JP2021525076A - 共有抗原 - Google Patents

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Abstract

本明細書は、抗原コード核酸配列及び/または抗原ペプチドを含む組成物を開示する。ワクチンとしてのそれらの使用を含む、この組成物に関連するヌクレオチド、細胞、及び方法も開示する。【選択図】図1

Description

関連出願の相互参照
本願は、あらゆる目的でその全容を参照によって本明細書にそれぞれ援用するところの2018年5月23日出願の米国特許仮出願第62/675,649号、2018年5月23日出願の同第62/675,559号の利益を主張するものである。
配列表
本出願は、ASCIIフォーマットで電子的に提出され、その全容を参照によって本明細書に援用する配列表を含む。前記ASCIIコピーは、2019年5月22日に作成され、GSO−019_SL.txtの名前が付けられており、そのサイズは6,925,585バイトである。
背景
腫瘍特異的な抗原に基づいた治療用ワクチンは、次世代の個別化がん免疫療法として極めて有望である。1〜3例えば、非小細胞肺癌(NSCLC)及びメラノーマなどの高い遺伝子変異量を有するがんは、新生抗原を生じる可能性が比較的高いことから、かかる治療法の特に有望な標的である。4,5初期の証拠により、新生抗原に基づいたワクチン接種がT細胞応答を誘発し、新生抗原を標的とした細胞療法が、選択された患者において腫瘍退縮を引き起こしうることが示されている。
新生抗原ワクチンの設計に関する1つの疑問は、対象とする腫瘍に存在する多数のコーディング変異のうちのどれが「最良の」治療用新生抗原(例えば、抗腫瘍免疫を誘発し、腫瘍退縮を引き起こすことができる抗原)を生じることができるか、ということである。
次世代のシークエンシング、RNA遺伝子発現、及び新生抗原ペプチドのMHC結合親和性の予測を用いた、変異に基づいた分析を取り入れた初期の方法が提案されている。しかしながら、これらの提案されている方法では、遺伝子発現及びMHC結合以外の多くの段階(例えば、TAP輸送、プロテアソーム切断、及び/またはTCR認識)を含むエピトープ生成プロセスの全体をモデル化することはできない。したがって、既存の方法は、陽性適中率(PPV)が低くなるという問題を有する傾向にある。
実際、複数のグループによって実施された、腫瘍細胞により提示されるペプチドの分析は、遺伝子発現及びMHC結合親和性を用いて提示されることが予測されたペプチドの5%未満しか腫瘍表面のMHC上に見られないことを示している10,11。結合予測とMHC提示との間のこのような低い相関は、変異の数単独に対してチェックポイント阻害剤反応について結合に制限された新生抗原の予測精度の向上が認められないという最近の所見によりさらに強調されている12
提示を予測するための既存の方法のこのような低い陽性適中率(PPV)は、新生抗原に基づいたワクチンの設計において問題を提示する。PPVの低い予測を用いてワクチンが設計される場合、大部分の患者で治療用新生抗原が投与される可能性は低くなり、複数の新生抗原が投与される患者はさらに少なくなるものと考えられる(提示されるペプチドのすべてが免疫原性であると仮定したとしても)。したがって、現行の方法による新生抗原ワクチン接種は、腫瘍を有する対象の相当数において奏功する可能性は低い。
さらに、これまでのアプローチは、シス作用性の変異のみを用いて候補新生抗原を生成するものであり、複数の腫瘍タイプで生じ、多くの遺伝子で異常スプライシングにつながるスプライシング因子の変異13、及びプロテアーゼ切断部位を生じるかまたは除去する変異を含む、新生ORFのさらなる由来源をほとんどの場合で考慮していなかった。
最後に、腫瘍ゲノム及びトランスクリプトーム解析に対する標準的アプローチは、ライブラリ構築、エクソーム及びトランスクリプトームの捕捉、シークエンシング、またはデータ分析における最適に満たない条件のために、候補新生抗原を生ずる体細胞突然変異を見逃す可能性がある。同様に、標準的な腫瘍分析のアプローチでは、配列アーチファクトまたは生殖系列多型を新生抗原として誤って助長してしまう場合があり、それぞれワクチン容量の非効率的な利用または自己免疫のリスクにつながりうる。
現行の新生抗原予測法の課題に加えて、その多くがヒト由来のものである、ヒトにおける新生抗原送達に使用することができる既存のベクター系にもやはり特定の課題が存在する。例えば、多くのヒトは、過去の自然の曝露の結果としてヒトウイルスに対する既存の免疫を有しており、この免疫ががん治療を行うために新生抗原を送達するための組換えヒトウイルスの使用にとって大きな障害となりうる。
さらに、変異を有する新生抗原及び変異のない腫瘍抗原(例えば、不適切に発現している腫瘍抗原)の両方をターゲティングすることを含む、がんを有する患者間で共有されている抗原をターゲティングすることは、ワクチン戦略として極めて有望である。共有抗原ワクチン戦略における課題としては少なくとも上記に述べたものが挙げられる。
概要
本明細書では、抗原発現系を含む、抗原発現系を送達するための組成物であって、前記抗原発現系が1つ以上のベクターを含み、前記1つ以上のベクターが以下を含む、前記組成物が開示される:
(a)ベクター骨格であって、
(i)少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列と、
(ii)少なくとも1つのポリアデニル化(ポリ(A))配列と
を含む、前記ベクター骨格、
(b)抗原カセットであって、
(i)少なくとも1つの抗原コード核酸配列であって、
(I)少なくとも1つの腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列であって、
(A)配列番号57〜29357からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードする、MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(B)任意で5’リンカー配列、及び
(C)任意で3’リンカー配列
を含む、前記少なくとも1つの腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列
を含む、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列と、
(ii)任意で、前記抗原コード核酸配列に機能的に連結された第2のプロモーターヌクレオチド配列と、
(iii)任意で、少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列と、
(iv)任意で、GPGPGアミノ酸リンカー配列(配列番号56)をコードする少なくとも1つの核酸配列と、
(v)任意で、天然のポリ(A)配列、または前記ベクター骨格に対して外因性のポリ(A)配列である、少なくとも1つの第2のポリ(A)配列と
を含む、前記抗原カセット。
本明細書ではまた、抗原発現系を含む、抗原発現系を送達するための組成物であって、前記抗原発現系が1つ以上のベクターを含み、前記1つ以上のベクターが以下を含む、前記組成物も開示される:
(a)ベクター骨格であって、
(i)少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列と、
(ii)少なくとも1つのポリアデニル化(ポリ(A))配列と
を含む、前記ベクター骨格、
(b)抗原カセットであって、
(i)少なくとも1つの抗原コード核酸配列であって、
(I)互いに直鎖状に連結された少なくとも10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20個の腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列であって、
(A)配列番号19831の配列を含むMHCクラスIをコードする、KRAS_G12A MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(B)配列番号14954の配列を含むMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12C MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(C)配列番号19749及び19865からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12D MHCクラスIエピトープコード核酸配列、及び
(D)配列番号19976、19979、19779、11495、及び19974からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12V MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
を含み、
前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列のそれぞれが、クラスIエピトープコード核酸配列を含み、任意で、各MHC Iエピトープコード核酸配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードし、
前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列のそれぞれが、
(A)任意で、5’リンカー配列、及び
(B)任意で、3’リンカー配列
を含む、前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列
を含む、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列と、
(ii)任意で、前記抗原コード核酸配列に機能的に連結された第2のプロモーターヌクレオチド配列と、
(iii)任意で、少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列と、
(iv)任意で、GPGPGアミノ酸リンカー配列(配列番号56)をコードする少なくとも1つの核酸配列と、
(v)任意で、天然のポリ(A)配列、または前記ベクター骨格に対して外因性のポリ(A)配列である、少なくとも1つの第2のポリ(A)配列と
を含む、前記抗原カセット。
本明細書ではまた、抗原発現系を含む、抗原発現系を送達するための組成物であって、前記抗原発現系が1つ以上のベクターを含み、前記1つ以上のベクターが以下を含む、前記組成物が開示される:
(a)ベクター骨格であって、
(i)少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列と、
(ii)少なくとも1つのポリアデニル化(ポリ(A))配列と
を含む、前記ベクター骨格、
(b)抗原カセットであって、
(i)少なくとも1つの抗原コード核酸配列であって、
(I)互いに直鎖状に連結された少なくとも20個の腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列であって、
(A)配列番号19831の配列を含むMHCクラスIをコードする、KRAS_G12A MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(B)配列番号14954の配列を含むMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12C MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(C)配列番号19749及び19865からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12D MHCクラスIエピトープコード核酸配列、及び
(D)配列番号19976、19979、19779、11495、及び19974からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12V MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(E)KRAS_G13D MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(F)KRAS_Q61K MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(G)TP53_R249M MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(H)CTNNB1_S45P MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(I)CTNNB1_S45F MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(J)ERBB2_Y772_A775dup MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(K)KRAS_Q61R MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(L)CTNNB1_T41A MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(M)TP53_K132N MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(N)KRAS_Q61L MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(O)TP53_R213L MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(P)BRAF_G466V MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(Q)KRAS_Q61H MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(R)CTNNB1_S37F MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(S)TP53_S127Y MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(T)TP53_K132E MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(U)KRAS_G12C MHCクラスIエピトープコード核酸配列
を含み、
前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列のそれぞれが、
(A)任意で、5’リンカー配列、及び
(B)任意で、3’リンカー配列
を含む、前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列
を含む、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列と、
(ii)任意で、前記抗原コード核酸配列に機能的に連結された第2のプロモーターヌクレオチド配列と、
(iii)任意で、少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列と、
(iv)任意で、GPGPGアミノ酸リンカー配列(配列番号56)をコードする少なくとも1つの核酸配列と、
(v)任意で、天然のポリ(A)配列、または前記ベクター骨格に対して外因性のポリ(A)配列である、少なくとも1つの第2のポリ(A)配列と
を含む、前記抗原カセット。
いくつかの態様では、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列は、配列番号19749及び19865からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープを含まない。
本明細書ではまた、抗原発現系を含む、抗原発現系を送達するための組成物であって、前記抗原発現系が1つ以上のベクターを含み、前記1つ以上のベクターが以下を含む、前記組成物も開示される:
(a)任意でChAdV68ベクターであるチンパンジーアデノウイルスベクター、または任意でベネズエラウマ脳炎ウイルスベクターであるアルファウイルスベクターを含む、ベクター骨格、
(b)26Sプロモーターヌクレオチド配列とポリ(A)配列との間に組み込まれた抗原カセットであって、
(i)少なくとも1つの抗原コード核酸配列であって、
(I)互いに直鎖状に連結された少なくとも10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20個の腫瘍特異的なMHCクラスI抗原コード核酸配列であって、それぞれが、
(A)アミノ酸7〜15個の長さのMHCクラスIエピトープをコードする、MHCクラスIエピトープコード核酸配列であって、前記MHCクラスIエピトープの少なくとも1つが、配列番号57〜29357からなる群から選択される、前記MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(B)前記MHCクラスIエピトープの天然のN末端アミノ酸配列をコードし、かつ少なくともアミノ酸3個の長さであるペプチドをコードする、5’リンカー配列、
(C)前記MHCクラスIエピトープの天然のC末端酸配列をコードし、かつ少なくともアミノ酸3個の長さであるペプチドをコードする、3’リンカー配列
を含み、
前記抗原カセットが前記26Sプロモーターヌクレオチド配列と機能的に連結され、前記MHCクラスI抗原コード核酸配列のそれぞれが、アミノ酸13〜25個の長さのポリペプチドをコードし、各MHCクラスI抗原コード核酸配列の各3’末端が、前記抗原カセット内の最後のMHCクラスI抗原コード核酸配列を除いて、それに続くMHCクラスI抗原コード核酸配列の5’末端に連結されている、
前記MHCクラスI抗原コード核酸配列
を含む、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列と、
(ii)少なくとも2個のMHCクラスII抗原コード核酸配列であって、
(I)PADRE MHCクラスII配列(配列番号48)と、
(II)破傷風トキソイドMHCクラスII配列(配列番号46)と、
(III)前記PADRE MHCクラスII配列と前記破傷風トキソイドMHCクラスII配列とを連結するGPGPGアミノ酸リンカー配列をコードする第1の核酸配列と、
(IV)前記少なくとも2個のMHCクラスII抗原コード核酸配列の5’末端と、前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列とを連結するGPGPGアミノ酸リンカー配列をコードする第2の核酸配列と、
(V)任意で、前記少なくとも2個のMHCクラスII抗原コード核酸配列の3’末端のGPGPGアミノ酸リンカー配列をコードする第3の核酸配列と
を含む、前記少なくとも2個のMHCクラスII抗原コード核酸配列と
を含む、前記抗原カセット。
本明細書ではまた、がんを有する対象を評価する方法であって、
a)1)前記対象が、抗原ベースワクチンに含まれる抗原を提示することが予測されるまたは知られているHLAアレルを有するかどうか、及び、
以下:
1)対象の腫瘍が前記抗原に関連した遺伝子を発現するかどうか、任意で、前記遺伝子が正常細胞または組織と比較して異常に発現しているかどうか、
2)前記対象の腫瘍が前記抗原に関連した変異を有するかどうか
の一方または両方
を判定する、または既に判定している工程と、
b)前記(a)の結果から、前記対象が前記HLAアレルを発現しており、かつ前記対象の腫瘍が前記遺伝子を発現している、かつ/または前記対象の腫瘍が前記変異を有する場合に、前記対象が前記抗原ベースワクチンによる治療の候補であることを判定する、または既に判定している工程であって、
前記抗原が、配列番号57〜29357からなる群から選択される少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を含む、
前記工程と、
c)任意で、前記抗原ベースワクチンを前記対象に投与するか、または既に投与している工程であって、前記抗原ベースワクチンが、
1)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または
2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列
を含む、前記工程と
を含む、前記方法も開示される。
本明細書ではまた、がんを有する対象を評価する方法であって、
a)前記対象が、
1)A0301 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍がKRAS_G12A変異を有するか、
2)A0201 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍がKRAS_G12C変異を有するか、
3)C0802 HLAアレルまたはA1101 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍がKRAS_G12D変異を有するか、または
4)A0301 HLAアレルまたはA1101 HLAアレルまたはA3101 HLAアレルまたはC0102 HLAアレルまたはA0302 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍がKRAS_G12V変異を有するか
を判定する、または既に判定している工程と、
b)前記(a)の結果から、前記対象が、
1)前記A0301アレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍が前記KRAS_G12A変異を有する場合、
2)前記A0201アレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍が前記KRAS_G12C変異を有する場合、
3)前記C0802 HLAアレルまたは前記A1101 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍が前記KRAS_G12D変異を有する場合、または
4)前記A0301 HLAアレルまたは前記A1101 HLAアレルまたは前記A3101 HLAアレルまたは前記C0102 HLAアレルまたは前記A0302 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍がKRAS_G12V変異を有する場合
に、前記対象が前記抗原ベースワクチンによる治療の候補であることを判定する、または既に判定している工程と、
c)任意で、前記抗原ベースワクチンを前記対象に投与するか、または既に投与している工程であって、前記抗原ベースワクチンが、
1)前記KRAS_G12A変異、前記KRAS_G12C変異、前記KRAS_G12D変異、または前記KRAS_G12V変異をそれぞれ含む少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または
2)前記KRAS_G12A変異、前記KRAS_G12C変異、前記KRAS_G12AD変異、または前記KRAS_G12V変異をそれぞれ含む前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列
を含むものである、前記工程と
を含む、前記方法も開示する。
いくつかの態様では、工程(a)及び/または(b)は、前記対象からの試料を処理したサードパーティーからデータセットを得ることを含む。いくつかの態様では、工程(a)は、前記対象から試料を得ることと、前記試料を、エクソームシークエンシング、標的化エクソームシークエンシング、トランスクリプトームシークエンシング、サンガーシークエンシング、PCRベースの遺伝子型決定アッセイ、質量分析に基づく方法、マイクロアレイ、ナノストリング、ISH、及びIHCからなる群から選択される方法を用いてアッセイすることと、を含む。いくつかの態様では、前記試料は、腫瘍試料、正常組織試料、または前記腫瘍試料及び前記正常組織試料を含む。いくつかの態様では、前記試料は、組織、体液、血液、腫瘍生検、脊髄液、及び針穿刺吸引物から選択される。いくつかの態様では、前記遺伝子は、表34に見られる遺伝子のいずれかからなる群から選択される。いくつかの態様では、前記遺伝子は、表32に見られる遺伝子のいずれかからなる群から選択される。いくつかの態様では、前記がんは、肺癌、マイクロサテライト安定性結腸癌、及び膵癌からなる群から選択される。いくつかの態様では、前記HLAアレルは、少なくとも5%のHLA頻度を有する。いくつかの態様では、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープは、前記対象の腫瘍に関連した細胞上のHLAアレルによって提示される。いくつかの態様では、抗原ベースワクチンは、抗原発現系を含む。いくつかの態様では、抗原発現系は、本明細書に開示される抗原発現系のいずれか1つを含む。いくつかの態様では、抗原ベースワクチンは、本明細書に開示される医薬組成物のいずれか1つを含む。
本明細書はまた、がんを有する対象を治療する方法であって、前記対象に対する抗原ベースワクチンを前記対象に投与することを含み、前記抗原ベースワクチンが、1)少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列を含み、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択される、方法も開示する。いくつかの態様では、前記少なくとも1つのMHCクラスI抗原コード核酸配列は、がんを有する前記対象の腫瘍に由来する。いくつかの態様では、前記少なくとも1つのMHCクラスI抗原コード核酸配列は、がんを有する対象の腫瘍に由来しない。
本明細書はまた、対象において免疫応答を誘導するための方法であって、前記対象に対する抗原ベースワクチンを前記対象に投与することを含み、前記抗原ベースワクチンが、1)少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列を含み、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択される、方法も開示する。いくつかの態様では、前記対象は、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現する。いくつかの態様では、前記対象は、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列は、表34に示される変異からなる群から選択される変異を含む。いくつかの態様では、前記対象は、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、表32に示される変異からなる群から選択される変異を含む。
本明細書はまた、対象において免疫応答を誘導するための方法であって、前記対象に対する抗原ベースワクチンを前記対象に投与することを含み、前記抗原ベースワクチンが、1)少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列を含み、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択され、前記対象が、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現する、方法も開示する。
本明細書はまた、対象において免疫応答を誘導するための方法であって、前記対象に対する抗原ベースワクチンを前記対象に投与することを含み、前記抗原ベースワクチンが、1)少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列を含み、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択され、前記対象が、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、表34に示される変異からなる群から選択される変異を含み、前記対象が、表34に示される対応する変異(例えば、KRAS_G13D及びC0802)と結びつけられた表34に示される少なくとも1つのHLAアレルを発現する、方法も開示する。
本明細書はまた、対象において免疫応答を誘導するための方法であって、前記対象に対する抗原ベースワクチンを前記対象に投与することを含み、前記抗原ベースワクチンが、1)少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列を含み、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択され、前記対象が、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、表32に示される変異からなる群から選択される変異を含む、方法も提供する。いくつかの態様では、抗原ベースワクチンは、抗原発現系を含む。いくつかの態様では、抗原発現系は、本明細書に記載される抗原発現系のいずれか1つを含む。いくつかの態様では、抗原ベースワクチンは、本明細書に記載される医薬組成物のいずれか1つを含む。
いくつかの態様では、新生抗原カセットの各要素の順序付けられた配列は、5’から3’にかけて、
Pa−(L5b−Nc−L3d)X−(G5e−Uf)Y−G3g
を含む式で説明され、
式中、
Pは、前記第2のプロモーターヌクレオチド配列を含み、ここで、a=0または1であり、
Nは、前記MHCクラスIエピトープコード核酸配列のうちの1つを含み、ここでc=1であり、
L5は、前記5’リンカー配列を含み、ここでb=0または1であり、
L3は、前記3’リンカー配列を含み、ここでd=0または1であり、
G5は、GPGPGアミノ酸リンカーをコードする前記少なくとも1つの核酸配列のうちの1つを含み、ここでe=0または1であり、
G3は、GPGPGアミノ酸リンカーをコードする前記少なくとも1つの核酸配列のうちの1つを含み、ここでg=0または1であり、
Uは、前記少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列のうちの1つを含み、ここでf=1であり、
X=1〜400であり、ここで各Xについて、対応するNcは、エピトープコード核酸配列であり、
Y=0、1、または2であり、ここで各Yについて、対応するUfは、抗原コード核酸配列である。
いくつかの態様では、各Xについて、対応するNcは、異なるMHCクラスIエピトープコード核酸配列である。いくつかの態様では、各Yについて、対応するUfは、異なるMHCクラスII抗原コード核酸配列である。
いくつかの態様では、a=0、b=1、d=1、e=1、g=1、h=1、X=20、Y=2であり、前記少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列は、前記骨格によって与えられる単一の26Sプロモーターヌクレオチド配列であり、前記少なくとも1つのポリアデニル化ポリ(A)配列は、前記骨格によって与えられる少なくとも100個の連続したAヌクレオチドのポリ(A)配列であり、各Nは、アミノ酸7〜15個の長さのMHCクラスIエピトープをコードし、L5は、前記MHC Iエピトープの天然のN末端アミノ酸配列をコードする天然の5’リンカー配列であり、前記5’リンカー配列が、少なくともアミノ酸3個の長さであるペプチドをコードし、L3は、前記MHC Iエピトープの天然の末端核酸配列をコードする天然の3’リンカー配列であり、前記3’リンカー配列が、少なくともアミノ酸3個の長さであるペプチドをコードし、Uは、PADREクラスII配列及び破傷風トキソイドMHCクラスII配列のそれぞれであり、前記前記ベクター骨格が、任意でChAdV68ベクターであるチンパンジーアデノウイルスベクター、または任意でベネズエラウマ脳炎ウイルスベクターであるアルファウイルスベクターを含み、前記MHCクラスI新生抗原コード核酸配列のそれぞれは、アミノ酸13〜25個の長さのポリペプチドをコードする。
いくつかの態様では、新生抗原カセットは、少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列と少なくとも1つのポリ(A)配列との間に組み込まれる。いくつかの態様では、少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列は、新生抗原コード核酸配列と機能的に連結される。
いくつかの態様では、1つ以上のベクターは、1つ以上の+鎖RNAベクターを含む。いくつかの態様では、1つ以上の+鎖RNAベクターは、5’7−メチルグアノシン(m7g)キャップを含む。いくつかの態様では、1つ以上の+鎖RNAベクターは、インビトロ転写によって生成される。いくつかの態様では、1つ以上のベクターは、哺乳動物細胞内で自己複製する。
いくつかの態様では、骨格は、アウラウイルス、フォートモルガンウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、ロスリバーウイルス、セムリキ森林ウイルス、シンドビスウイルス、またはマヤロウイルスの少なくとも1つのヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、骨格は、ベネズエラウマ脳炎ウイルスの少なくとも1つのヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、骨格は、少なくとも、アウラウイルス、フォートモルガンウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、ロスリバーウイルス、セムリキ森林ウイルス、シンドビスウイルス、またはマヤロウイルスのヌクレオチド配列によってコードされた、非構造タンパク質媒介増幅のための配列、26Sプロモーター配列、ポリ(A)配列、非構造タンパク質1(nsP1)遺伝子、nsP2遺伝子、nsP3遺伝子、及びnsP4遺伝子を含む。いくつかの態様では、骨格は、少なくとも、アウラウイルス、フォートモルガンウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、ロスリバーウイルス、セムリキ森林ウイルス、シンドビスウイルス、またはマヤロウイルスのヌクレオチド配列によってコードされた、非構造タンパク質媒介増幅のための配列、26Sプロモーター配列、及びポリ(A)配列を含む。いくつかの態様では、非構造タンパク質媒介増幅のための配列は、アルファウイルス5’UTR、51ntのCSE、24ntのCSE、26Sサブゲノミックプロモーター配列、19ntのCSE、アルファウイルス3’UTR、またはこれらの組み合わせからなる群から選択される。
いくつかの態様では、骨格は、構造ビリオンタンパク質カプシドE2及びE1をコードしていない。いくつかの態様では、新生抗原カセットは、アウラウイルス、フォートモルガンウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、ロスリバーウイルス、セムリキ森林ウイルス、シンドビスウイルス、またはマヤロウイルスのヌクレオチド配列内の構造ビリオンタンパク質の代わりに挿入される。
いくつかの態様では、ベネズエラウマ脳炎ウイルス(VEE)は、TC−83株を含む。いくつかの態様では、ベネズエラウマ脳炎ウイルスは、配列番号3または配列番号5に記載の配列を含む。いくつかの態様では、ベネズエラウマ脳炎ウイルスは、塩基対7544と11175との間に欠失をさらに含む配列番号3または配列番号5の配列を含む。いくつかの態様では、骨格は、配列番号6または配列番号7に記載の配列である。いくつかの態様では、新生抗原カセットは、配列番号3または配列番号5の配列に記載される塩基対7544と11175との間の前記欠失を置換するように挿入される。
いくつかの態様では、新生抗原カセットの挿入は、nsP1〜4遺伝子及び少なくとも1つの抗原コード核酸配列を含むポリシストロニックRNAの転写をもたらし、nsP1〜4遺伝子及び少なくとも1つの抗原コード核酸配列は別々のオープンリーディングフレーム内にある。
いくつかの態様では、少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列は、骨格によってコードされた天然の26Sプロモーターヌクレオチド配列である。いくつかの態様では、少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列は、外因性のRNAプロモーターである。いくつかの態様では、第2のプロモーターヌクレオチド配列は、26Sプロモーターヌクレオチド配列である。いくつかの態様では、第2のプロモーターヌクレオチド配列は、複数の26Sプロモーターヌクレオチド配列を含み、各26Sプロモーターヌクレオチド配列が、別々のオープンリーディングフレームのうちの1つ以上の転写をもたらす。
いくつかの態様では、アデノウイルスベクターは、チンパンジーアデノウイルス(ChAd)ベクター、任意でC68ベクターである。いくつかの態様では、アデノウイルスベクターは、配列番号1に記載の配列を含む。いくつかの態様では、アデノウイルスベクターは、配列番号1に記載の配列のチンパンジーアデノウイルスE1A、E1B、E2A、E2B、E3、E4、L1、L2、L3、L4、及びL5遺伝子からなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子が配列から完全に欠失されているかまたは機能的に欠失されている点を除いて、配列番号1に記載の配列を含み、任意で、配列は、配列番号1に記載の配列の(1)E1A及びE1B、(2)E1A、E1B、及びE3、または(3)E1A、E1B、E3、及びE4が完全に欠失されているかまたは機能的に欠失されている。いくつかの態様では、アデノウイルスベクターは、配列番号1の配列から得られる遺伝子または調節配列を含み、任意で、遺伝子は、配列番号1に記載の配列のチンパンジーアデノウイルスの末端逆位繰り返し配列(ITR)、E1A、E1B、E2A、E2B、E3、E4、L1、L2、L3、L4、及びL5遺伝子からなる群から選択される。
いくつかの態様において、新生抗原カセットは、E1領域、E3領域、及び/または、新生抗原カセットの組み込みが可能な任意の欠失されたAdV領域においてアデノウイルスベクターに挿入される。
いくつかの態様では、アデノウイルスベクターの少なくとも1つのプロモーター配列は、誘導性である。いくつかの態様では、アデノウイルスベクターの少なくとも1つのプロモーター配列は、非誘導性である。いくつかの態様において、アデノウイルスベクターの少なくとも1つのプロモーター配列は、CMV、SV40、EF−1、RSV、PGK、またはEBVプロモーター配列である。
いくつかの態様では、アデノウイルスの新生抗原カセットは、複数の新生抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つに機能的に連結された少なくとも1つのポリA配列をさらに含み、任意で、前記ポリA配列は、複数の新生抗原コード核酸配列内の少なくとも1つの配列の3’側に位置する。
いくつかの態様では、アデノウイルスベクターは、第1世代、第2世代、またはヘルパー依存型のアデノウイルスベクターの1つから生成される。
いくつかの態様では、アデノウイルスベクターは、配列番号1に記載の配列の塩基対番号577〜3407に1つ以上の欠失を含み、任意で、アデノウイルスベクターは、塩基対27141〜32022の間、または塩基対27816〜31332に1つ以上の欠失をさらに含む。いくつかの態様では、アデノウイルスベクターは、配列番号1に記載の配列の塩基対番号3957〜10346、塩基対番号21787〜23370、及び塩基対番号33486〜36193に1つ以上の欠失をさらに含む。
いくつかの態様では、1つ以上の新生抗原発現ベクターは、それぞれ少なくとも300ntのサイズである。いくつかの態様では、1つ以上の新生抗原発現ベクターは、それぞれ少なくとも1kbのサイズである。いくつかの態様では、1つ以上の新生抗原発現ベクターは、それぞれ2kbのサイズである。いくつかの態様では、1つ以上の新生抗原発現ベクターは、それぞれ5kb未満のサイズである。
いくつかの態様では、少なくとも1つの新生抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つは、腫瘍細胞上のMHCクラスIによって提示されるポリペプチド配列またはその一部をコードする。いくつかの態様では、各抗原コード核酸配列内の各抗原コード核酸配列は互いに直接連結される。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つは、リンカーをコードする核酸配列によって異なる抗原コード核酸配列と連結されている。いくつかの態様では、リンカーは、2個のMHCクラスI配列または1個のMHCクラスI配列を1個のMHCクラスII配列と連結する。いくつかの態様において、リンカーは、(1)少なくとも残基2、3、4、5、6、7、8、9、または10個の長さの連続したグリシン残基、(2)少なくとも残基2、3、4、5、6、7、8、9、または10個の長さの連続したアラニン残基、(3)2個のアルギニン残基(RR)、(4)アラニン、アラニン、チロシン(AAY)、(5)哺乳動物プロテアソームによって効率的にプロセシングされる、少なくともアミノ酸残基2、3、4、5、6、7、8、9、または10個の長さのコンセンサス配列、及び(6)起源の同族タンパク質に由来する抗原に隣接し、少なくともアミノ酸残基2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20個、または2〜20個の長さの1つ以上の天然配列からなる群から選択される。いくつかの態様では、リンカーは、2個のMHCクラスII配列または1個のMHCクラスII配列を1個のMHCクラスI配列と連結する。いくつかの態様では、リンカーは、配列GPGPGを含む。
いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つの配列は、少なくとも1つの抗原コード核酸配列の発現、安定性、細胞トラフィッキング、プロセシング及び提示、ならびに/または免疫原性を高める、分離したまたは連続した配列に機能的または直接的に連結される。いくつかの態様では、分離したまたは連続した配列は、ユビキチン配列、プロテアソームターゲティング性を高めるように改変されたユビキチン配列(例えば、76位にGlyからAlaへの置換を含むユビキチン配列)、免疫グロブリンシグナル配列(例えばIgK)、主要組織適合性クラスI配列、リソソーム関連膜タンパク質(LAMP)−1、ヒト樹状細胞リソソーム関連膜タンパク質、及び主要組織適合性クラスII配列のうちの少なくとも1つを含み、任意でプロテアソームターゲティング性を高めるように改変された前記ユビキチン配列がA76である。
いくつかの態様では、少なくとも1つの新生抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つは、翻訳後の対応する野生型核酸配列と比べて、その対応するMHCアレルに対する増大した結合親和性を有するポリペプチド配列またはその一部をコードする。いくつかの態様では、複数の新生抗原コード核酸配列内の少なくとも1つの新生抗原コード核酸配列の少なくとも1つは、翻訳後の対応する野生型核酸配列と比べて、その対応するMHCアレルに対する増大した結合安定性を有するポリペプチド配列またはその一部をコードする。いくつかの態様において、複数の新生抗原コード核酸配列内の少なくとも1つの新生抗原コード核酸配列の少なくとも1つは、翻訳後の対応する野生型核酸配列と比べて、その対応するMHCアレル上への増大した提示尤度を有するポリペプチド配列またはその一部をコードする。
いくつかの態様では、少なくとも1つの変異は、点変異、フレームシフト変異、非フレームシフト変異、欠失変異、挿入変異、スプライスバリアント、ゲノム再編成、またはプロテアソームにより生成されたスプライス抗原を含む。
いくつかの態様では、腫瘍は、肺癌、メラノーマ、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、腎臓癌、胃癌、結腸癌、精巣癌、頭頸部癌、膵癌、膀胱癌、脳癌、B細胞リンパ腫、急性骨髄性白血病、成人急性リンパ芽球性白血病、慢性骨髄性白血病、慢性リンパ球性白血病、Tリンパ球性白血病、非小細胞肺癌、及び小細胞肺癌からなる群から選択される。
いくつかの態様では、少なくとも1つの新生抗原コード核酸配列は、少なくとも2〜10個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、または10個の核酸配列を含む。いくつかの態様では、少なくとも1つの新生抗原コード核酸配列は、少なくとも11〜20個、15〜20個、11〜100個、11〜200個、11〜300個、11〜400個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、または最大で400個の核酸配列を含む。
いくつかの態様では、少なくとも1つの新生抗原コード核酸配列は少なくとも2〜400個の核酸配列を含み、新生抗原コード核酸配列のうちの少なくとも2個は、腫瘍細胞表面上のMHCクラスIによって提示されるポリペプチド配列またはその一部をコードする。いくつかの態様では、新生抗原コード核酸配列のうちの少なくとも2つが、前記腫瘍細胞表面上のMHCクラスIによって提示されるポリペプチド配列またはその一部をコードする。いくつかの態様では、対象に投与されて翻訳された場合、少なくとも1つの新生抗原コード核酸配列によってコードされた新生抗原のうちの少なくとも1つは抗原提示細胞上に提示され、腫瘍細胞表面上の新生抗原のうちの少なくとも1つを標的とする免疫応答をもたらす。いくつかの態様では、少なくとも1つの新生抗原コード核酸配列が、対象に投与されて翻訳された場合、MHCクラスIまたはクラスII新生抗原のうちの少なくとも1つが抗原提示細胞上に提示されて、腫瘍細胞表面上の新生抗原のうちの少なくとも1つを標的とする免疫応答をもたらし、任意で、前記少なくとも1つの新生抗原コード核酸配列のそれぞれの発現は、前記少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列によって駆動される。
いくつかの態様では、各MHCクラスI新生抗原コード核酸配列は、アミノ酸8〜35個の長さ、任意で、アミノ酸9〜17個、9〜25個、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34または35個のポリペプチド配列をコードする。
いくつかの態様では、少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列が存在する。いくつかの態様において、少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列が存在し、かつ、少なくとも1つのMHCクラスII新生抗原コード核酸配列を対応する野生型の親核酸配列とは異なるものとする少なくとも1つの変異を含む少なくとも1つのMHCクラスII新生抗原コード核酸配列を含む。いくつかの態様では、少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列は、アミノ酸12〜20個、12、13、14、15、16、17、18、19、20個、または20〜40個の長さである。いくつかの態様では、少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列が存在し、かつ、少なくとも1つのユニバーサルMHCクラスII抗原コード核酸配列を含み、任意で、前記少なくとも1つのユニバーサル配列は、破傷風トキソイド及びPADREの少なくとも一方を含む。
いくつかの態様では、少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列または第2のプロモーターヌクレオチド配列は、誘導性である。いくつかの態様では、少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列または第2のプロモーターヌクレオチド配列は、非誘導性である。
いくつかの態様では、少なくとも1つのポリ(A)配列は、前記骨格に天然に存在するポリ(A)配列を含む。いくつかの態様では、少なくとも1つのポリ(A)配列は、前記骨格に対して外因性のポリ(A)配列を含む。いくつかの態様では、少なくとも1つのポリ(A)配列は、少なくとも1つの抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つと機能的に連結される。いくつかの態様では、少なくとも1つのポリ(A)配列は、少なくとも20個、少なくとも30個、少なくとも40個、少なくとも50個、少なくとも60個、少なくとも70個、少なくとも80個、または少なくとも90個の連続したAヌクレオチドである。いくつかの態様では、少なくとも1つのポリ(A)配列は、少なくとも100個の連続したAヌクレオチドである。
いくつかの態様では、新生抗原カセットは、イントロン配列、ウッドチャック肝炎ウイルス転写後調節因子(WPRE)配列、内部リボソーム進入配列(IRES)配列、2A自己切断ペプチド配列をコードするヌクレオチド配列、フリン切断部位をコードするヌクレオチド配列、または、少なくとも1つの抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つに機能的に連結された、mRNAの核外輸送、安定性、または翻訳効率を向上させることが知られている5’または3’末端の非コード領域内の配列のうちの少なくとも1つをさらに含む。
いくつかの態様では、新生抗原カセットは、緑色蛍光タンパク質(GFP)、GFPバリアント、分泌型アルカリホスファターゼ、ルシフェラーゼ、ルシフェラーゼバリアント、または検出可能なペプチドもしくはエピトープを含むがこれらに限定されないレポーター遺伝子をさらに含む。いくつかの態様では、検出可能なペプチドまたはエピトープは、HAタグ、Flagタグ、Hisタグ、またはV5タグからなる群から選択される。
いくつかの態様では、1つ以上のベクターは、少なくとも1つの免疫調節物質をコードする1つ以上の核酸配列をさらに含む。いくつかの態様では、免疫調節物質は、抗CTLA4抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−L1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗4−1BB抗体もしくはその抗原結合フラグメント、または抗OX−40抗体もしくはその抗原結合フラグメントである。いくつかの態様では、抗体またはその抗原結合フラグメントは、Fabフラグメント、Fab’フラグメント、一本鎖Fv(scFv)、単一特異性のもしくは互いに連結された多重特異性としての単一ドメイン抗体(sdAb)(例えば、ラクダ科動物の抗体ドメイン)、または完全長の一本鎖抗体(例えば、柔軟なリンカーによって重鎖と軽鎖が連結された完全長IgG)である。いくつかの態様では、抗体の前記重鎖配列と前記軽鎖配列とは、2AまたはIRESのような自己切断配列によって分離された連続的配列であるか、または抗体の重鎖配列と軽鎖配列とは連続したグリシン残基などの柔軟性リンカーによって連結される。
いくつかの態様では、免疫調節物質はサイトカインである。いくつかの態様では、サイトカインは、IL−2、IL−7、IL−12、IL−15、もしくはIL−21、またはそれぞれのそのバリアントのうちの少なくとも1つである。
いくつかの態様では、少なくとも1つのMHCクラスI新生抗原コード核酸配列は、
(a)腫瘍からエクソーム、トランスクリプトーム、または全ゲノムの腫瘍ヌクレオチドシークエンシングデータのうちの少なくとも1つを取得する工程であって、前記腫瘍ヌクレオチドシークエンシングデータが、新生抗原のセットのそれぞれのペプチド配列を表すデータを取得するために用いられる、前記取得する工程と、
(b)新生抗原のそれぞれが腫瘍の腫瘍細胞表面上のMHCアレルのうちの1つ以上によって提示される数値的尤度のセットを生成するために、各新生抗原のペプチド配列を提示モデルに入力する工程であって、前記数値的尤度のセットが、受け取られた質量分析データに少なくとも基づいて特定されたものである、前記入力する工程と、
(c)前記少なくとも1つのMHCクラスI新生抗原コード核酸配列を生成するために用いられる選択された新生抗原のセットを生成するために、新生抗原のセットのサブセットを、前記数値的尤度のセットに基づいて選択する工程と
を行うことによって選択される。
いくつかの態様では、少なくとも1つのMHCクラスI新生抗原コード核酸配列のそれぞれは、
(a)腫瘍からエクソーム、トランスクリプトーム、または全ゲノムの腫瘍ヌクレオチドシークエンシングデータのうちの少なくとも1つを取得する工程であって、前記腫瘍ヌクレオチドシークエンシングデータが、新生抗原のセットのそれぞれのペプチド配列を表すデータを取得するために用いられる、前記取得する工程と、
(b)新生抗原のそれぞれが腫瘍の腫瘍細胞表面上のMHCアレルのうちの1つ以上によって提示される数値的尤度のセットを生成するために、各新生抗原のペプチド配列を提示モデルに入力する工程であって、前記数値的尤度のセットが、受け取られた質量分析データに少なくとも基づいて特定されたものである、前記入力する工程と、
(c)前記少なくとも1つのMHCクラスI新生抗原コード核酸配列を生成するために用いられる選択された新生抗原のセットを生成するために、新生抗原のセットのサブセットを、前記数値的尤度のセットに基づいて選択する工程と
を行うことによって選択される。
いくつかの態様では、選択された新生抗原のセットの数は、2〜20である。
いくつかの態様では、提示モデルは、MHCアレルのうちの特定の1つとペプチド配列の特定の位置の特定のアミノ酸とのペアの存在と、該ペアのMHCアレルのうちの特定の1つによる、特定の位置に特定のアミノ酸を含むそのようなペプチド配列の腫瘍細胞表面上の提示の尤度との間の依存性を表す。
いくつかの態様では、選択された新生抗原のセットを選択することは、提示モデルに基づいて選択されていない新生抗原と比べて腫瘍細胞表面上に提示される尤度が増大している新生抗原を選択することを含む。いくつかの実施形態では、選択された抗原は、1つ以上の特異的なHLAアレルにより提示されることが検証されている。いくつかの態様では、選択された新生抗原のセットを選択することは、提示モデルに基づいて選択されていない新生抗原と比べて対象に腫瘍特異的な免疫応答を誘導することができる尤度が増大している新生抗原を選択することを含む。いくつかの態様では、選択された新生抗原のセットを選択することは、提示モデルに基づいて選択されていない新生抗原と比べてプロフェッショナル抗原提示細胞(APC)によってナイーブT細胞に対して提示されることができる尤度が増大している新生抗原を選択することを含み、任意で、APCは樹状細胞(DC)である。いくつかの態様では、選択された新生抗原のセットを選択することは、提示モデルに基づいて選択されてない新生抗原と比べて中枢性寛容または末梢性寛容によって阻害される尤度が減少している新生抗原を選択することを含む。いくつかの態様では、選択された新生抗原のセットを選択することは、提示モデルに基づいて選択されていない新生抗原と比べて対象において正常組織に対する自己免疫応答を誘導することができる尤度が減少している新生抗原を選択することを含む。いくつかの態様において、エクソームまたはトランスクリプトームのヌクレオチドシークエンシングデータは、腫瘍組織に関してシークエンシングを行うことによって取得される。いくつかの態様において、シークエンシングは、次世代シークエンシング(NGS)または任意の大規模並列処理シークエンシングアプローチである。
いくつかの態様において、新生抗原カセットは、新生抗原カセット内の隣接配列によって形成されたジャンクショナルエピトープ配列を含む。いくつかの態様において、少なくとも1つの、または各ジャンクショナルエピトープ配列は、MHCに対して500nMよりも高い親和性を有する。いくつかの態様において、各ジャンクショナルエピトープ配列は、非自己である。いくつかの態様では、MHCクラスIエピトープのそれぞれは、集団の少なくとも5%に存在する少なくとも1つのHLAアレルによって提示が可能であることが予測または検証されている。いくつかの態様では、MHCクラスIエピトープのそれぞれは、少なくとも1つのHLAアレルによって提示が可能であることが予測または検証されており、各抗原/HLAペアは、集団において少なくとも0.01%の抗原/HLA出現率を有する。いくつかの態様では、MHCクラスIエピトープのそれぞれは、少なくとも1つのHLAアレルによって提示が可能であることが予測または検証されており、各抗原/HLAペアが、集団において少なくとも0.1%の抗原/HLA出現率を有する。いくつかの態様において、新生抗原カセットは、翻訳後の野生型核酸配列を含む非治療的MHCクラスIまたはクラスIIエピトープ核酸配列をコードしておらず、非治療的エピトープが対象のMHCアレル上に提示されると予測される。いくつかの態様において、非治療的な予測されたMHCクラスIまたはクラスIIエピトープ配列は、新生抗原カセット内の隣接配列によって形成されたジャンクショナルエピトープ配列である。いくつかの態様において、予測は、前記非治療的エピトープの配列を提示モデルに入力することによって生成される提示尤度に基づいたものである。いくつかの態様において、新生抗原カセット内の少なくとも1つの抗原コード核酸配列の順序は、(a)前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列の様々な順序に対応した候補新生抗原カセット配列のセットを生成する工程と、(b)前記各候補新生抗原カセット配列について、前記候補新生抗原カセット配列内の非治療的エピトープの提示に基づいた提示スコアを決定する工程と、(c)所定の閾値を下回る提示スコアに関連する候補カセット配列を、新生抗原ワクチン用の新生抗原カセット配列として選択する工程と、を含む一連の工程によって決定される。
いくつかの態様では、上記の組成物のいずれかは、ナノ粒子状の送達ビヒクルをさらに含む。いくつかの態様では、ナノ粒子状の送達ビヒクルは、脂質ナノ粒子(LNP)であってよい。いくつかの態様では、LNPは、イオン化可能なアミノ脂質を含む。いくつかの態様では、イオン化可能なアミノ脂質は、MC3様(ジリノレイルメチル−4−ジメチルアミノブチレート)分子を含む。いくつかの態様では、ナノ粒子状の送達ビヒクルは新生抗原発現系を封入する。
いくつかの態様では、上記の組成物のいずれかは、複数のLNPをさらに含み、LNPは、新生抗原発現系、カチオン性脂質、非カチオン性脂質、及び、LNPの凝集を阻害する複合脂質とを含み、前記複数のLNPのうち、少なくとも約95%のLNPは、非層状の形態を有するか、または高電子密度であるかのいずれかである。
いくつかの態様では、非カチオン性脂質は、(1)リン脂質、及び(2)コレステロールまたはコレステロール誘導体の混合物である。
いくつかの態様では、LNPの凝集を阻害する複合脂質は、ポリエチレングリコール(PEG)−脂質複合体である。いくつかの態様では、PEG−脂質複合体は、PEG−ジアシルグリセロール(PEG−DAG)複合体、PEG−ジアルキルオキシプロピル(PEG−DAA)複合体、PEG−リン脂質複合体、PEG−セラミド(PEG−Cer)複合体、及びこれらの混合物からなる群から選択される。いくつかの態様では、PEG−DAA複合体は、PEG−ジデシルオキシプロピル(C10)複合体、PEG−ジラウリルオキシプロピル(C12)複合体、PEG−ジミリスチルオキシプロピル(C14)複合体、PEG−ジパルミチルオキシプロピル(C16)複合体、PEG−ジステアリルオキシプロピル(C18)複合体、及びこれらの混合物からなる群から選択される構成員である。
いくつかの態様では、新生抗原発現系は、LNP中に完全に封入される。
いくつかの態様では、LNPの非層状の形態は、逆六方晶(HII)または立方晶相構造を含む。
いくつかの態様では、カチオン性脂質は、LNP中に存在する全脂質の約10mol%〜約50mol%を構成する。いくつかの態様では、カチオン性脂質は、LNP中に存在する全脂質の約20mol%〜約50mol%を構成する。いくつかの態様では、カチオン性脂質は、LNP中に存在する全脂質の約20mol%〜約40mol%を構成する。
いくつかの態様では、非カチオン性脂質は、LNP中に存在する全脂質の約10mol%〜約60mol%を構成する。いくつかの態様では、カチオン性脂質は、LNP中に存在する全脂質の約20mol%〜約55mol%を構成する。いくつかの態様では、カチオン性脂質は、LNP中に存在する全脂質の約25mol%〜約50mol%を構成する。
いくつかの態様では、複合脂質は、LNP中に存在する全脂質の約0.5mol%〜約20mol%を構成する。いくつかの態様では、複合脂質は、LNP中に存在する全脂質の約2mol%〜約20mol%を構成する。いくつかの態様では、複合脂質は、LNP中に存在する全脂質の約1.5mol%〜約18mol%を構成する。
いくつかの態様では、LNPの95%超は、非層状の形態を有する。いくつかの態様では、LNPの95%超は、高電子密度である。
いくつかの態様では、上記の組成物のいずれかは、複数のLNPをさらに含み、前記LNPは、LNP中に存在する全脂質の50mol%〜65mol%を構成するカチオン性脂質と、LNP中に存在する全脂質の0.5mol%〜2mol%を構成する、LNPの凝集を阻害する複合脂質と、リン脂質とコレステロールまたはその誘導体との混合物であって、リン脂質が前記LNP中に存在する全脂質の4mol%〜10mol%を構成し、コレステロールまたはその誘導体がLNP中に存在する全脂質の30mol%〜40mol%を構成する、混合物、リン脂質とコレステロールまたはその誘導体との混合物であって、リン脂質がLNP中に存在する全脂質の3mol%〜15mol%を構成し、コレステロールまたはその誘導体がLNP中に存在する全脂質の30mol%〜40mol%を構成する、混合物、または、LNP中に存在する全脂質の49.5mol%以下であり、リン脂質とコレステロールまたはその誘導体との混合物を含み、コレステロールまたはその誘導体がLNP中に存在する全脂質の30mol%から40mol%を構成する混合物、のいずれかを含む、非カチオン性脂質と、を含む。
いくつかの態様では、上記の組成物のいずれかは、複数のLNPをさらに含み、LNPは、LNP中に存在する全脂質の50mol%〜85mol%を構成するカチオン性脂質と、LNP中に存在する全脂質の0.5mol%〜2mol%を構成する、LNPの凝集を阻害する複合脂質と、LNP中に存在する全脂質の13mol%〜49.5mol%を構成する非カチオン性脂質と、を含む。
いくつかの態様では、リン脂質は、ジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)、ジステアロイルホスファチジルコリン(DSPC)、またはこれらの混合物を含む。
いくつかの態様では、複合脂質は、ポリエチレングリコール(PEG)−脂質複合体を含む。いくつかの態様では、PEG−脂質複合体は、PEG−ジアシルグリセロール(PEG−DAG)複合体、PEG−ジアルキルオキシプロピル(PEG−DAA)複合体、またはこれらの混合物を含む。いくつかの態様では、PEG−DAA複合体は、PEG−ジミリスチルオキシプロピル(PEG−DMA)複合体、PEG−ジステアロイルオキシプロピル(PEG−DSA)複合体、またはこれらの混合物を含む。いくつかの態様では、複合体のPEG部分は、約2000ダルトンの平均分子量を有する。
いくつかの態様では、複合脂質は、LNP中に存在する全脂質の1mol%〜2mol%を構成する。
いくつかの態様では、LNPは、式Iの構造:
Figure 2021525076
[式中、L及びLは、それぞれ独立して、−0(C=0)−、−(C=0)0−、−C(=0)−、−0−、−S(0)−、−S−S−、−C(=0)S−、−SC(=0)−、−RC(=0)−、−C(=0)R−、−RC(=0)R−、−OC(=0)R−、−RC(=0)0−、または直接的結合であり、Gは、Ci〜Cアルキレン、−(C=0)−、−0(C=0)−、−SC(=0)−、−RC(=0)−、または直接的結合であり、−C(=0)−、−(C=0)0−、−C(=0)S−、−C(=0)R−、または直接的結合であり、Gは、Ci〜Cアルキレンであり、Rは、HまたはC〜C12アルキルであり、R1a及びR1bは、それぞれの場合で、独立して、(a)HまたはC〜C12アルキルであるか、または(b)R1aは、HまたはC〜C12アルキルであり、R1bはそれが結合する炭素原子と共に、隣り合ったR1b及びそれが結合する炭素原子と共に炭素−炭素二重結合を形成し、R2a及びR2bは、それぞれの場合で、独立して、(a)HまたはC〜C12アルキルであるか、または(b)R2aは、HまたはC〜C12アルキルであり、R2bはそれが結合する炭素原子と共に、隣り合ったR2b及びそれが結合する炭素原子と共に炭素−炭素二重結合を形成し、R3a及びR3bは、それぞれの場合で、独立して、(a)HまたはC〜C12アルキルであるか、または(b)R3aは、HまたはC〜C12アルキルであり、R3bはそれが結合する炭素原子と共に、隣り合ったR及びそれが結合する炭素原子と共に、炭素−炭素二重結合を形成し、R4a及びR4bは、それぞれの場合で、独立して、(a)HまたはC〜C12アルキルであるか、または(b)R4aは、HまたはC〜C12アルキルであり、R4bはそれが結合する炭素原子と共に、隣り合ったR4b及びそれが結合する炭素原子と共に炭素−炭素二重結合を形成し、R及びRは、それぞれ独立してHまたはメチルであり、Rは、C〜C20アルキルであり、R及びRは、それぞれ独立してC〜C12アルキルであるか、またはRとRとは、それらが結合した窒素原子とともに、5、6、または7員の複素環を形成し、a、b、c、及びdは、それぞれ独立して1〜24の整数であり、xは0、1、または2である]
を有する化合物、または、その薬学的に許容される塩、互変異性体、プロドラッグもしくは立体異性体を含む。
いくつかの態様では、LNPは、式IIの構造:
Figure 2021525076
[式中、L及びLは、それぞれ独立して−0(C=0)−、−(C=0)0−、または炭素−炭素二重結合であり、R1a及びR1bは、それぞれの場合で、独立して、(a)HまたはC〜C12アルキルであるか、または(b)R1aは、HまたはC〜C12アルキルであり、R1bはそれが結合する炭素原子と共に、隣り合ったR1b及びそれが結合する炭素原子と共に炭素−炭素二重結合を形成し、R2a及びR2bは、それぞれの場合で、独立して、(a)HまたはC〜C12アルキルであるか、または(b)R2aは、HまたはC〜C12アルキルであり、R2bはそれが結合する炭素原子と共に、隣り合ったR2b及びそれが結合する炭素原子と共に炭素−炭素二重結合を形成し、R3a及びR3bは、それぞれの場合で、独立して、(a)HまたはC〜C12アルキルであるか、または(b)R3aは、HまたはC〜C12アルキルであり、R3bはそれが結合する炭素原子と共に、隣り合ったR3b及びそれが結合する炭素原子と共に炭素−炭素二重結合を形成し、R4a及びR4bは、それぞれの場合で、(a)HまたはC〜C12アルキルであるか、または(b)R4aは、HまたはC〜C12アルキルであり、R4bはそれが結合する炭素原子と共に、隣り合ったR4b及びそれが結合する炭素原子と共に炭素−炭素二重結合を形成し、R及びRは、それぞれ独立してメチルまたはシクロアルキルであり、Rは、それぞれの場合で、独立してHまたはC〜C12アルキルであり、R及びRは、それぞれ独立して、非置換のC〜C12アルキルであるか、またはRとRとは、それらが結合した窒素原子とともに、1個の窒素原子を含む5、6、または7員の複素環を形成し、a及びdは、それぞれ独立して0〜24の整数であり、b及びcはそれぞれ独立して1〜24の整数であり、eは1または2であり、ただし、R1a、R2a、R3a、またはR4aのうちの少なくとも1つが、C〜C12アルキルであるか、またはLまたはLの少なくとも一方が、−0(C=0)−または−(C=0)0−であり、R1a及びR1bは、aが6である場合にはイソプロピルでなく、aが8である場合にはn−ブチルでない]
を有する化合物、または、その薬学的に許容される塩、互変異性体、プロドラッグもしくは立体異性体を含む。
いくつかの態様では、上記の組成物のいずれかは、中性脂質、ステロイド、及びポリマー結合脂質を含む1つ以上の賦形剤をさらに含む。いくつかの態様では、中性脂質は、1,2−ジステアロイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DSPC)、1,2−ジパルミトイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DPPC)、1,2−ジミリストイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DMPC)、1−パルミトイル−2−オレイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(POPC)、1,2−ジオレイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DOPC)、及び 1,2−ジオレイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン(DOPE)のうちの少なくとも1つを含む。いくつかの態様では、中性脂質はDSPCである。
いくつかの態様では、化合物と中性脂質とのモル比は、約2:1〜約8:1の範囲である。
いくつかの態様では、ステロイドはコレステロールである。いくつかの態様では、化合物とコレステロールとのモル比は、約2:1〜1:1の範囲である。
いくつかの態様では、ポリマー結合脂質はPEG化脂質である。いくつかの態様では、化合物とPEG化脂質とのモル比は、約100:1〜約25:1の範囲である。いくつかの態様では、PEG化脂質は、PEG−DAG、PEGポリエチレン(PEG−PE)、PEG−スクシノイル−ジアシルグリセロール(PEG−S−DAG)、PEG−cer、またはPEGジアルキルオキシプロピルカルバメートである。いくつかの態様では、PEG化脂質は、下記構造III:
Figure 2021525076
[式中、R10及びR11は、それぞれ独立して、10〜30個の炭素原子を有する、直鎖または分枝鎖、飽和または不飽和のアルキル鎖であり、前記アルキル鎖は任意で1つ以上のエステル結合によって中断され、zは、30〜60の範囲の平均値を有する]
を有するか、または、その薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは立体異性体である。いくつかの態様では、R10及びR11は、それぞれ独立して、12〜16個の炭素原子を有する直鎖の飽和アルキル鎖である。いくつかの態様では、zの平均は、約45である。
ここから開始
いくつかの態様では、LNPは、ポリアニオン性の核酸と混合される際に非二重層構造に自己組織化する。いくつかの態様では、非二重層構造は、60nm〜120nmの直径を有する。いくつかの態様では、非二重層構造は、約70nm、約80nm、約90nm、または約100nmの直径を有する。いくつかの態様では、ナノ粒子状の送達ビヒクルは、約100nmの直径を有する。
本明細書ではまた、本明細書に開示される組成物のいずれか(本明細書に開示されるアルファウイルスに基づく、またはChAdに基づくベクターなど)と、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物も開示される。いくつかの態様において、医薬組成物は、アジュバントをさらに含む。いくつかの態様において、医薬組成物は、免疫調節物質をさらに含む。いくつかの態様において、免疫調節物質は、抗CTLA4抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−L1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗4−1BB抗体もしくはその抗原結合フラグメント、または抗OX−40抗体もしくはその抗原結合フラグメントである。
本明細書ではまた、先行の組成物の請求項のいずれかに記載の新生抗原カセットと、配列番号3または配列番号5の配列から得られる1つ以上の要素と、を含む単離ヌクレオチド配列または単離ヌクレオチド配列のセットであって、任意で、前記1つ以上の要素が、非構造タンパク質媒介増幅に必要な配列、26Sプロモーターヌクレオチド配列、ポリ(A)配列、及び配列番号3または配列番号5に記載の配列のnsP1〜4遺伝子からなる群から選択され、任意で、前記ヌクレオチド配列がcDNAである、前記単離ヌクレオチド配列または単離ヌクレオチド配列のセットも開示される。いくつかの態様では、配列または単離ヌクレオチド配列のセットは、配列番号6または配列番号7に記載の配列の7544位に挿入された、本明細書に開示される新生抗原カセットを含む。いくつかの態様では、単離ヌクレオチド配列は、配列番号3または配列番号5の配列から得られた前記1つ以上の要素の5’側に位置するT7またはSP6 RNAポリメラーゼプロモーターのヌクレオチド配列と、任意で、前記ポリ(A)配列の3’側に位置する1つ以上の制限部位と、をさらに含む。いくつかの態様では、本明細書に開示される新生抗原カセットは、配列番号8または配列番号9の7563位に挿入される。別の態様では、配列番号8または配列番号9に記載の配列は、17位に挿入されたさらなるアデニンヌクレオチドをさらに含む。
本明細書では、本明細書に開示される新生抗原カセットと、本明細書に開示される少なくとも1つのプロモーターとを含む単離ヌクレオチド配列も開示される。いくつかの態様において、単離ヌクレオチド配列は、ChAdに基づく遺伝子をさらに含む。いくつかの態様において、ChAdに基づく遺伝子は、配列番号1の配列から得られ、任意で、前記遺伝子が、配列番号1に記載の配列のチンパンジーアデノウイルスのITR、E1A、E1B、E2A、E2B、E3、E4、L1、L2、L3、L4、及びL5遺伝子からなる群から選択され、任意で、前記ヌクレオチド配列はcDNAである。
本明細書ではまた、本明細書に開示される単離ヌクレオチド配列を含む単離細胞であって、任意で前記細胞が、BHK−21、CHO、HEK293もしくはそのバリアント、911、HeLa、A549、LP−293、PER.C6、またはAE1−2a細胞である、単離細胞も提供される。
本明細書ではまた、本明細書に開示される単離ヌクレオチド配列を含むベクターも開示される。
本明細書ではまた、本明細書に開示されるベクターまたは組成物と、使用説明書と、を含むキットも開示される。
本明細書ではまた、がんを有する対象を治療するための方法であって、対象に、本明細書に開示されるベクター、または本明細書に開示される医薬組成物を投与することを含む方法も開示される。いくつかの態様では、前記少なくとも1つのMHCクラスI新生抗原コード核酸配列は、がんを有する対象の腫瘍に由来する。いくつかの態様では、少なくとも1つのMHCクラスI新生抗原コード核酸配列は、がんを有する対象の腫瘍に由来しない。
本明細書ではまた、対象において免疫応答を誘導するための方法であって、前記対象に、本明細書に記載される組成物、ベクター、または医薬組成物のいずれかを投与することを含む方法も開示される。いくつかの態様では、対象は、MHCクラスIエピトープを提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現する。いくつかの態様では、対象は、MHCクラスIエピトープを提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、MHCクラスIエピトープは、表34に示される変異からなる群から選択される変異を含む。いくつかの態様では、対象は、MHCクラスIエピトープを提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、MHCクラスIエピトープは、表32に示される変異からなる群から選択される変異を含む。
いくつかの態様では、ベクターまたは組成物は、筋肉内(IM)、皮内(ID)、皮下(SC)、または静脈内(IV)に投与される。
いくつかの態様では、本明細書に記載される方法は、1つ以上の免疫調節物質を投与することをさらに含み、任意で、免疫調節物質は、組成物または医薬組成物の投与前、投与と同時、または投与後に投与されてもよい。いくつかの態様では、1つ以上の免疫調節物質は、抗CTLA4抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−L1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗4−1BB抗体もしくはその抗原結合フラグメント、または抗OX−40抗体もしくはその抗原結合フラグメントからなる群から選択される。いくつかの態様において、免疫調節物質は、静脈内(IV)、筋肉内(IM)、皮内(ID)、または皮下(SC)に投与される。いくつかの態様において、皮下投与は、組成物もしくは医薬組成物の投与部位の近くに、または1つ以上のベクターもしくは組成物の流入領域リンパ節に近接して行われる。
いくつかの態様では、本明細書に記載される方法は、対象に第2のワクチン組成物を投与することをさらに含む。いくつかの態様において、第2のワクチン組成物は、上記の組成物または医薬組成物の投与の前に投与される。いくつかの態様において、第2のワクチン組成物は、上記の組成物または医薬組成物の投与の後に投与される。いくつかの態様において、第2のワクチン組成物は、上記の組成物または医薬組成物と同じものである。いくつかの態様において、第2のワクチン組成物は、上記の組成物または医薬組成物と異なる。いくつかの態様では、第2のワクチン組成物は、少なくとも1つの抗原コード核酸配列をコードするチンパンジーアデノウイルスベクターを含む。いくつかの態様では、チンパンジーアデノウイルスベクターによってコードされる少なくとも1つの抗原コード核酸配列は、上記の組成物またはベクターのいずれかの少なくとも1つの抗原コード核酸配列と同じである。
本明細書では、上記の組成物のいずれかの1つ以上のベクターを製造する方法であって、前記骨格及び前記新生抗原カセットを含む直線化DNA配列を得ることと、前記直線化DNA配列を、前記直線化DNA配列をRNAに転写するために必要なすべての成分を含んだインビトロ転写反応に加えることにより、前記直線化DNA配列をインビトロ転写することであって、任意で、得られたRNAに前記m7gキャップをインビトロで加えることをさらに含む、前記インビトロ転写することと、前記インビトロ転写反応から前記1つ以上のベクターを単離することと、を含む方法も開示される。いくつかの態様では、直線化DNA配列は、DNAプラスミド配列を直線化することにより、またはPCRを用いた増幅により生成される。いくつかの態様では、DNAプラスミド配列は、細菌組換え、または全ゲノムDNA合成、または細菌細胞内での合成DNAの増幅を伴う全ゲノムDNA合成、のうちの1つを用いて生成される。いくつかの態様では、1つ以上のベクターを前記インビトロ転写反応から単離することは、フェノールクロロホルム抽出、シリカカラムを用いた精製、または同様のRNA精製法のうちの1つ以上を含む。
本明細書ではまた、本明細書に開示される組成物のいずれかを製造する方法であって、ナノ粒子状の送達ビヒクルの成分を提供することと、新生抗原発現系を提供することと、前記ナノ粒子状の送達ビヒクル及び前記新生抗原発現系が新生抗原発現系を送達するための前記組成物を生成するのに充分な条件を提供することと、を含む方法も開示される。いくつかの態様では、かかる条件は、マイクロ流体混合によって提供される。
本明細書ではまた、本明細書に開示されるアデノウイルスベクターを製造する方法であって、前記少なくとも1つのプロモーター配列と前記新生抗原カセットとを含むプラスミド配列を得ることと、前記プラスミド配列を1つ以上の宿主細胞にトランスフェクトすることと、前記1つ以上の宿主細胞から前記アデノウイスベクターを単離することと、を含む方法も開示される。
いくつかの態様において、単離することは、宿主細胞を溶解してアデノウイルスベクターを含む細胞ライセートを得ることと、細胞ライセートからアデノウイルスベクターを精製することと、を含む。
いくつかの態様では、プラスミド配列は、細菌組換え、または全ゲノムDNA合成、または細菌細胞内での合成DNAの増幅を伴う全ゲノムDNA合成、のうちの1つを用いて生成される。いくつかの態様において、前記1つ以上の宿主細胞は、CHO、HEK293もしくはそのバリアント、911、HeLa、A549、LP−293、PER.C6、及びAE1−2a細胞のうちの少なくとも1つである。いくつかの態様において、細胞ライセートからアデノウイルスベクターを精製することは、クロマトグラフィー分離、遠心分離、ウイルス沈殿、及び濾過のうちの1つ以上を行う。
本発明のこれらの、ならびに他の特徴、態様、及び利点は、以下の説明文、及び添付図面を参照することでより深い理解がなされるであろう。
インビトロT細胞活性化合物アッセイの開発を説明する。抗原提示細胞へのワクチンカセットの送達が、異なるペプチド抗原の発現、プロセシング、及びMHC制限提示につながるアッセイの概略。特異的なペプチド−MHCの組み合わせに一致するT細胞受容体を有するように操作されたレポーターT細胞が活性化され、ルシフェラーゼが発現される。 図2Aは、短いカセット内のリンカー配列の評価を説明し、互いに対して同じ位置で連結された5個のクラスI MHCクラス制限エピトープ(エピトープ1〜5)に2個のユニバーサルクラスII MHCエピトープ(MHC−II)が繋げられたものを示す。異なるリンカーを用いて種々の繰り返しが生成された。場合によっては、T細胞エピトープは互いに直接連結される。他の場合では、T細胞エピトープの片側または両側にその天然配列が隣接する。他の繰り返しでは、T細胞エピトープは、非天然配列AAY、RR、及びDPPにより連結される。図2Bは、短いカセット内のリンカー配列の評価を説明し、短いカセット内に埋め込まれたT細胞エピトープの配列情報を示す。 モデルワクチンカセットに付加された細胞ターゲティング配列の評価を説明する。ターゲティングカセットは、短いカセット設計を、ユビキチン(Ub)、シグナルペプチド(SP)及び膜貫通(TM)ドメインによって延長し、5個のマーカーヒトT細胞エピトープ(エピトープ1〜5)の隣に2個のマウスT細胞エピトープSIINFEKL(SII)及びSPSYAYHQF(A5)をさらに有し、T細胞エピトープの両側に隣接する非天然リンカーAAY−または天然リンカー配列を用いている(25マー)。 短いカセット内のリンカー配列のインビボ評価を説明する。A)HLA−A2トランスジェニックマウスを使用したワクチンカセットのインビボ評価の実験計画。 長い21マーカセット内のエピトープ位置の影響のインビボ評価を説明し、長いカセットの設計が、それらの25マー天然配列(リンカー=天然フランキング配列)に含まれる5個のマーカークラスIエピトープ(エピトープ1〜5)であって、それらの25マー天然配列に含まれるさらなる周知のT細胞クラスIエピトープ(エピトープ6〜21)によって隔てられたマーカークラスIエピトープと、2個のユニバーサルクラスエピトープII(MHC−II0)とを含み、各クラスIエピトープの相対位置のみが異なることを示す。 長い21マーカセット内のエピトープ位置の影響のインビボ評価を説明し、使用されるT細胞エピトープの配列情報を示す。 前臨床的IND申請実験用の最終カセット設計を説明し、最終カセットの設計が、それらの25マー天然配列(リンカー=天然フランキング配列)に含まれる20個のMHC Iエピトープを含み、6個の非ヒト霊長類(NHP)エピトープ、5個のヒトエピトープ、9個のマウスエピトープ、及び2個のユニバーサルMHCクラスIIエピトープで構成されることを示す。 前臨床的IND申請実験用の最終カセット設計を説明し、非ヒト霊長類、マウス、及びヒト由来のクラスI MHC上に提示される、使用されるT細胞エピトープの配列情報、ならびに2個のユニバーサルMHCクラスIIエピトープPADRE及び破傷風トキソイドの配列を示す。 図7Aは、トランスフェクション後のChAdV68.4WTnt.GFPウイルスの生成を説明する。リン酸カルシウムプロトコールを用いてHEK293A細胞にChAdV68.4WTnt.GFP DNAをトランスフェクトした。ウイルス複製がトランスフェクションの10日後に観察され、ChAdV68.4WTnt.GFPウイルスプラークを光学顕微鏡(倍率40倍)を使用して可視化した。図7Bは、トランスフェクション後のChAdV68.4WTnt.GFPウイルスの生成を説明する。リン酸カルシウムプロトコールを用いてHEK293A細胞にChAdV68.4WTnt.GFP DNAをトランスフェクトする。ウイルス複製がトランスフェクションの10日後に観察され、ChAdV68.4WTnt.GFPウイルスプラークを蛍光顕微鏡(倍率40倍)を使用して可視化した。図7Cは、トランスフェクション後のChAdV68.4WTnt.GFPウイルスの生成を説明する。リン酸カルシウムプロトコールを用いてHEK293A細胞にChAdV68.4WTnt.GFP DNAをトランスフェクトする。ウイルス複製がトランスフェクションの10日後に観察され、ChAdV68.4WTnt.GFPウイルスプラークを蛍光顕微鏡を使用して倍率100倍で可視化した。 図8Aは、トランスフェクション後のChAdV68.5WTnt.GFPウイルスの生成を説明する。リポフェクタミンプロトコールを用いてHEK293A細胞にChAdV68.5WTnt.GFP DNAをトランスフェクトした。ウイルス複製(プラーク)がトランスフェクションの10日後に観察された。ライセートを調製し、T25フラスコの293A細胞に再感染させるのに用いた。ChAdV68.5WTnt.GFPウイルスプラークを可視化し、光学顕微鏡(倍率40倍)を使用して3日後に撮影した。図8Bは、トランスフェクション後のChAdV68.5WTnt.GFPウイルスの生成を説明する。リポフェクタミンプロトコールを用いてHEK293A細胞にChAdV68.5WTnt.GFP DNAをトランスフェクトした。ウイルス複製(プラーク)がトランスフェクションの10日後に観察された。ライセートを調製し、T25フラスコの293A細胞に再感染させるのに用いた。ChAdV68.5WTnt.GFPウイルスプラークを可視化し、蛍光顕微鏡を倍率40倍で使用して3日後に撮影した。図8Cは、トランスフェクション後のChAdV68.5WTnt.GFPウイルスの生成を説明する。リポフェクタミンプロトコールを用いてHEK293A細胞にChAdV68.5WTnt.GFP DNAをトランスフェクトした。ウイルス複製(プラーク)がトランスフェクションの10日後に観察された。ライセートを調製し、T25フラスコの293A細胞に再感染させるのに用いた。ChAdV68.5WTnt.GFPウイルスプラークを可視化し、蛍光顕微鏡を倍率100倍で使用して3日後に撮影した。 ウイルス粒子の生成スキームを説明する。 アルファウイルス由来VEE自己複製RNA(srRNA)ベクターを説明する。 C57BL/6J系マウスにVEE−ルシフェラーゼsrRNAを接種した後のインビボのレポーター発現を説明する。異なる時点でVEE−ルシフェラーゼsrRNAでC57BL/6J系マウスを免疫した(MC3に封入したものを10ug/マウスで両側性に筋肉内注射)後のルシフェラーゼシグナルの代表的イメージを示す。 B16−OVA腫瘍保有マウスにおける、MC3 LNPにより製剤化したVEE srRNAで免疫した14日後に測定されたT細胞応答を説明する。B16−OVA腫瘍保有C57BL/6J系マウスに、10ugのVEE−ルシフェラーゼsrRNA(コントロール)、VEE−UbAAY srRNA(Vax)、VEE−ルシフェラーゼsrRNAと抗CTLA−4(aCTLA−4)、またはVEE−UbAAY srRNAと抗CTLA−4(Vax+aCTLA−4)を注射した。さらに、すべてのマウスを7日目に開始して抗PD−1 mAbで処置した。各グループは8匹のマウスで構成した。免疫の14日後にマウスを屠殺し、脾臓及びリンパ節を採取した。SIINFEKL特異的T細胞応答をIFN−γ ELISPOTにより評価し、脾細胞10個当たりのスポット形成細胞(SFC)として報告する。各線は中央値を示す。 B16−OVA腫瘍保有マウスにおける、MC3 LNPにより製剤化したVEE srRNAで免疫した14日後に測定されたT細胞応答を説明する。B16−OVA腫瘍保有C57BL/6J系マウスに、10ugのVEE−ルシフェラーゼsrRNA(コントロール)、VEE−UbAAY srRNA(Vax)、VEE−ルシフェラーゼsrRNAと抗CTLA−4(aCTLA−4)、またはVEE−UbAAY srRNAと抗CTLA−4(Vax+aCTLA−4)を注射した。さらに、すべてのマウスを7日目に開始して抗PD−1mAbで処置した。各グループは8匹のマウスで構成した。免疫の14日後にマウスを屠殺し、脾臓及びリンパ節を採取した。SIINFEKL特異的T細胞応答をMHCIペンタマー染色により評価し、ペンタマー陽性細胞として、CD8陽性細胞に対する割合(%)として報告する。各線は中央値を示す。 B16−OVA腫瘍保有マウスにおける異種プライム/ブースト後の抗原特異的T細胞応答を説明する。B16−OVA腫瘍保有C57BL/6J系マウスに、アデノウイルス発現GFP(Ad5−GFP)を注射し、MC3 LNPで製剤化したVEE−ルシフェラーゼsrRNAでブーストする(コントロール)か、またはAd5−UbAAYを注射し、VEE−UbAAY srRNAでブーストした(Vax)。コントロール及びVaxのグループの両方を、IgGコントロールmAbでも処置した。第3のグループは、Ad5−GFPプライム/VEE−ルシフェラーゼsrRNAブーストと抗CTLA−4(aCTLA−4)との組み合わせで処置し、第4のグループは、Ad5−UbAAYプライム/VEE−UbAAYブーストと抗CTLA−4(Vax+aCTLA−4)との組み合わせで処置した。さらに、すべてのマウスを21日目に開始して抗PD−1 mAbで処置した。T細胞応答をIFN−γ ELISPOTにより測定した。アデノウイルスによる免疫の14日後にマウスを屠殺し、脾臓及びリンパ節を採取した。 B16−OVA腫瘍保有マウスにおける異種プライム/ブースト後の抗原特異的T細胞応答を説明する。B16−OVA腫瘍保有C57BL/6J系マウスに、アデノウイルス発現GFP(Ad5−GFP)を注射し、MC3 LNPで製剤化したVEE−ルシフェラーゼsrRNAでブーストする(コントロール)か、またはAd5−UbAAYを注射し、VEE−UbAAY srRNAでブーストした(Vax)。コントロール及びVaxのグループの両方を、IgGコントロールmAbでも処置した。第3のグループは、Ad5−GFPプライム/VEE−ルシフェラーゼsrRNAブーストと抗CTLA−4(aCTLA−4)との組み合わせで処置し、第4のグループは、Ad5−UbAAYプライム/VEE−UbAAYブーストと抗CTLA−4(Vax+aCTLA−4)との組み合わせで処置した。さらに、すべてのマウスを21日目に開始して抗PD−1mAbで処置した。T細胞応答をIFN−γ ELISPOTにより測定した。アデノウイルスによる免疫の14日後及びsrRNAによるブーストの14日後(プライムの28日後)にマウスを屠殺し、脾臓及びリンパ節を採取した。 B16−OVA腫瘍保有マウスにおける異種プライム/ブースト後の抗原特異的T細胞応答を説明する。B16−OVA腫瘍保有C57BL/6J系マウスに、アデノウイルス発現GFP(Ad5−GFP)を注射し、MC3 LNPで製剤化したVEE−ルシフェラーゼsrRNAでブーストする(コントロール)か、またはAd5−UbAAYを注射し、VEE−UbAAY srRNAでブーストした(Vax)。コントロール及びVaxのグループの両方を、IgGコントロールmAbでも処置した。第3のグループは、Ad5−GFPプライム/VEE−ルシフェラーゼsrRNAブーストと抗CTLA−4(aCTLA−4)との組み合わせで処置し、第4のグループは、Ad5−UbAAYプライム/VEE−UbAAYブーストと抗CTLA−4(Vax+aCTLA−4)との組み合わせで処置した。さらに、すべてのマウスを21日目に開始して抗PD−1mAbで処置した。T細胞応答をMHCクラスIペンタマー染色により測定した。アデノウイルスによる免疫の14日後にマウスを屠殺し、脾臓及びリンパ節を採取した。 B16−OVA腫瘍保有マウスにおける異種プライム/ブースト後の抗原特異的T細胞応答を説明する。B16−OVA腫瘍保有C57BL/6J系マウスに、アデノウイルス発現GFP(Ad5−GFP)を注射し、MC3 LNPで製剤化したVEE−ルシフェラーゼsrRNAでブーストする(コントロール)か、またはAd5−UbAAYを注射し、VEE−UbAAY srRNAでブーストした(Vax)。コントロール及びVaxのグループの両方を、IgGコントロールmAbでも処置した。第3のグループは、Ad5−GFPプライム/VEE−ルシフェラーゼsrRNAブーストと抗CTLA−4(aCTLA−4)との組み合わせで処置し、第4のグループは、Ad5−UbAAYプライム/VEE−UbAAYブーストと抗CTLA−4(Vax+aCTLA−4)との組み合わせで処置した。さらに、すべてのマウスを21日目に開始して抗PD−1mAbで処置した。T細胞応答をMHCクラスIペンタマー染色により測定した。アデノウイルスによる免疫の14日後及びsrRNAによるブーストの14日後(プライムの28日後)にマウスを屠殺し、脾臓及びリンパ節を採取した。 CT26(Balb/c系)腫瘍保有マウスにおける異種プライム/ブースト後の抗原特異的T細胞応答を説明する。マウスを、Ad5−GFPで免疫し、アデノウイルスプライムの15日後にMC3 LNPで製剤化したVEE−ルシフェラーゼsrRNAでブーストする(コントロール)か、またはAd5−UbAAYでプライムし、VEE−UbAAY srRNAでブーストした(Vax)。コントロール及びVaxのグループの両方を、IgGコントロールmAbでも処置した。別のグループに、Ad5−GFP/VEE−ルシフェラーゼsrRNAプライム/ブーストと抗PD−1(aPD1)との組み合わせを投与し、第4のグループに、Ad5−UbAAY/VEE−UbAAY srRNAプライム/ブーストと抗PD−1 mAb(Vax+aPD1)との組み合わせを投与した。AH1ペプチドに対するT細胞応答をIFN−γ ELISPOTを用いて測定した。アデノウイルスによる免疫の12日後にマウスを屠殺し、脾臓及びリンパ節を採取した。 CT26(Balb/c系)腫瘍保有マウスにおける異種プライム/ブースト後の抗原特異的T細胞応答を説明する。マウスを、Ad5−GFPで免疫し、アデノウイルスプライムの15日後にMC3 LNPで製剤化したVEE−ルシフェラーゼsrRNAでブーストする(コントロール)か、またはAd5−UbAAYでプライムし、VEE−UbAAY srRNAでブーストした(Vax)。コントロール及びVaxのグループの両方を、IgGコントロールmAbでも処置した。別のグループに、Ad5−GFP/VEE−ルシフェラーゼsrRNAプライム/ブーストと抗PD−1(aPD1)との組み合わせを投与し、第4のグループに、Ad5−UbAAY/VEE−UbAAY srRNAプライム/ブーストと抗PD−1 mAb(Vax+aPD1)との組み合わせを投与した。AH1ペプチドに対するT細胞応答をIFN−γ ELISPOTを用いて測定した。アデノウイルスによる免疫の12日後及びsrRNAによるブーストの6日後(プライムの21日後)にマウスを屠殺し、脾臓及びリンパ節を採取した。 マウスにおけるマウス腫瘍抗原に対するChAdV68誘発T細胞応答を説明する。マウスをChAdV68.5WTnt.MAG25マーで免疫し、MHCクラスIエピトープSIINFEKL(OVA)に対するT細胞応答をC57BL/6J系雌性マウスで測定し、MHCクラスIエピトープAH1−A5をBalb/c系マウスで測定した。ELISpotアッセイで測定された脾細胞10個当たりの平均のスポット形成細胞(SFC)を示した。エラーバーは、標準偏差を示す。 ChAdV6、ChAdV+抗PD−1、srRNA、srRNA+抗PD−1、または抗PD−1単独のいずれかによる1回の免疫後のCT26腫瘍モデルにおける細胞性免疫応答を説明する。抗原特異的IFN−γ産生を、ELISpotを用い、各グループから6匹のマウスの脾細胞で測定した。結果を、脾細胞10個当たりのスポット形成細胞(SFC)で示す。各グループの中央値を横線で示す。P値は、ダネット多重比較検定を用いて求めた。すなわち、***P<0.0001、**P<0.001、*P<0.05。ChAdV=ChAdV68.5WTnt.MAG25マー、srRNA=VEE−MAG25マーsrRNA。 ChAdV6、ChAdV+抗PD−1、srRNA、srRNA+抗PD−1、または抗PD−1単独のいずれかによる1回の免疫後のCT26腫瘍モデルにおけるCD8 T細胞免疫応答を説明する。CD8 T細胞における抗原特異的IFN−γ産生をICSを用いて測定し、結果を、抗原特異的CD8 T細胞として、全CD8 T細胞に対する割合(%)として示した。各グループの中間値を横線で示す。P値は、ダネット多重比較検定を用いて求めた。すなわち、***P<0.0001、**P<0.001、*P<0.05。ChAdV=ChAdV68.5WTnt.MAG25マー、srRNA=VEE−MAG25マーsrRNA。 ChAdV/srRNA異種プライム/ブースト、srRNA/ChAdV異種プライム/ブースト、またはsrRNA/srRNA同種プライマー/ブーストによる免疫後のCT26腫瘍モデルにおける腫瘍増殖を説明する。プライム及びブーストにおいて抗PD−1の投与を行った、または行わない場合のプライム/ブースト免疫も比較として示す。腫瘍体積を週2回測定し、平均腫瘍体積を実験の最初の21日間について示す。実験開始時に各グループは22〜28匹のマウスで構成された。エラーバーは平均の標準誤差(SEM)を示す。P値は、ダネット検定を用いて求めた。すなわち、***P<0.0001、**P<0.001、*P<0.05。ChAdV=ChAdV68.5WTnt.MAG25マー、srRNA=VEE−MAG25マーsrRNA。 ChAdV/srRNA異種プライム/ブースト、srRNA/ChAdV異種プライム/ブースト、またはsrRNA/srRNA同種プライマー/ブーストによる免疫後のCT26腫瘍モデルにおける生存率を説明する。プライム及びブーストにおいて抗PD−1の投与を行った、または行わない場合のプライム/ブースト免疫も比較として示す。P値は、ログランク検定を用いて求めた。すなわち、***P<0.0001、**P<0.001、*P<0.01。ChAdV=ChAdV68.5WTnt.MAG25マー、srRNA=VEE−MAG25マーsrRNA。 図20は、ELISpotを用いて測定した抗原特異的細胞性免疫応答を示す。6種類の異なるmamuA01制限エピトープに対する抗原特異的IFN−γ産生を、最初のブースト免疫化の1、2、3、4、5、6、8、9、または10週後にELISpotを用いて、VEE−MAG25マー srRNA−LNP1(30μg)(図20A)、VEE−MAG25マー srRNA−LNP1(100μg)(図20B)、またはVEE−MAG25マー srRNA−LNP2(100μg)(図20C)による同種プライム/ブースト、またはChAdV68.5WTnt.MAG25マー/VEE−MAG25マー srRNAによる異種プライム/ブースト群(図20D)について、PBMC中で測定した(各群6匹のアカゲザル)。結果を、積み上げバーグラフフォーマットで、各エピトープについて、PBMC10個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)として示す。各動物の値は、プレブリード(0週目)のレベルに対して正規化した。 図20Aの説明を参照のこと。 図20Aの説明を参照のこと。 図20Aの説明を参照のこと。 ELISpotを用いて測定した抗原特異的細胞性免疫応答を示す。6種類の異なるmamuA01制限エピトープに対する抗原特異的IFN−γ産生を、免疫化の前、及び初期免疫化の4、5、6、7、8、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23または24週後にELISpotを用いて、ChAdV68.5WTnt.MAG25マー/VEE−MAG25マー srRNAによる異種プライム/ブーストレジメンによる免疫化後にPBMC中で測定した。結果を、積み上げバーグラフフォーマットで、各エピトープ(各群6匹のアカゲザル)について、PBMC10個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)として示す。 ELISpotを用いて測定した抗原特異的細胞性免疫応答を示す。6種類の異なるmamuA01制限エピトープに対する抗原特異的IFN−γ産生を、免疫化の前、及び初期免疫化の4、5、6、7、8、10、11、12、13、14、または15週後にELISpotを用いて、VEE−MAG25マー srRNA LNP2による同種プライム/ブーストレジメンによる免疫化後にPBMC中で測定した。結果を、積み上げバーグラフフォーマットで、各エピトープ(各群6匹のアカゲザル)について、PBMC10個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)として示す。 ELISpotを用いて測定した抗原特異的細胞性免疫応答を示す。6種類の異なるmamuA01制限エピトープに対する抗原特異的IFN−γ産生を、免疫化の前、及び初期免疫化の4、5、6、7、8、10、11、12、13、14、または15週後にELISpotを用いて、VEE−MAG25マー srRNA LNP1による同種プライム/ブーストレジメンによる免疫化後にPBMC中で測定した。結果を、積み上げバーグラフフォーマットで、各エピトープ(各群6匹のアカゲザル)について、PBMC10個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)として示す。 Promega社のダイナミックレンジ標準から生成された、例示的なペプチドスペクトルを示す。 Promega社のダイナミックレンジ標準から生成された、例示的なペプチドスペクトルを示す。 標的化MSによるEDGEスコアと候補共有新生抗原ペプチドの検出確率との間の相関を示す。 変異ペプチドHLA−A*11:01テトラマーで染色した患者からの増殖させたTILを示す。CD8+細胞に対するフローサイトメトリーゲーティング手法(左パネル)及びKRAS−G12V/HLA−A*11:01テトラマーによるCD8+細胞の染色(右パネル)を示す。 一般的なTCRシークエンシング手法及びワークフローを示す。 KRAS_G12V/HLA−A*11:01テトラマーを用いた代表的な例のTCRシークエンシング手法を示す。 30個(L)、40個(XL)または50(XXL)個のエピトープを有する大きな抗原カセットにおける異なる腫瘍由来のモデルエピトープの一般的な編成を示す。 ChAdベクターが、すべてのカセットに共通の配列を認識する抗クラスII(PADRE)抗体を使用した上記のウェスタンブロットによって示されるように長いカセットを発現することを示す。HEK293細胞に異なるサイズの大きなカセット(chAd68−50XXL、chAd68−40XL及びchAd68−30L)を発現するchAd68ベクターを感染させた。感染はMOI=0.2に設定した。感染24時間後にプロテアソーム阻害剤であるMG132を、感染させたウェルのセットに加えた(+符合で示す)。ウイルス処理したウェルの別のセットはMG132で処理しなかった(−符合で示す)。非感染HEK293細胞(293F)をネガティブコントロールとして用いた。感染48時間後に細胞ペレットを回収し、SDS/PAGE電気泳動で分析し、ウサギ抗クラスII PADRE抗体を用いてイムノブロッティングした。HRP抗ラビット抗体及びECL化学発光基質を検出に用いた。 ICSによりAH1(上図)及びSIINFEKL(下図)に対して検出された、chAd68の大きなカセットで免疫したマウスにおけるCD8+免疫反応を示す。データは、モデルエピトープに対するIFNg+細胞として、全CD8細胞に対する%として示す。 chAd68の大きなカセットによるワクチン接種後のLD−AH1+(上図)及びKb−SIINFEKL+(下図)テトラマーに対するCD8+応答を示す。データは、モデルテトラマーペプチド複合体に対する反応性を有する、全CD8細胞に対する%として示す。テューキー検定を用いたANOVAによる*p<0.05、**p<0.01。すべてのp値をMAG20抗原カセットと比較した。 ICSによりAH1(上図)及びSIINFEKL(下図)に対して検出された、アルファウイルスの大きなカセットで処置したマウスにおけるCD8+免疫反応を示す。データは、モデルエピトープに対するIFNg+細胞として、全CD8細胞に対する%として示す。テューキー検定を用いたANOVAによる*p<0.05、**P<0.01、**P<0.01。すべてのp値をMAG20抗原カセットと比較した。 アカゲザルにおける抗原カセット含有ベクターの免疫原性を評価するためのワクチン接種手法を示す。三角は、0及び32週目におけるchAd68によるワクチン接種(1e12vp/動物)を示す。丸は、0、4、12、12、20、28、及び32週目におけるアルファウイルスワクチン接種を表す。四角は、抗CTLA−4抗体の投与を表す。 chAd−MAGを投与したアカゲザル単独(グループ4)におけるCD8+抗エピトープ応答の時間的推移を示す。平均のSFC/1e6脾細胞を示す。 chAd−MAG及びIV投与により抗CTLA4抗体(イピリムマブ)を投与したアカゲザル(グループ5)におけるCD8+抗エピトープ応答の時間的推移を示す。平均のSFC/1e6脾細胞を示す。 chAd−MAG及びSC投与により抗CTLA4抗体(イピリムマブ)を投与したアカゲザル(グループ6)におけるCD8+抗エピトープ応答の時間的推移を示す。平均のSFC/1e6脾細胞を示す。 ELISpotにより測定したchAdV68/samRNAワクチンプロトコールによって生じた抗原特異的メモリー応答を示す。結果は各ドットが1匹の動物を表す個別のドットプロットとして示す。免疫前のベースライン(左パネル)及びプライム18ヶ月後のメモリー反応(右パネル)を示す。 コンビナトリアルテトラマー染色及びCD45RA/CCR7共染色を用いたフローサイトメトリーによる抗原特異的CD8+T細胞のメモリー細胞表現型判定を示す。 実験18ヶ月目における4種類のMamu−A*01テトラマー+CD8+T細胞集団の総和中のメモリー細胞タイプの分布を示す。メモリー細胞は以下のようにキャラクタライズした。CD45RA+CCR7+=ナイーブ、CD45RA+CCR7−=エフェクター(Teff)、CD45RA−CCR7+=セントラルメモリー(Tcm)、CD45RA−CCR7−=エフェクターメモリー(Tem)。 CT26腫瘍保有マウスにおけるCT26腫瘍抗原AH1を認識するCD8+T細胞の頻度を示す。テューキーの多重比較検定による1元配置ANOVAを用いてP値を求めた(**P<0.001、*P<0.05)。ChAdV= ChAdV68.5WTnt.MAG25マー;aCTLA4=抗CTLA4抗体、クローン9D9。
詳細な説明
I.定義
一般に、特許請求の範囲及び明細書において使用される用語は、当業者により理解される通常の意味を有するものとして解釈されるものとする。特定の用語を、さらなる明確性を与えるために下記に定義する。通常の意味と与えられる定義との間に矛盾が存在する場合、与えられる定義が用いられるものとする。
本明細書で使用するところの「抗原」という用語は、免疫反応を誘導する物質のことである。抗原は新生抗原であってよい。抗原は、特定の集団、例えば、がん患者の特定の集団内にみられる抗原である「共有抗原」であってよい。
本明細書で使用するところの「新生抗原」という用語は、例えば、腫瘍細胞の変異、または腫瘍細胞に特異的な翻訳後修飾によって、抗原を対応する野生型抗原とは異なるものとする少なくとも1つの変化を有する抗原のことである。新生抗原は、ポリペプチド配列またはヌクレオチド配列を含んでよい。変異は、フレームシフトもしくは非フレームシフト挿入欠失(indel)、ミスセンスもしくはナンセンス置換、スプライス部位変化、ゲノム再編成もしくは遺伝子融合、または、新生ORFを生じる任意のゲノム変化もしくは発現変化を含むことができる。変異はまた、スプライスバリアントも含むことができる。腫瘍細胞に特異的な翻訳後修飾は、異常リン酸化を含むことができる。腫瘍細胞に特異的な翻訳後修飾はまた、プロテアソームによって生成されるスプライス抗原も含むことができる。Liepe et al.,A large fraction of HLA class I ligandsare proteasome− generated spliced peptides;Science.2016 Oct 21;354(6310):354−358を参照されたい。例示的な共有新生抗原が表A及びAACR GENIEの結果(配列番号10755〜29357)に示されており、各抗原について対応するHLAアレル(複数可)も示されている。そのような共有新生抗原は、投与によって対象において免疫応答を誘導するうえで有用である。対象は、例えば下記にさらに述べる患者選択方法のようなさまざまな診断法によって投与を行うために特定することができる。
本明細書で使用するところの「腫瘍抗原」という用語は、対象の腫瘍細胞もしくは組織中に存在するが、対象の対応する正常細胞もしくは組織中には存在しない抗原、または正常細胞もしくは組織と比較して腫瘍細胞もしくはがん性組織中で発現が変化していることが知られているかまたは見出されているポリペプチドに由来する抗原である。
本明細書において使用するところの「抗原ベースワクチン」という用語は、1つ以上の抗原、例えば複数の抗原に基づいたワクチン組成物のことである。ワクチンは、ヌクレオチドベース(例えば、ウイルスベース、RNAベース、またはDNAベース)、タンパク質ベース(例えば、ペプチドベース)、またはこれらの組み合わせであってよい。
本明細書において使用される場合、「候補抗原」という用語は、抗原を表しうる配列を生じる変異、または他の異常のことである。
本明細書において使用される場合、「コード領域」という用語は、タンパク質をコードする遺伝子の部分のことである。
本明細書において使用される場合、「コード変異」という用語は、コード領域で生じる変異のことである。
本明細書において使用される場合、「ORF」という用語は、オープンリーディングフレームを意味する。
本明細書において使用される場合、「新生ORF」という用語は、変異またはスプライシングなどの他の異常により生じる腫瘍特異的なORFのことである。
本明細書において使用される場合、「ミスセンス変異」という用語は、1つのアミノ酸から別のアミノ酸への置換を引き起こす変異である。
本明細書において使用される場合、「ナンセンス変異」という用語は、アミノ酸から終止コドンへの置換を引き起こすか、または基準開始コドンの除去を引き起こす変異である。
本明細書において使用される場合、「フレームシフト変異」という用語は、タンパク質のフレームに変更を引き起こす変異である。
本明細書において使用される場合、「挿入欠失」という用語は、1つ以上の核酸の挿入または欠失である。
本明細書において使用される場合、2つ以上の核酸またはポリペプチドの配列との関連での「同一率」(%)という用語は、下記の配列比較アルゴリズム(例えば、BLASTP及びBLASTN、または当業者が利用可能な他のアルゴリズム)のうちの1つを用いて、または目視検査により測定される、最大の一致について比較し、整列させた場合に、ヌクレオチドまたはアミノ酸残基の特定の比率(%)が同じである2つ以上の配列または部分配列のことを指す。用途に応じて、「同一率」(%)は、比較される配列の領域にわたって、例えば、機能ドメインにわたって存在するか、あるいは、比較される2つの配列の完全長にわたって存在することができる。
配列比較では、一般的に、1つの配列が、試験配列が比較される参照配列として機能する。配列比較アルゴリズムを用いる場合、試験配列及び参照配列をコンピュータに入力し、必要な場合には部分配列座標を指定し、配列アルゴリズムプログラムのパラメータを指定する。次いで、配列比較アルゴリズムが、指定されたプログラムパラメータに基づいて、参照配列に対する試験配列の配列同一率(%)を算出する。あるいは、配列の類似性または相違性は、選択された配列位置(例えば、配列モチーフ)における特定のヌクレオチドの、または翻訳後の配列ではアミノ酸の有無の組み合わせによって確立することもできる。
比較を行うための配列の最適なアラインメントは、例えば、Smith & Waterman,Adv.Appl.Math.2:482(1981)の局所相同性アルゴリズムによって、Needleman & Wunsch,J.Mol.Biol.48:443(1970)の相同性アラインメントアルゴリズムによって、Pearson & Lipman,Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA 85:2444(1988)の類似性の探索法によって、これらのアルゴリズムのコンピュータ処理による実行(Wisconsin Genetics Software Package,Genetics Computer Group,575 Science Dr.,Madison,Wis.におけるGAP、BESTFIT、FASTA、及びTFASTA)によって、または目視検査によって実施することができる(一般的には、下記のAusubel et al.を参照)。
配列同一率(%)及び配列類似率(%)を決定するのに適したアルゴリズムの1つの例として、Altschul et al.,J.Mol.Biol.215:403−410(1990)に記載されるBLASTアルゴリズムがある。BLAST解析を行うためのソフトウェアは、National Center for Biotechnology Informationを通して公に入手可能である。
本明細書において使用される場合、「ノンストップまたはリードスルー」という用語は、天然の終止コドンの除去を引き起こす変異のことである。
本明細書において使用される場合、「エピトープ」という用語は、抗体またはT細胞受容体が一般的に結合する、抗原の特異的な部分のことである。
本明細書において使用される場合、「免疫原性」という用語は、例えば、T細胞、B細胞、またはその両方を介して免疫応答を誘発する能力のことである。
本明細書において使用される場合、「HLA結合親和性」、「MHC結合親和性」という用語は、特異的な抗原と特異的なMHCアレルとの結合の親和性を意味する。
本明細書において使用される場合、「ベイト」という用語は、DNAまたはRNAの特異的な配列を試料から濃縮するために使用される核酸プローブのことである。
本明細書において使用される場合、「バリアント」という用語は、対象の核酸と、対照として使用される参照ヒトゲノムとの差である。
本明細書において使用される場合、「バリアントコール」という用語は、典型的にはシークエンシングからの、バリアントの存在のアルゴリズム的決定である。
本明細書において使用される場合、「多型」という用語は、生殖細胞系列バリアント、すなわち、個体のすべてのDNA保有細胞において見出されるバリアントである。
本明細書において使用される場合、「体細胞バリアント」という用語は、個体の非生殖系列細胞において生じるバリアントである。
本明細書において使用される場合、「アレル」という用語は、遺伝子の1つのバージョンまたは遺伝子配列の1つのバージョンまたはタンパク質の1つのバージョンのことである。
本明細書において使用される場合、「HLA型」という用語は、HLA遺伝子アレルの相補体のことである。
本明細書において使用される場合、「ナンセンス変異依存分解機構」または「NMD」という用語は、未成熟な終止コドンに起因する細胞によるmRNAの分解のことである。
本明細書において使用される場合、「トランカル変異(truncal mutation)」という用語は、腫瘍の発生の初期に生じ、腫瘍の細胞の大部分に存在する変異である。
本明細書において使用される場合、「サブクローナル変異」という用語は、腫瘍の発生において後期に生じ、腫瘍の細胞の一部のみに存在する変異である。
本明細書において使用される場合、「エクソーム」という用語は、タンパク質をコードするゲノムのサブセットである。エクソームは、ゲノムの集合的なエクソンでありうる。
本明細書において使用される場合、「ロジスティック回帰」という用語は、従属変数が1に等しい確率のロジットが従属変数の線形関数としてモデル化される、統計からのバイナリデータ用の回帰モデルである。
本明細書において使用される場合、「ニューラルネットワーク」という用語は、多層の線形変換に続いて一般的に確率的勾配降下法及び逆伝搬により訓練された要素ごとの非線形変換を行うことからなる分類または回帰のための機械学習モデルである。
本明細書において使用される場合、「プロテオーム」という用語は、細胞、細胞の群、または個体によって発現される、及び/または翻訳されるすべてのタンパク質のセットのことである。
本明細書において使用される場合、「ペプチドーム」という用語は、細胞表面上のMHC−IまたはMHC−IIによって提示されるすべてのペプチドのセットのことである。ペプチドームは、細胞または細胞の集合の性質を指す場合もある(例えば、腫瘍ペプチドームは、腫瘍を含むすべての細胞のペプチドームの和集合を意味する)。
本明細書において使用される場合、「ELISPOT」という用語は、ヒト及び動物において免疫応答を観察するための一般的な方法である、酵素結合免疫吸着スポットアッセイを意味する。
本明細書において使用される場合、「デキサトラマー」という用語は、フローサイトメトリーにおいて抗原特異的T細胞染色に使用される、デキストランベースのペプチド−MHCマルチマーである。
本明細書において使用される場合、「寛容または免疫寛容」という用語は、1つ以上の抗原、例えば、自己抗原に対する免疫不応答の状態のことである。
本明細書において使用される場合、「中枢性寛容」という用語は、自己反応性T細胞クローンを欠失させること、または自己反応性T細胞クローンの免疫抑制性制御性T細胞(Treg)への分化を促進することのいずれかにより、胸腺において与えられる寛容である。
本明細書において使用される場合、「末梢性寛容」という用語は、中枢性寛容を生き延びた自己反応性T細胞を下方制御もしくはアネルギー化すること、またはこれらのT細胞のTregへの分化を促進することにより、末梢系において与えられる寛容である。
「試料」という用語は、静脈穿刺、排泄、射精、マッサージ、生検、針吸引、洗浄試料、擦過、外科的切開、もしくは介入、または当技術分野において公知の他の手段を含む手段によって対象から採取された、単一細胞、または複数の細胞、または細胞の断片、または体液のアリコートを含むことができる。
「対象」という用語は、インビボ、エクスビボ、またはインビトロ、雄または雌のいずれかの、細胞、組織、または生物体、ヒトまたは非ヒトを包含する。対象という用語は、ヒトを含む哺乳動物を含める。
「哺乳動物」という用語は、ヒト及び非ヒトの両方を包含し、ヒト、非ヒト霊長類、イヌ、ネコ、マウス、ウシ、ウマ、及びブタを含むが、それらに限定されない。
「臨床的因子」という用語は、対象の状態、例えば、疾患の活性または重症度の測定を指す。「臨床的因子」は、非試料マーカーを含む、対象の健康状態のすべてのマーカー、ならびに/または、非限定的に年齢及び性別などの、対象の他の特徴を包含する。臨床的因子は、対象または所定の条件下の対象由来の試料(または試料の集団)の評定から取得され得るスコア、値、または値のセットであることができる。臨床的因子はまた、マーカー、及び/または遺伝子発現代替物などの他のパラメータによっても予測することができる。臨床的因子は、腫瘍タイプ、腫瘍サブタイプ、及び喫煙歴を含むことができる。
「腫瘍由来の抗原コード核酸配列」とは、例えばRT−PCRによって腫瘍から直接抽出された核酸配列、または、腫瘍をシークエンシングした後、例えば当該技術分野では周知の様々な合成法もしくはPCRに基づく方法によりシークエンシングデータを利用して核酸配列を合成することによって得られた配列データのことを指す。
「アルファウイルス」という用語は、トガウイルス科のメンバーのことを指し、一本鎖プラス鎖RNAウイルスである。アルファウイルスは、一般的に、シンドビス、ロスリバー、マヤロ、チクングニア、及びセムリキ森林ウイルスなどの旧世界型、または、東部ウマ脳炎ウイルス、アウラ、フォートモルガン、もしくはベネズエラウマ脳炎ウイルス及びその誘導株TC−83などの新世界型に分類される。アルファウイルスは一般的には自己複製RNAウイルスである。
「アルファウイルス骨格」という用語は、ウイルスゲノムの自己複製を可能とするアルファウイルスの最小配列(複数可)のことを指す。最小配列としては、非構造タンパク質媒介増幅用の保存配列、非構造タンパク質1(nsP1)遺伝子、nsP2遺伝子、nsP3遺伝子、nsP4遺伝子、及びポリA配列、ならびに、26Sプロモーター因子をはじめとするサブゲノミックウイルスRNAの発現用の配列を挙げることができる。
「非構造タンパク質媒介増幅用の保存配列」という用語には、当該技術分野では周知のアルファウイルス保存配列因子(CSE)が含まれる。CSEとしては、これらに限定されるものではないが、アルファウイルス5’UTR、51−nt CSE、24−nt CSE、または他の26Sサブゲノミックプロモーター配列、19−nt CSE、及びアルファウイルス3’UTRが挙げられる。
「RNAポリメラーゼ」という用語には、DNA鋳型からのRNAポリヌクレオチドの生成を触媒するポリメラーゼが含まれる。RNAポリメラーゼとしては、これらに限定されるものではないが、T3、T7、及びSP6を含むバクテリオファージ由来ポリメラーゼが挙げられる。
「脂質」という用語には、疎水性及び/または両親媒性分子が含まれる。脂質は、カチオン性、アニオン性、または中性であってよい。脂質は、合成または天然由来のものであってよく、特定の例では生分解性であってよい。脂質は、コレステロール、リン脂質、ポリエチレングリコール(PEG)複合体(PEG化脂質)を含む(ただしこれに限定されない)脂質複合体、ワックス、油類、グリセリド、脂肪、及び脂溶性ビタミンを含みうる。脂質には、ジリノレイルメチル−4−ジメチルアミノブチレート(MC3)及びMC3様分子も含まれうる。
「脂質ナノ粒子」または「LNP」という用語には、リポソームとも呼ばれる、水性の内部を包囲する脂質含有膜を用いて形成された小胞様構造が含まれる。脂質ナノ粒子は、界面活性剤により安定化された固体脂質コアを有する脂質ベースの組成物を含む。コア脂質は、脂肪酸、アシルグリセロール、ワックス、及びこれらの界面活性剤の混合物であってよい。リン脂質、スフィンゴミエリン、胆汁酸(タウロコール酸)、及びステロール類(コレステロール)のような生体膜脂質を安定化剤として用いることができる。脂質ナノ粒子は、1種類以上のカチオン性、アニオン性、または中性脂質の規定の比率を含む(ただし、これに限定されない)、規定の比率の異なる脂質分子を用いて形成することができる。脂質ナノ粒子は、外膜シェル内に分子を封入することができ、その後、標的細胞と接触させて封入分子を宿主細胞のサイトゾルに送達することができる。脂質ナノ粒子は、それらの表面などを非脂質分子で修飾または官能化することができる。脂質ナノ粒子は、単一層(単層)または多層(複層)とすることができる。脂質ナノ粒子は、核酸と複合体化することができる。単層脂質ナノ粒子を核酸と複合体化することができ、その場合、核酸は水性の内部となる。複層脂質ナノ粒子を核酸と複合体化することができ、その場合、核酸は水性の内部となるか、またはその間を形成するかまたはその間に挟まれる。
略語:MHC:主要組織適合性複合体;HLA:ヒト白血球抗原、またはヒトMHC遺伝子座;NGS:次世代シークエンシング;PPV:陽性適中率;TSNA:腫瘍特異的新生抗原;FFPE:ホルマリン固定パラフィン包埋;NMD:ナンセンス変異依存分解機構;NSCLC:非小細胞肺癌;DC:樹状細胞。
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈によってそうでない旨が明示されない限り、複数の指示物を含む点に留意されたい。
