JP2022512912A - アルファウイルス新生抗原ベクター及びインターフェロン阻害因子 - Google Patents
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Abstract
本明細書において、アルファウイルスに基づく発現プラットフォームを含むベクターを開示する。更に、前記アルファウイルスに基づく発現プラットフォームと、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子の同時投与とに関連する方法も開示する。【選択図】図26A
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2018年11月7日出願の米国仮特許出願第62/756,980号の利益を主張し、これによりすべての目的のために参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本出願は、2018年11月7日出願の米国仮特許出願第62/756,980号の利益を主張し、これによりすべての目的のために参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
配列表
本出願は、EFS-Web経由で提出された配列表を含み、それは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。2019年11月7日作成の前記ASCIIコピーは、GSO_023WO_sequencelisting.txtという名称であり、422,194バイトのサイズである。
本出願は、EFS-Web経由で提出された配列表を含み、それは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。2019年11月7日作成の前記ASCIIコピーは、GSO_023WO_sequencelisting.txtという名称であり、422,194バイトのサイズである。
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、そのような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6、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得る7ことが示されている。
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、そのような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6、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得る7ことが示されている。
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システム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得る。
アルファウイルスに基づくベクターは、送達プラットフォームとして使用されてきた。しかし、アルファウイルスに基づくベクターに対する免疫応答は、送達プラットフォームとしての有効性を低下させる場合がある。
特にアルファウイルスに基づくベクターの場合、例えば、がんワクチンの場合には、改善された送達方法が依然として必要である。
概要
本明細書は、対象の免疫応答を刺激するための方法を開示し、該方法は、発現システムを送達するための組成物を対象に投与することと、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子を対象に投与することとを含み、ここで、発現システムを送達するための組成物は発現システムを含み、発現システムは1つ以上のベクターを含み、前記1つ以上のベクターは、(a)(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、RNAアルファウイルス骨格、ならびに、(b)カセットであって、(i)少なくとも1つの核酸配列であって、任意で前記少なくとも1つの核酸配列がポリペプチドコード核酸配列を含み、任意で前記ポリペプチドコード核酸配列が抗原コード核酸配列であり、前記抗原コード核酸配列が、a.エピトープコード核酸配列であって、前記エピトープコード核酸配列が、少なくとも1つの変更を任意で含み、前記変更が、コードされたエピトープ配列を、野生型核酸配列によってコードされた対応するペプチド配列とは異なるものにする、前記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つの核酸配列と、(ii)任意で、少なくとも1つの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つの第2のポリ(A)配列であって、前記第2のポリ(A)配列が、天然型ポリ(A)配列であるまたはアルファウイルスにとって外因性ポリ(A)配列である、前記少なくとも1つの第2のポリ(A)配列とを含む、前記カセットを含む。
本明細書は、対象の免疫応答を刺激するための方法を開示し、該方法は、発現システムを送達するための組成物を対象に投与することと、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子を対象に投与することとを含み、ここで、発現システムを送達するための組成物は発現システムを含み、発現システムは1つ以上のベクターを含み、前記1つ以上のベクターは、(a)(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、RNAアルファウイルス骨格、ならびに、(b)カセットであって、(i)少なくとも1つの核酸配列であって、任意で前記少なくとも1つの核酸配列がポリペプチドコード核酸配列を含み、任意で前記ポリペプチドコード核酸配列が抗原コード核酸配列であり、前記抗原コード核酸配列が、a.エピトープコード核酸配列であって、前記エピトープコード核酸配列が、少なくとも1つの変更を任意で含み、前記変更が、コードされたエピトープ配列を、野生型核酸配列によってコードされた対応するペプチド配列とは異なるものにする、前記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つの核酸配列と、(ii)任意で、少なくとも1つの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つの第2のポリ(A)配列であって、前記第2のポリ(A)配列が、天然型ポリ(A)配列であるまたはアルファウイルスにとって外因性ポリ(A)配列である、前記少なくとも1つの第2のポリ(A)配列とを含む、前記カセットを含む。
本明細書は、対象の免疫応答を刺激するための方法も開示し、該方法は、発現システムを送達するための組成物を対象に投与することと、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子を対象に投与することとを含み、ここで、発現システムを送達するための組成物が発現システムを含み、発現システムは1つ以上のベクターを含み、前記1つ以上のベクターは、(a)RNAアルファウイルス骨格が配列番号6に記載の核酸配列を含み、前記RNAアルファウイルス骨格配列が26Sプロモーターヌクレオチド配列及びポリ(A)配列を含み、26Sプロモーター配列がRNAアルファウイルス骨格にとって内因性であり、ポリ(A)配列がRNAアルファウイルス骨格にとって内因性である、RNAアルファウイルス骨格、及び、(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新生抗原カセットであって、26Sプロモーターヌクレオチド配列に機能的に連結されており、少なくとも1つの核酸配列を含み、任意で前記少なくとも1つの核酸配列がポリペプチドコード核酸配列を含み、任意で前記ポリペプチドコード核酸配列が抗原コード核酸配列であり、前記抗原コード核酸配列が、a.エピトープコード核酸配列であって、前記エピトープコード核酸配列が、少なくとも1つの変更を任意で含み、前記変更が、コードされたエピトープ配列を、野生型核酸配列によってコードされた対応するペプチド配列とは異なるものにする、前記エピトープコード核酸配列と、b.任意で5’リンカー配列と、c.任意で3’リンカー配列とを含む、前記カセットを含み、ここで、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子が抗IFNαβ受容体(IFNAR)遮断抗体を含む。
本明細書は、がんを有する対象を治療するための方法も開示し、該方法は、発現システムを送達するための治療上有効な量の組成物を対象に投与することと、治療上有効な量のI型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子を対象に投与することとを含み、ここで、発現システムを送達するための組成物が発現システムを含み、発現システムは1つ以上のベクターを含み、前記1つ以上のベクターは、(a)(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、RNAアルファウイルス骨格、及び、(b)カセットであって、(i)少なくとも1つの核酸配列であって、任意で前記少なくとも1つの核酸配列がポリペプチドコード核酸配列を含み、任意で前記ポリペプチドコード核酸配列が抗原コード核酸配列であり、前記抗原コード核酸配列が、a.エピトープコード核酸配列であって、前記エピトープコード核酸配列が、少なくとも1つの変更を任意で含み、前記変更が、コードされたエピトープ配列を、野生型核酸配列によってコードされた対応するペプチド配列とは異なるものにする、前記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つの核酸配列と、(ii)任意で、少なくとも1つの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つの第2のポリ(A)配列であって、前記第2のポリ(A)配列が、天然型ポリ(A)配列であるまたはアルファウイルスにとって外因性ポリ(A)配列である、前記少なくとも1つの第2のポリ(A)配列とを含む、前記カセットを含む。
本明細書は、対象の腫瘍体積を低減させるための方法も開示し、前記方法は、発現システムを送達するための組成物を対象に投与することと、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子を対象に投与することとを含み、ここで、発現システムを送達するための組成物が発現システムを含み、発現システムは1つ以上のベクターを含み、前記1つ以上のベクターは、(a)(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、RNAアルファウイルス骨格、及び、(b)カセットであって、(i)少なくとも1つの核酸配列であって、任意で前記少なくとも1つの核酸配列がポリペプチドコード核酸配列を含み、任意で前記ポリペプチドコード核酸配列が抗原コード核酸配列であり、前記抗原コード核酸配列が、a.エピトープコード核酸配列であって、前記エピトープコード核酸配列が、少なくとも1つの変更を任意で含み、前記変更が、コードされたエピトープ配列を、野生型核酸配列によってコードされた対応するペプチド配列とは異なるものにする、前記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つの核酸配列と、(ii)任意で、少なくとも1つの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つの第2のポリ(A)配列であって、前記第2のポリ(A)配列が、天然型ポリ(A)配列であるまたはアルファウイルスにとって外因性ポリ(A)配列である、前記少なくとも1つの第2のポリ(A)配列とを含む、前記カセットを含む。
本明細書は、対象の腫瘍特異的な免疫応答を刺激するための方法も開示し、前記方法は、発現システムを送達するための組成物を対象に投与することと、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子を対象に投与することとを含み、ここで、発現システムを送達するための組成物が発現システムを含み、発現システムは1つ以上のベクターを含み、前記1つ以上のベクターは、(a)(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、RNAアルファウイルス骨格、ならびに、(b)カセットであって、(i)少なくとも1つの核酸配列であって、任意で前記少なくとも1つの核酸配列がポリペプチドコード核酸配列を含み、任意で前記ポリペプチドコード核酸配列が抗原コード核酸配列であり、前記抗原コード核酸配列が、a.エピトープコード核酸配列であって、前記エピトープコード核酸配列が、少なくとも1つの変更を任意で含み、前記変更が、コードされたエピトープ配列を、野生型核酸配列によってコードされた対応するペプチド配列とは異なるものにする、前記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つの核酸配列と、(ii)任意で、少なくとも1つの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つの第2のポリ(A)配列であって、前記第2のポリ(A)配列が、天然型ポリ(A)配列であるまたはアルファウイルスにとって外因性ポリ(A)配列である、前記少なくとも1つの第2のポリ(A)配列とを含む、前記カセットを含む。
本明細書は、アルファウイルスに基づく発現システムの送達を強化する方法も開示し、該方法は、発現システムを送達するための組成物を対象に投与することと、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子を対象に投与することとを含み、ここで、発現システムを送達するための組成物が発現システムを含み、発現システムは1つ以上のベクターを含み、前記1つ以上のベクターは、(a)(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、RNAアルファウイルス骨格、ならびに(b)カセットであって、(i)少なくとも1つの核酸配列であって、任意で前記少なくとも1つの核酸配列がポリペプチドコード核酸配列を含み、任意で前記ポリペプチドコード核酸配列が抗原コード核酸配列であり、前記抗原コード核酸配列が、a.エピトープコード核酸配列であって、前記エピトープコード核酸配列が、少なくとも1つの変更を任意で含み、前記変更が、コードされたエピトープ配列を、野生型核酸配列によってコードされた対応するペプチド配列とは異なるものにする、前記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’リンカー配列とを含む、前記少なくとも1つの核酸配列と、(ii)任意で、少なくとも1つの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つの第2のポリ(A)配列であって、前記第2のポリ(A)配列が、天然型ポリ(A)配列であるまたはアルファウイルスにとって外因性ポリ(A)配列である、前記少なくとも1つの第2のポリ(A)配列とを含む、前記カセットを含む。
いくつかの態様で、少なくとも1つの核酸配列は、ポリペプチドコード核酸配列を含む。いくつかの態様で、ポリペプチドコード核酸配列は、抗原コード核酸配列をコードする。いくつかの態様で、抗原コード核酸配列は、エピトープコード核酸配列である。いくつかの態様で、抗原コード核酸配列は、コードされたエピトープへの抗原プロセシングを受けることが可能なポリペプチド配列をコードする。いくつかの態様で、エピトープコード核酸配列は、細胞の表面上にMHCクラスIによって提示されることが知られているまたは疑われているエピトープをコードし、任意で、細胞の表面は腫瘍細胞表面または感染細胞表面であり、任意で、細胞は対象の細胞である。いくつかの態様で、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、膵臓癌、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、慢性リンパ性白血病、T細胞リンパ性白血病、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腫瘍細胞である、または、細胞は、病原体感染細胞、ウイルス感染細胞、細菌感染細胞、真菌感染細胞、及び寄生虫感染細胞からなる群から選択される感染細胞である。いくつかの態様で、ウイルス感染細胞は、HIV感染細胞である。
いくつかの態様で、ポリペプチドコード核酸配列は、完全長タンパク質またはその機能的部分をコードする。いくつかの態様で、完全長タンパク質またはその機能的部分は、抗体、サイトカイン、キメラ抗原受容体(CAR)、T細胞受容体、及びゲノム編集システムヌクレアーゼからなる群から選択される。
いくつかの態様で、少なくとも1つの核酸配列は、非コード核酸配列を含む。いくつかの態様で、非コード核酸配列は、RNA干渉(RNAi)ポリヌクレオチドまたはゲノム編集システムポリヌクレオチドである。
いくつかの態様で、カセットは、(i)ポリペプチドコード核酸配列を含む少なくとも1つの核酸配列であって、前記ポリペプチドコード核酸配列が、抗原コード核酸配列であり、前記抗原コード核酸配列が、a.エピトープコード核酸配列であって、前記エピトープコード核酸配列が、少なくとも1つの変更を任意で含み、前記変更が、コードされたエピトープ配列を、野生型核酸配列によってコードされた対応するペプチド配列とは異なるものにする、前記エピトープコード核酸配列と、b.任意で5’リンカー配列と、c.任意で3’リンカー配列とを含む、前記少なくとも1つの核酸配列、(ii)任意で、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、(iii)任意で、少なくとも1つのMHCクラスIIエピトープコード核酸配列、(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、及び(v)任意で、少なくとも1つの第2のポリ(A)配列であって、前記第2のポリ(A)配列が、天然型ポリ(A)配列であるまたはアルファウイルスにとって外因性ポリ(A)配列である、前記少なくとも1つの第2のポリ(A)配列を含む。いくつかの態様では、カセットの各要素の順番に並べられた配列は、5’から3’方向へ、式:
Pa-(L5b-Nc-L3d)X-(G5e-Uf)Y-G3g
で記載され、
式中、Pは第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、エピトープコード核酸配列のうちの1つを含み、エピトープコード核酸配列はMHCクラスIエピトープコード核酸配列を含み、ここでc=1であり、L5は5’リンカー配列を含み、ここでb=0または1であり、L3は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、少なくとも1つのMHCクラスIIエピトープ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、かつ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、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エピトープ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、少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列は、RNAアルファウイルス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、少なくとも1つのポリアデニル化ポリ(A)配列は、RNAアルファウイルス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、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、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、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、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、RNAアルファウイルス骨格は、配列番号6に記載の配列であり、かつ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個~25個の長さのポリペプチドをコードする。
Pa-(L5b-Nc-L3d)X-(G5e-Uf)Y-G3g
で記載され、
式中、Pは第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、エピトープコード核酸配列のうちの1つを含み、エピトープコード核酸配列はMHCクラスIエピトープコード核酸配列を含み、ここでc=1であり、L5は5’リンカー配列を含み、ここでb=0または1であり、L3は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、少なくとも1つのMHCクラスIIエピトープ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、かつ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、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エピトープ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、少なくとも1つのプロモーターヌクレオチド配列は、RNAアルファウイルス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、少なくとも1つのポリアデニル化ポリ(A)配列は、RNAアルファウイルス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、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、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、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、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、RNAアルファウイルス骨格は、配列番号6に記載の配列であり、かつ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個~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、発現システムを送達するための組成物は、ナノ粒子状送達ビヒクルを更に含む。いくつかの態様で、ナノ粒子状送達ビヒクルは、脂質ナノ粒子(LNP)である。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、ナノ粒子状送達ビヒクルは発現システムを封入する。
いくつかの態様では、発現システムを送達するための組成物は、複数のLNPを更に含み、LNPは、新生抗原発現システムと、カチオン性脂質と、非カチオン性脂質と、LNPの凝集を阻害する複合脂質とを含み、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、または高電子密度である。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、発現システムを送達するための組成物は、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、発現システムを送達するための組成物は、複数のLNPを更に含み、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、非カチオン性脂質であって、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、前記リン脂質が前記LNP中に存在する全脂質の4mol%~10mol%を構成し、前記コレステロールまたはその誘導体が前記LNP中に存在する全脂質の30mol%~40mol%を構成する、前記混合物、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、前記リン脂質が前記LNP中に存在する全脂質の3mol%~15mol%を構成し、前記コレステロールまたはその誘導体が前記LNP中に存在する全脂質の30mol%~40mol%を構成する、前記混合物、または、前記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、前記コレステロールまたはその誘導体が前記LNP中に存在する全脂質の30mol%から40mol%を構成する前記混合物、のいずれかを含む、前記非カチオン性脂質と、を含む。
いくつかの態様では、発現システムを送達するための組成物は、複数のLNPを更に含み、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2,000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み、式中、L1及びL2は、それぞれ独立して、-O(C=O)-、-(C=O)O-、-C(=O)-、-O-、-S(O)x-、-S-S-、-C(=O)S-、-SC(=O)-、-RaC(=O)-、-C(=O)Ra-、-RaC(=O)Ra-、-OC(=O)Ra-、-RaC(=O)O-、または直接的結合であり;G1は、C1-C2アルキレン、-(C=O)-、-O(C=O)-、-SC(=O)-、-RaC(=O)-、または直接的結合であり;-C(=O)-、-(C=O)O-、-C(=O)S-、-C(=O)Ra-、または直接的結合であり;Gは、C1-C6アルキレンであり;Raは、HまたはC1-C12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C1-C12アルキルである、または(b)R1aはHまたはC1-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C1-C12アルキルである、または(b)R2aはHまたはC1-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C1-C12アルキルである、または(b)R3aはHまたはC1-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C1-C12アルキルである、または(b)R4aはHまたはC1-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;R5及びR6は、それぞれ独立してHまたはメチルであり;R7は、C4-C20アルキルであり;R8及びR9は、それぞれ独立して、C1-C12アルキルである、またはR8及びR9は、それらが結合する窒素原子と共に、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。
の構造を有する化合物、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み、式中、L1及びL2は、それぞれ独立して、-O(C=O)-、-(C=O)O-、-C(=O)-、-O-、-S(O)x-、-S-S-、-C(=O)S-、-SC(=O)-、-RaC(=O)-、-C(=O)Ra-、-RaC(=O)Ra-、-OC(=O)Ra-、-RaC(=O)O-、または直接的結合であり;G1は、C1-C2アルキレン、-(C=O)-、-O(C=O)-、-SC(=O)-、-RaC(=O)-、または直接的結合であり;-C(=O)-、-(C=O)O-、-C(=O)S-、-C(=O)Ra-、または直接的結合であり;Gは、C1-C6アルキレンであり;Raは、HまたはC1-C12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C1-C12アルキルである、または(b)R1aはHまたはC1-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C1-C12アルキルである、または(b)R2aはHまたはC1-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C1-C12アルキルである、または(b)R3aはHまたはC1-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C1-C12アルキルである、または(b)R4aはHまたはC1-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;R5及びR6は、それぞれ独立してHまたはメチルであり;R7は、C4-C20アルキルであり;R8及びR9は、それぞれ独立して、C1-C12アルキルである、またはR8及びR9は、それらが結合する窒素原子と共に、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。
