JP2020511672A - 集団に基づいた免疫原性ペプチドの同定のプラットフォーム - Google Patents

集団に基づいた免疫原性ペプチドの同定のプラットフォーム Download PDF

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Abstract

本開示は、特定のヒト被験者にとって免疫原性であるポリペプチドの断片を同定する方法、そのようなポリペプチド断片を含む医薬組成物の調製方法、そのようなポリペプチド断片を含む医薬組成物、及びそのような組成物を使用した治療方法に関する。本方法は個々の被験者の複数のHLAに結合するポリペプチドの断片の同定を含む。【選択図】 なし

Description

分野
本開示は、ポリペプチドが特定のヒト被験者にとって免疫原性であるかどうかを予測する方法、特定のヒト被験者にとって免疫原性であるポリペプチドの断片を同定する方法、かかるポリペプチド断片を含む正確な(precision)医薬組成物又はキットを調製する方法、かかるポリペプチド断片を含むヒト被験者特異的医薬組成物、及びそのような組成物を用いた治療方法に関連する。
背景
何十年もの間科学者は、慢性疾患はヒト個体の自然な防御が届く範囲を超えていると推測してきた。しかしながら近年、免疫抑制分子を阻害する抗体により治療された個体で観察された有意な腫瘍の退縮により、がんの免疫療法の分野が加速された。これらの臨床的な知見から、既存のT細胞応答の再活性化は、個体に対して有意義な臨床的な利点をもたらすことが示された。これらの進歩は、腫瘍特異的なT細胞応答を誘導するがんワクチンの開発に対する熱意を新たにした。
その見込みにも関わらず、現在の免疫療法は、一部の個体にのみ有効である。加えて、腫瘍の退縮率と個体における抗腫瘍T細胞応答が低いため、多くのがんワクチンの治験は統計学的に有意な有効性を示すことができなかった。同様の失敗は、HIVとアレルギーの分野におけるT細胞応答を含めるように努めた治療及び予防ワクチンでも報告されている。免疫療法とワクチンの臨床的な失敗を克服する必要がある。
概要
抗原提示細胞(APC)において、タンパク質抗原は処理されてペプチドになる。これらのペプチドは、ヒト白血球抗原分子(HLA)に結合し、T細胞に対するペプチド−HLA複合体として細胞表面に提示される。異なる個体は異なるHLA分子を発現し、異なるHLA分子は異なるペプチドを提示する。よって本技術分野の先端技術によると、ペプチド、又はより大きなポリペプチドの断片は、特定のヒト被験者により発現されるHLA分子により提示された場合に、その被験者に対して免疫原性であると同定される。言い換えれば本技術分野の先端技術は、免疫原性ペプチドをHLA拘束性エピトープとして説明している。しかしながら、HLA拘束性エピトープは、そのHLA分子を発現する個体の一部においてのみT細胞応答を誘導する。ある個体でT細胞応答を活性化するペプチドは、HLA対立遺伝子のマッチングに関わらず、他の個体では非活性である。よって如何にして個体のHLA分子が、T細胞応答を積極的に活性化する抗原由来のエピトープを提示するかは知られていなかった。
本明細書中に提供されているように、個体によって発現されている複数のHLAは、T細胞応答を引き起こすために同じペプチドを提示する必要がある。よって特定の個体に対して免疫原性であるポリペプチド抗原の断片は、その個体により発現される複数のクラスI(細胞傷害性T細胞を活性化する)又はクラスII(ヘルパーT細胞を活性化する)HLAに結合することができるものである。
従って第1の態様において本開示は、ポリペプチドの投与、又は有効成分として1つ以上のポリペプチドを含む医薬組成物、キット又はポリペプチドのパネルの投与に対する特定の又は標的のヒト集団の細胞傷害性T細胞応答率及び/又はヘルパーT細胞応答率を予測する方法を提供し、該方法は
(i)HLAクラスI遺伝子型及び/又はHLAクラスII遺伝子型によりそれぞれ定義される複数の被験者を含む関連モデルヒト集団を選択又は定義する工程;
(ii)該ポリペプチド(単数)が、又はポリペプチド(複数9が共に
(a)該被験者の少なくとも2つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである少なくとも1つのアミノ酸配列;及び/又は
(b)該被験者の少なくとも2つのHLAクラスII分子に結合することができるT細胞エピトープである少なくとも1つのアミノ酸配列、
を含むかどうかを、該モデルヒト集団中の各被験者について決定する工程;及び
(iii)A.前記ヒト集団の細胞傷害性T細胞応答率であって、工程(ii)(a)の要件を満たすモデルヒト集団のより高い割合は前記ヒト集団におけるより高い細胞傷害性T細胞応答率を予測する、細胞傷害性T細胞応答率;及び/又は
B.前記ヒト集団のヘルパーT細胞応答率であって、工程(ii)(b)の要件を満たすモデルヒト集団のより高い割合は前記ヒト集団における;より高いヘルパーT細胞応答率を予測する、ヘルパーT細胞応答率
を予測する工程、を含む。
本開示はさらに、有効成分として1つ以上のポリペプチドを含む医薬組成物、キット又はポリペプチドのパネルの投与に対する、特定の又は標的のヒト集団の臨床応答率を予測する方法をさらに提供し、該方法は
(i)HLAクラスI遺伝子型によりそれぞれ定義される、複数の被験者を含む関連モデルヒト集団を選択又は定義する工程;
(ii)(a)該モデルヒト集団中の各被験者について、1つ以上の有効成分のポリペプチドが共に、それぞれが該被験者の少なくとも2つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである少なくとも2つの異なるアミノ酸配列であって、任意選択で少なくとも2つの異なるアミノ酸配列は、有効成分のポリペプチドにより標的化される2つの異なるポリペプチド抗原のアミノ酸配列の中に含まれる、アミノ酸配列を含むかどうか;
(b)A.モデル集団の個々の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである;及び
B.有効成分のポリペプチドのアミノ酸配列の中に含まれる
少なくとも1つのアミノ酸配列を含む、該モデル集団における標的のポリペプチド抗原の平均数;及び/又は
(c)A.モデル集団の個々の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである;及び
B.有効成分のポリペプチドのアミノ酸配列に含まれる、
少なくとも1つのアミノ酸配列を含む該モデル集団における発現した標的のポリペプチド抗原の平均数
を決定する工程;及び
(iii)前記ヒト集団の臨床応答率を予測する工程であって、工程(ii)(a)の要件を満たすモデルヒト集団のより高い割合、又は工程(ii)(b)の標的ポリペプチドのより高い平均数がより高い、又は工程(ii)(c)で発現した標的ポリペプチドより高い平均数が前記ヒト集団の中におけるより高い臨床応答率を予測する工程、
を含む。
本開示は、治療を必要とするヒト被験者の治療方法であって、上記のように決定されたそれらの予測された免疫応答率又は臨床応答率を基づき同定又は選択されたポリペプチド、医薬組成物、又はポリペプチドのキット若しくはポリペプチドのパネルを被験者に投与する工程を含む方法み;関連するヒト被験者の治療方法におけるそれらの使用;及び関連する被験者を治療するための医薬の製造におけるそれらの使用をさらに提供する。
本開示は、特定の又は標的のヒト集団中の被験者において免疫応答を誘導する方法で使用するための、ポリペプチド、又はポリペプチドをコードするポリ核酸を設計又は調製する方法をさらに提供し、該方法は
(i)(a)HLAクラスI遺伝子型及び/又はHLAクラスII遺伝子型によりそれぞれ定義される複数の被験者を含む関連モデルヒト集団;及び/又は
(b)HLAクラスI遺伝子型によりそれぞれ定義される複数の被験者を含む1つの関連モデルヒト集団、及びHLAクラスII遺伝子型によりそれぞれ定義される複数の被験者を含む1つの関連モデルヒト集団、
を選択又は定義する工程;
(ii)A.HLAクラスI遺伝子型により定義される、工程(i)で選択又は定義されたモデル集団の被験者の高いパーセンテージで、個々の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープ;
B.HLAクラスII遺伝子型により定義される、工程(i)で選択又は定義されたモデル集団の被験者の高いパーセンテージで、個々の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合することができるT細胞エピトープ;又は
C.HLAクラスI遺伝子型により定義される、工程(i)で選択又は定義されたモデル集団の被験者の高いパーセンテージで、個々の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープ、及びHLAクラスII遺伝子型により定義される、工程(i)で選択又は定義されたモデル集団の被験者の高いパーセンテージで、個々の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合することができるT細胞エピトープ;
を含む、または該エピトープからなる標的ポリペプチド抗原最大50個の連続するアミノ酸断片を同定する工程、
(iii)工程(ii)で選択されたポリペプチド断片がHLAクラスI結合エピト−プであるアミノ酸配列からなる場合、任意選択で標的ポリペプチド抗原のより長い断片を選択する工程であって、より長い断片は
D.工程(ii)で選択された断片を含む;及び
E.HLAクラスII遺伝子型により定義された、工程(i)で選択又は定義されたモデル集団の被験者の高いパーセンテージで、個々の被験者の少なくとも3つ又は最も可能性のあるHLAクラスII分子に結合することができるHLAクラスII分子結合T細胞エピトープである、
アミノ酸配列を含む、又はからなる、工程
(iv)工程(ii)又は工程(iii)で同定された1つ以上のポリペプチド断片を含む又はからなるポリペプチド、又はポリペプチドをコードするポリ核酸を設計又は調製する工程であって、任意選択で該ポリペプチド断片は標的ポリペプチド抗原の配列の一部ではない追加のアミノ酸によりN末端及び/又はC末端で隣接する、工程、
を含む。
本開示は、特定の又は標的のヒト集団の被験者において免疫応答を誘導する方法を提供し、該方法は、上記のような前記特定の又は標的のヒト集団において使用するための、ポリペプチド、ポリペプチドのパネル、ポリペプチドをコードするポリ核酸、又は医薬組成物又はキットを設計又は調製する工程及び、該ポリペプチド、ポリ核酸、医薬組成物又はキットの有効成分のポリペプチドを、該被験者に投与する工程を含む。
本開示は、特定の又は標的のヒト集団の被験者において免疫応答を誘導する方法で使用するためのポリペプチド、ポリペプチドのパネル、ポリ核酸、医薬組成物、又はキットを提供し、該ポリペプチド、ポリペプチドのパネル、ポリ核酸、医薬組成物、又はキットは、上記のような前記特定の又は標的のヒト集団において使用するために設計又は調製され、任意選択で該組成物又はキットは、少なくとも1つの薬学的に許容可能な希釈剤、担体、又は保存剤を含む。
本開示は、ヒト被験者において免疫応答を誘導する方法で使用するための医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットを提供し、該医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットは、有効成分として第1及び第2及び任意選択で1つ以上の追加のペプチドを含み、各ペプチドは、少なくとも10%のヒト被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープであるアミノ酸配列を含み、第1、第2及び任意選択で任意の追加領域のT細胞エピトープは互いに異なり、任意選択で該医薬組成物又はキットは少なくとも1つの薬学的に許容可能な希釈剤、担体、又は保存剤を含む。
本開示は、ヒト被験者において免疫応答を誘導する方法で使用するための医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットを提供し、医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットは、有効成分として第1の領域及び第2領域、及び任意選択で1つ以上の追加領域を含み、各領域は、少なくとも10%のヒト被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープであるアミノ酸配列を含み、第1、第2、及び任意選択の任意の追加領域のT細胞エピトープは互いに異なり、任意選択で該医薬組成物又はキットは任意に、少なくとも1つの薬学的に許容可能な希釈剤、担体、又は保存剤を含む。
本開示は、治療を必要とするヒト被験者のがんを治療する方法において使用するための医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットを提供し、該医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットは、有効成分として第1及び第2のペプチド、及び任意選択で1つ以上の追加のペプチドを含み、各ペプチドはHLAクラスI結合T細胞エピトープであるアミノ酸配列を含み、前記T細胞エピトープのそれぞれについて、がんを有する少なくとも10%のヒト被験者は、
i.前記T細胞エピトープを含む下記の表2又は表5に列挙された抗原から選択される腫瘍関連抗原を発現する;及び
ii.前記T細胞エピトープに結合することができる少なくとも3つのHLAクラスI分子を有する;
の両方であるがんを有し、
第1、第2、及び任意選択の任意の追加のペプチドの前記T細胞エピトープは互いに異なり、該医薬組成物又はキットは任意に、少なくとも1つの薬学的に許容可能な希釈剤、担体、又は保存剤を含む。
本開示は、治療を必要とするあるヒト被験者のがんを治療する方法において使用するための医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットを提供し、該医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットは、第1及び第2の領域、及び任意選択で1つ以上の追加領域を含む有効成分のポリペプチドを含み、各領域は、HLAクラスI結合T細胞エピトープであるアミノ酸配列を含み、それぞれの前記T細胞エピトープについて、少なくとも10%のヒト被験者は、
(a)前記T細胞エピトープを含む下記の表2又は表5に列挙された抗原から選択される腫瘍関連抗原を発現する;及び
(b)前記T細胞エピトープに結合することができる少なくとも3つのHLAクラスI分子を有する;
の両方であるがんを有し、
第1、第2、及び任意選択で任意の追加の領域の前記T細胞エピトープは互いに異なり、任意選択で該医薬組成物又はキットは少なくとも1つの薬学的に許容可能な希釈剤、担体、又は保存剤を含む。
本開示は、治療の必要がある被験者における、結腸直腸、乳房、卵巣、メラノーマ、非メラノーマ皮膚、肺、前立腺、腎臓、膀胱、胃、肝臓、子宮頸部、食道、非ホジキンリンパ腫、白血病、膵臓、子宮体、口唇、口腔、甲状腺、脳、神経系、胆嚢、喉頭、咽頭、骨髄腫、鼻咽頭、ホジキンリンパ腫、精巣及びカポジ肉腫からなる群から選択されるがんを治療する方法において使用するための医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットを提供し、該医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットは、有効成分として第1及び第2のペプチド及び任意選択で1つ以上の追加のポリペプチドを含み、各ペプチドは、HLAクラスI結合T細胞エピトープであるアミノ酸配列を含み、それぞれの前記T細胞エピトープについて、ヒト被験者の少なくとも10%は、
(a)前記T細胞エピトープを含む下記の表2又は表5に列挙された抗原から選択される腫瘍関連抗原を発現する;及び
(b)前記T細胞エピトープに結合することができる少なくとも3つのHLAクラスI分子を有すること、
の両方である前記がんを有し;
第1及び第2、及び任意選択で任意の追加のペプチドの前記T細胞エピト−プは互いに異なり、医薬組成物又はキットは任意に少なくとも1つの薬学的に許容可能な希釈剤、担体、又は保存剤を含む。
本開示は、治療を必要とする被験者における、結腸直腸、乳房、卵巣、メラノーマ、非メラノーマ皮膚、肺、前立腺、腎臓、膀胱、胃、肝臓、子宮頸部、食道、非ホジキンリンパ腫、白血病、膵臓、子宮体、口唇、口腔、甲状腺、脳、神経系、胆嚢、喉頭、咽頭、骨髄腫、鼻咽頭、ホジキンリンパ腫、精巣及びカポジ肉腫からなる群から選択されがんを治療する方法において使用するための医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットを提供し、該医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットは、第1及び第2の領域及び任意選択で1つ以上の追加領域を含む有効成分のポリペプチドを含み、各領域は、HLAクラスI結合T細胞エピトープであるアミノ酸配列を含み、それぞれの前記T細胞エピトープについて、ヒト被験者の少なくとも10%は、
(a)前記T細胞エピトープを含む表2又は表5に列挙された抗原から選択される腫瘍関連抗原を発現する;及び
(b)前記T細胞エピトープに結合することができる少なくとも3つのHLAクラスI分子を有する、
の両方である前記がんを有し;
第1及び第2、及び任意選択で任意の追加のポリペプチドの前記T細胞エピト−プは互いに異なり、任意選択で該医薬組成物又はキットは少なくとも1つの薬学的に許容可能な希釈剤、担体、又は保存剤を含む。
本開示は、治療の必要があるヒト被験者の治療方法を提供し、その方法は、その被験者に、上記で述べたポリペプチド、ポリペプチドのパネル、医薬組成物、又はキットの有効成分ポリペプチドを投与する工程を含み、ここでその被験者は、そのポリペプチドに、又はその医薬組成物若しくはキットの1つ以上の有効成分ポリペプチドに、結合することができる少なくとも3つのHLAクラスI分子及び/又は少なくとも3つのHLAクラスII分子を発現すると決定されている。
さらなる態様において本発明は、
(a)ヒト被験者のモデル集団の各被験者のクラスI及び/又はクラスIIHLA遺伝子型;及び1つ以上の試験ポリペプチドのアミノ酸配列を含むデータを保存するように構成された保存モジュールであって、該モデル集団は試験標的ヒト集団の代表である、保存モジュール;及び
(b)該モデル集団中の各被験者の複数のクラスIHLA分子に結合することができる1つ以上の試験ポリペプチドのアミノ酸配列、及び/又は該モデル集団の各被験者の複数のクラスIIHLA分子に結合することができる1つ以上の試験ポリペプチドのアミノ酸配列を同定及び/又は定量するように構成された計算モジュール、
を含むシステムを提供する。
ここで、本開示を、限定ではなく例示として、添付する図面を参照することにより、より詳細に説明する。この開示を与えられたときに、多くの均等な改変と変形は当業者にとって明らかであろう。従って、説明された開示の例示的な態様は例示であって、限定的ではないと見做される。本開示の範囲から逸脱することなく、述べられた態様に種々の変更を行うことができる。本明細書中で引用された全ての文書は、前後に関わらず、参照によりその全体が明示的に組み込まれる。
本開示は、述べられた態様と好適な特徴の組み合わせを、かかる組み合わせは明らかに容認できない場合、又は明示的に回避されると述べられた場合を除き、含む。本明細書及び添付された特許請求の範囲において使用されるように、単数形の“a”、“an”及び“the”は、その内容がそうではないことを明確に規定しない限り、複数形への言及を含む。よって、例えば、「ペプチド(a peptide)」への言及は、2つ以降のかかるペプチドを含む。
本明細書では、セクションの見出しは便宜のためにのみ使用されており、決して限定するものと解釈されるべきではない。
HLA拘束性PEPIバイオマーカーのROC曲線。 診断の正確度を決定するための、1以上のPEPI3+試験のROC曲線。 CD8+T細胞応答アッセイで使用したペプチドプールの間で最新技術のアッセイにより測定された、CD8+T細胞応答と比較したHLAクラスI PEPI3+の分布。A:HLAクラスI拘束性PEPI3+。T細胞応答とPEPI3+ペプチドの間の全体的な一致パーセント(Overall Percent of Agreement: OPA)90%は、個体のワクチン誘導T細胞応答セットの予測のための、開示されたペプチドの有用性を示している。B:クラスI HLA拘束性エピトープ(PEPI3+)。予測されたエピトープとCD8+T細胞応答の間のOPAは28%であった(統計学的有意性なし)。最も暗い灰色:真陽性(TP)、ペプチドとT細胞応答の両者が検出された;明るい灰色:偽陰性(FN)、T細胞応答のみが検出された;最も明るい灰色:偽陽性(FP)、ペプチドのみが検出された;暗い灰色:真陰性(TN):ペプチドもT細胞応答も検出されなかった。 最新技術のアッセイで使用したペプチドプールの間で該アッセイにより測定された、CD4+T細胞応答と比較したHLAクラスII PEPIの分布。A:HLAクラスII拘束性PEPI4+。PEPI4+とCD4+T細胞応答の間のOPA67%(p=0.002)。B:クラスII HLA拘束性エピトープ。クラスII HLA拘束性エピトープとCD4+T細胞応答の間のOPAは66%であった(統計学的有意性なし)。最も暗い灰色:真陽性(TP)、ペプチドとT細胞応答の両者が検出された;明るい灰色:偽陰性(FN)、T細胞応答のみが検出された;最も明るい灰色:偽陽性(FP)、ペプチドのみが検出された;暗い灰色:真の陰性(TN):ペプチドもT細胞応答も検出されなかった。 18人のVIN−3と5人の子宮頸癌の患者の、HPV−16LPVワクチン特異的なT細胞応答セットを規定する、複数のHLA結合ペプチド。各患者のLPV抗原に由来する、HLAクラスI拘束性PEPI3カウント(AとB)及びHLAクラスII拘束性PEPI3カウント(CとD)。明るい灰色:臨床試験の中でワクチン接種後に測定された免疫応答者;暗い灰色;臨床試験でワクチン接種後に測定された免疫非応答者。結果は、3つ以上のHLAクラスI結合ペプチドはCD8+T細胞応答性を予測し、4つ以上のHLAクラスII結合ペプチドはCD4+T細胞応答性を予測することを示している。 2人の患者のHPVワクチン特異的なT細胞応答セットを規定する複数のHLAクラスI結合ペプチド。A:HPVワクチン中の4つのHPV抗原。ボックスはN末端からC末端までのアミノ酸配列の長さを表わす。B:2人の患者の複数のHLA結合ペプチドの同定プロセス:患者のIDの右側から4桁のHLA遺伝子型としてラベルされた患者のHLA配列。患者12−11と患者14−5のHLA(PEPI1+)のそれぞれに結合できる54つと91つのエピトープの1番目のアミノ酸の位置を線で示した。PEPI2は、患者の複数のHLAに結合できるPEPI1+から選択されたペプチドを表わす(PEPI2+)。PEPI3は、患者の3つ以上のHLAに結合できるペプチドを表わす(PEPI3+)。PEPI4は、患者の4つ以上のHLAに結合できるペプチドを表わす(PEPI4+)。PEPI5は、患者の5つ以上のHLAに結合できるペプチドを表わす(PEPI5+)。PEPI6は、患者の6つ以上のHLAに結合できるペプチドを表わす(PEPI6+)。C:2人の患者のDNAワクチン特異的なPEPI3+セットは、それらのワクチンに特異的なT細胞応答を特徴付ける。 臨床試験で決定されたペプチド標的の、1以上のPEPI3+のスコアとCTL応答率の間の相関関係。 免疫療法ワクチンの、1以上のPEPI3+のスコアと臨床の免疫応答率(IPR)の間の相関関係。破線:95%信頼区間。 免疫療法ワクチンの、2つ以上のPEPI3+のスコアと疾患制御率(DCR)の間の相関関係。点線:95%信頼区間。 モデル集団中の被験者のHLA対立遺伝子上のリンドペピムットのHLAマップ。 XYZ患者の腫瘍細胞でのワクチン抗原の発現確率。ワクチン療法において12個の標的抗原のうち5個がこの患者の腫瘍で発現する確率は95%超である。その結果として、12個のペプチドワクチンを一緒に使用すると、95%の確率で少なくとも5個の卵巣がん抗原に対して免疫応答を誘導できる(AGP95)。各ペプチドが患者XYZにおける免疫応答を誘導するであろう確率は、84%である。AGP50は平均(期待値)であり7.9である(これは、XYZ患者の腫瘍への攻撃におけるワクチンの有効性の尺度である)。 個別化された(PIT)ワクチンで治療された患者XYZのMRI所見である。この後期の、かなりの程度まで予備治療された子宮癌患者は、PITワクチン治療後に予期されない客観的な反応を有した。これらのMRI所見から、化学療法と組み合わせたPITワクチンは、該患者の腫瘍負荷を有意に低減したことが示唆される。該患者は現在PITワクチン治療を継続している。 ABC患者の腫瘍細胞におけるワクチン抗原発現の確率。ワクチンにおいて、13つの標的抗原のうち4つが患者の腫瘍で発現する確率は95%を超える。その結果として、12つのペプチドワクチンを一緒に用いると、少なくとも4つの乳癌抗原に対して、95%の確率で免疫応答を誘導することができる(AGP95)。各ペプチドがABC患者における免疫応答を誘導するであろう確率は、84%である。AGP50は離散確率分布の平均(期待値)であり6.45である(これは、ABC患者の腫瘍への攻撃におけるワクチンの有効性の尺度である)。 ペプチドホットスポット解析例:モデル集団の433人の患者に関するPRAME抗原ホットスポット。y軸上にあるのはモデル集団の433人の患者であり、x軸上にあるのはPRAME抗原(CTA)のアミノ酸配列である。各データポイントは、特定されたアミノ酸位置で出発する、1人の患者の3つ以上のHLAクラスIにより提示されるPEPIを表す。PRAME抗原の2つの最も頻度が高いPEPI(最良EPIと呼ばれる)を、暗い灰色で強調している(ペプチドホットスポット=PEPIホットスポット)。 ヒト乳がん組織中の腫瘍特異的な抗原(CTA)の発現頻度データを解析することにより計算されたCTA発現曲線(細胞株のデータは含まれていない)。 選択された10の異なるCTAの発現頻度に由来する複数抗原応答の計算に基づいた、乳がんについての抗原発現分布。A:発現した抗原数についての予測値(AG50)を計算するための非累積的分布。この値はおそらく6.14のワクチン抗原が乳がん細胞によって発現されるであろうことを示す。B:発現した抗原の最小数の累積的分布曲線(CTA発現曲線)。これは最小4つのワクチン抗原が、乳がん細胞の中で95%の確率で発現するであろうことを示している(AG95)。 PEPI提示抗原:乳がんワクチンに対する、1つ以上のPEPIを有する乳がんワクチン特異的なCTA抗原(「AP」と呼ばれる)の、モデル集団(n=433)内での分布。A:APの非累積的分布であって、ここでAPの平均数は:AP50=5.30であり、モデル集団の中で平均してほぼ6つのCTAがPEPIを有するであろうことを意味している。B:モデル集団(n=433)における、APの最小数の累積的分布曲線。これはモデル集団(n=433)の95%において、少なくとも1つのワクチン抗原がPEPIを有するであろうことを示している(AP95=1)。 乳がんについてのCTA発現率によって計算された、モデル集団(n=433)内での、PEPIが提示された発現抗原(腫瘍により発現された乳がんワクチン特異的なCTA抗原であり、それについて1つ以上のPEPIが予測され、「AGP」と呼ばれる)の分布。A:AGPの非累積的分布であって、ここでPEPIにより提示された発現したCTAの数についての予測値は、AGP50=3.37である。AGP50は、開示された乳がんワクチンが、選択されていない患者集団の中で乳がんを攻撃する有効性の指標である。AGP50=3.37は、少なくとも3つのワクチン由来のCTAがおそらく乳がん細胞によって発現され、モデル集団の中でPEPIを提示するであろうことを意味している。B:モデル集団(n=433)内でのAGPの最小数の累積的分布曲線は、集団の92%においてワクチンCTAの少なくとも1つがPEPIを提示し、集団の残りの8%はAGPを全く有していないであろうことを示している(AGP95=0、AGP92=1)。 ヒト結腸直腸がん組織において腫瘍特異的抗原(CTA)の発現頻度データを解析することにより計算されたCTA発現曲線(細胞株のデータは含まれていない)。 選択された7つの異なるCTAの発現頻度に由来する複数抗原応答の計算に基づいた、結腸直腸がんについての抗原発現分布。A:結腸直腸がんの中でのワクチン抗原の発現数(AG50)について予測値を計算するための非累積的分布。B:発現した抗原の最小数の累積的分布曲線(CTA発現曲線)。これは最小3つの抗原が結腸直腸がん細胞の中に95%の確率で発現するであろうことを示す(AG95)。 結腸直腸がんについての、モデル集団(n=433)内でPEPIが提示された抗原(1つ以上のPEPIが予測される、結腸直腸がんワクチン特異的なCTA抗原。「AP」と呼ばれる)の分布。A:APの非累積的分布であってAPの平均数は:AP50=4.73であり、モデル集団の中でPEPIにより平均5つのCTAが提示されるであろうことを意味する。B:モデル集団(n=433)内での、APの最小数の累積的分布曲線。これはモデル集団(n=433)の95%においてPEPIにより2つ以上の抗原が提示されるであろうことを示す(APG95=2) 結腸直腸がんについてのCTA発現率により計算された、モデル集団(n=433)内でのPEPIが提示された発現抗原(1つ以上のPEPIが予測される、腫瘍により発現された結腸直腸がんワクチン特異的なCTA抗原。「AGP」と呼ばれる)の分布。A:AGPの非累積的な分布であり、PEPIにより提示された発現CTAの数についての予測値はAGP50=2.54である。AGP50は、選択されていない患者集団内で開示された結腸直腸がんワクチンが、結腸直腸がんを攻撃する有効性の指標である。AGP50=2.54は、モデル集団内で、少なくとも2〜3つのワクチン由来のCTAを結腸直腸がん細胞は発現しされ、PEPIを提示するであろうことを意味している。B:モデル集団(n=433)内でのAGPの最小数の累積的分布曲線であり、少なくとも1つのワクチンCTAが発現し、集団の93%においてPEPIも提示するであろう(AGP93=1)ことを示している。 30merのペプチド内の、HLAクラスIとHLAクラスII結合エピトープの内重複するアミノ酸の例示的な位置の概要を示している。 一般集団内でのポリPEPI1018CRCワクチンの抗原性。被験者におけるポリPEPI1018の抗原性はAPカウントにより決定され、それは被験者においてT細胞応答を誘導するワクチン抗原の数を示唆している。PEPI試験を使用して、モデル集団内の433人の各被験者についてポリPEPI1018のAPカウントを決定し、その後モデル集団についてAP50カウントを計算した。モデル集団内のポリPEPI1018のAP50は4.73である。一般集団におけるポリPEPI1018の中の免疫原性抗原(すなわち、1つ以上のPEPIを有する抗原)の平均数は4.73である。略語:AP=1つ以上のPEPIを有する抗原。左パネル:累積的分布曲線。右パネル:区別できる分布曲線。 一般集団におけるポリPEPI1018ワクチンの有効性。ワクチン内の中のPEPIが腫瘍細胞により提示されるときには、ワクチンにより誘導されるT細胞は腫瘍細胞を認識して殺すことができる。AGPの数(PEPIを有する発現抗原)は個体におけるワクチンの有効性の指標であり、ポリPEPI1018の有効性と抗原性の両方に依存する。ポリPEPI1018の中の免疫原性CTAの平均数(すなわちAP[1つ以上のPEPIを有する発現抗原])は、モデル集団内で2.54である。モデル集団内の被験者において、ポリPEPI1018が複数の抗原に対するT細胞応答を誘導する可能性(すなわちmAGP)は77%である。
配列の説明
配列番号1〜20は、表30に記載の9merのT細胞エピトープを示す。
配列番号21〜40は、表33に記載の9merのT細胞エピトープを示す。
配列番号41〜71(81から111)は、表31に記載の乳がんワクチンペプチドを示す。
配列番号72〜102(112から142)は、表34に記載の結腸直腸がんワクチンペプチドを示す。