特に断らない限り、または文脈から明らかでない限り、本明細書において使用される「約」という用語は、例えば、平均から標準偏差2つ分以内など、当該技術分野における公称公差の範囲内にあるものとして理解される。「約」は、記載される値の10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%、0.05%、または0.01%以内として理解することができる。文脈から明らかでない限り、本明細書に示される全ての数値は「約」という語によって修飾されている。
本明細書において直接定義されていない用語は、本発明の技術分野の範囲内で理解されるような、一般的にそれらに付随する意味を有するものとして理解されるべきである。本発明の態様の組成物、装置、方法など、ならびにそれらの製造または使用法を説明するうえで実施者にさらなる手引きを与える目的で特定の用語が本明細書で検討される。同じものについて複数の言い方がなされうる点は認識されるであろう。したがって、代替的な語及び同義語が、本明細書で検討される用語の任意の1つ以上について用いられる場合がある。本明細書においてある用語が詳述または検討されているか否かに重きが置かれるべきではない。いくつかの同義語または代用可能な方法、材料などが提供される。1つまたは数個の同義語または均等物の記載は、明確に述べられない限り、他の同義語または均等物の使用を除外しない。用語の例を含む例の使用は、あくまで説明を目的としたものにすぎず、本明細書における発明の態様の範囲及び意味を限定しない。
本明細書の本文において引用されるすべての参照文献、発行特許、及び特許出願は、あらゆる目的でそれらの全容を参照により本明細書に援用するものである。
II.抗原を特定する方法
共有抗原(例えば、新生抗原)を特定するための方法は、対象の腫瘍から、樹状細胞などのプロフェッショナル抗原提示細胞を含む腫瘍または免疫細胞の細胞表面上に提示される可能性が高く、かつ/または免疫原性である可能性が高い抗原を特定することを含む。例として、かかる1つの方法は、
対象の腫瘍細胞からエクソーム、トランスクリプトーム、または全ゲノムの腫瘍ヌクレオチドシークエンシング及び/または発現データのうちの少なくとも1つを取得する工程であって、腫瘍ヌクレオチドシークエンシング及び/または発現データが、抗原のセット(例えば、新生抗原の場合では、各新生抗原のペプチド配列がペプチド配列を対応する野生型の親ペプチド配列とは異なるものにする少なくとも1つの変化を含み、または変異のない共有抗原の場合では、ペプチドは正常細胞または組織と比較して腫瘍細胞またはがん性組織中で発現が変化していることが知られているかまたは見出されている任意のポリペプチドに由来する)のそれぞれのペプチド配列を表すデータを取得するために用いられる、前記取得する工程と、
対象の腫瘍細胞の腫瘍細胞表面上の1つ以上のMHCアレルによって、または腫瘍内に存在する細胞によって抗原の各々が提示される数値的尤度のセットを生成するために、各抗原のペプチド配列を、1つ以上の提示モデルに入力する工程であって、前記数値的尤度のセットが、受け取った質量分析データに少なくとも基づいて特定されている、前記入力する工程と、
選択された抗原のセットを生成するために、前記抗原のセットのサブセットを、前記数値的尤度のセットに基づいて選択する工程と
を含むことができる。
提示モデルは、対応するラベルのセットを含む参照データのセット(訓練データセットとも呼ばれる)で訓練された、統計学的回帰または機械学習(例えば、ディープラーニング)モデルを含むことができ、前記参照データのセットは、任意で、一部の対象が腫瘍を有しうる複数の別個の対象の各々から取得され、また、前記参照データのセットは、腫瘍組織由来のエクソームヌクレオチド配列を表すデータ、正常組織由来のエクソームヌクレオチド配列を表すデータ、腫瘍組織由来のトランスクリプトームヌクレオチド配列を表すデータ、腫瘍組織由来のプロテオーム配列を表すデータ、及び腫瘍組織由来のMHCペプチドーム配列を表すデータ、及び正常組織由来のMHCペプチドーム配列を表すデータのうちの少なくとも1つを含む。参照データは、合成タンパク質、正常及び腫瘍ヒト細胞株、ならびに新鮮な及び凍結された初代試料に対してその後曝露される所定のMHCアレルを発現するように操作された単一アレル細胞株の質量分析データ、シークエンシングデータ、RNAシークエンシングデータ、発現プロファイリングデータ、及びプロテオミクスデータ、ならびにT細胞アッセイ(例えば、ELISPOT)をさらに含むことができる。特定の態様では、参照データのセットは、参照データの各形態を含む。
提示モデルは、参照データのセットに少なくとも一部由来する特性のセットを含むことができ、前記特性のセットは、アレル依存的特性及びアレル非依存的特性のうちの少なくとも1つを含む。特定の態様では、各特性が含まれる。
共有抗原を特定するための方法はまた、腫瘍細胞の表面上に提示される可能性の高い、対象の1つ以上の腫瘍細胞に由来する1つ以上の抗原を特定することによって個別化がんワクチンを構築するための出力を生成することも含む。例として、かかる1つの方法は、対象の腫瘍細胞及び正常細胞から、エクソーム、トランスクリプトーム、または全ゲノムのヌクレオチドシークエンシング及び/または発現データのうちの少なくとも1つを取得する工程であって、前記ヌクレオチドシークエンシング及び/または発現データが、腫瘍細胞からのヌクレオチドシークエンシング及び/または発現データと正常細胞からのヌクレオチドシークエンシング及び/または発現データ、対象の正常細胞から特定されたペプチド配列とを比較することによって特定された抗原のセット(例えば、新生抗原の場合では各新生抗原のペプチド配列がペプチド配列を対応する野生型の親ペプチド配列とは異なるものにする少なくとも1つの変化を含み、または変異のない共有抗原の場合では、ペプチドは正常細胞または組織と比較して腫瘍細胞またはがん性組織中で発現が変化していることが知られているかまたは見出されている任意のポリペプチドに由来する)のそれぞれのペプチド配列を表すデータを取得するために用いられる、前記工程と、前記抗原のそれぞれの前記ペプチド配列を対応する数値ベクトルにコード化する工程であって、各数値ベクトルが、前記ペプチド配列を構成する複数のアミノ酸及び前記ペプチド配列内における前記アミノ酸の位置のセットに関する情報を含む、工程と、コンピュータのプロセッサを使用して、前記数値ベクトルをディープラーニング提示モデルに入力して前記抗原のセットについて提示尤度のセットを生成する工程であって、前記セット内の各提示尤度が、対応する抗原が1つ以上のクラスII MHCアレルによって前記対象の前記腫瘍細胞の表面上に提示される尤度を表し、前記ディープラーニング提示モデルが、前記抗原のセットのサブセットを、前記提示尤度のセットに基づいて選択することにより、選択された抗原のセットを生成する工程と、前記選択された抗原のセットに基づいて前記個別化されたがんワクチンを構築するための前記出力を生成する工程と、を含むことができる。
新生抗原を含む抗原を同定するための具体的な方法は当業者には周知のものであり、こうした方法は、例えば、あらゆる目的で本明細書に参照によりその全容をそれぞれ援用する国際特許出願公開第WO/2017/106638号、同第WO/2018/195357号、及び同第WO/2018/208856号により詳細に記載されている。
本明細書では、本明細書に記載される抗原の特定方法のいずれかの工程を行うことを含み、選択された抗原のセットを含む腫瘍ワクチンを得る工程と、腫瘍ワクチンを対象に投与する工程と、をさらに含む、腫瘍を有する対象を治療する方法が開示される。
本明細書に開示される方法はまた、サブセットの中の抗原のうちの少なくとも1つに対して抗原特異的な1つ以上のT細胞を同定することをさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、同定は、1つ以上の抗原特異的T細胞を増殖させる条件下で1つ以上のT細胞をサブセットの中の抗原のうちの1つ以上と共培養することを含む。さらなる実施形態では、同定は、1つ以上のT細胞を、サブセットの中の抗原のうちの1つ以上を含むテトラマーと、T細胞とテトラマーとの結合が可能な条件下で接触させることを含む。いっそうさらなる実施形態では、本明細書に開示される方法はまた、前記1つ以上の同定されたT細胞の1つ以上のT細胞受容体(TCR)を同定することをさらに含むことができる。特定の実施形態では、1つ以上のT細胞受容体を同定することは、前記1つ以上の同定されたT細胞のT細胞受容体配列をシークエンシングすることを含む。本明細書に開示される方法は、前記1つ以上の同定されたT細胞受容体のうちの少なくとも1つを発現するように複数のT細胞を遺伝子操作することと、前記複数のT細胞を増殖させる条件下で前記複数のT細胞を培養することと、増殖させたT細胞を対象に注入することと、をさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、1つ以上の同定されたT細胞受容体の少なくとも1つを発現するように複数のT細胞を遺伝子操作することは、前記1つ以上の同定されたT細胞の前記T細胞受容体配列を発現ベクターにクローニングすることと、前記複数のT細胞のそれぞれに発現ベクターをトランスフェクトすることと、を含む。特定の実施形態では、本明細書に開示される方法は、さらに、前記1つ以上のT細胞を増殖させる条件下で前記1つ以上の同定されたT細胞を培養することと、増殖させたT細胞を対象に注入することと、をさらに含む。
本明細書ではまた、前記サブセットの中の少なくとも1つの選択された抗原に対して抗原特異的である単離T細胞も開示される。
本明細書ではまた、腫瘍ワクチンを製造するための方法であって、
対象の腫瘍細胞から、エクソーム、トランスクリプトーム、または全ゲノムの腫瘍ヌクレオチドシークエンシング及び/または発現データのうちの少なくとも1つを取得する工程であって、前記腫瘍ヌクレオチドシークエンシング及び/または発現データが、抗原のセット(例えば、新生抗原の場合では各新生抗原のペプチド配列がペプチド配列を対応する野生型の親ペプチド配列とは異なるものにする少なくとも1つの変化を含み、または変異のない共有抗原の場合では、ペプチドは正常細胞または組織と比較して腫瘍細胞またはがん性組織中で発現が変化していることが知られているかまたは見出されている任意のポリペプチドに由来する)のそれぞれのペプチド配列を表すデータを取得するために用いられる、前記取得する工程と、
前記抗原のそれぞれが前記対象の前記腫瘍細胞の前記腫瘍細胞表面上の1つ以上のMHCアレルによって提示される数値的尤度のセットを生成するために、各抗原のペプチド配列を1つ以上の提示モデルに入力する工程であって、前記数値的尤度のセットが、受け取られた質量分析データに少なくとも基づいて特定されたものである、前記入力する工程と、
選択された抗原のセットを生成するために、前記抗原のセットのサブセットを、前記数値的尤度のセットに基づいて選択する工程と、
前記選択された抗原のセットを含む腫瘍ワクチンを生産するか、またはこれまでに生産している工程と
を含む方法も開示される。
本明細書ではまた、
対象の腫瘍細胞からエクソーム、トランスクリプトーム、または全ゲノムの腫瘍ヌクレオチドシークエンシング及び/または発現データのうちの少なくとも1つを取得する工程であって、腫瘍ヌクレオチドシークエンシング及び/または発現データが、抗原のセットのそれぞれのペプチド配列を表すデータを取得するために用いられ、各抗原のペプチド配列(例えば、新生抗原の場合では、各新生抗原のペプチド配列がペプチド配列を対応する野生型の親ペプチド配列とは異なるものにする少なくとも1つの変化を含み、または変異のない共有抗原の場合では、ペプチドは正常細胞または組織と比較して腫瘍細胞またはがん性組織中で発現が変化していることが知られているかまたは見出されている任意のポリペプチドに由来する)、前記取得する工程と、
前記抗原のそれぞれが前記対象の前記腫瘍細胞の前記腫瘍細胞表面上の1つ以上のMHCアレルによって提示される数値的尤度のセットを生成するために、各抗原のペプチド配列を1つ以上の提示モデルに入力する工程であって、前記数値的尤度のセットが、受け取られた質量分析データに少なくとも基づいて特定されたものである、前記入力する工程と、
選択された抗原のセットを生成するために、前記抗原のセットのサブセットを、前記数値的尤度のセットに基づいて選択する工程と、
前記選択された抗原のセットを含む腫瘍ワクチンを生産するか、またはこれまでに生産している工程と
を含む方法を実行することによって選択される、選択された抗原のセットを含む腫瘍ワクチンも開示される。
腫瘍ワクチンは、ヌクレオチド配列、ポリペプチド配列、RNA、DNA、細胞、プラスミド、またはベクターのうちの1つ以上を含んでもよい。
腫瘍ワクチンは、腫瘍細胞表面上に提示された1つ以上の抗原を含んでもよい。
腫瘍ワクチンは、対象において免疫原性を示す1つ以上の抗原を含んでもよい。
腫瘍ワクチンは、対象において正常組織に対する自己免疫応答を誘導する、1つ以上の抗原を含まなくともよい。
腫瘍ワクチンは、アジュバントを含んでもよい。
腫瘍ワクチンは、賦形剤を含んでもよい。
本明細書に開示される方法はまた、提示モデルに基づいて選択されていない抗原と比べて腫瘍細胞表面上に提示される尤度が増大している抗原を選択することを含んでもよい。
本明細書に開示される方法はまた、提示モデルに基づいて選択されていない抗原と比べて対象に腫瘍特異的な免疫応答を誘導することができる尤度が増大している抗原を選択することを含んでもよい。
本明細書に開示される方法はまた、提示モデルに基づいて選択されていない抗原と比べてプロフェッショナル抗原提示細胞(APC)によってナイーブT細胞に対して提示されることができる尤度が増大している抗原を選択することを含んでもよく、任意で、APCは樹状細胞(DC)である。
本明細書に開示される方法はまた、提示モデルに基づいて選択されていない抗原と比べて中枢性寛容または末梢性寛容によって阻害される尤度が減少している抗原を選択することを含んでもよい。
本明細書に開示される方法はまた、提示モデルに基づいて選択されていない抗原と比べて対象において正常組織に対する自己免疫応答を誘導することができる尤度が減少している抗原を選択することを含んでもよい。
エクソームまたはトランスクリプトームのヌクレオチドシークエンシング及び/または発現データは、腫瘍組織に関してシークエンシングを行うことによって取得することができる。
シークエンシングは、次世代シークエンシング(NGS)または任意の大規模並列処理シークエンシングアプローチであってもよい。
数値的尤度のセットは、以下のうちの少なくとも1つを含む少なくともMHCアレル相互作用特性によってさらに特定することができる。すなわち、MHCアレルと抗原コード化ペプチドとが結合する予測親和性;抗原コード化ペプチド−MHC複合体の予測安定性;抗原コード化ペプチドの配列及び長さ;質量分析プロテオミクスまたは他の手段によって評価される、特定のMHCアレルを発現する他の個体由来の細胞の類似した配列を有する抗原コード化ペプチドの提示の確率;対象とされる対象の特定のMHCアレルの発現レベル(例えば、RNA−seqまたは質量分析によって測定される);特定のMHCアレルを発現する他の別個の個体における、特定のMHCアレルによる提示の、全体的な新生抗原コード化ペプチド配列とは独立した確率;他の別個の対象における、同じ分子のファミリー(例えば、HLA−A、HLA−B、HLA−C、HLA−DQ、HLA−DR、HLA−DP)のMHCアレルによる提示の、全体的な新生抗原コード化ペプチド配列とは独立した確率。
数値的尤度のセットは、以下のうちの少なくとも1つを含む少なくともMHCアレル非相互作用特性によってさらに特定される。すなわち、その由来源タンパク質配列内の、新生抗原コード化ペプチドに隣接するC末端及びN末端配列;任意で、腫瘍細胞内の対応するプロテアーゼの発現(RNA−seqまたは質量分析によって測定される)にしたがって重み付けされる、新生抗原コード化ペプチド内のプロテアーゼ切断モチーフの存在;適切な細胞タイプにおいて測定される由来源タンパク質の代謝回転速度;RNA−seqもしくはプロテオーム質量分析によって測定される、または、DNAもしくはRNA配列データにおいて検出される生殖細胞系列もしくは体細胞系列スプライシング変異のアノテーションから予測される、腫瘍細胞に最も高発現している特定のスプライスバリアント(「アイソフォーム」)を任意で考慮した、由来源タンパク質の長さ;腫瘍細胞におけるプロテアソーム、イムノプロテアソーム、胸腺プロテアソーム、または他のプロテアーゼの発現のレベル(RNA−seq、プロテオーム質量分析、または免疫組織化学によって測定することができる);新生抗原コード化ペプチドの由来源遺伝子の発現(例えば、RNA−seqまたは質量分析によって測定される);細胞周期の異なる段階における新生抗原コード化ペプチドの由来源遺伝子の典型的な組織特異的発現;例えば、uniProtまたはPDB http://www.rcsb.org/pdb/home/home.doにみることができるような、由来源タンパク質及び/またはそのドメインの特性の包括的なカタログ;ペプチドを含む由来源タンパク質のドメインの性質を説明する特性、例えば、二次構造または三次構造(例えば、βシートに対するαヘリックス);選択的スプライシング;他の別個の対象における、対象とされる新生抗原コード化ペプチドの由来源タンパク質に由来するペプチドの提示の確率;ペプチドが、技術的バイアスのために質量分析によって検出されないか、または過剰に表現される確率;腫瘍細胞、間質、または腫瘍浸潤リンパ球(TIL)の状態について情報を与える、RNASeqによって測定される、種々の遺伝子モジュール/経路の発現(ペプチドの由来源タンパク質を含む必要はない);腫瘍細胞内の新生抗原コード化ペプチドの由来源遺伝子のコピー数;ペプチドがTAPに結合する確率、またはTAPに対するペプチドの測定または予測される結合親和性;腫瘍細胞におけるTAPの発現レベル(RNA−seq、プロテオーム質量分析、免疫組織化学によって測定することができる);以下を含むがただしこれらに限定されない、腫瘍変異の有無:EGFR、KRAS、ALK、RET、ROS1、TP53、CDKN2A、CDKN2B、NTRK1、NTRK2、NTRK3などの公知のがんドライバー遺伝子におけるドライバー変異、及び抗原提示マシナリーに関与するタンパク質をコードする遺伝子(例えば、B2M、HLA−A、HLA−B、HLA−C、TAP−1、TAP−2、TAPBP、CALR、CNX、ERP57、HLA−DM、HLA−DMA、HLA−DMB、HLA−DO、HLA−DOA、HLA−DOB、HLA−DP、HLA−DPA1、HLA−DPB1、HLA−DQ、HLA−DQA1、HLA−DQA2、HLA−DQB1、HLA−DQB2、HLA−DR、HLA−DRA、HLA−DRB1、HLA−DRB3、HLA−DRB4、HLA−DRB5、または、プロテアソームもしくはイムノプロテアソームの構成要素をコードする遺伝子のいずれか)における変異。その提示が、腫瘍において機能喪失変異を生ずる抗原提示マシナリーの構成要素に依存するペプチドは、提示の確率が低い;以下を含むがただしこれらに限定されない、機能的生殖細胞系列多型の有無:抗原提示マシナリーに関与するタンパク質をコードする遺伝子(例えば、B2M、HLA−A、HLA−B、HLA−C、TAP−1、TAP−2、TAPBP、CALR、CNX、ERP57、HLA−DM、HLA−DMA、HLA−DMB、HLA−DO、HLA−DOA、HLA−DOB、HLA−DP、HLA−DPA1、HLA−DPB1、HLA−DQ、HLA−DQA1、HLA−DQA2、HLA−DQB1、HLA−DQB2、HLA−DR、HLA−DRA、HLA−DRB1、HLA−DRB3、HLA−DRB4、HLA−DRB5、または、プロテアソームもしくはイムノプロテアソームの構成要素をコードする遺伝子のいずれか)における多型;腫瘍タイプ(例えば、NSCLC、メラノーマ);臨床的腫瘍サブタイプ(例えば、扁平上皮肺癌対非扁平上皮);喫煙歴;任意で、ドライバー変異によって層別化される、関連する腫瘍タイプまたは臨床的サブタイプにおけるペプチドの由来源遺伝子の典型的な発現。
少なくとも1つの変異は、フレームシフトもしくは非フレームシフト挿入欠失、ミスセンスもしくはナンセンス置換、スプライス部位変化、ゲノム再編成もしくは遺伝子融合、または、新生ORFを生じる任意のゲノム変化もしくは発現変化であってよい。
腫瘍細胞は、肺癌、メラノーマ、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、腎臓癌、胃癌、結腸癌、精巣癌、頭頸部癌、膵癌、脳癌、B細胞リンパ腫、急性骨髄性白血病、慢性骨髄性白血病、慢性リンパ球性白血病、及びTリンパ球性白血病、非小細胞肺癌、及び小細胞肺癌からなる群から選択することができる。
本明細書に開示される方法はまた、選択された新生抗原のセットまたはそのサブセットを含む腫瘍ワクチンを得ることを含んでもよく、任意で腫瘍ワクチンを対象に投与することをさらに含んでもよい。
選択された新生抗原のセット内の新生抗原の少なくとも1つは、ポリペプチド形態である場合、以下のうちの少なくとも1つを含んでもよい:IC50値が1000nM未満のMHCとの結合親和性、MHCクラスIのポリペプチドではアミノ酸8〜15個、8、9、10、11、12、13、14、または15個の長さ、MHCクラスIIのポリペプチドではアミノ酸6〜30個、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18,19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30個の長さ、プロテアソーム切断を促進する、親タンパク質配列中のポリペプチド内またはその近くの配列モチーフの存在、及び、TAP輸送を促進する配列モチーフの存在、MHCクラスIIでは、細胞外もしくはリソソームプロテアーゼ(例えば、カテプシン)によるペプチド促進切断部位またはHLA−DMにより触媒されるHLA結合部位内またはその近くの配列モチーフの存在。
本明細書では、腫瘍細胞の腫瘍細胞表面上に提示される可能性が高い1つ以上の新生抗原を特定するための方法であって、複数の新鮮なまたは凍結得様試料に由来する主要組織適合性複合体(MHC)から溶出された複数の単離ペプチドに関連するデータを含む質量分析データを受け取る工程と、腫瘍試料中に存在し、各訓練ペプチド配列に関連する1つ以上のMHCアレル上に提示される訓練ペプチド配列のセットを少なくとも特定することにより、訓練データセットを取得する工程と、前記訓練ペプチド配列に基づいて、訓練タンパク質配列のセットを取得する工程と、前記訓練タンパク質配列及び前記訓練ペプチド配列を用いて、提示モデルの数値的パラメータのセットを訓練する工程であって、前記提示モデルが、腫瘍細胞表面上の1つ以上のMHCアレルによって腫瘍細胞由来のペプチド配列が提示される複数の数値的尤度を与える、工程と、を含む方法が開示される。
提示モデルは、MHCアレルのうちの特定の1つとペプチド配列の特定の位置の特定のアミノ酸とのペアの存在と、前記ペアの前記MHCアレルのうちの特定の1つによる、前記特定の位置に前記特定のアミノ酸を含むそのようなペプチド配列の腫瘍細胞表面上での提示の尤度と、の間の依存性を表すことができる。
本明細書に開示される方法はまた、新生抗原のサブセットを選択することを含んでもよく、新生抗原のサブセットは、それぞれが1つ以上の別個の腫瘍新生抗原に対して、腫瘍の細胞表面上に提示される尤度が増大していることから選択される。
本明細書に開示される方法はまた、新生抗原のサブセットを選択することを含んでもよく、新生抗原のサブセットは、それぞれが1つ以上の別個の腫瘍新生抗原に対して、対象に腫瘍特異的な免疫応答を誘導することができる尤度が増大していることから選択される。
本明細書に開示される方法はまた、新生抗原のサブセットを選択することを含んでもよく、新生抗原のサブセットは、それぞれが1つ以上の別個の腫瘍新生抗原に対して、プロフェッショナル抗原提示細胞(APC)によってナイーブT細胞に対して提示されることができる尤度が増大していることから選択され、任意で、APCは樹状細胞(DC)である。
本明細書に開示される方法はまた、新生抗原のサブセットを選択することを含んでもよく、新生抗原のサブセットは、それぞれが1つ以上の別個の腫瘍新生抗原に対して、中枢性寛容または末梢性寛容により阻害される尤度が減少していることから選択される。
本明細書に開示する方法はまた、新生抗原のサブセットを選択することを含んでもよく、新生抗原のサブセットは、それぞれが1つ以上の別個の腫瘍新生抗原に対して、対象において正常組織に対する自己免疫応答を誘導することができる尤度が減少していることから選択される。
本明細書に開示する方法はまた、新生抗原のサブセットを選択することを含んでもよく、新生抗原のサブセットは、それぞれがAPCに対して腫瘍細胞において差次的に翻訳後修飾される尤度が減少していることから選択され、任意で、APCは樹状細胞(DC)である。
本明細書における方法の実施においては、特に断らない限り、当該技術分野における技能の範囲内のタンパク質化学、生化学、組換えDNA技術及び薬理学の従来の方法を使用する。かかる技術は文献に充分な説明がなされている。例えば、T.E.Creighton,Proteins:Structures and Molecular Properties(W.H.Freeman and Company,1993);A.L.Lehninger,Biochemistry(Worth Publishers,Inc.,current addition);Sambrook,et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual(2nd Edition,1989);Methods In Enzymology(S.Colowick and N.Kaplan eds.,Academic Press,Inc.);Remington’s Pharmaceutical Sciences,18th Edition(Easton,Pennsylvania:Mack Publishing Company,1990);Carey and Sundberg Advanced Organic Chemistry 3rd Ed.(Plenum Press)Vols A and B(1992)を参照されたい。
III.新生抗原における腫瘍特異的変異の特定
また、ある特定の変異(例えば、がん細胞中に存在するバリアントまたはアレル)の特定のための方法も、本明細書に開示する。特に、これらの変異は、がんを有する対象のがん細胞のゲノム、トランスクリプトーム、プロテオーム、またはエクソーム中に存在し得るが、対象由来の正常組織には存在し得ない。腫瘍に特異的な、共有新生抗原を含む抗原を同定するための具体的な方法は当業者には周知のものであり、こうした方法は、例えば、あらゆる目的で本明細書に参照によりその全容をそれぞれ援用する国際特許出願公開第WO/2017/106638号、同第WO/2018/195357号、及び同第WO/2018/208856号により詳細に記載されている。
腫瘍における遺伝子変異は、それらが腫瘍において排他的にタンパク質のアミノ酸配列における変更をもたらす場合、腫瘍の免疫学的ターゲティングに有用と考えることができる。有用な変異は、以下を含む:(1)タンパク質において異なるアミノ酸をもたらす非同義変異;(2)C末端に新規の腫瘍特異的配列を有する、より長いタンパク質の翻訳をもたらす、終止コドンが修飾されているかまたは欠失しているリードスルー変異;(3)成熟mRNAにおけるイントロンの包含、したがって固有の腫瘍特異的タンパク質配列をもたらす、スプライス部位変異;(4)2種類のタンパク質の接合部に腫瘍特異的配列を有するキメラタンパク質を生じる、染色体再編成(すなわち、遺伝子融合);(5)新規の腫瘍特異的タンパク質配列を有する新たなオープンリーディングフレームをもたらす、フレームシフト変異または欠失。変異はまた、非フレームシフト挿入欠失、ミスセンスもしくはナンセンス置換、スプライス部位変化、ゲノム再編成もしくは遺伝子融合、または、新生ORFを生じる任意のゲノム変化もしくは発現変化のうちの1つ以上も含むことができる。
例えば、腫瘍細胞におけるスプライス部位、フレームシフト、リードスルー、または遺伝子融合の変異から生じた、変異を有するペプチドまたは変異したポリペプチドは、腫瘍対正常細胞において、DNA、RNA、またはタンパク質をシークエンシングすることによって特定することができる。
また、変異は、以前に特定された腫瘍特異的変異を含むことができる。公知の腫瘍変異は、Catalogue of Somatic Mutations in Cancer(COSMIC)データベースで見出すことができる。
様々な方法を、個体のDNAまたはRNAにおいて特定の変異またはアレルの存在を検出するために利用可能である。この分野における進歩は、正確で、容易な、かつ安価な大規模SNP遺伝子型判定を提供している。例えば、動的アレル特異的ハイブリダイゼーション(DASH)、マイクロプレートアレイ対角線ゲル電気泳動(MADGE)、パイロシークエンシング、オリゴヌクレオチド特異的ライゲーション、TaqManシステム、及びAffymetrix SNPチップなどの種々のDNA「チップ」技術を含むいくつかの技法が、記載されている。これらの方法は、典型的にはPCRによる、標的遺伝子領域の増幅を利用する。さらに他の方法は、侵襲性切断による小さなシグナル分子の生成及びその後の質量分析、または、固定化されたパッドロックプローブ及びローリングサークル増幅に基づく。特異的な変異を検出するための、当技術分野において公知の方法のいくつかを、下記に要約する。
PCRベースの検出手段は、多数のマーカーの多重増幅を同時に含むことができる。例えば、サイズがオーバーラップせず、同時に解析することができるPCR産物を生成するようにPCRプライマーを選択することが、当技術分野において周知である。あるいは、差次的にラベル化され、したがって、各々を差次的に検出することができるプライマーで異なるマーカーを増幅することが可能である。当然、ハイブリダイゼーションベースの検出手段により、試料における複数のPCR産物の差次的な検出が可能になる。複数のマーカーの多重解析を可能にする他の技法が、当技術分野において公知である。
いくつかの方法が、ゲノムDNAまたは細胞RNAにおける単一ヌクレオチド多型の解析を容易にするために開発されている。例えば、一塩基多型は、例えば、Mundy,C.R.(米国特許第4,656,127号)において開示されているような、特化されたエキソヌクレアーゼ抵抗性ヌクレオチドを用いることによって検出することができる。この方法にしたがって、多型部位のすぐ3’のアレル配列に対して相補的なプライマーを、特定の動物またはヒトから取得された標的分子に対してハイブリダイズさせる。標的分子上の多型部位が、存在する特定のエキソヌクレアーゼ抵抗性ヌクレオチド誘導体に対して相補的であるヌクレオチドを含有する場合、その誘導体は、ハイブリダイズされたプライマーの末端上に組み込まれる。そのような組み込みのために、プライマーはエキソヌクレアーゼに対して抵抗性になり、それによりその検出が可能になる。試料のエキソヌクレアーゼ抵抗性誘導体の同一性は既知であるため、プライマーがエキソヌクレアーゼに対して抵抗性になったという知見により、標的分子の多型部位に存在するヌクレオチドが、反応において使用されたヌクレオチド誘導体のものに対して相補的であることが明らかになる。この方法は、多量の外来性配列データの決定を必要としないという利点を有する。
多型部位のヌクレオチドの同一性を決定するために、溶液ベースの方法を使用することができる(Cohen,D.et al.(フランス国特許第2,650,840号;PCT出願第WO91/02087号)。米国特許第4,656,127号のMundyの方法におけるように、多型部位のすぐ3’のアレル配列に対して相補的であるプライマーを使用する。この方法は、多型部位のヌクレオチドに対して相補的である場合は、プライマーの末端上に組み込まれるようになる、ラベル化ジデオキシヌクレオチド誘導体を用いて、その部位のヌクレオチドの同一性を決定する。
Genetic Bit AnalysisまたはGBAとして公知である代替的な方法が、Goelet,P.et al.(PCT出願第92/15712号)により記載されている。Goelet,P.et al.の方法は、ラベル化ターミネーターと、多型部位の3’の配列に対して相補的であるプライマーとの混合物を使用する。取り込まれたラベル化ターミネーターは、評価される標的分子の多型部位に存在するヌクレオチドによって決定されかつこれに相補的である。Cohen et al.(フランス国特許第2,650,840号;PCT出願第WO91/02087号)の方法とは対照的に、Goelet,P.et al.の方法は、プライマーまたは標的分子が固相に固定化される、不均一相アッセイであることができる。
DNAにおいて多型部位をアッセイするための、いくつかのプライマーガイドヌクレオチド組み込み手順が、記載されている(Komher,J.S.et al.,Nucl.Acids.Res.17:7779−7784(1989);Sokolov,B.P.,Nucl.Acids Res.18:3671(1990);Syvanen,A.−C.,et al.,Genomics 8:684−692(1990);Kuppuswamy,M.N.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.(U.S.A.)88:1143−1147(1991);Prezant,T.R.et al.,Hum.Mutat.1:159−164(1992);Ugozzoli,L.et al.,GATA 9:107−112(1992);Nyren,P.et al.,Anal.Biochem.208:171−175(1993))。これらの方法は、それらが、多型部位で塩基間を識別するためにラベル化デオキシヌクレオチドの組み込みを利用する点で、GBAとは異なる。そのような形式において、シグナルは、組み込まれたデオキシヌクレオチドの数に比例するため、同じヌクレオチドのランにおいて起こる多型は、ランの長さに比例するシグナルを結果としてもたらすことができる(Syvanen,A.−C.,et al.,Amer.J.Hum.Genet.52:46−59(1993))。
数多くのイニシアティブは、DNAまたはRNAの何百万もの個々の分子から並行して直接、配列情報を取得する。リアルタイムの単一分子の合成によるシークエンシング技術は、シークエンシングされる鋳型に対して相補的であるDNAの新生鎖の中に組み込まれる際の、蛍光ヌクレオチドの検出に依拠する。1つの方法において、長さが30〜50塩基のオリゴヌクレオチドを、ガラスのカバーガラスに、5’端で共有結合性に固着させる。これらの固着した鎖は、2つの機能を果たす。第1に、それらは、鋳型が、表面結合オリゴヌクレオチドに対して相補的な捕捉尾部を有して構成されている場合に、標的鋳型鎖の捕捉部位として作用する。それらはまた、配列読み取りの基礎を形成する、鋳型指向性プライマー伸長のためのプライマーとしても作用する。捕捉プライマーは、複数サイクルの合成、検出、及び、色素を除去するための色素−リンカーの化学的切断を用いた、配列決定のための、固定された位置部位として機能する。各サイクルは、ポリメラーゼ/ラベル化ヌクレオチド混合物の添加、リンス、画像化、及び色素の切断からなる。代替的な方法において、ポリメラーゼは、蛍光ドナー分子で修飾されてスライドガラス上に固定化され、他方、各ヌクレオチドは、γ−ホスファートに付着したアクセプター蛍光部分で色分けされている。ヌクレオチドが、新規の鎖の中に組み込まれるようになる際に、システムが、蛍光タグ付加されたポリメラーゼと蛍光修飾されたヌクレオチドとの間の相互作用を検出する。他の合成によるシークエンシング技術もまた、存在する。
任意の適している合成によるシークエンシングプラットフォームを、変異を特定するために使用することができる。上記のように、4種類の主要な合成によるシークエンシングプラットフォームを、現在利用可能である:Roche/454 Life Sciencesより販売されるGenome Sequencer、Illumina/Solexaより販売される1G Analyzer、Applied BioSystemsより販売されるSOLiDシステム、及びHelicos Biosciencesより販売されるHeliscopeシステム。合成によるシークエンシングプラットフォームはまた、Pacific BioSciences及びVisiGen Biotechnologiesによっても記載されている。いくつかの実施形態において、シークエンシングされる多数の核酸分子は、支持体(例えば、固体支持体)に結合している。核酸を支持体上に固定化するために、捕捉配列/ユニバーサルプライミング部位を、鋳型の3’端及び/または5’端に付加することができる。核酸は、支持体に共有結合性に付着した相補的配列に対して捕捉配列をハイブリダイズすることによって、支持体に結合させることができる。捕捉配列(ユニバーサル捕捉配列とも呼ばれる)は、ユニバーサルプライマーとして二重に働き得る、支持体に付着した配列に対して相補的な核酸配列である。
捕捉配列に対する代替物として、カップリングペア(例えば、抗体/抗原、受容体/リガンド、または、例えば米国特許出願第2006/0252077号に記載されているようなアビジン−ビオチンペアなど)のメンバーを、各断片に連結させて、そのカップリングペアのそれぞれの第2のメンバーでコーティングされた表面上に捕捉させることができる。
捕捉に続いて、配列を、例えば、鋳型依存性の合成によるシークエンシングを含む、例えば、実施例及び米国特許第7,283,337号に記載されているような、単一分子検出/シークエンシングによって解析することができる。合成によるシークエンシングにおいて、表面に結合した分子は、ポリメラーゼの存在下で、多数のラベル化ヌクレオチド三リン酸に曝露される。鋳型の配列は、成長する鎖の3’端の中に組み込まれるラベル化ヌクレオチドの順序によって決定される。これは、リアルタイムで行うことができ、ステップ・アンド・リピートモードで行うことができる。リアルタイム解析のために、各ヌクレオチドに対して異なる光ラベルを組み込むことができ、複数のレーザーを、組み込まれたヌクレオチドの刺激のために利用することができる。
シークエンシングはまた、他の大規模並列処理シークエンシング、または次世代シークエンシング(NGS)技法及びプラットフォームも含むことができる。大規模並列処理シークエンシング技法及びプラットフォームの追加的な例は、Illumina HiSeqまたはMiSeq、ThermoPGMまたはProton、Pac Bio RS IIまたはSequel、QiagenのGene Reader、及びOxford Nanopore MinIONである。追加的な類似した現在の大規模並列処理シークエンシング技術、及びこれらの技術の将来世代を、使用することができる。
任意の細胞タイプまたは組織を利用して、本明細書に記載した方法における使用のための核酸試料を取得することができる。例えば、DNAまたはRNA試料を、腫瘍または体液、例えば、公知の技法(例えば、静脈穿刺)によって取得された血液、もしくは唾液から取得することができる。あるいは、核酸試験を、乾燥試料(例えば、髪または皮膚)に対して行うことができる。加えて、試料を、シークエンシングのために腫瘍から取得することができ、別の試料を、正常組織が腫瘍と同じ組織タイプのものである場合に、シークエンシングのために正常組織から取得することができる。試料を、シークエンシングのために腫瘍から取得することができ、別の試料を、正常試料が腫瘍とは別個の組織タイプのものである場合に、シークエンシングのために正常組織から取得することができる。
腫瘍は、肺癌、黒色腫、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、腎臓癌、胃癌、結腸癌、精巣癌、頭頸部癌、膵癌、脳癌、B細胞リンパ腫、急性骨髄性白血病、慢性骨髄性白血病、慢性リンパ球性白血病、及びTリンパ球性白血病、非小細胞肺癌、及び小細胞肺癌のうちの1つ以上を含むことができる。
あるいは、タンパク質質量分析を使用して、腫瘍細胞上のMHCタンパク質に結合した変異したペプチドの存在を特定または実証することができる。ペプチドは、腫瘍細胞から、または腫瘍から免疫沈降させたHLA分子から酸溶出することができ、次いで、質量分析を用いて特定することができる。
IV.抗原
抗原は、ヌクレオチドまたはポリヌクレオチドを含むことができる。例えば、抗原は、ポリペプチド配列をコードするRNA配列であることができる。ワクチンにおいて有用な抗原は、したがって、ヌクレオチド配列またはポリペプチド配列を含むことができる。共有新生抗原は、表A(配列番号10755〜21015を参照)及びAACR GENIEの結果(配列番号21016〜29357を参照)に示されている。共有抗原は、表1.2(配列番号57〜10,754を参照)に示されている。
本明細書に開示する方法によって特定された腫瘍特異的変異を含む単離されたペプチド、公知の腫瘍特異的変異を含むペプチド、及び、本明細書に開示する方法によって特定された変異ポリペプチドまたはその断片を、本明細書に開示する。新生抗原ペプチドは、新生抗原が関連するポリペプチド配列をコードするヌクレオチド配列(例えば、DNAまたはRNA)を含む場合に、それらのコード配列の文脈において記載することができる。
本明細書はまた、正常細胞または組織と比較して腫瘍細胞またはがん性組織中で発現が変化していることが知られているかまたは見出されている任意のポリペプチド、例えば、正常細胞または組織と比較して腫瘍細胞またはがん性組織中で異常に発現することが知られているかまたは見出されている任意のポリペプチドに由来するペプチドも開示する。抗原性ペプチドが由来しうる適当なポリペプチドは、例えば、COSMICデータベースに見出すことができる。COSMICは、ヒトのがんにおける体細胞変異に関する包括的な情報をキュレートしたものである。ペプチドは、腫瘍特異的変異を含む。
抗原ヌクレオチド配列によってコードされる1つ以上のポリペプチドは、以下のうちの少なくとも1つを含むことができる:1000nM未満のIC50値でのMHCとの結合親和性、MHCクラスIペプチドについてはアミノ酸8〜15個、8、9、10、11、12、13、14、または15個の長さ、プロテアソーム切断を促進するペプチド内またはその近くの配列モチーフの存在、及び、TAP輸送を促進する配列モチーフの存在、MHCクラスIIのポリペプチドについてはアミノ酸6〜30個、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18,19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30個の長さ、細胞外もしくはリソソームプロテアーゼ(例えば、カテプシン)によるペプチド促進切断部位またはHLA−DMにより触媒されるHLA結合部位内またはその近くの配列モチーフの存在。
1つ以上の抗原は、腫瘍の表面上に存在することができる。
1つ以上の抗原は、腫瘍を有する対象において免疫原性であることができ、例えば、対象においてT細胞応答またはB細胞応答を惹起することができ得る。
対象において自己免疫応答を誘導する1つ以上の抗原は、腫瘍を有する対象のためのワクチン生成の文脈において、考察から排除することができる。
少なくとも1つの抗原性ペプチド分子のサイズは、約5個、約6個、約7個、約8個、約9個、約10個、約11個、約12個、約13個、約14個、約15個、約16個、約17個、約18個、約19個、約20個、約21個、約22個、約23個、約24個、約25個、約26個、約27個、約28個、約29個、約30個、約31個、約32個、約33個、約34個、約35個、約36個、約37個、約38個、約39個、約40個、約41個、約42個、約43個、約44個、約45個、約46個、約47個、約48個、約49個、約50個、約60個、約70個、約80個、約90個、約100個、約110個、約120個、またはそれよりも多いアミノ分子残基、及びこれらの範囲から導出される任意の範囲を含むことができるが、それらに限定されない。具体的な実施形態において、抗原性ペプチド分子は、アミノ酸50個以下である。
抗原性ペプチド及びポリペプチドは、MHCクラスIについては長さが15残基以下で、通常約8〜約11残基の間からなり、特に9または10残基であることができ;MHCクラスIIについては、6〜30残基であることができる。
望ましい場合、より長いペプチドを、いくつかのやり方において設計することができる。1つの例において、HLAアレル上のペプチドの提示尤度が予測されるかまたは公知である場合、より長いペプチドは、(1)各々の対応する遺伝子産物のN末端及びC末端に向かって2〜5アミノ酸の伸長を有する個々の提示されるペプチド;(2)各々について伸長した配列を有する、提示されるペプチドのいくつかまたはすべての連鎖のいずれかからなることができる。別の例において、シークエンシングにより、腫瘍中に存在する長い(10残基より長い)新生エピトープ配列(例えば、新規のペプチド配列をもたらすフレームシフト、リードスルー、またはイントロンの包含による)が明らかになる場合、より長いペプチドは、(3)新規の腫瘍特異的アミノ酸のストレッチ全体からなることになり、したがって、最強のHLAに提示されるより短いペプチドの計算的なまたはインビトロ試験ベースの選択の必要を回避する。いずれの例においても、より長いペプチドの使用によって、患者細胞による内因性のプロセシングが可能になり、より有効な抗原提示及びT細胞応答の誘導がもたらされ得る。
抗原性ペプチド及びポリペプチドは、HLAタンパク質上に提示されることができる。いくつかの態様において、抗原性ペプチド及びポリペプチドは、野生型ペプチドよりも強い親和性でHLAタンパク質上に提示される。いくつかの態様において、新生抗原性ペプチドまたはポリペプチドは、少なくとも5000nM未満、少なくとも1000nM未満、少なくとも500nM未満、少なくとも250nM未満、少なくとも200nM未満、少なくとも150nM未満、少なくとも100nM未満、少なくとも50nM未満、またはそれよりも小さいIC50を有することができる。
いくつかの態様において、抗原性ペプチド及びポリペプチドは、対象に投与された場合に、自己免疫応答を誘導せず、及び/または免疫寛容を引き起こさない。
また、少なくとも2種類以上の抗原性ペプチドを含む組成物も提供する。いくつかの実施形態において、組成物は、少なくとも2種類の異なるペプチドを含有する。少なくとも2種類の異なるペプチドは、同じポリペプチドに由来することができる。異なるポリペプチドとは、ペプチドが、長さ、アミノ酸配列、またはその両方において異なることを意味する。ペプチドは、正常細胞または組織と比較して腫瘍細胞またはがん性組織中で発現が変化していることが知られているかまたは見出されている任意のポリペプチド、例えば、正常細胞または組織と比較して腫瘍細胞またはがん性組織中で異常に発現することが知られているかまたは見出されている任意のポリペプチドに由来する腫瘍特異的変異またはペプチドを含むことが知られているかまたは見出されている任意のポリペプチドに由来する。抗原性ペプチドが由来しうる適当なポリペプチドは、例えば、COSMICデータベースまたはAACR GENIE(Genomics Evidence Neoplasia Information Exchange)データベースに見出すことができる。COSMICは、ヒトのがんにおける体細胞変異に関する包括的な情報をキュレートしたものである。AACR GENIEは、数万人のがん患者からの臨床成績を用いた臨床グレードのがんゲノムデータを集約及びリンクしたものである。ペプチドは、腫瘍特異的変異を含有する。いくつかの態様において、腫瘍特異的変異は、特定のがんタイプについてのドライバー変異である。
望ましい活性または性質を有する抗原性ペプチド及びポリペプチドは、望ましいMHC分子に結合して適切なT細胞を活性化する非改変ペプチドの生物学的活性を増大させるかまたは実質的にそのすべてを少なくとも保持しつつ、特定の望ましい属性、例えば、改善された薬理学的特徴を与えるように改変することができる。例として、抗原性ペプチド及びポリペプチドを、保存的または非保存的のいずれかの置換などの、種々の改変にさらに供することができ、そのような改変は、改善されたMHC結合、安定性、または提示などの、それらの使用におけるある特定の利点を提供し得る。保存的置換とは、アミノ酸残基を、生物学的及び/または化学的に類似している別のもので、例えば、1つの疎水性残基を別の疎水性残基、または1つの極性残基を別の極性残基で置き換えることを意味する。置換は、Gly、Ala;Val、Ile、Leu、Met;Asp、Glu;Asn、Gln;Ser、Thr;Lys、Arg;及びPhe、Tyrなどの組み合わせを含む。単一アミノ酸置換の効果はまた、D−アミノ酸を用いて探査してもよい。そのような改変は、例えば、Merrifield,Science 232:341−347(1986),Barany & Merrifield,The Peptides,Gross & Meienhofer,eds.(N.Y.,Academic Press),pp.1−284(1979);及びStewart & Young,Solid Phase Peptide Synthesis,(Rockford,Ill.,Pierce),2d Ed.(1984)に記載されているように、周知のペプチド合成手順を用いて行うことができる。
種々のアミノ酸模倣物または非天然アミノ酸でのペプチド及びポリペプチドの改変は、インビボでのペプチド及びポリペプチドの安定性の増大に特に有用である場合がある。安定性は多くの方法でアッセイすることができる。例として、ペプチダーゼ、ならびに、ヒト血漿及び血清などの種々の生物学的媒質が、安定性を試験するために使用されている。例えば、Verhoef et al.,Eur.J.Drug Metab Pharmacokin.11:291−302(1986)を参照されたい。ペプチドの半減期は、25%ヒト血清(v/v)アッセイを用いて好都合に決定することができる。プロトコールは、概して以下のようなものである。プールしたヒト血清(タイプAB、非熱不活性化)を、使用前に遠心分離によって脱脂する。次いで、血清を、RPMI組織培養培地で25%に希釈し、ペプチド安定性を試験するために使用する。あらかじめ決定された時間間隔で、少量の反応溶液を取り出して、6%水性トリクロロ酢酸またはエタノールのいずれかに添加する。濁った反応試料を15分間冷却(4℃)し、次いで、スピンして沈降血清タンパク質を沈殿させる。次いで、ペプチドの存在を、安定性特異的クロマトグラフィー条件を用いた逆相HPLCによって決定する。
ペプチド及びポリペプチドを、改善された血清半減期以外の望ましい属性を提供するために修飾することができる。例として、CTL活性を誘導するペプチドの能力を、Tヘルパー細胞応答を誘導することができる少なくとも1つのエピトープを含有する配列への連結によって増強することができる。免疫原性ペプチド/Tヘルパーコンジュゲートは、スペーサー分子によって連結することができる。スペーサーは、典型的には、生理学的条件下で実質的に無電荷である、アミノ酸またはアミノ酸模倣物などの相対的に小さな中性分子から構成される。スペーサーは、典型的には、例えば、Ala、Gly、または、非極性アミノ酸もしくは中性極性アミノ酸の他の中性スペーサーから選択される。任意で存在するスペーサーは、同じ残基から構成される必要はなく、したがって、ヘテロオリゴマーまたはホモオリゴマーであり得ることが、理解されるであろう。存在する場合、スペーサーは、通常、少なくとも1または2残基、より通常は、3〜6残基であろう。あるいは、ペプチドを、スペーサーなしでTヘルパーペプチドに連結することができる。
抗原性ペプチドは、ペプチドのアミノ末端またはカルボキシ末端のいずれかで、直接またはスペーサーを介してのいずれかでTヘルパーペプチドに連結することができる。抗原性ペプチドまたはTヘルパーペプチドのいずれかのアミノ末端を、アシル化することができる。例示的なTヘルパーペプチドは、破傷風トキソイドの830〜843、インフルエンザの307〜319、マラリアスポロゾイトの周囲382〜398及び378〜389を含む。
タンパク質またはペプチドは、標準的な分子生物学的技法を通したタンパク質、ポリペプチド、もしくはペプチドの発現、天然由来源からのタンパク質もしくはペプチドの単離、またはタンパク質もしくはペプチドの化学合成を含む、当業者に公知の任意の技法によって作製することができる。種々の遺伝子に対応する、ヌクレオチドならびにタンパク質、ポリペプチド及びペプチドの配列は、以前に開示されており、当業者に公知のコンピュータ処理されたデータベースで見出すことができる。1つのそのようなデータベースは、National Institutes of Healthのウェブサイトに位置する、National Center for Biotechnology InformationのGenbank及びGenPeptデータベースである。公知の遺伝子のコード領域は、本明細書に開示する技法を用いて、または当業者に公知であるように、増幅及び/または発現させることができる。あるいは、タンパク質、ポリペプチド、及びペプチドの種々の商業的調製物が、当業者に公知である。
さらなる態様において、抗原は、抗原性ペプチドまたはその一部をコードする核酸(例えば、ポリヌクレオチド)を含む。ポリヌクレオチドは、例えば、DNA、cDNA、PNA、CNA、RNA(例えば、mRNA)、例えば、ホスホロチオアートバックボーンを有するポリヌクレオチドなどの、ポリヌクレオチドの一本鎖及び/もしくは二本鎖、または天然形態もしくは安定化形態のいずれか、または、それらの組み合わせであることができ、イントロンを含有してもよく、または含有しなくてもよい。またさらなる態様は、ポリペプチドまたはその一部を発現することができる発現ベクターを提供する。様々な細胞タイプ用の発現ベクターが、当技術分野において周知であり、過度の実験なしで選択することができる。概して、DNAを、プラスミドなどの発現ベクター中に、発現のための適正な方向及び正確なリーディングフレームで挿入する。必要な場合は、DNAを、望ましい宿主によって認識される適切な転写及び翻訳調節性制御ヌクレオチド配列に連結することができるが、そのような制御は、概して発現ベクターにおいて利用可能である。次いで、ベクターを、標準的な技法を通して宿主中に導入する。手引きは、例えば、Sambrook et al.(1989)Molecular Cloning,A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Spring Harbor,N.Y.において見出すことができる。
V.ワクチン組成物
また、特異的な免疫応答、例えば、腫瘍特異的な免疫応答を生じることができる免疫原性組成物、例えば、ワクチン組成物も、本明細書に開示する。ワクチン組成物は、典型的に、例えば、本明細書に記載される、または表A、表1.2、またはAACR GENIEの結果に記載される方法を用いて選択された1つまたは多数の抗原を含む。ワクチン組成物はまた、ワクチンと呼ぶこともできる。
ワクチンは、1〜30種類のペプチド、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、もしくは30種類の異なるペプチド、6、7、8、9、10、11、12、13、もしくは14種類の異なるペプチド、または12、13、もしくは14種類の異なるペプチドを含有することができる。ペプチドは、翻訳後修飾を含むことができる。ワクチンは、1〜100種類もしくはそれよりも多いヌクレオチド配列、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100種類もしくはそれよりも多い異なるヌクレオチド配列、6、7、8、9、10、11、12、13、もしくは14種類の異なるヌクレオチド配列、または12、13、もしくは14種類の異なるヌクレオチド配列を含有することができる。ワクチンは、1〜30種類の抗原配列、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100種類もしくはそれよりも多い異なる抗原配列、6、7、8、9、10、11、12、13、もしくは14種類の異なる抗原配列、または12、13、もしくは14種類の異なる抗原配列を含有することができる。
一実施形態では、異なるペプチド及び/もしくはポリペプチド、またはそれらをコードするヌクレオチド配列は、ペプチド及び/またはポリペプチドが、異なるMHCクラスI分子及び/または異なるMHCクラスII分子などの異なるMHC分子と結合することができるように選択される。いくつかの態様において、1つのワクチン組成物は、最も頻繁に存在するMHCクラスI分子及び/または異なるMHCクラスII分子と結合することができるペプチド及び/またはポリペプチドのコード配列を含む。したがって、ワクチン組成物は、少なくとも2種類の好ましい、少なくとも3種類の好ましい、または少なくとも4種類の好ましいMHCクラスI分子及び/または異なるMHCクラスII分子と結合することができる異なる断片を含むことができる。
ワクチン組成物は、特異的な細胞傷害性T細胞応答、及び/または特異的なヘルパーT細胞応答を生じることができる。
ワクチン組成物は、アジュバント及び/または担体をさらに含むことができる。有用なアジュバント及び担体の例を、本明細書の下記に示す。組成物は、例えば、タンパク質などの担体、または、例えば、T細胞に対してペプチドを提示することができる樹状細胞(DC)などの抗原提示細胞と結合することができる。
アジュバントは、ワクチン組成物中へのその混合が、抗原に対する免疫応答を増大させるか、または別の方法で修飾する任意の物質である。担体は、抗原がそれに結合することができる足場構造、例えば、ポリペプチドまたは多糖であることができる。任意で、アジュバントは、共有結合性または非共有結合性にコンジュゲートされる。
抗原に対する免疫応答を増大させるアジュバントの能力は、典型的に、免疫媒介性反応の有意なもしくは実質的な増大、または疾患症候の低減によって明示される。例えば、体液性免疫の増大は、典型的に、抗原に対して生じた抗体の力価の有意な増大によって明示され、T細胞活性の増大は、典型的に、細胞増殖、または細胞性細胞傷害、またはサイトカイン分泌の増大において明示される。アジュバントはまた、例えば、主として体液性またはTh応答を、主として細胞性またはTh応答へと変更することによって、免疫応答を変化させ得る。
適しているアジュバントは、1018 ISS、アラム、アルミニウム塩、Amplivax、AS15、BCG、CP−870,893、CpG7909、CyaA、dSLIM、GM−CSF、IC30、IC31、イミキモド、ImuFact IMP321、IS Patch、ISS、ISCOMATRIX、JuvImmune、LipoVac、MF59、モノホスホリル脂質A、Montanide IMS 1312、MontanideISA206、Montanide ISA 50V、Montanide ISA−51、OK−432、OM−174、OM−197−MP−EC、ONTAK、PepTelベクターシステム、PLGマイクロ粒子、レシキモド、SRL172、ビロソーム及び他のウイルス様粒子、YF−17D、VEGFトラップ、R848、β−グルカン、Pam3Cys、サポニンに由来するAquila’s QS21 stimulon(Aquila Biotech、Worcester、Mass.、USA)、マイコバクテリア抽出物及び合成細菌細胞壁模倣物、及びRibi’s Detox.QuilまたはSuperfosなどの他の専売アジュバントを含むが、それらに限定されない。不完全フロインドまたはGM−CSFなどのアジュバントが、有用である。樹状細胞に特異的ないくつかの免疫学的アジュバント(例えば、MF59)及びそれらの調製物が、以前に記載されている(Dupuis M,et al.,Cell Immunol.1998;186(1):18−27;Allison A C;Dev Biol Stand.1998;92:3−11)。また、サイトカインを使用することもできる。いくつかのサイトカインは、リンパ組織に対する樹状細胞の遊走への影響(例えば、TNF−α)、Tリンパ球に対する効率的な抗原提示細胞への樹状細胞の成熟の加速化(例えば、GM−CSF、IL−1、及びIL−4)(具体的にその全体が参照により本明細書に組み入れられる、米国特許第5,849,589号)、及び免疫アジュバントとしての作用(例えば、IL−12)に直接結び付けられている(Gabrilovich D I,et al.,J ImmunotherEmphasis Tumor Immunol.1996(6):414−418)。
CpG免疫刺激性オリゴヌクレオチドもまた、ワクチン設定においてアジュバントの効果を増強することが報告されている。TLR 7、TLR 8、及び/またはTLR 9に結合するRNAなどの他のTLR結合分子がまた、使用されてもよい。
有用なアジュバントの他の例は、化学的に修飾されたCpG(例えば、CpR、Idera)、Poly(I:C)(例えば、polyi:CI2U)、非CpG細菌DNAまたはRNA、ならびに、治療的に及び/またはアジュバントとして作用し得る、シクロホスファミド、スニチニブ、ベバシズマブ、セレブレックス、NCX−4016、シルデナフィル、タダラフィル、バルデナフィル、ソラフィニブ、XL−999、CP−547632、パゾパニブ、ZD2171、AZD2171、イピリムマブ、トレメリムマブ、及びSC58175などの免疫活性小分子及び抗体を含むが、それらに限定されない。アジュバント及び添加物の量及び濃度は、当業者が過度の実験なしで容易に決定することができる。追加的なアジュバントは、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF、サルグラモスチム)などのコロニー刺激因子を含む。
ワクチン組成物は、1種類よりも多い異なるアジュバントを含むことができる。さらに、治療用組成物は、上記の任意またはそれらの組み合わせを含む、任意のアジュバント物質を含むことができる。ワクチン及びアジュバントを、任意の適切な配列において、一緒にまたは別々に投与できることもまた、企図される。
担体(または賦形剤)は、アジュバントから独立して存在することができる。担体の機能は、例えば、活性または免疫原性を増大させるため、安定性を与えるため、生物学的活性を増大させるため、または血清半減期を増大させるために、特に変異体の分子量を増大させることであり得る。さらに、担体は、T細胞に対してペプチドを提示するのを助けることができる。担体は、当業者に公知の任意の適している担体、例えば、タンパク質または抗原提示細胞であることができる。担体タンパク質は、キーホールリンペットヘモシアニン、トランスフェリンなどの血清タンパク質、ウシ血清アルブミン、ヒト血清アルブミン、サイログロブリンもしくはオボアルブミン、免疫グロブリン、またはインスリンなどのホルモン、またはパルミチン酸であることができるが、それらに限定されない。ヒトの免疫化のためには、担体は概して、ヒトに許容されかつ安全な、生理学的に許容される担体である。しかし、破傷風トキソイド及び/またはジフテリアトキソイドは、適している担体である。あるいは、担体は、デキストラン、例えばセファロースであることができる。
細胞傷害性T細胞(CTL)は、無傷の外来抗原自体よりも、MHC分子に結合したペプチドの形態において抗原を認識する。MHC分子自体は、抗原提示細胞の細胞表面に位置する。したがって、CTLの活性化は、ペプチド抗原、MHC分子、及びAPCのトリマー複合体が存在する場合に可能である。対応して、ペプチドがCTLの活性化のために使用される場合だけではなく、追加的にそれぞれのMHC分子を有するAPCが添加される場合に、それは免疫応答を増強し得る。したがって、いくつかの実施形態において、ワクチン組成物は、追加的に、少なくとも1つの抗原提示細胞を含有する。
抗原はまた、ワクシニア、鶏痘、自己複製アルファウイルス、マラバウイルス、アデノウイルス(例えば、Tatsis et al.,Adenoviruses,Molecular Therapy(2004)10,616−629を参照されたい)、または、第2、第3、もしくはハイブリッド第2/第3世代のレンチウイルス、及び特異的な細胞タイプもしくは受容体を標的とするように設計された任意の世代の組換えレンチウイルスを含むがそれらに限定されないレンチウイルス(例えば、Hu et al.,Immunization Delivered by Lentiviral Vectors for Cancer and Infectious Diseases,Immunol Rev.(2011)239(1):45−61、Sakuma et al.,Lentiviral vectors:basicto translational,Biochem J.(2012)443(3):603−18、Cooper et al.,Rescue of splicing−mediated intron loss maximizes expression in lentiviral vectors containing the human ubiquitin C promoter,Nucl.AcidsRes.(2015)43(1):682−690、Zufferey et al.,Self−Inactivating Lentivirus Vector for Safe and Efficient In Vivo Gene Delivery,J.Virol.(1998)72(12):9873−9880を参照されたい)などの、ウイルスベクターベースのワクチンプラットフォームに含めることもできる。上述のウイルスベクターベースのワクチンプラットフォームのパッケージング能力に依存して、このアプローチは、1つ以上の新生抗原ペプチドをコードする1つ以上のヌクレオチド配列を送達することができる。配列は、非変異配列が隣接していてもよく、リンカーによって分離されていてもよく、または、細胞内区画を標的とする1つもしくは複数の配列が先行していてもよい(例えば、Gros et al.,Prospective identification of neoantigen−specific lymphocytes in the peripheral blood of melanoma patients,Nat Med.(2016)22(4):433−8、Stronen et al.,Targeting of cancer neoantigens with donor−derived T cell receptor repertoires,Science.(2016)352(6291):1337−41、Lu et al.,Efficient identification of mutated cancer antigens recognized by T cells associated with durable tumor regressions,Clin Cancer Res.(2014)20( 13):3401−10を参照されたい)。宿主中への導入時に、感染した細胞は、抗原を発現し、それにより、ペプチドに対する宿主免疫(例えば、CTL)応答を惹起する。免疫化プロトコールにおいて有用なワクシニアベクター及び方法は、例えば、米国特許第4,722,848号に記載されている。別のベクターは、BCG(カルメット・ゲラン桿菌)である。BCGベクターは、Stover et al.(Nature 351:456−460(1991))に記載されている。抗原の治療的投与または免疫化に有用な、多種多様の他のワクチンベクター、例えば、チフス菌(Salmonella typhi)ベクターなどが、本明細書における記載から当業者に明らかであろう。
V.A.抗原カセット
1つ以上の抗原の選択に用いられる方法、「カセット」のクローニング及び構築、ならびにウイルスベクターへのその挿入は本明細書に与えられる教示を考慮すれば当該技術分野の範囲内である。「抗原カセット」とは、選択された抗原または複数の抗原と、k抗原(複数可)を転写し、転写産物を発現するために必要とされる他の調節エレメントとの組み合わせを意味する。抗原または複数の抗原は、転写を可能とするような形で調節要素と機能的に連結することができる。かかる要素としては、ウイルスベクターをトランスフェクトした細胞内で抗原(複数可)の発現を推進することができる従来の調節エレメントが挙げられる。したがって、抗原カセットは、抗原(複数可)に連結され、組換えベクターの選択されたウイルス配列内に他の任意選択的な調節エレメントとともに配置された選択されたプロモーターも含むことができる。カセットは、表A及び/またはAACR GENIEの結果に示される1つ以上の新生抗原、及び/または表1.2に示される1つ以上の抗原を含むことができる。
有用なプロモーターは、構成性プロモーター、または発現させる抗原(複数可)の量を制御することが可能な調節された(誘導性)プロモーターであってよい。例えば、望ましいプロモーターとして、サイトメガロウイルス最初期プロモーター/エンハンサーのものがある[例えば、Boshart et al,Cell,41:521−530(1985)を参照]。別の望ましいプロモーターとしては、ラウス肉腫ウイルスLTRプロモーター/エンハンサーが挙げられる。さらに別のプロモーター/エンハンサー配列は、ニワトリβアクチンプロモーターである[T.A.Kost et al,Nucl.Acids Res.,11(23):8287(1983)]。当業者であれば、他の適当な、または望ましいプロモーターも選択することができる。
抗原カセットは、転写産物の効率的なポリアデニル化(ポリ(A)、ポリAまたはpA)のためのシグナルを与える配列ならびに機能的スプライスドナー及びアクセプター部位を含むイントロンを含む、ウイルスベクター配列に対して異種の核酸配列も含みうる。本明細書の例示的なベクターに用いられる一般的なポリA配列は、パポバウイルスSV−40由来のものである。ポリA配列は、抗原ベースの配列の後で、ウイルスベクター配列の前にカセットに挿入することができる。一般的なイントロン配列もまたSV−40由来のものでよく、SV−40Tイントロン配列と呼ばれる。抗原カセットは、プロモーター/エンハンサー配列と抗原(複数可)との間に位置するイントロンを含んでもよい。これら及び他の一般的なベクターエレメントの選択は従来のものであり[例えば、Sambrook et al,“Molecular Cloning.A Laboratory Manual.”,2d edit.,Cold Spring Harbor Laboratory, New York(1989)及び本明細書に引用される参照文献を参照]、多くのかかる配列が商業的及び産業的供給元、ならびにGenbankより入手可能である。
抗原カセットは1つ以上の抗原を有することができる。例えば個、特定のカセットは、1〜10個、1〜20個、1〜30個、10〜20個、15〜25個、15〜20個、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、またはそれよりも多くの抗原を含むことができる。抗原は互いに直接連結されてもよい。抗原はリンカーによって互いに連結されてもよい。抗原は、N〜CまたはC〜Nを含む、互いに対して任意の方向とすることができる。
上記に述べたように、抗原カセットは、選択することができるものの中でもとりわけ、例えばE1遺伝子領域の欠失、またはE3遺伝子領域の欠失などのウイルスベクター内の任意の選択された欠失部位内に配置することができる。
抗原カセットは、5’から3’にかけて各要素の順序付けられた配列を説明する下式:
(P−(L5−N−L3−(P2−(G5−U−G3
を用いて説明することができ、
式中、
P及びP2は、プロモーターヌクレオチド配列を含み、
Nは、MHCクラスIエピトープコード核酸配列を含み、
L5は、5’リンカー配列を含み、
L3は、3’リンカー配列を含み、
G5は、アミノ酸リンカーをコードする核酸配列を含み、
G3は、アミノ酸リンカーをコードする少なくとも1つの核酸配列のうちの1つを含み、
Uは、MHCクラスII抗原コード核酸配列を含み、ここで、各Xについて、対応するNcは、エピトープコード核酸配列であり、
各Yについて、対応するUfは、抗原コード核酸配列である。
組成物及び順序付けられた配列は、存在する要素の数を選択することによってさらに定義することができ、例えば、a=0または1である場合、b=0または1である場合、c=1である場合、d=0または1である場合、e=0または1である場合、f=1である場合、g=0または1である場合、h=0または1である場合、X=1〜400であり、Y=0、1、2、3、4または5であり、Z=1〜400であり、かつW=0、1、2、3、4または5である。
1つの例では、存在する要素は、a=0、b=1、d=1、e=1、g=1、h=0、X=10、Y=2、Z=1、かつW=1であり、さらなるプロモーターが存在しない場合が記述される場合(すなわち、RNAアルファウイルス骨格によって与えられるプロモーターヌクレオチド配列のみが存在する)、20個のMHCクラスIエピトープが存在し、各Nについて5’リンカーが存在し、各Nについて3’リンカーが存在し、2個のMHCクラスIIエピトープが存在し、2個のMHCクラスIIエピトープを連結するリンカーが存在し、2個のMHCクラスIIエピトープの5’末端を最後のMHCクラスIエピトープの3’リンカーに連結するリンカーが存在し、2個のMHCクラスIIエピトープの3’末端をRNAアルファウイルス骨格に連結するリンカーが存在する。抗原カセットの3’末端の、RNAアルファウイルス骨格との連結の例としては、3’の19ntのCSEのような、RNAアルファウイルス骨格によって与えられる3’UTR要素に直接連結することが挙げられる。抗原カセットの5’末端の、RNAアルファウイルス骨格との連結の例としては、26Sプロモーター配列、アルファウイルスの5’UTR、51ntのCSE、または24ntのCSEに直接連結することが挙げられる。
他の例としては、a=1であり、RNAアルファウイルス骨格によって与えられるプロモーターヌクレオチド配列以外のプロモーターが存在する場合が記述される場合;a=1かつZが1よりも大きく、それぞれが1つ以上の異なるMHCクラスIエピトープコード核酸配列の発現をもたらす、RNAアルファウイルス骨格によって与えられるプロモーターヌクレオチド配列以外の複数のプロモーターが存在する場合;h=1であり、MHCクラスII抗原コード核酸配列の発現をもたらす別のプロモーターが存在することが記述される場合;及び、g=0であり、MHCクラスII抗原コード核酸配列(存在する場合)がRNAアルファウイルス骨格に直接連結される場合などが挙げられる。
他の例としては、存在する各MHCクラスIエピトープが、5’リンカーを有する、3’リンカーを有する、どちらも有さない、または両方を有する場合が挙げられる。複数のMHCクラスIエピトープが同じ抗原カセット内に存在する例では、一部のMHCクラスIエピトープが5’リンカー及び3’リンカーの両方を有してよく、他のMHCクラスIエピトープが、5’リンカーまたは3’リンカーを有するか、またはどちらも有さなくてもよい。複数のMHCクラスIエピトープが同じ抗原カセット内に存在するその他の例では、一部のMHCクラスIエピトープが5’リンカーまたは3’リンカーのどちらかを有してよく、他のMHCクラスIエピトープが5’リンカーまたは3’リンカーを有するか、またはどちらも有さなくてもよい。
複数のMHCクラスIIエピトープが同じ抗原カセット内に存在する例では、一部のMHCクラスIIエピトープが5’リンカー及び3’リンカーの両方を有してよく、他のMHCクラスIIエピトープが5’リンカーまたは3’リンカーを有するか、またはどちらも有さなくてもよい。複数のMHCクラスIIエピトープが同じ抗原カセット内に存在するその他の例では、一部のMHCクラスIIエピトープが5’リンカーまたは3’リンカーのどちらかを有してよく、他のMHCクラスIIエピトープが5’リンカーまたは3’リンカーを有するか、またはどちらも有さなくてもよい。
プロモーターヌクレオチド配列P及び/またはP2は、RNAアルファウイルス骨格によって与えられるプロモーターヌクレオチド配列と同じであってよい。例えば、RNAアルファウイルス骨格によって与えられるプロモーター配列であるPn及びP2が、それぞれ26Sのサブゲノミックプロモーターを含むことができる。プロモーターヌクレオチド配列P及び/またはP2は、RNAアルファウイルス骨格によって与えられるプロモーターヌクレオチド配列と異なっていてもよく、また、互いと異なっていてもよい。
5’リンカーL5は、天然配列または非天然配列であってよい。非天然配列としては、これらに限定されるものではないが、AAY、RR、及びDPPが挙げられる。3’リンカーL3もまた、天然配列または非天然配列であってよい。さらに、L5及びL3は、いずれも天然配列であってよく、いずれも非天然配列であってよく、または一方が天然で他方が非天然であってもよい。各Xについて、アミノ酸リンカーは、アミノ酸2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、21個、22個、23個、24個、25個、26個、27個、28個、29個、30個、31個、32個、33個、34個、35個、36個、37個、38個、39個、40個、41個、42個、43個、44個、45個、46個、47個、48個、49個、50個、51個、52個、53個、54個、55個、56個、57個、58個、59個、60個、61個、62個、63個、64個、65個、66個、67個、68個、69個、70個、71個、72個、73個、74個、75個、76個、77個、78個、79個、80個、81個、82個、83個、84個、85個、86個、87個、88個、89個、90個、91個、92個、93個、94個、95個、96個、97個、98個、99個、100個、またはそれ以上の長さであってよい。各Xについて、アミノ酸リンカーはまた、アミノ酸が少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、少なくとも16個、少なくとも17個、少なくとも18個、少なくとも19個、少なくとも20個、少なくとも21個、少なくとも22個、少なくとも23個、少なくとも24個、少なくとも25個、少なくとも26個、少なくとも27個、少なくとも28個、少なくとも29個、または少なくとも30個の長さであってもよい。
各Yについて、アミノ酸リンカーG5は、アミノ酸2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、21個、22個、23個、24個、25個、26個、27個、28個、29個、30個、31個、32個、33個、34個、35個、36個、37個、38個、39個、40個、41個、42個、43個、44個、45個、46個、47個、48個、49個、50個、51個、52個、53個、54個、55個、56個、57個、58個、59個、60個、61個、62個、63個、64個、65個、66個、67個、68個、69個、70個、71個、72個、73個、74個、75個、76個、77個、78個、79個、80個、81個、82個、83個、84個、85個、86個、87個、88個、89個、90個、91個、92個、93個、94個、95個、96個、97個、98個、99個、100個、またはそれ以上の長さであってよい。各Yについて、アミノ酸リンカーはまた、アミノ酸が少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、少なくとも16個、少なくとも17個、少なくとも18個、少なくとも19個、少なくとも20個、少なくとも21個、少なくとも22個、少なくとも23個、少なくとも24個、少なくとも25個、少なくとも26個、少なくとも27個、少なくとも28個、少なくとも29個、または少なくとも30個の長さであってもよい。
アミノ酸リンカーG3は、アミノ酸2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、21個、22個、23個、24個、25個、26個、27個、28個、29個、30個、31個、32個、33個、34個、35個、36個、37個、38個、39個、40個、41個、42個、43個、44個、45個、46個、47個、48個、49個、50個、51個、52個、53個、54個、55個、56個、57個、58個、59個、60個、61個、62個、63個、64個、65個、66個、67個、68個、69個、70個、71個、72個、73個、74個、75個、76個、77個、78個、79個、80個、81個、82個、83個、84個、85個、86個、87個、88個、89個、90個、91個、92個、93個、94個、95個、96個、97個、98個、99個、100個、またはそれ以上の長さであってよい。G3はまた、アミノ酸が少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、少なくとも16個、少なくとも17個、少なくとも18個、少なくとも19個、少なくとも20個、少なくとも21個、少なくとも22個、少なくとも23個、少なくとも24個、少なくとも25個、少なくとも26個、少なくとも27個、少なくとも28個、少なくとも29個、または少なくとも30個の長さであってもよい。
各Xについて、各Nは、アミノ酸7〜15個の長さのMHCクラスIエピトープをコードすることができる。各Xについて、各Nは、アミノ酸5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、21個、22個、23個、24個、25個、26個、27個、28個、29個、または30個の長さのMHCクラスIエピトープをコードしてもよい。各Xについて、各Nはまた、アミノ酸が、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、少なくとも16個、少なくとも17個、少なくとも18個、少なくとも19個、少なくとも20個、少なくとも21個、少なくとも22個、少なくとも23個、少なくとも24個、少なくとも25個、少なくとも26個、少なくとも27個、少なくとも28個、少なくとも29個、または少なくとも30個の長さのMHCクラスIエピトープをコードしてもよい。
V.B.免疫チェックポイント
本明細書に記載されるベクター、例えば本明細書に記載されるC68ベクター、または本明細書に記載されるアルファウイルスベクターは少なくとも1つの抗原をコードする核酸を含むことができ、また、同じまたは別のベクターが、免疫チェックポイント分子に結合してその活性を遮断する少なくとも1つの免疫調節因子(例えばscFvなどの抗体)をコードする核酸を含むことができる。ベクターは、抗原カセットと、チェックポイント阻害剤をコードする1つ以上の核酸分子とを含むことができる。
遮断または阻害するための標的となりうる例示的な免疫チェックポイント分子としては、これらに限定されるものではないが、CTLA−4、4−1BB(CD137)、4−1BBL(CD137L)、PDL1、PDL2、PD1、B7−H3、B7−H4、BTLA、HVEM、TIM3、GAL9、LAG3、TIM3、B7H3、B7H4、VISTA、KIR、2B4(CD2ファミリーの分子に属し、すべてのNK(γδ)及びメモリーCD8+(αβ)T細胞で発現する)、CD160(BY55とも呼ばれる)、及びCGEN−15049が挙げられる。免疫チェックポイント阻害剤には、CTLA−4、PDL1、PDL2、PD1、B7−H3、B7−H4、BTLA、HVEM、TIM3、GAL9、LAG3、TIM3、B7H3、B7H4、VISTA、KIR、2B4、CD160、及びCGEN−15049の1つ以上に結合してその活性を遮断または阻害する抗体、またはその抗原結合フラグメント、または他の結合タンパク質が挙げられる。例示的な免疫チェックポイント阻害剤としては、トレメリムマブ(CTLA−4遮断抗体)、抗OX40、PD−L1モノクローナル抗体(抗B7−H1;MEDI4736)、イピリムマブ、MK−3475(PD−1blocker)、ニボルマブ(抗PD1抗体)、CT−011(抗PD1抗体)、BY55モノクローナル抗体、AMP224(抗PDL1抗体)、BMS−936559(抗PDL1抗体)、MPLDL3280A(抗PDL1抗体)、MSB0010718C(抗PDL1抗体)、及びヤーボイ/イピリムマブ(抗CTLA−4チェックポイント阻害剤)が挙げられる。抗体をコードする配列は、当該技術分野における通常の技能を用いてベクター、例えばC68に操作により組み込むことができる。例示的な方法の1つが、あらゆる目的で参照により本明細書に援用する、Fang et al.,Stable antibody expression at therapeutic levels using the 2A peptide.Nat Biotechnol.2005 May;23(5):584−90.Epub 2005 Apr 17;に記載されている。
V.C.ワクチン設計及び製造のさらなる考慮事項
V.C.1.すべての腫瘍サブクローンをカバーするペプチドのセットの決定
すべてのまたは大部分の腫瘍サブクローンによって提示されるものを意味するトランカルペプチド(truncal peptide)が、ワクチン中への包含について優先される53。任意で、高い確率で提示されかつ免疫原性であることが予測されるトランカルペプチドがない場合、または、高い確率で提示されかつ免疫原性であることが予測されるトランカルペプチドの数が、追加的な非トランカルペプチドをワクチンに含めることができるほど少ない場合には、腫瘍サブクローンの数及び同一性を推定すること、及びワクチンによってカバーされる腫瘍サブクローンの数を最大化するようにペプチドを選ぶことによって、さらなるペプチドを優先順位付けすることができる54
V.C.2.抗原の優先順位決定
上記の抗原フィルターのすべてを適用した後、ワクチン技術が対応できるよりも多くの候補抗原が、依然としてワクチン包含に利用可能である可能性がある。追加的に、抗原解析の種々の態様についての不確定度が残っている可能性があり、候補ワクチン抗原の様々な性状の間にトレードオフが存在する可能性がある。したがって、選択プロセスの各段階でのあらかじめ決定されたフィルターの代わりに、少なくとも以下の軸を有する空間に候補抗原を置き、積分アプローチを用いて選択を最適化する、積分多次元モデルを考えることができる。
1. 自己免疫または寛容のリスク(生殖細胞系列のリスク)(より低い自己免疫のリスクが、典型的に好ましい)
2. シークエンシングアーチファクトの確率(より低いアーチファクトの確率が、典型的に好ましい)
3. 免疫原性の確率(より高い免疫原性の確率が、典型的に好ましい)
4. 提示の確率(より高い提示の確率が、典型的に好ましい)
5. 遺伝子発現(より高い発現が、典型的に好ましい)
6. HLA遺伝子のカバレッジ(抗原のセットの提示に関与する、より多い数のHLA分子は、腫瘍が、HLA分子の下方制御または変異を介して免疫攻撃を回避するであろう確率を低くする可能性がある)
7.HLAクラスのカバレッジ(HLA−I及びHLA−IIの両方をカバーすることで、治療応答の確率が高まり、腫瘍の免疫回避の確率が低くなる可能性がある)
さらに、場合によっては、抗原が患者の腫瘍のすべてまたは一部において喪失するかまたは不活性化されたHLAアレルによって提示されることが予想される場合には、これらの新生抗原のワクチン接種における優先順位を下げる(例えば除外)することができる。HLAアレルの喪失は、体細胞変異、ヘテロ接合性の喪失、または遺伝子座のホモ接合欠失のいずれかによって生じうる。HLAアレルの体細胞変異の検出方法は当該技術分野では周知のものである(例えば、Shukla et al.,2015)。体細胞LOH及びホモ接合欠失(HLA遺伝子座を含む)の検出方法についても同様に述べられている(Carter et al.,2012;McGranahan et al.,2017;Van Loo et al.,2010)。抗原は、質量分析データが、予測された抗原が予測されたHLAアレルによって提示されないことを示す場合には優先順位付けを外してもよい。
V.D.アルファウイルス
V.D.1.アルファウイルスの生物学
アルファウイルスは、トガウイルス科のメンバーであり、一本鎖プラス鎖RNAウイルスである。メンバーは、一般的に、シンドビス、ロスリバー、マヤロ、チクングニア、及びセムリキ森林ウイルスなどの旧世界型、または、東部ウマ脳炎ウイルス、アウラ、フォートモルガン、もしくはベネズエラウマ脳炎ウイルス及びその誘導株TC−83などの新世界型に分類される(Strauss Microbrial Review 1994)。天然のアルファウイルスゲノムは、通常、長さ約12kbであり、その最初の2/3は、ウイルスゲノムを自己複製するためのRNA複製複合体を形成する非構造タンパク質(nsP)をコードする遺伝子を含んでおり、最後の1/3は、ビリオンを産生するための構造タンパク質をコードするサブゲノム発現カセットを含んでいる(Frolov RNA 2001)。
アルファウイルスのモデル生活環は、複数の異なるステップを含む(Strauss Microbrial Review 1994,Jose Future Microbiol 2009)。宿主細胞にウイルスが吸着した後、ビリオンが細胞内区画内の膜と融合し、最終的にゲノムRNAをサイトゾル中に放出する。プラス鎖の向きを有し、5’末端のメチルグアニル酸キャップ及び3’末端のポリAテールを有するゲノムRNAは、翻訳されて非構造タンパク質nsP1−4を生成し、これが複製複合体を形成する。感染初期には、プラス鎖はこの複合体によってマイナス鎖の鋳型に複製される。現在のモデルでは、複製複合体は感染が進行するにつれてさらにプロセシングされ、生じたプロセス後の複合体はマイナス鎖の完全長プラス鎖ゲノムRNA及び構造遺伝子を含む26Sのサブゲノムプラス鎖RNAへの転写に切り替わる。アルファウイルスのいくつかの保存配列エレメント(CSE)が、マイナス鎖鋳型からのプラス鎖RNAの複製における5’UTRの相補体、ゲノム鋳型からのマイナス鎖合成の複製における51ntのCSE、マイナス鎖からのサブゲノムRNAの転写におけるnsPと26S RNAとのジャンクション領域内の24ntのCSE、及び、プラス鎖鋳型からのマイナス鎖合成における3’末端の19ntのCSEを含む様々なRNA合成ステップにおいて潜在的に一定の役割を担っているものとして同定されている。
ウイルスの自然の生活環では、異なるRNA種の複製後、ウイルス粒子が通常、アセンブルされる。26S RNAは翻訳され、生じたタンパク質はさらにプロセシングされて、カプシドタンパク質、糖タンパク質E1及びE2、ならびに2種類の小ポリペプチドE3及び6Kを含む構造タンパク質を生成する(Strauss 1994)。ウイルスRNAのカプシド形成が生じ、通常はゲノムRNAのみに特異的なカプシドタンパク質がパッケージングされた後、ビリオンがアセンブルされ、膜表面に出芽する。
V.D.2.送達ベクターとしてのアルファウイルス
アルファウイルス(アルファウイルス配列、特徴、及び、他の要素)を使用してアルファウイルスベースの送達ベクター(アルファウイルスベクター、アルファウイルスウイルスベクター、アルファウイルスワクチンベクター、自己複製RNA(srRNA)ベクター、または自己増幅RNA(samRNA)ベクターとも称される)を作製することができる。アルファウイルスは、発現ベクター系として使用するために従来、遺伝子操作がなされている(Pushko 1997,Rheme 2004)。アルファウイルスは、異種抗原の発現が望ましい場合があるワクチン設定においていくつかの長所を有する。アルファウイルスは、宿主のサイトゾル中で自己複製するその能力のため、細胞内の発現カセットの高いコピー数を一般的に得ることができることから、高いレベルの異種抗原の産生を実現することができる。さらに、ベクターは一般的に一過性であるため、バイオセーフティーが高く、ベクターに対する免疫寛容の誘導は低い。また、一般公衆は、一般的にヒトアデノウイルスのような他の標準的ウイルスベクターと比較してアルファウイルスに対する既存の免疫を有していない。アルファウイルスに基づくベクターはまた、感染細胞に対する細胞毒性反応を一般的に生じる。細胞毒性は、発現された異種抗原に対して免疫応答を適性に誘発するためにワクチン設定においてある程度の重要性を有しうる。しかしながら、所望の細胞毒性の程度はバランスの問題であり、そのため、VEEのTC−83株をはじめとするいくつかの弱毒化されたアルファウイルスが開発されている。したがって、本明細書に記載される抗原発現ベクターの一例では、高いレベルの抗原発現を可能とし、抗原に対する強い免疫応答を誘発し、ベクター自体に対する免疫応答は誘発せず、安全に使用することができるアルファウイルス骨格を用いることができる。さらに、抗原発現カセットは、ベクターが、VEEまたはその弱毒化誘導株TC−83に由来する配列を含む(ただしこれらに限定されない)どのアルファウイルス配列を用いるかを最適化することを通じて異なるレベルの免疫応答を誘発するように設計することができる。
アルファウイルス配列を用いたいくつかの発現ベクターの設計戦略が開発されている(Pushko 1997)。1つの戦略では、アルファウイルスベクターの設計は、構造タンパク質遺伝子の下流に26Sプロモーター配列因子の第2のコピーを挿入した後、異種遺伝子を挿入することを含む(Frolov 1993)。これにより、天然の非構造及び構造タンパク質以外に、さらなる異種タンパク質を発現するサブゲノムRNAが産生される。このシステムでは、感染性ビリオンを産生するためのすべての因子が存在し、したがって、非感染細胞において発現ベクターの繰り返しの感染のラウンドが行われうる。
別の発現ベクターの設計では、ヘルパーウイルスシステムを利用する(Pushko 1997)。この戦略では、構造タンパク質は異種遺伝子によって置換される。したがって、依然としてインタクトな非構造遺伝子によって媒介されるウイルスRNAの自己複製の後、26SサブゲノムRNAが異種タンパク質の発現をもたらす。従来、構造タンパク質を発現するさらなるベクターが、例えば、細胞株の同時トランスフェクションなどによってイン・トランスで与えられることで感染性ウイルスを生じる。1つのシステムが米国特許第8,093,021号に記載されており、当該特許の全容をあらゆる目的で参照によって本明細書に援用する。ヘルパーベクターシステムは、感染性粒子を形成する可能性を制限するという長所をもたらし、したがってバイオセーフティーを改善する。さらに、ヘルパーベクターシステムは、全ベクター長を短縮し、複製及び発現の効率を改善する可能性がある。したがって、本明細書に記載される抗原発現ベクターの一例では、構造タンパク質が抗原カセットで置換されたアルファウイルス骨格を用いることができ、得られるベクターはバイオセーフティーの問題が低減されるのと同時に全体的な発現ベクターのサイズの減少により、効率的な発現を促進する。
V.D.3.インビトロでのアルファウイルスの生成
アルファウイルス送達ベクターは、一般的に、プラス鎖のRNAポリヌクレオチドである。RNA生成のための当該技術分野では周知の従来の方法として、インビトロ翻訳IVTがある。この方法では、所望のベクターのDNA鋳型が、クローニング、制限消化、ライゲーション、遺伝子合成、及びポリメラーゼ連鎖反応(PCR)などの標準的な分子生物学的方法を含む当該技術分野では周知の方法によって最初に生成される。このDNA鋳型は、RNAに転写されることが望ましい配列の5’末端にRNAポリメラーゼのプロモーターを有している。プロモーターとしては、これらに限定されるものではないが、T3、T7、またはSP6などのバクテリオファージポリメラーゼのプロモーターが挙げられる。次に、DNA鋳型は、適当なRNAポリメラーゼ酵素、バッファー剤、及びヌクレオチド(NTP)とインキュベートされる。得られたRNAポリヌクレオチドは、7−メチルグアノシンまたは関連する構造などの5’キャップ構造の付加、及び任意でポリアデニル化(ポリA)テールを有するように3’末端を改変することを含む(ただしこれらに限定されない)方法によって、任意でさらに改変することができる。次に、RNAをフェノールクロロホルム抽出などの当該技術分野では周知の方法を用いて精製することができる。
V.D.4.脂質ナノ粒子による送達
ワクチンベクターの設計において考慮すべき重要な側面の1つとして、ベクター自体に対する免疫がある(Riley 2017)。これは、例えば特定のヒトアデノウイルス系などのベクター自体に対する既存の免疫の形である場合もあり、またはワクチンの投与後に生じるベクターに対する免疫の形である場合もある。後者は、例えば別々のプライミング及びブースター投与のように同じワクチンの複数回の投与が行われる場合、または異なる抗原カセットを送達するために同じワクチンベクターシステムが用いられるような場合に重要な考慮事項となる。
アルファウイルスベクターの場合では、標準的な送達方法は、カプシド、E1、及びE2タンパク質をイン・トランスで与えることによって感染性のウイルス粒子を生じる上記に述べたヘルパーウイルスシステムである。しかしながら、E1及びE2タンパク質は、しばしば中和抗体の主要な標的である点に留意することが重要である(Strauss 1994)。したがって、対象とする抗原を標的細胞に送達するためにアルファウイルスベクターを使用することの有効性は、感染性粒子が中和抗体の標的とされる場合に低下する可能性がある。
ウイルス粒子を媒介とする遺伝子送達に代わる代替的手法として、ナノ粒子を用いた発現ベクターの送達がある(Riley 2017)。重要な点として、ナノ材料担体は、非免疫原性材料で形成することができ、送達ベクター自体に対する免疫の誘発を一般的に回避することができる。これらの材料としては、これらに限定されるものではないが、脂質、無機ナノ材料、及び他のポリマー材料を挙げることができる。脂質は、カチオン性、アニオン性、または中性であってよい。かかる材料は、合成または天然由来のものであってよく、特定の例では生分解性であってよい。脂質は、脂肪、コレステロール、リン脂質、ポリエチレングリコール(PEG)複合体(PEG化脂質)を含む(ただしこれに限定されない)脂質複合体、ワックス、油類、グリセリド、及び脂溶性ビタミンを含みうる。
脂質ナノ粒子(LNP)は、膜及び小胞状構造の形成を可能とする脂質の両親媒性の性質のために魅力的な送達システムである(Riley 2017)。一般的にこれらの小胞は、標的細胞の膜内に吸収され、サイトゾル中に核酸を放出することによって発現ベクターを送達する。さらに、LNPは特定の細胞種のターゲティングを促すようにさらに改変または官能化することができる。LNPの設計における別の考慮事項は、ターゲティングの効率と細胞毒性との間のバランスである。脂質の組成は一般的に、カチオン性、中性、アニオン性、及び両親媒性脂質の規定の混合物を含む。いくつかの例では、LNPの凝集を防止するか、脂質の酸化を防止するか、またはさらなる部分の付着を促す化学官能基を与えるために特定の脂質が含まれる。脂質の組成は、全体のLNPのサイズ及び安定性に影響しうる。1つの例では、脂質の組成は、ジリノレイルメチル−4−ジメチルアミノブチレート(MC3)またはMC3様分子を含む。MC3及びMC3様脂質の組成物は、例えばPEGまたはPEG複合化脂質、ステロール、または中性脂質などの1種類以上の他の脂質を含むように製剤化することができる。
血清に直接曝露された発現ベクターなどの核酸ベクターは、血清中のヌクレアーゼによる核酸の分解、または遊離核酸による免疫系のオフターゲットの刺激を含むいくつかの望ましくない影響を有しうる。したがって、アルファウイルスベクターの封入を利用して分解を防止する一方で、潜在的なオフターゲット効果も防止することができる。特定の例では、アルファウイルスベクターは、LNPの水性の内部など、送達担体内に完全に封入される。LNP内へのアルファウイルスベクターの封入は、微小流体液滴生成装置で行われる微小流体混合及び液滴生成などの当該技術分野では周知の方法によって実施することができる。かかる装置としては、これらに限定されるものではないが、標準的なTジャンクション装置またはフローフォーカシング装置が挙げられる。1つの例では、MC3またはMC3様分子含有組成物などの所望の脂質製剤を、アルファウイルス送達ベクター及び他の所望の物質と並行して液滴生成装置に供給することで、送達ベクター及び所望の物質がMC3またはMC3様分子ベースのLNPの内部に完全に封入される。1つの例では、液滴生成装置は、生成されたLNPの粒径範囲及び粒度分布を制御することができる。例えば、LNPは、直径1〜1000nmの範囲の粒径、例えば、1、10、50、100、500、または1000nmの粒径を有することができる。液滴生成の後、発現ベクターを封入した送達ベクターを、投与に備えてさらに処理または改変することができる。
V.E.チンパンジーアデノウイルス(ChAd)
V.E.1.チンパンジーアデノウイルスによるウイルス送達
1つ以上の抗原を送達するためのワクチン組成物(例えば、抗原カセットを介し、表A及びAACR GENIEの結果に示される1つ以上の新生抗原、及び/または表1.2に示される1つ以上の抗原を含む)は、チンパンジー由来のアデノウイルスヌクレオチド配列、各種の新規ベクター、及びチンパンジーアデノウイルス遺伝子を発現する細胞株を与えることにより作出することができる。チンパンジーC68アデノウイルス(本明細書ではChAdV68とも呼ぶ)のヌクレオチド配列を、抗原を送達するためのワクチン組成物中に使用することができる(配列番号1を参照)。C68アデノウイルス由来ベクターの使用については米国特許第6,083,716号にさらに詳細に記載されており、当該特許の全容をあらゆる目的で参照によって本明細書に援用する。
さらなる態様において、本明細書では、C68などのチンパンジーアデノウイルスのDNA配列と、発現を誘導する調節配列に機能的に連結された抗原カセットとを含む組換えアデノウイルスが提供される。この組換えウイルスは、哺乳動物、好ましくはヒトの細胞に感染させることが可能であり、細胞内で新生抗原カセットの産物を発現することが可能である。このベクターでは、天然のチンパンジーE1遺伝子、及び/またはE3遺伝子、及び/またはE4遺伝子を欠失させることができる。抗原カセットを、これらの遺伝子欠失部位のいずれに挿入することもできる。抗原カセットは、それに対するプライミングされた免疫応答が望ましい抗原を含むことができる。
別の態様において、本明細書では、C68などのチンパンジーアデノウイルスを感染させた哺乳動物細胞が提供される。
さらなる別の態様では、チンパンジーアデノウイルス遺伝子(例えばC68由来の)またはその機能的フラグメントを発現する新規な哺乳動物細胞株が提供される。
いっそうさらなる態様において、本明細書では、哺乳動物細胞内に抗原カセットを送達するための方法であって、細胞内に、抗原カセットを発現するように操作された、有効量のC68などのチンパンジーアデノウイルスを導入する工程を含む方法が提供される。
さらなる別の態様は、哺乳動物宿主に免疫応答を誘発してがんを治療するための方法を提供する。この方法は、免疫応答が標的とする腫瘍に由来する1種類以上の抗原をコードする抗原カセットを含む、有効量のC68などの組換えチンパンジーアデノウイルスを宿主に投与する工程を含むことができる。
さらに、配列番号1の配列から得られるチンパンジーアデノウイルス遺伝子を発現する非サル哺乳動物細胞も開示される。この遺伝子は、配列番号1のアデノウイルスE1A、E1B、E2A、E2B、E3、E4、L1、L2、L3、L4及びL5からなる群から選択することができる。
さらに、配列番号1の配列から得られる遺伝子を含むチンパンジーアデノウイルスのDNA配列を含む核酸分子も開示される。この遺伝子は、配列番号1の前記チンパンジーアデノウイルスE1A、E1B、E2A、E2B、E3、E4、L1、L2、L3、L4及びL5遺伝子からなる群から選択することができる。いくつかの態様において、核酸分子は、配列番号1を含む。いくつかの態様において、核酸分子は、配列番号1のE1A、E1B、E2A、E2B、E3、E4、L1、L2、L3、L4及びL5遺伝子からなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子が欠失した、配列番号1の配列を含む。
さらに、配列番号1から得られるチンパンジーアデノウイルスDNA配列と、異種宿主細胞内でカセットの発現を誘導する1つ以上の調節配列に機能的に連結された抗原カセットとを含むベクターであって、任意で、チンパンジーアデノウイルスDNA配列が、複製及びカプシド形成に必要とされる少なくともシスエレメントを含み、シスエレメントが抗原カセット及び調節配列に隣接している、ベクターも開示される。いくつかの態様において、チンパンジーアデノウイルスDNA配列は、配列番号1のE1A、E1B、E2A、E2B、E3、E4、L1、L2、L3、L4及びL5遺伝子配列から選択される遺伝子を含む。いくつかの態様において、ベクターは、E1A及び/またはE1B遺伝子を欠失していてもよい。
さらに、抗原カセットを発現するように操作されたC68ベクターなどの本明細書に開示されるベクターをトランスフェクトした宿主細胞も開示される。さらに、細胞内に本明細書に開示されるベクターを導入することによって細胞内に導入された選択された遺伝子を発現するヒト細胞も開示される。
さらに、哺乳動物細胞に抗原カセットを送達するための方法であって、前記細胞内に、抗原カセットを発現するように操作された有効量のC68ベクターなどの本明細書に開示されるベクターを導入することを含む方法も提供される。
さらに、哺乳動物細胞内に本明細書に開示されるベクターを導入することと、適当な条件下で細胞を培養することと、抗原を産生することと、を含む、抗原を産生するための方法も開示される。
V.E.2.E1を発現する相補性細胞株
本明細書に記載される遺伝子のいずれかにおいて欠失を有する組換えチンパンジーアデノウイルス(Ad)を作製するため、欠失させた遺伝子領域の機能(ウイルスの複製及び感染性に不可欠である場合)をヘルパーウイルスまたは細胞株(すなわち、相補性またはパッケージング細胞株)によって組換えウイルスに供給することができる。例えば、複製欠損チンパンジーアデノウイルスベクターを作製するには、ヒトまたはチンパンジーアデノウイルスのE1遺伝子産物を発現する細胞株を使用することができ、そのような細胞株にはHEK293またはそのバリアントが含まれうる。チンパンジーE1遺伝子を発現する細胞株の作製のプロトコール(米国特許第6,083,716号の実施例3及び4)にしたがって任意の選択されたチンパンジーアデノウイルス遺伝子を発現する細胞株を作製することができる。
AAV強化アッセイを用いてチンパンジーアデノウイルスE1発現細胞株を同定することができる。このアッセイは、他の特性評価されていないアデノウイルス(例えば他の種由来)のE1遺伝子を使用して作製された細胞株においてE1の機能を同定するうえで有用である。このアッセイは米国特許第6,083,716号の実施例4Bに記載されている。
選択されたチンパンジーアデノウイルス遺伝子(例えばE1)は、選択された親細胞株で発現するためのプロモーターの転写制御下にある可能性がある。この目的で誘導性または構成性プロモーターを用いることができる。誘導性プロモーターには、亜鉛によって誘導されるヒツジメタロチオニンプロモーター、または糖質コルチコイド、特にデキサメタゾンによって誘導されるマウス哺乳動物腫瘍ウイルス(MMTV)がある。本明細書に参照により援用するところの国際出願第WO95/13392号において特定されるものなどの他の誘導性プロモーターもパッケージング細胞株の作製に使用することができる。チンパンジーアデノウイルス遺伝子の発現を制御する構成性プロモーターも用いることができる。
任意の所望のC68遺伝子を発現する新規な細胞株を作製するために親細胞を選択することができる。限定されることなく、かかる親細胞株は、HeLa[ATCC寄託番号CCL2]、A549[ATCC寄託番号CCL185]、KB[CCL17]、Detroit[例えばDetroit510、CCL72]、及びWI−38[CCL75]細胞であってよい。他の適当な親細胞株を他の供給元から入手することができる。親細胞株としては、CHO、HEK293またはそのバリアント、911、HeLa、A549、LP−293、PER.C6、またはAE1−2aを挙げることができる。
E1発現細胞株は、組換えチンパンジーアデノウイルスE1欠失ベクターの作製において有用となりうる。1つ以上の他のチンパンジーアデノウイルス遺伝子産物を発現する基本的に同じ手順を用いて構築された細胞株は、これらの産物をコードする遺伝子に欠失を有する組換えチンパンジーアデノウイルスベクターの作製において有用である。さらに、他のヒトAdE1遺伝子産物を発現する細胞株も、チンパンジー組換えAdを作製するうえで有用である。
V.E.3.ベクターとしての組換えウイルス粒子
本明細書に開示される組成物は、少なくとも1種類の抗原を細胞に送達するウイルスベクターを含むことができる。かかるベクターは、C68のようなチンパンジーアデノウイルスDNA配列と、カセットを直接発現するための調節配列に機能的に連結された抗原カセットとを含む。C68ベクターは、感染した哺乳動物細胞内でカセットを発現することが可能である。C68ベクターは1つ以上のウイルス遺伝子に機能的欠失を有することができる。抗原カセットは、プロモーターなどの1つ以上の調節配列の制御下にある少なくとも1つの抗原を含む。任意選択的なヘルパーウイルス及び/またはパッケージング細胞株によって、チンパンジーウイルスベクターに、欠失させたアデノウイルス遺伝子の任意の必要な産物を供給することができる。
「機能的に欠失された」という用語は、その遺伝子領域の充分な量が除去または例えば変異もしくは改変により他の形で変化させられていることにより、その遺伝子領域が遺伝子発現の1つ以上の機能的産物を産生できなくなっていることを意味する。機能的欠失につながりうる変異または改変としては、これらに限定されるものではないが、未成熟終止コドンの導入及び基準及び非基準開始コドンの除去のようなナンセンス変異、mRNAスプライシングまたは他の転写プロセシングを変化させる変異、またはこれらの組み合わせが挙げられる。必要な場合、遺伝子領域全体を除去することができる。
配列の欠失、挿入、及び他の変異を含む、本明細書に開示されるベクターを形成する核酸配列の改変は、標準的な分子生物学的手法を用いて生成することができるものであり、本明細書の範囲内である。
V.E.4.ウイルスプラスミドベクターの構築
本発明において有用なチンパンジーアデノウイルスC68ベクターには、組換え欠損アデノウイルス、すなわち、E1aまたはE1b遺伝子に機能的欠失を有し、任意で、例えば温度感受性変異または他の遺伝子における欠失などの他の変異を有するチンパンジーアデノウイルス配列が含まれる。これらのチンパンジー配列は、他のアデノウイルス及び/またはアデノ随伴ウイルス配列からハイブリッドベクターを形成するうえでも有用であると予想される。ヒトアデノウイルスから調製された同種アデノウイルスベクターについては、刊行文献に記載されている[例えば、上記に引用のKozarsky I及びII、ならびに同文献に引用された参照文献、米国特許第5,240,846号を参照]。
抗原カセットをヒト(または他の哺乳動物)細胞に送達するための有用なチンパンジーアデノウイルスC68ベクターの構築において、広範囲のアデノウイルス核酸配列をベクターに用いることができる。最小のチンパンジーC68アデノウイルス配列を含むベクターをヘルパーウイルスとともに使用して感染性の組換えウイルス粒子を作製することができる。ヘルパーウイルスは、最小のチンパンジーアデノウイルスベクターのウイルス感染性及び増殖に必要な基本的な遺伝子産物を提供する。チンパンジーアデノウイルス遺伝子の1つ以上の選択された欠失のみが、欠失がなければ機能性のウイルスベクターに導入される場合、欠失された遺伝子産物は、欠失された遺伝子機能をイン・トランスで与えるウイルスを選択されたパッケージング細胞株内で増殖させることによるウイルスベクター作製プロセスで供給することができる。
V.E.5.組換え最小アデノウイルス
最小チンパンジーAd C68ウイルスとしては、複製及びビリオンのカプシド形成に必要なアデノウイルスのシスエレメントのみを含むウイルス粒子がある。すなわち、このベクターは、アデノウイルスのシス作用性の5’及び3’の末端逆位繰り返し配列(ITR)(複製起点として機能する)と、天然の5’パッケージング/エンハンサードメイン(直鎖状のAdのゲノム及びE1プロモーターのエンハンサーエレメントをパッケージングするために必要な配列を含む)とを含む。例えば、国際出願第WO96/13597号において「最小」ヒトAdベクターの調製について述べられ、本明細書に参照によって援用する方法を参照されたい。
V.E.6.他の欠損アデノウイルス
組換え複製不全アデノウイルスは、最小チンパンジーアデノウイルス配列以上のものを含んでもよい。これらの他のAdベクターは、ウイルスの遺伝子領域の異なる部分の欠失、ならびに、必要に応じたヘルパーウイルス及び/またはパッケージング細胞株の使用によって形成される感染性ウイルス粒子によって特徴づけることができる。
1つの例として、適当なベクターは、C68アデノウイルスの最初期遺伝子E1a及び後初期遺伝子E1bの全体または充分な部分を欠失させることにより、それらの正常な生物学的機能を失わせることによって形成することができる。複製不全E1欠失ウイルスは、対応する遺伝子産物をイン・トランスで与える機能的アデノウイルスE1a及びE1b遺伝子を含むチンパンジーのアデノウイルス形質転換相補性細胞株で増殖させた場合に感染性のウイルスを複製及び生成することが可能である。既知のアデノウイルス配列に対する相同性に基づけば、得られる組換えチンパンジーアデノウイルスは、当該技術分野のヒト組換えE1欠失アデノウイルスでそうであるように多くの細胞種に感染することが可能であり、抗原(複数可)を発現することができるが、チンパンジーE1領域DNAを有していない多くの細胞では、細胞が極めて高い感染多重度で感染していないかぎりは複製できないものと予想される。
別の例として、C68アデノウイルス後初期遺伝子E3の全体または一部を、組換えウイルスの一部を形成するチンパンジーアデノウイルス配列から除去することができる。
チンパンジーアデノウイルスC68ベクターは、E4遺伝子の欠失を有するように構築することもできる。さらに別のベクターは、後初期遺伝子E2aに欠失を有することができる。
欠失は、チンパンジーC68アデノウイルスゲノムの後期遺伝子L1〜L5のいずれに導入することもできる。同様に、中期遺伝子IX及びIVa2内の欠失も特定の目的では有用となりうる。他の欠失を他の構造または非構造アデノウイルス遺伝子に導入することもできる。
上記に述べた欠失は、個々に用いることもできる。すなわち、アデノウイルス配列はE1のみの欠失を有してもよい。また、それらの生物学的活性を破壊または低減するうえで効果的な遺伝子全体またはその一部を任意の組み合わせで用いることもできる。例えば、1つの例示的なベクターでは、アデノウイルスC68配列は、E1遺伝子及びE4遺伝子、またはE1、E2a、及びE3遺伝子、またはE1及びE3遺伝子、または、E3の欠失をともなうかまたはともなわない、E1、E2a、及びE4遺伝子の欠失を有することができる。上記に述べたように、かかる欠失は、所望の結果を得るために温度感受性変異などの他の変異と組み合わせて用いることができる。
抗原(複数可)を含むカセットを、任意で、チンパンジーC68Adウイルスの任意の欠失領域に挿入することができる。また、必要に応じて既存の遺伝子領域内にカセットを挿入することでその領域の機能を破壊することもできる。
V.E.7.ヘルパーウイルス
抗原カセットを送達するために用いられるウイルスベクターのチンパンジーアデノウイルス遺伝子の含量に応じて、ヘルパーアデノウイルスまたは非複製ウイルスフラグメントを用いて、カセットを含む感染性の組換えウイルス粒子を生成するのに充分なチンパンジーアデノウイルス遺伝子配列を与えることができる。
有用なヘルパーウイルスは、アデノウイルスベクターコンストラクト中に存在しない、及び/またはベクターをトランスフェクトしたパッケージング細胞株によって発現されない選択されたアデノウイルス遺伝子配列を含む。ヘルパーウイルスは複製不全であってよく、上記に述べた配列以外の様々なアデノウイルス遺伝子を含むことができる。ヘルパーウイルスは、本明細書に記載されるE1発現細胞株と組み合わせて用いることができる。
C68では、「ヘルパー」ウイルスは、C68ゲノムのC末端を、ウイルスの左端から約1300bpを除去するSspIによって短縮することによって形成されるフラグメントとすることができる。次に、この短縮されたウイルスをプラスミドDNAとともにE1発現細胞株内に同時トランスフェクトすることにより、プラスミド内のC68配列との相同組み換えによって組換えウイルスを形成する。
ヘルパーウイルスは、Wu et al,J.Biol.Chem.,264:16985−16987 (1989);K.J.Fisher and J.M.Wilson,Biochem.J.,299:49(Apr.1,1994)に記載されるようなポリカチオン複合体として形成することもできる。ヘルパーウイルスは、任意で、レポーター遺伝子を含んでもよい。多くのかかるレポーター遺伝子が当該技術分野で知られている。アデノウイルスベクター上の抗原カセットとは異なるヘルパーウイルス上のレポーター遺伝子の存在によって、Adベクターとヘルパーウイルスを独立して観察することが可能となる。この第2のレポーター遺伝子を用いることで、精製時に得られた組換えウイルスとヘルパーウイルスとを分離することが可能である。
V.E.8.ウイルス粒子のアセンブリと細胞株の感染
アデノウイルス、抗原カセット、及び他のベクター因子の選択されたDNA配列の様々な中間プラスミド及びシャトルベクターへのアセンブリ、ならびに組換えウイルス粒子を作製するためのプラスミド及びシャトルベクターの使用は、従来の手法を用いてすべて実現することができる。かかる手法としては、従来のcDNAのクローニング法、インビトロ組換え法(例えば、ギブソンアセンブリ)、アデノウイルスゲノムの重複するオリゴヌクレオチド配列の使用、ポリメラーゼ連鎖反応、及び所望のヌクレオチド配列を与える任意の適当な方法が挙げられる。標準的なトランスフェクション及び同時トランスフェクションの手法、例えば、CaPO4沈殿法またはリポフェクタミンなどのリポソーム媒介トランスフェクション法が用いられる。用いられる他の従来の方法としては、ウイルスゲノムの相同組み換え、アガーオーバーレイ中でのウイルスのプラーク形成、シグナル発生測定の方法などが挙げられる。
例えば、所望の抗原を含むウイルスベクターの構築及びアセンブリの後、ベクターをインビトロでヘルパーウイルスの存在下でパッケージング細胞株にトランスフェクトすることができる。ヘルパーとベクター配列との間で相同組み換えが起こり、これによりベクター内のアデノウイルス−抗原配列が複製されてビリオンカプシド内にパッケージングされ、組換えウイルスベクター粒子が得られる。
得られた組換えチンパンジーC68アデノウイルスは、抗原カセットを選択された細胞に導入するうえで有用である。パッケージング細胞株内で増殖させた組換えウイルスを用いたインビボ実験において、E1欠失組換えチンパンジーアデノウイルスが、カセットを非チンパンジー細胞、好ましくはヒト細胞に導入するうえで実用性を有することが実証されている。
V.E.9.組換えウイルスベクターの使用
したがって、抗原カセットを含む得られた組換えチンパンジーC68アデノウイルス(上記に述べたように、アデノウイルスベクターとヘルパーウイルスとの協同、またはアデノウイルスベクターとパッケージング細胞株との協同により作製される)は、抗原(複数可)をインビボまたはエクスビボで対象に送達することができる効率的な遺伝子導入担体を与えるものである。
上記に述べた組換えベクターは、遺伝子治療について公開されている方法にしたがってヒトに投与される。抗原カセットを有するチンパンジーウイルスベクターは、好ましくは生体適合性溶液または薬学的に許容される送達溶媒中に懸濁させて患者に投与することができる。適当な溶媒としては滅菌生理食塩水が挙げられる。薬学的に許容される担体として知られ、当業者には周知のものである他の水性及び非水性等張滅菌注射溶液、ならびに水性及び非水性滅菌懸濁液をこの目的で使用することもできる。
チンパンジーアデノウイルスベクターは、ヒト細胞を形質転換し、医療分野の当業者によって判定することが可能な有害作用をともなわずに、または医学的に許容される生理学的作用をともなって、治療効果を与えるうえで充分なレベルの抗原の導入及び発現をもたらすのに充分な量で投与される。従来の薬学的に許容される投与経路としては、これらに限定されるものではないが、肝臓、鼻腔内、静脈内、筋肉内、皮下、皮内、経口、及び他の非経口の投与経路が挙げられる。投与経路は必要に応じて組み合わせることができる。
ウイルスベクターの用量は、治療される状態、患者の年齢、体重、及び健康状態などの因子に主として依存し、したがって患者間で異なりうる。用量は、あらゆる副作用に対して治療効果のバランスが取れるように調節され、かかる用量は、組換えベクターが用いられる治療用途に応じて異なりうる。抗原(複数可)の発現レベルを観察することにより、投与頻度を決定することができる。
組換え複製不全アデノウイルスは、「薬学的有効量」、すなわち、所望の細胞をトランスフェクトし、ワクチン効果、すなわち一定の測定可能なレベルの防御免疫をもたらすような選択された遺伝子の充分な発現レベルを与えるのにある投与経路で有効な組換えアデノウイルスの量で投与することができる。抗原を含むC68ベクターは、アジュバントと同時投与することができる。アジュバントは、ベクターとは別のものであってもよく(例えばミョウバン)または特にアジュバントがタンパク質である場合にはベクター内にコードされてもよい。アジュバントは当該技術分野では周知のものである。
従来の薬学的に許容される投与経路としては、これらに限定されるものではないが、鼻腔内、筋肉内、気管内、皮下、皮内、直腸内、経口、及び他の非経口の投与経路が挙げられる。投与経路は必要に応じて組み合わせるか、または免疫原もしくは疾患に応じて調節することができる。例えば、狂犬病の予防では、皮下、気管内、及び鼻腔内経路が好ましい。投与経路は、主として治療される疾患の性質によって決められる。
抗原(複数可)の発現レベルを観察することにより、ブースターの必要性(ある場合)を決定することができる。例えば、血清中の抗体力価の評価の後、必要に応じてブースター免疫が望ましい場合がある。
VI.治療及び製造方法
本明細書に開示する方法を用いて特定された複数の抗原などの1つ以上の抗原を対象に投与することにより、対象に腫瘍特異的な免疫応答を誘導し、腫瘍に対するワクチン接種を行い、対象のがんの症状を治療及び/または緩和する方法も提供される。
いくつかの態様において、対象は、がんと診断されているか、またはがんを発症するリスクにある。対象は、ヒト、イヌ、ネコ、ウマ、または、腫瘍特異的な免疫応答が望ましい任意の動物であることができる。腫瘍は、乳、卵巣、前立腺、肺、腎臓、胃、結腸、精巣、頭頸部、膵臓、脳、黒色腫、及び他の組織器官の腫瘍などの、任意の固形腫瘍、ならびに、急性骨髄性白血病、慢性骨髄性白血病、慢性リンパ球性白血病、Tリンパ球性白血病、及びB細胞リンパ腫を含むリンパ腫及び白血病などの、血液腫瘍であることができる。
抗原は、CTL応答を誘導するのに充分な量で投与することができる。
抗原は、単独で、または他の治療用物質との組み合わせで投与することができる。治療用物質は、例えば、化学療法剤、放射線、または免疫療法である。特定のがんのための任意の適している治療的処置を、施すことができる。
加えて、対象に、チェックポイント阻害因子などの抗免疫抑制性/免疫刺激性物質をさらに投与することができる。例えば、対象に、抗CTLA抗体または抗PD−1または抗PD−L1をさらに投与することができる。抗体によるCTLA−4またはPD−L1の遮断は、患者においてがん性細胞に対する免疫応答を増強することができる。特に、CTLA−4遮断は、ワクチン接種プロトコールを採用した場合に有効であることが示されている。
ワクチン組成物に含まれるべき各抗原の最適量、及び最適投薬レジメンを、決定することができる。例えば、抗原またはそのバリアントは、静脈内(i.v.)注射、皮下(s.c.)注射、皮内(i.d.)注射、腹腔内(i.p.)注射、筋肉内(i.m.)注射のために調製することができる。注射の方法は、s.c.、i.d.、i.p.、i.m.、及びi.v.を含む。DNAまたはRNA注射の方法は、i.d.、i.m.、s.c.、i.p.、及びi.v.を含む。ワクチン組成物の投与の他の方法は、当業者に公知である。
ワクチンは、組成物中に存在する抗原の選択、数、及び/または量が、組織、がん、及び/または患者に特異的であるように編集することができる。例として、ペプチドの厳密な選択は、所定の組織における親タンパク質の発現パターンによって手引きされるか、または患者の変異状態によって手引きされ得る。選択は、がんの特異的なタイプ、疾患の状態、より早期の処置レジメン、患者の免疫状態、及び当然、患者のHLAハロタイプに依存し得る。さらに、ワクチンは、特定の患者の個人的な必要にしたがって、個別化された構成要素を含有することができる。例は、特定の患者における抗原の発現にしたがって抗原の選択を変えること、または、処置の第1のラウンドまたはスキームの後の二次的処置についての調整を含む。
