JP2019532621A - 二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE)で武装したアデノウイルス - Google Patents
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Abstract
少なくとも2つの二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE)で武装した修飾アデノウイルス、特にエナデノチュシレブ(enadenotucirev)(EnAd)であって、それぞれが少なくとも2つの結合ドメインを含み、そのドメインのうちの少なくとも1つが、対象のT細胞などの対象の免疫細胞上の表面抗原に特異的である、修飾アデノウイルス。ウイルスを含む医薬製剤などの組成物、ウイルスの使用、及び癌の治療などにおける治療のためのウイルス製剤も提供される。本開示はまた、ウイルスを調製するための方法にも及ぶ。【選択図】図31
Description
本開示は、少なくとも1つのドメインが、対象のT細胞上の表面抗原に特異的である、少なくとも2つの結合ドメインを含む二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE)で武装した修飾アデノウイルス、特にエナデノチュシレブ(enadenotucirev)(EnAd)に関する。本開示はさらに、特に治療、それも癌の治療における、ウイルス、ウイルスの使用、及びウイルス製剤を含む医薬製剤などの組成物に関する。本開示はまた、ウイルス及びそれをコードするDNAを調製するための方法にも及ぶ。
患者とその愛する人たちの困難と苦しみ、そしてまた患者の治療、介護及び支援にかかる高い経済的費用という点でも、癌はいまだに社会にとって大きな社会的負担である。
化学療法剤、放射線療法及びごく最近では抗体などの生物製剤を含む、多種多様な療法が癌の治療のために開発されてきた。癌に対する抗体ベースの治療法は過去15年間にわたって確立されてきており、現在は血液悪性腫瘍及び固形腫瘍を有する患者を治療するための最も成功した重要な戦略の1つである。現在臨床的に使用されているモノクローナル抗体ベースの抗癌療法の例には、CD20を標的とするリツキシマブ、VEGFを標的とするベバシズマブ、EGFRを標的とするセツキシマブ、及びCEAを標的とするラベツズマブが含まれる。
開発された様々な抗体フォーマットの中で、二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE)は多くの見込みを示している。これらは、T細胞のTCR複合体のCD3εサブユニットに特異的であり、そしてまた癌抗原のような対象の抗原を標的とする比較的単純な二重特異性分子である。BiTEはTCR複合体に特異的であるので、これは、それらの細胞表面上に特定の標的抗原を発現する細胞、例えば癌細胞を死滅させるためにBiTEが常在T細胞を活性化することを可能にする。BiTEの重要な特性は、CD4+及び非活性化CD8+T細胞に、癌細胞を標的にさせる能力である。言い換えれば、BiTESによって活性化されたT細胞は、細胞表面上のMHC発現とは無関係に細胞を死滅させるようにすることができる。いくつかの腫瘍細胞はMHCを下方制御し、それによってそれらがCAR−T細胞及びimmTACなどの薬剤に対して耐性になるので、これは重要である。
残念なことに、BiTEは完全長抗体と比較して乏しい循環動態を有する。これは、患者に投与したときに、大部分のBiTEがそれらの標的細胞に到達しないことを意味する。さらに、BiTEの一部としての高親和性抗CD3 ScFvの使用は、血中のT細胞への強い結合をもたらし得、これはまた、腫瘍への送達をも妨害する。結果として、BiTEは、それらが腫瘍細胞に効果的に送達され得ないので、抗癌治療としてのそれらの最大の可能性に達することができない。
固形腫瘍が、例えば腫瘍の周りに間質を発達させることにより、多くの方法でインビボでそれら自身を保護することがより明らかになっているので、腫瘍細胞へのBiTEのような治療薬の効果的送達の必要性はますます重要になっている。癌腫への進行は、活性化腫瘍間質の発生と共に上皮細胞(有糸分裂細胞)の増殖と関連している。この場合、ターンオーバーが増加するため、コラーゲンバンドルなどの細胞外マトリックス(ECM)成分が分解される。炎症細胞の数が増加し、線維芽細胞が筋線維芽細胞に分化し、その結果、増殖因子、マトリックス成分及び分解プロテアーゼが発現する。血管新生は維持され、その結果多数の漏出性腫瘍血管が生じる。持続的な血管新生を伴う腫瘍間質の活性化に続いて、腫瘍細胞による浸潤が、分解した基底膜を通して始まり、そして血管が腫瘍組織に浸潤する。
この間質は、それが腫瘍と戦うために送られる免疫細胞を捕捉する機能を有し得るという点で物理的保護である。さらに間質は、腫瘍の低酸素状態の微小環境を遮蔽し、これは許容され、腫瘍の増殖に最適化される。間質内の細胞が腫瘍内のエネルギー源であるという理論がいくつかある。
腫瘍間質の大部分は線維芽細胞であり、これは癌の目的を果たすために破損している。間質に浸潤する他の細胞は腫瘍関連マクロファージ(TAM)であり、これは免疫応答を抑制するIL−10などのサイトカイン及びケモカインを分泌することによって腫瘍増殖を促進することができる2型(M2)マクロファージである。
環境を形成する細胞は、体全体に見られる「天然の」免疫組織細胞又は結合組織細胞であるため、腫瘍間質を標的にすることは特に困難である。従って、これらの細胞を治療薬で標的化することは、深刻な標的外効果をもたらし得る。
それ故に、それが最大の治療上の利益、特に間質性線維芽細胞に囲まれた腫瘍細胞への送達を提供することができる腫瘍細胞へ直接BiTEを送達する改良された方法が必要とされている。
本発明者らは、治療薬を腫瘍に直接送達するための最も効果的な方法の1つは、例えば間質におけるようなT細胞を活性化し抗原を標的とする薬剤を発現するように操作された腫瘍溶解性アデノウイルスを用いることである。
従って、本開示は、式(I):
5’ITR−B1−BA−B2−BX−BB−BY−B3−3’ITR(I)
式中、
B1は結合であるか、又はE1A、E1B又はE1A−E1Bを含み、
BAは、−E2B−L1−L2−L3−E2A−L4を含み、
B2は結合であるか、又はE3を含み、
BXは結合であるか、又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子、又はその両方を含むDNA配列であり、
BBはL5を含み、
BYは結合であるか、又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子、又はその両方を含むDNA配列であり、
B3は結合であるか、又はE4を含み、
アデノウイルスは、少なくとも2つの結合ドメインを含む二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE)をコードし、前記ドメインのうちの少なくとも1つは、対象のT細胞などの目的の免疫細胞上の表面抗原に特異的であり、前記アデノウイルスはさらに第2のBiTEをコードし、
アデノウイルスはEnAd又はAd11である、式(I)の配列を含むアデノウイルスを提供する。
5’ITR−B1−BA−B2−BX−BB−BY−B3−3’ITR(I)
式中、
B1は結合であるか、又はE1A、E1B又はE1A−E1Bを含み、
BAは、−E2B−L1−L2−L3−E2A−L4を含み、
B2は結合であるか、又はE3を含み、
BXは結合であるか、又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子、又はその両方を含むDNA配列であり、
BBはL5を含み、
BYは結合であるか、又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子、又はその両方を含むDNA配列であり、
B3は結合であるか、又はE4を含み、
アデノウイルスは、少なくとも2つの結合ドメインを含む二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE)をコードし、前記ドメインのうちの少なくとも1つは、対象のT細胞などの目的の免疫細胞上の表面抗原に特異的であり、前記アデノウイルスはさらに第2のBiTEをコードし、
アデノウイルスはEnAd又はAd11である、式(I)の配列を含むアデノウイルスを提供する。
本開示による1つ又は複数のBiTEは、膜貫通ドメインを含まず、従って癌細胞表面上に発現されず、むしろ癌細胞からのBiTE分子の放出を促進するためのシグナル配列を含む。
以下の段落は、本開示の概要である。
1.式(I):
5’ITR−B1−BA−B2−BX−BB−BY−B3−3’ITR(I)
式中、
B1は結合であるか、又はE1A、E1B又はE1A−E1Bを含み、
BAは、−E2B−L1−L2−L3−E2A−L4を含み、
B2は結合であるか、又はE3を含み、
BXは結合であるか、又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子、又はその両方を含むDNA配列であり、
BBはL5を含み、
BYは結合であるか、又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子、又はその両方を含むDNA配列であり、
B3は結合であるか、又はE4を含み、
アデノウイルスは、少なくとも2つの結合ドメイン、Bd1及びBd2を含む第1の二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE)をコードし、Bd1などの前記ドメインの少なくとも1つは、T細胞及び少なくとも2つの結合ドメイン、Bd3及びBd4を含む第2のBiTEなどの免疫細胞上の表面抗原に特異的であり、ならびに少なくとも1つの前記結合ドメイン、例えばBd3は、T細胞などの免疫細胞上の表面抗原に特異的であり、
アデノウイルスはEnAd又はAd11である、式(I)の配列を含むアデノウイルスを提供する。
2.アデノウイルスはEnAdである、段落1に記載のアデノウイルス。
3.表面抗原がCD3、TCR−α及びTCR−βなどのT細胞受容体複合体(TCR)の成分である、段落1又は2に記載のアデノウイルス。
4.表面抗原がCD3−ε、CD3−γ、及びCD3−δ、特にCD3−εのようなCD3である、段落3に記載のアデノウイルス。
5.BiTE中の結合ドメインの1つがCD31、CD2及びCD277のような非TCR活性化タンパク質に特異的である、請求項1又は2に記載のアデノウイルス。
6.第1のBiTE中の結合ドメイン(例えばBd1)及び第2のBiTE中の結合ドメイン(例えばBd3)が、T細胞などの免疫細胞上の同じ表面抗原に特異的である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
7.第1のBiTE中の結合ドメイン(例えばBd1)及び第2のBiTE中の結合ドメイン(例えばBd2)が、例えば同一の又は異なる免疫細胞上で、異なる表面抗原に特異的である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
8.前記第1のBiTE中のBd2及び前記第2のBiTE中のBd4が同じ対象の抗原に結合する、請求項1〜7のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
9.前記第1のBiTE中のBd2及び前記第2のBiTE中のBd4が異なる対象の抗原に結合する、請求項1〜7のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
10.結合ドメインの1つが、CEA、MUC−1、EpCAM、HER受容体HER1、HER2、HER3、HER4、PEM、A33、G250、炭水化物抗原Ley、LeX、Leb、PSMA、TAG−72、STEAP1、CD166、CD24、CD44、E−カドヘリン、SPARC、ErbB2及びErbB3などの腫瘍抗原に特異的である、段落1〜9のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
11.結合ドメインの1つ、例えばBd2及び/又はBd4が、EpCAM、例えば配列番号28に記載のアミノ酸配列を含むEpCAMに特異的である、段落10に記載のアデノウイルス。
12.結合ドメインのうちの1つが腫瘍間質抗原、例えば線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)、TREM1、IGFBP7、FSP−1、血小板由来成長因子−α受容体(PDGFR−α)、血小板由来成長因子−β受容体(PDGFR−β)及びビメンチンに特異的である、段落1〜4のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
13.結合ドメインのうちの1つ、例えばBd2及び/又はBd4が、FAP、例えば配列番号30に記載のアミノ酸配列を含むFAPに特異的である、段落12に記載のアデノウイルス。
14.間質抗原が抗原であり、骨髄由来サプレッサー細胞抗原、腫瘍関連マクロファージ、及びそれらの組み合わせから選択される、段落12又は13に記載のアデノウイルス。
15.抗原がCD163、CD206、CD68、CD11c、CD11b、CD14、CSF1受容体、CD15、CD33、CD66b及びそれらの2つ以上の組み合わせから選択される、段落14に記載のアデノウイルス。
16.BX又はBYの少なくとも一方が結合ではない、段落1〜15のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
17.アデノウイルスがキメラである、段落1〜16のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
18.アデノウイルスが腫瘍溶解性である、段落1〜17のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
19.アデノウイルスの複製が可能である、段落1〜18のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
20.アデノウイルスに複製能力がある、段落19に記載のアデノウイルス。
21.アデノウイルスが複製能欠損型である、段落1〜18のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
22.BXが、1つ又は複数の導入遺伝子又は導入遺伝子カセットを含む、段落1〜121のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
23.BYが1つ又は複数の導入遺伝子又は導入遺伝子カセットを含む、段落1〜22のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
24.1つ又は複数の導入遺伝子又は導入遺伝子カセットが、内因性プロモーターなどの内因性又は外因性プロモーターの制御下にある、段落1〜23のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
25.導入遺伝子又は導入遺伝子カセットがE4プロモーター及び主要後期プロモーター、特に主要後期プロモーターからなる群から選択される内因性プロモーターの制御下にある、段落24に記載のアデノウイルス。
26.導入遺伝子又は導入遺伝子カセットが、CMVなどの外因性プロモーターの制御下にある、段落24に記載のアデノウイルス。
27.導入遺伝子カセットが、
a.スプライスアクセプター配列、
b.内部リボソーム進入配列又は高い自己切断効率のAペプチド、
c.Kozak配列、及び
d.それらの組み合わせから独立して選択される調節エレメントをさらに含む、段落1〜26のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
28.導入遺伝子カセットがタンパク質コード配列の開始点にあるコザック配列を含む、段落27に記載のアデノウイルス。
29.導入遺伝子カセットが高い自己切断効率のAペプチドをコードする、請求項1〜28のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
30.導入遺伝子カセットがポリアデニル化配列をさらに含む、段落1〜29のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
31.導入遺伝子カセットが、DNA配列の「末端」及び/又はDNA配列の「末端」に制限部位をさらに含む、段落1〜30のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
32.少なくとも1つの導入遺伝子カセットがモノシストロニックmRNAをコードする、段落1〜31のいずれかに記載のアデノウイルス。
33.BiTEが短い半減期、例えば48時間以下を有する、段落1〜32のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
34.BiTEが、E1、E3、BX、BY及びそれらの組み合わせから選択される領域にコードされている、段落1〜33のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
35.BiTEが、例えば主要後期プロモーターの制御下で、少なくともBX位にコードされている、段落34に記載のアデノウイルス。
36.第1のBiTE分子が腫瘍抗原、例えば腫瘍抗原(例えば本明細書に記載のもの)に特異的であり、第2のBiTE分子が腫瘍間質抗原、例えば間質抗原(例えば本明細書に記載のもの)に特異的である、段落1〜35のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
37.アデノウイルスがサイトカイン又はケモカイン又は免疫調節剤(サイトカイン又はケモカインなど)をさらに含む、段落1〜36のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
38.サイトカイン又はケモカインは、MIP1α、IL−1α、IL−1β、IL−6、IL−9、IL−12、IL−13、IL−17、IL−18、IL−22、IL−23、IL−24、IL−25、IL−26、IL−27、IL−33、IL−35、IL−2、IL−4、IL−5、IL−7、IL−10、IL−15、IL−21、IL−25、IL−1RA、IFNα、IFNβ、IFNγ、TNFα、リンホトキシンα(LTA)、Flt3L、GM−CSF、IL−8、CCL2、CCL3、CCL5、CCL17、CCL20、CCL22、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL13、CXCL12、CCL2、CCL19、CCL21、(例えば、IL−1α、IL−1β、IL−6、IL−9、IL−12、IL−13、IL)−17、IL−18、IL−22、IL−23、IL−24、IL−25、IL−26、IL−27、IL−33、IL−35、IL−2、IL−4、IL−5、IL−7、IL−10、IL−15、IL−21、IL−25、IL−1RA、IFNα、IFNβ、IFNγ、TNFα、リンホトキシンα(LTA)、GM−CSF、IL−8、CCL2、CCL3、CCL5、CCL17、CCL20、CCL22、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL13、CXCL12、CCL2、CCL19、CCL21)、例えばIL−12、IL−18、IL−22、IL−7、IL−15など、IL−21、IFNγ、TNFα、リンホトキシンα(LTA)、CCL3、CCL5、CXCL9、CXCL10、CXCL12、CCL2、CCL19及びCCL21から選択される、段落37に記載のアデノウイルス。
39.アデノウイルスが、抗体もしくは抗体フラグメントなどの免疫調節剤、又はCTLA−4、PD−1、PD−L1、PD−L2、VISTA、B7−H3、B7−H4、HVEM、ILT−2、ILT−3、ILT−4、TIM−3、LAG−3、BTLA、LIGHT又はCD160、例えばCTLA−4、PD−1、PD−L1及びPD−L2に対する、又はCD28、CD80、CD86、CD83、ICOS、B7H2、TL1A及び4−1BBなどの共刺激分子に対する、チェックポイントタンパク質に特異的な、タンパク質もしくはペプチドリガンドをさらに含む、段落1〜38のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
40.BiTEが、配列番号8、13もしくは18のいずれか1つに記載のアミノ酸配列を含むVHドメイン、又はこれと少なくとも95%同一のアミノ酸配列を含む、段落1〜39のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
41.BiTEが、配列番号9、12、もしくは17のいずれか1つに記載のアミノ酸配列を含むVLドメイン、又はこれと少なくとも95%同一のアミノ酸配列を含む、段落1〜40のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
42.BiTEが、配列番号7、11もしくは16のいずれか1つに記載のアミノ酸配列を含むscFv、又はこれと少なくとも95%同一のアミノ酸配列を含む、段落1〜41のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
43.BiTEが、配列番号2もしくは4に記載のアミノ酸配列、又はこれと少なくとも95%同一であるアミノ酸配列、例えば配列番号73もしくは75に記載のアミノ酸配列を含む、段落1〜42のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
44.アデノウイルスが配列番号120に記載のDNA配列を含む、段落1〜43のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
45.段落1〜41のいずれか一段落に記載のアデノウイルス及び希釈剤又は担体を含む組成物。
46.製剤が第2の腫瘍溶解性ウイルス、例えばAd11又はその誘導体、例えばEnAdを含み、特に追加のウイルスが本開示によるものである、請求項45に記載の組成物。
47.患者を治療する方法であって、段落1〜44のいずれか一段落に記載のアデノウイルス又は段落46の組成物の治療有効量を投与することを含む方法。
48.癌、特に固形腫瘍の治療のための、段落47に記載の方法。
一実施形態では、本開示によるアデノウイルスは、少なくとも1つのさらなる導入遺伝子、例えば1、2、3又は4つのさらなる導入遺伝子をコードする。
一実施形態では、異なる切断ペプチドが各遺伝子間でコードされている。
一実施形態では、すべての導入遺伝子がウイルス内の1箇所にあり、例えばBYに位置している。
1.式(I):
5’ITR−B1−BA−B2−BX−BB−BY−B3−3’ITR(I)
式中、
B1は結合であるか、又はE1A、E1B又はE1A−E1Bを含み、
BAは、−E2B−L1−L2−L3−E2A−L4を含み、
B2は結合であるか、又はE3を含み、
BXは結合であるか、又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子、又はその両方を含むDNA配列であり、
BBはL5を含み、
BYは結合であるか、又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子、又はその両方を含むDNA配列であり、
B3は結合であるか、又はE4を含み、
アデノウイルスは、少なくとも2つの結合ドメイン、Bd1及びBd2を含む第1の二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE)をコードし、Bd1などの前記ドメインの少なくとも1つは、T細胞及び少なくとも2つの結合ドメイン、Bd3及びBd4を含む第2のBiTEなどの免疫細胞上の表面抗原に特異的であり、ならびに少なくとも1つの前記結合ドメイン、例えばBd3は、T細胞などの免疫細胞上の表面抗原に特異的であり、
アデノウイルスはEnAd又はAd11である、式(I)の配列を含むアデノウイルスを提供する。
2.アデノウイルスはEnAdである、段落1に記載のアデノウイルス。
3.表面抗原がCD3、TCR−α及びTCR−βなどのT細胞受容体複合体(TCR)の成分である、段落1又は2に記載のアデノウイルス。
4.表面抗原がCD3−ε、CD3−γ、及びCD3−δ、特にCD3−εのようなCD3である、段落3に記載のアデノウイルス。
5.BiTE中の結合ドメインの1つがCD31、CD2及びCD277のような非TCR活性化タンパク質に特異的である、請求項1又は2に記載のアデノウイルス。
6.第1のBiTE中の結合ドメイン(例えばBd1)及び第2のBiTE中の結合ドメイン(例えばBd3)が、T細胞などの免疫細胞上の同じ表面抗原に特異的である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
7.第1のBiTE中の結合ドメイン(例えばBd1)及び第2のBiTE中の結合ドメイン(例えばBd2)が、例えば同一の又は異なる免疫細胞上で、異なる表面抗原に特異的である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
8.前記第1のBiTE中のBd2及び前記第2のBiTE中のBd4が同じ対象の抗原に結合する、請求項1〜7のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
9.前記第1のBiTE中のBd2及び前記第2のBiTE中のBd4が異なる対象の抗原に結合する、請求項1〜7のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
10.結合ドメインの1つが、CEA、MUC−1、EpCAM、HER受容体HER1、HER2、HER3、HER4、PEM、A33、G250、炭水化物抗原Ley、LeX、Leb、PSMA、TAG−72、STEAP1、CD166、CD24、CD44、E−カドヘリン、SPARC、ErbB2及びErbB3などの腫瘍抗原に特異的である、段落1〜9のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
11.結合ドメインの1つ、例えばBd2及び/又はBd4が、EpCAM、例えば配列番号28に記載のアミノ酸配列を含むEpCAMに特異的である、段落10に記載のアデノウイルス。
12.結合ドメインのうちの1つが腫瘍間質抗原、例えば線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)、TREM1、IGFBP7、FSP−1、血小板由来成長因子−α受容体(PDGFR−α)、血小板由来成長因子−β受容体(PDGFR−β)及びビメンチンに特異的である、段落1〜4のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
13.結合ドメインのうちの1つ、例えばBd2及び/又はBd4が、FAP、例えば配列番号30に記載のアミノ酸配列を含むFAPに特異的である、段落12に記載のアデノウイルス。
14.間質抗原が抗原であり、骨髄由来サプレッサー細胞抗原、腫瘍関連マクロファージ、及びそれらの組み合わせから選択される、段落12又は13に記載のアデノウイルス。
15.抗原がCD163、CD206、CD68、CD11c、CD11b、CD14、CSF1受容体、CD15、CD33、CD66b及びそれらの2つ以上の組み合わせから選択される、段落14に記載のアデノウイルス。
16.BX又はBYの少なくとも一方が結合ではない、段落1〜15のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
17.アデノウイルスがキメラである、段落1〜16のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
18.アデノウイルスが腫瘍溶解性である、段落1〜17のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
19.アデノウイルスの複製が可能である、段落1〜18のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
20.アデノウイルスに複製能力がある、段落19に記載のアデノウイルス。
21.アデノウイルスが複製能欠損型である、段落1〜18のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
22.BXが、1つ又は複数の導入遺伝子又は導入遺伝子カセットを含む、段落1〜121のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
23.BYが1つ又は複数の導入遺伝子又は導入遺伝子カセットを含む、段落1〜22のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
24.1つ又は複数の導入遺伝子又は導入遺伝子カセットが、内因性プロモーターなどの内因性又は外因性プロモーターの制御下にある、段落1〜23のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
25.導入遺伝子又は導入遺伝子カセットがE4プロモーター及び主要後期プロモーター、特に主要後期プロモーターからなる群から選択される内因性プロモーターの制御下にある、段落24に記載のアデノウイルス。
26.導入遺伝子又は導入遺伝子カセットが、CMVなどの外因性プロモーターの制御下にある、段落24に記載のアデノウイルス。
27.導入遺伝子カセットが、
a.スプライスアクセプター配列、
b.内部リボソーム進入配列又は高い自己切断効率のAペプチド、
c.Kozak配列、及び
d.それらの組み合わせから独立して選択される調節エレメントをさらに含む、段落1〜26のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
28.導入遺伝子カセットがタンパク質コード配列の開始点にあるコザック配列を含む、段落27に記載のアデノウイルス。
29.導入遺伝子カセットが高い自己切断効率のAペプチドをコードする、請求項1〜28のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
30.導入遺伝子カセットがポリアデニル化配列をさらに含む、段落1〜29のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
31.導入遺伝子カセットが、DNA配列の「末端」及び/又はDNA配列の「末端」に制限部位をさらに含む、段落1〜30のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
32.少なくとも1つの導入遺伝子カセットがモノシストロニックmRNAをコードする、段落1〜31のいずれかに記載のアデノウイルス。
33.BiTEが短い半減期、例えば48時間以下を有する、段落1〜32のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
34.BiTEが、E1、E3、BX、BY及びそれらの組み合わせから選択される領域にコードされている、段落1〜33のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
35.BiTEが、例えば主要後期プロモーターの制御下で、少なくともBX位にコードされている、段落34に記載のアデノウイルス。
36.第1のBiTE分子が腫瘍抗原、例えば腫瘍抗原(例えば本明細書に記載のもの)に特異的であり、第2のBiTE分子が腫瘍間質抗原、例えば間質抗原(例えば本明細書に記載のもの)に特異的である、段落1〜35のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
37.アデノウイルスがサイトカイン又はケモカイン又は免疫調節剤(サイトカイン又はケモカインなど)をさらに含む、段落1〜36のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
38.サイトカイン又はケモカインは、MIP1α、IL−1α、IL−1β、IL−6、IL−9、IL−12、IL−13、IL−17、IL−18、IL−22、IL−23、IL−24、IL−25、IL−26、IL−27、IL−33、IL−35、IL−2、IL−4、IL−5、IL−7、IL−10、IL−15、IL−21、IL−25、IL−1RA、IFNα、IFNβ、IFNγ、TNFα、リンホトキシンα(LTA)、Flt3L、GM−CSF、IL−8、CCL2、CCL3、CCL5、CCL17、CCL20、CCL22、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL13、CXCL12、CCL2、CCL19、CCL21、(例えば、IL−1α、IL−1β、IL−6、IL−9、IL−12、IL−13、IL)−17、IL−18、IL−22、IL−23、IL−24、IL−25、IL−26、IL−27、IL−33、IL−35、IL−2、IL−4、IL−5、IL−7、IL−10、IL−15、IL−21、IL−25、IL−1RA、IFNα、IFNβ、IFNγ、TNFα、リンホトキシンα(LTA)、GM−CSF、IL−8、CCL2、CCL3、CCL5、CCL17、CCL20、CCL22、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL13、CXCL12、CCL2、CCL19、CCL21)、例えばIL−12、IL−18、IL−22、IL−7、IL−15など、IL−21、IFNγ、TNFα、リンホトキシンα(LTA)、CCL3、CCL5、CXCL9、CXCL10、CXCL12、CCL2、CCL19及びCCL21から選択される、段落37に記載のアデノウイルス。
39.アデノウイルスが、抗体もしくは抗体フラグメントなどの免疫調節剤、又はCTLA−4、PD−1、PD−L1、PD−L2、VISTA、B7−H3、B7−H4、HVEM、ILT−2、ILT−3、ILT−4、TIM−3、LAG−3、BTLA、LIGHT又はCD160、例えばCTLA−4、PD−1、PD−L1及びPD−L2に対する、又はCD28、CD80、CD86、CD83、ICOS、B7H2、TL1A及び4−1BBなどの共刺激分子に対する、チェックポイントタンパク質に特異的な、タンパク質もしくはペプチドリガンドをさらに含む、段落1〜38のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
40.BiTEが、配列番号8、13もしくは18のいずれか1つに記載のアミノ酸配列を含むVHドメイン、又はこれと少なくとも95%同一のアミノ酸配列を含む、段落1〜39のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
41.BiTEが、配列番号9、12、もしくは17のいずれか1つに記載のアミノ酸配列を含むVLドメイン、又はこれと少なくとも95%同一のアミノ酸配列を含む、段落1〜40のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
42.BiTEが、配列番号7、11もしくは16のいずれか1つに記載のアミノ酸配列を含むscFv、又はこれと少なくとも95%同一のアミノ酸配列を含む、段落1〜41のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
43.BiTEが、配列番号2もしくは4に記載のアミノ酸配列、又はこれと少なくとも95%同一であるアミノ酸配列、例えば配列番号73もしくは75に記載のアミノ酸配列を含む、段落1〜42のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
44.アデノウイルスが配列番号120に記載のDNA配列を含む、段落1〜43のいずれか一段落に記載のアデノウイルス。
45.段落1〜41のいずれか一段落に記載のアデノウイルス及び希釈剤又は担体を含む組成物。
46.製剤が第2の腫瘍溶解性ウイルス、例えばAd11又はその誘導体、例えばEnAdを含み、特に追加のウイルスが本開示によるものである、請求項45に記載の組成物。
47.患者を治療する方法であって、段落1〜44のいずれか一段落に記載のアデノウイルス又は段落46の組成物の治療有効量を投与することを含む方法。
48.癌、特に固形腫瘍の治療のための、段落47に記載の方法。
一実施形態では、本開示によるアデノウイルスは、少なくとも1つのさらなる導入遺伝子、例えば1、2、3又は4つのさらなる導入遺伝子をコードする。
一実施形態では、異なる切断ペプチドが各遺伝子間でコードされている。
一実施形態では、すべての導入遺伝子がウイルス内の1箇所にあり、例えばBYに位置している。
有利には、本発明者らは、アデノウイルスにBiTE分子で武装することにより、二重特異性抗体フラグメント分子に癌細胞に選択的に感染するアデノウイルスの能力に「便乗」させ、それによって腫瘍細胞へのBiTEの標的送達を可能にすることを発見した。
有利には、BiTEは小さく、哺乳動物細胞中で生成することができる。従って、本開示のアデノウイルスに感染すると、BiTE分子は腫瘍細胞によって合成され、分泌され、局所的に作用してウイルスの直接のフットプリントを超えて広がることがある。従って、これはBiTEが感染の直接の部位を超えて広がることを可能にするが、同時に感染した腫瘍細胞の巣を過度に超えるウイルスの広がりを制限する。これにより、望ましくないオフターゲット効果のリスクが最小限に抑えられる。
一実施形態では、アデノウイルスはEnAdである。EnAdは、先行技術のアデノウイルスと比較して腫瘍溶解活性が増強されていることが示されている。EnAdは、結腸癌細胞、肺癌細胞、膀胱癌細胞及び腎臓癌細胞などのヒト上皮由来癌細胞に対して高い選択性を有することも示されている。T細胞はBiTE分子によって活性化されて標的細胞を攻撃する一方、EnAdは同時に癌細胞に感染し溶解することができるので、これはBiTE分子にとって理想的な送達媒体となる。これは、相乗的な腫瘍溶解効果を有する、腫瘍に対する二面攻撃をもたらす。
一実施形態では、表面抗原は、CD3、TCR−α及びTCR−βなどのT細胞受容体複合体(TCR)の構成要素である。
一実施形態では、表面抗原は、特定のCD3ε、例えばCD3ε、CD3γ、及びCD3δなどのCD3である。
一実施形態では、結合ドメインの一方は、例えば、CEA、MUC−1、EpCAM、HER受容体(例えばHER1、HER2、HER3、HER4など)、PEM、A33、G250、炭水化物抗原LeY、Lex、Leb、PSMA、TAG−72、STEAP1、CD166、CD24、CD44、E−カドヘリン、SPARC、ErbB2及びErbB3、特にEpCAMなどの腫瘍抗原に特異的である。
一実施形態では、結合ドメインの1つは、例えば配列番号28に記載のアミノ酸配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を含むEpCAMなどのEpCAMに特異的である。
一実施形態では、結合ドメインの1つは、例えば、線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)、TREM1、IGFBP7、FSP−1、血小板由来成長因子−α受容体(PDGFR−α)、血小板由来成長因子β受容体(PDGFR−β)及びビメンチンなどの腫瘍間質抗原に特異的である。有利には、これらの抗原を発現する間質細胞(非形質転換細胞)は、形質転換細胞と同じレベルの変異耐性選択プロセスを受けない。従って、これらの細胞は「動く標的」ではないため、癌治療の標的にするのがより簡単である。さらに、間質細胞に見出される受容体の種類は、異なる種類の癌にわたって一般的であることが多い。従って、上記の抗原のうちの1つを標的とすることは、複数の癌の種類に有効である可能性が高い。
一実施形態では、結合ドメインの1つは、例えば配列番号30に記載のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも95%同一の配列を含むFAPなどのFAPに特異的である。有利には、FAPは腫瘍関連線維芽細胞において上方制御される。線維芽細胞は、成長、浸潤、及び介入からの回復を支持する固形癌の重要な構成要素である。それらは典型的には進行癌における細胞の40〜60%を占める。有利には、線維芽細胞は癌細胞より治療を免れる可能性が低い遺伝的に安定な細胞である。活性化線維芽細胞はまた、様々な種類の腫瘍にわたって比較的類似している。従って、T細胞を活性化してFAPを発現する腫瘍関連線維芽細胞を標的化し死滅させることによって、本開示のアデノウイルスは、IL−10、TGFβ、及びIDOによって媒介されるものなどの免疫抑制経路のスペクトルを減少させるのに役立ち得る。
他の間質標的としては、腫瘍関連マクロファージ及び骨髄由来サプレッサー細胞抗原、例えばCD163、CD206、CD68、CD11c、CD11b、CD14、CSF1受容体、CD15、CD33、CD66b及びそれらの2つ以上の組み合わせが挙げられる。
一実施形態では、BiTE内の結合ドメインの1つは、CD31、CD2、及びCD277などの非TCR活性化タンパク質に特異的である。
一実施形態では、結合ドメインの1つは、CD3(CD3デルタ、CD3イプシロン又はCD3ガンマなど)、TCR−α鎖及びTCR−β鎖から選択されるような、対象のT細胞上の表面抗原に特異的であり、1つの結合ドメインは腫瘍抗原に特異的である。
一実施形態では、結合ドメインの1つはCD3に特異的であり、別の結合ドメインは、例えばCEA、MUC−1、EpCAM、HER受容体HER1、HER2、HER3、HER4、PEM、A33、G250、炭水化物抗原LeY、LeX、Leb、PSMA、TAG−72、STEAP1、CD166、CD24、CD44、E−カドヘリン、SPARC、ErbB2及びErbB3からなる群から選択される、腫瘍抗原に特異的である。
一実施形態では、結合ドメインの1つはCD3(CD3デルタ、CD3イプシロン又はCD3ガンマなど)に特異的であり、別の結合ドメインはEpCAMに特異的である。
一実施形態では、結合ドメインの1つはCD3εに特異的であり、別の結合ドメインはEpCAMに特異的である。
一実施形態では、結合ドメインの1つは、CD3(CD3デルタ、CD3イプシロン又はCD3ガンマなど)、TCR−α及びTCR−βから選択されるような、対象のT細胞上の表面抗原に特異的であり、別の結合ドメインは腫瘍間質抗原に特異的である。
一実施形態では、結合ドメインの1つは、CD3(CD3デルタ、CD3イプシロン又はCD3ガンマなど)に特異的であり、別の結合ドメインは、例えば、線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)、TREM1、IGFBP7、FSP−1、血小板由来成長因子−α受容体(PDGFR−α)、血小板由来成長因子−β受容体(PDGFR−β)及びビメンチンからなる群から選択される、腫瘍間質抗原に特異的である。
一実施形態では、結合ドメインの1つはCD3(CD3デルタ、CD3イプシロン又はCD3ガンマなど)に特異的であり、別の結合ドメインはFAPに特異的である。
一実施形態では、結合ドメインの1つはCD3εに特異的であり、別の結合ドメインはFAPに特異的である。
一実施形態では、結合ドメインの1つは、CD3、TCR−α及びTCR−βなどの対象のT細胞上の表面抗原に特異的であり、別の結合ドメインは非TCR活性化タンパク質に特異的である。
一実施形態では、結合ドメインの1つはCD3(CD3デルタ、CD3イプシロン又はCD3ガンマなど)に特異的であり、別の結合ドメインはCD31、CD2及びCD277からなる群から選択される非TCR活性化タンパク質に特異的である。
一実施形態では、結合ドメインの1つはCD3εに特異的であり、別の結合ドメインはCD31、CD2及びCD277からなる群から選択される非TCR活性化タンパク質に特異的である。
一実施形態では、BX又はBYの少なくとも一方は結合ではない。
一実施形態では、BXは結合ではない。
一実施形態では、BYは結合ではない。
一実施形態では、BXとBYの両方が結合ではない。
一実施形態では、アデノウイルスはキメラである。
一実施形態では、アデノウイルスは腫瘍溶解性である。
一実施形態では、アデノウイルスはキメラ及び腫瘍溶解性である。
一実施形態では、アデノウイルスは複製可能である。
一実施形態では、アデノウイルスはキメラ、腫瘍溶解性及び複製可能である。
一実施形態では、アデノウイルスは複製能力がある。
別の実施形態では、アデノウイルスはキメラ、腫瘍溶解性であり、及び複製能力がある。
一実施形態では、アデノウイルスは複製能欠損型であり、すなわちベクターである。
一実施形態では、BXは導入遺伝子又は導入遺伝子カセット、特に本開示によるBiTEをコードする導入遺伝子カセットを含む。
一実施形態では、BYは導入遺伝子又は導入遺伝子カセット、特に本開示によるBiTEをコードする導入遺伝子カセットを含む。
一実施形態では、BYは導入遺伝子又は導入遺伝子カセット、特に本開示によるBiTEをコードする導入遺伝子カセットを含み、BXは結合を表す。
一実施形態では、BXとBYの両方が導入遺伝子又は導入遺伝子カセットを含む。
一実施形態では、1つ又は複数の導入遺伝子又は導入遺伝子カセットは、内因性プロモーターなどの内因性又は外因性プロモーターの制御下にある。有利には、これらのプロモーターの制御下にあるとき、ウイルスは複製能力を維持し、またBiTE及び/又は他のタンパク質を発現することができる。従って、選択したBiTEは癌細胞によって発現される。外因性プロモーターを使用することは、それが抗体又はフラグメントを強くかつ構成的に発現することができるので、いくつかの実施形態において有利であり得、それはいくつかの状況において、例えば患者が非常に広汎な癌を有する場合に特に有用であり得る。内因性プロモーターを使用することは、それがBiTEを発現するために取り込まれる必要がある導入遺伝子カセットのサイズを減少させるので有利であり得、すなわち外因性プロモーターを含ませる必要がないので、カセットはより小さくなり得る。
従って、一実施形態では、導入遺伝子又は導入遺伝子カセットは、E4及び主要後期プロモーターからなる群、特に主要後期プロモーターから選択される内因性プロモーターの制御下にある。継続的に導入遺伝子を転写し、抗体又はフラグメントの不適切な濃度につながる可能性がある構成的外因性プロモーターとは対照的に、導入遺伝子はウイルスが癌細胞内で複製しているときにのみ発現されるので、内因性プロモーターをウイルス内で使用することも、治療文脈においては有利であり得る。
一実施形態では、導入遺伝子又は導入遺伝子カセット(例えば、BiTEをコードする)は、CMVなどの外因性プロモーターの制御下にある。有利には、構成的外因性プロモーターの使用は、導入遺伝子の連続転写をもたらし、これはある場合には望ましい可能性がある。
一実施形態では、1つの導入遺伝子又は導入遺伝子カセット(例えばBiTEをコードする)は、内因性プロモーターの制御下にあり、別の導入遺伝子又は導入遺伝子カセット(例えばBiTEをコードする)は、外因性プロモーターの制御下にある。
一実施形態では、ウイルス中の導入遺伝子又は導入遺伝子カセット(例えばBiTEをコードする)の全てが、内因性プロモーターの制御下にある。
別の実施形態では、ウイルス中の導入遺伝子又は導入遺伝子カセット(例えば、BiTEをコードする)の全てが、外因性プロモーターの制御下にある。
一実施形態では、導入遺伝子又は導入遺伝子カセットは、
i)スプライスアクセプター配列、
ii)内部リボソーム進入配列又は高い自己切断効率の2Aペプチド、
iii)Kozak配列、及び
iv)それらの組み合わせから独立して選択される調節エレメントをさらに含む。
従って、一実施形態では、導入遺伝子カセットは、i)又はii)又はiii)又はiv)を含む。
i)スプライスアクセプター配列、
ii)内部リボソーム進入配列又は高い自己切断効率の2Aペプチド、
iii)Kozak配列、及び
iv)それらの組み合わせから独立して選択される調節エレメントをさらに含む。
従って、一実施形態では、導入遺伝子カセットは、i)又はii)又はiii)又はiv)を含む。
一実施形態では、導入遺伝子カセットは、i)及びii)、又はi)及びiii)、又はi)及びiv)、又はii)及びiii)、又はii)及びiv)、又はiii)及びiv)を含む。
一実施形態では、導入遺伝子カセットは、i)及びii)及びiii)、又はi)及びii)及びiv)、又はi)及びiii)及びiv)、又はii)及びiii)及びiv)を含む。
一実施形態では、導入遺伝子カセットは、i)及びii)ならびにiii)及びiv)を含む。
一実施形態では、導入遺伝子カセットは、タンパク質(例えばBiTE)コード配列の開始点にKozak配列を含み、これはmRNAの翻訳を補助する。
一実施形態では、導入遺伝子カセットは、高い自己切断効率の2Aペプチドをコードする。
一実施形態では、導入遺伝子カセットはポリアデニル化配列をさらに含む。
一実施形態では、導入遺伝子カセットは、DNA配列の3’末端及び/又はDNA配列の5’末端に制限部位をさらに含む。
一実施形態では、少なくとも1つの導入遺伝子カセットがモノシストロニックmRNAをコードする。
一実施形態では、BiTE分子は、例えば48時間以下の短い半減期を有する。
一実施形態では、BiTE分子は、E1、E3、BX、BY及びそれらの組み合わせから選択される領域にコードされている。有利には、本発明者らは、ウイルスのライフサイクル又はベクターの安定性に悪影響を及ぼすことなく、外因性又は内因性プロモーターの制御下で、様々な導入遺伝子をBX及び/又はBYに挿入できることを確立した。
一実施形態では、BiTE分子は、例えば主要後期プロモーターの制御下で、少なくとも位置BXでコードされている。有利には、導入遺伝子又は導入遺伝子カセットは、BiTE又は任意のさらなる分子をアデノウイルス自体と一緒に発現させることを可能にする。重要なことに、本発明者らは、BiTEの発現がEnAdの複製能力に有意な影響を及ぼさず、その腫瘍溶解活性に悪影響を及ぼさないことを首尾よく実証した。
一実施形態では、BiTE分子は、例えば主要後期プロモーターの制御下で、少なくともBY位置にコードされている。有利には、導入遺伝子又は導入遺伝子カセットは、BiTE又は任意のさらなる分子をアデノウイルス自体と一緒に発現させることを可能にする。重要なことに、本発明者らは、BiTEの発現がEnAdの複製能力に有意な影響を及ぼさず、その腫瘍溶解活性に悪影響を及ぼさないことを首尾よく実証した。
一実施形態では、アデノウイルスはさらに第2のBiTEをコードする。
一実施形態では、第1のBiTE分子は腫瘍抗原、例えば上記のような腫瘍抗原に特異的であり、第2のBiTE分子は腫瘍間質抗原、例えば上記のような間質抗原に特異的である。
一実施形態では、第1のBiTE分子は、CEA、MUC−1、EpCAM、HER受容体HER1、HER2、HER3、HER4、PEM、A33、G250、炭水化物抗原Ley、Lex、Leb、PSMA、TAG−72、STEAP1、CD166、CD24、CD44、E−カドヘリン、SPARC、ErbB2及びErbB3からなる群から選択される腫瘍抗原に特異的であり、第2のBiTE分子は、線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)、TREM1、IGFBP7、FSP−1、血小板由来成長因子−α受容体(PDGFR−α)、血小板由来成長因子−β受容体(PDGFR−β)及びビメンチンからなる群から選択される腫瘍間質抗原に特異的である。
一実施形態では、第1のBiTE分子はEpCAMに特異的であり、第2のBiTE分子は、線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)、TREM1、IGFBP7、FSP−1、血小板由来成長因子−α受容体(PDGFR−α)、血小板由来成長因子−β受容体(PDGFR−β)及びビメンチンからなる群から選択される腫瘍間質抗原に特異的である。
一実施形態では、第1のBiTE分子は、CEA、MUC−1、EpCAM、HER受容体HER1、HER2、HER3、HER4、PEM、A33、G250、炭水化物抗原Ley、Lex、Leb、PSMA、TAG−72、STEAP1、CD166、CD24、CD44、E−カドヘリン、SPARC、ErbB2及びErbB3からなる群から選択される腫瘍抗原に特異的であり、第2のBiTEはFAPに特異的である。
一実施形態では、第1のBiTE分子はEpCAMに特異的であり、第2のBiTE分子はFAPに特異的である。
別の実施形態では、第1のBiTE分子は腫瘍抗原に特異的であり、第2のBiTE分子は非TCR活性化タンパク質に特異的である。
一実施形態では、第1のBiTE分子は、CEA、MUC−1、EpCAM、HER受容体HER1、HER2、HER3、HER4、PEM、A33、G250、炭水化物抗原Ley、Lex、Leb、PSMA、TAG−72、STEAP1、CD166、CD24、CD44、E−カドヘリン、SPARC、ErbB2及びErbB3からなる群から選択される腫瘍抗原に特異的である。
一実施形態では、第1のBiTE分子はEpCAMに特異的であり、第2のBiTE分子はCD31、CD2及びCD277からなる群から選択される非TCR活性化タンパク質に特異的である。
一実施形態では、第1のBiTE分子は腫瘍間質抗原に特異的であり、第2のBiTE分子は非TCR活性化タンパク質に特異的である。
一実施形態では、第1のBiTE分子は、線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)、TREM1、IGFBP7、FSP−1、血小板由来成長因子−α受容体(PDGFR−α)、血小板由来成長因子−β受容体(PDGFR−β)及びビメンチンからなる群から選択される腫瘍間質抗原に特異的であり、第2のBiTe分子は、CD31、CD2及びCD277からなる群から選択される非TCR活性化タンパク質に特異的である。
一実施形態では、第1のBiTE分子はFAPに特異的であり、第2のBiTE分子はCD31、CD2及びCD277からなる群から選択される非TCR活性化タンパク質に特異的である。
一実施形態では、アデノウイルスは1つのBiTEのみを含む。
別の実施形態では、アデノウイルスは2つのBiTEを含む。
別の実施形態では、アデノウイルスは3つのBiTEを含む。
1つ、2つ又は3つのBiTEをコードすることに加えて、ウイルスは1、2、3又は4個のさらなる導入遺伝子をコードすることもできる。
一実施形態では、アデノウイルスはさらにサイトカイン又はケモカインをコードする。
一実施形態では、アデノウイルスはさらにサイトカインをコードする。
一実施形態では、アデノウイルスはケモカインをさらにコードする。
別の実施形態では、アデノウイルスはさらにサイトカイン及びケモカインをコードする。
一実施形態では、アデノウイルスは、1つのBiTE、及び少なくとも1つのサイトカイン又はケモカイン、例えば1、2又は3個のサイトカイン、1、2又は3個のケモカイン、又はそれぞれの遺伝子がケモカインのサイトカインを独立にコードする、2個又は3個の遺伝子の組み合わせを含む。
別の実施形態では、アデノウイルスは、2つのBITE及び少なくとも1つのサイトカインもしくはケモカイン、例えば1もしくは2個のサイトカイン、1もしくは2個のケモカイン、又はサイトカインとケモカインとの組み合わせを含む。
別の実施形態では、アデノウイルスは3つのBiTE及び少なくとも1つのサイトカイン又はケモカインを含む。
一実施形態では、サイトカイン又はケモカインは、IL−1α、IL−1β、IL−6、IL−9、IL−12、IL−13、IL−17、IL−18、IL−22、IL−23、IL−24、IL−25、IL−26、IL−27、IL−33、IL−35、IL−2、IL−4、IL−5、IL−7、IL−10、IL−15、IL−21、IL−25、IL−1RA、IFNα、IFNβ、IFNγ、TNFα、リンホトキシンα(LTA)及びGM−CSF、IL−8、CCL2、CCL3、CCL5、CCL17、CCL20、CCL22、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL13、CXCL12、CCL2、CCL19、CCL21、例えばIL−12、IL−18、IL−22、IL−7、IL−15、IL−21、IFNγ、TNFα、リンホトキシンα(LTA)、CCL3、CCL5、CXCL9、CXCL12、CCL2、CCL19、及びCCL21から選択される。
一実施形態では、コードされるサイトカインは、TNFアルファスーパーファミリー(TNFRSFは、TNF−アルファ、TNF−C、OX40L、CD154、FasL、LIGHT、TL1A、CD70、Siva、CD153、4−1BBリガンド、TRAIL、RANKL、TWEAK、APRIL、BAFF、CAMLG、NGF、BDNF、NT−3、NT−4、GITRリガンド、EDA−A、EDA−A2を含む)、TGF−ベータスーパーファミリー、IL−1ファミリー(すなわちIL−1及びIL−8)、IL−2ファミリー、IL−10ファミリー、IL−17ファミリー、インターフェロンファミリーから選択される。
一実施形態では、ケモカインは、MIP−1アルファ、RANTES、IL−8、CCL5、CCL17、CCL20、CCL22、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL13、CXCL12、CCL2、CCL19及びCCL21を含む群から選択される。
一実施形態では、アデノウイルスは、チェックポイントタンパク質もしくは共刺激分子に特異的な抗体もしくは抗体フラグメント、又はタンパク質もしくはペプチドリガンドなどの免疫調節剤、又はそのような分子に対する特異的結合リガンドをさらに含む。
一実施形態では、免疫調節剤は、CTLA−4、PD−1、PD−L1、PD−L2、VISTA、B7−H3、B7−H4、HVEM、ILT−2、ILT−3、ILT−4、TIM−3、LAG−3、BTLA、LIGHT又はCD160、例えばCTLA−4、PD−1、PD−L1及びPD−L2などのチェックポイントタンパク質に特異的な抗体もしくは抗体フラグメント、又はタンパク質もしくはペプチドリガンドである。
一実施形態では、免疫調節剤は阻害剤、例えばチェックポイント阻害剤である。
一実施形態では、免疫調節剤はアゴニストである。
別の実施形態では、免疫調節剤は、CD28、CD80、CD86、CD83、ICOS、B7H2、TL1A及び4−1BBなどの共刺激分子に特異的な抗体もしくは抗体フラグメント、又はタンパク質もしくはペプチドリガンドである。
一実施形態では、アデノウイルスは、チェックポイントタンパク質に特異的な第1の抗体、抗体フラグメント、タンパク質又はペプチドリガンド、及び共刺激分子に特異的な第2の抗体、抗体フラグメント、タンパク質又はペプチドリガンドを含む。
一実施形態では、BiTEは、配列番号8、13又は18のいずれか1つに記載のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも95%同一のアミノ酸配列を含むVHドメインを含む。
一実施形態では、BiTEは、配列番号9、12又は17のいずれか1つに記載のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも95%同一のアミノ酸配列を含むVLドメインを含む。
一実施形態では、BiTEは、配列番号7、11、又は16のいずれか1つに記載のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含むscFvを含む。
一実施形態では、本開示で使用するBiTE(すなわち、アデノウイルスによってコードされる)は、配列番号8に示す配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を有するVHドメイン、及び配列番号9に示す配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を有するVLドメインを有する結合ドメインを含む。
一実施形態では、本開示で使用するBiTE(すなわち、アデノウイルスによってコードされる)は、配列番号13に示す配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を有するVHドメイン、及び配列番号12に示す配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を有するVLドメインを有する結合ドメインを含む。
一実施形態では、本開示で使用するBiTE(すなわち、アデノウイルスによってコードされる)は、配列番号18に示す配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を有するVHドメイン、及び配列番号17に示す配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を有するVLドメインを有する結合ドメインを含む。
一実施形態では、本開示で使用するBiTE(すなわち、アデノウイルスによってコードされる)は、配列番号8に示す配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を有するVHドメイン、及び配列番号9に示す配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を有するVLドメインを有する結合ドメイン、ならびに配列番号13に示す配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を有するVHドメイン、及び配列番号12に示す配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を有するVLドメインを有する結合ドメインを含む。
一実施形態では、本開示で使用するBiTE(すなわち、アデノウイルスによってコードされる)は、配列番号8に示す配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を有するVHドメイン、及び配列番号9に示す配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を有するVLドメインを有する結合ドメイン、ならびに配列番号18に示す配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を有するVHドメイン、及び配列番号17に示す配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を有するVLドメインを有する結合ドメインを含む。
一実施形態では、本開示で使用するBiTE(すなわち、アデノウイルスによってコードされる)は、配列番号7、11、16に示す配列又はそのいずれか1つと少なくとも95%同一の配列を含む。
