JP2019194261A - 酵母−muc1免疫療法用組成物およびその使用 - Google Patents
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Abstract
【課題】MUC1の発現または過剰発現に関連付けられる癌を効果的に治療および/または予防する新しい組成物を提供する。【解決手段】酵母−MUC1免疫療法用組成物は、a)酵母媒体と、b)前記酵母媒体により発現されたかつ少なくとも1つのMUC1抗原を含む融合タンパク質と、を含む。前記MUC1抗原は、N末端からC末端の方向に順に、MUC1 SEA/細胞外ドメイン(ED)、少なくとも2つの可変数タンデムリピート(VNTR)ドメイン、MUC1膜貫通(TM)ドメイン、およびMUC1細胞質内ドメイン(CD)で構成され、前記MUC1 SEA/EDドメインは、MUC1 SEAドメインの非ED部分の1つまたは複数のアミノ酸によりN末端がフランキングされたMUC1 EDを含む。【選択図】なし
Description
本発明は、一般的には、ムチン−1(MUC1:mucin−1)の発現または過剰発現により特徴付けられる癌を予防および/または治療するための酵母ベースの免疫療法用組成物および方法に関する。
癌は、世界的に主要な死亡原因であり、癌の効果的療法の開発は、依然として、研究および臨床開発の最も活発な分野の1つである。癌を治療および予防するためのさまざまな革新的手法が提案されてきたが、多くの癌は、依然として、高い死亡率を有し、治療が困難でありうるかまたは従来の療法に対して比較的不応性でありうる。
多数のヒト癌腫および血液学的悪性疾患は、少なくとも部分的には、毒素、微生物、および他のタイプの外部環境ストレスから上皮細胞を保護するのを助けることが正常な機能であるムチン−1(MUC1)として知られるタンパク質の異常な過剰発現により特徴付けられる(非特許文献1)。MUC1は、単一の転写物によりコードされ次いで翻訳後にMUC1−NおよびMUC1−Cとして知られるサブユニットにプロセシングされる2つのサブユニットの非共有結合性相互作用から形成されるヘテロ二量体タンパク質である。MUC1は、分泌上皮細胞の頂端側境界に通常では見いだされ、細胞がストレスに反応して極性を失った時(正常細胞では可逆過程)、MUC1は、基底側境界に通常は局在化する分子と相互作用することが可能である。それに加えて、広範にわたりO結合グリカンによりグリコシル化された可変数タンデムリピート(VNTR:variable number of tandem repeat)を含有する大きいタンパク質であるMUC1−Nサブユニットは、ストレス環境に反応してシェディングされうる。MUC1−Cとして知られるMUC1の他方のサブユニットは、細胞外ドメインと膜貫通ドメインと細胞質内テールとを有し、MUC1と上皮成長因子受容体(EGFR:epidermal growth factor receptor)(非特許文献2、非特許文献3)との、さらにはMUC1と他の受容体チロシンキナーゼ(ErbB2−4,20 FGFR321、PDGFRなど)(非特許文献4、非特許文献5、非特許文献6)との、物理会合に関与するリガンドに結合することが可能である。それに加えて、MUC1−Cは、ErbB受容体、c−Src、β−カテニン、転写因子(p53、ERα)、および他のエフェクターたとえばGrb2/SOSを含むさまざまなシグナリング経路に関連付けられてきた(非特許文献7、非特許文献8)。
形質転換上皮細胞では、細胞膜極性は、不可逆であり、MUC1発現は、癌腫細胞の全表面にわたりアップレギュレートされる(非特許文献1)。MUC1過剰発現は、MUC1−NのOグリコシル化の減少に関連付けられ、細胞表面の高レベルのMUC1−Nは、細胞−細胞間および細胞−細胞外マトリックス間の相互作用を立体的にブロックし、これは、悪性表現型に関連付けられる(非特許文献9、非特許文献10、非特許文献11)。MUC1−Cサブユニットは、現在では、腫瘍化に関連付けられるさまざまなシグナリング経路に関与することから、オンコプロテインであると考えられており、その過剰発現は、DNA損傷(非特許文献12、非特許文献13)、酸化ストレス(非特許文献14、非特許文献15)、および低酸素(非特許文献16)に反応したアポトーシスの誘導のブロッキング、さらには足場非依存性増殖および腫瘍原性の付与(非特許文献17、非特許文献18、非特許文献19、非特許文献20)に関与することが示されてきた。
以上で考察したように、種々の実験室からのデータから、MUC1−N(αサブユニット)は、免疫回避および潜在的転移の広がりを可能にする細胞性を付与することにより癌の一因となることが示唆される。MUC1−C(βサブユニット)は、腫瘍の開始および進行に関与するシグナリング経路に関係する。MUC1のこれらの二元機能により、この抗原がさまざまな癌徴候で果たすと思われるさまざまな役割を説明しうる。たとえば、MUC1は、乳癌や大腸癌などの癌では、早期マーカであると思われるが(たとえば、非特許文献21、非特許文献22、非特許文献23を参照されたい)、MUC1は、膵臓癌や食道癌などの癌では、上皮間葉転換(EMT:epithelial mesenchymal transition)経路および転移の広がりに関連付けられ(たとえば、非特許文献24、非特許文献25、非特許文献26、非特許文献27を参照されたい)、急性骨髄性白血病(AML:acute myeloid leukemia)では、反応性酸素種による最終分化を阻害し(たとえば、非特許文献28、非特許文献29を参照されたい)、それにより、これらの癌細胞の無制限自己複製を可能にする。
癌細胞の悪性表現型におけるMUC1の見掛けの役割を考慮して、MUC1とくにMUC1−Nは、抗癌療法の対象となってきた。実際に、療法の大多数は、MUC1ヘテロ二量体の細胞外部分であるMUC1−Nを標的としてきた。しかしながら、MUC1−Nを標的とするそのような手法は、これまでのところ、おそらく細胞からシェディングされるMUC1−Nの干渉が原因で、診療では成功していない。より最近の研究では、細胞外ドメインに対する抗体を用いて、またはペプチド、炭水化物ポリマーとコンジュゲートされたペプチド、小分子を用いて、MUC1を発現する腫瘍細胞の調製物を用いて、および樹状細胞/腫瘍細胞融合体を用いて、MUC1−Cサブユニットを標的とすることが提案された。
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しかしながら、現在のところ、MUC1を特異的に標的とする認可された癌療法は存在しない。したがって、MUC1の発現または過剰発現に関連付けられる癌を効果的に治療および/または予防する新しい製品の必要性が、当技術分野に依然として存在する。
本発明の一実施形態は、(a)酵母媒体と、(b)該酵母媒体により発現されたかつ少なくとも1つのMUC1抗原を含む融合タンパク質と、を含む酵母−MUC1免疫療法用組成物に関する。一態様では、MUC1抗原は、N末端からC末端の方向に順に、MUC1 SEA/細胞外ドメイン(ED:extracellular domain)(ただし、このMUC1 SEA/EDドメインは、MUC1 SEAドメインの非ED部分の1つまたは複数のアミノ酸によりN末端がフランキングされたMUC1 EDを含む)と、少なくとも2つの可変数タンデムリピート(VNTR:variable number of tandem repeat)ドメインと、MUC1膜貫通(TM:transmembrane)ドメインと、MUC1細胞質内ドメイン(CD:cytoplasmic domain)と、で構成される。
一態様では、抗原は、2つのVNTRドメインを含む。一態様では、VNTRドメインは、配列番号11の位置126〜145、配列番号11の位置61〜1020の任意の連続した20個のアミノ酸、配列番号11の位置126〜965の任意の連続した20個のアミノ酸、配列番号12、配列番号14の位置90〜130の任意の連続した20個のアミノ酸、配列番号15の位置60〜100の任意の連続した20個のアミノ酸、および異なるヒトMUC1タンパク質由来の対応する配列に対して、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、または100%の同一性であるアミノ酸配列を有する。一態様では、VNTRドメインは、配列番号14の位置90〜130の任意の連続した20個のアミノ酸または配列番号15の位置60〜100の任意の連続した20個のアミノ酸に対して、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、または100%の同一性であるアミノ酸配列を有する。一態様では、融合タンパク質は、2つのVNTRドメインを有し、この2つのVNTRドメインのアミノ酸配列は、配列番号14の位置90〜130または配列番号15の位置60〜100である。
一態様では、MUC1 EDは、配列番号2の位置116〜173、配列番号4の位置107〜164、配列番号6の位置107〜164、配列番号8の位置98〜155、配列番号11の位置1098〜1155、配列番号14の位置32〜89、配列番号15の位置2〜59、および異なるヒトMUC1タンパク質由来の対応する配列から選択されるアミノ酸配列に対して、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、または100%の同一性であるアミノ酸配列を有する。一態様では、MUC1 EDは、配列番号14の位置32〜89または配列番号15の位置2〜59に対して、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、または100%の同一性であるアミノ酸配列を有する。一態様では、MUC1 EDは、配列番号14の位置32〜89または配列番号15の位置2〜59のアミノ酸配列を有する。一態様では、MUC1 SEA/EDは、配列番号2の位置115〜173、配列番号4の位置106〜164、配列番号6の位置106〜164、配列番号8の位置97〜155、配列番号11の位置1097〜1155、配列番号14の位置31〜89、配列番号15の位置1〜59、および異なるヒトMUC1タンパク質由来の対応する配列から選択されるアミノ酸配列に対して、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、または100%の同一性であるアミノ酸配列を有する。一態様では、MUC1 SEA/EDは、配列番号14の位置31〜89または配列番号15の位置1〜59のアミノ酸配列を有する。
一態様では、MUC1 TMドメインは、配列番号2の位置174〜201、配列番号4の位置165〜192、配列番号6の位置165〜192、配列番号8の位置156〜183、配列番号11の位置1156〜1183、配列番号14の位置131〜158、配列番号15の位置101〜128、および異なるヒトMUC1タンパク質由来の対応する配列から選択されるアミノ酸配列に対して、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、または100%の同一性であるアミノ酸配列を有する。一態様では、MUC1 TMドメインは、配列番号14の位置131〜158または配列番号15の位置101〜128に対して、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、または100%の同一性であるアミノ酸配列を有する。一態様では、MUC1 TMドメインは、配列番号14の位置131〜158または配列番号15の位置101〜128のアミノ酸配列を有する。
一態様では、MUC1 CDドメインは、配列番号2の位置202〜273、配列番号4の位置193〜264、配列番号6の位置193〜264、配列番号8の位置184〜255、配列番号11の位置1184〜1255、配列番号14の位置159〜230、配列番号15の位置129〜200、配列番号17の位置7〜78、配列番号17の位置79〜150、配列番号17の位置151〜222、配列番号18の位置1〜72、配列番号18の位置73〜144、配列番号18の位置145〜216、および異なるヒトMUC1タンパク質由来の対応する配列から選択されるアミノ酸配列に対して、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、または100%の同一性であるアミノ酸配列を有する。一態様では、MUC1 CDドメインは、配列番号14の位置159〜230または配列番号15の位置129〜200のアミノ酸配列に対して、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、または100%の同一性であるアミノ酸配列を有する。一態様では、MUC1 CDドメインは、配列番号14の位置159〜230または配列番号15の位置129〜200のアミノ酸配列を有する。
本発明のこの実施形態の一態様では、MUC1抗原は、配列番号15に対して、少なくとも95%、96%、97%、または98%の同一性であるアミノ酸配列を有する。一態様では、MUC1抗原は、配列番号15、または配列番号15に対して少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列を含む。一態様では、MUC1抗原は、配列番号15のアミノ酸配列を有する。
本発明のこの実施形態の一態様では、融合タンパク質は、MUC1 SEA/EDのN末端に付加されたMUC1シグナル配列をさらに含む。一態様では、MUC1シグナル配列は、配列番号2の位置1〜27、配列番号4の位置1〜32、配列番号6の位置1〜32、配列番号8の位置1〜27、配列番号11の位置1〜23、配列番号14の位置1〜30、および異なるヒトMUC1タンパク質由来の対応する配列から選択されるアミノ酸配列に対して、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、または100%の同一性であるアミノ酸配列を有する。一態様では、MUC1シグナル配列は、配列番号14の位置1〜30のアミノ酸配列に対して、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、または100%の同一性であるアミノ酸配列を有する。一態様では、MUC1シグナル配列は、配列番号14の位置1〜30のアミノ酸配列を有する。一態様では、融合タンパク質は、配列番号14に対して、少なくとも95%、96%、97%、または98%の同一性であるアミノ酸配列を有する。一態様では、融合タンパク質は、配列番号14、または配列番号14に対して少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列を含む。一態様では、融合タンパク質は、配列番号14のアミノ酸配列を有する。
本発明のこの実施形態の一態様では、MUC1抗原は、MUC1抗原内に1〜11個のアゴニストエピトープを形成するように、野生型MUC1配列と比較して、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11個、またはそれを超える数のアミノ酸置換を含み、本明細書では、MUC1アゴニスト抗原としても参照される。本発明のこの実施形態の一態様では、アミノ酸置換は、配列番号14または配列番号15のMUC1抗原部分を基準にして、A96Y、P97L、G104V、S105Y、T106L、A147Y、C161V、T199L、D200F、S215Y、およびT239Lから選択される。一態様では、MUC1アゴニスト抗原は、配列番号23に対して、少なくとも95%、96%、97%、または98%の同一性であるアミノ酸配列を有する。一態様では、MUC1抗原は、配列番号23、または配列番号23に対して少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列を含む。一態様では、MUC1抗原は、配列番号23のアミノ酸配列を有する。請求項1に記載の酵母−MUC1免疫療法用組成物においてMUC1抗原は、MUC1アゴニスト抗原を形成するように1〜11個のアミノ酸置換を含む。
本発明の他の実施形態は、(a)酵母媒体と、(b)該酵母媒体により発現されたかつ少なくとも1つのMUC1抗原を含む融合タンパク質と、を含む酵母−MUC1免疫療法用組成物に関する。MUC1抗原は、2つ以上のMUC1細胞質内ドメイン(CD)で構成される。一態様では、MUC1抗原は、3つのMUC1細胞質内ドメイン(CD)で構成される。一態様では、3つのCDは、同一MUC1タンパク質に由来する。一態様では、各CDドメインは、配列番号2の位置202〜273、配列番号4の位置193〜264、配列番号6の位置193〜264、配列番号8の位置184〜255、配列番号11の位置1184〜1255、配列番号14の位置159〜230、配列番号15の位置129〜200、配列番号17の位置7〜78、配列番号17の位置79〜150、配列番号17の位置151〜222、配列番号18の位置1〜72、配列番号18の位置73〜144、配列番号18の位置145〜216、および異なるヒトMUC1タンパク質由来の対応する配列から選択されるアミノ酸配列に対して、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、または100%の同一性であるアミノ酸配列を含む。一態様では、各CDドメインは、配列番号15の位置129〜200、配列番号17の位置7〜78、配列番号17の位置79〜150、配列番号17の位置151〜222、配列番号18の位置1〜72、配列番号18の位置73〜144、および配列番号18の位置145〜216から選択されるアミノ酸配列に対して、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、または100%の同一性であるアミノ酸配列を含む。
この実施形態の一態様では、MUC1抗原は、配列番号18に対して、少なくとも95%、96%、97%、または98%の同一性であるアミノ酸配列を有する。一態様では、MUC1抗原は、配列番号18のアミノ酸配列または配列番号18に対して少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列を有する。一態様では、MUC1抗原は、配列番号18のアミノ酸配列を有する。一態様では、融合タンパク質は、配列番号17に対して、少なくとも95%、96%、97%、または98%の同一性であるアミノ酸配列を有する。一態様では、融合タンパク質は、配列番号17のアミノ酸配列または配列番号17に対して少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列を有する。一態様では、融合タンパク質は、配列番号17のアミノ酸配列を有する。
本発明の他の実施形態は、(a)酵母媒体と、(b)該酵母媒体により発現されたかつ少なくとも1つのMUC1アゴニスト抗原を含む融合タンパク質と、を含む酵母−MUC1免疫療法用組成物に関する。本発明のこの実施形態の一態様では、MUC1アゴニスト抗原は、MUC1抗原内に1〜11個のアゴニストエピトープを形成するように、野生型MUC1配列と比較して、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11個、またはそれを超える数のアミノ酸置換を含み、本明細書では、MUC1アゴニスト抗原としても参照される。一態様では、MUC1アゴニスト抗原は、配列番号23または配列番号25に対して、少なくとも95%、96%、97%、または98%の同一性であるアミノ酸配列を有する。一態様では、MUC1抗原は、配列番号23もしくは配列番号25、または配列番号23もしくは配列番号25に対して少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列を含む。一態様では、MUC1抗原は、配列番号23または配列番号25のアミノ酸配列を有する。
本発明のさらに他の実施形態は、腫瘍負荷を低減する、腫瘍増殖を阻害する、および/またはMUC1を発現する癌を有する個体の生存率を増大する、方法に関する。この方法は、以上にまたは本明細書の他の箇所に記載の酵母−MUC1免疫療法用組成物を個体に投与する工程を含む。一態様では、MUC1発現は、組成物が最初に投与された時点で個体の癌で検出される。一態様では、個体は、I期癌を有する。一態様では、個体は、II期癌を有する。一態様では、個体は、III期癌を有する。一態様では、個体は、IV期癌を有する。
本発明の他の実施形態は、疾患を治療するための本明細書に記載の酵母−MUC1免疫療法用組成物のいずれかの使用に関する。一態様では、疾患は癌である。
本発明のさらに他の実施形態は、癌を有する個体における癌の転移進行を低減、阻止、逆転、または予防するための本明細書に記載の酵母−MUC1免疫療法用組成物のいずれかの使用に関する。
本発明のさらに他の実施形態は、癌を有する個体における癌の転移進行を低減、阻止、逆転、または予防するための本明細書に記載の酵母−MUC1免疫療法用組成物のいずれかの使用に関する。
本発明のさらに他の実施形態は、MUC1発現癌の発症を予防または遅延するための本明細書に記載の酵母−MUC1免疫療法用組成物のいずれかの使用に関する。
本発明の他の実施形態は、癌を治療するための免疫療法用組成物の組合せの使用に関する。この免疫療法用組成物は、(a)本明細書に記載の酵母−MUC1免疫療法用組成物のいずれかである第1の組成物と、(b)酵母媒体とMUC1抗原でない抗原とを含む少なくとも1つの追加の免疫療法用組成物と、を含む。一態様では、MUC1抗原でない抗原は、突然変異Ras、癌胎児性抗原(CEA)、および/またはブラキュリーから選択される。
本発明の他の実施形態は、癌を治療するための免疫療法用組成物の組合せの使用に関する。この免疫療法用組成物は、(a)本明細書に記載の酵母−MUC1免疫療法用組成物のいずれかである第1の組成物と、(b)酵母媒体とMUC1抗原でない抗原とを含む少なくとも1つの追加の免疫療法用組成物と、を含む。一態様では、MUC1抗原でない抗原は、突然変異Ras、癌胎児性抗原(CEA)、および/またはブラキュリーから選択される。
本明細書に記載の酵母−MUC1免疫療法組成物に関連する方法または使用に関連する実施形態のいずれかの一態様では、個体は、限定されるものではないが、化学療法、標的癌療法、放射線療法、養子T細胞移入、個体からの腫瘍の外科的切除、および/または1つまたは複数の追加の免疫療法用組成物の投与をはじめとする他の癌療法により、治療されるかまたは治療されてきた。一態様では、追加の免疫療法用組成物は、MUC1抗原である第2の癌抗原またはMUC1抗原でない癌抗原を含む。一態様では、追加の免疫療法用組成物は、酵母媒体と、MUC1抗原を含まない第2の癌抗原と、を含む。一態様では、追加の免疫療法用組成物は、限定されるものではないが、突然変異Ras、癌胎児性抗原(CEA:carcinoembryonic antigen)、ブラキュリー、EGFR、BCR−Abl、MART−1、MAGE−1、MAGE−3、GAGE、GP−100、MUC−2、PSMA、チロシナーゼ、TRP−1(gp75)、NY−ESO−1、TRP−2、TAG72、KSA、CA−125、PSA、HER−2/neu/c−erb/B2、hTERT、p73、B−RAF、腺腫性大腸ポリポーシス(APC:adenomatous polyposis coli)、Myc、フォンヒッペル・リンダウタンパク質(VHL:von Hippel−Lindau protein)、Rb−1、Rb−2、アンドロゲン受容体(AR:androgen receptor)、Smad4、MDR1、Flt−3、BRCA−1、BRCA−2、pax3−fkhr、ews−fli−1、HERV−H、HERV−K、TWIST、メソテリン、および/またはNGEPをはじめとする第2の癌抗原を含む。一態様では、第2の癌抗原は、突然変異Ras、癌胎児性抗原(CEA)、およびブラキュリーからなる群から選択される。一態様では、追加の免疫療法用組成物は、ウイルスベクターワクチンである。一態様では、追加の免疫療法用組成物は、樹状細胞/腫瘍細胞融合体である。
本発明のさらに他の実施形態は、MUC1発現癌の発症を予防または遅延する方法に関する。この方法は、本明細書に記載の酵母−MUC1免疫療法用組成物のいずれかを個体に投与する工程を含む。一態様では、癌は、個体において検出されていない。一態様では、個体は、癌を発生する高いリスクがある。一態様では、個体は、前癌病変を有する。一態様では、個体は、癌を有するが、MUC1発現癌細胞は、癌で検出されていない。
本明細書に記載の酵母−MUC1免疫療法組成物に関連する方法または使用のいずれかにおいて、一態様では、癌は、上皮細胞起源である。一態様では、癌は、限定されるものではないが、乳癌、小腸癌、胃癌、膵臓癌、腎臓癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、肺癌、大腸癌、前立腺癌、黒色腫、多発性骨髄性白血病(MML:multiple myelogenous leukemia)、慢性リンパ性白血病(CLL:chronic lymphocytic leukemia)、急性骨髄性白血病(AML)、バーキットリンパ腫、ホジキンリンパ腫、分泌組織癌、およびそれらの転移癌を含みうる。一態様では、癌は、乳癌および大腸癌から選択される。一態様では、癌は、乳癌、大腸癌、膵臓癌、卵巣癌、食道癌、およびAMLから選択される。一態様では、癌は、AMLであり、かつ酵母−MUC1免疫療法用組成物は、骨髄移植(BMT:bone marrow transplantation)療法のドナーおよびレシピエントの両方に投与される。一態様では、癌は、AMLであり、かつ酵母−MUC1免疫療法用組成物は、シタラビンおよびアントラサイクリン療法と組み合わされて個体に投与される。
以上にまたは本明細書の他の箇所に記載の本発明の実施形態のいずれかにおいて、一態様では、酵母媒体は、酵母菌体である。一態様では、酵母媒体は、熱不活性化される。一態様では、酵母媒体は、野生型酵母株と比較して低グリコシル化タンパク質を産生する突然変異酵母株に由来する。一態様では、MUC1抗原は、酵母媒体の細胞壁上に発現される。一態様では、MUC1抗原は、酵母媒体の周辺質中または細胞質中で発現される。一態様では、酵母媒体は、サッカロマイセス属(Saccharomyces)に由来する。一態様では、酵母媒体は、サッカロマイセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae)に由来する。
以上にまたは本明細書の他の箇所に記載の本発明の実施形態のいずれかにおいて、一態様では、免疫療法用組成物は、5.5〜8のpHレベルに維持された培地中でMUC1抗原を発現する酵母菌体を培養することにより作製された。一態様では、培地は、緩衝剤で緩衝化された。一態様では、酵母は、6〜8のpHレベルに維持された培地中で培養された。
以上にまたは本明細書の他の箇所に記載の本発明の実施形態のいずれかにおいて、一態様では、組成物は、少なくとも1種の生物学的反応修飾剤をさらに含む。
以上にまたは本明細書の他の箇所に記載の本発明の実施形態のいずれかにおいて、一態様では、組成物は、薬学的に許容可能な賦形剤をさらに含む。
以上にまたは本明細書の他の箇所に記載の本発明の実施形態のいずれかにおいて、一態様では、組成物は、薬学的に許容可能な賦形剤をさらに含む。
以上にまたは本明細書の他の箇所に記載の本発明の実施形態のいずれかにおいて、一態様では、組成物は、注射用として製剤化された。
本発明は、一般的には、ムチン−1(本明細書では一般的には「MUC1」として参照されうるが、「DF3抗原」または「HMFG」としても知られるかまたは知られてきた)を発現または過剰発現する癌を予防および/または治療するための酵母ベースの免疫療法用組成物および方法に関する。本発明は、酵母ベースの免疫療法用組成物(酵母ベースの免疫療法組成物または生成物としても参照される)の使用を包含し、当該酵母ベースの免疫療法用組成物は、酵母媒体と、新規なMUC1抗原とを含む(本明細書では「酵母−MUC1免疫療法組成物」、「酵母−MUC1免疫療法生成物」、または「酵母−MUC1免疫療法用組成物」としても参照される)。本発明者らは、新規な酵母−MUC1免疫療法生成物の構築および生成を本明細書に記載し、酵母−MUC1免疫療法が、ヒト樹状細胞(DC:dendritic cell)を成熟し、腫瘍の治療に有利であると予想される免疫反応に関連付けられるDCからのサイトカイン産生を増大し、かつMUC1特異的T細胞系の活性化を誘発することを実証する。まとめると、本明細書に提示されたデータから、酵母−MUC1免疫療法は、MUC1特異的細胞免疫反応の誘発に有用であり(CD4+およびCD8+)、かつ酵母−MUC1免疫療法は、MUC1発現腫瘍の予防および治療に有用であると予想されることが示される。
酵母−MUC1免疫療法は、同一酵母組成物内での追加の腫瘍抗原の使用に、または他の腫瘍抗原を標的とする他の酵母ベースの免疫療法剤もしくは他の免疫療法剤および癌治療/癌療法と組み合わせた使用(逐次的もしくは併行的)に、容易に適合化可能である。したがって、酵母−MUC1免疫療法は、癌のタイプ、癌の病期、癌の悪性度、腫瘍により発現される抗原、および個体の全体的医学的状態に適合化可能であり(すなわち、療法は、容易に個人化される)、すでに癌を有している個体のために、さまざまな腫瘍病期で最大の有効性を提供すべく、個体における癌の進行に合わせて、その使用に変更を加えることが可能である。酵母−MUC1免疫療法は、広範囲の癌の広範にわたる予防処置および/または治療処置の機会を提供する。
実際に、酵母−MUC1免疫療法は、各タイプの癌徴候でこの抗原が果たす特定の役割に合わせて酵母−MUC1免疫療法を調整することにより、種々のMUC1陽性癌を治療すべく柔軟に使用可能である。たとえば、MUC1は、乳癌や大腸癌などの癌で早期マーカとして記載されているので、酵母ベースの免疫療法は、MUC1陽性の前癌性乳房過形成または大腸ポリープの患者で予防用に使用しうる。他の例として、MUC1は、膵臓癌、卵巣癌、食道癌などの癌で上皮間葉転換(EMT)経路および転移の広がりに関連付けられてきたので、酵母−MUC1免疫療法は、MUC1陽性の3期の膵臓癌、卵巣癌、および食道癌で転移の広がりの阻止を促進すべく、これらの癌で標準療法への追加療法として使用可能である。さらに他の例として、MUC1は、急性骨髄性白血病(AML)で反応性酸素種による最終分化を防止するにより、これらの癌細胞の無制限自己複製を可能にすることが示されているので、酵母−MUC1免疫療法は、アポトーシスを促進して悪性細胞の無制限自己複製を防止すべく、MUC1陽性AMLで標準療法への追加として使用可能である。AML患者で酵母−MUC1免疫療法を用いた臨床試験は、実施例に記載されている。
本明細書に記載の酵母−MUC1組成物は、すべて、毒性問題を有するものが多い外因性アジュバント、サイトカイン、または他の免疫刺激性分子を用いることなく、CD4依存性TH17およびTH1 T細胞反応および抗原特異的CD8+T細胞反応(細胞傷害性Tリンパ球(CTL:cytotoxic T lymphocyte)反応を含む)を含む、標的抗原(MUC1)に対する先天性免疫反応さらには適応免疫反応を誘導する。それに加えて、酵母−MUC1免疫療法用組成物は、調節性T細胞(Treg)の数および/または機能を阻害することにより、たとえば、通常は腫瘍の存在により抑制されると思われるエフェクターT細胞反応を促進する。さらに、抗体反応を引き起こすことにより免疫化する免疫療法用組成物と比較して、酵母−MUC1免疫療法により誘発される抗原特異的な、広範にわたる、かつ強力な細胞免疫反応は、腫瘍細胞を標的とするのにとくに有効であると考えられる。実際に、多くの研究から、MHCクラスI分子との関連で腫瘍ペプチドを認識するCD8+CTLを介して腫瘍細胞が標的とされる場合に、免疫療法が促進されることが示されてきた。酵母−MUC1免疫療法は、抗原提示細胞の活性化にきわめて有効であり、かつ免疫反応をクロスプライミングする特異能力を有し、その結果、たとえ他の場合に抑制的な環境あったとしてもそれに対抗して、典型的には腫瘍に対して有効なCD8+CTL反応を引き起こす。このタイプの免疫療法は、関連免疫原を提示する抗原提示細胞の自然能力を利用するので、本発明に係る効果的免疫療法剤を生成するためにMUC1のCTLエピトープまたはMHCクラスIIエピトープが何であるかを正確に知る必要がない。実際に、単一の酵母−MUC1免疫療法用組成物で複数のCD4+およびCD8+T細胞エピトープを標的としうるので、本発明に係る酵母−MUC1免疫療法剤は、短いペプチドの使用に限定されるものではない。実際に、これらの組成物で標的抗原の複数のドメインを含有する、より長いポリペプチドおよび融合タンパク質を使用することは、有効である。したがって、酵母−MUC1免疫療法を使用することにより、推定T細胞エピトープを同定するアルゴリズムおよび複雑な式の使用は、回避される。
酵母−MUC1は、外因性アジュバント、免疫刺激剤もしくは分子、共刺激分子、またはサイトカインを用いることなく、免疫化プロトコル(予防用または療法用)で効果的に利用可能であるが、所望により、そのような作用剤を含めてもよい。さらに、酵母−MUC1免疫療法は、他のタイプの免疫療法では問題になりうる有効性の喪失を伴うことなく、繰返し投与が可能である。
本発明に係る組成物
