JP2020531032A - 二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE)を搭載したアデノウイルス - Google Patents

二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE)を搭載したアデノウイルス Download PDF

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Abstract

式(I)、5’ITR−B1−BA−B2−BX−BB−BY−B3−3’ITR(I)、の配列を含むアデノウイルスであって、BYが、FAP−BiTE、CXL10、CXL9、およびIFNをそれぞれコードする4つの導入遺伝子を含有する導入遺伝子カセットを含む、前記アデノウイルス。本開示はまた、前記ウイルスを含む医薬組成物も包含し、前記ウイルスまたは製剤の使用が治療となる。【選択図】 図1

Description

本開示は、FAP−BiTEを搭載した、改変アデノウイルス、特にEnadenotucirev(EnAd)、の組成物、例えば前記アデノウイルスを含む医薬製剤、並びに、前記ウイルスおよびウイルス製剤の、特に治療における、具体的にはがん治療における使用、に関する。本開示はまた、前記ウイルスおよびFAP−BiTEをコードするDNAを作製するための方法も包含する。本開示はまた、本明細書における技術開示と併せて、配列表に記載された新規配列も包含し、例えば、前記技術開示では、例示されたウイルスは、配列表に記載される代替カセットまたは代替ウイルスなどと置換される。
がんは、社会にとって、患者やその家族の苦労や苦痛の面から、また、患者の治療、ケア、およびサポートの財務コストが高いという点から、未だ極めて大きな社会的負担となっている。
がん細胞の周囲の間質は、腫瘍と戦うために送られてきた免疫細胞をトラップするように働く場合があり、故に物理的な保護となっている。さらに間質は、腫瘍の成長に許容的であり最適でもある、腫瘍の低酸素微小環境を遮蔽する。間質内の細胞が腫瘍のエネルギー源であるという学説もいくつか存在する。
腫瘍間質の大型の構成要素として、がんの目的に適うように損なわれた、線維芽細胞がある。間質に浸潤する他の細胞として、腫瘍関連マクロファージ(TAM)があり、これは、免疫応答を抑制するIL−10などのサイトカインおよびケモカインを分泌することにより腫瘍成長を促進し得る2型(M2)マクロファージである。
腫瘍間質の標的化は特に難しく、というのも、その環境を構成している細胞が「ネイティブ」な免疫細胞や結合組織細胞であり、これらは体中に存在するためである。すなわち、治療薬によるこれらの細胞の標的化は深刻な非特異的な作用を引き起こす可能性がある。
そのため、最大の治療効果を達成できる、特に間質線維芽細胞に取り囲まれた腫瘍細胞への送達を達成できる、BiTEを腫瘍細胞に直接送達するように改善された方法が求められている。
共に参照によって本明細書に援用される国際公開第2018/041838号および同第2018/041827号は、BITEをコードするある特定のアデノウイルスを開示している。しかしながら、活性化サイトカインの組込みにより、このウイルスにコードされたBiTEの活性を増強することが、有用となることであろう。BiTEにごく近接させて2種類のサイトカインを組み込むことは、さほどの困難もなく達成できる。しかし、3種類のサイトカインをBiTEにごく近接させて配置させた場合、各遺伝子の性質がBiTEの発現に対し影響し始める。本発明者らは、図1に示される、4種類の導入遺伝子を有するウイルスNG−615を作製した。しかしながら、BiTEの発現が減少してしまった。驚くべきことに、これらのサイトカインのうち2種を変更した(NG−615との比較)NG−641ウイルスは、良好なBiTE発現をはじめとする良好な活性を示した。すなわち、これら4種の導入遺伝子が一緒になることで、ウイルス中に同時に存在することに適合性になると考えられる。
請求の範囲に記載されている発明は、ファイバー、L5、およびE4領域の間に共同配置された、この4種類の導入遺伝子を収容したウイルスに関する。
以下の各項目は本開示の概要である:
1.
式(I)の配列を含むアデノウイルスであって、
5’ITR−B−B−B−B−B−B−B−3’ITR(I)
式中、
は結合であるか、E1A、E1BまたはE1A−E1Bを含み;
は−E2B−L1−L2−L3−E2A−L4を含み;
は結合であるか、E3を含み;
は結合であるか、制限酵素認識部位、1もしくは複数の導入遺伝子、またはその両方を含むDNA配列であり;
はL5を含み;
は、FAP−BiTE、CXL10、CXL9、およびIFNをそれぞれコードする4つの導入遺伝子を含有する導入遺伝子カセットを含み;
は結合であるか、E4を含む、
前記アデノウイルス。
2.
前記コードされたFAB−BiTEが、配列番号5、またはそれに対して少なくとも95%の同一性を有する配列(配列番号5など)、に示される抗CD3を含む、項目1に記載のアデノウイルス。
3.
前記FAP−BiTEが、配列番号9、またはそれ対して少なくとも95%の同一性を有する配列(配列番号9など)、に示される抗FAPを含む、項目1または項目2に記載のアデノウイルス。
4.
前記コードされたFAB−BiTEが、配列番号75、配列番号76、またはそのうちのいずれか1つに対して少なくとも95%の同一性を有する配列、から選択される配列を含む、項目1に記載のアデノウイルス。
5.
前記導入遺伝子カセットが、配列番号100、またはそれに対して少なくとも95%の同一性を有する配列(配列番号100など)、に示されるCXL10をコードする、項目1〜4のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
6.
前記導入遺伝子カセットが、配列番号99、またはそれに対して少なくとも95%の同一性を有する配列(配列番号99など)、に示されるCXCL9をコードする、項目1〜5のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
7.
前記導入遺伝子カセットが、配列番号98、またはそれに対して少なくとも95%の同一性を有する配列(配列番号98など)、に示されるIFNαをコードする、項目1〜6のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
8.
各前記導入遺伝子が機能的に連結されている、項目1〜7のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
9.
各前記導入遺伝子が3つの異なる高効率自己開裂型ペプチドで隔てられている、項目1〜8のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
10.
前記各自己開裂型ペプチドが独立してE2A、F2A、P2A、およびT2Aから選択される、項目9に記載のアデノウイルス。
11.
L5からE4までの各前記導入遺伝子の相対的順序が、例えば図1のNG−641に示すように、FAP−BiTE、CXL10、CXL9、およびIFNαである、項目1〜10のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
12.
前記導入遺伝子カセットが、配列番号95に示されるポリヌクレオチド配列、または同一のアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド、特に配列番号95、を有する、項目1〜11のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
13.
配列番号84を含む、項目1〜12のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
14.
複製適格性である、項目1〜13のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
15.
腫瘍溶解性である、項目1〜14のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
16.
Ad11由来のヘキソンおよびファイバーを有する、項目1〜15のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
17.
項目1〜16のいずれか一項に記載のアデノウイルス、および賦形剤、希釈剤、または担体、を含む医薬組成物。
18.
治療用、例えばがん治療用の、項目1〜16のいずれか一項に記載のアデノウイルス、または項目17に記載の医薬組成物。
19.
項目1〜16のいずれか一項に記載のアデノウイルスまたは項目17に記載の医薬組成物を投与することを含む、患者を治療する方法。
20.
がん治療用の医薬の製造のための、項目1〜16のいずれか一項に記載のアデノウイルス、または項目17に記載の医薬組成物、の使用。
1つの実施形態では、本開示に係るBiTE(複数可)は、膜貫通領域を含まないため、がん細胞表面上には発現されず、ウイルスに感染されたがん細胞からのBiTE分子の放出を促すためのシグナル配列を含む。
1つの実施形態では、前記導入遺伝子カセットは、内在性プロモーター、例えば主要後期プロモーター(major later promoter)、の制御下にある。
有利な点として、本発明者らは、アデノウイルスにBiTE分子を搭載し、この二重特異性抗体フラグメント分子に、アデノウイルスのがん細胞に選択的に感染する能力に「便乗」させることにより、BiTEを腫瘍細胞に標的化送達することが可能となることを見出した。
有利な点として、BiTEは小型であり、哺乳類細胞で産生することができる。そのため、本開示のアデノウイルスが感染すると、前記BiTE分子が腫瘍細胞によって合成、分泌されて、局所的に作用し、当該ウイルスの直の足跡を超えて広がることができる。これにより、BiTEの直接の感染部位以外への拡散が可能となるが、同時に、感染された腫瘍細胞部位から遠く離れ過ぎたウイルスの拡散は制限される。これにより、好ましくない非特異的な作用のリスクが最小限となる。
1つの実施形態では、前記アデノウイルスはEnAdである。EnAdは、他のアデノウイルスプラットフォーム(例えばAd5ベースのプラットフォーム)と比較して、腫瘍溶解活性が増強されていることが示されている。EnAdはまた、結腸がん細胞、肺がん細胞、膀胱がん細胞、および腎がん細胞など、ヒト上皮由来癌細胞に対して高い選択性を有することが示されている。このことは、EnAdをBiTE分子の送達用担体として理想的なものとしており、というのも、T細胞をBiTE分子で活性化して標的細胞を攻撃させると同時に、EnAdをがん細胞に感染させ溶解させることができるためである。これは、相乗的な腫瘍溶解効果を発揮する腫瘍に対する2面攻撃をもたらす。
1つの実施形態では、前記BiTEの抗CD3成分は、CD3ε、CD3γ、およびCD3δから選択される抗原、特にCD3ε、に対し選択的である。
FAPは腫瘍間質抗原である。有利な点として、これらの抗原を発現する間質細胞(非形質転換細胞)は、形質転換細胞と同じレベルの変異−抵抗性−選択プロセスを受けない。すなわち、これらの細胞は、「動く標的(moving target)」ではないため、がん治療の標的とし易く、さらに、多くの場合で、間質細胞に存在する受容体の種類は様々な種類のがんの間で共通している場合が多い。そのため、FAPの標的化は、複数種類のがんに対して有効である可能性が高い。
有利な点として、FAPは、腫瘍関連線維芽細胞上でアップレギュレートされている。線維芽細胞は、成長、浸潤、および治療介入からの回復を支持する、固形癌の重要な要素である。線維芽細胞は通例、進行癌に含まれる細胞の40〜60%を構成する。有利な点として、線維芽細胞は、がん細胞と比べて、治療を回避することが少ない遺伝的に安定な細胞である。活性化型の線維芽細胞も、様々な種類の腫瘍の間で比較的類似している。そのため、本開示のアデノウイルスは、T細胞を活性化させ、FAPを発現する腫瘍関連線維芽細胞を標的とさせそれを殺滅させることによって、IL−10、TGFβ、およびIDOが介在する経路など、一連の免疫抑制経路を減弱するのに役立ち得る。
1つの実施形態では、Bは結合ではない。
1つの実施形態では、前記アデノウイルスはキメラである。1つの実施形態では、前記アデノウイルスは腫瘍溶解性である。1つの実施形態では、前記アデノウイルスはキメラであり、且つ腫瘍溶解性である。1つの実施形態では、前記アデノウイルスは複製可能(replication capable)である。1つの実施形態では、前記アデノウイルスはキメラであり、腫瘍溶解性であり、且つ複製可能である。1つの実施形態では、前記アデノウイルスは複製適格性(replication competent)である。別の実施形態では、前記アデノウイルスはキメラであり、腫瘍溶解性であり、且つ複製適格性である。1つの実施形態では、前記アデノウイルスは複製能を欠損しており、すなわちベクターである。
1つの実施形態では、Bは、導入遺伝子または導入遺伝子カセット、特にBiTEをコードする導入遺伝子カセット、を含む。1つの実施形態では、前記さらなる導入遺伝子は、外来性プロモーター(CMVプロモーター1など)の制御下にある。
外来性プロモーターは、前記抗体またはフラグメントを強く恒常的に発現でき、患者が非常に広範囲ながんを有する場合など、状況によっては特に有用となる場合があるため、外来性プロモーターの採用はいくつかの実施形態で有益である場合がある。有利な点として、恒常的な外来性プロモーターの使用は、特定の状況で望ましい場合がある導入遺伝子の持続的な転写をもたらす。
1つの実施形態では、前記導入遺伝子カセットは、例えばコード配列の最初に、特に導入遺伝子カセットのL5の最後に、コザック配列を含む。
1つの実施形態では、前記導入遺伝子カセットは、例えばその配列の最後に、特に導入遺伝子カセットのE4領域の最後に、ポリアデニル化配列をさらに含む。
1つの実施形態では、前記導入遺伝子カセットは、NG−641ウイルスなど、図1に示される配置を有する。
1つの実施形態では、前記BiTE分子は半減期が短く、例えば48時間以下である。
1つの実施形態では、前記アデノウイルスは1つのみのBiTEを含有する。
別の実施形態では、前記アデノウイルスは、2つのBiTEを含有する。
1つの実施形態では、前記FAP−BiTEは、配列番号11に記載のアミノ酸配列、またはそれに対して少なくとも95%の同一性を有するアミノ酸配列を含む、VHドメインを含む。
1つの実施形態では、前記FAP−BiTEは、配列番号10に記載のアミノ酸配列、またはそれに対して少なくとも95%の同一性を有するアミノ酸配列を含む、VLドメインを含む。
1つの実施形態では、前記FAP−BiTEの抗CD3部分は、配列番号6に記載のアミノ酸配列、またはそれに対して少なくとも95%の同一性を有するアミノ酸配列を含む、VHドメインを含む。
1つの実施形態では、前記FAP−BiTEの抗CD3部分は、配列番号7に記載のアミノ酸配列、またはそれに対して少なくとも95%の同一性を有するアミノ酸配列を含む、VLドメインを含む。
1つの実施形態では、本開示のアデノウイルスは、配列番号34もしくは配列番号35に記載の配列、または同一のscFvアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド、を含み、特に配列番号34を含む。
1つの実施形態では、本開示のアデノウイルスは、配列番号68に記載の配列、配列番号69に記載の配列、または同一のアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド配列、を含む。
1つの実施形態では、本開示のアデノウイルスは、配列番号90に記載の配列、または同一のアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド配列、を含む。
1つの実施形態では、本開示のアデノウイルスは、配列番号91に記載の配列、または同一のアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド配列、を含む。
1つの実施形態では、本開示のアデノウイルスは、配列番号92に記載の配列、または同一のアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド配列、を含む。
当業者には承知のとおり、DNAのコードには重複性(reduncy)があるため、本開示は、本明細書で開示されるアミノ酸を有するBiTEをコードするEnAdまたはAd11も包含する
C末端のHisアフィニティータグ(10Hisタグまたは6Hisタグなど)は、BiTEまたはアデノウイルスの精製に有用である。しかし、C末端のHisアフィニティータグは任意であり、最終産物などには含まれていなくてもよい。当業者には承知の通り、BiTEまたはアデノウイルスの生物学的機能に影響を与えない範囲で、10His以外の他のアフィニティータグを使用することができ、同様に含まれていなくてもよい。
従って、1つの実施形態では、前記BiTEは、配列番号1または配列番号2に記載のアミノ酸配列を含むが、その配列のC末端の最後にHisアフィニティータグを含んでいない(配列番号61または配列番号62など)。
10Hisアフィニティータグを含まないことは、10Hisアフィニティータグを含む、本明細書で開示される他の全ての配列にまでさらに及び、すなわち、本開示はC末端Hisタグを持たない同一のアミノ酸またはDNA配列を包含する。
1つの態様において、本明細書に記載のアデノウイルスと、希釈剤または担体と、を含む組成物が提供される。
1つの態様において、治療有効量の本明細書に記載のアデノウイルスまたは組成物を投与することを含む、患者を治療する方法が提供される。
1つの実施形態では、前記方法は、がん、例えば上皮がん、特に固形腫瘍、を治療するための方法である。
1つの実施形態では、チェックポイント阻害剤(PD−1阻害剤またはPDL1阻害剤など)と組み合わせて、本開示のウイルスを投与することを含み、特には前記チェックポイント阻害剤が前記ウイルスにコードされている、方法が提供される。
1つの実施形態では、チェックポイント阻害剤(例えば、PD−1阻害剤またはPDL1阻害剤などの本明細書の他の場所に列挙されるようなチェックポイント阻害剤)と組み合わせずに、本開示のウイルスを投与することを含み、特には前記チェックポイント阻害剤が前記ウイルスにコードされていない、方法が提供される。
本開示のウイルスにコードされたBiTEは、当該ウイルスの細胞傷害性を増強できる。
驚くべきことに、本開示のウイルスにコードされたBiTEは、腫瘍の液体環境(腹水など)内のT細胞をはじめとする、腫瘍の抑制的環境内の細胞などであっても、CD4+細胞および/またはCD8+細胞を活性化することができる。
有利な点として、本開示のウイルスにコードされたBiTEは、腫瘍の液体環境(腹水など)内のT細胞をはじめとする、腫瘍の抑制的環境内のT細胞などであっても、細胞傷害性T細胞を活性化することができる。
さらなる驚くべき点として、本開示のウイルスにコードされたBiTEは、T細胞の増殖を刺激(活性化)することが可能である。
本開示のBiTEをコードするウイルスは、腫瘍の免疫抑制的微小環境を回避、克服、または逆行させることができると思われる。
1つの実施形態では、T細胞の活性化は、T細胞マーカー(例えばCD25)のアップレギュレーションをもたらす。
免疫細胞とは、本明細書で使用される場合、免疫系で機能的役割を果たす細胞であり、例えば、マクロファージ、好中球、樹状細胞、NK細胞、Tリンパ球(特に、T細胞およびNKT細胞)などのリンパ球が挙げられるが、これらに限定はされない。
抗原結合部位とは、本明細書で使用される場合、当該分子の部分であって、一対の可変領域、特に標的抗原と特異的に相互作用するコグネイトな対、を含む部分を指す。
具体的には、本明細書で用いられる場合、特異的な抗原のみを認識する結合部位、または、非特異的な抗原に対する親和性と比較して、特異的な抗原に対して顕著により高い結合親和性、例えば5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍高い結合親和性、を示す結合部位、を指すことが意図される。親和性はBIAcoreなどの技術によって測定することができる。
二重特異性抗体分子とは、本明細書で使用される場合、同じまたは異なる抗原と結合し得る2つの抗原結合領域を有する分子を指す。BiTEは二重特異性抗体分子のサブクラスである。
BiTEとは、本明細書で使用される場合、二重特異性T細胞エンゲージャー、特には抗CD3結合ドメインと、さらなる結合ドメイン、この場合では抗FAP結合ドメインとを含む、二重特異性T細胞エンゲージャーを指す。通常、これらの結合ドメインはscFvの形態をとる。BiTEを図12に図示する。
すなわち、二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE)とは、本明細書で使用される場合、異なる抗体の2つのscFv、または約55KDaの一本鎖ペプチド上の4つの異なる遺伝子由来のアミノ酸配列を含む、人工の二重特異性モノクローナル抗体の一種を指す。これらのscFvの一方が、T細胞表面に発現されたCD3受容体などの、T細胞抗原など、免疫細胞に対して特異的である。他方のscFvは、従来技術では、通例、腫瘍特異的な分子を介して腫瘍細胞に結合する。従って、BiTEは、T細胞上の抗原に対する特異性および腫瘍細胞上の抗原に対する特異性によって、T細胞と腫瘍細胞との間に連結を形成することができる。これが、MHC Iまたは共刺激分子とは独立に、T細胞の活性化をもたらし、腫瘍細胞に対する細胞傷害性効果をT細胞に発揮させる。
1つの実施形態では、前記T細胞エンゲージャーは、例えば本明細書で開示されるリンカー配列から独立して選択されるリンカーを用いて、VL1−リンカー1−VH1−リンカー2−VH2−リンカー3−VL2のフォーマットで配置される。
1つの実施形態では、前記BiTEリンカーは、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30アミノ酸長など、10〜30アミノ酸長の範囲をとる、例えば本明細書で開示されるリンカーである。
間質または間質抗原とは、本明細書で使用される場合、間質中の治療標的となる抗原を指し、例えば、間質マトリックスの分子構造内に発現された抗原、例えば、結合組織分子、もしくは間質マトリックスと関連した分子、または、間質の細胞成分と関連した抗原、例えば、間質に浸潤した、線維芽細胞上、腫瘍関連マクロファージ上、樹状細胞上、NK細胞上および/もしくはT細胞上に発現した抗原、が挙げられる。間質抗原の例としては、FAP、TGFβ、TREM1、IGFBP7、FSP−1、線維芽細胞関連抗原、NG2、エンドシアリン(CD248)、血小板由来増殖因子受容体α(PDGFR−α)、血小板由来増殖因子受容体β(PDGFR−β)、およびビメンチンが挙げられるが、これらに限定はされない。通常、間質抗原はがん細胞上には発現されず、すなわち、間質細胞上のみに発現される。
線維芽細胞は、抗原として線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)を用いることで、特にFAPに特異的であるがCD26とは結合しない抗体によって、標的化され得る(参照によって本明細書に援用される、米国特許出願公開第2012/0258119号を参照)。
FAPは元々、反応性の間質線維芽細胞上のセリンプロテアーゼとして特定された。その後の分子クローニングにより、FAPが、メラノーマ細胞株によって発現される170kDaの膜結合型ゼラチナーゼである、セプラーゼと同一であることが明らかとなった。完全長cDNAは、ジペプチジルペプチダーゼIV(DPPIV)と高い相同性を有し、配列全体にわたってのアミノ酸同一性が52%であり、触媒ドメインにおける同一性が70%に近い、760個のアミノ酸(aa)からなるH型膜貫通プロテアーゼをコードしていた。米国特許第5,587,299号(参照によって本明細書に援用される)は、FAPをコードする核酸分子と、その応用を記載している。
要約すると、FAPは、そのプロテアーゼ活性と、他の細胞表面分子と複合体を形成するその能力との組み合わせを通じて、細胞依存的にその生物学的機能を発揮する多機能性タンパク質として認知されている。上皮細胞株および線維芽細胞株上のFAPの過剰発現は悪性挙動を促し、これは、FAPの細胞発現レベルが臨床成績の悪化と相関するという臨床状況を示唆している。
パラクリン型シグナル伝達分子を通じて、がん細胞が、間質線維芽細胞を活性化し、FAPの発現を誘導し、このFAPが、これらのがん細胞の増殖、浸潤、および転移に影響を与える。最近の研究によって、TGF−βがFAPタンパク質発現の促進において支配的な因子であることが明らかにされた(Chen, H et al (2009) Exp and Molec Pathology, doi: 10.1016/j.yexmp. 2009.09.001)。FAPは、乳房、肺、結腸直腸、および卵巣のヒト上皮癌を含む、ヒト上皮癌の90%において、反応性間質線維芽細胞上に大量に発現される(Garin-Chesa, P et al (1990) PNAS USA 87: 7236-7239)。最近になって、Chenらにより、FAPαがHO−8910PM卵巣がん細胞の浸潤、増殖、および転移に影響していることが示された(Chen, H et al (2009) Exp and Molec Pathology, doi: 10.1016/j.yexmp. 2009.09.001)。
FAPの標的化は、FAP抗原を生体関連分子と結合させ、FAPの相互作用を立体的に遮断することにより行われ得る。あるいは、またはさらに、FAP分子を別のFAP分子または異なる分子と(例えばT細胞に)架橋結合することにより標的化され得る。この架橋結合により、FAPを有する細胞の、免疫系への注目度が高まり、免疫系が活性化されてFAPを有する細胞が中性化または破壊され得る。
本開示のアデノウイルスは腫瘍細胞に感染する能力を有し、特に、腫瘍細胞に優先的に感染するように選択される。腫瘍溶解性ウイルスの感染は、がん細胞の死滅および溶解を引き起こし、新たに産生されたウイルス粒子の放出が伴う。BiTEおよびサイトカインなどの、組み込まれた導入遺伝子は、細胞内で合成され、当該腫瘍細胞によりそれが死ぬまで活発に分泌される。また、いくつかの分子が細胞溶解の際に放出されることになる。
半減期が短いBiTEなどの抗体分子は、分子が全身循環となった場合に、身体がこの分子を迅速に除去するため、この分子による非特異的な作用が最低限に少なくなるため、本開示での使用に特に好適であり得る。
すなわち、本開示のアデノウイルスは、腫瘍間質を徐々に弱らせる間接的機序を含む、少なくとも2または3つの腫瘍攻撃機序を有する。
導入遺伝子とは、本明細書で用いられる場合、ウイルスにとって非天然(外来性)の、またはウイルスのその特定の部位には通常存在しない遺伝子である、ゲノム配列に挿入された遺伝子を指す。導入遺伝子の例は当該技術分野において公知であり、本明細書で説明されている。導入遺伝子は、本明細書で用いられる場合、挿入された場合に完全長遺伝子の機能または機能の大部分の実行に好適な、遺伝子の一部である、遺伝子の機能性フラグメントも包含する。
本明細書において、文脈上別の意味であることが明らかでない限り、導入遺伝子およびコード配列は、ウイルスゲノムへのインサートの文脈においては同義的に使用される。コード配列とは、本明細書で用いられる場合、例えば、機能的なRNA、ペプチド、ポリペプチド、またはタンパク質をコードするDNA配列を意味する。通例、コード配列は、目的の機能的なRNA、ペプチド、ポリペプチド、またはタンパク質をコードする導入遺伝子のcDNAである。目的の機能的なRNA、ペプチド、ポリペプチド、およびタンパク質については以下で説明する。
ウイルスゲノムがDNAのコード配列を含有することは明確である。ウイルスのゲノム配列内の内在性遺伝子(天然遺伝子)は、それらが非天然の位置または非天然の環境に存在するように、組換え技術によって改変されていない限り、本明細書の文脈の中では、導入遺伝子と見なされない。
1つの実施形態では、導入遺伝子とは、本明細書で用いられる、ある生物から単離され、異なる生物、すなわち本開示のウイルス、に導入された、遺伝子を含有するDNAまたはcDNA配列のセグメントを指す。1つの実施形態では、この外来のDNAセグメントは、機能的なRNA、ペプチド、ポリペプチド、またはタンパク質を生産する能力を保持し得る。
すなわち、1つの実施形態では、挿入された導入遺伝子は、ヒトのまたはヒト化された、タンパク質、ポリペプチド、またはペプチドをコードする。
機能的に連結されたとは、本明細書で用いられる場合、導入遺伝子を機能的とするために、すなわち、ウイルスが細胞内部に入ったとき細胞機構を利用して導入遺伝子を発現させるために、必要な調節エレメントを導入遺伝子が伴っていることを指す。
1または複数の実施形態において、前記カセットは、1または複数の図面または実施例に示されているように配置される。
導入遺伝子カセットとは、本明細書で用いられる場合、1または複数のコード配列および1または複数の調節エレメントの形で、1または複数の導入遺伝子をコードするDNA配列を指す。
導入遺伝子カセットは、1または複数の単シストロン性mRNA配列および/または多シストロン性mRNA配列をコードし得る。
1つの実施形態では、導入遺伝子または導入遺伝子カセットは、単シストロン性または多シストロン性のmRNAをコードしており、例えば、前記カセットは、内在性プロモーターまたは外来性プロモーターまたはそれらの組み合わせの制御下にある位置における、アデノウイルスゲノムへの挿入に好適である。