一実施形態では、本開示で使用するBiTE(すなわち、アデノウイルスによってコードされる)は、配列番号7に示す配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を含む。
一実施形態では、本開示で使用するBiTE(すなわち、アデノウイルスによってコードされる)は、配列番号11に示す配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を含む。
一実施形態では、本開示で使用するBiTE(すなわち、アデノウイルスによってコードされる)は、配列番号16に示す配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を含む。
一実施形態では、BiTEは、配列番号2又は4に記載のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも95%同一のアミノ酸配列、例えば配列番号73又は75に記載のアミノ酸を含む。
一実施形態では、本開示によるアデノウイルスは、配列番号34〜37のいずれか1つに記載のDNA配列、又はそれにストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNA酸配列を含む。
一実施形態では、本開示によるアデノウイルスは、配列番号79〜82のいずれか1つに記載のDNA配列を含む。
一実施形態では、本開示によるアデノウイルスは、配列番号34、35、36、37、79、80、82、96、97、98、99、100、101、102、103、120、298のいずれか1つに示されるDNA配列、又は同じウイルスをコードする配列、又はストリンジェントな条件下でそのいずれか1つにハイブリダイズする配列を含む。
一実施形態では、本開示によるアデノウイルスは、配列番号34、35、36、37、79、80、82、96、97、98、99、100、101、102、103、120又は298のいずれか1つに示されるDNA配列を含む。
当業者は、DNAコードに機能不全があることを認識しており、従って本開示は、本明細書に開示されたアミノ酸を有するBiTEをコードするEnAd又はAd11に及ぶ。
C末端デカ−His(HHHHHHHHHH、配列番号24)親和性タグは、BiTE又はアデノウイルスの精製に有用である。ただし、これはオプションであり、たとえば最終製品では除外される可能性がある。当業者はまた、デカ−His以外の他の親和性タグを使用することができ、同様にBiTE又はアデノウイルスの生物学的機能に影響を及ぼすことなく除外することができることを認識しているだろう。従って、一実施形態では、BiTEは配列番号2又は4のいずれか1つに記載のアミノ酸配列を含むが、例えば配列番号73又は75に記載の配列のC末端にデカ−His親和性タグを除外する。別の実施形態では、アデノウイルスは、配列番号34〜37のいずれか1つに記載のDNA配列を含むが、例えば、配列番号79〜82のいずれか1つに記載のDNA配列などのデカ−His親和性タグは除外する。
デカ−His親和性タグの除外は、デカ−His親和性タグを含む本明細書に開示された他のすべての配列にさらに及び、すなわち本開示は、C末端デカ−Hisタグを欠く同じアミノ酸又はDNA配列(HHHHHHHHHH又はCATCACCATCACCATCACCACCATCACCAT)を含み、例えば配列番号72〜82のいずれか1つに記載の通りである。
一実施形態では、本開示のウイルスによってコードされるBiTEは、外因性プロモーター、例えばCMVプロモーターの制御下にある。外因性は、導入遺伝子がL5領域とE4領域との間にある場合、MPLとコードされた導入遺伝子との間に配置され得る。
外因性は、導入遺伝子がL5領域とE3領域との間にある場合、コードされた導入遺伝子とL5との間に配置され得る。
一態様では、本明細書に記載のアデノウイルスと希釈剤又は担体とを含む組成物が提供される。
一態様では、本明細書に記載のアデノウイルス又は組成物の治療有効量を投与することを含む、患者を治療する方法が提供される。
一実施形態では、この方法は、癌、例えば上皮癌、特に固形腫瘍の治療のためのものである。
一実施形態では、本開示によるウイルスをチェックポイント阻害剤(例えばPD−1又はPDL1阻害剤)と組み合わせて投与することを含む、特にチェックポイント阻害剤がウイルスをコードしている治療方法が提供される。
一実施形態では、チェックポイント阻害剤(例えば、PD−1又はPDL1阻害剤などの本明細書の他の箇所に記載のもの)と組み合わせていない本開示によるウイルスを投与することを含む治療方法が提供され、特にここではチェックポイント阻害剤はウイルスをコードしていない。
本開示に従ってウイルスによってコードされるBiTEは、ウイルスの細胞傷害性を増強する能力を有する。
驚くべきことに、本開示に従ってウイルスによってコードされるBiTesは、CD4+細胞及び/又はCD8+細胞、例えば腫瘍の腹水などの流体環境中のT細胞を含む、腫瘍の抑制的環境における細胞さえも活性化することができる。
有利には、本開示に従ってウイルスによってコードされるBiTesは、細胞傷害性T細胞、例えば腫瘍の腹水などの流動環境中のT細胞を含む、腫瘍の抑制的環境におけるT細胞さえも活性化することができる。
さらに驚くべきことに、本開示に従ってウイルスによってコードされるBiTEは、T細胞増殖を刺激(活性化)することができる。
本開示によるBiTEをコードするウイルスは、腫瘍の免疫抑制性微小環境を回避、克服、又は逆転させることができるように思われる。
一実施形態では、T細胞の活性化は、T細胞マーカー、例えばCD25の上方制御をもたらす。
一実施形態では、本開示によるウイルス中のBiTEの結合は、新生抗原に特異的である。
本開示はまた、本明細書に開示されている新規な配列にも及ぶ。
本明細書で使用される第1のBiTEは、本開示によるアデノウイルスによってコードされる2つのBiTEのうちの一方に与えられる標識である。これは、第2のBiTEに対する、BiTEの位置又はBiTEの相対位置に関する参照又は制限ではない。
本明細書で使用される第2のBiTEは、本開示によるアデノウイルスによってコードされる2つのBiTEのうちの一方に与えられる標識である。これは、第1のBiTEに対する、BiTEの位置又はBiTEの相対位置に関する参照又は制限ではない。
本明細書で使用されるBd1及びBd2は、第1のBiTE中の結合ドメインの名目上の標識である。これは、前記第1のBiTE内の結合ドメインの配向の位置に関する参照又は限定ではない。
本明細書で使用されるBd3及びBd4は、第2のBiTE中の結合ドメインの名目上の標識である。これは、前記第2のBiTE内の結合ドメインの配向の位置に関する参照又は制限ではない。
本明細書で使用する抗体という用語は、免疫グロブリン分子の可変領域に位置する、少なくとも1つの抗原認識部位(本明細書では結合部位とも呼ばれる)を介して、炭水化物、ポリヌクレオチド、脂質、ポリペプチド、ペプチドなどの標的抗原に特異的に結合することができる免疫グロブリン分子を指す。別段の記載がない限り、この用語は全長抗体及び全長抗体を含む多重特異性抗体分子にまで及ぶ。
本明細書で使用される「抗体分子」は、抗体及びその結合フラグメント、ならびにそのいずれか1つの多重特異性フォーマットを含む。
本明細書で使用される抗原結合部位は、一対の可変領域、特に標的抗原と特異的に相互作用する同族対を含む、分子の一部を指す。
具体的には、本明細書で使用される場合、それが特異的である抗原のみを認識する結合部位、又はそれが非特異的である抗原に対する親和性と比較して、特異的である抗原に対して著しく高い結合親和性、例えば5、6、7、8、9、10倍高い結合親和性を有する結合部位を指すことを意図する。
本明細書で使用される結合フラグメント又は抗体結合フラグメントは、抗体結合フラグメント、ならびにこれらに限定されないが、Fab、修飾Fab、Fab’、修飾Fab’、F(ab’)2、Fv、単一ドメイン抗体、scFv、二価、三価又は四価抗体、Bis−scFv、ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ及び上記のいずれかのエピトープ結合性フラグメントを含む、抗体結合フラグメントを含む、多重特異性抗体分子を指す(例えば、Holliger and Hudson,2005,Nature Biotech.23(9):1126〜1136;Adair and Lawson、2005、Drug Design Reviews−Online 2(3)、209〜217参照のこと)。これらの抗体フラグメントを作製及び産生するための方法は、当技術分野において周知である(例えば、Vermaら、1998、Journal of Immunological Methods、216:165〜181を参照のこと)。本開示における使用のための他の抗体フラグメントは、国際特許出願WO05/003169、WO05/003170及びWO05/003171に記載されるFab及びFab’フラグメントを含む。多価抗体は、多重特異性、例えば二重特異性を含み得るか、又は単一特異性であり得る(例えば、WO92/22853及びWO05/113605を参照のこと)。
一実施形態では、アデノウイルスは多重特異性抗体分子を含む。
本明細書で使用される多重特異性抗体分子は、2つ以上の抗原結合ドメイン、例えば2つ(二重特異性)又は3つ(三重特異性)又は4つ(四重特異性)結合ドメインを有する抗体分子を指す。
本開示の多重特異性抗体分子は、上記のものなどの様々な抗体フラグメントから構築することができる。例えば、ダイアボディは、ScFvフラグメントの非共有二量体からなる二重特異性抗体分子であり、一方F(ab’)2は、ヒンジ領域によって連結された2つのFabフラグメントからなる二重特異性抗体分子である。従って、当業者は、二重又は多重特異性抗体分子を産生させるために、異なる抗体フラグメントを様々な組み合わせで配置することができることを認識するであろう。
三特異的又は四特異的抗体フォーマットの例には、Fab3、トリアボディ、テトラボディ、トライボディ、DVD−Ig、IgG−scFv、ScFv2−Fc、tandAb及びDNL−Fab3が含まれるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される二重特異性抗体分子は、同じ又は異なる抗原に結合し得る2つの抗原結合ドメインを有する分子を指す。BiTEは二重特異性抗体分子のサブクラスである。
ドメインは異なる抗原に結合してもよい。
あるいは、ドメインは、抗原上の同じエピトープに結合すること、又は同じ抗原上の異なるエピトープに結合することを含め、すべて同じ抗原に結合することができる。
二重特異性抗体フォーマットの例としては、二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE)、F(ab’)2、F(ab’)−ScFv2、di−scFv、ダイアボディ、ミニボディ、scFv−Fc、DART、TandAb、ScDiabody、ScDiabody−CH3、Diabody−CH3、トリプルボディ、ミニ抗体、ミニボディ、TriBiミニボディ、ScFv−CH3 KIH(knobs in holes)、Fab−ScFv、SCFv−CH−CL−scFv、scFv−KIH、Fab−scFv−Fc、四価HCAb、scDiabody−Fc、Diabody−Fc、イントラボディ、ドック・アンド・ロック抗体、ImmTAC、HSAbody、ScDiabody−HAS、ヒューマボディ及びタンデムScFv毒性が挙げられるが、これらに限定されない(例えばChristoph Spiessら、Molecular Immunology 67(2015)95〜106ページ参照のこと)。
本開示のアデノウイルスは、対象のT細胞上の少なくとも表面抗原に特異的なBiTEを含む。T細胞表面抗原の例には、CD3、CD2、VLA−1、CD8、CD4、CCR6、CXCR5、CD25、CD31、CD45RO、CD197、CD127、CD38、CD27、CD196、CD277及びCXCR3、特にCD2、CD3、CD31及びCD277が含まれるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE)は、約55KDaの単一ペプチド鎖上の2scFvの異なる抗体又は4つの異なる遺伝子由来のアミノ酸配列を含む人工二重特異性モノクローナル抗体のクラスを指す。scFvの1つは、T細胞の表面に発現されるCD3受容体のようなT細胞抗原のような免疫細胞に特異的である。他のscFvは典型的には腫瘍特異的分子を介して腫瘍細胞に結合する。従って、BiTEは、T細胞上の抗原及び腫瘍細胞上の抗原に対するそれらの特異性のおかげで、T細胞と腫瘍細胞との間のリンクを形成することができる。これは、T細胞の活性化を導き、MHC I又は共刺激分子とは無関係に、T細胞がそれらの細胞傷害作用を腫瘍細胞に及ぼすように誘発する。現在承認されているか又は臨床試験を受けているBITEベースの療法の例には、例えばCD19を標的とし非ホジキンリンパ腫及び急性リンパ芽球性白血病を治療するブリナツモマブ(Blyncyto(商標))及びEpCAMを標的とし胃腸及び肺癌を治療するソリトマブが含まれる。
一実施形態では、免疫細胞エンゲージャー(T細胞エンゲージャーなど)は、例えばVL1−リンカー1−VH1−リンカー2−VH2−リンカー3−VL2のフォーマットで配置され、例えば、本明細書に開示のリンカー配列から独立して選択されるリンカーを使用する。
一実施形態では、本開示によるBiTE中のリンカーは、配列番号10、14、23、124〜162及び166〜297から独立して選択される。
一実施形態では、リンカー1及びリンカー3は、例えば、配列番号10、14、23、124〜162及び166〜296、特に10、14及び23のいずれか1つに示される配列と同じ配列を有する。
一実施形態では、リンカー1及びリンカー3は、例えば、配列番号10、14、23、124〜162及び166〜296、特に10、14及び23から独立して選択される異なるアミノ酸配列を有する。
一実施形態では、リンカー1は配列番号10である。
一実施形態では、リンカー1は配列番号14である。
一実施形態では、リンカー3は配列番号10である。
一実施形態では、リンカー3は配列番号14である。
一実施形態では、リンカー1及びリンカー3は配列番号10である。
一実施形態では、リンカー1及びリンカー3は配列番号14である。
一実施形態では、リンカー1は配列番号10であり、リンカー3は配列番号14である。
一実施形態では、リンカー1は配列番号14であり、リンカー3は配列番号10である。
一実施形態では、リンカー2はリンカー1及びリンカー3の両方とは異なる。
一実施形態では、リンカー2は、配列番号297などの、配列番号10、14、23、124〜162及び166〜297のいずれか1つから選択される。
一実施形態では、リンカー1は、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29又は30など、10〜30アミノ酸長の範囲内である。
一実施形態では、リンカー3は、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29又は30など、10〜30アミノ酸長の範囲内である。
一実施形態では、リンカー2は、2、3、4、5、6、7、8、9又は10など、2〜10アミノ酸長の範囲内である。
一実施形態では、VH1及びVL1は本開示によるT細胞抗原、例えばCD3に特異的である。
一実施形態では、VH2及びVL2は、本開示によれば、CD3などのT細胞抗原などの免疫細胞抗原に特異的である。
一実施形態では、VH1及びVL1は、癌抗原又は間質抗原などのような抗原又は対象に特異的である。
一実施形態では、VH2及びVL2は、癌抗原又は間質抗原などのような抗原又は対象に特異的である。
本明細書で使用される間質又は間質抗原は、間質マトリックスの分子構造、例えば、線維芽細胞、腫瘍関連マクロファージ、樹状細胞、NK細胞及び/又は間質に浸潤したT細胞上に発現される、結合組織分子又はこのマトリックスに関連する分子又は間質の細胞成分に関連する抗原などの間質マトリックスの分子構造で発現されるものを含む、間質内の抗原治療標的を指す。間質抗原の例としては、FAP、TGFβ、TREM1、IGFBP7、FSP−1、線維芽細胞関連抗原、NG2、エンドシアリン(CD248)、血小板由来成長因子−α受容体(PDGFR−α)、血小板由来成長因子−β受容体(PDGFR−β)及びビメンチンが挙げられるが、これらに限定されない。
線維芽細胞は、抗原線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)、特にCD26に結合しないFAPに特異的な抗体を使用することによって標的とされ得る(参照により本明細書に組み込まれるUS2012/0258119を参照のこと)。
FAPは当初、反応性間質線維芽細胞上のセリンプロテアーゼとして同定された。その後の分子クローニングは、FAPが、メラノーマ細胞系によって発現される170kDaの膜結合ゼラチナーゼであるセプラーゼと同一であることを明らかにした。全長cDNAは、全配列にわたって52%のアミノ酸同一性及び触媒ドメインにおいてほぼ70%の同一性を有する、ジペプチジルペプチダーゼIV(DPPIV)に高度に相同な760アミノ酸(aa)のH型膜貫通プロテアーゼをコードしていた。参照により本明細書に組み込まれる米国特許第5,587,299号は、FAPをコードする核酸分子及びその用途を記載している。
FAP及びDPPIVは同様の遺伝子サイズを有し、2q24で互いに染色体的に隣接しており、これは遺伝子重複事象を示唆している(Genebank登録番号U09278)。両タンパク質はプロリルペプチダーゼファミリーのメンバーである。このクラスの酵素は誘導性であり、細胞表面上又は細胞外液中で活性であり、そして最後から2番目の位置にプロリン又はアラニンを有するポリペプチドからN末端ジペプチドを独自に切断することができる。CD26とも呼ばれるDPPIVは、線維芽細胞、内皮細胞及び上皮細胞、NK細胞のような白血球サブセット、Tリンパ球及びマクロファージを含むいくつかの細胞型によって構成的に発現される。少量のDPPIVが血中で可溶性タンパク質として循環する。DPPIVとは対照的に、FAPは通常、正常な成人組織では発現されず、そのタンパク質分解的に活性な可溶型はa2−抗プラスミン切断酵素(APCE)と呼ばれる。著しいFAP発現は、創傷治癒、上皮癌、変形性関節症、慢性関節リウマチ、肝硬変及び肺線維症を含む、活性化間質に関連した状態で起こる。
FAP構造は解明され(PDB ID 1Z68)、DPPIVの構造と非常によく似ている。FAPは、約20アミノ酸の切断されていないシグナル配列によって原形質膜に固定されており、6アミノ酸の短いアミノ末端の細胞質ドメインを有する。触媒ドメインを含むタンパク質の大部分は細胞外環境にさらされている。FAP糖タンパク質は、2つの同一の97kDaサブユニットからなるホモ二量体である。各FAPモノマーサブユニットは、2つのドメイン、すなわちαβヒドロラーゼドメイン(アミノ酸27〜53及び493〜760)及び8個のブレードを有するβプロペラドメイン(アミノ酸54〜492)からなり、これらは大きな空洞を囲んでいる。両方のドメインの界面にあるこの空洞内の小さなポケットは触媒トライアド(Ser624、Asp702及びHis734)を含む。FAPは、サブユニットのホモ二量体化の際にその酵素活性を獲得し、そしてそのジペプチジルペプチダーゼ活性の他に、FAPは、I型コラーゲン特異的ゼラチナーゼ及びエンドペプチダーゼ活性も有する。βプロペラは、タンパク質−タンパク質相互作用の足場として作用し、基質及び細胞外マトリックス(ECM)の結合を決定する。さらに、βプロペラは、他のプロリルペプチダーゼ又は他の膜結合分子とFAPの超分子複合体を形成することに関与している。FAP及びDPPIVのヘテロマー又はテトラマー複合体の形成は、コラーゲン基質上の遊走細胞の浸潤突起と関連することが見出された。I型コラーゲンは、FAPとβ1インテグリンとの密接な会合を誘導し、それによって、浸潤突起の形成及び接着において主要な組織的役割を果たす。関与するメカニズムは詳細には理解されていないが、細胞浸潤前面におけるそのようなプロテイナーゼに富む膜ドメインの形成は、指向性細胞周囲ECM分解に寄与する。これは、FAPとECMの相互作用が、インテグリン経路を介した細胞接着、遊走、増殖及びアポトーシスに影響を与えることによって侵襲性細胞の行動と密接に関連している可能性、ならびに発病及び進行におけるFAPの役割を支持し得ることを示している。要約すると、FAPは、そのプロテアーゼ活性と他の細胞表面分子と複合体を形成する能力との組み合わせにより細胞依存的にその生物学的機能を実行する多機能タンパク質として認識されている。上皮細胞株及び線維芽細胞株におけるFAPの過剰発現は、悪性行動を促進し、FAPの細胞発現レベルがより悪い臨床転帰と相関するという臨床状況を示している。
パラクリンシグナル伝達分子を介して、癌細胞は間質性線維芽細胞を活性化し、そしてFAPの発現を誘導し、それが今度は癌細胞の増殖、浸潤及び遊走に影響を及ぼす。最近の研究は、TGF−βがFAPタンパク質発現を促進することにおける主要な因子であることを証明した(Chen、Hら(2009)Exp and Molec Pathology、doi:10.1016/j.yexmp.2009.09.001)。FAPは、乳房、肺、結腸直腸及び卵巣のものを含む、ヒト上皮癌の90%において反応性間質性線維芽細胞上で高度に発現される(Garin−Chesa、Pら(1990)PNAS USA87:7236〜7239)。チェンらは、最近、そのFAPαが、HO−8910PM卵巣癌細胞の浸潤、増殖及び遊走に影響を与えることを示している(Chen、Hら(2009)Exp and Molec Pathology、doi:10.1016/j.yexmp.2009.09.001)。
FAPは、前記抗原と結合し、その生物学的に関連のある分子との相互作用を立体的に遮断することによって標的とされ得る。あるいは、又はさらにFAP分子を別のFAP分子又は異なる分子、例えば癌細胞の表面上の抗原と架橋することは、二重特異性抗体分子などの多重特異性を用いて達成することができる。この架橋は、免疫系に対して抗原を保有する細胞の視認性を高め、それは次に免疫系を活性化して中性にするか又はそれを破壊することができる。
腫瘍関連マクロファージ(TAM)は、TREM1、CD204、CD68を(単独で又はCD163もしくはCD206と組み合わせて)発現すると考えられている。これらのマーカーを使用して、TAMを標的にすることができる。
本開示のアデノウイルスは腫瘍細胞に感染する能力を有し、特に腫瘍細胞に優先的に感染するように選択される。腫瘍溶解性ウイルス感染は、新たに生成されたウイルス粒子の放出を伴う癌細胞の死滅及び溶解を引き起こす。抗体、BiTE及び他の「ペイロード」をコードする組み込まれた導入遺伝子は、それらが死ぬ前に腫瘍細胞によって新たに合成され、活発に分泌され、そしていくつかの分子もまた細胞溶解の際に放出される。
短い半減期を有する抗体分子は、全身的に利用可能になった場合に身体が分子を急速にクリアにし、これが標的外効果を最小にするので、本開示における使用に特に適している可能性がある。
NKT細胞は腫瘍関連マクロファージを標的とし破壊する能力を有する。しかしながら、それらの活性は腫瘍の低酸素環境によって阻害されるように思われる。この活性は、例えば本開示のウイルスにコードされているIL−2及び/又はIL−15をNKT細胞に提供することによって回復することができる。
従って、一実施形態では、本開示によるウイルスは、例えばIL−2、IL−15及びそれらの組み合わせから選択される、活性化するサイトカイン及びNKT細胞をさらにコードする。サイトカインをコードする遺伝子は、例えば、E1、E3、E4、BX及びBYから独立して選択される、抗体分子をコードする遺伝子と同じ位置にあっても異なる位置にあってもよい。
従って、本開示によるアデノウイルスは、腫瘍間質を損なう間接的なメカニズムを含む、腫瘍を傷つけるための少なくとも2つ又は3つのメカニズムを有する。
本明細書で用いられる導入遺伝子は、ゲノム配列に挿入されている遺伝子を指し、これはウイルスにとって不自然な(外因性の)遺伝子、又はウイルス中のその特定の位置に通常見られない遺伝子である。導入遺伝子の例を以下に示す。本明細書で用いられる導入遺伝子はまた、挿入されたときに全長遺伝子の機能又は機能の大部分を果たすのに適している遺伝子の一部である遺伝子の機能的フラグメントを含む。
導入遺伝子及びコード配列は、別段の記載がない限り、ウイルスゲノムへの挿入という文脈において本明細書で互換的に使用される。本明細書中で使用されるコード配列は、例えば機能的RNA、ペプチド、ポリペプチド又はタンパク質をコードするDNA配列を意味する。典型的には、コード配列は目的の機能的RNA、ペプチド、ポリペプチド又はタンパク質をコードする導入遺伝子のcDNAである。対象の機能的RNA、ペプチド、ポリペプチド及びタンパク質を以下に記載する。
明らかにウイルスゲノムはDNAのコード配列を含む。ウイルスのゲノム配列中の内因性(天然に存在する遺伝子)は、それらが非天然の位置にあるか又は非天然の環境にあるような組換え技術によって改変されていない限り、本明細書の文脈内で導入遺伝子とみなされない。
一実施形態では、導入遺伝子は、本明細書で使用される場合、1つの生物から単離され、異なる生物、すなわち本開示のウイルスに導入された、遺伝子又はcDNA配列を含むDNAのセグメントを指す。一実施形態では、このDNAの非天然セグメントは、機能的RNA、ペプチド、ポリペプチド又はタンパク質を産生する能力を保持し得る。
従って、一実施形態では、挿入された導入遺伝子は、ヒト又はヒト化タンパク質、ポリペプチド又はペプチドをコードする。
一実施形態では、挿入された導入遺伝子は、例えばマウス、ラット、ウサギ、ラクダ、ラマ又は同様のものに由来する、非ヒトタンパク質、ポリペプチド又はペプチド(非ヒト哺乳動物タンパク質、ポリペプチド又はペプチドなど)又はRNA分子をコードする。有利には、本開示のウイルスは、導入遺伝子が癌性細胞内に輸送されることを可能にする。従って、ヒト患者によって生成される非ヒト配列(タンパク質など)に対する応答は、この細胞内送達によって最小限に抑えることができる。
DNA配列は、2つ以上の導入遺伝子、例えば1又は2などの1、2、3又は4つの導入遺伝子を含み得る。
導入遺伝子カセットは、2つ以上の導入遺伝子、例えば1又は2などの1、2、3又は4つの導入遺伝子を含み得る。
1つ又は複数の実施形態では、カセットは、1つ又は複数の図面又は実施例に示されるように配置されている。
本明細書で使用される導入遺伝子カセットは、1つ又は複数のコード配列及び1つ又は複数の調節要素の形態の1つ又は複数の導入遺伝子をコードするDNA配列を指す。
導入遺伝子カセットは、1つ又は複数のモノシストロニック及び/又はポリシストロニックmRNA配列をコードし得る。
一実施形態では、導入遺伝子又は導入遺伝子カセットは、モノシストロニック又はポリシストロニックmRNAをコードし、例えば、カセットは、内因性プロモーター又は外因性プロモーター又はそれらの組み合わせの制御下の位置でアデノウイルスゲノムへの挿入に適している。
本明細書中で使用されるモノシストロニックmRNAは、単一の機能的RNA、ペプチド、ポリペプチド又はタンパク質をコードするmRNA分子を指す。
一実施形態では、導入遺伝子カセットはモノシストロニックmRNAをコードする。
一実施形態では、モノシストロニックmRNAをコードするカセットの文脈における導入遺伝子カセットとは、外因性プロモーター(導入遺伝子がどこでいつ活性化するかを決定する調節配列である)又はスプライス部位(mRNA分子がいつスプライセオソームによって切断されるかを決定する調節配列である)、コード配列(すなわち、導入遺伝子)を任意に含むDNAセグメントであって、通常、対象のタンパク質のcDNAに由来し、ポリAシグナル配列及びターミネーター配列を任意に含むDNAセグメントを意味する。
一実施形態では、導入遺伝子カセットは、1つ又は複数のポリシストロニックmRNA配列をコードし得る。
本明細書で使用されるポリシストロニックmRNAは、2つ以上の機能的RNA、ペプチドもしくはタンパク質又はそれらの組み合わせをコードするmRNA分子を指す。一実施形態では、導入遺伝子カセットはポリシストロニックmRNAをコードする。
一実施形態では、ポリシストロニックmRNAをコードするカセットの文脈における導入遺伝子カセットは、外因性プロモーター(導入遺伝子がどこでいつ活性であるかを決定する調節配列である)又はスプライス部位(mRNA分子がいつスプライセオソームによって切断されるかを決定する調節配列である)、2つ以上のコード配列(すなわち、導入遺伝子)を任意に含むDNAセグメントであって、通常、対象のタンパク質又はペプチドのcDNAに由来し、例えば、各コード配列はIRES又は2Aペプチドのいずれかによって分離されている、DNAセグメントを含む。転写される最後のコード配列に続いて、カセットは場合によりポリA配列及びターミネーター配列を含み得る。
一実施形態では、導入遺伝子カセットは、モノシストロニックmRNA、続いてポリシストロニックmRNAをコードする。別の実施形態では、導入遺伝子カセットは、ポリシストロニックmRNA、続いてモノシストロニックmRNAをコードする。
一実施形態では、アデノウイルスはヒトアデノウイルスである。本明細書で使用される「アデノウイルス」、「血清型」又は「アデノウイルス血清型」は、サブグループA〜Fに分類され、さらに未だ同定されていないか、又は未分類のものにまでさらに及ぶ、50以上の現在公知のアデノウイルス血清型のいくつかに属することができる任意のアデノウイルスを指す。例えば、表1に示すとおり、Strauss、’’Adenovirus infections in humans’’in The Adenoviruses、Ginsberg、ea.、Plenum Press、New York、NY、pp.451〜596(1984)及びShenk、’’Adnoviridae:The Viruses and Their Replication’’in Fields Virology、Vol.2、Fourth Edition、Knipe、35ea.、Lippincott Williams&Wilkins、pp.2265〜2267(2001)を参照のこと。
表1
表1
本開示のアデノウイルスは、サブグループBのウイルス、すなわちAd11、特にAd11p(Slobitski株)、及びその誘導体、例えばEnAdである。
アデノウイルスは、ヘキソン及び/又はファイバーなどのキャプシドに基づいてそれらのグループ/血清型に指定される。
本開示のアデノウイルスは、A、C、D、E又はF群のウイルスではない。本開示のウイルスはアデノウイルス死タンパク質を含まない。
一実施形態では、本開示のアデノウイルスはキメラである。アデノウイルスがキメラである場合、外側のキャプシドの特徴は血清型を決定するために使用されるだろう。本明細書で用いられるキメラとは、同じ群内の異なる血清型を含む少なくとも2つの異なるウイルス血清型由来のDNAを含むウイルスを指す。
一実施形態では、腫瘍溶解性ウイルスは、同じ血清型、例えばAd11、特にAd11p由来で、例えば後者ゲノム配列の30812〜31789、18254〜21100及び13682〜15367の位置で見られる、ファイバー、ヘキソン及びペントンタンパク質を有し、後者ゲノム配列において、ヌクレオチド位置はジェンバンクID 217307399(登録番号:GC689208)に相対的である。
一実施形態では、アデノウイルスは、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)(別名EnAd及び旧称EnAd)である。本明細書で使用されるエナデノチュシレブ(enadenotucirev)は、配列番号38のキメラアデノウイルスを指す。それは、野生型アデノウイルスと比較して増強された治療特性を有する複製能力のある腫瘍溶解性キメラアデノウイルスである(WO2005/118825参照)。EnAdは、Ad11p及びAd3由来のDNA、ならびにE3/E4における欠失を特徴とするキメラE2B領域を有する。エナデノチュシレブ(enadenotucirev)の構造変化は、Ad11pよりも約3.5kb小さいゲノムをもたらし、それによって導入遺伝子の挿入のためのさらなる「スペース」を提供する。
エナデノチュシレブ(Enadenotucirev)(EnAd)は、Ad11p由来のファイバー、ペントン及びヘキソンを有する、以前はEnAd(WO2005/118825)として公知のキメラ腫瘍溶解性アデノウイルスであり、従ってそれはサブグループBウイルスである。それは、Ad11p及びAd3由来のDNAを含むキメラE2B領域を有する。EnAdでは、E3領域のほとんどすべてとE4領域の一部が削除される。それ故、それは生存可能なままである間に追加の遺伝物質を収容するためにゲノム中にかなりの空間を有する。さらに、EnAdはサブグループBアデノウイルスであるため、ヒトにおける既存の免疫は、例えばAd5よりも一般的ではない。Ad11ファイバー、ペントン及びヘキソンを有するキメラ腫瘍溶解性ウイルスの他の例には、OvAd1及びOvAd2が含まれる(WO2006/060314参照)。
EnAdは腫瘍細胞に優先的に感染し、これらの細胞内で急速に複製し、細胞溶解を引き起こすようである。これは、順番に、炎症性免疫応答を生成することができ、それによって身体も癌と闘うように刺激する。EnAdの成功の一部は、インビボでのウイルスの迅速な複製に関連していると仮定されている 。
EnAdは腫瘍細胞を選択的に溶解するが、例えばウイルスの治療活性を高める、又は細胞シグナリングタンパク質もしくは抗体をコードする導入遺伝子、又は細胞シグナリングタンパク質を刺激する実体をコードする導入遺伝子などの導入遺伝子でそれを武装することによってウイルスの副作用を減らすなどのさらなる有益な特性を導入することができる。
癌細胞内で発現され得るBiTEなどの特定のタンパク質をコードするDNAを有するウイルスを有利に武装することは、例えば、免疫系に細胞をより可視化することによって、又は治療用遺伝子/タンパク質を標的腫瘍細胞に優先的に送達することによって、身体自身の防御を用いてより効果的に腫瘍細胞と戦うことを可能にし得る。
さらに、レポーターである導入遺伝子をゲノムに挿入する能力は、臨床試験又は前臨床試験に役立ち得る。
導入遺伝子の発現がウイルスの複製又は他の有利な特性に悪影響を及ぼさないことが重要である。従って、1つ又は複数の遺伝子は、複製能力及びウイルスの他の有利な特性を損なわない場所に挿入されなければならない。さらに、アデノウイルスのゲノムは密集しているため、導入遺伝子を挿入するのに適した位置を見つけることは困難であり得る。これはまた、収容され得る導入遺伝子のサイズを制限する。
OvAd1及びOvAd2もまた、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)と同様のキメラアデノウイルスであり、それらもゲノム中にさらなる「スペース」を有する(WO2008/080003参照)。従って、一実施形態では、アデノウイルスはOvAd1又はOvAd2である。
一実施形態では、アデノウイルスは腫瘍溶解性である。本明細書で使用される腫瘍溶解性アデノウイルスは、非癌細胞と比較して癌細胞を優先的に死滅させるアデノウイルスを意味する。
一実施形態では、腫瘍溶解性ウイルスはアポトーシス性である。すなわち、それはプログラム細胞死を促進する。
一実施形態では、腫瘍溶解性ウイルスは細胞溶解性である。本開示の腫瘍溶解性アデノウイルスの細胞溶解活性は、代表的な腫瘍細胞株において決定され得、そして例えばAd5のようなサブグループCに属するアデノウイルスが標準(すなわち、1の効力)として使用される場合、データは効力の測定に変換され得る。細胞溶解活性を決定するための適切な方法は、MTSアッセイである(参照により本明細書に組み込まれるWO2005/118825の実施例4、図2を参照のこと)。
一実施形態では、腫瘍溶解性ウイルスは壊死性である。すなわち、それは細胞壊死又は免疫原性細胞死を引き起こすか又は早める。一実施形態では、壊死性細胞死は、それが患者(宿主)の免疫応答を誘発し、誘導するので有利である。
別段の記載がない限り、本明細書中で使用されるアデノウイルスは、複製可能なウイルス(例えば複製能力のあるウイルス)及び複製能欠損型ウイルスベクターも指す。
本明細書中で使用される場合、複製可能とは、複製能力のあるウイルス、又はその複製が癌細胞内の因子、例えばp53などの上方制御因子に依存するウイルスを指す。
一実施形態では、ウイルスは複製能力がある。本明細書の文脈における複製能力があるとは、インビトロ及びインビボで、すなわちパッケージング細胞株の助けを借りずに、細胞内で複製するために必要な機構をすべて保有するウイルスを指す。相補的パッケージング細胞株において複製することができる、例えばE1領域において削除されるウイルスベクターは、本文脈において複製能力のあるウイルスではない。
ウイルスベクターは複製能欠損型であり、複製を可能にするための相補的遺伝子を提供するためにパッケージング細胞を必要とする。
本明細書で使用されるアデノウイルスゲノムは、アデノウイルスの機能/生活環に関連する構造タンパク質及び要素をコードするDNA配列を意味する。
今日までに調べられたすべてのヒトアデノウイルスゲノムは同じ一般的な構成を有する、すなわち特定の機能をコードする遺伝子はウイルスゲノム中の同じ位置に位置する(本明細書では構造要素と呼ぶ)。ウイルスゲノムの各末端は、ウイルス複製に必要とされる末端逆位配列(又はITR)として知られる短い配列を有する。ウイルスゲノムは、5つの初期転写単位(E1A、E1B、E2、E3、及びE4)、3つの遅延初期単位(IX、IVa2及びE2後期)、及び後期mRNA(L1〜L5)の5つのファミリーを生成するよう処理される1つの後期単位(主要後期)を含む。初期遺伝子によってコードされるタンパク質は、感染に対する宿主細胞応答の複製及び調節に主に関与しているが、後期遺伝子はウイルス構造タンパク質をコードする。初期の遺伝子はEという文字が前に置かれ、後期の遺伝子はLという文字が前に置かれる。
アデノウイルスのゲノムは密集している、すなわち、非コード配列がほとんどないため、導入遺伝子を挿入するのに適した位置を見つけることは困難であり得る。本発明者らは、導入遺伝子が許容される2つのDNA領域を同定し、特に同定された部位は、抗体をコードするものなどの複雑な導入遺伝子を収容するのに適している。すなわち、導入遺伝子は、ウイルスの生存能力、腫瘍溶解特性又は複製などの天然の特性に悪影響を及ぼすことなく発現される。
一実施形態では、本開示による腫瘍溶解性又は部分腫瘍溶解性ウイルスは、E4及び/又はE3領域の欠失、例えばE4領域の一部の欠失、又はE3領域の完全欠失、あるいは例えば本明細書に開示される配列に例示されるように、E4領域の一部(E4orf4など)の欠失、及びE3領域の完全欠失の結果であり得る。
一実施形態では、本開示の腫瘍溶解性ウイルスはキメラである。本明細書で用いられるキメラとは、2つ以上の異なる血清型由来のDNAを含み、腫瘍溶解性ウイルス特性を有するウイルスを指す。
一実施形態では、腫瘍溶解性ウイルスは、ウイルスの本質的な有益な特性を保持しているEnAd又はその活性誘導体である。EnAdは、WO2005/118825(参照により本明細書に組み込まれる)に開示されており、ウイルスの全配列は本明細書に配列番号38で提供されている。キメラE2B領域は、本明細書に配列番号71として開示されている。
代替の腫瘍溶解性ウイルスには、OvAd1及びOvAd2が含まれ、これらはそれぞれWO2008/080003に配列番号2及び3として開示されており、参照により本明細書に組み込まれる。
有利には、本開示のアデノウイルスは、インビトロでの様々な異なる結腸癌細胞株の感染後に、EnAdと同様のウイルス活性、例えば複製及び/又は感染性、プロファイルを示す。
アデノウイルスの構造要素
本開示はまた、本明細書に開示されているプラスミドなどのウイルス又はウイルス成分/構築物の新規配列に関する。
本開示はまた、本明細書に開示されているプラスミドなどのウイルス又はウイルス成分/構築物の新規配列に関する。
一実施形態では、アデノウイルスは、式(I):
5’ITR−B1−BA−B2−BX−BB−BY−B3−3’ITR(I)
式中、B1はE1A、E1B又はE1A−E1Bを含み、BAはE2B−L1−L2−L3−E2A−L4を含み、B2は結合であるか又はE3を含み、BXは結合であるか又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子(特に、例えば外因性プロモーターの制御下にある本開示による少なくとも1つのBiTEをコードする導入遺伝子)又はその両方を含むDNA配列であり、BBはL5を含み、BYは結合であるか又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子(特に、例えばMPLのような内因性プロモーターの制御下又はCMVプロモーターなどの外因性プロモータの制御下にある本開示による少なくとも1つのBiTEをコードする導入遺伝子)又はその両方を含むDNA配列であり、B3は結合であるか又はE4を含み、ここで、BX及びBYの少なくとも一方は結合ではなく、導入遺伝子又は制限部位又はその両方を含み、少なくとも2つの結合ドメインを含む多重特異性抗原分子をコードし、前記ドメインの少なくとも1つは対象のT細胞上の表面抗原に対して特異的である、式(I)の配列を含むゲノムを含む。一実施形態では、アデノウイルスは、B1 BXが結合である式(I)の配列を含むゲノムを含む。
5’ITR−B1−BA−B2−BX−BB−BY−B3−3’ITR(I)
式中、B1はE1A、E1B又はE1A−E1Bを含み、BAはE2B−L1−L2−L3−E2A−L4を含み、B2は結合であるか又はE3を含み、BXは結合であるか又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子(特に、例えば外因性プロモーターの制御下にある本開示による少なくとも1つのBiTEをコードする導入遺伝子)又はその両方を含むDNA配列であり、BBはL5を含み、BYは結合であるか又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子(特に、例えばMPLのような内因性プロモーターの制御下又はCMVプロモーターなどの外因性プロモータの制御下にある本開示による少なくとも1つのBiTEをコードする導入遺伝子)又はその両方を含むDNA配列であり、B3は結合であるか又はE4を含み、ここで、BX及びBYの少なくとも一方は結合ではなく、導入遺伝子又は制限部位又はその両方を含み、少なくとも2つの結合ドメインを含む多重特異性抗原分子をコードし、前記ドメインの少なくとも1つは対象のT細胞上の表面抗原に対して特異的である、式(I)の配列を含むゲノムを含む。一実施形態では、アデノウイルスは、B1 BXが結合である式(I)の配列を含むゲノムを含む。
一実施形態では、アデノウイルスは式(I)の配列を含むゲノムを含み、式中、BYは結合である。
一実施形態では、アデノウイルスは、式(Ia):
5’ITR−BA−B2−BX−BB−BY−B3−3’ITR(Ia)
式中、BAはE2B−L1−L2−L3−E2A−L4を含み、B2は結合であるか又はE3を含み、BXは結合であるか又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子(特に、例えば外因性プロモーターの制御下にある本開示による少なくとも1つのBiTEをコードする導入遺伝子)又はその両方を含むDNA配列であり、BBはL5を含み、BYは結合であるか又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子(特に、例えばMPLのような内因性プロモーターの制御下又はCMVプロモーターなどの外因性プロモータの制御下にある本開示による少なくとも1つのBiTEをコードする導入遺伝子、)又はその両方を含むDNA配列であり、B3は結合であるか又はE4を含み、ここで、BX及びBYの少なくとも一方は結合ではなく、少なくとも1つは導入遺伝子などの導入遺伝子又は制限部位を含む、式(Ia)の配列を含むゲノムを含む。
5’ITR−BA−B2−BX−BB−BY−B3−3’ITR(Ia)
式中、BAはE2B−L1−L2−L3−E2A−L4を含み、B2は結合であるか又はE3を含み、BXは結合であるか又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子(特に、例えば外因性プロモーターの制御下にある本開示による少なくとも1つのBiTEをコードする導入遺伝子)又はその両方を含むDNA配列であり、BBはL5を含み、BYは結合であるか又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子(特に、例えばMPLのような内因性プロモーターの制御下又はCMVプロモーターなどの外因性プロモータの制御下にある本開示による少なくとも1つのBiTEをコードする導入遺伝子、)又はその両方を含むDNA配列であり、B3は結合であるか又はE4を含み、ここで、BX及びBYの少なくとも一方は結合ではなく、少なくとも1つは導入遺伝子などの導入遺伝子又は制限部位を含む、式(Ia)の配列を含むゲノムを含む。
一実施形態では、アデノウイルスは、式(Ia)の配列を含むゲノムを含み、式中、BXは結合である。
一実施形態では、アデノウイルスは、式(Ia)の配列を含むゲノムを含み、式中、BYは結合である。
一実施形態では、アデノウイルスは、式(Ib):
5’ITR−BA−BX−BB−BY−B3−3’ITR Ib(Ib)
式中、BAはE2B−L1−L2−L3−E2A−L4を含み、BXは結合であるか又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子(特に、例えば外因性プロモーターの制御下にある本開示による少なくとも1つのBiTEをコードする導入遺伝子)又はその両方を含むDNA配列であり、BBはL5を含み、BYは結合であるか又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子(特に、例えばMPLのような内因性プロモーターの制御下又はCMVプロモーターなどの外因性プロモータの制御下にある本開示による少なくとも1つのBiTEをコードする導入遺伝子)又はその両方を含むDNA配列であり、B3は結合であるか又はE4を含み、ここで、BX及びBYの少なくとも一方は結合ではなく、導入遺伝子などの導入遺伝子又は制限部位又はその両方を含む、式(Ib)の配列を含むゲノムを含む。
5’ITR−BA−BX−BB−BY−B3−3’ITR Ib(Ib)
式中、BAはE2B−L1−L2−L3−E2A−L4を含み、BXは結合であるか又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子(特に、例えば外因性プロモーターの制御下にある本開示による少なくとも1つのBiTEをコードする導入遺伝子)又はその両方を含むDNA配列であり、BBはL5を含み、BYは結合であるか又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子(特に、例えばMPLのような内因性プロモーターの制御下又はCMVプロモーターなどの外因性プロモータの制御下にある本開示による少なくとも1つのBiTEをコードする導入遺伝子)又はその両方を含むDNA配列であり、B3は結合であるか又はE4を含み、ここで、BX及びBYの少なくとも一方は結合ではなく、導入遺伝子などの導入遺伝子又は制限部位又はその両方を含む、式(Ib)の配列を含むゲノムを含む。
一実施形態では、アデノウイルスは、式(Ib)の配列を含むゲノムを含み、式中、BXは結合である。
一実施形態では、アデノウイルスは、式(Ib)の配列を含むゲノムを含み、式中、BYは結合である。
一実施形態では、アデノウイルスは、式(Ic):
5’ITR−BA−B2−BX−BB−BY−3’ITR(Ic)
式中、BAはE2B−L1−L2−L3−E2A−L4を含み、B2はE3であり、BXは結合であるか又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子(特に、例えば外因性プロモーターの制御下にある本開示による少なくとも1つのBiTEをコードする導入遺伝子)又はその両方を含むDNA配列であり、BBはL5を含み、BYは結合であるか又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子(特に、例えばMPLのような内因性プロモーターの制御下又はCMVプロモーターなどの外因性プロモータの制御下にある本開示による少なくとも1つのBiTEをコードする導入遺伝子)又はその両方を含むDNA配列であり、ここで、BX及びBYの少なくとも一方は結合ではなく、導入遺伝子などの導入遺伝子又は制限部位又はその両方を含む、式(Ic)の配列を含むゲノムを含む。
5’ITR−BA−B2−BX−BB−BY−3’ITR(Ic)
式中、BAはE2B−L1−L2−L3−E2A−L4を含み、B2はE3であり、BXは結合であるか又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子(特に、例えば外因性プロモーターの制御下にある本開示による少なくとも1つのBiTEをコードする導入遺伝子)又はその両方を含むDNA配列であり、BBはL5を含み、BYは結合であるか又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子(特に、例えばMPLのような内因性プロモーターの制御下又はCMVプロモーターなどの外因性プロモータの制御下にある本開示による少なくとも1つのBiTEをコードする導入遺伝子)又はその両方を含むDNA配列であり、ここで、BX及びBYの少なくとも一方は結合ではなく、導入遺伝子などの導入遺伝子又は制限部位又はその両方を含む、式(Ic)の配列を含むゲノムを含む。
一実施形態では、アデノウイルスは、式(Ic)の配列を含むゲノムを含み、式中BXは結合である。
一実施形態では、アデノウイルスは、式(Ic)の配列を含むゲノムを含み、式中BYは結合である。
一実施形態では、アデノウイルスは、式(Id):
5’ITR−B1−BA−BX−BB−BY−B3−3’ITR(Id)
式中、B1はE1A、E1B、又はE1A−E1Bを含み、BAはE2B−L1−L2−L3−E2A−L4を含み、BXは結合であるか又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子(特に、例えば外因性プロモーターの制御下にある本開示による少なくとも1つのBiTEをコードする導入遺伝子)又はその両方を含むDNA配列であり、BBはL5を含み、BYは結合であるか又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子(特に、例えばMPLのような内因性プロモーターの制御下又はCMVプロモーターなどの外因性プロモータの制御下にある本開示による少なくとも1つのBiTEをコードする導入遺伝子)又はその両方を含むDNA配列であり、B3は結合であるか又はE4を含み、ここで、BX及びBYの少なくとも一方は結合ではなく、導入遺伝子、制限部位、又はその両方を含む、式(Id)の配列を含むゲノムを含む。
5’ITR−B1−BA−BX−BB−BY−B3−3’ITR(Id)
式中、B1はE1A、E1B、又はE1A−E1Bを含み、BAはE2B−L1−L2−L3−E2A−L4を含み、BXは結合であるか又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子(特に、例えば外因性プロモーターの制御下にある本開示による少なくとも1つのBiTEをコードする導入遺伝子)又はその両方を含むDNA配列であり、BBはL5を含み、BYは結合であるか又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子(特に、例えばMPLのような内因性プロモーターの制御下又はCMVプロモーターなどの外因性プロモータの制御下にある本開示による少なくとも1つのBiTEをコードする導入遺伝子)又はその両方を含むDNA配列であり、B3は結合であるか又はE4を含み、ここで、BX及びBYの少なくとも一方は結合ではなく、導入遺伝子、制限部位、又はその両方を含む、式(Id)の配列を含むゲノムを含む。
一実施形態では、アデノウイルスは、BXが結合である式(Id)の配列を含むゲノムを含む。
一実施形態では、アデノウイルスは、BYが結合である式(Id)の配列を含むゲノムを含む。
一実施形態では、アデノウイルスは、式(Ie):
5’ITR−B1−BA−B2−BB−BY−3’ITR(Ie)
式中、B1はE1A、E1B、又はE1A−E1Bを含み、BAはE2B−L1−L2−L3−E2A−L4を含み、B2はE3を含み、BBはL5を含み、BYは結合であるか又は(例えばMPLのような内因性プロモーターの制御下又はCMVプロモーターなどの外因性プロモータの制御下にある)本開示による少なくとも1つのBiTEをコードする1つ又は複数の導入遺伝子を含むDNA配列であり、ここで、BX及びBYの少なくとも一方は結合ではなく、導入遺伝子、制限部位、又はその両方を含む、式(Ie)の配列を含むゲノムを含む。
5’ITR−B1−BA−B2−BB−BY−3’ITR(Ie)
式中、B1はE1A、E1B、又はE1A−E1Bを含み、BAはE2B−L1−L2−L3−E2A−L4を含み、B2はE3を含み、BBはL5を含み、BYは結合であるか又は(例えばMPLのような内因性プロモーターの制御下又はCMVプロモーターなどの外因性プロモータの制御下にある)本開示による少なくとも1つのBiTEをコードする1つ又は複数の導入遺伝子を含むDNA配列であり、ここで、BX及びBYの少なくとも一方は結合ではなく、導入遺伝子、制限部位、又はその両方を含む、式(Ie)の配列を含むゲノムを含む。
一実施形態では、BX及びBYが結合ではなく、BX及びBYの両方が導入遺伝子であるような、導入遺伝子、制限部位、又はその両方を含む、式(I)、(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)又は(Ie)の化合物を提供する。
式(I)、(Ia)、(Ib)、(Ic)又は(Id)の一実施形態では、BXのみが1つ又は2つのBiTE、例えば1つのBiTE(BYはBiTEをコードしない)をコードし、特に該1つ又は複数のBiTEは、CMVプロモーターなどの外因性プロモーターの制御下にある。式(I)、(Ia)、(Ib)、(Ic)又は(Id)の一実施形態では、BYのみが1つ又は2つのBiTE、例えば1つのBiTE(BXはBiTEをコードしない)をコードし、特に該1つまたは複数のBiTEは、MPLなどの内因性プロモーターの制御下にあるか、又はCMVプロモーターなどの外因性プロモーターの制御下にある。式(I)、(Ia)、(Ib)、(Ic)又は(Id)の一実施形態では、BXはBiTE(例えばCMVプロモーターなどの外因性プロモーターの制御下にある)をコードし、BYはBiTE(例えば、MPLなどの内因性プロモーターの制御下、又はCMVプロモーターなどの外因性プロモーターの制御下にある)をコードする。
結合とは、1つのDNA配列を別のDNA配列に接続する、例えばウイルスゲノムのある部分を別の部分に接続する、共有結合を指す。従って、本明細書中の式(I)、(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)又は(Ie)における変数が結合を表す場合、その結合によって表される特徴又は要素は存在しない、すなわち削除される。
アデノウイルスの構造は一般に類似しているので、当業者に知られている構造要素及びそれを参照する一般的に使用されている用語に関して以下の要素を論じる。本明細書において要素が言及される場合、我々はその要素をコードするDNA配列又はアデノウイルス中の要素の同じ構造タンパク質をコードするDNA配列を指す。後者はDNAコードの冗長性のために適切である。最適化された結果を得るためには、コドン使用に対するウイルスの好みを考慮する必要がある。
本開示のウイルスに使用されるアデノウイルス由来の任意の構造要素は、天然配列を含むかもしくはそれからなるか、又は所与の長さにわたって少なくとも95%、例えば96%、97%、98%、99%又は100%の類似性を有し得る。元の配列は、遺伝物質の10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%又は1%を省くように改変することができる。当業者は、構造タンパク質の発現が破壊されるように、変化を加えるときにウイルスの読み枠が破壊されてはならないことを認識している。
一実施形態では、所与の要素は全長配列、すなわち全長遺伝子である。
一実施形態では、所与の要素は全長より短く、全長配列と同じ又は対応する機能を保持している。
本開示の構築物において任意選択である所与の要素に関する一実施形態では、DNA配列は全長より短く、機能性を有さないことがある。
アデノウイルスの構造タンパク質又は機能タンパク質をコードする構造遺伝子は、一般にDNAの非コード領域によって連結されている。従って、本開示のウイルスに導入遺伝子を挿入する目的で、対象の構造要素(特にその非コード領域)のゲノム配列をどこで「切断」するかについてはある程度の柔軟性がある。従って、本明細書の目的のために、その要素は、それが目的のために適合し、無関係な材料をコードしない限りにおいて、参照の構造要素と見なされるであろう。従って、適切であれば、例えばウイルスの天然構造に見られるように、遺伝子は適切な非コード領域と関連するであろう。
従って、一実施形態では、制限部位及び/又は導入遺伝子をコードするDNAなどの挿入物を、イントロン又は遺伝子間配列などのゲノムウイルスDNAの非コード領域に挿入する。アデノウイルスのこのいくつかの非コード領域は、例えばオルタナティブスプライシング、転写調節又は翻訳調節において機能を有する可能性があると述べたので、これを考慮に入れる必要があり得る。
L5領域(例えば、L5とE4領域の間)に関連する、本明細書中に同定される部位は、RNAi、サイトカイン、単鎖又は、BiTEなどの抗体のような多量体タンパク質などの複雑な実体をコードする様々なDNA配列を収容するのに適する。
本明細書中で使用される遺伝子は、それに関連するコード及び任意の非コード配列、例えばイントロン及び関連エクソンを指す。一実施形態では、遺伝子は、必須の構造的構成要素のみ、例えばコード領域を含むか又はそれからなる。
以下は、アデノウイルスの特定の構造要素に関する考察に続く。
末端逆位配列(ITR)は全ての公知のアデノウイルスに共通であり、それらの対称性のためにそのように命名され、そしてウイルス染色体複製起点である。これらの配列の他の特性は、ヘアピン構造を形成するそれらの能力である。
本明細書で用いられる5’ITRは、アデノウイルスの適切な位置に組み込まれたときにITRの機能を保持する、アデノウイルスの5’末端からのITRの一部又は全部を指す。一実施態様では、5’ITRは、配列番号38の約1bp〜138bpの配列、又は全長に沿ってそれと90、95、96、97、98もしくは99%同一の配列、特に配列番号38の約1bp〜138bpからなる配列を含むか又はそれからなる。
本明細書で用いられる3’ITRは、アデノウイルスの適切な位置に組み込まれたときにITRの機能を保持する、アデノウイルスの3’末端からのITRの一部又は全部を指す。一実施態様では、3’ITRは、配列番号38の約32189bp〜32326bpの配列、又は全長に沿ってそれと90、95、96、97、98もしくは99%同一の配列、特に配列番号38の約32189bp〜32326bpからなる配列を含むか又はそれからなる。
本明細書で用いられるB1は、アデノウイルス由来のE1Aの一部又は全部、アデノウイルスのE1B領域の一部又は全部、ならびに独立してアデノウイルスのE1A及びE1B領域の一部又は全部をコードするDNA配列を指す。
B1が結合である場合には、E1A及びE1B配列はウイルスから除外されるだろう。一実施形態では、B1は結合であり、従ってウイルスはベクターである。
一実施形態では、B1はさらに導入遺伝子を含む。E1領域が、破壊的な方法でE1領域に挿入することができる(すなわち配列の「中央」に)導入遺伝子を収容することができること、又はE1領域の一部もしくは全部を、遺伝物質を収容するためのより多くのスペースを提供するために、欠失させることができることは当業界で公知である。
本明細書で使用されるE1Aは、アデノウイルスE1A領域の一部又は全部をコードするDNA配列を指す。後者はここではポリペプチド/タンパク質E1Aを指す。E1A遺伝子によってコードされるタンパク質が、例えば、野生型と同じ機能を有する(すなわち対応する非変異タンパク質)、野生型タンパク質と比較して機能向上、野生型タンパク質と比較して機能がないなどの機能低下、あるいは、野生型タンパク質又は必要に応じてそれらの組み合わせと比較して新しい機能を有する、などの保存的又は非保存的アミノ酸変化を有するように変異されてもよい。
本明細書で用いるE1Bは、アデノウイルスE1B領域(すなわち、ポリペプチド又はタンパク質)の一部又は全部をコードするDNA配列を指し、E1B遺伝子/領域によってコードされるタンパク質が、例えば、野生型と同じ機能を有する(すなわち対応する非変異タンパク質)、野生型タンパク質と比較して機能向上、野生型タンパク質と比較して機能がないなどの機能低下、あるいは、野生型タンパク質又は必要に応じてそれらの組み合わせと比較して新しい機能を有する、などの保存的又は非保存的アミノ酸変化を有するように変異されてもよい。
従って、B1は、野生型E1A及び/又はE1Bなどの野生型E1領域に対して修飾されていてもいなくてもよい。当業者は、E1A及び/又はE1Bが存在するのか、又は(一部)欠失もしくは変異しているのかを容易に識別することができる。
本明細書で用いられる野生型は、公知のアデノウイルスを指す。公知のアデノウイルスは、配列が利用可能であるかどうかにかかわらず、同定されそして命名されたものである。
一実施態様では、B1は配列番号38の139bp〜3932bpの配列を有する。
本明細書で使用されるBAは、適宜、任意の非コード配列を含むE2B−L1−L2−L3−E2A−L4領域をコードするDNA配列を指す。一般にこの配列は導入遺伝子を含まないであろう。一実施形態では、配列は、公知のアデノウイルス、例えば表1に示す血清型、特にグループBウイルス、例えばAd3、Ad7、Ad11、Ad14、Ad16、Ad21、Ad34、Ad35、Ad51、又はそれらの組み合わせ、例えばAd3、Ad11又はそれらの組み合わせからの連続配列と実質的に類似又は同一である。一実施形態では、E2B−L1−L2−L3−E2A−L4は、これらの要素及びその領域に関連する他の構造要素を含むことを意味し、例えばBAは一般に、例えば以下の:IV2A IV2a−E2B−L1−L2−L3−E2A−L4などのタンパク質IV2aをコードする配列を含む。