抗原ワクチンの投与を行うための患者は、さまざまな診断方法、例えば、下記でさらに述べる患者選択方法の使用により特定することができる。患者選択では、1つ以上の遺伝子の変異または発現パターンを特定することを含むことができる。場合により、患者選択では、患者のハプロタイプを特定することを含む。さまざまな患者選択方法を並行して行うことができ、例えば、シークエンシング診断によって患者の変異及びハプロタイプの両方を特定することができる。さまざまな患者選択方法を順次行うこともでき、例えば、1つの診断検査で変異を特定し、別の診断検査で患者のハプロタイプを特定し、その場合、各検査は、同じ(例えば、両方ともハイスループットシークエンシング)か、または異なる(例えば、一方がハイスループットシークエンシングで他方がサンガーシークエンシング)診断方法であってよい。
がんのためのワクチンとして使用されるべき組成物について、正常組織において多量に発現している類似した正常な自己ペプチドを有する抗原は、本明細書に記載した組成物において、避けられるか、または少量で存在することができる。他方で、患者の腫瘍が、多量のある特定の抗原を発現することが公知である場合、このがんの処置のためのそれぞれの薬学的組成物は、多量に存在することができ、及び/または、この特定の抗原もしくはこの抗原の経路に特異的な1種類よりも多い抗原を含めることができる。
抗原を含む組成物を、既にがんを患っている個体に投与することができる。治療的適用において、組成物は、腫瘍抗原に対する有効なCTL応答を惹起し、かつ、症候及び/または合併症を治癒するかまたは少なくとも部分的に停止するのに充分な量で、患者に投与される。これを達成するのに妥当な量を、「治療的有効用量」として定義する。この用途のために有効な量は、例えば、組成物、投与の様式、処置される疾患の病期及び重症度、患者の体重及び健康の全身状態、ならびに処方医の判断に依存するであろう。組成物は、概して、重篤な疾患状態、すなわち、命に関わるか、または潜在的に命に関わる状況、特にがんが転移している場合に使用できることを、心に留めるべきである。そのような例において、外来性物質の最小化、及び抗原の相対的な非毒性の性質を考慮して、実質的過剰量のこれらの組成物を投与することが、可能であり、かつ処置する医師が望ましいと感じることができる。
治療的用途のために、投与は、腫瘍の検出または外科的除去時に始めることができる。これに、少なくとも症候が実質的に減ずるまで、及びその後ある期間にわたって、ブースト用量が続く。
治療的処置のための薬学的組成物(例えば、ワクチン組成物)は、非経口、局部、経鼻、経口、または局所投与について意図される。薬学的組成物は、非経口的に、例えば、静脈内、皮下、皮内、または筋肉内に投与することができる。組成物は、腫瘍に対する局所免疫応答を誘導するために、外科的切除の部位に投与することができる。抗原の溶液を含む非経口投与用の組成物を、本明細書に開示し、ワクチン組成物は、許容される担体、例えば、水性担体に溶解または懸濁される。様々な水性担体、例えば、水、緩衝水、0.9%食塩水、0.3%グリシン、ヒアルロン酸などを使用することができる。これらの組成物は、従来の周知の滅菌技法によって滅菌することができ、または滅菌濾過することができる。結果として生じた水溶液を、そのままで使用のためにパッケージングするか、または凍結乾燥することができ、凍結乾燥調製物は、投与前に滅菌溶液と組み合わされる。組成物は、pH調整剤及び緩衝剤、等張化剤、湿潤剤など、例えば、酢酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、ソルビタンモノラウラート、トリエタノールアミンオレアートなどのような、生理学的条件に近づけるために必要とされる、薬学的に許容される補助物質を含有してもよい。
抗原はまた、それらをリンパ組織などの特定の細胞組織にターゲティングする、リポソームを介して投与することもできる。リポソームはまた、半減期を増大させるのにも有用である。リポソームは、エマルジョン、フォーム、ミセル、不溶性単層、液晶、リン脂質分散物、ラメラ層などを含む。これらの調製物において、送達されるべき抗原は、単独で、または、CD45抗原に結合するモノクローナル抗体などの、例えば、リンパ系細胞の間で優性な受容体に結合する分子、または他の治療用組成物もしくは免疫原性組成物と共に、リポソームの一部として組み込まれる。したがって、所望の抗原で満たされたリポソームは、リンパ系細胞の部位へ方向付けられることができ、そこで、リポソームは次いで、選択された治療用/免疫原性組成物を送達する。リポソームは、概して、中性及び負電荷を有するリン脂質、及びコレステロールなどのステロールを含む、標準的な小胞形成脂質から形成され得る。脂質の選択は、概して、例えば、リポソームサイズ、酸不安定性、及び血流におけるリポソームの安定性の考慮により手引きされる。例えば、Szoka et al., Ann.Rev.Biophys.Bioeng.9;467 (1980)、米国特許第4,235,871号、第4,501,728号、第4,501,728号、第4,837,028号、及び第5,019,369号に記載されているように、様々な方法を、リポソームを調製するために利用可能である。
免疫細胞へのターゲティングのために、リポソーム中に組み込まれるべきリガンドは、例えば、所望の免疫系細胞の細胞表面決定基に特異的な抗体またはその断片を含むことができる。リポソーム懸濁液は、とりわけ、投与の様式、送達されるペプチド、及び処置される疾患の病期にしたがって変動する用量で、静脈内、局所、局部などに投与することができる。
治療目的または免疫化目的で、本明細書に記載したペプチド、及び任意でペプチドの1つ以上をコードする核酸をまた、患者に投与することもできる。数多くの方法が、核酸を患者に送達するために好都合に使用される。例として、核酸を、「裸のDNA」として直接送達することができる。このアプローチは、例として、Wolff et al., Science 247:1465−1468 (1990)、ならびに米国特許第5,580,859号及び第5,589,466号に記載されている。核酸はまた、例として、米国特許第5,204,253号に記載されているような弾道送達を用いて投与することもできる。単にDNAからなる粒子を、投与することができる。あるいは、DNAを、金粒子などの粒子に接着させることができる。核酸配列を送達するためのアプローチは、エレクトロポレーションを伴うかまたは伴わない、ウイルスベクター、mRNAベクター、及びDNAベクターを含むことができる。
核酸はまた、カチオン性脂質などのカチオン性化合物に複合体化させて送達することもできる。脂質媒介性遺伝子送達法は、例として、9618372WOAWO 96/18372;9324640WOAWO 93/24640;Mannino & Gould−Fogerite, BioTechniques 6(7): 682−691 (1988);米国特許第5,279,833号 Rose、米国特許第5,279,833号;9106309WOAWO 91/06309;及びFelgner et al., Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84: 7413−7414 (1987)に記載されている。
抗原はまた、ワクシニア、鶏痘、自己複製アルファウイルス、マラバウイルス、アデノウイルス(例えば、Tatsis et al., Adenoviruses, Molecular Therapy (2004) 10, 616−629を参照されたい)、または、第2、第3、もしくはハイブリッド第2/第3世代のレンチウイルス、及び特異的な細胞タイプもしくは受容体を標的とするように設計された任意の世代の組換えレンチウイルスを含むがそれらに限定されないレンチウイルス(例えば、Hu et al., Immunization Delivered by Lentiviral Vectors for Cancer and Infectious Diseases, Immunol Rev.(2011) 239(1): 45−61、Sakuma et al., Lentiviral vectors:basicto translational, Biochem J.(2012) 443(3):603−18、Cooper et al., Rescue of splicing−mediated intron loss maximizes expression in lentiviral vectors containing the human ubiquitin C promoter, Nucl.AcidsRes.(2015) 43 (1): 682−690、Zufferey et al., Self−Inactivating Lentivirus Vector for Safe and Efficient In Vivo Gene Delivery,J.Virol.(1998) 72 (12): 9873−9880を参照されたい)などの、ウイルスベクターベースのワクチンプラットフォームに含めることもできる。上述のウイルスベクターベースのワクチンプラットフォームのパッケージング能力に依存して、このアプローチは、1つ以上の抗原ペプチドをコードする1つ以上のヌクレオチド配列を送達することができる。配列は、非変異配列が隣接していてもよく、リンカーによって分離されていてもよく、または、細胞内区画を標的とする1つもしくは複数の配列が先行していてもよい(例えば、Gros et al.,Prospective identification of neoantigen−specific lymphocytes in the peripheral blood of melanoma patients,Nat Med.(2016) 22 (4):433−8、Stronen et al.,Targeting of cancer neoantigens with donor−derived T cell receptor repertoires,Science.(2016) 352 (6291):1337−41、Lu et al.,Efficient identification of mutated cancer antigens recognized by T cells associated with durable tumor regressions,Clin Cancer Res.(2014) 20( 13):3401−10を参照されたい)。宿主中への導入時に、感染した細胞は、抗原を発現し、それにより、ペプチドに対する宿主免疫(例えば、CTL)応答を惹起する。免疫化プロトコールにおいて有用なワクシニアベクター及び方法は、例えば、米国特許第4,722,848号に記載されている。別のベクターは、BCG(カルメット・ゲラン桿菌)である。BCGベクターは、Stover et al.(Nature 351:456−460 (1991))に記載されている。抗原の治療的投与または免疫化に有用な、多種多様の他のワクチンベクター、例えば、チフス菌ベクターなどが、本明細書における記載から当業者に明らかであろう。
核酸を投与する手段は、1つ以上のエピトープをコードするミニ遺伝子構築物を使用する。ヒト細胞における発現のための、選択されたCTLエピトープをコードするDNA配列(ミニ遺伝子)を作製するために、エピトープのアミノ酸配列を逆翻訳する。各アミノ酸に対するコドン選択を手引きするために、ヒトコドン使用頻度表を使用する。これらのエピトープをコードするDNA配列を、直接隣り合わせて、連続的なポリペプチド配列を作製する。発現及び/または免疫原性を最適化するために、追加の要素を、ミニ遺伝子設計中に組み入れることができる。逆翻訳して、ミニ遺伝子配列に含めることができるアミノ酸配列の例は、ヘルパーTリンパ球エピトープ、リーダー(シグナル)配列、及び小胞体保持シグナルを含む。加えて、CTLエピトープのMHC提示は、CTLエピトープに近接した合成の(例えば、ポリアラニン)または天然に存在する隣接配列を含むことによって、改善することができる。ミニ遺伝子配列は、ミニ遺伝子のプラス鎖及びマイナス鎖をコードするオリゴヌクレオチドをアセンブルすることによって、DNAに変換される。オーバーラップするオリゴヌクレオチド(30〜100塩基長)を、周知の技法を用いて適切な条件下で、合成し、リン酸化し、精製し、アニーリングする。オリゴヌクレオチドの端は、T4DNAリガーゼを用いて連結する。CTLエピトープポリペプチドをコードするこの合成ミニ遺伝子を、次いで、望ましい発現ベクター中にクローニングすることができる。
精製プラスミドDNAは、様々な製剤を用いて、注射のために調製することができる。これらのうちでもっとも単純なものは、滅菌リン酸緩衝食塩水(PBS)における凍結乾燥DNAの再構成である。様々な方法が記載されており、新たな技法が利用可能になり得る。上記で言及したように、核酸は、カチオン性脂質で好都合に製剤化される。加えて、糖脂質、融合性リポソーム、ペプチド、及び保護的、相互作用的、非縮合性(PINC)と集合的に呼ばれる化合物もまた、精製プラスミドDNAと複合体化させて、安定性、筋肉内分散、または特異的な器官もしくは細胞タイプへの輸送などの変数に影響を及ぼすことができる。
また、本明細書に開示する方法の工程を行うこと;及び、多数の抗原または多数の抗原のサブセットを含む腫瘍ワクチンを生産する工程を含む、腫瘍ワクチンを製造する方法も、本明細書に開示する。
本明細書に開示する抗原は、当技術分野において公知の方法を用いて製造することができる。例えば、本明細書に開示する抗原またはベクター(例えば、1つ以上の抗原をコードする少なくとも1つの配列を含むベクター)を生産する方法は、抗原またはベクターを発現するのに適している条件下で宿主細胞を培養する工程であって、宿主細胞が、抗原またはベクターをコードする少なくとも1つのポリヌクレオチドを含む工程、及び、抗原またはベクターを精製する工程を含むことができる。標準的な精製法は、クロマトグラフィー技法、電気泳動技法、免疫学的技法、沈降技法、透析技法、濾過技法、濃縮技法、及びクロマトフォーカシング技法を含む。
宿主細胞は、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、NS0細胞、酵母、またはHEK293細胞を含むことができる。宿主細胞は、本明細書に開示する抗原またはベクターをコードする少なくとも1つの核酸配列を含む、1つ以上のポリヌクレオチドで形質転換することができ、任意で、単離されたポリヌクレオチドは、抗原またはベクターをコードする少なくとも1つの核酸配列に機能的に連結されたプロモーター配列をさらに含む。ある特定の実施形態において、単離されたポリヌクレオチドは、cDNAであることができる。
VII.抗原の使用及び投与
ワクチン接種プロトコールを用いて対象に1つ以上の抗原を投与することができる。プライミングワクチン及びブースターワクチンを用いて対象への投与を行うことができる。プライミングワクチンは、C68(例えば、配列番号1または2に示される配列)またはsrRNA(例えば、配列番号3または4に示される配列)に基づいたものとすることができ、ブースターワクチンは、C68(例えば、配列番号1または2に示される配列)またはsrRNA(例えば、配列番号3または4に示される配列)に基づいたものとすることができる。各ベクターは、通常、抗原を含むカセットを含んでいる。カセットは、各抗原を通常取り囲む天然の配列、またはAAYなどの他の非天然のスペーサー配列などのスペーサーによって分離された約20個の抗原を含むことができる。カセットは、破傷風トキソイド抗原などのMHCII抗原、及びユニバーサルクラスII抗原とみなされるPADRE抗原を含んでもよい。カセットは、ユビキチンターゲティング配列などのターゲティング配列を含んでもよい。さらに、各ワクチン用量は、チェックポイント阻害剤(CPI)と組み合わせて(例えば、同時、その前、またはその後で)対象に投与することができる。CPIは、抗体またはその抗原結合部分など、CTLA4、PD1、及び/またはPDL1を阻害するものを含むことができる。かかる抗体としては、トレメリムマブまたはデュルバルマブを挙げることができる。
プライミングワクチンは、対象に注射(例えば筋肉内に)することができる。用量ごとに両側性注射を用いることができる。例えば、ChAdV68(C68)の1回以上の注射を用いることができ(例えば、総用量1×1012個のウイルス粒子)、0.001〜1ugのRNAの範囲から選択される低ワクチン用量、詳細には0.1もしくは1ugの自己複製RNA(srRNA)の1回以上の注射を用いることができ、または、1〜100ugのRNAの範囲から選択される高ワクチン用量、詳細には10もしくは100ugのsrRNAの1回以上の注射を用いることができる。
プライムワクチン接種後に、ワクチンブースト(ブースターワクチン)を注射(例えば筋肉内に)することができる。ブースターワクチンは、プライム後の約1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10週間ごと、例えば、4週間ごと、及び/または8週間ごとに投与することができる。用量ごとに両側性注射を用いることができる。例えば、ChAdV68(C68)の1回以上の注射を用いることができ(例えば、総用量1×1012個のウイルス粒子)、0.001〜1ugのRNAの範囲から選択される低ワクチン用量、詳細には0.1もしくは1ugの自己複製RNA(srRNA)の1回以上の注射を用いることができ、または、1〜100ugのRNAの範囲から選択される高ワクチン用量、詳細には10もしくは100ugのsrRNAの1回以上の注射を用いることができる。
抗CTLA−4(例えばトレメリムマブ)を対象に投与することもできる。例えば、抗CTLA4を筋肉内ワクチン注射(ChAdV68プライムまたはsrRNA低用量)の部位の近くに皮下投与することで同じリンパ節内に確実に送り込むことができる。トレメリムマブは、CTLA−4の選択的ヒトIgG2mAb阻害剤である。標的抗CTLA−4(トレメリムマブ)皮下用量は、通常、70〜75mg(詳細には75mg)であり、例えば、1〜100mgまたは5〜420mgの用量範囲である。
特定の場合では、デュルバルマブ(MEDI4736)などの抗PD−L1抗体を使用することができる。デュルバルマブは、PD−1及びCD80へのPD−L1の結合を阻害する選択的な高親和性のヒトIgG1 mAbである。デュルバルマブは一般的に4週間ごとに20mg/kgが静脈内投与される。
免疫モニタリングを、ワクチン投与の前、その間、及び/またはその後に行うことができる。かかるモニタリングは、他のパラメータの中でもとりわけ、安全性及び有効性についての情報を与えることができる。
免疫モニタリングを行うには、PBMCが一般的に用いられる。PBMCは、プライムワクチン接種の前、及びプライムワクチン接種の後(例えば、4週間及び8週間)に単離することができる。PBMCは、ブーストワクチン接種の直前、及び各ブーストワクチン接種の後(例えば、4週間及び8週間)に採取することができる。
T細胞応答を、免疫モニタリングプロトコールの一環として評価することができる。T細胞応答は、ELISpot、細胞内サイトカイン染色、サイトカイン分泌、及び細胞表面捕捉、T細胞増殖、MHCマルチマー染色、または細胞毒性アッセイなどの当業者には周知の1つ以上の方法を用いて測定することができる。ワクチンにコードされたエピトープに対するT細胞応答は、ELISpotアッセイを用いて、IFN−γなどのサイトカインの誘導を測定することによりPBMCから監視することができる。ワクチンにコードされたエピトープに対する特異的なCD4またはCD8 T細胞応答は、フローサイトメトリーを用いて、IFN−γなどの細胞内または細胞外で捕捉されたサイトカインの誘導を測定することによりPBMCから監視することができる。ワクチンにコードされたエピトープに対する特異的なCD4またはCD8 T細胞応答は、MHCマルチマー染色を用い、エピトープ/MHCクラスI複合体に対して特異的なT細胞受容体を発現するT細胞集団を測定することによりPBMCから監視することができる。ワクチンにコードされたエピトープに対する特異的なCD4またはCD8 T細胞応答は、3Hチミジン、ブロモデオキシウリジン、及びカルボキシフルオロセインジアセテートスクシンイミジルエステル(CFSE)の取り込み後に、T細胞集団のエクスビボ増殖を測定することによりPBMCから監視することができる。ワクチンにコードされたエピトープに特異的なPBMC由来T細胞の抗原認識能及び溶解活性は、クロム放出アッセイまたは代替的な比色細胞毒性アッセイにより機能的に評価することができる。
VIII.抗原の特定
VIII.A.抗原候補の特定
腫瘍及び正常のエクソーム及びトランスクリプトームのNGS解析のための研究法を、抗原の特定のスペースに記載し、適用している6,14,15。臨床設定における抗原の特定において、より大きな感度及び特異性のためのある特定の最適化を考慮することができる。これらの最適化は、実験室プロセスに関連するもの及びNGSデータ解析に関連するものの、2つの区域にグループ化することができる。最適化の例は当業者には周知のものであり、例えば、そのような方法が、あらゆる目的で本明細書に参照によりその全容をそれぞれ援用する国際特許出願公開第WO/2017/106638号、同第WO/2018/195357号、及び同第WO/2018/208856号により詳細に記載されている。
VIII.B.HLAペプチドの単離及び検出
HLAペプチド分子の単離は、組織試料の溶解及び可溶化後に、古典的な免疫沈降(IP)法を用いて行った(55〜58)。清澄化した溶解物を、HLA特異的IPに使用した。
免疫沈降は、抗体がHLA分子に特異的である、ビーズにカップリングした抗体を用いて行った。汎クラスI HLA免疫沈降のためには、汎クラスI CR抗体を使用し、クラスII HLA−DRのためには、HLA−DR抗体を使用する。抗体を、一晩インキュベーション中に、NHS−セファロースビーズに共有結合で付着させる。共有結合性の付着後、ビーズを洗浄して、IPのために等分した(59、60)。免疫沈降は、ビーズに共有結合されていない抗体を用いて行うこともできる。一般的に、これは、抗体をカラムに保持するためにProteinA及び/またはProteinGでコーティングしたセファロースまたは磁気ビーズを使用して行われる。MHC/ペプチド複合体を選択的に濃縮するために使用することができるいくつかの抗体を下記に示す。
Figure 2021525076
清澄化した組織溶解物を、免疫沈降のために抗体ビーズに添加する。免疫沈降後、ビーズを溶解物から除去し、追加的なIPを含む追加的な実験のために、溶解物を保存する。標準的な技法を用いて、IPビーズを洗浄して非特異的結合を除去し、HLA/ペプチド複合体をビーズから溶出する。分子量スピンカラムまたはC18分画を用いて、タンパク質構成要素をペプチドから除去する。結果として生じたペプチドを、SpeedVac蒸発によって乾燥させ、いくつかの場合には、MS解析の前に−20℃で保存する。
乾燥したペプチドを、逆相クロマトグラフィーに適しているHPLC緩衝液において再構成し、Fusion Lumos質量分析計(Thermo)における勾配溶出のために、C−18マイクロキャピラリーHPLCカラム上にロードする。ペプチド質量/電荷(m/z)のMS1スペクトルを、Orbitrap検出器において高解像度で収集し、その後、MS2低解像度スキャンを、選択イオンのHCDフラグメンテーション後にイオントラップ検出器において収集した。追加的に、MS2スペクトルは、CIDもしくはETDフラグメンテーション法、または、ペプチドのより大きなアミノ酸カバレッジを獲得するための3つの技法の任意の組み合わせのいずれかを用いて、取得することができる。MS2スペクトルはまた、Orbitrap検出器において高解像度質量精度で測定することもできる。
各解析由来のMS2スペクトルを、Comet(61、62)を用いてタンパク質データベースに対して検索し、ペプチド特定を、Percolator(63〜65)を用いてスコア化する。PEAKS studio(Bioinformatics Solutions Inc.)及び他のサーチエンジンを用いてさらなるシークエンシングを行うか、またはスペクトルマッチング及びデノボシークエンシング(97)を含むシークエンシング法を用いることができる。
VIII.B.1.総合的HLAペプチドシークエンシングのためのMS検出限界の研究
ペプチドYVYVADVAAKを用いて、何が検出の限界かを、LCカラム上にロードした様々な量のペプチドを用いて決定した。試験したペプチドの量は、1pmol、100fmol、10fmol、1fmol、及び100amolであった。(表1)結果を図24A及び24Bに示す。これらの結果は、検出の最低限界(LoD)がアトモルの範囲(10−18)にあること、ダイナミックレンジが5桁に及ぶこと、及び、シグナル対ノイズが、低いフェムトモル範囲(10−15)でシークエンシングに充分であるように見えることを示す。
(表1)
Figure 2021525076
IX.提示モデル
提示モデルを用いて、患者におけるペプチド提示の尤度を特定することができる。異なる提示モデルは当業者には周知のものであり、例えば、そのような提示モデルは、あらゆる目的で本明細書に参照によりその全容をそれぞれ援用する国際特許出願公開第WO/2017/106638号、同第WO/2018/195357号、同第WO/2018/208856号、及び同第WO2016187508号、ならびに米国特許出願第US20110293637号により詳細に記載されている。
X.訓練モジュール
訓練モジュールを用いて、ペプチド配列がそのペプチド配列に関連したMHCアレルによって提示される尤度を生成する1つ以上の提示モデルを訓練データセットに基づいて構築することができる。さまざまな訓練モジュールが当業者には周知であり、例えば、そのような提示モデルは、あらゆる目的で本明細書に参照によりその全容をそれぞれ援用する国際特許出願公開第WO/2017/106638号、同第WO/2018/195357号、及び同第WO/2018/208856号により詳細に記載されている。訓練モジュールは、アレル毎ベースでペプチドの提示尤度を予測するための予測モデルを構築することができる。訓練モジュールは、2つ以上のMHCアレルが存在する複数アレル場面においてペプチドの提示尤度を予測するための提示モデルも構築することができる。
XI.予測モジュール
予測モジュールを用いて、配列データを受け取って、提示モデルを用いて配列データ中の候補抗原を選択することができる。具体的には、配列データは、患者の腫瘍組織細胞から抽出されたDNA配列、RNA配列、及び/またはタンパク質配列であってよい。予測モジュールは、患者の正常組織細胞から抽出された配列データをその患者の腫瘍組織細胞から抽出された配列データと比較して1つ以上の変異を有する部分を特定することによって、変異したペプチド配列である候補新生抗原を特定することができる。予測モジュールは、患者の正常組織細胞から抽出された配列データをその患者の腫瘍組織細胞から抽出された配列データと比較して不適切に発現している候補抗原を特定することにより、正常細胞または組織と比較して腫瘍細胞またはがん性組織で発現が変化している候補抗原を特定することができる。
提示モジュールは、1つ以上の提示モデルを処理されたペプチド配列に適用してペプチド配列の提示尤度を推定することができる。具体的には、予測モジュールは、提示モデルを候補抗原に適用することによって、腫瘍HLA分子上に提示される可能性が高い1つ以上の候補抗原ペプチド配列を選択することができる。一実現形態では、提示モジュールは、あらかじめ決定された閾値を上回る推定提示尤度を有する候補抗原配列を選択する。別の実現形態では、提示モデルは、最も高い推定提示尤度を有するN個の候補抗原配列を選択する(Nは、一般的に、ワクチン中で送達することができるエピトープの最大数である)。所定の患者について選択された候補抗原を含むワクチンを患者に注射して免疫応答を誘導することができる。
XI.B. カセット設計モジュール
XI.B.1 概要
カセット設計モジュールを用いて、患者に注射するために選択された候補ペプチドに基づいてワクチンカセット配列を生成することができる。さまざまなカセット設計モジュールが当業者に周知であり、例えば、そのようなカセット設計モジュールは、あらゆる目的で本明細書に参照によりその全容をそれぞれ援用する国際特許出願公開第WO/2017/106638号、同第WO/2018/195357号、及び同第WO/2018/208856号により詳細に記載されている。
治療エピトープのセットは、所定の閾値を上回る提示尤度(提示尤度は、提示モデルにより決定される)に関連付けられた予測モジュールによって決定された選択されたペプチドに基づいて生成することができる。しかしながら、他の実施形態では、治療エピトープのセットは、多くの方法の任意の1つ以上(単独または組み合わせ)に基づいて、例えば、患者のHLAクラスIまたはクラスIIアレルに対する結合親和性もしくは予測される結合親和性、患者のHLAクラスIまたはクラスIIアレルに対する結合安定性もしくは予測される結合安定性、ランダムサンプリングなどに基づいて、生成することができる。
治療エピトープはそれ自体が選択されたペプチドに相当してもよい。治療エピトープは、選択されたペプチド以外にC及び/またはN末端フランキング配列を含むこともできる。N及びC末端フランキング配列は、その由来源タンパク質との関連において治療ワクチンエピトープの天然のN及びC末端フランキング配列であってよい。治療エピトープは固定長のエピトープを表してもよい。治療エピトープは、可変長のエピトープを表してもよく、エピトープの長さは例えばCまたはN末端フランキング配列の長さによって異なりうる。例えば、C末端フランキング配列及びN末端フランキング配列は、それぞれ2〜5残基の異なる長さを有してよく、これによりエピトープの16種類の可能な選択肢が与えられる。
カセット設計モジュールは、カセット内の1組の治療エピトープ間の連結部にまたがるジャンクションエピトープの提示を考慮することによってカセット配列を生成することもできる。ジャンクションエピトープは、カセット内で治療エピトープ及びリンカー配列を連結するプロセスによってカセット内に生じる新規な非自己であるが無関係なエピトープ配列である。ジャンクションエピトープの新規な配列は、カセットの治療エピトープ自体とは異なる。
カセット設計モジュールは、ジャンクションエピトープがその患者において提示される尤度を低下させるカセット配列を生成することができる。具体的には、カセットが患者に注射される際、ジャンクションエピトープは、患者のHLAクラスIまたはHLAクラスIIアレルによって提示される可能性を有し、それぞれCD8またはCD4 T細胞応答を刺激する。かかる応答は、ジャンクションエピトープに対する反応性を有するT細胞は治療効果を有さないことから望ましくなく、抗原競合によりカセット内の選択された治療エピトープに対する免疫応答を消失させる可能性がある76
カセット設計モジュールは、1つ以上の候補カセットについて繰り返し処理を行って、そのカセット配列に関連付けられたジャンクションエピトープの提示スコアが数値閾値を下回るカセット配列を決定することができる。ジャンクションエピトープ提示スコアは、カセット内のジャンクションエピトープの提示尤度に関連付けられた量であり、ジャンクションエピトープ提示スコアの値が高いほど、カセットのジャンクションエピトープがHLAクラスIまたはHLAクラスIIまたはその両方によって提示されやすいことを示す。
一実施形態では、カセット設計モジュールは、候補カセット配列間で最も低いジャンクションエピトープ提示スコアに関連付けられたカセット配列を決定することができる。
カセット設計モジュールは、1つ以上の候補カセット配列について繰り返し処理を行い、各候補カセットのジャンクションエピトープ提示スコアを決定し、閾値を下回るジャンクションエピトープ提示スコアに関連付けられた最適なカセット配列を特定することができる。
カセット設計モジュールは、候補カセット配列内のジャンクションエピトープのいずれかが、ワクチンを設計しようとする特定の患者の自己エピトープであるかどうかを識別するために1つ以上の候補カセット配列をさらに確認することができる。これを行うには、カセット設計モジュールは、BLASTなどの既知のデータベースに対してジャンクションエピトープを確認する。一実施形態では、カセット設計モジュールは、ジャンクション自己エピトープを防止するカセットを設計するように構成することができる。
カセット設計モジュールは、ブルートフォースアプローチを実行して、すべての、または大部分の可能な候補カセット配列について繰り返し処理を行うことで最小のジャンクションエピトープ提示スコアを有する配列を選択することができる。しかしながら、かかる候補カセットの数は、ワクチンの容量が大きくなるにしたがって途方もなく大きくなりうる。例えば、20個のエピトープのワクチン容量では、カセット設計モジュールは、最小のエピトープ提示スコアを有するカセットを決定するために約1018個の可能な候補カセットについて繰り返し処理を行わなければならない。この決定は、カセット設計モジュールが妥当な長さの時間内で患者に対するワクチンを生成するには計算の負荷(必要とされる計算処理リソースの点で)が大きくなり、時として処理不能となりうる。さらに、各候補カセットについて可能なジャンクションエピトープを処理することはよりいっそうの負荷となりうる。したがって、カセット設計モジュールは、ブルートフォースアプローチにおける候補カセット配列の数よりも大幅に小さい候補カセット配列の数について繰り返し処理を行う方法に基づいてカセット配列を選択することができる。
カセット設計モジュールは、ランダムに、または少なくとも疑似ランダムに生成された候補カセットを生成し、所定の閾値を下回るジャンクションエピトープ提示スコアに関連付けられた候補カセットをカセット配列として選択することができる。さらに、カセット設計モジュールは、最小のジャンクションエピトープ提示スコアを有するサブセットからの候補カセットをカセット配列として選択することができる。例えば、カセット設計モジュールは、20個の選択されたエピトープのセットについて約100万の候補カセットのサブセットを生成し、最小のジャンクションエピトープ提示スコアを有する候補カセットを選択することができる。ランダムカセット配列のサブセットを生成し、このサブセットからジャンクションエピトープ提示スコアの低いカセット配列を選択することはブルートフォースアプローチと比べて最適とはいえないが、これは、必要な計算リソースが大幅に少なく、そのため、その実施が技術的に可能である。さらに、このより効率的な手法に対してブルートフォース法を行うことは、ジャンクションエピトープ提示スコアのわずかな、またはさらには無視される程度の改善しかもたらされない可能性があるため、リソースの配分の観点からはあまり価値がない。カセット設計モジュールは、カセットのエピトープ配列を非対称巡回セールスマン問題(TSP)として定式化することにより、改善されたカセット構成を決定することができる。ノードのリスト、及び各ノードのペア間の距離が与えられた場合、TSPは、各ノードをちょうど1回ずつ訪問して元のノードに戻るための最小の総距離に関連付けられたノードの配列を決定する。例えば、互いの間の距離が既知である都市A、B、及びCが与えられた場合、TSPの解は、可能な巡回路のうちで各都市をちょうど1回ずつ訪問するのに移動する総距離が最小となるような都市の閉じた配列を生成する。TSPの非対称バージョンは、ノードのペア間の距離が非対象である場合の最適なノードの配列を決定する。例えば、ノードAからノードBに移動するための「距離」は、ノードBからノードAに移動するための「距離」と異なる場合がある。非対称TSPを用いて改善された最適カセットについて解くことにより、カセット設計モジュールは、カセットの各エピトープ間のジャンクションにわたって低い提示スコアを与えるカセット配列を見つけることができる。非対称TSPの解は、カセットの各ジャンクションにわたったジャンクションエピトープ提示スコアを最小とするために各エピトープが連結されなければならない順序に対応した治療エピトープの配列を示す。このアプローチによって決定されたカセット配列は、ジャンクションエピトープの提示が大幅に低い配列を与える一方で、特に生成される候補カセット配列の数が大きい場合に、必要とされる計算リソースがランダムサンプリングアプローチよりも大幅に少なくなる可能性がある。異なる計算手法及び最適化カセット設計の比較の例示的な例が、あらゆる目的で本明細書に参照によりその全容をそれぞれ援用する国際特許出願公開第WO/2017/106638号、同第WO/2018/195357号、及び同第WO/2018/208856号により詳細に記載されている。
XI.B.2 共有抗原ワクチン配列の選択
共有抗原ワクチンに含めるための共有抗原の配列及びかかるワクチンによる治療に適当な患者は、本明細書に示される詳細な開示を用いることで当業者が選択することができる。例えば、表A、1.2、またはAACR GENIEの結果を、配列の選択に用いることができる。特定の場合では、特定の変異とHLAアレルの組み合わせが好ましい場合があり(例えば、それぞれが対象に存在することを示す特定の対象から得られるシークエンシングデータに基づき)、次にこれらを組み合わせて用い、表AまたはAACR GENIEの結果を用いてワクチンに含めるための共有新生抗原配列を同定することができる。例示的な変異とそれらに結びつけられたHLAアレルを表32及び34に示す。
例えば、KRAS_G13Dでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、KRAS_G13D及びC0802を記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、KRAS_Q61KまたはNRAS_Q61Kでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、(1)KRAS_Q61K及びA0101、または(2)NRAS Q61K及びA0101を記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、TP53_R249Mでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、TP53_R249Mと、B3512、B3503、及びB3501のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、CTNNB1_S45Pでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、CTNNB1_S45Pと、A0101、A0301、B5701、A6801、A0302、及びA1101のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択される。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
例えば、CTNNB1_S45Fでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、CTNNB1_S45Fと、A0301、A1101、及びA6801のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、ERBB2_Y772_A775dupでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、ERBB2_Y772_A775dup及びB1801を記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、KRAS_G12DまたはNRAS_G12Dでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、(1)KRAS_G12Dと、A1101及びC0802の少なくとも一方、または(2)NRAS_G12Dと、A1101及びC0802の少なくとも一方とを記載したすべての横列を特定することにより選択される。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
例えば、KRAS_Q61RまたはNRAS_Q61Rでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、(1)KRAS_Q61R及びA0101、または(2)NRAS_Q61R及びA0101を記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、CTNNB1_T41Aでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、CTNNB1_T41Aと、A0301、A0302、A1101、B1510、C0303、及びC0304のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、TP53_K132Nでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、TP53_K132Nと、A2402及びA2301の少なくとも一方とを記載したすべての横列を特定することにより選択される。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
例えば、KRAS_G12Aでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、KRAS_G12A及びA0301を記載したすべての横列を特定することにより選択される。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
例えば、KRAS_Q61LまたはNRAS_Q61Lでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、(1)KRAS_Q61L及びA0101、または(2)NRAS_Q61L及びA0101を記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、TP53_R213Lでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、TP53_R213Lと、A0207、C0802、及びA0201のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、BRAF_G466Vでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、BRAF_G466Vと、B1501及びB1503の少なくとも一方とを記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、KRAS_G12Vでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、KRAS_G12Vと、A0301、A1101、A3101、C0102、及びA0302のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択される。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
例えば、KRAS_Q61HまたはNRAS_Q61Hでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、(1)KRAS_Q61H及びA0101、または(2)NRAS_Q61H及びA0101を記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、CTNNB1_S37Fでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、CTNNB1_S37Fと、A2301、A2402、B1510、B3906、C0501、C1402、及びC1403のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、TP53_S127Yでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、TP53_S127Yと、A1101及びA0301の少なくとも一方とを記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、TP53_K132Eでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、TP53_K132Eと、A2402、C1403、及びA2301のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、KRAS_G12CまたはNRAS_G12Cでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、(1)KRAS_G12C及びA0201、または(2)NRAS_G12C及びA0201を記載したすべての横列を特定することにより選択される。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
XIII.例示的なコンピュータ
本明細書に記載される計算方法のいずれにおいてもコンピュータを使用することができる。当業者には、コンピュータは異なるアーキテクチャを有し得る点が認識されよう。当業者には周知のコンピュータの例は、例えば、あらゆる目的で本明細書に参照によりその全容をそれぞれ援用する国際特許出願公開第WO/2017/106638号、同第WO/2018/195357号、及び同第WO/2018/208856号により詳細に記載されている。
XIV.抗原送達ベクターの例
以下は、本明細書を実施するための具体的な実施形態の例である。これらの例はあくまで例示の目的で示されるものにすぎず、本発明の範囲をいかなる意味においても限定しようとするものではない。用いられる数値(例えば、量、温度など)に関して精度を確実とするべく努力に努めてはいるが、ある程度の実験的誤差及び偏差は無論のこと許容されなければならない。
本発明の実施では、特に断らない限りは、当該技術分野の技術の範囲内で、タンパク質化学、生化学、組換えDNA技術、及び薬理学の従来の方法を用いている。かかる技術は文献に完全に説明されている(例えば、T.E.Creighton,Proteins:Structures and Molecular Properties(W.H.Freeman and Company,1993);A.L.Lehninger,Biochemistry(Worth Publishers,Inc.,current addition);Sambrook,et al.,Molecular Cloning: A Laboratory Manual(2nd Edition,1989);Methods In Enzymology(S.Colowick and N.Kaplan eds.,Academic Press,Inc.);Remington’s Pharmaceutical Sciences,18th Edition(Easton,Pennsylvania:Mack Publishing Company,1990);Carey and Sundberg Advanced Organic Chemistry 3rd Ed.(Plenum Press) Vols A and B(1992)を参照されたい)。
XIV.A.新生抗原カセットの設計
ワクチン接種によって、対応する細胞免疫応答(複数可)を刺激するクラスI MHCに制限された複数の腫瘍特異的新生抗原(TSNA)を送達することができる。1つの例では、複数のエピトープを単一の遺伝子産物をしてコードするようにワクチンカセットを操作しているが、ここで各エピトープはそれらの天然の包囲ペプチド配列内に埋め込まれるか、または非天然リンカー配列によって分離されている。抗原のプロセシング及び提示、ひいてはTSNA特異的CD8 T細胞応答の程度及び幅に潜在的に影響を及ぼしうるいくつかの設計パラメータが特定されている。本例では、いくつかのモデルカセットを設計及び構築して以下を評価した。すなわち、(1)1個の発現カセットに組み込まれた複数のエピトープに対する強いT細胞応答を生じることができるかどうか、(2)どのような条件が、すべてのエピトープの最適なプロセシング及び提示につながる、発現カセット内のTSNA間に配置される最適リンカーを作るか、(3)カセット内の各エピトープの相対位置がT細胞応答に影響するか、(4)カセット内のエピトープの数が個々のエピトープに対するT細胞応答の程度または質に影響するかどうか、(5)細胞ターゲティング配列の付加がT細胞応答を向上させるか。
抗原提示及びモデルカセット内のマーカーエピトープに特異的なT細胞応答を評価するために以下の2つの指標が開発された。すなわち、(1)特殊な操作を行ったレポーターT細胞の活性化によって測定される抗原提示の評価を可能としたインビトロ細胞ベーススクリーン(Aarnoudse et al.,2002;Nagai et al.,2012)、及び(2)対応するエピトープ特異的T細胞応答によるヒト由来のカセットから誘導されたエピトープのワクチン接種後の免疫原性を評価するためにHLA−A2トランスジェニックマウス(Vitiello et al.,1991)を使用したインビボアッセイ(Cornet et al.,2006;Depla et al.,2008;Ishioka et al.,1999)。
XIV.B.抗原カセット設計の評価
XIV.B.1.方法及び材料
TCR及びカセット設計及びクローニング
選択されたTCRは、A*0201により提示される場合にペプチドNLVPMVATV(PDB番号5D2N)、CLGGLLTMV(PDB番号3REV)、GILGFVFTL(PDB番号1OGA)LLFGYPVYV(PDB番号1AO7)を認識する。2Aペプチド連結TCRサブユニット(βに続きα)、EMCVIRES、及び2A連結CD8サブユニット(βに続きα及びプロマイシン耐性遺伝子)を含むトランスファーベクターを構築した。オープンリーディングフレーム配列は、コドン最適化され、GeneArt社により合成されたものである。
インビトロエピトーププロセシング及び提示実験用の細胞株の作製
ペプチドは、ProImmune社またはGenscript社より購入し、水/DMSO(2:8,v/v)に加えた10mM tris(2−カルボキシルエチル)ホスフィン(TCEP)で10mg/mLに希釈した。細胞培地及び補助添加物質は特に断らない限りはGibco社より入手した。熱不活化ウシ胎児血清(FBShi)はSeradigm社より入手した。QUANTI−Luc基質、ゼオシン、及びプロマイシンはInvivoGen社より入手した。Jurkat−Lucia NFAT細胞(InvivoGen社)を10% FBShi、ピルビン酸ナトリウム、及び100μg/mLのゼオシンを添加したRPMI1640中で維持した。形質導入した後、これらの細胞にさらに0.3μg/mLのプロマイシンを加えた。T2細胞(ATCC CRL−1992)をIscove培地(IMDM)+20%FBShi中で培養した。U−87 MG(ATCC HTB−14)細胞を、10%FBShiを添加したMEM Eagles培地中で維持した。
Jurkat−Lucia NFAT細胞は、NFAT誘導性Luciaレポーターコンストラクトを含んでいる。Lucia遺伝子は、T細胞受容体(TCR)の結合によって活性化されると、セレンテラジンを利用するルシフェラーゼを培地中に分泌させる。このルシフェラーゼは、QUANTI−Lucルシフェラーゼ検出試薬を用いて測定することができる。Jurkat−Lucia細胞をレンチウイルスで形質導入して抗原特異的TCRを発現させた。HIV由来レンチウイルストランスファーベクターをGeneCopoeia社より入手し、VSV−G(pCMV−VsvG)、Rev(pRSV−Rev)及びGag−pol(pCgpV)を発現するレンチウイルス支持プラスミドをCell Design Labs社より入手した。
レンチウイルスを、40μLのリポフェクタミン及び20μgのDNAミクスチャー(重量比4:2:1:1のトランスファープラスミドpCgpV:pRSV−Rev:pCMV−VsvG)を使用し、HEK293細胞の50〜80%コンフルエンスにあるT75フラスコをリポフェクタミン2000(Thermo Fisher社)でトランスフェクトすることにより調製した。8〜10mLのウイルス含有培地をLenti−Xシステム(Clontech社)を用いて濃縮し、ウイルスを100〜200μlの新鮮培地中に再懸濁した。この体積を用いて等しい体積のJurkat−Lucia細胞(5×10E4〜1×10E6個の細胞を異なる実験で使用した)にオーバーレイした。0.3μg/mlのプロマイシン含有培地中での培養後、細胞をソートしてクロナリティーを得た。これらのJurkat−Lucia TCRクローンを、ペプチドを取り込ませたT2細胞を用いて活性及び選択性について試験した。
インビトロエピトーププロセシング及び提示アッセイ
T2細胞はTCRによる抗原認識を調べる目的で日常的に使用されている。T2細胞は、抗原プロセシング用のペプチドトランスポーターを欠失しており(TAP欠損)、内因性のペプチドをMHC上に提示するために小胞体に取り込むことができない。しかしながら、T2細胞には外因性のペプチドを容易に取り込ませることができる。5種類のマーカーペプチド(NLVPMVATV、CLGGLLTMV、GLCTLVAML、LLFGYPVYV、GILGFVFTL及び2種類の無関係のペプチドWLSLLVPFV、FLLTRICTをT2細胞に取り込ませた。簡単に述べると、T2細胞をカウントし、IMDM+1%FBShiで1×10細胞/mLに希釈した。各ペプチドは10μgペプチド/1×10細胞となるように加えた。次いで細胞を37℃で90分間インキュベートした。細胞をIMDM+20%FBShiで2回洗浄し、5×10E5細胞/mLに希釈し、100μLを96ウェルCostar組織培養プレートにプレーティングした。Jurkat−Lucia TCRクローンをカウントし、RPMI1640+10%FBShi中で5×10E5細胞/mLに希釈し、100μLをT2細胞に加えた。プレートを37℃、5%COで一晩インキュベートした。次いでプレートを400gで3分間遠心し、20μLの上清を白色平底Greinerプレートに取った。指示にしたがってQUANTI−Luc基質を調製し、50μL/ウェルで加えた。ルシフェラーゼ発現をMolecular Devices SpectraMax iE3xで読み取った。
アデノウイルスカセットによるマーカーエピトープ提示を試験するため、U−87 MG細胞を代理抗原提示細胞(APC)として用い、アデノウイルスベクターで形質導入した。U−87 MG細胞を収穫し、96ウェルCostar組織培養プレート中で培地中に5×10E5細胞/100μlでプレーティングした。プレートを37℃で約2時間インキュベートした。アデノウイルスカセットをMEM+10%FBShiでMOI100、50、10、5、1及び0に希釈し、U−87 MG細胞に5μl/ウェルで加えた。プレートを再び37℃で約2時間インキュベートした。Jurkat−Lucia TCRクローンをカウントし、RPMI+10%FBShi中で5×10E5細胞/mLに希釈し、U−87 MG細胞に100μL/ウェルで加えた。次いでプレートを37℃、5%COで約24時間インキュベートした。プレートを400gで3分間遠心し、20μLの上清を白色平底Greinerプレートに取った。指示にしたがってQUANTI−Luc基質を調製し、50μL/ウェルで加えた。ルシフェラーゼ発現をMolecular Devices SpectraMax iE3xで読み取った。
免疫原性実験用のマウス系統
トランスジェニックHLA−A2.1(HLA−A2 Tg)マウスをTaconic Labs,Inc社より入手した。これらのマウスは、ヒトHLA−A2.1リーダードメイン、α1ドメイン、及びα2ドメインと、マウスH2−Kb α3ドメイン、膜貫通ドメイン、及び細胞質ドメインから構成されるキメラクラスI分子からなる導入遺伝子を有するものである(Vitiello et al.,1991)。これらの実験で使用したマウスは、C57Bl/6バックグラウンドの野生型BALB/cAnNTacの雌及びホモ接合型HLA−A2.1Tgの雌の第1世代子孫(F1)である。
アデノウイルスベクター(Ad5v)による免疫化
HLA−A2 Tgマウスを、前脛骨筋の両側性の筋肉内注射により1×1010〜1×10個のアデノウイルスベクターのウイルス粒子で免疫化した。免疫応答を免疫化の12日後に測定した。
リンパ球の単離
免疫化したマウスの新しく収穫した脾臓及びリンパ節からリンパ球を単離した。GentleMACS組織解離装置を製造者の指示にしたがって使用して、10%ウシ胎児血清をペニシリン及びストレプトマイシンとともに含むRPMI(完全RPMI)中で組織を解離させた。
エクスビボ酵素結合免疫スポット(ELISPOT)分析
マウスIFNg ELISpotPLUSキット(MABTECH社)を使用し、ELISPOTハーモナイゼーションガイドライン(Janetzki et al.,2015)にしたがってELISPOT分析を行った。1×10個の脾細胞を、96ウェルIFNg抗体コーティングプレート中で、10uMの示したペプチドと16時間インキュベートした。スポットをアルカリホスファターゼを用いて現像した。反応時間を10分間計り、プレートに水道水を流して反応を停止させた。スポットをAID vSpot Reader Spectrumを用いてカウントした。ELISPOT分析を行うため、飽和度が50%よりも高いウェルを「多すぎてカウント不能」として記録した。複製ウェルの偏差が10%よりも大きい試料は分析から除外した。次いでスポットのカウントを、式:スポットカウント+2×(スポットカウント×コンフルエンス(%)/[100%−コンフルエンス(%)])を用いてウェルのコンフルエンシーについて補正した。ネガティブペプチド刺激ウェル中のスポットカウントを抗原刺激したウェルから引くことによってネガティブバックグラウンドを補正した。最後に、多すぎてカウント不能として示したウェルを、最も高い観察された補正値に設定し、100の位までの概数に丸めた。
エクスビボ細胞内サイトカイン染色(ICS)及びフローサイトメトリー分析
新しく単離したリンパ球を2〜5×10細胞/mLの密度で10uMの示したペプチドと2時間インキュベートした。2時間後、ブレフェルジンAを5ug/mlの濃度にまで加え、細胞を刺激物質とさらに4時間インキュベートした。刺激後、生細胞を製造者のプロトコールにしたがって固定可能な生存率解析用色素eFluor780で標識し、抗CD8 APC(クローン53−6.7,BioLegend社)により1:400の希釈率で染色した。細胞内染色には抗IFNg PE(クローンXMG1.2,BioLegend社)を1:100で使用した。試料をAttune NxT Flow Cytometer(Thermo Scientific社)で収集した。FlowJoを使用してフローサイトメトリーデータをプロットし、分析を行った。抗原特異的応答の程度を評価するため、CD8+細胞のIFNg+の割合(%)及び全IFNg+細胞数/1×10個の生細胞の両方を、各ペプチド刺激物質に対して計算した。
XIV.B.2.抗原カセット設計のインビトロ評価
抗原カセットの設計の評価の一例として、インビトロの細胞ベースのアッセイを開発し、モデルワクチンカセット内の選択されたヒトエピトープが抗原提示細胞によって発現、プロセシング、及び提示されるかどうかを評価した(図1)。認識後、特性がよく知られているペプチド−HLAの組み合わせに特異的な5種類のTCRのうちの1つを発現するように操作されたJurkat−LuciaレポーターT細胞が活性化され、活性化T細胞の核因子(NFAT)を核内に移行させると、ルシフェラーゼレポーター遺伝子の転写が活性化される。個々のレポーターCD8 T細胞株の抗原刺激をバイオルミネッセンスによって定量した。
個々のJurkat−Luciaレポーター株は、等モル量の翻訳産物が得られるようにP2Aリボソームスキップ配列によって分離された抗原特異的TCRβ鎖とTCRα鎖を含む発現コンストラクトによるレンチウイルス形質導入によって改変されたものである(Banu et al.,2014)。細胞表面上のCD8は標的pMHC分子に対する結合親和性にとって重要であり、その細胞質テールの結合を介してシグナル伝達を促進する(Lyons et al.,2006;Yachi et al.,2006)ことから、レンチウイルスコンストラクトへの第2のCD8β−P2A−CD8α因子の付加によって、親レポーター細胞株に欠損しているCD8共受容体の発現がもたらされる。
レンチウイルスによる形質導入の後、Jurkat−Luciaレポーターをプロマイシン選択下で増殖させ、FACS(single cell fluorescence assisted cell sorting)(単一細胞蛍光支援細胞選別)に供し、モノクローナル集団をルシフェラーゼ発現について試験した。これにより、機能的細胞応答を有する特異的ペプチド抗原1、2、4、及び5について安定的に形質導入されたレポーター細胞株が得られた(表2)。
(表2)インビトロT細胞活性化アッセイの開発
ルシフェラーゼの誘導によって測定されるペプチド特異的T細胞認識は、ワクチンカセット抗原の効果的なプロセシング及び提示を示す。
Figure 2021525076
エピトープ3のレポーターT細胞はまだ生成されていない。
別の例では、一連の短いカセットにおいて、すべてのマーカーエピトープを同じ位置に組み込み(図2A)、HLA−A0201制限エピトープ(図2B)を分離するリンカーのみを変えた。レポーターT細胞を、これらの短いカセットを発現するアデノウイルスコンストラクトを感染させたU−87抗原提示細胞(APC)と個々に混合し、ルシフェラーゼ発現を非感染コントロールに対して測定した。モデルカセット内の4つすべての抗原が、一致するレポーターT細胞により認識され、複数の抗原が効率的にプロセシング及び提示されていることが示された。T細胞応答の程度は、天然及びAAYリンカーについて概ね同様の傾向にしたがった。RRリンカーベースのカセットから放出された抗原は、低いルシフェラーゼの誘導を示す(表3)。抗原プロセシングを阻害するように設計されたDPPリンカーは、エピトープ提示が低いワクチンカセットを生じた(表3)。
(表3)短いカセット内のリンカー配列の評価
インビトロT細胞活性化アッセイにおけるルシフェラーゼ誘導は、DPPベースのカセットと異なり、すべてのリンカーがカセット抗原の効率的な放出を促進したことを示した。T細胞エピトープのみ(リンカー無し)=9AA、片側に天然リンカー=17AA、両側に天然リンカー=25AA、非天然リンカー=AAY,RR,DPP
Figure 2021525076
エピトープ3のレポーターT細胞はまだ生成されていない。
別の例では、ヒト及びマウスのエピトープ以外に、カセットのN末端またはC末端のいずれかに配置された、ユビキチン(Ub)、MHC及びIg−κシグナルペプチド(SP)、及び/またはMHC膜貫通(TM)モチーフなどのターゲティング配列を含むさらなる一連の短いカセットを構築した(図3)。アデノウイルスベクターによってU−87 APCに送達されると、レポーターT細胞は、複数のカセット由来の抗原の効率的なプロセシング及び提示を示した。しかしながら、T細胞応答の程度は、異なるターゲティング機構によって大きく影響されなかった(表4)。
(表4)モデルワクチンカセットに付加された細胞ターゲティング配列の評価
インビトロT細胞活性化アッセイを用いることにより、4つのHLA−A0201制限マーカーエピトープがモデルカセットから効率的に放出され、ターゲティング配列がT細胞の認識及び活性化を大幅に向上させないことが示された。
Figure 2021525076
エピトープ3のレポーターT細胞はまだ生成されていない。
XIV.B.3.抗原カセット設計のインビボ評価
抗原カセット設計の評価の別の例として、HLA−A02:01に制限された形でCD8 T細胞を刺激することが知られている、特性がよく知られた5つのヒトクラスI MHCエピトープを含むようにワクチンカセットを設計した(図2A、3、5A)。それらのインビボ免疫原性の評価を行うため、これらのマーカーエピトープを含むワクチンカセットをアデノウイルスベクターに組み込み、HLA−A2トランスジェニックマウスに感染させるのに使用した(図4)。このマウスモデルは、ヒトHLA−A0201及びマウスH2−Kbから一部が構成された導入遺伝子を保有しており、したがって、ヒトHLA−A2.1のリーダー、マウスα3に連結されたα1及びα2ドメイン、膜貫通及び細胞質H2−Kbドメインで構成されたキメラクラスI MHC分子をコードしている(Vitiello et al.,1991)。このキメラ分子は、HLA−A*02:01に制限された抗原提示を可能とする一方で、CD8共受容体とMHC上のα3ドメインとの種の一致した相互作用を維持する。
短いカセットでは、すべてのマーカーエピトープが、IFNγ ELISPOTにより測定した際に、一般的に報告されているもの(Cornet et al.,2006;Depla et al.,2008;Ishioka et al.,1999)よりも約10〜50倍強い、T細胞応答を生じた。評価を行ったすべてのリンカーのうち、それぞれにその天然のアミノ酸配列が隣接した最小エピトープを含む25マー配列のコンカテマーが、最大かつ最も広いT細胞応答を生じた(表5)。細胞内サイトカイン染色(ICS)及びフローサイトメトリーにより、抗原特異的T細胞応答がCD8 T細胞から誘導されることが示された。
(表5)短いカセット内のリンカー配列のインビボ評価
ELISPOTデータは、HLA−A2トランスジェニックマウスが1e11個のアデノウイルス粒子による感染17日後にカセット内のすべてのクラスI MHC制限エピトープに対してT細胞応答を生じたことを示した。
Figure 2021525076
別の例では、元の5つのマーカーエピトープの隣に、既知のCD8 T細胞反応性を有するさらに16個のHLA−A02:01、A03:01及びB44:05エピトープを含む一連の長いワクチンカセットを構築し、アデノウイルスベクターに組み込んだ(図5A、B)。これらの長いカセットのサイズは、最終的な臨床用のカセット設計によく似たものとし、各エピトープの互いに対する位置のみを変えた。CD8 T細胞応答は、長いワクチンカセット及び短いワクチンカセットの両方でその程度及び幅において同等であり、(a)さらなるエピトープの追加が元のエピトープのセットに対する免疫応答の程度に大きく影響せず、また、(b)カセット内のエピトープの位置はそれに続くT細胞応答に大きく影響しないことを示すものである(表6)。
(表6)長いカセット内のエピトープの位置の影響のインビボ評価
ELISPOTデータは、HLA−A2トランスジェニックマウスが5e10アデノウイルス粒子による感染17日後に長いワクチンカセット及び短いワクチンカセットの両方で同等の大きさのT細胞応答を生じたことを示した。
Figure 2021525076
技術的なエラーによりT細胞応答が見られなかったと疑われる。
XIV.B.4.免疫原性及び毒性試験用の抗原カセットの設計
要約すると、モデルカセット評価による知見(図2〜5、表2〜6)によって、モデルワクチンカセットでは、アデノウイルスベースのベクターとの関連で約20個のエピトープをコードする「数珠つなぎ」アプローチを用いた場合に強い免疫原性が得られることが実証された。エピトープは、両側にその天然の周辺ペプチド配列(例えば、両側に8個のアミノ酸残基)が隣接した最小のCD8 T細胞エピトープ(例えば、9個のアミノ酸残基)をそれぞれが埋め込んだ25マー配列を連結することによって最も効果的にアセンブルされる。本明細書において使用される場合、「天然」または「自然」のフランキング配列とは、その由来源タンパク質内のそのエピトープの天然に存在するという文脈で特定のエピトープのN末端及び/またはC末端側のフランキング配列のことを指す。例えば、HCMV pp65 MHC IのエピトープNLVPMVATVは、その5’末端側に天然の5’配列WQAGILARが、その3’末端側に天然の3’配列QGQNLKYQが隣接し、それによりHCMV pp65由来源タンパク質内にみられる
Figure 2021525076
という25マーペプチドを生成する。天然または自然の配列は、天然のフランキング配列(複数可)が隣接したエピトープをコードするヌクレオチド配列のことを指す場合もある。各25マー配列は、それに続く25マー配列に直接連結される。最小のCD8 T細胞エピトープがアミノ酸9個よりも大きいかまたは小さい場合、フランキングペプチドの長さは、全体の長さが依然25マーのペプチド配列となるように調節することができる。例えば、アミノ酸10個のCD8 T細胞エピトープには、アミノ酸8個とアミノ酸7個の配列を隣接させることができる。このコンカテマーの後には、CD4 Tヘルパー細胞を刺激し、ワクチンカセット抗原の全体のインビボ免疫原性を改善するため(Alexander et al.,1994;Panina−Bordignon et al.,1989)に含ませた2個のユニバーサルクラスII MHCエピトープを繋げた。これらのクラスIIエピトープは、GPGPGアミノ酸リンカーによって最後のクラスIエピトープに連結した。この2個のクラスIIエピトープはまた、GPGPGアミノ酸リンカーによって互いに対しても連結され、さらにC末端側にGPGPGアミノ酸リンカー(配列番号56)を隣接させた。エピトープの位置もその数もT細胞の認識または応答に大きく影響しないようであった。ターゲティング配列も、カセットに由来する抗原の免疫原性に大きく影響しないようであった。
さらなる例として、モデルカセットにより得られたインビトロ及びインビボデータ(図2〜5、表2〜6)に基づき、非ヒト霊長類(NHP)、マウス及びヒトで免疫原性を示すことが知られている、特性のよく知られたT細胞エピトープを交互に配したカセット設計を生成した。いずれもそれらの天然の25マー配列に埋め込まれた20個のエピトープの後に、評価を行ったすべてのモデルカセットに存在する2個のユニバーサルクラスII MHCエピトープを繋げた(図6)。このカセット設計を用いて、複数種における免疫原性を調べ、ならびに薬理学的及び毒物学的研究を行った。
XIV.B.5. 抗原カセットの設計ならびに30個、40個、及び50個の抗原の評価
それぞれがアミノ酸25個の長さである30個(L)、40個(XL)、または50個(XXL)のエピトープを有する大きな抗原カセットを設計した。これらのエピトープは、腫瘍抗原を含む疾患抗原をモデル化するためのヒト、NHP、及びマウスのエピトープの混合である。図29に、異なる種からのエピトープの一般的な編成を示す。使用したモデル抗原は、ヒト、霊長類、及びマウスモデルについて表37、38、及び39にそれぞれ記載されている。表37、38、及び39のそれぞれは、エピトープの位置、名前、最小エピトープの記述、及びMHCクラスを記載している。
これらのカセットを記載したようにchAd68及びアルファウイルスベクターにクローニングし、より長い複数エピトープのカセットのの有効性の評価を行った。図30は、ウェスタンブロットによる、予想されたサイズの少なくとも1つの大きなバンドによって示されるように、大きな抗原カセットのそれぞれがChAdVベクターから発現されたことを示している。
マウスを記載したように免疫して大きなカセットの有効性の評価を行った。T細胞応答を、エピトープAH1(上のパネル)及びSINNFEKL(下のパネル)について、chAd68ベクターによる免疫後にICS及びテトラマー染色することにより(それぞれ図31/表40及び図32/表41)、また、srRNAベクターによる免疫後にICS染色することにより(図33/表42)分析した。30個(L)、40個(XL)、または50個(XXL)のエピトープを発現するchAd68及びsrRNAワクチンベクターを用いた免疫により、モデル疾患エピトープに対するCD8+免疫応答が誘導された。
(表37)大きなカセット内のヒトエピトープ
Figure 2021525076
(表38)大きなカセット内のNHPエピトープ
Figure 2021525076
(表39)大きなカセット内のマウスエピトープ
Figure 2021525076
(表40)ChAdの大きなカセットで処置したマウスにおけるAH1及びSINNFEKLペプチドに応答した平均のIFNg+細胞
データは、全CD8細胞に対する%として示す。各グループ当たりの平均及び標準偏差、ならびにテューキーの検定を用いたANOVAによるp値を示す。すべてのp値をMAG20抗原カセットと比較した。
Figure 2021525076
(表41)ChAdの大きなカセットで処置したマウスにおけるAH1及びSINNFEKL抗原に対する平均のテトラマー+細胞
データは、全CD8細胞に対する%として示す。各グループ当たりの平均及び標準偏差、ならびにテューキーの検定を用いたANOVAによるp値を示す。すべてのp値をMAG20抗原カセットと比較した。
Figure 2021525076
(表42)SAMの大きなカセットで処置したマウスにおけるAH1及びSINNFEKLペプチドに応答した平均のIFNg+細胞
データは、全CD8細胞に対する%として示す。各グループ当たりの平均及び標準偏差、ならびにテューキーの検定を用いたANOVAによるp値を示す。すべてのp値をMAG20抗原カセットと比較した。
Figure 2021525076
XV.ChAd抗原カセット送達ベクター
XV.A.ChAd抗原カセット送達ベクターの構築
1つの例では、チンパンジーアデノウイルス(ChAd)を操作して抗原カセットの送達ベクターとした。さらなる例では、完全長ChAdV68ベクターを、AC_000011.1(米国特許第6083716号に記載の配列番号2)に基づいて合成し、E1(nt457〜3014)及びE3(nt27,816〜31,332)配列を欠失させた。CMVプロモーター/エンハンサーの制御下にあるレポーター遺伝子を欠失させたE1配列の代わりに挿入した。このクローンをHEK293細胞にトランスフェクトしたところ、感染性のウイルスは生成されなかった。野生型C68ウイルスの配列を確認するため、単離VR−594をATCCより入手して継代した後、個々に配列決定した(配列番号10)。AC_000011.1配列を野生型ChAdV68ウイルスのATCC VR−594配列(配列番号10)と比較したところ、6個のヌクレオチドの相違が特定された。1つの例では、改変ChAdV68ベクターを、AC_000011.1に基づいて作製し、対応するATCC VR−594ヌクレオチドを5つの位置で置換した(ChAdV68.5WTnt 配列番号1)。
別の例では、改変ChAdV68ベクターを、AC_000011.1に基づいて作製し、E1(nt577〜3403)及びE3(nt27,816〜31,332)配列を欠失させ、対応するATCC VR−594ヌクレオチドを4つの位置で置換した。CMVプロモーター/エンハンサーの制御下にあるGFPレポーター(ChAdV68.4WTnt.GFP;配列番号11)またはモデル新生抗原カセット(ChAdV68.4WTnt.MAG25マー;配列番号12)を、欠失させたE1配列の代わりに挿入した。
別の例では、改変ChAdV68ベクターを、AC_000011.1に基づいて作製し、E1(nt577〜3403)及びE3(nt27,125〜31,825)配列を欠失させ、対応するATCC VR−594ヌクレオチドを5つの位置で置換した。CMVプロモーター/エンハンサーの制御下にあるGFPレポーター(ChAdV68.5WTnt.GFP;配列番号13)またはモデル新生抗原カセット(ChAdV68.5WTnt.MAG25マー;配列番号2)を欠失させたE1配列の代わりに挿入した。
関連するベクターを下記に示す。
− 完全長ChAdVC68配列「ChAdV68.5WTnt」(配列番号1);対応するATCC VR−594ヌクレオチドを5つの位置で置換したAC_000011.1配列
− ATCC VR−594 C68 (配列番号10);独立してシークエンシングしたもの;完全長C68
− ChAdV68.4WTnt.GFP (配列番号11);AC_000011.1のE1(nt 577〜3403)及びE3 (nt 27,816〜31,332)配列を欠失させたもの;対応するATCC VR−594ヌクレオチドを4つの位置で置換;GFPレポーターは、欠失させたE1の代わりに挿入されたCMVプロモーター/エンハンサーの制御下にある
− ChAdV68.4WTnt.MAG25マー (配列番号12);AC_000011.1のE1 (nt 577〜3403)及びE3 (nt 27,816〜31,332)配列を欠失させたもの;対応するATCC VR−594ヌクレオチドを4つの位置で置換;モデル新生抗原カセットは、欠失させたE1の代わりに挿入されたCMVプロモーター/エンハンサーの制御下にある
− ChAdV68.5WTnt.GFP (配列番号13);AC_000011.1のE1(nt 577〜3403)及びE3 (nt 27,125〜31,825)配列を欠失させたもの;対応するATCC VR−594ヌクレオチドを5つの位置で置換;GFPレポーターは、欠失させたE1の代わりに挿入されたCMVプロモーター/エンハンサーの制御下にある
XV.B.ChAd抗原カセット送達ベクターの試験
XV.B.1.ChAdベクターの評価方法及び材料
リポフェクタミンを用いたHEK293A細胞のトランスフェクション
ChAdV68コンストラクト(ChAdV68.4WTnt.GFP、ChAdV68.5WTnt.GFP、ChAdV68.4WTnt.MAG25マー、及びChAdV68.5WTnt.MAG25マー)のDNAを調製し、以下のプロトコールを用いてHEK293A細胞にトランスフェクトした。
10ugのプラスミドDNAをPacIで消化してウイルスゲノムを遊離させた。次いでGeneJet DNA cleanup Microカラム(Thermo Fisher社)を製造者の指示にしたがって使用してDNAを長いDNAフラグメントについて精製し、20ulの予め加熱した水中に溶出した。溶出工程の前にカラムを37℃で0.5〜1時間放置した。
トランスフェクションの14〜18時間前にHEK293A細胞を10細胞/ウェルの細胞密度で6ウェルプレートに導入した。各ウェルごとに細胞に新鮮な培地(ペニシリン/ストレプトマイシン及びグルタミン酸を含む1mlのDMEM−10%hiFBS)を被せた。トランスフェクションでは、各ウェル当たり1〜2ugの精製したDNAを製造者のプロトコールにしたがってul体積の2倍(2〜4ul)のリポフェクタミン2000とともに用いた。トランスフェクションミックスを含む0.5mlのOPTI−MEM培地を、各ウェル内で1mlの通常の培地に加え、細胞上で一晩放置した。
トランスフェクトした細胞培養物を37℃で少なくとも5〜7日間インキュベートした。ウイルスプラークがトランスフェクションの7日後に視認されなかった場合、細胞を1:4または1:6に分割し、37℃でインキュベートしてプラーク生成について監視した。あるいは、トランスフェクトした細胞を収穫し、3サイクルの凍結と解凍に供し、細胞ライセートを用いてHEK293A細胞に感染させ、ウイルスプラークが観察されるまで細胞をインキュベートしてもよい。
リン酸カルシウムを用いたHEK293A細胞へのChAdV68ベクターのトランスフェクション及び三次ウイルスストックの生成
ChAdV68コンストラクト(ChAdV68.4WTnt.GFP、ChAdV68.5WTnt.GFP、ChAdV68.4WTnt.MAG25マー、ChAdV68.5WTnt.MAG25マー)のDNAを調製し、以下のプロトコールを用いてHEK293A細胞にトランスフェクトした。
トランスフェクションの1日前にHEK293A細胞を5%BS/DMEM/1XP/S,1×Glutamax中で、6ウェルプレートの各ウェル当たり10細胞で播種した。トランスフェクション当たり2個のウェルが必要とされる。トランスフェクションの2〜4時間前に培地を新鮮な培地に交換した。ChAdV68.4WTnt.GFPプラスミドをPacIで直鎖状とした。次いで、直鎖状とされたDNAをフェノールクロロホルム抽出し、1/10体積の3M酢酸ナトリウム、pH5.3、及び2体積の100%エタノールを用いて沈殿させた。沈殿したDNAを12,000×gで5分間遠心することによってペレット化した後、70%エタノールで1回洗浄した。ペレットを風乾し、50μLの滅菌水に再懸濁した。NanoDrop(商標)(ThermoFisher社)を使用してDNA濃度を決定し、体積を5μgのDNA/50μLに調整した。
169μLの滅菌水をマイクロチューブに加えた。次いで5μLの2M CaClをこの水に加え、ピペッティングして静かに混合した。50μLのDNAをCaCl溶液に滴下した。次いで26μLの2M CaClを加えてμピペッターで2回ピペッティングして静かに混合した。この最終溶液は、250μLの0.25M CaCl中の5μgのDNAからなるはずである。次いで250μLの2×HBS(Hepes緩衝液)の入った第2のチューブを用意した。ピペットエイドに取り付けた2mL滅菌ピペットを使用して2×HBS溶液に空気を徐々にバブリングした。同時に、0.25M CaCl溶液中のDNA溶液を滴下した。最後のDNAの液滴の滴下後、約5秒間、バブリングを継続した。次いで溶液を室温で最大20分間インキュベートした後、293A細胞に加えた。6ウェルプレートの各ウェル当たり10細胞で1日前に播種した293A細胞の単層に250μlのDNA/リン酸カルシウム溶液を滴下した。細胞をインキュベーターに戻して一晩インキュベートした。24時間後に培地を交換した。72時間後に細胞を6ウェルプレート内に1:6に分割した。単層を細胞変性効果(CPE)の証拠について光学顕微鏡によって毎日監視した。トランスフェクションの7〜10日後にウイルスプラークを観察し、ウェル内の培地をピペッティングして細胞を浮かせることにより単層を収穫した。収穫した細胞及び培地を50mLの遠心チューブに移した後、凍結解凍を3ラウンド行った(−80℃及び37℃)。その後得られた、一次ウイルスストックと呼ばれるライセートを、ベンチトップ遠心分離器上で最大速度(4300×g)で遠心することにより清澄化させ、ライセートの一定の割合(10〜50%)を使用してT25フラスコ中で293A細胞に感染させた。感染細胞を48時間インキュベートした後、細胞及び培地を完全なCPEで収穫した。細胞を再び収穫し、凍結解凍して清澄化した後、この二次ウイルスストックを使用して、フラスコ当たり1.5×10細胞で播種されたT150フラスコに感染させた。72時間後に完全CPEが得られた時点で細胞を収穫し、上記のウイルスストックと同様に処理して三次ストックを生成した。
293F細胞内での生成
8%COのインキュベーター内の293FreeStyle(商標)(ThermoFisher社)培地中で増殖させた293F細胞内でChAdV68ウイルス生成を行った。感染の当日、細胞を生存率98%で1mL当たり10細胞に希釈し、1LのShakeフラスコ(Corning社)中、1回の生成操作当たり400mLを使用した。1回の感染当たり目標MOIが3.3よりも高い4mLの三次ウイルスストックを使用した。トリパンブルーによって測定される生存率が70%を下回るまで48〜72時間にわたって細胞をインキュベートした。次いで感染細胞をベンチトップ遠心分離器で最大速度で遠心して収穫し、1×PBS中で洗浄し、再び遠心してから20mLの10mM Tris pH7.4に再懸濁した。細胞ペレットを、凍結解凍を3回行って溶解し、4,300×gで5分間遠心して清澄化した。
CsCl遠心分離による精製
ウイルスDNAをCsCl遠心分離により精製した。2つの不連続な勾配の操作を行った。第1の遠心は、細胞成分からウイルスを精製するためのもので、第2の遠心は、細胞成分からの分離物をさらに精製し、感染性粒子から機能不全粒子を分離するためのものである。
10mLの1.2(26.8gのCsClを92mLの10mM Tris pH8.0に溶かしたもの)CsClをポリアロマー製チューブに加えた。次いで、8mLの1.4CsCl(53gのCsClを87mLの10mM Tris pH8.0に溶かしたもの)をピペットを用いてチューブの底に届けるように慎重に加えた。清澄化したウイルスをこの1.2の層の上に層をなすように慎重に加えた。必要な場合、さらに10mM Trisを加えてチューブのバランスを取った。次いでチューブをSW−32Tiローターに入れて、10℃で2時間30分遠心した。次いでチューブを層流キャビネットに取り出して、18ゲージの針と10mLの注射器を使用してウイルスバンドを引き抜いた。夾雑した宿主細胞DNA及びタンパク質を除去しないように注意を払った。次いでバンドを少なくとも2回10mM Tris pH8.0で希釈し、上記に述べた不連続勾配で上記と同様に層をなすように加えた。今回は操作を一晩行った以外は上記と同様にして遠心操作を行った。翌日、機能不全の粒子バンドを引き抜かないように注意しながらバンドを引き抜いた。次いでカセット(Pierce社)を使用してARMバッファー(20mM Tris Slide−a−Lyzer(商標)pH8.0,25mM NaCl,2.5%グリセロール)に対してウイルスを透析した。これをバッファーを1回交換するごとに3回、1時間行った。次いでウイルスを一定分量に分けて−80℃で保存した。
ウイルスアッセイ
1.1×1012個のウイルス粒子(VP)の消光係数はOD260nmの吸光度の値=1に相当することに基づき、OD260アッセイを用いてVP濃縮を行った。アデノウイルスの2つの希釈度(1:5と1:10)をウイルス溶解バッファー(0.1%SDS,10mM Tris pH7.4,1mM EDTA)中で作った。両方の希釈度でODを2重に測定し、OD260値×希釈係数×1.1×1012VPを掛けることによりVP濃度/mLを測定した。
感染単位(IU)力価を、ウイルスストックの限界希釈アッセイによって計算した。ウイルスを最初にDMEM/5%NS/1×PS中で100倍に希釈した後、10倍希釈率を用いて1×10−7にまで希釈した。次いで100μLのこれらの希釈液を、24ウェルプレートのウェル当たり3e5細胞で少なくとも1時間前に播種した293A細胞に加えた。これを2重に行った。プレートを48時間、37℃のCO2(5%)インキュベーター内でインキュベートした。次いで細胞を、1×PBSで洗浄した後、100%の冷却メタノール(−20℃)で固定した。次いでプレートは最小で20分間にわたって−20℃でインキュベートした。各ウェルを1×PBSで洗浄した後、1×PBS/0.1%BSA中で1時間、室温でブロッキングした。ウサギ抗Ad抗体(Abcam,Cambridge,MA)をブロッキングバッファー(ウェル当たり0.25mL)中に1:8,000の希釈率で加え、室温で1時間インキュベートした。各ウェルをウェル当たり0.5mLのPBSで4回洗浄した。1000倍に希釈したHRP結合ヤギ抗ウサギ抗体(Bethyl Labs,Montgomery Texas)を各ウェルに加え、最終回の洗浄の1時間前にインキュベートした。PBSでの洗浄を5回行い、0.01%Hを含むTris緩衝生理食塩水中、DAB(ジアミノベンジジンテトラヒドロクロリド)基質を使用して現像した(50mM Tris pH7.5,150mM NaCl中、0.67mg/mL DAB)。各ウェルをカウントの5分前に現像した。視野当たり4〜40個の染色された細胞を与えるような希釈率を用いて10倍の対物レンズ下で細胞をカウントした。使用した視野は0.32mmの格子とし、24ウェルプレート上の視野当たり625個に相当した。1mL当たりの感染性ウイルスの数は、格子1個当たりの染色細胞の数×視野当たりの格子の数×希釈係数10によって求めることができる。同様に、GFP発現細胞を扱う場合には、カプシド染色の代わりに蛍光を用いて1mL当たりのGFP発現ビリオンの数を決定することができる。
免疫化
C57BL/6J系の雌性マウス及びBalb/c系の雌性マウスに、100uL体積中1×10個のChAdV68.5WTnt.MAG25マーウイルス粒子(VP)を、両側性の筋肉内注射(各脚50uL)により注射した。
脾細胞の解離
各マウスの脾臓及びリンパ節を、3mLの完全RPMI(RPMI、10%FBS、ペニシリン/ストレプトマイシン)中にプールした。gentleMACS組織解離装置(Miltenyi Biotec社)を製造者の指示にしたがって使用して、機械的解離を行った。解離した細胞を40ミクロンのフィルターに通して濾過し、赤血球をACK溶解バッファー(150mM NHCl,10mM KHCO,0.1mM NaEDTA)で溶解した。細胞を30ミクロンのフィルターに通して再び濾過した後、完全RPMI中に再懸濁した。細胞を、死細胞及びアポトーシス細胞を除外するためのヨウ化プロピジウム染色を使用してAttune NxTフローサイトメーター(Thermo Fisher社)でカウントした。次に、その後の分析用に細胞を適当な生細胞の濃度に調整した。
エクスビボ酵素結合免疫スポット(ELISPOT)分析
マウスIFNg ELISpotPLUSキット(MABTECH社)を使用し、ELISPOTハーモナイゼーションガイドライン{DOI: 10.1038/nprot.2015.068}にしたがってELISPOT分析を行った。5×10個の脾細胞を、96ウェルIFNg抗体コーティングプレート中で、10uMの示したペプチドと16時間インキュベートした。スポットをアルカリホスファターゼを用いて現像した。反応時間を10分間計り、プレートに水道水を流して反応を停止させた。スポットをAID vSpot Reader Spectrumを用いてカウントした。ELISPOT分析を行うため、飽和度が50%よりも高いウェルを「多すぎてカウント不能」として記録した。複製ウェルの偏差が10%よりも大きい試料は分析から除外した。次いでスポットのカウントを、式:スポットカウント+2×(スポットカウント×コンフルエンス(%)/[100%−コンフルエンス(%)])を用いてウェルのコンフルエンシーについて補正した。ネガティブペプチド刺激ウェル中のスポットカウントを抗原刺激したウェルから引くことによってネガティブバックグラウンドを補正した。最後に、多すぎてカウント不能として示したウェルを、最も高い観察された補正値に設定し、100の位までの概数に丸めた。
XV.B.2.DNAトランスフェクション後のChAdV68ウイルス送達粒子の生成
1つの例において、ChAdV68.4WTnt.GFP(図7)及びChAdV68.5WTnt.GFP(図8)のDNAを、HEK293A細胞にトランスフェクトし、ウイルス複製(ウイルスプラーク)をトランスフェクションの7〜10日後に観察した。ChAdV68ウイルスプラークを光学(図7A及び8A)及び蛍光顕微鏡法(図7B〜C、及び図8B〜C)を使用して可視化した。GFPは、増殖性ChAdV68ウイルス送達粒子の生成を示す。
XV.B.3.ChAdV68ウイルス送達粒子の増殖
1つの例において、ChAdV68.4WTnt.GFP、ChAdV68.5WTnt.GFP、及びChAdV68.5WTnt.MAG25マーウイルスをHEK293F細胞内で増殖させ、精製ウイルスストックをトランスフェクションの18日後に生成した(図9)。精製ChAdV68ウイルスストック中のウイルス粒子を定量し、同じプロトコールを使用して生成されたアデノウイルス5型(Ad5)及びChAdVY25(近縁のChAdV;Dicks,2012,PloS ONE7,e40385)ウイルスストックと比較した。ChAdV68ウイルス力価は、Ad5及びChAdVY25と同等であった(表7)。
(表7)293F懸濁細胞内でのアデノウイルスベクターの生成
Figure 2021525076
SDは、複数回の生成工程が行われた場合にのみ報告している。
XV.B.4.腫瘍モデルにおける免疫原性の評価
マウス腫瘍抗原を発現するC68ベクターを、マウス免疫原性実験で評価して、C68ベクターがT細胞応答を誘発することを実証する。MHCクラスIエピトープSIINFEKLに対するT細胞応答C57BL/6J系雌性マウスで測定し、MHCクラスIエピトープAH1−A5(Slansky et al.,2000,Immunity13:529−538)に対するT細胞応答をBalb/c系マウスで測定した。図15に示されるように、ChAdV68.5WTnt.MAG25マーによるマウスの免疫後にコントロールに対して強いT細胞応答が測定された。脾細胞10個当たり、8957個及び4019個のスポット形成細胞(SFC)の平均の細胞性免疫応答が、ELISpotアッセイにおいて、C57BL/6J系またはBalb/c系マウスをそれぞれChAdV68.5WTnt.MAG25マーで免疫した場合に免疫の10日後に観察された。
腫瘍浸潤リンパ球についても、ChAdV及び抗CTLA4抗体の共投与を評価するCT26腫瘍モデルにおいて評価した。マウスにCT26腫瘍細胞を移植し、移植7日後にChAdVワクチンで免疫し、抗CTLA4抗体(クローン9D9)またはコントロールとしてIgGで処置した。免疫12日後に腫瘍浸潤リンパ球を分析した。各マウスからの腫瘍をgentleMACS Dissociator (Miltenyi Biotec)及びマウス腫瘍解離キット(Miltenyi Biotec)を用いて解離させた。解離した細胞を30ミクロンのフィルターに通して濾過し、完全RPMI中に再懸濁した。細胞を、死細胞及びアポトーシス細胞を除外するためのヨウ化プロピジウム染色を使用してAttune NxTフローサイトメーター(Thermo Fisher社)でカウントした。次に、その後の分析用に細胞を適当な生細胞の濃度に調整した。抗原特異的細胞をMHC−テトラマー複合体によって同定し、抗CD8及び生細胞マーカーで共染色した。プライム免疫の12日後に腫瘍を回収した。
腫瘍内の抗原特異的CD8+T細胞は、それぞれ、ChAdV、抗CTLA4、及びChAdV+抗CTLA4処置群において、全生細胞集団の中央値で3.3%、2.2%、または8.1%を構成していた(図41及び表45)。活性ChAdV免疫と組み合わせた抗CTLAによる処置により、ChAdV単独及び抗CTLA4単独のいずれよりも抗原特異的CD8+T細胞の頻度が統計的に有意に増大し、抗CTLA4はchAd68ワクチンと共投与される場合に腫瘍内の浸潤T細胞の数を増大させることが示された。
(表45)CT26腫瘍中のテトラマー+浸潤CD8T細胞の頻度
Figure 2021525076
XVI.アルファウイルス抗原送達ベクター
XVI.A.アルファウイルス送達ベクター評価の材料及び方法
RNAを生成するためのインビトロ転写
インビトロ試験を行うため、プラスミドDNAをPmeIによる制限消化によって直鎖状とし、カラムを製造者の指示にしたがって洗浄し(GeneJet DNA cleanup kit,Thermo社)、テンプレートとして使用した。RiboMAX Large Scale RNA production System(Promega社)をmGキャップアナログ(Promega)とともに製造者の指示にしがって使用してインビトロ転写を行った。RNeasy kit(Qiagen社)を製造者の指示にしがって使用してmRNAを精製した。
インビボ実験を行うには、TriLInk Biotechnologies社によって生成され、精製されたRNAをEnzymatic Cap1でキャップした。
RNAのトランスフェクション
HEK293A細胞を、96ウェルのウェル当たり6e4細胞で、24ウェルのウェル当たり2e5細胞で、トランスフェクションの約16時間前に播種した。細胞にMessengerMAXリポフェクタミン(Invitrogen社)を製造者のプロトコールにしたがって使用してmRNAをトランスフェクションした。96ウェルでは、ウェル当たり0.15uLのリポフェクタミン及び10 ng のmRNAを使用し、24ウェルでは、ウェル当たり0.75uLのリポフェクタミン及び150ngのmRNAを使用した。GFPを発現するmRNA(TriLink Biotechnologies社)をトランスフェクションのコントロールとして使用した。
ルシフェラーゼアッセイ
ルシフェラーゼレポーターアッセイを、白い壁の96ウェルプレートで、ONE−Gloルシフェラーゼアッセイ(Promega社)を製造者のプロトコールにしたがって使用して各条件を三重にして行った。発光度をSpectraMaxを使用して測定した。
qRT−PCR
トランスフェクトした細胞をトランスフェクションの2時間後に新鮮な培地で洗い、新鮮な培地に交換してトランスフェクトしなかったmRNAをすべて除去した。次いで細胞を異なる時点でRLT plus lysis buffer(Qiagen社)中に収穫し、いずれも製造者のプロトコールにしたがってQiaShredder(Qiagen社)を使用してホモジナイズし、RNAを、RNeasy kit(Qiagen社)を使用して抽出した。Nanodrop(Thermo Scientific社)を使用して全RNAを定量した。製造者のプロトコールにしたがってqTower (Analytik Jena)でQuantitect Probe One−Step RT−PCR kit(Qiagen社)を使用し、反応当たり20ngの全RNAを使用してqRT−PCRを行った。各試料を各プローブについて三重に試験した。ActinまたはGusBを参照遺伝子として用いた。カスタムプライマー/プローブはIDT社により生成されたものである(表8)。
(表8)qPCRプライマー/プローブ
Figure 2021525076
B16−OVA腫瘍モデル
C57BL/6J系マウスの左下脇腹に10個のB16−OVA細胞/動物を注射した。腫瘍を免疫化の前、3日間にわたって増殖させた。
CT26腫瘍モデル
Balb/c系マウスの左下脇腹に10個/動物のCT26細胞を注射した。腫瘍を免疫化の前、7日間にわたって増殖させた。
免疫化
srRNAワクチンについては、マウスに100uL体積中10ugのRNAを、両側性に筋肉内注射(各脚50uL)により注射した。Ad5ワクチンについては、マウスに、100uL体積中5×1010個のウイルス粒子(VP)を、両側性に筋肉内注射(各脚50uL)により注射した。各動物に、抗CTLA−4(クローン9D9,BioXcell社)、抗PD−1(クローンRMP1−14,BioXcell社)、または抗IgG(クローンMPC−11,BioXcell社)を、用量250ugで、週2回、腹腔内注射により注射した。
インビボ生物発光イメージング
各時点においてマウスに腹腔内注射により150mg/kgのルシフェリン基質を注射し、注射の10〜15分後にIVISインビボイメージングシステム(PerkinElmer社)を使用して生物発光を測定した。
脾細胞の解離
各マウスの脾臓及びリンパ節を、3mLの完全RPMI(RPMI、10%FBS、ペニシリン/ストレプトマイシン)中にプールした。gentleMACS組織解離装置(Miltenyi Biotec社)を製造者の指示にしたがって使用して、機械的解離を行った。解離した細胞を40ミクロンのフィルターに通して濾過し、赤血球をACK溶解バッファー(150mM NHCl,10mM KHCO,0.1mM NaEDTA)で溶解した。細胞を30ミクロンのフィルターに通して再び濾過した後、完全RPMI中に再懸濁した。細胞を、死細胞及びアポトーシス細胞を除外するためのヨウ化プロピジウム染色を使用してAttune NxTフローサイトメーター(Thermo Fisher社)でカウントした。次に、その後の分析用に細胞を適当な生細胞の濃度に調整した。
エクスビボ酵素結合免疫スポット(ELISPOT)分析
マウスIFNg ELISpotPLUSキット(MABTECH社)を使用し、ELISPOTハーモナイゼーションガイドライン{DOI:10.1038/nprot.2015.068}にしたがってELISPOT分析を行った。5×10個の脾細胞を、96ウェルIFNg抗体コーティングプレート中で、10uMの示したペプチドと16時間インキュベートした。スポットをアルカリホスファターゼを用いて現像した。反応時間を10分間計り、プレートに水道水を流して反応を停止させた。スポットをAID vSpot Reader Spectrumを用いてカウントした。ELISPOT分析を行うため、飽和度が50%よりも高いウェルを「多すぎてカウント不能」として記録した。複製ウェルの偏差が10%よりも大きい試料は分析から除外した。次いでスポットのカウントを、式:スポットカウント+2×(スポットカウント×コンフルエンス(%)/[100%−コンフルエンス(%)])を用いてウェルのコンフルエンシーについて補正した。ネガティブペプチド刺激ウェル中のスポットカウントを抗原刺激したウェルから引くことによってネガティブバックグラウンドを補正した。最後に、多すぎてカウント不能として示したウェルを、最も高い観察された補正値に設定し、100の位までの概数に丸めた。
XVI.B.アルファウイルスベクター
XVI.B.1.アルファウイルスベクターのインビトロ評価
本明細書の一実現形態では、抗原発現システム用のRNAアルファウイルス骨格を、ベネズエラウマ脳炎(VEE:Venezuelan Equine Encephalitis)(Kinney,1986,Virology 152:400−413)ベースの自己複製RNA(srRNA)ベクターから生成した。1つの例では、26Sサブゲノムプロモーターの3’側に位置するVEEの構造タンパク質をコードする配列を欠失させ(VEE配列の7544〜11,175を欠失させた。番号付けはKinney et al 1986に基づく。配列番号6)、抗原配列(配列番号14及び配列番号4)またはルシフェラーゼレポーター(例えばVEE−ルシフェラーゼ、配列番号15)に置き換えた(図10)。RNAをインビトロでsrRNA DNAベクターから転写させ、HEK293A細胞にトランスフェクトしてルシフェラーゼレポーターの発現を測定した。さらに、ルシフェラーゼをコードする(非複製)mRNAを比較のためにトランスフェクトした。VEE−ルシフェラーゼのsrRNAでは、2時間の測定値を23時間の測定値と比較した場合にsrRNAレポーターシグナルの約30,000倍の増大が観察された(表9)。これに対して、同じ時間でのmRNAレポーターのシグナルの増大は10倍未満であった(表9)。
(表9)VEE自己複製ベクターからのルシフェラーゼの発現は経時的に増大する
96ウェル中、ウェル当たり10ngのVEE−ルシフェラーゼsrRNAまたは10ngの非複製ルシフェラーゼmRNA(TriLink L−6307)をHEK293A細胞にトランスフェクトした。トランスフェクト後の異なる時点で発光を測定した。ルシフェラーゼ発現を相対発光単位(RLU)として報告する。各データポイントは、3つのトランスフェクトしたウェルの平均±SDである。
Figure 2021525076
別の例では、srRNAの複製を、定量的逆転写ポリメラーゼ連鎖反応(qRT−PCR)を使用して、ルシフェラーゼをコードしたsrRNA(VEE−ルシフェラーゼ)または複数のエピトープカセット(VEE−MAG25マー)をコードしたsrRNAのいずれかのトランスフェクション後のRNAレベルを測定することにより確認した。VEE−ルシフェラーゼsrRNAでは約150倍のRNAの増大が観察された(表10)のに対して、VEE−MAG25マーsrRNAでは30〜50倍のRNAの増大が観察された(表11)。これらのデータは、VEE srRNAベクターが細胞にトランスフェクトされると複製されることを示すものである。
(表10)VEE−ルシフェラーゼsrRNAをトランスフェクトした細胞におけるRNA複製の直接測定
HEK293A細胞にVEE−ルシフェラーゼsrRNAをトランスフェクトし(24ウェルのウェル当たり150ng)、トランスフェクション後の異なる時間にqRT−PCRによりRNAレベルを定量した。各測定値はアクチン参照遺伝子に対して正規化し、2時間の時点に対する倍率変化を示す。
Figure 2021525076
(表11)VEE−MAG25マーsrRNAをトランスフェクトした細胞におけるRNA複製の直接測定
HEK293細胞にVEE−MAG25マーsrRNAをトランスフェクトし(24ウェルのウェル当たり150ng)、トランスフェクション後の異なる時間にqRT−PCRによりRNAレベルを定量した。各測定値はGusB参照遺伝子に対して正規化し、2時間の時点に対する倍率変化を示す。グラフ上の異なる線は、いずれもsrRNAのエピトープカセット領域を検出する2つの異なるqPCRプライマー/プローブのセットを表す。
Figure 2021525076
XVI.B.2.アルファウイルスベクターのインビボ評価
別の例において、VEE−ルシフェラーゼレポーターの発現をインビボで評価した。マウスに、脂質ナノ粒子(MC3)に封入された10ugのVEE−ルシフェラーゼsrRNAを注射し、注射の24及び48時間後、ならびに7及び14日後に撮影して生物発光シグナルを測定した。ルシフェラーゼシグナルが注射の24時間後に検出され、時間とともに増大し、srRNA注射の7日後にピークとなった(図11)。
XVI.B.3.アルファウイルスベクター腫瘍モデルの評価
1つの実現形態において、VEE srRNAベクターがインビボで抗原特異的免疫応答を誘導するかを調べるため、2つの異なるMHCクラスIマウス腫瘍エピトープであるSIINFEKL及びAH1−A5(Slansky et al.,2000,Immunity 13:529−538)を発現するVEE srRNAベクターを作製した(VEE−UbAAY,配列番号14)。SFL(SIINFEKL)エピトープは、B16−OVAメラノーマ細胞株によって発現され、AH1−A5(SPSYAYHQF;Slansky et al.,2000,Immunity)エピトープは、CT26結腸癌細胞株によって発現される関連エピトープを標的とするT細胞を誘導する(AH1/SPSYVYHQF;Huang et al.,1996,Proc Natl Acad Sci USA 93:9730−9735)。1つの例では、インビボ実験において、VEE−UbAAY srRNA が、T7ポリメラーゼ(TriLink Biotechnologies)を使用したインビトロ転写によって生成され、脂質ナノ粒子(MC3)に封入された。
SFLを標的とした、コントロールに対して強い抗原特異的T細胞応答が、MC3で製剤化したVEE−UbAAY srRNAによる、B16−OVA腫瘍を有するマウスの免疫化の2週間後に観察された。1つの例では、脾細胞10個当たり中央値で3835個のスポット形成細胞(SFC)が、ELISpotアッセイにおいてSFLペプチドによる刺激後に測定され(図12A、表12)、ペンタマー染色により測定した場合に、CD8 T細胞の1.8%(中央値)がSFL抗原特異的であった(図12B、表12)。別の例では、抗CTLA−4モノクローナル抗体(mAb)とVEE srRNAワクチンとの同時投与によって、全体のT細胞応答の中度の増大が認められ、脾細胞10個当たり中央値で4794.5個のSFCがELISpotアッセイで測定された(図12A、表12)。
(表12)B16−OVA腫瘍を有するC57BL/6J系マウスにおけるVEE srRNA免疫化の14日後のELISPOT及びMHCIペンタマー染色アッセイの結果
Figure 2021525076
*Vaxグループのマウス#6からの結果は、三重のウェル間のばらつきが大きいことから分析から除外した。
別の実現形態では、臨床アプローチを反映するため、B16−OVA及びCT26マウス腫瘍モデルにおいて異種プライム/ブーストを行い、腫瘍を有するマウスを、同じ抗原カセット(Ad5−UbAAY)を発現するアデノウイルスベクターで最初に免疫した後、Ad5−UbAAYプライムの14日後にVEE−UbAAY srRNAワクチンでブースト免疫を行った。1つの例では、Ad5−UbAAYワクチンによって抗原特異的免疫応答が誘導され、脾細胞10個当たり7330個(中央値)のSFCがELISpotアッセイで測定され(図13A、表13)、ペンタマー染色により測定した場合にCD8 T細胞の2.9%(中央値)がSFL抗原を標的化していた(図13C、表13)。別の例では、T細胞応答は、B16−OVAモデルにおいてVEE−UbAAY srRNAによるブーストの2週間後に維持され、脾細胞10個当たり3960個(中央値)のSFL特異的SFCがELISpotアッセイで測定され(図13B、表13)、ペンタマー染色により測定した場合にCD8 T細胞の3.1%(中央値)がSFLを標的化していた(図13D、表13)。
(表13)Ad5ワクチンプライム及びsrRNAブーストによる異種プライム/ブースト後のB16−OVAマウスの免疫モニタリング
Figure 2021525076
別の実現形態では、同様の結果が、CT26マウスモデルにおけるAd5−UbAAYによるプライム及びVEE−UbAAY srRNAによるブースト後に観察された。1つの例では、Ad5−UbAAYによるプライム後(14日目)にAH1抗原特異的応答が観察され、脾細胞10個当たり平均で5187個のSFCがELISpotアッセイで測定され(図14A、表14)、VEE−UbAAY srRNAによるブースト後(28日目)には脾細胞10個当たり3799個のSFCがELISpotアッセイで測定された(図14B、表14)。
(表14)CT26腫瘍マウスモデルにおける異種プライム/ブースト後の免疫モニタリング
Figure 2021525076
XVII.ChAdV/srRNAの組み合わせの腫瘍モデル評価
ChAdV68及び自己複製RNA(srRNA)を用いた異なる投与プロトコールを、マウスCT26腫瘍モデルで評価した。
XVII.A ChAdV/srRNAの組み合わせの腫瘍モデル評価の方法及び材料
腫瘍の注入
Balb/c系マウスにCT26細胞株を注射した。腫瘍細胞注射の7日後にマウスを異なる実験アーム(各群当たりマウス28〜40匹)をランダムカセット配列し、処置を開始した。Balb/c系マウスの左下脇腹に10個/動物のCT26細胞を注射した。腫瘍を免疫化の前、7日間にわたって増殖させた。各実験アームは表15に詳細に記載したとおりである。
(表15)ChAdV/srRNAの組み合わせの腫瘍モデル評価の実験アーム
Figure 2021525076
免疫化
srRNAワクチンについては、マウスに100uL体積中10ugのVEE−MAG25マーsrRNAを、両側性に筋肉内注射(各脚50uL)により注射した。C68ワクチンについては、マウスに、100uL体積中1×1011個のChAdV68.5WTnt.MAG25マーウイルス粒子(VP)を、両側性に筋肉内注射(各脚50uL)により注射した。各動物に、抗PD−1(クローンRMP1−14,BioXcell社)、または抗IgG(クローンMPC−11,BioXcell社)を、用量250ugで、週2回、腹腔内注射により注射した。
脾細胞の解離
各マウスの脾臓及びリンパ節を、3mLの完全RPMI(RPMI、10%FBS、ペニシリン/ストレプトマイシン)中にプールした。gentleMACS組織解離装置(Miltenyi Biotec社)を製造者の指示にしたがって使用して、機械的解離を行った。解離した細胞を40ミクロンのフィルターに通して濾過し、赤血球をACK溶解バッファー(150mM NHCl,10mM KHCO,0.1mM NaEDTA)で溶解した。細胞を30ミクロンのフィルターに通して再び濾過した後、完全RPMI中に再懸濁した。細胞を、死細胞及びアポトーシス細胞を除外するためのヨウ化プロピジウム染色を使用してAttune NxTフローサイトメーター(Thermo Fisher社)でカウントした。次に、その後の分析用に細胞を適当な生細胞の濃度に調整した。
エクスビボ酵素結合免疫スポット(ELISPOT)分析
マウスIFNg ELISpotPLUSキット(MABTECH社)を使用し、ELISPOTハーモナイゼーションガイドライン{DOI: 10.1038/nprot.2015.068}にしたがってELISPOT分析を行った。5×10個の脾細胞を、96ウェルIFNg抗体コーティングプレート中で、10uMの示したペプチドと16時間インキュベートした。スポットをアルカリホスファターゼを用いて現像した。反応時間を10分間計り、プレートに水道水を流して反応を停止させた。スポットをAID vSpot Reader Spectrumを用いてカウントした。ELISPOT分析を行うため、飽和度が50%よりも高いウェルを「多すぎてカウント不能」として記録した。複製ウェルの偏差が10%よりも大きい試料は分析から除外した。次いでスポットのカウントを、式:スポットカウント+2×(スポットカウント×コンフルエンス(%)/[100%−コンフルエンス(%)])を用いてウェルのコンフルエンシーについて補正した。ネガティブペプチド刺激ウェル中のスポットカウントを抗原刺激したウェルから引くことによってネガティブバックグラウンドを補正した。最後に、多すぎてカウント不能として示したウェルを、最も高い観察された補正値に設定し、100の位までの概数に丸めた。
XVII.B CT26腫瘍モデルにおけるChAdV/srRNAの組み合わせの評価
ChAdV68.5WTnt.MAG25マー/VEE−MAG25マーsrRNAの異種プライム/ブースト、またはVEE−MAG25マーsrRNAの同種プライム/ブーストワクチンの免疫原性及び有効性をCT26マウス腫瘍モデルで評価した。Balb/c系マウスにCT26細胞株を注射した。腫瘍細胞注射の7日後にマウスを異なる実験アームをランダムカセット配列し、処置を開始した。各実験アームは表15に詳細に、また表16により一般的に記載したとおりである。
(表16)プライム/ブースト実験アーム
Figure 2021525076
脾臓をプライムワクチン接種の14日後に収穫して免疫モニタリングを行った。腫瘍及び体重測定値を週2回測定し、生存率を監視した。すべての活性ワクチン群でコントロールに対する強い免疫応答が観察された。
それぞれ、ChAdV68.5WTnt.MAG25マー(ChAdV/グループ3)、ChAdV68.5WTnt.MAG25マー+抗PD−1(ChAdV+PD−1/グループ4)、VEE−MAG25マーsrRNA(srRNA/グループ5と7を合わせた中央値)、またはVEE−MAG25マーsrRNA+抗PD−1(srRNA+PD−1/グループ6と8を合わせた中央値)で免疫したマウスのELISpotアッセイにおいて、最初の免疫の14日後に、脾細胞10個当たり、中央値で10,630個、12,976個、3319個、または3745個のスポット形成細胞(SFC)の細胞性免疫応答が観察された(図16及び表17)。これに対して、ワクチンコントロール(グループ1)または抗PD−1をともなうワクチンコントロール(グループ2)は、それぞれ、脾細胞10個当たり中央値で296個または285個のSFCの細胞性免疫応答を示した。
(表17)CT26腫瘍モデルにおける細胞性免疫応答
Figure 2021525076
ELISpotのデータと一致して、それぞれ、ChAdV68.5WTnt.MAG25マー(ChAdV/グループ3)、ChAdV68.5WTnt.MAG25マー+抗PD−1(ChAdV+PD−1/グループ4)、VEE−MAG25マーsrRNA(srRNA/グループ5と7を合わせた中央値)、またはVEE−MAG25マーsrRNA+抗PD−1(srRNA+PD−1/グループ6と8を合わせた中央値)で免疫したマウスの細胞内サイトカイン染色(ICS)分析において、最初の免疫の14日後にCD8 T細胞の5.6、7.8、1.8、または1.9%(中央値)が抗原特異的応答を示した(図17及び表18)。ワクチンコントロール、またはワクチンコントロールと抗PD−1との組み合わせで免疫したマウスは、それぞれ、0.2及び0.1%の抗原特異的CD8応答を示した。
(表18)CT26腫瘍モデルにおけるCD8 T細胞応答
Figure 2021525076
CT26結腸腫瘍モデルのすべてのグループで腫瘍増殖が測定され、腫瘍増殖は処置開始の21日後(CT26腫瘍細胞の注射の28日後)までみられる。大きな腫瘍サイズ(>2500mm)に基づいて処置開始の21日後にマウスを屠殺したため、分析のバイアスを避けるために最初の21日間のみを示している。21日目における平均腫瘍体積は、ChAdV68.5WTnt.MAG25マープライム/VEE−MAG25マーsrRNAブースト(グループ3)、ChAdV68.5WTnt.MAG25マープライム/VEE−MAG25マーsrRNAブースト+抗PD−1(グループ4)、VEE−MAG25マーsrRNAプライム/ChAdV68.5WTnt.MAG25マーブースト(グループ5)、VEE−MAG25マーsrRNAプライム/ChAdV68.5WTnt.MAG25マーブースト+抗PD−1(グループ6)、VEE−MAG25マーsrRNAプライム/VEE−MAG25マーsrRNAブースト(グループ7)、及びVEE−MAG25マーsrRNAプライム/VEE−MAG25マーsrRNAブースト+抗PD−1(グループ8)でそれぞれ、1129、848、2142、1418、2198及び1606 mmであった(図18及び表19)。ワクチンコントロール、またはワクチンコントロールと抗PD−1との組み合わせにおける平均腫瘍体積は、それぞれ、2361または2067mmであった。これらのデータに基づけば、ChAdV68.5WTnt.MAG25マー/VEE−MAG25マーsrRNA(グループ3)、ChAdV68.5WTnt.MAG25マー/VEE−MAG25マーsrRNA+抗PD−1(グループ4)、VEE−MAG25マーsrRNA/ChAdV68.5WTnt.MAG25マー+抗PD−1(グループ6)、及びVEE−MAG25マーsrRNA/VEE−MAG25マーsrRNA+抗PD−1(グループ8)は、コントロール(グループ1)と有意に異なる腫瘍増殖の低下を21日目にもたらした。
(表19)CT26モデルで測定された21日目の腫瘍サイズ
Figure 2021525076
CT26腫瘍モデルにおいて処置開始後35日間(CT26腫瘍細胞の注射後42日間)にわたって生存率を監視した。改善された生存率が、試験した組み合わせのうちの4つでマウスをワクチン接種した後に観察された。ワクチン接種後、ChAdV68.5WTnt.MAG25マープライム/VEE−MAG25マーsrRNAブーストと抗PD−1との組み合わせ(グループ4;コントロールグループ1に対してP<0.0001)、VEE−MAG25マーsrRNAプライム/VEE−MAG25マーsrRNAブーストと抗PD−1との組み合わせ(グループ8;コントロールグループ1に対してP=0.0006)、ChAdV68.5WTnt.MAG25マープライム/VEE−MAG25マーsrRNAブースト(グループ3;コントロールグループ1に対してP=0.0003)、及び、VEE−MAG25マーsrRNAプライム/ChAdV68.5WTnt.MAG25マーブーストと抗PD−1との組み合わせ(グループ6;コントロールグループ1に対してP=0.0016)を用いたマウスの、それぞれ、64%,46%,41%及び36%が生存した(図19及び表20)。生存率は、残りの処置群[VEE−MAG25マーsrRNAプライム/ChAdV68.5WTnt.MAG25マーブースト(グループ5)、VEE−MAG25マーsrRNAプライム/VEE−MAG25マーsrRNA(グループ7)、及び抗PD−1単独(グループ2)]ではコントロールグループ1(≦14%)と有意差は認められなかった。
(表20)CT26モデルにおける生存率
Figure 2021525076
結論として、ChAdV68.5WTnt.MAG25マー及びVEE−MAG25マーsrRNAは、コントロールに対して、各ワクチンによりコードされたマウス腫瘍抗原に対する強いT細胞応答を誘発した。腫瘍を有するマウスへの、抗PD−1の同時投与をともなう、もしくはともなわないChAdV68.5WTnt.MAG25マープライム及びVEE−MAG25マーsrRNAブーストの投与、VEE−MAG25マーsrRNAプライム及びChAdV68.5WTnt.MAG25マーと抗PD−1との組み合わせの投与、または、同種プライムブースト免疫としてのVEE−MAG25マーsrRNAと抗PD−1との組み合わせの投与は、高い生存率につながった。
XVIII.非ヒト霊長類実験
ChAdV68及び自己複製RNA(srRNA)を用いた異なる投与プロトコールを、非ヒト霊長類(NHP)で評価した。
材料及び方法
プライミングワクチンを各NHPで筋肉内(IM)注射して実験を開始した(ワクチンプライム)。1回以上のブースターワクチン(ワクチンブースト)も各NHPに筋肉内注射した。下記表に概略を示し、下記に要約した各グループにしたがって、投与ごとに両側性注射で投与した。
免疫化
Mamu−A01インドアカゲザルを、LNP−1またはLNP−2中で製剤化した1×1012個のウイルス粒子(注射1回当たり5×1011個のウイルス粒子)のChAdV68.5WTnt.MAG25マー、30ugのVEE−MAG25マーsrRNA、100ugのVEE−MAG25マーsrRNA、または300ugのVEE−MAG25マーsrRNAで両側性に免疫した。30ug、100ugまたは300ugのVEE−MAG25マー srRNAのワクチンブーストをプライムワクチン接種後の示した時間に筋肉内投与した。
免疫モニタリング
PBMCを、プライムワクチン接種後の示した時間にLymphocyte Separation Medium(LSM,MP Biomedicals社)及びLeucoSep分離チューブ(Greiner Bio−One社)を使用して単離し、10%FBS及びペニシリン/ストレプトマイシンを含んだRPMIに再懸濁した。細胞を、死細胞及びアポトーシス細胞を除外するためのヨウ化プロピジウム染色を使用してAttune NxTフローサイトメーター(Thermo Fisher社)でカウントした。次に、その後の分析用に細胞を適当な生細胞の濃度に調整した。実験に用いたそれぞれのサルについて、ELISpotまたはフローサイトメトリー法を用いてT細胞応答を測定した。ワクチンにコードされた6種類の異なるアカゲザルMamu−A01クラスIエピトープに対するT細胞応答を、ELISpot(ex vivo enzyme−linked immunospot)(エクスビボ酵素結合免疫スポット)分析を用いてIFN−γなどのサイトカインの誘導を測定することにより、PBMCから観測した。サルIFNg ELISpotPLUSキット(MABTECH社)を使用し、ELISPOTハーモナイゼーションガイドライン{DOI: 10.1038/nprot.2015.068}にしたがってELISpot分析を行った。200,000個のPBMCを、96ウェルIFNg抗体コーティングプレート中で、10uMの示したペプチドと16時間インキュベートした。スポットをアルカリホスファターゼを用いて現像した。反応時間を10分間計り、プレートに水道水を流して反応を停止させた。スポットをAID vSpot Reader Spectrumを用いてカウントした。ELISPOT分析を行うため、飽和度が50%よりも高いウェルを「多すぎてカウント不能」として記録した。複製ウェルの偏差が10%よりも大きい試料は分析から除外した。次に、スポットのカウントを、式:スポットカウント+2×(スポットカウント×コンフルエンス(%)/[100%−コンフルエンス(%)])を用いてウェルのコンフルエンシーについて補正した。ネガティブペプチド刺激ウェル中のスポットカウントを抗原刺激したウェルから引くことによってネガティブバックグラウンドを補正した。最後に、多すぎてカウント不能として示したウェルを、最も高い観察された補正値に設定し、100の位までの概数に丸めた。
ワクチンにコードされた6種類の異なるアカゲザルMamu−A01クラスIエピトープに対する特異的CD4及びCD8 T細胞応答を、フローサイトメトリーを用いてIFN−γなどの細胞内サイトカインの誘導を測定することにより、PBMCから観測した。いずれの方法の結果も、サイトカインが、エピトープに対して抗原特異的な形で誘導したことを示している。
アカゲザルにおける免疫原性
この実験は、(a)同種のプライム/ブーストまたは異種のプライム/ブーストとしてのVEE−MAG25マー srRNAの30μg及び100μgの用量とChAdV68.5WTnt.MAG25マーとの組み合わせの免疫原性及び予備的安全性を評価し、(b)LNP2に対してLNP1を使用した脂質ナノ粒子中のVEE−MAG25マー srRNAの免疫応答を比較し、(c)VEE−MAG25マー srRNA及びChAdV68.5WTnt.MAG25マーによる免疫化に対するT細胞応答の速度論を評価するように設計した。
この実験アームを、免疫原性を実証するためにMamu−A*01インドアカゲザルで行った。この実験で使用される選択抗原は、アカゲザル、具体的にはMamu−A*01 MHCクラスIハプロタイプを有するものにおいてのみ認識される。Mamu−A*01インドアカゲザルを異なる実験アーム(各群6匹のアカゲザル)にランダム化し、複数のMamu−A*01制限エピトープを含むモデル抗原をコードしたChAdV68.5WTnt.MAG25マーまたはVEE−MAG25マー srRNAベクターのいずれかを筋肉内注射により両側性に投与した。各実験アームは下記に記載したとおりである。
