非健常組織、例えば腫瘍組織または癌の内部に存在するネオエピトープを標的とするものであり、前述の方法は、本明細書に開示される組換え型リステリア株を含む免疫原性組成物を前述の対象に投与する工程を含む。
別の実施形態において、本発明方法は、対象において抗原特異的T細胞を増加させるための方法であり、ここで前述の抗原またはそのペプチド断片は1つ以上のネオエピトープを含み、前述の方法は、本明細書に開示される組換え型リステリア株を含む免疫原性組成物を前述の対象に投与する工程を含む。
別の実施形態において、本発明方法は、腫瘍を有するか、または癌を患う対象、または感染症を患う対象の生存時間を増加させるための方法であり、前述の方法は、本明細書に開示される組換え型リステリア株を含む免疫原性組成物を前述の対象に投与する工程を含む。
別の実施形態において、本発明の方法は、対象における腫瘍または癌または感染または感染性疾患を治療することであって、前述の方法は、本明細書に開示される組換え型リステリア株を含む免疫原性組成物を前述の対象に投与する工程を含む。
I.免疫療法の個別化
1つの実施形態では本発明の方法により個別免疫療法が作成される。別の実施形態では疾患または症状を有する対象向けの個別免疫療法の作成方法は、前述の患者の疾患に特異的である変異および異型抗原(新抗原)内のネオエピトープを特定および選択することを含む。別の実施形態では対象向けの個別免疫療法の作成方法は前述の対象への治療を提供するためにある。別の実施形態では個別免疫療法は、癌、自己免疫疾患、臓器移植拒絶反応、細菌感染症、ウイルス感染症、およびHIVなどの慢性ウイルス病のような疾患を治療するために用いられ得る。
1つの実施形態では個別免疫療法の作成方法の一工程は疾患または症状を有する対象より異常生体試料または非健常生体試料を獲得することである。本明細書において使用される場合、「異常生体試料または非健常生体試料」という用語は「疾患担持生体試料」または「疾患担持試料」と互換的に使用され、全て同じ意味と質を有する。1つの実施形態では生体試料は組織、細胞、血液、リンパ球を含む対象から得られるあらゆる試料、疾患担持細胞を含む対象から得られるあらゆる試料、または対象から得られる健常であるが、同じ対象もしくは類似の個体から得られる疾患担持試料にも匹敵するあらゆる試料である。
1つの実施形態では異常生体試料または非健常生体試料は腫瘍組織または癌組織またはそれらの一部分を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は固形腫瘍であり得る。別の実施形態では腫瘍または癌は固形腫瘍または固形癌、例えば血液癌または腫瘍が生じない乳癌ではない。
別の実施形態では腫瘍試料は、腫瘍細胞または癌細胞を含有する患者、または腫瘍細胞または癌細胞を含有することが疑われる患者に由来する生体試料などのあらゆる試料に関する。その生体試料は血液、原発腫瘍から得られる組織試料、または腫瘍転移癌、もしくは腫瘍細胞もしくは癌細胞を含有する他のあらゆる試料から得られる組織試料などのあらゆる組織試料であり得る。さらに別の実施形態では生体試料は血液、唾液に由来する細胞、または脳脊髄液に由来する細胞である。別の実施形態では腫瘍試料は、循環腫瘍細胞(CTC)などの1つ以上の単離腫瘍細胞または癌細胞、または循環腫瘍細胞(CTC)などの1つ以上の単離腫瘍細胞もしくは癌細胞を含む試料に関する。別の実施形態では腫瘍または癌は乳癌または乳房腫瘍を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は子宮頚部癌または子宮頚部腫瘍を含む。別の実施形態では腫瘍または癌はHer2含有腫瘍またはHer2含有癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は黒色腫の腫瘍または癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は膵臓腫瘍または膵臓癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は卵巣腫瘍または卵巣癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は胃腫瘍または胃癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は膵臓の癌病巣を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は肺性腺癌の腫瘍または癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は多形神経膠芽腫の腫瘍または癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は大腸腺癌の腫瘍または癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は肺扁平腺癌の腫瘍または癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は胃腺癌の腫瘍または癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は卵巣表面上皮性新生物(例えばその良性、増殖性、または悪性の変種)の腫瘍または癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は口腔扁平上皮癌の腫瘍または癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は肺非小細胞癌の腫瘍または癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は子宮内膜癌の腫瘍または癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は膀胱腫瘍または膀胱癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は頭頚部腫瘍または頭頚部癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は前立腺癌の腫瘍または癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は胃腺癌の腫瘍または癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は口腔咽頭腫瘍または口腔咽頭癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は肺腫瘍または肺癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は肛門腫瘍または肛門癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は大腸腫瘍または大腸癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は食道腫瘍または食道癌を含む。別の実施形態では腫瘍または癌は中皮腫の腫瘍または癌を含む。
別の実施形態では異常生体試料または非健常生体試料は非腫瘍組織または癌組織を含む。別の実施形態では異常生体試料または非健常生体試料は血液試料から単離された細胞、唾液に由来する細胞、または脳脊髄液に由来する細胞を含む。別の実施形態では異常生体試料または非健常生体試料は異常または非健常であると考えられるあらゆる組織またはその部分の試料を含む。
1つの実施形態において、本明細書に開示される前述の方法に従う分析のために、疾患担持生体試料を獲得することができる感染症をはじめとする他の非腫瘍性疾患または非癌性疾患が、本明細書開示内容に包含される。別の実施形態では感染症はウイルス感染症を含む。別の実施形態では感染症は慢性ウイルス感染症を含む。別の実施形態では感染症はHIVなどの慢性ウイルス病を含む。別の実施形態では感染症は細菌感染症を含む。別の実施形態では前述の感染症は寄生虫感染症である。
1つの実施形態において、感染性疾患は、以下の病原体のいずれか1つによって発生するものであるが、これらに限定されない。リーシュマニア、赤痢アメーバ(アメーバ症を発生する)、鞭虫属、BCG/結核、マラリア、熱帯熱マラリア原虫、四日熱マラリア原虫、三日熱マラリア原虫、ロタウイルス、コレラ、ジフテリア−破傷風、百日咳、インフルエンザ菌、B型肝炎、ヒトパピローマウイルス、季節性インフルエンザ)、汎発性インフルエンザA(H1N1)、麻疹および風疹、おたふく風邪、髄膜炎菌A+C、経口ポリオワクチン、一価、二価、および三価、肺炎球菌、狂犬病、破傷風トキソイド、黄熱病、バチルス・アントラシス(炭疽菌)、クロストリジウム・ボツリヌス毒素(ボツリヌス中毒症)、エルシニア・ペスチス(ペスト)、大痘瘡(天然痘)、および他の関連するポックスウイルス、フランシセラ・ツラレンシス(野兎病)、ウイルス性出血熱、アレナウイルス(LCM、フニンウイルス、マチュポウイルス、グアナリトウイルス、ラッサ熱)、ブニヤウイルス(ハンタウイルス、リフトバレー熱)、フラビウイルス(デング)、フィロウイルス(エボラ、マールブルグ)、バークホルデリア・シェードマレイ、コクシエラ・バーネティー(Q熱)、ブルセラ種(ブルセラ症)、バークホルデリア・マレイ(鼻疽)、クラミジア・シタッシ(オウム病)、リシン毒素(リシナス・コンムニス由来)、クロストリジウム・パーフリンゲンのイプシロン毒素、スタフィロコッカス・エンテロトキシンB、発疹チフス(リケッチア・プロワゼキ)、他のリケッチア食品由来および水由来の病原体、細菌(下痢原性大腸菌、病原性ビブリオ、シゲラ種、サルモネラBCG/、カンピロバクター・ジェジュニ、エルシニア・エンテロコリチカ)、ウイルス(カルシウイルス、A型肝炎、西ナイルウイルス、ラクロス、カリフォルニア脳炎、VEE、EEE、WEE、日本脳炎ウイルス、キャサヌールフォレストウイルス、ニパウイルス、ハンタウイルス、ダニ媒介出血熱ウイルス、チクングニアウイルス、クリミア・コンゴ出血熱ウイルス、ダニ媒介脳炎ウイルス、B型肝炎ウイルス、C型肝炎ウイルス、単純ヘルペスウイルス(HSV)、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)、ヒトパピローマウイルス(HPV))、原虫(クリプトスポリジウム・パルバム、シクロスポラ・カイエタネンシス、ランブル鞭毛虫、赤痢アメーバ、トキソプラズマ)、真菌類(微胞子虫)、黄熱病、薬剤耐性TBを含む結核、狂犬病、プリオン、コロナウイルスに関連付けられた重症急性呼吸器症候(SARS−CoV)、コクシジオイデス・ポサダシ、コクシジオイデス・イミチス、細菌性腟症、トラコーマクラミジア、サイトメガロウイルス、鼠径肉芽腫、軟性下疳菌、淋菌、梅毒トレポネーマ、腟トリコモナス、または本明細書に列挙されていない当分野で既知の任意の他の感染性疾患。
1つの実施形態では病原性原生動物および蠕虫による感染症にアメーバ症、マラリア、リーシュマニア症、トリパノソーマ症、トキソプラズマ症、ニューモシスティス・カリニ、バベシア症、ランブル鞭毛虫症、旋毛虫病、フィラリア症、住血吸虫症、線虫症、吸虫症、または肝蛭症、および条虫(サナダムシ)症が挙げられる。
別の実施形態では前述の感染症は家畜の感染症である。別の実施形態では家畜の疾患は、人間に伝染する可能性があり、「人獣共通感染症」と呼ばれる。別の実施形態ではこれらの疾患に口蹄疫、西ナイルウイルス、狂犬病、イヌパルボウイルス、ネコ白血病ウイルス、ウマインフルエンザウイルス、ウシ感染性鼻気管炎(IBR)、仮性狂犬病、ブタコレラ(CSF)、牛の1型ウシヘルペスウイルス(BHV−1)感染によって生じるIBR、および豚の仮性狂犬病(オーエスキー病)、トキソプラズマ症、炭疽病、水疱性口内炎ウイルス、ロドコッカス・エクイ、野兎病、ペスト(エルシニア・ペスチス)、トリコモナスが挙げられるがこれらに限定されない。
1つの実施形態では、本明細書に開示される前述の方法に従う分析のために疾患担持生体試料を取得することができる自己免疫疾患をはじめとする他の非腫瘍性疾患または非癌性疾患が本発明開示内容に包含される。当業者は、「自己免疫疾患」という用語が個体自身の組織、器官に対する免疫反応、またはその出現より生じる疾患または症状、またはその結果の状態を指すことを理解する。本明細書において使用される場合、「自己免疫疾患」という用語には診断学において自己組織を指向する抗体が必ずしも癌および他の疾患の状態に関与していないが、それでもなお重要であるその疾患の状態が含まれる。さらに、1つの実施形態ではその用語は、正常身体組織および正常な抗原と反応する抗体に関わるB細胞による自己抗体の産生により生じる、またはその自己抗体の産生により悪化する症状を指す。他の実施形態では自己免疫疾患は、自己抗原(例えば核抗原)に由来するエピトープに特異的である自己抗体の分泌を伴う疾患である。
1つの実施形態では、自己免疫疾患を有する対象を治療しようとする努力の中で本発明は、自己反応性ネオエピトープを特定する系および方法であって、抗体または免疫抑制細胞、例えばTregまたはMDSCが介在する寛容を誘導するためにこれらの自己反応性ネオエピトープに対して自己免疫疾患を有する対象を免疫する方法を含む前述の系または方法を含む。
1つの実施形態では自己免疫疾患は全身性自己免疫疾患を含む。「全身性自己免疫疾患」という用語は1つより多くの器官に影響する自己免疫反応が原因の疾患、障害、または一群の症状を指す。別の実施形態では全身性自己免疫疾患には抗GBM腎炎(グッドパスチャー病)、多発性血管炎性肉芽腫症(GPA)、顕微鏡的多発性血管炎(MPA)、全身性エリテマトーデス(SLE)、多発性筋炎(PM)またはセリアック病が含まれるがこれらに限定されない。
1つの実施形態では自己免疫疾患は結合組織疾患を含む。「結合組織疾患」という用語は身体の結合組織に影響する自己免疫反応が原因の疾患、病気、または一群の症状を指す。別の実施形態では結合組織疾患には全身性エリテマトーデス(SLE)、多発性筋炎(PM)、全身性硬化症または混合性結合組織病(MCTD)が含まれるがこれらに限定されない。
1つの実施形態では、本明細書に開示される前述の方法に従う分析のために疾患担持生体試料を獲得することができる臓器移植拒絶反応をはじめとする他の非腫瘍性疾患または非癌性疾患が本開示内容に包含される。別の実施形態では拒絶される器官は、限定されないが、心臓、肺、腎臓、肝臓、膵臓、腸、胃、精巣、角膜、皮膚、心臓弁、血管、または骨をはじめとする固形器官である。別の実施形態では拒絶される器官には血液組織、骨髄、またはランゲルハンス島細胞が含まれるがこれらに限定されない。
1つの実施形態では、移植された器官の拒絶を有する移植対象、または移植片宿主病(GVhD)を経験している移植対象を治療しようとする努力の中で本発明は、自己反応性ネオエピトープを特定する系および方法であって、抗体または免疫抑制細胞、例えばTregまたはMDSCが介在する寛容を誘導するためにこれらの自己反応性ネオエピトープに対して自己免疫疾患を有する対象を免疫する方法を含む前述の系または方法を含む。
試料は当技術分野においてよく知られている日常的な生検技法を用いて獲得され得る。生検は医療専門家、例えば病理医による対象からの細胞または組織の摘出を含み得る。多種多様なタイプの生検技法がある。最も一般的なタイプには (1)組織試料だけが摘出される切開生検、(2)一塊の領域または疑わしい領域が摘出される切除生検、および(3)組織試料または液体試料が針で摘出される針生検が含まれる。太い針を使用するとき、その技法はコア生検と呼ばれる。細い針を使用するとき、その技法は細針生検と呼ばれる。
1つの実施形態では本発明の試料は切開生検によって獲得される。別の実施形態では試料は切除生検によって取得される。別の実施形態では試料は針生検を用いて獲得される。別の実施形態では針生検はコア生検である。別の実施形態では生検は細針吸引生検である。別の実施形態では試料は血液試料の一部から獲得される。別の実施形態では試料は頬スワブの一部として獲得される。別の実施形態では試料は唾液試料採取の一部として獲得される。別の実施形態では生体試料は組織生検材料の全部または一部を含む。別の実施形態では組織生検材料が採取され、その組織試料に由来する細胞であって、本発明の生体試料を含む前述の細胞が収集される。別の実施形態では本発明の試料は細胞生検材料の一部として獲得される。別の実施形態では同じ対象から複数の生検材料が採取され得る。別の実施形態では同じ組織または細胞から同じ対象に由来する複数の生検材料が収集され得る。別の実施形態では前述の対象内の異なる組織の細胞源から同じ対象に由来する複数の生検材料が収集され得る。
1つの実施形態では生検材料は骨髄組織を含む。別の実施形態では生検材料は血液資料を含む。別の実施形態では生検材料は胃腸組織、例えば食道、胃、十二指腸、直腸、結腸、および末端回腸の生検材料を含む。別の実施形態では生検材料は肺組織を含む。別の実施形態では生検材料は前立腺組織を含む。別の実施形態では生検材料は肝臓組織を含む。別の実施形態では生検材料は神経系組織、例えば脳生検材料、神経生検材料、または髄膜生検材料を含む。別の実施形態では生検材料は泌尿生殖器組織、例えば腎臓生検材料、子宮内膜生検材料、または子宮頸部錐体生検材料を含む。別の実施形態では生検材料は乳房生検材料を含む。別の実施形態では生検材料はリンパ節生検材料を含む。別の実施形態では生検材料は筋肉生検材料を含む。さらに別の実施形態では生検材料は皮膚生検材料を含む。別の実施形態では生検材料は骨生検材料を含む。別の実施形態では疾患組織の診断を確認するために各試料についての疾患担持試料病理検査が行われる。別の実施形態では健常組織の診断を確認するために健常試料が検査される。
1つの実施形態では正常生体試料または健常生体試料が前述の対象から獲得される。別の実施形態ではその正常生体試料または健常生体試料は、対象に由来する例えば生体試料などのあらゆる試料に関連する非腫瘍性試料である。その試料は本明細書に開示される生体試料から取得される例えば健常細胞などのあらゆる組織試料であり得る。別の実施形態ではその正常生体試料または健常生体試料は、1つの実施形態では関連の個体である別の個体から獲得される。別の実施形態では別の個体は前述の対象と同じ種の個体である。別の実施形態では別の個体は、疾患担持生体試料を含有していない、または疾患担持生体試料を含有することが疑われていない健康な個体である。別の実施形態では別の個体は、腫瘍細胞または癌細胞を含有しない、または腫瘍細胞もしくは癌細胞を含有することが疑われていない健康な個体である。当業者は、その個体が健康であることを判定するために疾患の存在についての当技術分野において知られている方法を用いてその健康な個体がスクリーニングされ得ることを理解する。
別の実施形態ではその正常生体試料または健常生体試料は同時に取得される。「正常生体試料または健常生体試料」および「基準試料」または「基準組織」という用語は全体を通して互換的に使用され、全て同じ意味と質を有する。別の実施形態では「基準」は、腫瘍標本より得られた結果との相互関係を示し、且つ、腫瘍標本より得られた結果を比較するために使用され得る。別の実施形態では「基準」は、同じ種の充分に多数の正常標本を検査することにより経験的に決定され得る。別の実施形態ではその正常生体試料または健常生体試料は、異常試料または健常試料を獲得する前、またはその後にその正常試料または健常試料が獲得されるような時間であり得る異なる時点で獲得される。獲得方法は生検または採血について当技術分野において日常的に用いられている方法を含む。別の実施形態では試料は凍結試料である。別の実施形態では試料は組織パラフィン包埋(FFPE)組織ブロックとして構成される。
1つの実施形態では前述の正常生体試料または健常生体試料の獲得の後に前述の試料は、当技術分野においてよく知られている技術および方法を用いて核酸抽出のために加工される。別の実施形態では抽出された核酸はDNAを含む。別の実施形態では抽出された核酸はRNAを含む。別の実施形態ではRNAはmRNAである。別の実施形態では次世代シーケンシング(NGS)ライブラリーが調製される。次世代シーケンシングライブラリーが構築されてよく、次世代シーケンシングライブラリーがエクソームキャプチャまたは標的遺伝子キャプチャを行ってよい。別の実施形態では当技術分野において知られている技術を用いてcDNA発現ライブラリーが作製される。例えば、ここに完全に援用される米国特許出願公開第20140141992号明細書を参照されたい。
個別免疫療法を作成するための本発明の方法は、正常または健常試料と比べて異常試料または非健常試料に存在する体細胞突然変異または配列差異であって、発現されるアミノ酸をコードするこれらの配列にある前述の体細胞突然変異または前述の差異を特定するためにその異常試料または非健常試料に由来する抽出核酸とその正常試料または健常基準試料に由来する抽出核酸の使用を含み得る。1つの実施形態では前述の体細胞突然変異または配列差異を発現するペプチドは、特定の実施形態では全体を通して「ネオエピトープ」と呼称され得る。
当業者は、「ネオエピトープ」という用語が基準試料、例えば正常非癌性細胞もしくは組織または生殖系列細胞もしくは組織などには存在しないが疾患担持組織、例えば癌細胞には見つかるエピトープも意味し得ることを理解する。別の実施形態では、これには正常非癌細胞または生殖系列細胞において対応するエピトープが見つかるが、しかしながら癌細胞では1つ以上の突然変異に起因してそのエピトープの配列がネオエピトープになるように変化している状況が含まれる。別の実施形態ではネオエピトープは変異型エピトープを含む。別の実施形態ではネオエピトープはそのエピトープの両側に非変異配列を有する。1つの実施形態ではネオエピトープは直鎖状エピトープである。別の実施形態ではネオエピトープは溶媒曝露されると考えられており、したがってT細胞抗原受容体にアクセス可能であると考えらえる。
別の実施形態では本明細書に開示される1つ以上のペプチドは1つ以上の免疫抑制性T調節性ネオエピトープを含まない。別の実施形態では本明細書に開示される前述の方法により特定され、及び使用されるネオエピトープは免疫抑制性エピトープを含まない。別の実施形態では本明細書に開示される前述の方法により特定され、及び使用されるネオエピトープはT調節性(Treg)細胞を活性化しない。
別の実施形態ではネオエピトープは免疫原性である。別の実施形態ではネオエピトープはT細胞エピトープを含む。別の実施形態ではネオエピトープは適応免疫応答エピトープを含む。
別の実施形態ではネオエピトープは単一の突然変異を含む。別の実施形態ではネオエピトープは少なくとも2か所の突然変異を含む。別の実施形態ではネオエピトープは少なくとも2か所の突然変異を含む。別の実施形態ではネオエピトープは少なくとも3か所の突然変異を含む。別の実施形態ではネオエピトープは少なくとも4か所の突然変異を含む。別の実施形態ではネオエピトープは少なくとも5か所の突然変異を含む。別の実施形態ではネオエピトープは少なくとも6か所の突然変異を含む。別の実施形態ではネオエピトープは少なくとも7か所の突然変異を含む。別の実施形態ではネオエピトープは少なくとも8か所の突然変異を含む。別の実施形態ではネオエピトープは少なくとも9か所の突然変異を含む。別の実施形態ではネオエピトープは少なくとも10か所の突然変異を含む。別の実施形態ではネオエピトープは少なくとも20か所の突然変異を含む。別の実施形態ではネオエピトープは1〜10か所、11〜20か所、20〜30か所、および31〜40か所の突然変異を含む。
別の実施形態ではネオエピトープは前述の対象の前述の疾患または症状と関連する。別の実施形態ではネオエピトープは前述の対象の前述の疾患または症状を引き起こす。別の実施形態ではネオエピトープは前述の疾患担持生体試料内に存在する。別の実施形態ではネオエピトープは前述の疾患担持生体組織内に存在するが、前述の疾患または症状を引き起こさず、または前述の疾患もしくは症状と関係ない。
別の実施形態では本発明のペプチド、ポリペプチド、または融合ペプチドは1個のネオエピトープを含む。別の実施形態では本発明のペプチド、ポリペプチド、または融合ペプチドは2個のネオエピトープを含む。別の実施形態では本発明のペプチド、ポリペプチド、または融合ペプチドは3個のネオエピトープを含む。別の実施形態では本発明のペプチド、ポリペプチド、または融合ペプチドは4個のネオエピトープを含む。別の実施形態では本発明のペプチド、ポリペプチド、または融合ペプチドは5個のネオエピトープを含む。別の実施形態では本発明のペプチド、ポリペプチド、または融合ペプチドは6個のネオエピトープを含む。別の実施形態では本発明のペプチド、ポリペプチド、または融合ペプチドは7個のネオエピトープを含む。別の実施形態では本発明のペプチド、ポリペプチド、または融合ペプチドは8個のネオエピトープを含む。別の実施形態では本発明のペプチド、ポリペプチド、または融合ペプチドは9個のネオエピトープを含む。別の実施形態では本発明のペプチド、ポリペプチド、または融合ペプチドは10個またはそれより多くのネオエピトープを含む。
1つの実施形態ではネオエピトープの特定工程は、異常生体試料または非健常生体試料より得られた抽出核酸をシーケンシングすること、および正常生体基準試料または健常生体基準試料より得られた抽出核酸をシーケンシングすることを含む。別の実施形態では全ゲノムがシーケンシングされる。別の実施形態ではエクソームがシーケンシングされる。さらに別の実施形態ではトランスクリプトームがシーケンシングされる。別の実施形態ではT細胞受容体シーケンシングを使用してネオエピトープが特定される。
別の実施形態ではネオエピトープは以下、すなわち、Pavlenko M, Leder C, Roos AK, Levitsky V, Pisa P. (2005) Identification of an immunodominant H−2D(b)−restricted CTL epitope of human PSA. Prostate. 15;64(1):50−9 (PSAネオエピトープ)、Maciag PC, Seavey MM, Pan ZK, Ferrone S, Paterson Y. (2008) Cancer immunotherapy targeting the high molecular weight melanoma−associated antigen protein results in a broad antitumor response and reduction of pericytes in the tumor vasculature. Cancer Res. 1;68(19):8066−75 (HLA−A2マウスのHMW−MAAエピトープ)、Zhang KQ, Yang F, Ye J, Jiang M, Liu Y, Jin FS, Wu YZ. (2012) A novel DNA/peptide combined vaccine induces PSCA−specific cytotoxic T−lymphocyte responses and suppresses tumor growth in experimental prostate cancer.Urology.;79(6):1410.e7−13. doi: 10.1016/j.urology.2012.02.011. Epub 2012 Apr 17 (HLA−A2 epitope PSCA); Kouiavskaia DV, Berard CA, Datena E, Hussain A, Dawson N, Klyushnenkova EN, Alexander RB.(2009)Vaccination with agonist peptide PSA: 154−163 (155L) derived from prostate specific antigen induced CD8 T−cell response to the native peptide PSA: 154−163 but failed to induce the reactivity against tumor targets expressing PSA: a phase 2 study in patients with recurrent prostate cancer.J Immunother.;32(6):655−66 (HLA−A2エピトープPSA)において開示される、当技術分野において知られているネオエピトープを含む。
1つの実施形態において、「ゲノム」という用語は生物の染色体中の遺伝情報の総量に関するものである。別の実施形態において、「エクソーム」という用語はゲノムのコード領域を指す。別の実施形態において、「トランスクリプトーム」という用語は全RNA分子のセットに関するものである。
1つの実施形態によると核酸はデオキシリボ核酸(DNA)またはリボ核酸(RNA)であり、より好ましくはRNAであり、最も好ましくはインビトロ転写されたRNA(ΓνRNA)または合成RNAである。本発明によると核酸にはゲノムDNA、cDNA、mRNA、組換え技術により生産された分子、および化学合成された分子が含まれる。別の実施形態では核酸は一本鎖または二本鎖の直鎖状または共有結合により閉環した分子として存在し得る。別の実施形態では核酸は単離されたものでよい。本発明によると「単離核酸」という用語は、その核酸が(i)インビトロで、例えばポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を介して増幅され、(ii)クローニングにより組換え技術で生産され、(iii)例えば、切断とゲル電気泳動による分離により精製され、または(iv)例えば、化学合成により合成されたことを意味する。核酸は、特に鋳型DNAからのインビトロ 転写により調製することができるRNAの形態で 細胞への導入、すなわち、細胞の形質移入に使用され得る。また、RNAは使用前に配列の安定化、キャッピング、およびポリアデニル化により修飾され得る。
当業者であれば、「突然変異」という用語は基準配列と比較した前述の核酸配列の変化または差異(ヌクレオチド置換、付加、または欠失)を包含し得ることを理解するであろう。例えば、異常試料中に存在する変化または差異は正常試料には見られない。「体細胞突然変異」は生殖細胞(精子および卵)を除く体の細胞のいずれにおいても起こる可能性があり、したがって子供には受け渡されない。これらの変化は(常にというわけではないが)癌または他の疾患の原因となり得る。1つの実施形態では突然変異は非同義突然変異である。「非同義突然変異」という用語は翻訳産物中のアミノ酸置換などのアミノ酸変化を引き起こす突然変異、好ましくはヌクレオチド置換を指す。
異常試料が腫瘍または癌組織である場合、1つの実施形態では突然変異は「癌突然変異シグネチャ」を含むことがあり得る。「癌突然変異シグネチャ」という用語は、非癌性基準細胞と比較すると癌細胞中に存在する突然変異のセットを指す。
デジタル核型分析は遺伝病の原因となり得るあらゆる大きな染色体異常を見つけるために染色体分析に用いられる技術である。1つの実施形態ではデジタル核型分析を用いてシーケンシングおよび比較分析される染色体領域に焦点を合わせることができる。別の実施形態ではデジタル核型分析は、ゲノム全体の特定の座位に由来する、単離され、且つ、列挙されている短いDNA配列を分析して仮想的に実施される。
あらゆる適切なシーケンシング法を本発明に従って用いることができる。1つの実施形態では次世代シーケンシング(NGS)テクノロジーが用いられる。本方法のシーケンシング工程にかかる時間を短くするために将来的に第三世代のシーケンシング法がNGSテクノロジーの代わりになる可能性がある。明確化を目的として、本開示内容と関連した場合の「次世代シーケンシング」または「NGS」という用語は、サンガー化学として知られる「コンベンショナル」シーケンシング法とは対照的に、全ゲノムを小片に切断することにより、全ゲノムに沿ってランダムに鋳型核酸を並行して読む全ての新規ハイスループットシーケンシング技術を意味する。そのようなNGS技術(大規模並行シーケンシング技術としても知られる)は全ゲノム、エクソーム、トランスクリプトーム(ゲノムの全転写配列)またはメチローム(ゲノムの全メチル化配列)の核酸配列情報を非常に短い時間で、例えば、約1〜2週間以内、好ましくは約1〜7日以内、または最も好ましくは24時間未満以内に配信することができ、及び原理的には一細胞のシーケンシング法を可能にする。商業的に利用可能である、または文献中で言及されている複数のNGSプラットフォームが本開示内容で使用することができ、例えば、Zhang et al. 2011: The impact of next− generation sequencing on genomics. J. Genet Genomics 38 (3), 95−109、またはVoelkerding et al.2009: Next generation sequencing: From basic research to diagnostics. Clinical chemistry 55, 641−658に詳しく記載されている。そのようなNGSテクノロジー/プラットフォームの非限定的な例には以下のものが含まれる。
1)例えば最初にRonaghi et al. 1998: A sequencing method based on real−time pyrophosphate’’. Science 281 (5375), 363−365において記載されたRocheの関連会社である454 Life Sciences(コネチカット州ブランフォード)のGS−FLX 454ゲノムシーケンサー(商標)において実装されたパイロシーケンシングとして知られるシーケンシング・バイ・シンセシステクノロジー。この技術は、一本鎖DNA結合ビーズが激しいボルテックス混合により油によって周囲を覆われたPCR反応物を含有するエマルジョンPCR増幅用の水性ミセルに封入されているエマルジョンPCRを用いる。パイロシーケンシング工程の時、ポリメラーゼがDNA鎖を合成するときのヌクレオチドの取り込み時にリン酸分子から発せられる光が記録される。
2)可逆的ダイターミネーターに基づき、例えばIllumina Solexa Genome Analyzer(商標)およびIllumina HiSeq 2000 Genome Analyzer(商標)において実施されるSolexa(現在ではカリフォルニア州サンディエゴのIllumina Inc.の一部)により開発されたシーケンシング・バイ・シンセシスアプローチ。この技術では4種類全てのヌクレオチドがDNAポリメラーゼと共にフローセルチャネル中のオリゴプライマーがアニールされたクラスター断片に同時に加えられる。ブリッジ増幅によりシーケンシング用の4種類全ての蛍光標識ヌクレオチドでクラスター鎖が伸長する。
3)例えばApplied Biosystems(現在ではLife Technologies Corporation、カリフォルニア州カールスバッド)のSOLid(商標)プラットフォームにおいて実施されるシーケンシング・バイ・ライゲーションアプローチ。この技術では固定された長さの一群の全ての可能なオリゴヌクレオチドがシーケンシングされる位置に応じて標識される。オリゴヌクレオチドがアニールされ、且つ、ライゲーションされる。マッチする配列に対してのDNAリガーゼによる優先的なライゲーションによりその位置のヌクレオチド情報を知らせるシグナルが生じる。シーケンシングの前にDNAはエマルジョンPCRにより増幅される。同一のDNA分子のコピーだけをそれぞれ含有するそれにより生じたビーズがスライドグラス上に配置される。二つ目の例として、Dover Systems(ニューハンプシャー州セイラム)のPolonator(商標)G.007プラットフォームも、並行シーケンシング用にDNA断片を増幅するためにランダムアレイ化ビーズベースエマルションPCRを使用することによるシーケンシング・バイ・ライゲーション法を用いている。
4)例えばPacific Biosciences(カリフォルニア州メンロパーク)のPacBio RSシステムまたは Helicos Biosciences(マサチューセッツ州ケンブリッジ)のHeliScope(商標)プラットフォームにおいて実施されるものなどの一分子シーケンシング技術。この技術のはっきりとした特徴は、一分子リアルタイム(SMRT)DNAシーケンシングとして定義される、増幅することなく単一のDNA分子またはRNA分子をシーケンシングするその能力である。例えば、HeliScopeは合成するときに各ヌクレオチドを直接的に検出するために非常に高感度の蛍光検出システムを使用している。蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)に基づく類似アプローチがVisigen Biotechnology(テキサス州ヒューストン)により開発されている。他の蛍光ベースの一分子技術はU.S.Genomicsの技術(GeneEngine(商標))とGenovoxxの技術(AnyGene(商標))である。
5)例えば、複製時の一本鎖上のポリメラーゼ分子の移動をモニターするためにチップ上に配置されている様々なナノ構造体を使用する一分子シーケンシング用ナノテクノロジー。ナノテクノロジーに基づくアプローチの非限定的な例はOxford Nanopore Technologies(英国オックスフォード)のGridON(商標)プラットフォーム、Nabsys(ロードアイランド州プロビデンス)により開発されたハイブリダイゼーション支援ナノポアシーケンシングプラットフォーム(HANS(商標))、およびコンビナトリアル・プローブアンカーライゲーション(cPAL(商標))と呼ばれる特許権で保護されたDNAナノボール(DNB)テクノロジーを使用するリガーゼベースDNAシーケンシングプラットフォームである。
6)一分子シーケンシング向け電子顕微鏡法ベースの技術、例えばLightSpeed Genomics(カリフォルニア州サニーベール)およびHalcyon Molecular(カリフォルニア州レッドウッドシティ)により開発された一分子シーケンシング向け電子顕微鏡法ベースの技術。
7)DNAの重合時に放出される水素イオンの検出に基づくイオンセミコンダクターシーケンシング。例えば、Ion Torrent Systems(カリフォルニア州サンフランシスコ)は.大規模並行的にこの生化学過程を実施するために微細加工ウェルの高密度アレイを使用する。各ウェルは異なる鋳型DNAを保持する。それらのウェルの下にイオン感受性層があり、その下に特許権で保護されたイオンセンサーがある。
幾つかの実施形態ではDNA調製物とRNA調製物がNGSの出発物質として働く。そのような核酸は生体材料などの試料から、例えば新鮮な瞬時凍結腫瘍組織またはホルマリン固定パラフィン包埋腫瘍組織(FFPE)から、または新たに単離された細胞から、または患者の末梢血液に存在するCTCから容易に入手され得る。正常非変異型ゲノムDNAまたはRNAを正常な体細胞組織から抽出することができるが、しかしながら本開示内容に関しては生殖系列細胞が好ましい。生殖細胞系列DNAまたはRNAは非血液系悪性腫瘍を有している患者の末梢血単核細胞(PBMC)から抽出される。FFPE組織または新規単離単一細胞より抽出された核酸は非常によく断片化されているが、それらはNGS用途には適切である。
エクソームシーケンシング向けの幾つかの標的化NGS方法が文献中に記載されており(レビューには、例えばTeer and Mullikin 2010: Human Mol Genet 19 (2), R145−51参照)、それらの全てを本発明と併用することができる。これらの方法(例えばゲノムキャプチャ、ゲノムパーティショニング、ゲノムエンリッチメント等として記載される)の多くがハイブリダイゼーション技術を使用し、それらにはアレイベースハイブリダイゼーションアプローチ(例えばHodges et al. 2007: Nat. Genet. 39, 1522−1527)およびリキッドベースハイブリダイゼーションアプローチ(例えばChoi et al. 2009: Proc. Natl. Acad. Sci USA 106, 19096−19101)が含まれる。DNA試料調製とその後のエクソームキャプチャ用の市販のキットも利用可能であり、例えば、Illumina Inc.(カリフォルニア州サンディエゴ)はTruSeq(商標)DNA試料調製キットとExome濃縮キットTruSeq(商標)Exome Enrichment Kitを提供している。
本開示内容により提示されるように、腫瘍シーケンシングの工程は、患者の生検を含み、変異の特定に2週より長くはかからない。別の実施形態において、腫瘍シーケンシングの工程は、約1〜2週かかる。別の実施形態において、腫瘍シーケンシングの工程は、約1週かかる。別の実施形態において、腫瘍シーケンシングの工程は、1週未満かかる。
本発明の関連において、「RNA」という用語は、少なくとも1つのリボヌクレオチド残基を含み、好ましくは完全にまたは実質的にリボヌクレオチド残基から構成される分子を指す。「リボヌクレオチド」はβ−D−リボフラノシル基の2’位にヒドロキシル基を有するヌクレオチドに関する。「RNA」という用語は二本鎖RNA、一本鎖RNA、部分的または完全に精製されたRNAなどの単離RNA、基本的に純粋なRNA、合成RNA、および1つ以上のヌクレオチドの付加、欠失、置換および/または変化により天然RNAとは異なる改変型RNAなどの組換え技術により生成されたRNAを含む。そのような変化はRNAの末端または内部への非ヌクレオチド材料の付加など、非ヌクレオチド材料の付加、例えば、RNAの1つ以上のヌクレオチドにおける非ヌクレオチド材料の付加を含み得る。RNA分子中のヌクレオチドは非天然ヌクレオチドまたは化学合成ヌクレオチド、またはデオキシヌクレオチドなどの非標準的ヌクレオチドを含むこともできる。これらの改変型RNAを類似体または天然RNA類似体と呼ぶことができる。
本発明によると、「RNA」という用語は「mRNA」を含み、及び好ましくは「mRNA」に関する。「mRNA」という用語は「メッセンジャーRNA」を意味し、そして鋳型DNAを使用して生成され、且つ、ペプチドまたはポリペプチドをコードする「転写物」に関する。典型的には、mRNAは5’−UTR、タンパク質コード領域、および3’−UTRを含む。細胞中およびインビトロではmRNAは限られた半減期しか持たない。本発明の関連において、mRNAはDNA鋳型からのインビトロ転写により生成され得る。そのインビトロ転写法は当業者に知られている。例えば、市販されている様々なインビトロ転写キットがある。
1つの実施形態ではネオエピトープを特定するために疾患担持試料と健常試料に由来する核酸配列が比較される。ネオエピトープはORF配列内にアミノ酸変化を含む。本明細書において使用される場合、ペプチドまたはタンパク質に関しての「配列変化」という用語はアミノ酸挿入変異体、アミノ酸付加変異体、アミノ酸欠失変異体、およびアミノ酸置換変異体を指し、好ましくはアミノ酸置換変異体を指す。本発明によるとこれらの全ての配列変化が新しいエピトープを作製する可能性がある。
1つの実施形態ではアミノ酸挿入変異体は特定のアミノ酸配列中に単一の、または2個、またはそれより多くのアミノ酸の挿入を含む。別の実施形態ではアミノ酸付加変異体は1個以上のアミノ酸、例えば1個、2個、3個、4個、または5個、またはそれより多くのアミノ酸のアミノ末端融合および/またはカルボキシ末端融合を含む。別の実施形態ではアミノ酸欠失変異体は配列からの1個以上のアミノ酸の除去、例えば1個、2個、3個、4個、または5個、またはそれより多くのアミノ酸の除去を特徴とする。別の実施形態ではアミノ酸置換変異体は配列中の少なくとも1つの残基が除去され、別の残基がその位置に挿入されることを特徴とする。
全ての試料がORF内の新規遺伝子シーケンシングについて分析される。前述の疾患担持生体試料と健常生体試料より抽出された核酸配列内の1つ以上のオープン・リーディング・フレーム(ORF)を比較するための方法は、スクリーニングアッセイまたはスクリーニングツールおよび関連デジタルソフトウェアの使用を含む。バイオインフォマティクス分析を実施するための方法が当技術分野において知られており、例えば、各々が完全に本出願に援用される米国特許出願公開第2013/0210645号明細書、同第2014/0045881号明細書、および国際公開WO2014/052707号パンフレットを参照されたい。
ヒト腫瘍は顕著な数の体細胞突然変異を保持することが典型的である。しかしそれでも腫瘍を通してどの特定の遺伝子でも同一の突然変異が見つかることはまれである(最も一般的なドライバー突然変異についても低い頻度である)。したがって、1つの実施形態では患者特異的腫瘍突然変異を包括的に特定する本発明の方法により個別免疫療法の標的が提供される。
本開示により提示されるように、配列解析されたデータから抗原を特定する工程は、2週より長くはかからない。別の実施形態において、配列解析されたデータから抗原を特定する工程は、約1〜2週かかる。別の実施形態において、配列解析されたデータから抗原を特定する工程は、約1週かかる。別の実施形態において、配列解析されたデータから抗原を特定する工程は、1週未満かかる。
1つの実施形態では疾患担持試料から特定される突然変異が主要組織適合複合体クラスI分子(MHCI)上に提示される場合があり得る。1つの実施形態ではネオエピトープ突然変異を含有するペプチドは免疫原性であり、適応免疫系により「非自己」新抗原として認識される。別の実施形態ではペプチド、ポリペプチド、または融合ポリペプチド内に含まれる1つ以上のネオエピトープ配列の使用により標的化免疫療法が提供され、その免疫療法は、特定の実施形態では前述の疾患または症状に対するT細胞性免疫応答を治療的に活性化し得る。別の実施形態ではペプチド、ポリペプチド、または融合ポリペプチド内に含まれる1つ以上のネオエピトープ配列の使用により標的化免疫療法が提供され、その免疫療法は特定の実施形態では疾患または症状に対する適応免疫応答を治療的に活性化し得る。
別の実施形態ではペプチド、ポリペプチド、または融合ポリペプチド内に含まれる1つ以上のネオエピトープ配列を使用して治療的抗腫瘍T細胞性免疫応答または抗癌T細胞性免疫応答が提供される。別の実施形態ではペプチド、ポリペプチド、または融合ポリペプチド内に含まれる1つ以上のネオエピトープ配列の使用により標的化免疫療法が提供され、その免疫療法は特定の実施形態では抗腫瘍適応免疫応答または抗癌適応免疫応答を治療的に活性化し得る。別の実施形態ではペプチド、ポリペプチド、または融合ポリペプチド内に含まれる1つ以上のネオエピトープ配列を使用して治療的抗自己免疫疾患T細胞性免疫応答が提供される。別の実施形態ではペプチド、ポリペプチド、または融合ポリペプチド内に含まれる1つ以上のネオエピトープ配列の使用により標的化免疫療法が提供され、その免疫療法は特定の実施形態では抗自己免疫疾患適応免疫応答を治療的に活性化し得る。別の実施形態ではペプチド、ポリペプチド、または融合ポリペプチド内に含まれる1つ以上のネオエピトープ配列を使用して治療的抗感染症T細胞免疫応答が提供される。別の実施形態ではペプチド、ポリペプチド、または融合ポリペプチド内に含まれる1つ以上のネオエピトープ配列の使用により標的化免疫療法が提供され、その免疫療法は特定の実施形態では抗感染症適応免疫応答を治療的に活性化し得る。別の実施形態ではペプチド、ポリペプチド、または融合ポリペプチド内に含まれる1つ以上のネオエピトープ配列を使用して治療的抗臓器移植拒絶反応T細胞性免疫応答が提供される。別の実施形態ではペプチド、ポリペプチド、または融合ポリペプチド内に含まれる1つ以上のネオエピトープ配列の使用により標的とする免疫療法が提供され、その免疫療法はある特定の実施形態では疾患または症状に対する抗臓器移植拒絶反応適応免疫応答を治療的に活性化し得る。
別の実施形態では免疫原性応答の存在が1つ以上の免疫原性ネオエピトープの存在と相関する。別の実施形態では、組換えリステリアは、T細胞エピトープ、または適応免疫応答エピトープ、またはそれらのあらゆる組合せを含むネオエピトープをコードする核酸を含む。
1つの実施形態では本方法は1つ以上のネオエピトープを含む各アミノ酸配列を免疫原性応答についてスクリーニングすることを含み、ここで免疫原性応答の存在は、免疫原性エピトープを含む1つ以上のネオエピトープと相関する。別の実施形態では1つ以上の免疫原性ネオエピトープがペプチドに含まれる。別の実施形態では1つ以上の免疫原性ネオエピトープがポリペプチドに含まれる。別の実施形態では1つ以上の免疫原性ネオエピトープが融合ポリペプチドに含まれる。別の実施形態では1つ以上の免疫原性ネオエピトープがユビキチンポリペプチドに融合して含まれる。
別の実施形態では本方法は1つ以上のネオエピトープを含む各アミノ酸配列を免疫原性T細胞応答についてスクリーニングすることを含み、ここで免疫原性T細胞応答の存在は、T細胞エピトープを含む1つ以上のネオエピトープと相関する。別の実施形態では本方法は1つ以上のネオエピトープを含む各アミノ酸配列を適応免疫応答についてスクリーニングすることを含み、ここで適応免疫応答の存在は、適応免疫応答エピトープを含む1つ以上のネオエピトープと相関する。
1つの実施形態では、提供される個別免疫療法を作成するための前述の系または方法における免疫原性T細胞応答のスクリーニング工程は、例えばT細胞増殖アッセイ、前述のネオエピトープで活性化されたT細胞を使用し、且つ、腫瘍細胞と共培養され、51Cr放出アッセイまたはHチミジンアッセイを用いる腫瘍退行アッセイ、ELISAアッセイ、ELIspotアッセイ、およびFACS分析をはじめとする当技術分野においてよく知られている免疫応答アッセイの使用を含む。(例えば、全体が本明細書に援用される米国特許第8,771,702号明細書、および欧州特許第1774332(B1)号明細書を参照されたい)。別の実施形態において、免疫原性応答に関しスクリーニングする工程は、非T細胞性応答を検証する。別の実施形態では提供される個別免疫療法の作成系または作成方法における非T細胞応答についてのスクリーニング工程は、サイトカイン産生の調査が異なる部分集合のサイトカイン、すなわち、IL−10およびIL−1βに焦点を当てていることを除いて上記のT細胞についてのアッセイと類似のアッセイをはじめとする当技術分野においてよく知られている免疫応答アッセイの使用を含む。(例えば、両方とも全体が本明細書に援用される米国特許第8962319号明細書および欧州特許第177432号明細書を参照されたい。例えば、51Cr放出アッセイによってT細胞免疫応答をアッセイしてもよく、そのアッセイは1つ以上のネオエピトープを含むワクチンを用いてマウスを免疫する工程、次いで免疫後約10日目に脾臓を採取する工程を含み、ここで後に、フィーダー細胞として放射線照射したTC−1細胞(100:1、脾細胞:TC−1)とともに脾臓細胞を培養して確立させ、インビトロで5日間にわたって刺激し、その後で標的として1つ以上のネオエピトープを含むペプチド/ポリペプチドを使用し、標準的な51Cr放出アッセイにおいて使用することができる。
別の実施形態では免疫応答についてのスクリーニング工程は、例えば全体が本明細書に援用される米国特許出願公開第2011/0129499号明細書に開示されるようにHLA−A2トランスジェニックマウスの使用を含む。
1つの実施形態では本方法は、特定されたT細胞ネオエピトープをコードする核酸配列、または前述の特定されたT細胞ネオエピトープを含むペプチドを選択し、前述の配列で組換え弱毒化リステリア株を形質転換することを含む。1つの実施形態では本方法は、特定された適応免疫応答ネオエピトープをコードする核酸配列、または前述の特定された適応免疫応答ネオエピトープを含むペプチドを選択し、前述の配列で組換え弱毒化リステリア株を形質転換することを含む。
1つの実施形態において、特定されたネオエピトープをコードする核酸は、例えばPCRなどの標準的なDNA増幅法を使用して生成される。
本開示により提示されるように、特定された標的に基づくDNA生成工程は、4週より長くはかからない。別の実施形態において、特定された標的に基づくDNA生成工程は、約3〜4週かかる。別の実施形態において、特定された標的に基づくDNA生成工程は、約2〜3週かかる。別の実施形態において、特定された標的に基づくDNA生成工程は、約1〜2週かかる。別の実施形態において、特定された標的に基づくDNA生成工程は、約1週かかる。別の実施形態において、腫瘍シーケンシングの工程は、1週未満かかる。
本開示により提示されるように、タグ化プラスミドにDNAをクローニングし、その後リステリアにトランスフェクションする工程は、4週より長くはかからない。別の実施形態において、タグ化プラスミドにDNAをクローニングし、その後リステリアにトランスフェクションする工程は、約2〜4週かかる。別の実施形態において、タグ化プラスミドにDNAをクローニングし、その後リステリアにトランスフェクションする工程は、約2〜3週かかる。別の実施形態において、タグ化プラスミドにDNAをクローニングし、その後リステリアにトランスフェクションする工程は、約3週かかる 別の実施形態において、タグ化プラスミドにDNAをクローニングし、その後リステリアにトランスフェクションする工程は、約2週かかる 別の実施形態において、タグ化プラスミドにDNAをクローニングし、その後リステリアにトランスフェクションする工程は、2週未満かかる
1つの実施形態では本明細書に記載される系または方法は前述のT細胞ネオエピトープの発現と分泌を確認するために前述のリステリア株を培養し、その特徴を分析することを含む。1つの実施形態では本明細書に記載される系または方法は前述の適応免疫応答ネオエピトープの発現と分泌を確認するために前述のリステリア株を培養し、その特徴を分析することを含む。
本開示により提示されるように、最適産物を特定するための培養及び特徴解析の工程は、2週より長くはかからない。別の実施形態において、最適産物を特定するための培養及び特徴解析の工程は、約1〜2週かかる。別の実施形態において、最適産物を特定するための培養及び特徴解析の工程は、約1週かかる。別の実施形態において、最適産物を特定するための培養及び特徴解析の工程は、1週未満かかる。
1つの実施形態では本発明のシステムまたは方法は所定の時点で前述の対象に投与するために前述のリステリアを保存すること、または前述のリステリアを前述の対象に投与することを含み、ここで前述のリステリア株はを免疫原性組成物の一部として投与される。
II 組換え型リステリア株
1つの実施形態では本開示の組換え型リステリア株は核酸分子を含み、その核酸分子は融合ポリペプチドをコードする第1オープン・リーディング・フレームを含み、その融合ポリペプチドは1つ以上のネオエピトープを含む1つ以上のペプチドに融合している短縮型リステリオリジンO(tLLO)タンパク質、短縮型ActAタンパク質、またはPESTアミノ酸配列を含む。当業者であれば、1つ以上のエピトープを含む本明細書に開示される1つ以上のペプチドがまず第一に免疫原性であり得、それらの免疫原性は例えばtLLO、短縮型ActAタンパク質、またはPESTアミノ酸配列などの免疫原性ポリペプチドと融合されるか、または混合されることにより増強され得ることを理解するであろう。別の実施形態では本開示の組換え型リステリア株は核酸分子を含み、その核酸分子は短縮型リステリオリシンO(LLO)タンパク質、短縮型ActAタンパク質、またはPESTアミノ酸配列をコードする第1オープン・リーディング・フレームを含む。1つの実施形態ではその組換え型リステリア株は弱毒化されている。
1つの実施形態では本明細書に開示される1つ以上の免疫原性ネオエピトープを含む1つ以上のペプチドはそれぞれ免疫原性ポリペプチドまたはその断片に融合している。
別の実施形態では短縮型リステリオリシンO(LLO)タンパク質、短縮型ActAタンパク質、またはPESTアミノ酸配列は異種抗原またはその断片に融合していない。別の実施形態では短縮型リステリオリシンO(LLO)タンパク質、短縮型ActAタンパク質、またはPESTアミノ酸配列は本明細書において開示される1つ以上のペプチドに融合していない。
別の実施形態では本明細書に開示される1つ以上の免疫原性ネオエピトープを含む1つ以上のペプチドは、免疫原性組成物の一部として免疫原性ポリペプチドまたはその断片と混合される。
1つの実施形態では短縮型リステリオリシンO(LLO)タンパク質は推定上のPEST配列を含む。1つの実施形態では短縮型actAタンパク質はPEST含有アミノ酸配列を含む。別の実施形態では短縮型actAタンパク質は推定上のPEST含有アミノ酸配列を含む。
1つの実施形態ではPESTアミノ酸(AA)配列は短縮型LLO配列を含む。別の実施形態ではPESTアミノ酸配列はKENSISSMAPPASPPASPKTPIEKKHADEIDK(配列番号1)である。別の実施形態ではリステリアに由来する他のLM PEST AA配列への抗原の融合によってもその抗原の免疫原性が増強される。
別の実施形態では、本開示の方法および組成物のN末端LLOタンパク質断片は配列番号3を含む。別の実施形態ではその断片はLLOシグナルペプチドを含む。別の実施形態ではその断片は配列番号4を含む。別の実施形態ではその断片はほぼ配列番号4から構成される。別の実施形態ではその断片は配列番号4から本質的に構成される。別の実施形態ではその断片は配列番号4に対応する。別の実施形態ではその断片は配列番号4と相同である。別の実施形態ではその断片は配列番号4の断片と相同である。1つの実施形態では使用される短縮型LLOは前述のシグナル配列を含まない。別の実施形態ではその短縮型LLOはシグナル配列を含む。活性化ドメインを有しない、そして特にシステイン484を有しない任意の短縮型LLOは、本開示の方法および組成物に好適であることが当業者には明らかであろう。別の実施形態では配列番号1のPEST AA配列を含むあらゆる短縮型LLOへの異種抗原の融合によりその抗原の細胞介在性免疫および抗腫瘍免疫が増強される。