一実施形態では、E2B領域はキメラである。すなわち、2つ以上の異なるアデノウイルス血清型、例えばAd3及びAd11、例えばAd11pからのDNA配列を含む。一実施形態では、E2B領域は、全長にわたって配列番号38の5068bp〜10355bpの配列、又はそれと95%、96%、97%、98%もしくは99%同一の配列を有する。
一実施形態では、成分BA中のE2Bは、配列番号71に示される配列(WO2005/118825に開示された配列番号3に対応する)を含む。
一実施形態では、BAは、配列番号38の3933bp〜27184bpの配列を有する。
本明細書で使用されるE3は、アデノウイルスE3領域の一部又は全部をコードするDNA配列(すなわち、タンパク質/ポリペプチド)を指し、E3遺伝子によってコードされるタンパク質が、例えば、野生型と同じ機能を有する(対応する未変異タンパク質)、野生型タンパク質と比較して機能向上、野生型タンパク質と比較して機能がないなどの機能低下、あるいは、野生型タンパク質又は必要に応じてそれらの組み合わせと比較して新しい機能を有する、などの保存的又は非保存的アミノ酸変化を有するように変異されてもよい。
一実施形態では、E3領域は、表1に示すアデノウイルス血清型、又はその組み合わせ、特にグループB血清型、例えばAd3、Ad7、Ad11(特にAd11p)、Ad14、Ad16、Ad21、Ad34、Ad35、Ad51又はそれらの組み合わせ、例えばAd3、Ad11(特にAd11p)又はそれらの組み合わせの形態である。
一実施形態では、E3領域は部分的に欠失しており、例えば95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%、5%が欠失している。
一実施形態では、B2は結合であり、E3領域をコードするDNAは存在しない。
一実施形態では、E3領域をコードするDNAを、導入遺伝子によって置換又は中断することができる。本明細書で使用される「本明細書で使用されるように導入遺伝子によって置き換えられるE3領域は、E3領域の一部又は全部が導入遺伝子で置き換えられることを含む。
一実施形態では、B2領域は、配列番号38の27185bp〜28165bpの配列を含む。
一実施形態では、B2は、配列番号38の27185bp〜28165bpの配列からなる。
本明細書で使用されるBXは、BB中のL5遺伝子の5’末端付近のDNA配列を指す。本明細書中で使用される場合、L5遺伝子の5’末端付近又はその近位とは、L5遺伝子の5’末端に隣接(近接)又は本質的にこれに関連する非コード領域、すなわちL5遺伝子の最末端に隣接もしくは近接、又はそれと本質的に関連する非コード領域を指す。あるいは、L5遺伝子付近又は近位とは、BX領域とL5遺伝子の5’末端との間にコード配列が存在しないように、L5遺伝子に近いことを指すことがある。
従って、一実施形態では、BXは、例えばL5遺伝子のコード配列の開始を表すL5の塩基に直接結合している。
従って、一実施形態では、BXは、例えば非コード配列の始まりを表すL5の塩基に直接結合するか、又はL5と自然に関連する非コード領域に直接結合する。本明細書で使用される自然に関連した非コード領域L5は、L5遺伝子の一部又はそれと連続しているが他の遺伝子の一部ではないすべての非コード領域の一部を指す。
一実施形態では、BXは配列番号39の配列を含む。この配列は人工の非コード配列であり、例えば導入遺伝子(又は導入遺伝子カセット)、制限部位又はそれらの組み合わせを含むDNA配列がその中に挿入されていてもよい。この配列は、それが導入遺伝子の正確な位置に対するある程度の柔軟性を可能にしながら、ウイルスの安定性及び生存能力に対する破壊的な影響を最小限に抑えることができるという点で緩衝液として作用するので有利である。
挿入は、配列番号39内の5’末端から、3’末端、又はbp1〜201の間の任意の点、例えば塩基対1/2、2/3、3/4、4/5、5/6、6/7、7/8、8/9、9/10、10/11、11/12、12/13、13/14、14/15、15/16、16/17、17/18、18/19、19/20、20/21、21/22、22/23、23/24、24/25、25/26、26/27、27/28、28/29、29/30、30/31、31/32、32/33、33/34、34/35、35/36、36/37、37/38、38/39、39/40、40/41、41/42、42/43、43/44、44/45、45/46、46/47、47/48、48/49、49/50、50/51、51/52、52/53、53/54、54/55、55/56、56/57、57/58、58/59、59/60、60/61、61/62、62/63、63/64、64/65、65/66、66/67、67/68、68/69、69/70、70/71、71/72、72/73、73/74、74/75、75/76、76/77、77/78、78/79、79/80、80/81、81/82、82/83、83/84、84/85、85/86、86/87、87/88、88/89、89/90、90/91、91/92、92/93、93/94、94/95、95/96、96/97、97/98、98/99、99/100、100/101、101/102、102/103、103/104、104/105、105/106、106/107、107/108、108/109、109/110、110/111、111/112、112/113、113/114、114/115、115/116、116/117、117/118、118/119、119/120、120/121、121/122、122/123、123/124、124/125、125/126、126/127、127/128、128/129、129/130、130/131、131/132、132/133、133/134、134/135、135/136、136/137、137/138、138/139、139/140、140/141、141/142、142/143、143/144、144/145、145/146、146/147、147/148、148/149、150/151、151/152、152/153、153/154、154/155、155/156、156/157、157/158、158/159、159/160、160/161、161/162、162/163、163/164、164/165、165/166、166/167、167/168、168/169、169/170、170/171、171/172、172/174、174/175、175/176、176/177、177/178、178/179、179/180、180/181、181/182、182/183、183/184、184/185、185/186、186/187、187/188、189/190、190/191、191/192、192/193、193/194、194/195、195/196、196/197、197/198、198/199、199/200、又は200/201の間のどこにでも起こり得る。
一実施態様では、BXは配列番号39を含み、DNA配列は、塩基対27と塩基対28の間又は配列番号38の28192bp〜28193bpに対応する位置に挿入される。
一実施形態では、挿入物は制限部位挿入物である。一実施形態では、制限部位挿入物は1つ又は2つの制限部位を含む。一実施形態では、制限部位は、2つの制限部位を含む19bp制限部位挿入物である。一実施形態では、制限部位挿入物は、1つの制限部位を含む9bp制限部位挿入物である。一実施形態では、制限部位挿入物は、1つ又は2つの制限部位及び少なくとも1つの導入遺伝子、例えば1つ又は2つの導入遺伝子を含む。一実施形態では、制限部位は、2つの制限部位及び少なくとも1つの導入遺伝子、例えば1つ又は2つの導入遺伝子を含む、19bp制限部位挿入物である。一実施形態では、制限部位挿入物は、1つの制限部位及び少なくとも1つの導入遺伝子、例えば1つ又は2つなどの1つ、2つ又は3つの導入遺伝子を含む9bp制限部位挿入物である。一実施形態では、2つの制限部位が1つ又は複数の、例えば2つの導入遺伝子(例えば導入遺伝子カセット内)を挟む。一実施形態では、BXが2つの制限部位を含むとき、該制限部位は互いに異なる。一実施形態では、BX中の該1つ又は複数の制限部位は、それらが挿入されている特定のアデノウイルスゲノム中に天然に存在しない。一実施形態では、BX中の該1つ又は複数の制限部位は、アデノウイルスゲノムの他の場所に位置する他の制限部位とは異なり、例えば、天然に存在する制限部位及び/又はBYに導入された制限部位などのゲノムの他の部分に導入された制限部位とは異なる。従って、一実施形態では、1つ又は複数の制限部位によって、その部分のDNAを特異的に切断することが可能になる。
有利なことに、「ユニーク」な制限部位の使用は、選択性及びウイルスゲノムが単に適当な制限酵素を用いて切断された場合の制御を提供する。
本明細書中で使用される場合、特異的に切断するとは、制限部位に特異的な酵素の使用が、通常は1つの位置、しかし時には2つの位置になり得る所望の位置のみで、ウイルスを切断する場合を指す。本明細書で使用される一対の位置は、同じ酵素によって切断されるように設計されている(すなわち、互いに区別することができない)、2つの互いに近接する制限部位を指す。
一実施形態では、制限部位挿入物は配列番号50である。
一実施態様では、BXは配列番号38の28166bp〜28366bpの配列を有する。
一実施形態では、BXは結合である。
一実施形態では、BXは制限部位、例えば1又は2などの1、2、3又は4つの制限部位を含む。一実施形態では、BXは少なくとも1つの導入遺伝子、例えば1又は2つの導入遺伝子を含む。一実施形態では、特に制限部位が、遺伝子又はそれらがゲノムから特異的に切除及び/又は置換されることを可能にする遺伝子を含むDNA配列を挟む場合、BXは少なくとも1つの導入遺伝子、例えば1又は2つの導入遺伝子、及び1つ又は複数の制限部位、例えば2又は3つの制限部位を含む。あるいは、例えば2つの導入遺伝子がある場合、制限部位は各遺伝子を挟むことができ、3つの異なる制限部位が遺伝子が選択的に切除及び/又は置換されることを確実にするために必要とされる。一実施形態では、1つ又は複数の、例えば全ての導入遺伝子が導入遺伝子カセットの形態である。一実施形態では、BXは配列番号39を含む。一実施形態では、配列番号39は、例えば導入遺伝子によって中断される。実施形態では、配列番号39は中断されない。一実施形態では、BXは制限部位を含まない。一実施形態では、BXは結合である。一実施形態では、Bxは1つ又は複数の導入遺伝子を含むか又はそれからなる。
一実施形態では、BYは制限部位、例えば1又は2などの1、2、3又は4つの制限部位を含む。一実施態様では、BYは少なくとも1つの導入遺伝子、例えば1又は2つの導入遺伝子を含む。一実施形態では、特に制限部位が、遺伝子又はそれらがゲノムから特異的に切除及び/又は置換されることを可能にする遺伝子を含むDNA配列を挟む場合、BYは少なくとも1つの導入遺伝子、例えば1又は2つの導入遺伝子、及び1つ又は複数の制限部位、例えば2又は3つの制限部位を含む。あるいは、例えば2つの導入遺伝子がある場合、制限部位は各遺伝子を挟むことができ、3つの異なる制限部位が遺伝子が選択的に切除及び/又は置換されることを確実にするために必要とされる。一実施形態では、1つ又は複数の、例えば全ての導入遺伝子が導入遺伝子カセットの形態である。一実施形態では、BYは配列番号40を含む。一実施形態では、配列番号40は、例えば導入遺伝子によって中断される。実施形態では、配列番号40は中断されない。一実施形態では、BYは制限部位を含まない。一実施形態では、BYは結合である。一実施形態では、BYは1つ又は複数の導入遺伝子を含むか又はそれからなる。
一実施形態では、BX及びBYはそれぞれ制限部位、例えば1又は2などの1、2、3又は4つの制限部位を含む。一実施形態では、BX及びBYはそれぞれ少なくとも1つの導入遺伝子、例えば1又は2つの導入遺伝子を含む。一実施形態では、特に制限部位が、遺伝子又はそれがゲノムから特異的に切除及び/又は置換されることを可能にする遺伝子を含むDNA配列を挟む場合、BX及びBYはそれぞれ少なくとも1つの導入遺伝子、例えば1又は2つの導入遺伝子、及び1つ又は複数の制限部位、例えば2又は3つの制限部位を含む。あるいは、例えば2つの導入遺伝子がある場合、制限部位は各遺伝子を挟むことができ、3つの異なる制限部位が遺伝子が選択的に切除及び/又は置換されることを確実にするために必要とされる。一実施形態では、1つ又は複数の、例えば全ての導入遺伝子が導入遺伝子カセットの形態である。一実施形態では、BX及びBYはそれぞれ、配列番号39及び配列番号40を含む。一実施形態では、BX及びBYは制限部位を含まない。一実施形態では、BXは結合であり、BYは結合ではない。一実施形態では、BYは結合であり、BXは結合ではない。
本明細書で使用されるBBは、L5領域をコードするDNA配列を指す。本明細書中で使用される場合、L5領域は、文脈において適切であるように、ファイバーポリペプチド/タンパク質をコードする遺伝子を含むDNA配列を指す。ファイバー遺伝子/領域は、アデノウイルスの主要キャプシド成分であるファイバータンパク質をコードする。ファイバーは受容体認識において機能し、細胞に選択的に結合して感染するアデノウイルスの能力に寄与する。
本開示のウイルスにおいて、ファイバーは、Ad11pなどの血清型11の任意のアデノウイルス株由来であり得る。
一実施形態では、BBは、配列番号38の28367bp〜29344bpの配列を有する。
本明細書で使用されるBYに関するDNA配列は、BBのL5遺伝子の3’末端付近のDNA配列を指す。本明細書中で使用される場合、L5遺伝子の3’末端付近又はその近位とは、L5遺伝子の3’末端に隣接(近接)又は本質的にそれに関連する非コード領域、すなわちL5遺伝子の3’最末端に隣接もしくは近接、又はそれと本質的に関連する非コード領域(すなわち、L5に内在する非コード配列の全部又は一部)を指す。あるいは、L5遺伝子付近又は近位とは、BY領域とL5遺伝子の3’末端との間にコード配列が存在しないように、L5遺伝子に近いことを指すことがある。
従って、一実施形態では、BYは、コード配列の「末端」を表すL5の塩基に直接結合する。
従って、一実施形態では、BYは、非コード配列の「末端」を表すL5の塩基に直接結合するか、又はL5に自然に関連する非コード領域に直接結合する。
本明細書では本質的にかつ自然に互換的に使用される。一実施形態では、BYは配列番号40の配列を含む。この配列は非コード配列であり、例えば導入遺伝子(又は導入遺伝子カセット)、制限部位又はそれらの組み合わせを含むDNA配列が挿入されていてもよい。この配列は、それが導入遺伝子の正確な位置に対するある程度の柔軟性を可能にしながら、ウイルスの安定性及び生存能力に対する破壊的な影響を最小限に抑えることができるという点で緩衝液のように作用するので有利である。
挿入は、配列番号40内の5’末端から、3’末端、又はbp1〜35の間の任意の点、例えば塩基対1/2、2/3、3/4、4/5、5/6、6/7、7/8、8/9、9/10、10/11、11/12、12/13、13/14、14/15、15/16、16/17、17/18、18/19、19/20、20/21、21/22、22/23、23/24、24/25、25/26、26/27、27/28、28/29、29/30、30/31、31/32、32/33、33/34、又は34/35の間のどこにでも起こり得る。
一実施形態では、BYは配列番号40を含み、DNA配列は、塩基対12と塩基対13の間又は配列番号38の29356bp〜29357bpに対応する位置に挿入される。一実施形態では、挿入物は制限部位挿入物である。一実施形態では、制限部位挿入物は1つ又は2つの制限部位を含む。一実施形態では、制限部位は、2つの制限部位を含む19bp制限部位挿入物である。一実施形態では、制限部位挿入物は、1つの制限部位を含む9bp制限部位挿入物である。一実施形態では、制限部位挿入物は、1つ又は2つの制限部位、及び少なくとも1つの導入遺伝子、例えば1つ又は2つ又は3つの導入遺伝子、例えば1つ又は2つの導入遺伝子を含む。一実施形態では、制限部位は、2つの制限部位及び少なくとも1つの導入遺伝子、例えば1つ又は2つの導入遺伝子を含む、19bp制限部位挿入物である。一実施形態では、制限部位挿入物は、1つの制限部位と少なくとも1つの導入遺伝子、例えば1つ又は2つの導入遺伝子を含む、9bp制限部位挿入物である。一実施形態では、2つの制限部位が1つ又は複数の、例えば2つの導入遺伝子(例えば導入遺伝子カセット内)を挟む。一実施形態では、BYが2つの制限部位を含むとき、該制限部位は互いに異なる。一実施形態では、BY中の該1つ又は複数の制限部位は、それらが挿入されている特定のアデノウイルスゲノム中に天然に存在しない(例えば、固有のもの)。一実施形態では、BY中の該1つ又は複数の制限部位は、アデノウイルスゲノムの他の場所に位置する他の制限部位とは異なり、例えば、天然に存在する制限部位又はBXなどのゲノムの他の部分に導入された制限部位とは異なる。従って、一実施形態では、1つ又は複数の制限部位によって、その部分のDNAを特異的に切断することが可能になる。
一実施形態では、制限部位挿入物は配列番号51である。
一実施形態では、BYは、配列番号38の29345bp〜29379bpの配列を有する。
一実施形態では、BYは結合である。
一実施形態では、挿入物は、配列番号40のbp 12の後にある。
一実施形態では、挿入物は、配列番号38のおよそ29356bpの位置にある。
一実施形態では、挿入物は、1つ又は複数の導入遺伝子、例えば1又は2などの1、2又は3つの導入遺伝子を含む導入遺伝子カセットである。
本明細書で使用されるE4は、アデノウイルスE4領域の一部又は全部をコードするDNA配列(すなわち、ポリペプチド/タンパク質領域)を指し、これはE4遺伝子によってコードされるタンパク質が保存的又は非保存的アミノ酸変化を有し、野生型と同じ機能を有する(対応する非変異タンパク質)、野生型タンパク質と比較して機能向上、野生型タンパク質と比較して機能がないなどの機能低下、あるいは、野生型タンパク質又は必要に応じてそれらの組み合わせと比較して新しい機能を有するように変異されてもよい。一実施形態では、E4領域はE4orf4を欠失している。
一実施形態では、E4領域は部分的に欠失しており、例えば95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%、又は5%が欠失している。一実施形態では、E4領域は、配列番号38の32188bp〜29380bpの配列を有する。
一実施形態では、B3は結合であり、すなわちE4が存在しない。
一実施形態では、B3は、配列番号38の32188bp〜29380bpからなる配列を有する。
本明細書中で使用される場合、数の範囲は終点を含む。
当業者は、式(I)、(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)及び(Ie)のような本明細書の式中の要素が隣接しており、本明細書に記載の非コードDNA配列ならびに遺伝子及びコードDNA配列(構造的特徴)を具体化し得ることを理解するだろう。1つ又は複数の実施形態では、本開示の式は、アデノウイルスゲノム中に天然に存在する配列を記載しようとしている。これに関連して、式はゲノムの関連部分を特徴付ける主要な要素を指すものであり、DNAのゲノムストレッチの網羅的な説明であることを意図していないことは当業者に明らかであろう。
本明細書で使用されるE1A、E1B、E3及びE4はそれぞれ独立して、本明細書に記載の各領域の野生型及びその均等物、変異型又は部分欠失型、特に公知のアデノウイルス由来の野生型配列を指す。
本明細書で使用される「挿入物」は、それが参照配列を中断するように、5’末端、3’末端又は所与のDNA配列参照セグメント内のいずれかに組み込まれるDNA配列を指す。後者は、挿入物が位置する基準点として用いられる基準配列である。本開示の文脈において、挿入物は一般に、配列番号10又は配列番号11のいずれかの中に存在する。挿入物は、制限部位挿入物、導入遺伝子カセットのいずれか、又は両方であり得る。配列が中断されても、ウイルスは依然として元の配列を含むであろうが、一般的にはそれは挿入物を挟む2つのフラグメントとしてであろう。
一実施形態では、導入遺伝子又は導入遺伝子カセットは、TN7トランスポゾン又はその一部などの偏りのない挿入トランスポゾンを含まない。本明細書で使用されるTn7トランスポゾンは、WO2008/080003に記載されているような偏りのない挿入トランスポゾンを指す。
一実施形態ではBX及びBY中の1つ又は複数の制限部位は、例えばNotI、FseI、AsiSI、SgfI及びSbfIなどの本明細書に記載の酵素に特異的な制限部位から独立して選択され、特にBXに位置するNotIに特異的な部位及びFseIに特異的な部位、ならびにBYに位置するSgfI及びSbfIのように、挿入された制限部位は全て異なる。
一実施形態では上述したように、領域BX及び/又はBYは制限部位を含まない。有利には、本開示のウイルス及び構築物は、制限部位なしで、例えば合成技術を用いて調製することができる。これらの技術はウイルスと構築物の作成において大きな柔軟性を可能にする。さらに、本発明者らは、ウイルス及び構築物の特性が、それらが合成技術によって調製されるときに低下しないことを確立した。
プロモーター
本明細書で使用されるプロモーターは、特定の1つ又は複数の遺伝子の転写を開始するDNAの領域を意味する。プロモーターは一般に、それらが転写する遺伝子に近接して、DNA上の同じ鎖上及び上流(すなわち5’)に位置する。これに関連して用いられる近位とは、プロモーターとして機能するのに十分近いことを意味する。一実施形態では、プロモーターは転写開始部位の100bp以内にある。従って、本明細書中で使用される内因性プロモーターは、導入遺伝子が挿入されているアデノウイルス(又は構築物)中に天然に存在する(すなわち原産の)プロモーターを指す。1つ又は複数の実施形態において、使用される内因性プロモーターは、ウイルスゲノム中のその元の位置にあるウイルス中の天然に存在するプロモーターであり、特にこれは、導入遺伝子又は導入遺伝子の発現に使用される一次又は唯一のプロモーターである。一実施形態では、導入遺伝子の翻訳及び任意選択で転写を促進するために使用される内因性プロモーターは、1つの常在するものであり、すなわちアデノウイルスのゲノムに組み込まれたものであって、組換え技術によって以前に導入されたものではない。
本明細書で使用されるプロモーターは、特定の1つ又は複数の遺伝子の転写を開始するDNAの領域を意味する。プロモーターは一般に、それらが転写する遺伝子に近接して、DNA上の同じ鎖上及び上流(すなわち5’)に位置する。これに関連して用いられる近位とは、プロモーターとして機能するのに十分近いことを意味する。一実施形態では、プロモーターは転写開始部位の100bp以内にある。従って、本明細書中で使用される内因性プロモーターは、導入遺伝子が挿入されているアデノウイルス(又は構築物)中に天然に存在する(すなわち原産の)プロモーターを指す。1つ又は複数の実施形態において、使用される内因性プロモーターは、ウイルスゲノム中のその元の位置にあるウイルス中の天然に存在するプロモーターであり、特にこれは、導入遺伝子又は導入遺伝子の発現に使用される一次又は唯一のプロモーターである。一実施形態では、導入遺伝子の翻訳及び任意選択で転写を促進するために使用される内因性プロモーターは、1つの常在するものであり、すなわちアデノウイルスのゲノムに組み込まれたものであって、組換え技術によって以前に導入されたものではない。
本明細書で用いられる内因性プロモーターの制御下にあるとは、導入遺伝子/導入遺伝子カセットが該内因性プロモーターの制御下にあるように適切な向きに挿入される場所を指す。すなわち、プロモーターが一般にアンチセンス鎖上にある場合、カセットは例えばアンチセンス方向に挿入される。
それでもやはり、遺伝子は2つの方向のうちの1つで発現することができる。しかしながら、一般に、ある所与の(特定の)導入遺伝子について、一方の方向が他方の方向よりも高いレベルの発現をもたらす。
一実施形態では、カセットはセンス方向にある。すなわち、5’から3’方向に転写される。一実施形態では、カセットはアンチセンス配向にある。すなわち、3’から5’方向に転写される。
ウイルス中の内因性プロモーターは、例えば、導入遺伝子及びスプライスアクセプター配列をコードする遺伝子を用いることによって利用することができる。従って、一実施形態では、カセットは、内因性プロモーターの制御下にあるときにスプライスアクセプター配列を含む。従って、一実施形態では、コード配列、例えば抗体又は抗体結合フラグメントをコードする配列は、スプライスアクセプター配列をさらに含む。
一実施形態では、1つもしくは複数の導入遺伝子、又は導入遺伝子カセットは、例えば主要後期プロモーター(MLプロモーター)などのE4プロモーター又は主要後期プロモーターの制御下にある。
本明細書で使用される「制御下」とは、特定のプロモーターが指示するときに導入遺伝子が活性化される、すなわち転写されることを意味する。
本明細書中で使用される主要後期プロモーター(MLプロモーター又はMLP)は、L5遺伝子のような「後期発現」遺伝子の発現を制御するアデノウイルスプロモーターを指す。MLPは「センス鎖」プロモーターである。すなわち、プロモーターは5’−3’方向においてプロモーターの下流にある遺伝子に影響を与える。本明細書中で使用される主要後期プロモーターは、ウイルスゲノムに位置する元の主要後期プロモーターを指す。
本明細書で使用されるE4プロモーターは、E4領域のアデノウイルスプロモーターを指す。E4領域はアンチセンス領域であるため、プロモーターはアンチセンスプロモーターである。すなわち、プロモーターは、3’−5’方向においてE4領域の上流にある。従って、E4プロモーターの制御下にある任意の導入遺伝子カセットは、適切に配向される必要があり得る。一実施形態では、E4プロモーターの制御下にあるカセットはアンチセンス方向にある。一実施形態では、カセットは、センス配向でE4プロモーターの制御下にある。本明細書で使用されるE4プロモーターは、ウイルスゲノムに位置する元のE4プロモーターを指す。
従って、一実施形態では、ファイバー、ヘキソン及びキャプシドが血清型11(Ad11pなど)であり、ウイルスゲノムが治療用抗体又は抗体結合フラグメント(BiTEなど)をコードするDNA配列を含み、導入遺伝子がウイルス複製を中断しないように、E4及び主要後期プロモーター(すなわちE4プロモーター又は主要後期プロモーター)からなる群から選択される、アデノウイルスに内因性のプロモーターの制御下にある該DNA配列が、例えば特にL5とE4領域との間に位置するウイルスゲノム中のL5の後に位置するような、L5領域に関連する(すなわち該領域の前又は後)、複製能力のある腫瘍溶解性アデノウイルス血清型11(Ad11pなど)又はそのウイルス誘導体が提供される。
一実施形態では、内因性プロモーターは、組換え技術によってウイルスゲノムの所望の位置に導入され、例えば導入遺伝子カセットに導入される。しかしながら、本明細書の文脈において、この配置は一般に外因性プロモーターと呼ばれるであろう。
一実施形態では、導入遺伝子カセットは外因性プロモーターを含む。本明細書で使用される外因性プロモーターは、導入遺伝子が挿入されているアデノウイルス中に天然には存在しないプロモーターを指す。典型的には、外因性プロモーターは他のウイルス由来であるか又は哺乳類プロモーターである。本明細書中で使用される外因性プロモーターは、遺伝子の転写を調節する、通常、対象の遺伝子の上流に位置するDNA要素を意味する。
一実施形態では、遺伝子発現の調節因子は、CMVプロモーターなどの、例えばCMV(サイトメガロウイルスプロモーター)、CBA(ニワトリベータアクチンプロモーター)又はPGK(ホスホグリセリン酸キナーゼ1プロモーター)などの、外因性プロモーターである。
一実施形態では、使用されるCMV外因性プロモーターは、配列番号52のヌクレオチド配列を有する。一実施形態では、使用されるPGK外因性プロモーターは、配列番号53のヌクレオチド配列を有する。一実施形態では、使用されるCBA外因性プロモーターは、配列番号54のヌクレオチド配列を有する。
一実施形態では、ファイバー、ヘキソン及びキャプシドが血清型11(Ad11pなど)であり、ウイルスゲノムが治療用抗体又は抗体結合フラグメント(本開示によるBiTEなど)をコードするDNA配列を含み、導入遺伝子がウイルス複製を中断しないように、ウイルス複製周期の後期に発現するウイルスゲノムの一部に位置し、該DNA配列がアデノウイルスに対して外因性プロモーターの制御下にある(例えば、CMVプロモーター)、複製能力のある腫瘍溶解性アデノウイルス血清型11(Ad11pなど)又はそのウイルス誘導体が提供される。一実施形態では、抗体又はフラグメント(本開示によるBiTEなど)をコードするDNA配列は、本明細書の他の箇所に記載されるように、特にL5領域とE4領域との間に位置するL5領域と関連する。
一実施形態では、外因性プロモーターは抗原提示細胞プロモーターである。本明細書で使用される抗原提示細胞プロモーターは、樹状細胞又はマクロファージなどの抗原提示細胞によって選択的に発現される遺伝子のプロモーターを指す。そのような遺伝子としては、FLT−3、FLT−3リガンド、TLR、CD1a、CD1c、CD11b、CD11c、CD80、CD83、CD86、CD123、CD172a、CD205、CD207、CD209、CD273、CD281、CD283、CD286、CD289、CD287、CXCR4、GITRリガンド、IFN−α2、IL−12、IL−23、ILT1、ILT2、ILT3、ILT4、ILT5、ILT7、TSLP受容体、CD141、CD303、CADM1、CLEC9a、XCR1、又はCD304;CTIIA又はGILTなどの抗原処理及び提示メディエータが挙げられるが、これらに限定されない。従って、一実施形態では、外因性プロモーターは、該抗原提示細胞における導入遺伝子の選択的発現に適している。
他の調節配列
本明細書で使用される「遺伝子発現の調節因子」(又は調節因子/調節エレメント)は、典型的には転写又は翻訳を開始又は増強することによって遺伝子発現において役割を果たすプロモーター、エンハンサー又はスプライスアクセプター配列などの遺伝的特徴を指す。
本明細書で使用される「遺伝子発現の調節因子」(又は調節因子/調節エレメント)は、典型的には転写又は翻訳を開始又は増強することによって遺伝子発現において役割を果たすプロモーター、エンハンサー又はスプライスアクセプター配列などの遺伝的特徴を指す。
本明細書で使用される「スプライスアクセプター配列」、「スプライスアクセプター」又は「スプライス部位」は、mRNA分子がいつスプライセオソーム複合体の小核リボ核タンパク質によって認識されるかを決定する調節配列を指す。一旦組み立てられると、スプライセオソームは、mRNA分子のスプライスアクセプター部位と上流のスプライスドナー部位との間のスプライシングを触媒して、翻訳されて単一のポリペプチド又はタンパク質を生成することができる成熟mRNA分子を生成する。
本発明では異なるサイズのスプライスアクセプター配列を使用することができ、これらは短いスプライスアクセプター(小)、スプライスアクセプター(中)及び分岐スプライスアクセプター(大)として記載することができる。
本明細書で使用されるSSAは、典型的にはちょうど4つの塩基対などのスプライス部位のみを含む短いスプライスアクセプターを意味する。本明細書で使用されるSAは、典型的には短いスプライスアクセプター及びポリピリミジントラクトを含むスプライスアクセプター、例えば16塩基対を意味する。本明細書で使用されるbSAは、典型的には短いスプライスアクセプター、ポリピリミジントラクト及び分岐点、例えば26塩基対を含む分岐スプライスアクセプターを意味する。
一実施形態では、本開示の構築物に使用されるスプライスアクセプターは、配列番号55〜57に示される。一実施形態では、SSAは、配列番号55のヌクレオチド配列を有する。一実施形態では、SAは、配列番号56のヌクレオチド配列を有する。一実施形態では、bSAは配列番号57のヌクレオチド配列を有する。一実施形態では、スプライスアクセプター配列は、TGCTAATCTT CCTTTCTCTC TTCAGG(配列番号57)、CCTTTCTCTCTT CAGG(配列番号56)、及びCAGG(配列番号55)からなる群から独立して選択される。
一実施形態では、スプライス部位は、CCACCを含むコンセンサスコザック配列によって直ちに進められる(すなわち、5’から3’方向に進む)。一実施形態では、スプライス部位及びコザック配列には、最大100個以下の塩基対が点在している。一実施形態では、コザック配列は、配列番号58のヌクレオチド配列を有する。
典型的には、内因性又は外因性プロモーター(内因性プロモーターなど)の制御下にある場合、コード配列のすぐ前にコザック配列がある。コード領域の開始は、開始コドン(AUG)で示され、例えば配列(gcc)gccRccAUGg[配列番号59]の文脈内にあり、コード配列の「開始」の開始は、太字の塩基によって示される。小文字はこの位置に共通の塩基を表し(それでも変化することができる)、大文字は高度に保存された塩基を示し、すなわち「AUGG」配列は一定であるか又はもしあるとすればまれに変化する。「R」は、プリン(アデニン又はグアニン)が通常この位置に観察されることを示し、括弧内の配列(gcc)は意義不明である。従って、一実施形態では、開始コドンAUGはコザック配列に組み込まれる。
本明細書中で使用される内部リボソーム進入DNA配列は、内部リボソーム進入配列(IRES)をコードするDNA配列を指す。本明細書で用いられるIRESは、メッセンジャーRNA(mRNA)配列内での開始を含む、mRNA配列の翻訳の開始を可能にするヌクレオチド配列を意味する。カセットがポリシストロニックmRNAをコードするとき、これは特に有用である。IRESを使用すると、複数の個々のタンパク質又はペプチドに翻訳されるポリシストロニックmRNAが得られる。一実施形態では、内部リボソーム進入DNA配列は、配列番号60のヌクレオチド配列を有する。一実施形態では、特定のIRESはゲノム内で一度だけ使用される。これは、ゲノムの安定性に関して利益をもたらし得る。
本明細書で使用される「高い自己切断効率の2Aペプチド」又は「2Aペプチド」は、翻訳後に効率的に切断されるペプチドを指す。適切な2AペプチドはP2A、F2A、E2A及びT2Aを含む。本発明者らは、所与の2Aペプチドをコードする特定のDNA配列が一度使用されると、同じ特定のDNA配列が二度目に使用されない可能性があることに注目した。しかしながら、DNAコードの重複性を利用して、同じ2Aペプチドに翻訳されるDNA配列を生成することができる。2Aペプチドを使用することは、カセットがポリシストロニックmRNAをコードする場合に特に有用である。2Aペプチドを使用すると、翻訳後に修飾されて複数の個々のタンパク質又はペプチドを生成する単一のポリペプチド鎖が翻訳される。
一実施形態では、使用されるコードされたP2Aペプチドは、配列番号61のアミノ酸配列を有する。一実施態様では、使用されるコードされたF2Aペプチドは、配列番号62のアミノ酸配列を有する。一実施形態では、使用されるコードされたE2Aペプチドは、配列番号63のアミノ酸配列を有する。一実施形態では、使用されるコードされたT2Aペプチドは、配列番号64のアミノ酸配列を有する。
一実施形態では、導入遺伝子によってコードされるmRNA又は各mRNAは、例えば配列番号65に示されるように、典型的にはmRNA配列の最後にポリアデニル化シグナル配列を含む。従って、一実施形態では、導入遺伝子又は導入遺伝子カセットは、ポリアデニル化シグナル配列をコードする少なくとも1つの配列を含む。
本明細書で使用される「ポリA」、「ポリアデニル化シグナル」又は「ポリアデニル化配列」は、転写されると新生mRNA分子を切断及びポリアデニル化する多タンパク質複合体によって認識され得るAATAAA部位を通常含むDNA配列を意味する。
一実施形態ではポリアデニル化配列は、配列番号65のヌクレオチド配列を有する。
一実施形態では、構築物はポリアデニル化配列を含まない。一実施形態では、遺伝子発現の調節因子はスプライスアクセプター配列である。
一実施形態では、抗体又は抗体フラグメント(本開示によるBiTEなど)などのタンパク質/ポリペプチド/ペプチドをコードする配列は、ポリアデニル化シグナルをさらに含む。
導入遺伝子によってコードされる分子
本明細書中に記載されるように、ウイルス中の少なくとも1つの導入遺伝子はBiTEをコードし、ここで1つの結合ドメインはT細胞表面抗原に特異的である。第2の結合ドメインは、適切な抗原、例えば病原体抗原、癌抗原、間質抗原を標的とし得る。
本明細書中に記載されるように、ウイルス中の少なくとも1つの導入遺伝子はBiTEをコードし、ここで1つの結合ドメインはT細胞表面抗原に特異的である。第2の結合ドメインは、適切な抗原、例えば病原体抗原、癌抗原、間質抗原を標的とし得る。
癌抗原(また、腫瘍抗原と称される)は、特定の関心の1つのカテゴリーであり、例えば以下から選ばれるものが含まれる:CEA、MUC−1、EpCAM、HER受容体HER1、HER2、HER3、HER4、PEM、A33、G250、炭水化物抗原LeY、LeX、Leb、PSMA、TAG−72、STEAP1、CD166、CD24、CD44、E−カドヘリン、SPARC、ErbB2、ErbB3、WT1、MUC1、LMP2、イディオタイプ、HPV E6及びE7、EGFRvIII、HER−2/neu、MAGE A3、p53非変異性、p53変異体、NY−ESO−1、GD2、PSMA、PCSA、PSA、MelanA/MART1、Ras変異体、プロテイナーゼ3(PR1)、bcr−abl、チロシナーゼ、サバイビン、PSA、hTERT、特にWT1、MUC1、HER−2/neu、NY−ESO−1、サバイビン及びhTERT。
間質抗原には、例えばFAP、腫瘍関連マクロファージ抗原、及び骨髄由来サプレッサー細胞抗原、例えばCD163、CD206、CD68、CD11c、CD11b、CD14、CSF1受容体、CD15、CD33及びCD66bなどの本明細書に記載の線維芽細胞抗原が含まれる。
以下の標的リストは、適切であれば、本開示に従ってBiTEでコードされてもよく、あるいはさらなる治療用導入遺伝子として提供されてもよく、又はその両方であってもよい。
一実施形態では、1つ又は複数の導入遺伝子は、RNA分子などのタンパク質、ペプチド、RNA分子を独立してコードする。有利には、導入遺伝子は細胞内に送達され得、続いて転写され得、適切ならば翻訳され得る。導入遺伝子によってコードされる遺伝物質の例には、例えば抗体又はその結合フラグメント、ケモカイン、サイトカイン、免疫調節剤、酵素(例えば活性薬剤中でプロドラッグを変換することができる)及びRNAi分子が含まれる。
本明細書で使用されるペプチドは、2〜50残基、例えば5〜20残基のアミノ酸配列を指す。本明細書で使用されるポリペプチドは、三次構造を含まない、特に二次構造及び三次構造を含まない、50残基を超えるアミノ酸配列を指す。タンパク質とは、二次及び/又は三次構造、特に二次及び三次構造を有する、50残基を超えるアミノ酸配列を指す。
一実施形態では、コード配列は治療用RNA、治療用ペプチド、治療用ポリペプチド又は治療用タンパク質をコードする(すなわち治療用遺伝子である)。
本明細書で使用される免疫調節遺伝子又は導入遺伝子は、免疫系の細胞の1つ又は複数の活性を、定性的又は定量的に修飾することができるペプチド又はタンパク質分子をコードする遺伝子を意味する。
本明細書で用いる治療用遺伝子は、疾患の治療、改善又は予防に有用であり得る実体をコードする遺伝子を意味し、例えば、その遺伝子は、癌などの疾患の進行を少なくとも減速、停止又は逆転する治療用タンパク質、ポリペプチド、ペプチド又はRNAを発現する。
一実施形態では、癌細胞などの細胞内で転写又は翻訳されるときに導入遺伝子によってコードされる実体は、細胞による危険信号の生成を増加させる。本明細書で用いられる「危険信号」とは、例えば先天性免疫系の細胞を刺激して直接的に応答するだけでなく、適応免疫系の細胞の活性化を増強するように働くことによって、警告信号として作用する、損傷、ストレス又は非アポトーシス死を受けている細胞によって生じる様々な分子を指す。
腫瘍の微小環境は、天然のヒト免疫応答が下方制御されるようにしばしば変化することが知られている。従って、腫瘍内から免疫応答を再開する能力は、癌の治療において潜在的に非常に興味深い。
一実施形態では、コードされた治療用ペプチド又はタンパク質は、細胞外環境に分泌されるように設計されている。一実施形態では、抗体などの機能的RNA、ペプチド、ポリペプチド又はタンパク質は、細胞外の微小環境、例えば培養上清、又はインビボ:組織、間質、循環、血液及び/又はリンパ系で放出される。
一実施形態では、導入遺伝子によってコードされるペプチド、ポリペプチド又はタンパク質(本開示によるBiTEを含む)はシグナル配列を含む。本明細書で使用されるシグナルペプチドは、分泌又は膜発現のための分泌経路へのタンパク質の侵入を補助する、タンパク質のN末端に位置する短い13〜36残基のペプチド配列を指す。一実施形態では、リーダー配列(シグナルペプチド)は、配列番号66又は67のアミノ酸配列を有する。
別の実施形態では、抗体などのコードされた治療用ペプチド又はタンパク質は、例えばタンパク質又は脂質膜アンカーの結合部位に膜貫通ドメインをコードすることを含むことによって、細胞の表面膜に膜固定形態として発現するように設計されている。一般に、本開示の1つ又は複数のBiTEは、細胞表面アンカーフォーマットとして発現されていない。
一実施形態では、抗体などの機能的RNA、ペプチド、ポリペプチド又はタンパク質は、アデノウイルスに感染した細胞から、例えば能動的分泌によって、又は細胞溶解の結果として放出される。従って、一実施形態では、アデノウイルスは細胞を溶解し、それによって抗体などの機能的RNA、ペプチド、ポリペプチド又はタンパク質を放出する。
別の実施形態では、抗体などのコードされたさらなる治療用ペプチド又はタンパク質は、インタクトな細胞内に保持されるように設計されている。
有利には、本開示のアデノウイルスによって発現される抗体のような機能的RNA、ペプチド、ポリペプチド又はタンパク質は、インビボで組織中でmRNA及び抗体タンパク質の両方として検出され得る。さらに、抗体などの発現された機能的RNA、ペプチド又はタンパク質は、ELISAにおいてそのリガンドに結合することができる。なおさらに、抗体のような機能的RNA、ペプチド、ポリペプチド又はタンパク質は、早期に検出可能であり(例えば感染の3日以内)、発現は数週間にわたって持続する。
一実施形態では、本開示のアデノウイルスは、感染の約3日以内又はそれ以上、例えば約36、48、60もしくは72時間以内、又は2、3、4、5もしくは6日などの抗体のような機能的RNA、ペプチド、ポリペプチド又はタンパク質を発現する。
一実施形態では、本開示のアデノウイルスは、約1、2、3、4、5又は6週間などの数週間の抗体などの機能的RNA、ペプチド、ポリペプチド又はタンパク質を発現する。例えば、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41又は42日である。
有利には、抗体発現などの機能的RNA、ペプチド又はタンパク質の発現は、血中の抗体などの機能的RNA、ペプチド、ポリペプチド又はタンパク質を検出することができるのに十分に高い。
一実施形態では、本開示のアデノウイルスによって発現される抗体などの機能的RNA、ペプチド又はタンパク質は、血流及び/又はリンパ系に入る。
一実施形態では、本開示のアデノウイルスは、癌細胞に対して増強された治療指数を有する腫瘍溶解性ウイルスである。
一実施形態では、コード配列はさらに機能的RNA、例えば治療用RNAをコードする。
本明細書で使用される機能的RNAは、タンパク質又はペプチドをコードする以外の機能を有するRNAを指し、例えば、shRNA及びmiRNAなどのRNAiを含む、遺伝子活性を阻害又は低減するのに適したRNA構築物を含む。本明細書で使用されるshRNAは、RNA干渉(RNAi)を介して標的遺伝子発現を沈黙させるために使用することができるタイトなヘアピンターンを形成するRNAの配列である短鎖ヘアピンRNAを指す。本明細書で使用されるmiRNA(マイクロRNA)は、mRNA分子中の相補的配列と塩基対形成を介して機能する、小非コードRNA分子(約22ヌクレオチドを含む)を指し、転写レベル又は転写後レベルで遺伝子発現を調節する。miRNAにより拘束されたmRNA鎖が沈黙するのは、それらがもはやリボソームによってタンパク質に翻訳されることはできないからであり、このような複合体は、多くの場合、積極的に、細胞によって解体されている。
一実施形態では、導入遺伝子はタンパク質をコードする。本明細書で使用されるタンパク質は、タンパク質リガンド、タンパク質受容体、又は抗体分子を含む。
本明細書で使用されるタンパク質リガンドは、例えば細胞内シグナル伝達を刺激し、細胞内の遺伝子転写を調節することによって細胞受容体に結合するか、そうでなければ関与して細胞機能に影響を及ぼす、細胞表面膜又はその分泌タンパク質結合フラグメントを指す。一実施形態では、発現されるタンパク質は、細胞の表面に発現されるように及び/又は細胞から分泌されるように操作される。
一実施形態では、コードされるタンパク質は、BiTEなどの二重特異性抗体である。
一実施形態では、導入遺伝子は、酵素、例えば腫瘍の細胞外マトリックスの分解を助ける酵素、例えばDNAse、コラゲナーゼ、マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP2又は14など)などをさらにコードする。
適切な抗体及び抗体フラグメントは、アゴニスト性又はアンタゴニスト性であり得、抗癌活性を有するもの及び癌に対する宿主細胞応答を改変するものを含み、例えば:アゴニスト又はアンタゴニスト抗体又は抗体フラグメントは、血管新生を減少させ又は腫瘍の血管新生を正常化し得る。一実施形態では、アゴニスト抗体又は他のコードされたタンパク質は、例えば抗原、危険シグナル、サイトカインもしくはケモカインを発現させてそれらを引きつけ活性化することによって、又は共刺激分子もしくはチェックポイント経路分子と結合して適応免疫応答を高めることによって、宿主細胞を宿主の生得的で適応性のある免疫応答についてより可視化し得る。
本明細書で使用される治療用抗体又は抗体結合フラグメントは、腫瘍溶解性ウイルスに挿入されたときに患者の病状、例えば治療される癌に有益な影響を与える抗体又は抗体結合フラグメントを指す。
本明細書で使用される有益な影響は、インビボで発現している抗体の望ましい及び/又は有利な効果を指す。
治療用抗体及び抗体結合フラグメントのクラスには、抗EGF抗体、抗VEGF抗体、抗PDGF抗体、抗CTLA抗体、抗PD1抗体、抗PDL1抗体及び抗FGF抗体が含まれる。
本開示のウイルスへの組み込みに適した登録治療用抗体には、アブシキシマブ、アダリムマブ、アレムツズマブ(alemtzumab)、バシリキシマブ、ベリムマブ、ベバシズマブ、ブレンツキシマブベドチン、カナキヌマブ、セツキシマブ、セルトリズマブ(certolzumab)、ダクリズマブ、デノスマブ、エクリズマブ(eculzumab)、エファリズマブ(efalixumab)、ゲムツズマブ、ゴリムマブ、イブリツモマブチウキセタン、インフリキシマブ、イピリムマブ、ムロモナブ−CD3、オフツムマブ、パリビズマブ、パニツムマブ、ラニビズマブ、リツキシマブ、トシリズマブ、トシツモマブ及びトラスツズマブが挙げられる。
一実施形態では、使用される抗体又は抗体フラグメントの抗体可変領域配列は、96、97、98又は99%類似又は同一など、ベバシズマブ(Avastin(登録商標)としても知られる)の可変領域と95〜100%類似又は同一である。
本開示のウイルスへの組み込みにも適しているのは、癌の適応症に対して承認されているそれらの抗体及びその結合フラグメント、例えばトラスツズマブ、トシツマブ、リツキシマブ、パニツムマブ、オファツマブ、イピリムマブ、イブリツマブチウキセタン、ゲムツズマブ、デノスマブ、セツキシマブ、ブレンツキシマブベドチン、アバスチン及びアダリムマブのためのコード配列である。
一実施形態では、使用される抗体又は抗体フラグメントの抗体可変領域配列は、公知の抗体又は本明細書に開示される抗体の可変領域と95〜100%類似又は同一である。
本明細書で使用される「抗体分子」は、抗体及びその結合フラグメントを含む。
本明細書で使用される抗体は、一般に、全長抗体、及びそれを含む二重特異性又は多重特異性フォーマットを指す。
抗体結合フラグメントは、それが由来する元の「抗体」と同じ、類似の、又はより良好な特異性で抗原を標的化することができる抗体フラグメントを含む。抗体フラグメントは、Fab、修飾Fab、Fab’、修飾Fab’、F(ab’)2、Fv、単一ドメイン抗体(例えば、VH又はVL又はVHH)、scFv、二、三又は四価抗体、ビス−scFv、ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ及び上記のいずれかのエピトープ結合フラグメントを含む(例えば、Holliger and Hudson、2005、Nature Biotech.23(9):1126〜1136;Adair and Lawson、2005、Drug Design Reviews−Online 2(3)、209〜217を参照のこと)。これらの抗体フラグメントを生成及び産生するための方法は当技術分野において周知である(例えば、Vermaら、1998、Journal of Immunological Methods、216、165〜181を参照のこと)。本発明における使用のための他の抗体フラグメントは、国際特許出願WO2005/003169、WO2005/003170及びWO2005/003171に記載されているFab及びFab’フラグメントを含む。多価抗体は、多重特異性、例えば二重特異性を含み得るか、又は単一特異性であり得る(例えば、WO92/22853、WO05/113605、WO2009/040562及びWO2010/035012を参照のこと)。
本明細書中で使用される場合、特異的とは、それが特異的である抗原のみを認識する抗体もしくはフラグメント、又は特異的でない抗原に対するその結合親和性と比較して特異的な抗原に対して、例えば5、6、7、8、9、10倍高い結合親和性などの著しく高い結合親和性を有する抗体又はフラグメントを指すことを意図する。
公知の抗体又は抗体結合フラグメントを使用して、同じCDR又は同じ可変領域を有する別の抗体フォーマットを生成することができ、例えば全長抗体をFab、Fab’又はscFvフラグメントに容易に変換することができる。
非ヒト動物由来の抗体分子、ヒト抗体分子、ヒト化抗体分子及びキメラ抗体分子を含む、広範囲の異なる形態の抗体を本開示の構築物において使用することができる。
一実施形態では、抗体又は結合フラグメントはモノクローナルである。モノクローナル抗体は、ハイブリドーマ技術(Kohler&Milstein、1975、Nature、256:495〜497)、トリオーマ技術、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術(Kozborら、1983、Immunology Today、4:72)及びEBV−ハイブリドーマ技術(Coleら、Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy、pp77〜96、Alan R Liss、Inc.、1985)などの当該分野に公知のいかなる方法によって調製されてもよい。
一実施形態では、抗体又は結合フラグメントは非ヒト、すなわち完全に非ヒト由来のものである。これは、抗体及びフラグメントがウイルスによって癌細胞内に送達され得るので可能である。
一実施形態では、抗体はキメラであり、例えばヒト定常領域及び非ヒト可変領域を有する。
一実施形態では、抗体又は結合フラグメントはヒト、すなわち完全にヒト由来のものである。
一実施形態では、抗体又は結合フラグメントはヒト化されている。ヒト化抗体(CDR移植抗体を含む)は、非ヒト種由来の1つ又は複数の相補性決定領域(CDR)及びヒト免疫グロブリン分子由来のフレームワーク領域を有する抗体分子である(例えば、米国特許第5,585,089号;WO91/09967を参照のこと)。CDR全体ではなくCDRの特異性決定残基を転移することのみが必要であり得ることが理解されよう(例えば、Kashmiriら、2005、Methods、36、25〜34を参照のこと)。ヒト化抗体は、例えばCDRが由来した、非ヒト種に由来する1つ又は複数のフレームワーク残基を場合によりさらに含み得る。
一実施形態では、コード配列は抗体重鎖、抗体軽鎖又は抗体フラグメントをコードする。本明細書で使用される重鎖(HC)は、抗体の大きなポリペプチドサブユニットを指す。本明細書で使用される軽鎖(LC)は、抗体の小さなポリペプチドサブユニットを指す。一実施形態では、抗体軽鎖は、カッパ又はラムダのいずれかのCLドメインを含む。
本開示における使用のための抗体は、当該分野において公知の任意の適切な方法を使用して得られ得る。ポリペプチド(活性化T細胞など)を発現する細胞(組換え型又は天然型)を含む、融合タンパク質を含む抗原ポリペプチド/タンパク質は、抗原を特異的に認識する抗体を産生するために使用することができる。ポリペプチドは、「成熟」ポリペプチド又はその生物学的に活性なフラグメントもしくは誘導体であり得る。
抗体のスクリーニングは、抗原への結合を測定するためのアッセイ及び/又は受容体に拮抗する能力を測定するためのアッセイを使用して実施することができる。結合アッセイの例は、特に、プレート上に固定化されている融合タンパク質(場合によりレポーターを含む)を用い、融合タンパク質に結合した抗抗原抗体を検出するためにコンジュゲートした二次抗体を用いるELISAである。
存在する場合、本発明の抗体分子の定常領域ドメインは、抗体分子の提案された機能、特に必要とされ得るエフェクター機能を考慮して選択され得る。例えば、定常領域ドメインは、ヒトIgA、IgD、IgE、IgG又はIgMドメインであり得る。特に、抗体分子が治療的使用を目的とし、抗体エフェクター機能が必要とされる場合、ヒトIgG定常領域ドメイン、特にIgG1及びIgG3アイソタイプを使用することができる。あるいは、抗体分子が治療目的に意図され、抗体エフェクター機能が必要とされない場合、例えば単純な活性化作用又は標的の中和のために、IgG2及びIgG4アイソタイプを使用してもよい。これらの定常領域ドメインの配列改変体もまた使用され得ることが理解されよう。例えば、Angal ら、Molecular Immunology、1993、30(1)、105〜108に記載されているように、241位のセリンがプロリンに変更されている、IgG4分子を使用することができる。
例えば免疫系の細胞のような抗体の標的分子を担持する細胞に活性化シグナルを送達するための特定の抗体機能については、抗体が発現細胞の表面に発現されるように抗体の膜アンカー型を使用することが有利であり得る。このような細胞表面発現結合分子は、標的分子からレシピエント細胞への活性化シグナルの送達を増強する別の細胞の表面上の標的シグナル伝達分子間の効率的な多量体相互作用を可能にする。
有利には、本開示のアデノウイルスは、全長抗体、scFvなどの抗体フラグメント、多重特異性抗体、特に本明細書に記載のBiTEなどの二重特異性抗体を発現することができる。
一実施形態では、抗体又は抗体フラグメント(本開示によるBiTEなど)をコードする配列は、内部リボソーム進入配列を含むか、又はさらに含む。本明細書中で使用される内部リボソーム進入配列(IRES)は、メッセンジャーRNA(mRNA)配列の中央での翻訳開始を可能にするヌクレオチド配列を意味する。
一実施形態では、コードされた治療用タンパク質又はペプチドは標的特異的タンパク質、ポリペプチド又はペプチドである。
本明細書で使用される標的特異的タンパク質又はペプチドは、標的タンパク質自体、又は標的タンパク質もしくはペプチドのレベルに直接結合するか(例えば標的に特異的な)、そうでなければ修飾する、異なるタンパク質もしくはペプチドのいずれかを指す。前者の例はサイトカインであり、一方後者の例はそのサイトカインに対する抗体である。
対象の標的は一般的に、特定の細胞、細胞生成物、抗原、又は疾患、特に癌に関連するシグナル伝達経路に関する。文脈に応じて、標的は、タンパク質又はポリペプチドをコードする遺伝子から転写されたmRNA又は同様のものにも関し、これは例えばRNAi型技術によって阻害することができる。従って、RNAi技術などのRNAの文脈において、標的は標的の遺伝子によってコードされるmRNAである。
対象の標的の例としては、刺激性T細胞コレセプター及びそのリガンド、チェックポイント阻害性T細胞コレセプター分子及びそのリガンド、調節性T細胞によって発現される受容体及びそのリガンド、骨髄由来サプレッサー細胞及び免疫抑制免疫細胞、樹状細胞及び抗原提示細胞受容体及びそれらのリガンド、抗原プロセシング及び提示メディエーター、サイトカイン及びサイトカイン受容体、ケモカイン及びケモカイン受容体、転写因子及び転写調節因子、細胞内輸送分子及び細胞機能調節因子、腫瘍細胞及び腫瘍微小環境受容体及び生成物、IDOなどの細胞内腫瘍細胞酵素、免疫細胞による認識のための抗原が挙げられるが、これらに限定されない。
従って、一実施形態では、本明細書で使用される標的は、例えば抗体又はその中の結合フラグメントによって、必要に応じて、例えば阻害、中和又は活性化することができるタンパク質又はポリペプチドを指す。サイトカインの文脈における標的とは、サイトカイン自体、又はサイトカインに特異的な抗体もしくはその結合フラグメントを指す。従って、その放出が「宿主」免疫応答を刺激する可能性があるので、ウイルスはサイトカイン自体をコードし、発現する可能性がある。リガンドの文脈において、リガンドの変異型は、受容体に結合するために天然のリガンドと競合するウイルスによってコードされ得る。変異リガンドは、例えばそれが遅い解離速度を有し、それにより受容体を占有し、それからのシグナル伝達を増加又は減少させるように、受容体に対する増加した結合親和性を有し得る。あるいは、変異リガンドの活性は、野生型リガンドと比較して低下し得、それによって、天然リガンドから受容体を介した結合及び全体的な活性が低下する。
一実施形態では、本開示によるウイルス又は構築物は、プロドラッグ、免疫調節剤及び/又は酵素をコードする。
本明細書中で使用されるプロドラッグは、不活性な(又は完全に活性ではない)誘導体として投与され、その後しばしば通常の代謝過程を経て体内で活性な薬剤に変換される分子を意味する。プロドラッグは、意図した薬物の一種の前駆体として機能する。プロドラッグ変換酵素は、プロドラッグをその薬理学的に活性な形態に変換する酵素として機能する。
本明細書で使用される免疫調節剤は、免疫応答の調節剤を意味する。免疫調節剤は、免疫増強、免疫抑制、又は免疫寛容の誘導におけるように、所望のレベルへの免疫応答の調整において機能する。
T細胞が完全に活性化するためには2つのシグナルが必要である。抗原特異的である第1のシグナルは、抗原提示細胞(APC)の膜上のペプチド−MHC分子と相互作用するT細胞受容体を介して提供される。第2のシグナル、すなわち共刺激シグナルは、抗原非特異的であり、APCの膜上に発現される共刺激分子とT細胞との間の相互作用によって提供される。従って、本明細書で使用される共刺激分子は、活性化、増殖及び生存のためにT細胞によって必要とされる抗原特異的シグナルに相補的シグナルを提供する分子を意味する。共刺激分子の例には、CD28、CD80、CD86、CD83及び4−1BBが含まれるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される酵素は、生物において触媒として作用し、化学反応がそれ自体プロセスにおいて変化することなく進行する速度を調節する物質を意味する。
以下は、例示的な標的ペプチド/ポリペプチド及びタンパク質の非網羅的考察である。
一実施形態では、標的は免疫チェックポイント又は細胞周期チェックポイントタンパク質などのチェックポイントタンパク質である。チェックポイントタンパク質の例には、CTLA−4、PD−1、PD−L1、PD−L2、VISTA、B7−H3、B7−H4、HVEM、ILT−2、ILT−3、ILT−4、TIM−3、LAG−3、BTLA、LIGHT又はCD160、例えばCTLA−4、PD−1、PD−L1及びPD−L2が含まれるが、これらに限定されない。一実施形態では、そのうちの1つに特異的な抗体又はその結合フラグメントが提供される。従って、一実施形態では、導入遺伝子又は導入遺伝子カセットは、CTLA−4、PD−1、PD−L1又はPD−L2に特異的な抗体又は抗体フラグメントをコードする。一実施形態では、アデノウイルスは、CTLA−4、PD−1、PD−L1又はPD−L2に特異的な抗体又は抗体フラグメントを発現する。
一実施態様では、抗体は、例えば抗PD−L1などのチェックポイント阻害剤抗体である。一実施形態では、アデノウイルスは全長抗ヒトPD−L1抗体を発現する。一実施形態では、全長抗ヒトPD−L1抗体の発現は、特にBY位置における主要後期プロモーター(MLP)などの内因性プロモーターの制御下にある。一実施形態では、アデノウイルスはscFv形態の抗ヒトPD−L1抗体を発現する。一実施形態では、scFv形態の抗ヒトPD−L1抗体の発現は、特にBY位置における主要後期プロモーターなどの内因性プロモーターの制御下にある。
一実施形態では、例えば本明細書に例示されるように、完全長抗体又はCTLA−4に特異的なscFvに対する抗体又はその結合フラグメントをコードする本開示によるウイルス又は構築物が提供される。
一実施形態では、標的は、CD16、CD25、CD33、CD332、CD127、CD31、CD43、CD44、CD162、CD301a、CD301b及びガレクチン−3からなる群から独立して選択される1つ又は複数である。一実施形態では、それに対して特異的な抗体又はその結合フラグメント、例えば全長抗体又はscFvが提供される。
一実施形態では、例えば抗体又は結合フラグメントによって標的化され得る標的は、FLT−3、FLT−3リガンド、TLR、TLRリガンド、CCR7、CD1a、CD1c、CD11b、CD11c、CD80、CD83、CD86、CD123、CD172a、CD205、CD207、CD209、CD273、CD281、CD283、CD286、CD289、CD287、CXCR4、GITRリガンド、IFN−α2、IL−12、IL−23、ILT1、ILT2、ILT3、ILT4、ILT5、ILT7、TSLP受容体、CD141、CD303、CADM1、CLEC9a、XCR1及びCD304からなる群から独立して選択される1つ又は複数である。
一実施形態では、本開示で使用されるBiTEの標的は、腫瘍細胞抗原である。
一実施形態では、標的は、CEA、MUC−1、EpCAM、HER受容体HER 1、HER 2、HER 3、HER 4、PEM、A33、G250、炭水化物抗原Ley、Lex、Leb、PSMA、TAG−72、STEAP1、CD166、CD24、CD44、E−カドヘリン、SPARC、ErbB2、ErbB3からなる群から独立して選択される1つ又は複数である。
一実施形態では、本開示において使用されるBiTEの標的は、腫瘍間質抗原である。