配列番号103〜115(159から171)は、表17に記載の追加のペプチド配列を示す。
配列番号116〜128(362から374)は、表26に記載の患者XYZのために設計された個別化されたワクチンペプチドを示す。
配列番号129〜140(375から386)は、表29に記載の患者ABCのために設計された個別化されたワクチンペプチドを示す。
配列番号141〜188(387から434)は、表41に記載のさらなる9merのT細胞エピトープを示す。
詳細な説明
HLA遺伝子型
HLAはヒトゲノムの最も多型な遺伝子によりコードされている。各人は、3つのHLAクラスI分子(HLA−A、HLA−B、HLA−C)と4つのHLAクラスII分子(HLA−DP、HLA−DQ、HLA−DRB1、HLA−DRB3/4/5)の、母方及び父方の対立遺伝子を有する。実際には、各人は、同じタンパク質抗原由来の異なるエピトープを提示する、6つのHLAクラスI分子と8つのHLAクラスII分子の異なる組み合わせを発現する。HLA分子の機能はT細胞応答を制御することである。しかしながら、最新の知識でも、如何にしてヒトのHLAがT細胞の活性化を制御するかは不明であった。
HLA分子のアミノ酸配列を指定するのに使用される命名法は以下のとおりである:遺伝子名対立遺伝子:タンパク質番号であり、例えば、HLA−A02:25のようになる。この例において、「02」は対立遺伝子を指す。ほとんどの場合、対立遺伝子は血清型により定義され、所定の対立遺伝子のタンパク質は他の血清学的アッセイにおいて互いに反応しないであろうことを意味する。タンパク質番号(上記の例では「25」)は、タンパク質が発見されると連続して割り当てられる。新しいタンパク質番号は、異なるアミノ酸配列を有する全てのタンパク質に割り当てられる(例えば、配列中の1つのアミノ酸の変化でさえ、異なるタンパク質番号であると見做される)。所定の遺伝子座の核酸配列についてのさらなる情報を、HLAの命名法に付加してもよいが、かかる情報は本明細書に記載の方法には必要とされない。
個体のHLAクラスI遺伝子型又はHLAクラスII遺伝子型は、個体の各クラスI又はクラスIIHLAの実際のアミノ酸配列を指すことがあり、又は上記のように、最小限各HLA遺伝子の対立遺伝子及びタンパク質番号を指定する、命名法を指すこともある。HLA遺伝子型は任意の適した方法を用いて取得又は決定され得る。例えば、配列は、本技術分野で既知の方法及びプロトコールを用いたHLAの遺伝子座のシークエンシングを介して、決定され得る。あるいは、本技術分野で既知の方法を用いて、個体のHLAセットがデータベース中に貯蔵され、アクセスされ得る。
HLA−エピトープ結合
被験者の所定のHLAは、APC内でのタンパク質抗原のプロセシングによって生成される、限られた数の異なるペプチドをT細胞に提示するであろう。本明細書で使用される「表示(display)」又は「提示(present)」は、HLAとの関連で使用されるときには、ペプチド(エピト−プ)とHLAとの間の結合を指す。これに関して、ペプチドを「表示する」又は「提示する」ことは、ペプチドを「結合」することと同義である。
本明細書で使用される「エピトープ」又は「T細胞エピトープ」との用語は、1つ以上のHLAに対する結合親和性を有する(結合することができる)、タンパク質抗原内に含まれる連続するアミノ酸の配列を指す。エピトープはHLA及び抗原特異的であるが(既知の方法で予測される、HLA−エピト−プの対)、被験者特異的ではない。エピトープ、T細胞エピトープ、ポリペプチド、ポリペプチドの断片、又はポリペプチド若しくはその断片を含む組成物は、それが特定のヒト被験者においてT細胞応答(細胞傷害性T細胞応答又はヘルパーT細胞応答)を誘導することができる場合には、その被験者に対して「免疫原性」である。場合によっては、ヘルパーT細胞応答は、Th1型ヘルパーT細胞応答である。場合によっては、エピトープ、T細胞エピトープ、ポリペプチド、ポリペプチドの断片、又はポリペプチド若しくはその断片を含む組成物が、特定のヒト被験者のわずか1つのHLA分子に結合することができる異なるT細胞エピトープ(又は場合によっては2つのそれぞれ異なるT細胞エピトープ)よりも、該被験者におけるT細胞応答又は免疫応答を誘導する可能性が高い場合には、それは該被験者に対して免疫原性である。
「T細胞応答」及び「免疫応答」との用語は、本明細書中で互換的に使用され、1つ以上のHLA−エピトープ結合対の認識後のT細胞の活性化、及び/又は1つ以上のエフェクター機能の誘導を指す。場合によっては、HLAクラスII分子は、長く続くCTL応答と抗体応答の両者の誘導に関連するヘルパー応答を刺激するため、「免疫応答」にはは抗体応答が含まれる。エフェクター機能には細胞傷害性、サイトカイン産生、及び増殖が含まれる。本開示によれば、エピトープ、T細胞エピトープ、又はポリペプチドの断片が、特定の被験者の少なくとも2つ、若しくは場合によっては少なくとも3つのクラスI、又は少なくとも2つ、若しくは場合によっては少なくとも3つ若しくは少なくとも4つのクラスIIのHLAに結合することができる場合には、それは該被験者に対して免疫原性である。
本開示の目的のために、「個人用エピトープ(personalepitope)」、又は「PEPI」との用語を作り出し、HLA特異的なエピト−プと被験者特異的なエピト−プとを区別した。「PEPI」は、特定のヒト被験者の1つ以上のHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープであるポリペプチドの連続するアミノ酸の配列からなるポリペプチドの断片である。他の場合では、「PEPI」は、特定のヒト被験者の1つ以上のHLAクラスII分子に結合することができるT細胞エピトープであるポリペプチドの連続するアミノ酸の配列からなるポリペプチドの断片である。言い換えれば、「PEPI」は、特定の個体のHLAセットにより認識されるT細胞エピト−プである。「エピトープ」とは対照的に、異なる個体は、それぞれ異なるT細胞エピトープに結合する異なるHLA分子を有するため、PEPIは個体に特異的である。
本明細書で使用される「PEPI1」は、個体の1つのHLAクラスI分子(又は、特定の分脈ではHLAクラスII分子)に結合できるペプチド又はポリペプチドの断片を指す。「PEPI1+」は、個体の1つ以上のHLAクラスI分子に結合できるペプチド又はポリペプチドの断片を指す。
「PEPI2」は、個体の2つのHLAクラスI(又はII)分子に結合できるペプチド又はポリペプチドの断片を指す。「PEPI2+」は、個体の2つ以上のHLAクラスI(又はII)分子に結合できるペプチド又はポリペプチドの断片、すなわち、本開示の方法に従って同定される断片を指す。
「PEPI3」は、個体の3つのHLAクラスI(又はII)分子に結合できるペプチド又はポリペプチドの断片を指す。「PEPI3+」は、個体の3つ以上のHLAクラスI(又はII)分子に結合することができるペプチド又はポリペプチドの断片を指す。
「PEPI4」は、個体の4つのHLAクラスI(又はII)分子に結合できるペプチド又はポリペプチドの断片を指す。「PEPI4+」は、個体の4つ以上のHLAクラスI(又はII)分子に結合できるペプチド又はポリペプチドの断片を指す。
「PEPI5」は、個体の5つのHLAクラスI(又はII)分子に結合できるペプチド又はポリペプチドの断片を指す。「PEPI5+」は、個体の5つ以上のHLAクラスI(又はII)分子に結合できるペプチド又はポリペプチドの断片を指す。
「PEPI6」は、個体の6つ全てのHLAクラスI(又は6つのHLAクラスII)分子に結合できるペプチド又はポリペプチドの断片を指す。
一般的に言えば、HLAクラスI分子により提示されるエピト−プは約9アミノ酸長であり、HLAクラスII分子により提示されるエピト−プは約15アミノ酸長である。しかしながら、この開示の目的のために、エピトープは、該エピトープがHLAに結合することができる限り、9つよりも多い若しくは少ないアミノ酸長であってもよく(HLAクラスIの場合)、又は15つよりも多い若しくは少ないアミノ酸長であってもよい(HLAクラスIIの場合)。例えば、クラスIHLAに結合することができるエピト−プは7又は8又は9と、9又は10又は11との間のアミノ酸長であってもよい。クラスIIHLAに結合することができるエピト−プは、13又は14又は15と、15又は16又は17との間のアミノ酸長であってもよい。
よって本明細書中の開示は、例えば、ポリペプチドが関連集団又はヒト被験者のコーホート(例えばモデルヒト集団において)に対して免疫原性であるかどうかを予測する方法、又はポリペプチドの断片を関連集団又はヒト被験者のコーホート(例えばモデルヒト集団において)に対して免疫原性であると同定する方法を包含し、該方法は、
(i)該ポリペプチドが
a.該被験者の少なくとも2つのHLAクラスI分子に結合することができる、7つから11個の連続するアミノ酸の配列;又は、
b.該被験者の少なくとも2つのHLAクラスII分子に結合することができる、13個から17個の連続するアミノ酸の配列、
を含むかどうかを決定する工程;及び
(ii)該ポリペプチドが工程(i)の要件を満たす少なくとも1つの配列を含む場合に、該ポリペプチドは該被験者に対して免疫原性であると予測する工程;又は該ポリペプチドが工程(i)の要件を満たす少なくとも1つの配列を含まない場合に、該ポリペプチドは該被験者に対して免疫原性ではないと予測する工程;又は該被験者に対して免疫原性であるポリペプチドの断片の配列として前記アミノ酸の連続する配列を同定する工程、
を含む。
本技術分野で既知の技術を用いて、既知のHLAに結合するであろうエピトープを決定することは可能である。同じ方法が直接比較される複数のHLA−エピト−プに結合する対を決定するために使用されることを前提として、任意の適切な方法が使用され得る。例えば生化学的な解析が使用され得る。所定のHLAにより結合されることが既知のエピト−プのリストを使用することも可能である。どのエピトープが所定のHLAにより結合され得るかを決定するために、予測ソフトウェア又はモデリングソフトウェアを使用することも可能である。例を表1に示す。場合によっては、5000nM未満、2000nM未満、1000nM未満、又は500nM未満のIC50又は予測されたIC50を有する場合に、T細胞エピトープは所定のHLAに結合することができる。
本明細書で提供されるように、個体の複数のHLAによるT細胞エピトープの提示は、一般的にT細胞応答を引き起こすことに必要とされる。従って、本開示の方法は、ポリペプチドが、ヒト被験者(例えばモデルヒト集団の中の)の少なくとも2つのHLAクラスI分子、又は少なくとも2つのHLAクラスII(PEPI2+)分子に結合することができるT細胞エピトープである配列を有しているかどうかを決定することを含む。
所定のポリペプチドに対する細胞傷害性T細胞応答の最も良好な予測因子は、個体の3つ以上のHLAクラスI分子により提示される少なくとも1つのT細胞エピトープの存在である(≧1 PEPI3+)。従って、場合によって本方法は、ポリペプチドが、特定のヒト被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピト−プである配列を有するかどうかを決定する工程を含む。場合よって本方法は、ポリペプチドが、ヒト被験者(例えばモデルヒト集団の中の)のちょうど3つのHLAクラスIに結合することができるT細胞エピト−プである配列を有するかどうかを決定する工程を含む。ヘルパーT細胞応答は、個体の3つ以上の(≧1 PEPI3+)、又は4つ以上の(≧1 PEP14+)HLAクラスIIにより提示される少なくとも1つのT細胞エピトープの存在により予測され得る。従って、場合によって本方法は、ポリペプチドが、ヒト被験者(例えばモデルヒト集団の中の)の少なくとも3つのHLAクラスIIに結合することができるT細胞エピト−プである配列を有するかどうかを決定する工程を含む。他の場合には本方法は、ポリペプチドが、ヒト被験者の少なくとも4つのHLAクラスIIに結合することができるT細胞エピト−プである配列を有するかどうかを決定する工程を含む。他の場合には本方法は、ポリペプチドが、ヒト被験者のちょうど3つ及び/又はちょうど4つのHLAクラスIIに結合することができるT細胞エピト−プである配列を有するかどうかを決定する工程を含む。
場合によっては開示された方法と組成物を、ポリペプチド/断片がヒト被験者において、細胞傷害性T細胞応答及びヘルパーT細胞応答の両方を誘導するかどうかを予測するために使用してもよい。該ポリペプチド/断片は、被験者の複数のHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピト−プであるアミノ酸配列と、被験者の複数のHLAクラスII分子に結合することができるT細胞エピト−プであるアミノ酸配列の両方を含む。HLAクラスI結合エピトープ及びHLAクラスII結合エピトープは、完全に又は部分的に重複し得る。場合によっては、被験者の複数(例えば、少なくとも2つ又は少なくとも3つ)のHLAクラスI分子と結合することができるT細胞エピト−プであるアミノ酸配列を選択する工程と、その後の、該被験者の又は集団の中の高いパーセンテージの被験者の、1つ以上の又は最も可能性が高い(すなわち、適切なHLAクラスII結合PEPI3+が入手できないとき)HLAクラスII分子に結合するために、N−末端及び/又はC−末端で伸長しているポリペプチドの1つ以上のより長い断片をスクリーニングする工程により、かかるポリペプチドの断片が同定され得る。
一部の被験者は、同じHLA分子をコードする2つのHLA対立遺伝子を有し得る(例えば、同型接合体の場合には、HLA−A02:25の2つのコピー)。これらの対立遺伝子によってコードされるHLA分子は、同じT細胞エピト−プの全てに結合する。本開示の目的のために、本明細書で使用される「被験者の少なくとも2つのHLA分子に結合すること」は、1人の被験者における2つの同一のHLA対立遺伝子によってコードされるHLA分子に結合することを包含する。言い換えれば、「被験者の少なくとも2つのHLA分子に結合すること」などは、他に「被験者の少なくとも2つのHLA対立遺伝子によりコードされるHLA分子に結合すること」と表現され得る。
ポリペプチド抗原
本明細書で使用される「ポリペプチド」との用語は、一続き(string)のアミノ酸として特徴付けられた全長タンパク質、タンパク質の一部、又はペプチドを指す。本明細書で使用される「ペプチド」との用語は、2、又は3、又は4、又は5、又は6、又は7、又は8、又は9、又は10、又は11、又は12、又は13、又は14、又は15と、10、又は11、又は12、又は13、又は14、又は15、又は20、又は25、又は30、又は35、又は40、又は45、又は50との間のアミノ酸を含む短いポリペプチドを指す。
本明細書で使用される「断片」又は「ポリペプチドの断片」との用語は、参照ポリペプチドと比較して典型的には長さが短く、共通する部分について該参照ポリペプチドと同一のアミノ酸配列を含む一続き(string)のアミノ酸又はアミノ酸配列を指す。本開示によるかかる断片は、適切な場合、構成成分であるより大きなポリペプチドに含まれていてもよい。場合によって該断片は、そのポリペプチドの全長例えば、その全ポリペプチド(9アミノ酸ペプチドなど)が単一のT細胞エピトープ、を含んでもよい。
場合によってポリペプチドは、病原生物(例えば細菌又は寄生虫)、ウイルス、若しくはがん細胞により発現されるか、自己免疫疾患若しくは自己免疫応答若しくは疾患関連細胞と関連しているか、若しくはアレルゲンであるか、若しくはワクチン若しくは免疫療法組成物などの医薬若しくは医薬組成物の成分である抗原であるか、又は該抗原の全て若しくは一部からなるポリペプチドである。場合によっては本開示の方法は、適切なポリペプチド、例えば下記にさらに述べるポリペプチド、を同定又は選択する最初の工程を含む。
ポリペプチド又は抗原は細胞で、又は特に特定の又は標的のヒト集団の罹患細胞(例えば、腫瘍関連抗原、ウイルス、細胞内細菌若しくは寄生虫により発現されるポリペプチド、又はワクチン若しくは免疫療法組成物のインビボ産物)で発現してもよく、又は環境(例えば食物、アレルゲン、又は薬物)から取得されてしてもよい。ポリペプチド又は抗原は、特定の又は標的のヒト集団の被験者から採取された試料中に存在してもよい。ポリペプチド抗原とHLAの両方を、アミノ酸配列又はヌクレオチド配列によって正確に定義することができ、本技術分野で既知の方法を用いて配列決定することができる。
ポリペプチド又は抗原は、がん又は腫瘍関連抗原(TAA)であってもよい。TAAはがん又は腫瘍細胞で発現するタンパク質である。がん又は腫瘍細胞は、特定の又は標的のヒト集団の被験者から得られた試料中に存在してもよい。TAAの例として、腫瘍形成中に発現する新たな抗原(ネオアンチゲン)、がん遺伝子と腫瘍抑制遺伝子の産物、過剰発現した又は異常発現した細胞内タンパク質(例えば、HER2、MUC1)、腫瘍ウイルス(例えば、EBV、HPV、HCV、HBV、HTLV)によって産生された抗原、がん精巣抗原(CTA)(例えば、MAGEファミリー、NY−ESO)、及び細胞型特異的な分化抗原(例えば、MART−1)が挙げられる。TAA配列は実験的に、又は公開された科学論文、又は公開されたデータベース(例えば、ルートヴィヒがん研究所のデータベース(www.cta.lncc.br/)、がん免疫データベース(cancerimmunity.org/peptide/)、及びTANTIGEN腫瘍T細胞抗原データベース(cvc.dfci.harvard.edu/tadb/))を介して見い出すことができる。
場合によっては、ポリペプチド又は抗原は正常で健康な細胞又は組織では発現しないか又は最小限の発現であるが、例えば、特定の細胞型又は組織から得られる、ある種のがん又は腫瘍(例えば、乳癌、卵巣癌、又はメラノーマ)などの特定の疾患又は状態を有する被験者では高い割合(高頻度)で(それらの細胞又は組織で)発現するさらなる例として、結腸直腸癌が挙げられる。他の非限定的な癌の例として、非黒色腫皮膚、肺、前立腺、腎臓、膀胱、胃、肝臓、子宮頚部、食道、非ホジキンリンパ腫、白血病、膵臓、子宮体、口唇、口腔、甲状腺、脳、神経系、胆嚢、喉頭、咽頭、骨髄腫、鼻咽頭、ホジキンリンパ腫、精巣、及びカポジ肉腫などが挙げられる。あるいは、ポリペプチドは、正常で健康な細胞では低いレベルで発現し得るが、病的な(例えば、がん)細胞又は疾患若しくは状態を有する被験者では高いレベル発現(過剰発現)し得る。場合によってポリペプチドは、かかる個体、又は被験者と適合するヒト亜集団、又はモデル若しくは標的集団の少なくとも2%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%又は以上において、発現又は正常で健康な細胞若しくは被験者と比較して高いレベルで発現される。例えば集団は、民族、地理的な位置、性別、年齢、疾患、疾患の種類又は病期、遺伝子型、又は1つ以上のバイオマーカーの発現により被験者と適合していてもよい。
場合によって発現頻度を、公表された数値や科学論文から決定することができる。場合によって本開示の方法は、かかるポリペプチドを同定又は選択する工程を含む。
場合よってポリペプチドは、がん細胞又は固形腫瘍に関連するか、高(過剰)発現される。例示的ながんとしては、癌腫、肉腫、リンパ腫、白血病、胚細胞腫瘍、又は芽細胞腫が挙げられる。がんはホルモンに関連するか、又は依存性のがん(例えば、エストロゲン又はアンドロゲン関連のがん)であってもなくてもよい。腫瘍は悪性であっても、又は良性であってよい。がんは転移性であってもそうでなくてもよい。
場合よってポリペプチドは、がん精巣抗原(CTA)である。CTAは典型的には、健康な細胞の胚発生を過ぎると発現しない。健康な成人では、CTAの発現は、HLAを発現せず、T細胞に抗原を提示できない男性生殖細胞に限定されるよって、CTAは、がん細胞で発現した場合には、発現性のネオアンチゲンであると考えられる。CTAの発現は、(i)腫瘍細胞に対して特異的であり、(ii)原発腫瘍よりも転移腫瘍でより頻度が高く、(iii)同じ患者の転移腫瘍間で保存されている(Gajewski ed. Targeted Therapeutics in Melanoma. Springer New York. 2012)。
ポリペプチドは、個体の細胞(例えばがん細胞)により発現されるが、正常又は健康な細胞における類似タンパク質から変化した変異性のネオアンチゲンであってもよい。場合によって本開示の方法は、変異性のネオアンチゲンであるポリペプチド若しくは特定のヒト被験者における変異性のネオアンチゲンであるポリペプチドを同定する工程、又はネオエピト−プを同定する工程を含む。例えば、ネオアンチゲンは、被験者から得られた試料中に存在し得る。変異性のネオアンチゲン又はネオエピトープを用いて、ネオアンチゲン又はネオエピトープを含むネオアンチゲンを発現する、がん細胞などの疾患関連細胞を標的とすることができる。細胞、例えば被験者から採取された試料中の細胞、によって発現されるポリペプチドの変異は、例えば、配列決定により検出できるが、その大半はネオアンチゲン発現細胞に対する免疫応答を誘導しない。現在、免疫応答を誘導する変異性のネオアンチゲンの同定は、変異性のHLA拘束性エピトープの予測と、個体の血液検体中の予測されたエピトープの免疫原性のさらなるインビトロ試験に基づいている。この工程は不正確であり、時間が長くかかり、高価である。
複数のHLA分子に結合する変異性のエピトープ(例えば、ネオエピトープ)の同定は、変異性のネオアンチゲンを再現性よく定義する。よって、本開示によるいくつかの場合において、ポリペプチドは変異性のネオアンチゲンであり、ポリペプチドの免疫原性の断片は、ネオアンチゲン特異的な変異を含む(又はネオエピトープからなる)。
ポリペプチドは細胞内で発現するウイルスタンパク質でもよい。例として、HPV16 E6、E7;HIV Tat、Rev、Gag、Pol、Env;HTLV−Tax、Rex、Gag、Env、ヒトヘルペスウイルスタンパク質、デング熱ウイルスタンパク質が挙げられる。ポリペプチドは細胞内で発現する寄生虫タンパク質、例えばマラリアタンパク質であってもよい。
ポリペプチドはワクチン又は免疫療法組成物などの医薬組成物の有効成分、任意選択で新たな医薬組成物のための有効成分の候補であってもよい。本明細書で使用される「有効成分(active ingredient)」との用語は、免疫応答を誘導することを意図するポリペプチドを指し、被験者への投与後にインビボで産生されるワクチン又は免疫療法組成物のポリペプチド産物を含み得る。DNA又はRNAの免疫療法組成物において、ポリペプチドは、組成物が投与された被験者の細胞によりインビボで産生され得る。細胞ベースの組成物において、ポリペプチドは、組成物の細胞、例えば、ポリペプチドでパルスされた(pulsed with)、又はポリペプチドをコードする発現コンストラクトを含む自家の樹状細胞又は抗原提示細胞、によって処理され及び/又は提示され得る。医薬組成物は、1つ以上の有効成分のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド又は細胞を含んでもよい。
他の場合においてポリペプチドは、医薬、ワクチン、又は免疫療法組成物の標的ポリペプチド抗原であってもよい。組成物が、ポリペプチドを標的とする、又はポリペプチドに向けられる免疫応答(例えば、細胞傷害性T細胞応答)を誘導することを意図するか又は設計された場合、ポリペプチドは標的ポリペプチド抗原である。標的ポリペプチド抗原は典型的には、病原生物、ウイルス、又はがん細胞などの罹患細胞によって発現されるポリペプチドである。標的ポリペプチド抗原はTAA又はCTAであってもよい。
現在、200を超える臨床試験が腫瘍抗原を有するがんワクチンを研究している。
ポリペプチドは、例えば皮膚、肺、又は経口経路を介して個体の体内に入るアレルゲンであってもよい。
適切なポリペプチドの非限定的な例として、表2〜6の1つ以上に列挙されたものが挙げられる。
遺伝子配列は、生物学的材料の配列決定から取得され得る。配列決定は、DNA及び/又はRNA及び/又はアミノ酸配列を決定する、任意の適した方法により行われ得る。本開示はHLA遺伝子型とアミノ酸配列の両方を利用する。しかしながら、個体の遺伝子配列からHLA遺伝子型を同定する方法、及びDNA又はRNAの配列データに由来するアミノ酸配列を取得する方法は、本開示の主題ではない。





ポリペプチド抗原に対する個体の免疫学的応答の予測
特定のポリペプチド抗原は、ほんの一部のヒト被験者においてのみ、免疫応答を誘導する。現在、ポリペプチド抗原がある個体において免疫応答を誘導する可能性が高いかどうかを予測できる診断試験はない。特に、あるヒトがワクチン又は免疫療法組成物に対する免疫応答者であるかどうかを予測できる試験についての需要がある。
本開示によると、個体のポリペプチド抗原特異的なT細胞応答は、該個体の複数のHLAクラスI又は複数のHLAクラスII分子により提示され得る1つ以上の断片のポリペプチド内での存在により定義される。
場合によって本開示は、被験者がポリペプチドの投与に対して免疫応答を示すかどうかを予測する方法に関連し、ポリペプチドが本明細書に記載の任意の方法に従い免疫原性である場合に免疫応答が予測される。ポリペプチドが、被験者の少なくとも2つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピト−プである少なくとも1つのアミノ酸配列を含む場合、細胞傷害性T細胞応答が予測される。ポリペプチドが、被験者の少なくとも2つのHLAクラスII分子に結合することができるT細胞エピト−プである少なくとも1つのアミノ酸配列を含む場合、ヘルパーT細胞応答が予測される。ポリペプチドが、被験者の少なくとも2つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピト−プである如何なるアミノ酸配列も含まない場合、細胞傷害性T細胞応答は予測されない。ポリペプチドが、被験者の少なくとも2つのHLAクラスII分子に結合することができるT細胞エピト−プである如何なるアミノ酸配列も含まない場合、ヘルパーT細胞応答は予測されない。
場合よっては、ポリペプチドは医薬組成物の有効成分であり、方法はポリペプチドに対する抗薬物抗体(ADA)の発生(development)又は生成を予測することを含む。医薬組成物は、表8に列挙されたものから選択された薬物であってもよい。本開示によれば、有効成分のポリペプチドが被験者の複数のHLAクラスII分子によって認識され、ヘルパーT細胞応答をもたらして有効成分に対する抗体応答を支持するヘルパーT細胞応答を生じる場合又はその限りにおいて、ADAの発生は起こるであろう。かかるエピトープ(PEPI)の存在は、被験者におけるADAの発生を予測し得る。本方法は、ヒト被験者の治療のために、ADAの誘導が低い又はADAを誘導しないと予測された医薬組成物の該被験者への投与を選択又は推奨することをさらに含んでいてもよく、任意選択で該組成物を該被験者に投与することをさらに含んでもよい。他の場合には本方法は、医薬組成物が許容できないADAを誘導することを予測し、該方法は、異なる治療若しくは療法を選択又は推奨することをさらに含む。ポリペプチドはチェックポイント阻害剤であってもよい。本方法は、被験者がチェックポイント阻害剤による治療に応答するかどうかを予測することを含んでもよい。
また現在、あるヒトが、ワクチン又は免疫療法組成物に対して臨床応答を示す、又はそれから臨床的利益を得る可能性(likelihood)を予測できる試験はない。現在、ワクチン又は免疫療法の臨床試験に参加している個体のコーホートで測定されたT細胞応答は、臨床応答とほとんど相関しないため、これは重要である。すなわち、臨床応答者の亜集団は、免疫応答者の亜集団よりも実質的に小さい。よって、ワクチンと免疫療法の個別化を可能とするには、特定の被験者における免疫応答の可能性のみならず、薬物によって誘導される免疫応答が臨床的に有効である(例えば、がん細胞又は病原体に感染した細胞若しくは病原体を殺傷することができる)かどうかも予測することは重要である。
ワクチン又は免疫療法組成物中に、個体の少なくとも3つのHLAクラスIに結合することができる少なくとも2つのポリペプチド断片(エピトープ)の存在(2つ以上のPEPI3+)が臨床応答を予測する。言い換えれば、2つ以上のPEPI3+がワクチン又は免疫療法組成物の有効成分ポリペプチド内で同定できる場合には、個体は臨床応答者である可能性が高い。本明細書で使用される「臨床応答」又は「臨床的利益(clinical benefit)」とは、疾患若しくは状態の発症の予防若しくは遅延、1つ以上の症状の改善、寛解の誘導若しくは延長、又は再燃(relapse)若しくは再発(recurrence)若しくは悪化の遅延、又は被験者の疾患状態における任意の他の改善若しくは安定化であり得る。適切な場合には「臨床応答」は、固形腫瘍における応答評価基準(Response Evaluation Criteria In Solid Tumors)(RECIST)ガイドラインで定義された「疾患の制御」又は「客観的応答」と相関関係を有し得る。
場合によっては、本開示は、有効成分として1つ以上のポリペプチドを含むワクチン又は免疫療法組成物などの医薬組成物の投与に対して、被験者が臨床応答を示すかどうかを予測する方法に関連する。本方法は1つ以上のポリペプチドが、それぞれが被験者の少なくとも2つ、又は場合によっては少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである、少なくとも2つの異なる配列を共に含むかどうかを決定すること;及び該1つ以上のポリペプチドが、それぞれがその被験者の少なくとも2つ、若しくは場合によっては少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである、少なくとも2つの異なった配列を共に含む場合には、該被験者は該医薬組成物の投与に対して臨床応答を示すと予測すること;又は該1つ以上のポリペプチドが、該被験者の少なくとも2つ、若しくは場合によっては少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである配列を共に1個以下含む場合には、該被験者は該医薬組成物の投与に対して臨床応答を示さないと予測すること、を含む。
この方法の目的上、2つのT細胞エピトープは、異なる配列を有する場合には、又は場合によっては標的ポリペプチド抗原中で繰り返される同じ配列を有する場合も、互いに「異なる」。場合によっては、標的ポリペプチド抗原中の異なるT細胞エピトープは互いに重複しない。
場合によっては、ヒト被験者に対して免疫原性である1つ以上のポリペプチド又は有効成分のポリペプチドの断片の全てが、本明細書に記載される方法を用いて同定される。被験者の少なくとも2つ、又は少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープであるポリペプチドの、少なくとも1つの断片の同定は、該ポリペプチドが、該被験者において細胞傷害性T細胞応答を誘発するか又は誘発する可能性が高いことを予測する。被験者の少なくとも2つ、又は少なくとも3つ、又は少なくとも4つのHLAクラスII分子に結合することができるT細胞エピトープであるポリペプチドの、少なくとも1つの断片の同定は、該ポリペプチドが、該被験者においてヘルパーT細胞応答を誘発するか又は誘発する可能性が高いことを予測する。被験者の少なくとも2つ、又は少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープであるポリペプチドの断片がないことの同定は、該ポリペプチドが、該被験者において細胞傷害性T細胞応答を誘発しないか又は誘発する可能性が低いことを予測する。被験者の少なくとも2つ、又は少なくとも3つ、又は少なくとも4つのHLAクラスII分子に結合することができるT細胞エピトープであるポリペプチドの断片がないことの同定は、該ポリペプチドが、該被験者においてヘルパーT細胞応答を誘発しないか又は誘発する可能性が低いことを予測する。ワクチン又は免疫療法組成物の、1つ以上の有効成分のポリペプチドの少なくとも2つの断片(各断片は、被験者の少なくとも2つ、又は少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである)の同定は、被験者が該組成物に対して臨床応答を示す可能性がより高いこと又は有することを予測する。被験者の少なくとも2つ、又は少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである1つ以上のポリペプチドの2つ未満の断片の同定は、該被験者が、該組成物に対する臨床応答を示す可能性が低いこと、又は示さないことを予測する。
