JP2020505418A - 受動抗体依存性細胞媒介活性化 - Google Patents

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Abstract

本明細書には、抗原特異的抗体を必要としない免疫エフェクター細胞活性化をモジュレートするための方法、試薬、および医薬組成物が開示される。本明細書では、IgG Fc領域が、免疫エフェクター細胞上のFcγRに結合するドメインおよび標的細胞上のFc結合タンパク質に結合することができる非重複領域またはドメインを両方とも包含し、抗体の抗原結合領域(Fab)を使用せずに、免疫エフェクター細胞およびFc結合タンパク質を発現する標的細胞を架橋することが可能であることが示されている。したがって、対象の受動的ADCCを増強または阻害する方法も開示される。

Description

連邦政府による資金提供を受けた研究開発に関する記載
本発明は、国立衛生研究所により授与された補助金第5P01CA163205号に基づく連邦政府の支援によりなされたものである。連邦政府は、本発明に対してある権利を有する。
背景
ナチュラルキラー(NK)細胞は、生殖系免疫グロブリン遺伝子を再編成して適応免疫応答を生成する能力を欠如し、以前に抗原曝露されていなくてもウイルス感染細胞またはがん細胞を認識することができる自然リンパ球細胞である(Orrら、2010年、Cell、142巻、847〜856頁)。NK細胞の機能的ステータスは、種々様々なNK細胞活性化/阻害性受容体およびサイトカインからのシグナル入力により調節される。また、NK細胞は、抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC)の主要なエフェクター細胞であり、IgG分子にその分子のヒンジ領域で結合し、その結果生じる抗原−抗体複合体を介してNK細胞活性化を開始させる低親和性FcγRIIIA/CD16aタンパク質(以降、CD16a)を発現する(Sondermannら、2000年、Nature、406巻、267〜273頁)。CD16aは、NK細胞において、シグナル伝達タンパク質CD3ζとカップリングする(Andersonら、1990年、Proc Natl Acad Sci USA 87巻、2274〜2278頁;Lanierら、1989年、Nature 342巻、803〜805頁)。CD16aによるNK細胞活性化は、そのリン酸化が、引いてはNK細胞の活性化、および抗体で被覆された標的細胞の溶解をもたらすCD3ζのクラスター化に十分な程度に物理的に近接した最低でも2つのCD16a結合部位を必要とする(O'Sheaら、1991年、Proc Natl Acad Sci USA 88巻、350〜354頁)。
マウスおよびヒトでは、NK細胞が、幅広い感染性病原体に対するおよび悪性転換に対する防御の最前線としての役目を果たすことができることを示す実質的な証拠が存在する。「防御の最前線」とは、T細胞およびB細胞の適応性抗原特異的免疫系が、病原体または腫瘍それ自体が後に再び体内に存在した場合に、病原体を検出し、それを攻撃し、迅速にその応答を呼び出すことができるようになる数日から数週間前に生じる防御を意味する。NK細胞および他の自然免疫細胞による病原体および腫瘍細胞のこのような初期認識の背後にある機序は、完全にというわけはないが大部分が判明していない(Daiら、2017年、Immunity 47巻(1号)、159〜170頁)。NK細胞および他の自然免疫細胞が、そのような危険をどのようにして発見することができるのかを理解することにより、そのような疾患を初期に処置する方法に関する理解が向上し、したがってより多くの命が救われることになるだろう。
一例として、NK細胞は、ヘルペスウイルス感染に対する防御の最前線を構成し、NK細胞欠損を有する患者は、重度で、再発性の、時には致死性のHSV感染を罹患することが多い(Orange、2012年、Journal of Clinical Investigation 122巻、798〜801頁)。ヘルペスウイルス科は、まだワクチンが承認されていない多数の重要なヒト病原体を含み(Gildenら、2007年、Nat Clin Pract Neurol 3巻、82〜94頁)、最近では、腫瘍溶解性HSV1が、黒色腫の処置に臨床認可されている(治療効果は中程度ではあるが;Andtbackaら、2015年、J Clin Oncol、Talimogene Laherparepvec Improves Durable Response Rate in Patients With Advanced Melanoma」)。したがって、当技術分野には、効果的な抗ウイルス処置を提供し、腫瘍溶解性HSV1治療の効力を最大化するための試薬、方法、および医薬組成物を開発する必要性が依然として存在する。
Orrら、2010年、Cell、142巻、847〜856頁 Sondermannら、2000年、Nature、406巻、267〜273頁 Andersonら、1990年、Proc Natl Acad Sci USA 87巻、2274〜2278頁 Lanierら、1989年、Nature 342巻、803〜805頁 O'Sheaら、1991年、Proc Natl Acad Sci USA 88巻、350〜354頁 Daiら、2017年、Immunity 47巻(1号)、159〜170頁
要旨
本開示は、免疫エフェクター細胞の免疫学的活性化を促進するための試薬、方法、および医薬組成物を提供する。特定の実施形態では、本明細書には、免疫エフェクター細胞上のFcガンマ受容体(FcγR)に結合するドメインおよび標的細胞上のFc結合タンパク質に結合する非重複ドメインを含む免疫学的ポリペプチドが提供される。本明細書に記載のポリペプチドは、抗体の抗原結合領域(いわゆるIgG Fab領域)を使用せずに、免疫エフェクター細胞と標的細胞との間の架橋を形成することが可能である。このタイプの免疫エフェクター細胞活性化は、本明細書では、受動的抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC)と呼ぶ。受動的ADCCは、Fc結合タンパク質をコードする病原体に感染した対象、FcγR以外のFc結合タンパク質をコードする遺伝子を発現する対象、および抗体による処置を受けている対象に有益効果および有害効果の両方を示すことができる。したがって、対象の受動的ADCCを増強または阻害する方法も開示される。
特定の実施形態では、Fc結合タンパク質をコードする病原体に感染した対象を処置するための医薬組成物が提供される。特定の実施形態では、組成物は、免疫エフェクター細胞上のFcガンマ受容体(FcγR)に結合するドメインおよび病原体によりコードされるFc結合タンパク質に結合する非重複ドメインを含む免疫学的ポリペプチドを含む。ある特定の実施形態では、免疫学的ポリペプチドは、抗体、より具体的にはIgG抗体、および特にIgG抗体のFc断片である。IgG含有抗血清も、そのような免疫学的ポリペプチドの範囲内である。本方法に有用な、本明細書で開示される医薬組成物を構成する免疫学的ポリペプチドの特徴は、前記IgG抗体の効力および有用性が、それらの抗原特異性に依存しないということである。
また、特定の実施形態では、本発明は、HSV1感染を有する対象の神経学的損傷を予防するための試薬、方法、および医薬組成物を提供する。特定の実施形態では、本発明は、HSV1感染を有する対象の死亡を予防するための試薬、方法、および医薬組成物をさらに提供する。特定の実施形態では、免疫エフェクター細胞上のFcγRに結合するドメインおよびHSV1によりコードされるFc結合タンパク質に結合する非重複ドメインを含む免疫学的ポリペプチドを含む医薬組成物が提供される。ある特定の実施形態では、免疫学的ポリペプチドは、抗体、より具体的にはIgG抗体、および特にIgG抗体のFc断片である。IgG含有抗血清も、そのような免疫学的ポリペプチドの範囲内である。本方法に有用な、本明細書で開示される医薬組成物を構成する免疫学的ポリペプチドの特徴は、前記IgG抗体の効力および有用性が、それらの抗原特異性に依存しないということである。
一部の実施形態では、本明細書には、免疫グロブリンG(IgG)抗体のFc領域を含むが、抗体のFab領域を含まないポリペプチドが提供される。例えば、ポリペプチドは、IgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4免疫グロブリンの断片であってもよい。一部の実施形態では、ポリペプチドは、IgG免疫グロブリンの単一のFc領域を含む。一部の実施形態では、ポリペプチドは、1つまたは複数のIgG免疫グロブリンの2つまたはそれよりも多くのFc領域を含む。一部の実施形態では、ポリペプチドは、Fcガンマ受容体に対する結合を増強するように修飾されているFcガンマ受容体結合部位を含み、一部の実施形態では、ポリペプチドは、Fcガンマ受容体に対する結合を欠失するように、またはFcガンマ受容体以外のFc結合タンパク質に対する結合を欠失するように修飾されているFcガンマ受容体結合部位を含む。
一部の実施形態では、免疫エフェクター細胞は、Fcガンマ受容体を発現する免疫細胞である。Fcガンマ受容体としては、CD16a、CD16b、CD32、およびCD64が挙げられる。したがって、一部の実施形態では、免疫エフェクター細胞は、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、単球、マクロファージ、顆粒球、好中球、または樹状細胞である。
一部の実施形態では、本開示の試薬、方法、および医薬組成物は、Fc結合タンパク質を発現する病原体に感染した対象を処置するために使用することができ、本方法は、対象に、治療有効量の本明細書で開示される医薬組成物を投与することを含む。一部の場合では、病原体は、ウイルスである。非限定的な例では、病原体は、Fc結合タンパク質糖タンパク質E(gE)を発現する単純ヘルペスウイルス1(HSV1)またはHSV2である。他の実施形態では、病原体は、Fc結合タンパク質を発現し、68kDa糖タンパク質(gp68)を含むヒトサイトメガロウイルス(CMV)である。他の実施形態では、病原体は、水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)である。
一部の場合では、病原体は、Staphylococcus aureus、Streptococcus、またはEscherichia coliなどの細菌である。そのような実施形態では、病原体により発現されるFc結合タンパク質は、プロテインA、プロテインG、プロテインH、またはM1タンパク質を含む。
特定の実施形態では、本明細書で提供される方法は、腫瘍溶解性ウイルス治療を受けている対象に適用される。腫瘍を腫瘍溶解性ウイルスに感染させた後、早期に受動的ADCCを阻害して、ウイルスが他の腫瘍細胞へと蔓延することを可能にすることが有利である場合があるが、腫瘍細胞が感染して腫瘍細胞の死滅およびクリアランスが増強された後で受動的ADCCを増強させるために、本開示の方法を使用することもできる。
また、受動的ADCCを低減または阻害するための試薬、方法、および医薬組成物も開示される。そのような実施形態では、ポリペプチドは、Fc結合タンパク質に結合するが、FcγRには結合しないように修飾されたIgG免疫グロブリンの断片であり、それらと標的細胞のFc結合タンパク質との結合を引き起こし、それらがFcγRと架橋を形成すること、および受動的ADCCを活性化することを防止することになる。例えば、ポリペプチドは、CD16a、CD32、またはCD64結合部位を欠如するか、または欠如するように操作されているIgG断片であってもよい。HSV1 gEのFc結合部位、streptococcusのプロテインA、およびプロテインG、およびM1タンパク質は、IgG分子のCH2−CH3インターフェースであることが公知である。したがって、一部の実施形態では、ポリペプチドは、IgGのCH2−CH3インターフェースを含むが、FcγR結合領域を含まないIgG免疫グロブリンの断片である。
他の実施形態では、ポリペプチドは、IgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4免疫グロブリンの断片であってもよい。一部の実施形態では、ポリペプチドは、抗体の1つよりも多くのサブクラスに由来する断片である。Fcとの結合に関与するFcγRIIIa/CD16aの領域は、配列番号24)のB/Cループ(Trp131〜Ala135)、F/Gループ(Val176〜Lys179)、Cストランド(His137〜Thr140)、およびC’ストランド(Asp147〜His153)である。加えて、Arg173およびコネクター(Ile106〜Trp108)領域も、結合に関与する。その一方で、Cγ2ヒンジ(Leu235〜Ser239)およびFcの残基Asp265〜Glu269は、CD16aの主要な接触残基であることが公知である(Sondermannら、2000年、Nature 406巻、267〜273頁))。したがって、相互作用インターフェースを修飾することにより、CD16aとIgGとの結合を変化させることができる。例えば、FcγRIII FG−ループを、FcγRIのループ(MGKHRY;配列番号11)に置き換えることにより、IgG1結合親和性の15倍増加がもたらされた(Luら、2011年、JBC 286巻、40608〜40613頁)。別の例は、配列番号10のヒトIgG1 Fcアミノ酸262〜470を含むFc断片であり、これは、HSV1 gE、プロテインA、およびプロテインGに結合するが、ヒトFcγ受容体(CD16a、CD32、CD64)には全く結合しなかった。
一部の実施形態では、本明細書で開示される方法は、抗体に結合し、受動的ADCCによる免疫エフェクター細胞および標的細胞の架橋を防止することになる、プロテインAまたはプロテインGなどのFc結合タンパク質を投与することを含む。
一部の実施形態では、ポリペプチドは、免疫エフェクター細胞に結合し、それらが架橋抗体と相互作用することを防止することになる、FcγRに結合するが、Fc結合タンパク質には結合しないように修飾されたIgG免疫グロブリンの断片である。例えば、ポリペプチドは、FcγRに結合するが、それをHSV1 gE、プロテインA、およびプロテインGとは結合させないCH2−CH3インターフェースの突然変異を有するIgG免疫グロブリンの断片であってもよい。例えば、ヒトIgG4は、gEに結合するが、IgG4突然変異体H435Rは、gEに結合することができない。
特定の実施形態では、本発明は、抗がん治療を受けている対象の炎症を低減するための試薬、方法、および医薬組成物を提供する。こうした実施形態は、Fc結合タンパク質に結合する領域を含むが、FcγRに結合する領域を含まない治療有効量のポリペプチドを投与すること、およびモノクローナル抗体薬物を含む抗がん治療を投与することを含む。特定の実施形態では、抗体薬物は、リツキシマブ、トシリズマブ、トシツモマブ、トラスツズマブ、ベバシズマブ、ブレンツキシマブベドチン、セツキシマブ、ダラツムマブ、イピリムマブ、オファツムマブ、パニツムマブ、アレムツズマブ、またはペムブロリズマブである。他の実施形態では、医薬組成物は、モノクローナル抗体薬物による処置の前に投与される。
一部の実施形態では、対象は、治療用抗体で処置されている。ほとんどの治療用モノクローナル抗体薬物は、哺乳動物宿主細胞株から産生され、特異的抗原を標的とする。患者に内因的に存在する種々のFc結合タンパク質による抗体の隔離および受動的ADCCを介したFcγR保持免疫細胞との相互作用により、副作用および治療効力の低減が引き起こされる場合がある。本開示の方法は、抗体媒介性注入毒性(antibody mediated infusion toxicity)のそのような副作用(いわゆる、初回投与効果)を減少させるが、抗体に基づく免疫療法を増強することができる。
また、本開示の方法は、Fc結合タンパク質を有する生物に由来する感染を有する患者における、FcγR保持免疫細胞からのサイトカイン放出、低血圧、および多臓器不全を予防するために使用することができる。
本明細書で開示される試薬、方法、および医薬組成物のこの使用の一部の実施形態では、対象は、Fc結合タンパク質をコードするウイルスによるウイルス血症を有するかまたは有するリスクがある。こうした本開示の方法を使用して、Fc結合タンパク質および/またはFcγRに対して通常よりも高い親和性を有するIgG Fc断片または抗体を使用して、およびクリアランスのために受動的ADCCを利用して、FcγR保持免疫細胞によるウイルスクリアランスを増強することによって、ウイルス血症を処置または予防することができる。
一部の実施形態では、本明細書には、腫瘍溶解性ウイルス治療を受けている対象のがんを処置するための試薬、方法、および医薬組成物が提供される。本方法は、腫瘍を腫瘍溶解性ウイルスに感染させた後、早期に受動的ADCCを阻害して、腫瘍溶解性ウイルスが他の腫瘍細胞へと蔓延することを可能にするために使用することができる。特定の実施形態では、免疫学的ポリペプチドは、腫瘍溶解性ウイルス治療剤による処置の前に投与してもよく、他の実施形態では、免疫学的ポリペプチドは、腫瘍溶解性ウイルス治療剤と同時投与してもよい。特定の実施形態では、標的細胞上のFc結合タンパク質に結合する領域を含むが、FcγRに結合する領域を含まないポリペプチドを含む医薬組成物は、腫瘍溶解性ウイルス治療を受けている患者の受動的ADCCを阻害するために提供される。本方法に有用な、本明細書で開示される医薬組成物を構成する免疫学的ポリペプチドの特徴は、前記IgG抗体の効力および有用性が、それらの抗原特異性に依存しないということである。
腫瘍細胞をウイルスに感染させた後、本明細書で提供されている受動的ADCCを増強するための試薬、方法、および医薬組成物を使用して、FcγR保持免疫細胞によるウイルス感染腫瘍細胞の破壊を向上させることができる。例えば、免疫エフェクター細胞上のFcγRに結合するドメインおよび標的細胞上のFc結合タンパク質に結合する非重複ドメインを含む免疫学的ポリペプチドを含む医薬組成物を使用して、受動的ADCCを増強し、ウイルス感染腫瘍細胞の破壊を向上させることができる。ある特定の実施形態では、免疫学的ポリペプチドは、抗体、より具体的にはIgG抗体、および特にIgG抗体のFc断片である。IgG含有抗血清も、そのような免疫学的ポリペプチドの範囲内である。本方法に有用な、本明細書で開示される医薬組成物を構成する免疫学的ポリペプチドの特徴は、前記IgG抗体の効力および有用性が、それらの抗原特異性に依存しないということである。
本明細書には、ウイルス感染細胞および免疫エフェクター細胞の相互作用をモジュレートするウイルス遺伝子を特定するための方法も開示される。本開示の方法は、発現制御配列に作動可能に連結した候補ウイルス遺伝子およびレポーター遺伝子を含む発現ベクターを宿主細胞にトランスフェクトすること、トランスフェクト宿主細胞および非トランスフェクト宿主細胞を、細胞傷害性免疫エフェクター細胞に曝露させること、および曝露させたトランスフェクト宿主細胞および非トランスフェクト宿主細胞をアッセイして、レポーター遺伝子発現または活性の関数として細胞死を測定することを含んでいてもよい。こうした方法では、非トランスフェクト宿主細胞と比較して、トランスフェクト宿主細胞による細胞死が減少することは、ウイルス遺伝子が、宿主細胞を免疫エフェクター細胞から保護したことを示し、非トランスフェクト宿主細胞と比較して、トランスフェクト宿主細胞による細胞死が増加することは、ウイルス遺伝子が、宿主細胞を免疫エフェクター細胞に対して感受性にしたことを示す。こうした方法は、細胞傷害性である任意の免疫エフェクター細胞と共に使用することができる。例えば、細胞傷害性免疫エフェクター細胞は、CD4+T細胞、CD8+T細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、マクロファージ、顆粒球、または樹状細胞であってもよい。
特定の実施形態では、レポーター遺伝子は、蛍光遺伝子であり、曝露させたトランスフェクト宿主細胞および非トランスフェクト宿主細胞を、特にフローサイトメトリーでアッセイして、細胞死を蛍光の関数として測定し、非トランスフェクト宿主細胞と比較して、蛍光性トランスフェクト宿主細胞のパーセンテージが増加することは、ウイルス遺伝子が、宿主細胞を免疫エフェクター細胞から保護したことを示し、非トランスフェクト宿主細胞と比較して、トランスフェクト宿主細胞による平均蛍光が減少することは、ウイルス遺伝子が、宿主細胞を免疫エフェクター細胞に対して感受性にしたことを示す。
本プロセスは、ウイルスゲノムの各遺伝子で繰り返すことができる。例えば、本方法は、ウイルスゲノムの2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、またはそれよりも多くの遺伝子の組合せについて、本プロセスを繰り返すことをさらに含んでいてもよい。
宿主細胞は、好ましくは、ウイルスが感染したときの免疫エフェクター細胞による死滅に対する既知の感受性または耐性に基づいて選択される。
また、本明細書には、Us8遺伝子(配列番号18)における1つまたは複数の活性化突然変異、UL12遺伝子(配列番号12)における1つまたは複数の活性化突然変異、UL30遺伝子(配列番号13)における1つまたは複数の活性化突然変異、Us3遺伝子(配列番号15)における1つまたは複数の活性化突然変異、Us5遺伝子(配列番号14)における1つまたは複数の活性化突然変異、Us12遺伝子(配列番号16)における1つまたは複数の活性化突然変異、またはそれらの任意の組合せを含む組換え腫瘍溶解性単純ヘルペスウイルス(oHSV)が開示される。
また、HSV1 Us7およびHSV1 Us8のプロモーターの上流にCMV前初期エンハンサーを含む組換えHSV1ベクターが開示される。
また、本明細書には、特定のIgG結合タンパク質、特にプロテインAおよびプロテインGを使用して、単球を捕捉し、樹状細胞およびマクロファージを生成する効力をin vitroで増加させるための方法が開示される。本開示の方法は、培養プレートを組換えプロテインAまたはプロテインGでコーティングすること、プロテインAまたはGコーティングプレートでヒト(またはマウス)末梢血単核細胞(PBMC)または精製単球をサイトカインと共に培養して、マクロファージまたは樹状細胞を生成することを含んでいてもよい。また、本開示の方法は、ヒト(またはマウス)末梢血単核細胞(PBMC)または精製単球を、プロテインA、プロテインG、または他のIgG結合タンパク質の任意の重合形態と共に培養することを含んでいてもよい。同様に、こうした方法は、培養プレートを組換えプロテインAまたはプロテインGでコーティングすること、プロテインAまたはGコーティングプレートでヒト(またはマウス)末梢血単核細胞(PBMC)または精製単球をサイトカインと共に培養して、マクロファージまたは樹状細胞を生成することを含んでいてもよい。
本発明の1つまたは複数の実施形態の詳細は、添付の図面および下記の記載に示されている。本発明の他の特徴、目的、および利点は、本明細書および図面、ならびに特許請求の範囲から明白であろう。
図1A〜1Iは、HSV1 gEをNK細胞活性化分子であると識別した異所性遺伝子発現により媒介される示差的細胞溶解(DC−MEGE、differential cytolysis mediated by ectopic gene expression)を示す。図1Aは、DC−MEGEアッセイのフローダイヤグラムである。図1Bは、代表的なHSV1遺伝子のDC−MEGEアッセイの代表的なグラフを示す。図1Cは、65個のHSV1遺伝子すべてのDC−MEGE結果を示す棒グラフであり(n≧4)、HSV1遺伝子UL12、UL30、Us3、Us8、およびUs12の発現は、NK細胞溶解を促進し、UL48、Us5、およびUs6の発現は、NK細胞溶解を阻害した。図1Dは、指定のエフェクター:標的比(E:T、x軸)でトランスフェクトしたヒト神経膠腫細胞株に対する細胞傷害性を示す。図1Eは、トランスフェクト神経膠腫細胞と共に20時間培養した後で、初代ヒトNK細胞によりIFNγが分泌されることを示す(三重重複の平均、n=5)。図1Fおよび1Gは、トランスフェクト神経膠腫細胞と共に7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。図1Hは、アイソタイプまたはUs8/gE−特異的抗体の存在下でUs8を発現する神経膠腫細胞に対する初代ヒトNK細胞の細胞傷害性を示す。図1Iは、不活化された純粋な野生型F株またはUs8欠損F株でプレコーティングされたプレートで7時間培養した後の、またはアイソタイプもしくはgE−特異的抗体の存在下で培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す(n=7)。図1C、1D、および1Hのデータは、平均±semとして示される。図1E、1H、および1Iの各点線は、同じドナーから獲得したデータを連結している。*p<0.05、**p<0.01。 図1A〜1Iは、HSV1 gEをNK細胞活性化分子であると識別した異所性遺伝子発現により媒介される示差的細胞溶解(DC−MEGE、differential cytolysis mediated by ectopic gene expression)を示す。図1Aは、DC−MEGEアッセイのフローダイヤグラムである。図1Bは、代表的なHSV1遺伝子のDC−MEGEアッセイの代表的なグラフを示す。図1Cは、65個のHSV1遺伝子すべてのDC−MEGE結果を示す棒グラフであり(n≧4)、HSV1遺伝子UL12、UL30、Us3、Us8、およびUs12の発現は、NK細胞溶解を促進し、UL48、Us5、およびUs6の発現は、NK細胞溶解を阻害した。図1Dは、指定のエフェクター:標的比(E:T、x軸)でトランスフェクトしたヒト神経膠腫細胞株に対する細胞傷害性を示す。図1Eは、トランスフェクト神経膠腫細胞と共に20時間培養した後で、初代ヒトNK細胞によりIFNγが分泌されることを示す(三重重複の平均、n=5)。図1Fおよび1Gは、トランスフェクト神経膠腫細胞と共に7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。図1Hは、アイソタイプまたはUs8/gE−特異的抗体の存在下でUs8を発現する神経膠腫細胞に対する初代ヒトNK細胞の細胞傷害性を示す。図1Iは、不活化された純粋な野生型F株またはUs8欠損F株でプレコーティングされたプレートで7時間培養した後の、またはアイソタイプもしくはgE−特異的抗体の存在下で培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す(n=7)。図1C、1D、および1Hのデータは、平均±semとして示される。図1E、1H、および1Iの各点線は、同じドナーから獲得したデータを連結している。*p<0.05、**p<0.01。 図1A〜1Iは、HSV1 gEをNK細胞活性化分子であると識別した異所性遺伝子発現により媒介される示差的細胞溶解(DC−MEGE、differential cytolysis mediated by ectopic gene expression)を示す。図1Aは、DC−MEGEアッセイのフローダイヤグラムである。図1Bは、代表的なHSV1遺伝子のDC−MEGEアッセイの代表的なグラフを示す。図1Cは、65個のHSV1遺伝子すべてのDC−MEGE結果を示す棒グラフであり(n≧4)、HSV1遺伝子UL12、UL30、Us3、Us8、およびUs12の発現は、NK細胞溶解を促進し、UL48、Us5、およびUs6の発現は、NK細胞溶解を阻害した。