一実施形態では、本開示において使用されるBiTEの標的は、FAP、TREM1、IGFBP7、FSP−1、血小板由来成長因子−α受容体(PDGFR−α)、血小板由来成長因子β受容体(PDGFR−β)及びビメンチンからなる群から独立して選択される1つ又は複数である。
一実施形態では、例えば抗体又は結合フラグメント(BiTEなど)によって標的とされ得る標的は、癌標的である。
一実施形態では、標的は、OX40、OX40リガンド、CD27、CD28、CD30、CD40、CD40リガンド、TL1A、CD70、CD137、GITR、4−1BB、ICOS又はICOSリガンド、例えばCD40及びCD40リガンドからなる群から独立して選択される1つ又は複数である。
一実施形態では、導入遺伝子カセットは、CD40もしくはCD40リガンドを含むリガンド、又はCD40もしくはCD40リガンドを標的とする抗体、抗体フラグメントもしくはshRNAをコードする。一実施形態では、アデノウイルスは、CD40もしくはCD40リガンドを含むリガンド、又はCD40もしくはCD40リガンド(に特異的な)を標的とする抗体、抗体フラグメントもしくはshRNAを発現する。
一実施形態では、標的は、IL−1α、IL−1β、IL−6、IL−9、IL−12、IL−13、IL−17、IL−18、IL−22、IL−23、IL−24、IL−25、IL−26、IL−27、IL−33、IL−35からなる群から独立して選択される1つ又は複数のサイトカインである。インターロイキン−2(IL−2)、IL−4、IL−5、IL−7、IL−10、IL−15、IL−21、IL−25、IL−1RA、IFNα、IFNβ、IFNγ、TNFα、TGFβ、リンホトキシンα(LTA)及びGM−CSF。
一実施形態では、導入遺伝子カセットは、IL−12、IL−18、IL−22、IL−7、IL−15、IL−21、IFNα、IFNγ、TNFα、TGFβ又はリンホトキシンα(LTA)に特異的な抗体又は抗体フラグメントをコードする。一実施形態では、アデノウイルスは、IL−12、IL−18、IL−22、IL−7、IL−15、IL−21、IFNα、IFNγ、TNFα、TGFβ又はリンホトキシンα(LTA)を発現する。
一実施形態では、IFNγのアミノ酸配列は、配列番号68である。一実施形態では、IFNαのアミノ酸配列は、配列番号69である。一実施形態では、TNFαのアミノ酸配列は、配列番号70である。
一実施形態では、標的はケモカイン、例えば、IL−8、CCL3、CCL5、CCL17、CCL20、CCL22、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL13、CXCL12、CCL2、CCL19、CCL21、CXCR2、CCR2、CCR4、CCR5、CCR6、CCR7、CCR8、CXCR3、CXCR4、CXCR5及びCRTH2からなる群から選択される1つ又は複数である。
一実施形態では、導入遺伝子カセットは、CCL5、CXCL9、CXCL12、CCL2、CCL19、CCL21、CXCR2、CCR2、CCR4又はCXCR4に特異的な抗体又は抗体フラグメントをコードする。ケモカインの文脈において、標的は、例えば癌に対する宿主免疫応答を誘導又は増強するために、ウイルスがケモカインをコードし発現する場所を含む。
一実施形態では、アデノウイルスは、CCL5、CXCL9、CXCL12、CCL2、CCL19、CCL21、CXCR2、CCR2、CCR4又はCXCR4に特異的な抗体又は抗体フラグメントを発現する。
一実施形態では、標的は、STAT3、STAT1、STAT4、STAT6、CTIIA、MyD88、及びNFκBファミリーメンバーからなる群から独立して選択される1つ又は複数であり、例えばタンパク質は阻害剤、例えば抗体もしくはその結合フラグメントで標的化されるか、又は関連遺伝子から転写されたmRNAは、RNAiなどのメカニズムによって阻害される。
一実施形態では、標的はHSp70又はサバイビンなどの細胞生存及び死の調節因子であり、例えばタンパク質は阻害剤、例えば抗体又はその結合フラグメントで標的化されるか、又は関連遺伝子から転写されたmRNAは、RNAiなどのメカニズムによって阻害される。
一実施形態では、標的は、アンフィレグリン、BTC、NRG1a、NRG1b、NRG3、TGFα、LRIG1、LRIG3、EGF、EGF−L6、Epigen、HB−EGF、EGFR、Her2、Her3及びHer4からなる群から独立して選択される1つ又は複数であり、例えばタンパク質は阻害剤、例えば抗体又はその結合フラグメントで標的化されるか、又は関連遺伝子から転写されたmRNAは、RNAiのようなメカニズムによって阻害される。
一実施形態では、標的は、ヘッジホッグ、FGF、IGF、Wnt、VEGF、TNF、TGFβ、PDGF及びNotchからなる群から独立して選択される1つ又は複数に対するリガンド又は受容体である。
一実施形態では、アデノウイルスは、VEGFに特異的な抗体又は抗体フラグメントを発現する。一実施形態では、抗体は抗VEGF抗体である。例えば、抗体ベバシズマブのアミノ酸配列を有する抗体、又はそれと同等のものなど。一実施形態では、アデノウイルスは全長抗ヒトVEGF抗体を発現する。一実施形態では、全長抗ヒトVEGF抗体の発現は、特にBY位置における主要後期プロモーター(MLP)などの内因性プロモーターの制御下にある。一実施形態では、アデノウイルスはscFv形態の抗ヒトVEGF抗体を発現する。一実施形態では、scFv形態の抗ヒトVEGF抗体の発現は、特にBY位置における主要後期プロモーターなどの内因性プロモーターの制御下にある。
一実施形態では、標的はIDOである。
一実施形態では、標的は、免疫細胞による認識のための抗原(BiTEが関与するT細胞など)であり、サイトメガロウイルス抗原、インフルエンザ抗原、B型肝炎ウイルス表面抗原及びコア抗原、ジフテリアトキソイド、Crm197、破傷風トキソイドなどの感染性生物由来の免疫原性タンパク質;公知のT細胞もしくは抗体エピトープであるそのような抗原に由来するペプチド、又はそのような抗原の遺伝子操作された複合体もしくは多量体;抗原としての腫瘍由来タンパク質T細胞又は抗体のエピトープとして公知のそのような抗原に由来するペプチド;及び遺伝子操作された複合体又はそのような抗原、例えばWT1、MUC1、LMP2、イディオタイプ、HPV E6及びE7、EGFRvIII、HER−2/neu、MAGE A3、p53非変異、p53変異体、NY−ESO−1、GD2、PSMA、PCSA、PSA、gp100、CEA、MelanA/MART1、Ras変異体、プロテイナーゼ3(PR1)、bcr−abl、チロシナーゼ、サバイビン、PSA、hTERT、特にWT1、MUC1、HER−2/neu、NY−ESO−1、サバイビン又はhTERTの多量体からなる群から独立して選択される1つ又は複数のタンパク質又はペプチドである。
当業者は、コドンの冗長性のために所与のアミノ酸配列をコードする核酸配列について多くの可能性が存在すること、サイレント核酸塩基対変異が許容されること、及び任意の配列番号に定義される所与のアミノ酸配列をコードするすべての核酸配列は本開示によって想定されることを理解するであろう。
一実施形態では、導入遺伝子によってコードされるペプチド、ポリペプチド又はタンパク質はミモトープである。本明細書で使用されるミモトープは、エピトープの構造を模倣する分子、しばしばペプチドである。後者の特性は、エピトープによって誘発されるものと同様の抗体反応を引き起こす。所与のエピトープ抗原に対する抗体は、そのエピトープを模倣するミモトープを認識するであろう。ミモトープは、通常、バイオパニングによってファージディスプレイライブラリーから得られる。ミモトープを利用するワクチンが開発されている。従って、公知の特異性の抗体を用いてライブラリー(例えばファージディスプレイ中のペプチドライブラリー、例えばAb配列ライブラリー又は非抗体ペプチドライブラリー、特により安定な3D立体配座を有するペプチドを産生するために最適化したもの)をスクリーニングすることができる。ミモトープの産生は、当該分野に十分に記載されている(Tribbick G、Rodda S.Combinatorial methods for discovery of peptide ligands which bind to antibody−like molecules.J Mol Recognit.2002 15(5):306〜10;Masuko T、Ohno Y、Masuko K、Yagi H、Uejima S、Takechi M、Hashimoto Y.Towards therapeutic antibodies to membrane oncoproteins by a robust strategy using rats immunized with transfectants expressing target molecules fused to green fluorescent protein.Cancer Sci.2011 102(1):25〜35を参照のこと)。
一実施形態では、ミモトープ又は他の設計されたワクチン抗原は、導入遺伝子によってコードされ、レシピエント患者において抗体応答を誘導するために発現し、ここで誘導された抗体は所望の治療効果を有する。一実施形態では、所望のヒトリガンド由来のペプチド配列を有するGFP−ペプチド融合タンパク質を用いて、抗自己標的抗体応答誘導する。例えば、標的分子PD−1への結合に重要であることが知られているPD−L1のペプチド領域は、ペプチドに対する免疫抗体応答が、天然のPDL1分子と交差反応する抗体を含み、従って、PD−L1:PD−1相互作用をブロックするのに役立つように、直接抗PDL1抗体をコードするのと同じ方法で、GFP又は他の免疫原性の高い外来担体タンパク質と遺伝的に連結され得る。抗自己治療的抗体応答を誘導するワクチンの概念は、当該分野において十分に記載されている(Spohn G、Bachmann MF.Therapeutic vaccination to block receptor−ligand interactions.Expert Opin Biol Ther.2003 3(3):469〜76;Link A、Bachmann MF.Immunodrugs: breaking B− but not T−cell tolerance with therapeutic anticytokine vaccines.Immunotherapy 2010 2(4):561〜74;Delavallee L、Assier E、Semerano L、Bessis N、Boissier MC.Emerging applications of anticytokine vaccines.Expert Rev Vaccines.2008 7(10):1507〜17を参照のこと)。
1つ又は複数の実施形態において、使用される導入遺伝子は、配列番号2、4、7、11又は16のいずれか1つに示される配列をコードする。
別の実施形態では、使用される導入遺伝子は、例えば、配列番号72〜78のいずれか1つに記載のウイルスに示されるように、C末端のデカ−His親和性タグを除外する配列をコードする。
有利には、本開示のアデノウイルスは、抗体形態(BiTEなど)及びその中の導入遺伝子によってコードされるサイトカインなどの他のタンパク質を発現し、インビトロで培養上清中に、又はインビボで腫瘍組織間質中に放出する。リーダー配列は、コードされたタンパク質/ポリペプチド又は癌細胞を出るペプチドを助け得る。従って、一実施形態では、コードされた「タンパク質」はリーダー配列を含む。本明細書で使用されるリーダー配列は、プロモーター配列と転写又は翻訳のレベルで遺伝子発現を調節することができるコード領域との間に位置するポリヌクレオチド配列を指す。
一実施形態では、コード配列はペプチドをコードする。本明細書で使用されるペプチドは、完全な機能的タンパク質ではないアミノ酸鎖を指す。典型的には、それが免疫系のフラグメントであるか又は免疫系によって認識され得るタンパク質の機能の一部又は全部を保持するフラグメント、例えば、T細胞によって認識され得る8個以上のアミノ酸のペプチド。
一実施形態では、導入遺伝子は、例えばルシフェラーゼ、GFP又はeGFP又は赤色蛍光タンパク質などの生物発光蛍光イメージング剤(活性化可能蛍光イメージング剤を含む)を含むイメージング剤をコードするレポーター遺伝子である。
本明細書で使用されるレポーター遺伝子又はレポーター配列は、真核細胞において容易に検出される産物を産生する遺伝子又はDNA配列を意味し、そのDNAが密接に連結又は結合している他の遺伝子の活性を決定するためのマーカーとして使用され得る。レポーター遺伝子は、それらを発現する細胞又は生物上で、容易に同定及び測定されるか、又は選択マーカーである特徴を付与する。レポーター遺伝子は、特定の遺伝子が細胞又は生物集団によって取り込まれたか、又はその中で発現されたかどうかの指標としてしばしば使用される。一般的なレポーター遺伝子の例としては、LacZ、ルシフェラーゼ、GFP、eGFP、ネオマイシンホスホトランスフェラーゼ、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ、ヨウ化ナトリウム共輸送体(NIS)、ニトロレダクターゼ(例えばNfsA、NfsB)細胞内メタロタンパク質、HSV1−tk又はエストロゲン受容体が挙げられるが、これらに限定されない。
一実施形態では、遺伝物質(特に導入遺伝子)は、造影剤、ルシフェラーゼ、GFP又はeGFPなどのレポーター遺伝子をコード又は発現しない。
本開示によるウイルスは、腫瘍細胞のパネルにおけるその溶解能力の試験によって特定の腫瘍タイプに対するそれらの優先性について調べることができる。例えば、結腸腫瘍細胞株には、HT−29、DLD−1、LS174T、LS1034、SW403、HCT116、SW48、及びColo320DMが含まれる。任意の利用可能な結腸腫瘍細胞株がそのような評価に同様に有用であろう。
前立腺細胞株には、DU145及びPC−3細胞が含まれる。膵臓細胞株には、Panc−1細胞が含まれる。乳房腫瘍細胞株にはMDA231細胞株が含まれ、卵巣細胞株にはOVCAR−3細胞株が含まれる。造血細胞株には、Raji及びDaudi Bリンパ球、K562赤芽球様細胞、U937骨髄様細胞、及びHSB 2 Tリンパ球が含まれるが、これらに限定されない。他の利用可能な腫瘍細胞株も同様に有用である。
本開示はまた、本明細書に開示されている新規な配列にも及ぶ。一実施形態では、ウイルスは、本明細書に開示されたいずれか1つの配列、例えば配列番号34〜37のいずれか1つ、又は、それと少なくとも95%同一の配列、例えば配列番号79〜82のいずれか1つに記載の配列に示される。
製剤
本開示はまた、本明細書中に記載されるようなウイルスの医薬製剤にも関する。
本開示はまた、本明細書中に記載されるようなウイルスの医薬製剤にも関する。
一実施形態では、例えば注入又は注射のための、本開示による複製可能な腫瘍溶解性の液体非経口製剤が提供され、ここで製剤は、用量の体積あたり1×1010〜1×1014ウイルス粒子の範囲の用量を提供する。
非経口製剤は、消化管を通して送達されないように設計された製剤を意味する。典型的な非経口送達経路は注射、移植又は注入を含む。一実施形態では、製剤はボーラス送達用の形態で提供される。
一実施形態では、非経口製剤は注射剤の形態である。注射としては、静脈内、皮下、腫瘍内又は筋肉内注射が挙げられる。本明細書で使用される注射は、注射器を介して体内に液体を挿入することを意味する。一実施形態では、本開示の方法は腫瘍内注射を含まない。
一実施形態では、非経口製剤は注入剤の形態である。
本明細書で使用される注入は、点滴、注入ポンプ、シリンジドライバー又は同等の装置によるより遅い速度での流体の投与を意味する。一実施形態では、注入は、約3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、65、80、85、90、95、100、105、110又は115分など、1.5分から120分の範囲の期間にわたって投与される。
一実施形態では、シリンジドライバによって投与される場合など、製剤の1用量は100ml未満、例えば30mlである。一実施形態では、製剤の1用量は10ml未満、例えば9、8、7、6、5、4、3、2又は1mlである。一実施形態では、製剤の1用量は1ml未満、例えば0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2又は0.1mlである。
一実施形態では、注射は、例えば1.5〜30分かけて緩徐注射として投与される。
一実施形態では、製剤は静脈内(i.v.)投与用である。この経路は、大多数の臓器及び組織への迅速なアクセスを可能にし、例えば確立された転移、特に肝臓及び肺のような高度に血管新生化された領域にある転移の治療に特に有用であるため、腫瘍溶解性ウイルスの送達に特に有効である。
治療用製剤は典型的に、製造及び保存条件下で無菌かつ安定であろう。組成物は、溶液、マイクロエマルジョン、リポソーム、又はヒトへの投与に適した他の非経口製剤として製剤化することができ、シリンジ又はバイアルなどの予め充填された装置として、特に単回投与として製剤化することができる。
製剤は一般に、薬学的に許容される希釈剤又は担体、例えば、ウイルスと適合性であり、ウイルスが必要な期間安定である無毒性の等張性担体を含む。
担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、及び液体ポリエチレングリコールなど)、及びそれらの適切な混合物を含む溶媒又は分散媒体であり得る。適切な流動性は、例えば、レシチンなどの分散剤もしくは界面活性剤、又はポリソルベート80もしくは40などの非イオン性界面活性剤の使用によって維持することができる。分散液において、必要な粒径の維持は、界面活性剤の存在によって補助され得る。等張化剤の例には、組成物中の糖、マンニトール、ソルビトールなどのポリアルコール、又は塩化ナトリウムが含まれる。
一実施形態では、使用される非経口製剤は、以下の緩衝液のうちの1つ又は複数を含み得る。例えば、4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジンエタンスルホン酸、リン酸緩衝液及び/又はトリス緩衝液、例えばデキストロース、マンノース、スクロースなどの糖、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム又は塩化カリウムなどの塩、ブリジ、PS−80、PS−40などの非イオン性界面活性剤などの洗剤など。製剤はまた、可能な分解の1つ又は複数の経路を妨げると考えられている、EDTAもしくはエタノール又はEDTAとエタノールとの組み合わせなどの防腐剤を含み得る。
一実施形態では、製剤は、用量当たり1×1010〜1×1012のウイルス粒子などの、例えば用量当たり1×1010〜1×1014のウイルス粒子などの、本開示による精製された腫瘍溶解性ウイルスを含むであろう。一実施形態では、製剤中のウイルスの濃度は、2x1012vp/mlなど、2x108〜2x1014vp/mLの範囲である。
一実施形態では、非経口製剤はグリセロールを含む。
一実施形態では、製剤は、本明細書に記載の腫瘍溶解性アデノウイルス、HEPES(N−2−ヒドロキシエチルピペラジン−N’−2−エタンスルホン酸)、グリセロール及び緩衝液を含む。
一実施形態では、非経口製剤は、本開示のウイルス、例えば5mMのHEPES、例えば5〜20%(v/v)のグリセロール、例えばpHを7〜8の範囲に調整するための塩酸、及び注射のための水からなる。
一実施形態では、2x1012vp/mLの濃度の本開示のウイルス0.7mLを、5mMのHEPES、20%のグリセロール中に最終pH7.8で配合する。
薬学的に許容される担体の徹底的な考察は、Remington’s Pharmaceutical Sciences(Mack Publishing Company、N.J.1991)で入手可能である。
一実施形態では、製剤は吸入を含む局所投与用の製剤として提供される。
適切な吸入用製剤には、吸入用粉末、噴射剤ガスを含有する計量エアロゾル、又は噴射剤ガスを含まない吸入用溶液が含まれる。本開示による吸入用粉末は、一般に、生理学的に許容される賦形剤と共に、本明細書に記載のウイルスを含有するであろう。
これらの吸入用粉末は、単糖類(例えばグルコース又はアラビノース)、二糖類(例えばラクトース、サッカロース、マルトース)、オリゴ糖類及び多糖類(例えばデキストラン)、ポリアルコール(例えばソルビトール、マンニトール、キシリトール)、塩類(例えば塩化ナトリウム、炭酸カルシウム)又はこれらの互いの混合物を含み得る。単糖類又は二糖類、特にラクトース又はグルコースの使用が適切に用いられるが、それらの水和物の形態で使用されることはない。
肺に沈着させるための粒子は、10ミクロン未満、例えば1〜9ミクロン、例えば0.1〜5μm、特に1〜5μmの粒径を必要とする。ウイルスを担持する粒径は最も重要であり、従って一実施形態では、本開示によるウイルスは、所与のサイズのラクトース粒子などの粒子上に吸着又は吸収され得る。
吸入可能なエアロゾルを調製するために使用され得る噴射剤ガスは当該分野で公知である。適切な噴射剤ガスは、n−プロパン、n−ブタン又はイソブタンなどの炭化水素、ならびにメタン、エタン、プロパン、ブタン、シクロプロパン又はシクロブタンの塩素化及び/又はフッ素化誘導体などのハロ炭化水素の中から選択される。上記の噴射剤ガスは、それ自体で又はそれらの混合物で使用することができる。
特に適切な噴射剤ガスは、TG11、TG12、TG134a及びTG227の中から選択されるハロゲン化アルカン誘導体である。上記のハロゲン化炭化水素のうち、TG134a(1,1,1,2−テトラフルオロエタン)及びTG227(1,1,1,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロパン)及びそれらの混合物が特に適している。
噴射剤ガス含有吸入用エアロゾルはまた、共溶媒、安定剤、界面活性剤(界面活性物質)、酸化防止剤、潤滑剤及びpHを調整するための手段などの他の成分を含有し得る。これら全ての成分は当該分野において公知である。
本発明による噴射剤ガス含有吸入用エアロゾルは、5重量%までの活性物質を含有することができる。本発明によるエアロゾルは、例えば、0.002〜5重量%、0.01〜3重量%、0.015〜2重量%、0.1〜2重量%、0.5〜2重量%、又は0.5〜1重量%の有効成分を含有する。
あるいは、肺への局所投与は、例えばネブライザー、例えばコンプレッサーに接続されたネブライザー(例えば、Pari Respiratory Equipment、Inc.、Richmond、Va.によって製造されたPari Master(登録商標)コンプレッサーに接続されたthe Pari LC−Jet Plus(登録商標)ネブライザー)のような装置を用いて、溶液又は懸濁液製剤の投与によることもできる。
本発明のウイルスは、例えば非経口製剤について既に上述したように、例えば溶液又は懸濁液の形態で溶媒中に分散して送達することができる。それは適切な生理学的溶液、例えば食塩水又は他の薬理学的に許容される溶媒又は緩衝溶液に懸濁することができる。当該分野で公知の緩衝溶液は、約4.0〜5.0のpHを達成するように、1mlの水あたり0.05mg〜0.15mgのエデト酸二ナトリウム、8.0mg〜9.0mgのNaCl、0.15mg〜0.25mgのポリソルベート、0.25mg〜0.30mgの無水クエン酸、及び0.45mg〜0.55mgのクエン酸ナトリウムを含有し得る。
治療用懸濁液又は溶液製剤はまた、1つ又は複数の賦形剤を含有し得る。賦形剤は当該分野において周知であり、緩衝液(例えば、クエン酸緩衝液、リン酸緩衝液、酢酸塩緩衝液及び重炭酸塩緩衝液)、アミノ酸、尿素、アルコール、アスコルビン酸、リン脂質、タンパク質(例えば血清アルブミン)、EDTA、塩化ナトリウム、リポソーム、マンニトール、ソルビトール、及びグリセロールを含む。溶液又は懸濁液は、リポソーム又は生分解性ミクロスフェアに封入することができる。製剤は一般に、無菌製造方法を用いて実質的に無菌の形態で提供されるであろう。
これは、製剤に使用される緩衝溶媒/溶液の濾過による製造及び滅菌、無菌緩衝溶媒溶液中の抗体の無菌懸濁液、及び当業者によく知られた方法による製剤の無菌容器への分配を含み得る。
本開示による噴霧可能製剤は、例えば、ホイルエンベロープに詰められた単回投与単位(例えば、密封プラスチック容器又はバイアル)として提供されてもよい。各バイアルは、例えば2mL容量の溶媒/溶液緩衝液中に単位用量を含む。
治療
さらなる態様において、本開示は、治療、特に癌の治療に使用するための本明細書に記載のウイルス又はその製剤に及ぶ。
さらなる態様において、本開示は、治療、特に癌の治療に使用するための本明細書に記載のウイルス又はその製剤に及ぶ。
一実施形態では、治療方法は、腫瘍、特に固形腫瘍の治療に使用するためのものである。
本明細書で用いられる腫瘍は、新生物とも呼ばれる、制御されずかつ進行性である過剰な細胞分裂から生じる異常な組織塊を指すことを意図している。腫瘍は良性(癌性ではない)又は悪性のいずれかであり得る。腫瘍はあらゆる形態の癌及び転移を包含する。
一実施形態では、腫瘍は固形腫瘍である。固形腫瘍は局在性又は転移性であり得る。
一実施形態では、腫瘍は上皮起源のものである。
一実施形態では、腫瘍は、結腸直腸癌、肝癌、前立腺癌、膵臓癌、乳癌、卵巣癌、甲状腺癌、腎臓癌、膀胱癌、頭頸部癌又は肺癌などの悪性腫瘍である。
一実施形態では、腫瘍は結腸直腸悪性腫瘍である。
本明細書で使用される悪性腫瘍は癌性細胞を意味する。
一実施形態では、腫瘍溶解性アデノウイルスは転移の治療又は予防に使用される。
一実施形態では、本明細書の方法又は製剤は薬剤耐性癌の治療に用いられる。
一実施形態では、ウイルスは、さらなる癌治療又は療法の投薬と組み合わせて投与される。
一実施形態では、癌、例えば上記の癌の治療用の医薬の製造に使用するための本開示によるウイルス又は製剤が提供される。
さらなる態様では、それを必要とする患者、例えばヒト患者に、本開示による治療有効量のウイルス又は製剤を投与することを含む、癌を治療する方法が提供される。
一実施形態では、本明細書の腫瘍溶解性ウイルス又は製剤は、別の療法と組み合わせて投与される。
本明細書で使用される「組み合わせて」は、腫瘍溶解性ウイルスが癌治療又は療法の前、同時及び/又は後に投与される場合を包含することを意図している。
癌療法は、外科手術、放射線療法、標的療法及び/又は化学療法を含む。
本明細書で用いられる癌治療は、治療用化合物又は生物学的薬剤、例えば癌を治療することを意図した抗体及び/又はその維持療法を用いた治療を指す。
一実施形態では、癌治療は、化学療法剤、標的抗癌剤、放射線療法、放射性同位体療法、又はそれらの任意の組み合わせを含む任意の他の抗癌療法から選択される。
一実施形態では、腫瘍溶解性アデノウイルスなどの本開示のウイルスは、腫瘍を縮小するため、転移を治療するため、及び/又は転移もしくはさらなる転移を予防するために、外科手術(ネオアジュバント療法)などの療法に対する前処置として使用することができる。腫瘍溶解性アデノウイルスは、外科手術(アジュバント療法)などの療法後に、転移を治療するために及び/又は転移もしくはさらなる転移を予防するために使用され得る。
本明細書で同時に使用されるのは、腫瘍溶解性アデノウイルス製剤と同時に又はほぼ同時に、追加の癌治療を投薬することである。治療は、同じ製剤内に含まれてもよく、又は別々の製剤として投与されてもよい。
一実施形態では、ウイルスは化学療法剤の投薬と組み合わせて投与される。
本明細書で使用される化学療法剤は、悪性細胞及び組織に対して選択的に破壊的である特定の抗新生物化学剤又は薬物を指すことを意図している。例えば、アルキル化剤、代謝拮抗剤、アントラサイクリン、植物アルカロイド、トポイソメラーゼ阻害剤、及び他の抗腫瘍剤。化学療法の他の例には、ドキソルビシン、5−フルオロウラシル(5−FU)、パクリタキセル、カペシタビン、イリノテカン、及びシスプラチン及びオキサリプラチンなどのプラチンが含まれる。好ましい用量は、治療されている癌の性質に基づいて、施術者によって選択されてもよい。
一実施形態では、治療薬はガンシクロビルであり、これは免疫応答及び/又は腫瘍血管新生の制御を補助し得る。
一実施形態では、本明細書の方法で使用される1つ又は複数の療法はメトロノーム療法、すなわち低用量の抗癌薬による連続的又は頻繁な治療であり、他の治療法と同時に行われることが多い。
サブグループBの腫瘍溶解性アデノウイルス、特にAd11及びEnAdなどそれに由来するものは、アポトーシスとはほとんど無関係の作用機序を有し、主に表皮壊死症の機序によって癌細胞を死滅させるため、化学療法薬と特に相乗的であり得る。さらに、化学療法中に起こる免疫抑制は、腫瘍溶解性ウイルスがより高い効率で機能することを可能にし得る。
本明細書で使用される治療用量は、適切な治療計画で使用されるときに意図された治療効果を達成するのに適した、例えば疾患の症状又は状態を改善する、腫瘍溶解性アデノウイルスなどのウイルスの量を指す。ウイルス粒子の数が以下の結果をもたらすのに十分であり得る場合、用量は癌又は転移の治療における治療用量と見なされ得る:腫瘍もしくは転移増殖が減速又は停止する、又は腫瘍もしくは転移がサイズが縮小することが見出される及び/又は患者の寿命が延びる。適切な治療用量は、一般に、治療効果と許容される毒性との間のバランスであり、例えば、副作用及び毒性が治療によって達成される利益を考えると許容される場合である。
一実施形態では、本開示によるウイルス又は治療用構築物(それを含む製剤を含む)は毎週投与され、例えば最初の1週間は、1、3、5日目に用量が投与され、その後毎週1回投与される。
一実施形態では、本開示によるウイルス又は治療用構築物(それを含む製剤を含む)は、週2回又は週3回投与され、例えば1週目は1、3及び5日目に1回投与され、2週目又は3週目もその1、3及び5日目に投与される。この投与計画は、必要に応じて何度でも繰り返すことができる。
一実施形態では、本開示によるウイルス又は治療用構築物(それを含む製剤を含む)は毎月投与される。
一実施形態では、本開示のウイルス及び構築物は、組換え技術によって調製される。当業者は、武装アデノウイルスゲノムが、ゲノム又は全ゲノムの一部を含むプラスミドを完全に合成することを含む他の技術的手段によって製造され得ることを理解するであろう。当業者は、ゲノムを合成する場合、後者はクローニング法を用いた遺伝子の挿入後の人工物であるので、挿入領域は制限部位ヌクレオチドを含まなくてもよいことを理解するであろう。
一実施形態では、武装アデノウイルスゲノムは、例えば配列番号34〜37によるように、完全に合成的に製造されている。
本明細書中の開示はさらに、導入遺伝子又は導入遺伝子カセットを挿入することから得られるか又は入手可能な、式(I)のアデノウイルス又はその部分式に及ぶ。
本明細書で使用される「である(Is)」は、含むことを意味する。
本明細書の文脈において、「含む(comprising)」は「含む(including)」と解釈されるべきである。
特定の特徴/要素を含む本発明の実施形態は、関連する要素/特徴の「からなる」又は「から本質的になる」代替の実施形態にも及ぶことを意図している。
技術的に適切な場合には、本発明の実施形態を組み合わせることができる。
特許及び出願などの技術的参考文献は、参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書に具体的かつ明示的に列挙された任意の実施形態は、単独で、又は1つもしくは複数のさらなる実施形態と組み合わせて、免責事項の基礎を形成し得る。
本出願は、参照により本明細書に組み込まれるGB1614607.8、GB1700663.6、GB1706219.1及びGB1713765.4からの優先権を主張する。これらの文書は、本明細書中の誤り、特に配列表中の誤りを訂正するために使用され得る。
本発明は、添付の図面を参照する以下の実施例において例示としてのみさらに説明される。
配列
配列番号1 N末端シグナル配列及びC末端デカHis親和性タグを有する、抗EpCAM BiTE DNAコード配列
配列番号2 N末端シグナル配列及びC末端デカHis親和性タグを有する、抗EpCAM BiTE タンパク質配列
配列番号3 N末端シグナル配列及びC末端デカHis親和性タグを有する、抗FAP BiTE DNAコード配列
配列番号4 N末端シグナル配列及びC末端デカHis親和性タグを有する、抗FAP BiTE アミノ酸配列
配列番号5 N末端シグナル配列及びC末端デカHis親和性タグを有する、コントロール(抗FHA)BiTE DNAコード配列
配列番号6 N末端シグナル配列及びC末端デカHis親和性タグを有する、コントロール(抗FHA)BiTE アミノ酸配列
配列番号7 抗CD3 ScFv のアミノ酸配列
配列番号8 抗CD3 VH
配列番号9 抗CD3 VL
配列番号10 抗CD3 ScFvリンカー配列
配列番号11 抗FAP ScFv
配列番号12 抗FAP VLドメイン
配列番号13 抗FAP VHドメイン
配列番号14 抗FAP及び抗EpCAMリンカー配列
配列番号15 BiTEリーダー配列
配列番号16 抗EpCAM ScFv
配列番号17 抗EpCAM VL
配列番号18 抗EpCAM VH
配列番号19 コントロールBiTE(抗FHA)
配列番号20 コントロール(抗FHA)のScFv
配列番号21 コントロール(抗FHA)VL
配列番号22 コントロール(抗FHA)VH
配列番号23 コントロール(抗FHA)ScFvリンカー配列
配列番号24 デカ−Hisタグ配列
配列番号25 FAP BiTE−P2A−RFP(斜字体=リーダー、太字=フリン切断部位、下線=P2A配列、小文字=RFP)
配列番号26 コントロール(抗FHA)BiTE−P2A−RFP(斜字体=リーダー、太字=フリン切断部位、下線=P2A配列、小文字=RFP)
配列番号27 ヒトEpCAMのDNAコード配列
配列番号28 ヒトEpCAMのアミノ酸配列
配列番号29 ヒトFAPのDNAコード配列
配列番号30 ヒトFAPのアミノ酸配列
配列番号31 CMVプロモーター配列
配列番号32 SV40後期ポリアデニル化配列
配列番号33 Null配列
配列番号34 Null配列
配列番号35 Null配列
配列番号36 Null配列
配列番号37 Null配列
配列番号38 EnAdゲノム
配列番号39 EnAdゲノムの塩基対28166〜28366に対応しかつこれを含むBX DNA配列
配列番号40 EnAdゲノムの塩基対29345〜29379に対応し、かつこれを含むBY DNA配列
配列番号41 HISタグ
配列番号42 スプライスアクセプター配列
配列番号43 SV40ポリアデニル化配列
配列番号44 EpCam BiTE核酸配列(OKT3)
配列番号45 FAP BiTE核酸配列(OKT3)
配列番号46 FAP BiTE核酸配列(aCD3)
配列番号47 NG−611導入遺伝子カセット
配列番号48 NG−612導入遺伝子カセット
配列番号49 NG−613 導入遺伝子カセット
配列番号50 制限部位挿入物(BX)
配列番号51 制限部位挿入物(BY)
配列番号52 CMVプロモーター配列
配列番号53 PGKプロモーター配列
配列番号54 CBAプロモーター配列
配列番号55 短いスプライスアクセプター(SSA)DNA配列
配列番号56 スプライスアクセプター(SA)DNA配列
配列番号57 分岐スプライスアクセプター(bSA)DNA配列
配列番号58 コザック配列(null配列)
配列番号59 開始コドンの例
配列番号60 内部リボソーム進入配列(IRES)
配列番号61 P2Aペプチド
配列番号62 F2Aペプチド
配列番号63 E2Aペプチド
配列番号64 T2Aペプチド
配列番号65 ポリアデニル化(ポリA)配列
配列番号66 リーダー配列
配列番号67 リーダー配列
配列番号68 IFNΓアミノ酸配列
配列番号69 IFNαアミノ酸配列
配列番号70 TNFαアミノ酸配列
配列番号71 EnAdゲノム(塩基対10355〜5068)のE2B領域に対応するDNA配列
配列番号72 N末端シグナル配列及びC末端デカHis親和性タグを有する、抗EpCAM BiTE DNAコード配列
配列番号73 N末端シグナル配列を有するが、C末端デカHis親和性タグを有さない、抗EpCAM BiTEタンパク質配列
配列番号74 N末端シグナル配列を有するが、C末端デカHis親和性タグを有さない、抗FAP BiTE DNAコード配列
配列番号75 N末端シグナル配列を有するが、C末端デカHis親和性タグを有さない、抗FAP BiTEアミノ酸配列
配列番号76 N末端シグナル配列を有するが、C末端デカHisの親和性タグを有さない、コントロール(抗FHA)のBiTE DNAコード配列
配列番号77 N末端シグナル配列を有するが、C末端デカHis親和性タグを有さないコントロール(抗FHA)BiTEアミノ酸配列
配列番号78 C末端デカHis親和性タグを有さない、コントロールBITE(抗FHA)
配列番号79 Null配列
配列番号80 Null配列
配列番号81 Null配列
配列番号82 Null配列
配列番号83 EpCam BiTE核酸配列(OKT3)
配列番号84 Null配列
配列番号85 FAP BiTE核酸配列(OKT3)
配列番号86 Null配列
配列番号87 FAP BiTE核酸配列(aCD3)
配列番号88 NG−611導入遺伝子カセット
配列番号89 NG−612導入遺伝子カセット
配列番号90 NG−613導入遺伝子カセット
配列番号91 NG−614導入遺伝子カセット
配列番号92 NG−617導入遺伝子カセット
配列番号93 EpCam BiTEアミノ酸配列(OKT3)
配列番号94 FAP BiTEアミノ酸配列(OKT3)
配列番号95 FAP BiTEアミノ酸配列(aCD3)
配列番号96 Null配列
配列番号97 Null配列
配列番号98 Null配列
配列番号99 Null配列
配列番号100 Null配列
配列番号101 Null配列
配列番号102 Null配列
配列番号103 Null配列
配列番号104 Null配列
配列番号105 Flt3L核酸配列
配列番号106 Null配列
配列番号107 MIP1α核酸配列
配列番号108 フレキシブルリンカー配列
配列番号109 IFNα核酸配列
配列番号110 CXCL10核酸配列
配列番号111 CXCL9核酸配列
配列番号112 NG−615導入遺伝子カセット
配列番号113 NG−640導入遺伝子カセット
配列番号114 NG−641導入遺伝子カセット
配列番号115 FLT3Lアミノ酸配列
配列番号116 MIP1αアミノ酸配列
配列番号117 IFNαアミノ酸配列
配列番号118 CXCL9アミノ酸配列
配列番号119 CXCL10アミノ酸配列
配列番号120 NG−618ゲノム
配列番号121 NG−618 EpCam BiTE核酸配列
配列番号122 NG−618 FAP BiTE核酸配列
配列番号123 NG−618導入遺伝子カセット
配列番号124〜297 リンカー配列
配列番号1 N末端シグナル配列及びC末端デカHis親和性タグを有する、抗EpCAM BiTE DNAコード配列
配列番号2 N末端シグナル配列及びC末端デカHis親和性タグを有する、抗EpCAM BiTE タンパク質配列
配列番号3 N末端シグナル配列及びC末端デカHis親和性タグを有する、抗FAP BiTE DNAコード配列
配列番号4 N末端シグナル配列及びC末端デカHis親和性タグを有する、抗FAP BiTE アミノ酸配列
配列番号5 N末端シグナル配列及びC末端デカHis親和性タグを有する、コントロール(抗FHA)BiTE DNAコード配列
配列番号6 N末端シグナル配列及びC末端デカHis親和性タグを有する、コントロール(抗FHA)BiTE アミノ酸配列
配列番号7 抗CD3 ScFv のアミノ酸配列
配列番号8 抗CD3 VH
配列番号9 抗CD3 VL
配列番号10 抗CD3 ScFvリンカー配列
配列番号11 抗FAP ScFv
配列番号12 抗FAP VLドメイン
配列番号13 抗FAP VHドメイン
配列番号14 抗FAP及び抗EpCAMリンカー配列
配列番号15 BiTEリーダー配列
配列番号16 抗EpCAM ScFv
配列番号17 抗EpCAM VL
配列番号18 抗EpCAM VH
配列番号19 コントロールBiTE(抗FHA)
配列番号20 コントロール(抗FHA)のScFv
配列番号21 コントロール(抗FHA)VL
配列番号22 コントロール(抗FHA)VH
配列番号23 コントロール(抗FHA)ScFvリンカー配列
配列番号24 デカ−Hisタグ配列
配列番号25 FAP BiTE−P2A−RFP(斜字体=リーダー、太字=フリン切断部位、下線=P2A配列、小文字=RFP)
配列番号26 コントロール(抗FHA)BiTE−P2A−RFP(斜字体=リーダー、太字=フリン切断部位、下線=P2A配列、小文字=RFP)
配列番号27 ヒトEpCAMのDNAコード配列
配列番号28 ヒトEpCAMのアミノ酸配列
配列番号29 ヒトFAPのDNAコード配列
配列番号30 ヒトFAPのアミノ酸配列
配列番号31 CMVプロモーター配列
配列番号32 SV40後期ポリアデニル化配列
配列番号33 Null配列
配列番号34 Null配列
配列番号35 Null配列
配列番号36 Null配列
配列番号37 Null配列
配列番号38 EnAdゲノム
配列番号39 EnAdゲノムの塩基対28166〜28366に対応しかつこれを含むBX DNA配列
配列番号40 EnAdゲノムの塩基対29345〜29379に対応し、かつこれを含むBY DNA配列
配列番号41 HISタグ
配列番号42 スプライスアクセプター配列
配列番号43 SV40ポリアデニル化配列
配列番号44 EpCam BiTE核酸配列(OKT3)
配列番号45 FAP BiTE核酸配列(OKT3)
配列番号46 FAP BiTE核酸配列(aCD3)
配列番号47 NG−611導入遺伝子カセット
配列番号48 NG−612導入遺伝子カセット
配列番号49 NG−613 導入遺伝子カセット
配列番号50 制限部位挿入物(BX)
配列番号51 制限部位挿入物(BY)
配列番号52 CMVプロモーター配列
配列番号53 PGKプロモーター配列
配列番号54 CBAプロモーター配列
配列番号55 短いスプライスアクセプター(SSA)DNA配列
配列番号56 スプライスアクセプター(SA)DNA配列
配列番号57 分岐スプライスアクセプター(bSA)DNA配列
配列番号58 コザック配列(null配列)
配列番号59 開始コドンの例
配列番号60 内部リボソーム進入配列(IRES)
配列番号61 P2Aペプチド
配列番号62 F2Aペプチド
配列番号63 E2Aペプチド
配列番号64 T2Aペプチド
配列番号65 ポリアデニル化(ポリA)配列
配列番号66 リーダー配列
配列番号67 リーダー配列
配列番号68 IFNΓアミノ酸配列
配列番号69 IFNαアミノ酸配列
配列番号70 TNFαアミノ酸配列
配列番号71 EnAdゲノム(塩基対10355〜5068)のE2B領域に対応するDNA配列
配列番号72 N末端シグナル配列及びC末端デカHis親和性タグを有する、抗EpCAM BiTE DNAコード配列
配列番号73 N末端シグナル配列を有するが、C末端デカHis親和性タグを有さない、抗EpCAM BiTEタンパク質配列
配列番号74 N末端シグナル配列を有するが、C末端デカHis親和性タグを有さない、抗FAP BiTE DNAコード配列
配列番号75 N末端シグナル配列を有するが、C末端デカHis親和性タグを有さない、抗FAP BiTEアミノ酸配列
配列番号76 N末端シグナル配列を有するが、C末端デカHisの親和性タグを有さない、コントロール(抗FHA)のBiTE DNAコード配列
配列番号77 N末端シグナル配列を有するが、C末端デカHis親和性タグを有さないコントロール(抗FHA)BiTEアミノ酸配列
配列番号78 C末端デカHis親和性タグを有さない、コントロールBITE(抗FHA)
配列番号79 Null配列
配列番号80 Null配列
配列番号81 Null配列
配列番号82 Null配列
配列番号83 EpCam BiTE核酸配列(OKT3)
配列番号84 Null配列
配列番号85 FAP BiTE核酸配列(OKT3)
配列番号86 Null配列
配列番号87 FAP BiTE核酸配列(aCD3)
配列番号88 NG−611導入遺伝子カセット
配列番号89 NG−612導入遺伝子カセット
配列番号90 NG−613導入遺伝子カセット
配列番号91 NG−614導入遺伝子カセット
配列番号92 NG−617導入遺伝子カセット
配列番号93 EpCam BiTEアミノ酸配列(OKT3)
配列番号94 FAP BiTEアミノ酸配列(OKT3)
配列番号95 FAP BiTEアミノ酸配列(aCD3)
配列番号96 Null配列
配列番号97 Null配列
配列番号98 Null配列
配列番号99 Null配列
配列番号100 Null配列
配列番号101 Null配列
配列番号102 Null配列
配列番号103 Null配列
配列番号104 Null配列
配列番号105 Flt3L核酸配列
配列番号106 Null配列
配列番号107 MIP1α核酸配列
配列番号108 フレキシブルリンカー配列
配列番号109 IFNα核酸配列
配列番号110 CXCL10核酸配列
配列番号111 CXCL9核酸配列
配列番号112 NG−615導入遺伝子カセット
配列番号113 NG−640導入遺伝子カセット
配列番号114 NG−641導入遺伝子カセット
配列番号115 FLT3Lアミノ酸配列
配列番号116 MIP1αアミノ酸配列
配列番号117 IFNαアミノ酸配列
配列番号118 CXCL9アミノ酸配列
配列番号119 CXCL10アミノ酸配列
配列番号120 NG−618ゲノム
配列番号121 NG−618 EpCam BiTE核酸配列
配列番号122 NG−618 FAP BiTE核酸配列
配列番号123 NG−618導入遺伝子カセット
配列番号124〜297 リンカー配列
NG−601 CMVプロモーターの制御下でBY位にEpCam BiTEをコードするアデノウイルス
NG−602 BY位にEpCam BiTE及びスプライスアクセプターをコードするアデノウイルス
NG−605 CMVプロモーターの制御下でBY位置にFAP BiTEをコードするアデノウイルス
NG−606 BY位にFAP BiTE及びスプライスアクセプターをコードするアデノウイルス
NG−611 BY位にEpCam BiTE及びSSAをコードする アデノウイルス
NG−612 BY位にFAP BiTE及びSSAをコードするアデノウイルス
NG−613 BY位にFAP BiTE及びSAをコードするアデノウイルス
NG−614 BY位にFAP BiTE及びSAをコードするアデノウイルス(NG−613とはCD3の特異性が異なる)
NG−615 BY位にFAP BiTE、FLT3リガンド、インターフェロンアルファ、MIPアルファ、ans SSAをコードするアデノウイルス
NG−616 BY位にFAP BiTE、FLt3リガンド、インターフェロンアルファ、MIPアルファ、ans SAをコードするアデノウイルス
NG−617 BY位にFAP BiTE及びSSAをコードするアデノウイルス
NG−640 BY位にFAP BiTE、CXCL10、CXCL9及びSSAをコードするアデノウイルス
NG−641 BY位にFAP BiTE、CXCL10、CXCL9及びインターフェロンアルファをコードする−アデノウイルス
NG−602 BY位にEpCam BiTE及びスプライスアクセプターをコードするアデノウイルス
NG−605 CMVプロモーターの制御下でBY位置にFAP BiTEをコードするアデノウイルス
NG−606 BY位にFAP BiTE及びスプライスアクセプターをコードするアデノウイルス
NG−611 BY位にEpCam BiTE及びSSAをコードする アデノウイルス
NG−612 BY位にFAP BiTE及びSSAをコードするアデノウイルス
NG−613 BY位にFAP BiTE及びSAをコードするアデノウイルス
NG−614 BY位にFAP BiTE及びSAをコードするアデノウイルス(NG−613とはCD3の特異性が異なる)
NG−615 BY位にFAP BiTE、FLT3リガンド、インターフェロンアルファ、MIPアルファ、ans SSAをコードするアデノウイルス
NG−616 BY位にFAP BiTE、FLt3リガンド、インターフェロンアルファ、MIPアルファ、ans SAをコードするアデノウイルス
NG−617 BY位にFAP BiTE及びSSAをコードするアデノウイルス
NG−640 BY位にFAP BiTE、CXCL10、CXCL9及びSSAをコードするアデノウイルス
NG−641 BY位にFAP BiTE、CXCL10、CXCL9及びインターフェロンアルファをコードする−アデノウイルス
実施例1
この実施例に記載したように、組換えBiTEを設計し、タンパク質を産生した。
この実施例に記載したように、組換えBiTEを設計し、タンパク質を産生した。
BiTEエンジニアリング
BiTEは、特異性の異なる2本の一本鎖抗体フラグメント(ScFv)を、柔軟なGly4Serリンカーと連結することによって生成される。ScFvは、親モノクローナル抗体からのVH及びVLドメインをリンカーによって連結することによって生成される。各BiTEは、哺乳動物分泌のためのN末端シグナル配列及び検出及び精製のためのC末端デカヒスチジン親和性タグを用いて設計された。BiTEは標準的なDNAクローニング技術によって操作され、タンパク質発現ベクターに挿入された(図1)。抗EpCAM BiTEは、特許WO2005040220(その中の配列番号63)からのものであり、シグナル配列及び親和性タグが付加されている。抗FAP BiTEは、シグナル配列及び親和性タグを付加して、特許WO2010037835A2からの抗FAP ScFv及び特許WO2005040220(その中の配列番号63)からの抗CD3 ScFvを用いて新たに作成された。コントロールBiTEは、Husseinら、2007年からの抗FHA(Bordetella pertussis由来の糸状赤血球凝集素)ScFv(Hussein AHら、(2007)“Construction and characterization of single−chain variable fragment antibodies directed against the Bordetella pertussis surface adhesins filamentous hemagglutinin and pertactin”.Infect Immunity 75、5476〜5482)及び特許WO2005040220(その中の配列番号63)からの抗CD3 ScFvを、シグナル配列及び親和性タグを加えて使用した。これらのBiTEのDNAコード配列及びアミノ酸配列は、配列番号1〜6である。
BiTEは、特異性の異なる2本の一本鎖抗体フラグメント(ScFv)を、柔軟なGly4Serリンカーと連結することによって生成される。ScFvは、親モノクローナル抗体からのVH及びVLドメインをリンカーによって連結することによって生成される。各BiTEは、哺乳動物分泌のためのN末端シグナル配列及び検出及び精製のためのC末端デカヒスチジン親和性タグを用いて設計された。BiTEは標準的なDNAクローニング技術によって操作され、タンパク質発現ベクターに挿入された(図1)。抗EpCAM BiTEは、特許WO2005040220(その中の配列番号63)からのものであり、シグナル配列及び親和性タグが付加されている。抗FAP BiTEは、シグナル配列及び親和性タグを付加して、特許WO2010037835A2からの抗FAP ScFv及び特許WO2005040220(その中の配列番号63)からの抗CD3 ScFvを用いて新たに作成された。コントロールBiTEは、Husseinら、2007年からの抗FHA(Bordetella pertussis由来の糸状赤血球凝集素)ScFv(Hussein AHら、(2007)“Construction and characterization of single−chain variable fragment antibodies directed against the Bordetella pertussis surface adhesins filamentous hemagglutinin and pertactin”.Infect Immunity 75、5476〜5482)及び特許WO2005040220(その中の配列番号63)からの抗CD3 ScFvを、シグナル配列及び親和性タグを加えて使用した。これらのBiTEのDNAコード配列及びアミノ酸配列は、配列番号1〜6である。
組換えBiTE生産
タンパク質発現を駆動するためにCMVプロモーター(配列番号31)を使用して、それぞれの配列をpSF−CMVベクターにクローニングすることによって、組換えBiTEタンパク質を産生した(図1)。プラスミド、pSF−CMV−EpCAMBiTE、pSF−CMV−FAPBiTE及びpSF−CMV−ControlBiTE(表2)のプラスミドDNAの濃度をNanoDropにより測定した。空のpSF−CMVベクターはネガティブコントロールとして含む。それぞれ54.7μgを4mLのOptiMEMで希釈した。109.2μgのPEI(線状、MW25000、Polysciences、米国)を4mLのOptiMEM培地で希釈し、4mlの希釈DNAと混合してDNA−PEI複合体を生成した(DNA:PEI比1:2(w/w))。室温で20分間インキュベートした後、混合物をOptiMEMで18mLまで補充し、このトランスフェクション混合物を90%の集密度でAd293細胞を含むT175フラスコに加えた。細胞をトランスフェクション混合物と共に37℃、5%CO2で4時間インキュベートした後、30mLの細胞培地(グルタミン補充DMEM高グルコース、フェノールレッド不含)を細胞に加え、フラスコを37℃、5%CO2で48時間インキュベートした。効率的なトランスフェクション効率を確保するために、別の細胞のフラスコにpSF−CMV−GFPを並行してトランスフェクトした。分泌タンパク質を回収するために、トランスフェクトした細胞の上清を回収し、細胞成分を除去するために4℃で5分間350gで遠心分離した(Allegra X−15R、Beckman Coulter)。上清を10k MWCO Amicon Ultra−15遠心フィルターユニット(Millipore)に移した。4750rpm及び4℃で回転させた後、50倍高い濃度を得るためにフロースルーを用いて保持液の体積を調整した。濃縮タンパク質のアリコートを−80℃で保存した。
表2
命名構築物において接頭辞として使用される「p」は、構築物がプラスミドであることを示す。
タンパク質発現を駆動するためにCMVプロモーター(配列番号31)を使用して、それぞれの配列をpSF−CMVベクターにクローニングすることによって、組換えBiTEタンパク質を産生した(図1)。プラスミド、pSF−CMV−EpCAMBiTE、pSF−CMV−FAPBiTE及びpSF−CMV−ControlBiTE(表2)のプラスミドDNAの濃度をNanoDropにより測定した。空のpSF−CMVベクターはネガティブコントロールとして含む。それぞれ54.7μgを4mLのOptiMEMで希釈した。109.2μgのPEI(線状、MW25000、Polysciences、米国)を4mLのOptiMEM培地で希釈し、4mlの希釈DNAと混合してDNA−PEI複合体を生成した(DNA:PEI比1:2(w/w))。室温で20分間インキュベートした後、混合物をOptiMEMで18mLまで補充し、このトランスフェクション混合物を90%の集密度でAd293細胞を含むT175フラスコに加えた。細胞をトランスフェクション混合物と共に37℃、5%CO2で4時間インキュベートした後、30mLの細胞培地(グルタミン補充DMEM高グルコース、フェノールレッド不含)を細胞に加え、フラスコを37℃、5%CO2で48時間インキュベートした。効率的なトランスフェクション効率を確保するために、別の細胞のフラスコにpSF−CMV−GFPを並行してトランスフェクトした。分泌タンパク質を回収するために、トランスフェクトした細胞の上清を回収し、細胞成分を除去するために4℃で5分間350gで遠心分離した(Allegra X−15R、Beckman Coulter)。上清を10k MWCO Amicon Ultra−15遠心フィルターユニット(Millipore)に移した。4750rpm及び4℃で回転させた後、50倍高い濃度を得るためにフロースルーを用いて保持液の体積を調整した。濃縮タンパク質のアリコートを−80℃で保存した。
表2
命名構築物において接頭辞として使用される「p」は、構築物がプラスミドであることを示す。
組換えBiTE検出
BiTEを検出するために、C末端デカヒスチジン親和性タグを、ウエスタンブロッティングの技術を用いて抗His抗体でプローブすることができる。タンパク質サンプルを溶解緩衝液で、β−メルカプトエタノール及びSDSを含む2.5μLの6×Laemmli SDSサンプル緩衝液を含む15μLの最終容量に調整した。サンプルを95℃で5分間インキュベートしてタンパク質を変性させ、15ウェルの10%プレキャストポリアクリルアミドゲル(Mini−PROTEAN TGX Precast Gels、BioRad、英国)にロードした。Mini−PROTEAN Tetra System(BioRad、UK)内の1×ランニングバッファー中でゲルを180 Vで45分間泳動した。SDSゲルからのタンパク質を、Mini Trans−Blot Cell(BioRad、英国)内の1×転写緩衝液中、300mA及び4℃で90分間の湿式エレクトロブロッティングによってニトロセルロース膜上に転写した。熱を制限するためにアイスパックの存在下で移動を行った。次いでニトロセルロース膜を室温で1時間シェーカー上でPBS−T中の5%ミルクでブロッキングし、抗His(C末端)抗体(マウスα− 6xHis、クローン3D5、Invitrogen、UK、#46〜0693))でプローブし、PBS/5%ミルクで1:5000に希釈した。振盪機上で一晩4℃でインキュベートした後、膜を洗浄し、HRP標識ポリクローナル二次α−マウス−免疫グロブリン−抗体(PBS/5%ミルク中1:10.000、Dako、#P0161)で1時間室温でプローブした。視覚化のために、SuperSignal West Dura Extended Duration Substrate(Thermo Fisher Scientific、英国)を製造元の指示に従って適用し、X線フィルムに露光し、自動フィルムプロセッサーで現像した。結果は、BiTE発現プラスミドをトランスフェクトしたが、親ベクターはトランスフェクトしていないAd293細胞からのBiTEタンパク質の発現及び分泌を示した。
BiTEを検出するために、C末端デカヒスチジン親和性タグを、ウエスタンブロッティングの技術を用いて抗His抗体でプローブすることができる。タンパク質サンプルを溶解緩衝液で、β−メルカプトエタノール及びSDSを含む2.5μLの6×Laemmli SDSサンプル緩衝液を含む15μLの最終容量に調整した。サンプルを95℃で5分間インキュベートしてタンパク質を変性させ、15ウェルの10%プレキャストポリアクリルアミドゲル(Mini−PROTEAN TGX Precast Gels、BioRad、英国)にロードした。Mini−PROTEAN Tetra System(BioRad、UK)内の1×ランニングバッファー中でゲルを180 Vで45分間泳動した。SDSゲルからのタンパク質を、Mini Trans−Blot Cell(BioRad、英国)内の1×転写緩衝液中、300mA及び4℃で90分間の湿式エレクトロブロッティングによってニトロセルロース膜上に転写した。熱を制限するためにアイスパックの存在下で移動を行った。次いでニトロセルロース膜を室温で1時間シェーカー上でPBS−T中の5%ミルクでブロッキングし、抗His(C末端)抗体(マウスα− 6xHis、クローン3D5、Invitrogen、UK、#46〜0693))でプローブし、PBS/5%ミルクで1:5000に希釈した。振盪機上で一晩4℃でインキュベートした後、膜を洗浄し、HRP標識ポリクローナル二次α−マウス−免疫グロブリン−抗体(PBS/5%ミルク中1:10.000、Dako、#P0161)で1時間室温でプローブした。視覚化のために、SuperSignal West Dura Extended Duration Substrate(Thermo Fisher Scientific、英国)を製造元の指示に従って適用し、X線フィルムに露光し、自動フィルムプロセッサーで現像した。結果は、BiTE発現プラスミドをトランスフェクトしたが、親ベクターはトランスフェクトしていないAd293細胞からのBiTEタンパク質の発現及び分泌を示した。
組換えBiTEの定量化
組換えBiTEタンパク質の量を測定するために、ドットブロットの技術を用いてBiTEシグナルをHisタグ付き(C末端10His)タンパク質標準物質(10×Hisタグ付きヒトカテプシンD、Biolegend、#556704)と比較した。BiTEサンプル及びタンパク質標準物質の2倍段階希釈物を調製し、それぞれ1.5μLをニトロセルロース膜に直接塗布し、20分間風乾した。次いで、ウエスタンブロッティングについて上述したブロッキング及び染色プロトコルを実施した。タンパク質標準物質のモル濃度は、250μg/ mLのBiTE濃度を表すように調整した。結果(図2A)は、BiTE発現プラスミドをトランスフェクトしたAd293細胞からのBiTEタンパク質の発現及び分泌を実証した。
組換えBiTEタンパク質の量を測定するために、ドットブロットの技術を用いてBiTEシグナルをHisタグ付き(C末端10His)タンパク質標準物質(10×Hisタグ付きヒトカテプシンD、Biolegend、#556704)と比較した。BiTEサンプル及びタンパク質標準物質の2倍段階希釈物を調製し、それぞれ1.5μLをニトロセルロース膜に直接塗布し、20分間風乾した。次いで、ウエスタンブロッティングについて上述したブロッキング及び染色プロトコルを実施した。タンパク質標準物質のモル濃度は、250μg/ mLのBiTE濃度を表すように調整した。結果(図2A)は、BiTE発現プラスミドをトランスフェクトしたAd293細胞からのBiTEタンパク質の発現及び分泌を実証した。
FAP結合ELISA
