JP2022512747A - 抗体依存性細胞傷害(adcc)を増強する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、国立衛生研究所により与えられた認可番号AI117321に基づく政府の支援によりなされた。政府は本発明において一定の権利を有する。
(i)ある量のHVEMアゴニスト;および
(ii)ある量の感染性物質のワクチン。
(i)ある量のHVEMアゴニスト;および
(ii)ある量の感染性物質のワクチン。
(1)非極性:ノルロイシン、Met、Ala、Val、Leu、Ile;
(2)極性無電荷:Cys、Ser、Thr、Asn、Gln;
(3)酸性(負に帯電):Asp、Glu;
(4)塩基性(正に帯電):Lys、Arg;
(5)鎖の配向に影響を与える残基:Gly、Pro;および
(6)芳香族:Trp、Tyr、Phe、His。
HVEMシグナル伝達は、これまで抗体応答の機能性とは関連付けられていなかった。ゲノムにおいてHSV-2糖タンパク質Dをコードする遺伝子全体を欠失させた組換えHSV-2(本明細書では「ΔgD-2」と呼ばれる)は主にADCC応答を誘発するが、自然感染およびgD発現ワクチンは中和応答を誘発するという予想外の観察を考慮して、HVEMシグナル伝達はADCCの生成を促進し得、かつ/またはgDはこの応答を遮断し得るという仮説を立てた。この仮説を試験するために、野生型マウスおよびHVEM、BTLAまたはLIGHTノックアウトマウスにおいて、ΔgD-2、(gDを発現する)dl529および組換えgDタンパク質ワクチンの免疫原性および有効性を比較した。結果として、Fcガンマ受容体IV(FcγRIV)ADCCを媒介する抗体は、HSV-1およびHSV-2の臨床分離株に対する免疫防御の強い相関を与え、HVEM-LIGHTシグナル伝達がこの防御免疫応答に関与していることが示された。さらに、HVEMの非存在下またはgDの存在下において、免疫細胞がADCCを引き起こす能力は障害される。
候補ワクチンは、免疫原性および有効性が異なっていることが示された。ΔgD-2およびrgD-2ワクチンによる保護を比較するために、C57BL/6マウスに5x106、5x105または5x104pfuのΔgD-2または5μgのrgD-2/AS04(GlaxoSmithKline)もしくはrgD-2/Alum-MPLを3週間間隔でプライムブースト接種した。ブースト接種の3週間後に、マウスの皮膚に10x致死量(LD90)のHSV-1(株B3x1.1)(図1A)またはHSV-2(SD90)(図1B)を曝露させた。ΔgD-2は、5x106または5x105のワクチン投与量において100%のマウスを保護し、5x104pfu/マウスでの免疫後に80%(HSV-1)および70%(HSV-2)のマウスを保護した。rgD-2タンパク質ワクチンは、これらの高用量の臨床分離株HSV-1(40%)またはHSV-2(20%)に対して制限された保護を与えた。後根神経節(DRG)中のHSV DNAを潜伏のマーカーとして定量し、その結果は生存率のデータと同等であった(図1C)。ウイルスDNAは2つの最も高用量のΔgD-2を接種したマウス10匹のうち1匹においてのみ検出され、最も低い用量のワクチンにおいても潜伏に対する保護が観察された(3/10(HSV-1)および4/10(HSV-2)のマウスにおいてDNAが検出された)。HSVを曝露させる1日前に、免疫したマウスからナイーブマウスに750μgの全IgGを移入することによって受動移入保護を評価した。ΔgD-2を免疫したマウスからの血清IgGのみが、HSV-2 4674による皮膚曝露からナイーブマウスを完全に受動的に保護でき(図1D)、alumおよびMPLを伴うrgD-2は保護を与えなかった。
有効性の差異が抗体応答の量および/または機能性に関連しているか否かを決定するために、マウスに5x104pfuのΔgD-2または5μgのrgD-2を免疫し、ブースト接種の1週間後に血清試料を採取し、全HSV-2特異的IgG力価(1:90000希釈;図2A)または全gD-2結合IgG(図2B)をELISAにより定量した。有効性において血清型の差異はほとんどなく、ワクチンはHSV-2ウイルスおよびタンパク質に基づいているため、HSV-2に対する応答に注目した。ΔgD-2は最も高い全HSV-2 ELISA抗体価を誘導し、rgD-2/AS04は最も頑強なgD-2特異的応答を誘導した;ΔgD-2の免疫に応答したgD特異的抗体は検出されなかった。Ab応答の機能性も異なっていた。組換えgD-2/AS04は最も高い中和価を誘導したが(図2C)、FcγRIVの活性化をほとんどまたは全く誘導しなかった(図2D)。逆に、ΔgD-2は最も強力なFcγRIV応答を誘導したが、中和活性をほとんど誘導しなかった。機能の差異は、HSV-2特異的IgG1およびIgG2応答の相対的な割合に反映されていた。マウスにおいて、IgG2はFcγRIVの活性化に最も強く関連するアイソタイプであり、IgG1は中和抗体に最も強く関連するアイソタイプである(Nimmerjahn et al., 2005; Huber et al., 2006)。ΔgD-2は主にIgG2応答を誘導し、rgD-2/AS04は主にIgG1応答を生成し、dl529はIgG1およびIgG2をおよそ同等の割合で誘発した(図2E)。