本発明の一実施形態は、MUC1の発現または過剰発現により特徴付けられる癌(初期には検出可能なMUC1を発現する細胞を含有しえないが癌の発生の後期にはMUC1を発現する細胞を含有しうるまたは含有するであろう癌を含む)の予防および/または治療に使用可能な酵母ベースの免疫療法組成物に関する。この組成物は、(a)酵母媒体と、(b)1つまたは複数のMUC1抗原および/またはその免疫原性ドメインを含む癌抗原と、を含む酵母−MUC1免疫療法用組成物である。MUC1抗原またはその免疫原性ドメインは、最も典型的には、酵母媒体により(たとえば、任意選択で、酵母細胞質体、酵母ゴースト、もしくは酵母膜抽出物、またはそれらの一部にさらにプロセシング可能な無傷酵母または酵母スフェロプラスト)により、組換えタンパク質として発現されるが、本明細書に記載されるように、1つまたは複数のMUC1抗原を酵母媒体中に充填して、さもなければ酵母媒体と複合体化して、それと結合させて、それと混合して、もしくはそれと共に投与して、本発明に係る組成物を形成することは、本発明の一実施形態である。
本発明の一実施形態は、MUC1の発現または過剰発現により特徴付けられる癌(初期には検出可能なMUC1を発現する細胞を含有しえないが癌の発生の後期にはMUC1を発現する細胞を含有しうるまたは含有するであろう癌を含む)の予防および/または治療に使用可能な酵母ベースの免疫療法組成物に関する。この組成物は、(a)酵母媒体と、(b)1つまたは複数のMUC1抗原および/またはその免疫原性ドメインを含む癌抗原と、を含む酵母−MUC1免疫療法用組成物である。MUC1抗原またはその免疫原性ドメインは、最も典型的には、酵母媒体により(たとえば、任意選択で、酵母細胞質体、酵母ゴースト、もしくは酵母膜抽出物、またはそれらの一部にさらにプロセシング可能な無傷酵母または酵母スフェロプラスト)により、組換えタンパク質として発現されるが、本明細書に記載されるように、1つまたは複数のMUC1抗原を酵母媒体中に充填して、さもなければ酵母媒体と複合体化して、それと結合させて、それと混合して、もしくはそれと共に投与して、本発明に係る組成物を形成することは、本発明の一実施形態である。
「酵母−MUC1免疫療法用組成物」は、少なくとも1つのMUC1抗原またはその免疫原性ドメインを含有する特定のタイプの「酵母ベースの免疫療法用組成物」である。「酵母ベースの免疫療法用組成物」という表現は、「酵母ベースの免疫療法生成物」、「酵母ベースの免疫療法組成物」、「酵母ベースの組成物」、「酵母ベースの免疫療法剤」、「酵母ベースのワクチン」、またはこれらの表現の派生語と同義的に使用しうる。「免疫療法用組成物」は、被験体において少なくとも1つの治療効果を達成すのに十分な免疫反応を誘発する組成物である。本明細書で用いられる場合、酵母ベースの免疫療法用組成物とは、酵母媒体成分を含む、かつ被験体において少なくとも1つの治療効果を達成するのに十分な免疫反応を誘発する、組成物を意味する。より特定的には、酵母ベースの免疫療法用組成物は、酵母媒体成分と典型的には抗原成分とを含む組成物であり、限定されるものではないがT細胞媒介細胞免疫反応をはじめとする細胞免疫反応などの免疫反応を誘発または誘導することが可能である。一態様では、本発明に有用な酵母ベースの免疫療法用組成物は、CD8+および/またはCD4+T細胞媒介免疫反応、一態様では、とくに標的抗原(たとえば癌抗原)に対するCD8+およびCD4+T細胞媒介免疫反応を誘導可能である。CD4+免疫反応は、TH1免疫反応、TH2免疫反応、TH17免疫反応、または以上の任意の組合せを含みうる。酵母ベースの免疫療法剤は、特定的には、TH1およびTH17反応を引き起こすことが可能である。CD8+免疫反応は、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)反応を含むことが可能であり、酵母ベースの免疫療法剤は、そのような反応を引き起こすことが可能である。一態様では、酵母ベースの免疫療法用組成物は、被験体において調節性T細胞(Treg)の数および/または機能を変調する。酵母ベースの免疫療法はまた、たとえば、サイトカイン、抗体の添加により、および/または酵母の作製プロセスの調整により、一方のタイプの反応を他方のタイプの反応よりも促進するように変更を加えることが可能である。任意選択で、酵母ベースの免疫療法用組成物は、体液性免疫反応を誘発可能である。
本発明に係る酵母−MUC1免疫療法用組成物は、「予防用」または「療法用」のいずれかでありうる。予防用に提供される場合、本発明に係る組成物は、個体におけるMUC1発現腫瘍の発生の予防、阻害、もしくは遅延および/またはそのような腫瘍の転移の予防、阻害、もしくは遅延および/または一般的には癌の進行の予防もしくは阻害を目標として、MUC1を発現する癌の発生前または発生の検出前に提供される。本明細書で考察されるように、MUC1は、いくつかの癌で発現される。したがって、予防用組成物は、癌でないと思われる個体(健常または正常な個体)に、前癌状態(前悪性病変)の個体に、さらには癌を有しているがMUC1がまだ検出されていない個体に(すなわち、癌中での腫瘍細胞によるMUC1発現の前に)、投与することが可能である。癌、とくにMUC1発現および/または転移が典型的には関連する癌を発生する高いリスクがある個体は、本発明に係る組成物を用いて予防的に治療しうる。療法的に提供される場合、免疫療法組成物は、たとえば、個体における腫瘍負荷の低減、個体における腫瘍増殖の阻害、個体の生存率の増大、および/または個体における癌の進行の予防、阻害、逆転、もしくは遅延により、癌を寛解させることを目標として、MUC1発現癌を有する個体に提供される。
典型的には、酵母−MUC1免疫療法組成物は、酵母媒体と、MUC1抗原またはその免疫原性ドメインを含む少なくとも1つの癌抗原と、を含み、この癌抗原は、酵母媒体との結合、その中への充填、またはそれとの混合により発現される。いくつかの実施形態では、癌抗原、MUC1抗原、またはそれらの免疫原性ドメインは、融合タンパク質として提供される。本発明に係る組成物および方法で使用するのに好適ないくつかのMUC1タンパク質および融合タンパク質は、以下に記載される。いくつかの実施形態では、癌抗原およびMUC1抗原は、同一エレメントである。いくつかの実施形態では、癌抗原は、MUC1抗原に加えて、他の癌抗原をはじめとする他の抗原を含む。本発明の一態様では、癌抗原として有用な融合タンパク質は、2つ以上の抗原、たとえば、MUC1抗原とMUC1抗原でない他の癌抗原、または2つの異なるMUC1抗原を含みうる。一態様では、融合タンパク質は、1つまたは複数の抗原の2つ以上の免疫原性ドメイン、たとえば、MUC1抗原の2つ以上の免疫原性ドメイン、または1つまたは複数の抗原の2つ以上のエピトープ、たとえば、MUC1抗原の2つ以上のエピトープを含みうる。
本発明によれば、酵母−MUC1免疫療法組成物で使用される酵母媒体は、本発明に係る組成物(たとえば、療法用または予防用の組成物)において1つまたは複数の抗原、その免疫原性ドメイン、またはそのエピトープと組み合わせて使用することが可能な任意の酵母細胞(たとえば、全細胞もしくは無傷細胞)またはそれらの派生物(以下を参照されたい)である。したがって、酵母媒体は、限定されるものではないが、生存無傷(菌体)酵母微生物(すなわち、細胞壁を含むすべてのその成分を有する酵母細胞)、死滅(死亡)もしくは不活性化無傷酵母微生物、あるいは酵母スフェロプラスト(すなわち、細胞壁が欠如している酵母細胞)、酵母細胞質体(すなわち、細胞壁および核が欠如している酵母細胞)、酵母ゴースト(すなわち、細胞壁、核、および細胞質が欠如している酵母細胞)、細胞レベル下の酵母細胞膜抽出物もしくはその一部(酵母細胞膜粒子としても参照され、以前は、細胞レベル下の酵母粒子としても参照された)、任意の他の酵母粒子、または酵母細胞壁調製物をはじめとする無傷酵母の派生物を含む。
酵母スフェロプラストは、典型的には、酵母細胞壁の酵素消化により作製される。そのような方法は、たとえば、フランズソフ(Franzusoff)ら著、1991年、メソッズ・イン・エンザイモロジー(Meth.Enzymol.)、第194巻、p.662〜674.(その全体が参照により本明細書に組み込まれる)に記載されている。
酵母細胞質体は、典型的には、酵母細胞の除核により作製される。そのような方法は、たとえば、クーン(Coon)著、1978年、ナショナル・キャンサー・インスティチュート・モノグラフス(Natl.Cancer Inst.Monogr.)、第48巻、p.45〜55(その全体が参照により本明細書に組み込まれる)に記載されている。
酵母ゴーストは、典型的には、透過化細胞または溶解細胞の再封により作製されるが、その細胞のオルガネラの少なくとも一部を含有しうる(その必要があるわけではない)。そのような方法は、たとえば、フランズソフ(Franzusoff)ら著、1983年、ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー(J.Biol.Chem.)、第258巻、p.3608〜3614およびブッセイ(Bussey)ら著、1979年、バイオシミカ・エ・バイオフィジカ・アクタ(Biochim.Biophys.Acta)、第553巻、p.185〜196(それぞれその全体が参照により本明細書に組み込まれる)に記載されている。
酵母細胞膜粒子(細胞レベル下の酵母細胞膜抽出物またはその一部)は、天然の核または細胞質が欠如している酵母細胞膜を意味する。粒子は、天然酵母細胞膜のサイズから、超音波処理法または当業者に公知の他の膜破壊法およびそれに続く再封により作製されるマイクロ粒子まで、の範囲内のサイズを含めて、任意のサイズでありうる。細胞レベル下の酵母細胞膜抽出物の作製方法は、たとえば、フランズソフ(Franzusoff)ら著、1991年、メソッズ・イン・エンザイモロジー(Meth.Enzymol.)、第194巻、p.662〜674に記載されている。また、酵母細胞膜部分を含有する酵母細胞膜粒子の一部と、酵母細胞膜粒子の調製前に抗原または他のタンパク質が酵母により組換え発現された場合には対象の抗原または他のタンパク質と、を使用してもよい。対象の抗原または他のタンパク質は、膜内、膜のいずれかの表面上、またはそれらの組合せに担持可能である(すなわち、タンパク質は、膜内および膜外の両方にならびに/または酵母細胞膜粒子の膜をまたいで存在可能である)。一実施形態では、酵母細胞膜粒子は、膜の表面上にまたは少なくとも部分的に膜内に埋め込んで少なくとも1つの所望の対象の抗原または他のタンパク質を含む、無傷の、破壊された、または破壊かつ再封された酵母細胞膜でありうる組換え酵母細胞膜粒子である。
酵母細胞壁調製物の例は、動物に投与した時に酵母細胞壁調製物が疾患標的に対して所望の免疫反応を刺激するように、その表面上にまたは少なくとも部分的に細胞壁内に埋め込んで抗原を担持する単離された酵母細胞壁の調製物である。
任意の酵母株を用いて、本発明に係る酵母媒体を作製することが可能である。酵母は、3クラス、すなわち、子嚢菌、担子菌、および不完全菌の1つに属する単細胞微生物である。免疫変調剤として使用するための酵母タイプの選択の一考慮点は、酵母の病原性である。一実施形態では、酵母は、サッカロマイセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae)などの非病原性株である。非病原性酵母株の選択により、酵母媒体が投与される個体に及ぼすいかなる悪影響も、最小限に抑えられる。しかしながら、当業者に公知のなんらかの手段により酵母の病原性を打ち消すことが可能であれば、病原性酵母を使用してもよい(たとえば、突然変異株)。本発明の一態様によれば、非病原性酵母株が使用される。
本発明に使用しうる酵母株の属としては、サッカロマイセス属(Saccharomyces)、カンジダ属(Candida)(病原性のこともある)、クリプトコッカス属(Cryptococcus)、ハンゼヌラ属(Hansenula)、クルイベロマイセス属(Kluyveromyces)、ピキア属(Pichia)、ロドトルラ属(Rhodotorula)、シゾサッカロマイセス属(Schizosaccharomyces)、およびヤロウイア属(Yarrowia)が挙げられるが、これらに限定されるものではない。一態様では、酵母の属は、サッカロマイセス属(Saccharomyces)、カンジダ属(Candida)、ハンゼヌラ属(Hansenula)、ピキア属(Pichia)、またはシゾサッカロマイセス属(Schizosaccharomyces)から選択され、一態様では、サッカロマイセス属(Saccharomyces)が使用される。本発明に使用しうる酵母株の種としては、サッカロマイセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae)、サッカロマイセス・カールスバーゲンシス(Saccharomyces carlsbergensis)、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、カンジダ・ケフィア(Candida kefyr)、カンジダ・トロピカリス(Candida tropicalis)、クリプトコッカス・ラウレンティイ(Cryptococcus laurentii)、クリプトコッカス・ネオフォルマンス(Cryptococcus neoformans)、ハンゼヌラ・アノマラ(Hansenula anomala)、ハンゼヌラ・ポリモルファ(Hansenula polymorpha)、クルイベロマイセス・フラギリス(Kluyveromyces fragilis)、クルイベロマイセス・ラクティス(Kluyveromyces lactis)、クルイベロマイセス・マルキシアナス変種ラクティス(Kluyveromyces marxianus var. lactis)、ピキア・パストリス(Pichia pastoris)、ロドトルラ・ルブラ(Rhodotorula rubra)、シゾサッカロマイセス・ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)、およびヤロウイア・リポリティカ(Yarrowia lipolytica)が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの種のいくつかは、以上に挙げた種に含まれるとみなされるさまざまな亜種、タイプ、サブタイプなどを含むことを認識すべきである。一態様では、本発明で使用される酵母種は、S.セレビシアエ(S.cerevisiae)、C.アルビカンス(C.albicans)、H.ポリモルファ(H.polymorpha)、P.パストリス(P.pastoris)、およびS.ポンベ(S.pombe)を含む。S.セレビシアエ(S.cerevisiae)は、操作が比較的簡単であるので、かつ食品添加物として使用するうえで「一般に安全であると認められる」または「GRAS」であるので(GRAS、FDA提案規則62FR18938、1997年4月17日)、有用である。本発明の一実施形態は、とくに高いコピー数にプラスミドを複製可能な酵母株、たとえば、S.セレビシアエ(S.cerevisiae)cir°株である。S.セレビシアエ(S.cerevisiae)株は、1つまたは複数の標的抗原および/または抗原融合タンパク質および/または他のタンパク質の高レベルでの発現を可能にする発現ベクターを支持可能な株の1つである。本発明に有用な他の酵母株は、サッカロマイセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae)W303αである。それに加えて、N結合グリコシル化を増加させる酵素中の突然変異のように、発現された標的抗原または他のタンパク質の翻訳後修飾の低減を呈する株をはじめとする任意の突然変異酵母株を、本発明に使用することが可能である。本発明の一態様では、酵母−MUC1免疫療法組成物は、野生型株(正常なグリコシル化を有する)により作製される同一の抗原と比較して、低グリコシル化されたタンパク質としてMUC1抗原を産生する突然変異酵母株を用いて、作製される。そのようなMUC1抗原は、腫瘍細胞により発現されるMU1抗原に、より類似する可能性があり、抗原提示細胞によって特異T細胞エピトープにその後プロセシングされうるので、特定の抗腫瘍反応を促進する。
本発明に係る酵母−MUC1免疫療法組成物は、MUC1抗原を含む少なくとも1つの癌抗原を含む。本発明によれば、「抗原」という用語の本明細書での一般的使用は、タンパク質(このタンパク質は、天然に存在するか、もしくは合成的に誘導されるか、もしくは設計される)の任意の部分(たとえば、ペプチド、部分タンパク質、全長タンパク質)、細胞組成物(全細胞、細胞溶解物、もしくは破壊細胞)、生物(全生物体、溶解物、もしくは破壊細胞)、あるいは炭水化物もしくは他の分子またはそれらの一部を意味する。抗原は、免疫系の要素(たとえば、T細胞、抗体)がin vitro、in vivo、またはex vivoで遭遇する同一または類似の抗原に対して、抗原特異的免疫反応(たとえば、体液性および/または細胞媒介性の免疫反応)を誘発しうる。
抗原は、単一のエピトープ程度に小さいものでありうるか、単一の免疫原性ドメイン以上でありうる。また、複数のエピトープまたは免疫原性ドメインを含みうる。したがって、抗原のサイズは、約8〜11アミノ酸程度に小さいものでありうる(すなわち、ペプチド)。また、タンパク質のドメイン、全長タンパク質、多量体、融合タンパク質、キメラタンパク質、全細胞、全微生物体、またはそれらの任意の一部(たとえば、タンパク質断片(ポリペプチド) 全細胞の溶解物、または微生物の抽出物)程度に大きいものでありうる。本発明に係る酵母−MUC1免疫療法剤に有用な抗原は、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質ドメイン、タンパク質サブユニット、全長タンパク質、多量体、融合タンパク質、およびキメラタンパク質である。それに加えて、抗原は、酵母媒体中または本発明に係る組成物中に充填可能な炭水化物を含みうる。いくつかの実施形態では(たとえば、抗原が組換え核酸分子から酵母媒体により発現される場合)、抗原が、全細胞や微生物ではなく、タンパク質(断片、ドメイン、サブユニット、および全長タンパク質を含む)、融合タンパク質、キメラタンパク質、またはそれらの断片であることは、わかるであろう。酵母中での発現の場合、一実施形態では、抗原が酵母により発現される全タンパク質である場合、抗原は、酵母中で組換え発現可能な最小サイズであり(言い換えれば、抗原を含みうるまたはそれで構成されうる、酵母により発現されるタンパク質は、好ましくは、少なくとも25アミノ酸長である)、典型的には、少なくとも25アミノ酸長もしくは25アミノ酸長超、または少なくとも26アミノ酸長もしくは26アミノ酸長超、27アミノ酸長もしくは27アミノ酸長超、28アミノ酸長もしくは28アミノ酸長超、29アミノ酸長もしくは29アミノ酸長超、30アミノ酸長もしくは30アミノ酸長超、31アミノ酸長もしくは31アミノ酸長超、32アミノ酸長もしくは32アミノ酸長超、33アミノ酸長もしくは33アミノ酸長超、34アミノ酸長もしくは34アミノ酸長超、35アミノ酸長もしくは35アミノ酸長超、36アミノ酸長もしくは36アミノ酸長超、37アミノ酸長もしくは37アミノ酸長超、38アミノ酸長もしくは38アミノ酸長超、39アミノ酸長もしくは39アミノ酸長超、40アミノ酸長もしくは40アミノ酸長超、41アミノ酸長もしくは41アミノ酸長超、42アミノ酸長もしくは42アミノ酸長超、43アミノ酸長もしくは43アミノ酸長超、44アミノ酸長もしくは44アミノ酸長超、45アミノ酸長もしくは45アミノ酸長超、46アミノ酸長もしくは46アミノ酸長超、47アミノ酸長もしくは47アミノ酸長超、48アミノ酸長もしくは48アミノ酸長超、49アミノ酸長もしくは49アミノ酸長超、または少なくとも50アミノ酸長もしくは50アミノ酸長超、または少なくとも25〜50アミノ酸長、少なくとも30〜50アミノ酸長、または少なくとも35〜50アミノ酸長、または少なくとも40〜50アミノ酸長、または少なくとも45〜50アミノ酸長であるが、より小さいタンパク質が発現されてもよく、また、かなり大きいタンパク質(たとえば、何百アミノ酸長、さらには数千アミノ酸長)が発現されてもよい。一態様では、全長タンパク質またはN末端および/またはC末端から1〜20アミノ酸が欠如しているタンパク質のドメインが発現されうる。融合タンパク質およびキメラタンパク質もまた、本発明で発現されうる抗原である。「標的抗原」とは、本発明に係る免疫療法用組成物が特異的に標的とする抗原(すなわち、免疫反応の誘発が望まれる抗原、通常は天然の抗原)のことである。「癌抗原」とは、癌に関連付けられた少なくとも1つの抗原を含む抗原であり、たとえば、腫瘍細胞により発現される抗原である。これにより、そうした抗原を標的とすることは腫瘍細胞および/または癌をも標的とする。癌抗原は、1つまたは複数の腫瘍関連タンパク質を含む1つまたは複数のタンパク質の1つまたは複数の抗原を含みうる。「MUC1抗原」とは、MUC1タンパク質(MUC1−N、MUC1−C、またはMUC1−NとMUC1−Cの両方を含む)から誘導、設計、または産生される抗原のことである。
免疫反応の刺激について言及する場合、「免疫原」という用語は、「抗原」という用語の一部であるので、いくつかの場合には、「抗原」という用語と同義的に用いられうる。免疫原は、本明細書で用いられる場合、個体への免疫原の投与により、個体の免疫系が遭遇する同一または類似の抗原に対して抗原特異的免疫反応が開始されるように、体液性および/または細胞媒介性の免疫反応を誘発する抗原を記述する(すなわち、免疫原性である)。一実施形態では、免疫原は、CD4+T細胞反応(たとえば、TH1、TH2、および/またはTH17)および/またはCD8+T細胞反応(たとえば、CTL反応)をはじめとする細胞媒介性免疫反応を誘発する。
所与の抗原の「免疫原性ドメイン」または「免疫学的ドメイン」は、動物に投与した時に免疫原として作用可能な少なくとも1つのエピトープを含有する抗原の任意の部分、断片、またはエピトープ(たとえば、ペプチド断片またはサブユニットまたは抗体エピトープまたは他のコンフォメーショナルエピトープ)でありうる。したがって、免疫原性ドメインは、単一のアミノ酸よりも大きく、かつ少なくとも、免疫原として作用可能な少なくとも1つのエピトープを含有するのに十分なサイズである。たとえば、単一のタンパク質は、複数の異なる免疫原性ドメインを含有可能である。コンフォメーショナルドメインが想定される体液性免疫反応の場合などでは、免疫原性ドメインは、タンパク質内において線状配列である必要はない。
エピトープとは、本明細書では、免疫系の適切な共刺激性シグナルおよび/または活性化細胞との関連で免疫系に提供された時に免疫反応を誘発するのに十分な所与の抗原内の単一免疫原性部位として定義される。言い換えれば、エピトープは、免疫系の成分により認識される抗原の一部であり、抗原決定基として参照されうる。T細胞エピトープが、B細胞エピトープや抗体エピトープとはサイズおよび組成が異なること、およびクラスI MHC経路を介して提示されるエピトープが、クラスII MHC経路を介して提示されるエピトープとはサイズおよび構造属性が異なることは、当業者であればわかるであろう。たとえば、クラスI MHC分子により提示されるT細胞エピトープは、典型的には、8〜11アミノ酸長であるが、クラスII MHC分子により提示されるエピトープは、長さにそれほど制限がなく、25アミノ酸までまたは25アミノ酸超でありうる。それに加えて、T細胞エピトープは、エピトープにより結合される特定のMHC分子に依存する予測構造特性を有する。エピトープは、線状配列エピトープまたはコンフォメーショナルエピトープ(保存結合領域)でありうる。ほとんどの抗体は、コンフォメーショナル(立体配置的)エピトープを認識する。
MUC1(「ムチン−1」さらには「DF3抗原」または「HMFG1」としても参照されうる)は、基礎レベルでほとんどの上皮分泌組織により発現される大きい糖タンパク質であり、上皮細胞起源の悪性疾患によって高レベルで発現される。MUC1は、最も典型的には、O結合を介して高グリコシル化された可変数タンデムリピート(VNTR、典型的には20〜125リピート)を含む大きい細胞外ドメイン(MUC1−Nサブユニットとしても参照される)を有する多型I型膜貫通タンパク質として見いだされる。MUC1タンパク質は、単一の転写物としてコードされ、そのうえ、それぞれ、MUC1−NおよびMUC1−Cまたはαおよびβサブユニットとして知られるサブユニットに翻訳後にプロセシングされ、次いで、2つのサブユニットの強力な非共有結合性相互作用によりヘテロ二量体タンパク質を形成する。MUC1は、高度に保存されたタンパク質ドメインである「ウニ精子タンパク質、エンテロキナーゼ、およびアグリン」(SEA)ドメイン内でNおよびCサブユニットに切断される。このドメインは、それが最初に精子タンパク質中、エンテロキナーゼ中、およびアグリン中で同定されたことに因んで命名されたものであり、典型的には膜テザー連結されたいくつかの高グリコシル化ムチン様タンパク質中に見いだされる。MUC1タンパク質は、SEAドメイン内の配列GSVVV(たとえば、配列番号11の位置1097〜1101)中に存在するグリシン残基とセリン残基との間で切断される(リレホジ(Lillehoj)ら著、2003年、バイオケミカル・アンド・バイオフィジカル・リサーチ・コミュニケーションズ(Biochem.Biophys.Res.Commun.)、第307巻、p.743〜749、パリー(Parry)ら著、2001年、バイオケミカル・アンド・バイオフィジカル・リサーチ・コミュニケーションズ(Biochem.Biophys.Res.Commun.)、第283巻、p.715〜720、 レシュナー(Wreschner)ら著、2002年、プロテイン・サイエンス(Protein Sci.)、第11巻、p.698〜706)。
MUC1−Cサブユニットは、細胞外ドメイン(ED)を含み、これは、グリコシル化されかつガレクチン−3リガンドに結合し、次に、架橋として機能して、MUC1を上皮成長因子受容体(EGFR)およびおそらく他の受容体チロシンキナーゼに物理会合させる。MUC1−Cはまた、膜貫通(TM)ドメインと細胞質内ドメイン(CD)とを含み、細胞質内ドメイン(CD)は、リン酸化される時に、SH2ドメインを有するタンパク質に対する結合モチーフとして作用可能ないくつかのチロシン残基を含有する(MUC1タンパク質の詳細な考察ならびに既知および推定の機能については、クフェ(Kufe)著、2008年、キャンサー・バイオロジー・アンド・セラピー(Cancer Biol.& Ther.)、第7巻、p.81〜84を参照されたい)。MUC1の代替スプライス変異体(たとえば、MUC1/YおよびMUC1/Xとして知られる)は、MUC1の「短い」変異体であり、これは、大きいVNTR領域を含めてMUC1−Nのほとんどが欠如しているが、ED、TM、およびCD領域さらにはSEAドメインおよびN末端領域のシグナル配列領域の部分を含む。SEAドメイン内での切断は、この短い変異体では起こらないこともありうる。
ヒトMUC1をコードするDNAおよびcDNAの単離および配列決定は、報告されている(たとえば、シッディクイ(Siddiqui)ら著、1998年、米国科学アカデミー紀要(PNAS)、第85巻、p.2320〜2323、アベ(Abe)およびクフェ(Kufe)著、1993年、米国科学アカデミー紀要(PNAS)、第90巻、p.282〜286、ハレウベニ(Hareuveni)ら著、1990年、ヨーロピアン・ジャーナル・オブ・バイオケミストリー(Eur.J.Biochem.)、第189巻、第3号、p.475〜486、ジェンドラー(Gendler)ら著、1990年、ジャーナル・オブ・バイオケミストリー(J.Biol.Chem.)、第265巻、第25号、p.15286〜15293、ラン(Lan)ら著、1990年、ジャーナル・オブ・バイオケミストリー(J.Biol.Chem.)、第265巻、第25号、p.15294〜15299、ツァルファティー(Tsarfaty)ら著、1990年、ジーン(Gene)、第93巻、第2号、p.313〜318、ランカスター(Lancaster)著、1990年、バイオケミカル・アンド・バイオフィジカル・リサーチ・コミュニケーションズ(Biochem.Biophys.Res.Commun.)、第173巻、第3号、p.1019〜1029を参照されたい)。MUC1−N領域とMUC1−C領域の両方を含有する全長ヒトMUC1前駆体タンパク質の例は、SwissProt受託番号P15941.3(GI:296439295)に記載されており、本明細書では配列番号11により表される。代替転写物スプライシングにより、配列番号11をコードする遺伝子から10個の異なるMUC1アイソフォームを形成することが可能である。たとえば、MUC1/Yとして知られるアイソフォームは、配列番号11の位置54〜1053が欠如している。種々の他のアイソフォームは、このタンパク質のデータベース説明に記載されている。
任意のヒトMUC1タンパク質さらには他の哺乳動物MUC1タンパク質に適用可能なMUC1タンパク質内のドメインの同定の例示を目的として、以下のドメインを配列番号11中で容易に同定することが可能である。本明細書ではリーダー配列としても参照されるMUC1シグナル配列は、配列番号11のほぼ位置1〜23に位置する(MUC1シグナル配列は、いくつかのMUC1変異体ではより長いものとして同定され、位置1〜32のように追加のアミノ酸を含みうる)。MUC1−Nサブユニットまたはαサブユニットは、配列番号11のほぼ位置24〜1097を含み、MUC1−Cサブユニットまたはβサブユニットは、配列番号11のほぼ位置1098〜1255を含む。
MUC1−Nサブユニット内では、この特定のタンパク質中に複数のリピートを含むVNTR(可変数タンデムリピート)ドメインを見いだしうる。これは、配列PAPGSTAPPAHGVTSAPDTR(たとえば、配列番号11の位置126〜145)の20アミノ酸リピートを42個含有するほぼ位置126〜965の領域を含み、一般に認識されるVNTR配列である(この配列内の共通多型を表す以下の配列番号12もまた、参照されたい)。これらは反復配列であるので、1つのVNTR中の20個のアミノ酸のいずれか1つからカウントを開始し、次いで、その最初のアミノ酸のリピートを用いて番号付けを再開しうる。より特定的には、単一VNTRドメインは、多数のそのような反復配列内に含まれうる、他の同一の、ほぼ同一の、または相同の20アミノ酸配列が先行および/または後続する約20アミノ酸配列であるので、VNTR領域内の単一VNTRを記述する目的では、所与のVNTRの「位置1(1位)」をVNTR中の20個のアミノ酸のいずれか1つであるとみなすことができ、次いで、先行および後続のフランキングアミノ酸は、それに従って番号付けられるであろう。この場合、位置1の上流(前)にあるアミノ酸は、先行VNTRの最後のアミノ酸(位置20)であるか、またはVNTRに結合された配列の最後のアミノ酸(そのような先行配列が同様にVNTRではない場合)であり、位置1の下流にあるアミノ酸は、そのVNTRの位置2であり、それに続くのが位置3であり、そして配列がその次のVNTRで反復されるまで続く。
配列番号11の位置61〜1120は、以上で考察されたVNTR領域に「反復領域」として表される追加の領域を加えたものを含む。たとえば、配列番号11の位置81〜100、位置101〜120、位置121〜140、位置141〜160、位置161〜180、位置181〜200、位置201〜220、位置221〜240、位置241〜260、位置261〜280、位置281〜300、およびそれに続いて20アミノ酸の増分で位置1001〜1120までは、このタンパク質中の反復領域を表す。
配列番号11(サブユニットに切断される前)により表される全長MUC1タンパク質では、SEAドメインは、配列番号11の位置1034〜1152の範囲にわたる。配列番号11のアミノ酸1097〜1098のSEAドメインの切断により、MUC1−Cドメインが生成される。MUC1−Cドメイン内では、配列番号11のほぼ位置1098〜1155に細胞外ドメイン(ED)が見いだされる。膜貫通(TM)ドメインは、配列番号11のほぼ位置1156〜1183に見いだされ、細胞質内ドメイン(CD、細胞質内テールとも呼ばれる)は、配列番号11のほぼ位置1184〜1255に見いだされる。
所与のMUC1−Nサブユニット中のVNTRの数は、きわめて多型性であり、たとえば20〜125個のリピートなど、さまざまでありうる。タンデムリピートイコサペプチドは、典型的には、3つの位置(配列番号12の位置9、18、および19)の1つまたは複数で多型を有する。すなわち、PAPGSTAP[P/A/Q/T]AHGVTSAP[DT/ES]R(配列番号12、括弧内の領域は共通多型を表す)、ここで、配列番号12の位置18および19の多型は、DT>ESの優先度で起こり、位置9の単一交換は、次の優先度:P>A、P>Q、およびP>Tで起こる。最も頻度の高い交換DT>ESは、リピートの50%までで起こる。