本開示のワクチンを構築するために利用されるLLOタンパク質は、別の実施形態では、以下の配列を有する:
MKKIMLVFITLILVSLPIAQQTEAKDASAFNKENSISSMAPPASPPASPKTPIEKKHADEIDKYIQGLDYNKNNVLVYHGDAVTNVPPRKGYKDGNEYIVVEKKKKSINQNNADIQVVNAISSLTYPGALVKANSELVENQPDVLPVKRDSLTLSIDLPGMTNQDNKIVVKNATKSNVNNAVNTLVERWNEKYAQAYPNVSAKIDYDDEMAYSESQLIAKFGTAFKAVNNSLNVNFGAISEGKMQEEVISFKQIYYNVNVNEPTRPSRFFGKAVTKEQLQALGVNAENPPAYISSVAYGRQVYLKLSTNSHSTKVKAAFDAAVSGKSVSGDVELTNIIKNSSFKAVIYGGSAKDEVQIIDGNLGDLRDILKKGATFNRETPGVPIAYTTNFLKDNELAVIKNNSEYIETTSKAYTDGKINIDHSGGYVAQFNISWDEVNYDPEGNEIVQHKNWSENNKSKLAHFTSSIYLPGNARNINVYAKECTGLAWEWWRTVIDDRNLPLVKNRNISIWGTTLYPKYSNKVDNPIE(GenBank受託番号P13128;配列番号2;核酸配列はGenBank受託番号X15127(配列番号81)で表される)。この配列に対応するプロタンパク質の最初の25個のAAはシグナル配列であり、それらは細菌によってLLOが分泌されるときにそれから切断される。したがって、この実施形態では全長活性型LLOタンパク質は504残基長である。別の実施形態では、上記のLLO断片は本開示ワクチンに組み込まれるLLO断片の供給源として使用される。
別の実施形態では、本開示の組成物および方法で利用されるLLOタンパク質のN末端断片は、以下の配列を有する:
MKKIMLVFITLILVSLPIAQQTEAKDASAFNKENSISSVAPPASPPASPKTPIEKKHADEIDKYIQGLDYNKNNVLVYHGDAVTNVPPRKGYKDGNEYIVVEKKKKSINQNNADIQVVNAISSLTYPGALVKANSELVENQPDVLPVKRDSLTLSIDLPGMTNQDNKIVVKNATKSNVNNAVNTLVERWNEKYAQAYSNVSAKIDYDDEMAYSESQLIAKFGTAFKAVNNSLNVNFGAISEGKMQEEVISFKQIYYNVNVNEPTRPSRFFGKAVTKEQLQALGVNAENPPAYISSVAYGRQVYLKLSTNSHSTKVKAAFDAAVSGKSVSGDVELTNIIKNSSFKAVIYGGSAKDEVQIIDGNLGDLRDILKKGATFNRETPGVPIAYTTNFLKDNELAVIKNNSEYIETTSKAYTDGKINIDHSGGYVAQFNISWDEVNYD (配列番号3)。
別の実施形態ではそのLLO断片は本明細書において利用されるLLOタンパク質のおよそAA20〜442に対応する。
別の実施形態ではそのLLO断片は以下の配列を有する:
MKKIMLVFITLILVSLPIAQQTEAKDASAFNKENSISSVAPPASPPASPKTPIEKKHADEIDKYIQGLDYNKNNVLVYHGDAVTNVPPRKGYKDGNEYIVVEKKKKSINQNNADIQVVNAISSLTYPGALVKANSELVENQPDVLPVKRDSLTLSIDLPGMTNQDNKIVVKNATKSNVNNAVNTLVERWNEKYAQAYSNVSAKIDYDDEMAYSESQLIAKFGTAFKAVNNSLNVNFGAISEGKMQEEVISFKQIYYNVNVNEPTRPSRFFGKAVTKEQLQALGVNAENPPAYISSVAYGRQVYLKLSTNSHSTKVKAAFDAAVSGKSVSGDVELTNIIKNSSFKAVIYGGSAKDEVQIIDGNLGDLRDILKKGATFNRETPGVPIAYTTNFLKDNELAVIKNNSEYIETTSKAYTD (配列番号4)。
別の実施形態では、「N末端LLO断片」、「短縮型LLO」、「ΔLLO」またはそれらの文法的に同等な用語は、本明細書では互換的に使用され、非溶血性であるLLOの断片を意味する。別の実施形態ではこれらの用語は推定上のPEST配列を含むLLO断片を指す。
別の実施形態ではそのLLO断片は、活性化ドメインの欠失または突然変異によって非溶血性にされる。別の実施形態ではそのLLO断片は、システイン484を含む領域の欠失または突然変異によって非溶血性にされる。別の実施形態ではLLOは、参照により本明細書に援用される米国特許第8771702号明細書に詳細に述べられるように、コレステロール結合ドメイン(CBD)の欠失または突然変異によって非溶血性にされる。
1つの実施形態では本開示はリステリオシンO(LLO)タンパク質を含む組換えタンパク質またはポリペプチドを提供するものであり、前述のLLOタンパク質は前述のLLOタンパク質のコレステロール結合ドメイン(CBD)の残基C484、W491、W492、またはこれらの組み合わせの突然変異を含む。1つの実施形態では前述のC484、W491、およびW492の残基は配列番号2または80の残基C484、W491、およびW492であるが、別の実施形態ではそれらの残基は、当分野の当業者に知られているように配列アラインメント使用して推測され得る対応残基である。1つの実施形態では残基C484、W491、およびW492に突然変異が形成されている。1つの実施形態では突然変異は置換であり、別の実施形態では欠失である。1つの実施形態ではCBD全体に突然変異が形成されており、一方で別の実施形態ではCBDの部分に突然変異が形成されており、一方で別の実施形態ではCBD内の特定の残基だけに突然変異が形成されている。
1つの実施形態では本開示は変異型LLOタンパク質またはその断片を含む組換えタンパク質またはポリペプチドを提供するものであり、その変異型LLOタンパク質またはその断片は、変異型LLOタンパク質またはその断片への非LLOペプチドの置換を含み、その突然変異領域は、C484、W491、およびW492から選択される残基を含む。別の実施形態ではそのLLO断片はN末端LLO断片である。別の実施形態ではそのLLO断片は少なくとも492アミノ酸(AA)長である。別の実施形態ではそのLLO断片は492〜528AA長である。別の実施形態では前述の非LLOペプチドは1〜50アミノ酸長である。別の実施形態では前述の突然変異領域は1〜50アミノ酸長である。別の実施形態ではその非LLOペプチドはその突然変異領域と同一の長さである。別の実施形態ではその非LLOペプチドはその突然変異領域と異なる長さを有する。別の実施形態では前述の置換は溶血活性に関する不活化突然変異である。別の実施形態ではその組換えタンパク質またはポリペプチドは野生型LLOに比べた溶血活性の低下を呈する。別の実施形態ではその組換え型のタンパク質またはポリペプチドは非溶血性である。
本明細書において提示されるように、LLOの残基C484、W491、およびW492がアラニン残基で置換された突然変異型LLOタンパク質を作製した(実施例25)。その変異型LLOタンパク質、すなわち、mutLLOは大腸菌発現系で発現および精製され(実施例27)、野生型LLOと比べて実質的に低下した溶血活性を呈する(実施例28)ことができた。
別の実施形態では、本開示は、(a)変異型LLOタンパク質であって、当該変異型LLOタンパク質は、内部欠失を含み、その内部欠失は当該変異型LLOタンパク質のコレステロール結合ドメインを含有する、当該変異型LLOタンパク質、及び(b)対象の異種ペプチドを含む組み換えタンパク質又はポリペプチドを提供する。別の実施形態ではそのコレステロール結合ドメインの配列は配列番号68又は69に記載されている。別の実施形態ではその内部欠失は11〜50アミノ酸内部欠失である。別の実施形態ではその内部欠失はその組換えタンパク質またはポリペプチドの溶血活性を不活性化する。別の実施形態ではその組換えタンパク質またはポリペプチドは野生型LLOに比べた溶血活性の低下を呈する。
別の実施形態では本開示は、(a)変異型LLOタンパク質であって、その変異型LLOタンパク質は内部欠失を含み、その内部欠失は当該変異型LLOタンパク質のコレステロール結合ドメインの断片を含む、当該変異型LLOタンパク質、及び(b)対象の異種ペプチドを含む組換えタンパク質またはポリペプチドを提供する。別の実施形態ではその内部欠失は1〜11アミノ酸内部欠失である。別の実施形態ではそのコレステロール結合ドメインの配列は配列番号68又は69に記載されている。別の実施形態ではその内部欠失はその組換えタンパク質またはポリペプチドの溶血活性を不活性化する。別の実施形態ではその組換えタンパク質またはポリペプチドは野生型LLOに比べた溶血活性の低下を呈する。
別の実施形態では本開示の方法および組成物の突然変異領域は配列番号2または配列番号80の残基C484を含む。別の実施形態ではその突然変異領域は相同LLOタンパク質の対応するシステイン残基を含む。別の実施形態ではその突然変異領域は配列番号2または配列番号80の残基W491を含む。別の実施形態ではその突然変異領域は相同LLOタンパク質の対応するトリプトファン残基を含む。別の実施形態ではその突然変異領域は配列番号2又は配列番号80の残基W492を含む。別の実施形態ではその突然変異領域は相同LLOタンパク質の対応するトリプトファン残基を含む。相同タンパク質の対応する残基を特定するための方法は当技術分野において周知であり、例えば配列アライメントがその方法に挙げられる。
別の実施形態ではその突然変異領域は残基C484およびW491を含む。別の実施形態ではその突然変異領域は残基C484およびW492を含む。別の実施形態ではその突然変異領域は残基W491およびW492を含む。別の実施形態ではその突然変異領域は残基C484、W491およびW492を含む。
別の実施形態では本開示の方法および組成物の突然変異領域は変異型LLOタンパク質またはその断片のコレステロール結合ドメインを含む。例えば、配列番号2又は配列番号80の残基470〜500、470〜510、または480〜500からなる突然変異領域は、そのCBD(残基483〜493)を含む。別の実施形態ではその突然変異領域は変異型LLOタンパク質のCBD断片、またはその断片である。例えば、本明細書において提示されるように、それぞれがCBDの断片である残基C484、W491、およびW492がアラニン残基に変異された(実施例25)。さらに、本明細書において提示されるように、残基484〜492のCBD断片がNY−ESO−1に由来する異種配列で置き換えられた(実施例26)。別の実施形態ではその突然変異領域は変異型LLOタンパク質のCBDまたはその断片と重なる。例えば、配列番号2又は配列番号80の残基470〜490、480〜488、490〜500、または486〜510からなる突然変異領域は、そのCBDを含む。別の実施形態では単一のペプチドがシグナル配列に欠失を、CBDに突然変異または置換を有してよい。
別の実施形態ではその突然変異領域の長さは1〜50AAである。別の実施形態ではその長さは1〜11AAである。別の実施形態ではその長さは2〜11AAである。別の実施形態ではその長さは3〜11AAである。別の実施形態ではその長さは4〜11AAである。別の実施形態ではその長さは5〜11AAである。別の実施形態ではその長さは6〜11AAである。別の実施形態ではその長さは7〜11AAである。別の実施形態ではその長さは8〜11AAである。別の実施形態ではその長さは9〜11AAである。別の実施形態ではその長さは10〜11AAである。別の実施形態ではその長さは1〜2AAである。別の実施形態ではその長さは1〜3AAである。別の実施形態ではその長さは1〜4AAである。別の実施形態ではその長さは1〜5AAである。別の実施形態ではその長さは1〜6AAである。別の実施形態ではその長さは1〜7AAである。別の実施形態ではその長さは1〜8AAである。別の実施形態ではその長さは1〜9AAである。別の実施形態ではその長さは1〜10AAである。別の実施形態ではその長さは2〜3AAである。別の実施形態ではその長さは2〜4AAである。別の実施形態ではその長さは2〜5AAである。別の実施形態ではその長さは2〜6AAである。別の実施形態ではその長さは2〜7AAである。別の実施形態ではその長さは2〜8AAである。別の実施形態ではその長さは2〜9AAである。別の実施形態ではその長さは2〜10AAである。別の実施形態ではその長さは3〜4AAである。別の実施形態ではその長さは3〜5AAである。別の実施形態ではその長さは3〜6AAである。別の実施形態ではその長さは3〜7AAである。別の実施形態ではその長さは3〜8AAである。別の実施形態ではその長さは3〜9AAである。別の実施形態ではその長さは3〜10AAである。別の実施形態ではその長さは11〜50AAである。別の実施形態ではその長さは12〜50AAである。別の実施形態ではその長さは11〜15AAである。別の実施形態ではその長さは11〜20AAである。別の実施形態ではその長さは11〜25AAである。別の実施形態ではその長さは11〜30AAである。別の実施形態ではその長さは11〜35AAである。別の実施形態ではその長さは11〜40AAである。別の実施形態ではその長さは11〜60AAである。別の実施形態ではその長さは11〜70AAである。別の実施形態ではその長さは11〜80AAである。別の実施形態ではその長さは11〜90AAである。別の実施形態ではその長さは11〜100AAである。別の実施形態ではその長さは11〜150AAである。別の実施形態ではその長さは15〜20AAである。別の実施形態ではその長さは15〜25AAである。別の実施形態ではその長さは15〜30AAである。別の実施形態ではその長さは15〜35AAである。別の実施形態ではその長さは15〜40AAである。別の実施形態ではその長さは15〜60AAである。別の実施形態ではその長さは15〜70AAである。別の実施形態ではその長さは15〜80AAである。別の実施形態ではその長さは15〜90AAである。別の実施形態ではその長さは15〜100AAである。別の実施形態ではその長さは15〜150AAである。別の実施形態ではその長さは20〜25AAである。別の実施形態ではその長さは20〜30AAである。別の実施形態ではその長さは20〜35AAである。別の実施形態ではその長さは20〜40AAである。別の実施形態ではその長さは20〜60AAである。別の実施形態ではその長さは20〜70AAである。別の実施形態ではその長さは20〜80AAである。別の実施形態ではその長さは20〜90AAである。別の実施形態ではその長さは20〜100AAである。別の実施形態ではその長さは20〜150AAである。別の実施形態ではその長さは30〜35AAである。別の実施形態ではその長さは30〜40AAである。別の実施形態ではその長さは30〜60AAである。別の実施形態ではその長さは30〜70AAである。別の実施形態ではその長さは30〜80AAである。別の実施形態ではその長さは30〜90AAである。別の実施形態ではその長さは30〜100AAである。別の実施形態ではその長さは30〜150AAである。
別の実施形態では本開示の方法および組成物の置換突然変異は、LLOタンパク質またはその断片の突然変異領域が同数の異種AAで置き換えられている突然変異である。別の実施形態ではその突然変異領域のサイズよりも大きい数の異種AAが導入される。別の実施形態ではその突然変異領域のサイズよりも小さい数の異種AAが導入される。
別の実施形態ではその置換突然変異は単一の残基の点突然変異である。別の実施形態ではその置換突然変異は2残基の点突然変異である。別の実施形態ではその置換突然変異は3残基の点突然変異である。別の実施形態ではその置換突然変異は3残基より多くの点突然変異である。別の実施形態ではその置換突然変異は数残基の点突然変異である。別の実施形態では点突然変異に含まれる複数の残基が連続している。別の実施形態ではそれらの複数の残基は連続していない。
別の実施形態では本開示の組換えタンパク質またはポリペプチドの突然変異領域を置き換える非LLOペプチドの長さは1〜50AAである。別の実施形態ではその長さは1〜11AAである。別の実施形態ではその長さは2〜11AAである。別の実施形態ではその長さは3〜11AAである。別の実施形態ではその長さは4〜11AAである。別の実施形態ではその長さは5〜11AAである。別の実施形態ではその長さは6〜11AAである。別の実施形態ではその長さは7〜11AAである。別の実施形態ではその長さは8〜11AAである。別の実施形態ではその長さは9〜11AAである。別の実施形態ではその長さは10〜11AAである。別の実施形態ではその長さは1〜2AAである。別の実施形態ではその長さは1〜3AAである。別の実施形態ではその長さは1〜4AAである。別の実施形態ではその長さは1〜5AAである。別の実施形態ではその長さは1〜6AAである。別の実施形態ではその長さは1〜7AAである。別の実施形態ではその長さは1〜8AAである。別の実施形態ではその長さは1〜9AAである。別の実施形態ではその長さは1〜10AAである。別の実施形態ではその長さは2〜3AAである。別の実施形態ではその長さは2〜4AAである。別の実施形態ではその長さは2〜5AAである。別の実施形態ではその長さは2〜6AAである。別の実施形態ではその長さは2〜7AAである。別の実施形態ではその長さは2〜8AAである。別の実施形態ではその長さは2〜9AAである。別の実施形態ではその長さは2〜10AAである。別の実施形態ではその長さは3〜4AAである。別の実施形態ではその長さは3〜5AAである。別の実施形態ではその長さは3〜6AAである。別の実施形態ではその長さは3〜7AAである。別の実施形態ではその長さは3〜8AAである。別の実施形態ではその長さは3〜9AAである。別の実施形態ではその長さは3〜10AAである。別の実施形態ではその長さは11〜50AAである。別の実施形態ではその長さは12〜50AAである。別の実施形態ではその長さは11〜15AAである。別の実施形態ではその長さは11〜20AAである。別の実施形態ではその長さは11〜25AAである。別の実施形態ではその長さは11〜30AAである。別の実施形態ではその長さは11〜35AAである。別の実施形態ではその長さは11〜40AAである。別の実施形態ではその長さは11〜60AAである。別の実施形態ではその長さは11〜70AAである。別の実施形態ではその長さは11〜80AAである。別の実施形態ではその長さは11〜90AAである。別の実施形態ではその長さは11〜100AAである。別の実施形態ではその長さは11〜150AAである。別の実施形態ではその長さは15〜20AAである。別の実施形態ではその長さは15〜25AAである。別の実施形態ではその長さは15〜30AAである。別の実施形態ではその長さは15〜35AAである。別の実施形態ではその長さは15〜40AAである。別の実施形態ではその長さは15〜60AAである。別の実施形態ではその長さは15〜70AAである。別の実施形態ではその長さは15〜80AAである。別の実施形態ではその長さは15〜90AAである。別の実施形態ではその長さは15〜100AAである。別の実施形態ではその長さは15〜150AAである。別の実施形態ではその長さは20〜25AAである。別の実施形態ではその長さは20〜30AAである。別の実施形態ではその長さは20〜35AAである。別の実施形態ではその長さは20〜40AAである。別の実施形態ではその長さは20〜60AAである。別の実施形態ではその長さは20〜70AAである。別の実施形態ではその長さは20〜80AAである。別の実施形態ではその長さは20〜90AAである。別の実施形態ではその長さは20〜100AAである。別の実施形態ではその長さは20〜150AAである。別の実施形態ではその長さは30〜35AAである。別の実施形態ではその長さは30〜40AAである。別の実施形態ではその長さは30〜60AAである。別の実施形態ではその長さは30〜70AAである。別の実施形態ではその長さは30〜80AAである。別の実施形態ではその長さは30〜90AAである。別の実施形態ではその長さは30〜100AAである。別の実施形態ではその長さは30〜150AAである。
別の実施形態では本開示の方法および組成物のLLO断片の長さは少なくとも484AAである。別の実施形態ではその長さは484AAを超える。別の実施形態ではその長さは少なくとも489AAである。別の実施形態ではその長さは489を超える。別の実施形態ではその長さは少なくとも493AAである。別の実施形態ではその長さは493を超える。別の実施形態ではその長さは少なくとも500AAである。別の実施形態ではその長さは500を超える。別の実施形態ではその長さは少なくとも505AAである。別の実施形態ではその長さは505を超える。別の実施形態ではその長さは少なくとも510AAである。別の実施形態ではその長さは510を超える。別の実施形態ではその長さは少なくとも515AAである。別の実施形態ではその長さは515を超える。別の実施形態ではその長さは少なくとも520AAである。別の実施形態ではその長さは520を超える。別の実施形態ではその長さは少なくとも525AAである。別の実施形態ではその長さは520を超える。本明細書においてLLO断片の長さに言及するとき、シグナル配列が含まれる。したがって、CBD内の第1システインの番号は484であり、AA残基の総数は529である。
別の実施形態では本開示は、(a)変異型LLOタンパク質であって、その変異型LLOタンパク質は内部欠失を含み、その内部欠失は、その変異型LLOタンパク質のコレステロール結合ドメインを含む、変異型LLOタンパク質、および(b)本明細書において開示される1つ以上のエピトープを含むペプチド、を含む組換えタンパク質またはポリペプチド、または同タンパク質もしくはポリペプチドを備える本明細書において開示される弱毒化リステリア株を提供する。別の実施形態ではそのコレステロール結合ドメインの配列は配列番号68又は配列番号69に示される。別の実施形態ではその内部欠失は1〜11アミノ酸内部欠失、1〜50アミノ酸内部欠失、または11〜50アミノ酸内部欠失である。別の実施形態ではその内部欠失はその組換えタンパク質またはポリペプチドの溶血活性を不活性化する。別の実施形態ではその組換えタンパク質またはポリペプチドは野生型LLOに比べた溶血活性の低下を呈する。
別の実施形態では、本開示ペプチドは融合ペプチドである。別の実施形態では「融合ペプチド」はペプチド結合または他の化学結合によって互いに連結した2つ以上のタンパク質を含むペプチドまたはポリペプチドを指す。別の実施形態では前述のタンパク質はペプチド結合または他の化学結合によって直接的に互いに連結されている。別の実施形態では前述のタンパク質はそれらの2つ以上のタンパク質の間の1個以上のAA(例えば、「スペーサー」)によって互いに連結されている。
本明細書において開示されるように、LLOの残基C484、W491、およびW492が抗原NY−ESO−1由来のCTLエピトープで置換された突然変異型LLOタンパク質が作製された(実施例26)。その変異型LLOタンパク質、すなわち、mutLLOは大腸菌発現系で発現および精製され(実施例27)、野生型LLOと比べて実質的に低下した溶血活性を呈する(実施例28)ことができた。当業者であれば、本明細書に開示される方法または方法により特定されるあらゆるネオエピトープをLLOのCBDの置換または置き換えに使用することができることを理解するであろう。
別の実施形態では本開示の方法および組成物の内部欠失の長さは1〜50AAである。別の実施形態ではその長さは1〜11AAである。別の実施形態ではその長さは2〜11AAである。別の実施形態ではその長さは3〜11AAである。別の実施形態ではその長さは4〜11AAである。別の実施形態ではその長さは5〜11AAである。別の実施形態ではその長さは6〜11AAである。別の実施形態ではその長さは7〜11AAである。別の実施形態ではその長さは8〜11AAである。別の実施形態ではその長さは9〜11AAである。別の実施形態ではその長さは10〜11AAである。別の実施形態ではその長さは1〜2AAである。別の実施形態ではその長さは1〜3AAである。別の実施形態ではその長さは1〜4AAである。別の実施形態ではその長さは1〜5AAである。別の実施形態ではその長さは1〜6AAである。別の実施形態ではその長さは1〜7AAである。別の実施形態ではその長さは1〜8AAである。別の実施形態ではその長さは1〜9AAである。別の実施形態ではその長さは1〜10AAである。別の実施形態ではその長さは2〜3AAである。別の実施形態ではその長さは2〜4AAである。別の実施形態ではその長さは2〜5AAである。別の実施形態ではその長さは2〜6AAである。別の実施形態ではその長さは2〜7AAである。別の実施形態ではその長さは2〜8AAである。別の実施形態ではその長さは2〜9AAである。別の実施形態ではその長さは2〜10AAである。別の実施形態ではその長さは3〜4AAである。別の実施形態ではその長さは3〜5AAである。別の実施形態ではその長さは3〜6AAである。別の実施形態ではその長さは3〜7AAである。別の実施形態ではその長さは3〜8AAである。別の実施形態ではその長さは3〜9AAである。別の実施形態ではその長さは3〜10AAである。別の実施形態ではその長さは11〜50AAである。別の実施形態ではその長さは12〜50AAである。別の実施形態ではその長さは11〜15AAである。別の実施形態ではその長さは11〜20AAである。別の実施形態ではその長さは11〜25AAである。別の実施形態ではその長さは11〜30AAである。別の実施形態ではその長さは11〜35AAである。別の実施形態ではその長さは11〜40AAである。別の実施形態ではその長さは11〜60AAである。別の実施形態ではその長さは11〜70AAである。別の実施形態ではその長さは11〜80AAである。別の実施形態ではその長さは11〜90AAである。別の実施形態ではその長さは11〜100AAである。別の実施形態ではその長さは11〜150AAである。別の実施形態ではその長さは15〜20AAである。別の実施形態ではその長さは15〜25AAである。別の実施形態ではその長さは15〜30AAである。別の実施形態ではその長さは15〜35AAである。別の実施形態ではその長さは15〜40AAである。別の実施形態ではその長さは15〜60AAである。別の実施形態ではその長さは15〜70AAである。別の実施形態ではその長さは15〜80AAである。別の実施形態ではその長さは15〜90AAである。別の実施形態ではその長さは15〜100AAである。別の実施形態ではその長さは15〜150AAである。別の実施形態ではその長さは20〜25AAである。別の実施形態ではその長さは20〜30AAである。別の実施形態ではその長さは20〜35AAである。別の実施形態ではその長さは20〜40AAである。別の実施形態ではその長さは20〜60AAである。別の実施形態ではその長さは20〜70AAである。別の実施形態ではその長さは20〜80AAである。別の実施形態ではその長さは20〜90AAである。別の実施形態ではその長さは20〜100AAである。別の実施形態ではその長さは20〜150AAである。別の実施形態ではその長さは30〜35AAである。別の実施形態ではその長さは30〜40AAである。別の実施形態ではその長さは30〜60AAである。別の実施形態ではその長さは30〜70AAである。別の実施形態ではその長さは30〜80AAである。別の実施形態ではその長さは30〜90AAである。別の実施形態ではその長さは30〜100AAである。別の実施形態ではその長さは30〜150AAである。
別の実施形態では内部欠失を含む本開示の変異型LLOタンパク質はその内部欠失を除けば完全長である。別の実施形態ではその変異型LLOタンパク質は追加的な内部欠失を含む。別の実施形態ではその変異型LLOタンパク質は1つより多くの追加的な内部欠失を含む。別の実施形態ではその変異型LLOタンパク質はC末端から短縮されている。
別の実施形態では本開示の方法および組成物の内部欠失は変異型LLOタンパク質またはその断片のCBDを含む。例えば、配列番号2もしくは配列番号80の残基470〜500、470〜510、または480〜500からなる内部欠失はそのCBD(残基483〜493)を含む。別の実施形態ではその内部欠失は変異型LLOタンパク質またはその断片のCBD断片である。例えば、残基484〜492、485〜490、および486〜488は全て配列番号2又は配列番号80のCBDの断片である。別の実施形態ではその内部欠失は変異型LLOタンパク質またはその断片のCBDと重なる。例えば、配列番号2もしくは配列番号80の残基470〜490、480〜488、490〜500、または486〜510からなる内部欠失はそのCBDを含む。
別の実施形態では短縮型LLO断片はLLOタンパク質の最初の441AAを含む。別の実施形態ではそのLLO断片はLLOの最初の420AAを含む。別の実施形態ではそのLLO断片は野生型LLOタンパク質の非溶血性形態である。
別の実施形態ではそのLLO断片はおよそ残基1〜25から構成される。別の実施形態ではそのLLO断片はおよそ残基1〜50から構成される。別の実施形態ではそのLLO断片はおよそ残基1〜75から構成される。別の実施形態ではそのLLO断片はおよそ残基1〜100から構成される。別の実施形態ではそのLLO断片はおよそ残基1〜125から構成される。別の実施形態ではそのLLO断片はおよそ残基1〜150から構成される。別の実施形態ではそのLLO断片はおよそ残基1〜175から構成される。別の実施形態ではそのLLO断片はおよそ残基1〜200から構成される。別の実施形態ではそのLLO断片はおよそ残基1〜225から構成される。別の実施形態ではそのLLO断片はおよそ残基1〜250から構成される。別の実施形態ではそのLLO断片はおよそ残基1〜275から構成される。別の実施形態ではそのLLO断片はおよそ残基1〜300から構成される。別の実施形態ではそのLLO断片はおよそ残基1〜325から構成される。別の実施形態ではそのLLO断片はおよそ残基1〜350から構成される。別の実施形態ではそのLLO断片はおよそ残基1〜375から構成される。別の実施形態ではそのLLO断片はおよそ残基1〜400から構成される。別の実施形態ではそのLLO断片はおよそ残基1〜425から構成される。
別の実施形態ではそのLLO断片は上記のAA範囲のうちの1つに対応する相同LLOタンパク質の残基を含有する。別の実施形態ではそれらの残基番号は上に列挙した残基番号と必ずしも正確に対応する必要はなく、例えば、相同LLOタンパク質が本明細書において利用されるLLOタンパク質と比べて挿入または欠失を有する場合、残基番号を適宜調節することができる。別の実施形態ではそのLLO断片は当技術分野において知られている他のあらゆるLLO断片である。
相同タンパク質の対応する残基を特定するための方法は当技術分野において周知であり、例えば配列アライメントがその方法に挙げられる。1つの実施形態では相同LLOは、LLO配列(例えば、配列番号2〜4又は80のうちの1つ)に対する同一性が70%よりも高いことを指す。別の実施形態では、相同LLOは、配列番号2〜4又は80のうちの1つに対する同一性が72%よりも高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号2〜4又は80のうちの1つに対する同一性が75%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号2〜4又は80のうちの1つに対する同一性が78%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号2〜4又は80のうちの1つに対する同一性が80%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号2〜4又は80のうちの1つに対する同一性が82%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号2〜4又は80のうちの1つに対する同一性が83%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号2〜4又は80のうちの1つに対する同一性が85%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号2〜4又は80のうちの1つに対する同一性が87%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号2〜4又は80のうちの1つに対する同一性が88%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号2〜4又は80のうちの1つに対する同一性が90%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号2〜4又は80のうちの1つに対する同一性が92%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号2〜4又は80のうちの1つに対する同一性が93%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号2〜4又は80のうちの1つに対する同一性が95%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号2〜4又は80のうちの1つに対する同一性が96%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号2〜4又は80のうちの1つに対する同一性が97%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号2〜4又は80のうちの1つに対する同一性が98%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号2〜4又は80のうちの1つに対する同一性が99%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号2〜4又は80のうちの1つに対する同一性が100%であることを指す。
「PESTアミノ酸配列」、「PEST配列」、「PEST配列ペプチド」、「PESTペプチド」、または「PEST配列含有タンパク質またはペプチド」という用語は本明細書において互換的に使用される。当業者であれば、これらの用語に短縮型LLOタンパク質が包含され得ること、1つの実施形態ではそれらはN末端LLOであり、または別の実施形態では短縮型ActAタンパク質であることを理解するであろう。PEST配列ペプチドは当技術分野において知られており、米国特許第7635479号明細書、および米国特許出願公開第2014/0186387号明細書に記載されており、これらの両方の全体が本明細書に援用される。
別の実施形態では、L.モノサイトゲネスについてRechsteiner and Roberts(TBS 21:267−271, 1996)によって記載されるものなどの方法に従って原核生物のPEST配列を日常的に特定することができる。あるいは、この方法に基づいて他の原核生物由来のPESTアミノ酸配列を特定することもできる。PESTアミノ酸配列が期待される他の原核生物には他のリステリア属の種が含まれるが、これらに限定されない。例えば、L.モノサイトゲネスのタンパク質ActAは4つのそのような配列を含有する。これらは、KTEEQPSEVNTGPR(配列番号5)、KASVTDTSEGDLDSSMQSADESTPQPLK(配列番号6)、KNEEVNASDFPPPPTDEELR(配列番号7)、およびRGGIPTSEEFSSLNSGDFTDDENSETTEEEIDR(配列番号8)である。また、ストレプトコッカス属の種に由来するストレプトリジンOもPEST配列を含有する。例えば、ストレプトコッカス・ピオゲネスのストレプトリジンOはアミノ酸35〜51にPEST配列KQNTASTETTTTNEQPK(配列番号9)を含み、ストレプトコッカス・エクイシミリスのストレプトリジンOはアミノ酸38〜54にPEST様配列KQNTANTETTTTNEQPK(配列番号10)を含む。さらに、PEST配列を抗原タンパク質の中に埋め込むことができると考えられる。したがって、本開示の目的に対し、PEST配列融合に関する場合、「融合」とは、抗原タンパク質が抗原の一端にリンクされるかまたは抗原の中に埋め込まれるかのいずれかで抗原とPESTアミノ酸配列との両方を含むことを意味する。他の実施形態ではPEST配列またはPEST含有ポリペプチドは融合タンパク質の一部でもなく、そのポリペプチドが異種抗原を含むこともない。
「核酸配列」、「核酸分子」、「ポリヌクレオチド」、または「核酸コンストラクト」という用語は本明細書において互換的に使用され、それらの用語はDNA分子またはRNA分子を指してよく、それらの分子には原核生物配列、真核生物mRNA、真核生物mRNA由来のcDNA、真核生物(例えば、哺乳類)DNA由来のゲノムDNA配列、および甚だしくは合成DNA配列も含まれるがこれらに限定されない。この用語はDNAおよびRNAの公知の塩基類似体のいずれかを含む配列も指す。この用語は少なくとも2つの塩基/糖/リン酸化合物からなる鎖を指す場合もある。この用語は一量体単位の核酸重合体を指す場合もある。1つの実施形態ではRNAは、tRNA(転移RNA)、snRNA(核内低分子RNA)、rRNA(リボソームRNA)、mRNA(メッセンジャーRNA)、アンチセンスRNA、阻害的低分子RNA(siRNA)、マイクロRNA(miRNA)、およびリボザイムの形態であってよい。siRNAおよびmiRNAの使用が記述されている(Caudy AA et al, Genes & Devel 16:2491−96およびそれに引用された参照文献)。DNAはプラスミドDNA、ウイルスDNA、直鎖状DNA、もしくは染色体DNAの形態であってよく、またはこれらの群の誘導体であってよい。加えて、これらの形態のDNAおよびRNAは一本鎖、二本鎖、三重鎖、または四重鎖であってもよい。その用語は他の種類の骨格を含むが、同じ塩基を含む場合がある人工核酸も含み得る。1つの実施形態ではこの人工核酸はPNA(ペプチド核酸)である。PNAはペプチド骨格およびヌクレオチド塩基を含有し、1つの実施形態ではDNA分子とRNA分子の両方に結合することができる。別の実施形態ではヌクレオチドはオキセタン修飾される。別の実施形態ではヌクレオチドは、1つ以上のホスホジエステル結合をホスホロチオエート結合で置き換えることによって修飾される。別の実施形態では人工核酸は当技術分野において知られている天然核酸のリン酸骨格の他のあらゆる変異形を含有する。ホスホロチオエート核酸およびPNAの使用は当業者に知られており、例えばNeilsen PE, Curr Opin Struct Biol 9:353−57、およびRaz NK et al Biochem Biophys Res Commun.297:1075−84に記載される。核酸の生産および使用が当業者に知られており、例えばMolecular Cloning, (2001), Sambrook and Russell編、およびMethods in Enzymology:Methods for molecular cloning in eukaryotic cells (2003) Purchio and G. C. Fareedに記載される。
別の実施形態では本明細書に開示される核酸分子はエピソームベクターまたはプラスミドベクターから発現される。別の実施形態では、抗生物質選択が無い状態で、プラスミドは組み換え型リステリアワクチン株内で安定して維持される。別の実施形態ではそのプラスミドは組換え型リステリアに対して抗生物質耐性を付与しない。
1つの実施形態では本明細書に開示される免疫原性ポリペプチドまたはその断片はActAタンパク質またはその断片である。1つの実施形態ではActAタンパク質は配列番号11で表される配列を含む:
MRAMMVVFITANCITINPDIIFAATDSEDSSLNTDEWEEEKTEEQPSEVNTGPRYETAREVSSRDIEELEKSNKVKNTNKADLIAMLKAKAEKGPNNNNNNGEQTGNVAINEEASGVDRPTLQVERRHPGLSSDSAAEIKKRRKAIASSDSELESLTYPDKPTKANKRKVAKESVVDASESDLDSSMQSADESTPQPLKANQKPFFPKVFKKIKDAGKWVRDKIDENPEVKKAIVDKSAGLIDQLLTKKKSEEVNASDFPPPPTDEELRLALPETPMLLGFNAPTPSEPSSFEFPPPPTDEELRLALPETPMLLGFNAPATSEPSSFEFPPPPTEDELEIMRETAPSLDSSFTSGDLASLRSAINRHSENFSDFPLIPTEEELNGRGGRPTSEEFSSLNSGDFTDDENSETTEEEIDRLADLRDRGTGKHSRNAGFLPLNPFISSPVPSLTPKVPKISAPALISDITKKAPFKNPSQPLNVFNKKTTTKTVTKKPTPVKTAPKLAELPATKPQETVLRENKTPFIEKQAETNKQSINMPSLPVIQKEATESDKEEMKPQTEEKMVEESESANNANGKNRSAGIEEGKLIAKSAEDEKAKEEPGNHTTLILAMLAIGVFSLGAFIKIIQLRKNN (配列番号11)。
この配列に対応するプロタンパク質の最初の29個のAAはシグナル配列であり、細菌によって分泌されるときにActAタンパク質から切断される。1つの実施形態ではActAポリペプチドまたはペプチドは上記配列番号11のAA1〜29のシグナル配列を含む。別の実施形態ではActAポリペプチドまたはペプチドは上記配列番号11のAA1〜29のシグナル配列を含まない。
1つの実施形態では短縮型ActAタンパク質はActAタンパク質のN末端断片を含む。別の実施形態では短縮型ActAタンパク質はActAタンパク質のN末端断片である。1つの実施形態では短縮型ActAタンパク質は配列番号12で表される配列を含む:
MRAMMVVFITANCITINPDIIFAATDSEDSSLNTDEWEEEKTEEQPSEVNTGPRYETAREVSSRDIKELEKSNKVRNTNKADLIAMLKEKAEKGPNINNNNSEQTENAAINEEASGADRPAIQVERRHPGLPSDSAAEIKKRRKAIASSDSELESLTYPDKPTKVNKKKVAKESVADASESDLDSSMQSADESSPQPLKANQQPFFPKVFKKIKDAGKWVRDKIDENPEVKKAIVDKSAGLIDQLLTKKKSEEVNASDFPPPPTDEELRLALPETPMLLGFNAPATSEPSSFEFPPPPTDEELRLALPETPMLLGFNAPATSEPSSFEFPPPPTEDELEIIRETASSLDSSFTRGDLASLRNAINRHSQNFSDFPPIPTEEELNGRGGRP (配列番号12)。
別の実施形態では、ActA断片は配列番号12に示される配列を含む。
別の実施形態では短縮型ActAタンパク質は配列番号13で示される配列を含む MGLNRFMRAMMVVFITANCITINPDIIFAATDSEDSSLNTDEWEEEKTEEQPSEVNTGPRYETAREVSSRDIKELEKSNKVRNTNKADLIAMLKEKAEKG (配列番号13)。
別の実施形態では、ActA断片は当該技術分野で既知の任意の他のActA断片である。別の実施形態ではそのActA断片は免疫原性断片である。
別の実施形態ではActAタンパク質は配列番号14で示される配列を含む
M G L N R F M R A M M V V F I T A N C I T I N P D I I F A A T D S E D S S L N T D E W E E E K T E E Q P S E V N T G P R Y E T A R E V S S R D I E E L E K S N K V K N T N K A D L I A M L K A K A E K G P N N N N N N G E Q T G N V A I N E E A S G V D R P T L Q V E R R H P G L S S D S A A E I K K R R K A I A S S D S E L E S L T Y P D K P T K A N K R K V A K E S V V D A S E S D L D S S M Q S A D E S T P Q P L K A N Q K P F F P K V F K K I K D A G K W V R D K I D E N P E V K K A I V D K S A G L I D Q L L T K K K S E E V N A S D F P P P P T D E E L R L A L P E T P M L L G F N A P T P S E P S S F E F P P P P T D E E L R L A L P E T P M L L G F N A P A T S E P S S F E F P P P P T E D E L E I M R E T A P S L D S S F T S G D L A S L R S A I N R H S E N F S D F P L I P T E E E L N G R G G R P T S E E F S S L N S G D F T D D E N S E T T E E E I D R L A D L R D R G T G K H S R N A G F L P L N P F I S S P V P S L T P K V P K I S A P A L I S D I T K K A P F K N P S Q P L N V F N K K T T T K T V T K K P T P V K T A P K L A E L P A T K P Q E T V L R E N K T P F I E K Q A E T N K Q S I N M P S L P V I Q K E A T E S D K E E M K P Q T E E K M V E E S E S A N N A N G K N R S A G I E E G K L I A K S A E D E K A K E E P G N H T T L I L A M L A I G V F S L G A F I K I I Q L R K N N (配列番号14)。この配列に対応するプロタンパク質の最初の29個のAAはシグナル配列であり、細菌によって分泌されるときにActAタンパク質から切断される。1つの実施形態ではActAポリペプチドまたはペプチドは、配列番号14のAA1〜29のシグナル配列を含む。別の実施形態ではActAポリペプチドまたはペプチドは配列番号14のAA1〜29のシグナル配列を含まない。
別の実施形態では短縮型ActAタンパク質は、配列番号15で示される配列を含む
A T D S E D S S L N T D E W E E E K T E E Q P S E V N T G P R Y E T A R E V S S R D I E E L E K S N K V K N T N K A D L I A M L K A K A E K G P N N N N N N G E Q T G N V A I N E E A S G (配列番号15)。別の実施形態では配列番号15で表される短縮型ActAタンパク質はActA/PEST1と呼ばれる。別の実施形態では短縮型ActAは全長ActA配列の最初の30個目のアミノ酸からアミノ酸122までを含む。別の実施形態では配列番号15は全長ActA配列の最初の30個目のアミノ酸からアミノ酸122までを含む。別の実施形態では短縮型ActAは配列番号14の最初の30個目のアミノ酸からアミノ酸122までを含む。別の実施形態では配列番号15は配列番号14の最初の30個目のアミノ酸からアミノ酸122までを含む。
別の実施形態では短縮型ActAタンパク質は配列番号16で示される配列を含む
A T D S E D S S L N T D E W E E E K T E E Q P S E V N T G P R Y E T A R E V S S R D I E E L E K S N K V K N T N K A D L I A M L K A K A E K G P N N N N N N G E Q T G N V A I N E E A S G V D R P T L Q V E R R H P G L S S D S A A E I K K R R K A I A S S D S E L E S L T Y P D K P T K A N K R K V A K E S V V D A S E S D L D S S M Q S A D E S T P Q P L K A N Q K P F F P K V F K K I K D A G K W V R D K (配列番号16)。別の実施形態では配列番号16で表される短縮型ActAはActA/PEST2と呼ばれる。別の実施形態では配列番号16で表される短縮型ActAはLA229と呼ばれる。別の実施形態では短縮型ActAは完全長ActA配列のアミノ酸30からアミノ酸229までを含む。別の実施形態では配列番号16は完全長ActA配列の約アミノ酸30から約アミノ酸229までを含む。別の実施形態では短縮型ActAは配列番号14の約アミノ酸30からアミノ酸229までを含む。別の実施形態では配列番号16は配列番号14のアミノ酸30からアミノ酸229までを含む。
別の実施形態では短縮型ActAタンパク質は配列番号17で示される配列を含む
A T D S E D S S L N T D E W E E E K T E E Q P S E V N T G P R Y E T A R E V S S R D I E E L E K S N K V K N T N K A D L I A M L K A K A E K G P N N N N N N G E Q T G N V A I N E E A S G V D R P T L Q V E R R H P G L S S D S A A E I K K R R K A I A S S D S E L E S L T Y P D K P T K A N K R K V A K E S V V D A S E S D L D S S M Q S A D E S T P Q P L K A N Q K P F F P K V F K K I K D A G K W V R D K I D E N P E V K K A I V D K S A G L I D Q L L T K K K S E E V N A S D F P P P P T D E E L R L A L P E T P M L L G F N A P T P S E P S S F E F P P P P T D E E L R L A L P E T P M L L G F N A P A T S E P S S (配列番号17)。別の実施形態では配列番号17で表される短縮型ActAはActA/PEST3と呼ばれる。別の実施形態ではこの短縮型ActAは全長ActA配列の最初の30個目のアミノ酸からアミノ酸332までを含む。別の実施形態では配列番号17は全長ActA配列の最初の30個目のアミノ酸からアミノ酸332までを含む。別の実施形態では短縮型ActAは配列番号14の最初の約30個目のアミノ酸からアミノ酸332までを含む。別の実施形態では配列番号17は配列番号14の最初の30個目のアミノ酸からアミノ酸332までを含む。
別の実施形態では短縮型ActAタンパク質は配列番号18で示される配列を含む
A T D S E D S S L N T D E W E E E K T E E Q P S E V N T G P R Y E T A R E V S S R D I E E L E K S N K V K N T N K A D L I A M L K A K A E K G P N N N N N N G E Q T G N V A I N E E A S G V D R P T L Q V E R R H P G L S S D S A A E I K K R R K A I A S S D S E L E S L T Y P D K P T K A N K R K V A K E S V V D A S E S D L D S S M Q S A D E S T P Q P L K A N Q K P F F P K V F K K I K D A G K W V R D K I D E N P E V K K A I V D K S A G L I D Q L L T K K K S E E V N A S D F P P P P T D E E L R L A L P E T P M L L G F N A P T P S E P S S F E F P P P P T D E E L R L A L P E T P M L L G F N A P A T S E P S S F E F P P P P T E D E L E I M R E T A P S L D S S F T S G D L A S L R S A I N R H S E N F S D F P L I P T E E E L N G R G G R P T S E (配列番号18)。別の実施形態では配列番号18で表される短縮型ActAは、ActA/PEST4と呼称される。別の実施形態ではこの短縮型ActAは全長ActA配列の最初の30個目のアミノ酸からアミノ酸399までを含む。別の実施形態では配列番号18は全長ActA配列の最初の30個目のアミノ酸からアミノ酸399までを含む。別の実施形態では短縮型ActAは配列番号14の最初の30個目のアミノ酸からアミノ酸399までを含む。別の実施形態では配列番号18は配列番号14の最初の30個目のアミノ酸からアミノ酸399までを含む。
別の実施形態では「短縮型ActA」または「ΔActA」はPESTドメインを含むActA断片を指す。別の実施形態ではこれらの用語はPEST配列を含むActA断片を指す。
別の実施形態では短縮型ActAタンパク質をコードする組換え型ヌクレオチドは配列番号19で表される配列を含む。
atgcgtgcgatgatggtggttttcattactgccaattgcattacgattaaccccgacataatatttgcagcgacagatagcgaagattctagtctaaacacagatgaatgggaagaagaaaaaacagaagagcaaccaagcgaggtaaatacgggaccaagatacgaaactgcacgtgaagtaagttcacgtgatattaaagaactagaaaaatcgaataaagtgagaaatacgaacaaagcagacctaatagcaatgttgaaagaaaaagcagaaaaaggtccaaatatcaataataacaacagtgaacaaactgagaatgcggctataaatgaagaggcttcaggagccgaccgaccagctatacaagtggagcgtcgtcatccaggattgccatcggatagcgcagcggaaattaaaaaaagaaggaaagccatagcatcatcggatagtgagcttgaaagccttacttatccggataaaccaacaaaagtaaataagaaaaaagtggcgaaagagtcagttgcggatgcttctgaaagtgacttagattctagcatgcagtcagcagatgagtcttcaccacaacctttaaaagcaaaccaacaaccatttttccctaaagtatttaaaaaaataaaagatgcggggaaatgggtacgtgataaaatcgacgaaaatcctgaagtaaagaaagcgattgttgataaaagtgcagggttaattgaccaattattaaccaaaaagaaaagtgaagaggtaaatgcttcggacttcccgccaccacctacggatgaagagttaagacttgctttgccagagacaccaatgcttcttggttttaatgctcctgctacatcagaaccgagctcattcgaatttccaccaccacctacggatgaagagttaagacttgctttgccagagacgccaatgcttcttggttttaatgctcctgctacatcggaaccgagctcgttcgaatttccaccgcctccaacagaagatgaactagaaatcatccgggaaacagcatcctcgctagattctagttttacaagaggggatttagctagtttgagaaatgctattaatcgccatagtcaaaatttctctgatttcccaccaatcccaacagaagaagagttgaacgggagaggcggtagacca.