中和抗体からFcγRIV活性化抗体への移行が、HVEMとその1つ以上のリガンドとの相互作用のgDによる遮断の欠如を反映している可能性を調査するため、HVEM-/-マウスにrgD-2/Alum-MPLまたはΔgD-2を接種した後、10xLD90の株SD90を曝露した。WTマウスと比較してHVEM-/-マウスにおいてΔgD-2に応答した保護が著しく低下した(p<0.0001)が、rgD-2/Alum-MPLで観察された低いレベルの保護には影響はなかった(図3A)。全HSV結合IgG(図3B)または中和応答(図3C)において有意な低下はなかったが、FcγRIV活性化(図3D)において有意な低下が見られ、ΔgD-2に対するIgG2応答の割合は低下していた(図3E)。
HVEM-/-(またはLIGHT-/-)マウスにおいてΔgD-2により誘発されたIgG2、FcγRIV活性化抗体の減少が、ナイーブWTマウスに対する受動移入保護の能力の低下をもたらすか否かを試験するために、ΔgD-2またはVD60(対照)で免疫したWTマウスまたはHVEM-/-マウスから単離した750μgの血清を、10xLD90の株SD90を曝露させる1日前にWTマウスまたはHVEM-/-マウスに腹腔内投与した。これまでの研究と一致するように、WTマウスからのΔgD-2免疫血清はナイーブWTマウスを完全に保護し、FcγRIV活性化Abの低下と一致するように、HVEM-/-マウスからの免疫血清は保護できなかった(図4A)。しかし、予想外に、接種させたWTマウスからのΔgD-2免疫血清をHVEM-/-マウスに移入した場合、保護は観察されなかった(図4B)。これはHVEMシグナル伝達がADCC応答の生成および媒介の両方に必要であることを示唆している。
FcγRIV活性化抗体の生成に対するBTLAの効果を調査するために、WT(C57Bl/6)マウスまたはBTLA-/-マウスに5x105pfuのΔgD-2、VD-60細胞溶解物(対照)またはalumおよびMPLを伴う5μgのrgD-2をプライムブースト接種した(3週間間隔)。ブースト接種の1週間後に、後眼窩出血によって血清を取得し、マウスに10xLD90の株SD90を曝露させた。全HSV結合IgG(図5A)、中和応答(図5B)またはFcγRIV活性化(図5C)に有意な差はなかった。また、WTマウスと比較してBTLA-/-マウスにおいてΔgD-2に応答した保護の有意な低下はなく(図5D)、BTLAがFcγRIV活性化抗体の生成において重要な役割を果たしていないことが示唆された。
FcγRIV活性化抗体の生成に対するLIGHTの効果を調査するために、WT(C57Bl/6)マウスまたはLIGHT-/-マウスに5x105pfuのΔgD-2または5 VD-60細胞溶解物(対照)をプライムブースト接種した(3週間間隔)。ブースト接種の1週間後に、後眼窩出血により血清を取得し、マウスに10xLD90のHSV-2株SD90を曝露させた。全HSV結合IgG(図6A)または中和応答(図6B)に有意な差はなかったが、LIGHT-/-マウスにおいてFcγRIV活性化が有意に低下していた(図6C)。LIGHT-/-マウスの部分的な保護がHSV-2による感染後に観察された(図6D)。これらの結果はHVEMとLIGHTとの間の相互作用がFcγRIV活性化抗体の生成に関与していることを示唆しているが、他のリガンドも寄与してい得る。
ADCCの媒介におけるHVEMの役割をさらに評価するために、WTまたはHVEM-/-の全骨髄または種々の細胞亜集団をエフェクター細胞として用い、HSV-2感染HaCAT細胞を標的細胞として用いてエクスビボでのアッセイを行った。感染細胞を同定するために標的細胞にGFPを発現するHSV-2株を感染させ、エフェクター細胞とともにインキュベートした後に死滅したHSV-2感染標的細胞の割合の変化によって細胞の死滅を測定した。簡潔に述べると、HaCAT細胞にHSV-2 333-ZAG(GFP)を4時間感染させた。次いで、感染させた標的細胞を、ΔgDを接種したマウスからの免疫血清(1:5希釈)とともにインキュベートし、WTまたはHVEM-/-マウスからの全骨髄または骨髄由来DCをエフェクター細胞として用いた。エフェクター細胞による死滅を、死滅したGFP+感染標的細胞をフローサイトメトリーにより定量することによって測定した。WTマウスから単離した細胞と比較して、HVEM-/-の骨髄からエフェクター細胞を単離した場合、ADCCが有意に低下した(図7A、7B参照)。