理論に拘束されることを望むものではないが、少なくとも2つの複数のHLA結合PEPIを含むワクチン/免疫療法から臨床的利益が得られる可能性が増加する1つの理由は、がん若しくは腫瘍細胞又はHIVなどのウイルス若しくは病原体に感染した細胞などの罹患細胞集団は、罹患した被験者内及び被験者間の両方でしばしば不均一であることである。例えば、特定のがん患者は、ワクチンの特定のがん関連標的ポリペプチド抗原を発現又は過剰発現し得るし、又は発現し得なく、又はそれらのがんは不均一な細胞集団を含み得るが、その一部は抗原を(過剰)発現し、一部は発現しない。加えて、患者は標的PEPIの変異を介して組成物に対する耐性ができる可能性が低くなるため、より多数のHLA結合PEPIがワクチン/免疫療法に含まれるか又は標的とされる場合には、耐性ができる可能性が低下する。
よって、(i)有効成分のポリペプチド中のより多数のHLA結合PEPIの存在;(ii)より多くの標的ポリペプチド抗原中のPEPIの存在;及び(iii)被験者において又は該被験者の罹患細胞における標的ポリペプチド抗原の(過剰)発現によって、被験者が治療に応答するであろう可能性は増加する。場合によっては、例えば、標的ポリペプチド抗原が被験者から得られた試料中に存在する場合、該被験者における標的ポリペプチド抗原の発現は既知であってもよい。他の場合には、特定の被験者、又は特定の被験者の罹患細胞が、特定の標的ポリペプチド抗原又はその任意の組み合わせを(過剰)発現する確率は、集団発現頻度データ(population expression frequency data)を用いて決定してもよい。集団発現頻度データは、被験者−及び/又は疾患に適合した集団又は治療意図集団(intent-to-treat population)に関連し得る。例えば、特定のがん(例えば乳癌)における、又は特定のがんを有する被験者における、特定のがん関連抗原の発現の頻度又は確率は、腫瘍(例えば乳がんの腫瘍試料)中の抗原を検出することによって決定することができる。場合によってはかかる発現頻度を、公開された数値と科学論文から決定してもよい。場合によっては本発明の方法は、関連する集団における関連する標的ポリペプチド抗原の発現頻度を決定する工程を含む。
個々のヒト被験者及びヒト被験者の集団におけるワクチンの活性/効果を予測する様々な薬力学的バイオマーカーが開示されている。バイオマーカーは、特にがんワクチンのために開発されてきたが、同様のバイオマーカーを他のワクチン又は免疫療法組成物のために使用できる。これらのバイオマーカーは、より効果的なワクチンの開発を促進し、開発費用も削減し、様々な組成物を評価及び比較するために使用できる。バイオマーカーの例は下記の通りである。
・AG95−ワクチンの効力:特定の腫瘍型が95%の確率で発現するがんワクチンにおける抗原の数。AG95はワクチンの効力の指標であり、ワクチン抗原の免疫原性には依存しない。AG95は腫瘍抗原発現率のデータから計算される。かかるデータは、論文審査がある(peer reviewed)科学雑誌に公表された実験から取得できる。技術的には、AG95はワクチン中の抗原の二項分布から決定され、可能性がある全ての変動と発現率を考慮に入れる。
・PEPI3+カウント−被験者におけるワクチンの免疫原性:ワクチンに由来するPEPI3+は、被験者の少なくとも3つのHLAに結合し、T細胞応答を誘導する個人用(personal)エピトープである。PEPI3+は、完全な4桁の(4-digit)HLA遺伝子型が知られている被験者においてPEPI3+試験を使用して決定できる。
・APカウント−被験者におけるワクチンの抗原性:PEPI3+を有するワクチン抗原の数。ワクチンは罹患細胞により発現される標的ポリペプチド抗原に由来する配列を含む。APカウントは、PEPI3+を含むワクチン中の抗原の数であり、APカウントは、被験者でT細胞応答を誘導できるワクチン中の抗原の数を表す。APカウントは、被験者のHLA遺伝子型のみに依存し、被験者の疾患、年齢、及び薬物には依存しないため、被験者のワクチン抗原特異的なT細胞応答を特徴付ける。正しい値は、0(抗原によりPEPIが提示されない)と抗原の最大数(すべての抗原がPEPIを提示する)との間である。
・AP50−集団内のワクチンの抗原性:集団内のPEPIを有するワクチン抗原の平均数。AP50は、集団内の被験者のHLA遺伝子型に依存するため、所定の集団内のワクチン−抗原特異的なT細胞応答を特徴付けに適している。
・AGPカウント−被験者におけるワクチンの有効性:PEPIを用いて腫瘍で発現するワクチン抗原の数である。AGPカウントは、ワクチンが認識し、それに対するT細胞応答を誘導する(標的に命中する)腫瘍抗原の数を示す。AGPカウントは、被験者の腫瘍におけるワクチン−抗原発現率と、被験者のHLA遺伝子型に依存する。正しい値は、0(発現した抗原によりPEPI提示されない)と抗原の最大数(すべての抗原が発現してPEPIを提示する)との間である。
・AGP50−集団におけるがんワクチンの有効性:集団内のPEPIで示された腫瘍で発現するワクチン抗原(即ち、AGP)の平均数。AGP50は、ワクチンにより誘導されたT細胞応答が認識できる腫瘍抗原の平均数を示す。AGP50は、示された腫瘍型における抗原の発現率と、標的集団における抗原の免疫原性に依存している。AGP50は、異なる集団におけるワクチンの有効性を評価することができ、同じ集団における異なるワクチンを比較するために使用できる。AGP50の計算は、発現されたワクチン抗原に対して被験者におけるPEPI3+の出現により発現が重み付けられることを除いて、AG50に使用されるものと類似している。各被験者が各ワクチン抗原に由来するPEPIを有する理論上の集団においては、AGP50はAG50と等しくなる。被験者が如何なるワクチン抗原に由来するPEPIも有さない他の理論上の集団においては、AGP50は0になる。一般的には下記の記載が有効である:0≦AGP50≦AG50。
・mAGP−可能性の高い応答者を選択するためのバイオマーカー候補:がんワクチンが、示された腫瘍で発現した複数の抗原に対するT細胞応答を誘導する可能性。mAGPは、ワクチン抗原(例えば、腫瘍内のワクチン抗原)の発現率、及び被験者におけるワクチン由来PEPIの存在から計算される。技術的にはAGP分布に基づいて、mAGPは複数のAGP(2つ以上のAGP)の確率の合計である。
上記で述べた予測の結果を、被験者の治療に関する医師の決定を知らせるために使用してもよい。従って、場合によっては、ポリペプチドは、例えばワクチン又は免疫療法組成物の有効成分であり、本開示の方法は、有効成分のポリペプチドの被験者への投与を含む治療に対する免疫応答及び/又は臨床応答を示すか、示す可能性が高いか、又は免疫応答を示す上記の最小の可能性の閾値(threshold minimum likelihood)を予測し、本方法は、特定のヒト被験者のための治療、又は特定のヒト被験者の治療のためのワクチン若しくは免疫療法組成物を選択することをさらに含む。さらに、1つ以上のポリペプチドを有効成分として含む、被験者特異的な医薬組成物、キット又はポリペプチドのパネルによる治療方法も提供され、該医薬組成物、キット又はポリペプチドのパネルは、被験者において臨床応答を誘導する最小の可能性の閾値を有すると決定されており、ここで応答の可能性は本明細書に記載の方法を用いて決定されている。場合によって最小閾値は、本明細書に記載の1つ以上の薬力学的バイオマーカー、例えば最小のPEPI3+カウント(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11若しくは12又はそれ以上のPEPI3+)、最小のAGPカウント(例えば、AGP=少なくとも2、又は少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11若しくは12又はそれ以上)、及び/又は最小のmAGP(例えば、AGP=少なくとも2、又は少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11若しくは12又はそれ以上)、によって規定される。例えば、場合によっては、標的ポリペプチド抗原(任意選択で標的ポリペプチド抗原が発現するか(発現すると推測される))の予め規定された数を標的とされた応答の可能性が、予め決められた閾値(例えば、2、3、4、5、6、7、8,9、10、11若しくは12又はそれ以上)を上回る場合には、被験者が治療のために選択される。あるいは、本方法は、本組成物の1つ以上のポリペプチドがその被験者においてT細胞応答及び/又は臨床応答を誘発しないことを予測し、被験者に対して異なる治療を選択することをさらに含んでもよい。
ポリペプチド抗原に対する自己免疫又は有害な免疫応答の予測
HLAの違いは、被験者が、該被験者に投与された薬物又はポリペプチドからの免疫毒性を経験するであろう確率にも影響し得る。被験者に投与されたポリペプチドが、該被験者の正常で健康な細胞で発現する抗原の断片に相当し、かつ、該被験者の複数のHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープであるアミノ酸を含む断片を含む場合には、有害な免疫応答があり得る。従って、本開示によるいくつかの場合は、ポリペプチドの有害な免疫原性の領域若しくは断片を同定すること、又は、1つ以上のポリペプチド若しくはその断片の投与に対する免疫毒性を経験する可能性が高い被験者を同定することに関連する。該ポリペプチドは、本明細書で述べられたワクチン又は免疫療法組成物の有効成分であり得る。
本方法は、ポリペプチドが、被験者の少なくとも2つ、又は他の場合には少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである配列を含むかどうかを決定することを含んでもよい。場合によって本方法は、ポリペプチドが、被験者の少なくとも4つ、若しくは少なくとも5つのHLAクラスIに結合することができるT細胞エピトープである配列を含むこと;又は被験者の少なくとも4つ、若しくは少なくとも5つ、若しくは少なくとも6つ、若しくは少なくとも7つのHLAクラスIIに結合することができるT細胞エピトープであるアミノ酸配列を含むことを決定することを含む。本方法はさらに、前記配列を被験者に対して有害な免疫原性として同定すること、又は被験者において有害な免疫応答を予測することを含んでもよい。他の場合には、かかるアミノ酸配列は同定されず、本方法は、被験者において有害な免疫応答がないと予測することをさらに含む。本方法はさらに、免疫毒性を誘導しないか又は低い免疫毒性が予測された、1つ以上のポリペプチド又は医薬組成物を投与することを、被験者の治療のために選択又は推奨すること、及び任意選択で該ポリペプチドを投与することにより該被験者をさらに治療することを含んでもよい。本開示は、被験者にかかるポリペプチド又は組成物を投与することにより、治療を必要とする被験者を治療する方法も提供する。
場合によっては、本明細書に記載の方法は、被験者に対して免疫原性であると予測されたポリペプチド、又はヒト集団内の被験者のある割合において免疫原性である予測されたポリペプチドを変異させることをさらに含む。本明細書に述べられたように、被験者又はヒト集団のある割合において、免疫原性であると同定されたポリペプチドの免疫原性を低減させる方法も提供される。ポリペプチドを変異させて、該ポリペプチド中のPEPIの数を減らすか、又は被験者若しくは前記集団のある割合において免疫原性であると同定されたポリペプチドの断片に結合する、該被験者若しくは前記集団のHLAクラスI若しくはクラスII分子の数を減らしてもよい。場合によって変異は、有害な免疫応答を低減し若しくは防ぎ得るし、又は被験者において若しくは前記集団のある割合において、ADAの発生を防ぐことにより効力を増加させ得る。変異したポリペプチドは、被験者又は前記集団の被験者の治療のために、さらに選択され又は推奨されてもよい。変異したポリペプチドを投与することにより、被験者はさらに治療され得る。本開示は、かかる変異したポリペプチドを投与することにより、治療を必要とする被験者を治療する方法も提供する。
ポリペプチド抗原に対するヒト集団の免疫学的応答の予測
本明細書に記載の方法は、1つ以上のポリペプチド又は1つ以上のポリペプチドを含む組成物の投与に対する、より広いヒト集団の応答又は応答率を予測するために使用してもよい。場合によっては、本開示の方法を複数のヒト被験者について繰り返し、それらの被験者における応答又は応答率を予測してもよい。他の場合には、本開示の方法を被験者の関連サンプル又はモデル集団の各被験者について繰り返して、その結果を、サンプル又はモデル集団によって代表されるより広いヒト集団における応答又は応答率を予測又は定義するために使用してもよい。サンプル/モデル集団は、医薬組成物にとって治療意図集団と関連し得る。関連集団とは、医薬組成物による治療が意図される者又はそのような者の中の集団を代表するか又はそれに類似する集団である。場合によっては、サンプル/モデル集団は全人類を代表する。他の場合には、サンプル/モデル集団は、より広い集団(亜集団)、例えば、民族、地理的な位置、性別、年齢、疾患又はがん、疾患又はがんの種類若しくは段階、遺伝子型、部分的にHLA遺伝子による1つ以上のバイオマーカーの発現(例えば、被験者は1つ以上の特定のHLA対立遺伝子を有する)、と一致する疾患又は被験者であり得る。、例えば、サンプル/モデル集団は、世界の集団中で、又は特定の疾患若しくは状態(condition)、若しくは特定の地理的位置からの民族的背景を有する、若しくは特定の疾患関連バイオマーカー(例えば、乳がんワクチンのBRCA変異を有する女性)を有する被験者中で見出されるものを代表する、、HLAクラスI及び/又はクラスIIゲノムを有し得る。場合によってサンプル/モデル集団は、HLAの多様性及び/又はHLA頻度によって、より広い集団の少なくとも70%、又は75%、又は80%、又は84%、又は85%、又は86%、又は90%、又は95%を代表している。
本方法は、関連サンプル又はモデル集団を、選択又は定義する工程を含んでもよい。サンプル/モデル集団の各被験者は、それらのHLAクラスI又はクラスII遺伝子型、例えば完全な4桁のHLAクラスI遺伝子型、により最小限定義される。サンプル/モデル集団のHLA遺伝子型に関するデータは、データベースに保存若しくは記録され若しくはデータベ−スから取得され、又はインシリコのモデルヒト集団であってもよい。
場合によって本明細書に記載の方法を、ワクチン又は免疫療法組成物などの所定の薬物に対する、集団内の免疫応答者の割合又は臨床応答者の割合を予測する、インシリコ臨床試験を実施するために使用してもよい。これは、臨床試験を受けるための高い有効率である可能性が高い薬物を事前選択するのに有用である。
個体の集団又は個体の亜集団は、薬物で実施されるインシリコ臨床試験の研究コ−ホートを含むことができる。研究コ−ホートの各個体は、そのHLA遺伝子型によって特徴付けられる。薬物のポリペプチドに由来する1つ以上のPEPI2+、又は1つ以上のPEPI3+、又は1つ以上のPEPI4+、又は1つ以上のPEPI5+を有する研究コ−ホートにおける個体の割合を計算してもよい。本開示のために、これを「PEPIスコア」を名付けた。特に断らない限り、「PEPIスコア」は、特に1以上のPEPI3+のスコアをいう。このPEPIスコアは、関連する被験者コ−ホートで同じ薬物により実施される臨床試験におけるT細胞応答を示す被験者の割合を予測する。
本開示は、1つ以上のポリペプチド有効成分を有するワクチン又は免疫療法組成物のためのインシリコ試験を実施する方法を提供する。インシリコ試験は、ヒト集団の細胞傷害性T細胞応答率を予測し得る。本方法は、(i)HLAクラスI遺伝子型により定義される複数の被験者を含むインシリコモデルヒト集団を選択又は定義する工程であって、インシリコモデルヒト集団は、細胞傷害性T細胞応答率が予測されることとなる前記ヒト集団の治療を意図するヒト集団に相当するか、又は代表するか、又は関連し得る、工程、(ii)有効成分のポリペプチドが、PEPI2+、PEPI3+、PEPI4+、又はPEPI5+(ポリペプチド組成物の大きさ、投与経路及びアジュバントに依る)である少なくとも1つの配列を含むかどうかを、インシリコモデルヒト集団の各被験者について決定する工程;及び(iii)(前記ヒト被験者の)細胞傷害性T細胞応答率を予測する工程であって、工程(ii)の要件を満たすインシリコモデルヒト集団のより高い割合が、より高い細胞傷害性T細胞応答率を予測する、工程を含み得る。工程(ii)の要件を満たすインシリコモデルヒト集団の割合は、治療意図集団における予測された応答率に相関するか、又は相当し得る。
HLA拘束性エピトープと免疫応答率及び/又は臨床応答率の間の相関関係は、先行技術の臨床試験では実証されていない。これは、免疫療法の作用機構に関する疑問を提起する。本明細書で提供された実施例は、複数の標的に対する細胞傷害性Tリンパ球(CTL)の活性化が、例えば不均一性の腫瘍に対する臨床上意味のある応答に必要とされ得ることを示す。これまでのところ、臨床試験で報告されたCTL応答は、複数の標的についても、複数のHLAのいずれについても考慮していない。例えば、2つの抗原(チロシナーゼとgp100)を標的とするメラノーマのペプチドワクチンは、患者の52%においてCTL応答を誘発したが、臨床的利益を有したのは12%のみであった。433人の被験者のインシリコモデル集団を使用して、42%の1以上のPEPI3+スコア(42%では、被験者の少なくとも3つのHLAクラスIにより提示され得る少なくとも1つのワクチンに由来するエピトープを同定できた)、及び6%の2以上のPEPI3+スコア(6%では、被験者の少なくとも3つのHLAクラスIIにより提示され得る少なくとも2つのワクチンに由来するエピトープを同定できた)を決定した。これは、臨床研究者が、それらの試験において、CTL応答率と臨床応答率の間に相関関係を見い出さなかった理由を説明する:2つの異なるワクチンペプチドの両方がCTL応答を活性化できる患者は僅かしかいなかったため、試ワクチン中のペプチドは、試験での成績は悪かった。それぞれの集団は異なるHLA遺伝子型を有する被験者を有するため、臨床試験との結果とインシリコ試験の結果との相違は異なる集団に基づいている。しかしながら、モデル集団に関するインシリコ試験により提供された応答率は、臨床試験集団における応答率の結果の良好な予測である。
よって本明細書で開示されるのは、1つ以上の有効成分のポリペプチドを有するワクチン又は免疫療法組成物のためのインシリコ試験を実施する方法である。インシリコ試験は、ヒト集団の臨床応答率を予測し得る。該方法は、(i)HLAクラスI遺伝子型により定義された複数の被験者を含むインシリコモデルヒト集団を選択又は定義する工程であって、インシリコモデルヒト集団は、臨床応答率を予測すべき前記ヒト集団(治療意図集団に関連している)に相当するか、又は代表し得る、工程;(ii)インシリコモデルヒト集団の各被験者について、1つ以上の有効成分のポリペプチドが、それぞれが該被験者の少なくとも3つ、又は少なくとも4つ、又は少なくとも5つのHLAクラスIに結合することができるT細胞エピトープである少なくとも2つの異なる配列を含むかどうかを決定する工程;及び(iii)(前記ヒト集団の)臨床応答率を予測する工程であって、工程(ii)の要件を満たすインシリコモデルヒト集団のより高い割合が、より高い臨床応答率を予測する、工程を含み得る。工程(ii)の要件を満たすインシリコモデルヒト集団の割合は、治療意図集団における予測された応答率と相関するか、又は相当し得る。
同等の方法を、例えば、ポリペプチド又は有効成分として1つ以上のポリペプチドを含む医薬組成物の投与に対する、ヒト集団(又は亜集団)の免疫毒性率、チェックポイント阻害剤応答率、ADA発生率、又はヘルパーT細胞応答率、を予測するために使用することができる。
場合によって本方法は、1つ以上のさらなるポリペプチド若しくはその断片、又はワクチン、又は医薬若しくは免疫療法組成物について繰り返してもよい。ポリペプチド、断片、又は組成物を、前記ヒト集団におけるそれらの予測された応答率に従ってランク付けしてもよい。この方法は、治療意図集団のための最も効果的な又は最も安全なポリペプチド薬を選択するのに有用である。
医薬組成物の設計と調製
いくつかの態様において本開示は、ヒト被験者(例えば、標的又は治療意図集団)において、免疫応答、細胞傷害性T細胞応答、又はヘルパーT細胞応答を誘導するための、ポリペプチド又はポリペプチドをコードするポリ核酸を設計又は調製する方法を提供する。本開示は、免疫原性組成物、又は医薬組成物、キット又はペプチドのパネル、それらを設計若しくは調製する方法、それらの方法により得られ得る組成物、及び被験者において免疫応答、細胞傷害性T細胞応答、若しくはヘルパーT細胞応答を誘導する方法、若しくは被験者への治療、ワクチン接種、若しくは免疫療法を提供する方法におけるそれらの使用も提供する。
本方法は、複数の、例えば個々の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に、標的集団内で高い頻度で結合するT細胞エピト−プを同定及び/又は選択する工程、並びに1つ以上のかかるエピト−プ(PEPI3+)を含むポリペプチドを設計及び/又は調製する工程に関連する。かかる高頻度集団のPEPI3+は、本明細書では「最良EPI(best EPI)」と呼ばれることがある。本開示によれば、最良EPIは、特定の又は標的のヒト集団内の高い割合のヒト被験者において免疫応答を誘導する。ポリペプチドは、特定の又は標的のヒト集団の被験者の治療方法において使用するための、医薬組成物、又はキット又はポリペプチドのパネル中の有効成分になり得る。
組成物/キットは、任意選択で少なくとも1つの薬学的に許容可能な希釈剤、担体、若しくは保存剤、及び/又は如何なる最良EPIも含まない追加のポリペプチドをさらに含んでもよい。ポリペプチドは改変されたものでもあっても、又は非自然発生のものであってもよい。キットは、それぞれが1つ以上の有効成分のペプチドを含む1つ以上の別個の容器を含んでもよい。組成物/キットは、がんなどの個体の疾患を予防、診断、緩和、治療、又は治癒するための個別化された医薬であってもよい。
場合によって最良EPIは、本明細書で記載したように、サンプル又はモデル集団の被験者の高いパーセンテージの、複数の、例えば少なくとも3つのHLAクラスI及び/又は少なくとも3つのHLAクラスII分子、に結合することができる。場合によって「高い」パ−センテージは、ヒト被験者の関連集団又は亜集団の少なくとも、1%、2%、5%、10%、12%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、又は50%以上であってもよい。場合によって「高い」パーセンテージは、他のPEPI3+を有する集団の被験者のパーセンテージと関連する例えば、PEPI3+は集団における最も高い頻度、又は1つ以上の全てのPEPI3+及び/又はPEPI4+、及び/又は1つ以上の参照標的ポリペプチド抗原中のPEPI4+の、50%、又は55%、又は60%、又は65%、又は70%、又は75%、又は80%、又は85%、又は90%、又は95%、又は97%、又は99%よりも高い頻度であり得る。
場合によっては、標的ポリペプチド抗原が、特定の又は標的の集団の被験者で発現する確率は、最良EPIが、特定の又は標的のヒト集団の被験者により発現されるポリペプチド抗原を標的とする免疫応答を誘導するであろう全体的な可能性を決定するのに考慮される。場合によって最良EPIは、ヒト被験者の関連集団の少なくとも1%、2%、5%、10%、12%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、若しくは50%又はそれ以上で最良EPIに結合することができる、関連する標的ポリペプチド抗原、及び複数の、例えば少なくとも3つのHLAクラスI又は少なくとも3つのHLAクラスII分子、の両方を発現すると予測される。
場合によっては、複数のT細胞エピトープ/PEPI3+、任意選択で1つ以上の標的ポリペプチド抗原に由来するT細胞エピトープ/PEPI3+、をそれぞれの断片に結合することができる複数の、例えば少なくとも3つのHLAクラスI又は少なくとも3つのHLAクラスII分子を有するモデル又は治療意図集団の被験者のパーセンテージによって;又は断片を含む標的ポリペプチド抗原、及び該断片に結合することができる複数の、例えば少なくとも3つのHLAクラスI又は少なくとも3つのHLAクラスII分子の両方を発現すると予測されるモデル又は治療意図集団の中の被験者のパーセンテージによってランク付けしてもよい。ペプチド又は組成物を、それらのランキングに基づいて選択された1つ以上のPEPI3+を含むように設計してもよい。
典型的には、各最良EPIは、標的ポリペプチド抗原の断片であり、1つ以上の最良EPIを含むポリペプチドは、治療、ワクチン接種、又は免疫療法のための標的ポリペプチド抗原である。本方法は、1つ以上の適切な標的ポリペプチド抗原を同定する工程を含んでもよい。典型的には、各標的ポリペプチド抗原は、同じ疾患若しくは状態、病原生物若しくは病原生物の群若しくはウイルス、又はがんの種類と関連するであろう。
各最良EPIについて、組成物、キット若しくはパネルは、本明細書に記載されたポリペプチドなどの標的ポリペプチド抗原の、最大50、45,40、35、30、25、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、又は9個の連続するアミノ酸の配列を含んでもよく、又は本方法はそのアミノ酸の配列を選択することを含んでもよく、その連続するアミノ酸は最良EPIのアミノ酸配列を含む。
場合によってアミノ酸配列は、標的ポリペプチド抗原の連続する配列の一部ではない追加のアミノ酸が、N末端及び/又はC末端に隣接している。場合によって配列は、最大41又は35又は30又は25又は20又は15又は10又は9又は8又は7又は6又は5又は4又は3又は2又は1個の追加のアミノ酸が、N末端及び/又はC末端に隣接しているか、又は標的ポリペプチド断片の間に存在する他の場合には、各ポリペプチドは、標的ポリペプチド抗原の断片からなるか、又は単一のペプチド内で端と端とを並べて配置されている(ペプチドの端から端に連続して配置されている)、若しくは重複する(2つ以上の断片は部分的に重複する配列を含み、例えば同じポリペプチド内の2つの最良EPIがお互いに50アミノ酸以内にある)2つ以上の断片からなるか、のいずれかである。
異なるポリペプチドの断片、又は同じポリペプチドの異なる領域に由来する断片が、改変されたペプチド内で共に接続された場合、該接続部(joint)又は接合部(junction)の周りにネオエピトープが生成される可能性がある。かかるネオエピトープは、接続部又は接合部のいずれかの側の各断片に由来する少なくとも1つのアミノ酸を包含し、本明細書では接合部の(junctional)アミノ酸配列と称する場合がある。ネオエピトープは健康な細胞に対する望ましくないT細胞応答(自己免疫)を誘導し得る。正常で健康なヒト細胞で発現するタンパク質の断片に相当するネオエピトープ、及び/又は被験者の少なくとも2つ、場合によっては少なくとも3つ、若しくは少なくとも4つのHLAクラスI分子に結合することができる、又は場合によっては被験者の少なくとも2つ、少なくとも3つ、又は4つ、若しくは5つのHLAクラスII分子に結合することができるネオエピトープを回避、除去、又は最小化するために、ペプチドを設計してもよく、又はポリペプチドをスクリーニングしてもよい。場合によっては、ペプチドを設計し又はポリペプチドをスクリーニングして、特定の標的又はモデル集団のヒト被験者の閾値を超えるパーセンテージで、集団の個々の被験者により発現される少なくとも2つのHLAクラスI分子に結合することを可能とする、接合部のネオエピトープを有するポリペプチドを除外する。場合によって閾値は、前記集団の30%、又は20%、又は15%、又は10%、又は5%、又は2%、又は1%、又は0.5%である。本開示の方法は、本明細書に記載されるようなネオエピトープを同定する又はスクリーニングするために使用され得る。アライメントは、BLASTアルゴリズムなどの既知の方法を用いて決定され得る。BLAST解析を行うためのソフトウェアは、国立生物工学情報センター(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)を介して公開されている。
組成物ポリペプチドの少なくとも2つの最良EPIは、両方とも単一の抗原(例えば、ワクチン/免疫療法によって標的化される単一の抗原(例:腫瘍関連抗原)に由来する2つの複数のHLA結合PEPIを含むポリペプチドワクチン)を標的とし得、又は異なる抗原(例えば、両方ともワクチン/免疫療法によって標的化される、1つの抗原(例:腫瘍関連抗原)に由来する第1の複数のHLA結合PEPI、及び異なる抗原(例:腫瘍関連抗原))に由来する第2の複数のHLA結合PEPIを含むペプチドワクチン)を標的とし得る。
場合によっては、有効成分のポリペプチドは、全部の若しくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40個若しくはそれ以上の異なる最良EPIを共に含み、又は本方法はその最良EPIを選択することを含む。最良EPIは1つ以上の異なる標的ポリペプチド抗原の断片であってもよい。標的集団の高い割合の被験者にとって免疫原性である各標的ポリペプチド抗原の特定の断片を同定することにより、組み合わせて用いるため、又は特定の長さの1つ以上のポリペプチドにより活性化できるT細胞クローンの数を最大化するため、複数のかかる断片、任意選択で複数の異なる標的ポリペプチド抗原に由来する断片、を単一の有効成分のポリペプチド又は複数の有効成分のポリペプチドに組み込むことが可能である。
現在、ほとんどのワクチン及び免疫療法組成物は、単一のポリペプチド抗原のみを標的としている。しかしながら本開示によれば、場合によっては2つ以上の異なるポリペプチド抗原を標的とする医薬組成物又は有効成分のポリペプチドを提供することが有益である。例えば、ほとんどのがんと腫瘍は不均一性であり、これは、被験者の異なるがん又は腫瘍細胞は異なる抗原を(過剰に)発現することを意味する。異なるがん患者の腫瘍細胞はまた、腫瘍関連抗原の様々な組み合わせを発現する。有効である可能性が最も高い抗がん免疫原性組成物は、腫瘍によって発現される複数の抗原(従って個々のヒト被験者において又は集団において、より多くのがん又は腫瘍細胞)によって発現される複数の抗原を標的とするものである。
単一の治療で複数の最良EPIを組み合わせること(複数のEPIを共に含む1つ以上の医薬組成物の投与)の有益な効果は、下記の実施例15及び16に記載の個別化されたワクチンポリペプチドによって説明できる。卵巣がんにおける例示的なCTA発現の確率は下記の通りである:BAGE:30%;MAGE A9:37%;MAGE A4:34%;MAGE A10:52%。患者XYZがBAGE及びMAGE A9のみにPEPIを含むワクチンで治療された場合、mAGP(PEPIを有する複数の発現した抗原)を有する確率は11%となる患者XYZがMAGE A4及びMAGE A10についてのPEPIのみを含むワクチンで治療された場合、multiAGPを有する確率は19%となる。しかしながら、ワクチンがこれら4つのCTA(BAGE、MAGE A9、MAGE A4、及びMAGE A10)の全てを含んでいる場合、mAGPを有する確率は50%となる。言い換えれば、効果は、両方の2つのPEPI治療のmAGPの複合確率(BAGE/MAGEについてのmAGPの確率+MAGE A4とMAGE A10についてのmAGPの確率)よりも高くなる。実施例15に記載の患者XYZのPITワクチンはさらに9つのPEPIを含み、よってmAGPを有する確率は99.95%超である。
同様に、乳癌における例示的なCTA発現の確率は以下の通りである:MAGE C2:21%;MAGE A1:37%;SPC1:38%;MAGE A9:44%。MAGE C2:21%及びMAGE A1のみにPEPIを含むワクチンによる患者ABCの治療は、7%のmAGPの確率を示す。SPC1:38%;MAGE A9のみにPEPIを含むワクチンによる患者ABCの治療は、11%のmAGPの確率を示す。MAGE C2:21%;MAGE A1:37%;SPC1:38%;MAGE A9にPEPIを含むワクチンでの患者ABCの治療は、44%(44>7+11)のmAGPの確率を有する。実施例16に記載の患者ABCのPITワクチンは、さらに8つのPEPIを含み、よってmAGPを有する確率は99.93%超である。