図1Dは、指定のエフェクター:標的比(E:T、x軸)でトランスフェクトしたヒト神経膠腫細胞株に対する細胞傷害性を示す。図1Eは、トランスフェクト神経膠腫細胞と共に20時間培養した後で、初代ヒトNK細胞によりIFNγが分泌されることを示す(三重重複の平均、n=5)。図1Fおよび1Gは、トランスフェクト神経膠腫細胞と共に7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。図1Hは、アイソタイプまたはUs8/gE−特異的抗体の存在下でUs8を発現する神経膠腫細胞に対する初代ヒトNK細胞の細胞傷害性を示す。図1Iは、不活化された純粋な野生型F株またはUs8欠損F株でプレコーティングされたプレートで7時間培養した後の、またはアイソタイプもしくはgE−特異的抗体の存在下で培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す(n=7)。図1C、1D、および1Hのデータは、平均±semとして示される。図1E、1H、および1Iの各点線は、同じドナーから獲得したデータを連結している。*p<0.05、**p<0.01。 図1A〜1Iは、HSV1 gEをNK細胞活性化分子であると識別した異所性遺伝子発現により媒介される示差的細胞溶解(DC−MEGE、differential cytolysis mediated by ectopic gene expression)を示す。図1Aは、DC−MEGEアッセイのフローダイヤグラムである。図1Bは、代表的なHSV1遺伝子のDC−MEGEアッセイの代表的なグラフを示す。図1Cは、65個のHSV1遺伝子すべてのDC−MEGE結果を示す棒グラフであり(n≧4)、HSV1遺伝子UL12、UL30、Us3、Us8、およびUs12の発現は、NK細胞溶解を促進し、UL48、Us5、およびUs6の発現は、NK細胞溶解を阻害した。図1Dは、指定のエフェクター:標的比(E:T、x軸)でトランスフェクトしたヒト神経膠腫細胞株に対する細胞傷害性を示す。図1Eは、トランスフェクト神経膠腫細胞と共に20時間培養した後で、初代ヒトNK細胞によりIFNγが分泌されることを示す(三重重複の平均、n=5)。図1Fおよび1Gは、トランスフェクト神経膠腫細胞と共に7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。図1Hは、アイソタイプまたはUs8/gE−特異的抗体の存在下でUs8を発現する神経膠腫細胞に対する初代ヒトNK細胞の細胞傷害性を示す。図1Iは、不活化された純粋な野生型F株またはUs8欠損F株でプレコーティングされたプレートで7時間培養した後の、またはアイソタイプもしくはgE−特異的抗体の存在下で培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す(n=7)。図1C、1D、および1Hのデータは、平均±semとして示される。図1E、1H、および1Iの各点線は、同じドナーから獲得したデータを連結している。*p<0.05、**p<0.01。 図1A〜1Iは、HSV1 gEをNK細胞活性化分子であると識別した異所性遺伝子発現により媒介される示差的細胞溶解(DC−MEGE、differential cytolysis mediated by ectopic gene expression)を示す。図1Aは、DC−MEGEアッセイのフローダイヤグラムである。図1Bは、代表的なHSV1遺伝子のDC−MEGEアッセイの代表的なグラフを示す。図1Cは、65個のHSV1遺伝子すべてのDC−MEGE結果を示す棒グラフであり(n≧4)、HSV1遺伝子UL12、UL30、Us3、Us8、およびUs12の発現は、NK細胞溶解を促進し、UL48、Us5、およびUs6の発現は、NK細胞溶解を阻害した。図1Dは、指定のエフェクター:標的比(E:T、x軸)でトランスフェクトしたヒト神経膠腫細胞株に対する細胞傷害性を示す。図1Eは、トランスフェクト神経膠腫細胞と共に20時間培養した後で、初代ヒトNK細胞によりIFNγが分泌されることを示す(三重重複の平均、n=5)。図1Fおよび1Gは、トランスフェクト神経膠腫細胞と共に7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。図1Hは、アイソタイプまたはUs8/gE−特異的抗体の存在下でUs8を発現する神経膠腫細胞に対する初代ヒトNK細胞の細胞傷害性を示す。図1Iは、不活化された純粋な野生型F株またはUs8欠損F株でプレコーティングされたプレートで7時間培養した後の、またはアイソタイプもしくはgE−特異的抗体の存在下で培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す(n=7)。図1C、1D、および1Hのデータは、平均±semとして示される。図1E、1H、および1Iの各点線は、同じドナーから獲得したデータを連結している。*p<0.05、**p<0.01。 図1A〜1Iは、HSV1 gEをNK細胞活性化分子であると識別した異所性遺伝子発現により媒介される示差的細胞溶解(DC−MEGE、differential cytolysis mediated by ectopic gene expression)を示す。図1Aは、DC−MEGEアッセイのフローダイヤグラムである。図1Bは、代表的なHSV1遺伝子のDC−MEGEアッセイの代表的なグラフを示す。図1Cは、65個のHSV1遺伝子すべてのDC−MEGE結果を示す棒グラフであり(n≧4)、HSV1遺伝子UL12、UL30、Us3、Us8、およびUs12の発現は、NK細胞溶解を促進し、UL48、Us5、およびUs6の発現は、NK細胞溶解を阻害した。図1Dは、指定のエフェクター:標的比(E:T、x軸)でトランスフェクトしたヒト神経膠腫細胞株に対する細胞傷害性を示す。図1Eは、トランスフェクト神経膠腫細胞と共に20時間培養した後で、初代ヒトNK細胞によりIFNγが分泌されることを示す(三重重複の平均、n=5)。図1Fおよび1Gは、トランスフェクト神経膠腫細胞と共に7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。図1Hは、アイソタイプまたはUs8/gE−特異的抗体の存在下でUs8を発現する神経膠腫細胞に対する初代ヒトNK細胞の細胞傷害性を示す。図1Iは、不活化された純粋な野生型F株またはUs8欠損F株でプレコーティングされたプレートで7時間培養した後の、またはアイソタイプもしくはgE−特異的抗体の存在下で培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す(n=7)。図1C、1D、および1Hのデータは、平均±semとして示される。図1E、1H、および1Iの各点線は、同じドナーから獲得したデータを連結している。*p<0.05、**p<0.01。
図2A〜2Gは、IgG連結gEおよびNK細胞活性化を示す。図2Aは、トランスフェクト神経膠腫細胞と共に7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。CD69発現またはCD107a発現を獲得したNK細胞、またはCD16a発現およびCD62L発現を両方とも喪失したNK細胞のパーセンテージが、14人のドナーについて要約されている。図2Bは、図2Aと同様に処置された初代ヒトNK細胞を示す。20時間で上清を収集し、ヒトIFNγを測定した(三重重複の平均、n=5)。図2Cおよび2Dは、pH7.4またはpH4の培地で洗浄し、その後系統マーカーおよびヒトIgG Fc抗体で染色したヒトPBMCを示す。細胞マーカーおよびFcの平均強度が示されており、少なくとも5人のドナーの1つの代表が示されている。図2Eは、ヒトドナーに由来するNK細胞上にヒトIgGが存在することを示す。図2Fは、トランスフェクト神経膠腫細胞またはK562細胞と共に7時間培養した後の、図2Eのドナーに由来するNK細胞の表現型を示す。図2Gは、対応するヒトドナーの表面IgG強度に対してプロットした、神経膠腫細胞またはK562と共培養した後のCD69またはCD107aに陽性のNK細胞のパーセンテージを示す。線形回帰を使用して相関性分析を実施した(n≧20)。図2Aおよび2Bの各点線は、同じドナーから獲得したデータを連結している。*p<0.05、**p<0.01。 図2A〜2Gは、IgG連結gEおよびNK細胞活性化を示す。図2Aは、トランスフェクト神経膠腫細胞と共に7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。CD69発現またはCD107a発現を獲得したNK細胞、またはCD16a発現およびCD62L発現を両方とも喪失したNK細胞のパーセンテージが、14人のドナーについて要約されている。図2Bは、図2Aと同様に処置された初代ヒトNK細胞を示す。20時間で上清を収集し、ヒトIFNγを測定した(三重重複の平均、n=5)。図2Cおよび2Dは、pH7.4またはpH4の培地で洗浄し、その後系統マーカーおよびヒトIgG Fc抗体で染色したヒトPBMCを示す。細胞マーカーおよびFcの平均強度が示されており、少なくとも5人のドナーの1つの代表が示されている。図2Eは、ヒトドナーに由来するNK細胞上にヒトIgGが存在することを示す。図2Fは、トランスフェクト神経膠腫細胞またはK562細胞と共に7時間培養した後の、図2Eのドナーに由来するNK細胞の表現型を示す。図2Gは、対応するヒトドナーの表面IgG強度に対してプロットした、神経膠腫細胞またはK562と共培養した後のCD69またはCD107aに陽性のNK細胞のパーセンテージを示す。線形回帰を使用して相関性分析を実施した(n≧20)。図2Aおよび2Bの各点線は、同じドナーから獲得したデータを連結している。*p<0.05、**p<0.01。 図2A〜2Gは、IgG連結gEおよびNK細胞活性化を示す。図2Aは、トランスフェクト神経膠腫細胞と共に7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。CD69発現またはCD107a発現を獲得したNK細胞、またはCD16a発現およびCD62L発現を両方とも喪失したNK細胞のパーセンテージが、14人のドナーについて要約されている。図2Bは、図2Aと同様に処置された初代ヒトNK細胞を示す。20時間で上清を収集し、ヒトIFNγを測定した(三重重複の平均、n=5)。図2Cおよび2Dは、pH7.4またはpH4の培地で洗浄し、その後系統マーカーおよびヒトIgG Fc抗体で染色したヒトPBMCを示す。細胞マーカーおよびFcの平均強度が示されており、少なくとも5人のドナーの1つの代表が示されている。図2Eは、ヒトドナーに由来するNK細胞上にヒトIgGが存在することを示す。図2Fは、トランスフェクト神経膠腫細胞またはK562細胞と共に7時間培養した後の、図2Eのドナーに由来するNK細胞の表現型を示す。図2Gは、対応するヒトドナーの表面IgG強度に対してプロットした、神経膠腫細胞またはK562と共培養した後のCD69またはCD107aに陽性のNK細胞のパーセンテージを示す。線形回帰を使用して相関性分析を実施した(n≧20)。図2Aおよび2Bの各点線は、同じドナーから獲得したデータを連結している。*p<0.05、**p<0.01。 図2A〜2Gは、IgG連結gEおよびNK細胞活性化を示す。図2Aは、トランスフェクト神経膠腫細胞と共に7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。CD69発現またはCD107a発現を獲得したNK細胞、またはCD16a発現およびCD62L発現を両方とも喪失したNK細胞のパーセンテージが、14人のドナーについて要約されている。図2Bは、図2Aと同様に処置された初代ヒトNK細胞を示す。20時間で上清を収集し、ヒトIFNγを測定した(三重重複の平均、n=5)。図2Cおよび2Dは、pH7.4またはpH4の培地で洗浄し、その後系統マーカーおよびヒトIgG Fc抗体で染色したヒトPBMCを示す。細胞マーカーおよびFcの平均強度が示されており、少なくとも5人のドナーの1つの代表が示されている。図2Eは、ヒトドナーに由来するNK細胞上にヒトIgGが存在することを示す。図2Fは、トランスフェクト神経膠腫細胞またはK562細胞と共に7時間培養した後の、図2Eのドナーに由来するNK細胞の表現型を示す。図2Gは、対応するヒトドナーの表面IgG強度に対してプロットした、神経膠腫細胞またはK562と共培養した後のCD69またはCD107aに陽性のNK細胞のパーセンテージを示す。線形回帰を使用して相関性分析を実施した(n≧20)。図2Aおよび2Bの各点線は、同じドナーから獲得したデータを連結している。*p<0.05、**p<0.01。 図2A〜2Gは、IgG連結gEおよびNK細胞活性化を示す。図2Aは、トランスフェクト神経膠腫細胞と共に7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。CD69発現またはCD107a発現を獲得したNK細胞、またはCD16a発現およびCD62L発現を両方とも喪失したNK細胞のパーセンテージが、14人のドナーについて要約されている。図2Bは、図2Aと同様に処置された初代ヒトNK細胞を示す。20時間で上清を収集し、ヒトIFNγを測定した(三重重複の平均、n=5)。図2Cおよび2Dは、pH7.4またはpH4の培地で洗浄し、その後系統マーカーおよびヒトIgG Fc抗体で染色したヒトPBMCを示す。細胞マーカーおよびFcの平均強度が示されており、少なくとも5人のドナーの1つの代表が示されている。図2Eは、ヒトドナーに由来するNK細胞上にヒトIgGが存在することを示す。図2Fは、トランスフェクト神経膠腫細胞またはK562細胞と共に7時間培養した後の、図2Eのドナーに由来するNK細胞の表現型を示す。図2Gは、対応するヒトドナーの表面IgG強度に対してプロットした、神経膠腫細胞またはK562と共培養した後のCD69またはCD107aに陽性のNK細胞のパーセンテージを示す。線形回帰を使用して相関性分析を実施した(n≧20)。図2Aおよび2Bの各点線は、同じドナーから獲得したデータを連結している。*p<0.05、**p<0.01。 図2A〜2Gは、IgG連結gEおよびNK細胞活性化を示す。図2Aは、トランスフェクト神経膠腫細胞と共に7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。CD69発現またはCD107a発現を獲得したNK細胞、またはCD16a発現およびCD62L発現を両方とも喪失したNK細胞のパーセンテージが、14人のドナーについて要約されている。図2Bは、図2Aと同様に処置された初代ヒトNK細胞を示す。20時間で上清を収集し、ヒトIFNγを測定した(三重重複の平均、n=5)。図2Cおよび2Dは、pH7.4またはpH4の培地で洗浄し、その後系統マーカーおよびヒトIgG Fc抗体で染色したヒトPBMCを示す。細胞マーカーおよびFcの平均強度が示されており、少なくとも5人のドナーの1つの代表が示されている。図2Eは、ヒトドナーに由来するNK細胞上にヒトIgGが存在することを示す。図2Fは、トランスフェクト神経膠腫細胞またはK562細胞と共に7時間培養した後の、図2Eのドナーに由来するNK細胞の表現型を示す。図2Gは、対応するヒトドナーの表面IgG強度に対してプロットした、神経膠腫細胞またはK562と共培養した後のCD69またはCD107aに陽性のNK細胞のパーセンテージを示す。線形回帰を使用して相関性分析を実施した(n≧20)。図2Aおよび2Bの各点線は、同じドナーから獲得したデータを連結している。*p<0.05、**p<0.01。 図2A〜2Gは、IgG連結gEおよびNK細胞活性化を示す。図2Aは、トランスフェクト神経膠腫細胞と共に7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。CD69発現またはCD107a発現を獲得したNK細胞、またはCD16a発現およびCD62L発現を両方とも喪失したNK細胞のパーセンテージが、14人のドナーについて要約されている。図2Bは、図2Aと同様に処置された初代ヒトNK細胞を示す。20時間で上清を収集し、ヒトIFNγを測定した(三重重複の平均、n=5)。図2Cおよび2Dは、pH7.4またはpH4の培地で洗浄し、その後系統マーカーおよびヒトIgG Fc抗体で染色したヒトPBMCを示す。細胞マーカーおよびFcの平均強度が示されており、少なくとも5人のドナーの1つの代表が示されている。図2Eは、ヒトドナーに由来するNK細胞上にヒトIgGが存在することを示す。図2Fは、トランスフェクト神経膠腫細胞またはK562細胞と共に7時間培養した後の、図2Eのドナーに由来するNK細胞の表現型を示す。図2Gは、対応するヒトドナーの表面IgG強度に対してプロットした、神経膠腫細胞またはK562と共培養した後のCD69またはCD107aに陽性のNK細胞のパーセンテージを示す。線形回帰を使用して相関性分析を実施した(n≧20)。図2Aおよび2Bの各点線は、同じドナーから獲得したデータを連結している。*p<0.05、**p<0.01。
図3A〜3Kは、IgG架橋が、HSV gEによるNK細胞活性化に不可欠であったことを示す。図3Aは、gE−IgGFc−CD16a三成分複合体のモデル構造を示す。それぞれ正面視、側面視、および平面視が示されている。CD16aはスティックとして示されており、gEはスフェアとして示されており、IgG Fcダイマーの2つのモノマーはリボンとして示されている。図3Bは、トランスフェクト神経膠腫細胞に対する、ヒトIgG産物の結合(図3B)またはヒトIgG産物を有するかもしくは有してないCD16aの結合(図3C)を示す。図3Dは、ヒトIgG産物の存在下での感染神経膠腫細胞に対するCD16aの結合を示す。図3Eは、1Hに記載されているようなNK細胞刺激後のCD3ζのリン酸化を示す。図3Fおよび3Gは、pH7.4またはpH4の培地による簡単な洗浄後のヒトPBMCでの、系統マーカーとプロテインA(図3F)またはプロテインGとの染色(図3G)を示す。これらの図の数値は、各染色の平均強度である。図3Hは、まずプロテインAまたはプロテインGと共にインキュベートし、その後、トランスフェクト神経膠腫細胞、K562、またはインターロイキンIL12+IL18で7時間培養した後で表現型を評価した初代ヒトNK細胞を示す(n=7〜8)。図3Iは、プロテインAまたはプロテインGと共にインキュベートし、その後、神経膠腫Us7+Us8に対する細胞傷害性を評価した初代ヒトNK細胞を示す(図3I)。図3Jは、(図3H)と同様に処置したNK細胞を示す。培養の20時間でIFNγ分泌を評価した(三重重複の平均、n=5)。図3Kは、IgG Fcにより媒介される免疫刺激(例として、ADCC)の作用モデルを示す。図3Hおよび3Jの各点線は、同じドナーから獲得したデータを連結している。図3B、3C、3D、3E、3F、および3Gは、少なくとも3回繰り返した。*p<0.01。 図3A〜3Kは、IgG架橋が、HSV gEによるNK細胞活性化に不可欠であったことを示す。図3Aは、gE−IgGFc−CD16a三成分複合体のモデル構造を示す。それぞれ正面視、側面視、および平面視が示されている。CD16aはスティックとして示されており、gEはスフェアとして示されており、IgG Fcダイマーの2つのモノマーはリボンとして示されている。図3Bは、トランスフェクト神経膠腫細胞に対する、ヒトIgG産物の結合(図3B)またはヒトIgG産物を有するかもしくは有してないCD16aの結合(図3C)を示す。図3Dは、ヒトIgG産物の存在下での感染神経膠腫細胞に対するCD16aの結合を示す。図3Eは、1Hに記載されているようなNK細胞刺激後のCD3ζのリン酸化を示す。図3Fおよび3Gは、pH7.4またはpH4の培地による簡単な洗浄後のヒトPBMCでの、系統マーカーとプロテインA(図3F)またはプロテインGとの染色(図3G)を示す。これらの図の数値は、各染色の平均強度である。図3Hは、まずプロテインAまたはプロテインGと共にインキュベートし、その後、トランスフェクト神経膠腫細胞、K562、またはインターロイキンIL12+IL18で7時間培養した後で表現型を評価した初代ヒトNK細胞を示す(n=7〜8)。図3Iは、プロテインAまたはプロテインGと共にインキュベートし、その後、神経膠腫Us7+Us8に対する細胞傷害性を評価した初代ヒトNK細胞を示す(図3I)。図3Jは、(図3H)と同様に処置したNK細胞を示す。培養の20時間でIFNγ分泌を評価した(三重重複の平均、n=5)。図3Kは、IgG Fcにより媒介される免疫刺激(例として、ADCC)の作用モデルを示す。図3Hおよび3Jの各点線は、同じドナーから獲得したデータを連結している。図3B、3C、3D、3E、3F、および3Gは、少なくとも3回繰り返した。*p<0.01。 図3A〜3Kは、IgG架橋が、HSV gEによるNK細胞活性化に不可欠であったことを示す。図3Aは、gE−IgGFc−CD16a三成分複合体のモデル構造を示す。それぞれ正面視、側面視、および平面視が示されている。CD16aはスティックとして示されており、gEはスフェアとして示されており、IgG Fcダイマーの2つのモノマーはリボンとして示されている。図3Bは、トランスフェクト神経膠腫細胞に対する、ヒトIgG産物の結合(図3B)またはヒトIgG産物を有するかもしくは有してないCD16aの結合(図3C)を示す。図3Dは、ヒトIgG産物の存在下での感染神経膠腫細胞に対するCD16aの結合を示す。図3Eは、1Hに記載されているようなNK細胞刺激後のCD3ζのリン酸化を示す。図3Fおよび3Gは、pH7.4またはpH4の培地による簡単な洗浄後のヒトPBMCでの、系統マーカーとプロテインA(図3F)またはプロテインGとの染色(図3G)を示す。これらの図の数値は、各染色の平均強度である。図3Hは、まずプロテインAまたはプロテインGと共にインキュベートし、その後、トランスフェクト神経膠腫細胞、K562、またはインターロイキンIL12+IL18で7時間培養した後で表現型を評価した初代ヒトNK細胞を示す(n=7〜8)。図3Iは、プロテインAまたはプロテインGと共にインキュベートし、その後、神経膠腫Us7+Us8に対する細胞傷害性を評価した初代ヒトNK細胞を示す(図3I)。図3Jは、(図3H)と同様に処置したNK細胞を示す。培養の20時間でIFNγ分泌を評価した(三重重複の平均、n=5)。図3Kは、IgG Fcにより媒介される免疫刺激(例として、ADCC)の作用モデルを示す。図3Hおよび3Jの各点線は、同じドナーから獲得したデータを連結している。図3B、3C、3D、3E、3F、および3Gは、少なくとも3回繰り返した。*p<0.01。 図3A〜3Kは、IgG架橋が、HSV gEによるNK細胞活性化に不可欠であったことを示す。図3Aは、gE−IgGFc−CD16a三成分複合体のモデル構造を示す。それぞれ正面視、側面視、および平面視が示されている。CD16aはスティックとして示されており、gEはスフェアとして示されており、IgG Fcダイマーの2つのモノマーはリボンとして示されている。図3Bは、トランスフェクト神経膠腫細胞に対する、ヒトIgG産物の結合(図3B)またはヒトIgG産物を有するかもしくは有してないCD16aの結合(図3C)を示す。図3Dは、ヒトIgG産物の存在下での感染神経膠腫細胞に対するCD16aの結合を示す。図3Eは、1Hに記載されているようなNK細胞刺激後のCD3ζのリン酸化を示す。図3Fおよび3Gは、pH7.4またはpH4の培地による簡単な洗浄後のヒトPBMCでの、系統マーカーとプロテインA(図3F)またはプロテインGとの染色(図3G)を示す。これらの図の数値は、各染色の平均強度である。図3Hは、まずプロテインAまたはプロテインGと共にインキュベートし、その後、トランスフェクト神経膠腫細胞、K562、またはインターロイキンIL12+IL18で7時間培養した後で表現型を評価した初代ヒトNK細胞を示す(n=7〜8)。図3Iは、プロテインAまたはプロテインGと共にインキュベートし、その後、神経膠腫Us7+Us8に対する細胞傷害性を評価した初代ヒトNK細胞を示す(図3I)。図3Jは、(図3H)と同様に処置したNK細胞を示す。培養の20時間でIFNγ分泌を評価した(三重重複の平均、n=5)。図3Kは、IgG Fcにより媒介される免疫刺激(例として、ADCC)の作用モデルを示す。図3Hおよび3Jの各点線は、同じドナーから獲得したデータを連結している。図3B、3C、3D、3E、3F、および3Gは、少なくとも3回繰り返した。*p<0.01。 図3A〜3Kは、IgG架橋が、HSV gEによるNK細胞活性化に不可欠であったことを示す。図3Aは、gE−IgGFc−CD16a三成分複合体のモデル構造を示す。それぞれ正面視、側面視、および平面視が示されている。CD16aはスティックとして示されており、gEはスフェアとして示されており、IgG Fcダイマーの2つのモノマーはリボンとして示されている。図3Bは、トランスフェクト神経膠腫細胞に対する、ヒトIgG産物の結合(図3B)またはヒトIgG産物を有するかもしくは有してないCD16aの結合(図3C)を示す。図3Dは、ヒトIgG産物の存在下での感染神経膠腫細胞に対するCD16aの結合を示す。図3Eは、1Hに記載されているようなNK細胞刺激後のCD3ζのリン酸化を示す。図3Fおよび3Gは、pH7.4またはpH4の培地による簡単な洗浄後のヒトPBMCでの、系統マーカーとプロテインA(図3F)またはプロテインGとの染色(図3G)を示す。これらの図の数値は、各染色の平均強度である。図3Hは、まずプロテインAまたはプロテインGと共にインキュベートし、その後、トランスフェクト神経膠腫細胞、K562、またはインターロイキンIL12+IL18で7時間培養した後で表現型を評価した初代ヒトNK細胞を示す(n=7〜8)。図3Iは、プロテインAまたはプロテインGと共にインキュベートし、その後、神経膠腫Us7+Us8に対する細胞傷害性を評価した初代ヒトNK細胞を示す(図3I)。図3Jは、(図3H)と同様に処置したNK細胞を示す。培養の20時間でIFNγ分泌を評価した(三重重複の平均、n=5)。図3Kは、IgG Fcにより媒介される免疫刺激(例として、ADCC)の作用モデルを示す。図3Hおよび3Jの各点線は、同じドナーから獲得したデータを連結している。図3B、3C、3D、3E、3F、および3Gは、少なくとも3回繰り返した。*p<0.01。 図3A〜3Kは、IgG架橋が、HSV gEによるNK細胞活性化に不可欠であったことを示す。図3Aは、gE−IgGFc−CD16a三成分複合体のモデル構造を示す。それぞれ正面視、側面視、および平面視が示されている。CD16aはスティックとして示されており、gEはスフェアとして示されており、IgG Fcダイマーの2つのモノマーはリボンとして示されている。図3Bは、トランスフェクト神経膠腫細胞に対する、ヒトIgG産物の結合(図3B)またはヒトIgG産物を有するかもしくは有してないCD16aの結合(図3C)を示す。図3Dは、ヒトIgG産物の存在下での感染神経膠腫細胞に対するCD16aの結合を示す。図3Eは、1Hに記載されているようなNK細胞刺激後のCD3ζのリン酸化を示す。図3Fおよび3Gは、pH7.4またはpH4の培地による簡単な洗浄後のヒトPBMCでの、系統マーカーとプロテインA(図3F)またはプロテインGとの染色(図3G)を示す。これらの図の数値は、各染色の平均強度である。図3Hは、まずプロテインAまたはプロテインGと共にインキュベートし、その後、トランスフェクト神経膠腫細胞、K562、またはインターロイキンIL12+IL18で7時間培養した後で表現型を評価した初代ヒトNK細胞を示す(n=7〜8)。