別の実施形態ではその組換え型ヌクレオチドは配列番号19で表される配列を有する。別の実施形態ではその組換え型ヌクレオチドはActAタンパク質の断片をコードする他のあらゆる配列を含む。
別の実施形態ではそのActA断片はActAタンパク質の最初の約100AAから構成される。
別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜25から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜50から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜75から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜100から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜125から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜150から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜175から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜200から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜225から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜250から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜275から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜300から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜325から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜338から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜350から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜375から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜400から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜450から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜500から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜550から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜600から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜639から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基30〜100から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基30〜125から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基30〜150から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基30〜175から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基30〜200から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基30〜225から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基30〜250から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基30〜275から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基30〜300から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基30〜325から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基30〜338から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基30〜350から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基30〜375から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基30〜400から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基30〜450から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基30〜500から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基30〜550から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基1〜600から構成される。別の実施形態ではそのActA断片はおよそ残基30〜604から構成される。
別の実施形態ではそのActA断片は上記のAA範囲のうちの1つに対応する相同ActAタンパク質の残基を含有する。別の実施形態ではそれらの残基番号は上に列挙した残基番号と必ずしも正確に対応する必要はなく、例えば、相同ActAタンパク質が本明細書において利用されるActAタンパク質と比べて挿入または欠失を有する場合、残基番号を適宜調節することができる。別の実施形態ではそのActA断片は当技術分野において知られている他のあらゆるActA断片である。
別の実施形態では相同ActAは、ActA配列(例えば、配列番号11〜18のうちの1つ)に対する70%よりも高い同一性を指す。別の実施形態では、相同ActAは、配列番号11〜18のうちの1つに対する同一性が72%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号11〜18のうちの1つに対する同一性が75%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号11〜18のうちの1つに対する同一性が78%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号11〜18のうちの1つに対する同一性が80%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号11〜18のうちの1つに対する同一性が82%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号11〜18のうちの1つに対する同一性が83%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号11〜18のうちの1つに対する同一性が85%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号11〜18のうちの1つに対する同一性が87%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号11〜18のうちの1つに対する同一性が88%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号11〜18のうちの1つに対する同一性が90%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号11〜18のうちの1つに対する同一性が92%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号11〜18のうちの1つに対する同一性が93%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号11〜18のうちの1つに対する同一性が95%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号11〜18のうちの1つに対する同一性が96%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号11〜18のうちの1つに対する同一性が97%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号11〜18のうちの1つに対する同一性が98%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号11〜18のうちの1つに対する同一性が99%より高いことを指す。別の実施形態では、相同は、配列番号11〜18のうちの1つに対する同一性が100%であることを指す。
当業者には、本明細書に開示されるあらゆる核酸配列に関連する場合の「相同性」という用語は、対応する天然核酸配列のヌクレオチドと同一である一定の割合の候補配列内のヌクレオチドを包含し得ることを認識するであろう。
1つの実施形態では相同性は当技術分野において充分に記述される方法によって、配列アライメントについてのコンピューターアルゴリズムによって決定される。例えば、核酸配列相同性のコンピューターアルゴリズム分析は、例えば、BLASTパッケージ、DOMAINパッケージ、BEAUTY(BLAST増強アラインメントユーティリティ)パッケージ、GENPEPTパッケージ、およびTREMBLパッケージなどの利用可能なあらゆる数のソフトウェアパッケージの利用を含み得る。
別の実施形態では、「相同性」は本明細書に開示された配列から選択された配列との同一性が68%より大きいことを指す。別の実施形態では、「相同性」は本明細書に開示された配列から選択された配列との同一性が70%より大きいことを指す。別の実施形態では、「相同性」は本明細書に開示された配列から選択された配列との同一性が72%より大きいことを指す。別の実施形態ではその同一性は75%よりも高い。別の実施形態ではその同一性は78%よりも高い。別の実施形態ではその同一性は80%よりも高い。別の実施形態ではその同一性は82%よりも高い。別の実施形態ではその同一性は83%よりも高い。別の実施形態ではその同一性は85%よりも高い。別の実施形態ではその同一性は87%よりも高い。別の実施形態ではその同一性は88%よりも高い。別の実施形態ではその同一性は90%よりも高い。別の実施形態ではその同一性は92%よりも高い。別の実施形態ではその同一性は93%よりも高い。別の実施形態ではその同一性は95%よりも高い。別の実施形態ではその同一性は96%よりも高い。別の実施形態ではその同一性は97%よりも高い。別の実施形態ではその同一性は98%よりも高い。別の実施形態ではその同一性は99%よりも高い。別の実施形態ではその同一性は100%である。
別の実施形態では相同性は候補配列のハイブリダイゼーションの測定を介して決定され、そのハイブリダイゼーションの方法は当技術分野において充分に記述されている(例えば、“Nucleic Acid Hybridization” Hames, B. D., and Higgins S. J.編、(1985)、Sambrook et al., 2001, Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Press, N.Y.、およびAusubel et al., 1989, Current Protocols in Molecular Biology, Green Publishing Associates and Wiley Interscience, N.Yを参照されたい)。例えば、ハイブリダイゼーションの方法は、天然カスパーゼペプチドをコードするDNAの相補物に対して中程度からストリンジェントな条件下で実行され得る。例えば、ハイブリダイゼーション条件は、10〜20%のホルムアミド、5×SSC(150mMのNaCl、15mMのクエン酸三ナトリウム)、50mMのリン酸ナトリウム(pH7.6)、5×デンハルト液、10%の硫酸デキストラン、および20μg/mLの断片化変性サケ精子DNAを含む溶液中における42℃で一晩のインキュベーションである。
一実施形態では、本明細書に開示された組み換え型リステリア株は、抗生物質耐性遺伝子を欠いている。
一実施形態では、本明細書に開示された組み換え型リステリアは、ファゴリソソームを避ける能力を有する。
1つの実施形態ではリステリアゲノムは内因性actA遺伝子の欠失を含み、1つの実施形態ではこれが病原性因子である。1つの実施形態では異種抗原または抗原性ポリペプチドがリステリア染色体中にLLOとインフレームで組み込まれる。別の実施形態ではその組み込まれた核酸分子は、ActAとインフレームでactA座位に組み込まれている。別の実施形態ではActAをコードする染色体核酸は、抗原をコードする核酸分子によって置き換えられる。
1つの実施形態では本明細書に開示されるペプチドは1つ以上のネオエピトープを含む。1つの実施形態では本明細書に開示されるペプチドは抗原によって構成される。別の実施形態では本明細書に開示されるペプチドは抗原断片である。1つの実施形態では本明細書に開示される抗原は1つ以上のネオエピトープを含む。別の実施形態ではその抗原は異種抗原または自己抗原である。1つの実施形態では本明細書に開示される異種抗原または自己抗原は腫瘍関連抗原である。当業者は、「異種」という用語が、細菌が天然または通常では発現しない抗原またはその一部を指すことを理解する。1つの実施形態では異種抗原は、リステリア株が天然または通常では発現しない抗原を含む。別の実施形態ではその腫瘍関連抗原は天然の腫瘍関連抗原である。別の実施形態ではその腫瘍関連抗原は合成腫瘍関連抗原である。別の実施形態ではその腫瘍関連抗原はキメラ腫瘍関連抗原である。さらに別の実施形態ではその腫瘍関連抗原は1つ以上のネオエピトープを含む。さらに別の実施形態ではその腫瘍関連抗原は新抗原である。
1つの実施形態では本明細書に開示される組換え型リステリアは、1つ以上のペプチドを含む組換えポリペプチドをコードする第1オープン・リーディング・フレームを含む核酸分子を含み、ここで前述の1つ以上のペプチドは1つ以上のネオエピトープを含む。別の実施形態ではその組換えポリペプチドはさらに、本明細書に開示されるペプチドに融合した短縮型LLOタンパク質、短縮型ActAタンパク質、またはPEST配列をさらに含む。
別の実施形態では、本明細書で開示される核酸分子は、短縮型LLOタンパク質、短縮型ActAタンパク質またはPEST配列を含む組み換え型ポリペプチドをコードする第1オープン・リーディング・フレームを含み、ここで短縮型LLOタンパク質、短縮型ActAタンパク質またはPEST配列ペプチドは異種抗原に融合されていない。別の実施形態ではその第1オープン・リーディング・フレームは短縮型LLOタンパク質をコードする。別の実施形態ではその第1オープン・リーディング・フレームは短縮型ActAタンパク質をコードする。別の実施形態ではその第1オープン・リーディング・フレームは短縮型LLOタンパク質をコードする。別の実施形態ではその第1オープン・リーディング・フレームは短縮型ActAタンパク質をコードする。別の実施形態ではその第1オープン・リーディング・フレームは短縮型LLOタンパク質をコードする。別の実施形態ではその第1オープン・リーディング・フレームは、N末端ActAタンパク質またはその断片からなる短縮型ActAタンパク質をコードする。
当業者には、「抗原」、「抗原断片」、「抗原部分」、「異種タンパク質」、「異種タンパク質抗原」、「タンパク質抗原」、「抗原」、「抗原性ポリペプチド」という用語、またはそれらの文法的に同等の用語が本明細書において互換的に使用され、その用語は、宿主内に存在すると、または別の実施形態では宿主によって検出されるときに処理され、及び対象の細胞内に存在するMHCクラスI分子および/またはクラスII分子上に提示され、それによって免疫応答の開始がもたらされる、本明細書に記載されるポリペプチド、ペプチドまたは組換えペプチドを指し得ることを認識するであろう。1つの実施形態ではその抗原は宿主に対して外来のものであり得る。別の実施形態ではその抗原は宿主内に存在してもよいが、免疫寛容のために宿主によってこの抗原に対する免疫応答が誘発されない。別の実施形態ではその抗原は1つ以上の ネオエピトープを含む新抗原であり、1つ以上のネオエピトープがT細胞エピトープである。別の実施形態ではその抗原またはそのペプチド断片はT細胞エピトープである1つ以上のネオエピトープを含む。
別の実施形態では抗原は少なくとも1つのネオエピトープを含む。1つの実施形態では抗原は少なくとも1つのネオエピトープを含む新抗原である。1つの実施形態ではネオエピトープは免疫系によって以前に認識されていないエピトープである。新抗原は腫瘍抗原と関連することが多く、癌原細胞中に見出される。新抗原および、拡大すると、新抗原決定基(ネオエピトープ)は、タンパク質がグリコシル化、リン酸化、またはタンパク質分解などの生化学経路内でさらに修飾されると形成される場合がある。これはそのタンパク質の構造変化により新または「ネオ」エピトープを産生することができる。
1つの実施形態では本明細書に開示されるリステリアは、キメラタンパク質をコードする1つ以上のオープン・リーディング・フレームを含むミニ遺伝子核酸コンストラクトを含み、ここで前述のキメラタンパク質は
細菌分泌シグナル配列、
ユビキチン(Ub)タンパク質、
前述の1つ以上のネオエピトープを含む1つ以上のペプチドを含み、且つ、
(a)〜(c)の前述のシグナル配列、前述のユビキチン、および前述の1つ以上のペプチドがアミノ末端からカルボキシ末端へと直列に配置されているか、または機能的であるように連結されている前述のコンストラクトを含む。
別の実施形態では本明細書に開示される細菌性シグナル配列はリステリアのシグナル配列であり、別の実施形態ではhlyシグナル配列またはactAシグナル配列である。別の実施形態ではその細菌性シグナル 配列は当技術分野において知られている他のあらゆるシグナル配列である。別の実施形態ではミニ遺伝子核酸コンストラクトを含む組換え型リステリアは、各オープン・リーディング・フレーム間のシャイン・ダルガノリボソーム結合部位核酸配列によって連結された2つ以上のオープン・リーディング・フレームをさらに含む。別の実施形態ではミニ遺伝子核酸コンストラクトを含む組換え型リステリアは、各オープン・リーディング・フレーム間のシャイン・ダルガノリボソーム結合部位核酸配列によって連結された1〜4つのオープン・リーディング・フレームをさらに含む。別の実施形態では各オープン・リーディング・フレームが異なるペプチドをコードする。
別の実施形態では、細菌分泌シグナル配列(SS)、ユビキチン(Ub)タンパク質、およびペプチド配列をコードするオープン・リーディング・フレームを含む組み換え型核酸コンストラクトを含む組み換え型弱毒化リステリア株が本明細書に開示される。別の実施形態ではその核酸コンストラクトは、細菌分泌シグナル配列、ユビキチンタンパク質、およびペプチド配列を含むキメラタンパク質をコードする。1つの実施形態ではそのキメラタンパク質は次(SS−Ub−ペプチド)のように配置される。
1つの実施形態ではその核酸コンストラクトは2つの終止コドンが続くペプチド部分のカルボキシ末端に対応するコドンを含んでタンパク質合成の終了を確実にする。
1つの実施形態では本明細書に記載される組成物および方法において提供されるミニ遺伝子核酸コンストラクトは、カルボキシ末端に別個のペプチド部分を含有する多数の組換えタンパク質を促進するように設計されている発現系を含む。これは、1つの実施形態では、それらの細菌性分泌シグナル配列−ユビキチン−ペプチド(SS−Ub−ペプチド)コンストラクトのうちの1つをコードする配列をテンプレートとして利用するPCR反応により達成される。1つの実施形態では、Ub配列のカルボキシ末端領域にまで延びるプライマーを使用し、且つ、そのプライマーの3’端に所望のペプチド配列のためのコドンを導入すると、一度のPCR反応で新しいSS−Ub−ペプチド配列を生成することができる(本明細書の実施例を参照のこと)。細菌プロモーターと細菌分泌シグナル配列の最初の数ヌクレオチドをコードする5’プライマーは、全てのコンストラクトに対して同一であってもよい。このコンストラクトの概略図が本明細書の図26A〜Cに提示されている。
1つの実施形態においては、本明細書に開示される組み換え型ポリペプチドをコードする核酸は、シグナルペプチドまたはシグナル配列も含む。1つの実施形態においては、本明細書に開示される核酸コンストラクトまたは核酸分子によってコードされる細菌性分泌シグナル配列は、リステリア分泌シグナル配列である。別の実施形態では本明細書に開示される方法および組成物の融合タンパク質はリステリオリシンO(LLO)由来のLLOシグナル配列を含む。当業者であれば、本明細書に開示される1つ以上のネオエピトープを含む抗原またはペプチドが、例えばヘモリジン(hly)シグナル配列またはactAシグナル配列などのリステリアのシグナル配列のような質なる配列の使用を介して発現し得ることを理解するであろう。あるいは、外来遺伝子は、例えば、融合タンパク質を作製することなくL.モノサイトゲネスプロモーターの下流で発現可能である。別の実施形態ではそのシグナルペプチドは細菌性(リステリア性または非リステリア性)である。1つの実施形態ではそのシグナルペプチドはその細菌に固有のものである。別の実施形態ではそのシグナルペプチドはその細菌にとって外来のものである。別の実施形態ではそのシグナルペプチドはリステリア・モノサイトゲネス由来のシグナルペプチド、例えばsecA1シグナルペプチドである。別の実施形態ではそのシグナルペプチドはラクトコッカス・ラクティス由来のUsp45シグナルペプチド、またはバチルス・アントラシス由来の保護抗原シグナルペプチドである。別の実施形態ではそのシグナルペプチドはリステリア・モノサイトゲネス由来のsecA2シグナルペプチド、例えばp60シグナルペプチドである。加えて、その組換え型核酸分子はp60をコードする第3のポリヌクレオチド配列またはその断片を所望により含む。別の実施形態ではそのシグナルペプチドは、バチルス・サブチリスTatシグナルペプチドなどのTatシグナルペプチド(例えば、PhoD)である。1つの実施形態ではそのシグナルペプチドは前述の組換えポリペプチドをコードする同じ翻訳リーディングフレーム内にある。
別の実施形態では前述の分泌シグナル配列はリステリアタンパク質由来である。別の実施形態ではその分泌シグナルはActA300分泌シグナルである。別の実施形態ではその分泌シグナルはActA100分泌シグナルである。
1つの実施形態では前述の核酸コンストラクトはユビキチンタンパク質をコードするオープン・リーディング・フレームを含む。1つの実施形態ではそのユビキチンは全長タンパク質である。本明細書に開示された発現された構築体内のユビキチン(本明細書に開示された核酸構築体から発現される)は、カルボキシ末端において、宿主細胞サイトゾルへ入る際に加水分解酵素の活性を通して核酸構築体から発現される組み換え型キメラタンパク質の残りから分割されることを当業者は理解するであろう。これによりそのペプチド部分のアミノ末端が遊離し、宿主細胞の細胞質中にペプチド(長さはその特定のペプチドに依存する)を産生する。
一実施形態では、本明細書に開示される核酸構築体によってコードされるペプチドは、長さが8〜10アミノ酸(AA)である。別の実施形態ではそのペプチドは10〜20AA長である。別の実施形態ではそのペプチドは21〜30AA長である。別の実施形態ではそのペプチドは31〜50AA長である。別の実施形態ではそのペプチドは51〜100AA長である。
一実施形態では、本明細書に開示される核酸分子は代謝酵素をコードする第2のオープン・リーディング・フレームをさらに含む。別の実施形態ではその代謝酵素は、前述の組換え型リステリア株の染色体の中で失われている内在性遺伝子を相補する。別の実施形態ではその代謝酵素は、前述の組換え型リステリア株の染色体内で突然変異が形成されている内在性遺伝子を相補する。別の実施形態ではその第2オープン・リーディング・フレームによってコードされる代謝酵素はアラニンラセマーゼ酵素(dal)である。別の実施形態ではその第2オープン・リーディング・フレームによってコードされる代謝酵素はD−アミノ酸トランスフェラーゼ酵素(dat)である。別の実施形態では、本明細書に開示されたリステリア株は内因性dal/dat遺伝子内の突然変異を含む。別の実施形態ではそのリステリアはdal/dat遺伝子を欠いている。
別の実施形態では、本明細書に開示される方法および組成物の核酸分子は、プロモーター/調節性配列に機能可能にリンクされる。別の実施形態では、本明細書に開示される方法および組成物の第1のオープン・リーディング・フレームは、プロモーター/調節性配列に機能可能にリンクする。別の実施形態では、本明細書に開示される方法および組成物の第2のオープン・リーディング・フレームは、プロモーター/調節性配列に機能可能にリンクする。別の実施形態ではそれらのオープン・リーディング・フレームの各々が機能可能であるようにプロモーター/調節性配列に連結されている。
別の実施形態では「代謝酵素」は、宿主細菌によって要求される栄養素の合成に関与する酵素を指す。別の実施形態ではこの用語は、宿主細菌によって要求される栄養素の合成のために要求される酵素を指す。別の実施形態ではこの用語は、宿主細菌によって利用される栄養素の合成に関与する酵素を指す。別の実施形態ではこの用語は、宿主細菌の持続的増殖のために要求される栄養素の合成に関与する酵素を指す。別の実施形態ではこの酵素は栄養素の合成に要求される。
別の実施形態では前述の組換え型リステリアは弱毒化栄養要求性株である。別の実施形態ではその組換え型リステリアは、全体が参照により本明細書に援用される米国特許第8114414号明細書に記載されるLm−LLO−E7株である。
1つの実施形態では、前述の弱毒化株はLm dal(−)dat(−)(Lmdd)である。別の実施形態ではその弱毒化株はLm dal(−)dat(−)ΔactA(LmddA)である。LmddAは、リステリアワクチンベクターに基づき、これは病原性遺伝子actAの欠失に起因して弱毒化され、かつインビボおよびインビトロでの望ましい異種抗原または切断LLO発現のためにdal遺伝子の相補によってプラスミドを保持する。
別の実施形態では、弱毒化株はLmddAである。別の実施形態ではその弱毒化株はLmΔactAである。別の実施形態ではその弱毒化株はLmΔPrfAである。別の実施形態ではその弱毒化株はLmΔPrfA*である。別の実施形態ではその弱毒化株はLmΔPlcBである。別の実施形態ではその弱毒化株はLmΔPlcAである。別の実施形態ではその株は上述の株のいずれかの二重変異体または三重変異体である。別の実施形態では、この株は、リステリアベースのワクチンの先天的な特性である強いアジュバント効果を発揮する。別の実施形態ではこの株はEGDリステリアバックボーンから作られる。別の実施形態では本発明で使用される株は非溶血性LLOを発現するリステリア株である。
別の実施形態では前述のリステリア株は栄養要求性突然変異体である。別の実施形態ではそのリステリア株はビタミン合成遺伝子をコードする遺伝子が欠損している。別の実施形態ではそのリステリア株はパントテン酸シンターゼをコードする遺伝子が欠損している。
1つの実施形態ではD−アラニン欠損AA株を、例えば、当業者に周知の多数の方法で作製することができ、それらの方法には欠失突然変異形成、挿入突然変異形成、およびフレームシフト突然変異、タンパク質の早期終止を引き起こす突然変異、または遺伝子発現に影響する調節性配列の突然変異を生成することになる突然変異形成が含まれる。別の実施形態では、組換えDNA技術を使用して、または変異原性化学薬品もしくは放射線照射を用い、その後で突然変異体を選択する伝統的な突然変異形成技術を使用して突然変異形成を達成することができる。別の実施形態では、栄養要求性表現型の復帰に伴われる低い可能性のため、欠失変異体が好ましい。別の実施形態では、本明細書に提示されるプロトコルに従って生成されるD−アラニンについての変異体は、単純な実験室培養アッセイにおいてD−アラニンの非存在下で増殖する能力について試験される場合がある。別の実施形態では、この化合物の非存在下で増殖することができない変異体がさらなる研究のために選択される。
別の実施形態では、本明細書に開示されるとおり、リステリアの突然変異生成のための標的として上述のD−アラニンに関連する遺伝子に加えて、代謝酵素の合成に関与する他の遺伝子が使用されてもよい。
別の実施形態ではその代謝酵素は、前述の組換え型細菌株の染色体の残りの部分に欠けている内在性代謝遺伝子を相補する。1つの実施形態ではその内在性代謝遺伝子は染色体内で突然変異が形成される。別の実施形態ではその内在性代謝遺伝子は染色体から欠失している。別の実施形態ではその代謝酵素はアミノ酸代謝酵素である。別の実施形態ではその代謝酵素はその組換え型リステリア株内で細胞壁合成に使用されるアミノ酸の形成を触媒する。別の実施形態ではその代謝酵素はアラニンラセマーゼ酵素である。別の実施形態ではその代謝酵素はD−アミノ酸トランスフェラーゼ酵素である。各々の可能性は本明細書で開示された方法および組成物の別個の実施形態を代表する。
1つの実施形態では前述の栄養要求性リステリア株は、その栄養要求性リステリア株の栄養要求性を相補する代謝酵素を含むエピソーム性発現ベクターを含む。別の実施形態では、そのコンストラクトはエピソーム様式でそのリステリア株内に含有される。別の実施形態ではその外来抗原はその組換え型リステリア株が保持するプラスミドベクターから発現される。別の実施形態ではそのエピソーム性発現ベクターは抗生物質耐性マーカーを欠いている。1つの実施形態では、本明細書に開示される方法および組成物の抗原は、PEST配列を含むポリペプチドに融合される。
別の実施形態では前述のリステリア株はアミノ酸(AA)代謝酵素が欠損している。別の実施形態ではそのリステリア株はDグルタミン酸シンターゼ遺伝子が欠損している。別の実施形態ではそのリステリア株はdat遺伝子が欠損している。別の実施形態ではそのリステリア株はdal遺伝子が欠損している。別の実施形態ではそのリステリア株はdga遺伝子が欠損している。別の実施形態ではそのリステリア株はジアミノピメリン酸合成に関与する遺伝子が欠損している。CysK。別の実施形態ではその遺伝子はビタミンB12非依存的メチオニンシンターゼである。別の実施形態ではその遺伝子はtrpAである。別の実施形態ではその遺伝子はtrpBである。別の実施形態ではその遺伝子はtrpEである。別の実施形態ではその遺伝子はasnBである。別の実施形態ではその遺伝子はgltDである。別の実施形態ではその遺伝子はgltBである。別の実施形態ではその遺伝子はleuAである。別の実施形態ではその遺伝子はargGである。別の実施形態ではその遺伝子はthrCである。別の実施形態ではそのリステリア株は上述の遺伝子のうちの1つ以上が欠損している。
別の実施形態ではそのリステリア株はシンターゼ遺伝子が欠損している。別の実施形態ではその遺伝子はAA合成遺伝子である。別の実施形態ではその遺伝子はfolPである。別の実施形態ではその遺伝子はジヒドロウリジンシンターゼファミリータンパク質である。別の実施形態ではその遺伝子はispDである。別の実施形態ではその遺伝子はispFである。別の実施形態ではその遺伝子はホスホエノールピルビン酸シンターゼである。別の実施形態ではその遺伝子はhisFである。別の実施形態ではその遺伝子はhisHである。別の実施形態ではその遺伝子はfliIである。別の実施形態ではその遺伝子はリボソームラージサブユニット・シュードウリジンシンターゼである。別の実施形態ではその遺伝子はispDである。別の実施形態ではその遺伝子は二機能性GMPシンターゼ/グルタミンアミドトランスフェラーゼタンパク質である。別の実施形態ではその遺伝子はcobSである。別の実施形態ではその遺伝子はcobBである。別の実施形態ではその遺伝子はcbiDである。別の実施形態ではその遺伝子はウロポルフィリン−III C−メチルトランスフェラーゼ/ウロポルフィリノゲン−IIIシンターゼである。別の実施形態ではその遺伝子はcobQである。別の実施形態ではその遺伝子はuppSである。別の実施形態ではその遺伝子はtruBである。別の実施形態ではその遺伝子はdxsである。別の実施形態ではその遺伝子はmvaSである。別の実施形態ではその遺伝子はdapAである。別の実施形態ではその遺伝子はispGである。別の実施形態ではその遺伝子はfolCである。別の実施形態ではその遺伝子はクエン酸シンターゼである。別の実施形態ではその遺伝子はargJである。別の実施形態ではその遺伝子は3−デオキシ−7−ホスホヘプツロン酸シンターゼである。別の実施形態ではその遺伝子はインドール−3−グリセロール−リン酸シンターゼである。別の実施形態ではその遺伝子はアントラニル酸シンターゼ/グルタミンアミドトランスフェラーゼ構成要素である。別の実施形態ではその遺伝子はmenBである。別の実施形態ではその遺伝子はメナキノン特異的イソコリスミ酸シンターゼである。別の実施形態ではその遺伝子はホスホリボシルホルミルグリシンアミジンシンターゼIまたはIIである。別の実施形態ではその遺伝子はホスホリボシルアミノイミダゾール−スクシノカルボキサミドシンターゼである。別の実施形態ではその遺伝子はcarBである。別の実施形態ではその遺伝子はcarAである。別の実施形態ではその遺伝子はthyAである。別の実施形態ではその遺伝子はmgsAである。別の実施形態ではその遺伝子はaroBである。別の実施形態ではその遺伝子はhepBである。別の実施形態ではその遺伝子はrluBである。別の実施形態ではその遺伝子はilvBである。別の実施形態ではその遺伝子はilvNである。別の実施形態ではその遺伝子はalsSである。別の実施形態ではその遺伝子はfabFである。別の実施形態ではその遺伝子はfabHである。別の実施形態ではその遺伝子はシュードウリジンシンターゼである。別の実施形態ではその遺伝子はpyrGである。別の実施形態ではその遺伝子はtruAである。別の実施形態ではその遺伝子はpabBである。別の実施形態ではその遺伝子はatpシンターゼ遺伝子(例えば、atpC、atpD−2、aptG、atpA−2、等々)である。
別の実施形態ではその遺伝子はphoPである。別の実施形態ではその遺伝子はaroAである。別の実施形態ではその遺伝子はaroCである。別の実施形態ではその遺伝子はaroDである。別の実施形態ではその遺伝子はplcBである。
別の実施形態ではそのリステリア株はペプチドトランスポーターが欠損している。別の実施形態ではその遺伝子はABCトランスポーター/ATP結合/パーミアーゼタンパク質である。別の実施形態ではその遺伝子はオリゴペプチドABCトランスポーター/オリゴペプチド結合タンパク質である。別の実施形態ではその遺伝子はオリゴペプチドABCトランスポーター/パーミアーゼタンパク質である。別の実施形態ではその遺伝子は亜鉛ABCトランスポーター/亜鉛結合タンパク質である。別の実施形態ではその遺伝子は糖ABCトランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子はリン酸トランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子はZIP亜鉛トランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子はEmrB/QacAファミリーの薬剤耐性トランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子は硫酸トランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子はプロトン依存性オリゴペプチドトランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子はマグネシウムトランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子は蟻酸/亜硝酸トランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子はスペルミジン/プトレシンABCトランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子はNa/Piコトランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子は糖リン酸トランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子はグルタミンABCトランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子はメジャーファシリテイターファミリートランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子はグリシンベタイン/L−プロリンABCトランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子はモリブデンABCトランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子はテイコ酸ABCトランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子はコバルトABCトランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子はアンモニウムトランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子はアミノ酸ABCトランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子は細胞分裂ABCトランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子はマンガンABCトランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子は鉄化合物ABCトランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子はマルトース/マルトデキストリンABCトランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子はBcr/CflAファミリーの薬剤耐性トランスポーターである。別の実施形態ではその遺伝子は上記のタンパク質のうちの1つのサブユニットである。
一実施形態では、組み換え型リステリアに到達するために、リステリアを形質転換するために使用される核酸分子が本明細書に開示されている。別の実施形態では、リステリアを形質転換するために使用される本明細書に開示される核酸は病毒性遺伝子を欠いている。別の実施形態ではその核酸分子はリステリアゲノムの中に組み込まれ、非機能性病原性遺伝子を担持する。別の実施形態ではその病原性遺伝子はその組換え型リステリア内で突然変異が形成される。さらに別の実施形態ではその核酸分子はリステリアゲノム内に存在する内在性遺伝子を不活性化するために使用される。さらに別の実施形態ではその病原性遺伝子はactA遺伝子、inlA遺伝子、ならびにinlB遺伝子、inlC遺伝子、inlJ遺伝子、plbC遺伝子、bsh遺伝子、またはprfA遺伝子である。当業者は、病原性遺伝子は組換え型リステリア内の病原性と関連付けられる当技術分野において知られているあらゆる遺伝子であり得ることを理解すべきである。
さらに別の実施形態において、リステリア株はinlA突然変異体、inlB突然変異体、inlC突然変異体、inlJ突然変異体、prfA突然変異体、actA突然変異体、dal/dat突然変異体、prfA突然変異体、plcB欠失突然変異体、またはplcAとplcBの両方を欠いている二重変異体、またはactAとinlBの両方を欠いている二重変異体である。別の実施形態ではそのリステリアはこれらの遺伝子の欠失または突然変異を個別に、または組み合わせて含む。別の実施形態では、本明細書に開示されたリステリアは、各々遺伝子のうちの1つを欠いている。別の実施形態では、本明細書に開示されたリステリアは、actA、prfA、およびdal/dat遺伝子を含む本明細書に開示されたいずれかの遺伝子のうちの少なくとも1個かつ最高10個を欠いている。別の実施形態ではprfA突然変異体はD133V PrfA突然変異体である。
1つの実施形態では前述の弱毒化リステリアは組換え型リステリアである。別の実施形態ではその組換え型リステリアは、ゲノムインターナリンC(inlC)遺伝子の突然変異または欠失を含む。別の実施形態ではその組換え型リステリアは、ゲノムactA遺伝子およびゲノムインターナリンC遺伝子の突然変異または欠失を含む。一実施形態では、リステリアの隣接するT細胞への転座は、プロセス中に関与するactA遺伝子および/またはinlC遺伝子の欠失によって阻害され、これはプロセスに関与するので、それによって、免疫原性の増加およびワクチンバックボーンとしての有用性によって結果として予想外に高いレベルの弱毒化が得られる。
1つの実施形態ではその代謝遺伝子、病原性遺伝子などはそのリステリア株の染色体内で欠けている。別の実施形態ではその代謝遺伝子、病原性遺伝子などはそのリステリア株の染色体内および何らかのエピソーム性遺伝要素内で欠けている。別の実施形態ではその代謝遺伝子、病原性遺伝子などはその病原性株のゲノム内で欠けている。1つの実施形態ではその病原性遺伝子は染色体内で突然変異が形成される。別の実施形態ではその病原性遺伝子は染色体から欠失している。
一実施形態では、本明細書に開示された組み換え型リステリア株は弱毒化されている。別の実施形態ではその組換え型リステリアはactA病原性遺伝子を欠いている。別の実施形態ではその組換え型リステリアはprfA病原性遺伝子を欠いている。別の実施形態ではその組換え型リステリアはinlB遺伝子を欠いている。別の実施形態ではその組換え型リステリアはactA遺伝子とinlB遺伝子の両方を欠いている。別の実施形態では、本明細書に開示された組み換え型リステリア株は内因性actA遺伝子の不活性化突然変異を含む。別の実施形態では、本明細書に開示された組み換え型リステリア株は内因性inlB遺伝子の不活性化突然変異を含む。別の実施形態では、本明細書に開示された組み換え型リステリア株は内因性inlC遺伝子の不活性化突然変異を含む。別の実施形態では、本明細書に開示された組み換え型リステリア株は内因性ActAおよびinlB遺伝子の不活性化突然変異を含む。別の実施形態では、本明細書に開示された組み換え型リステリア株は内因性ActAおよびinlC遺伝子の不活性化突然変異を含む。別の実施形態では、本明細書に開示された組み換え型リステリア株は内因性ActA、inlBおよびinlC遺伝子の不活性化突然変異を含む。別の実施形態では、本明細書に開示された組み換え型リステリア株は内因性ActA、inlBおよびinlC遺伝子の不活性化突然変異を含む。別の実施形態では、本明細書に開示された組み換え型リステリア株は内因性ActA、inlBおよびinlC遺伝子の不活性化突然変異を含む。別の実施形態では、本明細書に開示された組み換え型リステリア株は以下の遺伝子:actA、dal、dat、inlB、inlC、prfA、plcA、plcBのうちの任意の単一遺伝子または遺伝子の組み合わせの不活性化突然変異を含む。
当業者であれば、「突然変異」という用語およびその文法的に同等の用語が、配列(核酸配列またはアミノ酸配列)に対するあらゆるタイプの突然変異または修飾を含み、及びそれらは欠失突然変異、短縮化、不活性化、切断、または転座を含むことを認識するであろう。これらのタイプの突然変異は当技術分野においてよく知られている。
一実施形態では、本明細書に開示された代謝酵素または相補する遺伝子をコードするプラスミドを含む栄養要求性細菌を選択するために、形質転換した栄養要求性細菌をアミノ酸代謝遺伝子または相補遺伝子の発現を選択する培地上で成長させる。別の実施形態ではD−グルタミン酸合成について栄養要求性の細菌がD−グルタミン酸合成遺伝子を含むプラスミドで形質転換され、D−グルタミン酸が無い状態でその栄養要求性細菌が増殖し、一方でそのプラスミドで形質転換されなかった栄養要求性細菌、またはD−グルタミン酸合成のためのタンパク質をコードするプラスミドを発現していない栄養要求性細菌は増殖しない。別の実施形態では、D−アラニン合成に関し栄養要求性の細菌は、プラスミドがD−アラニン合成のためのアミノ酸代謝酵素をコードする単離核酸を含む場合、本明細書に開示されるプラスミドが形質転換され、および発現するときにD−アラニンの非存在下で増殖する。必要な増殖因子、添加物、アミノ酸、ビタミン、抗生物質などを含んでいる、または欠いている適切な培地を作製するためのそのような方法は当技術分野においてよく知られており、また市販されている(Becton−Dickinson、ニュージャージー州フランクリン・レイクス)。各方法は、本明細書で開示される別個の実施形態を表す。
別の実施形態では、本明細書に開示されるプラスミドを含む栄養要求性細菌が適切な培地上で選択されると、この細菌は選択圧力の存在下で増殖する。そのような繁殖は栄養要求性因子を有しない培地でのその細菌の増殖を含む。その栄養要求性細菌内にアミノ酸代謝酵素を発現するそのプラスミドが存在することにより、そのプラスミドがその細菌と共に複製し、そうしてそのプラスミドを保持する細菌が継続的に選択されることが確実になる。本開示および本明細書の方法を備えるとき、プラスミドを含む栄養要求性細菌が増殖する培地の体積を調節することによって、当業者は、リステリアワクチンベクターの生産を容易にスケールアップすることができる。
当業者は、別の実施形態では他の栄養要求性株および相補系を本発明に関して使用するためにそれらが適合されることを理解する。
1つの実施形態ではN末端LLOタンパク質断片および異種抗原は相互に直接融合している。別の実施形態ではN末端LLOタンパク質断片をコードする遺伝子および異種抗原をコードする遺伝子は相互に直接融合している。別の実施形態ではN末端LLOタンパク質断片および異種抗原は機能可能であるようにリンカーペプチドを介して接続されている。別の実施形態ではN末端LLOタンパク質断片および異種抗原は異種ペプチドを介して接続されている。別の実施形態ではN末端LLOタンパク質断片は異種抗原に対してN末端側にある。別の実施形態ではN末端LLOタンパク質断片は単独で、すなわち融合されていない形態で発現および使用される。別の実施形態ではN末端LLOタンパク質断片は融合タンパク質の最N末端部分である。別の実施形態では短縮型LLOは、N末端LLOを得るためにC末端側において切断される。別の実施形態では短縮型LLOは非溶血性LLOである。