MUC1のさまざまな転写物変異体が知られているが、以上の例示的な配列番号11に記載のMUC1サブユニット、ドメイン、または領域は、変異体中で容易に同定可能であるので、所与のMUC1配列または他のMUC1タンパク質からの対応する配列に基づいて、本発明に有用なMUC1抗原を設計または産生することが可能である。たとえば、ヒトMUC1タンパク質をコードする1つのヌクレオチド配列は、本明細書では、ジェンバンク(GENBANK)(登録商標)受託番号NM_002456.4(GI:65301116)に対応する配列番号1により表される。配列番号1は、273アミノ酸のヒトMUC1タンパク質(MUC1/ZDとしても知られる転写物変異体1)をコードする。このアミノ酸配列は、本明細書では、配列番号2として表される(また、ジェンバンク(GENBANK)(登録商標)受託番号NP_002447.4;GI:65301117にも見いだされる)。配列番号2内には、次のドメイン、すなわち、シグナル配列(配列番号2の位置1〜27)、SEAドメイン(配列番号2の位置55〜170)、ED(配列番号2の位置116〜173)、TMドメイン(配列番号2の位置174〜201)、およびCD(配列番号2の位置202〜273)が存在する。SEAドメインのN末端部からEDドメインを切断するSEAドメイン内のタンパク質分解切断部位は、配列番号2の位置115〜116にある。この転写物変異体は、配列番号11に示されるVNTR領域を含有しない。
他のヒトMUC1タンパク質をコードする他のヌクレオチド配列は、本明細書では、ジェンバンク(GENBANK)(登録商標)受託番号NM_001018016.1(GI:67189006)に対応する配列番号3により表される。配列番号3は、264アミノ酸のヒトMUC1タンパク質(「MUC1/Y」としても知られる転写物変異体2)をコードする。このアミノ酸配列は、本明細書では、配列番号4(また、ジェンバンク(GENBANK)(登録商標)受託番号NP_001018016.1;GI:67189007にも見いだされる)として表される。配列番号4内には、次のドメイン、すなわち、シグナル配列(配列番号4の位置1〜32)、SEAドメイン(配列番号4の位置45〜161)、ED(配列番号4の107〜164)、TMドメイン(配列番号4の位置165〜192)、およびCD(配列番号4の位置193〜264)が存在する。SEAドメインのN末端部からEDドメインを切断するSEAドメイン内のタンパク質分解切断部位は、配列番号4の位置106〜107にある。この転写物変異体は、配列番号11に示されるVNTR領域を含有しない。
他のヒトMUC1タンパク質をコードする他のヌクレオチド配列は、本明細書では、ジェンバンク(GENBANK)(登録商標)受託番号AY327587.1(GI:33150003)に対応する配列番号5により表される。配列番号5は、264アミノ酸のヒトMUC1タンパク質(「MUC1/Y」としても知られる転写物変異体2)をコードする。このアミノ酸配列は、本明細書では、配列番号6として表される(また、ジェンバンク(GENBANK)(登録商標)受託番号AAP97018.1(GI:33150004)にも見いだされる)。配列番号6内には、次のドメイン、すなわち、シグナル配列(配列番号6の位置1〜32)、SEAドメイン(配列番号6の位置45〜161)、ED(配列番号6の位置107〜164)、TMドメイン(配列番号6の位置165〜192)、およびCD(配列番号6の位置193〜264)が存在する。SEAドメインのN末端部からEDドメインを切断するSEAドメイン内のタンパク質分解切断部位は、配列番号6の位置106〜107にある。この転写物変異体は、配列番号11に示されるVNTR領域を含有しない。配列番号6は、配列番号4に対して99%の同一性であることから、異なる供給源に由来するMUC1配列間の高度の相同性が例示される。
他のヒトMUC1タンパク質をコードする他のヌクレオチド配列は、本明細書では、ジェンバンク(GENBANK)(登録商標)受託番号NM_001018017(GI:324120954)に対応する配列番号7により表される。配列番号7は、255アミノ酸のヒトMUC1タンパク質(転写物変異体3)をコードする。このアミノ酸配列は、本明細書では、配列番号8として表される(また、ジェンバンク(GENBANK)(登録商標)受託番号NP_001018017.1;GI:67189069にも見いだされる)。配列番号8内には、次のドメイン、すなわち、シグナル配列(配列番号8の位置1〜27)、SEAドメイン(配列番号8の位置36〜152)、ED(配列番号8の位置98〜155)、TMドメイン(配列番号8の位置156〜183)、およびCD(配列番号8の位置184〜255)が存在する。SEAドメインのN末端部からEDドメインを切断するSEAドメイン内のタンパク質分解切断部位は、配列番号6の位置97〜98にある。この転写物変異体は、配列番号11に示されるVNTR領域を含有しない。
ヒトMUC1は、他の動物種のMUC1との高い相同性を有するので、配列の比較に基づいて、所与のMUC1タンパク質内のドメインを同定できると予想することが可能である。それに加えて、とくに、これらの配列が同一または実質的に相同である場合、およびこれら配列が、標的抗原(たとえば、腫瘍細胞により発現される天然のMUC1)に対して効果的免疫反応を誘発する場合、本発明に係る酵母−MUC1免疫療法用組成物の調製で、他の動物種とくに哺乳動物種に由来するMUC1の特定の配列を利用することが可能である。たとえば、ネズミMUC1タンパク質は、本明細書では、配列番号9のアミノ酸配列により表される。配列番号9は、ジェンバンク(GENBANK)(登録商標)受託番号NM_013605(GI:7305292)に対応する。配列番号9は、631アミノ酸のネズミMUC1タンパク質をコードする。このアミノ酸配列は、本明細書では、配列番号10として表される(また、ジェンバンク(GENBANK)(登録商標)受託番号NP_038633;GI:7305293にも見いだされる)。配列番号10内には、次のドメイン、すなわち、シグナル配列(配列番号10のほぼ位置1〜20)、VNTR(配列番号10の位置21〜425内で同定可能)、SEAドメイン(配列番号10の位置426〜528)、ED(配列番号10の位置475〜536)、TMドメイン(配列番号10の位置531〜559)、およびCD(配列番号10の位置560〜631)が存在する。SEAドメインのN末端部からEDドメインを切断するSEAドメイン内のタンパク質分解切断部位は、配列番号10の位置474〜475にある。ドメイン内のMUC1配列の保存レベルを例示すると、配列番号10のネズミMUC1 SEAドメインは、配列番号11のヒトMUC1 SEAドメインに対して62%の同一性および68%の相同性、または陽性である(BLASTにより定義される)。配列番号10のネズミMUC1 EDは、配列番号11のヒトMUC1 EDに対して56%の同一性および73%の相同性である。配列番号10のネズミMUC1 TMドメインは、配列番号11のヒトMUC1 TMドメインに対して89%の同一性および93%の相同性である。配列番号10のネズミMUC1 CDは、配列番号11のヒトMUC1 CDに対して88%の同一性および88%の相同性である。
ヒトMUC1は、本明細書に記載のヒトMUC1タンパク質およびMUC1抗原を含めて、種々のCD4+およびCD8+T細胞エピトープを含有する。そのようなT細胞エピトープは、たとえば、米国特許第6,546,643号明細書、米国特許第7,118,738号明細書、米国特許第7,342,094号明細書、米国特許第7,696,306号明細書、および米国特許出願公開第2008/0063653号明細書に記載されている。
本発明の一実施形態では、MUC1抗原は、MUC1タンパク質の複数のドメインを含む融合タンパク質を含むかまたはそれらで構成される。一実施形態では、MUC1抗原は、MUC1−Cサブユニットの一部から誘導または設計される。一実施形態では、MUC1抗原は、MUC1−Nサブユニットの一部から誘導または設計される。一実施形態では、MUC1抗原は、MUC1−CおよびMUC1−Nサブユニットの両方の一部から誘導または設計される。
本発明の一実施形態では、本発明に係る酵母ベースの免疫療法用組成物に有用な融合タンパク質は、次のMUC1抗原の少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、または少なくとも5つを含み、これらは、融合タンパク質内に任意の順序で配置され、かついずれも融合タンパク質内で2回以上反復されていてもよい(たとえば、2つ以上のCDセグメントの組合せ):(1)MUC1シグナル配列、(2)MUC1 SEAドメインの少なくとも一部および/またはMUC1細胞外ドメイン(ED)の少なくとも一部またはそれらの免疫原性ドメイン(一態様では、SEAドメイン由来の1つまたは複数のフランキングアミノ酸のフランキングに加えて、EDのほとんどまたは全部を含んでいてもよい)、(3)少なくとも2つのVNTRドメイン、(4)少なくとも1つのMUC1膜貫通ドメインまたはその免疫原性ドメイン、および(5)少なくとも1つのMUC1細胞質内ドメイン(CD)またはその免疫原性ドメイン。そのような融合タンパク質は、全長MUC1タンパク質ではなく、かつそれを含まず(すなわち、完全MUC1−Nサブユニットおよび完全MUC1−Cサブユニットを含まない)、しかもそのような融合タンパク質は、全長MUC1−Nサブユニットを含まない。一態様では、そのような融合タンパク質は、全長MUC1−Cサブユニットを含まない。一態様では、融合タンパク質のセグメント(たとえば、免疫原性ドメインを含む、MUC1タンパク質またはドメイン)は、それらが天然または野生型のMUC1タンパク質で生じるであろうセグメントの配置とは異なる順に配置される。
以上にまたは本明細書の他の箇所に記載の融合タンパク質に有用なMUC1シグナル配列(またはリーダー配列)は、任意のMUC1タンパク質由来のシグナル配列であってもよく、一態様では、ヒトMUC1タンパク質由来である。本発明の一態様では、本発明に係る融合タンパク質で使用されるMUC1シグナル配列は、配列番号2の位置1〜27、配列番号4の位置1〜32、配列番号6の位置1〜32、配列番号8の位置1〜27、配列番号11の位置1〜23、配列番号14の位置1〜30、他のヒトMUC1タンパク質などの異なるMUC1タンパク質由来の対応する配列、またはこれらのアミノ酸配列のいずれか1つに対して少なくとも95%の同一性、少なくとも96%の同一性、少なくとも97%の同一性、少なくとも98%の同一性、もしくは少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含むまたはそれらで構成されるアミノ酸配列を有する。MUC1シグナル配列は、本発明の一態様では、本発明に有用な融合タンパク質のN末端に配置される。本発明の一態様では、MUC1シグナル配列を置き換えて(代わりに)、本発明に係る融合タンパク質と併用される以下に記載のN末端合成ペプチドおよび酵母由来ペプチドの任意のものなどの非MUC1配列が使用される。
以上にまたは本明細書の他の箇所に記載の融合タンパク質に有用なMUC1ウニ精子タンパク質、エンテロキナーゼ、およびアグリン(SEA)ドメインは、任意のMUC1タンパク質由来の少なくとも1つの免疫原性ドメインを含むSEAドメインまたはその一部であってもよく、一態様では、ヒトMUC1タンパク質由来である。本発明の一態様では、本発明に係る融合タンパク質に有用なMUC1 SEAドメインの一部は、少なくともMUC1の細胞外ドメイン(ED)由来のアミノ酸配列を含むが、EDドメインの上流の配列を除外することが可能である。本発明の一態様では、本発明に係る融合タンパク質で使用されるMUC1 SEAドメインは、配列番号2の位置55〜170もしくは位置116〜170または少なくとも1つのそれらの免疫原性ドメイン、配列番号4の位置45〜161もしくは位置107〜161または少なくとも1つのそれらの免疫原性ドメイン、配列番号6の位置45〜161もしくは位置107〜161または少なくとも1つのそれらの免疫原性ドメイン、配列番号8の位置36〜152もしくは位置98〜152または少なくとも1つのそれらの免疫原性ドメイン、配列番号11の位置1034〜1152もしくは位置1098〜1152または少なくとも1つのそれらの免疫原性ドメイン、配列番号14の位置31〜86または少なくとも1つのその免疫原性ドメイン、配列番号15の位置1〜56または少なくとも1つのその免疫原性ドメイン、他のヒトMUC1タンパク質などの異なるMUC1タンパク質由来の対応する配列、またはこれらのアミノ酸配列のいずれか1つに対して、少なくとも95%の同一性、少なくとも96%の同一性、少なくとも97%の同一性、少なくとも98%の同一性、または少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含むまたはそれらで構成されるアミノ酸配列を有する。
以上にまたは本明細書の他の箇所に記載の融合タンパク質に有用なMUC1細胞外ドメイン(ED)は、任意のMUC1タンパク質由来の少なくとも1つの免疫原性ドメインを含むEDまたはその一部であってもよく、一態様では、ヒトMUC1タンパク質由来である。本発明の一態様では、本発明に係る融合タンパク質で使用されるMUC1 EDは、配列番号2の位置116〜173もしくは少なくとも1つのその免疫原性ドメイン、配列番号4の位置107〜164もしくは少なくとも1つのその免疫原性ドメイン、配列番号6の位置107〜164もしくは少なくとも1つのその免疫原性ドメイン、配列番号8の位置98〜155もしくは少なくとも1つのその免疫原性ドメイン、配列番号11の位置1098〜1155もしくは少なくとも1つのその免疫原性ドメイン、配列番号14の位置32〜89もしくは少なくとも1つのその免疫原性ドメイン、配列番号15の位置2〜59もしくは少なくとも1つその免疫原性ドメイン、他のヒトMUC1タンパク質などの異なるMUC1タンパク質由来の対応する配列、またはこれらのアミノ酸配列のいずれか1つに対して、少なくとも95%の同一性、少なくとも96%の同一性、少なくとも97%の同一性、少なくとも98%の同一性、または少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含むまたはそれらで構成されるアミノ酸配列を有する。
以上にまたは本明細書の他の箇所に記載の融合タンパク質に有用なMUC1単一可変数タンデムリピート(VNTR)ドメインは、任意のMUC1タンパク質由来のVNTRドメインであってもよく、一態様では、ヒトMUC1タンパク質由来である。本発明の一態様では、本発明に係る融合タンパク質で使用されるMUC1 VNTRドメインは、配列番号11の位置126〜145、配列番号11の位置61〜1020の任意の連続した20個のアミノ酸、または配列番号11の位置126〜965の任意の連続した20個のアミノ酸、配列番号12(以上に記載の配列番号12内に多型のいずれかを含む)、配列番号14の位置90〜130の任意の連続した20個のアミノ酸、配列番号15の位置60〜100の任意の連続した20個のアミノ酸、他のヒトMUC1タンパク質などの異なるMUC1タンパク質由来の対応するVNTR配列、またはこれらのアミノ酸配列のいずれか1つに対して、少なくとも95%の同一性、少なくとも96%の同一性、少なくとも97%の同一性、少なくとも98%の同一性、少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含むまたはそれらで構成されるアミノ酸配列を有する。
以上にまたは本明細書の他の箇所に記載の融合タンパク質に有用なMUC1膜貫通(TM)ドメインは、任意のMUC1タンパク質由来の少なくとも1つの免疫原性ドメインを含むTMドメインまたはその一部であってもよく、一態様では、ヒトMUC1タンパク質由来である。本発明の一態様では、本発明に係る融合タンパク質で使用されるMUC1 TMドメインは、配列番号2の位置174〜201もしくは少なくとも1つのその免疫原性ドメイン、配列番号4の位置165〜192もしくは少なくとも1つのその免疫原性ドメイン、配列番号6の位置165〜192もしくは少なくとも1つのその免疫原性ドメイン、配列番号8の位置156〜183もしくは少なくとも1つのその免疫原性ドメイン、配列番号11の位置1156〜1183もしくは少なくとも1つのその免疫原性ドメイン、配列番号14の位置131〜158もしくは少なくとも1つのその免疫原性ドメイン、配列番号15の位置101〜128もしくは少なくとも1つのその免疫原性ドメイン、他のヒトMUC1タンパク質などの異なるMUC1タンパク質由来の対応する配列、またはこれらのアミノ酸配列のいずれか1つに対して、少なくとも95%の同一性、少なくとも96%の同一性、少なくとも97%の同一性、少なくとも98%の同一性、または少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含むまたはそれらで構成されるアミノ酸配列を有する。
以上にまたは本明細書の他の箇所に記載の融合タンパク質に有用なMUC1細胞質内ドメイン(CD)は、任意のMUC1タンパク質由来の少なくとも1つの免疫原性ドメインを含むCDまたはその一部であってもよく、一態様では、ヒトMUC1タンパク質由来である。本発明の一態様では、本発明に係る融合タンパク質で使用されるMUC1 CDは、配列番号2の位置202〜273もしくは少なくとも1つのその免疫原性ドメイン、配列番号4の位置193〜264もしくは少なくとも1つのその免疫原性ドメイン、配列番号6の位置193〜264もしくは少なくとも1つのその免疫原性ドメイン、配列番号8の位置184〜255もしくは少なくとも1つのその免疫原性ドメイン、配列番号11の位置1184〜1255もしくは少なくとも1つのその免疫原性ドメイン、配列番号14の位置159〜230もしくは少なくとも1つのその免疫原性ドメイン、配列番号15の位置129〜200もしくは少なくとも1つのその免疫原性ドメイン、配列番号17の位置7〜78もしくは位置79〜150もしくは位置151〜222または少なくとも1つのそれらの免疫原性ドメイン、配列番号18の位置1〜72もしくは位置73〜144もしくは位置145〜216またはそれらの免疫原性ドメイン、他のヒトMUC1タンパク質などの異なるMUC1タンパク質由来の対応する配列、またはこれらのアミノ酸配列のいずれか1つに対して、少なくとも95%の同一性、少なくとも96%の同一性、少なくとも97%の同一性、少なくとも98%の同一性、または少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含むまたはそれらで構成されるアミノ酸配列を有する。
本発明の一実施形態では、本発明に係る酵母ベースの免疫療法用組成物に有用な融合タンパク質は、N末端からC末端の方向に次の順に、次のMUC1抗原を含む:(1)MUC1 EDのほとんどまたはすべてを含むMUC1 SEAドメインおよびMUC1細胞外ドメイン(ED)の一部、(2)少なくとも2つのVNTRドメイン、(3)MUC1膜貫通ドメイン、および(4)MUC1細胞質内ドメイン(CD)。一実施形態では、融合タンパク質は、N末端からC末端の方向に次の順に、次のMUC1抗原を含む:(1)MUC1シグナル配列、(2)MUC1 EDのほとんどまたはすべてを含むMUC1 SEAドメインおよびMUC1細胞外ドメイン(ED)の一部、(3)少なくとも2つのVNTRドメイン、(4)MUC1膜貫通ドメイン、および(5)MUC1細胞質内ドメイン(CD)。本発明に係る融合タンパク質に組み込まれる追加または代替のエレメントとしては、融合タンパク質の発現もしくは安定性を改良もしくは支援する、かつ/またはその同定および/もしくは精製を可能にする、N末端および/またはC末端ペプチド、ならびに/あるいはクローニングを容易にする制限酵素部位を導入するために、宿主ファゴソームプロテアーゼの切断部位として、タンパク質または抗原のプロセシングを加速するために、および構築物の将来的操作のために、有用でありうる、融合タンパク質のセグメント間の短い介在リンカー配列(たとえば、1、2、3、4、または5アミノ酸のペプチド)が挙げられうる。そのようなエレメントは、以下に詳細に記載される。
本発明に係る酵母ベースの免疫療法用組成物に有用なそのような融合タンパク質の一例は、N末端からC末端の方向に次の順に、次のMUC1抗原を含む:
(1)野生型タンパク質中でEDの上流に存在するSEAドメインの非ED部分由来の1、2、3、4、5個、もしくはそれ以上のフランキングアミノ酸がN末端に追加されていてもよいMUC1細胞外ドメイン(ED)、ただし、このEDセグメントは、配列番号2の位置116〜173、または配列番号4の位置107〜164、配列番号6の位置107〜164、配列番号8の位置98〜155、配列番号11の位置1098〜1155、配列番号14の位置32〜89、配列番号15の位置2〜59、他のヒトMUC1タンパク質などの異なるMUC1タンパク質由来の対応する配列、またはこれらのアミノ酸配列のいずれか1つに対して、少なくとも95%の同一性、少なくとも96%の同一性、少なくとも97%の同一性、少なくとも98%の同一性、または少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含むかまたはそれらで構成され、
(2)少なくとも2つのVNTRドメイン、ただし、このVNTRドメインのそれぞれは、配列番号11の位置126〜145、配列番号11の位置61〜1020の任意の連続した20個のアミノ酸、または配列番号11の位置126〜965の任意の連続した20個のアミノ酸、配列番号12(以上に記載のように配列番号12内に多型のいずれかを含む)、配列番号14の位置90〜130の任意の連続した20個のアミノ酸、配列番号15の位置60〜100の任意の連続した20個のアミノ酸、他のヒトMUC1タンパク質などの異なるMUC1タンパク質由来の対応するVNTR配列、またはこれらのアミノ酸配列のいずれか1つに対して、少なくとも95%の同一性、少なくとも96%の同一性、少なくとも97%の同一性、少なくとも98%の同一性、または少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含むかまたはそれらで構成され、
(3)MUC1膜貫通(TM)ドメイン、ただし、このTMドメインは、配列番号2の位置174〜201、配列番号4の位置165〜192、配列番号6の位置165〜192、配列番号8の位置156〜183、配列番号11の位置1156〜1183、配列番号14の位置131〜158、配列番号15の位置101〜128、他のヒトMUC1タンパク質などの異なるMUC1タンパク質由来の対応する配列、またはこれらのアミノ酸配列のいずれか1つに対して、少なくとも95%の同一性、少なくとも96%の同一性、少なくとも97%の同一性、少なくとも98%の同一性、または少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含むかまたはそれらで構成され、および
(4)MUC1細胞質内ドメイン(CD)、ただし、このCDは、配列番号2の位置202〜273、配列番号4の位置193〜264、配列番号6の位置193〜264、配列番号8の位置184〜255、配列番号11の位置1184〜1255、配列番号14の位置159〜230、配列番号15の位置129〜200、配列番号17の位置7〜78もしくは位置79〜150もしくは位置151〜222、配列番号18の位置1〜72もしくは位置73〜144もしくは位置145〜216、他のヒトMUC1タンパク質などの異なるMUC1タンパク質由来の対応する配列、またはこれらのアミノ酸配列のいずれか1つに対して、少なくとも95%の同一性、少なくとも96%の同一性、少なくとも97%の同一性、少なくとも98%の同一性、または少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含むかまたはそれらで構成される。
(1)野生型タンパク質中でEDの上流に存在するSEAドメインの非ED部分由来の1、2、3、4、5個、もしくはそれ以上のフランキングアミノ酸がN末端に追加されていてもよいMUC1細胞外ドメイン(ED)、ただし、このEDセグメントは、配列番号2の位置116〜173、または配列番号4の位置107〜164、配列番号6の位置107〜164、配列番号8の位置98〜155、配列番号11の位置1098〜1155、配列番号14の位置32〜89、配列番号15の位置2〜59、他のヒトMUC1タンパク質などの異なるMUC1タンパク質由来の対応する配列、またはこれらのアミノ酸配列のいずれか1つに対して、少なくとも95%の同一性、少なくとも96%の同一性、少なくとも97%の同一性、少なくとも98%の同一性、または少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含むかまたはそれらで構成され、
(2)少なくとも2つのVNTRドメイン、ただし、このVNTRドメインのそれぞれは、配列番号11の位置126〜145、配列番号11の位置61〜1020の任意の連続した20個のアミノ酸、または配列番号11の位置126〜965の任意の連続した20個のアミノ酸、配列番号12(以上に記載のように配列番号12内に多型のいずれかを含む)、配列番号14の位置90〜130の任意の連続した20個のアミノ酸、配列番号15の位置60〜100の任意の連続した20個のアミノ酸、他のヒトMUC1タンパク質などの異なるMUC1タンパク質由来の対応するVNTR配列、またはこれらのアミノ酸配列のいずれか1つに対して、少なくとも95%の同一性、少なくとも96%の同一性、少なくとも97%の同一性、少なくとも98%の同一性、または少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含むかまたはそれらで構成され、
(3)MUC1膜貫通(TM)ドメイン、ただし、このTMドメインは、配列番号2の位置174〜201、配列番号4の位置165〜192、配列番号6の位置165〜192、配列番号8の位置156〜183、配列番号11の位置1156〜1183、配列番号14の位置131〜158、配列番号15の位置101〜128、他のヒトMUC1タンパク質などの異なるMUC1タンパク質由来の対応する配列、またはこれらのアミノ酸配列のいずれか1つに対して、少なくとも95%の同一性、少なくとも96%の同一性、少なくとも97%の同一性、少なくとも98%の同一性、または少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含むかまたはそれらで構成され、および
(4)MUC1細胞質内ドメイン(CD)、ただし、このCDは、配列番号2の位置202〜273、配列番号4の位置193〜264、配列番号6の位置193〜264、配列番号8の位置184〜255、配列番号11の位置1184〜1255、配列番号14の位置159〜230、配列番号15の位置129〜200、配列番号17の位置7〜78もしくは位置79〜150もしくは位置151〜222、配列番号18の位置1〜72もしくは位置73〜144もしくは位置145〜216、他のヒトMUC1タンパク質などの異なるMUC1タンパク質由来の対応する配列、またはこれらのアミノ酸配列のいずれか1つに対して、少なくとも95%の同一性、少なくとも96%の同一性、少なくとも97%の同一性、少なくとも98%の同一性、または少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含むかまたはそれらで構成される。
この実施形態の一態様では、本発明に係る酵母ベースの免疫療法用組成物に有用な融合タンパク質は、配列番号14または配列番号15のアミノ酸配列を含むかまたはそれらで構成される。配列番号14は、N末端からC末端の方向に次の順に、次のMUC1抗原を含む:(1)MUC1シグナル配列(配列番号14の位置1〜30)、(2)MUC1 SEA/EDセグメント(配列番号14の位置31〜89)、(3)2つのVNTRドメインを含むVNTRセグメント(配列番号14の位置90〜130)、(4)MUC1 TMドメイン(配列番号14の位置131〜158)、(5)MUC1 CD(配列番号14の位置159〜230)、および(6)ヘキサペプチドヒスチジンタグ(配列番号14の位置231〜236)。配列番号14は、配列番号13により表されるヌクレオチド配列によりコードされる。配列番号15は、N末端からC末端の方向に次の順に、次のMUC1抗原を含む:(1)MUC1 SEA/EDセグメント(配列番号15の位置1〜59)、(2)2つのVNTRドメインを含むVNTRセグメント(配列番号15の位置60〜100)、(3)MUC1 TMドメイン(配列番号15の位置101〜128)、および(4)MUC1 CD(配列番号15の位置129〜200)。任意選択で、配列番号14または配列番号15の融合タンパク質は、プロテアソーム分解に対する耐性を付与するようにかつ配列番号21により表される発現を安定化するように設計された合成N末端ペプチドであるN末端ペプチド、または配列番号19や配列番号20などの酵母αリーダー配列由来のN末端ペプチド、または本明細書に記載の酵母ベースの免疫療法剤と併用するのに好適な他のN末端ペプチドを含む。同様に任意選択で、1、2、3またはそれを上回る数のアミノ酸の1つまたは複数のリンカーペプチド、たとえば、Thr−Serの2アミノ酸のリンカーを、融合タンパク質のセグメント間に挿入することが可能である。融合タンパク質のC末端のヘキサヒスチジンタグもまた、任意選択である。
本発明の一実施形態では、本発明に係る酵母ベースの免疫療法用組成物に有用な融合タンパク質は、N末端からC末端の方向に次の順に、次のMUC1抗原を含む:(1)少なくとも2つのVNTRドメイン、および(2)MUC1 EDのほとんどまたはすべてを含むMUC1 SEAドメインおよびMUC1細胞外ドメイン(ED)の一部。そのような融合タンパク質は、VNTRドメインにフランキングするMUC1−N領域の追加部分を含みうる。そのような融合タンパク質は、全MUC1−Nサブユニットを含むものではない。
本発明の他の実施形態では、本発明に係る酵母ベースの免疫療法用組成物に有用な融合タンパク質は、N末端からC末端の方向に次の順に、次のMUC1抗原を含む:(1)第1のMUC1細胞質内ドメイン(CD)、(2)第2のMUC1細胞質内ドメイン(CD)、および(3)第3のMUC1細胞質内ドメイン(CD)。一実施形態では、そのような融合タンパク質に追加のMUC1細胞質内ドメインを組み込むことが可能である。一実施形態では、MUC1 CDの少なくとも1つは、他のMUC1 CDの1つと異なる起源に由来する(たとえば、1つのMUC1 CDは、第1のヒトMUC1タンパク質に由来し、1つのMUC1 CDは、第2のMUC1タンパク質に由来し、第1および第2のMUC1 CD間に配列差が存在しうる。一実施形態では、この融合タンパク質は、N末端にMUC1シグナル配列が追加される。他の実施形態では、この融合タンパク質は、融合タンパク質の発現もしくは安定性を改良もしくは支援する、かつ/またはその同定および/もしくは精製を可能にする、N末端および/またはC末端ペプチド、ならびに/あるいはクローニングを容易にする制限酵素部位を導入するために、宿主ファゴソームプロテアーゼの切断部位として、タンパク質または抗原のプロセシングを加速するために、および構築物の将来的操作のために、有用でありうる、融合タンパク質のセグメント間の短い介在リンカー配列(たとえば、1、2、3、4、または5アミノ酸のペプチド)を含みうる。
本発明に係る酵母ベースの免疫療法用組成物に有用なそのような融合タンパク質の例は、N末端からC末端の方向に次の順に、次のMUC1抗原を含む:
(1)第1のMUC1細胞質内ドメイン(CD)、ただし、このCDは、配列番号2の位置202〜273、配列番号4の位置193〜264、配列番号6の位置193〜264、配列番号8の位置184〜255、配列番号11の位置1184〜1255、配列番号14の位置159〜230、配列番号15の位置129〜200、配列番号17の位置7〜78もしくは位置79〜150もしくは位置151〜222、配列番号18の位置1〜72もしくは位置73〜144もしくは位置145〜216、他のヒトMUC1タンパク質などの異なるMUC1タンパク質由来の対応する配列、またはこれらのアミノ酸配列のいずれか1つに対して、少なくとも95%の同一性、少なくとも96%の同一性、少なくとも97%の同一性、少なくとも98%の同一性、または少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含むかまたはそれらで構成され、
(2)第2のMUC1細胞質内ドメイン(CD)、ただし、このCDは、配列番号2の位置202〜273、配列番号4の位置193〜264、配列番号6の位置193〜264、配列番号8の位置184〜255、配列番号11の位置1184〜1255、配列番号14の位置159〜230、配列番号15の位置129〜200、配列番号17の位置7〜78もしくは位置79〜150もしくは位置151〜222、配列番号18の位置1〜72もしくは位置73〜144もしくは位置145〜216、他のヒトMUC1タンパク質などの異なるMUC1タンパク質由来の対応する配列、またはこれらのアミノ酸配列のいずれか1つに対して、少なくとも95%の同一性、少なくとも96%の同一性、少なくとも97%の同一性、少なくとも98%の同一性、または少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含むかまたはそれらで構成され、