図3Iは、プロテインAまたはプロテインGと共にインキュベートし、その後、神経膠腫Us7+Us8に対する細胞傷害性を評価した初代ヒトNK細胞を示す(図3I)。図3Jは、(図3H)と同様に処置したNK細胞を示す。培養の20時間でIFNγ分泌を評価した(三重重複の平均、n=5)。図3Kは、IgG Fcにより媒介される免疫刺激(例として、ADCC)の作用モデルを示す。図3Hおよび3Jの各点線は、同じドナーから獲得したデータを連結している。図3B、3C、3D、3E、3F、および3Gは、少なくとも3回繰り返した。*p<0.01。 図3A〜3Kは、IgG架橋が、HSV gEによるNK細胞活性化に不可欠であったことを示す。図3Aは、gE−IgGFc−CD16a三成分複合体のモデル構造を示す。それぞれ正面視、側面視、および平面視が示されている。CD16aはスティックとして示されており、gEはスフェアとして示されており、IgG Fcダイマーの2つのモノマーはリボンとして示されている。図3Bは、トランスフェクト神経膠腫細胞に対する、ヒトIgG産物の結合(図3B)またはヒトIgG産物を有するかもしくは有してないCD16aの結合(図3C)を示す。図3Dは、ヒトIgG産物の存在下での感染神経膠腫細胞に対するCD16aの結合を示す。図3Eは、1Hに記載されているようなNK細胞刺激後のCD3ζのリン酸化を示す。図3Fおよび3Gは、pH7.4またはpH4の培地による簡単な洗浄後のヒトPBMCでの、系統マーカーとプロテインA(図3F)またはプロテインGとの染色(図3G)を示す。これらの図の数値は、各染色の平均強度である。図3Hは、まずプロテインAまたはプロテインGと共にインキュベートし、その後、トランスフェクト神経膠腫細胞、K562、またはインターロイキンIL12+IL18で7時間培養した後で表現型を評価した初代ヒトNK細胞を示す(n=7〜8)。図3Iは、プロテインAまたはプロテインGと共にインキュベートし、その後、神経膠腫Us7+Us8に対する細胞傷害性を評価した初代ヒトNK細胞を示す(図3I)。図3Jは、(図3H)と同様に処置したNK細胞を示す。培養の20時間でIFNγ分泌を評価した(三重重複の平均、n=5)。図3Kは、IgG Fcにより媒介される免疫刺激(例として、ADCC)の作用モデルを示す。図3Hおよび3Jの各点線は、同じドナーから獲得したデータを連結している。図3B、3C、3D、3E、3F、および3Gは、少なくとも3回繰り返した。*p<0.01。 図3A〜3Kは、IgG架橋が、HSV gEによるNK細胞活性化に不可欠であったことを示す。図3Aは、gE−IgGFc−CD16a三成分複合体のモデル構造を示す。それぞれ正面視、側面視、および平面視が示されている。CD16aはスティックとして示されており、gEはスフェアとして示されており、IgG Fcダイマーの2つのモノマーはリボンとして示されている。図3Bは、トランスフェクト神経膠腫細胞に対する、ヒトIgG産物の結合(図3B)またはヒトIgG産物を有するかもしくは有してないCD16aの結合(図3C)を示す。図3Dは、ヒトIgG産物の存在下での感染神経膠腫細胞に対するCD16aの結合を示す。図3Eは、1Hに記載されているようなNK細胞刺激後のCD3ζのリン酸化を示す。図3Fおよび3Gは、pH7.4またはpH4の培地による簡単な洗浄後のヒトPBMCでの、系統マーカーとプロテインA(図3F)またはプロテインGとの染色(図3G)を示す。これらの図の数値は、各染色の平均強度である。図3Hは、まずプロテインAまたはプロテインGと共にインキュベートし、その後、トランスフェクト神経膠腫細胞、K562、またはインターロイキンIL12+IL18で7時間培養した後で表現型を評価した初代ヒトNK細胞を示す(n=7〜8)。図3Iは、プロテインAまたはプロテインGと共にインキュベートし、その後、神経膠腫Us7+Us8に対する細胞傷害性を評価した初代ヒトNK細胞を示す(図3I)。図3Jは、(図3H)と同様に処置したNK細胞を示す。培養の20時間でIFNγ分泌を評価した(三重重複の平均、n=5)。図3Kは、IgG Fcにより媒介される免疫刺激(例として、ADCC)の作用モデルを示す。図3Hおよび3Jの各点線は、同じドナーから獲得したデータを連結している。図3B、3C、3D、3E、3F、および3Gは、少なくとも3回繰り返した。*p<0.01。
図4A〜4Fは、受動的ADCCが、in vivoでウイルスクリアランスを促進することを示す。図4Aは、ヒトIgG産物の存在下または非存在下での、感染神経膠腫細胞に対する初代ヒトNK細胞の細胞傷害性を示す。図4Bは、ヒトIgG1 Fcの存在下または非存在下での、トランスフェクト神経膠腫細胞に対する初代ヒトNK細胞の細胞傷害性を示す。図4Cは、ヒトIgG1 Fcの存在下または非存在下での、神経膠腫Us7+Us8に対する初代マウスNK細胞の細胞傷害性を示す。図4Dは、ヒトIgG産物による致死的HSV1感染に対するマウスの保護を示す。図4Eおよび4Fは、感染の18時間後および84時間後のHSV1ウイルス負荷を示す(n=5)。図4A、4B、および4Cのデータは、平均±semとして示されている。*p<0.05、**p<0.001。 図4A〜4Fは、受動的ADCCが、in vivoでウイルスクリアランスを促進することを示す。図4Aは、ヒトIgG産物の存在下または非存在下での、感染神経膠腫細胞に対する初代ヒトNK細胞の細胞傷害性を示す。図4Bは、ヒトIgG1 Fcの存在下または非存在下での、トランスフェクト神経膠腫細胞に対する初代ヒトNK細胞の細胞傷害性を示す。図4Cは、ヒトIgG1 Fcの存在下または非存在下での、神経膠腫Us7+Us8に対する初代マウスNK細胞の細胞傷害性を示す。図4Dは、ヒトIgG産物による致死的HSV1感染に対するマウスの保護を示す。図4Eおよび4Fは、感染の18時間後および84時間後のHSV1ウイルス負荷を示す(n=5)。図4A、4B、および4Cのデータは、平均±semとして示されている。*p<0.05、**p<0.001。 図4A〜4Fは、受動的ADCCが、in vivoでウイルスクリアランスを促進することを示す。図4Aは、ヒトIgG産物の存在下または非存在下での、感染神経膠腫細胞に対する初代ヒトNK細胞の細胞傷害性を示す。図4Bは、ヒトIgG1 Fcの存在下または非存在下での、トランスフェクト神経膠腫細胞に対する初代ヒトNK細胞の細胞傷害性を示す。図4Cは、ヒトIgG1 Fcの存在下または非存在下での、神経膠腫Us7+Us8に対する初代マウスNK細胞の細胞傷害性を示す。図4Dは、ヒトIgG産物による致死的HSV1感染に対するマウスの保護を示す。図4Eおよび4Fは、感染の18時間後および84時間後のHSV1ウイルス負荷を示す(n=5)。図4A、4B、および4Cのデータは、平均±semとして示されている。*p<0.05、**p<0.001。
図5A〜5Hは、細菌IgG結合タンパク質が、IgG架橋によりNK細胞を活性化することを示す。図5Aおよび5Bは、可溶性プロテインAと共に、またはプロテインAでコーティングされたプレートで、またはNK細胞培養前にマウス血清でブロッキングしたプロテインAコーティングプレートで培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型(図5A)およびIFNγ産生(図5B)を示す。図5Bの各点線は、1人のドナーを示す(三重重複の平均、n=6)。図5Cは、培地またはプロテインAでコーティングされたプレートで30分間培養したヒトNK細胞を示す。神経膠腫細胞に対する細胞傷害性を評価した。示されている結果は平均±semである。図5Dは、初代ヒトNK細胞を、図に示されている刺激に1時間曝露させた後の、CD3ζのリン酸化を示す。図5Eは、細菌と共に7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。一部の場合では、NK細胞を、可溶性プロテインAまたはプロテインGで前処置したか、または可溶性プロテインAを、マウス血清もしくはヒトIgGと共にプレインキュベートした。図5Fは、細菌と共に培養した後の、マウスNK細胞でのIFNγ産生を示す(三重重複の平均、n=5)。各点線は、1匹のマウスを表す。図5Gは、培地またはプロテインAでプレコーティングされたプレートで培養した後の、マウスNK細胞の表現型を示す。図5Hは、対照シリコーンビーズまたはプロテインAコンジュゲートシリコーンビーズを注射したBALB/cマウスに由来するNK細胞の表現型を示す。図5A、5D、および5Eは、最低でも4匹のドナーで繰り返した。 図5A〜5Hは、細菌IgG結合タンパク質が、IgG架橋によりNK細胞を活性化することを示す。図5Aおよび5Bは、可溶性プロテインAと共に、またはプロテインAでコーティングされたプレートで、またはNK細胞培養前にマウス血清でブロッキングしたプロテインAコーティングプレートで培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型(図5A)およびIFNγ産生(図5B)を示す。図5Bの各点線は、1人のドナーを示す(三重重複の平均、n=6)。図5Cは、培地またはプロテインAでコーティングされたプレートで30分間培養したヒトNK細胞を示す。神経膠腫細胞に対する細胞傷害性を評価した。示されている結果は平均±semである。図5Dは、初代ヒトNK細胞を、図に示されている刺激に1時間曝露させた後の、CD3ζのリン酸化を示す。図5Eは、細菌と共に7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。一部の場合では、NK細胞を、可溶性プロテインAまたはプロテインGで前処置したか、または可溶性プロテインAを、マウス血清もしくはヒトIgGと共にプレインキュベートした。図5Fは、細菌と共に培養した後の、マウスNK細胞でのIFNγ産生を示す(三重重複の平均、n=5)。各点線は、1匹のマウスを表す。図5Gは、培地またはプロテインAでプレコーティングされたプレートで培養した後の、マウスNK細胞の表現型を示す。図5Hは、対照シリコーンビーズまたはプロテインAコンジュゲートシリコーンビーズを注射したBALB/cマウスに由来するNK細胞の表現型を示す。図5A、5D、および5Eは、最低でも4匹のドナーで繰り返した。 図5A〜5Hは、細菌IgG結合タンパク質が、IgG架橋によりNK細胞を活性化することを示す。図5Aおよび5Bは、可溶性プロテインAと共に、またはプロテインAでコーティングされたプレートで、またはNK細胞培養前にマウス血清でブロッキングしたプロテインAコーティングプレートで培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型(図5A)およびIFNγ産生(図5B)を示す。図5Bの各点線は、1人のドナーを示す(三重重複の平均、n=6)。図5Cは、培地またはプロテインAでコーティングされたプレートで30分間培養したヒトNK細胞を示す。神経膠腫細胞に対する細胞傷害性を評価した。示されている結果は平均±semである。図5Dは、初代ヒトNK細胞を、図に示されている刺激に1時間曝露させた後の、CD3ζのリン酸化を示す。図5Eは、細菌と共に7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。一部の場合では、NK細胞を、可溶性プロテインAまたはプロテインGで前処置したか、または可溶性プロテインAを、マウス血清もしくはヒトIgGと共にプレインキュベートした。図5Fは、細菌と共に培養した後の、マウスNK細胞でのIFNγ産生を示す(三重重複の平均、n=5)。各点線は、1匹のマウスを表す。図5Gは、培地またはプロテインAでプレコーティングされたプレートで培養した後の、マウスNK細胞の表現型を示す。図5Hは、対照シリコーンビーズまたはプロテインAコンジュゲートシリコーンビーズを注射したBALB/cマウスに由来するNK細胞の表現型を示す。図5A、5D、および5Eは、最低でも4匹のドナーで繰り返した。 図5A〜5Hは、細菌IgG結合タンパク質が、IgG架橋によりNK細胞を活性化することを示す。図5Aおよび5Bは、可溶性プロテインAと共に、またはプロテインAでコーティングされたプレートで、またはNK細胞培養前にマウス血清でブロッキングしたプロテインAコーティングプレートで培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型(図5A)およびIFNγ産生(図5B)を示す。図5Bの各点線は、1人のドナーを示す(三重重複の平均、n=6)。図5Cは、培地またはプロテインAでコーティングされたプレートで30分間培養したヒトNK細胞を示す。神経膠腫細胞に対する細胞傷害性を評価した。示されている結果は平均±semである。図5Dは、初代ヒトNK細胞を、図に示されている刺激に1時間曝露させた後の、CD3ζのリン酸化を示す。図5Eは、細菌と共に7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。一部の場合では、NK細胞を、可溶性プロテインAまたはプロテインGで前処置したか、または可溶性プロテインAを、マウス血清もしくはヒトIgGと共にプレインキュベートした。図5Fは、細菌と共に培養した後の、マウスNK細胞でのIFNγ産生を示す(三重重複の平均、n=5)。各点線は、1匹のマウスを表す。図5Gは、培地またはプロテインAでプレコーティングされたプレートで培養した後の、マウスNK細胞の表現型を示す。図5Hは、対照シリコーンビーズまたはプロテインAコンジュゲートシリコーンビーズを注射したBALB/cマウスに由来するNK細胞の表現型を示す。図5A、5D、および5Eは、最低でも4匹のドナーで繰り返した。 図5A〜5Hは、細菌IgG結合タンパク質が、IgG架橋によりNK細胞を活性化することを示す。図5Aおよび5Bは、可溶性プロテインAと共に、またはプロテインAでコーティングされたプレートで、またはNK細胞培養前にマウス血清でブロッキングしたプロテインAコーティングプレートで培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型(図5A)およびIFNγ産生(図5B)を示す。図5Bの各点線は、1人のドナーを示す(三重重複の平均、n=6)。図5Cは、培地またはプロテインAでコーティングされたプレートで30分間培養したヒトNK細胞を示す。神経膠腫細胞に対する細胞傷害性を評価した。示されている結果は平均±semである。図5Dは、初代ヒトNK細胞を、図に示されている刺激に1時間曝露させた後の、CD3ζのリン酸化を示す。図5Eは、細菌と共に7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。一部の場合では、NK細胞を、可溶性プロテインAまたはプロテインGで前処置したか、または可溶性プロテインAを、マウス血清もしくはヒトIgGと共にプレインキュベートした。図5Fは、細菌と共に培養した後の、マウスNK細胞でのIFNγ産生を示す(三重重複の平均、n=5)。各点線は、1匹のマウスを表す。図5Gは、培地またはプロテインAでプレコーティングされたプレートで培養した後の、マウスNK細胞の表現型を示す。図5Hは、対照シリコーンビーズまたはプロテインAコンジュゲートシリコーンビーズを注射したBALB/cマウスに由来するNK細胞の表現型を示す。図5A、5D、および5Eは、最低でも4匹のドナーで繰り返した。 図5A〜5Hは、細菌IgG結合タンパク質が、IgG架橋によりNK細胞を活性化することを示す。図5Aおよび5Bは、可溶性プロテインAと共に、またはプロテインAでコーティングされたプレートで、またはNK細胞培養前にマウス血清でブロッキングしたプロテインAコーティングプレートで培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型(図5A)およびIFNγ産生(図5B)を示す。図5Bの各点線は、1人のドナーを示す(三重重複の平均、n=6)。図5Cは、培地またはプロテインAでコーティングされたプレートで30分間培養したヒトNK細胞を示す。神経膠腫細胞に対する細胞傷害性を評価した。示されている結果は平均±semである。図5Dは、初代ヒトNK細胞を、図に示されている刺激に1時間曝露させた後の、CD3ζのリン酸化を示す。図5Eは、細菌と共に7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。一部の場合では、NK細胞を、可溶性プロテインAまたはプロテインGで前処置したか、または可溶性プロテインAを、マウス血清もしくはヒトIgGと共にプレインキュベートした。図5Fは、細菌と共に培養した後の、マウスNK細胞でのIFNγ産生を示す(三重重複の平均、n=5)。各点線は、1匹のマウスを表す。図5Gは、培地またはプロテインAでプレコーティングされたプレートで培養した後の、マウスNK細胞の表現型を示す。図5Hは、対照シリコーンビーズまたはプロテインAコンジュゲートシリコーンビーズを注射したBALB/cマウスに由来するNK細胞の表現型を示す。図5A、5D、および5Eは、最低でも4匹のドナーで繰り返した。
図6は、不活化された純粋な野生型またはUs8欠損HSV1 F株ウイルスでコーティングされたプレートで7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。アイソタイプまたはUs8/gE−特異的抗体を添加して、NK細胞とコーティングされたF株ウイルスとの相互作用に干渉した。7人のドナーの代表的な等高線染色が示されている。
図7は、様々なHSV1遺伝子を発現する神経膠腫細胞と共に7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。8人のドナーの1人に由来する代表的な等高線プロットが示されている。
図8は、トランスフェクト神経膠腫細胞またはK562細胞と共に7時間培養した後の、様々なドナーに由来するNK細胞の表現型を示す。
図9Aおよび9Bは、プロテインAまたはプロテインGで処置し、その後、K562細胞、IL12+IL18、またはトランスフェクト神経膠腫細胞と共に培養した初代ヒトNK細胞を示す。培養の7時間で、表現型決定を実施した。8人のドナーのうちの1人に由来する代表的な等高線プロットが示されている。 図9Aおよび9Bは、プロテインAまたはプロテインGで処置し、その後、K562細胞、IL12+IL18、またはトランスフェクト神経膠腫細胞と共に培養した初代ヒトNK細胞を示す。培養の7時間で、表現型決定を実施した。8人のドナーのうちの1人に由来する代表的な等高線プロットが示されている。
図10Aおよび10Bは、培地のみ、プロテインA、またはプロテインGで処置し、その後、不活化野生型HSV1 F株でコーティングされたプレートで培養したヒトNK細胞を示す。培養の7時間後に、表現型決定を実施した。1人のドナーに由来する代表的な等高線プロット(図10A)および5人のドナーの統計的概要(図10B)が示されている。 図10Aおよび10Bは、培地のみ、プロテインA、またはプロテインGで処置し、その後、不活化野生型HSV1 F株でコーティングされたプレートで培養したヒトNK細胞を示す。培養の7時間後に、表現型決定を実施した。1人のドナーに由来する代表的な等高線プロット(図10A)および5人のドナーの統計的概要(図10B)が示されている。
図11A〜11Dは、培地のみ、HSV1非免疫血漿((−)血漿)、もしくはヒトIgG1 Fcの存在下で、感染神経膠腫細胞と共に(図11A、11B)またはトランスフェクト神経膠腫細胞と共に(図11C、11D)培養し、培養の7時間後に染色したNK細胞を示す。1人のドナーに由来する代表的な等高線プロット(図11Aおよび11C)および7〜9人のドナーの統計的概要(図11Bおよび11D)が示されている。 図11A〜11Dは、培地のみ、HSV1非免疫血漿((−)血漿)、もしくはヒトIgG1 Fcの存在下で、感染神経膠腫細胞と共に(図11A、11B)またはトランスフェクト神経膠腫細胞と共に(図11C、11D)培養し、培養の7時間後に染色したNK細胞を示す。1人のドナーに由来する代表的な等高線プロット(図11Aおよび11C)および7〜9人のドナーの統計的概要(図11Bおよび11D)が示されている。 図11A〜11Dは、培地のみ、HSV1非免疫血漿((−)血漿)、もしくはヒトIgG1 Fcの存在下で、感染神経膠腫細胞と共に(図11A、11B)またはトランスフェクト神経膠腫細胞と共に(図11C、11D)培養し、培養の7時間後に染色したNK細胞を示す。1人のドナーに由来する代表的な等高線プロット(図11Aおよび11C)および7〜9人のドナーの統計的概要(図11Bおよび11D)が示されている。 図11A〜11Dは、培地のみ、HSV1非免疫血漿((−)血漿)、もしくはヒトIgG1 Fcの存在下で、感染神経膠腫細胞と共に(図11A、11B)またはトランスフェクト神経膠腫細胞と共に(図11C、11D)培養し、培養の7時間後に染色したNK細胞を示す。1人のドナーに由来する代表的な等高線プロット(図11Aおよび11C)および7〜9人のドナーの統計的概要(図11Bおよび11D)が示されている。
図12Aは、PBSまたはIgG産物と混合し、室温で30分間インキュベートし、感染性についてベロ細胞で力価測定した系列希釈HSV1 F株を示す。数値はすべて、PBS処置(陰性対照)に対して正規化されている。ヒトIgGは、抗HSV1 IgG(陽性対照)を含有していた。図12Bは、24時間、ヒトIgG Fcまたはリツキシマブを注射したBALB/cマウスに由来するNK細胞の表現型を示す。 図12Aは、PBSまたはIgG産物と混合し、室温で30分間インキュベートし、感染性についてベロ細胞で力価測定した系列希釈HSV1 F株を示す。数値はすべて、PBS処置(陰性対照)に対して正規化されている。ヒトIgGは、抗HSV1 IgG(陽性対照)を含有していた。図12Bは、24時間、ヒトIgG Fcまたはリツキシマブを注射したBALB/cマウスに由来するNK細胞の表現型を示す。
図13Aは、細菌に対するマウスIgG2aの結合を示す。図13Bは、ヒトIgG産物の存在下での、細菌に対するCD16aの結合を示す。
図14Aおよび14Bは、可溶性streptococcusプロテインGと共に、またはプロテインGでコーティングされたプレートで、またはNK細胞培養前にマウス血清でブロッキングしたプロテインGコーティングプレートで培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型(図14A)およびIFNγ産生(図14B)を示す。図14Bの各点線は、1人のドナーを示す(三重重複の平均、n=6)。図14Cは、培地またはプロテインAでコーティングされたプレートで30分間培養したヒトNK細胞を示す。神経膠腫細胞に対する細胞傷害性を評価した。これらの結果は、平均±semとして示されている。 図14Aおよび14Bは、可溶性streptococcusプロテインGと共に、またはプロテインGでコーティングされたプレートで、またはNK細胞培養前にマウス血清でブロッキングしたプロテインGコーティングプレートで培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型(図14A)およびIFNγ産生(図14B)を示す。図14Bの各点線は、1人のドナーを示す(三重重複の平均、n=6)。図14Cは、培地またはプロテインAでコーティングされたプレートで30分間培養したヒトNK細胞を示す。神経膠腫細胞に対する細胞傷害性を評価した。これらの結果は、平均±semとして示されている。
図15Aは、細菌と共に24時間培養した後の、C57BL/6およびBALB/cに由来するマウス脾臓NK細胞の表現型を示す。これは、3回の実験の1つを表す。図15Bは、培地またはプロテインAでプレコーティングされたプレートで培養し、培養の24時間で染色した、マウス脾臓から単離されたNK細胞を示す。CD62LおよびCD27強度は、培地コーティングプレートに対してである(n=12)。図15Cは、対照シリコーンビーズまたはプロテインAコンジュゲートシリコーンビーズを注射したBALB/cマウスに由来するNK細胞の表現型を示す。統計的概要(n=5)が示されている。図15Dは、24時間、可溶性プロテインAを注射したBALB/cマウスに由来するNK細胞の表現型を示す。これらの図は、3回の実験の1つを表す。 図15Aは、細菌と共に24時間培養した後の、C57BL/6およびBALB/cに由来するマウス脾臓NK細胞の表現型を示す。これは、3回の実験の1つを表す。図15Bは、培地またはプロテインAでプレコーティングされたプレートで培養し、培養の24時間で染色した、マウス脾臓から単離されたNK細胞を示す。CD62LおよびCD27強度は、培地コーティングプレートに対してである(n=12)。図15Cは、対照シリコーンビーズまたはプロテインAコンジュゲートシリコーンビーズを注射したBALB/cマウスに由来するNK細胞の表現型を示す。統計的概要(n=5)が示されている。図15Dは、24時間、可溶性プロテインAを注射したBALB/cマウスに由来するNK細胞の表現型を示す。これらの図は、3回の実験の1つを表す。 図15Aは、細菌と共に24時間培養した後の、C57BL/6およびBALB/cに由来するマウス脾臓NK細胞の表現型を示す。これは、3回の実験の1つを表す。図15Bは、培地またはプロテインAでプレコーティングされたプレートで培養し、培養の24時間で染色した、マウス脾臓から単離されたNK細胞を示す。CD62LおよびCD27強度は、培地コーティングプレートに対してである(n=12)。図15Cは、対照シリコーンビーズまたはプロテインAコンジュゲートシリコーンビーズを注射したBALB/cマウスに由来するNK細胞の表現型を示す。統計的概要(n=5)が示されている。図15Dは、24時間、可溶性プロテインAを注射したBALB/cマウスに由来するNK細胞の表現型を示す。これらの図は、3回の実験の1つを表す。 図15Aは、細菌と共に24時間培養した後の、C57BL/6およびBALB/cに由来するマウス脾臓NK細胞の表現型を示す。これは、3回の実験の1つを表す。図15Bは、培地またはプロテインAでプレコーティングされたプレートで培養し、培養の24時間で染色した、マウス脾臓から単離されたNK細胞を示す。CD62LおよびCD27強度は、培地コーティングプレートに対してである(n=12)。図15Cは、対照シリコーンビーズまたはプロテインAコンジュゲートシリコーンビーズを注射したBALB/cマウスに由来するNK細胞の表現型を示す。統計的概要(n=5)が示されている。図15Dは、24時間、可溶性プロテインAを注射したBALB/cマウスに由来するNK細胞の表現型を示す。これらの図は、3回の実験の1つを表す。
図16は、プロテインA(UniProtKB:P99134)、プロテインG(UniProtKB:P06654)、およびHSV1 gE(UniProtKB:P04488)の配列アラインメントを示す。