(表21)インドアカゲザルにおける非GLP免疫原性の実験
Figure 2021525076
免疫化の前及び初期免疫化の1、2、3、4、5、6、8、9、及び10週後にPBMCを採取して免疫モニタリングを行った。
結果
6種類の異なるMamu−A*01制限エピトープに対する末梢血単核細胞(PBMC)中の抗原特異的細胞性免疫応答を、免疫化の前、及び初期免疫化の1、2、3、4、5、6、8、9、及び10週後に測定した。表21に示すように、各動物に、4及び8週目に、LNP1またはLNP2のいずれかと製剤化した用量30μgまたは100μgのVEE−MAG25マー srRNAによるブースト免疫を行った。6種類のエピトープすべてに対する複合的な免疫応答を、それぞれの免疫モニタリング時点についてプロットした(図20A〜D及び表22〜25)。
複合的な抗原特異的免疫応答が、最初のVEE−MAG25マー srRNA−LNP1(30μg)によるプライム免疫化の1、2、3、4、5、6、8、9、または10週後にそれぞれ、PBMC10個当たり170、14、15、11、7、8、14、17、12SFC(6つのエピトープの合計)ですべての測定において観察された(図20A)。複合的な抗原特異的免疫応答が、最初のVEE−MAG25マー srRNA−LNP1(100μg)によるプライム免疫化の1、2、3、4、5、6、8、9、または10週後にそれぞれ、PBMC10個当たり108、−3、14、1、37、4、105、17、25SFC(6つのエピトープの合計)ですべての測定において観察された(図20B)。複合的な抗原特異的免疫応答が、最初のVEE−MAG25マー srRNA−LNP2(100μg)によるプライム免疫化の1、2、3、4、5、6、8、9、または10週後にそれぞれ、PBMC10個当たり−17、38、14、−2、87、21、104、129、89SFC(6つのエピトープの合計)ですべての測定において観察された(図20C)。負の値は、各エピトープ/動物のプレブリード値に対して正規化した結果である。
複合的な抗原特異的免疫応答が、最初のChAdV68.5WTnt.MAG25マーによるプライム免疫化の1、2、3、4、5、6、8、9、または10週後にそれぞれ、PBMC10個当たり1218、1784、1866、973、1813、747、797、1249、及び547SFC(6つのエピトープの合計)ですべての測定において観察された(図20D)。免疫応答は、予想されたプロファイルを示し、ピーク免疫応答がプライム免疫化の約2〜3週後に測定され、4週後に免疫応答が退縮した。PBMC10個当たり1813SFC(6つのエピトープの合計)の複合的な抗原特異的免疫応答が、ChAdV68.5WTnt.MAG25マーによる最初の免疫化の5週後に測定された(すなわち、VEE−MAG25マー srRNAによる最初のブーストの1週後)。VEE−MAG25マー srRNAによる最初のブーストの1週後(5週目)に測定された免疫応答は、ChAdV68.5WTnt.MAG25マーによるプライム免疫化(3週目)について測定されたピーク免疫応答と同等であった(図20D)。PBMC10個当たり1249SFC(6つのエピトープの合計)の複合的な抗原特異的免疫応答がそれぞれ、ChAdV68.5WTnt.MAG25マーによる最初の免疫化の9週後に測定された(すなわち、VEE−MAG25マー srRNAによる2度目のブーストの1週後)。VEE−MAG25マー srRNAによる2度目のブーストの1週後(9週目)に測定された免疫応答は、ブースト免疫化の直前に測定された免疫応答よりも約2倍高かった(図20D)。
(表22)VEE−MAG25マー srRNA−LNP1(30μg)(グループ1)についての各エピトープに対するPMBC10個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)±SEM
Figure 2021525076
(表23)VEE−MAG25マー srRNA−LNP1(100μg)(グループ2)についての各エピトープに対するPMBC10個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)±SEM
Figure 2021525076
(表24)VEE−MAG25マー srRNA−LNP2(100μg)(グループ3)についての各エピトープに対するPMBC10個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)±SEM
Figure 2021525076
(表25)ChAdV68.5WTnt.MAG25マー プライムについての各エピトープに対するPMBC10個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)±SEM
Figure 2021525076
インドアカゲザルにおける非GLP RNA用量範囲実験(より高い用量)
この実験は、(a)同種のプライム/ブーストまたは異種のプライム/ブーストとしてのVEE−MAG25マー srRNAの300μgの用量とChAdV68.5WTnt.MAG25マーとの組み合わせの免疫原性を評価し、(b)用量300μgで、LNP2に対してLNP1を使用した脂質ナノ粒子中のVEE−MAG25マー srRNAの免疫応答を比較し、(c)VEE−MAG25マー srRNA及びChAdV68.5WTnt.MAG25マーによる免疫化に対するT細胞応答の速度論を評価するように設計した。
この実験アームを、免疫原性を実証するためにMamu−A*01インドアカゲザルで行った。アカゲザルなどの非ヒト霊長類におけるワクチン免疫原性は、ヒトにおけるワクチン効力の最良の予測因子である。さらに、この実験で使用される選択抗原は、アカゲザル、具体的にはMamuA*01 MHCクラスIハプロタイプを有するものにおいてのみ認識される。Mamu−A*01インドアカゲザルを異なる実験アーム(各グループ6匹のアカゲザル)にランダム化し、複数のMamu−A*01制限抗原を含むモデル抗原をコードしたChAdV68.5−WTnt.MAG25マーまたはVEE−MAG25マー srRNAのいずれかを筋肉内注射により両側性に投与した。各実験アームは下記に記載したとおりである。
グループ1については、免疫化の前及び初期免疫化の4、5、6、7、8、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23または24週後にPBMCを採取して免疫モニタリングを行った(異種のプライム/ブースト)。グループ2及び3については、免疫化の前及び初期免疫化の4、5、7、8、10、11、12、13、14、または15週後にPBMCを採取して免疫モニタリングを行った(同種のプライム/ブースト)。
(表26)インドアカゲザルにおける非GLP免疫原性の実験
Figure 2021525076
結果
Mamu−A*01インドアカゲザルを、ChAdV68.5−WTnt.MAG25マーで免疫化した。6種類の異なるMamu−A*01制限エピトープに対する末梢血単核細胞(PBMC)中の抗原特異的細胞性免疫応答を、免疫化の前、及び初期免疫化の4、5、6、7、8、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23及び24週後に測定した(図21及び表27)。動物に、4、12、及び20週目にLNP2製剤を用いてVEE−MAG25マー srRNAによる免疫化を行った。最初のChAdV68.5WTnt.MAG25マーによる初期免疫化の4、5、6、7、8、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23または24週後に、PBMC10個当たり1750、4225、1100、2529、3218、1915、1708、1561、5077、4543、4920、5820、3395、2728、1996、1465、4730、2984、2828、または3043SFC(6つのエピトープの合計)の複合的な抗原特異的免疫応答が観察された(図21)。VEE−MAG25マー srRNAによる2度目のブースト免疫化の1週後(13週目)に測定された免疫応答は、ブースト免疫化の直前(12週目)に測定された免疫応答よりも約3倍高かった。VEE−MAG25マー srRNAによる3度目のブースト免疫化の1週後(21週目)に測定された免疫応答は、2度目のブーストで観察された応答と同様、ブースト免疫化の直前(20週目)に測定された免疫応答よりも約3倍高かった。
Mamu−A*01インドアカゲザルを、さらに、2種類の異なるLNP製剤(LNP1及びLNP2)を用いてVEE−MAG25マー srRNAで免疫化した。6種類の異なるMamu−A*01制限エピトープに対する末梢血単核細胞(PBMC)中の抗原特異的細胞性免疫応答を、免疫化の前、及び初期免疫化の4、5、6、7、8、10、11、12、13、14、または15週後に測定した(図22及び23、表28及び29)。動物に、4及び12週目にLNP1またはLNP2製剤を用いてVEE−MAG25マー srRNAによる免疫化を行った。複合的な抗原特異的免疫応答が、VEE−MAG25マー srRNA−LNP2による免疫化の4、5、7、8、10、11、13、14、15週後にそれぞれ、PBMC10個当たり168、204、103、126、140、145、330、203、及び162SFC(6つのエピトープの合計)ですべての測定において観察された(図22)。VEE−MAG25マー srRNA−LNP1による免疫化の4、5、7、8、10、11、12、13、14、15週後に、PBMC10個当たり189、185、349、437、492、570、233、886、369、及び381SFC(6つのエピトープの合計)の複合的な抗原特異的免疫応答が観察された(図23)。
(表27)ChAdV68.5WTnt.MAG25マー(グループ1)によるプライミングワクチン接種における各エピトープに対するPMBC10個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)±SEM
Figure 2021525076
(表28)VEE−MAG25マー srRNA−LNP2(300μg)(グループ2)によるプライミングワクチン接種における各エピトープに対するPMBC10個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)±SEM
Figure 2021525076
(表29)VEE−MAG25マー srRNA−LNP1(300μg)(グループ3)によるプライミングワクチン接種における各エピトープに対するPMBC10個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)±SEM
Figure 2021525076
srRNAの用量範囲実験
本発明の一実現形態では、srRNAの用量範囲実験を、mamuA01インドアカゲザルで実施することによって、どのsrRNA用量をNHP免疫原性実験に進めるべきかを特定することができる。1つの例では、MamuA01インドアカゲザルに、複数のmamuA01制限エピトープを含むモデル抗原をコードしたsrRNAベクターを筋肉内注射により投与することができる。別の例では、抗CTLA−4モノクローナル抗体を、筋肉内ワクチン注射の部位の近位に皮下投与することで1つの動物群でワクチン流入領域のリンパ節をターゲティングすることができる。最初の免疫化後、2週間ごとにPBMCを採取して免疫モニタリングを行うことができる。各実験アームを下記に記載する(表30)。
(表30)インドアカゲザルにおける非GLP RNA用量範囲実験
Figure 2021525076
srRNAの用量範囲は300μg以下の高用量で決定される。
インドアカゲザルにおける免疫原性の実験
抗原ベクターを用いて免疫原性を実証するため、mamuA01のインドアカゲザル(NHP)でワクチン実験を行った。図34は、ワクチン接種の手法を示す。NHPの3つのグループを、チェックポイント阻害剤として抗CTLA−4抗体であるイピリムマブ(グループ5及び6)とともに、またはチェックポイント阻害剤なし(グループ4)で、ChAdV68.5−WTnt.MAG25マーで免疫した。抗体は、静脈内(グループ5)または皮下(グループ6)投与した。三角は、0週目及び32週目におけるchAd68によるワクチン接種(1e12vp/動物)を示す。丸は、0、4、12、20、28、及び32週目におけるアルファウイルスワクチン接種を示す。
免疫したNHPにおけるCD8+抗エピトープ応答の時間的経過を、chAd−MAGによる免疫単独(図35及び表31A)、chAd−MAGによる免疫とチェックポイント阻害剤の静脈内(IV)投与(図36及び表31B)、及びchAd−MAGによる免疫とチェックポイント阻害剤の皮下(SC)投与(図37及び表31C)について示す。これらの結果は、chAd68ベクターが霊長類においてCD8+応答を効率的にプライミングし、アルファウイルスベクターがchAd68ワクチンのプライミング応答を効率的にブーストし、チェックポイント阻害剤は静脈内または皮下投与のいずれでもプライミング及びブースト応答の両方を増幅し、ワクチン接種後のchAdベクターの再投与が免疫応答を効果的にブーストしたことを示している。
(表31A)chAd−MAGを投与したアカゲザル(グループ4)におけるCD8+抗エピトープ応答
平均SFC/1e6脾細胞+/−標準誤差を示す。
Figure 2021525076
(表31B)chAd−MAG及びIV投与による抗CTLA4抗体(イピリムマブ)を投与したアカゲザル(グループ5)におけるCD8+抗エピトープ応答
平均SFC/1e6脾細胞+/−標準誤差を示す。
Figure 2021525076
(表31C)chAd−MAG及びSC投与により抗CTLA4抗体(イピリムマブ)を投与したアカゲザル(グループ6)におけるCD8+抗エピトープ応答
平均SFC/1e6脾細胞+/−標準誤差を示す。
Figure 2021525076
インドアカゲザルにおけるメモリー表現型の判定
アカゲザルを、抗CTLA4と、または抗CTLA4なしで、ChAdV68.5WTnt.MAG25マー/VEE−MAG25マーのsrRNA異種プライミング/ブーストレジメンで免疫してから、ChAdV68.5WTnt.MAG25マーで再びブーストした。各グループを、最後のchAdV68の投与の11ヶ月後(実験18ヶ月目)に、記載されるようにELISpotを行って評価した。図38及び表43は、免疫前(左パネル)及び18ヶ月後(右パネル)にELISpotにより測定した6種類の異なるMamu−A*01制限エピトープに対する細胞応答を示す。制限エピトープに対する応答の検出は、chAdV68/samRNAワクチンプロトコールによって抗原特異的メモリー応答が生じたことを示す。
メモリーを評価するため、ワクチンにコードされた4種類の異なるアカゲザルMamu−A*01クラスIエピトープを認識するCD8+T細胞を、各抗原が固有のダブルポジティブの組み合わせによって示されることで、単一の試料中の4つの抗原特異的集団のすべてを特定することができる、2色Mamu−A*01テトラマー標識を用いて観測した。メモリー細胞の表現型判定を、細胞表面マーカーCD45RA及びCCR7で共染色することにより行った。図39及び表44は、4種類の異なるMamu−A*01制限エピトープを認識するメモリーT細胞についてコンビナトリアルテトラマー染色及びCD45RA/CCR7共染色の結果を示す。T細胞表現型をフローサイトメトリーによっても評価した。図40は、実験18ヶ月目における4種類のMamu−A*01テトラマー+CD8+T細胞集団の総和中のメモリー細胞タイプの分布を示す。メモリー細胞は以下のようにキャラクタライズした。CD45RA+CCR7+=ナイーブ、CD45RA+CCR7−=エフェクター(Teff)、CD45RA−CCR7+=セントラルメモリー(Tcm)、CD45RA−CCR7−=エフェクターメモリー(Tem)。まとめると、これらの結果は、最後のブーストの少なくとも1年後にメモリー応答が検出されたことを示し、エフェクター、セントラルメモリー、及びエフェクターメモリーを含む、長期的に持続する免疫を示すものである。
(表43)プライミング前及びメモリー評価の時点(18ヶ月)における各動物のPBMC10個当たりの平均のスポット形成細胞(SFC)
Figure 2021525076
ND=技術的排除により測定されず。
(表44)生CD8+細胞に占めるMamu−A*01テトラマー陽性の割合(%)
Figure 2021525076
XIX.MHC/ペプチド標的反応性T細胞及びTCRの同定
標的応答性T細胞及びTCRを、表A、AACR GENIEの結果、及び/または表1.2に記載される抗原/HLAペプチド(配列番号57〜29357、及び下記を参照)のペアのうちの1つ以上について同定する。
T細胞は、患者の血液、リンパ節、または腫瘍から単離することができる。T細胞は、例えば、抗原−MHCテトラマー結合細胞を分取することにより、またはT細胞と抗原でパルスした抗原提示細胞とのインビトロ共培養物中で刺激した活性化された細胞を分取することにより、抗原特異的T細胞について濃縮することができる。抗原ロードテトラマー及び他のMHCベースの試薬をはじめとする、抗原特異的T細胞の同定のためのさまざまな試薬が当該技術分野で知られている。
抗原関連αβ(またはγδ)TCRダイマーを、抗原特異的T細胞のTCRのシングルセルシークエンシングによって同定することができる。また、抗原特異的T細胞のバルクTCRシークエンシングを行ってもよく、マッチングの確率が高いαβのペアを当該技術分野では周知のTCRペアリング法を用いて決定することができる。
代わりにまたはこれに加えて、健康なドナーから得たナイーブT細胞のインビトロプライミングによって抗原特異的T細胞を得ることもできる。PBMC、リンパ節、または臍帯血から得られたT細胞を抗原でパルスした抗原提示細胞によって繰り返し刺激することにより、抗原経験T細胞の分化を開始させることができる。この後、TCRを患者からの抗原特異的T細胞について上記に述べたのと同様にして同定することができる。
XX.共有抗原の同定
本発明者らは、一連の工程を用いて共有新生抗原を同定した。本発明者らは、COSMICデータベースより、「confirmed somatic」として分類される共通のドライバー変異のリストを取得した。各変異について、本発明者らは、モデル化したすべてのHLAアレルについて候補新生抗原(8〜11マーのペプチド)を生成し、TPM=100を用い、本発明者らのEDGE予測モデル(いずれもあらゆる目的でそれらの全容を本明細書に援用するところの国際特許出願公開第WO/2017/106638号、同第WO/2018/195357号、及び同第WO/2018/208856号に記載される、MS/MSによりシークエンシングしたHLA提示ペプチドで訓練したディープラーニングモデル)を使った。各ペプチドは、少なくとも1つの変異アミノ酸を含み、自己ペプチドではなかった点に留意されたい。次に、本発明者らは、EDGEスコア>0.001を有するHLAアレルを有するすべてのペプチドを記録した。結果を表Aに示す。これにより、合計で10261個の新生抗原配列が同定され、これらを配列番号10755〜21015として記載する。各配列について対応するHLAアレル(複数可)を示す。
表Aに示される初期のリストを、患者集団内の新生抗原/HLA出現率のレベルについてさらに分析した。「抗原/HLA出現率」は、特定の集団内の抗原の頻度(A)にその特定の集団内のHLAアレルの頻度(B)を掛けた値として計算される。抗原/HLA出現率は、変異/HLA出現率または新生抗原/HLA出現率のことも指す場合がある。この分析の一環として、各変異について、その(A)頻度をTCGAにおける共通の腫瘍タイプにわたって得て、腫瘍タイプ間でその最も高い頻度で記録した。(B)EDGE内の各HLAアレルについて、HLAアレル頻度TCGA(主に白人の集団)を記録した。HLAアレル頻度については、あらゆる目的で本明細書に援用するところのShukla,S.A.et al.(Nat.Biotechnol.33,1152−1158 2015)に詳細に記載されている。新生抗原/HLA出現率は、(A)に(B)を掛けた値として計算した。この方法を用いて出現率が0.1%よりも大きい表A内のすべての新生エピトープ/HLAのペアを「最も普通1」(2387/10261)として同定した。
さらに、本発明者らは、潜在的な臨床試験に関連した進行がん患者の集団を代表する患者試料の大きなコホートにまたがったがんドライバー変異の出現率を特性評価した。ダナ・ファーバー、ジョンズ・ホプキンズ、MDアンダーソン、MSKCC、バンダービルトを含む、主要な学術的がん研究機関より得た50〜500遺伝子の範囲のNGSがん遺伝子パネルでシークエンシングした4万人の患者を有する、一般に開放されているAACR Genie v4.1データセットを用いてEDGE予測を行った。本発明者らは、肺癌、マイクロサテライト安定性結腸癌、及び膵癌における塩基置換ならびにindel変異を選択し、複数の遺伝子パネルにまたがったカバレッジを要した。本発明者らは、本発明者らのEDGE抗原提示予測モデルでカバーされる90種を超えるClassI HLAアレルのそれぞれとペアをなす各新生抗原ペプチドを分析し、HLA提示スコアのEDGE確率が0.001よりも大きいエピトープ及び対応するHLAアレルを記録した。次いで、本発明者らは、Aが3つの腫瘍タイプ間で最も高い変異の頻度であり、BがHLAアレル頻度であるものとして、A*Bとして計算されるEDGEスコア>0.001であるペプチドの新生抗原/HLA出現率を求めた。本発明者らは、TCGA集団からのHLAアレルを調べ、各HLAアレルの頻度を表にすることにより(Shukla,S.A.et al.)、米国における集団を代表するHLAアレル頻度を用いた。分析からの新生抗原/HLA出現率>0.01%を示したペプチド及び対応するHLAアレルを配列番号21016〜29357に記載し、AACR GENIEの結果と称する。
XXI.共有された新生抗原提示の検証
候補共有新生抗原の質量分析(MS)による検証を、標的化質量分析法を用いて行った。およそ500個の凍結、切除した肺腫瘍、大腸直腸腫瘍、及び膵臓腫瘍試料をホモジナイズし、HLA/ペプチド複合体のRNASeqトランスクリプトームシークエンシング及び免疫沈降の両方で使用した。トランスクリプトームの分析により各試料についてペプチド標的リストを生成し、それにより、AACR Genie v4.1データセットに定義されるような再発性がんドライバー変異を同定し、RNA発現レベルを評価した。次いで、抗原提示のEDGEモデルを変異配列及び発現データに適用してターゲティングリストのペプチドを優先順位付けした。質量分析に先立ってHLA分子からのペプチドを溶出し、サイズ排除を用いて回収して提示ペプチドを単離した。同じアミノ酸配列を有する合成重標識ペプチドを各試料とともに共ロードして標的化質量分析を行った。本発明者らは、重標識ペプチドと実験ペプチドの共溶出及び断片化パターンの分析の両方を用いて候補エピトープの検証を行った。質量分析法は、あらゆる目的で本明細書にその全容を援用するところのGillete et al.(Nat Methods.2013 Jan;10(1):28−34)により詳細に記載されている。さらなる検討を行うのに充分な出現率を有するこの方法により検証されたドライバー変異からの共有新生抗原エピトープを、試料腫瘍タイプ及び関連するHLAアレルとともに下記表32に要約する。
(表32)MSで検証された新生抗原エピトープの発現
Figure 2021525076
*ある患者において複数のHLAアレルによって同じペプチドが提示され、MS/MSによって検出されると予測された場合、このペプチドは、EDGEによるスコアが最も高いHLAアレルによって、またはスコアが充分に近い場合には両方のアレルによって提示されるものと推測された。
本発明者らは、治療するための特定のHLAを有する患者を幅狭くターゲティングする(例えば、ワクチンカセットに含まれる新生抗原を提示する少なくとも1つの検証または予測されたHLAアレルを患者が有することが求められる)ことの価値を評価するため、ペプチドが検出されなかった変異に関してMSデータをさらに評価した。
例えば、KRASの場合、本発明者らは、特定のHLAアレルについてKRASエピトープペプチドが検出された、または検出されなかった患者試料の数をカウントした。(ある患者において複数のHLAアレルによって同じペプチドが提示され、MS/MSによって検出されると予測された場合、このペプチドは、EDGEによるスコアが最も高いHLAアレルによって、またはスコアが充分に近い場合には両方のアレルによって提示されるものと推測された。)結果を表33に示す。これらの結果に基づけば、いくつかの共通のHLAアレルは特定のKRAS新生抗原を提示すると予想されず、これらのKRAS新生抗原/HLAペアは、この場合、ワクチンカセットの設計及び患者の選択のための選択基準の目的では除外することができる。例えば、表34は、ペプチドが試験した17個の試料で検出されなかったことに基づき、特定のワクチン/カセット(下記、セクションXXIIを参照)が予測された新生抗原/HLAペアG12D/A*02:01を含まず、同様に、ペプチドが試験した9つの試料で検出されたかったことに基づき、G12V/A*02:01を含まなかったことを示している。これに対して、新生抗原/HLAペアG12D/A*11:01は、試験した5つの試料のうちの1つで検出されたことに基づいて検証されたとみなされ、G12V/A*11:01はペプチドが試験した6つの試料のうちの2つで検出されたことに基づいて検証されたとみなされた。
これらの結果は、表34に記載されるものなどの共有新生抗原ワクチンによる治療を行うための患者の選択において適正なHLA型を選択するための関連した新生抗原/HLAペアを同定することの重要性を強調するものである。具体的には、いくつかの共通のKRAS新生抗原/HLAペアはこの場合、選択基準の目的で除外したが、これは、MSデータが、共有された新生抗原ワクチンがその予測されたKRAS新生抗原/HLAペア(例えば、G12D/A*02:01またはG12V/A*02:01)を有する患者に有益な効果をもたらす可能性が低いことを示唆したことによる。
(表33)
Figure 2021525076
Figure 2021525076
Figure 2021525076
XXII.A. ワクチンカセット用の共有新生抗原の選択
20個の共有新生抗原を含むワクチンカセット(「GO−005」)を構築した。表34は、カセット用に選択された新生抗原の特徴を示す。表32で上記に記載したように、質量分析によって腫瘍細胞の表面で直接検出された共有新生抗原がカセットに含まれ、エピトープのHLAを変異の適格なHLAリストに加えた。本発明者らのアッセイで提示されるものとして独立して検証されなかった新生抗原は、腫瘍提示の有力な文献の証拠がある場合には検証されたものとみなし、カセットに加えた(例えば、新生抗原を認識する腫瘍浸潤リンパ球(TIL)など)。HLA−C*08:02により提示されたKRAS G12Dは、この新生抗原を標的としてCRCの患者に腫瘍退縮を引き起こした養子細胞療法の文献の証拠に基づいて検証されたものとみなし、加えた(Tran et al.N Engl J Med.2016 Dec 8;375(23):2255−2262.)。検証されたHLAアレルを有する新生抗原が20個のスロットの6個を占めた。
さらに、腫瘍細胞によって提示されることが予測されるが、MSによって検証されてはいない、より稀な新生抗原を用いて初期のセットを補完した。標的化質量分析(MS)検証実験(上記セクションXXIを参照)により本発明者らが観察したEDGEスコアと候補共有新生抗原ペプチドの検出確率との間の強い依存関係を考慮し、高いEDGEスコアを有する変異は予測される新生抗原として含まれるように優先順位付けした。標的化MSによるEDGEスコアと候補共有新生抗原ペプチドの検出確率との間の相関を示す結果を図25に示す。具体的には、残りのスロットを、EDGE HLA提示スコアが少なくとも0.3であり、NSCLC、CRC、及び膵癌にまたがって最も高い累積新生抗原/HLA出現率を有する予測新生抗原で埋めた。カセット内の各スロットについて、組み合わされたHLA頻度が少なくとも5〜10%であることが求められた(例えば、米国人集団の11%がHLAアレルB1501またはB1503を保有する)。留意すべき点として、KRAS及びNRASはコドン12、13、及び61の周囲の同じカセット配列を有するため、高頻度のNRAS変異の組み込みにはさらなるスロットを必要としなかった。検証されたHLA、EDGEスコアが少なくとも0.3である予測されるHLA、予測されるHLAの平均EDGEスコア、及び3つのがん集団における新生抗原/HLA出現率も表34に示す。
(表34)ワクチンカセットGO−005内の選択された共有新生抗原
Figure 2021525076
Figure 2021525076
さらに、本発明者らは、共有新生抗原ワクチンGO−005に含まれる少なくとも1つの共有新生抗原を提示するものとして同定された(すなわち、検証されたかまたは予測された)少なくとも1つのHLAアレルを有する患者の全集団を決定し、これを、患者が同定されたアレルを有しているかどうかとは関係なく、変異を有する患者の集団と比較した。GO−005が標的とする患者集団を推定するために表34のGO−005ワクチンカセットを考慮し、本発明者らはAACR Genieから患者の変異データを収集した。これらの患者は一致するHLAアレルを有していないため、本発明者らはTCGA集団からHLAアレルをサンプリングし、これをAACR Genieのデータセットとペアに組み合わせた。次いで、腫瘍タイプを考慮し、変異及びHLAの両方で一致するAACRからのすべての患者を陽性として標識し、この基準を満たさないすべての患者は陰性として標識した。陽性率(%)は、表35の各腫瘍タイプ当たりの全体の治療対象となりうる患者集団を与える。
表35より、特定の変異を有する患者のサブセットのみがその変異を新生抗原として提示する可能性が高いHLAアレルも有していることが容易に理解される。この変異を有するが適当なHLAアレルを有さない患者は、治療から有益な効果を得る可能性は低い。例として、膵癌患者の推定約60%が適当な変異/新生抗原を有しているのに対して、これらの患者の3分の2超が対応するHLAアレル(複数可)を有していない。したがって、提案される関連する変異とHLAアレルのペアを考慮したワクチン接種手法は、有益な効果を受け得る患者のみを標的とするものとなる。したがって、検証されたかまたは高いスコアを有する予測されたHLAによるエピトープ提示を考慮することは、共有新生抗原ワクチンの潜在的有効性を決定するうえで重要なステップである。
(表35)標的集団における新生抗原/HLA出現率
Figure 2021525076
XXII.B.共有新生抗原ワクチンカセット配列の選択
共有新生抗原ワクチンに含めるための共有新生抗原配列を選択した。
KRAS_G13Dでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列はKRAS_G13D及びC0802を記載したすべての横列を特定することにより選択した。
KRAS_Q61KまたはNRAS_Q61Kでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、(1)KRAS_Q61K及びA0101、または(2)NRAS Q61K及びA0101を記載したすべての横列を特定することにより選択した。
TP53_R249Mでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列を表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、TP53_R249Mと、B3512、B3503、及びB3501のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択した。
CTNNB1_S45Pでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表A32またはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列はCTNNB1_S45Pと、A0101、A0301、B5701、A6801、A0302、及びA1101のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択した。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
CTNNB1_S45Fでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列を表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、CTNNB1_S45Fと、A0301、A1101、及びA6801のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択した。
ERBB2_Y772_A775dupでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列はERBB2_Y772_A775dup及びB1801を記載したすべての横列を特定することにより選択した。
KRAS_G12DまたはNRAS_G12Dでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表A32またはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、(1) KRAS_G12Dと、A1101及びC0802の少なくとも一方、または(2) NRAS_G12Dと、A1101及びC0802の少なくとも一方とを記載したすべての横列を特定することにより選択した。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
KRAS_Q61RまたはNRAS_Q61Rでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、(1)KRAS_Q61R及びA0101、または(2)NRAS_Q61R及びA0101を記載したすべての横列を特定することにより選択した。
CTNNB1_T41Aでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列はCTNNB1_T41Aと、A0301、A0302、A1101、B1510、C0303、及びC0304のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択した。
TP53_K132Nでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列を表A32またはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、TP53_K132Nと、A2402及びA2301のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択した。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
KRAS_G12Aでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表A32またはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列はKRAS_G12A及びA0301を記載したすべての横列を特定することにより選択した。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
KRAS_Q61LまたはNRAS_Q61Lでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、(1)KRAS_Q61L及びA0101、または(2)NRAS_Q61L及びA0101を記載したすべての横列を特定することにより選択した。
TP53_R213Lでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列を表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、TP53_R213Lと、A0207、C0802、及びA0201のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択した。
BRAF_G466Vでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列を表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、BRAF_G466Vと、B1501及びB1503のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択した。
KRAS_G12Vでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表A32またはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列はKRAS_G12Vと、A0301、A1101、A3101、C0102、及びA0302のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択した。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
KRAS_Q61HまたはNRAS_Q61Hでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、(1)KRAS_Q61H及びA0101、または(2)NRAS_Q61H及びA0101を記載したすべての横列を特定することにより選択した。
CTNNB1_S37Fでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、CTNNB1_S37Fと、A2301、A2402、B1510、B3906、C0501、C1402、及びC1403のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択した。
TP53_S127Yでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列を表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、TP53_S127Yと、A1101及びA0301の少なくとも一方とを記載したすべての横列を特定することにより選択した。
TP53_K132Eでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列を表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、TP53_K132Eと、A2402、C1403、及びA2301のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択した。
KRAS_G12CまたはNRAS_G12Cでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表A32またはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、(1)KRAS_G12C及びA0201、または(2)NRAS_G12C及びA0201を記載したすべての横列を特定することにより選択した。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
XXIII.共有新生抗原のT細胞認識の評価
本発明者らは、新生抗原が患者に免疫応答を誘導するかどうかを評価した。本発明者らは、肺腺癌を有する患者から解離腫瘍細胞を得た。腫瘍細胞をシークエンシングして患者のHLAを決定し、変異を同定した。患者はHLA−A*1101を発現しており、本発明者らは、腫瘍にKRAS G12V変異を同定した。同時に、本発明者らは、腫瘍から腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を代表するCD45+細胞を分取して増殖させた。増殖させたTILを変異させたペプチドHLA−A*11:01テトラマーで染色して患者におけるこの変異の免疫原性を評価した。図26は、CD8+細胞に対するフローサイトメトリーゲーティング手法(左パネル)及びKRAS−G12V/HLA−A*11:01テトラマーによるCD8+細胞の染色(右パネル)を示す。CD8+T細胞の大きな割合(66%超)が、KRAS G12V:HLA−A*11:01テトラマーへの結合を示し、新生抗原を認識するCD8+T細胞の能力を示し、また、新生抗原に対する既存の免疫応答を示した。
さらに、本発明者らは、共有新生抗原を認識することが可能な健康なドナーのナイーブT細胞のレパートリー中のT細胞前駆細胞の存在について評価を行った。末梢血単核球(PBMC)をナイーブCD8+T細胞について濃縮化し、ワクチンカセットGO−005の中に存在する共有新生抗原候補である2 KRAS G12Vペプチド、KRAS G12Cペプチド、及びCTNNB1_S45Pペプチドエピトープのうちのいくつかを提示するMHCマルチマーで染色した。HLAペプチド結合細胞を分取して増殖させ、新生抗原に対するそれらの特異性を確認した。試験した変異のすべてについて前駆細胞が検出された(表36)。新生抗原に特異的なT細胞のTCRシークエンシングも行った。図27は、一般的なTCRシークエンシング手法及びワークフローを示す。図28は、KRAS−G12V/ HLA−A*11:01テトラマーのTCRシークエンシング手法の代表的な例を示す。TCRシークエンシング手法によってポリクローナル応答が示され、ペプチド/MHC当たり、及びドナー当たり中央値で73種(25〜987種の範囲)のクロノタイプが同定された(表36)。したがって、ナイーブT細胞のレパートリー分析は、これらの新生抗原がワクチン接種によって投与された場合に選択された患者に免疫応答を誘導すると予想されることを示唆するものである。
(表36)新生抗原応答性ナイーブT細胞前駆細胞の評価
Figure 2021525076
XXIV.共有新生抗原及び患者集団の選択
本明細書に記載される表34、表A、表1.2、またはAACR Genieの結果(配列番号57〜29357)に示される抗原のうちの1つ以上を用いて本明細書に記載されるようなワクチン組成物を配合する。ワクチンを例えばがんを治療する目的で患者に投与する。特定の場合では、患者を、例えば、コンパニオン診断、またはFoundationOne、FoundationOne CDx、Guardant 360、Guardant OMNI、またはMSK IMPACTなどの一般的に用いられているがん遺伝子パネルNGSアッセイを用いて選択する。例示的な患者選択基準を下記に述べる。例示的な共有新生抗原ワクチン組成物GO−005は、表34に記載される変異を標的とするものである。
患者選択
共有新生抗原をワクチン接種するための患者選択は、腫瘍遺伝子発現、体細胞変異の状態、及び患者のHLA型を考慮して行われる。具体的には、患者は、以下の場合にワクチン治療に適格であるとみなされる。すなわち、
(a)ワクチンに含まれるエピトープを提示することが予測されるまたは知られているHLAアレルを患者が有し、患者の腫瘍がそのエピトープ配列を有する遺伝子を発現している、
(b)ワクチンに含まれるエピトープを提示することが予測されるまたは知られているHLAアレルを患者が有し、患者の腫瘍がそのエピトープ配列を生じる変異を有している、
(c)(b)と同じであるが、患者の腫瘍が所定の閾値(例えば、1TPMまたは10TPM)を上回る変異を有する遺伝子を発現していることも求められる、または、
(d)(b)と同じであるが、患者の腫瘍が所定の閾値(例えば、RNAのレベルで観察される少なくとも1つの変異リード)を上回る変異を発現していることも求められる、
(e)(b)と同じであるが、(c)及び(d)におけるさらなる基準の両方も求められる、
(f)上記のいずれかであるが、提示HLAアレルの喪失が腫瘍で検出されないことも任意で求められる。
遺伝子発現は、RNASeq、マイクロアレイ、PCR、ナノストリング、ISH、質量分析、またはIHCを含む確立された方法のいずれかによってRNAまたはタンパク質レベルで測定される。遺伝子発現の陽性の閾値は、以下を含むいくつかの方法によって確立される。すなわち、(1)異なる遺伝子発現レベルでのHLAアレルによるエピトープの提示の予測される確率、(2)質量分析により測定される遺伝子発現とHLAエピトープ提示との相関、及び/または(3)異なるレベルで遺伝子を発現している患者で得られるワクチン接種の臨床効果。患者選択は、ワクチンに含まれる複数のエピトープ、例えば、少なくとも2、3、4、または5個のエピトープについて陽性が求められるようにさらに広げられる。
体細胞変異の状態は、エクソームシークエンシング(NGS DNASeq)、標的化エクソームシークエンシング(遺伝子のパネル)、トランスクリプトームシークエンシング(RNASeq)、サンガーシークエンシング、PCRベースの遺伝子型決定アッセイ(例えば、Taqmanまたは液滴デジタルPCR)、質量分析に基づく方法(例えば、Sequenomによる)、または当業者には周知の他の任意の方法により評価される。
さらに新たな新生抗原が例えば質量分析により、記載の方法のいずれかを用いて同定される。これらの新たに同定された共有新生抗原は本明細書に記載のワクチンカセットに組み込まれる。
以前に検証された新生抗原が、さらなるHLAアレルによって提示されるものとしてさらに検証され、ワクチンカセットに新生抗原選択についての情報を与え、及び/または潜在的に治療可能な集団を広げる。
新たな新生抗原を含めることで、対処可能な腫瘍タイプを広げる(例えば、EGFR変異を有するNSCLC)ことが可能となり、新たな腫瘍タイプを有する患者を含めることが可能となる。
XXV.共有抗原の同定
本発明者らは、3つの計算ステップを用いて共有抗原遺伝子に基づいた標的を同定した。最初に、本発明者らは、GTEx(Genotype−Tissue Expression) プロジェクト[1]より利用可能なデータを用いて多くの正常組織における発現が低いかまたは発現されない遺伝子を同定した。本発明者らは、GTEx(Genotype−Tissue Expression) プロジェクト(バージョンV7p2)より集計された遺伝子発現データを取得した。このデータセットは、700人を上回る個人及び50種よりも多い異なる組織タイプからの11000個を上回る死体試料からなるものであった。RNA−Seq及びGTEx標準パイプライン(https://www.gtexportal.org/home/documentationPage)にしたがって計算処理を用いて発現を測定した。RSEM v1.2.22[2]を用いて計算したアイソフォーム発現の総和を用いて遺伝子発現を計算した。
次に、本発明者らは、The Cancer Genome Atlas(TCGA)Research Network(http://cancergenome.nih.gov/)からのデータを用いてこれらの遺伝子のうちのどの遺伝子ががん試料で異常に発現しているかを同定した。本発明者らは、TCGA(データリリース6.0)より入手可能な11000種を上回る試料を調べた。
最後に、これらの遺伝子において、本発明者らは、あらゆる目的で本明細書に参照によりその全容を援用するところの国際特許出願PCT/US2016/067159号に記載されるような、MS/MSによりシークエンシングされるHLA提示ペプチドで訓練されたディープラーニングモデルを用いて、どのペプチドがMHCクラスIタンパク質によって細胞表面抗原として提示される可能性が高いかを同定した。
本発明者らは、共通腫瘍抗原(CTA;共有抗原)を同定するため、腫瘍特異性を確実とするだけ充分に厳密であるが、リードミスアラインメントなどの潜在的アーチファクトを説明する、正常組織で発現される遺伝子を除外するための基準を定義しようと試みた。遺伝子は、以下の基準を満たした場合にCTAとして含めるのに適格とした。すなわち、脳、心臓、または肺の一部である各臓器におけるGTEx発現の中央値は、0.1TPM(transcripts per million)未満であり、5TPMを上回る試料はなかった。他の必須臓器におけるGTExの中央値は2TPM未満であり、10TPMを上回る試料はなかった。発現は非必須として分類される臓器(精巣、甲状腺、及び小唾液腺)では無視した。遺伝子は、少なくとも30個の試料でTCGAにおける発現が10TPMよりも大きい場合に腫瘍試料で発現されているものとみなした。文献のレビューに基づき、本発明者らは、遺伝子MAGEB4及びMAGEB6も加えた。
本発明者らは、遺伝子CTAG1A/CTAG1B (NY−ESO−1)も加えた。その発現がTCGAデータリリース6.0の計算方法を用いて正確には定量できないことから、本発明者らは、多重マッピングしたリードを構成するTCGAレガシーアーカイブ(https://portal.gdc.cancer.gov/legacy-archive)で利用可能なRSEM計算に依った。
本発明者らは、TCGA試料にまたがった残りの遺伝子の発現の分布を調べた。本発明者らが、既知のCTA、例えば遺伝子のMAGEファミリーを調べたところ、対数空間におけるこれらの遺伝子の発現は二峰性分布によって一般的に特徴付けられることを認めた。この分布は、より低い発現値の周囲の左の峰と、より高い発現値における右の峰(または太い尾部)を含んでいた。この発現パターンは、いくつかの最小の発現を多数の試料においてベースラインで検出することができ、遺伝子のより高い発現がエピジェネティックな調節不全を生じた腫瘍のサブセットで観察されるような生物学的モデルと一致している。本発明者らは、TCGA試料にまたがった各遺伝子の発現分布を検討し、顕著な右側の尾部のない単峰性分布のみを認めたものを破棄した。例えば、遺伝子がGTExにはない組織で発現する可能性が高い場合、ハンドキュレーションによって少数の遺伝子を破棄した。この結果、59個の遺伝子のセットが得られた。表46を参照されたい。表46において、Xは、遺伝子が、少なくとも1%の症例において10TPMを上回る値で発現されるがんを示して用いる。
(表46)がんサブタイプにおける発現レベルの分析
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MHCクラスIタンパク質によって細胞表面抗原として提示される可能性が高いペプチドを同定するため、本発明者らは、スライディングウィンドウを用いてこれらのタンパク質のそれぞれをそれらを構成するアミノ酸8〜11個の配列に区切って解析した。本発明者らは、これらのペプチド及びそのフランキング配列をHLAペプチド提示ディープラーニングモデルで処理してTCGAにおいてこの遺伝子で観察される各ペプチドの提示確率を99.9パーセンタイルの発現レベルで計算した。本発明者らは、本発明者らのモデルにより計算したクオンタイル正規化した提示確率が0.001よりも高い場合に、提示される可能性が高いペプチドとみなした(すなわち、候補ターゲット)。
特定の適応症に関連する可能性の高い遺伝子を優先順位付けするため、本発明者らは、がん症例の少なくとも0.98%において少なくとも10TPMのレベルで発現される遺伝子を選択した。
結果を表1.2に示す。合計で10698個の共有抗原配列が同定された。各配列について対応するHLAアレル(複数可)を示す。
表A
配列表の配列番号10755〜21015を参照されたい。わかりやすさのため、あるHLAアレルを有する特定のHLAアレルペプチドと0.001よりも高いEDGEスコアで関連することが予測された各ペプチドに固有の配列番号を割り当てる。上記の配列識別子のそれぞれは、ペプチドのアミノ酸配列、HLAサブタイプ、ペプチドに対応する遺伝子名、ペプチドに関連した変異、及び、ペプチド:HLAペアの頻度が0.1%よりも大きいか(「1」で示す)または0.1%よりも小さい(「0」で示す)かに関連付けられている。
表Aは、本明細書に参照によりその全容を援用するところの2018年12月5月23日出願の米国特許仮出願第62/675559号にその全容が開示されている。
AACR GENIEの結果
配列表の配列番号21016〜29357を参照されたい。わかりやすさのため、あるHLAアレルを有する特定のHLAアレルペプチドと0.001よりも高いEDGEスコアかつ0.1%よりも高い頻度で関連することが予測された各ペプチドに固有の配列番号を割り当てる。上記の配列識別子のそれぞれは、ペプチドに対応する遺伝子名及び変異、HLAサブタイプ、ペプチドのアミノ酸配列と関連付けられている。
表1.2
配列表の配列番号57〜10754を参照されたい。遺伝子に関連付けられた予測された共有抗原は、がん症例の少なくとも0.98%において少なくとも10TPMのレベルで発現された。上記の配列識別子のそれぞれは、遺伝子名、ペプチドのアミノ酸配列、Ensembl ID、及び対応するHLAアレル(複数可)と関連付けられている。
特定の配列
本明細書で言及するベクター、カセット、及び抗体を以下に記載し、配列番号で呼ぶ。
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参考文献
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関連出願の相互参照
本願は、あらゆる目的でその全容を参照によって本明細書にそれぞれ援用するところの2018年5月23日出願の米国特許仮出願第62/675,649号、2018年5月23日出願の同第62/675,559号の利益を主張するものである。
配列表
本出願は、ASCIIフォーマットで電子的に提出され、その全容を参照によって本明細書に援用する配列表を含む。前記ASCIIコピーは、2019年5月22日に作成され、GSO−019_SL.txtの名前が付けられており、そのサイズは6,925,585バイトである。
背景
腫瘍特異的な抗原に基づいた治療用ワクチンは、次世代の個別化がん免疫療法として極めて有望である。1〜3例えば、非小細胞肺癌(NSCLC)及びメラノーマなどの高い遺伝子変異量を有するがんは、新生抗原を生じる可能性が比較的高いことから、かかる治療法の特に有望な標的である。4,5初期の証拠により、新生抗原に基づいたワクチン接種がT細胞応答を誘発し、新生抗原を標的とした細胞療法が、選択された患者において腫瘍退縮を引き起こしうることが示されている。
新生抗原ワクチンの設計に関する1つの疑問は、対象とする腫瘍に存在する多数のコーディング変異のうちのどれが「最良の」治療用新生抗原(例えば、抗腫瘍免疫を誘発し、腫瘍退縮を引き起こすことができる抗原)を生じることができるか、ということである。
次世代のシークエンシング、RNA遺伝子発現、及び新生抗原ペプチドのMHC結合親和性の予測を用いた、変異に基づいた分析を取り入れた初期の方法が提案されている。しかしながら、これらの提案されている方法では、遺伝子発現及びMHC結合以外の多くの段階(例えば、TAP輸送、プロテアソーム切断、及び/またはTCR認識)を含むエピトープ生成プロセスの全体をモデル化することはできない。したがって、既存の方法は、陽性適中率(PPV)が低くなるという問題を有する傾向にある。
実際、複数のグループによって実施された、腫瘍細胞により提示されるペプチドの分析は、遺伝子発現及びMHC結合親和性を用いて提示されることが予測されたペプチドの5%未満しか腫瘍表面のMHC上に見られないことを示している10,11。結合予測とMHC提示との間のこのような低い相関は、変異の数単独に対してチェックポイント阻害剤反応について結合に制限された新生抗原の予測精度の向上が認められないという最近の所見によりさらに強調されている12
提示を予測するための既存の方法のこのような低い陽性適中率(PPV)は、新生抗原に基づいたワクチンの設計において問題を提示する。PPVの低い予測を用いてワクチンが設計される場合、大部分の患者で治療用新生抗原が投与される可能性は低くなり、複数の新生抗原が投与される患者はさらに少なくなるものと考えられる(提示されるペプチドのすべてが免疫原性であると仮定したとしても)。したがって、現行の方法による新生抗原ワクチン接種は、腫瘍を有する対象の相当数において奏功する可能性は低い。
さらに、これまでのアプローチは、シス作用性の変異のみを用いて候補新生抗原を生成するものであり、複数の腫瘍タイプで生じ、多くの遺伝子で異常スプライシングにつながるスプライシング因子の変異13、及びプロテアーゼ切断部位を生じるかまたは除去する変異を含む、新生ORFのさらなる由来源をほとんどの場合で考慮していなかった。
最後に、腫瘍ゲノム及びトランスクリプトーム解析に対する標準的アプローチは、ライブラリ構築、エクソーム及びトランスクリプトームの捕捉、シークエンシング、またはデータ分析における最適に満たない条件のために、候補新生抗原を生ずる体細胞突然変異を見逃す可能性がある。同様に、標準的な腫瘍分析のアプローチでは、配列アーチファクトまたは生殖系列多型を新生抗原として誤って助長してしまう場合があり、それぞれワクチン容量の非効率的な利用または自己免疫のリスクにつながりうる。
現行の新生抗原予測法の課題に加えて、その多くがヒト由来のものである、ヒトにおける新生抗原送達に使用することができる既存のベクター系にもやはり特定の課題が存在する。例えば、多くのヒトは、過去の自然の曝露の結果としてヒトウイルスに対する既存の免疫を有しており、この免疫ががん治療を行うために新生抗原を送達するための組換えヒトウイルスの使用にとって大きな障害となりうる。
さらに、変異を有する新生抗原及び変異のない腫瘍抗原(例えば、不適切に発現している腫瘍抗原)の両方をターゲティングすることを含む、がんを有する患者間で共有されている抗原をターゲティングすることは、ワクチン戦略として極めて有望である。共有抗原ワクチン戦略における課題としては少なくとも上記に述べたものが挙げられる。
概要
本明細書では、抗原発現系を含む、抗原発現系を送達するための組成物であって、前記抗原発現系が1つ以上のベクターを含み、前記1つ以上のベクターが以下を含む、前記組成物が開示される:
(a)ベクター骨格であって、
(i)少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列と、
(ii)少なくとも1つのポリアデニル化(ポリ(A))配列と
を含む、前記ベクター骨格、
(b)抗原カセットであって、
(i)少なくとも1つの抗原コード核酸配列であって、
(I)少なくとも1つの腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列であって、
(A)配列番号57〜29357からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードする、MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(B)任意で5’リンカー配列、及び
(C)任意で3’リンカー配列
を含む、前記少なくとも1つの腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列
を含む、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列と、
(ii)任意で、前記抗原コード核酸配列に機能的に連結された第2のプロモーターヌクレオチド配列と、
(iii)任意で、少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列と、
(iv)任意で、GPGPGアミノ酸リンカー配列(配列番号56)をコードする少なくとも1つの核酸配列と、
(v)任意で、天然のポリ(A)配列、または前記ベクター骨格に対して外因性のポリ(A)配列である、少なくとも1つの第2のポリ(A)配列と
を含む、前記抗原カセット。
本明細書ではまた、抗原発現系を含む、抗原発現系を送達するための組成物であって、前記抗原発現系が1つ以上のベクターを含み、前記1つ以上のベクターが以下を含む、前記組成物も開示される:
(a)ベクター骨格であって、
(i)少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列と、
(ii)少なくとも1つのポリアデニル化(ポリ(A))配列と
を含む、前記ベクター骨格、
(b)抗原カセットであって、
(i)少なくとも1つの抗原コード核酸配列であって、
(I)互いに直鎖状に連結された少なくとも10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20個の腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列であって、
(A)配列番号19831の配列を含むMHCクラスIをコードする、KRAS_G12A MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(B)配列番号14954の配列を含むMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12C MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(C)配列番号19749及び19865からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12D MHCクラスIエピトープコード核酸配列、及び
(D)配列番号19976、19979、19779、11495、及び19974からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12V MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
を含み、
前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列のそれぞれが、クラスIエピトープコード核酸配列を含み、任意で、各MHC Iエピトープコード核酸配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードし、
前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列のそれぞれが、
(A)任意で、5’リンカー配列、及び
(B)任意で、3’リンカー配列
を含む、前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列
を含む、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列と、
(ii)任意で、前記抗原コード核酸配列に機能的に連結された第2のプロモーターヌクレオチド配列と、
(iii)任意で、少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列と、
(iv)任意で、GPGPGアミノ酸リンカー配列(配列番号56)をコードする少なくとも1つの核酸配列と、
(v)任意で、天然のポリ(A)配列、または前記ベクター骨格に対して外因性のポリ(A)配列である、少なくとも1つの第2のポリ(A)配列と
を含む、前記抗原カセット。
本明細書ではまた、抗原発現系を含む、抗原発現系を送達するための組成物であって、前記抗原発現系が1つ以上のベクターを含み、前記1つ以上のベクターが以下を含む、前記組成物が開示される:
(a)ベクター骨格であって、
(i)少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列と、
(ii)少なくとも1つのポリアデニル化(ポリ(A))配列と
を含む、前記ベクター骨格、
(b)抗原カセットであって、
(i)少なくとも1つの抗原コード核酸配列であって、
(I)互いに直鎖状に連結された少なくとも20個の腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列であって、
(A)配列番号19831の配列を含むMHCクラスIをコードする、KRAS_G12A MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(B)配列番号14954の配列を含むMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12C MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(C)配列番号19749及び19865からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12D MHCクラスIエピトープコード核酸配列、及び
(D)配列番号19976、19979、19779、11495、及び19974からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12V MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(E)KRAS_G13D MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(F)KRAS_Q61K MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(G)TP53_R249M MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(H)CTNNB1_S45P MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(I)CTNNB1_S45F MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(J)ERBB2_Y772_A775dup MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(K)KRAS_Q61R MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(L)CTNNB1_T41A MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(M)TP53_K132N MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(N)KRAS_Q61L MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(O)TP53_R213L MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(P)BRAF_G466V MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(Q)KRAS_Q61H MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(R)CTNNB1_S37F MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(S)TP53_S127Y MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(T)TP53_K132E MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(U)KRAS_G12C MHCクラスIエピトープコード核酸配列
を含み、
前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列のそれぞれが、
(A)任意で、5’リンカー配列、及び
(B)任意で、3’リンカー配列
を含む、前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列
を含む、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列と、
(ii)任意で、前記抗原コード核酸配列に機能的に連結された第2のプロモーターヌクレオチド配列と、
(iii)任意で、少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列と、
(iv)任意で、GPGPGアミノ酸リンカー配列(配列番号56)をコードする少なくとも1つの核酸配列と、
(v)任意で、天然のポリ(A)配列、または前記ベクター骨格に対して外因性のポリ(A)配列である、少なくとも1つの第2のポリ(A)配列と
を含む、前記抗原カセット。
いくつかの態様では、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列は、配列番号19749及び19865からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープを含まない。
本明細書ではまた、抗原発現系を含む、抗原発現系を送達するための組成物であって、前記抗原発現系が1つ以上のベクターを含み、前記1つ以上のベクターが以下を含む、前記組成物も開示される:
(a)任意でChAdV68ベクターであるチンパンジーアデノウイルスベクター、または任意でベネズエラウマ脳炎ウイルスベクターであるアルファウイルスベクターを含む、ベクター骨格、
(b)26Sプロモーターヌクレオチド配列とポリ(A)配列との間に組み込まれた抗原カセットであって、
(i)少なくとも1つの抗原コード核酸配列であって、
(I)互いに直鎖状に連結された少なくとも10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20個の腫瘍特異的なMHCクラスI抗原コード核酸配列であって、それぞれが、
(A)アミノ酸7〜15個の長さのMHCクラスIエピトープをコードする、MHCクラスIエピトープコード核酸配列であって、前記MHCクラスIエピトープの少なくとも1つが、配列番号57〜29357からなる群から選択される、前記MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(B)前記MHCクラスIエピトープの天然のN末端アミノ酸配列をコードし、かつ少なくともアミノ酸3個の長さであるペプチドをコードする、5’リンカー配列、
(C)前記MHCクラスIエピトープの天然のC末端酸配列をコードし、かつ少なくともアミノ酸3個の長さであるペプチドをコードする、3’リンカー配列
を含み、
前記抗原カセットが前記26Sプロモーターヌクレオチド配列と機能的に連結され、前記MHCクラスI抗原コード核酸配列のそれぞれが、アミノ酸13〜25個の長さのポリペプチドをコードし、各MHCクラスI抗原コード核酸配列の各3’末端が、前記抗原カセット内の最後のMHCクラスI抗原コード核酸配列を除いて、それに続くMHCクラスI抗原コード核酸配列の5’末端に連結されている、
前記MHCクラスI抗原コード核酸配列
を含む、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列と、
(ii)少なくとも2個のMHCクラスII抗原コード核酸配列であって、
(I)PADRE MHCクラスII配列(配列番号48)と、
(II)破傷風トキソイドMHCクラスII配列(配列番号46)と、
(III)前記PADRE MHCクラスII配列と前記破傷風トキソイドMHCクラスII配列とを連結するGPGPGアミノ酸リンカー配列(配列番号56)をコードする第1の核酸配列と、
(IV)前記少なくとも2個のMHCクラスII抗原コード核酸配列の5’末端と、前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列とを連結するGPGPGアミノ酸リンカー配列(配列番号56)をコードする第2の核酸配列と、
(V)任意で、前記少なくとも2個のMHCクラスII抗原コード核酸配列の3’末端のGPGPGアミノ酸リンカー配列(配列番号56)をコードする第3の核酸配列と
を含む、前記少なくとも2個のMHCクラスII抗原コード核酸配列と
を含む、前記抗原カセット。
本明細書ではまた、がんを有する対象を評価する方法であって、
a)1)前記対象が、抗原ベースワクチンに含まれる抗原を提示することが予測されるまたは知られているHLAアレルを有するかどうか、及び、
以下:
1)対象の腫瘍が前記抗原に関連した遺伝子を発現するかどうか、任意で、前記遺伝子が正常細胞または組織と比較して異常に発現しているかどうか、
2)前記対象の腫瘍が前記抗原に関連した変異を有するかどうか
の一方または両方
を判定する、または既に判定している工程と、
b)前記(a)の結果から、前記対象が前記HLAアレルを発現しており、かつ前記対象の腫瘍が前記遺伝子を発現している、かつ/または前記対象の腫瘍が前記変異を有する場合に、前記対象が前記抗原ベースワクチンによる治療の候補であることを判定する、または既に判定している工程であって、
前記抗原が、配列番号57〜29357からなる群から選択される少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を含む、
前記工程と、
c)任意で、前記抗原ベースワクチンを前記対象に投与するか、または既に投与している工程であって、前記抗原ベースワクチンが、
1)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または
2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列
を含む、前記工程と
を含む、前記方法も開示される。
本明細書ではまた、がんを有する対象を評価する方法であって、
a)前記対象が、
1)A0301 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍がKRAS_G12A変異を有するか、
2)A0201 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍がKRAS_G12C変異を有するか、
3)C0802 HLAアレルまたはA1101 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍がKRAS_G12D変異を有するか、または
4)A0301 HLAアレルまたはA1101 HLAアレルまたはA3101 HLAアレルまたはC0102 HLAアレルまたはA0302 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍がKRAS_G12V変異を有するか
を判定する、または既に判定している工程と、
b)前記(a)の結果から、前記対象が、
1)前記A0301アレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍が前記KRAS_G12A変異を有する場合、
2)前記A0201アレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍が前記KRAS_G12C変異を有する場合、
3)前記C0802 HLAアレルまたは前記A1101 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍が前記KRAS_G12D変異を有する場合、または
4)前記A0301 HLAアレルまたは前記A1101 HLAアレルまたは前記A3101 HLAアレルまたは前記C0102 HLAアレルまたは前記A0302 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍がKRAS_G12V変異を有する場合
に、前記対象が前記抗原ベースワクチンによる治療の候補であることを判定する、または既に判定している工程と、
c)任意で、前記抗原ベースワクチンを前記対象に投与するか、または既に投与している工程であって、前記抗原ベースワクチンが、
1)前記KRAS_G12A変異、前記KRAS_G12C変異、前記KRAS_G12D変異、または前記KRAS_G12V変異をそれぞれ含む少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または
2)前記KRAS_G12A変異、前記KRAS_G12C変異、前記KRAS_G12AD変異、または前記KRAS_G12V変異をそれぞれ含む前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列
を含むものである、前記工程と
を含む、前記方法も開示する。
いくつかの態様では、工程(a)及び/または(b)は、前記対象からの試料を処理したサードパーティーからデータセットを得ることを含む。いくつかの態様では、工程(a)は、前記対象から試料を得ることと、前記試料を、エクソームシークエンシング、標的化エクソームシークエンシング、トランスクリプトームシークエンシング、サンガーシークエンシング、PCRベースの遺伝子型決定アッセイ、質量分析に基づく方法、マイクロアレイ、ナノストリング、ISH、及びIHCからなる群から選択される方法を用いてアッセイすることと、を含む。いくつかの態様では、前記試料は、腫瘍試料、正常組織試料、または前記腫瘍試料及び前記正常組織試料を含む。いくつかの態様では、前記試料は、組織、体液、血液、腫瘍生検、脊髄液、及び針穿刺吸引物から選択される。いくつかの態様では、前記遺伝子は、表34に見られる遺伝子のいずれかからなる群から選択される。いくつかの態様では、前記遺伝子は、表32に見られる遺伝子のいずれかからなる群から選択される。いくつかの態様では、前記がんは、肺癌、マイクロサテライト安定性結腸癌、及び膵癌からなる群から選択される。いくつかの態様では、前記HLAアレルは、少なくとも5%のHLA頻度を有する。いくつかの態様では、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープは、前記対象の腫瘍に関連した細胞上のHLAアレルによって提示される。いくつかの態様では、抗原ベースワクチンは、抗原発現系を含む。いくつかの態様では、抗原発現系は、本明細書に開示される抗原発現系のいずれか1つを含む。いくつかの態様では、抗原ベースワクチンは、本明細書に開示される医薬組成物のいずれか1つを含む。
本明細書はまた、がんを有する対象を治療する方法であって、前記対象に対する抗原ベースワクチンを前記対象に投与することを含み、前記抗原ベースワクチンが、1)少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列を含み、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択される、方法も開示する。いくつかの態様では、前記少なくとも1つのMHCクラスI抗原コード核酸配列は、がんを有する前記対象の腫瘍に由来する。いくつかの態様では、前記少なくとも1つのMHCクラスI抗原コード核酸配列は、がんを有する対象の腫瘍に由来しない。
本明細書はまた、対象において免疫応答を誘導するための方法であって、前記対象に対する抗原ベースワクチンを前記対象に投与することを含み、前記抗原ベースワクチンが、1)少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列を含み、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択される、方法も開示する。いくつかの態様では、前記対象は、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現する。いくつかの態様では、前記対象は、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列は、表34に示される変異からなる群から選択される変異を含む。いくつかの態様では、前記対象は、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、表32に示される変異からなる群から選択される変異を含む。
本明細書はまた、対象において免疫応答を誘導するための方法であって、前記対象に対する抗原ベースワクチンを前記対象に投与することを含み、前記抗原ベースワクチンが、1)少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列を含み、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択され、前記対象が、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現する、方法も開示する。
本明細書はまた、対象において免疫応答を誘導するための方法であって、前記対象に対する抗原ベースワクチンを前記対象に投与することを含み、前記抗原ベースワクチンが、1)少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列を含み、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択され、前記対象が、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、表34に示される変異からなる群から選択される変異を含み、前記対象が、表34に示される対応する変異(例えば、KRAS_G13D及びC0802)と結びつけられた表34に示される少なくとも1つのHLAアレルを発現する、方法も開示する。
本明細書はまた、対象において免疫応答を誘導するための方法であって、前記対象に対する抗原ベースワクチンを前記対象に投与することを含み、前記抗原ベースワクチンが、1)少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列を含み、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択され、前記対象が、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、表32に示される変異からなる群から選択される変異を含む、方法も提供する。いくつかの態様では、抗原ベースワクチンは、抗原発現系を含む。いくつかの態様では、抗原発現系は、本明細書に記載される抗原発現系のいずれか1つを含む。いくつかの態様では、抗原ベースワクチンは、本明細書に記載される医薬組成物のいずれか1つを含む。
いくつかの態様では、新生抗原カセットの各要素の順序付けられた配列は、5’から3’にかけて、
Pa−(L5b−Nc−L3d)X−(G5e−Uf)Y−G3g
を含む式で説明され、
式中、
Pは、前記第2のプロモーターヌクレオチド配列を含み、ここで、a=0または1であり、
Nは、前記MHCクラスIエピトープコード核酸配列のうちの1つを含み、ここでc=1であり、
L5は、前記5’リンカー配列を含み、ここでb=0または1であり、
L3は、前記3’リンカー配列を含み、ここでd=0または1であり、
G5は、GPGPGアミノ酸リンカー(配列番号56)をコードする前記少なくとも1つの核酸配列のうちの1つを含み、ここでe=0または1であり、
G3は、GPGPGアミノ酸リンカー(配列番号56)をコードする前記少なくとも1つの核酸配列のうちの1つを含み、ここでg=0または1であり、
Uは、前記少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列のうちの1つを含み、ここでf=1であり、
X=1〜400であり、ここで各Xについて、対応するNcは、エピトープコード核酸配列であり、
Y=0、1、または2であり、ここで各Yについて、対応するUfは、抗原コード核酸配列である。
いくつかの態様では、各Xについて、対応するNcは、異なるMHCクラスIエピトープコード核酸配列である。いくつかの態様では、各Yについて、対応するUfは、異なるMHCクラスII抗原コード核酸配列である。
いくつかの態様では、a=0、b=1、d=1、e=1、g=1、h=1、X=20、Y=2であり、前記少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列は、前記骨格によって与えられる単一の26Sプロモーターヌクレオチド配列であり、前記少なくとも1つのポリアデニル化ポリ(A)配列は、前記骨格によって与えられる少なくとも100個の連続したAヌクレオチドのポリ(A)配列(配列番号29358)であり、各Nは、アミノ酸7〜15個の長さのMHCクラスIエピトープをコードし、L5は、前記MHC Iエピトープの天然のN末端アミノ酸配列をコードする天然の5’リンカー配列であり、前記5’リンカー配列が、少なくともアミノ酸3個の長さであるペプチドをコードし、L3は、前記MHC Iエピトープの天然の末端核酸配列をコードする天然の3’リンカー配列であり、前記3’リンカー配列が、少なくともアミノ酸3個の長さであるペプチドをコードし、Uは、PADREクラスII配列及び破傷風トキソイドMHCクラスII配列のそれぞれであり、前記前記ベクター骨格が、任意でChAdV68ベクターであるチンパンジーアデノウイルスベクター、または任意でベネズエラウマ脳炎ウイルスベクターであるアルファウイルスベクターを含み、前記MHCクラスI新生抗原コード核酸配列のそれぞれは、アミノ酸13〜25個の長さのポリペプチドをコードする。
いくつかの態様では、新生抗原カセットは、少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列と少なくとも1つのポリ(A)配列との間に組み込まれる。いくつかの態様では、少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列は、新生抗原コード核酸配列と機能的に連結される。
いくつかの態様では、1つ以上のベクターは、1つ以上の+鎖RNAベクターを含む。いくつかの態様では、1つ以上の+鎖RNAベクターは、5’7−メチルグアノシン(m7g)キャップを含む。いくつかの態様では、1つ以上の+鎖RNAベクターは、インビトロ転写によって生成される。いくつかの態様では、1つ以上のベクターは、哺乳動物細胞内で自己複製する。
いくつかの態様では、骨格は、アウラウイルス、フォートモルガンウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、ロスリバーウイルス、セムリキ森林ウイルス、シンドビスウイルス、またはマヤロウイルスの少なくとも1つのヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、骨格は、ベネズエラウマ脳炎ウイルスの少なくとも1つのヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、骨格は、少なくとも、アウラウイルス、フォートモルガンウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、ロスリバーウイルス、セムリキ森林ウイルス、シンドビスウイルス、またはマヤロウイルスのヌクレオチド配列によってコードされた、非構造タンパク質媒介増幅のための配列、26Sプロモーター配列、ポリ(A)配列、非構造タンパク質1(nsP1)遺伝子、nsP2遺伝子、nsP3遺伝子、及びnsP4遺伝子を含む。いくつかの態様では、骨格は、少なくとも、アウラウイルス、フォートモルガンウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、ロスリバーウイルス、セムリキ森林ウイルス、シンドビスウイルス、またはマヤロウイルスのヌクレオチド配列によってコードされた、非構造タンパク質媒介増幅のための配列、26Sプロモーター配列、及びポリ(A)配列を含む。いくつかの態様では、非構造タンパク質媒介増幅のための配列は、アルファウイルス5’UTR、51ntのCSE、24ntのCSE、26Sサブゲノミックプロモーター配列、19ntのCSE、アルファウイルス3’UTR、またはこれらの組み合わせからなる群から選択される。
いくつかの態様では、骨格は、構造ビリオンタンパク質カプシドE2及びE1をコードしていない。いくつかの態様では、新生抗原カセットは、アウラウイルス、フォートモルガンウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、ロスリバーウイルス、セムリキ森林ウイルス、シンドビスウイルス、またはマヤロウイルスのヌクレオチド配列内の構造ビリオンタンパク質の代わりに挿入される。
いくつかの態様では、ベネズエラウマ脳炎ウイルス(VEE)は、TC−83株を含む。いくつかの態様では、ベネズエラウマ脳炎ウイルスは、配列番号3または配列番号5に記載の配列を含む。いくつかの態様では、ベネズエラウマ脳炎ウイルスは、塩基対7544と11175との間に欠失をさらに含む配列番号3または配列番号5の配列を含む。いくつかの態様では、骨格は、配列番号6または配列番号7に記載の配列である。いくつかの態様では、新生抗原カセットは、配列番号3または配列番号5の配列に記載される塩基対7544と11175との間の前記欠失を置換するように挿入される。
いくつかの態様では、新生抗原カセットの挿入は、nsP1〜4遺伝子及び少なくとも1つの抗原コード核酸配列を含むポリシストロニックRNAの転写をもたらし、nsP1〜4遺伝子及び少なくとも1つの抗原コード核酸配列は別々のオープンリーディングフレーム内にある。
いくつかの態様では、少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列は、骨格によってコードされた天然の26Sプロモーターヌクレオチド配列である。いくつかの態様では、少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列は、外因性のRNAプロモーターである。いくつかの態様では、第2のプロモーターヌクレオチド配列は、26Sプロモーターヌクレオチド配列である。いくつかの態様では、第2のプロモーターヌクレオチド配列は、複数の26Sプロモーターヌクレオチド配列を含み、各26Sプロモーターヌクレオチド配列が、別々のオープンリーディングフレームのうちの1つ以上の転写をもたらす。
いくつかの態様では、アデノウイルスベクターは、チンパンジーアデノウイルス(ChAd)ベクター、任意でC68ベクターである。いくつかの態様では、アデノウイルスベクターは、配列番号1に記載の配列を含む。いくつかの態様では、アデノウイルスベクターは、配列番号1に記載の配列のチンパンジーアデノウイルスE1A、E1B、E2A、E2B、E3、E4、L1、L2、L3、L4、及びL5遺伝子からなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子が配列から完全に欠失されているかまたは機能的に欠失されている点を除いて、配列番号1に記載の配列を含み、任意で、配列は、配列番号1に記載の配列の(1)E1A及びE1B、(2)E1A、E1B、及びE3、または(3)E1A、E1B、E3、及びE4が完全に欠失されているかまたは機能的に欠失されている。いくつかの態様では、アデノウイルスベクターは、配列番号1の配列から得られる遺伝子または調節配列を含み、任意で、遺伝子は、配列番号1に記載の配列のチンパンジーアデノウイルスの末端逆位繰り返し配列(ITR)、E1A、E1B、E2A、E2B、E3、E4、L1、L2、L3、L4、及びL5遺伝子からなる群から選択される。
いくつかの態様において、新生抗原カセットは、E1領域、E3領域、及び/または、新生抗原カセットの組み込みが可能な任意の欠失されたAdV領域においてアデノウイルスベクターに挿入される。
いくつかの態様では、アデノウイルスベクターの少なくとも1つのプロモーター配列は、誘導性である。いくつかの態様では、アデノウイルスベクターの少なくとも1つのプロモーター配列は、非誘導性である。いくつかの態様において、アデノウイルスベクターの少なくとも1つのプロモーター配列は、CMV、SV40、EF−1、RSV、PGK、またはEBVプロモーター配列である。
いくつかの態様では、アデノウイルスの新生抗原カセットは、複数の新生抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つに機能的に連結された少なくとも1つのポリA配列をさらに含み、任意で、前記ポリA配列は、複数の新生抗原コード核酸配列内の少なくとも1つの配列の3’側に位置する。
いくつかの態様では、アデノウイルスベクターは、第1世代、第2世代、またはヘルパー依存型のアデノウイルスベクターの1つから生成される。
いくつかの態様では、アデノウイルスベクターは、配列番号1に記載の配列の塩基対番号577〜3407に1つ以上の欠失を含み、任意で、アデノウイルスベクターは、塩基対27141〜32022の間、または塩基対27816〜31332に1つ以上の欠失をさらに含む。いくつかの態様では、アデノウイルスベクターは、配列番号1に記載の配列の塩基対番号3957〜10346、塩基対番号21787〜23370、及び塩基対番号33486〜36193に1つ以上の欠失をさらに含む。
いくつかの態様では、1つ以上の新生抗原発現ベクターは、それぞれ少なくとも300ntのサイズである。いくつかの態様では、1つ以上の新生抗原発現ベクターは、それぞれ少なくとも1kbのサイズである。いくつかの態様では、1つ以上の新生抗原発現ベクターは、それぞれ2kbのサイズである。いくつかの態様では、1つ以上の新生抗原発現ベクターは、それぞれ5kb未満のサイズである。
いくつかの態様では、少なくとも1つの新生抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つは、腫瘍細胞上のMHCクラスIによって提示されるポリペプチド配列またはその一部をコードする。いくつかの態様では、各抗原コード核酸配列内の各抗原コード核酸配列は互いに直接連結される。いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つは、リンカーをコードする核酸配列によって異なる抗原コード核酸配列と連結されている。いくつかの態様では、リンカーは、2個のMHCクラスI配列または1個のMHCクラスI配列を1個のMHCクラスII配列と連結する。いくつかの態様において、リンカーは、(1)少なくとも残基2、3、4、5、6、7、8、9、または10個の長さの連続したグリシン残基(配列番号29359)、(2)少なくとも残基2、3、4、5、6、7、8、9、または10個の長さの連続したアラニン残基(配列番号29360)、(3)2個のアルギニン残基(RR)、(4)アラニン、アラニン、チロシン(AAY)、(5)哺乳動物プロテアソームによって効率的にプロセシングされる、少なくともアミノ酸残基2、3、4、5、6、7、8、9、または10個の長さのコンセンサス配列、及び(6)起源の同族タンパク質に由来する抗原に隣接し、少なくともアミノ酸残基2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20個、または2〜20個の長さの1つ以上の天然配列からなる群から選択される。いくつかの態様では、リンカーは、2個のMHCクラスII配列または1個のMHCクラスII配列を1個のMHCクラスI配列と連結する。いくつかの態様では、リンカーは、配列GPGPG(配列番号56)を含む。
いくつかの態様では、少なくとも1つの抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つの配列は、少なくとも1つの抗原コード核酸配列の発現、安定性、細胞トラフィッキング、プロセシング及び提示、ならびに/または免疫原性を高める、分離したまたは連続した配列に機能的または直接的に連結される。いくつかの態様では、分離したまたは連続した配列は、ユビキチン配列、プロテアソームターゲティング性を高めるように改変されたユビキチン配列(例えば、76位にGlyからAlaへの置換を含むユビキチン配列)、免疫グロブリンシグナル配列(例えばIgK)、主要組織適合性クラスI配列、リソソーム関連膜タンパク質(LAMP)−1、ヒト樹状細胞リソソーム関連膜タンパク質、及び主要組織適合性クラスII配列のうちの少なくとも1つを含み、任意でプロテアソームターゲティング性を高めるように改変された前記ユビキチン配列がA76である。
いくつかの態様では、少なくとも1つの新生抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つは、翻訳後の対応する野生型核酸配列と比べて、その対応するMHCアレルに対する増大した結合親和性を有するポリペプチド配列またはその一部をコードする。いくつかの態様では、複数の新生抗原コード核酸配列内の少なくとも1つの新生抗原コード核酸配列の少なくとも1つは、翻訳後の対応する野生型核酸配列と比べて、その対応するMHCアレルに対する増大した結合安定性を有するポリペプチド配列またはその一部をコードする。いくつかの態様において、複数の新生抗原コード核酸配列内の少なくとも1つの新生抗原コード核酸配列の少なくとも1つは、翻訳後の対応する野生型核酸配列と比べて、その対応するMHCアレル上への増大した提示尤度を有するポリペプチド配列またはその一部をコードする。
いくつかの態様では、少なくとも1つの変異は、点変異、フレームシフト変異、非フレームシフト変異、欠失変異、挿入変異、スプライスバリアント、ゲノム再編成、またはプロテアソームにより生成されたスプライス抗原を含む。
いくつかの態様では、腫瘍は、肺癌、メラノーマ、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、腎臓癌、胃癌、結腸癌、精巣癌、頭頸部癌、膵癌、膀胱癌、脳癌、B細胞リンパ腫、急性骨髄性白血病、成人急性リンパ芽球性白血病、慢性骨髄性白血病、慢性リンパ球性白血病、Tリンパ球性白血病、非小細胞肺癌、及び小細胞肺癌からなる群から選択される。
いくつかの態様では、少なくとも1つの新生抗原コード核酸配列は、少なくとも2〜10個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、または10個の核酸配列を含む。いくつかの態様では、少なくとも1つの新生抗原コード核酸配列は、少なくとも11〜20個、15〜20個、11〜100個、11〜200個、11〜300個、11〜400個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、または最大で400個の核酸配列を含む。
いくつかの態様では、少なくとも1つの新生抗原コード核酸配列は少なくとも2〜400個の核酸配列を含み、新生抗原コード核酸配列のうちの少なくとも2個は、腫瘍細胞表面上のMHCクラスIによって提示されるポリペプチド配列またはその一部をコードする。いくつかの態様では、新生抗原コード核酸配列のうちの少なくとも2つが、前記腫瘍細胞表面上のMHCクラスIによって提示されるポリペプチド配列またはその一部をコードする。いくつかの態様では、対象に投与されて翻訳された場合、少なくとも1つの新生抗原コード核酸配列によってコードされた新生抗原のうちの少なくとも1つは抗原提示細胞上に提示され、腫瘍細胞表面上の新生抗原のうちの少なくとも1つを標的とする免疫応答をもたらす。いくつかの態様では、少なくとも1つの新生抗原コード核酸配列が、対象に投与されて翻訳された場合、MHCクラスIまたはクラスII新生抗原のうちの少なくとも1つが抗原提示細胞上に提示されて、腫瘍細胞表面上の新生抗原のうちの少なくとも1つを標的とする免疫応答をもたらし、任意で、前記少なくとも1つの新生抗原コード核酸配列のそれぞれの発現は、前記少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列によって駆動される。
いくつかの態様では、各MHCクラスI新生抗原コード核酸配列は、アミノ酸8〜35個の長さ、任意で、アミノ酸9〜17個、9〜25個、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34または35個のポリペプチド配列をコードする。
いくつかの態様では、少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列が存在する。いくつかの態様において、少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列が存在し、かつ、少なくとも1つのMHCクラスII新生抗原コード核酸配列を対応する野生型の親核酸配列とは異なるものとする少なくとも1つの変異を含む少なくとも1つのMHCクラスII新生抗原コード核酸配列を含む。いくつかの態様では、少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列は、アミノ酸12〜20個、12、13、14、15、16、17、18、19、20個、または20〜40個の長さである。いくつかの態様では、少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列が存在し、かつ、少なくとも1つのユニバーサルMHCクラスII抗原コード核酸配列を含み、任意で、前記少なくとも1つのユニバーサル配列は、破傷風トキソイド及びPADREの少なくとも一方を含む。
いくつかの態様では、少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列または第2のプロモーターヌクレオチド配列は、誘導性である。いくつかの態様では、少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列または第2のプロモーターヌクレオチド配列は、非誘導性である。
いくつかの態様では、少なくとも1つのポリ(A)配列は、前記骨格に天然に存在するポリ(A)配列を含む。いくつかの態様では、少なくとも1つのポリ(A)配列は、前記骨格に対して外因性のポリ(A)配列を含む。いくつかの態様では、少なくとも1つのポリ(A)配列は、少なくとも1つの抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つと機能的に連結される。いくつかの態様では、少なくとも1つのポリ(A)配列は、少なくとも20個、少なくとも30個、少なくとも40個、少なくとも50個、少なくとも60個、少なくとも70個、少なくとも80個、または少なくとも90個の連続したAヌクレオチド(配列番号29361)である。いくつかの態様では、少なくとも1つのポリ(A)配列は、少なくとも100個の連続したAヌクレオチド(配列番号29358)である。
いくつかの態様では、新生抗原カセットは、イントロン配列、ウッドチャック肝炎ウイルス転写後調節因子(WPRE)配列、内部リボソーム進入配列(IRES)配列、2A自己切断ペプチド配列をコードするヌクレオチド配列、フリン切断部位をコードするヌクレオチド配列、または、少なくとも1つの抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つに機能的に連結された、mRNAの核外輸送、安定性、または翻訳効率を向上させることが知られている5’または3’末端の非コード領域内の配列のうちの少なくとも1つをさらに含む。
いくつかの態様では、新生抗原カセットは、緑色蛍光タンパク質(GFP)、GFPバリアント、分泌型アルカリホスファターゼ、ルシフェラーゼ、ルシフェラーゼバリアント、または検出可能なペプチドもしくはエピトープを含むがこれらに限定されないレポーター遺伝子をさらに含む。いくつかの態様では、検出可能なペプチドまたはエピトープは、HAタグ、Flagタグ、Hisタグ、またはV5タグからなる群から選択される。
いくつかの態様では、1つ以上のベクターは、少なくとも1つの免疫調節物質をコードする1つ以上の核酸配列をさらに含む。いくつかの態様では、免疫調節物質は、抗CTLA4抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−L1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗4−1BB抗体もしくはその抗原結合フラグメント、または抗OX−40抗体もしくはその抗原結合フラグメントである。いくつかの態様では、抗体またはその抗原結合フラグメントは、Fabフラグメント、Fab’フラグメント、一本鎖Fv(scFv)、単一特異性のもしくは互いに連結された多重特異性としての単一ドメイン抗体(sdAb)(例えば、ラクダ科動物の抗体ドメイン)、または完全長の一本鎖抗体(例えば、柔軟なリンカーによって重鎖と軽鎖が連結された完全長IgG)である。いくつかの態様では、抗体の前記重鎖配列と前記軽鎖配列とは、2AまたはIRESのような自己切断配列によって分離された連続的配列であるか、または抗体の重鎖配列と軽鎖配列とは連続したグリシン残基などの柔軟性リンカーによって連結される。
いくつかの態様では、免疫調節物質はサイトカインである。いくつかの態様では、サイトカインは、IL−2、IL−7、IL−12、IL−15、もしくはIL−21、またはそれぞれのそのバリアントのうちの少なくとも1つである。
いくつかの態様では、少なくとも1つのMHCクラスI新生抗原コード核酸配列は、
(a)腫瘍からエクソーム、トランスクリプトーム、または全ゲノムの腫瘍ヌクレオチドシークエンシングデータのうちの少なくとも1つを取得する工程であって、前記腫瘍ヌクレオチドシークエンシングデータが、新生抗原のセットのそれぞれのペプチド配列を表すデータを取得するために用いられる、前記取得する工程と、
(b)新生抗原のそれぞれが腫瘍の腫瘍細胞表面上のMHCアレルのうちの1つ以上によって提示される数値的尤度のセットを生成するために、各新生抗原のペプチド配列を提示モデルに入力する工程であって、前記数値的尤度のセットが、受け取られた質量分析データに少なくとも基づいて特定されたものである、前記入力する工程と、
(c)前記少なくとも1つのMHCクラスI新生抗原コード核酸配列を生成するために用いられる選択された新生抗原のセットを生成するために、新生抗原のセットのサブセットを、前記数値的尤度のセットに基づいて選択する工程と
を行うことによって選択される。
いくつかの態様では、少なくとも1つのMHCクラスI新生抗原コード核酸配列のそれぞれは、
(a)腫瘍からエクソーム、トランスクリプトーム、または全ゲノムの腫瘍ヌクレオチドシークエンシングデータのうちの少なくとも1つを取得する工程であって、前記腫瘍ヌクレオチドシークエンシングデータが、新生抗原のセットのそれぞれのペプチド配列を表すデータを取得するために用いられる、前記取得する工程と、
(b)新生抗原のそれぞれが腫瘍の腫瘍細胞表面上のMHCアレルのうちの1つ以上によって提示される数値的尤度のセットを生成するために、各新生抗原のペプチド配列を提示モデルに入力する工程であって、前記数値的尤度のセットが、受け取られた質量分析データに少なくとも基づいて特定されたものである、前記入力する工程と、
(c)前記少なくとも1つのMHCクラスI新生抗原コード核酸配列を生成するために用いられる選択された新生抗原のセットを生成するために、新生抗原のセットのサブセットを、前記数値的尤度のセットに基づいて選択する工程と
を行うことによって選択される。
いくつかの態様では、選択された新生抗原のセットの数は、2〜20である。
いくつかの態様では、提示モデルは、MHCアレルのうちの特定の1つとペプチド配列の特定の位置の特定のアミノ酸とのペアの存在と、該ペアのMHCアレルのうちの特定の1つによる、特定の位置に特定のアミノ酸を含むそのようなペプチド配列の腫瘍細胞表面上の提示の尤度との間の依存性を表す。
いくつかの態様では、選択された新生抗原のセットを選択することは、提示モデルに基づいて選択されていない新生抗原と比べて腫瘍細胞表面上に提示される尤度が増大している新生抗原を選択することを含む。いくつかの実施形態では、選択された抗原は、1つ以上の特異的なHLAアレルにより提示されることが検証されている。いくつかの態様では、選択された新生抗原のセットを選択することは、提示モデルに基づいて選択されていない新生抗原と比べて対象に腫瘍特異的な免疫応答を誘導することができる尤度が増大している新生抗原を選択することを含む。いくつかの態様では、選択された新生抗原のセットを選択することは、提示モデルに基づいて選択されていない新生抗原と比べてプロフェッショナル抗原提示細胞(APC)によってナイーブT細胞に対して提示されることができる尤度が増大している新生抗原を選択することを含み、任意で、APCは樹状細胞(DC)である。いくつかの態様では、選択された新生抗原のセットを選択することは、提示モデルに基づいて選択されてない新生抗原と比べて中枢性寛容または末梢性寛容によって阻害される尤度が減少している新生抗原を選択することを含む。いくつかの態様では、選択された新生抗原のセットを選択することは、提示モデルに基づいて選択されていない新生抗原と比べて対象において正常組織に対する自己免疫応答を誘導することができる尤度が減少している新生抗原を選択することを含む。いくつかの態様において、エクソームまたはトランスクリプトームのヌクレオチドシークエンシングデータは、腫瘍組織に関してシークエンシングを行うことによって取得される。いくつかの態様において、シークエンシングは、次世代シークエンシング(NGS)または任意の大規模並列処理シークエンシングアプローチである。
いくつかの態様において、新生抗原カセットは、新生抗原カセット内の隣接配列によって形成されたジャンクショナルエピトープ配列を含む。いくつかの態様において、少なくとも1つの、または各ジャンクショナルエピトープ配列は、MHCに対して500nMよりも高い親和性を有する。いくつかの態様において、各ジャンクショナルエピトープ配列は、非自己である。いくつかの態様では、MHCクラスIエピトープのそれぞれは、集団の少なくとも5%に存在する少なくとも1つのHLAアレルによって提示が可能であることが予測または検証されている。いくつかの態様では、MHCクラスIエピトープのそれぞれは、少なくとも1つのHLAアレルによって提示が可能であることが予測または検証されており、各抗原/HLAペアは、集団において少なくとも0.01%の抗原/HLA出現率を有する。いくつかの態様では、MHCクラスIエピトープのそれぞれは、少なくとも1つのHLAアレルによって提示が可能であることが予測または検証されており、各抗原/HLAペアが、集団において少なくとも0.1%の抗原/HLA出現率を有する。いくつかの態様において、新生抗原カセットは、翻訳後の野生型核酸配列を含む非治療的MHCクラスIまたはクラスIIエピトープ核酸配列をコードしておらず、非治療的エピトープが対象のMHCアレル上に提示されると予測される。いくつかの態様において、非治療的な予測されたMHCクラスIまたはクラスIIエピトープ配列は、新生抗原カセット内の隣接配列によって形成されたジャンクショナルエピトープ配列である。いくつかの態様において、予測は、前記非治療的エピトープの配列を提示モデルに入力することによって生成される提示尤度に基づいたものである。いくつかの態様において、新生抗原カセット内の少なくとも1つの抗原コード核酸配列の順序は、(a)前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列の様々な順序に対応した候補新生抗原カセット配列のセットを生成する工程と、(b)前記各候補新生抗原カセット配列について、前記候補新生抗原カセット配列内の非治療的エピトープの提示に基づいた提示スコアを決定する工程と、(c)所定の閾値を下回る提示スコアに関連する候補カセット配列を、新生抗原ワクチン用の新生抗原カセット配列として選択する工程と、を含む一連の工程によって決定される。
いくつかの態様では、上記の組成物のいずれかは、ナノ粒子状の送達ビヒクルをさらに含む。いくつかの態様では、ナノ粒子状の送達ビヒクルは、脂質ナノ粒子(LNP)であってよい。いくつかの態様では、LNPは、イオン化可能なアミノ脂質を含む。いくつかの態様では、イオン化可能なアミノ脂質は、MC3様(ジリノレイルメチル−4−ジメチルアミノブチレート)分子を含む。いくつかの態様では、ナノ粒子状の送達ビヒクルは新生抗原発現系を封入する。
いくつかの態様では、上記の組成物のいずれかは、複数のLNPをさらに含み、LNPは、新生抗原発現系、カチオン性脂質、非カチオン性脂質、及び、LNPの凝集を阻害する複合脂質とを含み、前記複数のLNPのうち、少なくとも約95%のLNPは、非層状の形態を有するか、または高電子密度であるかのいずれかである。
いくつかの態様では、非カチオン性脂質は、(1)リン脂質、及び(2)コレステロールまたはコレステロール誘導体の混合物である。
いくつかの態様では、LNPの凝集を阻害する複合脂質は、ポリエチレングリコール(PEG)−脂質複合体である。いくつかの態様では、PEG−脂質複合体は、PEG−ジアシルグリセロール(PEG−DAG)複合体、PEG−ジアルキルオキシプロピル(PEG−DAA)複合体、PEG−リン脂質複合体、PEG−セラミド(PEG−Cer)複合体、及びこれらの混合物からなる群から選択される。いくつかの態様では、PEG−DAA複合体は、PEG−ジデシルオキシプロピル(C10)複合体、PEG−ジラウリルオキシプロピル(C12)複合体、PEG−ジミリスチルオキシプロピル(C14)複合体、PEG−ジパルミチルオキシプロピル(C16)複合体、PEG−ジステアリルオキシプロピル(C18)複合体、及びこれらの混合物からなる群から選択される構成員である。
いくつかの態様では、新生抗原発現系は、LNP中に完全に封入される。
いくつかの態様では、LNPの非層状の形態は、逆六方晶(HII)または立方晶相構造を含む。
いくつかの態様では、カチオン性脂質は、LNP中に存在する全脂質の約10mol%〜約50mol%を構成する。いくつかの態様では、カチオン性脂質は、LNP中に存在する全脂質の約20mol%〜約50mol%を構成する。いくつかの態様では、カチオン性脂質は、LNP中に存在する全脂質の約20mol%〜約40mol%を構成する。
いくつかの態様では、非カチオン性脂質は、LNP中に存在する全脂質の約10mol%〜約60mol%を構成する。いくつかの態様では、カチオン性脂質は、LNP中に存在する全脂質の約20mol%〜約55mol%を構成する。いくつかの態様では、カチオン性脂質は、LNP中に存在する全脂質の約25mol%〜約50mol%を構成する。
いくつかの態様では、複合脂質は、LNP中に存在する全脂質の約0.5mol%〜約20mol%を構成する。いくつかの態様では、複合脂質は、LNP中に存在する全脂質の約2mol%〜約20mol%を構成する。いくつかの態様では、複合脂質は、LNP中に存在する全脂質の約1.5mol%〜約18mol%を構成する。
いくつかの態様では、LNPの95%超は、非層状の形態を有する。いくつかの態様では、LNPの95%超は、高電子密度である。
いくつかの態様では、上記の組成物のいずれかは、複数のLNPをさらに含み、前記LNPは、LNP中に存在する全脂質の50mol%〜65mol%を構成するカチオン性脂質と、LNP中に存在する全脂質の0.5mol%〜2mol%を構成する、LNPの凝集を阻害する複合脂質と、リン脂質とコレステロールまたはその誘導体との混合物であって、リン脂質が前記LNP中に存在する全脂質の4mol%〜10mol%を構成し、コレステロールまたはその誘導体がLNP中に存在する全脂質の30mol%〜40mol%を構成する、混合物、リン脂質とコレステロールまたはその誘導体との混合物であって、リン脂質がLNP中に存在する全脂質の3mol%〜15mol%を構成し、コレステロールまたはその誘導体がLNP中に存在する全脂質の30mol%〜40mol%を構成する、混合物、または、LNP中に存在する全脂質の49.5mol%以下であり、リン脂質とコレステロールまたはその誘導体との混合物を含み、コレステロールまたはその誘導体がLNP中に存在する全脂質の30mol%から40mol%を構成する混合物、のいずれかを含む、非カチオン性脂質と、を含む。
いくつかの態様では、上記の組成物のいずれかは、複数のLNPをさらに含み、LNPは、LNP中に存在する全脂質の50mol%〜85mol%を構成するカチオン性脂質と、LNP中に存在する全脂質の0.5mol%〜2mol%を構成する、LNPの凝集を阻害する複合脂質と、LNP中に存在する全脂質の13mol%〜49.5mol%を構成する非カチオン性脂質と、を含む。
いくつかの態様では、リン脂質は、ジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)、ジステアロイルホスファチジルコリン(DSPC)、またはこれらの混合物を含む。
いくつかの態様では、複合脂質は、ポリエチレングリコール(PEG)−脂質複合体を含む。いくつかの態様では、PEG−脂質複合体は、PEG−ジアシルグリセロール(PEG−DAG)複合体、PEG−ジアルキルオキシプロピル(PEG−DAA)複合体、またはこれらの混合物を含む。いくつかの態様では、PEG−DAA複合体は、PEG−ジミリスチルオキシプロピル(PEG−DMA)複合体、PEG−ジステアロイルオキシプロピル(PEG−DSA)複合体、またはこれらの混合物を含む。いくつかの態様では、複合体のPEG部分は、約2000ダルトンの平均分子量を有する。
いくつかの態様では、複合脂質は、LNP中に存在する全脂質の1mol%〜2mol%を構成する。
いくつかの態様では、LNPは、式Iの構造:
Figure 2021525076
[式中、L及びLは、それぞれ独立して、−0(C=0)−、−(C=0)0−、−C(=0)−、−0−、−S(0)−、−S−S−、−C(=0)S−、−SC(=0)−、−RC(=0)−、−C(=0)R−、−RC(=0)R−、−OC(=0)R−、−RC(=0)0−、または直接的結合であり、Gは、Ci〜Cアルキレン、−(C=0)−、−0(C=0)−、−SC(=0)−、−RC(=0)−、または直接的結合であり、−C(=0)−、−(C=0)0−、−C(=0)S−、−C(=0)R−、または直接的結合であり、Gは、Ci〜Cアルキレンであり、Rは、HまたはC〜C12アルキルであり、R1a及びR1bは、それぞれの場合で、独立して、(a)HまたはC〜C12アルキルであるか、または(b)R1aは、HまたはC〜C12アルキルであり、R1bはそれが結合する炭素原子と共に、隣り合ったR1b及びそれが結合する炭素原子と共に炭素−炭素二重結合を形成し、R2a及びR2bは、それぞれの場合で、独立して、(a)HまたはC〜C12アルキルであるか、または(b)R2aは、HまたはC〜C12アルキルであり、R2bはそれが結合する炭素原子と共に、隣り合ったR2b及びそれが結合する炭素原子と共に炭素−炭素二重結合を形成し、R3a及びR3bは、それぞれの場合で、独立して、(a)HまたはC〜C12アルキルであるか、または(b)R3aは、HまたはC〜C12アルキルであり、R3bはそれが結合する炭素原子と共に、隣り合ったR及びそれが結合する炭素原子と共に、炭素−炭素二重結合を形成し、R4a及びR4bは、それぞれの場合で、独立して、(a)HまたはC〜C12アルキルであるか、または(b)R4aは、HまたはC〜C12アルキルであり、R4bはそれが結合する炭素原子と共に、隣り合ったR4b及びそれが結合する炭素原子と共に炭素−炭素二重結合を形成し、R及びRは、それぞれ独立してHまたはメチルであり、Rは、C〜C20アルキルであり、R及びRは、それぞれ独立してC〜C12アルキルであるか、またはRとRとは、それらが結合した窒素原子とともに、5、6、または7員の複素環を形成し、a、b、c、及びdは、それぞれ独立して1〜24の整数であり、xは0、1、または2である]
を有する化合物、または、その薬学的に許容される塩、互変異性体、プロドラッグもしくは立体異性体を含む。
いくつかの態様では、LNPは、式IIの構造:
Figure 2021525076
[式中、L及びLは、それぞれ独立して−0(C=0)−、−(C=0)0−、または炭素−炭素二重結合であり、R1a及びR1bは、それぞれの場合で、独立して、(a)HまたはC〜C12アルキルであるか、または(b)R1aは、HまたはC〜C12アルキルであり、R1bはそれが結合する炭素原子と共に、隣り合ったR1b及びそれが結合する炭素原子と共に炭素−炭素二重結合を形成し、R2a及びR2bは、それぞれの場合で、独立して、(a)HまたはC〜C12アルキルであるか、または(b)R2aは、HまたはC〜C12アルキルであり、R2bはそれが結合する炭素原子と共に、隣り合ったR2b及びそれが結合する炭素原子と共に炭素−炭素二重結合を形成し、R3a及びR3bは、それぞれの場合で、独立して、(a)HまたはC〜C12アルキルであるか、または(b)R3aは、HまたはC〜C12アルキルであり、R3bはそれが結合する炭素原子と共に、隣り合ったR3b及びそれが結合する炭素原子と共に炭素−炭素二重結合を形成し、R4a及びR4bは、それぞれの場合で、(a)HまたはC〜C12アルキルであるか、または(b)R4aは、HまたはC〜C12アルキルであり、R4bはそれが結合する炭素原子と共に、隣り合ったR4b及びそれが結合する炭素原子と共に炭素−炭素二重結合を形成し、R及びRは、それぞれ独立してメチルまたはシクロアルキルであり、Rは、それぞれの場合で、独立してHまたはC〜C12アルキルであり、R及びRは、それぞれ独立して、非置換のC〜C12アルキルであるか、またはRとRとは、それらが結合した窒素原子とともに、1個の窒素原子を含む5、6、または7員の複素環を形成し、a及びdは、それぞれ独立して0〜24の整数であり、b及びcはそれぞれ独立して1〜24の整数であり、eは1または2であり、ただし、R1a、R2a、R3a、またはR4aのうちの少なくとも1つが、C〜C12アルキルであるか、またはLまたはLの少なくとも一方が、−0(C=0)−または−(C=0)0−であり、R1a及びR1bは、aが6である場合にはイソプロピルでなく、aが8である場合にはn−ブチルでない]
を有する化合物、または、その薬学的に許容される塩、互変異性体、プロドラッグもしくは立体異性体を含む。
いくつかの態様では、上記の組成物のいずれかは、中性脂質、ステロイド、及びポリマー結合脂質を含む1つ以上の賦形剤をさらに含む。いくつかの態様では、中性脂質は、1,2−ジステアロイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DSPC)、1,2−ジパルミトイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DPPC)、1,2−ジミリストイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DMPC)、1−パルミトイル−2−オレイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(POPC)、1,2−ジオレイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DOPC)、及び 1,2−ジオレイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン(DOPE)のうちの少なくとも1つを含む。いくつかの態様では、中性脂質はDSPCである。
いくつかの態様では、化合物と中性脂質とのモル比は、約2:1〜約8:1の範囲である。
いくつかの態様では、ステロイドはコレステロールである。いくつかの態様では、化合物とコレステロールとのモル比は、約2:1〜1:1の範囲である。
いくつかの態様では、ポリマー結合脂質はPEG化脂質である。いくつかの態様では、化合物とPEG化脂質とのモル比は、約100:1〜約25:1の範囲である。いくつかの態様では、PEG化脂質は、PEG−DAG、PEGポリエチレン(PEG−PE)、PEG−スクシノイル−ジアシルグリセロール(PEG−S−DAG)、PEG−cer、またはPEGジアルキルオキシプロピルカルバメートである。いくつかの態様では、PEG化脂質は、下記構造III:
Figure 2021525076
[式中、R10及びR11は、それぞれ独立して、10〜30個の炭素原子を有する、直鎖または分枝鎖、飽和または不飽和のアルキル鎖であり、前記アルキル鎖は任意で1つ以上のエステル結合によって中断され、zは、30〜60の範囲の平均値を有する]
を有するか、または、その薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは立体異性体である。いくつかの態様では、R10及びR11は、それぞれ独立して、12〜16個の炭素原子を有する直鎖の飽和アルキル鎖である。いくつかの態様では、zの平均は、約45である。