(3)第3のMUC1細胞質内ドメイン(CD)、ただし、このCDは、配列番号2の位置202〜273、配列番号4の位置193〜264、配列番号6の位置193〜264、配列番号8の位置184〜255、配列番号11の位置1184〜1255、配列番号14の位置159〜230、配列番号15の位置129〜200、配列番号17の位置7〜78もしくは位置79〜150もしくは位置151〜222、配列番号18の位置1〜72もしくは位置73〜144もしくは位置145〜216、他のヒトMUC1タンパク質などの異なるMUC1タンパク質由来の対応する配列、またはこれらのアミノ酸配列のいずれか1つに対して、少なくとも95%の同一性、少なくとも96%の同一性、少なくとも97%の同一性、少なくとも98%の同一性、または少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含むかまたはそれらで構成される。
(1)第1のMUC1細胞質内ドメイン(CD)、ただし、このCDは、配列番号2の位置202〜273、配列番号4の位置193〜264、配列番号6の位置193〜264、配列番号8の位置184〜255、配列番号11の位置1184〜1255、配列番号14の位置159〜230、配列番号15の位置129〜200、配列番号17の位置7〜78もしくは位置79〜150もしくは位置151〜222、配列番号18の位置1〜72もしくは位置73〜144もしくは位置145〜216、他のヒトMUC1タンパク質などの異なるMUC1タンパク質由来の対応する配列、またはこれらのアミノ酸配列のいずれか1つに対して、少なくとも95%の同一性、少なくとも96%の同一性、少なくとも97%の同一性、少なくとも98%の同一性、または少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含むかまたはそれらで構成され、
(2)第2のMUC1細胞質内ドメイン(CD)、ただし、このCDは、配列番号2の位置202〜273、配列番号4の位置193〜264、配列番号6の位置193〜264、配列番号8の位置184〜255、配列番号11の位置1184〜1255、配列番号14の位置159〜230、配列番号15の位置129〜200、配列番号17の位置7〜78もしくは位置79〜150もしくは位置151〜222、配列番号18の位置1〜72もしくは位置73〜144もしくは位置145〜216、他のヒトMUC1タンパク質などの異なるMUC1タンパク質由来の対応する配列、またはこれらのアミノ酸配列のいずれか1つに対して、少なくとも95%の同一性、少なくとも96%の同一性、少なくとも97%の同一性、少なくとも98%の同一性、または少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含むかまたはそれらで構成され、
(3)第3のMUC1細胞質内ドメイン(CD)、ただし、このCDは、配列番号2の位置202〜273、配列番号4の位置193〜264、配列番号6の位置193〜264、配列番号8の位置184〜255、配列番号11の位置1184〜1255、配列番号14の位置159〜230、配列番号15の位置129〜200、配列番号17の位置7〜78もしくは位置79〜150もしくは位置151〜222、配列番号18の位置1〜72もしくは位置73〜144もしくは位置145〜216、他のヒトMUC1タンパク質などの異なるMUC1タンパク質由来の対応する配列、またはこれらのアミノ酸配列のいずれか1つに対して、少なくとも95%の同一性、少なくとも96%の同一性、少なくとも97%の同一性、少なくとも98%の同一性、または少なくとも99%の同一性であるアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含むかまたはそれらで構成される。
この実施形態の一態様では、本発明に係る酵母ベースの免疫療法用組成物に有用な融合タンパク質は、配列番号17または配列番号18のアミノ酸配列を含むかまたはそれらで構成される。配列番号17は、N末端からC末端の方向に次の順に、次のMUC1抗原を含む:(1)配列番号21により表される合成ペプチド(配列番号17の位置1〜6)、(2)第1のMUC1 CD(配列番号17の位置7〜78)、(3)第2のMUC1 CD(配列番号17の位置79〜150)、(4)第3のMUC1 CD(配列番号17の位置151〜222)、および(5)ヘキサヒスチジンタグ(配列番号17の位置223〜228)。配列番号17は、配列番号16により表されるヌクレオチド配列によりコードされる。配列番号18は、N末端からC末端の方向に次の順に、次のMUC1抗原を含む:(1)第1のMUC1 CD(配列番号18の位置1〜72)、(2)第2のMUC1 CD(配列番号18の位置73〜144)、(3)第3のMUC1 CD(配列番号18の位置145〜216)。任意選択で、配列番号17または配列番号18の融合タンパク質は、プロテアソーム分解に対する耐性を付与するようにかつ配列番号21により表される発現を安定化するように設計された合成N末端ペプチドであるN末端ペプチド、または配列番号19や配列番号20などの酵母αリーダー配列由来のN末端ペプチド、または本明細書に記載の酵母ベースの免疫療法剤と併用するのに好適な他のN末端ペプチドを含む。同様に任意選択で、1、2、3またはそれを超える数のアミノ酸の1〜3つまたはそれを上回る数のアミノ酸リンカー配列の1つまたは複数のリンカーペプチド、たとえば、Thr−Serの2アミノ酸のリンカーを、融合タンパク質のセグメント間に挿入することが可能である。融合タンパク質のC末端のヘキサヒスチジンタグもまた、任意選択である。
本発明に有用なMUC1抗原はまた、タンパク質の全長にわたり、またはタンパク質の一部を形成するその規定された断片もしくはドメイン(たとえば、免疫学的ドメインまたは機能性ドメイン(少なくとも1つの生物学的活性を有するドメイン))に関して、本明細書に記載のMUC1タンパク質、ドメイン、融合タンパク質、または抗原のいずれかのアミノ酸配列に対して、少なくとも85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性であるアミノ酸配列を有するタンパク質を含む。たとえば、本明細書に記載のMUC1タンパク質のドメインは、シグナル配列、VNTRドメイン、SEAドメイン、細胞外ドメイン(ED)、TMドメイン、および/または細胞質内ドメイン(CD)を含む。免疫学的ドメインは、以上で詳細に記載されている。本明細書に記載のMUC1融合タンパク質は、配列番号14、配列番号15、配列番号17、および配列番号18により表されるものを含む。したがって、本発明に係る酵母ベースの免疫療法剤に有用なMUC1抗原は、配列番号14、配列番号15、配列番号17、および配列番号18のいずれか1つ、配列番号14、配列番号15、配列番号17、および配列番号18のいずれか1つに対して少なくとも約95%、96%、97%、98%、または99%の同一性であるアミノ酸配列、および/または異なるMUC1タンパク質由来の対応する配列(たとえば、本明細書に提示された配列と比較してわずかな配列差が存在しうるように、融合セグメントの1つまたは複数が、異なるMUC1タンパク質の対応する配列に由来する、またはMUC1タンパク質アゴニスト配列由来する、融合タンパク質)を含むまたはそれらで構成されるMUC1抗原を含む。
本明細書に例示された以外の配列または供給源、特定的には同一動物種内の配列または供給源から誘導または取得されるMUC1タンパク質またはドメインのいずれかの対応する部分を使用して、本明細書に記載の融合タンパク質と類似または同一の全体構造を有する融合タンパク質を形成するのは、簡単である。例として、単純な配列アライメントツールまたはプロセスを用いて、任意の供給源由来の所与のヒトMUC1タンパク質中で、配列番号11の位置1034〜1152に対応する対応配列を容易に同定することが可能である。したがって、本明細書に例示された配列とのわずかなおよび/または少しの差を有する配列は、本発明に明示的に包含される。
本発明のいくつかの態様では、得られるMUC1タンパク質が、本発明に係る酵母−MUC1免疫療法用組成物中で抗原として使用した時に野生型または参照のMUC1タンパク質として天然のMUC1タンパク質に対する免疫反応を誘発するのであれば、野生型または参照のMUC1タンパク質の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11個、またはそれを超える数のアミノ酸に対して、アミノ酸の挿入、欠失、および/または置換を行うことが可能である。この免疫反応は、増強された免疫反応、低減された免疫反応、または実質的に類似の免疫反応を含みうる。たとえば、本発明は、MHC分子に対する、またはMHC提示との関連でエピトープを認識するT細胞受容体に対する、エピトープの結合性または親和性を向上させることなどにより、MUC1アゴニストに対するT細胞反応を促進するように突然変異された1つまたは複数のT細胞エピトープを含みうるMUC1アゴニスト抗原の使用を包含する。したがって、MUC1アゴニストは、腫瘍細胞により発現される天然のMUC1に対するT細胞反応の効力または効率を向上させうる。アゴニストエピトープをはじめとするさまざまなMUC1 T細胞エピトープは、米国特許第6,546,643号明細書、米国特許第7,118,738号明細書、米国特許第7,342,094号明細書、米国特許第7,696,306号明細書、および米国特許出願公開第2008/0063653号明細書に記載されており、本明細書に記載の配列内で1つまたは複数のアミノ酸の付加、欠失、または置換を行うなどにより、発表されたエピトープ配列にその位置で配列を整合させるように、これらのエピトープのいずれか1つまたは複数を本発明に係るMUC1抗原で使用することが可能である。
MUC1アゴニスト抗原の例は、本明細書に提供されている(実施例3および4参照)。一実施形態では、本発明で使用するのに好適なMUC1アゴニスト抗原は、次の置換、すなわち、T93、A161、P162、G169、S170、T171、A392、C406、T444、D445、またはS460のうちの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10個、または11個すべてを含む。ただし、置換の位置は、受託番号NP_001191214により表される野生型MUC1を基準にして提供される(ただし、同一または等価な位置は、任意の他の野生型MUC1配列で容易に同定可能である)。一実施形態では、本発明に係る酵母ベースの免疫療法用組成物に有用なMUC1アゴニスト抗原は、配列番号23または配列番号25のアミノ酸配列を含むかまたはそれらで構成される。配列番号23は、N末端からC末端の方向に次の順に、次のMUC1抗原を含む:(1)MUC1シグナル配列(配列番号23の位置1〜30)、(2)MUC1 SEA/EDセグメント(配列番号23の位置31〜89)、(3)2つのVNTRドメインを含むVNTRセグメント(配列番号23の位置90〜130)、(4)MUC1 TMドメイン(配列番号23の位置131〜158)、(5)MUC1 CD(配列番号23の位置159〜230)、(6)MUC1アゴニストエピトープ(配列番号23の位置231〜246)、および(7)ヘキサペプチドヒスチジンタグ(配列番号23の位置247〜252)。配列番号23は、配列番号22により表されるヌクレオチド配列によりコードされる(酵母発現用にコドン最適化)。MUC1シグナル配列(配列番号23の位置1〜30)は、プロテアソーム分解に対する耐性を付与するようにおよび/または発現を安定化させるように設計されたさまざまなN末端配列、たとえば、配列番号21により表されるペプチドまたは配列番号19や配列番号20などの酵母αリーダー配列由来のN末端ペプチドで置換可能である。ヘキサヒスチジンC末端タグは、任意選択であり、タンパク質の同定および/または精製を容易にする。配列番号14または配列番号15のMUC1抗原と比較して、配列番号23は、さまざまなアゴニストエピトープを形成するように次のアミノ酸置換を含有する(置換位置は、配列番号23を基準にして、さらには受託番号NP_001191214により表される野生型MUC1の置換位置を基準にして、与えられる):A96Y(野生型MUC1の位置161)、P97L(野生型MUC1の位置162)、G104V(野生型MUC1の位置169)、S105Y(野生型MUC1の位置170)、T106L(野生型MUC1の位置171)、A147Y(野生型MUC1の位置392)、C161V(野生型MUC1の位置406)、T199L(野生型MUC1の位置444)、D200F(野生型MUC1の位置445)、S215Y(野生型MUC1の位置460)、およびT239L(野生型MUC1の位置93)。
配列番号25は、N末端からC末端の方向に次の順に、次のMUC1抗原を含む:(1)配列番号19により本明細書の他の箇所で開示されたα因子リーダー配列(配列番号25の位置1〜89)、(2)Thr−Serのリンカー配列(配列番号25の位置90〜91)、(3)11個のアゴニストエピトープの導入を除けば野生型タンパク質に対応する全長MUC1アゴニストタンパク質(配列番号25の位置92〜566)、および(7)ヘキサペプチドヒスチジンタグ(配列番号25の位置567〜572)。配列番号25は、配列番号24により表されるヌクレオチド配列によりコードされる(酵母発現用にコドン最適化)。αリーダー配列(配列番号25の位置1〜89)は、プロテアソーム分解に対する耐性を付与するようにおよび/または発現を安定化させるように設計されたさまざまなN末端配列、たとえば、配列番号21により表されるペプチド、または配列番号20などのさまざまな酵母αリーダー配列由来のN末端ペプチド、またはMUC1シグナル配列で置換可能である。ヘキサヒスチジンC末端タグは、任意選択であり、タンパク質の同定および/または精製を容易にする。テンプレートとして使用される野生型MUC1タンパク質と比較して、GI−6106の配列は、さまざまなアゴニストエピトープを形成するように次のアミノ酸置換を含有する(置換位置は、配列番号25を基準にして、さらには受託番号NP_001191214により表される野生型MUC1の置換位置を基準にして、与えられる):T184L(野生型MUC1の位置93)、A232Y(野生型MUC1の位置161)、P233L(野生型MUC1の位置162)、G240V(野生型MUC1の位置169)、S241Y(野生型MUC1の位置170)、T242L(野生型MUC1の位置171)、A483Y(野生型MUC1の位置392)、C497V(野生型MUC1の位置406)、T535L(野生型MUC1の位置444)、D536F(野生型MUC1の位置445)、およびS551Y(野生型MUC1の位置460)。
したがって、本発明に係る酵母ベースの免疫療法剤に有用なMUC1アゴニスト抗原は、配列番号23もしくは配列番号25またはこれらのより大きい融合タンパク質内のMUC1特異的配列、または配列番号23、配列番号25、およびこれらのより大きい融合タンパク質内のMUC1特異的配列のいずれか1つに対して少なくとも約95%、96%、97%、98%、または99%の同一性であるアミノ酸配列、および/または異なるMUC1タンパク質由来の対応する配列(たとえば、本明細書に提示された配列と比較してわずかな配列差が存在しうるように、融合セグメントの1つまたは複数が、異なるMUC1タンパク質の対応する配列に由来する、融合タンパク質)を含むかまたはそれで構成されるMUC1抗原を含む。
以上で考察したように、N末端発現配列およびC末端タグ、たとえば、配列番号14、配列番号17、配列番号23、または配列番号25の融合タンパク質に対して以上に記載したものは、任意選択であるが、発現、安定性を改良もしくは支援するために、および/またはタンパク質の同定および/もしくは精製を可能にするために、本明細書の他の箇所に記載されるいくつかの異なる配列から選択されうる。また、酵母で使用するのに好適な多種多様なプロモーターは、当技術分野で公知である。さらに、短い介在リンカー配列(たとえば、1、2、3、4、または5アミノ酸のペプチド)は、さまざまな理由で、たとえば、クローニングを容易にする制限酵素部位を導入するために、宿主ファゴソームプロテアーゼ用の切断部位として、タンパク質または抗原のプロセシングを加速するために、および構築物の将来的操作のために、MUC1抗原を含む融合タンパク質の一部間に導入可能である。
任意選択で、本発明に係る酵母−MUC1免疫療法用組成物の成分として使用されるタンパク質は、融合タンパク質を含めて、酵母中で異種抗原の発現の改良または安定化を行うのにとくに有用な抗原構築物を用いて、作製される。一実施形態では、所望の抗原タンパク質またはペプチドは、それらのアミノ末端で、(a)酵母媒体中で融合タンパク質の発現を安定化させるか、または発現された融合タンパク質の翻訳後修飾を防止する、特異的合成ペプチド(そのようなペプチドは、たとえば、2004年8月12日公開の米国特許出願公開第2004/0156858A1号明細書に詳細に記載されている(その全体が参照により本明細書に組み込まれる))、(b)融合パートナーが、酵母中でタンパク質の発現の安定性改良を提供する、かつ/または酵母細胞によるタンパク質の翻訳後修飾を防止する、内因性酵母タンパク質の少なくとも一部(そのようなタンパク質は、たとえば、前掲の米国特許出願公開第2004/0156858A1号明細書に詳細に記載されている)、および/または(c)酵母の表面上に融合タンパク質を発現させる酵母タンパク質の少なくとも一部(たとえば、より詳細に本明細書に記載されるAgaタンパク質)に融合される。それに加えて、本発明は、任意選択で、特定的にはタンパク質の選択および同定に使用するための、抗原コード構築物のC末端に融合されたペプチドの使用を包含する。そのようなペプチドとしては、任意の合成または天然のペプチド、たとえば、ペプチドタグ(たとえば、6×Hisもしくはヘキサペプチド)または任意の他の短いエピトープタグが挙げられるが、これらに限定されるものではない。本発明に係る抗原のC末端に結合されるペプチドは、以上で考察されたN末端ペプチドの付加を併用してまたは併用せずに使用可能であり、その逆も同様である。
一実施形態では、酵母中で融合タンパク質を発現させるのに有用な合成ペプチドは、抗原のN末端に結合され、このペプチドは、抗原に対して異種である少なくとも2つのアミノ酸位置で構成され、このペプチドは、酵母媒体中で融合タンパク質の発現を安定化させるか、または発現された融合タンパク質の翻訳後修飾を防止する。抗原の合成ペプチドおよびN末端部は、一緒になって、次の要件を有する融合タンパク質を形成する:(1)融合タンパク質の位置1のアミノ酸残基は、メチオニンであり(すなわち、合成ペプチド中の最初のアミノ酸は、メチオニンである)、(2)融合タンパク質の位置2のアミノ酸残基は、グリシンでもプロリンでもなく(すなわち、合成ペプチド中の第2のアミノ酸は、グリシンでもプロリンでもない)、(3)融合タンパク質の位置2〜6のアミノ酸位置は、メチオニンではなく(すなわち、位置2〜6のアミノ酸は、合成ペプチドまたはタンパク質の一部であるかにかかわらず、合成ペプチドが6アミノ酸よりも短くても、メチオニンを含まない)、および(4)融合タンパク質の位置2〜6のアミノ酸は、リシンでもアルギニンでもない(すなわち、位置2〜6のアミノ酸は、合成ペプチドまたはタンパク質の一部であるかにかかわらず、合成ペプチドが5アミノ酸よりも短くても、リシンもアルギニンも含まない)。合成ペプチドは、2アミノ酸程度に短いものでありうるが、一態様では、2〜6アミノ酸であり(3、4、5アミノ酸を含む)、整数で6アミノ酸超、約200アミノ酸、300アミノ酸、400アミノ酸、500アミノ酸まで、またはそれを超える数のアミノ酸でありうる。
一実施形態では、融合タンパク質は、M−X2−X3−X4−X5−X6のアミノ酸配列を含む。ここで、Mは、メチオニンであり、X2は、グリシン、プロリン、リシン、またはアルギニンを除く任意のアミノ酸であり、X3は、メチオニン、リシン、またはアルギニンを除く任意のアミノ酸であり、X4は、メチオニン、リシン、またはアルギニンを除く任意のアミノ酸であり、X5は、メチオニン、リシン、またはアルギニンを除く任意のアミノ酸であり、かつX6は、メチオニン、リシン、またはアルギニンを除く任意のアミノ酸である。一実施形態では、X6残基は、プロリンである。酵母細胞中で抗原の発現の安定性を促進するおよび/または酵母中でタンパク質の翻訳後修飾を防止する例示的な合成配列は、配列M−A−D−E−A−Pを含む(本明細書では配列番号21により表される)。発現産物の安定性の向上に加えて、この融合パートナーは、構築物中で免疫抗原に対する免疫反応に悪影響を及ぼさないように思われる。それに加えて、合成融合ペプチドは、抗体などの選択剤により認識可能なエピトープを提供するように設計可能である。
一実施形態では、MUC1抗原は、α因子プレプロ配列(α因子シグナルリーダー配列としても参照され、そのアミノ酸配列は、本明細書では、配列番号19または配列番号20により例示される)などの酵母タンパク質にN末端で連結される。酵母α因子プレプロ配列の他の配列は、当技術分野で公知であり、本発明での使用に包含される。
本発明の一態様では、発現タンパク質産物の送達または移行により、抗原が、部分的にまたは全体的に、酵母媒体の表面上に発現または提供されるように、酵母媒体が操作される(細胞外発現)。本発明のこの態様を達成するための一方法は、酵母媒体の表面に1つまたは複数のタンパク質を配置するためのスペーサアームを使用することである。たとえば、スペーサアームを用いて、対象の抗原または他のタンパク質と、対象の抗原または他のタンパク質を標的とするタンパク質と、の融合タンパク質を酵母細胞壁に形成することが可能である。たとえば、他のタンパク質を標的とするように使用可能なそのようなタンパク質の1つは、抗原または他のタンパク質が酵母の表面上に位置するように、抗原または他のタンパク質が酵母細胞壁を標的とすることができるようにする酵母タンパク質(たとえば、細胞壁タンパク質2(cwp2)、Aga2、Pir4、またはFlo1タンパク質)である。酵母タンパク質以外のタンパク質をスペーサアームに使用してもよいが、いかなるスペーサアームタンパク質でも、スペーサアームタンパク質にではなく標的抗原に対して免疫原性反応を有することが最も望ましい。したがって、他のタンパク質をスペーサアームに使用する場合、使用されるスペーサアームタンパク質は、標的抗原に対する免疫反応が制圧されるようにスペーサアームタンパク質自体に対する大きい免疫反応を引き起こしてはならない。当業者は、標的抗原に対する免疫反応と対比してスペーサアームタンパク質に対する免疫反応が小さくなるように目標設定すべきである。スペーサアームは、所望により、酵母から抗原を容易に除去またはプロセシングさせる切断部位(たとえば、プロテアーゼ切断部位)を有するように構築可能である。免疫反応の大きさを決定する任意の公知の方法を使用することが可能であり(たとえば、抗体産生アッセイ、細胞溶解アッセイなど)、当業者であれば容易にわかる。
標的抗原または他のタンパク質を酵母表面上に露出させるように配置する他の方法は、グリコシルホスファチジルイノシトール(GPI:glycosylphosphatidyl inositol)などのシグナル配列を用いて標的を酵母細胞壁に固定することである。他の選択肢として、細胞壁に結合されるタンパク質(たとえばcwp)に抗原が結合するように、対象の抗原または他のタンパク質を小胞体(ER)中への移行を介する分泌経路にターゲッティングとするシグナル配列を追加することにより、配置を達成することが可能である。
一態様では、スペーサアームタンパク質は、酵母タンパク質である。酵母タンパク質は、約2〜約800アミノ酸の酵母タンパク質で構成されうる。一実施形態では、酵母タンパク質は、約10〜700アミノ酸である。他の実施形態では、酵母タンパク質は、約40〜600アミノ酸である。本発明の他の実施形態は、少なくとも250アミノ酸、少なくとも300アミノ酸、少なくとも350アミノ酸、少なくとも400アミノ酸、少なくとも450アミノ酸、少なくとも500アミノ酸、少なくとも550アミノ酸、少なくとも600アミノ酸、または少なくとも650アミノ酸の酵母タンパク質を含む。一実施形態では、酵母タンパク質は、少なくとも450アミノ酸長である。抗原表面発現の最適化に関する他の考慮点は、望まれるのであれば、抗原とスペーサアームとの組合せが、単量体としてまたは二量体としてまたは三量体としてまたはさらに多くの単位が結合一体化されて発現されるべきかどうかである。単量体、二量体、三量体などのこの使用により、抗原の適切なスペーシングまたはフォールディングを可能になるので、抗原のすべてではないにしても一部は、より免疫原性になるように酵母媒体の表面上に提示される。
酵母タンパク質の使用により、酵母媒体中での融合タンパク質の発現の安定化、発現された融合タンパク質の翻訳後修飾の防止、および/または酵母中の特定の区画への融合タンパク質の標的化(たとえば、酵母細胞表面上での発現)が可能になる。酵母分泌経路中への送達のために使用する例示的な酵母タンパク質としては、Aga(限定されるものではないが、Aga1および/またはAga2)、SUC2(酵母インベルターゼ)、α因子シグナルリーダー配列、CPY、細胞壁中への局在化および保持のためのCwp2p、娘細胞形成初期の酵母細胞芽への局在化のためのBUD遺伝子、Flo1p、Pir2p、およびPir4pが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
他の配列を用いて、酵母媒体の他の部分、たとえば、サイトゾルまたはミトコンドリアまたは小胞体または核に対して、タンパク質の標的化、維持、および/または安定化を行うことが可能である。以上の実施形態のいずれかに使用可能な好適な酵母タンパク質の例としては、TK、AF、SEC7、グルコースの抑制的発現およびサイトゾル局在化のためのホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼPCK1、ホスホグリセロキナーゼPGK、およびトリオースリン酸イソメラーゼTPI遺伝子産物、熱処理への細胞の暴露による発現が誘導されるおよびタンパク質の熱安定性がより高い熱ショックタンパク質SSA1、SSA3、SSA4、SSC1、ミトコンドリア中への移入のためのミトコンドリアタンパク質CYC1、ACT1が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
酵母ベースの免疫療法組成物を作製するための、酵母媒体の作製方法および発現方法、酵母媒体と、抗原および/または他のタンパク質および/または対象の作用剤と、の組合せ方法および/または会合方法は、本発明の対象である。
本発明によれば、「酵母媒体−抗原複合体」または「酵母−抗原複合体」という用語は、酵母媒体と抗原との任意の会合を記述するために総称的に用いられ、そのような組成物が以上に記載したように免疫反応を誘発するために使用される場合、「酵母ベースの免疫療法組成物」と同義的に用いられうる。そのような会合は、酵母による抗原の発現(組換え酵母)、酵母中への抗原の導入、酵母への抗原の物理結合、および緩衝液中または他の溶液中または製剤中などでの酵母と抗原との混合一体化を含む。これらのタイプの複合体は、以下に詳細に記載される。
一実施形態では、酵母媒体の調製に使用される酵母細胞は、タンパク質が酵母細胞により発現されるように、タンパク質(たとえば、抗原)をコードする異種核酸分子でトランスフェクトされる。そのような酵母もまた、本明細書では、組換え酵母または組換え酵母媒体として参照される。次いで、酵母細胞は、薬学的に許容可能な賦形剤を用いて製剤化し、患者に直接投与、後で投与するために貯蔵、または無傷細胞として樹状細胞中に充填することが可能である。酵母細胞はまた、死滅させることが可能であり、または酵母のスフェロプラスト、細胞質体、ゴースト、もしくは細胞レベル下の粒子を形成することなどにより、誘導体化することが可能であり、これらはいずれも、続いて、貯蔵、投与、または樹状細胞中への誘導体の充填に供しうる。また、抗原を発現する組換えスフェロプラストを作製するために、酵母スフェロプラストに組換え核酸分子を直接トランスフェクトすることが可能である(たとえば、スフェロプラストを酵母菌体から作製し、次いで、トランスフェクトする)。抗原を組換え発現する酵母細胞または酵母スフェロプラストを用いて、酵母細胞質体、酵母ゴースト、または酵母細胞膜粒子もしくは酵母細胞壁粒子を含む酵母媒体、あるいはそれらの一部を作製しうる。
一般的には、酵母媒体および抗原および/または他の作用剤は、本明細書に記載の任意の技術により、会合可能である。一態様では、酵母媒体に抗原および/または作用剤を細胞内充填した。他の態様では、抗原および/または作用剤を酵母媒体に共有結合または非共有結合により結合させた。さらに他の態様では、酵母媒体および抗原および/または作用剤を混合により会合させた。他の態様の一実施形態では、酵母媒体により、または酵母媒体が誘導された酵母細胞もしくは酵母スフェロプラストにより、抗原および/または作用剤を組換え発現させる。
本発明に係る酵母媒体により産生されるいくつかの抗原および/または他のタンパク質は、酵母媒体により適正に作製可能な、かつ典型的には、約2〜約6つの抗原およびまたは他のタンパク質を含めて少なくとも1つ〜少なくとも約6つ以上の範囲内の、任意の数の抗原および/または他のタンパク質である。
本発明に係る酵母媒体中での抗原または他のタンパク質の発現は、当業者に公知の技術を用いて達成される。簡潔に述べると、宿主酵母細胞にトランスフォームした時に核酸分子の構成発現または調節発現のいずれかを引き起こすことができるようにするために、核酸分子が転写制御配列に機能的に結合されるように、少なくとも1つの所望の抗原または他のタンパク質をコードする核酸分子を発現ベクター中に挿入する。1つまたは複数の抗原および/または他のタンパク質をコードする核酸分子は、1つまたは複数の発現制御配列に機能的に連結された1つまたは複数の発現ベクター上に存在可能である。とくに重要な発現制御配列は、プロモーターや上流活性化配列などのように転写開始を制御するものである。任意の好適な酵母プロモーターを本発明に使用されることが可能であり、さまざまなそのようなプロモーターが当業者に公知である。サッカロマイセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae)中での発現用のプロモーターとしては、次の酵母タンパク質をコードする遺伝子のプロモーターが挙げられるが、これらに限定されるものではない:アルコールデヒドロゲナーゼ、I(ADH1:alcohol
dehydrogenase 1)またはII(ADH2)、CUP1、ホスホグリセリン酸キナーゼ(PGK:phosphoglycerate kinase)、トリオースリン酸イソメラーゼ(TPI:triose phosphate isomerase)、翻訳伸長因子EF−1α(TEF2:translational elongation factor)、グリセルアルデヒド−3−リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH、トリオースリン酸デヒドロゲナーゼに対してTDH3としても参照される)、ガラクトキナーゼ(GAL1:galactokinase)、ガラクトース−1−ホスフェートウリジルトランスフェラーゼ(GAL7)、UDP−ガラクトースエピメラーゼ(GAL10)、シトクロムc1(CYC1)、Sec7タンパク質(SEC7)、および酸性ホスファターゼ(PHO5)(ADH2/GAPDHやCYC1/GAL10プロモーターなどのハイブリッドプロモーターおよび細胞内のグルコース濃度が低い場合(たとえば、約0.1〜約0.2パーセント)に誘導されるADH2/GAPDHプロモーターを含む)、さらにはCUP1プロモーターおよびTEF2プロモーター。同様に、エンハンサーとしても参照されるいくつかの上流活性化配列(UAS)は、公知である。サッカロマイセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae)中での発現用の上流の活性化配列としては、次のタンパク質をコードする遺伝子のUASが挙げられるが、これらに限定されるものではない:PCK1、TPI、TDH3、CYC1、ADH1、ADH2、SUC2、GAL1、GAL7、およびGAL10、さらにはGAL4遺伝子産物により活性化される他のUAS(一態様では、ADH2 UASが使用される)。ADH2 UASはADR1遺伝子産物により活性化されるので、異種遺伝子がADH2 UASに機能的に連結される場合、ADR1遺伝子を過剰発現させることが好ましいこともある。サッカロマイセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae)中での発現用の転写終止配列としては、α因子、GAPDH、およびCYC1遺伝子の終止配列が挙げられる。