図17A〜17Cは、細菌IgG結合タンパク質で処置したヒト単球の形態学的および機能的変化を示す。図17Aは、培地、プロテインA、またはプロテインGでプレコーティングされたプレートで3時間または18時間培養したヒト単球の形態学を示す。図17Bは、単球呼吸バーストアッセイの結果を示す。このアッセイでは、ヒト初代単球を、ウシ血清(BSA)もしくはプロテインAでコーティングされたプレートで培養するか、または指定の時間にわたってホルボール12−ミリステート13−アセテート(PMA;陽性対照)で刺激した。図17Cは、図17Bで処置した単球の細胞内IL1ベータ染色を示す。 図17A〜17Cは、細菌IgG結合タンパク質で処置したヒト単球の形態学的および機能的変化を示す。図17Aは、培地、プロテインA、またはプロテインGでプレコーティングされたプレートで3時間または18時間培養したヒト単球の形態学を示す。図17Bは、単球呼吸バーストアッセイの結果を示す。このアッセイでは、ヒト初代単球を、ウシ血清(BSA)もしくはプロテインAでコーティングされたプレートで培養するか、または指定の時間にわたってホルボール12−ミリステート13−アセテート(PMA;陽性対照)で刺激した。図17Cは、図17Bで処置した単球の細胞内IL1ベータ染色を示す。 図17A〜17Cは、細菌IgG結合タンパク質で処置したヒト単球の形態学的および機能的変化を示す。図17Aは、培地、プロテインA、またはプロテインGでプレコーティングされたプレートで3時間または18時間培養したヒト単球の形態学を示す。図17Bは、単球呼吸バーストアッセイの結果を示す。このアッセイでは、ヒト初代単球を、ウシ血清(BSA)もしくはプロテインAでコーティングされたプレートで培養するか、または指定の時間にわたってホルボール12−ミリステート13−アセテート(PMA;陽性対照)で刺激した。図17Cは、図17Bで処置した単球の細胞内IL1ベータ染色を示す。
図18は、プロテインAおよびプロテインGでプレコーティングされた培養プレートが、ヒト単球から樹状細胞を生成する効力を増加させたことを示す。100万個の精製ヒト単球を、0日目にプレートに播種し、20ng/ml GM−CSFおよびIL4(10ng/ml)で補完された培地で培養して、樹状細胞を生成した。プレートに付着しなかった細胞を1日目に除去した。プレートに付着した細胞を、1日目、4日目、および7日目に計数した。
図19は、固定化されたプロテインAおよびプロテインGが、初代ヒト単球で呼吸バーストを誘導したことを示す。新たに単離されたヒト単球を、10分間または30分間、ジヒドロローダミン123(DHR123)の存在下の表示条件下で培養した。細胞を、フローサイトメトリーを使用して分析した。
図20は、固定化されたプロテインAおよびプロテインGが、初代ヒト単球でのIL1β産生を誘導したことを示す。新たに単離されたヒト単球を、表示条件下で6時間培養し、IL1βを染色した。
図21は、固定化されたプロテインAおよびプロテインGが、初代ヒト単球の表現型を変化させたことを示す。新たに単離されたヒト単球を、表示条件下で6時間培養し、HLA−DRおよびCD14を染色した。
図22は、固定化されたプロテインAおよびプロテインGが、初代ヒト好中球で呼吸バーストを誘導したことを示す。新しく単離されたヒト好中球を、10分間または30分間、DHR123の存在下の表示条件下で培養した。細胞を、フローサイトメトリーを使用して分析した。
図23Aおよび23Bは、Staphylococcus aureusに対するヒトFcγ受容体CD32およびCD64の結合が、ヒトIgGおよびプロテインAの存在を必要としたことを示す。野生型(wt)またはプロテインA欠損(Spa−)Staphylococcus aureus細菌を、ヒト化抗体リツキシマブ(Ritu)の非存在下または存在下で、図23Aに示されている蛍光標識ヒトFcγ受容体CD32および図23Bに示されているCD64と共にインキュベートした。塗り潰し灰色ヒストグラムは、未染色細菌を表す。
図24は、固定化されたプロテインA、プロテインG、およびヒトIgGが、単球由来樹状細胞の表現型を変化させたことを示す。新たに単離されたヒト単球を、処置プレート中でIL4およびGM−CSFの存在下にて指定の時間にわたって培養し、CD86およびCD1cを染色した。
図25は、固定化されたプロテインA、プロテインG、およびヒトIgGが、単球由来樹状細胞の機能を変化させたことを示す。樹状細胞を、プレートで5日間培養した単球から生成し、活性化し、エプスタイン−バーウイルス(EBV)複製活性化因子BamHI Z左方向リーディングフレーム1(BZLF1)ペプチドを24時間負荷し、自己由来T細胞と共に10日間培養した。EBV特異的細胞傷害性T細胞を、テトラマー染色により決定した。
図26Aおよび26Bは、様々な種に由来するIgG分子に対するヒトおよび病原体IgG結合タンパク質の結合を示す。使用した実験手順は、図26Aに示されており、フローサイトメトリーを使用して様々なIgGとIgG結合タンパク質との間の相互作用を決定した代表的な結果は、図26Bに示されている。IgG結合タンパク質を、個々にクローニングして、Thosea asignaウイルスに由来する2Aタンパク質および緑色蛍光タンパク質(GFP)と融合させた。GFPは、IgG結合タンパク質の発現を報告する。IgGとIgG結合タンパク質との間の相互作用を決定するために、神経膠腫細胞にIgG結合タンパク質をトランスフェクトし、様々な種に由来する蛍光標識IgGと共にインキュベートした。試料を、フローサイトメトリーにより読み出し、GFP細胞(濃黒色線)およびGFP細胞(塗り潰し灰色ヒストグラム)を、蛍光シグナル強度について分析し、互いに重ねて示した。
図27Aおよび27Bは、ヒト初代NK細胞、B細胞、単球、および顆粒球が、プロテインA結合のために接近可能であるヒトIgG分子で天然に被覆されていることを示す。ヒトPBMCを、pH7.4またはpH4の培地で洗浄し、その後、図27Aに示されている蛍光標識系統マーカーおよびマウス抗ヒトIgG Fc抗体、または図27Bに示されている蛍光標識系統マーカーおよびプロテインAで染色した。細胞マーカー、ヒトFc、およびプロテインAの平均強度が示されている。
図28A〜28Eは、CMV IgG結合タンパク質gp68が、ヒトIgG1 FcおよびCD16aと三成分複合体を形成することが可能であることを示す。図28Aは、個々のIgG結合タンパク質をトランスフェクトし、蛍光標識リツキシマブと共にインキュベートした神経膠腫細胞から得られた結果を例示する。図28Bは、個々のIgG結合タンパク質をトランスフェクトし、ヒトIgG1 Fcと共にインキュベートした神経膠腫細胞から得られた結果を例示する。図28C、28D、および28Eは、蛍光標識CD16aのみ(図28C)で、またはリツキシマブ(図28D)もしくはヒトIgG1 Fc(図28E)の存在下でインキュベートしたトランスフェクト神経膠腫細胞から得られた結果を例示する。塗り潰し灰色区域は、IgG結合タンパク質を発現しない細胞を表す。濃黒色線は、IgG結合タンパク質を発現する細胞を表す。
図29Aおよび29Bは、トランスフェクト神経膠腫細胞と共に7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。図29Aは、CD69またはCD107aの発現を獲得したNK細胞のパーセンテージ、ならびにCD16aおよびCD62Lを両方とも喪失した細胞のパーセンテージを示す。図29Bは、6人のドナーの結果のグラフ概要である。*p<0.05。 図29Aおよび29Bは、トランスフェクト神経膠腫細胞と共に7時間培養した後の、初代ヒトNK細胞の表現型を示す。図29Aは、CD69またはCD107aの発現を獲得したNK細胞のパーセンテージ、ならびにCD16aおよびCD62Lを両方とも喪失した細胞のパーセンテージを示す。図29Bは、6人のドナーの結果のグラフ概要である。*p<0.05。
図30は、マウスサイトメガロウイルス感染が、非免疫マウスIgGに対する3T3細胞の結合を可能にすることを実証する。3T3細胞を、感染させなかったか(塗り潰し灰色)、または24時間にわたってマウスサイトメガロウイルスに感染させ(MCMV;濃黒色)、蛍光標識IgGと共にインキュベートした。細胞を、フローサイトメトリーを使用して収集した。
詳細な説明
定義
本明細書および以下の特許請求の範囲では、多くの用語が言及されることになるが、それらは、以下の意味を有すると定義されるものとする。
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」、および「その(the)」は、状況が明白にそうではないと示さない限り、複数の指示物を含む。したがって、例えば、「組成物」への言及は、2つまたはそれよりも多くのそのような組成物の混合物を含み、「化合物」への言及は、2つまたはそれよりも多くのそのような化合物の混合物を含み、「作用剤」への言及は、2つまたはそれよりも多くのそのような作用剤の混合物を含み、他も同様である。
「任意選択の」または「任意選択で」は、その後に記載されている事象もしくは状況が生じてもよく、または生じなくともよいこと、ならびに本明細書は、事象または状況が生じる場合および生じない場合を含むことを意味する。
本明細書では範囲を表記することができ、そのような範囲が表記されている場合、別の態様は、1つの特定の値からおよび/または他の特定の値までを含む。同様に、値が近似として表記されている場合、特定の値は、別の態様を形成することが理解されるだろう。範囲の各々の終点は、他の終点との関連でおよび他の終点に関わらず、有効であることがさらに理解されるだろう。また、値が開示されている場合、当業者により適切に理解されるように、その値と「等しいかまたはそれ未満の」値、その値と「等しいかまたはそれよりも大きな」値、および値間の考え得る範囲も開示されることが理解される。また、本出願の全体にわたって、データは、多くの異なる形式で提供されており、そうしたデータは、終点、および開始点、ならびにデータポイントの任意の組合せの範囲を表すことが理解される。また、2つの特定の単位間の各単位も開示されていることが理解される。例えば、10および15が開示されている場合、11、12、13、および14も開示されている。
用語「対象」または「患者」は、本発明の医薬組成物の投与または本明細書で開示されている方法を使用した処置の標的である任意の個体を指す。対象は、脊椎動物、例えば哺乳動物であってもよい。したがって、対象は、ヒトであってもよく、または獣医学的患者であってもよい。用語「患者」は、特に、臨床医、例えば内科医の処置下にある対象を指す。
「予防する」または「予防すること」もしくは「予防」などのこの単語の他の形態は、特定の事象もしくは特徴を停止させること、特定の事象もしくは特徴の発達または進行を安定または遅延させること、あるいは特定の事象または特徴が生じることになる可能性を最小限に抑えることを意味する。予防するは、典型的には、用語「低減する」よりも絶対的であるため、対照との比較を必要としない。本明細書で使用される場合、あるものは低減できても予防できないが、低減されるものを、予防することができる場合もある。同様に、あるものは予防できても低減できないが、予防されるものを、低減することができる場合もある。低減するまたは予防するが使用される場合、特に別様の指示がない限り、他方の単語の使用も明示的に開示されていることが理解される。
用語「処置」または「処置すること」は、疾患、病理学的状態、または障害を治癒、寛解、安定、または予防することを目的とした、対象の医学的管理を指す。この用語は、積極的処置、すなわち、具体的には疾患、病理学的状態、または障害の改善に向けられる処置を含み、また、原因処置、すなわち、関連する疾患、病理学的状態、または障害の原因の除去に向けられる処置を含む。加えて、この用語は、対症処置、すなわち疾患、病理学的状態、または障害の治癒ではなく症状を軽減するために設計された処置;予防処置、すなわち関連する疾患、病理学的状態、または障害の発症を最小限に抑えるかまたは部分的にもしくは完全に阻害することに向けられる処置;および補助的処置、すなわち関連する疾患、病理学的状態、または障害の改善に向けられた別の特定の治療を補完するために採用される処置を含む。
本明細書で使用される場合、「標的細胞」は、Fc結合タンパク質を発現する免疫エフェクター細胞の標的を指す。この用語は、ウイルス感染細胞ならびに細菌および真菌などの微生物も含む。
「宿主細胞」は、ウイルスおよび/またはウイルスベクターのレシピエントであり得るまたはレシピエントである個々の細胞または細胞培養を含む。宿主細胞としては、単一の宿主細胞の後代を含み、後代は、自然発生的、偶発的、もしくは意図的な突然変異および/または変化のため、元の親細胞と必ずしも完全には同一ではない(形態学的に、または全DNA補完性が)場合がある。
用語「遺伝子」は、当技術分野では、ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを意味することが十分に理解されている。遺伝子は、ポリペプチドコード領域に加えて、これらに限定されないが、イントロン、転写されるが翻訳されないセグメント、ならびにコードセグメントの上流および下流の調節エレメントを含む、非コード領域を含んでいてもよい。
用語「ポリペプチド」、「ペプチド」、および「タンパク質」は、同義的に使用され、任意の長さのアミノ酸のポリマーを指す。また、こうした用語は、グリコシル化、アセチル化、ミリストイル化、およびリン酸化を含む反応により翻訳後修飾されているタンパク質を含む。
用語「抗体」は、具体的には、モノクローナル抗体(全長モノクローナル抗体を含む)、ポリクローナル抗体、多特異性抗体(例えば二重特異性抗体)、および所望の生物活性を示す限り抗体断片を含む。
「天然配列Fc領域」は、自然界に見出されるFc領域のアミノ酸配列と同一のアミノ酸配列(例えば、配列番号1)を含むが、天然に存在するFc領域および断片は、特に人口関連遺伝的異質性の結果として、(種特異的な「標準」配列が導出されているものの、アミノ酸配列が異質性であり得ることに留意されたい。ヒト免疫グロブリン、具体的にはそのIgG実施形態が、古典的にはアロタイプと名付けられている配列多型を示すことは公知である。JefferisおよびLefranc、209、Human immunoglobulin allotypes: Possible implications for immunogenicity、mAbs 1巻、1〜7頁を参照されたい。本明細書で使用される場合、IgGアイソタイプ(IgG1、IgG2、IgG3、およびIgG4)は、それらの組合せおよび混合物ならびにそのようなアイソタイプの単離および精製アロタイプを含む、天然に存在する変異性の範囲の全体にわたるそのようなアロタイプを含む。
当業者であれば理解するように、「変異体Fc領域」は、少なくとも1つの「アミノ酸修飾」により天然配列Fc領域の配列と異なるアミノ酸配列を含む。好ましくは、変異体Fc領域は、天然配列Fc領域または親ポリペプチドのFc領域と比較して、天然配列Fc領域または親ポリペプチドのFc領域に少なくとも1つのアミノ酸置換、例えば、約1から約10個のアミノ酸置換、好ましくは約1から約5個のアミノ酸置換を有する。変異体Fc領域は、本明細書では、好ましくは、天然配列Fc領域および/また親ポリペプチドのFc領域と少なくとも約80%配列同一性、より好ましくはそれらと少なくとも約90%配列同一性、より好ましくはそれらと少なくとも約95%配列同一性、さらにより好ましくはそれらと少なくとも約99%配列同一性を有するだろう。
用語「Fc受容体」または「FcR」は、抗体のFc領域に結合する受容体を記述するために使用される。FcγRは、IgG抗体のFc領域に結合する受容体である。FcγRとしては、こうした受容体の対立遺伝子変異体および選択的スプライス形態を含む、FcγRI、FcγRII、およびFcγRIIIサブクラスの受容体が挙げられる。FcγRII受容体としては、FcγRIIA(「活性化受容体」)(例えば、配列番号21)およびFcγRIIB(「阻害性受容体」)(例えば、配列番号22)が挙げられ、それらは、主にそれらの細胞質ドメインが異なる同様のアミノ酸配列を有する。活性化受容体FcγRIIAは、その細胞質ドメインに免疫受容活性化チロシンモチーフ(ITAM)を含有する。阻害性受容体FcγRIIBは、その細胞質ドメインに免疫受容阻害性チロシンモチーフ(ITIM)を含有する。
用語「Fc結合タンパク質」は、FcγR結合部位の外部にあるIgG Fc領域に結合する任意のタンパク質を指す。特定の実施形態では、Fc結合タンパク質は、IgG Fcに対するFcγRの結合に干渉せずに、IgGのFc領域の領域に結合する。
「有効量」とは、有益なまたは所望の臨床結果(例えば、臨床状態の改善)を引き起こすのに十分な量を意味する。
「プロモーター」は、一般的には、転写開始部位に対して比較的一定の位置にある場合に機能する1つまたは複数のDNA配列である。「プロモーター」は、RNAポリメラーゼおよび転写因子の塩基相互作用に必要なコアエレメントを含有しており、上流エレメントおよび応答エレメントを含有していてもよい。
「エンハンサー」は、一般的には、転写開始部位から一定の距離になくとも機能し、転写単位の5’または3’のいずれにあってもよいDNA配列を指す。さらに、エンハンサーは、イントロン内およびコード配列自体内にあってもよい。エンハンサーは、通常、長さが10〜300bpであり、シスで機能する。エンハンサーは、付近のプロモーターからの転写を増加させるように機能する。また、エンハンサーは、プロモーターと同様に、転写の調節を媒介する応答エレメントを含有する場合が多い。エンハンサーは、発現の調節を決定することが多い。
受動的ADCCの増強
本明細書には、対象の受動的ADCCを増強するための試薬、方法、および医薬組成物が開示されている。特定の実施形態では、本明細書には、Fc結合タンパク質をコードする病原体に感染した対象を処置するための方法であって、対象に、免疫エフェクター細胞上にあるFcγRに結合するドメインおよび病原体によりコードされるFc結合タンパク質に結合する非重複ドメインを含む本発明の医薬組成物が投与される、方法が提供される。他の実施形態では、HSV1感染を有する対象の神経学的損傷を予防するための、およびHSV1感染を有する対象の死亡を予防するための試薬、方法、および医薬組成物が提供される。ある特定の実施形態では、免疫学的ポリペプチドは、抗体、より具体的にはIgG抗体、および特にIgG抗体のFc断片である。IgG含有抗血清も、そのような免疫学的ポリペプチドの範囲内である。本方法に有用な、本明細書で開示される医薬組成物を構成する免疫学的ポリペプチドの特徴は、前記IgG抗体の効力および有用性が、それらの抗原特異性に依存しないということである。
Fc断片
一部の実施形態では、免疫学的ポリペプチドは、免疫グロブリンG(IgG)抗体のFc領域を含むが、抗体の抗原結合領域、例えばFab領域を含まない。例えば、免疫学的ポリペプチドは、IgG1(例えば、配列番号6)、IgG2(例えば、配列番号7)、IgG3(例えば、配列番号8)、またはIgG4(例えば、配列番号9)免疫グロブリンの断片であってもよい。本明細書に示されている配列は例示である。また、当業者であれば、特許請求されている試薬、方法、および医薬組成物は、IgGアイソタイプのアロタイプ変異を含むことを認識するだろう。一部の実施形態では、免疫学的ポリペプチドは、IgG免疫グロブリンのFc領域、またはFcγRおよびFc結合タンパク質に同時に結合することが可能なその断片、またはFcγRもしくはFc結合タンパク質のいずれかに結合することが可能であるが、両方には結合しないその断片(例えば、IgG3)を含み、抗体の抗原結合領域、例えばFab領域を含まない。特定の実施形態では、本開示の免疫学的ポリペプチドは、免疫エフェクター細胞上のFcγRに対して、自然界に見出されるIgGよりも高い親和性で結合するように変更されている(自然に、遺伝子工学により、または別様に)ドメインおよび/または病原体によりコードされるFc結合タンパク質に対して、自然界に見出されるIgGよりも高い親和性で結合する非重複ドメインを含む。免疫学的ポリペプチドは、ヒトIgG1の断片(S6B291;配列番号10)を含有する組換えタンパク質であってもよい。例えば、特定の実施形態では、組換えタンパク質は、ヒトIgG1の残基235〜466(S6B291)(配列番号2)、またはIgG2、IgG3、もしくはIgG4の相当する相同体配列を含む。また、免疫学的ポリペプチドは、当技術分野で公知であるように、ヒトIgG1、IgG2、IgG3、もしくはIgG4のパパインまたはプラスミン消化により製作することができる(例えば、Goding, J.(1983年)、Monoclonal Antibodies: Principles and Practice、Academic Press Inc.、London, U Kを参照)。
ポリペプチドは、ヒトIgG1の残基262〜466(S6B291)(配列番号1)、またはIgG2、IgG3、もしくはIgG4の相当する相同体配列を含有する組換えタンパク質であってもよい。
Fc変異体
また、FcγRおよびFc結合タンパク質に同時に結合することが可能な合成または組換えポリペプチドが開示される。一部の実施形態では、免疫学的ポリペプチドは、IgG免疫グロブリンの2つまたはそれよりも多くのFc領域を含む。特定の実施形態では、Fc領域は、例えば、PEG化またはミリストイル化により修飾されている。
一部の実施形態では、免疫学的ポリペプチドは、Fcガンマ受容体に対する結合を増強するように修飾されているFcガンマ受容体結合部位を含む。一部の実施形態では、これは、IgG−Fcγ受容体インターフェースを構造誘導設計(structure-guided design)して、より高い結合親和性をもたらすことを含む。一部の実施形態では、これは、IgG分子のAsn297に連結されているフコースを除去することを含む。一部の実施形態では、これは、Fcγ受容体結合を増強するようにポリペプチドを化学的に修飾することを含む(例えば、Kamihira M.、Katakura Y.、Ito A.(編)Animal Cell Technology: Basic & Applied Aspects. Animal Cell Technology: Basic & Applied Aspects、16巻、Springer, Dordrechtの、Konnoら(2010年)Controlling Fucosylation Levels of Antibodies with Osmolality during Cell Cultureを参照)。
一部の実施形態では、免疫エフェクター細胞は、Fcガンマ受容体を発現する免疫細胞である。Fcガンマ受容体としては、CD16a、CD16b、CD32、およびCD64が挙げられる。したがって、一部の実施形態では、免疫エフェクター細胞は、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、単球、マクロファージ、好中球もしくは顆粒球、または樹状細胞である。
疾患/障害
本明細書で開示される方法は、Fc結合タンパク質を発現する標的細胞もしくは病原体の死滅または妨害が望ましい任意の疾患または状態に幅広く適用可能である。
一部の実施形態では、ウイルスまたはウイルスに感染した感染標的細胞は、Fc結合タンパク質を発現する。例えば、単純ヘルペスウイルス1(HSV1)およびHSV2は、受動的ADCCを誘導することができるFc結合タンパク質糖タンパク質E(gE)(配列番号5)を発現する。ヘルペスウイルスサイトメガロウイルス(CMV)は、受動的ADCCを誘導することができるFc結合タンパク質68kDa糖タンパク質(gp68)を発現する。なお、CMV gp32も、IgG Fcに結合するが、IgG Fcの同じ結合部位をCD16aと競合するため、受動的ADCCを誘導しない。加えて、水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)は、HSV1 gEの相同体であるIgG結合タンパク質gEを発現する(参照PMC241147およびPMID:2167554)。
本発明の試薬、方法、および医薬組成物により標的とすることができるウイルスとしては、一般的には、これらに限定されないが、以下の科のウイルスが挙げられる:picornaviridae、caliciviridae、togaviridae、flaviviridae、coronaviridae、rhabdoviridae、filoviridae、paramyxoviridae、orthomyxoviridae、bunyaviridae、arenaviridae、reoviridae、retroviridae、hepadnaviridae、parvoviridae、papovaviridae、adenoviridae、herpesviridae、およびpoxyviridae。
一部の実施形態では、病原体は、Staphylococcus aureus、Streptococcus、またはEscherichia coliなどの細菌である。Staphylococcus aureusは、Fc結合プロテインAを発現し、Streptococcusは、Fc結合タンパク質プロテインG、プロテインH、およびM1タンパク質を発現し、Escherichia coliは、Fc結合タンパク質M1タンパク質を発現する。したがって、一部の実施形態では、Fc結合タンパク質は、プロテインG、プロテインH、またはM1タンパク質を含む。
細菌としては、一般的には、これらに限定されないが、以下のものが挙げられる:P.aeruginosa、E.coli、Klebsiella sp.、Serratia sp.、Pseudomanas sp.、P.cepacia、Acinetobacter sp.、S.epidermis、E.faecalis、S.pneumonias、S.aureus、Haemophilus sp.、Neisseria Sp.、N.meningitidis、Bacteroides sp.、Citrobacter sp.、Branhamella sp.、Salmonelia sp.、Shigella sp.、S.pyogenes、
Proteus sp.、Clostridium sp.、Erysipelothrix sp.、Lesteria sp.、Pasteurella multocida、Streptobacillus sp.、Spirillum sp.、Fusospirochetasp.、Treponema pallidum、Borrelia sp.、Actinomycetes、
Mycoplasma sp.、Chlamydia sp.、Rickettsia sp.、Spirochaeta、
Legionella sp.、Mycobacteria sp.、Ureaplasma sp.、Streptomyces sp.、Trichomoras sp.、およびP.mirabilis。
寄生動物としては、これらに限定されないが、以下のものが挙げられる:
Plasmodium falciparum、P.vivax、P.ovale、P.malaria;Toxoplasma gondii;Leishmania mexicana、L.tropica、L.major、L.aethiopica、L.donovani、Trypanosoma cruzi、T.brucei、Schistosoma mansoni、S.haematobium、S.japonium;Trichinella spiralis;Wuchereria bancrofti;Brugia malayli;Entamoeba histolytica;Enterobius vermiculoarus;Taenia solium、T.saginata、Trichomonas vaginatis、T.hominis、T.tenax;Giardia lamblia;Cryptosporidium parvum;Pneumocytis carinii、Babesia bovis、B.divergens、B.microti、Isospore belli、L hominis;Dientamoeba fragiles;Onchocerca volvulus;Ascaris lumbricoides、Necator americanis;Ancylostoma duodenale;Strongyloides stercoralis;Capillaria philippinensis;Angiostrongylus cantonensis;Hymenolepis nana;Diphyllobothrium latum;Echinococcus granulosus、E.multilocularis;Paragonimus westermani、P.caliensis;Chlonorchis sinensis;Opisthorchis felineas、G.Viverini、Fasciola hepatica Sarcoptes scabiei、Pediculus humanus;Phthirius pubis;およびDermatobia hominis。