従って、場合によっては有効成分のポリペプチドの最良EPIは、2つ以上の異なる標的ポリペプチド抗原、例えば、特定の疾患又は状態に関連する異なる抗原(例:異なるがん若しくは腫瘍関連抗原又は標的病原体により発現される抗原)、に由来する。場合によっては、PEPIは、全部の又は少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40個又はそれ以上の異なる標的ポリペプチド抗原に由来する。異なる標的ポリペプチド抗原は、標的化するために有用であるか、又は異なるPEPI3+で選択的に標的化され得る任意の異なるポリペプチドであってもよい。場合によって異なる標的ポリペプチド抗原は、非相同体若しくは非パラログであるか、又は各ポリペプチドの全長に亘って95%、若しくは90%、若しくは85%、若しくは80%、若しくは75%、若しくは70%、若しくは60%、若しくは50%未満の配列同一性を有する。場合によって異なるポリペプチドは、如何なるPEPI3+も共有しないものである。あるいは、場合によっては、PEPI3+が有効成分のポリペプチドによって標的化される他のポリペプチド抗原と共有されていない場合、PEPI3+は異なる標的ポリペプチド抗原に由来する。
場合によっては、1つ以上の又はそれぞれの免疫原性ポリペプチド断片は、(例えば標的集団の)ヒト被験者から採取された試料中に存在するポリペプチドに由来する。これは、ポリペプチドが被験者で発現すること、例えば、該被験者のがん細胞で発現するがん若しくは腫瘍関連抗原又はがん精巣抗原を示す。場合によっては1つ以上の又はそれぞれのポリペプチドは、被験者の変異性のネオアンチゲンであるか又は発現性のネオアンチゲンである。1つ以上の又はそれぞれの断片は、ネオアンチゲン特異的な変異を含んでもよい。
他の場合には、1つの以上又はそれぞれの免疫原性ポリペプチド断片は、正常で健康な細胞若しくは組織において通常は発現していないか又は発現は最小限であるが、上記で説明したように、特定の疾患又は状態を有する被験者の高い割合で(高い頻度)で発現するか、又は該被験者の罹患細胞で発現する標的ポリペプチド抗原に由来する。本方法は、かかる標的ポリペプチド抗原を同定又は選択することを含んでもよい。場合によっては、2つ以上の又はそれぞれの免疫原性ポリペプチド断片/最良EPIは、がんのある型又は特定の細胞型若しくは組織から得られたがんを有する被験者において、それぞれ高頻度で(過剰に)発現される異なるがん又は腫瘍関連抗原に由来する。場合によっては、免疫原性ポリペプチド断片は、全部の又は少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39若しくは40個の異なるがん若しくは腫瘍関連ポリペプチドに由来する。場合によっては、1つ以上の、それぞれの又は少なくとも1つ、少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ、又は少なくとも6つ、又は少なくとも7つのポリペプチドは、表2〜7のいずれか1つに列挙された抗原から選択される。
場合によっては、1つ以上の又はそれぞれの標的ポリペプチド抗原は、がん精巣抗原(CTA)である。場合によっては免疫原性のポリペプチド断片/最良EPIは、少なくとも1、若しくは少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24若しくは25個のCTAに由来し、又は合計で3つ以上の異なる標的ポリペプチド抗原に由来し、任意選択で1つ、2つ若しくは3つ全て、若しくは少なくとも3つはCTAであり、又は4つ以上の異なるポリペプチド抗原に由来し、任意選択で1つ、2つ、3つ若しくは4つ全て、若しくは少なくとも1つ、2つ、3つ若しくは4つはCTAであり、又は5つ以上の異なるポリペプチド抗原に由来し、任意選択で1つ、2つ、3つ、4つ若しくは5つ全て、若しくは少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、若しくは5つはCTAであり、又は6つ以上の異なるポリペプチド抗原に由来し、任意選択で1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、若しくは6つ全て、若しくは少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、若しくは6つはCTAであり、又は7つ以上の異なるポリペプチド抗原に由来し、任意選択で1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、若しくは7つ全て、若しくは少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、若しくは7つはCTAであり、又は8つ以上の異なるポリペプチド抗原に由来し、任意選択で1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、若しくは8つ全て、若しくは少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、若しくは8つはCTAである。場合によっては、1つ以上の又はそれぞれの標的ポリペプチド抗原は、細菌、ウイルス、又は寄生虫により発現される。
場合によっては、1つ以上のポリペプチド断片は、集団内の被験者の高いパーセンテージの被験者の少なくとも2つ、又は少なくとも3つのHLAクラスIに結合することができるT細胞エピトープであるアミノ酸配列を含み、1つ以上のポリペプチド断片は、集団内の被験者の高いパーセンテージの被験者の少なくとも2つ、又は少なくとも3つ、又は少なくとも4つのHLAクラスIIに結合することができるT細胞エピトープであるアミノ酸配列を含み、HLAクラスI及びHLAクラスII結合断片は任意選択で重複していてもよい。かかる方法により調製された組成物は、被験者において細胞傷害性T細胞応答とヘルパーT細胞応答の両方を誘発し得る。
免疫原性及び医薬組成物、治療方法及び投与方法
いくつかの態様において本開示は、有効成分として1つ以上のポリペプチドを有する、上記の医薬組成物、キット又はポリペプチドのパネルに関する。これらは、被験者に対する、免疫応答の誘導、治療、ワクチン接種、又は免疫療法を提供する方法において使用するためのものであってもよく、医薬組成物はワクチン又は免疫療法組成物であってもよい。かかる治療は、1つ以上のポリペプチド又は治療の有効成分のポリペプチドの全てを共に含む医薬組成物を、被験者に投与することを含む。複数のポリペプチド又は医薬組成物を一緒に又は順次投与してもよく、例えば全ての医薬組成物又はポリペプチドを1年、又は6か月、又は3か月、又は60日、又は50日、又は40日、又は30日の期間内に被験者に投与してもよい。
本明細書に記載の免疫原性若しくは医薬組成物又はキットは、1つ以上の免疫原性ペプチドに加えて、薬学的に許容可能な賦形剤、担体、希釈剤、緩衝剤、安定化剤、保存剤、アジュバント、又は当業者によく知られた他の材料を含んでもよい。かかる材料は、好ましくは非毒性であり、好ましくは有効成分の薬学的活性に干渉しない。薬学的担体又は希釈剤は、例えば、水含有溶液であってもよい。担体又は他の材料の正確な性質は投与経路、例えば、経口、静脈内、皮膚又は皮下、鼻、筋肉内、皮内、及び腹腔内の経路、に依存し得る。
本開示の医薬組成物は1つ以上の「薬学的に許容可能な担体」を含んでもよい。これらは典型的には、タンパク質、糖類、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、高分子アミノ酸、アミノ酸共重合体、スクロース(Paoletti et al., 2001, Vaccine, 19:2118)、トレハロース(WO 00/56365)、ラクト−ス、及び脂質凝集体(油滴又はリポソームなど)などの大きく、ゆっくりと代謝される高分子である。かかる担体は、当業者によく知られている。医薬組成物はまた、水、生理食塩水、グリセロール等の希釈剤も含んでもよい。さらに、湿潤剤又は乳化剤、pH緩衝物質などの補助物質が存在してよい。無菌の発熱物質を含まないリン酸緩衝生理食塩水は、典型的な担体である(Gennaro, 2000, Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 20th edition, ISBN:0683306472)。
本開示の医薬組成物は、凍結乾燥されてもよいし、又は水性の形態、即ち溶液又は懸濁液であってもよい。この型の液体製剤は、水性媒体中で再構成する必要なく、組成物をそれらが包装された形態から直接投与することを可能にし、よって注射に理想的である。医薬組成物は、バイアルに入れて提供されてもよく、又は予め充填されたシリンジに入れて提供されてもよい。シリンジは針付きで、又は針なしで供給されてもよい。シリンジは単回投与量を含むが、一方バイアルは単回投与量又は複数回投与量を含み得る。
本開示の液体製剤は、凍結乾燥された形態から他の薬剤を再構成するのにも適している。医薬組成物がそのような即時の再構成のために使用される場合には、本開示は、2つのバイアルを含み得る、又は1つの予め充填されたシリンジ及び1つのバイアルを含み得るキットを提供し、シリンジの内容物は注射の前にバイアルの内容物を再構成するために使用される
本開示の医薬組成物は、特に複数回投与の形式で包装される場合、抗菌剤を含んでもよい。2−フェノキシエタノール又はパラベン(メチル、エチル、プロピルパラベン)等の抗菌剤を使用してもよい。任意の保存剤は、低レベルで存在することが好ましい。保存剤は外から添加されてもよく、及び/又は、混合された組成物を形成するバルク抗原の成分であってもよい(例えば百日咳抗原中に保存剤として存在する)。
本開示の医薬組成物は、洗浄剤、例えば、Tween(ポリソルベート)、DMSO(ジメチルスルホキシド)、DMF(ジメチルホルムアミド)を含んでいてもよい。洗浄剤は一般的には例えば0.01%未満の低レベルで存在するが、例えば0.01〜50%のより高いレベルで使用してもよい。
本開示の医薬組成物は、ナトリウム塩(例えば塩化ナトリウム)、及び(例えばリン酸緩衝液の使用により)遊離のリン酸イオンを溶液中に含んでもよい。
特定の態様において、医薬組成物は、ペプチドを抗原提示細胞に送達するため、又は安定性を増加させるため、のいずれかのために適切な媒体(vehicle)中にカプセル化されてもよい。当業者に理解されるように、本開示の医薬組成物を送達するために様々な媒体が適している。適切に構築された流体送達システムの非限定的な例として、ナノ粒子、リポソーム、マイクロエマルジョン、ミセル、デンドリマー、及び他のリン脂質含有システムが含まれ得る。医薬組成物を送達媒体に組み込む方法は、本技術分野で既知である。
組成物の免疫原性を増加させるために、医薬組成物は1つ以上のアジュバント及び/又はサイトカインを含んでもよい。
適切なアジュバントとして、水酸化アルミニウム又はリン酸アルミニウムなどのアルミニウム塩が挙げられるが、カルシウム、鉄若しくは亜鉛の塩であってもよく、又はアシル化チロシン若しくはアシル化糖の不溶性懸濁液であってもよく、又はカチオン性若しくはアニオン性の誘導体化糖類、ポリホスファゼン、生分解性ミクロスフェア、モノホスホリル脂質A(MPL)、(例えば毒性が低減された)脂質A誘導体、3−O−デアセチル化MPL[3D−MPL]、クイル(quil)A、サポニン、QS21、フロイント不完全アジュバント(Difco Laboratories、デトロイト、ミシガン州)、メルクアジュバント65(Merck and Company,Inc.,ローウェイ、ニュージャージー州)、AS−2(Smith−Kline Beecham、フィラデルフィア、ペンシルバニア州)、CpGオリゴヌクレオチド、生体接着剤及び粘膜接着剤、微粒子、リポソーム、ポリオキシエチレンエーテル製剤、ポリオキシエチレンエステル製剤、ムラミルペプチド又はイミダゾキノロン化合物(例えば、イミキモド(imiquamod)及びその同族体)であってもよい。本開示においてアジュバントとしての使用に適しているヒトの免疫調節剤としては、インターロイキン(例えば、IL−1、IL−2、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−12等)、マクロファージコロニー刺激因子(M−CSF)、腫瘍壊死因子(TNF)、顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)などのサイトカインが挙げられる。
いくつかの実施態様において、組成物は、Montanide ISA−51(Seppic,Inc.、フェアフィールド、ニュージャージー州、アメリカ合衆国)、QS−21(Aquilia Biopharmaceuticals,Inc.、レキシントン、マサシューセッツ州、アメリカ合衆国)、GM−CSF、シクロホスファミド(cyclophosamide)、カルメット−ゲラン桿菌(BCG)、コリネバクテリウム・パルバム、レバミソール、アジメゾン(azimezone)、イソプリニゾン(isoprinizone)、ジニトロクロロベンゼン(DNCB)、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、フロイントアジュバント(完全又は不完全)、ミネラルゲル、水酸化アルミニウム(Alum)、リソレシチン、プルロニックポリオール、ポリアニオン、油乳剤、ジニトロフェノール、ジフテリア毒素(DT)からなる群から選択されるアジュバントを含む。
例としてサイトカインは、TGF−α及びTGF−βなど(ただしこれらに限定されない)のトランスフォーミング増殖因子(TGF)(;インスリン様成長因子−I及び/又はインスリン様成長因子−II;エリスロポエチン(EPO);骨誘導因子;インターフェロン−α、−β、及び−γなど(ただしこれらに限定されない)のインターフェロン(IFN);マクロファージ−CSF(M−CSFなど(ただしこれらに限定されない)のコロニー刺激因子(CSF);顆粒球−マクロファージ−CSF(GM−CSF);及び顆粒球−CSF(G−CSF)からなる群から選択されてもよい。いつくかの態様において、サイトカインは、NGF−βなどの神経成長因子;血小板成長因子;TGF−α及びTGF−βなど(ただしこれらに限定されない)のトランスフォーミング増殖因子(TGF);インスリン様成長因子−I及びインスリン様成長因子−II;エリスロポエチン(EPO);骨誘導因子;(IFN−α、IFN−β、IFN−γなど(ただしこれらに限定されない)のインターフェロン;マクロファージ−CSF(M−CSF)、顆粒球−マクロファージ−CSF(GM−CSF)、及び顆粒球−CSF(G−CSF)などのコロニー刺激因子(CSF);IL−1、IL−1α、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12;IL−13、IL−14、IL−15、IL−16、IL−17、IL−18など(ただしこれらに限定されない)のインターロイキン(Il;LIF;kitリガント又はFLT−3;アンジオスタチン;トロンボスポンジン;エンドスタチン;腫瘍壊死因子(TNF);及びLTからなる群から選択される。
アジュバント又はサイトカインを、1投与当たり約0.01mg〜約10mgの用量で、好ましくは1投与当たり約0.2mgから約5mgの用量で添加され得ると予想される。あるいは、アジュバント又はサイトカインは、約0.01〜50%の濃度、好ましくは約2%〜30%の濃度であり得る。
特定の態様において、本開示の医薬組成物は、既知の技術に従って適切な滅菌条件下で、アジュバント及び/又はサイトカインをPEPIと物理的に混合することによって調製され、最終生成物が作製される。
ポリペプチド断片の適切な組成物及び投与方法の例は、Esseku and Adeyeye (2011)及びVan den Mooter G. (2006)で提供されている。ワクチン及び免疫療法組成物の調製は一般的に、Vaccine Designの“The subunit and adjuvant approach” (Powell M. F. & Newman M. J.編集 (1995) Plenum Press New York)に記載されている。同様に想定されるリポソーム内へのカプセル化は、Fullerton、米国特許4,235,877に記載されている。
いくつかの実施態様において、本明細書に開示された組成物は、核酸ワクチンとして調製される。いくつかの実施態様において、核酸ワクチンはDNAワクチンである。いくつかの実施態様において、DNAワクチン又は遺伝子ワクチンは、プロモーター、並びに適切な転写及び翻訳制御要素、並びに1つ以上の本開示のポリペプチドをコードする核酸配列を有するプラスミドを含む。いくつかの実施態様において、プラスミドは、例えば発現レベル、細胞内標的化、又はプロテアソームプロセシングを強化するための配列も含む。いくつかの実施態様において、DNAワクチンは、本開示の1つ以上のポリペプチドをコードする核酸配列を含むウイルスベクターを含む。追加の態様において、本明細書で開示された組成物は、生体試料と免疫応答性を有すると決定されたペプチドをコードする1つ以上の核酸を含む。例えば、いくつかの実施態様において、組成物は、患者の少なくとも3つのHLAクラスI分子及び/又は少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合することができるT細胞エピトープである断片を含む1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20又はそれ以上のペプチドをコードする1つ以上の核酸配列を含む。いくつかの実施態様において、ペプチドは、がんで発現する抗原に由来する。いくつかの実施態様において、DNA又は遺伝子ワクチンは、ワクチンの効果の増強、免疫システムの刺激又は免疫抑制の低減などがもたらされる免疫応答を操作するための免疫調節分子もコードする。DNAワクチン又は遺伝子ワクチンの免疫原性を増強するための戦略として、異種のバージョンの抗原のコード化、抗原のT細胞を活性化又は連合認識(associative recognition)を引き起こす分子への融合、DNAベクターによるプライミングとそれに続くウイルスベクターによるブースト、及び免疫調節分子の使用が挙げられる。いくつかの実施態様において、DNAワクチンは、数ある形態の中で特に、針、遺伝子銃、エアロゾル注入器により、パッチ(patch)で、マイクロニードルを介して、擦過傷(abrasion)によって導入される。いくつかの形態において、DNAワクチンはリポソーム又は他の形態のナノボディに組み込まれる。いくつかの実施態様において、DNAワクチンとして、トランスフェクション剤;プロタミン;プロタミンリポソーム;多糖類粒子;カチオン性ナノエマルジョン;カチオン性ポリマー;カチオン性ポリマーリポソーム;カチオン性ナノ粒子;カチオン性脂質及びコレステロールのナノ粒子;カチオン性脂質、コレステロール及びPEGナノ粒子;デンドリマーナノ粒子からなる群から選択される送達システムが挙げられる。いくつかの実施態様において、DNAワクチンは、吸入又は摂取によって投与される。いくつかの実施態様において、DNAワクチンは、血液、胸腺、膵臓、皮膚、筋肉、腫瘍、又は他の部位に導入される。
いくつかの実施態様において、本明細書に開示された組成物は、RNAワクチンとして調製される。いくつかの実施態様において、RNAは非複製mRNA、又はウイルス由来の自己増幅RNAである。いくつかの実施態様において、非複製mRNAは、本明細書に開示されたペプチドをコードし、5’及び3’の非翻訳領域(UTR)を含む。いくつかの実施態様において、ウイルス由来の自己増幅RNAは、本明細書に開示されるペプチドのみならず、細胞内RNA増幅及び豊富なタンパク質発現を可能とするウイルス複製機構もコードする。いくつかの実施態様において、RNAは個体に直接導入される。いくつかの実施態様において、RNAは化学的に合成されるか、又はインビトロで転写される。いくつかの実施態様において、mRNAは、T7、T3、又はSp6ファージRNAポリメラーゼを用いて直鎖状DNA鋳型から作製され、得られる生成物は、本明細書に開示されるペプチドをコードするオープンリーディングフレーム、隣接するUTR、5’キャップ、及びポリ(A)テールを含む。いくつかの実施態様において、ワクシニアウイルスのキャッピング酵素を用いるか、又は合成キャップ若しくは抗リバースキャップアナログ(anti-reverse cap analog)を組み込むことにより、転写反応中又はその後に、種々のバージョンの5’キャップが付加される。いくつかの実施態様において、最適な長さのポリ(A)テールが、コード化DNA鋳型から直接又はポリ(A)ポリメラーゼを使用するかのいずれかにより、mRNAに付加される。RNAは、患者の少なくとも3つのHLAクラスI及び/又は少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合することができるT細胞エピトープである断片を含む1つ以上のペプチドをコードする。いくつかの実施態様において、断片は、がんで発現する抗原に由来する。いくつかの実施態様において、RNAは、安定性及び翻訳を強化するためのシグナルを含む。いくつかの実施態様において、RNAは、半減期を増加するための非天然ヌクレオチド、又は免疫刺激プロファイルを変える修飾ヌクレオシドも含む。いくつかの実施態様において、RNAは、数ある形態の中で特に、針、遺伝子銃、エアロゾル注入器により、パッチ(patch)で、マイクロニードルを介して、擦過傷(abrasion)によって導入される。一部の形態において、RNAワクチンは、RNAの細胞内取り込みを促進し、それを分解から保護するリポソーム又は他の形態のナノボディに組み込まれる。いくつかの実施態様において、RNAワクチンとして、トランスフェクション剤;プロタミン;プロタミンリポソーム;多糖類粒子;カチオン性ナノエマルジョン;カチオン性ポリマー;カチオン性ポリマーリポソーム;カチオン性ナノ粒子;カチオン性脂質及びコレステロールナノ粒子;カチオン性脂質、コレステロール及びPEGナノ粒子;デンドリマーナノ粒子;及び/又は裸の(naked)mRNA;インビボのエレクトロポレーションによる裸のmRNA;プロタミンと複合体を形成したmRNA;正に荷電した水中油型カチオン性ナノエマルジョンに関連したmRNA;化学修飾されたデンドリマーに関連し、ポリエチレングリコール(PEG)−脂質と複合体を形成したmRNA;PEG−脂質ナノ粒子の中でプロタミンと複合体を形成したmRNA;ポリエチレンイミン(PEI)等のカチオン性ポリマーに関連したmRNA;PEI及び脂質成分等のカチオン性ポリマーに関連したmRNA;多糖類(例えばキトサン)粒子又はゲルに関連したmRNA;カチオン性脂質ナノ粒子(例えば、1,2−ジオレオイルオキシ−3−トリメチルアンモニウムプロパン(DOTAP)又はジオレオイルホスファチジルエタノールアミン(DOPE)脂質)中のmRNA;カチオン性脂質及びコレステロールと複合体を形成したmRNA;又はカチオン性脂質、コレステロール及びPEG−脂質と複合体を形成したmRNAからなる群から選択される送達システムが挙げられる。いくつかの実施態様において、RNAワクチンは、吸入又は摂取によって投与される。いくつかの実施態様において、RNAは、血液、胸腺、膵臓、皮膚、筋肉、腫瘍、若しくは他の部位に、及び/又は、皮内、筋肉内、皮下、鼻腔内、節内、静脈内、膵臓内、腫瘍内、若しくは他の送達経路により導入される。
ポリヌクレオチド又はオリゴヌクレオチド成分は、裸の(naked)ヌクレオチド配列であってもよく、又はカチオン性脂質、ポリマー、若しくは標的化システムと組み合わせてもよい。それらは、任意の利用可能な技術によって送達され得る。例えば、ポリヌクレオチド又はオリゴヌクレオチドは、針注射によって、好ましくは皮内、皮下、又は筋肉内に導入され得る。あるいは、ポリヌクレオチド又はオリゴヌクレオチドは、粒子に媒介される遺伝子送達等の送達装置を使用して、皮膚を横切って直接送達してもよい。ポリヌクレオチド又はオリゴヌクレオチドは、例えば経鼻、経口、又は直腸内投与によって、皮膚、又は筋肉表面に局所的に投与してもよい。
ポリヌクレオチド又はオリゴヌクレオチドのコンストラクトの取り込みは、いくつかの既知のトランスフェクション技術、例えばトランスフェクション剤の使用を含むもの、により強化されてもよい。これらの薬剤の例として、カチオン性薬剤、例えば、リン酸カルシウム、及びDEAE−デキストラン、並びにリポフェクタント、例えばリポフェクタム及びトランスフェクタムが挙げられる。投与されるポリヌクレオチド又はオリゴヌクレオチドの投与量は変更することができる。
典型的には、投与は「予防的有効量」又は「治療的有効量」(場合によって、予防が治療と見做され得る)であり、これは個体に臨床応答をもたらすか又は臨床的利益、例えば、疾患若しくは状態の発症を予防若しくは遅延、1つ以上の症状の改善、寛解の誘導若しくは延長、又は再燃(relapse)若しくは再発(recurrence)の遅延、を示すのに十分である。
投与量は様々なパラメーター、特に使用される物質;治療を受ける個体の年齢、体重、並びに状態;投与の経路;及び必要とされる投与療法、によって決定される。各投与量における抗原の量は、免疫応答を誘導する量として選択される。医師は任意の特定の個体に必要とされる投与経路と投与量を決定することができるであろう。投与量は単回投与量として提供されてもよく、複数回投与量として、例えば規則的な間隔を空けて、例えば1時間に2回、3回、又は4回の投与量とし、提供されてもよい。典型的にはペプチド、ポリヌクレオチド又はオリゴヌクレオチドは、粒子に媒介された送達のため、1pgから1mg、より典型的には1pgから10μgの範囲内で、他の経路のため、1μgから1mg、より典型的には1〜100μg、より典型的には5〜50μgの範囲内で投与される。一般的には、各投与量は0.01〜3mgの抗原を含むと予想される。特定のワクチンについての最適量は、被験者の免疫応答の観察に関する研究によって確認することができる。
上記の技術とプロトコールの例は、Remington's Pharmaceutical Sciences, 第20版, 2000年, 出版Lippincott, Williams & Wilkinsに見い出すことができる。
本開示によるいくつかの場合において、複数のペプチド又はペプチドの組成物が投与される。2つ以上の医薬組成物は、一緒に/同時に、及び/又は異る時間に若しくは順次投与され得る。よって本開示は、医薬組成物のセット及びその使用を含む。異なるペプチド、任意選択で異なる抗原を標的とするペプチド、の組み合わせを使用することは、腫瘍の遺伝的異質性と個体のHLAの異質性の課題を克服するために重要である。本開示のペプチドを組み合わせて使用することは、ワクチン接種から臨床的利益を受ける個体の群を拡大する。ある治療方法に使用するために製造されたPEPIの複数の医薬組成物が製剤を定義し得る。
投与経路として、経鼻内、経口、皮下、皮内、及び筋肉内が挙げられるが、それらに限定される訳ではない。皮下投与は特に好適である。皮下投与は、例えば、腹部、上腕又は太腿の側面及び前面、背中の肩甲骨領域、又は上部腹背両面の臀部領域への注射であってもよい。
本開示の組成物は1回又はそれ以上の投与量で、及び他の投与経路によって投与され得る。例えば、かかる他の経路として、皮内、静脈内、血管内、動脈内、腹腔内、髄腔内、気管内、心臓内、肺葉内(intralobally)、骨髄内、肺内、及び膣内投与が挙げられる。治療を所望する期間に依って、本開示による組成物は、1回又は数回、断続的に、例えば数か月又は数年間、月1回、異なる投与量で投与され得る。
経口投与のための固体製剤として、カプセル、錠剤、カプレット、丸薬、粉末、ペレット、及び顆粒が挙げられる。かかる固体の剤形において、有効成分は通常、1つ以上の薬学的に許容可能な賦形剤と組み合わされており、その例を上記で詳述した。経口製剤はまた、水性懸濁液、エリキシル剤、又はシロップとして投与され得る。これらについて、有効成分は様々な甘味剤又は香味剤、着色剤、及び必要に応じて乳化剤及び/又は懸濁剤、並びに水、エタノール、グリセリン、及びそれらの組み合わせ等の希釈剤と組み合わされてもよい。
本開示の1つ以上の組成物を投与してもよく、本開示による治療のための方法及び使用を、単独で又は他の医薬組成物又は治療、例えば化学療法及び/又は免疫療法及び/又はワクチンと組み合わせて行ってもよい。他の治療用組成物又は治療は、例えば本明細書中で議論したものの1つ以上であってもよく、本開示の組成物又は治療と同時又は順次(前又は後)のいずれかで投与してもよい。
場合によっては、チェックポイント阻害療法/チェックポイント阻害剤、共刺激抗体、細胞傷害性又は非細胞傷害性化学療法、及び/又は放射線療法、標的療法、又はモノクローナル抗体療法と組み合わせて治療を行ってもよい。化学療法は、ワクチン接種により誘導される腫瘍特異的な細胞傷害性T細胞によって殺傷される腫瘍を感作することが実証されている(Ramakrishnan et al. J Clin Invest. 2010; 120(4):1111-1124)。化学療法剤の例として、メクロレタミン(NH2)、シクロホスファミド、イホスファミド、メルファラン(L−サルコリシン)、及びクロラムブシルなどのナイトロジェンマスタードを含むアルキル化剤;アントラサイクリン;エポチロン;カルムスチン(BCNU)、ロムスチン(CCNU)、セムスチン(メチル−CCNU)、及びストレプトゾシン(ストレプトゾトシン)などのニトロソウレア;ダカルバジン(decarbazine)(DTIC;ジメチルトリアゼノイミダゾール−カルボキサミド)などのトリアゼン;ヘキサメチルメラニン、チオテパなどのエチレンイミン/メチルメラミン;ブスルファンなどのスルホン酸アルキル;メトトレキサート(アメトプテリン)などの葉酸類似体を含む代謝拮抗剤;アルキル化剤、代謝拮抗剤、フルオロウラシル(5−フルオロウラシル;5−FU)、フロキシウリジン(フルオロデオキシウリジン;FUdR)及びシタラビン(シトシンアラビノシド)などのピリミジン類似体;メルカプトプリン(6−メルカプトプリン;6−MP)、チオグアニン(6−チオグアニン;TG)及びペントスタチン(2’−デオキシコホルマイシン)などのプリン類似体及び関連阻害剤;エピポドフィロトキシン;L−アスパラギナーゼなどの酵素;INFα、IL−2、G−CSF、及びGM−CSFなどの生物学的応答調節物質;シスプラチン(cic−DDP)、オキサリプラチン及びカルボプラチンなどの白金配位錯体;ミトキサントロン及びアントラサイクリンなどのアントラセンジオン;ヒドロキシ尿素などの置換尿素;プロカルバジン(N−メチルヒドラジン、MIH)及びプロカルバジンを含むメチルヒドラジン誘導体;ミトタン(o,p’−DDD)及びアミノグルテチミド等の副腎皮質抑制剤;タキソール及び類似体/誘導体;プレドニゾン及び同等物、デキサメタゾン及びアミノグルテチミドなどのアドレノコルチコステロイド拮抗薬、カプロン酸ヒドロキシプロゲステロン、酢酸メドロキシプロゲステロン及び酢酸メゲストロールなどのプロゲスチン、ジエチルスチルベストロール及びエチニルエストラジオール同等物などのエストロゲン、タモキシフェンなどの抗エステロゲン剤、プロピオン酸テストステロン及びフルオキシメステロン/同等物を含むアンドロゲン、フルタミド、ゴナドトロピン関連ホルモン類似体及びロイプロリドなどの抗アンドロゲン、及びフルタミド等の非ステロイド抗アンドロゲン剤を含むホルモン/ホルモン療法剤並びにアゴニスト/アンタゴニスト;ビンブラスチン(VLB)及びビンクリスチンなどのビンカアルカロイド、エトポシド及びテニポシドなどのエピポドフィロトキシン、ダクチノマイシン(アクチノマイシンC)、ダウノルビシン(ダウノマイシン;ルビドマイシン)、ドキソルビシン、ブレオマイシン、プリカマイシン(ミトラマイシン)及びマイトマイシン(マイトマイシンD)などの抗生物質;L−アスパラギナーゼなどの酵素、及びインターフェロンアルフェノンなどの生物学的応答調節物質を含む天然物が挙げられる。