ΔgD-2またはVD-60(対照)で免疫したマウスからの血清を、単独または組換えgD、組換えHSV糖タンパク質B(gB)もしくは抗HVEM抗体と組み合わせて、ΔgD-2感染Vero標的細胞およびNFATルシフェラーゼレポーター(PROMEGA)と連結したmFcRIVを発現するエフェクター細胞に添加した。図8Aに示されるように、可溶性gDまたは抗HVEM抗体は、FcγRIV活性化を低下させる。ΔgD-2で免疫したマウスからの血清を、WT HSV-2またはΔgD-2(すなわち、感染細胞上にgDが発現しない)のいずれかを感染させた標的細胞と組み合わせた場合、標的におけるgDの非存在下ではFcγRIVの活性化が増強されるが、組換えgDタンパク質の添加はFcγRIVの活性化を元に戻す(図8B)。
5人のHSV血清陽性個体からのヒト血清を、HSV-2(SD90)感染標的細胞およびNFATルシフェラーゼレポーター(PROMEGA)に連結したヒトFcγRIIIaを発現するエフェクター細胞と単独またはgDタンパク質(5μgまたは10μg)もしくは抗HVEM抗体(10μg)と組み合わせてインキュベートした。図9に示されているように、ヒト血清は低レベル(5~6倍)のFcγRIIIa活性化抗体(m FcγRIVのヒト相当の受容体活性化を測定するためにヒトキットを用いて検出した)を有し、組換えgDタンパク質または抗HVEM抗体を添加した場合、細胞の死滅は減少する。
この研究では、野生型マウスまたはHVEM-/-ノックアウトマウスに104pfuのVSV-エボラウイルスコンストラクト(Chandran lab)またはPBS(対照)を3週間間隔でプライムブースト免疫し、全抗体およびADCC活性化Abについて免疫血清をアッセイした。エボラタンパク質に対する全血清抗体を測定し、その結果を図10Aに示す。血清を、VSV-エボラに感染させた標的細胞およびNFATルシフェラーゼレポーター(PROMEGA)に連結したmFcγRIVを発現するエフェクター細胞とともにインキュベートした。図10Bに示されるように、HVEM KOマウスにおいてFcγRIV活性化Abは低下していた。
VD60で免疫した対照マウスからの血清またはΔgD-2で免疫したマウスからの血清を、曝露の1日前にWT、BTLA-/-またはLIGHT-/-マウスに腹腔内投与した。図11Aおよび図11Bに示されるように、ΔgD-2で免疫したマウスからの血清の受動移入はBTLA-/-マウスの死亡を防ぐことができたが、LIGHT-/-マウスではより効果が低かった。
gDを標的とする中和抗体を誘発するように設計された他のHSVワクチンの試みとは対照的に、ΔgD-2は頑強な非gD、FcγRIV活性化ADCC応答を誘導する(Petro et al., 2015; 2016; Burn et al., 2017)。この機能的な差異は、HSV-1またはHSV-2の臨床分離株を曝露したマウスにおいてより大きな保護をもたらす。アジュバント化されたrgD-2サブユニット製剤は最も高いgD特異的および中和抗体応答を誘発することが示されているが、マウスにこれらの臨床分離株を曝露させた場合、これらの製剤は原疾患に対してわずかな保護しか与えず、潜伏を妨げることはできなかった。これらの結果はrgD-2による受動的防御の欠如およびFcγRIVノックアウトマウスにおける受動的防御の低下と関連し、ADCC応答が免疫防御のより優れた相関を与えることを示している。保護の媒介におけるADCCの中心的な役割は臨床研究によって支持されている。例えば、皮膚に限局した疾患を有するHSVに感染した新生児は、播種性疾患を呈した乳児と比較してより高いADCC抗体価を母親から獲得した(Kohl et al., 1989; Kohl, 1991)。
(i)ある量のHVEMアゴニスト;および
(ii)ある量の感染性物質のワクチン。
Awasthi, S., and H.M. Friedman. 2014. Status of prophylactic and therapeutic genital herpes vaccines. Current Opinion in Virology. 6:6-12. doi:10.1016/j.coviro.2014.02.006.