1つの実施形態ではN末端ActAタンパク質断片および異種抗原は相互に直接融合している。別の実施形態ではN末端ActAタンパク質断片をコードする遺伝子および異種抗原をコードする遺伝子は相互に直接融合している。別の実施形態ではN末端ActAタンパク質断片および異種抗原は機能可能であるようにリンカーペプチドを介して接続されている。別の実施形態ではN末端ActAタンパク質断片および異種抗原は異種ペプチドを介して接続されている。別の実施形態ではN末端ActAタンパク質断片は異種抗原に対してN末端側にある。別の実施形態ではN末端ActAタンパク質断片は単独で、すなわち融合されていない形態で発現および使用される。別の実施形態ではN末端ActAタンパク質断片は融合タンパク質の最N末端部分である。別の実施形態では短縮型ActAは、N末端ActAを得るためにC末端側において切断される。
別の実施形態では、本明細書で開示された組み換え型リステリア株は組み換え型ポリペプチドを発現する。別の実施形態ではその組換え型リステリア株はその組換えポリペプチドをコードするプラスミドを含む。別の実施形態では、本明細書に開示された組み換え型核酸は、本明細書に開示された組み換え型リステリア株のプラスミド中にある。別の実施形態ではそのプラスミドはその組換え型リステリア株の染色体中に組み込まれないエピソーム性プラスミドである。別の実施形態ではそのプラスミドはそのリステリア株の染色体中に組み込まれる組み込みプラスミドである。別の実施形態ではそのプラスミドはマルチコピープラスミドである。
1つの実施形態では前述の異種抗原は腫瘍関連抗原である。一実施形態では、本明細書で開示される組成物および方法の組み換え型リステリア株は腫瘍細胞によって発現される異種抗原性ポリペプチドを発現する。1つの実施形態では腫瘍関連抗原は前立腺特異抗原(PSA)である。別の実施形態では腫瘍関連抗原はヒトパピローマウイルス(HPV)抗原である。さらに別の実施形態において、腫瘍関連抗原は、その全体が参照により本明細書に援用される米国特許出願公開第2011/014279号明細書に記載されるHer2/neuキメラ抗原である。さらに別の実施形態では腫瘍関連抗原は血管新生抗原である。
1つの実施形態において、本明細書に開示されるペプチドは抗原性ペプチドである。別の実施形態において、本明細書に開示されるペプチドは腫瘍抗原に由来する。別の実施形態において、本明細書に開示されるペプチドは感染性疾患の抗原に由来する。別の実施形態において、本明細書に開示されるペプチドは自己抗原に由来する。別の実施形態において、本明細書に開示されるペプチドは血管新生抗原に由来する。
一実施形態では、本明細書に開示されたペプチドが由来する抗原は、真菌病原体、細菌、寄生生物、蠕虫、またはウイルスに由来する。他の実施形態では本明細書のペプチドが由来する抗原は、破傷風トキソイド、インフルエンザウイルスのヘマグルチニン分子、ジフテリアトキソイド、HIV gp120、HIV gagタンパク質、IgAプロテアーゼ、インスリンペプチドB、ばれいしょ粉状そうか病菌抗原、ビブリオース抗原、サルモネラ抗原、ニューモコッカス抗原、呼吸器合胞体ウイルス抗原、インフルエンザ菌外膜タンパク質、ヘリコバクター・ピロリ菌ウレアーゼ、髄膜炎菌ピリン、淋菌ピリン、黒色腫関連抗原(TRP−2、MAGE−1、MAGE−3、gp−100、チロシナーゼ、MART−1、HSP−70、β−HCG)、タイプHPV−16、−18、−31、−33、−35または−45ヒトパピローマウイルス由来のヒトパピローマウイルス抗原E1およびE2、腫瘍抗原CEA、変異型かそうではないrasタンパク質、変異型かそうではないp53タンパク質、Muc1、メソテリン、EGFR VIIIまたはpSAから選択される。
他の実施形態ではそのペプチドは、以下の疾患、すなわち、コレラ、ジフテリア、ヘモフィルス、A型肝炎、B型肝炎、インフルエンザ、麻疹、髄膜炎、おたふく風邪、百日咳、天然痘、肺炎球菌性肺炎、ポリオ、狂犬病、風疹、破傷風、結核、腸チフス、水痘帯状疱疹、百日咳、黄熱病、アジソン病由来の免疫原および抗原、アレルギー、アナフィラキシー、ブルートン症候群、固形腫瘍および血液担持腫瘍を含む癌、湿疹、橋本甲状腺炎、多発性筋炎、皮膚筋炎、1型糖尿病、後天性免疫不全症候群、腎臓移植、心臓移植、膵臓移植、肺移植、骨移植、および肝臓移植などの移植拒絶反応、グレーブス病、多腺性自己免疫疾患、肝炎、顕微鏡的多発性動脈炎、結節性多発動脈炎、天疱瘡、原発性胆汁性肝硬変、悪性貧血、セリアック病、抗体媒介性腎炎、糸球体腎炎、リウマチ性疾患、全身性紅斑性狼瘡、リウマチ性関節炎、血清反応陰性脊椎関節症、鼻炎、シェーグレン症候群、全身性硬化症、硬化性胆管炎、ウェゲナー肉芽腫症、疱疹状皮膚炎、乾癬、尋常性白斑、多発性硬化症、脳脊髄炎、ギラン・バレー症候群、重症筋無力症、ランバート・イートン筋無力症候群、強膜、上強膜、ぶどう膜炎、慢性粘膜皮膚カンジダ症、じん麻疹、乳児一過性低ガンマグロブリン血症、骨髄腫、X連鎖高IgM症候群、ウィスコット・アルドリッチ症候群、毛細血管拡張性運動失調症、自己免疫性溶血性貧血、自己免疫性血小板減少症、自己免疫性好中球減少症、ワルデンシュトレーム型マクログロブリン血症、アミロイドーシス、慢性リンパ性白血病、非ホジキンリンパ腫、マラリアスポロゾイト周囲タンパク質、微生物抗原、ウイルス抗原、自己抗原、およびリステリア症のうちの1つに関連する抗原に由来する。
別の実施形態では、本明細書に開示されたペプチドが由来する抗原は腫瘍関連抗原であり、これは、一実施形態では、MAGE(メラノーマ関連抗原E)タンパク質、例えば、MAGE 1、MAGE 2、MAGE 3、MAGE 4、チロシナーゼ;突然変異rasタンパク質;突然変異p53タンパク質;進行癌と関連付けられたp97メラノーマ抗原、rasペプチドもしくはp53ペプチド;子宮頸癌と関連付けられたHPV16/18抗原、乳癌と関連付けられたKLH抗原、大腸癌と関連付けられたCEA(癌胎児抗原)、gp100、メラノーマと関連付けられたMART1抗原、または前立腺癌と関連付けられたPSA抗原といった腫瘍抗原のうちの1つである。別の実施形態では、本明細書に開示された組成物および方法のための抗原はメラノーマ−関連抗原であり、これは、一実施形態では、TRP−2、MAGE−1、MAGE−3、gp−100、チロシナーゼ、HSP−70、β−HCG、またはこれらの組み合わせである。当分野において公知の他の腫瘍関連抗原もまた本開示において予期される。
1つの実施形態において、ペプチドは、その全体が参照により本明細書に援用される米国特許出願番号12/945,386号明細書に記載されるキメラHer2抗原に由来する。
別の実施形態において、ペプチドは、HPV−E7(HPV16株またはHPV18株のいずれかに由来)、HPV−E6(HPV16株またはHPV18株のいずれかに由来)、Her−2/neu、NY−ESO−1、テロメラーゼ(TERT、SCCE、CEA、LMP−1、p53、炭酸脱水酵素IX(CAIX)、PSMA、前立腺幹細胞抗原(PSCA)、HMW−MAA、WT−1、HIV−1 Gag、プロテイナーゼ3、チロシナーゼ関連タンパク質2、PSA(前立腺特異的抗原)、EGFR−III、サバイビン、baculoviral inhibitor of apoptosis repeat−containing 5(BIRC5)、LMP−1、p53、PSMA、PSCA、Muc1、PSA(前立腺特異的抗原)、またはこれらの組み合せから選択される抗原に由来する。
1つの実施形態において、本開示のリステリアによって発現されるポリペプチドは、神経ペプチド成長因子拮抗薬であってもよく、1つの実施形態では、[D−Arg1、D−Phe5、D−Trp7,9、Leu11]サブスタンスP、[Arg6、D−Trp7,9、NmePhe8]サブスタンスP(6−11)である。これらの実施形態および関連する実施形態は当業者に理解される。
一実施形態では、本明細書に開示された組み換え型リステリア株は、腫瘍関連抗原をコードする核酸分子を含むが、ここで抗原はHPV−E7タンパク質を含む。一実施形態では、本明細書に開示された組み換え型リステリア株は、HPV−E7タンパク質をコードする核酸分子を含む。
一実施形態では、E7タンパク質全体またはその断片のいずれかが、LLOタンパク質またはその切断部またはペプチド、ActAタンパク質またはその切断部またはペプチド、またはPEST様配列を含むペプチドに融合され、本開示の組成物および方法の組み換え型ポリペプチドまたはペプチドを生成する。別の実施形態では、(全体で、または断片の供与源としてのどちらかで)利用されるE7タンパク質は、次の配列
MHGDTPTLHEYMLDLQPETTDLYCYEQLNDSSEEEDEIDGPAGQAEPDRAHYNIVTFCCKCDSTLRLCVQSTHVDIRTLEDLLMGTLGIVCPICSQKP(配列番号20)を有する。別の実施形態ではそのE7タンパク質は配列番号20の相同体である。別の実施形態ではそのE7タンパク質は配列番号20の変異体である。別の実施形態ではそのE7タンパク質は配列番号20の異性体である。別の実施形態ではそのE7タンパク質は配列番号20の断片である。別の実施形態ではそのE7タンパク質は配列番号20の相同体の断片である。別の実施形態ではそのE7タンパク質は配列番号20の変異体の断片である。別の実施形態ではそのE7タンパク質は配列番号20の異性体の断片である。
別の実施形態ではそのE7タンパク質の配列は、
MHGPKATLQDIVLHLEPQNEIPVDLLCHEQLSDSEEENDEIDGVNHQHLPARRAEPQRHTMLCMCCKCEARIELVVESSADDLRAFQQLFLNTLSFVCPWCASQQ (配列番号21)である。別の実施形態ではそのE6タンパク質は配列番号21の相同体である。別の実施形態ではそのE6タンパク質は配列番号21の変異体である。別の実施形態ではそのE6タンパク質は配列番号21の異性体である。別の実施形態ではそのE6タンパク質は配列番号21の断片である。別の実施形態ではそのE6タンパク質は配列番号21の相同体の断片である。別の実施形態ではそのE6タンパク質は配列番号21の変異体の断片である。別の実施形態ではそのE6タンパク質は配列番号21の異性体の断片である。
別の実施形態ではそのE7タンパク質は以下のGenBankエントリのうちの1つ、すなわち、M24215(配列番号83)、NC_004500(配列番号84)、V01116(配列番号85)、X62843(配列番号86)、またはM14119(配列番号87)に示される配列を有する。別の実施形態ではそのE7タンパク質は上記のGenBankエントリのうちの1つの配列の相同体である。別の実施形態ではそのE7タンパク質は上記のGenBankエントリのうちの1つの配列の変異体である。別の実施形態ではそのE7タンパク質は上記のGenBankエントリのうちの1つの配列の異性体である。別の実施形態ではそのE7タンパク質は上記のGenBankエントリのうちの1つの配列の断片である。別の実施形態ではそのE7タンパク質は上記のGenBankエントリのうちの1つの配列の相同体の断片である。別の実施形態ではそのE7タンパク質は上記のGenBankエントリのうちの1つの配列の変異体の断片である。別の実施形態ではそのE7タンパク質は上記のGenBankエントリのうちの1つの配列の異性体の断片である。
1つの実施形態において、HPV抗原はHPV16である。別の実施形態ではHPVはHPV−18である。別の実施形態ではHPVはHPV−16およびHPV−18から選択される。別の実施形態ではHPVはHPV−31である。別の実施形態ではHPVはHPV−35である。別の実施形態ではHPVはHPV−39である。別の実施形態ではHPVはHPV−45である。別の実施形態ではHPVはHPV−51である。別の実施形態ではHPVはHPV−52である。別の実施形態ではHPVはHPV−58である。別の実施形態ではHPVは高リスクHPVタイプである。別の実施形態ではHPVは粘膜HPVタイプである。
1つの実施形態ではHPV E6はHPV−16由来である。別の実施形態では、HPV E7はHPV−16由来である。別の実施形態では、HPV−E6はHPV−18由来である。別の実施形態では、HPV−E7はHPV−18由来である。別の実施形態では、HPV E6抗原が、本開示の組成物または方法でのE7抗原の代わりにまたはE7抗原に加えて、HPV媒介性疾患、障害、または症状を治療もしくは軽快するために利用される。別の実施形態ではHPV−16 E6およびE7は、HPV−18 E6およびE7の代わりに、またはこれと組み合せて利用される。そのような実施形態ではその組換え型リステリアはHPV−16 E6およびE7を染色体から発現し、且つ、HPV−18 E6およびE7をプラスミドから発現してよく、またはその逆で発現してもよい。別の実施形態では、HPV−16 E6およびE7抗原ならびにHPV−18 E6およびE7抗原は、本明細書に開示された組み換え型リステリア内に存在するプラスミドから発現される。別の実施形態では、HPV−16 E6およびE7抗原ならびにHPV−18 E6およびE7抗原は、本明細書に開示された組み換え型リステリアの染色体から発現される。別の実施形態ではHPV−16 E6抗原およびE7抗原ならびにHPV−18 E6抗原およびE7抗原は、各HPV株のE6抗原とE7抗原のそれぞれがプラスミドまたは染色体のどちらかより発現される実施形態をはじめとする上記の実施形態のあらゆる組合せで発現する。
一実施形態では、本明細書に開示された組み換え型リステリア株は、腫瘍関連抗原をコードする核酸分子を含むが、ここで腫瘍関連抗原はHer−2/neuペプチドを含む。一実施形態では、腫瘍関連抗原はHer−2/neu抗原を含む。一実施形態では、Her−2/neuペプチドはキメラHer−2/neu抗原(cHer−2)を含む。
1つの実施形態では、弱毒化栄養要求性リステリアワクチン株は、リステリアワクチンベクターが基となっており、これは病毒性遺伝子のActAの欠失に起因して弱毒化されており、dal遺伝子の補完によるin vivoおよびin vitroでのHER2/neu発現のためにプラスミドを保持している。一実施形態では、リステリア株はリステリオリシンO(LLO)の最初の441のアミノ酸を融合したキメラ型Her2/neuタンパク質を発現および分泌する。別の実施形態では、リステリアは、dal、datおよびActA内因性遺伝子内に突然変異を有するdal/dat/ActAリステリアである。別の実施形態ではその突然変異はそれらの変異形成された遺伝子の欠失、短縮化、または不活性化である。別の実施形態では、リステリア株は、耐性を破壊する能力を有する強くかつ抗原特異的な抗腫瘍応答をトランスジェニック動物内のHER2/neuに対して行使する。別の実施形態では、免疫化したマウスの脾臓からより迅速に除去されるので、dal/dat/actA株は高度に弱毒化され、以前のリステリアワクチン世代より良好な安全性プロファイルを有する。別の実施形態において、リステリア株は、トランスジェニック動物において、このワクチンの抗生物質耐性であり、より強い毒性株のLm−LLO−ChHer2よりも腫瘍発現のさらなる遅延を生じさせる(USSN 12/945,386;米国公開番号2011/0142791を参照のこと。それらは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる)。別の実施形態では、リステリア株は、腫瘍内の調節性T細胞(Treg)の著しい減少を生じる。別の実施形態では、LmddAワクチンで処理した腫瘍内のTregのより低い頻度は、腫瘍内のCD8/Treg比の増加をもたらし、LmddAワクチンを用いた免疫化後により好ましい腫瘍の微小環境を得ることができることを示唆する。一実施形態では、本開示は、Her−2キメラタンパク質に融合したまたはその断片に融合したLLOタンパク質のN末端断片を含む組み換え型ポリペプチドを提供する。一実施形態では、本開示は、Her−2キメラタンパク質に融合したまたはその断片に融合したLLOタンパク質のN末端断片から成る組み換え型ポリペプチドを提供する。その実施形態では前述の異種抗原はHer−2キメラタンパク質またはその断片である。
別の実施形態では、本明細書に開示される方法および組成物のHer−2キメラタンパク質はヒトHer−2キメラタンパク質である。別の実施形態ではそのHer−2タンパク質はマウスHer−2キメラタンパク質である。別の実施形態ではそのHer−2タンパク質はラットHer−2キメラタンパク質である。別の実施形態ではそのHer−2タンパク質は霊長類Her−2キメラタンパク質である。別の実施形態ではそのHer−2タンパク質はヒトまたは他のあらゆる動物種のHer−2キメラタンパク質または当技術分野において知られているその組合せである。
別の実施形態ではそのHer−2タンパク質は「HER−2/neu」、「Erbb2」、「v−erb−b2」、「c−erb−b2」、「neu」、または「cNeu」と称されるタンパク質である。
1つの実施形態では前述のHer2−neuキメラタンパク質は、癌遺伝子のMHCクラスIエピトープのクラスターを示すHer2/neu抗原の2つの細胞外断片と1つの細胞内断片を保持し、別の実施形態ではそのキメラタンパク質は、Her2/neu抗原の3つのH2DqおよびマッピングされたヒトMHCクラスIエピトープのうちの少なくとも17エピトープ(断片EC1、EC2、およびIC1)を保持する(図20A)。別の実施形態ではそのキメラタンパク質はマッピングされたヒトMHCクラスIエピトープのうちの少なくとも13エピトープ(断片EC2およびIC1)を保持する。別の実施形態ではそのキメラタンパク質はマッピングされたヒトMHCクラスIエピトープのうちの少なくとも14エピトープ(断片EC1およびIC1)を保持する。別の実施形態ではそのキメラタンパク質はマッピングされたヒトMHCクラスIエピトープのうちの少なくとも9エピトープ(断片EC1およびIC2)を保持する。別の実施形態ではそのHer2−neuキメラタンパク質は非溶血性リステリオリシンO(LLO)に融合している。別の実施形態ではそのHer2−neuキメラタンパク質はリステリア・モノサイトゲネスのリステリオリシンO(LLO)タンパク質の最初の441アミノ酸に融合しており、リステリア・モノサイトゲネス弱毒化栄養要求性株LmddAによって発現および分泌される。別の実施形態では、キメラ型HER2/neu抗原/LLO融合タンパク質を発現する本明細書に開示される弱毒化栄養要求性株からの融合タンパク質tLLO−ChHer2の発現および分泌は、in vitroで8時間増殖した後にTCA沈殿させた細胞培養上清内のLm−LLO−ChHer2のものと同等である(図20B参照)。
一実施形態では、未感作動物、または無関係のリステリアワクチンを注射したマウスではCTL活性は検出されなかった(図21A)。一方で別の実施形態では、本明細書に開示される弱毒化栄養要求性株は、野生型FVB/Nマウスからの脾細胞によるIFN−γの分泌を刺激することができる(図21B及び21C)。
別の実施形態において、Her−2キメラタンパク質は配列番号22に示される以下の核酸配列によってコードされる:
gagacccacctggacatgctccgccacctctaccagggctgccaggtggtgcagggaaacctggaactcacctacctgcccaccaatgccagcctgtccttcctgcaggatatccaggaggtgcagggctacgtgctcatcgctcacaaccaagtgaggcaggtcccactgcagaggctgcggattgtgcgaggcacccagctctttgaggacaactatgccctggccgtgctagacaatggagacccgctgaacaataccacccctgtcacaggggcctccccaggaggcctgcgggagctgcagcttcgaagcctcacagagatcttgaaaggaggggtcttgatccagcggaacccccagctctgctaccaggacacgattttgtggaagaatatccaggagtttgctggctgcaagaagatctttgggagcctggcatttctgccggagagctttgatggggacccagcctccaacactgccccgctccagccagagcagctccaagtgtttgagactctggaagagatcacaggttacctatacatctcagcatggccggacagcctgcctgacctcagcgtcttccagaacctgcaagtaatccggggacgaattctgcacaatggcgcctactcgctgaccctgcaagggctgggcatcagctggctggggctgcgctcactgagggaactgggcagtggactggccctcatccaccataacacccacctctgcttcgtgcacacggtgccctgggaccagctctttcggaacccgcaccaagctctgctccacactgccaaccggccagaggacgagtgtgtgggcgagggcctggcctgccaccagctgtgcgcccgagggcagcagaagatccggaagtacacgatgcggagactgctgcaggaaacggagctggtggagccgctgacacctagcggagcgatgcccaaccaggcgcagatgcggatcctgaaagagacggagctgaggaaggtgaaggtgcttggatctggcgcttttggcacagtctacaagggcatctggatccctgatggggagaatgtgaaaattccagtggccatcaaagtgttgagggaaaacacatcccccaaagccaacaaagaaatcttagacgaagcatacgtgatggctggtgtgggctccccatatgtctcccgccttctgggcatctgcctgacatccacggtgcagctggtgacacagcttatgccctatggctgcctcttagactaa (配列番号22)。
別の実施形態ではそのHer−2キメラタンパク質は以下の配列を持つ:
E T H L D M L R H L Y Q G C Q V V Q G N L E L T Y L P T N A S L S F L Q D I Q E V Q G Y V L I A H N Q V R Q V P L Q R L R I V R G T Q L F E D N Y A L A V L D N G D P L N N T T P V T G A S P G G L R E L Q L R S L T E I L K G G V L I Q R N P Q L C Y Q D T I L W K N I Q E F A G C K K I F G S L A F L P E S F D G D P A S N T A P L Q P E Q L Q V F E T L E E I T G Y L Y I S A W P D S L P D L S V F Q N L Q V I R G R I L H N G A Y S L T L Q G L G I S W L G L R S L R E L G S G L A L I H H N T H L C F V H T V P W D Q L F R N P H Q A L L H T A N R P E D E C V G E G L A C H Q L C A R G Q Q K I R K Y T M R R L L Q E T E L V E P L T P S G A M P N Q A Q M R I L K E T E L R K V K V L G S G A F G T V Y K G I W I P D G E N V K I P V A I K V L R E N T S P K A N K E I L D E A Y V M A G V G S P Y V S R L L G I C L T S T V Q L V T Q L M P Y G C L L D (配列番号23)。
一実施形態では、本明細書に開示された方法および組成物のHER2キメラタンパク質またはその断片はそのシグナル配列を含まない。別の実施形態では、そのシグナル配列の疎水性が高いため、そのシグナル配列の削除によりそのHer2断片がリステリア内で順調に発現できるようになる。
別の実施形態では、本明細書に開示される方法および組成物のHER2キメラタンパク質の断片はその膜貫通領域(TM)を含まない。1つの実施形態では、そのTMの疎水性が高いため、そのTMの削除によりそのHer−2断片がリステリア内で順調に発現できるようになる。
小さい断片リステリアベースのワクチンまたはトラスツズマブ(Her2/neu抗原の細胞外領域に位置するエピトープに対するモノクローナル抗体)によってこれらの腫瘍が標的化されたとき、癌遺伝子タンパク質Her2/neu内での点突然変異またはアミノ酸欠失が耐性腫瘍細胞の処置を媒介することが報告されている。その癌遺伝子のMHCクラスIエピトープのクラスターを示すHer2/neu抗原の2つの細胞外断片と1つの細胞内断片を保持するキメラ型Her2/neuベースの組成物が本明細書に記載される。Her2/neu抗原の3つのH2DqおよびマッピングされたヒトMHCクラスIエピトープのうちの少なくとも17エピトープを保持するこのキメラタンパク質は、リステリア・モノサイトゲネスのリステリオリシンOタンパク質の最初の441アミノ酸に融合され、リステリア・モノサイトゲネス弱毒化株LmddAによって発現および分泌された。
別の実施形態では前述の腫瘍関連抗原は血管新生抗原である。別の実施形態ではその血管新生抗原は活性化周皮細胞と腫瘍新生血管内の周皮細胞との両方の上に発現し、別の実施形態ではその抗原はインビボでの新血管形成と関連する。別の実施形態ではその血管新生抗原はHMW−MAAである。別の実施形態ではその血管新生抗原は当技術分野において知られているものであり、参照により本明細書に援用される国際公開WO2010/102140号パンフレット内において提供される。
1つの実施形態では本明細書において列挙されるあらゆるアミノ酸配列に対するタンパク質および/またはペプチドの相同性は、免疫ブロット分析を含む当技術分野において充分に記述される方法によって、または確立された方法を介する利用可能な多数のソフトウェアパッケージのうちのどれかを利用するアミノ酸配列のコンピューターアルゴリズム分析を介して決定される。これらのパッケージのうちのいくつかにはFASTAパッケージ、BLASTパッケージ、MPsrchパッケージ、またはScanpsパッケージが含まれてよく、それらは例えばスミス−ウォーターマンアルゴリズムの使用、および/または分析のための広範囲/局所的もしくはBLOCKSアラインメントを採用してもよい。
1つの実施形態において、本明細書に記載されるミニ遺伝子核酸コンストラクトを備えるプラスミド、または本明細書に記載される1つ以上のペプチドに融合している免疫原性ポリペプチドを含む融合タンパク質をコードする核酸分子を備えるプラスミドが、相同組換えを使用してリステリアの染色体に組み込まれる。相同組換えの技術は当技術分野において周知であり、例えばBaloglu S、Boyle SMらの著作(Immune responses of mice to vaccinia virus recombinants expressing either Listeria monocytogenes partial listeriolysin or Brucella abortus ribosomal L7/L12 protein.Vet Microbiol 2005, 109(1−2):11−7)、およびJiang LL, Song HH, et al., (Characterization of a mutant Listeriamonocytogenes strain expressing green fluorescent protein.Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai) 2005, 37(1):19−24)に記載されている。別の実施形態では相同組換えは米国特許第6855320号に記載されるように実施される。この場合、E7を発現する組換え型Lm株は、hlyプロモーターの制御下にあり、且つ、遺伝子産物の分泌を確実にするためにhlyシグナル配列を含むE7遺伝子の染色体への組み込みによって作製され、Lm−AZ/E7と称される組換え体を得た。別の実施形態では温度感受性プラスミドが組換え体を選択するために使用される。
別の実施形態では前述のコンストラクトまたは核酸分子は、トランスポゾン挿入を用いてリステリア染色体に組み込まれる。トランスポゾン挿入の技術は当技術分野において周知であり、とりわけDP−L967の構築についてのSunらの著作(Infection and Immunity 1990, 58: 3770−3778)に記載される。別の実施形態ではトランスポゾン突然変異形成は安定なゲノム挿入変異体を形成することができるという利点を有するが、外来遺伝子が挿入されるゲノム内の位置がわからないという欠点を有する。
1つの実施形態において、本明細書に開示されるベクターは、プラスミドベクターまたはファージベクターを含む、当技術分野において公知のベクターである。別の実施形態では前述のコンストラクトまたは核酸分子は、ファージ組込み部位を含むファージベクターを用いてリステリア染色体に組み込まれる(Lauer P,Chow MY et al,Construction,characterization,and use of two Listeria monocytogenes site−specific phage integration vectors.J Bacteriol 2002;184(15):4177−86)。この方法のある特定の実施形態ではバクテリオファージ(例えば、U153またはPSAリステリオファージ)のインテグレース遺伝子と付着部位を使用してゲノム内のあらゆる適切な部位(例えば、comKまたはarg tRNA遺伝子の3’端)であり得るその対応する付着部位にその異種遺伝子が挿入される。別の実施形態ではそのコンストラクトまたは異種遺伝子の組込みの前に利用される付着部位から内在性プロファージが除去される。別の実施形態ではこの方法により一コピー組込み体が生じる。別の実施形態では、本開示は、臨床用途のためのファージベースの染色体組み込み系をさらに含み、ここでd−アラニン・ラセマーゼを含むがこれに限定されない必須酵素のための栄養要求性である宿主株を使用することができ、例えば、Lmdal(−)dat(−)である。別の実施形態では「ファージ除去工程」を避けるためにPSAに基づくファージ組込み系を使用する。別の実施形態ではこれは組み込まれた遺伝子を維持するために抗生物質による継続的な選択を必要とする。したがって、別の実施形態では本発明は、抗生物質を用いた選択を必要としないファージベースの染色体組込み系の確立を可能にする。代わりに、栄養要求性宿主株を相補することができる。
別の実施形態において、本明細書に記載されるベクターは、細菌性送達ベクター、ウイルスベクター送達ベクター、ペプチドワクチンベクター、およびDNAワクチン送達ベクターを含む、当技術分野において公知の送達ベクターである。当業者は、「送達ベクター」という用語が1つ以上のネオエピトープまたは1つ以上のネオエピトープを含むペプチドを宿主細胞内に送達することができ、ある特定の実施形態ではそれを宿主細胞内で発現することができるコンストラクトを指すことを理解する。そのようなベクターの代表例にはウイルスベクター、核酸発現ベクター、裸DNA、およびある特定の真核細胞(例えば、プロデューサー細胞)が含まれる。1つの実施形態では送達ベクターはプラスミドベクターまたはファージベクターと異なる。別の実施形態では本発明の送達ベクターと本発明のプラスミドベクターまたはファージベクターは同じである。
本明細書で開示される方法および組成物の一実施形態では、「組み換え部位」または「部位特異的な組み換え部位」という用語は、組み換え部位に隣接する核酸区分の交換または切除を媒介するリコンビナーゼによって(いくつかの事例では、関連するタンパク質とともに)識別される核酸分子内の塩基の配列を指す。それらのリコンビナーゼと関連タンパク質は「組換えタンパク質」と総称される(例えば、Landy,A.,(Current Opinion in Genetics & Development)3:699−707;1993)を参照のこと)。
「ファージ発現ベクター」、「ファージベクター」、または「ファージミド」は、本明細書に開示される方法および組成物の核酸配列を、in vitroまたはin vivoで、原核生物細胞、酵母細胞、真菌細胞、植物細胞、昆虫細胞、または哺乳類細胞を含むあらゆる細胞の中で構成的または誘導的に発現させることを目的としたあらゆるファージベースの組換え発現系を指す。典型的にはファージ発現ベクターは細菌細胞内で複製することも適切な条件下でファージ粒子を生成することも可能である。この用語は直鎖状または環状の発現系を含み、且つ、エピソームのままであるか、または宿主細胞ゲノムに組み込まれる両方のファージベースの発現ベクターを包含する。
1つの実施形態では本明細書において使用される「機能可能であるように連結される」という用語は、転写が開始されるように転写および翻訳の調節性核酸があらゆるコード配列に対して配置されることを意味する。一般的に、これはプロモーターおよび転写開始または始動配列がコ−ド領域の5’側に配置されることを意味する。
一実施形態では、「オープン・リーディング・フレーム」または「ORF」は、潜在的にタンパク質をコードする可能性がある塩基の配列を含有する生命体のゲノムの部分である。別の実施形態では、ORFの開始端および停止端はmRNAの端部と同等でないが、通常のmRNA中に含まれる。一実施形態では、ORFは、遺伝子の開始コード配列(開始コドン)と停止コドン配列(終止コドン)との間に位置する。したがって、1つの実施形態では内在性ポリペプチドとのオープン・リーディング・フレームとして機能可能であるようにゲノムに組み込まれた核酸分子は、内在性ポリペプチドと同一のオープン・リーディング・フレームとしてゲノムに組み込まれた核酸分子である。
一実施形態では、本開示はリンカー配列を含む融合ポリペプチドを提供する。1つの実施形態では「リンカー配列」は2つの異種ポリペプチドまたはそれらの断片もしくはドメインを接続するアミノ酸配列を指す。一般的に、本明細書において使用される場合、リンカーはポリペプチドを共有結合で連結して融合ポリペプチドを形成するアミノ酸配列である。典型的には、リンカーは、オープン・リーディング・フレームがコードするアミノ酸配列およびディスプレイタンパク質を含む融合タンパク質を作製するためのディスプレイプラスミドベクターからレポーター遺伝子を除去した後に残る組換えシグナルから翻訳されるアミノ酸を含む。当業者によって理解されるように、そのリンカーはグリシンおよび他の小さい中性アミノ酸などの追加的なアミノ酸を含むことができる。
一実施形態では、本明細書で使用される場合、「内因性」は、参照生命体内で発生もしくは創出された、または参照生命体の中生じたものから発生してきた物品を記述する。別の実施形態では内在性は天然であることを指す。
別の実施形態では「安定的に維持される」は、選択(例えば、抗生物質選択)が無い状態での検出可能な損失を伴わない核酸分子またはプラスミドの10世代にわたる維持を指す。別の実施形態ではその期間は15世代である。別の実施形態ではその期間は20世代である。別の実施形態ではその期間は25世代である。別の実施形態ではその期間は30世代である。別の実施形態ではその期間は40世代である。別の実施形態ではその期間は50世代である。別の実施形態ではその期間は60世代である。別の実施形態ではその期間は80世代である。別の実施形態ではその期間は100世代である。別の実施形態ではその期間は150世代である。別の実施形態ではその期間は200世代である。別の実施形態ではその期間は300世代である。別の実施形態ではその期間は500世代である。別の実施形態ではその期間はより多くの世代である。別の実施形態ではその核酸分子またはプラスミドは、インビトロで(例えば、培養されて)安定的に維持される。別の実施形態ではその核酸分子またはプラスミドは、インビボで安定的に維持される。別の実施形態ではその核酸分子またはプラスミドは、インビトロおよびインビトロの両方で安定的に維持される。
別の実施形態において、内在性ActA配列を有するオープン・リーディング・フレームとして、リステリアゲノムに機能可能に組み込まれた核酸分子を含む組換え型リステリア株が本明細書において開示される。別の実施形態において、本明細書に開示される方法および組成物の組み換え型リステリア株は、ActAまたは短縮型ActAに融合される抗原を含む融合タンパク質をコードする核酸分子を含むエピソーム性の発現プラスミドベクターを含む。1つの実施形態ではその抗原の発現と分泌は、actAプロモーターおよびactAシグナル配列の制御下にあり、その抗原はActAの1〜233アミノ酸(短縮型ActAまたはtActA)への融合として発現される。別の実施形態ではその短縮型ActAは、全体が参照により本明細書に援用される米国特許第7655238号明細書に記載されるように、野生型ActAタンパク質の最初の390のアミノ酸から成る。別の実施形態ではその短縮型ActAは、米国特許出願公開第2014/0186387号明細書に記載されるように、PESTモチーフが欠失しており、非保存的QDNKR置換を含有するActA−N100またはその修正版(ActA−N100*と称される)である。
1つの実施形態において、本明細書に開示される断片は機能的断片である。別の実施形態において、「機能的断片」は、単独で、または本明細書に開示されるワクチン組成物において、対象に投与された場合に、免疫応答を惹起することができる免疫原性断片である。別の実施形態では、当業者は理解するであろうように、また本明細書にさらに開示されるように、機能的断片は生物活性を有する。
1つの実施形態において、本明細書に開示される組換え型リステリア株は弱毒化株である。別の実施形態において、本明細書に開示されるリステリア株は組換え株である。別の実施形態において、本明細書に開示されるリステリア株は生きた弱毒化組換え型リステリア株である。
本明細書に開示される方法および組成物の組み換え型リステリア株は、別の実施形態において、組み換え型リステリア・モノサイトゲネス株である。別の実施形態ではそのリステリア株は組換え型リステリア・シーリゲリ}株である。別の実施形態ではそのリステリア株は組換え型リステリア・グレイ株である。別の実施形態ではそのリステリア株は組換え型リステリア・イバノビ株である。別の実施形態ではそのリステリア株は組換え型リステリア・ムライ株である。別の実施形態ではそのリステリア株は組換え型リステリア・ウェルシメリ株である。別の実施形態ではそのリステリア株は、当技術分野において知られている他のあらゆるリステリア種の組換え株である。
別の実施形態において、本明細書に開示される組み換え型リステリア株は、動物宿主を通して継代されている。別の実施形態では、継代は株のワクチンベクターとしての有効性を最大化する。別の実施形態ではその継代はそのリステリア株の免疫原性を安定化する。別の実施形態ではその継代はそのリステリア株の病原性を安定化する。別の実施形態ではその継代はそのリステリア株の免疫原性を増加する。別の実施形態ではその継代はそのリステリア株の病原性を増加する。別の実施形態ではその継代はそのリステリア株の不安定な亜系を除去する。別の実施形態ではその継代はそのリステリア株の不安定な亜系の普及を低下させる。別の実施形態ではそのリステリア株は抗原含有組換えペプチドをコードする遺伝子のゲノム挿入物を含む。別の実施形態ではそのリステリア株は抗原含有組換えペプチドをコードする遺伝子を含むプラスミドを担持する。別の実施形態ではその継代は本明細書に記載されるように実施される。別の実施形態では当技術分野において知られている他のあらゆる方法によってその継代が実施される。
別の実施形態において、本明細書に開示される組み換え型核酸は、リステリア株内でコードされるペプチドの発現を誘導するプロモーター/調節性配列に機能可能にリンクされている。遺伝子の構成的発現を引き起こすために有用なプロモーター/調節性配列は当技術分野において周知であり、これらには、例えば、リステリアのPhlyAプロモーター、PActAプロモーター、およびp60プロモーター、ストレプトコッカスbacプロモーター、ストレプトマイセス・グリセウスsgiAプロモーター、およびバチルス・チューリンゲンシスphaZプロモーターが挙げられるが、これらに限定されない。
別の実施形態では、本明細書に開示されるペプチドをコードする核酸の誘導性及び組織特異的な発現は、ペプチドをコードする核酸を誘導性または組織特異的なプロモーター/調節性配列の制御下に置くことによって遂行される。この目的のために有用な組織特異的または誘導性プロモーター/調節性配列の実施例としては、MMTV LTR誘導性プロモーター、およびSV40後期エンハンサー/プロモーターが挙げられるが、これらに限定されない。別の実施形態では金属、グルココルチコイドなどのような誘導剤に応答して誘導されるプロモーターが利用される。したがって、本発明は、既知または未知のどちらかであるプロモーター/調節性配列であって、その配列に機能可能であるように連結されている所望のタンパク質の発現を引き起こすことができるあらゆるプロモーター/調節性配列の使用を含むことが理解される。当業者は、「異種」という用語が基準種とは異なる種に由来する核酸、アミノ酸、ペプチド、ポリペプチド、またはタンパク質を包含することを理解する。したがって、例えば、異種ポリペプチドを発現するリステリア株は1つの実施形態ではそのリステリア株にとって固有または内在性のものではないペプチドを発現することになり、または別の実施形態ではそのリステリア株によって通常発現されないポリペプチドを発現することになり、または別の実施形態ではそのリステリア株以外の供給源に由来するポリペプチドを発現することになる。別の実施形態では異種という用語は同一の種の中の異なる生物に由来するものを説明するために使用される。別の実施形態では前述の異種抗原は、リステリアの組換え株によって発現され、その組換え株が哺乳類細胞に感染するとプロセッシングを受け、且つ、細胞傷害性T細胞に提示される。別の実施形態ではリステリア種によって発現されるその異種抗原は、その哺乳類内で自然に発現する対応する未修飾の抗原またはタンパク質を認識するT細胞応答が生じる限り、腫瘍細胞または感染性因子の中のその未修飾の抗原またはタンパク質と厳密に一致する必要がない。「異種抗原」という用語は本明細書において「抗原性ポリペプチド」、「異種タンパク質」、「異種タンパク質抗原」、「タンパク質抗原」、「抗原」などと呼ばれる場合がある。
当業者は、「エピソーム性発現ベクター」という用語が、直鎖状または環状であり得、且つ、通常二本鎖の形態であり、細菌または細胞のゲノムに組み込まれるのと反対に宿主細菌または宿主細胞の細胞質内に存在するという点で染色体外にある核酸プラスミドベクターを包含することを理解する。1つの実施形態ではエピソーム性発現ベクターは目的の遺伝子を含む。別の実施形態ではエピソーム性ベクターは細菌の細胞質中において複数コピーで存続し、それにより目的の遺伝子の増幅をもたらし、別の実施形態では必要なときにウイルス性トランス作用因子が供給される。別の実施形態ではそのエピソーム性発現ベクターは本明細書においてプラスミドと称される場合がある。別の実施形態では「組込み型プラスミド」は宿主ゲノムへのそのプラスミドの挿入または担持される目的の遺伝子の挿入を目的とする配列を含む。別の実施形態では目的の挿入遺伝子は分断されず、または細胞DNAへの組込みによりしばしば生じる調節上の制約を受けない。別の実施形態ではその挿入異種遺伝子の存在は、その細胞自身の重要な領域の再構成または分断につながらない。別の実施形態において、安定な形質移入法ではエピソーム性ベクターを使用することで染色体組込み型プラスミドを使用するよりも高い形質移入効率が生じることが多い(Belt,P.B.G.M.,et al(1991)Efficient cDNA cloning by direct phenotypic correction of a mutant human cell line(HPRT2)using an Epstein−Barr virus−derived cDNA expression vector.Nucleic Acids Res.19,4861−4866;Mazda,O.,et al.(1997)Extremely efficient gene transfection into lympho−hematopoietic cell lines by Epstein−Barr virus−based vectors.J.Immunol.Methods 204, 143−151)。一実施形態では、本明細書で開示される方法および組成物のエピソーム性の発現ベクターは、DNA分子を細胞に送達するために採用される様々な方法のいずれかによってインビボ、エクスビボ、またはインビトロで細胞に送達される場合がある。また、それらのベクターは単独でも対象の細胞への送達を強化する医薬組成物の形態でも送達され得る。
一実施形態では、「融合される」という用語は共有結合による機能可能な連鎖を指す。1つの実施形態ではこの用語は(核酸配列またはそのオープン・リーディング・フレームの)組換え技術による融合を含む。別の実施形態ではこの用語は化学的結合を含む。
一実施形態では「形質転換」という用語は、プラスミドまたは他の異種DNA分子を取り上げるために細菌細胞を改変することを指す。別の実施形態では「形質転換」は、プラスミドまたは他の異種DNA分子の遺伝子を発現させるために細菌細胞を操作することを指す。
別の実施形態では遺伝物質および/またはプラスミドを細菌の中へ導入するために接合が用いられる。接合の方法は当技術分野において周知であり、例えば、Nikodinovic J.ら(A second generation snp−derived Escherichia coli−Streptomyces shuttle expression vector that is generally transferable by conjugation.Plasmid.2006 Nov;56(3):223−7)およびAuchtung JMら(Regulation of a Bacillus subtilis mobile genetic element by intercellular signaling and the global DNA damage response.Proc Natl Acad Sci U S A.2005 Aug 30;102(35):12554−9)に記載されている。
1つの実施形態では「弱毒化」という用語は細菌が動物において疾患の原因となる能力の減退を意味する。つまり、その弱毒化リステリアは培養状態で増殖し、且つ、維持され得るが、その弱毒化リステリア株の病原特性は野生型リステリアと比較すると減少している。例として弱毒化リステリアを用いるBalb/cマウスの静脈内接種を用いると、接種された動物の50%が生存する致死量(LD50)が野生型リステリアのLD50より少なくとも約10倍増加するのが好ましく、少なくとも約100倍増加するのがより好ましく、少なくとも約1,000倍増加するのがより好ましく、少なくとも約10,000倍増加するのがなおより好ましく、および少なくとも約100,000倍増加するのが最も好ましい。したがって、リステリアの弱毒化株は、それが投与された動物を殺さない株であるか、または投与された細菌の数が同じ動物を殺すのに必要な野生型の弱毒化されていない細菌の数より非常に多いときのみ動物を殺す株である。弱毒化細菌は、一般的な環境中ではその細菌の成長のために必要な栄養素が中に存在しないために複製する能力を有しない細菌を意味するとも解釈されるべきである。したがって、その細菌の複製は必要な栄養素が提供される制御環境中での複製に限定される。したがって、本明細書に開示される弱毒化株は、脱制御複製の能力がないという点で、環境的に安全である。