真菌としては、一般的に、これらに限定されないが、以下のものが挙げられる:Cryptococcus neoformans;Blastomyces dermatitidis;Aiellomyces dermatitidis;Histoplasfria capsulatum;Coccidioides immitis;C.albicans、C.tropicalis、C.parapsilosis、C.guilliermondii、およびC.kruseiを含むCandids species、A.fumigatus、A.flavus、およびA.nigerを含むAspergillus species、Rhizopus species;Rhizomucor species;Cunninghammella species;A.saksenaea、A.mucor、およびA.absidiaを含むApophysomyces species;Sporothrix schenckii、Paracoccidioides brasiliensis;Pseudallescheria boydii、Torulopsis glabrata;およびDermatophyres species。
受動的ADCCの阻害
また、受動的ADCCを阻害または低減するための方法、試薬、および医薬組成物が開示される。こうした方法は、受動的ADCCを阻害することにより、対象の免疫エフェクター細胞の細胞傷害性を低減する。
一部の実施形態では、免疫学的ポリペプチドは、Fcガンマ受容体(FcγR)に結合しないように修飾されたIgG免疫グロブリンの断片である。例えば、免疫学的ポリペプチドは、配列番号10のアミノ酸235〜262またはその機能的等価物を含まない。例えば、ポリペプチドは、CD16a、CD32、またはCD64結合部位を欠如するIgG断片であってもよい。例えば、これは、IgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4免疫グロブリンの断片であってもよい。一部の実施形態では、免疫学的ポリペプチドは、抗体の1つよりも多くのサブクラスに由来する断片である。
一部の実施形態では、本明細書には、抗がん治療を受けている対象の炎症を低減するための試薬、方法、および医薬組成物が提供されている。本明細書で開示される方法は、Fc結合タンパク質に結合する領域を含むが、Fcガンマ受容体(FcγR)に結合する領域を含まない治療有効量の免疫学的ポリペプチドを投与すること;およびモノクローナル抗体薬物を含む抗がん治療を施すことを含み、免疫学的ポリペプチドは、配列番号10のアミノ酸235〜262またはその機能的等価物を含まない。
一部の実施形態では、対象は、リツキシマブ、トシリズマブ、トシツモマブ、トラスツズマブ、ベバシズマブ、ブレンツキシマブベドチン、セツキシマブ、ダラツムマブ、イピリムマブ、オファツムマブ、パニツムマブ、アレムツズマブ、またはペムブロリズマブなどの治療用抗体で処置されている。ほとんどの治療用モノクローナル抗体薬物は、哺乳動物宿主細胞株から産生され、特異的抗原を標的とする。副作用および治療効力の低減は、種々の天然Fc結合タンパク質により抗体が隔離されることに起因する場合がある。本開示の方法は、抗体媒介性注入毒性の副作用(いわゆる、「初回投与効果」)を減少させることができるが、さらに抗体に基づく免疫療法を増強することができる。
一部の実施形態では、本明細書には、腫瘍溶解性HSV1ウイルス治療を受けている対象を処置するための試薬、方法、および医薬組成物が提供されている。他の実施形態では、本明細書には、標的細胞上のFc結合タンパク質に結合する領域を含むが、FcγRに結合する領域を含まないポリペプチドを含む医薬組成物を対象に投与することを含む、対象の腫瘍溶解性ウイルス治療を増強するための方法、試薬、および医薬組成物が提供されている。例えば、免疫学的ポリペプチドは、配列番号10のアミノ酸235〜262またはその機能的等価物を含まない。
本方法は、腫瘍を腫瘍溶解性ウイルスに感染させた後、早期に受動的ADCCを阻害して、ウイルスが他の腫瘍細胞へと蔓延することを可能にするために使用することができる。腫瘍を腫瘍溶解性ウイルスに感染させた後、早期に受動的ADCCを阻害して、ウイルスが他の腫瘍細胞へと蔓延することを可能にすることが有利である場合があるが、本開示の方法を使用して、腫瘍細胞が感染して腫瘍細胞の死滅が増強された後で受動的ADCCを増強させることもできる。
したがって、一部の実施形態では、本明細書で開示される方法は、免疫エフェクター細胞上のFcγRに結合するドメインおよび標的細胞上のFc結合タンパク質に結合する非重複ドメインを含む免疫学的ポリペプチドを含む医薬組成物を提供する。ある特定の実施形態では、免疫学的ポリペプチドは、抗体、より具体的にはIgG抗体、および特にIgG抗体のFc断片である。IgG含有抗血清も、そのような免疫学的ポリペプチドの範囲内である。本方法に有用な、本明細書で開示される医薬組成物を構成する免疫学的ポリペプチドの特徴は、前記IgG抗体の効力および有用性が、それらの抗原特異性に依存しないということである。
上述のように、免疫エフェクター細胞は、Fcガンマ受容体を発現する任意の免疫細胞であってもよい。Fcガンマ受容体としては、CD16a、CD16b、CD32、およびCD64が挙げられる。したがって、一部の実施形態では、免疫エフェクター細胞は、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、単球、マクロファージ、好中球もしくは顆粒球、または樹状細胞である。
異所性遺伝子発現により媒介される示差的細胞溶解(DC−MEGE)
また、本明細書には、ウイルス感染細胞および免疫エフェクター細胞の相互作用をモジュレートする遺伝子を特定するための方法が開示される。この方法は、本明細書では、異所性遺伝子発現により媒介される示差的細胞溶解(DC−MEGE)と呼ばれる。この方法は、ヒトリンパ球と、ウイルスに感染した標的細胞により発現される各遺伝子との間の相互作用に関する包括的な理解を提供する。
本開示の方法は、発現制御配列に作動可能に連結した候補ウイルス遺伝子およびレポーター遺伝子を含む発現ベクターを宿主細胞にトランスフェクトすること、トランスフェクト宿主細胞および非トランスフェクト宿主細胞を、細胞傷害性免疫エフェクター細胞に曝露させること、および曝露させたトランスフェクト宿主細胞および非トランスフェクト宿主細胞をアッセイして、レポーター遺伝子発現または活性の関数として細胞死を測定することを含んでいてもよい。こうした方法では、非トランスフェクト宿主細胞と比較して、トランスフェクト宿主細胞による細胞死が減少することは、ウイルス遺伝子が、免疫エフェクター細胞を抑制したこと、または言い換えれば、トランスフェクト宿主細胞を免疫エフェクター細胞から保護したことを示し、非トランスフェクト宿主細胞と比較して、トランスフェクト宿主細胞による細胞死が増加することは、ウイルス遺伝子が、免疫エフェクター細胞を活性化したこと、または言い換えれば、トランスフェクト宿主細胞を免疫エフェクター細胞に対して感受性にしたことを示す。
特定の実施形態では、レポーター遺伝子は、蛍光遺伝子であり、曝露させたトランスフェクト宿主細胞および非トランスフェクト宿主細胞をフローサイトメトリーによりアッセイして、細胞死を蛍光の関数として測定し、非トランスフェクト宿主細胞と比較して、蛍光性トランスフェクト宿主細胞のパーセンテージが増加することは、ウイルス遺伝子が、トランスフェクト宿主細胞を免疫エフェクター細胞から保護したことを示し、非トランスフェクト宿主細胞と比較して、トランスフェクト宿主細胞による平均蛍光が減少することは、ウイルス遺伝子が、トランスフェクト宿主細胞を免疫エフェクター細胞に対して感受性にしたことを示す。
例えば、未感染の非蛍光性細胞のみが死滅し、蛍光の増加を示す蛍光読み取り値は、トランスフェクト標的細胞が、死滅から保護されたことを示す。感染した蛍光性細胞のみが死滅し、蛍光の減少を示す蛍光読み取り値は、トランスフェクト標的細胞が、死滅に対して感受性だったことを示す。蛍光に変化がないことを示す蛍光読み取り値は、標的細胞が、細胞傷害性リンパ球死滅に対して変化がないままだったことを示す。
蛍光タンパク質遺伝子の例としては、以下のものが挙げられる:AcGFP1、Azami−Green、Azurite BFP、BFP、CFP、Citrine、Clover、CopGFP、Cycle3GFP、CyOFP1、CyPet、d1EGFP、d2ECFP、d2EGFP、d2EYFP、d4EGFP、daGFP、Dendra2、dKeima−Red、dKeima570、Dronpa−Green1、Dronpa−Green3、DsRed−Express、DsRed−Express2、DsRed−Max、DsRed−Monomer、DsRed.T3、DsRed1、DsRed2、dTomato、E2−Crimson、E2−Orange、E2−Red/Green、EBFP、EBFP2、ECFP、ecliptic pHluorin、EGFP、Emerald GFP、EosFP、EYFP、Fast−FT、Fluorescent Timer、FusionRed、GFP、GFPuv、HcRed1、hdKeima−Red、hdKeima570、hKikGR1、hKO、hmAzami−Green、hMGFP、hmKeima−Red、hmKeima8.5、hmKikGR1、hmKO、hmKO2、hmMiCy1、hmUkG1、hrGFP、IFP1.1、IFP1.4、IFP2.0、iRFP670、iRFP682、iRFP702、iRFP713、iRFP720、Kaede、KikGR1、KillerRed、Kohinoor、Kusabira−Orange、LanYFP、LSSmKate1、LSSmKate2、LSSmOrange、mAmetrine、mAmetrine1.1、mApple、mAzami−Green、mCardinal、mCerulean、mCherry、mCherry2、mClavGR2、mClover2、mClover3、mECFP、Medium−FT、mEGFP、mEmerald、mEos2、mEos3.2、mEos4a、mEos4b、mEYFP、mgfp5、mHoneydew、MiCy、mIFP、miniSOG、mKalama1、mKate2、mKeima−Red、mKikGR1、mKO、mKO2、mMaple、mMiCy1、mNectarine、mNeonGreen、mNeptune、mNeptune2、mNeptune2.5、mOrange、mOrange2、mPapaya1、mPlum、mRaspberry、mRFP1、mRuby、mRuby2、mRuby3、mseCFP、mTagBFP2、mTangerine、mTFP1、mTurquoise、mTurquoise2、mUkG1、mVenus、mWasabi、PA−GFP、PA−TagRFP、pAcGFP1、pAcGFP1−1、pAcGFP1−C1、pAcGFP1−C2、pAcGFP1−C3、pAcGFP1−C In Fusion Ready、pAcGFP1−N1、pAcGFP1−N2、pAcGFP1−N3、pAcGFP1−N In−Fusion Ready、pAG−S1、PAmCherry、PAmCherry1、pAmCyan、pAmCyan1−C1、pAmCyan1−N1、PAmKate、pAsRed2、pAsRed2−C1、pAsRed2−N1、pd1EGFP−N1、pd2ECFP−N1、pd2EGFP−N1、pd2EYFP−N1、pd4EGFP−N1、pDendra2、pDendra2−C、pDendra2−N、pDG1−S1、pDG3−S1、pdKeima−Red−S1、pdKeima570−S1、pDsRed−Express、pDsRed−Express−1、pDsRed−Express−C1、pDsRed−Express−N1、pDsRed−Express2、pDsRed−Express2−1、pDsRed−Express2−C1、pDsRed−Express2−N1、pDsRed−Monomer−C1、pDsRed−Monomer−C In−Fusion Ready、pDsRed−Monomer−N1、pDsRed−Monomer−N In−Fusion Ready、pDsRed2、pDsRed2−1、pDsRed2−C1、pDsRed2−N1、pE2−Crimson、pE2−Crimson−C1、pE2−Crimson−N1、pECFP、pECFP−1、pECFP−C1、pECFP−N1、pEGFP、pEGFP−1、pEGFP−C1、pEGFP−C2、pEGFP−C3、pEGFP−N1、pEGFP−N2、pEGFP−N3、pEYFP、pEYFP−1、pEYFP−C1、pEYFP−N1、pFusionRed−B、pFusionRed−C、pFusionRed−N、pGFP、pGFPuv、pGLO、pHcRed1、pHcRed1−1、pHcRed1−C1、pHcRed1−N1_1、phdKeima−Red−S1、phdKeima570−S1、phKikGR1−S1、phKO1−S1、phmAG1−S1、phMGFP、phmKeima−Red−S1、phmKO1−S1、phmUkG1−S1、pHTomato、pHuji、pKaede−S1、pKikGR1−S1、pKillerRed−B、pKillerRed−C、pKillerRed−N、pKindling−Red−B、pKindling−Red−N、pKO1−S1、pLSSmOrange−C1、pLSSmOrange−N1、pmAG1−S1、pmBanana、pmCherry、pmCherry−1、pmCherry−C1、pmCherry−N1、pMiCy1−S1、pmKate2−C、pmKate2−N、pmKeima−Red−S1、pmKikGR1−S1、pmKO1−S1、pmKO2−S1、pmMiCy1−S1、pmOrange、pmOrange2、pmOrange2−C1、pmOrange2−N1、pmPlum、pmRaspberry、pmStrawberry、pmUkG1−S1、pNirFP−C、pNirFP−N、pPA−TagRFP−C、pPA−TagRFP−N、pPAmCherry−C1、pPAmCherry−N1、pPAmCherry1−C1、pPAmCherry1−N1、pPhi−Yellow−B、pPhi−Yellow−C、pPhi−Yellow−N、pPhi−Yellow−PRL、pPS−CFP2−C、pPS−CFP2−N、pPSmOrange−C1、pPSmOrange−N1、pRSET−BFP、pRSET−CFP、pRSET−EmGFP、PS−CFP2、PSmOrange、PSmOrange2、pTagBFP−C、pTagBFP−N、pTagCFP−C、pTagCFP−N、pTagGFP2−C、pTagGFP2−N、pTagRFP−C、pTagRFP−N、pTagYFP−C、pTagYFP−N、ptd−Tomato−N1、ptdTomato、ptdTomato−C1、pTimer、pTimer−1、pTurboFP602−B、pTurboFP602−C、pTurboFP602−N、pTurboFP602−PRL、pTurboGFP−B、pTurboGFP−C、pTurboGFP−N、pTurboGFP−PRL、pTurboRFP−B、pTurboRFP−C、pTurboRFP−N、pTurboRFP−PRL、pTurboYFP−B、pTurboYFP−C、pTurboYFP−N、pTurboYFP−PRL、pZsGreen、pZsGreen1−1、pZsGreen1−C1、pZsGreen1−N1、pZsYellow、pZsYellow1−C1、pZsYellow1−N1、ratiometric pHluorin、Rhacostoma GFP、rsEGFP、rsEGFP2、rsTagRFP、Slow−FT、super−ecliptic pHluorin、superfolder GFP、TagBFP、TagCFP、TagGFP2、TagRFP、TagRFP−T、TagRFP657、TagYFP、tdTomato、TurboFP602、TurboFP635、TurboGFP、TurboRFP、TurboYFP、yeGFP、YFP、YPet、ZsGreen、ZsGreen1、およびZsYellow1。特定の実施形態では、遺伝子は、緑色蛍光タンパク質をコードする(Chalfieら、1994年、Science 263巻、802〜805頁を参照)。
本プロセスは、ウイルスゲノムの各遺伝子で繰り返すことができる。例えば、本方法は、ウイルスゲノムの2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、またはそれよりも多くの遺伝子の各遺伝子について個々にまたは組合せについて、本プロセスを繰り返すことをさらに含んでいてもよい。
こうした方法は、細胞傷害性であるか、または活性化もしくは抑制を示すあるバイオマーカー(例えば、サイトカイン)を分泌する任意の免疫エフェクター細胞と共に使用することができる。例えば、細胞傷害性免疫エフェクター細胞は、CD4+T細胞、CD8+T細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、マクロファージ、顆粒球、または樹状細胞であってもよい。上記の方法は、各候補免疫エフェクター細胞のみで、または他の免疫細胞もしくは生物活性剤と組み合わせて繰り返すことができる。
また、本開示の方法は、細胞溶解性に影響を及ぼす遺伝子の能力に対する候補薬物の効果をアッセイするために使用することができる。例えば、遺伝子が、免疫エフェクター細胞による死滅から細胞を保護することが見出された場合、一連の候補薬物を、将来のアッセイに加えて、その遺伝子の保護を阻害する薬物を見出すことができる。
宿主細胞は、好ましくは、ウイルス感染、外来性タンパク質の発現、または自然状態時の、免疫エフェクター細胞による死滅に対する公知の感受性または耐性に基づいて選択される。宿主細胞は、動物またはヒト対象から単離された初代細胞であってもよい。宿主細胞は、不死化細胞株などの細胞株であってもよい。宿主細胞は、単一の細胞タイプを含んでいてもよく、または細胞の混合物を含んでいてもよい。宿主細胞は、懸濁で培養してもよく、表面(二次元)で培養してもよく、または三次元マトリックスで培養してもよい。
本明細書で開示される方法は、トランスフェクト宿主細胞および非トランスフェクト宿主細胞を細胞傷害性免疫エフェクター細胞に曝露させることを含む。このステップは、宿主細胞および細胞傷害性免疫エフェクター細胞を、標準的培養条件(37℃、5%CO)下で、または免疫細胞および宿主細胞の機能を増強もしくは阻害する関連実験設定下で共培養することを含んでいてもよい。
組換え腫瘍溶解性HSV
多形性神経膠芽腫(GBM)は、利用可能な併用療法を適用しても、一貫して致死性の疾患である。腫瘍溶解性HSV(「oHSV」)ベクターを含む複製コンピテントウイルスは、有望な治療選択肢である。
本明細書で開示されているように、HSV Us8、UL12、UL30、US3、およびUs12遺伝子は、NK細胞による死滅に対して神経膠腫細胞をより感受性にする。したがって、本明細書には、Us8遺伝子における1つもしくは複数の活性化突然変異、UL12遺伝子における1つもしくは複数の活性化突然変異、UL30遺伝子における1つもしくは数の活性化突然変異、Us3遺伝子における1つもしくは複数の活性化突然変異、Us12遺伝子における1つもしくは複数の活性化突然変異、またはそれらの任意の組合せを含む組換え腫瘍溶解性単純ヘルペスウイルス(oHSV)も開示されている。HSV遺伝子の活性化突然変異は、当技術分野で公知である。例えば、US8,092,791;US9,623,059;WO2007052029;WO2009052426;WO2017013419;WO2017132552;VargheseおよびRabkin、2002年、Cancer Gene Ther.9巻、967〜978頁;Grandiら、2009年、Expert Rev Neurother.9巻、505〜517頁;およびSokolowskiら、2015年、Oncolytic Virother.4巻、207〜219頁を参照されたい。HSV腫瘍溶解性ウイルスに対するこのような修飾は、腫瘍溶解性ウイルスの腫瘍死滅を増強することができる。
本開示のoHSVは、いくつかの異なるタイプのヘルペスウイルスに由来してもよい。Herpesviridaeは、ヒトおよび動物に疾患を引き起こすDNAウイルスの大きな科である。ヘルペスウイルスは、3つの亜科:アルファ、ベータ、およびガンマに分割される。ヘルペスウイルスはすべて、共通の構造を共有し、エンベロープと呼ばれる脂質二分子膜でそれ自体が包まれているカプシドと呼ばれる二十面体タンパク質ケージ内に内包された100〜200個の遺伝子をコードする比較的大型の二本鎖線形DNAゲノムで構成されている。大型ゲノムは、ウイルスを不活化せずに(例えば、感染または複製を完全に阻害せずに)1つまたは複数の導入遺伝子を導入するための、多数の非必須部位を提供する。しかしながら、ウイルスベクターは、好ましくは、それらが望ましくない効果(例えば、正常細胞を死滅させる、疾患を引き起こす)を示さないように修飾されている(例えば、条件付き複製、弱毒化)ことが理解されるべきである。
本明細書で使用される場合、腫瘍溶解性ヘルペスウイルスは、がん細胞、特にがん幹細胞の死滅、および/または例えば腫瘍のがん幹細胞を死滅させることによる腫瘍の成長阻害に有用なヘルペスウイルス由来を有する多くの治療用ウイルスのいずれか1つを指す。典型的には、腫瘍溶解性ヘルペスウイルスは、野生型ヘルペスウイルスの突然変異型である。一部の場合では、野生型ヘルペスウイルスが、亜科アルファである(つまり、単純ヘルペスウイルスである)場合、腫瘍溶解性ヘルペスウイルスは、腫瘍溶解性単純ヘルペスウイルス(oHSV)と呼ばれる場合がある。一部の場合では、oHSVは、条件付き複製ヘルペスウイルスである。条件付き複製ヘルペスウイルスは、がん細胞、特にがん幹細胞などの、活発に分裂する細胞中で優先的に複製するように設計されている。したがって、こうした条件付き複製ウイルスは、腫瘍溶解しようとするがん細胞を標的とし、ウイルスが他のがん細胞に蔓延することができるように、こうした細胞中で複製する。好ましい実施形態では、条件付き複製ヘルペスウイルスは、腫瘍溶解しようとするがん幹細胞を標的とし、ウイルスが他のがん幹細胞に蔓延することができるように、こうした細胞中で複製する。
本開示のoHSVは、ウイルス遺伝子の発現に影響を及ぼす多くの突然変異のいずれか1つを含んでいてもよい。ほとんどの場合、突然変異は、宿主生物に対するウイルスの病原性に寄与する病原性遺伝子における突然変異である。突然変異は、点突然変異、欠失、逆位、または挿入であってもよい。典型的には、突然変異は、不活性化突然変異である。本明細書で使用される場合、用語「不活化突然変異」は、遺伝子への突然変異または変更を幅広く示し、その遺伝子の発現は、著しく減少されるか、または遺伝子産物が非機能的にされるか、またはその機能能力が著しく減少されることが意図されている。
いくつかのタイプの条件付き複製ヘルペスウイルス突然変異体が開発されており、本明細書で開示される方法の態様に有用である。例えば、1つの態様は、チミジンキナーゼ(Martuzaら、1991年、Science 252巻:854〜856頁)、リボヌクレオチドレダクターゼ(RR)(GoldsteinおよびWeller、1988年、J. Virol.62巻:196〜205頁;Boviatsisら、1994年、Gene Ther.1巻:323〜331頁;Boviatsisら、1994年、Cancer Res.54巻:5745〜5751頁;Minetaら、1994年、Cancer Res.54巻:3363〜3366頁)、またはウラシル−N−グリコシラーゼ(PylesおよびThompson、1994年、J. Virol.68巻:4963〜4972頁)などの、核酸代謝に必要なウイルス遺伝子の機能が欠損したウイルス突然変異体を含む。別の態様は、宿主タンパク質合成の停止を抑制することにより感染細胞のウイルスバーストサイズを顕著に増強することによって病原性因子として機能するγ−34.5遺伝子の機能(Chambersら、1995年、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92巻:1411〜1415頁)を欠損したウイルス突然変異を含む(Chouら、1990年、Science 250巻:1262〜1266頁;ChouおよびRoizman、1992年、Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 89巻:3266〜3270頁)。他の例としては、G207(Minetaら、1995年、Nat. Med 1巻:938〜943頁;米国特許第5,585,096号、Martuzaらに対して1996年12月17日に交付)、およびγ−34.5のコピーおよびRRの挿入突然変異の両方の欠失を有するMGH1(Krammら、1997年、Hum. Gene Ther.8巻:2057〜2068頁)が挙げられる。
本開示のoHSVは、病原性遺伝子に不活性化突然変異を含む単純ヘルペスウイルス(HSV)、例えば、HSV−1(例えば、HSV−1 F株もしくはPatton株)またはHSV−2などの、ヘルペスウイルスに基づくウイルスを含んでいてもよい。単純ヘルペスウイルスの場合、この突然変異は、主要なHSV神経毒性決定因子であるγ−34.5遺伝子中の不活性化突然変異であってもよい。
上記、および本明細書、ならびに他所に記載されているウイルスはいずれも、野生型へのウイルスの復帰突然変異を防止するためになされている追加の突然変異または修飾を含んでいてもよい。例えば、ウイルスは、リボヌクレオチドレダクターゼの大型サブユニットをコードするICP6遺伝子(配列番号26)に突然変異を含んでいてもよい。
また、本開示のoHSVは、ワクチン抗原または免疫調節タンパク質などの異種性遺伝子産物をコードする配列を含んでいてもよい。異種性遺伝子産物を保有するウイルスは、増強ウイルスと呼ばれる場合もある。
本開示のoHSVの効果は、ウイルスが、1つもしくは複数の治療剤、例えば、細胞毒素、免疫調節タンパク質(つまり、抗原に対する宿主免疫応答を増強するかまたは抑制するかのいずれかであるタンパク質)、腫瘍抗原、低分子干渉核酸、アンチセンスRNA分子、またはリボザイムをコードする異種性核酸配列も含有している場合、増強される場合がある。
免疫調節タンパク質の例としては、以下のものが挙げられる:例えば、サイトカイン(例えば、インターロイキン、アルファ−インターフェロン、ベータ−インターフェロン、ガンマ−インターフェロン、腫瘍壊死因子、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、マクロファージコロニー刺激因子(M−CSF)、および顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF))、ケモカイン(例えば、好中球活性化タンパク質(NAP)、マクロファージ化学誘引物質および活性化因子(MCAF)、RANTES、ならびにマクロファージ炎症性ペプチドMIP−1aおよびMIP−1b)、補体成分およびそれらの受容体、免疫系アクセサリー分子(例えば、B7.1およびB7.2)、接着分子(例えば、ICAM−1、2、および3)、ならびに接着受容体分子。