ここから開始
いくつかの態様では、LNPは、ポリアニオン性の核酸と混合される際に非二重層構造に自己組織化する。いくつかの態様では、非二重層構造は、60nm〜120nmの直径を有する。いくつかの態様では、非二重層構造は、約70nm、約80nm、約90nm、または約100nmの直径を有する。いくつかの態様では、ナノ粒子状の送達ビヒクルは、約100nmの直径を有する。
本明細書ではまた、本明細書に開示される組成物のいずれか(本明細書に開示されるアルファウイルスに基づく、またはChAdに基づくベクターなど)と、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物も開示される。いくつかの態様において、医薬組成物は、アジュバントをさらに含む。いくつかの態様において、医薬組成物は、免疫調節物質をさらに含む。いくつかの態様において、免疫調節物質は、抗CTLA4抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−L1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗4−1BB抗体もしくはその抗原結合フラグメント、または抗OX−40抗体もしくはその抗原結合フラグメントである。
本明細書ではまた、先行の組成物の請求項のいずれかに記載の新生抗原カセットと、配列番号3または配列番号5の配列から得られる1つ以上の要素と、を含む単離ヌクレオチド配列または単離ヌクレオチド配列のセットであって、任意で、前記1つ以上の要素が、非構造タンパク質媒介増幅に必要な配列、26Sプロモーターヌクレオチド配列、ポリ(A)配列、及び配列番号3または配列番号5に記載の配列のnsP1〜4遺伝子からなる群から選択され、任意で、前記ヌクレオチド配列がcDNAである、前記単離ヌクレオチド配列または単離ヌクレオチド配列のセットも開示される。いくつかの態様では、配列または単離ヌクレオチド配列のセットは、配列番号6または配列番号7に記載の配列の7544位に挿入された、本明細書に開示される新生抗原カセットを含む。いくつかの態様では、単離ヌクレオチド配列は、配列番号3または配列番号5の配列から得られた前記1つ以上の要素の5’側に位置するT7またはSP6 RNAポリメラーゼプロモーターのヌクレオチド配列と、任意で、前記ポリ(A)配列の3’側に位置する1つ以上の制限部位と、をさらに含む。いくつかの態様では、本明細書に開示される新生抗原カセットは、配列番号8または配列番号9の7563位に挿入される。別の態様では、配列番号8または配列番号9に記載の配列は、17位に挿入されたさらなるアデニンヌクレオチドをさらに含む。
本明細書では、本明細書に開示される新生抗原カセットと、本明細書に開示される少なくとも1つのプロモーターとを含む単離ヌクレオチド配列も開示される。いくつかの態様において、単離ヌクレオチド配列は、ChAdに基づく遺伝子をさらに含む。いくつかの態様において、ChAdに基づく遺伝子は、配列番号1の配列から得られ、任意で、前記遺伝子が、配列番号1に記載の配列のチンパンジーアデノウイルスのITR、E1A、E1B、E2A、E2B、E3、E4、L1、L2、L3、L4、及びL5遺伝子からなる群から選択され、任意で、前記ヌクレオチド配列はcDNAである。
本明細書ではまた、本明細書に開示される単離ヌクレオチド配列を含む単離細胞であって、任意で前記細胞が、BHK−21、CHO、HEK293もしくはそのバリアント、911、HeLa、A549、LP−293、PER.C6、またはAE1−2a細胞である、単離細胞も提供される。
本明細書ではまた、本明細書に開示される単離ヌクレオチド配列を含むベクターも開示される。
本明細書ではまた、本明細書に開示されるベクターまたは組成物と、使用説明書と、を含むキットも開示される。
本明細書ではまた、がんを有する対象を治療するための方法であって、対象に、本明細書に開示されるベクター、または本明細書に開示される医薬組成物を投与することを含む方法も開示される。いくつかの態様では、前記少なくとも1つのMHCクラスI新生抗原コード核酸配列は、がんを有する対象の腫瘍に由来する。いくつかの態様では、少なくとも1つのMHCクラスI新生抗原コード核酸配列は、がんを有する対象の腫瘍に由来しない。
本明細書ではまた、対象において免疫応答を誘導するための方法であって、前記対象に、本明細書に記載される組成物、ベクター、または医薬組成物のいずれかを投与することを含む方法も開示される。いくつかの態様では、対象は、MHCクラスIエピトープを提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現する。いくつかの態様では、対象は、MHCクラスIエピトープを提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、MHCクラスIエピトープは、表34に示される変異からなる群から選択される変異を含む。いくつかの態様では、対象は、MHCクラスIエピトープを提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、MHCクラスIエピトープは、表32に示される変異からなる群から選択される変異を含む。
いくつかの態様では、ベクターまたは組成物は、筋肉内(IM)、皮内(ID)、皮下(SC)、または静脈内(IV)に投与される。
いくつかの態様では、本明細書に記載される方法は、1つ以上の免疫調節物質を投与することをさらに含み、任意で、免疫調節物質は、組成物または医薬組成物の投与前、投与と同時、または投与後に投与されてもよい。いくつかの態様では、1つ以上の免疫調節物質は、抗CTLA4抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−L1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗4−1BB抗体もしくはその抗原結合フラグメント、または抗OX−40抗体もしくはその抗原結合フラグメントからなる群から選択される。いくつかの態様において、免疫調節物質は、静脈内(IV)、筋肉内(IM)、皮内(ID)、または皮下(SC)に投与される。いくつかの態様において、皮下投与は、組成物もしくは医薬組成物の投与部位の近くに、または1つ以上のベクターもしくは組成物の流入領域リンパ節に近接して行われる。
いくつかの態様では、本明細書に記載される方法は、対象に第2のワクチン組成物を投与することをさらに含む。いくつかの態様において、第2のワクチン組成物は、上記の組成物または医薬組成物の投与の前に投与される。いくつかの態様において、第2のワクチン組成物は、上記の組成物または医薬組成物の投与の後に投与される。いくつかの態様において、第2のワクチン組成物は、上記の組成物または医薬組成物と同じものである。いくつかの態様において、第2のワクチン組成物は、上記の組成物または医薬組成物と異なる。いくつかの態様では、第2のワクチン組成物は、少なくとも1つの抗原コード核酸配列をコードするチンパンジーアデノウイルスベクターを含む。いくつかの態様では、チンパンジーアデノウイルスベクターによってコードされる少なくとも1つの抗原コード核酸配列は、上記の組成物またはベクターのいずれかの少なくとも1つの抗原コード核酸配列と同じである。
本明細書では、上記の組成物のいずれかの1つ以上のベクターを製造する方法であって、前記骨格及び前記新生抗原カセットを含む直線化DNA配列を得ることと、前記直線化DNA配列を、前記直線化DNA配列をRNAに転写するために必要なすべての成分を含んだインビトロ転写反応に加えることにより、前記直線化DNA配列をインビトロ転写することであって、任意で、得られたRNAに前記m7gキャップをインビトロで加えることをさらに含む、前記インビトロ転写することと、前記インビトロ転写反応から前記1つ以上のベクターを単離することと、を含む方法も開示される。いくつかの態様では、直線化DNA配列は、DNAプラスミド配列を直線化することにより、またはPCRを用いた増幅により生成される。いくつかの態様では、DNAプラスミド配列は、細菌組換え、または全ゲノムDNA合成、または細菌細胞内での合成DNAの増幅を伴う全ゲノムDNA合成、のうちの1つを用いて生成される。いくつかの態様では、1つ以上のベクターを前記インビトロ転写反応から単離することは、フェノールクロロホルム抽出、シリカカラムを用いた精製、または同様のRNA精製法のうちの1つ以上を含む。
本明細書ではまた、本明細書に開示される組成物のいずれかを製造する方法であって、ナノ粒子状の送達ビヒクルの成分を提供することと、新生抗原発現系を提供することと、前記ナノ粒子状の送達ビヒクル及び前記新生抗原発現系が新生抗原発現系を送達するための前記組成物を生成するのに充分な条件を提供することと、を含む方法も開示される。いくつかの態様では、かかる条件は、マイクロ流体混合によって提供される。
本明細書ではまた、本明細書に開示されるアデノウイルスベクターを製造する方法であって、前記少なくとも1つのプロモーター配列と前記新生抗原カセットとを含むプラスミド配列を得ることと、前記プラスミド配列を1つ以上の宿主細胞にトランスフェクトすることと、前記1つ以上の宿主細胞から前記アデノウイスベクターを単離することと、を含む方法も開示される。
いくつかの態様において、単離することは、宿主細胞を溶解してアデノウイルスベクターを含む細胞ライセートを得ることと、細胞ライセートからアデノウイルスベクターを精製することと、を含む。
いくつかの態様では、プラスミド配列は、細菌組換え、または全ゲノムDNA合成、または細菌細胞内での合成DNAの増幅を伴う全ゲノムDNA合成、のうちの1つを用いて生成される。いくつかの態様において、前記1つ以上の宿主細胞は、CHO、HEK293もしくはそのバリアント、911、HeLa、A549、LP−293、PER.C6、及びAE1−2a細胞のうちの少なくとも1つである。いくつかの態様において、細胞ライセートからアデノウイルスベクターを精製することは、クロマトグラフィー分離、遠心分離、ウイルス沈殿、及び濾過のうちの1つ以上を行う。
[本発明1001]
抗原発現系を含む、抗原発現系を送達するための組成物であって、
前記抗原発現系が1つ以上のベクターを含み、
前記1つ以上のベクターが以下を含む、前記組成物:
(a)ベクター骨格であって、
(i)少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列と、
(ii)少なくとも1つのポリアデニル化(ポリ(A))配列と
を含む、前記ベクター骨格、
(b)抗原カセットであって、
(i)少なくとも1つの抗原コード核酸配列であって、
(I)少なくとも1つの腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列であって、
(A)配列番号57〜29357からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードする、MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(B)任意で5’リンカー配列、及び
(C)任意で3’リンカー配列
を含む、前記少なくとも1つの腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列
を含む、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列と、
(ii)任意で、前記抗原コード核酸配列に機能的に連結された第2のプロモーターヌクレオチド配列と、
(iii)任意で、少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列と、
(iv)任意で、GPGPGアミノ酸リンカー配列(配列番号56)をコードする少なくとも1つの核酸配列と、
(v)任意で、天然のポリ(A)配列、または前記ベクター骨格に対して外因性のポリ(A)配列である、少なくとも1つの第2のポリ(A)配列と
を含む、前記抗原カセット。
[本発明1002]
抗原発現系を含む、抗原発現系を送達するための組成物であって、
前記抗原発現系が1つ以上のベクターを含み、
前記1つ以上のベクターが以下を含む、前記組成物:
(a)ベクター骨格であって、
(i)少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列と、
(ii)少なくとも1つのポリアデニル化(ポリ(A))配列と
を含む、前記ベクター骨格、
(b)抗原カセットであって、
(i)少なくとも1つの抗原コード核酸配列であって、
(I)互いに直鎖状に連結された少なくとも10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20個の腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列であって、
(A)配列番号19831の配列を含むMHCクラスIをコードする、KRAS_G12A MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(B)配列番号14954の配列を含むMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12C MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(C)配列番号19749及び19865からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12D MHCクラスIエピトープコード核酸配列、及び
(D)配列番号19976、19979、19779、11495、及び19974からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12V MHCクラスIエピトープコード核酸配列
を含み、
前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列のそれぞれが、クラスIエピトープコード核酸配列を含み、任意で、各MHC Iエピトープコード核酸配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードし、
前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列のそれぞれが、
(A)任意で、5’リンカー配列、及び
(B)任意で、3’リンカー配列
を含む、前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列
を含む、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列と、
(ii)任意で、前記抗原コード核酸配列に機能的に連結された第2のプロモーターヌクレオチド配列と、
(iii)任意で、少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列と、
(iv)任意で、GPGPGアミノ酸リンカー配列(配列番号56)をコードする少なくとも1つの核酸配列と、
(v)任意で、天然のポリ(A)配列、または前記ベクター骨格に対して外因性のポリ(A)配列である、少なくとも1つの第2のポリ(A)配列と
を含む、前記抗原カセット。
[本発明1003]
抗原発現系を含む、抗原発現系を送達するための組成物であって、
前記抗原発現系が1つ以上のベクターを含み、
前記1つ以上のベクターが以下を含む、前記組成物:
(a)ベクター骨格であって、
(i)少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列と、
(ii)少なくとも1つのポリアデニル化(ポリ(A))配列と
を含む、前記ベクター骨格、
(b)抗原カセットであって、
(i)少なくとも1つの抗原コード核酸配列であって、
(I)互いに直鎖状に連結された少なくとも20個の腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列であって、
(A)配列番号19831の配列を含むMHCクラスIをコードする、KRAS_G12A MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(B)配列番号14954の配列を含むMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12C MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(C)配列番号19749及び19865からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12D MHCクラスIエピトープコード核酸配列、及び
(D)配列番号19976、19979、19779、11495、及び19974からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12V MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(E)KRAS_G13D MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(F)KRAS_Q61K MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(G)TP53_R249M MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(H)CTNNB1_S45P MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(I)CTNNB1_S45F MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(J)ERBB2_Y772_A775dup MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(K)KRAS_Q61R MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(L)CTNNB1_T41A MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(M)TP53_K132N MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(N)KRAS_Q61L MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(O)TP53_R213L MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(P)BRAF_G466V MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(Q)KRAS_Q61H MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(R)CTNNB1_S37F MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(S)TP53_S127Y MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(T)TP53_K132E MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(U)KRAS_G12C MHCクラスIエピトープコード核酸配列
を含み、
前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列のそれぞれが、
(A)任意で、5’リンカー配列、及び
(B)任意で、3’リンカー配列
を含む、前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列
を含む、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列と、
(ii)任意で、前記抗原コード核酸配列に機能的に連結された第2のプロモーターヌクレオチド配列と、
(iii)任意で、少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列と、
(iv)任意で、GPGPGアミノ酸リンカー配列(配列番号56)をコードする少なくとも1つの核酸配列と、
(v)任意で、天然のポリ(A)配列、または前記ベクター骨格に対して外因性のポリ(A)配列である、少なくとも1つの第2のポリ(A)配列と
を含む、前記抗原カセット。
[本発明1004]
抗原発現系を含む、抗原発現系を送達するための組成物であって、
前記抗原発現系が1つ以上のベクターを含み、
前記1つ以上のベクターが以下を含む、前記組成物:
(a)任意でChAdV68ベクターであるチンパンジーアデノウイルスベクター、または任意でベネズエラウマ脳炎ウイルスベクターであるアルファウイルスベクターを含む、ベクター骨格、
(b)26Sプロモーターヌクレオチド配列とポリ(A)配列との間に組み込まれた抗原カセットであって、
(i)少なくとも1つの抗原コード核酸配列であって、
(I)互いに直鎖状に連結された少なくとも10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20個の腫瘍特異的なMHCクラスI抗原コード核酸配列であって、それぞれが、
(A)アミノ酸7〜15個の長さのMHCクラスIエピトープをコードする、MHCクラスIエピトープコード核酸配列であって、前記MHCクラスIエピトープの少なくとも1つが、配列番号57〜29357からなる群から選択される、前記MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
(B)前記MHCクラスIエピトープの天然のN末端アミノ酸配列をコードし、かつ少なくともアミノ酸3個の長さであるペプチドをコードする、5’リンカー配列、
(C)前記MHCクラスIエピトープの天然のC末端酸配列をコードし、かつ少なくともアミノ酸3個の長さであるペプチドをコードする、3’リンカー配列
を含み、
前記抗原カセットが前記26Sプロモーターヌクレオチド配列と機能的に連結され、前記MHCクラスI抗原コード核酸配列のそれぞれが、アミノ酸13〜25個の長さのポリペプチドをコードし、各MHCクラスI抗原コード核酸配列の各3’末端が、前記抗原カセット内の最後のMHCクラスI抗原コード核酸配列を除いて、それに続くMHCクラスI抗原コード核酸配列の5’末端に連結されている、
前記MHCクラスI抗原コード核酸配列
を含む、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列と、
(ii)少なくとも2個のMHCクラスII抗原コード核酸配列であって、
(I)PADRE MHCクラスII配列(配列番号48)と、
(II)破傷風トキソイドMHCクラスII配列(配列番号46)と、
(III)前記PADRE MHCクラスII配列と前記破傷風トキソイドMHCクラスII配列とを連結するGPGPGアミノ酸リンカー配列をコードする第1の核酸配列と、
(IV)前記少なくとも2個のMHCクラスII抗原コード核酸配列の5’末端と、前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列とを連結するGPGPGアミノ酸リンカー配列をコードする第2の核酸配列と、
(V)任意で、前記少なくとも2個のMHCクラスII抗原コード核酸配列の3’末端のGPGPGアミノ酸リンカー配列をコードする第3の核酸配列と
を含む、前記少なくとも2個のMHCクラスII抗原コード核酸配列と
を含む、前記抗原カセット。
[本発明1005]
前記抗原カセットの各要素の順序付けられた配列が、5’から3’にかけて、
−(L5 −N −L3 −(G5 −U −G3
を含む式で説明され、
式中、
Pは、前記第2のプロモーターヌクレオチド配列を含み、ここで、a=0または1であり、
Nは、前記MHCクラスIエピトープコード核酸配列のうちの1つを含み、ここでc=1であり、
L5は、前記5’リンカー配列を含み、ここでb=0または1であり、
L3は、前記3’リンカー配列を含み、ここでd=0または1であり、
G5は、GPGPGアミノ酸リンカーをコードする前記少なくとも1つの核酸配列のうちの1つを含み、ここでe=0または1であり、
G3は、GPGPGアミノ酸リンカーをコードする前記少なくとも1つの核酸配列のうちの1つを含み、ここでg=0または1であり、
Uは、前記少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列のうちの1つを含み、ここでf=1であり、
X=1〜400であり、ここで各Xについて、対応するN は、エピトープコード核酸配列であり、
Y=0、1、または2であり、ここで各Yについて、対応するU は、抗原コード核酸配列である、
本発明1001〜1003のいずれかの組成物。
[本発明1006]
各Xについて、対応するN が、異なるMHCクラスIエピトープコード核酸配列である、本発明1005の組成物。
[本発明1007]
各Yについて、対応するU が、異なるMHCクラスII抗原コード核酸配列である、本発明1005または1006の組成物。
[本発明1008]
a=0、b=1、d=1、e=1、g=1、h=1、X=20、Y=2であり、
前記少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列が、前記骨格によって与えられる単一の26Sプロモーターヌクレオチド配列であり、
前記少なくとも1つのポリアデニル化ポリ(A)配列が、前記骨格によって与えられる少なくとも100個の連続したAヌクレオチドのポリ(A)配列であり、
各Nが、アミノ酸7〜15個の長さのMHCクラスIエピトープをコードし、
L5が、前記MHC Iエピトープの天然のN末端アミノ酸配列をコードする天然の5’リンカー配列であり、前記5’リンカー配列が、少なくともアミノ酸3個の長さであるペプチドをコードし、
L3が、前記MHC Iエピトープの天然の末端核酸配列をコードする天然の3’リンカー配列であり、前記3’リンカー配列が、少なくともアミノ酸3個の長さであるペプチドをコードし、
Uが、PADREクラスII配列及び破傷風トキソイドMHCクラスII配列のそれぞれであり、
前記ベクター骨格が、任意でChAdV68ベクターであるチンパンジーアデノウイルスベクター、または任意でベネズエラウマ脳炎ウイルスベクターであるアルファウイルスベクターを含み、
前記MHCクラスI抗原コード核酸配列のそれぞれが、アミノ酸13〜25個の長さのポリペプチドをコードする、
本発明1005〜1007のいずれかの組成物。
[本発明1009]
ナノ粒子状の送達ビヒクルをさらに含む、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1010]
前記ナノ粒子状の送達ビヒクルが、脂質ナノ粒子(LNP)である、本発明1009の組成物。
[本発明1011]
前記LNPが、イオン化可能なアミノ脂質を含む、本発明1010の組成物。
[本発明1012]
前記イオン化可能なアミノ脂質が、MC3様(ジリノレイルメチル−4−ジメチルアミノブチレート)分子を含む、本発明1011の組成物。
[本発明1013]
前記ナノ粒子状の送達ビヒクルが、前記抗原発現系を封入している、本発明1009〜1012のいずれかの組成物。
[本発明1014]
前記抗原カセットが、前記少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列と前記少なくとも1つのポリ(A)配列との間に組み込まれている、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1013のいずれかの組成物。
[本発明1015]
前記少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列が、前記抗原コード核酸配列と機能的に連結されている、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1014のいずれかの組成物。
[本発明1016]
前記1つ以上のベクターが、1つ以上の+鎖RNAベクターを含む、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1015のいずれかの組成物。
[本発明1017]
前記1つ以上の+鎖RNAベクターが、5’7−メチルグアノシン(m7g)キャップを含む、本発明1016の組成物。
[本発明1018]
前記1つ以上の+鎖RNAベクターが、インビトロ転写によって生成される、本発明1016または1017の組成物。
[本発明1019]
前記1つ以上のベクターが、哺乳動物細胞内で自己複製する、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1018のいずれかの組成物。
[本発明1020]
前記骨格が、アウラウイルス、フォートモルガンウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、ロスリバーウイルス、セムリキ森林ウイルス、シンドビスウイルス、またはマヤロウイルスの少なくとも1つのヌクレオチド配列を含む、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1019のいずれかの組成物。
[本発明1021]
前記骨格が、ベネズエラウマ脳炎ウイルスの少なくとも1つのヌクレオチド配列を含む、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1019のいずれかの組成物。
[本発明1022]
前記骨格が、少なくとも、アウラウイルス、フォートモルガンウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、ロスリバーウイルス、セムリキ森林ウイルス、シンドビスウイルス、またはマヤロウイルスのヌクレオチド配列によってコードされた、非構造タンパク質媒介増幅のための配列、26Sプロモーター配列、ポリ(A)配列、非構造タンパク質1(nsP1)遺伝子、nsP2遺伝子、nsP3遺伝子、及びnsP4遺伝子を含む、本発明1020または1021の組成物。
[本発明1023]
前記骨格が、少なくとも、アウラウイルス、フォートモルガンウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、ロスリバーウイルス、セムリキ森林ウイルス、シンドビスウイルス、またはマヤロウイルスのヌクレオチド配列によってコードされた、非構造タンパク質媒介増幅のための配列、26Sプロモーター配列、及びポリ(A)配列を含む、本発明1020または1021の組成物。
[本発明1024]
前記非構造タンパク質媒介増幅のための配列が、アルファウイルス5’UTR、51ntのCSE、24ntのCSE、26Sサブゲノミックプロモーター配列、19ntのCSE、アルファウイルス3’UTR、またはこれらの組み合わせからなる群から選択される、本発明1022または1023の組成物。
[本発明1025]
前記骨格が構造ビリオンタンパク質カプシドE2及びE1をコードしていない、本発明1022〜1024のいずれかの組成物。
[本発明1026]
前記抗原カセットが、アウラウイルス、フォートモルガンウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、ロスリバーウイルス、セムリキ森林ウイルス、シンドビスウイルス、またはマヤロウイルスのヌクレオチド配列内の構造ビリオンタンパク質の代わりに挿入されている、本発明1025の組成物。
[本発明1027]
前記ベネズエラウマ脳炎ウイルスが、配列番号3または配列番号5に記載の配列を含む、本発明1020または1021の組成物。
[本発明1028]
前記ベネズエラウマ脳炎ウイルスが、塩基対7544と11175との間に欠失をさらに含む配列番号3または配列番号5の配列を含む、本発明1020または1021のの組成物。
[本発明1029]
前記骨格が、配列番号6または配列番号7に記載の配列を含む、本発明1028の組成物。
[本発明1030]
前記抗原カセットが、配列番号3または配列番号5の配列に記載される塩基対7544と11175との間の前記欠失を置換するように7544位に挿入されている、本発明1028または1029の組成物。
[本発明1031]
前記抗原カセットの挿入が、前記nsP1〜4遺伝子及び前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列を含むポリシストロニックRNAの転写をもたらし、前記nsP1〜4遺伝子及び前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列が別々のオープンリーディングフレーム内にある、本発明1026〜1030のいずれかの組成物。
[本発明1032]
前記骨格が、チンパンジーアデノウイルスベクターの少なくとも1つのヌクレオチド配列を含む、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1019のいずれかの組成物。
[本発明1033]
前記チンパンジーアデノウイルスベクターが、ChAdV68ベクターである、本発明1032の組成物。
[本発明1034]
前記少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列が、前記骨格によってコードされた天然の26Sプロモーターヌクレオチド配列である、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1033のいずれかの組成物。
[本発明1035]
前記少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列が、外因性のRNAプロモーターである、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1033のいずれかの組成物。
[本発明1036]
前記第2のプロモーターヌクレオチド配列が、26Sプロモーターヌクレオチド配列である、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1035のいずれかの組成物。
[本発明1037]
前記第2のプロモーターヌクレオチド配列が複数の26Sプロモーターヌクレオチド配列を含み、各26Sプロモーターヌクレオチド配列が、前記別々のオープンリーディングフレームのうちの1つ以上の転写をもたらす、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1035のいずれかの組成物。
[本発明1038]
前記1つ以上のベクターが、それぞれ少なくとも300ntのサイズである、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1039]
前記1つ以上のベクターが、それぞれ少なくとも1kbのサイズである、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1040]
前記1つ以上のベクターが、それぞれ2kbのサイズである、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1041]
前記1つ以上のベクターが、それぞれ5kb未満のサイズである、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1042]
前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つが、前記腫瘍細胞上のMHCクラスIによって提示されるポリペプチド配列またはその一部をコードする、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1043]
各抗原コード核酸配列が互いに直接連結されている、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1042のいずれかの組成物。
[本発明1044]
前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つが、リンカーをコードする核酸配列によって異なる抗原コード核酸配列と連結されている、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1043のいずれかの組成物。
[本発明1045]
前記リンカーが、2個のMHCクラスI配列または1個のMHCクラスI配列を1個のMHCクラスII配列と連結する、本発明1044の組成物。
[本発明1046]
前記リンカーが、(1)少なくとも残基2、3、4、5、6、7、8、9、または10個の長さの連続したグリシン残基、(2)少なくとも残基2、3、4、5、6、7、8、9、または10個の長さの連続したアラニン残基、(3)2個のアルギニン残基(RR)、(4)アラニン、アラニン、チロシン(AAY)、(5)哺乳動物プロテアソームによって効率的にプロセシングされる、少なくともアミノ酸残基2、3、4、5、6、7、8、9、または10個の長さのコンセンサス配列、及び(6)起源の同族タンパク質に由来する抗原に隣接し、少なくともアミノ酸残基2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20個、または2〜20個の長さの1つ以上の天然配列からなる群から選択される、本発明1045の組成物。
[本発明1047]
前記リンカーが、2個のMHCクラスII配列または1個のMHCクラスII配列を1個のMHCクラスI配列と連結する、本発明1044の組成物。
[本発明1048]
前記リンカーが、配列GPGPGを含む、本発明1047の組成物。
[本発明1049]
前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つの配列が、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列の発現、安定性、細胞トラフィッキング、プロセシング及び提示、ならびに/または免疫原性を高める、分離したまたは連続した配列に機能的または直接的に連結されている、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1048のいずれかの組成物。
[本発明1050]
前記分離したまたは連続した配列が、ユビキチン配列、プロテアソームターゲティング性を高めるように改変されたユビキチン配列(例えば、76位にGlyからAlaへの置換を含むユビキチン配列)、免疫グロブリンシグナル配列(例えばIgK)、主要組織適合性クラスI配列、リソソーム関連膜タンパク質(LAMP)−1、ヒト樹状細胞リソソーム関連膜タンパク質、及び主要組織適合性クラスII配列のうちの少なくとも1つを含み、任意でプロテアソームターゲティング性を高めるように改変された前記ユビキチン配列がA76である、本発明1049の組成物。
[本発明1051]
前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つが、翻訳後の対応する野生型核酸配列と比べて、その対応するMHCアレルに対する増大した結合親和性を有するポリペプチド配列またはその一部をコードする、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1052]
前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列の少なくとも1つが、翻訳後の対応する野生型核酸配列と比べて、その対応するMHCアレルに対する増大した結合安定性を有するポリペプチド配列またはその一部をコードする、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1053]
前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つが、翻訳後の対応する野生型核酸配列と比べて、その対応するMHCアレル上への増大した提示尤度を有するポリペプチド配列またはその一部をコードする、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1054]
前記少なくとも1つの変化が、点変異、フレームシフト変異、非フレームシフト変異、欠失変異、挿入変異、スプライスバリアント、ゲノム再編成、またはプロテアソームにより生成されたスプライス抗原を含む、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1055]
前記腫瘍が、肺癌、メラノーマ、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、腎臓癌、胃癌、結腸癌、精巣癌、頭頸部癌、膵癌、膀胱癌、脳癌、B細胞リンパ腫、急性骨髄性白血病、成人急性リンパ芽球性白血病、慢性骨髄性白血病、慢性リンパ球性白血病、Tリンパ球性白血病、非小細胞肺癌、及び小細胞肺癌からなる群から選択される、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1056]
前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列が、少なくとも2〜10個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、または10個の核酸配列を含む、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1055のいずれかの組成物。
[本発明1057]
前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列が、少なくとも11〜20個、15〜20個、11〜100個、11〜200個、11〜300個、11〜400個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、または最大で400個の核酸配列を含む、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1055のいずれかの組成物。
[本発明1058]
前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列が少なくとも2〜400個の核酸配列を含み、前記抗原コード核酸配列のうちの少なくとも2個が、前記腫瘍細胞表面上のMHCクラスIによって提示されるポリペプチド配列またはその一部をコードする、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1055のいずれかの組成物。
[本発明1059]
前記抗原コード核酸配列のうちの少なくとも2つが、前記腫瘍細胞表面上のMHCクラスIによって提示されるポリペプチド配列またはその一部をコードする、本発明1004または1008の組成物。
[本発明1060]
前記対象に投与されて翻訳された場合、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列によってコードされた抗原のうちの少なくとも1つが抗原提示細胞上に提示されて、前記腫瘍細胞表面上の前記抗原のうちの少なくとも1つを標的とする免疫応答をもたらす、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1061]
前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列が、前記対象に投与されて翻訳された場合、前記MHCクラスIまたはクラスII抗原のうちの少なくとも1つが抗原提示細胞上に提示されて、前記腫瘍細胞表面上の前記抗原のうちの少なくとも1つを標的とする免疫応答をもたらし、任意で、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列のそれぞれの発現が、前記少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列によって駆動される、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1062]
各MHCクラスI抗原コード核酸配列が、アミノ酸8〜35個の長さ、任意で、アミノ酸9〜17個、9〜25個、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34または35個の長さのポリペプチド配列をコードする、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1061のいずれかの組成物。
[本発明1063]
前記少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列が存在している、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1062のいずれかの組成物。
[本発明1064]
前記少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列が存在し、かつ、コードされたペプチド配列を、野生型核酸配列によってコードされる対応するペプチド配列とは異なるものとする少なくとも1つの変化を含む少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列を含む、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1062のいずれかの組成物。
[本発明1065]
前記少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列が、アミノ酸12〜20個、12、13、14、15、16、17、18、19、20個、または20〜40個の長さである、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1064のいずれかの組成物。
[本発明1066]
前記少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列が存在し、かつ、少なくとも1つのユニバーサルMHCクラスII抗原コード核酸配列を含み、任意で、前記少なくとも1つのユニバーサル配列が、破傷風トキソイド及びPADREの少なくとも一方を含む、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1065のいずれかの組成物。
[本発明1067]
前記少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列または前記第2のプロモーターヌクレオチド配列が誘導性である、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1066のいずれかの組成物。
[本発明1068]
前記少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列または前記第2のプロモーターヌクレオチド配列が非誘導性である、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1066のいずれかの組成物。
[本発明1069]
前記少なくとも1つのポリ(A)配列が、前記骨格に天然に存在するポリ(A)配列を含む、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1068のいずれかの組成物。
[本発明1070]
前記少なくとも1つのポリ(A)配列が、前記骨格に対して外因性のポリ(A)配列を含む、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1068のいずれかの組成物。
[本発明1071]
前記少なくとも1つのポリ(A)配列が、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つと機能的に連結されている、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1070のいずれかの組成物。
[本発明1072]
前記少なくとも1つのポリ(A)配列が、少なくとも20個、少なくとも30個、少なくとも40個、少なくとも50個、少なくとも60個、少なくとも70個、少なくとも80個、または少なくとも90個の連続したAヌクレオチドである、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1071のいずれかの組成物。
[本発明1073]
前記少なくとも1つのポリ(A)配列が、少なくとも100個の連続したAヌクレオチドである、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1071のいずれかの組成物。
[本発明1074]
前記抗原カセットが、イントロン配列、ウッドチャック肝炎ウイルス転写後調節因子(WPRE)配列、内部リボソーム進入配列(IRES)配列、2A自己切断ペプチド配列をコードするヌクレオチド配列、フリン切断部位をコードするヌクレオチド配列、または、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つに機能的に連結された、mRNAの核外輸送、安定性、または翻訳効率を向上させることが知られている5’または3’末端の非コード領域内の配列のうちの少なくとも1つをさらに含む、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1075]
前記抗原カセットが、緑色蛍光タンパク質(GFP)、GFPバリアント、分泌型アルカリホスファターゼ、ルシフェラーゼ、ルシフェラーゼバリアント、または検出可能なペプチドもしくはエピトープを含むがこれらに限定されないレポーター遺伝子をさらに含む、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1076]
前記検出可能なペプチドまたはエピトープが、HAタグ、Flagタグ、Hisタグ、またはV5タグからなる群から選択される、本発明1075の組成物。
[本発明1077]
前記1つ以上のベクターが、少なくとも1つの免疫調節物質をコードする1つ以上の核酸配列をさらに含む、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1078]
前記免疫調節物質が、抗CTLA4抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−L1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗4−1BB抗体もしくはその抗原結合フラグメント、または抗OX−40抗体もしくはその抗原結合フラグメントである、本発明1077の組成物。
[本発明1079]
前記抗体またはその抗原結合フラグメントが、Fabフラグメント、Fab’フラグメント、一本鎖Fv(scFv)、単一特異性のもしくは互いに連結された多重特異性としての単一ドメイン抗体(sdAb)(例えば、ラクダ科動物の抗体ドメイン)、または完全長の一本鎖抗体(例えば、柔軟なリンカーによって重鎖と軽鎖が連結された完全長IgG)である、本発明1078の組成物。
[本発明1080]
前記抗体の前記重鎖配列と前記軽鎖配列とが、2AまたはIRESのような自己切断配列によって分離された連続的配列であるか、または前記抗体の前記重鎖配列と前記軽鎖配列とが連続したグリシン残基などの柔軟性リンカーによって連結されている、本発明1078または1079の組成物。
[本発明1081]
前記免疫調節物質がサイトカインである、本発明1077の組成物。
[本発明1082]
前記サイトカインが、IL−2、IL−7、IL−12、IL−15、もしくはIL−21、またはそれぞれのそのバリアントのうちの少なくとも1つである、本発明1081の組成物。
[本発明1083]
前記少なくとも1つのMHCクラスI抗原コード核酸配列が、
(a)腫瘍からエクソーム、トランスクリプトーム、または全ゲノムの腫瘍ヌクレオチドシークエンシングデータのうちの少なくとも1つを取得する工程であって、前記腫瘍ヌクレオチドシークエンシングデータが、抗原のセットのそれぞれのペプチド配列を表すデータを取得するために用いられる、前記取得する工程と、
(b)抗原のそれぞれが腫瘍の腫瘍細胞表面上のMHCアレルのうちの1つ以上によって提示される数値的尤度のセットを生成するために、各抗原のペプチド配列を提示モデルに入力する工程であって、前記数値的尤度のセットが、受け取られた質量分析データに少なくとも基づいて特定されたものである、前記入力する工程と、
(c)前記少なくとも1つのMHCクラスI抗原コード核酸配列を生成するために用いられる選択された抗原のセットを生成するために、抗原のセットのサブセットを、前記数値的尤度のセットに基づいて選択する工程と
を行うことによって選択される、本発明1001〜1003、1005〜1007、または1009〜1082のいずれかの組成物。
[本発明1084]
前記MHCクラスIエピトープコード核酸配列のそれぞれが、
(a)腫瘍からエクソーム、トランスクリプトーム、または全ゲノムの腫瘍ヌクレオチドシークエンシングデータのうちの少なくとも1つを取得する工程であって、前記腫瘍ヌクレオチドシークエンシングデータが、抗原のセットのそれぞれのペプチド配列を表すデータを取得するために用いられる、前記取得する工程と、
(b)抗原のそれぞれが腫瘍の腫瘍細胞表面上のMHCアレルのうちの1つ以上によって提示される数値的尤度のセットを生成するために、各抗原のペプチド配列を提示モデルに入力する工程であって、前記数値的尤度のセットが、受け取られた質量分析データに少なくとも基づいて特定されたものである、前記入力する工程と、
(c)前記少なくとも20個のMHCクラスI抗原コード核酸配列を生成するために用いられる選択された抗原のセットを生成するために、抗原のセットのサブセットを、前記数値的尤度のセットに基づいて選択する工程と
を行うことによって選択される、本発明1004または1008の組成物。
[本発明1085]
前記選択された抗原のセットの数が、2〜20である、本発明1083の組成物。
[本発明1086]
前記提示モデルが、
(a)前記MHCアレルのうちの特定の1つとペプチド配列の特定の位置の特定のアミノ酸とのペアの存在と、
(b)前記ペアの前記MHCアレルのうちの前記特定の1つによる、前記特定の位置に前記特定のアミノ酸を含むそのようなペプチド配列の前記腫瘍細胞表面上での提示の尤度と
の間の依存性を表す、本発明1083〜1085のいずれかの組成物。
[本発明1087]
前記選択された抗原のセットを選択することが、前記提示モデルに基づいて選択されていない抗原と比べて前記腫瘍細胞表面上に提示される尤度が増大している抗原を選択することを含み、任意で、前記選択された抗原が、1つ以上の特異的HLAアレルによって提示されると検証されている、本発明1083〜1086のいずれかの組成物。
[本発明1088]
前記選択された抗原のセットを選択することが、前記提示モデルに基づいて選択されていない抗原と比べて前記対象に腫瘍特異的な免疫応答を誘導することができる尤度が増大している抗原を選択することを含む、本発明1083〜1087のいずれかの組成物。
[本発明1089]
前記選択された抗原のセットを選択することが、前記提示モデルに基づいて選択されていない抗原と比べてプロフェッショナル抗原提示細胞(APC)によってナイーブT細胞に対して提示されることができる尤度が増大している抗原を選択することを含み、任意で、前記APCが樹状細胞(DC)である、本発明1083〜1088のいずれかの組成物。
[本発明1090]
前記選択された抗原のセットを選択することが、前記提示モデルに基づいて選択されていない抗原と比べて中枢性寛容または末梢性寛容によって阻害される尤度が減少している抗原を選択することを含む、本発明1083〜1089のいずれかの組成物。
[本発明1091]
前記選択された抗原のセットを選択することが、前記提示モデルに基づいて選択されていない抗原と比べて前記対象において正常組織に対する自己免疫応答を誘導することができる尤度が減少している抗原を選択することを含む、本発明1083〜1090のいずれかの組成物。
[本発明1092]
エクソームまたはトランスクリプトームのヌクレオチドシークエンシングデータが、腫瘍組織に関してシークエンシングを行うことによって取得される、本発明1083〜1091のいずれかの組成物。
[本発明1093]
前記シークエンシングが、次世代シークエンシング(NGS)または任意の大規模並列処理シークエンシング手法である、本発明1092の組成物。
[本発明1094]
前記抗原カセットが、前記抗原カセット内の隣接配列によって形成されたジャンクショナルエピトープ配列を含む、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1095]
少なくとも1つの、または各ジャンクショナルエピトープ配列が、MHCに対して500nMよりも高い親和性を有する、本発明1094の組成物。
[本発明1096]
各ジャンクショナルエピトープ配列が、非自己である、本発明1094または1095の組成物。
[本発明1097]
前記MHCクラスIエピトープのそれぞれが、集団の少なくとも5%に存在する少なくとも1つのHLAアレルによって提示が可能であることが予測または検証されている、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1098]
前記MHCクラスIエピトープのそれぞれが、少なくとも1つのHLAアレルによって提示が可能であることが予測または検証されており、各抗原/HLAペアが、集団において少なくとも0.01%の抗原/HLA出現率を有する、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1099]
前記MHCクラスIエピトープのそれぞれが、少なくとも1つのHLAアレルによって提示が可能であることが予測または検証されており、各抗原/HLAペアが、集団において少なくとも0.1%の抗原/HLA出現率を有する、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1100]
前記抗原カセットが、翻訳後の野生型核酸配列を含む非治療的MHCクラスIまたはクラスIIエピトープ核酸配列をコードしておらず、前記非治療的エピトープが前記対象のMHCアレル上に提示されると予測される、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1101]
前記非治療的な予測されたMHCクラスIまたはクラスIIエピトープ配列が、前記抗原カセット内の隣接配列によって形成されたジャンクショナルエピトープ配列である、本発明1100の組成物。
[本発明1102]
前記予測が、前記非治療的エピトープの配列を提示モデルに入力することによって生成される提示尤度に基づいたものである、本発明1094〜1101のいずれかの組成物。
[本発明1103]
前記抗原カセット内における前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列の順序が、
(a)前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列の様々な順序に対応した候補抗原カセット配列のセットを生成する工程と、
(b)前記各候補抗原カセット配列について、前記候補抗原カセット配列内の非治療的エピトープの提示に基づいた提示スコアを決定する工程と、
(c)所定の閾値を下回る提示スコアに関連する候補カセット配列を、抗原ワクチン用の抗原カセット配列として選択する工程と
を含む一連の工程によって決定される、本発明1094〜1102のいずれかの組成物。
[本発明1104]
前記本発明のいずれかの組成物と、薬学的に許容される担体とを含む、医薬組成物。
[本発明1105]
アジュバントをさらに含む、本発明1104の組成物。
[本発明1106]
免疫調節物質をさらに含む、本発明1104または1105の医薬組成物。
[本発明1107]
前記免疫調節物質が、抗CTLA4抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−L1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗4−1BB抗体もしくはその抗原結合フラグメント、または抗OX−40抗体もしくはその抗原結合フラグメントである、本発明1106の医薬組成物。
[本発明1108]
先行の組成物の発明のいずれかの抗原カセットと、
配列番号3または配列番号5の配列から得られる1つ以上の要素と
を含む単離ヌクレオチド配列または単離ヌクレオチド配列のセットであって、
任意で、前記1つ以上の要素が、非構造タンパク質媒介増幅に必要な配列、26Sプロモーターヌクレオチド配列、ポリ(A)配列、及び配列番号3または配列番号5に記載の配列のnsP1〜4遺伝子からなる群から選択され、
任意で、前記ヌクレオチド配列がcDNAである、
前記単離ヌクレオチド配列または単離ヌクレオチド配列のセット。
[本発明1109]
前記配列または単離ヌクレオチド配列のセットが、配列番号6または配列番号7に記載の配列の7544位に挿入された先行の組成物の発明のいずれかの抗原カセットを含む、本発明1108の単離ヌクレオチド配列。
[本発明1110]
配列番号3または配列番号5の配列から得られた前記1つ以上の要素の5’側に位置するT7またはSP6 RNAポリメラーゼプロモーターのヌクレオチド配列と、
任意で、前記ポリ(A)配列の3’側に位置する1つ以上の制限部位と
をさらに含む、本発明1108または1109の単離ヌクレオチド配列。
[本発明1111]
先行の組成物の発明のいずれかの抗原カセットが、配列番号8または配列番号9の7563位に挿入されている、本発明1108の単離ヌクレオチド配列。
[本発明1112]
本発明1108〜1111のいずれかのヌクレオチド配列を含むベクターまたはベクターのセット。
[本発明1113]
本発明1108〜1112のいずれかのヌクレオチド配列または単離ヌクレオチド配列のセットを含む単離細胞であって、任意で、前記細胞が、BHK−21、CHO、HEK293もしくはそのバリアント、911、HeLa、A549、LP−293、PER.C6、またはAE1−2a細胞である、前記単離細胞。
[本発明1114]
先行の組成物の発明のいずれかの組成物と使用説明書とを含む、キット。
[本発明1115]
がんを有する対象を治療するための方法であって、前記対象に、先行の組成物の発明のいずれかの組成物、または本発明1104〜1107のいずれかの医薬組成物を投与することを含む、前記方法。
[本発明1116]
前記少なくとも1つのMHCクラスI抗原コード核酸配列が、がんを有する前記対象の腫瘍に由来する、本発明1115の方法。
[本発明1117]
前記少なくとも1つのMHCクラスI抗原コード核酸配列が、がんを有する前記対象の腫瘍に由来しない、本発明1115の方法。
[本発明1118]
対象において免疫応答を誘導するための方法であって、前記対象に、先行の組成物の発明のいずれかの組成物、または本発明1104〜1107のいずれかの医薬組成物を投与することを含む、前記方法。
[本発明1119]
前記対象が、前記MHCクラスIエピトープを提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現する、本発明1115〜1118のいずれかの方法。
[本発明1120]
前記対象が、前記MHCクラスIエピトープを提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、前記MHCクラスIエピトープが、表34に示される変異からなる群から選択される変異を含む、本発明1115〜1118のいずれかの方法。
[本発明1121]
前記対象が、前記MHCクラスIエピトープを提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、前記MHCクラスIエピトープが、表32に示される変異からなる群から選択される変異を含む、本発明1115〜1118のいずれかの方法。
[本発明1122]
前記組成物が、筋肉内(IM)、皮内(ID)、皮下(SC)、または静脈内(IV)に投与される、本発明1115〜1121のいずれかの方法。
[本発明1123]
前記組成物が筋肉内投与される、本発明1115〜1121のいずれかの方法。
[本発明1124]
1つ以上の免疫調節物質を投与することをさらに含み、任意で、前記免疫調節物質が前記組成物または医薬組成物の投与前、投与と同時、または投与後に投与される、本発明1115〜1123のいずれかの方法。
[本発明1125]
前記1つ以上の免疫調節物質が、抗CTLA4抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−L1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗4−1BB抗体もしくはその抗原結合フラグメント、または抗OX−40抗体もしくはその抗原結合フラグメントからなる群から選択される、本発明1124の方法。
[本発明1126]
前記免疫調節物質が、静脈内(IV)、筋肉内(IM)、皮内(ID)、または皮下(SC)に投与される、本発明1124または1125の方法。
[本発明1127]
前記皮下投与が、前記組成物もしくは医薬組成物の投与部位の近くに、または1つ以上のベクターもしくは組成物の流入領域リンパ節に近接して行われる、本発明1126の方法。
[本発明1128]
前記対象に第2のワクチン組成物を投与することをさらに含む、本発明1115〜1127のいずれかの方法。
[本発明1129]
前記第2のワクチン組成物が、本発明1115〜1127のいずれかの組成物または医薬組成物の投与の前に投与される、本発明1128の方法。
[本発明1130]
前記第2のワクチン組成物が、本発明1115〜1127のいずれかの組成物または医薬組成物の投与の後に投与される、本発明1128の方法。
[本発明1131]
前記第2のワクチン組成物が、本発明1115〜1127のいずれかの組成物または医薬組成物と同じである、本発明1129または1130の方法。
[本発明1132]
前記第2のワクチン組成物が、本発明1115〜1127のいずれかの組成物または医薬組成物と異なる、本発明1129または1130の方法。
[本発明1133]
前記第2のワクチン組成物が、少なくとも1つの抗原コード核酸配列をコードするチンパンジーアデノウイルスベクターを含む、本発明1132の方法。
[本発明1134]
前記チンパンジーアデノウイルスベクターによってコードされる前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列が、先行の組成物の発明のいずれかの少なくとも1つの抗原コード核酸配列と同じである、本発明1133の方法。
[本発明1135]
先行の組成物の発明のいずれかの1つ以上のベクターを製造する方法であって、
(a)前記骨格及び前記抗原カセットを含む直線化DNA配列を得ることと、
(b)前記直線化DNA配列を、前記直線化DNA配列をRNAに転写するために必要なすべての成分を含んだインビトロ転写反応に加えることにより、前記直線化DNA配列をインビトロ転写することであって、任意で、得られたRNAに前記m7gキャップをインビトロで加えることをさらに含む、前記インビトロ転写することと、
(c)前記インビトロ転写反応から前記1つ以上のベクターを単離することと
を含む、前記方法。
[本発明1136]
前記直線化DNA配列が、DNAプラスミド配列を直線化することにより、またはPCRを用いた増幅により生成される、本発明1135の製造方法。
[本発明1137]
前記DNAプラスミド配列が、細菌組換え、または全ゲノムDNA合成、または細菌細胞内での合成DNAの増幅を伴う全ゲノムDNA合成、のうちの1つを用いて生成される、本発明1136の製造方法。
[本発明1138]
前記1つ以上のベクターを前記インビトロ転写反応から単離することが、フェノールクロロホルム抽出、シリカカラムを用いた精製、または同様のRNA精製法のうちの1つ以上を含む、本発明1135の製造方法。
[本発明1139]
前記抗原発現系を送達するための、先行の組成物の発明のいずれかの組成物を製造する方法であって、
(a)ナノ粒子状の送達ビヒクルの成分を提供することと、
(b)前記抗原発現系を提供することと、
(c)前記ナノ粒子状の送達ビヒクル及び前記抗原発現系が前記抗原発現系を送達するための前記組成物を生成するのに充分な条件を提供することと
を含む、前記方法。
[本発明1140]
前記条件がマイクロ流体混合によって提供される、本発明1139の製造方法。
[本発明1141]
がんを有する対象を評価する方法であって、
a)1)前記対象が、抗原ベースワクチンに含まれる抗原を提示することが予測されるまたは知られているHLAアレルを有するかどうか、及び、
以下:
1)対象の腫瘍が前記抗原に関連した遺伝子を発現するかどうか、任意で、前記遺伝子が正常細胞または組織と比較して異常に発現しているかどうか、
2)前記対象の腫瘍が前記抗原に関連した変異を有するかどうか
の一方または両方
を判定する、または既に判定している工程と、
b)前記(a)の結果から、前記対象が前記HLAアレルを発現しており、かつ前記対象の腫瘍が前記遺伝子を発現している、かつ/または前記対象の腫瘍が前記変異を有する場合に、前記対象が前記抗原ベースワクチンによる治療の候補であることを判定する、または既に判定している工程であって、
前記抗原が、配列番号57〜29357からなる群から選択される少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を含む、
前記工程と、
c)任意で、前記抗原ベースワクチンを前記対象に投与するか、または既に投与している工程であって、前記抗原ベースワクチンが、
1)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または
2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列
を含む、前記工程と
を含む、前記方法。
[本発明1142]
がんを有する対象を評価する方法であって、
a)前記対象が、
1)A0301 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍がKRAS_G12A変異を有するか、
2)A0201 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍がKRAS_G12C変異を有するか、
3)C0802 HLAアレルまたはA1101 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍がKRAS_G12D変異を有するか、または
4)A0301 HLAアレルまたはA1101 HLAアレルまたはA3101 HLAアレルまたはC0102 HLAアレルまたはA0302 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍がKRAS_G12V変異を有するか
を判定する、または既に判定している工程と、
b)前記(a)の結果から、前記対象が、
1)前記A0301アレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍が前記KRAS_G12A変異を有する場合、
2)前記A0201アレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍が前記KRAS_G12C変異を有する場合、
3)前記C0802 HLAアレルまたは前記A1101 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍が前記KRAS_G12D変異を有する場合、または
4)前記A0301 HLAアレルまたは前記A1101 HLAアレルまたは前記A3101 HLAアレルまたは前記C0102 HLAアレルまたは前記A0302 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍がKRAS_G12V変異を有する場合
に、前記対象が前記抗原ベースワクチンによる治療の候補であることを判定する、または既に判定している工程と、
c)任意で、前記抗原ベースワクチンを前記対象に投与するか、または既に投与している工程であって、前記抗原ベースワクチンが、
1)前記KRAS_G12A変異、前記KRAS_G12C変異、前記KRAS_G12D変異、または前記KRAS_G12V変異をそれぞれ含む少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または
2)前記KRAS_G12A変異、前記KRAS_G12C変異、前記KRAS_G12D変異、または前記KRAS_G12V変異をそれぞれ含む前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列
を含むものである、前記工程と
を含む、前記方法。
[本発明1143]
前記工程(a)及び/または(b)が、前記対象からの試料を処理したサードパーティーからデータセットを得ることを含む、本発明1141または1142の方法。
[本発明1144]
前記工程(a)が、前記対象から試料を得ることと、前記試料を、エクソームシークエンシング、標的化エクソームシークエンシング、トランスクリプトームシークエンシング、サンガーシークエンシング、PCRベースの遺伝子型決定アッセイ、質量分析に基づく方法、マイクロアレイ、ナノストリング、ISH、及びIHCからなる群から選択される方法を用いてアッセイすることと、を含む、本発明1141または1142の方法。
[本発明1145]
前記試料が、腫瘍試料、正常組織試料、または前記腫瘍試料及び前記正常組織試料を含む、本発明1143または1144の方法。
[本発明1146]
前記試料が、組織、体液、血液、腫瘍生検、脊髄液、及び針穿刺吸引物から選択される、本発明1145の方法。
[本発明1147]
前記遺伝子が、表34に見られる遺伝子のいずれかからなる群から選択される、本発明1141または1143〜1146のいずれかの方法。
[本発明1148]
前記遺伝子が、表32に見られる遺伝子のいずれかからなる群から選択される、本発明1141または1143〜1146のいずれかの方法。
[本発明1149]
前記がんが、肺癌、マイクロサテライト安定性結腸癌、及び膵癌からなる群から選択される、本発明1141〜1148のいずれかの方法。
[本発明1150]
前記HLAアレルが、少なくとも5%のHLA頻度を有する、本発明1141〜1149のいずれかの方法。
[本発明1151]
前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープが、前記対象の腫瘍に関連した細胞上の前記HLAアレルによって提示される、本発明1141〜1150のいずれかの方法。
[本発明1152]
前記抗原ベースワクチンが、抗原発現系を含む、本発明1141〜1151のいずれかの方法。
[本発明1153]
前記抗原発現系が、本発明1001〜1103のいずれかの抗原発現系のいずれか1つを含む、本発明1152の方法。
[本発明1154]
前記抗原ベースワクチンが、本発明1104〜1107のいずれかの医薬組成物のいずれか1つを含む、本発明1141〜1151のいずれかの方法。
[本発明1155]
がんを有する対象を治療する方法であって、前記対象に対する抗原ベースワクチンを前記対象に投与することを含み、前記抗原ベースワクチンが、
1)少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または
2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列
を含み、
前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択される、
前記方法。
[本発明1156]
前記少なくとも1つのMHCクラスI抗原コード核酸配列が、がんを有する前記対象の腫瘍に由来する、本発明1155の方法。
[本発明1157]
前記少なくとも1つのMHCクラスI抗原コード核酸配列が、がんを有する前記対象の前記腫瘍に由来しない、本発明1155の方法。
[本発明1158]
対象において免疫応答を誘導するための方法であって、前記対象に対する抗原ベースワクチンを前記対象に投与することを含み、前記抗原ベースワクチンが、
1)少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または
2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列
を含み、
前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択される、
前記方法。
[本発明1159]
前記対象が、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現する、本発明1155〜1158のいずれかの方法。
[本発明1160]
前記対象が、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、表34に示される変異からなる群から選択される変異を含む、本発明1155〜1158のいずれかの方法。
[本発明1161]
前記対象が、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、表32に示される変異からなる群から選択される変異を含む、本発明1155〜1158のいずれかの方法。
[本発明1162]
対象において免疫応答を誘導するための方法であって、前記対象に対する抗原ベースワクチンを前記対象に投与することを含み、前記抗原ベースワクチンが、
1)少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または
2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列
を含み、
前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択され、前記対象が、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現する、
前記方法。
[本発明1163]
対象において免疫応答を誘導するための方法であって、前記対象に対する抗原ベースワクチンを前記対象に投与することを含み、前記抗原ベースワクチンが、
1)少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または
2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列
を含み、
前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択され、前記対象が、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、表34に示される変異からなる群から選択される変異を含み、前記対象が、表34に示される対応する変異(例えば、KRAS_G13D及びC0802)と結びつけられた表34に示される少なくとも1つのHLAアレルを発現する、
前記方法。
[本発明1164]
対象において免疫応答を誘導するための方法であって、前記対象に対する抗原ベースワクチンを前記対象に投与することを含み、前記抗原ベースワクチンが、
1)少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または
2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列
を含み、
前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択され、前記対象が、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、表32に示される変異からなる群から選択される変異を含む、
前記方法。
[本発明1165]
前記抗原ベースワクチンが、抗原発現系を含む、本発明1155〜1164のいずれかの方法。
[本発明1166]
前記抗原発現系が、本発明1001〜1103のいずれかの抗原発現系のいずれか1つを含む、本発明1165の方法。
[本発明1167]
前記抗原ベースワクチンが、本発明1104〜1107のいずれかの医薬組成物のいずれか1つを含む、本発明1155〜1164のいずれかの方法。
本発明のこれらの、ならびに他の特徴、態様、及び利点は、以下の説明文、及び添付図面を参照することでより深い理解がなされるであろう。
インビトロT細胞活性化合物アッセイの開発を説明する。抗原提示細胞へのワクチンカセットの送達が、異なるペプチド抗原の発現、プロセシング、及びMHC制限提示につながるアッセイの概略。特異的なペプチド−MHCの組み合わせに一致するT細胞受容体を有するように操作されたレポーターT細胞が活性化され、ルシフェラーゼが発現される。 図2Aは、短いカセット内のリンカー配列の評価を説明し、互いに対して同じ位置で連結された5個のクラスI MHCクラス制限エピトープ(エピトープ1〜5)に2個のユニバーサルクラスII MHCエピトープ(MHC−II)が繋げられたものを示す。異なるリンカーを用いて種々の繰り返しが生成された。場合によっては、T細胞エピトープは互いに直接連結される。他の場合では、T細胞エピトープの片側または両側にその天然配列が隣接する。他の繰り返しでは、T細胞エピトープは、非天然配列AAY、RR、及びDPPにより連結される。図2Bは、短いカセット内のリンカー配列の評価を説明し、短いカセット内に埋め込まれたT細胞エピトープの配列情報を示す。図は、出現順に配列番号29365〜29366、29369、29368、29367、及び29494〜29495をそれぞれ開示する。 モデルワクチンカセットに付加された細胞ターゲティング配列の評価を説明する。ターゲティングカセットは、短いカセット設計を、ユビキチン(Ub)、シグナルペプチド(SP)及び膜貫通(TM)ドメインによって延長し、5個のマーカーヒトT細胞エピトープ(エピトープ1〜5)の隣に2個のマウスT細胞エピトープSIINFEKL(配列番号29362)(SII)及びSPSYAYHQF(配列番号29363)(A5)をさらに有し、T細胞エピトープの両側に隣接する非天然リンカーAAY−または天然リンカー配列を用いている(25マー)。 短いカセット内のリンカー配列のインビボ評価を説明する。A)HLA−A2トランスジェニックマウスを使用したワクチンカセットのインビボ評価の実験計画。 長い21マーカセット内のエピトープ位置の影響のインビボ評価を説明し、長いカセットの設計が、それらの25マー天然配列(リンカー=天然フランキング配列)に含まれる5個のマーカークラスIエピトープ(エピトープ1〜5)であって、それらの25マー天然配列に含まれるさらなる周知のT細胞クラスIエピトープ(エピトープ6〜21)によって隔てられたマーカークラスIエピトープと、2個のユニバーサルクラスエピトープII(MHC−II0)とを含み、各クラスIエピトープの相対位置のみが異なることを示す。 長い21マーカセット内のエピトープ位置の影響のインビボ評価を説明し、使用されるT細胞エピトープの配列情報を示す。図は、出現順に配列番号29365〜29366、29369、29368、29367、29496〜29498、29370、及び29499〜29510をそれぞれ開示する。 前臨床的IND申請実験用の最終カセット設計を説明し、最終カセットの設計が、それらの25マー天然配列(リンカー=天然フランキング配列)に含まれる20個のMHC Iエピトープを含み、6個の非ヒト霊長類(NHP)エピトープ、5個のヒトエピトープ、9個のマウスエピトープ、及び2個のユニバーサルMHCクラスIIエピトープで構成されることを示す。 前臨床的IND申請実験用の最終カセット設計を説明し、非ヒト霊長類、マウス、及びヒト由来のクラスI MHC上に提示される、使用されるT細胞エピトープの配列情報、ならびに2個のユニバーサルMHCクラスIIエピトープPADRE及び破傷風トキソイドの配列を示す。図は、出現順に配列番号29426〜29431、29362〜29363、29456、29511、29460〜29462、29458〜29459、29367〜29369、29365〜29366、29494、及び29512をそれぞれ開示する。 図7Aは、トランスフェクション後のChAdV68.4WTnt.GFPウイルスの生成を説明する。リン酸カルシウムプロトコールを用いてHEK293A細胞にChAdV68.4WTnt.GFP DNAをトランスフェクトした。ウイルス複製がトランスフェクションの10日後に観察され、ChAdV68.4WTnt.GFPウイルスプラークを光学顕微鏡(倍率40倍)を使用して可視化した。図7Bは、トランスフェクション後のChAdV68.4WTnt.GFPウイルスの生成を説明する。リン酸カルシウムプロトコールを用いてHEK293A細胞にChAdV68.4WTnt.GFP DNAをトランスフェクトする。ウイルス複製がトランスフェクションの10日後に観察され、ChAdV68.4WTnt.GFPウイルスプラークを蛍光顕微鏡(倍率40倍)を使用して可視化した。図7Cは、トランスフェクション後のChAdV68.4WTnt.GFPウイルスの生成を説明する。リン酸カルシウムプロトコールを用いてHEK293A細胞にChAdV68.4WTnt.GFP DNAをトランスフェクトする。ウイルス複製がトランスフェクションの10日後に観察され、ChAdV68.4WTnt.GFPウイルスプラークを蛍光顕微鏡を使用して倍率100倍で可視化した。 図8Aは、トランスフェクション後のChAdV68.5WTnt.GFPウイルスの生成を説明する。リポフェクタミンプロトコールを用いてHEK293A細胞にChAdV68.5WTnt.GFP DNAをトランスフェクトした。ウイルス複製(プラーク)がトランスフェクションの10日後に観察された。ライセートを調製し、T25フラスコの293A細胞に再感染させるのに用いた。ChAdV68.5WTnt.GFPウイルスプラークを可視化し、光学顕微鏡(倍率40倍)を使用して3日後に撮影した。図8Bは、トランスフェクション後のChAdV68.5WTnt.GFPウイルスの生成を説明する。リポフェクタミンプロトコールを用いてHEK293A細胞にChAdV68.5WTnt.GFP DNAをトランスフェクトした。ウイルス複製(プラーク)がトランスフェクションの10日後に観察された。ライセートを調製し、T25フラスコの293A細胞に再感染させるのに用いた。ChAdV68.5WTnt.GFPウイルスプラークを可視化し、蛍光顕微鏡を倍率40倍で使用して3日後に撮影した。図8Cは、トランスフェクション後のChAdV68.5WTnt.GFPウイルスの生成を説明する。リポフェクタミンプロトコールを用いてHEK293A細胞にChAdV68.5WTnt.GFP DNAをトランスフェクトした。ウイルス複製(プラーク)がトランスフェクションの10日後に観察された。ライセートを調製し、T25フラスコの293A細胞に再感染させるのに用いた。ChAdV68.5WTnt.GFPウイルスプラークを可視化し、蛍光顕微鏡を倍率100倍で使用して3日後に撮影した。 ウイルス粒子の生成スキームを説明する。 アルファウイルス由来VEE自己複製RNA(srRNA)ベクターを説明する。 C57BL/6J系マウスにVEE−ルシフェラーゼsrRNAを接種した後のインビボのレポーター発現を説明する。異なる時点でVEE−ルシフェラーゼsrRNAでC57BL/6J系マウスを免疫した(MC3に封入したものを10ug/マウスで両側性に筋肉内注射)後のルシフェラーゼシグナルの代表的イメージを示す。 B16−OVA腫瘍保有マウスにおける、MC3 LNPにより製剤化したVEE srRNAで免疫した14日後に測定されたT細胞応答を説明する。B16−OVA腫瘍保有C57BL/6J系マウスに、10ugのVEE−ルシフェラーゼsrRNA(コントロール)、VEE−UbAAY srRNA(Vax)、VEE−ルシフェラーゼsrRNAと抗CTLA−4(aCTLA−4)、またはVEE−UbAAY srRNAと抗CTLA−4(Vax+aCTLA−4)を注射した。さらに、すべてのマウスを7日目に開始して抗PD−1 mAbで処置した。各グループは8匹のマウスで構成した。免疫の14日後にマウスを屠殺し、脾臓及びリンパ節を採取した。SIINFEKL(配列番号29362)特異的T細胞応答をIFN−γ ELISPOTにより評価し、脾細胞10個当たりのスポット形成細胞(SFC)として報告する。各線は中央値を示す。 B16−OVA腫瘍保有マウスにおける、MC3 LNPにより製剤化したVEE srRNAで免疫した14日後に測定されたT細胞応答を説明する。B16−OVA腫瘍保有C57BL/6J系マウスに、10ugのVEE−ルシフェラーゼsrRNA(コントロール)、VEE−UbAAY srRNA(Vax)、VEE−ルシフェラーゼsrRNAと抗CTLA−4(aCTLA−4)、またはVEE−UbAAY srRNAと抗CTLA−4(Vax+aCTLA−4)を注射した。さらに、すべてのマウスを7日目に開始して抗PD−1mAbで処置した。各グループは8匹のマウスで構成した。免疫の14日後にマウスを屠殺し、脾臓及びリンパ節を採取した。SIINFEKL(配列番号29362)特異的T細胞応答をMHCIペンタマー染色により評価し、ペンタマー陽性細胞として、CD8陽性細胞に対する割合(%)として報告する。各線は中央値を示す。 B16−OVA腫瘍保有マウスにおける異種プライム/ブースト後の抗原特異的T細胞応答を説明する。B16−OVA腫瘍保有C57BL/6J系マウスに、アデノウイルス発現GFP(Ad5−GFP)を注射し、MC3 LNPで製剤化したVEE−ルシフェラーゼsrRNAでブーストする(コントロール)か、またはAd5−UbAAYを注射し、VEE−UbAAY srRNAでブーストした(Vax)。コントロール及びVaxのグループの両方を、IgGコントロールmAbでも処置した。第3のグループは、Ad5−GFPプライム/VEE−ルシフェラーゼsrRNAブーストと抗CTLA−4(aCTLA−4)との組み合わせで処置し、第4のグループは、Ad5−UbAAYプライム/VEE−UbAAYブーストと抗CTLA−4(Vax+aCTLA−4)との組み合わせで処置した。さらに、すべてのマウスを21日目に開始して抗PD−1 mAbで処置した。T細胞応答をIFN−γ ELISPOTにより測定した。アデノウイルスによる免疫の14日後にマウスを屠殺し、脾臓及びリンパ節を採取した。 B16−OVA腫瘍保有マウスにおける異種プライム/ブースト後の抗原特異的T細胞応答を説明する。B16−OVA腫瘍保有C57BL/6J系マウスに、アデノウイルス発現GFP(Ad5−GFP)を注射し、MC3 LNPで製剤化したVEE−ルシフェラーゼsrRNAでブーストする(コントロール)か、またはAd5−UbAAYを注射し、VEE−UbAAY srRNAでブーストした(Vax)。コントロール及びVaxのグループの両方を、IgGコントロールmAbでも処置した。第3のグループは、Ad5−GFPプライム/VEE−ルシフェラーゼsrRNAブーストと抗CTLA−4(aCTLA−4)との組み合わせで処置し、第4のグループは、Ad5−UbAAYプライム/VEE−UbAAYブーストと抗CTLA−4(Vax+aCTLA−4)との組み合わせで処置した。さらに、すべてのマウスを21日目に開始して抗PD−1mAbで処置した。T細胞応答をIFN−γ ELISPOTにより測定した。アデノウイルスによる免疫の14日後及びsrRNAによるブーストの14日後(プライムの28日後)にマウスを屠殺し、脾臓及びリンパ節を採取した。 B16−OVA腫瘍保有マウスにおける異種プライム/ブースト後の抗原特異的T細胞応答を説明する。B16−OVA腫瘍保有C57BL/6J系マウスに、アデノウイルス発現GFP(Ad5−GFP)を注射し、MC3 LNPで製剤化したVEE−ルシフェラーゼsrRNAでブーストする(コントロール)か、またはAd5−UbAAYを注射し、VEE−UbAAY srRNAでブーストした(Vax)。コントロール及びVaxのグループの両方を、IgGコントロールmAbでも処置した。第3のグループは、Ad5−GFPプライム/VEE−ルシフェラーゼsrRNAブーストと抗CTLA−4(aCTLA−4)との組み合わせで処置し、第4のグループは、Ad5−UbAAYプライム/VEE−UbAAYブーストと抗CTLA−4(Vax+aCTLA−4)との組み合わせで処置した。さらに、すべてのマウスを21日目に開始して抗PD−1mAbで処置した。T細胞応答をMHCクラスIペンタマー染色により測定した。アデノウイルスによる免疫の14日後にマウスを屠殺し、脾臓及びリンパ節を採取した。 B16−OVA腫瘍保有マウスにおける異種プライム/ブースト後の抗原特異的T細胞応答を説明する。B16−OVA腫瘍保有C57BL/6J系マウスに、アデノウイルス発現GFP(Ad5−GFP)を注射し、MC3 LNPで製剤化したVEE−ルシフェラーゼsrRNAでブーストする(コントロール)か、またはAd5−UbAAYを注射し、VEE−UbAAY srRNAでブーストした(Vax)。コントロール及びVaxのグループの両方を、IgGコントロールmAbでも処置した。第3のグループは、Ad5−GFPプライム/VEE−ルシフェラーゼsrRNAブーストと抗CTLA−4(aCTLA−4)との組み合わせで処置し、第4のグループは、Ad5−UbAAYプライム/VEE−UbAAYブーストと抗CTLA−4(Vax+aCTLA−4)との組み合わせで処置した。さらに、すべてのマウスを21日目に開始して抗PD−1mAbで処置した。T細胞応答をMHCクラスIペンタマー染色により測定した。アデノウイルスによる免疫の14日後及びsrRNAによるブーストの14日後(プライムの28日後)にマウスを屠殺し、脾臓及びリンパ節を採取した。 CT26(Balb/c系)腫瘍保有マウスにおける異種プライム/ブースト後の抗原特異的T細胞応答を説明する。マウスを、Ad5−GFPで免疫し、アデノウイルスプライムの15日後にMC3 LNPで製剤化したVEE−ルシフェラーゼsrRNAでブーストする(コントロール)か、またはAd5−UbAAYでプライムし、VEE−UbAAY srRNAでブーストした(Vax)。コントロール及びVaxのグループの両方を、IgGコントロールmAbでも処置した。別のグループに、Ad5−GFP/VEE−ルシフェラーゼsrRNAプライム/ブーストと抗PD−1(aPD1)との組み合わせを投与し、第4のグループに、Ad5−UbAAY/VEE−UbAAY srRNAプライム/ブーストと抗PD−1 mAb(Vax+aPD1)との組み合わせを投与した。AH1ペプチドに対するT細胞応答をIFN−γ ELISPOTを用いて測定した。アデノウイルスによる免疫の12日後にマウスを屠殺し、脾臓及びリンパ節を採取した。 CT26(Balb/c系)腫瘍保有マウスにおける異種プライム/ブースト後の抗原特異的T細胞応答を説明する。マウスを、Ad5−GFPで免疫し、アデノウイルスプライムの15日後にMC3 LNPで製剤化したVEE−ルシフェラーゼsrRNAでブーストする(コントロール)か、またはAd5−UbAAYでプライムし、VEE−UbAAY srRNAでブーストした(Vax)。コントロール及びVaxのグループの両方を、IgGコントロールmAbでも処置した。別のグループに、Ad5−GFP/VEE−ルシフェラーゼsrRNAプライム/ブーストと抗PD−1(aPD1)との組み合わせを投与し、第4のグループに、Ad5−UbAAY/VEE−UbAAY srRNAプライム/ブーストと抗PD−1 mAb(Vax+aPD1)との組み合わせを投与した。AH1ペプチドに対するT細胞応答をIFN−γ ELISPOTを用いて測定した。アデノウイルスによる免疫の12日後及びsrRNAによるブーストの6日後(プライムの21日後)にマウスを屠殺し、脾臓及びリンパ節を採取した。 マウスにおけるマウス腫瘍抗原に対するChAdV68誘発T細胞応答を説明する。マウスをChAdV68.5WTnt.MAG25マーで免疫し、MHCクラスIエピトープSIINFEKL(配列番号29362)(OVA)に対するT細胞応答をC57BL/6J系雌性マウスで測定し、MHCクラスIエピトープAH1−A5をBalb/c系マウスで測定した。ELISpotアッセイで測定された脾細胞10個当たりの平均のスポット形成細胞(SFC)を示した。エラーバーは、標準偏差を示す。 ChAdV6、ChAdV+抗PD−1、srRNA、srRNA+抗PD−1、または抗PD−1単独のいずれかによる1回の免疫後のCT26腫瘍モデルにおける細胞性免疫応答を説明する。抗原特異的IFN−γ産生を、ELISpotを用い、各グループから6匹のマウスの脾細胞で測定した。結果を、脾細胞10個当たりのスポット形成細胞(SFC)で示す。各グループの中央値を横線で示す。P値は、ダネット多重比較検定を用いて求めた。すなわち、***P<0.0001、**P<0.001、*P<0.05。ChAdV=ChAdV68.5WTnt.MAG25マー、srRNA=VEE−MAG25マーsrRNA。 ChAdV6、ChAdV+抗PD−1、srRNA、srRNA+抗PD−1、または抗PD−1単独のいずれかによる1回の免疫後のCT26腫瘍モデルにおけるCD8 T細胞免疫応答を説明する。CD8 T細胞における抗原特異的IFN−γ産生をICSを用いて測定し、結果を、抗原特異的CD8 T細胞として、全CD8 T細胞に対する割合(%)として示した。各グループの中間値を横線で示す。P値は、ダネット多重比較検定を用いて求めた。すなわち、***P<0.0001、**P<0.001、*P<0.05。ChAdV=ChAdV68.5WTnt.MAG25マー、srRNA=VEE−MAG25マーsrRNA。 ChAdV/srRNA異種プライム/ブースト、srRNA/ChAdV異種プライム/ブースト、またはsrRNA/srRNA同種プライマー/ブーストによる免疫後のCT26腫瘍モデルにおける腫瘍増殖を説明する。プライム及びブーストにおいて抗PD−1の投与を行った、または行わない場合のプライム/ブースト免疫も比較として示す。腫瘍体積を週2回測定し、平均腫瘍体積を実験の最初の21日間について示す。実験開始時に各グループは22〜28匹のマウスで構成された。エラーバーは平均の標準誤差(SEM)を示す。P値は、ダネット検定を用いて求めた。すなわち、***P<0.0001、**P<0.001、*P<0.05。ChAdV=ChAdV68.5WTnt.MAG25マー、srRNA=VEE−MAG25マーsrRNA。 ChAdV/srRNA異種プライム/ブースト、srRNA/ChAdV異種プライム/ブースト、またはsrRNA/srRNA同種プライマー/ブーストによる免疫後のCT26腫瘍モデルにおける生存率を説明する。プライム及びブーストにおいて抗PD−1の投与を行った、または行わない場合のプライム/ブースト免疫も比較として示す。P値は、ログランク検定を用いて求めた。すなわち、***P<0.0001、**P<0.001、*P<0.01。ChAdV=ChAdV68.5WTnt.MAG25マー、srRNA=VEE−MAG25マーsrRNA。 図20は、ELISpotを用いて測定した抗原特異的細胞性免疫応答を示す。6種類の異なるmamuA01制限エピトープに対する抗原特異的IFN−γ産生を、最初のブースト免疫化の1、2、3、4、5、6、8、9、または10週後にELISpotを用いて、VEE−MAG25マー srRNA−LNP1(30μg)(図20A)、VEE−MAG25マー srRNA−LNP1(100μg)(図20B)、またはVEE−MAG25マー srRNA−LNP2(100μg)(図20C)による同種プライム/ブースト、またはChAdV68.5WTnt.MAG25マー/VEE−MAG25マー srRNAによる異種プライム/ブースト群(図20D)について、PBMC中で測定した(各群6匹のアカゲザル)。結果を、積み上げバーグラフフォーマットで、各エピトープについて、PBMC10個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)として示す。各動物の値は、プレブリード(0週目)のレベルに対して正規化した。 図20Aの説明を参照のこと。 図20Aの説明を参照のこと。 図20Aの説明を参照のこと。 ELISpotを用いて測定した抗原特異的細胞性免疫応答を示す。6種類の異なるmamuA01制限エピトープに対する抗原特異的IFN−γ産生を、免疫化の前、及び初期免疫化の4、5、6、7、8、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23または24週後にELISpotを用いて、ChAdV68.5WTnt.MAG25マー/VEE−MAG25マー srRNAによる異種プライム/ブーストレジメンによる免疫化後にPBMC中で測定した。結果を、積み上げバーグラフフォーマットで、各エピトープ(各群6匹のアカゲザル)について、PBMC10個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)として示す。 ELISpotを用いて測定した抗原特異的細胞性免疫応答を示す。6種類の異なるmamuA01制限エピトープに対する抗原特異的IFN−γ産生を、免疫化の前、及び初期免疫化の4、5、6、7、8、10、11、12、13、14、または15週後にELISpotを用いて、VEE−MAG25マー srRNA LNP2による同種プライム/ブーストレジメンによる免疫化後にPBMC中で測定した。結果を、積み上げバーグラフフォーマットで、各エピトープ(各群6匹のアカゲザル)について、PBMC10個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)として示す。 ELISpotを用いて測定した抗原特異的細胞性免疫応答を示す。6種類の異なるmamuA01制限エピトープに対する抗原特異的IFN−γ産生を、免疫化の前、及び初期免疫化の4、5、6、7、8、10、11、12、13、14、または15週後にELISpotを用いて、VEE−MAG25マー srRNA LNP1による同種プライム/ブーストレジメンによる免疫化後にPBMC中で測定した。結果を、積み上げバーグラフフォーマットで、各エピトープ(各群6匹のアカゲザル)について、PBMC10個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)として示す。 Promega社のダイナミックレンジ標準から生成された、例示的なペプチドスペクトルを示す。図は、配列番号29364を開示する。 Promega社のダイナミックレンジ標準から生成された、例示的なペプチドスペクトルを示す。 標的化MSによるEDGEスコアと候補共有新生抗原ペプチドの検出確率との間の相関を示す。 変異ペプチドHLA−A*11:01テトラマーで染色した患者からの増殖させたTILを示す。CD8+細胞に対するフローサイトメトリーゲーティング手法(左パネル)及びKRAS−G12V/HLA−A*11:01テトラマーによるCD8+細胞の染色(右パネル)を示す。 一般的なTCRシークエンシング手法及びワークフローを示す。 KRAS_G12V/HLA−A*11:01テトラマーを用いた代表的な例のTCRシークエンシング手法を示す。 30個(L)、40個(XL)または50(XXL)個のエピトープを有する大きな抗原カセットにおける異なる腫瘍由来のモデルエピトープの一般的な編成を示す。 ChAdベクターが、すべてのカセットに共通の配列を認識する抗クラスII(PADRE)抗体を使用した上記のウェスタンブロットによって示されるように長いカセットを発現することを示す。HEK293細胞に異なるサイズの大きなカセット(chAd68−50XXL、chAd68−40XL及びchAd68−30L)を発現するchAd68ベクターを感染させた。感染はMOI=0.2に設定した。感染24時間後にプロテアソーム阻害剤であるMG132を、感染させたウェルのセットに加えた(+符合で示す)。ウイルス処理したウェルの別のセットはMG132で処理しなかった(−符合で示す)。非感染HEK293細胞(293F)をネガティブコントロールとして用いた。感染48時間後に細胞ペレットを回収し、SDS/PAGE電気泳動で分析し、ウサギ抗クラスII PADRE抗体を用いてイムノブロッティングした。HRP抗ラビット抗体及びECL化学発光基質を検出に用いた。 ICSによりAH1(上図)及びSIINFEKL(配列番号29362)(下図)に対して検出された、chAd68の大きなカセットで免疫したマウスにおけるCD8+免疫反応を示す。データは、モデルエピトープに対するIFNg+細胞として、全CD8細胞に対する%として示す。 chAd68の大きなカセットによるワクチン接種後のLD−AH1+(上図)及びKb−SIINFEKL(配列番号29362)+(下図)テトラマーに対するCD8+応答を示す。データは、モデルテトラマーペプチド複合体に対する反応性を有する、全CD8細胞に対する%として示す。テューキー検定を用いたANOVAによる*p<0.05、**p<0.01。すべてのp値をMAG20抗原カセットと比較した。 ICSによりAH1(上図)及びSIINFEKL(配列番号29362)(下図)に対して検出された、アルファウイルスの大きなカセットで処置したマウスにおけるCD8+免疫反応を示す。データは、モデルエピトープに対するIFNg+細胞として、全CD8細胞に対する%として示す。テューキー検定を用いたANOVAによる*p<0.05、**P<0.01、**P<0.01。すべてのp値をMAG20抗原カセットと比較した。 アカゲザルにおける抗原カセット含有ベクターの免疫原性を評価するためのワクチン接種手法を示す。三角は、0及び32週目におけるchAd68によるワクチン接種(1e12vp/動物)を示す。丸は、0、4、12、12、20、28、及び32週目におけるアルファウイルスワクチン接種を表す。四角は、抗CTLA−4抗体の投与を表す。 chAd−MAGを投与したアカゲザル単独(グループ4)におけるCD8+抗エピトープ応答の時間的推移を示す。平均のSFC/1e6脾細胞を示す。 chAd−MAG及びIV投与により抗CTLA4抗体(イピリムマブ)を投与したアカゲザル(グループ5)におけるCD8+抗エピトープ応答の時間的推移を示す。平均のSFC/1e6脾細胞を示す。 chAd−MAG及びSC投与により抗CTLA4抗体(イピリムマブ)を投与したアカゲザル(グループ6)におけるCD8+抗エピトープ応答の時間的推移を示す。平均のSFC/1e6脾細胞を示す。 ELISpotにより測定したchAdV68/samRNAワクチンプロトコールによって生じた抗原特異的メモリー応答を示す。結果は各ドットが1匹の動物を表す個別のドットプロットとして示す。免疫前のベースライン(左パネル)及びプライム18ヶ月後のメモリー反応(右パネル)を示す。 コンビナトリアルテトラマー染色及びCD45RA/CCR7共染色を用いたフローサイトメトリーによる抗原特異的CD8+T細胞のメモリー細胞表現型判定を示す。 実験18ヶ月目における4種類のMamu−A*01テトラマー+CD8+T細胞集団の総和中のメモリー細胞タイプの分布を示す。メモリー細胞は以下のようにキャラクタライズした。CD45RA+CCR7+=ナイーブ、CD45RA+CCR7−=エフェクター(Teff)、CD45RA−CCR7+=セントラルメモリー(Tcm)、CD45RA−CCR7−=エフェクターメモリー(Tem)。 CT26腫瘍保有マウスにおけるCT26腫瘍抗原AH1を認識するCD8+T細胞の頻度を示す。テューキーの多重比較検定による1元配置ANOVAを用いてP値を求めた(**P<0.001、*P<0.05)。ChAdV= ChAdV68.5WTnt.MAG25マー;aCTLA4=抗CTLA4抗体、クローン9D9。
詳細な説明
I.定義
一般に、特許請求の範囲及び明細書において使用される用語は、当業者により理解される通常の意味を有するものとして解釈されるものとする。特定の用語を、さらなる明確性を与えるために下記に定義する。通常の意味と与えられる定義との間に矛盾が存在する場合、与えられる定義が用いられるものとする。
本明細書で使用するところの「抗原」という用語は、免疫反応を誘導する物質のことである。抗原は新生抗原であってよい。抗原は、特定の集団、例えば、がん患者の特定の集団内にみられる抗原である「共有抗原」であってよい。
本明細書で使用するところの「新生抗原」という用語は、例えば、腫瘍細胞の変異、または腫瘍細胞に特異的な翻訳後修飾によって、抗原を対応する野生型抗原とは異なるものとする少なくとも1つの変化を有する抗原のことである。新生抗原は、ポリペプチド配列またはヌクレオチド配列を含んでよい。変異は、フレームシフトもしくは非フレームシフト挿入欠失(indel)、ミスセンスもしくはナンセンス置換、スプライス部位変化、ゲノム再編成もしくは遺伝子融合、または、新生ORFを生じる任意のゲノム変化もしくは発現変化を含むことができる。変異はまた、スプライスバリアントも含むことができる。腫瘍細胞に特異的な翻訳後修飾は、異常リン酸化を含むことができる。腫瘍細胞に特異的な翻訳後修飾はまた、プロテアソームによって生成されるスプライス抗原も含むことができる。Liepe et al.,A large fraction of HLA class I ligandsare proteasome− generated spliced peptides;Science.2016 Oct 21;354(6310):354−358を参照されたい。例示的な共有新生抗原が表A及びAACR GENIEの結果(配列番号10755〜29357)に示されており、各抗原について対応するHLAアレル(複数可)も示されている。そのような共有新生抗原は、投与によって対象において免疫応答を誘導するうえで有用である。対象は、例えば下記にさらに述べる患者選択方法のようなさまざまな診断法によって投与を行うために特定することができる。
本明細書で使用するところの「腫瘍抗原」という用語は、対象の腫瘍細胞もしくは組織中に存在するが、対象の対応する正常細胞もしくは組織中には存在しない抗原、または正常細胞もしくは組織と比較して腫瘍細胞もしくはがん性組織中で発現が変化していることが知られているかまたは見出されているポリペプチドに由来する抗原である。
本明細書において使用するところの「抗原ベースワクチン」という用語は、1つ以上の抗原、例えば複数の抗原に基づいたワクチン組成物のことである。ワクチンは、ヌクレオチドベース(例えば、ウイルスベース、RNAベース、またはDNAベース)、タンパク質ベース(例えば、ペプチドベース)、またはこれらの組み合わせであってよい。
本明細書において使用される場合、「候補抗原」という用語は、抗原を表しうる配列を生じる変異、または他の異常のことである。
本明細書において使用される場合、「コード領域」という用語は、タンパク質をコードする遺伝子の部分のことである。
本明細書において使用される場合、「コード変異」という用語は、コード領域で生じる変異のことである。
本明細書において使用される場合、「ORF」という用語は、オープンリーディングフレームを意味する。
本明細書において使用される場合、「新生ORF」という用語は、変異またはスプライシングなどの他の異常により生じる腫瘍特異的なORFのことである。
本明細書において使用される場合、「ミスセンス変異」という用語は、1つのアミノ酸から別のアミノ酸への置換を引き起こす変異である。
本明細書において使用される場合、「ナンセンス変異」という用語は、アミノ酸から終止コドンへの置換を引き起こすか、または基準開始コドンの除去を引き起こす変異である。
本明細書において使用される場合、「フレームシフト変異」という用語は、タンパク質のフレームに変更を引き起こす変異である。
本明細書において使用される場合、「挿入欠失」という用語は、1つ以上の核酸の挿入または欠失である。
本明細書において使用される場合、2つ以上の核酸またはポリペプチドの配列との関連での「同一率」(%)という用語は、下記の配列比較アルゴリズム(例えば、BLASTP及びBLASTN、または当業者が利用可能な他のアルゴリズム)のうちの1つを用いて、または目視検査により測定される、最大の一致について比較し、整列させた場合に、ヌクレオチドまたはアミノ酸残基の特定の比率(%)が同じである2つ以上の配列または部分配列のことを指す。用途に応じて、「同一率」(%)は、比較される配列の領域にわたって、例えば、機能ドメインにわたって存在するか、あるいは、比較される2つの配列の完全長にわたって存在することができる。
配列比較では、一般的に、1つの配列が、試験配列が比較される参照配列として機能する。配列比較アルゴリズムを用いる場合、試験配列及び参照配列をコンピュータに入力し、必要な場合には部分配列座標を指定し、配列アルゴリズムプログラムのパラメータを指定する。次いで、配列比較アルゴリズムが、指定されたプログラムパラメータに基づいて、参照配列に対する試験配列の配列同一率(%)を算出する。あるいは、配列の類似性または相違性は、選択された配列位置(例えば、配列モチーフ)における特定のヌクレオチドの、または翻訳後の配列ではアミノ酸の有無の組み合わせによって確立することもできる。
比較を行うための配列の最適なアラインメントは、例えば、Smith & Waterman,Adv.Appl.Math.2:482(1981)の局所相同性アルゴリズムによって、Needleman & Wunsch,J.Mol.Biol.48:443(1970)の相同性アラインメントアルゴリズムによって、Pearson & Lipman,Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA 85:2444(1988)の類似性の探索法によって、これらのアルゴリズムのコンピュータ処理による実行(Wisconsin Genetics Software Package,Genetics Computer Group,575 Science Dr.,Madison,Wis.におけるGAP、BESTFIT、FASTA、及びTFASTA)によって、または目視検査によって実施することができる(一般的には、下記のAusubel et al.を参照)。
配列同一率(%)及び配列類似率(%)を決定するのに適したアルゴリズムの1つの例として、Altschul et al.,J.Mol.Biol.215:403−410(1990)に記載されるBLASTアルゴリズムがある。BLAST解析を行うためのソフトウェアは、National Center for Biotechnology Informationを通して公に入手可能である。
本明細書において使用される場合、「ノンストップまたはリードスルー」という用語は、天然の終止コドンの除去を引き起こす変異のことである。
本明細書において使用される場合、「エピトープ」という用語は、抗体またはT細胞受容体が一般的に結合する、抗原の特異的な部分のことである。
本明細書において使用される場合、「免疫原性」という用語は、例えば、T細胞、B細胞、またはその両方を介して免疫応答を誘発する能力のことである。
本明細書において使用される場合、「HLA結合親和性」、「MHC結合親和性」という用語は、特異的な抗原と特異的なMHCアレルとの結合の親和性を意味する。
本明細書において使用される場合、「ベイト」という用語は、DNAまたはRNAの特異的な配列を試料から濃縮するために使用される核酸プローブのことである。
本明細書において使用される場合、「バリアント」という用語は、対象の核酸と、対照として使用される参照ヒトゲノムとの差である。
本明細書において使用される場合、「バリアントコール」という用語は、典型的にはシークエンシングからの、バリアントの存在のアルゴリズム的決定である。
本明細書において使用される場合、「多型」という用語は、生殖細胞系列バリアント、すなわち、個体のすべてのDNA保有細胞において見出されるバリアントである。
本明細書において使用される場合、「体細胞バリアント」という用語は、個体の非生殖系列細胞において生じるバリアントである。
本明細書において使用される場合、「アレル」という用語は、遺伝子の1つのバージョンまたは遺伝子配列の1つのバージョンまたはタンパク質の1つのバージョンのことである。
本明細書において使用される場合、「HLA型」という用語は、HLA遺伝子アレルの相補体のことである。
本明細書において使用される場合、「ナンセンス変異依存分解機構」または「NMD」という用語は、未成熟な終止コドンに起因する細胞によるmRNAの分解のことである。
本明細書において使用される場合、「トランカル変異(truncal mutation)」という用語は、腫瘍の発生の初期に生じ、腫瘍の細胞の大部分に存在する変異である。
本明細書において使用される場合、「サブクローナル変異」という用語は、腫瘍の発生において後期に生じ、腫瘍の細胞の一部のみに存在する変異である。
本明細書において使用される場合、「エクソーム」という用語は、タンパク質をコードするゲノムのサブセットである。エクソームは、ゲノムの集合的なエクソンでありうる。
本明細書において使用される場合、「ロジスティック回帰」という用語は、従属変数が1に等しい確率のロジットが従属変数の線形関数としてモデル化される、統計からのバイナリデータ用の回帰モデルである。
本明細書において使用される場合、「ニューラルネットワーク」という用語は、多層の線形変換に続いて一般的に確率的勾配降下法及び逆伝搬により訓練された要素ごとの非線形変換を行うことからなる分類または回帰のための機械学習モデルである。
本明細書において使用される場合、「プロテオーム」という用語は、細胞、細胞の群、または個体によって発現される、及び/または翻訳されるすべてのタンパク質のセットのことである。
本明細書において使用される場合、「ペプチドーム」という用語は、細胞表面上のMHC−IまたはMHC−IIによって提示されるすべてのペプチドのセットのことである。ペプチドームは、細胞または細胞の集合の性質を指す場合もある(例えば、腫瘍ペプチドームは、腫瘍を含むすべての細胞のペプチドームの和集合を意味する)。
本明細書において使用される場合、「ELISPOT」という用語は、ヒト及び動物において免疫応答を観察するための一般的な方法である、酵素結合免疫吸着スポットアッセイを意味する。
本明細書において使用される場合、「デキサトラマー」という用語は、フローサイトメトリーにおいて抗原特異的T細胞染色に使用される、デキストランベースのペプチド−MHCマルチマーである。
本明細書において使用される場合、「寛容または免疫寛容」という用語は、1つ以上の抗原、例えば、自己抗原に対する免疫不応答の状態のことである。
本明細書において使用される場合、「中枢性寛容」という用語は、自己反応性T細胞クローンを欠失させること、または自己反応性T細胞クローンの免疫抑制性制御性T細胞(Treg)への分化を促進することのいずれかにより、胸腺において与えられる寛容である。
本明細書において使用される場合、「末梢性寛容」という用語は、中枢性寛容を生き延びた自己反応性T細胞を下方制御もしくはアネルギー化すること、またはこれらのT細胞のTregへの分化を促進することにより、末梢系において与えられる寛容である。
「試料」という用語は、静脈穿刺、排泄、射精、マッサージ、生検、針吸引、洗浄試料、擦過、外科的切開、もしくは介入、または当技術分野において公知の他の手段を含む手段によって対象から採取された、単一細胞、または複数の細胞、または細胞の断片、または体液のアリコートを含むことができる。
「対象」という用語は、インビボ、エクスビボ、またはインビトロ、雄または雌のいずれかの、細胞、組織、または生物体、ヒトまたは非ヒトを包含する。対象という用語は、ヒトを含む哺乳動物を含める。
「哺乳動物」という用語は、ヒト及び非ヒトの両方を包含し、ヒト、非ヒト霊長類、イヌ、ネコ、マウス、ウシ、ウマ、及びブタを含むが、それらに限定されない。
「臨床的因子」という用語は、対象の状態、例えば、疾患の活性または重症度の測定を指す。「臨床的因子」は、非試料マーカーを含む、対象の健康状態のすべてのマーカー、ならびに/または、非限定的に年齢及び性別などの、対象の他の特徴を包含する。臨床的因子は、対象または所定の条件下の対象由来の試料(または試料の集団)の評定から取得され得るスコア、値、または値のセットであることができる。臨床的因子はまた、マーカー、及び/または遺伝子発現代替物などの他のパラメータによっても予測することができる。臨床的因子は、腫瘍タイプ、腫瘍サブタイプ、及び喫煙歴を含むことができる。
「腫瘍由来の抗原コード核酸配列」とは、例えばRT−PCRによって腫瘍から直接抽出された核酸配列、または、腫瘍をシークエンシングした後、例えば当該技術分野では周知の様々な合成法もしくはPCRに基づく方法によりシークエンシングデータを利用して核酸配列を合成することによって得られた配列データのことを指す。
「アルファウイルス」という用語は、トガウイルス科のメンバーのことを指し、一本鎖プラス鎖RNAウイルスである。アルファウイルスは、一般的に、シンドビス、ロスリバー、マヤロ、チクングニア、及びセムリキ森林ウイルスなどの旧世界型、または、東部ウマ脳炎ウイルス、アウラ、フォートモルガン、もしくはベネズエラウマ脳炎ウイルス及びその誘導株TC−83などの新世界型に分類される。アルファウイルスは一般的には自己複製RNAウイルスである。
「アルファウイルス骨格」という用語は、ウイルスゲノムの自己複製を可能とするアルファウイルスの最小配列(複数可)のことを指す。最小配列としては、非構造タンパク質媒介増幅用の保存配列、非構造タンパク質1(nsP1)遺伝子、nsP2遺伝子、nsP3遺伝子、nsP4遺伝子、及びポリA配列、ならびに、26Sプロモーター因子をはじめとするサブゲノミックウイルスRNAの発現用の配列を挙げることができる。
「非構造タンパク質媒介増幅用の保存配列」という用語には、当該技術分野では周知のアルファウイルス保存配列因子(CSE)が含まれる。CSEとしては、これらに限定されるものではないが、アルファウイルス5’UTR、51−nt CSE、24−nt CSE、または他の26Sサブゲノミックプロモーター配列、19−nt CSE、及びアルファウイルス3’UTRが挙げられる。
「RNAポリメラーゼ」という用語には、DNA鋳型からのRNAポリヌクレオチドの生成を触媒するポリメラーゼが含まれる。RNAポリメラーゼとしては、これらに限定されるものではないが、T3、T7、及びSP6を含むバクテリオファージ由来ポリメラーゼが挙げられる。
「脂質」という用語には、疎水性及び/または両親媒性分子が含まれる。脂質は、カチオン性、アニオン性、または中性であってよい。脂質は、合成または天然由来のものであってよく、特定の例では生分解性であってよい。脂質は、コレステロール、リン脂質、ポリエチレングリコール(PEG)複合体(PEG化脂質)を含む(ただしこれに限定されない)脂質複合体、ワックス、油類、グリセリド、脂肪、及び脂溶性ビタミンを含みうる。脂質には、ジリノレイルメチル−4−ジメチルアミノブチレート(MC3)及びMC3様分子も含まれうる。
「脂質ナノ粒子」または「LNP」という用語には、リポソームとも呼ばれる、水性の内部を包囲する脂質含有膜を用いて形成された小胞様構造が含まれる。脂質ナノ粒子は、界面活性剤により安定化された固体脂質コアを有する脂質ベースの組成物を含む。コア脂質は、脂肪酸、アシルグリセロール、ワックス、及びこれらの界面活性剤の混合物であってよい。リン脂質、スフィンゴミエリン、胆汁酸(タウロコール酸)、及びステロール類(コレステロール)のような生体膜脂質を安定化剤として用いることができる。脂質ナノ粒子は、1種類以上のカチオン性、アニオン性、または中性脂質の規定の比率を含む(ただし、これに限定されない)、規定の比率の異なる脂質分子を用いて形成することができる。脂質ナノ粒子は、外膜シェル内に分子を封入することができ、その後、標的細胞と接触させて封入分子を宿主細胞のサイトゾルに送達することができる。脂質ナノ粒子は、それらの表面などを非脂質分子で修飾または官能化することができる。脂質ナノ粒子は、単一層(単層)または多層(複層)とすることができる。脂質ナノ粒子は、核酸と複合体化することができる。単層脂質ナノ粒子を核酸と複合体化することができ、その場合、核酸は水性の内部となる。複層脂質ナノ粒子を核酸と複合体化することができ、その場合、核酸は水性の内部となるか、またはその間を形成するかまたはその間に挟まれる。
略語:MHC:主要組織適合性複合体;HLA:ヒト白血球抗原、またはヒトMHC遺伝子座;NGS:次世代シークエンシング;PPV:陽性適中率;TSNA:腫瘍特異的新生抗原;FFPE:ホルマリン固定パラフィン包埋;NMD:ナンセンス変異依存分解機構;NSCLC:非小細胞肺癌;DC:樹状細胞。