単シストロン性mRNAとは、本明細書で用いられる場合、単一の機能的なRNA、ペプチド、ポリペプチド、またはタンパク質をコードするmRNA分子を指す。
1つの実施形態では、前記導入遺伝子カセットは単シストロン性mRNAをコードする。
1つの実施形態では、単シストロン性mRNAをコードするカセットの文脈における導入遺伝子カセットは、外来性プロモーター(導入遺伝子がどこで、いつ活性となるかを決定する制御配列)またはスプライス部位(mRNA分子がスプライソソームによっていつ切断されるかを決定する制御配列)、ポリAシグナル配列および転写終結配列を所望により含有する、通常は目的タンパク質のcDNA由来のコード配列(すなわち、導入遺伝子)を所望により含有する、DNAのセグメントを意味する。
1つの実施形態では、前記導入遺伝子カセットは、1または複数の多シストロン性mRNA配列をコードし得る。
多シストロン性mRNAとは、本明細書で用いられる場合、2以上の機能的なRNA、ペプチド、もしくはタンパク質、またはそれらの組み合わせをコードするmRNA分子を指す。1つの実施形態では、前記導入遺伝子カセットは多シストロン性mRNAをコードする。
1つの実施形態では、多シストロン性mRNAをコードするカセットの文脈における導入遺伝子カセットは、外来性プロモーター(導入遺伝子がどこで、いつ活性となるかを決定する制御配列)またはスプライス部位(mRNA分子がスプライソソームによっていつ切断されるかを決定する制御配列)、例えば各コード配列がIRESまたは2Aペプチドのいずれかによって分離されている、通常は目的タンパク質または目的ペプチドのcDNA由来の2以上のコード配列(すなわち、導入遺伝子)を所望により含有する、DNAのセグメントを意味する。最後に転写されるコード配列の後に、前記カセットは、ポリA配列および転写終結配列を所望により含有していてもよい。
1つの実施形態では、前記導入遺伝子カセットは、単シストロン性mRNAの後に多シストロン性mRNAをコードしている。別の実施形態では、前記導入遺伝子カセットは、多シストロン性mRNAの後に単シストロン性mRNAをコードしている。
1つの実施形態では、前記アデノウイルスはヒトアデノウイルスである。「アデノウイルス」、「血清型」、または「アデノウイルス血清型」とは、本明細書で用いられる場合、亜群A〜Fに分類される、50を超える現在既知のアデノウイルス血清型のいずれかに割り当てることができる、あらゆるアデノウイルスを指し、さらに、現在のところ未同定または未分類のいかなるアデノウイルス血清型も包含する。表1に示され、例えば、Strauss, "Adenovirus infections in humans," in The Adenoviruses, Ginsberg, ea., Plenum Press, New York, NY, pp. 451-596 (1984)、およびShenk, "Adenoviridae: The Viruses and Their Replication," in Fields Virology, Vol.2, Fourth Edition, Knipe, 35ea., Lippincott Williams & Wilkins, pp. 2265-2267 (2001)、を参照されたい。
1つの実施形態では、本開示のアデノウイルスは、亜群Bのウイルス、すなわちAd11、特にAd11p(Slobitski株)、およびその派生物、例えばEnAd、である。アデノウイルスは、ヘキソンおよび/またはファイバーなどのカプシドに基づいて群/血清型に割り当てられている。
1つの実施形態では、本開示のアデノウイルスは、A群、C群、D群、E群、およびF群ウイルスのいずれでもない。本開示のウイルスはアデノウイルス死タンパク質(adenovirus death protein)を含まない。
1つの実施形態では、本開示のアデノウイルスはキメラアデノウイルスである。アデノウイルスがキメラである場合、外側のカプシドの特徴が血清型の決定に使用されることになる。キメラとは、本明細書で用いられる場合、ウイルスが、同一群内の異なる血清型を含む、少なくとも2つの異なるウイルス血清型由来の、DNAを含むことを指す。
1つの実施形態では、前記腫瘍溶解性ウイルスは、同一血清型、例えばAd11、特にAd11p、に由来する、例えば、そのゲノム配列の30812位〜31789位、18254位〜21100位、および13682位〜15367位に存在する(これらのヌクレオチド位置はGenBank ID:217307399(受入番号:GC689208)に対してのヌクレオチド位置である)、ファイバータンパク質、ヘキソンタンパク質、およびペントンタンパク質を有する。
1つの実施形態では、前記アデノウイルスはEnadenotucirev(別名はEnAd、以前はEnAd)である。Enadenotucirevとは、本明細書で用いられる場合、配列番号28のキメラアデノウイルスを指す。Enadenotucirevは、野生型アデノウイルスと比較して治療特性が増強されている、複製適格性の腫瘍溶解性キメラアデノウイルスである(WO2005/118825参照)。EnAdは、Ad11pおよびAd3由来のDNAと、E3/E4の欠失とを特徴とする、キメラE2B領域を有している。Enadenotucirevにおける構造的変化によって、ゲノムがAd11pよりもおよそ3.5kb小さくなっており、これにより、導入遺伝子を挿入するための追加の「空間(space)」が与えられている。E3領域のほぼ全ておよびE4領域の一部がEnAdでは欠失している。従って、Enadenotucirevは、生存可能(viable)なままで、追加の遺伝物質を収容するためのかなりの空間をゲノム内に有する。さらに、EnAdはB亜群のアデノウイルスであるため、ヒトにおいて免疫が既に存在することはAd5などよりもまれである。Ad11のファイバー、ペントン、およびヘキソンを有するキメラ腫瘍溶解性ウイルスの他の例としては、OvAd1およびOvAd2が挙げられる(参照によって援用される、国際公開第2008/080003号)。すなわち、1つの実施形態では、前記アデノウイルスは、OvAd1またはOvAd2に利用された。
EnAdは、腫瘍細胞に優先的に感染し、それらの細胞内で急速に複製し、細胞溶解を引き起こすと考えられる。この細胞溶解が、次に、炎症性免疫応答を引き起こして、身体もがんと闘うように刺激し得る。EnAdの成功にとって不可欠な要素は、インビボにおけるウイルスの高速複製に関連していると仮定されている。
有利な点として、がん細胞内部で発現が可能なBiTEなどの特定のタンパク質をコードするDNAをウイルスに搭載することは、例えば、細胞を免疫系に対してより目立たせたり、あるいは、治療用遺伝子/タンパク質を標的腫瘍細胞に優先的に送達したりすることで、身体それ自体の防御力を利用して、より効率的に腫瘍細胞と闘うことが可能となり得る。
導入遺伝子の発現が、ウイルスの複製にも他の有益な特性にも悪影響を及ぼさないことが重要となる。従って、前記1または複数の遺伝子は、ウイルスの複製能および他の有益な特性を損なわない位置に挿入する必要がある。加えて、アデノウイルスのゲノムは密に詰め込まれているため、導入遺伝子を挿入するのに適した位置を見つけることが難しい場合がある。これも、収容できる導入遺伝子のサイズの制限となる。
腫瘍溶解性アデノウイルスとは、本明細書で用いられる場合、がん以外の細胞と比較してがん細胞を優先的に殺滅するアデノウイルスを意味する。1つの実施形態では、前記腫瘍溶解性ウイルスはアポトーシス性である。すなわち、前記腫瘍溶解性ウイルスはプログラム細胞死を促進する。
1つの実施形態では、前記腫瘍溶解性ウイルスは細胞溶解性である。本開示の腫瘍溶解性アデノウイルスの細胞溶解活性を代表的な腫瘍細胞株で測定し、例えばAd5などのC亜群に属するアデノウイルスを標準として用いて(すなわち作用強度1が与えられる)、そのデータを作用強度の測定値に変換することができる。細胞溶解活性を測定するのに適した方法はMTSアッセイである(参照によって本明細書に援用される、国際公開第2005/118825号の実施例4、図2を参照)。
1つの実施形態では、前記腫瘍溶解性ウイルスは壊死性である。すなわち、前記腫瘍溶解性ウイルスは、細胞の壊死または免疫原性細胞死(immunogenic cell death)を引き起こすか促進する。1つの実施形態では、壊死性細胞死が、患者(宿主)の免疫応答を惹起誘導するため、有利である。
文脈上別の意味であることが明らかでない限り、アデノウイルスとは、本明細書で用いられる場合、複製可能なウイルス(複製適格性ウイルスなど)を指し、また、複製能欠損ウイルスベクターも指す。
複製可能(replication capable)とは、本明細書で用いられる場合、複製適格性ウイルス、または、その複製ががん細胞内の要因、例えばp53などの因子のアップレギュレーション、に依存しているウイルスを指す。
1つの実施形態では、前記ウイルスは複製適格性である。複製適格性(replication competent)とは、本明細書の文脈においては、インビトロおよびインビボにおいて、細胞内で複製するために必要な機構を全て保持している、すなわちパッケージング細胞株の補助が不要な、ウイルスを指す。例えばE1領域に欠失があり、補完的なパッケージング細胞株において複製が可能なウイルスベクターは、本文脈においては、複製適格性ウイルスではない。
ウイルスベクターは複製能が欠損しているため、複製を可能にするための相補遺伝子の提供を、パッケージング細胞に要求する。
アデノウイルスゲノムとは、本明細書で用いられる場合、構造タンパク質と、アデノウイルスの機能/生活環に関連する要素とをコードするDNA配列を意味する。
現在までに調べられたヒトアデノウイルスゲノムは全て、同じ全体構成を有しており、すなわち、特定の機能をコードする遺伝子がウイルスゲノムの同じ位置に位置している(構造エレメントとも呼ばれる)。ウイルスゲノムの各末端は、逆位末端配列(またはITR)として知られている短い配列を有しており、これがウイルス複製に必要となる。ウイルスゲノムは、5種の初期転写ユニット(E1A、E1B、E2、E3、およびE4)、3種の後発型初期転写ユニット(IX、IVa2、およびE2 late)、および、処理後に5つの後期mRNAファミリー(L1〜L5)を生成する1種の後期転写ユニット(主要後期ユニット)を収容している。初期遺伝子にコードされたタンパク質は、複製および感染に対する宿主細胞応答の改変に主に関与し、後期遺伝子はウイルスの構造タンパク質をコードする。初期遺伝子には文字Eが接頭辞として付いており、後期遺伝子には文字Lが接頭辞として付いている。
アデノウイルスのゲノムは密に積み込まれているため、すなわち、非コード配列がほとんどないため、導入遺伝子を挿入するのに適した位置を見つけることが難しい場合がある。
1つの実施形態では、本開示の腫瘍溶解性ウイルスまたは部分腫瘍溶解性ウイルスは、例えば本明細書で開示される配列に例示されるように、E4領域および/またはE3領域の欠失、例えば、E4領域の一部の欠失またはE3領域の完全な欠失、あるいは、E4領域の一部(E4orf4など)の欠失およびE3領域の完全な欠失、の結果であり得る。
1つの実施形態では、前記腫瘍溶解性ウイルスは、EnAd、またはこのウイルスの必須不可欠な有益な特性を保持しているその活性誘導体である。EnAdは、WO2005/118825(参照によって本明細書に援用される)に開示されており、このウイルスの完全排列は本願では配列番号28に記載されている。キメラのE2B領域は本願では配列番号60として開示されている。
有利な点として、本開示のアデノウイルスは、インビトロにおいて、種々様々な結腸がん細胞株の感染後に、EnAdと同様のウイルス活性、例えば複製プロファイルおよび/または感染プロファイルを示す。
アデノウイルスの構造エレメント
アデノウイルスの構造は通常似通っているため、下記の各エレメントは、当業者に公知の構造エレメントおよび一般的に使用されるその呼称に関して説明がなされる。エレメントが本明細書で言及されている場合、そのエレメントをコードしているDNA配列、またはアデノウイルスにおけるそのエレメントの同一構造タンパク質をコードしているDNA配列のことを指している。DNAコードには冗長性があるため、後者は関連性がある。最適な結果を得るために、そのウイルスのコドン使用頻度の優先度を考慮する必要がある場合がある。
本開示のウイルスで使用されているアデノウイルス由来のあらゆる構造エレメントは、天然配列を含むかそれからなっていてもよいし、あるいは、所与の長さに対して、少なくとも95%、例えば96%、97%、98%、99%、または100%の類似性を有するものであってもよい。元の配列を改変することで、その遺伝物質の10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、または1%を取り除いてもよい。当業者には認識されていることであるが、変化を生じさせる場合、構造タンパク質の発現に混乱が生じるような、ウイルスの読み取り枠の破壊を起こしてはならない。
1つの実施形態では、所与のエレメントは完全長配列、すなわち完全長遺伝子である。
1つの実施形態では、所与のエレメントは完全長未満であり、完全長配列と同じまたはそれに相当する機能を保持する。
所与のエレメントが本開示のコンストラクトにおいて任意である1つの実施形態では、そのDNA配列は完全長未満で機能性を持たない場合がある。
アデノウイルスの構造タンパク質または機能タンパク質をコードする構造遺伝子は、通常、DNAの非コード領域で結ばれている。従って、本開示のウイルスに導入遺伝子を挿入する目的で、目的の構造エレメントのゲノム配列(特にその非コード領域)をどこで「切断」するかについては、いくらかの柔軟性がある。従って、本明細書の目的においては、そのエレメントは、目的に適合し、且つ外来性物質をコードしない範囲で、参照の構造エレメントと見なされる。従って、適切であれば、遺伝子は、例えばウイルスの天然構造に存在するような、好適な非コード領域を伴っている。
従って、1つの実施形態では、制限酵素認識部位および/または導入遺伝子をコードするDNAなどのインサートが、イントロンまたは遺伝子間配列などのゲノムウイルスDNAの非コード領域に挿入される。しかしながら、アデノウイルスの非コード領域の中には、選択的スプライシング、転写制御、または翻訳制御などにおいて機能を果たすものがある場合があり、これを考慮に入れる必要がある場合がある。
本明細書においてL5領域と関連していると同定された部位(例えば、L5領域とE4領域の間)は、RNAi、サイトカイン、一本鎖タンパク質、または多量体タンパク質、例えば抗体、例えばBiTE、などの複雑な実体をコードする種々のDNA配列を収容するのに好適である。
遺伝子とは、本明細書で用いられる場合、コード配列および所望によりそれに付随するあらゆる非コード配列、例えばイントロンおよび関連エクソン、を指す。1つの実施形態では、遺伝子は、必須の構造成分、例えばコード領域、のみを含むかそれからなる。
以下、アデノウイルスの特定の構造エレメントに関して説明する。
逆位末端配列(ITR)は、既知の全てのアデノウイルスに共通のものであり、その対称性からそのように命名され、ウイルス染色体の複製開始点となる。これらの配列のもう1つの特性として、ヘアピン形成能がある。
5’ITRとは、本明細書で用いられる場合、適切な位置でアデノウイルスに組み込まれた場合にITRの機能を保持する、アデノウイルスの5’末端からのITRの部分または全体を指す。1つの実施形態では、5’ITRは、配列番号28のおよそ1bpから138bpまでの配列、またはそれの全長に対して90、95、96、97、98、もしくは99%の同一性を有する配列、を含むかそれからなり、特に、配列番号28のおよそ1bpから138bpまでの配列からなる配列を含むかそれからなる。
3’ITRとは、本明細書で用いられる場合、適切な位置でアデノウイルスに組み込まれた場合にITRの機能を保持する、アデノウイルスの3’末端からのITRの部分または全体を指す。1つの実施形態では、3’ITRは、配列番号28のおよそ32189bpから32326bpまでの配列、またはそれの全長に対して90、95、96、97、98、もしくは99%の同一性を有する配列、を含むかそれからなり、特に、配列番号28のおよそ32189bpから32326bpまでの配列からなる配列を含むかそれからなる。
とは、本明細書で用いられる場合、アデノウイルス由来のE1Aの一部または全体をコードするDNA配列、アデノウイルスのE1B領域の一部または全体をコードするDNA配列、並びにアデノウイルスのE1AおよびE1B領域の一部または全体を独立してコードするDNA配列を指す。
が結合である場合、E1A配列およびE1B配列は前記ウイルスから取り除か得ることになる。1つの実施形態では、Bが結合であるために、前記ウイルスはベクターである。
1つの実施形態では、Bは導入遺伝子をさらに含む。当該技術分野において公知のことであるが、E1領域は、E1領域に分断的に(すなわち配列の「真ん中」に)挿入され得る導入遺伝子を収容する可能性があり、あるいは、遺伝物質を収容するためのより多くの空間を得るためにE1領域の一部または全体が除去される場合がある。
E1Aとは、本明細書で用いられる場合、アデノウイルスのE1A領域の一部または全体をコードするDNA配列を指す。E1A領域の一部または全体とは、E1Aポリペプチド/タンパク質のことである。E1Aは、E1A遺伝子にコードされるタンパク質が、野生型と同じ機能(すなわち、対応する非変異型タンパク質)を有するような;野生型タンパク質と比較して機能が増大するような;野生型タンパク質と比較して、機能なしなど、機能が低減するような;または、野生型タンパク質と比較した場合に新たな機能を有するような、保存的または非保存的なアミノ酸変化、または必要に応じてその組み合わせ、を有するように、変異されていてもよい。
E1Bとは、本明細書で用いられる場合、アデノウイルスのE1B領域の一部または全体(すなわちポリペプチドまたはタンパク質)をコードするDNA配列を指し、E1Bは、E1B遺伝子/領域にコードされるタンパク質が、野生型と同じ機能(すなわち、対応する非変異型タンパク質)を有するような;野生型タンパク質と比較して機能が増大するような;野生型タンパク質と比較して、機能なしなど、機能が低減するような;または、野生型タンパク質と比較した場合に新たな機能を有するような、保存的または非保存的なアミノ酸変化、または必要に応じてその組み合わせ、を有するように、変異されていてもよい。
すなわち、Bは、野生型のE1Aおよび/またはE1Bなど、野生型E1領域と比較して、改変型でも未改変型でもよい。当業者であれば、E1Aおよび/またはE1Bが存在しているか、(部分)欠失しているか、変異しているかを容易に特定できる。
野生型とは、本明細書で用いられる場合、既知のアデノウイルスを指す。既知のアデノウイルスとは、同定され命名されたアデノウイルスであり、その配列が利用可能であるかどうかは問わない。
1つの実施形態では、Bは配列番号28の139bpから3932bpまでの配列を有する。
とは、本明細書で用いられる場合、必要に応じて任意の非コード配列を含む、E2B−L1−L2−L3−E2A−L4領域をコードするDNA配列を指す。通常、この配列が導入遺伝子を含むことはない。1つの実施形態では、前記配列は、既知のアデノウイルス、例えば表1に示されるアデノウイルス血清型、特にB群アデノウイルス血清型、例えばAd3、Ad7、Ad11、Ad14、Ad16、Ad21、Ad34、Ad35、Ad51、またはこれらの組み合わせ、に由来する連続した配列と実質的に類似または同一であり、例えば、Ad3、Ad11、またはこれらの組み合わせである。1つの実施形態では、E2B−L1−L2−L3−E2A−L4とは、これらのエレメントおよびこの領域に付随する他の構造エレメントを含むものを指し、例えばBは通常、例えばIV2A IV2a−E2B−L1−L2−L3−E2A−L4のようなIV2aタンパク質をコードする配列を含むことになる。
1つの実施形態では、前記E2B領域はキメラである。すなわち、前記E2B領域は、2種以上の異なるアデノウイルス血清型由来、例えばAd3およびAd11由来のDNA配列、例えばAd11pを含む。1つの実施形態では、前記E2B領域は、配列番号28の5068bpから10355bpまでの配列、またはその全長に対して95%、96%、97%、98%、もしくは99%の同一性を有する配列を有する。
1つの実施形態では、構成要素B内のE2Bは、配列番号60に示される配列(国際公開第2005/118825号で開示された配列番号3に対応)を含む。
1つの実施形態では、Bは、配列番号28の3933bpから27184bpまでの配列を有する。
E3とは、本明細書で用いられる場合、アデノウイルスのE3領域の一部または全体(すなわちタンパク質/ポリペプチド)をコードするDNA配列を指し、E3は、E3遺伝子にコードされるタンパク質が、野生型と同じ機能(すなわち、対応する非変異型タンパク質)を有するような;野生型タンパク質と比較して機能が増大するような;野生型タンパク質と比較して、機能なしなど、機能が低減するような;または、野生型タンパク質と比較した場合に新たな機能を有するような、保存的または非保存的なアミノ酸変化、または必要に応じてその組み合わせ、を有するように、変異されていてもよい。
1つの実施形態では、前記E3領域は、表1に示されるアデノウイルス血清型またはそれらの組み合わせ、特にB群血清型、例えばAd3、Ad7、Ad11(特にAd11p)、Ad14、Ad16、Ad21、Ad34、Ad35、Ad51、またはこれらの組み合わせ、例えば、Ad3、Ad11(特にAd11p)、またはこれらの組み合わせ、に由来する。
1つの実施形態では、前記E3領域は部分的に欠失しており、例えば、95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%、5%が欠失している。
1つの実施形態では、Bは結合であり、その場合、E3領域をコードするDNAは存在しない。
1つの実施形態では、E3領域をコードするDNAは、導入遺伝子で置換したり、導入遺伝子を割り込ませたりすることができる。本明細書で使用される場合、「導入遺伝子で置換されたE3領域 とは、本明細書で用いられる場合、E3領域の一部または全体が導入遺伝子で置換されることも包含する。
1つの実施形態では、Bは配列番号28の27185bpから28165bpまでの配列を含む。
1つの実施形態では、Bは配列番号28の27185bpから28165bpまでの配列からなる。
とは、本明細書で用いられる場合、BのL5遺伝子の5’末端の近傍にあるDNA配列を指す。L5遺伝子の5’末端の近傍または近位とは、本明細書で用いられる場合、L5遺伝子またはそれに固有に付随する非コード領域の5’末端(5’ end)に隣接(連続)していること、すなわち、L5遺伝子またはそれに固有に付随する非コード領域の5’末端(5’ prime end)に接しているまたは連続していること、を指す。あるいは、近傍にある、または近位にあるは、B領域とL5遺伝子の5’末端との間にコード配列が存在しないほどに、L5遺伝子と近いことを指す場合もある。
すなわち、1つの実施形態では、Bは、L5遺伝子のコード配列の開始などを表すL5の塩基に直接繋がっている。
すなわち、1つの実施形態では、Bは、非コード配列の開始などを表すL5の塩基に直接繋がっているか、またはL5に天然に付随する非コード領域と直接繋がっている。L5に天然に付随する非コード領域とは、本明細書で用いられる場合、L5遺伝子の一部である、またはL5遺伝子と連続しているが別の遺伝子の一部ではない、非コード領域の全ての一部(part of all)を指す。
1つの実施形態では、Bは、配列番号29の配列を含む。この配列は、例えば導入遺伝子(または導入遺伝子カセット)、制限酵素認識部位、またはこれらの組み合わせを含むDNA配列が挿入されていてもよい、人工的な非コード配列である。この配列は、ウイルスの安定性および生存度に対する分断による影響を最小に抑えながら、導入遺伝子の位置の正確性にいくらかの柔軟性を許す緩衝域として働くため、有益である。
前記インサートは、5’末端から、3’末端、またはbp1〜201のあらゆる位置において、配列番号29内のどこにでも生じ得る。1つの実施形態では、Bは、bp27〜bp28の間に、または配列番号28の28192bp〜28193bpの位置に相当する場所に、DNA配列が挿入されている、配列番号29を含む。
1つの実施形態では、前記インサートは制限酵素認識部位インサートである。1つの実施形態では、前記制限酵素認識部位インサートは、1つまたは2つの制限酵素認識部位を含む。1つの実施形態では、前記制限酵素認識部位は、2つの制限酵素認識部位を含む19bpの制限酵素認識部位インサートである。1つの実施形態では、前記制限酵素認識部位インサートは、1つの制限酵素認識部位を含む9bpの制限酵素認識部位インサートである。1つの実施形態では、前記制限酵素認識部位インサートは、1つまたは2つの制限酵素認識部位と、少なくとも1つの導入遺伝子、例えば1つまたは2つの導入遺伝子、とを含む。1つの実施形態では、前記制限酵素認識部位は、2つの制限酵素認識部位と、少なくとも1つの導入遺伝子、例えば1つまたは2つの導入遺伝子、とを含む19bpの制限酵素認識部位インサートである。1つの実施形態では、前記制限酵素認識部位インサートは、1つの制限酵素認識部位と、少なくとも1つの導入遺伝子、例えば1、2または3つの導入遺伝子、例えば1つまたは2つの導入遺伝子、とを含む9bpの制限酵素認識部位インサートである。1つの実施形態では、2つの制限酵素認識部位が、1または複数、例えば2つ、の導入遺伝子(例えば導入遺伝子カセット内の)をサンドイッチする。1つの実施形態では、Bが2つの制限酵素認識部位を含む場合、これらの制限酵素認識部位は互いに異なっている。1つの実施形態では、B内の前記1または複数の制限酵素認識部位は、それらが挿入される特定のアデノウイルスゲノムに自然発生的なものではない。1つの実施形態では、B内の前記1または複数の制限酵素認識部位は、当該アデノウイルスゲノム内の他の場所に位置する他の制限酵素認識部位と異なっており、例えば、自然発生的な制限酵素認識部位、および/または当該ゲノムの他の部分に導入された制限酵素認識部位、例えばBに導入された制限酵素認識部位、と異なっている。すなわち、1つの実施形態では、前記1または複数の制限酵素認識部位は、そのセクション内のDNAの特異的な切断を可能にする。
に関連したDNA配列とは、本明細書で用いられる場合、BのL5遺伝子の3’末端の近傍にあるDNA配列を指す。L5遺伝子の3’末端の近傍または近位とは、本明細書で用いられる場合、L5遺伝子またはそれに固有に付随する非コード領域の3’末端(3’ end)に隣接(連続)していること、すなわち、L5遺伝子またはそれに固有に付随する非コード領域(すなわち、L5内在性の非コード配列の全体または一部)の3’末端(3’ prime end)に接しているまたは連続していること、を指す。あるいは、近傍にある、または近位にあるは、B領域とL5遺伝子の3’末端との間にコード配列が存在しないほどに、L5遺伝子と近いことを指す場合もある。
すなわち、1つの実施形態では、Bは、コード配列の「終結」を表すL5の塩基に直接繋がっている。
すなわち、1つの実施形態では、Bは、非コード配列の「終結」を表すL5の塩基に直接繋がっているか、またはL5に天然に付随する非コード領域と直接繋がっている。
固有にと天然には本明細書では同義的に使用される。1つの実施形態では、Bは配列番号30の配列を含む。この配列は、例えば導入遺伝子(または導入遺伝子カセット)、制限酵素認識部位、またはこれらの組み合わせを含むDNA配列が挿入されていてもよい、非コード配列である。この配列は、ウイルスの安定性および生存度に対する分断による影響を最小に抑えながら、導入遺伝子の位置の正確性にいくらかの柔軟性を許す緩衝域として働くため、有益である。
前記インサートは、5’末端から、3’末端、またはbp1〜35のあらゆる位置において、配列番号30内のどこにでも生じさせることができ、例えば、1/2、2/3、3/4、4/5、5/6、6/7、7/8、8/9、9/10、10/11、11/12、12/13、13/14、14/15、15/16、16/17、17/18、18/19、19/20、20/21、21/22、22/23、23/24、24/25、25/26、26/27、27/28、28/29、29/30、30/31、31/32、32/33、33/34、または34/35の塩基対間に生じさせることができる。
E4とは、本明細書で用いられる場合、アデノウイルスのE4領域の一部または全体(すなわちポリペプチド/タンパク質領域)をコードするDNA配列を指し、E4は、E4遺伝子にコードされるタンパク質が、野生型と同じ機能(すなわち、対応する非変異型タンパク質)を有するような;野生型タンパク質と比較して機能が増大するような;野生型タンパク質と比較して、機能なしなど、機能が低減するような;または、野生型タンパク質と比較した場合に新たな機能を有するような、保存的または非保存的なアミノ酸変化、または必要に応じてその組み合わせ、を有するように、変異されていてもよい。1つの実施形態では、前記E4領域はE4orf4が欠失している。
1つの実施形態では、前記E4領域は部分的に欠失しており、例えば、95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%、または5%が欠失している。1つの実施形態では、前記E4領域は配列番号28の32188bpから29380bpまでの配列を含む。
1つの実施形態では、Bは結合であり、すなわちその場合E4は存在しない。
1つの実施形態では、Bは配列番号28の32188bpから29380bpまでからなる配列を有する。
本明細書で用いられる場合、数値範囲は端点を包含する。