dehydrogenase 1)またはII(ADH2)、CUP1、ホスホグリセリン酸キナーゼ(PGK:phosphoglycerate kinase)、トリオースリン酸イソメラーゼ(TPI:triose phosphate isomerase)、翻訳伸長因子EF−1α(TEF2:translational elongation factor)、グリセルアルデヒド−3−リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH、トリオースリン酸デヒドロゲナーゼに対してTDH3としても参照される)、ガラクトキナーゼ(GAL1:galactokinase)、ガラクトース−1−ホスフェートウリジルトランスフェラーゼ(GAL7)、UDP−ガラクトースエピメラーゼ(GAL10)、シトクロムc1(CYC1)、Sec7タンパク質(SEC7)、および酸性ホスファターゼ(PHO5)(ADH2/GAPDHやCYC1/GAL10プロモーターなどのハイブリッドプロモーターおよび細胞内のグルコース濃度が低い場合(たとえば、約0.1〜約0.2パーセント)に誘導されるADH2/GAPDHプロモーターを含む)、さらにはCUP1プロモーターおよびTEF2プロモーター。同様に、エンハンサーとしても参照されるいくつかの上流活性化配列(UAS)は、公知である。サッカロマイセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae)中での発現用の上流の活性化配列としては、次のタンパク質をコードする遺伝子のUASが挙げられるが、これらに限定されるものではない:PCK1、TPI、TDH3、CYC1、ADH1、ADH2、SUC2、GAL1、GAL7、およびGAL10、さらにはGAL4遺伝子産物により活性化される他のUAS(一態様では、ADH2 UASが使用される)。ADH2 UASはADR1遺伝子産物により活性化されるので、異種遺伝子がADH2 UASに機能的に連結される場合、ADR1遺伝子を過剰発現させることが好ましいこともある。サッカロマイセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae)中での発現用の転写終止配列としては、α因子、GAPDH、およびCYC1遺伝子の終止配列が挙げられる。
メチルトローフ酵母中で遺伝子を発現するための転写制御配列としては、アルコールオキシダーゼおよびギ酸デヒドロゲナーゼをコードする遺伝子の転写制御領域が挙げられる。
本発明に係る酵母細胞中への核酸分子のトランスフェクションは、核酸分子を細胞内に導入可能な任意の方法により達成可能であり、拡散、能動輸送、浴超音波処理、エレクトロポレーション、マイクロインジェクション、リポフェクション、吸着、およびプロトプラスト融合が挙げられるが、これらに限定されるものではない。トランスフェクト核酸分子は、酵母染色体中に組込み可能であるか、または当業者に公知の技術を用いて染色体外ベクター上の維持可能である。そのような核酸分子を担持する酵母媒体の例は、本明細書に詳細に開示される。以上で考察したように、酵母細胞質体、酵母ゴースト、および酵母細胞膜粒子または細胞壁調製物はまた、所望の核酸分子を無傷酵母微生物または酵母スフェロプラストにトランスフェクトして、その中で抗原を産生し、次いで、当業者に公知の技術を用いて微生物またはスフェロプラストをさらに操作して、所望の抗原または他のタンパク質を含有する細胞質体、ゴースト、もしくは細胞レベル下の酵母細胞膜抽出物、またはそれらの一部を作製することにより、組換え産生可能である。
組換え酵母媒体の作製ならびに酵母媒体による抗原および/または他のタンパク質の発現に有効な条件としては、酵母株を培養可能な効果的培地が挙げられる。効果的培地は、典型的には、同化可能な炭水化物源、窒素源、およびリン酸源、さらには適切な塩、ミネラル、金属、および他の栄養素、たとえば、ビタミンおよび増殖因子を含む水性培地である。培地は、複合栄養素を含んでいてもよいし、または規定の最少培地であってもよい。本発明に係る酵母株は、バイオリアクター、エルレンマイヤーフラスコ、試験管、マイクロタイターディッシュ、およびペトリプレートをはじめとするさまざまな容器中で培養可能であるが、これらに限定されるものではない。培養は、酵母株に適した温度、pH、および酸素含有率で行われる。そのような培養条件は、十分に当業者の技能の範囲内にある(たとえば、グトリエ(Guthrie)ら編、1991年、メソッド・イン・エンザイモロジー(Methods in Enzymology)、第194巻、アカデミック・プレス(Academic Press)、サンジエゴ(San Diego)を参照されたい)。たとえば、一プロトコル下では、スタータープレートから取得される培養物および/または酵母−MUC1免疫療法組成物のスターター培養物を用いて、好適な培地を含有する液体培養物を接種することが可能であり、そして250rpmで攪拌しながら30℃で約20時間増殖させる。次いで、所望により、初代培養物をより大量の培養物に増大させることが可能である。酵母にトランスフォームされたベクターからのタンパク質発現(たとえば、MUC1発現)は、利用されるプロモーターが構成プロモーターであれば、構成的であってもよく、利用されるプロモーターが誘導プロモーターであれば、プロモーターに適した誘導条件(たとえば、CUP1プロモーターの場合、硫酸銅)を加えることにより、誘導されてもよい。誘導プロモーターの場合、タンパク質発現の誘導は、培養物が好適な細胞密度に増殖した後、開始されうる。それは、約0.2Y.U./ml以上の密度でありうる。
本発明に係る酵母−MUC1免疫療法組成物の培養に好適な培地の例は、U2培地であるが、これに限定されるものではない。U2培地は、次の成分を含む:15g/Lのグルコース、6.7g/Lの硫酸アンモニウム含有酵母窒素源、ならびに各0.04mg/mLのヒスチジン、トリプトファン、およびアデニン、ならびに0.06mg/mlのロイシン。本発明に係る酵母−MUC1免疫療法組成物の培養に好適な培地の他の例としては、UL2培地が挙げられるが、これに限定されるものではない。UL2培地は、次の成分を含む:15g/Lのグルコース、6.7g/Lの硫酸アンモニウム含有酵母窒素源、および各0.04mg/mLのヒスチジン、トリプトファン、およびアデニン。
本発明のいくつかの実施形態では、酵母は、中性pH条件下に増殖される。本明細書で用いられる場合、「中性pH」という用語の一般的使用は、約pH5.5〜約pH8のpH範囲、一態様では約pH6〜約8を意味する。pH計による測定時、わずかな変動(たとえば1/10または1/100)が起こりうることは、当業者であればわかるであろう。したがって、酵母細胞の増殖に中性pHを使用するとは、培養中のほとんどの時間にわたり酵母細胞が中性pHで増殖されることを意味する。一実施形態では、酵母は、少なくとも5.5のpHレベルに維持された培地中で増殖される(すなわち、培養培地のpHをpH5.5未満に低下させない)。他の態様では、酵母は、約6、6.5、7、7.5、または8に維持されたpHレベルで増殖される。一態様では、中性pHは、好適な緩衝液を用いて緩衝化培養物または増殖培地を形成することにより維持される。酵母の培養に中性pHを使用すると、免疫変調用の媒体として酵母を使用するうえで望ましい特徴であるいくつかの生物学的作用が促進される。たとえば、中性pHで酵母を培養すると、細胞世代時間に悪影響を及ぼすことなく(たとえば、倍加時間の減速)、酵母の良好な増殖が可能になる。酵母は、その細胞壁柔軟性を失うことなく高密度まで増殖を続けることが可能である。中性pHを使用すると、柔軟な細胞壁を有する酵母および/またはあらゆる採取密度で細胞壁消化酵素(たとえば、グルカナーゼ)に対してより感受性のある酵母の生成が可能になる。柔軟な細胞壁を有する酵母は、より酸性の条件下に増殖された酵母と比較して、たとえば、酵母を貪食した抗原提示細胞によるサイトカインの分泌を促進することにより、さまざまなまたは改良された免疫反応を誘導できるので、この形質は望ましい(たとえば、TH1型サイトカイン、たとえば、限定されるものではないが、IFN−γ、インターロイキン−12(IL−12)、およびIL−2、さらにはIL−6などの炎症誘発性サイトカイン)。それに加えて、そのような培養方法により、細胞壁に位置する抗原へのより大きい到達性が与えられる。他の態様では、いくつかの抗原に対して中性pHを使用すると、そのような抗原発現酵母をより低いpH(たとえば、pH5)の培地で培養した時には可能でないジチオトレイトール(DTT:dithiothreitol)処理によるジスルフィド結合抗原の放出が可能になる。本発明で使用される酵母を培養するために中性pH条件を使用する例では、限定されるものではないが、以上に記載のUL2培地は、たとえば、4.2g/Lのビス−トリスを用いて緩衝化される。
本発明者らは、中性pH条件を用いて増殖させた本発明に係る酵母−MUC1免疫療法用組成物が、標準条件下(中性pHが維持されない)で増殖させた同一の酵母−MUC1免疫療法用組成物よりも、樹状細胞のより強力なアクチベーターでありかつMUC−1特異的T細胞を活性化してより高レベルのIFN−γを産生することを本明細書で実証する(実施例参照)。
一実施形態では、酵母グリコシル化の量の制御を用いて、とくに表面上で、酵母による抗原の発現を制御する。糖部分は嵩高くなる傾向があるので、酵母グリコシル化の量は、抗原の免疫原性および抗原性(とくに表面上で発現されるもの)に影響を及ぼしうる。したがって、酵母の表面上の糖部分の存在および標的抗原の周りの三次元空間に及ぼすその影響は、本発明に係る酵母の変調で考慮すべきである。所望により、任意の方法を用いて、酵母のグリコシル化の量を低減または増加させることが可能である。たとえば、低いグリコシル化を有するように選択された酵母突然変異株(たとえば、mnn1、och1、およびmnn9突然変異体)を使用することが可能であるか、または突然変異により標的抗原上のグリコシル化受容体配列を排除することが可能である。他の選択肢として、グリコシル化パターンが短縮された酵母、たとえば、ピキア属(Pichia)を使用することが可能である。また、グリコシル化を低減または変化させる方法を用いて酵母を処理することが可能である。
本発明の一実施形態では、酵母媒体中で抗原または他のタンパク質を組換え発現する代わりに、タンパク質もしくはペプチド、あるいは抗原として機能するおよび/または本発明に係る免疫変調剤もしくは生物学的反応修飾剤として有用である炭水化物もしくは他の分子を、酵母媒体に細胞内充填する。続いて、この時点で抗原および/または他のタンパク質を細胞内に含有する酵母媒体を個体に投与可能であるか、または樹状細胞などの担体中に充填可能である。ペプチドおよびタンパク質は、当業者に公知の技術により、たとえば、拡散、能動輸送、リポソーム融合、エレクトロポレーション、食作用、凍結−解凍サイクル、および浴超音波処理により、本発明に係る酵母媒体に直接挿入することが可能である。ペプチド、タンパク質、炭水化物、または他の分子を直接充填可能な酵母媒体としては、無傷の酵母、さらには産生後に抗原および他の作用剤を充填可能な、スフェロプラスト、ゴースト、または細胞質体が挙げられる。他の選択肢として、無傷の酵母に抗原および/または作用剤を充填し、次いで、スフェロプラスト、ゴースト、細胞質体、または細胞レベル下の粒子をそれから調製することが可能である。この実施形態では、任意の数の抗原および/または他の作用剤、少なくとも1、2、3、4、または任意の整数から、たとえば、微生物またはその一部に充填することにより提供されるように、何百または何千まで、の抗原および/または他の作用剤を、酵母媒体中に充填することが可能である。
本発明の他の実施形態では、抗原および/または他の作用剤は、酵母媒体に物理結合される。酵母媒体への抗原および/または他の作用剤の物理結合は、当技術に好適な任意の方法により、たとえば、限定されるものではないが、酵母媒体の外表面への抗原および/もしくは他の作用剤の化学架橋、または抗体もしくは他の結合パートナーを用いるなどによる酵母媒体の外表面への抗原および/または他の作用剤の生物学的結合するをはじめとする共有結合および非共有結合による会合方法により、達成可能である。化学的架橋は、たとえば、グルタルアルデヒド結合、光親和性標識、カルボジイミド処理、ジスルフィド結合で連結可能な化学剤による処理、および当技術分野で標準的な他の架橋化学剤による処理を含む方法により、達成可能である。他の選択肢として、酵母の外表面が特定の電荷特性を有する抗原および/または他の作用剤に融合または結合しやすくなるように、酵母細胞膜の脂質二重層の電荷または細胞壁の組成を変化させる化学剤を酵母媒体に接触させることが可能である。また、抗原を酵母媒体に結合させるために、抗体、結合性ペプチド、可溶性受容体、他のリガンドなどの標的化剤を融合タンパク質として抗原中に組み込むか、または他の形で抗原に会合させることが可能である。
抗原または他のタンパク質を酵母の表面上に発現する場合またはその表面に物理結合する場合、スペーサアームは、一態様では、表面上での抗原または他のタンパク質の発現または含有量が最適化されるように、注意深く選択されうる。スペーサアームのサイズは、どのくらいの量の抗原または他のタンパク質が酵母の表面への結合で露出されるかに影響を及ぼしうる。したがって、どの抗原または他のタンパク質を使用するかに依存して、当業者は、酵母表面上の抗原または他のタンパク質の適切なスペーシングを行うスペーサアームを選択するであろう。一実施形態では、スペーサアームは、少なくとも450アミノ酸の酵母タンパク質である。スペーサアームは、以上で詳細に考察した。
さらに他の実施形態では、酵母媒体および抗原または他のタンパク質は、より受動な、非特異的な、または非共有結合的な結合機構により、たとえば、緩衝液中または他の好適な配合物(たとえば、混合物)中で酵母媒体と抗原または他のタンパク質とを温和に混合一体化することにより、互いに会合される。
一実施形態では、酵母細胞壁調製物、酵母細胞膜粒子、または酵母断片(すなわち、無傷でない)が作製されるように、無傷の酵母(異種抗原または他のタンパク質の発現を行うまたは行わない)を粉砕または処理することが可能であり、酵母断片は、いくつかの実施形態では、免疫反応を促進するために、抗原(たとえば、DNAワクチン、タンパク質サブユニットワクチン、死滅または不活性化病原体、ウイルスベクターワクチン)を含む他の組成物を備えうるか、またはそれが投与されうる。たとえば、酵素処理、化学処理、または物理力(たとえば、機械的剪断もしくは超音波処理)を用いて、補助剤として使用される部分に酵母を破壊することが可能である。
本発明の一実施形態では、本発明に有用な酵母媒体は、死滅させたまたは不活性化された酵母媒体を含む。酵母の死滅または不活性化は、当技術分野で公知のさまざまな好適な方法のいずれかにより、達成可能である。たとえば、酵母の熱不活性化は、酵母の標準的不活性化方法であり、所望により、当業者であれば、当技術分野で公知の標準的方法により、標的抗原の構造変化をモニターすることが可能である。他の選択肢として、酵母の他の不活性化方法、たとえば、化学法、電気法、放射活性法、またはUV法を使用することが可能である。たとえば、メソッド・オブ・エンザイモロジー(Methods of Enzymology)、第194巻、コールド・スプリング・ハーバー・パブリッシング(Cold Spring Harbor Publishing)、1990年などの酵母培養の標準的教科書に開示の方法を参照されたい。不活性化戦略のいずれを用いたとしても、標的抗原の二次構造、三次構造、または四次構造を考慮に入れて、その免疫原性が最適化されるように、そのような構造を維持すべきである。
酵母媒体は、当業者に公知のいくつかの技術を用いて、本発明に係る酵母ベースの免疫療法組成物または生成物の形態に製剤化可能である。たとえば、酵母媒体は、凍結乾燥により乾燥可能である。酵母媒体を含む製剤はまた、ベーキングまたは醸造の操作で使用される酵母に対して行われるように、ケーキまたはタブレットに酵母を充填することにより調製可能である。それに加えて、酵母媒体は、宿主または宿主細胞が耐えられる等張性緩衝液などの薬学的に許容可能な賦形剤と混合可能である。そのような賦形剤の例としては、水、生理食塩水、リンゲル液、デキストロース液、ハンクス液、および他の水性生理的平衡塩類液が挙げられる。固定油、ゴマ油、エチルオレエート、またはトリグリセリドなどの非水性媒体を使用することも可能である。他の有用な製剤としては、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、ソルビトール、グリセロール、またはデキストランなどの粘度増強剤を含有するサスペンジョン剤が挙げられる。賦形剤はまた、等張性および化学的安定性を向上させる物質などの添加剤を副次量で含有可能である。緩衝液の例としては、リン酸緩衝液、重炭酸緩衝剤、およびトリス緩衝液が挙げられ、一方、保存剤の例としては、チメロサール、mまたはo−クレゾール、ホルマリン、およびベンジルアルコールが挙げられる。標準的製剤は、液体注射剤または注射用の懸濁液もしくは溶液として好適な液体中に溶解可能な固形剤のいずれかでありうる。したがって、非液体製剤では、賦形剤は、たとえば、投与前に無菌水または生理食塩水を添加しうるデキストロース、ヒト血清アルブミン、および/または保存剤を含みうる。
本発明の一実施形態では、組成物は、追加の作用剤を含みうる。この作用剤はまた、生物学的反応修飾剤化合物またはそのような作用剤/修飾剤を生成する能力としても参照されうる。たとえば、酵母媒体に少なくとも1つの抗原および少なくとも1つの作用剤/生物学的反応修飾剤化合物をトランスフェクトもしくは充填することが可能であるか、または本発明に係る組成物を少なくとも1つの作用剤/生物学的反応修飾剤と組み合わせて投与することが可能である。生物学的反応修飾剤としては、免疫変調化合物として参照されうる免疫反応を変調可能なアジュバントおよび他の化合物、さらには他の化合物または作用剤の生物学的活性を修飾する化合物、たとえば、酵母ベースの免疫療法剤(そのような生物学的活性は、免疫系効果に限定されるものではない)が挙げられる。特定の免疫変調化合物は、防御免疫反応を刺激可能であり、一方、他のものは、有害免疫反応を抑制可能であり、免疫変調が所与の酵母ベースの免疫療法剤との組合せに有用であるかは、少なくとも部分的には、疾患状態または治療もしくは予防される病態および/または治療される個体に依存しうる。特定の生物学的反応修飾剤は、細胞媒介性免疫反応を優先的に促進し、一方、他のものは、体液性免疫反応を優先的に促進する(すなわち、体液性免疫と比較して、増大されたレベルの細胞媒介性免疫が存在する免疫反応を刺激可能であり、その逆も同様である)。特定の生物学的反応修飾剤は、酵母ベースの免疫療法剤の生物学的性質と共通した1つまたは複数の性質を有するか、または酵母ベースの免疫療法剤の生物学的性質を増強もしくは補完する。免疫反応の刺激もしくは抑制を測定するための、さらには細胞媒介性免疫反応と体液性免疫反応とを区別するための、一方のタイプの細胞媒介性反応と他方のタイプのものとを区別するための(たとえば、TH17反応に対してTH1反応)、当業者に公知のいくつかの技術が存在する。
本発明に有用な作用剤/生物学的反応修飾剤としては、サイトカイン、ケモカイン、ホルモン、脂質誘導体、ペプチド、タンパク質、ポリサッカリド、小分子薬剤、抗体およびその抗原結合フラグメント(限定されるものではないが、抗サイトカイン抗体、抗サイトカイン受容体抗体、抗ケモカイン抗体を含む)、ビタミン、ポリヌクレオチド、核酸結合部分、アプタマー、および増殖変調剤が挙げられうるが、これらに限定されるものではない。いくつかの好適な作用剤としては、下記が挙げられるが、これらに限定されるものではない:IL−1またはIL−1アゴニストまたはIL−1Rアゴニスト、抗IL−1または他のIL−1アンタゴニスト、IL−6またはIL−6アゴニストまたはIL−6Rアゴニスト、抗IL−6または他のIL−6アンタゴニスト、IL−12またはIL−12アゴニストまたはIL−12Rアゴニスト、抗IL−12または他のIL−12アンタゴニスト、IL−17またはIL−17アゴニストまたはIL−17Rアゴニスト、抗IL−17または他のIL−17アンタゴニスト、IL−21またはIL−21アゴニストまたはIL−21Rアゴニスト、抗IL−21または他のIL−21アンタゴニスト、IL−22またはIL−22アゴニストまたはIL−22Rアゴニスト、抗IL−22または他のIL−22アンタゴニスト、IL−23またはIL−23アゴニストまたはIL−23Rアゴニスト、抗IL−23または他のIL−23アンタゴニスト、IL−25またはIL−25アゴニストまたはIL−25Rアゴニスト、抗IL−25または他のIL−25アンタゴニスト、IL−27またはIL−27アゴニストまたはIL−27Rアゴニスト、抗IL−27または他のIL−27アンタゴニスト、I型インターフェロン(IFN−αを含む)、I型インターフェロンのアゴニストまたはアンタゴニストまたはそれらの受容体、II型インターフェロン(IFN−γを含む)、II型インターフェロンのアゴニストまたはアンタゴニストまたはそれらの受容体、抗CD40、CD40L、リンパ球活性化遺伝子3(LAG3)タンパク質および/またはIMP321(可溶形LAG3に由来するT細胞免疫刺激因子)、抗CTLA−4抗体(たとえば、アネルギーT細胞を放出する)、T細胞共刺激剤(たとえば、抗CD137、抗CD28、抗CD40)、アレムツズマブ(たとえば、カムパス(CamPath)(登録商標))、デニロイキンジフチトクス(たとえば、オンタック(ONTAK)(登録商標))、抗CD4、抗CD25、抗PD−1、抗PD−L1、抗PD−L2、FOXP3をブロックする作用剤(たとえば、活性/死滅CD4+/CD25+T調節細胞を抑止する)、Flt3リガンド、イミキモド(アルダラ(Aldara)(商標))、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)、サルグラモスチム(ロイキン(Leukine)(登録商標))、限定されるものではないがプロラクチンおよび成長ホルモンを含むホルモン、Toll様受容体(TLR)アゴニスト、限定されるものではないが、TLR−2アゴニスト、TLR−4アゴニスト、TLR−7アゴニスト、およびTLR−9アゴニスト、TLRアンタゴニスト、限定されるものではないが、TLR−2アンタゴニスト、TLR−4アンタゴニスト、TLR−7アンタゴニスト、およびTLR−9アンタゴニスト、抗炎症剤および免疫変調剤、限定されるものではないが、COX−2阻害剤(たとえば、セレコキシブ、NSAIDS)、グルココルチコイド、スタチン、およびサリドマイド、ならびにそれらのアナログ、たとえば、イミド(IMiD)(商標)(サリドマイドの構造アナログおよび機能アナログである(たとえば、レブリミド(REVLIMID)(登録商標)(レナリドマイド)、アクチミド(ACTIMID)(登録商標)(ポマリドマイド)))、炎症誘発剤、たとえば、菌類成分もしくは細菌成分または任意の炎症誘発性サイトカインもしくはケモカイン、免疫療法用ワクチン、たとえば、限定されるものではないが、ウイルスベースのワクチン、細菌ベースのワクチン、または抗体ベースのワクチン、ならびに任意の他の免疫変調剤、免疫増強剤、抗炎症剤、炎症誘発剤、および抗原提示細胞の、またはTH17、TH1、および/もしくはTreg細胞の、数を変調する、活性化状態を変調する、および/または生存率を変調する、任意の作用剤。そのような作用剤の任意の組合せは、本発明の対象であり、酵母ベースの免疫療法剤と組み合わされた、またはそれを用いるプロトコルで(たとえば、併行的に、逐次的に、もしくは他の方式で)投与された、そのような作用剤はいずれも、本発明に包含される組成物である。そのような作用剤は、当技術分野で周知である。これらの作用剤は、単独でまたは本明細書に記載の他の作用剤と組み合わせて使用されうる。
作用剤は、所与のタンパク質もしくはペプチドまたはそれらのドメインのアゴニストおよびアンタゴニストを含みうる。本明細書で用いられる場合、「アゴニスト」とは、受容体またはリガンドに結合して反応を生成または開始する任意の化合物または作用剤のことであり、限定されるものではないが、小分子、タンパク質、ペプチド、抗体、核酸結合剤などが含まれ、受容体またはリガンドに結合する天然に存在する物質の作用を模倣または増強する作用剤が含まれうる。「アンタゴニスト」とは、アゴニストの作用を、ブロックまたは阻害または低減する任意の化合物または作用剤のことであり、限定されるものではないが、小分子、タンパク質、ペプチド、抗体、核酸結合剤などが含まれる。
本発明に係る組成物は、癌の予防もしくは治療に有用な任意の他の作用剤もしくは組成物もしくはプロトコル、または癌とくにMUC1の発現もしくは過剰発現に関連付けられる癌の任意の症状を治療もしくは寛解する任意の化合物、をさらに含みうるか、またはそれらと共に投与されうる(併行的に、逐次的に、または断続的に)。それに加えて、本発明に係る組成物は、予防用および/または療法用の免疫療法を含めて、他の免疫療法用組成物と一緒に使用可能である。癌の治療に有用な追加の作用剤、組成物、またはプロトコル(たとえば、療法プロトコル)としては、化学療法、腫瘍の外科的切除、放射線療法、同種異系もしくは自己由来の幹細胞移植、T細胞養子移入、他のタイプの免疫療法(ウイルスベクターベースの免疫療法および樹状細胞/腫瘍融合免疫療法および/または標的化癌療法を含む)が挙げられるが、これらに限定されるものではない。(たとえば、腫瘍の増殖および進行に関与する分子を特異的に標的とする小分子薬剤、生物学、またはモノクローナル抗体療法、限定されるものではないが、選択的エストロゲン受容体変調剤(SERM:selective estrogen receptor modulator)、アロマターゼ阻害剤、チロシンキナーゼ阻害剤、セリン/トレオニンキナーゼ阻害剤、ヒストンデアセチラーゼ(HDAC:histone deacetylase)阻害剤、レチノイド受容体活性化剤、アポトーシス刺激剤、血管新生阻害剤、ポリ(ADP−リボース)ポリメラーゼ(PARP)阻害剤、または免疫刺激剤が含まれる)。これらの追加の療法剤および/または療法プロトコルはいずれも、本発明に係る免疫療法組成物の前に、それと同時に、それと交互に、もしくはその後に、またはさまざまな時点で、投与されうる。たとえば、化学療法または標的化癌療法と組み合わせて個体に投与する場合、免疫療法組成物の有効性を最大化するために、化学療法または標的化癌療法の実施の「休診日」間で、酵母−MUC1免疫療法組成物を投与することが望ましいこともある。腫瘍の外科的切除は、酵母−MUC1免疫療法組成物の投与に先行することが多いと思われるが、酵母−MUC1免疫療法組成物の投与中または投与後に追加のまたは初回の手術を行ってもよい。
本発明はまた、本明細書に記載の組成物のいずれかまたは本明細書に記載の組成物の各成分のいずれかを含むキットを包含する。キットは、MUC1の発現または過剰発現により特徴付けられる癌を予防または治療すべく本発明に係る組成物のいずれかを使用するための追加の試薬および書面の説明書または指示書を含みうる。
本発明に係る組成物の投与方法または使用方法
本発明に係る酵母−MUC1免疫療法用組成物は、MUC1の発現または過剰発現に関連付けられるまたはそれにより特徴付けられる癌の予防または治療(そのような癌の発生の予防、そのような癌の進行の阻止、またはそのような癌の排除を含む)に使用すべく設計されている。より特定的には、酵母−MUC1免疫療法用組成物は、MUC1発現腫瘍の発生の予防、阻害、もしくは遅延、および/または腫瘍遊走の予防、阻害、もしくは遅延、および/または他の組織の腫瘍浸潤(転移)、および/または一般的には個体における癌の進行の予防もしくは阻害に使用可能である。酵母−MUC1免疫療法用組成物はまた、癌の少なくとも1つの症状を寛解させるために、たとえば、個体における腫瘍負荷の低減により、個体における腫瘍増殖の阻害により、個体の生存率の増大により、および/または個体における癌の進行の予防、阻害、逆転、もしくは遅延により、使用可能である。
本発明に係る酵母−MUC1免疫療法用組成物は、MUC1の発現または過剰発現に関連付けられるまたはそれにより特徴付けられる癌の予防または治療(そのような癌の発生の予防、そのような癌の進行の阻止、またはそのような癌の排除を含む)に使用すべく設計されている。より特定的には、酵母−MUC1免疫療法用組成物は、MUC1発現腫瘍の発生の予防、阻害、もしくは遅延、および/または腫瘍遊走の予防、阻害、もしくは遅延、および/または他の組織の腫瘍浸潤(転移)、および/または一般的には個体における癌の進行の予防もしくは阻害に使用可能である。酵母−MUC1免疫療法用組成物はまた、癌の少なくとも1つの症状を寛解させるために、たとえば、個体における腫瘍負荷の低減により、個体における腫瘍増殖の阻害により、個体の生存率の増大により、および/または個体における癌の進行の予防、阻害、逆転、もしくは遅延により、使用可能である。
本発明に係る組成物および方法に関連する癌は、上皮組織の癌を含めて、MUC1を発現するもしくは発現しうる任意の癌、またはMUC1を発現するもしくは発現しうる癌に近接する癌であり、限定されるものではないが、乳癌、小腸癌、胃癌、腎臓癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、肺癌、大腸癌、膵臓癌、前立腺癌、精巣癌、およびそれらの転移癌が挙げられる。それに加えて、MUC1は、リンパ腫、白血病、骨髄腫などの血液癌、たとえば、限定されるものではないが、慢性リンパ性白血病(CLL)、多発性骨髄性リンパ腫(MML)、急性骨髄性白血病(AML)、エプスタイン・バーウイルス(EBV)形質転換B細胞、バーキットリンパ腫、およびホジキンリンパ腫で発現されるかまたは発現されうる。
一態様では、MUC1は、組成物が最初に投与される時点で個体の癌で検出されない。MUC1が個体の癌で検出されない場合、個体は、MUC1発現がまだ出現していない(たとえば、I期もしくはII期)、またはMUC1発現がいずれにせよまだ検出可能でない(すなわち、MUC1は、低レベルでもしくは少数の腫瘍細胞で発現されていてもされていなくてもよいが、標準的検出方法を用いてまだ容易に検出可能でない)、より早期の癌を有しうる。他の選択肢として、個体は、前癌病変もしくは前癌腫瘍を有することも、癌発生の素因を有することも知られうる(たとえば、家族歴、遺伝子マーカなどの知見による)。本発明のこれらの態様では、MUC1発現腫瘍細胞の発生は、酵母−MUC1免疫療法用組成物の使用により、予防、遅延、または阻害される。
他の態様では、MUC1発現は、組成物が最初に投与された時点で個体の癌で検出されるかまたは検出可能である。個体は、本発明のこの態様では、I期、II期、III期、またはIV期の癌を有しうる。この態様では、酵母−MUC1免疫療法用組成物の使用により、MUC1を発現する腫瘍の増殖が低減、排除、減速、または停止され、その結果、個体における腫瘍負荷が低減可能になり、MUC1発現腫瘍の増殖が阻害可能になり、かつ/または個体の生存率が増大可能になる。
本発明の他の実施形態は、癌とくにMUC1発現癌の治療方法に関する。この方法は、MUC1発現癌を有する個体に本明細書に記載の酵母−MUC1免疫療法用組成物を投与することを含み、この組成物は、(a)酵母媒体と、(b)少なくとも1つのMUC1抗原を含む癌抗原と、を含む組成物を含みうる。一態様では、この方法は、患者において腫瘍負荷を低減する。一態様では、この方法は、患者の生存率を増加する。一態様では、この方法は、個体において腫瘍増殖を阻害する。
一態様では、個体は、癌の治療に有用な少なくとも1つの他の療法用化合物または療法プロトコルで、追加的に治療される。そのような療法剤およびプロトコルは、本明細書の他の箇所で詳細に考察された。たとえば、本明細書に記載の本発明に係る方法に関する実施形態のいずれでも、個体が癌を有する場合(腫瘍細胞で検出可能なMUC1発現の状態にかかわらず)、一態様では、個体は、他の癌療法で治療を受けているかまたは治療を受けてきた。そのような療法は、本明細書で以上に記載した療法用化合物または療法剤のいずれかの療法プロトコルまたは使用のいずれかを含みうる。たとえば、化学療法、放射線療法、標的化癌療法、腫瘍の外科的切除、幹細胞移入、サイトカイン療法、養子T細胞移入、および/または第2の免疫療法用組成物の投与が挙げられるが、これらに限定されるものではない。第2の免疫療法用組成物を投与する場合、そのような組成物は、限定されるものではないが、追加の酵母ベースの免疫療法、組換えウイルスベースの免疫療法(ウイルスベクター、たとえば、PCT国際公開第00/34494号を参照されたい)、サイトカイン療法、免疫刺激療法(免疫刺激性を用いた化学療法を含む)、DNAワクチン、樹状細胞/腫瘍融合免疫療法(たとえば、PCT国際公開第2009/062001号を参照されたい)、および他の免疫療法組成物を含みうる。
一態様では、第2の免疫療法用組成物は、MUC1抗原でない第2の癌抗原を含む。たとえば、酵母−MUC1免疫療法用組成物との組合せに有用な第2の免疫療法用組成物は、同一の腫瘍タイプによりまたは治療される個体が有するもしくは発生しうる他の腫瘍により発現される他の癌抗原を含む酵母免疫療法用組成物である。そのような癌抗原は、限定されるものではないが、癌胎児性抗原(CEA)、点突然変異Rasオンコプロテイン、ブラキュリー、EGFR、BCR−Abl、MART−1、MAGE−1、MAGE−3、GAGE、GP−100、MUC−2、正常および点突然変異p53オンコプロテイン、PSMA、チロシナーゼ、TRP−1(gp75)、NY−ESO−1、TRP−2、TAG72、KSA、CA−125、PSA、HER−2/neu/c−erb/B2、hTERT、p73、B−RAF、腺腫性大腸ポリポーシス(APC)、Myc、フォンヒッペル・リンダウタンパク質(VHL)、Rb−1、Rb−2、アンドロゲン受容体(AR)、Smad4、MDR1、Flt−3、BRCA−1、BRCA−2、pax3−fkhr、ews−fli−1、HERV−H、HERV−K、TWIST、メソテリン、NGEP、そのような抗原の修飾体、そのような抗原のスプライス変異体、およびそのような抗原のエピトープアゴニスト、さらにはそのような抗原の組合せ、および/またはそれらの免疫原性ドメイン、それらの修飾体、それらの変異体、および/またはそれらのエピトープアゴニストのいずれか1つまたは複数を含む。