いくつかの態様では、LNPは、式II:
の構造を有する化合物、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み、L1及びL2は、それぞれ独立して-O(C=O)-、-(C=O)O-、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C1-C12アルキルである、または(b)R1aはHまたはC1-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C1-C12アルキルである、または(b)R2aはHまたはC1-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C1-C12アルキルである、または(b)R3aはHまたはC1-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、独立して、(a)HまたはC1-C12アルキルである、または(b)R4aはHまたはC1-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;R5及びR6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;R7は、それぞれの場合で、独立してHまたはC1-C12アルキルであり;R8及びR9は、それぞれ独立して、非置換のC1-C12アルキルである、またはR8及びR9は、それらが結合する窒素原子と共に、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、C1-C12アルキルである、またはL1またはL2の少なくとも一方が、-O(C=O)-または-(C=O)O-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-ブチルでないことを条件とする。
の構造を有する化合物、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み、L1及びL2は、それぞれ独立して-O(C=O)-、-(C=O)O-、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C1-C12アルキルである、または(b)R1aはHまたはC1-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C1-C12アルキルである、または(b)R2aはHまたはC1-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C1-C12アルキルである、または(b)R3aはHまたはC1-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、独立して、(a)HまたはC1-C12アルキルである、または(b)R4aはHまたはC1-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;R5及びR6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;R7は、それぞれの場合で、独立してHまたはC1-C12アルキルであり;R8及びR9は、それぞれ独立して、非置換のC1-C12アルキルである、またはR8及びR9は、それらが結合する窒素原子と共に、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、C1-C12アルキルである、またはL1またはL2の少なくとも一方が、-O(C=O)-または-(C=O)O-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-ブチルでないことを条件とする。
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つ以上の賦形剤を更に含む。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:
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、もしくは立体異性体を含み、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。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。
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、もしくは立体異性体を含み、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。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。
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、ナノ粒子状送達ビヒクルは、約100nmの直径を有する。
いくつかの態様で、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、IFNα阻害因子、IFNβ阻害因子、IFNAR阻害因子、及びI型インターフェロンシグナル伝達経路阻害因子からなる群から選択される。いくつかの態様で、I型インターフェロンシグナル伝達経路の阻害因子は、抗体またはその抗原結合フラグメント、低分子阻害因子、RNAiポリヌクレオチド、ゲノム編集システム、及びFc融合タンパク質からなる群から選択される。いくつかの態様で、抗体は、抗IFNα抗体、抗IFNβ抗体、抗IFNαβ受容体(IFNAR)遮断抗体からなる群から選択される。いくつかの態様で、抗IFNα抗体は、シファリムマブ(Sifalumumab)、ロンタリズマブ、及びASG-009からなる群から選択される。いくつかの態様で、抗IFNAR遮断抗体は、MAR1-5A3、アニフロルマブ、AmS3A5-1、64G12、H2K6、H2K1、H3K6、H3K1 3F11、4G5、11E2、及び9D4からなる群から選択される。いくつかの態様で、I型インターフェロンシグナル伝達経路阻害因子は、JAKキナーゼ阻害因子を含む。いくつかの態様で、JAKキナーゼ阻害因子は、低分子を含む。いくつかの態様で、JAKキナーゼ阻害因子は、JAK1/2阻害因子、またはJAK1/3阻害因子を含む。いくつかの態様で、JAK1/3阻害因子は、トファシチニブである。
いくつかの態様で、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、発現システムを送達するための組成物の投与の前、前記投与と同時に、または前記投与の後に投与される。いくつかの態様で、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、発現システムを送達するための組成物の投与前24時間以内に投与される。いくつかの態様で、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、発現システムの送達のための組成物の投与後12時間未満に投与される。いくつかの態様で、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、発現システムを送達するための組成物の投与後6時間以内に投与される。いくつかの態様で、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、発現システムを送達するための組成物の投与前24時間から投与後6時間以内の間に投与される。
いくつかの態様で、発現システムを送達するための組成物は、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、発現システムを送達するための組成物は、筋肉内(IM)に投与される。
いくつかの態様で、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、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、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、筋肉内(IM)に投与される。いくつかの態様で、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、静脈内(IV)に投与される。
いくつかの態様では、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子の単回投与が行われる。
いくつかの態様では、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、カセット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、RNAアルファウイルス骨格は、アウラ(Aura)ウイルス、フォートモルガン(Fort Morgan)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、RNAアルファウイルス骨格は、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、RNAアルファウイルス骨格は、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遺伝子を少なくとも含む。いくつかの態様では、RNAアルファウイルス骨格は、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)配列を少なくとも含む。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サブゲノムプロモーター配列、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、RNAアルファウイルス骨格は、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、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は、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、ベネズエラウマ脳炎ウイルスは、塩基対7544と11175との間の欠失を更に含む配列番号3または配列番号5の配列を含む。いくつかの態様では、RNAアルファウイルス骨格は、配列番号6または配列番号7に記載の配列を含む。いくつかの態様では、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との間の欠失を置換するように7544位に挿入される。いくつかの態様では、カセットの挿入は、nsP1~4遺伝子と少なくとも1つの核酸配列と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つの核酸配列は別々のオープンリーディングフレーム内に存在する。
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、RNAアルファウイルス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、1つ以上のベクターは、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、エピトープコード核酸配列のうちの少なくとも1つは、発現されて翻訳された場合に対象の細胞上にMHCクラスIによって提示されることが可能なエピトープをコードする。いくつかの態様で、エピトープコード核酸配列のうちの少なくとも1つは、発現されて翻訳された場合に対象の細胞上にMHCクラスIIによって提示されることが可能なエピトープをコードする。
いくつかの態様で、少なくとも1つの核酸配列は、2つ以上の核酸配列を含む。いくつかの態様で、少なくとも1つの核酸配列は、2つ以上のポリペプチドコード核酸配列を含む。いくつかの態様では、各ポリペプチド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、各ポリペプチドコード核酸配列は、リンカーをコードする核酸配列によって、異なるポリペプチドコード核酸配列と連結されている。いくつかの態様で、ポリペプチドコード核酸配列は抗原コード核酸配列であり、リンカーは、2個のMHCクラスIエピトープコード核酸配列または1個のMHCクラスIエピトープコード核酸配列を、MHCクラスIIエピトープコード核酸配列に連結する。いくつかの態様において、リンカーは、(1)少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、または10残基の長さの連続したグリシン残基、(2)少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、または10残基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)哺乳動物プロテアーゼによって効率的にプロセシングされる、アミノ酸残基少なくとも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)起源となる同族タンパク質に由来する抗原に隣接し、アミノ酸残基少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、または2~20個の長さである、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、ポリペプチドコード核酸配列は抗原コード核酸配列であり、リンカーは、2個のMHCクラスIIエピトープコード核酸配列または1個のMHCクラスII配列を、MHCクラスIエピトープコード核酸配列に連結する。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、ポリペプチドコード核酸配列は抗原コード核酸配列であり、ここで、抗原コード核酸配列は、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/または免疫原性を増強する、分離したまたは連続した配列に、機能的にまたは直接連結されている。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を向上させ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を向上させ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、エピトープコード核酸配列は少なくとも1つの変更を含み、前記変更によって、翻訳された対応する野生型核酸配列と比較して、コードされたエピトープが、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。いくつかの態様では、エピトープコード核酸配列は少なくとも1つの変更を含み、前記変更によって、翻訳された対応する野生型核酸配列と比較して、コードされたエピトープが、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。いくつかの態様において、エピトープコード核酸配列は少なくとも1つの変更を含み、前記変更によって、翻訳された対応する野生型核酸配列と比較して、コードされたエピトープが、その対応するMHCアレル上の提示の増大した可能性を有する。いくつかの態様では、少なくとも1つの変更は、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、対象は、がんを有するとわかっているまたは疑われている。いくつかの態様で、免疫応答を刺激することによりがんが治療される。いくつかの態様では、がんは、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、膵臓癌、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細胞リンパ球性白血病、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、対象は、1つ以上の腫瘍を有する。いくつかの態様で、免疫応答を刺激することにより、1つ以上の腫瘍の腫瘍体積が減少する。
いくつかの態様で、少なくとも1つの核酸配列は、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個の核酸配列を含み、任意で、各核酸配列は、異なる非コード核酸配列、異なるポリペプチドコード核酸配列、またはそれらの組み合わせをコードする。いくつかの態様で、少なくとも1つの核酸配列は、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個の核酸配列を含み、任意で、各核酸配列は、異なる非コード核酸配列、異なるポリペプチドコード核酸配列、またはそれらの組み合わせをコードする。いくつかの態様では、少なくとも1つの核酸配列は、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個のポリペプチド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個のポリペプチド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つの核酸配列は少なくとも2~400個の抗原コード核酸配列を含み、抗原コード核酸配列のうちの少なくとも2個は、細胞表面上に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、MHCクラスIエピトープのうちの少なくとも2つは、腫瘍細胞表面上にMHCクラスIによって提示される。
いくつかの態様では、対象に投与され、かつ翻訳された場合に、エピトープコード核酸配列によってコードされたエピトープのうちの少なくとも1つは、抗原提示細胞上に提示され、その結果、細胞表面上にエピトープのうちの少なくとも1つを提示する細胞を標的とする免疫応答が生じる。
いくつかの態様で、エピトープコード核酸配列は、少なくとも1つのMHCクラスIエピトープコード核酸配列またはMHCクラスIIエピトープコード核酸配列を含み、対象に投与され、かつ翻訳された場合に、MHCクラスIエピトープまたはMHCクラスIIエピトープのうちの少なくとも1つが抗原提示細胞上に提示され、その結果、細胞表面上にエピトープのうちの少なくとも1つを提示する細胞を標的とする免疫応答をもたらし、任意で、MHCクラスI及び/またはクラスIIエピトープコード核酸配列のそれぞれの発現が、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、エピトープコード核酸配列は、少なくとも1つのMHCクラスIエピトープコード核酸配列を含み、ここで、各抗原コード核酸配列は、アミノ酸8個から35個の間の長さ、任意で、アミノ酸9~17個、9~25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、または35個の長さ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エピトープコード核酸配列が存在する。いくつかの態様で、少なくとも1つのMHCクラスIIエピトープコード核酸配列が存在し、かつ少なくとも1つの変更を含む少なくとも1つのMHCクラスIIエピトープコード核酸配列を含み、前記変更が、コードされたエピトープ配列を、野生型の核酸配列によってコードされた対応するペプチド配列とは異なるものにする。
いくつかの態様で、エピトープコード核酸配列は、1つのMHCクラスIIエピトープコード核酸配列を含み、ここで、各抗原コード核酸配列は、アミノ酸12~20個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、または20~40個の長さのポリペプチド配列をコードする。
いくつかの態様で、エピトープコード核酸配列は、MHCクラスIIエピトープコード核酸配列を含み、ここで、少なくとも1つのMHCクラスIIエピトープコード核酸配列が存在し、少なくとも1つのMHCクラスIIエピトープコード核酸配列が、少なくとも1つのユニバーサルMHCクラスIIエピトープコード核酸配列を含み、任意で、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(配列番号46)及びPADRE(配列番号48)のうちの少なくとも1つを含む。
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、アルファウイルスに固有のポリ(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、アルファウイルスにとって外因性のポリ(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、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、mRNAの核輸送、安定性、もしくは翻訳効率を向上させることが知られており少なくとも1つの核酸配列のうちの少なくとも1つに機能的に連結されている5’もしくは3’非コード領域内の配列のうちの少なくとも1つを更に含む。
いくつかの態様では、カセットはレポーター遺伝子を更に含み、前記レポーター遺伝子は、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。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更に含む。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)、単一特異性抗体もしくは一緒に連結された多重特異性抗体としての単一ドメイン抗体(sdAb)(例えば、ラクダ科動物抗体ドメイン)、または完全長の一本鎖抗体(例えば、フレキシブル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は、2AもしくはIRESなどの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は、連続したグリシン残基などのフレキシブルな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れら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、エピトープコード核酸配列は、MHCクラスIエピトープコード核酸配列を含み、ここで、MHCクラスIエピトープコード核酸配列は、(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、腫瘍ヌクレオチドシークエンシングデータが、1セットのエピトープのそれぞれについて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)各エピトープのペプチド配列を提示モデルに入力して、腫瘍の腫瘍細胞表面上にMHCアレルのうちの1つ以上によってエピトープのそれぞれが提示される1セットの数値的尤度を生成する工程であって、前記セットの数値的尤度が、受け取った質量分析データに少なくとも基づいて同定されている、前記生成する工程と、(c)前記セットのエピトープのサブセットを、前記セットの数値的尤度に基づいて選択して、1セットの選択されたエピトープを生成する工程であって、前記選択されたエピトープが、MHCクラスIエピトープコード核酸配列を生成するために用いられる、前記生成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、MHCクラスIエピトープ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、腫瘍ヌクレオチドシークエンシングデータが、1セットのエピトープのそれぞれについて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)各エピトープのペプチド配列を提示モデルに入力して、腫瘍の腫瘍細胞表面上にMHCアレルのうちの1つ以上によってエピトープのそれぞれが提示される1セットの数値的尤度を生成する工程であって、前記セットの数値的尤度が、受け取った質量分析データに少なくとも基づいて同定されている、前記生成する工程と、(c)前記セットのエピトープのサブセットを、前記セットの数値的尤度に基づいて選択して、1セットの選択されたエピトープを生成する工程であって、前記選択されたエピトープが、少なくとも20個の前記MHCクラスIエピトープコード核酸配列を生成するために用いられる、前記生成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、前記セットの選択されたエピトープの数は、2~20個である。いくつかの態様では、提示モデルは、(a)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における特定のアミノ酸とのペアの存在と、(b)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、前記ペアのMHCアレルのうちの特定の1つによる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、前記セットの選択されたエピトープを選択することは、提示モデルに基づいて、選択されないエピトープと比較して腫瘍細胞表面上に提示される尤度が増大しているエピトープを選択することを含む。いくつかの態様では、前記セットの選択されたエピトープを選択することは、提示モデルに基づいて、選択されないエピトープと比較して対象において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エピトープを選択することを含む。いくつかの態様では、前記セットの選択されたエピトープを選択することは、提示モデルに基づいて、選択されないエピトープと比較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エピトープ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、前記セットの選択されたエピトープを選択することは、提示モデルに基づいて、選択されないエピトープと比較して中枢性寛容または末梢性寛容によって阻害を受けやすい尤度が減少しているエピトープを選択することを含む。いくつかの態様では、前記セットの選択されたエピトープを選択することは、提示モデルに基づいて、選択されないエピトープと比較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エピトープ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、腫瘍組織におい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)または任意の超並列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、カセットは、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ン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つのジャンクションエピトープ配列または各ジャンクションエピトープ配列は、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、各ジャンクションエピトープ配列は、非自己である。
いくつかの態様において、カセットは、翻訳される野生型核酸配列を含む非治療的MHCクラスI及びクラス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、予測された非治療的MHCクラスIまたはクラスIIエピトープ配列は、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ン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く。いくつかの態様において、カセット内の抗原コード核酸配列の順序は、(a)異なる順序の抗原コード核酸配列に対応する1セットの候補カセット配列を生成することと、(b)各候補カセット配列について、候補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ことと、(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、ワクチン用のカセット配列として選択することとを含む、一連の工程によって決定される。
いくつかの態様で、発現システム及び/またはI型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子を送達するための組成物は、薬学的に許容される担体を含む医薬組成物中に製剤化される。いくつかの態様で、方法は、アジュバントを投与することを更に含む。