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈によってそうでない旨が明示されない限り、複数の指示物を含む点に留意されたい。
特に断らない限り、または文脈から明らかでない限り、本明細書において使用される「約」という用語は、例えば、平均から標準偏差2つ分以内など、当該技術分野における公称公差の範囲内にあるものとして理解される。「約」は、記載される値の10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%、0.05%、または0.01%以内として理解することができる。文脈から明らかでない限り、本明細書に示される全ての数値は「約」という語によって修飾されている。
本明細書において直接定義されていない用語は、本発明の技術分野の範囲内で理解されるような、一般的にそれらに付随する意味を有するものとして理解されるべきである。本発明の態様の組成物、装置、方法など、ならびにそれらの製造または使用法を説明するうえで実施者にさらなる手引きを与える目的で特定の用語が本明細書で検討される。同じものについて複数の言い方がなされうる点は認識されるであろう。したがって、代替的な語及び同義語が、本明細書で検討される用語の任意の1つ以上について用いられる場合がある。本明細書においてある用語が詳述または検討されているか否かに重きが置かれるべきではない。いくつかの同義語または代用可能な方法、材料などが提供される。1つまたは数個の同義語または均等物の記載は、明確に述べられない限り、他の同義語または均等物の使用を除外しない。用語の例を含む例の使用は、あくまで説明を目的としたものにすぎず、本明細書における発明の態様の範囲及び意味を限定しない。
本明細書の本文において引用されるすべての参照文献、発行特許、及び特許出願は、あらゆる目的でそれらの全容を参照により本明細書に援用するものである。
II.抗原を特定する方法
共有抗原(例えば、新生抗原)を特定するための方法は、対象の腫瘍から、樹状細胞などのプロフェッショナル抗原提示細胞を含む腫瘍または免疫細胞の細胞表面上に提示される可能性が高く、かつ/または免疫原性である可能性が高い抗原を特定することを含む。例として、かかる1つの方法は、
対象の腫瘍細胞からエクソーム、トランスクリプトーム、または全ゲノムの腫瘍ヌクレオチドシークエンシング及び/または発現データのうちの少なくとも1つを取得する工程であって、腫瘍ヌクレオチドシークエンシング及び/または発現データが、抗原のセット(例えば、新生抗原の場合では、各新生抗原のペプチド配列がペプチド配列を対応する野生型の親ペプチド配列とは異なるものにする少なくとも1つの変化を含み、または変異のない共有抗原の場合では、ペプチドは正常細胞または組織と比較して腫瘍細胞またはがん性組織中で発現が変化していることが知られているかまたは見出されている任意のポリペプチドに由来する)のそれぞれのペプチド配列を表すデータを取得するために用いられる、前記取得する工程と、
対象の腫瘍細胞の腫瘍細胞表面上の1つ以上のMHCアレルによって、または腫瘍内に存在する細胞によって抗原の各々が提示される数値的尤度のセットを生成するために、各抗原のペプチド配列を、1つ以上の提示モデルに入力する工程であって、前記数値的尤度のセットが、受け取った質量分析データに少なくとも基づいて特定されている、前記入力する工程と、
選択された抗原のセットを生成するために、前記抗原のセットのサブセットを、前記数値的尤度のセットに基づいて選択する工程と
を含むことができる。
提示モデルは、対応するラベルのセットを含む参照データのセット(訓練データセットとも呼ばれる)で訓練された、統計学的回帰または機械学習(例えば、ディープラーニング)モデルを含むことができ、前記参照データのセットは、任意で、一部の対象が腫瘍を有しうる複数の別個の対象の各々から取得され、また、前記参照データのセットは、腫瘍組織由来のエクソームヌクレオチド配列を表すデータ、正常組織由来のエクソームヌクレオチド配列を表すデータ、腫瘍組織由来のトランスクリプトームヌクレオチド配列を表すデータ、腫瘍組織由来のプロテオーム配列を表すデータ、及び腫瘍組織由来のMHCペプチドーム配列を表すデータ、及び正常組織由来のMHCペプチドーム配列を表すデータのうちの少なくとも1つを含む。参照データは、合成タンパク質、正常及び腫瘍ヒト細胞株、ならびに新鮮な及び凍結された初代試料に対してその後曝露される所定のMHCアレルを発現するように操作された単一アレル細胞株の質量分析データ、シークエンシングデータ、RNAシークエンシングデータ、発現プロファイリングデータ、及びプロテオミクスデータ、ならびにT細胞アッセイ(例えば、ELISPOT)をさらに含むことができる。特定の態様では、参照データのセットは、参照データの各形態を含む。
提示モデルは、参照データのセットに少なくとも一部由来する特性のセットを含むことができ、前記特性のセットは、アレル依存的特性及びアレル非依存的特性のうちの少なくとも1つを含む。特定の態様では、各特性が含まれる。
共有抗原を特定するための方法はまた、腫瘍細胞の表面上に提示される可能性の高い、対象の1つ以上の腫瘍細胞に由来する1つ以上の抗原を特定することによって個別化がんワクチンを構築するための出力を生成することも含む。例として、かかる1つの方法は、対象の腫瘍細胞及び正常細胞から、エクソーム、トランスクリプトーム、または全ゲノムのヌクレオチドシークエンシング及び/または発現データのうちの少なくとも1つを取得する工程であって、前記ヌクレオチドシークエンシング及び/または発現データが、腫瘍細胞からのヌクレオチドシークエンシング及び/または発現データと正常細胞からのヌクレオチドシークエンシング及び/または発現データ、対象の正常細胞から特定されたペプチド配列とを比較することによって特定された抗原のセット(例えば、新生抗原の場合では各新生抗原のペプチド配列がペプチド配列を対応する野生型の親ペプチド配列とは異なるものにする少なくとも1つの変化を含み、または変異のない共有抗原の場合では、ペプチドは正常細胞または組織と比較して腫瘍細胞またはがん性組織中で発現が変化していることが知られているかまたは見出されている任意のポリペプチドに由来する)のそれぞれのペプチド配列を表すデータを取得するために用いられる、前記工程と、前記抗原のそれぞれの前記ペプチド配列を対応する数値ベクトルにコード化する工程であって、各数値ベクトルが、前記ペプチド配列を構成する複数のアミノ酸及び前記ペプチド配列内における前記アミノ酸の位置のセットに関する情報を含む、工程と、コンピュータのプロセッサを使用して、前記数値ベクトルをディープラーニング提示モデルに入力して前記抗原のセットについて提示尤度のセットを生成する工程であって、前記セット内の各提示尤度が、対応する抗原が1つ以上のクラスII MHCアレルによって前記対象の前記腫瘍細胞の表面上に提示される尤度を表し、前記ディープラーニング提示モデルが、前記抗原のセットのサブセットを、前記提示尤度のセットに基づいて選択することにより、選択された抗原のセットを生成する工程と、前記選択された抗原のセットに基づいて前記個別化されたがんワクチンを構築するための前記出力を生成する工程と、を含むことができる。
新生抗原を含む抗原を同定するための具体的な方法は当業者には周知のものであり、こうした方法は、例えば、あらゆる目的で本明細書に参照によりその全容をそれぞれ援用する国際特許出願公開第WO/2017/106638号、同第WO/2018/195357号、及び同第WO/2018/208856号により詳細に記載されている。
本明細書では、本明細書に記載される抗原の特定方法のいずれかの工程を行うことを含み、選択された抗原のセットを含む腫瘍ワクチンを得る工程と、腫瘍ワクチンを対象に投与する工程と、をさらに含む、腫瘍を有する対象を治療する方法が開示される。
本明細書に開示される方法はまた、サブセットの中の抗原のうちの少なくとも1つに対して抗原特異的な1つ以上のT細胞を同定することをさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、同定は、1つ以上の抗原特異的T細胞を増殖させる条件下で1つ以上のT細胞をサブセットの中の抗原のうちの1つ以上と共培養することを含む。さらなる実施形態では、同定は、1つ以上のT細胞を、サブセットの中の抗原のうちの1つ以上を含むテトラマーと、T細胞とテトラマーとの結合が可能な条件下で接触させることを含む。いっそうさらなる実施形態では、本明細書に開示される方法はまた、前記1つ以上の同定されたT細胞の1つ以上のT細胞受容体(TCR)を同定することをさらに含むことができる。特定の実施形態では、1つ以上のT細胞受容体を同定することは、前記1つ以上の同定されたT細胞のT細胞受容体配列をシークエンシングすることを含む。本明細書に開示される方法は、前記1つ以上の同定されたT細胞受容体のうちの少なくとも1つを発現するように複数のT細胞を遺伝子操作することと、前記複数のT細胞を増殖させる条件下で前記複数のT細胞を培養することと、増殖させたT細胞を対象に注入することと、をさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、1つ以上の同定されたT細胞受容体の少なくとも1つを発現するように複数のT細胞を遺伝子操作することは、前記1つ以上の同定されたT細胞の前記T細胞受容体配列を発現ベクターにクローニングすることと、前記複数のT細胞のそれぞれに発現ベクターをトランスフェクトすることと、を含む。特定の実施形態では、本明細書に開示される方法は、さらに、前記1つ以上のT細胞を増殖させる条件下で前記1つ以上の同定されたT細胞を培養することと、増殖させたT細胞を対象に注入することと、をさらに含む。
本明細書ではまた、前記サブセットの中の少なくとも1つの選択された抗原に対して抗原特異的である単離T細胞も開示される。
本明細書ではまた、腫瘍ワクチンを製造するための方法であって、
対象の腫瘍細胞から、エクソーム、トランスクリプトーム、または全ゲノムの腫瘍ヌクレオチドシークエンシング及び/または発現データのうちの少なくとも1つを取得する工程であって、前記腫瘍ヌクレオチドシークエンシング及び/または発現データが、抗原のセット(例えば、新生抗原の場合では各新生抗原のペプチド配列がペプチド配列を対応する野生型の親ペプチド配列とは異なるものにする少なくとも1つの変化を含み、または変異のない共有抗原の場合では、ペプチドは正常細胞または組織と比較して腫瘍細胞またはがん性組織中で発現が変化していることが知られているかまたは見出されている任意のポリペプチドに由来する)のそれぞれのペプチド配列を表すデータを取得するために用いられる、前記取得する工程と、
前記抗原のそれぞれが前記対象の前記腫瘍細胞の前記腫瘍細胞表面上の1つ以上のMHCアレルによって提示される数値的尤度のセットを生成するために、各抗原のペプチド配列を1つ以上の提示モデルに入力する工程であって、前記数値的尤度のセットが、受け取られた質量分析データに少なくとも基づいて特定されたものである、前記入力する工程と、
選択された抗原のセットを生成するために、前記抗原のセットのサブセットを、前記数値的尤度のセットに基づいて選択する工程と、
前記選択された抗原のセットを含む腫瘍ワクチンを生産するか、またはこれまでに生産している工程と
を含む方法も開示される。
本明細書ではまた、
対象の腫瘍細胞からエクソーム、トランスクリプトーム、または全ゲノムの腫瘍ヌクレオチドシークエンシング及び/または発現データのうちの少なくとも1つを取得する工程であって、腫瘍ヌクレオチドシークエンシング及び/または発現データが、抗原のセットのそれぞれのペプチド配列を表すデータを取得するために用いられ、各抗原のペプチド配列(例えば、新生抗原の場合では、各新生抗原のペプチド配列がペプチド配列を対応する野生型の親ペプチド配列とは異なるものにする少なくとも1つの変化を含み、または変異のない共有抗原の場合では、ペプチドは正常細胞または組織と比較して腫瘍細胞またはがん性組織中で発現が変化していることが知られているかまたは見出されている任意のポリペプチドに由来する)、前記取得する工程と、
前記抗原のそれぞれが前記対象の前記腫瘍細胞の前記腫瘍細胞表面上の1つ以上のMHCアレルによって提示される数値的尤度のセットを生成するために、各抗原のペプチド配列を1つ以上の提示モデルに入力する工程であって、前記数値的尤度のセットが、受け取られた質量分析データに少なくとも基づいて特定されたものである、前記入力する工程と、
選択された抗原のセットを生成するために、前記抗原のセットのサブセットを、前記数値的尤度のセットに基づいて選択する工程と、
前記選択された抗原のセットを含む腫瘍ワクチンを生産するか、またはこれまでに生産している工程と
を含む方法を実行することによって選択される、選択された抗原のセットを含む腫瘍ワクチンも開示される。
腫瘍ワクチンは、ヌクレオチド配列、ポリペプチド配列、RNA、DNA、細胞、プラスミド、またはベクターのうちの1つ以上を含んでもよい。
腫瘍ワクチンは、腫瘍細胞表面上に提示された1つ以上の抗原を含んでもよい。
腫瘍ワクチンは、対象において免疫原性を示す1つ以上の抗原を含んでもよい。
腫瘍ワクチンは、対象において正常組織に対する自己免疫応答を誘導する、1つ以上の抗原を含まなくともよい。
腫瘍ワクチンは、アジュバントを含んでもよい。
腫瘍ワクチンは、賦形剤を含んでもよい。
本明細書に開示される方法はまた、提示モデルに基づいて選択されていない抗原と比べて腫瘍細胞表面上に提示される尤度が増大している抗原を選択することを含んでもよい。
本明細書に開示される方法はまた、提示モデルに基づいて選択されていない抗原と比べて対象に腫瘍特異的な免疫応答を誘導することができる尤度が増大している抗原を選択することを含んでもよい。
本明細書に開示される方法はまた、提示モデルに基づいて選択されていない抗原と比べてプロフェッショナル抗原提示細胞(APC)によってナイーブT細胞に対して提示されることができる尤度が増大している抗原を選択することを含んでもよく、任意で、APCは樹状細胞(DC)である。
本明細書に開示される方法はまた、提示モデルに基づいて選択されていない抗原と比べて中枢性寛容または末梢性寛容によって阻害される尤度が減少している抗原を選択することを含んでもよい。
本明細書に開示される方法はまた、提示モデルに基づいて選択されていない抗原と比べて対象において正常組織に対する自己免疫応答を誘導することができる尤度が減少している抗原を選択することを含んでもよい。
エクソームまたはトランスクリプトームのヌクレオチドシークエンシング及び/または発現データは、腫瘍組織に関してシークエンシングを行うことによって取得することができる。
シークエンシングは、次世代シークエンシング(NGS)または任意の大規模並列処理シークエンシングアプローチであってもよい。
数値的尤度のセットは、以下のうちの少なくとも1つを含む少なくともMHCアレル相互作用特性によってさらに特定することができる。すなわち、MHCアレルと抗原コード化ペプチドとが結合する予測親和性;抗原コード化ペプチド−MHC複合体の予測安定性;抗原コード化ペプチドの配列及び長さ;質量分析プロテオミクスまたは他の手段によって評価される、特定のMHCアレルを発現する他の個体由来の細胞の類似した配列を有する抗原コード化ペプチドの提示の確率;対象とされる対象の特定のMHCアレルの発現レベル(例えば、RNA−seqまたは質量分析によって測定される);特定のMHCアレルを発現する他の別個の個体における、特定のMHCアレルによる提示の、全体的な新生抗原コード化ペプチド配列とは独立した確率;他の別個の対象における、同じ分子のファミリー(例えば、HLA−A、HLA−B、HLA−C、HLA−DQ、HLA−DR、HLA−DP)のMHCアレルによる提示の、全体的な新生抗原コード化ペプチド配列とは独立した確率。
数値的尤度のセットは、以下のうちの少なくとも1つを含む少なくともMHCアレル非相互作用特性によってさらに特定される。すなわち、その由来源タンパク質配列内の、新生抗原コード化ペプチドに隣接するC末端及びN末端配列;任意で、腫瘍細胞内の対応するプロテアーゼの発現(RNA−seqまたは質量分析によって測定される)にしたがって重み付けされる、新生抗原コード化ペプチド内のプロテアーゼ切断モチーフの存在;適切な細胞タイプにおいて測定される由来源タンパク質の代謝回転速度;RNA−seqもしくはプロテオーム質量分析によって測定される、または、DNAもしくはRNA配列データにおいて検出される生殖細胞系列もしくは体細胞系列スプライシング変異のアノテーションから予測される、腫瘍細胞に最も高発現している特定のスプライスバリアント(「アイソフォーム」)を任意で考慮した、由来源タンパク質の長さ;腫瘍細胞におけるプロテアソーム、イムノプロテアソーム、胸腺プロテアソーム、または他のプロテアーゼの発現のレベル(RNA−seq、プロテオーム質量分析、または免疫組織化学によって測定することができる);新生抗原コード化ペプチドの由来源遺伝子の発現(例えば、RNA−seqまたは質量分析によって測定される);細胞周期の異なる段階における新生抗原コード化ペプチドの由来源遺伝子の典型的な組織特異的発現;例えば、uniProtまたはPDB http://www.rcsb.org/pdb/home/home.doにみることができるような、由来源タンパク質及び/またはそのドメインの特性の包括的なカタログ;ペプチドを含む由来源タンパク質のドメインの性質を説明する特性、例えば、二次構造または三次構造(例えば、βシートに対するαヘリックス);選択的スプライシング;他の別個の対象における、対象とされる新生抗原コード化ペプチドの由来源タンパク質に由来するペプチドの提示の確率;ペプチドが、技術的バイアスのために質量分析によって検出されないか、または過剰に表現される確率;腫瘍細胞、間質、または腫瘍浸潤リンパ球(TIL)の状態について情報を与える、RNASeqによって測定される、種々の遺伝子モジュール/経路の発現(ペプチドの由来源タンパク質を含む必要はない);腫瘍細胞内の新生抗原コード化ペプチドの由来源遺伝子のコピー数;ペプチドがTAPに結合する確率、またはTAPに対するペプチドの測定または予測される結合親和性;腫瘍細胞におけるTAPの発現レベル(RNA−seq、プロテオーム質量分析、免疫組織化学によって測定することができる);以下を含むがただしこれらに限定されない、腫瘍変異の有無:EGFR、KRAS、ALK、RET、ROS1、TP53、CDKN2A、CDKN2B、NTRK1、NTRK2、NTRK3などの公知のがんドライバー遺伝子におけるドライバー変異、及び抗原提示マシナリーに関与するタンパク質をコードする遺伝子(例えば、B2M、HLA−A、HLA−B、HLA−C、TAP−1、TAP−2、TAPBP、CALR、CNX、ERP57、HLA−DM、HLA−DMA、HLA−DMB、HLA−DO、HLA−DOA、HLA−DOB、HLA−DP、HLA−DPA1、HLA−DPB1、HLA−DQ、HLA−DQA1、HLA−DQA2、HLA−DQB1、HLA−DQB2、HLA−DR、HLA−DRA、HLA−DRB1、HLA−DRB3、HLA−DRB4、HLA−DRB5、または、プロテアソームもしくはイムノプロテアソームの構成要素をコードする遺伝子のいずれか)における変異。その提示が、腫瘍において機能喪失変異を生ずる抗原提示マシナリーの構成要素に依存するペプチドは、提示の確率が低い;以下を含むがただしこれらに限定されない、機能的生殖細胞系列多型の有無:抗原提示マシナリーに関与するタンパク質をコードする遺伝子(例えば、B2M、HLA−A、HLA−B、HLA−C、TAP−1、TAP−2、TAPBP、CALR、CNX、ERP57、HLA−DM、HLA−DMA、HLA−DMB、HLA−DO、HLA−DOA、HLA−DOB、HLA−DP、HLA−DPA1、HLA−DPB1、HLA−DQ、HLA−DQA1、HLA−DQA2、HLA−DQB1、HLA−DQB2、HLA−DR、HLA−DRA、HLA−DRB1、HLA−DRB3、HLA−DRB4、HLA−DRB5、または、プロテアソームもしくはイムノプロテアソームの構成要素をコードする遺伝子のいずれか)における多型;腫瘍タイプ(例えば、NSCLC、メラノーマ);臨床的腫瘍サブタイプ(例えば、扁平上皮肺癌対非扁平上皮);喫煙歴;任意で、ドライバー変異によって層別化される、関連する腫瘍タイプまたは臨床的サブタイプにおけるペプチドの由来源遺伝子の典型的な発現。
少なくとも1つの変異は、フレームシフトもしくは非フレームシフト挿入欠失、ミスセンスもしくはナンセンス置換、スプライス部位変化、ゲノム再編成もしくは遺伝子融合、または、新生ORFを生じる任意のゲノム変化もしくは発現変化であってよい。
腫瘍細胞は、肺癌、メラノーマ、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、腎臓癌、胃癌、結腸癌、精巣癌、頭頸部癌、膵癌、脳癌、B細胞リンパ腫、急性骨髄性白血病、慢性骨髄性白血病、慢性リンパ球性白血病、及びTリンパ球性白血病、非小細胞肺癌、及び小細胞肺癌からなる群から選択することができる。
本明細書に開示される方法はまた、選択された新生抗原のセットまたはそのサブセットを含む腫瘍ワクチンを得ることを含んでもよく、任意で腫瘍ワクチンを対象に投与することをさらに含んでもよい。
選択された新生抗原のセット内の新生抗原の少なくとも1つは、ポリペプチド形態である場合、以下のうちの少なくとも1つを含んでもよい:IC50値が1000nM未満のMHCとの結合親和性、MHCクラスIのポリペプチドではアミノ酸8〜15個、8、9、10、11、12、13、14、または15個の長さ、MHCクラスIIのポリペプチドではアミノ酸6〜30個、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18,19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30個の長さ、プロテアソーム切断を促進する、親タンパク質配列中のポリペプチド内またはその近くの配列モチーフの存在、及び、TAP輸送を促進する配列モチーフの存在、MHCクラスIIでは、細胞外もしくはリソソームプロテアーゼ(例えば、カテプシン)によるペプチド促進切断部位またはHLA−DMにより触媒されるHLA結合部位内またはその近くの配列モチーフの存在。
本明細書では、腫瘍細胞の腫瘍細胞表面上に提示される可能性が高い1つ以上の新生抗原を特定するための方法であって、複数の新鮮なまたは凍結得様試料に由来する主要組織適合性複合体(MHC)から溶出された複数の単離ペプチドに関連するデータを含む質量分析データを受け取る工程と、腫瘍試料中に存在し、各訓練ペプチド配列に関連する1つ以上のMHCアレル上に提示される訓練ペプチド配列のセットを少なくとも特定することにより、訓練データセットを取得する工程と、前記訓練ペプチド配列に基づいて、訓練タンパク質配列のセットを取得する工程と、前記訓練タンパク質配列及び前記訓練ペプチド配列を用いて、提示モデルの数値的パラメータのセットを訓練する工程であって、前記提示モデルが、腫瘍細胞表面上の1つ以上のMHCアレルによって腫瘍細胞由来のペプチド配列が提示される複数の数値的尤度を与える、工程と、を含む方法が開示される。
提示モデルは、MHCアレルのうちの特定の1つとペプチド配列の特定の位置の特定のアミノ酸とのペアの存在と、前記ペアの前記MHCアレルのうちの特定の1つによる、前記特定の位置に前記特定のアミノ酸を含むそのようなペプチド配列の腫瘍細胞表面上での提示の尤度と、の間の依存性を表すことができる。
本明細書に開示される方法はまた、新生抗原のサブセットを選択することを含んでもよく、新生抗原のサブセットは、それぞれが1つ以上の別個の腫瘍新生抗原に対して、腫瘍の細胞表面上に提示される尤度が増大していることから選択される。
本明細書に開示される方法はまた、新生抗原のサブセットを選択することを含んでもよく、新生抗原のサブセットは、それぞれが1つ以上の別個の腫瘍新生抗原に対して、対象に腫瘍特異的な免疫応答を誘導することができる尤度が増大していることから選択される。
本明細書に開示される方法はまた、新生抗原のサブセットを選択することを含んでもよく、新生抗原のサブセットは、それぞれが1つ以上の別個の腫瘍新生抗原に対して、プロフェッショナル抗原提示細胞(APC)によってナイーブT細胞に対して提示されることができる尤度が増大していることから選択され、任意で、APCは樹状細胞(DC)である。
本明細書に開示される方法はまた、新生抗原のサブセットを選択することを含んでもよく、新生抗原のサブセットは、それぞれが1つ以上の別個の腫瘍新生抗原に対して、中枢性寛容または末梢性寛容により阻害される尤度が減少していることから選択される。
本明細書に開示する方法はまた、新生抗原のサブセットを選択することを含んでもよく、新生抗原のサブセットは、それぞれが1つ以上の別個の腫瘍新生抗原に対して、対象において正常組織に対する自己免疫応答を誘導することができる尤度が減少していることから選択される。
本明細書に開示する方法はまた、新生抗原のサブセットを選択することを含んでもよく、新生抗原のサブセットは、それぞれがAPCに対して腫瘍細胞において差次的に翻訳後修飾される尤度が減少していることから選択され、任意で、APCは樹状細胞(DC)である。
本明細書における方法の実施においては、特に断らない限り、当該技術分野における技能の範囲内のタンパク質化学、生化学、組換えDNA技術及び薬理学の従来の方法を使用する。かかる技術は文献に充分な説明がなされている。例えば、T.E.Creighton,Proteins:Structures and Molecular Properties(W.H.Freeman and Company,1993);A.L.Lehninger,Biochemistry(Worth Publishers,Inc.,current addition);Sambrook,et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual(2nd Edition,1989);Methods In Enzymology(S.Colowick and N.Kaplan eds.,Academic Press,Inc.);Remington’s Pharmaceutical Sciences,18th Edition(Easton,Pennsylvania:Mack Publishing Company,1990);Carey and Sundberg Advanced Organic Chemistry 3rd Ed.(Plenum Press)Vols A and B(1992)を参照されたい。
III.新生抗原における腫瘍特異的変異の特定
また、ある特定の変異(例えば、がん細胞中に存在するバリアントまたはアレル)の特定のための方法も、本明細書に開示する。特に、これらの変異は、がんを有する対象のがん細胞のゲノム、トランスクリプトーム、プロテオーム、またはエクソーム中に存在し得るが、対象由来の正常組織には存在し得ない。腫瘍に特異的な、共有新生抗原を含む抗原を同定するための具体的な方法は当業者には周知のものであり、こうした方法は、例えば、あらゆる目的で本明細書に参照によりその全容をそれぞれ援用する国際特許出願公開第WO/2017/106638号、同第WO/2018/195357号、及び同第WO/2018/208856号により詳細に記載されている。
腫瘍における遺伝子変異は、それらが腫瘍において排他的にタンパク質のアミノ酸配列における変更をもたらす場合、腫瘍の免疫学的ターゲティングに有用と考えることができる。有用な変異は、以下を含む:(1)タンパク質において異なるアミノ酸をもたらす非同義変異;(2)C末端に新規の腫瘍特異的配列を有する、より長いタンパク質の翻訳をもたらす、終止コドンが修飾されているかまたは欠失しているリードスルー変異;(3)成熟mRNAにおけるイントロンの包含、したがって固有の腫瘍特異的タンパク質配列をもたらす、スプライス部位変異;(4)2種類のタンパク質の接合部に腫瘍特異的配列を有するキメラタンパク質を生じる、染色体再編成(すなわち、遺伝子融合);(5)新規の腫瘍特異的タンパク質配列を有する新たなオープンリーディングフレームをもたらす、フレームシフト変異または欠失。変異はまた、非フレームシフト挿入欠失、ミスセンスもしくはナンセンス置換、スプライス部位変化、ゲノム再編成もしくは遺伝子融合、または、新生ORFを生じる任意のゲノム変化もしくは発現変化のうちの1つ以上も含むことができる。
例えば、腫瘍細胞におけるスプライス部位、フレームシフト、リードスルー、または遺伝子融合の変異から生じた、変異を有するペプチドまたは変異したポリペプチドは、腫瘍対正常細胞において、DNA、RNA、またはタンパク質をシークエンシングすることによって特定することができる。
また、変異は、以前に特定された腫瘍特異的変異を含むことができる。公知の腫瘍変異は、Catalogue of Somatic Mutations in Cancer(COSMIC)データベースで見出すことができる。
様々な方法を、個体のDNAまたはRNAにおいて特定の変異またはアレルの存在を検出するために利用可能である。この分野における進歩は、正確で、容易な、かつ安価な大規模SNP遺伝子型判定を提供している。例えば、動的アレル特異的ハイブリダイゼーション(DASH)、マイクロプレートアレイ対角線ゲル電気泳動(MADGE)、パイロシークエンシング、オリゴヌクレオチド特異的ライゲーション、TaqManシステム、及びAffymetrix SNPチップなどの種々のDNA「チップ」技術を含むいくつかの技法が、記載されている。これらの方法は、典型的にはPCRによる、標的遺伝子領域の増幅を利用する。さらに他の方法は、侵襲性切断による小さなシグナル分子の生成及びその後の質量分析、または、固定化されたパッドロックプローブ及びローリングサークル増幅に基づく。特異的な変異を検出するための、当技術分野において公知の方法のいくつかを、下記に要約する。
PCRベースの検出手段は、多数のマーカーの多重増幅を同時に含むことができる。例えば、サイズがオーバーラップせず、同時に解析することができるPCR産物を生成するようにPCRプライマーを選択することが、当技術分野において周知である。あるいは、差次的にラベル化され、したがって、各々を差次的に検出することができるプライマーで異なるマーカーを増幅することが可能である。当然、ハイブリダイゼーションベースの検出手段により、試料における複数のPCR産物の差次的な検出が可能になる。複数のマーカーの多重解析を可能にする他の技法が、当技術分野において公知である。
いくつかの方法が、ゲノムDNAまたは細胞RNAにおける単一ヌクレオチド多型の解析を容易にするために開発されている。例えば、一塩基多型は、例えば、Mundy,C.R.(米国特許第4,656,127号)において開示されているような、特化されたエキソヌクレアーゼ抵抗性ヌクレオチドを用いることによって検出することができる。この方法にしたがって、多型部位のすぐ3’のアレル配列に対して相補的なプライマーを、特定の動物またはヒトから取得された標的分子に対してハイブリダイズさせる。標的分子上の多型部位が、存在する特定のエキソヌクレアーゼ抵抗性ヌクレオチド誘導体に対して相補的であるヌクレオチドを含有する場合、その誘導体は、ハイブリダイズされたプライマーの末端上に組み込まれる。そのような組み込みのために、プライマーはエキソヌクレアーゼに対して抵抗性になり、それによりその検出が可能になる。試料のエキソヌクレアーゼ抵抗性誘導体の同一性は既知であるため、プライマーがエキソヌクレアーゼに対して抵抗性になったという知見により、標的分子の多型部位に存在するヌクレオチドが、反応において使用されたヌクレオチド誘導体のものに対して相補的であることが明らかになる。この方法は、多量の外来性配列データの決定を必要としないという利点を有する。
多型部位のヌクレオチドの同一性を決定するために、溶液ベースの方法を使用することができる(Cohen,D.et al.(フランス国特許第2,650,840号;PCT出願第WO91/02087号)。米国特許第4,656,127号のMundyの方法におけるように、多型部位のすぐ3’のアレル配列に対して相補的であるプライマーを使用する。この方法は、多型部位のヌクレオチドに対して相補的である場合は、プライマーの末端上に組み込まれるようになる、ラベル化ジデオキシヌクレオチド誘導体を用いて、その部位のヌクレオチドの同一性を決定する。
Genetic Bit AnalysisまたはGBAとして公知である代替的な方法が、Goelet,P.et al.(PCT出願第92/15712号)により記載されている。Goelet,P.et al.の方法は、ラベル化ターミネーターと、多型部位の3’の配列に対して相補的であるプライマーとの混合物を使用する。取り込まれたラベル化ターミネーターは、評価される標的分子の多型部位に存在するヌクレオチドによって決定されかつこれに相補的である。Cohen et al.(フランス国特許第2,650,840号;PCT出願第WO91/02087号)の方法とは対照的に、Goelet,P.et al.の方法は、プライマーまたは標的分子が固相に固定化される、不均一相アッセイであることができる。
DNAにおいて多型部位をアッセイするための、いくつかのプライマーガイドヌクレオチド組み込み手順が、記載されている(Komher,J.S.et al.,Nucl.Acids.Res.17:7779−7784(1989);Sokolov,B.P.,Nucl.Acids Res.18:3671(1990);Syvanen,A.−C.,et al.,Genomics 8:684−692(1990);Kuppuswamy,M.N.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.(U.S.A.)88:1143−1147(1991);Prezant,T.R.et al.,Hum.Mutat.1:159−164(1992);Ugozzoli,L.et al.,GATA 9:107−112(1992);Nyren,P.et al.,Anal.Biochem.208:171−175(1993))。これらの方法は、それらが、多型部位で塩基間を識別するためにラベル化デオキシヌクレオチドの組み込みを利用する点で、GBAとは異なる。そのような形式において、シグナルは、組み込まれたデオキシヌクレオチドの数に比例するため、同じヌクレオチドのランにおいて起こる多型は、ランの長さに比例するシグナルを結果としてもたらすことができる(Syvanen,A.−C.,et al.,Amer.J.Hum.Genet.52:46−59(1993))。
数多くのイニシアティブは、DNAまたはRNAの何百万もの個々の分子から並行して直接、配列情報を取得する。リアルタイムの単一分子の合成によるシークエンシング技術は、シークエンシングされる鋳型に対して相補的であるDNAの新生鎖の中に組み込まれる際の、蛍光ヌクレオチドの検出に依拠する。1つの方法において、長さが30〜50塩基のオリゴヌクレオチドを、ガラスのカバーガラスに、5’端で共有結合性に固着させる。これらの固着した鎖は、2つの機能を果たす。第1に、それらは、鋳型が、表面結合オリゴヌクレオチドに対して相補的な捕捉尾部を有して構成されている場合に、標的鋳型鎖の捕捉部位として作用する。それらはまた、配列読み取りの基礎を形成する、鋳型指向性プライマー伸長のためのプライマーとしても作用する。捕捉プライマーは、複数サイクルの合成、検出、及び、色素を除去するための色素−リンカーの化学的切断を用いた、配列決定のための、固定された位置部位として機能する。各サイクルは、ポリメラーゼ/ラベル化ヌクレオチド混合物の添加、リンス、画像化、及び色素の切断からなる。代替的な方法において、ポリメラーゼは、蛍光ドナー分子で修飾されてスライドガラス上に固定化され、他方、各ヌクレオチドは、γ−ホスファートに付着したアクセプター蛍光部分で色分けされている。ヌクレオチドが、新規の鎖の中に組み込まれるようになる際に、システムが、蛍光タグ付加されたポリメラーゼと蛍光修飾されたヌクレオチドとの間の相互作用を検出する。他の合成によるシークエンシング技術もまた、存在する。
任意の適している合成によるシークエンシングプラットフォームを、変異を特定するために使用することができる。上記のように、4種類の主要な合成によるシークエンシングプラットフォームを、現在利用可能である:Roche/454 Life Sciencesより販売されるGenome Sequencer、Illumina/Solexaより販売される1G Analyzer、Applied BioSystemsより販売されるSOLiDシステム、及びHelicos Biosciencesより販売されるHeliscopeシステム。合成によるシークエンシングプラットフォームはまた、Pacific BioSciences及びVisiGen Biotechnologiesによっても記載されている。いくつかの実施形態において、シークエンシングされる多数の核酸分子は、支持体(例えば、固体支持体)に結合している。核酸を支持体上に固定化するために、捕捉配列/ユニバーサルプライミング部位を、鋳型の3’端及び/または5’端に付加することができる。核酸は、支持体に共有結合性に付着した相補的配列に対して捕捉配列をハイブリダイズすることによって、支持体に結合させることができる。捕捉配列(ユニバーサル捕捉配列とも呼ばれる)は、ユニバーサルプライマーとして二重に働き得る、支持体に付着した配列に対して相補的な核酸配列である。
捕捉配列に対する代替物として、カップリングペア(例えば、抗体/抗原、受容体/リガンド、または、例えば米国特許出願第2006/0252077号に記載されているようなアビジン−ビオチンペアなど)のメンバーを、各断片に連結させて、そのカップリングペアのそれぞれの第2のメンバーでコーティングされた表面上に捕捉させることができる。
捕捉に続いて、配列を、例えば、鋳型依存性の合成によるシークエンシングを含む、例えば、実施例及び米国特許第7,283,337号に記載されているような、単一分子検出/シークエンシングによって解析することができる。合成によるシークエンシングにおいて、表面に結合した分子は、ポリメラーゼの存在下で、多数のラベル化ヌクレオチド三リン酸に曝露される。鋳型の配列は、成長する鎖の3’端の中に組み込まれるラベル化ヌクレオチドの順序によって決定される。これは、リアルタイムで行うことができ、ステップ・アンド・リピートモードで行うことができる。リアルタイム解析のために、各ヌクレオチドに対して異なる光ラベルを組み込むことができ、複数のレーザーを、組み込まれたヌクレオチドの刺激のために利用することができる。
シークエンシングはまた、他の大規模並列処理シークエンシング、または次世代シークエンシング(NGS)技法及びプラットフォームも含むことができる。大規模並列処理シークエンシング技法及びプラットフォームの追加的な例は、Illumina HiSeqまたはMiSeq、ThermoPGMまたはProton、Pac Bio RS IIまたはSequel、QiagenのGene Reader、及びOxford Nanopore MinIONである。追加的な類似した現在の大規模並列処理シークエンシング技術、及びこれらの技術の将来世代を、使用することができる。
任意の細胞タイプまたは組織を利用して、本明細書に記載した方法における使用のための核酸試料を取得することができる。例えば、DNAまたはRNA試料を、腫瘍または体液、例えば、公知の技法(例えば、静脈穿刺)によって取得された血液、もしくは唾液から取得することができる。あるいは、核酸試験を、乾燥試料(例えば、髪または皮膚)に対して行うことができる。加えて、試料を、シークエンシングのために腫瘍から取得することができ、別の試料を、正常組織が腫瘍と同じ組織タイプのものである場合に、シークエンシングのために正常組織から取得することができる。試料を、シークエンシングのために腫瘍から取得することができ、別の試料を、正常試料が腫瘍とは別個の組織タイプのものである場合に、シークエンシングのために正常組織から取得することができる。
腫瘍は、肺癌、黒色腫、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、腎臓癌、胃癌、結腸癌、精巣癌、頭頸部癌、膵癌、脳癌、B細胞リンパ腫、急性骨髄性白血病、慢性骨髄性白血病、慢性リンパ球性白血病、及びTリンパ球性白血病、非小細胞肺癌、及び小細胞肺癌のうちの1つ以上を含むことができる。
あるいは、タンパク質質量分析を使用して、腫瘍細胞上のMHCタンパク質に結合した変異したペプチドの存在を特定または実証することができる。ペプチドは、腫瘍細胞から、または腫瘍から免疫沈降させたHLA分子から酸溶出することができ、次いで、質量分析を用いて特定することができる。
IV.抗原
抗原は、ヌクレオチドまたはポリヌクレオチドを含むことができる。例えば、抗原は、ポリペプチド配列をコードするRNA配列であることができる。ワクチンにおいて有用な抗原は、したがって、ヌクレオチド配列またはポリペプチド配列を含むことができる。共有新生抗原は、表A(配列番号10755〜21015を参照)及びAACR GENIEの結果(配列番号21016〜29357を参照)に示されている。共有抗原は、表1.2(配列番号57〜10,754を参照)に示されている。
本明細書に開示する方法によって特定された腫瘍特異的変異を含む単離されたペプチド、公知の腫瘍特異的変異を含むペプチド、及び、本明細書に開示する方法によって特定された変異ポリペプチドまたはその断片を、本明細書に開示する。新生抗原ペプチドは、新生抗原が関連するポリペプチド配列をコードするヌクレオチド配列(例えば、DNAまたはRNA)を含む場合に、それらのコード配列の文脈において記載することができる。
本明細書はまた、正常細胞または組織と比較して腫瘍細胞またはがん性組織中で発現が変化していることが知られているかまたは見出されている任意のポリペプチド、例えば、正常細胞または組織と比較して腫瘍細胞またはがん性組織中で異常に発現することが知られているかまたは見出されている任意のポリペプチドに由来するペプチドも開示する。抗原性ペプチドが由来しうる適当なポリペプチドは、例えば、COSMICデータベースに見出すことができる。COSMICは、ヒトのがんにおける体細胞変異に関する包括的な情報をキュレートしたものである。ペプチドは、腫瘍特異的変異を含む。
抗原ヌクレオチド配列によってコードされる1つ以上のポリペプチドは、以下のうちの少なくとも1つを含むことができる:1000nM未満のIC50値でのMHCとの結合親和性、MHCクラスIペプチドについてはアミノ酸8〜15個、8、9、10、11、12、13、14、または15個の長さ、プロテアソーム切断を促進するペプチド内またはその近くの配列モチーフの存在、及び、TAP輸送を促進する配列モチーフの存在、MHCクラスIIのポリペプチドについてはアミノ酸6〜30個、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18,19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30個の長さ、細胞外もしくはリソソームプロテアーゼ(例えば、カテプシン)によるペプチド促進切断部位またはHLA−DMにより触媒されるHLA結合部位内またはその近くの配列モチーフの存在。
1つ以上の抗原は、腫瘍の表面上に存在することができる。
1つ以上の抗原は、腫瘍を有する対象において免疫原性であることができ、例えば、対象においてT細胞応答またはB細胞応答を惹起することができ得る。
対象において自己免疫応答を誘導する1つ以上の抗原は、腫瘍を有する対象のためのワクチン生成の文脈において、考察から排除することができる。
少なくとも1つの抗原性ペプチド分子のサイズは、約5個、約6個、約7個、約8個、約9個、約10個、約11個、約12個、約13個、約14個、約15個、約16個、約17個、約18個、約19個、約20個、約21個、約22個、約23個、約24個、約25個、約26個、約27個、約28個、約29個、約30個、約31個、約32個、約33個、約34個、約35個、約36個、約37個、約38個、約39個、約40個、約41個、約42個、約43個、約44個、約45個、約46個、約47個、約48個、約49個、約50個、約60個、約70個、約80個、約90個、約100個、約110個、約120個、またはそれよりも多いアミノ分子残基、及びこれらの範囲から導出される任意の範囲を含むことができるが、それらに限定されない。具体的な実施形態において、抗原性ペプチド分子は、アミノ酸50個以下である。
抗原性ペプチド及びポリペプチドは、MHCクラスIについては長さが15残基以下で、通常約8〜約11残基の間からなり、特に9または10残基であることができ;MHCクラスIIについては、6〜30残基であることができる。
望ましい場合、より長いペプチドを、いくつかのやり方において設計することができる。1つの例において、HLAアレル上のペプチドの提示尤度が予測されるかまたは公知である場合、より長いペプチドは、(1)各々の対応する遺伝子産物のN末端及びC末端に向かって2〜5アミノ酸の伸長を有する個々の提示されるペプチド;(2)各々について伸長した配列を有する、提示されるペプチドのいくつかまたはすべての連鎖のいずれかからなることができる。別の例において、シークエンシングにより、腫瘍中に存在する長い(10残基より長い)新生エピトープ配列(例えば、新規のペプチド配列をもたらすフレームシフト、リードスルー、またはイントロンの包含による)が明らかになる場合、より長いペプチドは、(3)新規の腫瘍特異的アミノ酸のストレッチ全体からなることになり、したがって、最強のHLAに提示されるより短いペプチドの計算的なまたはインビトロ試験ベースの選択の必要を回避する。いずれの例においても、より長いペプチドの使用によって、患者細胞による内因性のプロセシングが可能になり、より有効な抗原提示及びT細胞応答の誘導がもたらされ得る。
抗原性ペプチド及びポリペプチドは、HLAタンパク質上に提示されることができる。いくつかの態様において、抗原性ペプチド及びポリペプチドは、野生型ペプチドよりも強い親和性でHLAタンパク質上に提示される。いくつかの態様において、新生抗原性ペプチドまたはポリペプチドは、少なくとも5000nM未満、少なくとも1000nM未満、少なくとも500nM未満、少なくとも250nM未満、少なくとも200nM未満、少なくとも150nM未満、少なくとも100nM未満、少なくとも50nM未満、またはそれよりも小さいIC50を有することができる。
いくつかの態様において、抗原性ペプチド及びポリペプチドは、対象に投与された場合に、自己免疫応答を誘導せず、及び/または免疫寛容を引き起こさない。
また、少なくとも2種類以上の抗原性ペプチドを含む組成物も提供する。いくつかの実施形態において、組成物は、少なくとも2種類の異なるペプチドを含有する。少なくとも2種類の異なるペプチドは、同じポリペプチドに由来することができる。異なるポリペプチドとは、ペプチドが、長さ、アミノ酸配列、またはその両方において異なることを意味する。ペプチドは、正常細胞または組織と比較して腫瘍細胞またはがん性組織中で発現が変化していることが知られているかまたは見出されている任意のポリペプチド、例えば、正常細胞または組織と比較して腫瘍細胞またはがん性組織中で異常に発現することが知られているかまたは見出されている任意のポリペプチドに由来する腫瘍特異的変異またはペプチドを含むことが知られているかまたは見出されている任意のポリペプチドに由来する。抗原性ペプチドが由来しうる適当なポリペプチドは、例えば、COSMICデータベースまたはAACR GENIE(Genomics Evidence Neoplasia Information Exchange)データベースに見出すことができる。COSMICは、ヒトのがんにおける体細胞変異に関する包括的な情報をキュレートしたものである。AACR GENIEは、数万人のがん患者からの臨床成績を用いた臨床グレードのがんゲノムデータを集約及びリンクしたものである。ペプチドは、腫瘍特異的変異を含有する。いくつかの態様において、腫瘍特異的変異は、特定のがんタイプについてのドライバー変異である。
望ましい活性または性質を有する抗原性ペプチド及びポリペプチドは、望ましいMHC分子に結合して適切なT細胞を活性化する非改変ペプチドの生物学的活性を増大させるかまたは実質的にそのすべてを少なくとも保持しつつ、特定の望ましい属性、例えば、改善された薬理学的特徴を与えるように改変することができる。例として、抗原性ペプチド及びポリペプチドを、保存的または非保存的のいずれかの置換などの、種々の改変にさらに供することができ、そのような改変は、改善されたMHC結合、安定性、または提示などの、それらの使用におけるある特定の利点を提供し得る。保存的置換とは、アミノ酸残基を、生物学的及び/または化学的に類似している別のもので、例えば、1つの疎水性残基を別の疎水性残基、または1つの極性残基を別の極性残基で置き換えることを意味する。置換は、Gly、Ala;Val、Ile、Leu、Met;Asp、Glu;Asn、Gln;Ser、Thr;Lys、Arg;及びPhe、Tyrなどの組み合わせを含む。単一アミノ酸置換の効果はまた、D−アミノ酸を用いて探査してもよい。そのような改変は、例えば、Merrifield,Science 232:341−347(1986),Barany & Merrifield,The Peptides,Gross & Meienhofer,eds.(N.Y.,Academic Press),pp.1−284(1979);及びStewart & Young,Solid Phase Peptide Synthesis,(Rockford,Ill.,Pierce),2d Ed.(1984)に記載されているように、周知のペプチド合成手順を用いて行うことができる。
種々のアミノ酸模倣物または非天然アミノ酸でのペプチド及びポリペプチドの改変は、インビボでのペプチド及びポリペプチドの安定性の増大に特に有用である場合がある。安定性は多くの方法でアッセイすることができる。例として、ペプチダーゼ、ならびに、ヒト血漿及び血清などの種々の生物学的媒質が、安定性を試験するために使用されている。例えば、Verhoef et al.,Eur.J.Drug Metab Pharmacokin.11:291−302(1986)を参照されたい。ペプチドの半減期は、25%ヒト血清(v/v)アッセイを用いて好都合に決定することができる。プロトコールは、概して以下のようなものである。プールしたヒト血清(タイプAB、非熱不活性化)を、使用前に遠心分離によって脱脂する。次いで、血清を、RPMI組織培養培地で25%に希釈し、ペプチド安定性を試験するために使用する。あらかじめ決定された時間間隔で、少量の反応溶液を取り出して、6%水性トリクロロ酢酸またはエタノールのいずれかに添加する。濁った反応試料を15分間冷却(4℃)し、次いで、スピンして沈降血清タンパク質を沈殿させる。次いで、ペプチドの存在を、安定性特異的クロマトグラフィー条件を用いた逆相HPLCによって決定する。
ペプチド及びポリペプチドを、改善された血清半減期以外の望ましい属性を提供するために修飾することができる。例として、CTL活性を誘導するペプチドの能力を、Tヘルパー細胞応答を誘導することができる少なくとも1つのエピトープを含有する配列への連結によって増強することができる。免疫原性ペプチド/Tヘルパーコンジュゲートは、スペーサー分子によって連結することができる。スペーサーは、典型的には、生理学的条件下で実質的に無電荷である、アミノ酸またはアミノ酸模倣物などの相対的に小さな中性分子から構成される。スペーサーは、典型的には、例えば、Ala、Gly、または、非極性アミノ酸もしくは中性極性アミノ酸の他の中性スペーサーから選択される。任意で存在するスペーサーは、同じ残基から構成される必要はなく、したがって、ヘテロオリゴマーまたはホモオリゴマーであり得ることが、理解されるであろう。存在する場合、スペーサーは、通常、少なくとも1または2残基、より通常は、3〜6残基であろう。あるいは、ペプチドを、スペーサーなしでTヘルパーペプチドに連結することができる。
抗原性ペプチドは、ペプチドのアミノ末端またはカルボキシ末端のいずれかで、直接またはスペーサーを介してのいずれかでTヘルパーペプチドに連結することができる。抗原性ペプチドまたはTヘルパーペプチドのいずれかのアミノ末端を、アシル化することができる。例示的なTヘルパーペプチドは、破傷風トキソイドの830〜843、インフルエンザの307〜319、マラリアスポロゾイトの周囲382〜398及び378〜389を含む。
タンパク質またはペプチドは、標準的な分子生物学的技法を通したタンパク質、ポリペプチド、もしくはペプチドの発現、天然由来源からのタンパク質もしくはペプチドの単離、またはタンパク質もしくはペプチドの化学合成を含む、当業者に公知の任意の技法によって作製することができる。種々の遺伝子に対応する、ヌクレオチドならびにタンパク質、ポリペプチド及びペプチドの配列は、以前に開示されており、当業者に公知のコンピュータ処理されたデータベースで見出すことができる。1つのそのようなデータベースは、National Institutes of Healthのウェブサイトに位置する、National Center for Biotechnology InformationのGenbank及びGenPeptデータベースである。公知の遺伝子のコード領域は、本明細書に開示する技法を用いて、または当業者に公知であるように、増幅及び/または発現させることができる。あるいは、タンパク質、ポリペプチド、及びペプチドの種々の商業的調製物が、当業者に公知である。
さらなる態様において、抗原は、抗原性ペプチドまたはその一部をコードする核酸(例えば、ポリヌクレオチド)を含む。ポリヌクレオチドは、例えば、DNA、cDNA、PNA、CNA、RNA(例えば、mRNA)、例えば、ホスホロチオアートバックボーンを有するポリヌクレオチドなどの、ポリヌクレオチドの一本鎖及び/もしくは二本鎖、または天然形態もしくは安定化形態のいずれか、または、それらの組み合わせであることができ、イントロンを含有してもよく、または含有しなくてもよい。またさらなる態様は、ポリペプチドまたはその一部を発現することができる発現ベクターを提供する。様々な細胞タイプ用の発現ベクターが、当技術分野において周知であり、過度の実験なしで選択することができる。概して、DNAを、プラスミドなどの発現ベクター中に、発現のための適正な方向及び正確なリーディングフレームで挿入する。必要な場合は、DNAを、望ましい宿主によって認識される適切な転写及び翻訳調節性制御ヌクレオチド配列に連結することができるが、そのような制御は、概して発現ベクターにおいて利用可能である。次いで、ベクターを、標準的な技法を通して宿主中に導入する。手引きは、例えば、Sambrook et al.(1989)Molecular Cloning,A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Spring Harbor,N.Y.において見出すことができる。
V.ワクチン組成物
また、特異的な免疫応答、例えば、腫瘍特異的な免疫応答を生じることができる免疫原性組成物、例えば、ワクチン組成物も、本明細書に開示する。ワクチン組成物は、典型的に、例えば、本明細書に記載される、または表A、表1.2、またはAACR GENIEの結果に記載される方法を用いて選択された1つまたは多数の抗原を含む。ワクチン組成物はまた、ワクチンと呼ぶこともできる。
ワクチンは、1〜30種類のペプチド、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、もしくは30種類の異なるペプチド、6、7、8、9、10、11、12、13、もしくは14種類の異なるペプチド、または12、13、もしくは14種類の異なるペプチドを含有することができる。ペプチドは、翻訳後修飾を含むことができる。ワクチンは、1〜100種類もしくはそれよりも多いヌクレオチド配列、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100種類もしくはそれよりも多い異なるヌクレオチド配列、6、7、8、9、10、11、12、13、もしくは14種類の異なるヌクレオチド配列、または12、13、もしくは14種類の異なるヌクレオチド配列を含有することができる。ワクチンは、1〜30種類の抗原配列、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100種類もしくはそれよりも多い異なる抗原配列、6、7、8、9、10、11、12、13、もしくは14種類の異なる抗原配列、または12、13、もしくは14種類の異なる抗原配列を含有することができる。
一実施形態では、異なるペプチド及び/もしくはポリペプチド、またはそれらをコードするヌクレオチド配列は、ペプチド及び/またはポリペプチドが、異なるMHCクラスI分子及び/または異なるMHCクラスII分子などの異なるMHC分子と結合することができるように選択される。いくつかの態様において、1つのワクチン組成物は、最も頻繁に存在するMHCクラスI分子及び/または異なるMHCクラスII分子と結合することができるペプチド及び/またはポリペプチドのコード配列を含む。したがって、ワクチン組成物は、少なくとも2種類の好ましい、少なくとも3種類の好ましい、または少なくとも4種類の好ましいMHCクラスI分子及び/または異なるMHCクラスII分子と結合することができる異なる断片を含むことができる。
ワクチン組成物は、特異的な細胞傷害性T細胞応答、及び/または特異的なヘルパーT細胞応答を生じることができる。
ワクチン組成物は、アジュバント及び/または担体をさらに含むことができる。有用なアジュバント及び担体の例を、本明細書の下記に示す。組成物は、例えば、タンパク質などの担体、または、例えば、T細胞に対してペプチドを提示することができる樹状細胞(DC)などの抗原提示細胞と結合することができる。
アジュバントは、ワクチン組成物中へのその混合が、抗原に対する免疫応答を増大させるか、または別の方法で修飾する任意の物質である。担体は、抗原がそれに結合することができる足場構造、例えば、ポリペプチドまたは多糖であることができる。任意で、アジュバントは、共有結合性または非共有結合性にコンジュゲートされる。
抗原に対する免疫応答を増大させるアジュバントの能力は、典型的に、免疫媒介性反応の有意なもしくは実質的な増大、または疾患症候の低減によって明示される。例えば、体液性免疫の増大は、典型的に、抗原に対して生じた抗体の力価の有意な増大によって明示され、T細胞活性の増大は、典型的に、細胞増殖、または細胞性細胞傷害、またはサイトカイン分泌の増大において明示される。アジュバントはまた、例えば、主として体液性またはTh応答を、主として細胞性またはTh応答へと変更することによって、免疫応答を変化させ得る。
適しているアジュバントは、1018 ISS、アラム、アルミニウム塩、Amplivax、AS15、BCG、CP−870,893、CpG7909、CyaA、dSLIM、GM−CSF、IC30、IC31、イミキモド、ImuFact IMP321、IS Patch、ISS、ISCOMATRIX、JuvImmune、LipoVac、MF59、モノホスホリル脂質A、Montanide IMS 1312、MontanideISA206、Montanide ISA 50V、Montanide ISA−51、OK−432、OM−174、OM−197−MP−EC、ONTAK、PepTelベクターシステム、PLGマイクロ粒子、レシキモド、SRL172、ビロソーム及び他のウイルス様粒子、YF−17D、VEGFトラップ、R848、β−グルカン、Pam3Cys、サポニンに由来するAquila’s QS21 stimulon(Aquila Biotech、Worcester、Mass.、USA)、マイコバクテリア抽出物及び合成細菌細胞壁模倣物、及びRibi’s Detox.QuilまたはSuperfosなどの他の専売アジュバントを含むが、それらに限定されない。不完全フロインドまたはGM−CSFなどのアジュバントが、有用である。樹状細胞に特異的ないくつかの免疫学的アジュバント(例えば、MF59)及びそれらの調製物が、以前に記載されている(Dupuis M,et al.,Cell Immunol.1998;186(1):18−27;Allison A C;Dev Biol Stand.1998;92:3−11)。また、サイトカインを使用することもできる。いくつかのサイトカインは、リンパ組織に対する樹状細胞の遊走への影響(例えば、TNF−α)、Tリンパ球に対する効率的な抗原提示細胞への樹状細胞の成熟の加速化(例えば、GM−CSF、IL−1、及びIL−4)(具体的にその全体が参照により本明細書に組み入れられる、米国特許第5,849,589号)、及び免疫アジュバントとしての作用(例えば、IL−12)に直接結び付けられている(Gabrilovich D I,et al.,J ImmunotherEmphasis Tumor Immunol.1996(6):414−418)。
CpG免疫刺激性オリゴヌクレオチドもまた、ワクチン設定においてアジュバントの効果を増強することが報告されている。TLR 7、TLR 8、及び/またはTLR 9に結合するRNAなどの他のTLR結合分子がまた、使用されてもよい。
有用なアジュバントの他の例は、化学的に修飾されたCpG(例えば、CpR、Idera)、Poly(I:C)(例えば、polyi:CI2U)、非CpG細菌DNAまたはRNA、ならびに、治療的に及び/またはアジュバントとして作用し得る、シクロホスファミド、スニチニブ、ベバシズマブ、セレブレックス、NCX−4016、シルデナフィル、タダラフィル、バルデナフィル、ソラフィニブ、XL−999、CP−547632、パゾパニブ、ZD2171、AZD2171、イピリムマブ、トレメリムマブ、及びSC58175などの免疫活性小分子及び抗体を含むが、それらに限定されない。アジュバント及び添加物の量及び濃度は、当業者が過度の実験なしで容易に決定することができる。追加的なアジュバントは、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF、サルグラモスチム)などのコロニー刺激因子を含む。
ワクチン組成物は、1種類よりも多い異なるアジュバントを含むことができる。さらに、治療用組成物は、上記の任意またはそれらの組み合わせを含む、任意のアジュバント物質を含むことができる。ワクチン及びアジュバントを、任意の適切な配列において、一緒にまたは別々に投与できることもまた、企図される。
担体(または賦形剤)は、アジュバントから独立して存在することができる。担体の機能は、例えば、活性または免疫原性を増大させるため、安定性を与えるため、生物学的活性を増大させるため、または血清半減期を増大させるために、特に変異体の分子量を増大させることであり得る。さらに、担体は、T細胞に対してペプチドを提示するのを助けることができる。担体は、当業者に公知の任意の適している担体、例えば、タンパク質または抗原提示細胞であることができる。担体タンパク質は、キーホールリンペットヘモシアニン、トランスフェリンなどの血清タンパク質、ウシ血清アルブミン、ヒト血清アルブミン、サイログロブリンもしくはオボアルブミン、免疫グロブリン、またはインスリンなどのホルモン、またはパルミチン酸であることができるが、それらに限定されない。ヒトの免疫化のためには、担体は概して、ヒトに許容されかつ安全な、生理学的に許容される担体である。しかし、破傷風トキソイド及び/またはジフテリアトキソイドは、適している担体である。あるいは、担体は、デキストラン、例えばセファロースであることができる。
細胞傷害性T細胞(CTL)は、無傷の外来抗原自体よりも、MHC分子に結合したペプチドの形態において抗原を認識する。MHC分子自体は、抗原提示細胞の細胞表面に位置する。したがって、CTLの活性化は、ペプチド抗原、MHC分子、及びAPCのトリマー複合体が存在する場合に可能である。対応して、ペプチドがCTLの活性化のために使用される場合だけではなく、追加的にそれぞれのMHC分子を有するAPCが添加される場合に、それは免疫応答を増強し得る。したがって、いくつかの実施形態において、ワクチン組成物は、追加的に、少なくとも1つの抗原提示細胞を含有する。
抗原はまた、ワクシニア、鶏痘、自己複製アルファウイルス、マラバウイルス、アデノウイルス(例えば、Tatsis et al.,Adenoviruses,Molecular Therapy(2004)10,616−629を参照されたい)、または、第2、第3、もしくはハイブリッド第2/第3世代のレンチウイルス、及び特異的な細胞タイプもしくは受容体を標的とするように設計された任意の世代の組換えレンチウイルスを含むがそれらに限定されないレンチウイルス(例えば、Hu et al.,Immunization Delivered by Lentiviral Vectors for Cancer and Infectious Diseases,Immunol Rev.(2011)239(1):45−61、Sakuma et al.,Lentiviral vectors:basicto translational,Biochem J.(2012)443(3):603−18、Cooper et al.,Rescue of splicing−mediated intron loss maximizes expression in lentiviral vectors containing the human ubiquitin C promoter,Nucl.AcidsRes.(2015)43(1):682−690、Zufferey et al.,Self−Inactivating Lentivirus Vector for Safe and Efficient In Vivo Gene Delivery,J.Virol.(1998)72(12):9873−9880を参照されたい)などの、ウイルスベクターベースのワクチンプラットフォームに含めることもできる。上述のウイルスベクターベースのワクチンプラットフォームのパッケージング能力に依存して、このアプローチは、1つ以上の新生抗原ペプチドをコードする1つ以上のヌクレオチド配列を送達することができる。配列は、非変異配列が隣接していてもよく、リンカーによって分離されていてもよく、または、細胞内区画を標的とする1つもしくは複数の配列が先行していてもよい(例えば、Gros et al.,Prospective identification of neoantigen−specific lymphocytes in the peripheral blood of melanoma patients,Nat Med.(2016)22(4):433−8、Stronen et al.,Targeting of cancer neoantigens with donor−derived T cell receptor repertoires,Science.(2016)352(6291):1337−41、Lu et al.,Efficient identification of mutated cancer antigens recognized by T cells associated with durable tumor regressions,Clin Cancer Res.(2014)20( 13):3401−10を参照されたい)。宿主中への導入時に、感染した細胞は、抗原を発現し、それにより、ペプチドに対する宿主免疫(例えば、CTL)応答を惹起する。免疫化プロトコールにおいて有用なワクシニアベクター及び方法は、例えば、米国特許第4,722,848号に記載されている。別のベクターは、BCG(カルメット・ゲラン桿菌)である。BCGベクターは、Stover et al.(Nature 351:456−460(1991))に記載されている。抗原の治療的投与または免疫化に有用な、多種多様の他のワクチンベクター、例えば、チフス菌(Salmonella typhi)ベクターなどが、本明細書における記載から当業者に明らかであろう。
V.A.抗原カセット
1つ以上の抗原の選択に用いられる方法、「カセット」のクローニング及び構築、ならびにウイルスベクターへのその挿入は本明細書に与えられる教示を考慮すれば当該技術分野の範囲内である。「抗原カセット」とは、選択された抗原または複数の抗原と、k抗原(複数可)を転写し、転写産物を発現するために必要とされる他の調節エレメントとの組み合わせを意味する。抗原または複数の抗原は、転写を可能とするような形で調節要素と機能的に連結することができる。かかる要素としては、ウイルスベクターをトランスフェクトした細胞内で抗原(複数可)の発現を推進することができる従来の調節エレメントが挙げられる。したがって、抗原カセットは、抗原(複数可)に連結され、組換えベクターの選択されたウイルス配列内に他の任意選択的な調節エレメントとともに配置された選択されたプロモーターも含むことができる。カセットは、表A及び/またはAACR GENIEの結果に示される1つ以上の新生抗原、及び/または表1.2に示される1つ以上の抗原を含むことができる。
有用なプロモーターは、構成性プロモーター、または発現させる抗原(複数可)の量を制御することが可能な調節された(誘導性)プロモーターであってよい。例えば、望ましいプロモーターとして、サイトメガロウイルス最初期プロモーター/エンハンサーのものがある[例えば、Boshart et al,Cell,41:521−530(1985)を参照]。別の望ましいプロモーターとしては、ラウス肉腫ウイルスLTRプロモーター/エンハンサーが挙げられる。さらに別のプロモーター/エンハンサー配列は、ニワトリβアクチンプロモーターである[T.A.Kost et al,Nucl.Acids Res.,11(23):8287(1983)]。当業者であれば、他の適当な、または望ましいプロモーターも選択することができる。
抗原カセットは、転写産物の効率的なポリアデニル化(ポリ(A)、ポリAまたはpA)のためのシグナルを与える配列ならびに機能的スプライスドナー及びアクセプター部位を含むイントロンを含む、ウイルスベクター配列に対して異種の核酸配列も含みうる。本明細書の例示的なベクターに用いられる一般的なポリA配列は、パポバウイルスSV−40由来のものである。ポリA配列は、抗原ベースの配列の後で、ウイルスベクター配列の前にカセットに挿入することができる。一般的なイントロン配列もまたSV−40由来のものでよく、SV−40Tイントロン配列と呼ばれる。抗原カセットは、プロモーター/エンハンサー配列と抗原(複数可)との間に位置するイントロンを含んでもよい。これら及び他の一般的なベクターエレメントの選択は従来のものであり[例えば、Sambrook et al,“Molecular Cloning.A Laboratory Manual.”,2d edit.,Cold Spring Harbor Laboratory, New York(1989)及び本明細書に引用される参照文献を参照]、多くのかかる配列が商業的及び産業的供給元、ならびにGenbankより入手可能である。
抗原カセットは1つ以上の抗原を有することができる。例えば個、特定のカセットは、1〜10個、1〜20個、1〜30個、10〜20個、15〜25個、15〜20個、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、またはそれよりも多くの抗原を含むことができる。抗原は互いに直接連結されてもよい。抗原はリンカーによって互いに連結されてもよい。抗原は、N〜CまたはC〜Nを含む、互いに対して任意の方向とすることができる。
上記に述べたように、抗原カセットは、選択することができるものの中でもとりわけ、例えばE1遺伝子領域の欠失、またはE3遺伝子領域の欠失などのウイルスベクター内の任意の選択された欠失部位内に配置することができる。
抗原カセットは、5’から3’にかけて各要素の順序付けられた配列を説明する下式:
(P−(L5−N−L3−(P2−(G5−U−G3
を用いて説明することができ、
式中、
P及びP2は、プロモーターヌクレオチド配列を含み、
Nは、MHCクラスIエピトープコード核酸配列を含み、
L5は、5’リンカー配列を含み、
L3は、3’リンカー配列を含み、
G5は、アミノ酸リンカーをコードする核酸配列を含み、
G3は、アミノ酸リンカーをコードする少なくとも1つの核酸配列のうちの1つを含み、
Uは、MHCクラスII抗原コード核酸配列を含み、ここで、各Xについて、対応するNcは、エピトープコード核酸配列であり、
各Yについて、対応するUfは、抗原コード核酸配列である。
組成物及び順序付けられた配列は、存在する要素の数を選択することによってさらに定義することができ、例えば、a=0または1である場合、b=0または1である場合、c=1である場合、d=0または1である場合、e=0または1である場合、f=1である場合、g=0または1である場合、h=0または1である場合、X=1〜400であり、Y=0、1、2、3、4または5であり、Z=1〜400であり、かつW=0、1、2、3、4または5である。
1つの例では、存在する要素は、a=0、b=1、d=1、e=1、g=1、h=0、X=10、Y=2、Z=1、かつW=1であり、さらなるプロモーターが存在しない場合が記述される場合(すなわち、RNAアルファウイルス骨格によって与えられるプロモーターヌクレオチド配列のみが存在する)、20個のMHCクラスIエピトープが存在し、各Nについて5’リンカーが存在し、各Nについて3’リンカーが存在し、2個のMHCクラスIIエピトープが存在し、2個のMHCクラスIIエピトープを連結するリンカーが存在し、2個のMHCクラスIIエピトープの5’末端を最後のMHCクラスIエピトープの3’リンカーに連結するリンカーが存在し、2個のMHCクラスIIエピトープの3’末端をRNAアルファウイルス骨格に連結するリンカーが存在する。抗原カセットの3’末端の、RNAアルファウイルス骨格との連結の例としては、3’の19ntのCSEのような、RNAアルファウイルス骨格によって与えられる3’UTR要素に直接連結することが挙げられる。抗原カセットの5’末端の、RNAアルファウイルス骨格との連結の例としては、26Sプロモーター配列、アルファウイルスの5’UTR、51ntのCSE、または24ntのCSEに直接連結することが挙げられる。
他の例としては、a=1であり、RNAアルファウイルス骨格によって与えられるプロモーターヌクレオチド配列以外のプロモーターが存在する場合が記述される場合;a=1かつZが1よりも大きく、それぞれが1つ以上の異なるMHCクラスIエピトープコード核酸配列の発現をもたらす、RNAアルファウイルス骨格によって与えられるプロモーターヌクレオチド配列以外の複数のプロモーターが存在する場合;h=1であり、MHCクラスII抗原コード核酸配列の発現をもたらす別のプロモーターが存在することが記述される場合;及び、g=0であり、MHCクラスII抗原コード核酸配列(存在する場合)がRNAアルファウイルス骨格に直接連結される場合などが挙げられる。
他の例としては、存在する各MHCクラスIエピトープが、5’リンカーを有する、3’リンカーを有する、どちらも有さない、または両方を有する場合が挙げられる。複数のMHCクラスIエピトープが同じ抗原カセット内に存在する例では、一部のMHCクラスIエピトープが5’リンカー及び3’リンカーの両方を有してよく、他のMHCクラスIエピトープが、5’リンカーまたは3’リンカーを有するか、またはどちらも有さなくてもよい。複数のMHCクラスIエピトープが同じ抗原カセット内に存在するその他の例では、一部のMHCクラスIエピトープが5’リンカーまたは3’リンカーのどちらかを有してよく、他のMHCクラスIエピトープが5’リンカーまたは3’リンカーを有するか、またはどちらも有さなくてもよい。
複数のMHCクラスIIエピトープが同じ抗原カセット内に存在する例では、一部のMHCクラスIIエピトープが5’リンカー及び3’リンカーの両方を有してよく、他のMHCクラスIIエピトープが5’リンカーまたは3’リンカーを有するか、またはどちらも有さなくてもよい。複数のMHCクラスIIエピトープが同じ抗原カセット内に存在するその他の例では、一部のMHCクラスIIエピトープが5’リンカーまたは3’リンカーのどちらかを有してよく、他のMHCクラスIIエピトープが5’リンカーまたは3’リンカーを有するか、またはどちらも有さなくてもよい。
プロモーターヌクレオチド配列P及び/またはP2は、RNAアルファウイルス骨格によって与えられるプロモーターヌクレオチド配列と同じであってよい。例えば、RNAアルファウイルス骨格によって与えられるプロモーター配列であるPn及びP2が、それぞれ26Sのサブゲノミックプロモーターを含むことができる。プロモーターヌクレオチド配列P及び/またはP2は、RNAアルファウイルス骨格によって与えられるプロモーターヌクレオチド配列と異なっていてもよく、また、互いと異なっていてもよい。
5’リンカーL5は、天然配列または非天然配列であってよい。非天然配列としては、これらに限定されるものではないが、AAY、RR、及びDPPが挙げられる。3’リンカーL3もまた、天然配列または非天然配列であってよい。さらに、L5及びL3は、いずれも天然配列であってよく、いずれも非天然配列であってよく、または一方が天然で他方が非天然であってもよい。各Xについて、アミノ酸リンカーは、アミノ酸2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、21個、22個、23個、24個、25個、26個、27個、28個、29個、30個、31個、32個、33個、34個、35個、36個、37個、38個、39個、40個、41個、42個、43個、44個、45個、46個、47個、48個、49個、50個、51個、52個、53個、54個、55個、56個、57個、58個、59個、60個、61個、62個、63個、64個、65個、66個、67個、68個、69個、70個、71個、72個、73個、74個、75個、76個、77個、78個、79個、80個、81個、82個、83個、84個、85個、86個、87個、88個、89個、90個、91個、92個、93個、94個、95個、96個、97個、98個、99個、100個、またはそれ以上の長さであってよい。各Xについて、アミノ酸リンカーはまた、アミノ酸が少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、少なくとも16個、少なくとも17個、少なくとも18個、少なくとも19個、少なくとも20個、少なくとも21個、少なくとも22個、少なくとも23個、少なくとも24個、少なくとも25個、少なくとも26個、少なくとも27個、少なくとも28個、少なくとも29個、または少なくとも30個の長さであってもよい。
各Yについて、アミノ酸リンカーG5は、アミノ酸2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、21個、22個、23個、24個、25個、26個、27個、28個、29個、30個、31個、32個、33個、34個、35個、36個、37個、38個、39個、40個、41個、42個、43個、44個、45個、46個、47個、48個、49個、50個、51個、52個、53個、54個、55個、56個、57個、58個、59個、60個、61個、62個、63個、64個、65個、66個、67個、68個、69個、70個、71個、72個、73個、74個、75個、76個、77個、78個、79個、80個、81個、82個、83個、84個、85個、86個、87個、88個、89個、90個、91個、92個、93個、94個、95個、96個、97個、98個、99個、100個、またはそれ以上の長さであってよい。各Yについて、アミノ酸リンカーはまた、アミノ酸が少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、少なくとも16個、少なくとも17個、少なくとも18個、少なくとも19個、少なくとも20個、少なくとも21個、少なくとも22個、少なくとも23個、少なくとも24個、少なくとも25個、少なくとも26個、少なくとも27個、少なくとも28個、少なくとも29個、または少なくとも30個の長さであってもよい。
アミノ酸リンカーG3は、アミノ酸2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、21個、22個、23個、24個、25個、26個、27個、28個、29個、30個、31個、32個、33個、34個、35個、36個、37個、38個、39個、40個、41個、42個、43個、44個、45個、46個、47個、48個、49個、50個、51個、52個、53個、54個、55個、56個、57個、58個、59個、60個、61個、62個、63個、64個、65個、66個、67個、68個、69個、70個、71個、72個、73個、74個、75個、76個、77個、78個、79個、80個、81個、82個、83個、84個、85個、86個、87個、88個、89個、90個、91個、92個、93個、94個、95個、96個、97個、98個、99個、100個、またはそれ以上の長さであってよい。G3はまた、アミノ酸が少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、少なくとも16個、少なくとも17個、少なくとも18個、少なくとも19個、少なくとも20個、少なくとも21個、少なくとも22個、少なくとも23個、少なくとも24個、少なくとも25個、少なくとも26個、少なくとも27個、少なくとも28個、少なくとも29個、または少なくとも30個の長さであってもよい。
各Xについて、各Nは、アミノ酸7〜15個の長さのMHCクラスIエピトープをコードすることができる。各Xについて、各Nは、アミノ酸5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、21個、22個、23個、24個、25個、26個、27個、28個、29個、または30個の長さのMHCクラスIエピトープをコードしてもよい。各Xについて、各Nはまた、アミノ酸が、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、少なくとも16個、少なくとも17個、少なくとも18個、少なくとも19個、少なくとも20個、少なくとも21個、少なくとも22個、少なくとも23個、少なくとも24個、少なくとも25個、少なくとも26個、少なくとも27個、少なくとも28個、少なくとも29個、または少なくとも30個の長さのMHCクラスIエピトープをコードしてもよい。
V.B.免疫チェックポイント
本明細書に記載されるベクター、例えば本明細書に記載されるC68ベクター、または本明細書に記載されるアルファウイルスベクターは少なくとも1つの抗原をコードする核酸を含むことができ、また、同じまたは別のベクターが、免疫チェックポイント分子に結合してその活性を遮断する少なくとも1つの免疫調節因子(例えばscFvなどの抗体)をコードする核酸を含むことができる。ベクターは、抗原カセットと、チェックポイント阻害剤をコードする1つ以上の核酸分子とを含むことができる。
遮断または阻害するための標的となりうる例示的な免疫チェックポイント分子としては、これらに限定されるものではないが、CTLA−4、4−1BB(CD137)、4−1BBL(CD137L)、PDL1、PDL2、PD1、B7−H3、B7−H4、BTLA、HVEM、TIM3、GAL9、LAG3、TIM3、B7H3、B7H4、VISTA、KIR、2B4(CD2ファミリーの分子に属し、すべてのNK(γδ)及びメモリーCD8+(αβ)T細胞で発現する)、CD160(BY55とも呼ばれる)、及びCGEN−15049が挙げられる。免疫チェックポイント阻害剤には、CTLA−4、PDL1、PDL2、PD1、B7−H3、B7−H4、BTLA、HVEM、TIM3、GAL9、LAG3、TIM3、B7H3、B7H4、VISTA、KIR、2B4、CD160、及びCGEN−15049の1つ以上に結合してその活性を遮断または阻害する抗体、またはその抗原結合フラグメント、または他の結合タンパク質が挙げられる。例示的な免疫チェックポイント阻害剤としては、トレメリムマブ(CTLA−4遮断抗体)、抗OX40、PD−L1モノクローナル抗体(抗B7−H1;MEDI4736)、イピリムマブ、MK−3475(PD−1blocker)、ニボルマブ(抗PD1抗体)、CT−011(抗PD1抗体)、BY55モノクローナル抗体、AMP224(抗PDL1抗体)、BMS−936559(抗PDL1抗体)、MPLDL3280A(抗PDL1抗体)、MSB0010718C(抗PDL1抗体)、及びヤーボイ/イピリムマブ(抗CTLA−4チェックポイント阻害剤)が挙げられる。抗体をコードする配列は、当該技術分野における通常の技能を用いてベクター、例えばC68に操作により組み込むことができる。例示的な方法の1つが、あらゆる目的で参照により本明細書に援用する、Fang et al.,Stable antibody expression at therapeutic levels using the 2A peptide.Nat Biotechnol.2005 May;23(5):584−90.Epub 2005 Apr 17;に記載されている。
V.C.ワクチン設計及び製造のさらなる考慮事項
V.C.1.すべての腫瘍サブクローンをカバーするペプチドのセットの決定
すべてのまたは大部分の腫瘍サブクローンによって提示されるものを意味するトランカルペプチド(truncal peptide)が、ワクチン中への包含について優先される53。任意で、高い確率で提示されかつ免疫原性であることが予測されるトランカルペプチドがない場合、または、高い確率で提示されかつ免疫原性であることが予測されるトランカルペプチドの数が、追加的な非トランカルペプチドをワクチンに含めることができるほど少ない場合には、腫瘍サブクローンの数及び同一性を推定すること、及びワクチンによってカバーされる腫瘍サブクローンの数を最大化するようにペプチドを選ぶことによって、さらなるペプチドを優先順位付けすることができる54
V.C.2.抗原の優先順位決定
上記の抗原フィルターのすべてを適用した後、ワクチン技術が対応できるよりも多くの候補抗原が、依然としてワクチン包含に利用可能である可能性がある。追加的に、抗原解析の種々の態様についての不確定度が残っている可能性があり、候補ワクチン抗原の様々な性状の間にトレードオフが存在する可能性がある。したがって、選択プロセスの各段階でのあらかじめ決定されたフィルターの代わりに、少なくとも以下の軸を有する空間に候補抗原を置き、積分アプローチを用いて選択を最適化する、積分多次元モデルを考えることができる。
1. 自己免疫または寛容のリスク(生殖細胞系列のリスク)(より低い自己免疫のリスクが、典型的に好ましい)
2. シークエンシングアーチファクトの確率(より低いアーチファクトの確率が、典型的に好ましい)
3. 免疫原性の確率(より高い免疫原性の確率が、典型的に好ましい)
4. 提示の確率(より高い提示の確率が、典型的に好ましい)
5. 遺伝子発現(より高い発現が、典型的に好ましい)
6. HLA遺伝子のカバレッジ(抗原のセットの提示に関与する、より多い数のHLA分子は、腫瘍が、HLA分子の下方制御または変異を介して免疫攻撃を回避するであろう確率を低くする可能性がある)
7.HLAクラスのカバレッジ(HLA−I及びHLA−IIの両方をカバーすることで、治療応答の確率が高まり、腫瘍の免疫回避の確率が低くなる可能性がある)
さらに、場合によっては、抗原が患者の腫瘍のすべてまたは一部において喪失するかまたは不活性化されたHLAアレルによって提示されることが予想される場合には、これらの新生抗原のワクチン接種における優先順位を下げる(例えば除外)することができる。HLAアレルの喪失は、体細胞変異、ヘテロ接合性の喪失、または遺伝子座のホモ接合欠失のいずれかによって生じうる。HLAアレルの体細胞変異の検出方法は当該技術分野では周知のものである(例えば、Shukla et al.,2015)。体細胞LOH及びホモ接合欠失(HLA遺伝子座を含む)の検出方法についても同様に述べられている(Carter et al.,2012;McGranahan et al.,2017;Van Loo et al.,2010)。抗原は、質量分析データが、予測された抗原が予測されたHLAアレルによって提示されないことを示す場合には優先順位付けを外してもよい。
V.D.アルファウイルス
V.D.1.アルファウイルスの生物学
アルファウイルスは、トガウイルス科のメンバーであり、一本鎖プラス鎖RNAウイルスである。メンバーは、一般的に、シンドビス、ロスリバー、マヤロ、チクングニア、及びセムリキ森林ウイルスなどの旧世界型、または、東部ウマ脳炎ウイルス、アウラ、フォートモルガン、もしくはベネズエラウマ脳炎ウイルス及びその誘導株TC−83などの新世界型に分類される(Strauss Microbrial Review 1994)。天然のアルファウイルスゲノムは、通常、長さ約12kbであり、その最初の2/3は、ウイルスゲノムを自己複製するためのRNA複製複合体を形成する非構造タンパク質(nsP)をコードする遺伝子を含んでおり、最後の1/3は、ビリオンを産生するための構造タンパク質をコードするサブゲノム発現カセットを含んでいる(Frolov RNA 2001)。
アルファウイルスのモデル生活環は、複数の異なるステップを含む(Strauss Microbrial Review 1994,Jose Future Microbiol 2009)。宿主細胞にウイルスが吸着した後、ビリオンが細胞内区画内の膜と融合し、最終的にゲノムRNAをサイトゾル中に放出する。プラス鎖の向きを有し、5’末端のメチルグアニル酸キャップ及び3’末端のポリAテールを有するゲノムRNAは、翻訳されて非構造タンパク質nsP1−4を生成し、これが複製複合体を形成する。感染初期には、プラス鎖はこの複合体によってマイナス鎖の鋳型に複製される。現在のモデルでは、複製複合体は感染が進行するにつれてさらにプロセシングされ、生じたプロセス後の複合体はマイナス鎖の完全長プラス鎖ゲノムRNA及び構造遺伝子を含む26Sのサブゲノムプラス鎖RNAへの転写に切り替わる。アルファウイルスのいくつかの保存配列エレメント(CSE)が、マイナス鎖鋳型からのプラス鎖RNAの複製における5’UTRの相補体、ゲノム鋳型からのマイナス鎖合成の複製における51ntのCSE、マイナス鎖からのサブゲノムRNAの転写におけるnsPと26S RNAとのジャンクション領域内の24ntのCSE、及び、プラス鎖鋳型からのマイナス鎖合成における3’末端の19ntのCSEを含む様々なRNA合成ステップにおいて潜在的に一定の役割を担っているものとして同定されている。
ウイルスの自然の生活環では、異なるRNA種の複製後、ウイルス粒子が通常、アセンブルされる。26S RNAは翻訳され、生じたタンパク質はさらにプロセシングされて、カプシドタンパク質、糖タンパク質E1及びE2、ならびに2種類の小ポリペプチドE3及び6Kを含む構造タンパク質を生成する(Strauss 1994)。ウイルスRNAのカプシド形成が生じ、通常はゲノムRNAのみに特異的なカプシドタンパク質がパッケージングされた後、ビリオンがアセンブルされ、膜表面に出芽する。
V.D.2.送達ベクターとしてのアルファウイルス
アルファウイルス(アルファウイルス配列、特徴、及び、他の要素)を使用してアルファウイルスベースの送達ベクター(アルファウイルスベクター、アルファウイルスウイルスベクター、アルファウイルスワクチンベクター、自己複製RNA(srRNA)ベクター、または自己増幅RNA(samRNA)ベクターとも称される)を作製することができる。アルファウイルスは、発現ベクター系として使用するために従来、遺伝子操作がなされている(Pushko 1997,Rheme 2004)。アルファウイルスは、異種抗原の発現が望ましい場合があるワクチン設定においていくつかの長所を有する。アルファウイルスは、宿主のサイトゾル中で自己複製するその能力のため、細胞内の発現カセットの高いコピー数を一般的に得ることができることから、高いレベルの異種抗原の産生を実現することができる。さらに、ベクターは一般的に一過性であるため、バイオセーフティーが高く、ベクターに対する免疫寛容の誘導は低い。また、一般公衆は、一般的にヒトアデノウイルスのような他の標準的ウイルスベクターと比較してアルファウイルスに対する既存の免疫を有していない。アルファウイルスに基づくベクターはまた、感染細胞に対する細胞毒性反応を一般的に生じる。細胞毒性は、発現された異種抗原に対して免疫応答を適性に誘発するためにワクチン設定においてある程度の重要性を有しうる。しかしながら、所望の細胞毒性の程度はバランスの問題であり、そのため、VEEのTC−83株をはじめとするいくつかの弱毒化されたアルファウイルスが開発されている。したがって、本明細書に記載される抗原発現ベクターの一例では、高いレベルの抗原発現を可能とし、抗原に対する強い免疫応答を誘発し、ベクター自体に対する免疫応答は誘発せず、安全に使用することができるアルファウイルス骨格を用いることができる。さらに、抗原発現カセットは、ベクターが、VEEまたはその弱毒化誘導株TC−83に由来する配列を含む(ただしこれらに限定されない)どのアルファウイルス配列を用いるかを最適化することを通じて異なるレベルの免疫応答を誘発するように設計することができる。
アルファウイルス配列を用いたいくつかの発現ベクターの設計戦略が開発されている(Pushko 1997)。1つの戦略では、アルファウイルスベクターの設計は、構造タンパク質遺伝子の下流に26Sプロモーター配列因子の第2のコピーを挿入した後、異種遺伝子を挿入することを含む(Frolov 1993)。これにより、天然の非構造及び構造タンパク質以外に、さらなる異種タンパク質を発現するサブゲノムRNAが産生される。このシステムでは、感染性ビリオンを産生するためのすべての因子が存在し、したがって、非感染細胞において発現ベクターの繰り返しの感染のラウンドが行われうる。
別の発現ベクターの設計では、ヘルパーウイルスシステムを利用する(Pushko 1997)。この戦略では、構造タンパク質は異種遺伝子によって置換される。したがって、依然としてインタクトな非構造遺伝子によって媒介されるウイルスRNAの自己複製の後、26SサブゲノムRNAが異種タンパク質の発現をもたらす。従来、構造タンパク質を発現するさらなるベクターが、例えば、細胞株の同時トランスフェクションなどによってイン・トランスで与えられることで感染性ウイルスを生じる。1つのシステムが米国特許第8,093,021号に記載されており、当該特許の全容をあらゆる目的で参照によって本明細書に援用する。ヘルパーベクターシステムは、感染性粒子を形成する可能性を制限するという長所をもたらし、したがってバイオセーフティーを改善する。さらに、ヘルパーベクターシステムは、全ベクター長を短縮し、複製及び発現の効率を改善する可能性がある。したがって、本明細書に記載される抗原発現ベクターの一例では、構造タンパク質が抗原カセットで置換されたアルファウイルス骨格を用いることができ、得られるベクターはバイオセーフティーの問題が低減されるのと同時に全体的な発現ベクターのサイズの減少により、効率的な発現を促進する。
V.D.3.インビトロでのアルファウイルスの生成
アルファウイルス送達ベクターは、一般的に、プラス鎖のRNAポリヌクレオチドである。RNA生成のための当該技術分野では周知の従来の方法として、インビトロ翻訳IVTがある。この方法では、所望のベクターのDNA鋳型が、クローニング、制限消化、ライゲーション、遺伝子合成、及びポリメラーゼ連鎖反応(PCR)などの標準的な分子生物学的方法を含む当該技術分野では周知の方法によって最初に生成される。このDNA鋳型は、RNAに転写されることが望ましい配列の5’末端にRNAポリメラーゼのプロモーターを有している。プロモーターとしては、これらに限定されるものではないが、T3、T7、またはSP6などのバクテリオファージポリメラーゼのプロモーターが挙げられる。次に、DNA鋳型は、適当なRNAポリメラーゼ酵素、バッファー剤、及びヌクレオチド(NTP)とインキュベートされる。得られたRNAポリヌクレオチドは、7−メチルグアノシンまたは関連する構造などの5’キャップ構造の付加、及び任意でポリアデニル化(ポリA)テールを有するように3’末端を改変することを含む(ただしこれらに限定されない)方法によって、任意でさらに改変することができる。次に、RNAをフェノールクロロホルム抽出などの当該技術分野では周知の方法を用いて精製することができる。
V.D.4.脂質ナノ粒子による送達
ワクチンベクターの設計において考慮すべき重要な側面の1つとして、ベクター自体に対する免疫がある(Riley 2017)。これは、例えば特定のヒトアデノウイルス系などのベクター自体に対する既存の免疫の形である場合もあり、またはワクチンの投与後に生じるベクターに対する免疫の形である場合もある。後者は、例えば別々のプライミング及びブースター投与のように同じワクチンの複数回の投与が行われる場合、または異なる抗原カセットを送達するために同じワクチンベクターシステムが用いられるような場合に重要な考慮事項となる。
アルファウイルスベクターの場合では、標準的な送達方法は、カプシド、E1、及びE2タンパク質をイン・トランスで与えることによって感染性のウイルス粒子を生じる上記に述べたヘルパーウイルスシステムである。しかしながら、E1及びE2タンパク質は、しばしば中和抗体の主要な標的である点に留意することが重要である(Strauss 1994)。したがって、対象とする抗原を標的細胞に送達するためにアルファウイルスベクターを使用することの有効性は、感染性粒子が中和抗体の標的とされる場合に低下する可能性がある。
ウイルス粒子を媒介とする遺伝子送達に代わる代替的手法として、ナノ粒子を用いた発現ベクターの送達がある(Riley 2017)。重要な点として、ナノ材料担体は、非免疫原性材料で形成することができ、送達ベクター自体に対する免疫の誘発を一般的に回避することができる。これらの材料としては、これらに限定されるものではないが、脂質、無機ナノ材料、及び他のポリマー材料を挙げることができる。脂質は、カチオン性、アニオン性、または中性であってよい。かかる材料は、合成または天然由来のものであってよく、特定の例では生分解性であってよい。脂質は、脂肪、コレステロール、リン脂質、ポリエチレングリコール(PEG)複合体(PEG化脂質)を含む(ただしこれに限定されない)脂質複合体、ワックス、油類、グリセリド、及び脂溶性ビタミンを含みうる。
脂質ナノ粒子(LNP)は、膜及び小胞状構造の形成を可能とする脂質の両親媒性の性質のために魅力的な送達システムである(Riley 2017)。一般的にこれらの小胞は、標的細胞の膜内に吸収され、サイトゾル中に核酸を放出することによって発現ベクターを送達する。さらに、LNPは特定の細胞種のターゲティングを促すようにさらに改変または官能化することができる。LNPの設計における別の考慮事項は、ターゲティングの効率と細胞毒性との間のバランスである。脂質の組成は一般的に、カチオン性、中性、アニオン性、及び両親媒性脂質の規定の混合物を含む。いくつかの例では、LNPの凝集を防止するか、脂質の酸化を防止するか、またはさらなる部分の付着を促す化学官能基を与えるために特定の脂質が含まれる。脂質の組成は、全体のLNPのサイズ及び安定性に影響しうる。1つの例では、脂質の組成は、ジリノレイルメチル−4−ジメチルアミノブチレート(MC3)またはMC3様分子を含む。MC3及びMC3様脂質の組成物は、例えばPEGまたはPEG複合化脂質、ステロール、または中性脂質などの1種類以上の他の脂質を含むように製剤化することができる。
血清に直接曝露された発現ベクターなどの核酸ベクターは、血清中のヌクレアーゼによる核酸の分解、または遊離核酸による免疫系のオフターゲットの刺激を含むいくつかの望ましくない影響を有しうる。したがって、アルファウイルスベクターの封入を利用して分解を防止する一方で、潜在的なオフターゲット効果も防止することができる。特定の例では、アルファウイルスベクターは、LNPの水性の内部など、送達担体内に完全に封入される。LNP内へのアルファウイルスベクターの封入は、微小流体液滴生成装置で行われる微小流体混合及び液滴生成などの当該技術分野では周知の方法によって実施することができる。かかる装置としては、これらに限定されるものではないが、標準的なTジャンクション装置またはフローフォーカシング装置が挙げられる。1つの例では、MC3またはMC3様分子含有組成物などの所望の脂質製剤を、アルファウイルス送達ベクター及び他の所望の物質と並行して液滴生成装置に供給することで、送達ベクター及び所望の物質がMC3またはMC3様分子ベースのLNPの内部に完全に封入される。1つの例では、液滴生成装置は、生成されたLNPの粒径範囲及び粒度分布を制御することができる。例えば、LNPは、直径1〜1000nmの範囲の粒径、例えば、1、10、50、100、500、または1000nmの粒径を有することができる。液滴生成の後、発現ベクターを封入した送達ベクターを、投与に備えてさらに処理または改変することができる。
V.E.チンパンジーアデノウイルス(ChAd)
V.E.1.チンパンジーアデノウイルスによるウイルス送達
1つ以上の抗原を送達するためのワクチン組成物(例えば、抗原カセットを介し、表A及びAACR GENIEの結果に示される1つ以上の新生抗原、及び/または表1.2に示される1つ以上の抗原を含む)は、チンパンジー由来のアデノウイルスヌクレオチド配列、各種の新規ベクター、及びチンパンジーアデノウイルス遺伝子を発現する細胞株を与えることにより作出することができる。チンパンジーC68アデノウイルス(本明細書ではChAdV68とも呼ぶ)のヌクレオチド配列を、抗原を送達するためのワクチン組成物中に使用することができる(配列番号1を参照)。C68アデノウイルス由来ベクターの使用については米国特許第6,083,716号にさらに詳細に記載されており、当該特許の全容をあらゆる目的で参照によって本明細書に援用する。
さらなる態様において、本明細書では、C68などのチンパンジーアデノウイルスのDNA配列と、発現を誘導する調節配列に機能的に連結された抗原カセットとを含む組換えアデノウイルスが提供される。この組換えウイルスは、哺乳動物、好ましくはヒトの細胞に感染させることが可能であり、細胞内で新生抗原カセットの産物を発現することが可能である。このベクターでは、天然のチンパンジーE1遺伝子、及び/またはE3遺伝子、及び/またはE4遺伝子を欠失させることができる。抗原カセットを、これらの遺伝子欠失部位のいずれに挿入することもできる。抗原カセットは、それに対するプライミングされた免疫応答が望ましい抗原を含むことができる。
別の態様において、本明細書では、C68などのチンパンジーアデノウイルスを感染させた哺乳動物細胞が提供される。
さらなる別の態様では、チンパンジーアデノウイルス遺伝子(例えばC68由来の)またはその機能的フラグメントを発現する新規な哺乳動物細胞株が提供される。
いっそうさらなる態様において、本明細書では、哺乳動物細胞内に抗原カセットを送達するための方法であって、細胞内に、抗原カセットを発現するように操作された、有効量のC68などのチンパンジーアデノウイルスを導入する工程を含む方法が提供される。
さらなる別の態様は、哺乳動物宿主に免疫応答を誘発してがんを治療するための方法を提供する。この方法は、免疫応答が標的とする腫瘍に由来する1種類以上の抗原をコードする抗原カセットを含む、有効量のC68などの組換えチンパンジーアデノウイルスを宿主に投与する工程を含むことができる。
さらに、配列番号1の配列から得られるチンパンジーアデノウイルス遺伝子を発現する非サル哺乳動物細胞も開示される。この遺伝子は、配列番号1のアデノウイルスE1A、E1B、E2A、E2B、E3、E4、L1、L2、L3、L4及びL5からなる群から選択することができる。
さらに、配列番号1の配列から得られる遺伝子を含むチンパンジーアデノウイルスのDNA配列を含む核酸分子も開示される。この遺伝子は、配列番号1の前記チンパンジーアデノウイルスE1A、E1B、E2A、E2B、E3、E4、L1、L2、L3、L4及びL5遺伝子からなる群から選択することができる。いくつかの態様において、核酸分子は、配列番号1を含む。いくつかの態様において、核酸分子は、配列番号1のE1A、E1B、E2A、E2B、E3、E4、L1、L2、L3、L4及びL5遺伝子からなる群から選択される少なくとも1つの遺伝子が欠失した、配列番号1の配列を含む。
さらに、配列番号1から得られるチンパンジーアデノウイルスDNA配列と、異種宿主細胞内でカセットの発現を誘導する1つ以上の調節配列に機能的に連結された抗原カセットとを含むベクターであって、任意で、チンパンジーアデノウイルスDNA配列が、複製及びカプシド形成に必要とされる少なくともシスエレメントを含み、シスエレメントが抗原カセット及び調節配列に隣接している、ベクターも開示される。いくつかの態様において、チンパンジーアデノウイルスDNA配列は、配列番号1のE1A、E1B、E2A、E2B、E3、E4、L1、L2、L3、L4及びL5遺伝子配列から選択される遺伝子を含む。いくつかの態様において、ベクターは、E1A及び/またはE1B遺伝子を欠失していてもよい。
さらに、抗原カセットを発現するように操作されたC68ベクターなどの本明細書に開示されるベクターをトランスフェクトした宿主細胞も開示される。さらに、細胞内に本明細書に開示されるベクターを導入することによって細胞内に導入された選択された遺伝子を発現するヒト細胞も開示される。
さらに、哺乳動物細胞に抗原カセットを送達するための方法であって、前記細胞内に、抗原カセットを発現するように操作された有効量のC68ベクターなどの本明細書に開示されるベクターを導入することを含む方法も提供される。
さらに、哺乳動物細胞内に本明細書に開示されるベクターを導入することと、適当な条件下で細胞を培養することと、抗原を産生することと、を含む、抗原を産生するための方法も開示される。
V.E.2.E1を発現する相補性細胞株
本明細書に記載される遺伝子のいずれかにおいて欠失を有する組換えチンパンジーアデノウイルス(Ad)を作製するため、欠失させた遺伝子領域の機能(ウイルスの複製及び感染性に不可欠である場合)をヘルパーウイルスまたは細胞株(すなわち、相補性またはパッケージング細胞株)によって組換えウイルスに供給することができる。例えば、複製欠損チンパンジーアデノウイルスベクターを作製するには、ヒトまたはチンパンジーアデノウイルスのE1遺伝子産物を発現する細胞株を使用することができ、そのような細胞株にはHEK293またはそのバリアントが含まれうる。チンパンジーE1遺伝子を発現する細胞株の作製のプロトコール(米国特許第6,083,716号の実施例3及び4)にしたがって任意の選択されたチンパンジーアデノウイルス遺伝子を発現する細胞株を作製することができる。
AAV強化アッセイを用いてチンパンジーアデノウイルスE1発現細胞株を同定することができる。このアッセイは、他の特性評価されていないアデノウイルス(例えば他の種由来)のE1遺伝子を使用して作製された細胞株においてE1の機能を同定するうえで有用である。このアッセイは米国特許第6,083,716号の実施例4Bに記載されている。
選択されたチンパンジーアデノウイルス遺伝子(例えばE1)は、選択された親細胞株で発現するためのプロモーターの転写制御下にある可能性がある。この目的で誘導性または構成性プロモーターを用いることができる。誘導性プロモーターには、亜鉛によって誘導されるヒツジメタロチオニンプロモーター、または糖質コルチコイド、特にデキサメタゾンによって誘導されるマウス哺乳動物腫瘍ウイルス(MMTV)がある。本明細書に参照により援用するところの国際出願第WO95/13392号において特定されるものなどの他の誘導性プロモーターもパッケージング細胞株の作製に使用することができる。チンパンジーアデノウイルス遺伝子の発現を制御する構成性プロモーターも用いることができる。
任意の所望のC68遺伝子を発現する新規な細胞株を作製するために親細胞を選択することができる。限定されることなく、かかる親細胞株は、HeLa[ATCC寄託番号CCL2]、A549[ATCC寄託番号CCL185]、KB[CCL17]、Detroit[例えばDetroit510、CCL72]、及びWI−38[CCL75]細胞であってよい。他の適当な親細胞株を他の供給元から入手することができる。親細胞株としては、CHO、HEK293またはそのバリアント、911、HeLa、A549、LP−293、PER.C6、またはAE1−2aを挙げることができる。
E1発現細胞株は、組換えチンパンジーアデノウイルスE1欠失ベクターの作製において有用となりうる。1つ以上の他のチンパンジーアデノウイルス遺伝子産物を発現する基本的に同じ手順を用いて構築された細胞株は、これらの産物をコードする遺伝子に欠失を有する組換えチンパンジーアデノウイルスベクターの作製において有用である。さらに、他のヒトAdE1遺伝子産物を発現する細胞株も、チンパンジー組換えAdを作製するうえで有用である。
V.E.3.ベクターとしての組換えウイルス粒子
本明細書に開示される組成物は、少なくとも1種類の抗原を細胞に送達するウイルスベクターを含むことができる。かかるベクターは、C68のようなチンパンジーアデノウイルスDNA配列と、カセットを直接発現するための調節配列に機能的に連結された抗原カセットとを含む。C68ベクターは、感染した哺乳動物細胞内でカセットを発現することが可能である。C68ベクターは1つ以上のウイルス遺伝子に機能的欠失を有することができる。抗原カセットは、プロモーターなどの1つ以上の調節配列の制御下にある少なくとも1つの抗原を含む。任意選択的なヘルパーウイルス及び/またはパッケージング細胞株によって、チンパンジーウイルスベクターに、欠失させたアデノウイルス遺伝子の任意の必要な産物を供給することができる。
「機能的に欠失された」という用語は、その遺伝子領域の充分な量が除去または例えば変異もしくは改変により他の形で変化させられていることにより、その遺伝子領域が遺伝子発現の1つ以上の機能的産物を産生できなくなっていることを意味する。機能的欠失につながりうる変異または改変としては、これらに限定されるものではないが、未成熟終止コドンの導入及び基準及び非基準開始コドンの除去のようなナンセンス変異、mRNAスプライシングまたは他の転写プロセシングを変化させる変異、またはこれらの組み合わせが挙げられる。必要な場合、遺伝子領域全体を除去することができる。
配列の欠失、挿入、及び他の変異を含む、本明細書に開示されるベクターを形成する核酸配列の改変は、標準的な分子生物学的手法を用いて生成することができるものであり、本明細書の範囲内である。
V.E.4.ウイルスプラスミドベクターの構築
本発明において有用なチンパンジーアデノウイルスC68ベクターには、組換え欠損アデノウイルス、すなわち、E1aまたはE1b遺伝子に機能的欠失を有し、任意で、例えば温度感受性変異または他の遺伝子における欠失などの他の変異を有するチンパンジーアデノウイルス配列が含まれる。これらのチンパンジー配列は、他のアデノウイルス及び/またはアデノ随伴ウイルス配列からハイブリッドベクターを形成するうえでも有用であると予想される。ヒトアデノウイルスから調製された同種アデノウイルスベクターについては、刊行文献に記載されている[例えば、上記に引用のKozarsky I及びII、ならびに同文献に引用された参照文献、米国特許第5,240,846号を参照]。
抗原カセットをヒト(または他の哺乳動物)細胞に送達するための有用なチンパンジーアデノウイルスC68ベクターの構築において、広範囲のアデノウイルス核酸配列をベクターに用いることができる。最小のチンパンジーC68アデノウイルス配列を含むベクターをヘルパーウイルスとともに使用して感染性の組換えウイルス粒子を作製することができる。ヘルパーウイルスは、最小のチンパンジーアデノウイルスベクターのウイルス感染性及び増殖に必要な基本的な遺伝子産物を提供する。チンパンジーアデノウイルス遺伝子の1つ以上の選択された欠失のみが、欠失がなければ機能性のウイルスベクターに導入される場合、欠失された遺伝子産物は、欠失された遺伝子機能をイン・トランスで与えるウイルスを選択されたパッケージング細胞株内で増殖させることによるウイルスベクター作製プロセスで供給することができる。
V.E.5.組換え最小アデノウイルス
最小チンパンジーAd C68ウイルスとしては、複製及びビリオンのカプシド形成に必要なアデノウイルスのシスエレメントのみを含むウイルス粒子がある。すなわち、このベクターは、アデノウイルスのシス作用性の5’及び3’の末端逆位繰り返し配列(ITR)(複製起点として機能する)と、天然の5’パッケージング/エンハンサードメイン(直鎖状のAdのゲノム及びE1プロモーターのエンハンサーエレメントをパッケージングするために必要な配列を含む)とを含む。例えば、国際出願第WO96/13597号において「最小」ヒトAdベクターの調製について述べられ、本明細書に参照によって援用する方法を参照されたい。
V.E.6.他の欠損アデノウイルス
組換え複製不全アデノウイルスは、最小チンパンジーアデノウイルス配列以上のものを含んでもよい。これらの他のAdベクターは、ウイルスの遺伝子領域の異なる部分の欠失、ならびに、必要に応じたヘルパーウイルス及び/またはパッケージング細胞株の使用によって形成される感染性ウイルス粒子によって特徴づけることができる。
1つの例として、適当なベクターは、C68アデノウイルスの最初期遺伝子E1a及び後初期遺伝子E1bの全体または充分な部分を欠失させることにより、それらの正常な生物学的機能を失わせることによって形成することができる。複製不全E1欠失ウイルスは、対応する遺伝子産物をイン・トランスで与える機能的アデノウイルスE1a及びE1b遺伝子を含むチンパンジーのアデノウイルス形質転換相補性細胞株で増殖させた場合に感染性のウイルスを複製及び生成することが可能である。既知のアデノウイルス配列に対する相同性に基づけば、得られる組換えチンパンジーアデノウイルスは、当該技術分野のヒト組換えE1欠失アデノウイルスでそうであるように多くの細胞種に感染することが可能であり、抗原(複数可)を発現することができるが、チンパンジーE1領域DNAを有していない多くの細胞では、細胞が極めて高い感染多重度で感染していないかぎりは複製できないものと予想される。
別の例として、C68アデノウイルス後初期遺伝子E3の全体または一部を、組換えウイルスの一部を形成するチンパンジーアデノウイルス配列から除去することができる。
チンパンジーアデノウイルスC68ベクターは、E4遺伝子の欠失を有するように構築することもできる。さらに別のベクターは、後初期遺伝子E2aに欠失を有することができる。
欠失は、チンパンジーC68アデノウイルスゲノムの後期遺伝子L1〜L5のいずれに導入することもできる。同様に、中期遺伝子IX及びIVa2内の欠失も特定の目的では有用となりうる。他の欠失を他の構造または非構造アデノウイルス遺伝子に導入することもできる。
上記に述べた欠失は、個々に用いることもできる。すなわち、アデノウイルス配列はE1のみの欠失を有してもよい。また、それらの生物学的活性を破壊または低減するうえで効果的な遺伝子全体またはその一部を任意の組み合わせで用いることもできる。例えば、1つの例示的なベクターでは、アデノウイルスC68配列は、E1遺伝子及びE4遺伝子、またはE1、E2a、及びE3遺伝子、またはE1及びE3遺伝子、または、E3の欠失をともなうかまたはともなわない、E1、E2a、及びE4遺伝子の欠失を有することができる。上記に述べたように、かかる欠失は、所望の結果を得るために温度感受性変異などの他の変異と組み合わせて用いることができる。
抗原(複数可)を含むカセットを、任意で、チンパンジーC68Adウイルスの任意の欠失領域に挿入することができる。また、必要に応じて既存の遺伝子領域内にカセットを挿入することでその領域の機能を破壊することもできる。
V.E.7.ヘルパーウイルス
抗原カセットを送達するために用いられるウイルスベクターのチンパンジーアデノウイルス遺伝子の含量に応じて、ヘルパーアデノウイルスまたは非複製ウイルスフラグメントを用いて、カセットを含む感染性の組換えウイルス粒子を生成するのに充分なチンパンジーアデノウイルス遺伝子配列を与えることができる。
有用なヘルパーウイルスは、アデノウイルスベクターコンストラクト中に存在しない、及び/またはベクターをトランスフェクトしたパッケージング細胞株によって発現されない選択されたアデノウイルス遺伝子配列を含む。ヘルパーウイルスは複製不全であってよく、上記に述べた配列以外の様々なアデノウイルス遺伝子を含むことができる。ヘルパーウイルスは、本明細書に記載されるE1発現細胞株と組み合わせて用いることができる。
C68では、「ヘルパー」ウイルスは、C68ゲノムのC末端を、ウイルスの左端から約1300bpを除去するSspIによって短縮することによって形成されるフラグメントとすることができる。次に、この短縮されたウイルスをプラスミドDNAとともにE1発現細胞株内に同時トランスフェクトすることにより、プラスミド内のC68配列との相同組み換えによって組換えウイルスを形成する。
ヘルパーウイルスは、Wu et al,J.Biol.Chem.,264:16985−16987 (1989);K.J.Fisher and J.M.Wilson,Biochem.J.,299:49(Apr.1,1994)に記載されるようなポリカチオン複合体として形成することもできる。ヘルパーウイルスは、任意で、レポーター遺伝子を含んでもよい。多くのかかるレポーター遺伝子が当該技術分野で知られている。アデノウイルスベクター上の抗原カセットとは異なるヘルパーウイルス上のレポーター遺伝子の存在によって、Adベクターとヘルパーウイルスを独立して観察することが可能となる。この第2のレポーター遺伝子を用いることで、精製時に得られた組換えウイルスとヘルパーウイルスとを分離することが可能である。
V.E.8.ウイルス粒子のアセンブリと細胞株の感染
アデノウイルス、抗原カセット、及び他のベクター因子の選択されたDNA配列の様々な中間プラスミド及びシャトルベクターへのアセンブリ、ならびに組換えウイルス粒子を作製するためのプラスミド及びシャトルベクターの使用は、従来の手法を用いてすべて実現することができる。かかる手法としては、従来のcDNAのクローニング法、インビトロ組換え法(例えば、ギブソンアセンブリ)、アデノウイルスゲノムの重複するオリゴヌクレオチド配列の使用、ポリメラーゼ連鎖反応、及び所望のヌクレオチド配列を与える任意の適当な方法が挙げられる。標準的なトランスフェクション及び同時トランスフェクションの手法、例えば、CaPO4沈殿法またはリポフェクタミンなどのリポソーム媒介トランスフェクション法が用いられる。用いられる他の従来の方法としては、ウイルスゲノムの相同組み換え、アガーオーバーレイ中でのウイルスのプラーク形成、シグナル発生測定の方法などが挙げられる。
例えば、所望の抗原を含むウイルスベクターの構築及びアセンブリの後、ベクターをインビトロでヘルパーウイルスの存在下でパッケージング細胞株にトランスフェクトすることができる。ヘルパーとベクター配列との間で相同組み換えが起こり、これによりベクター内のアデノウイルス−抗原配列が複製されてビリオンカプシド内にパッケージングされ、組換えウイルスベクター粒子が得られる。
得られた組換えチンパンジーC68アデノウイルスは、抗原カセットを選択された細胞に導入するうえで有用である。パッケージング細胞株内で増殖させた組換えウイルスを用いたインビボ実験において、E1欠失組換えチンパンジーアデノウイルスが、カセットを非チンパンジー細胞、好ましくはヒト細胞に導入するうえで実用性を有することが実証されている。
V.E.9.組換えウイルスベクターの使用
したがって、抗原カセットを含む得られた組換えチンパンジーC68アデノウイルス(上記に述べたように、アデノウイルスベクターとヘルパーウイルスとの協同、またはアデノウイルスベクターとパッケージング細胞株との協同により作製される)は、抗原(複数可)をインビボまたはエクスビボで対象に送達することができる効率的な遺伝子導入担体を与えるものである。
上記に述べた組換えベクターは、遺伝子治療について公開されている方法にしたがってヒトに投与される。抗原カセットを有するチンパンジーウイルスベクターは、好ましくは生体適合性溶液または薬学的に許容される送達溶媒中に懸濁させて患者に投与することができる。適当な溶媒としては滅菌生理食塩水が挙げられる。薬学的に許容される担体として知られ、当業者には周知のものである他の水性及び非水性等張滅菌注射溶液、ならびに水性及び非水性滅菌懸濁液をこの目的で使用することもできる。
チンパンジーアデノウイルスベクターは、ヒト細胞を形質転換し、医療分野の当業者によって判定することが可能な有害作用をともなわずに、または医学的に許容される生理学的作用をともなって、治療効果を与えるうえで充分なレベルの抗原の導入及び発現をもたらすのに充分な量で投与される。従来の薬学的に許容される投与経路としては、これらに限定されるものではないが、肝臓、鼻腔内、静脈内、筋肉内、皮下、皮内、経口、及び他の非経口の投与経路が挙げられる。投与経路は必要に応じて組み合わせることができる。
ウイルスベクターの用量は、治療される状態、患者の年齢、体重、及び健康状態などの因子に主として依存し、したがって患者間で異なりうる。用量は、あらゆる副作用に対して治療効果のバランスが取れるように調節され、かかる用量は、組換えベクターが用いられる治療用途に応じて異なりうる。抗原(複数可)の発現レベルを観察することにより、投与頻度を決定することができる。
組換え複製不全アデノウイルスは、「薬学的有効量」、すなわち、所望の細胞をトランスフェクトし、ワクチン効果、すなわち一定の測定可能なレベルの防御免疫をもたらすような選択された遺伝子の充分な発現レベルを与えるのにある投与経路で有効な組換えアデノウイルスの量で投与することができる。抗原を含むC68ベクターは、アジュバントと同時投与することができる。アジュバントは、ベクターとは別のものであってもよく(例えばミョウバン)または特にアジュバントがタンパク質である場合にはベクター内にコードされてもよい。アジュバントは当該技術分野では周知のものである。
従来の薬学的に許容される投与経路としては、これらに限定されるものではないが、鼻腔内、筋肉内、気管内、皮下、皮内、直腸内、経口、及び他の非経口の投与経路が挙げられる。投与経路は必要に応じて組み合わせるか、または免疫原もしくは疾患に応じて調節することができる。例えば、狂犬病の予防では、皮下、気管内、及び鼻腔内経路が好ましい。投与経路は、主として治療される疾患の性質によって決められる。
抗原(複数可)の発現レベルを観察することにより、ブースターの必要性(ある場合)を決定することができる。例えば、血清中の抗体力価の評価の後、必要に応じてブースター免疫が望ましい場合がある。
VI.治療及び製造方法
本明細書に開示する方法を用いて特定された複数の抗原などの1つ以上の抗原を対象に投与することにより、対象に腫瘍特異的な免疫応答を誘導し、腫瘍に対するワクチン接種を行い、対象のがんの症状を治療及び/または緩和する方法も提供される。
いくつかの態様において、対象は、がんと診断されているか、またはがんを発症するリスクにある。対象は、ヒト、イヌ、ネコ、ウマ、または、腫瘍特異的な免疫応答が望ましい任意の動物であることができる。腫瘍は、乳、卵巣、前立腺、肺、腎臓、胃、結腸、精巣、頭頸部、膵臓、脳、黒色腫、及び他の組織器官の腫瘍などの、任意の固形腫瘍、ならびに、急性骨髄性白血病、慢性骨髄性白血病、慢性リンパ球性白血病、Tリンパ球性白血病、及びB細胞リンパ腫を含むリンパ腫及び白血病などの、血液腫瘍であることができる。
抗原は、CTL応答を誘導するのに充分な量で投与することができる。
抗原は、単独で、または他の治療用物質との組み合わせで投与することができる。治療用物質は、例えば、化学療法剤、放射線、または免疫療法である。特定のがんのための任意の適している治療的処置を、施すことができる。
加えて、対象に、チェックポイント阻害因子などの抗免疫抑制性/免疫刺激性物質をさらに投与することができる。例えば、対象に、抗CTLA抗体または抗PD−1または抗PD−L1をさらに投与することができる。抗体によるCTLA−4またはPD−L1の遮断は、患者においてがん性細胞に対する免疫応答を増強することができる。特に、CTLA−4遮断は、ワクチン接種プロトコールを採用した場合に有効であることが示されている。
ワクチン組成物に含まれるべき各抗原の最適量、及び最適投薬レジメンを、決定することができる。例えば、抗原またはそのバリアントは、静脈内(i.v.)注射、皮下(s.c.)注射、皮内(i.d.)注射、腹腔内(i.p.)注射、筋肉内(i.m.)注射のために調製することができる。注射の方法は、s.c.、i.d.、i.p.、i.m.、及びi.v.を含む。DNAまたはRNA注射の方法は、i.d.、i.m.、s.c.、i.p.、及びi.v.を含む。ワクチン組成物の投与の他の方法は、当業者に公知である。