本方法を使用して産生することができる腫瘍抗原の例としては、非限定的な例では、以下のものが挙げられる:ヒトパピローマウイルスのE6およびE7抗原、EBV由来タンパク質(Van der Bruggenら、1991年、Science 254巻:1643〜1647頁)、MIJC1(Burchellら、1989年、Int. J. Cancer 44巻:691〜696頁)などのムチン(Livingstonら、1992年、Curr. Opin. Immun.4巻(5号):624〜629頁)、黒色腫チロシナーゼ、およびMZ2−E(Van der Bruggenら、上記参照)。
また、治療剤は、ハイブリダイゼーション相互作用により細胞または病原体mRNAの発現を阻止するために使用することができるアンチセンスRNA分子などの、RNA分子であってもよい。あるいは、RNA分子は、欠損細胞RNAを修復するか、または望ましくない細胞性RNAもしくは病原体コードRNAを破壊するかのいずれかのために設計されたリボザイム(例えば、ハンマーヘッドもしくはヘアピンに基づくリボザイム)であってもよい(例えば、Sullenger、1995年、Chem. Biol.2巻(5号):249〜253頁;Czubaykoら、1997年、Gene Ther.4巻(9号):943〜949頁;Rossi、1997年、Ciba Found. Symp.209巻:195〜204頁;Jamesら、1998年、Blood 91巻(2号):371〜382頁;Sullenger、1996年、Cytokines Mol. Ther.2巻(3号):201〜205頁;Hampel、1998年、Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Bio.58巻:1〜39頁;およびCurcioら、1997年、Pharmacol. Ther.74巻(3号):317〜332頁を参照)。
一部の実施形態では、治療剤は、オンコジーンなどのがん関連遺伝子の発現を阻害することが可能な低分子干渉核酸分子であってもよい。こうした遺伝子およびそれらの相同体の発現を阻害する低分子干渉核酸(例えば、shRNA、miRNA)は、本方法のある特定の実施形態の治療剤として有用である。種々のがんに関連するオンコジーンは、当技術分野で周知であり、非限定的な例では、Cooper、1995年、Oncogenes、Jones and Bartlett Publishers、ならびにVogelsteinおよびKinzler、1998年、The Genetic Basis of Human Cancer、McGraw-Hillに開示されており、これら文献の内容は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
異種性核酸配列は、ウイルスの調節配列の制御下に入るような位置に、本開示のoHSVに挿入することができる。あるいは、異種性核酸配列は、プロモーターまたはエンハンサーなどの調節エレメントを含む発現カセットの一部として挿入することができる。適切な調節エレメントは、当業者であれば、例えば、所望の組織特異性および発現レベルに基づいて選択することができる。例えば、細胞タイプ特異的または腫瘍特異的プロモーターを使用して、遺伝子産物の発現を特定の細胞タイプに限定することができる。これは、例えば、細胞傷害性の、免疫調節性の、または腫瘍抗原性の遺伝子産物が、腫瘍細胞の破壊を促進するために腫瘍細胞中で産生されている場合、特に有用である。組織特異的プロモーターの使用に加えて、本発明のウイルスの局所投与は、局所的な発現および効果をもたらすことができる。
本開示のoHSVで使用することができる非組織特異的プロモーターの例としては、初期サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター(米国特許第4,168,062号)およびラウス肉腫ウイルスプロモーター(Nortonら、1985年、Molec. Cell. Biol.5巻:281頁)が挙げられる。また、HSV−1 IEおよびIE4/5プロモーターなどのHSVプロモーターを使用することができる。
本開示のoHSVで使用することができる組織特異的プロモーターの例としては、以下のものが挙げられる:例えば、前立腺の細胞に特異的である前立腺特異抗原(PSA)プロモーター;筋細胞に特異的であるデスミンプロモーター(Liら、1989年、Gene 78巻:243頁;Liら、1991年、J. Biol. Chem.266巻:6562頁;Liら、1993年、J. Biol. Chem.268巻:10403頁);ニューロンに特異的であるエノラーゼプロモーター(Forss-Petterら、1986年、J. Neuroscience Res.16巻(1号):141〜156頁);赤血球系細胞に特異的であるベータ−グロビンプロモーター(Townesら、1985年、EMBO J.4巻:1715頁);同じく赤血球系細胞に特異的であるタウ−グロビンプロモーター(Brinsterら、1980年、Nature 283巻:499頁);下垂体細胞に特異的である成長ホルモンプロモーター(Behringerら、1988年、Genes Dev.2巻:453頁);膵臓ベータ細胞に特異的であるインスリンプロモーター(Seldenら、1986年、Nature 321巻:545頁);星状細胞に特異的であるグリア線維酸性タンパク質プロモーター(Brennerら、1994年、J. Neurosci.14巻:1030頁);カテコールアミン作動性ニューロンに特異的であるチロシンヒドロキシラーゼプロモーター(Kimら、1993年、J. Biol. Chem.268巻:15689頁);ニューロンに特異的であるアミロイド前駆体タンパク質プロモーター(Salbaumら、1988年、EMBO J.7巻:2807頁);ノルアドレナリン作動性およびアドレナリン作動性ニューロンに特異的であるドーパミンベータ−ヒドロキシラーゼプロモーター(Hoyleら、1994年、J. Neurosci.14巻、2455頁);セロトニン/松果腺細胞に特異的であるトリプトファンヒドロキシラーゼプロモーター(Boularandら、1995年、J. Biol. Chem.270巻:3757頁);コリン作動性ニューロンに特異的であるコリンアセチルトランスフェラーゼプロモーター(Hershら、1993年、J. Neurochem.61巻:306頁);カテコールアミン作動性/5−HT/D型細胞に特異的である芳香族L−アミノ酸デカルボキシラーゼ(AADC)プロモーター(Thaiら、1993年、Mol. Brain Res.17巻:227頁);ニューロン細胞/精子形成精巣上体細胞に特異的であるプロエンケファリンプロモーター(Borsookら、1992年、Mol. Endocrinol.6巻:1502頁);結腸および直腸腫瘍ならびに膵臓および腎臓細胞に特異的であるreg(膵石タンパク質)プロモーター(Watanabeら、1990年、J Biol. Chem.265巻:7432頁);ならびに肝臓および盲腸腫瘍、ならびに神経鞘腫、腎臓、膵臓、および副腎細胞に特異的である副甲状腺ホルモン関連ペプチド(PTHrP)プロモーター(Camposら、1992年、Mol. Endocrinol.6巻:1642頁)。
腫瘍細胞で特異的に機能するプロモーターの例としては、以下のものが挙げられる:乳がん細胞に特異的であるストロメライシン3プロモーター(Bassetら、1990年、Nature 348巻:699頁);非小細胞肺がん細胞に特異的であるサーファクタントタンパク質Aプロモーター(Smithら、1994年、Hum. Gene Ther.5巻:29〜35頁);SLPI発現癌腫に特異的である分泌性ロイコプロテアーゼ阻害剤(SLPI)プロモーター(Garverら、1994年、Gene Ther.1巻:46〜50頁);黒色腫細胞に特異的であるチロシナーゼプロモーター(Vileら、1994年、Gene Therapy 1巻:307頁;WO94/16557);線維肉腫/腫瘍形成性細胞に特異的であるストレス誘導可能なgrp78/BiPプロモーター(Gazitら、1995年、Cancer Res.55巻(8号):1660頁);脂肪細胞に特異的であるAP2脂肪エンハンサー(Graves、1992年、J. Cell. Biochem.49巻:219頁);肝細胞に特異的であるa−1抗トリプシントランスサイレチンプロモーター(Graysonら、1988年、Science 239巻:786頁);多形性膠芽腫細胞に特異的であるインターロイキン−10プロモーター(Nittaら、1994年、Brain Res.649巻:122頁);膵臓細胞、胸腺細胞、胃細胞、卵巣細胞、および非小細胞肺細胞に特異的であるc−erbB−2プロモーター(Harrisら、1994年、Gene Ther.1巻:170頁);脳腫瘍細胞に特異的であるa−Bクリスタリン/ヒートショックタンパク質27プロモーター(Aoyamaら、1993年、Int. J. Cancer 55巻:760頁);神経膠腫細胞および髄膜腫細胞に特異的である塩基性線維芽細胞増殖因子プロモーター(Shibataら、1991年、Growth Fact.4巻:277頁);扁平上皮癌細胞、神経膠腫細胞、および胸腺腫瘍細胞に特異的である上皮増殖因子受容体プロモーター(Ishiiら、1993年、Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.90巻:282頁);乳癌細胞に特異的であるムチン様糖タンパク質(DF3、MUC1)プロモーター(Abeら、1993年、Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.90巻:282頁);転移性腫瘍に特異的であるmts1プロモーター(Tulchinskyら、1992年、Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.89巻:9146頁);小細胞肺がん細胞に特異的であるNSEプロモーター(Forss-Petterら、1990年、Neuron 5巻:187頁);小細胞肺がん細胞に特異的であるソマトスタチン受容体プロモーター(Bombardieriら、1995年、Eur. J. Cancer 31巻A:184頁;Kohら、1995年、Int. J. Cancer 60巻:843頁);乳がん細胞に特異的であるc−erbB−3およびc−erbB−2プロモーター(Quinら、1994年、Histopathology 25巻:247頁);乳がん細胞および胃がん細胞に特異的であるc−erbB4プロモーター(Rajkumarら、1994年、Breast Cancer Res. Trends 29巻:3頁);甲状腺癌細胞に特異的であるチログロブリンプロモーター(Mariottiら、1995年、J. Clin. Endocrinol. Meth.80巻:468頁);肝癌細胞に特異的であるa−フェトプロテインプロモーター(Zuibelら、1995年、J. Cell. Phys.162巻:36頁);胃がん細胞に特異的であるビリンプロモーター(Osbomら、1988年、Virchows Arch. A. Pathol. Anat. Histopathol.413巻:303頁);ならびに肝癌細胞に特異的であるアルブミンプロモーター(Huber、1991年、Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.88巻:8099頁)。
本開示のoHSVは、がん幹細胞(CSC)および/もしくはCSCを有する腫瘍(例えば、持続的成長がCSCに依存する腫瘍;そのような腫瘍は、CSC依存性腫瘍と呼ばれる場合もある)を有するか(例えば、内包する)または有するリスクのある対象を処置するために使用することができる。対象が、CSCまたはCSCを有する腫瘍を有する「リスクがある」とみなされるか否かは、その対象をケアする熟練の開業医の裁量内にあり得る決定である。任意の好適な診断試験および/または基準を使用することができる。例えば、対象は、以下の場合に、CSCまたはCSCを有する腫瘍を有する「リスクがある」とみなすことができる:(i)対象が、突然変異または遺伝子多型を有していない一般集団の他のメンバーと比べて、がんを発症または有するリスク増加に関連する突然変異、遺伝子多型、遺伝子もしくはタンパク質発現プロファイル、および/または血中における特定の物質の存在を示す場合;(ii)対象が、がんの家族歴を有すること、発癌物質または腫瘍を促進する作用剤もしくは条件、例えば、石綿、タバコ煙、アフラトキシン、放射線、慢性感染症/炎症などに曝されていること、高齢などの1つまたは複数のリスク要因を有する場合;(iii)対象が、がんなどの1つまたは複数の症状を有する場合。
一部の実施形態では、がんは、結腸癌、膵臓がん、乳がん、卵巣がん、前立腺がん、扁平上皮癌、子宮頸がん、肺癌、小細胞肺癌、膀胱癌、扁平上皮癌、基底細胞癌、腺癌、汗腺癌、脂腺癌、乳頭状癌、乳頭状腺癌、嚢胞腺癌、髄様癌、気管支癌、腎細胞癌、肝細胞癌、胆管癌、絨毛癌、精上皮腫、胚性癌、ウィルムス腫瘍、黒色腫、または精巣腫瘍である。一実施形態では、がんは、神経膠腫である。一実施形態では、がんは、乳癌または前立腺癌である。当業者には、他のがんが公知であろう。
特定の実施形態では、がんは、脳がんである。一部の実施形態では、がんは、神経膠腫である。神経膠腫は、膠細胞から生じる原発性中枢神経系(CNS)腫瘍の1種である。神経膠腫は、脳に加えて、脊髄または視神経などのCNSの任意の他の部分にも影響を及ぼす場合がある。本発明の方法による処置が有用な神経膠腫としては、脳室上衣細胞腫、星状細胞腫、乏突起神経膠腫、および乏突起星細胞腫などの混合神経膠腫が挙げられる。一部の実施形態では、神経膠腫は、CD133+であるがん幹細胞を含有する。一部の実施形態では、神経膠腫は、神経膠芽腫である。
神経膠腫は、腫瘍の病理学的評価により決定されるそれらの悪性度に従って、さらに分類される。低悪性度神経膠腫は、高分化型である(低分化ではない)。これらは良性であり、患者の予後はより良好であることが予想される。高悪性度神経膠腫は、未分化または低分化である。これらは悪性であり、予後はより不良である。使用されている多数の評価方式の中で、最も一般的なものは、星状細胞腫用の世界保健機構(WHO)評価方式である。WHO方式では、1〜4の悪性度が割り当てられ、最も低い侵襲性が1であり、最も高い侵襲性が4である。種々のタイプの星状細胞腫には、対応するWHO悪性度が与えられている。WHO悪性度1は、例えば、毛様細胞性星状細胞腫を含み、WHO悪性度2は、例えば、びまん性または低悪性度星状細胞腫を含み、WHO悪性度3は、例えば、低分化(悪性)星状細胞腫を含み、WHO悪性度4は、例えば、多形性神経膠芽腫(成体で最も一般的な神経膠腫)を含む。したがって、一部の実施形態では、本発明の方法は、WHO悪性度1、悪性度2、悪性度3、または悪性度4の神経膠腫を有する患者(対象)の処置に有用である。
また、対象のがんに対する全身性免疫応答を誘導する方法であって、本明細書で開示されるoHSVを対象に投与することを含む方法が開示される。ヘルペスウイルスを、例えば、対象の腫瘍に投与することができる。加えて、患者は、転移性がんを有するかまたは発症するリスクを有していてもよく、処置は、そのようながんを処置または予防するために実施することができる。
組換えHSVワクチン
また、本明細書で開示されているように、HSV gEおよびgIは、受動的ADCCを増強し、FcγR保持免疫細胞によるHSV1感染のクリアランスを促進する。したがって、gEおよびgIをコードするHSV Us7およびUs8遺伝子を含むウイルスベクターを含むHSVワクチンが開示される。こうした遺伝子は、感染細胞におけるgEおよびgIのより初期のならびに/またはより高度な発現を促進して受動的ADCCを促進する発現制御配列に、一緒にまたは独立して作動可能に接続されていてもよい。
一部の実施形態では、ベクターは、弱毒化HSVベクターである。遺伝子配列ならびに適切な転写および翻訳制御エレメントを含有する発現ベクターを構築するための方法は、十分に確立されており、以前に記載されている(Kambaraら、2005年、Cancer Res.65巻、2832〜9頁)。こうした方法としては、in vitro組換えDNA技法、合成技法、およびin vivo遺伝子組換えが挙げられる。そのような技法は、Sambrookら、Molecular Cloning, A Laboratory Manual(Cold Spring Harbor Press、Plainview, N.Y.、1989年)、およびAusubelら、Current Protocols in Molecular Biology(John Wiley & Sons、New York, N.Y.、1989年)に記載されている。
発現ベクターは、一般的には、挿入されたコード配列を翻訳および/または転写するためのエレメントに必要な調節配列を含有する。例えば、コード配列は、所望の遺伝子産物の発現制御を支援するために、好ましくは、プロモーターおよび/またはエンハンサーに作動可能に連結されている。
バイオテクノロジーで使用されるプロモーターは、目的とするタイプの遺伝子発現の制御によってタイプが異なる。それらは、一般的には、構成的プロモーター、組織特異的または発生段階特異的プロモーター、誘導可能なプロモーター、および合成プロモーターに分割することができる。エンハンサーは、転写開始部位から一定の距離になくとも機能し、転写単位の5’または3’のいずれにあってもよいDNAの配列である。さらに、エンハンサーは、同様にコード配列自体内にあってもよい。それらは、通常は、長さが10〜300bpであり、シスで機能する。エンハンサーは、付近のプロモーターからの転写を増加させるように機能する。また、エンハンサーは、転写の調節を媒介する応答エレメントを含有する場合が多い。プロモーターも、転写の調節を媒介する応答エレメントを含有する場合が多い。エンハンサーは、遺伝子発現の調節を決定することが多い。今では、哺乳動物遺伝子(グロビン、エラスターゼ、アルブミン、α−フェトプロテイン、およびインスリン)に由来する多数のエンハンサー配列が公知であるが、一般的な発現には、典型的には、真核細胞ウイルスに由来するエンハンサーが使用されるだろう。好ましい例は、複製起点の後期側のSV40エンハンサー(bp100〜270)、サイトメガロウイルス初期プロモーターエンハンサー、複製起点の後期側のポリオーマエンハンサー、およびアデノウイルスエンハンサーである。
好ましい実施形態では、プロモーターは、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター/エンハンサーなどの前初期(IE)プロモーター、またはEF1a、CAG、SV40、PGK1、Ubc、ヒトベータアクチンプロモーターなどである。
処置
本開示の組成物は、薬学的に許容される担体と組み合わせて治療的に使用することができる。「薬学的に許容される」とは、生物学的にまたは別様に望ましくないわけでない材料を意味し、つまり、そうした材料は、いかなる望ましくない生物学的作用も引き起こさずに、またはそれが含有されている医薬組成物の他の成分のいずれとも有害な様式で相互作用せずに、対象に投与することができる。担体は、当業者であれば周知であるように、活性成分のあらゆる分解を最小限に抑え、対象でのあらゆる有害副作用を最小限に抑えるように選択される。
本明細書で開示されるポリペプチドまたはウイルスベクターを、投与用に調製する場合、それを、薬学的に許容される担体、希釈剤、または賦形剤と組み合わせて、医薬製剤または単位剤形を形成することができる。そのような製剤中の合計活性成分は、製剤の0.1から99.9重量%までを含む。「薬学的に許容される」物質は、製剤の他の成分と適合性であり、そのレシピエントに有害ではない担体、希釈剤、賦形剤、および/または塩である。投与するための活性成分は、粉末として、または顆粒として、溶液として、懸濁物として、またはエマルジョンとして存在してもよい。
ベクターまたはポリペプチド(活性成分)は、生物の体内で活性成分と作用剤の作用部位との接触を生成する任意の手段により様々な疾患状態を処置するために、製剤化および投与することができる。それらは、個々の治療活性成分または治療活性成分の組合せのいずれかとして、医薬品との併用に利用可能な任意の従来手段により投与することができる。それらは単独で投与してもよいが、一般的には、選択された投与経路および標準的医薬慣習に基づき選択される医薬担体と共に投与される。
一般的には、水、好適な油、生理食塩水、水性デキストロース(グルコース)、および関連糖溶液、ならびにプロピレングリコールまたはポリエチレングリコールなどのグリコールは、非経口溶液に好適な担体である。非経口投与用の溶液は、活性成分、好適な安定化剤、および必要に応じて緩衝物質を含有する。重硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、またはアスコルビン酸などの抗酸化剤は、単独でまたは組合せのいずれでも、好適な安定化剤である。また、クエン酸およびその塩ならびにエチレンジアミン四酢酸ナトリウム(EDTA)が使用される。加えて、非経口溶液は、塩化ベンザルコニウム、メチルパラベンまたはプロピルパラベン、およびクロロブタノールなどの保存剤を含有していてもよい。好適な医薬担体は、当分野における標準的参考教科書であるRemington's Pharmaceutical Sciencesに記載されている。
加えて、標準的な薬学的方法を採用して、作用持続時間を制御することができる。それらは、当技術分野で周知であり、制御放出調製物が挙げられ、適切な巨大分子、例えば、ポリマー、ポリエステル、ポリアミノ酸、ポリビニル、ピロリドン、エチレンビニルアセテート、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、または硫酸プロタミンを挙げることができる。巨大分子の濃度および組込み法を調整して、放出を制御することができる。加えて、作用剤は、ポリエステル、ポリアミノ酸、ヒドロゲル、ポリ(乳酸)、またはエチレンビニルアセテートコポリマーなどのポリマー材料の粒子に組み込むことができる。組込みに加えて、こうした作用剤を使用して、化合物をマイクロカプセル内に封入することもできる。
本明細書で開示される治療剤を含む医薬製剤は、周知であり容易に入手可能な成分を使用して、当技術分野で公知の手順により調製することができる。また、治療剤は、例えば、筋肉内、皮下、または静脈内経路により非経口投与に適切な溶液として製剤化することができる。また、治療剤の医薬製剤は、水溶液もしくは無水溶液または分散物の形態で、あるいはその代わりにエマルジョンまたは懸濁物の形態を取ることができる。
医薬組成物を含む、本明細書で開示される組成物は、局所的処置が所望であるかまたは全身性処置が所望であるか、および処置しようとする面積に応じて、様々な様式で投与することができる。こうした非経口(皮下、静脈内、髄内、関節内、筋肉内、または腹腔内注射を含む)、局所的、経皮的、および経口投与は、単一用量または反復投与で行われてもよい。本明細書で開示されるベクターまたはポリペプチドは、モノクローナル抗体および静脈内IgGなどの他の治療剤と組み合わせて投与してもよい。
本明細書で使用される場合、処置、処置する、または処置することという用語は、疾患もしくは状態または疾患もしくは状態の症状の影響を低減する方法を指す。したがって、本開示の方法では、処置は、確立されている疾患もしくは状態または疾患もしくは状態の症状の重症度の10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%低減を指す場合がある。例えば、疾患を処置するための方法は、対照と比較して、対象の疾患の1つまたは複数の症状に10%低減がある場合、処置であるとみなされる。したがって、低減は、天然または対照レベルと比較して、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、または10%〜100%の間の任意のパーセントの低減であってもよい。処置は、疾患、状態、または疾患もしくは状態の症状の治癒あるいは完全な消失を、必ずしも指すとは限らないことが理解される。
本明細書で使用される場合、疾患または障害を予防する、予防すること、および予防という用語は、対象が、疾患または障害の1つもしくは複数の症状を示し始める前、または示し始めるのとほぼ同時に生じ、疾患または障害の1つもしくは複数の症状の発症または悪化を阻害あるいは遅延させる行為、例えば、治療剤の投与を指す。本明細書で使用される場合、減少、低減、または阻害への言及は、対照レベルと比較して、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれよりも大きな変化を含む。そのような用語は、完全な消失を含む場合があるが、必ずしも含むとは限らない。
医薬組成物は、対象における他の治療後に、治療前に、治療の代わりに、または治療と組み合わせて与えてもよい。対象には、免疫応答を刺激するために、ワクチンまたは他の組成物が投与されていてもよい。
ポリペプチドを製作する方法
本明細書で開示されるポリペプチドを発現するように操作された細胞が提供される。操作された細胞は、細胞培養で増幅させることができる(例えば、生体動物の一部であること(「in vivo」)とは対照的に)。例えば、細胞は、哺乳動物細胞、例えば、CHO細胞、またはヒト細胞、またはマウスハイブリドーマ細胞であってもよい。本明細書で開示されるポリペプチドの発現に使用することができる他のタイプの細胞の例としては、以下のものが挙げられる:マウス骨髄腫細胞(例えば、NSO)、ヒト胚腎臓細胞(例えば、HEK293)、サル腎細胞(例えば、COS)、ヒト上皮癌細胞(例えば、HeLa)、ヒト線維肉腫細胞(例えば、HT−1080)、ベビーハムスター腎細胞、酵母細胞、および昆虫細胞など(例えば、Fernandezら(編)、Gene Expression Systems、Academic Press、1999年を参照)。本開示のポリペプチドおよび適切な培養条件と適合する任意の細胞を使用することができる。
FcγRおよびFc結合ドメインタンパク質に同時に結合するものなどのポリペプチドを製作する方法は、当技術分野で公知である。採用することができる1つの方法は、Kohler, G.ら、(1975年)Continuous Cultures Of Fused Cells Secreting Antibody Of Predefined Specificity」、Nature 256巻:495〜497頁の方法、またはその変法である。一実施形態では、そのような活性化受容体を発現する免疫エフェクター細胞または免疫エフェクター細胞の表面に存在するタンパク質と相互作用する所望のポリペプチドは、そのような分子を過剰発現する宿主細胞を使用して得られる。