本明細書には、本明細書に記載された方法のいずれかの発現システム及びI型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子を送達するための組成物と、使用のための指示書とを含む、キットも開示されている。
いくつかの態様で、得られたエピトープコード核酸配列は、対象の腫瘍に由来する。いくつかの態様で、エピトープコード核酸配列は、対象の腫瘍に由来しない。
いくつかの態様で、方法は、1つ以上の免疫調節物質を投与することを更に含み、任意で、免疫調節物質は、発現システム及び/もしくはI型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子を送達するための組成物またはその医薬組成物の投与の前、前記投与と同時に、または前記投与の後に投与される。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。いくつかの態様で、皮下投与は、発現システム投与部位の近傍部位での投与、または発現システムのための1つ以上の流入領域リンパ節に近接した投与である。
いくつかの態様で、方法は、対象に第2のワクチン組成物を投与することを更に含む。いくつかの態様で、第2のワクチン組成物は、発現システム及び/もしくはI型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子を送達するための組成物またはその医薬組成物の投与に先立って投与される。いくつかの態様で、第2のワクチン組成物は、発現システム及び/もしくはI型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子を送達するための組成物またはその医薬組成物の投与に続いて投与される。いくつかの態様で、第2のワクチン組成物は、発現システムを送達するための組成物またはその医薬組成物と同じである。いくつかの態様で、第2のワクチン組成物は、発現システムを送達するための組成物またはその医薬組成物とは異なる。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抗原コード核酸配列は、前述の方法クレームのいずれかの抗原コード核酸配列と同じである。いくつかの態様で、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子、またはその医薬組成物の第2の投与は、第2のワクチン組成物の投与の前、前記投与と同時、または前記投与の後に行われる。
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、エピトーププロセシング、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)(配列番号57)及びSPSYAYHQF(A5)(配列番号58)を更に有し、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(25mer)。
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21mer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25mer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25mer天然配列に含まれる更なる周知の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(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21mer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25mer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、及びヒト起源のクラス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(配列番号48)及び破傷風トキソイド(配列番号46)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。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蛍光顕微鏡(倍率100倍)を使用して可視化した。
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(倍率40倍)を使用して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(倍率100倍)を使用して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10μg/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、10μgのVEE-ルシフェラーゼsrRNA(対照)、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。更に、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(「SIINFEKL」は配列番号57として開示される)をIFN-γ ELISPOTにより評価し、脾細胞106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、10μgのVEE-ルシフェラーゼsrRNA(対照)、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。更に、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(「SIINFEKL」は配列番号57として開示される)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(対照)か、またはAd5-UbAAYを注射し、VEE-UbAAY srRNAでブーストした(Vax)。対照及びVaxのグループの両方を、IgG対照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。更に、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-γELISPOT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(対照)か、またはAd5-UbAAYを注射し、VEE-UbAAY srRNAでブーストした(Vax)。対照及びVaxのグループの両方を、IgG対照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。更に、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-γELISPOT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(対照)か、またはAd5-UbAAYを注射し、VEE-UbAAY srRNAでブーストした(Vax)。対照及びVaxのグループの両方を、IgG対照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。更に、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(対照)か、またはAd5-UbAAYを注射し、VEE-UbAAY srRNAでブーストした(Vax)。対照及びVaxのグループの両方を、IgG対照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。更に、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(対照)か、またはAd5-UbAAYでプライムし、VEE-UbAAY srRNAでブーストした(Vax)。対照及びVaxのグループの両方を、IgG対照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/ブーストと抗抗PD-1(a抗PD1)との組み合わせを投与し、第4のグループに、Ad5-UbAAY/VEE-UbAAYプライム/ブーストと抗抗PD-1(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(対照)か、またはAd5-UbAAYでプライムし、VEE-UbAAY srRNAでブーストした(Vax)。対照及びVaxのグループの両方を、IgG対照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/ブーストと抗抗PD-1(a抗PD1)との組み合わせを投与し、第4のグループに、Ad5-UbAAY/VEE-UbAAYプライム/ブーストと抗抗PD-1(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.MAG25merで免疫し、MHCクラスIエピトープSIINFEKL(OVA)(配列番号57)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106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106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.MAG25mer、srRNA=VEE-MAG25mer 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細胞の抗原特異的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(%)として示す。各グループの中間値を横線で示す。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.MAG25mer、srRNA=VEE-MAG25mer 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.MAG25mer、srRNA=VEE-MAG25mer 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.MAG25mer、srRNA=VEE-MAG25mer srRNA。
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-MAG25mer srRNA-LNP1(30μg)(図20A)、VEE-MAG25mer srRNA-LNP1(100μg) (図20B)、またはVEE-MAG25mer srRNA-LNP2(100μg)(図20C)による同種プライム/ブースト、またはChAdV68.5WTnt.MAG25mer/VEE-MAG25mer 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、PBMC106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。
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.MAG25mer/VEE-MAG25mer 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、PBMC106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-MAG25mer 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、PBMC106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-MAG25mer 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、PBMC106個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)として示す。
Promega製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製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。
EDGEスコアと、標的化MSによって候補共有される新生抗原ペプチドの検出の確率との間の相関を示す。
抗IFNAR MAbまたはトファシチニブのいずれかと組み合わせたVEE-ルシフェラーゼsamRNAでC57BL/6Jマウスを免疫した後のインビボレポーター発現を示す。相対発光(RLU)を、VEEE-ルシフェラーゼ(マウス1匹当たり10μg、筋肉内投与、両側投与)による免疫化後、1日目、2日目及び5日目に各マウスについて定量化した。抗IFNAR MAb(クローンMAR1-5A3、BioXcell)を、免疫化の24時間前に単回投与として腹腔内に送達した(2mg)。トファシチニブを、免疫化の24時間前から6日間、1日2回2mgを経口投与した。平均+/-SEM、5匹のマウス群。
抗IFNAR MAbまたはトファシチニブまたは対照のいずれかと組み合わせた、VEEE-MAG samRNAによりBalb/cマウスを免疫した後のインビボ抗原特異的T細胞応答を示す。AH1-A5ペプチド(SPSYAYHQF(配列番号58))に対するT細胞応答を、細胞内サイトカイン染色を用いて測定した。マウスを屠殺し、VEE-MAG(10μg、IM)による免疫化後12日目に脾臓を採取した。抗IFNAR MAb(クローンMAR1-5A3、BioXcell)を、免疫化の24時間前に単回投与として腹腔内に送達した(2mg)。トファシチニブを、免疫化の24時間前から8日間、1日2回2mgを経口投与した。各群8匹のマウス、バーは中央値を示す。
IFNaの早期抑制が、samRNA発現及び免疫応答の増加に必要であることを示している。1μgのsamRNAによる単回免疫化後12日目のBALB/cマウスにおけるCD8 T細胞応答。マウスは更に、samRNAによる免疫化の前またはその後の指定された時間に、抗IgG抗体対照またはIFNARを標的とするモノクローナル遮断抗体のいずれかで処理された。抗体処理はすべて2mgの用量で、腹腔内に送達した。細胞内サイトカイン染色を用いて、CD8 T細胞の抗原特異的(AH1-A5)IFN-γ産生を測定し、結果を、抗原特異的CD8 T細胞の全CD8 T細胞に対する割合として示す。各グループの中央値を横線で示す。
IFNaの抑制を継続しても免疫応答が低下しないことを示している。1μgのsamRNAによる単回免疫化後12日目のBALB/cマウスにおけるCD8 T細胞応答。マウスは、samRNAによる免疫化の前及びその後の指定された時間に、抗IgG抗体対照またはIFNARを標的とするモノクローナル遮断抗体のいずれかで処理された。抗体処理はすべて2mgの用量で、腹腔内に送達した。抗原特異的(AH1-A5)CD8 T細胞は、MHCクラスIテトラマー染色を用いて測定し、結果を、抗原特異的CD8 T細胞の全CD8 T細胞に対する割合として示された。各グループの中央値を横線で示す。
IFNaの抑制を継続しても免疫応答が低下しないことを示している。1μgのsamRNAによる単回免疫化後12日目のBALB/cマウスにおけるCD8 T細胞応答。マウスは、samRNAによる免疫化の前及びその後の指定された時間に、抗IgG抗体対照またはIFNARを標的とするモノクローナル遮断抗体のいずれかで処理された。抗体処置はすべて2mgの用量で、腹腔内に送達した。細胞内サイトカイン染色を用いて、CD8 T細胞の抗原特異的(AH1-A5)IFN-γ産生を測定し、結果を、抗原特異的CD8 T細胞の全CD8 T細胞に対する割合として示す。各グループの中央値を横線で示す。
IFNaの局所的な抑制が全身送達と同様にsamRNA免疫応答を増加させるのに有効であることを示している。1μgのsamRNAによる単回免疫化後12日目のBALB/cマウスにおけるCD8 T細胞応答。マウスは、samRNAによる免疫化の24時間前に、抗IgG抗体対照(IP)、またはIFNARを標的とするモノクローナル遮断抗体(IPまたは筋肉内投与)のいずれかで処理した。抗体処理はすべて0.5mgの用量で行った。筋肉内注射はすべて、前脛骨に両側から送達された。抗原特異的(AH1-A5)CD8 T細胞は、MHCクラスIテトラマー染色を用いて測定し、結果を、抗原特異的CD8 T細胞の全CD8 T細胞に対する割合として示された。各グループの中央値を横線で示す。
IFNaの局所的な抑制が全身送達と同様にsamRNA免疫応答を増加させるのに有効であることを示している。1μgのsamRNAによる単回免疫化後12日目のBALB/cマウスにおけるCD8 T細胞応答。マウスは、samRNAによる免疫化の24時間前に、抗IgG抗体対照(IP)、またはIFNARを標的とするモノクローナル遮断抗体(IPまたは筋肉内投与)のいずれかで処理した。抗体処理はすべて0.5mgの用量で行った。筋肉内注射はすべて、前脛骨に両側から送達された。細胞内サイトカイン染色を用いて、CD8 T細胞の抗原特異的(AH1-A5)IFN-γ産生を測定し、結果を、抗原特異的CD8 T細胞の全CD8 T細胞に対する割合として示す。各グループの中央値を横線で示す。
30(L)、40(XL)または50(XXL)のいずれかのエピトープを有するラージ抗原カセットにおける、様々な種からのモデルエピトープの一般的な組織を示す。
すべてのカセットに共通する配列を認識する抗クラスII(PADRE)抗体を用いた前述のウエスタンブロットによって示されるように、ロングカセットを発現するChAdベクターを示す。HEK293細胞を、可変サイズのラージカセット(chAd68-50XXL、chAd68-40XL及びchAd68-30L)を発現するchAd68ベクターで感染させた。感染は、MOI0.2で設定した。24時間後の感染MG132プロテアソーム阻害因子を、1セットの感染したウェルに添加した(+記号で示されている)。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(-記号で示されている)。感染していないHEK293細胞(293F)を陰性対照として使用した。感染の48時間後に細胞ペレットを採取し、SDS/PAGE電気泳動、及びウサギ抗クラスII PADRE抗体を用いた免疫ブロット法により分析した。検出には、HRP抗ウサギ抗体及びECL化学発光基質を使用した。
ICSによってAH1(上)及びSIINFEKL(下)に対して検出された、chAd68ラージカセット免疫化マウスにおけるCD8+免疫応答を示す。データは、モデルエピトープに対するIFNg+細胞を、総CD8細胞に対する割合として示している。
chAd68ラージカセットワクチン接種後のLD-AH1+(上)及びKb-SIINFEKL+(下)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して反応性の総CD8細胞に対する割合として示される。テューキーの検定を用いたANOVAにより、*p<0.05、**p<0.01。すべてのp値は、MAG20-抗原カセットと比較した。
ICSによってAH1(上)及びSIINFEKL(下)に対して検出された、アルファウイルスラージカセット処理マウスにおけるCD8+免疫応答を示す。データは、モデルエピトープに対するIFNg+細胞を、総CD8細胞に対する割合として示している。テューキーの検定を用いたANOVAにより、*p<0.05、***p<0.01、***p<0.001。すべてのp値は、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に使用されたワクチン接種法を示す。三角形は、0週目と32週目におけるchAd68ワクチン接種(1e12vp/動物)を示す。丸は、0,4、12、20、28及び32週目のアルファウイルスワクチン接種を示す。四角は、抗CTLA4抗体の投与を示す。
chAd-MAG単独を投与されたアカゲザル(グループ4)におけるCD8+抗エピトープ応答の時間経過を示す。平均SFC/1e6脾細胞を示す。
chAd-MAG+抗CTLA4抗体(イピリムマブ)をIVに投与されたアカゲザル(グループ5)におけるCD8+抗エピトープ応答の時間経過を示す。平均SFC/1e6脾細胞を示す。
chAd-MAG+抗CTLA4抗体(イピリムマブ)をSCに投与されたアカゲザル(グループ6)におけるCD8+抗エピトープ応答の時間経過を示す。平均SFC/1e6脾細胞を示す。
ELISpotによって測定されたChAdV68/samRNAワクチンプロトコールによって生成された、抗原特異的な記憶応答を示す。結果を、各点が1匹の動物を表す、個別のドットプロットとして示す。免疫化前のベースライン(左パネル)及びプライム後18か月の記憶応答(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細胞の記憶細胞表現型を示す。
試験18月目の4つのMaumu-A*01テトラマー+CD8+ T細胞集団の合計内での記憶細胞型の分布を示す。記憶細胞は、以下のように特徴づけられた。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。P値は、テューキーの多重比較検定による一元ANOVAを用いて決定された。**P<0.001、*P<0.05。ChAdV=ChAdV68.5WTnt.MAG25mer;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、更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。
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、更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、新生抗原である。抗原は、特定の集団、例えば、がん患者の特定の集団の間で見られる抗原である「共通抗原」であり得る。
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.2016Oct21;354(6310):354-358を参照されたい。そのような共通新生抗原は、投与を介して対象に免疫応答を誘導するのに有用である。対象は、様々な診断方法、例えば、以下に更に記載される患者選択方法の使用を介して、投与のために同定され得る。
本明細書で使用される場合、「腫瘍抗原」という用語は、対象の腫瘍細胞または組織に存在するが、対象の対応する正常細胞もしくは組織には存在しない抗原、または正常細胞もしく組織と比較して、腫瘍細胞もしくがん組織で発現が変化していることが知られているまたは発見されているポリペプチドに由来する抗原である。
本明細書で使用される場合、「抗原ベースのワクチン」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)、またはそれらの組み合わせであり得る。
本明細書で使用される場合、「候補抗原」という用語は、抗原を表し得る、新たな配列を生じる変異、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「同一性」%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、「同一性」%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性%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、または翻訳される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.USA85:2444(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,575Science 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)。
配列同一性%及び配列類似性%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得る。
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、細胞表面上に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、及び/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ムウイルス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サブゲノムプロモーター配列、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得る。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様分子も含まれ得る。
「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「1つの(a)」、「1つの(an)」、及び「その(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すべての数値は「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任意の用語は、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更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得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.抗原を同定する方法
共通抗原(例えば、新生抗原)を同定するための方法は、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、腫瘍細胞もしくは免疫細胞表面上に提示される可能性が高い、及び/または免疫原性を有する可能性が高い、対象の腫瘍由来の抗原を同定するための方法を開示する。例として、そのような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データならびに/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データ及び/または発現データが、1セットの抗原のそれぞれについてのペプチド配列を表すデータを取得するために使用される(例えば、各新生抗原のペプチド配列が、対応する野生型ペプチド配列と異なるものにする少なくとも1つの変更を含む新生抗原の場合、またはペプチドが、正常な細胞もしく組織と比較して、腫瘍細胞またはがん組織での発現が変化していることが知られているまたは発見されている、任意のポリペプチドに由来する、変異のない共通抗原の場合)、前記取得する工程と;各抗原の前記ペプチド配列を1つ以上の提示モデルに入力して、対象の腫瘍の腫瘍細胞表面上に、または腫瘍に存在する腫瘍細胞の腫瘍細胞表面上にMHCアレルのうちの1つ以上によって抗原のそれぞれが提示される1セットの数値的尤度を生成する工程であって、前記セットの数値的尤度が、受け取った質量分析データに少なくとも基づいて同定されている、前記生成する工程と;前記セットの抗原のサブセットを、前記セットの数値的尤度に基づいて選択して、1セットの選択された抗原を生成する工程とを含むことができる。
共通抗原(例えば、新生抗原)を同定するための方法は、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、腫瘍細胞もしくは免疫細胞表面上に提示される可能性が高い、及び/または免疫原性を有する可能性が高い、対象の腫瘍由来の抗原を同定するための方法を開示する。例として、そのような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データならびに/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データ及び/または発現データが、1セットの抗原のそれぞれについてのペプチド配列を表すデータを取得するために使用される(例えば、各新生抗原のペプチド配列が、対応する野生型ペプチド配列と異なるものにする少なくとも1つの変更を含む新生抗原の場合、またはペプチドが、正常な細胞もしく組織と比較して、腫瘍細胞またはがん組織での発現が変化していることが知られているまたは発見されている、任意のポリペプチドに由来する、変異のない共通抗原の場合)、前記取得する工程と;各抗原の前記ペプチド配列を1つ以上の提示モデルに入力して、対象の腫瘍の腫瘍細胞表面上に、または腫瘍に存在する腫瘍細胞の腫瘍細胞表面上にMHCアレルのうちの1つ以上によって抗原のそれぞれが提示される1セットの数値的尤度を生成する工程であって、前記セットの数値的尤度が、受け取った質量分析データに少なくとも基づいて同定されている、前記生成する工程と;前記セットの抗原のサブセットを、前記セットの数値的尤度に基づいて選択して、1セットの選択された抗原を生成する工程とを含むことができる。