FAP BiTEのFAP結合活性及びpSF−CMV−FAPBiTE又はpSF−CMV−ControlBiTEでトランスフェクトした細胞から分泌されたコントロール(抗FHA)BiTE(配列番号4及び6)は、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)によって評価した。空のpSF−CMVベクター上清をネガティブコントロールとして含めた。PBS緩衝液中のヒトFAP/セプラーゼタンパク質(100ng/ウェル、Sino Biological Inc、10464−H07H−10)で4℃で一晩コーティングすることによって、ELISAプレート(Nunc Immuno MaxiSorp 96ウェルマイクロプレート)を調製した。その後の全ての結合工程の間に、プレートをPBS 0.05%Tween 20で洗浄した。プレートを、PBS 0.05%Tween 20中5%BSAで、室温で1時間ブロッキングした。一定量のBiTEタンパク質、又は空のpSF−CMVベクターをトランスフェクトしたウェルから採取したタンパク質を、PBS/5% BSA/0.05% Tween 20で10倍希釈した。全てのサンプルをFAPコートプレートに添加し、室温で2時間インキュベートした。検出抗体である抗His(C末端)抗体(マウス抗6xHis、クローン3D5、Invitrogen、英国、#46〜0693)を1:1000に希釈し、室温で1時間適用した。次いで、HRP結合抗マウスFc(PBS/5%ミルク中1:1000、Dako)を室温で1時間適用した後、HRP基質溶液3.3.5.5’−テトラメチルエチレンジアミン(TMB、Thermo−Fisher)を用いてHRP検出を実施した。停止溶液を使用して反応を停止させ、発色をプレートリーダーで450nmで測定した。450nmでの吸光度をFAP BiTE、コントロールBiTE及び空のベクター上清についてプロットしたところ、FAP BiTEのFAPタンパク質への特異的結合が示された。結果(図2B)は、組換えFAPタンパク質へのコントロールBiTEではなく、FAP BiTEの特異的結合を示す。
FAP BiTEのFAP結合活性及びpSF−CMV−FAPBiTE又はpSF−CMV−ControlBiTEでトランスフェクトした細胞から分泌されたコントロール(抗FHA)BiTE(配列番号4及び6)は、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)によって評価した。空のpSF−CMVベクター上清をネガティブコントロールとして含めた。PBS緩衝液中のヒトFAP/セプラーゼタンパク質(100ng/ウェル、Sino Biological Inc、10464−H07H−10)で4℃で一晩コーティングすることによって、ELISAプレート(Nunc Immuno MaxiSorp 96ウェルマイクロプレート)を調製した。その後の全ての結合工程の間に、プレートをPBS 0.05%Tween 20で洗浄した。プレートを、PBS 0.05%Tween 20中5%BSAで、室温で1時間ブロッキングした。一定量のBiTEタンパク質、又は空のpSF−CMVベクターをトランスフェクトしたウェルから採取したタンパク質を、PBS/5% BSA/0.05% Tween 20で10倍希釈した。全てのサンプルをFAPコートプレートに添加し、室温で2時間インキュベートした。検出抗体である抗His(C末端)抗体(マウス抗6xHis、クローン3D5、Invitrogen、英国、#46〜0693)を1:1000に希釈し、室温で1時間適用した。次いで、HRP結合抗マウスFc(PBS/5%ミルク中1:1000、Dako)を室温で1時間適用した後、HRP基質溶液3.3.5.5’−テトラメチルエチレンジアミン(TMB、Thermo−Fisher)を用いてHRP検出を実施した。停止溶液を使用して反応を停止させ、発色をプレートリーダーで450nmで測定した。450nmでの吸光度をFAP BiTE、コントロールBiTE及び空のベクター上清についてプロットしたところ、FAP BiTEのFAPタンパク質への特異的結合が示された。結果(図2B)は、組換えFAPタンパク質へのコントロールBiTEではなく、FAP BiTEの特異的結合を示す。
EpCAM結合ELISA
EpCAM BiTEのEpCAM結合活性及びpSF−CMV−EpCAMBiTE又はpSF−CMV−ControlBiTEでトランスフェクトした細胞から分泌されたコントロールBiTE(配列番号2及び6)は、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)によって評価した。空のpSF−CMVベクター上清をネガティブコントロールとして含める。PBS緩衝液中のヒトEpCAM/TROP−1タンパク質(50ng/ウェル、Sino Biological Inc、#10694−H02H−50)で4℃で一晩コーティングすることによって、ELISAプレート(A Nunc Immuno MaxiSorp 96ウェルマイクロプレート)を調製した。その後の全ての結合工程の間に、プレートをPBS 0.05%Tween 20で洗浄した。プレートを、PBS 0.05%Tween 20中5%BSAで、室温で1時間ブロッキングした。一定量のBiTEタンパク質、又は空のpSF−CMVベクターをトランスフェクトしたウェルから採取したタンパク質を、PBS/5% BSA/0.05% Tween 20で10倍希釈した。全てのサンプルをEpCAM被覆プレートに添加し、室温で2時間インキュベートした。検出抗体である抗His(C末端)抗体(マウス抗6xHis、クローン3D5、Invitrogen、英国、#46〜0693)を1:5000に希釈し、室温で1時間適用した。次いで、HRP結合抗マウスFc(PBS/5%ミルク中1:1000、Dako)を室温で1時間適用した後、HRP基質溶液3.3.5.5’−テトラメチルエチレンジアミン(TMB、Thermo−Fisher)を用いてHRP検出を実施した。停止溶液を使用して反応を停止させ、発色をプレートリーダーで450nmで測定した。450nmでの吸光度をEpCAM BiTE、コントロールBiTE及び空のベクター上清についてプロットしたところ、EpCAM BiTEの組換えEpCAMへの特異的結合が実証された。結果(図2C)は、EpCAM BiTEの特異的結合を示し、コントロールBiTEの組換えEpCAMタンパク質への特異的結合は示さない。
EpCAM BiTEのEpCAM結合活性及びpSF−CMV−EpCAMBiTE又はpSF−CMV−ControlBiTEでトランスフェクトした細胞から分泌されたコントロールBiTE(配列番号2及び6)は、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)によって評価した。空のpSF−CMVベクター上清をネガティブコントロールとして含める。PBS緩衝液中のヒトEpCAM/TROP−1タンパク質(50ng/ウェル、Sino Biological Inc、#10694−H02H−50)で4℃で一晩コーティングすることによって、ELISAプレート(A Nunc Immuno MaxiSorp 96ウェルマイクロプレート)を調製した。その後の全ての結合工程の間に、プレートをPBS 0.05%Tween 20で洗浄した。プレートを、PBS 0.05%Tween 20中5%BSAで、室温で1時間ブロッキングした。一定量のBiTEタンパク質、又は空のpSF−CMVベクターをトランスフェクトしたウェルから採取したタンパク質を、PBS/5% BSA/0.05% Tween 20で10倍希釈した。全てのサンプルをEpCAM被覆プレートに添加し、室温で2時間インキュベートした。検出抗体である抗His(C末端)抗体(マウス抗6xHis、クローン3D5、Invitrogen、英国、#46〜0693)を1:5000に希釈し、室温で1時間適用した。次いで、HRP結合抗マウスFc(PBS/5%ミルク中1:1000、Dako)を室温で1時間適用した後、HRP基質溶液3.3.5.5’−テトラメチルエチレンジアミン(TMB、Thermo−Fisher)を用いてHRP検出を実施した。停止溶液を使用して反応を停止させ、発色をプレートリーダーで450nmで測定した。450nmでの吸光度をEpCAM BiTE、コントロールBiTE及び空のベクター上清についてプロットしたところ、EpCAM BiTEの組換えEpCAMへの特異的結合が実証された。結果(図2C)は、EpCAM BiTEの特異的結合を示し、コントロールBiTEの組換えEpCAMタンパク質への特異的結合は示さない。
実施例2
BiTE導入遺伝子保有EnAdウイルスを構築する前に、組換えBiTEタンパク質の機能活性をいくつかの異なるアッセイで評価した。
BiTE導入遺伝子保有EnAdウイルスを構築する前に、組換えBiTEタンパク質の機能活性をいくつかの異なるアッセイで評価した。
ヒト末梢血単核球(PBMC)の単離
健康なドナーの新鮮なヒト血液サンプルから、又はオックスフォードのNHS Blood and Transplant UKから入手した全血白血球コーンからのいずれかからの、ヒトPBMCを密度勾配遠心分離によって単離した。いずれの場合も、サンプルをPBSで1:2に希釈し、この混合物25mLを50mLのFalconチューブ中の13mLのFicoll(1.079g/mL、Ficoll−Paque Plus、GE Healthcare)上に重層した。相分離を維持するために最低の減速設定でサンプルを22℃で30分間1600rpmで遠心分離した(Allegra X−15R、Beckman Coulter)。遠心分離後、4層は、上部に血漿層を、続いてPBMC含有界面、フィコール層、及び底部に赤血球及び顆粒球の層を含むことが観察できた。パスツールピペットを用いてPBMCを回収し、PBS(室温で10分間1200rpm)で2回洗浄し、10%FBSを補充したRPMI培地に再懸濁した。
健康なドナーの新鮮なヒト血液サンプルから、又はオックスフォードのNHS Blood and Transplant UKから入手した全血白血球コーンからのいずれかからの、ヒトPBMCを密度勾配遠心分離によって単離した。いずれの場合も、サンプルをPBSで1:2に希釈し、この混合物25mLを50mLのFalconチューブ中の13mLのFicoll(1.079g/mL、Ficoll−Paque Plus、GE Healthcare)上に重層した。相分離を維持するために最低の減速設定でサンプルを22℃で30分間1600rpmで遠心分離した(Allegra X−15R、Beckman Coulter)。遠心分離後、4層は、上部に血漿層を、続いてPBMC含有界面、フィコール層、及び底部に赤血球及び顆粒球の層を含むことが観察できた。パスツールピペットを用いてPBMCを回収し、PBS(室温で10分間1200rpm)で2回洗浄し、10%FBSを補充したRPMI培地に再懸濁した。
CD3陽性T細胞の単離
製造元のプロトコルに従って、Pan T細胞単離キット(Miltenyi Biotec、#130−096−535)を使用して、非CD3細胞を枯渇させることにより、PBMCからCD3陽性(CD3+)T細胞を抽出した。
製造元のプロトコルに従って、Pan T細胞単離キット(Miltenyi Biotec、#130−096−535)を使用して、非CD3細胞を枯渇させることにより、PBMCからCD3陽性(CD3+)T細胞を抽出した。
一次腹水サンプルの処理
チャーチル病院(オックスフォード大学病院)腫瘍病棟の卵巣癌、膵臓癌、乳癌及び胃癌を含むがこれらに限定されない複数の適応症を有する患者から、一次ヒト腹水サンプルを受け取った。受け取ると、保存と将来の分析のために、細胞及び液体画分を、−20℃で凍結した流体のアリコートで、分離した。製造元の指示に従って、細胞画分を赤血球溶解緩衝液(Roche、#11814389001)で処理して赤血球を除去した。各サンプル中に存在する細胞型を、EpCAM、EGFR、FAP、CD45、CD11b、CD56、CD3、CD4、CD8、PD1及びCTLA4について染色することによって決定し、フローサイトメトリーによって分析した。次いで細胞をエクスビボ T細胞活性化及び標的細胞溶解実験のために新鮮に使用した。場合によっては、後の実験で使用するために、細胞を10% FBSを補ったDMEM中で継代した。
チャーチル病院(オックスフォード大学病院)腫瘍病棟の卵巣癌、膵臓癌、乳癌及び胃癌を含むがこれらに限定されない複数の適応症を有する患者から、一次ヒト腹水サンプルを受け取った。受け取ると、保存と将来の分析のために、細胞及び液体画分を、−20℃で凍結した流体のアリコートで、分離した。製造元の指示に従って、細胞画分を赤血球溶解緩衝液(Roche、#11814389001)で処理して赤血球を除去した。各サンプル中に存在する細胞型を、EpCAM、EGFR、FAP、CD45、CD11b、CD56、CD3、CD4、CD8、PD1及びCTLA4について染色することによって決定し、フローサイトメトリーによって分析した。次いで細胞をエクスビボ T細胞活性化及び標的細胞溶解実験のために新鮮に使用した。場合によっては、後の実験で使用するために、細胞を10% FBSを補ったDMEM中で継代した。
細胞株の維持
表3で特定されるように、別段の記載がない限り、すべての細胞株は、10%(v/v)のウシ胎児血清(FBS、ギブコ(商標))及び1%、(v/v)のペニシリン/ストレプトマイシン(10mg/mL、Sigma−Aldrich社、英国)で補充し、DMEM(Sigma−Aldrich社、英国)又はRPMI培地(Sigma−Aldrich社、英国)で、加湿インキュベーター(MCO−17AIC、三洋)内で、37℃で及び5% CO2で維持した。トリプシン/EDTA(0.05%トリプシン、0.02% EDTA、Sigma−Aldrich、英国)による酵素的解離によって密集度に達する前に、細胞を2〜3日毎に分割した。このプロセスでは、培地を吸引し、細胞を15mlのPBSで洗浄し、続いて細胞を2mLのトリプシン/EDTAで2〜10分間37℃で処理した。トリプシンを10% FBSを含む10mLのDMEMで中和し、細胞の一部を新しい培地を含む新しいフラスコに移した。日常的な細胞培養のために、2% FBSを含む感染及びウイルスプラスミドトランスフェクションのため、ならびにFBSを含まない組換えBiTEプラスミドトランスフェクションのために、培地に10% FBSを補った。
表3
表3で特定されるように、別段の記載がない限り、すべての細胞株は、10%(v/v)のウシ胎児血清(FBS、ギブコ(商標))及び1%、(v/v)のペニシリン/ストレプトマイシン(10mg/mL、Sigma−Aldrich社、英国)で補充し、DMEM(Sigma−Aldrich社、英国)又はRPMI培地(Sigma−Aldrich社、英国)で、加湿インキュベーター(MCO−17AIC、三洋)内で、37℃で及び5% CO2で維持した。トリプシン/EDTA(0.05%トリプシン、0.02% EDTA、Sigma−Aldrich、英国)による酵素的解離によって密集度に達する前に、細胞を2〜3日毎に分割した。このプロセスでは、培地を吸引し、細胞を15mlのPBSで洗浄し、続いて細胞を2mLのトリプシン/EDTAで2〜10分間37℃で処理した。トリプシンを10% FBSを含む10mLのDMEMで中和し、細胞の一部を新しい培地を含む新しいフラスコに移した。日常的な細胞培養のために、2% FBSを含む感染及びウイルスプラスミドトランスフェクションのため、ならびにFBSを含まない組換えBiTEプラスミドトランスフェクションのために、培地に10% FBSを補った。
表3
統計
2つの条件が比較されている場合は、t検定を使用して統計分析が行われた。他の全ての場合において、統計分析は一元配置分散分析を用いて行った。
2つの条件が比較されている場合は、t検定を使用して統計分析が行われた。他の全ての場合において、統計分析は一元配置分散分析を用いて行った。
組換えFAP BiTEによるヒトT細胞活性化の特徴付け
正常ヒト皮膚線維芽細胞(NHDF)の存在下又は非存在下でFAP BiTEがT細胞活性化を誘導する能力を比較した。ヒトCD3+T細胞(96ウェルU底プレート中、1ウェルあたり70,000細胞)を培地単独又は300ng/mLのFAP又はコントロールBiTEの存在下で、単独で又はNHDF細胞(10:1 T:NHDF)と共培養した。細胞を37℃で24時間共培養し、続いて無酵素細胞解離緩衝液(Thermo、#13151014)で採取した。次いで、CD45+T細胞上のCD69(図3A)及びCD25(図3B)の発現レベルを、抗体染色及びフローサイトメトリーによって分析し、幾何平均蛍光(gMFI)値として表した。プレート固定化抗CD3抗体(7.5μg/mL)をT細胞活性化のためのポジティブコントロールとして使用した。FAP BiTEは、T細胞上の活性化マーカーCD69及びCD25の発現を選択的に誘導し、それがT細胞を活性化することができたことを示している。
正常ヒト皮膚線維芽細胞(NHDF)の存在下又は非存在下でFAP BiTEがT細胞活性化を誘導する能力を比較した。ヒトCD3+T細胞(96ウェルU底プレート中、1ウェルあたり70,000細胞)を培地単独又は300ng/mLのFAP又はコントロールBiTEの存在下で、単独で又はNHDF細胞(10:1 T:NHDF)と共培養した。細胞を37℃で24時間共培養し、続いて無酵素細胞解離緩衝液(Thermo、#13151014)で採取した。次いで、CD45+T細胞上のCD69(図3A)及びCD25(図3B)の発現レベルを、抗体染色及びフローサイトメトリーによって分析し、幾何平均蛍光(gMFI)値として表した。プレート固定化抗CD3抗体(7.5μg/mL)をT細胞活性化のためのポジティブコントロールとして使用した。FAP BiTEは、T細胞上の活性化マーカーCD69及びCD25の発現を選択的に誘導し、それがT細胞を活性化することができたことを示している。
第2の同様の実験において、T細胞を、NHDF細胞(96ウェルプレートのウェル中の200,000 CD3+細胞+40,000 NHDF)及び300ng/mL FAP又はコントロールBiTEとの共培養の6時間後の細胞内サイトカイン染色によって評価した。採取の5時間前に培地にブレフェルジンAを添加して、CD45+T細胞をIFNγ発現について細胞内染色した。ポジティブコントロールとして、T細胞を可溶性PMA(10ng/mL)及びイオノマイシン(1μg/mL)で刺激した。図4Aに示す結果は、NHDFの存在下でのFAP BiTEが、コントロールBiTEと比較して、T細胞を発現する有意に多数のIFNγをもたらしたことを示している。
実施例3
実施例2の実験と同様の一連の実験を行って、組換えEpCAM BiTEタンパク質を特徴付けた。
実施例2の実験と同様の一連の実験を行って、組換えEpCAM BiTEタンパク質を特徴付けた。
組換えEpCAM BiTEによるヒトT細胞活性化の特徴付け
EpCAM陽性DLD細胞株の存在下又は非存在下でEpCAM BiTEがT細胞活性化を誘導する能力を比較した。ヒトCD3+T細胞(96ウェルU底プレート中、1ウェルあたり70,000細胞)を培地単独又は600ng/mLのEpCAM又はコントロールBiTEの存在下で、単独又はDLD細胞(10:1 T:DLD)と共培養した。細胞を37℃で24時間共培養し、続いて無酵素細胞解離緩衝液を用いて採取した。次いで、CD45+T細胞上のCD69及びCD25の発現レベルを、抗体染色及びフローサイトメトリーによって分析し、データを幾何平均蛍光(gMFI)値として表した。プレート固定化抗CD3抗体(7.5μg/mL)をT細胞活性化のポジティブコントロールとして使用した。EpCAM BiTEはT細胞上の活性化マーカーCD69及びCD25の発現を選択的に誘導し、それがT細胞を活性化することができたことを示している(図4B及びC)。
EpCAM陽性DLD細胞株の存在下又は非存在下でEpCAM BiTEがT細胞活性化を誘導する能力を比較した。ヒトCD3+T細胞(96ウェルU底プレート中、1ウェルあたり70,000細胞)を培地単独又は600ng/mLのEpCAM又はコントロールBiTEの存在下で、単独又はDLD細胞(10:1 T:DLD)と共培養した。細胞を37℃で24時間共培養し、続いて無酵素細胞解離緩衝液を用いて採取した。次いで、CD45+T細胞上のCD69及びCD25の発現レベルを、抗体染色及びフローサイトメトリーによって分析し、データを幾何平均蛍光(gMFI)値として表した。プレート固定化抗CD3抗体(7.5μg/mL)をT細胞活性化のポジティブコントロールとして使用した。EpCAM BiTEはT細胞上の活性化マーカーCD69及びCD25の発現を選択的に誘導し、それがT細胞を活性化することができたことを示している(図4B及びC)。
同様の実験において、T細胞を、DLD細胞(96ウェルプレートのウェルあたり200,000CD3+T細胞+40,000 DLD細胞)及び300ng/mLのEpCAM又はコントロールBiTEとの共培養の6時間後に細胞内サイトカイン染色によって評価した。採取の5時間前に培地にブレフェルジンAを添加して、CD45+T細胞をIFNγ発現について細胞内染色した。ポジティブコントロールとして、T細胞を可溶性PMA(10ng/mL)及びイオノマイシン(1μg/mL)で刺激した。結果は、DLDの存在下でのEpCAM BiTEが、コントロールBiTEと比較して、T細胞を発現する有意に多数のIFNγをもたらしたことを示した(図5A)。
別の同様の実験では、8人の異なる献血者からのPBMCを使用して、BiTE媒介T細胞活性化におけるドナー依存的変動を評価した。DLD(7,000細胞)を、培地単独又は300ng/mLのコントロールもしくはEpCAM BiTEの存在下で、U底96ウェルプレート中で100,000個のPBMCと共培養した。細胞を37℃で24時間共培養し、続いて採取した。次いで、CD45+T細胞上のCD69及びCD25の発現レベルを、抗体染色及びフローサイトメトリーによって分析し、データを幾何平均蛍光(gMFI)値として表した。結果は、EpCAM BiTEが8人すべてのドナーからのCD3+T細胞において活性化マーカーCD69及びCD25の発現を誘導することを示した(図5B及びC)。
実施例4
この実施例では、組換えFAP BiTE活性化T細胞が、線維芽細胞標的細胞の死滅を誘導する能力を評価した。
この実施例では、組換えFAP BiTE活性化T細胞が、線維芽細胞標的細胞の死滅を誘導する能力を評価した。
FAP BiTEはFAP陽性細胞株及び初代細胞のT細胞媒介溶解性を誘導する
NHDF(7,000細胞)を、培地単独又は300ng/mLのコントロールもしくはFAP BiTEの存在下で、U底96ウェルプレートのウェル中で70,000個のT細胞と共培養した。24時間の共培養の後、上清を回収し、製造元の指示に従ってLDHアッセイにより細胞傷害性を決定した。結果は図6Aにあり、FAP BiTEがNHDF細胞の溶解を有意に増加させたことを示す。
同様の実験において、7,000個の初代肺線維芽細胞(BTC100)を、300ng/mLのコントロール又はFAP BiTEを、含む又は含まない70,000個のCD3+T細胞と共培養した。24時間の共培養の後、上清を回収し、細胞傷害性をLDHアッセイにより測定した。図6B及びCの結果は、FAP BiTEが原発性ヒト癌関連線維芽細胞(CAF)の溶解を有意に増加させたことを示している。これら及び他の患者由来細胞株によるFAPの発現を図7に示す。
FAP BiTE媒介細胞溶解の用量反応関係を、8,000個のNHDF細胞を40,000個のT細胞と共に2×103〜2×10−2ng/mLの範囲のBiTE濃度で共培養することによって評価した。37℃で24時間共培養した後、LDHアッセイを上清に対して行い、標的細胞の細胞傷害性を決定した。GraphPad Prismに統合された4パラメーター非線形フィットモデルを用いて用量反応曲線をフィットさせ、3.2ng/mLのFAP BiTEに対するEC 50値を生成した。結果(図8A)は、LDHアッセイによって測定されるように、FAP BiTE濃度と細胞傷害性との間の用量依存的関係を示す(Abs490として示す)。
実施例5
実施例4と同様の研究を用いて、標的腫瘍細胞の死滅を誘導する組換えEpCAM BiTE活性化T細胞の能力を評価した。
実施例4と同様の研究を用いて、標的腫瘍細胞の死滅を誘導する組換えEpCAM BiTE活性化T細胞の能力を評価した。
EpCAM BiTEはEpCAM陽性細胞株のT細胞媒介溶解を誘導する
DLD腫瘍細胞(7,000細胞)を、培地単独又は300ng/mLのコントロールもしくはEpCAM BiTEの存在下で、U底96ウェルプレートのウェル中で70,000個のT細胞と共培養した。24時間の共培養の後、上清を回収し、細胞傷害性をLDHアッセイにより測定した。図8Bの結果は、EpCAM BiTEがDLD細胞の溶解を有意に増加させたことを示す(DLD細胞上のEpCAM発現を図8Cに示す)。
DLD腫瘍細胞(7,000細胞)を、培地単独又は300ng/mLのコントロールもしくはEpCAM BiTEの存在下で、U底96ウェルプレートのウェル中で70,000個のT細胞と共培養した。24時間の共培養の後、上清を回収し、細胞傷害性をLDHアッセイにより測定した。図8Bの結果は、EpCAM BiTEがDLD細胞の溶解を有意に増加させたことを示す(DLD細胞上のEpCAM発現を図8Cに示す)。
同様の実験において、4,000個のSKOV細胞を、300 ng/mLのコントロール又はEpCAM BiTEの有無にかかわらず、40,000個のCD3+T細胞と共培養した。24時間の共培養の後、上清を回収し、細胞傷害性をLDHアッセイにより測定した。図9Aの結果は、EpCAM BiTEがSKOV細胞の溶解を有意に増加させたことを示す。
別の同様の実験では、5000個のMCF7細胞を、300ng/mLのコントロール又はEpCAM BiTEの有無にかかわらず、50,000個のCD3+T細胞と共培養した。24時間の共培養の後、上清を回収し、細胞傷害性をLDHアッセイにより測定した。図9Bの結果は、EpCAM BiTEもMCF7細胞の溶解を有意に増加させたことを示している。
EpCAM BiTE媒介細胞溶解の用量反応関係は、8,000個のDLDを40,000個のT細胞と共に、2×103〜2×10−2 ng/ mLの範囲のEpCAM又はコントロールBiTE濃度で共培養することによって評価した。37℃で24時間共培養した後、LDHアッセイを上清に対して行い、標的細胞の細胞傷害性を決定した。GraphPad Prismに統合された4パラメータ非線形フィットモデルを使用して、用量反応曲線をフィットさせ、7.4 ng/mLのEpCAM BiTEに対するEC 50値を生成した。図10の結果は、EpCAM BiTE濃度と細胞傷害性との間の用量依存的関係を示す。
結論として、この実施例の結果は、EpCAM BiTEが複数のEpCAM陽性腫瘍細胞株のT細胞媒介溶解性を誘導することができたことを実証している。
実施例6
FAPを発現する安定なCHO及びAd293細胞株を、親非トランスフェクト細胞と比較することによってFAP BiTEのFAP抗原特異性を実証するための手段として生成した。
FAPを発現する安定なCHO及びAd293細胞株を、親非トランスフェクト細胞と比較することによってFAP BiTEのFAP抗原特異性を実証するための手段として生成した。
FAP発現安定トランスフェクト細胞株の生成
FAP遺伝子のタンパク質配列は、NCBIデータベース(配列番号30)から得られ、Oxford Genetics Ltd(オックスフォード、英国)によって合成されたDNAコード配列を生成するために逆転写された。FAP遺伝子を、pSF−Lenti−FAPベクターを産生する標準的なクローニング技術によってpSF−Lentiベクターにクローニングした。HEK293T細胞を、pSF−CMV−HIV−Gag−Pol、pSF−CMV−VSV−G、pSF−CMV−HIV−Revと共にレンチウイルスFAP発現ベクターでトランスフェクトした。リポフェクタミン2000を、トランスフェクション試薬として使用し、1:2のDNA:リポフェクタミン比でベクターDNAに添加し、37℃で細胞と共にインキュベートした。レンチウイルスを含む上清を48時間後に回収し、ポリブレンと混合した(最終濃度、8μg/mL)。レンチウイルス/ポリブレン混合物を、播種したAd293又はCHO細胞に添加し、37℃でインキュベートした。4日目に、上清をピューロマイシン(Ad293について2μg/mL及びCHOについて7.5μg/mL)を含有する培地と交換した。次に安定な変異体をクローン選択し、親細胞株又は安定にトランスフェクトした変異体のFAP発現を、FAP又は同位体対照抗体で染色することによって決定し、フローサイトメトリーによって分析した(図11A)。
FAP遺伝子のタンパク質配列は、NCBIデータベース(配列番号30)から得られ、Oxford Genetics Ltd(オックスフォード、英国)によって合成されたDNAコード配列を生成するために逆転写された。FAP遺伝子を、pSF−Lenti−FAPベクターを産生する標準的なクローニング技術によってpSF−Lentiベクターにクローニングした。HEK293T細胞を、pSF−CMV−HIV−Gag−Pol、pSF−CMV−VSV−G、pSF−CMV−HIV−Revと共にレンチウイルスFAP発現ベクターでトランスフェクトした。リポフェクタミン2000を、トランスフェクション試薬として使用し、1:2のDNA:リポフェクタミン比でベクターDNAに添加し、37℃で細胞と共にインキュベートした。レンチウイルスを含む上清を48時間後に回収し、ポリブレンと混合した(最終濃度、8μg/mL)。レンチウイルス/ポリブレン混合物を、播種したAd293又はCHO細胞に添加し、37℃でインキュベートした。4日目に、上清をピューロマイシン(Ad293について2μg/mL及びCHOについて7.5μg/mL)を含有する培地と交換した。次に安定な変異体をクローン選択し、親細胞株又は安定にトランスフェクトした変異体のFAP発現を、FAP又は同位体対照抗体で染色することによって決定し、フローサイトメトリーによって分析した(図11A)。
FAP BiTE媒介標的細胞溶解はFAP発現細胞に特異的である
CHO又はCHO−FAP細胞(7,000細胞)を、培地単独又は2μg/mLコントロールもしくはFAP BiTEの存在下で、U底96ウェルプレートのウェル中で、単独で又はヒトT細胞(70,000個)と共培養した。24時間のインキュベーション後、上清を回収し、標的細胞の細胞傷害性を、実施例4に記載のようにLDH細胞傷害性アッセイによって測定した(図11B)。T細胞活性化はまた、フローサイトメトリーによってCD69及びCD25の発現レベルを分析することによっても決定された(図12)。細胞傷害性は、CHO−FAP細胞をT細胞及びFAP BiTEと共に培養した場合にのみ観察された。これは、FAP BiTEが媒介するT細胞活性化及び標的細胞溶解が非常に特異的であり、FAP発現細胞に限定され、FAP陰性親細胞株ではないことを示している。
CHO又はCHO−FAP細胞(7,000細胞)を、培地単独又は2μg/mLコントロールもしくはFAP BiTEの存在下で、U底96ウェルプレートのウェル中で、単独で又はヒトT細胞(70,000個)と共培養した。24時間のインキュベーション後、上清を回収し、標的細胞の細胞傷害性を、実施例4に記載のようにLDH細胞傷害性アッセイによって測定した(図11B)。T細胞活性化はまた、フローサイトメトリーによってCD69及びCD25の発現レベルを分析することによっても決定された(図12)。細胞傷害性は、CHO−FAP細胞をT細胞及びFAP BiTEと共に培養した場合にのみ観察された。これは、FAP BiTEが媒介するT細胞活性化及び標的細胞溶解が非常に特異的であり、FAP発現細胞に限定され、FAP陰性親細胞株ではないことを示している。
実施例7
EpCAMを発現する安定なCHO及びAd293細胞株は、親非トランスフェクト細胞と比較することによって、EpCAM BiTEのEpCAM抗原特異性を実証するための手段として生成した。
EpCAMを発現する安定なCHO及びAd293細胞株は、親非トランスフェクト細胞と比較することによって、EpCAM BiTEのEpCAM抗原特異性を実証するための手段として生成した。
EpCAM発現安定トランスフェクト細胞株の生成
EpCAM遺伝子のタンパク質配列は、NCBIデータベース(配列番号28)から得られ、Oxford Genetics Ltd(オックスフォード、英国)によって合成されたDNAコード配列を生成するために逆転写された。EpCAM遺伝子を、pSF−Lenti−EpCAMベクターを産生する標準的なクローニング技術によってpSF−Lentiベクターにクローニングした。HEK293T細胞を、pSF−CMV−HIV−Gag−Pol、pSF−CMV−VSV−G、pSF−CMV−HIV−Revと共にレンチウイルスEpCAM発現ベクターでトランスフェクトした。リポフェクタミン2000をトランスフェクション試薬として使用し、1:2のDNA:リポフェクタミン比でベクターDNAに添加し、37℃で細胞と共にインキュベートした。レンチウイルスを含む上清を48時間後に回収し、ポリブレンと混合した(最終濃度、8μg/mL)。レンチウイルス/ポリブレン混合物を、播種したAd293又はCHO細胞に添加し、37℃でインキュベートした。4日目に、上清をピューロマイシン(Ad293について2μg/mL及びCHOについて7.5μg/mL)を含有する培地と交換した。次に安定な変異体をクローン選択し、親細胞株又は安定にトランスフェクトした変異体のEpCAM発現を、EpCAM又は同位体対照抗体で染色することによって決定し、フローサイトメトリーによって分析した(図13A)。
EpCAM遺伝子のタンパク質配列は、NCBIデータベース(配列番号28)から得られ、Oxford Genetics Ltd(オックスフォード、英国)によって合成されたDNAコード配列を生成するために逆転写された。EpCAM遺伝子を、pSF−Lenti−EpCAMベクターを産生する標準的なクローニング技術によってpSF−Lentiベクターにクローニングした。HEK293T細胞を、pSF−CMV−HIV−Gag−Pol、pSF−CMV−VSV−G、pSF−CMV−HIV−Revと共にレンチウイルスEpCAM発現ベクターでトランスフェクトした。リポフェクタミン2000をトランスフェクション試薬として使用し、1:2のDNA:リポフェクタミン比でベクターDNAに添加し、37℃で細胞と共にインキュベートした。レンチウイルスを含む上清を48時間後に回収し、ポリブレンと混合した(最終濃度、8μg/mL)。レンチウイルス/ポリブレン混合物を、播種したAd293又はCHO細胞に添加し、37℃でインキュベートした。4日目に、上清をピューロマイシン(Ad293について2μg/mL及びCHOについて7.5μg/mL)を含有する培地と交換した。次に安定な変異体をクローン選択し、親細胞株又は安定にトランスフェクトした変異体のEpCAM発現を、EpCAM又は同位体対照抗体で染色することによって決定し、フローサイトメトリーによって分析した(図13A)。
EpCAM BiTE媒介標的細胞溶解はEpCAM発現細胞に特異的である
CHO又はCHO−EpCAM細胞(7,000細胞)を、培地単独又は2μg/mLコントロールもしくはEpCAM BiTEの存在下で、U底96ウェルプレートのウェル中で、単独で又はヒトT細胞(70,000個)と共培養した。24時間のインキュベーション後、上清を回収し、標的細胞の細胞傷害性をLDH細胞傷害性アッセイによって測定した(図13B)。T細胞活性化はまた、フローサイトメトリーによってCD69及びCD25の発現レベルを分析することによっても決定された(図14)。細胞傷害性は、CHO−EpCAM細胞をT細胞及びEpCAM BiTEと共に培養した場合にのみ観察された。これは、EpCAM BiTE媒介T細胞活性化及び標的細胞溶解が非常に特異的であり、EpCAM発現細胞に限定され、EpCAM陰性の親細胞株ではないことを示している。
CHO又はCHO−EpCAM細胞(7,000細胞)を、培地単独又は2μg/mLコントロールもしくはEpCAM BiTEの存在下で、U底96ウェルプレートのウェル中で、単独で又はヒトT細胞(70,000個)と共培養した。24時間のインキュベーション後、上清を回収し、標的細胞の細胞傷害性をLDH細胞傷害性アッセイによって測定した(図13B)。T細胞活性化はまた、フローサイトメトリーによってCD69及びCD25の発現レベルを分析することによっても決定された(図14)。細胞傷害性は、CHO−EpCAM細胞をT細胞及びEpCAM BiTEと共に培養した場合にのみ観察された。これは、EpCAM BiTE媒介T細胞活性化及び標的細胞溶解が非常に特異的であり、EpCAM発現細胞に限定され、EpCAM陰性の親細胞株ではないことを示している。
実施例8
さらなる実験において、組換えFAP BiTEタンパク質がCD4又はCD8 T細胞を活性化する能力及びこれらのT細胞サブセットのそれぞれがNHDF細胞を溶解する能力を評価した。CD3+T細胞(35,000個)を、U底96ウェルプレートのウェル中で300ng/mLのコントロール又はFAP BiTEの存在下で、7,000個のNHDF細胞と共培養し、37℃で24時間インキュベートした。細胞を採取し、CD4又はCD8ならびにCD69及びCD25について抗体で染色し、フローサイトメトリーにより分析した。結果(図15A)は、FAP BiTEがCD4+及びCD8+T細胞の両方において活性化マーカーCD69及びCD25の増加を誘導することを実証した。
さらなる実験において、組換えFAP BiTEタンパク質がCD4又はCD8 T細胞を活性化する能力及びこれらのT細胞サブセットのそれぞれがNHDF細胞を溶解する能力を評価した。CD3+T細胞(35,000個)を、U底96ウェルプレートのウェル中で300ng/mLのコントロール又はFAP BiTEの存在下で、7,000個のNHDF細胞と共培養し、37℃で24時間インキュベートした。細胞を採取し、CD4又はCD8ならびにCD69及びCD25について抗体で染色し、フローサイトメトリーにより分析した。結果(図15A)は、FAP BiTEがCD4+及びCD8+T細胞の両方において活性化マーカーCD69及びCD25の増加を誘導することを実証した。
同様の実験において、各T細胞サブセット(CD4及びCD8)が標的細胞を死滅させる能力を評価した。製造元のプロトコルに従って、CD4T細胞単離キット(Miltenyi Biotec、#130−045−101)を使用して、非単離フロースルー内のCD8細胞と共に、ポジティブ選択によりCD4+T細胞をCD3精製細胞から抽出した。U底96ウェルプレートのウェル中で、7,000個のNHDFを、300ng/mLのコントロール又はFAP BiTEと共に、35,000個のCD4+又はCD8+T細胞と共培養し、37℃でインキュベートした。24時間後、上清を回収し、標的細胞の細胞傷害性をLDH細胞傷害性アッセイによって測定した。結果(図15B)は、FAP BiTEがCD4+及びCD8+T細胞の両方を誘導してNHDF細胞を死滅させることを示す。
実施例9
EpCAM BiTEがCD4+又はCD8+T細胞を活性化する能力及び各サブセットのDLD腫瘍細胞を溶解する能力を評価した。CD3+T細胞(35,000個)を、U底96ウェルプレートのウェル中で300ng/mLのコントロール又はEpCAM BiTEの存在下で、7,000個のDLD細胞と共培養し、37℃で24時間インキュベートした。細胞を採取し、CD4又はCD8ならびにCD69及びCD25について抗体で染色し、フローサイトメトリーにより分析した。結果(図16A)は、EpCAM BiTEがCD4+及びCD8+T細胞の両方において活性化マーカーCD69及びCD25の増加を誘導したことを実証した。
EpCAM BiTEがCD4+又はCD8+T細胞を活性化する能力及び各サブセットのDLD腫瘍細胞を溶解する能力を評価した。CD3+T細胞(35,000個)を、U底96ウェルプレートのウェル中で300ng/mLのコントロール又はEpCAM BiTEの存在下で、7,000個のDLD細胞と共培養し、37℃で24時間インキュベートした。細胞を採取し、CD4又はCD8ならびにCD69及びCD25について抗体で染色し、フローサイトメトリーにより分析した。結果(図16A)は、EpCAM BiTEがCD4+及びCD8+T細胞の両方において活性化マーカーCD69及びCD25の増加を誘導したことを実証した。
同様の実験において、各T細胞サブセット(CD4及びCD8)が標的細胞を死滅させる能力を評価した。製造元のプロトコルに従って、CD4T細胞単離キットを使用して、選択されていないフロースルー内のCD8細胞と共に、ポジティブ選択によりCD4+T細胞をCD3精製細胞から抽出した。U底96ウェルプレートのウェルにおいて、7,000個のDLDを、300ng/mLのコントロール又はEpCAM BiTEと共に、35,000個のCD4+又はCD8+T細胞と共培養し、37℃でインキュベートした。24時間後、上清を回収し、標的細胞の細胞傷害性をLDH細胞傷害性アッセイによって測定した(図16B)。結果は、EpCAM BiTEがCD4+及びCD8+T細胞の両方を誘導してDLD細胞を死滅させることを示す。
実施例10
原発性悪性腹水からの自己腫瘍関連リンパ球のFAP BiTE媒介活性化の特徴付け
癌患者由来の細胞を用いてBiTEタンパク質の活性を評価するために、CD3+T細胞とFAP+細胞の両方を含む一次悪性腹水のサンプルを試験のために得た。未精製腹水細胞(従って、受け取ったときから変わらない)を、100%腹水又は500ng/mLコントロール又はFAP BiTEの存在下で、1%ヒト血清を補充した培地のいずれかに、U底96ウェルプレートのウェル当たり250,000細胞で播種した。未処置ウェルをネガティブコントロールとして用いた。37℃で5日間インキュベートした後、総細胞集団を採取し、CD3+T細胞の数(図17A)及びCD3+T細胞上のCD25の発現レベルを決定した(図17B)。1ウェルあたりの総細胞数は精密計数ビーズを用いて決定した。結果は、FAP BiTEが癌患者由来の腫瘍関連T細胞のT細胞活性化の有意な増加をもたらしたことを実証している。
原発性悪性腹水からの自己腫瘍関連リンパ球のFAP BiTE媒介活性化の特徴付け
癌患者由来の細胞を用いてBiTEタンパク質の活性を評価するために、CD3+T細胞とFAP+細胞の両方を含む一次悪性腹水のサンプルを試験のために得た。未精製腹水細胞(従って、受け取ったときから変わらない)を、100%腹水又は500ng/mLコントロール又はFAP BiTEの存在下で、1%ヒト血清を補充した培地のいずれかに、U底96ウェルプレートのウェル当たり250,000細胞で播種した。未処置ウェルをネガティブコントロールとして用いた。37℃で5日間インキュベートした後、総細胞集団を採取し、CD3+T細胞の数(図17A)及びCD3+T細胞上のCD25の発現レベルを決定した(図17B)。1ウェルあたりの総細胞数は精密計数ビーズを用いて決定した。結果は、FAP BiTEが癌患者由来の腫瘍関連T細胞のT細胞活性化の有意な増加をもたらしたことを実証している。
上記実験の延長として、複製ウェルを回収し、フローサイトメトリーによりFAP+細胞の数を決定した(図17C)。1ウェルあたりの総細胞数は精密計数ビーズを用いて決定した。結果は、FAP BiTEが腹水サンプル中の自己FAP発現細胞数の有意な減少をもたらしたことを示す。
実施例11
以下に記載する方法を用いて、組換えBiTE発現EnAdウイルスを操作し、産生し、そして精製した。
以下に記載する方法を用いて、組換えBiTE発現EnAdウイルスを操作し、産生し、そして精製した。
BiTE発現エナデノチュシレブ(Enadenotucirev)の生成
EnAdは、E2B領域におけるAd11pに対するAd3の頻繁な非相同的ヌクレオチド置換、ほぼ完全なE3欠失、及びE4orf4にマッピングされたより小さなE4欠失を含む、複製能力のあるキメラグループBアデノウイルスである(Kuhnら、Directed evolution generates a novel oncolytic virus for the treatment of colon cancer、PLoS One、2008年6月18日; 3(6):e2409)。この研究で使用したアデノウイルスのゲノムの略図を図18Aに示す。
EnAdは、E2B領域におけるAd11pに対するAd3の頻繁な非相同的ヌクレオチド置換、ほぼ完全なE3欠失、及びE4orf4にマッピングされたより小さなE4欠失を含む、複製能力のあるキメラグループBアデノウイルスである(Kuhnら、Directed evolution generates a novel oncolytic virus for the treatment of colon cancer、PLoS One、2008年6月18日; 3(6):e2409)。この研究で使用したアデノウイルスのゲノムの略図を図18Aに示す。
プラスミドpEnAd2.4を使用して、EpCAM BiTE(配列番号1)、FAP BiTE(配列番号3)又はコントロールBiTE(配列番号5)をコードするカセットの直接挿入により、プラスミドpEnAd2.4−CMV−EpCAMBiTE、pEnAd2.4−SA−EpCAMBiTE、pEnAd2.4−CMV−FAPBiTE、pEnAd2.4−SA−FAPBiTE、pEnAd2.4−CMV−コントロールBiTE、pEnAd2.4−SA−コントロールBiTE(表4)を生成した。導入遺伝子カセットは、5 ’に短いスプライスアクセプター配列(配列番号33)もしくは外因性CMVプロモーター(配列番号31)、EpCAM、FAP又はコントロールBiTE cDNA配列、及び3’にポリアデニル化配列(配列番号32)を含んでいた。プラスミドの構築はDNA配列決定により確認した。外因性CMVプロモーターは構成的に活性であり、従って導入遺伝子の早期発現をもたらす。スプライスアクセプター配列は、ウイルスの主要後期プロモーターの制御下で発現を駆動し、ウイルスゲノム複製の開始後にその後の導入遺伝子発現をもたらす。このプロモーター駆動発現の動態は図18Bで観察することができ、そこではGFPが導入遺伝子として使用された。
表4
表4
ウイルス産生と特徴付け
プラスミドEnAd2.4−CMV−EpCAMBiTE、pEnAd2.4−SA−EpCAMBiTE、pEnAd2.4−CMV−FAPBiTE、pEnAd2.4−SA−FAPBiTE、pEnAd2.4−CMV−コントロールBiTE、pEnAd2.4−SA−コントロールBiTEは、ライナーウイルスゲノムを生成するために、酵素AscIでの制限消化によって線状化された。消化したDNAをイソプロパノール抽出により精製し、300μl>95%分子生物学グレードのエタノール及び10μlの3M酢酸ナトリウム中で、−20℃で16時間沈殿させた。沈殿したDNAを14000rpmで5分間遠心分離することによってペレット化し、500μlの70%エタノールで洗浄した後、再び14000rpmで5分間遠心分離した。きれいなDNAペレットを風乾し、100μLの水に再懸濁した。6.25μgのDNAを、OptiMEM中でリポフェクタミントランスフェクション試薬15.6μLと混合し、20分間室温でインキュベートした。次いで、トランスフェクション混合物を、80%の密集度まで増殖させたAd293細胞を含むT−25フラスコに加えた。細胞をトランスフェクション混合物と共に37℃で4時間インキュベートした後、5%CO2 4mlの細胞培地(10% FBSを補充したグルタミンを含むDMEM高グルコース)を細胞に加え、フラスコを37℃、5%CO2でインキュベートした。トランスフェクトしたAd293細胞を24時間ごとにモニターし、48〜72時間ごとに追加の培地を補充した。細胞単層における有意な細胞変性効果(CPE)の観察によってウイルスの産生をモニターした。広範囲のCPEが観察されたら、3回の凍結融解サイクルによってAd293細胞からウイルスを採取した。収集した溶解物を段階希釈し、Ad293細胞を再感染させ、単一のプラークを含むウェルを収集することによって、単一のウイルスクローンを選択した。ウイルスストックを増幅するために、感染が完全CPEに達したら、Ad293細胞の連続感染を行った。増幅中の生存ウイルス産生は、細胞単層中の有意なCPEの観察によって確認された。
プラスミドEnAd2.4−CMV−EpCAMBiTE、pEnAd2.4−SA−EpCAMBiTE、pEnAd2.4−CMV−FAPBiTE、pEnAd2.4−SA−FAPBiTE、pEnAd2.4−CMV−コントロールBiTE、pEnAd2.4−SA−コントロールBiTEは、ライナーウイルスゲノムを生成するために、酵素AscIでの制限消化によって線状化された。消化したDNAをイソプロパノール抽出により精製し、300μl>95%分子生物学グレードのエタノール及び10μlの3M酢酸ナトリウム中で、−20℃で16時間沈殿させた。沈殿したDNAを14000rpmで5分間遠心分離することによってペレット化し、500μlの70%エタノールで洗浄した後、再び14000rpmで5分間遠心分離した。きれいなDNAペレットを風乾し、100μLの水に再懸濁した。6.25μgのDNAを、OptiMEM中でリポフェクタミントランスフェクション試薬15.6μLと混合し、20分間室温でインキュベートした。次いで、トランスフェクション混合物を、80%の密集度まで増殖させたAd293細胞を含むT−25フラスコに加えた。細胞をトランスフェクション混合物と共に37℃で4時間インキュベートした後、5%CO2 4mlの細胞培地(10% FBSを補充したグルタミンを含むDMEM高グルコース)を細胞に加え、フラスコを37℃、5%CO2でインキュベートした。トランスフェクトしたAd293細胞を24時間ごとにモニターし、48〜72時間ごとに追加の培地を補充した。細胞単層における有意な細胞変性効果(CPE)の観察によってウイルスの産生をモニターした。広範囲のCPEが観察されたら、3回の凍結融解サイクルによってAd293細胞からウイルスを採取した。収集した溶解物を段階希釈し、Ad293細胞を再感染させ、単一のプラークを含むウェルを収集することによって、単一のウイルスクローンを選択した。ウイルスストックを増幅するために、感染が完全CPEに達したら、Ad293細胞の連続感染を行った。増幅中の生存ウイルス産生は、細胞単層中の有意なCPEの観察によって確認された。
ウイルス精製
強力なウイルスストックを増幅したら、二重塩化セシウム密度勾配遠心分離(バンディング)によってウイルスを精製して、NG−601、NG−602、NG−603、NG−604、NG−605及びNG−606ウイルスストックを生成した。製造元の指示に従って、これらのストックをmicoBCAアッセイ(Life Technologies)によって力価測定した(表5)。
表5
強力なウイルスストックを増幅したら、二重塩化セシウム密度勾配遠心分離(バンディング)によってウイルスを精製して、NG−601、NG−602、NG−603、NG−604、NG−605及びNG−606ウイルスストックを生成した。製造元の指示に従って、これらのストックをmicoBCAアッセイ(Life Technologies)によって力価測定した(表5)。
表5
実施例12
NG−601、NG−602、NG−603、NG−604、NG−605及びNG−606ウイルスの活性は、下記の方法を用いて特徴付けられた。
NG−601、NG−602、NG−603、NG−604、NG−605及びNG−606ウイルスの活性は、下記の方法を用いて特徴付けられた。
癌細胞株におけるEnAdと比較したEnAd活性をコードするBiTEの特徴付け
NG−601、NG−602、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606又はEnAdが複製する能力を、A549肺癌細胞の感染によって分析し、qPCRによって評価した。A549細胞を24ウェルプレートのウェルに、2×105細胞/ウェルの細胞密度で播種した。細胞を細胞当たり100ウイルス粒子(ppc)で感染させるか又は未感染のままにする前に、プレートを37℃、5%CO2で18時間インキュベートした。感染の24、48又は72時間後にウェルを採取し、製造元のプロトコルに従ってPureLinkゲノムDNAミニキット(Invitrogen)を用いてDNAを精製した。全ウイルスゲノムを、表6に詳述した反応混合物中のEnAdヘキソン遺伝子特異的プライマー−プローブセットを用いて、各抽出サンプル又は標準物質を用いてqPCRにより定量化した。qPCRは表7のプログラムに従って実施した。
表6
NG−601、NG−602、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606又はEnAdが複製する能力を、A549肺癌細胞の感染によって分析し、qPCRによって評価した。A549細胞を24ウェルプレートのウェルに、2×105細胞/ウェルの細胞密度で播種した。細胞を細胞当たり100ウイルス粒子(ppc)で感染させるか又は未感染のままにする前に、プレートを37℃、5%CO2で18時間インキュベートした。感染の24、48又は72時間後にウェルを採取し、製造元のプロトコルに従ってPureLinkゲノムDNAミニキット(Invitrogen)を用いてDNAを精製した。全ウイルスゲノムを、表6に詳述した反応混合物中のEnAdヘキソン遺伝子特異的プライマー−プローブセットを用いて、各抽出サンプル又は標準物質を用いてqPCRにより定量化した。qPCRは表7のプログラムに従って実施した。
表6
表7
細胞当たりの検出されたウイルスゲノムの数の定量化は、NG−601、NG−602、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606及びEnAdウイルス複製がA549細胞株において同程度であることを実証した(図19A)。
NG−601、NG−602、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606又はEnAdの腫瘍溶解活性をA549の感染によって評価した(図19B)。A549細胞を96ウェルプレートに1.5×104細胞/ウェルの細胞密度で播種した。細胞は、ウイルスの増加ppc(5倍連続希釈、4.1x10−7〜5000ウイルスppc)に感染させた又は非感染のままにする前に、プレートを、18時間、37℃、5%CO2でインキュベートした。5日目に、A549細胞傷害性を、CellTiter 96(登録商標)AQueous One Solution細胞増殖アッセイ(MTS)(Promega、#G3582)によって測定した。GraphPad Prismに統合された4パラメータ非線形フィットモデルを用いて用量反応曲線をフィットさせた。各ウイルスについて生成されたIC50値は、NG−601、NG−602、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606及びEnAdの腫瘍溶解活性が各ウイルスについて同程度であることを実証した。
NG−601、NG−602、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606からの機能的BiTE導入遺伝子発現の確認
ウイルスNG−601、NG−602、NG−605、NG−606が機能的BiTEを産生するかどうかを決定するために、標的細胞としてCHO、CHO−EpCAM及びCHO−FAP細胞株を使用する、T細胞活性化アッセイを実施した。培養液中で100倍希釈したAd293ウイルス上清を含むU底96ウェルプレートのウェル中で、10,000個の標的細胞を50,000個のCD3+T細胞と共培養し、37℃、5%CO2で24時間インキュベートした。T細胞を採取し、CD25及びCD69に特異的な抗体で染色し、フローサイトメトリーにより分析した。結果(図20A及び20B)は、ウイルスNG−601及びNG−602が、CHO−EpCAM細胞と共培養するとT細胞を活性化する機能的BiTE導入遺伝子を発現し、NG−605及びNG−606が、CHO−FAP細胞と共培養するとT細胞を活性化したが、CHO細胞と共培養すると活性化しなかった機能的BiTE導入遺伝子を発現することを示した。
ウイルスNG−601、NG−602、NG−605、NG−606が機能的BiTEを産生するかどうかを決定するために、標的細胞としてCHO、CHO−EpCAM及びCHO−FAP細胞株を使用する、T細胞活性化アッセイを実施した。培養液中で100倍希釈したAd293ウイルス上清を含むU底96ウェルプレートのウェル中で、10,000個の標的細胞を50,000個のCD3+T細胞と共培養し、37℃、5%CO2で24時間インキュベートした。T細胞を採取し、CD25及びCD69に特異的な抗体で染色し、フローサイトメトリーにより分析した。結果(図20A及び20B)は、ウイルスNG−601及びNG−602が、CHO−EpCAM細胞と共培養するとT細胞を活性化する機能的BiTE導入遺伝子を発現し、NG−605及びNG−606が、CHO−FAP細胞と共培養するとT細胞を活性化したが、CHO細胞と共培養すると活性化しなかった機能的BiTE導入遺伝子を発現することを示した。
結腸癌細胞株におけるBiTE発現の定量化
ヒト結腸癌細胞株DLDのNG−601、NG−602、NG−605、NG−606感染によるBiTE発現量を評価した。DLD細胞を、1ウェルあたり1.2×106細胞の密度で6ウェル培養プレートに播種した。播種18時間後、DLD細胞を100ppcでEnAd、NG−601、NG−602、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606に感染させた。上清をウェルから回収する前に細胞を72時間培養し、細胞破片を除去するために1200rpmで5分間遠心分離した。次いで、清澄化した上清を、公知濃度の組み換えBiTEを用いて作成した標準曲線と比較して細胞傷害性を用いて殺傷アッセイに使用し、ウイルス上清中のBiTEの量を決定した。
ヒト結腸癌細胞株DLDのNG−601、NG−602、NG−605、NG−606感染によるBiTE発現量を評価した。DLD細胞を、1ウェルあたり1.2×106細胞の密度で6ウェル培養プレートに播種した。播種18時間後、DLD細胞を100ppcでEnAd、NG−601、NG−602、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606に感染させた。上清をウェルから回収する前に細胞を72時間培養し、細胞破片を除去するために1200rpmで5分間遠心分離した。次いで、清澄化した上清を、公知濃度の組み換えBiTEを用いて作成した標準曲線と比較して細胞傷害性を用いて殺傷アッセイに使用し、ウイルス上清中のBiTEの量を決定した。
NG−605及びNG−606から産生したFAP BiTEの量を決定するために、8,000個のNHDFを、40,000個のCD3+T細胞及び103に1、104に1、及び105に1の割合で希釈されたDLDウイルス上清と共培養して、細胞傷害性アッセイを行った。標準曲線は、3333から3.33×10−4ng/μLの10倍連続希釈で、NHDF及びCD3+T細胞を、FAP又はコントロールBiTEと共にインキュベートすることによって生成した。上清を処理の24時間後に回収し、細胞傷害性をLDHアッセイにより測定した。発現されたBiTEの量は、ウイルス上清の細胞傷害性を組換えBiTE標準曲線のそれと比較することによって決定された。結果(図21)は、ウイルスNG−605及びNG−606が、100万個のDLD細胞あたりそれぞれ9.8及び49.2μgのFAP BiTEを産生することを示した。
NG−601及びNG−602から産生されたEpCAM BiTEの量を決定するために、8,000個のDLD細胞を、40,000個のCD3+T細胞及び103に1、104に1、及び105に1の割合で希釈されたDLDウイルス上清と共培養して、細胞傷害性アッセイを行った。標準曲線は、3333から3.33×10−4 ng/μLまでの10倍段階希釈で、DLD及びCD3+T細胞を、EpCAM又はコントロールBiTEと共にインキュベートすることによって作成した。上清を処理の24時間後に回収し、細胞傷害性をLDHアッセイにより測定した(図22)。発現されたBiTEの量は、ウイルス上清の細胞傷害性を組換えBiTE標準曲線のそれと比較することによって決定された。結果は、ウイルスNG−601及びNG−602が、100万個のDLD細胞あたりそれぞれ165及び50.3μgのEpCAM BiTEを産生することを示した。
実施例13
FAP又はコントロールBiTEをコードすることに加えて、NG−607、NG−608、NG−609、NG−610ウイルスはまた、蛍光顕微鏡法(配列番号25及び26、表4)を用いた感染細胞の視覚化のために、赤色蛍光タンパク質(RFP)導入遺伝子を担持する。これらのウイルスの機能活性は、下記の方法を用いて特徴付けられた。
FAP又はコントロールBiTEをコードすることに加えて、NG−607、NG−608、NG−609、NG−610ウイルスはまた、蛍光顕微鏡法(配列番号25及び26、表4)を用いた感染細胞の視覚化のために、赤色蛍光タンパク質(RFP)導入遺伝子を担持する。これらのウイルスの機能活性は、下記の方法を用いて特徴付けられた。
NG−607、NG−608、NG−609、NG−610からの導入遺伝子発現の確認
ウイルスNG−607、NG−608、NG−609及びNG−610がそれらのBiTE導入遺伝子を産生する能力をAd293細胞の感染によって評価した。Ad293細胞を1×106細胞/ウェルで6ウェルプレートにプレーティングした。細胞を100ppcでウイルスに感染させる前、又は未感染のままにする前に、プレートを37℃、5%CO2で24時間インキュベートした。感染後48時間で、プラークを蛍光水銀灯で照射し、写真撮影した(図23)。結果は、ウイルスNG−607、NG−608、NG−609及びNG−610がRFP導入遺伝子を発現することを示唆した。
ウイルスNG−607、NG−608、NG−609及びNG−610がそれらのBiTE導入遺伝子を産生する能力をAd293細胞の感染によって評価した。Ad293細胞を1×106細胞/ウェルで6ウェルプレートにプレーティングした。細胞を100ppcでウイルスに感染させる前、又は未感染のままにする前に、プレートを37℃、5%CO2で24時間インキュベートした。感染後48時間で、プラークを蛍光水銀灯で照射し、写真撮影した(図23)。結果は、ウイルスNG−607、NG−608、NG−609及びNG−610がRFP導入遺伝子を発現することを示唆した。
実施例14
次の一連の実験では、EnAd及びFAP、又はコントロールBiTEウイルスNG−603、NG−604、NG−605、NG−606、NG−607、NG−608、NG−609、NG−610が、腫瘍細胞及び線維芽細胞を含む標的細胞を死滅させる能力評価した。
次の一連の実験では、EnAd及びFAP、又はコントロールBiTEウイルスNG−603、NG−604、NG−605、NG−606、NG−607、NG−608、NG−609、NG−610が、腫瘍細胞及び線維芽細胞を含む標的細胞を死滅させる能力評価した。
最初の試験では、EnAdがDLD細胞を死滅させる能力を、xCELLigence技術を用いて評価した。DLD細胞を48ウェルEプレートに1.2×104細胞/ウェルでプレーティングし、細胞を100 EnAd ppcで感染させるか又は未感染のままにする前に、37℃、5%CO2で18時間インキュベートした。XCELLigenceを使用して、8日間のインキュベーション期間にわたって15分ごとに標的細胞の細胞傷害性を測定した。結果(図24A)は、EnAdがその期間にわたってDLD細胞を効果的に死滅させることができたことを示唆する。