組成物
1つの実施形態において、本明細書に開示される組成物は免疫原性組成物である。1つの実施形態において、本明細書に開示される組成物はインターフェロンガンマの固有で強力な刺激を誘導し、1つの実施形態において、これは抗血管新生特性を有している。一実施形態では、本明細書に開示されるリステリアはインターフェロンガンマの強い先天的な刺激を誘導し、一実施形態では、これは抗血管新生特性を有する(Dominiecki et al.,Cancer Immunol Immunother.2005 May;54(5):477−88.Epub 2004 Oct 6、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Beatty and Paterson,J Immunol.2001 Feb 15;166(4):2276−82、その全体が参照により本明細書に組み込まれる)。1つの実施形態ではリステリアの抗血管新生特性はCD4T細胞によって媒介される(Beatty and Paterson, 2001)。別の実施形態では、リステリアの抗血管新生特性は、CD8T細胞によって媒介される。別の実施形態では、リステリアワクチン接種の結果としてのIFN−γ分泌は、NK細胞、NKT細胞、Th1 CD4T細胞、TC1 CD8T細胞、またはこれらの組み合せによって媒介される。
別の実施形態において、本明細書に開示される組成物の投与は、1つ以上の抗血管新生タンパク質または因子の産生を誘導する。1つの実施形態ではその抗血管新生タンパク質はIFN−γである。別の実施形態ではその抗血管新生タンパク質は色素上皮由来因子(PEDF)、アンジオスタチン、エンドスタチン、fms様チロシンキナーゼ(sFlt)−1、または可溶性エンドグリン(sEng)である。1つの実施形態において、本明細書に開示されるリステリアは、抗血管新生因子の放出に関与し、したがって1つの実施形態では、抗原を対象に導入するためのベクターとしての役割に加えて、治療的な役割を有する。
本明細書に開示された方法および組成物によって誘発される免疫応答は、別の実施形態ではT細胞応答である。別の実施形態ではその免疫応答はT細胞応答を含む。別の実施形態ではその応答はCD8+ T細胞応答である。別の実施形態ではその応答はCD8T細胞応答を含む。各々の可能性は本明細書で開示した別個の実施形態を表す。
別の実施形態では本明細書に開示される組成物の投与は、抗原特異的T細胞の数を増加させる。別の実施形態では組成物の投与によりT細胞上の共刺激受容体が活性化される。別の実施形態では組成物の投与によりメモリーT細胞および/またはエフェクターT細胞の増殖が誘導される。別の実施形態では組成物の投与によりT細胞の増殖が増加する。各々の可能性は本明細書で開示した別個の実施形態を表す。
全体を通して使用される場合、「組成物」および「免疫原性組成物」という用語は交換可能であり、すべて同一の意味と質を有する。1つの実施形態において、組み換え型リステリア株を含み、さらに各構成要素の同時投与または連続投与のための抗体を含む、本明細書に開示される免疫原性組成物も、「併用療法」と呼称される。当業者は、併用療法が追加的な構成要素、抗体、療法などを含んでもよいことを理解する。幾つかの実施形態では「医薬組成物」という用語は医療用途に適切な組成物、例えば、必要な対象に投与するための組成物を指す。1つの実施形態において、本開示は、本明細書に開示される弱毒化リステリア株と薬学的に許容可能な担体を含む医薬組成物を提供する。別の実施形態において、本開示は、本明細書に開示されるDNAワクチンと薬学的に許容可能な担体を含む医薬組成物を提供する。別の実施形態において、本開示は、本明細書に開示されるワクシニアウイルス株またはウイルス様粒子と薬学的に許容可能な担体を含む医薬組成物を提供する。別の実施形態において、本開示は、本明細書に開示されるペプチドワクチンと薬学的に許容可能な担体を含む医薬組成物を提供する。
別の実施形態において、本開示は、本明細書に開示されるヌクレオチド分子を含む組み換えワクチンベクターを提供する。別の実施形態ではそのベクターは発現ベクターである。別の実施形態ではその発現ベクターはプラスミドである。別の実施形態において、本開示は、本明細書に開示されるヌクレオチド分子を細胞に導入するための方法を提供する。組換えベクターを構築および利用するための方法は当技術分野において周知であり、例えば、Sambrookらの著作 (2001, Molecular Cloning:A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Laboratory、New York)およびBrentらの著作 (2003, Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons、New York)に記載されている。別の実施形態ではそのベクターは細菌ベクターである。別の実施形態ではそのベクターはサルモネラ属の種、シゲラ属の種、BCG、L.モノサイトゲネス、大腸菌、およびS.ゴルドニから選択される。別の実施形態において、1つ以上のペプチドは、ファゴリソソーム融合を回避し、細胞の細胞質内で生きるように改変された組換え細菌ベクターによって送達される。別の実施形態ではそのベクターはウイルスベクターである。他の実施形態ではそのベクターはワクシニア、アビポックス、アデノウイルス、AAV、ワクシニアウイルスNYVAC、変異ワクシニア株アンカラ(MVA)、セムリキ森林熱ウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、ヘルペスウイルス、およびレトロウイルスから選択される。別の実施形態ではそのベクターは裸DNAベクターである。別の実施形態ではそのベクターは当技術分野において知られている他のあらゆるベクターである。
対象において増強抗腫瘍T細胞応答を誘発するため、対象において腫瘍介在性免疫抑制を阻害するため、または対象の脾臓および腫瘍におけるTエフェクター細胞の制御性T細胞(Treg)に対する比率を増加させるため、またはこれらのあらゆる組合せの目的で本発明の組成物が本発明の方法で使用され得る。
別の実施形態では、本明細書で開示されたリステリア株を含む組成物はアジュバントをさらに含む。1つの実施形態において、本明細書に開示される組成物はアジュバントをさらに含む。別の実施形態では、本明細書に開示される方法および組成物で使用されるアジュバントは顆粒球/マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)タンパク質である。別の実施形態ではそのアジュバントはGM−CSFタンパク質を含む。別の実施形態ではそのアジュバントはGM−CSFをコードするヌクレオチド分子である。別の実施形態ではそのアジュバントはGM−CSFをコードするヌクレオチド分子を含む。別の実施形態ではそのアジュバントはサポニンQS21である。別の実施形態ではそのアジュバントはサポニンQS21を含む。別の実施形態ではそのアジュバントはモノホスホリルリピドAである。別の実施形態ではそのアジュバントはモノホスホリルリピドAを含む。別の実施形態ではそのアジュバントはSBAS2である。別の実施形態ではそのアジュバントはSBAS2を含む。別の実施形態ではそのアジュバントは非メチル化CpG含有オリゴヌクレオチドである。別の実施形態ではそのアジュバントは非メチル化CpG含有オリゴヌクレオチドを含む。別の実施形態ではそのアジュバントは免疫刺激サイトカインである。別の実施形態ではそのアジュバントは免疫刺激サイトカインを含む。別の実施形態ではそのアジュバントは免疫刺激サイトカインをコードするヌクレオチド分子である。別の実施形態ではそのアジュバントは免疫刺激サイトカインをコードするヌクレオチド分子を含む。別の実施形態ではそのアジュバントはクイルグリコシドであるか、またはこれを含む。別の実施形態ではそのアジュバントは細菌マイトジェンであるか、またはこれを含む。別の実施形態ではそのアジュバントは細菌毒素であるか、またはこれを含む。別の実施形態ではそのアジュバントは当技術分野において知られている他のあらゆるアジュバントであるか、またはこれを含む。
1つの実施形態では本発明の免疫原性組成物は、核酸分子を含む組換え型リステリア株であって、前述の核酸分子が融合ポリペプチドをコードする第1オープン・リーディング・フレームを含み、前述の融合ポリペプチドが異種抗原またはその断片に融合された短縮型リステリオリシンO(LLO)タンパク質、短縮型ActAタンパク質、またはPESTアミノ酸配列を含む前述の組換え型リステリア株を含む。別の実施形態では本発明の免疫原性組成物は、核酸分子を含む組換え型リステリア株であって、前述の核酸分子が短縮型リステリオリシンO(LLO)タンパク質、短縮型ActAタンパク質、またはPESTアミノ酸配列コードする第1オープン・リーディング・フレームを含む前述の組換え型リステリア株を含む。
1つの実施形態において、本発明の免疫原性組成物は、核酸分子を含む組換え型リステリア株を含み、前述の核酸分子は、融合ポリペプチドをコードする第1オープン・リーディング・フレームを含み、前述の融合ポリペプチドは、異種抗原またはその断片に融合された、短縮型リステリオリジンO(LLO)タンパク質、短縮型ActAタンパク質、またはPESTアミノ酸配列を含み、前述の組成物は、抗体またはその断片をさらに含む。別の実施形態において、前述の抗体またはその断片は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、Fab断片、F(ab’)2断片、Fv断片、一本鎖抗体、またはそれらのあらゆる組合せを含む。
1つの実施形態において、本発明の免疫原性組成物は、本明細書に開示される組換え型リステリア株を含み、前述の組成物は抗体またはその断片をさらに含む。別の実施形態において、前述の抗体またはその断片は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、Fab断片、F(ab’)2断片、Fv断片、一本鎖抗体、またはそれらのあらゆる組合せを含む。
別の実施形態では本発明の免疫原性組成物は組換え型リステリア株を含み、前述の組成物は抗体またはその断片をさらに含む。別の実施形態において、前述の抗体またはその断片は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、Fab断片、F(ab’)2断片、Fv断片、一本鎖抗体、またはそれらのあらゆる組合せを含む。
幾つかの実施形態では「抗体」という用語は、所望の標的と特異的に相互作用可能であり、例えば、チェックポイント阻害薬の結合を妨害することができる完全な分子ならびに「抗原結合断片」とも呼ばれるFab、F(ab’)2、およびFvなどのその機能性断片を指す。別の実施形態では抗体またはその機能性断片は免疫チェックポイント阻害薬アンタゴニストを含む。別の実施形態では抗体またはその機能性断片は抗PD−L1/PD−L2抗体またはその断片を含む。別の実施形態では抗体またはその機能性断片は抗PD−1抗体またはその断片を含む。別の実施形態では抗体またはその機能性断片は抗CTLA−4抗体またはその断片を含む。別の実施形態では抗体またはその機能性断片は抗B7−H4抗体またはその断片を含む。
幾つかの実施形態ではそれらの抗体断片は (1)抗体分子の一価抗原結合断片を含有する断片であり、完全抗体をパパイン酵素で消化し、完全な軽鎖と1重鎖の一部を生成させることにより作製され得る断片であるFab。(2)完全抗体をペプシンで処置し、次いで還元することで完全な軽鎖と重鎖の一部を生成することにより取得され得る抗体分子の断片であって、抗体1つ当たり2本の断片が得られるFab’。(3)ペプシンで完全抗体を処置し、後続の還元を行わないことにより取得され得る抗体の断片である(Fab’)。F(ab’)は、2つのジスルフィド結合により共に保持されている2つのFab’断片の二量体である。(4)2本の鎖として発現される軽鎖の可変領域と重鎖の可変領域を含む、遺伝的に改変された断片であるFv。または(5)適切なポリペプチドリンカーによって連結された軽鎖の可変領域と重鎖の可変領域を、遺伝的に融合された一本鎖分子として含む遺伝的に改変された分子である一本鎖抗体(「SCA」)を含む。
これらの断片の作製方法は当技術分野において知られている。(例えば、参照により本明細書に援用されるHarlow and Lane, Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, New York, 1988を参照されたい)。
幾つかの実施形態では前述の抗体断片は、抗体のタンパク質加水分解、またはその断片をコードするDNAの大腸菌もしくは哺乳類細胞(例えば、チャイニーズハムスター卵巣細胞培養または他のタンパク質発現系)内での発現によって調製され得る。
幾つかの実施形態では抗体断片は従来の方法による抗体全体のペプシン消化またはパパイン消化によって獲得され得る。例えば、F(ab’)で表される5S断片を提供するためにペプシンを用いる抗体の酵素的切断によって抗体断片を作製することができる。チオール還元剤を使用し、ジスルフィド結合の切断により生じるスルフヒドリル基の保護基を所望により使用してこの断片をさらに切断して3.5SのFab’一価断片を作製することができる。あるいは、ペプシンを使用する酵素的切断により2本の一価Fab’断片と1本のFc断片が直接的に作製される。これらの方法は、例えば、Goldenbergの米国特許 第4036945号明細書および同第4331647号明細書、およびその中に含有される参照文献によって説明されており、それらの特許の全体を参照により本明細書に援用する。Porter, R. R., Biochem. J., 73:119〜126, 1959も参照されたい。一価軽鎖重鎖断片を形成するための重鎖の分離、断片のさらなる切断、または他の酵素的、化学的、もしくは遺伝的技術などの抗体を切断する他の方法は、完全抗体によって認識される抗原にそれらの断片が結合する限り、用いられてもよい。
Fv断片はVH鎖およびVL鎖の結合を含む。この結合は、Inbar et al., Proc. Nat.’l Acad. Sci. USA 69:2659〜62, 1972に記載されるように非共有結合性である場合がある。あるいは、それらの可変鎖を分子間ジスルフィド結合によって連結する、またはグルタルアルデヒドなどの化学薬品によって架橋することができる。Fv断片はペプチドリンカーによって接続されたVH鎖およびVL鎖を含むことが好ましい。これらの単鎖抗原結合タンパク質(sFv)は、オリゴヌクレオチドによって接続されるVHドメインとVLドメインをコードするDNA配列を含む構造遺伝子を構築することによって調製される。その構造的遺伝子は発現ベクターに挿入され、これはその後大腸菌などの宿主細胞の中に導入される。その組換え型宿主細胞はそれらの2つのVドメインを架橋するリンカーペプチドを有する単一のポリペプチド鎖を合成する。sFvを作製するための方法は、例えば、Whitlow and Filpula, Methods, 2: 97−105, 1991、Bird et al., Science 242: 423−426, 1988、Pack et al., Bio/Technology 11: 1271−77, 1993、および全体が参照により本明細書に援用されるLadnerらの米国特許 第4946778号明細書によって説明されている。
抗体断片の別の形態は単一相補性決定領域(CDR)をコードするペプチドである。目的の抗体のCDRをコードする遺伝子を構築することによって、CDRペプチド(「最小認識単位」)を得ることができる。そのような遺伝子は、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応を使用して抗体生成細胞のRNAから可変領域を合成することによって調製される。例えば、Larrick and Fry, Methods, 2: 106−10, 1991を参照のこと。
幾つかの実施形態では本明細書に記載される抗体または断片は「ヒト化形態」の抗体を含む場合がある。幾つかの実施形態では「ヒト化形態の抗体」という用語は、非ヒト(例えば、マウスの)抗体であって、非ヒト免疫グロブリンに由来する最小配列を含有する免疫グロブリン、免疫グロブリン鎖、またはその断片(Fv、Fab、Fab’、F(ab’)、または抗体の他の抗原結合部分配列など)のキメラ分子である前述の非ヒト抗体を指す。ヒト化抗体には、レシピエントの相補性決定領域(CDR)を形成する残基が、所望の特異性、親和性、および能力を有するマウス、ラット、またはウサギなどの非ヒト種(ドナー抗体)のCDRに由来する残基で置き換えられているヒト免疫グロブリン(レシピエント抗体)が含まれる。いくつかの事例では、ヒト免疫グロブリンのFvフレームワーク残基は対応する非ヒト残基によって置き換えられる。ヒト化抗体は、レシピエント抗体でも移入したCDRまたはフレームワーク配列でも見られない残基を含む場合もある。一般的に、ヒト化抗体は、CDR領域の全てまたは実質的に全てが非ヒト免疫グロブリンのものに対応し、FR領域の全てまたは実質的に全てがヒト免疫グロブリン共通配列のものである少なくとも1つの、そして典型的には2つの可変ドメインの実質的に全てを含むことになる。最適にはヒト化抗体は免疫グロブリン定常領域(Fc)の少なくとも一部分、典型的にはヒト免疫グロブリンの免疫グロブリン定常領域の少なくとも一部分も含むことになる[Jones et al., Nature, 321:522−525 (1986)、Riechmann et al., Nature, 332:323−329 (1988)、およびPresta, Curr. Op. Struct.Biol., 2:593−596 (1992)]。
非ヒト抗体をヒト化するための方法は当技術分野において周知である。一般的に、ヒト化抗体は、非ヒトの供給源からその中に導入された1つ以上のアミノ酸残基を有する。これらの非ヒトアミノ酸残基は移入残基と呼ばれることが多く、これらは典型的には移入可変ドメインから取られる。ヒト化は、ウィンターおよびその協力者の方法[Jones et al., Nature, 321:522−525 (1986)、Riechmann et al., Nature 332:323−327 (1988)、Verhoeyen et al., Science, 239:1534−1536 (1988)]に従って、齧歯類のCDRまたはCDR配列をヒト抗体の対応配列に置き換えることによって基本的実施可能である。したがって、こうしたヒト化抗体はキメラ抗体(米国特許第4816567号)であり、完全なヒト可変ドメインよりも実質的に少ない部分が非ヒト種の対応する配列によって置き換えられている。実際には、ヒト化抗体は、典型的には、幾つかのCDR残基および場合によっては幾つかのFR残基が齧歯類の抗体の類似部位に由来する残基によって置換されているヒト抗体である。
ヒト抗体は、ファージディスプレイライブラリーを含む当技術分野において知られている様々な技法を使用しても生産され得る[Hoogenboom and Winter, J. Mol. Biol., 227:381 (1991)、Marks et al., J. Mol. Biol., 222:581 (1991)]。Coleらの技法およびBoernerらの技法もヒトモノクローナル抗体の調製のために利用可能である(Cole et al., Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R. Liss, p.77 (1985)、およびBoerner et al.、J. Immunol., 147(1):86−95(1991)]。同様に、内在性免疫グロブリン遺伝子が部分的または完全に不活性化されているトランスジェニック動物、例えば、マウスの中にヒト免疫グロブリン座位を導入することによってヒトを作製することができる。それを挑戦すると、遺伝子再構成、組立、および抗体レパートリーを含む全ての点に関してヒトの中で見られるものと非常に似ているヒト抗体の生産が観察される。この取り組みは、例えば、米国特許 第5545807号明細書、同第5545806号明細書、同第5569825号明細書、同第5625126号明細書、同第5633425号明細書、同第5661016号明細書、および以下の科学出版物、すなわち、Marks et al., Bio/Technology 10, 779−783(1992)、Lonberg et al., Nature 368 856−859(1994)、Morrison, Nature 368 812−13(1994)、Fishwild et al., Nature Biotechnology 14, 845−51(1996)、Neuberger, Nature Biotechnology 14, 826(1996)、Lonberg and Huszar, Intern. Rev. Immunol. 13 65−93(1995)に記載されている。
1つの実施形態において、本明細書に開示される疾患は癌または腫瘍である。1つの実施形態において、本明細書に開示される方法で治療される癌は、乳癌である。別の実施形態ではこの癌は子宮頚部癌である。別の実施形態ではこの癌はHer2含有性癌である。別の実施形態ではこの癌は黒色腫である。別の実施形態ではこの癌は膵臓癌である。別の実施形態ではこの癌は卵巣癌である。別の実施形態ではこの癌は胃癌である。別の実施形態ではこの癌は膵臓の癌病巣である。別の実施形態ではこの癌は肺腺癌である。別の実施形態ではこの癌は肺腺癌である。別の実施形態では、これは多形神経膠芽腫である。別の実施形態ではこの癌は大腸腺癌である。別の実施形態ではこの癌は肺扁平腺癌である。別の実施形態ではこの癌は胃腺癌である。別の実施形態ではこの癌は卵巣表面上皮性新生物(例えば、その良性の、増殖性の、または悪性の変種)である。別の実施形態ではこの癌は口腔扁平上皮癌である。別の実施形態ではこの癌は肺非小細胞癌である。別の実施形態ではこの癌は子宮内膜癌である。別の実施形態ではこの癌は膀胱癌である。別の実施形態ではこの癌は頭頸部癌である。別の実施形態ではこの癌は前立腺癌である。別の実施形態ではこの癌は口腔咽頭癌である。別の実施形態ではこの癌は肺癌である。別の実施形態ではこの癌は肛門癌である。別の実施形態ではこの癌は大腸癌である。別の実施形態ではこの癌は食道癌である。別の実施形態ではこの癌は中皮腫である。
一実施形態では、本明細書で開示されている異種抗原はHPV−E7である。別の実施形態ではその抗原はHPV−E6である。別の実施形態ではそのHPV−E7はHPV株16由来である。別の実施形態ではそのHPV−E7はHPV株18由来である。別の実施形態ではそのHPV−E6はHPV株16由来である。別の実施形態ではそのHPV−E7はHPV株18由来である。別の実施形態において、本明細書に開示される異種抗原の断片もまた本開示に包含される。
別の実施形態ではその抗原はHer−2/neuである。別の実施形態ではその抗原はNY−ESO−1である。別の実施形態ではその抗原はテロメラーゼ(TERT)である。別の実施形態ではその抗原はSCCEである。別の実施形態ではその抗原はCEAである。別の実施形態ではその抗原はLMP−1である。別の実施形態ではその抗原はp53である。別の実施形態ではその抗原は炭酸脱水酵素IX(CAIX)である。別の実施形態ではその抗原はPSMAである。別の実施形態ではその抗原は前立腺幹細胞抗原(PSCA)である。別の実施形態ではその抗原はHMW−MAAである。別の実施形態ではその抗原はWT−1である。別の実施形態ではその抗原はHIV−1 Gagである。別の実施形態ではその抗原はプロテイナーゼ3である。別の実施形態ではその抗原はチロシナーゼ関連タンパク質2である。別の実施形態ではその抗原はPSA(前立腺特異抗原)である。別の実施形態ではその抗原は二価PSAである。別の実施形態ではその抗原はERGである。別の実施形態ではその抗原はERGコンストラクトIII型である。別の実施形態ではその抗原はERGコンストラクトVI型である。別の実施形態ではその抗原はアンドロゲン受容体(AR)である。別の実施形態ではその抗原はPAK6である。別の実施形態ではその抗原はPAK6の高エピトープ領域を含む。別の実施形態ではその抗原は、HPV−E7、HPV−E6、Her−2、NY−ESO−1、テロメラーゼ(TERT)、SCCE、HMW−MAA、EGFR−III、サバイビン、バキュロウイルスアポトーシス阻害性反復配列含有タンパク質5(BIRC5)、WT−1、HIV−1 Gag、CEA、LMP−1、p53、PSMA、PSCA、プロテイナーゼ3、チロシナーゼ関連タンパク質2、Muc1、PSA(前立腺特異的抗原)、またはこれらの組合せから選択される。別の実施形態では抗原はその抗原の野生型を含む。別の実施形態では抗原はその抗原の突然変異型を含む。
1つの実施形態において、PAK6の核酸配列は配列番号78に示されている。別の実施形態において、PAK6のアミノ酸配列は配列番号79に示されている。(全体が本明細書に援用される、2012年9月5日にオンライン出版されたKwek et al. (2012) J Immunolを参照されたい。)
別の実施形態では、「免疫原性断片」は、単独でまたは本明細書に開示されたワクチン組成物内で対象に投与されるとき、免疫応答を引き出す免疫原性断片である。別の実施形態ではそのような断片は、液性免疫応答および/または適応免疫応答のどちらかを誘発するために必要なエピトープを含有する。
1つの実施形態では本発明の組成物は抗体またはその機能性断片を含む。別の実施形態では本発明の組成物は少なくとも1つの抗体またはその機能性断片を含む。別の実施形態では組成物は2つの抗体、3つの抗体、4つの抗体、または4つを超える抗体を含みうる。別の実施形態では本発明の組成物はLm株および抗体またはその機能性断片を含む。別の実施形態では本発明の組成物はLm株および少なくとも1つの抗体またはその機能性断片を含む。別の実施形態では本明細書の組成物はLm株および2つの抗体、3つの抗体、4つの抗体、または4つを超える抗体を含む。別の実施形態において、本発明の組成物は、抗体またはその機能性断片を含み、当該組成物は本明細書に開示されるリステリア株を含まない。同じ組成物または異なる組成物に存在する様々な抗体は同一の形態を有する必要はなく、例えば、1つの抗体はモノクローナル抗体であってよく、別の抗体はFAb断片であってよい。本発明の異なる実施形態により各可能性が表される。
1つの実施形態では本発明の組成物は、特異的にGITRまたはその部分に結合する抗体またはその機能性断片を含む。別の実施形態では本発明の組成物は、特異的にOX40またはその部分に結合する抗体またはその機能性断片を含む。別の実施形態では組成物は、GITRまたはその部分に特異的に結合する抗体とOX40に特異的に結合する抗体を含む。別の実施形態では本発明の組成物はLm株、およびGITRに特異的に結合する抗体またはその機能性断片を含む。別の実施形態では本発明の組成物はLm株、およびOX40に特異的に結合する抗体またはその機能性断片を含む。別の実施形態では本発明の組成物はLm株、およびGITRまたはその部分に特異的に結合する抗体、およびOX40またはその部分に特異的に結合する抗体を含む。別の実施形態では、本発明の組成物は、GITRに特異的に結合する抗体またはその機能的断片を含み、ここで、組成物は本明細書で開示されているリステリア株を含まない。別の実施形態では、本発明の組成物は、OX40に特異的に結合する抗体またはその機能的断片を含み、ここで、組成物は本明細書で開示されているリステリア株を含まない。別の実施形態では、本発明の組成物は、GITRに特異的に結合する抗体またはその機能的断片、およびGITRに特異的に結合する抗体を含み、ここで、組成物は本明細書で開示されているリステリア株を含まない。同じ組成物または異なる組成物に存在する様々な抗体は同一の形態を有する必要はなく、例えば、1つの抗体はモノクローナル抗体であってよく、別の抗体はFAb断片であってよい。本発明の異なる実施形態により各可能性が表される。
「抗体機能性断片」という用語は、特異的に抗原に結合し、本明細書の開示内容に意図されている生物学的効果を引き起こすことが可能な完全抗体の部分を指す。抗体断片の例としては、Fab断片、Fab’断片、F(ab’)断片、およびFv断片、直鎖状抗体、scFv抗体、および抗体断片から形成される多重特異性抗体が挙げられるがこれらに限定されない。
本明細書において使用される場合、「抗体重鎖」は全ての抗体分子の天然の立体構造でそれらの分子に存在する2種類のポリペプチド鎖のうち長い方を指す。
本明細書において使用される場合、「抗体軽鎖」は全ての抗体分子の天然の立体構造でそれらの分子に存在する2種類のポリペプチド鎖のうち短い方を指し、κ軽鎖およびλ軽鎖は2つの主要な抗体軽鎖アイソタイプを指す。
本明細書において使用される「合成抗体」という用語は、例えば、本明細書において記載されるバクテリオファージによる抗体発現など、組換えDNA技術を使用して作製された抗体を意味する。この用語はまた、抗体をコードするDNA分子を合成し、そのDNA分子が抗体タンパク質を発現することにより生成されたその抗体、またはその抗体を特定するアミノ酸配列を意味すると解釈されるべきであり、そのDNAまたはアミノ酸配列は当技術分野において利用可能であり、且つ、よく知られている合成DNA技術またはアミノ酸配列技術用いて獲得されている。
1つの実施形態では抗体またはその機能性断片は抗原結合領域を含む。1つの実施形態では抗原結合領域は抗体またはその抗原結合ドメインである。1つの実施形態ではその抗原結合ドメインはFabまたはscFvである。
当業者は、抗体に関する「結合する」または「特異的に結合する」という用語が特異的な抗原を認識するが、試料中の他の分子を実質的に認識または結合することがない抗体またはその機能性断片を包含することを理解する。例えば、1つの種の抗原に特異的に結合する抗体は、1つ以上の種のその抗原にも結合する場合があるが、そのような種間交差反応性はそれ自体で特異的なものとしての抗体の分類を変更することはない。別の実施例では抗原に特異的に結合する抗体は、その抗原の異なるアレル型に結合する場合もある。しかしながら、そのような交差反応はそれ自体で特異的なものとしての抗体の分類を変更することはない。幾つかの事例では、第2化学種と抗体、タンパク質、またはペプチドの相互作用に関連して、その相互作用がその化学種上での特定の構造(例えば抗原決定基またはエピトープ)の存在に依存すること、例えば、抗体は特定のアミノ酸配列というよりも特定のタンパク質構造を認識して結合することを意味するために「特異的結合」または「特異的に結合する」という用語を使用することができる。
1つの実施形態では本発明の組成物は、組換え型リステリア・モノサイトゲネス(Lm)株を含む。別の実施形態では、本明細書に記載されるように、本発明の組成物は抗体またはその機能性断片を含む。
一実施形態では、免疫原性組成物は、本明細書で開示されている抗体またはその機能的断片、および本明細書で開示されている組み換え型弱毒化リステリアを含む。別の実施形態では、本明細書に開示された免疫原性組成物の各々の構成成分を、本明細書に開示された免疫原性組成物の別の構成成分の前に、別の構成成分と同時に、または別の構成成分の後に投与する。1つの実施形態では、同時に投与されるときでさえも、Lm組成物と抗体またはその機能性断片は2つの別個の組成物として投与されてよい。あるいは、別の実施形態ではLm組成物は抗体またはその機能性断片を含んでよい。
別の実施形態では本発明の組成物は、非経口的に、癌近傍に、経粘膜的に、経皮的に、筋肉内に、静脈内に、皮内に、皮下に、腹腔内に、脳室内に、頭蓋内に、腟内に、または腫瘍内に投与されるなど、当業者に知られているあらゆる方法によって対象に投与される。
別の実施形態では前述の組成物は経口投与され、したがってこれは経口投与に好適な形態、すなわち固形調製物または液状調製物として製剤される。好適な固形経口製剤としては錠剤、カプセル、丸薬、顆粒剤、ペレット剤などが挙げられる。好適な液状経口製剤としては液剤、懸濁剤、分散剤、乳剤、オイルなどが挙げられる。別の実施形態において、活性成分はカプセルにおいて処方される。この実施形態によると、本明細書に開示される組成物は、活性化合物および不活性担体または不活性希釈剤に加えて、硬ゼラチンカプセルを含む。
別の実施形態では組成物は液状調製物の静脈内注射、動脈内注射、または筋肉内注射によって投与される。好適な液体製剤としては液剤、懸濁剤、分散剤、乳剤、オイルなどが挙げられる。1つの実施形態ではそれらの医薬組成物は静脈内投与され、したがって静脈内投与に好適な形態で製剤される。別の実施形態ではそれらの医薬組成物は動脈内投与され、したがって動脈内投与に好適な形態で製剤される。別の実施形態ではそれらの医薬組成物は筋肉内投与され、したがって筋肉内投与に好適な形態で製剤される。
幾つかの実施形態では、抗体またはその機能性断片が組換え型Lm株を含む組成物と別個に投与されるとき、その抗体は静脈内に、皮下に、または腫瘍もしくは腫瘍床の中へと直接的に注射されてよい。1つの実施形態では抗体を含む組成物は、腫瘍を外科手術的に除去した後に残された空間、例えば、前立腺腫瘍の除去後の前立腺内の空間の中へと注射される。
一実施形態では、「免疫原性組成物」という用語は本明細書で開示されている組み換え型リステリア、ならびにアジュバントおよび抗体もしくはその機能的断片、またはこれらの任意の組合せを包含する場合がある。別の実施形態では、免疫原性組成物は本明細書に開示された組み換え型リステリアを含む。別の実施形態では、免疫原性組成物は当該技術分野で既知のまたは本明細書に開示されたアジュバントを含む。本明細書にさらに開示されているとおり、かかる組成物の投与が免疫応答を強化する、またはTエフェクター細胞に対する制御性T細胞の比を増加するもしくは抗腫瘍免疫応答を引き出すことも理解されるべきである。
1つの実施形態では本発明は、前述のリステリア株を含み、且つ、抗体またはその機能性断片をさらに含む組成物の投与を含む使用方法を提供する。別の実施形態において、使用方法は、同じまたは異なる組成物内に存在しうる、及び同じ組成物内にリステリアとして存在するか、または別個の組成物内に存在しうる、本明細書に開示される2個以上の抗体の投与を含む。本発明の異なる実施形態により各可能性が表される。
別の実施形態では、「医薬組成物」という用語は、リステリア株および少なくとも1つの抗体またはその機能的断片を医薬的に許容される担体または希釈剤とともに含む治療的に有効な量の活性成分(複数可)を包含する。「治療的有効量」という用語が所与の病状および投与レジメンに対して治療効果をもたらす量を指すことが理解されるべきである。
当業者であれば、「投与する」という用語が、本明細書に開示される組成物を対象に接触させることを包含することが理解されるであろう。1つの実施形態ではインビトロで、すなわち試験管内で、またはインビボで、すなわち生物、例えば、ヒトの細胞または組織の中で投与を行うことができる。一実施形態では、本開示は、本開示のリステリア株およびその組成物を対象に投与することを包含する。
本明細書において使用される「約」という用語は、定量的な用語で、プラスマイナス5%を意味し、または別の実施形態においてはプラスマイナス10%を意味し、または別の実施形態においてはプラスマイナス15%を意味し、または別の実施形態においてはプラスマイナス20%を意味する。当業者は、「対象」という用語が、病気またはその後遺症に対する治療を必要とする、またはその病気もしくはその後遺症になりやすい成人または子供のヒト、ティーンエージャーまたは青年のヒトを含む哺乳類を包含することができ、その用語がイヌ、ネコ、ブタ、ウシ、ヒツジ、ヤギ、ウマ、ラット、およびマウスなどのヒト以外の哺乳類も含み得ることを理解するべきである。この用語が家畜を包含してもよいことも理解される。「対象」という用語はあらゆる点で正常な個体を除外しない。
本明細書に開示された免疫原性組成物の投与に続いて、本明細書に開示された方法は末梢リンパ器官内でのTエフェクター細胞の増殖を誘発し、腫瘍部位におけるTエフェクター細胞の存在の強化をもたらす。別の実施形態では、本明細書に開示された方法は末梢リンパ器官におけるTエフェクター細胞の増殖を誘発し、Tエフェクター細胞の末梢における存在の強化をもたらす。Tエフェクター細胞のそのような増殖は、Treg数に影響を与えずに末梢内および腫瘍部位における制御性T細胞に対するTエフェクター細胞の比率の増加をもたらす。当業者は、末梢リンパ器官には脾臓、パイエル板、リンパ節、アデノイド等が挙げられるがこれに限定されないことを理解する。1つの実施形態では制御性T細胞に対するTエフェクター細胞の比率の増加がTregの数に影響を与えずに末梢で起こる。別の実施形態では、制御性T細胞に対するTエフェクター細胞の比率の増加が末梢内、リンパ器官内、および腫瘍部位においてこれらの部位でのTreg数に影響を与えずに起こる。別の実施形態ではTエフェクター細胞の比率の増加によりTregの頻度が低下するが、これらの部位におけるTregの総数は減少しない。
併用療法およびその使用方法
1つの実施形態において、本発明は、対象において抗腫瘍T細胞応答の増強を誘導する方法を提供するものであり、当該方法は、核酸分子を含有する組み換え型リステリア株を含有する免疫原性組成物の有効量を対象に投与する工程を含み、当該核酸分子は、融合ポリペプチドをコードする第1オープン・リーディング・フレームを含み、当該融合ポリペプチドは、異種抗原またはその断片に融合された短縮型リステリオリジンO(LLO)タンパク質、短縮型ActAタンパク質、またはPESTアミノ酸配列を含み、ここで当該方法はさらに、免疫チェックポイント阻害性アンタゴニストを含む組成物の有効量を投与する工程を含む。
1つの実施形態では免疫チェックポイント阻害薬アンタゴニストは抗PD−L1/PD−L2抗体またはその断片、抗PD−1抗体またはその断片、抗CTLA−4抗体またはその断片、または抗B7−H4抗体もしくはその断片である。
別の実施形態では本発明は、対象において増強抗腫瘍T細胞応答を誘発する方法であって、短縮型リステリオリジンO(LLO)タンパク質、短縮型ActAタンパク質、またはPESTアミノ酸配列をコードする第1オープン・リーディング・フレームを含む核酸分子を含む組換え型リステリア株を含む免疫原性組成物の有効量を前述の対象に投与する工程を含む方法であり、抗体またはその断片を含む組成物の有効量を前述の対象に投与する工程をさらに含む前述の方法を提供する。別の実施形態ではその抗体はアゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。別の実施形態ではその抗体は抗TNF受容体抗体またはその抗原結合断片である。別の実施形態ではその抗体は抗OX40抗体またはその抗原結合断片である。別の実施形態ではその抗体は抗GITR抗体またはその抗原結合断片である。別の実施形態では前述の方法は、前述の組換え型リステリア株を含む組成物内に含まれ得るか、または別個の組成物内に含まれ得る追加的な抗体の投与をさらに含む。
1つの実施形態では本明細書において記載されるリステリア株を含むあらゆる組成物が本発明の方法の中で使用され得る。1つの実施形態では、本明細書に記載されるように、リステリア株と抗体またはその断片を含むあらゆる組成物、例えばTNF受容体スーパーファミリーメンバーに結合する抗体、またはT細胞受容体共刺激分子に結合する抗体、または共刺激分子に結合する抗原提示細胞受容体に結合する抗体を含む組成物が本発明の方法の中で使用され得る。1つの実施形態では本明細書に記載される抗体またはその機能性断片を含むあらゆる組成物が本発明の方法の中で使用され得る。リステリア株を含む組成物であって、抗体を含むものと含まないものをこれまでに詳細に説明してきた。抗体を含む組成物についてもこれまでに詳細に説明してきた。一部の実施形態では本発明の方法において、抗体またはその断片、例えばTNF受容体スーパーファミリーメンバーに結合する抗体、またはT細胞受容体共刺激分子に結合する抗体、または共刺激分子に結合する抗原提示細胞受容体に結合する抗体を含む組成物が、リステリア株を含む組成物の投与の前に、その投与と同時に、またはその投与の後に投与され得る。
1つの実施形態では腫瘍の退行を達成するため、初回の治療過程にすぐ引き続いて、または数日、数週間、もしくは数か月の間隔の後、本発明の組成物の反復投与(投薬)を行ってよい。別の実施形態では腫瘍増殖の抑制を達成するため、初回の治療過程にすぐ引き続いて、または数日、数週間、または数か月の間隔の後、反復投薬を行ってよい。撮像技法、血清腫瘍マーカーの分析、生検、または腫瘍に伴う症状の存在、その不在、またはその寛解などの診断方法を含む当技術分野において知られているあらゆる技法のいずれかによって評価を決定してよい。
一実施形態では、本明細書には、異種抗原を発現する腫瘍の予防、治療およびそれに対するワクチン接種のための、および異種抗原の準優占エピトープに対する免疫応答を誘発しつつ、腫瘍のエスケープ変異を防止するための方法および組成物が開示されている。
1つの実施形態では異種抗原を発現する腫瘍の予防、治療、およびそれに対するワクチン接種のための方法および組成物は、短縮型リステリオリシン(tLLO)タンパク質の使用を含む。別の実施形態では、本明細書で開示した方法および組成物は、LLOを過剰発現する組み換え型リステリア過剰発現tLLOを含む。別の実施形態ではそのtLLOはリステリア内のプラスミドから発現する。
別の実施形態において、対象における腫瘍増殖または癌を予防または治療するための方法が本明細書に開示され、当該方法は本明細書に記載されるように、抗体またはその機能的断片と、核酸分子を含む組み換え型リステリアワクチン株とを含む免疫原性組成物を対象に投与する工程を含み、当該核酸分子は、融合ポリペプチドをコードする第1のオープン・リーディング・フレームを含み、ここで当該融合ポリペプチドは、異種抗原またはその断片に融合された短縮型リステリオリシンO(LLO)タンパク質、短縮型ActAタンパク質、またはPESTアミノ酸配列を含む。別の実施形態において、対象での腫瘍増殖または癌を予防または治療するための方法が本明細書に開示され、当該方法は本明細書に記載されるように、抗体またはその機能的断片と、核酸分子を含む組み換え型リステリアワクチン株とを含む免疫原性組成物を対象に投与する工程を含み、当該核酸分子は、短縮型リステリオリシンO(LLO)タンパク質、短縮型ActAタンパク質、またはPESTアミノ酸配列をコードする第1のオープン・リーディング・フレームを含む。
1つの実施形態では「治療する」という用語は疾患を治癒することを指す。別の実施形態では「治療する」とは疾患を防止することを指す。別の実施形態では「治療する」とは疾患の発生率を減少させることを指す。別の実施形態では「治療する」とは疾患の症状を改善することを指す。別の実施形態では「治療する」とは患者の無成績生存率または全体的生存率を増加させることを指す。別の実施形態では「治療する」とは疾患の進行を安定させることを指す。別の実施形態では「治療する」とは寛解を誘導することを指す。別の実施形態では「治療する」とは疾患の進行を減速させることを指す。別の実施形態では「減少させる」、「抑制する」、および「阻害する」という用語は、より少なくすること、または減らすことを指す。
一実施形態では、対象の脾臓および腫瘍微小環境内で、Tエフェクター細胞の制御性T細胞(Treg)に対する比を増加する方法が本明細書に提供され、方法は本明細書に開示された免疫原性組成物を投与することを含む。別の実施形態では対象内の脾臓および腫瘍微小環境内で調節性T細胞(Treg)に対するTエフェクター細胞の比率を増加させることにより、対象内でのより顕著な抗腫瘍応答が可能になる。
別の実施形態ではTエフェクター細胞はCD4+FoxP3− T細胞を含む。別の実施形態ではTエフェクター細胞はCD4+FoxP3− T細胞である。別の実施形態ではTエフェクター細胞はCD4+FoxP3− T細胞およびCD8+ T細胞を含む。別の実施形態ではTエフェクター細胞はCD4+FoxP3− T細胞およびCD8+ T細胞である。別の実施形態では制御性T細胞はCD4+FoxP3+ T細胞である。
一実施形態では、本開示は、腫瘍または癌を治療する、腫瘍または癌から保護する、および腫瘍または癌に対する免疫応答を誘発する方法を提供し、これには本明細書に開示された免疫原性組成物を対象に投与する工程を含む。
一実施形態では、本開示はヒト対象内の腫瘍または癌を予防または治療する方法を提供し、これには対象に本明細書に開示された免疫原性組成物の株を投与する工程を含み、この組み換え型リステリア株はLLOタンパク質のN末端断片および腫瘍関連抗原を含む組み換え型ポリペプチドを含み、それによってこの組み換え型リステリア株が腫瘍関連抗原に対する免疫応答を誘発し、これによってヒト対象内の腫瘍または癌を治療する。別の実施形態ではその免疫応答はT細胞応答である。別の実施形態ではそのT細胞応答はCD4+FoxP3− T細胞応答である。別の実施形態ではそのT細胞応答はCD8+ T細胞応答である。別の実施形態ではそのT細胞応答はCD4+FoxP3−およびCD8+ T細胞応答である。別の実施形態では、本開示は腫瘍または癌から対象を保護する方法を提供し、これには本明細書に開示された免疫原性組成物を対象に投与する工程を含む。別の実施形態では、本開示は対象内の腫瘍の退行を誘発する方法を提供し、これには本明細書に開示された免疫原性組成物を対象に投与する工程を含む。別の実施形態では、本開示は腫瘍または癌の発生または再発を減少させる方法を提供し、これには本明細書に開示された免疫原性組成物を対象に投与する工程を含む。別の実施形態では、本明細書において、対象内の腫瘍の形成を抑制する方法が提供され、当該方法は、本明細書に開示される免疫原性組成物を対象に投与する工程を含む。別の実施形態では、本開示は対象内の癌の寛解を誘発する方法を提供し、これには本明細書に開示された免疫原性組成物を対象に投与する工程を含む。1つの実施形態では融合ポリペプチドをコードする第1オープン・リーディング・フレームを含む核酸分子がリステリアゲノムに組み込まれる。別の実施形態では、核酸分子は組み換え型リステリアワクチン株内のプラスミドの中にある。別の実施形態では、核酸分子は組み換え型リステリアワクチン株内の細菌人工染色体の中にある。
1つの実施形態では本方法は組換え型リステリアを追加的な療法と共に同時投与する工程を含む。別の実施形態ではその追加的な療法は外科手術、化学療法、免疫療法、放射線療法、抗体ベースの免疫療法、またはこれらの組合せである。別の実施形態ではその追加的な療法はその組換え型リステリアの投与に先行する。別の実施形態ではその追加的な療法はその組換え型リステリアの投与の後に続く。別の実施形態ではその追加的療法は抗体療法である。別の実施形態では、Tエフェクター細胞に対する制御性T細胞の比率を増加させ、且つ、より強力な抗腫瘍免疫応答を生成するため、その組換え型リステリアが漸増用量で投与される。当業者は、細胞の免疫応答を強化するために腫瘍を有する対象に、限定されないが、IFN−γ、TNF−α、および当技術分野において知られている他のサイトカインをはじめとするサイトカインであって、それらのうちの幾つかが参照により本明細書に援用される米国特許第6991785号明細書に記載されているサイトカインを提供することによって抗腫瘍免疫応答をさらに強化することができることを理解する。
一実施形態では、本明細書に開示された方法は、本明細書に提供される免疫原性組成物を前述の対象内で抗腫瘍免疫応答を強化する抗体またはその機能的断片と同時投与する工程をさらに含む。