当業者には理解されることであるが、式(I)などの、本明細書中の式に含まれるエレメントは隣接しており、本明細書に記載の遺伝子およびコードDNA配列(構造的特徴)だけでなく、非コードDNA配列を含んでいてもよい。1または複数の実施形態において、本開示の式は、アデノウイルスゲノムにおける自然発生的な配列を記述しようとしている。これに関連して、当業者には明らかなことであるが、前記式はゲノムの関連性のあるセクションを特徴付ける主要エレメントを参照しており、一連のゲノムDNAの網羅的な説明であるという意図はない。
E1A、E1B、E3、およびE4とは、本明細書で用いられる場合、各々独立して、本明細書に記載されるような各領域の野生型およびその均等物、変異型または部分欠失型を指し、特に、既知のアデノウイルス由来の野生型配列である。
「インサート」とは、本明細書で用いられる場合、5’末端に、3’末端に、または参照配列を中断するように所与のDNA配列参照セグメント内に、組み込まれるDNA配列を指す。DNA配列参照セグメントは、インサートがどれに配置されるかに関する基準点として用いられる参照配列である。本開示の関連において、インサートは通常、配列番号29または配列番号30の中に生じる。インサートは、制限酵素認識部位インサート、導入遺伝子カセット、またはその両方であり得る。配列が中断された場合、そのウイルスは元の配列を含み続けるが、通常は、その元の配列はインサートを挟む2つの断片として含まれることとなる。
1つの実施形態では、導入遺伝子または導入遺伝子カセットは、TN7トランスポゾンまたはその一部などの、偏りなく挿入するトランスポゾンは含まない。Tn7トランスポゾンとは、本明細書で用いられる場合、国際公開第2006/060314号に記載される偏りのない挿入トランスポゾンを指す。
1つの実施形態では、BおよびBにおける1または複数の制限酵素認識部位は、本明細書に記載の酵素(例えば、NotI、FseI、AsiSI、SgfI、およびSbfI)に特異的な制限酵素認識部位から独立して選択され、特に、挿入される制限酵素認識部位は全て異なり、例えば、NotIに特異的な部位およびFseIに特異的な部位はB配置され、SgfIに特異的な部位およびSbfIに特異的な部位はBに配置される。
前述の通り、1つの実施形態では、B領域および/またはB領域は制限酵素認識部位を含まない。有利な点として、本開示のウイルスおよびコンストラクトは、制限酵素認識部位なしで、例えば合成法を用いて、作製することができる。これらの方法によって、ウイルスおよびコンストラクトの構築に大きな柔軟性がもたらされる。さらに、本発明者らは、合成法で作製された場合も、ウイルスおよびコンストラクトの特性が減弱されないことを確かめた。
他の制御配列
「遺伝子発現の調節因子」(または調節因子/調節エレメント)とは、本明細書で用いられる場合、通例転写または翻訳を惹起または増強することによって遺伝子発現で役割を果たす、プロモーター配列、エンハンサー配列、またはスプライスアクセプター配列などの、遺伝的機構を指す。
「スプライスアクセプター配列」、「スプライスアクセプター」、または「スプライス部位」とは、本明細書で用いられる場合、mRNA分子がスプライソソーム複合体の核内低分子リボ核タンパク質によっていつ認識されるかを決定する制御配列を指す。アセンブル後、スプライソソームは、mRNA分子のスプライスアクセプター部位から上流のスプライスドナー部位までのスプライシングを触媒し、翻訳されて単一のポリペプチドまたはタンパク質を生成できる成熟mRNA分子を生み出す。
本発明では様々なサイズのスプライスアクセプター配列を使用することができるが、これらは短スプライスアクセプター(小型)、スプライスアクセプター(中型)、および分岐状スプライスアクセプター(大型)と称することができる。
SSAとは、本明細書で用いられる場合、通例はスプライス部位だけで構成される、例えば4塩基対の、短スプライスアクセプターを意味する。SAとは、本明細書で用いられる場合、通例は前記短スプライスアクセプターとポリピリミジントラクトとを含む、例えば16bpの、スプライスアクセプターを意味する。bSAとは、本明細書で用いられる場合、通例は前記短スプライスアクセプターと、ポリピリミジントラクトと、ブランチポイントとを含む、例えば26塩基対の、分岐状スプライスアクセプターを意味する。
1つの実施形態では、本開示のコンストラクトに用いられたSAスプライスアクセプターおよびbSAスプライスアクセプターは、それぞれ、配列番号45および配列番号46に示される。1つの実施形態では、SSAが本開示のカセットに用いられており、ヌクレオチド配列CAGGを有する。
1つの実施形態では、SAがカセットに用いられている。1つの実施形態では、bSAがカセットに用いられている。
1つの実施形態では、スプライス部位はコンセンサスなコザック配列によって直に進行(proceed)される(すなわち、5’から3’方向に続く)。1つの実施形態では、スプライス部位およびコザック配列は100以下の塩基対だけ離されている。1つの実施形態では、コザック配列は配列番号47のヌクレオチド配列を有する。
通例、内在性プロモーターまたは外来性プロモーター(内在性プロモーターなど)の制御下にある場合、そのコード配列はコザック配列の直後に続くこととなる。コード領域の開始は、開始コドン(AUG)によって示され、例えば、配列(gcc)gccRccAUGg[配列番号48]のコンテキストの中では、コード配列の「開始」の始まりは太字の塩基で示される。小文字はこの位置で共通の塩基(それでもやはり変動し得る)を表し、大文字は高度に保存された塩基を表し、すなわち、「AUGG」配列は不変であるか、変化があったとしてもまれであり;「R」はプリン(アデニンまたはグアニン)がこの位置に通常認められることを表しており、角括弧内の配列(gcc)は意義不明な配列である。すなわち、1つの実施形態では、開始コドンAUGがコザック配列に組み込まれている。
配列内リボソーム進入DNA配列(Internal Ribosome Entry DNA Sequence)とは、本明細書で用いられる場合、内部リボソーム進入配列(IRES)をコードするDNA配列を指す。IRESとは、本明細書で用いられる場合、mRNA配列内で始まる開始を含む、メッセンジャーRNA(mRNA)配列の翻訳の開始を可能にするヌクレオチド配列を意味する。これは、カセットが多シストロン性mRNAをコードする場合に特に有用である。IRESを用いることで、多シストロン性mRNAは複数の個々のタンパク質またはペプチドへと翻訳される。1つの実施形態では、内部リボソーム進入DNA配列は配列番号49のヌクレオチド配列を有する。1つの実施形態では、特定のIRESがゲノム内で1回だけ用いられる。これはゲノムの安定性に関して利点となり得る。
「高効率自己開裂型2Aペプチド」または「2Aペプチド」とは、本明細書で用いられる場合、翻訳後に効率的に切断されるペプチドを指す。好適な2Aペプチドとしては、P2A、F2A、E2A、およびT2Aが挙げられる。本発明者らは、所与の2Aペプチドをコードする特定のDNA配列が一度使用されると、同一の特定のDNA配列は二度と使用されない可能性があると述べた。しかし、DNAコードの冗長性を利用することで、同一の2Aペプチドに翻訳されるDNA配列を得てもよい。2Aペプチドの使用は、カセットが多シストロン性mRNAをコードする場合に特に有用である。2Aペプチドを用いることで、1本鎖ポリペプチドが翻訳され、翻訳後修飾されて、複数の個々のタンパク質またはペプチドが得られる。
1つの実施形態では、使用された、コードされたP2Aペプチドは配列番号50のアミノ酸配列を有する。1つの実施形態では、使用された、コードされたF2Aペプチドは配列番号51のアミノ酸配列を有する。1つの実施形態では、使用された、コードされたE2Aペプチドは配列番号52のアミノ酸配列を有する。1つの実施形態では、使用された、コードされたT2Aペプチドは配列番号53のアミノ酸配列を有する。
1つの実施形態では、mRNA、または導入遺伝子にコードされる各mRNAは、例えば配列番号54に示されるように、通例はmRNA配列の最後などに、ポリアデニル化シグナル配列を含む。すなわち、1つの実施形態では、前記導入遺伝子または導入遺伝子カセットは、ポリアデニル化シグナル配列をコードする配列を少なくとも1つ含む。
「ポリA」、「ポリアデニル化シグナル」、または「ポリアデニル化配列」とは、本明細書で用いられる場合、転写されると、新生mRNA分子を切断しポリアデニル化する多タンパク質複合体で認識され得る、AATAAA部位を通常は含有する、DNA配列を意味する。
1つの実施形態では、前記ポリアデニル化配列は配列番号54のヌクレオチド配列を有する。
1つの実施形態では、前記コンストラクトはポリアデニル化配列を含まない。1つの実施形態では、遺伝子発現の調節因子はスプライスアクセプター配列である。
有利な点として、本開示のアデノウイルスは、アデノウイルス内の導入遺伝子にコードされる抗体型(BiTEなど)および他のタンパク質(サイトカインなど)を、インビトロでは培養上清中にまたはインビボでは腫瘍組織間質内に、発現および放出する。コードされたタンパク質/ポリペプチドまたはペプチドががん細胞から出ることを、リーダー配列が補助する場合がある。従って、1つの実施形態では、コードされた「タンパク質」はリーダー配列を含む。リーダー配列とは、本明細書で用いられる場合、遺伝子発現を転写レベルまたは翻訳レベルで調節することが可能な、プロモーター配列とコード領域との間に位置する、ポリヌクレオチド配列を指す。
1つの実施形態では、本開示のアデノウイルスは、ルシフェラーゼ、GFPもしくはeGFP、または赤色蛍光タンパク質などの、生物発光性の蛍光イメージング剤(活性化可能な蛍光イメージング剤を含む)を含むイメージング剤などをコードするレポーター遺伝子である、導入遺伝子を含む。
レポーター遺伝子またはレポーター配列とは、本明細書で用いられる場合、真核細胞内で検出が容易な産物を生産する遺伝子またはDNA配列であって、そのDNAが密接に関連または結合している別の遺伝子の活性を測定するためのマーカーとして使用され得る、遺伝子またはDNA配列を意味する。レポーター遺伝子は、レポーターを発現する細胞または生物に、容易に同定および測定される特徴を付与し、すなわち選択マーカーである。レポーター遺伝子は、特定の遺伝子が細胞集団または生物集団において取り込まれたかどうか、または発現されたかどうか、の指標として用いられる場合が多い。一般的なレポーター遺伝子の例としては、LacZ、ルシフェラーゼ、GFP、eGFP、ネオマイシンホスフォトランスフェラーゼ、クロラムフェニコールアセチル基転移酵素、ナトリウム・ヨウ素共輸送体(NIS)、ニトロ還元酵素(例えば、NfsA、NfsB) 細胞内金属タンパク質、HSV1−tk、またはエストロゲン受容体が挙げられるが、これらに限定はされない。
1つの実施形態では、前記遺伝物質(特に前記導入遺伝子)は、イメージング剤、ルシフェラーゼ、GFP、またはeGFPなどのレポーター遺伝子をコードも発現もしない。
本開示のウイルスは、腫瘍細胞パネルにおける溶解能を調べることで、特定の腫瘍型に対する選好について調査することができ、例えば、結腸腫瘍細胞株として、HT−29、DLD−1、LS174T、LS1034、SW403、HCT116、SW48、およびColo320DMが含まれる。利用可能なものであればいかなる結腸腫瘍細胞株も、そのような評価に等しく有用である。
前立腺細胞株としてDU145細胞およびPC−3細胞が含まれる。膵臓細胞株としてPanc−1細胞が含まれる。乳房腫瘍細胞株としてMDA231細胞株が含まれ、卵巣細胞株としてOVCAR−3細胞株が含まれる。造血細胞株としては、Bリンパ系細胞のRaji細胞およびDaudi細胞、赤芽球様細胞のK562、骨髄性細胞のU937、並びにTリンパ系細胞のHSB2が含まれるが、これらに限定はされない。他の利用可能な腫瘍細胞株も等しく有用である。
本開示は本明細書で開示される新規の配列も包含する。1つの実施形態では、前記ウイルスは本明細書で開示される配列のいずれか1つに示されるものである。
製剤
本開示は本明細書に記載のウイルスの医薬製剤も包含する。
1つの実施形態において、投与体積当たり1×1010〜1×1014個の範囲のウイルス粒子の投与を可能にする、本開示の複製可能な腫瘍溶解性の液状非経口製剤、例えば注入用または注射用の製剤、が提供される。
非経口製剤とは、胃腸管を通じて送達されないように設計された製剤を意味する。通例、非経口送達経路には注射、移植、または注入が含まれる。1つの実施形態では、前記製剤はボーラス送達用の形態で提供される。
1つの実施形態では、前記非経口製剤は、注射の形態をとる。注射には、静脈内注射、皮下注射、腫瘍内注射、または筋肉内注射が含まれる。注射とは、本明細書で用いられる場合、注射器を介した身体内への液体の挿入を意味する。1つの実施形態では、本開示の方法は、腫瘍内注射を含まない。
1つの実施形態では、前記非経口製剤は注入の形態をとる。
注入とは、本明細書で用いられる場合、点滴、注入ポンプ、シリンジポンプ、または均等デバイスによる、より低速の液体の投与を意味する。1つの実施形態では、注入は、1.5分間〜120分間の範囲の期間に亘って、例えば、およそ、3分、4分、5分、6分、7分、8分、9分、10分、11分、12分、13分、14分、15分、16分、17分、18分、19分、20分、25分、30分、35分、40分、45分、50分、55分、60分、65分、70分、65分、80分、85分、90分、95分、100分、105分、110分、または115分間に亘って投与される。
1つの実施形態では、前記製剤の1回の投与量は100ml未満、例えば30mlであり、例えばシリンジポンプで投与される。1つの実施形態では、前記製剤の1回の投与量は10ml未満であり、例えば9ml、8ml、7ml、6ml、5ml、4ml、3ml、2ml、または1mlである。1つの実施形態では、前記製剤の1回の投与量は1ml未満であり、例えば0.9ml、0.8ml、0.7ml、0.6ml、0.5ml、0.4ml、0.3ml、0.2ml、または0.1mlである。
1つの実施形態では、注射は低速注射として、例えば1.5〜30分間に亘って投与される。
1つの実施形態では、前記製剤は静脈内(IV)投与用である。この経路は、大部分の臓器および組織に迅速にアクセス可能であるため腫瘍溶解性ウイルスの送達に特に有効であり、また、転移の治療、例えば確立した転移の治療に特に有用であり、とりわけ、肝臓および肺などの高度に血管が発達した領域に位置する転移の治療に有用である。
治療用製剤は通例、製造および貯蔵の条件下で無菌且つ安定となる。前記組成物は、液剤、マイクロエマルジョン、リポソーム、またはヒトへの投与に好適な他の非経口製剤として製剤化することができ、注射器またはバイアルなどの充填済みデバイスとして、特に単回投与として、製剤化できる。
前記製剤は通常、薬剤的に許容できる希釈剤または担体を含むことになり、例えば、ウイルスと適合性があり、且つウイルスがその中で必要な期間安定である、無毒の等張担体を含む。
前記担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、および液体ポリエチレングリコールなど)、およびその適切な混合物、を含有する溶媒または分散媒とすることができる。適切な流動性は、分散剤または界面活性剤、例えばレシチンまたは非イオン性界面活性剤、例えばポリソルベート80またはポリソルベート40、の使用などによって維持することができる。分散液中で、必要な粒径の維持を、界面活性剤の存在によって補助してもよい。等張剤の例としては、組成物中の、糖類、多価アルコール、例えばマンニトール、ソルビトール、または塩化ナトリウムが挙げられる。
1つの実施形態では、使用される非経口製剤は、以下のうちの1または複数を含み得る:緩衝液、例えば4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジンエタンスルホン酸、リン酸緩衝液および/またはトリス緩衝液、糖、例えばブドウ糖、マンノース、スクロースなど、塩、例えば塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、または塩化カリウム、界面活性剤、例えば非イオン性界面活性剤、例えばbriji、PS−80、PS−40など。前記製剤は、EDTAもしくはエタノール、またはEDTAおよびエタノールの組み合わせ、などの保存剤を含んでいてもよく、これらは1または複数の可能性のある分解経路を妨げると考えられている。
1つの実施形態では、前記製剤は、例えば1×1010〜1×1014ウイルス粒子/投与の本開示の精製された腫瘍溶解性ウイルスを含み、例えば、1×1010〜1×1012ウイルス粒子/投与を含む。1つの実施形態では、前記製剤中のウイルスの濃度は、2×10〜2×1014vp/mLの範囲内であり、例えば2×1012vp/mlである。
1つの実施形態では、前記非経口製剤はグリセロールを含む。
1つの実施形態では、前記製剤は、本明細書に記載の腫瘍溶解性アデノウイルスと、HEPES(N−2−ヒドロキシエチルピペラジン−N’−2−エタンスルホン酸)と、グリセロールと、緩衝液とを含む。
1つの実施形態では、前記非経口製剤は、本開示のウイルスと、例えば5mMのHEPESと、例えば5〜20%(v/v)のグリセロールと、例えばpHを7〜8の範囲内に調整するための塩酸と、注射用蒸留水と、からなる。
1つの実施形態では、2×1012vp/mLの濃度の0.7mLの本開示のウイルスが、5mM HEPES、20%グリセロール中、最終pH7.8として、製剤化される。
薬剤的に許容できる担体については、Remington’s Pharmaceutical Sciences(マック出版社(Mack Publishing Company)、ニュージャージー州、1991年)で十分な考察がなされている。
1つの実施形態では、前記製剤は吸入を含む局所投与用の製剤として提供される。
好適な吸入用製剤としては、吸入用散剤、プロペラントガスを含有する調量エーロゾル、またはプロペラントガスを含有しない吸入用溶液が挙げられる。本開示の吸入用散剤は通常、本明細書に記載のウイルスを、生理的に許容される賦形剤と共に含有する。
これらの吸入用散剤は、単糖類(例えばグルコースまたはアラビノース)、二糖類(例えばラクトース、ショ糖、マルトース)、オリゴ糖および多糖類(例えばデキストラン)、多価アルコール(例えばソルビトール、マンニトール、キシリトール)、塩(例えば塩化ナトリウム、炭酸カルシウム)、またはこれらを互いに混合した物を含み得る。単糖類または二糖類が好適に用いられ、ラクトースまたはグルコースが、限定はされないが特に水和物の形態で、用いられる。
肺沈着のための粒子は、1〜9μmなど、10μm未満の粒径を要求し、例えば0.1〜5μmであり、特に1〜5μmである。前記ウイルスを運ぶ粒子サイズは、第一に重要であるため、1つの実施形態では、本開示のウイルスは、所与のサイズのラクトース粒子などの粒子上に吸着または吸収され得る。
前記吸入用エーロゾルの調製に使用できるプロペラントガスは、当該技術分野において公知のものである。好適なプロペラントガスは、n−プロパン、n−ブタン、またはイソブタンなどの炭化水素、並びに、メタン、エタン、プロパン、ブタン、シクロプロパン、またはシクロブタンを塩素化および/またはフッ素化した誘導体などのハロ炭化水素の中から選択される。上記のプロペラントガスは単独またはこれらの混合物として使用され得る。
特に好適なプロペラントガスは、TG11、TG12、TG134a、およびTG227の中から選択されるハロゲン化アルカン誘導体である。上記のハロゲン化炭化水素の中で、TG134a(1,1,1,2−テトラフルオロエタン)およびTG227(1,1,1,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロパン)並びにそれらの混合物は特に好適である。
プロペラントガスを含有する吸入用エーロゾルは他の成分を含んでいてもよく、例えば、共溶媒、安定剤、界面活性剤、抗酸化剤、滑沢剤、およびpHを調整するための手段などである。これらの成分は全て当該技術分野において公知のものである。
本発明のプロペラントガスを含有する吸入用エーロゾルは5重量%以下の活性物質を含有し得る。本発明のエーロゾルは、例えば、0.002〜5重量%、0.01〜3重量%、0.015〜2重量%、0.1〜2重量%、0.5〜2重量%、または0.5〜1重量%の活性成分を含有する。
あるいは、肺への局所投与は、例えば、噴霧器、例えばコンプレッサに接続された噴霧器(例えば、バージニア州リッチモンドのパリ・レスピラトリー・イクイップメント社(Pari Respiratory Equipment, Inc.)によって製造された、Pari Master(登録商標)コンプレッサに接続されたPari LC−Jet Plus(登録商標)噴霧器)などのデバイスを用いた、溶液製剤または懸濁液製剤の投与によるものであってもよい。
本発明のウイルスは、溶媒に分散して、例えば溶液または懸濁液の形態で、例えば非経口製剤についての上述の通りに、送達することができる。本発明のウイルスは、適切な生理溶液、例えば、生理食塩水または他の薬理学的に許容できる溶媒もしくは緩衝液の中に懸濁することができる。当該技術分野において公知の緩衝液は、4.0〜5.0程度のpHとなるように、1mlの水当たり、0.05mg〜0.15mgのエデト酸二ナトリウム、8.0mg〜9.0mgのNaCl、0.15mg〜0.25mgのポリソルベート、0.25mg〜0.30mgの無水クエン酸、および0.45mg〜0.55mgのクエン酸ナトリウムを含有し得る。
前記治療用懸濁液または溶液製剤は1または複数の賦形剤を含有することもできる。賦形剤は当該技術分野において周知のものであり、例えば、緩衝液(例えば、クエン酸緩衝液、リン酸緩衝液、酢酸緩衝溶液、および炭酸水素緩衝液)、アミノ酸、尿素、アルコール、アスコルビン酸、リン脂質、タンパク質(例えば、血清アルブミン)、EDTA、塩化ナトリウム、リポソーム、マンニトール、ソルビトール、およびグリセロールが挙げられる。溶液または懸濁液は、リポソームまたは生分解性ミクロスフェア中にカプセル化することができる。前記製剤は通常、無菌の製造工程を用いて実質的に無菌形態で提供されることになる。
この無菌製造工程は、当業者に周知の方法による、製剤に使用される緩衝溶媒/溶液の濾過、無菌緩衝溶媒溶液中の抗体の無菌的懸濁、および無菌容器への製剤の分注、による製造および滅菌を含み得る。
本開示の噴霧可能な製剤は、例えば、ホイルエンベロープに詰めた単回投与単位(例えば、密封されたプラスチック製の容器またはバイアル)として提供されてもよい。各バイアルは、ある体積、例えば2mL、の緩衝溶媒/溶液中に単位量を含有する。
治療
さらなる態様において、本開示は、治療、特にがん治療で使用される、本明細書に記載のウイルスまたはウイルス製剤を包含する。
1つの実施形態では、前記治療法は、腫瘍、特に固形腫瘍、の治療で使用されるものである。
腫瘍とは、本明細書で用いられる場合、制御されず進行性の過剰細胞分裂から生じた、新生物とも称される、異常組織塊を指すことが意図されている。腫瘍は良性(非がん性)であっても悪性であってもよい。腫瘍は全てのがん形態および転移を包含する。
1つの実施形態では、前記腫瘍は固形腫瘍である。前記固形腫瘍は限局性であっても転移性であってもよい。
1つの実施形態では、前記腫瘍は上皮由来の腫瘍である。
1つの実施形態では、前記腫瘍は悪性腫瘍であり、例えば、結腸直腸がん、肝細胞腫、前立腺がん、膵がん、乳がん、卵巣がん、甲状腺がん、腎がん、膀胱がん、頭頸部がん、または肺がんなどである。
1つの実施形態では、前記腫瘍は結腸直腸悪性腫瘍である。
悪性腫瘍とは、本明細書で用いられる場合、がん性の細胞群を意味する。
1つの実施形態では、前記腫瘍溶解性アデノウイルスは転移の治療または予防に使用される。
1つの実施形態では、前記方法または製剤は、本明細書においては、薬剤耐性がんの治療で使用される。
1つの実施形態では、前記ウイルスは、さらなるがん治療または療法の投薬と組み合わせて投与される。
1つの実施形態では、本開示のウイルスまたは製剤の、がん、例えば上記のがん、を治療するための医薬の製造での使用が提供される。
さらなる態様において、治療有効量の本開示のウイルスまたは製剤を、治療を必要とする患者、例えばヒト患者、に投与することを含む、がんを治療する方法が提供される。
1つの実施形態では、前記腫瘍溶解性ウイルスまたは製剤は、本明細書において、別の治療法と組み合わせて投与される。
「組み合わせて」とは、本明細書で使用される場合、腫瘍溶解性ウイルスががん治療または療法の前、同時および/または後に投与される場合を包含することを意図している。
がん治療には、外科手術、放射線治療、標的療法、および/または化学療法が含まれる。
がん治療とは、本明細書で用いられる場合、がんの治療を目的とした、治療化合物または生物学的作用物質、例えば抗体、を用いた治療、および/またはその維持療法を指す。
1つの実施形態では、前記がん治療は、化学療法剤、標的化抗がん剤、放射線療法、放射性同位元素、またはこれらのあらゆる組み合わせを含む、あらゆる他の抗がん治療から選択される。
1つの実施形態では、腫瘍溶解性アデノウイルスなどの本開示のウイルスを、外科手術などの療法の前処置として使用することで(ネオアジュバント療法)、腫瘍が収縮され、転移が治療され、および/または転移もしくはさらなる転移が予防され得る。前記腫瘍溶解性アデノウイルスを、外科手術などの治療後に使用することで(補助療法)、転移が治療され、および/または転移もしくはさらなる転移が予防され得る。
同時にとは、本明細書で用いられる場合、腫瘍溶解性アデノウイルス製剤と同時またはほぼ同時の、追加のがん治療の投薬のことである。前記治療は同一製剤に含有されてもよいし、別々の製剤として投与されてもよい。
1つの実施形態では、前記ウイルスは、化学療法剤の投与と組み合わせて投与される。
化学療法剤とは、本明細書で用いられる場合、悪性細胞および悪性組織に対し選択的な破壊性を示す、特異的な抗悪性腫瘍性の化学薬品または薬剤を指すことが意図される。例えば、アルキル化剤、代謝拮抗剤、アントラサイクリン、植物性アルカロイド、トポイソメラーゼ阻害剤、および他の抗腫瘍剤などである。化学療法の他の例としては、ドキソルビシン、5−フルオロウラシル(5−FU)、パクリタキセル、カペシタビン、イリノテカン、並びにシスプラチンおよびオキサリプラチンなどのプラチン類が挙げられる。好ましい用量は、治療されるがんの性質に基づいて実施者が選択してよい。
1つの実施形態では、治療薬は、免疫応答および/または腫瘍血管新生(tumour vasculation)の制御を補助し得るガンシクロビルである。
1つの実施形態では、本明細書における前記方法で使用される1または複数の治療法は、低用量の抗がん剤を用いた継続的または高頻度の治療であり、他の治療法と同時に与えられる場合が多い、メトロノミック療法である。
亜群B腫瘍溶解性アデノウイルス、特にAd11、およびEnAdなどのそれ由来のものは、アポトーシスとはほとんど無関係の作用機序を有し、主に壊死性機序によりがん細胞を殺滅すると考えられることから、特に化学療法剤と相乗的であり得る。さらに、化学療法の際に生じる免疫抑制が腫瘍溶解性ウイルスをより効率的に機能させ得る。
治療量とは、本明細書で用いられる場合、好適な治療レジメンで使用された場合に目的の治療効果を達成するのに適した、例えば疾患の症状または状態を改善するのに適した、腫瘍溶解性アデノウイルスなどの、ウイルスの量を指す。用量は、がんまたは転移の治療において、ウイルス粒子の数が以下をもたらすのに十分であり得る場合に、治療量と見なされ得る:腫瘍もしくは転移成長の鈍化もしくは停止、または腫瘍もしくは転移のサイズ縮小の確認、および/または患者の寿命の延長。適切な治療用量は、一般的に、治療効果と許容可能な毒性との間のバランスであり、例えば、治療によって達成された利益を考慮に入れて、副作用および毒性が許容可能である場合などである。
1つの実施形態では、本開示のウイルスまたは治療用コンストラクト(それを含む製剤も包含する)は、毎週投与され、例えば、1週目は1日目、3日目、5日目に1回投与され、その後は1週間毎に1回投与される。
1つの実施形態では、本開示のウイルスまたは治療用コンストラクト(それを含む製剤も包含する)は、2週間毎または3週間毎に投与され、例えば、第1週目に1日目、3日目、および5日目に1回投与され、第2週目または第3週目の1日目、3日目、および5日目にも投与される。この投与計画は必要に応じて何度でも繰り返すことができる。
1つの実施形態では、本開示のウイルスまたは治療用コンストラクト(それを含む製剤も包含する)は、毎月投与される。
1つの実施形態では、本開示のウイルスおよびコンストラクトは、組換え技術によって作製される。当業者には理解されることであるが、前記搭載済みアデノウイルスゲノムは、当該ゲノムまたは当該ゲノムの全ての一部を含むプラスミドの完全合成を含む、他の技術手段によって製造することができる。当業者には理解されることであるが、ゲノムを合成する場合、挿入領域は、クローニング法を用いた遺伝子挿入後の人工産物であるために、制限酵素認識部位ヌクレオチドを含まない場合がある。
本開示は、本明細書における、導入遺伝子または導入遺伝子カセットの挿入から入手されるまたは入手可能な式(I)またはその部分式のアデノウイルス、をさらに包含する。
「である(is)」は、本明細書で用いられる場合、含む(comprise)を意味する。
本明細書との関連において、「含む(comprising)」は、「含む(including)」として解釈されるものとする。
ある特定の特徴/要素を含む本発明の実施形態は、関連する要素/特徴から「成る」または「本質的に成る」別の実施形態も包含することが意図される。
技術的に適切であれば、本発明の実施形態は組み合わせてもよい。