同様の実験で、EnAdがSKOV細胞を死滅させる能力を、xCELLigence技術を用いて評価した。SKOV細胞を1×104細胞/ウェルで48ウェルEプレートにプレーティングし、細胞を100 EnAd ppcで感染させるか、又は未感染のままにする前に、37℃、5%CO2で18時間インキュベートした。xCELLigenceを使用して、15分ごとに8日間、標的細胞の細胞傷害性を測定した。結果(図24B)は、この期間にわたってSKOV細胞がEnAd媒介細胞傷害性に対して耐性であることを示唆する。
同様の実験で、EnAdがNHDF細胞を死滅させる能力も、xCELLigence技術を用いて評価した。NHDF細胞を48ウェルEプレートに4×103細胞/ウェルでプレーティングし、細胞を100 EnAd ppcで感染させるか又は未感染のままにする前に、37℃、5%CO2で18時間インキュベートした。xCELLigenceを使用して、A549及びSKOV細胞と同じ期間にわたって、15分ごとに標的細胞の細胞傷害性を測定した。結果(図24C)は、観察された期間内にEnAdがNHDF細胞を死滅させることができないことを示唆している。
同様の実験において、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606及びEnAdがNHDF細胞を死滅させる能力を、xCELLigenceを用いてSKOV腫瘍細胞及びCD3+T細胞との共培養において評価した。NHDF細胞及びSKOV細胞は、それぞれ4×103、1×103細胞/ウェルで、48ウェルE−プレートに播種した。細胞を100ppcのEnAd、NG−603、NG−604、NG−605又はNG−606に感染させるか、又は未感染のままにする前に、プレートを37℃、5%CO2で18時間インキュベートした。2時間インキュベートした後、37,500個のCD3+T細胞を各ウェルに加えた。xCELLigenceを用いて15分ごとに標的細胞の細胞傷害性を測定した。結果(図25A)は、EnAd又はコントロールBiTE発現ウイルスNG−603及びNG−604ではなく、FAP BiTE発現ウイルスNG−605及びNG606が、BiTE発現に使用されるプロモーター(CMVプロモーターの方が速い)依存の動態で、NHDF細胞の溶解を誘導できたことを実証している。
同様の実験において、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606及びEnAdのNHDF細胞を死滅させる能力を、LDH細胞傷害性アッセイを用いてSKOV及びCD3+T細胞との共培養において評価した。NHDF細胞及びSKOV細胞を96ウェルU底プレートにそれぞれ8×103及び2×103細胞/ウェルで播種し、100 ppcのEnAd、NG−603、NG−604、NG−605又はNG−606のいずれかで感染させるか、又は未感染のままにした。2時間インキュベートした後、75,000個のCD3+T細胞を各ウェルに加え、プレートを37℃、5%CO2でインキュベートした。上清を、処理後0、24、48及び96時間に採取し、細胞傷害性をLDH細胞傷害性アッセイにより測定した。結果(図25B)は、EnAd又はコントロールBiTE発現ウイルスNG−603及びNG−604ではなく、FAP BiTE発現ウイルスNG−605及びNG606が、BiTE発現に使用されるプロモーター依存の動態で、NHDF細胞の溶解を誘導できたことを実証している。
上記のLDH実験の延長として、処理後0、24、48及び96時間に細胞も収集し、CD45、CD69及びCD25について抗体で染色し、フローサイトメトリーによって分析した。結果(図26)は、EnAd又はコントロールBiTE発現ウイルスNG−603及びNG−604ではなく、FAP BiTE発現ウイルスNG−605及びNG−606が、BiTE発現に使用されるプロモーターに依存の動態で、T細胞活性化を誘導できたことを実証する。
同様の実験において、FAP BiTE媒介T細胞活性化を誘導するためのFAPへの依存性を評価した。96ウェルU底プレートにおいて、SKOV細胞を2×103細胞/ウェルに単独で、又は8×103細胞/ウェルにNHDF細胞と組み合わせて播種した。ウイルス粒子を100ppcで各ウェルに添加し、プレートを37℃、5%CO2でインキュベートした。2時間後、75,000個のCD3+T細胞を加え、プレートをさらにインキュベートした。感染の96時間後に細胞を採取し、CD45及びCD25について染色し、フローサイトメトリーにより分析した(図27A)。結果は、FAP BiTE発現ウイルスNG−605及びNG−606が、FAP陽性NHDF細胞の存在下でのみT細胞活性化を誘導したことを実証している。
同様の実験において、NG−605及びNG−606におけるプロモーター(CMV又はウイルスMLP/SA)駆動のBiTE発現の特異性をさらに調べた。96ウェルU底プレートに、NHDF細胞を4 ×103細胞/ウェルで播種した。細胞当たり100個のウイルス粒子を各ウェルに添加し、プレートを37℃、5%CO2でインキュベートした。2時間後、40,000個のCD3細胞を添加し、プレートをさらにインキュベートした。感染の72時間後に、上清を回収し、細胞傷害性をLDH細胞傷害性アッセイにより測定した。結果(図27B)は、CMV駆動ウイルスNG−605が、NHDF細胞単独の感染時に、NHDF細胞の殺傷を媒介することができたが、SA駆動のNG−606は媒介することができなかったことを示す。
結果は、NG−605及びNG−606はどちらもT細胞活性化及び標的細胞溶解を誘導することができたが、動態プロファイルは使用したプロモーターに応じてわずかに異なることを示している。
タイムラプスビデオを得て、組換えFAP BiTE、EnAd、NG−603又はNG−605による、標的細胞のウイルス性又はT細胞媒介溶解性を観察した。NHDF細胞をCellTracker Orange CMTMR色素(Life Tech、#C2927)で染色し、CD3+T細胞をCellTrace Violet Cell Proliferation Kit(Life Tech、#C34557)で製造元のプロトコルに従って染色した。染色したNHDFを、1.35×104 DLD又はSKOV腫瘍細胞と共培養して、7.5×103細胞/ウェルで24ウェルプレートにプレーティングした。プレートを37℃、5%CO2で18時間インキュベートした。次に、細胞を300 ng/mLのFAP BiTEで処理するか、100 ppcのEnAd、NG−603、及びNG−605で感染させるか、又は未処置のままにした。2時間のインキュベーションの後、1.5μMのCellEvent Caspase 3−7試薬(Life Tech、#C10423)に加えて、100,000個の染色されたCD3+T細胞を必要なウェルに添加した。ビデオは、Nikon TE 2000−E Eclipse倒立顕微鏡で撮影し、15分ごとに96時間撮影した。ビデオのフレームを図28に示す。結果は、EnAd又はNG−603ではなく、組み換えFAP BiTE及びNG−605が、NHDF細胞の急速溶解を誘導することができたことを示す。
同様の実験において、NHDF細胞をCellTracker Green CMFDA色素(Life Tech、#C2925)で染色し、CD3+T細胞をCellTrace Violet Cell Proliferation Kit(Life Tech、#C34557)で製造元のプロトコルに従って染色した。染色したNHDFを、1.35×104 DLD又はSKOV腫瘍細胞と共培養して、7.5×103細胞/ウェルで24ウェルプレートにプレーティングした。プレートを37℃、5%CO2で18時間インキュベートした。次いで細胞を100ppcのNG−607、NG−608、NG−609又はNG−610で感染させるか、又は未感染のままにした。2時間インキュベートした後、100,000個の染色されたCD3+T細胞を必要なウェルに加えた。ビデオは、Nikon TE 2000−E Eclipse倒立顕微鏡で撮影し、15分ごとに96時間撮影した。ビデオのフレームを図29に示す。結果は、全てのウイルスが腫瘍細胞感染(RFP、赤色蛍光、陽性)をもたらすが、NG−609及びNG−610のみが共培養NHDF細胞の急速溶解を誘導することができたことを示す。
実施例15
この一連の実験では、EnAd及びEpCAM又はコントロールBiTEウイルスNG−601、NG−602、NG−603及びNG−604が腫瘍細胞及び線維芽細胞を含む標的細胞を死滅させる能力を評価した。
この一連の実験では、EnAd及びEpCAM又はコントロールBiTEウイルスNG−601、NG−602、NG−603及びNG−604が腫瘍細胞及び線維芽細胞を含む標的細胞を死滅させる能力を評価した。
EnAd、NG−601、NG−602、NG−603及びNG−604によるヒトT細胞活性化及びEpCAM陽性標的細胞溶解の特徴付け
CD3+T細胞の存在下又は非存在下で、EnAd及びNG−601、NG−602、NG−603及びNG−604が、DLD腫瘍細胞を死滅させる能力をxCELLigence技術を用いて評価した。DLD細胞を1.2×104細胞/ウェルで48ウェルEプレートにプレーティングした。細胞を100ppcでEnAdに感染させるか、又は未感染のままにする前に、プレートを37℃、5%CO2で18時間インキュベートした。感染の2時間後、75,000個のCD3+T細胞を必要なウェルに加えた。XCELLigenceを用いて、15分ごとに標的細胞の細胞傷害性を測定した。結果(図30)は、NG−601及びNG−602が、T細胞依存的に、有意により迅速なDLD細胞傷害性をもたらすことを示す。
CD3+T細胞の存在下又は非存在下で、EnAd及びNG−601、NG−602、NG−603及びNG−604が、DLD腫瘍細胞を死滅させる能力をxCELLigence技術を用いて評価した。DLD細胞を1.2×104細胞/ウェルで48ウェルEプレートにプレーティングした。細胞を100ppcでEnAdに感染させるか、又は未感染のままにする前に、プレートを37℃、5%CO2で18時間インキュベートした。感染の2時間後、75,000個のCD3+T細胞を必要なウェルに加えた。XCELLigenceを用いて、15分ごとに標的細胞の細胞傷害性を測定した。結果(図30)は、NG−601及びNG−602が、T細胞依存的に、有意により迅速なDLD細胞傷害性をもたらすことを示す。
同様の実験において、CD3+T細胞の存在下又は非存在下で、EnAd及びNG−601、NG−602、NG−603及びNG−604がDLD腫瘍細胞を死滅させる能力を、LDH細胞傷害性アッセイを用いて評価した。DLD細胞を96ウェルU底プレートに2×104細胞/ウェルでプレーティングし、100 ppc EnAdで感染させるか、又は未感染のままにした。感染の2時間後、150,000個のCD3+T細胞を必要なウェルに加えた。プレートを37℃、5%CO2でインキュベートし、上清を採取し、感染後0、24、48及び72時間にLDH細胞傷害性アッセイによって分析した。結果(図31)は、NG−601及びNG−602が、T細胞依存的に、より急速なDLD細胞傷害性をもたらすことを示す。
上記のLDH実験の延長として、細胞を処理後0、24、48及び96時間にも収集し、CD45、CD69及びCD25について抗体で染色し、フローサイトメトリーにより分析して、CD3+T細胞の活性化状態を決定した。結果(図32)は、EnAd又はコントロールBiTE発現ウイルスNG−603及びNG−604ではなく、EpCAM BiTE発現ウイルスNG−601及びNG−602が、BiTE発現に使用されるプロモーターに依存の動態で、T細胞活性化を誘導することができたことを示す。
別の実験では、CD3+T細胞の存在下又は非存在下で、様々な感染多重度(MOI)でDLD腫瘍細胞を死滅させるNG−601の能力を、xCELLigence技術を用いて評価した。DLD細胞を2×104細胞/ウェルで48ウェルEプレートにプレーティングした。細胞を、0.001から10まで変動するMOI(ppc)でNG−601に感染させるか、又は未感染のままにする前に、プレートを37℃、5%CO2で18時間インキュベートした。感染の2時間後、150,000個のCD3+T細胞を必要なウェルに加えた。xCELLigenceを用いて15分ごとに標的細胞の細胞傷害性を測定した。結果(図33)は、NG−601が、0.001という低いMOIで、T細胞依存的に、より急速なDLD細胞傷害性をもたらすことを示す。
同様の実験において、CD3+T細胞の存在下又は非存在下で、EnAd及びNG−601、NG−602、NG−603及びNG−604がSKOV腫瘍細胞を死滅させる能力を、xCELLigence技術を用いて評価した。SKOV細胞を1×104細胞/ウェルで48ウェルEプレートにプレーティングした。細胞をEnAd(100ppc)に感染させるか又は未感染のままにする前に、プレートを37℃、5%CO2で18時間インキュベートした。感染の2時間後、50,000個のCD3+T細胞を必要なウェルに加えた。xCELLigenceを用いて15分ごとに標的細胞の細胞傷害性を測定した。結果(図34)は、この研究の期間にわたってSKOV細胞が、EnAd媒介細胞傷害性に対して耐性であることを示唆しているが、NG−601及びNG−602はCD3+T細胞の存在下で、SKOV細胞の急速溶解を誘導することができた。
同様の実験において、CD3+T細胞の存在下又は非存在下で、EnAd及びNG−601、NG−602、NG−603及びNG−604がSKOV細胞を死滅させる能力をLDH細胞傷害性アッセイを用いて評価した。SKOV細胞を96ウェルU底プレートに2×104細胞/ウェルでプレーティングし、EnAd(100 ppc)で感染させるか、又は未感染のままにした。感染の2時間後、150,000個のCD3+T細胞を必要なウェルに加えた。プレートを37℃、5%CO2でインキュベートし、上清を採取し、感染後0、24、48及び72時間にLDH細胞傷害性アッセイによって分析した。結果(図35)は以前のデータと一致し、この時間枠にわたってSKOV細胞が、EnAd媒介細胞傷害性に対して耐性であることを示唆しているが、NG−601及びNG−602はCD3+T細胞の存在下で、SKOV細胞の急速溶解を誘導することができた。
上記のLDH実験の延長として、細胞を処理後0、24、48及び96時間にも収集し、CD45、CD69及びCD25について抗体で染色し、フローサイトメトリーにより分析して、CD3+T細胞の活性化状態を決定した(図36)。結果は、EnAd又はコントロールBiTE発現ウイルスNG−603及びNG−604ではなく、EpCAM BiTE発現ウイルスNG−601及びNG−602が、BiTE発現に使用されるプロモーターに依存の動態で、T細胞活性化を誘導することができたことを示す。
同様の実験で、EnAd及びNG−601、NG−602、NG−603及びNG−604が、CD3+EpCAM陰性の一次腹水サンプルからの癌患者由来のCD3+T細胞を活性化する能力を評価した。EpCAM陽性DLD細胞を、96ウェルU底プレートに1ウェルあたり1×104細胞でプレーティングし、100,000個の腹水細胞と共培養した(受け取ったときと変わらず)。細胞を100ppcでウイルス粒子に感染させるか、又は未感染のままにした。37℃で48時間インキュベートした後、総細胞集団を採取し、CD3+T細胞上のCD25の発現レベルをフローサイトメトリーによって決定した。結果(図37)は、EnAd又はコントロールBiTE発現ウイルスNG−603及びNG−604ではなく、EpCAM BiTE発現ウイルスNG−601及びNG−602が、患者由来のCD3+T細胞のT細胞活性化を誘導することができたことを示す。
結果は、EpCAM BiTEウイルスNG−601及びNG−602の両方が、T細胞活性化及び標的細胞溶解を誘導することができたが、使用したプロモーターに応じて動態プロファイルはわずかに異なることを示した。
タイムラプスビデオを得て、組換え型EpCAM BiTE、EnAd、NG−601又はNG−603による標的細胞のウイルス性又はT細胞媒介溶解性を観察した。NHDF細胞をCellTracker Orange CMTMR色素(Life Tech、#C2927)で染色し、CD3+T細胞をCellTrace Violet Cell Proliferation Kit(Life Tech、#C34557)で製造元のプロトコルに従って染色した。染色したNHDFを、1.35×104 DLD又はSKOV腫瘍細胞と共培養して、7.5×103細胞/ウェルで24ウェルプレートにプレーティングした。プレートを37℃、5%CO2で18時間インキュベートした。次に細胞を300ng/mLのEpCAM BiTEで処理するか、100ppcでEnAd、NG−601又はNG−603に感染させるか、又は未処置のままにした。2時間のインキュベーション後、1.5μMのCellEvent Caspase 3−7試薬(Life Tech、#C10423)に加えて、100,000個の染色されたCD3+T細胞を必要なウェルに加えた。ビデオはNikon TE 2000−E Eclipse倒立顕微鏡で撮影し、15分ごとに96時間撮影した。ビデオのフレームを図38に示す。結果は、組換えEpCAM BiTE及びNG−605が、DLD及びSKOV標的細胞の両方の迅速な溶解をもたらすが、NHDFは影響を受けないままであることを示す。
実施例16
この実施例では、EnAd、NG−603、NG−604、NG−605及びNG−606による癌患者からのFAP+原発性悪性腹水由来の自己由来腫瘍関連リンパ球の活性化を評価した。さらなる分析に適していると考えられる患者サンプルは、CD3+T細胞及びFAP+細胞を含むものであった。
この実施例では、EnAd、NG−603、NG−604、NG−605及びNG−606による癌患者からのFAP+原発性悪性腹水由来の自己由来腫瘍関連リンパ球の活性化を評価した。さらなる分析に適していると考えられる患者サンプルは、CD3+T細胞及びFAP+細胞を含むものであった。
最初の実験では、患者から得た未精製の(従って、受け取ったときと変わらない)腹水細胞を、100%腹水中に、U底96ウェルプレートの1ウェルあたり250,000細胞で播種した。細胞を100ppcでウイルスに感染させ、未処置ウェルをネガティブコントロールとして用いた。EnAd−CMV−GFP及びEnAd−SA−GFPもまた、感染及び後期ウイルス遺伝子発現をそれぞれ決定するためのレポーターとして実験に含め、顕微鏡写真を図39に示す。37℃で5日間インキュベートした後、総細胞集団を採取し、CD3+T細胞上のCD25の発現レベル(図40A)を決定した。1ウェルあたりの総細胞数は精密計数ビーズを用いて決定した。結果は、FAP BiTEウイルスNG−605及びNG−606が腫瘍関連リンパ球のT細胞活性化の有意な増加をもたらしたことを実証している。
上記実験の延長として、複製ウェルを回収し、フローサイトメトリーにより内因性FAP+細胞の数を決定した。1ウェルあたりの総細胞数は精密計数ビーズを用いて決定した。結果(図40B)は、腹水サンプル中のNG−605及びNG−606が自己FAP発現細胞数の有意な減少をもたらしたことを示し、これはいくつかのFAP+細胞が活性化T細胞によって死滅させられたことを示唆する。
第2の実験では、癌患者からの未精製の(従って受けとったときと変わらない)腹水細胞を、100%腹水中、又は1%ヒト血清を補充した培地のいずれかに、U底96穴プレートの1ウェルあたり250,000細胞で播種した。細胞を100ppcでウイルスに感染させ、未処置ウェルをネガティブコントロールとして用いた。EnAd−CMV−GFP及びEnAd−SA−GFPもまた、感染及び後期ウイルス遺伝子発現をそれぞれ決定するためのレポーターとして含め、顕微鏡写真を図41に示す。37℃で5日間インキュベートした後、総細胞集団を採取し、CD3+T細胞の数(図42)及びCD3+T細胞上のCD25の発現レベル(図43)を決定した。1ウェルあたりの総細胞数は精密計数ビーズを用いて決定した。結果は、この患者について、NG−606ではなく、組換えFAP BiTE及びNG−605が、培地中の腫瘍関連リンパ球のT細胞活性化の有意な増加をもたらしたことを実証している。どちらのウイルスも腹水中で活性化を引き起こさなかった。
上記実験の延長として、複製ウェルを回収し、フローサイトメトリーによりFAP+細胞の数を決定した(図44)。1ウェルあたりの総細胞数は精密計数ビーズを用いて決定した。結果は、NG−606ではなく、組換えFAP BiTE及びNG−605が、培地中の自己FAP発現細胞数の有意な減少をもたらしたことを示す。どちらのウイルスも腹水中でFAP+細胞の減少をもたらさなかった。
実施例17−材料及び方法
細胞株
HEK293A、DLD、SKOV3、MCF7、A431、A549、及びPC3細胞(ATCC)は、Roswell Park Memorial Institute(RPMI−1640、Sigma−Aldrich、英国)のDulbecco’s Modified Eagle’s Medium(DMEM、Sigma−Aldrich、英国)及びCHO細胞(ATCC)で培養した。増殖培地には、10%(v/v)ウシ胎児血清(FBS、Gibco、英国)及び1%(v/v)ペニシリン/ストレプトマイシン(10 mg/mL、Sigma−Aldrich)を補充し、細胞を加湿雰囲気中で37℃、5% CO2で維持した。ウイルス感染及びウイルスプラスミドトランスフェクションのために、細胞を2% FBSを補充したDMEM中で維持した。組換えBiTEプラスミドトランスフェクションのために、細胞をFBSなしでDMEM中に維持した。標的細胞株のEpCAM発現をフローサイトメトリーによって決定した。
細胞株
HEK293A、DLD、SKOV3、MCF7、A431、A549、及びPC3細胞(ATCC)は、Roswell Park Memorial Institute(RPMI−1640、Sigma−Aldrich、英国)のDulbecco’s Modified Eagle’s Medium(DMEM、Sigma−Aldrich、英国)及びCHO細胞(ATCC)で培養した。増殖培地には、10%(v/v)ウシ胎児血清(FBS、Gibco、英国)及び1%(v/v)ペニシリン/ストレプトマイシン(10 mg/mL、Sigma−Aldrich)を補充し、細胞を加湿雰囲気中で37℃、5% CO2で維持した。ウイルス感染及びウイルスプラスミドトランスフェクションのために、細胞を2% FBSを補充したDMEM中で維持した。組換えBiTEプラスミドトランスフェクションのために、細胞をFBSなしでDMEM中に維持した。標的細胞株のEpCAM発現をフローサイトメトリーによって決定した。
EpCAM発現安定細胞株の生成
EpCAM遺伝子のタンパク質配列(配列番号4072)は、NCBIデータベース及びOxford Genetics Ltd(Oxford、英国)によって合成されたDNAから得た。EpCAM遺伝子は、pSF−Lenti−EpCAMベクターを生成する標準的なクローニング技術によって、pSF−Lentiベクターにクローニングされた。HEK293T細胞を、pSF−CMVHIV−Gag−Pol、pSF−CMV−VSV−G、pSF−CMV−HIV−Rev(Oxford Genetics Ltd)と共に、レンチウイルスEpCAM発現ベクターを伴うLipofectamine 2000を用いてトランスフェクトした。レンチウイルスを含む上清を、48時間後に回収し、ポリブレン(8μg/mL)と混合した。レンチウイルス/ポリブレン混合物を、CHO細胞に添加し、37℃でインキュベートした。4日目に、上清を7.5μg/mLピューロマイシンを含有する培地と交換した。次に安定な変異体をクローン選択し、親細胞株又は安定にトランスフェクトした変異体のEpCAM発現を、EpCAM又は同位体対照抗体での抗体染色によって決定し、フローサイトメトリーによって分析した。陽性クローンを拡大し、さらなる実験に使用した。
EpCAM遺伝子のタンパク質配列(配列番号4072)は、NCBIデータベース及びOxford Genetics Ltd(Oxford、英国)によって合成されたDNAから得た。EpCAM遺伝子は、pSF−Lenti−EpCAMベクターを生成する標準的なクローニング技術によって、pSF−Lentiベクターにクローニングされた。HEK293T細胞を、pSF−CMVHIV−Gag−Pol、pSF−CMV−VSV−G、pSF−CMV−HIV−Rev(Oxford Genetics Ltd)と共に、レンチウイルスEpCAM発現ベクターを伴うLipofectamine 2000を用いてトランスフェクトした。レンチウイルスを含む上清を、48時間後に回収し、ポリブレン(8μg/mL)と混合した。レンチウイルス/ポリブレン混合物を、CHO細胞に添加し、37℃でインキュベートした。4日目に、上清を7.5μg/mLピューロマイシンを含有する培地と交換した。次に安定な変異体をクローン選択し、親細胞株又は安定にトランスフェクトした変異体のEpCAM発現を、EpCAM又は同位体対照抗体での抗体染色によって決定し、フローサイトメトリーによって分析した。陽性クローンを拡大し、さらなる実験に使用した。
末梢血単核球(PBMC)の調製及びT細胞の単離
PBMCを、NHS Blood and Transplant UK(Oxford、英国)から入手した全血白血球円錐体から密度勾配遠心分離(Boyum、1968)によって単離した。血液をPBSで1:2に希釈し、Ficoll(1,079 g/mL、Ficoll−Paque Plus、GE Healthcare)上に重層した後、400 gで30分間、22℃で低減速で遠心分離した。遠心分離後、PBMCを回収し、PBSで2回洗浄し(300 g、室温で10分間)、10% FBSで補充したRPMI−1640培地に再懸濁した。PBMCからCD3陽性T細胞を抽出するために、非CD3細胞を、Pan T Cell Isolation Kit(Miltenyi Biotec、#130−096−535)を、製造元のプロトコルに従って使用し、除去した。CD4及びCD8陽性T細胞をさらに単離するために、CD3 T細胞をCD4+Microbeads(Miltenyi Biotec、#130−045−101)を使用して、さらにもう1回精製した。
PBMCを、NHS Blood and Transplant UK(Oxford、英国)から入手した全血白血球円錐体から密度勾配遠心分離(Boyum、1968)によって単離した。血液をPBSで1:2に希釈し、Ficoll(1,079 g/mL、Ficoll−Paque Plus、GE Healthcare)上に重層した後、400 gで30分間、22℃で低減速で遠心分離した。遠心分離後、PBMCを回収し、PBSで2回洗浄し(300 g、室温で10分間)、10% FBSで補充したRPMI−1640培地に再懸濁した。PBMCからCD3陽性T細胞を抽出するために、非CD3細胞を、Pan T Cell Isolation Kit(Miltenyi Biotec、#130−096−535)を、製造元のプロトコルに従って使用し、除去した。CD4及びCD8陽性T細胞をさらに単離するために、CD3 T細胞をCD4+Microbeads(Miltenyi Biotec、#130−045−101)を使用して、さらにもう1回精製した。
一次腹水及び胸水の処理
卵巣癌、膵臓癌、乳癌及び肺癌を含むがこれらに限定されない進行癌の複数の適応症を有する患者からのインフォームド・コンセントの後、原発性ヒト悪性腹水及び胸水サンプルを、オックスフォード大学病院のチャーチル病院(Oxford、英国)から受け取った。この研究は、オックスフォード病理組織学研究センターの研究倫理委員会によって承認された。受け取り次第、細胞画分と液体画分を分離し、液体を直ちに使用するか、又はアリコートを将来の分析のために−20℃で保存した。細胞画分を、製造元の指示に従って、赤血球溶解緩衝液(Roche、英国)で処理した。細胞数及び生存率は、トリパンブルー染色によって決定した。各サンプル中に存在する細胞型を、EpCAM、EGFR、FAP、CD45、CD11b、CD56、CD3、CD4、CD8、PD1及びCTLA4に対する抗体染色によって決定し、フローサイトメトリーによって分析した。エクスビボでのT細胞活性化及び標的細胞溶解実験には、新鮮な細胞と液体を使用した。場合によっては、接着細胞を10% FBSを補充したDMEM中で継代し、後で使用するために増殖させた。
卵巣癌、膵臓癌、乳癌及び肺癌を含むがこれらに限定されない進行癌の複数の適応症を有する患者からのインフォームド・コンセントの後、原発性ヒト悪性腹水及び胸水サンプルを、オックスフォード大学病院のチャーチル病院(Oxford、英国)から受け取った。この研究は、オックスフォード病理組織学研究センターの研究倫理委員会によって承認された。受け取り次第、細胞画分と液体画分を分離し、液体を直ちに使用するか、又はアリコートを将来の分析のために−20℃で保存した。細胞画分を、製造元の指示に従って、赤血球溶解緩衝液(Roche、英国)で処理した。細胞数及び生存率は、トリパンブルー染色によって決定した。各サンプル中に存在する細胞型を、EpCAM、EGFR、FAP、CD45、CD11b、CD56、CD3、CD4、CD8、PD1及びCTLA4に対する抗体染色によって決定し、フローサイトメトリーによって分析した。エクスビボでのT細胞活性化及び標的細胞溶解実験には、新鮮な細胞と液体を使用した。場合によっては、接着細胞を10% FBSを補充したDMEM中で継代し、後で使用するために増殖させた。
BiTEのエンジニアリングと産生
BiTEは、異なる特異性の2つのscFvを柔軟なGSリンカーで連結することによって生成された。各scFvは、親モノクローナル抗体由来のVHドメイン及びVLドメインをリンカーによって連結することによって生成される。各BiTEは、哺乳動物の分泌のための免疫グロブリン軽鎖(Ig)N末端シグナル配列と、検出と精製のためのC末端デカヒスチジン親和性タグを保有した。BiTEは、標準的なDNAクローニング技術によって操作され、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター駆動の構成的タンパク質発現及び分泌のためのタンパク質発現ベクター(pSFCMV−Amp)に挿入された。pSF−CMV−EpCAMBiTE又はpSF−CMV−コントロールBiTEプラスミドDNAを、ポリエチレンイミン(PEI、リニア、MW 25000、Polysciences、米国)を用いて以下の条件下でHEK293A細胞にトランスフェクトした:55μgのプラスミドDNA:110μg PEI(DNA:PEI比は1:2(w/w))を細胞に加え、37℃で4時間インキュベートした後、新鮮な無血清DMEMと交換し、さらに37℃、5% CO2で48時間インキュベートした。トランスフェクション効率を確実にするために、細胞をpSF−CMV−GFPと並行してトランスフェクトした。分泌タンパク質を回収するために、トランスフェクトされた細胞の上清を集め、細胞成分を除去するために、350g、4℃で5分間遠心分離した。上清を10,000 MWCO Amicon Ultra−15遠心フィルターユニット(Millipore)に移した。4750 g、4℃で遠心した後、50倍高い濃度を得るためにフロースルーを用いて保持液の体積を調整した。濃縮タンパク質のアリコートを−80℃で保存した。
BiTEは、異なる特異性の2つのscFvを柔軟なGSリンカーで連結することによって生成された。各scFvは、親モノクローナル抗体由来のVHドメイン及びVLドメインをリンカーによって連結することによって生成される。各BiTEは、哺乳動物の分泌のための免疫グロブリン軽鎖(Ig)N末端シグナル配列と、検出と精製のためのC末端デカヒスチジン親和性タグを保有した。BiTEは、標準的なDNAクローニング技術によって操作され、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター駆動の構成的タンパク質発現及び分泌のためのタンパク質発現ベクター(pSFCMV−Amp)に挿入された。pSF−CMV−EpCAMBiTE又はpSF−CMV−コントロールBiTEプラスミドDNAを、ポリエチレンイミン(PEI、リニア、MW 25000、Polysciences、米国)を用いて以下の条件下でHEK293A細胞にトランスフェクトした:55μgのプラスミドDNA:110μg PEI(DNA:PEI比は1:2(w/w))を細胞に加え、37℃で4時間インキュベートした後、新鮮な無血清DMEMと交換し、さらに37℃、5% CO2で48時間インキュベートした。トランスフェクション効率を確実にするために、細胞をpSF−CMV−GFPと並行してトランスフェクトした。分泌タンパク質を回収するために、トランスフェクトされた細胞の上清を集め、細胞成分を除去するために、350g、4℃で5分間遠心分離した。上清を10,000 MWCO Amicon Ultra−15遠心フィルターユニット(Millipore)に移した。4750 g、4℃で遠心した後、50倍高い濃度を得るためにフロースルーを用いて保持液の体積を調整した。濃縮タンパク質のアリコートを−80℃で保存した。
BiTE発現エナデノチュシレブ(EnAdenotucirev)の生成
プラスミドpEnAd2.4−CMV−EpCAMBiTE、pEnAd2.4−SA−EpCAMBiTE、pEnAd2.4−CMV−コントロールBiTE、pEnAd2.4−SA−コントロールBiTEは、EpCAM BiTE又はコントロールBiTEをコードする導入遺伝子カセットを、ギブソンアセンブリ技術を用いた基本的なEnAdプラスミドpEnAd2.4に直接挿入することによって生成した。導入遺伝子カセットは、5 ’短いスプライスアクセプター配列又は外因性CMVプロモーターを含み、その後下流にEpCAM又はコントロールBiTE cDNA配列及び3’ポリアデニル化配列が続く。挿入された導入遺伝子カセットの概略図を図18に示す。プラスミドの正しい構築はDNA配列決定により確認された。プラスミドEnAd2.4−CMV−EpCAMBiTE、pEnAd2.4−SA−EpCAMBiTE、pEnAd2.4−CMV−コントロールBiTE及びpEnAd2.4−SA−コントロールBiTEは、HEK293A細胞へのトランスフェクションの前に、酵素AscIによる制限消化によって線状化された。細胞単層における細胞変性効果(CPE)の観察によってウイルスの産生をモニターした。広範囲のCPEが観察されたら、3回の凍結融解サイクルでHEK293A細胞からウイルスを回収した。収集した溶解物を段階希釈し、HEK293A細胞を再感染させ、単一のプラークを含むウェルを収集することによって、単一のウイルスクローンを選択した。ウイルスストックを増幅するために、感染が完全CPEに達したら、HEK293A細胞の連続感染を行った。強力なウイルスストックが増幅されたら、二重塩化セシウムバンディングによってウイルスを精製し、EnAd−CMVEpCAMBiTE、EnAd−SA−EpCAMBiTE、EnAd−CMV−コントロールBiTE、EnAd−SA−コントロールBiTEウイルスストックを生成した。製造元の指示に従って、これらのストックをTCID 50及びピコグリーンアッセイ(Life Technologies)によって力価測定した。
プラスミドpEnAd2.4−CMV−EpCAMBiTE、pEnAd2.4−SA−EpCAMBiTE、pEnAd2.4−CMV−コントロールBiTE、pEnAd2.4−SA−コントロールBiTEは、EpCAM BiTE又はコントロールBiTEをコードする導入遺伝子カセットを、ギブソンアセンブリ技術を用いた基本的なEnAdプラスミドpEnAd2.4に直接挿入することによって生成した。導入遺伝子カセットは、5 ’短いスプライスアクセプター配列又は外因性CMVプロモーターを含み、その後下流にEpCAM又はコントロールBiTE cDNA配列及び3’ポリアデニル化配列が続く。挿入された導入遺伝子カセットの概略図を図18に示す。プラスミドの正しい構築はDNA配列決定により確認された。プラスミドEnAd2.4−CMV−EpCAMBiTE、pEnAd2.4−SA−EpCAMBiTE、pEnAd2.4−CMV−コントロールBiTE及びpEnAd2.4−SA−コントロールBiTEは、HEK293A細胞へのトランスフェクションの前に、酵素AscIによる制限消化によって線状化された。細胞単層における細胞変性効果(CPE)の観察によってウイルスの産生をモニターした。広範囲のCPEが観察されたら、3回の凍結融解サイクルでHEK293A細胞からウイルスを回収した。収集した溶解物を段階希釈し、HEK293A細胞を再感染させ、単一のプラークを含むウェルを収集することによって、単一のウイルスクローンを選択した。ウイルスストックを増幅するために、感染が完全CPEに達したら、HEK293A細胞の連続感染を行った。強力なウイルスストックが増幅されたら、二重塩化セシウムバンディングによってウイルスを精製し、EnAd−CMVEpCAMBiTE、EnAd−SA−EpCAMBiTE、EnAd−CMV−コントロールBiTE、EnAd−SA−コントロールBiTEウイルスストックを生成した。製造元の指示に従って、これらのストックをTCID 50及びピコグリーンアッセイ(Life Technologies)によって力価測定した。
上清の調製
BiTEを介したサイトカインの放出を評価するために、DLD細胞(20,000個)を、96ウェル平底プレート中で単独で、又は2ng/μLのEpCAM又はコントロールBiTEと共に、100,000個のCD3+T細胞とプレーティングした。37℃、5% CO2で48時間インキュベートした後、上清を回収し、細胞成分を遠心分離で除去し、アリコートを−20℃で保存した。組換えウイルスからのBiTE導入遺伝子発現を評価するために、HEK293A(1e6)又はDLD細胞(1.2e6)を、EnAd−CMV−EpCAMBiTE、EnAd−SA−EpCAMBiTE、EnAd−CMVコントロールBiTE、EnAd−SA−コントロールBiTE又は100vp/細胞のEnAdで感染させた。細胞を72時間培養し、その時点で細胞変性効果(CPE)が進行した。上清を回収し、300 gで5分間遠心して細胞片を除去し、将来の分析のために−20℃で保存した。
イムノブロッティング
ドットブロットを用いて、プラスミドトランスフェクションから産生された組換えBiTEの濃度を測定した。各BiTE及びタンパク質標準(10×Hisタグ付き(C末端)ヒトカテプシンD、Biolegend、#556704)の2倍段階希釈物を調製した。タンパク質標準のモル濃度は、100μg/ mLのBiTE濃度を表すように調整した。各サンプル及びタンパク質標準物質2μLを、ニトロセルロース膜に直接塗布した。膜を風乾し、C末端Hisタグタンパク質を検出するために、α−6xHis(C末端)抗体(1:5000、クローン3D5、Invitrogen、英国、#46−0693)でブロッキング及びプローブし、続いて洗浄して抗マウス二次抗体(1:10000、Dako、#P0161)とインキュベートし、SuperSignal West Dura Extended Duration Substrate(Thermo Fisher、#34075)を製造元の指示に従って、適用することによって検出した。ウイルス感染HEK293A細胞の上清を、BiTE発現についてウエスタンブロッティングによって分析した。上清をSDS−PAGEによって分画し、製造元のプロトコル(Bio−Rad)に従って、ニトロセルロース膜に転写した。膜をさらに上記のドットブロットプロトコルと同様に処理した。
BiTEを介したサイトカインの放出を評価するために、DLD細胞(20,000個)を、96ウェル平底プレート中で単独で、又は2ng/μLのEpCAM又はコントロールBiTEと共に、100,000個のCD3+T細胞とプレーティングした。37℃、5% CO2で48時間インキュベートした後、上清を回収し、細胞成分を遠心分離で除去し、アリコートを−20℃で保存した。組換えウイルスからのBiTE導入遺伝子発現を評価するために、HEK293A(1e6)又はDLD細胞(1.2e6)を、EnAd−CMV−EpCAMBiTE、EnAd−SA−EpCAMBiTE、EnAd−CMVコントロールBiTE、EnAd−SA−コントロールBiTE又は100vp/細胞のEnAdで感染させた。細胞を72時間培養し、その時点で細胞変性効果(CPE)が進行した。上清を回収し、300 gで5分間遠心して細胞片を除去し、将来の分析のために−20℃で保存した。
イムノブロッティング
ドットブロットを用いて、プラスミドトランスフェクションから産生された組換えBiTEの濃度を測定した。各BiTE及びタンパク質標準(10×Hisタグ付き(C末端)ヒトカテプシンD、Biolegend、#556704)の2倍段階希釈物を調製した。タンパク質標準のモル濃度は、100μg/ mLのBiTE濃度を表すように調整した。各サンプル及びタンパク質標準物質2μLを、ニトロセルロース膜に直接塗布した。膜を風乾し、C末端Hisタグタンパク質を検出するために、α−6xHis(C末端)抗体(1:5000、クローン3D5、Invitrogen、英国、#46−0693)でブロッキング及びプローブし、続いて洗浄して抗マウス二次抗体(1:10000、Dako、#P0161)とインキュベートし、SuperSignal West Dura Extended Duration Substrate(Thermo Fisher、#34075)を製造元の指示に従って、適用することによって検出した。ウイルス感染HEK293A細胞の上清を、BiTE発現についてウエスタンブロッティングによって分析した。上清をSDS−PAGEによって分画し、製造元のプロトコル(Bio−Rad)に従って、ニトロセルロース膜に転写した。膜をさらに上記のドットブロットプロトコルと同様に処理した。
酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)
EpCAM結合を評価するために、ヒトEpCAM/TROP−1タンパク質(50 ng/ウェル、Sino Biological Inc、#10694−H02H−50)で、4℃で一晩コーティングすることによって、ELISAプレートを調製した。プレートを5% BSAで周囲温度で1時間ブロッキングした後、希釈したEpCAM BiTE−、コントロールBiTE−及び空のpSF−CMVベクタートランスフェクトHEK293A上清とインキュベートした(2時間、室温)。プレートをPBS−Tで3回洗浄し、その後に起こる結合ステップの後毎に洗浄した。プレートを抗His(C末端)抗体(1:5000、クローン3D5、#46−0693、Invitrogen、英国)と共に室温で1時間、続いてHRP結合抗マウスFc(1:1000、PBS/5%ミルク、Dako)と共に室温で1時間インキュベートした。HRP検出は3.3.5.5’−テトラメチルエチレンジアミン(TMB、Thermo−Fisher)を使用して行い、反応を停止させるために停止溶液を使用した。450nmでの吸光度をWallac 1420プレートリーダー(Perkin Elmer)で測定した。
EpCAM結合を評価するために、ヒトEpCAM/TROP−1タンパク質(50 ng/ウェル、Sino Biological Inc、#10694−H02H−50)で、4℃で一晩コーティングすることによって、ELISAプレートを調製した。プレートを5% BSAで周囲温度で1時間ブロッキングした後、希釈したEpCAM BiTE−、コントロールBiTE−及び空のpSF−CMVベクタートランスフェクトHEK293A上清とインキュベートした(2時間、室温)。プレートをPBS−Tで3回洗浄し、その後に起こる結合ステップの後毎に洗浄した。プレートを抗His(C末端)抗体(1:5000、クローン3D5、#46−0693、Invitrogen、英国)と共に室温で1時間、続いてHRP結合抗マウスFc(1:1000、PBS/5%ミルク、Dako)と共に室温で1時間インキュベートした。HRP検出は3.3.5.5’−テトラメチルエチレンジアミン(TMB、Thermo−Fisher)を使用して行い、反応を停止させるために停止溶液を使用した。450nmでの吸光度をWallac 1420プレートリーダー(Perkin Elmer)で測定した。
フローサイトメトリー
フローサイトメトリー分析をFACSCaliburフローサイトメーター(BD Biosciences)で行い、データをFlowJo v10.0.7r2ソフトウェア(TreeStar Inc.、米国)で処理した。異なる細胞集団の分類のために、CD45(HI30、Biolegend)、CD11b(ICRF44、Biolegend)、EpCAM(9C4、Biolegend)及びFAP(427819、R&D Systems)に特異的な抗体を用いた。T細胞集団の分析には、異なる蛍光色素分子に結合した以下の抗体クローンを使用した:CD69(FN50、Biolegend)、CD25(BC96、Biolegend)、IFNγ(4S.B3、Biolegend)、αCD107a抗体(H4A3、Biolegend)、CD3(HIT3a、Biolegend)、CD4(OKT4、Biolegend)、CD8a(HIT8a、Biolegend)、PD1(H4A3、Biolegend)。各場合において、適切なアイソタイプ対照抗体を使用した。
フローサイトメトリー分析をFACSCaliburフローサイトメーター(BD Biosciences)で行い、データをFlowJo v10.0.7r2ソフトウェア(TreeStar Inc.、米国)で処理した。異なる細胞集団の分類のために、CD45(HI30、Biolegend)、CD11b(ICRF44、Biolegend)、EpCAM(9C4、Biolegend)及びFAP(427819、R&D Systems)に特異的な抗体を用いた。T細胞集団の分析には、異なる蛍光色素分子に結合した以下の抗体クローンを使用した:CD69(FN50、Biolegend)、CD25(BC96、Biolegend)、IFNγ(4S.B3、Biolegend)、αCD107a抗体(H4A3、Biolegend)、CD3(HIT3a、Biolegend)、CD4(OKT4、Biolegend)、CD8a(HIT8a、Biolegend)、PD1(H4A3、Biolegend)。各場合において、適切なアイソタイプ対照抗体を使用した。
ヒトT細胞活性化の特徴付け
CD69及びCD25発現レベル
組み換えEpCAM BiTE又はEpCAM BiTEウイルスがT細胞活性化を誘導する能力は、CD69及びCD25の表面発現によって評価された。PBMC又は腹水サンプル由来のヒトCD3細胞(96ウェル平底プレートで75,000細胞/ウェル)を、培地のみ、EpCAMもしくはコントロールBiTEタンパク質(2ng/μL)又は組換えウイルス(100vp/細胞)の存在下で、単独で又はDLD、SKOV、CHO、CHOEpCAMもしくは腹水標的細胞(15,000個)と共に培養した。場合によっては、抗PD1(Invivogen、#hpd1ni−mab7)抗体を終濃度2.5μg/ mLで添加した。T細胞活性化のポジティブコントロールとして、CD3細胞をCD3/CD28ダイナビーズ(Thermo Fisher、#11131D)と共にインキュベートした。特に明記しない限り、細胞を37℃で24時間培地で培養し、続いて無酵素細胞解離緩衝液(Gibco、#13151014)を用いて回収した。全細胞をCD69、CD25、CD3、CD4又はCD8の表面発現について抗体で染色し、フローサイトメトリーによって分析した。T細胞活性化(CD69、CD25)に対する腹水の影響を、RPMI−1640又は悪性腹水サンプルから分離された液体中で、プレート固定化CD3抗体(7.5μg/ mL、HIT3a、Biolegend、#300313)とインキュベートすることによって、CD3精製PBMC(100,000個)をポリクローナル活性化することによって調査した。
CD69及びCD25発現レベル
組み換えEpCAM BiTE又はEpCAM BiTEウイルスがT細胞活性化を誘導する能力は、CD69及びCD25の表面発現によって評価された。PBMC又は腹水サンプル由来のヒトCD3細胞(96ウェル平底プレートで75,000細胞/ウェル)を、培地のみ、EpCAMもしくはコントロールBiTEタンパク質(2ng/μL)又は組換えウイルス(100vp/細胞)の存在下で、単独で又はDLD、SKOV、CHO、CHOEpCAMもしくは腹水標的細胞(15,000個)と共に培養した。場合によっては、抗PD1(Invivogen、#hpd1ni−mab7)抗体を終濃度2.5μg/ mLで添加した。T細胞活性化のポジティブコントロールとして、CD3細胞をCD3/CD28ダイナビーズ(Thermo Fisher、#11131D)と共にインキュベートした。特に明記しない限り、細胞を37℃で24時間培地で培養し、続いて無酵素細胞解離緩衝液(Gibco、#13151014)を用いて回収した。全細胞をCD69、CD25、CD3、CD4又はCD8の表面発現について抗体で染色し、フローサイトメトリーによって分析した。T細胞活性化(CD69、CD25)に対する腹水の影響を、RPMI−1640又は悪性腹水サンプルから分離された液体中で、プレート固定化CD3抗体(7.5μg/ mL、HIT3a、Biolegend、#300313)とインキュベートすることによって、CD3精製PBMC(100,000個)をポリクローナル活性化することによって調査した。
IFNγの発現
EpCAM BiTEがT細胞活性を誘導する能力は、T細胞をDLD細胞(平底96ウェルプレートで、200,000個のCD3細胞/ウェル、40,000個のDLD細胞/ウェル)及び2ng/μLの組換えEpCAM又はコントロールBiTEと、6時間共培養することによる、IFNγ発現によって評価された。ポジティブコントロールとして、T細胞を可溶性PMA/イオノマイシン細胞活性化カクテル(Biolegend、#423301)で刺激した。Brefeldin A(GolgiPlug、BD Biosciences)を回収の5時間前に培地に添加し、その時点でCD3+T細胞を回収し、細胞内でIFNγ発現について染色し、フローサイトメトリーによって分析した。
EpCAM BiTEがT細胞活性を誘導する能力は、T細胞をDLD細胞(平底96ウェルプレートで、200,000個のCD3細胞/ウェル、40,000個のDLD細胞/ウェル)及び2ng/μLの組換えEpCAM又はコントロールBiTEと、6時間共培養することによる、IFNγ発現によって評価された。ポジティブコントロールとして、T細胞を可溶性PMA/イオノマイシン細胞活性化カクテル(Biolegend、#423301)で刺激した。Brefeldin A(GolgiPlug、BD Biosciences)を回収の5時間前に培地に添加し、その時点でCD3+T細胞を回収し、細胞内でIFNγ発現について染色し、フローサイトメトリーによって分析した。
T細胞増殖
T細胞増殖を研究するために、100,000個のCFSE標識(CellTrace CFSEキット、Invitrogen、#C34554)CD3+T細胞を、2ng/μLのEpCAM又はコントロールBiTEと共に、96ウェルプレートフォーマットで、20,000個のDLD細胞とインキュベートした。
T細胞増殖を研究するために、100,000個のCFSE標識(CellTrace CFSEキット、Invitrogen、#C34554)CD3+T細胞を、2ng/μLのEpCAM又はコントロールBiTEと共に、96ウェルプレートフォーマットで、20,000個のDLD細胞とインキュベートした。
共培養5日後、細胞をCD3、CD4、又はCD8で染色し、生存細胞CD3+T細胞のCFSE蛍光をフローサイトメトリーで測定し、総細胞数を精密計数ビーズを用いて正規化した(5000/well、Biolegend、#424902)。FlowJo v7.6.5ソフトウェアの増殖機能を用いて、蛍光データを分析しモデル化した。データは、増殖周期に入った元の細胞の割合(%除算)又は元の集団の細胞が受けた細胞分裂の平均数(分裂指数)として表される。
CD107a脱顆粒
培地単独又は2 ng/μLのコントロールもしくはEpCAM BiTEの存在下、平底96ウェルプレートでDLD細胞(15,000細胞/ウェル)を75,000個のCD3+T細胞と共培養した。αCD107a又はアイソタイプ対照抗体を、培地に直接添加した。モネンシン(GolgiStop、BD Biosciences)を、37℃及び5% CO2で1時間インキュベートした後、その後さらに5時間インキュベートした後に添加した。続いて細胞を採取し、CD3、CD4又はCD8について染色し、フローサイトメトリーによって分析した。
培地単独又は2 ng/μLのコントロールもしくはEpCAM BiTEの存在下、平底96ウェルプレートでDLD細胞(15,000細胞/ウェル)を75,000個のCD3+T細胞と共培養した。αCD107a又はアイソタイプ対照抗体を、培地に直接添加した。モネンシン(GolgiStop、BD Biosciences)を、37℃及び5% CO2で1時間インキュベートした後、その後さらに5時間インキュベートした後に添加した。続いて細胞を採取し、CD3、CD4又はCD8について染色し、フローサイトメトリーによって分析した。
サイトカイン放出
DLD/PBMC又は胸水細胞の培養物から採取した上清中のサイトカインを、LEGENDplexヒトTヘルパーサイトカインパネル(Biolegend、#740001)及び製造元の指示に従ってフローサイトメトリーを用いて定量化した。解析に含まれるサイトカインには、IL−2、IL−4、IL−5、IL−6、IL−9、IL−10、IL−13、IL−17A、IL−17F、IL−21、IL−22、IFNγ及びTNFαがある。
DLD/PBMC又は胸水細胞の培養物から採取した上清中のサイトカインを、LEGENDplexヒトTヘルパーサイトカインパネル(Biolegend、#740001)及び製造元の指示に従ってフローサイトメトリーを用いて定量化した。解析に含まれるサイトカインには、IL−2、IL−4、IL−5、IL−6、IL−9、IL−10、IL−13、IL−17A、IL−17F、IL−21、IL−22、IFNγ及びTNFαがある。
インビトロ標的細胞細胞傷害性アッセイ
組換えBiTE又はウイルスによって媒介される標的細胞の細胞傷害性は、LDH放出又はMTSアッセイによって評価された。標的細胞(DLD、SKOV、HT−29、A431、A549、PC3、CHO、CHO−EpCAM)を、培地単独、希釈上清又はウイルス(100vp/細胞)の存在下で、平底96ウェルプレートでCD3、CD4又はCD8 T細胞(E:T 5:1)と共培養した。24時間共培養した後(特に明記しない限り)、上清と細胞を回収し、細胞傷害性を、LDHアッセイ(CytoTox 96非放射性細胞傷害性アッセイ、Promega、#G1780)又はMTS生存アッセイ(CellTiter 96 Cell Proliferation Assay、Promega、#G3580)により、製造元の指示に従って決定した。ウイルス感染DLD細胞から産生されたBiTEの量は、希釈されたウイルス上清によって誘導された細胞傷害性を、組換えBiTEを用いて生成された標準曲線のそれと比較することによって決定された。
組換えBiTE又はウイルスによって媒介される標的細胞の細胞傷害性は、LDH放出又はMTSアッセイによって評価された。標的細胞(DLD、SKOV、HT−29、A431、A549、PC3、CHO、CHO−EpCAM)を、培地単独、希釈上清又はウイルス(100vp/細胞)の存在下で、平底96ウェルプレートでCD3、CD4又はCD8 T細胞(E:T 5:1)と共培養した。24時間共培養した後(特に明記しない限り)、上清と細胞を回収し、細胞傷害性を、LDHアッセイ(CytoTox 96非放射性細胞傷害性アッセイ、Promega、#G1780)又はMTS生存アッセイ(CellTiter 96 Cell Proliferation Assay、Promega、#G3580)により、製造元の指示に従って決定した。ウイルス感染DLD細胞から産生されたBiTEの量は、希釈されたウイルス上清によって誘導された細胞傷害性を、組換えBiTEを用いて生成された標準曲線のそれと比較することによって決定された。
ウイルスの腫瘍溶解活性を評価するために、増加するvp/細胞(5倍連続希釈、100〜5.12e−5vp/細胞まで)で感染させるか、又は感染していないままにしておく前に、DLD細胞を、96ウェルプレート(25,000細胞/ウェル)に37℃及び5% CO2で18時間播種した。5日目にMTS生存率アッセイによりDLD細胞傷害性を測定した。Prism 7ソフトウェア(GraphPad Software)に統合された4パラメーター非線形適合モデルを用いて、用量応答曲線をフィットさせ、IC50を決定した。細胞生存率は、xCELLigence RTCA DPテクノロジー(Acea Biosciences)を用いてリアルタイムでモニターした。DLD、SKOV3又はMCF7細胞を、48ウェルEプレートに12,000細胞/ウェルでプレーティングした。細胞をBiTE(2ng/μL)で処理するか又はウイルス(100vp/細胞)で感染させるか又は未処置のままにする前に、プレートを、37℃、5% CO2で18時間インキュベートした。感染の2時間後、75,000個のCD3+細胞を必要なウェルに加えた。細胞インピーダンスは、160時間までの間15分毎に測定された。エクスビボでの細胞傷害性アッセイでは、腹水又は胸水サンプルからの未精製細胞を腹水に再懸濁し、平底96ウェルプレートにプレーティングした(1.5e5/ウェル)。37℃、5% CO2で記載された期間インキュベートした後、上清をLDHアッセイで分析するか、全細胞を細胞解離緩衝液で回収し、CD3、CD25、及びEpCAMで染色し、フローサイトメトリーで分析した。PD1ブロッキング実験には、抗PD1抗体(2.5μg/mL、Invivogen、#hpd1ni−mab7)抗体を含めた。
ウイルスゲノム複製及びqPCR
EnAd−CMV−EpCAMBiTE、EnAd−SA−EpCAMBiTE、EnAd−CMV−コントロールBiTE、EnAd−SAコントロールBiTE又はEnAdがそれぞれのゲノムを複製する能力を、100vp/細胞で感染する前に、DLD細胞を24ウェルプレート(150,000細胞/ウェル)に18時間、37℃、5% CO2で播種することによって分析した。感染の24及び72時間後にウェルを採取し、PureLinkゲノムDNAミニキット(Invitrogen、#K182001)を製造元のプロトコルに従って使用し、DNAを精製した。全ウイルスゲノムを、特異的プライマー−プローブセット(プライマー:TACATGCACATCGCCGGA/CGGGCGAACTGCACCA、プローブ:CCGGACTCAGGTACTCCGAAGCATCCT)を用いてEnAdヘキソンに対するqPCRにより定量化した。
EnAd−CMV−EpCAMBiTE、EnAd−SA−EpCAMBiTE、EnAd−CMV−コントロールBiTE、EnAd−SAコントロールBiTE又はEnAdがそれぞれのゲノムを複製する能力を、100vp/細胞で感染する前に、DLD細胞を24ウェルプレート(150,000細胞/ウェル)に18時間、37℃、5% CO2で播種することによって分析した。感染の24及び72時間後にウェルを採取し、PureLinkゲノムDNAミニキット(Invitrogen、#K182001)を製造元のプロトコルに従って使用し、DNAを精製した。全ウイルスゲノムを、特異的プライマー−プローブセット(プライマー:TACATGCACATCGCCGGA/CGGGCGAACTGCACCA、プローブ:CCGGACTCAGGTACTCCGAAGCATCCT)を用いてEnAdヘキソンに対するqPCRにより定量化した。
顕微鏡検査
明視野及び蛍光画像をZeiss Axiovert 25顕微鏡で捕捉した。タイムラプスビデオを得て、EnAd又はEnAd−CMVEpCAMBiTEによる標的細胞のウイルス性又はT細胞媒介溶解性を観察した。感染していない細胞をネガティブコントロールとして使用した。NHDF細胞を、CellTracker Orange CMTMR色素(Life Technologies、#C2927)で染色し、CD3+細胞をCellTrace Violet Cell Proliferation Kit(Life Technologies、#C34557)で製造元のプロトコルに従って染色した。染色したNHDFを24ウェルプレートに7,500細胞/ウェルで、SKOV3と共培養して13,500細胞/ウェルで、プレーティングした。プレートを37℃、5% CO2で18時間インキュベートした。次に、細胞を300ng/mLのEpCAM BiTEで処理するか、100 vp/細胞のEnAd又はEnAd2.4−CMV−EpCAMBiTEで感染させるか、未処置のままにした。2時間のインキュベーション後、1.5μMのCellEvent Caspase 3−7試薬(Life Technologies、#C10423)に加えて、100,000個の染色CD3+を必要なウェルに加えた。画像をNikon TE 2000−E Eclipse倒立顕微鏡(10倍光学対物レンズ)で、15分間隔で96時間撮影した。ImageJソフトウェアを使用して、タイムラプスビデオ(12フレーム/秒)を生成した。
明視野及び蛍光画像をZeiss Axiovert 25顕微鏡で捕捉した。タイムラプスビデオを得て、EnAd又はEnAd−CMVEpCAMBiTEによる標的細胞のウイルス性又はT細胞媒介溶解性を観察した。感染していない細胞をネガティブコントロールとして使用した。NHDF細胞を、CellTracker Orange CMTMR色素(Life Technologies、#C2927)で染色し、CD3+細胞をCellTrace Violet Cell Proliferation Kit(Life Technologies、#C34557)で製造元のプロトコルに従って染色した。染色したNHDFを24ウェルプレートに7,500細胞/ウェルで、SKOV3と共培養して13,500細胞/ウェルで、プレーティングした。プレートを37℃、5% CO2で18時間インキュベートした。次に、細胞を300ng/mLのEpCAM BiTEで処理するか、100 vp/細胞のEnAd又はEnAd2.4−CMV−EpCAMBiTEで感染させるか、未処置のままにした。2時間のインキュベーション後、1.5μMのCellEvent Caspase 3−7試薬(Life Technologies、#C10423)に加えて、100,000個の染色CD3+を必要なウェルに加えた。画像をNikon TE 2000−E Eclipse倒立顕微鏡(10倍光学対物レンズ)で、15分間隔で96時間撮影した。ImageJソフトウェアを使用して、タイムラプスビデオ(12フレーム/秒)を生成した。
統計
比較されている2つ以上の実験条件のすべての場合において、統計分析はTukey’s Post Hoc分析を用いた一元配置分散分析検定を用いて行われた。全てのデータは平均±SDとして提示されている。使用した有意水準はP=0.01〜0.05(*)、0.001〜0.01(**)、0.0001〜0.001(***)であった。明記しない限り、全てのインビトロ実験は3回行った。