本明細書で用いられる場合、癌を「治療」するまたはその任意の並べ替え(たとえば、「癌の治療を受けた」など)は、一般的には、腫瘍負荷の低減、腫瘍増殖の阻害、個体の生存率の増大、転移癌の発症もしくは発生の遅延、阻害、停止、もしくは予防(たとえば、腫瘍遊走の発生の発症および/または原発性癌外の組織の腫瘍浸潤および/または癌の転移進行に関連付けられる他の過程の遅延、阻害、停止、もしくは予防により)、原発性癌の進行の遅延もしくは停止、腫瘍に対する免疫反応の改善、腫瘍抗原に対する長期記憶免疫反応の改善、および/または個体の健康状態の向上を含む治療の少なくとも1つの療法目的で(この治療の不在下と比較して)、癌が発生した後(たとえば、個体において癌が診断または検出された後)、本発明に係る組成物を投与することを意味する。癌を「予防する」またはそれから「保護する」またはそれらの任意の並べ替え(たとえば、「癌の予防」など)は、一般的には、癌の発症もしくは発生の予防もしくは遅延、または万一治療後に癌が発生した場合、少なくとも癌の重症度の低下(たとえば、腫瘍増殖レベルの低下、癌進行の停止、癌に対する免疫反応の改善、転移過程の阻害など)、または個体における転帰の改善(たとえば、生存率の改善)を含む治療の少なくとも1つの目的で(この治療の不在下と比較して)、癌が発生する前、前癌細胞が検出される時、または癌の特定の病期もしくは癌の腫瘍抗原発現が発生する前(たとえば、MUC1発現が癌で検出される前)、本発明に係る組成物を投与することを意味する。
本発明は、被験体または個体への本発明に係る酵母−MUC1免疫療法用組成物の送達(投与、免疫化、ワクチン接種)を包含する。投与プロセスは、ex vivoまたはin vivoで行うことが可能であるが、典型的には、in vivoで行われる。ex
vivo投与とは、患者外で調節工程の一部を行って、たとえば、酵母媒体、抗原、および任意の他の作用剤または組成物が細胞内に充填されるような条件下で、本発明に係る組成物を患者から取り出された細胞集団(樹状細胞)に投与し、そしてその細胞を患者に戻すことを意味する。次いで、本発明に係る療法用組成物を患者に戻すか、または任意の好適な投与形態により患者に投与することが可能である。
vivo投与とは、患者外で調節工程の一部を行って、たとえば、酵母媒体、抗原、および任意の他の作用剤または組成物が細胞内に充填されるような条件下で、本発明に係る組成物を患者から取り出された細胞集団(樹状細胞)に投与し、そしてその細胞を患者に戻すことを意味する。次いで、本発明に係る療法用組成物を患者に戻すか、または任意の好適な投与形態により患者に投与することが可能である。
組成物の投与は、全身、粘膜、および/または標的部位の近接位置(たとえば、腫瘍部位の近傍)でありうる。好適な投与経路は、予防もしくは治療される癌のタイプおよび/または標的細胞集団もしくは組織に依存するが、当業者には明らかであろう。種々の許容可能な投与方法としては、静脈内投与、腹腔内投与、筋肉内投与、節内投与、冠脈内投与、動脈内投与(たとえば、頸動脈内)、皮下投与、経真皮送達、気管内投与、関節内投与、脳室内投与、吸入(たとえば、エアロゾル)、頭蓋内投与、脊髄内投与、眼内投与、経耳投与、鼻腔内投与、経口投与、肺内投与、カテーテルの進入、および組織内への直接注入が挙げられるが、これらに限定されるものではない。一態様では、投与経路は、静脈内、腹腔内、皮下、真皮内、節内、筋肉内、経真皮、吸入、鼻腔内、経口、眼内、関節内、頭蓋内、および脊髄内を含む。非経口送達は、真皮内、筋肉内、腹腔内、胸腔内、肺内、静脈内、皮下、心房カテーテル、および静脈カテーテルの経路を含みうる。経耳送達は、点耳剤を含んでもよく、鼻腔内送達は、点鼻剤を含んでもよく、または鼻腔内注入および眼内送達は、点眼剤を含んでもよい。エアロゾル(吸入)送達はまた、当技術分野で標準的な方法を用いて行うことも可能である(たとえば、ストリブリング(Stribling)ら著、米国科学アカデミー紀要(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)、第189巻、p.11277−11281、1992年を参照されたい)。一態様では、本発明に係る酵母−MUC1免疫療法用組成物は、皮下投与される。一態様では、酵母−MUC1免疫療法用組成物は、腫瘍環境中に直接に投与される。
一般的には、酵母−MUC1免疫療法用組成物の好適な単回用量は、好適な期間にわたり1回または複数回投与した時、1つまたは複数のMUC1抗原またはエピトープに対する抗原特異的免疫反応を誘発する効果的な量で、患者の身体の所与の細胞型、組織、または領域に、酵母媒体およびMUC1抗原を効果的に提供可能な用量である。たとえば、一実施形態では、本発明に係る酵母−MUC1の単回用量は、組成物が投与される生物のキログラム体重あたり約1×105〜約5×107酵母細胞等価物である。1酵母単位(Y.U.)は、1×107酵母細胞または酵母細胞等価物である。一態様では、本発明に係る酵母媒体の単回用量は、0.1×106細胞の増分の任意の中間用量を含めて(すなわち、1.1×106、1.2×106、1.3×106...)、単位用量あたり(すなわち、単位生物あたり)、約0.1Y.U.(1×106酵母細胞または酵母細胞等価物)〜約100Y.U.(1×109細胞)である。一実施形態では、好適な用量は、1Y.U.〜40Y.U.の用量を含み、一態様では、10Y.U.〜40Y.U.または10Y.U.〜80Y.U.である。一実施形態では、用量は、個体上の異なる部位に、ただし同一投与期間中に、投与される。たとえば、一投与期間中、個体の4つの異なる部位に10Y.U.用量を注入することにより、40Y.U.用量を投与しうる。本発明は、単回用量を形成すべく、一定量の酵母−MUC1免疫療法組成物(たとえば、1、2、3、4、5、6、7、8、9 10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20Y.U.、またはそれを超える数)を、個体上の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれを超える数の異なる部位に投与することを含む。
療法用組成物の「ブースター」または「ブースト」は、たとえば、抗原に対する免疫反応が弱くなった時、または免疫反応の提供もしくは特定の1つまたは複数の抗原に対する記憶反応の誘導が必要な場合、投与される。ブースターは、治療される個体の状態および投与時の療法の目的(たとえば、予防、積極療法、維持)に依存して、初回投与後、約1、2、3、4、5、6、7、もしくは8週間の間隔で、または毎月1回、2ヶ月に1回、4ヶ月に1回、毎年1回、および/または数年間隔で、投与可能である。一実施形態では、投与スケジュールは、何週間から何ヶ月間、何年間までにわたり、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10回、またはそれを超える回数、酵母−MUC1免疫療法用組成物の用量が投与されるものである。一実施形態では、用量は、癌に対する所望の予防処置または治療処置を達成する必要に応じて、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10用量、またはそれを超える用量に対して、毎週1回または2週間に1回、続いて、2週間に1回または毎月1回の用量で、投与される。次いで、追加のブースターは、所望により、維持療法または寛解療法として、類似のまたはより長い間隔(何ヶ月間または何年間)で投与可能である。
本発明の一態様では、1つまたは複数の追加の療法剤または療法プロトコルは、酵母−MUC1免疫療法組成物の投与を併用して逐次的におよび/または同時に投与または実施され、たとえば、腫瘍の外科的切除、化学療法の実施、放射線療法の実施、他の免疫療法組成物またはプロトコル、たとえば、ウイルスベクター療法および樹状細胞/腫瘍融合療法、サイトカイン療法、養子T細胞移入(抗原および/または免疫療法組成物によりex
vivoで刺激されたT細胞の養子移入を含む)、または幹細胞移植の実施が行われる。一例では、酵母−MUC1免疫療法は、PCT国際公開第00/34494号に記載されるようなウイルスベクターベースの免疫療法を利用する療法と組み合わせて、実施される。他の例では、酵母−MUC1免疫療法は、樹状細胞/腫瘍細胞融合療法、またはPCT国際公開第2009062001号に記載されるような樹状細胞/腫瘍細胞融合で刺激された免疫系細胞(たとえば、T細胞)と組み合わせて、実施される。そのような実施形態では、非酵母ベースの免疫療法は、MUC1または異なる腫瘍抗原を標的としうる。また、そのような療法は、他の作用剤、たとえば、サイトカイン、抗体、または他の作用剤の追加投与を含みうる。
vivoで刺激されたT細胞の養子移入を含む)、または幹細胞移植の実施が行われる。一例では、酵母−MUC1免疫療法は、PCT国際公開第00/34494号に記載されるようなウイルスベクターベースの免疫療法を利用する療法と組み合わせて、実施される。他の例では、酵母−MUC1免疫療法は、樹状細胞/腫瘍細胞融合療法、またはPCT国際公開第2009062001号に記載されるような樹状細胞/腫瘍細胞融合で刺激された免疫系細胞(たとえば、T細胞)と組み合わせて、実施される。そのような実施形態では、非酵母ベースの免疫療法は、MUC1または異なる腫瘍抗原を標的としうる。また、そのような療法は、他の作用剤、たとえば、サイトカイン、抗体、または他の作用剤の追加投与を含みうる。
一態様では、酵母−MUC1免疫療法組成物の初回用量の前または初回用量が投与された後、1つまたは複数の癌療法(本明細書に記載の、さもなければ当技術分野で公知の、任意の療法を含む)の投与または実施が可能である。一実施形態では、酵母−MUC1組成物が化学療法または他の療法の1つまたは複数の連続した用量間で所定の間隔で投与されるプロトコルのように、1つまたは複数の療法を酵母−MUC1免疫療法組成物の投与と交互に実施可能である。一実施形態では、酵母−MUC1免疫療法組成物は、追加の療法の開始前の一定期間にわたり一回以上の用量で投与される。言い換えれば、酵母−MUC1免疫療法用組成物は、一定期間にわたり単独療法として投与され、次いで、追加の療法(たとえば、化学療法)は、酵母−MUC1免疫療法の新しい用量と同時に、または酵母−MUC1免疫療法と交互に、追加される。他の選択肢としてまたは追加として、他の療法は、酵母−MUC1免疫療法組成物の投与の開始前の一定期間にわたり実施されうる。また、この考え方は、組み合わせうる(たとえば、腫瘍の外科的切除、続いて、数週間にわたる酵母−MUC1免疫療法を用いた単独療法、続いて、何週間または何ヶ月間にわたる化学療法と酵母−MUC1免疫療法との交互用量、任意選択で、続いて、酵母−MUC1免疫療法および/または他の療法を用いた単独療法、または逐次的に、併行的に、もしくは交互に提供される療法の組合せの新しいプロトコル)。酵母−MUC1免疫療法を用いた癌治療のための種々のプロトコルは、本発明の対象であり、これらの例は、種々の可能なプロトコルの例であるとみなされるべきであり、限定すべきものではない。
ウイルスベースの免疫療法組成物は、典型的には、ウイルスゲノムまたはその一部(たとえば、組換えウイルス)と、疾患誘発因子または疾患状態に由来する少なくとも1つ抗原をコードする核酸配列(たとえば、癌抗原、感染性疾患抗原、および/または少なくとも1つのそれらの免疫原性ドメイン)と、を含むウイルスベクターを含む。いくつかの実施形態では、ウイルスベースの免疫療法組成物は、1つまたは複数の免疫刺激性分子をコードする1つまたは複数の核酸配列を含む少なくとも1つのウイルスベクターをさらに含む。いくつかの実施形態では、免疫刺激性分子および抗原をコードする遺伝子は、同一ウイルスベクター内に挿入される(同一組換えウイルス)。
樹状細胞/腫瘍細胞融合免疫療法組成物は、典型的には、当技術分野で公知の融合方法を用いて、樹状細胞と、腫瘍抗原を発現する非樹状細胞(腫瘍細胞を含む)と、の融合により生成されたハイブリッド細胞である。融合細胞は、樹状細胞特性を有し、さらには腫瘍細胞由来の腫瘍抗原を発現および提示する。組成物は、個体に投与されうるか、またはT細胞移入法のためにex vivoでT細胞を刺激すべく使用されうる。
本発明の一態様では、MUC1以外の追加の抗原もまた、MUC1を標的とすることに加えて、酵母ベースの免疫療法を用いて標的としうる。そのような追加の標的抗原は、MUC1抗原と同一の酵母媒体内に追加されうるか、または異なる抗原を標的とする追加の酵母ベースの免疫療法組成物を作製し、次いで、治療される個体、癌のタイプもしくは個体の特定の腫瘍により発現される抗原に依存して、および/または個体における癌の病期または個体の治療の時期に依存して、要望に応じて、組み合わせることが可能である。たとえば、次の範囲内に包含される抗原の組合せを選択しうる:(1)癌の発生で影響力の大きいイベントに関与する抗原、たとえば、突然変異Ras、(2)細胞過程の調節不全に関与するまたは関連付けられる抗原、たとえば、CEAまたはMUC1、および(3)転移過程に関与するブラキュリー。たとえば、1つまたは複数の他の酵母ベースの免疫療法組成物は、限定されるものではないが、癌胎児性抗原(CEA)、点突然変異Rasオンコプロテイン、ブラキュリー、EGFR、BCR−Abl、MART−1、MAGE−1、MAGE−3、GAGE、GP−100、MUC−2、正常および点突然変異p53オンコプロテイン、PSMA、チロシナーゼ、TRP−1(gp75)、NY−ESO−1、TRP−2、TAG72、KSA、CA−125、PSA、HER−2/neu/c−erb/B2、hTERT、p73、B−RAF、腺腫性大腸ポリポーシス(APC)、myc、フォンヒッペル・リンダウタンパク質(VHL)、Rb−1、Rb−2、アンドロゲン受容体(AR)、Smad4、MDR1、Flt−3、BRCA−1、BRCA−2、pax3−fkhr、ews−fli−1、HERV−H、HERV−K、TWIST、メソテリン、NGEP、そのような抗原の修飾体、そのような抗原のスプライス変異体、およびそのような抗原のエピトープアゴニスト、さらにはそのような抗原の組合せ、および/またはそれらの免疫原性ドメイン、それらの修飾体、それらの変異体、および/またはそれらのエピトープアゴニストをはじめとする1つまたは複数の抗原を発現しうる。個体の腫瘍中の抗原への標的化を最適化するために、酵母−MUC1免疫療法組成物の投与の前に、それと併行的に、もしくはそれと交互に、および/またはその後に、1、2、3、またはそれを超える数のこれらの酵母ベースの免疫療法組成物を、個体に投与しうる。以上のように、追加の療法もまた、そのようなプロトコルで使用可能である(たとえば、腫瘍の外科的切除、化学療法、標的化癌療法、放射線療法など)。
本発明の一実施形態では、癌の治療方法が提供される。この方法は、以下の工程、すなわち、(a)本明細書に記載されるように酵母媒体とMUC1抗原とを含む第1の免疫療法用組成物を、癌または前癌腫瘍を有する個体に投与する工程と、(b)第1の免疫療法用組成物の投与の前に、それと同時に、またはそれに続いて、それぞれ酵母媒体を含むかつそれぞれMUC1抗原でない異なる癌抗原を含む、1つまたは複数の追加の免疫療法用組成物を、個体に投与する工程と、を含む。追加の癌抗原は、当技術分野で公知のものまたは本明細書に記載のものであってもよく、限定されるものではないが、突然変異Ras、癌胎児性抗原(CEA)、ブラキュリー、EGFRなどが挙げられる。特定の個体の癌を治療するめに、必要に応じて工程を反復してもよく、特定の個体の癌に特異的に対処するめに、治療前または治療中に癌抗原を修飾してもよい。
本発明に係る方法では、組成物および療法用組成物は、任意の脊椎動物を含めて任意の動物に、特定的には、限定されるものではないが、霊長動物、齧歯動物、家畜、および家庭愛玩動物をはじめとする脊椎動物門哺乳綱の任意のメンバーに、投与可能である。家畜は、消費されるまたは有用品を生産する哺乳動物を含む(たとえば、羊毛生産用のヒツジ)。本発明を利用して治療または保護する哺乳動物は、ヒト、非ヒト霊長動物、イヌ、ネコ、マウス、ラット、ヤギ、ヒツジ、ウシ、ウマ、およびブタを含む。
「個体」とは、脊椎動物、たとえば、限定されるものではないが、ヒトをはじめとする哺乳動物である。哺乳動物は、家畜、競技用動物、愛玩動物、霊長動物、マウス、およびラットを含むが、これらに限定されるものではない。「個体」という用語は、「動物」、「被験体」、または「患者」という用語と同義的に使用可能である。
本発明に有用な一般的技術
本発明を実施する際、とくに指定がないかぎり、当業者に周知である分子生物学(組換え技術を含む)、微生物学、細胞生物学、生化学、核酸化学、および免疫学の従来技術が利用されるものとする。そのような技術については、のような文献中で十分に説明されている。酵素学の方法(Methods of Enzymology)、第194巻、グトリエ(Guthrie)ら編、コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor Laboratory Press)、1990年、生物学および酵母の活性(Biology and activities of yeasts)、スキナー(Skinner)ら編、アカデミック・プレス(Academic Press)、1980年、酵母遺伝学の方法:実験コースマニュアル(Methods in yeast genetics:a laboratory course manual)、 ローズ(Rose)ら著、コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor Laboratory Press)、1990年、酵母サッカロマイセス属:細胞周期および細胞生物学(The Yeast Saccharomyces: Cell Cycle and Cell Biology)、プリングル(Pringle)ら編、コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor Laboratory Press)、1997年、酵母サッカロマイセス属:遺伝子発現(The Yeast Saccharomyces:Gene Expression)、ジョーンズ(Jones)ら編、コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor Laboratory Press)、1993年、酵母サッカロマイセス属:ゲノム動力学(The Yeast Saccharomyces:Genome Dynamics,Protein Synthesis,and Energetics)、ブローチ(Broach)ら編、コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor
Laboratory Press)、1992年、分子クローニング:実験マニュアル(Molecular Cloning:A Laboratory Manual、第2版、サムブルック(Sambrook)ら著、1989年、および分子クローニング:実験マニュアル(Molecular Cloning:A Laboratory Manual)、第3版、サムブルック(Sambrook)およびラッセル(Russel)、 2001年、(本明細書ではまとめて「サムブルック(Sambrook)」として参照される)、分子生物学の現用プロトコル(Current Protocols in Molecular Biology)、F.M.アウスベル(F.M.Ausubel)ら編、1987年、2001年までの補遺を含む、PCR:ポリメラーゼ連鎖反応(PCR:The Polymerase Chain Reaction、ムリス(Mullis)ら編、1994年、ハーロウ(Harlow)およびレーン(Lane)著、1988年、抗体、実験マニュアル(Antibodies,A Laboratory Manual)、コールド・スプリング・ハーバー・パブリケーションズ(Cold Spring Harbor Publications)、ニューヨーク、ハーロウ(Harlow)およびレーン(Lane)著、1999年、抗体の使用:実験マニュアル(Using Antibodies:A Laboratory Manual)、コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor Laboratory Press)、コールド・スプリング・ハーバー(Cold Spring Harbor)、ニューヨーク(本明細書ではまとめて「ハーロウ(Harlow)およびレーン(Lane)」として参照される)、ブューケージ(Beaucage)ら編、核酸化学の現用プロトコル(Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry)、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ・インコーポレイテッド(John Wiley & Sons,Inc.)、ニューヨーク、2000年、カサレットおよびドウルの毒性学 毒の基礎科学(Casarett and Doull’s Toxicology The Basic Science of Poisons)、C.クラーセン(C.Klaassen)編、第6版、2001年、ならびにワクチン(Vaccines)、S.プロトキン(S.Plotkin)、W.オレンスタイン(W.Orenstein)、およびP.オフィット(P.Offit)編、第5版、2008年。
本発明に有用な一般的技術
本発明を実施する際、とくに指定がないかぎり、当業者に周知である分子生物学(組換え技術を含む)、微生物学、細胞生物学、生化学、核酸化学、および免疫学の従来技術が利用されるものとする。そのような技術については、のような文献中で十分に説明されている。酵素学の方法(Methods of Enzymology)、第194巻、グトリエ(Guthrie)ら編、コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor Laboratory Press)、1990年、生物学および酵母の活性(Biology and activities of yeasts)、スキナー(Skinner)ら編、アカデミック・プレス(Academic Press)、1980年、酵母遺伝学の方法:実験コースマニュアル(Methods in yeast genetics:a laboratory course manual)、 ローズ(Rose)ら著、コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor Laboratory Press)、1990年、酵母サッカロマイセス属:細胞周期および細胞生物学(The Yeast Saccharomyces: Cell Cycle and Cell Biology)、プリングル(Pringle)ら編、コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor Laboratory Press)、1997年、酵母サッカロマイセス属:遺伝子発現(The Yeast Saccharomyces:Gene Expression)、ジョーンズ(Jones)ら編、コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor Laboratory Press)、1993年、酵母サッカロマイセス属:ゲノム動力学(The Yeast Saccharomyces:Genome Dynamics,Protein Synthesis,and Energetics)、ブローチ(Broach)ら編、コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor
Laboratory Press)、1992年、分子クローニング:実験マニュアル(Molecular Cloning:A Laboratory Manual、第2版、サムブルック(Sambrook)ら著、1989年、および分子クローニング:実験マニュアル(Molecular Cloning:A Laboratory Manual)、第3版、サムブルック(Sambrook)およびラッセル(Russel)、 2001年、(本明細書ではまとめて「サムブルック(Sambrook)」として参照される)、分子生物学の現用プロトコル(Current Protocols in Molecular Biology)、F.M.アウスベル(F.M.Ausubel)ら編、1987年、2001年までの補遺を含む、PCR:ポリメラーゼ連鎖反応(PCR:The Polymerase Chain Reaction、ムリス(Mullis)ら編、1994年、ハーロウ(Harlow)およびレーン(Lane)著、1988年、抗体、実験マニュアル(Antibodies,A Laboratory Manual)、コールド・スプリング・ハーバー・パブリケーションズ(Cold Spring Harbor Publications)、ニューヨーク、ハーロウ(Harlow)およびレーン(Lane)著、1999年、抗体の使用:実験マニュアル(Using Antibodies:A Laboratory Manual)、コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor Laboratory Press)、コールド・スプリング・ハーバー(Cold Spring Harbor)、ニューヨーク(本明細書ではまとめて「ハーロウ(Harlow)およびレーン(Lane)」として参照される)、ブューケージ(Beaucage)ら編、核酸化学の現用プロトコル(Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry)、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ・インコーポレイテッド(John Wiley & Sons,Inc.)、ニューヨーク、2000年、カサレットおよびドウルの毒性学 毒の基礎科学(Casarett and Doull’s Toxicology The Basic Science of Poisons)、C.クラーセン(C.Klaassen)編、第6版、2001年、ならびにワクチン(Vaccines)、S.プロトキン(S.Plotkin)、W.オレンスタイン(W.Orenstein)、およびP.オフィット(P.Offit)編、第5版、2008年。
一般的定義
「タルモゲン(TARMOGEN)(登録商標)」(グローブイミューン・インコーポレイテッド(GlobeImmune,Inc.)、ルーイビル、コロラド州)は、一般的には、細胞外(その表面上)、細胞内(内部または細胞質ゾル内)、または細胞外および細胞内の両方で、1つまたは複数の異種抗原を発現する酵母媒体を意味する。タルモゲン(TARMOGEN)(登録商標)は、概説されている(たとえば、米国特許第5,830,463号明細書を参照されたい)。特定の酵母ベースの免疫療法組成物ならびにその製造方法およびその一般的使用方法は、たとえば、米国特許第5,830,463号明細書、米国特許第7,083,787号明細書、米国特許第7,736,642号明細書、スタブス(Stubbs)ら著、ネイチャー・メディシン(Nat.Med.)、第7巻、p.625〜629、2001年、ルゥ(Lu)ら著、キャンサー・リサーチ(Cancer Research)、第64巻、p.5084〜5088、2004年、およびベルンシュタイン(Bernstein)ら著、ワクチン(Vaccine)、2008年1月24日、第26巻、第4号、p.509〜21(それぞれそれらの全体が参照により本明細書に組み込まれる)に詳細に記載されている。
「タルモゲン(TARMOGEN)(登録商標)」(グローブイミューン・インコーポレイテッド(GlobeImmune,Inc.)、ルーイビル、コロラド州)は、一般的には、細胞外(その表面上)、細胞内(内部または細胞質ゾル内)、または細胞外および細胞内の両方で、1つまたは複数の異種抗原を発現する酵母媒体を意味する。タルモゲン(TARMOGEN)(登録商標)は、概説されている(たとえば、米国特許第5,830,463号明細書を参照されたい)。特定の酵母ベースの免疫療法組成物ならびにその製造方法およびその一般的使用方法は、たとえば、米国特許第5,830,463号明細書、米国特許第7,083,787号明細書、米国特許第7,736,642号明細書、スタブス(Stubbs)ら著、ネイチャー・メディシン(Nat.Med.)、第7巻、p.625〜629、2001年、ルゥ(Lu)ら著、キャンサー・リサーチ(Cancer Research)、第64巻、p.5084〜5088、2004年、およびベルンシュタイン(Bernstein)ら著、ワクチン(Vaccine)、2008年1月24日、第26巻、第4号、p.509〜21(それぞれそれらの全体が参照により本明細書に組み込まれる)に詳細に記載されている。
本明細書で用いられる場合、「アナログ」という用語は、他の化合物に構造的に類似しているが組成がわずかに異なる化学化合物を意味する(1原子を異なる元素の原子によりまたは特定の官能基の存在で交換、1官能基を他の官能基と交換)。したがって、アナログは、機能および外観が類似または同程度であるが、参照化合物と比較して異なる構造または起源を有する化合物である。
「置換」、「置換誘導体」、および「誘導体」という用語は、化合物を記述するために用いられる場合、非置換化合物に結合された少なくとも1つの水素が、異なる原子または化学部分と交換されることを意味する。
誘導体は、親化合物に類似した物理構造を有するが、誘導体は、親化合物と異なる化学的および/または生物学的性質を有しうる。そのような性質としては、親化合物の活性の増加または減少、親化合物と比較して新しい活性、増強または低減された生物学的利用能、増強または低減された有効性、in vitroおよび/またはin vivoで増強または低減された安定性、および/または増強または低減された吸収性が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
一般的には、「生物学的活性」という用語は、化合物(タンパク質またはペプチドを含む)が、in vivo(すなわち、天然生理学的環境中)またはin vitro(すなわち、実験室条件下)で観測または測定したときに、細胞、組織、または生物の代謝過程、生理学的過程、化学的過程、または他の過程に影響を及ぼす少なくとも1つの検出可能な活性を有することを意味する。
本発明によれば、「変調」という用語は、「調節」と同義的に使用可能であり、一般的には、特定の活性のアップレギュレーションまたはダウンレギュレーションを意味する。本明細書で用いられる場合、「アップレギュレート」という用語は、一般的には、特定の活性に関して、誘発、開始、増加、拡張、推進、改善、増強、増幅、促進、または提供のいずれかを記述するために使用可能である。同様に、「ダウンレギュレート」という用語は、一般的には、特定の活性に関して、低下、低減、阻害、寛解、減少、軽減、遮断、または防止のいずれかを記述するために使用可能である。
本発明の一実施形態では、本明細書に記載のアミノ酸配列はいずれも、指定のアミノ酸配列のC末端および/またはN末端のそれぞれにフランキングする少なくとも1つ、かつ約20までの追加の異種アミノ酸を有して、生成可能である。得られるタンパク質またはポリペプチドは、指定のアミノ酸配列で「本質的に構成される」として参照可能である。本発明によれば、異種アミノ酸とは、指定のアミノ酸配列にフランキングして天然に見いだされない(すなわち、in vivoで本質的に見いだされない)、または指定のアミノ酸配列の機能に関連しない、または所与のアミノ酸配列が誘導された生物の標準的コドン使用頻度を用いて天然に存在する配列中のそのようなヌクレオチドが翻訳されたとしても、遺伝子中に生じる指定のアミノ酸配列をコードする天然に存在する核酸配列にフランキングするヌクレオチドによりコードされない、アミノ酸の配列のことである。同様に、「本質的に構成される」という表現は、本明細書の核酸配列に関連して用いられる場合、少なくとも1つ、かつ約60程度までの追加の異種ヌクレオチドにより、指定のアミノ酸配列をコードする核酸配列の5’および/または3’末端のそれぞれがフランキングされうる、指定のアミノ酸配列をコードする核酸配列を意味する。異種ヌクレオチドは、天然の遺伝子中に生じる指定のアミノ酸配列をコードする核酸配列にフランキングして天然に見いだされないか(すなわち、in vivoで本質的に見いだされない)、またはタンパク質になんらかの追加の機能を付与するもしくは指定のアミノ酸配列を有するタンパク質の機能を変化させるタンパク質をコードしない。
本発明によれば、「選択的に結合する」という表現は、本発明に係る抗体、抗原結合フラグメント、または結合パートナーが指定のタンパク質に優先的に結合する能力を意味する。より特定的には、「選択的に結合する」という表現は、一方のタンパク質から他方のタンパク質への(たとえば、抗体、そのフラグメント、または結合パートナーから抗原への)特異的結合を意味し、結合のレベルは、任意の標準的アッセイ(たとえば、イムノアッセイ)により測定したときに、アッセイのバックグラウンド対照よりも統計的に有意に高い。たとえば、イムノアッセイを行う場合、対照は、典型的には、抗体または抗原結合フラグメントを単独で含有する反応ウェル/チューブを含み(すなわち、抗原の不在下)、抗原の不在下での抗体またはその抗原結合フラグメントによる反応性の量(たとえば、ウェルへの非特異的結合)は、バックグラウンドであるとみなされる。結合は、酵素イムノアッセイ(たとえば、ELISA、免疫ブロットアッセイなど)をはじめとする当技術分野で標準的であるさまざまな方法を用いて、測定可能である。