提示モデルは、1セットの対応するラベルを含む1セットの参照データ(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、前記セットの参照データは、任意で、一部の対象が腫瘍を有し得る複数の別個の対象の各々から取得され、また、前記セットの参照データは、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)を更に含むことができる。特定の態様では、前記セットの参照データは、参照データの各形態を含む。
提示モデルは、前記セットの参照データに少なくとも一部由来する1セットの特性を含むことができ、前記セットの特性は、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。
共通抗原を同定するための方法は、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つ以上の抗原を同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、そのような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、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/または発現データを比較することによって同定した1セットの抗原のそれぞれについてのペプチド配列(例えば、各新生抗原のペプチド配列が、対応する野生型ペプチド配列と異なるものにする少なくとも1つの変更を含む新生抗原の場合、またはペプチドが、正常な細胞もしく組織と比較して、腫瘍細胞またはがん組織での発現が変化していることが知られているまたは発見されている、任意のポリペプチドに由来する、変異のない共通抗原の場合)、対象の正常細胞から同定されたペプチド配列、を表すデータを取得するために使用される、前記取得する工程と;抗原のそれぞれのペプチド配列を対応する数値ベクトルにコードする工程であって、各数値ベクトルが、ペプチド配列を構成する複数のアミノ酸及びペプチド配列内におけるアミノ酸の位置のセットに関する情報を含む、前記コードする工程と;コンピュータのプロセッサを使用して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、前記セットの抗原について1セットの提示尤度を生成する工程であって、セット内の各提示尤度が、1つ以上のクラスII MHCアレルによって対応する抗原が対象の腫瘍細胞の表面上に提示される尤度を表し、ディープラーニング提示モデルが、前記セットの抗原のサブセットを、前記セットの提示尤度に基づいて選択して、1セットの選択された抗原を生成する、前記生成する工程と;前記セットの選択された抗原に基づいて、個別化されたがんワクチンを構築するための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特定の方法は当業者に公知であり、例えば、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号に詳細に記載されている方法であって、それぞれは、すべての目的のためにその全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書に記載される抗原の同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ことと、腫瘍ワクチンを対象に投与することとを更に含む、腫瘍を有する対象を治療する方法が本明細書に記載される。
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更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。更なる実施形態では、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。更に別の実施形態で、本明細書に開示される方法はまた、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)を同定することを更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、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、複数のT細胞を増殖させる条件下で複数の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更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、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、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、1つ以上のT細胞を増殖させる条件下で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更に含む。
本明細書ではまた、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も開示され、前記方法は、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データ及び/または発現データが、1セットの抗原のそれぞれについてのペプチド配列を表すデータを取得するために使用される(例えば、各新生抗原のペプチド配列が、対応する野生型ペプチド配列と異なるものにする少なくとも1つの変更を含む新生抗原の場合、またはペプチドが、正常な細胞もしく組織と比較して、腫瘍細胞またはがん組織での発現が変化していることが知られているまたは発見されている、任意のポリペプチドに由来する、変異のない共通抗原の場合)、前記取得する工程と;各抗原のペプチド配列を1つ以上の提示モデルに入力して、対象の腫瘍の腫瘍細胞の腫瘍細胞表面上にMHCアレルのうちの1つ以上によって抗原のそれぞれが提示される1セットの数値的尤度を生成する工程であって、前記セットの数値的尤度が、受け取った質量分析データに少なくとも基づいて同定されている、前記生成する工程と;前記セットの抗原のサブセットを、前記セットの数値的尤度に基づいて選択して、1セットの選択された抗原を生成する工程と;前記セットの選択された抗原を含む腫瘍ワクチンを生産するまたはこれまでに生産している工程とを含む。
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データ及び/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データ及び/または発現データが、1セットの抗原のそれぞれについてのペプチド配列、および各抗原のペプチド配列(例えば、各新生抗原のペプチド配列が、対応する野生型ペプチド配列と異なるものにする少なくとも1つの変更を含む新生抗原の場合、またはペプチドが、正常な細胞もしく組織と比較して、腫瘍細胞またはがん組織での発現が変化していることが知られているまたは発見されている、任意のポリペプチドに由来する、変異のない共通抗原の場合の)を表すデータを取得するために使用される、前記取得する工程と;各抗原のペプチド配列を1つ以上の提示モデルに入力して、対象の腫瘍の腫瘍細胞の腫瘍細胞表面上にMHCアレルのうちの1つ以上によって抗原のそれぞれが提示される1セットの数値的尤度を生成する工程であって、前記セットの数値的尤度が、受け取った質量分析データに少なくとも基づいて同定されている、前記生成する工程と;前記セットの抗原のサブセットを、前記セットの数値的尤度に基づいて選択して、1セットの選択された抗原を生成する工程と;前記セットの選択された抗原を含む腫瘍ワクチンを生産する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た、1セットの選択された抗原を含む腫瘍ワクチンも提供される。
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、選択されない抗原と比較し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、選択されない抗原と比較して対象において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、選択されない抗原と比較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、選択されない抗原と比較して中枢性寛容または末梢性寛容によって阻害を受けやすい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、選択されない抗原と比較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、腫瘍組織におい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)または任意の超並列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更に同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更に同定される。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。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;場合により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、膵臓癌、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細胞リンパ球性白血病、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更に含む。
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同定するための方法が開示され、前記方法は、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、かつ、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、1セットの訓練ペプチド配列を、少なくとも同定することにより、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、1セットの訓練タンパク質配列を取得する工程と;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1セットの数値的パラメータを訓練する工程であって、前記提示モデルが、腫瘍細胞表面上に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、前記訓練する工程とを含む。
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における特定のアミノ酸とのペアの存在と、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、前記ペアの前記MHCアレルのうちの特定の1つによる腫瘍細胞表面上の提示の尤度と、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、対象において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を受けやすい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。これらの技術は、文献に充分に説明されている。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。
III.新生抗原における腫瘍特異的変異の同定
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)の同定のための方法も、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。共通新生抗原を含む、新生抗原を同定するための特定の方法は当業者に公知であり、例えば、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号に詳細に記載されている方法であって、それぞれは、すべての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
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)の同定のための方法も、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。共通新生抗原を含む、新生抗原を同定するための特定の方法は当業者に公知であり、例えば、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号に詳細に記載されている方法であって、それぞれは、すべての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
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同定することができる。
また、変異は、以前に同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。更に他の方法は、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.(仏国特許第2,650,840号;国際PCT特許出願第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.(国際PCT特許出願第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。したがって、組み込まれる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、それに対して相補的である。Cohen et al.(仏国特許第2,650,840号;国際PCT特許出願第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、変異を同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 Bioscience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、他の超並列シークエンシング、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。超並列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超並列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、膵臓癌、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細胞リンパ球性白血病、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同定または検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、質量分析を用いて同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。
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。
本明細書に開示する方法によって同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同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。抗原ペプチドは、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。
更に本明細書には、正常な細胞もしくは組織と比較して、腫瘍細胞もしくはがん組織で発現が変化していることが知られているまたは発見されている、任意のポリペプチド(例えば、正常な細胞もしくは組織と比較して、腫瘍細胞もしくはがん組織で異常に発現していることが知られているまたは発見されている、任意のポリペプチド)に由来するペプチドも開示されている。抗原性ペプチドが由来することができる、適しているポリペプチドは、例えば、COSMICデータベースにおいて見出すことができる。COSMICは、ヒトがんにおける体細胞性変異についての総合的な情報の管理を行う。ペプチドは、腫瘍特異的変異を含有する。
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個の、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、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、腫瘍特異的変異を含むことが知られているもしくは発見されている、任意のポリペプチド、または正常細胞または組織と比較して腫瘍細胞またはがん組織で発現が変化していることが知られているもしくは発見されている、任意のポリペプチドに由来するペプチド(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組織で異常に発現していることが知られているもしくは発見されている、任意のポリペプチドに由来するペプチド)である。抗原性ペプチドが由来することができる、好適なポリペプチドは、例えば、COSMICデータベースまたはAACR Genomics Evidence Neoplasia Information Exchange(GENIE)データベースにおいて見出すことができる。COSMICは、ヒトがんにおける体細胞性変異についての総合的な情報の管理を行う。AACR GENIEは、何万人ものがん患者の臨床転帰と臨床グレードのがんゲノムデータを集約し、リンクしている。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、種々の改変に更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。
更なる態様において、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。また更なる態様は、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、本明細書に記載した方法を用いて選択された1つ以上の抗原を含む。ワクチン組成物はまた、ワクチンと呼ぶこともできる。
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、本明細書に記載した方法を用いて選択された1つ以上の抗原を含む。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/または担体を更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、ワクチン組成物への混合物が抗原に対する免疫応答を増加させる、または改変する、任意の物質である。担体は、抗原が結合可能な足場構造、例えば、ポリペプチドまたは多糖類であり得る。任意で、アジュバントは、共通結合的または非共通結合的に共役される。
抗原に対する免疫反応を増加させるアジュバントの能力は通常、免疫介在反応の有意なもしくは実質的な増加、または疾患症状の減少によって明らかになる。例えば、体液性免疫の増加は、抗原に対して上昇した抗体の力価の有意な増加によって明らかになり、T細胞活性の増加は通常、増加した細胞増殖、細胞毒性、またはサイトカインの分泌によって明らかになる。アジュバントはまた、例えば、主に体液性応答またはTh応答を、主に細胞性応答またはTh応答に変化させることによって、免疫応答を変化させることもできる。
適切なアジュバントとしては、1018ISS、ミョウバン、アルミニウム塩、Amplivax、AS15、BCG、CP-870,893、CpG7909、CyaA、dSLIM、GM-CSF、IC30、IC31、Imiquimod、ImuFact IMP321、IS Patch、ISS、ISCOMATRIX、JuvImmune、LipoVac、MF59、モノホスホリル脂質A、Montanide IMS1312、Montanide ISA206、Montanide ISA50V、Montanide ISA-51、OK-432、OM-174、OM-197-MP-EC、ONTAK、PepTelベクターシステム、PLG微粒子、レシキモド、SRL172、ビロソーム(Virosome)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、Aquila製QS21 stimulon(Aquila Biotech、Worcester、Mass.USA)(サポニン、マイコバクテリア抽出物、合成細菌細胞壁擬態物に由来)、ならびに他の専売のアジュバント(例えば、Ribi製Detox. QuilまたはSuperfos)などが挙げられるが、これらに限定されない。不完全フロイントまたは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)及びその調製は、先に記載した(Dupuis M,et al.1998;186(1):18-27;Allison A C;Dev Biol Stand.1998;92:3-11)。サイトカインも使用できる。いくつかのサイトカインは、リンパ系組織への樹状細胞の移動(例えば、TNF-α)に影響を与え、樹状細胞の成熟を加速してTリンパ球のための効率的な抗原提示細胞(例えば、GM-CSF、IL-1及びIL-4)にして(米国特許第5,849,589号、特に参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)、及び免疫アジュバント(例えば、IL-12)として作用することに直接関連している(Gabrilovich D I,et al.,J Immunother Emphasis Tumor Immunol.1996(6):414-418)。
CpG免疫活性オリゴヌクレオチドも、ワクチンの設定でアジュバントの効果を増強することが報告されている。他のTLR結合分子(例えば、RNA結合TLR7、TLR8及び/またはTLR9)も使用され得る。
有用なアジュバントの他の例としては、化学的に修飾されたCpG(例えば、CpR、Idera)、ポリ(I:C)(例えば、ポリ:CI2U)、非CpG細菌DNAまたはRNA、ならびに治療上及び/またはアジュバントとして作用し得る、免疫活性小分子及び抗体(例えば、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)が挙げられるが、これらに限定されない。アジュバント及び添加剤の量及び濃度は、当業者であれば、不必要な実験を行うことなく容易に決定することができる。追加のアジュバントは、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、2種以上の異なるアジュバントを含むことができる。更に、治療用組成物は、前述のいずれか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が、任意の適切な順序で一緒にまたは別々に投与され得ることも企図される。
担体(または、賦形剤)は、アジュバントとは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加させるために、特定の変異体の分子量を増加させて、安定性を付与し、生物学的活性を増加させ、または血清半減期を増加させることであり得る。更に、担体は、T細胞へのペプチドの提示を助けることができる。担体は、当業者に公知の任意の適切な担体、例えばタンパク質または抗原提示細胞であり得る。担体タンパク質は、キーホールリンペットヘモシアニン、血清タンパク質(例えば、トランスフェリン、ウシ血清アルブミン、ヒト血清アルブミン、サイログロブリンまたはオーバルブミン)、免疫グロブリン、またはホルモン(例えば、インスリンまたはパルミチン酸)であり得るが、これらに限定されない。ヒトの免疫化のために、担体は一般的に、ヒトに許容される生理学的に許容される担体であり、安全である。しかし、破傷風トキソイド及び/またはジフテリア(diptheria)トキソイドが好適な担体である。あるいは、担体は、例えばセファロースのようなデキストランでもよい。
細胞傷害性T細胞(CTL)は、完全な外来抗原そのものではなく、MHC分子に結合したペプチドの形で抗原を認識する。MHC分子自体は、抗原提示細胞の細胞表面に位置している。したがって、ペプチド抗原、MHC分子、APCの三量体複合体が存在すれば、CTLの活性化が可能である。これに対応して、CTLの活性化にペプチドを使用するだけでなく、対応するMHC分子を有するAPCを追加的に加えると、免疫応答を増強することができる。したがって、いくつかの実施形態で、ワクチン組成物は、少なくとも1つの抗原提示細胞を追加的に含有する。
抗原にはまた、ウイルスベクター系ワクチンプラットフォーム(例えば、ワクシニア、フォウルポックス、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を参照のこと)、またはこれらに限定されない、第2、第3またはハイブリッド第2/第3世代レンチウイルス、及び特定の細胞型また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、レンチウイルスも含まれる(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:basic to 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.Acids Res.(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を参照のこと)。前述のウイルスベクター系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、この方法は、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。この配列は、非変異配列に隣接されていてもよく、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つ以上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):3401-10参照のこと)。宿主に導入されると、感染した細胞は抗原を発現し、それによってペプチドに対する宿主免疫(例えば、CTL)応答を誘発する。免疫化プロトコールで有用なワクチン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(Bacille Calmette Guerin)である。BCGベクターは、Stoverら(Nature351:456-460 (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他の種々のワクチンベクター(例えばチフス菌ベクターなど)は、本明細書の記載から当業者には明らかであろう。
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、抗原を転写し、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。そのような要素としては、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の発現を駆動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、抗原に連結されており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共に配置された、選択されたプロモーターも含むことができる。
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、抗原を転写し、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。そのような要素としては、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の発現を駆動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、抗原に連結されており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共に配置された、選択されたプロモーターも含むことができる。