Claims (32)
- 対象において感染性物質のワクチンに対する抗体依存性細胞傷害(ADCC)抗体応答を優先的に増強する方法であって、ワクチンを受けている対象に対象のADCC抗体応答を増強するのに有効な量のヘルペスウイルスエントリーメディエーター(HVEM)アゴニスト、腫瘍壊死因子スーパーファミリー14(TNFSF-14)アゴニストまたはそれらの組合せを投与することを含む、方法。
- 中和抗体応答を誘発する感染性物質のワクチンの抗体依存性細胞傷害(ADCC)活性を増強する方法であって、感染性物質のワクチンを受けている対象に対象のADCC活性を増強するのに有効な量のヘルペスウイルスエントリーメディエーター(HVEM)アゴニスト、腫瘍壊死因子スーパーファミリー14(TNFSF-14)アゴニストまたはそれらの組合せを投与することを含む、方法。
- HVEMアゴニストがTNFSF-14タンパク質またはその一部を含む、請求項1または2に記載の方法。
- HVEMアゴニストが六価のTNFSF融合タンパク質を含む、請求項1~3のいずれかに記載の方法。
- 六価のTNFSF融合タンパク質が、機能的な三価の受容体結合ドメインにフォールドされた3つのTNFSF-14サブ配列を含み、サイレンシングされたIgG1 Fcドメインを二量体化スキャフォールドとしてそのC末端に融合している一本鎖ポリペプチドを含む、請求項4記載の方法。
- HVEMアゴニストがHVEMに結合するアゴニスト抗体である、請求項1~5のいずれかに記載の方法。
- HVEMアゴニストがHVEMに結合するモノクローナル抗体の単鎖可変フラグメント(scFv)である、請求項1~6のいずれかに記載の方法。
- 対象が追加的な免疫賦活性物質を投与されていない、請求項1~7のいずれかに記載の方法。
- 対象がTNFSF刺激性物質、TNFSF抑制性物質またはそれらの組合せを投与されていない、請求項1~8のいずれかに記載の方法。
- 対象がtoll様受容体(TLR)アゴニスト、CD40アゴニスト、CD27アゴニスト、MDA5アゴニスト、ヌクレオチド結合オリゴマー化ドメイン含有タンパク質(NOD)、またはそれらの組合せを投与されていない、請求項1~9のいずれかに記載の方法。
- 対象が、神経細胞アポトーシス抑制タンパク質(NAIP)中に存在するドメイン、II型トランス活性化因子(CIITA)中に存在するドメイン、ヒドロキシエイコサテトラエン酸(HET-E)中に存在するドメイン、TP-1(NACHT)-ロイシンリッチリピート中に存在するドメイン、nod様受容体(NLR)アゴニスト中に存在するドメイン、RIG様ヘリカーゼ(RLH)アゴニスト、サイトカイン/ケモカイン受容体アゴニスト、プリン受容体アゴニスト、またはそれらの組合せを投与されていない、請求項1~10のいずれかに記載の方法。
- ワクチンがDNAワクチンまたは遺伝子ワクチンではない、請求項1~11のいずれかに記載の方法。
- ワクチンが、がんワクチン、抗腫瘍ワクチンまたは腫瘍上の標的に対するワクチンを含まない、請求項1~12のいずれかに記載の方法。
- ワクチンが感染性物質に対するワクチンである、請求項1~13のいずれかに記載の方法。
- ワクチンが、ウイルス、細菌またはそれらの組合せに対するワクチンである、請求項1~14のいずれかに記載の方法。
- Fcガンマ受容体IV結合抗体の産生を誘発する、請求項1~15のいずれかに記載の方法。