本発明に使用されるタンパク質またはポリペプチドへの一般的参照には、全長タンパク質、もしくは任意の断片、ドメイン(構造性、機能性、もしくは免疫原性)、コンフォメーショナルエピトープ、または所与のタンパク質の相同体もしくは変異体が含まれる。融合タンパク質もまた、一般的には、タンパク質またはポリペプチドとして参照されうる。単離されたタンパク質とは、本発明によれば、その天然環境から取り出された(すなわち、人為的操作を受けた)、かつたとえば、精製タンパク質、部分精製タンパク質、組換え産生タンパク質、および合成タンパク質を含みうる、タンパク質(ポリペプチドまたはペプチドを含む)のことである。したがって、「単離」は、タンパク質が精製された程度を反映しない。好ましくは、本発明に係る単離されたタンパク質は、組換え産生される。本発明によれば、「修飾」および「突然変異」という用語は、とくに本明細書に記載のタンパク質のアミノ酸配列もしくはその一部(または核酸配列)に対する修飾/突然変異に関して、同義的に使用可能である。
本明細書で用いられる場合、「相同体」または「変異体」という用語は、参照タンパク質またはペプチドに小変更を加えることにより参照タンパク質またはペプチド(すなわち、「プロトタイプ」または「野生型」タンパク質)と異なるが、天然に存在する基本タンパク質およびの側鎖の構造を維持する、タンパク質またはペプチドを意味すべく使用される。そのような変化としては、次のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない:1つまたは少数のアミノ酸側鎖の変化、欠失(たとえば、タンパク質またはペプチドのトランケートのバージョン)、挿入、および/または置換を含む、1つまたは少数のアミノ酸の変化、1つまたは少数の原子の立体化学の変化、および/またはわずかな誘導体化、限定されるものではないが、たとえば、メチル化、グリコシル化、リン酸化、アセチル化、ミリストイル化、プレニル化、パルミチン酸化、アミド化、および/またはグリコシルホスファチジルイノシトールの付加。相同体または変異体は、参照のタンパク質またはペプチドと比較して、向上した性質、低減された性質、または実質的に類似の性質を有しうる。相同体または変異体は、タンパク質のアゴニストまたはタンパク質のアンタゴニストを含みうる。相同体または変異体は、タンパク質を作製するための当技術分野で公知の技術を用いて、たとえば、限定されるものではないが、単離された参照タンパク質に対する直接修飾により、直接タンパク質合成により、またはたとえば、ランダム突然変異誘発もしくは標的突然変異誘発を行ってタンパク質変異体のコードをもたらす伝統的なまたは組換えによるDNA技術を用いた、タンパク質をコードする核酸配列の修飾により、作製可能である。それに加えて、参照タンパク質の天然に存在する変異体は、存在してもよく(たとえば、アイソフォーム、対立遺伝子変異体、または個体差から生じうる他の天然変異体)、本発明で単離、作製、および/または利用されうる。
所与のタンパク質の相同体または変異体は、参照タンパク質のアミノ酸配列に(たとえば、本明細書に指定されたアミノ酸配列または指定のタンパク質のアミノ酸配列)に対して、少なくとも約45%、または少なくとも約50%、または少なくとも約55%、または少なくとも約60%、または少なくとも約65%、または少なくとも約70%、または少なくとも約75%、または少なくとも約80%、または少なくとも約85%、または少なくとも約86%の同一性、または少なくとも約87%の同一性、または少なくとも約88%の同一性、または少なくとも約89%の同一性、または少なくとも約90%、または少なくとも約91%の同一性、または少なくとも約92%の同一性、または少なくとも約93%の同一性、または少なくとも約94%の同一性、または少なくとも約95%の同一性、または少なくとも約96%の同一性、または少なくとも約97%の同一性、または少なくとも約98%の同一性、または少なくとも約99%の同一性(または整数増分で45%〜99%の間の任意の同一性パーセント)であるアミノ酸配列を含みうるか、それらで本質的に構成されうるか、またはそれらで構成されうる。一実施形態では、相同体または変異体は、参照タンパク質のアミノ酸配列に対して、100%未満の同一性、約99%未満の同一性、約98%未満の同一性、約97%未満の同一性、約96%未満の同一性、約95%未満の同一性など、およびそれに続いて1%の増分で約70%未満までの同一性であるアミノ酸配列を含むか、それらで本質的に構成されるか、またはそれらで構成される。
本明細書で用いられる場合、とくに明記されていないかぎり、同一性パーセント(%)という用語の意味は、以下を用いて行われる相同性の評価を意味する:(1)標準的デフォルトパラメーターでアミノ酸検索に対してはblastpを用いるおよび核酸検索に対してはblastnを用いる基本的局所アライメント検索ツール(Basic Local Alignment Search Tool)(BLAST)の基本的相同性検索(クエリー配列は、デフォルトにより低複雑性領域に対してフィルター処理される)(たとえば、アルチュル,S.F.(Altschul,S.F.)、マッデン,T.L.(Madden,T.L.)、シェーファー,A.A.(Schaeaeffer,A.A.)、チャン,J.(Zhang,J.)、チャン,Z.(Zhang,Z.)、ミラー,W.(Miller,W.)、およびリップマン,D.J.(Lipman,D.J.)著、1997年、“ギャップ付きBLASTおよびPSI−BLAST:新世代のタンパク質データベース検索プログラム(Gapped BLAST and PSI−BLAST:a new generation of protein database
search programs)”、ヌクレイック・アシッド・リサーチ(Nucleic Acids Res.)、第25巻、p.3389〜3402(その全体が参照により本明細書に組み込まれる)に記載されている)、(2)2つの配列のBLASTアライメント(たとえば、以下に記載のパラメーターを使用する)、(3)および/または標準的デフォルトパラメーターによるPSI−BLAST(位置特異的反復BLAST)。2つの配列に対して基本的BLASTとBLASTとの間で標準的パラメーターにいくつかの差があるので、BLASTプログラムを用いて、2つの特定配列が有意な相同性を有すると認識されることがあり、一方、クエリー配列として配列の1つを用いて基本的BLASTで行った検索では、最大一致で第2の配列が同定されないことがある点に留意されたい。それに加えて、PSI−BLASTは、配列相同体を探索する感度の高い方法である「プロファイル」検索の自動化された使いやすいバージョンを提供する。このプログラムでは、最初にギャップ付きBLASTデータベース検索を行う。PSI−BLASTプログラムでは、戻された任意の有意なアライメントからの情報を用いて、位置特異的スコアマトリックスを構築し、これでクエリー配列を置き換えて、次のラウンドのデータベース検索を行う。したがって、これらのプログラムのいずれか1つを用いて同一性パーセントを決定可能であることを理解すべきである。
search programs)”、ヌクレイック・アシッド・リサーチ(Nucleic Acids Res.)、第25巻、p.3389〜3402(その全体が参照により本明細書に組み込まれる)に記載されている)、(2)2つの配列のBLASTアライメント(たとえば、以下に記載のパラメーターを使用する)、(3)および/または標準的デフォルトパラメーターによるPSI−BLAST(位置特異的反復BLAST)。2つの配列に対して基本的BLASTとBLASTとの間で標準的パラメーターにいくつかの差があるので、BLASTプログラムを用いて、2つの特定配列が有意な相同性を有すると認識されることがあり、一方、クエリー配列として配列の1つを用いて基本的BLASTで行った検索では、最大一致で第2の配列が同定されないことがある点に留意されたい。それに加えて、PSI−BLASTは、配列相同体を探索する感度の高い方法である「プロファイル」検索の自動化された使いやすいバージョンを提供する。このプログラムでは、最初にギャップ付きBLASTデータベース検索を行う。PSI−BLASTプログラムでは、戻された任意の有意なアライメントからの情報を用いて、位置特異的スコアマトリックスを構築し、これでクエリー配列を置き換えて、次のラウンドのデータベース検索を行う。したがって、これらのプログラムのいずれか1つを用いて同一性パーセントを決定可能であることを理解すべきである。
タツソバ(Tatusova)およびマッデン(Madden)著、1999年、“Blast2配列−タンパク質および核酸の配列を比較するための新しいツール(Blast 2 sequences−a new tool for comparing protein and nucleotide sequences)”、FEMSマイクロバイオロジー・レターズ(FEMS Microbiol Lett.)、第174巻、p.247〜250(その全体が参照により本明細書に組み込まれる)に記載されているように、BLASTを用いて2つの特定配列を互いにアライメントすることが可能である。そのような配列アライメントは、得られたアライメントへのギャップ(欠失および挿入)の導入を可能にして2つの配列間でギャップ付きBLAST検索(BLAST 2.0)を行うBLAST2.0アルゴリズムを用いて、blastpまたはblastnで行われる。ここで明確にすることを目的として、以下の標準的デフォルトパラメーターを用いて、2つの配列に対するBLAST配列アライメントを行う。
blastnでは、0BLOSUM62マトリックスを用いる:
マッチに対するリウォード=1
ミスマッチに対するペナルティー=−2
オープンギャップ(5)および伸長ギャップ(2)ペナルティー
ギャップx_ドロップオフ(50)期待値(10)ワードサイズ(11)フィルター(オン)
blastpでは、0BLOSUM62マトリックスを用いる:
オープンギャップ(11)および伸長ギャップ(1)ペナルティー
ギャップx_ドロップオフ(50)期待値(10)ワードサイズ(3)フィルター(オン)
単離された核酸分子は、その天然環境から取り出された(すなわち、人為的操作を受けた)核酸分子であり、その天然環境は、核酸分子が天然に見いだされるゲノムまたは染色体である。したがって、「単離」は、必ずしも核酸分子の精製度を反映するわけではなく、分子が、全ゲノムまたは全染色体または核酸分子が天然に見いだされる1つ超の遺伝子を含有するゲノムセグメントを含まないことを示している。単離された核酸分子は、完全遺伝子を含みうる。遺伝子を含む単離された核酸分子は、そのような遺伝子を含む染色体の断片ではなく、遺伝子に関連付けられるコード領域および調節領域を含むが、同一染色体上に天然に見いだされる追加の遺伝子ではない。単離された核酸分子はまた、遺伝子の一部を含みうる。単離された核酸分子はまた、天然に指定の核酸配列を通常はフランキングしない追加の核酸(すなわち、異種配列)によりフランキングされた(すなわち、配列の5’および/または3’末端が)指定の核酸配列を含みうる。単離された核酸分子は、DNA、RNA(たとえば、mRNA)、またはDNAもしくはRNAのいずれかの誘導体(たとえば、cDNA)を含みうる。「核酸分子」という表現は、主に物理的核酸分子を意味し、「核酸配列」という表現は、主に核酸分子上のヌクレオチド配列を意味するが、2つの表現は、とくに、タンパク質またはタンパク質のドメインをコードしうる核酸分子または核酸配列に関して同義的に使用可能である。
マッチに対するリウォード=1
ミスマッチに対するペナルティー=−2
オープンギャップ(5)および伸長ギャップ(2)ペナルティー
ギャップx_ドロップオフ(50)期待値(10)ワードサイズ(11)フィルター(オン)
blastpでは、0BLOSUM62マトリックスを用いる:
オープンギャップ(11)および伸長ギャップ(1)ペナルティー
ギャップx_ドロップオフ(50)期待値(10)ワードサイズ(3)フィルター(オン)
単離された核酸分子は、その天然環境から取り出された(すなわち、人為的操作を受けた)核酸分子であり、その天然環境は、核酸分子が天然に見いだされるゲノムまたは染色体である。したがって、「単離」は、必ずしも核酸分子の精製度を反映するわけではなく、分子が、全ゲノムまたは全染色体または核酸分子が天然に見いだされる1つ超の遺伝子を含有するゲノムセグメントを含まないことを示している。単離された核酸分子は、完全遺伝子を含みうる。遺伝子を含む単離された核酸分子は、そのような遺伝子を含む染色体の断片ではなく、遺伝子に関連付けられるコード領域および調節領域を含むが、同一染色体上に天然に見いだされる追加の遺伝子ではない。単離された核酸分子はまた、遺伝子の一部を含みうる。単離された核酸分子はまた、天然に指定の核酸配列を通常はフランキングしない追加の核酸(すなわち、異種配列)によりフランキングされた(すなわち、配列の5’および/または3’末端が)指定の核酸配列を含みうる。単離された核酸分子は、DNA、RNA(たとえば、mRNA)、またはDNAもしくはRNAのいずれかの誘導体(たとえば、cDNA)を含みうる。「核酸分子」という表現は、主に物理的核酸分子を意味し、「核酸配列」という表現は、主に核酸分子上のヌクレオチド配列を意味するが、2つの表現は、とくに、タンパク質またはタンパク質のドメインをコードしうる核酸分子または核酸配列に関して同義的に使用可能である。
組換え核酸分子は、トランスフェクト細胞内で核酸分子の発現を効果的に調節可能な任意の転写制御配列の少なくとも1つに機能的に連結された、本明細書に記載のいずれか1つまたは複数のタンパク質をコードするいずれかの核酸配列の少なくとも1つを含みうる分子である。「核酸分子」という表現は、主に物理的核酸分子を意味し、「核酸配列」という表現は、主に核酸分子上のヌクレオチド配列を意味するが、2つの表現は、とくに、タンパク質をコードしうる核酸分子または核酸配列に関して同義的に使用可能である。それに加えて、「組換え分子」という表現は、主に転写制御配列に機能的に連結された核酸分子を意味するが、動物に投与される「核酸分子」という表現と同義的に使用可能である。
組換え核酸分子は、本発明に係る融合タンパク質をコードする単離された核酸分子に機能的に連結された、任意の核酸配列、典型的には異種配列である組換えベクターを含み、融合タンパク質の組換え産生を可能にするとともに、本発明に従って宿主細胞内への核酸分子の送達を可能にする。そのようなベクターは、ベクターに挿入される単離された核酸分子に天然では近接して見いだされない核酸配列を含有可能である。ベクターは、RNAまたはDNAのいずれでも、原核または真核のいずれでも可能であり、本発明では、好ましくは、酵母にトランスフェクトするのに有用なプラスミドである。組換えベクターは、核酸分子のクローニング、配列決定、および/または他の操作で使用可能であり、そのような分子(たとえば、DNA組成物またはウイルスベクターベースの組成物におけるように)の送達に使用可能である。組換えベクターは、好ましくは、核酸分子の発現に使用され、発現ベクターとしても参照可能である。好ましい組換えベクターは、酵母などのトランスフェクト宿主細胞内で発現可能である。
本発明に係る組換え分子では、核酸分子は、転写制御配列、翻訳制御配列、複製起点、宿主細胞に適合可能であるかつ本発明に係る核酸分子の発現を制御する他の調節配列などの調節配列を含有する発現ベクターに機能的に連結される。特定的には、本発明に係る組換え分子は、1つまたは複数の発現制御配列に機能的に連結された核酸分子を含む。「機能的に連結される」という表現は、宿主細胞内にトランスフェクト(すなわち、トランスフォーム、トランスデュース、またはトランスフェクト)した時、分子が発現されるように、核酸分子を発現制御配列に連結することを意味する。
本発明によれば、「トランスフェクション」という用語は、外因性核酸分子(すなわち、組換え核酸分子)を細胞内に挿入可能な任意の方法を意味すべく使用される。そのような用語が、藻類、細菌、酵母などの微生物細胞内への核酸分子の導入を意味すべく使用される場合、「トランスフォーメーション」という用語は、「トランスフェクション」という用語と同義的に使用可能である。微生物系では、「トランスフォーメーション」という用語は、微生物による外因性核酸の獲得に起因して遺伝変化を記述すべく使用され、「トランスフェクション」という用語と本質的に同義である。したがって、トランスフェクション技術としては、トランスフォーメーション、細胞化学処理、粒子照射、エレクトロポレーション、マイクロインジェクション、リポフェクション、吸着、感染、およびプロトプラスト融合が挙げられるが、これに限定されない。
以下の実験結果は、例示を目的として提供されたものであり、本発明の範囲を限定しようとするものではない。
(実施例)
実施例1
以下の実施例では、GI−6101として知られる酵母−MUC1免疫療法用組成物の作製を説明する。
(実施例)
実施例1
以下の実施例では、GI−6101として知られる酵母−MUC1免疫療法用組成物の作製を説明する。
この実験では、銅誘導プロモーターCUP1または構成的プロモーターTEF2の制御下でヒトMUC1抗原を発現させて酵母−MUC1免疫療法組成物を作製すべく、酵母(サッカロマイセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae))を遺伝子操作した。いずれの場合も、以下の配列エレメントをN末端からC末端の方向にインフレームで融合した単一のポリペプチドとして、配列番号15により表される、MUC1抗原を含む融合タンパク質を作製した:(1)MUC1 SEA/EDセグメント(配列番号15の位置1〜59)、(2)2つのVNTRドメインを含むVNTRセグメント(配列番号15の位置60〜100)、(3)MUC1 TMドメイン(配列番号15の位置101〜128)、および(4)MUC1 CD(配列番号15の位置129〜200)。この融合タンパク質は、MUC1シグナル配列(配列番号14の位置1〜30)をさらに含んでいた。このMUC1シグナル配列は、プロテアソーム分解に対する耐性を付与するようにおよび/または発現を安定化させるように設計されたさまざまなN末端配列、たとえば、配列番号21により表されるペプチドまたは配列番号19もしくは配列番号20などの酵母αリーダー配列由来のN末端ペプチドで置換可能である。N末端MUC1シグナル配列と、タンパク質の同定および/または精製を容易にするヘキサヒスチジンC末端タグと、を含む完全融合タンパク質は、配列番号14により表される、N末端からC末端の方向にインフレームで融合された次の配列エレメントを有する単一のポリペプチドである:(1)MUC1シグナル配列(配列番号14の位置1〜30)、(2)MUC1 SEA/EDセグメント(配列番号14の位置31〜89)、(3)2つのVNTRドメインを含むVNTRセグメント(配列番号14の位置90〜130)、(4)MUC1 TMドメイン(配列番号14の位置131〜158)、(5)MUC1 CD(配列番号14の位置159〜230)、および(6)ヘキサペプチドヒスチジンタグ(配列番号14の位置231〜236)。配列番号14は、配列番号13により表されるヌクレオチド配列によりコードされる(酵母発現用にコドン最適化)。
簡潔に述べると、MUC1抗原をコードするDNAを合成し、次いで、酵母2μm発現ベクター中のCUP1プロモーター(ベクターpGI−100)またはTEF2プロモーター(ベクターplu011)の後のEcoRIおよびNotIクローニング部位に挿入した。配列番号14により表される完全融合タンパク質をコードするように、C末端ヘキサヒスチジンペプチドをコードするヌクレオチド配列をプラスミドベクターに追加した。得られたプラスミドを、プラスミドの貯蔵のためにDH5αに、酵母−MUC1免疫療法用組成物の作製のために、サッカロマイセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae)W303αに、トランスフォームした。
サッカロマイセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae)へのトランスフォーメーションを酢酸リチウム/ポリエチレングリコールトランスフェクションにより行い、ウラシルの欠如した固体最小プレート(UDM;ウリジンドロップアウト培地(uridine dropout medium))上で一次トランスフェクタントを選択した。U2(ウリジンドロップアウト培地)またはUL2(ウリジンおよびロイシンドロップアウト培地)の培地中、30℃で増殖することにより、コロニーを選択した。
TEF2プロモーターの制御下にある配列番号14により表されるヒトMUC1融合タンパク質をコードするポリヌクレオチドを含む酵母−MUC1免疫療法組成物は、本明細書ではGI−6101としても参照される。
以上に記載のプレートおよびスターター培養物を用いてウリジンの欠如した液体培養物(U2)またはウリジンおよびロイシンの欠如した液体培養物(UL2)に接種し、30℃、250rpmで約24時間増殖させた。また、4.2g/Lのビス−トリスを含有するpH緩衝UL2培地(BT−UL2)に凍結酵母バンクから接種し、中性pH製造条件下で作製された酵母−MUC1免疫療法剤を評価した(データは示されていない)。pH緩衝UL2培地中での培養により酵母細胞壁上にβ−グルカンが露出したので、抗原提示細胞上でのデクチン受容体との相互作用の修飾の結果として酵母により誘導される細胞免疫反応が修飾されると考えられる。U2、UL2、またはBT−UL2のいずれを使用した場合にも、残りの培養条件は同一であった。初代培養物を用いて同一処方の最終培養物に接種した。
U2液体培地の処方:
15g/Lのグルコース
6.7g/Lの硫酸アンモニウム含有酵母窒素源
各0.04g/Lのヒスチジン、トリプトファン、アデニン、および0.06g/Lのロイシン
UL2液体培地の処方:
15g/Lのグルコース
6.7g/Lの硫酸アンモニウム含有酵母窒素源
各0.04g/Lのヒスチジン、トリプトファン、およびアデニン
異なるプロモーターの制御下にある酵母−MUC1免疫療法用組成物を比較する初期の実験では、CUP1駆動(誘導発現)酵母−MUC1発現を二工程または三工程の培養で引き起こした。すなわち、スターターまたは中間培養物が中間対数期(1.5〜4Y.U./ml)に達した後、中間培養物から0.1または0.2Y.U./mLに希釈された最終培養物に0.375mMの硫酸銅を添加することにより、発現を開始し、培養物が1.5〜3Y.U.の密度に達するまで継続した。TEF−2駆動酵母−MUC1発現は構成的であり、培養物が1.1〜4.0Y.U./mlの密度に達するまで、これらの細胞の増殖を継続した。次いで、各培養物からの細胞を採取し、洗浄し、PBS中、56℃で1時間熱死滅させた。
15g/Lのグルコース
6.7g/Lの硫酸アンモニウム含有酵母窒素源
各0.04g/Lのヒスチジン、トリプトファン、アデニン、および0.06g/Lのロイシン
UL2液体培地の処方:
15g/Lのグルコース
6.7g/Lの硫酸アンモニウム含有酵母窒素源
各0.04g/Lのヒスチジン、トリプトファン、およびアデニン
異なるプロモーターの制御下にある酵母−MUC1免疫療法用組成物を比較する初期の実験では、CUP1駆動(誘導発現)酵母−MUC1発現を二工程または三工程の培養で引き起こした。すなわち、スターターまたは中間培養物が中間対数期(1.5〜4Y.U./ml)に達した後、中間培養物から0.1または0.2Y.U./mLに希釈された最終培養物に0.375mMの硫酸銅を添加することにより、発現を開始し、培養物が1.5〜3Y.U.の密度に達するまで継続した。TEF−2駆動酵母−MUC1発現は構成的であり、培養物が1.1〜4.0Y.U./mlの密度に達するまで、これらの細胞の増殖を継続した。次いで、各培養物からの細胞を採取し、洗浄し、PBS中、56℃で1時間熱死滅させた。
培養物の熱死滅後、細胞をPBS中で3回洗浄した。TCA沈殿/ニトロセルロース結合アッセイにより、および抗hisタグモノクローナル抗体および抗MUC1(VNTR)抗体(sc−7313、サンタクルーズ)を用いたウェスタンブロットにより、全タンパク質発現を測定した。半定量的ディジタルイメージング方法を用いてタンパク質含有量を定量した。GI−6101は、約25kDaの膜関連タンパク質としてMUC1融合タンパク質を発現すると予想された。
図2Aは、検出用の抗MUC1(VNTR)抗体および抗His抗体を用いたGI−6101中のMUC1抗原の発現を示している。これらの結果から、MUC1タンパク質の良好な発現が示された。図2Bは、EdoHまたはPNGaseFのいずれかによる脱グリコシル化の後のGI−6101のMUC1抗原を示している。この図から、融合タンパク質のサイズは、脱グリコシル化前、推定よりも大きいが、EdoHまたはPNGaseFによる脱グリコシル化後、予想サイズ(25kDa)に減少するので、GI−6101融合タンパク質は、グリコシル化産物として発現されることが示される。
標準的培養条件下で増殖させたGI−6101の抗原発現の定量を、以上に記載の中性pH条件下で増殖させたGI−6101と比較した。抗原発現のレベルは、いずれのプロセスを用いてもほぼ同一であった(データは示されていない)。これは、中性pHプロセスは、酵母によるMUC1抗原発現のレベルを変化させないことを実証している。
実施例2
以下の実施例では、GI−6104として知られる酵母−MUC1免疫療法用組成物の作製を説明した。
以下の実施例では、GI−6104として知られる酵母−MUC1免疫療法用組成物の作製を説明した。
この実験では、銅誘導プロモーターCUP1または構成的プロモーターTEF2の制御下でヒトMUC1抗原を発現させて酵母−MUC1免疫療法組成物を作製すべく、酵母(サッカロマイセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae))を遺伝子操作した。いずれの場合も、以下の配列エレメントをN末端からC末端の方向にインフレームで融合した単一のポリペプチドとして、配列番号18により表される、MUC1抗原を含む融合タンパク質を作製した:配列番号18は、N末端からC末端の方向に次の順に、次のMUC1抗原を含む:(1)第1のMUC1 CD(配列番号18の位置1〜72)、(2)第2のMUC1 CD(配列番号18の位置73〜144)、および(3)第3のMUC1 CD(配列番号18の位置145〜216)。この融合タンパク質は、プロテアソーム分解に対する耐性を付与するようにおよび/または発現を安定化するように設計されたN末端配列をさらに含んでいた(配列番号21によりこの融合タンパク質中に示される)。他の選択肢として、融合タンパク質は、MUC1シグナル配列(たとえば、配列番号14の位置1〜30)、本明細書に記載のさまざまな合成N末端ペプチド、または配列番号19または配列番号20などの酵母αリーダー配列由来のN末端ペプチドを用いて、設計しうる。N末端ペプチドと、タンパク質の同定および/または精製を容易にするヘキサヒスチジンC末端タグと、を含む完全融合タンパク質は、N末端からC末端の方向にインフレームで融合された次の配列エレメントを有する単一のポリペプチドである(配列番号17により表される):(1)配列番号21により表される合成ペプチド(配列番号17の位置1〜6)、(2)第1のMUC1 CD(配列番号17の位置7〜78)、(3)第2のMUC1 CD(配列番号17の位置79〜150)、(4)第3のMUC1 CD(配列番号17の位置151〜222)、および(5)ヘキサヒスチジンタグ(配列番号17の位置223〜228)。配列番号17は、配列番号16により表されるヌクレオチド配列によりコードされる(酵母発現用にコドン最適化)。
簡潔に述べると、MUC1抗原をコードするDNAを合成し、次いで、酵母2μm発現ベクター中のCUP1プロモーター(ベクターpGI−100)またはTEF2プロモーター(ベクターplu011)の後のEcoRIおよびNotlクローニング部位に挿入した。配列番号17により表される完全融合タンパク質をコードするように、C末端ヘキサヒスチジンペプチドをコードするヌクレオチド配列をプラスミドベクターに追加した。得られたプラスミドを、プラスミドの貯蔵のためにDH5αに、酵母−MUC1免疫療法用組成物の作製のために、サッカロマイセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae)W303αに、トランスフォームした。
サッカロマイセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae)へのトランスフォーメーションを酢酸リチウム/ポリエチレングリコールトランスフェクションにより行い、ウラシルの欠如した固体最小プレート(UDM;ウリジンドロップアウト培地)上で一次トランスフェクタントを選択した。30℃でU2(ウリジンドロップアウト培地)またはUL2(ウリジンおよびロイシンドロップアウト培地)の培地中で増殖することにより、コロニーを選択した。
CUP1プロモーターの制御下にある配列番号17により表されるヒトMUC1融合タンパク質をコードするポリヌクレオチドを含む酵母−MUC1免疫療法組成物は、本明細書ではGI−6104としても参照される。
以上に記載のプレートおよびスターター培養物を用いてウリジンの欠如した液体培養物(U2)またはウリジンおよびロイシンの欠如した液体培養物(UL2)(培地処方は実施例1に提供される)に接種し、30℃、250rpmで約24時間増殖させた。また、4.2g/Lのビス−トリスを含有するpH緩衝UL2培地(BT−UL2)に凍結酵母バンクから接種し、中性pH製造条件下で作製された酵母−MUC1免疫療法剤を評価した(データは示されていない)。pH緩衝UL2培地中での培養により酵母細胞壁上にβ−グルカンが露出したので、抗原提示細胞上でのデクチン受容体との相互作用の修飾の結果として酵母により誘導される細胞免疫反応が修飾されると考えられる。UL2またはBT−UL2のいずれを使用した場合にも、残りの培養条件は同一であった。初代培養物を用いて同一処方の最終培養物に接種した。
異なるプロモーターの制御下にある酵母−MUC1免疫療法用組成物を比較する初期の実験では、CUP1駆動(誘導発現)酵母−MUC1発現を二工程または三工程の培養で引き起こした。すなわち、スターターまたは中間培養物が中間対数期(1.5〜4YU/ml)に達した後、中間培養物から0.1または0.2YU/mLに希釈された最終培養物に0.375mMの硫酸銅を添加することにより、抗原発現を開始し、培養物が1.5〜3Y.U.の密度に達するまで継続した。また、最終酵母−MUC1培養物が約2Y.U./mlの密度を達した後、0.375mMの硫酸銅を添加することにより、CUP1駆動(誘導発現)酵母−MUC1発現を開始し、4〜6時間誘導した。TEF2駆動酵母−MUC1発現は構成的であり、培養物が1.1〜4.0Y.U./mlの密度に達するまで、これらの細胞の増殖を継続した。次いで、各培養物からの細胞を採取し、洗浄し、PBS中、56℃で1時間熱死滅させた。
培養物の熱死滅後、細胞をPBS中で3回洗浄した。TCA沈殿/ニトロセルロース結合アッセイにより、および抗hisタグモノクローナル抗体および抗MUC1(C末端)抗体(sc−6827、サンタクルーズ)を用いたウェスタンブロットにより、全タンパク質発現を測定した。半定量的ディジタルイメージング方法を用いてタンパク質含有量を定量した。GI−6104は、約25kDaのサイトゾルタンパク質としてMUC1融合タンパク質を発現すると予想された。
図2Cは、検出用の抗MUC1(C末端)抗体および抗His抗体を用いたGI−6104中のMUC1抗原の発現を示している。これらの結果から、MUC1融合タンパク質の良好な発現が示された。図2Bは、EdoHよる脱グリコシル化の後のGI−6104のMUC1抗原を示している。この図から、融合タンパク質のサイズがEdoHによる脱グリコシル化の前後で同一であるので、GI−6104融合タンパク質は、グリコシル化産物として発現されないことが示される。
標準的培養条件下で増殖させたGI−6104の抗原発現の定量を、以上に記載の中性pH条件下で増殖させたGI−6104と比較した。抗原発現のレベルは、いずれのプロセスを用いてもほぼ同一であった(データは示されていない)。これは、中性pHプロセスは、酵母によるMUC1抗原発現のレベルを変化させないことを実証している。
実施例3
以下の実施例では、GI−6105として知られる酵母−MUC1免疫療法用組成物の作製を説明する。
以下の実施例では、GI−6105として知られる酵母−MUC1免疫療法用組成物の作製を説明する。