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。更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得る。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、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。
前述したように、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’方向へ各要素の順番に並べられた配列を記述する式:
を用いて記述することができ、
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。組成物及び順番に並べられた配列は、存在する要素の数を選択することによって更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。
を用いて記述することができ、
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。組成物及び順番に並べられた配列は、存在する要素の数を選択することによって更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、更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、ベクター骨格(例えば、アルファウイルス骨格などのウイルス骨格)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’末端をベクター骨格(例えば、アルファウイルス骨格などのウイルス骨格)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、ベクター骨格(例えば、アルファウイルス骨格などのウイルス骨格)との連結の例としては、3’の19ntのCSEのような、ベクター骨格(例えば、アルファウイルス骨格などのウイルス骨格)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、ベクター骨格(例えば、アルファウイルス骨格などのウイルス骨格)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、ベクター骨格(例えば、アルファウイルス骨格などのウイルス骨格)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駆動する、ベクター骨格(例えば、アルファウイルス骨格などのウイルス骨格)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駆動する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)がベクター骨格(例えば、アルファウイルス骨格などのウイルス骨格)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、ベクター骨格(例えば、アルファウイルス骨格などのウイルス骨格)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、ベクター骨格(例えば、アルファウイルス骨格などのウイルス骨格)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のサブゲノム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、ベクター骨格(例えば、アルファウイルス骨格などのウイルス骨格)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。更に、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、抗原と、チェックポイント阻害因子をコードする1つ以上の核酸分子とを含むことができる。
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、抗原と、チェックポイント阻害因子をコードする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得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因子には、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因子としては、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因子)が挙げられる。抗体をコードする配列は、当技術分野における通常の技能を用いてベクター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組み込まれる、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。
抗原をコードするカセットと同じベクターシステムにコードされた免疫調節因子(例えば、抗CTLA4抗体または抗PD1抗体のようなチェックポイント阻害抗体)もまた、免疫調節因子をコードする核酸配列が、抗原コード核酸配列と同じ転写物の一部として転写されるようにコードされ得る。抗原及び免疫調節剤の両方の翻訳を可能にする追加の要素を核酸配列カセットに組み込むことができる。例えば、内部リボソーム侵入配列(IRES)配列を使用して、抗原及び免疫調節因子をコードする配列を分離し、抗原及び免疫調節因子の別々の翻訳を可能にすることができる。別の例で、自己切断2Aペプチドをコードする配列を抗原及び免疫調節因子の間に組み込むことができ、抗原及び免疫調節因子の両方を同じタンパク質の一部として翻訳し、次いで2Aペプチドを切断することを可能にし、その結果、抗原及び免疫調節因子のための別個のタンパク質が得られる。これらの例は、限定することを意味するものではなく、複数の要素を組み合わせて、IRES配列及び2Aペプチドをコードする配列の両方を使用するような、抗原及び免疫調節因子の両方の共発現を容易にすることができることも理解される。そのうえ、2Aペプチドをコードする配列の5'に、フリン切断部位をコードする配列を組み込むことができる。フリン切断部位は、自己切断に続く2Aペプチド残基の除去を可能にする。
抗原及び免疫調節因子が同じ転写物上にコードされている例で、抗原及び免疫調節因子の順序は、任意の順序であり得る。例えば、抗原及び免疫調節因子を分離するためにIRES配列を使用する場合、5'から3'方向への順序は、抗原-IRES-免疫調節因子の向き、または免疫調節因子-IRES-抗原の向きのいずれかであり得る。
更に、抗原をコードするカセットと同じベクターシステムでコードされた免疫調節因子は、免疫調節因子をコードする核酸配列が抗原コード核酸配列とは異なる転写体上に転写されるようにコードされることもできる。例えば、免疫調節剤及び抗原コード核酸配列の転写をそれぞれ駆動するために、別個のプロモーターを組み込むことができる。別個のプロモーターは、同じプロモーターであっても異なったプロモーターであってもよく、それぞれが誘導性または構成性プロモーターであってもよい。例示のプロモーター配列には、CMV、SV40、EF-1、RSV、PGK、MCK、HSA、及びEBVプロモーター配列が含まれるが、これらに限定されない。別の例で、抗原をコードするカセット及び免疫調節剤をコードする核酸配列は、それぞれが独立して転写されるように、欠失領域を含む、同じウイルスベクターの異なる領域に挿入することができる。一例で、発現カセットが欠失したE1領域に導入されるベクターが設計され、免疫チェックポイント阻害因子が、E1/E3欠失ChAdV68ウイルスベクターの欠失したE3領域に導入される。
V.C.ワクチン設計及び製造に関する更なる考慮事項
V.C.1.すべての腫瘍サブクローンをカバーする1セットのペプチドの決定
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、更なるペプチドを優先順位付けすることができる54。
V.C.1.すべての腫瘍サブクローンをカバーする1セットのペプチドの決定
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、更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(1セットの抗原の提示に関与する、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)
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(1セットの抗原の提示に関与する、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)
更に、任意で、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得る。HLAアレルの体細胞変異の検出方法は当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)。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している場合、抗原は優先順位を下げることもできる。
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)。
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’メチルグアニル酸キャップ及び3’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更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’ 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更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)。ウイルス粒子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、特性、及び他の要素を含む)は、アルファウイルスに基づく送達ベクター(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)ベクターとも呼ばれる)を生成するために使用することができる。アルファウイルスは、発現ベクターシステムとして使用するために従来、遺伝子操作がなされている(Pushko1997,Rheme2004)。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。更に、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得る。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。更に、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(アルファウイルス配列、特性、及び他の要素を含む)は、アルファウイルスに基づく送達ベクター(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)ベクターとも呼ばれる)を生成するために使用することができる。アルファウイルスは、発現ベクターシステムとして使用するために従来、遺伝子操作がなされている(Pushko1997,Rheme2004)。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。更に、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得る。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。更に、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(Frolov1993)。これにより、天然の非構造及び構造タンパク質以外に、更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得る。
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(Pushko1997)。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更なるベクターが、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、それはあらゆる目的でその全体が参照により本明細書に組み込まれる。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。更に、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、任意で更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。
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、任意で更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システム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。
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システム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(Strauss1994)。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(Riley2017)。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得る。
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(Riley2017)。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。更に、LNPは特定の細胞種のターゲティングを促すように更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、または更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得る。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得る。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、投与に備えて更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
チンパンジー起源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って1種類以上の抗原を送達する(例えば、抗原カセットにより及び1種類以上の新生抗原を含む)ためのワクチン組成物を調製することができる。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号に更に詳細に記載されており、それはあらゆる目的でその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
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
チンパンジー起源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って1種類以上の抗原を送達する(例えば、抗原カセットにより及び1種類以上の新生抗原を含む)ためのワクチン組成物を調製することができる。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号に更に詳細に記載されており、それはあらゆる目的でその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
更なる態様において、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。
更なる別の態様では、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。
更に別の態様において、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が提供され、前記方法は、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。
更なる別の態様は、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。
更に、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。
更に、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。
更に、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も開示され、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。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。
更に、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。更に、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。
更に、哺乳動物細胞に抗原カセットを送達するための方法も提供され、前記方法は、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。
更に、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発現相補性細胞株
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得る。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及び実施例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。
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得る。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及び実施例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。参照により本明細書に組み込まれる、国際特許出願第WO95/13392号において同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得る。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。更に、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。
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得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)。
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共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、国際特許出願第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。
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、国際特許出願第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。
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限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。更に別のベクターは、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得る。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。
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と共に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。
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。
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得る。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得る。抗原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、ベクターとは別のモノマーの出会ってもよく(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。
抗原に対する免疫の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.治療及び製造の方法
更に、1つ以上の抗原(例えば、本明細書に開示された方法を使用して同定された複数の抗原)を対象に投与すること(例えば、エピトープコード核酸配列及び任意で5’及び/または3’リンカー配列を有する、抗原コード核酸配列を含有するカセットを投与すること)により、対象の免疫応答を刺激する(例えば、免疫応答を誘導、増加、または増強する(例えば、T細胞応答を誘導、増加、もしくは増強する))、対象の腫瘍特異的な免疫応答を刺激する、腫瘍にワクチン接種を行う、対象のがんの症状を治療およびまたは緩和する方法も提供されている。例えば、本明細書に記載の方法は、エピトープ特異的なT細胞応答を誘導、増加、または増強する(例えば、エピトープ特異的なT細胞増殖、T細胞活性化、T細胞サイトカイン産生及び/または分泌、T細胞分化、T細胞長寿命、またはそれらの任意の組み合わせを誘導、増加または増強する)ことができる。本明細書に記載の方法は、対象の免疫応答を刺激すること(例えば、アルファウイルスに基づく発現システム(例えば、エピトープコード核酸配列、ならびに任意で5’及び/または3’リンカー配列を有する、抗原コード核酸配列を含む、カセットをコードする1つ以上のアルファウイルスに基づくベクターを投与すること)とI型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子とを組み合わせて投与することにより、免疫応答を誘導、増加、または増強すること)を含む。
更に、1つ以上の抗原(例えば、本明細書に開示された方法を使用して同定された複数の抗原)を対象に投与すること(例えば、エピトープコード核酸配列及び任意で5’及び/または3’リンカー配列を有する、抗原コード核酸配列を含有するカセットを投与すること)により、対象の免疫応答を刺激する(例えば、免疫応答を誘導、増加、または増強する(例えば、T細胞応答を誘導、増加、もしくは増強する))、対象の腫瘍特異的な免疫応答を刺激する、腫瘍にワクチン接種を行う、対象のがんの症状を治療およびまたは緩和する方法も提供されている。例えば、本明細書に記載の方法は、エピトープ特異的なT細胞応答を誘導、増加、または増強する(例えば、エピトープ特異的なT細胞増殖、T細胞活性化、T細胞サイトカイン産生及び/または分泌、T細胞分化、T細胞長寿命、またはそれらの任意の組み合わせを誘導、増加または増強する)ことができる。本明細書に記載の方法は、対象の免疫応答を刺激すること(例えば、アルファウイルスに基づく発現システム(例えば、エピトープコード核酸配列、ならびに任意で5’及び/または3’リンカー配列を有する、抗原コード核酸配列を含む、カセットをコードする1つ以上のアルファウイルスに基づくベクターを投与すること)とI型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子とを組み合わせて投与することにより、免疫応答を誘導、増加、または増強すること)を含む。
更に、RNAアルファウイルス骨格及びコードされたペイロード(例えば、カセット)を有する1つ以上のベクターを、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子と組み合わせて投与することにより、アルファウイルスに基づく発現システムによるペイロードの送達を増強する方法も提供される。ペイロードは、目的の細胞に送達されることが望まれる、任意のヌクレオチド配列であり得る。一般に、ペイロードは、ヌクレオチド配列の発現を駆動するためにプロモーターに機能的に連結されたカセットである。ヌクレオチド配列は、翻訳領域(すなわち、転写され、タンパク質に翻訳されることが可能なポリペプチドコード核酸配列)であり得る。一般に、ポリペプチドコード核酸配列は、細胞内で発現されることが望まれる任意のタンパク質をコードすることができる。タンパク質の例としては、抗体、サイトカイン、キメラ抗原受容体(CAR)、T細胞受容体、またはゲノム編集システム要素(例えば、ゲノム編集システムで使用されるヌクレアーゼ)が挙げられるが、これらに限定されない。ゲノム編集システムには、CRISPRシステム、ジンクフィンガーシステム、メガヌクレアーゼシステム、またはTALENシステムが含まれるが、これらに限定されない。ヌクレオチド配列は、非コード(すなわち、転写されることが可能であるが、タンパク質に翻訳されない核酸配列)であり得る。一般に、非コード核酸配列は、細胞内で発現されることが望まれる、任意の非コードポリヌクレオチドをコードすることができる。非コードポリヌクレオチドの例としては、RNA干渉(RNAi)ポリヌクレオチド(例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド、shRNA、siRNA、miRNAなど)、またはゲノム編集システムポリヌクレオチド(例えば、ガイドRNA(gRNA)、シングルガイドRNA(sgRNA)、トランスアクティブCRISPR(tracrRNA)、及び/またはCRISPR RNA(crRNA))が挙げられるが、これらに限定されない。
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細胞リンパ球性白血病、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/免疫刺激性物質を更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を更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得る、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ハプロタイプに依存し得る。更に、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。
患者は、抗原ワクチンを投与するために様々な診断方法、例えば、以下に更に記載される患者選択方法を使用して同定することができる。患者選択は、1つ以上の遺伝子の変異または発現パターンを同定することを含み得る。場合によっては、患者選択は、患者のハプロタイプの同定を含む。様々な患者選択方法は、並行して実施することができ、例えば、配列決定診断は、患者の変異とハプロタイプの両方を同定することができる。種々の患者選択方法は、順次に実行することができ、例えば、1つの診断テストが変異を識別し、別個の診断テストが患者のハプロタイプを識別し、ここで、各テストは、同じ(例えば、両方ともハイスループット配列決定)または異なる(例えば、一方がハイスループット配列決定及び他方がSanger配列決定)診断方法であることができる。
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医薬組成物は、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医薬組成物(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。医薬組成物は、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.,Science247:1465-1468(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ともなうかまたはともなわない、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、9618372WOAWO96/18372;9324640WOAWO93/24640;Mannino&Gould-Fogerite,BioTechniques6(7):682-691(1988);米国特許第5,279,833号Rose、米国特許第5,279,833号;9106309WOAWO91/06309;及びFelgner et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA84:7413-7414(1987)に記載されている。