特許および出願などの技術参考文献は参照によって本明細書に援用される。
本明細書で具体的かつ明示的に記載されたあらゆる実施形態は、単独で、または1もしくは複数の別の実施形態と組み合わせて、権利放棄の根拠を形成する場合がある。
本願は、参照によって本明細書に援用される、英国特許第1713765.4号、国際公開第2018/041838号、および国際公開第2018/041827号に基づく優先権を主張するものである。これらの文書は、本明細書中の誤り、特に配列表中の誤りを修正するために使用することができる。本発明を下記の実施例で単なる例示としてさらに説明するが、実施例では以下の添付の図面が参照されている。
図1は、導入遺伝子カセットであるNG−615、NG−640、およびNG−641を模式的に示している。 肺癌細胞株、乳癌細胞株、および膀胱癌細胞株におけるウイルスゲノム複製。A549細胞株(A)、MDA−MB−453細胞株(B)、およびRT4細胞株(C)を、ウイルス粒子であるNG−617、NG−615、NG−640、NG−641、またはEnadenotucirevで最長7日間処理した。処理の2日後、3日後、4日後、および7日後に、qPCRで検出されるウイルスゲノムの量を評価した。 同上。 図3Aはウイルスを介した肺癌細胞の腫瘍崩壊。A549細胞株を、ウイルス粒子であるNG−617、NG−615、NG−640、NG−641、またはEnadenotucirevで最長4日間処理した。培養の全体を通じて、xCelligenceシステムを用いて、細胞生存率を評価した(A)。 図3Bは各ウイルス処理について、50%死滅が確認された時間(KT50)を求めた(B)。 肺癌細胞および膀胱癌細胞におけるNG−615導入遺伝子発現。A549(左パネル)およびRT4細胞(右パネル)を、最長7日間、ウイルス粒子であるNG−615もしくはEnadenotucirevで処理するか、または非感染のままにした。Flt3リガンド(A)、MIP1α(B)、およびIFNα(C)の分泌を、細胞上清中で、ELISAによって評価した。Enadenotucirev処理群または未処理対照群の細胞では導入遺伝子発現は検出されなかった(データ未記載)。 肺癌細胞および膀胱癌細胞におけるNG−641導入遺伝子発現。A549(左パネル)およびRT4細胞(右パネル)を、最長7日間、ウイルス粒子であるNG−641もしくはEnadenotucirevで処理するか、または非感染のままにした。CXCL9(A)、CXCL10(B)、またはIFNα(C)の分泌を、細胞上清中で、ELISAによって評価した。Enadenotucirev処理群または未処理対照群の細胞では導入遺伝子発現は検出されなかった(データ未記載)。 肺癌細胞における機能的導入遺伝子の発現。A549細胞株を、ウイルス粒子であるNG−615、NG−641、またはEnadenotucirevで最大4日間処理した。処理の4日後、産生されている機能的なIFNα導入遺伝子(A)または機能的なMIP1α導入遺伝子(B)のレベルを、細胞ベースのレポーターアッセイを用いて評価した。 肺癌細胞における機能的FAP−BiTEの発現。A549細胞株を、ウイルス粒子であるNG−615、NG−641、またはEnadenotucirevで最大4日間処理した。処理の2日後(A)、3日後(B)、および4日後(C)、FAPを発現する線維芽細胞株MRC−5と共培養されたジャーカットT細胞株の活性化を測定することにより、細胞上清中の機能的なFAP−BiTEの発現レベルを評価した。 同上。 図8AはNG−641感染A549細胞から得られた上清中の、導入遺伝子にコードされたIFNαは、Jurkat−Dualレポーター細胞によるSEAP産生を誘導する。Jurkat−Dualレポーター細胞を、未感染(UIC)またはEnadenotucirev感染(EnAd)もしくはNG−641感染のA549がん細胞株から得られた上清で処理し、分泌型胚性アルカリホスファターゼ(secreted embryonic alkaline phosphatase)(SEAP)レポーターのレベルを測定した。 図8BはNG−641感染A549細胞から得られた上清中の、導入遺伝子にコードされたCXCL9/10は、PathHunter β−Arrestin細胞のGPCR経路を活性化する。PathHunter β−Arrestin細胞を、未感染(UIC)またはEnadenotucirev感染(EnAd)もしくはNG−641感染のA549がん細胞株から得られた上清で処理し、Gタンパク質共役受容体(GPCR)経路のCXCL9/10特異的誘導を、発光により検出した。 NG−641感染A549細胞から得られた上清中の、導入遺伝子にコードされたCXCL9/10は、活性化T細胞の表面上のCXCR3のダウンレギュレーションを誘導する。抗CD3/CD28で活性化されたヒトT細胞を、未感染(UIC)またはEnadenotucirev感染(EnAd)もしくはNG−641感染のA549がん細胞株から得られた上清で処理し、導入遺伝子であるCXCL9/10によって誘導された、CXCR3のダウンレギュレーションを、フローサイトメトリーで測定した。 EnAd、NG−615、NG−617、NG−640、もしくはNG−641、抗CD3/28と共に播種された、または未感染(UIC)の、初代ヒト腫瘍試料のエキソビボ培養物中の、内因性腫瘍浸潤性T細胞の活性化。ウイルス性導入遺伝子産物であるIFNaおよびFlt3LのレベルをA)に示し、IFNγ、TNFα、IL−17A、グランザイムB、およびIL−13のレベルをB)に示す。 同上。 同上。 EnAd、NG−617、NG−640、もしくはNG−641で処理された、または未感染(UIC)の、初代NSCLC試料のエキソビボ培養物中の、内因性腫瘍浸潤性T細胞における、表面マーカー発現活性化および細胞内サイトカイン。CD25、CD69、およびCD107aを発現する、CD4 T細胞のレベルおよびCD8 T細胞のレベルを、それぞれ図11Aおよび図11Bに示す。CD4 T細胞およびCD8 T細胞によって発現された細胞内のIFNγレベルおよびTNFαレベルを、それぞれ図11Cおよび図11Dに示す。 同上。 同上。 同上。 同上。 同上。 同上。 同上。 任意のデカヒスチジンアフィニティータグを含むまたは含まない、本開示のBiTE抗体の模式図。Ig SP:シグナルペプチド;10His:デカヒスチジンアフィニティータグ;L:GSリンカー;V:軽鎖可変ドメイン;V:重鎖可変ドメイン。 13Aは組み換えBiTEの定量化を示すドットブロット。 13BはFAPについてのELISA結果を示すグラフ。 14Aはフローサイトメトリーを用いて測定された、FAP BiTEおよび対照BiTEの存在下で、単独またはNHDF細胞と共培養されたT細胞の、CD69の発現レベル(A)およびCD25の発現レベル(B)を示すグラフ。 同上。 図14Cは細胞内サイトカイン染色で測定された、FAP BiTEおよび対照BiTEの存在下で、単独またはNHDF細胞と共培養されたT細胞の、IFNγ発現レベルを示すグラフ。 図15AはT細胞およびFAP BiTEまたは対照BiTEと共培養されたNHDF細胞の細胞傷害性(cytoxicity)を示す、LDHアッセイの結果を示すグラフ。 図15BはT細胞およびFAP BiTEまたは対照BiTEと共培養されたBTC100細胞の細胞傷害性(cytoxicity)を示す、LDHアッセイの結果を示すグラフ。 図15CはT細胞と、FAP BiTEまたは対照BiTEと共培養した後の、NHDF細胞の画像。 複数の細胞および細胞株における、EpCAM発現細胞およびFAP発現細胞の割合を示すグラフ。 図17AはBiTE濃度を漸増させた場合の、FAP BiTEに対するNHDFの用量反応を示すグラフ。 図17BはT細胞およびEpCAM BiTEまたは対照BiTEと共培養されたDLD細胞の細胞傷害性(cytoxicity)を示す、LDHアッセイの結果を示すグラフ。 図18AはFAP抗体または同位体対照抗体によって測定され、フローサイトメトリーで解析された、CHO細胞におけるFAP発現を示すグラフ。 図18BはT細胞およびFAP BiTEまたは対照BiTEと共培養されたCHO細胞またはCHO−FAP細胞の細胞傷害性(cytoxicity)を示す、LDHアッセイの結果を示すグラフ。 フローサイトメトリーを用いて解析された、CHO−FAP細胞と比較した、CHO細胞による、T細胞の活性化(CD69およびCD25の発現レベルに基づく活性化)を示すグラフ。 図20Aはフローサイトメトリーを用いて解析された、CD4+T細胞またはCD8+T細胞を活性化するFAP BiTEの能力(CD69およびCD25の発現レベルに基づく活性化)を示すグラフ。 図20BはCD4+T細胞またはCD8+T細胞およびFAP BiTEまたは対照BiTEと共培養されたNHDF細胞の細胞傷害性(cytoxicity)を示す、LDHアッセイの結果を示すグラフ。 図21Aは対照BiTEまたはFAP BiTEと共に培養された、腹水由来のCD3+T細胞の数を示すグラフ。 図21Bは対照BiTEまたはFAP BiTEと共に培養された、腹水由来のT細胞のCD25発現レベルを示すグラフ。 図21Cは対照BiTEまたはFAP BiTEと共に培養された、腹水由来のFAP+細胞の数を示すグラフ。 図22AはNG−601、NG−602、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606、およびEnAdについての、細胞当たりで検出されたウイルスゲノム数の定量化を示すグラフ。 図22BはA549細胞の感染によって評価された、NG−601、NG−602、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606、またはEnAdの腫瘍溶解活性を示すグラフ。 フローサイトメトリーを用いて解析された、CHO−FAPと共培養された場合の、NG−601、NG−602、NG−605、およびNG−606によるT細胞の活性化(CD69およびCD25の発現レベルに基づく)を示すグラフ。 同上。 NG−605およびNG−606から産生されたFAP BiTEの量を測定するための実験の結果を示すグラフ。 NG−607、NG−608、NG−609、およびNG−610を感染させたAd293細胞の顕微鏡画像。 図26AはXCELLigenceを用いて解析された、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606、およびEnAdの、NHDF細胞を殺滅する能力を示すグラフ。 図26BはLDHアッセイを用いて解析された、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606、およびEnAdの、NHDF細胞を殺滅する能力を示すグラフ。 フローサイトメトリーを用いて解析された、NHDF細胞、SKOV細胞、およびT細胞と共培養された、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606によるT細胞の活性化(CD69およびCD25の発現レベルに基づく)を示すグラフ。 図28Aはフローサイトメトリーを用いて解析された、SKOV細胞単独と比較した場合の、NHDF細胞およびSKOV細胞と共培養された、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606によるT細胞の活性化(CD69およびCD25の発現レベルに基づく)を示すグラフ。 図28BはLDHアッセイを用いて解析された、NG−605およびNG−606に感染したNHDF細胞の細胞傷害性を示すグラフ。 組換え型のFAP BiTE、EnAd、NG−603、またはNG−605による、NHDF細胞の溶解の、微速度ビデオから得られた静止画像。 NG−607、NG−608、NG−609、またはNG−610による、NHDF細胞の溶解の、微速度ビデオから得られた静止画像。 LDHアッセイを用いて解析された、T細胞存在下またはT細胞非存在下における、EnAd、NG−601、NG−602、NG−603、およびNG−604に感染したDLD細胞の細胞傷害性を示すグラフ。 図32Aは本開示のウイルスに感染した、腹水試料中のCD3+T細胞上の、CD25の発現レベルを示すグラフ。 図32Bは本開示のウイルスに感染した、腹水試料中のFAP+細胞の数を示すグラフ。 本開示のウイルスに感染した、がん患者から採取した腹水試料中のCD3+T細胞の数を示すグラフ。 本開示のウイルスに感染した、がん患者から採取した腹水試料中のCD3+T細胞上の、CD25発現レベルを示すグラフ。 本開示のウイルスに感染した、がん患者から採取した腹水試料中のFAP+細胞の数を示すグラフ。 図36Aはヒト線維芽細胞の存在下における組換えFAP BiTEタンパク質によるT細胞サイトカイン産生の活性化と、抗CD3/CD28ビーズでのポリクローナル活性化による前記活性化の比較。(A)ELISAで測定されたIFNγレベル。 図36Bは(B)サイトカインビーズアレイで測定されたサイトカインレベル。 図37AFAP標的化BiTEはT細胞の脱顆粒、およびFAP+細胞の特異的細胞傷害性を誘導する。(A)NHDF細胞と共培養(5:1)されたT細胞の脱顆粒、および(B)BiTEを含有する上清。脱顆粒は、CD107a特異的抗体との6時間培養後のCD107aの外面化によって評価し、フローサイトメトリーにより測定した。陽性対照としてはCD3/CD28 Dynabeadを用いた。 図37Cは(C)T細胞(1:5)、およびBiTE含有上清の10倍連続希釈系列との共培養下、24時間後のNHDF細胞の細胞傷害性。細胞傷害性は、培養上清中へのLDHの放出によって評価した。 図37Dは (D)LDH放出(左)およびT細胞上のCD25誘導(右)によるNHDFの溶解を、6人の健常ドナー由来のPBMC由来T細胞(1:5)およびBiTE含有上清との24時間の共培養後に、評価した。 図38はFAP BiTEを発現するEnAdはFAP線維芽細胞を選択的に殺滅し、腹腔腹水(peritoneal ascites)試料中のTGFbを減少させる。(A、B)PBMC由来T細胞およびEnAdまたは組換えウイルスとの72時間の培養後の、FAP線維芽細胞の数(A)およびEpCAM腫瘍細胞の数(B)。腹水細胞をまず3人の患者の腹水から単離して、エキソビボで増殖させた。感染の72時間後に、フローサイトメトリーで細胞数を測定した。 図38Cは(C)(A)から得られたPBMC由来CD3細胞上の活性化マーカーCD25の誘導を、感染の72時間後に測定した。 図38Dは(D)TGFbのレベルを、(A)から採取された上清を用いて、ELISAにより測定した。 図39AはFAP BiTEタンパク質およびEnAd−FAPBiTEウイルスによる、患者の悪性腹水生検試料における、内因性腫瘍関連T細胞の活性化およびそれに伴うFAP+細胞の殺滅。(A)CD25発現によって測定されたT細胞の活性化。 図39B(B)フローサイトメトリーによって測定されたFAP+細胞の残存数。 図40Aは患者試料における、BiTEを介したT細胞の活性化に対する、PD−L1阻止抗体の影響。(A)腹腔腹水から最初に単離された後の、内因性T細胞によるPD1の発現およびFAP+細胞上のPD−L1の発現を、フローサイトメトリーで評価した。 図40Bは(B)腹腔腹水から得た、純化していない全細胞を、同じ滲出液から得た50%体液中、遊離BiTE、EnAd、または組換えウイルスの存在下、抗PD−L1遮断抗体の存在下または非存在下で、インキュベートした。2日後、全細胞集団を回収し、CD25+T細胞の数をフローサイトメトリーで定量化した。 図40Cは(C)ELISAによって測定された、(B、D)から得られた培養上清中のインターフェロンγの含量。 図40Dは(D)(B)中のFAP+細胞の残存数を、フローサイトメトリーを用いて測定した。 図41AはBiTEを発現するEnAdは、患者生検試料由来のT細胞を活性化およびリダイレクトして、NHDF線維芽細胞を溶解させる。(A)健常ドナーまたは悪性滲出液がん生検試料からの単離後の内因性T細胞によるPD−1の発現。PD−1発現はフローサイトメトリーで測定した。 図41Bは(B)フローサイトメトリーで測定された、未純化のPBMC細胞集団内およびがん生検試料内の、CD3細胞の割合。 図41Cは(C)処理の120時間後の(B)から回収された培養上清中の、ELISAで測定されたインターフェロンγのレベル。 図41Dは(D)NHDF線維芽細胞の生存率を、PBMC細胞または全がん生検細胞(1:5)およびBiTE含有上清との共培養下、xCELLigence細胞傷害性アッセイにより、130時間に亘ってリアルタイムでモニターした。 図42AはFAP BiTEを介したPBMC T細胞の活性化および抗CD3/CD28ビーズを介したPBMC T細胞の活性化に対する、免疫抑制性腹水試料の影響。(A)抗CD3/Cd28Dynabeadsで活性化されたPBMC T細胞。 図42Bは(B)NHDF細胞の存在下、対照BITEまたはFAP BITEで活性化されたPBMC T細胞。NS:正常血清、A:腹腔腹水。 図43AはFAP BiTEを発現するEnAdは、患者腹水中のCD11bマクロファージをより炎症性の表現型に偏らせる。(A)腹水試料由来の未純化全細胞を、遊離BiTEまたはBiTE発現ウイルスの存在下、50%腹水中でインキュベートした。陽性対照として、インターフェロンγ処理を用いた。3日後、全細胞集団を回収し、CD3細胞上の活性化マーカーCD25の誘導をフローサイトメトリーで測定した。 図43Bは(B)ELISAによって測定された、(A)から得られた培養上清中のインターフェロンγのレベル。 図43Cは(C)3日後の時点で、(A)から得られたCD11b+細胞上のCD68、CD86、CD206、およびCD163の発現レベルをフローサイトメトリーで測定した。完全なデータセットと併記して、トリプリケートからの代表的なフローサイトメトリースペクトルが示される。 固形前立腺腫瘍の構造および細胞構成の特性評価。ELISAによって測定された、組織スライス培養液中のIFNgのレベル。指定の時点で悪性組織スライス培養液および良性組織スライス培養液から上清を回収し;悪性組織および良性組織の組織培養液中のIL−2のレベルをELISAで測定した。 同上。 同上。 導入遺伝子カセットの模式図。 NG−611で処理された腫瘍細胞、NG−612で処理された腫瘍細胞、およびNG−617で処理された腫瘍細胞における、1細胞当たりで検出されたウイルスゲノムの数を示すグラフ。 NG−612、Enadenotucirev、または無処理対照の上清と比較した、EpCam発現SKOV細胞と、NG−611ウイルス粒子処理の24時間後、48時間後、または72時間後のA549細胞から回収された上清との共培養後の、CD69(a)、CD25(b)、HLA−DR(c)、CD40L(d)、または細胞表面CD107a(e)を発現するT細胞の割合。 NG−611、Enadenotucirev、または無処理対照の上清と比較した、FAP発現MRC−5細胞と、NG−612ウイルス粒子処理の24時間後、48時間後、または72時間後のA549細胞から回収された上清との共培養後の、CD69(a)、CD25(b)、HLA−DR(c)、CD40L(d)、または細胞表面CD107a(e)を発現するT細胞の割合。 EpCAMおよびFAPを発現するMRC−5細胞の割合。 NG−611ウイルス粒子、NG−612ウイルス粒子、もしくはEnadenotucirevウイルス粒子による処理の24時間後、48時間後、もしくは72時間後のA549細胞から回収された上清、または無処理対照上清、と共にインキュベートされた、SKOV細胞(A)またはMRC−5細胞(B)と共培養されたT細胞の上清中のIFNγ発現。 図51AはインビボにおけるBiTE発現ウイルスの抗腫瘍効力および免疫活性化。(a)生理食塩水、Enadenotucirev、またはNG−611で処理されたマウスにおける腫瘍体積。 図51Bは(b)Enadenotucirev処理または無処理対照と比較した、NG−611処理腫瘍における、CD4 T細胞に対するCD8 T細胞の比率。 NG−612で処理された腫瘍細胞およびNG−615で処理された腫瘍細胞における、1細胞当たりで検出されたウイルスゲノムの数を示すグラフ。 Enadenotucirevおよび無処理対照腫瘍細胞の上清と比較した、NG−615の細胞上清中のIFNα、MIP1α、およびFlt3 Lの発現。 NG−612、Enadenotucirev、または無処理対照の上清と比較した、FAP発現MRC−5細胞と、NG−615ウイルス粒子処理の24時間後、48時間後、または72時間後のA549細胞から回収された上清との共培養後の、CD69(a)、CD25(b)、HLA−DR(c)、CD40L(d)、または細胞表面CD107a(e)を発現するT細胞の数。 NG−612ウイルス粒子、NG−615ウイルス粒子、もしくはEnadenotucirevウイルス粒子による処理の24時間後、48時間後、もしくは72時間後のA549細胞から回収された上清、または無処理対照上清、と共にインキュベートされた、MRC−5細胞と共培養されたT細胞の上清中のIFNγ発現。
配列
配列番号1:N末端にシグナル配列、C末端に10Hisアフィニティータグを有する、抗FAP BiTEのDNAコード配列
配列番号2:N末端にシグナル配列、C末端に10Hisアフィニティータグを有する、抗FAP BiTEのアミノ酸配列
配列番号3:N末端にシグナル配列、C末端に10Hisアフィニティータグを有する、対照(抗FHA)BiTEのDNAコード配列
配列番号4:N末端にシグナル配列、C末端に10Hisアフィニティータグを有する、対照(抗FHA)BiTEのアミノ酸配列
配列番号5:抗CD3 ScFvのアミノ酸配列
配列番号6:抗CD3 VH
配列番号7:抗CD3 VL
配列番号8:抗CD3 ScFvリンカー配列
配列番号9:抗FAP ScFv
配列番号10:抗FAP VLドメイン
配列番号11:抗FAP VHドメイン
配列番号12:抗FAPおよび抗EpCAMのリンカー配列
配列番号13:BiTEリーダー配列
配列番号14:対照BiTE(抗FHA)
配列番号15:対照(抗FHA)ScFv
配列番号16:対照(抗FHA)VL
配列番号17:対照(抗FHA)VH
配列番号18:対照(抗FHA)ScFvリンカー配列
配列番号19:10Hisタグ配列
配列番号20:FAP BiTE−P2A−RFP(イタリック体=リーダー、太字=フーリン切断部位、下線=P2A配列、小文字=RFP)
配列番号21:対照(抗FHA)BiTE−P2A−RFP(イタリック体=リーダー、太字=フーリン切断部位、下線=P2A配列、小文字=RFP)
配列番号22:ヒトFAPのDNAコード配列
配列番号23:ヒトFAPのアミノ酸配列
配列番号24:CMVプロモーター配列
配列番号25:SV40 lateポリアデニル化配列
配列番号26:NG−605(EnAd−CMV−FAPBiTE)
配列番号27:NG−606(EnAd−SA−FAPBiTE)
配列番号28:EnAdゲノム
配列番号29:EnAdゲノムの28166bp〜28366bpに対応し、それを含む、BのDNA配列
配列番号30:ENADゲノムの29345〜29379BPに対応し、それを含む、BYのDNA配列
配列番号31:HISタグ
配列番号32:スプライスアクセプター配列
配列番号33:SV40ポリアデニル化配列
配列番号34:FAP BiTE核酸配列(OKT3)
配列番号35:FAP BiTE核酸配列(aCD3)
配列番号36:NG−611導入遺伝子カセット
配列番号37:NG−612導入遺伝子カセット
配列番号38:NG−613導入遺伝子カセット
配列番号39:制限酵素認識部位インサート(BX)
配列番号40:制限酵素認識部位インサート(BY)
配列番号41:CMVプロモーター配列
配列番号42:PGKプロモーター配列
配列番号43:CBAプロモーター配列
配列番号44:短スプライスアクセプター(SSA)DNA配列
配列番号45:スプライスアクセプター(SA)DNA配列
配列番号46:分岐状スプライスアクセプター(bSA)DNA配列
配列番号47:コザック配列(ヌル配列)
配列番号48:開始コドンの例
配列番号49:内部リボソーム進入配列(Internal Ribosome Entry Sequence)(IRES)
配列番号50:P2Aペプチド
配列番号51:F2Aペプチド
配列番号52:E2Aペプチド
配列番号53:T2Aペプチド
配列番号54:ポリアデニル化(ポリA)配列
配列番号55:リーダー配列
配列番号56:リーダー配列
配列番号57:IFNγアミノ酸配列
配列番号58:IFNαアミノ酸配列
配列番号59:TNFαアミノ酸配列
配列番号60:EnAdゲノムのE2B領域(bp10355〜5068)に対応するDNA配列
配列番号61:N末端にシグナル配列を持ち、C末端に10Hisアフィニティータグを持たない、抗FAP BiTEのDNAコード配列
配列番号62:N末端にシグナル配列を持ち、C末端に10Hisアフィニティータグを持たない、抗FAP BiTEのアミノ酸配列
配列番号63:N末端にシグナル配列を持ち、C末端に10Hisアフィニティータグを持たない、対照(抗FHA)BiTEのDNAコード配列
配列番号64:N末端にシグナル配列を持ち、C末端に10Hisアフィニティータグを持たない、対照(抗FHA)BiTEのアミノ酸配列
配列番号65:C末端に10Hisアフィニティータグを持たない、対照BiTE(抗FHA)
配列番号(Q ID NO:)66:10Hisアフィニティータグを持たない、NG−605(EnAd−CMV−FAPBiTE)
配列番号67:10Hisアフィニティータグを持たない、NG−606(EnAd−SA−FAPBiTE)
配列番号68:FAP BiTE核酸配列(OKT3)
配列番号69:FAP BiTE核酸配列(aCD3)
配列番号70:NG−611導入遺伝子カセット
配列番号71:NG−612導入遺伝子カセット
配列番号72:NG−613導入遺伝子カセット
配列番号73:NG−614導入遺伝子カセット
配列番号74:NG−617導入遺伝子カセット
配列番号75:FAP BiTEアミノ酸配列(OKT3)
配列番号76:FAP BiTEアミノ酸配列(aCD3)
配列番号77:NG−611ゲノム
配列番号78:NG−612ゲノム
配列番号79:NG−613ゲノム
配列番号80:NG−614ゲノム
配列番号81:NG−617ゲノム
配列番号82:NG−615ゲノム
配列番号83:NG−640ゲノム
配列番号84:NG−641ゲノム
配列番号85:ヌル配列
配列番号86:Flt3L核酸配列
配列番号87:ヌル配列
配列番号88:MIP1α核酸配列
配列番号89:可動性リンカー配列
配列番号90:IFNα核酸配列
配列番号91:CXCL10核酸配列
配列番号92:CXCL9核酸配列
配列番号93:NG−615導入遺伝子カセット
配列番号94:NG−640導入遺伝子カセット
配列番号95:NG−641導入遺伝子カセット
配列番号96:FLT3Lアミノ酸配列
配列番号97:MIP1αアミノ酸配列
配列番号98:IFNαアミノ酸配列
配列番号99:CXCL9アミノ酸配列
配列番号100:CXCL10アミノ酸配列
配列番号101:NG−618ゲノム
配列番号102:NG−618 FAP BiTE核酸配列
配列番号103:NG−618導入遺伝子カセット
配列番号104〜277:リンカー配列
配列番号278:NG−616ゲノム
配列番号279〜281:プライマー
実施例1
本実施例に記載の通りに、組換えBiTEを設計し、タンパク質を生産した。
1.1 BiTEの操作
BiTEは、特異性が異なる2つの一本鎖抗体フラグメント(ScFv)を可動性GlySerリンカーで連結することにより作製される。ScFvは、親モノクローナル抗体由来のVドメインおよびVドメインをリンカーで連結することにより作製される。各BiTEは、N末端には哺乳類における分泌用のシグナル配列を、C末端には検出および精製用のデカヒスチジンアフィニティータグを有するように設計した。BiTEは、標準的なDNAクローン技術で操作し、タンパク質発現ベクターに挿入した(図1)。
抗FAP BiTEは、特許、国際公開第2010037835号A2からの抗FAP ScFv、および特許、国際公開第2005040220号(この中の配列番号63)からの抗CD3 ScFvを用いて、シグナル配列およびアフィニティータグを付加して、新規に作製した。
対照BiTEには、Hussein et al, 2007 (Hussein AH et al (2007) “Construction and characterization of single-chain variable fragment antibodies directed against the Bordetella pertussis surface adhesins filamentous hemagglutinin and pertactin”. Infect Immunity 75, 5476-5482)からの抗FHA(百日咳菌(Bordetella pertussis)由来の繊維状赤血球凝集素)ScFv、および特許、国際公開第2005040220号(その中の配列番号63)からの抗CD3 ScFvを用い、シグナル配列およびアフィニティータグを付加した。
1.2 組換えBiTEの生産