場合によって本治療方法は、ワクチン接種の方法又は免疫療法を提供する方法である。本明細書で使用される「免疫療法」は、個体の免疫応答を誘導又は増強することによる、疾患又は状態の治療である。特定の実施態様において、免疫療法は、個体に1つ以上の薬物を投与してT細胞応答を誘発することを含む療法を指す。特定の態様において、免疫療法は、1つ以上のPEPIを含むポリペプチドの個体への投与又は発現により、クラスI HLAと併せてそれらの細胞表面上に1つ以上のPEPIを提示する細胞を認識して殺傷するT細胞応答を誘発することを含む療法を指す。他の特定の実施態様において、免疫療法は、1つ以上のPEPIを個体に投与して、それらの細胞表面上に1つ以上のPEPIを含む腫瘍関連抗原(TAA)又はがん精巣抗原(CTA)を提示する細胞に対する細胞傷害性T細胞応答を誘発することを含む療法を指す。他の実施態様において、免疫療法は、クラスII HLAにより提示される1つ以上のPEPIを含むポリペプチドの個体への投与又は発現により、Tヘルパー応答を誘発して、クラスI HLAと併せてそれらの細胞表面上に1つ以上のPEPIを提示する罹患細胞を認識して殺傷する細胞傷害性T細胞に共刺激を提供することを含む療法を指す。さらなる他の特定の実施態様において、免疫療法は、1つ以上の薬物の個体への投与により既存のT細胞を再活性化して標的細胞を殺傷することを含む療法を指す。理論は、細胞傷害性T細胞応答が1つ以上のPEPIを提示する細胞を除去し、それによって個体の臨床的状態を改善するというものである。場合によっては、免疫療法は腫瘍を治療するために用いられ得る。他の例では免疫療法は、細胞内病原体に基づく疾患又は障害を治療するために用いられ得る。
場合によって本開示は、癌の治療又は固形腫瘍の治療に関する。治療は、任意の細胞、組織、又は器官の型のがん又は悪性若しくは良性腫瘍のものであってもよい。がんは転移性であっても、転移性でなくてもよい。例示的ながんとして、がん腫、肉腫、リンパ腫、白血病、胚細胞腫瘍、又は芽細胞腫が挙げられる。がんはホルモンに関連若しくは依存するがん(例えば、エスロトゲン又はアンドロゲン関連のがん)であってもなくてもよい。
他の場合おいて本開示は、ウイルス、細菌、真菌若しくは寄生虫の感染、又は免疫療法により治療され得る他の任意の疾患若しくは状態に関する。
システム
本開示は、ヒト被験者のモデル集団の各被験者のクラスI及び/又はクラスII HLA遺伝子型;及び1つ以上の試験ポリペプチドのアミノ酸配列を含むデータを保存するように構成された保存モジュールであって、モデル集団は試験標的ヒト集団の代表する、モジュール、及び該モデル集団の各被験者の複数のクラスIHLA分子に結合することができる1つ以上の試験ポリペプチド中のアミノ酸配列、及び/又は該モデル集団の各被験者の複数のクラスIIHLA分子に結合することができる1つ以上の試験ポリペプチド中のアミノ酸配列、を同定及び/又は定量するように構成された計算モジュールを含む。システムは、本明細書に記載の予測又は治療の選択若しくは推奨の任意の出力、又は本明細書に記載の任意の薬力学的バイオマーカーの値を表示する様に構成された出力モジュールをさらに含んでもよい。
本開示のさらなる態様
1.標的ヒト集団の被験者において疾患又は障害(disorder)を治療するための医薬組成物であって、該組成物は1つ以上のポリペプチドを含み、各ポリペプチドは少なくとも第1の領域と第2の領域を含み、
(a)第1の領域は10〜50アミノ酸長であって、標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子、及び/又は、標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合するT細胞エピトープである第1のアミノ酸配列を含む;及び、
(b)第2の領域は10〜50アミノ酸長であって、標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子、及び/又は、標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合するT細胞エピトープである第2のアミノ酸配列を含む、
第1と第2の領域のそれぞれのT細胞エピト−プのアミノ酸配列は異なる配列を含む、医薬組成物。
2.少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ、少なくとも6つ、少なくとも7つ、少なくとも8つ、少なくとも9つ、少なくとも10個、少なくとも11個、又は少なくとも12個の異なるポリペプチドを含む、項1の医薬組成物。
3.2〜40個の異なるポリペプチドを含む、項1の医薬組成物。
4.標的集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合するT細胞エピトープが7〜11個のアミノ酸を含み、標的集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合するT細胞エピトープが13〜17個のアミノ酸を含む、項1の医薬組成物。
5.10〜50アミノ酸長の第1の領域は抗原に由来し、10〜50アミノ酸長の第2の領域は同じ又は異なる抗原に由来する、項1の医薬組成物。
6.第1と第2の領域のエピト−プが単一の抗原に由来する、項1の医薬組成物。
7.第1と第2の領域のエピト−プが2つ以上の異なる抗原に由来する、項1の医薬組成物。
8.該抗原が、がん関連抗原、腫瘍関連抗原、若しくは標的の病原生物により発現される抗原、ウイルスにより発現される抗原、細菌により発現される抗原、真菌により発現される抗原、自己免疫疾患に関連している抗原であるか、又はアレルゲンである、項5の医薬組成物。
9.抗原が表2〜7に列挙された抗原から選択される、項5の医薬組成物。
10.2つ以上の異なる抗原が、表2から7に列挙された抗原から選択される、及び/又は、異なるがん関連抗原である、項6の医薬組成物。
11.1つ以上の抗原が、がん精巣抗原(CTA)である、項9の医薬組成物。
12.1つ以上のポリペプチドが、対応する抗原内のエピトープに隣接している連続する配列の一部ではない、T細胞エピトープに隣接している最大10個のアミノ酸をさらに含む、項1の医薬組成物。
13.1つ以上のポリペプチドがスクリーニングされ、第1の領域と第2の領域の間の接合部(junction)にまたがるネオエピトープが実質的に全て除去されており、該第1の領域と第2の領域は、
(i)健康な細胞の中で発現するヒトポリペプチドの断片に相当する;
(ii)標的集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである;又は、
(iii)(i)と(ii)の両方の要件を満たす、
項1の医薬組成物。
14.標的集団はがん患者であり、第1の領域と第2の領域はそれぞれHLAクラスI結合T細胞エピトープであるアミノ酸配列を含み、
各T細胞エピトープについて、
(i)標的集団内の少なくとも10%の被験者が、T細胞エピトープを含む表2に列挙された抗原から選択される腫瘍関連抗原を発現する;及び
(ii)標的集団内の少なくとも10%の被験者が、T細胞エピトープに結合することができる少なくとも3つのHLAクラスI分子を有する、
ここで第1と第2の領域のT細胞エピトープは互いに異なる、項1の医薬組成物。
15.薬学的に許容可能なアジュバント、希釈剤、担体、保存剤、又はそれらの組み合わせをさらに含む、項1の医薬組成物。
16.アジュバントが、Montanide ISA−51、QS−21、GM−CSF、シクロホスファミド(cyclophosamide)、カルメット−ゲラン桿菌(BCG)、コリネバクテリウム・パルバム、レバミソール、アジメゾン(azimezone)、イソプリニゾン(isoprinisone)、ジニトロクロロベンゼン(DNCB)、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、フロイントアジュバント(完全)、フロイントアジュバント(不完全)、ミネラルゲル、水酸化アルミニウム(Alum)、リソレシチン、プルロニックポリオール、ポリアニオン、油乳剤、ジニトロフェノール、ジフテリア毒素(DT)、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、項15の医薬組成物。
17.1つ以上の別個の容器を含むキットであって、各容器は、
(i)少なくとも第1の領域と第2の領域を含む1つ以上のポリペプチド、
(a)10〜50アミノ酸長の第1の領域であって、標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子、及び/又は、標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合するT細胞エピト−プである第1のアミノ酸配列を含む;及び
(b)10〜50アミノ酸長の第2の領域であって、標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子、及び/又は、標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合するT細胞エピト−プである第2のアミノ酸配列を含む、及び
(ii)薬学的に許容可能なアジュバント、希釈剤、担体、保存剤、又はそれらの組み合わせ
を含むキット。
18.添付文書をさらに含む、項19のキット。
19.少なくとも第1の領域と第2の領域を含む1つ以上のポリペプチドを発現する1つ以上の核酸分子を含む医薬組成物であり、
(a)10〜50アミノ酸長の第1の領域であり、標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子、及び/又は、標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合するT細胞エピト−プである第1のアミノ酸配列を含む;及び
(b)10〜50アミノ酸長の第2の領域であり、標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子、及び/又は、標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合するT細胞エピト−プである第2のアミノ酸配列を含む、
ここで第1と第2の領域の各T細胞エピト−プのアミノ酸配列は異なる配列を含む、医薬組成物。
20.標的ヒト集団内の被験者において免疫応答を誘導する方法において使用するためのポリペプチド、又はポリペプチドをコードするポリ核酸を調製する方法であって、該方法は:
(i)(a)それぞれがHLAクラスI遺伝子型及び/又はHLAクラスII遺伝子型により規定される複数の被験者を含む関連モデルヒト集団;又は
(b)それぞれがHLAクラスI遺伝子型により規定される複数の被験者を含む関連する1つの関連モデルヒト集団、及びそれぞれがHLAクラスII遺伝子型により規定される複数の被験者を含む関連する1つの関連モデルヒト集団、
を選択する工程;
(ii)(a)HLAクラスI遺伝子型により規定され工程(i)で選択された、モデル集団の被験者の高いパーセンテージで、該モデル集団の個々の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープ;
(b)HLAクラスII遺伝子型により規定され工程(i)で選択された、モデル集団の被験者の高いパーセンテージで、該モデル集団の個々の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合することができるT細胞エピトープ;又は、
(c)HLAクラスI遺伝子型により規定され工程(i)で選択された、モデル集団の被験者の高いパーセンテージで、該モデル集団の個々の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープ、及び、HLAクラスII遺伝子型により規定され工程(i)で選択された、該モデル集団の被験者の高いパーセンテージで、該モデル集団の個々の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合することができるT細胞エピトープ、
を含む抗原の最大50個の連続するアミノ酸の断片を同定する工程;及び
(iii)工程(ii)で同定された1つ以上の断片を含むポリペプチド、又はポリペプチドをコードするポリ核酸を調製する工程、
を含む方法。
21.工程(ii)で選択された断片がHLAクラスI結合エピトープであるならば、工程(iii)の前に、抗原の断片のより長い断片を選択する工程をさらに含み、そのより長い断片は以下のアミノ酸配列
(a)工程(ii)で選択された断片を含むアミノ酸配列、及び
(b)HLAクラスII遺伝子型により規定され工程(i)で選択された、モデル集団の被験者の高いパーセンテージで、そのモデル集団の個々の被験者の少なくとも3つ、又は最も可能性のあるHLAクラスII分子に結合することができる、HLAクラスII分子結合T細胞エピトープであるアミノ酸配列、
を含む、項20の方法。
22.工程(iii)の前に、工程(i)から(ii)の工程の繰り返しをさらに含み、第1のアミノ酸配列と同じ又は異なるポリペプチドの最大50個の連続するアミノ酸の1つ以上の追加のアミノ酸配列を同定する、項20の方法。
23.標的ヒト集団の被験者において免疫応答を誘導する方法であって、該方法は、少なくとも第1の領域と第2の領域
(a)10〜50アミノ酸長の第1の領域であり、標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子、及び/又は、標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合するT細胞エピトープである第1のアミノ酸配列を含む;及び、
(b)10〜50アミノ酸長の第2の領域であり、標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子、及び/又は、標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合するT細胞エピトープである第2のアミノ酸配列を含む、
を含む1つ以上のポリペプチドを含む医薬組成物を該被験者に投与する工程を含み、
ここで第1と第2の領域の各T細胞エピト−プのアミノ酸配列は異なる配列を含む、方法。
24.投与工程の前に、医薬組成物の投与に対して被験者が臨床応答を示す可能性が高いかを、
(i)該被験者の生体試料をアッセイして該被験者のHLA遺伝子型を決定すること;
(ii)該医薬組成物が、該被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである配列を2つ以上含むと決定すること;及び
(iii)各抗原について集団発現データを使用して、該被験者の腫瘍が、工程(ii)で同定されたT細胞エピトープに対応する1つ以上の抗原を発現する確率を決定し、該被験者が該医薬組成物の投与に対して臨床応答を示す可能性を同定すること、
により決定することをさらに含む、項23の方法。
25.10〜50アミノ酸長の第1の領域は抗原に由来し、10〜50アミノ酸長の第2の領域は同じ又は異なる抗原に由来する、項23の方法。
26.第1と第2の領域のエピト−プが2つ以上の異なる抗原に由来する。項23の方法。
27.該抗原が、がん関連抗原、腫瘍関連抗原、若しくは標的の病原生物により発現される抗原、ウイルスにより発現される抗原、細菌により発現される抗原、真菌により発現される抗原、自己免疫疾患に関連している抗原であるか、又はアレルゲンである、項25の方法。
28.該標的集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合するT細胞エピトープが7〜11個のアミノ酸を含み、及び/又は、該標的集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合するT細胞エピトープが13〜17個のアミノ酸を含む、項23の方法。
29.標的ヒト集団の被験者において疾患または障害(disorder)を治療するための医薬組成物であって、
(a)少なくとも2つのポリペプチドであって、少なくとも2つのポリペプチドはそれぞれ10〜50アミノ酸長であり、標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子、及び/又は、標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合するT細胞エピトープであるアミノ酸配列を含み、少なくとも2つのポリペプチドのそれぞれのT細胞エピト−プのアミノ酸配列は互いに異なる;及び、
(b)薬学的に許容可能なアジュバント、
を含む医薬組成物。
30.少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ、少なくとも6つ、少なくとも7つ、少なくとも8つ、少なくとも9つ、少なくとも10個、少なくとも11個、又は少なくとも12個の異なるポリペプチドを含む、項29の医薬組成物。
31.3〜40個の異なるポリペプチドを含む、項29の医薬組成物。
32.標的集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合するT細胞エピトープが7〜11個のアミノ酸を含み、及び/又は、標的集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合するT細胞エピトープが13〜17個のアミノ酸を含む、項29の医薬組成物。
33.少なくとも2つのポリペプチドのアミノ酸配列のエピト−プが単一の抗原に由来する。項29の医薬組成物。
34.少なくとも2つのポリペプチドのアミノ酸配列のエピトープが異なる抗原に由来する、項29の医薬組成物。
35.該抗原が、がん関連抗原、腫瘍関連抗原、若しくは標的の病原生物により発現される抗原、ウイルスにより発現される抗原、細菌により発現される抗原、真菌により発現される抗原、自己免疫疾患に関連している抗原であるか、又はアレルゲンである、項33の医薬組成物。
36.抗原が表2〜7に列挙された抗原から選択される、項33の医薬組成物。
37.2つ以上の異なる抗原が表2〜7に列挙された抗原、及び/又は、異なるがん関連抗原から選択される、項34の医薬組成物。
38.1つ以上の抗原が、がん精巣抗原(CTA)である、項37の医薬組成物。
39.10〜50アミノ酸長である少なくとも2つのポリペプチドはそれぞれ、同じ又は異なる抗原に由来する、項29の医薬組成物。
40.少なくとも2つの異なるポリペプチドが、対応する抗原内のエピトープに隣接する連続する配列の一部ではない、T細胞エピトープに隣接する最大10個のアミノ酸をさらに含む、項29の医薬組成物。
41.少なくとも2つのポリペプチドの2つが、接合した(joint)ポリペプチド内で、端と端とを並べて配置されるか又は重複して配置される、項29の医薬組成物。
42.2つ以上の異なる接合したポリペプチドを含み、その2つ以上の異なる接合したポリペプチドが互いに異なるエピトープを含む、項41の医薬組成物。
43.接合した(joined)ポリペプチドがスクリーニングされ、2つのポリペプチドの間の接合部(junction)にまたがるネオエピトープが実質的に全て除去されており、その2つのポリペプチドは、
(i)健康な細胞の中で発現するヒトポリペプチドの断片に相当する;
(ii)標的集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである;又は、
(iii)(i)と(ii)の両方の要件を満たす、
項42の医薬組成物。
44.標的集団はがん患者であり、各ポリペプチドはHLAクラスI結合T細胞エピトープであるアミノ酸配列を含み、
各T細胞エピトープについて、
(i)標的集団内の少なくとも10%の被験者は、T細胞エピトープを含む表2に列挙された抗原から選択される腫瘍関連抗原を発現する;及び
(ii)標的集団内の少なくとも10%の被験者は、T細胞エピトープに結合することができる少なくとも3つのHLAクラスI分子を有する、
ここで少なくとも2つのポリペプチドのT細胞エピトープは互いに異なる、項29の医薬組成物。
45.薬学的に許容可能な希釈剤、担体、保存剤、又はそれらの組み合わせをさらに含む、項29の医薬組成物。
46.アジュバントが、Montanide ISA−51、QS−21、GM−CSF、シクロホスファミド(cyclophosamide)、カルメット−ゲラン桿菌(BCG)、コリネバクテリウム・パルバム、レバミソール、アジメゾン(azimezone)、イソプリニゾン(isoprinisone)、ジニトロクロロベンゼン(DNCB)、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、フロイントアジュバント(完全)、フロイントアジュバント(不完全)、ミネラルゲル、水酸化アルミニウム(Alum)、リソレシチン、プルロニックポリオール、ポリアニオン、油乳剤、ジニトロフェノール、ジフテリア毒素(DT)、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、項29の医薬組成物。
47.標的ヒト集団の被験者において疾患または障害(disorder)を治療するための医薬組成物であって、
(a)10〜50アミノ酸長のポリペプチドであり、標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子、及び/又は、標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合するT細胞エピト−プを含むポリペプチド;及び、
(b)薬学的に許容可能なアジュバント、
を含む医薬組成物。
48.少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ、少なくとも6つ、少なくとも7つ、少なくとも8つ、少なくとも9つ、少なくとも10個、少なくとも11個、又は少なくとも12個の異なるポリペプチドを含み、それぞれの異なるポリペプチドは10〜50アミノ酸長であって、該標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子、及び/又は、該標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合するT細胞エピトープを含み、それぞれの異なるポリペプチドのT細胞エピトープのアミノ酸配列は互いに異なる、項47の医薬組成物。
49.2〜40個の異なるポリペプチドを含む、項48の医薬組成物。
50.該被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合するT細胞エピトープが7〜11個のアミノ酸を含み、及び/又は、少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合するT細胞エピトープが13〜17個のアミノ酸を含む、項47の医薬組成物。
51.少なくとも2つの異なるポリペプチドを含み、少なくとも2つの異なるポリペプチドのエピトープが単一の抗原に由来する、項48の医薬組成物。
52.少なくとも2つの異なるポリペプチドを含み、少なくとも2つの異なるポリペプチドのエピトープが2つ以上の異なる抗原に由来する、項48の医薬組成物。
53.該抗原が、がん細胞により発現される抗原、がん細胞により発現される新生抗原、がん関連抗原、腫瘍関連抗原、若しくは標的の病原生物により発現される抗原、ウイルスにより発現される抗原、細菌により発現される抗原、真菌により発現される抗原、自己免疫疾患に関連している抗原であるか、又はアレルゲンである、項51の医薬組成物。
54.該抗原が表2〜7に列挙された抗原から選択される、項51のヒト被験者特異的な医薬組成物。
55.少なくとも2つの異なるポリペプチドを含み、ポリペプチドの2つは、接合した(joint)ポリペプチド内で、端と端とを並べて配置されるか又は重複して配置される、項51のヒト被験者特異的な医薬組成物。
56.アジュバントが、Montanide ISA−51、QS−21、GM−CSF、シクロホスファミド(cyclophosamide)、カルメット−ゲラン桿菌(BCG)、コリネバクテリウム・パルバム、レバミソール、アジメゾン(azimezone)、イソプリニゾン(isoprinisone)、ジニトロクロロベンゼン(DNCB)、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、フロイントアジュバント(完全)、フロイントアジュバント(不完全)、ミネラルゲル、水酸化アルミニウム(Alum)、リソレシチン、プルロニックポリオール、ポリアニオン、油乳剤、ジニトロフェノール、ジフテリア毒素(DT)、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、項47のヒト被験者特異的な医薬組成物。
57.少なくとも2つの異なるポリペプチドを含み、少なくとも2つのポリペプチドの2つは、接合した(joined)ポリペプチド内で、端と端とを並べて配置されるか又は重複して配置される、項47のヒト被験者特異的な医薬組成物。
58.2つ以上の異なる接合したポリペプチドを含み、その2つ以上の異なる接合ポリペプチドは互いに異なるエピトープを含む、項57のヒト被験者に特異的な医薬組成物。
59.接合したポリペプチドがスクリーニングされ、2つのポリペプチドの間の接合部(junction)にまたがるネオエピトープが実質的に全て除去されており、該ポリペプチドは、
(i)被験者の健康な細胞の中で発現するヒトポリペプチドの断片に相当する;
(ii)被験者の少なくとも2つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである;又は、
(iii)(i)と(ii)の両方の要件を満たす、
項58のヒト被験者に特異的な医薬組成物。
60.少なくとも2つのポリペプチドは、
(i)健康な細胞の中で発現するヒトポリペプチドの断片に相当する;又は
(ii)健康な細胞の中で発現するヒトポリペプチドの断片に相当し、かつ、該被験者の少なくとも2つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである、
如何なるアミノ酸配列も含まない、項48のヒト被験者に特異的な医薬組成物。
61.項1の医薬組成物の投与に対して臨床応答を示す可能性が高いであろう、がん患者の標的集団の被験者を同定及び治療する方法であって、該方法は、
(i)被験者の生体試料をアッセイして該被験者のHLA遺伝子型を決定する工程;
(ii)該医薬組成物が、該被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである2つ以上の配列を含むと決定する工程;
(iii)各抗原について集団発現データを使用して、該被験者の腫瘍が、工程(ii)で同定されたT細胞エピトープに対応する1つ以上の抗原を発現する確率を決定し、該被験者が該医薬組成物の投与に対して臨床応答を示す可能性を同定する工程;及び
(iv)同定された被験者に項1の医薬組成物を投与する工程、
を含む方法。
62.投与工程の前に、
該被験者に由来する腫瘍試料をアッセイして、該医薬組成物の3つ以上のペプチドが2つ以上の異なるアミノ酸配列を含み、各アミノ酸配列は、
a.工程(i)において決定されたとおりの、該被験者のがん細胞により発現されるがん関連抗原の断片である;及び
b.該被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである;
と決定する工程、及び、
該被験者は該治療方法に対して臨床応答を示す可能性が高いと確認する工程、
をさらに含む項61の方法。
63.該組成物が、少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ、少なくとも6つ、少なくとも7つ、少なくとも8つ、少なくとも9つ、少なくとも10個、少なくとも11個、又は少なくとも12個の異なるポリペプチドを含む、項61の方法。
64.2〜40個の異なるポリペプチドを含む、項61の方法。
65.該標的集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合するT細胞エピトープが7〜11個のアミノ酸を含み、及び/又は、該標的集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合するT細胞エピトープが13〜17個のアミノ酸を含む、項61の方法。
66.10〜50アミノ酸長の第1の領域は抗原に由来し、10〜50アミノ酸長の第2の領域は同じ又は異なる抗原に由来する、項61の方法。
67.第1と第2の領域のエピトープが単一の抗原に由来する、項61の方法。
68.第1と第2の領域のエピトープが2つ以上の異なる抗原に由来する、項61の方法。
69.該抗原が、がん関連抗原又は腫瘍関連抗原である、項67の方法。
70.該抗原が表2に列挙された抗原から選択される、項67の方法。
71.2つ以上の異なる抗原が、表2に列挙された抗原、及び/又は、異なるがん関連抗原から選択される、項67の方法。
72.1つ以上の抗原が、がん精巣抗原(CTA)である、項71の方法。
73.1つ以上のポリペプチドが、対応する抗原内のエピトープに隣接している連続する配列の一部ではない、T細胞エピトープに隣接している最大10個のアミノ酸をさらに含む、項61の方法。
74.1つ以上のポリペプチドがスクリーニングされ、第1の領域と第2の領域の間の接合部(junction)にまたがるネオエピトープが実質的に全て除去されており、その第1の領域と第2の領域は、
(i)健康な細胞内で発現するヒトポリペプチドの断片に相当する;
(ii)標的集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである;又は、
(iii)(i)と(ii)の両方の要件を満たす、
項61の方法。
75.標的集団はがん患者であり、第1の領域と第2の領域はそれぞれHLAクラスI結合T細胞エピトープであるアミノ酸配列を含み、
各T細胞エピトープについて、
(iii)標的集団内の少なくとも10%の被験者は、T細胞エピトープを含む表2に列挙される抗原から選択される腫瘍関連抗原を発現する;及び
(iv)標的集団内の少なくとも10%の被験者は、T細胞エピトープに結合することができる少なくとも3つのHLAクラスI分子を有する、
ここで第1と第2の領域のT細胞エピトープは互いに異なる、項61の方法。
76.薬学的に許容可能なアジュバント、希釈剤、担体、保存剤、又はそれらの組み合わせをさらに含む、項61の方法。
77.アジュバントが、Montanide ISA−51、QS−21、GM−CSF、シクロホスファミド(cyclophosamide)、カルメット−ゲラン桿菌(BCG)、コリネバクテリウム・パルバム、レバミソール、アジメゾン(azimezone)、イソプリニゾン(isoprinisone)、ジニトロクロロベンゼン(DNCB)、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、フロイントアジュバント(完全)、フロイントアジュバント(不完全)、ミネラルゲル、水酸化アルミニウム(Alum)、リソレシチン、プルロニックポリオール、ポリアニオン、油乳剤、ジニトロフェノール、ジフテリア毒素(DT)、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、項61の方法。
78.キットであって:
(a)(i)10〜50アミノ酸長であり、かつ、標的集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子、及び/又は、標的集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合するT細胞エピトープを含む、第1のポリペプチド;及び(ii)薬学的に許容可能なアジュバント、を含む第1の医薬組成物;
(b)(i)10〜50アミノ酸長であり、かつ、標的集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子、及び/又は、標的集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合するT細胞エピトープを含む、第2のポリペプチド;及び(ii)薬学的に許容可能なアジュバントを含む、第2の特異的な医薬組成物、
を含み、第1と第2のポリペプチドは異なるT細胞エピトープを含む、キット。