抗原にはまた、ウイルスベクター系ワクチンプラットフォーム(例えば、ワクシニア、フォウルポックス、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を参照のこと)、またはこれらに限定されない、第2、第3またはハイブリッド第2/第3世代レンチウイルス、及び特定の細胞型また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、レンチウイルスも含まれる(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:basic to 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.Acids Res.(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を参照のこと)。前述のウイルスベクター系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、この方法は、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。この配列は、非変異配列に隣接されていてもよく、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つ以上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):3401-10参照のこと)。宿主に導入されると、感染した細胞は抗原を発現し、それによってペプチドに対する宿主免疫(例えば、CTL)応答を誘発する。免疫化プロトコールで有用なワクチン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.(Nature351:456-460(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他の種々のワクチンベクター(例えばチフス菌ベクターなど)は、本明細書の記載から当業者には明らかであろう。
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。これらのうちで最も単純なものは、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。
更に、本明細書に開示する方法の工程を行うことと、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こととを含む、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ことであって、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、前記培養することと、抗原またはベクターを精製することと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更に含む。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。
VIIA.抗原及びペイロードの使用、ならびに投与
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(例えば、エピトープコード核酸配列及び任意で5’及び/または3’リンカー配列を有する、抗原コード核酸配列を含有する、カセットを投与すること)。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)に基づくことができ、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)に基づくことができる。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。更に、各ワクチン用量は、チェックポイント阻害因子(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。
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(例えば、エピトープコード核酸配列及び任意で5’及び/または3’リンカー配列を有する、抗原コード核酸配列を含有する、カセットを投与すること)。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)に基づくことができ、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)に基づくことができる。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。更に、各ワクチン用量は、チェックポイント阻害因子(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)、0.001~1μg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1μg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、1~100μg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100μg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)、0.001~1μg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1μg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、1~100μg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100μg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阻害因子である。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。
プロトコールは、1つ以上のアルファウイルスに基づく発現システムを対象に投与するために使用することができる(すなわち、RNAアルファウイルス骨格及びコードされたペイロード(例えば、カセット)を有する、1つ以上のベクターを投与すること)。一般に、ワクチン接種に対する前述のプロトコールに、本明細書に記載されたアルファウイルスに基づく発現システムのいずれかを投与するために従うことができる。
VIIB.I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子の使用及び投与
本明細書に記載の方法は、RNAアルファウイルス骨格及びコードされたペイロード(例えば、カセット)を有する、1つ以上のベクターを組み合わせた投与、ならびにI型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子の投与を介して、アルファウイルスに基づく発現システムによるペイロードの送達を増強する方法を含む。いくつかの実施形態では、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子の投与は、対象への投与後の、インビボでのアルファウイルスに基づくベクターの自己複製/自己増幅を改善する。アルファウイルスに基づくベクターの自己複製/自己増幅は、コード化されたペイロード(例えば、カセット)の改善された発現をもたらし得る。I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、医薬組成物として製剤化することができる。
本明細書に記載の方法は、RNAアルファウイルス骨格及びコードされたペイロード(例えば、カセット)を有する、1つ以上のベクターを組み合わせた投与、ならびにI型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子の投与を介して、アルファウイルスに基づく発現システムによるペイロードの送達を増強する方法を含む。いくつかの実施形態では、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子の投与は、対象への投与後の、インビボでのアルファウイルスに基づくベクターの自己複製/自己増幅を改善する。アルファウイルスに基づくベクターの自己複製/自己増幅は、コード化されたペイロード(例えば、カセット)の改善された発現をもたらし得る。I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、医薬組成物として製剤化することができる。
I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、IFNα阻害因子、IFNβ阻害因子、IFNAR阻害因子、または他のI型インターフェロンシグナル伝達経路阻害因子であり得る。I型インターフェロンシグナル伝達経路の阻害因子は、抗体またはその抗原結合フラグメント、低分子阻害因子、RNAiポリヌクレオチド、ゲノム編集システム、Fc融合タンパク質であり得る。I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、抗体またはその抗原結合フラグメントであり得る。I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、抗IFNAR抗体またはその抗原結合フラグメントであり得て、これには、MAR1-5A3、アニフロルマブ(MEDI546とも呼ばれる)、AmS3A5-1、64G12、H2K6、H2K1、H3K6、H3K1 3F11、4G5、11E2、及び9D4が含まれるが、これらに限定されない。その詳細は、米国特許第7,662,381号及び同第7,619,070号に記載されており、それぞれがすべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる。I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、抗IFNα抗体またはその抗原結合フラグメントであり得て、これには、シファリムマブ、ロンタリズマブ、またはASG-009が含まれるが、これらに限定されない。I型インターフェロンシグナル伝達経路の阻害因子は、JAKキナーゼの低分子阻害因子を含む、JAKキナーゼ阻害因子であり得る。JAKキナーゼ阻害因子としては、JAK1/2阻害因子またはJAK1/3阻害因子が挙げられるが、これらに限定されない。JAK1/3阻害因子の例としては、トファシチニブ(商品名Xeljanz、Jakvinus、及びTofacinix)またはフィルゴチニブ(GLPG0634)が挙げられる。JAK1/2阻害因子の例としては、ルキソリチニブ、バリシチニブ、またはモメロチニブ(CYT387)が挙げられる。
I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、発現システムを送達するための組成物(すなわち、アルファウイルスに基づく送達プラットフォーム)の投与の前、前記投与と同時に、または前記投与の後に投与することができる。I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、発現システムを送達するための組成物の投与前24時間以内に投与され得る。I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、発現システムを送達するための組成物の投与前24時間以内、23時間以内、22時間以内、21時間以内、20時間以内、19時間以内、18時間以内、17時間以内、16時間以内、15時間以内、14時間以内、13時間以内、12時間以内、11時間以内、10時間以内、9時間以内、8時間以内、7時間以内、6時間以内、5時間以内、4時間以内、3時間以内、2時間以内、または1時間以内に投与することができる。I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、発現システムの送達のための組成物の投与後12時間未満に投与することができる。I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、発現システムを送達するための組成物の投与後12時間未満、11時間未満、10時間未満、9時間未満、8時間未満、7時間未満、6時間未満、5時間未満、4時間未満、3時間未満、2時間未満、または1時間未満に投与することができる。I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、発現システムを送達するための組成物の投与後6時間以内に投与することができる。I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、発現システムを送達するための組成物の投与後6時間、5時間、4時間、3時間、2時間、または1時間以内に投与することができる。I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、発現システムを送達するための組成物の投与の24時間前から投与後6時間以内の間に投与することができる。
I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、筋肉内(IM)、皮内(ID)、皮下(SC)、または静脈内(IV)投与することができる。I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、筋肉内(IM)、皮内(ID)、皮下(SC)、または静脈内(IV)投与することができ、発現システムを送達するための組成物は、筋肉内(IM)、皮内(ID)、皮下(SC)、または静脈内(IV)投与することができる。I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、静脈内(IV)投与することができる。I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、静脈内投与(IV)することができ、発現システムを送達するための組成物は、筋肉内(IM)、皮内(ID)、皮下(SC)、または静脈内(IV)投与することができる。I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、IM投与することができる。I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、IM投与することができ、発現システムを送達するための組成物は、筋肉内(IM)、皮内(ID)、皮下(SC)、または静脈内(IV)投与することができる。I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、静脈内(IV)に投与することができ、発現システムを送達するための組成物は、筋肉内(IM)投与することができる。I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子は、IM投与することができ、発現システムを送達するための組成物は、筋肉内(IM)投与することができる。
I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子の単回投与が行われ得る。I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子の複数回投与が行われ得る。I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子の複数の投与が、発現送達プラットフォームの複数の投与(例えば、アルファウイルスに基づく送達プラットフォームの複数の投与)と組み合わせて行われることができる。I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子の複数の投与は、同一の方法で投与してもよいし、異なる方法(例えば、異なる経路、タイミングまたは投与量)で投与してもよい。
VIII.抗原の同定
VIII.A.抗原候補の同定
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、抗原同定スペースに記載し、適用している6,14,15。臨床環境での抗原同定のための感度及び特異性を高めるために、一定の最適化を検討することができる。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公知であり、例えば、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号に詳細に記載されている方法であって、それぞれは、すべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
VIII.A.抗原候補の同定
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、抗原同定スペースに記載し、適用している6,14,15。臨床環境での抗原同定のための感度及び特異性を高めるために、一定の最適化を検討することができる。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公知であり、例えば、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号に詳細に記載されている方法であって、それぞれは、すべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
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。
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。
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、ペプチド同定を、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更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を支援するMS検出限界の研究
ペプチドYVYVADVAAK(配列番号59)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及び図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。質量分析は、HLA提示を検証するために、本明細書に記載された予測アルゴリズムと組み合わせて使用することができる。例えば、質量分析は、EDGE予測モデル(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号に記載されているように、MS/MSによって配列決定されたHLA提示ペプチド上で訓練されたディープラーニングモデル)によって生成されたエピトープ候補を検証するために使用することができる。EDGEスコアと、標的化MSによって候補共有される新生抗原ペプチドの検出の確率との間の相関の例を、図25に示す。
ペプチドYVYVADVAAK(配列番号59)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及び図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。質量分析は、HLA提示を検証するために、本明細書に記載された予測アルゴリズムと組み合わせて使用することができる。例えば、質量分析は、EDGE予測モデル(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号に記載されているように、MS/MSによって配列決定されたHLA提示ペプチド上で訓練されたディープラーニングモデル)によって生成されたエピトープ候補を検証するために使用することができる。EDGEスコアと、標的化MSによって候補共有される新生抗原ペプチドの検出の確率との間の相関の例を、図25に示す。
IX.提示モデル
提示モデルは、患者のペプチド提示の尤度を識別するために使用することができる。様々な提示モデルは当業者には公知であり、例えば、提示モデルは、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、同第WO2016187508号、及び米国特許出願第20110293637号に更に詳細に記載されており、それぞれがすべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
提示モデルは、患者のペプチド提示の尤度を識別するために使用することができる。様々な提示モデルは当業者には公知であり、例えば、提示モデルは、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、同第WO2016187508号、及び米国特許出願第20110293637号に更に詳細に記載されており、それぞれがすべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
X.訓練モジュール
ペプチド配列が、ペプチド配列に関連するMHC対立遺伝子によって提示されるかどうかの尤度を生成する訓練データセットに基づいて、1つ以上の提示モデルを構築するために、訓練モジュールを使用することができる。様々な訓練モジュールが当業者には公知であり、例えば、提示モデルは、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号に更に詳細に記載されており、それぞれの全体が、すべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる。訓練モジュールは、アレル単位でペプチドの提示尤度を予測するための提示モデルを構築することができる。訓練モジュールはまた、2つ以上のMHC対立遺伝子が存在する複数アレル設定で、ペプチドの提示尤度を予測するための提示モデルを構築することもできる。
ペプチド配列が、ペプチド配列に関連するMHC対立遺伝子によって提示されるかどうかの尤度を生成する訓練データセットに基づいて、1つ以上の提示モデルを構築するために、訓練モジュールを使用することができる。様々な訓練モジュールが当業者には公知であり、例えば、提示モデルは、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号に更に詳細に記載されており、それぞれの全体が、すべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる。訓練モジュールは、アレル単位でペプチドの提示尤度を予測するための提示モデルを構築することができる。訓練モジュールはまた、2つ以上のMHC対立遺伝子が存在する複数アレル設定で、ペプチドの提示尤度を予測するための提示モデルを構築することもできる。
XI.予測モジュール
予測モジュールは、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同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同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とその患者の腫瘍組織細胞から抽出された配列データとを比較することにより、正常細胞または組織と比較して、腫瘍細胞またはがん組織で発現が変化した候補抗原を同定し、不適切に発現した候補抗原を同定し得る。
予測モジュールは、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同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同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とその患者の腫瘍組織細胞から抽出された配列データとを比較することにより、正常細胞または組織と比較して、腫瘍細胞またはがん組織で発現が変化した候補抗原を同定し、不適切に発現した候補抗原を同定し得る。
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。一実現態様では、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。別の実現態様では、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使用して、患者に注射するための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。種々のカセット設計モジュールは当業者に公知であり、例えば、カセット設計モジュールは、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号に更に詳細に記載されており、そのそれぞれは、すべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
XI.B.1.概要
カセット設計モジュールを使用して、患者に注射するための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。種々のカセット設計モジュールは当業者に公知であり、例えば、カセット設計モジュールは、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号に更に詳細に記載されており、そのそれぞれは、すべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
1セットの治療エピトープは、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、前記セットの治療エピトープは、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、選択されたペプチドに対応してもよい。治療エピトープは、選択されたペプチドに加えてC及び/またはN末端フランキング配列を含んでもよい。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り得る。治療エピトープは、固定長のエピトープを表すことができる。治療エピトープは可変長のエピトープを表してもよく、ここで、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得る。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、カセット内の一対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で提示される尤度を低下させる、カセット配列を生成できる。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。そのような応答は、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、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同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更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。一実施形態にて、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得る。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得る。更に、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得る。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することができ、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。更に、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。更に、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、または更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を用いて改良された最適カセットを解くことにより、カセット設計モジュールは、カセットのエピトープ間の接合部をまたいで低減された提示スコアをもたらす、カセット配列を見つけることができる。非対称TSPの解は、カセットの接合部をまたぐ接合エピトープ提示スコアを最小化するために、エピトープがカセット内で連結されるべき順序に対応する、治療用エピトープの配列を示す。この方法によって決定されたカセット配列は、生成された候補カセット配列の数が多い場合には特に、ランダムサンプリングアプローチよりもかなり少ない計算リソースを必要とする可能性がある一方で、接合部エピトープの提示がかなり少ない配列をもたらすことができる。カセット設計を最適化するための異なる計算方法及び比較の例示的な例は、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号に更に詳細に記載されており、それぞれが、すべての目的のために、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