一実施形態では、本明細書に開示された方法は、本明細書に開示された免疫原性組成物をインドールアミン2,3−ジオキシゲナーゼ(IDO)経路阻害剤と同時投与する工程をさらに含む。本明細書の開示内容において使用するためのIDO経路阻害剤としては、当分野に公知の任意のIDO経路阻害剤が挙げられ、1−メチルトリプトファン(1MT)、1−メチルトリプトファン(1MT)、ネクロスタチン−1、ピリドキサールイソニコチノイルヒドラゾン、エブセレン、5−メチルインドール−3−カルボキサルデヒド、CAY10581、抗IDO抗体、または小分子IDO阻害剤が挙げられるがこれらに限定されない。別の実施形態では、本明細書に開示された組成物および方法は、化学療法または放射線療法レジメンと併せて、その前に、またはそれに続いても使用される。別の実施形態ではIDO阻害は化学療法剤の効率を強化する。
別の実施形態では、癌に罹患しているかまたは腫瘍を有する対象の生存率を増加させる方法が本明細書に開示され、当該方法は本明細書に記載されるように、抗体またはその機能的断片と、核酸分子を含む組み換え型リステリアワクチン株とを含む免疫原性組成物を対象に投与する工程を含み、当該核酸分子は、融合ポリペプチドをコードする第1のオープン・リーディング・フレームを含み、当該融合ポリペプチドは、異種抗原またはその断片に融合された短縮型リステリオリシンO(LLO)タンパク質、短縮型ActAタンパク質、またはPESTアミノ酸配列を含む。
別の実施形態では、癌に罹患しているかまたは腫瘍を有する対象の抗原特異的T細胞を増加させる方法が本明細書に開示され、当該方法は本明細書に記載されるように、抗体またはその機能的断片と、核酸分子を含む組み換え型リステリアワクチン株とを含む免疫原性組成物を対象に投与する工程を含み、当該核酸分子は、融合ポリペプチドをコードする第1のオープン・リーディング・フレームを含み、当該融合ポリペプチドは、異種抗原またはその断片に融合された短縮型リステリオリシンO(LLO)タンパク質、短縮型ActAタンパク質、またはPESTアミノ酸配列を含む。別の実施形態では、癌に罹患しているかまたは腫瘍を有する対象のT細胞を増加させる方法が本明細書に開示され、当該方法は本明細書に記載されるように、抗体またはその機能的断片と、核酸分子を含む組み換え型リステリアワクチン株とを含む免疫原性組成物を対象に投与する工程を含み、当該核酸分子は、短縮型リステリオリシンO(LLO)タンパク質、短縮型ActAタンパク質、またはPESTアミノ酸配列をコードする第1のオープン・リーディング・フレームを含む。
別の実施形態では、本発明の方法は、本明細書で開示した通り、組み換え型リステリア株または抗体またはその機能的断片を用いて対象をブーストする工程をさらに含む。別の実施形態では、追加免疫接種で使用される組み換え型リステリア株は初期の「プライミング」接種で使用される株と同一である。別の実施形態ではその追加免疫株は準備刺激株と異なる。別の実施形態ではその追加免疫接種で使用される抗体は、最初の「準備刺激」接種で使用される抗体と同じ抗原に結合する。別の実施形態ではその追加免疫抗体は準備刺激抗体と異なる。別の実施形態では準備刺激接種と追加免疫接種において同一の用量が使用される。別の実施形態ではより大きい用量が追加免疫に使用される。別の実施形態ではより小さい用量が追加免疫に使用される。別の実施形態において、本明細書に開示される方法は、対象に追加免疫ワクチンを投与する工程をさらに含む。1つの実施形態ではその追加免疫ワクチン接種は一回の準備刺激ワクチン接種に続いて行われる。別の実施形態では準備刺激ワクチン接種の後に一回の追加免疫ワクチン接種が実施される。別の実施形態では準備刺激ワクチン接種の後に2回の追加免疫ワクチン接種が実施される。別の実施形態では準備刺激ワクチン接種の後に3回の追加免疫ワクチン接種が実施される。1つの実施形態では準備刺激株と追加免疫株との間の期間は当業者によって実験的に決定される。別の実施形態では準備刺激株と追加免疫株との間の期間は1週間であり、別の実施形態ではそれは2週間であり、別の実施形態ではそれは3週間であり、別の実施形態ではそれは4週間であり、別の実施形態ではそれは5週間であり、別の実施形態ではそれは6〜8週間であり、さらに別の実施形態では追加免疫株は準備刺激株の8〜10週間後に投与される。
別の実施形態では、本明細書に開示される方法は、本明細書に開示される弱毒化リステリア株を含む免疫原性組成物を用いて対象を追加免疫することをさらに含む。別の実施形態では、本明細書に開示される方法は、本明細書に開示される弱毒化リステリア株を含む免疫原性組成物の追加免疫用量を投与する工程を含む。別の実施形態ではその追加免疫用量は前述の免疫原性組成物の代替的形態である。別の実施形態では、本明細書に開示される方法は、対象に追加免疫用の免疫原性組成物を投与する工程をさらに含む。1つの実施形態ではその追加免疫用量は前述の免疫原性組成物の単回準備刺激用量の後に続く。別の実施形態では準備刺激用量の後に単回追加免疫用量が投与される。別の実施形態では準備刺激用量の後に2回の追加免疫用量が投与される。別の実施形態では準備刺激用量の後に3回の追加免疫用量が投与される。一実施形態では、本明細書に開示された弱毒化リステリアを含む免疫原性組成物のプライム用量とブースト用量との間の期間は当業者によって実験的に決定される。別の実施形態ではこの用量は当業者によって実験的に決定される。別の実施形態では準備刺激投与と追加免疫投与との間の期間は1週間であり、別の実施形態ではそれは2週間であり、別の実施形態ではそれは3週間であり、別の実施形態ではそれは4週間であり、別の実施形態ではそれは5週間であり、別の実施形態ではそれは6〜8週間であり、さらに別の実施形態ではその追加免疫投与は免疫原性組成物の準備刺激投与の8〜10週間後に投与される。
多数の病原体に対する免疫応答とそれらに対する保護の強化にとって非相同的「準備刺激追加免疫」戦略が有効であった。Schneider et al.,Immunol. Rev. 170:29−38(1999)、Robinson, H.L., Nat. Rev. Immunol. 2:239−50(2002)、Gonzalo, R.M. et al., Strain 20:1226−31(2002)、Tanghe, A., Infect. Immun. 69:3041−7(2001)。準備刺激注射と追加免疫注射において異なる形態の抗原を提供することがその抗原に対する免疫応答を最大化するようである。DNA株での準備刺激とそれに続くアジュバント中のタンパク質を用いた追加免疫、または抗原をコードするDNAのウイルスベクター送達による追加免疫が、抗原特異的抗体およびCD4+ T細胞応答またはCD8+ T細胞応答をそれぞれ改善する最も効果的な方法のようである。Shiver J.W. et al., Nature 415:331−5(2002)、Gilbert, S.C. et al., Strain 20:1039−45(2002)、Billaut−Mulot, O. et al., Strain 19:95−102(2000)、Sin, J.I. et al., DNA Cell Biol. 18:771−9(1999)。サルのワクチン接種研究の最近のデータより、サルがHIV gag DNAで準備刺激ワクチン接種され、続いてHIV gagを発現するアデノウイルスベクター(Ad5−gag)で追加免疫ワクチン接種されるときにHIV gag抗原をコードするDNAにCRL1005ポロキサマー(12kDa、5%POE)を添加することでT細胞応答が増強されることが示唆されている。DNA/ポロキサマーでの準備刺激とそれに続くAd5−gag追加免疫についての細胞免疫応答は、(ポロキサマーを含まない)DNA準備刺激とそれに続くAd5−gag追加免疫についての細胞免疫応答、またはAd5−gagのみについての細胞免疫応答よりも大きかった。Shiver, J.W. et al. Nature 415:331−5(2002)。米国特許出願公開第2002/0165172A1号は、免疫応答が生成されるような、抗原の免疫原性の部分をコードするベクター構築体と抗原の免疫原性の部分を含むタンパク質との同時投与を記述している。その文書はB型肝炎抗原およびHIV抗原に限られている。さらに、米国特許 第6,500,432号は対象となるポリヌクレオチドおよびポリペプチドの同時投与によって核酸ワクチン接種の免疫応答を強化する方法を対象としている。この特許によると、同時投与は同一の免疫応答時の、好ましくは互いに0〜10日以内、または3〜7日間以内のそのポリヌクレオチドとそのポリペプチドの投与を意味する。この特許によって意図される抗原としては、数ある中でも、肝炎(全ての形態)、HSV、HIV、CMV、EBV、RSV、VZV、HPV、ポリオ、インフルエンザ、寄生虫(例えば、プラスモジウム属のもの)、および病原性細菌(結核菌、ライ菌、クラミジア、シゲラ、ライム病ボレリア、腸内毒素原性大腸菌、サルモネラ・ティフォサ、ピロリ菌、コレラ菌、百日咳菌等々が挙げられるがこれに限定されない)が挙げられる。上記の参照文献の全ては全体が参照により本明細書に援用される。
1つの実施形態において、本明細書に開示される治療プロトコルは治療的である。別の実施形態ではそのプロトコルは予防的である。別の実施形態において、当業者に理解されるように、家族性遺伝を理由として、またはこれらのタイプの病気にかかりやすくなる他の状況を理由として、乳癌または他のタイプの腫瘍などの癌のリスクがある人々が本明細書に開示されるの組成物を使用して保護される。別の実施形態では、ワクチンは、外科手術による腫瘍増殖の減量術、従来の化学療法、または放射線治療の後の癌免疫療法として使用される。かかる治療に続いて、本明細書に開示されるワクチンを投与することで、腫瘍抗原に対するワクチンのCTL応答が、残留転移を破壊し、癌からの寛解を延長させる。別の実施形態において、本明細書に開示されるワクチンを使用して、以前に定着した腫瘍の成長に作用し、既存の腫瘍細胞を死滅させる。
幾つかの実施形態では「含む」という用語またはその文法的な形態は、表示された活性薬剤、例えば、本発明のLm菌株を含むと共に他の活性薬剤、例えば、抗体またはその機能性断片、および製薬業界で知られているような医薬的に許容される担体、賦形剤、軟化薬、安定剤などを含むことを指す。幾つかの実施形態では「基本的に〜から成る」という用語は、唯一の活性成分が示された活性成分である組成物を意味するが、製剤の安定、保存などのためであって、指示された活性成分の治療効果には直接的に関与しないその他の化合物も含まれることがある。幾つかの実施形態では「基本的に〜から成る」という用語は、指示された活性成分の機序とは別個の機序によって治療効果を発揮する構成要素を意味することがある。一部の実施形態では、「本質的に〜から成る」という用語は、治療的効果を発揮し、かつ指示された活性成分のとは別個の化合物クラスに属する構成要素を意味することがある。幾つかの実施形態では「基本的に〜から成る」という用語は、例えば、異なる作用機序により作用することにより治療効果を発揮し、表示された活性成分の治療効果とは異なり得る構成要素に関連し得る。幾つかの実施形態では「基本的に〜から成る」という用語は活性成分の放出を促進する構成要素に関連し得る。幾つかの実施形態では「から成る」という用語は、活性成分および医薬的に許容される担体または賦形剤を含む組成物に関連する。
本明細書において使用される時、「a」、「an」、および「the」で表される単数形は、文脈から明確に別段の指示が無い限り、複数の参照物を含む。例えば、「1つの化合物」または「少なくとも1つの化合物」は、これらの混合物を含む複数の化合物を含み得る。
本出願全体を通して本発明の様々な実施形態が範囲形式で提示される場合がある。範囲形式の記載は単に利便性および簡潔性のためにすぎず、本発明の範囲の一定不動の限定として解釈されるべきではないことを理解するべきである。したがって、範囲の記載はその範囲内の全ての可能な部分的範囲ならびにその範囲内の個々の数値を具体的に開示したと考えられるべきである。例えば、1〜6までなどのような範囲の記載は、1〜3まで、1〜4まで、1〜5まで、2〜4まで、2〜6まで、3〜6まで、等々などの部分的範囲、ならびにこの範囲内の個々の数、例えば、1、2、3、4、5、および6を具体的に開示したと考えられるべきである。これは範囲の程度と無関係に適用される。
本明細書において数値的範囲が示されるときはいつも、表示された範囲内のあらゆる引用される数値(分数または整数)を含むことを意味する。第1表示数と第2表示数と「の間にわたる/の間の範囲」という句、および第1表示数「から」第2表示数「までにわたる/までの範囲」という句は本明細書において互換的に使用され、第1表示数および第2表示数ならびにそれらの間の全ての分数および整数を含むことを意味する。
本明細書において使用される場合、「方法」という用語は、限定されないが、化学技術分野、薬理学技術分野、生物学技術分野、生化学技術分野、および医学技術分野などの専門家によって知られているか、またはそれらの専門家によって既知の方式、手段、技術、および手法から容易に開発される方式、手段、技術、および手法をはじめとする、所与の課題を実線するための方式、手段、技術、および手法を指す。
以下の実施例では、本発明の完全な理解を提供するために多数の具体的な詳細が示される。しかしながら、本開示はこれらの具体的な詳細を含まずに実施されうることが当業者には理解されるであろう。他の事例では、本開示を不明瞭にしないために周知の方法、手順、および構成成分は詳細には記述されていない。
材料および実験方法(実施例1〜2)
細胞株
C57BL/6同系TC−1腫瘍をHPV−16 E6およびE7で不死化し、c−Ha−ras癌遺伝子で形質転換した。T.C.Wu(ジョンズ・ホプキンズ大学医学部、米国メリーランド州ボルチモア)によって提供されたTC−1は、低レベルのHPV−16 E6およびE7を発現し、且つ、c−Ha−ras癌遺伝子で形質転換された腫瘍形成性の高い肺上皮細胞である。TC−1を、RPMI 1640、10%のFCS、2mMのL−グルタミン、100U/mLのペニシリン、100μg/mLのストレプトマイシン、100μMの非必須アミノ酸、1mMのピルビン酸ナトリウム、50マイクロモル(mcM)の2−ME、400マイクログラム(mcg)/mLのG418、および10%のナショナルコレクションタイプカルチャー−109培地中、37°で10%のCOを用いて培養した。C3は、HPV 16の完全ゲノムで不死化され、且つ、pEJ−rasで形質転換されたC57BL/6マウス由来のマウス胚細胞である。EL−4/E7は、レトロウイルスによってE7を形質導入された胸腺腫EL−4である。
L.モノサイトゲネス株および増殖
使用されたリステリア株は、Lm−LLO−E7(エピソーム発現系内のhly−E7融合遺伝子、図1A)、Lm−E7(ADXS11−001とも呼ばれる)(リステリアゲノムへと組込まれる単一コピーE7遺伝子カセット)、Lm−LLO−NP(「DP−L2028」、エピソーム発現系内のhly−NP融合遺伝子)、およびLm−Gag(「ZY−18」、染色体へと組込まれる単一コピーHIV−1Gag遺伝子カセット)であった。プライマー
(配列番号24、XhoI部位は下線付き)および
(配列番号25、SpeI部位は下線付き)を使用してPCRによってE7を増幅し、pCR2.1(Invitrogen、カリフォルニア州サンディエゴ)にライゲーションした。XhoI/SpeI消化によってE7をpCR2.1から切り出し、pGG−55にライゲーションした。このhly−E7融合遺伝子および多能性転写因子prfAをマルチコピーシャトルプラスミド(Wirth R et al、 J Bacteriol、 165:831, 1986)であるpAM401にクローニングし、pGG−55を作製した。hlyプロモーターはhly遺伝子産物の最初の441個のAAの発現を引き起こし(溶血性C末端を欠いており、以下では「ΔLLO」と呼ばれ、配列番号3に示す配列を有する)、これはXhoI部位によってE7遺伝子に結合されてhly−E7融合遺伝子を生じ、それはLLO−E7として転写され、分泌される。リステリアのprfA陰性株、XFL−7(ペンシルバニア大学のDr.Hao Shenによって提供された)のpGG−55を用いた形質転換が、インビボでのプラスミドの保持に対して選択された(図1A〜図1B)。プライマー
(配列番号26、NheI部位は下線付き)、および
(配列番号27、XhoI部位は下線付き)を用いてhlyプロモーターおよび遺伝子断片を作成した。プライマー
(配列番号28、XbaI部位は下線付き)、および
(配列番号29、SalI部位は下線付き)を用いてprfA遺伝子をPCR増幅した。hlyプロモーターとE7の発現と分泌を引き起こすシグナル配列とを含有する発現カセットをLMゲノムのorfZドメインへと導入することによってLm−E7を作製した。プライマー
(配列番号30、BamHI部位は下線付き)および
(配列番号31、XbaI部位は下線付き)を使用してE7をPCR増幅した。次いでE7をpZY−21シャトルベクターにライゲーションした。結果として得られるプラスミドpZY−21−E7でLM株10403Sを形質転換したが、このプラスミドはLMゲノムのorfX、Y、Zドメインに対応する1.6kb配列の中央に挿入された発現カセットを含む。その相同性ドメインが相同組換えによるE7遺伝子カセットのorfZドメインへの挿入を可能にする。E7遺伝子カセットのorfZドメインへの組込みについてクローンをスクリーニングした。クロラムフェニコール(20μg/mL)を含むブレインハートインフュージョン培地中で細菌を培養し(Lm−LLO−E7およびLm−LLO−NP)、またはクロラムフェニコールを含まない同培地中で細菌を培養した(Lm−E7およびZY−18)。細菌をアリコットにして−80℃で凍結した。ウエスタンブロット法によって発現を検証した(図2)。
ウエスタンブロット法
リステリア株をルリア−ベルターニ培地内で37℃にて増殖させ、600nmで測定された同一の光学濃度にて採取した。上清をTCA沈殿し、0.1NのNaOHを補充した1×サンプルバッファー中に再懸濁した。同一量の各細胞ペレットまたは各TCA沈殿上清を4〜20%のトリスグリシンSDS−PAGEゲル(NOVEX、カリフォルニア州サンディエゴ)上に負荷した。それらのゲルを二フッ化ポリビニリデンに転写し、抗E7モノクローナル抗体(mAb)(Zymed Laboratories、カリフォルニア州サウス・サンフランシスコ)で調査し、次いでHRP−結合抗マウス二次Ab(Amersham Pharmacia Biotech、英国リトル・チャルフォント)とインキュベートし、Amersham ECL検出試薬で発色させ、Hyperfilm(Amersham Pharmacia Biotech)に露光させた。
腫瘍増殖の測定
1日おきに表面の最短径及び最長径にキャリパーをわたして腫瘍を測定した。これら2つの測定値の平均を平均腫瘍径としてミリメートルの単位で様々な時点に対してプロットした。腫瘍径が20mmに達したとき、マウスを殺処理した。各時点に対する腫瘍の測定値は生きているマウスに対してのみ示されている。
定着した腫瘍増殖に対するリステリア組換え体の効果
6〜8週齢のC57BL/6マウス(Charles River)が左脇腹の皮下に2×10TC−1細胞を受容した。腫瘍接種の一週間後、腫瘍は直径4〜5mmの触知可能なサイズに達した。次いで8匹のマウスからなる群を7日目および14日目に0.1LD50の Lm−LLO−E7(10CFU)、Lm−E7(10CFU)、Lm−LLO−NP(10CFU)、またはLm−Gag(5×10CFU)で腹腔内処置した。
51Crリリースアッセイ
6〜8週齢のC57BL/6マウスを0.1LD50のLm−LLO−E7、Lm−E7、Lm−LLO−NP、またはLm−Gagで腹腔内免疫した。免疫の10日後に脾臓を採取した。脾細胞をフィーダー細胞としての放射線照射TC−1細胞と培養して(100:1、脾細胞:TC−1)確立し、インビトロで5日間刺激し、次いで以下の標的を使用して標準的51Crリリースアッセイに使用した。EL−4、EL−4/E7、またはE7 H−2bペプチド(RAHYNIVTF)でパルスしたEL−4。E:T細胞比は、3回繰り返して、80:1、40:1、20:1、10:1、5:1、および2.5:1であった。37℃で4時間のインキュベーション後、細胞をペレット化し、50μlの上清を各ウェルから取り出した。Wallac 1450シンチレーションカウンター(米国メリーランド州ゲイザースバーグ)を用いてサンプルをアッセイした。特異的溶解率は、[(実験による一分当たりのカウント(cpm)−自然発生cpm)/(総cpm−自然発生cpm)]×100として決定された。
TC−1特異的増殖
Lm−LLO−E7、Lm−E7、Lm−LLO−NP、またはLm−Gagを用いてC57BL/6マウスを0.1LD50で免疫し、20日後に1LD50で腹腔内注射により追加免疫した。追加免疫の6日後、免疫したマウスおよび未感作マウスから脾臓を採取した。E7 Ag源としてのウェル当たり2.5×10細胞、1.25×10細胞、6×10細胞、または3×10細胞の放射線照射TC−1細胞と共に、またはTC−1細胞を含まずに、または10μg/mlのCon Aと共に平底96ウェルプレート中に5×10細胞/ウェルの密度で培養して脾細胞を確立した。45時間後に0.5μCi[H]チミジン/ウェルを用いて細胞をパルスした。プレートはTomtecハーベスター96(米国コネチカット州オレンジ)を使用して18時間後に回収され、Wallac 1450シンチレーションカウンターを用いて増殖が評価された。cpmの変化は、実験的cpm−Agを含まないcpmとして計算された。
フローサイトメトリー分析
C57BL/6マウスを、0.1 LD50のLm−LLO−E7またはLm−E7を用いて静脈内(i.v.)免疫し、30日後に追加免疫した。CD8(53−6.7、PE結合)、CD62リ癌ド(CD62L、MEL−14、APC結合)、およびE7 H−2Db四量体に対する3色フローサイトメトリーを、FACSCalibur(登録商標)フローサイトメーターとCellQuest(登録商標)ソフトウェア(Becton Dickinson、カリフォルニア州マウンテンビュー)を使用して実施した。追加免疫の5日後に採取した脾細胞を、E7ペプチド(RAHYNIVTF)または対照(HIV−Gag)ペプチドを負荷したH−2Db四量体を用いて、室温(rt)で染色した。四量体を1/200に希釈して使用した。これらの四量体は、Dr.Larry R. Pease(Mayo Clinic、米国ミネソタ州ロチェスター)およびNIAID Tetramer Core FacilityおよびNIH AIDS Researchならびに標準試薬プログラムによって提供された。四量体、CD8、CD62Llow細胞を分析した。
B16F0−Ova実験
24匹のC57BL/6マウスに5×10細胞のB16F0−Ova細胞を接種した。3日目、10日目、および17日目に0.1LD50のLm−OVA(10cfu)、Lm−LLO−OVA(10cfu)を用いて8匹のマウスの群を免疫し、8匹のマウスを処置しないままにした。
統計
腫瘍径の比較のため、各群の腫瘍サイズの平均値とSDを決定し、スチューデントのt−検定によって統計的有意性を決定した。p≦0.05を有意と見なした。
実施例1:LLO−抗原融合体は抗腫瘍免疫性を誘導する
結果
Lm−E7およびLm−LLO−E7をTC−1の増殖に影響を与える能力に関して比較した。皮下腫瘍をC57BL/6マウスの左の脇腹に確立した。7日後、腫瘍は触診可能なサイズ(4〜5mm)に達した。7日目および14日目に0.1LD50のLm−E7、Lm−LLO−E7、または対照としてのLm−GagおよびLm−LLO−NPをマウスにワクチン接種した。Lm−LLO−E7は、定着したTC−1腫瘍の75%の完全な退行を誘発し、一方でこの群の中の他の2匹のマウスでは腫瘍増殖が制御された(図3)。対照的に、Lm−E7およびLm−Gagを用いた免疫は腫瘍退行を誘導しなかった。この実験は複数回繰返され、常に非常に類似した結果であった。加えて、Lm−LLO−E7については異なる免疫プロトコル下でも類似の結果が達成された。別の実験では、定着した5mmのTC−1腫瘍を有するマウスを単回の免疫で治癒することができた。
他の実験では、2つの他のE7発現腫瘍細胞株であるC3とEL−4/E7を使用して類似の結果が得られた。Lm−LLO−E7を用いたワクチン接種の有効性を確認するため、腫瘍を除去した動物にTC−1腫瘍細胞またはEL−4/E7腫瘍細胞をそれぞれ60日目または40日目に再負荷した。Lm−LLO−E7で免疫された動物は実験終了まで腫瘍が無いままであった(TC−1の場合124日目、EL−4/E7については54日目)。
したがってΔLLOとの融合タンパク質としての抗原の発現によりその抗原の免疫原性が強化される。
実施例2:LM−LLO−E7処理によりTC−1特異的脾細胞増殖が誘発される
Lm−LLO−E7を有するLm−E7によるT細胞の誘導を測定するため、抗原特異的免疫能の尺度であるTC−1特異的増殖性応答を免疫されたマウスにおいて測定した。脾細胞においてE7の供給源として照射したTC−1細胞に曝露したとき、Lm−LLO−E7で免疫化したマウスからの脾細胞を増殖した。TC−1比は20:1、40:1、80:1、および160:1である(図4)。反対に、Lm−E7およびrLm対照で免疫されたマウスに由来する脾細胞はバックグラウンドレベルの増殖を示しただけであった。
実施例3:ActA−E7融合およびPEST−E7融合体は抗腫瘍免疫性を付与する
材料および方法
Lm−ActA−E7の構築
Lm−ActA−E7は、短縮型のactAタンパク質に融合されたE7タンパク質を発現するプラスミドを含むLMの組換え株である。Lm−actA−E7は、pDP−2028を改変することにより構築されたプラスミドベクターpDD−1をリステリアに導入することにより作製された。pDD−1は、ActA−E7の発現と分泌を誘導する、1コピーの310bpのhlyプロモーターとhlyシグナル配列(ss)を発現する発現カセット、4つのPEST配列(配列番号19)を含む1170bpのactA遺伝子(短縮型ActAポリペプチドはその分子の最初の390個のAAから成る。配列番号11)、300bpのHPV E7遺伝子、1019bpのprfA遺伝子(病原性遺伝子の発現を制御)、および形質転換細菌クローンの選択のためのCAT遺伝子(クロラムフェニコール耐性遺伝子)を含む(Sewell et al.(2004)、Arch. Otolaryngol. Head Neck Surg., 130:92−97)。
hlyプロモーター(pHly)および遺伝子断片は、pGG55(実施例1)からプライマー
(Xba I部位は下線付き;配列番号32)およびプライマー
(Not I部位は下線付き。最初の18ヌクレオチドはActA遺伝子と重複;配列番号33)を使用してPCR増幅された。actA遺伝子は、Lm 10403S野生型ゲノムからプライマーの
(NotI部位は下線付き;配列番号34)およびプライマーの
(XhoI部位は下線付き;配列番号35)を使用してPCR増幅された。E7遺伝子は、pGG55(pLLO−E7)からプライマー
(XhoI部位は下線付き;配列番号36)およびプライマー
(XmaI部位は下線付き;配列番号37)を使用してPCR増幅された。prfA遺伝子は、Lm 10403S野生型ゲノムからプライマー
(XmaI部位は下線付き;配列番号38)およびプライマー
(SalI部位は下線付き;配列番号39)を使用してPCR増幅された。hlyプロモーター−actA遺伝子融合(pHly−actA)は、精製したpHly DNAおよび精製したactA DNAから、上流pHlyプライマー(配列番号32)および下流actAプライマー(配列番号35)を使用してPCR生成および増幅された。
prfA遺伝子(E7−prfA)に融合されたE7遺伝子は、精製したE7 DNAおよび精製したprfA DNAから、上流E7プライマー(配列番号36)および下流prfA遺伝子プライマー(配列番号39)を使用してPCR生成および増幅された。
E7−prfA融合生成物に融合されたpHly−actA融合生成物は、精製した融合pHly−actA DNA生成物および精製した融合E7−prfA DNA生成物から、上流pHlyプライマー(配列番号32)および下流prfA遺伝子プライマー(配列番号39)を使用してPCRで生成および増幅され、pCRII(Invitrogen、カリフォルニア州ラホヤ)にライゲーションされた。コンピテント大腸菌(TOP10’F、Invitrogen、カリフォルニア州ラホヤ)をpCRII−ActAE7で形質転換した。溶解および分離の後、BamHIを使用する制限分析(770bpと6400bpの期待断片サイズ(または挿入断片をベクターに転じると:2500bpと4100bp))およびBstXIを使用する制限分析(2800bpと3900bpの期待断片サイズ)によりプラスミドをスクリーニングし、上流pHlyプライマー(配列番号32)および下流prfA遺伝子プライマー(配列番号39)を使用するPCR分析でもプラスミドをスクリーニングした。
pHly−actA−E7−prfA DNAインサートはXba IおよびSal Iを用いた二重消化によってpCRIIから切り離され、またこれもXba Iおよび Sal Iを用いて消化されたpDP−2028へと連結される。発現系のpActAE7でTOP10’Fコンピテント大腸菌(Invitrogen、米国カリフォルニア州La Jolla)を形質転換した後、クロラムフェニコール抵抗性クローンを、上流pHlyプライマー(配列番号32)と下流PrfA遺伝子プライマー(配列番号39)を使用したPCR解析によりスクリーニングした。pActAE7を含むクローンをブレインハートインフュージョン培地(クロラムフェニコール(20mcg(マイクログラム)/ml(ミリリットル)、Difco、ミシガン州デトロイトを含む)中に培養し、ミディプレップDNA精製システムキット(Promega、ウィスコンシン州マディソン)を使用してpActAE7を細菌細胞から単離した。ペニシリン処置したリステリア(株XFL−7)のprfA陰性株は発現系pActAE7を用いて形質転換され(Ikonomidis et al.(1994, J. Exp. Med. 180: 2209−2218)、クローンはプラスミドの保持のためにインビボで選択された。クローンをクロラムフェニコール(20mcg/mL)入りのブレインハートインフュージョン中に37℃で培養した。細菌をアリコットにして−80℃で凍結した。
抗原発現のイムノブロット検証
Lm−ActA−E7がActA−E7(約64kD)を分泌することを検証するため、リステリア株をルリア−ベルターニ(LB)培地中に37℃で培養した。トリクロロ酢酸(TCA)を用いて培養上清からタンパク質を沈殿させ、0.1Nの水酸化ナトリウムを含む1×サンプルバッファー中にそれを再懸濁した。同一の量の各TCA沈殿上清を4%〜20%のトリスグリシンドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル(NOVEX、カリフォルニア州サンディエゴ)に負荷した。ゲルを二フッ化ポリビニリデン膜に転写し、1:2500の抗E7モノクローナル抗体(Zymed Laboratories、カリフォルニア州サウス・サンフランシスコ)で調査し、次いで1:5000のホースラディッシュペルオキシダーゼ結合抗マウスIgG(Amersham Pharmacia Biotech、英国、リトル・チャルフォント)で調査した。ブロットはAmersham強化化学発光検出試薬を用いて発色させ、オートラジオグラフィーフィルム(Amersham)に曝露した(図5A)。
Lm−PEST−E7、Lm−ΔPEST−E7、およびLm−E7epiの構築(図6A)
Lm−PEST−E7は、それがプロモーターおよびhly遺伝子のPEST配列のみ、特にLLOの最初の50個のAAを含有すること以外はLm−LLO−E7と同一である。Lm−PEST−E7を構築するため、SOE(ジーンスプライシング・バイ・オーバーラップエクステンション)PCR技法を使用して、hlyプロモーターおよびPEST領域を全長のE7遺伝子に融合した。従来のPCR技法によってE7遺伝子およびhly−PEST遺伝子断片をLLOの最初の441個のAAを含有するプラスミドpGG−55から増幅し、まとめてスプライシングした。最終的なプラスミドpVS16.5を作製するため、インビトロ選択用のクロラムフェニコール耐性遺伝子を含むプラスミドpAM401にhly−PEST−E7断片およびprfA遺伝子をサブクローニングし、得られたプラスミドを使用してXFL−7を形質転換した。
Lm−ΔPEST−E7は、それがPEST配列を欠いていること以外は、Lm−LLO−E7と同一である組み換え型リステリア株である。これは、PEST含有領域(333〜387bp)をhly−E7融合遺伝子から除去するために設計されたプライマーを使用してエピソーム発現系を構築したこと以外は、基本的にLm−PEST−E7について記載されたように作製された。Lm−E7epiは、PEST領域またはLLOを含まないE7を分泌する組換え株である。この株を形質転換するのに用いるプラスミドはE7遺伝子に融合したhlyプロモーターの遺伝子断片およびシグナル配列を含有する。このコンストラクトは、染色体の中へと組み込まれた単一コピーのE7遺伝子を発現した大元のLm−E7とは異なる。Lm−E7epiは、発現されるE7抗原の形態を除いて、Lm−LLO−E7、Lm−PEST−E7、およびLm−ΔPEST−E7と完全に同系である。
結果
Lm−ActA−E7によって誘導される抗腫瘍免疫をLm−LLO−E7によって誘導される抗腫瘍免疫性に対して比較するため、2×10細胞のTC−1腫瘍細胞をマウスに皮下移植し、触知可能サイズ(およそ5ミリメートル[mm])まで増殖させた。7日目および14日目に1LD50のLm−ActA−E7(5×10CFU)(十字)、Lm−LLO−E7(10CFU)(四角)、またはLm−E7(10CFU)(丸)のいずれかでマウスを腹腔内免疫した。26日目までに、Lm−LLO−E7およびLm−ActA−E7でのすべての動物は腫瘍がなく、そのままであったが、一方ですべての無処置の動物(三角)およびLm−E7で免疫化した動物は大きい腫瘍を成長させた(図5B)。したがって、ActA−E7融合体でのワクチン接種は腫瘍退行を生じさせる。
加えて、Lm−LLO−E7、Lm−PEST−E7、Lm−ΔPEST−E7、およびLm−E7epiを、E7発現腫瘍の退行を生じさせるそれらの能力について比較した。s.c. TC−1腫瘍は40匹のC57BL/6マウスの左脇腹に定着した。腫瘍が4〜5mmに達した後、8匹のマウスからなる5つの群にマウスを分けた。各々の群を4つの組み換え型LMワクチンのうちの1つで処置し、1つの群は未処置のまま放置した。Lm−LLO−E7およびLm−PEST−E7はそれぞれ5/8事例および3/8の事例で定着した腫瘍の退行を誘導した。いずれの時点においてもLm−PEST−E7またはLm−LLO−E7で処置されたマウスの平均腫瘍サイズの間に統計的な差はなかった。しかしながら、PEST配列、Lm−ΔPEST−E7、およびLm−E7epiを含まないE7を発現したワクチンは、1つを除いて全てのマウスで腫瘍退行を生じなかった(図6B、上のパネル)。これは2つの実験の代表であり、28日目における平均腫瘍サイズの統計的に有意な差がLm−LLO−E7またはLm−PEST−E7で処置した腫瘍とLm−E7epiまたはLm−ΔPEST−E7で処置した腫瘍との間で観察された(P<0.001、スチューデントのt検定;図6B、下のパネル)。加えて、四量体陽性脾細胞のパーセンテージの増大は、PEST含有ワクチンをワクチン接種したマウスの脾臓における3つの実験にわたって再現性が見られた(図6C)。したがって、PEST−E7融合体を用いたワクチン接種は腫瘍退行を生じさせる。
実施例4:LLO、ActA、またはPEST様配列へのE7の融合はE7特異的な免疫性を強化し、腫瘍浸潤E7特異的CD8細胞を発生させる
材料および実験方法
リン酸緩衝生理食塩水(PBS)中の100mcl(マイクロリットル)の2×10細胞のTC−1腫瘍細胞に加えて400mclのMATRIGEL(登録商標)(BD Biosciences、ニュージャージー州フランクリン・レイクス)を含む500mclのMATRIGEL(登録商標)を12匹のC57BL/6マウスの左脇腹に皮下移植した(n=3)。マウスを7日目、14日目、および21日目に腹腔内免疫し、脾臓および腫瘍を28日目に採取した。腫瘍MATRIGELをマウスから取り出し、氷上で、2ミリリットル(mL)のRP 10培地を含有する試験管内において4℃で一晩インキュベートした。鉗子を用いて腫瘍を細かく切り刻み、2mmのブロックに切断し、3mlの酵素混合物(PBS中の0.2mg/mlのコラゲナーゼP、1mg/mlのDNAse−1)と共に37℃で1時間インキュベートした。四量体およびIFN−γ染色のため、組織懸濁液をナイロンメッシュに通して濾過し、PBS中の5%胎児ウシ血清+0.05%NaNで洗浄した。
ブレフェルジンAの存在下で10細胞/mLの脾細胞および腫瘍細胞を1マイクロモル(mcm)のE7ペプチドと共に5時間インキュベートした。細胞を2回洗浄し、50mclの抗マウスFc受容体上清(2.4 G2)中、4℃で1時間または一晩インキュベートした。細胞を表面分子CD8およびCD62Lについて染色し、透過処理し、透過処理キットGolgi−stop(登録商標)またはGolgi−Plug(登録商標)(Pharmingen、カリフォルニア州サンディエゴ)を使用して固定し、IFN−γについて染色した。2レーザーフローサイトメーター、FACSCaliburを使用して500,000イベントを取得し、Cellquest Software(Becton Dickinson、ニュージャージー州フランクリン・レイクス)を使用して分析した。活性化(CD62Llow)CD8T細胞内のIFN−γ分泌細胞のパーセンテージを計算した。
四量体染色のため、H−2D四量体にフィコエリスリン(PE)結合E7ペプチド(RAHYNIVTF、配列番号40)を負荷し、室温で1時間染色し、アロフィコシアニン(APC)結合抗MEL−14(CD62L)およびFITC−結合抗CD8で4℃において30分間染色した。脾臓および腫瘍内の四量体CD8CD62Llow細胞を比較して細胞を分析した。
結果
抗原特異的免疫を強化するLm−ActA−E7の能力を分析するため、マウスにTC−1腫瘍細胞を移植し、Lm−LLO−E7(1×10CFU)、Lm−E7(1×10CFU)、またはLm−ActA−E7(2×10CFU)のいずれかで免疫するか、または無処置(未感作)とした。Lm−LLO−E7およびLm−ActA−E7群からのマウスの腫瘍は、Lm−E7または無処置マウスにおけるよりも、より高いパーセンテージのIFN−γ分泌CD8T細胞(図7A)および四量体特異的なCD8細胞(図7B)を含有した。
別の実験では、腫瘍担持マウスにLm−LLO−E7、Lm−PEST−E7、Lm−ΔPEST−E7、またはLm−E7epiを投与し、腫瘍中のE7特異的リンパ球のレベルを測定した。0.1LD50の4つのワクチンを用いて、7日目および14日目にマウスを処置した。腫瘍を21日目に採取し、CD62L、CD8に対する抗体を用いて、およびE7/Db四量体を用いて染色した。腫瘍内の四量体陽性リンパ球のパーセンテージの増大が、Lm−LLO−E7およびLm−PEST−E7を用いてワクチン接種したマウスで見られた(図8A)。この結果は3つの実験にわたって再現性があった(図8B)。
したがって、Lm−LLO−E7、Lm−ActA−E7、およびLm−PEST−E7は、腫瘍浸潤CD8T細胞の誘導および腫瘍退行において各々有効である。
実施例5:LLOおよびActAの融合体はE6/E7トランスジェニックマウスにおいて自発性(自然発生)腫瘍を減少させる
Lm−LLO−E7およびLm−ActA−E7ワクチンの、E6/E7トランスジェニックマウスにおける自己由来腫瘍に対する影響を判断するために、生後6〜8週のマウスを1×10 Lm−LLO−E7または2.5×10 Lm−ActA−E7で毎月1回、8か月にわたり免疫化した。最後の免疫から20日後にマウスを殺処理し、甲状腺を摘出し、重量測定した。この実験を二回実施した(表1)。
表1.8か月齢のワクチン未接種のトランスジェニックマウスとワクチン接種済みのトランスジェニックマウスにおける甲状腺重量(mg)*。
Lm−LLO−E7処置マウスと無処置マウスの間の甲状腺重量の差、およびLm−LLO−ActA処置マウスと無処置マウスの間の甲状腺重量の差は両方の実験において有意(それぞれp<0.001およびp<0.05)であったが、Lm−LLO−NP処置マウス(無関係の抗原対照)と無処置マウスの間の差は有意ではなく(スチューデントのt−検定)、このことはLm−LLO−E7およびLm−ActA−E7が自然発生腫瘍増殖を抑制したことを示している。ゆえに、本明細書に開示されるワクチンは、新たなE7発現腫瘍の形成を阻害した。
上記実施例における所見を要約すると、LLO抗原およびActA抗原の融合体は、(a)腫瘍浸潤性抗原特異的T細胞を含み、及び腫瘍退行を誘導して通常の腫瘍および特に侵襲性の強い腫瘍の両方の腫瘍増殖を制御することが可能である腫瘍特異的免疫応答を誘導し、(b)自己抗原に対する寛容を克服し、そして(c)自然発生腫瘍増殖を防止する。これらの所見は、多種多様な抗原、PEST様配列、および腫瘍タイプについて首尾よく実施されたことによって証明されるように、大多数の抗原、PEST様配列、および腫瘍タイプに一般化される。
実施例6:Lm−LLO−E7ワクチンは安全であり子宮頸癌患者の臨床指標を改善する
材料および実験方法
選択基準。治験の全ての患者は「進展子宮頸部癌、進行性子宮頸部癌、または再発性子宮頚部癌」と診断されており、登録時の評価で全員がステージIVBの疾患を有する段階であることが示された。全ての患者がカンジジン、おたふく風邪、破傷風、またはツベルクリン精製タンパク質誘導体(PPD)から選択される3つのメモリー抗原を含むアネルギーパネルに対して陽性の免疫応答を示し、妊娠中でもHIV陽性でもなく、4週間以内に治験薬を服用しておらず、ステロイドを受容していなかった。
プロトコル:患者は、入院患者への250mlの通常生理食塩水の30分間にわたる静脈内(IV)注入として3週間の間隔で2回のワクチン接種を実施された。5日後、患者は単回のIVアンピシリンコースを受け、さらに10日間の経口アンピシリンを受けた上で解放された。食欲、日常的作業を完了する能力、安らかな睡眠など、全般的な生命力および生活の質の尺度であるカルノフスキーパフォーマンス指標を使用して全般的な健康状態を判断した。さらに、安全性および全体的な健康状態についての以下の指標、すなわち、アルカリホスファターゼ、直接ビリルビンと総ビリルビンの両方、ガンマグルタミルトランスペプチダーゼ(ggt)、コレステロール、収縮期、拡張期、および心拍数、カルノフスキー様の生活の質の指標である疾患進行評価用の米国東海岸がん臨床試験グループ(ECOG)基準、ヘマトクリット、ヘモグロビン、血小板レベル、リンパ球レベル、AST(アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ)、ALT(アラニンアミノトランスフェラーゼ)、およびLDH(乳酸脱水素酵素)が決定された。患者は2回目の投与後の3週間目および3か月目に追跡調査を受け、その時点でそれらの患者の固形腫瘍治療効果判定基準(RECIST)スコアを決定し、スキャンを実施して腫瘍サイズを決定し、治験終了時に免疫学的分析用に血液標本を採取し、その免疫学的分析にはIFN−γ、IL−4、CD4細胞集団、およびCD8細胞母集団の評価が含まれた。
リステリア株:Lm−LLO−E7の作製は実施例1に説明されている。
結果
治験の前に、Lm−LLO−E7の静脈内(i.v.)投与と腹腔内(i.p.)投与の間で抗腫瘍有効性を判断するために前臨床実験を実施した。1×10細胞のTC−1細胞を含む腫瘍を皮下に確立した。7日目および14日目に10単位のLm−LLO−E7の腹腔内投与か、または10単位、10単位、10単位、もしくは10単位の用量でのLm−LLO−E7の静脈内投与のいずれかでマウスを免疫した。35日目に、いずれかの経路で10単位のLm−LLO−E7を投与されたマウス、または10単位のLm−LLO−E7の静脈内投与を受けたマウスの5/8、および10単位のLm−LLO−E7の静脈内投与を受けたマウスの4/8が治癒した。それに対して、10単位未満の用量、または幾つかの事例では腹腔内投与された10単位のLm−LLO−E7は腫瘍増殖の抑制に効果的ではなかった。よって、Lm−LLO−E7の静脈内投与は腹腔内投与よりも効果的である。
治験
進行、進行性、または再発性の子宮頸癌患者におけるLm−LLO−E7ワクチンの安全性および有効性を評価するために、段階I/IIの治験が実施された。それぞれ5人の患者をコホート1〜2に割り当て、それぞれ1×10CFUまたは3.3×10CFUを受けた。さらに5人の患者をそれぞれコホート3〜4に割り当て、それぞれ1×1010CFUまたは3.31×1010CFUを受ける。
安全性データ
第1コホート
第1コホートの患者全員が注入の開始後1〜2時間以内に軽度から中程度の発熱および悪寒の発症を報告した。一部の患者には吐き気を伴う嘔吐、または伴わない嘔吐があった。1例を除いて(後述)パラセタモールなどの非ステロイド系薬剤の単回投与がこれらの症状の解消に充分であった。発熱と呼応して、その時間経過に合わせて幾分かの一時的な心血管系の効果が観察された。その他の有害効果は報告されなかった。
子宮頚部癌のこの後期段階では1年生存率は患者の10〜15%であることが典型的であり、有効であった腫瘍療法はこれまでに無い。実際に、患者2は非常に侵襲性の強い疾患を有する若年の患者であり、治験完了後まもなくに亡くなった。
投与後2日目、3日目、および5日目に定量的血液培養物を評価した。このコホートで評価可能な5人の患者のうち、4人はどの時点でも血清中リステリアを示さず、1人は2日目に非常に少量(35CFU)の循環リステリアを有したが、3日目または5日目には検出可能なリステリアはなかった。
患者5は最初のワクチン接種に反応し、投与後48時間にわたって軽度の発熱があり、抗炎症剤で治療を受けた。1例で発熱が中程度の重篤度になる(どの時点でも38.4℃を超えない)まで上昇したが、その後その患者にはアンピシリンコースが提供され、これによって発熱が解消した。抗生物質投与中、この患者は軽度のじんましんを発症し、これは抗生物質投与後に解消した。血液培養はすべて無菌であり、心血管データはその他の患者で観察された範囲内にあり、血清化学値は正常で、この患者にはリステリア疾患がないことが示された。さらに、アネルギーパネルは、1/3のメモリー抗原に対する強い反応を示し、(他の患者と類似する)機能性免疫の存在を示した。患者5はその後、追加免疫を受けると他の全員の患者と類似した反応を示した。
第2コホートおよび全般的安全性の観察
両方のコホートで注入後に肝臓機能試験において軽度で一時的な変化が観察された。これらの変化は治験をモニタリングする主治医によって臨床的有意性を持たないと判断され、体循環から肝臓および脾臓まで急速に除去される細菌の短命の感染であると予期された。概して、上記の方法の節に記載された全ての安全性指標が正味の変化をほとんど、または全く示さず、優れた安全性プロフィールを示した。このコホートにおける副作用プロファイルは、最初のコホートで見られたプロファイルと実質的に同一であり、それは医原性感染の誘導の結果として発生するサイトカインおよび類似の因子の結果に関連する用量依存性の一連の症状であるように思われた。どの時点でも血清中リステリアが観察されず、どちらのコホートでも用量制限毒性が観察されなかった。