79.第1の組成物、及び/又は、第2の組成物は1つ以上の追加のポリペプチドを含み、各追加のポリペプチドは10〜50アミノ酸長であり、標的集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子、及び/又は、標的集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合するT細胞エピトープであるアミノ酸配列を含み、該アミノ酸配列は異なるT細胞エピトープを含む、項78のキット。
80.項1の医薬組成物の投与に対して免疫応答を示す可能性が高いであろう、がん患者の標的集団の被験者を同定及び治療する方法であって、該方法は、
(i)該被験者の生体試料をアッセイして該被験者のHLA遺伝子型を決定する工程;
(ii)該医薬組成物が、該被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである2つ以上の配列を含むと決定する工程;
(iii)同定された被験者に項1の医薬組成物を投与する工程、
を含む方法。
81.2つ以上のポリペプチドを発現する核酸分子を含む医薬組成物であって、各ポリペプチドは10〜50アミノ酸長であって、標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子、及び/又は、標的ヒト集団内の少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合するT細胞エピトープを含み、2つ以上のポリペプチドはそれぞれ異なるT細胞エピト−プを含み、該ポリペプチドは対応する抗原の中で互いに隣接するアミノ酸配列を含まない、医薬組成物。
実施例1 HLA−エピトープ結合の予測プロセスと検証
特定のHLAとエピトープ(9merのペプチド)との間の予測された結合は、エピトープ予測のための免疫エピトープデータベースのツール(www.iedb.org)に基づいている。
HLA I−エピト−プの結合の予測プロセスを、実験室での実験により決定されたHLA I−エピト−プ対との比較により検証した。データセットは、論文審査がある刊行物又は公共の免疫学的データベースで報告されたHLA I−エピト−プ対に従った。
実験的に決定したデータセットとの一致の割合(表9)を決定した。データセットの結合HLA I−エピト−プ対は、93%の確率で正しく予測された。偶然にも、非結合HLA I−エピト−プ対も93%の確率で正しく予測された。

複数のHLA結合エピトープの予測の正確度を測定した。真陽性及び真陰性の両者の予測についての93%の確率と、偽陽性及び偽陰性の予測についての7%(=100%−93%)の確率を使用した解析の特異度及び感度に基づいて、ヒトにおける複数のHLA結合エピトープの存在確率を計算することができる。エピトープに複数のHLAが結合する確率は、エピトープに結合するHLAの数と実際の結合の予測された最小数の関係を示す。PEPIの定義ごとに、3はエピトープに結合するHLAの予測最小数である(太字)。

検証されたHLA−エピトープ結合予測プロセスを使用して、以下の実施例で記載の全てのHLA−エピトープ結合対を決定した。
実施例2 複数のHLAによるエピトープ提示は、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)応答を予測する
個体の1つ以上のHLA Iによるポリペプチド抗原の1つ以上のエピトープの提示は、CTL応答が予測されることを決定した。
研究を、71人のがん患者と9人のHIV感染患者について行われた、6件の臨床試験の遡及的解析により行った(表11)1−7。これらの研究の患者を、HPVワクチン、3つの異なるNY−ESO−1特異的ながんワクチン、1つのHIV−1ワクチン、及びメラノーマ患者でNY−ESO−1抗原に対するCTLを再活性化することが示されたCTLA−4特異的なモノクロ−ナル抗体(イピリムマブ)で治療した。これらの臨床治験の全てにおいて、ワクチン接種後の研究被験者で抗原特異的なCD8+CTL応答(免疫原性)を測定した。場合によっては、CTL応答と臨床応答の相関関係が報告された。
データの入手可能性以外の如何なる理由でも、遡及研究から患者を除外しなかった。157の患者データセット(表11)を標準的な乱数発生器で無作為化し、訓練と評価研究のための2つの独立したコーホートを作成した。場合によってコーホートは、同じ患者からの複数のデータセットを含み、48人の患者からの76のデータセットの訓練コーホートと、51人の患者からの81のデータセットの試験/検証コーホートをもたらした。
訓練データセットの報告されたCTL応答を、ワクチン抗原のエピトープ(9mer)のHLA I拘束プロファイル(HLA I restriction profile)と比較した。各患者の抗原配列及びHLA I遺伝子型を、公開されたタンパク質配列のデータベース又は論文審査がある刊行物から取得し、HLA I−エピトープ結合の予測プロセスを、患者の臨床CTL応答データに対して盲検とした。各患者の少なくとも1つ(PEPI1+)、又は少なくとも2つ(PEPI2+)、又は少なくとも3つ(PEPI3+)、又は少なくとも4つ(PEPI4+)、又は少なくとも5つ(PEPI5+)、又は全6つ(PEPI6)のHLAクラスI分子に結合すると予測される各抗原由来のエピトープの数を決定し、結合したHLAの数を報告されたCTL応答についての分類指標(classifier)として使用した。真の陽性率(感度)と真の陰性率(特異度)を、各分類指標(HLA結合の数)についての訓練データセットから個別に決定した。
各分類指標に対してROC解析を行った。ROC曲線において、真の陽性率(感度)を、種々のカットオフポイントについて、偽陽性率(1−特異度)の関数としてプロットした(図1)。ROC曲線の各ポイントは、特定の決定閾値(エピトープ(PEPI)カウント)に対応する感度/特異度の対を表す。ROC曲線の下の領域(AUC)を、分類指標が2つの診断群(CTL応答者又は非応答者)をいかに良く区別できるかの基準である。
分析により、被験者の複数のクラスI HLAによる予測されるエピト−プ提示(PEPI2+、PEPI3+、PEPI4+、PEPI5+、又はPEPI6)は、いずれも場合にも、単に1つのみ又は複数のHLAクラスIによるエピトープ提示よりも、より良好な予測指標であることが明らかとなった(PEPI1+、AUC=0.48、表12)。
個体のCTL応答は、個体の少なくとも3つのHLAクラスIにより提示され得る抗原のエピトープを考慮することによって、最も良く予測された(PEPI3+、AUC=0.65、表12)。陽性のCTL応答を最も良く予測したPEPI3+の閾値カウント(個体の3つ以上のHLAにより提示される抗原特異的なエピトープの数)は1であった(表13)。言い換えれば、少なくとも1つの抗原由来のエピトープが、被験者の少なくとも3つのHLAクラスIにより提示され(≧1 PEPI3+)、次いで該抗原は少なくとも1つのCTLクローンを引き起こし、そして該被験者はCTL応答者である可能性が高い。1以上のPEPI3+の閾値を使用して、可能性の高いCTL応答者を予測することにより((「≧1 PEPI3+ 試験」)、76%の診断感度が提供された(表13)。
実施例3 1以上のPEPI3+試験の検証
51人の患者からの81のデータセットの試験コーホートを使用して、抗原特異的なCTL応答を予測するための1以上のPEPI3+の閾値を検証した。試験コーホートの各データセットについて、1以上のPEPI3+閾値が満たされるかどうかを決定した(個体の少なくとも3つのクラスI HLAにより提示される、少なくとも1つの抗原由来エピトープ)。これを、臨床試験から報告された実験的に決定したCTL応答と比較した(表14)。
臨床的検証により、PEPI3+ペプチドは、個体においてCTL応答を84%の確率で誘導することが実証された。84%は、PEPI3+予測の解析検証で決定されたのと同じ値であり、個体の少なくとも3つのHLAに結合するエピトープである(表10)。これらのデータは、個体においてPEPIにより免疫応答が誘導されるという強力な証拠を提供する。
PEPI3+カウントをカットオフ値として使用して、ROC解析は診断の正確度を決定した(図2)。AUC値は0.73であった。ROC解析では、0.7〜0.8のAUCが一般的に公正な診断であると考えられる。
少なくとも1のPEPI3+のカウント(≧1 PEPI3+)は、試験データセットにおいてCTL応答を最もよく予測した(表15)。この結果により、訓練中に決定された閾値が確認された(表12)。
実施例4 1以上のPEPI3+試験はCD8+CTL応答性を予測する
1以上のPEPI3+試験を、ペプチド抗原に対する特定のヒト被験者のCTL応答を予測するために以前報告された方法と比較した。
2つの異なる臨床試験でHPV−16合成ロングペプチドワクチン(LPV)を投与された28人の子宮頸がん及びVIN−3の患者のHLA遺伝子型を、DNA試料から決定した8 9 10。LVPは、HPV−16ウイルスの腫瘍性タンパク質E6とE7を覆うロングペプチドからなる。これらの刊行物からLPVのアミノ酸配列を取得した。刊行物は、ワクチンの重複ペプチドのプールに対する各ワクチン接種した患者のT細胞応答も報告している。
各患者について、少なくとも3つの患者のクラスI HLA(PEPI3+)により提示されたLVPのエピトープ(9mer)を同定し、ペプチドプール間のそれらの分布を決定した。少なくとも1つのPEPI3+(≧1 PEPI3+)を含むペプチドは、CTL応答を誘導すると予測された。PEPI3+を含まないペプチドは、CTL応答を誘導しないと予測された。
1以上のPEPI3+試験は、ワクチン接種後に測定された512の陰性CTL応答のうち489を正しく予測し、40の陽性CTL応答のうち8を正しく予測した(図3A)。全体として、1以上のPEPI3+試験と実験的に決定されたCD8+T細胞応答の応答性との一致は90%であった(p<0.001)。
各患者について、少なくとも1つの患者のクラスI HLA(≧1 PEPI1+、HLA拘束性エピト−プの予測、先行技術の方法)により提示されたエピトープのペプチドプール間の分布も決定した。≧1 PEPI1+は、ワクチン接種後に測定された512の陰性CTL応答のうち116を正しく予測し、40の陽性CTL応答のうち37を正しく予測した(図3B)。全体として、HLA拘束性エピト−プの予測(≧1 PEPI1+)及びCD8+T細胞応答性との一致は28%であった(有意差なし)。
実施例5 HLAクラスII拘束性CD4+ヘルパーT細胞エピトープの予測
2つの異なる臨床試験(実施例4で詳しく述べた)でHPV−16合成ロングペプチドワクチン(LPV)を投与された、28人の子宮頸がんとVIN−3患者のLVPワクチン接種後のCD4+Tヘルパー応答について調査した。最新のツールは107のうち84の陽性応答(ヒトのDP対立遺伝子についてのペプチドプールに対する陽性CD4+T細胞応答性)を予測したため(感度=78%)、HLAクラスII拘束性エピトープの予測の感度は78%であった。31のうち7の陰性応答を除外できるため、特異度は22%であった。全体として、HLA拘束性クラスIIエピト−プ予測とCD4+T細胞応答性との一致は66%であり、統計学的に有意ではなかった。
実施例6
1以上のPEPI3+試験は全長LPVポリペプチドに対すT細胞応答を予測する
実施例4及び5で報告したのと同じ試験を使用して、1以上のPEPI3+試験を用いて、LPVワクチンの全長E6及びE7ポリペプチド抗原に対する患者のCD8+及びCD4+のT細胞応答を予測した。結果を、実験的に決定された応答と比較し、報告した。試験は、陽性のCD8+T細胞応答性の試験結果を示す15人のVIN−3患者のうち、11人のCD8+T細胞応答性(PEPI3+)(感度73%、PPV85%)と、5人の子宮頸がん患者のうち2人のCD8+T細胞応答性を正しく予測した(感度40%、PPV100%)。CD4+T細胞の応答性は(PEPI4+)、VIN−3及び子宮頸がんの患者の両方で100%正しく予測された(図5)。
クラスI及びクラスIIのHLA拘束性PEPI3+カウントが、LVPのワクチン接種された患者に対する報告された臨床的利益と相関することも観察された。より高いPEPI3+カウントを示す患者は、3か月には既に完全な又は部分的な応答の何れかを示した。
実施例7 事例研究
pGX3001は、リンカーを間に挟んだ全長E6及びE7抗原を含むHPV16ベースのDNAワクチンである。pGX3002は、リンカーを間に挟んだ全長E6及びE7抗原を含むHPV18ベースのDNAワクチンである。フェーズIIの臨床試験では、pGX3001とpGX3002の両方のワクチンを接種した(VGX−3100ワクチン接種)子宮頸がんを有する17人のHPV感染患者のT細胞応答を調査した。
図5〜図6は、2人の例示的な患者(患者12−11及び患者14−5)について、2つのHPV−16及び2つのHPV−18抗原の全長配列内に、これらの患者の少なくとも1つ(PEPI1+)、少なくとも2つ(PEPI2+)、少なくとも3つ(PEPI3+)、少なくとも4つ(PEPI4+)、少なくとも5つ(PEPI5+)、又は全6つ(PEPI6)のクラスI HLAによって提示された各エピトープ(9mer)の位置を示す。
患者12−11は混合ワクチンについて、全体で54のPEPI1+カウントを示した(1つ以上のクラスI HLAにより提示された54つのエピトープ)。患者14−5は91のPEPI1+カウントを示した。よって患者14−5は4つのHPV抗原に関して、患者12−11よりも高いPEPI1+カウント示す。PEPI1+は、患者12−11及び14−5の異なるワクチン抗原特異的なHLA拘束性エピトープセットを表す。これら2人の患者の間で27つのPEPI1+のみが共通していた。
PEPI3+カウント(3つ以上の患者のクラスI HLAによって提示されたエピトープの数)の場合、患者12−11及び14−5の結果は逆転した。患者12−11が示すPEPI3+カウントは8であり、4つのHPV16/18抗原のそれぞれに少なくとも1つのPEPI3+が含まれていた。患者14−5が示すPEPI3+カウントは0であった。
これら2人の患者の報告された免疫応答は、PEPI1+カウントではなく、PEPI3+カウントと一致した。患者12−11は、ELISpotにより測定されたように、ワクチン接種後に4つの抗原のそれぞれに対する免疫応答を発生させ、一方、患者14−5はワクチンの4つの抗原の何れに対しても免疫応答を発生させなかった。試験における17人の患者全てのPEPI1+及びPEPI3+のセットを比較した場合、類似したパターンが観察された。PEPI1+カウントと、臨床試験から報告された実験的に決定されたT細胞応答の間に相関関係は無かった。しかし、1以上のPEPI3+試験により予測されたT細胞免疫と、報告されたT細胞免疫との間には相関関係が観察された。1以上のPEPI3+試験は、HPV DNAワクチンに対する免疫応答者を予測した。
さらに、患者のPEPI3+セットの多様性は、がんワクチンの試験で通常見られるT細胞応答の多様性に類似していた。患者12−3及び12−6は、患者14−5と類似し、HPVワクチンがT細胞免疫を引き起すことができないと予測するPEPI3+を有していなかった。、他の全ての患者は、HPVワクチンがT細胞免疫を引き起すことができる可能性を予測する少なくとも1つのPEPI3+を有していた。11人の患者は、HPVワクチンがポリクローン性のT細胞応答を引き起こす可能性が高いと予測する複数のPEPI3+を有していた。患者15−2及び15−3は、両方のHPVのE6に対するより高いT細胞免疫を開始することができたが、E7に対する免疫は低かった。他の患者である15−1及び12−11は、それぞれHPV18及びHPV16のE7に対して同じ大きさの応答を示した。
実施例8 インシリコ試験を実施して大規模集団の正確なワクチン標的の候補を同定するためのモデル集団の設計
完全な4桁(digit)のHLAクラスI遺伝子型(2xHLA−Axx:xx;2xHLA−Bxx:xx;2xHLA−Cxx:xx)及び人口統計情報(demographic information)を有する433人の被験者のインシリコヒト試験コーホートが実施された。このモデル集団は、現在知られている対立遺伝子G群の85%超を代表する合計152の異なるHLA対立遺伝子を有する、民族が混合した被験者を有する。
4桁のHLA遺伝子型と人口統計情報で特徴付けられる7189人の被験者を含む「大集団(Big Population)」のデータベースも確立した。大集団は328の異なるHLAクラスI対立遺伝子を有する。モデル集団のHLA対立遺伝子の分布は、大集団と有意に相関していた(表16)(ピアソンp<0.001)。よって、433人の患者モデル集団は、16倍大きな集団を代表している。
モデル集団は、HLAの多様性及びHLAの頻度により与えられる人類の85%を代表している。
実施例9 複数のHLA結合エピトープの同定に基づくインシリコ試験は、報告された臨床試験のT細胞応答率を予測する
この研究の目的は、実施例8に記載したようなモデル集団を、ワクチンのCTL応答率を予測するのに使用(例えば、インシリコ有効性試験で使用)できるかどうかを決定することであった。
被験者の亜集団でT細胞応答を誘導したがん抗原に由来する12のペプチドワクチンを、論文審査がある刊行物から同定した。これらのペプチドは、合計で172人の患者(4つの民族)を登録した臨床試験で調査されている。ワクチンペプチドによって誘導されたT細胞応答は、血液検体から決定され、報告されている。臨床試験で測定された陽性のT細胞応答を示す研究対象のパーセントとしての免疫応答率を決定した(図7)。
実施例8に記載のモデル集団の433人の各被験者において、1以上のPEPI3+試験で、12のペプチドを調査した。各ペプチドの「1以上のPEPI3+スコア」は、被験者に特異的な少なくとも3つのHLAクラスI(1以上のPEPI3+)に結合できる少なくとも1つのワクチン由来のエピトープを有するモデル集団の被験者割合として計算された。対応する臨床試験が患者をHLA対立遺伝子で選択した集団について階層化した場合、モデル集団もまた、それぞれの対立遺伝子を有する被験者についてフィルタリングされた(filtered)(例えば:WT1、HLA−A0201)。
試験から報告された実験的に決定された応答率を、1以上のPEPI3+スコアと比較した。対となるデータに基づき全体一致率(OPA)を計算した(表18)。1以上のPEPI3+スコアと応答率の間に線形相関関係が観察された(R=0.77)(図7)。この結果は、個体の複数のHLAに結合すると予測されたペプチドの同定は、臨床試験の結果をインシリコで予測するのに有用であることを示している。
実施例10 複数のHLA結合エピトープの同定に基づくインシリコ試験は、臨床試験IIの報告されたT細胞応答率を予測する
ペプチド又はDNAベースのワクチンで実施された、公表された免疫応答率(IRR)を使用した19の臨床試験を同定した(表19)。これらの試験には、604人の患者(9つの民族)が関与し、腫瘍及びウイルス抗原に由来する38のワクチンをカバーしている。ワクチン抗原特異的なCTL応答を各試験患者で測定し、臨床試験集団の応答率を計算して報告した。
19の臨床試験の各ワクチンペプチドを、モデル集団の各被験者において、1以上のPEPI3+試験で調査した。各ペプチドについての1以上のPEPI3+スコアを、少なくとも1つのワクチン由来のPEPI3+を有するモデル集団の被験者の割合として計算した。試験から報告された実験的に決定した応答率を、実施例9のようにPEPIスコアと比較した(表20)。応答率と1以上のPEPI3+スコアの間に、線形相関関係(R=0.70)が観察された(図8)。この結果により、個体の複数のHLAに結合すると予測されたペプチドの同定により、被験者のT細胞応答を予測することができ、インシリコ試験で臨床試験の結果を予測できることが確認された。
実施例11 複数のペプチドワクチン中の複数のHLA結合エピトープの同定に基づくインシリコ試験は、報告された臨床試験の免疫応答率を予測する
IMA901は、ヒトがん組織内に自然に存在する腫瘍関連ペプチド(TUMAP)に由来する9つのペプチドを含む腎細胞がん(RCC)用の治療ワクチンである。進行したRCCを有する合計96人のHLA−A02+被験者を、2つの独立した臨床試験(フェーズIとフェーズII)においてIMA901で治療した。IMA901の9つのペプチドのそれぞれは、HLA−A2拘束性エピトープとして先行技術において同定した。現在受け入れられている標準に基づくと、それらの存在は腎臓がん患者で検出されており、試験患者はペプチドのそれぞれを提示することができる少なくとも1つのHLA分子を有するように特別に選択されているため、それらは全て、試験被験者の腎臓がんに対するT細胞応答をブーストする強力な候補ペプチドである。
モデル集団の中の各被験者について、IMA901ワクチンの9つのペプチドのうち3つ以上のHLAに結合することができるペプチドの数を決定した。IMA901ワクチンの各ペプチドは9merであるため、これはPEPI3+カウントに対応する。結果を、フェーズI及びフェーズIIの臨床試験で報告された免疫応答率と比較した(表21)。
フェーズI及びフェーズIIの研究結果は、異なる試験コーホートにおける同じワクチンに対する免疫応答の変動性を示している。しかしながら、全体として、2以上のPEPI3+試験により予測された応答率と、報告された臨床応答率の間には良好な一致があった。
遡及的解析において、上記の試験の臨床研究者は、IMA901ワクチンの複数のペプチドに応答した被験者は、1つのペプチドのみに応答した、又は応答しなかった被験者よりも、疾患の制御(安定疾患(stable disease)、部分奏効(partial response))を経験する可能性が有意に高い(p=0.019)ことを見い出した。複数のペプチドに応答した8人の被験者のうち6人(75%)は、0個及び1個のペプチドの応答者のそれぞれ14%及び33%とは対照的に、試験で臨床的利益を経験した。無作為化フェーズII試験では、複数のTUMAPに対する免疫応答がより長い全生存期間と関連することが確かめられた。
PEPIの存在はTUMAPに対する応答者を正確に予測したため、IMA901に対する臨床応答者はTUMAP由来の2つ以上のPEPIを提示できる可能性が高い患者である。この亜集団はHLA−A02で選択された患者の27%のみにすぎず、臨床試験の結果によれば、この亜集団の75%が臨床的利益を経験すると予測される。同じ臨床試験の結果は、患者の選択がTUMAP由来の3つ以上のPEPIに基づいた場合、この集団はHLA−A02で選択された患者集団の3%のみを代表するに過ぎないとしても、100%の患者が臨床的利益を経験することを示唆している。これらの結果は、疾患制御率(安定疾患又は部分奏効)は、IMA901臨床試験で研究された患者集団において3%と27%の間であることを示唆している。完全奏効が存在しない場合、これらの患者の一部のみが生存の利益を経験できる。
これらの結果は、IMA901のフェーズIII臨床試験において生存率の改善が無いことを説明する。また、これらの結果は、研究集団のHLA−A02の富化は、IMA901のフェーズIII試験における主要な全生存期間のエンドポイント(endpoint)に到達するには十分ではないことも実証した。IMA901の試験研究者が指摘したように、ペプチドワクチンに対する可能性が高い応答者を選択するためのコンパニオン診断(CDx)の開発の必要性がある。これらの結果は、2つ以上のTUMAP特異的なPEPIを有する患者の選択は、IMA901の有意な臨床的利益を示すのに十分な富化(enrichment)を提供し得ることも示唆している。
実施例12 ワクチン由来の複数のHLA結合エピトープの同定に基づくインシリコ試験は、報告された実験的臨床応答率を予測する
実施例8に記載のモデル集団で決定された免疫療法ワクチンの2以上のPEPI3+スコアと、臨床試験で決定された報告された疾患制御率(DCR、完全奏効(complete response)及び部分奏効及び安定疾患を有する患者の比率)との間の相関関係を決定した。
公表された疾患制御率(DCR)又は奏効率(objective response rate)(ORR)を有する、ペプチド−及びDNA−ベースの免疫療法ワクチンを用いて実施された17の臨床試験を、論文審査がある科学雑誌から同定した(表23)。これらの試験には594人の患者(5つの民族)が関与し、29の腫瘍及びウイルスの抗原をカバーした。臨床試験のための現在の標準である、固形腫瘍における応答評価基準(RECIST)に従ってDCRを決定したが、臨床応答は最大の断面寸法の変化に基づいている42、43、44。DCRのデータを入手できない場合には、RECISガイドラインに従って定義された、奏効率(ORR)のデータを使用した。
表24は、モデル集団の各ワクチンについて2以上のPEPI3+スコアを、公表されたDCR又はORRと比較している。予測されたDCRと測定されたDCRの間の相関関係が観察され、がんワクチンの免疫原性のみならず効力も、個体の複数のHLA配列に依存する(R2=0.76)というさらなる証拠を提供している(図9)。
実施例13 複数HLA結合エピトープの同定に基づいたインシリコ試験は、変異性の抗原を標的とするワクチンに対する、報告された細胞内免疫応答率を予測する
上皮成長因子変異体III(EGFRvIII)は、多形膠芽細胞腫(GBM)と他の新生物の中に広く発現している腫瘍特異的な変異体である。その変異体は、コドンを分ける(split)EGFRの細胞外ドメインから801bpのインフレーム欠失を含み、融合接合部に新規なグリシンをもたらす1、2。この変異体は構成的に活性なチロシンキナーゼをコードし、腫瘍形成と腫瘍細胞の移動を増加させ、放射療法と化学療法に対する耐性を促進させる3、4、5、6、7、8、9。この挿入は正常な成人組織の中には見出されない腫瘍特異的なエピトープをもたらし、EGFRvIIIを抗腫瘍免疫療法のための適切な候補とする10。リンドペピムット(Rindopepimut)は、追加のC末端システイン残基を有するEGFRvIII変異体を貫通している、13アミノ酸のペプチドワクチン(LEEKKGNYVVTDHC)である11
フェーズIIの臨床試験において、そのペプチドをキーホールリンペットヘモシアニン(KLH)とコンジュゲートし、新たに診断されたEGFRvIII発現GBM患者に投与した。最初の3回のワクチン接種は、放射線照射が終了して4週間後から開始して、2週間に1回与えられた。腫瘍が進行したこと又は死んだことのレントゲン写真上の証拠を得るまで、引き続いてワクチンを毎月与えた。全てのワクチンは、鼠径部での経皮投与で与えられた。免疫学的な評価は、18人の患者のうち3人のみが、DTH反応試験により評価された細胞内免疫応答を生じていることを示した。
モデル集団の433人の被験者のインシリコ試験を、リンドペピムット配列により実施した。433人の被験者のうち4人がPEPI3+を有し、フェーズII研究で見い出された低い免疫原性が裏付けられた(表25)。

モデル集団に中の被験者のHLA対立遺伝子上でのリンドペピムットのHLAマップ(図10)は、非常に僅かなHLA−AとHLA−C対立遺伝子がワクチンエピト−プに結合できること描き、それによりインシリコ集団の中にPEPI3+が欠けていることが説明される。
最近のフェーズIII臨床試験において、745人の患者が登録され、無作為にリンドペピムットとテモゾロミド(n=371)又はコントロールとテモゾロミド(n=371)の治療群(arm)に割り当てられたときに、無効性がさらに示された12。その試験は中間解析の後に無効性のために終了した。その解析は全生存期間に有意差を示さず:全生存期間の中央値は、リンドペピムット群では20.1か月(95%CI 18.5−22.1)であるのに対して、コントロール群では20.0か月(18.1−21.9)であった(HR 1.01、95%CI 0.79−1.30;p=0.93)。
実施例13の参照文献
1 Bigner et al. Characterization of the epidermal growth factor receptor in human glioma cell lines and xenografts. Cancer Res 1990;50: 8017-22.
2 Libermann et al. Amplification, enhanced expression and possible rearrangement of EGF receptor gene in primary human brain tumours of glial origin. Nature 1985;313: 144-7.
3 Chu et al. Receptor dimerization is not a factor in the signallingactivity of a transforming variant epidermal growth factor receptor (EGFRvIII). Biochem J 1997; 324: 855-61.
4 Batra et al. Epidermal growth factor ligand-independent, unregulated, cell-transforming potential of a naturally occurring human mutant EGFRvIIIgene. Cell Growth Differ 1995;6: 1251-9.
5 Nishikawa et al. A mutant epidermal growth factor receptor common in human glioma confers enhanced tumorigenicity. PNAS 1994; 91: 7727-31.
6 Lammering et al. Inhibition of the type III epidermal growth factor receptor variant mutant receptor by dominant-negative EGFR-CD533 enhances malignant glioma cell radiosensitivity. Clin Cancer Res 2004; 10: 6732-43.
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8 Lammering et al. Radiation-induced activation of a common variant of EGFR confers enhanced radioresistance. Radiother Oncol 2004; 72: 267-73.
9 Montgomery et al. Expression of oncogenic epidermal growth factor receptor family kinases induces paclitaxel resistance and alters β-tubulin isotype expression. J Biol Chem 2000; 275: 17358-63.
10 Humphrey et al. Anti-synthetic peptide antibody reacting at the fusion junction of deletion-mutant epidermal growth factor receptors in human glioblastoma. PNAS 1990; 87: 4207-11.
11 Sampson et al. Immunologic Escape After Prolonged Progression-Free Survival With Epidermal Growth Factor Receptor Variant III Peptide Vaccination in Patients With Newly Diagnosed Glioblastoma. J Clin Oncol 28:4722-4729.
12 Weller at al. Rindopepimut with temozolomide for patients with newly diagnosed, EGFRvIII-expressing glioblastoma (ACT IV): a randomised, double-blind, international phase 3 trial. Lancet Oncol 2017; 18(10): 1373-1385.