組換えBiTEタンパク質は、タンパク質発現を駆動するためのCMVプロモーター(配列番号24)を用いて、各配列をpSF−CMVベクターにクローニングすることにより生産した(図1)。pSF−CMV−FAPBiTEプラスミドおよびpSF−CMV−ControlBiTEプラスミドのプラスミドDNA濃度(表2)は、NanoDropで測定した。空pSF−CMVベクターは陰性対照として含まれている。54.7μgの各々を4mLのOptiMEMで希釈した。109.2μgのPEI(直鎖状、分子量25000、ポリサイエンス社(Polysciences)、米国)を4mLのOptiMEM培地で希釈し、4mlの希釈DNAと混合して、DNA−PEI複合体(1:2のDNA:PEI比(w/w))を得た。室温で20分間インキュベートした後、この混合物にOptiMEMを18mLになるまで加え、このトランスフェクション用混合物を、90%コンフルエントのAd293細胞を含有するT175フラスコに添加した。細胞をこのトランスフェクション用ミックスと共に37℃、5%COで4時間インキュベートした後、30mLの細胞培地(グルタミン添加、フェノールレッド非含有のDMEM(高グルコース))を細胞に添加し、37℃、5%COで48時間フラスコをインキュベートした。並行して、別のフラスコの細胞をpSF−CMV−GFPでトランスフェクトして、トランスフェクションが効率的であることを確認した。分泌タンパク質を回収するため、トランスフェクト細胞の上清を回収し、350g、4℃で5分間遠心して細胞成分を除去した(Allegra X−15R、ベックマン・コールター社)。上清を10k MWCO Amicon Ultra−15 Centrifugal Filter Unit(ミリポア社)に移した。4750rpm、4℃でスピン後、この濃縮液の体積をフロースルーで調整して、50倍高い濃度を得た。濃縮タンパク質の一定分量を−80℃で保存した。
1.3 免疫調節性タンパク質と組み合わせてFAP−BiTEを発現するウイルスの生産
FAPを標的とするBiTE分子および2または3種類の免疫調節性タンパク質をコードする、3種のウイルス(NG−640、NG−641、およびNG−615)を作製した(表1)。NG−640は、3種類の導入遺伝子タンパク質、FAP−BiTE分子と、ケモカインであるCXCL9およびCXCL10とをコードする。NG−641およびNG−615は共に4種類の導入遺伝子タンパク質をコードする。NG−641はFAP−BiTEと、ケモカインであるCXCL9およびCXCL10と、サイトカインであるIFNαとをコードし、NG−615はFAP−BiTEと、ケモカインであるMIP1αと、サイトカインであるFLT3リガンドおよびIFNαとをコードする。FAP−BiTE分子のみをコードするウイルスも作製する(NG−617)。
各導入遺伝子カセットにおいて、BiTEおよび他の免疫調節性タンパク質をコードするcDNAの、5’末端には短スプライスアクセプター配列(SSA、CAGG)を隣接させ、3’末端にはSV40 lateポリ(A)配列(PA、配列番号25)を隣接させた。各導入遺伝子のcDNA配列は、2A高効率自己開裂型ペプチド配列(P2A、T2A、E2A、配列番号50、53、および52)を用いて隔てた。
ウイルスの生産
プラスミドpEnAd2.4を用いて、合成された導入遺伝子カセット(それぞれ、配列番号93、94、および95)を直接挿入することで、プラスミドpNG−615、pNG−640、およびpNG−641を作製した。NG−615は、FAPを標的とするBiTE(配列番号102)、Flt3L(配列番号86)、MIP1α(配列番号88)、およびIFNα(配列番号90)をコードする4種類の導入遺伝子を含有する。NG−640およびNG−641はFAPを標的とするBiTE(配列番号102)、CXCL9(配列番号92)、およびCXCL10(配列番号91)をコードし、NG−641はIFNαをコードする4つ目の導入遺伝子(配列番号90)も含有する。導入遺伝子カセットの模式図を図1に示す。プラスミドDNAの構築を制限酵素的分析およびDNAシーケンスで確認した。
プラスミドであるpNG−615、pNG−640、およびpNG−641を、酵素AscIによる制限酵素消化で直線化することで、ウイルスゲノムを得た。これらのウイルスを下記の方法に従って増幅および精製した。
消化後のDNAを、フェノール/クロロホルム抽出で精製し、300μlの95%超の分子生物学グレードエタノールおよび10μlの3M酢酸ナトリウム中で、−20℃で16時間沈殿させた。沈殿したDNAを14000rpm、5分間の遠心でペレット化し、500μlの70%エタノールで洗浄後、再度14000rpmで5分間遠心した。このクリーンなDNAペレットを風乾し、15μlのLipofectamineトランスフェクション試薬を含有する500μlのOptiMEMで再懸濁し、室温で30分間インキュベートした。次に、このトランスフェクション用混合物を、70%コンフルエントまで増殖させた293細胞を含有するT−25フラスコに滴下した。細胞をこのトランスフェクション用ミックスと共に37℃、5%COで2時間インキュベートした後、4mlの細胞培地(グルタミンおよび2%FBSを添加した、DMEM(高グルコース))を細胞に添加し、37℃、5%COでフラスコをインキュベートした。
トランスフェクトした293細胞を24時間毎にモニターし、48〜72時間毎に追加の培地を添加した。細胞単層における顕著な細胞変性効果(CPE)の確認によって、ウイルスの生産をモニターした。広範なCPEが確認されたら、3回の凍結融解サイクルにより、ウイルスを293細胞から回収した。このウイルス株を増幅するため、回収したウイルスを用いて293細胞に再感染させた。細胞単層における顕著なCPEの観察により、増幅時の生存ウイルスの生産を確認した。CPEが確認されたら、3回の凍結融解サイクルにより、ウイルスを293細胞から回収した。増幅したウイルス株をさらなる増幅に用いて、その後、このウイルスを二重塩化セシウムバンド形成で精製して、精製されたウイルス株を得た。
実施例2:ウイルス複製および腫瘍溶解活性の解析
ウイルス複製
肺癌細胞株(A549)、乳房癌細胞株(MDA−MB−453)または膀胱癌細胞株(RT4)に、1ppcのNG−615、NG−640、NG−641、NG−617、Enadenotucirev(EnAd)を72時間接種させるか、または未感染のままとし、これらをqPCRによるウイルスDNAの定量化に用いた。細胞上清を回収し、1200rpmで5分間遠心することにより清澄化した。50μLの上清をDNA解析に用いた。
キアゲン社製DNeasyキットを製造業者のプロトコルに従って用いて、この上清試料からDNAを抽出した。EnAdウイルス粒子(2.5×1010〜2.5×10ウイルス粒子)を用いた検量線も作成し、DNeasyキットを用いて抽出を行った。抽出された試料または標準のそれぞれを、初期遺伝子E3に対するウイルス遺伝子特異的プライマー/プローブセットを用いるqPCRで解析した。1細胞当たりの検出されたウイルスゲノムの数を定量化したところ、試験された全てのウイルス(NG−617、NG−615、NG−640、およびNG−641)について、A549、MDA−MB−453、およびRT4におけるウイルス複製が示された(図2)。ウイルス複製は全てのウイルスで同様であり、親EnAdウイルスのウイルス複製と同等であった。未感染細胞ではウイルスゲノムは検出できなかった。
腫瘍溶解活性
100ppcのNG−615、NG−640、NG−641、NG−617、EnAdを接種させた、または未感染のままの肺(A549)癌細胞を、xCELLigence Real Time Cell Analyzer(RTCA)を用いてモニターした。細胞増殖を60分毎に最長96時間モニターした。これらの細胞の腫瘍溶解を、50%の溶解が達成された時点である半殺滅時間(Killing Time 50)(KT50)を算出することにより評価した(図3)。これらのデータは、親EnAdウイルスを含む全ての試験ウイルスの間で、同等のKT50を示した。未処理細胞に対しては、腫瘍溶解作用は確認されなかった。
まとめると、これらのデータは、BiTEおよび2または3種の免疫調節性導入遺伝子を含有しても、EnAdウイルスは、複製活性にも腫瘍溶解活性にも重大な影響を受けないことを示している。
実施例3:ウイルスを介した導入遺伝子発現組換えBiTE検出の解析
BiTEを検出するために、ウェスタンブロッティングの手法を用いて、抗His抗体で、C末端のデカヒスチジンアフィニティータグをプローブすることができる。タンパク質試料を、溶解緩衝液で、β−メルカプトエタノールおよびSDSを含有する、2.5μLの6×Laemmli SDS Sample Bufferを含む最終体積15μLに調整した。試料を95℃で5分間インキュベートすることでタンパク質を変性させ、15ウェルの10%プレキャストポリアクリルアミドゲル(Mini−PROTEAN TGX Precast Gels、バイオラド社、英国)に添加した。Mini−PROTEAN Tetra System(バイオラド社、英国)内の、1×泳動用緩衝液中、180Vで45分間、ゲルを泳動した。Mini Trans−Blot Cell(バイオラド社、英国)内の、1×転写用緩衝液中、300mA、4℃、90分間のウェット式エレクトロブロッティングにより、タンパク質をSDSゲルからニトロセルロースメンブレンに転写した。転写は、熱を制限するために、アイスパック(ice pack)の存在下で実行した。次に、ニトロセルロースメンブレンを振盪機上、PBS−T中5%ミルクで、室温で1時間ブロッキングし、PBS/5%ミルクで1:5000希釈した抗His(C末端)抗体(マウス抗6×His、クローン3D5、インビトロジェン社、英国、製品番号46−0693)でプローブした。振盪機上で4℃で一晩インキュベートした後、メンブレンを洗浄し、HRP標識ポリクローナル抗マウス免疫グロブリン二次抗体(PBS/5%ミルクで1:10.000、ダコ社、製品番号P0161)で室温で1時間プローブした。可視化のため、SuperSignal West Dura Extended Duration Substrate(サーモフィッシャー・サイエンティフィック社、英国)を製造業者の取扱説明書に従って適用し、X線フィルムに露光して、自動フィルム現像機で現像した。結果から、BiTEタンパク質が、BiTE発現プラスミドでトランスフェクトされたAd293細胞からは発現および分泌されたが、親ベクターでトランスフェクトされたAd293細胞からは発現および分泌されなかったことが示された。
組換えBiTEの定量化
組み換えBiTEタンパク質の量を測定するため、ドットブロットの手法を用いて、BiTEシグナルを、Hisタグ付(C末端10His)タンパク質標準(10×Hisタグ付ヒトカテプシンD、バイオレジェンド社、製品番号556704)と比較した。BiTE試料およびタンパク質標準の2倍連続希釈系列を用意し、それぞれ1.5μLをニトロセルロースメンブレンに直接アプライし、20分間風乾した。次に、ウェスタンブロッティング用の上記のブロッキング/染色プロトコルを実施した。タンパク質標準のモル濃度は、250μg/mLのBiTE濃度を示すように調整した。結果(図13A)から、BiTE発現プラスミドでトランスフェクトされたAd293細胞からのBiTEタンパク質の発現および分泌が示された。
FAP結合ELISA
pSF−CMV−FAPBiTEまたはpSF−CMV−ControlBiTEでトランスフェクトされた細胞から分泌された、FAP BiTEおよび対照(抗FHA)BiTE(配列番号2および4)のFAP結合活性を、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)で評価した。空pSF−CMVベクター上清は陰性対照として用いた。ELISA用プレート(Nunc Immuno MaxiSorp 96ウェルマイクロプレート)を、PBS緩衝液中、ヒトFAP/セプラーゼタンパク質(100ng/ウェル、シノ・バイオロジカル社(Sino Biological Inc)、10464−H07H−10)で、4℃で一晩コーティングすることで準備した。その後の全ての結合工程間で、PBS+0.05%Tween20でプレートを洗浄した。プレートを5%BSA/PBS+0.05%Tween20で室温で1時間ブロッキングした。一定分量のBiTEタンパク質、または空pSF−CMVベクタートランスフェクションのウェルから回収されたタンパク質を、5%BSA/PBS+0.05%Tween20で10倍希釈した。全試料をFAPコートプレートに添加し、室温で2時間インキュベートした。検出用抗体である、抗His(C末端)抗体(マウス抗6xHis、クローン3D5、インビトロジェン社、英国、製品番号46−0693)を1:1000希釈し、室温で1時間アプライした。次に、HRP結合型抗マウスFc(PBS+5%ミルク中1:1000、ダコ社)を室温で1時間アプライし、その後、HRP基質溶液3.3.5.5’−テトラ(tera)メチルエチレンジアミン(TMB、サーモフィッシャー社)を用いてHRP検出を実施した。反応を止めるために停止液を使用し、プレートリーダーにより450nmで発色を測定した。FAP BiTE上清、対照BiTE上清、および空ベクター上清について、450nmの吸光度をプロットしたところ、FAPタンパク質に対するFAP BiTEの特異的結合が示された。結果(図13B)から、組換えFAPタンパク質に対して、FAP BiTEは特異的に結合するが、対照BiTEは特異的に結合しないことが分かる。
ELISAによる導入遺伝子発現の評価
ケモカインまたはサイトカインの導入遺伝子、IFNα、MIP1α、FLT3L、CXCL10、およびCXCL9、の発現を、ELISAを用いて評価した。A549癌細胞株およびRT4癌細胞株に、最長7日間、1ppcのNG−615、NG−640、NG−641、NG−617、EnAdを接種させるか、未感染のままとした。接種の4日後および7日後に、細胞上清を清澄化し、ELISAで導入遺伝子発現を評価した。
IFNα ELISAはVerikine Human IFN alpha Kit(PBLアッセイ・サイエンス社(Pbl assay science))を用いて実施し、MIP1α ELISAはHuman CCL3 Quantikine ELISA kit(R&Dシステムズ社)を用いて実施し、Flt3L ELISAはFlt3L human ELISA kit(アブカム社)を用いて実施し、CXCL9 ELISAはCXCL9 human ELISA kit(アブカム社)を用いて実施し、CXCL10 ELISAはCXCL10 human ELISA kit(アブカム社)を用いて実施した。アッセイは全て、製造業者のプロトコルに従って実施した。
分泌されたIFNα、MIPα、FLt3L、CXCL9、およびCXCL10の濃度を、検量線からの内挿によって求めた。NG−615処理細胞の細胞上清ではIFNα、MIP1α、およびFlt3Lの発現が検出でき、NG−641処理細胞の上清ではIFNα、CXCL9、およびCXCL10が検出でき、NG−640処理細胞の上清ではCXCL9およびCXCL10が検出できた(図4および図5)。EnAd処理細胞または無処理対照細胞では、いずれのケモカインまたはサイトカイン導入遺伝子も発現が検出されなかった。
細胞ベースレポーターアッセイによる機能的導入遺伝子発現の評価
Jurkat−Dualレポーター細胞株(インビボジェン社(Invivogen))を用いたアッセイで、機能的なFAP−BiTE導入遺伝子およびIFNα導入遺伝子の発現を評価した。これは、2つの誘導性レポーターコンストラクトの安定な組込みによって形質転換したヒト不死化Tリンパ球細胞株(ジャーカット)である。これらの誘導性レポーターコンストラクトのうちの1つにより、インターフェロン調節因子(IRF)経路のIFN−α活性化の、分泌型胚性アルカリホスファターゼ(SEAP)の分泌および活性を通じた研究が可能となり、2つ目は、T細胞受容体を通じたシグナル伝達によって活性となる、NF−kBに応答して分泌されるルシフェラーゼレポーターである。SEAPの活性は上清中に存在するIFN−αのレベルに比例し、Quanti−Blue(商標)基質のSEAP誘導性分解を検出することにより測定することができる。機能的なMIP1αの発現は、CCR5レポーター細胞株(CHO−K1 CCR5 β−arrestin、インビボジェン社)を用いて評価した。A549癌細胞株に、1ppcのNG−615、NG−640、NG−641、NG−617、EnAdを接種させるか、未感染のままとした。接種の2日後、3日後、または4日後に、解析用に、細胞上清を回収して清澄化した。
IFNα機能を評価するため、培地で1:10希釈、1:50希釈、または1:250希釈した20μLの各上清を、Jurkat−Dual細胞(2×10細胞/ウェル)に添加し、16〜20時間インキュベートした。次に、上清をプレートから回収し、200μLのQuanti−Blue(商標)試薬で1時間処理した。640nmの吸光度(Abs)を測定するマイクロプレートリーダーを用いて、プレートを解析した。機能的なIFNαの存在を示す反応は、NG−615処理癌細胞およびNG−641処理癌細胞から得られた上清では検出できたが、NG−640処理癌細胞、NG−617処理癌細胞、EnAd処理癌細胞、または未感染対照癌細胞から得られた上清では検出できなかった(図6A)。検出された機能的なIFNαのレベルは、NG−615処理上清とNG−641処理上清とでは同様のレベルであった。
MIP1α機能を評価するために、CCR5レポーター細胞を播種し(5×10細胞/ウェル)、20〜24時間インキュベートした。次に、処理後の腫瘍細胞から得られた5μLの上清を各ウェルに添加し、90分間インキュベートした。次に、検出液、および発光プレートリーダーによる定量化を利用して、ルシフェラーゼレポーター活性を検出した。NG−615処理癌細胞から得られた上清、およびMIP1aを発現することが知られている陽性対照ウイルスNG−347で処理された細胞から得られた上清で、機能的なMIP1αの存在を示す反応が検出された(図6B)。
FAP−BiTE機能を評価するため、MRC−5肺線維芽細胞(その細胞膜上にFAPを発現する)を播種し(2×10細胞/ウェル)、4時間インキュベートして、細胞をプレートに接着させた。次に、各ウェルに、処理後腫瘍細胞から得られた上清20μLと共に、Jurkat−Dual細胞(2×10細胞/ウェル)を添加した。プレートを16〜20時間インキュベートした。次に、上清を回収し、50μLのQuanti−Luc試薬で処理した後、直ちにプレートリーダーでプレートを読んで、ルシフェラーゼ活性を検出した。機能的なFAP−BiTEの存在を示す反応は、NG−617処理癌細胞、NG−615処理癌細胞、NG−640処理癌細胞、およびNG−641処理癌細胞の上清では検出されたが、EnAd処理癌細胞または無処理対照の上清では検出されなかった(図7)。NG−615およびNG−641によって生産されたIFNαのレベルが同様であったことを考慮すると、驚くべきことに、NG−615処理細胞から得られた上清は、4つの導入遺伝子を含有する他のウイルスNG−641を含む、試験された他の全てのBiTE発現ウイルスと比較して、機能的なFAP−BiTEの発現レベルが著しく低かった。
実施例2
BiTE導入遺伝子を保有するEnAdウイルスの構築に先立ち、いくつかの異なるアッセイで組み換えBiTEタンパク質の機能活性を評価した。
ヒト末梢血単核球(PBMC)の単離
ヒトPBMCを、NHS Blood and Transplant(英国、オックスフォード)から入手した、健常ドナーの新鮮ヒト血液試料から、または全血白血球コーン(cone)から、密度勾配遠心により単離した。どちらの場合でも、試料をPBSで1:2希釈し、25mLのこの混合物を、50mLファルコンチューブ内で、13mLのフィコール(1.079g/mL、Ficoll−Paque Plus、GEヘルスケア社)の上に積層した。試料を1600rpm、30分間、22℃の遠心(Allegra X−15R、ベックマン・コールター社)にかけ、減速設定は最も遅くして相分離を保存した。遠心分離後、4つの層が確認でき、最上層には血漿層、次に、PBMCを含有する界面、フィコール層、底には赤血球および顆粒球の層が含まれていた。PBMCをパスツールピペットで回収し、PBSで2回洗浄し(1200rpm、10分間、室温)、10%FBSを添加したRPMI培地で再懸濁した。
CD3陽性T細胞の単離
Pan T Cell Isolation Kit(ミルテニーバイオテク社(Miltenyi Biotec)、製品番号130−096−535)を製造業者のプロトコルに従って用いて、CD3陽性(CD3)T細胞を非CD3細胞の枯渇によりPBMCから抽出した。
初代腹水試料の処理
卵巣がん、膵がん、乳房がん、および胃がんを含むがこれらに限定はされない複数の適応症を有する患者から得られた初代ヒト腹水試料を、チャーチル病院(オックスフォード大学病院)の腫瘍病棟から入手した。入手後、細胞画分および体液画分を分離し、一定分量の体液を保存およびさらなる解析のために−20℃で凍結した。細胞画分を、製造業者の取扱説明書に従って赤血球溶解緩衝液(ロシュ社、製品番号11814389001)で処理することで、赤血球を除去した。各試料中に存在する細胞型を、EpCAM、EGFR、FAP、CD45、CD11b、CD56、CD3、CD4、CD8、PD1、およびCTLA4の染色によって決定し、フローサイトメトリーで解析した。次に、各細胞を、エキソビボでのT細胞活性化および標的細胞溶解実験に新たに用いた。いくつかの場合では、後の実験で使用するために、細胞は10%FBS添加DMEM中で継代した。
細胞株の維持
全ての細胞株は、特に記載がない限り、37℃、5%COの加湿恒温器(MCO−17AIC、サンヨー社)内で、10%(v/v)ウシ胎仔血清(FBS、ギブコ社(商標))および1%(v/v)ペニシリン/ストレプトマイシン(10mg/mL、シグマ・アルドリッチ社、英国)を添加した、表3で指定される通りのDMEM培地(シグマ・アルドリッチ社、英国)またはRPMI培地(シグマ・アルドリッチ社、英国)中で維持した。細胞は、コンフルエントに達する2〜3日前に毎回、トリプシン/EDTA(0.05%トリプシン、0.02%EDTA、シグマ・アルドリッチ社、英国)を用いた酵素的剥離により、継代した。この処理では、培地を吸引し、細胞を15mlのPBSで洗浄した後、細胞を2mLのトリプシン/EDTAで37℃で2〜10分間処理した。トリプシンを10mLの10%FBS含有DMEMで中和し、細胞の一部を新鮮な培地を含んだ新たなフラスコに移した。通例の細胞培養用には、培地には10%FBSを添加し、感染およびウイルスプラスミドトランスフェクション用には2%FBSを添加し、組み換えBiTEプラスミドトランスフェクション用にはFBSは添加しなかった。
統計
2つの条件が比較されている場合、t検定を用いて統計解析を実施した。他の全ての場合では、一元配置分散分析を用いて統計解析を実施した。
組換えFAP BiTEによるヒトT細胞活性化の特性評価
正常ヒト皮膚線維芽細胞(NHDF)の存在下または非存在下の、FAP BiTEの、T細胞の活性化を誘導する能力を比較した。ヒトCD3T細胞(96ウェルU字底プレート内で70,000細胞/ウェル)を、培地単独、または300ng/mL FAPBiTEもしくは対照BiTEの存在下で、単独でまたはNHDF細胞(10:1 T:NHDF)と共培養した。細胞を37℃で24時間共培養した後、酵素非含有細胞剥離緩衝液(サーモ社、製品番号13151014)で回収した。次に、CD45T細胞上のCD69(図14A)およびCD25(図14B)の発現レベルを、抗体染色およびフローサイトメトリーによって解析し、幾何平均蛍光(gMFI)値として表した。T細胞活性化の陽性対照としては、プレートに固定された抗CD3抗体(7.5μg/mL)を用いた。FAP BiTEはT細胞上の活性化マーカーCD69およびCD25の発現を選択的に誘導し、このことは、FAP BiTEがT細胞を活性化できたことを示している。
2つ目の同様の実験では、T細胞を、NHDF細胞(96ウェルプレートの各ウェル内の200,000個のCD3細胞+40,000個のNHDF)および300ng/mLのFAP BiTEまたは対照BiTEと6時間共培養した後、細胞内サイトカイン染色で評価した。CD45T細胞に対し、IFNγ発現の細胞内染色を行い、ブレフェルジンAを培地に添加した5時間後に回収した。陽性対照として、T細胞を可溶性PMA(10ng/mL)およびイオノマイシン(1μg/mL)で刺激した。図14Cに示される結果は、NHDF存在下のFAP BiTEが、対照BiTEと比較して、IFNγ発現T細胞の数が著しく増加させたことを示している。
実施例4:
NG−641内の導入遺伝子から産生されたIFNαの機能性をさらに評価するため、Jurkat−Dual(商標)細胞を、未感染、または10粒子/細胞(particles per cell)(ppc)のEnadenotucirev(EnAd)もしくはNG−641を3日間感染させたA549腫瘍細胞から得られた上清で処理した。SEAPの分泌がIFNα特異的であることを示すために、Jurkat−Dualレポーター細胞株の処理の30分間前に、IFNα特異的抗体をA549上清とインキュベートすることで、IFNαを遮断した。アイソタイプ対照抗体は陰性対照として用いた。データ(図8A)から分かるように、NG−641で処理された腫瘍細胞上清の、Jurkat−Dualレポーターアッセイにおける活性は、抗IFNα抗体によって阻害されるが、アイソタイプ対照では阻害されず、すなわちIFNα介在性である。異なるレポーターアッセイシステムを用いて、NG−641内のCXCL9およびCXL10ケモカイン導入遺伝子の機能性を評価した。このアッセイでは、両ケモカインに対する受容体であるCXCR3を発現するPathHunter β−Arrestinレポーター細胞株(ユーロフィン社(Eurofins))を用いた。GPCRの活性化の後、これらの細胞に発現されたCXCR3にCXCL9/10が結合することで、β−アレスチンが当該受容体にリクルートされ、これは、EFC(Enzyme Fragment Complementation)技術に基づいたゲイン・オブ・シグナルアッセイ(gain-of-signal assay)を用いて測定される。PathHunter β−Arrestin CXCR3レポーター細胞を、未感染の、または10粒子/細胞(ppc)のEnAdもしくはNG−641を3日間させたA549腫瘍細胞から得られた上清で処理した。このアッセイでは、上清中のCXCL9/10の濃度は発光に比例する。GPCR活性化がCXCL9/10特異的であることを示すために、PathHunter β−Arrestin細胞の処理の30分前に、CXCL9/10特異的抗体をA549上清とインキュベートすることで、CXCL9およびCXCL10を遮断した。図8Bに示されるデータから分かるように、EnAd対照または未感染対照と比較して、NG−641処理腫瘍細胞から得られた上清の存在下ではCXCR3レポーター細胞の活性が増加しており、この増加はCXCL9/10に対する抗体によって遮断されている。
ケモカイン機能性の別の尺度として、特異的受容体の細胞表面発現をダウンレギュレートするケモカインの能力を、アッセイの基礎として利用し、抗CD3/CD28で活性化されたヒトT細胞上のCXCR3受容体のレベルを評価した。A549腫瘍細胞を、感染させないか、または1ウイルス粒子/細胞(ppc)のEnadenotucirev(EnAd)もしくはNG−641に7日間感染させ、上清を回収した。次に、活性化T細胞をこの上清で30分間処理し、CXCR3のレベルをフローサイトメトリーで測定し、データを平均蛍光強度(MFI)としてプロットした。細胞表面CXCR3のダウンレギュレーションがCXCL9/10特異的であることを示すために、活性化T細胞の処理の30分前に、CXCL9/10特異的抗体をA549腫瘍細胞上清とインキュベートすることで、CXCL9およびCXCL10を遮断した。図9に示されるデータから分かるように、NG−641感染A549腫瘍細胞から得られた上清によって、CD4 T細胞上およびCD8 T細胞上のCXCR3発現の選択的なダウンレギュレーションが誘導されており、この効果は抗CXCL9/10抗体により前処理によって消失した。
実施例5:エキソビボのヒト腫瘍細胞培養におけるFAP−BiTE発現ウイルスの機能活性
完全な倫理的承認の下でバイオバンクを介して提供された、計画外科的切除から得られた、新鮮切除ヒト腫瘍の試料を、まず鋏およびスカルペルで刻み、その後GentleMACs組織分散機(ミルテニーバイオテク社)を用いて単細胞浮遊液を作製した。これらの未分離の細胞調製物は、腫瘍細胞と、線維芽細胞と、T細胞をはじめとする様々な免疫細胞とを含むことが分かったため、これらを用いて、初代腫瘍細胞に感染し、コードされた導入遺伝子を生産し、培養物中に同様に存在する腫瘍浸潤性T細胞を活性化する、ウイルスの能力を評価した。細胞を、Ham’s F−12 Nutrient Mix、GlutaMAX(商標)Supplement(ギブコ社)、1×Insulin−Transferrin−Selenium−Ethanolamine(ITS−X)(ギブコ社)、2.5mg/mLのアムホテリシンB(ギブコ社(商標))、100ユニット/mLのペニシリン、100mg/mLのストレプトマイシン、ピルビン酸ナトリウム、および10%FBSからなる培地で再懸濁し、約1×10細胞/mlで96ウェルプレート(0.25ml最終体積)または24ウェルプレート(0.5ml最終体積)に播種した。細胞は、1000ppcのEnAd、NG−615、NG−617、NG−640、もしくはNG−641を接種するか、未処理(UIC)のままとした。T細胞活性化の陽性対照として、いくつかのウェルを、各2μg/mlの抗CD3抗体および抗CD28抗体でも刺激した。細胞を2連ウェルで72時間培養した後、上清を回収し、産生された各種サイトカインのレベルをマルチサイトカイン蛍光ビーズベースのキット(LEGENDplex(商標))およびフローサイトメーターを用いて測定した。3種類の非小細胞肺癌(NSCLC)試料(T016、T017、T024)、1種類の腎細胞癌(RCC)、および1種類の結腸直腸(CRC)肝転移試料を試験した。図4〜6の導入遺伝子発現データと一致して、IFNαは、NG−615で処理された培養物およびNG−641で処理された培養物で選択的に産生された(図10A)。Flt3リガンド(FLT3L)はNG−615処理後に検出されやすかったが、他のウイルスでは非常に低いレベルしか検出されず、またこれらのレベルは抗CD3/28でT細胞を活性化させることにより誘導されるレベルと同様であったことから、NG−615培養物中のFlt3Lが導入遺伝子産物であることが示された。他のサイトカインの結果からは、実施例3に記載の腫瘍細胞株接種試験と同様(図7)、図10BのIFNγ、TNFα、IL−17、グランザイムB、およびIL−13で示されるように、NG−615接種が、他のFAP−BiTEコードウイルスNG−617、NG−640、および他の4導入遺伝子保有ウイルスNG−641よりも、かなり低いT細胞活性化レベルをもたらすことが示された。