有効性−第1コホート
治験を終了した第1コホートの3人の患者で以下の有効性指標を観察した:(図9)。
患者1はそれぞれ20 mmの2個の腫瘍がある状態で治験に登録したが、これらの腫瘍は治験期間にわたり18 mmおよび14 mmに縮小し、ワクチンの治療的有効性を示した。さらに、患者1はカルノフスキーパフォーマンス指標が70で治験登録し、その指標は投与後には90に上昇した。安全性審査パネルの会合で、セルビア国ベオグラード市の腫瘍学および放射線学研究所腫瘍学部門の部門長であるSinisa Radulovicが、それらの治験の実施機関の代表者、その機関のコンサルタントとして働く独立癌医であるMichael Kurman、Merck社のためにガーダシルの第III相治験を実施し、Glaxo Smithkline社のためにサーバリックスの治験を実施したエモリー大学の婦人科腫瘍学者であるKevin Ault、およびNCIの婦人科腫瘍学グループの創設者であり、ミシシッピ大学の婦人科腫瘍学の教授であるTate Thigpenに結果を発表した。Radulovic博士の意見では、患者1はワクチンの治療によって臨床的利益を示した。
亡くなる前の患者2は混在した反応を示しており、1/2の腫瘍が縮小した。
患者3は腫瘍随伴性疾患(患者の全体的な衰弱状態によって癌にとって二次的な他の続発症が生じるその癌の付帯現象)がある状態で登録したが、それには血小板数の936×10/mlまでの上昇が含まれた。最初の投与の後、この数値はほぼ正常なレベルである405×10/mlに減少した。
患者4はそれぞれ20 mmの2個の腫瘍がある状態で治験に登録したが、これらの腫瘍は治験期間にわたり18 mmおよび14 mmに縮小し、ワクチンの治療的有効性を示した。患者4は1.6Kgの体重増加を示し、1回目と2回目の投与の間でおよそ10%のヘモグロビン数増加を示した。
有効性 − 第2コホートおよび一般的観察
最低用量のコホートでは2人の患者で腫瘍の縮小が見られた。この効果のタイミングは、その効果が免疫応答の経時的発生に従っていたという点で免疫学的応答に関して観察された内容と一致した。これまでに腫瘍細胞量が評価された第2コホートの2人の患者のうち1人がワクチン接種後の時点で劇的な腫瘍細胞量の減少を示した。治験開始時、この患者には13mm、13mm、および14mmの3個の腫瘍があった。2回のワクチン投与後、2個の腫瘍は9.4 mmおよび12 mmに縮小し、3個目の腫瘍はもはや検出できなかった。
2つのコホートの腫瘍細胞量を図13Bに示す。要約すると、準備刺激注入と単回の追加免疫を含む治療レジメンで投与された比較的に低用量のLm−LLO−E7によっても、データが収集された6人の患者のうち3人で客観的奏功が達成された。
考察
子宮頚部癌のこの後期段階では1年生存率は患者の10〜15%であることが典型的であり、有効であった腫瘍療法はこれまでに無い。ステージIVBの子宮頚部癌を回復に向かわせることに有効であることを示した治療は無かった。この段階での子宮頚部癌の治療の困難さにもかかわらず、2/6の患者において抗腫瘍効果が観察された。さらに、本明細書において上述したようにその他の有効性指標が治験を終了した患者で観察された。
よって、Lm−LLO−E7はヒト対象において安全であり、比較的低い用量で投与されても子宮頚部癌患者の臨床的指標を向上させる。追加免疫ワクチン接種の用量と回数を増やすと、および/または抗生物質を少量の用量で、もしくは注入後の後期の時点で投与すると、追加の肯定的な結果が観察される可能性がある。前臨床研究により、一桁台の倍率での用量の増加が奏効率に劇的な変化(例えば、0%の奏効率から50〜100%の完全寛解率)を起こし得ることが示された。また、追加的な追加免疫投与によって得られる免疫応答がさらに増強される高い可能性がある。さらに、観察された治療的免疫応答の肯定的効果は、免疫系が引き続き癌を攻撃することから、追加の時間経過にわたり継続する可能性がある。
実施例7:弱毒化リステリア株LmddΔactAの構築、およびLmdd株およびLmdda株内のhly遺伝子へのフレーム内でのヒトklk3遺伝子の挿入。
材料および方法
前立腺癌のマウスモデルにおいて腫瘍の退行に関連する強力なPSA特異的免疫応答を誘発するtLLOに融合されたPSAを分泌する組換え型Lmであって、tLLO−PSAの発現がそのベクターに抗生物質耐性を付与するpGG55ベースのプラスミド(表2)に由来する前述の組換え型Lm(Lm−LLO−PSA)を開発した。我々は、最近、pAdv142プラスミドに基づき、PSAワクチン用の新株を開発したが、これは、抗生物質抵抗性マーカーを持たず、LmddA−142(表3)と呼ぶ。この新株は、Lm−LLO−PSAよりも10倍弱毒化されている。加えて、LmddA−142はLm−LLO−PSAよりも免疫原性がわずかに高く、且つ、PSAを発現する腫瘍の退行に関して著しく有効であった。
表2. プラスミドおよび株
プラスミドpAdv142(6523bp)の配列は次のとおりであった:
(配列番号41)。このプラスミドは2008年2月20日にGenewiz試験施設にて大腸株から配列決定された。
Lmdal dat(Lmdd)株は、病毒性因子、ActAの不可逆的な欠失によって弱毒化された。下流遺伝子の発現に対するあらゆる極性効果を回避するよう、Lmdal/dat(Lmdd)バックグラウンドでactAのインフレーム欠失を構築した。そのLm dal dat ΔactAはActAの591アミノ酸の欠失によってN末端の最初の19アミノ酸とC末端の28アミノ酸残基を含有する。
そのactA欠失突然変異体は、PCRによってactAの上流部分(657bp、オリゴAdv271/272)および下流部分(625bp、オリゴAdv273/274)に対応する染色体領域を増幅し、且つ、結合することにより作製された。この増幅に使用されたプライマーの配列が表3に提示されている。actAの上流DNA領域と下流DNA領域をEcoRI/PstI制限部位においてpNEB193内にクローニングし、このプラスミドからEcoRI/PstIを温度感受性プラスミドpKSV7内にさらにクローニングしてΔactA/pKSV7(pAdv120)を得た。
表3:actAの上流および下流のDNA配列の増幅に使用されたプライマーの配列
遺伝子の染色体上のその位置からの欠失を、actA欠失領域の外側に結合するプライマーを使用して確認した。当該プライマーは、プライマー3(Adv305−tgggatggccaagaaattc、配列番号46)およびプライマー4(Adv304−ctaccatgtcttccgttgcttg、配列番号47)として図10Aおよび図10Bに示されている。LmddおよびLmddΔactAから単離された染色体DNAに対してPCR分析を実施した。Lmddの染色体DNA内でのプライマー対1/2および3/4の2つの異なるセットによる増幅後のDNA断片のサイズは3.0Kbおよび3.4Kbであると予期された。一方で、LmddΔactA用のプライマー対1/2および3/4を使用するPCRの期待サイズは1.2Kbおよび1.6Kbであった。したがって、図10Aおよび図10BのPCR解析により、actAの1.8kb領域がLmddΔactA株内で欠失したことが確認される。LmddΔactA株内のactA含有領域の欠失を確認するためにPCR産物に対してDNAシーケンシングも実施した。
実施例8:Lmベクターによる抗原送達のための抗生物質非依存的エピソーム発現系の構築。
Lmベクター(pAdv142)による抗原送達のための抗生物質非依存的なエピソーム発現系は、次世代の抗生物質を含まないプラスミドpTV3である(Verch et al., Infect Immun、2004. 72(11):6418−25、参照により本明細書に援用される)。リステリア株Lmddは染色体中に病原性遺伝子転写活性化因子の遺伝子である1コピーのprfA遺伝子を含むため、prfAをpTV3から欠失した。さらに、NheI/PacI制限部位でのp60−リステリアdal用のカセットは、p60−枯草菌dalにより置換され、その結果としてプラスミドpAdv134が得られた(図11A)。リステリアとバチルスのdal遺伝子の類似性は約30%であり、Lmdd染色体内のdal遺伝子の残りの断片とそのプラスミドとの間で組換えが起こる可能性が実質的に排除される。プラスミドpAdv134は抗原発現カセットtLLO−E7を含んだ。LmddA株は、pAdv134プラスミドで形質転換し、選択したクローンからのLLO−E7タンパク質の発現がウエスタンブロットによって確認された(図11B)。10403S野生型株に由来するLmdd系は、Lmddストレプトマイシン耐性を除き、抗生物質耐性マーカーを持っていない。
さらに、pAdv134をXhoI/XmaIで制限処理してヒトPSAであるklk3をクローニングしてプラスミドpAdv142を得た。新しいプラスミド、pAdv142(図11C、表2)は、リステリアp60プロモーターの制御下でバシラスdal(B−Dal)を含む。そのシャトルプラスミドpAdv142は外因性D−アラニンの非存在下で大腸菌ala drx MB2159ならびにリステリア・モノサイトゲネス株Lmddの両方の増殖を相補した。プラスミドpAdv142内の抗原発現カセットは、hlyプロモータープロモーターおよびLLO−PSA融合タンパク質から構成される(図11C)。
プラスミドpAdv142でリステリアのバックグラウンド株であるLmddactA株を形質転換してLm−ddA−LLO−PSAを得た。株Lm−ddA−LLO−PSAによるLLO−PSA融合タンパク質の発現および分泌は、抗LLOおよび抗PSA抗体を使用したウエスタンブロットにより確認された(図11D)。インビボでの2継代後にLm−ddA−LLO−PSA株によるLLO−PSA融合タンパク質の安定した発現および分泌が存在した。
実施例9:LmddA−LLO−PSA株のインビトロおよびインビボでの安定性
LmddA−LLO−PSAリステリア株を選択圧の存在下または非存在下で8日間にわたり培養することによりプラスミドのインビトロでの安定性を検査した。LmddA−LLO−PSA株用の選択圧はD−アラニンである。したがって、ブレインハートインフュージョン(BHI)培地およびBHI+100μg/ml D−アラニン培地中でLmddA−LLO−PSA株を継代培養した。選択培地(BHI)および非選択培地(BHI+D−アラニン)培地上にプレーティングした後に毎日CFUを決定した。プラスミドの喪失が非選択培地(BHI+D−アラニン)上へのプレーティング後のより高いCFUにつながることが予期された。図12Aに示すとおり、選択的および非選択的な培地でのCFU数には差異がなかった。このことは、実験が終了するときである少なくとも50世代にわたってプラスミドpAdv142が安定であったことを示唆する。
インビボでのプラスミド維持が、5×10CFUのLmddA−LLO−PSAをC57BL/6 マウスに静脈内注入することにより決定された。24時間および48時間の時点でPBS中に均質化した脾臓から生存可能な細菌を分離した。BHIプレートおよびBHI+100mg/ml D−アラニン上で各時点について各試料のCFUを決定した。選択培地および非選択培地への脾細胞のプレーティングの後、24時間後にコロニーを回収した。この株は非常に弱毒化されているため、インビボにおいて24時間で細菌負荷量が除去された。選択的および非選択的なプレートで有意なCFUの差異は検出されず、これは分離されたすべての細菌内での組み換え型プラスミドの安定した存在を示している(図12B)。
実施例10:LmddA−142(LmddA−LLO−PSA)株のインビボでの継代、病毒性およびクリアランス
LmddA−142は、エピソーム的に発現されたtLLO−PSA融合タンパク質を分泌する組み換え型リステリア株である。安全な用量を決定するために様々な用量のLmddA−LLO−PSAでマウスを免疫化し、毒性効果を決定した。LmddA−LLO−PSAは、最小限の毒性効果しか引き起こさなかった(データ非表示)。それらの結果より、10CFUの用量のLmddA−LLO−PSAはマウスによって充分に忍容されることが示唆された。病毒性研究によりLmddA−LLO−PSA株が非常に弱毒化されたことが示されている。
C57BL/6マウスに安全な投与量10CFUを腹腔内投与した後での、LmddA−LLO−PSAのインビボでのクリアランスが決定された。2日後、LmddA−LLO−PSAで免疫されたマウスの肝臓および脾臓内には検出可能なコロニーが存在しなかった。この株は高度に弱毒化されているため、インビボで48時間の時点で完全にクリアされた(図13A)。
マクロファージに感染して細胞内で成長するLmddA−LLO−PSA株の能力がLmddA−LLO−PSAの弱毒化により低下するか決定するため、細胞感染アッセイを実施した。J774A.1などのマウスのマクロファージ様細胞株にリステリア構成体をインビトロで感染させ、細胞内増殖を定量した。陽性対照株である野生型リステリア株10403Sは細胞内で増殖し、prfA変異体である陰性対照XFL7は、ファゴリソソームを回避することができず、したがってJ774細胞内で増殖しない。LmddA−LLO−PSAの細胞質内での増殖は、この株の細胞から細胞へと蔓延する能力の損失のため、10403Sよりも遅かった(図13B)。それらの結果は、LmddA−LLO−PSAがマクロファージに感染し、細胞質内で増殖する能力を持っていることを示す。
実施例11:C57BL/6 マウスにおけるLmddA−LLO−PSA株の免疫原性
C57BL/6 マウス内で構築体LmddA−LLO−PSAにより誘発されたPSA特異的な免疫応答がPSA四量体染色を使用して決定された。1週間の間隔でマウスをLmddA−LLO−PSAで2回免疫し、追加免疫から6日後にPSA四量体について脾細胞を染色した。PSA特異的な四量体での脾細胞の染色によって、LmddA−LLO−PSAは、PSA四量体CD8CD62Llow細胞の23%の誘発が示された(図14A)。PSAペプチドでの5時間にわたる刺激後にIFN−γを分泌するPSA特異的T細胞の機能的能力を、細胞内サイトカイン染色を使用して検査した。LmddA−LLO−PSA群でPSAペプチドで刺激したCD8CD62LlowIFN−γを分泌する細胞で、無処置マウスと比較して200倍の増加があり(図14B)、これは、LmddA−LLO−PSA株は非常に免疫原性が高く、また脾臓内のPSAに対して高いレベルの機能的に活性のPSA CD8T細胞応答を初期刺激することを示している。
マウスをLmddA−LLO−PSAで免疫化した後でPSAに対して生成された細胞毒性T細胞の機能性活性を決定するために、PSA特異的なCTLの持つインビトロアッセイでH−2DペプチドによりパルスしたEL4細胞を溶解する能力を試験した。FACSベースのカスパーゼアッセイ(図14C)およびユーロピウム放出(図14D)が、細胞溶解を測定するために使用された。LmddA−LLO−PSAで免疫されたマウスの脾細胞は、PSAペプチドを標的抗原として提示する細胞に対して高い細胞溶解活性を持つCTLを含んだ。
抗原で24 h刺激した後、エフェクターT細胞の持つIFN−γを分泌する機能性能力を決定するためにELISpotが実施された。ELISpotを使用して、特異的ペプチドで刺激したLmddA−LLO−PSAで免疫化したマウスからの脾細胞内で、無処置マウスの脾細胞と比較した時に、IFN−γのスポット数に20倍の増加があったことが観察された(図14E)。
実施例12:LmddA−142株での免疫によりPSAを発現する腫瘍の退行およびPSA特異的CTLによる腫瘍の浸潤が誘導される。
PSAを発現するように改変された前立腺腺癌細胞株(Tramp−C1−PSA(TPSA);Shahabi et al., 2008)を使用してLmddA−142(LmddA−LLO−PSA)コンストラクトの治療効力を決定した。マウスに2×10のTPSA細胞を皮下移植した。腫瘍接種後6日目に腫瘍が4〜6mmの触知可能なサイズに達したとき、1週間の間隔でマウスを3回にわたって10CFUのLmddA−142で免疫するか、10CFUのLm−LLO−PSA(陽性対照)で免疫するか、または未処置のままとした。無処置マウスは腫瘍を徐々に成長させた(図15A)。LmddA−142で免疫化したマウスは、すべて35日目まで腫瘍がなく、8匹のうち3匹のマウスが腫瘍を徐々に成長させたが、無処置マウスと比較してずっと遅い速度で成長した(図15B)。8匹のうち5匹のマウスが70日目まで腫瘍が無いままであった。予想されたとおり、Lm−LLO−PSAワクチン接種したマウスは、無処置の対照よりも腫瘍が少なく、腫瘍の成長は対照よりもさらに遅かった(図15C)。したがって、LmddA−LLO−PSAコンストラクトは、TPSA細胞株によって確立された腫瘍の60%を退行させ、且つ、他のマウスでは腫瘍の増殖を遅らせることができた。腫瘍が無いまま治癒したマウスは68日目にTPSA腫瘍に再曝露された。
LmddA−142によるマウスの免疫化は、増殖を制御でき、また無処置群(図15A)で無かったのと比較して、60%を越える実験動物(図15B)でPSAを発現するよう改変された、確定されたTramp−C1腫瘍の7日目の退行を誘発できる。非常に弱毒化されたベクター(LmddA)およびpADV142プラスミド(表2)を使用してLmddA−142を構築した。
さらに、LmddA−LLO−PSAコンストラクトによって生成されたPSA特異的CD8リンパ球の腫瘍浸潤能力を調査した。マウスに腫瘍およびマトリゲルの混合物を皮下移植した後、7日間の間隔でマウスを未感作にするか、または対照(Lm−LLO−E7)リステリアもしくはLmddA−LLO−PSAで2回免疫した。21日目に腫瘍を切除し、それらの腫瘍に浸潤しているCD8CD62LlowPSA四量体とCD4CD25FoxP3の制御性T細胞集団についてそれらの腫瘍を分析した。
未感作マウスおよびLm−LLO−E7対照で免疫されたマウスの両方に存在する非常に少数のPSA特異的CD8CD62LlowPSA四量体腫瘍浸潤性リンパ球(TIL)が観察された。ところが、LmddA−LLO−PSAで免疫化したマウスでは、PSA特異的なCD8CD62Llow PSA四量体+ TILの割合に10〜30倍の増加があった(図7A)。興味深いことに、脾臓内のCD8CD62Llow PSA四量体+細胞の母集団は、腫瘍内よりも7.5倍少なかった(図16A)。
加えて、無処置マウスおよびリステリアで免疫されたマウスの腫瘍内でのCD4/CD25/FoxP3制御性T細胞(Treg)の存在が決定された。興味深いことに、リステリアでの免疫化によって、結果として、腫瘍内のCD4 CD25FoxP3 T−regsの数がかなり減少したが、脾臓内では減少しなかった(図16B)。ところが、構築体LmddA−LLO−PSAは、無処置およびLm−LLO−E7免疫化群と比較した時に、腫瘍内でのCD4 CD25FoxP3 T−regsの頻度の減少に強力な影響を及ぼした(図16B)。
よって、LmddA−142ワクチンは、腫瘍部位を浸潤することができるPSA特異的なCD8T細胞を誘発できる(図16A)。興味深いことに、LmddA−142での免疫化は、腫瘍内での制御性T細胞数の減少に関連し(図16B)、おそらく、効率的な抗腫瘍CTL活性について、より好ましい環境が創出される。
実施例13:Lmdd−143およびLmddA−143は、PSA融合にもかかわらず機能的なLLOを分泌する。
Lmdd−143およびLmddA−143は、相同組換えにより染色体中のhly遺伝子の下流にインフレームで挿入されたPSAタンパク質をコードする全長型ヒトklk3遺伝子を含む。これらのコンストラクトは、温度感受性レプリコンを有し、hly−klk3−mpl組換えカセットを保有するpKSV7プラスミド(Smith and Youngman, Biochimie. 1992; 74(7−8) p705−711)を使用する相同組換えにより作製された。その第2の組換え事象後のプラスミドの切除のため、組込みの選択に使用される抗生物質耐性マーカーが失われている。さらに、ActA遺伝子は、LmddA−143株内で除去される(図17A)。hlyとインフレームのklk3の染色体への挿入が、PCRにより確認され(図17B)、両方の構築体で配列決定がなされた(データ非表示)。
これらの染色体コンストラクトの一つの重要な面は、LLO−PSAが生成されてもファゴソームからのリステリアの回避、細胞質侵入、およびL.モノサイトゲネスによって生じる効率的な免疫に必要とされるLLOの機能が完全には消滅しないことである。Lmdd−143およびLmddA−143培養上清からの分泌タンパク質のウエスタンブロットにより、LLO−PSA融合タンパク質に対応する〜81 kDa帯域および予想されたLLOのサイズである〜60 kDa帯域(図18A)が明らかにされるが、これは染色体内の融合遺伝子にもかかわらず、LLOがL.モノサイトゲネスによってLLO−PSA融合から切断されたか、またはなおも単一のタンパク質から生成されたかのいずれかであることを示す。Lmdd−143およびLmddA−143によるLLO分泌により、野生型L.モノサイトゲネス10403Sと比較して、50%の溶血活性が保持された(図18B)。これらの結果と一致して、Lmdd−143およびLmddA−143のどちらも、マクロファージ様のJ774細胞株内で、細胞内での複製ができた(図18C)。
実施例14:Lmdd−143とLmddA−143の両方がPSA抗原に対する細胞媒介性免疫応答を誘発する。
Lmdd−143とLmddA−143の両方がLLOに融合されたPSAを分泌できることを示した後、これらの株がPSA特異的免疫応答をインビボで誘導できるかという問題を調査した。C57BL/6マウスを未処置のままにするか、またはLmdd−143、LmddA−143、もしくはLmddA−142で2回免疫した PSA特異的CD8T細胞応答をPSA65〜74ペプチドでの脾細胞の刺激、およびIFN−γについての細胞内染色により測定した。図19に示すとおり、染色体およびプラスミドをベースにしたベクターにより誘発された免疫応答は同様であった。
材料および方法(実施例15〜20)
オリゴヌクレオチドはInvitrogen(カリフォルニア州カールスバッド)によって合成され、DNA配列決定はGenewiz Inc(米国ニュージャージー州サウスプレインフィールド)によって行われた。フローサイトメトリー試薬をBecton Dickinson Biosciences(BD、カリフォルニア州サンディエゴ)から購入した。細胞培養培地、添加物、および他の全ての試薬は、表示されない限り、Sigma(米国ミズーリ州セントルイス)のものである。Her2/neu HLA−A2ペプチドはEZbiolabs(米国インディアナ州ウェストフィールド)によって合成された。完全RPMI1640(C−RPMI)培地は2mMのグルタミン、0.1mMの非必須アミノ酸、および1mMのピルビン酸ナトリウム、10%のウシ胎児血清、ペニシリン/ストレプトマイシン、Hepes(25mM)を含有した。ポリクローナル抗LLO抗体は以前に記載があるものであり、抗Her2/neu抗体はSigmaから購入されたものである。
マウスおよび細胞株
全ての動物実験はペンシルバニア大学またはラトガース大学のIACUCによって認可されたプロトコルに従って実施された。FVB/NマウスはJackson laboratories(米国メーン州バーハーバー)から購入された。ラットHer2/neu癌タンパク質を過剰発現するFVB/N Her2/neuトランスジェニックマウスはペンシルバニア大学の実験動物コア施設で収容および飼育された。NT−2腫瘍細胞株は高レベルのラットHer2/neuタンパク質を発現し、これはこれらのマウスの自然発生的な乳腺腫瘍に由来し、前述されたように培養された。DHFR−G8(3T3/neu)細胞はATCCから入手され、ATCCの推奨に従って培養された。EMT6−Luc細胞株はJohn Ohlfest博士(ミネソタ大学、ミネソタ州)からの寛大な供与物であり、完全C−RPMI培地中で培養された。生物発光作業はペンシルバニア大学(米国ペンシルバニア州フィラデルフィア)の小動物撮像施設(SAIF)による指導の下で実行された。
リステリア構築体および抗原発現
Her2/neu−pGEM7Zは親切にもペンシルバニア大学のMark Greene博士によって供与され、これはpGEM7Zプラスミド(Promega、ウィスコンシン州マディソン)にクローニングされた全長のヒトHer2/neu(hHer2)遺伝子を含んだ。pfx DNAポリメラーゼ(Invitrogen)および表4に示されるオリゴを使用するPCRによってhHer−2/neuの3つの部分、すなわちEC1、EC2、およびIC1を増幅するためのテンプレートとしてこのプラスミドを使用した。
表4:ヒトHer−2−キメラのクローニング用のプライマー
Her−2/neuキメラ構築体はSOEing PCR法およびテンプレートとしての各々の別個のhHer−2/neu区分による直接融合によって生成された。プライマーが表5に示されている。
表5
異なる部分のヒトHer2領域の増幅のためのプライマーの配列
ChHer2遺伝子を、XhoIおよびSpeI制限酵素を使用してpAdv138から切り出し、LmddシャトルベクターであるpAdv134中にLLOの短縮型非溶血性断片とインフレームでクローニングした。挿入断片、LLO、およびhlyプロモーターの配列をDNAシークエンシング分析によって確認した。エレクトロコンピテントactA、dal、dat突然変異体リステリア・モノサイトゲネス株、すなわちLmddAにこのプラスミドを電気穿孔により導入し、ストレプトマイシン(250μg/mL)を含有するブレインハートインフージョン(BHI)寒天プレート上で陽性クローンを選択した。幾つかの実験ではhHer2/neu(Lm−hHer2)断片を発現する類似のリステリア株を比較目的で使用した。全ての試験研究において、免疫系に対するリステリアの抗原非依存的効果を説明するために無関連のリステリア構成体(Lm対照)を含めた。Lm対照はADXS31−164(LmddA−ChHer2)と同一のリステリアプラットフォームに基づいているが、HPV16−E7またはNY−ESO−1などの異なる抗原を発現した。融合タンパク質のリステリアからの発現と分泌を試験した。各構成体をインビボで2回継代した。
細胞傷害性アッセイ
3〜5匹のFVB/Nマウスからなる群を、1×10コロニー形成単位(CFU)のLm−LLO−ChHer2、ADXS31−164、Lm−hHer2 ICI、またはLm対照(無関連抗原を発現する)を用いて1週間の間隔で3回免疫するか、または未感作のままとした。NT−2細胞をインビトロで培養し、トリプシンにより剥離し、マイトマイシンC(無血清C−RPMI培地中に250μg/mL)で37℃において45分間にわたって処置した。これらの細胞を5回洗浄した後、免疫した動物または未感作動物から採取された脾細胞と1:5の比率(スティミュレーター:レスポンダー)で5日間にわたり37℃および5%COで共培養した。以前に記載された方法に従い、標的としてのユーロピウム標識3T3/neu(DHFR−G8)細胞を使用して標準的な細胞傷害性アッセイを実施した。分光光度計(Perkin Elmer、Victor)を590nmにて使用して、4時間の培養の後に死滅した標的細胞から放出されたユーロピウムを測定した。比溶解率を(実験群での溶解−自然発生的溶解)/(最大溶解−自然発生的溶解)として定義した。
免疫されたマウスに由来する脾細胞によるインターフェロン−γの分泌
3〜5匹のFVB/NまたはHLA−A2のトランスジェニックマウスの群を、1×10CFUのADXS31−164、陰性リステリア対照(無関連抗原を発現する)を用いて1週間の間隔で3回免疫するか、または未感作のままとした。最後の免疫の1週間後、FVB/Nマウスに由来する脾細胞を単離し、C−RPMI培地中にマイトマイシンCで処置されたNT−2細胞が存在する状態で5×10細胞/ウェルの割合で24ウェルプレートにおいて共培養した。HLA−A2トランスジェニックマウスに由来する脾細胞は、1μMのHLA−A2特異的なペプチド、または大腸菌内で生産され、ニッケルベースのアフィニティークロマトグラフィーシステムによって精製された1μg/mLの組換え型Hisタグ付きChHer2タンパク質が存在する状態で培養された。上清のサンプルを24時間後または72時間後に取得し、製造業者の推奨に従ってマウスIFN−γ酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)キットを使用してインターフェロン−γ(IFN−γ)の存在について試験した。
Her2トランスジェニック動物での腫瘍研究
6週齢のFVB/NラットHer2/neuトランスジェニックマウス(9〜14匹/群)を5×10CFUのLm−LLO−ChHer2、ADXS31−164、またはLm対照で6回免疫した。これらのマウスを自然発生的乳腺腫瘍の出現について週に2回観察し、最高52週間まで電子カリパスを使用してそれらの腫瘍を測定した。平均直径が1cmのサイズに達したとき、エスケープした腫瘍を摘出し、RNAlater中に−20℃で保存した。これらの腫瘍のエスケープに対するHer2/neuタンパク質内の突然変異の効果を決定するため、ゲノムDNA単離キットを使用してゲノムDNAを抽出し、配列決定した。
脾臓および腫瘍内の制御性T細胞に対するADXS31−164の効果
マウスに1×10細胞のNT−2細胞を皮下(s.c.)移植した。7日目、14日目、および21日目にこれらのマウスを1×10CFUのADXS31−164またはLmddA対照で免疫するか、または未感作のままにした。28日目に腫瘍および脾臓を摘出し、FACS分析によってCD3/CD4/FoxP3Tregの存在について検査した。簡潔に述べると、C−RPMI培地中で2枚のスライドグラスの間で脾臓を均質化することによって脾細胞を単離した。滅菌したカミソリの刃を使用して腫瘍を細かく刻み、PBS中にDNase(12U/mL)およびコラゲナーゼ(2mg/mL)を含有するバッファーを用いてそれらを消化した。室温にて撹拌しながら60分間インキュベーションした後、細胞を激しいピペッティングによって分離した。赤血球をRBC溶解バッファーによって溶解し、続いて10%FBSを含有する完全RPMI−1640培地を用いて数回洗浄した。ナイロンメッシュを通す濾過の後、腫瘍細胞および脾細胞をFACSバッファー(2%FBS/PBS)中に再懸濁し、抗CD3−PerCP−Cy5.5抗体、抗CD4−FITC抗体、抗CD25−APC抗体で染色し、続いて透過処理し、そして抗Foxp3−PEで染色した。4カラーFACSキャリバー(BD)を使用してフローサイトメトリー分析を実施し、cell questソフトウェア(BD)を使用してデータを分析した。
統計分析
生存データについてログランクχ二乗検定を使用し、三回行われたCTLアッセイおよびELISAアッセイについてスチューデントのt検定を使用した。これらの分析では0.05未満のp値(*印をつけた)を統計的に有意であると考えた。Prismソフトウェア、V.4.0a(2006)またはSPSSソフトウェア、V.15.0(2006)のどちらかを用いて全ての統計分析を行った。別段の記載がない限り、我々は全てのFVB/NラットHer2/neuトランスジェニック試験研究のために群あたり8〜14匹のマウスを使用し、全ての野生型FVB/N研究のために群あたり少なくとも8匹のマウスを使用した。Her2/neuトランスジェニックマウスモデルの長期腫瘍試験研究を除き、全ての研究を少なくとも1回は繰り返した。
実施例15:Her−2断片に融合されたLLO断片を分泌するL.モノサイトゲネス株の生成:ADXS31−164の構築
キメラHer2/neu遺伝子(ChHer2)の構築については以下の通りであった。簡潔に述べると、ChHer2遺伝子は、SOEing PCR法によるHer2/neuタンパク質の2つの細胞外断片(aa40〜170およびaa359〜433)と1つの細胞内断片(aa678〜808)の直接融合によって作製された。そのキメラタンパク質はそのタンパク質の既知のヒトMHCクラスIエピトープの大半を有する。ChHer2遺伝子が、プラスミドのpAdv138(Lm−LLO−ChHer2を構築するために使用された)から切り離され、LmddAシャトルプラスミドへとクローニングされ、プラスミドpAdv164が得られた(図20A)。これらの2つのプラスミド骨格の間には2つの大きい違いがある。1)pAdv138が組換え型細菌のインビトロ選別のためにクロラムフェニコール耐性マーカー(cat)を使用するのに対し、pAdv164は枯草菌由来のD−アラニンラセマーゼ遺伝子(dal)を保持し、その遺伝子がdal−dat遺伝子を持たないLmddA株でのインビトロ選別とインビボプラスミド保持のために代謝経路の相補を利用する。このワクチンプラットフォームは、FDAによる改変リステリアワクチン株の抗生物質抵抗性についての憂慮に対処するために設計および開発された。2)pAdv138とは異なり、pAdv164は、プラスミド中にprfA遺伝子のコピーを有しておらず(以下の配列及び図20Aを参照のこと)、そのため、Lmdd株のin vivo補完に必要とされない。LmddAワクチン株も、actA遺伝子(リステリア細胞内移動、および細胞から細胞への拡散を担当する)を欠いているので、このバックボーンに由来する組み換え型ワクチン株は、その親株であるLmddに由来するものより病毒性が100倍少ない。LmddAベースのワクチンは、免疫化マウスの脾臓からのLmddベースのワクチンよりもずっと速く(48時間未満の間に)除去される。この株からの融合タンパク質tLLO−ChHer2の発現および分泌は、in vitroで8時間増殖した後にTCA沈殿された細胞培養上清の中のLm−LLO−ChHer2(図20B)と同等であり、ウエスタンブロット解析を使用し、約104KDのバンドとして抗LLO抗体により検出された。陰性対照としてtLLOのみを発現するリステリアバックボーン株を使用した。
pAdv164配列(7075塩基対)(図20Aおよび20Bを参照):
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実施例16:ADXS31−164はLm−LLO−ChHER2と同じく免疫原性である
抗Her2/neu特異的な細胞毒性T細胞を発生するうえでのADXS31−164の免疫原性の特性が、標準的なCTLアッセイでLm−LLO−ChHer2ワクチンのものと比較された。両方のワクチンは、3T3/neu標的細胞によって発現されるHer2/neu抗原に対して強いが同等の細胞毒性T細胞応答を引き出す。したがって、LLOに融合されたHer2細胞内断片のみを発現するリステリアで免疫されたマウスは、より多くのMHCクラスIエピトープを含有するキメラよりも低い溶解活性を示した。未感作動物、または無関係なリステリアワクチンが注射されたマウスではCTL活性は検出されなかった(図21A)。ADXS31−164は、野生型FVB/Nマウス由来脾細胞によるIFN−γの分泌を刺激することもできた(図21B)。高レベルのHer2/neu抗原を発現する、マイトマイシンCで処置されたNT−2細胞と共培養されたこれらの細胞の培養上清中で、これが検出された(図21C)。
ADXS31−164での免疫後のヒトMHCクラスIエピトープの適切なプロセッシングと提示をHLA−A2マウスで検査した。免疫されたHLA−A2遺伝子導入体に由来する脾細胞を、Her2/neu分子の細胞外ドメイン(配列番号59のHLYQGCQVVまたは配列番号60のKIFGSLAFL)または細胞内ドメイン(配列番号61のRLLQETELV)に位置する、マップ化HLA−A2拘束性エピトープに対応するペプチドと共に72時間にわたって共培養した(図21C)。組換え型ChHer2タンパク質を陽性対照として使用し、無関連のペプチドまたはペプチド無しを陰性対照として使用した。この実験のデータは、標的とされた抗原の異なるドメインに位置するヒトエピトープに対する抗Her2/neu特異的免疫応答がADXS31−164により誘発され得ることを示している。
実施例17:ADXS31−164は、自然発生的な乳腺腫瘍の発症の防止には、LM−LLO−ChHER2より有効である
20〜25週齢でゆっくりと増殖する自然発生的乳腺腫瘍を発生するHer2/neuトランスジェニック動物においてADXS31−164の抗腫瘍効果をLm−LLO−ChHer2の抗腫瘍効果と比較した。無関連リステリア対照ワクチンを用いて免疫化されたすべての動物は、21〜25週の間に乳房の腫瘍を発生し、33週の前に犠牲にされた。対照的に、リステリア−Her2/neu組み換え型ワクチンは、乳腺腫瘍の形成の著しい遅延を生じた。45週目では、Lm−LLO−ChHer2で免疫されたマウスの25%と対照的に、ADXS31−164ワクチン接種マウスの50%超(9匹のうち5匹)に未だに腫瘍が無かった。52週には、ADXS31−164を用いて免疫化した8匹のうち2匹のマウスは、まだ腫瘍が無いままであったが、一方で他の実験群のマウスはすべて、すでに腫瘍を発症していた(図22)。これらの結果は、ADXS31−164は、より弱毒化されているにもかかわらず、Her2/neuトランスジェニック動物の自然発生的乳腺腫瘍の発症の防止に関してLm−LLO−ChHer2よりも有効であることを示している。
実施例18:ADXS31−164を用いた免疫化の際のHER2/NEU遺伝子での突然変異
Her2/neuのMHCクラスIエピトープ内の突然変異は、小さい分量のワクチンまたはトラスツズマブ(ハーセプチン)(Her2/neuの細胞外ドメインでエピトープを標的化するモノクローナル抗体)を用いた免疫化の際にエスケープした腫瘍を担当すると考えられてきた。これを評価するために、トランスジェニック動物内のエスケープした腫瘍からゲノム材料が抽出され、キメラワクチンまたは対照ワクチンを用いて免疫化した腫瘍内のneu遺伝子の対応する断片を配列決定した。どのワクチン接種されたた腫瘍試料のHer−2/neu遺伝子内にも突然変異が観察されなかった。これは代替的なエスケープ機構を示唆している(データを示さず)。
実施例19:ADXS31−164は腫瘍内制御性T細胞の著しい減少を引き起こす
脾臓および腫瘍内での調節性T細胞の頻度に対するADXS31−164の効果を解明するために、マウスにNT−2腫瘍細胞を移植した。3回の免疫の後、脾細胞および腫瘍内リンパ球を単離し、Tregを染色し、これらがCD3/CD4/CD25/FoxP3細胞として明らかにされたが、別々に分析したときにFoxP3マーカーまたはCD25マーカーのどちらかを用いて同等の結果が得られた。この結果は、ADXS31−164を用いた免疫化は、無関係なリステリアワクチンまたは未感作動物と比較して、脾臓内のTregの頻度に対しては効果が無かったことを示した(図23)。対照的に、リステリアワクチンを用いた免疫化は、腫瘍内のTregの存在に少なからぬ影響を与えた(図24A)。処理されていない腫瘍ではすべてのCD3T細胞の平均で19.0%がTregであったが、この頻度は無関連ワクチンについては4.2%に減少し、ADXS31−164ついては3.4%と、腫瘍内のTregの頻度が5分の1に減少した(図24B)。いずれかのLmddAワクチンで処置したマウスでの腫瘍内のTregの頻度の減少は、腫瘍のサイズの差異には貢献しなかった。代表的実験では、ADXS31−164を用いて免疫化したマウスからの腫瘍(平均直径(mm)±SD:6.71±0.43、n=5)は、未処置マウス(8.69±0.98、n=5、p<0.01)、または無関連ワクチン(8.41±1.47、n=5、p=0.04)で処置されたマウスからの腫瘍より著しくより小さかったが、一方で後者のこれら2つの群の比較は腫瘍サイズでは統計的な有意さを示さなかった(p=0.73)。LmddAワクチンで処置した腫瘍内のTregのより低い頻度は、腫瘍内のCD8/Treg比の増加をもたらし、LmddAワクチンを用いた免疫化後により好ましい腫瘍の微小環境を得ることができることを示唆する。しかしながら、標的抗原HER2/neu(ADXS31−164)を発現するワクチンのみが腫瘍増殖を減少することができ、Tregの減少は腫瘍内で抗原特異的な応答が存在するときのみ効果を有することを示す。
実施例20:ADXS31−164を用いた末梢の免疫化は転移性乳癌細胞株の脳内での増殖を遅延することができる
ADXS31−164または無関連Lm対照ワクチンを用いてマウスに腹腔内で免疫化し、次いでルシフェラーゼおよび低いレベルのHER2/neuを発現するEMT6−Luc腫瘍細胞5000個を頭蓋内に移植した(図25A)。麻酔されたマウスの生体外撮像によって接種後の様々な時点で腫瘍をモニターした。腫瘍接種後8日目に、すべての対照動物で腫瘍が検出されたが、ADXS31−164群のマウスでは検出可能な腫瘍はまったく現れなかった(図25Aおよび図25B)。腫瘍接種後11日目には陰性対照群の全てのマウスが既に腫瘍のために死んでいたが、ADXS31−164群の全てのマウスがまだ生存しており、腫瘍増殖の小さい兆候を示すのみであったので、ADXS31−164はこれらの腫瘍の発症を明らかに遅延させることができた。これらの結果は、ADXS31−164の末梢投与を用いて得られた免疫応答が中枢神経系に到達することができる可能性があり、かつLmddAベースのワクチンがCNS腫瘍の治療のための使用の可能性を有する場合があることを強く示唆する。
実施例21:ペプチド「ミニ遺伝子」発現系
材料および方法
この発現系は、カルボキシ末端において独特のペプチド部分を含有する組換えタンパク質群のクローニングを促進するように設計されている。これは、テンプレートとしてSS−Ub−ペプチドコンストラクトのうちの1つをコードする配列を利用する単純なPCR反応によって達成される。Ub配列のカルボキシ末端領域にまで延びるプライマーを使用し、且つ、そのプライマーの3’端に所望のペプチド配列のためのコドンを導入することにより、一回のPCR反応で新しいSS−Ub−ペプチド配列を生成することができる。細菌プロモーターおよびActAシグナル配列の最初の数ヌクレオチドをコードする5’プライマーは、全てのコンストラクトに対して同一である。この戦略を使用して作製されたコンストラクトを図26A〜26Cに概略的に示す。この実施例では2つのコンストラクトを説明する。1つのコンストラクトはマウスMHCクラスI上に提示されるモデルペプチド抗原を含有し、第2のコンストラクトは、ヒト膠芽腫(GBM)TAAに由来するものなどの治療的に適切なペプチドが置換されることになる場所を示している。明確性を目的として、図26A〜Cで図示されているコンストラクトをActA1〜100分泌シグナルを含有するものとして指定した。しかしながら、同等の効果によってLLOベースの分泌シグナルが置き換わってもよい。
提案されている系の利点のうちの1つは、単一のリステリアベクター構築体を使用して細胞にマルチプルペプチドを負荷することができることになる点である。マルチプルペプチドは、上述の単一のペプチド発現系の修正を使用して組み換え型弱毒化リステリア(例えば、PrfA突然変異リステリアまたはdal/dat/ActA突然変異リステリア)の中へと導入されることになる。1つの挿入断片の中にコードされる連続的なSS−Ub−ペプチド配列に由来する複数の別個のペプチドをコードするキメラタンパク質。シャイン・ダルガノリボソーム結合部位は、各SS−Ub−ペプチドコード配列の前に導入され、それによって各ペプチドコンストラクトの個別の翻訳が可能になる。図26Cは、組み換え型リステリアの1つの株から4つの別個のペプチド抗原を発現するように設計されたコンストラクトの概略図を示す。これは厳密には一般的な発現戦略を表したものであるので、公知のマウスまたはヒトの腫瘍関連抗原または感染症抗原に由来する4つの独特のMHCクラスI結合ペプチドが含まれている。
材料および方法(実施例22〜24)
実施例7にpAdv142プラスミドおよびLmddA142株のことが記載されている。その他の詳細を以下に提供する。
pAdv142プラスミドおよびLmddA142株の構築
このプラスミドはVerchらによって以前に構築された次世代の抗生物質を含まないプラスミドであるpTV3である。Lm−ddAは染色体中に1コピーのprfA遺伝子を含むので、病原性遺伝子転写活性化因子prfAの不必要なコピーをpTV3プラスミドから欠失した。したがって、そのdal含有プラスミド中にprfA遺伝子が存在することは必須ではなかった。さらに、NheI/PacI制限部位でのp60−リステリアdalのカセットをp60−枯草菌dal(dalBs)により置換してプラスミドpAdv134を得た。さらに、pAdv134をXhoI/XmaIで制限処理してヒトPSAであるklk3をクローニングしてプラスミドpAdv142を得た。その新しいプラスミドであるpAdv142(図11C)はdalBsを含んでおり、その発現はLm p60プロモーターの制御下にあった。そのシャトルプラスミドpAdv142は外因性D−アラニンの非存在下で大腸菌ala drx MB2159とLmddの両方の増殖を相補することができた。プラスミドpAdv142内の抗原発現カセットは、hlyプロモーターおよびtLLO−PSA融合タンパク質からなる(図27)。
プラスミドpAdv142でリステリアのバックグラウンド株であるLmddA株を形質転換してLmddA142またはADXS31−142を得た。ADXS31−142株によるLLO−PSA融合タンパク質の発現と分泌を、抗LLO抗体および抗PSA抗体を使用するウエスタン解析により確認し、図11Dに示す。C57BL/6マウスのインビボでの2継代後にADXS31−142株によるLLO−PSA融合タンパク質の安定した発現および分泌が存在した。
LmddA211株、LmddA223株、およびLmddA224株の構築
ActAタンパク質の異なる短縮断片を含む3種類の異なるプラスミドpAdv211、pAdv223、およびpAdv224を作製するために異なるActA/PEST領域をプラスミドpAdv142中にクローニングした。
LLOシグナル配列(LLOss)−ActAPEST2(pAdv211)/LmddA211
25塩基の重複を用いるSOEing PCR法を用いて最初に2つの断片であるPsiI−LLOss−XbaI(817bpのサイズ)とLLOss−XbaI−ActA−PEST2(602bpのサイズ)を増幅し、次に一つに融合した。このPCR産物はこの時点で762bpのサイズの断片であるPsiI−LLOss−Xbal−ActAPEST2−XhoIを含んでいる。その新しいPsiI−LLOss−Xbal−ActAPEST2−XhoI PCR産物およびpAdv142(LmddA−PSA)プラスミドをPsiI/XhoI制限酵素で消化し、そして精製した。ライゲーションを行い、MB2159エレクトロコンピテント細胞を形質転換し、そしてLB寒天プレート上に播種した。PsiI−LLOss−Xbal−ActAPEST2/pAdv142(PSA)クローンを挿入断片特異的PCR反応により選択およびスクリーニングし、PsiI−LLOss−Xbal−ActAPEST2/pAdv142(PSA)クローンの9番、10番が陽性であり、そのプラスミドをミニプレップ精製した。PCRスクリーニングによるそれらのクローンのスクリーニングの後、陽性クローンの挿入断片を配列決定した。pAdv211.10と呼ばれるプラスミドPsiI−LLOss−Xbal−ActAPEST2/pAdv142(PSA)でリステリアLmddA突然変異体エレクトロコンピテント細胞を形質転換し、BHI/ストレプトマイシン寒天プレート上に播種した。生じたLmddA211株をコロニーPCRによりスクリーニングした。幾つかのリステリアコロニーを内在性LLOタンパク質とActAPEST2−PSA(LA229−PSA)タンパク質の発現と分泌について選択およびスクリーニングした。マウスのインビボでの2継代後にActAPEST2−PSA融合タンパク質の安定した発現が存在した。