比較されている2つ以上の実験条件のすべての場合において、統計分析はTukey’s Post Hoc分析を用いた一元配置分散分析検定を用いて行われた。全てのデータは平均±SDとして提示されている。使用した有意水準はP=0.01〜0.05(*)、0.001〜0.01(**)、0.0001〜0.001(***)であった。明記しない限り、全てのインビトロ実験は3回行った。
実施例18−EpCAMを標的とするBiTEの生成及び産生
EpCAMを標的とするBiTEは、CD3ε及びEpCAMに特異的な2つのscFvを柔軟なグリシン−セリン(GS)リンカーと連結することによって操作された。CD3ε及び無関係の抗原(百日咳菌の線維状赤血球凝集素アドヘシン(FHA))を認識するコントロールBiTEもまた産生した。両方のBiTEは、哺乳動物分泌のためのN末端シグナル配列及び検出及び精製のためのC末端デカヒスチジン親和性タグを含むように操作された(図45A)。組み換えBiTEの機能を特徴付けるために、それらをCMV最初期プロモーター(それぞれpSF−CMV−EpCAMBiTE及びpSF−CMV−コントロールBiTE)の転写制御下で、発現ベクターにクローニングした。
EpCAMを標的とするBiTEは、CD3ε及びEpCAMに特異的な2つのscFvを柔軟なグリシン−セリン(GS)リンカーと連結することによって操作された。CD3ε及び無関係の抗原(百日咳菌の線維状赤血球凝集素アドヘシン(FHA))を認識するコントロールBiTEもまた産生した。両方のBiTEは、哺乳動物分泌のためのN末端シグナル配列及び検出及び精製のためのC末端デカヒスチジン親和性タグを含むように操作された(図45A)。組み換えBiTEの機能を特徴付けるために、それらをCMV最初期プロモーター(それぞれpSF−CMV−EpCAMBiTE及びpSF−CMV−コントロールBiTE)の転写制御下で、発現ベクターにクローニングした。
接着性HEK293細胞(HEK293A)に発現ベクターをトランスフェクトし、上清を回収し、さらなる分析のために50倍に濃縮した。産生されたBiTEの量を見積もるために、サンプルを段階希釈し、抗Hisを用いて、標準としてデカヒスチジンタグ付きカテプシンDを用いるドットブロットで評価した。このようにして、上清中に産生されたBiTEのレベルを、(1.8e7 HEK293A細胞の)トランスフェクションの48時間後に、約20μg/mLであると推定することができた。
(図46A)。コントロールBiTEではなく、EpCAM BiTEの組換えEpCAMタンパク質への特異的結合が、ELISAによって示された(図46B)。
実施例19−組換えEpCAM BiTEによるヒトT細胞活性化の特徴付け
PBMC由来T細胞を活性化するための組換えEpCAM BiTEタンパク質の能力は、表面にEpCAMを発現することが知られているヒトDLD結腸直腸癌細胞の培養物に未刺激ヒト初代CD3+細胞を添加することによって評価した(Karlssonら、2008)。2.5ng/mlのEpCAM BiTE(形質導入HEK293A細胞からの上清として)の添加は、T細胞活性化マーカーCD69及びCD25の有意な増加をもたらした(図45B及びC)が、コントロールBiTEは効果がなかった。
PBMC由来T細胞を活性化するための組換えEpCAM BiTEタンパク質の能力は、表面にEpCAMを発現することが知られているヒトDLD結腸直腸癌細胞の培養物に未刺激ヒト初代CD3+細胞を添加することによって評価した(Karlssonら、2008)。2.5ng/mlのEpCAM BiTE(形質導入HEK293A細胞からの上清として)の添加は、T細胞活性化マーカーCD69及びCD25の有意な増加をもたらした(図45B及びC)が、コントロールBiTEは効果がなかった。
腫瘍細胞の非存在下でのEpCAM BiTEへのCD3細胞の曝露は、CD69及びCD25の非常に適度な増加を与え、これはCD3の抗体媒介クラスタリングが、この抗CD3結合による完全な活性化に不可欠であることを示す。腫瘍細胞の存在下でのEpCAM BiTEによって刺激されたT細胞もまた、ガンマインターフェロンの産生(図45D)及び細胞増殖(図45E)の有意な増加を示したが、コントロールBiTEは効果がなかった。T細胞活性化の目的は、脱顆粒媒介細胞傷害性を引き起こすことであり、表面CD107a/LAMP1(脱顆粒を示す、Aktasら)の発現は、EpCAM BiTEによって強く上方制御されたが、コントロールによっては上方制御されなかった(図45F)。
DLD細胞の存在下でのPBMC由来T細胞のEpCAM BiTE媒介活性化後のサイトカインの放出は、サイトカインビーズアレイを用いたフローサイトメトリーによって特徴付けられた。以前のように、コントロールBiTEはほとんど活性を示さなかったが、EpCAM BiTEは高レベルのIL−2、IL−6、IL−10、IL−13、ガンマインターフェロン及びTNFを含むいくつかのサイトカインの放出を引き起こした(図45G)。IL−2、ガンマインターフェロン、及びTNFの産生は一般に、Th1反応に関連しているが、IL−6及びIL−10はTh2反応に関連していることがより多い(Mosmann&Sad、1996)。
実施例20−組換えEpCAM BiTEの特異性
ほとんどのヒト上皮細胞はEpCAMを発現するため、EpCAM BiTEの効果が
ほとんどのヒト上皮細胞はEpCAMを発現するため、EpCAM BiTEの効果が
抗原特異的であるかどうか評価するために、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO細胞)をレンチウイルスベクターを用いて操作し、その表面にヒトEpCAMを発現させた。EpCAM BiTE及びCHO−EpCAM細胞の存在下では、外因的に添加されたPBMC由来T細胞は、強い活性化(CD25発現による評価、図47A参照)及び親CHO対象細胞及びコントロールBiTEには見られない、関連する細胞傷害性(図47B)を示した。これは、EpCAM BiTEの細胞傷害性が抗原特異的であることを示している。
次に、EpCAM BiTEが様々な腫瘍細胞を死滅させるかどうか、及び観察されたEpCAM BiTEを介した細胞傷害性のレベルがEpCAM発現の密度に依存するかどうかを評価した。EpCAM BiTEの存在下でのT細胞の細胞傷害性を6つの異なる癌細胞株において測定し、最大の細胞傷害性がDLD及びA431において、最小の細胞障害性がA549及びPC3において観察された(図47C)。これは、A549細胞及びPC3細胞が最も低いレベルを示し、DLDが最も高いレベルを示し、(フローサイトメトリーによって決定される)EpCAMの表面レベルとの緩やかな関連を示した(図47D)。これは、EpCAM発現の存在及びレベルが、細胞傷害性の程度に影響を与えることを示唆しているが、他の要因(おそらくグランザイム媒介アポトーシスに対する細胞の固有の耐性)も全体的な細胞殺傷レベルの決定において役割を果たす。
実施例21−CD4+及びCD8+T細胞サブセットのBiTE媒介活性化
どのT細胞型がEpCAM BiTEによって活性化されるかを決定するために、PBMC由来T細胞をDLD細胞とインキュベートし、フロー解析の前にBiTEを用いて活性化した。活性化CD4細胞の割合は一般的にわずかに高かったが、CD4+及びCD8+細胞の両方がCD69及びCD25の高レベルの発現を示した(図49A)。EpCAM BiTE媒介T細胞増殖をCFSE染色を用いて評価し(図49B)、CD197a/LAMP1の発現による脱顆粒(図49C)、そして再び同様のレベルの活性化がCD4+及びCD8+細胞の両方で見られた。最後に、達成された腫瘍細胞の細胞傷害性のレベルを、精製CD4+及びCD8+サブセットを活性化するためにEpCAM BiTEを用いて比較した。すべてのT細胞調製物は同様の細胞傷害性を示し(図49D)、これはCD4+及びCD8+細胞の両方が観察されたBiTE媒介細胞傷害性に寄与し得ることを示した。
どのT細胞型がEpCAM BiTEによって活性化されるかを決定するために、PBMC由来T細胞をDLD細胞とインキュベートし、フロー解析の前にBiTEを用いて活性化した。活性化CD4細胞の割合は一般的にわずかに高かったが、CD4+及びCD8+細胞の両方がCD69及びCD25の高レベルの発現を示した(図49A)。EpCAM BiTE媒介T細胞増殖をCFSE染色を用いて評価し(図49B)、CD197a/LAMP1の発現による脱顆粒(図49C)、そして再び同様のレベルの活性化がCD4+及びCD8+細胞の両方で見られた。最後に、達成された腫瘍細胞の細胞傷害性のレベルを、精製CD4+及びCD8+サブセットを活性化するためにEpCAM BiTEを用いて比較した。すべてのT細胞調製物は同様の細胞傷害性を示し(図49D)、これはCD4+及びCD8+細胞の両方が観察されたBiTE媒介細胞傷害性に寄与し得ることを示した。
実施例22−腫瘍溶解性アデノウイルスであるエナデノチュシレブ(EnAdenotucirev)からのEpCAM BiTEの発現
エナデノチュシレブ(EnAdenotucirev)(EnAd)は、腫瘍溶解性アデノウイルスであり、モザイクE2B領域、ほぼ完全なE3欠失及びE4orf4にマッピングされたより小さなE4欠失を有するグループBタイプ11及びタイプ3アデノウイルスのキメラである(Kuhn 2008)。現在癌治療のためにいくつかの初期段階臨床試験を受けているこのウイルスは、優れた全身薬物動態及び有望な臨床活性を、導入遺伝子のコード化及び発現の可能性と組み合わせている(Calvo 2014、Boni 2014)。EpCAM BiTEは、Gibsonアセンブリによってウイルス骨格に挿入されたシャトルベクターを使用して、ファイバー遺伝子のすぐ下流のEnAd内にコードされた(図18)。BiTEは、CMV最初期プロモーター(EnAd−CMV−EpCAM BITE)の転写制御下に置くか、アデノウイルス主要後期プロモーターのスプライスアクセプター部位(MLP;EnAd−SA−EpCAM BiTE)の下流に置いた。前者の構成では、ウイルスが首尾よく細胞に感染するときはいつでもBiTEが発現されるべきであるのに対して、MLPスプライスアクセプター部位からの発現は、ウイルス複製を許容する細胞においてMLPが活性化されるときにのみ起こる。2つの対応する対照ウイルスを生成するために(CD3及びFHAを認識する)コントロールBiTEも導入した。
エナデノチュシレブ(EnAdenotucirev)(EnAd)は、腫瘍溶解性アデノウイルスであり、モザイクE2B領域、ほぼ完全なE3欠失及びE4orf4にマッピングされたより小さなE4欠失を有するグループBタイプ11及びタイプ3アデノウイルスのキメラである(Kuhn 2008)。現在癌治療のためにいくつかの初期段階臨床試験を受けているこのウイルスは、優れた全身薬物動態及び有望な臨床活性を、導入遺伝子のコード化及び発現の可能性と組み合わせている(Calvo 2014、Boni 2014)。EpCAM BiTEは、Gibsonアセンブリによってウイルス骨格に挿入されたシャトルベクターを使用して、ファイバー遺伝子のすぐ下流のEnAd内にコードされた(図18)。BiTEは、CMV最初期プロモーター(EnAd−CMV−EpCAM BITE)の転写制御下に置くか、アデノウイルス主要後期プロモーターのスプライスアクセプター部位(MLP;EnAd−SA−EpCAM BiTE)の下流に置いた。前者の構成では、ウイルスが首尾よく細胞に感染するときはいつでもBiTEが発現されるべきであるのに対して、MLPスプライスアクセプター部位からの発現は、ウイルス複製を許容する細胞においてMLPが活性化されるときにのみ起こる。2つの対応する対照ウイルスを生成するために(CD3及びFHAを認識する)コントロールBiTEも導入した。
ウイルスをクローン化し、HEK293A細胞中で救済し、各々の大バッチをハイパーフラスコ中で調製して、塩化セシウムバンディングにより2回精製した。親EnAd及び組換えBiTEウイルスを用いたDLDの感染は、試験したすべての時点で同量のウイルスゲノム(qPCRにより測定)を生じ、BiTE導入遺伝子がウイルス複製動態を妨害しないことを示した(図51A)。次に、ヒトT細胞が存在しない場合のウイルスの複製と腫瘍溶解特性を調査した。DLD細胞を、増加するウイルス粒子(vp)/細胞でウイルスバッチに感染させ、5日目に細胞傷害性をMTSアッセイによって測定した。CMVプロモーター又はスプライスアクセプターによって調節されるEpCAM及びコントロールBiTEを有するものを含むすべての組換えウイルスは、親ウイルスと区別できない細胞傷害活性を示し、遺伝子改変がウイルスの固有の腫瘍溶解活性を変化させなかったことを示す(図51B)。
BiTE発現及び分泌を評価するために、BiTE発現EnAdウイルスを用いて、HEK293A細胞に感染させ、72時間上清を抗His抗体を用いたウエスタンブロッティングにより調べた。図51Cに示すように、4つ全てのウイルス(2つはコントロールBiTEを発現し、2つはEpCAM BiTEを発現する)は、上清中に分泌された類似レベルのBiTEを示した。
実施例23−ウイルス産生されたEpCAM BiTEによるEpCAM陽性細胞の選択的殺傷
EnAd−EpCAM BiTE感染HEK293A細胞の上清を、PBMC由来T細胞の有無にかかわらず、CHO及びCHO−EpCAM細胞の培養液に加え、T細胞活性化及びCHO/CHO−EpCAM細胞に対する細胞傷害性を24時間後に測定した。CHO細胞の場合、CD25のT細胞発現の増加は見られず(図51D)、いかなる処理でも細胞傷害性は観察されなかった(図51E)。しかしながら、CHO−EpCAM細胞と共にインキュベートしたT細胞は、EnAd−CMV−EpCAM BiTE又はEnAd−SA−EpCAM BiTEウイルスのいずれかに感染したHEK293A細胞からの上清を用いてCD25発現の実質的な増加を示した(図51D)。予想通り、これは、EnAd−CMV−EpCAM BiTE又はEnAd−SA−EpCAM BiTEウイルスのいずれかに感染した293A細胞からの上清の存在下で、T細胞を添加した場合にのみ、CHO−EpCAM細胞に対する選択的細胞傷害性に変換された(図51E)。決定的には、T細胞の非存在下で、又はその細胞がコントロールBiTEを発現するEnAdに感染していたHEK293Aからの上清を使用する場合、細胞傷害性はなかった。
EnAd−EpCAM BiTE感染HEK293A細胞の上清を、PBMC由来T細胞の有無にかかわらず、CHO及びCHO−EpCAM細胞の培養液に加え、T細胞活性化及びCHO/CHO−EpCAM細胞に対する細胞傷害性を24時間後に測定した。CHO細胞の場合、CD25のT細胞発現の増加は見られず(図51D)、いかなる処理でも細胞傷害性は観察されなかった(図51E)。しかしながら、CHO−EpCAM細胞と共にインキュベートしたT細胞は、EnAd−CMV−EpCAM BiTE又はEnAd−SA−EpCAM BiTEウイルスのいずれかに感染したHEK293A細胞からの上清を用いてCD25発現の実質的な増加を示した(図51D)。予想通り、これは、EnAd−CMV−EpCAM BiTE又はEnAd−SA−EpCAM BiTEウイルスのいずれかに感染した293A細胞からの上清の存在下で、T細胞を添加した場合にのみ、CHO−EpCAM細胞に対する選択的細胞傷害性に変換された(図51E)。決定的には、T細胞の非存在下で、又はその細胞がコントロールBiTEを発現するEnAdに感染していたHEK293Aからの上清を使用する場合、細胞傷害性はなかった。
実施例24−EpCAM BiTEを発現するEnAdの優れた細胞傷害性
一部の細胞、特にSKOV3卵巣癌細胞は部分的に耐性があり、よりゆっくりと死滅するが、EnAdはほとんどの癌細胞を直接腫瘍溶解によって迅速に死滅させる(Kuhn 2008)。従って、T細胞の細胞傷害性活性化をもたらすEpCAM BiTEを分泌するためにEndを武装させることの結果は、SKOV3細胞において特に明白であり得ると推論した。それゆえ、細胞は播種の24時間後にウイルス(100 vp/細胞)にさらされ、細胞死はxCELLigenceシステムによってモニターされた。PBMC由来T細胞を2時間後にSKOV3細胞培養液に添加した(又は添加しない)。T細胞の非存在下では、腫瘍細胞は約72時間増殖したが(図53Aの増加するCell Indexシグナルにより明白)、その後細胞増殖はプラトーに達し、ウイルス感染とは無関係に、少なくとも160時間まで安定していた。親EnAdを含む試験したウイルスはすべて、測定した時間中に観察可能な標的細胞の細胞傷害性を誘導しなかった。しかし、PBMC由来のT細胞と共培養すると、CMVとSAの両方のEpCAM BiTE武装ウイルスは、T細胞の添加後CMV駆動の誘導溶解は16時間以内、SAは44時間以内など、迅速なSKOV3溶解を誘導する(図53B)。重要なことに、親EnAd又は非特異的BiTE対照ウイルスは、T細胞を添加したとしても、この期間内に標的細胞溶解を示さなかった。この結果は、感染後24、48及び96時間に細胞傷害性を測定し、上記と同一の共培養を設定したLDHアッセイによって確認された(図48)。これらの結果は、ウイルスを発現するEpCAM BiTEが、コントロールBiTEウイルスよりも有意に速い速度で細胞傷害性を誘導した、DLD細胞における同様の知見によってさらに支持される(図50A+B)。
一部の細胞、特にSKOV3卵巣癌細胞は部分的に耐性があり、よりゆっくりと死滅するが、EnAdはほとんどの癌細胞を直接腫瘍溶解によって迅速に死滅させる(Kuhn 2008)。従って、T細胞の細胞傷害性活性化をもたらすEpCAM BiTEを分泌するためにEndを武装させることの結果は、SKOV3細胞において特に明白であり得ると推論した。それゆえ、細胞は播種の24時間後にウイルス(100 vp/細胞)にさらされ、細胞死はxCELLigenceシステムによってモニターされた。PBMC由来T細胞を2時間後にSKOV3細胞培養液に添加した(又は添加しない)。T細胞の非存在下では、腫瘍細胞は約72時間増殖したが(図53Aの増加するCell Indexシグナルにより明白)、その後細胞増殖はプラトーに達し、ウイルス感染とは無関係に、少なくとも160時間まで安定していた。親EnAdを含む試験したウイルスはすべて、測定した時間中に観察可能な標的細胞の細胞傷害性を誘導しなかった。しかし、PBMC由来のT細胞と共培養すると、CMVとSAの両方のEpCAM BiTE武装ウイルスは、T細胞の添加後CMV駆動の誘導溶解は16時間以内、SAは44時間以内など、迅速なSKOV3溶解を誘導する(図53B)。重要なことに、親EnAd又は非特異的BiTE対照ウイルスは、T細胞を添加したとしても、この期間内に標的細胞溶解を示さなかった。この結果は、感染後24、48及び96時間に細胞傷害性を測定し、上記と同一の共培養を設定したLDHアッセイによって確認された(図48)。これらの結果は、ウイルスを発現するEpCAM BiTEが、コントロールBiTEウイルスよりも有意に速い速度で細胞傷害性を誘導した、DLD細胞における同様の知見によってさらに支持される(図50A+B)。
標的細胞の細胞傷害性が、T細胞活性化を介して媒介されることを確認するために、CD3細胞を各時点で採取し、活性化状態を、細胞障害性に対して観察された同様の発現動態を示す、CD69及びCD25発現によって決定した(図53C及びD、図50C及びD)。感染DLD細胞から産生されたEpCAM BiTEのおおよその量は、感染DLD上清によって誘導された細胞傷害性(Abs490)を、公知量の組換えBiTEによって誘導された細胞傷害性と比較することによって決定した(すなわち標準曲線(Abs490)の作成)。CD3精製PBMC(1:5)と共培養したDLDを、組換えBiTE(図50E)又は感染したDLD上清(図50F)とインキュベートし、24時間でLDH放出を測定した。これは、EnAd−CMV−EpCAMBiTE及びEnAd−SAEpCAMBiTEのそれぞれについて、100万個あたり165μg及び50μgのDLDで、EpCAM BiTEが産生されたことを決定することを可能にする。EpCAM BiTEのEC50は、7.4ng/mlであり(図50E及びF)、従ってEpCAM BiTEは治療用量に達すると思われるレベルで組換えウイルスによって産生される。
EpCAM BiTE発現EnAdの細胞傷害性は、タイムラプスビデオ顕微鏡により可視化された。SKOV3腫瘍細胞(非標識)を、カスパーゼ染色剤(CellEvent Caspase カスパーゼが活性化されると、3−7試薬は緑色の染色を生じる)の存在下で、正常ヒト線維芽細胞(EpCAM陰性、赤色標識、非標的対照細胞として機能)及びPBMC由来のT細胞(青色標識)と共インキュベートした。また、外因性T細胞と組み合わせたEpCAM BITE発現EnAdの組み合わせは、SKOV3腫瘍細胞に劇的な細胞傷害性を与え、これはEnAd−CMV−EpCAMBiTEに感染するとアポトーシスの強い誘導を示したが、親EnAdの場合は示さなかった。重要なことに、共培養におけるEpCAM陰性のNHDFは終始生存可能であった。SKOV3ビデオからの異なる時点での代表的な蛍光画像を図53Eに示す。NHDFと共培養したDLD細胞(これは本質的にウイルスに対してより敏感である)を示す同等のタイムラプスビデオもまた示されている。
実施例25−EpCAM BiTEは、免疫抑制を克服し、内因性T細胞を活性化し、悪性腹膜腹水中の内因性腫瘍細胞を死滅させることができる
EpCAM陽性腫瘍細胞と原発性線維芽細胞(コントロールとして、非EpCAM発現細胞)を含む3つの悪性腹膜腹水サンプルの臨床サンプルをエクスビボで増殖させ、混合した初代細胞集団をPBMC由来T細胞とインキュベートし、培養液中の遊離BiTE又は100 vp/細胞のEnAd−EpCAMBiTEで処理した。72時間後、EpCAM陽性標的細胞(図55A)又は非標的線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)陽性線維芽細胞(図55B)のレベルをフローサイトメトリーで測定した。T細胞の活性化は、CD25発現を測定することによって分析した(図55C)。遊離EpCAM BiTE及びEpCAM BiTE発現ウイルスは、T細胞活性化を誘導し、EpCAM陽性腫瘍細胞の枯渇を引き起こし、初代FAP陽性(EpCAM陰性)線維芽細胞は数に変化を示さなかった。これはすべての患者のサンプルで観察され、他の治療法はいずれも有意な効果を示さなかった。これは、EpCAM BiTE(又はそれをコードする腫瘍溶解性ウイルス)が、PBMC由来T細胞によるヒト卵巣腹水腫瘍細胞に対する活性化及び選択的細胞傷害性を媒介することができることを示す。
EpCAM陽性腫瘍細胞と原発性線維芽細胞(コントロールとして、非EpCAM発現細胞)を含む3つの悪性腹膜腹水サンプルの臨床サンプルをエクスビボで増殖させ、混合した初代細胞集団をPBMC由来T細胞とインキュベートし、培養液中の遊離BiTE又は100 vp/細胞のEnAd−EpCAMBiTEで処理した。72時間後、EpCAM陽性標的細胞(図55A)又は非標的線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)陽性線維芽細胞(図55B)のレベルをフローサイトメトリーで測定した。T細胞の活性化は、CD25発現を測定することによって分析した(図55C)。遊離EpCAM BiTE及びEpCAM BiTE発現ウイルスは、T細胞活性化を誘導し、EpCAM陽性腫瘍細胞の枯渇を引き起こし、初代FAP陽性(EpCAM陰性)線維芽細胞は数に変化を示さなかった。これはすべての患者のサンプルで観察され、他の治療法はいずれも有意な効果を示さなかった。これは、EpCAM BiTE(又はそれをコードする腫瘍溶解性ウイルス)が、PBMC由来T細胞によるヒト卵巣腹水腫瘍細胞に対する活性化及び選択的細胞傷害性を媒介することができることを示す。
悪性滲出液は、後期転移性癌患者に一般的に見られる免疫反応が抑制された潜在的な免疫寛容の環境を表している可能性が高い。この仮説を検証するために、我々は、培養液中の抗CD3抗体又は腹膜悪性腫瘍を有する5人の患者からの100%腹水の存在で、PBMC由来T細胞をポリクローナルに刺激した。RPMI培地中で抗CD3抗体はCD25とCD69の両方に約50%のT細胞陽性を与えたが、抗体の減少により決定されたT細胞の活性化を弱めるように見える腹水の存在は、CD69/CD25発現の抗体上昇を媒介し、これは患者の体液#2について特に顕著であった(図56A)。これは、腹水の成分が免疫抑制又は寛容効果を発揮し得るという我々の考えを支持する。しかしながら、この活性化マーカーの増加における減弱は、T細胞脱顆粒の抑制とは相関せず、腹水中のCD107aの表出化は培養液中のそれと類似していた(図56B)。その結果、BiTEはT細胞免疫抑制の腫瘍微小環境関連メカニズムを回避することが可能である(Nakamura&Smyth、2016)。
そこで、免疫抑制性腹水の存在下で、PBMC由来T細胞及びEpCAM BiTEが、標的細胞の細胞傷害性を媒介する能力を調査した。細胞傷害性は患者の腹水#2の存在下で、約8時間の遅れを示したが、腹水1及び2とインキュベートしたT細胞は、RPMI培地中での場合と同様に、ヒト乳腺癌MCF7細胞株の溶解を誘導した(xCELLigenceを用いて測定)(図56C)。存在する免疫抑制液及び腫瘍細胞に加えて、腹水は腫瘍関連リンパ球及び腫瘍間質の支持細胞を含み、内因性患者由来T細胞のBiTE媒介活性化を試験するためのユニークな腫瘍様モデルシステムを提供する。全内因性細胞及び腹水を遊離組換えBiTEと共に24時間インキュベートした後、患者のT細胞の活性化を評価した(図56D)。臨床的に非常に関連性の高いこの設定では、EpCAM BiTE(コントロール対照物ではない)は、単純培地中よりも100%腹水中で実験を行った場合、CD25は低レベルではあるが、CD69及びCD25発現を誘導した。これらのデータは、内因性T細胞を活性化するために、EpCAM BiTEが腹膜腹水の少なくともいくつかの免疫抑制効果を克服することができることを示唆している。細胞傷害性は、LDHの放出を測定することによって評価され、実験が培地中でも100%腹水中でも行われたときの両方で、BiTEは有意な上昇を引き起こした。これは、いくつかの腹水細胞がBiTEを介した細胞傷害性によって死滅したことを示すが、一次腹水中に複数の細胞タイプが存在する中で、腫瘍細胞のどの部分が死滅したかを画定するのは不可能である。
実施例26−EpCAM BiTEを発現するEnAdは、内因性T細胞を活性化して悪性胸水中の内因性腫瘍細胞を死滅させることができる
臨床的に関連性のある別の状況で、EpCAM BiTE発現ウイルスの影響を調べるために、様々な悪性腫瘍患者から胸水のサンプルをいくつか入手した。初回スクリーニング時(例を図52に示す)には、さらなる分析に適していると考えられるサンプルは、CD3及びEpCAM陽性細胞を含むものであった。最初の単離後に内因性T細胞によるPD1の発現も評価したところ、PBMC由来T細胞の10%のみがPD1を発現するのに対して、悪性滲出液サンプルT細胞はすべてPD1に対して少なくとも40%陽性であり、時に100%にまで高く達することもあった(図54)。未精製の全細胞(遠心分離によって単離し、再懸濁した)を、500ng/mLの遊離EpCAM BiTE又は100vp/細胞ウイルスをコードするBiTEの存在下で、100%胸水中で一定濃度でインキュベートした。5日後、総細胞集団を採取し、CD3+細胞の総数(図57A)を測定した。
臨床的に関連性のある別の状況で、EpCAM BiTE発現ウイルスの影響を調べるために、様々な悪性腫瘍患者から胸水のサンプルをいくつか入手した。初回スクリーニング時(例を図52に示す)には、さらなる分析に適していると考えられるサンプルは、CD3及びEpCAM陽性細胞を含むものであった。最初の単離後に内因性T細胞によるPD1の発現も評価したところ、PBMC由来T細胞の10%のみがPD1を発現するのに対して、悪性滲出液サンプルT細胞はすべてPD1に対して少なくとも40%陽性であり、時に100%にまで高く達することもあった(図54)。未精製の全細胞(遠心分離によって単離し、再懸濁した)を、500ng/mLの遊離EpCAM BiTE又は100vp/細胞ウイルスをコードするBiTEの存在下で、100%胸水中で一定濃度でインキュベートした。5日後、総細胞集団を採取し、CD3+細胞の総数(図57A)を測定した。
未処置対照と比較して、遊離のEpCAM BiTE又はEpCAM BiTEをコードするEnAdを受けたサンプルのみがT細胞増殖を示した。これは、EpCAM BiTEがEpCAM標的に結合し、CD3を架橋して内因性T細胞を刺激したことを裏付けている。CD3細胞上のCD25の発現レベルもまた決定された(図57B)。遊離EpCAM BiTEは、胸水の免疫寛容の可能性が高い環境内であっても、すべての患者のサンプルにおいて腫瘍関連リンパ球の有意なT細胞活性化(CD25発現により評価)を誘導した。この設定では、抗PD1遮断抗体を添加しても、EpCAM BiTEが媒介するT細胞の活性化に影響はなかった(図54B及びC)。患者間で顕著な変動があったが(同じ患者からのサンプル間ではわずかであったが)、活性化はドナーに応じて50%から90%の範囲であった。同様に、EpCAM BiTEを発現するEnAdで処理したサンプルは、一部の患者で高い活性化を示した(EnAd−CMV−EpCAM BITE及びEnAd−SA−EpCAM BiTEの両方に対して10〜20%から最大80%の範囲)。
興味深いことに、最も低いBiTE媒介活性化を示した患者は、最低レベルのバックグラウンドT細胞活性化も示した。親EnAd、又はコントロールBiTEを発現するEnAd、又は遊離コントロールBiTEは、バックグラウンドを超える刺激を引き起こさなかった。
5日間のインキュベーションの最後に、フローサイトメトリーでEpCAM陽性細胞の残存レベルを測定することにより、BiTE発現ウイルスのEpCAM標的細胞傷害性を媒介する能力を評価した(図57C)。遊離EpCAM BiTE、及びEpCAM BiTEをコードする2つのウイルスは、すべての場合において自己EpCAM発現細胞の著しい枯渇を引き起こしたが、他の処理はEpCAM陽性細胞のレベルにほとんど又は全く影響を及ぼさなかった。サンプル#1の場合、未処置の対照と比較して、全てのEnAdベースのウイルスの生存率がわずかに低下しており、これは直接のウイルスによる腫瘍溶解の影響を表すと思われる。T細胞活性化に対するPD1遮断抗体の影響の欠如と関連して、それは標的細胞のEpCAM BiTE媒介殺傷に対して効果がなく、PD1ブロッカーの非存在下でのEpCAM+細胞(患者2、3及び4)の細胞傷害性はほぼ完全であった。(図54D)。
親EnAd及びEnAd−CMV−EpCAM BiTEの異なる効果を図57Dに顕微鏡で示し、ここでBiTEの発現は腫瘍細胞の存在を減少させ、T細胞集団を拡大させる。関連するフローサイトメトリープロットにより、EpCAM BiTE発現ウイルスで処理した後のT細胞の実質的な拡大と活性化が確認される。
最後に、様々な処理の効果を、LEGENDplexタンパク質アレイを用いて産生された重要なサイトカインのレベルを測定することによって特徴付けた(図57E)。これまでのところ、最大の倍増はガンマインターフェロンであり、遊離のEpCAM BiTE又はEpCAM BiTEをコードするEnAdで処理した後、これは約1000倍に上昇した。これら2つの処理はまた、活性化T細胞に特徴的なIL−5、IL−13、腫瘍壊死因子(TNF)、IL17A及びIL17Fの発現を約10倍増加させた。EnAd単独(又はコントロールBiTEの発現)もまた、ガンマインターフェロンの10倍の上昇を引き起こしたが、それ以外の処理は、サイトカイン発現のいかなる顕著な変化も引き起こさない。
実施例27−考察
腫瘍溶解性ウイルスは、単一の標的化自己増幅剤内にいくつかの治療法を組み合わせるための興味深い新しい戦略を提供する(Keller&Bell、2016; Seymour&Fisher、2016)。それらは癌細胞内で選択的に増殖し、細胞から細胞へと広がるため、一部の腫瘍溶解性ウイルスは、ウイルス粒子が死にかけている細胞から逃げるのを許容するプロセスの一部として、非アポトーシス死経路(Ingemarsdotterら、2010; Li ら、2013)による細胞死を媒介すると考えられている。特にEnAdは、壊死症又は虚血性細胞死として知られる炎症誘発プロセスによって細胞を死滅させる(Dyer、2017)。この非アポトーシス死のメカニズムは、ATP、HMGB1、カルレティキュリン(損傷関連分子パターンとして知られる、
腫瘍溶解性ウイルスは、単一の標的化自己増幅剤内にいくつかの治療法を組み合わせるための興味深い新しい戦略を提供する(Keller&Bell、2016; Seymour&Fisher、2016)。それらは癌細胞内で選択的に増殖し、細胞から細胞へと広がるため、一部の腫瘍溶解性ウイルスは、ウイルス粒子が死にかけている細胞から逃げるのを許容するプロセスの一部として、非アポトーシス死経路(Ingemarsdotterら、2010; Li ら、2013)による細胞死を媒介すると考えられている。特にEnAdは、壊死症又は虚血性細胞死として知られる炎症誘発プロセスによって細胞を死滅させる(Dyer、2017)。この非アポトーシス死のメカニズムは、ATP、HMGB1、カルレティキュリン(損傷関連分子パターンとして知られる、
DAMPs)(Weerasinghe&Buja、2012)の曝露など、いくつかの炎症誘発性細胞成分の放出を引き起こし、ウイルスが有効な抗癌免疫反応を促進する能力にとって極めて重要であると考えられる。しかしながら、直接溶解の結果に加えて、ウイルスは、送達の課題を回避し、生物製剤が腫瘍微小環境内でその最高濃度を達成するのを確実にしながら、他の抗癌生物製剤をコード化及び発現する可能性を提供する。ImlygicはGM−CSFをコードするが、ウイルスを武装させる可能性は事実上無限であり、相加的又は相乗的な抗癌効果を持つマルチモーダルな治療戦略を設計するための多くのエキサイティングな機会を提供する(de Gruijlら、2015;Hermiston&Kuhn、2002)。
腫瘍溶解性ウイルス内にBiTEをコードすることは、腫瘍浸潤リンパ球を活性化して細胞傷害性にし、抗原陽性標的細胞を溶解させる強力な手段を提供し、直接ウイルス溶解の効果とは全く別の治療法を提供する。この研究で我々は、
BiTEを標的とした細胞傷害性は完全に抗原特異的であり、CD4とCD8の両方のT細胞によって媒介され得、(Brischweinら、2006)、腫瘍溶解性アデノウイルスに組み込まれ得、そしてウイルス複製を可能にする細胞においてのみ発現され得ることを示した。さらに、今回の研究は、液体癌生検材料内の内因性T細胞が、BiTE及びウイルスコード化BiTEによって活性化され、追加の刺激や免疫抑制の逆転なしに内因性腫瘍細胞を死滅させることができることを初めて示した。重要なことに、これは、固形腫瘍の免疫抑制性微小環境の代用として、腹膜腹水又は胸水の微小環境を含む一次体液においても起こり得る。
BiTEを発現させるための武装腫瘍溶解性ウイルスは、2つの全く異なる治療メカニズムを組み合わせ、前者はウイルス感染を許容する腫瘍細胞の溶解死を提供し、後者は特定の選択された抗原を介してT細胞の細胞傷害性を標的とする。これは、おそらくウイルスによる直接殺傷に対して比較的耐性のある腫瘍関連細胞に細胞傷害性を送達するために、BiTEを使用することにより、治療アプローチの設計においてかなりの柔軟性を提供する。例えば、ここでは癌関連抗原を認識するBiTE(EpCAM)を使用した技術を例示したが、腫瘍関連線維芽細胞又は他の間質細胞に対する細胞傷害性を標的とするためにBiTEアプローチを使用することも可能である。実際、BiTE認識の標的が腫瘍の微小環境での発現に限定されていない場合でも、BiTEの産生をウイルスの複製に結び付けることで、BiTEの発現を腫瘍に空間的に限定して、全身毒性を最小限に抑えることが可能である。静脈内投与されたBiTEは比較的短い循環動態を示し(Klingerら、2012)、標的上だが腫瘍外のかなりの毒性と関連していることが多いため(Teacheyら、2013)、これは重要である。
腫瘍溶解性ウイルス内にBiTEをコードする可能性は、以前に腫瘍溶解性ワクシニアウイルスとEphrin A2標的BiTEを用いて検討されてきた。この薬剤は、Ephrin BiTEがインビトロ及びインビボの両方で PBMCの活性化及び腫瘍細胞の抗原標的死滅を媒介し得ることを示した。興味深いことに、BiTEはT細胞を活性化することができたが、外因性のIL−2を添加しなければT細胞の増殖にはつながらなかったのに対し、本試験で用いたBiTEは、インビトロでのPBMC及びエクスビボでの臨床生検サンプルを用いた腫瘍関連リンパ球の両方に広範囲の増殖をもたらした。
観察された差異は、異なるBiTEデザイン、使用された異なる腫瘍溶解性ウイルスを反映するか、又はおそらくT細胞上にCD3の十分な架橋を与える抗原密度に依存すると考えられる。
腫瘍溶解性ウイルス療法の1つの中心的目的は、患者に特異的な新抗原及び「公の」腫瘍関連抗原を認識する抗癌T細胞応答を作り出すことである。溶解性ウイルスは、ウイルス関連病原体関連分子パターン(PAMP)と並んでDAMPとの関連で腫瘍細胞を溶解することによって改善された抗原提示を刺激することによってこれを行うことができる。EnAdの静脈内送達後の切除された結腸腫瘍の免疫組織化学的染色は、ウイルスが腫瘍組織へのCD8+T細胞の強い流入を促進することを示唆している(Garcia−Carbonero、2017)。しかしながら、これは潜在的に非常に強力なアプローチであるが、適応的T細胞応答は、最終的には腫瘍細胞によるMHCクラスI抗原の発現に依存しており、標的化された殺傷を可能にする。MHC発現の喪失は、腫瘍に対する十分に実証された免疫回避戦略である(Garridoら、2016)。
注目すべきは、BiTEで武装した腫瘍溶解性ウイルスが直ちに関与する両方の細胞傷害性戦略が、腫瘍細胞によってMHCクラスIとは無関係に作用するため、腫瘍細胞がMHC発現を喪失した場合でも癌細胞を死滅させるために採用できることである。
このように本研究は、EnAd内でBiTEをコードすることが、公知の血液安定性及びウイルスの全身バイオアベイラビリティーを利用して、播種性腫瘍における標的発現を達成するための特に有望な戦略を提供することを示しており、これはいくつかの初期相の臨床治験で研究されている。特に、原発性結腸癌の切除の数日前にウイルスが静脈内投与された研究では、その後の腫瘍切片の免疫組織学的評価は、ウイルスが腫瘍を通して領域に達し、強力な核内ヘキソンシグナルを与えたことを示し、感染の成功及び腫瘍細胞における選択的ウイルス複製を示している。これは前臨床データを裏付けるものであり(Diら、2014;Illingworth、2017)、このウイルスは100%のヒト血液中で安定であり、ヒト患者における播種性及び転移性悪性腫瘍の腫瘍標的感染の可能性がある。
ウイルスのかなりの導入遺伝子パッケージング能力を反映して、BiTEは、腫瘍溶解性ビルレンスを全く喪失することなくEnAdによってコードされ得る(図51B)。導入遺伝子の存在は、ウイルス粒子の物理化学的特性に影響を及ぼさず、それ故修飾ウイルスは親物質と全く同じ臨床薬物動態を示すべきであり、コードされたBiTEを全身の腫瘍内で選択的に発現できるべきである。これは、現在臨床評価のために優先されるべきである、体系的に標的化された癌免疫療法へのエキサイティングで潜在的に非常に効果的な新しいアプローチを提供する。
実施例28
患者の悪性滲出液によるヒトT細胞活性化及び標的細胞の細胞傷害性の免疫抑制
悪性滲出液は、後期転移性癌患者で一般的に観察される免疫応答が抑制された潜在的免疫寛容の環境を表す。抗炎症性サイトカインと考えられるIL−10の量を、ヒトIL−10 ELISA MAXキット(Biolegend、430604)を用いて、正常血清又は患者の悪性滲出液(A、腹膜腹水、P、胸水)中で測定した。滲出液中のIL−10レベル(88.1〜633.4pg/mL)は、正常血清(7.2〜10pg/mL)で測定された値をはるかに超えていた。図58を参照のこと。
患者の悪性滲出液によるヒトT細胞活性化及び標的細胞の細胞傷害性の免疫抑制
悪性滲出液は、後期転移性癌患者で一般的に観察される免疫応答が抑制された潜在的免疫寛容の環境を表す。抗炎症性サイトカインと考えられるIL−10の量を、ヒトIL−10 ELISA MAXキット(Biolegend、430604)を用いて、正常血清又は患者の悪性滲出液(A、腹膜腹水、P、胸水)中で測定した。滲出液中のIL−10レベル(88.1〜633.4pg/mL)は、正常血清(7.2〜10pg/mL)で測定された値をはるかに超えていた。図58を参照のこと。
正常な血清、腹水又は胸水の存在下で、CD3/CD28ビーズ(Gibco、11161D)がPBMC T細胞を活性化する能力を調査した。ヒトPBMC T細胞(96ウェルプレート中の1ウェルあたり100,000細胞)を、通常の血清又は患者の滲出液(50%)中のCD3/CD28ビーズ(製造元の指示に従って)で処理した。T細胞は、ネガティブコントロールとして各液体中で未処置のままにした。培養24時間後、細胞を回収し、CD3+T細胞上のCD69及びCD25の発現レベルを抗体染色及びフローサイトメトリーによって分析し、二重陽性(CD69+CD25+細胞)の割合として表した(図59)。正常な血清では、抗CD3/CD28ビーズはCD25とCD69の両方に対して二重陽性のT細胞の約60%を与えたが、腹水の存在は6/12の液体中のT細胞活性化を弱めた。
同様の実験において、正常血清、腹水又は胸水(50%)の存在下で、100,000個のT細胞をCD3/CD28ビーズで処理した。抗CD107a又はアイソタイプ対照抗体を培地に直接添加した。1時間後、モネンシンを製造元の指示に従って添加した(BD Golgistop、BD Biosciences)。さらに5時間後、細胞を採取し、フローサイトメトリーによって分析して脱顆粒を決定した(図60)。正常な血清では、抗CD3/CD28ビーズは脱顆粒したT細胞の約22.5%を与えたが、腹水の存在は10/12の液体中のT細胞活性化を減弱させた。脱顆粒のレベルは、各液体中のIL−10の量と有意に相関していた(Pearson係数、r=−0.7645;p=0.0038)(図61)。
同様の実験において、75,000個のT細胞を、正常な血清、腹水又は胸水(50%)の存在下で、15,000個のSKOV3及びEpCAMと共培養した。T細胞を、ネガティブコントロールとして各液体中のコントロールBiTEで処理した。培養24時間後、細胞を回収し、CD3+T細胞上のCD69及びCD25の発現レベルを抗体染色及びフローサイトメトリーにより分析し、二重陽性(CD69+CD25+細胞)の割合として表した(図62)。正常な血清では、EpCAM BiTEはCD25とCD69の両方に対して二重陽性のT細胞の約67.6%を与えたが、腹水の存在は、0/12液中のT細胞活性化を弱め、4/10液中でわずかに活性化を誘導した。
同様の実験において、75,000個のT細胞を、正常な血清、腹水又は胸水(50%)の存在下で、15,000個のSKOV3及びEpCAMと共培養した。T細胞を、ネガティブコントロールとして各液体中のコントロールBiTEで処理した。抗CD107a又はアイソタイプ対照抗体を培地に直接添加した。1時間後、モネンシンを製造元の指示に従って添加した(BD Golgistop、BD Biosciences)。さらに5時間後、細胞を採取し、フローサイトメトリーにより分析して脱顆粒を決定した(図63)。正常な血清中では、EpCAM BiTEビーズは、脱顆粒したT細胞の約41.4%を与えたが、腹水の存在は、2/12の液体中のT細胞活性化を弱めた。
EnAd−SA−EpCAMBiTE及びEnAd−SA−コントロールBiTEが悪性滲出液中のT細胞媒介標的細胞溶解を誘導する能力を、xCELLigence技術を用いて評価した。SKOV細胞を48ウェルEプレートにそれぞれ1e4細胞/ウェルでプレーティングした。細胞を細胞当たり100ウイルス粒子(ppc)で感染させるか又は未感染のままにする前に、プレートを37℃、5% CO2で18時間インキュベートした。2時間後、正常血清中のPBMC T細胞(5:1)又は患者の滲出液(最終、50%)を加えた。xCELLigenceを使用して10分ごとに標的細胞の細胞傷害性を測定した(図64)。結果は、T細胞によるBiTE媒介SKOV3溶解は、使用した液体とは無関係であることを示唆している。
未精製腹水細胞(従って、受け取ったときと変わらない)を、RPMI培地又は腹水中、平底96ウェルプレートの1ウェルあたり100,000細胞で播種する。細胞をEpCAM又はコントロールBiTEで処理し、未処置ウェルをネガティブコントロールとして用いた。37℃で24時間インキュベートした後、細胞を回収し、CD3細胞上のCD25及びCD69の発現レベルを決定した(図65)。結果は、EpCAM BiTEが腫瘍関連リンパ球のT細胞活性化(CD69/CD25二重陽性)の有意な増加をもたらし、腹水によってわずかに増加することを証明している。
同様の実験において、未精製腹水細胞(従って、受け取ったときから変わらない)を、RPMI培地又は腹水中、平底96ウェルプレートの1ウェルあたり100,000細胞で播種する。細胞をEpCAM、コントロールBiTE又は組換えBiTEウイルス(100vp/細胞)で処理し、未処置ウェルをネガティブコントロールとして用いた(図66)。37℃で5日間インキュベートした後、総細胞集団を採取し、CD3+細胞の数(図66A)及びCD3細胞上のCD25の発現レベルを決定し(図66B)、フローサイトメトリーにより内因性EpCaM+細胞の数を決定した。(図66C)。1ウェルあたりの総細胞数は精密計数ビーズを用いて決定した。結果は、EpCAM BiTE及びEpCAM BiTEを発現するEnAdが、RPMI培地及び腹水の両方において、腫瘍関連リンパ球のT細胞活性化(CD3数、CD25)及びEpCAM+細胞の細胞傷害性の有意な増加をもたらしたことを実証する。
上記実験の延長として、さらに6つの患者滲出液サンプル(合計7つ)を腹水(図67)中で、フローサイトメトリーによって決定されたCD3+の数(図67A)、T細胞のCD25発現(図67B)、及びEpCAM+細胞の数(図67C)で同様に処理した。結果は、EpCAM BiTE及びEpCAM BiTEを発現するEnAdが、腫瘍関連リンパ球のT細胞活性化(CD3数、CD25)及びEpCAM+細胞の細胞傷害性の有意な増加を、再現性よく滲出性生検サンプルの範囲においてもたらしたことを示す。
実施例29
FAP BiTEは異なるドナーT細胞によるT細胞の活性化とFAP+細胞の死滅を媒介する
他の実験では、実施例2に記載の方法を用いて、NHDF及びT細胞の共培養物中で試験した組換えFAP BiTEタンパク質のT細胞活性化特性を、CD3/CD28ダイナビーズを用いたコントロールBiTE及びポリクローナルT細胞活性化と比較して、さらに評価した。
FAP BiTEは異なるドナーT細胞によるT細胞の活性化とFAP+細胞の死滅を媒介する
他の実験では、実施例2に記載の方法を用いて、NHDF及びT細胞の共培養物中で試験した組換えFAP BiTEタンパク質のT細胞活性化特性を、CD3/CD28ダイナビーズを用いたコントロールBiTE及びポリクローナルT細胞活性化と比較して、さらに評価した。
培養の24時間後に採取した上清を、IFNγ(図68A)のためのELISA、及びサイトカイン(図68B)のパネルのためのサイトカインビーズアレイ(LEGENDplexヒトTヘルパーサイトカインパネル、BioLegend#74001)でにより試験した。コントロールBiTEは任意のサイトカインにおいて有意な変化を誘導しなかったが、FAP−BiTEはガンマインターフェロン、IL−2、TNFα、IL−17及びIL−10における強い増加をもたらし、刺激されたT細胞の異なるサブセットと一致し、IFNγの産生は、抗CD3/CD28によってトリガーされたものよりもはるかに大きかった。
NHDF細胞の存在下での、コントロールBiTEではなくFAP BiTEによる刺激は、T細胞表面(フローサイトメトリーにより評価)上のCD107a/LAMP1の表出化によって決定されるように、CD4+及びCD8+サブセットの両方のT細胞の急速な脱顆粒(6時間以内)も誘導し、これは標的細胞を死滅させるそれらの能力と強く相関している(図69A及びB)。FAP BiTEによる脱顆粒のこの誘導は、誘導されたT細胞活性化及び6/6ドナーT細胞を用いて観察された細胞傷害性(図69D)を伴う、PBMC T細胞(約2.5ng/mLのEC50)との24時間の共培養後のLDH放出によって測定されたように、強力な線維芽細胞溶解に変換された(図69C)。不活性化状態で残っているT細胞と一致して、細胞傷害性はコントロールBiTEによって誘導されなかった。
実施例30
異なる潰瘍患者由来の原発性悪性腹水サンプル中の細胞に対するFAP BiTE及びEnAd−FAP BiTEウイルスの影響
実施例16に記載した研究の後継として、さらなる癌患者からの新鮮な原発性悪性腹膜腹水をEnAd FAP BiTEウイルス活性の研究のために得た。EpCAM+腫瘍細胞とFAP+線維芽細胞の両方を含む3人の患者サンプルを、エクスビボで増殖させ、混合(付着)細胞集団をPBMC由来T細胞及び未修飾又はEnAdウイルスを発現するBiTEと共に培養した。72時間後、全細胞を採取し、フローサイトメトリーによってFAP+(図70A)及びEpCAM+細胞(図70B)の数を決定した。さらに、T細胞の活性化状態(CD25発現による)を測定した(図70C)。EnAd−CMV−FAPBiTE及びEnAd−SA−FAPBiTEの両方による感染は、すべての患者サンプルにおいてT細胞活性化及びFAP+細胞枯渇を誘導し、EpCAM+腫瘍細胞のレベルに有意な変化はなかった。親EnAd又は対照ウイルスは、観察可能なT細胞活性化を誘導せず、FAP+細胞数は未感染対照と同じままであった。
異なる潰瘍患者由来の原発性悪性腹水サンプル中の細胞に対するFAP BiTE及びEnAd−FAP BiTEウイルスの影響
実施例16に記載した研究の後継として、さらなる癌患者からの新鮮な原発性悪性腹膜腹水をEnAd FAP BiTEウイルス活性の研究のために得た。EpCAM+腫瘍細胞とFAP+線維芽細胞の両方を含む3人の患者サンプルを、エクスビボで増殖させ、混合(付着)細胞集団をPBMC由来T細胞及び未修飾又はEnAdウイルスを発現するBiTEと共に培養した。72時間後、全細胞を採取し、フローサイトメトリーによってFAP+(図70A)及びEpCAM+細胞(図70B)の数を決定した。さらに、T細胞の活性化状態(CD25発現による)を測定した(図70C)。EnAd−CMV−FAPBiTE及びEnAd−SA−FAPBiTEの両方による感染は、すべての患者サンプルにおいてT細胞活性化及びFAP+細胞枯渇を誘導し、EpCAM+腫瘍細胞のレベルに有意な変化はなかった。親EnAd又は対照ウイルスは、観察可能なT細胞活性化を誘導せず、FAP+細胞数は未感染対照と同じままであった。
重要なことに、FAP+線維芽細胞のこの枯渇は、上清中に検出された免疫抑制性サイトカインTGFβのレベルの一貫した強い減少をもたらした(図70D)。
第2の一連の実験では、5つの患者生検サンプルからの全(及び未精製)細胞を評価して、サンプル中の内因性腫瘍関連T細胞の活性を評価した。細胞を50%腹水中にプレーティングし、組換え対照タンパク質もしくはFAP BiTEタンパク質、又は100 vp/細胞のEnAdもしくはEnAd−BiTEウイルスで処理した。5日間のインキュベーション後、T細胞活性化(CD25発現による)及びFAP+細胞の残存数をフローサイトメトリーにより測定した(図71A及びB)。3人の患者サンプルすべてにおいて、組換えFAP−BiTE及びEnAd−CMV−FAP BiTEは強力なT細胞活性化を誘導し、最大約80%の患者由来T細胞が活性化され、これはFAP+線維芽細胞の顕著な枯渇を引き起こした。興味深いことに、EnAd−SA−FAP−BiTEは2/3サンプルでCD25発現を誘導し、患者1では観察可能な活性化もFAP+細胞枯渇も見られなかった。これはおそらく、ウイルスによる感染及びBiTEタンパク質の産生のための不十分な腫瘍細胞が存在するからであり(フローサイトメトリーによってこのサンプル中にEpCAM+腫瘍細胞は検出されなかった)、MLP(SA)駆動の導入遺伝子発現のための腫瘍細胞の要件と一致する(これはまた、図42〜44に示される患者腹水サンプルでのEnAd−SA−FAP−BiTEウイルスによるT細胞活性化及びFAP+細胞枯渇の欠如をも説明する)。まとめると、データは、FAP−BiTEを発現するEnAdが、腫瘍細胞の感染後に、内因性線維芽細胞を死滅させるために腫瘍関連T細胞の活性化を再現可能にもたらし得ることを示す。
別の実験では、T細胞が73.6% PD−1陽性でFAP+細胞が62.9% PDL1陽性である患者生検サンプルを用いて、PD−1チェックポイントをブロックすることによってFAP−BiTE活性を改善できるかどうか調査した(図72A)。上記と同様の共培養は、ヒトPDL1に対する精製ブロッキングマウスIgG2bの抗体の存在下又は非存在下で(BioLegend、クローン29E.2A3)、2.5μg/mLの最終濃度に設定した。2日間の培養後、全細胞を採取し、残存FAP+細胞及びT細胞活性化を測定した。ブロッキング抗PDL1抗体を含めることにより、FAP+細胞の枯渇を変えることなく(図72D)、どちらの設定でも2日目にはほぼ完全な溶解があり、CD25誘導(図72B)及び2倍高いIFNγ産生(図72C)において中程度の増加がもたらされた。
卵巣癌患者の腹水から単離された腫瘍関連リンパ球(TAL)は、PD−1の発現が豊富であり、細胞傷害性及びIFNg産生を含むエフェクター機能が損なわれていると報告されている。これと一致して、PD−1発現は、6人の癌患者腹水症生検からのCD3+細胞上では、3人の健康なドナーからの末梢血単核球(PBMC)中のそれらより2倍高かった(図73A)。これらの癌生検サンプル内のT細胞の機能性を評価するために、NHDF細胞及び未精製のPBMC又は腹水細胞(各サンプルについての% CD3+細胞を図73Bに示す)をコントロール又はFAP BiTE含有上清と共培養し、上清を5日後に回収し、ELISAによってIFNγについて試験した(図73C)。コントロールBiTEによってIFNγは誘導されなかった。腹水細胞サンプルのうちの3つは、PBMCサンプルのレベルと同様のレベルでIFNγを産生したが、他の3つは、FAP BiTEに対する反応が減弱していた。我々は次にこれらのT細胞がNHDF細胞のBiTE媒介溶解を誘導する能力を調査する。NHDFをプレーティングし、PBMC又は腹水細胞をBiTE含有上清と一緒に添加し、培養物中の細胞の生存率をxCELLigence細胞傷害性アッセイシステムを用いてリアルタイムでモニターした。IFNγ産生の変動性にもかかわらず、全ての腹水サンプルは、FAP BiTEを添加したときにNHDF細胞の完全な細胞傷害性を誘導し、PBMCによって影響を受けたときに見られるものと全体的に同様のBiTE媒介NHDF溶解を示した(図73D)。
FAP BiTEが患者の悪性滲出液サンプル(すべて50%)の存在下で、T細胞活性化を媒介できるかどうかを調べるために、PBMC T細胞を、NHDF細胞の存在下で、50%正常ヒト血清(NS)又は異なる(無細胞)悪性滲出液サンプルのいずれかにおいて、コントロール又はFAP BiTEで活性化するか、又は抗CD3/CD28ダイナビーズで活性化した。正常血清中では、抗CD3/CD28ビーズによる刺激の24時間後に74%のT細胞が活性化された(CD25及びCD69の両方に対して二重陽性)のに対して、3/5の試験腹水は、NSにおける反応に比較して、T細胞活性化を著しく低下させた(図74A)。しかしながら、PBMCをNHDFと共に培養し、FAP BiTEで刺激した場合、いかなる滲出液の存在下でも観察可能なT細胞活性化の抑制は見られず(図74B)、FAP BiTEが免疫抑制メカニズムを克服してT細胞を活性化することを実証した。
実施例31
EnAd‐FAPBiTE媒介腫瘍溶解及びT細胞刺激は、患者の腹水症におけるCD11b+TAMをより活性化した表現型に偏らせる
T細胞のFAP BiTE媒介活性化によるIFNγ、TNFα及びIL−2を含むTh1サイトカインの産生、及びその後のFAP+線維芽細胞の除去(及びそれに伴うTGFβ1の減少)が、免疫抑制及び発がん性から抗腫瘍活性に向けての腫瘍微小環境における他のシフトと関連しているかどうかを調べるために、分離されていない腹水細胞サンプルにおける腫瘍関連マクロファージ(TAM)に対する効果を評価した。未精製の患者の腹水細胞全体を50%腹水にプレーティングし、遊離コントロール又はFAP BiTEで処理するか、又はEnAd−SAコントロールBiTE又はEnAd−SA−FAPBiTEウイルスに感染させた(100 vp/細胞)。並行して、いくつかの細胞をIFNγで処理して活性化CD11b骨髄性細胞表現型を誘導した。3日間インキュベートした後、T細胞の活性化状態を最初に測定した。CD25+細胞をフローサイトメトリーにより測定し、IFNγ分泌をELISAにより測定した。
EnAd‐FAPBiTE媒介腫瘍溶解及びT細胞刺激は、患者の腹水症におけるCD11b+TAMをより活性化した表現型に偏らせる
T細胞のFAP BiTE媒介活性化によるIFNγ、TNFα及びIL−2を含むTh1サイトカインの産生、及びその後のFAP+線維芽細胞の除去(及びそれに伴うTGFβ1の減少)が、免疫抑制及び発がん性から抗腫瘍活性に向けての腫瘍微小環境における他のシフトと関連しているかどうかを調べるために、分離されていない腹水細胞サンプルにおける腫瘍関連マクロファージ(TAM)に対する効果を評価した。未精製の患者の腹水細胞全体を50%腹水にプレーティングし、遊離コントロール又はFAP BiTEで処理するか、又はEnAd−SAコントロールBiTE又はEnAd−SA−FAPBiTEウイルスに感染させた(100 vp/細胞)。並行して、いくつかの細胞をIFNγで処理して活性化CD11b骨髄性細胞表現型を誘導した。3日間インキュベートした後、T細胞の活性化状態を最初に測定した。CD25+細胞をフローサイトメトリーにより測定し、IFNγ分泌をELISAにより測定した。
FAP BiTE及びEnAd−SA−FAPBiTEで処理すると、およそ60%のCD3+T細胞がCD25+になり(図75A)、培養上清中に大量のIFNγが生じた(図75B)。CD25発現又はIFNγについて、コントロールBiTE又は対照ウイルスによるバックグラウンドを超える増加は観察されなかった。TAM分極を評価するために、CD64及びCD86(M1又は「活性化」マクロファージマーカー)ならびにCD206及びCD163(M2又はTAMマーカー)の発現レベルをフローサイトメトリーによってCD11b+細胞上で測定した(図75C)。遊離FAP BiTE又はFAP BiTEを発現するEnAdによる処理は、CD64発現の有意な増加、及びCD206及びCD163の強力な減少によって明示される、より活性化された表現型を誘導し、IFNγを培養物に添加した場合に観察されたものと同様である。
この実験では、遊離FAP BiTE又は対照ウイルスで処理しても、バックグラウンドを超えるCD86の明らかな変化は誘導されなかったが、FAP BiTEを発現するEnAdは、CD86発現の大幅な増加を誘導し、EnAdウイルス感染及びFAP BiTE活性は相乗作用して、ここでテストされた悪性腹水サンプルのような抑制性腫瘍微小環境内で、一次骨髄細胞を活性化し得ることを示している。この研究では、IFNγ処理はCD86の適度な減少を誘導し、これはEnAd−SA−FAPBiTEによって観察されたCD86の強い増加が、IFNγ非依存性機序によるものであり得ることを示している。
実施例32
EnAd ‐ FAPBiTEは、腫瘍浸潤リンパ球を活性化し、固形前立腺腫瘍生検においてエクスビボで細胞傷害性を誘導する
組織切片培養は、多様な組織、器官及び腫瘍の最も現実的な前臨床モデルの1つを提供する。この臨床的に極めて関連性の高い状況におけるウイルスを発現するFAP BiTEの活性を評価するために、切除されたヒト前立腺由来の悪性及び良性前立腺組織が、いくつかの対でパンチ生検によって研究された。最初のスクリーニングで、前立腺組織は、散在したCD8 T細胞を含む間質の広い領域の間に散在したEpCAM+腫瘍細胞の円環(図76A)を有することが再現可能に示された(図76B)。FAP染色は、腫瘍領域に隣接する線維芽細胞で見られた(図76C)。
EnAd ‐ FAPBiTEは、腫瘍浸潤リンパ球を活性化し、固形前立腺腫瘍生検においてエクスビボで細胞傷害性を誘導する
組織切片培養は、多様な組織、器官及び腫瘍の最も現実的な前臨床モデルの1つを提供する。この臨床的に極めて関連性の高い状況におけるウイルスを発現するFAP BiTEの活性を評価するために、切除されたヒト前立腺由来の悪性及び良性前立腺組織が、いくつかの対でパンチ生検によって研究された。最初のスクリーニングで、前立腺組織は、散在したCD8 T細胞を含む間質の広い領域の間に散在したEpCAM+腫瘍細胞の円環(図76A)を有することが再現可能に示された(図76B)。FAP染色は、腫瘍領域に隣接する線維芽細胞で見られた(図76C)。
コアをビブラトームで300μmの厚さにスライスし、スライス培養物をウイルスの存在下(1.5e9 vp/スライス)で確立するか、又は感染させないでおいた。7日後、スライスを固定し、パラフィン包埋し、切片にし、T細胞活性化状態をCD25発現について染色することにより免疫組織化学(IHC)により評価した(図76D)。EnAd−CMV−FAPBiTE又はEnAd−SA−FAPBiTEを受けたサンプルのみが、強力なCD25染色によって明らかにされる腫瘍浸潤T細胞の活性化を示した。未処置も対照ウイルス処理も、検出可能なCD25陽性細胞を有さなかった。感染後4及び7日目に採取したこれらのスライス培養物からの上清を、ELISAによりIFNγ及びIL−2について試験し、FAP BiTEウイルス(図76E)及びEnAd−SA−FAPBiTEウイルス(図76F)を含む培養物中で検出されたIL−2のどちらかに感染した、良性ではなく悪性の前立腺スライス培養物から検出したIFNγで増加した。EnAd−SA−FAPBiTEは、CMV駆動FAPBiTEウイルスよりも早期に検出可能であった大量のIFNγを誘導した。
実施例33−EpCAM又はFAP BiTEを発現するEnAdウイルス
単一のBiTEをコードする5つのウイルス(NG−611、NG−612、NG−613、NG−614、NG−617)が生成された(表8)。
表8
単一のBiTEをコードする5つのウイルス(NG−611、NG−612、NG−613、NG−614、NG−617)が生成された(表8)。
表8
各導入遺伝子カセットにおいて、BiTEをコードするcDNAの5’末端に短いスプライスアクセプター配列(SSA、配列番号55)又はより長いスプライスアクセプター配列(SA、配列番号86)のいずれかが隣接していた。BiTEの3’末端では、ヒスチジンタグ(HIS、配列番号41)又はタグなしのいずれかの前に、SV40後期ポリ(A)配列(PA、配列番号65)がコードされた。ウイルスNG−611、NG−612、NG−613及びNG−617において、BiTE分子の抗CD3部分は、マウス抗ヒトCD3εモノクローナル抗体OKT3の一本鎖変異体を使用した。