実施例14 個体の複数のHLA結合ペプチドは免疫毒性を予測できる
トロンボポエチン(TPO)は、多くの患者において毒性を引き起こす免疫原性の高いタンパク質薬物である。EpiVax/Genentechは、最先端技術を使用してクラスII HLA拘束性エピトープを同定し、TPOの最も免疫原性が高い領域はTPOのC末端に位置していることを見い出した(米国特許出願公開番号20040209324A1)。
本開示によれば、400個のHLAクラスIIの遺伝子型が同定された米国の被験者におけるTPOに由来する複数のクラスII HLA結合エピト−プ(PEPI3+)が決定されたことを明らかにした。これらの個体のPEPI3+ペプチドのほとんどは、TPOのN末端領域内の1−165アミノ酸の間に位置していた。PEPI3+は、一部の被験者ではC末端は散発的に同定された。しかしながら、我々の結果は最先端技術とは異なっていた。
公開された文献は開示された結果を裏付け、TPOのN末端に位置する免疫毒性領域の実験的証拠を示している40、41。TPO薬物で治療された多くの個体において、薬物のこの領域に対する抗薬物抗体(ADA)を作成した。これらの抗体は、薬物の治療効果を無効とするだけでなく、全身的な有害事象、すなわち抗体依存的細胞毒性(ADCC)及び血小板減少症、好中球減少症及び貧血に関連する補体依存的細胞毒性のような免疫毒性も引き起こした。これらのデータから、個体の複数のHLA結合ペプチドの同定が、TPOの免疫毒性を予測することを実証する。よって本開示は、薬物の毒性免疫原性領域を同定し、、薬物から免疫毒性を経験する可能性が高い被験者を同定し、ADAの標的となり得るポリペプチド薬物の領域を同定し、及びADAを経験する可能性が高い被験者を同定するのに有用である。
実施例15 卵巣がんの治療のための個別化された免疫療法組成物
この実施例は、個別化された免疫療法組成物による卵巣がん患者の治療を説明するが、組成物は、本明細書に記載の開示に基づく患者のHLA遺伝子型に基づいて、患者のために特別に設計された。この実施例及び以下の実施例16は、本開示が基づく細胞傷害性T細胞応答を誘導するための被験者の複数のHLAによるエピトープの結合に関する原理を支持する臨床データを提供する。
転移性卵巣腺がん患者XYZのHLAクラスI及びクラスII遺伝子型を唾液試料から決定した。
患者XYZのために個別化された医薬組成物を作製するために、次の2つの基準をそれぞれ満たす13個のペプチドを選択した:(i)論文審査がある科学刊行物で報告されているように、卵巣がんで発現する抗原に由来する;及び(ii)患者XYZの少なくとも3つのHLAクラスIに結合することができるT細胞エピトープである断片を含む、(表26)。加えて各ペプチドは、患者のHLAクラスIIの最大数に結合するように最適化される。
表10に示すPEPI試験の検証によれば、この免疫療法組成物中の11個のPEPI3ペプチドは84%の確率で、2つのPEPI4ペプチド(POC01−P2及びPOC01−P5)は98%の確率でXYZにおいてT細胞応答を誘導することができる。T細胞応答は、卵巣がんで発現する13個の抗原を標的とした。患者XYZにおけるこれらのがん抗原の発現は試験しなかった。代わりに、がん細胞を成功裡に殺傷する確率を、患者のがん細胞での抗原発現の確率及び、≧1 PEPI3+試験(AGPカウント)の陽性的中率に基づいて決定した。AGPカウントは、被験者におけるワクチンの有効性を予測する:PEPIを有する患者の腫瘍(卵巣腺がん)で発現するワクチン抗原の数。AGPカウントは、ワクチンが認識し、患者の腫瘍に対するT細胞応答を誘導する(標的に的中する)腫瘍抗原の数を示す。AGPカウントは、被験者の腫瘍におけるワクチン抗原の発現率と、被験者のHLA遺伝子型に依存する。正しい値は、0(発現した抗原によりPEPIが提示されていない)と、抗原の最大数(全ての抗原が発現しPEPIを提示する)の間でなければならない。
患者XYZが12個の抗原の1つ以上を発現するであろう確率を、図11に示す。AGP95=5、AGP50=7.9、mAGP=100%、AP=13。
個体の少なくとも3つのHLAに結合できる少なくとも2つのポリペプチド断片(エピト−プ)のワクチン又は免疫療法組成物中の存在(≧2 PEPI3+)は、臨床応答を予測すると決定されたため、患者XYZのための医薬組成物は、13個のペプチド(表26)のうち少なくとも2個からなってもよい。ペプチドは合成され、薬学的に許容可能な溶媒に溶解され、注射の前にアジュバントと混合される。少なくとも2つのペプチドワクチンによる個別化された免疫療法を受けることが患者には望ましいが、がん細胞を殺傷する確率を高めて再発の可能性を減らすことがより好ましい。
患者XYZの治療のために、12個のペプチドを、4×3/4ペプチド(POC01/1、POC01/2、POC01/3、POC01/4)として製剤化した。1回の治療サイクルは、13個全てのペプチドを30日以内に投与するものと規定された。
患者の病歴:
診断:転移性卵巣腺がん
年齢:51
家族の既往歴:結腸がんと卵巣がん(母親)、乳がん(祖母)
腫瘍の病理
BRCAI−185delAG、BRAF−D594Y、MAP2K1−P293S、NOTCHI−S2450N
・2011:卵巣腺がんの最初の診断;ウェルトへイム(Wertheim)手術と化学療法;リンパ節除去
・2015:心膜脂肪組織における転移、切除
・2016:肝臓転移
・2017:後腹膜及び腸間膜のリンパ節が進行した;少量の腹水を伴う初期腹膜癌
過去の治療
・2012:パクリタキセル−カルボプラチン(6×)
・2014:カエリクス(caelyx)−カルボプラチン(1×)
・2016−2017(9か月):リムパーザ(Lymparza)(オラパリブ)2×400mg/日、経口
・2017:ハイカムチン注入 5×2.5mg(3×1シリーズ/月)
2017年4月21日にPITワクチン治療の開始
患者の腫瘍MRI所見(基準日 2016年4月15日)
・疾患は主として肝臓とリンパ節に限られていた。MRIの使用は肺(pulmonary)転移の検出を制限する。
・2016年5月−2017年1月:オラパリブ治療
・2016年12月25日(PITワクチン治療前):FU2で得られた応答の確認により腫瘍量が劇的に減少した
・2017年1月−3月:TOPOプロトコール(トポイソメラーゼ)
・2017年4月6日:FU3は、既存の病変の再成長と疾患の進行に至る新たな病変の出現を示した
・2017年4月21日:PIT開始
・2017年7月21日(PITの2回目のサイクル後):FU4は病変の継続的な成長、脾臓の全般的な拡大、及び腹水の増加を伴う異常な膵傍シグナル(para pancreatic signal)を示した
・2017年7月26日:CBP+Gem+アバスチン
・2017年9月20日(PITの3回目のサイクル後):FU5は病変成長の反転及び膵臓/膵傍シグナルの改善を示した。この所見は偽進行(pseudo progression)を示唆する
・2017年11月28日(PITの4回目のサイクルの後):FU6は、非標的病変の解決と共に最良の応答を示した
患者XYZのMRIのデータを表28及び図12に示す。
実施例16 乳がんの治療のための個別化された免疫療法組成物の設計
転移性乳がん患者ABCのHLAクラスI及びクラスIIの遺伝子型を唾液試料から決定した。患者ABCのための個別化された医薬組成物を作製するために、それぞれ次の2つの基準を満たす12個のペプチドを選択した:(i)論文審査がある科学刊行物で報告されているような乳がんで発現する抗原に由来;及び(ii)患者ABCの少なくとも3つのHLAクラスIに結合することができるT細胞エピトープである断片を含む(表29)。さらに、各ペプチドは、患者のHLAクラスIIの最大数に結合するように最適化する12個のペプチドは12個の乳がん抗原を標的とする。患者ABCが12個の抗原の1個以上を発現するであろう確率を図13に示す。
予測される効力:AGP95=4;PITワクチンがBRC09の乳がん細胞で発現する4つのCTAに対するCTL応答を誘導する95%の可能性。追加の効力パラメーター:AGP50=6.3、mAGP=100%、AP=12。
12個全てのペプチドの初回ワクチン接種後に検出された効力:腫瘍代謝活性の83%の低下(PET CTデータ)
患者ABCの治療のために、12個のペプチドを、4×3ペプチド(PBR01/1、PBR01/2、PBR01/3、PBR01/4)として製剤化した。1回の治療サイクルを、30日以内に12個の異なるペプチドワクチンを全て投与することと定義した。
患者の病歴
診断:両側性転移性乳がん:右乳房はER陽性、PR陰性、Her2陰性であり;左乳房はER、PR、及びHer2陰性である。
最初の診断:2013年(PITワクチン治療の4年前)
2016年:横隔膜の上下両方にリンパ節転移を伴う広範な転移性疾患。複数の肝臓及び肺転移。
2016年−2017年治療:エトロゾール、イブランス(パルボシクリブ)及びゾラデックス
結果
2017年3月7日:PITワクチン治療の前
総胆管の起点の真の外因性圧迫及び肝内胆管全体の大規模な拡張を伴う、肝臓の多発性転移疾患。腹腔、肝門、及び後腹膜の腺症。
2017年5月26日:PITの1サイクルの後
検出された効力:肝臓、肺リンパ節、及びその他の転移での腫瘍代謝活性(PET CT)の83%減少。
検出された安全性:皮膚応答
ワクチン投与後48時間以内の注射部位での局所的な炎症
追跡調査:
RBC−09を5サイクルのPITワクチンで治療した。彼女は非常に気分がよく、2017年9月にPET CT検査を拒否した。11月に彼女は症状を示し、PET CTスキャンにより進行性疾患が示されたが、彼女は全ての治療を拒否した。加えて彼女の腫瘍医は、彼女がパルボシクリブを春/夏以降服用していなかったことを見い出した。患者ABCは2018年1月に死亡した。
パルボシクリブ(pablocyclib)と個別化されたワクチンの組み合わせは、ワクチンの投与後に観察された顕著な初期応答の原因である可能性が高かった。パルボシクリブは、HLAによるCTA提示を増加させ、Tregの増殖を減少させることにより、免疫療法の活性を改善することが示されている(Goel et al. Nature. 2017:471-475)。最大の効果を得るための最新の療法へのアドオンとしてPITワクチンを使用してもよい。
実施例17 大集団のための乳がんワクチンの設計と組成物
我々は上記で述べたPEPI3+試験を用いて、患者の大きなパーセンテージに有効な乳がんワクチンにおいて使用するためのペプチドを、腫瘍の抗原と患者のHLAの両者の不均一性を考慮して設計した。
乳がんのCTAを同定し、論文審査がある刊行物の中で報告されたように、乳がん腫瘍試料内に見い出される抗原の全般的な発現頻度に基づいてランク付けした(Chen et al. Multiple Cancer/Testis Antigens Are Preferentially Expressed in Hormone-Receptor Negative and High-Grade Breast Cancers. Plos One 2011; 6(3): e17876.; Kanojia et al. Sperm-Associated Antigen 9, a Novel Biomarker for Early Detection of Breast Cancer. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2009; 18(2):630 -639.; Saini et al. A Novel Cancer Testis Antigen, A-Kinase Anchor Protein 4 (AKAP4) Is a Potential Biomarker for Breast Cancer. Plos One 2013; 8(2): e57095)。
CTAを選択するために我々はPEPI3+試験と実施例8の中で述べたモデル集団を使用して、モデル集団内の個体の少なくとも3つのHLAにより最も高い頻度で提示される9merのエピト−プ(PEPI3+)を同定した。我々は本明細書でそれらのエピトープを「最良EPI」と称する。PRAME抗原についての「PEPI3+ホットスポット」の解析と最良EPIの同定の実例を、図14に示す。
我々は、各CTAについて報告された発現頻度(N%)を、モデル集団内のPEPI3+ホットスポットの頻度(B%)により乗じ、個体の最も高い割合において乳がん抗原に対する免疫応答を誘導するであろうT細胞エピトープ(9mer)を同定した(表30)。我々はその後選択された9merをそれぞれ含んでいる15merを選択した(表30)。下記の実施例22の中で述べるプロセスを使用して、最も多い被験者の最も多いHLAクラスIIに結合するように15merを選択した。それらの15merは、最も高い割合の被験者において、CTLとTヘルパー応答の両方を誘導することができた。
その後我々は31 30merのペプチドを設計した。それぞれは2つの最適化された15mer断片からなり、それらは一般的に異なる頻度が高いCTAに由来し、端と端とを並べて配置され、各断片は表30からの9mer(最良EPI)の1つを含んでいる。これらの30merペプチドの9つを、ペプチドのパネルのために選択し、ポリPEPI915と称する(表31)。ポリPEPI915により標的化された10個のCTAの発現頻度を、単独で又は組み合わせて図15に示す。
ポリPEPI915の特性解析
ワクチン又は免疫療法の治療方法の中で複数のCTAを標的とするペプチド配列を含むことにより、腫瘍の不均一性に対処することができる。ポリPEPI915組成物は10個の異なるCTAを標的とする。これら10個のCTAについての抗原発現率に基づいて、がん細胞の中で発現する抗原の予測される平均数(AG50)及び95%の可能性で発現する抗原の最小数(AG95)をモデル化した。図16の抗原発現曲線によって示されるように、95%の個体が、10個の標的抗原の最小4つ(AG95=4)を発現した。
上記で述べたAG値は標的患者集団からは独立に、ワクチンを特徴付ける。それらは、特定のがん(例えば乳がん)が、特定のワクチン又は免疫療法組成物により標的化される抗原を発現する可能性を予測するのに使用できる。AG値は既知の腫瘍不均一性に基づくが、HLAの不均一性は考慮に入れていない。
ある集団のHLA不均一性は、免疫療法又はワクチン組成物の観点から、PEPI3+を提示している抗原の数により特徴付けることができる。これらはワクチン特異的なCTA抗原であって、これらについて1つ以上のPEPI3+が予測され、本明細書では「AP」と称する。PEPI3+を有する抗原の平均数(AP50)は、如何にしてワクチンがその組成物により標的化される抗原に対する免疫応答を誘導できるかを示す(乳がんワクチン特異的な免疫応答)。ポリPEPI915組成物は平均5.3個のワクチン抗原に対して免疫応答を誘導することができ(AP50=5.30)、95%のモデル集団は少なくとも1つのワクチン抗原に対して免疫応答を誘導することができる(AP95=1)(図17)。
さらにワクチンを、「PEPI」を有する抗原を示すAGP値によって特徴付けることもできる。このパラメーターは先の2つのパラメーターの組み合わせであり:(1)AGは特定の腫瘍型における抗原発現頻度に依存するが、集団の中の個体のHLA遺伝子型には依存せず、(2)APは抗原の発現頻度を考慮することなく、集団の中の個体のHLA遺伝子型に依存する。AGPは疾患内のワクチン抗原の発現頻度と集団内の個体のHLA遺伝子型の両者に依存する。
乳がんのAGとモデル集団内のAPのデータを組み合わせることにより、我々はポリPEPI915のAGP値を決定し、その値は乳がんの中で発現している抗原に対する免疫応答を誘導するワクチン抗原の確率分布を表わす。ポリPEPI915について、モデル集団内のAGP50値は3.37である。AGP92=1は、少なくとも1つの発現したワクチン抗原に対して、モデル集団内の92%の被験者が免疫応答を誘導することを意味する(図18)。
実施例18 ワクチンのためのコンパニオン診断試験を用いた可能性が高い反応患者の選択
特定の患者が1つ以上のがんワクチンペプチドによる治療に対して、免疫応答又は臨床応答を示すであろう可能性を、例えば上記で述べたように、(i)ワクチンペプチド内のPEPI3+の同定(患者の少なくとも3つのHLAに結合することができる9merエピトープ);及び/又は(ii)例えば腫瘍生検により測定されるような、患者のがん細胞内に発現する標的抗原の決定、に基づいて決定することができる。場合によって、理想的には両方のパラメーターが決定され、その患者の治療において使用するために、最適なワクチンペプチドの組み合わせが選択される。しかしながら、例えば生検による発現した腫瘍抗原の決定が、不可能であったり、勧められなかったり、生検の誤りによって信頼できないならば(例えば、腫瘍の少ない部分又は転移した腫瘍から採取された生検の組織試料は、患者内で発現するCTAの完全なレパートリーを表わさない)、PEPI3+解析を単独で使用してもよい。
実施例19 ポリPEPI915と競合的乳がんワクチンとの比較
我々は上記で述べたインシリコ臨床試験を使用して、臨床試験で研究されてきた競合的乳がんワクチンの免疫応答率を予測した(表32)。これらの製品の免疫応答率は3%と91%の間であった。
単一のペプチドワクチンは3%〜23%の個体において免疫原性であった。比較して上記の実施例18の中で述べられた30merペプチド(表29)はそれぞれ、同じコーホートの44%〜73%の個体で免疫原性であった。この結果は、ポリPEPI915内の各ペプチドの免疫原性が実質的に改善していることを表わしている。
競合的な混合ペプチド製品の免疫応答率は10〜62%の間であった。本発明のポリPEPI915の組み合わせ製品では、モデル集団内で96%、乳がん患者内で93%であり、免疫原性の改善を表わしている。
ポリPEPI915ワクチンを使用することによる他の改善は、腫瘍回避の機会がより少ないことである。ポリPEPI915ワクチン内の各30merペプチドは2つの腫瘍抗原を標的とする。より多くの腫瘍抗原に対するCTLは、単一の腫瘍抗原に対するCTLよりも、不均一性の腫瘍細胞に対してより効果的である。
他の改善は、ポリPEPI915ワクチンは、ワクチン接種に対して反応する可能性が高い個体を、それらのHLA遺伝子型(配列)、及び任意選択で本明細書に述べられた方法を使用したそれらの腫瘍内の抗原発現に基づいて同定できるというものである。ポリPEPIワクチンを有する医薬組成物は、そのHLAがそのワクチンに由来する如何なるPEPI3も提示できない個体に対しては投与されないであろう。臨床試験の間に、ポリPEPI915治療方法におけるmAGP又はAGPの数と、個体の応答の持続時間の間の相関関係が作成されるであろう。1を超えるAGPを有するワクチンの組み合わせは、不均一ながん細胞を破壊するのに必要とされる可能性が最も高い。
実施例20 結腸直腸がんワクチンの設計と組成物
我々は、上記で述べたのと同じ設計方法を使用した、結腸直腸がんワクチン組成物に関する他の実施例を示す。我々は上記で述べたPEPI3+試験を使用し、腫瘍抗原と患者のHLAの両方の不均一性を考慮して、患者の大きなパーセンテージで有効な、結腸直腸がんワクチンにおいて使用するためのペプチドを設計した。
結腸直腸がんのCTAを同定し、論文審査がある刊行物の中で報告されたような結腸直腸がん腫瘍試料内に見出される全体的な抗原の発現頻度に基づいてランク付けした(図19)(Choi J, Chang H. The expression of MAGE and SSX, and correlation of COX2, VEGF, and survivin in colorectal cancer. Anticancer Res 2012. 32(2):559-564.; Goossens-BeumerIJ, Zeestraten EC, BenardA, Christen T, Reimers MS, Keijzer R, Sier CF, Liefers GJ, Morreau H, Putter H, VahrmeijerAL, van de Velde CJ, Kuppen PJ. Clinical prognostic value of combined analysis of Aldh1, Survivin, and EpCAM expression in colorectal cancer. Br J Cancer 2014. 110(12):2935-2944.; Li M, Yuan YH, Han Y, Liu YX, Yan L, Wang Y, Gu J. Expression profile of cancer-testis genes in 121 human colorectal cancer tissue and adjacent normal tissue. Clinical Cancer Res 2005. 11(5):1809-1814)。
最も高い頻度で発現した結腸直腸がんのCTAを選択するために、我々はPEPI3+試験と実施例8の中で述べたモデル集団を使用して「最良EPI」を同定した。
各CTA(N%)について報告された発現頻度を、モデル集団内のPEPI3+のホットスポット(B%)の頻度により乗じ、個体の最も高い比率で結腸直腸がん抗原に対する免疫応答を誘導するであろうT細胞エピトープ(9mer)を同定した(表33)。我々はその後、選択された9merをそれぞれ含んでいる15merを選択した(表33)。下記の実施例22の中で述べられるプロセスを使用して、最も多くの被験者の最も多くのHLAクラスII対立遺伝子に結合する15merを選択した。これらの15merは、被験者の最も高い割合でCTLとTヘルパー応答の両方を誘導することができた。
その後我々は31 30merのペプチドを設計した。それぞれは2つの最適化された15mer断片からなり、それらは全般的に異なる頻度が高いCTAに由来し、15mer断片は端と端とが配置され、各断片は上記で述べた9mer(最良EPI)の1つを含んでいる。これらの30merペプチドの9つをペプチドワクチンのパネルのために選択し、ポリPEPI1015と称する(表34)。ポリPEPI1015により標的化される8つのCTAの発現頻度を、単独で又は組み合わせて図19に示す。
ポリPEPI1015結腸直腸がんワクチンの特性解析
腫瘍の不均一性:ポリPEPI1015組成物は8つの異なるCTAを標的とする(図19)。これら8つのCTAの抗原発現率に基づき、AG50=5.22とAG95=3(図20)である。患者の不均一性:AP50=4.73とAP95=2(AP95=2)(図21)。腫瘍と患者の両方の不均一性:AGP50=3.16とAGP95=1(モデル集団)(図22)。
実施例21 結腸直腸がんワクチンペプチドと競合性結腸直腸がんワクチンの比較
我々は上記で述べたインシリコ臨床試験を使用して、最新技術であり最近開発されたCRCペプチドワクチンのT細胞応答者の比率を決定し、ポリPEPI1015のその値と比較した(表34)。我々のPEPI3+試験は、競合性のワクチンは一部の被験者(2%〜77%)において、1つの腫瘍抗原に対する免疫応答を誘導できることを示した。しかしながら2競合性複数抗原ワクチンについての複数抗原(複数PEPI)応答の決定は、応答者が無いか又は2%であるという結果となった。ワクチン組成物の1つの抗原の場合、又は2、3、4若しくは5つの抗原について、応答者の%は、HLAI(CD8+T細胞応答)について1つ以上のPEPI3+を有するモデル集団由来の被験者の比率である。複数PEPI応答は腫瘍ワクチンにより誘導される臨床応答と相関し、競合性ワクチンのいずれも98%の患者において臨床的利益を示すことはありそうにない。対照的に、我々は95%の被験者において複数PEPI応答を予測し、患者の大多数における臨床的利益の可能性を示している。
実施例22 ポリPEPI1018結腸直腸がんのために例示された設計手順による有効性
ポリPEPI1018結腸直腸がん(CRC)ワクチン(ポリPEPI1018)組成物は、インビトロのコンパニオン診断試験(CDx)を使用して可能性が高い応答者と同定された患者において、標準治療のCRC治療の選択肢に対する追加免疫治療として使用されることを意図するペプチドワクチンである。転移性結腸直腸がん患者においてポリPEPI1018を評価するために、臨床試験が米国とイタリアで進行中である。その製品は6つのペプチド(実施例18〜20の中で述べられたポリPEPI1015の30merペプチドの6つ)を含み、モンタナイドアジュバントと混合されている。その6つのペプチドは、CRCで最も頻度が高く発現している7つのがん精巣抗原(CTA)に由来する12個のエピトープに対するT細胞応答を誘導するように選択された。その6つのペプチドは、長期間続くCRC特異的なT細胞応答を誘導するのに最適化されている。その腫瘍内に発現した複数CTAに対するT細胞応答を有する可能性が高い患者を、コンパニオン診断(CDx)で選択することができる。この実施例は、ポリPEPI1018を設計するのに使用される正確なプロセスを述べている。このプロセスは、他のがんと疾患に対するワクチンを設計するのに適用することができる。
A.複数抗原標的の選択
腫瘍抗原の選択は、がんワクチンの安全性と有効性のために必須である。良い抗原の特徴として、正常な組織内で発現が制限されており、それによって自己免疫が防がれる。幾つかのカテゴリーの抗原がこの要件を満たし、それには、独特に変異した抗原(例えばp53)、ウイルス抗原(例えば子宮頸がんにおけるヒトパピローマウイルス抗原)、及び分化抗原(例えばB細胞リンパ腫におけるCD20)が含まれる。
がん精巣抗原(CTA)は種々の型の腫瘍細胞と精巣細胞において発現しているが、如何なる他の正常体細胞組織又は細胞においては発現していないからために、本発明者らは標的抗原として複数のがん精巣抗原(CTA)を選択した。CTAは少なくとも下記の理由のために、ワクチンのための望ましい標的である。
・組織学的により高い等級であり、臨床的により後期の段階の腫瘍は、より頻度が高いCTAの発現を示す。
・腫瘍細胞の亜集団のみがあるCTAを発現する。
・異なる型のがんは、それらのCTA発現の頻度において顕著に異なっている。
・CTAについて陽性である腫瘍はしばしば、1つ以上のCTAの同時発現を示す。
・細胞表面抗原であると思われるCTAは無く、よって、それらはがんワクチンのための独特の標的である(それらは抗体に基づいた免疫療法のために適した標的ではない)。
ポリPEPI1018のための標的CTAを同定するために、本発明者らはCTA発現の知識基盤を構築した。この知識基盤は、発現率の順序でランク付けされた、CRCの中に発現したCTAを含む。本発明者らによって実施された相関関係の研究(実施例11を見よ)は、腫瘍細胞内に発現する複数の抗原に対してCTL応答を誘導するワクチンは、患者に利益をもたらすことができると示している。よってCRCの中で高い発現率を有する7つのCTAが選択され、ポリPEPI1018の開発において包含された。詳細を表36に述べる。
B.PEPI3+バイオマーカーに基づいたワクチン設計により正確な標的化が達成される
上記で述べたようにPEPI3+バイオマーカーは、被験者のワクチンに誘導されたT細胞応答を予測する。本発明者らは抗原配列とHLA遺伝子型(実施例1、2、3)からPEPIを正確に同定するために、試験を開発して検証した。PEPI試験アルゴリズムを使用して、ポリPEPI1018CRCワクチンの中に含まれるべき7つの標的CTAから、優勢な(dominant)PEPI(最良EPI)を同定した。
ここに述べられたプロセスにより同定された優勢なPEPIは、最大の割合の被験者においてCTL応答を誘導することができる:
i.モデル集団内の433人のそれぞれの被験者について、7つのCTA標的から、全てのHLAクラスI結合PEPIを同定し、
ii.最も大きな亜集団内に存在するPEPIである優勢なPEPI(最良EPI)を同定する。
ポリPEPI1018内の7つのCTAに由来する12個の優勢なPEPIを下記の表に示す。モデル集団内のPEPI%は、示されたPEPIを有する433人の被験者の割合、すなわち示されたPEPIがCTL応答を誘導できる被験者の割合を示す。同定のプロセスの中で最適化の工程を使用したのに関わらず、優勢なPEPIのCTL応答の誘導には非常に高い変動性があった(18%〜78%)。
本発明者らは、最も多い患者の最も多くのHLAクラスII対立遺伝子に結合するように、それぞれの優勢なPEPIを最適化した。それはCD8CTL応答を増強できるCD4ヘルパー細胞を誘導し、長く続くT細胞応答に寄与すると考えられるので、これは効率を促進するべきである。図4に示された実施例は、3つ以上のHLAクラスII対立遺伝子に結合するPEPIはTヘルパー細胞を活性化する可能性が最も高いことを表わしているからである。
ここで述べられたプロセスにより選ばれた15merペプチドは、HLAクラスIとクラスIIの両方に結合する優勢なPEPIを含む。よってこれらのペプチドは、最も高い割合の被験者においてCTLとTヘルパー応答の両方を誘導することができる。
プロセス:
1.400人の正常なドナーのHLAクラスII遺伝子型の同定
2.起源抗原とマッチするアミノ酸による、各9merの優勢なペプチド(表33)の両側における伸長
3.IEDBアルゴリズムを使用した、400人の正常ドナーのHLAクラスIIのPEPIの予測
4.最も高い割合の被験者がHLAクラスII結合PEPIを有する、15merペプチドの選択
5.2つの15merペプチドを接合する(joining)ときに、各ワクチンペプチド内に1つの優勢なHLAクラスIIのPEPIが存在することの保証
ポリPEPI1018内の7つのCTAから得られた、12個の最適化された15merペプチドを表38に表す。これらのペプチドは、異なるHLAクラスII結合特性を有している。そのように最適化され、個別化されたワクチンを設計したにも関わらず、これらのペプチドの間にはPEPI生成能(3つ以上のHLA結合)において高い変動性(0%〜100%)があった。
30merのワクチンペプチドは、より短いペプチドと比較して下記の利点を有する:
(i)複数の正確に選択された腫瘍特異的な免疫原:各30merは、関連集団(モデル集団に類似している)の大多数において、CTLとTヘルパー応答を誘導することができる、2つの正確に選択されたがん特異的な免疫原性ペプチドを含んでいる。
(ii)天然の抗原提示を保証する。30mer長のポリペプチドをプロドラッグと見ることも可能であり:それらはそれら自体では生物学的に活性ではないが、処理されて(processed)より小さなペプチド(9から15アミノ酸長)になり、プロフェッショナル抗原提示細胞のHLA分子内に搭載(loaded)される。長いペプチドのワクチン接種からもたらされる抗原提示は、HLAクラスIとクラスII分子の両方において提示されるための生理学的な経路を反映している。加えて細胞内での長いペプチドのプロセシングは、大きな無傷タンパク質のプロセシングよりもずっと効率が良い。
(iii)T細胞応答の寛容化の誘導を除外する。9merペプチドは、プロフェッショナル抗原提示細胞によるプロセシングを必要とせず、よってHLAクラスI分子の外側に結合する。よって注入された短いペプチドは、表層HLAクラスIを有する全ての有核細胞のHLAクラスI分子に数多く結合するであろう。それに対して、20mer未満の長さのペプチドは、HLAクラスIに結合する前に、抗原提示細胞によって処理される。よって長いペプチドをワクチン接種することは寛容をもたらす可能性が低く、望みの抗腫瘍活性を促進するであろう。
(iv)複数のHLAクラスII分子に結合することによりTヘルパー応答を刺激できるから、長く続くT細胞応答を誘導する。
(v)有用性。少数のペプチドのGMP製造、製剤、品質管理、及び投与(それぞれが上記の全ての特徴を有している)は、様々な特性を供給する複数のペプチドよりも実現可能性が高い。
ポリPEPI1018内の各30merペプチドは、2つのHLAクラスI結合優勢PEPIと、少なくとも1つの強力なHLAクラスII結合PEPIからなる。強力に結合するPEPIは、50%超の個体において4つのHLAクラスII対立遺伝子に結合する。よってワクチンペプチドは、(CRCワクチン設計のための関連集団である)一般集団内の個々の被験者のHLAクラスIとクラスII対立遺伝子の両方に適合(tailored)している。
上記で述べたように、被験者の中でHLA遺伝子型の変動性が高いことは、ポリPEPI1018により誘導されるT細胞応答における高い変動性をもたらす。これにより、可能性が高い応答者を決定するCDxの共開発が正当化される。実施例11と12の中で詳細に述べたように、PEPI3+と2つ超のPEPI3+のバイオマーカーにより、ポリPEPI1018によりワクチン接種された被験者の免疫応答と臨床応答をそれぞれ予測することができた。これらのバイオマーカーは、ポリPEPI1018CRCワクチンに対する可能性が高い応答者を予測する、CDxを共開発するのに使用されるであろう。
実施例23 ポリPEPI1018CRCワクチンの組成物と免疫原性の解析
ポリPEPI1018組成物のために選択されたペプチドを表39に示す。
免疫原性の特性解析
本発明者らはPEPI3+試験を使用して、完全なHLA遺伝子型データを有する37人のCRC患者のコーホートにおいて、ポリPEPI1018の免疫原性を特性解析した。臨床試験において使用されるであろうものと同じ9merのペプチドに対する、各患者におけるT細胞応答を予測した。これらのペプチドは、ポリPEPI1018内の12個の優勢なPEPI3+を表している。9merを表39に示す。
PEPI3+予測の特異度と感度は、特定のエピトープに結合すると予測されるHLAの実際の数に依存する。特に本発明者らは、1つのHLAに拘束性エピトープが、被験者においてT細胞応答を誘導する確率は典型的には4%であると決定し、それにより、HLA拘束性エピトープ予測に基づく最先端の予測方法の感受性の乏しさが説明される。PEPI3+の方法論を適用し本発明者らは、37人のCRC患者において、ポリPEPI1018により、それぞれの優勢なPEPI3+に対する特異的なT細胞応答が誘導されるであろう確率を決定した。この解析からの結果を表40に要約する。
全体としてこれらの結果は、ポリPEPI1018内で最も免疫原性が高いペプチドはCRC−P8であることを示し、それは最も多くの患者において3つ超のHLAに結合すると予測される。最も免疫原性が小さいペプチドであるCRC−P3は、多くの患者において1つ超のHLAに結合し、T細胞応答を誘導する機会を22%有していた。T細胞応答を検出するのに使用されたバイオアッセイはPEPI3+よりも正確性が低いので、この計算はCRC患者におけるT細胞応答の最も正確な特性解析かもしれない。MAGE−A8とSPAG9はワクチンの設計のために使用されたモデル集団内で免疫原性であったが、MAGE−A8特異的なPEPI3+は37人のCRC患者の中に存在せず、1人の患者(3%)のみがSPAG9特異的なPEPI3+を有していた。
毒性の特性解析−immunoBLAST
自己免疫などの有害な免疫応答を誘発する可能性を決定するために、任意の抗原を決定することができる方法を開発した。該方法を本明細書ではimmunoBLASTと言う。ポリPEPI1018は、6つの30merのポリペプチドを含む。各ポリペプチドはCRCで発現する抗原に由来する2つの15merペプチド断片からなる。ネオエピトープは、2つの15merペプチドの接続領域で生成される可能性があり、健康な細胞に対する望ましくないT細胞応答(自己免疫)を誘導し得る。本発明者らが適用したimmunoBLASTの方法論を使用してこれを評価した。
ポリPEPI1018の30merの各成分に関する16merのペプチドを設計した。各16merは、30merの最初の15残基の末端から8つのアミノ酸と、30merの第2の15残基の始点から8つのアミノ酸を含み、よって2つの15merの接続領域に正確に広がる。次いで、これらの16merを解析し、タンパク質配列を配列データベースと比較して一致の統計学的な有意性を計算するBLAST(https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)を用いて、ヒト配列と部分的に類似する交差反応領域を同定した。8merはペプチドがエピトープを形成するために必要とされる最小の長さを表し、HLA結合中のアンカーポイント間の距離であるため、16merの中の8merを試験長として選択した。
図23に示すように、ポリペプチド内のアミノ酸の位置に番号付けをした。HLAに結合しネオエピトープを形成できる潜在的な9merペプチドの開始位置は、8位〜15位の8アミノ酸である。薬学的に活性なエピトープを形成できる15merに含まれる腫瘍抗原由来のペプチドの開始位置は、1位〜7位と16位−22位での7+7=14アミノ酸である。可能性のあるネオエピトープ生成ペプチドの比率は36.4%(8/22)である。
PEPI3+試験を使用して、接続領域の9merエピトープ中でネオエピトープとネオPEPIを同定した。ポリPEPI1018が望まれないT細胞応答を誘導する危険性を、接続領域の9mer中のPEPI3+を有する被験者の割合を決定することにより、モデル集団の433人の被験者で評価した。ネオエピト−プ/ネオPEPI解析の結果を表41に要約する。モデル集団の433人の被験者の中で、細胞内プロセシングにより生成され得ると平均予想エピトープの数は、40.12であった。ネオエピトープは頻繁に生成された;40.12のうちの11.61(28.9%)のエピトープはネオエピトープである。ほとんどのペプチドをネオエピトープとして同定することができたが、ネオエピトープを提示する被験者の数は様々であった。
ポリPEPI1018が有するエピト−プは、平均で5.21のPEPI3+を作成する。これらのPEPIは、被験者のT細胞を活性化できる。潜在的なネオPEPIの量は、ネオエピトープよりもはるかに少なかった(3.7%)。一部の被験者では、これらのネオPEPIがT細胞活性化に関してPEPIと競合する可能性が僅かにある。重要なことに、活性化されたネオPEPI特異的なT細胞は、健康な組織に標的を有さなかった。
標的CTAを除き、接合領域における8merはいずれのヒトタンパク質ともマッチしなかったために、ポリPEPI1018内の各30merペプチドを臨床試験のために放出した。
活性/効果の特性解析
本発明者らは個々のヒト被験者内のみならず、ヒト被験者の集団内においてワクチンの活性/効果を予測する薬力学バイオマーカーを開発した。これらのバイオマーカーは、より効果的なワクチンの開発を促進し、開発費用も低減させる。本発明らは下記のツールを有している:
抗原発現の知識基盤:本発明者らは論文審査がある(peer reviewed)科学専門誌に公表された実験から、腫瘍細胞により発現される腫瘍抗原に関するデータを収集し、腫瘍型により体系化してCTA発現レベルのデータベース(CTAデータベース、CTADB)を作成した。2017年4月現在で、CTADBは41,132の腫瘍標本に由来する145のCTAに由来するデータを含んでおり、異なる型のがんの中のCTA発現頻度により体系化された。
インシリコ治験集団;本発明者らは幾つかの異なるモデル集団のHLA遺伝子型に関するデータも採取した。その集団内のそれぞれの個体は、完全な4桁のHLA遺伝子型と民族性のデータを有している。その集団を表42に要約する。
これらのツール(又は潜在的に同等のデータベース若しくはモデル集団)を使用して、下記のマーカーを評価することができる:
・AG95−ワクチンの効力:特定の腫瘍型が95%の確率で発現するがんワクチンにおける抗原の数。AG95はワクチンの効力の指標であり、ワクチン抗原の免疫原性には依存しない。AG95はCTADBの中に収集されている腫瘍抗原発現率のデータから計算される。技術的には、AG95はCTAの二項分布から決定され、可能性がある全ての変動と発現率を考慮に入れる。本研究においては、AG95は発現した抗原のある数の確率を、抗原の最も広い範囲で積算することにより計算され、ここで確率の合計は95%以下である。正しい値は0(95%の確率で発現しないと予測される)と抗原の最大数(95%の確率で全ての抗原が発現している)の間である。
・PEPI3+カウント−被験者におけるワクチンの免疫原性:ワクチンに由来するPEPI3+は、被験者においてT細胞応答を誘導する個人用(personal)エピトープである。PEPI3+は、完全な4桁(4-digit)のHLA遺伝子型が知られている被験者においてPEPI3+試験を使用して決定できる。
・APカウント−被験者におけるワクチンの抗原性:PEPI3+を有するワクチン抗原の数。ポリPEPI1018の様なワクチンは、腫瘍細胞により発現される抗原に由来する配列を含む。APカウントはPEPI3+を含むワクチン中の抗原の数であり、APカウントは、被験者の中でT細胞応答を誘導できるワクチンの中の抗原の数を表す。APカウントは、被験者のHLA遺伝子型のみに依存し、被験者の疾患、年齢、及び薬剤には依存しないため、被験者のワクチン抗原特異的なT細胞応答を特徴付ける。正しい値は0、(抗原によりPEPIが提示されない)と抗原の最大数(すべての抗原がPEPIを提示する)との間である。
・AP50−集団内でのワクチンの抗原性:集団内のPEPIを有するワクチン抗原の平均数。AP50は、集団の被験者のHLA遺伝子型に依存するため、所定の集団内のワクチン−抗原特異的なT細胞応答を特徴付けに適している。技術的にはAPカウントはモデル集団の中で計算され、その結果の二項分布を使用してAP50を計算する。
・AGPカウント−被験者におけるワクチンの有効性:PEPIを用いて腫瘍で発現するワクチン抗原の数である。AGPカウントは、ワクチンが認識し、それに対するT細胞応答を誘導する(標的に命中する)腫瘍抗原の数を示す。AGPカウントは、被験者の腫瘍におけるワクチン−抗原発現率と、被験者のHLA遺伝子型に依存する。正しい値は0、(発現した抗原によりPEPI提示されない)と抗原の最大数(すべての抗原が発現してPEPIを提示する)との間である。
・AGP50−集団におけるがんワクチンの有効性:集団内のPEPIで示された腫瘍で発現するワクチン抗原(即ち、AGP)の平均数。AGP50は、ワクチンにより誘導されたT細胞応答が認識できる腫瘍抗原の平均数を示す。AGP50は示された腫瘍型における抗原の発現率と、標的集団における抗原の免疫原性に依存している。AGP50は、異なる集団におけるワクチンの有効性を評価することができ、同じ集団における異なるワクチンを比較するために使用できる。AGP50の計算は、発現したワクチン抗原に関する被験者におけるPEPI3+の発生により発現が重み付けられることを除いて、AG50に使用されるものと類似している。各被験者が各ワクチン抗原に由来するPEPIを有する理論上の集団においては、AGP50はAG50と等しくなる。被験者が如何なるワクチン抗原に由来するPEPIも有さない他の理論上の集団においては、AGP50は0になる。一般的には下記の記載が有効である:0≦AGP50≦AG50。
・mAGP−可能性が高い応答者を選択するためのバイオマーカー候補:がんワクチンが、示された腫瘍で発現した複数の抗原に対するT細胞応答を誘導する可能性。mAGPは、CRCの中のワクチン抗原の発現率、及び被験者におけるワクチン由来のPEPIの存在から計算される。技術的にはAGP分布に基づいて、mAGPは複数のAGP(2つ以上のAGP)の確率の合計である。
CRCを有する個々の患者においてポリPEPI1018の抗原性と有効性を評価するための、これらのバイオマーカーの適用
表43は、37人のCRC患者において、APとAGP50をそれぞれ使用した、ポリPEPI1018の抗原性と有効性を示す。ポリPEPI1018特異的なT細胞応答の高い変動性(表41を見よ)から予測されたように、APとAGP50は高い変動性を有する。ポリPEPI1018の中で最も抗原性が高い抗原はFOXO39であり;各患者はPEPI3+を有していた。しかしながら、FOXO39はCRC腫瘍の39%のみに発現し、61%の患者はその腫瘍を認識しないFOXO39特異的な応答を示すであろうことを示唆している。最も免疫原性が低い抗原はMAGE−A8であり;CRC腫瘍の44%においてその抗原は発現しているにも関わらず、37人のCRC患者の何れもPEPI3+を有さなかった。これらの結果は、がんワクチンの有効性を決定するときに、抗原の発現と免疫原性の両方を考慮に入れ得ることを示している。
AGP50は、PEPIを有するCRC腫瘍内に発現している抗原の平均数を示す。より高いAGP50値は、CRC細胞の中で発現しているより多くの抗原に対してワクチンがT細胞応答を誘導できることを示唆しているので、より高い値のAGP50を有する患者はポリPEPI1018に反応する可能性がより高い。
表43の最後のカラムは、37人の各CRC患者におけるmAGPの確率(複数AGP;すなわち、少なくとも2つのAGP)を示している。CRCを有する患者における平均mAGPは66%であり、CRC患者が腫瘍の中に発現した複数の抗原に対してT細胞応答を誘導するであろう可能性は66%であることを示唆している。
これらのバイオマーカーは、侵襲的な生検を必要としないので、ワクチン開発と日常的な臨床業務において即時の有用性を有する。抗原発現のデータは達成された腫瘍標本から得られ、データベース内で体系化することができる。4桁のHLA遺伝子型は唾液標本から決定することができる。これは移植と父親確定試験のために、全世界の認定された研究所によって行われている検証された試験である。これらの評価は薬物の開発者と医師が、免疫原性と腫瘍応答の活性、及びあり得る耐性の出現についてより深い洞察をすることを可能とするであろう。
集団内のポリPEPI1018の抗原性と有効性を評価するための、これらのバイオマーカーの適用
一般集団におけるポリPEPI1018CRCワクチンの抗原性
被験者におけるポリPEPI1018の抗原性をAPカウントにより決定し、それは被験者においてT細胞応答を誘導するワクチン抗原の数を示唆している。ポリPEPI1018のAPカウントを、PEPI試験を使用して、モデル集団内の433人の各被験者について決定し、その後そのモデル集団についてAP50カウントを計算した。図24に見られるように、モデル集団におけるポリPEPI1018のAP50は3.62である。よって一般集団における、ポリPEPI1018内の免疫原性抗原(すなわち1つ以上のPEPIを有する抗原)の平均数は3.62である。
一般集団におけるポリPEPI1018CRCワクチンの有効性
ワクチン内のPEPIが腫瘍細胞により提示される場合には、ワクチンにより誘導されたT細胞は腫瘍細胞を認識して殺すことができる。AGP(PEPIを有する発現抗原)の数は個体におけるワクチンの有効性の指標であり、ポリPEPI1018の効力と免疫原性の両方に依存している。図25に見られるように、ポリPEPI1018内の免疫原性CTAの平均数(即ち、AP[1つ以上のPEPIを有する発現抗原])は、モデル集団では2.54である。モデル集団内の被験者において、ポリPEPI1018が複数抗原に対するT細胞応答を誘導する可能性(即ちmAGP)は77%である。
異なる集団におけるポリPEPI1018CRCワクチン活性の比較
表44は、異なる集団におけるポリPEPI1018の免疫原性、抗原性、及び有効性の比較を示す。
PEPI3+とAPの平均数の結果は、全ての集団においてポリPEPI1018は免疫原性と抗原性が高いことを示した;ポリPEPI1018は、2.9〜3.7個のCRC抗原に対して、平均で3.7〜6.0個のCRC特異的なT細胞クローンを誘導することができる。ポリPEPI1018の免疫原性はCRCを有する患者と平均集団において類似しており(p>0.05)、この類似性はCRC集団の規模が小さいことに依るのかもしれない。追加の解析は、ポリPEPI1018は、アイルランド人又は一般集団と比較して、中国人の集団では免疫原性が顕著に高い(p<0.0001)ことを示唆する。免疫原性におけるこの差は、AGP50により特徴付けられるワクチンの有効性にも反映され;ポリPEPI1018は中国人の集団において最も有効であり、アイルランド人の集団では有効性が低い。CDxはポリPEPI1018に対する可能性が高い反応者を選択するのに使用されるであろうから、民族性による差は、アイルランド人の個体と比べて治療に適しているかもしれない、中国人の個体のより高いパーセンテージにおいてのみ反映されるであろう。
実施例24 末期の転移性乳がん患者の治療のための個別化された免疫療法組成物
患者BRC05は、右乳房に広範囲のがん性リンパ管炎(lymphangiosis carcinomatose)を有する炎症性乳がんと診断された。炎症性乳がん(IBC)は稀であるが、局所的に進行した乳がんの攻撃的な形態である。その主症状は腫れと発赤であるため、炎症性乳がんと呼ばれる(乳房はしばしば炎症を起こしているように見える)。ほとんどの炎症性乳がんは、侵襲性の腺管がんである(乳管で発生)。この型の乳がんは、危険性が高いヒトパピローマウイルスのがんタンパク質の発現と関連している。実際、この患者の腫瘍でHPV16のDNAが診断された。
2011年の患者のステージ(PITワクチン治療の6年前)
T4:胸壁及び/又は皮膚への直接的な拡張を有する任意の大きさの腫瘍(潰瘍又は皮膚結節)
pN3a:10以上の腋窩リンパ節への転移(少なくとも1つの2.0mm超の腫瘍沈着;又は鎖骨下リンパ(レベルIIIの腋窩リンパ)節への転移
14つのワクチンペプチドを患者RBC05のために設計して調製した(表45)。集団発現データに基づいて、ペプチドRBRC05−P01−P10をこの患者のために作製した。表45の最後の3つのペプチド(SSX−2、MORC、MAGE−BI)は、この患者の腫瘍で発現が直接測定された抗原から設計した。
T細胞応答は、ペプチドPBRC05_P1、PBRC05_P2、PBRC05_P3、PBRC05_P4、PBRC05_P5、PBRC05_P6、PBRC05_P7の混合物による初回ワクチン接種の2週間後に末梢単核細胞の細胞を測定した。
結果から、7つのペプチドによる単回の免疫接種は、7つのペプチドのうち3つに対して強力なT細胞応答を誘導することが示され、強力なMAGE−A11、NY−SAR−35、FSIPI及びMAGE−A9に特異的なT細胞応答を示す。AKAP4とNY−BR−1に対する弱い応答があり、SPAG9に対する応答はなかった。
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Claims (32)

  1. ポリペプチドの投与、又は有効成分として1つ以上のポリペプチドを含む医薬組成物、キット若しくはポリペプチドのパネルの投与に対する特定の又は標的のヒト集団の細胞傷害性T細胞応答率及び/又はヘルパーT細胞応答率を予測する方法であって、
    (i)HLAクラスI遺伝子型及び/又はHLAクラスII遺伝子型によりそれぞれ定義される複数の被験者を含む関連モデルヒト集団を選択又は定義する工程;
    (ii)ポリペプチド(単数)が、又はポリペプチド(複数)が共に
    (a)該被験者の少なくとも2つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである少なくとも1つのアミノ酸配列;及び/又は
    (b)該被験者の少なくとも2つのHLAクラスII分子に結合することができるT細胞エピトープである少なくとも1つのアミノ酸配列、
    を含むかどうかを、該モデルヒト集団における各被験者について決定する工程;並びに
    (iii)A.工程(ii)(a)の要件を満たすモデルヒト集団のより高い割合が、前記ヒト集団におけるより高い細胞傷害性T細胞応答率を予測する、前記ヒト集団の細胞傷害性T細胞応答率;及び/又は
    B.工程(ii)(b)の要件を満たす該モデルヒト集団のより高い割合が、前記ヒト集団におけるより高いヘルパーT細胞応答率を予測する、前記ヒト集団のヘルパーT細胞応答率、
    を予測する工程、
    を含む方法。
  2. 有効成分として1つ以上のポリペプチドを含む医薬組成物、キット又はポリペプチドのパネルの投与に対する、特定の又は標的のヒト集団の臨床応答率を予測する方法であって、
    (i)HLAクラスI遺伝子型によりそれぞれ定義される複数の被験者を含む関連モデルのヒト集団を選択又は定義する工程;
    (ii)(a)1つ以上の有効成分のポリペプチドが共に、それぞれが該被験者の少なくとも2つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである少なくとも2つの異なるアミノ酸配列を含むかどうかを、モデルヒト集団における各被験者について決定する工程であって、任意選択で該少なくとも2つの異なるアミノ酸配列が該有効成分のポリペプチドにより標的化される2つの異なるポリペプチド抗原のアミノ酸配列に含まれる、工程;
    (b)A.モデル集団の個々の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである;及び
    B.有効成分のポリペプチドのアミノ酸配列に含まれる
    少なくとも1つのアミノ酸配列を含む、モデル集団における標的のポリペプチド抗原の平均数;及び/又は
    (c)A.モデル集団の個々の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである;及び
    B.有効成分のポリペプチドのアミノ酸配列に含まれる
    少なくとも1つのアミノ酸配列を含む、モデル集団における発現された標的ポリペプチド抗原の平均数、
    を決定する工程、並びに
    (iii)前記ヒト集団の臨床応答率を予測する工程であって、工程(ii)(a)の要件を満たすモデルヒト集団のより高い割合、又は工程(ii)(b)の標的ポリペプチドのより高い平均数、又は工程(ii)(c)における発現した標的ポリペプチドのより高い平均数が、前記ヒト集団におけるより高い臨床応答率を予測する、工程
    を含む、方法。
  3. 1つ以上のさらなるポリペプチド、医薬組成物、キット又はポリペプチドのパネルについて方法を繰り返す工程、並びに前記特定の又は標的のヒト集団における予測された細胞傷害性T細胞応答率、ヘルパーT細胞応答率、及び/又は臨床応答率によりポリペプチド、医薬組成物、キット又はポリペプチドのパネルをランク付けする工程をさらに含む、請求項1又は請求項2に記載の方法。
  4. 予測された応答率又は応答率のランキングに基づき、1つ以上のポリペプチド、又は医薬組成物、又は1つ以上のキット若しくはポリペプチドのパネルのポリペプチドの投与により、治療を必要とする被験者の治療を選択又は推奨する工程をさらに含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
  5. (a)予測された高い応答率又は応答率ランキングを有するポリペプチド、医薬組成物、キット又はポリペプチドのパネルが、被験者における治療上の免疫応答を誘導するために選択又は推奨される;又は
    (b)低い予測された応答率又は応答率ランキングを有するポリペプチド、医薬組成物、キット又はポリペプチドのパネルが、有害な免疫応答を回避するために選択又は推奨される、
    請求項4に記載の方法。
  6. 選択又は推奨されたポリペプチド又は医薬組成物又は1つ以上のキット若しくはポリペプチドのパネルのポリペプチドの1つ以上を被験者に投与することをさらに含む、請求項4又は請求項5に記載の方法。
  7. 請求項4又は請求項5に記載の方法を使用して被験者の治療のために選択又は推奨された1つ以上のポリペプチド又は医薬組成物を該被験者に投与する工程を含む、治療を必要とするヒト被験者の治療方法。
  8. 特定の又は標的のヒト集団の被験者における免疫応答を誘導する方法で使用するための、ポリペプチド又はポリペプチドをコードするポリ核酸を設計又は調製する方法であって、
    (i)(a)HLAクラスI遺伝子型及び/又はHLAクラスII遺伝子型によりそれぞれ定義された複数の被験者を含む関連モデルヒト集団;又は
    (b)HLAクラスI遺伝子型によりそれぞれ定義された複数の被験者を含む1つの関連モデルヒト集団、及びHLAクラスII遺伝子型によりそれぞれ定義された複数の被験者を含む1つの関連モデルヒト集団
    を選択又は定義する工程、
    (ii)A.HLAクラスI遺伝子型により定義された、工程(i)で選択又は定義されたモデル集団の被験者の高いパーセンテージで、個々の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープ;
    B.HLAクラスII遺伝子型により定義された、工程(i)で選択又は定義されたモデル集団の被験者の高いパーセンテージで、個々の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合することができるT細胞エピトープ;又は
    C.HLAクラスI遺伝子型により定義された、工程(i)で選択又は定義されたモデル集団の被験者の高いパーセンテージで、個々の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープ、及びHLAクラスII遺伝子型により定義された、工程(i)で選択又は定義されたモデル集団の被験者の高いパーセンテージで、個々の被験者の少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合することができるT細胞エピトープ;
    を含む、又はからなる標的ポリペプチド抗原の最大50個の連続するアミノ酸の断片を同定する工程;
    (iii)工程(ii)で選択されたポリペプチド断片がHLAクラスI結合エピト−プである場合、任意選択で標的ポリペプチド抗原のより長い断片を選択する工程であって、該より長い断片は、
    F.工程(ii)で選択された断片を含むアミノ酸配列;及び
    G.HLAクラスII遺伝子型により定義された、工程(i)で選択又は定義されたモデル集団の被験者の高いパーセンテージで、個々の被験者の少なくとも3つ又は最も可能性の高いHLAクラスII分子に結合することができるHLAクラスII分子結合T細胞エピトープであるアミノ酸配列、
    を含む、又はからなる、工程
    (iv)ポリペプチド、又は工程(ii)若しくは工程(iii)で同定された1つ以上のポリペプチド断片を含むポリペプチドコードするポリ核酸を設計又は調製する工程であって、任意選択で該ポリペプチド断片が標的ポリペプチド抗原の配列の一部ではない追加のアミノ酸によりN末端及び/又はC末端に隣接している、工程
    を含む方法。
  9. 同じ又は1つ以上の異なる標的ポリペプチド抗原の1つ以上のさらなる断片を同定する工程であって、各ポリペプチド断片は、モデル集団における少なくとも一人の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子又は少なくとも3つのHLAクラスII分子に結合することができるT細胞エピトープである、工程
    を含み;及び
    (i)該断片に結合することができる少なくとも3つのHLAクラスI分子を発現するモデル集団における被験者のパーセンテージ;
    (ii)該断片を含む標的ポリペプチド抗原及び該断片に結合することができる少なくとも3つのHLAクラスI分子の両方を発現すると予測されるモデル集団における被験者のパーセンテージ;
    (iii)該断片に結合することができる少なくとも3つのHLAクラスII分子を発現するモデル集団における被験者のパーセンテージ;
    (iv)該断片を含む標的ポリペプチド抗原及び該断片に結合することができる少なくとも3つのHLAクラスII分子の両方を発現すると予測されるモデル集団における被験者のパーセンテージ;
    (v)該断片に結合することができる少なくとも3つのHLAクラスI分子及び少なくとも3つのHLAクラスII分子を発現するモデル集団における被験者のパーセンテージ;
    (iv)該断片を含む標的ポリペプチド抗原並びに該断片に結合することができる少なくとも3つのHLAクラスI分子及び少なくとも3つのHLAクラスII分子の両方を発現すると予測されるモデル集団における被験者のパーセンテージ
    により該断片をランク付けする工程
    を含む、請求項8に記載の方法。
  10. ランキングに基づき1つ以上のポリペプチド断片を選択する工程、及びポリペプチドが1つ以上の選択されたポリペプチド断片を含むように、又はポリ核酸が該断片をコードするように設計又は調製する工程を含む、請求項9に記載の方法。
  11. 特定の又は標的のヒト集団の被験者における免疫応答を誘導する方法で使用するための、ポリペプチド、ポリペプチドのパネル、又は有効成分として1つ以上のポリペプチドを含む医薬組成物若しくはキットを設計又は調製する工程をさらに含み、該ポリペプチド又は有効成分のポリペプチドが請求項8又は請求項10に記載の方法により選択された少なくとも2つのポリペプチド断片、任意選択で2つから15個の間のポリペプチド断片、を含む、請求項8〜10のいずれか1項に記載の方法。
  12. 2つ以上の又はそれぞれの断片が異なる標的ポリペプチド抗原、任意選択で表2〜6に列挙された抗原から選択される異なる標的ポリペプチド抗原、及び/又は異なるがん関連抗原であって、任意選択で1つ以上の又はそれぞれのがん関連抗原がCTAである、抗原、に由来する、請求項11に記載の方法。
  13. 2つ以上の又はそれぞれの断片が、ポリペプチド内で端と端とを並べて配置された、請求項11又は請求項12に記載の方法。
  14. 単一のポリペプチド内で端と端とを並べて配置された任意の2つの選択されたポリペプチド断片間の接続部で形成された全てのネオエピト−プをスクリーニングして、
    (i)健康な細胞で発現するヒトポリペプチドの断片に相当する;
    (ii)個々の被験者により発現される少なくとも2つのHLAクラスI分子に、ヒト被験者の閾値を超えるパーセンテージで結合することができるT細胞エピトープである;又は
    (iii)(i)及び(ii)の両方の要件を満たす、
    ネオエピト−プのアミノ酸配列を含むペプチドを除去する工程をさらに含む、請求項13に記載の方法。
  15. (i)健康な細胞で発現するヒトポリペプチドの断片に相当する;又は
    (ii)健康な細胞で発現するヒトポリペプチドの断片に相当し、該被験者の少なくとも2つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである、
    アミノ酸配列を含むポリペプチドを除去するために1つ以上のポリペプチドがスクリーニングされる、請求項8〜14のいずれか1項に記載の方法。
  16. 特定の又は標的のヒト集団の被験者において免疫応答を誘導する方法であって、ポリペプチド、ポリペプチドのパネル、ポリペプチドをコードするポリ核酸、又は医薬組成物又はキットを、請求項8〜15のいずれか1項の方法により前記特定の又は標的のヒト集団において使用するために設計又は調製する工程、及び該ポリペプチド、ポリ核酸、医薬組成物又はキットの有効成分のポリペプチドを該被験者に投与する工程を含む、方法。
  17. 特定の又は標的のヒト集団の被験者において免疫応答を誘導する方法で使用するためのポリペプチド、ポリペプチドのパネル、ポリ核酸、医薬組成物、又はキットであって、該ポリペプチド、ポリペプチドのパネル、ポリ核酸、医薬組成物、又はキットが、前記特定の又は標的のヒト集団において使用するための、請求項8〜16のいずれか1項に記載の方法により設計又は調製され、該組成物又はキットが、任意選択で少なくとも1つの薬学的に許容可能な希釈剤、担体、又は保存剤を含む、ポリペプチド、ポリペプチドのパネル、ポリ核酸、医薬組成物、又はキット。
  18. 特定の又は標的のヒト集団の被験者において免疫応答を誘導する方法で使用するための医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットであって、該医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットは、有効成分として第1及び第2及び任意選択で1つ以上の追加のポリペプチドを含み、それぞれのポリペプチドは、特定の又は標的の集団における少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープであるアミノ酸配列を含み、第1、第2、及び任意選択で任意の追加領域のT細胞エピトープは互いに異なり、任意選択で該医薬組成物又はキットは少なくとも1つの薬学的に許容可能な希釈剤、担体、又は保存剤を含む、医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキット。
  19. ヒト被験者において免疫応答を誘導するための方法で使用するための医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットであって、該医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットは、第1の領域及び第2の領域及び任意選択で1つ以上の追加領域を含む有効成分のポリペプチドを含み、各領域は、特定の又は標的の集団における少なくとも10%の被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープであるアミノ酸配列を含み、第1、第2、及び任意選択で任意の追加領域のT細胞エピトープは互いに異なり、任意選択で該医薬組成物又はキットは少なくとも1つの薬学的に許容可能な希釈剤、担体、又は保存剤を含む、医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキット。
  20. 1つ以上の又はそれぞれのT細胞エピトープのアミノ酸配列が、表2〜6に列挙された抗原から選択されるポリペプチド、又はがん関連抗原であって、任意選択で1つ以上の又はそれぞれのがん関連抗原はCTAである、抗原、に由来する、請求項18又は19に記載の使用のための医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキット。
  21. 2つ以上の又はそれぞれのT細胞エピトープのアミノ酸配列が、表2〜6に列挙された抗原から選択される異なるポリペプチド、及び/又は異なるがん関連抗原、任意選択で1つ以上の又はそれぞれのがん関連抗原はCTAである、抗原、に由来する、請求項18〜20に記載の使用のための医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキット。
  22. 治療を必要とする被験者のがんを治療する方法において使用するための、医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットであって、該医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットが、有効成分として第1及び第2のペプチド、及び任意選択で1つ以上の追加のペプチドを含み、各ペプチドはHLAクラスI結合T細胞エピトープであるアミノ酸配列を含み、ヒト被験者の少なくとも10%は、
    iii.前記T細胞エピトープを含む表2に列挙された抗原から選択される腫瘍関連抗原を発現する;及び
    iv.前記T細胞エピトープに結合することができる少なくとも3つのHLAクラスI分子を有する、
    の両方であるがんを有し;
    第1、第2、及び任意選択で任意の追加のペプチドの前記T細胞エピト−プは互いに異なり、任意選択で医薬組成物又はキットは少なくとも1つの薬学的に許容可能な希釈剤、担体、又は保存剤を含む、医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキット。
  23. 治療を必要とする被験者のがんを治療する方法において使用するための、医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットであって、該医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットが、第1及び第2の領域、及び任意選択で1つ以上の追加領域を含む有効成分のポリペプチドを含み、各領域はHLAクラスI結合T細胞エピトープであるアミノ酸配列を含み、ヒト被験者の少なくとも10%は、
    (a)前記T細胞エピトープを含む表2に列挙された抗原から選択される腫瘍関連抗原を発現する;及び
    (b)前記T細胞エピトープに結合することができる少なくとも3つのHLAクラスI分子を有する、
    の両方であるがんを有し;
    第1、第2、及び任意選択で任意の追加領域の前記T細胞エピト−プは互いに異なり、任意選択で医薬組成物又はキットは少なくとも1つの薬学的に許容可能な希釈剤、担体、又は保存剤を含む、医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキット。
  24. 治療を必要とする被験者において、結腸直腸、乳房、卵巣、メラノーマ、非メラノーマ皮膚、肺、前立腺、腎臓、膀胱、胃、肝臓、子宮頸部、食道、非ホジキンリンパ腫、白血病、膵臓、子宮体、口唇、口腔、甲状腺、脳、神経系、胆嚢、喉頭、咽頭、骨髄腫、鼻咽頭、ホジキンリンパ腫、精巣及びカポジ肉腫からなる群から選択されるがんを治療する方法において使用するための、医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットであって、該医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットは有効成分として、第1及び第2のポリペプチド及び任意選択で1つ以上の追加のポリペプチドを含み、各ポリペプチドは、HLAクラスI結合T細胞エピトープであるアミノ酸配列を含み、ヒト被験者の少なくとも10%は、
    (a)前記T細胞エピトープを含む、表2に列挙された抗原から選択される腫瘍関連抗原を発現する;及び
    (b)前記T細胞エピトープに結合することができる少なくとも3つのHLAクラスI分子を有する、
    の両方である前記がんを有し;
    第1と第2、及び任意選択で任意の追加のペプチドの前記T細胞エピト−プは互いに異なり、任意選択で医薬組成物又はキットは少なくとも1つの薬学的に許容可能な希釈剤、担体、又は保存剤を含む、医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキット。
  25. 治療の必要がある被験者において、結腸直腸、乳房、卵巣、メラノーマ、非メラノーマ皮膚、肺、前立腺、腎臓、膀胱、胃、肝臓、子宮頸部、食道、非ホジキンリンパ腫、白血病、膵臓癌、子宮体、口唇、口腔、甲状腺、脳、神経系、胆嚢、喉頭、咽頭、骨髄腫、鼻咽頭、ホジキンリンパ腫、精巣及びカポジ肉腫からなる群から選択されるがんを治療する方法において使用するための、医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットであって、該医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキットは、第1及び第2の領域及び任意選択で1つ以上の追加領域を含む有効成分のポリペプチドを含み、各領域は、HLAクラスI結合T細胞エピトープであるアミノ酸配列を含み、ヒト被験者の少なくとも10%は、
    (a)前記T細胞エピトープを含む表2に列挙された抗原から選択される腫瘍関連抗原を発現する;及び
    (b)前記T細胞エピトープに結合することができる少なくとも3つのHLAクラスI分子を有する、
    の両方である前記がんを有し;
    第1、及び第2及び任意選択で任意の追加のポリペプチドの前記T細胞エピト−プは互いに異なり、任意選択で医薬組成物又はキットは少なくとも1つの薬学的に許容可能な希釈剤、担体、又は保存剤を含む、医薬組成物、ポリペプチドのパネル又はキット。
  26. 治療を必要とするヒト被験者の治療方法であって、請求項17〜25のいずれか1項に記載のポリペプチド、ポリペプチドのパネル、医薬組成物、又はキットの有効成分のポリペプチドを該被験者に投与する工程を含み、該被験者は、該ポリペプチド、又は該医薬組成物若しくはキットの1つ以上の有効成分のポリペプチドに結合することができる、少なくとも3つのHLAクラスI分子及び/又は少なくとも3つのHLAクラスII分子を発現すると決定された、方法。
  27. 該被験者が、ポリペプチド又は医薬組成物若しくはキットの有効成分のポリペプチドの異なるT細胞エピトープの閾値最小数に結合することができる、少なくとも3つのHLAクラスI及び/又は少なくとも3つのHLAクラスII分子を発現することが決定された、請求項26に記載の方法。
  28. 医薬組成物、キット又はポリペプチドのパネルの有効成分のポリペプチドが、それぞれが被験者の少なくとも3つのHLAクラスI分子に結合することができるT細胞エピトープである少なくとも2つの異なる配列を共に含むことが決定され、任意選択で該少なくとも2つの異なったアミノ酸配列が、有効成分のポリペプチドにより標的化される2つの異なるポリペプチド抗原のアミノ酸配列に含まれる、請求項26又は請求項27に記載の方法。
  29. 医薬組成物が、被験者において臨床応答を誘導する最小の可能性の閾値よりも高いと決定された、請求項26〜28のいずれか1項に記載の方法であって、
    下記の因子の1つ以上が臨床応答のより高い可能性に対応する、方法。
    (a)それぞれが、該被験者の少なくとも3つのHLAクラスIに結合することができるT細胞エピトープである、より多数のアミノ酸配列及び/又は異なるアミノ酸配列の有効成分のポリペプチド中の存在;
    (b)A.有効成分のポリペプチドに含まれる;及び、
    B.該被験者の少なくとも3つのHLAクラスIに結合することができるT細胞エピトープである
    ことの両方である少なくとも1つのアミノ酸配列を含むより多数の標的ポリペプチド抗原であって、任意選択で該標的ポリペプチド抗原は該被験者で発現し、さらに任意選択で該標的ポリペプチド抗原は該被験者から得られた1つ以上の試料中に存在する、抗原
    (c)該被験者が標的ポリペプチド抗原、任意選択で該標的ポリペプチド抗原の閾値の数の標的ポリペプチド抗原、及び/又は任意選択で
    A.有効成分のポリペプチドに含まれる;及び
    B.該被験者の少なくとも3つのHLAクラスIに結合することができるT細胞エピトープである、
    ことの両方である少なくとも1つのアミノ酸配列を含む、と決定された標的ポリペプチド抗原、を発現するより高い確率;及び/又は、
    (d)該被験者が発現すると予測されるより多数の標的ポリペプチド抗原、任意選択で閾値確率で該被験者が発現するより多数の標的ポリペプチド抗原、及び/又は任意選択で
    A.有効成分のポリペプチドに含まれる;及び
    B.該被験者の少なくとも3つのHLAクラスIに結合することができるT細胞エピトープである、
    ことの両者である少なくとも1つのアミノ酸配列を含むと決定された標的ポリペプチド抗原。
  30. 臨床応答の可能性が、
    (i)有効成分のポリペプチドによりにより標的化されるどのポリペプチド抗原が、
    A.有効成分のポリペプチドに含まれる;及び
    B.該被験者の少なくとも3つのHLAクラスIに結合することができるT細胞エピトープである、
    の両方であるアミノ酸配列を含むかを同定する工程;及び
    (ii)工程(i)で同定された各抗原についての集団発現データを用いて、工程(i)の少なくとも2つの異なるアミノ酸配列を共に含む工程(i)で同定された1つ以上の抗原を該被験者が発現する確率を決定する工程;及び
    (iii)医薬組成物、キット又はポリペプチドのパネルの投与に対して、該被験者が臨床応答を示すであろう可能性を決定する工程であって、工程(ii)で決定されたより高い確率はより高い臨床応答の可能性に対応する、工程
    を含む方法により臨床応答の可能性が決定された、請求項29に記載の方法。
  31. (a)ヒト被験者のモデル集団の各被験者のクラスI及び/又はクラスII HLA遺伝子型;及び1つ以上の試験ポリペプチドのアミノ酸配列を含むデータを保存するように構成された保存モジュールであって、モデル集団は試験標的ヒト集団の代表である、モジュール;及び
    (b)該モデル集団の各被験者の複数のクラスIHLA分子に結合することができる1つ以上の試験ポリペプチドのアミノ酸配列、及び/又は該モデル集団の各被験者の複数のクラスII HLA分子に結合することができる1つ以上の試験ポリペプチド中のアミノ酸配列を同定及び/又は定量するように構成された計算モジュール、
    を含むシステム。
  32. (c)(i)1つ以上のポリペプチド、又は有効成分として1つ以上のポリペプチドを含む1つ以上の医薬組成物の投与に対する、試験標的ヒト集団の細胞傷害性T細胞応答率及び/又はヘルパーT細胞応答率の予測;又は
    (ii)有効成分として1つ以上のポリペプチドを含む1つ以上の医薬組成物の投与を含む治療方法に対する、試験標的ヒト集団の臨床応答率の予測、
    を表示するように構成された出力モジュールをさらに含む、請求項31に記載のシステム。
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