また、切除NSCLC腫瘍細胞培養における内因性腫瘍T細胞の活性化について、フローサイトメトリー測定により、3日間の培養後のCD4 T細胞およびCD8 T細胞の両方による、T細胞活性化マーカー(CD25、CD69、およびCD107a)、並びに細胞内サイトカインIFNγおよびTNFα)の発現のレベルを評価した。図11A〜図11Dに示されるように、EnAdは活性化マーカーおよびサイトカイン発現のいずれにもほとんど影響を与えなかったが、一方、NG−617処理、NG−640処理、およびNG−641処理は全て、T細胞活性化について測定されたこれら全てのアップレギュレーションをもたらした。FAP−BiTE保持ウイルスを用いた場合に同様の活性化レベルが確認されたが、これは上述のサイトカインデータと一致している(図10B)。
実施例6
本実施例では、組換えFAP BiTEにより活性化されたT細胞の、線維芽細胞標的細胞の死を誘導する能力を評価した。
FAP BiTEはFAP陽性の細胞株および初代細胞のT細胞介在性溶解を誘導する
NHDF(7,000個の細胞)を、培地単独、または300ng/mLの対照BiTEもしくはFAP BiTEの存在下、U字底96ウェルプレートのウェル内で、70,000個のT細胞と共培養した。24時間の共培養の後、上清を回収し、製造業者の取扱説明書に従ったLDHアッセイにより細胞傷害性を測定した。図15Aの結果から分かるように、FAP BiTEはNHDF細胞の溶解を顕著に誘導した。
同様の実験で、7,000個の初代肺線維芽細胞(BTC100)を、300ng/mLの対照BiTEまたはFAP BiTEの存在下または非存在下で、70,000個のCD3T細胞と共培養した。24時間の共培養の後、上清を回収し、LDHアッセイにより細胞傷害性を測定した。図15Bおよび図15Cの結果から分かるように、FAP BiTEは初代ヒトがん関連線維芽細胞(CAF)の溶解を顕著に増加させた。これらおよび他の患者由来細胞株によるFAPの発現を図16に示す。
FAP BiTEを介した細胞溶解の用量反応関係を、2×10〜2×10−2ng/mLの範囲のBiTE濃度で、8,000個のNHDF細胞と40,000個のT細胞との共培養により、評価した。37℃、24時間の共培養の後、上清に対してLDHアッセイを実施して、標的細胞傷害性を測定した。GraphPad Prismに組み込まれた4パラメーター非線形当てはめモデルを用いて用量反応曲線の当てはめを行ったところ、FAP BiTEのEC50値は3.2ng/mLとなった。これらの結果(図17A)は、FAP BiTE濃度とLDHアッセイで測定された細胞傷害性(Abs490で示される)との間の、用量依存的な関係を示している。
実施例7
親未トランスフェクト細胞との比較によりFAP BiTEのFAP抗原特異性を示すための手段として、安定にFAPを発現するCHO細胞株およびAd293細胞株を作製した。
FAPを発現する安定トランスフェクト細胞株の作製
FAP遺伝子のタンパク質配列をNCBIデータベースから入手して(配列番号23)、逆転写によりDNAコード配列を作製し、オックスフォード・ジェネティクス社(Oxford Genetics Ltd)(オックスフォード、英国)により合成させた。FAP遺伝子を標準的なクローン技術でpSF−Lentiベクターにクローニングすることで、pSF−Lenti−FAPベクターを得た。HEK293T細胞を、このレンチウイルス型FAP発現ベクターでトランスフェクトし、同様にpSF−CMV−HIV−Gag−Pol、pSF−CMV−VSV−G、pSF−CMV−HIV−Revでも実施した。Lipofectamine 2000をトランスフェクション試薬として用い、DNA:Lipofectamine比が1:2となるようにベクターDNAに添加し、37℃で細胞とインキュベートした。48時間後、レンチウイルスを含有する上清を回収し、ポリブレンと混合した(最終濃度、8μg/mL)。このレンチウイルス/ポリブレン混合物を、播種されたAd293細胞またはCHO細胞に添加し、37℃でインキュベートした。4日目、上清をピューロマイシン(Ad293の場合は2μg/mL、CHOの場合は7.5μg/mL)を含有する培地と交換した。次に、安定な変異株をクローニングによるセレクションにかけ、親細胞株または安定トランスフェクト変異株のFAP発現を、FAPまたは同位体対照抗体を用いた染色により決定し、フローサイトメトリーで解析した(図18A)。
FAP BiTEを介した標的細胞溶解はFAP発現細胞に特異的である
CHO細胞またはCHO−FAP細胞(7,000個の細胞)を、U字底96ウェルプレートのウェル内で、培地単独、または2μg/mLの対照BiTEもしくはFAP BiTEの存在下、単独、またはヒトT細胞(70,000個)と共培養した。24時間のインキュベーションの後、上清を回収し、実施例4に記載されたようなLDH細胞傷害性アッセイにより標的細胞傷害性を測定した(図18B)。フローサイトメトリーによるCD69およびCD25の発現レベルの解析によって、T細胞活性化も測定した(図19)。細胞傷害性は、CHO−FAP細胞がT細胞およびFAP BiTEと共に培養された場合にのみ確認された。このことは、FAP BiTEを介したT細胞の活性化および標的細胞の溶解が、FAP発現細胞に対して高度に特異的且つ限定的であるが、FAP陰性の親細胞株に対してはそうではないことを示している。
実施例8
さらなる実験において、組換えFAP BiTEタンパク質の、CD4 T細胞またはCD8 T細胞を活性化する能力、および、これらのT細胞サブセットの各々の、NHDF細胞を溶解する能力を評価した。CD3T細胞(35,000個)を、U字底96ウェルプレートのウェル内で、300ng/mLの対照BiTEまたはFAP BiTEの存在下、7,000個のNHDF細胞と共培養し、37℃で24時間インキュベートした。細胞を回収し、抗CD4抗体または抗CD8抗体と、抗CD69抗体および抗CD25抗体を用いて染色し、フローサイトメトリーで解析した。結果(図20A)に示されるとおり、FAP BiTEは、CD4T細胞およびCD8T細胞の両方において、活性化マーカーであるCD69およびCD25の増加を誘導した。
同様の実験で、各T細胞サブセット(CD4およびCD8)の標的細胞を殺滅する能力を評価した。CD4 T Cell Isolation Kit(ミルテニーバイオテク社、製品番号130−045−101)を製造業者のプロトコルに従って用いるポジティブセレクションにより、CD4T細胞をCD3精製細胞から抽出し、CD8細胞は単離されていない素通り画分に含まれた。U字底96ウェルプレートのウェル内で、7,000個のNHDFを、300ng/mLの対照BiTEまたはFAP BiTEと共に、35,000個のCD4T細胞またはCD8T細胞と共培養し、37℃でインキュベートした。24時間後、上清を回収し、LDH細胞傷害性アッセイで標的細胞傷害性を測定した。結果(図20B)から分かるように、FAP BiTEは、CD4T細胞による、およびCD8T細胞による、NHDF細胞の殺滅の両方を誘導した。
実施例9
初代悪性腹水から得られた自家腫瘍関連リンパ球のFAP BiTE介在性活性化の特性評価
がん患者由来細胞を用いてBiTEタンパク質の活性を評価するために、CD3T細胞およびFAP+細胞の両方を含有する初代悪性腹水(ascetic fluid)の試料を、試験用に入手した。未純化腹水細胞(すなわち採取時から未変化)を、500ng/mLの対照BiTEまたはFAP BiTEの存在下、100%腹水または1%ヒト血清添加培地中、U字底96ウェルプレートの1ウェル当たり250,000個の細胞を播種した。未処理ウェルを陰性対照として用いた。37℃で5日間インキュベーションした後、総細胞集団を回収し、CD3T細胞の数(図21A)およびCD3T細胞上のCD25の発現レベル(図21B)を測定した。1ウェル当たりの総細胞数はPrecision Counting Beadsを用いて求めた。その結果、FAP BiTEが、がん患者由来の腫瘍関連T細胞のT細胞活性化を顕著に増加させたことが示された。
上記の実験の延長で、レプリケートのウェルを回収し、FAP細胞の数をフローサイトメトリーで測定した(図21C)。1ウェル当たりの総細胞数はPrecision Counting Beadsを用いて求めた。その結果、FAP BiTEが、腹水試料中の自家FAP発現細胞の数を顕著に減少させたことが示された。
実施例10
下記の方法を用いて、組換えBiTE発現EnAdウイルスの操作、生成、および精製を行った。
BiTE発現Enadenotucirevの作製
EnAdは、E2B領域におけるAd3のAd11pへの高頻度非相同ヌクレオチド置換と、ほぼ完全なE3欠失と、E4orf4に位置付けられるより小さなE4欠失と、を含有する、複製適格性のキメラアデノウイルスB群である(Kuhn et al, Directed evolution generates a novel oncolytic virus for the treatment of colon cancer, PLoS One, 2008 Jun 18; 3(6): e2409)。
プラスミドpEnAd2.4を用い、FAP BiTE(配列番号1)または対照BiTE(配列番号3)をコードするカセットをそのまま挿入することにより、プラスミドのppEnAd2.4−CMV−FAPBiTE、pEnAd2.4−SA−FAPBiTE、pEnAd2.4−CMV−ControlBiTE、pEnAd2.4−SA−ControlBiTE(表4)を作製した。導入遺伝子カセットは、5’の短スプライスアクセプター配列CAGGまたは外来性CMVプロモーター(配列番号24)と、EpCAM BiTE、FAP BiTEまたは対照BiTEのcDNA配列と、3’のポリアデニル化配列(配列番号25)とを含有する。プラスミドの構築をDNAシーケンスで確認した。この外来性CMVプロモーターは恒常的に活性型であるため、導入遺伝子の早期発現をもたらす。スプライスアクセプター配列はウイルス主要後期プロモーターの制御下の発現を駆動し、後期の導入遺伝子発現を引き起こし、その後にウイルスゲノム複製が開始される。
ウイルスの生産および特性評価
プラスミドであるEnAd2.4−CMV−EpCAMBiTE、pEnAd2.4−SA−EpCAMBiTE、pEnAd2.4−CMV−FAPBiTE、pEnAd2.4−SA−FAPBiTE、pEnAd2.4−CMV−ControlBiTE、pEnAd2.4−SA−ControlBiTEを、AscI酵素を用いて制限酵素消化で直線化し、直鎖状(liner)ウイルスゲノムを得た。消化後のDNAを、イソプロパノール抽出で精製し、300μlの95%超分子生物学グレードエタノールおよび10μlの3M酢酸ナトリウム中、16時間、−20℃の沈殿を行った。沈殿したDNAを14000rpm、5分間の遠心でペレット化し、500μlの70%エタノールで洗浄後、再度14000rpmで5分間遠心した。このクリーンなDNAペレットを風乾して100μLの水に再懸濁した。6.25μgのDNAを、OptiMEM中の15.6μLのLipofectamineトランスフェクション試薬と混合し、室温で20分間インキュベートした。次に、このトランスフェクション用混合物を、80%コンフルエントまで増殖させたAd293細胞を含有するT−25フラスコに添加した。細胞をこのトランスフェクション用ミックスと共に37℃、5%COで4時間インキュベートした後、4mlの細胞培地(グルタミンおよび10%FBSを添加した、DMEM(高グルコース))を細胞に添加し、37℃、5%COでフラスコをインキュベートした。トランスフェクトしたAd293細胞を24時間毎にモニターし、48〜72時間毎に追加の培地を添加した。細胞単層における顕著な細胞変性効果(CPE)の確認によって、ウイルスの生産をモニターした。広範なCPEが確認されたら、3回の凍結融解サイクルにより、ウイルスをAd293細胞から回収した。回収されたライセートを連続希釈してAd293細胞に再感染させ、単プラークを含むウェルを回収することにより、単一ウイルスクローンを選択した。感染により完全なCPEが達成されたら、ウイルス株を増幅するために、Ad293細胞の連続的な感染を実施した。細胞単層における顕著なCPEの観察により、増幅時の生存ウイルスの生産を確認した。
ウイルスの精製
強力なウイルス株が増幅されたら、二重塩化セシウム密度勾配遠心(バンド形成)によってそのウイルスを精製し、NG−603ウイルス株、NG−604ウイルス株、NG−605ウイルス株、およびNG−606ウイルス株を得た。これらの株の力価を、製造業者の取扱説明書に従ったmicoBCAアッセイ(ライフテクノロジーズ社)により測定した(表5)。
実施例11
NG−601ウイルス、NG−602ウイルス、NG−603ウイルス、NG−604ウイルス、NG−605ウイルス、およびNG−606ウイルスの活性を、下記の方法を用いて特性評価した。
癌細胞株における、EnAdと比較した、BiTEをコードするEnAdの活性の特性評価
NG−601、NG−602、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606、またはEnAdの複製能をA549肺癌細胞の感染によって解析し、qPCRで評価した。A549細胞を2×10細胞/ウェルの細胞密度で24ウェルプレートのウェル内に播種した。プレートを、37℃、5%COで18時間インキュベートした後、細胞を100粒子/細胞(ppc)のウイルスに感染させるか、未感染のままとした。感染の24時間後、48時間後、または72時間後にウェル回収を行い、PureLink Genomic DNA Mini Kit(インビトロジェン社)を製造業者のプロトコルに従って用いてDNAを精製した。表6に詳細に記載された反応ミックス中のEnAdヘキソン遺伝子特異的プライマー−プローブセットを使用する、抽出された各試料または標準を用いたqPCRで、全ウイルスゲノムを定量化した。qPCRは表7のプログラムに従って実行した。
1細胞当たりに検出されたウイルスゲノムの数の定量化により、NG−601、NG−602、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606、およびEnAdのウイルス複製がA549細胞株において同等であることが示された(図22A)。
NG−601、NG−602、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606、またはEnAdの腫瘍溶解活性を、A549の感染によって評価した(図22B)。A549細胞を1.5×10細胞/ウェルの細胞密度で96ウェルプレートに播種した。プレートを37℃、5%COで18時間インキュベートした後、細胞を漸増ppcのウイルス(5倍連続希釈、4.1×10−7〜5000ウイルスppc)に感染させるか、未感染のままとした。5日目に、A549細胞傷害性をCellTiter 96(登録商標)AQueous One Solution Cell Proliferation Assay(MTS)(プロメガ社、製品番号G3582)で測定した。GraphPad Prismに組み込まれた4パラメーター非線形当てはめモデルを用いて用量反応曲線の当てはめを行った。IC50値を各ウイルスについて求めたところ、NG−601、NG−602、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606、およびEnAdの腫瘍溶解活性は各ウイルスで同等であることが示された。
NG−603、NG−604、NG−605、NG−606からの機能的なBiTE導入遺伝子発現の確認
NG−601ウイルス、NG−602ウイルス、NG−605ウイルス、NG−606ウイルスが機能的なBiTEを生産するかどうかを確認するために、標的細胞としてCHO細胞株、CHO−EpCAM細胞株、およびCHO−FAP細胞株を用いるT細胞活性化アッセイを実施した。10,000個の標的細胞を、培地で100倍希釈されたAd293ウイルス上清と共に、U字底96ウェルプレートのウェル内で、50,000個のCD3T細胞と共培養し、37℃、5%COで24時間インキュベートした。細胞を回収し、抗CD25抗体および抗CD69抗体を用いて染色し、フローサイトメトリーで解析した。その結果(図23Aおよび図23B)、NG−601ウイルスおよびNG−602ウイルスが、CHO−EpCAM細胞と共培養された場合にT細胞を活性化する機能的なBiTE導入遺伝子を発現し、NG−605およびNG−606が、CHO−FAP細胞と共培養された場合にT細胞を活性化するが、CHO細胞と共培養された場合はT細胞を活性化しない、機能的なBiTE導入遺伝子を発現することが示された。
結腸癌細胞株におけるBiTE発現の定量化
ヒト結腸癌細胞株DLDのNG−601、NG−602、NG−605、NG−606の感染によるBiTE発現量を評価した。DLD細胞を1.2×10細胞/ウェルの密度で6ウェル培養プレートに播種した。播種の18時間後、DLD細胞を、100ppcのEnAd、NG−601、NG−602、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606に感染させた。細胞を72時間培養した後、上清をウェルから回収し、1200rpmで5分間遠心して細胞片を除去した。次に、この清澄化された上清を殺滅アッセイに用いて、細胞傷害性を既知濃度の組み換えBiTEを用いて作成された検量線と比較することで、ウイルス上清中のBiTEの量の測定を可能にした。
NG−605およびNG−606から生産されたFAP BiTEの量を測定するために、細胞傷害性アッセイを実施し、8,000個のNHDFを、40,000個のCD3T細胞、並びに1/10希釈、1/10希釈、および1/10希釈されたDLDウイルス上清と共培養した。3333ng/μLから3.33×10−4ng/μLまでの10倍連続希釈系列のFAP BiTEまたは対照BiTEと共に、NHDF細胞およびCD3T細胞をインキュベートすることによって、検量線を作成し。処理の24時間後に上清を回収し、LDHアッセイで細胞傷害性を測定した。ウイルス上清の細胞傷害性を組み換えBiTE検量線のそれと比較することによって、BiTEの発現量を求めた。結果(図24)が示す通り、NG−605ウイルスおよびNG−606ウイルスは、10個のDLD細胞当たり、それぞれ9.8μgおよび49.2μgのFAP BiTEを生産した。
実施例12
FAP BiTEまたは対照BiTEをコードしていることに加え、NG−607ウイルス、NG−608ウイルス、NG−609ウイルス、NG−610ウイルスは、蛍光顕微鏡法を用いた感染細胞の可視化のための赤色蛍光タンパク質(RFP)導入遺伝子(配列番号20および配列番号21、表4)も保有している。これらのウイルスの機能活性を、下記の方法を用いて特性評価した。
NG−607、NG−608、NG−609、NG−610からの導入遺伝子発現の確認
NG−607ウイルス、NG−608ウイルス、NG−609ウイルス、およびNG−610ウイルスの、自身のBiTE導入遺伝子を生産する能力を、Ad293細胞の感染により評価した。Ad293細胞を1×10細胞/ウェルで6ウェルプレートに播種した。プレートを、37℃、5%COで24時間インキュベートした後、細胞を100ppcのウイルスに感染させるか、未感染のままとした。感染の48時間後、プラークに蛍光水銀ランプを照射し、写真を撮影した(図18)。その結果、NG−607ウイルス、NG−608ウイルス、NG−609ウイルス、およびNG−610ウイルスはRFP導入遺伝子を発現することが示された。
実施例13
次の一連の実験では、EnAdウイルスおよびFAP BiTEウイルスまたは対照BiTEウイルスであるNG−603、NG−604、NG−605、NG−606、NG−607、NG−608、NG−609、NG−610の、腫瘍細胞および線維芽細胞を含む標的細胞を殺滅する能力を、評価した。
最初の試験では、EnAdのDLD細胞を殺滅する能力を、xCELLigence技術を用いて評価した。DLD細胞を1.2×10細胞/ウェルで48ウェルE−PLATE内に播種し、37℃、5%COで18時間インキュベートした後、細胞を100ppcのEnAdに感染させるか、未感染のままとした。XCELLigenceを用いて、8日間のインキュベーション期間に亘って15分毎に標的細胞傷害性を測定した。
同様の実験で、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606、およびEnAdの、NHDF細胞を殺滅する能力を、xCELLigenceを用いた、SKOV腫瘍細胞およびCD3T細胞との共培養において評価した。NHDF細胞およびSKOV細胞をそれぞれ4×10細胞/ウェルおよび1×10細胞/ウェルで48ウェルE−PLATEに播種した。プレートを、37℃、5%COで18時間インキュベートした後、細胞を100ppcのEnAd、100ppcのNG−603、NG−604、NG−605、またはNG−606に感染させるか、未感染のままとした。2時間のインキュベーションの後、37,500個のCD3T細胞を各ウェルに加えた。xCELLigenceを用いて15分毎に標的細胞傷害性を測定した。結果(図26A)から分かるように、FAP BiTE発現ウイルスであるNG−605およびNG606は、EnAd、または対照BiTE発現ウイルスであるNG−603およびNG−604とは異なり、BiTE発現に用いられたプロモーターに依存的な速度論で(CMVプロモーターを用いた場合より速い)、NHDF細胞の溶解を誘導することができた。
同様の実験で、NG−603、NG−604、NG−605、NG−606、およびEnAdのNHDF細胞を殺滅する能力を、LDH 細胞傷害性アッセイを用いた、SKOV細胞およびCD3+T細胞との共培養において評価した。NHDF細胞およびSKOV細胞を、それぞれ8×10細胞/ウェルおよび2×10細胞/ウェルで96ウェルU字底プレート内に播種し、100ppcのEnAd、100ppcのNG−603、NG−604、NG−605、またはNG−606に感染させるか、未感染のままとした。2時間のインキュベーションの後、75,000個のCD3T細胞を各ウェルに加え、プレートを37℃、5%COでインキュベートした。処理後0時間、24時間、48時間、および96時間の時点で上清を回収し、LDH細胞傷害性アッセイで細胞傷害性を測定した。結果(図26B)から分かるように、FAP BiTE発現ウイルスであるNG−605およびNG606は、EnAd、または対照BiTE発現ウイルスであるNG−603およびNG−604とは異なり、BiTE発現に用いられたプロモーターに依存的な速度論で、NHDF細胞の溶解を誘導することができた。
上記のLDH実験の延長として、細胞を、処理後0時間、24時間、48時間、および96時間の時点で回収し、CD45、CD69、およびCD25に対する抗体で染色し、フローサイトメトリーで解析した。結果(図27)から分かるように、FAP BiTE発現ウイルスであるNG−605およびNG−606は、EnAd、または対照BiTE発現ウイルスであるNG−603およびNG−604とは異なり、BiTE発現に用いられたプロモーターに依存的な速度論で、T細胞活性化を誘導することができた。
同様の実験で、FAP BiTEを介したT細胞活性化の誘導のFAP依存性を評価した。96ウェルU字底プレート内に、SKOV細胞を2×10細胞/ウェルで、単独で、または8×10細胞/ウェルのNHDF細胞と組み合わせて播種した。ウイルス粒子を各ウェルに100ppcで加え、プレートを37℃、5%CO2でインキュベートした。2時間後、75,000個のCD3T細胞を加え、プレートをさらにインキュベートした。感染後96時間の時点で、細胞を回収し、CD45染色およびCD25染色を行い、フローサイトメトリー解析にかけた(図28A)。その結果として、FAP BiTE発現ウイルスであるNG−605およびNG−606は、FAP陽性のNHDF細胞の存在下でのみT細胞の活性化を誘導したことが示されている。
同様の実験で、NG−605およびNG−606におけるプロモーター(CMVまたはウイルスMLP/SA)駆動性BiTE発現の特異性をさらに調べた。96ウェルU字底プレートに、NHDF細胞を4×10細胞/ウェルで播種した。100ウイルス粒子/細胞を各ウェルに加え、プレートを37℃、5%COでインキュベートした。2時間後、40,000個のCD3細胞を加え、プレートをさらにインキュベートした。感染後72時間の時点で、上清を回収し、LDH細胞傷害性アッセイにより細胞傷害性を測定した。結果(図28B)から分かるように、CMV駆動型NG−605ウイルスは、SA駆動型NG−606とは異なり、NHDF細胞単独への感染時にNHDF細胞の殺滅を媒介することができた。
結果から分かる通り、使用されたプロモーターに応じて動態プロファイルが若干異なるが、NG−605およびNG−606の両方が、T細胞の活性化および標的細胞の溶解を誘導することができた。
微速度ビデオを撮影して、組換えFAP BiTE、EnAd、NG−603、またはNG−605による、ウイルスまたはT細胞介在性の標的細胞溶解を観察した。製造業者のプロトコルに従って、NHDF細胞をCellTracker Orange CMTMR Dye(ライフ・テック社(Life Tech)、製品番号C2927)で染色し、CD3T細胞をCellTrace Violet Cell Proliferation Kit(ライフ・テック社、製品番号C34557)で染色した。染色後のNHDFを、1.35×10個のDLD腫瘍細胞またはSKOV腫瘍細胞と共培養させて、7.5×10細胞/ウェルで24ウェルプレートに播種した。プレートを37℃、5%COで18時間インキュベートした。次に、細胞を300ng/mLのFAP BiTEで処理するか、100ppcのEnAd、NG−603、およびNG−605に感染させるか、未処理のままにした。2時間のインキュベーションの後、100,000個の染色後CD3T細胞を必要なウェルに加え、さらに1.5μMのCellEvent Caspase 3−7試薬(ライフ・テック社、製品番号C10423)も加えた。ニコン社製TE2000−E Eclipse倒立顕微鏡上でビデオを撮影し、画像は15分毎に96時間取り込んだ。ビデオより得られたフレームを図29に示す。結果に示されているように、組換えFAP BiTEおよびNG−605は、EnAdまたはNG−603と異なり、迅速なNHDF細胞溶解を誘導することができた。
同様の実験で、製造業者のプロトコルに従って、NHDF細胞をCellTracker Green CMFDA Dye(ライフ・テック社、製品番号C2925)で染色し、CD3T細胞をCellTrace Violet Cell Proliferation Kit(ライフ・テック社、製品番号C34557)で染色した。染色後のNHDFを、1.35×10個のDLD腫瘍細胞またはSKOV腫瘍細胞と共培養させて、7.5×10細胞/ウェルで24ウェルプレートに播種した。プレートを37℃、5%COで18時間インキュベートした。次に、細胞を100ppcのNG−607、NG−608、NG−609、またはNG−610に感染させるか、未感染のままとした。2時間のインキュベーションの後、100,000個の染色後CD3T細胞を必要なウェルに加えた。ニコン社製TE2000−E Eclipse倒立顕微鏡上でビデオを撮影し、画像は15分毎に96時間取り込んだ。ビデオより得られたフレームを図30に示す。結果に示されているように、全てのウイルスが腫瘍細胞感染(RFP、赤色蛍光、陽性)をもたらしたが、共培養されたNHDF細胞の迅速な溶解を誘導することができたのはNG−609およびNG−610だけであった。
実施例14
本実施例では、EnAd、NG−603、NG−604、NG−605、およびNG−606による、がん患者のFAP初代悪性腹水由来の自家腫瘍関連リンパ球の活性化を評価した。CD3T細胞およびFAP+細胞を含有する患者試料を、さらなる解析に好適と見なした。
最初の実験で、患者から得られた未純化(すなわち回収時から未変化)の腹水細胞を、100%腹水中、U字底96ウェルプレートの1ウェル当たり250,000細胞で播種した。細胞を100ppcのウイルスに感染させ、未処理のウェルは陰性対照として用いた。EnAd−CMV−GFPおよびEnAd−SA−GFPも、それぞれ、顕微鏡像により感染および後期のウイルス遺伝子発現を確認するためのレポーターとして実験で用いた。37℃で5日間インキュベートした後、全細胞集団を回収し、CD3T細胞上のCD25の発現レベルを測定した(図32A)。1ウェル当たりの総細胞数はPrecision Counting Beadsを用いて求めた。結果に示されているように、FAP BiTEウイルスであるNG−605およびNG−606は、腫瘍関連リンパ球のT細胞活性化を顕著に増大させた。