XIII.例示的なコンピュータ
コンピュータは、本明細書に記載された計算方法のいずれかに使用することができる。当業者であれば、コンピュータが異なるアーキテクチャを有し得ることを認識するであろう。コンピュータの例は当業者に公知であり、例えば、コンピュータは、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号に詳細に記載されており、それぞれは、すべての目的のために、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
コンピュータは、本明細書に記載された計算方法のいずれかに使用することができる。当業者であれば、コンピュータが異なるアーキテクチャを有し得ることを認識するであろう。コンピュータの例は当業者に公知であり、例えば、コンピュータは、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号に詳細に記載されており、それぞれは、すべての目的のために、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
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。
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。これらの技術は、文献に充分に説明されている。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.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得るいくつかの設計パラメータが同定されている。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。
ワクチン接種によって、対応する細胞免疫応答を刺激するクラス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得るいくつかの設計パラメータが同定されている。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つのリードアウトが開発された。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132)(PDB番号5D2N)、CLGGLLTMV(配列番号133)(PDB番号3REV)、GILGFVFTL(配列番号134)(PDB番号1OGA)LLFGYPVYV(配列番号135)(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)、EMCV IRES、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により合成されたものである。
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132)(PDB番号5D2N)、CLGGLLTMV(配列番号133)(PDB番号3REV)、GILGFVFTL(配列番号134)(PDB番号1OGA)LLFGYPVYV(配列番号135)(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)、EMCV IRES、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またはGenscript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より入手した。熱不活化ウシ胎児血清(FBShi)はSeradigmより入手した。QUANTI-Luc基質、ゼオシン、及びプロマイシンはInvivoGenより入手した。Jurkat-Lucia NFAT細胞(InvivoGen)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、これらの細胞に更に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。
ペプチドは、ProImmuneまたはGenscript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より入手した。熱不活化ウシ胎児血清(FBShi)はSeradigmより入手した。QUANTI-Luc基質、ゼオシン、及びプロマイシンはInvivoGenより入手した。Jurkat-Lucia NFAT細胞(InvivoGen)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、これらの細胞に更に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)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)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132)、CLGGLLTMV(配列番号133)、GLCTLVAML(配列番号136)、LLFGYPVYV(配列番号135)、GILGFVFTL(配列番号134)及び2種類の無関係のペプチドWLSLLVPFV(配列番号137)、FLLTRICT(配列番号138))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1×106細胞/mLに希釈した。各ペプチドは10μgペプチド/1×106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%CO2で一晩インキュベートした。次に、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。
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132)、CLGGLLTMV(配列番号133)、GLCTLVAML(配列番号136)、LLFGYPVYV(配列番号135)、GILGFVFTL(配列番号134)及び2種類の無関係のペプチドWLSLLVPFV(配列番号137)、FLLTRICT(配列番号138))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1×106細胞/mLに希釈した。各ペプチドは10μgペプチド/1×106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%CO2で一晩インキュベートした。次に、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。プレートは、37℃でおよそ2時間インキュベートされた。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-87MG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-87MG細胞に100μL/ウェルで加えた。次いでプレートを37℃、5%CO2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-Kbα3ドメイン、膜貫通ドメイン、及び細胞質ドメイン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。
トランスジェニックHLA-A2.1(HLA-A2 Tg)マウスをTaconic Labs,Inc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-Kbα3ドメイン、膜貫通ドメイン、及び細胞質ドメイン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)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1×1010~1×106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。
HLA-A2 Tgマウスを、前脛骨筋の両側性の筋肉内注射により1×1010~1×106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共に含むRPMI(完全RPMI)中で組織を解離させた。
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共に含む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)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。1×105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、10μMの示したペプチドと16時間インキュベートした。アルカリホスファターゼを用いて、スポットを現像した。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の位までの概数に四捨五入した。
マウスIFNg ELISpotPLUSキット(MABTECH)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。1×105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、10μMの示したペプチドと16時間インキュベートした。アルカリホスファターゼを用いて、スポットを現像した。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の位までの概数に四捨五入した。
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2~5×106細胞/mLの密度で10μM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5μg/mlの濃度にまで加え、細胞を刺激物質と更に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)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)を1:100で使用した。試料をAttune NxT Flow Cytometer(Thermo Scientific)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/1×106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。
新しく単離したリンパ球を2~5×106細胞/mLの密度で10μM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5μg/mlの濃度にまで加え、細胞を刺激物質と更に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)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)を1:100で使用した。試料をAttune NxT Flow Cytometer(Thermo Scientific)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/1×106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。
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細胞活性化合物アッセイの開発。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。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。
*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。
*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-A*0201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対照に対して測定した。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(リンカーなし)=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。
*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。
*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更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-A*0201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。
*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。
*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-A*02:01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A、図3、図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-A*0201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。
抗原カセット設計の評価の別の例として、HLA-A*02:01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A、図3、図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-A*0201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、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25mer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1×e11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。
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更に16個のHLA-A*02:01、A*03:01及びB*44:05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、図5B)。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)更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。
*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。
*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、アデノウイルスに基づく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25mer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132)は、その5’末端側に天然の5’配列WQAGILAR(配列番号139)が、その3’末端側に天然の3’配列QGQNLKYQ(配列番号140)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WQAGILARNLVPMVATVQGQNLKYQ(配列番号141)という25mer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25mer配列は、それに続く25mer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25mer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。2個のクラスIIエピトープは、GPGPGアミノ酸リンカー(配列番号56)によって互いに対しても連結し、更にC末端側にGPGPGアミノ酸リンカー(配列番号56)を連結させた。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。
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、アデノウイルスに基づく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25mer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132)は、その5’末端側に天然の5’配列WQAGILAR(配列番号139)が、その3’末端側に天然の3’配列QGQNLKYQ(配列番号140)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WQAGILARNLVPMVATVQGQNLKYQ(配列番号141)という25mer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25mer配列は、それに続く25mer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25mer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。2個のクラスIIエピトープは、GPGPGアミノ酸リンカー(配列番号56)によって互いに対しても連結し、更にC末端側にGPGPGアミノ酸リンカー(配列番号56)を連結させた。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。
更なる例として、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25mer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. 30、40、または50抗原のための抗原カセット設計及び評価
30(L)、40(XL)または50(XXL)エピトープのいずれかを有するラージ抗原カセットが設計され、それぞれは、アミノ酸25個の長さである。エピトープは、腫瘍抗原を含む疾患抗原をモデルとするために、ヒト、NHP及びマウスのエピトープの混合物であった。図29は、様々な種からのエピトープの一般的な組織を示している。使用されたモデル抗原は、ヒト、霊長類及びマウスのモデルエピトープについて、それぞれ表37、表38及び表39に記載されている。表37、表38及び表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クラスを記載した。
30(L)、40(XL)または50(XXL)エピトープのいずれかを有するラージ抗原カセットが設計され、それぞれは、アミノ酸25個の長さである。エピトープは、腫瘍抗原を含む疾患抗原をモデルとするために、ヒト、NHP及びマウスのエピトープの混合物であった。図29は、様々な種からのエピトープの一般的な組織を示している。使用されたモデル抗原は、ヒト、霊長類及びマウスのモデルエピトープについて、それぞれ表37、表38及び表39に記載されている。表37、表38及び表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クラスを記載した。
これらのカセットを、より長い複数エピトープカセットの有効性を評価するために、記載されているようにchAd68及びsrRNAワクチンベクターにクローニングした。図30は、ウエスタンブロットによって予想される大きさの少なくとも1つの主要なバンドによって示されるように、ラージ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。
マウスは、ラージカセットの有効性を評価するために記載されているように免疫化した。T細胞応答は、chAd68ベクターによる免疫化後のICS及びテトラマー染色によって分析され(それぞれ、図31/表40及び図32/表41)、ならびにエピトープAH1(上のパネル)及びSINNFEKL(下のパネル)に対するsrRNAベクターによる免疫化後のICSによって分析された(図33/表42)。30(L)、40(XL)、50(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化は、モデル疾患エピトープに対するCD8+免疫応答を誘導した。
(表40)ChAdラージカセット処理マウスにおけるAH1及びSIINFEKL(配列番号57)ペプチドへの応答における平均IFNg+細胞。データは、総CD8細胞に対する%として示されている。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値は、MAG20-抗原カセットと比較した。
(表41)ChAdラージカセット処理マウスにおけるAH1及びSIINFEKL抗原における平均テトラマー+細胞。データは、総CD8細胞に対する%として示されている。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値は、MAG20-抗原カセットと比較した。
(表42)SAMラージカセット処理マウスにおけるAH1及びSIINFEKLペプチドへの応答における平均IFNg+細胞。データは、総CD8細胞に対する%として示されている。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値は、MAG20-抗原カセットと比較した。
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。更なる例では、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同定された。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)。
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。更なる例では、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同定された。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.MAG25mer;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.MAG25mer;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以下に記載する。
- 完全長ChAdVC68配列”ChAdV68.5WTnt”(配列番号1);対応するATCC VR-594ヌクレオチドが5つの位置で置換されたAC_000011.1配列
- ATCC VR-594C68(配列番号10);独立に配列決定;完全長C68
- ChAdV68.4WTnt.GFP(配列番号11);E1(nt577~3403)及びE3(nt27,816~31,332)配列が欠失したAC_000011.1;対応するATCC VR-594ヌクレオチドが4つの位置で置換された;欠失した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GFPレポーター
- ChAdV68.4WTnt.MAG25mer(配列番号12);E1(nt577~3403)及びE3(nt27,816~31,332)配列が欠失したAC_000011.1;対応するATCC VR-594ヌクレオチドが4つの位置で置換された;欠失した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モデル新生抗原カセット
- ChAdV68.5WTnt.GFP(配列番号13);E1(nt577~3403)及びE3(nt27,125~31,825)配列が欠失したAC_000011.1;対応するATCC VR-594ヌクレオチドが5つの位置で置換された;欠失した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GFPレポーター
- 完全長ChAdVC68配列”ChAdV68.5WTnt”(配列番号1);対応するATCC VR-594ヌクレオチドが5つの位置で置換されたAC_000011.1配列
- ATCC VR-594C68(配列番号10);独立に配列決定;完全長C68
- ChAdV68.4WTnt.GFP(配列番号11);E1(nt577~3403)及びE3(nt27,816~31,332)配列が欠失したAC_000011.1;対応するATCC VR-594ヌクレオチドが4つの位置で置換された;欠失した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GFPレポーター
- ChAdV68.4WTnt.MAG25mer(配列番号12);E1(nt577~3403)及びE3(nt27,816~31,332)配列が欠失したAC_000011.1;対応するATCC VR-594ヌクレオチドが4つの位置で置換された;欠失した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モデル新生抗原カセット
- ChAdV68.5WTnt.GFP(配列番号13);E1(nt577~3403)及びE3(nt27,125~31,825)配列が欠失したAC_000011.1;対応するATCC VR-594ヌクレオチドが5つの位置で置換された;欠失した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GFPレポーター
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.MAG25mer、及びChAdV68.5WTnt.MAG25mer)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。
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.MAG25mer、及びChAdV68.5WTnt.MAG25mer)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。
10μg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)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、20μlのあらかじ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106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1~2μg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(2~4μl)のリポフェクタミン2000と共に用いた。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.MAG25mer、ChAdV68.5WTnt.MAG25mer)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。