ワクチンは、組成物中に存在する抗原の選択、数、及び/または量が、組織、がん、及び/または患者に特異的であるように編集することができる。例として、ペプチドの厳密な選択は、所定の組織における親タンパク質の発現パターンによって手引きされるか、または患者の変異状態によって手引きされ得る。選択は、がんの特異的なタイプ、疾患の状態、より早期の処置レジメン、患者の免疫状態、及び当然、患者のHLAハロタイプに依存し得る。さらに、ワクチンは、特定の患者の個人的な必要にしたがって、個別化された構成要素を含有することができる。例は、特定の患者における抗原の発現にしたがって抗原の選択を変えること、または、処置の第1のラウンドまたはスキームの後の二次的処置についての調整を含む。
抗原ワクチンの投与を行うための患者は、さまざまな診断方法、例えば、下記でさらに述べる患者選択方法の使用により特定することができる。患者選択では、1つ以上の遺伝子の変異または発現パターンを特定することを含むことができる。場合により、患者選択では、患者のハプロタイプを特定することを含む。さまざまな患者選択方法を並行して行うことができ、例えば、シークエンシング診断によって患者の変異及びハプロタイプの両方を特定することができる。さまざまな患者選択方法を順次行うこともでき、例えば、1つの診断検査で変異を特定し、別の診断検査で患者のハプロタイプを特定し、その場合、各検査は、同じ(例えば、両方ともハイスループットシークエンシング)か、または異なる(例えば、一方がハイスループットシークエンシングで他方がサンガーシークエンシング)診断方法であってよい。
がんのためのワクチンとして使用されるべき組成物について、正常組織において多量に発現している類似した正常な自己ペプチドを有する抗原は、本明細書に記載した組成物において、避けられるか、または少量で存在することができる。他方で、患者の腫瘍が、多量のある特定の抗原を発現することが公知である場合、このがんの処置のためのそれぞれの薬学的組成物は、多量に存在することができ、及び/または、この特定の抗原もしくはこの抗原の経路に特異的な1種類よりも多い抗原を含めることができる。
抗原を含む組成物を、既にがんを患っている個体に投与することができる。治療的適用において、組成物は、腫瘍抗原に対する有効なCTL応答を惹起し、かつ、症候及び/または合併症を治癒するかまたは少なくとも部分的に停止するのに充分な量で、患者に投与される。これを達成するのに妥当な量を、「治療的有効用量」として定義する。この用途のために有効な量は、例えば、組成物、投与の様式、処置される疾患の病期及び重症度、患者の体重及び健康の全身状態、ならびに処方医の判断に依存するであろう。組成物は、概して、重篤な疾患状態、すなわち、命に関わるか、または潜在的に命に関わる状況、特にがんが転移している場合に使用できることを、心に留めるべきである。そのような例において、外来性物質の最小化、及び抗原の相対的な非毒性の性質を考慮して、実質的過剰量のこれらの組成物を投与することが、可能であり、かつ処置する医師が望ましいと感じることができる。
治療的用途のために、投与は、腫瘍の検出または外科的除去時に始めることができる。これに、少なくとも症候が実質的に減ずるまで、及びその後ある期間にわたって、ブースト用量が続く。
治療的処置のための薬学的組成物(例えば、ワクチン組成物)は、非経口、局部、経鼻、経口、または局所投与について意図される。薬学的組成物は、非経口的に、例えば、静脈内、皮下、皮内、または筋肉内に投与することができる。組成物は、腫瘍に対する局所免疫応答を誘導するために、外科的切除の部位に投与することができる。抗原の溶液を含む非経口投与用の組成物を、本明細書に開示し、ワクチン組成物は、許容される担体、例えば、水性担体に溶解または懸濁される。様々な水性担体、例えば、水、緩衝水、0.9%食塩水、0.3%グリシン、ヒアルロン酸などを使用することができる。これらの組成物は、従来の周知の滅菌技法によって滅菌することができ、または滅菌濾過することができる。結果として生じた水溶液を、そのままで使用のためにパッケージングするか、または凍結乾燥することができ、凍結乾燥調製物は、投与前に滅菌溶液と組み合わされる。組成物は、pH調整剤及び緩衝剤、等張化剤、湿潤剤など、例えば、酢酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、ソルビタンモノラウラート、トリエタノールアミンオレアートなどのような、生理学的条件に近づけるために必要とされる、薬学的に許容される補助物質を含有してもよい。
抗原はまた、それらをリンパ組織などの特定の細胞組織にターゲティングする、リポソームを介して投与することもできる。リポソームはまた、半減期を増大させるのにも有用である。リポソームは、エマルジョン、フォーム、ミセル、不溶性単層、液晶、リン脂質分散物、ラメラ層などを含む。これらの調製物において、送達されるべき抗原は、単独で、または、CD45抗原に結合するモノクローナル抗体などの、例えば、リンパ系細胞の間で優性な受容体に結合する分子、または他の治療用組成物もしくは免疫原性組成物と共に、リポソームの一部として組み込まれる。したがって、所望の抗原で満たされたリポソームは、リンパ系細胞の部位へ方向付けられることができ、そこで、リポソームは次いで、選択された治療用/免疫原性組成物を送達する。リポソームは、概して、中性及び負電荷を有するリン脂質、及びコレステロールなどのステロールを含む、標準的な小胞形成脂質から形成され得る。脂質の選択は、概して、例えば、リポソームサイズ、酸不安定性、及び血流におけるリポソームの安定性の考慮により手引きされる。例えば、Szoka et al., Ann.Rev.Biophys.Bioeng.9;467 (1980)、米国特許第4,235,871号、第4,501,728号、第4,501,728号、第4,837,028号、及び第5,019,369号に記載されているように、様々な方法を、リポソームを調製するために利用可能である。
免疫細胞へのターゲティングのために、リポソーム中に組み込まれるべきリガンドは、例えば、所望の免疫系細胞の細胞表面決定基に特異的な抗体またはその断片を含むことができる。リポソーム懸濁液は、とりわけ、投与の様式、送達されるペプチド、及び処置される疾患の病期にしたがって変動する用量で、静脈内、局所、局部などに投与することができる。
治療目的または免疫化目的で、本明細書に記載したペプチド、及び任意でペプチドの1つ以上をコードする核酸をまた、患者に投与することもできる。数多くの方法が、核酸を患者に送達するために好都合に使用される。例として、核酸を、「裸のDNA」として直接送達することができる。このアプローチは、例として、Wolff et al., Science 247:1465−1468 (1990)、ならびに米国特許第5,580,859号及び第5,589,466号に記載されている。核酸はまた、例として、米国特許第5,204,253号に記載されているような弾道送達を用いて投与することもできる。単にDNAからなる粒子を、投与することができる。あるいは、DNAを、金粒子などの粒子に接着させることができる。核酸配列を送達するためのアプローチは、エレクトロポレーションを伴うかまたは伴わない、ウイルスベクター、mRNAベクター、及びDNAベクターを含むことができる。
核酸はまた、カチオン性脂質などのカチオン性化合物に複合体化させて送達することもできる。脂質媒介性遺伝子送達法は、例として、9618372WOAWO 96/18372;9324640WOAWO 93/24640;Mannino & Gould−Fogerite, BioTechniques 6(7): 682−691 (1988);米国特許第5,279,833号 Rose、米国特許第5,279,833号;9106309WOAWO 91/06309;及びFelgner et al., Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84: 7413−7414 (1987)に記載されている。
抗原はまた、ワクシニア、鶏痘、自己複製アルファウイルス、マラバウイルス、アデノウイルス(例えば、Tatsis et al., Adenoviruses, Molecular Therapy (2004) 10, 616−629を参照されたい)、または、第2、第3、もしくはハイブリッド第2/第3世代のレンチウイルス、及び特異的な細胞タイプもしくは受容体を標的とするように設計された任意の世代の組換えレンチウイルスを含むがそれらに限定されないレンチウイルス(例えば、Hu et al., Immunization Delivered by Lentiviral Vectors for Cancer and Infectious Diseases, Immunol Rev.(2011) 239(1): 45−61、Sakuma et al., Lentiviral vectors:basicto translational, Biochem J.(2012) 443(3):603−18、Cooper et al., Rescue of splicing−mediated intron loss maximizes expression in lentiviral vectors containing the human ubiquitin C promoter, Nucl.AcidsRes.(2015) 43 (1): 682−690、Zufferey et al., Self−Inactivating Lentivirus Vector for Safe and Efficient In Vivo Gene Delivery,J.Virol.(1998) 72 (12): 9873−9880を参照されたい)などの、ウイルスベクターベースのワクチンプラットフォームに含めることもできる。上述のウイルスベクターベースのワクチンプラットフォームのパッケージング能力に依存して、このアプローチは、1つ以上の抗原ペプチドをコードする1つ以上のヌクレオチド配列を送達することができる。配列は、非変異配列が隣接していてもよく、リンカーによって分離されていてもよく、または、細胞内区画を標的とする1つもしくは複数の配列が先行していてもよい(例えば、Gros et al.,Prospective identification of neoantigen−specific lymphocytes in the peripheral blood of melanoma patients,Nat Med.(2016) 22 (4):433−8、Stronen et al.,Targeting of cancer neoantigens with donor−derived T cell receptor repertoires,Science.(2016) 352 (6291):1337−41、Lu et al.,Efficient identification of mutated cancer antigens recognized by T cells associated with durable tumor regressions,Clin Cancer Res.(2014) 20( 13):3401−10を参照されたい)。宿主中への導入時に、感染した細胞は、抗原を発現し、それにより、ペプチドに対する宿主免疫(例えば、CTL)応答を惹起する。免疫化プロトコールにおいて有用なワクシニアベクター及び方法は、例えば、米国特許第4,722,848号に記載されている。別のベクターは、BCG(カルメット・ゲラン桿菌)である。BCGベクターは、Stover et al.(Nature 351:456−460 (1991))に記載されている。抗原の治療的投与または免疫化に有用な、多種多様の他のワクチンベクター、例えば、チフス菌ベクターなどが、本明細書における記載から当業者に明らかであろう。
核酸を投与する手段は、1つ以上のエピトープをコードするミニ遺伝子構築物を使用する。ヒト細胞における発現のための、選択されたCTLエピトープをコードするDNA配列(ミニ遺伝子)を作製するために、エピトープのアミノ酸配列を逆翻訳する。各アミノ酸に対するコドン選択を手引きするために、ヒトコドン使用頻度表を使用する。これらのエピトープをコードするDNA配列を、直接隣り合わせて、連続的なポリペプチド配列を作製する。発現及び/または免疫原性を最適化するために、追加の要素を、ミニ遺伝子設計中に組み入れることができる。逆翻訳して、ミニ遺伝子配列に含めることができるアミノ酸配列の例は、ヘルパーTリンパ球エピトープ、リーダー(シグナル)配列、及び小胞体保持シグナルを含む。加えて、CTLエピトープのMHC提示は、CTLエピトープに近接した合成の(例えば、ポリアラニン)または天然に存在する隣接配列を含むことによって、改善することができる。ミニ遺伝子配列は、ミニ遺伝子のプラス鎖及びマイナス鎖をコードするオリゴヌクレオチドをアセンブルすることによって、DNAに変換される。オーバーラップするオリゴヌクレオチド(30〜100塩基長)を、周知の技法を用いて適切な条件下で、合成し、リン酸化し、精製し、アニーリングする。オリゴヌクレオチドの端は、T4DNAリガーゼを用いて連結する。CTLエピトープポリペプチドをコードするこの合成ミニ遺伝子を、次いで、望ましい発現ベクター中にクローニングすることができる。
精製プラスミドDNAは、様々な製剤を用いて、注射のために調製することができる。これらのうちでもっとも単純なものは、滅菌リン酸緩衝食塩水(PBS)における凍結乾燥DNAの再構成である。様々な方法が記載されており、新たな技法が利用可能になり得る。上記で言及したように、核酸は、カチオン性脂質で好都合に製剤化される。加えて、糖脂質、融合性リポソーム、ペプチド、及び保護的、相互作用的、非縮合性(PINC)と集合的に呼ばれる化合物もまた、精製プラスミドDNAと複合体化させて、安定性、筋肉内分散、または特異的な器官もしくは細胞タイプへの輸送などの変数に影響を及ぼすことができる。
また、本明細書に開示する方法の工程を行うこと;及び、多数の抗原または多数の抗原のサブセットを含む腫瘍ワクチンを生産する工程を含む、腫瘍ワクチンを製造する方法も、本明細書に開示する。
本明細書に開示する抗原は、当技術分野において公知の方法を用いて製造することができる。例えば、本明細書に開示する抗原またはベクター(例えば、1つ以上の抗原をコードする少なくとも1つの配列を含むベクター)を生産する方法は、抗原またはベクターを発現するのに適している条件下で宿主細胞を培養する工程であって、宿主細胞が、抗原またはベクターをコードする少なくとも1つのポリヌクレオチドを含む工程、及び、抗原またはベクターを精製する工程を含むことができる。標準的な精製法は、クロマトグラフィー技法、電気泳動技法、免疫学的技法、沈降技法、透析技法、濾過技法、濃縮技法、及びクロマトフォーカシング技法を含む。
宿主細胞は、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、NS0細胞、酵母、またはHEK293細胞を含むことができる。宿主細胞は、本明細書に開示する抗原またはベクターをコードする少なくとも1つの核酸配列を含む、1つ以上のポリヌクレオチドで形質転換することができ、任意で、単離されたポリヌクレオチドは、抗原またはベクターをコードする少なくとも1つの核酸配列に機能的に連結されたプロモーター配列をさらに含む。ある特定の実施形態において、単離されたポリヌクレオチドは、cDNAであることができる。
VII.抗原の使用及び投与
ワクチン接種プロトコールを用いて対象に1つ以上の抗原を投与することができる。プライミングワクチン及びブースターワクチンを用いて対象への投与を行うことができる。プライミングワクチンは、C68(例えば、配列番号1または2に示される配列)またはsrRNA(例えば、配列番号3または4に示される配列)に基づいたものとすることができ、ブースターワクチンは、C68(例えば、配列番号1または2に示される配列)またはsrRNA(例えば、配列番号3または4に示される配列)に基づいたものとすることができる。各ベクターは、通常、抗原を含むカセットを含んでいる。カセットは、各抗原を通常取り囲む天然の配列、またはAAYなどの他の非天然のスペーサー配列などのスペーサーによって分離された約20個の抗原を含むことができる。カセットは、破傷風トキソイド抗原などのMHCII抗原、及びユニバーサルクラスII抗原とみなされるPADRE抗原を含んでもよい。カセットは、ユビキチンターゲティング配列などのターゲティング配列を含んでもよい。さらに、各ワクチン用量は、チェックポイント阻害剤(CPI)と組み合わせて(例えば、同時、その前、またはその後で)対象に投与することができる。CPIは、抗体またはその抗原結合部分など、CTLA4、PD1、及び/またはPDL1を阻害するものを含むことができる。かかる抗体としては、トレメリムマブまたはデュルバルマブを挙げることができる。
プライミングワクチンは、対象に注射(例えば筋肉内に)することができる。用量ごとに両側性注射を用いることができる。例えば、ChAdV68(C68)の1回以上の注射を用いることができ(例えば、総用量1×1012個のウイルス粒子)、0.001〜1ugのRNAの範囲から選択される低ワクチン用量、詳細には0.1もしくは1ugの自己複製RNA(srRNA)の1回以上の注射を用いることができ、または、1〜100ugのRNAの範囲から選択される高ワクチン用量、詳細には10もしくは100ugのsrRNAの1回以上の注射を用いることができる。
プライムワクチン接種後に、ワクチンブースト(ブースターワクチン)を注射(例えば筋肉内に)することができる。ブースターワクチンは、プライム後の約1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10週間ごと、例えば、4週間ごと、及び/または8週間ごとに投与することができる。用量ごとに両側性注射を用いることができる。例えば、ChAdV68(C68)の1回以上の注射を用いることができ(例えば、総用量1×1012個のウイルス粒子)、0.001〜1ugのRNAの範囲から選択される低ワクチン用量、詳細には0.1もしくは1ugの自己複製RNA(srRNA)の1回以上の注射を用いることができ、または、1〜100ugのRNAの範囲から選択される高ワクチン用量、詳細には10もしくは100ugのsrRNAの1回以上の注射を用いることができる。
抗CTLA−4(例えばトレメリムマブ)を対象に投与することもできる。例えば、抗CTLA4を筋肉内ワクチン注射(ChAdV68プライムまたはsrRNA低用量)の部位の近くに皮下投与することで同じリンパ節内に確実に送り込むことができる。トレメリムマブは、CTLA−4の選択的ヒトIgG2mAb阻害剤である。標的抗CTLA−4(トレメリムマブ)皮下用量は、通常、70〜75mg(詳細には75mg)であり、例えば、1〜100mgまたは5〜420mgの用量範囲である。
特定の場合では、デュルバルマブ(MEDI4736)などの抗PD−L1抗体を使用することができる。デュルバルマブは、PD−1及びCD80へのPD−L1の結合を阻害する選択的な高親和性のヒトIgG1 mAbである。デュルバルマブは一般的に4週間ごとに20mg/kgが静脈内投与される。
免疫モニタリングを、ワクチン投与の前、その間、及び/またはその後に行うことができる。かかるモニタリングは、他のパラメータの中でもとりわけ、安全性及び有効性についての情報を与えることができる。
免疫モニタリングを行うには、PBMCが一般的に用いられる。PBMCは、プライムワクチン接種の前、及びプライムワクチン接種の後(例えば、4週間及び8週間)に単離することができる。PBMCは、ブーストワクチン接種の直前、及び各ブーストワクチン接種の後(例えば、4週間及び8週間)に採取することができる。
T細胞応答を、免疫モニタリングプロトコールの一環として評価することができる。T細胞応答は、ELISpot、細胞内サイトカイン染色、サイトカイン分泌、及び細胞表面捕捉、T細胞増殖、MHCマルチマー染色、または細胞毒性アッセイなどの当業者には周知の1つ以上の方法を用いて測定することができる。ワクチンにコードされたエピトープに対するT細胞応答は、ELISpotアッセイを用いて、IFN−γなどのサイトカインの誘導を測定することによりPBMCから監視することができる。ワクチンにコードされたエピトープに対する特異的なCD4またはCD8 T細胞応答は、フローサイトメトリーを用いて、IFN−γなどの細胞内または細胞外で捕捉されたサイトカインの誘導を測定することによりPBMCから監視することができる。ワクチンにコードされたエピトープに対する特異的なCD4またはCD8 T細胞応答は、MHCマルチマー染色を用い、エピトープ/MHCクラスI複合体に対して特異的なT細胞受容体を発現するT細胞集団を測定することによりPBMCから監視することができる。ワクチンにコードされたエピトープに対する特異的なCD4またはCD8 T細胞応答は、3Hチミジン、ブロモデオキシウリジン、及びカルボキシフルオロセインジアセテートスクシンイミジルエステル(CFSE)の取り込み後に、T細胞集団のエクスビボ増殖を測定することによりPBMCから監視することができる。ワクチンにコードされたエピトープに特異的なPBMC由来T細胞の抗原認識能及び溶解活性は、クロム放出アッセイまたは代替的な比色細胞毒性アッセイにより機能的に評価することができる。
VIII.抗原の特定
VIII.A.抗原候補の特定
腫瘍及び正常のエクソーム及びトランスクリプトームのNGS解析のための研究法を、抗原の特定のスペースに記載し、適用している6,14,15。臨床設定における抗原の特定において、より大きな感度及び特異性のためのある特定の最適化を考慮することができる。これらの最適化は、実験室プロセスに関連するもの及びNGSデータ解析に関連するものの、2つの区域にグループ化することができる。最適化の例は当業者には周知のものであり、例えば、そのような方法が、あらゆる目的で本明細書に参照によりその全容をそれぞれ援用する国際特許出願公開第WO/2017/106638号、同第WO/2018/195357号、及び同第WO/2018/208856号により詳細に記載されている。
VIII.B.HLAペプチドの単離及び検出
HLAペプチド分子の単離は、組織試料の溶解及び可溶化後に、古典的な免疫沈降(IP)法を用いて行った(55〜58)。清澄化した溶解物を、HLA特異的IPに使用した。
免疫沈降は、抗体がHLA分子に特異的である、ビーズにカップリングした抗体を用いて行った。汎クラスI HLA免疫沈降のためには、汎クラスI CR抗体を使用し、クラスII HLA−DRのためには、HLA−DR抗体を使用する。抗体を、一晩インキュベーション中に、NHS−セファロースビーズに共有結合で付着させる。共有結合性の付着後、ビーズを洗浄して、IPのために等分した(59、60)。免疫沈降は、ビーズに共有結合されていない抗体を用いて行うこともできる。一般的に、これは、抗体をカラムに保持するためにProteinA及び/またはProteinGでコーティングしたセファロースまたは磁気ビーズを使用して行われる。MHC/ペプチド複合体を選択的に濃縮するために使用することができるいくつかの抗体を下記に示す。
Figure 2021525076
清澄化した組織溶解物を、免疫沈降のために抗体ビーズに添加する。免疫沈降後、ビーズを溶解物から除去し、追加的なIPを含む追加的な実験のために、溶解物を保存する。標準的な技法を用いて、IPビーズを洗浄して非特異的結合を除去し、HLA/ペプチド複合体をビーズから溶出する。分子量スピンカラムまたはC18分画を用いて、タンパク質構成要素をペプチドから除去する。結果として生じたペプチドを、SpeedVac蒸発によって乾燥させ、いくつかの場合には、MS解析の前に−20℃で保存する。
乾燥したペプチドを、逆相クロマトグラフィーに適しているHPLC緩衝液において再構成し、Fusion Lumos質量分析計(Thermo)における勾配溶出のために、C−18マイクロキャピラリーHPLCカラム上にロードする。ペプチド質量/電荷(m/z)のMS1スペクトルを、Orbitrap検出器において高解像度で収集し、その後、MS2低解像度スキャンを、選択イオンのHCDフラグメンテーション後にイオントラップ検出器において収集した。追加的に、MS2スペクトルは、CIDもしくはETDフラグメンテーション法、または、ペプチドのより大きなアミノ酸カバレッジを獲得するための3つの技法の任意の組み合わせのいずれかを用いて、取得することができる。MS2スペクトルはまた、Orbitrap検出器において高解像度質量精度で測定することもできる。
各解析由来のMS2スペクトルを、Comet(61、62)を用いてタンパク質データベースに対して検索し、ペプチド特定を、Percolator(63〜65)を用いてスコア化する。PEAKS studio(Bioinformatics Solutions Inc.)及び他のサーチエンジンを用いてさらなるシークエンシングを行うか、またはスペクトルマッチング及びデノボシークエンシング(97)を含むシークエンシング法を用いることができる。
VIII.B.1.総合的HLAペプチドシークエンシングのためのMS検出限界の研究
ペプチドYVYVADVAAK(配列番号29364)を用いて、何が検出の限界かを、LCカラム上にロードした様々な量のペプチドを用いて決定した。試験したペプチドの量は、1pmol、100fmol、10fmol、1fmol、及び100amolであった。(表1)結果を図24A及び24Bに示す。これらの結果は、検出の最低限界(LoD)がアトモルの範囲(10−18)にあること、ダイナミックレンジが5桁に及ぶこと、及び、シグナル対ノイズが、低いフェムトモル範囲(10−15)でシークエンシングに充分であるように見えることを示す。
(表1)
Figure 2021525076
IX.提示モデル
提示モデルを用いて、患者におけるペプチド提示の尤度を特定することができる。異なる提示モデルは当業者には周知のものであり、例えば、そのような提示モデルは、あらゆる目的で本明細書に参照によりその全容をそれぞれ援用する国際特許出願公開第WO/2017/106638号、同第WO/2018/195357号、同第WO/2018/208856号、及び同第WO2016187508号、ならびに米国特許出願第US20110293637号により詳細に記載されている。
X.訓練モジュール
訓練モジュールを用いて、ペプチド配列がそのペプチド配列に関連したMHCアレルによって提示される尤度を生成する1つ以上の提示モデルを訓練データセットに基づいて構築することができる。さまざまな訓練モジュールが当業者には周知であり、例えば、そのような提示モデルは、あらゆる目的で本明細書に参照によりその全容をそれぞれ援用する国際特許出願公開第WO/2017/106638号、同第WO/2018/195357号、及び同第WO/2018/208856号により詳細に記載されている。訓練モジュールは、アレル毎ベースでペプチドの提示尤度を予測するための予測モデルを構築することができる。訓練モジュールは、2つ以上のMHCアレルが存在する複数アレル場面においてペプチドの提示尤度を予測するための提示モデルも構築することができる。
XI.予測モジュール
予測モジュールを用いて、配列データを受け取って、提示モデルを用いて配列データ中の候補抗原を選択することができる。具体的には、配列データは、患者の腫瘍組織細胞から抽出されたDNA配列、RNA配列、及び/またはタンパク質配列であってよい。予測モジュールは、患者の正常組織細胞から抽出された配列データをその患者の腫瘍組織細胞から抽出された配列データと比較して1つ以上の変異を有する部分を特定することによって、変異したペプチド配列である候補新生抗原を特定することができる。予測モジュールは、患者の正常組織細胞から抽出された配列データをその患者の腫瘍組織細胞から抽出された配列データと比較して不適切に発現している候補抗原を特定することにより、正常細胞または組織と比較して腫瘍細胞またはがん性組織で発現が変化している候補抗原を特定することができる。
提示モジュールは、1つ以上の提示モデルを処理されたペプチド配列に適用してペプチド配列の提示尤度を推定することができる。具体的には、予測モジュールは、提示モデルを候補抗原に適用することによって、腫瘍HLA分子上に提示される可能性が高い1つ以上の候補抗原ペプチド配列を選択することができる。一実現形態では、提示モジュールは、あらかじめ決定された閾値を上回る推定提示尤度を有する候補抗原配列を選択する。別の実現形態では、提示モデルは、最も高い推定提示尤度を有するN個の候補抗原配列を選択する(Nは、一般的に、ワクチン中で送達することができるエピトープの最大数である)。所定の患者について選択された候補抗原を含むワクチンを患者に注射して免疫応答を誘導することができる。
XI.B. カセット設計モジュール
XI.B.1 概要
カセット設計モジュールを用いて、患者に注射するために選択された候補ペプチドに基づいてワクチンカセット配列を生成することができる。さまざまなカセット設計モジュールが当業者に周知であり、例えば、そのようなカセット設計モジュールは、あらゆる目的で本明細書に参照によりその全容をそれぞれ援用する国際特許出願公開第WO/2017/106638号、同第WO/2018/195357号、及び同第WO/2018/208856号により詳細に記載されている。
治療エピトープのセットは、所定の閾値を上回る提示尤度(提示尤度は、提示モデルにより決定される)に関連付けられた予測モジュールによって決定された選択されたペプチドに基づいて生成することができる。しかしながら、他の実施形態では、治療エピトープのセットは、多くの方法の任意の1つ以上(単独または組み合わせ)に基づいて、例えば、患者のHLAクラスIまたはクラスIIアレルに対する結合親和性もしくは予測される結合親和性、患者のHLAクラスIまたはクラスIIアレルに対する結合安定性もしくは予測される結合安定性、ランダムサンプリングなどに基づいて、生成することができる。
治療エピトープはそれ自体が選択されたペプチドに相当してもよい。治療エピトープは、選択されたペプチド以外にC及び/またはN末端フランキング配列を含むこともできる。N及びC末端フランキング配列は、その由来源タンパク質との関連において治療ワクチンエピトープの天然のN及びC末端フランキング配列であってよい。治療エピトープは固定長のエピトープを表してもよい。治療エピトープは、可変長のエピトープを表してもよく、エピトープの長さは例えばCまたはN末端フランキング配列の長さによって異なりうる。例えば、C末端フランキング配列及びN末端フランキング配列は、それぞれ2〜5残基の異なる長さを有してよく、これによりエピトープの16種類の可能な選択肢が与えられる。
カセット設計モジュールは、カセット内の1組の治療エピトープ間の連結部にまたがるジャンクションエピトープの提示を考慮することによってカセット配列を生成することもできる。ジャンクションエピトープは、カセット内で治療エピトープ及びリンカー配列を連結するプロセスによってカセット内に生じる新規な非自己であるが無関係なエピトープ配列である。ジャンクションエピトープの新規な配列は、カセットの治療エピトープ自体とは異なる。
カセット設計モジュールは、ジャンクションエピトープがその患者において提示される尤度を低下させるカセット配列を生成することができる。具体的には、カセットが患者に注射される際、ジャンクションエピトープは、患者のHLAクラスIまたはHLAクラスIIアレルによって提示される可能性を有し、それぞれCD8またはCD4 T細胞応答を刺激する。かかる応答は、ジャンクションエピトープに対する反応性を有するT細胞は治療効果を有さないことから望ましくなく、抗原競合によりカセット内の選択された治療エピトープに対する免疫応答を消失させる可能性がある76
カセット設計モジュールは、1つ以上の候補カセットについて繰り返し処理を行って、そのカセット配列に関連付けられたジャンクションエピトープの提示スコアが数値閾値を下回るカセット配列を決定することができる。ジャンクションエピトープ提示スコアは、カセット内のジャンクションエピトープの提示尤度に関連付けられた量であり、ジャンクションエピトープ提示スコアの値が高いほど、カセットのジャンクションエピトープがHLAクラスIまたはHLAクラスIIまたはその両方によって提示されやすいことを示す。
一実施形態では、カセット設計モジュールは、候補カセット配列間で最も低いジャンクションエピトープ提示スコアに関連付けられたカセット配列を決定することができる。
カセット設計モジュールは、1つ以上の候補カセット配列について繰り返し処理を行い、各候補カセットのジャンクションエピトープ提示スコアを決定し、閾値を下回るジャンクションエピトープ提示スコアに関連付けられた最適なカセット配列を特定することができる。
カセット設計モジュールは、候補カセット配列内のジャンクションエピトープのいずれかが、ワクチンを設計しようとする特定の患者の自己エピトープであるかどうかを識別するために1つ以上の候補カセット配列をさらに確認することができる。これを行うには、カセット設計モジュールは、BLASTなどの既知のデータベースに対してジャンクションエピトープを確認する。一実施形態では、カセット設計モジュールは、ジャンクション自己エピトープを防止するカセットを設計するように構成することができる。
カセット設計モジュールは、ブルートフォースアプローチを実行して、すべての、または大部分の可能な候補カセット配列について繰り返し処理を行うことで最小のジャンクションエピトープ提示スコアを有する配列を選択することができる。しかしながら、かかる候補カセットの数は、ワクチンの容量が大きくなるにしたがって途方もなく大きくなりうる。例えば、20個のエピトープのワクチン容量では、カセット設計モジュールは、最小のエピトープ提示スコアを有するカセットを決定するために約1018個の可能な候補カセットについて繰り返し処理を行わなければならない。この決定は、カセット設計モジュールが妥当な長さの時間内で患者に対するワクチンを生成するには計算の負荷(必要とされる計算処理リソースの点で)が大きくなり、時として処理不能となりうる。さらに、各候補カセットについて可能なジャンクションエピトープを処理することはよりいっそうの負荷となりうる。したがって、カセット設計モジュールは、ブルートフォースアプローチにおける候補カセット配列の数よりも大幅に小さい候補カセット配列の数について繰り返し処理を行う方法に基づいてカセット配列を選択することができる。
カセット設計モジュールは、ランダムに、または少なくとも疑似ランダムに生成された候補カセットを生成し、所定の閾値を下回るジャンクションエピトープ提示スコアに関連付けられた候補カセットをカセット配列として選択することができる。さらに、カセット設計モジュールは、最小のジャンクションエピトープ提示スコアを有するサブセットからの候補カセットをカセット配列として選択することができる。例えば、カセット設計モジュールは、20個の選択されたエピトープのセットについて約100万の候補カセットのサブセットを生成し、最小のジャンクションエピトープ提示スコアを有する候補カセットを選択することができる。ランダムカセット配列のサブセットを生成し、このサブセットからジャンクションエピトープ提示スコアの低いカセット配列を選択することはブルートフォースアプローチと比べて最適とはいえないが、これは、必要な計算リソースが大幅に少なく、そのため、その実施が技術的に可能である。さらに、このより効率的な手法に対してブルートフォース法を行うことは、ジャンクションエピトープ提示スコアのわずかな、またはさらには無視される程度の改善しかもたらされない可能性があるため、リソースの配分の観点からはあまり価値がない。カセット設計モジュールは、カセットのエピトープ配列を非対称巡回セールスマン問題(TSP)として定式化することにより、改善されたカセット構成を決定することができる。ノードのリスト、及び各ノードのペア間の距離が与えられた場合、TSPは、各ノードをちょうど1回ずつ訪問して元のノードに戻るための最小の総距離に関連付けられたノードの配列を決定する。例えば、互いの間の距離が既知である都市A、B、及びCが与えられた場合、TSPの解は、可能な巡回路のうちで各都市をちょうど1回ずつ訪問するのに移動する総距離が最小となるような都市の閉じた配列を生成する。TSPの非対称バージョンは、ノードのペア間の距離が非対象である場合の最適なノードの配列を決定する。例えば、ノードAからノードBに移動するための「距離」は、ノードBからノードAに移動するための「距離」と異なる場合がある。非対称TSPを用いて改善された最適カセットについて解くことにより、カセット設計モジュールは、カセットの各エピトープ間のジャンクションにわたって低い提示スコアを与えるカセット配列を見つけることができる。非対称TSPの解は、カセットの各ジャンクションにわたったジャンクションエピトープ提示スコアを最小とするために各エピトープが連結されなければならない順序に対応した治療エピトープの配列を示す。このアプローチによって決定されたカセット配列は、ジャンクションエピトープの提示が大幅に低い配列を与える一方で、特に生成される候補カセット配列の数が大きい場合に、必要とされる計算リソースがランダムサンプリングアプローチよりも大幅に少なくなる可能性がある。異なる計算手法及び最適化カセット設計の比較の例示的な例が、あらゆる目的で本明細書に参照によりその全容をそれぞれ援用する国際特許出願公開第WO/2017/106638号、同第WO/2018/195357号、及び同第WO/2018/208856号により詳細に記載されている。
XI.B.2 共有抗原ワクチン配列の選択
共有抗原ワクチンに含めるための共有抗原の配列及びかかるワクチンによる治療に適当な患者は、本明細書に示される詳細な開示を用いることで当業者が選択することができる。例えば、表A、1.2、またはAACR GENIEの結果を、配列の選択に用いることができる。特定の場合では、特定の変異とHLAアレルの組み合わせが好ましい場合があり(例えば、それぞれが対象に存在することを示す特定の対象から得られるシークエンシングデータに基づき)、次にこれらを組み合わせて用い、表AまたはAACR GENIEの結果を用いてワクチンに含めるための共有新生抗原配列を同定することができる。例示的な変異とそれらに結びつけられたHLAアレルを表32及び34に示す。
例えば、KRAS_G13Dでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、KRAS_G13D及びC0802を記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、KRAS_Q61KまたはNRAS_Q61Kでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、(1)KRAS_Q61K及びA0101、または(2)NRAS Q61K及びA0101を記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、TP53_R249Mでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、TP53_R249Mと、B3512、B3503、及びB3501のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、CTNNB1_S45Pでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、CTNNB1_S45Pと、A0101、A0301、B5701、A6801、A0302、及びA1101のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択される。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
例えば、CTNNB1_S45Fでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、CTNNB1_S45Fと、A0301、A1101、及びA6801のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、ERBB2_Y772_A775dupでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、ERBB2_Y772_A775dup及びB1801を記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、KRAS_G12DまたはNRAS_G12Dでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、(1)KRAS_G12Dと、A1101及びC0802の少なくとも一方、または(2)NRAS_G12Dと、A1101及びC0802の少なくとも一方とを記載したすべての横列を特定することにより選択される。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
例えば、KRAS_Q61RまたはNRAS_Q61Rでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、(1)KRAS_Q61R及びA0101、または(2)NRAS_Q61R及びA0101を記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、CTNNB1_T41Aでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、CTNNB1_T41Aと、A0301、A0302、A1101、B1510、C0303、及びC0304のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、TP53_K132Nでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、TP53_K132Nと、A2402及びA2301の少なくとも一方とを記載したすべての横列を特定することにより選択される。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
例えば、KRAS_G12Aでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、KRAS_G12A及びA0301を記載したすべての横列を特定することにより選択される。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
例えば、KRAS_Q61LまたはNRAS_Q61Lでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、(1)KRAS_Q61L及びA0101、または(2)NRAS_Q61L及びA0101を記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、TP53_R213Lでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、TP53_R213Lと、A0207、C0802、及びA0201のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、BRAF_G466Vでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、BRAF_G466Vと、B1501及びB1503の少なくとも一方とを記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、KRAS_G12Vでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、KRAS_G12Vと、A0301、A1101、A3101、C0102、及びA0302のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択される。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
例えば、KRAS_Q61HまたはNRAS_Q61Hでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、(1)KRAS_Q61H及びA0101、または(2)NRAS_Q61H及びA0101を記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、CTNNB1_S37Fでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、CTNNB1_S37Fと、A2301、A2402、B1510、B3906、C0501、C1402、及びC1403のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、TP53_S127Yでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、TP53_S127Yと、A1101及びA0301の少なくとも一方とを記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、TP53_K132Eでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、TP53_K132Eと、A2402、C1403、及びA2301のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択される。
例えば、KRAS_G12CまたはNRAS_G12Cでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原または共有新生抗原コード配列は、表AまたはAACR GENIEの結果を参照して選択することができ、含めるために検討したそれぞれの関連する配列は、(1)KRAS_G12C及びA0201、または(2)NRAS_G12C及びA0201を記載したすべての横列を特定することにより選択される。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
XIII.例示的なコンピュータ
本明細書に記載される計算方法のいずれにおいてもコンピュータを使用することができる。当業者には、コンピュータは異なるアーキテクチャを有し得る点が認識されよう。当業者には周知のコンピュータの例は、例えば、あらゆる目的で本明細書に参照によりその全容をそれぞれ援用する国際特許出願公開第WO/2017/106638号、同第WO/2018/195357号、及び同第WO/2018/208856号により詳細に記載されている。
XIV.抗原送達ベクターの例
以下は、本明細書を実施するための具体的な実施形態の例である。これらの例はあくまで例示の目的で示されるものにすぎず、本発明の範囲をいかなる意味においても限定しようとするものではない。用いられる数値(例えば、量、温度など)に関して精度を確実とするべく努力に努めてはいるが、ある程度の実験的誤差及び偏差は無論のこと許容されなければならない。
本発明の実施では、特に断らない限りは、当該技術分野の技術の範囲内で、タンパク質化学、生化学、組換えDNA技術、及び薬理学の従来の方法を用いている。かかる技術は文献に完全に説明されている(例えば、T.E.Creighton,Proteins:Structures and Molecular Properties(W.H.Freeman and Company,1993);A.L.Lehninger,Biochemistry(Worth Publishers,Inc.,current addition);Sambrook,et al.,Molecular Cloning: A Laboratory Manual(2nd Edition,1989);Methods In Enzymology(S.Colowick and N.Kaplan eds.,Academic Press,Inc.);Remington’s Pharmaceutical Sciences,18th Edition(Easton,Pennsylvania:Mack Publishing Company,1990);Carey and Sundberg Advanced Organic Chemistry 3rd Ed.(Plenum Press) Vols A and B(1992)を参照されたい)。
XIV.A.新生抗原カセットの設計
ワクチン接種によって、対応する細胞免疫応答(複数可)を刺激するクラスI MHCに制限された複数の腫瘍特異的新生抗原(TSNA)を送達することができる。1つの例では、複数のエピトープを単一の遺伝子産物をしてコードするようにワクチンカセットを操作しているが、ここで各エピトープはそれらの天然の包囲ペプチド配列内に埋め込まれるか、または非天然リンカー配列によって分離されている。抗原のプロセシング及び提示、ひいてはTSNA特異的CD8 T細胞応答の程度及び幅に潜在的に影響を及ぼしうるいくつかの設計パラメータが特定されている。本例では、いくつかのモデルカセットを設計及び構築して以下を評価した。すなわち、(1)1個の発現カセットに組み込まれた複数のエピトープに対する強いT細胞応答を生じることができるかどうか、(2)どのような条件が、すべてのエピトープの最適なプロセシング及び提示につながる、発現カセット内のTSNA間に配置される最適リンカーを作るか、(3)カセット内の各エピトープの相対位置がT細胞応答に影響するか、(4)カセット内のエピトープの数が個々のエピトープに対するT細胞応答の程度または質に影響するかどうか、(5)細胞ターゲティング配列の付加がT細胞応答を向上させるか。
抗原提示及びモデルカセット内のマーカーエピトープに特異的なT細胞応答を評価するために以下の2つの指標が開発された。すなわち、(1)特殊な操作を行ったレポーターT細胞の活性化によって測定される抗原提示の評価を可能としたインビトロ細胞ベーススクリーン(Aarnoudse et al.,2002;Nagai et al.,2012)、及び(2)対応するエピトープ特異的T細胞応答によるヒト由来のカセットから誘導されたエピトープのワクチン接種後の免疫原性を評価するためにHLA−A2トランスジェニックマウス(Vitiello et al.,1991)を使用したインビボアッセイ(Cornet et al.,2006;Depla et al.,2008;Ishioka et al.,1999)。
XIV.B.抗原カセット設計の評価
XIV.B.1.方法及び材料
TCR及びカセット設計及びクローニング
選択されたTCRは、A*0201により提示される場合にペプチドNLVPMVATV(配列番号29365)(PDB番号5D2N)、CLGGLLTMV(配列番号29366)(PDB番号3REV)、GILGFVFTL(配列番号29367)(PDB番号1OGA)LLFGYPVYV(配列番号29368)(PDB番号1AO7)を認識する。2Aペプチド連結TCRサブユニット(βに続きα)、EMCVIRES、及び2A連結CD8サブユニット(βに続きα及びプロマイシン耐性遺伝子)を含むトランスファーベクターを構築した。オープンリーディングフレーム配列は、コドン最適化され、GeneArt社により合成されたものである。
インビトロエピトーププロセシング及び提示実験用の細胞株の作製
ペプチドは、ProImmune社またはGenscript社より購入し、水/DMSO(2:8,v/v)に加えた10mM tris(2−カルボキシルエチル)ホスフィン(TCEP)で10mg/mLに希釈した。細胞培地及び補助添加物質は特に断らない限りはGibco社より入手した。熱不活化ウシ胎児血清(FBShi)はSeradigm社より入手した。QUANTI−Luc基質、ゼオシン、及びプロマイシンはInvivoGen社より入手した。Jurkat−Lucia NFAT細胞(InvivoGen社)を10% FBShi、ピルビン酸ナトリウム、及び100μg/mLのゼオシンを添加したRPMI1640中で維持した。形質導入した後、これらの細胞にさらに0.3μg/mLのプロマイシンを加えた。T2細胞(ATCC CRL−1992)をIscove培地(IMDM)+20%FBShi中で培養した。U−87 MG(ATCC HTB−14)細胞を、10%FBShiを添加したMEM Eagles培地中で維持した。
Jurkat−Lucia NFAT細胞は、NFAT誘導性Luciaレポーターコンストラクトを含んでいる。Lucia遺伝子は、T細胞受容体(TCR)の結合によって活性化されると、セレンテラジンを利用するルシフェラーゼを培地中に分泌させる。このルシフェラーゼは、QUANTI−Lucルシフェラーゼ検出試薬を用いて測定することができる。Jurkat−Lucia細胞をレンチウイルスで形質導入して抗原特異的TCRを発現させた。HIV由来レンチウイルストランスファーベクターをGeneCopoeia社より入手し、VSV−G(pCMV−VsvG)、Rev(pRSV−Rev)及びGag−pol(pCgpV)を発現するレンチウイルス支持プラスミドをCell Design Labs社より入手した。
レンチウイルスを、40μLのリポフェクタミン及び20μgのDNAミクスチャー(重量比4:2:1:1のトランスファープラスミドpCgpV:pRSV−Rev:pCMV−VsvG)を使用し、HEK293細胞の50〜80%コンフルエンスにあるT75フラスコをリポフェクタミン2000(Thermo Fisher社)でトランスフェクトすることにより調製した。8〜10mLのウイルス含有培地をLenti−Xシステム(Clontech社)を用いて濃縮し、ウイルスを100〜200μlの新鮮培地中に再懸濁した。この体積を用いて等しい体積のJurkat−Lucia細胞(5×10E4〜1×10E6個の細胞を異なる実験で使用した)にオーバーレイした。0.3μg/mlのプロマイシン含有培地中での培養後、細胞をソートしてクロナリティーを得た。これらのJurkat−Lucia TCRクローンを、ペプチドを取り込ませたT2細胞を用いて活性及び選択性について試験した。
インビトロエピトーププロセシング及び提示アッセイ
T2細胞はTCRによる抗原認識を調べる目的で日常的に使用されている。T2細胞は、抗原プロセシング用のペプチドトランスポーターを欠失しており(TAP欠損)、内因性のペプチドをMHC上に提示するために小胞体に取り込むことができない。しかしながら、T2細胞には外因性のペプチドを容易に取り込ませることができる。5種類のマーカーペプチド(NLVPMVATV(配列番号29365)、CLGGLLTMV(配列番号29366)、GLCTLVAML(配列番号29369)、LLFGYPVYV(配列番号29368)、GILGFVFTL(配列番号29367)及び2種類の無関係のペプチドWLSLLVPFV(配列番号29370)、FLLTRICT(配列番号29371)をT2細胞に取り込ませた。簡単に述べると、T2細胞をカウントし、IMDM+1%FBShiで1×10細胞/mLに希釈した。各ペプチドは10μgペプチド/1×10細胞となるように加えた。次いで細胞を37℃で90分間インキュベートした。細胞をIMDM+20%FBShiで2回洗浄し、5×10E5細胞/mLに希釈し、100μLを96ウェルCostar組織培養プレートにプレーティングした。Jurkat−Lucia TCRクローンをカウントし、RPMI1640+10%FBShi中で5×10E5細胞/mLに希釈し、100μLをT2細胞に加えた。プレートを37℃、5%COで一晩インキュベートした。次いでプレートを400gで3分間遠心し、20μLの上清を白色平底Greinerプレートに取った。指示にしたがってQUANTI−Luc基質を調製し、50μL/ウェルで加えた。ルシフェラーゼ発現をMolecular Devices SpectraMax iE3xで読み取った。
アデノウイルスカセットによるマーカーエピトープ提示を試験するため、U−87 MG細胞を代理抗原提示細胞(APC)として用い、アデノウイルスベクターで形質導入した。U−87 MG細胞を収穫し、96ウェルCostar組織培養プレート中で培地中に5×10E5細胞/100μlでプレーティングした。プレートを37℃で約2時間インキュベートした。アデノウイルスカセットをMEM+10%FBShiでMOI100、50、10、5、1及び0に希釈し、U−87 MG細胞に5μl/ウェルで加えた。プレートを再び37℃で約2時間インキュベートした。Jurkat−Lucia TCRクローンをカウントし、RPMI+10%FBShi中で5×10E5細胞/mLに希釈し、U−87 MG細胞に100μL/ウェルで加えた。次いでプレートを37℃、5%COで約24時間インキュベートした。プレートを400gで3分間遠心し、20μLの上清を白色平底Greinerプレートに取った。指示にしたがってQUANTI−Luc基質を調製し、50μL/ウェルで加えた。ルシフェラーゼ発現をMolecular Devices SpectraMax iE3xで読み取った。
免疫原性実験用のマウス系統
トランスジェニックHLA−A2.1(HLA−A2 Tg)マウスをTaconic Labs,Inc社より入手した。これらのマウスは、ヒトHLA−A2.1リーダードメイン、α1ドメイン、及びα2ドメインと、マウスH2−Kb α3ドメイン、膜貫通ドメイン、及び細胞質ドメインから構成されるキメラクラスI分子からなる導入遺伝子を有するものである(Vitiello et al.,1991)。これらの実験で使用したマウスは、C57Bl/6バックグラウンドの野生型BALB/cAnNTacの雌及びホモ接合型HLA−A2.1Tgの雌の第1世代子孫(F1)である。
アデノウイルスベクター(Ad5v)による免疫化
HLA−A2 Tgマウスを、前脛骨筋の両側性の筋肉内注射により1×1010〜1×10個のアデノウイルスベクターのウイルス粒子で免疫化した。免疫応答を免疫化の12日後に測定した。
リンパ球の単離
免疫化したマウスの新しく収穫した脾臓及びリンパ節からリンパ球を単離した。GentleMACS組織解離装置を製造者の指示にしたがって使用して、10%ウシ胎児血清をペニシリン及びストレプトマイシンとともに含むRPMI(完全RPMI)中で組織を解離させた。
エクスビボ酵素結合免疫スポット(ELISPOT)分析
マウスIFNg ELISpotPLUSキット(MABTECH社)を使用し、ELISPOTハーモナイゼーションガイドライン(Janetzki et al.,2015)にしたがってELISPOT分析を行った。1×10個の脾細胞を、96ウェルIFNg抗体コーティングプレート中で、10uMの示したペプチドと16時間インキュベートした。スポットをアルカリホスファターゼを用いて現像した。反応時間を10分間計り、プレートに水道水を流して反応を停止させた。スポットをAID vSpot Reader Spectrumを用いてカウントした。ELISPOT分析を行うため、飽和度が50%よりも高いウェルを「多すぎてカウント不能」として記録した。複製ウェルの偏差が10%よりも大きい試料は分析から除外した。次いでスポットのカウントを、式:スポットカウント+2×(スポットカウント×コンフルエンス(%)/[100%−コンフルエンス(%)])を用いてウェルのコンフルエンシーについて補正した。ネガティブペプチド刺激ウェル中のスポットカウントを抗原刺激したウェルから引くことによってネガティブバックグラウンドを補正した。最後に、多すぎてカウント不能として示したウェルを、最も高い観察された補正値に設定し、100の位までの概数に丸めた。
エクスビボ細胞内サイトカイン染色(ICS)及びフローサイトメトリー分析
新しく単離したリンパ球を2〜5×10細胞/mLの密度で10uMの示したペプチドと2時間インキュベートした。2時間後、ブレフェルジンAを5ug/mlの濃度にまで加え、細胞を刺激物質とさらに4時間インキュベートした。刺激後、生細胞を製造者のプロトコールにしたがって固定可能な生存率解析用色素eFluor780で標識し、抗CD8 APC(クローン53−6.7,BioLegend社)により1:400の希釈率で染色した。細胞内染色には抗IFNg PE(クローンXMG1.2,BioLegend社)を1:100で使用した。試料をAttune NxT Flow Cytometer(Thermo Scientific社)で収集した。FlowJoを使用してフローサイトメトリーデータをプロットし、分析を行った。抗原特異的応答の程度を評価するため、CD8+細胞のIFNg+の割合(%)及び全IFNg+細胞数/1×10個の生細胞の両方を、各ペプチド刺激物質に対して計算した。
XIV.B.2.抗原カセット設計のインビトロ評価
抗原カセットの設計の評価の一例として、インビトロの細胞ベースのアッセイを開発し、モデルワクチンカセット内の選択されたヒトエピトープが抗原提示細胞によって発現、プロセシング、及び提示されるかどうかを評価した(図1)。認識後、特性がよく知られているペプチド−HLAの組み合わせに特異的な5種類のTCRのうちの1つを発現するように操作されたJurkat−LuciaレポーターT細胞が活性化され、活性化T細胞の核因子(NFAT)を核内に移行させると、ルシフェラーゼレポーター遺伝子の転写が活性化される。個々のレポーターCD8 T細胞株の抗原刺激をバイオルミネッセンスによって定量した。
個々のJurkat−Luciaレポーター株は、等モル量の翻訳産物が得られるようにP2Aリボソームスキップ配列によって分離された抗原特異的TCRβ鎖とTCRα鎖を含む発現コンストラクトによるレンチウイルス形質導入によって改変されたものである(Banu et al.,2014)。細胞表面上のCD8は標的pMHC分子に対する結合親和性にとって重要であり、その細胞質テールの結合を介してシグナル伝達を促進する(Lyons et al.,2006;Yachi et al.,2006)ことから、レンチウイルスコンストラクトへの第2のCD8β−P2A−CD8α因子の付加によって、親レポーター細胞株に欠損しているCD8共受容体の発現がもたらされる。
レンチウイルスによる形質導入の後、Jurkat−Luciaレポーターをプロマイシン選択下で増殖させ、FACS(single cell fluorescence assisted cell sorting)(単一細胞蛍光支援細胞選別)に供し、モノクローナル集団をルシフェラーゼ発現について試験した。これにより、機能的細胞応答を有する特異的ペプチド抗原1、2、4、及び5について安定的に形質導入されたレポーター細胞株が得られた(表2)。
(表2)インビトロT細胞活性化アッセイの開発
ルシフェラーゼの誘導によって測定されるペプチド特異的T細胞認識は、ワクチンカセット抗原の効果的なプロセシング及び提示を示す。
Figure 2021525076
エピトープ3のレポーターT細胞はまだ生成されていない。
別の例では、一連の短いカセットにおいて、すべてのマーカーエピトープを同じ位置に組み込み(図2A)、HLA−A0201制限エピトープ(図2B)を分離するリンカーのみを変えた。レポーターT細胞を、これらの短いカセットを発現するアデノウイルスコンストラクトを感染させたU−87抗原提示細胞(APC)と個々に混合し、ルシフェラーゼ発現を非感染コントロールに対して測定した。モデルカセット内の4つすべての抗原が、一致するレポーターT細胞により認識され、複数の抗原が効率的にプロセシング及び提示されていることが示された。T細胞応答の程度は、天然及びAAYリンカーについて概ね同様の傾向にしたがった。RRリンカーベースのカセットから放出された抗原は、低いルシフェラーゼの誘導を示す(表3)。抗原プロセシングを阻害するように設計されたDPPリンカーは、エピトープ提示が低いワクチンカセットを生じた(表3)。
(表3)短いカセット内のリンカー配列の評価
インビトロT細胞活性化アッセイにおけるルシフェラーゼ誘導は、DPPベースのカセットと異なり、すべてのリンカーがカセット抗原の効率的な放出を促進したことを示した。T細胞エピトープのみ(リンカー無し)=9AA、片側に天然リンカー=17AA、両側に天然リンカー=25AA、非天然リンカー=AAY,RR,DPP
Figure 2021525076
エピトープ3のレポーターT細胞はまだ生成されていない。
別の例では、ヒト及びマウスのエピトープ以外に、カセットのN末端またはC末端のいずれかに配置された、ユビキチン(Ub)、MHC及びIg−κシグナルペプチド(SP)、及び/またはMHC膜貫通(TM)モチーフなどのターゲティング配列を含むさらなる一連の短いカセットを構築した(図3)。アデノウイルスベクターによってU−87 APCに送達されると、レポーターT細胞は、複数のカセット由来の抗原の効率的なプロセシング及び提示を示した。しかしながら、T細胞応答の程度は、異なるターゲティング機構によって大きく影響されなかった(表4)。
(表4)モデルワクチンカセットに付加された細胞ターゲティング配列の評価
インビトロT細胞活性化アッセイを用いることにより、4つのHLA−A0201制限マーカーエピトープがモデルカセットから効率的に放出され、ターゲティング配列がT細胞の認識及び活性化を大幅に向上させないことが示された。
Figure 2021525076
エピトープ3のレポーターT細胞はまだ生成されていない。
XIV.B.3.抗原カセット設計のインビボ評価
抗原カセット設計の評価の別の例として、HLA−A02:01に制限された形でCD8 T細胞を刺激することが知られている、特性がよく知られた5つのヒトクラスI MHCエピトープを含むようにワクチンカセットを設計した(図2A、3、5A)。それらのインビボ免疫原性の評価を行うため、これらのマーカーエピトープを含むワクチンカセットをアデノウイルスベクターに組み込み、HLA−A2トランスジェニックマウスに感染させるのに使用した(図4)。このマウスモデルは、ヒトHLA−A0201及びマウスH2−Kbから一部が構成された導入遺伝子を保有しており、したがって、ヒトHLA−A2.1のリーダー、マウスα3に連結されたα1及びα2ドメイン、膜貫通及び細胞質H2−Kbドメインで構成されたキメラクラスI MHC分子をコードしている(Vitiello et al.,1991)。このキメラ分子は、HLA−A*02:01に制限された抗原提示を可能とする一方で、CD8共受容体とMHC上のα3ドメインとの種の一致した相互作用を維持する。
短いカセットでは、すべてのマーカーエピトープが、IFNγ ELISPOTにより測定した際に、一般的に報告されているもの(Cornet et al.,2006;Depla et al.,2008;Ishioka et al.,1999)よりも約10〜50倍強い、T細胞応答を生じた。評価を行ったすべてのリンカーのうち、それぞれにその天然のアミノ酸配列が隣接した最小エピトープを含む25マー配列のコンカテマーが、最大かつ最も広いT細胞応答を生じた(表5)。細胞内サイトカイン染色(ICS)及びフローサイトメトリーにより、抗原特異的T細胞応答がCD8 T細胞から誘導されることが示された。
(表5)短いカセット内のリンカー配列のインビボ評価
ELISPOTデータは、HLA−A2トランスジェニックマウスが1e11個のアデノウイルス粒子による感染17日後にカセット内のすべてのクラスI MHC制限エピトープに対してT細胞応答を生じたことを示した。
Figure 2021525076
別の例では、元の5つのマーカーエピトープの隣に、既知のCD8 T細胞反応性を有するさらに16個のHLA−A02:01、A03:01及びB44:05エピトープを含む一連の長いワクチンカセットを構築し、アデノウイルスベクターに組み込んだ(図5A、B)。これらの長いカセットのサイズは、最終的な臨床用のカセット設計によく似たものとし、各エピトープの互いに対する位置のみを変えた。CD8 T細胞応答は、長いワクチンカセット及び短いワクチンカセットの両方でその程度及び幅において同等であり、(a)さらなるエピトープの追加が元のエピトープのセットに対する免疫応答の程度に大きく影響せず、また、(b)カセット内のエピトープの位置はそれに続くT細胞応答に大きく影響しないことを示すものである(表6)。
(表6)長いカセット内のエピトープの位置の影響のインビボ評価
ELISPOTデータは、HLA−A2トランスジェニックマウスが5e10アデノウイルス粒子による感染17日後に長いワクチンカセット及び短いワクチンカセットの両方で同等の大きさのT細胞応答を生じたことを示した。
Figure 2021525076
技術的なエラーによりT細胞応答が見られなかったと疑われる。
XIV.B.4.免疫原性及び毒性試験用の抗原カセットの設計
要約すると、モデルカセット評価による知見(図2〜5、表2〜6)によって、モデルワクチンカセットでは、アデノウイルスベースのベクターとの関連で約20個のエピトープをコードする「数珠つなぎ」アプローチを用いた場合に強い免疫原性が得られることが実証された。エピトープは、両側にその天然の周辺ペプチド配列(例えば、両側に8個のアミノ酸残基)が隣接した最小のCD8 T細胞エピトープ(例えば、9個のアミノ酸残基)をそれぞれが埋め込んだ25マー配列を連結することによって最も効果的にアセンブルされる。本明細書において使用される場合、「天然」または「自然」のフランキング配列とは、その由来源タンパク質内のそのエピトープの天然に存在するという文脈で特定のエピトープのN末端及び/またはC末端側のフランキング配列のことを指す。例えば、HCMV pp65 MHC IのエピトープNLVPMVATV(配列番号29365)は、その5’末端側に天然の5’配列WQAGILAR(配列番号29372)が、その3’末端側に天然の3’配列QGQNLKYQ(配列番号29373)が隣接し、それによりHCMV pp65由来源タンパク質内にみられる
Figure 2021525076
という25マーペプチドを生成する。天然または自然の配列は、天然のフランキング配列(複数可)が隣接したエピトープをコードするヌクレオチド配列のことを指す場合もある。各25マー配列は、それに続く25マー配列に直接連結される。最小のCD8 T細胞エピトープがアミノ酸9個よりも大きいかまたは小さい場合、フランキングペプチドの長さは、全体の長さが依然25マーのペプチド配列となるように調節することができる。例えば、アミノ酸10個のCD8 T細胞エピトープには、アミノ酸8個とアミノ酸7個の配列を隣接させることができる。このコンカテマーの後には、CD4 Tヘルパー細胞を刺激し、ワクチンカセット抗原の全体のインビボ免疫原性を改善するため(Alexander et al.,1994;Panina−Bordignon et al.,1989)に含ませた2個のユニバーサルクラスII MHCエピトープを繋げた。これらのクラスIIエピトープは、GPGPGアミノ酸リンカー(配列番号56)によって最後のクラスIエピトープに連結した。この2個のクラスIIエピトープはまた、GPGPGアミノ酸リンカー(配列番号56)によって互いに対しても連結され、さらにC末端側にGPGPGアミノ酸リンカー(配列番号56)を隣接させた。エピトープの位置もその数もT細胞の認識または応答に大きく影響しないようであった。ターゲティング配列も、カセットに由来する抗原の免疫原性に大きく影響しないようであった。
さらなる例として、モデルカセットにより得られたインビトロ及びインビボデータ(図2〜5、表2〜6)に基づき、非ヒト霊長類(NHP)、マウス及びヒトで免疫原性を示すことが知られている、特性のよく知られたT細胞エピトープを交互に配したカセット設計を生成した。いずれもそれらの天然の25マー配列に埋め込まれた20個のエピトープの後に、評価を行ったすべてのモデルカセットに存在する2個のユニバーサルクラスII MHCエピトープを繋げた(図6)。このカセット設計を用いて、複数種における免疫原性を調べ、ならびに薬理学的及び毒物学的研究を行った。
XIV.B.5. 抗原カセットの設計ならびに30個、40個、及び50個の抗原の評価
それぞれがアミノ酸25個の長さである30個(L)、40個(XL)、または50個(XXL)のエピトープを有する大きな抗原カセットを設計した。これらのエピトープは、腫瘍抗原を含む疾患抗原をモデル化するためのヒト、NHP、及びマウスのエピトープの混合である。図29に、異なる種からのエピトープの一般的な編成を示す。使用したモデル抗原は、ヒト、霊長類、及びマウスモデルについて表37、38、及び39にそれぞれ記載されている。表37、38、及び39のそれぞれは、エピトープの位置、名前、最小エピトープの記述、及びMHCクラスを記載している。
これらのカセットを記載したようにchAd68及びアルファウイルスベクターにクローニングし、より長い複数エピトープのカセットのの有効性の評価を行った。図30は、ウェスタンブロットによる、予想されたサイズの少なくとも1つの大きなバンドによって示されるように、大きな抗原カセットのそれぞれがChAdVベクターから発現されたことを示している。
マウスを記載したように免疫して大きなカセットの有効性の評価を行った。T細胞応答を、エピトープAH1(上のパネル)及びSINNFEKL(配列番号29375)(下のパネル)について、chAd68ベクターによる免疫後にICS及びテトラマー染色することにより(それぞれ図31/表40及び図32/表41)、また、srRNAベクターによる免疫後にICS染色することにより(図33/表42)分析した。30個(L)、40個(XL)、または50個(XXL)のエピトープを発現するchAd68及びsrRNAワクチンベクターを用いた免疫により、モデル疾患エピトープに対するCD8+免疫応答が誘導された。
(表37)大きなカセット内のヒトエピトープ(列の順に、それぞれ29367〜29369、29365〜29366、29402〜29414、29374、及び29415〜29425)
Figure 2021525076
(表38)大きなカセット内のNHPエピトープ(列の順に、それぞれ29426〜29455)
Figure 2021525076
(表39)大きなカセット内のマウスエピトープ(列の順に、それぞれ29362、29456〜29458、29363、29459〜29493)
Figure 2021525076
(表40)ChAdの大きなカセットで処置したマウスにおけるAH1及びSINFEKL(配列番号29362)ペプチドに応答した平均のIFNg+細胞
データは、全CD8細胞に対する%として示す。各グループ当たりの平均及び標準偏差、ならびにテューキーの検定を用いたANOVAによるp値を示す。すべてのp値をMAG20抗原カセットと比較した。
Figure 2021525076
(表41)ChAdの大きなカセットで処置したマウスにおけるAH1及びSINFEKL(配列番号29362)抗原に対する平均のテトラマー+細胞
データは、全CD8細胞に対する%として示す。各グループ当たりの平均及び標準偏差、ならびにテューキーの検定を用いたANOVAによるp値を示す。すべてのp値をMAG20抗原カセットと比較した。
Figure 2021525076
(表42)SAMの大きなカセットで処置したマウスにおけるAH1及びSINFEKL(配列番号29362)ペプチドに応答した平均のIFNg+細胞
データは、全CD8細胞に対する%として示す。各グループ当たりの平均及び標準偏差、ならびにテューキーの検定を用いたANOVAによるp値を示す。すべてのp値をMAG20抗原カセットと比較した。
Figure 2021525076
XV.ChAd抗原カセット送達ベクター
XV.A.ChAd抗原カセット送達ベクターの構築
1つの例では、チンパンジーアデノウイルス(ChAd)を操作して抗原カセットの送達ベクターとした。さらなる例では、完全長ChAdV68ベクターを、AC_000011.1(米国特許第6083716号に記載の配列番号2)に基づいて合成し、E1(nt457〜3014)及びE3(nt27,816〜31,332)配列を欠失させた。CMVプロモーター/エンハンサーの制御下にあるレポーター遺伝子を欠失させたE1配列の代わりに挿入した。このクローンをHEK293細胞にトランスフェクトしたところ、感染性のウイルスは生成されなかった。野生型C68ウイルスの配列を確認するため、単離VR−594をATCCより入手して継代した後、個々に配列決定した(配列番号10)。AC_000011.1配列を野生型ChAdV68ウイルスのATCC VR−594配列(配列番号10)と比較したところ、6個のヌクレオチドの相違が特定された。1つの例では、改変ChAdV68ベクターを、AC_000011.1に基づいて作製し、対応するATCC VR−594ヌクレオチドを5つの位置で置換した(ChAdV68.5WTnt 配列番号1)。
別の例では、改変ChAdV68ベクターを、AC_000011.1に基づいて作製し、E1(nt577〜3403)及びE3(nt27,816〜31,332)配列を欠失させ、対応するATCC VR−594ヌクレオチドを4つの位置で置換した。CMVプロモーター/エンハンサーの制御下にあるGFPレポーター(ChAdV68.4WTnt.GFP;配列番号11)またはモデル新生抗原カセット(ChAdV68.4WTnt.MAG25マー;配列番号12)を、欠失させたE1配列の代わりに挿入した。
別の例では、改変ChAdV68ベクターを、AC_000011.1に基づいて作製し、E1(nt577〜3403)及びE3(nt27,125〜31,825)配列を欠失させ、対応するATCC VR−594ヌクレオチドを5つの位置で置換した。CMVプロモーター/エンハンサーの制御下にあるGFPレポーター(ChAdV68.5WTnt.GFP;配列番号13)またはモデル新生抗原カセット(ChAdV68.5WTnt.MAG25マー;配列番号2)を欠失させたE1配列の代わりに挿入した。
関連するベクターを下記に示す。
− 完全長ChAdVC68配列「ChAdV68.5WTnt」(配列番号1);対応するATCC VR−594ヌクレオチドを5つの位置で置換したAC_000011.1配列
− ATCC VR−594 C68 (配列番号10);独立してシークエンシングしたもの;完全長C68
− ChAdV68.4WTnt.GFP (配列番号11);AC_000011.1のE1(nt 577〜3403)及びE3 (nt 27,816〜31,332)配列を欠失させたもの;対応するATCC VR−594ヌクレオチドを4つの位置で置換;GFPレポーターは、欠失させたE1の代わりに挿入されたCMVプロモーター/エンハンサーの制御下にある
− ChAdV68.4WTnt.MAG25マー (配列番号12);AC_000011.1のE1 (nt 577〜3403)及びE3 (nt 27,816〜31,332)配列を欠失させたもの;対応するATCC VR−594ヌクレオチドを4つの位置で置換;モデル新生抗原カセットは、欠失させたE1の代わりに挿入されたCMVプロモーター/エンハンサーの制御下にある
− ChAdV68.5WTnt.GFP (配列番号13);AC_000011.1のE1(nt 577〜3403)及びE3 (nt 27,125〜31,825)配列を欠失させたもの;対応するATCC VR−594ヌクレオチドを5つの位置で置換;GFPレポーターは、欠失させたE1の代わりに挿入されたCMVプロモーター/エンハンサーの制御下にある
XV.B.ChAd抗原カセット送達ベクターの試験
XV.B.1.ChAdベクターの評価方法及び材料
リポフェクタミンを用いたHEK293A細胞のトランスフェクション
ChAdV68コンストラクト(ChAdV68.4WTnt.GFP、ChAdV68.5WTnt.GFP、ChAdV68.4WTnt.MAG25マー、及びChAdV68.5WTnt.MAG25マー)のDNAを調製し、以下のプロトコールを用いてHEK293A細胞にトランスフェクトした。
10ugのプラスミドDNAをPacIで消化してウイルスゲノムを遊離させた。次いでGeneJet DNA cleanup Microカラム(Thermo Fisher社)を製造者の指示にしたがって使用してDNAを長いDNAフラグメントについて精製し、20ulの予め加熱した水中に溶出した。溶出工程の前にカラムを37℃で0.5〜1時間放置した。
トランスフェクションの14〜18時間前にHEK293A細胞を10細胞/ウェルの細胞密度で6ウェルプレートに導入した。各ウェルごとに細胞に新鮮な培地(ペニシリン/ストレプトマイシン及びグルタミン酸を含む1mlのDMEM−10%hiFBS)を被せた。トランスフェクションでは、各ウェル当たり1〜2ugの精製したDNAを製造者のプロトコールにしたがってul体積の2倍(2〜4ul)のリポフェクタミン2000とともに用いた。トランスフェクションミックスを含む0.5mlのOPTI−MEM培地を、各ウェル内で1mlの通常の培地に加え、細胞上で一晩放置した。
トランスフェクトした細胞培養物を37℃で少なくとも5〜7日間インキュベートした。ウイルスプラークがトランスフェクションの7日後に視認されなかった場合、細胞を1:4または1:6に分割し、37℃でインキュベートしてプラーク生成について監視した。あるいは、トランスフェクトした細胞を収穫し、3サイクルの凍結と解凍に供し、細胞ライセートを用いてHEK293A細胞に感染させ、ウイルスプラークが観察されるまで細胞をインキュベートしてもよい。
リン酸カルシウムを用いたHEK293A細胞へのChAdV68ベクターのトランスフェクション及び三次ウイルスストックの生成
ChAdV68コンストラクト(ChAdV68.4WTnt.GFP、ChAdV68.5WTnt.GFP、ChAdV68.4WTnt.MAG25マー、ChAdV68.5WTnt.MAG25マー)のDNAを調製し、以下のプロトコールを用いてHEK293A細胞にトランスフェクトした。
トランスフェクションの1日前にHEK293A細胞を5%BS/DMEM/1XP/S,1×Glutamax中で、6ウェルプレートの各ウェル当たり10細胞で播種した。トランスフェクション当たり2個のウェルが必要とされる。トランスフェクションの2〜4時間前に培地を新鮮な培地に交換した。ChAdV68.4WTnt.GFPプラスミドをPacIで直鎖状とした。次いで、直鎖状とされたDNAをフェノールクロロホルム抽出し、1/10体積の3M酢酸ナトリウム、pH5.3、及び2体積の100%エタノールを用いて沈殿させた。沈殿したDNAを12,000×gで5分間遠心することによってペレット化した後、70%エタノールで1回洗浄した。ペレットを風乾し、50μLの滅菌水に再懸濁した。NanoDrop(商標)(ThermoFisher社)を使用してDNA濃度を決定し、体積を5μgのDNA/50μLに調整した。
169μLの滅菌水をマイクロチューブに加えた。次いで5μLの2M CaClをこの水に加え、ピペッティングして静かに混合した。50μLのDNAをCaCl溶液に滴下した。次いで26μLの2M CaClを加えてμピペッターで2回ピペッティングして静かに混合した。この最終溶液は、250μLの0.25M CaCl中の5μgのDNAからなるはずである。次いで250μLの2×HBS(Hepes緩衝液)の入った第2のチューブを用意した。ピペットエイドに取り付けた2mL滅菌ピペットを使用して2×HBS溶液に空気を徐々にバブリングした。同時に、0.25M CaCl溶液中のDNA溶液を滴下した。最後のDNAの液滴の滴下後、約5秒間、バブリングを継続した。次いで溶液を室温で最大20分間インキュベートした後、293A細胞に加えた。6ウェルプレートの各ウェル当たり10細胞で1日前に播種した293A細胞の単層に250μlのDNA/リン酸カルシウム溶液を滴下した。細胞をインキュベーターに戻して一晩インキュベートした。24時間後に培地を交換した。72時間後に細胞を6ウェルプレート内に1:6に分割した。単層を細胞変性効果(CPE)の証拠について光学顕微鏡によって毎日監視した。トランスフェクションの7〜10日後にウイルスプラークを観察し、ウェル内の培地をピペッティングして細胞を浮かせることにより単層を収穫した。収穫した細胞及び培地を50mLの遠心チューブに移した後、凍結解凍を3ラウンド行った(−80℃及び37℃)。その後得られた、一次ウイルスストックと呼ばれるライセートを、ベンチトップ遠心分離器上で最大速度(4300×g)で遠心することにより清澄化させ、ライセートの一定の割合(10〜50%)を使用してT25フラスコ中で293A細胞に感染させた。感染細胞を48時間インキュベートした後、細胞及び培地を完全なCPEで収穫した。細胞を再び収穫し、凍結解凍して清澄化した後、この二次ウイルスストックを使用して、フラスコ当たり1.5×10細胞で播種されたT150フラスコに感染させた。72時間後に完全CPEが得られた時点で細胞を収穫し、上記のウイルスストックと同様に処理して三次ストックを生成した。
293F細胞内での生成
8%COのインキュベーター内の293FreeStyle(商標)(ThermoFisher社)培地中で増殖させた293F細胞内でChAdV68ウイルス生成を行った。感染の当日、細胞を生存率98%で1mL当たり10細胞に希釈し、1LのShakeフラスコ(Corning社)中、1回の生成操作当たり400mLを使用した。1回の感染当たり目標MOIが3.3よりも高い4mLの三次ウイルスストックを使用した。トリパンブルーによって測定される生存率が70%を下回るまで48〜72時間にわたって細胞をインキュベートした。次いで感染細胞をベンチトップ遠心分離器で最大速度で遠心して収穫し、1×PBS中で洗浄し、再び遠心してから20mLの10mM Tris pH7.4に再懸濁した。細胞ペレットを、凍結解凍を3回行って溶解し、4,300×gで5分間遠心して清澄化した。
CsCl遠心分離による精製
ウイルスDNAをCsCl遠心分離により精製した。2つの不連続な勾配の操作を行った。第1の遠心は、細胞成分からウイルスを精製するためのもので、第2の遠心は、細胞成分からの分離物をさらに精製し、感染性粒子から機能不全粒子を分離するためのものである。
10mLの1.2(26.8gのCsClを92mLの10mM Tris pH8.0に溶かしたもの)CsClをポリアロマー製チューブに加えた。次いで、8mLの1.4CsCl(53gのCsClを87mLの10mM Tris pH8.0に溶かしたもの)をピペットを用いてチューブの底に届けるように慎重に加えた。清澄化したウイルスをこの1.2の層の上に層をなすように慎重に加えた。必要な場合、さらに10mM Trisを加えてチューブのバランスを取った。次いでチューブをSW−32Tiローターに入れて、10℃で2時間30分遠心した。次いでチューブを層流キャビネットに取り出して、18ゲージの針と10mLの注射器を使用してウイルスバンドを引き抜いた。夾雑した宿主細胞DNA及びタンパク質を除去しないように注意を払った。次いでバンドを少なくとも2回10mM Tris pH8.0で希釈し、上記に述べた不連続勾配で上記と同様に層をなすように加えた。今回は操作を一晩行った以外は上記と同様にして遠心操作を行った。翌日、機能不全の粒子バンドを引き抜かないように注意しながらバンドを引き抜いた。次いでカセット(Pierce社)を使用してARMバッファー(20mM Tris Slide−a−Lyzer(商標)pH8.0,25mM NaCl,2.5%グリセロール)に対してウイルスを透析した。これをバッファーを1回交換するごとに3回、1時間行った。次いでウイルスを一定分量に分けて−80℃で保存した。
ウイルスアッセイ
1.1×1012個のウイルス粒子(VP)の消光係数はOD260nmの吸光度の値=1に相当することに基づき、OD260アッセイを用いてVP濃縮を行った。アデノウイルスの2つの希釈度(1:5と1:10)をウイルス溶解バッファー(0.1%SDS,10mM Tris pH7.4,1mM EDTA)中で作った。両方の希釈度でODを2重に測定し、OD260値×希釈係数×1.1×1012VPを掛けることによりVP濃度/mLを測定した。
感染単位(IU)力価を、ウイルスストックの限界希釈アッセイによって計算した。ウイルスを最初にDMEM/5%NS/1×PS中で100倍に希釈した後、10倍希釈率を用いて1×10−7にまで希釈した。次いで100μLのこれらの希釈液を、24ウェルプレートのウェル当たり3e5細胞で少なくとも1時間前に播種した293A細胞に加えた。これを2重に行った。プレートを48時間、37℃のCO2(5%)インキュベーター内でインキュベートした。次いで細胞を、1×PBSで洗浄した後、100%の冷却メタノール(−20℃)で固定した。次いでプレートは最小で20分間にわたって−20℃でインキュベートした。各ウェルを1×PBSで洗浄した後、1×PBS/0.1%BSA中で1時間、室温でブロッキングした。ウサギ抗Ad抗体(Abcam,Cambridge,MA)をブロッキングバッファー(ウェル当たり0.25mL)中に1:8,000の希釈率で加え、室温で1時間インキュベートした。各ウェルをウェル当たり0.5mLのPBSで4回洗浄した。1000倍に希釈したHRP結合ヤギ抗ウサギ抗体(Bethyl Labs,Montgomery Texas)を各ウェルに加え、最終回の洗浄の1時間前にインキュベートした。PBSでの洗浄を5回行い、0.01%Hを含むTris緩衝生理食塩水中、DAB(ジアミノベンジジンテトラヒドロクロリド)基質を使用して現像した(50mM Tris pH7.5,150mM NaCl中、0.67mg/mL DAB)。各ウェルをカウントの5分前に現像した。視野当たり4〜40個の染色された細胞を与えるような希釈率を用いて10倍の対物レンズ下で細胞をカウントした。使用した視野は0.32mmの格子とし、24ウェルプレート上の視野当たり625個に相当した。1mL当たりの感染性ウイルスの数は、格子1個当たりの染色細胞の数×視野当たりの格子の数×希釈係数10によって求めることができる。同様に、GFP発現細胞を扱う場合には、カプシド染色の代わりに蛍光を用いて1mL当たりのGFP発現ビリオンの数を決定することができる。
免疫化
C57BL/6J系の雌性マウス及びBalb/c系の雌性マウスに、100uL体積中1×10個のChAdV68.5WTnt.MAG25マーウイルス粒子(VP)を、両側性の筋肉内注射(各脚50uL)により注射した。
脾細胞の解離
各マウスの脾臓及びリンパ節を、3mLの完全RPMI(RPMI、10%FBS、ペニシリン/ストレプトマイシン)中にプールした。gentleMACS組織解離装置(Miltenyi Biotec社)を製造者の指示にしたがって使用して、機械的解離を行った。解離した細胞を40ミクロンのフィルターに通して濾過し、赤血球をACK溶解バッファー(150mM NHCl,10mM KHCO,0.1mM NaEDTA)で溶解した。細胞を30ミクロンのフィルターに通して再び濾過した後、完全RPMI中に再懸濁した。細胞を、死細胞及びアポトーシス細胞を除外するためのヨウ化プロピジウム染色を使用してAttune NxTフローサイトメーター(Thermo Fisher社)でカウントした。次に、その後の分析用に細胞を適当な生細胞の濃度に調整した。
エクスビボ酵素結合免疫スポット(ELISPOT)分析
マウスIFNg ELISpotPLUSキット(MABTECH社)を使用し、ELISPOTハーモナイゼーションガイドライン{DOI: 10.1038/nprot.2015.068}にしたがってELISPOT分析を行った。5×10個の脾細胞を、96ウェルIFNg抗体コーティングプレート中で、10uMの示したペプチドと16時間インキュベートした。スポットをアルカリホスファターゼを用いて現像した。反応時間を10分間計り、プレートに水道水を流して反応を停止させた。スポットをAID vSpot Reader Spectrumを用いてカウントした。ELISPOT分析を行うため、飽和度が50%よりも高いウェルを「多すぎてカウント不能」として記録した。複製ウェルの偏差が10%よりも大きい試料は分析から除外した。次いでスポットのカウントを、式:スポットカウント+2×(スポットカウント×コンフルエンス(%)/[100%−コンフルエンス(%)])を用いてウェルのコンフルエンシーについて補正した。ネガティブペプチド刺激ウェル中のスポットカウントを抗原刺激したウェルから引くことによってネガティブバックグラウンドを補正した。最後に、多すぎてカウント不能として示したウェルを、最も高い観察された補正値に設定し、100の位までの概数に丸めた。
XV.B.2.DNAトランスフェクション後のChAdV68ウイルス送達粒子の生成
1つの例において、ChAdV68.4WTnt.GFP(図7)及びChAdV68.5WTnt.GFP(図8)のDNAを、HEK293A細胞にトランスフェクトし、ウイルス複製(ウイルスプラーク)をトランスフェクションの7〜10日後に観察した。ChAdV68ウイルスプラークを光学(図7A及び8A)及び蛍光顕微鏡法(図7B〜C、及び図8B〜C)を使用して可視化した。GFPは、増殖性ChAdV68ウイルス送達粒子の生成を示す。
XV.B.3.ChAdV68ウイルス送達粒子の増殖
1つの例において、ChAdV68.4WTnt.GFP、ChAdV68.5WTnt.GFP、及びChAdV68.5WTnt.MAG25マーウイルスをHEK293F細胞内で増殖させ、精製ウイルスストックをトランスフェクションの18日後に生成した(図9)。精製ChAdV68ウイルスストック中のウイルス粒子を定量し、同じプロトコールを使用して生成されたアデノウイルス5型(Ad5)及びChAdVY25(近縁のChAdV;Dicks,2012,PloS ONE7,e40385)ウイルスストックと比較した。ChAdV68ウイルス力価は、Ad5及びChAdVY25と同等であった(表7)。
(表7)293F懸濁細胞内でのアデノウイルスベクターの生成
Figure 2021525076
SDは、複数回の生成工程が行われた場合にのみ報告している。
XV.B.4.腫瘍モデルにおける免疫原性の評価
マウス腫瘍抗原を発現するC68ベクターを、マウス免疫原性実験で評価して、C68ベクターがT細胞応答を誘発することを実証する。MHCクラスIエピトープSIINFEKL(配列番号29362)に対するT細胞応答C57BL/6J系雌性マウスで測定し、MHCクラスIエピトープAH1−A5(Slansky et al.,2000,Immunity13:529−538)に対するT細胞応答をBalb/c系マウスで測定した。図15に示されるように、ChAdV68.5WTnt.MAG25マーによるマウスの免疫後にコントロールに対して強いT細胞応答が測定された。脾細胞10個当たり、8957個及び4019個のスポット形成細胞(SFC)の平均の細胞性免疫応答が、ELISpotアッセイにおいて、C57BL/6J系またはBalb/c系マウスをそれぞれChAdV68.5WTnt.MAG25マーで免疫した場合に免疫の10日後に観察された。
腫瘍浸潤リンパ球についても、ChAdV及び抗CTLA4抗体の共投与を評価するCT26腫瘍モデルにおいて評価した。マウスにCT26腫瘍細胞を移植し、移植7日後にChAdVワクチンで免疫し、抗CTLA4抗体(クローン9D9)またはコントロールとしてIgGで処置した。免疫12日後に腫瘍浸潤リンパ球を分析した。各マウスからの腫瘍をgentleMACS Dissociator (Miltenyi Biotec)及びマウス腫瘍解離キット(Miltenyi Biotec)を用いて解離させた。解離した細胞を30ミクロンのフィルターに通して濾過し、完全RPMI中に再懸濁した。細胞を、死細胞及びアポトーシス細胞を除外するためのヨウ化プロピジウム染色を使用してAttune NxTフローサイトメーター(Thermo Fisher社)でカウントした。次に、その後の分析用に細胞を適当な生細胞の濃度に調整した。抗原特異的細胞をMHC−テトラマー複合体によって同定し、抗CD8及び生細胞マーカーで共染色した。プライム免疫の12日後に腫瘍を回収した。
腫瘍内の抗原特異的CD8+T細胞は、それぞれ、ChAdV、抗CTLA4、及びChAdV+抗CTLA4処置群において、全生細胞集団の中央値で3.3%、2.2%、または8.1%を構成していた(図41及び表45)。活性ChAdV免疫と組み合わせた抗CTLAによる処置により、ChAdV単独及び抗CTLA4単独のいずれよりも抗原特異的CD8+T細胞の頻度が統計的に有意に増大し、抗CTLA4はchAd68ワクチンと共投与される場合に腫瘍内の浸潤T細胞の数を増大させることが示された。
(表45)CT26腫瘍中のテトラマー+浸潤CD8T細胞の頻度
Figure 2021525076
XVI.アルファウイルス抗原送達ベクター
XVI.A.アルファウイルス送達ベクター評価の材料及び方法
RNAを生成するためのインビトロ転写
インビトロ試験を行うため、プラスミドDNAをPmeIによる制限消化によって直鎖状とし、カラムを製造者の指示にしたがって洗浄し(GeneJet DNA cleanup kit,Thermo社)、テンプレートとして使用した。RiboMAX Large Scale RNA production System(Promega社)をmGキャップアナログ(Promega)とともに製造者の指示にしがって使用してインビトロ転写を行った。RNeasy kit(Qiagen社)を製造者の指示にしがって使用してmRNAを精製した。
インビボ実験を行うには、TriLInk Biotechnologies社によって生成され、精製されたRNAをEnzymatic Cap1でキャップした。
RNAのトランスフェクション
HEK293A細胞を、96ウェルのウェル当たり6e4細胞で、24ウェルのウェル当たり2e5細胞で、トランスフェクションの約16時間前に播種した。細胞にMessengerMAXリポフェクタミン(Invitrogen社)を製造者のプロトコールにしたがって使用してmRNAをトランスフェクションした。96ウェルでは、ウェル当たり0.15uLのリポフェクタミン及び10 ng のmRNAを使用し、24ウェルでは、ウェル当たり0.75uLのリポフェクタミン及び150ngのmRNAを使用した。GFPを発現するmRNA(TriLink Biotechnologies社)をトランスフェクションのコントロールとして使用した。
ルシフェラーゼアッセイ
ルシフェラーゼレポーターアッセイを、白い壁の96ウェルプレートで、ONE−Gloルシフェラーゼアッセイ(Promega社)を製造者のプロトコールにしたがって使用して各条件を三重にして行った。発光度をSpectraMaxを使用して測定した。
qRT−PCR
トランスフェクトした細胞をトランスフェクションの2時間後に新鮮な培地で洗い、新鮮な培地に交換してトランスフェクトしなかったmRNAをすべて除去した。次いで細胞を異なる時点でRLT plus lysis buffer(Qiagen社)中に収穫し、いずれも製造者のプロトコールにしたがってQiaShredder(Qiagen社)を使用してホモジナイズし、RNAを、RNeasy kit(Qiagen社)を使用して抽出した。Nanodrop(Thermo Scientific社)を使用して全RNAを定量した。製造者のプロトコールにしたがってqTower (Analytik Jena)でQuantitect Probe One−Step RT−PCR kit(Qiagen社)を使用し、反応当たり20ngの全RNAを使用してqRT−PCRを行った。各試料を各プローブについて三重に試験した。ActinまたはGusBを参照遺伝子として用いた。カスタムプライマー/プローブはIDT社により生成されたものである(表8)。
(表8)qPCRプライマー/プローブ
Figure 2021525076
B16−OVA腫瘍モデル
C57BL/6J系マウスの左下脇腹に10個のB16−OVA細胞/動物を注射した。腫瘍を免疫化の前、3日間にわたって増殖させた。
CT26腫瘍モデル
Balb/c系マウスの左下脇腹に10個/動物のCT26細胞を注射した。腫瘍を免疫化の前、7日間にわたって増殖させた。
免疫化
srRNAワクチンについては、マウスに100uL体積中10ugのRNAを、両側性に筋肉内注射(各脚50uL)により注射した。Ad5ワクチンについては、マウスに、100uL体積中5×1010個のウイルス粒子(VP)を、両側性に筋肉内注射(各脚50uL)により注射した。各動物に、抗CTLA−4(クローン9D9,BioXcell社)、抗PD−1(クローンRMP1−14,BioXcell社)、または抗IgG(クローンMPC−11,BioXcell社)を、用量250ugで、週2回、腹腔内注射により注射した。
インビボ生物発光イメージング
各時点においてマウスに腹腔内注射により150mg/kgのルシフェリン基質を注射し、注射の10〜15分後にIVISインビボイメージングシステム(PerkinElmer社)を使用して生物発光を測定した。
脾細胞の解離
各マウスの脾臓及びリンパ節を、3mLの完全RPMI(RPMI、10%FBS、ペニシリン/ストレプトマイシン)中にプールした。gentleMACS組織解離装置(Miltenyi Biotec社)を製造者の指示にしたがって使用して、機械的解離を行った。解離した細胞を40ミクロンのフィルターに通して濾過し、赤血球をACK溶解バッファー(150mM NHCl,10mM KHCO,0.1mM NaEDTA)で溶解した。細胞を30ミクロンのフィルターに通して再び濾過した後、完全RPMI中に再懸濁した。細胞を、死細胞及びアポトーシス細胞を除外するためのヨウ化プロピジウム染色を使用してAttune NxTフローサイトメーター(Thermo Fisher社)でカウントした。次に、その後の分析用に細胞を適当な生細胞の濃度に調整した。
エクスビボ酵素結合免疫スポット(ELISPOT)分析
マウスIFNg ELISpotPLUSキット(MABTECH社)を使用し、ELISPOTハーモナイゼーションガイドライン{DOI:10.1038/nprot.2015.068}にしたがってELISPOT分析を行った。5×10個の脾細胞を、96ウェルIFNg抗体コーティングプレート中で、10uMの示したペプチドと16時間インキュベートした。スポットをアルカリホスファターゼを用いて現像した。反応時間を10分間計り、プレートに水道水を流して反応を停止させた。スポットをAID vSpot Reader Spectrumを用いてカウントした。ELISPOT分析を行うため、飽和度が50%よりも高いウェルを「多すぎてカウント不能」として記録した。複製ウェルの偏差が10%よりも大きい試料は分析から除外した。次いでスポットのカウントを、式:スポットカウント+2×(スポットカウント×コンフルエンス(%)/[100%−コンフルエンス(%)])を用いてウェルのコンフルエンシーについて補正した。ネガティブペプチド刺激ウェル中のスポットカウントを抗原刺激したウェルから引くことによってネガティブバックグラウンドを補正した。最後に、多すぎてカウント不能として示したウェルを、最も高い観察された補正値に設定し、100の位までの概数に丸めた。
XVI.B.アルファウイルスベクター
XVI.B.1.アルファウイルスベクターのインビトロ評価
本明細書の一実現形態では、抗原発現システム用のRNAアルファウイルス骨格を、ベネズエラウマ脳炎(VEE:Venezuelan Equine Encephalitis)(Kinney,1986,Virology 152:400−413)ベースの自己複製RNA(srRNA)ベクターから生成した。1つの例では、26Sサブゲノムプロモーターの3’側に位置するVEEの構造タンパク質をコードする配列を欠失させ(VEE配列の7544〜11,175を欠失させた。番号付けはKinney et al 1986に基づく。配列番号6)、抗原配列(配列番号14及び配列番号4)またはルシフェラーゼレポーター(例えばVEE−ルシフェラーゼ、配列番号15)に置き換えた(図10)。RNAをインビトロでsrRNA DNAベクターから転写させ、HEK293A細胞にトランスフェクトしてルシフェラーゼレポーターの発現を測定した。さらに、ルシフェラーゼをコードする(非複製)mRNAを比較のためにトランスフェクトした。VEE−ルシフェラーゼのsrRNAでは、2時間の測定値を23時間の測定値と比較した場合にsrRNAレポーターシグナルの約30,000倍の増大が観察された(表9)。これに対して、同じ時間でのmRNAレポーターのシグナルの増大は10倍未満であった(表9)。
(表9)VEE自己複製ベクターからのルシフェラーゼの発現は経時的に増大する
96ウェル中、ウェル当たり10ngのVEE−ルシフェラーゼsrRNAまたは10ngの非複製ルシフェラーゼmRNA(TriLink L−6307)をHEK293A細胞にトランスフェクトした。トランスフェクト後の異なる時点で発光を測定した。ルシフェラーゼ発現を相対発光単位(RLU)として報告する。各データポイントは、3つのトランスフェクトしたウェルの平均±SDである。
Figure 2021525076
別の例では、srRNAの複製を、定量的逆転写ポリメラーゼ連鎖反応(qRT−PCR)を使用して、ルシフェラーゼをコードしたsrRNA(VEE−ルシフェラーゼ)または複数のエピトープカセット(VEE−MAG25マー)をコードしたsrRNAのいずれかのトランスフェクション後のRNAレベルを測定することにより確認した。VEE−ルシフェラーゼsrRNAでは約150倍のRNAの増大が観察された(表10)のに対して、VEE−MAG25マーsrRNAでは30〜50倍のRNAの増大が観察された(表11)。これらのデータは、VEE srRNAベクターが細胞にトランスフェクトされると複製されることを示すものである。
(表10)VEE−ルシフェラーゼsrRNAをトランスフェクトした細胞におけるRNA複製の直接測定
HEK293A細胞にVEE−ルシフェラーゼsrRNAをトランスフェクトし(24ウェルのウェル当たり150ng)、トランスフェクション後の異なる時間にqRT−PCRによりRNAレベルを定量した。各測定値はアクチン参照遺伝子に対して正規化し、2時間の時点に対する倍率変化を示す。
Figure 2021525076
(表11)VEE−MAG25マーsrRNAをトランスフェクトした細胞におけるRNA複製の直接測定
HEK293細胞にVEE−MAG25マーsrRNAをトランスフェクトし(24ウェルのウェル当たり150ng)、トランスフェクション後の異なる時間にqRT−PCRによりRNAレベルを定量した。各測定値はGusB参照遺伝子に対して正規化し、2時間の時点に対する倍率変化を示す。グラフ上の異なる線は、いずれもsrRNAのエピトープカセット領域を検出する2つの異なるqPCRプライマー/プローブのセットを表す。
Figure 2021525076
XVI.B.2.アルファウイルスベクターのインビボ評価
別の例において、VEE−ルシフェラーゼレポーターの発現をインビボで評価した。マウスに、脂質ナノ粒子(MC3)に封入された10ugのVEE−ルシフェラーゼsrRNAを注射し、注射の24及び48時間後、ならびに7及び14日後に撮影して生物発光シグナルを測定した。ルシフェラーゼシグナルが注射の24時間後に検出され、時間とともに増大し、srRNA注射の7日後にピークとなった(図11)。
XVI.B.3.アルファウイルスベクター腫瘍モデルの評価
1つの実現形態において、VEE srRNAベクターがインビボで抗原特異的免疫応答を誘導するかを調べるため、2つの異なるMHCクラスIマウス腫瘍エピトープであるSIINFEKL(配列番号29362)及びAH1−A5(Slansky et al.,2000,Immunity 13:529−538)を発現するVEE srRNAベクターを作製した(VEE−UbAAY,配列番号14)。SFL(SIINFEKL(配列番号29362))エピトープは、B16−OVAメラノーマ細胞株によって発現され、AH1−A5(SPSYAYHQF(配列番号29363);Slansky et al.,2000,Immunity)エピトープは、CT26結腸癌細胞株によって発現される関連エピトープを標的とするT細胞を誘導する(AH1/SPSYVYHQF(配列番号29391);Huang et al.,1996,Proc Natl Acad Sci USA 93:9730−9735)。1つの例では、インビボ実験において、VEE−UbAAY srRNA が、T7ポリメラーゼ(TriLink Biotechnologies)を使用したインビトロ転写によって生成され、脂質ナノ粒子(MC3)に封入された。
SFLを標的とした、コントロールに対して強い抗原特異的T細胞応答が、MC3で製剤化したVEE−UbAAY srRNAによる、B16−OVA腫瘍を有するマウスの免疫化の2週間後に観察された。1つの例では、脾細胞10個当たり中央値で3835個のスポット形成細胞(SFC)が、ELISpotアッセイにおいてSFLペプチドによる刺激後に測定され(図12A、表12)、ペンタマー染色により測定した場合に、CD8 T細胞の1.8%(中央値)がSFL抗原特異的であった(図12B、表12)。別の例では、抗CTLA−4モノクローナル抗体(mAb)とVEE srRNAワクチンとの同時投与によって、全体のT細胞応答の中度の増大が認められ、脾細胞10個当たり中央値で4794.5個のSFCがELISpotアッセイで測定された(図12A、表12)。
(表12)B16−OVA腫瘍を有するC57BL/6J系マウスにおけるVEE srRNA免疫化の14日後のELISPOT及びMHCIペンタマー染色アッセイの結果
Figure 2021525076
*Vaxグループのマウス#6からの結果は、三重のウェル間のばらつきが大きいことから分析から除外した。
別の実現形態では、臨床アプローチを反映するため、B16−OVA及びCT26マウス腫瘍モデルにおいて異種プライム/ブーストを行い、腫瘍を有するマウスを、同じ抗原カセット(Ad5−UbAAY)を発現するアデノウイルスベクターで最初に免疫した後、Ad5−UbAAYプライムの14日後にVEE−UbAAY srRNAワクチンでブースト免疫を行った。1つの例では、Ad5−UbAAYワクチンによって抗原特異的免疫応答が誘導され、脾細胞10個当たり7330個(中央値)のSFCがELISpotアッセイで測定され(図13A、表13)、ペンタマー染色により測定した場合にCD8 T細胞の2.9%(中央値)がSFL抗原を標的化していた(図13C、表13)。別の例では、T細胞応答は、B16−OVAモデルにおいてVEE−UbAAY srRNAによるブーストの2週間後に維持され、脾細胞10個当たり3960個(中央値)のSFL特異的SFCがELISpotアッセイで測定され(図13B、表13)、ペンタマー染色により測定した場合にCD8 T細胞の3.1%(中央値)がSFLを標的化していた(図13D、表13)。
(表13)Ad5ワクチンプライム及びsrRNAブーストによる異種プライム/ブースト後のB16−OVAマウスの免疫モニタリング
Figure 2021525076
別の実現形態では、同様の結果が、CT26マウスモデルにおけるAd5−UbAAYによるプライム及びVEE−UbAAY srRNAによるブースト後に観察された。1つの例では、Ad5−UbAAYによるプライム後(14日目)にAH1抗原特異的応答が観察され、脾細胞10個当たり平均で5187個のSFCがELISpotアッセイで測定され(図14A、表14)、VEE−UbAAY srRNAによるブースト後(28日目)には脾細胞10個当たり3799個のSFCがELISpotアッセイで測定された(図14B、表14)。
(表14)CT26腫瘍マウスモデルにおける異種プライム/ブースト後の免疫モニタリング
Figure 2021525076
XVII.ChAdV/srRNAの組み合わせの腫瘍モデル評価
ChAdV68及び自己複製RNA(srRNA)を用いた異なる投与プロトコールを、マウスCT26腫瘍モデルで評価した。
XVII.A ChAdV/srRNAの組み合わせの腫瘍モデル評価の方法及び材料
腫瘍の注入
Balb/c系マウスにCT26細胞株を注射した。腫瘍細胞注射の7日後にマウスを異なる実験アーム(各群当たりマウス28〜40匹)をランダムカセット配列し、処置を開始した。Balb/c系マウスの左下脇腹に10個/動物のCT26細胞を注射した。腫瘍を免疫化の前、7日間にわたって増殖させた。各実験アームは表15に詳細に記載したとおりである。
(表15)ChAdV/srRNAの組み合わせの腫瘍モデル評価の実験アーム
Figure 2021525076
免疫化
srRNAワクチンについては、マウスに100uL体積中10ugのVEE−MAG25マーsrRNAを、両側性に筋肉内注射(各脚50uL)により注射した。C68ワクチンについては、マウスに、100uL体積中1×1011個のChAdV68.5WTnt.MAG25マーウイルス粒子(VP)を、両側性に筋肉内注射(各脚50uL)により注射した。各動物に、抗PD−1(クローンRMP1−14,BioXcell社)、または抗IgG(クローンMPC−11,BioXcell社)を、用量250ugで、週2回、腹腔内注射により注射した。
脾細胞の解離
各マウスの脾臓及びリンパ節を、3mLの完全RPMI(RPMI、10%FBS、ペニシリン/ストレプトマイシン)中にプールした。gentleMACS組織解離装置(Miltenyi Biotec社)を製造者の指示にしたがって使用して、機械的解離を行った。解離した細胞を40ミクロンのフィルターに通して濾過し、赤血球をACK溶解バッファー(150mM NHCl,10mM KHCO,0.1mM NaEDTA)で溶解した。細胞を30ミクロンのフィルターに通して再び濾過した後、完全RPMI中に再懸濁した。細胞を、死細胞及びアポトーシス細胞を除外するためのヨウ化プロピジウム染色を使用してAttune NxTフローサイトメーター(Thermo Fisher社)でカウントした。次に、その後の分析用に細胞を適当な生細胞の濃度に調整した。
エクスビボ酵素結合免疫スポット(ELISPOT)分析
マウスIFNg ELISpotPLUSキット(MABTECH社)を使用し、ELISPOTハーモナイゼーションガイドライン{DOI: 10.1038/nprot.2015.068}にしたがってELISPOT分析を行った。5×10個の脾細胞を、96ウェルIFNg抗体コーティングプレート中で、10uMの示したペプチドと16時間インキュベートした。スポットをアルカリホスファターゼを用いて現像した。反応時間を10分間計り、プレートに水道水を流して反応を停止させた。スポットをAID vSpot Reader Spectrumを用いてカウントした。ELISPOT分析を行うため、飽和度が50%よりも高いウェルを「多すぎてカウント不能」として記録した。複製ウェルの偏差が10%よりも大きい試料は分析から除外した。次いでスポットのカウントを、式:スポットカウント+2×(スポットカウント×コンフルエンス(%)/[100%−コンフルエンス(%)])を用いてウェルのコンフルエンシーについて補正した。ネガティブペプチド刺激ウェル中のスポットカウントを抗原刺激したウェルから引くことによってネガティブバックグラウンドを補正した。最後に、多すぎてカウント不能として示したウェルを、最も高い観察された補正値に設定し、100の位までの概数に丸めた。
XVII.B CT26腫瘍モデルにおけるChAdV/srRNAの組み合わせの評価
ChAdV68.5WTnt.MAG25マー/VEE−MAG25マーsrRNAの異種プライム/ブースト、またはVEE−MAG25マーsrRNAの同種プライム/ブーストワクチンの免疫原性及び有効性をCT26マウス腫瘍モデルで評価した。Balb/c系マウスにCT26細胞株を注射した。腫瘍細胞注射の7日後にマウスを異なる実験アームをランダムカセット配列し、処置を開始した。各実験アームは表15に詳細に、また表16により一般的に記載したとおりである。
(表16)プライム/ブースト実験アーム
Figure 2021525076
脾臓をプライムワクチン接種の14日後に収穫して免疫モニタリングを行った。腫瘍及び体重測定値を週2回測定し、生存率を監視した。すべての活性ワクチン群でコントロールに対する強い免疫応答が観察された。
それぞれ、ChAdV68.5WTnt.MAG25マー(ChAdV/グループ3)、ChAdV68.5WTnt.MAG25マー+抗PD−1(ChAdV+PD−1/グループ4)、VEE−MAG25マーsrRNA(srRNA/グループ5と7を合わせた中央値)、またはVEE−MAG25マーsrRNA+抗PD−1(srRNA+PD−1/グループ6と8を合わせた中央値)で免疫したマウスのELISpotアッセイにおいて、最初の免疫の14日後に、脾細胞10個当たり、中央値で10,630個、12,976個、3319個、または3745個のスポット形成細胞(SFC)の細胞性免疫応答が観察された(図16及び表17)。これに対して、ワクチンコントロール(グループ1)または抗PD−1をともなうワクチンコントロール(グループ2)は、それぞれ、脾細胞10個当たり中央値で296個または285個のSFCの細胞性免疫応答を示した。
(表17)CT26腫瘍モデルにおける細胞性免疫応答
Figure 2021525076
ELISpotのデータと一致して、それぞれ、ChAdV68.5WTnt.MAG25マー(ChAdV/グループ3)、ChAdV68.5WTnt.MAG25マー+抗PD−1(ChAdV+PD−1/グループ4)、VEE−MAG25マーsrRNA(srRNA/グループ5と7を合わせた中央値)、またはVEE−MAG25マーsrRNA+抗PD−1(srRNA+PD−1/グループ6と8を合わせた中央値)で免疫したマウスの細胞内サイトカイン染色(ICS)分析において、最初の免疫の14日後にCD8 T細胞の5.6、7.8、1.8、または1.9%(中央値)が抗原特異的応答を示した(図17及び表18)。ワクチンコントロール、またはワクチンコントロールと抗PD−1との組み合わせで免疫したマウスは、それぞれ、0.2及び0.1%の抗原特異的CD8応答を示した。
(表18)CT26腫瘍モデルにおけるCD8 T細胞応答
Figure 2021525076
CT26結腸腫瘍モデルのすべてのグループで腫瘍増殖が測定され、腫瘍増殖は処置開始の21日後(CT26腫瘍細胞の注射の28日後)までみられる。大きな腫瘍サイズ(>2500mm)に基づいて処置開始の21日後にマウスを屠殺したため、分析のバイアスを避けるために最初の21日間のみを示している。21日目における平均腫瘍体積は、ChAdV68.5WTnt.MAG25マープライム/VEE−MAG25マーsrRNAブースト(グループ3)、ChAdV68.5WTnt.MAG25マープライム/VEE−MAG25マーsrRNAブースト+抗PD−1(グループ4)、VEE−MAG25マーsrRNAプライム/ChAdV68.5WTnt.MAG25マーブースト(グループ5)、VEE−MAG25マーsrRNAプライム/ChAdV68.5WTnt.MAG25マーブースト+抗PD−1(グループ6)、VEE−MAG25マーsrRNAプライム/VEE−MAG25マーsrRNAブースト(グループ7)、及びVEE−MAG25マーsrRNAプライム/VEE−MAG25マーsrRNAブースト+抗PD−1(グループ8)でそれぞれ、1129、848、2142、1418、2198及び1606 mmであった(図18及び表19)。ワクチンコントロール、またはワクチンコントロールと抗PD−1との組み合わせにおける平均腫瘍体積は、それぞれ、2361または2067mmであった。これらのデータに基づけば、ChAdV68.5WTnt.MAG25マー/VEE−MAG25マーsrRNA(グループ3)、ChAdV68.5WTnt.MAG25マー/VEE−MAG25マーsrRNA+抗PD−1(グループ4)、VEE−MAG25マーsrRNA/ChAdV68.5WTnt.MAG25マー+抗PD−1(グループ6)、及びVEE−MAG25マーsrRNA/VEE−MAG25マーsrRNA+抗PD−1(グループ8)は、コントロール(グループ1)と有意に異なる腫瘍増殖の低下を21日目にもたらした。
(表19)CT26モデルで測定された21日目の腫瘍サイズ
Figure 2021525076
CT26腫瘍モデルにおいて処置開始後35日間(CT26腫瘍細胞の注射後42日間)にわたって生存率を監視した。改善された生存率が、試験した組み合わせのうちの4つでマウスをワクチン接種した後に観察された。ワクチン接種後、ChAdV68.5WTnt.MAG25マープライム/VEE−MAG25マーsrRNAブーストと抗PD−1との組み合わせ(グループ4;コントロールグループ1に対してP<0.0001)、VEE−MAG25マーsrRNAプライム/VEE−MAG25マーsrRNAブーストと抗PD−1との組み合わせ(グループ8;コントロールグループ1に対してP=0.0006)、ChAdV68.5WTnt.MAG25マープライム/VEE−MAG25マーsrRNAブースト(グループ3;コントロールグループ1に対してP=0.0003)、及び、VEE−MAG25マーsrRNAプライム/ChAdV68.5WTnt.MAG25マーブーストと抗PD−1との組み合わせ(グループ6;コントロールグループ1に対してP=0.0016)を用いたマウスの、それぞれ、64%,46%,41%及び36%が生存した(図19及び表20)。生存率は、残りの処置群[VEE−MAG25マーsrRNAプライム/ChAdV68.5WTnt.MAG25マーブースト(グループ5)、VEE−MAG25マーsrRNAプライム/VEE−MAG25マーsrRNA(グループ7)、及び抗PD−1単独(グループ2)]ではコントロールグループ1(≦14%)と有意差は認められなかった。
(表20)CT26モデルにおける生存率
Figure 2021525076
結論として、ChAdV68.5WTnt.MAG25マー及びVEE−MAG25マーsrRNAは、コントロールに対して、各ワクチンによりコードされたマウス腫瘍抗原に対する強いT細胞応答を誘発した。腫瘍を有するマウスへの、抗PD−1の同時投与をともなう、もしくはともなわないChAdV68.5WTnt.MAG25マープライム及びVEE−MAG25マーsrRNAブーストの投与、VEE−MAG25マーsrRNAプライム及びChAdV68.5WTnt.MAG25マーと抗PD−1との組み合わせの投与、または、同種プライムブースト免疫としてのVEE−MAG25マーsrRNAと抗PD−1との組み合わせの投与は、高い生存率につながった。
XVIII.非ヒト霊長類実験
ChAdV68及び自己複製RNA(srRNA)を用いた異なる投与プロトコールを、非ヒト霊長類(NHP)で評価した。
材料及び方法
プライミングワクチンを各NHPで筋肉内(IM)注射して実験を開始した(ワクチンプライム)。1回以上のブースターワクチン(ワクチンブースト)も各NHPに筋肉内注射した。下記表に概略を示し、下記に要約した各グループにしたがって、投与ごとに両側性注射で投与した。
免疫化
Mamu−A01インドアカゲザルを、LNP−1またはLNP−2中で製剤化した1×1012個のウイルス粒子(注射1回当たり5×1011個のウイルス粒子)のChAdV68.5WTnt.MAG25マー、30ugのVEE−MAG25マーsrRNA、100ugのVEE−MAG25マーsrRNA、または300ugのVEE−MAG25マーsrRNAで両側性に免疫した。30ug、100ugまたは300ugのVEE−MAG25マー srRNAのワクチンブーストをプライムワクチン接種後の示した時間に筋肉内投与した。
免疫モニタリング
PBMCを、プライムワクチン接種後の示した時間にLymphocyte Separation Medium(LSM,MP Biomedicals社)及びLeucoSep分離チューブ(Greiner Bio−One社)を使用して単離し、10%FBS及びペニシリン/ストレプトマイシンを含んだRPMIに再懸濁した。細胞を、死細胞及びアポトーシス細胞を除外するためのヨウ化プロピジウム染色を使用してAttune NxTフローサイトメーター(Thermo Fisher社)でカウントした。次に、その後の分析用に細胞を適当な生細胞の濃度に調整した。実験に用いたそれぞれのサルについて、ELISpotまたはフローサイトメトリー法を用いてT細胞応答を測定した。ワクチンにコードされた6種類の異なるアカゲザルMamu−A01クラスIエピトープに対するT細胞応答を、ELISpot(ex vivo enzyme−linked immunospot)(エクスビボ酵素結合免疫スポット)分析を用いてIFN−γなどのサイトカインの誘導を測定することにより、PBMCから観測した。サルIFNg ELISpotPLUSキット(MABTECH社)を使用し、ELISPOTハーモナイゼーションガイドライン{DOI: 10.1038/nprot.2015.068}にしたがってELISpot分析を行った。200,000個のPBMCを、96ウェルIFNg抗体コーティングプレート中で、10uMの示したペプチドと16時間インキュベートした。スポットをアルカリホスファターゼを用いて現像した。反応時間を10分間計り、プレートに水道水を流して反応を停止させた。スポットをAID vSpot Reader Spectrumを用いてカウントした。ELISPOT分析を行うため、飽和度が50%よりも高いウェルを「多すぎてカウント不能」として記録した。複製ウェルの偏差が10%よりも大きい試料は分析から除外した。次に、スポットのカウントを、式:スポットカウント+2×(スポットカウント×コンフルエンス(%)/[100%−コンフルエンス(%)])を用いてウェルのコンフルエンシーについて補正した。ネガティブペプチド刺激ウェル中のスポットカウントを抗原刺激したウェルから引くことによってネガティブバックグラウンドを補正した。最後に、多すぎてカウント不能として示したウェルを、最も高い観察された補正値に設定し、100の位までの概数に丸めた。