また、本開示のポリペプチドに対する、それらの特性に著しい影響を及ぼさない修飾、および活性を増強または減少させている変異体が開示される。ポリペプチドの修飾は、当技術分野の日常的な業務であり、本明細書で詳細に記述する必要はない。修飾ポリペプチドの例としては、アミノ酸残基の保存的置換、機能的活性を著しく有害には変化させないアミノ酸の1つもしくは複数の欠失または追加を有するポリペプチド、あるいは化学類似体の使用が挙げられる。互いに保存的に置換することができるアミノ酸残基としては、これらに限定されないが、以下のものが挙げられる:グリシン/アラニン;バリン/イソロイシン/ロイシン;アスパラギン/グルタミン;アスパラギン酸/グルタミン酸;セリン/トレオニン;リジン/アルギニン;およびフェニルアラニン/チロシン(tryosine)。また、こうしたポリペプチドとしては、グリコシル化および非グリコシル化ポリペプチド、ならびに例えば、様々な糖によるグリコシル化、アセチル化、およびリン酸化などの他の翻訳後修飾を有するポリペプチドが挙げられる。好ましくは、アミノ酸置換は、保存的であろう。つまり、置換されるアミノ酸は、元のアミノ酸の化学的特性と同様の化学的特性を有するだろう。そのような保存的置換は、当技術分野で公知であり、例は、上記に提供されている。他の修飾方法としては、これらに限定されないが、酵素的手段、酸化的置換、およびキレート化を含む、当技術分野で公知のカップリング技法を使用することが挙げられる。修飾は、例えば、ラジオイムノアッセイのための放射性部分の付着など、イムノアッセイのための標識の付着に使用することができる。修飾ポリペプチドは、当技術分野で確立されている手順を使用して製作し、当技術分野で公知の標準的アッセイを使用してスクリーニングすることができる。
また、本発明は、本開示のポリペプチドに由来する1つもしくは複数の断片または領域を含む融合タンパク質を包含する。一実施形態では、IgG Fc領域の少なくとも10個の連続するアミノ酸を含む融合ポリペプチドが提供される。
本発明のポリペプチドは、固相ペプチド合成を使用して便利に調製することができる(Merrifield, B.(1986年)「Solid Phase Synthesis」、Science 232巻(4748号):341〜347頁;Houghten, R.A.(1985年)General Method For The Rapid Solid-Phase Synthesis Of Large Numbers Of Peptides: Specificity Of Antigen-Antibody Interaction At The Level Of Individual Amino Acids」、Proc. Natl. Acad. Sci. (U.S.A.)82巻(15号):5131〜135頁;Ganesan, A.(2006年)「Solid-Phase Synthesis In The Twenty-First Century」、Mini Rev. Med. Chem.6巻(1号):3〜10頁)。
本開示のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含有するベクターは、エレクトロポレーション、塩化カルシウム、塩化ルビジウム、リン酸カルシウム、DEAE−デキストラン、または他の物質を採用したトランスフェクション、微粒子銃、リポフェクション、および感染(例えば、ベクターが、ワクシニアウイルスなどの感染因子である場合)を含む、多くの適切な手段のいずれかにより、宿主細胞に導入することができる。ベクターを導入するかまたはポリヌクレオチドを導入するかの選択は、多くの場合、宿主細胞の特徴に依存することになる。
異種性DNAを過剰発現することが可能な任意の宿主細胞を、本開示のポリペプチドをコードする遺伝子を単離する目的に使用することができる。好適な哺乳動物宿主細胞の非限定的な例としては、これらに限定されないが、COS、HeLa、およびCHO細胞が挙げられる。
本発明の多くの実施形態が記載されている。しかしながら、本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに、種々の改変をなすことができることが理解されるだろう。したがって、他の実施形態は、添付の特許請求の範囲の範囲内である。
(実施例1)免疫認識における免疫グロブリンGの新規機能。
物質および方法
ウイルス、細菌、抗体、およびタンパク質。HSV1 F株は、ATCC、Manassas、VA.から購入した。Us8欠損HSV1Fの生成は、以前に記載されている(Suenagaら、2014年、Microbiology and Immunology 58巻、513〜522頁)。R8411、ルシフェラーゼを発現するHSV1 F株は、Bernard Roizmanにより提供された(Zerboniら、2013年、J Virol 87巻、2791〜2802頁)。野生型(WT)newman株(ATCC、25904)およびプロテインA欠損(Spa−)newmanは、Timothy Frost博士(Dublin、Ireland)から譲り受け、トリプシン大豆ブロス中で増殖した(Patelら、1987年、Infect Immun 55巻、3103〜3110頁)。CD3(HIT3a)、CD14(M5E2)、CD19(HIB19)、CD56(N901)、CD16a(3G8)、CD253(RIK2)、CD69(FN50)、CD62L(DREG56)、CD107a(H4a3)、CD3ζ(pY142)(K25−407.69)、CD3ζ(6B10.2)、CD3(17A2)、CD62L(MEL−14)、CD27(LG.3A10)CD69(H1.2F3)、NKp46(29A1.4)、抗HSV1 gE(9H3)、抗HSV1 gC(1C8)、および抗HSV1 gB(T111)に特異的な抗体は、BD Biosciences、Franklin Lakes、NJ;Biolegend、San Diego、CA;Beckman Coulter、Brea、CA;Abcam、Cambridge、MA;R&D Systems、Minneapolis、MN;Sigma−Aldrich、St.Louis、MO);およびMillipore、Burlington、VAから購入した。抗HSV1 gD(ID3)は、Roselyn J. EisenbergおよびGary Cohenにより提供された。抗HSV1 gE(9H3)は、Abcamから購入した。ビオチン化CD16aおよびHuIgG1 Fcは、Sino Biological、Beijing、Chinaから購入し、IgG1Fc(ΔCD16)は、ヒトIgG1 Fc aa262〜466(配列番号2)を、IL2シグナルペプチドの後にpFuseベクター(InvivoGen、San Diego、CA)にクローニングし、BHK細胞で発現させ、プロテインAアガロースビーズ(Thermofisher)を使用して精製することにより製作した。HSV1特異的抗体を含有する、プールされたヒトIgG(GamaStan、Grifols USA、Los Angeles、CA)は、オハイオ州立大学薬局、Columbus、OHから購入した。
ヒトIgG Fc(12724、Scripps Laboratories、San Diego、CA)は、Fabを含有せず、Us8−HSV1ウイルスに感染した細胞に結合しないことが検証された。リツキシマブ(Genentech、South San Francisco、CA)およびダラザレックス(Janssen Pharmaceuticals、Fremont、CA)は、オハイオ州立大学薬局から購入した。
HSV1遺伝子のクローニング。個々のHSV1遺伝子を、それぞれ5’末端がSpeI部位および3’末端がPacI部位に隣接する遺伝子特異的プライマーを用いて、HSV1 F株DNA(配列受託番号:GU734771)から増幅し(例えば、配列番号25、27〜170)、従来法を使用してpCDHベクター(System Bioscience、Palo Alto、CA、CD510B)にクローニングした。
ヒト神経膠腫スフェアの培養およびトランスフェクション。神経膠腫細胞は、原発性ヒト脳腫瘍に由来し、B27(1:50)、ヘパリン(5ug/mL)、塩基性FGF(bFGF)(20ng/mL)、およびEGF(20ng/mL)で補完されたDMEM/F12(Life Technology、Carlsbad、CA)で、以前に記載されているように増殖した(Maoら、2013年、Proc Natl Acad Sci USA 110巻、8644〜8649頁)。別様に注記されていない限り、本研究の全体にわたって#83神経膠腫細胞を使用した(Maoら、2013年、Proc Natl Acad Sci USA 110巻、8644〜8649頁)。1回の単一トランスフェクション毎に、1000万個の神経膠腫細胞を、DMEM/F12培地で1回洗浄し、100μlの塩基性ヌクレオフェクター溶液(Lonza Inc.、Allendale、NJ)に再懸濁した。その後、細胞懸濁物を、6μgのHSV1遺伝子発現用プラスミドと混合し、プログラムA33(Amaxa GmBH、Koeln、Germany)を使用してヌクレオフェクトした。ヌクレオフェクション後、細胞を、直ちに1ml培地と混合し、補完剤をすべて有する4mlのDMEM/F12を含有する6−ウェルプレートのうちの1つのウェルに移した。
異所性遺伝子発現により媒介される示差的細胞溶解。トランスフェクションの24時間後、神経膠腫細胞を再懸濁し、50gで5分間遠心分離して、細胞残屑および死細胞を除去した。その後、1×10個の神経膠腫細胞を、100μlのDMEM/F12培地に再懸濁し、U底96−ウェルプレートの各ウェルに播種した。精製ヒトNK細胞を、10%熱不活化FBS(Sigma−Aldrich、St.Louis、MO)で補完されたRPMI培地(Life Technology、Carlsbad、CA)に、5×10/ml培地の終濃度になるように再懸濁し、100μlのNK細胞を、トランスフェクト神経膠腫細胞を有する培養に添加した。並列対照実験では、ヒトNK細胞の代わりに、10%FBSで補完された100μlのRPMI1640培地を、播種した神経膠腫細胞に添加した。培養の5時間で、LSRII(BD Biosciences、Franklin Lakes、NJ)を使用して培養試料を収集した。生神経膠腫細胞を、それらの前方散乱(FSC)および側方散乱(SSC)に基づいてゲート制御して取り込み、GFP+細胞のパーセンテージを測定した。
個々のウイルス遺伝子の発現が寄与する示差的細胞傷害を、下記式で算出した。
式中、ΔGFP=GFPの変化、
GFP%(+nk)=NK細胞の存在下でのGFPのパーセンテージ、
GFP%(−nk)=NK細胞の非存在下でのGFPのパーセンテージ
ウイルス産生、精製、および不活化。ベロ細胞を、100mmの1皿当たり7×10細胞の密度で播種し、1細胞当たり2.5pfuのHSV−1F株または#30突然変異体を接種した(Suenagaら、2014年、Microbiology and Immunology 58巻、513〜522頁)。接種の24時間後に、培養培地および細胞残屑を収集した。凍結融解サイクルを3回行ってウイルスを放出させた後、細胞残屑を、低速遠心分離(2,000×gで5分間)により除去し、試料を、5mlの35%スクロース勾配に負荷し、Beckman SW27ローターにて、25,000rpmで1時間遠心分離した。ウイルスペレットを収集し、洗浄し、PBSで濃縮した。ウイルスを不活化するため、精製HSV1ウイルスを、0.2%Trition−100で30分間処置した。不活化ウイルスを、プレートにコーティングするために、0.1ug/mlに希釈した。
プラークアッセイ。手短に言えば、連続希釈したウイルスを単層のベロ細胞に負荷し、37℃でインキュベートし、1時間後に、プールしたヒトIgG(終濃度0.1%)を添加して、ウイルス蔓延を制限した。培養48時間後に、プラークを計数した。HSV1の感染性に対するヒトIgG3、ヒトIgG Fc、リツキシマブ、ダラツムマブ、およびヒトIgGの効果を決定するために、1ug/mlのこうした試薬を、連続希釈したウイルスに添加し、プラークアッセイする前に室温で30分間インキュベートした。処置したウイルスを、標準的プラークアッセイで力価測定し、結果をすべて、PBS対照に対して正規化した。
ヒトNK細胞単離および刺激条件。本明細書で使用されるNK細胞はすべて、RosetteSepカクテル(StemCell Technologies、Cambridge、MA)を、以前に記載されているように使用して(Yuら、2010年、Blood 115巻、274〜281頁)、健康なドナーの末梢血leukopack(American Red Cross、Columbus、OH)から新たに濃縮した。50万個の単離ヒトNK細胞を、培地で、または5ug/mlプロテインAまたはプロテインGで補完された培地で、刺激の前に30分間インキュベートした。1×10個の感染もしくはトランスフェクト神経膠腫細胞またはK562細胞を、5×10個のNK細胞との培養に使用した。CD107a染色はすべて、細胞培養の開始時にCD107a抗体を添加した。平底96ウェルプレート(MaxiSorp、Thermo Fisher Scientific、Waltham、MA)を、4℃にて一晩、50ulのプロテインA(0.1ug/ul)、プロテインG(0.1ug/ul)、またはwt、またはUs8−HSV1 F(0.1ug/ul)でコーティングした。
クロム放出細胞傷害性アッセイ。神経膠腫細胞を、37℃で90分間、50μCi51Cr中で5×10細胞をインキュベートすることにより標識した。放射性同位体標識細胞を、3回洗浄し、完全RPMI1640培地に再懸濁し、5×10細胞/mlの濃度にてU底96−ウェルプレートに三重重複で播種した。一部の場合では、抗体またはIgG産物(5ug/ml)を、放射性同位体標識標的細胞に添加し、ある特定の相互作用を結合または阻止するために氷上で30分間インキュベートした。エフェクター細胞を、指定のエフェクター対標的比(E:T、図1Dのx軸)で添加し、37℃で4〜6時間インキュベートした。その後、細胞溶解を、以前に記載されているように(Daiら、2017年、Immunity、47巻、159〜170頁))測定および算出した。
CD3ζリン酸化染色。50万個のNK細胞を、37℃で1時間休止させ、その後、H(11mM)、IL12(10ng/ml)+IL18(10ng/ml)、2×10個のトランスフェクト神経膠腫細胞、または1×10cfuの細菌で1時間刺激した。NK細胞を、Phosflow固定緩衝液I(BD)を使用して固定し、Phosflow(商標)Perm緩衝液III(BD Biosciences、Franklin Lakes、NJ)で透過処理し、通常のマウス免疫グロブリンでブロッキングし、その後、抗CD3ζ(pY142)および抗CD3ζ抗体で染色した。すべての染色ステップで、ホスファターゼ阻害剤(Roche、South San Francisco、CA)を補完した。
gE−Fc−CD16a複合体およびプロテインA−Fc−CD16a複合体のモデル化構造。gE−Fc(RCSB Protein Data Bank ID:PDB ID:2GJ7)およびCD16a−Fc(RCSB Protein Data Bank ID:PDB ID:IE4K)のドッキング予測を、ZDOCKオンラインサーバーで実施した。gE−Fcの場合、gEサブユニットのみをサーバーにアップロードし、残基225、245〜247、249〜250、256、258、311、316、318〜322、324、および338〜342を、接触残基として指定した(Patelら、1987年、Infect Immun 55巻、3103〜3110頁)。CD16a−Fcの場合、Fc(配列番号11)の残基252〜258、307、309〜311、314〜315、382、428、および433〜436を、接触残基として指定した(Patelら、1987年、Infect Immun 55巻、3103〜3110頁)。
CD16a結合。トランスフェクト神経膠腫細胞または細菌を、まず、IgG1Fc(ΔCD16)、IgG1Fc(Scripps Laboratories、San Diego、CA)、リツキシマブ、またはhuIgG(GamaStan、Grifols)を含むまたは含まないPBSと共に氷上で30分間それぞれインキュベートした。FACS緩衝液で1回洗浄した後、試料をビオチン化CD16aと共に氷上でインキュベートし、20分後にapc−ストレプトアビジン(BD Biosciences、Franklin Lakes、NJ)を添加し、試料をさらに20分間氷上で維持した。FACS緩衝液で2回洗浄した後、細胞または細菌を、LSRIIフローサイトメーター(BD Biosciences、Franklin Lakes、NJ)で直ちに調べた。
マウス実験。8〜12週齢の雌C57BL/6およびBALB/cマウス(Jackson Laboratory、CITY)を、すべての研究に使用した。生存研究の場合、BALB/cマウスに、3×10pfu HSV1 F株ウイルスを腹腔内(i.p.)注射した。ウイルス負荷の4時間前、ならびにウイルス負荷の24時間後および72時間後に、PBS、200μgヒトIgG3(Sigma−Aldrich、St.Louis、MO)、200ugヒトIgG Fc(Scripps Laboratories、San Diego、CA)、200μgリツキシマブ、または200μgダラザレックスを、i.p.注射で与えた。ウイルス量を追跡するための生物発光イメージングのため、BALB/cマウスに、1.2×10pfuのR8411ウイルスをi.p注射した(Zerboni, Lら、J Virol 87巻、2791〜2802頁(2013年))。ヒトIgG1によるHSV1のクリアランスを研究するために、ウイルス負荷の4時間前に、およびウイルス負荷の24時間後に、200μgリツキシマブをBALB/cマウスにi.p注射した。イソフルラン麻酔の10分前に、3mgルシフェリンカリウムを各マウスに与え、一貫した光子フラックスを保証した。感染の18時間後および84時間後に、IVISスペクトル(Perkin Elmer、Waltham、MA)を使用して画像を得た。各群の4つの区画を2分間の露出で記録した。全マウスの生物発光値を測定し、Living Image4.0(Perkin Elmer、Waltham、MA)を使用して、光子フラックス(光子/s)として算出した。in vivoでのNK細胞に対するプロテインAの効果を研究するため、40μgのシリコーンビーズおよびプロテインAコンジュゲートビーズ(AlphaBio、Racho Santa Margarita、CA)をマウスに静脈内(i.v.)注射した。このビーズ接種が完了した24〜48時間後、血液、脾臓、および肺を収集し、これら組織から単核細胞を単離し、マウス抗原に対する抗体を使用して染色した。in vitroマウスNK細胞刺激および細胞傷害性の場合、NK細胞単離キット(Miltenyi Biotec、Cambridge、MA)を、製造業者の使用説明書に従って使用して、8〜12週齢のC57BL/6およびBALB/cマウスの脾臓からNK細胞を濃縮した。
統計。2試料t検定を使用して、2つの独立群を比較し、対応t検定を使用して、2つの対応群を比較した。原分布が非正規だった場合、データ変換を実施した。3つまたはそれよりも多くの群を比較する場合、線形混合モデルを使用して、同じドナーからの反復測定による共分散構造を考慮に入れた。多重比較の場合、Holmの手順によりP値を調整した。P値<0.05を有意とみなした。実験は、少なくとも3回またはそれよりも多く繰り返した。データは、平均±SEMとして表示されている。
結果
異所性遺伝子発現により媒介される示差的細胞溶解(DC−MEGE)により、HSV1 gEが、ヒトNK細胞活性化因子であると特定された。
HSV1ゲノムは、74個の固有ウイルスタンパク質をコードする84個のオープンリーディングフレームを含有する(Szparaら、2010年、J Virol 84巻、5303〜5313頁)。しかしながら、免疫認識または回避におけるそれらの役割については、それらのごく少数しか研究されていない(Imaiら、2013年、PLoS One 8巻、e72050頁;Chisholmら、2007年、The Journal of Infectious Diseases 195巻、1160〜1168頁;HuardおよびFruh、2000年、Eur J Immunol 30巻、509〜515頁)。ヒトNK細胞とHSV1との間の相互作用に関する包括的な理解を獲得するために、単一のHSV1遺伝子を発現する神経膠腫細胞に対して、NK細胞がどのように応答するかを測定するためにDC−MEGEを開発した(図1A)。各HSV1遺伝子を、「自己切断性」T2a配列および緑色蛍光タンパク質(GFP)の上流にクローニングした。その結果として、蛍光は、ウイルスタンパク質発現を明らかにする(Szymczakら、2004年、Nat Biotechnol 22巻、589〜594頁)。神経膠腫細胞に、個々のHSV1遺伝子をトランスフェクトし、その後、新たなヒトNK細胞を用いてまたは用いずに培養した。GFP+生神経膠腫細胞のパーセンテージを、NK細胞が存在する場合はGFP(+NK)%として、または神経膠腫細胞が単独で培養された場合はGFP(−NK)%として、並行して記録した。HSV1ウイルスタンパク質の発現が、神経膠腫細胞をNK細胞細胞溶解に対して感受性にした場合、GFP+神経膠腫細胞は、好ましくは、NK細胞により死滅されるため、GFP(+NK)%は、GFP(−NK)%よりも低くなり、またはHSV1ウイルスタンパク質が、神経膠腫細胞をNK細胞細胞溶解に対して耐性にした場合は、その逆である(図1A)。DC−MEGEアッセイを適用して、65個のHSV1遺伝子をスクリーニングし、UL12、UL30、Us3、Us8、およびUs12を発現する神経膠腫細胞は、NK細胞細胞溶解に対してより感受性だったが、UL48、Us5、またはUs6の発現は、神経膠腫細胞をNK細胞細胞溶解に対して耐性にしたことを実証した(図1Bおよび1C)。
HSV1 Us8は、単独では、低親和性ヒトIgG Fc受容体であり、CH2−CH3インターフェースでヒトIgG1、IgG2、およびIgG4に結合するgEをコードする(Spragueら、2006年、PLoS Biol 4巻、e148頁)。DC−MEGE結果を、図1Dに示されているように、ヒト間葉神経膠腫細胞株#1123およびヒト前神経神経膠腫細胞株#84に対する51Cr放出アッセイを使用して検証した(Maoら、2013年、Proc Natl Acad Sci USA 110巻、8644〜8649頁)。また、Us8を発現する神経膠腫細胞(以降、神経膠腫Us8と呼ぶ)は、ヒト初代NK細胞を誘導して、IFN−γを分泌し(図1E)、CD69およびCD107aを発現し(図1F)、CD62LおよびCD16aを切断した(図1G)。これらは、活性化ヒトNK細胞の特徴的な表現型である。神経膠腫Us8に対するNK細胞傷害性は、gE特異的マウスモノクローナル抗体(Abcam)により弱毒化された(図1h)。野生型(wt)HSV1 F株ウイルス(gEは、その主なタンパク質成分である)およびUs8が標的化欠失された突然変異体HSV1 F株(Us8)(Suenagaら、2014年、Microbiology and Immunology 58巻、513〜522頁)を精製した。NK細胞を、不活化純粋ウイルスでコーティングされたプレートで培養した。NK細胞は、野生型(wt)によってのみ活性化され、Us8F株ウイルスでは活性化されなかった(図1I、6)。また、wtHSV1によるNK細胞の活性化も、抗Us8抗体により阻害された(図1I、6)。まとめると、こうした結果は、gEとヒトNK細胞との間の直接的相互作用が、NK細胞の機能増強に寄与したことを実証した。
ヒトIgGは、gEおよびNK細胞活性化を関連付ける。HSV1 gEは、HSV1 Us7によりコードされる糖タンパク質I(gI)とヘテロダイマーを形成することができる。その結果生じるgE/gI複合体は、ヒトIgGに対する高親和性ウイルスFc受容体である(Spragueら、2006年、PLoS Biol 4巻、e148頁;Johnsonら、1988年、J Virol 62巻、1347〜1354頁)。Us7(以降、神経膠腫Us7)を発現する神経膠腫細胞は、NK細胞を活性化しなかった(図1B、1C、2A、2B)。しかしながら、Us7およびUs8を両方とも発現する神経膠腫(神経膠腫Us7+Us8)は、神経膠腫Us8よりも非常により強力にNK細胞を活性化した(図2A、2B、7)。これは、gEのIgG結合機能が、NK細胞活性化に関与し得ることを示唆する。
神経膠腫−NK細胞共培養には、ヒトIgGを補完しなかったが、IgG分子は、初代ヒトNK細胞の表面に天然で存在することが示された(図2C)。NK細胞を、酢酸)でpH4.0に調整した酸性培地(10%FBSを加えたRPMI1640)で手短に洗浄することにより、表面IgGが減少し(図2C)、CD16aの同じ結合部位をヒトIgGと競合する抗ヒトCD16抗体(3G8)(Perussiaら、1984年、J Immunol 133巻、180〜189頁)の結合が増加した(図2D)。これは、IgG分子が、CD16aを介してヒトNK細胞に係留されることを実証する。NK細胞に加えて、B細胞、単球、および顆粒球は、細胞表面からほとんどのIgGが除去された酸性培地処置により明らかにされたように、天然では非共有結合によりヒトIgG分子で被覆されていることが示された(図27A)。こうした表面IgG分子は、プロテインA結合のための相互作用部位を提供する(図27B)。様々な健康ヒトドナーに由来する初代NK細胞は、非常に異なるレベルの表面IgGを有し(図2E)、刺激に対するそれらの応答は様々だった(図2Fおよび8)。神経膠腫Us8に対するヒトNK細胞の応答(CD69+またはCD107a+NK細胞のパーセンテージにより測定された)は、表面IgGのレベルと相関した。この相関性は、NK細胞を神経膠腫Us7+Us8と共に培養した場合、さらにより強くなった(図2G)。対照的に、MHC I分子に陰性の白血病細胞であり、NK細胞の活性化制御に広く使用されているK562細胞に対するNK細胞の応答は、表面IgGとの相関性を示さなかった(図2G)。まとめると、ヒトIgGは、gEおよびNK細胞活性化を関連付けることが示された。
CD16a、IgG Fc、およびHSV1 gEは、NK細胞活性化に不可欠な三成分複合体を形成する。IgG Fc上のヒトCD16a結合部位は、gEがIgGに結合するCH2−CH3インターフェースから遠く離れて位置しており(Sondermannら、2000年、Nature 406巻、267〜273頁;Spragueら、2006年、PLoS Biol 4巻、e148頁)、IgG、gE、およびCD16aが三成分複合体を形成することができるという仮説に結び付く。公知のgE−IgG FcおよびCD16a−IgG Fc結晶構造を使用した構造モデル化は、gEおよびCD16aが、互いに干渉せずに同じIgG Fc分子に結合することができるという結論を支持した(図3A)。そのようなCD16a−IgGFc−gE複合体の存在を検証するため、実験を実施して、CD16aの細胞外ドメインが、様々なヒトIgG産物の存在下で神経膠腫Us7+Us8に結合することができるか否かを決定した。IgG1 Fc(ΔCD16)は、CD16a結合部位を有していない組換えヒトIgG1 Fc断片であり、IgG1 Fcは、インタクトなCD16a結合部位を有する。結晶構造(図3A)と一致して、CD16a結合部位は、IgG1 Fc(ΔCD16)およびIgG1 Fcが両方とも神経膠腫Us7+Us8に効率的に結合したため、FcとHSV1 gEとの結合に役割を果たさなかった(図3B、左および中央左)。CD16aと神経膠腫Us7+Us8との間には直接的相互作用は存在しなかったが(図3C左)、CD16aは、IgG1Fcが存在した場合、神経膠腫Us7+Us8に結合することが見出された。この相互作用は、IgG1Fc上のCD16a結合部位に依存していた(図3C中央左および中央)。したがって、CD16a−IgGFc−gE複合体の形成が証明された。