この実験では、銅誘導プロモーターCUP1の制御下でヒトMUC1抗原を発現させて酵母−MUC1免疫療法組成物を作製すべく、酵母(サッカロマイセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae))を遺伝子操作した。テンプレートとしてGI−6101(実施例1参照)の酵母−MUC1免疫療法組成物の抗原を用いて、MUC1アゴニスト抗原を設計した。簡潔に述べると、以下の配列エレメントをN末端からC末端の方向にインフレームで融合した単一のポリペプチドとして、配列番号23により表される、MUC1アゴニスト抗原を含む融合タンパク質を作製した:(1)MUC1シグナル配列(配列番号23の位置1〜30)、(2)MUC1 SEA/EDセグメント(配列番号23の位置31〜89)、(3)2つのVNTRドメインを含むVNTRセグメント(配列番号23の位置90〜130)、(4)MUC1 TMドメイン(配列番号23の位置131〜158)、(5)MUC1 CD(配列番号23の位置159〜230)、(6)MUC1アゴニストエピトープ(配列番号23の位置231〜246)、および(7)ヘキサペプチドヒスチジンタグ(配列番号23の位置247〜252)。配列番号23は、配列番号22により表されるヌクレオチド配列によりコードされる(酵母発現用にコドン最適化)。MUC1シグナル配列(配列番号23の位置1〜30)は、プロテアソーム分解に対する耐性を付与するようにおよび/または発現を安定化させるように設計されたさまざまなN末端配列、たとえば、配列番号21により表されるペプチドまたは配列番号19や配列番号20などの酵母αリーダー配列由来のN末端ペプチドで置換可能である。ヘキサヒスチジンC末端タグは、任意選択であり、タンパク質の同定および/または精製を容易にする。GI−6101中の抗原(たとえば、配列番号14または15)と比較して、GI−6105中の配列は、さまざまなアゴニストエピトープを形成するように次のアミノ酸置換を含有する(置換位置は、配列番号23を基準にして、さらには受託番号NP_001191214により表される野生型MUC1の置換位置を基準にして、与えられる):A96Y(野生型MUC1の位置161)、P97L(野生型MUC1の位置162)、G104V(野生型MUC1の位置169)、S105Y(野生型MUC1の位置170)、T106L(野生型MUC1の位置171)、A147Y(野生型MUC1の位置392)、C161V(野生型MUC1の位置406)、T199L(野生型MUC1の位置444)、D200F(野生型MUC1の位置445)、S215Y(野生型MUC1の位置460)、およびT239L(野生型MUC1の位置93)。
GI−6105(配列番号23)のMUC1アゴニスト抗原を含有するプラスミドをW303α酵母にトランスフェクトし、ウリジンドロップアウト寒天(UDA:uridine dropout agar)上、30℃で3日間増殖した後、形質転換体を選択した。単一のコロニーをウリジンおよびロイシンドロップアウト寒天(ULDA:leucine dropout agar)プレート上に再ストリークし、30℃でさらに4日間インキュベートし、高プラスミドコピー数を有する細胞を選択した。
GI−6105の単一コロニーをULDAプレートから取り出し、それを用いて25mLのUL2液体培地(スターター培養物)に接種した。30℃で振盪しながら3.7YU/mLの密度までスターター培養物をインキュベートし、次いで、それを用いて0.3YU/mLになるように中間培養物に接種した。中間培養物を3.0YU/mLの密度まで増殖させ、次いで、それを用いて0.04YU/mLの密度になるように最終培養物に接種した。最終培養物を3.6YU/mLの密度まで増殖させ、次いで、30℃で0.5mM硫酸銅により3時間処理し、Muclアゴニストv1.0抗原発現を誘導した。
誘導細胞をPBSで1回洗浄し、56℃1時間で熱死滅させ、次いで、PBSで3回洗浄した。熱死滅細胞の全タンパク質含有量をアミドシュワルツアッセイにより測定し、C末端ヘキサヒスチジンエピトープタグを認識するモノクローナル抗体を用いて抗原含有量をウェスタンブロットにより測定した。hisタグ付けHCV NS3タンパク質で構成された標準曲線に対して補間により、抗原量を決定した。図3に示されるように、抗原が酵母により発現され、GI−6105の抗原含有量は、約2801Ng/YUであると推定された。
実施例4
以下の実施例では、GI−6106として知られる酵母−MUC1免疫療法用組成物の作製を説明する。
以下の実施例では、GI−6106として知られる酵母−MUC1免疫療法用組成物の作製を説明する。
この実験では、銅誘導プロモーターCUP1の制御下でヒトMUC1抗原を発現させて酵母−MUC1免疫療法組成物を作製すべく、酵母(サッカロマイセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae))を遺伝子操作した。受託番号NP_001191214を有する全長野生型MUC1抗原を用いてMUC1アゴニスト抗原を設計したが、他の野生型MUC1タンパク質を利用して類似のアゴニストを設計することが可能である。簡潔に述べると、以下の配列エレメントをN末端からC末端の方向にインフレームで融合した単一のポリペプチドとして、配列番号25により表される、MUC1アゴニスト抗原を含む融合タンパク質を作製した:(1)配列番号19により本明細書の他の箇所で開示されたα因子リーダー配列(配列番号25の位置1〜89)、(2)Thr−Serのリンカー配列(配列番号25の位置90〜91)、(3)11個のアゴニストエピトープの導入を除けば野生型タンパク質に対応する全長MUC1アゴニストタンパク質(配列番号25の位置92〜566)、および(7)ヘキサペプチドヒスチジンタグ(配列番号25の位置567〜572)。配列番号25は、配列番号24により表されるヌクレオチド配列によりコードされる(酵母発現用にコドン最適化)。αリーダー配列(配列番号25の位置1〜89)は、プロテアソーム分解に対する耐性を付与するようにおよび/または発現を安定化させるように設計されたさまざまなN末端配列、たとえば、配列番号21により表されるペプチド、または配列番号20などのさまざまな酵母αリーダー配列由来のN末端ペプチド、またはMUC1シグナル配列で置換可能である。ヘキサヒスチジンC末端タグは、任意選択であり、タンパク質の同定および/または精製を容易にする。テンプレートとして使用される野生型MUC1タンパク質と比較して、GI−6106の配列は、さまざまなアゴニストエピトープを形成するように次のアミノ酸置換を含有する(置換位置は、配列番号25を基準にして、さらには受託番号NP_001191214により表される野生型MUC1の置換位置を基準にして、与えられる):T184L(野生型MUC1の位置93)、A232Y(野生型MUC1の位置161)、P233L(野生型MUC1の位置162)、G240V(野生型MUC1の位置169)、S241Y(野生型MUC1の位置170)、T242L(野生型MUC1の位置171)、A483Y(野生型MUC1の位置392)、C497V(野生型MUC1の位置406)、T535L(野生型MUC1の位置444)、D536F(野生型MUC1の位置445)、およびS551Y(野生型MUC1の位置460)。
GI−6106のMUC1アゴニスト抗原を含有するプラスミドをW303α酵母にトランスフェクトし、ウリジンドロップアウト寒天(UDA)上、30℃で3日間増殖した後、形質転換体を選択した。単一のコロニーをウリジンおよびロイシンドロップアウト寒天(ULDA)プレート上に再ストリークし、30℃でさらに4日間インキュベートし、高プラスミドコピー数を有する細胞を選択した。
GI−6106の単一コロニーをULDAプレートから取り出し、それを用いて25mLのUL2液体培地(スターター培養物)に接種した。30℃で振盪しながら約3YU/mLの密度までスターター培養物をインキュベートし、次いで、それを用いて0.3YU/mLになるように中間培養物に接種した。中間培養物を3YU/mLの密度まで増殖させ、次いで、0.04YU/mLの密度になるように最終培養物に接種した。最終培養物を3YU/mLの密度まで増殖させ、次いで、30℃で0.5mM硫酸銅により3時間処理し、Muclアゴニストv2.0抗原発現を誘導した。
誘導細胞をPBSで1回洗浄し、56℃1時間で熱死滅させ、次いで、PBSで3回洗浄した。熱死滅細胞の全タンパク質含有量をアミドシュワルツアッセイにより測定し、C末端ヘキサヒスチジンエピトープタグを認識するモノクローナル抗体を用いて抗原含有量をウェスタンブロットにより測定した。hisタグ付けHCV NS3タンパク質で構成された標準曲線に対して補間により、抗原量を決定した。結果から、GI−6106酵母は、抗原を発現したことが示され(データは示されていない)、GI−6106の抗原含有量は、約2940Ng/YUであると推定された。
実施例5
以下の実施例では、ヒト樹状細胞に及ぼす酵母−MUC1免疫療法組成物の影響の表現型分析および機能分析を説明する。
以下の実施例では、ヒト樹状細胞に及ぼす酵母−MUC1免疫療法組成物の影響の表現型分析および機能分析を説明する。
樹状細胞の表現型および機能に及ぼす実施例1および2に記載の酵母−MUC1免疫療法組成物の影響を評価するために、以下の実験を行った。
第1の実験では、ヒト樹状細胞(DC)を次のものと一緒に48時間培養した:
(1)培地のみ(未処理)、(2)陽性対照としてCD40L(1μg/ml)+リガンド用エンハンサー(1μg/ml)、(3)対照酵母(対照酵母;空のベクターを含む酵母(MUC1抗原挿入断片なし)、(4)GI−6101として知られる酵母−MUC1免疫療法組成物、実施例1に記載の標準的増殖条件下で増殖させた(GI−6101)、(5)GI−6101として知られる酵母−MUC1免疫療法組成物、実施例1に記載の中性pH増殖条件下で増殖させた(GI−6101(DEC))、(6)GI−6104として知られる酵母−MUC1免疫療法組成物(GI−6104)、実施例2に記載の標準的増殖条件下で増殖させた、または(7)GI−6104として知られる酵母−MUC1免疫療法組成物、実施例2に記載の中性pH増殖条件下で増殖させた(GI−6104(DEC))。樹状細胞および酵母を1:10(DC:酵母)の比で組み合わせた。DCを採取し、DC表面マーカ発現に関してフローサイトメトリーにより分析した。結果を陽性細胞のパーセントおよびMFI(括弧)として以下の表1に示す。
第1の実験では、ヒト樹状細胞(DC)を次のものと一緒に48時間培養した:
(1)培地のみ(未処理)、(2)陽性対照としてCD40L(1μg/ml)+リガンド用エンハンサー(1μg/ml)、(3)対照酵母(対照酵母;空のベクターを含む酵母(MUC1抗原挿入断片なし)、(4)GI−6101として知られる酵母−MUC1免疫療法組成物、実施例1に記載の標準的増殖条件下で増殖させた(GI−6101)、(5)GI−6101として知られる酵母−MUC1免疫療法組成物、実施例1に記載の中性pH増殖条件下で増殖させた(GI−6101(DEC))、(6)GI−6104として知られる酵母−MUC1免疫療法組成物(GI−6104)、実施例2に記載の標準的増殖条件下で増殖させた、または(7)GI−6104として知られる酵母−MUC1免疫療法組成物、実施例2に記載の中性pH増殖条件下で増殖させた(GI−6104(DEC))。樹状細胞および酵母を1:10(DC:酵母)の比で組み合わせた。DCを採取し、DC表面マーカ発現に関してフローサイトメトリーにより分析した。結果を陽性細胞のパーセントおよびMFI(括弧)として以下の表1に示す。
酵母(対照酵母およびMUC1抗原発現酵母)は、増殖方法にかかわらず、未処理細胞と比較して、樹状細胞上のCD80およびCD83の発現をアップレギュレートしたことが、結果から示される。CD80またはB7.1は、T細胞の活性化および生存に必要な共刺激分子であり、活性化樹状細胞上でアップレギュレートされる。CD83は、樹状細胞成熟マーカである。したがって、この実験から、酵母−MUC1免疫療法用組成物は、DC成熟マーカをアップレギュレート可能であることが示される。
第2の実験では、酵母−MUC1免疫療法剤と共に培養した後、樹状細胞サイトカインおよびケモカイン産生を評価した。簡潔に述べると、正常なドナー(癌でないと考えられたドナー)からのヒトDCを、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)およびインターロイキン−4(IL−4)と共に5日間培養したか、またはCD40L(1μg/ml、エンゾ・ライフ・サイエンス(Enzo Life Sciences))+リガンド用エンハンサー(1μg/ml、エンゾ・ライフ・サイエンス(Enzo Life Sciences))で24時間処理したか、または対照酵母(空のベクター)、標準的増殖条件下で培養されたGI−6101(GI−6101)、中性pH条件下で培養されたGI−6101(GI−6101(DEC))、標準的増殖条件下で培養されたGI−6104(GI−6104)、または中性pH条件下で培養されたGI−6104(GI−6104(DEC))で48時間処理した(DC:酵母比=1:10)。培養上清を採取し、多重サイトカイン/ケモカインキットによりサイトカインおよびケモカイン産生に関してスクリーニングした。結果は、pg/ml単位で表され、表2に示される。
表2の結果から、実施例1および2に記載の酵母−MUC1免疫療法組成物を用いて正常ドナーからの樹状細胞を処理すると、この細胞によるサイトカインおよびケモカインの産生が増大されることが示される。とくに、インターフェロン−γ(IFN−γ)産生は、中性pH条件下で増殖された酵母−MUC1免疫療法組成物への暴露後に増大され、TH1およびCD8+T細胞の反応を促進すると予想される。それに加えて、中性pH条件下で増殖された酵母−MUC1免疫療法組成物は、DCによるより高いサイトカインおよびケモカインの産生を誘導し、GI−6101(中性pH)として知られる酵母−MUC1免疫療法組成物は、DCサイトカインおよびケモカイン産生の最も高い刺激を示す。ボールド体で強調表示された数は、未処理の対照と比較して、統計的に有意に改善されたサイトカイン/ケモカイン誘導を示している(データは示されていない)。
さまざまな正常ドナーから単離された樹状細胞を用いて、表2に示される実験を反復した。結果(データは示されていない)は、表2に示されるものと同等であり、酵母−MUC1免疫療法組成物は、樹状細胞によるサイトカインおよびケモカインの産生を誘導し、中性pH増殖条件下で増殖されたGI−6101として知られる酵母−MUC1組成物は、各条件下で増殖された2つの酵母−MUC1組成物で樹状細胞による最も高レベルのサイトカインおよびケモカインの産生を誘導することが確認される。
まとめると、これらの結果から、酵母−MUC1免疫療法組成物は、樹状細胞を活性化可能であり、生産的免疫反応に関連付けられるサイトカインおよびケモカインの産生を誘導可能であることが示される。
実施例6
以下の実施例では、本発明に係る酵母−MUC1免疫療法組成物がMUC1特異的T細胞を活性化可能であることが示される。
以下の実施例では、本発明に係る酵母−MUC1免疫療法組成物がMUC1特異的T細胞を活性化可能であることが示される。
T−3−P93Lは、HLA−A2との関連でP93Lと記されるMUC1アゴニストペプチドを特異的に認識するMUC−1特異的T細胞系である。P93Lは、全長MUC1タンパク質の位置92〜101にわたるペプチドであるが(たとえば、ATWGQDVTSV、配列番号11の位置92〜101)、ただし、このペプチドの位置2(配列番号11の位置92〜101中の位置93)のトレオニンは、ロイシンで置換されてアゴニストペプチドを形成する。P93Lは、天然(野生型)ペプチドよりも高レベルでHLA−A2に結合し、天然ペプチドよりも良好なMUC1特異的T細胞インデューサーである(より高いTH1サイトカイン産生(米国特許出願公開第2008/0063653号明細書を参照されたい))。T細胞系T−3−P93Lは、in vitroでHLA−A2陽性、MUC1陽性の腫瘍標的を特異的に溶解可能である(データは示されていない)。このT細胞系は、MUC1−Nサブユニット内にあるMUC1の一部に特異的である。
この実験では、実施例5に記載したように調製された正常ドナーからのDCを、以上の実施例5に記載の条件を用いて、実施例1および2に記載の酵母免疫療法組成物で、または対照酵母(空のベクター)、CD40L(陽性対照)、もしくは未処理(陰性対照)で、処理した。対照酵母またはCD40Lで処理されたDCを、P93Lペプチドを用いてまたは用いずにパルスした(P93Lは、10μg/mlで使用した)。次いで、処理されたDCを抗原提示細胞(APC)として使用し、MUC1特異的T細胞系T−3−P93Lを刺激するその能力を評価した(T細胞:DC比=10:1)。24時間培養上清を採取し、インターフェロン−γ(IFN−γ)の分泌に関してスクリーニングした。結果は、T細胞により産生されたIFN−γの量としてpg/ml単位で表3に示されている。
結果から、標準条件下および中性pH条件下の両方で産生された、かつMUC1−NサブユニットのVNTRドメインを発現する、GI−6101で処理された樹状細胞は、MUC1−N特異的T細胞を刺激して有意量のIFN−γを産生可能であったことが示される。MUC1−Nタンパク質由来の抗原を発現しないGI−6104(GI−6104は、細胞質内ドメイン(CD)由来のMUC1抗原のみを発現する)は、MUC1−N特異的T細胞を刺激しなかった。
第2の実験では、T−15−P1240(1Y)と記されるMUC1−C−特異的T細胞株を、以上の実験と同様に処理されたDCで刺激して、本発明に係る酵母−MUC1免疫療法組成物がこれらのT細胞を刺激可能であるかを調べた。T−15−P1240(1Y)細胞系は、HLA−A2との関連でMUC1−CペプチドであるP1240(1Y)と記されるMUC1アゴニストペプチドを特異的に認識するMUC−1特異的T細胞系である。P1240(1Y)は、全長MUC1タンパク質の位置1240〜1248にわたるペプチドであるが(たとえば、SLSYTNPAV、配列番号11の位置1240〜1248)、ただし、このペプチドの位置1(配列番号11の位置1240〜1248中の位置1240)のセリンは、リシンで置換されてアゴニストペプチドを形成する。P1240(1Y)は、天然(野生型)ペプチドと同様にまたはそれよりも良好にHLA−A2に結合し、天然ペプチドよりも良好なMUC1特異的T細胞インデューサーである(より高いTH1サイトカイン産生)。T細胞系T−15−P1240(1Y)は、in vitroでHLA−A2陽性、MUC1陽性の腫瘍標的を特異的に溶解可能である(データは示されていない)。このT細胞系は、MUC1−Cサブユニット内にあるMUC1の一部、とくに細胞質内ドメイン(CD)に特異的である。
この実験では、健常HLA−A2陽性ドナーのPBMCからDCを生成し、実施例5に記載したように調製した。以上の実施例5に記載の条件を用いて、実施例1および2に記載の酵母免疫療法組成物で、またはCD40L(陽性対照)もしくは未処理(陰性対照)で、DCを処理した。CD40Lで処理されたDCを、P1240(1Y)ペプチド(ペプチドは、10μg/mlで使用した)を用いてまたは用いずにパルスした。次いで、処理されたDCを抗原提示細胞(APC)として使用し、MUC1特異的T細胞系T−15−P1240(1Y)(T細胞:DC比=10:1)を刺激するその能力を評価した。24時間培養上清を採取し、インターフェロン−γ(IFN−γ)の分泌に関してスクリーニングした。結果は、T細胞により産生されたIFN−γの量としてpg/ml単位で表4に示されている。
結果から、標準条件下または中性pH条件下に増殖されたGI−6101およびGI−6104は両方とも、MUC1−C特異的T細胞を刺激して有意量のIFN−γを産生可能であったことが示される。中性pH条件下で増殖された酵母−MUC1免疫療法組成物(GI−6101およびGI−6104の両方)は、標準条件下で増殖された酵母−MUC1免疫療法組成物よりも高レベルでT細胞によるIFN−γ産生を刺激した。
第3の実験では、以上の表4に記載の実験を反復したが、ただし、酵母−MUC1免疫療法組成物GI−6101およびGI−6104で処理されたDCに対してさまざまなDC:T細胞比を用いた。結果は以下の表5に示される。
この場合も、結果から、標準条件下または中性pH条件下で増殖されたGI−6101およびGI−6104は両方とも、MUC1−C特異的T細胞を刺激して有意量のIFN−γを産生可能であったことが示されるとともに、中性pH条件下で増殖された組成物は、標準条件下で増殖された酵母−MUC1免疫療法組成物よりも高レベルでT細胞によるIFN−γ産生を刺激したことが示される。結果からさらに、T細胞の数と対比してDCの数が増加する用量反応が示される。
まとめると、これら結果から、酵母−MUC1免疫療法組成物は、酵母−MUC1免疫療法組成物で処理されたDCにより刺激されたT細胞からのIFN−γ放出に例示されるように、抗原特異的にMUC1特異的T細胞を活性化可能であることが示される。また、これらの結果から、中性pH条件下で増殖された酵母−MUC1免疫療法組成物の使用の結果としてT細胞によるIFN−γの産生の利点が示される。
実施例7
以下の実施例では、本発明に係る酵母−MUC1組成物が癌患者からのMUC1特異的T細胞を増加刺激することが可能であることを実証する。
以下の実施例では、本発明に係る酵母−MUC1組成物が癌患者からのMUC1特異的T細胞を増加刺激することが可能であることを実証する。
この実験では、癌患者(化学療法もしくはウイルスワクチン治療を含みうる癌療法による後治療、および/または前治療)のPBMCからDCを調製する。GM−CSFおよびIL−4の存在下、5日間培養でDCを調製し、続いて、酵母の存在下でインキュベートする(標準条件下または中性pH条件下に培養されたGI−6101および/またはGI−6104)。48時間共培養後、CD4+T細胞のサイトカイン産生および/または増殖を測定することにより、DCを自己T細胞刺激用のAPCとして使用する。酵母−MUC1免疫療法組成物は、癌患者からのT細胞を増加活性化すると予想される。
第2の実験では、癌患者(化学療法もしくはウイルスワクチン治療を含みうる癌療法による後治療、および/または前治療)のPBMCからDCを調製する。GM−CSFおよびIL−4の存在下、5日間培養でDCを調製し、続いて、酵母の存在下でインキュベートする(標準条件下または中性pH条件下に培養されたGI−6101および/またはGI−6104)。48時間共培養後、DCを自己T細胞刺激用のAPCとして使用する。IVSの各サイクルは、IL−2の不在下で3日間、続いて、20U/mlの組換えIL−2の存在下で4日間で構成される。MUC1ペプチドに特異的な四量体を用いて、酵母−MUC1免疫療法組成物を用いた治療により増加されるCD8+T細胞のパーセントを検出する。酵母−MUC1免疫療法組成物は、癌患者からのT細胞を増加活性化すると予想される。
第3の実験では、酵母−MUC1免疫療法用組成物を用いて、MUC1発現標的を溶解するPBMCからのMUC1特異的CTLを産生する。この実験では、2サイクルのin
vitro刺激(IVS:in vitro stimulation)で酵母−MUC1免疫療法組成物(GI−6101またはGI−6104)と共にインキュベートされたDCを用いて、正常ドナーおよび/または癌患者(化学療法もしくはウイルスワクチン治療を含みうる癌療法による後治療、および/または前治療)からのMUC1特異的T細胞をin vitroで増加させる。5日目、CD8+T細胞を単離し、MUC1を発現する腫瘍細胞に対する一晩CTLアッセイに使用する。これらの実験では、酵母−MUC1免疫療法用組成物は、MUC1発現腫瘍細胞を死滅させうるMUC1特異的CTLを生成しうることが実証されると予想される。
vitro刺激(IVS:in vitro stimulation)で酵母−MUC1免疫療法組成物(GI−6101またはGI−6104)と共にインキュベートされたDCを用いて、正常ドナーおよび/または癌患者(化学療法もしくはウイルスワクチン治療を含みうる癌療法による後治療、および/または前治療)からのMUC1特異的T細胞をin vitroで増加させる。5日目、CD8+T細胞を単離し、MUC1を発現する腫瘍細胞に対する一晩CTLアッセイに使用する。これらの実験では、酵母−MUC1免疫療法用組成物は、MUC1発現腫瘍細胞を死滅させうるMUC1特異的CTLを生成しうることが実証されると予想される。
実施例8
以下の実施例では、酵母−MUC1免疫療法用組成物による免疫化がin vivoでMUC1発現腫瘍を低減することを実証する。
以下の実施例では、酵母−MUC1免疫療法用組成物による免疫化がin vivoでMUC1発現腫瘍を低減することを実証する。
この実験では、尾静脈を介して、組換えヒトMUC1タンパク質を発現する腫瘍細胞をマウスに投与する(0日目)。腫瘍留置の4日後、酵母対照(YVEC、または空のベクター酵母)と酵母−MUC1(GI−6101またはGI−6104)とを対比して動物に毎週1回ワクチン接種する。動物は、4つの異なる部位に1部位あたり1YUの用量で投与される(1回あたり合計4YU)。腫瘍留置の40日後、動物を屠殺して肺腫瘍ノジュール数を評価する。酵母−MUC1免疫療法組成物は、酵母のみが投与されたマウスと比較して(MUC1抗原なし)、マウスにおけるMUC1発現腫瘍を低減可能であると予想される。
実施例9
以下の実施例では、MUC1陽性癌の被験体における第1相臨床試験を説明する。
実施例1に記載のGI−6101または実施例2に記載のGI−6104として知られる酵母−MUC1免疫療法組成物を用いて(標準増殖条件下または中性pH条件下のいずれかで増殖させた)、オープンラベル段階的用量増加第1相臨床試験を行う。4Y.U.(1Y.U.×4部位)、16Y.U.(4Y.U×4部位)、40Y.U.(10Y.U.×4部位)の用量範囲を利用する皮下投与の段階的用量コホート増加プロトコルにより、MUC1陽性腫瘍の12〜24被験体に酵母−MUC1免疫療法組成物を投与する。3ヶ月間にわたり2週間間隔で、次いで、毎月1回、酵母−MUC1免疫療法を実施する。最大耐用量(MTD:maximum tolerated dose)または観測最良用量の患者の拡大コホート(n=10)を追加の試験のために選択する。主要エンドポイントとして安全性、および副次エンドポイントとして抗原特異的T細胞反応(たとえば、治療により発生または拡大するMUC1特異的CD8+T細胞)、さらには臨床活性を、結果により監視する。
以下の実施例では、MUC1陽性癌の被験体における第1相臨床試験を説明する。
実施例1に記載のGI−6101または実施例2に記載のGI−6104として知られる酵母−MUC1免疫療法組成物を用いて(標準増殖条件下または中性pH条件下のいずれかで増殖させた)、オープンラベル段階的用量増加第1相臨床試験を行う。4Y.U.(1Y.U.×4部位)、16Y.U.(4Y.U×4部位)、40Y.U.(10Y.U.×4部位)の用量範囲を利用する皮下投与の段階的用量コホート増加プロトコルにより、MUC1陽性腫瘍の12〜24被験体に酵母−MUC1免疫療法組成物を投与する。3ヶ月間にわたり2週間間隔で、次いで、毎月1回、酵母−MUC1免疫療法を実施する。最大耐用量(MTD:maximum tolerated dose)または観測最良用量の患者の拡大コホート(n=10)を追加の試験のために選択する。主要エンドポイントとして安全性、および副次エンドポイントとして抗原特異的T細胞反応(たとえば、治療により発生または拡大するMUC1特異的CD8+T細胞)、さらには臨床活性を、結果により監視する。
GI−6101およびGI−6104は、有意な毒性を伴うことなく、安全かつ耐容性が良好であると予想される。それに加えて、GI−6101またはGI−6104は、統計的に有意な数の患者において、治療で生じるMUC1特異的T細胞反応の生成または既存のMUC1特異的ベースラインT細胞反応の改善をもたらすと予想される。一部の患者では、疾患の安定化が予想される。
実施例10
以下の実施例では、酵母−MUC1免疫療法用組成物を用いた臨床試験(P1/P2)を説明する。
以下の実施例では、酵母−MUC1免疫療法用組成物を用いた臨床試験(P1/P2)を説明する。
MUC1発現の増加は、急性骨髄性白血病(AML)の約70%で観測されてきたことから、高いMUC1レベルは、未成熟白血病区画の増殖能の調節に関与しうることが示唆される。
第1の臨床試験では、GI−6101(実施例1参照)として知られる酵母ベースの免疫療法生成物の第一選択の使用は、MUC1陽性AMLの場合に行われる(この試験デザインはまた、GI−6104などの他の酵母−MUC1免疫療法組成物にも適用可能である)。GI−6101の使用は、MUC1陽性白血病細胞の免疫死滅を促進することにより、さらには、最終分化(アポトーシス)経路を回避可能なMUC1白血病細胞を排除することにより、アドオン方式で、既存の細胞傷害標準治療レジメン、シタラビン、およびアントラサイクリン(たとえば、ダウノルビシン)を補完するように、デザインされる。エンドポイントとしては、寛解誘導さらには(移植前および移植後の)全生存の改善が挙げられる。
第2の試験では、GI−6101は、MUC1陽性疾患の患者においてAMLの再発を予防するために骨髄移植(BMT)の現場で使用される(また、この試験デザインは、GI−6104などの他の酵母−MUC1免疫療法組成物にも適用可能である)。骨髄ドナーのワクチン接種(養子移入)および/または移植後の骨髄レシピエントのワクチン接種を評価する臨床戦略は、BMT後の再発率を低減するために使用される。
(A)標準治療単独と対比したGI−6101+シタリビンおよびダウノルビシンによるMUC1陽性AML患者の第一選択療法の臨床試験デザイン
患者は、毎日100〜200mg/m2×7日間でシタリビン(シトシンアラビノシド)の連続的静脈内注入+シタリビン療法の1、2、および3日目45mg/m2で静脈内ダウノリビシン(またはダウノマイシン(ダウノマイシンセルビジン))で構成される導入化学療法またはこのレジメンに許容された変更を加えた導入化学療法を受け、続いて、化学療法の導入サイクルの終了14日後、GI−6101(またはプラセボ)投与を受ける。次いで、再導入療法の14日後、または化学療法のすべての後続の地固めサイクルの14日後、GI−6101(またはプラセボ)を投与する。導入、再導入、および地固め療法の後、寛解からの再発を予防することを主目的として、GI−6101(またはプラセボ)を毎月1回3年間まで投与する。
患者は、毎日100〜200mg/m2×7日間でシタリビン(シトシンアラビノシド)の連続的静脈内注入+シタリビン療法の1、2、および3日目45mg/m2で静脈内ダウノリビシン(またはダウノマイシン(ダウノマイシンセルビジン))で構成される導入化学療法またはこのレジメンに許容された変更を加えた導入化学療法を受け、続いて、化学療法の導入サイクルの終了14日後、GI−6101(またはプラセボ)投与を受ける。次いで、再導入療法の14日後、または化学療法のすべての後続の地固めサイクルの14日後、GI−6101(またはプラセボ)を投与する。導入、再導入、および地固め療法の後、寛解からの再発を予防することを主目的として、GI−6101(またはプラセボ)を毎月1回3年間まで投与する。
プラセボの投与を受けた患者と比較して、GI−6101の使用により、患者において寛解からの再発が促進されることが予想される。
(B)プラセボと対比したGI−6101によるMUC1陽性AMLのBMT後療法の臨床試験デザイン
骨髄破壊療法に続いて骨髄移植を必要とするMUC1陽性AML患者では、骨髄提供の7〜14日前にGI−6101(またはプラセボ)を骨髄ドナーに投与し、骨髄移植の3年後まで毎月1回、GI−6101(またはプラセボ)を骨髄レシピエントに投与する。主目的は、AML再発率を低減することである。
(B)プラセボと対比したGI−6101によるMUC1陽性AMLのBMT後療法の臨床試験デザイン
骨髄破壊療法に続いて骨髄移植を必要とするMUC1陽性AML患者では、骨髄提供の7〜14日前にGI−6101(またはプラセボ)を骨髄ドナーに投与し、骨髄移植の3年後まで毎月1回、GI−6101(またはプラセボ)を骨髄レシピエントに投与する。主目的は、AML再発率を低減することである。
プラセボの投与を受けた患者と比較して、GI−6101の使用により、AML患者において再発率の低下が予想される。
本発明の種々の実施形態を詳細に説明してきたが、これらの実施形態の変更および適合が行われるであろうことは、当業者には明らかである。しかしながら、次の例示的な特許請求の範囲に明記されるように、そのような変更形態および適合形態は本発明の範囲内であることをはっきりと理解すべきである。
本発明の種々の実施形態を詳細に説明してきたが、これらの実施形態の変更および適合が行われるであろうことは、当業者には明らかである。しかしながら、次の例示的な特許請求の範囲に明記されるように、そのような変更形態および適合形態は本発明の範囲内であることをはっきりと理解すべきである。
Claims (1)
- 酵母−MUC1免疫療法用組成物であって、前記免疫療法用組成物が、
a)酵母媒体と、
b)前記酵母媒体により発現されたかつ少なくとも1つのMUC1抗原を含む融合タンパク質と、を含み、
前記MUC1抗原は、N末端からC末端の方向に順に、MUC1 SEA/細胞外ドメイン(ED)、少なくとも2つの可変数タンデムリピート(VNTR)ドメイン、MUC1膜貫通(TM)ドメイン、およびMUC1細胞質内ドメイン(CD)で構成され、
前記MUC1 SEA/EDドメインは、MUC1 SEAドメインの非ED部分の1つまたは複数のアミノ酸によりN末端がフランキングされたMUC1 EDを含む、酵母−MUC1免疫療法用組成物。
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