LLOss−ActAPEST3およびPEST4:
ActAPEST3断片とActAPEST4断片をPCR法により作製した。LLOss−XbaI−ActAPEST3−XhoI断片(839bpのサイズ)とLLOss−XbaI−ActAPEST4−XhoI断片(1146bpのサイズ)を含むPCR産物をpAdv142中にクローニングした。生じたプラスミドpAdv223(PsiI−LLOss−Xbal−ActAPEST3−XhoI/pAdv142)クローンおよびpAdv224(PsiI−LLOss−Xbal−ActAPEST4/pAdv142)クローンを挿入断片特異的PCR反応により選択およびスクリーニングした。それらのpAdv223およびpAdv224プラスミドでLmddAバックボーンを形質転換してそれぞれLmddA223およびLmddA224が生じた。幾つかのリステリアコロニーを内在性LLOタンパク質、ActAPEST3−PSA(LmddA223)タンパク質、またはActAPEST4−PSA(LmddA224)タンパク質の発現と分泌について選択およびスクリーニングした。マウスのインビボでの2継代後に融合タンパク質ActAPEST3−PSA(LmddA223)またはActAPEST4−PSA(LmddA224)の安定した発現と分泌が存在した。
実験プラン1
TPSA23(PSA発現性腫瘍モデル)を使用するActA−PEST−PSA(PEST3配列、PEST2配列、およびPEST4配列)およびtLLO−PSAの治療効力を評価および比較した。無処置マウスを対照群として使用した。インターフェロンγの細胞内サイトカイン染色およびPSA四量体染色も用いて免疫応答を並行して評価した。
腫瘍退行試験。8匹のC57BL/6マウス(7週齢のオス)の10群に1×10個のTPSA23細胞を0日目に皮下移植した。6日目にそれらのマウスは免疫を受け、それに続いて1週間離れている2回の追加用量を受けた。腫瘍が平均直径で1.2cmのサイズに到達するまで毎週腫瘍増殖をモニターした。
免疫原性試験。
2群のC57BL/6マウス(7週齢のオス)を、以下の表に列記されるワクチンを用いて、1週間の間隔で3回にわたり免疫した。最後の追加免疫注射から6日後、マウスを殺処理し、脾臓を採取し、四量体染色および細胞内サイトカイン染色によるIFN−γ分泌に関して免疫応答を検査した。
実験プラン2
この実験は実験プラン1の繰返しであるが、未感作群、tLLO群、ActA/PEST2−PSA群、およびtLLO−PSA群だけが含まれた。実験プラン1と同様に、TPSA23(PSA発現性腫瘍モデル)を使用して治療効力を評価した。群当たり5匹のC57BL/6マウスに1×10細胞のTPSA23細胞を0日目に皮下移植した。6日目にそれらのマウスは免疫(1×10CFU/mL)を受け、それに続いて1週間後に追加免疫を受けた。最後の処置から6日目に脾臓と腫瘍を採取した。脾臓と腫瘍の両方においてPSA五量体染色を用いて免疫応答をモニターした。
材料および方法:
TPSA23細胞を完全培地中で培養する。マウスに腫瘍細胞を移植する2日前にTPSA23細胞を完全培地中に継代培養した。実験当日(0日目)に細胞をトリプシン処理し、PBSで二回洗浄した。細胞を計数し、注射用にマウス当たり200ulのPBS中に1×10細胞の濃度で再懸濁した。各マウスの脇腹に腫瘍細胞を皮下注射した。
TPSA23細胞用の完全培地
430mlのグルコース含有DMEM、45mlのウシ胎児血清(FCS)、25mlのヌー・セラムIV、5mlの100×L−グルタミン、5mlの100mMピルビン酸ナトリウム、5mlの10,000U/mLのペニシリン/ストレプトマイシンを混合することによりTPSA23細胞用の完全培地を調製した。細胞を分割する間に0.005mg/mlのウシインスリンおよび10nMのデヒドロイソアンドロステロンをフラスコに添加した。
脾細胞用の完全培地(c−RPMI)
450mlのRPMI1640、50mlのウシ胎児血清(FCS)、5mlの1M HEPES、5mlの100×非必須アミノ酸(NEAA)、5mlの100×L−グルタミン、5mlの100mMピルビン酸ナトリウム、5mlの10,000U/mLのペニシリン/ストレプトマイシンおよび129ulの14.6Mの2−メルカプトエタノールを混合することにより完全培地を調製した。
単離された脾細胞の調製
生物安全フード内で作業を行った。滅菌したピンセットとハサミを使用して実験マウス群と対照マウス群から脾臓を採取した。10mlのPBSを含む15mlのチューブに入れてそれらの脾臓を実験室に運んだ。各マウスの脾臓を別々に処理した。脾臓を無菌ペトリ皿に取り、3mLの注射筒のピストン棒の後端を使用してすりつぶした。10mlのRPMI1640を含む15mlのチューブに脾臓細胞を移した。4℃で5分間にわたる1,000RPMでの遠心分離により細胞を沈殿させた。10%の漂白剤中に上清を捨てた。タッピングで細胞ペレットを穏やかに壊した。脾臓当たり2mlのRBC溶解緩衝液をその細胞ペレットに添加することによりRBCを溶解した。RBCは2分間で溶解された。すぐに10mlのc−RPMI培地をその細胞懸濁液に添加してRBC溶解緩衝液を不活化した。4℃で5分間にわたる1,000RPMでの遠心分離により細胞を沈殿させた。上清を捨て、細胞ペレットを10mlのc−RPMI中に再懸濁し、セルストレーナーに通した。血球計算盤を使用して細胞を計数し、10μlの細胞懸濁液を90μlのトリパンブルー染色液と混合して生存度をチェックした。約2×10細胞を五量体染色に使用した。(注記:各脾臓は1〜2×10細胞を産するはずである)。
ミルテニー・マウス腫瘍解離キットを使用する腫瘍からの単細胞懸濁液の調製
2.35mlのRPMI1640、100μLの酵素D、50μLの酵素R、および12.5μLの酵素AをgentleMACS Cチューブに加えることにより酵素ミックスを調製した。腫瘍(0.04〜1g)を2〜4mmの小片に切断し、酵素ミックスを含むgentleMACS Cチューブに移した。そのチューブの上端を下にしてgentleMACSディソシエーターのスリーブ上に取り付け、プログラムm_impTumor_02を実行した。プログラムの終了後、CチューブをgentleMACSディソシエーターから取り外した。MACSmixチューブローテーターを使用して連続的に回転させながら試料を37℃で40分間にわたってインキュベートした。インキュベーションの完了後に再びCチューブの上端を下にしてgentleMACSディソシエーターのスリーブに取り付け、プログラムm_impTumor_03を2回実行した。15mLのチューブ上に置かれた70μmフィルターにその細胞懸濁液を通した。そのフィルターも10mlのRPMI1640で洗浄した。細胞を300×gで7分間にわたって遠心分離した。上清を捨て、細胞を10mlのRPMI1640中に再懸濁した。この時点でそれらの細胞を五量体染色のために分割することができる。
脾細胞の五量体染色
ProImmune社の市販のPSA−H−2D五量体を使用して製造業者が推奨するプロトコルを用いてPSA特異的T細胞を検出した。CD8、CD62L、CD3、および五量体について脾細胞を染色した。一方でCD8、CD62L、CD45、および五量体について腫瘍細胞を染色した。CD3CD8CD62Llow細胞をゲーティングで絞り込んでCD3CD8CD62LlowPSA五量体細胞の頻度を決定した。Cell questソフトウェアを使用してFACS Calibur上で染色細胞を取得および分析した。
五量体染色に必要な材料
脾細胞(上記の調製物)、Pro5(登録商標)PE結合組換えMHC PSA五量体 (注記:蓋をきつく締め、暗所に4℃で一貫して五量体ストックが保存されることを確実にされたい)、PerCP Cy5.5結合抗CD3抗体、FITC結合抗CD8抗体およびAPC結合抗CD62L抗体、洗浄緩衝液(PBS中の0.1%BSA)および固定溶液(PBS中の1%熱不活化ウシ胎児血清(HI−FCBS)、2.5%ホルムアルデヒド)
標準的染色プロトコル
Pro5(登録商標)PSA五量体を冷却済みマイクロ遠心分離機中で5〜10分間にわたって14,000×gで遠心分離してその溶液中に存在するあらゆるタンパク質凝集物を除去した。これらの凝集物は、検査容量中に含まれていると非特異的染色の原因となる場合がある。染色条件当たり2×10脾細胞を割り当て、チューブ当たり1mlの洗浄緩衝液を加えた。細胞を4℃の冷却済み遠心分離機中で5分間にわたって500×gで遠心分離した。細胞ペレットを残留量(約50μl)中に再懸濁した。別段の表示がある場合を除き、その後の全ての工程について全てのチューブを氷上で冷やした。10μLの標識済み五量体を細胞に添加し、ピペット操作により混合した。それらの細胞を光から遮断して室温(22℃)で10分間にわたってインキュベートした。細胞をチューブ当たり2mlの洗浄緩衝液で洗浄し、残留液(約50μl)中に再懸濁した。最適量の抗CD3抗体、抗CD8抗体、および抗CD62L抗体(1:100希釈)を添加し、ピペット操作により混合した。単染色対照試料もこの時点で作製した。試料を光から遮断して20分間にわたって氷上に放置した。細胞をチューブ当たり2mlの洗浄緩衝液で二回洗浄した。細胞ペレットを残留量(約50μl)中に再懸濁した。200μLの固定溶液を各チューブに添加し、ボルテックス混合した。データ取得の準備ができるまでそれらのチューブを冷蔵庫内に暗くして保存した。(注記:細胞の形態が固定後に変化するので、データ取得に進む前に3時間にわたって試料を放置することが得策である。試料は最大で2日間にわたって保存可能である)。
細胞内サイトカイン染色(IFN−γ)プロトコル:
2×10細胞/ml脾細胞をFACSチューブ中に取り、100μLのブレフェルジンA(BD Golgi Plug)をそのチューブに添加した。刺激のために2μMのペプチドをそのチューブに添加し、細胞を室温で10〜15分間にわたってインキュベートした。陽性対照試料についてはPMA(10ng/ml)(2×)とイオノマイシン(1μg/ml)(2×)を対応するチューブに添加した。各処理に由来する100μLの培地をU字底96ウェルプレートの対応するウェルに添加した。100μLの細胞を対応するウェルに添加した(培地+細胞で200μlの終体積)。そのプレートを2分間にわたって600rpmで遠心分離し、37℃、5%COで5時間にわたってインキュベートした。そのプレートの内容物をFACSチューブに移した。1mlのFACS緩衝液を各チューブに添加し、5分間にわたって1200rpmで遠心分離した。上清を捨てた。200μLの2.4G2上清および10μLのウサギ血清をそれらの細胞に添加し、室温で10分間にわたってインキュベートした。それらの細胞を1mLのFACS緩衝液で洗浄した。それらの細胞を1200rpmで5分間にわたる遠心分離により収集した。フルオロクローム結合モノクローナル抗体(CD8 FITC、CD3 PerCP−Cy5.5、CD62L APC)を含む50μLのFACS緩衝液中に細胞を懸濁し、暗所で30分間にわたって4℃でインキュベートした。細胞を1mLのFACS緩衝液で二回洗浄し、200μLの4%ホルマリン溶液中に再懸濁し、20分間にわたって4℃でインキュベートした。それらの細胞を1mLのFACS緩衝液で二回洗浄し、BD Perm/Wash(0.25ml/チューブ)中に15分間にわたって再懸濁した。細胞を遠心分離により収集し、目的のサイトカインに対するフルオロクローム結合モノクローナル抗体(IFNg−PE)を含む50μLのBD Perm/Wash溶液中に再懸濁した。それらの細胞を暗所で30分間にわたって4℃でインキュベートした。BD Perm/Wash(チューブ当たり1ml)を使用して細胞を二回洗浄し、分析前に200μlのFACS緩衝液中に再懸濁した。
結果
実施例22:組換え型リステリア構成体を用いるワクチン接種により腫瘍退行が生じる
1週目までに全ての群が2〜3mmの平均サイズを有する腫瘍を発生させたことがデータにより示された。3週目(20日目)にActA/PEST2(「LA229」としても知られる)−PSA、ActA/PEST3−PSAおよびActA/PEST3−PSA、およびPSAに融合されたtLLOを発現するLmddA−142(ADXS31−142)で免疫されたマウスが腫瘍退行および腫瘍増殖の遅延を示した。6週目までに未感作群の全てのマウスとActAPEST4−PSA処置群の大半が大きな腫瘍を有し、安楽死させねばならなかった(図28A)。ところが、LmddA−142マウス群、ActA−PEST2マウス群、およびActA−PEST3マウス群は、より良好な腫瘍退行と生存率を示した(図28Aおよび図28B)。
実施例23:組換え型リステリアを用いるワクチン接種により高レベルの抗原特異的T細胞が生じる
LmddA−ActAPEST2−PSAワクチンにより、LmddA−ActAPEST(3または4)−PSAまたはLmddA−142と比較して高レベルのPSA特異的T細胞応答が生じた(図29A)。PSA特異的ワクチンにおけるPSA四量体特異的T細胞の規模は、未感作マウスよりも30倍大きかった。同様に、PSA特異的抗原での刺激に応答した高レベルのIFN−γ分泌が、LmddA−ActAPEST2−PSAワクチンについて観察された(図29B)。
実施例24:ACTA/PEST2(LA229)を用いるワクチン接種により脾臓に多数の抗原特異的CD8+ T細胞が生じる
ActA/PEST2融合PSAを発現するLmは、tLLO融合PSAを発現するLm、またはtLLO処置群と比較して、より多数のPSA特異的CD8+ T細胞を脾臓中に生成することができた。腫瘍に浸潤するPSA特異的CD8+T細胞の数は、Lm−tLLO−PSA免疫マウスとLm−ActA/PEST2−PSA免疫マウスの両方について同様であった(図30Bおよび30C)。また、ActA/PEST2−PSAを発現するLmの腫瘍退行能力は、tLLO−PSAを発現するLmddA−142について見られるものと同様であった(図30A)。
実施例25:LLOコレステロール結合ドメインの部位特異的突然変異形成
CBD内に不活性化点突然変異を導入するため、以下の戦略を使用して部位特異的突然変異形成をLLOに対して実施した。結果として得られるタンパク質は、「mutLLO」と称される。
LLOのpET29bへのサブクローニング
野生型LLOのアミノ酸配列は、
(配列番号80)である。シグナルペプチドおよびコレステロール結合ドメイン(CBD)は下線付きであり、CBD内の3つの重要な残基(C484、W491、およびW492)は太字の斜字体である。
6×Hisタグ(HHHHHH(配列番号82))をLLOのC末端領域に付加した。Hisタグ付きLLOのアミノ酸配列は、
(配列番号62)である。
Hisタグ付きLLOタンパク質をコードする遺伝子を、NdeI/BamHIで消化し、そのNdeI/BamHIをNdeI部位とBamHI部位との間で発現ベクターpET29bにサブクローニングした。LLOタンパク質をコードする遺伝子の配列は、
(配列番号63)である。下線付き配列は、配列の最初から順に、NdeI部位、NheI部位、CBGコード領域、6×Hisタグ、およびBamHI部位である。次の工程において突然変異形成されるCBD残基は、太字の斜字体である。
スプライシング・バイ・オーバーラップエクステンション(SOE)PCR
工程1:第1と第2のPCR反応をpET29b−LLOテンプレートに対して実施した。第1プライマーと第2プライマーを利用する第1PCR反応はNheI部位とCBDとの間の断片を増幅し、CBDへの突然変異の導入を含んだ。プライマー#3および#4を利用するPCR反応#2は、CBDとBamHI部位の間の断片を増幅し、CBDへ同じ突然変異を導入した(図31A)。
PCR反応第1サイクル:A)94℃で2分30秒、B)94℃で30秒、C)55℃で30秒、D)72℃で1分、工程B〜Dを29回繰り返す(合計30サイクル)、E)72℃で10分。
PCR反応第2サイクル:A)94℃で2分30秒、B)94℃で30秒、C)60℃で30秒、D)72℃で1分、工程B〜Dを29回繰り返す(合計30サイクル)、E)72℃で10分。
工程2:PCR反応第1および第2の産物を混合し、アニールさせ(突然変異したCBDをコードする領域において)、プライマー#1および#4を用いてPCRをさらに25サイクル実施した(図31B)。PCR反応サイクル:A)94℃で2分30秒、B)94℃で30秒、C)72℃で1分、工程B〜Cを9回繰り返す(合計10サイクル)、第1プライマーと第4プライマーを添加する、D)94℃で30秒、E)55℃で30秒、F)72℃で1分、工程D〜Fを24回繰り返す(合計25サイクル)、G)72℃で10分。
プライマー配列:
プライマー1:
(配列番号64;NheI配列は下線付き)。
プライマー2:
(配列番号65;CBDコード配列は下線付き、突然変異形成されたコドンは太字の斜字体)。
プライマー3:
(配列番号66;CBDコード配列は下線付き、突然変異形成されたコドンは太字の斜字体)。
プライマー4:
(配列番号67;BamHI配列は下線付き)。
野生型CBD配列は
(配列番号68)である
突然変異形成されたCBD配列は
(配列番号69)である
突然変異形成されたNheI−BamHI断片の配列は、
(配列番号70)である。
実施例26:LLO CBDの一部のCTLエピトープとの置換
CBDの9アミノ酸(AA)をNY−ESO−1抗原由来のCTLエピトープで置換するため、部位特異的突然変異形成をLLOに対して実施した。NY−ESO−1に由来する「ctLLO」という名称のHLA−A2拘束性エピトープ157〜165を含む配列
(配列番号71;突然変異形成された残基は下線付き)でCBDの配列(配列番号68)を置き換えた。
使用されるサブクローニング戦略は前出の実施例と同様であった。
使用されるプライマーは以下のとおりであった。
プライマー1:
(配列番号64;NheI配列は下線付き)。
プライマー2:
(配列番号72;CBDコード配列は下線付き、突然変異形成された(NY−ESO−1)コドンは太字の斜字体)。
プライマー3:
(配列番号73;CBDコード配列は下線付き、突然変異形成された(NY−ESO−1)コドンは太字の斜字体)。
プライマー4:
(配列番号67;BamHI配列は下線付き)。
結果として得られるNheI/BamHI断片の配列は以下のとおりである:
(配列番号74)。
実施例27:mutLLOとctLLOは大腸菌発現系において発現および精製可能である
mutLLOとctLLOは大腸菌中で発現し得ることを示すため、pET29bで大腸菌を形質転換し、0.5mMのIPTGで誘導し、次いで4時間後に細胞溶菌液を回収し、総タンパク質をSDS−PAGEゲル中で分離し、そしてクマシー染色(図32A)とモノクローナル抗体B3−19を使用する抗LLOウエスタンブロットに供した(図32B)。このように、CBD内に点突然変異または置換を含むLLOタンパク質が大腸菌発現系において発現および精製可能である。
実施例28:mutLLOとctLLOは溶血活性の著しい低下を示す
材料および実験方法
溶血アッセイ
1.野生型および変異型のLLOを図33A〜Bに表示される希釈度まで、900μLの1×PBS−システイン(PBSを0.5Mシステイン塩酸でpH5.5に調節するか、または7.4に調節した)中に希釈した。2.LLOを37℃で30分間にわたってインキュベートすることにより活性化した。3.ヒツジ赤血球(200μl/試料)をPBS−システインで二回洗浄し、上清が比較的に明るくなるまで1×PBSで3〜5回洗浄した。4.ヒツジ赤血球の最終ペレットをPBS−システインに再懸濁し、100μLのその細胞懸濁液を900μLのLLO溶液に添加した(10%の終濃度)。5.50μLのヒツジ赤血球を、950μLの水+10%ツイーン20に添加した(溶解についての陽性対照。他のチューブに加えられる細胞の総量としての溶解細胞の50%の量を含むことになるので「50%対照」)。6.全てのチューブを穏やかに混合し、37℃で45分間にわたってインキュベートした。7.赤血球をマイクロ遠心分離機中で10分間にわたって1500rpmで遠心分離した。8.その上清の200μlのアリコットを96ウェルELISAプレートに移し、570nmで読んで溶血後に放出されたヘモグロビンの濃度を測定し、そして50%対照に対して試料を用量決定した。
結果
ヒツジ赤血球アッセイを用いてmutLLOとctLLOの溶血活性を決定した。mutLLOはpH5.5において著しく減少した(100倍と1000倍の間)溶血力価を示し、pH7.4では検出不可能な溶血活性を示した。ctLLOはどちらのpHでも検出不可能な溶血活性を示した(図33A〜B)。
したがって、C484、W491、およびW492を含むLLO CBD残基、の点突然変異(mutLLO)または置換突然変異(ctLLO)により溶血活性が消失するか、または大きく低下する。さらに、異種抗原ペプチドでのCBDの置換は、野生型LLOと比べて著しく低下した溶血活性を持つ異種エピトープの免疫原性担体を作製する効果的な手段である。
本発明のある特定の特徴が本明細書に例示され記述されてきたが、今では当業者には数多くの修正、置換、変更、および均等物が生じるであろう。したがって、本発明の真の趣旨内に含まれるかかるすべての改変および変更が添付の特許請求の範囲により網羅されるものされることを理解すべきである。
実施例29:完全閉鎖単回使用細胞増殖システム
その革新的システムは、独特な構成で配置されている容易に利用可能なバイオプロセッシング構成要素および技術を活用しており、それによって、単一完全閉鎖型システムを使用して、改変型Lm細菌を増殖させ、その発酵ブロスを濃縮し、それらの細胞を洗浄および精製し、発酵培地を製剤緩衝液に交換し、そして患者特有の用量を、即時使用可能なIVバッグに分注することができる。このタイプのシステムはそれぞれの患者の免疫療法の隔離と管理を提供する。このシステムは、個別化ネオエピトープを標的とする免疫療法剤の特定と臨床使用についての全体的なワークストリームの統合に特によく適している(図37A〜B)。
そのカスタム設計のシステムは、単回使用バイオプロセッシングバッグ、患者IVバッグ、サンプリングバッグ、チューブ類、フィルター、クイックコネクター、およびセンサーを使用して組み立てられる。そのシステムが省スペースであることで個々の患者向けに製造することが可能になるが、それを複製し、複数の患者向けの製品を並行して製造することもできる(図38)。その組立品全体は4つのセクション、すなわち、1)接種と発酵、2)濃縮、3)透析ろ過、および4)医薬品充填から構成される。そのシステムは完全閉鎖型の液体流路を有し、使用前に滅菌されるため、最終製剤化免疫療法剤は直接的にIVバッグに分注され、凍結され、そして医療センターに輸送される。したがって、バイアル瓶または事前充填注射筒に分注するときに伴う、典型的な充填/仕上げおよび包装の必要性がこれにより排除される。このことは、期待される患者への短時間での納品と送達に対処する。
その組立品の接種および発酵セクション(図39)は、増殖培地で満たされ、指定温度まで加温される。次に細胞バンクを単回使用/ディスポーザブルの揺動式バッグ型発酵器、または単回使用/ディスポーザブルの撹拌式バイオリアクター容器のいずれかに接種する。細菌が特定の密度まで増殖したところで、その組立品の濃縮セクション(図40)を使用して、発酵培地を取り除き、中空糸フィルターを使用してバッチを濃縮する 洗浄/製剤緩衝液バッグが、その組立品の透析濾過セクションに接続され(図41)、細菌細胞が洗浄/精製され、残留培地が中空糸フィルター中でのクロスフロー濾過を介して製剤緩衝液と交換され、そして製品が最終濃度まで希釈される。最後に、組立品の医薬品充填セクションを使用して、バッチが無菌単回使用IVバッグおよびQC検査用のサンプリングバッグに分割される(図42)。患者特異的免疫療法は、生きた弱毒化改変型Lm細菌の純粋な培養株を指定の濃度で含む少量非経口用IVバッグの中で凍結されて供給される。患者へ投与する前に、IVバッグが溶解され、細胞が再懸濁され、そして必要な用量が注射筒を用いて取り出され、より大きな注入用IVバッグへ添加される。
いくつかの完全閉鎖型組立品を並行して使用して、数人の患者、又は一人の患者のいずれかのための個別化免疫療法組成物を製造する(図43)。スループットを増大させるために、必要に応じて追加の揺動型又は攪拌型の容器バイオリアクターシステムを処理列に加える(例えば図38を参照のこと)。
完全閉鎖設計の増殖システムにより、製造過程中の免疫療法組成物の完全な品質管理の実行が可能となり、追加的な時間節約となる。完全分析管理行動計画をリステリア送達ベクターの増殖と並行して実施する(表6)。したがって、分注された製品は、追加の検査を必要とせず、患者へ即時送達される状態となっている。
表6. 分析管理行動計画
実施例30:弱毒化リステリア・モノサイトゲネス細胞バンクの製造方法
製造方法は図50に示されており、以下の工程により実行される:
1.培地/緩衝液調製
この工程で、発酵培地(トリプシン大豆ブロス)と洗浄緩衝液(PBS/スクロース)が、図44〜46の工程に従い、表7に示される材料を使用して調製される。pH調節用の塩基性溶液も調製される(2M NaOH−図45)。
表7.
さらに、以下の製造過程対照を行う:1)洗浄緩衝液の前後の汚染微生物数、2)洗浄緩衝液のフィルター完全性試験、3)発酵培地の前後の汚染微生物数、および4)発酵培地のフィルター完全性試験。
2.0 培養前工程 no.1
培養前1(PC1)を調製するために、1つのリステリア・モノサイトゲネスコロニーを単離し、TSBの10mL管中で増殖させ、37℃、180〜220rpmで6〜8時間培養する。
3.0 培養前工程 no.2
前培養2(PC2)を調製するために、PC1とともに190mlのTBSを接種し、37℃、180〜220rpmで16〜18時間培養する。
接種バッグの調製
25mlのアリコートをPC2から取得し、250mlバッグへ注入し、100mlの適量(qs)とし、接種バッグを作製する。総数で4個のバッグを得る(250ml中、100ml×4個のバッグ 1個のバッグ(「ワーキング細胞バンク」と名付ける)を、その後の発酵プロセスに使用する。内部製造対照として、外観、生細胞数計数(VCC)、actA遺伝子の不在、SIINFEKLペプチドタグの存在、コロニーPCR、及びモノセプシス(純度)のために接種バッグを30分毎に(サンプリングバッグマニホールドを使用。図53A参照)サンプリングし、これを最終ODサンプリングまで行う。残りのバッグは、TSB中、−70℃〜−80℃に凍結する。この時点から、本方法は閉鎖型システム中で行われる。
装置のセットアップ
この工程で、ウェーブバイオリアクターがセットアップされ、接線流ろ過(TFF)システム(図51A)がセットアップされ、そして製品バンクマニホールドがセットアップされる(図53)。
発酵プロセス
その組立品の接種および発酵セクション(図39)は、増殖培地で満たされ、指定温度まで加温される。次に細胞バンクを単回使用/ディスポーザブルの揺動式バッグ型発酵器、または単回使用/ディスポーザブルの撹拌式バイオリアクター容器のいずれかに接種する。この工程は、ウェーブバイオリアクターセットアップの一部として、GEウェーブバッグを使用する。この工程において、接種前に培地が馴化され、培地が馴化された時点で、バイオリアクターに100mlの接種バッグが接種される。次いで、37℃、20rpmの揺動率、12°の揺動角で2〜4時間、発酵が行われる。製造過程対照として、OD600、pH、および溶存酸素(dO)に対し、発酵プロセスをサンプリングする。反応/プロセスは、OD600が0.65±0.05に到達した時点で終了する。
接線流ろ過(濃縮/透析ろ過)
細菌が特定の密度まで増殖したら、組立品の濃縮および透析ろ過セクション(図51A、C)を使用して、発酵培地を取り除き、発酵培地とコンストラクトを含有する流体混合物を、管5、中空糸フィルター23および保持物バッグ2を含むループを通して再循環することによってバッチを濃縮する。2倍濃縮を行う。製品がその最終の2倍濃縮に達するまで循環を継続してもよい。
透析ろ過の間、洗浄/製剤緩衝液バッグ(例えば、洗浄/製剤緩衝液を保持するバッグ29)を、連結器11、接線流ろ過組立品(発酵培地の濃縮/透析ろ過に使用される)(図51A〜C)の保持物バッグ1に接続し、ポンプ40に残りの混合物を循環させ続け、フィルター23に混合物から培地を除去させ続けながら、細菌細胞を洗浄/精製(透析ろ過:≧8透析量≧ 4L)する。残留培地を、中空糸フィルター中のクロスフローろ過を介して製剤緩衝液と置き換え、製品を最終濃度まで希釈する。一部の実施形態において、フィルター23により透過物バッグ2に流体が取り出される速度と同じ速度で製剤緩衝液が加えられ、それによって、実質的に一定濃度のコンストラクトが維持され、一方で古い培地が製剤緩衝液と置き換えられる。濃度に到達した後に透析ろ過が開始される。保持物バッグ1は、透析ろ過の間、バッグ中に一定量が測定され、維持される量で維持されてもよい。
患者に分配される前に、医薬品は、pH、外観、浸透圧、コロニーPCR、actA遺伝子の存在、SIINFEKLペプチドタグ(抗原提示)、モノセプシス、生細胞計数、生/死の%、およびエンドトキシンのためにサンプリングされてもよい。
充填/凍結および保存
最後に、図52〜53に示されるように、組立品のマニホールド39を使用して、無菌単回使用IVバッグおよびQC検査用のサンプリングバッグにバッチが分割される(40×10mL量)。そのシステムは完全閉鎖型の液体流路を有し、使用前に滅菌されるため、最終製剤化免疫療法剤は直接的にIVバッグに分注され、凍結され、そして医療センターに輸送される。したがって、バイアル瓶または事前充填注射筒に分注するときに伴う、典型的な充填/仕上げおよび包装の必要性がこれにより排除される。このことは、期待される患者への短時間での納品と送達に対処する。
患者特異的免疫療法剤は、生きた弱毒化改変型Lm細菌の純粋な培養株を指定の濃度で含む少量非経口用IVバッグの中で凍結されて供給されてもよい。患者へ投与する前に、IVバッグが溶解され、細胞が再懸濁され、そして必要な用量が注射筒を用いて取り出され、より大きな注入用IVバッグへ添加される。
いくつかの完全閉鎖型組立品を並行して使用して、数人の患者、又は一人の患者のいずれかのための個別化免疫療法組成物を製造する(図43)。スループットを増大させるために、必要に応じて追加の揺動型又は攪拌型の容器バイオリアクターシステムを処理列に加える(例えば図38を参照のこと)。
完全閉鎖設計の増殖システムにより、製造過程に中の免疫療法組成物の完全な品質管理の実行が可能となり、それによって追加的な時間節約となり得る。完全分析管理行動計画をリステリア送達ベクターの増殖と並行して実施する(表6)。したがって、分注された製品は、追加の検査を必要とせず、患者へ即時送達される状態となっている。
本発明のある特定の特徴が本明細書に例示され記述されてきたが、今では当業者には数多くの修正、置換、変更、および均等物が生じるであろう。したがって、本発明の真の趣旨内に含まれるかかるすべての改変および変更が添付の特許請求の範囲により網羅されるものされることを理解すべきである。

Claims (72)

  1. 疾患又は症状を有する対象に投与するための個別化免疫療法組成物の製造方法であって、前記個別化免疫療法組成物は、組換え型弱毒化リステリア株を含有し、前記リステリア株は、1つ以上のネオエピトープを含有する1つ以上のペプチドをコードする1つ以上のオープン・リーディング・フレームを備えた核酸配列を含有し、以下を含む前記方法:
    a. 疾患又は症状を有する対象由来の病変サンプルにおいて、1つ以上のネオエピトープを含有する1つ以上のペプチドをコードする前記核酸配列を取得及び特定する工程、
    b. 前記1つ以上のネオエピトープを含有する前記1つ以上のペプチドをコードする前記核酸配列を備える発現ベクターで、弱毒化リステリア株を安定的にトランスフェクトする工程、
    c. 前記1つ以上のネオエピトープを含有する前記1つ以上のペプチドを発現するリステリアクローンを取得する工程、
    d. 前記リステリアクローンを、所定の規模まで増殖させる工程、
    e. その増殖リステリアクローンを精製する工程、
    f. 増殖培地を、製剤緩衝液と置き換える工程、
    g. 前記リステリアクローンを集菌する工程、
    h. 前記集菌されたリステリアクローンを、所定の濃度を有する溶液に希釈させる工程、及び
    i. 前記集菌されたリステリアクローン溶液を、その後の保管又は対象への投与のために単回用量容器へと分注する工程であって、
    工程d〜iは、完全閉鎖型単回使用細胞増殖システム中で行われる。
  2. 前記完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムは、接種セクション、発酵セクション、濃縮セクション、透析ろ過セクション、及び製品分注セクションを備える、請求項1に記載の方法。
  3. 前記完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムは、バイオプロセスバッグ、患者IVバッグ、サンプリングバッグ、管類、ポンプ、バルブ、フィルター、クイックコネクター、及びセンサーを備えている、請求項2に記載の方法。
  4. 前記完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムのすべての構成要素が、ディスポーザブルである、請求項2〜3のいずれかに記載の方法。
  5. 前記完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムは、統合完全閉鎖型流体経路を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  6. 前記統合完全閉鎖型流体経路が、使用前に滅菌される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
  7. 前記完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムの前記接種セクションが、1つ以上の接種バッグを備える、請求項2〜6のいずれか1項に記載の方法。
  8. 前記完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムの前記接種セクションの各接種バッグが、前記発酵セクションに機能可能に接続されている、請求項7に記載の方法。
  9. 前記発酵セクションへの前記接続が、滅菌溶接またはディスポーザブルの無菌コネクターにより固定されている、請求項8に記載の方法。
  10. 各接種バッグは、約25ml〜約100mlの体積を有する、請求項7〜9のいずれか1項に記載の方法。
  11. 前記完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムの前記発酵セクションが、1つ以上の単回使用攪拌型バイオリアクターを備える、請求項2〜10のいずれか1項に記載の方法。
  12. 前記バイオリアクターが、ディスポーザブルのウェーブ混合型バッグバイオリアクターである、請求項11に記載の方法。
  13. 前記バイオリアクターが、ディスポーザブルの攪拌型タンクバイオリアクターである、請求項11に記載の方法。
  14. 前記バイオリアクターが、ディスポーザブルの機械的振とうバイオリアクターである、請求項11に記載の方法。
  15. 前記完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムの前記発酵セクションが、1つ以上の培養バッグを備える、請求項2〜14のいずれか1項に記載の方法。
  16. 各培養バッグの体積が、500mlを超えない、請求項15に記載の方法。
  17. 各培養バッグが、前記完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムの接種セクションに、及び濃縮セクションに機能可能に接続されている、請求項16に記載の方法。
  18. 前記接続が、滅菌溶接またはディスポーザブルの無菌コネクターにより固定されている、請求項17に記載の方法。
  19. 前記完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムの接種セクション及び発酵セクションが、特定温度にまで加温された増殖培地で満たされている、請求項2〜18に記載の方法。
  20. 前記完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムの前記濃縮セクションが、以下のうちの1つ以上を備える、請求項2〜19に記載の方法:フィルター、ポンプ、透過物容器又はバッグ、及び濃縮された保持物容器又はバッグ。
  21. 前記1つ以上のフィルターが、単回使用中空糸フィルターである、請求項20に記載の方法。
  22. 前記1つ以上のフィルターが、直列に機能可能に接続されている、請求項21に記載の方法。
  23. 前記1つ以上のフィルターが、並列に機能可能に接続されている、請求項21に記載の方法。
  24. 前記完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムの前記濃縮セクションの保持物容器が、発酵セクションの培養バッグ及びフィルターに機能可能に接続されており、前記保持物容器とフィルターの間の接続が再循環ループを形成する、請求項20〜23に記載の方法。
  25. 前記フィルターがさらに、透過物容器に機能可能に接続されている、請求項20〜24に記載の方法。
  26. 前記濃縮セクション内の流体の流れが、前記1つ以上のポンプにより駆動される、請求項20〜25のいずれか1項に記載の方法。
  27. 前記増殖したリステリアクローンの前記精製が、前記増殖したリステリアクローンを濃縮、および膜間圧透析ろ過することにより達成され、前記濃縮および透析ろ過が、前記リステリアクローンを、前記完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムの前記濃縮セクションの前記単回使用中空糸フィルターを通過させることにより達成される、請求項20〜26のいずれか1項に記載の方法。
  28. 前記完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムの前記製品分注セクションが、以下のうちの1つ以上を備える、請求項2〜27のいずれか1項に記載の方法:ポンプ、バルクバッグ、パージバッグ、サンプリングバッグ、及び製品バッグ。
  29. 前記1つ以上の製品バッグは、単回投与バッグである、請求項28に記載の方法。
  30. 前記単回投与製品バッグは、IVバッグである、請求項29に記載の方法。
  31. 前記単回投与製品IVバッグが、約25ml〜約100mlの体積を有する、請求項30に記載の方法。
  32. 前記完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムの前記製品分注セクションの前記バルクバッグが、透析ろ過セクションの保持物バッグに機能可能に接続され、ならびに前記1つ以上のサンプリングバッグ、パージバッグ、及び製品バッグに機能可能に接続されている、請求項28〜31のいずれか1項に記載の方法。
  33. 前記濃縮セクション内の流体の流れが、前記1つ以上のポンプにより駆動される、請求項28〜32のいずれか1項に記載の方法。
  34. 前記製品バッグのうちの1つ以上が、所定の濃度の生弱毒化改変リステリアの精製培養株で満たされている、請求項28〜33のいずれか1項に記載の方法。
  35. 前記製品バッグのうちの1つ以上が、充填された直後に、密封され、治療のために患者に直接送達される、請求項34に記載の方法。
  36. 前記製品バッグが、充填された直後に密封され、その後の保存又は輸送のために凍結される、請求項34に記載の方法。
  37. 前記凍結製品バッグが溶解され、前記リステリアは、患者への投与の直前に再懸濁される、請求項36に記載の方法。
  38. 前記完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムが、中央集中型構造を有しており、前記発酵セクションの前記発酵バッグが、濃縮及び透析ろ過セクションの保持物容器ならびに透過物容器として、ならびに製品分注セクションのバルクバッグとして独立して機能する、請求項2〜37のいずれか1項に記載の方法。
  39. 前記発酵バッグが、前記システムの他のセグメントの各々に機能可能に接続されており、およびかかる接続は密封可能である、請求項38に記載の前記中央集中型完全閉鎖型単回使用細胞増殖システム。
  40. 前記完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムが、バイオフードベースである、請求項1〜39のいずれか1項に記載の方法。
  41. 前記単回使用細胞増殖システムが、一人の患者の規模の細胞増殖システムである、請求項1〜40に記載の方法。
  42. 複数の対象のための個別化療法組成物を製造するために、複数の前記完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムが同時に使用される、請求項1〜41のいずれか1項に記載の方法。
  43. 1つの対象のための複数の個別化療法組成物を製造するために、複数の前記完全閉鎖型単回使用細胞増殖システムが同時に使用される、請求項1〜42のいずれか1項に記載の方法。
  44. 免疫療法組成物の安全性、純度、有効性、質、及び安定性の特徴解析をさらに含む、請求項1〜43のいずれか1項に記載の方法。
  45. 前記特徴解析が、集菌されたリステリアクローン溶液を単回投与容器へと分注する工程の前のいずれかの時点で行われる、請求項44に記載の方法。
  46. 前記特徴解析が、集菌されたリステリアクローン溶液を単回投与容器へと分注する工程の後に行われる、請求項44に記載の方法。
  47. 前記疾患または症状が、感染性疾患、または腫瘍もしくは癌を含む、請求項1〜46のいずれか1項に記載の方法。
  48. 以下を備える、接線流ろ過デバイス:
    保持物バッグであって、前記保持物バッグは、以下を備える:
    再循環出口;
    再循環入口;および
    透析ろ過入口;
    透過物バッグ;
    フィルター;ならびに
    循環ポンプ;
    第1の管は、再循環出口から再循環入口への第1の流体経路を規定し、前記第1の管は保持物バッグ、循環ポンプ、及びフィルターを流れるように接続し、それによって、循環ポンプは、保持物バッグからフィルターへ混合物を押し出し、そして保持物バッグへと押し戻し;
    第2の管は、フィルターから透過物バッグへの第2の流体経路を規定し、前記フィルターは、混合物の少なくとも一部が透過物バッグへと入るように構成され;および
    再循環出口は、保持物出口に近接して規定され、それによって、保持物出口は、保持物出口に近接する保持物バッグの混合物を混合するよう構成される。
  49. 第1の管上にバルブをさらに備え、前記バルブは、第1の管の圧力を選択的に制御するよう構成される、請求項48に記載のデバイス。
  50. 前記圧力が、3psiである、請求項49に記載のデバイス。
  51. 前記再循環出口、再循環入口、または透析ろ過入口の少なくとも1つが、操作可能な位置で、保持物バッグの底に配置され、または保持物バッグの底に近接して配置される、請求項48〜50のいずれか1項に記載のデバイス。
  52. 前記再循環出口、および透析ろ過入口が、保持物バッグの底に配置され、または保持物バッグの底に近接して配置される、請求項51に記載のデバイス。
  53. 混合物の光学密度を検出するように構成された光学密度センサーを少なくとも1つさらに備える、請求項48〜52のいずれか1項に記載のデバイス。
  54. 前記少なくとも1つの光学密度センサーが、保持物バッグに光学的に接続される、、請求項53に記載のデバイス。
  55. 前記少なくとも1つの光学密度センサーが、透過物バッグに光学的に接続される、、請求項53に記載のデバイス。
  56. 前記少なくとも1つの光学密度センサーが、第1の管に光学的に接続される、、請求項53に記載のデバイス。
  57. 第1の管に連結された圧力センサーを少なくとも1つさらに備える、請求項48〜56のいずれか1項に記載のデバイス。
  58. コンストラクトを製造する方法であって、以下を含む前記方法:
    第一の管およびコンストラクトを有する保持物バッグを提供すること;
    以下により、コンストラクトを濃縮すること:
    混合物をフィルターへと循環させることであって、
    ここで前記フィルターは透過物バッグへ流れるように接続され、それによって、前記フィルターは、第一の流体の少なくとも一部が膜を通過して透過物バッグへと入り、混合物の残りの部分が保持物バッグへと戻るように構成されること、
    以下により、透析ろ過を行うこと:
    第2の流体を、混合物の残りの部分に加え、第2の混合物を形成させること;および
    第2の混合物をフィルターへと循環させることであって;
    ここで少なくとも前記第2の混合物は、流速で循環され、
    ここで前記流速は、第2の混合物の少なくとも部分的な乱流を生じさせ、
    ここで、コンストラクトのせん断がほとんど発生しないか、またはまったく発生しない流速が規定される。
  59. 前記コンストラクトは2倍濃縮される、請求項58に記載の方法。
  60. 前記流速は、0.450L/分〜0.850L/分である、請求項58〜59のいずれかに記載の方法。
  61. 前記流速は、0.650L/分である、請求項60に記載の方法。
  62. フィルターで所定の圧力を維持することをさらに含む、請求項58〜62のいずれか1項に記載の方法。
  63. 所定の圧力が、第1の混合物または第2の混合物の流れを抑制するバルブを制御することにより維持される、請求項62に記載の方法。
  64. 前記少なくとも部分的な乱流が、流体管のフィルターの前後に置かれた圧力センサーで検出される、請求項58〜63のいずれか1項に記載の方法。
  65. 前記圧力センサーが、バイオフィルム形成を示唆する、高い圧力差を検出するよう構成される、請求項64に記載の方法。
  66. 高い圧力差に応答し、流速を上げることをさらに含む、請求項65に記載の方法。
  67. せん断は、1つ以上の光学密度センサーを用いて検出される、請求項58〜66のいずれか1項に記載の方法。
  68. 前記1つ以上の光学密度センサーが、第1の混合物または第2の混合物の光学密度の変化を検出する、請求項67に記載の方法。
  69. 前記1つ以上の光学密度センサーは、透過物バッグに配置される、請求項67に記載の方法。
  70. 前記変化は、基準光学密度を比較して検出される、請求項67〜69のいずれか1項に記載の方法。
  71. 循環ポンプに電気的に接続され、流速を制御するよう構成されたフローコントローラーをさらに含む、請求項58〜70のいずれか1項に記載の方法。
  72. 少なくとも1つの流速センサーをさらに含み、ここで前記少なくとも1つの流速センサーが、フィルターの上流に配置された第1の圧力センサーと、フィルターの下流に配置された第2の圧力センサーを含み、そして最小閾値は、第1の圧力センサーにより検出された第1の圧力と、第2の圧力センサーにより検出された第2の圧力の間の差が、所定の閾値に達したときに規定される、請求項58〜71のいずれか1項に記載の方法。
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