上記の実験の延長で、レプリケートのウェルを回収し、内在性FAP+細胞の数をフローサイトメトリーで測定した。1ウェル当たりの総細胞数はPrecision Counting Beadsを用いて求めた。結果(図40B)に示されているように、NG−605およびNG−606は腹水試料中の自家FAP発現細胞の数を顕著に減少させたが、このことは、一部のFAP+細胞が活性化T細胞によって殺滅されたことを示唆している。
2つ目の実験では、がん患者から得られた未純化(すなわち回収時から未変化)の腹水細胞を、100%腹水中または1%ヒト血清添加培地中、U字底96ウェルプレートの1ウェル当たり250,000細胞で播種した。細胞を100ppcのウイルスに感染させ、未処理のウェルは陰性対照として用いた。EnAd−CMV−GFPおよびEnAd−SA−GFPも、それぞれ、顕微鏡像により感染および後期のウイルス遺伝子発現を確認するためのレポーターとして用いた。37℃で5日間インキュベーションした後、総細胞集団を回収し、CD3T細胞の数(図33)およびCD3T細胞上のCD25の発現レベル(図34)を測定した。1ウェル当たりの総細胞数はPrecision Counting Beadsを用いて求めた。結果に示されているように、この患者の場合、組換えFAP BiTEおよびNG−605は、NG−606と異なり、培地中で腫瘍関連リンパ球のT細胞活性化を顕著に増大させた。どのウイルスも腹水中では活性化を引き起こさなかった。
上記の実験の延長で、レプリケートのウェルを回収し、FAP細胞の数をフローサイトメトリーで測定した(図35)。1ウェル当たりの総細胞数はPrecision Counting Beadsを用いて求めた。結果に示されているように、組換えFAP BiTEおよびNG−605は、NG−606と異なり、培地中で自家FAP発現細胞の数を顕著に減少させた。どのウイルスも腹水中ではFAP+細胞の減少を引き起こさなかった。
実施例15:考察
腫瘍溶解性ウイルスは、単一の標的化された自己複製する媒介物の中で、いくつかの治療モダリティを組み合わせる興味深い新たな戦略を提供する(Keller & Bell, 2016; Seymour & Fisher, 2016)。腫瘍溶解性ウイルスはがん細胞内で選択的に複製し、細胞から細胞へと拡散するため、いくつかの腫瘍溶解性ウイルスは、死につつある細胞からウイルス粒子を脱出させるプロセスの一部として、非アポトーシス性細胞死経路による細胞死を媒介すると考えられている(Ingemarsdotter et al, 2010; Li et al, 2013)。EnAdは特に、オンコーシス(oncosis)または虚血性細胞死として知られている炎症誘発性プロセスによって細胞を殺滅する(Dyer, 2017)。この非アポトーシス性細胞死機構が、ATP、HMGB1、およびカルレティキュリンの暴露など、いくつかの炎症誘導性細胞成分の放出を引き起こし(損傷関連分子パターン(DAMP)として知られている)(Weerasinghe & Buja, 2012)、効果的な抗がん免疫応答を促進するウイルスの能力にとって極めて重要である可能性がある。しかし、直接的な溶解の影響の他にも、ウイルスは他の抗がん性生物学的製剤をコードおよび発現させるのに有望であり、送達上の課題を取り除いて、確実に、生物学的製剤に腫瘍微小環境内でその最高濃度を達成させる。ImlygicはGM‐CSFをコードしているが、ウイルス武装の可能性は実質的に無限であり、相加的または相乗的な抗がん作用を示す多様式の治療方針を設計する、多くの刺激的な機会を提供する(de Gruijl et al, 2015; Hermiston & Kuhn, 2002)。
腫瘍溶解性ウイルスにBiTEをコードさせることにより、腫瘍浸潤性リンパ球を活性化させて細胞傷害性にし、抗原陽性標的細胞を溶解させるための強力な手段が得られ、直接的なウイルス性溶解の作用とは全く別の治療モダリティが実現する。本研究では、BiTE標的化細胞傷害性が、完全に抗原特異的であり、CD4 T細胞およびCD8 T細胞の両方に媒介させることができ(Brischwein et al, 2006)、腫瘍溶解性アデノウイルスに組み込んでウイルス複製可能な細胞でのみ発現させることができること、が示された。さらに、本研究は、はじめて、液体がん生検内の内因性T細胞が、BiTEおよびウイルスにコードされたBiTEでの活性化が可能であり、いかなる追加の刺激も免疫抑制の解除もなしで内因性腫瘍細胞を殺滅させることができることを示している。固形腫瘍の免疫抑制的微小環境の代わりに、腹腔腹水または胸水という微小環境を含む初代体液中であっても、これを引き起こすことができるということが重要である。
BiTEを発現させるような腫瘍溶解性ウイルスへの搭載は、2つの全く異なる治療メカニズムを組み合わせており、1つ目はウイルス感染に許容的な腫瘍細胞の溶解による殺滅をもたらすものであり、2つ目は選択された特異的抗原を介してT細胞の細胞傷害性を標的化するものである。これにより、治療アプローチの設計にかなりの柔軟性がうまれ、ウイルスによる直接的な殺滅に対して比較的耐性がある腫瘍関連細胞に細胞傷害性を送達することに、BiTEが用いられる可能性がある。例えば、本明細書には癌関連抗原(EpCAM)を認識するBiTEを用いる技術が例示されたが、腫瘍関連線維芽細胞または他の間質細胞に細胞傷害性を標的化することにBiTEアプローチを利用することも可能である。実際には、BiTEによる認識の標的が腫瘍微小環境内の発現に限定されない場合であっても、BiTE産生をウイルス複製と関連させることで、BiTEの発現を空間的に腫瘍に限定することができ、全身毒性を最小限にすることができる。このことは、静脈内投与されたBiTEは比較的短い循環動態を示し(Klinger et al, 2012)、かなりの腫瘍外オンターゲット毒性を伴う場合が多い(on‐target off‐tumour toxicity)(Teachey et al, 2013)ため、重要である。
以前に、エフリンA2を標的とするBiTEを含む腫瘍溶解性ワクシニアウイルスを用いて、腫瘍溶解性ウイルス内にBiTEをコードさせる可能性が探られた。この代理人(agent)により、インビトロおよびインビボの両方で、エフリンBiTEが、PBMCの活性化と、腫瘍細胞の抗原標的殺滅とを媒介できることが示された。興味深いことに、このBiTEはT細胞を活性化できた一方で、外来性IL‐2を添加しないとT細胞増殖を引き起こさなかったが、本研究で使用されたBiTEは、インビトロではPBMCの増殖を、また、エキソビボでは臨床生検試料を用いた腫瘍関連リンパ球の増殖を、大規模に引き起こした。
確認された差異は、BiTE設計の違いや使用された腫瘍溶解性ウイルスの違いを反映しているか、あるいは、T細胞上のCD3の十分な架橋を与える抗原密度によるものかもしれないと考えている。
腫瘍溶解性ウイルス療法の1つの中心的な目標は、「公有の」腫瘍関連抗原だけでなく患者特有のネオアンチゲンも認識する抗がん性T細胞応答をつくり出すことである。溶解性ウイルスは、ウイルスに関連した病原体関連分子パターン(PAMP)と併せたDAMPとの関連において、腫瘍細胞を溶解することで、抗原提示の向上を促すことにより、これを成し得る。EnAdの静脈内送達後に切除された結腸腫瘍の免疫組織化学染色によって、ウイルスがCD8+T細胞の腫瘍組織への強力な流入を促進することが示唆されている(Garcia‐Carbonero, 2017)。しかし、これは非常に強力なアプローチではある一方で、適応T細胞応答は、標的化された殺滅を可能とするために、腫瘍細胞によるMHCクラスI抗原の発現に極端に依存している。MHC発現の消失が、腫瘍の免疫回避戦略として詳細に報告されている(Garrido et al, 2016)。
注目すべきは、BiTE搭載腫瘍溶解性ウイルスによって直に関連し合う両方の細胞傷害戦略が、腫瘍細胞によるMHCクラスIとは独立して働き、そのため、腫瘍細胞がMHC発現を失っている場合であっても、これを利用することでがん細胞を殺滅することができる、という点である。
このように、本研究は、EnAd内にBiTEをコードさせることで、いくつかの初期の臨床試験で既に研究済みの当該ウイルスの既知の血中安定性および全身生物学的利用能を利用する、播種性腫瘍における標的発現を達成するための特に有望な戦略が、可能となることを示している。特筆すべきは、このウイルスを静脈内投与した数日後に原発性結腸がんを切除した研究で、その後の腫瘍切片の免疫組織学的評価によって、ウイルスが腫瘍中の領域に行きわたって、核内において強力なヘキソンシグナルを提示することが示されたことであり、このことは、腫瘍細胞に選択的な感染およびウイルス複製が成功したことを示している。このことは、このウイルスが100%ヒト血液中で安定であり、ヒト患者における播種性悪性腫瘍および転移性悪性腫瘍の腫瘍標的感染が可能であるはずことを示している、前臨床データ(Di et al, 2014; Illingworth, 2017)を裏付けるものである。
腫瘍溶解性病原性を失わせることなくEnAdにBiTEをコードさせることができたが、このことは、このウイルスの導入遺伝子パッケージング能力がかなりのものであることを表している。導入遺伝子の存在はウイルス粒子の物理化学的性質に影響を与えることはないため、この改変ウイルスは、親病原体と全く同じ臨床薬物動態を示すはずであり、コードされたBiTEを、全身の中で腫瘍内選択的に発現することが可能であるはずである。これにより、現在臨床的評価が優先されるべき、全身を標的としたがん免疫療法への、刺激的で潜在的に非常に効果的な新規アプローチが提供される。
実施例16
患者の悪性滲出液によるヒトT細胞活性化および標的細胞傷害性の免疫抑制
悪性滲出液とは、後期転移性がん患者によく見られる、免疫応答が抑制された、免疫寛容の可能性がある環境を意味する。IL−10は、抗炎症性サイトカインであると考えられているが、Human IL−10 ELISA MAXキット(バイオレジェンド社、430604)を用いて、正常血清または患者悪性滲出液(A、腹腔腹水;P、胸水)中のその含量を測定した。滲出液中のIL−10レベル(88.1〜633.4pg/mL)は、正常血清中で測定されたレベル(7.2〜10pg/mL)を大きく超えていた。
正常血清、腹水、または胸膜液の存在下でPBMC T細胞を活性化するCD3/CD28ビーズ(ギブコ社、11161D)の能力を調べた。ヒトPBMC T細胞(96ウェルプレート内の100,000細胞/ウェル)を、正常血清または患者滲出液(50%)中で、CD3/CD28 ビーズで処理した(製造業者の説明書に従う)。陰性対照として、T細胞を各体液中で未処理のままにした。24時間の培養後、細胞を回収し、CD3+T細胞上のCD69およびCD25の発現レベルを抗体染色およびフローサイトメトリーで解析し、ダブルポジティブ(CD69+CD25+細胞)の割合として表した。正常血清中では、抗CD3/CD28ビーズは、CD25およびCD69がダブルポジティブであるおよそ60%のT細胞をもたらし、一方、腹水の存在は6/12の体液においてT細胞活性化を減弱した。
同様の実験で、正常血清、腹水、または胸膜液(50%)の存在下で、100,000個のT細胞をCD3/CD28ビーズで処理した。抗CD107a抗体またはアイソタイプ対照抗体を培地に直接加えた。1時間後、製造業者の説明書に従ってモネンシンを添加した(BD Golgistop、BDバイオサイエンス社)。さらに5時間後、細胞を回収し、フローサイトメトリー解析により脱顆粒を測定した。正常血清中では、抗CD3/CD28ビーズは、およそ22.5%のT細胞を脱顆粒させ、一方、腹水の存在は10/12の体液においてT細胞活性化を減弱した。脱顆粒のレベルは、各体液中のIL−10の含量と有意に相関していた(ピアソン係数、r=−0.7645;p=0.0038)。
同様の実験で、正常血清、腹水、または胸膜液(50%)の存在下で、75,000個のT細胞を15,000個のSKOV3およびEpCAMと共培養した。陰性対照として、T細胞を各体液中で対照BiTEで処理した。24時間の培養後、細胞を回収し、CD3+T細胞上のCD69およびCD25の発現レベルを抗体染色およびフローサイトメトリーで解析し、ダブルポジティブ(CD69+CD25+細胞)の割合として表した。正常血清中では、EpCAM BiTEは、CD25およびCD69がダブルポジティブであるおよそ67.6%のT細胞をもたらし、一方、腹水の存在は0/12の体液においてT細胞活性化を減弱し、4/10の体液において活性化をわずかに誘導した。
同様の実験で、正常血清、腹水、または胸膜液(50%)の存在下で、75,000個のT細胞を15,000個のSKOV3およびEpCAMと共培養した。陰性対照として、T細胞を各体液中で対照BiTEで処理した。抗CD107a抗体またはアイソタイプ対照抗体を培地に直接加えた。1時間後、製造業者の説明書に従ってモネンシンを添加した(BD Golgistop、BDバイオサイエンス社)。さらに5時間後、細胞を回収し、フローサイトメトリー解析により脱顆粒を測定した。正常血清中では、EpCAM BiTEビーズは、およそ41.4%のT細胞を脱顆粒させ、一方、腹水の存在は2/12の体液においてT細胞活性化を減弱した。
悪性滲出液中のT細胞介在性標的細胞溶解を誘導するEnAd−SA−EpCAMBiTEおよびEnAd−SA−対照BiTEの能力を、xCELLigence技術を用いて評価した。SKOV細胞をそれぞれ1×10細胞/ウェルで48ウェルE−PLATEに播種した。プレートを、37℃、5%COで18時間インキュベートした後、細胞を100粒子/細胞(ppc)のウイルスに感染させるか、未感染のままとした。2時間後、正常血清または患者滲出液(最終、50%)中のPBMC T細胞(5:1)を加えた。xCELLigenceを用いて、標的細胞傷害性を10分毎に測定した。結果から、T細胞によるBiTE介在性SKOV3溶解は使用された体液に非依存的であることが示唆される。
未純化の腹水細胞(すなわち、採取時から未変化)を、RPMI培地または腹水中、平底96ウェルプレートの1ウェル当たり100,000細胞で、播種する。細胞をEpCAM BiTEまたは対照BiTEで処理し、未処理のウェルは陰性対照として用いた。37℃で24時間インキュベートした後、細胞を回収し、CD3細胞上のCD25およびCD69の発現レベルを測定した。結果に示されるように、EpCAM BiTEは、腹水によってわずかに増加した、腫瘍関連リンパ球のT細胞活性化(CD69/CD25ダブルポジティブ)を顕著に増大させた。
同様の実験で、未純化の腹水細胞(すなわち、採取時から未変化)を、RPMI培地または腹水中、平底96ウェルプレートの1ウェル当たり100,000細胞で、播種する。細胞をEpCAM BiTEウイルス、対照BiTEウイルス、または組み換えBiTEウイルスで処理し(100vp/細胞)、未処理のウェルは陰性対照として用いた。37℃で5日間インキュベートした後、総細胞集団を回収し、フローサイトメトリーによって、CD3+細胞の数、およびCD3細胞上のCD25の発現レベルを測定し、内在性EpCaM+細胞の数を測定した。1ウェル当たりの総細胞数はPrecision Counting Beadsを用いて求めた。結果に示されているように、EpCAM BiTEおよびEpCAM BiTE発現EnAdは、RPMI培地中および腹水中の両方で、腫瘍関連リンパ球のT細胞活性化(CD3数、CD25)およびEpCAM+細胞の細胞傷害性を顕著に増大させた。
上記の実験の延長として、6つのさらなる患者滲出液試料(計7つ)を腹水中で同様に処理し、CD3+の数、T細胞のCD25発現、およびEpCAM+細胞の数をフローサイトメトリーで測定した。結果に示されているように、EpCAM BiTEおよびEpCAM BiTE発現EnAdは、一連の滲出液生検試料中で再現性よく、腫瘍関連リンパ球のT細胞活性化(CD3数、CD25)およびEpCAM+細胞の細胞傷害性を顕著に増大させた。
実施例17
FAP BiTEはT細胞の活性化と、種々のドナーT細胞によるFAP+細胞の殺滅を媒介する
他の実験で、実施例2に記載の方法を用いて、NHDF細胞およびT細胞の共培養において試験された組換えFAP BiTEタンパク質のT細胞活性化特性のさらなる評価を行い、対照BiTE、および抗CD3/CD28 Dynabeadsを用いたポリクローナルT細胞活性化と比較した。
24時間の培養後に回収した上清を、ELISAでIFNγについて試験し(図36A)、サイトカインビーズアレイ(LEGENDplex Human T Helper Sytokine Panel、バイオレジェンド社、製品番号74001)でサイトカインパネルについて試験した(図36B)。対照BiTEはどのサイトカインにも有意な変化を誘導しなかったが、FAP−BiTEはγインターフェロン、IL−2、TNFα、IL−17、およびIL−10を強力に増加させ、これは異なるT細胞サブセットが刺激されることと一致しており、IFNγの産生は抗CD3/CD28で惹起されたものよりもはるかに多くなった。
また、NHDF細胞の存在下で、FAP BiTEによる刺激は、対照BiTEによる刺激と異なり、T細胞表面上のCD107a/LAMP1の外在化(フローサイトメトリーで評価される)によって測定される、T細胞(CD4+サブセットおよびCD8+サブセットの両方)の迅速な脱顆粒(6時間以内)も誘導し、これは標的細胞を殺滅する能力と強く相関している(図36Aおよび図36B)。このFAP BiTEによる脱顆粒の誘導は、PBMC T細胞(約2.5ng/mLのEC50)との24時間の共培養後のLDH放出によって測定される、強力な線維芽細胞溶解(図69C)に変換され、T細胞の活性化および細胞傷害性の誘導は6/6のドナーT細胞を用いて確認された(図69D)。対照BiTEでは細胞傷害性は誘導されなかったが、これはT細胞が不活性化状態を維持していることと一致している。
実施例18
様々ながん(ancer)患者由来の初代悪性腹水試料中の細胞に対するFAP BiTEウイルスおよびEnAd−FAP BiTEウイルスの作用
実施例16に記載された研究の続きとして、さらなるがん患者由来の新鮮初代悪性腹腔腹水をEnAd FAP BiTEウイルス活性の研究用に入手した。EpCAM腫瘍細胞およびFAP線維芽細胞の両方を含有する3つの患者試料をエキソビボで増殖させ、その混合(接着)細胞集団を、PBMC由来T細胞と、未改変またはBiTE発現型のEnAdウイルスと共に培養した。72時間後、全細胞を回収し、FAP細胞(図38A)およびEpCAM細胞(図38B)の数をフローサイトメトリーで測定した。さらに、T細胞の(CD25発現による)活性化状態を測定した(図38C)。EnAd−CMV−FAPBiTE感染およびEnAd−SA−FAPBiTE感染の両方が、全ての患者試料において、T細胞活性化およびFAP+細胞枯渇を誘導し、EpCAM+腫瘍細胞のレベルには有意な変化を生じなかった。親EnAdまたは対照ウイルスは観察可能なT細胞活性化を誘導せず、FAP細胞数は未感染対照と同様の数を維持した。
このFAP+線維芽細胞の枯渇が、一貫して、上清中に検出される免疫抑制性サイトカインTGFβのレベルを強く減少させたことは、重要なことである(図38D)。
2つ目の一連の実験では、5つの患者生検試料由来の全(且つ未純化)細胞に対し、当該試料中の内因性腫瘍関連T細胞の活性を査定するための評価を行った。細胞を50%腹水中に播種し、組換え型の対照BiTEタンパク質もしくはFAP BiTEタンパク質、または100vp/cellのEnAdウイルスもしくはEnAd−BiTEウイルスで処理した。5日間のインキュベーションの後、T細胞活性化(CD25発現による)およびFAP+細胞の残存数をフローサイトメトリーで測定した(図39Aおよび図39B)。3つ全ての患者試料で、組換えFAP−BiTEおよびEnAd−CMV−FAP BiTEはT細胞活性化を強く誘導し、最大約80%の患者由来T細胞を活性化して、FAP線維芽細胞の顕著な枯渇を引き起こした。興味深いことに、EnAd−SA−FAP−BiTEは2/3の試料においてCD25発現を誘導したが、患者1では活性化もFAP+細胞枯渇も確認できなかった。これはおそらく、ウイルスに感染させBiTEタンパク質を産生させるために存在していた腫瘍細胞が不十分であったことが原因であり(フローサイトメトリーでこの試料中にはEpCAM腫瘍細胞が検出されなかった)、MLP(SA)駆動型導入遺伝子発現に腫瘍細胞が必要であることと合致している(これは、図42〜44に示される、患者腹水試料を用いた場合で、EnAd−SA−FAP−BiTEウイルスによって、T細胞活性化およびFAP+細胞枯渇が生じていないことの説明にもなっている可能性がある)。まとめると、データに示されているように、FAP−BiTE発現EnAdは、腫瘍細胞感染後に、再現性よく、腫瘍関連T細胞の活性化を引き起こし、内在性線維芽細胞を殺滅させることができる。
別の実験で、T細胞の73.6%がPD−1陽性であり、FAP+細胞の62.9%がPDL1陽性であった(図40A)患者生検試料を用いて、PD−1チェックポイントを遮断することにより、FAP−BiTE活性を向上させることができるかどうかを調べた。前述の共培養と同様の共培養を、最終濃度2.5μg/mLの、精製された遮断用の抗ヒトPDL1のマウスIgG2b抗体(バイオレジェンド社、クローン29E.2A3)の存在下または非存在下で準備した。2日間の培養の後、全細胞を回収し、残存FAP+細胞およびT細胞活性化を測定した。遮断用抗PDL1抗体の使用は、CD25誘導をわずかに増加させ(図40B)、IFNγ産生を2倍に増やしたが(図40C)、FAP+細胞の枯渇には変化を生じず(図40D)、いずれの状況においても2日目までにほぼ完全な溶解を引き起こした。
卵巣がん患者の腹水から単離された腫瘍関連リンパ球(TAL)は、PD−1の発現が豊富であり、細胞傷害性およびIFNg産生をはじめとするエフェクター機能が損なわれていることが報告されている。これに合致して、6つのがん患者腹水生検由来のCD3細胞上のPD−1発現は、3人の健常ドナー由来の末梢血単核球(PBMC)中のものよりも、2倍多かった(図41A)。これらのがん生検試料内でのT細胞の機能性を評価するため、NHDF細胞および未純化PBMC細胞または腹水細胞(各試料の%CD3+細胞を図41Bに示す)を、対照BiTEまたはFAP BiTEを含有する上清と共培養し、5日後に上清を回収し、IFNγについてELISA試験をおこなった(図41C)。IFNγは対照BiTEでは誘導されなかった。3つの腹水細胞試料がPBMC試料と同様のレベルでIFNγを産生していたが、他の3つはFAP BiTEに対する応答が減弱されていた。次に、BiTEを介したNHDF細胞の溶解を誘導するこれらのT細胞の能力が調べられている。NHDFを播種し、PBMCまたは腹水細胞をBiTE含有上清と共に加え、培養物中の細胞の生存率を、xCELLigence細胞傷害性アッセイシステムを用いてリアルタイムでモニターした。IFNγ産生にはばらつきがあったが、全ての腹水試料が、FAP BiTEと添加された場合に、十分なNHDF細胞傷害性を引き起こし、BiTEを介したNHDF溶解の速度は、PBMCによって達成された場合に確認された速度と全体的に同様であった(図41D)。
FAP BiTEが患者悪性滲出液試料(全て50%)の存在下でT細胞活性化をもたらすことができるかどうかを調べるため、50%正常ヒト血清(NS)もしくは各種(無細胞)悪性滲出液試料中、PBMC T細胞を、NHDF細胞の存在下において対照BiTEもしくはFAP BiTEで活性化するか、または、抗CD3/CD28Dynabeadsで活性化した。正常血清中では抗CD3/CD28ビーズによる刺激の24時間後に74%のT細胞が活性化されたが(CD25/CD69ダブルポジティブ)、試験された腹水の3/5が、NS中の応答と比較して、T細胞活性化を顕著に減弱させた(図42A)。しかし、PBMCをNHDFと培養し、FAP BiTEで刺激した場合、いずれの滲出液の存在下においてもT細胞活性化の抑制は確認されず(図42B)、このことは、FAP BiTEが免疫抑制機構を乗り越えてT細胞を活性化できることを示している。
実施例19
EnAd−FAPBiTEを介した腫瘍崩壊およびT細胞刺激は、患者腹水中のCD11b+TAMを、より活性型の表現型へと極性化させる
FAP BiTEを介したT細胞の活性化と、その後のFAP線維芽細胞の除去(および付随するTGFβ1の減少)による、IFNγ、TNFα、およびIL−2を含むTh1サイトカインの産生が、腫瘍微小環境における、免疫抑制性且つ発癌促進性から抗腫瘍活性へと向けた他の変化と関連しているかどうかを調べるため、未分離の腹水細胞試料中の腫瘍関連マクロファージ(TAM)に対する影響を評価した。未純化の全患者腹水細胞を50%腹水に播種し、遊離型の対照BiTEもしくはFAP BiTEで処理するか、またはEnAd−SA−対照BiTEウイルスもしくはEnAd−SA−FAPBiTEウイルス(100vp/細胞)に感染させた。並行して、一部の細胞をIFNγで処理して、活性化型のCD11b骨髄性細胞表現型を誘導した。3日のインキュベーションの後、T細胞の活性化状態を測定してから;フローサイトメトリーによるCD25+細胞の測定およびELISAによるIFNγ分泌の測定を行った。
FAP BiTEおよびEnAd−SA−FAPBiTEによる処理によって、およそ60%のCD3T細胞がCD25+となり(図43A)、大量のIFNγが培養上清中に分泌された(図43B)。CD25発現およびIFNγのどちらについても、対照BiTEおよび対照ウイルスのどちらによっても、バックグラウンドを超える増加は確認されなかった。TAMの極性化を評価するため、CD11b+細胞上の、CD64およびCD86(M1、または「活性化型」マクロファージマーカー)の発現レベル、並びにCD206およびCD163(M2、またはTAMマーカー)の発現レベルを、フローサイトメトリーで測定した(図43C)。遊離型FAP BiTEによる処理もFAP BiTE発現EnAdによる処理も、より多くの活性化型表現型を誘導していることが、IFNγを培養物に添加した場合に確認されたものと同様の、CD64発現の顕著な増加、並びにCD206およびCD163の強い減少によって明らかにされている。
本実験では、遊離型FAP BiTEでの処理も対照ウイルスでの処理もバックグラウンドを超えるCD86の明確な変化を誘導しなかったが、FAP BiTE発現EnAdはCD86発現の大幅な増加を誘導し、このことは、EnAdウイルス感染とFAP BiTE活性とが協働して、ここで試験された悪性腹水試料などの抑制性腫瘍内微小環境内で、初代骨髄性細胞を活性化し得ることを示している。本研究において、IFNγ処理はCD86をわずかにしか減少させなかったが、このことは、EnAd−SA−FAPBiTEで確認されたCD86の強い増加が、IFNγとは独立した機構を介したものであり得ることを示している。
実施例20
EnAd−FAPBiTEはエキソビボの固形前立腺腫瘍生検において腫瘍浸潤性リンパ球を活性化し細胞傷害性を誘導する
組織スライスの培養物は、多様な組織、臓器、および腫瘍の最も現実的な前臨床モデルの1つを提供する。この臨床的にかなりの意義がある状況でFAP BiTE発現ウイルスの活性を評価するために、切除されたヒト前立腺から得られた悪性前立腺組織および良性前立腺組織のパンチ生検対をいくつか調べた。最初のスクリーニングでは、前立腺組織が、再現性よく、円環状のEpCAM+腫瘍細胞(図44A)を、CD8 T細胞(図44B)が散らばった大きな間質領域の中に、散在させていることが示された。FAPの染色は腫瘍領域と隣接した線維芽細胞上に見られた(図44C)。
コアをビブラトームで300μm厚にスライスし、ウイルス(1.5×10ウイルス粒子/スライス)の存在下で、または未感染のままで、スライス培養を確立した。7日後、スライスを固定し、パラフィン包埋し、切片を作製し、CD25発現の染色による免疫組織化学(IHC)でT細胞活性化状態を評価した(図44D)。EnAd−CMV−FAPBiTEまたはEnAd−SA−FAPBiTEを投与した試料のみが、腫瘍浸潤性T細胞の活性化を示すことが、CD25の強い染色によって明らかとなった。未処理試料および対照ウイルス処理試料のどちらにも、CD25陽性細胞は検出されなかった。感染の4日後および7日後に採取されたこれらのスライス培養物の上清を、IFNγおよびIL−2についてのELISA試験にかけたところ、どちらのFAP BiTEウイルスを感染させた場合も悪性前立腺スライス培養物からはIFNγの増加が検出されたが、良性前立腺スライス培養物からは増加は検出されず(図44E)、IL−2はEnAd−SA−FAPBiTEウイルスを用いた場合に培養物中に検出された(図44F)。EnAd−SA−FAPBiTEは、CMV駆動型のFAPBiTEウイルスよりも、より多量のIFNγを誘導し、より早期に検出可能にした。
実施例21:さらなるFAP BiTE発現EnAdウイルス
1つのBiTEをコードする5種のウイルス(NG−611、NG−612、NG−613、NG−614、NG−617)を作製した(表8)。
表8
各導入遺伝子カセットにおいて、BiTEをコードするcDNAの5’末端には短スプライスアクセプター配列(SSA、CAGG)またはより長いスプライスアクセプター配列(SA、配列番号45)を隣接させた。BiTEの3’末端には、SV40 late ポリ(A)配列(PA、配列番号54)をコードさせ、その先にヒスチジンタグ(HIS)をコードさせるか、タグ無しにした。NG−611ウイルス、NG−612ウイルス、NG−613ウイルス、およびNG−617ウイルスにおいて、BiTE分子の抗CD3部分は、マウス抗ヒトCD3εモノクローナル抗体OKT3の一本鎖バリアントを用いている。
ウイルスの生産