ウイルス産生
プラスミドpEnAd2.4を、合成導入遺伝子カセット(それぞれ配列番号88〜92)の直接挿入によりプラスミドpNG−611、pNG−612、pNG−613、pNG−614及びpNG−617を生成するために使用した。pNG−611導入遺伝子カセットは、BiTE(配列番号93)を標的とするEpCamをコードし、pNG−612、pNG−613及びpNG−617導入遺伝子カセットは、配列番号94のBiTEを標的とするFAPをコードし、pNG−614導入遺伝子カセットは、配列番号95のBiTEを標的とするFAPをコードする。導入遺伝子カセットの概略図を図77A〜Cに示す。プラスミドDNAの構築は制限分析及びDNA配列決定により確認した。
プラスミドpEnAd2.4を、合成導入遺伝子カセット(それぞれ配列番号88〜92)の直接挿入によりプラスミドpNG−611、pNG−612、pNG−613、pNG−614及びpNG−617を生成するために使用した。pNG−611導入遺伝子カセットは、BiTE(配列番号93)を標的とするEpCamをコードし、pNG−612、pNG−613及びpNG−617導入遺伝子カセットは、配列番号94のBiTEを標的とするFAPをコードし、pNG−614導入遺伝子カセットは、配列番号95のBiTEを標的とするFAPをコードする。導入遺伝子カセットの概略図を図77A〜Cに示す。プラスミドDNAの構築は制限分析及びDNA配列決定により確認した。
プラスミドpNG−611、pNG−612、pNG−613、pNG−614及びpNG−617を、酵素AscIでの制限消化によって線状化してウイルスゲノムを産生した。ウイルスを下記の方法に従って増幅及び精製した。
消化されたDNAをフェノール/クロロホルム抽出により精製し、300μlの>95%分子生物学等級のエタノール及び10μlの3M酢酸ナトリウム中で−20℃で16時間沈殿させた。沈殿したDNAを14000rpmで5分間遠心分離することによってペレット化し、500μlの70%エタノールで洗浄した後、再び14000rpmで5分間遠心分離した。きれいなDNAペレットを風乾し、15μlのリポフェクタミントランスフェクション試薬を含む500μlのOptiMEMに再懸濁し、室温で30分間インキュベートした。次いで、トランスフェクション混合物を、集密度70%まで増殖した293細胞を含むT−25フラスコに滴下した。細胞をトランスフェクション混合物と共に37℃で2時間インキュベートした後、5% CO2 4mlの細胞培地(2% FBSを補充したグルタミンを含むDMEM高グルコース)を細胞に加え、フラスコを37℃、5% CO2でインキュベートした。
トランスフェクトした293細胞を24時間ごとにモニターし、48〜72時間ごとに追加の培地を補充した。細胞単層における有意な細胞変性効果(CPE)の観察によってウイルスの産生をモニターした。広範囲のCPEが観察されたら、3回の凍結融解サイクルによって293細胞からウイルスを採取した。ウイルスストックを増幅するために、採取したウイルスを用いて293細胞を再感染させた。増幅中の生存ウイルス産生は、細胞単層中の有意なCPEの観察によって確認された。CPEが観察されたら、3回の凍結融解サイクルによって293細胞からウイルスを採取した。ウイルスを二重塩化セシウムバンディングによって精製して、精製ウイルスストックを産生する前に、増幅されたウイルスストックをさらなる増幅に使用した。
qPCRによって評価されたウイルス活性
1ppcのNG−611、NG−612、NG−617、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)で72時間感染させた、又は未感染のままにしたA549細胞を、qPCRによるウイルスDNAの定量化に使用した。細胞上清を回収し、1200rpmで5分間遠心分離することによって清澄化した。製造元のプロトコルに従って、Qiagen DNeasyキットを用いて45μLの上清からDNAを抽出した。エナデノチュシレブ(Enadenotucirev)ウイルス粒子(2.5e10−2.5e5vp)を用いた標準曲線もまた作成し、DNeasyキットを用いて抽出した。抽出された各サンプル又は標準物質は、初期遺伝子E3に設定されたウイルス遺伝子特異的プライマー−プローブを用いてqPCRにより分析された。
1ppcのNG−611、NG−612、NG−617、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)で72時間感染させた、又は未感染のままにしたA549細胞を、qPCRによるウイルスDNAの定量化に使用した。細胞上清を回収し、1200rpmで5分間遠心分離することによって清澄化した。製造元のプロトコルに従って、Qiagen DNeasyキットを用いて45μLの上清からDNAを抽出した。エナデノチュシレブ(Enadenotucirev)ウイルス粒子(2.5e10−2.5e5vp)を用いた標準曲線もまた作成し、DNeasyキットを用いて抽出した。抽出された各サンプル又は標準物質は、初期遺伝子E3に設定されたウイルス遺伝子特異的プライマー−プローブを用いてqPCRにより分析された。
細胞あたりの検出されたウイルスゲノムの数の定量化は、NG−611、NG−612、及びNG−617がA549細胞株において有意なゲノム複製を示すことを実証した(図77D)。これは親ウイルスエナデノチュシレブ(enadenotucirev)を含む試験したすべてのウイルスについて同様であり、BiTE導入遺伝子の包含がウイルス複製活性に影響を及ぼさないことを示している。未感染細胞ではウイルスゲノムは検出されなかった(データ示さず)。
ウイルスを発現するBiTEにより媒介されるT細胞活性化及び脱顆粒
癌細胞感染
A549細胞を24ウェルプレートに2.5e5細胞/ウェルの密度で播種した。細胞を1ppcのNG−611、NG−612、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)に感染させるか、又は未感染のままにする前に、プレートを37℃、5% CO2で4時間インキュベートした。感染後24、48又は72時間に細胞から上清を回収し、1200rpmで5分間遠心分離することにより清澄化し、瞬間凍結した。
癌細胞感染
A549細胞を24ウェルプレートに2.5e5細胞/ウェルの密度で播種した。細胞を1ppcのNG−611、NG−612、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)に感染させるか、又は未感染のままにする前に、プレートを37℃、5% CO2で4時間インキュベートした。感染後24、48又は72時間に細胞から上清を回収し、1200rpmで5分間遠心分離することにより清澄化し、瞬間凍結した。
T細胞アッセイ
FAPを発現する肺線維芽細胞株MRC−5、又はEpCamを発現する卵巣癌細胞、SKOV3を、それぞれ48ウェルプレートに5.7e4細胞/ウェル及び1.2e5細胞/ウェルの密度で播種した。プレートを、37℃、5% CO2で4時間インキュベートした後、培地をA549プレートから回収した150μL/ウェルの解凍上清と交換した。次いで、ヒトPBMCドナーから単離した精製CD3 T細胞もプレートに添加して、2:1のT細胞対MRC−5又はSKOV3の比を得た。共培養物を37℃、5% CO2で16時間インキュベートした後、細胞上清をELISA分析のために収集し、T細胞をフローサイトメトリー分析のために収集した。非接着細胞を含む培地を共培養ウェルから取り出し、遠心分離した(300×g)。上清を注意深く除去し、PBS 5% BSAで1/2に希釈し、ELISA分析のために保存した。接着細胞単層をPBSで1回洗浄した後、トリプシンを用いて剥離した。トリプシンを10% FBS RPMI培地を用いて不活性化し、細胞を培養上清から集めた細胞ペレットに添加した。細胞を遠心分離し(300×g)、上清を捨て、細胞ペレットを200μLのPBS中で洗浄した。細胞を再度遠心分離し、次いでLive/Dead Aqua(Life tech)を含む50μLのPBSに室温で15分間再懸濁した。直接結合抗体のパネルで染色する前に、細胞をFAC緩衝液中で1回洗浄した:AF700にコンジュゲートした抗CD3;BV421にコンジュゲートした抗CD25;PE/CY5にコンジュゲートした抗HLA−DR;BV605にコンジュゲートした抗CD40L;PEにコンジュゲートした抗CD69及びFITCにコンジュゲートした抗CD107a。各共培養条件からの細胞のサンプルもまた、関連するアイソタイプ対照抗体で染色された。全ての染色は、FAC緩衝液中、全容量50μL/ウェルで15分間、4℃で行った。次に、細胞をFAC緩衝液(200μL)で2回洗浄した後、200μLのFAC緩衝液に再懸濁し、フローサイトメトリー(Attune)で分析した。
FAPを発現する肺線維芽細胞株MRC−5、又はEpCamを発現する卵巣癌細胞、SKOV3を、それぞれ48ウェルプレートに5.7e4細胞/ウェル及び1.2e5細胞/ウェルの密度で播種した。プレートを、37℃、5% CO2で4時間インキュベートした後、培地をA549プレートから回収した150μL/ウェルの解凍上清と交換した。次いで、ヒトPBMCドナーから単離した精製CD3 T細胞もプレートに添加して、2:1のT細胞対MRC−5又はSKOV3の比を得た。共培養物を37℃、5% CO2で16時間インキュベートした後、細胞上清をELISA分析のために収集し、T細胞をフローサイトメトリー分析のために収集した。非接着細胞を含む培地を共培養ウェルから取り出し、遠心分離した(300×g)。上清を注意深く除去し、PBS 5% BSAで1/2に希釈し、ELISA分析のために保存した。接着細胞単層をPBSで1回洗浄した後、トリプシンを用いて剥離した。トリプシンを10% FBS RPMI培地を用いて不活性化し、細胞を培養上清から集めた細胞ペレットに添加した。細胞を遠心分離し(300×g)、上清を捨て、細胞ペレットを200μLのPBS中で洗浄した。細胞を再度遠心分離し、次いでLive/Dead Aqua(Life tech)を含む50μLのPBSに室温で15分間再懸濁した。直接結合抗体のパネルで染色する前に、細胞をFAC緩衝液中で1回洗浄した:AF700にコンジュゲートした抗CD3;BV421にコンジュゲートした抗CD25;PE/CY5にコンジュゲートした抗HLA−DR;BV605にコンジュゲートした抗CD40L;PEにコンジュゲートした抗CD69及びFITCにコンジュゲートした抗CD107a。各共培養条件からの細胞のサンプルもまた、関連するアイソタイプ対照抗体で染色された。全ての染色は、FAC緩衝液中、全容量50μL/ウェルで15分間、4℃で行った。次に、細胞をFAC緩衝液(200μL)で2回洗浄した後、200μLのFAC緩衝液に再懸濁し、フローサイトメトリー(Attune)で分析した。
T細胞活性化マーカーの上方制御
T細胞活性化のフローサイトメトリー分析は、生きた単一細胞上のT細胞活性化マーカーCD25、CD69、HLA−DR及びCD40L又はT細胞脱顆粒マーカーCD107aの発現によって評価した。これらのデータは、EpCam+SKOV3細胞と共培養したとき、NG−611上清を細胞に添加すると、NG−612、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)又は未処置対照上清と比較して、CD25、CD69、HLA−DR、CD40L又は細胞表面CD107aを発現するT細胞の数が有意に増加することを示した(図78)。これらすべてのマーカーについて、24時間感染させたA549細胞からの上清によってはほとんどT細胞活性化が刺激されなかったが、感染後48時間までに、上清はすべてのマーカーにわたって有意なT細胞活性化を刺激した。これは感染後72時間の時点でも同様であった。
T細胞活性化のフローサイトメトリー分析は、生きた単一細胞上のT細胞活性化マーカーCD25、CD69、HLA−DR及びCD40L又はT細胞脱顆粒マーカーCD107aの発現によって評価した。これらのデータは、EpCam+SKOV3細胞と共培養したとき、NG−611上清を細胞に添加すると、NG−612、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)又は未処置対照上清と比較して、CD25、CD69、HLA−DR、CD40L又は細胞表面CD107aを発現するT細胞の数が有意に増加することを示した(図78)。これらすべてのマーカーについて、24時間感染させたA549細胞からの上清によってはほとんどT細胞活性化が刺激されなかったが、感染後48時間までに、上清はすべてのマーカーにわたって有意なT細胞活性化を刺激した。これは感染後72時間の時点でも同様であった。
FAP+MRC−5細胞と共培養した場合、NG−612上清を細胞に添加すると、NG−611、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)又は未処置のコントロール上清と比較して、CD25、CD69、HLA−DR、CD40L又は細胞表面CD107aを発現するT細胞の数が有意に増加した(図79)。NG−611ウイルスによって発現されたEpCam BiTEを結合するMRC−5細胞株上のEpCamの低いが検出可能な発現(約5%)によると思われる、T細胞活性化もいくらかNG−611ウイルスと共に観察された(図80)。これらすべてのマーカーについて、24時間感染させたA549細胞からの上清によってはほとんどT細胞活性化が刺激されなかったが、感染後48時間までに、上清はすべてのマーカーにわたって有意なT細胞活性化を刺激した。感染から72時間後に回収した上清とのインキュベーション後に、CD25及びCD69マーカーも上方制御されたが、感染後72時間に回収した上清では活性化マーカー、HLA−DR、CD40L及びCD107aは感染後48時間よりも低レベルで検出された。これは、感染のこの後期段階に存在する高レベルのBiTEが原因であり、迅速かつ強力なT細胞活性化をもたらし、上清とのインキュベーション後16時間より早い時点でエフェクター機能を測定する必要があることを意味する。
IFNγ発現の検出のために、共培養上清を5% BSA/PBSアッセイ緩衝液(1:10〜1:1000の範囲内)に希釈し、ELISAをヒトIFNガンマQuantikine ELISAキット(R&D systems)を用いて、製造元のプロトコルに従って実施した。標準曲線から内挿することによって、分泌されたIFNγの濃度を決定した。IFNγの発現は、SKOV3細胞上のNG−611(図81A)又はMRC−5細胞上のNG−611、NG−612(図81B)を用いた共培養の上清中でのみ検出することができた。
実施例34:インビボでウイルスを発現するBiTEの免疫活性化及び抗腫瘍効果
NSGマウスヒト化CD34+造血幹細胞(Jackson Labsから)を、HCT116腫瘍細胞と共に、生着後18週目に、両脇腹の皮下に移植した。腫瘍が80〜400mm3に達したら、各処置群が同等の腫瘍体積分布を有するようにマウスをグループ分けし、1グループ当たり7匹のマウスにした。マウスに生理食塩水、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)又はNG−611のいずれかを、注射当たり5×109粒子、腫瘍当たり2回注射で腫瘍内注射した。両脇腹の腫瘍を治療した。腫瘍体積を週に3〜4回測定し、NG−611処置が投与後20日までの間、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)又は未処置の対照と比較して、有意な抗腫瘍応答をもたらすことを実証した(図82a)。投与20日後、各群の4匹のマウスからの1つの腫瘍をフローサイトメトリーのために処理し、一方残りの腫瘍はドライアイス上で凍結した。
NSGマウスヒト化CD34+造血幹細胞(Jackson Labsから)を、HCT116腫瘍細胞と共に、生着後18週目に、両脇腹の皮下に移植した。腫瘍が80〜400mm3に達したら、各処置群が同等の腫瘍体積分布を有するようにマウスをグループ分けし、1グループ当たり7匹のマウスにした。マウスに生理食塩水、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)又はNG−611のいずれかを、注射当たり5×109粒子、腫瘍当たり2回注射で腫瘍内注射した。両脇腹の腫瘍を治療した。腫瘍体積を週に3〜4回測定し、NG−611処置が投与後20日までの間、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)又は未処置の対照と比較して、有意な抗腫瘍応答をもたらすことを実証した(図82a)。投与20日後、各群の4匹のマウスからの1つの腫瘍をフローサイトメトリーのために処理し、一方残りの腫瘍はドライアイス上で凍結した。
フローサイトメトリー
腫瘍サンプルは切除直後に少量のRPMI培地中で機械的に分離した。次いで、分離した腫瘍を70μmセルストレーナーに通し、300gで10分間遠心した。細胞ペレットをLive/Dead Aqua(Life tech)を含む100μLのPBSに氷上で15分間再懸濁した。直接結合抗体のパネルで染色する前に、細胞をFACs緩衝液(5% BSA PBS)で1回洗浄した:抗CD8(RPA−T8、AF700);抗CD4(RPA−T4、PE);抗CD45(2D1、APC−Fire 750);抗CD3(OKT3、PerCP−Cy5.5);抗CD25(M−A251、PE−Dazzle 594);抗CD69(FN50、APC);抗HLA−DR(L243、BV605);抗CD107a(H4A3、FITC)。腫瘍細胞懸濁液のプールも、関連アイソタイプ対照抗体で染色した。全ての染色は、4℃で20分間、50μL/ウェルの総容量でFAC緩衝液中で実施した。細胞をFAC緩衝液(200μL)で3回洗浄した後、200μLのFAC緩衝液に再懸濁し、フローサイトメトリー(Attune)で分析した。FAC分析は、腫瘍中のCD4 T細胞に対するCD8 T細胞の比が、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)処置又は未処置対照と比較して、NG−611処置腫瘍において有意に増加したことを示した(図82b)。
腫瘍サンプルは切除直後に少量のRPMI培地中で機械的に分離した。次いで、分離した腫瘍を70μmセルストレーナーに通し、300gで10分間遠心した。細胞ペレットをLive/Dead Aqua(Life tech)を含む100μLのPBSに氷上で15分間再懸濁した。直接結合抗体のパネルで染色する前に、細胞をFACs緩衝液(5% BSA PBS)で1回洗浄した:抗CD8(RPA−T8、AF700);抗CD4(RPA−T4、PE);抗CD45(2D1、APC−Fire 750);抗CD3(OKT3、PerCP−Cy5.5);抗CD25(M−A251、PE−Dazzle 594);抗CD69(FN50、APC);抗HLA−DR(L243、BV605);抗CD107a(H4A3、FITC)。腫瘍細胞懸濁液のプールも、関連アイソタイプ対照抗体で染色した。全ての染色は、4℃で20分間、50μL/ウェルの総容量でFAC緩衝液中で実施した。細胞をFAC緩衝液(200μL)で3回洗浄した後、200μLのFAC緩衝液に再懸濁し、フローサイトメトリー(Attune)で分析した。FAC分析は、腫瘍中のCD4 T細胞に対するCD8 T細胞の比が、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)処置又は未処置対照と比較して、NG−611処置腫瘍において有意に増加したことを示した(図82b)。
実施例35−FAP BiTEならびに免疫調節サイトカイン及びケモカインを共発現するEnAdウィルス
FAP BiTE及び免疫調節タンパク質をコードする3つのウイルス(NG−615、NG−640及びNG−641)が生成された(表9)。
表9
FAP BiTE及び免疫調節タンパク質をコードする3つのウイルス(NG−615、NG−640及びNG−641)が生成された(表9)。
表9
ウイルス産生
プラスミドpEnAd2.4を使用して、合成導入遺伝子カセット(それぞれ配列番号112〜114)の直接挿入により、プラスミドpNG−615、pNG−616、pNG−640及びpNG−641を生成した。NG−615及びNG−616は、FAP標的BiTE(配列番号94)、Flt3L(配列番号115)、MIP1α(配列番号116)及びIFNα(配列番号117)をコードする4つの導入遺伝子を含む。NG−640及びNG−641は、FAP標的BiTe(配列番号94)、CXCL9(配列番号118)及びCXCL10(配列番号119)をコードし、NG−641はまた、IFNα(配列番号117)をコードする第4の導入遺伝子を含む。導入遺伝子カセットの概略図を図83A〜Cに示す。プラスミドDNAの構築は制限分析及びDNA配列決定により確認した。
プラスミドpEnAd2.4を使用して、合成導入遺伝子カセット(それぞれ配列番号112〜114)の直接挿入により、プラスミドpNG−615、pNG−616、pNG−640及びpNG−641を生成した。NG−615及びNG−616は、FAP標的BiTE(配列番号94)、Flt3L(配列番号115)、MIP1α(配列番号116)及びIFNα(配列番号117)をコードする4つの導入遺伝子を含む。NG−640及びNG−641は、FAP標的BiTe(配列番号94)、CXCL9(配列番号118)及びCXCL10(配列番号119)をコードし、NG−641はまた、IFNα(配列番号117)をコードする第4の導入遺伝子を含む。導入遺伝子カセットの概略図を図83A〜Cに示す。プラスミドDNAの構築は制限分析及びDNA配列決定により確認した。
プラスミドpNG−615、pNG−616、pNG−640及びpNG−641を、酵素AscIでの制限消化によって線状化してウイルスゲノムを生成した。実施例33に詳述した方法に従ってウイルスを増幅し精製した。
qPCR及び導入遺伝子ELISAによって評価されたウイルス活性
癌細胞感染
1ppcのNG−615、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)で72時間感染させた、又は未感染のままにしたA549細胞を、qPCRによるウイルスDNAの定量化及びELISAによる導入遺伝子発現の分析に使用した。細胞上清を回収し、1200rpmで5分間遠心分離することによって清澄化した。45μLの上清をDNA分析に使用し、残りの上清をELISAに使用した。
癌細胞感染
1ppcのNG−615、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)で72時間感染させた、又は未感染のままにしたA549細胞を、qPCRによるウイルスDNAの定量化及びELISAによる導入遺伝子発現の分析に使用した。細胞上清を回収し、1200rpmで5分間遠心分離することによって清澄化した。45μLの上清をDNA分析に使用し、残りの上清をELISAに使用した。
qPCR
製造元のプロトコルに従って、Qiagen DNeasyキットを使用して上清サンプルからDNAを抽出した。エナデノチュシレブ(Enadenotucirev)ウイルス粒子(2.5e10−2.5e5vp)を用いた標準曲線もまた作成し、DNeasyキットを用いて抽出した。抽出された各サンプル又は標準物質は、初期遺伝子E3に設定されたウイルス遺伝子特異的プライマー−プローブを用いてqPCRにより分析された。細胞あたりの検出されたウイルスゲノムの数の定量化は、NG−615がA549細胞株において親ウイルスのエナデノチュシレブ(enadenotucirev)と同等のレベルで有意なゲノム複製を示したことを実証した(図84)。これらのデータは、BiTE及び3つの免疫調節導入遺伝子の包含がウイルス複製活性に有意な影響を及ぼさないことを示した。未感染細胞ではウイルスゲノムは検出されなかった。
製造元のプロトコルに従って、Qiagen DNeasyキットを使用して上清サンプルからDNAを抽出した。エナデノチュシレブ(Enadenotucirev)ウイルス粒子(2.5e10−2.5e5vp)を用いた標準曲線もまた作成し、DNeasyキットを用いて抽出した。抽出された各サンプル又は標準物質は、初期遺伝子E3に設定されたウイルス遺伝子特異的プライマー−プローブを用いてqPCRにより分析された。細胞あたりの検出されたウイルスゲノムの数の定量化は、NG−615がA549細胞株において親ウイルスのエナデノチュシレブ(enadenotucirev)と同等のレベルで有意なゲノム複製を示したことを実証した(図84)。これらのデータは、BiTE及び3つの免疫調節導入遺伝子の包含がウイルス複製活性に有意な影響を及ぼさないことを示した。未感染細胞ではウイルスゲノムは検出されなかった。
ELISA
IFNα ELISAは、Verikine Human IFN alpha キット(Pbl assay science)を使用して実施し、MIP1α ELISAは、ヒトCCL3 Quantikine ELISAキット(R&D systems)を使用して実施し、Flt3L ELISAは、Flt3LヒトELISAキット(Abcam)を使用して実施した。全てのアッセイは製造元のプロトコルに従って実施した。
IFNα ELISAは、Verikine Human IFN alpha キット(Pbl assay science)を使用して実施し、MIP1α ELISAは、ヒトCCL3 Quantikine ELISAキット(R&D systems)を使用して実施し、Flt3L ELISAは、Flt3LヒトELISAキット(Abcam)を使用して実施した。全てのアッセイは製造元のプロトコルに従って実施した。
標準曲線から内挿することによって、分泌されたIFNα、MIPα又はFLt3Lの濃度を決定した。IFNα、MIP1α及びFlt3Lの発現は、NG−615の細胞上清中に検出されたが、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)又は未処置対照細胞には検出されなかった(図85)。
ウイルスを発現するBiTEにより媒介されるT細胞活性化及び脱顆粒
癌細胞感染
A549細胞を24ウェルプレートに2.5e5細胞/ウェルの密度で播種した。細胞を1ppcのNG−612、NG−615、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)に感染させるか、又は未感染のままにする前に、プレートを37℃、5% CO2で4時間インキュベートした。感染後24、48又は72時間に細胞から上清を回収し、1200rpmで5分間遠心分離することにより清澄化し、瞬間凍結した。
癌細胞感染
A549細胞を24ウェルプレートに2.5e5細胞/ウェルの密度で播種した。細胞を1ppcのNG−612、NG−615、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)に感染させるか、又は未感染のままにする前に、プレートを37℃、5% CO2で4時間インキュベートした。感染後24、48又は72時間に細胞から上清を回収し、1200rpmで5分間遠心分離することにより清澄化し、瞬間凍結した。
T細胞アッセイ
FAPを発現する肺線維芽細胞株MRC−5を、48ウェルプレートに5.7e4細胞/ウェルの密度で播種した。プレートを、37℃、5% CO2で4時間インキュベートした後、培地をA549プレートから回収した150μL/ウェルの解凍上清と交換した。次いで、ヒトPBMCドナーから単離された精製CD3 T細胞もプレートに添加して、2:1のT細胞対MRC−5の比を得た。細胞上清をELISA分析のために収集し、T細胞を実施例29に詳述した方法に従ってフローサイトメトリー分析のために回収する前に、共培養物を37℃、5% CO2で16時間インキュベートした。
FAPを発現する肺線維芽細胞株MRC−5を、48ウェルプレートに5.7e4細胞/ウェルの密度で播種した。プレートを、37℃、5% CO2で4時間インキュベートした後、培地をA549プレートから回収した150μL/ウェルの解凍上清と交換した。次いで、ヒトPBMCドナーから単離された精製CD3 T細胞もプレートに添加して、2:1のT細胞対MRC−5の比を得た。細胞上清をELISA分析のために収集し、T細胞を実施例29に詳述した方法に従ってフローサイトメトリー分析のために回収する前に、共培養物を37℃、5% CO2で16時間インキュベートした。
T細胞活性化マーカーの上方制御
T細胞活性化のフローサイトメトリー分析は、生きたCD3+単一細胞上のT細胞活性化マーカーCD25、CD69、HLA−DR及びCD40L、又はT細胞脱顆粒マーカーCD107aの発現によって評価した。これらのデータは、FAP+MRC−5細胞と共培養したとき、NG−615又は612上清を添加すると、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)又は未処置対照上清と比較して、CD25、CD69、HLA−DR、CD40L又はCD107aを発現するT細胞の数が、有意に増加したことを示した(図86)。
T細胞活性化のフローサイトメトリー分析は、生きたCD3+単一細胞上のT細胞活性化マーカーCD25、CD69、HLA−DR及びCD40L、又はT細胞脱顆粒マーカーCD107aの発現によって評価した。これらのデータは、FAP+MRC−5細胞と共培養したとき、NG−615又は612上清を添加すると、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)又は未処置対照上清と比較して、CD25、CD69、HLA−DR、CD40L又はCD107aを発現するT細胞の数が、有意に増加したことを示した(図86)。
刺激性サイトカインIFNγの分泌
IFNγ発現の検出のために、共培養上清を5% BSA/PBSアッセイ緩衝液(1:10〜1:1000の範囲内)に希釈し、ELISAをヒトIFNガンマQuantikine キット(RandD Systems)を用いて、製造元のプロトコルに従って行った。標準曲線から内挿することによって、分泌されたIFNγの濃度を決定した。IFNγの発現は、NG−612又はNG−615に感染したA549上清を用いた共培養の上清中でのみ検出することができた(図87)。
IFNγ発現の検出のために、共培養上清を5% BSA/PBSアッセイ緩衝液(1:10〜1:1000の範囲内)に希釈し、ELISAをヒトIFNガンマQuantikine キット(RandD Systems)を用いて、製造元のプロトコルに従って行った。標準曲線から内挿することによって、分泌されたIFNγの濃度を決定した。IFNγの発現は、NG−612又はNG−615に感染したA549上清を用いた共培養の上清中でのみ検出することができた(図87)。
実施例36−FAPを標的とするBiTE及びEpCamを標的とするBiTEを共発現するEnAdウイルス
一方がEpCamを標的とし(EpCam BiTE)、他方がFAPを標的とする(FAP BiTE)2つのBiTE分子をコードするウイルスNG−618が生成された(表10)。
表10
一方がEpCamを標的とし(EpCam BiTE)、他方がFAPを標的とする(FAP BiTE)2つのBiTE分子をコードするウイルスNG−618が生成された(表10)。
表10
ウイルス産生
プラスミドpEnAd2.4を使用して、合成導入遺伝子カセット(配列番号123)の直接挿入により、プラスミドpNG−618を生成した。NG−618ウイルスは、EpCam標的BiTE(配列番号93)及びFAP標的BiTE(配列番号95)をコードする2つの導入遺伝子を含む。導入遺伝子カセットの概略図を図88に示す。プラスミドDNAの構築は制限分析及びDNA配列決定により確認した。
プラスミドpEnAd2.4を使用して、合成導入遺伝子カセット(配列番号123)の直接挿入により、プラスミドpNG−618を生成した。NG−618ウイルスは、EpCam標的BiTE(配列番号93)及びFAP標的BiTE(配列番号95)をコードする2つの導入遺伝子を含む。導入遺伝子カセットの概略図を図88に示す。プラスミドDNAの構築は制限分析及びDNA配列決定により確認した。
プラスミドpNG−618を、酵素AscIでの制限消化によって線状化してウイルスゲノムを産生した。実施例33に詳述した方法に従ってウイルスを増幅し精製した。
ウイルスを発現するBiTEにより媒介されるT細胞活性化及び脱顆粒
癌細胞感染
A549細胞を1.2e6細胞/ウェルの密度で6ウェルプレートに播種した。細胞をNG−611、NG−612、NG−618、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)に感染させるか、又は未感染のままにする前に、プレートを37℃、5% CO2で4時間インキュベートした。感染後72時間で、細胞から上清を回収し、1200rpmで5分間遠心分離することによって清澄化した。
癌細胞感染
A549細胞を1.2e6細胞/ウェルの密度で6ウェルプレートに播種した。細胞をNG−611、NG−612、NG−618、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)に感染させるか、又は未感染のままにする前に、プレートを37℃、5% CO2で4時間インキュベートした。感染後72時間で、細胞から上清を回収し、1200rpmで5分間遠心分離することによって清澄化した。
T細胞アッセイ
FAPを発現する肺線維芽細胞系MRC−5及びEpCamを発現するA549細胞を、24ウェルプレートに1.5e5細胞/ウェルの密度で播種した。MRC−5及びA549細胞もまた1:1の比率で混合し、1.5e5細胞/ウェルの総細胞密度で24プレートに播種した。培地をA549プレートから回収した300μL/ウェルの解凍上清と交換する前に、プレートを37℃、5% CO2で4時間インキュベートした。次いで、ヒトPBMCドナーから単離された精製CD3 T細胞もプレートに添加して、2:1のT細胞対MRC−5又はSKOV3細胞の比を得た。細胞上清をELISA分析用に収集し、T細胞、MRC−5細胞及びA549細胞をフローサイトメトリー分析用に収集する前に、共培養物を37℃、5% CO2で16時間インキュベートした。
FAPを発現する肺線維芽細胞系MRC−5及びEpCamを発現するA549細胞を、24ウェルプレートに1.5e5細胞/ウェルの密度で播種した。MRC−5及びA549細胞もまた1:1の比率で混合し、1.5e5細胞/ウェルの総細胞密度で24プレートに播種した。培地をA549プレートから回収した300μL/ウェルの解凍上清と交換する前に、プレートを37℃、5% CO2で4時間インキュベートした。次いで、ヒトPBMCドナーから単離された精製CD3 T細胞もプレートに添加して、2:1のT細胞対MRC−5又はSKOV3細胞の比を得た。細胞上清をELISA分析用に収集し、T細胞、MRC−5細胞及びA549細胞をフローサイトメトリー分析用に収集する前に、共培養物を37℃、5% CO2で16時間インキュベートした。
MRC−5又はSKOV細胞でのFAP及びEpCamの検出
MRC−5又はSKOV細胞の表面上のそれぞれ検出可能なFAP又はEpCamのフローサイトメトリー分析は、直接結合抗体のパネルで染色する前に、細胞をFAC緩衝液中で1回洗浄することによって評価した:AF647とコンジュゲートした抗FAP; PEとコンジュゲートした抗EpCam。分析は、ウイルスを発現するFAP−BiTE、NG−618に感染した細胞からの上清とインキュベートしたMRC−5細胞ではFAP発現がもはや検出できないが、EnAdで処置した細胞又は未処置細胞からの上清でインキュベートした>80%の細胞上では検出されたことを示した。(図89A)。これらのデータは、NG−618ウイルスによって産生されたFAP−BiTEが、抗FAP抗体の結合を妨げるMRC−5細胞上のそのFAP標的に結合することを示す。生きた大きな単一細胞のSKOV細胞を、検出可能なEpCamの発現について評価した。ウイルスを発現するEpCam−BiTE、NG−618に感染した細胞からの上清(17%の細胞)とインキュベートしたSKOV細胞では、EpCam発現は低レベルでしか検出できなかったが、EnAdで処置した細胞又は未処置細胞からの上清でインキュベートした>40%の細胞上では検出された(図89B)。まとめると、これらのデータは、NG−618がEpCam及びFAP標的タンパク質に結合するBITE分子を産生することを示す。
MRC−5又はSKOV細胞の表面上のそれぞれ検出可能なFAP又はEpCamのフローサイトメトリー分析は、直接結合抗体のパネルで染色する前に、細胞をFAC緩衝液中で1回洗浄することによって評価した:AF647とコンジュゲートした抗FAP; PEとコンジュゲートした抗EpCam。分析は、ウイルスを発現するFAP−BiTE、NG−618に感染した細胞からの上清とインキュベートしたMRC−5細胞ではFAP発現がもはや検出できないが、EnAdで処置した細胞又は未処置細胞からの上清でインキュベートした>80%の細胞上では検出されたことを示した。(図89A)。これらのデータは、NG−618ウイルスによって産生されたFAP−BiTEが、抗FAP抗体の結合を妨げるMRC−5細胞上のそのFAP標的に結合することを示す。生きた大きな単一細胞のSKOV細胞を、検出可能なEpCamの発現について評価した。ウイルスを発現するEpCam−BiTE、NG−618に感染した細胞からの上清(17%の細胞)とインキュベートしたSKOV細胞では、EpCam発現は低レベルでしか検出できなかったが、EnAdで処置した細胞又は未処置細胞からの上清でインキュベートした>40%の細胞上では検出された(図89B)。まとめると、これらのデータは、NG−618がEpCam及びFAP標的タンパク質に結合するBITE分子を産生することを示す。
T細胞活性化マーカーの上方制御
T細胞活性化のフローサイトメトリー分析は、生きたCD3+単一細胞上のT細胞活性化マーカーCD25、CD69、HLA−DR及びCD40L、又はT細胞脱顆粒マーカーCD107aの発現によって評価した。これらのデータは、FAP+MRC−5細胞と共培養したとき、NG−618上清を細胞に添加しすると、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)又は未処置対応上清と比較して、CD25、CD40L又はCD107aを発現するT細胞数が有意に増加したことを示した(図90)。NG−618上清をEpCam+SKOV3細胞に添加した場合、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)又は未処置の対照上清と比較して、CD25、CD40L又はCD107aを発現するT細胞の数もまた有意に増加した(図91)。これらのデータは、NG−618ウイルスによって発現された両方のBiTE分子が、T細胞活性化の誘導に関して機能的であることを実証している。
T細胞活性化のフローサイトメトリー分析は、生きたCD3+単一細胞上のT細胞活性化マーカーCD25、CD69、HLA−DR及びCD40L、又はT細胞脱顆粒マーカーCD107aの発現によって評価した。これらのデータは、FAP+MRC−5細胞と共培養したとき、NG−618上清を細胞に添加しすると、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)又は未処置対応上清と比較して、CD25、CD40L又はCD107aを発現するT細胞数が有意に増加したことを示した(図90)。NG−618上清をEpCam+SKOV3細胞に添加した場合、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)又は未処置の対照上清と比較して、CD25、CD40L又はCD107aを発現するT細胞の数もまた有意に増加した(図91)。これらのデータは、NG−618ウイルスによって発現された両方のBiTE分子が、T細胞活性化の誘導に関して機能的であることを実証している。
T細胞媒介標的(MRC−5及びSKOV)細胞殺傷の分析
MRC−5及びSKOV細胞生存率のフローサイトメトリー分析は、Live/Dead Aqua(Life tech)を含む50μLのPBS中で、室温で15分間細胞を染色することによって評価した。直接結合抗体のパネルで染色する前に、細胞をFAC緩衝液中で1回洗浄した:AF647にコンジュゲートした抗FAP;PEとコンジュゲートした抗EpCam。MRC−5及びSKOV細胞生存率は、NG−618上清サンプルとのインキュベーション後に有意に減少したが、有意な細胞死は、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)又は未処置の対照上清において検出されなかった(図92)。これらのデータは、標的細胞のT細胞媒介細胞死滅を誘導するための、FAP及びEpCam標的BiTEを同時発現したNG−618の機能的能力を実証する。
MRC−5及びSKOV細胞生存率のフローサイトメトリー分析は、Live/Dead Aqua(Life tech)を含む50μLのPBS中で、室温で15分間細胞を染色することによって評価した。直接結合抗体のパネルで染色する前に、細胞をFAC緩衝液中で1回洗浄した:AF647にコンジュゲートした抗FAP;PEとコンジュゲートした抗EpCam。MRC−5及びSKOV細胞生存率は、NG−618上清サンプルとのインキュベーション後に有意に減少したが、有意な細胞死は、エナデノチュシレブ(enadenotucirev)又は未処置の対照上清において検出されなかった(図92)。これらのデータは、標的細胞のT細胞媒介細胞死滅を誘導するための、FAP及びEpCam標的BiTEを同時発現したNG−618の機能的能力を実証する。
配列
配列番号25:FAP BiTE−P2A−RFP(斜字体=リーダー、太字=フリン切断部位、下線=P2A配列、小文字=RFP)
MGWSCIILFLVATATGVHSDIVMTQSPDSLAVSLGERATINCKSSQSLLYSRNQKNYLAWYQQKPGQPPKLLIFWASTRESGVPDRFSGSGFGTDFTLTISSLQAEDVAVYYCQQYFSYPLTFGQGTKVEIKGGGGSGGGGSGGGGSQVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKTSRYTFTEYTIHWVRQAPGQRLEWIGGINPNNGIPNYNQKFKGRVTITVDTSASTAYMELSSLRSEDTAVYYCARRRIAYGYDEGHAMDYWGQGTLVTVSSGGGGSDVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGYTFTRYTMHWVRQAPGQGLEWIGYINPSRGYTNYADSVKGRFTITTDKSTSTAYMELSSLRSEDTATYYCARYYDDHYCLDYWGQGTTVTVSSGEGTSTGSGGSGGSGGADDIVLTQSPATLSLSPGERATLSCRASQSVSYMNWYQQKPGKAPKRWIYDTSKVASGVPARFSGSGSGTDYSLTINSLEAEDAATYYCQQWSSNPLTFGGGTKVEIKHHHHHHHHHHRRKRGSGATNFSLLKQAGDVEENPGPmselikenmhmklymegtvnnhhfkctsegegkpyegtqtmkikvveggplpfafdilatsfmygskafinhtqgipdffkqsfpegftwerittyedggvltatqdtsfqngciiynvkingvnfpsngpvmqkktrgweantemlypadgglrghsqmalklvgggylhcsfkttyrskkpaknlkmpgfhfvdhrlerikeadketyveqhemavakycdlpsklghr
配列番号26:コントロール(抗FHA)BiTE−P2A−RFP (斜字体 =リーダー、太字 =フリン切断部位、下線=P2A配列、小文字=RFP)
MGWSCIILFLVATATGVHSELDIVMTQAPASLAVSLGQRATISCRASKSVSSSGYNYLHWYQQKPGQPPKLLIYLASNLESGVPARFSGSGSGTDFTLNIHPVEEEDAATYYCQHSREFPLTFGAGTKLEIKSSGGGGSGGGGGGSSRSSLEVQLQQSGPELVKPGASVKISCKTSGYTFTGYTMHWVRQSHGKSLEWIGGINPKNGGIIYNQKFQGKATLTVDKSSSTASMELRSLTSDDSAVYYCARRVYDDYPYYYAMDYWGQGTSVTVSSAKTTPPSVTSGGGGSDVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGYTFTRYTMHWVRQAPGQGLEWIGYINPSRGYTNYADSVKGRFTITTDKSTSTAYMELSSLRSEDTATYYCARYYDDHYCLDYWGQGTTVTVSSGEGTSTGSGGSGGSGGADDIVLTQSPATLSLSPGERATLSCRASQSVSYMNWYQQKPGKAPKRWIYDTSKVASGVPARFSGSGSGTDYSLTINSLEAEDAATYYCQQWSSNPLTFGGGTKVEIKHHHHHHHHHHRRKRGSGATNFSLLKQAGDVEENPGPmselikenmhmklymegtvnnhhfkctsegegkpyegtqtmkikvveggplpfafdilatsfmygskafinhtqgipdffkqsfpegftwerittyedggvltatqdtsfqngciiynvkingvnfpsngpvmqkktrgweantemlypadgglrghsqmalklvgggylhcsfkttyrskkpaknlkmpgfhfvdhrlerikeadketyveqhemavakycdlpsklghr
配列番号33:スプライスアクセプター配列
CAGG
配列番号55:短いスプライスアクセプター(SSA)DNA配列(null配列)
CAGG
配列番号58:コザック配列(null配列)
CCACC
配列番号25:FAP BiTE−P2A−RFP(斜字体=リーダー、太字=フリン切断部位、下線=P2A配列、小文字=RFP)
MGWSCIILFLVATATGVHSDIVMTQSPDSLAVSLGERATINCKSSQSLLYSRNQKNYLAWYQQKPGQPPKLLIFWASTRESGVPDRFSGSGFGTDFTLTISSLQAEDVAVYYCQQYFSYPLTFGQGTKVEIKGGGGSGGGGSGGGGSQVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKTSRYTFTEYTIHWVRQAPGQRLEWIGGINPNNGIPNYNQKFKGRVTITVDTSASTAYMELSSLRSEDTAVYYCARRRIAYGYDEGHAMDYWGQGTLVTVSSGGGGSDVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGYTFTRYTMHWVRQAPGQGLEWIGYINPSRGYTNYADSVKGRFTITTDKSTSTAYMELSSLRSEDTATYYCARYYDDHYCLDYWGQGTTVTVSSGEGTSTGSGGSGGSGGADDIVLTQSPATLSLSPGERATLSCRASQSVSYMNWYQQKPGKAPKRWIYDTSKVASGVPARFSGSGSGTDYSLTINSLEAEDAATYYCQQWSSNPLTFGGGTKVEIKHHHHHHHHHHRRKRGSGATNFSLLKQAGDVEENPGPmselikenmhmklymegtvnnhhfkctsegegkpyegtqtmkikvveggplpfafdilatsfmygskafinhtqgipdffkqsfpegftwerittyedggvltatqdtsfqngciiynvkingvnfpsngpvmqkktrgweantemlypadgglrghsqmalklvgggylhcsfkttyrskkpaknlkmpgfhfvdhrlerikeadketyveqhemavakycdlpsklghr
配列番号26:コントロール(抗FHA)BiTE−P2A−RFP (斜字体 =リーダー、太字 =フリン切断部位、下線=P2A配列、小文字=RFP)
MGWSCIILFLVATATGVHSELDIVMTQAPASLAVSLGQRATISCRASKSVSSSGYNYLHWYQQKPGQPPKLLIYLASNLESGVPARFSGSGSGTDFTLNIHPVEEEDAATYYCQHSREFPLTFGAGTKLEIKSSGGGGSGGGGGGSSRSSLEVQLQQSGPELVKPGASVKISCKTSGYTFTGYTMHWVRQSHGKSLEWIGGINPKNGGIIYNQKFQGKATLTVDKSSSTASMELRSLTSDDSAVYYCARRVYDDYPYYYAMDYWGQGTSVTVSSAKTTPPSVTSGGGGSDVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGYTFTRYTMHWVRQAPGQGLEWIGYINPSRGYTNYADSVKGRFTITTDKSTSTAYMELSSLRSEDTATYYCARYYDDHYCLDYWGQGTTVTVSSGEGTSTGSGGSGGSGGADDIVLTQSPATLSLSPGERATLSCRASQSVSYMNWYQQKPGKAPKRWIYDTSKVASGVPARFSGSGSGTDYSLTINSLEAEDAATYYCQQWSSNPLTFGGGTKVEIKHHHHHHHHHHRRKRGSGATNFSLLKQAGDVEENPGPmselikenmhmklymegtvnnhhfkctsegegkpyegtqtmkikvveggplpfafdilatsfmygskafinhtqgipdffkqsfpegftwerittyedggvltatqdtsfqngciiynvkingvnfpsngpvmqkktrgweantemlypadgglrghsqmalklvgggylhcsfkttyrskkpaknlkmpgfhfvdhrlerikeadketyveqhemavakycdlpsklghr
配列番号33:スプライスアクセプター配列
CAGG
配列番号55:短いスプライスアクセプター(SSA)DNA配列(null配列)
CAGG
配列番号58:コザック配列(null配列)
CCACC
Claims (47)
- 式(I):
5’ITR−B1−BA−B2−BX−BB−BY−B3−3’ITR(I)
式中、
B1は結合であるか、又はE1A、E1B又はE1A−E1Bを含み、
BAは、−E2B−L1−L2−L3−E2A−L4を含み、
B2は結合であるか、又はE3を含み、
BXは結合であるか、又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子、又はその両方を含むDNA配列であり、
BBはL5を含み、
BYは結合であるか、又は制限部位、1つ又は複数の導入遺伝子、又はその両方を含むDNA配列であり、
B3は結合であるか、又はE4を含み、
ここで、アデノウイルスは、少なくとも2つの結合ドメイン、Bd1及びBd2を含む第1の二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE)をコードし、ここでBd1などの前記ドメインの少なくとも1つは、T細胞などの免疫細胞上の表面抗原に特異的であり、少なくとも2つの結合ドメイン、Bd3及びBd4を含む第2のBiTE、ならびにBd3などの少なくとも1つの前記結合ドメインは、T細胞などの免疫細胞上の表面抗原に特異的であり、
前記アデノウイルスはEnAd又はAd11である、式(I)の配列を含むアデノウイルス。 - 前記アデノウイルスがEnAdである、請求項1に記載のアデノウイルス。
- 前記表面抗原が、CD3、TCR−α及びTCR−βから選択されるものなどのT細胞受容体複合体(TCR)の成分である、請求項1又は2に記載のアデノウイルス。
- 前記表面抗原は、CD3ε、CD3γ及びCD3δなどのCD3、特にCD3εである、請求項3に記載のアデノウイルス。
- 前記BiTE中の前記結合ドメインの1つがCD31、CD2及びCD277のような非TCR活性化タンパク質に特異的である、請求項1又は2に記載のアデノウイルス。
- 第1のBiTE中の結合ドメイン(例えばBd1)及び第2のBiTE中の結合ドメイン(例えばBd3)が、T細胞などの免疫細胞上の同じ表面抗原に特異的である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- 第1のBiTE中の結合ドメイン(例えばBd1)及び第2のBiTE中の結合ドメイン(例えばBd2)が、例えば同一の又は異なる免疫細胞上で、異なる表面抗原に特異的である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- 前記第1のBiTE中のBd2及び前記第2のBiTE中のBd4が同じ対象の抗原に結合する、請求項1〜7のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- 前記第1のBiTE中のBd2及び前記第2のBiTE中のBd4が異なる対象の抗原に結合する、請求項1〜7のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- 前記結合ドメインのうちの1つが、CEA、MUC−1、EpCAM、HER受容体HER1、HER2、HER3、HER4、PEM、A33、G250、炭水化物抗原Ley、LeX、Leb、PSMA、TAG−72、STEAP1、CD166、CD24、CD44、E−カドヘリン、SPARC、ErbB2及びErbB3などの腫瘍抗原に特異的である、請求項1〜9のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- 前記結合ドメインの1つ、例えばBd2及び/又はBd4が、EpCAMに特異的である、請求項10に記載のアデノウイルス。
- 前記結合ドメインの1つが腫瘍間質抗原、例えば線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)、TREM1、IGFBP7、FSP−1、血小板由来成長因子−α受容体(PDGFR−α)、血小板由来成長因子−β受容体(PDGFR−β)及びビメンチンに特異的である、請求項1〜11のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- 前記結合ドメインの1つ、例えばBd2及び/又はBd4が、FAPに特異的である、請求項12に記載のアデノウイルス。
- 前記間質抗原が、骨髄由来サプレッサー細胞抗原、腫瘍関連マクロファージ、及びそれらの組み合わせから選択される抗原である、請求項12又は13に記載のアデノウイルス。
- 前記抗原がCD163、CD206、CD68、CD11c、CD11b、CD14、CSF1受容体、CD15、CD33、CD66b及びそれらの2つ以上の組み合わせから選択される、請求項14に記載のアデノウイルス。
- BX又はBYの少なくとも一方が結合ではない、請求項1〜15のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- 前記アデノウイルスがキメラである、請求項1〜16のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- 前記アデノウイルスが腫瘍溶解性である、請求項1〜17のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- 前記アデノウイルスの複製が可能である、請求項1〜18のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- 前記アデノウイルスに複製能力がある、請求項19に記載のアデノウイルス。
- 前記アデノウイルスが複製能欠損型である、請求項1〜18のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- 第1のBiTE及び第2のBiTEが、前記アデノウイルスの同じ位置にコードされている、請求項1〜21のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- 第1のBiTE及び第2のBiTEが、前記アデノウイルス内の異なる位置にコードされている、請求項1〜21のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- 少なくとも1つのBiTEが、E1、E3、BX、BY及びそれらの組み合わせから選択される領域にコードされている、請求項1〜23のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- BiTEが、例えばCMVプロモーターなどの外因性プロモーターの制御下で、少なくともBX位にコードされている、請求項24に記載のアデノウイルス。
- BiTEが、例えば主要後期プロモーターなどの内因性プロモーターの制御下、又はCMVプロモーターなどの外因性プロモーターの制御下で少なくともBY位にコードされている、請求項24又は25に記載のアデノウイルス。
- 例えば、両方のBiTEがBY位にコードされている、請求項1〜26のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- 導入遺伝子又は導入遺伝子カセットが内因性プロモーターである主要後期プロモーターの制御下にある、請求項26又は2に記載のアデノウイルス。
- 前記BiTEが短い半減期、例えば48時間以下を有する、請求項1〜28のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- 第1のBiTE中の結合ドメイン(例えばBd2)が腫瘍抗原、例えば本明細書中に開示される腫瘍抗原に特異的であり、第2のBiTE中の結合ドメイン(例えばBd4)が腫瘍間質抗原、例えば本明細書に記載のように、例えば線維芽細胞上の間質抗原又は腫瘍関連マクロファージ又は骨髄由来サプレッサー細胞に特異的である、請求項1〜29のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- コードされたBiTEが、配列番号8に記載のアミノ酸配列又はそれと少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含むVHドメイン、及び配列番号9に記載のアミノ酸配列又はそれと少なくとも95%同一である配列を含むVLを含む、請求項1〜29のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- 前記コードされたBiTEが、配列番号7に記載のアミノ酸配列又はそれと少なくとも95%同一の配列を含むscFvを含む、請求項31に記載のアデノウイルス。
- 前記コードされたBiTEが、配列番号8に記載のアミノ酸配列又はそれと少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含むVHドメイン、及び配列番号7に記載のアミノ酸配列又はそれと少なくとも95%同一である配列を含むVLを含む、請求項1〜30のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- 前記コードされたBiTEが、配列番号7に記載のアミノ酸配列又はそれと少なくとも95%同一である配列を含むscFvを含む、請求項32に記載のアデノウイルス。
- 前記コードされたBiTEが、配列番号13に記載のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含むVHドメイン、及び配列番号12に記載のアミノ酸配列又はそれと少なくとも95%同一である配列を含むVLを含む、請求項1〜33のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- 前記コードされたBiTEが、配列番号11、74、75に記載のアミノ酸配列又はそれらのいずれか1つと少なくとも95%同一である配列を含むscFvを含む、請求項34に記載のアデノウイルス。
- 前記コードされたBiTEが、配列番号18に記載のアミノ酸配列、又はそれと少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含むVHドメイン、及び配列番号17に記載のアミノ酸配列又はそれと少なくとも95%同一である配列を含むVLを含む、請求項1〜35のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- 前記コードされたBiTEが、配列番号16、72、73に記載のアミノ酸配列又はそのいずれか1つと少なくとも95%同一である配列を含むscFvを含む、請求項36に記載のアデノウイルス。
- 前記アデノウイルスが配列番号120に示される配列を含む、請求項1〜38のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- 前記アデノウイルスが少なくとも1つのさらなる導入遺伝子、例えば1、2、3又は4のさらなる導入遺伝子をコードする、請求項1〜39のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- 前記さらなる導入遺伝子が、サイトカイン、ケモカイン及び/又は免疫調節剤をコードし、例えばBY位にコードされる、請求項39に記載のアデノウイルス。
- 少なくとも1つのさらなる導入遺伝子が、例えばMIP1α、IL−1α、IL−1β、IL−6、IL−9、IL−12、IL−13、IL−17、IL−18、IL−22、IL−23、IL−24、IL−25、IL−26、IL−27、IL−33、IL−35、IL−2、IL−4、IL−5、IL−7、IL−10、IL−15、IL−21、IL−25、IL−1RA、IFNα、IFNβ、IFNγ、TNFα、リンホトキシンα(LTA)、Flt3L、GM−CSF及びIL−8から選択される、サイトカインをコードする、請求項39又は40に記載のアデノウイルス。
- 少なくとも1つのさらなる導入遺伝子が、例えばCCL2、CCL3、CCL5、CCL17、CCL20、CCL22、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL13、CXCL12、CCL2、CCL19及びCCL21から選択されるケモカインをコードする、請求項39〜41のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
- 請求項1〜42のいずれか一項に記載のアデノウイルス、及び希釈剤又は担体を含む、組成物。
- 前記製剤が第2の腫瘍溶解性ウイルス、例えばAd11又はその誘導体、例えばEnAdを含み、特に追加のウイルスが本開示によるものである、請求項43に記載の組成物。
- 請求項1〜43のいずれか一項に記載のアデノウイルス又は請求項44もしくは45に記載の組成物の治療有効量を投与することを含む、患者を治療する方法。
- 癌、特に固形腫瘍の治療のための請求項45に記載の方法。
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