ヒトHSV1特異的IgGは、gEまたはgIを特異的に認識する抗体を含有し(図3B、中央右)、その存在は、CD16aが、CD16aと抗原−抗体複合体との間の古典的相互作用を介して、HSV1遺伝子を発現する神経膠腫細胞と結合することを可能にした(図3C、中央右)。また、リツキシマブ(ヒトCD20に対するヒト化IgG1モノクローナル抗体)(Edwardsら、2004年、N Engl J Med 350巻、2572〜2581頁)(図3Bおよび3C、右)またはUs8−HSV1もしくは野生型HSV1に感染した神経膠腫細胞(図3D)を使用して、同様のCD16a結合試験を実施した。それにより、CD16a、IgG Fc、およびHSV1 gEが三成分複合体を形成したことが再び確認された。さらに、NK細胞をHで刺激したか(陽性対照)、または神経膠腫Us7+Us8を用いたが、IL12+IL18を用いずに培養した場合、CD3ζのリン酸化が特異的に生じた(図3E)。これにより、gEが、CD16a−CD3ζ軸を介してNK細胞を活性化したことが実証された。
IgG結合タンパク質であるStaphylococcus aureus由来のプロテインAおよびG群streptococcus由来のプロテインGは、主に、CH2−CH3インターフェースでIgGに結合する(Sauer-Erikssonら、1995年、Structure 3巻、265〜278頁;Deisら、2015年、Proc Natl Acad Sci USA 112巻、9028〜9033頁)。プロテインAおよびプロテインGは、NK細胞の膜に存在するIgGを介して初代ヒトNK細胞にも結合することが示された(図3Fおよび3G)。これは、初代NK細胞を被覆する表面IgGが、gEの結合に十分にアクセス可能だったことも示唆する。HSV1 gEによるNK細胞活性化にIgGが不可欠であることを試験するため、初代ヒトNK細胞を、過剰量のプロテインAまたはプロテインGと共にインキュベートして、様々な刺激と共にNK細胞を培養する前に、CH2−CH3インターフェースをすべて塞いだ。プロテインAまたはプロテインGと共にプレインキュベーションすることにより、gEによるNK細胞の機能増強がすべて阻害された(図3H〜3Jおよび9)。この処置は、K562細胞またはIL12+IL18に対するヒトNK細胞の応答を変化させなかった(図9)。加えて、純粋な不活化wtHSV1ウイルスでコーティングされたプレートは、プロテインAまたはプロテインGでプレインキュベートしたNK細胞をもはや活性化することができなかった(図10Aおよび10B)。まとめると、こうした結果は、IgG Fcが、NK細胞と、HSV1 gEを発現する標的細胞との間の相互作用を架橋して、NK細胞活性化をもたらしたという結論を支持した。
受動的ADCCは、in vivoでHSV1感染のクリアランスを促進する。gEによるヒトNK細胞活性化は、もっぱらIgG Fcにより架橋され、抗原特異的抗体を必要としない点で古典的IgG機能とは異なる、これまで認識されていない免疫刺激機序である(図3K)。このタイプのNK細胞活性化を、受動的ADCCと命名した(図3K)。上記の実験はすべて、ヒトIgGを相互作用に添加せずに実施し、gEによるNK細胞活性化は、初代NK細胞に既に存在するIgGにより媒介された(図3H〜3J)。一次HSV1感染中、感染細胞は、gEが発現されるため、およびヒト血清中にIgGが豊富に存在するため、in vivoではヒトIgGで被覆されている可能性が高い。感染細胞を被覆する非免疫IgGが、CD16a(+)NK細胞の追加の係留/活性化部位を提供することができるか否かを試験するため、非HSV1非免疫血漿[(−)血漿]またはIgG1 Fc断片を、培養に添加した。(−)血漿およびIgG1 Fcは両方とも、感染したまたはトランスフェクトした神経膠腫細胞によるNK細胞の活性化を、gE依存的様式でさらに増強した(図11A〜11D)。wtまたはus8Fに感染した神経膠腫細胞に対するNK細胞傷害性は、HSV1特異的IgGにより増強された(古典的ADCC、図3K)。しかしながら、ヒトIgG1 Fcおよび無関連抗原を標的とする抗体(つまり、リツキシマブ)は、wt Fに感染させたがUs8F種(図4A)またはgEを発現する神経膠腫細胞(図4B)には感染させなかった神経膠腫細胞に対するNK細胞細胞傷害性も増強した。
HSV1 gEは、マウスIgGに結合しないが(Chapmanら、1999年、J Biol Chem 274巻、6911〜6919頁)、マウスFcγRは、高親和性でヒトIgGに結合する(Oberら、2001年、Int Immunol 13巻、1551〜1559頁)。したがって、ヒトIgGを補完すると、マウスNK細胞およびHSV1感染細胞に架橋し、免疫活性化およびHSV1感染のクリアランスを促進することができるはずである。この仮説と一致して、C57BL/6およびBALB/cマウスから単離されたNK細胞は、ヒトIgG Fc断片の存在下で神経膠腫Us7+Us8に対する細胞傷害性の増強を示した(図4C)。受動的ADCCが、in vivoでのHSV1感染のクリアランスの重要な機序であり得ることを実証するため、PBS、ヒトIgG3、ヒトIgG Fc断片、ダラツムマブ(ヒトCD38に対するヒトIgG1抗体)、またはリツキシマブを、ウイルス負荷の4時間前ならびにウイルス負荷の24時間後および72時間後に、BALB/cマウスに注射した(図4D)。こうした試薬の各々は、NK細胞が存在しなかった場合、HSV1ウイルスの感染性に影響を及ぼさず(図12A)、in vivo投与単独でも、NK細胞の表現型をin vivoで変化させなかった(図12B)。ヒトIgGFc断片、ダラツムマブ、およびリツキシマブは、HSV1感染症状を緩和し、マウスに対して、致死的HSV1感染からの完全な保護を提供した(図4D)。HSV1がin vivoで細胞間に蔓延するためには、HSV1 gEが必要であるため(Polcicovaら、2005年、J Virol 79巻、11990〜12001頁)、この種の保護がgEに依存することを確認するために、Us8F株をin vivoでは使用しなかった。しかしながら、ヒトIgG3は、HSV1 gEに結合しないため(Spragueら、2006年、PLoS Biol 4巻、e148頁)、HSV1感染に対するいかなる保護も提供しなかった(図4F)。これは、gE−IgG相互作用が、ヒトIgG産物による致死的HSV1感染からの保護に重要であることを示唆する。さらに、ルシフェラーゼを発現するHSV1 F株(Zerboniら、2013年、J Virol 87巻、2791〜2802頁)を使用して、in vivoでウイルス感染を追跡することにより、リツキシマブが、HSV1感染のクリアランスを増加させたことを明らかにした(図4E、4F)。まとめると、IgG FcがウイルスFc受容体および免疫Fc受容体を架橋することにより、病原体特異的抗体が利用可能でない場合でも、HSV1感染に対するロバストな保護が提供される。
細菌IgG結合タンパク質は、IgG Fc媒介性架橋によりNK細胞を活性化する。他の病原体に由来するIgG結合タンパク質が、同じ機序によりNK細胞を活性化することができるか否かを試験するために実験を実施した。プロテインAは、ヒトNK細胞の表面に存在するIgG Fcに結合したが(図3Fおよび3G)、純粋なプロテインAを培養に直接添加しても、ヒトNK細胞は活性化されなかった(図5A)。これは、モノマー形態のプロテインAが、CD3ζ自己リン酸化の必要条件であるCD16aの蓄積を引き起こさなかったためである。しかしながら、初代ヒトNK細胞は、プロテインAコーティングプレートでの培養後に活性化され(図5A)、IFN−γを産生し(図5B)、NK細胞傷害性の増強を示した(図5C)。こうしたNK細胞機能増強は、プロテインAコーティングプレートをマウス血清でブロッキングすると、無効にされた(図5A)。これは、マウスIgGにより、ヒトIgGとプロテインA/Gとの間のあらゆる考え得る相互作用がブロッキングされたためである。
CD16a−FcプロテインA複合体の形成を、野生型Staphylococcus aureus(S.A.)newman株(wt)およびプロテインA欠損newman株(Spa)(Patelら、1987年、Infect Immun 55巻、3103〜3110頁)を使用して試験した(図13A)。CD16aは、完全ヒトIgG(リツキシマブ)またはIgG1 Fc断片のいずれかが存在した場合にS.Aに結合し、プロテインAは、この相互作用に不可欠だった(図13B)。プロテインA欠損またはマウス血清によるプロテインAのブロッキングが、CD3ζリン酸化を打ち消したため、S.AによるCD3ζのリン酸化は、プロテインAに依存していた。さらに、S.AをヒトIgGとプレインキュベートすると、CD3ζリン酸化はわずかに増強された(図5D)。S.Aと共に培養したNK細胞の表現型は、CD3ζリン酸化の結果と同様だった。wtS.AによるNK細胞の活性化は、wtS.Aをマウス血清とプレインキュベートすることにより阻害され、ヒトIgGにより増強された(図5E)。また、wtS.AによるNK細胞活性化は、初代ヒトNK細胞を、可溶性モノマープロテインAまたはプロテインGのいずれかで前処置した場合、無効にされた(図5E)。さらに、ヒトNK細胞は、streptococcusプロテインGにより同様の様式で活性化された(図14A〜14C)。まとめると、こうした結果は、細菌IgG結合タンパク質が、Fc架橋およびCD16aによりヒトNK細胞を活性化したことを実証する。
加えて、野生型S.Aと共に培養したマウスNK細胞は、spa−S.Aよりも多くのIFNγを産生し(図5F)、より多くの初期活性化マーカーCD27およびCD62Lを発現した(活性化ヒトNK細胞でのCD62Lの喪失とは対照的に)(Peng, H.ら、J Immunol 190巻、4255〜4262頁(2013年);HayakawaおよびSmyth、2006年、J Immunol 176巻、1517〜1524頁)(図15A)。マウスNK細胞をプロテインAコーティングプレートで培養したところ、同様の表現型が観察された(図5Gおよび15B)。S.Aは、多数の炎症性因子を産生する(FournierおよびPhilpott、2005年、Clin Microbiol Rev 18巻、521〜540頁(2005年))。バイスタンダー活性化による結果との混同を回避するため、プロテインAコーティングシリコーンビーズをマウスに注射して、オリゴマープロテインAがin vivoでNK細胞を活性化することができるか否かを研究した。プロテインAコンジュゲートシリコーンビーズを注射したマウスに由来するNK細胞は、対照シリコーン(silicon)ビーズを注射したマウスに由来するNK細胞と比較して、より活性化表現型を示した(図5Hおよび15C)。しかしながら、可溶性プロテインAの注射は、PBS対照と比較して、マウスNK細胞のいかなる表現型変化も引き起こさなかった(図15D)。まとめると、こうした結果は、プロテインAが、in vitroおよびin vivoで、マウスNK細胞を活性化したことを実証する。
考察
上記に示されている結果により実証されたように、不偏性の細胞傷害性アッセイであるDC−MEGEにより、HSV1感染後のヒトNK細胞と宿主腫瘍細胞との相互作用が明らかにされた(図1A)。これは、Us12(HuardおよびFruh、2000年、Eur J Immunol 30巻、509〜515頁)およびUs3(Imaiら、2013年、PLoS One 8巻、e72050頁)を除いて、残りのウイルス遺伝子が、NK細胞細胞傷害性の調節に重要であることを報告した初めてのものである。したがって、DC−MEGEは、NK細胞が他の病原体とどのように相互作用するのかを研究するのに有用である。
HSV1 gE/gI複合体は、単一のHSV1−特異的IgG抗体が、そのFab領域を使用してHSV1抗原と、およびそのFc領域を介してgE/gIとに同時に結合する「抗体二極性架橋(antibody bipolar bridging)」に参加することが示されている(FrankおよびFriedman、1989年、Journal of virology 63巻、4479〜4488頁)。そのような抗体二極性架橋は、抗体のFc部分が、自然免疫エフェクター細胞上に発現されるFcγRに接近することを阻止することができ、したがって古典的ADCCを低減し、HSV1感染後の免疫回避の機序を提供すると考えられることが提唱されている(Dubinら、1991年、Journal of virology 65巻、7046〜7050頁;Corrales-Aguilarら、2014年、PLoS Pathog 10巻、e1004131頁)。これは、gEまたはgE/gI複合体が、ヒトNK細胞の活性化および細胞傷害性を促進するという本開示の知見と矛盾するように思われる(図2A、2B)。しかしながら、HSV1 gE/gIのNK阻害を示唆する以前の研究はすべて、HSV1−特異的抗体の存在下で実施されており(FrankおよびFriedman、1989年、Journal of virology 63巻、4479〜4488頁;Dubinら、1991年、Journal of virology 65巻、7046〜7050頁;Corrales-Aguilarら、2014年、PLoS Pathog 10巻、e1004131頁)、したがって、こうした結果はすべて古典的ADCCに関するものであり、一次ウイルス感染の条件下でのHSV1 gE結合性非免疫IgGの実際の機能は、評価されなかった。
本明細書には、HSV1 gE/gIの認識されていなかった免疫刺激役割が開示されている。結晶構造、in vitroおよびin vivo機能検証により、IgG Fcが、gEおよびCD16aを架橋し(図3C)、その結果生じる三成分複合体が、NK細胞を活性化する細胞内シグナルを伝達し(図3E)、HSV1感染のクリアランスを促進したことが実証された。本開示の研究は、抗HSV1抗体がまだ利用可能でない一次HSV1感染中、NK細胞が、「受動的ADCC」を利用して、HSV1感染細胞をクリアリングすることができることを示唆する(図4D〜4F)。この結果は、ヒトにおけるほとんどの一次HSV1感染は、臨床的に無症候性であるという観察と一致する。また、受動的ADCCは、少なくとも部分的には、悪性神経膠腫の設定での腫瘍溶解性HSV1の迅速なNK細胞クリアランスの要因である可能性が非常に高い(Alvarez-Breckenridgeら、2012年、Nat Med 18巻、1827〜1834頁(2012年))。
また、本開示は、NK細胞表面に発現されるCD16aにそのFcドメインを介して係留される表面IgGに対する機能的役割、およびNK細胞が特異性抗原認識の非存在下で病原体を認識することができる新しい機序を確立している。本明細書で実証されるように、HSV1感染宿主細胞ならびにプロテインAおよびプロテインGは、NK細胞表面IgGに結合することによりヒトNK細胞を活性化することが可能である。プロテインAは、長らくStaphylococcus aureus newman株の病原性因子であると提案されており、SpaStaphylococcus aureus newman株は、マウスにおいて、wtS.Aよりも軽度の症状を引き起こす(Palmqvistら、2002年、Microb Pathog 33巻、239〜249頁)。コーティングされたプロテインAおよびwtS.A.はNK細胞を活性化し、SpaS.A.はNK細胞を活性化しなかったという本開示の知見は、この表現型の機序論的説明を提供する。自然免疫細胞活性化のこの新しい機序は、多数のウイルスおよび細菌が、ヒトIgGのFcドメインに結合することが可能なタンパク質をコードすることを考慮すると、感染中に観察される臨床毒性に幅広い適用可能性を有する(Litwinら、1992年、J Virol 66巻、3643〜3651頁;Spragueら、2008年、Journal of Virology 82巻、3490〜3499頁;Loukasら、2001年、Infect Immun 69巻、3646〜3651頁;De Miranda-SantosおよびCampos-Neto、1981年、J Exp Med 154巻、1732〜1742頁)。
(実施例2)単球を捕捉し、in vitroで樹状細胞およびマクロファージを生成する効力を増加させるための、IgG結合性タンパク質プロテインAおよびプロテインGの使用。
樹状細胞およびマクロファージは、高度に特殊化された抗原提示細胞(APC)であり、ヒト血液単核細胞の非常に少ないパーセンテージを占める(約0.2%)。したがって、樹状細胞およびマクロファージは、多数の治療目的のために、単球のin vitro培養から生成される。
樹状細胞およびマクロファージを生成するための従来手順は、(1)PBMCまたは単球を培養皿にプレーティングすること、(2)細胞を37℃で数時間インキュベートして、プレートに対する単球の付着を可能にすること、(3)プレートを培地でよく洗浄することにより、非接着細胞を除去すること、および(4)接着細胞を、GM−CSF(マクロファージの場合)またはGMCSFおよびIL4(樹状細胞の場合)で1週間処置することを含む。このプロトコールは、一貫した結果をもたらすが、ステップ2および3中に細胞が失われ、下流で使用するための十分な樹状細胞およびマクロファージを生成するには、比較的大量の単球またはPBMCが必要だった。
ナチュラルキラー細胞と同様に、初代単球も、CD64、CD32、およびCD16aを含むFcγ受容体により単球に係留され、プロテインAが結合するための相互作用部位を提供するIgG分子で表面が被覆されている。staphylococcus aureus(S.A)に対するヒトFcγ受容体CD32およびCD64の結合は、ヒトIgGおよびプロテインAの存在を必要とした。野生型(wt)またはプロテインA欠損(Spa−)S.A細菌を、ヒト化抗体リツキシマブ(Ritu)の非存在下または存在下で、蛍光標識ヒトFcγ受容体CD32およびCD64と共にインキュベートした(図23Aおよび23B)。こうした結果により、プロテインA、IgG、およびCD32/CD64が、プロテインA/IgG/CD16複合体と同様の様式で三成分複合体を形成したことが確認された。高親和性FcγRであるCD64は、主に単球、マクロファージ、および樹状細胞により発現される。
プロテインAおよびプロテインGは、NK細胞および単球に被覆されているIgGに結合することができる。したがって、プレートにコーティングされたプロテインAまたはプロテインG分子は、単球の表面IgGに結合し、したがって単球の接着を増加させることができるはずである。異なるプレートに同じ量の単球をプレーティングすることにより、単球は、最初の数時間中、ウシ血清処置プレートよりも、プロテインAまたはプロテインG処置プレートに対してより強固に付着したことが見出され、プロテインAまたはプロテインGコーティングプレートでの単球培養は、活性化の徴候であるコロニーを形成し始めた(図17A)。プロテインAコーティングプレートを使用したさらなる実験により、プロテインAコーティングプレートが、単球の接着増加以外に、単球の代謝活性も増加させ、単球を誘導してIL1βを産生し、6時間後に初代ヒト単球の表現型を変化させたことが示された(図17B、17C、図19、図20、および図21)。同様に、固定化されたプロテインAおよびプロテインGは、初代ヒト好中球で呼吸バーストを誘導した(図22)。したがって、樹状細胞またはマクロファージを生成するために、通常プレートで単球を培養する代わりに、プロテインAまたはプロテインGでコーティングされたプレートで、単球またはPBMCを培養した。これにより、ステップ2および3における細胞の喪失が低減され、同量の樹状細胞およびマクロファージを生成するために、はるかにより少量の開始単球およびPBMCしか必要でなかった(図18)。
プロテインA、プロテインG、またはヒトIgGでプレコーティングされたプレートから生成された樹状細胞は、より多くの量の共刺激分子CD86を発現した(図24)。また、エプスタインバーウイルス(EBV)抗原性ペプチドを負荷して、自己由来T細胞と共培養すると、こうした樹状細胞は、より多くのEBV特異的細胞傷害性T細胞を誘導する傾向があった(図25)。
従来の研究では、プロテインAは、TNFR1に結合し、上皮細胞を活性化し、プロテインGは、TNFR1に結合せず、上皮細胞を活性化しないことが報告されていた(参照PMID:15247912)。プロテインAによる単球付着および活性化が、単球上に発現されるTNFR1との結合に部分的に寄与し得る可能性があり、プロテインG−IgG−CD16の三成分複合体が存在し、プロテインGが、表面IgGとの結合によりNK細胞を活性化することを示す本研究のデータが存在するため、プロテインGにより増加される単球付着は、単球上の表面IgGとの結合により説明することができる。
(実施例3)CMVを使用したNK細胞の活性化
CMV gp34およびgp68は両方とも、それらのFcの部分を介して、ヒト化抗体リツキシマブおよびヒトIgGの両方に結合することが可能なIgG結合タンパク質である(図28Aおよび28B)。CD16aは、gp34またはgp68のいずれかを発現する神経膠腫細胞と直接的には相互作用しない(図28C)。しかしながら、CD16aは、リツキシマブまたはヒトIgG1 Fc断片の存在下で、gp68を発現する神経膠腫細胞に結合することができるものの、ヒトIgG Fcが存在する場合にさえ、gp34を発現する神経膠腫細胞には結合しない(図28Dおよび28E)。したがって、gp68は、ヒトIgG1 FcおよびCD16aとの三成分複合体を形成することが可能である。加えて、gp68を発現する神経膠腫細胞と共に培養した初代ヒトNK細胞は、CD69およびCD107aの増加ならびにCD62LおよびCD16aの減少により表される活性化表現型を示した(図29Aおよび29B)。
また、MCMV感染は、3T3が、非免疫マウスIgGに結合することを可能にし(図30)、MCMVがIgG結合タンパク質を産生することを示した。
別様に定義されていない限り、本明細書で使用されている技術用語および科学用語はすべて、本開示の発明が属する分野の当業者により一般に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書で引用されている刊行物、およびそれらが引用する材料は、参照により具体的に組み込まれる。
当業者であれば、単なる日常的な実験作業を使用して、本明細書に記載されている本発明の特定の実施形態に対する多数の等価物を認識または確認することができるだろう。そのような等価物は、以下の特許請求の範囲により包含されることが意図されている。

Claims (21)

  1. Fc結合タンパク質をコードする病原体に感染した対象を処置するための医薬組成物であって、免疫エフェクター細胞上のFcγRに結合するドメインおよび前記病原体によりコードされるFc結合タンパク質に結合する非重複ドメインを含む免疫学的ポリペプチドを含む医薬組成物。
  2. 前記免疫エフェクター細胞が、B細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、単球、マクロファージ、好中球もしくは顆粒球、T細胞、または樹状細胞である、請求項1に記載の医薬組成物。
  3. Fc結合タンパク質をコードする前記病原体が、単純ヘルペスウイルス(HSV)、サイトメガロウイルス、または水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)である、請求項1に記載の医薬組成物。
  4. 前記病原体によりコードされるFc結合タンパク質が、ヘルペスウイルス糖タンパク質E(gE)またはサイトメガロウイルス68kDa糖タンパク質(gp68)を含む、請求項3に記載の医薬組成物。
  5. 免疫エフェクター細胞上のFcγRに結合するドメインを含む前記免疫学的ポリペプチドが、IgG抗体のFc断片である、請求項1に記載の医薬組成物。
  6. Fc結合タンパク質をコードする病原体に感染した対象を処置する方法であって、前記対象に、治療有効量の請求項1に記載の医薬組成物を投与することを含む方法。
  7. 免疫エフェクター細胞上のFcγRに結合するドメインを含む前記免疫学的ポリペプチドが、IgG抗体のFc断片である、請求項6に記載の方法。
  8. HSV1感染を有する対象の神経学的損傷を予防するための医薬組成物であって、免疫エフェクター細胞上のFcγRに結合するドメインおよび単純ヘルペスウイルスによりコードされるFc結合タンパク質に結合する非重複ドメインを含む免疫学的ポリペプチドを含む医薬組成物。
  9. HSV1感染を有する対象の神経学的損傷を予防するための方法であって、前記対象に、治療有効量の請求項8に記載の医薬組成物を投与することを含む方法。
  10. HSV1感染を有する対象の死亡を予防するための医薬組成物であって、免疫エフェクター細胞上のFcγRに結合するドメインおよび単純ヘルペスウイルスによりコードされるFc結合タンパク質に結合する非重複ドメインを含む免疫学的ポリペプチドを含む医薬組成物。
  11. HSV1感染を有する対象の死亡を予防するための方法であって、前記対象に、治療有効量の請求項10に記載の医薬組成物を投与することを含む方法。
  12. 腫瘍溶解性ウイルス治療を受けている対象のがんを処置するための医薬組成物であって、免疫エフェクター細胞上のFcγRに結合するドメインおよび標的細胞上のFc結合タンパク質に結合する非重複ドメインを含む免疫学的ポリペプチドを含む医薬組成物。
  13. 腫瘍溶解性ウイルス治療を受けている対象のがんを処置するための方法であって、前記対象に、治療有効量の請求項12に記載の医薬組成物を投与することを含む方法。
  14. 対象の腫瘍溶解性ウイルス治療を増強するための医薬組成物であって、標的細胞上のFc結合タンパク質に結合する領域を含むが、Fcガンマ受容体(FcγR)に結合する領域を含まないポリペプチドを含む組成物。
  15. 対象の腫瘍溶解性ウイルス治療を増強するための方法であって、前記対象に、治療有効量の請求項14に記載の医薬組成物を投与することを含む方法。
  16. 前記医薬組成物が、腫瘍溶解性ウイルス治療剤による処置の前に投与される、請求項15に記載の方法。
  17. 抗がん治療を受けている対象の炎症を低減する方法であって、
    (a)Fc結合タンパク質に結合する領域を含むが、Fcガンマ受容体(FcγR)に結合する領域を含まない治療有効量のポリペプチドを投与すること、および
    (b)モノクローナル抗体薬物を含む抗がん治療を施すこと
    を含む方法。
  18. 前記モノクローナル抗体薬物が、リツキシマブ、トシリズマブ、トシツモマブ、トラスツズマブ、ベバシズマブ、ブレンツキシマブベドチン、セツキシマブ、ダラツムマブ、イピリムマブ、オファツムマブ、パニツムマブ、アレムツズマブ、またはペムブロリズマブである、請求項17に記載の方法。
  19. 医薬組成物が、前記モノクローナル抗体薬物による処置の前に投与される、請求項17に記載の方法。
  20. 医薬組成物が、IgG抗体のFc断片である免疫エフェクター細胞上のFcγRに結合するドメインを含む免疫学的ポリペプチドを含む、請求項17に記載の方法。
  21. PBMCまたは単球から樹状細胞またはマクロファージを生成する効率を増加させるための方法であって、プロテインAまたはプロテインGでプレコーティングされたプレートで、または重合されたプロテインAまたはプロテインGと共に、PBMCまたは単球を培養することを含む方法。
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