- 対象において感染性物質のワクチンに対する抗体依存性細胞傷害(ADCC)抗体応答を優先的に増強する方法であって、ワクチンを受けている対象にADCC抗体応答を増強するのに有効な量の腫瘍壊死因子スーパーファミリー14(TNFSF)タンパク質を投与することを含む、方法。
- 中和抗体応答を誘発する感染性物質のワクチンの抗体依存性細胞傷害(ADCC)活性を増強する方法であって、感染性物質のワクチンを受けている対象に対象のADCC活性を増強するのに有効な量のTNFSF-14タンパク質を投与することを含む、方法。
- 感染性物質のワクチン、および中和抗体応答よりも抗体依存性細胞傷害(ADCC)抗体応答を増強するのに有効な量のヘルペスウイルスエントリーメディエーター(HVEM)アゴニストを含む組成物。
- HVEMアゴニストがTNFスーパーファミリー(TNFSF)タンパク質を含む、請求項19記載の組成物。
- HVEMアゴニストが六価のTNFSF融合タンパク質である、請求項19または20に記載の組成物。
- 六価のTNFSF融合タンパク質が、機能的な三価の受容体結合ドメインにフォールドされた3つのTNFSF-14サブ配列を含み、サイレンシングされたIgG1 Fcドメインを二量体化スキャフォールドとしてそのC末端に融合している一本鎖ポリペプチドを含む、請求項19~21のいずれかに記載の組成物。
- HVEMアゴニストがHVEMに結合するアゴニスト抗体である、請求項19~22のいずれかに記載の組成物。
- HVEMアゴニストがHVEMに結合するモノクローナル抗体の単鎖可変フラグメント(scFv)である、請求項19~23のいずれかに記載の組成物。
- 以下を含む、ワクチン応答を増強するためのキット:
(i)ある量のHVEMアゴニスト;および
(ii)ある量の感染性物質のワクチン。 - HVEMアゴニストが六価の腫瘍壊死因子スーパーファミリー(TNFSF)融合タンパク質である、請求項25記載のキット。
- 六価のTNFSF融合タンパク質が、機能的な三価の受容体結合ドメインにフォールドされた3つのTNFSF-14サブ配列を含み、サイレンシングされたIgG1 Fcドメインを二量体化スキャフォールドとしてそのC末端に融合している一本鎖ポリペプチドを含む、請求項25または26に記載のキット。
- HVEMアゴニストがHVEMに結合するアゴニスト抗体である、請求項25~27のいずれかに記載のキット。
- HVEMアゴニストがHVEMに結合するアゴニストモノクローナル抗体の単鎖可変フラグメントである、請求項25~28のいずれかに記載のキット。
- 自己免疫疾患を有する対象において自己抗原のFcガンマ受容体(FcγR)介在性死滅を減少または遮断する方法であって、対象におけるFcγR介在性死滅を減少または遮断するのに有効な量のHVEMアンタゴニスト、可溶性単純ヘルペスウイルス(HSV)糖タンパク質D、HVEMに結合する抗体、またはそれらの組合せを対象に投与することを含む、方法。
- 自己免疫疾患を有する対象において自己抗原のFcガンマ受容体(FcγR)介在性死滅を遮断する方法であって、対象の自己免疫疾患を軽減するのに有効な量のHVEMアンタゴニスト、可溶性単純ヘルペスウイルス(HSV)糖タンパク質D、HVEMに結合する抗体、またはそれらの組合せを対象に投与することを含む、方法。
- 可溶性HSV糖タンパク質Dが、HSV-1糖タンパク質D、HSV-2糖タンパク質D、またはそれらの組合せを含む、請求項30または31に記載の方法。
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