ワクチンにコードされた6種類の異なるアカゲザルMamu−A01クラスIエピトープに対する特異的CD4及びCD8 T細胞応答を、フローサイトメトリーを用いてIFN−γなどの細胞内サイトカインの誘導を測定することにより、PBMCから観測した。いずれの方法の結果も、サイトカインが、エピトープに対して抗原特異的な形で誘導したことを示している。
アカゲザルにおける免疫原性
この実験は、(a)同種のプライム/ブーストまたは異種のプライム/ブーストとしてのVEE−MAG25マー srRNAの30μg及び100μgの用量とChAdV68.5WTnt.MAG25マーとの組み合わせの免疫原性及び予備的安全性を評価し、(b)LNP2に対してLNP1を使用した脂質ナノ粒子中のVEE−MAG25マー srRNAの免疫応答を比較し、(c)VEE−MAG25マー srRNA及びChAdV68.5WTnt.MAG25マーによる免疫化に対するT細胞応答の速度論を評価するように設計した。
この実験アームを、免疫原性を実証するためにMamu−A*01インドアカゲザルで行った。この実験で使用される選択抗原は、アカゲザル、具体的にはMamu−A*01 MHCクラスIハプロタイプを有するものにおいてのみ認識される。Mamu−A*01インドアカゲザルを異なる実験アーム(各群6匹のアカゲザル)にランダム化し、複数のMamu−A*01制限エピトープを含むモデル抗原をコードしたChAdV68.5WTnt.MAG25マーまたはVEE−MAG25マー srRNAベクターのいずれかを筋肉内注射により両側性に投与した。各実験アームは下記に記載したとおりである。
(表21)インドアカゲザルにおける非GLP免疫原性の実験
Figure 2021525076
免疫化の前及び初期免疫化の1、2、3、4、5、6、8、9、及び10週後にPBMCを採取して免疫モニタリングを行った。
結果
6種類の異なるMamu−A*01制限エピトープに対する末梢血単核細胞(PBMC)中の抗原特異的細胞性免疫応答を、免疫化の前、及び初期免疫化の1、2、3、4、5、6、8、9、及び10週後に測定した。表21に示すように、各動物に、4及び8週目に、LNP1またはLNP2のいずれかと製剤化した用量30μgまたは100μgのVEE−MAG25マー srRNAによるブースト免疫を行った。6種類のエピトープすべてに対する複合的な免疫応答を、それぞれの免疫モニタリング時点についてプロットした(図20A〜D及び表22〜25)。
複合的な抗原特異的免疫応答が、最初のVEE−MAG25マー srRNA−LNP1(30μg)によるプライム免疫化の1、2、3、4、5、6、8、9、または10週後にそれぞれ、PBMC10個当たり170、14、15、11、7、8、14、17、12SFC(6つのエピトープの合計)ですべての測定において観察された(図20A)。複合的な抗原特異的免疫応答が、最初のVEE−MAG25マー srRNA−LNP1(100μg)によるプライム免疫化の1、2、3、4、5、6、8、9、または10週後にそれぞれ、PBMC10個当たり108、−3、14、1、37、4、105、17、25SFC(6つのエピトープの合計)ですべての測定において観察された(図20B)。複合的な抗原特異的免疫応答が、最初のVEE−MAG25マー srRNA−LNP2(100μg)によるプライム免疫化の1、2、3、4、5、6、8、9、または10週後にそれぞれ、PBMC10個当たり−17、38、14、−2、87、21、104、129、89SFC(6つのエピトープの合計)ですべての測定において観察された(図20C)。負の値は、各エピトープ/動物のプレブリード値に対して正規化した結果である。
複合的な抗原特異的免疫応答が、最初のChAdV68.5WTnt.MAG25マーによるプライム免疫化の1、2、3、4、5、6、8、9、または10週後にそれぞれ、PBMC10個当たり1218、1784、1866、973、1813、747、797、1249、及び547SFC(6つのエピトープの合計)ですべての測定において観察された(図20D)。免疫応答は、予想されたプロファイルを示し、ピーク免疫応答がプライム免疫化の約2〜3週後に測定され、4週後に免疫応答が退縮した。PBMC10個当たり1813SFC(6つのエピトープの合計)の複合的な抗原特異的免疫応答が、ChAdV68.5WTnt.MAG25マーによる最初の免疫化の5週後に測定された(すなわち、VEE−MAG25マー srRNAによる最初のブーストの1週後)。VEE−MAG25マー srRNAによる最初のブーストの1週後(5週目)に測定された免疫応答は、ChAdV68.5WTnt.MAG25マーによるプライム免疫化(3週目)について測定されたピーク免疫応答と同等であった(図20D)。PBMC10個当たり1249SFC(6つのエピトープの合計)の複合的な抗原特異的免疫応答がそれぞれ、ChAdV68.5WTnt.MAG25マーによる最初の免疫化の9週後に測定された(すなわち、VEE−MAG25マー srRNAによる2度目のブーストの1週後)。VEE−MAG25マー srRNAによる2度目のブーストの1週後(9週目)に測定された免疫応答は、ブースト免疫化の直前に測定された免疫応答よりも約2倍高かった(図20D)。
(表22)VEE−MAG25マー srRNA−LNP1(30μg)(グループ1)についての各エピトープに対するPMBC10個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)±SEM
Figure 2021525076
(表23)VEE−MAG25マー srRNA−LNP1(100μg)(グループ2)についての各エピトープに対するPMBC10個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)±SEM
Figure 2021525076
(表24)VEE−MAG25マー srRNA−LNP2(100μg)(グループ3)についての各エピトープに対するPMBC10個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)±SEM
Figure 2021525076
(表25)ChAdV68.5WTnt.MAG25マー プライムについての各エピトープに対するPMBC10個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)±SEM
Figure 2021525076
インドアカゲザルにおける非GLP RNA用量範囲実験(より高い用量)
この実験は、(a)同種のプライム/ブーストまたは異種のプライム/ブーストとしてのVEE−MAG25マー srRNAの300μgの用量とChAdV68.5WTnt.MAG25マーとの組み合わせの免疫原性を評価し、(b)用量300μgで、LNP2に対してLNP1を使用した脂質ナノ粒子中のVEE−MAG25マー srRNAの免疫応答を比較し、(c)VEE−MAG25マー srRNA及びChAdV68.5WTnt.MAG25マーによる免疫化に対するT細胞応答の速度論を評価するように設計した。
この実験アームを、免疫原性を実証するためにMamu−A*01インドアカゲザルで行った。アカゲザルなどの非ヒト霊長類におけるワクチン免疫原性は、ヒトにおけるワクチン効力の最良の予測因子である。さらに、この実験で使用される選択抗原は、アカゲザル、具体的にはMamuA*01 MHCクラスIハプロタイプを有するものにおいてのみ認識される。Mamu−A*01インドアカゲザルを異なる実験アーム(各グループ6匹のアカゲザル)にランダム化し、複数のMamu−A*01制限抗原を含むモデル抗原をコードしたChAdV68.5−WTnt.MAG25マーまたはVEE−MAG25マー srRNAのいずれかを筋肉内注射により両側性に投与した。各実験アームは下記に記載したとおりである。
グループ1については、免疫化の前及び初期免疫化の4、5、6、7、8、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23または24週後にPBMCを採取して免疫モニタリングを行った(異種のプライム/ブースト)。グループ2及び3については、免疫化の前及び初期免疫化の4、5、7、8、10、11、12、13、14、または15週後にPBMCを採取して免疫モニタリングを行った(同種のプライム/ブースト)。
(表26)インドアカゲザルにおける非GLP免疫原性の実験
Figure 2021525076
結果
Mamu−A*01インドアカゲザルを、ChAdV68.5−WTnt.MAG25マーで免疫化した。6種類の異なるMamu−A*01制限エピトープに対する末梢血単核細胞(PBMC)中の抗原特異的細胞性免疫応答を、免疫化の前、及び初期免疫化の4、5、6、7、8、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23及び24週後に測定した(図21及び表27)。動物に、4、12、及び20週目にLNP2製剤を用いてVEE−MAG25マー srRNAによる免疫化を行った。最初のChAdV68.5WTnt.MAG25マーによる初期免疫化の4、5、6、7、8、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23または24週後に、PBMC10個当たり1750、4225、1100、2529、3218、1915、1708、1561、5077、4543、4920、5820、3395、2728、1996、1465、4730、2984、2828、または3043SFC(6つのエピトープの合計)の複合的な抗原特異的免疫応答が観察された(図21)。VEE−MAG25マー srRNAによる2度目のブースト免疫化の1週後(13週目)に測定された免疫応答は、ブースト免疫化の直前(12週目)に測定された免疫応答よりも約3倍高かった。VEE−MAG25マー srRNAによる3度目のブースト免疫化の1週後(21週目)に測定された免疫応答は、2度目のブーストで観察された応答と同様、ブースト免疫化の直前(20週目)に測定された免疫応答よりも約3倍高かった。
Mamu−A*01インドアカゲザルを、さらに、2種類の異なるLNP製剤(LNP1及びLNP2)を用いてVEE−MAG25マー srRNAで免疫化した。6種類の異なるMamu−A*01制限エピトープに対する末梢血単核細胞(PBMC)中の抗原特異的細胞性免疫応答を、免疫化の前、及び初期免疫化の4、5、6、7、8、10、11、12、13、14、または15週後に測定した(図22及び23、表28及び29)。動物に、4及び12週目にLNP1またはLNP2製剤を用いてVEE−MAG25マー srRNAによる免疫化を行った。複合的な抗原特異的免疫応答が、VEE−MAG25マー srRNA−LNP2による免疫化の4、5、7、8、10、11、13、14、15週後にそれぞれ、PBMC10個当たり168、204、103、126、140、145、330、203、及び162SFC(6つのエピトープの合計)ですべての測定において観察された(図22)。VEE−MAG25マー srRNA−LNP1による免疫化の4、5、7、8、10、11、12、13、14、15週後に、PBMC10個当たり189、185、349、437、492、570、233、886、369、及び381SFC(6つのエピトープの合計)の複合的な抗原特異的免疫応答が観察された(図23)。
(表27)ChAdV68.5WTnt.MAG25マー(グループ1)によるプライミングワクチン接種における各エピトープに対するPMBC10個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)±SEM
Figure 2021525076
(表28)VEE−MAG25マー srRNA−LNP2(300μg)(グループ2)によるプライミングワクチン接種における各エピトープに対するPMBC10個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)±SEM
Figure 2021525076
(表29)VEE−MAG25マー srRNA−LNP1(300μg)(グループ3)によるプライミングワクチン接種における各エピトープに対するPMBC10個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)±SEM
Figure 2021525076
srRNAの用量範囲実験
本発明の一実現形態では、srRNAの用量範囲実験を、mamuA01インドアカゲザルで実施することによって、どのsrRNA用量をNHP免疫原性実験に進めるべきかを特定することができる。1つの例では、MamuA01インドアカゲザルに、複数のmamuA01制限エピトープを含むモデル抗原をコードしたsrRNAベクターを筋肉内注射により投与することができる。別の例では、抗CTLA−4モノクローナル抗体を、筋肉内ワクチン注射の部位の近位に皮下投与することで1つの動物群でワクチン流入領域のリンパ節をターゲティングすることができる。最初の免疫化後、2週間ごとにPBMCを採取して免疫モニタリングを行うことができる。各実験アームを下記に記載する(表30)。
(表30)インドアカゲザルにおける非GLP RNA用量範囲実験
Figure 2021525076
srRNAの用量範囲は300μg以下の高用量で決定される。
インドアカゲザルにおける免疫原性の実験
抗原ベクターを用いて免疫原性を実証するため、mamuA01のインドアカゲザル(NHP)でワクチン実験を行った。図34は、ワクチン接種の手法を示す。NHPの3つのグループを、チェックポイント阻害剤として抗CTLA−4抗体であるイピリムマブ(グループ5及び6)とともに、またはチェックポイント阻害剤なし(グループ4)で、ChAdV68.5−WTnt.MAG25マーで免疫した。抗体は、静脈内(グループ5)または皮下(グループ6)投与した。三角は、0週目及び32週目におけるchAd68によるワクチン接種(1e12vp/動物)を示す。丸は、0、4、12、20、28、及び32週目におけるアルファウイルスワクチン接種を示す。
免疫したNHPにおけるCD8+抗エピトープ応答の時間的経過を、chAd−MAGによる免疫単独(図35及び表31A)、chAd−MAGによる免疫とチェックポイント阻害剤の静脈内(IV)投与(図36及び表31B)、及びchAd−MAGによる免疫とチェックポイント阻害剤の皮下(SC)投与(図37及び表31C)について示す。これらの結果は、chAd68ベクターが霊長類においてCD8+応答を効率的にプライミングし、アルファウイルスベクターがchAd68ワクチンのプライミング応答を効率的にブーストし、チェックポイント阻害剤は静脈内または皮下投与のいずれでもプライミング及びブースト応答の両方を増幅し、ワクチン接種後のchAdベクターの再投与が免疫応答を効果的にブーストしたことを示している。
(表31A)chAd−MAGを投与したアカゲザル(グループ4)におけるCD8+抗エピトープ応答
平均SFC/1e6脾細胞+/−標準誤差を示す。
Figure 2021525076
(表31B)chAd−MAG及びIV投与による抗CTLA4抗体(イピリムマブ)を投与したアカゲザル(グループ5)におけるCD8+抗エピトープ応答
平均SFC/1e6脾細胞+/−標準誤差を示す。
Figure 2021525076
(表31C)chAd−MAG及びSC投与により抗CTLA4抗体(イピリムマブ)を投与したアカゲザル(グループ6)におけるCD8+抗エピトープ応答
平均SFC/1e6脾細胞+/−標準誤差を示す。
Figure 2021525076
インドアカゲザルにおけるメモリー表現型の判定
アカゲザルを、抗CTLA4と、または抗CTLA4なしで、ChAdV68.5WTnt.MAG25マー/VEE−MAG25マーのsrRNA異種プライミング/ブーストレジメンで免疫してから、ChAdV68.5WTnt.MAG25マーで再びブーストした。各グループを、最後のchAdV68の投与の11ヶ月後(実験18ヶ月目)に、記載されるようにELISpotを行って評価した。図38及び表43は、免疫前(左パネル)及び18ヶ月後(右パネル)にELISpotにより測定した6種類の異なるMamu−A*01制限エピトープに対する細胞応答を示す。制限エピトープに対する応答の検出は、chAdV68/samRNAワクチンプロトコールによって抗原特異的メモリー応答が生じたことを示す。
メモリーを評価するため、ワクチンにコードされた4種類の異なるアカゲザルMamu−A*01クラスIエピトープを認識するCD8+T細胞を、各抗原が固有のダブルポジティブの組み合わせによって示されることで、単一の試料中の4つの抗原特異的集団のすべてを特定することができる、2色Mamu−A*01テトラマー標識を用いて観測した。メモリー細胞の表現型判定を、細胞表面マーカーCD45RA及びCCR7で共染色することにより行った。図39及び表44は、4種類の異なるMamu−A*01制限エピトープを認識するメモリーT細胞についてコンビナトリアルテトラマー染色及びCD45RA/CCR7共染色の結果を示す。T細胞表現型をフローサイトメトリーによっても評価した。図40は、実験18ヶ月目における4種類のMamu−A*01テトラマー+CD8+T細胞集団の総和中のメモリー細胞タイプの分布を示す。メモリー細胞は以下のようにキャラクタライズした。CD45RA+CCR7+=ナイーブ、CD45RA+CCR7−=エフェクター(Teff)、CD45RA−CCR7+=セントラルメモリー(Tcm)、CD45RA−CCR7−=エフェクターメモリー(Tem)。まとめると、これらの結果は、最後のブーストの少なくとも1年後にメモリー応答が検出されたことを示し、エフェクター、セントラルメモリー、及びエフェクターメモリーを含む、長期的に持続する免疫を示すものである。
(表43)プライミング前及びメモリー評価の時点(18ヶ月)における各動物のPBMC10個当たりの平均のスポット形成細胞(SFC)
Figure 2021525076
ND=技術的排除により測定されず。
(表44)生CD8+細胞に占めるMamu−A*01テトラマー陽性の割合(%)
Figure 2021525076
XIX.MHC/ペプチド標的反応性T細胞及びTCRの同定
標的応答性T細胞及びTCRを、表A、AACR GENIEの結果、及び/または表1.2に記載される抗原/HLAペプチド(配列番号57〜29357、及び下記を参照)のペアのうちの1つ以上について同定する。
T細胞は、患者の血液、リンパ節、または腫瘍から単離することができる。T細胞は、例えば、抗原−MHCテトラマー結合細胞を分取することにより、またはT細胞と抗原でパルスした抗原提示細胞とのインビトロ共培養物中で刺激した活性化された細胞を分取することにより、抗原特異的T細胞について濃縮することができる。抗原ロードテトラマー及び他のMHCベースの試薬をはじめとする、抗原特異的T細胞の同定のためのさまざまな試薬が当該技術分野で知られている。
抗原関連αβ(またはγδ)TCRダイマーを、抗原特異的T細胞のTCRのシングルセルシークエンシングによって同定することができる。また、抗原特異的T細胞のバルクTCRシークエンシングを行ってもよく、マッチングの確率が高いαβのペアを当該技術分野では周知のTCRペアリング法を用いて決定することができる。
代わりにまたはこれに加えて、健康なドナーから得たナイーブT細胞のインビトロプライミングによって抗原特異的T細胞を得ることもできる。PBMC、リンパ節、または臍帯血から得られたT細胞を抗原でパルスした抗原提示細胞によって繰り返し刺激することにより、抗原経験T細胞の分化を開始させることができる。この後、TCRを患者からの抗原特異的T細胞について上記に述べたのと同様にして同定することができる。
XX.共有抗原の同定
本発明者らは、一連の工程を用いて共有新生抗原を同定した。本発明者らは、COSMICデータベースより、「confirmed somatic」として分類される共通のドライバー変異のリストを取得した。各変異について、本発明者らは、モデル化したすべてのHLAアレルについて候補新生抗原(8〜11マーのペプチド)を生成し、TPM=100を用い、本発明者らのEDGE予測モデル(いずれもあらゆる目的でそれらの全容を本明細書に援用するところの国際特許出願公開第WO/2017/106638号、同第WO/2018/195357号、及び同第WO/2018/208856号に記載される、MS/MSによりシークエンシングしたHLA提示ペプチドで訓練したディープラーニングモデル)を使った。各ペプチドは、少なくとも1つの変異アミノ酸を含み、自己ペプチドではなかった点に留意されたい。次に、本発明者らは、EDGEスコア>0.001を有するHLAアレルを有するすべてのペプチドを記録した。結果を表Aに示す。これにより、合計で10261個の新生抗原配列が同定され、これらを配列番号10755〜21015として記載する。各配列について対応するHLAアレル(複数可)を示す。
表Aに示される初期のリストを、患者集団内の新生抗原/HLA出現率のレベルについてさらに分析した。「抗原/HLA出現率」は、特定の集団内の抗原の頻度(A)にその特定の集団内のHLAアレルの頻度(B)を掛けた値として計算される。抗原/HLA出現率は、変異/HLA出現率または新生抗原/HLA出現率のことも指す場合がある。この分析の一環として、各変異について、その(A)頻度をTCGAにおける共通の腫瘍タイプにわたって得て、腫瘍タイプ間でその最も高い頻度で記録した。(B)EDGE内の各HLAアレルについて、HLAアレル頻度TCGA(主に白人の集団)を記録した。HLAアレル頻度については、あらゆる目的で本明細書に援用するところのShukla,S.A.et al.(Nat.Biotechnol.33,1152−1158 2015)に詳細に記載されている。新生抗原/HLA出現率は、(A)に(B)を掛けた値として計算した。この方法を用いて出現率が0.1%よりも大きい表A内のすべての新生エピトープ/HLAのペアを「最も普通1」(2387/10261)として同定した。
さらに、本発明者らは、潜在的な臨床試験に関連した進行がん患者の集団を代表する患者試料の大きなコホートにまたがったがんドライバー変異の出現率を特性評価した。ダナ・ファーバー、ジョンズ・ホプキンズ、MDアンダーソン、MSKCC、バンダービルトを含む、主要な学術的がん研究機関より得た50〜500遺伝子の範囲のNGSがん遺伝子パネルでシークエンシングした4万人の患者を有する、一般に開放されているAACR Genie v4.1データセットを用いてEDGE予測を行った。本発明者らは、肺癌、マイクロサテライト安定性結腸癌、及び膵癌における塩基置換ならびにindel変異を選択し、複数の遺伝子パネルにまたがったカバレッジを要した。本発明者らは、本発明者らのEDGE抗原提示予測モデルでカバーされる90種を超えるClassI HLAアレルのそれぞれとペアをなす各新生抗原ペプチドを分析し、HLA提示スコアのEDGE確率が0.001よりも大きいエピトープ及び対応するHLAアレルを記録した。次いで、本発明者らは、Aが3つの腫瘍タイプ間で最も高い変異の頻度であり、BがHLAアレル頻度であるものとして、A*Bとして計算されるEDGEスコア>0.001であるペプチドの新生抗原/HLA出現率を求めた。本発明者らは、TCGA集団からのHLAアレルを調べ、各HLAアレルの頻度を表にすることにより(Shukla,S.A.et al.)、米国における集団を代表するHLAアレル頻度を用いた。分析からの新生抗原/HLA出現率>0.01%を示したペプチド及び対応するHLAアレルを配列番号21016〜29357に記載し、AACR GENIEの結果と称する。
XXI.共有された新生抗原提示の検証
候補共有新生抗原の質量分析(MS)による検証を、標的化質量分析法を用いて行った。およそ500個の凍結、切除した肺腫瘍、大腸直腸腫瘍、及び膵臓腫瘍試料をホモジナイズし、HLA/ペプチド複合体のRNASeqトランスクリプトームシークエンシング及び免疫沈降の両方で使用した。トランスクリプトームの分析により各試料についてペプチド標的リストを生成し、それにより、AACR Genie v4.1データセットに定義されるような再発性がんドライバー変異を同定し、RNA発現レベルを評価した。次いで、抗原提示のEDGEモデルを変異配列及び発現データに適用してターゲティングリストのペプチドを優先順位付けした。質量分析に先立ってHLA分子からのペプチドを溶出し、サイズ排除を用いて回収して提示ペプチドを単離した。同じアミノ酸配列を有する合成重標識ペプチドを各試料とともに共ロードして標的化質量分析を行った。本発明者らは、重標識ペプチドと実験ペプチドの共溶出及び断片化パターンの分析の両方を用いて候補エピトープの検証を行った。質量分析法は、あらゆる目的で本明細書にその全容を援用するところのGillete et al.(Nat Methods.2013 Jan;10(1):28−34)により詳細に記載されている。さらなる検討を行うのに充分な出現率を有するこの方法により検証されたドライバー変異からの共有新生抗原エピトープを、試料腫瘍タイプ及び関連するHLAアレルとともに下記表32に要約する。
(表32)MSで検証された新生抗原エピトープの発現
Figure 2021525076
*ある患者において複数のHLAアレルによって同じペプチドが提示され、MS/MSによって検出されると予測された場合、このペプチドは、EDGEによるスコアが最も高いHLAアレルによって、またはスコアが充分に近い場合には両方のアレルによって提示されるものと推測された。
本発明者らは、治療するための特定のHLAを有する患者を幅狭くターゲティングする(例えば、ワクチンカセットに含まれる新生抗原を提示する少なくとも1つの検証または予測されたHLAアレルを患者が有することが求められる)ことの価値を評価するため、ペプチドが検出されなかった変異に関してMSデータをさらに評価した。
例えば、KRASの場合、本発明者らは、特定のHLAアレルについてKRASエピトープペプチドが検出された、または検出されなかった患者試料の数をカウントした。(ある患者において複数のHLAアレルによって同じペプチドが提示され、MS/MSによって検出されると予測された場合、このペプチドは、EDGEによるスコアが最も高いHLAアレルによって、またはスコアが充分に近い場合には両方のアレルによって提示されるものと推測された。)結果を表33に示す。これらの結果に基づけば、いくつかの共通のHLAアレルは特定のKRAS新生抗原を提示すると予想されず、これらのKRAS新生抗原/HLAペアは、この場合、ワクチンカセットの設計及び患者の選択のための選択基準の目的では除外することができる。例えば、表34は、ペプチドが試験した17個の試料で検出されなかったことに基づき、特定のワクチン/カセット(下記、セクションXXIIを参照)が予測された新生抗原/HLAペアG12D/A*02:01を含まず、同様に、ペプチドが試験した9つの試料で検出されたかったことに基づき、G12V/A*02:01を含まなかったことを示している。これに対して、新生抗原/HLAペアG12D/A*11:01は、試験した5つの試料のうちの1つで検出されたことに基づいて検証されたとみなされ、G12V/A*11:01はペプチドが試験した6つの試料のうちの2つで検出されたことに基づいて検証されたとみなされた。
これらの結果は、表34に記載されるものなどの共有新生抗原ワクチンによる治療を行うための患者の選択において適正なHLA型を選択するための関連した新生抗原/HLAペアを同定することの重要性を強調するものである。具体的には、いくつかの共通のKRAS新生抗原/HLAペアはこの場合、選択基準の目的で除外したが、これは、MSデータが、共有された新生抗原ワクチンがその予測されたKRAS新生抗原/HLAペア(例えば、G12D/A*02:01またはG12V/A*02:01)を有する患者に有益な効果をもたらす可能性が低いことを示唆したことによる。
(表33)
Figure 2021525076
Figure 2021525076
Figure 2021525076
XXII.A. ワクチンカセット用の共有新生抗原の選択
20個の共有新生抗原を含むワクチンカセット(「GO−005」)を構築した。表34は、カセット用に選択された新生抗原の特徴を示す。表32で上記に記載したように、質量分析によって腫瘍細胞の表面で直接検出された共有新生抗原がカセットに含まれ、エピトープのHLAを変異の適格なHLAリストに加えた。本発明者らのアッセイで提示されるものとして独立して検証されなかった新生抗原は、腫瘍提示の有力な文献の証拠がある場合には検証されたものとみなし、カセットに加えた(例えば、新生抗原を認識する腫瘍浸潤リンパ球(TIL)など)。HLA−C*08:02により提示されたKRAS G12Dは、この新生抗原を標的としてCRCの患者に腫瘍退縮を引き起こした養子細胞療法の文献の証拠に基づいて検証されたものとみなし、加えた(Tran et al.N Engl J Med.2016 Dec 8;375(23):2255−2262.)。検証されたHLAアレルを有する新生抗原が20個のスロットの6個を占めた。
さらに、腫瘍細胞によって提示されることが予測されるが、MSによって検証されてはいない、より稀な新生抗原を用いて初期のセットを補完した。標的化質量分析(MS)検証実験(上記セクションXXIを参照)により本発明者らが観察したEDGEスコアと候補共有新生抗原ペプチドの検出確率との間の強い依存関係を考慮し、高いEDGEスコアを有する変異は予測される新生抗原として含まれるように優先順位付けした。標的化MSによるEDGEスコアと候補共有新生抗原ペプチドの検出確率との間の相関を示す結果を図25に示す。具体的には、残りのスロットを、EDGE HLA提示スコアが少なくとも0.3であり、NSCLC、CRC、及び膵癌にまたがって最も高い累積新生抗原/HLA出現率を有する予測新生抗原で埋めた。カセット内の各スロットについて、組み合わされたHLA頻度が少なくとも5〜10%であることが求められた(例えば、米国人集団の11%がHLAアレルB1501またはB1503を保有する)。留意すべき点として、KRAS及びNRASはコドン12、13、及び61の周囲の同じカセット配列を有するため、高頻度のNRAS変異の組み込みにはさらなるスロットを必要としなかった。検証されたHLA、EDGEスコアが少なくとも0.3である予測されるHLA、予測されるHLAの平均EDGEスコア、及び3つのがん集団における新生抗原/HLA出現率も表34に示す。
(表34)ワクチンカセットGO−005内の選択された共有新生抗原
Figure 2021525076
Figure 2021525076
さらに、本発明者らは、共有新生抗原ワクチンGO−005に含まれる少なくとも1つの共有新生抗原を提示するものとして同定された(すなわち、検証されたかまたは予測された)少なくとも1つのHLAアレルを有する患者の全集団を決定し、これを、患者が同定されたアレルを有しているかどうかとは関係なく、変異を有する患者の集団と比較した。GO−005が標的とする患者集団を推定するために表34のGO−005ワクチンカセットを考慮し、本発明者らはAACR Genieから患者の変異データを収集した。これらの患者は一致するHLAアレルを有していないため、本発明者らはTCGA集団からHLAアレルをサンプリングし、これをAACR Genieのデータセットとペアに組み合わせた。次いで、腫瘍タイプを考慮し、変異及びHLAの両方で一致するAACRからのすべての患者を陽性として標識し、この基準を満たさないすべての患者は陰性として標識した。陽性率(%)は、表35の各腫瘍タイプ当たりの全体の治療対象となりうる患者集団を与える。
表35より、特定の変異を有する患者のサブセットのみがその変異を新生抗原として提示する可能性が高いHLAアレルも有していることが容易に理解される。この変異を有するが適当なHLAアレルを有さない患者は、治療から有益な効果を得る可能性は低い。例として、膵癌患者の推定約60%が適当な変異/新生抗原を有しているのに対して、これらの患者の3分の2超が対応するHLAアレル(複数可)を有していない。したがって、提案される関連する変異とHLAアレルのペアを考慮したワクチン接種手法は、有益な効果を受け得る患者のみを標的とするものとなる。したがって、検証されたかまたは高いスコアを有する予測されたHLAによるエピトープ提示を考慮することは、共有新生抗原ワクチンの潜在的有効性を決定するうえで重要なステップである。
(表35)標的集団における新生抗原/HLA出現率
Figure 2021525076
XXII.B.共有新生抗原ワクチンカセット配列の選択
共有新生抗原ワクチンに含めるための共有新生抗原配列を選択した。
KRAS_G13Dでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列はKRAS_G13D及びC0802を記載したすべての横列を特定することにより選択した。
KRAS_Q61KまたはNRAS_Q61Kでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、(1)KRAS_Q61K及びA0101、または(2)NRAS Q61K及びA0101を記載したすべての横列を特定することにより選択した。
TP53_R249Mでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列を表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、TP53_R249Mと、B3512、B3503、及びB3501のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択した。
CTNNB1_S45Pでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表A32またはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列はCTNNB1_S45Pと、A0101、A0301、B5701、A6801、A0302、及びA1101のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択した。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
CTNNB1_S45Fでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列を表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、CTNNB1_S45Fと、A0301、A1101、及びA6801のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択した。
ERBB2_Y772_A775dupでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列はERBB2_Y772_A775dup及びB1801を記載したすべての横列を特定することにより選択した。
KRAS_G12DまたはNRAS_G12Dでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表A32またはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、(1) KRAS_G12Dと、A1101及びC0802の少なくとも一方、または(2) NRAS_G12Dと、A1101及びC0802の少なくとも一方とを記載したすべての横列を特定することにより選択した。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
KRAS_Q61RまたはNRAS_Q61Rでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、(1)KRAS_Q61R及びA0101、または(2)NRAS_Q61R及びA0101を記載したすべての横列を特定することにより選択した。
CTNNB1_T41Aでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列はCTNNB1_T41Aと、A0301、A0302、A1101、B1510、C0303、及びC0304のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択した。
TP53_K132Nでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列を表A32またはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、TP53_K132Nと、A2402及びA2301のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択した。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
KRAS_G12Aでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表A32またはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列はKRAS_G12A及びA0301を記載したすべての横列を特定することにより選択した。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
KRAS_Q61LまたはNRAS_Q61Lでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、(1)KRAS_Q61L及びA0101、または(2)NRAS_Q61L及びA0101を記載したすべての横列を特定することにより選択した。
TP53_R213Lでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列を表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、TP53_R213Lと、A0207、C0802、及びA0201のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択した。
BRAF_G466Vでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列を表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、BRAF_G466Vと、B1501及びB1503のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択した。
KRAS_G12Vでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表A32またはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列はKRAS_G12Vと、A0301、A1101、A3101、C0102、及びA0302のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択した。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
KRAS_Q61HまたはNRAS_Q61Hでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、(1)KRAS_Q61H及びA0101、または(2)NRAS_Q61H及びA0101を記載したすべての横列を特定することにより選択した。
CTNNB1_S37Fでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、CTNNB1_S37Fと、A2301、A2402、B1510、B3906、C0501、C1402、及びC1403のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択した。
TP53_S127Yでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列を表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、TP53_S127Yと、A1101及びA0301の少なくとも一方とを記載したすべての横列を特定することにより選択した。
TP53_K132Eでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列を表AまたはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、TP53_K132Eと、A2402、C1403、及びA2301のうちの少なくとも1つとを記載したすべての横列を特定することにより選択した。
KRAS_G12CまたはNRAS_G12Cでは、ワクチンに含めるための共有新生抗原コード配列は表A32またはAACR Genieの結果を参照して選択し、検討したそれぞれの関連する配列は、(1)KRAS_G12C及びA0201、または(2)NRAS_G12C及びA0201を記載したすべての横列を特定することにより選択した。例えば、表32に示される関連する配列を参照されたい。
XXIII.共有新生抗原のT細胞認識の評価
本発明者らは、新生抗原が患者に免疫応答を誘導するかどうかを評価した。本発明者らは、肺腺癌を有する患者から解離腫瘍細胞を得た。腫瘍細胞をシークエンシングして患者のHLAを決定し、変異を同定した。患者はHLA−A*1101を発現しており、本発明者らは、腫瘍にKRAS G12V変異を同定した。同時に、本発明者らは、腫瘍から腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を代表するCD45+細胞を分取して増殖させた。増殖させたTILを変異させたペプチドHLA−A*11:01テトラマーで染色して患者におけるこの変異の免疫原性を評価した。図26は、CD8+細胞に対するフローサイトメトリーゲーティング手法(左パネル)及びKRAS−G12V/HLA−A*11:01テトラマーによるCD8+細胞の染色(右パネル)を示す。CD8+T細胞の大きな割合(66%超)が、KRAS G12V:HLA−A*11:01テトラマーへの結合を示し、新生抗原を認識するCD8+T細胞の能力を示し、また、新生抗原に対する既存の免疫応答を示した。
さらに、本発明者らは、共有新生抗原を認識することが可能な健康なドナーのナイーブT細胞のレパートリー中のT細胞前駆細胞の存在について評価を行った。末梢血単核球(PBMC)をナイーブCD8+T細胞について濃縮化し、ワクチンカセットGO−005の中に存在する共有新生抗原候補である2 KRAS G12Vペプチド、KRAS G12Cペプチド、及びCTNNB1_S45Pペプチドエピトープのうちのいくつかを提示するMHCマルチマーで染色した。HLAペプチド結合細胞を分取して増殖させ、新生抗原に対するそれらの特異性を確認した。試験した変異のすべてについて前駆細胞が検出された(表36)。新生抗原に特異的なT細胞のTCRシークエンシングも行った。図27は、一般的なTCRシークエンシング手法及びワークフローを示す。図28は、KRAS−G12V/ HLA−A*11:01テトラマーのTCRシークエンシング手法の代表的な例を示す。TCRシークエンシング手法によってポリクローナル応答が示され、ペプチド/MHC当たり、及びドナー当たり中央値で73種(25〜987種の範囲)のクロノタイプが同定された(表36)。したがって、ナイーブT細胞のレパートリー分析は、これらの新生抗原がワクチン接種によって投与された場合に選択された患者に免疫応答を誘導すると予想されることを示唆するものである。
(表36)新生抗原応答性ナイーブT細胞前駆細胞の評価
Figure 2021525076
XXIV.共有新生抗原及び患者集団の選択
本明細書に記載される表34、表A、表1.2、またはAACR Genieの結果(配列番号57〜29357)に示される抗原のうちの1つ以上を用いて本明細書に記載されるようなワクチン組成物を配合する。ワクチンを例えばがんを治療する目的で患者に投与する。特定の場合では、患者を、例えば、コンパニオン診断、またはFoundationOne、FoundationOne CDx、Guardant 360、Guardant OMNI、またはMSK IMPACTなどの一般的に用いられているがん遺伝子パネルNGSアッセイを用いて選択する。例示的な患者選択基準を下記に述べる。例示的な共有新生抗原ワクチン組成物GO−005は、表34に記載される変異を標的とするものである。
患者選択
共有新生抗原をワクチン接種するための患者選択は、腫瘍遺伝子発現、体細胞変異の状態、及び患者のHLA型を考慮して行われる。具体的には、患者は、以下の場合にワクチン治療に適格であるとみなされる。すなわち、
(a)ワクチンに含まれるエピトープを提示することが予測されるまたは知られているHLAアレルを患者が有し、患者の腫瘍がそのエピトープ配列を有する遺伝子を発現している、
(b)ワクチンに含まれるエピトープを提示することが予測されるまたは知られているHLAアレルを患者が有し、患者の腫瘍がそのエピトープ配列を生じる変異を有している、
(c)(b)と同じであるが、患者の腫瘍が所定の閾値(例えば、1TPMまたは10TPM)を上回る変異を有する遺伝子を発現していることも求められる、または、
(d)(b)と同じであるが、患者の腫瘍が所定の閾値(例えば、RNAのレベルで観察される少なくとも1つの変異リード)を上回る変異を発現していることも求められる、
(e)(b)と同じであるが、(c)及び(d)におけるさらなる基準の両方も求められる、
(f)上記のいずれかであるが、提示HLAアレルの喪失が腫瘍で検出されないことも任意で求められる。
遺伝子発現は、RNASeq、マイクロアレイ、PCR、ナノストリング、ISH、質量分析、またはIHCを含む確立された方法のいずれかによってRNAまたはタンパク質レベルで測定される。遺伝子発現の陽性の閾値は、以下を含むいくつかの方法によって確立される。すなわち、(1)異なる遺伝子発現レベルでのHLAアレルによるエピトープの提示の予測される確率、(2)質量分析により測定される遺伝子発現とHLAエピトープ提示との相関、及び/または(3)異なるレベルで遺伝子を発現している患者で得られるワクチン接種の臨床効果。患者選択は、ワクチンに含まれる複数のエピトープ、例えば、少なくとも2、3、4、または5個のエピトープについて陽性が求められるようにさらに広げられる。
体細胞変異の状態は、エクソームシークエンシング(NGS DNASeq)、標的化エクソームシークエンシング(遺伝子のパネル)、トランスクリプトームシークエンシング(RNASeq)、サンガーシークエンシング、PCRベースの遺伝子型決定アッセイ(例えば、Taqmanまたは液滴デジタルPCR)、質量分析に基づく方法(例えば、Sequenomによる)、または当業者には周知の他の任意の方法により評価される。
さらに新たな新生抗原が例えば質量分析により、記載の方法のいずれかを用いて同定される。これらの新たに同定された共有新生抗原は本明細書に記載のワクチンカセットに組み込まれる。
以前に検証された新生抗原が、さらなるHLAアレルによって提示されるものとしてさらに検証され、ワクチンカセットに新生抗原選択についての情報を与え、及び/または潜在的に治療可能な集団を広げる。
新たな新生抗原を含めることで、対処可能な腫瘍タイプを広げる(例えば、EGFR変異を有するNSCLC)ことが可能となり、新たな腫瘍タイプを有する患者を含めることが可能となる。
XXV.共有抗原の同定
本発明者らは、3つの計算ステップを用いて共有抗原遺伝子に基づいた標的を同定した。最初に、本発明者らは、GTEx(Genotype−Tissue Expression) プロジェクト[1]より利用可能なデータを用いて多くの正常組織における発現が低いかまたは発現されない遺伝子を同定した。本発明者らは、GTEx(Genotype−Tissue Expression) プロジェクト(バージョンV7p2)より集計された遺伝子発現データを取得した。このデータセットは、700人を上回る個人及び50種よりも多い異なる組織タイプからの11000個を上回る死体試料からなるものであった。RNA−Seq及びGTEx標準パイプライン(https://www.gtexportal.org/home/documentationPage)にしたがって計算処理を用いて発現を測定した。RSEM v1.2.22[2]を用いて計算したアイソフォーム発現の総和を用いて遺伝子発現を計算した。
次に、本発明者らは、The Cancer Genome Atlas(TCGA)Research Network(http://cancergenome.nih.gov/)からのデータを用いてこれらの遺伝子のうちのどの遺伝子ががん試料で異常に発現しているかを同定した。本発明者らは、TCGA(データリリース6.0)より入手可能な11000種を上回る試料を調べた。
最後に、これらの遺伝子において、本発明者らは、あらゆる目的で本明細書に参照によりその全容を援用するところの国際特許出願PCT/US2016/067159号に記載されるような、MS/MSによりシークエンシングされるHLA提示ペプチドで訓練されたディープラーニングモデルを用いて、どのペプチドがMHCクラスIタンパク質によって細胞表面抗原として提示される可能性が高いかを同定した。
本発明者らは、共通腫瘍抗原(CTA;共有抗原)を同定するため、腫瘍特異性を確実とするだけ充分に厳密であるが、リードミスアラインメントなどの潜在的アーチファクトを説明する、正常組織で発現される遺伝子を除外するための基準を定義しようと試みた。遺伝子は、以下の基準を満たした場合にCTAとして含めるのに適格とした。すなわち、脳、心臓、または肺の一部である各臓器におけるGTEx発現の中央値は、0.1TPM(transcripts per million)未満であり、5TPMを上回る試料はなかった。他の必須臓器におけるGTExの中央値は2TPM未満であり、10TPMを上回る試料はなかった。発現は非必須として分類される臓器(精巣、甲状腺、及び小唾液腺)では無視した。遺伝子は、少なくとも30個の試料でTCGAにおける発現が10TPMよりも大きい場合に腫瘍試料で発現されているものとみなした。文献のレビューに基づき、本発明者らは、遺伝子MAGEB4及びMAGEB6も加えた。
本発明者らは、遺伝子CTAG1A/CTAG1B (NY−ESO−1)も加えた。その発現がTCGAデータリリース6.0の計算方法を用いて正確には定量できないことから、本発明者らは、多重マッピングしたリードを構成するTCGAレガシーアーカイブ(https://portal.gdc.cancer.gov/legacy-archive)で利用可能なRSEM計算に依った。
本発明者らは、TCGA試料にまたがった残りの遺伝子の発現の分布を調べた。本発明者らが、既知のCTA、例えば遺伝子のMAGEファミリーを調べたところ、対数空間におけるこれらの遺伝子の発現は二峰性分布によって一般的に特徴付けられることを認めた。この分布は、より低い発現値の周囲の左の峰と、より高い発現値における右の峰(または太い尾部)を含んでいた。この発現パターンは、いくつかの最小の発現を多数の試料においてベースラインで検出することができ、遺伝子のより高い発現がエピジェネティックな調節不全を生じた腫瘍のサブセットで観察されるような生物学的モデルと一致している。本発明者らは、TCGA試料にまたがった各遺伝子の発現分布を検討し、顕著な右側の尾部のない単峰性分布のみを認めたものを破棄した。例えば、遺伝子がGTExにはない組織で発現する可能性が高い場合、ハンドキュレーションによって少数の遺伝子を破棄した。この結果、59個の遺伝子のセットが得られた。表46を参照されたい。表46において、Xは、遺伝子が、少なくとも1%の症例において10TPMを上回る値で発現されるがんを示して用いる。
(表46)がんサブタイプにおける発現レベルの分析
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MHCクラスIタンパク質によって細胞表面抗原として提示される可能性が高いペプチドを同定するため、本発明者らは、スライディングウィンドウを用いてこれらのタンパク質のそれぞれをそれらを構成するアミノ酸8〜11個の配列に区切って解析した。本発明者らは、これらのペプチド及びそのフランキング配列をHLAペプチド提示ディープラーニングモデルで処理してTCGAにおいてこの遺伝子で観察される各ペプチドの提示確率を99.9パーセンタイルの発現レベルで計算した。本発明者らは、本発明者らのモデルにより計算したクオンタイル正規化した提示確率が0.001よりも高い場合に、提示される可能性が高いペプチドとみなした(すなわち、候補ターゲット)。
特定の適応症に関連する可能性の高い遺伝子を優先順位付けするため、本発明者らは、がん症例の少なくとも0.98%において少なくとも10TPMのレベルで発現される遺伝子を選択した。
結果を表1.2に示す。合計で10698個の共有抗原配列が同定された。各配列について対応するHLAアレル(複数可)を示す。
表A
配列表の配列番号10755〜21015を参照されたい。わかりやすさのため、あるHLAアレルを有する特定のHLAアレルペプチドと0.001よりも高いEDGEスコアで関連することが予測された各ペプチドに固有の配列番号を割り当てる。上記の配列識別子のそれぞれは、ペプチドのアミノ酸配列、HLAサブタイプ、ペプチドに対応する遺伝子名、ペプチドに関連した変異、及び、ペプチド:HLAペアの頻度が0.1%よりも大きいか(「1」で示す)または0.1%よりも小さい(「0」で示す)かに関連付けられている。
表Aは、本明細書に参照によりその全容を援用するところの2018年12月5月23日出願の米国特許仮出願第62/675559号にその全容が開示されている。
AACR GENIEの結果
配列表の配列番号21016〜29357を参照されたい。わかりやすさのため、あるHLAアレルを有する特定のHLAアレルペプチドと0.001よりも高いEDGEスコアかつ0.1%よりも高い頻度で関連することが予測された各ペプチドに固有の配列番号を割り当てる。上記の配列識別子のそれぞれは、ペプチドに対応する遺伝子名及び変異、HLAサブタイプ、ペプチドのアミノ酸配列と関連付けられている。
表1.2
配列表の配列番号57〜10754を参照されたい。遺伝子に関連付けられた予測された共有抗原は、がん症例の少なくとも0.98%において少なくとも10TPMのレベルで発現された。上記の配列識別子のそれぞれは、遺伝子名、ペプチドのアミノ酸配列、Ensembl ID、及び対応するHLAアレル(複数可)と関連付けられている。
特定の配列
本明細書で言及するベクター、カセット、及び抗体を以下に記載し、配列番号で呼ぶ。
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参考文献
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Claims (167)

  1. 抗原発現系を含む、抗原発現系を送達するための組成物であって、
    前記抗原発現系が1つ以上のベクターを含み、
    前記1つ以上のベクターが以下を含む、前記組成物:
    (a)ベクター骨格であって、
    (i)少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列と、
    (ii)少なくとも1つのポリアデニル化(ポリ(A))配列と
    を含む、前記ベクター骨格、
    (b)抗原カセットであって、
    (i)少なくとも1つの抗原コード核酸配列であって、
    (I)少なくとも1つの腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列であって、
    (A)配列番号57〜29357からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードする、MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (B)任意で5’リンカー配列、及び
    (C)任意で3’リンカー配列
    を含む、前記少なくとも1つの腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列
    を含む、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列と、
    (ii)任意で、前記抗原コード核酸配列に機能的に連結された第2のプロモーターヌクレオチド配列と、
    (iii)任意で、少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列と、
    (iv)任意で、GPGPGアミノ酸リンカー配列(配列番号56)をコードする少なくとも1つの核酸配列と、
    (v)任意で、天然のポリ(A)配列、または前記ベクター骨格に対して外因性のポリ(A)配列である、少なくとも1つの第2のポリ(A)配列と
    を含む、前記抗原カセット。
  2. 抗原発現系を含む、抗原発現系を送達するための組成物であって、
    前記抗原発現系が1つ以上のベクターを含み、
    前記1つ以上のベクターが以下を含む、前記組成物:
    (a)ベクター骨格であって、
    (i)少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列と、
    (ii)少なくとも1つのポリアデニル化(ポリ(A))配列と
    を含む、前記ベクター骨格、
    (b)抗原カセットであって、
    (i)少なくとも1つの抗原コード核酸配列であって、
    (I)互いに直鎖状に連結された少なくとも10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20個の腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列であって、
    (A)配列番号19831の配列を含むMHCクラスIをコードする、KRAS_G12A MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (B)配列番号14954の配列を含むMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12C MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (C)配列番号19749及び19865からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12D MHCクラスIエピトープコード核酸配列、及び
    (D)配列番号19976、19979、19779、11495、及び19974からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12V MHCクラスIエピトープコード核酸配列
    を含み、
    前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列のそれぞれが、クラスIエピトープコード核酸配列を含み、任意で、各MHC Iエピトープコード核酸配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードし、
    前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列のそれぞれが、
    (A)任意で、5’リンカー配列、及び
    (B)任意で、3’リンカー配列
    を含む、前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列
    を含む、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列と、
    (ii)任意で、前記抗原コード核酸配列に機能的に連結された第2のプロモーターヌクレオチド配列と、
    (iii)任意で、少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列と、
    (iv)任意で、GPGPGアミノ酸リンカー配列(配列番号56)をコードする少なくとも1つの核酸配列と、
    (v)任意で、天然のポリ(A)配列、または前記ベクター骨格に対して外因性のポリ(A)配列である、少なくとも1つの第2のポリ(A)配列と
    を含む、前記抗原カセット。
  3. 抗原発現系を含む、抗原発現系を送達するための組成物であって、
    前記抗原発現系が1つ以上のベクターを含み、
    前記1つ以上のベクターが以下を含む、前記組成物:
    (a)ベクター骨格であって、
    (i)少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列と、
    (ii)少なくとも1つのポリアデニル化(ポリ(A))配列と
    を含む、前記ベクター骨格、
    (b)抗原カセットであって、
    (i)少なくとも1つの抗原コード核酸配列であって、
    (I)互いに直鎖状に連結された少なくとも20個の腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列であって、
    (A)配列番号19831の配列を含むMHCクラスIをコードする、KRAS_G12A MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (B)配列番号14954の配列を含むMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12C MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (C)配列番号19749及び19865からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12D MHCクラスIエピトープコード核酸配列、及び
    (D)配列番号19976、19979、19779、11495、及び19974からなる群から選択されるMHCクラスIエピトープをコードする、KRAS_G12V MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (E)KRAS_G13D MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (F)KRAS_Q61K MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (G)TP53_R249M MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (H)CTNNB1_S45P MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (I)CTNNB1_S45F MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (J)ERBB2_Y772_A775dup MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (K)KRAS_Q61R MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (L)CTNNB1_T41A MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (M)TP53_K132N MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (N)KRAS_Q61L MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (O)TP53_R213L MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (P)BRAF_G466V MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (Q)KRAS_Q61H MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (R)CTNNB1_S37F MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (S)TP53_S127Y MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (T)TP53_K132E MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (U)KRAS_G12C MHCクラスIエピトープコード核酸配列
    を含み、
    前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列のそれぞれが、
    (A)任意で、5’リンカー配列、及び
    (B)任意で、3’リンカー配列
    を含む、前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列
    を含む、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列と、
    (ii)任意で、前記抗原コード核酸配列に機能的に連結された第2のプロモーターヌクレオチド配列と、
    (iii)任意で、少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列と、
    (iv)任意で、GPGPGアミノ酸リンカー配列(配列番号56)をコードする少なくとも1つの核酸配列と、
    (v)任意で、天然のポリ(A)配列、または前記ベクター骨格に対して外因性のポリ(A)配列である、少なくとも1つの第2のポリ(A)配列と
    を含む、前記抗原カセット。
  4. 抗原発現系を含む、抗原発現系を送達するための組成物であって、
    前記抗原発現系が1つ以上のベクターを含み、
    前記1つ以上のベクターが以下を含む、前記組成物:
    (a)任意でChAdV68ベクターであるチンパンジーアデノウイルスベクター、または任意でベネズエラウマ脳炎ウイルスベクターであるアルファウイルスベクターを含む、ベクター骨格、
    (b)26Sプロモーターヌクレオチド配列とポリ(A)配列との間に組み込まれた抗原カセットであって、
    (i)少なくとも1つの抗原コード核酸配列であって、
    (I)互いに直鎖状に連結された少なくとも10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20個の腫瘍特異的なMHCクラスI抗原コード核酸配列であって、それぞれが、
    (A)アミノ酸7〜15個の長さのMHCクラスIエピトープをコードする、MHCクラスIエピトープコード核酸配列であって、前記MHCクラスIエピトープの少なくとも1つが、配列番号57〜29357からなる群から選択される、前記MHCクラスIエピトープコード核酸配列、
    (B)前記MHCクラスIエピトープの天然のN末端アミノ酸配列をコードし、かつ少なくともアミノ酸3個の長さであるペプチドをコードする、5’リンカー配列、
    (C)前記MHCクラスIエピトープの天然のC末端酸配列をコードし、かつ少なくともアミノ酸3個の長さであるペプチドをコードする、3’リンカー配列
    を含み、
    前記抗原カセットが前記26Sプロモーターヌクレオチド配列と機能的に連結され、前記MHCクラスI抗原コード核酸配列のそれぞれが、アミノ酸13〜25個の長さのポリペプチドをコードし、各MHCクラスI抗原コード核酸配列の各3’末端が、前記抗原カセット内の最後のMHCクラスI抗原コード核酸配列を除いて、それに続くMHCクラスI抗原コード核酸配列の5’末端に連結されている、
    前記MHCクラスI抗原コード核酸配列
    を含む、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列と、
    (ii)少なくとも2個のMHCクラスII抗原コード核酸配列であって、
    (I)PADRE MHCクラスII配列(配列番号48)と、
    (II)破傷風トキソイドMHCクラスII配列(配列番号46)と、
    (III)前記PADRE MHCクラスII配列と前記破傷風トキソイドMHCクラスII配列とを連結するGPGPGアミノ酸リンカー配列をコードする第1の核酸配列と、
    (IV)前記少なくとも2個のMHCクラスII抗原コード核酸配列の5’末端と、前記腫瘍特異的MHCクラスI抗原コード核酸配列とを連結するGPGPGアミノ酸リンカー配列をコードする第2の核酸配列と、
    (V)任意で、前記少なくとも2個のMHCクラスII抗原コード核酸配列の3’末端のGPGPGアミノ酸リンカー配列をコードする第3の核酸配列と
    を含む、前記少なくとも2個のMHCクラスII抗原コード核酸配列と
    を含む、前記抗原カセット。
  5. 前記抗原カセットの各要素の順序付けられた配列が、5’から3’にかけて、
    −(L5−N−L3−(G5−U−G3
    を含む式で説明され、
    式中、
    Pは、前記第2のプロモーターヌクレオチド配列を含み、ここで、a=0または1であり、
    Nは、前記MHCクラスIエピトープコード核酸配列のうちの1つを含み、ここでc=1であり、
    L5は、前記5’リンカー配列を含み、ここでb=0または1であり、
    L3は、前記3’リンカー配列を含み、ここでd=0または1であり、
    G5は、GPGPGアミノ酸リンカーをコードする前記少なくとも1つの核酸配列のうちの1つを含み、ここでe=0または1であり、
    G3は、GPGPGアミノ酸リンカーをコードする前記少なくとも1つの核酸配列のうちの1つを含み、ここでg=0または1であり、
    Uは、前記少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列のうちの1つを含み、ここでf=1であり、
    X=1〜400であり、ここで各Xについて、対応するNは、エピトープコード核酸配列であり、
    Y=0、1、または2であり、ここで各Yについて、対応するUは、抗原コード核酸配列である、
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の組成物。
  6. 各Xについて、対応するNが、異なるMHCクラスIエピトープコード核酸配列である、請求項5に記載の組成物。
  7. 各Yについて、対応するUが、異なるMHCクラスII抗原コード核酸配列である、請求項5または6に記載の組成物。
  8. a=0、b=1、d=1、e=1、g=1、h=1、X=20、Y=2であり、
    前記少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列が、前記骨格によって与えられる単一の26Sプロモーターヌクレオチド配列であり、
    前記少なくとも1つのポリアデニル化ポリ(A)配列が、前記骨格によって与えられる少なくとも100個の連続したAヌクレオチドのポリ(A)配列であり、
    各Nが、アミノ酸7〜15個の長さのMHCクラスIエピトープをコードし、
    L5が、前記MHC Iエピトープの天然のN末端アミノ酸配列をコードする天然の5’リンカー配列であり、前記5’リンカー配列が、少なくともアミノ酸3個の長さであるペプチドをコードし、
    L3が、前記MHC Iエピトープの天然の末端核酸配列をコードする天然の3’リンカー配列であり、前記3’リンカー配列が、少なくともアミノ酸3個の長さであるペプチドをコードし、
    Uが、PADREクラスII配列及び破傷風トキソイドMHCクラスII配列のそれぞれであり、
    前記ベクター骨格が、任意でChAdV68ベクターであるチンパンジーアデノウイルスベクター、または任意でベネズエラウマ脳炎ウイルスベクターであるアルファウイルスベクターを含み、
    前記MHCクラスI抗原コード核酸配列のそれぞれが、アミノ酸13〜25個の長さのポリペプチドをコードする、
    請求項5〜7のいずれか1項に記載の組成物。
  9. ナノ粒子状の送達ビヒクルをさらに含む、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  10. 前記ナノ粒子状の送達ビヒクルが、脂質ナノ粒子(LNP)である、請求項9に記載の組成物。
  11. 前記LNPが、イオン化可能なアミノ脂質を含む、請求項10に記載の組成物。
  12. 前記イオン化可能なアミノ脂質が、MC3様(ジリノレイルメチル−4−ジメチルアミノブチレート)分子を含む、請求項11に記載の組成物。
  13. 前記ナノ粒子状の送達ビヒクルが、前記抗原発現系を封入している、請求項9〜12のいずれか1項に記載の組成物。
  14. 前記抗原カセットが、前記少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列と前記少なくとも1つのポリ(A)配列との間に組み込まれている、請求項1〜3、5〜7、または9〜13のいずれか1項に記載の組成物。
  15. 前記少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列が、前記抗原コード核酸配列と機能的に連結されている、請求項1〜3、5〜7、または9〜14のいずれか1項に記載の組成物。
  16. 前記1つ以上のベクターが、1つ以上の+鎖RNAベクターを含む、請求項1〜3、5〜7、または9〜15のいずれか1項に記載の組成物。
  17. 前記1つ以上の+鎖RNAベクターが、5’7−メチルグアノシン(m7g)キャップを含む、請求項16に記載の組成物。
  18. 前記1つ以上の+鎖RNAベクターが、インビトロ転写によって生成される、請求項16または17に記載の組成物。
  19. 前記1つ以上のベクターが、哺乳動物細胞内で自己複製する、請求項1〜3、5〜7、または9〜18のいずれか1項に記載の組成物。
  20. 前記骨格が、アウラウイルス、フォートモルガンウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、ロスリバーウイルス、セムリキ森林ウイルス、シンドビスウイルス、またはマヤロウイルスの少なくとも1つのヌクレオチド配列を含む、請求項1〜3、5〜7、または9〜19のいずれか1項に記載の組成物。
  21. 前記骨格が、ベネズエラウマ脳炎ウイルスの少なくとも1つのヌクレオチド配列を含む、請求項1〜3、5〜7、または9〜19のいずれか1項に記載の組成物。
  22. 前記骨格が、少なくとも、アウラウイルス、フォートモルガンウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、ロスリバーウイルス、セムリキ森林ウイルス、シンドビスウイルス、またはマヤロウイルスのヌクレオチド配列によってコードされた、非構造タンパク質媒介増幅のための配列、26Sプロモーター配列、ポリ(A)配列、非構造タンパク質1(nsP1)遺伝子、nsP2遺伝子、nsP3遺伝子、及びnsP4遺伝子を含む、請求項20または21に記載の組成物。
  23. 前記骨格が、少なくとも、アウラウイルス、フォートモルガンウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、ロスリバーウイルス、セムリキ森林ウイルス、シンドビスウイルス、またはマヤロウイルスのヌクレオチド配列によってコードされた、非構造タンパク質媒介増幅のための配列、26Sプロモーター配列、及びポリ(A)配列を含む、請求項20または21に記載の組成物。
  24. 前記非構造タンパク質媒介増幅のための配列が、アルファウイルス5’UTR、51ntのCSE、24ntのCSE、26Sサブゲノミックプロモーター配列、19ntのCSE、アルファウイルス3’UTR、またはこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項22または23に記載の組成物。
  25. 前記骨格が構造ビリオンタンパク質カプシドE2及びE1をコードしていない、請求項22〜24のいずれか1項に記載の組成物。
  26. 前記抗原カセットが、アウラウイルス、フォートモルガンウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、ロスリバーウイルス、セムリキ森林ウイルス、シンドビスウイルス、またはマヤロウイルスのヌクレオチド配列内の構造ビリオンタンパク質の代わりに挿入されている、請求項25に記載の組成物。
  27. 前記ベネズエラウマ脳炎ウイルスが、配列番号3または配列番号5に記載の配列を含む、請求項20または21に記載の組成物。
  28. 前記ベネズエラウマ脳炎ウイルスが、塩基対7544と11175との間に欠失をさらに含む配列番号3または配列番号5の配列を含む、請求項20または21に記載のの組成物。
  29. 前記骨格が、配列番号6または配列番号7に記載の配列を含む、請求項28に記載の組成物。
  30. 前記抗原カセットが、配列番号3または配列番号5の配列に記載される塩基対7544と11175との間の前記欠失を置換するように7544位に挿入されている、請求項28または29に記載の組成物。
  31. 前記抗原カセットの挿入が、前記nsP1〜4遺伝子及び前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列を含むポリシストロニックRNAの転写をもたらし、前記nsP1〜4遺伝子及び前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列が別々のオープンリーディングフレーム内にある、請求項26〜30のいずれか1項に記載の組成物。
  32. 前記骨格が、チンパンジーアデノウイルスベクターの少なくとも1つのヌクレオチド配列を含む、請求項1〜3、5〜7、または9〜19のいずれか1項に記載の組成物。
  33. 前記チンパンジーアデノウイルスベクターが、ChAdV68ベクターである、請求項32に記載の組成物。
  34. 前記少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列が、前記骨格によってコードされた天然の26Sプロモーターヌクレオチド配列である、請求項1〜3、5〜7、または9〜33のいずれか1項に記載の組成物。
  35. 前記少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列が、外因性のRNAプロモーターである、請求項1〜3、5〜7、または9〜33のいずれか1項に記載の組成物。
  36. 前記第2のプロモーターヌクレオチド配列が、26Sプロモーターヌクレオチド配列である、請求項1〜3、5〜7、または9〜35のいずれか1項に記載の組成物。
  37. 前記第2のプロモーターヌクレオチド配列が複数の26Sプロモーターヌクレオチド配列を含み、各26Sプロモーターヌクレオチド配列が、前記別々のオープンリーディングフレームのうちの1つ以上の転写をもたらす、請求項1〜3、5〜7、または9〜35のいずれか1項に記載の組成物。
  38. 前記1つ以上のベクターが、それぞれ少なくとも300ntのサイズである、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  39. 前記1つ以上のベクターが、それぞれ少なくとも1kbのサイズである、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  40. 前記1つ以上のベクターが、それぞれ2kbのサイズである、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  41. 前記1つ以上のベクターが、それぞれ5kb未満のサイズである、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  42. 前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つが、前記腫瘍細胞上のMHCクラスIによって提示されるポリペプチド配列またはその一部をコードする、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  43. 各抗原コード核酸配列が互いに直接連結されている、請求項1〜3、5〜7、または9〜42のいずれか1項に記載の組成物。
  44. 前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つが、リンカーをコードする核酸配列によって異なる抗原コード核酸配列と連結されている、請求項1〜3、5〜7、または9〜43のいずれか1項に記載の組成物。
  45. 前記リンカーが、2個のMHCクラスI配列または1個のMHCクラスI配列を1個のMHCクラスII配列と連結する、請求項44に記載の組成物。
  46. 前記リンカーが、(1)少なくとも残基2、3、4、5、6、7、8、9、または10個の長さの連続したグリシン残基、(2)少なくとも残基2、3、4、5、6、7、8、9、または10個の長さの連続したアラニン残基、(3)2個のアルギニン残基(RR)、(4)アラニン、アラニン、チロシン(AAY)、(5)哺乳動物プロテアソームによって効率的にプロセシングされる、少なくともアミノ酸残基2、3、4、5、6、7、8、9、または10個の長さのコンセンサス配列、及び(6)起源の同族タンパク質に由来する抗原に隣接し、少なくともアミノ酸残基2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20個、または2〜20個の長さの1つ以上の天然配列からなる群から選択される、請求項45に記載の組成物。
  47. 前記リンカーが、2個のMHCクラスII配列または1個のMHCクラスII配列を1個のMHCクラスI配列と連結する、請求項44に記載の組成物。
  48. 前記リンカーが、配列GPGPGを含む、請求項47に記載の組成物。
  49. 前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つの配列が、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列の発現、安定性、細胞トラフィッキング、プロセシング及び提示、ならびに/または免疫原性を高める、分離したまたは連続した配列に機能的または直接的に連結されている、請求項1〜3、5〜7、または9〜48のいずれか1項に記載の組成物。
  50. 前記分離したまたは連続した配列が、ユビキチン配列、プロテアソームターゲティング性を高めるように改変されたユビキチン配列(例えば、76位にGlyからAlaへの置換を含むユビキチン配列)、免疫グロブリンシグナル配列(例えばIgK)、主要組織適合性クラスI配列、リソソーム関連膜タンパク質(LAMP)−1、ヒト樹状細胞リソソーム関連膜タンパク質、及び主要組織適合性クラスII配列のうちの少なくとも1つを含み、任意でプロテアソームターゲティング性を高めるように改変された前記ユビキチン配列がA76である、請求項49に記載の組成物。
  51. 前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つが、翻訳後の対応する野生型核酸配列と比べて、その対応するMHCアレルに対する増大した結合親和性を有するポリペプチド配列またはその一部をコードする、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  52. 前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列の少なくとも1つが、翻訳後の対応する野生型核酸配列と比べて、その対応するMHCアレルに対する増大した結合安定性を有するポリペプチド配列またはその一部をコードする、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  53. 前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つが、翻訳後の対応する野生型核酸配列と比べて、その対応するMHCアレル上への増大した提示尤度を有するポリペプチド配列またはその一部をコードする、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  54. 前記少なくとも1つの変化が、点変異、フレームシフト変異、非フレームシフト変異、欠失変異、挿入変異、スプライスバリアント、ゲノム再編成、またはプロテアソームにより生成されたスプライス抗原を含む、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  55. 前記腫瘍が、肺癌、メラノーマ、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、腎臓癌、胃癌、結腸癌、精巣癌、頭頸部癌、膵癌、膀胱癌、脳癌、B細胞リンパ腫、急性骨髄性白血病、成人急性リンパ芽球性白血病、慢性骨髄性白血病、慢性リンパ球性白血病、Tリンパ球性白血病、非小細胞肺癌、及び小細胞肺癌からなる群から選択される、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  56. 前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列が、少なくとも2〜10個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、または10個の核酸配列を含む、請求項1〜3、5〜7、または9〜55のいずれか1項に記載の組成物。
  57. 前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列が、少なくとも11〜20個、15〜20個、11〜100個、11〜200個、11〜300個、11〜400個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、または最大で400個の核酸配列を含む、請求項1〜3、5〜7、または9〜55のいずれか1項に記載の組成物。
  58. 前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列が少なくとも2〜400個の核酸配列を含み、前記抗原コード核酸配列のうちの少なくとも2個が、前記腫瘍細胞表面上のMHCクラスIによって提示されるポリペプチド配列またはその一部をコードする、請求項1〜3、5〜7、または9〜55のいずれか1項に記載の組成物。
  59. 前記抗原コード核酸配列のうちの少なくとも2つが、前記腫瘍細胞表面上のMHCクラスIによって提示されるポリペプチド配列またはその一部をコードする、請求項4または8に記載の組成物。
  60. 前記対象に投与されて翻訳された場合、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列によってコードされた抗原のうちの少なくとも1つが抗原提示細胞上に提示されて、前記腫瘍細胞表面上の前記抗原のうちの少なくとも1つを標的とする免疫応答をもたらす、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  61. 前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列が、前記対象に投与されて翻訳された場合、前記MHCクラスIまたはクラスII抗原のうちの少なくとも1つが抗原提示細胞上に提示されて、前記腫瘍細胞表面上の前記抗原のうちの少なくとも1つを標的とする免疫応答をもたらし、任意で、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列のそれぞれの発現が、前記少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列によって駆動される、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  62. 各MHCクラスI抗原コード核酸配列が、アミノ酸8〜35個の長さ、任意で、アミノ酸9〜17個、9〜25個、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34または35個の長さのポリペプチド配列をコードする、請求項1〜3、5〜7、または9〜61のいずれか1項に記載の組成物。
  63. 前記少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列が存在している、請求項1〜3、5〜7、または9〜62のいずれか1項に記載の組成物。
  64. 前記少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列が存在し、かつ、コードされたペプチド配列を、野生型核酸配列によってコードされる対応するペプチド配列とは異なるものとする少なくとも1つの変化を含む少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列を含む、請求項1〜3、5〜7、または9〜62のいずれか1項に記載の組成物。
  65. 前記少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列が、アミノ酸12〜20個、12、13、14、15、16、17、18、19、20個、または20〜40個の長さである、請求項1〜3、5〜7、または9〜64のいずれか1項に記載の組成物。
  66. 前記少なくとも1つのMHCクラスII抗原コード核酸配列が存在し、かつ、少なくとも1つのユニバーサルMHCクラスII抗原コード核酸配列を含み、任意で、前記少なくとも1つのユニバーサル配列が、破傷風トキソイド及びPADREの少なくとも一方を含む、請求項1〜3、5〜7、または9〜65のいずれか1項に記載の組成物。
  67. 前記少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列または前記第2のプロモーターヌクレオチド配列が誘導性である、請求項1〜3、5〜7、または9〜66のいずれか1項に記載の組成物。
  68. 前記少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列または前記第2のプロモーターヌクレオチド配列が非誘導性である、請求項1〜3、5〜7、または9〜66のいずれか1項に記載の組成物。
  69. 前記少なくとも1つのポリ(A)配列が、前記骨格に天然に存在するポリ(A)配列を含む、請求項1〜3、5〜7、または9〜68のいずれか1項に記載の組成物。
  70. 前記少なくとも1つのポリ(A)配列が、前記骨格に対して外因性のポリ(A)配列を含む、請求項1〜3、5〜7、または9〜68のいずれか1項に記載の組成物。
  71. 前記少なくとも1つのポリ(A)配列が、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つと機能的に連結されている、請求項1〜3、5〜7、または9〜70のいずれか1項に記載の組成物。
  72. 前記少なくとも1つのポリ(A)配列が、少なくとも20個、少なくとも30個、少なくとも40個、少なくとも50個、少なくとも60個、少なくとも70個、少なくとも80個、または少なくとも90個の連続したAヌクレオチドである、請求項1〜3、5〜7、または9〜71のいずれか1項に記載の組成物。
  73. 前記少なくとも1つのポリ(A)配列が、少なくとも100個の連続したAヌクレオチドである、請求項1〜3、5〜7、または9〜71のいずれか1項に記載の組成物。
  74. 前記抗原カセットが、イントロン配列、ウッドチャック肝炎ウイルス転写後調節因子(WPRE)配列、内部リボソーム進入配列(IRES)配列、2A自己切断ペプチド配列をコードするヌクレオチド配列、フリン切断部位をコードするヌクレオチド配列、または、前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列のうちの少なくとも1つに機能的に連結された、mRNAの核外輸送、安定性、または翻訳効率を向上させることが知られている5’または3’末端の非コード領域内の配列のうちの少なくとも1つをさらに含む、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  75. 前記抗原カセットが、緑色蛍光タンパク質(GFP)、GFPバリアント、分泌型アルカリホスファターゼ、ルシフェラーゼ、ルシフェラーゼバリアント、または検出可能なペプチドもしくはエピトープを含むがこれらに限定されないレポーター遺伝子をさらに含む、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  76. 前記検出可能なペプチドまたはエピトープが、HAタグ、Flagタグ、Hisタグ、またはV5タグからなる群から選択される、請求項75に記載の組成物。
  77. 前記1つ以上のベクターが、少なくとも1つの免疫調節物質をコードする1つ以上の核酸配列をさらに含む、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  78. 前記免疫調節物質が、抗CTLA4抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−L1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗4−1BB抗体もしくはその抗原結合フラグメント、または抗OX−40抗体もしくはその抗原結合フラグメントである、請求項77に記載の組成物。
  79. 前記抗体またはその抗原結合フラグメントが、Fabフラグメント、Fab’フラグメント、一本鎖Fv(scFv)、単一特異性のもしくは互いに連結された多重特異性としての単一ドメイン抗体(sdAb)(例えば、ラクダ科動物の抗体ドメイン)、または完全長の一本鎖抗体(例えば、柔軟なリンカーによって重鎖と軽鎖が連結された完全長IgG)である、請求項78に記載の組成物。
  80. 前記抗体の前記重鎖配列と前記軽鎖配列とが、2AまたはIRESのような自己切断配列によって分離された連続的配列であるか、または前記抗体の前記重鎖配列と前記軽鎖配列とが連続したグリシン残基などの柔軟性リンカーによって連結されている、請求項78または79に記載の組成物。
  81. 前記免疫調節物質がサイトカインである、請求項77に記載の組成物。
  82. 前記サイトカインが、IL−2、IL−7、IL−12、IL−15、もしくはIL−21、またはそれぞれのそのバリアントのうちの少なくとも1つである、請求項81に記載の組成物。
  83. 前記少なくとも1つのMHCクラスI抗原コード核酸配列が、
    (a)腫瘍からエクソーム、トランスクリプトーム、または全ゲノムの腫瘍ヌクレオチドシークエンシングデータのうちの少なくとも1つを取得する工程であって、前記腫瘍ヌクレオチドシークエンシングデータが、抗原のセットのそれぞれのペプチド配列を表すデータを取得するために用いられる、前記取得する工程と、
    (b)抗原のそれぞれが腫瘍の腫瘍細胞表面上のMHCアレルのうちの1つ以上によって提示される数値的尤度のセットを生成するために、各抗原のペプチド配列を提示モデルに入力する工程であって、前記数値的尤度のセットが、受け取られた質量分析データに少なくとも基づいて特定されたものである、前記入力する工程と、
    (c)前記少なくとも1つのMHCクラスI抗原コード核酸配列を生成するために用いられる選択された抗原のセットを生成するために、抗原のセットのサブセットを、前記数値的尤度のセットに基づいて選択する工程と
    を行うことによって選択される、請求項1〜3、5〜7、または9〜82のいずれか1項に記載の組成物。
  84. 前記MHCクラスIエピトープコード核酸配列のそれぞれが、
    (a)腫瘍からエクソーム、トランスクリプトーム、または全ゲノムの腫瘍ヌクレオチドシークエンシングデータのうちの少なくとも1つを取得する工程であって、前記腫瘍ヌクレオチドシークエンシングデータが、抗原のセットのそれぞれのペプチド配列を表すデータを取得するために用いられる、前記取得する工程と、
    (b)抗原のそれぞれが腫瘍の腫瘍細胞表面上のMHCアレルのうちの1つ以上によって提示される数値的尤度のセットを生成するために、各抗原のペプチド配列を提示モデルに入力する工程であって、前記数値的尤度のセットが、受け取られた質量分析データに少なくとも基づいて特定されたものである、前記入力する工程と、
    (c)前記少なくとも20個のMHCクラスI抗原コード核酸配列を生成するために用いられる選択された抗原のセットを生成するために、抗原のセットのサブセットを、前記数値的尤度のセットに基づいて選択する工程と
    を行うことによって選択される、請求項4または8に記載の組成物。
  85. 前記選択された抗原のセットの数が、2〜20である、請求項83に記載の組成物。
  86. 前記提示モデルが、
    (a)前記MHCアレルのうちの特定の1つとペプチド配列の特定の位置の特定のアミノ酸とのペアの存在と、
    (b)前記ペアの前記MHCアレルのうちの前記特定の1つによる、前記特定の位置に前記特定のアミノ酸を含むそのようなペプチド配列の前記腫瘍細胞表面上での提示の尤度と
    の間の依存性を表す、請求項83〜85のいずれか1項に記載の組成物。
  87. 前記選択された抗原のセットを選択することが、前記提示モデルに基づいて選択されていない抗原と比べて前記腫瘍細胞表面上に提示される尤度が増大している抗原を選択することを含み、任意で、前記選択された抗原が、1つ以上の特異的HLAアレルによって提示されると検証されている、請求項83〜86のいずれか1項に記載の組成物。
  88. 前記選択された抗原のセットを選択することが、前記提示モデルに基づいて選択されていない抗原と比べて前記対象に腫瘍特異的な免疫応答を誘導することができる尤度が増大している抗原を選択することを含む、請求項83〜87のいずれか1項に記載の組成物。
  89. 前記選択された抗原のセットを選択することが、前記提示モデルに基づいて選択されていない抗原と比べてプロフェッショナル抗原提示細胞(APC)によってナイーブT細胞に対して提示されることができる尤度が増大している抗原を選択することを含み、任意で、前記APCが樹状細胞(DC)である、請求項83〜88のいずれか1項に記載の組成物。
  90. 前記選択された抗原のセットを選択することが、前記提示モデルに基づいて選択されていない抗原と比べて中枢性寛容または末梢性寛容によって阻害される尤度が減少している抗原を選択することを含む、請求項83〜89のいずれか1項に記載の組成物。
  91. 前記選択された抗原のセットを選択することが、前記提示モデルに基づいて選択されていない抗原と比べて前記対象において正常組織に対する自己免疫応答を誘導することができる尤度が減少している抗原を選択することを含む、請求項83〜90のいずれか1項に記載の組成物。
  92. エクソームまたはトランスクリプトームのヌクレオチドシークエンシングデータが、腫瘍組織に関してシークエンシングを行うことによって取得される、請求項83〜91のいずれか1項に記載の組成物。
  93. 前記シークエンシングが、次世代シークエンシング(NGS)または任意の大規模並列処理シークエンシング手法である、請求項92に記載の組成物。
  94. 前記抗原カセットが、前記抗原カセット内の隣接配列によって形成されたジャンクショナルエピトープ配列を含む、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  95. 少なくとも1つの、または各ジャンクショナルエピトープ配列が、MHCに対して500nMよりも高い親和性を有する、請求項94に記載の組成物。
  96. 各ジャンクショナルエピトープ配列が、非自己である、請求項94または95に記載の組成物。
  97. 前記MHCクラスIエピトープのそれぞれが、集団の少なくとも5%に存在する少なくとも1つのHLAアレルによって提示が可能であることが予測または検証されている、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  98. 前記MHCクラスIエピトープのそれぞれが、少なくとも1つのHLAアレルによって提示が可能であることが予測または検証されており、各抗原/HLAペアが、集団において少なくとも0.01%の抗原/HLA出現率を有する、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  99. 前記MHCクラスIエピトープのそれぞれが、少なくとも1つのHLAアレルによって提示が可能であることが予測または検証されており、各抗原/HLAペアが、集団において少なくとも0.1%の抗原/HLA出現率を有する、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  100. 前記抗原カセットが、翻訳後の野生型核酸配列を含む非治療的MHCクラスIまたはクラスIIエピトープ核酸配列をコードしておらず、前記非治療的エピトープが前記対象のMHCアレル上に提示されると予測される、先行請求項のいずれか1項に記載の組成物。
  101. 前記非治療的な予測されたMHCクラスIまたはクラスIIエピトープ配列が、前記抗原カセット内の隣接配列によって形成されたジャンクショナルエピトープ配列である、請求項100に記載の組成物。
  102. 前記予測が、前記非治療的エピトープの配列を提示モデルに入力することによって生成される提示尤度に基づいたものである、請求項94〜101のいずれか1項に記載の組成物。
  103. 前記抗原カセット内における前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列の順序が、
    (a)前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列の様々な順序に対応した候補抗原カセット配列のセットを生成する工程と、
    (b)前記各候補抗原カセット配列について、前記候補抗原カセット配列内の非治療的エピトープの提示に基づいた提示スコアを決定する工程と、
    (c)所定の閾値を下回る提示スコアに関連する候補カセット配列を、抗原ワクチン用の抗原カセット配列として選択する工程と
    を含む一連の工程によって決定される、請求項94〜102のいずれか1項に記載の組成物。
  104. 先行請求項のいずれか1項に記載の組成物と、薬学的に許容される担体とを含む、医薬組成物。
  105. アジュバントをさらに含む、請求項104に記載の組成物。
  106. 免疫調節物質をさらに含む、請求項104または105に記載の医薬組成物。
  107. 前記免疫調節物質が、抗CTLA4抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−L1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗4−1BB抗体もしくはその抗原結合フラグメント、または抗OX−40抗体もしくはその抗原結合フラグメントである、請求項106に記載の医薬組成物。
  108. 先行の組成物の請求項のいずれか1項に記載の抗原カセットと、
    配列番号3または配列番号5の配列から得られる1つ以上の要素と
    を含む単離ヌクレオチド配列または単離ヌクレオチド配列のセットであって、
    任意で、前記1つ以上の要素が、非構造タンパク質媒介増幅に必要な配列、26Sプロモーターヌクレオチド配列、ポリ(A)配列、及び配列番号3または配列番号5に記載の配列のnsP1〜4遺伝子からなる群から選択され、
    任意で、前記ヌクレオチド配列がcDNAである、
    前記単離ヌクレオチド配列または単離ヌクレオチド配列のセット。
  109. 前記配列または単離ヌクレオチド配列のセットが、配列番号6または配列番号7に記載の配列の7544位に挿入された先行の組成物の請求項のいずれか1項に記載の抗原カセットを含む、請求項108に記載の単離ヌクレオチド配列。
  110. 配列番号3または配列番号5の配列から得られた前記1つ以上の要素の5’側に位置するT7またはSP6 RNAポリメラーゼプロモーターのヌクレオチド配列と、
    任意で、前記ポリ(A)配列の3’側に位置する1つ以上の制限部位と
    をさらに含む、請求項108または109に記載の単離ヌクレオチド配列。
  111. 先行の組成物の請求項のいずれか1項に記載の抗原カセットが、配列番号8または配列番号9の7563位に挿入されている、請求項108に記載の単離ヌクレオチド配列。
  112. 請求項108〜111のいずれか1項に記載のヌクレオチド配列を含むベクターまたはベクターのセット。
  113. 請求項108〜112のいずれか1項に記載のヌクレオチド配列または単離ヌクレオチド配列のセットを含む単離細胞であって、任意で、前記細胞が、BHK−21、CHO、HEK293もしくはそのバリアント、911、HeLa、A549、LP−293、PER.C6、またはAE1−2a細胞である、前記単離細胞。
  114. 先行の組成物の請求項のいずれか1項に記載の組成物と使用説明書とを含む、キット。
  115. がんを有する対象を治療するための方法であって、前記対象に、先行の組成物の請求項のいずれか1項に記載の組成物、または請求項104〜107のいずれか1項に記載の医薬組成物を投与することを含む、前記方法。
  116. 前記少なくとも1つのMHCクラスI抗原コード核酸配列が、がんを有する前記対象の腫瘍に由来する、請求項115に記載の方法。
  117. 前記少なくとも1つのMHCクラスI抗原コード核酸配列が、がんを有する前記対象の腫瘍に由来しない、請求項115に記載の方法。
  118. 対象において免疫応答を誘導するための方法であって、前記対象に、先行の組成物の請求項のいずれか1項に記載の組成物、または請求項104〜107のいずれか1項に記載の医薬組成物を投与することを含む、前記方法。
  119. 前記対象が、前記MHCクラスIエピトープを提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現する、請求項115〜118のいずれか1項に記載の方法。
  120. 前記対象が、前記MHCクラスIエピトープを提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、前記MHCクラスIエピトープが、表34に示される変異からなる群から選択される変異を含む、請求項115〜118のいずれか1項に記載の方法。
  121. 前記対象が、前記MHCクラスIエピトープを提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、前記MHCクラスIエピトープが、表32に示される変異からなる群から選択される変異を含む、請求項115〜118のいずれか1項に記載の方法。
  122. 前記組成物が、筋肉内(IM)、皮内(ID)、皮下(SC)、または静脈内(IV)に投与される、請求項115〜121のいずれか1項に記載の方法。
  123. 前記組成物が筋肉内投与される、請求項115〜121のいずれか1項に記載の方法。
  124. 1つ以上の免疫調節物質を投与することをさらに含み、任意で、前記免疫調節物質が前記組成物または医薬組成物の投与前、投与と同時、または投与後に投与される、請求項115〜123のいずれか1項に記載の方法。
  125. 前記1つ以上の免疫調節物質が、抗CTLA4抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗PD−L1抗体もしくはその抗原結合フラグメント、抗4−1BB抗体もしくはその抗原結合フラグメント、または抗OX−40抗体もしくはその抗原結合フラグメントからなる群から選択される、請求項124に記載の方法。
  126. 前記免疫調節物質が、静脈内(IV)、筋肉内(IM)、皮内(ID)、または皮下(SC)に投与される、請求項124または125に記載の方法。
  127. 前記皮下投与が、前記組成物もしくは医薬組成物の投与部位の近くに、または1つ以上のベクターもしくは組成物の流入領域リンパ節に近接して行われる、請求項126に記載の方法。
  128. 前記対象に第2のワクチン組成物を投与することをさらに含む、請求項115〜127のいずれか1項に記載の方法。
  129. 前記第2のワクチン組成物が、請求項115〜127のいずれか1項に記載の組成物または医薬組成物の投与の前に投与される、請求項128に記載の方法。
  130. 前記第2のワクチン組成物が、請求項115〜127のいずれか1項に記載の組成物または医薬組成物の投与の後に投与される、請求項128に記載の方法。
  131. 前記第2のワクチン組成物が、請求項115〜127のいずれか1項に記載の組成物または医薬組成物と同じである、請求項129または130に記載の方法。
  132. 前記第2のワクチン組成物が、請求項115〜127のいずれか1項に記載の組成物または医薬組成物と異なる、請求項129または130に記載の方法。
  133. 前記第2のワクチン組成物が、少なくとも1つの抗原コード核酸配列をコードするチンパンジーアデノウイルスベクターを含む、請求項132に記載の方法。
  134. 前記チンパンジーアデノウイルスベクターによってコードされる前記少なくとも1つの抗原コード核酸配列が、先行の組成物の請求項のいずれか1項に記載の少なくとも1つの抗原コード核酸配列と同じである、請求項133に記載の方法。
  135. 先行の組成物の請求項のいずれか1項に記載の1つ以上のベクターを製造する方法であって、
    (a)前記骨格及び前記抗原カセットを含む直線化DNA配列を得ることと、
    (b)前記直線化DNA配列を、前記直線化DNA配列をRNAに転写するために必要なすべての成分を含んだインビトロ転写反応に加えることにより、前記直線化DNA配列をインビトロ転写することであって、任意で、得られたRNAに前記m7gキャップをインビトロで加えることをさらに含む、前記インビトロ転写することと、
    (c)前記インビトロ転写反応から前記1つ以上のベクターを単離することと
    を含む、前記方法。
  136. 前記直線化DNA配列が、DNAプラスミド配列を直線化することにより、またはPCRを用いた増幅により生成される、請求項135に記載の製造方法。
  137. 前記DNAプラスミド配列が、細菌組換え、または全ゲノムDNA合成、または細菌細胞内での合成DNAの増幅を伴う全ゲノムDNA合成、のうちの1つを用いて生成される、請求項136に記載の製造方法。
  138. 前記1つ以上のベクターを前記インビトロ転写反応から単離することが、フェノールクロロホルム抽出、シリカカラムを用いた精製、または同様のRNA精製法のうちの1つ以上を含む、請求項135に記載の製造方法。
  139. 前記抗原発現系を送達するための、先行の組成物の請求項のいずれか1項に記載の組成物を製造する方法であって、
    (a)ナノ粒子状の送達ビヒクルの成分を提供することと、
    (b)前記抗原発現系を提供することと、
    (c)前記ナノ粒子状の送達ビヒクル及び前記抗原発現系が前記抗原発現系を送達するための前記組成物を生成するのに充分な条件を提供することと
    を含む、前記方法。
  140. 前記条件がマイクロ流体混合によって提供される、請求項139に記載の製造方法。
  141. がんを有する対象を評価する方法であって、
    a)1)前記対象が、抗原ベースワクチンに含まれる抗原を提示することが予測されるまたは知られているHLAアレルを有するかどうか、及び、
    以下:
    1)対象の腫瘍が前記抗原に関連した遺伝子を発現するかどうか、任意で、前記遺伝子が正常細胞または組織と比較して異常に発現しているかどうか、
    2)前記対象の腫瘍が前記抗原に関連した変異を有するかどうか
    の一方または両方
    を判定する、または既に判定している工程と、
    b)前記(a)の結果から、前記対象が前記HLAアレルを発現しており、かつ前記対象の腫瘍が前記遺伝子を発現している、かつ/または前記対象の腫瘍が前記変異を有する場合に、前記対象が前記抗原ベースワクチンによる治療の候補であることを判定する、または既に判定している工程であって、
    前記抗原が、配列番号57〜29357からなる群から選択される少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を含む、
    前記工程と、
    c)任意で、前記抗原ベースワクチンを前記対象に投与するか、または既に投与している工程であって、前記抗原ベースワクチンが、
    1)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または
    2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列
    を含む、前記工程と
    を含む、前記方法。
  142. がんを有する対象を評価する方法であって、
    a)前記対象が、
    1)A0301 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍がKRAS_G12A変異を有するか、
    2)A0201 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍がKRAS_G12C変異を有するか、
    3)C0802 HLAアレルまたはA1101 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍がKRAS_G12D変異を有するか、または
    4)A0301 HLAアレルまたはA1101 HLAアレルまたはA3101 HLAアレルまたはC0102 HLAアレルまたはA0302 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍がKRAS_G12V変異を有するか
    を判定する、または既に判定している工程と、
    b)前記(a)の結果から、前記対象が、
    1)前記A0301アレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍が前記KRAS_G12A変異を有する場合、
    2)前記A0201アレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍が前記KRAS_G12C変異を有する場合、
    3)前記C0802 HLAアレルまたは前記A1101 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍が前記KRAS_G12D変異を有する場合、または
    4)前記A0301 HLAアレルまたは前記A1101 HLAアレルまたは前記A3101 HLAアレルまたは前記C0102 HLAアレルまたは前記A0302 HLAアレルを発現し、かつ前記対象の腫瘍がKRAS_G12V変異を有する場合
    に、前記対象が前記抗原ベースワクチンによる治療の候補であることを判定する、または既に判定している工程と、
    c)任意で、前記抗原ベースワクチンを前記対象に投与するか、または既に投与している工程であって、前記抗原ベースワクチンが、
    1)前記KRAS_G12A変異、前記KRAS_G12C変異、前記KRAS_G12D変異、または前記KRAS_G12V変異をそれぞれ含む少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または
    2)前記KRAS_G12A変異、前記KRAS_G12C変異、前記KRAS_G12D変異、または前記KRAS_G12V変異をそれぞれ含む前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列
    を含むものである、前記工程と
    を含む、前記方法。
  143. 前記工程(a)及び/または(b)が、前記対象からの試料を処理したサードパーティーからデータセットを得ることを含む、請求項141または142に記載の方法。
  144. 前記工程(a)が、前記対象から試料を得ることと、前記試料を、エクソームシークエンシング、標的化エクソームシークエンシング、トランスクリプトームシークエンシング、サンガーシークエンシング、PCRベースの遺伝子型決定アッセイ、質量分析に基づく方法、マイクロアレイ、ナノストリング、ISH、及びIHCからなる群から選択される方法を用いてアッセイすることと、を含む、請求項141または142に記載の方法。
  145. 前記試料が、腫瘍試料、正常組織試料、または前記腫瘍試料及び前記正常組織試料を含む、請求項143または144に記載の方法。
  146. 前記試料が、組織、体液、血液、腫瘍生検、脊髄液、及び針穿刺吸引物から選択される、請求項145に記載の方法。
  147. 前記遺伝子が、表34に見られる遺伝子のいずれかからなる群から選択される、請求項141または143〜146のいずれか1項に記載の方法。
  148. 前記遺伝子が、表32に見られる遺伝子のいずれかからなる群から選択される、請求項141または143〜146のいずれか1項に記載の方法。
  149. 前記がんが、肺癌、マイクロサテライト安定性結腸癌、及び膵癌からなる群から選択される、請求項141〜148のいずれか1項に記載の方法。
  150. 前記HLAアレルが、少なくとも5%のHLA頻度を有する、請求項141〜149のいずれか1項に記載の方法。
  151. 前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープが、前記対象の腫瘍に関連した細胞上の前記HLAアレルによって提示される、請求項141〜150のいずれか1項に記載の方法。
  152. 前記抗原ベースワクチンが、抗原発現系を含む、請求項141〜151のいずれか1項に記載の方法。
  153. 前記抗原発現系が、請求項1〜103のいずれか1項に記載の抗原発現系のいずれか1つを含む、請求項152に記載の方法。
  154. 前記抗原ベースワクチンが、請求項104〜107のいずれか1項に記載の医薬組成物のいずれか1つを含む、請求項141〜151のいずれか1項に記載の方法。
  155. がんを有する対象を治療する方法であって、前記対象に対する抗原ベースワクチンを前記対象に投与することを含み、前記抗原ベースワクチンが、
    1)少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または
    2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列
    を含み、
    前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択される、
    前記方法。
  156. 前記少なくとも1つのMHCクラスI抗原コード核酸配列が、がんを有する前記対象の腫瘍に由来する、請求項155に記載の方法。
  157. 前記少なくとも1つのMHCクラスI抗原コード核酸配列が、がんを有する前記対象の前記腫瘍に由来しない、請求項155に記載の方法。
  158. 対象において免疫応答を誘導するための方法であって、前記対象に対する抗原ベースワクチンを前記対象に投与することを含み、前記抗原ベースワクチンが、
    1)少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または
    2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列
    を含み、
    前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択される、
    前記方法。
  159. 前記対象が、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現する、請求項155〜158のいずれか1項に記載の方法。
  160. 前記対象が、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、表34に示される変異からなる群から選択される変異を含む、請求項155〜158のいずれか1項に記載の方法。
  161. 前記対象が、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、表32に示される変異からなる群から選択される変異を含む、請求項155〜158のいずれか1項に記載の方法。
  162. 対象において免疫応答を誘導するための方法であって、前記対象に対する抗原ベースワクチンを前記対象に投与することを含み、前記抗原ベースワクチンが、
    1)少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または
    2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列
    を含み、
    前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択され、前記対象が、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現する、
    前記方法。
  163. 対象において免疫応答を誘導するための方法であって、前記対象に対する抗原ベースワクチンを前記対象に投与することを含み、前記抗原ベースワクチンが、
    1)少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または
    2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列
    を含み、
    前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択され、前記対象が、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、表34に示される変異からなる群から選択される変異を含み、前記対象が、表34に示される対応する変異(例えば、KRAS_G13D及びC0802)と結びつけられた表34に示される少なくとも1つのHLAアレルを発現する、
    前記方法。
  164. 対象において免疫応答を誘導するための方法であって、前記対象に対する抗原ベースワクチンを前記対象に投与することを含み、前記抗原ベースワクチンが、
    1)少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ、または
    2)前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープをコードするMHCクラスIエピトープコード核酸配列
    を含み、
    前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、配列番号57〜29357からなる群から選択され、前記対象が、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列を提示することが予測されるまたは知られている少なくとも1つのHLAアレルを発現し、前記少なくとも1つのMHCクラスIエピトープ配列が、表32に示される変異からなる群から選択される変異を含む、
    前記方法。
  165. 前記抗原ベースワクチンが、抗原発現系を含む、請求項155〜164のいずれか1項に記載の方法。
  166. 前記抗原発現系が、請求項1〜103のいずれか1項に記載の抗原発現系のいずれか1つを含む、請求項165に記載の方法。
  167. 前記抗原ベースワクチンが、請求項104〜107のいずれか1項に記載の医薬組成物のいずれか1つを含む、請求項155〜164のいずれか1項に記載の方法。
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