プラスミドpEnAd2.4を用いて、合成された導入遺伝子カセット(それぞれ、配列番号70〜74)を直接挿入することで、プラスミドpNG−611、pNG−612、pNG−613、pNG−614、およびpNG−617を作製した。pNG−612、pNG−613、およびpNG−617導入遺伝子カセットは、配列番号75のFAP標的BiTEをコードしており、pNG−614導入遺伝子カセットは、配列番号76のFAP標的BiTEをコードしている。導入遺伝子カセットの模式図を図45A〜図45Cに示す。制限酵素分析およびDNAシーケンスによりプラスミドDNAの構築を確認した。
プラスミドのpNG−611、pNG−612、pNG−613、pNG−614、およびpNG−617を、酵素AscIによる制限酵素消化で直線化することで、ウイルスゲノムを得た。これらのウイルスを下記の方法に従って増幅し精製した。
消化後のDNAを、フェノール/クロロホルム抽出で精製し、300μlの95%超の分子生物学グレードエタノールおよび10μlの3M酢酸ナトリウム中で、−20℃で16時間沈殿させた。沈殿したDNAを14000rpm、5分間の遠心でペレット化し、500μlの70%エタノールで洗浄後、再度14000rpmで5分間遠心した。このクリーンなDNAペレットを風乾し、15μlのLipofectamineトランスフェクション試薬を含有する500μlのOptiMEMで再懸濁し、室温で30分間インキュベートした。次に、このトランスフェクション用混合物を、70%コンフルエントまで増殖させた293細胞を含有するT−25フラスコに滴下した。細胞をこのトランスフェクション用ミックスと共に37℃、5%COで2時間インキュベートした後、4mlの細胞培地(グルタミンおよび2%FBSを添加した、DMEM(高グルコース))を細胞に添加し、37℃、5%COでフラスコをインキュベートした。
トランスフェクトした293細胞を24時間毎にモニターし、48〜72時間毎に追加の培地を添加した。細胞単層における顕著な細胞変性効果(CPE)の確認によって、ウイルスの生産をモニターした。広範なCPEが確認されたら、3回の凍結融解サイクルにより、ウイルスを293細胞から回収した。このウイルス株を増幅するため、回収したウイルスを用いて293細胞に再感染させた。細胞単層における顕著なCPEの観察により、増幅時の生存ウイルスの生産を確認した。広範なCPEが確認されたら、3回の凍結融解サイクルにより、ウイルスを293細胞から回収した。増幅したウイルス株をさらなる増幅に用いて、その後、このウイルスを二重塩化セシウムバンド形成で精製して、精製されたウイルス株を得た。
qPCRによるウイルス活性の評価
1ppcのNG−611、NG−612、NG−617、Enadenotucirevに72時間感染させた、または未感染のままの、A549細胞をqPCRによるウイルスDNAの定量化に用いた。細胞上清を回収し、1200rpmで5分間遠心することにより清澄化した。キアゲン社製DNeasyキットを製造業者のプロトコルに従って用いて、45μLの上清からDNAを抽出した。Enadenotucirevウイルス粒子(2.5×1010〜2.5×10個のウイルス粒子)を用いた検量線も作成し、DNeasyキットを用いて抽出を行った。抽出された試料または標準のそれぞれを、初期遺伝子E3に対するウイルス遺伝子特異的プライマー/プローブセットを用いるqPCRで解析した。
1細胞当たりに検出されたウイルスゲノムの数の定量化により、NG−611、NG−612、およびNG−617が、A549細胞株において顕著なゲノム複製を示すことが示された(図45D)。これは、親ウイルスEnadenotucirevを含む試験された全てのウイルスにおいて同様であり、このことは、BiTE導入遺伝子の使用はウイルス複製活性に影響を与えないことを示している。未感染細胞ではウイルスゲノムは検出できなかった(データ未記載)。
BiTE発現ウイルスを介したT細胞の活性化および脱顆粒
癌細胞感染
A549細胞を2.5×10細胞/ウェルの密度で24ウェルプレートに播種した。プレートを、37℃、5%COで4時間インキュベートした後、細胞を1ppcのNG−611、NG−612、Enadenotucirevに感染させるか、未感染のままとした。感染の24時間後、48時間後、または72時間後に、この細胞から上清を回収し、1200rpmで5分間遠心して清澄化し、急速凍結した。
T細胞アッセイ
FAPを発現する肺線維芽細胞株MRC−5、またはEpCamを発現する卵巣癌細胞SKOV3を、それぞれ5.7×10細胞/ウェルおよび1.2×10細胞/ウェルの密度で48ウェルプレートに播種した。プレートを37℃、5%COで4時間インキュベートした後、150μL/ウェルの、A549プレートから回収した解凍上清で培地を交換した。次に、ヒトPBMCドナーから単離した純化CD3 T細胞もプレートに加え、T細胞とMRC−5またはSKOV3の比を2:1とした。この共培養物を37℃、5%COで16時間インキュベートした後、ELISA分析用に細胞上清を回収し、フローサイトメトリー分析用にT細胞を回収した。非接着細胞を含有する培地を共培養ウェルから取り出し、遠心した(300×g)。上澄みを慎重に取り出し、5%BSA含有PBSで2倍希釈し、ELISA分析用に保存した。接着細胞単層をPBSで1回洗浄した後、トリプシンを用いて剥がした。10%FBS RPMI培地を用いてトリプシンを失活させ、この細胞を培養上清から回収していた細胞ペレットに加えた。細胞を遠心し(300×g)、上澄みを捨て、細胞ペレットを200μLのPBSで洗浄した。細胞をもう一度遠心した後、Live/Dead Aqua(ライフ・テクノロジーズ社(Life tech))を含有する50μLのPBSに室温で15分間再懸濁した。細胞をFACS用緩衝液で1回洗浄した後、以下の直接結合型の抗体パネルで染色した:AF700結合型抗CD3、BV421結合型抗CD25、PE/CY5結合型抗HLA−DR、BV605結合型抗CD40L、PE結合型抗CD69、およびFITC結合型抗CD107a。また、各共培養条件の細胞試料を、関連アイソタイプ対照抗体で染色した。染色は全て、総体積50μL/ウェルのFACS用緩衝液中、4℃で15分間実行した。次に、細胞をFACS用緩衝液(200μL)で2回洗浄した後、200μLのFACS用緩衝液に再懸濁し、フローサイトメトリー(Attune)による分析にかけた。
T細胞活性化マーカーのアップレギュレーション
T細胞活性化のフローサイトメトリー分析では、単一生細胞上の、T細胞活性化マーカーのCD25、CD69、HLA−DR、およびCD40L、またはT細胞脱顆粒マーカーのCD107aの発現による評価を行った。これらのデータからは、EpCam SKOV3細胞との共培養下で、CD25、CD69、HLA−DR、CD40L、または細胞表面CD107aを発現するT細胞の数は、細胞にNG−611上清が添加された場合に、NG−612上清、Enadenotucirev上清、または無処理対照上清が添加された場合と比較して、顕著に増加することが示された(図47)。これら全てのマーカーにおいて、感染24時間後のA549細胞の上清はT細胞活性化をほとんど惹起しなかったが、感染48時間後の上清は全てのマーカーにおいて顕著なT細胞活性化を惹起した。感染後72時間にもこれが当てはまった。
FAP MRC−5細胞との共培養下で、CD25、CD69、HLA−DR、CD40L、または細胞表面CD107aを発現するT細胞の数は、細胞にNG−612上清が添加された場合に、NG−611上清、Enadenotucirev上清、または無処理対照上清が添加された場合と比較して、顕著に増加した(図48)。NG−611ウイルスを用いた場合でもいくらかのT細胞活性化が確認できたが、これは、MRC−5細胞株上に低レベルにではあるが検出可能に発現されたEpCam(約5%)が、NG−611ウイルスによって発現されたEpCam BiTEと結合することが原因である可能性がある(図49)。これら全てのマーカーにおいて、感染24時間後のA549細胞の上清はT細胞活性化をほとんど惹起しなかったが、感染48時間後の上清は全てのマーカーにおいて顕著なT細胞活性化を惹起した。マーカーのCD25およびCD69は感染72時間後の上清とのインキュベーション後にもアップレギュレートされていたが、活性化マーカーのHLA−DR、CD40L、およびCD107aは、感染72時間後に回収された上清を用いた場合では、感染48時間後と比較して、低レベルに検出された。これは、この感染後期に存在する高レベルのBiTEが、T細胞を急速且つ強力に活性化するためである可能性があり、このことは、エフェクター機能の測定は上清とのインキュベーション後16時間よりも早期の時点で行う必要があることを意味している。
IFNγ発現の検出のために、共培養上清を、アッセイ用緩衝液の5%BSA/PBSで希釈し(1:10〜1:1000の範囲)、Human IFN gamma Quantikine ELISA kit(R&Dシステムズ社)を製造業者のプロトコルに従って用いてELISAを実施した。分泌されたIFNγの濃度を、検量線からの内挿によって求めた。IFNγの発現は、SKOV3細胞に対してNG−611を用いた共培養物の上清中にのみ(図50A)、あるいは、MRC−5細胞に対してNG−611、NG−612を用いた共培養物の上清中にのみ(図50B)、検出できた。
実施例22:インビボにおけるBiTE発現ウイルスの免疫活性化および抗腫瘍活性
CD34+造血幹細胞ヒト化NSGマウス(ジャクソン研究所から入手)に、移植の18週間後に、HCT116腫瘍細胞を両側腹部に皮下移植した。腫瘍が80〜400mmに達したら、各処置群の腫瘍体積分布が同等となるようにマウスをグループ化し、1群あたり7匹のマウスとした。マウスの腫瘍内に、生理食塩水、Enadenotucirev、またはNG−611を5×10粒子/注射で注射し、1腫瘍につき2回の注射を行った。両側腹部の腫瘍に処置を行った。腫瘍体積を週に3〜4回測定したところ、Enadenotucirevまたは無処置対照と比較して、NG−611処置が投与の20日後まで顕著な抗腫瘍応答をもたらすことが示された(図51a)。投与の20日後、各群4匹のマウスから、一方の腫瘍をフローサイトメトリー用に処理し、残りの腫瘍はドライアイス上で凍結した。
フローサイトメトリー
腫瘍試料を、摘出直後に少量のRPMI培地中で機械的にばらばらにした。次に、ばらばらにした腫瘍を70μmセルストレーナーに通し、300gで10分間遠心した。細胞ペレットを、Live/Dead Aqua(ライフ・テクノロジーズ社)を含有する100μLのPBSに氷上で15分間再懸濁した。細胞をFACS用緩衝液(5%BSA/PBS)で1回洗浄した後、以下の直接結合型の抗体パネルで染色した:抗CD8(RPA−T8、AF700);抗CD4(RPA−T4、PE);抗CD45(2D1、APC−Fire750);抗CD3(OKT3、PerCP−Cy5.5);抗CD25(M−A251、PE−Dazzle594);抗CD69(FN50、APC);抗HLA−DR(L243、BV605);抗CD107a(H4A3、FITC)。また、浮遊腫瘍細胞プールを関連アイソタイプ対照抗体で染色した。染色は全て、総体積50μL/ウェルのFACS用緩衝液中、4℃で20分間実行した。細胞をFACS用緩衝液(200μL)で3回洗浄した後、200μLのFACS用緩衝液に再懸濁し、フローサイトメトリー(Attune)による分析にかけた。FACS解析では、腫瘍内のCD4 T細胞に対するCD8 T細胞の比率が、Enadenotucirev処置または無処置対照と比較して、NG−611処置腫瘍において、顕著に増加することが示された(図51b)。
実施例23:FAP BiTEと、免疫調節性のサイトカインおよびケモカインとを共発現するEnAdウイルス
FAP BiTEおよび免疫調節性タンパク質をコードする、3種のウイルス(NG−615、NG−640、およびNG−641)を作製した(表9)。
ウイルスの生産
プラスミドpEnAd2.4を用いて、合成された導入遺伝子カセット(それぞれ、配列番号93〜95)を直接挿入することで、プラスミドpNG−615、pNG−616、pNG−640、およびpNG−641を作製した。NG−615およびNG−616は、FAPを標的とするBiTE(配列番号75)、Flt3L(配列番号96)、MIP1α(配列番号97)、およびIFNα(配列番号98)をコードする4種類の導入遺伝子を含有する。NG−640およびNG−641はFAPを標的とするBiTE(配列番号75)、CXCL9(配列番号99)、およびCXCL10(配列番号100)をコードし、NG−641はIFNαをコードする4つ目の導入遺伝子(配列番号98)も含有する。プラスミドDNAの構築を制限酵素的分析およびDNAシーケンスで確認した。
プラスミドのpNG−615、pNG−616、pNG−640、およびpNG−641を、酵素AscIによる制限酵素消化で直線化することで、ウイルスゲノムを得た。これらのウイルスを実施例33に記載の方法に従って増幅し精製した。
ウイルス活性のqPCRおよび導入遺伝子ELISAによる評価
癌細胞感染
1ppcのNG−615、Enadenotucirevに72時間感染させた、または未感染のままの、A549細胞を、qPCRによるウイルスDNAの定量化、およびELISAによる導入遺伝子発現の分析に用いた。細胞上清を回収し、1200rpmで5分間遠心することにより清澄化した。45μLの上澄みをDNA解析に用いて、残りの上澄みはELISAに用いた。
qPCR
キアゲン社製DNeasyキットを製造業者のプロトコルに従って用いて、この上清試料からDNAを抽出した。Enadenotucirevウイルス粒子(2.5×1010〜2.5×10個のウイルス粒子)を用いた検量線も作成し、DNeasyキットを用いて抽出を行った。抽出された試料または標準のそれぞれを、初期遺伝子E3に対するウイルス遺伝子特異的プライマー/プローブセットを用いるqPCRで解析した。1細胞当たりに検出されたウイルスゲノムの数の定量化によって、NG−615が、A549細胞株において、親ウイルスEnadenotucirevと同レベルの顕著なゲノム複製を示すことが明らかになった(図52)。これらのデータから、BiTEおよび3種の免疫調節性導入遺伝子の使用はウイルスの複製活性に有意な影響を与えないことが示された。未感染細胞ではウイルスゲノムは検出できなかった。
ELISA
IFNα ELISAはVerikine Human IFN alpha Kit(PBL・アッセイ・サイエンス社)を用いて実施し、MIP1α ELISAはHuman CCL3 Quantikine ELISA kit(R&Dシステムズ社)を用いて実施し、Flt3L ELISAはFlt3L human ELISA kit(アブカム社)を用いて実施した。アッセイは全て、製造業者のプロトコルに従って実施した。
分泌されたIFNα、MIPα、またはFLt3Lの濃度を、検量線からの内挿によって求めた。IFNα、MIP1α、およびFlt3Lの発現は、NG−615の細胞上清中には検出できたが、Enadenotucirevまたは無処理対照細胞上清中には検出できなかった(図53)。
BiTE発現ウイルスを介したT細胞の活性化および脱顆粒
癌細胞感染
A549細胞を2.5×10細胞/ウェルの密度で24ウェルプレートに播種した。プレートを、37℃、5%COで4時間インキュベートした後、細胞を1ppcのNG−612、NG−615、Enadenotucirevに感染させるか、未感染のままとした。感染の24時間後、48時間後、または72時間後に、この細胞から上清を回収し、1200rpmで5分間遠心して清澄化し、急速凍結した。
T細胞アッセイ
FAP発現肺線維芽細胞株のMRC−5を5.7×10細胞/ウェルの密度で48ウェルプレートに播種した。プレートを37℃、5%COで4時間インキュベートした後、150μL/ウェルの、A549プレートから回収した解凍上清で培地を交換した。次に、ヒトPBMCドナーから単離した純化CD3 T細胞もプレートに加え、T細胞とMRC−5の比を2:1とした。この共培養物を37℃、5%COで16時間インキュベートした後、実施例29に詳述した方法に従って、ELISA分析用に細胞上清を回収し、フローサイトメトリー分析用にT細胞を回収した。
T細胞活性化マーカーのアップレギュレーション
T細胞活性化のフローサイトメトリー分析では、CD3単一生細胞上の、T細胞活性化マーカーのCD25、CD69、HLA−DR、およびCD40L、またはT細胞脱顆粒マーカーのCD107aの発現による評価を行った。これらのデータからは、FAPMRC−5細胞との共培養下で、CD25、CD69、HLA−DR、CD40L、またはCD107aを発現するT細胞の数は、細胞にNG−615上清またはNG−612上清が添加された場合に、Enadenotucirev上清、または無処理対照上清が添加された場合と比較して、顕著に増加することが示された(図54)。
刺激性サイトカインIFNγの分泌
IFNγ発現の検出のために、共培養上清を、アッセイ用緩衝液の5%BSA/PBSで希釈し(1:10〜1:1000の範囲)、Human IFN gamma Quantikine kit(R&Dシステムズ社)を製造業者のプロトコルに従って用いてELISAを実施した。分泌されたIFNγの濃度を、検量線からの内挿によって求めた。IFNγの発現は、NG−612感染またはNG−615感染A549上清を用いた共培養物の上清中にのみ検出できた(図55)。
配列番号95:NG−641導入遺伝子カセット
CAGGCCCACCATGGGCTGGAGCTGCATCATCTTGTTCCTGGTCGCAACTGCTACCGGAGTCCATTCGGACATCGTCATGACCCAAAGCCCTGACTCGCTCGCTGTGTCACTGGGAGAGCGGGCGACTATCAACTGCAAATCATCCCAGAGCCTGCTGTATTCACGCAATCAGAAAAACTACCTGGCCTGGTATCAGCAGAAGCCGGGCCAGCCTCCCAAGCTGCTGATCTTCTGGGCCTCCACCCGCGAAAGCGGCGTGCCGGACCGCTTCAGCGGAAGCGGATTCGGAACTGACTTTACTCTGACCATTAGCTCCTTGCAGGCGGAGGACGTGGCCGTCTACTACTGCCAGCAGTATTTCTCCTATCCGCTCACCTTTGGGCAAGGCACCAAGGTGGAGATTAAGGGAGGGGGCGGCAGCGGGGGAGGCGGCAGCGGCGGCGGGGGATCGCAGGTCCAGCTCGTCCAATCCGGAGCCGAAGTCAAGAAGCCGGGAGCGTCGGTCAAGGTCAGCTGCAAAACTTCGCGCTACACCTTCACTGAGTACACGATCCACTGGGTCCGCCAGGCGCCCGGCCAGCGGCTGGAGTGGATCGGCGGGATCAACCCAAACAACGGAATCCCAAATTACAATCAGAAATTTAAAGGGCGGGTGACTATCACCGTGGATACCTCGGCCTCCACGGCGTACATGGAGCTCTCATCACTCAGATCGGAGGACACCGCGGTCTATTACTGCGCCCGCCGCCGGATCGCTTATGGATACGATGAAGGACATGCGATGGATTACTGGGGCCAGGGCACCCTCGTCACGGTGTCGTCAGGAGGCGGCGGTTCACAGGTGCAGCTGCAGCAGTCTGGGGCTGAACTGGCAAGACCTGGGGCCTCAGTGAAGATGTCCTGCAAGGCTTCTGGCTACACCTTTACTAGGTACACGATGCACTGGGTAAAACAGAGGCCTGGACAGGGTCTGGAATGGATTGGATACATTAATCCTAGCCGTGGTTATACTAATTACAATCAGAAGTTCAAGGACAAGGCCACATTGACTACAGACAAATCCTCCAGCACAGCCTACATGCAACTGAGCAGCCTGACATCTGAGGACTCTGCAGTCTATTACTGTGCAAGATATTATGATGATCATTACTGCCTTGACTACTGGGGCCAAGGCACCACTCTCACAGTCTCCTCAGGTGGCGGTGGCTCGGGCGGTGGTGGATCTGGTGGCGGCGGATCTGATATCGTGCTCACTCAGTCTCCAGCAATCATGTCTGCATCTCCAGGGGAGAAGGTCACCATGACCTGCAGTGCCAGCTCAAGTGTAAGTTACATGAACTGGTACCAGCAGAAGTCAGGCACCTCCCCCAAAAGATGGATTTATGACACATCCAAACTGGCTTCTGGAGTCCCTGCTCACTTCAGGGGCAGTGGGTCTGGGACCTCTTACTCTCTCACAATCAGCGGCATGGAGGCTGAAGATGCTGCCACTTATTACTGCCAGCAGTGGAGTAGTAACCCATTCACGTTCGGCTCGGGGACAAAGTTGGAAATAAACCGGGGAAGCGGAGCTACTAACTTCAGCCTGCTGAAGCAGGCTGGAGACGTGGAGGAGAACCCTGGACCTAATCAAACTGCCATTCTGATTTGCTGCCTTATCTTTCTGACTCTAAGTGGCATTCAAGGAGTACCTCTCTCTAGAACTGTACGCTGTACCTGCATCAGCATTAGTAATCAACCTGTTAATCCAAGGTCTTTAGAAAAACTTGAAATTATTCCTGCAAGCCAATTTTGTCCACGTGTTGAGATCATTGCTACAATGAAAAAGAAGGGTGAGAAGAGATGTCTGAATCCAGAATCGAAGGCCATCAAGAATTTACTGAAAGCAGTTAGCAAGGAAAGGTCTAAAAGATCTCCTGGAAGCGGAGAGGGCAGAGGAAGTCTGCTAACATGCGGTGACGTCGAGGAGAATCCTGGACCTAAGAAAAGTGGTGTTCTTTTCCTCTTGGGCATCATCTTGCTGGTTCTGATTGGAGTGCAAGGAACCCCAGTAGTGAGAAAGGGTCGCTGTTCCTGCATCAGCACCAACCAAGGGACTATCCACCTACAATCCTTGAAAGACCTTAAACAATTTGCCCCAAGCCCTTCCTGCGAGAAAATTGAAATCATTGCTACACTGAAGAATGGAGTTCAAACATGTCTAAACCCAGATTCAGCAGATGTGAAGGAACTGATTAAAAAGTGGGAGAAACAGGTCAGCCAAAAGAAAAAGCAAAAGAATGGGAAAAAACATCAAAAAAAGAAAGTTCTGAAAGTTCGAAAATCTCAACGTTCTCGTCAAAAGAAGACTACAGGAAGCGGACAGTGTACTAATTATGCTCTCTTGAAATTGGCTGGAGATGTTGAGAGCAACCCTGGACCTGCCTTGACCTTTGCTTTACTGGTGGCCCTCCTGGTGCTCAGCTGCAAGTCAAGCTGCTCTGTGGGCTGTGATCTGCCTCAAACCCACAGCCTGGGTAGCAGGAGGACCTTGATGCTCCTGGCACAGATGAGGAGAATCTCTCTTTTCTCCTGCTTGAAGGACAGACATGACTTTGGATTTCCCCAGGAGGAGTTTGGCAACCAGTTCCAAAAGGCTGAAACCATCCCTGTCCTCCATGAGATGATCCAGCAGATCTTCAATCTCTTCAGCACAAAGGACTCATCTGCTGCTTGGGATGAGACCCTCCTAGACAAATTCTACACTGAACTCTACCAGCAGCTGAATGACCTGGAAGCCTGTGTGATACAGGGGGTGGGGGTGACAGAGACTCCCCTGATGAAGGAGGACTCCATTCTGGCTGTGAGGAAATACTTCCAAAGAATCACTCTCTATCTGAAAGAGAAGAAATACAGCCCTTGTGCCTGGGAGGTTGTCAGAGCAGAAATCATGAGATCTTTTTCTTTGTCAACAAACTTGCAAGAAAGTTTAAGAAGTAAGGAATAAGCTAGCTTGACTGACTGAGATACAGCGTACCTTCAGCTCACAGACATGATAAGATACATTGATGAGTTTGGACAAACCACAACTAGAATGCAGTGAAAAAAATGCTTTATTTGTGAAATTTGTGATGCTATTGCTTTATTTGTAACCATTATAAGCTGCAATAAACAAGTTAACAACAACAATTGCATTCATTTTATGTTTCAGGTTCAGGGGGAGGTGTGGGAGGTTTTTTAAAGCAAGTAAAACCTCTACAAATGTGGTAGTCGTCAGCTAT

Claims (20)

  1. 式(I)の配列を含むアデノウイルスであって、
    5’ITR−B−B−B−B−B−B−B−3’ITR(I)
    式中、
    は結合であるか、E1A、E1BまたはE1A−E1Bを含み;
    は−E2B−L1−L2−L3−E2A−L4を含み;
    は結合であるか、E3を含み;
    は結合であるか、制限酵素認識部位、1もしくは複数の導入遺伝子、またはその両方を含むDNA配列であり;
    はL5を含み;
    は、FAP−BiTE、CXCL10、CXCL9、およびIFNをそれぞれコードする4つの導入遺伝子を含有する導入遺伝子カセットを含み;
    は結合であるか、E4を含む、
    前記アデノウイルス。
  2. 前記コードされたFAB−BiTEが、配列番号5、またはそれに対して少なくとも95%の同一性を有する配列(配列番号5など)、に示される抗CD3を含む、請求項1に記載のアデノウイルス。
  3. 前記FAP−BiTEが、配列番号9、またはそれ対して少なくとも95%の同一性を有する配列(配列番号9など)、に示される抗FAPを含む、請求項1または請求項2に記載のアデノウイルス。
  4. 前記コードされたFAB−BiTEが、配列番号75、配列番号76、またはそのうちのいずれか1つに対して少なくとも95%の同一性を有する配列、から選択される配列を含む、請求項1に記載のアデノウイルス。
  5. 前記導入遺伝子カセットが、配列番号100、またはそれに対して少なくとも95%の同一性を有する配列(配列番号100など)、に示されるCXCL10をコードする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
  6. 前記導入遺伝子カセットが、配列番号99、またはそれに対して少なくとも95%の同一性を有する配列(配列番号99など)、に示されるCXCL9をコードする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
  7. 前記導入遺伝子カセットが、配列番号98、またはそれに対して少なくとも95%の同一性を有する配列(配列番号98など)、に示されるIFNαをコードする、請求項1〜6のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
  8. 各前記導入遺伝子が機能的に連結されている、請求項1〜7のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
  9. 各前記導入遺伝子が3つの異なる高効率自己開裂型ペプチドで隔てられている、請求項1〜8のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
  10. 前記各自己開裂型ペプチドが独立してE2A、F2A、P2A、およびT2Aから選択される、請求項9に記載のアデノウイルス。
  11. L5からE4までの各前記導入遺伝子の相対的順序が、例えば図XCに示すように、FAP−BiTE、CXCL10、CXCL9、およびIFNαである、請求項1〜10のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
  12. 前記導入遺伝子カセットが、配列番号95に示されるポリヌクレオチド配列、または同一のアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド、特に配列番号95、を有する、請求項1〜11のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
  13. 配列番号84を含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
  14. 複製適格性である、請求項1〜13のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
  15. 腫瘍溶解性である、請求項1〜14のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
  16. Ad11由来のヘキソンおよびファイバーを有する、請求項1〜15のいずれか一項に記載のアデノウイルス。
  17. 請求項1〜16のいずれか一項に記載のアデノウイルス、および賦形剤、希釈剤、または担体、を含む医薬組成物。
  18. 治療用、例えばがん治療用の、請求項1〜16のいずれか一項に記載のアデノウイルス、または請求項17に記載の医薬組成物。
  19. 請求項1〜16のいずれか一項に記載のアデノウイルスまたは請求項17に記載の医薬組成物を投与することを含む、患者を治療する方法。
  20. がん治療用の医薬の製造のための、請求項1〜16のいずれか一項に記載のアデノウイルス、または請求項17に記載の医薬組成物、の使用。
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