ChAdV68コンストラクト(ChAdV68.4WTnt.GFP、ChAdV68.5WTnt.GFP、ChAdV68.4WTnt.MAG25mer、ChAdV68.5WTnt.MAG25mer)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106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)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 CaCl2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CaCl2溶液に滴下した。次いで26μLの2M CaCl2を加えてマイクロピペッターで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 CaCl2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 CaCl2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106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℃で)。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1.5×107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%CO2のインキュベーター内の293FreeStyle(商標)(ThermoFisher)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106細胞に希釈し、1LのShakeフラスコ(Corning)中、1回の生成ラン当たり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。
8%CO2のインキュベーター内の293FreeStyle(商標)(ThermoFisher)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106細胞に希釈し、1LのShakeフラスコ(Corning)中、1回の生成ラン当たり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つの不連続な勾配ランを行った。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更に精製し、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。
ウイルスDNAをCsCl遠心分離により精製した。2つの不連続な勾配ランを行った。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更に精製し、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、更に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。そうして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。今回はランを一晩行った以外は上記と同様にしてランを行った。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Slide-a-Lyzer(商標)カセット(Pierce)を使用して、ARMバッファー(20mM Tris 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。
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%H2O2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0.32mm2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、1×108個のChAdV68.5WTnt.MAG25merのウイルス粒子(VP)を、100μL体積中で両側性の筋肉内注射(各脚50μL)により注射した。
C57BL/6J系の雌性マウス及びBalb/c系の雌性マウスに、1×108個のChAdV68.5WTnt.MAG25merのウイルス粒子(VP)を、100μL体積中で両側性の筋肉内注射(各脚50μL)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)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マイクロメートル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 NH4Cl,10mM KHCO3,0.1mM Na2EDTA)で溶解した。細胞を30マイクロメートル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)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。
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)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マイクロメートル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 NH4Cl,10mM KHCO3,0.1mM Na2EDTA)で溶解した。細胞を30マイクロメートル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)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)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。5×104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、10μM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の位までの概数に四捨五入した。
マウスIFNg ELISpotPLUSキット(MABTECH)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。5×104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、10μM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の位までの概数に四捨五入した。
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及び図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。
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及び図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.MAG25mer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)。
1つの例において、ChAdV68.4WTnt.GFP、ChAdV68.5WTnt.GFP、及びChAdV68.5WTnt.MAG25mer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)。
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57)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.MAG25merによるマウスの免疫後に対照に対して強いT細胞応答が測定された。脾細胞106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.MAG25merで免疫した場合に免疫の10日後に観察された。
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57)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.MAG25merによるマウスの免疫後に対照に対して強いT細胞応答が測定された。脾細胞106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.MAG25merで免疫した場合に免疫の10日後に観察された。
腫瘍浸潤リンパ球も、ChAdVを評価するCT26腫瘍モデル、及び抗CTLA4抗体の併用投与で評価した。マウスにCT26腫瘍細胞を移植し、移植の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IgGを対照として投与した。腫瘍浸潤リンパ球を、免疫化の12日後に分析した。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)を用いて解離した。解離した細胞を30マイクロメートルのフィルターで濾過し、完全な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)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。抗原特異的細胞は、MHCテトラマー複合体によって同定され、抗CD8及び生存率マーカーで共染色された。腫瘍は、プライム免疫化から12日後に収穫した。
腫瘍内の抗原特異的CD8+T細胞は、ChAdV、抗CTLA4、及びChAdV+抗CTLA4を投与した群の生細胞集団全体では、それぞれ3.3%、2.2%、または8.1%の中央値を含んだ(図41及び表36)。活性ChAdV免疫と組み合わせて抗CTLAを投与すると、ChAdV単独及び抗CTLA4単独よりも抗原特異的CD8+ T細胞頻度が統計学的に有意に増加し、chAd68ワクチンと併用投与したとき、腫瘍内の浸潤するT細胞の数が増加した。
XVI.アルファウイルス抗原カセット送達ベクター
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)、テンプレートとして使用した。RiboMAX Large Scale RNA production System(Promega)をm7Gキャップアナログ(Promega)と共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)を製造者の指示にしがって使用してmRNAを精製した。
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)、テンプレートとして使用した。RiboMAX Large Scale RNA production System(Promega)をm7Gキャップアナログ(Promega)と共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)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)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0.15μLのリポフェクタミン及び10ng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)をトランスフェクションの対照として使用した。
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)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0.15μLのリポフェクタミン及び10ng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)をトランスフェクションの対照として使用した。
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)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。
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)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)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)を使用してホモジナイズし、RNeasy kit(Qiagen)を使用して抽出した。Nanodrop(Thermo Scientific)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qTower3(Analytik Jena)でQuantitect Probe One-Step RT-PCR kit(Qiagen)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により生成されたものである(表8)。
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)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)を使用してホモジナイズし、RNeasy kit(Qiagen)を使用して抽出した。Nanodrop(Thermo Scientific)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qTower3(Analytik Jena)でQuantitect Probe One-Step RT-PCR kit(Qiagen)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により生成されたものである(表8)。
B16-OVA腫瘍モデル
C57BL/6J系マウスの左下脇腹に105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。
C57BL/6J系マウスの左下脇腹に105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106個のCT26細胞/動物を注射した。腫瘍を免疫化の前、7日間にわたって増殖させた。
Balb/c系マウスの左下脇腹に106個のCT26細胞/動物を注射した。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、10μgのRNAを、両側性に筋肉内注射(各脚50μL)により注射した。Ad5ワクチンについては、マウスに5×1010個のウイルス粒子(VP)を、100μL体積中で両側性に筋肉内注射(各脚50μL)により注射した。各動物に、抗CTLA-4(クローン9D9,BioXcell)、抗PD-1(クローンRMP1-14,BioXcell)、または抗IgG(クローンMPC-11,BioXcell)を、用量250μgで、週2回、腹腔内注射により注射した。
srRNAワクチンについては、マウスに100uL体積中、10μgのRNAを、両側性に筋肉内注射(各脚50μL)により注射した。Ad5ワクチンについては、マウスに5×1010個のウイルス粒子(VP)を、100μL体積中で両側性に筋肉内注射(各脚50μL)により注射した。各動物に、抗CTLA-4(クローン9D9,BioXcell)、抗PD-1(クローンRMP1-14,BioXcell)、または抗IgG(クローンMPC-11,BioXcell)を、用量250μg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)を使用して生物発光を測定した。
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)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)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マイクロメートル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 NH4Cl,10mM KHCO3,0.1mM Na2EDTA)で溶解した。細胞を30マイクロメートル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)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。
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)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マイクロメートル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 NH4Cl,10mM KHCO3,0.1mM Na2EDTA)で溶解した。細胞を30マイクロメートル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)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)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。5×104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、10μM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の位までの概数に四捨五入した。
マウスIFNg ELISpotPLUSキット(MABTECH)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。5×104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、10μM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の位までの概数に四捨五入した。
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、新生抗原発現システム用のアルファウイルス骨格を、ベネズエラウマ脳炎ウイルス(VEE)(Venezuelan Equine Encephalitis(VEE))(Kinney,1986,Virology 152:400-413)に基づく自己複製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。更に、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)。
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、新生抗原発現システム用のアルファウイルス骨格を、ベネズエラウマ脳炎ウイルス(VEE)(Venezuelan Equine Encephalitis(VEE))(Kinney,1986,Virology 152:400-413)に基づく自己複製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。更に、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。
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する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-MAG25mer)をコードする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-ルシフェラーゼでは約150倍のRNAの増大が観察された(表10)のに対して、VEE-MAG25mer 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変化倍率を示す。
(表11)VEE-MAG25mer 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-MAG25mer 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変化倍率を示す。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。
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10μgのVEE-ルシフェラーゼを注射し、注射の24時間後及び48時間後、ならびに7日後及び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、時間と共に増大し、srRNA注射の7日後にピークとなった(図11)。
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10μgのVEE-ルシフェラーゼを注射し、注射の24時間後及び48時間後、ならびに7日後及び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、時間と共に増大し、srRNA注射の7日後にピークとなった(図11)。
XVI.B.3.アデノウイルスベクター腫瘍モデルの評価
1つの実現態様にて、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57)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57))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58);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193);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。
1つの実現態様にて、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57)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57))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58);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193);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、対照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106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、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106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。
*Vax群のマウス#6からの結果は、三つ組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。
*Vax群のマウス#6からの結果は、三つ組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。
別の実現態様では、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106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106個当たり3960個(中央値)の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)。
別の実現態様で、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106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106個当たり3799個のSFCがELISpotアッセイで測定された(図14B、表14)。
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。
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106個のCT26細胞/動物を注射した。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。
腫瘍注入
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106個のCT26細胞/動物を注射した。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。
免疫化
srRNAワクチンについては、マウスに100uL体積中、10ugのVEE-MAG25mer srRNAを、両側性に筋肉内注射(各脚50μL)により注射した。C68ワクチンについては、マウスに1×1011個のVEE-MAG25mer srRNAのウイルス粒子(VP)を、100μL体積中で両側性に筋肉内注射(各脚50μL)により注射した。各動物に、抗PD-1(クローンRMP1-14,BioXcell)、または抗IgG(クローンMPC-11,BioXcell)を、用量250μgで、週2回、腹腔内注射により注射した。
srRNAワクチンについては、マウスに100uL体積中、10ugのVEE-MAG25mer srRNAを、両側性に筋肉内注射(各脚50μL)により注射した。C68ワクチンについては、マウスに1×1011個のVEE-MAG25mer srRNAのウイルス粒子(VP)を、100μL体積中で両側性に筋肉内注射(各脚50μL)により注射した。各動物に、抗PD-1(クローンRMP1-14,BioXcell)、または抗IgG(クローンMPC-11,BioXcell)を、用量250μg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)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マイクロメートル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 NH4Cl,10mM KHCO3,0.1mM Na2EDTA)で溶解した。細胞を30マイクロメートル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)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。
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)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マイクロメートル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 NH4Cl,10mM KHCO3,0.1mM Na2EDTA)で溶解した。細胞を30マイクロメートル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)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)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。5×104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、10μM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の位までの概数に四捨五入した。
マウスIFNg ELISpotPLUSキット(MABTECH)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。5×104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、10μM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の位までの概数に四捨五入した。
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.MAG25mer/VEE-MAG25mer srRNAの異種プライム/ブースト、またはVEE-MAG25mer 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。
ChAdV68.5WTnt.MAG25mer/VEE-MAG25mer srRNAの異種プライム/ブースト、またはVEE-MAG25mer 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。
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対照に対する強い免疫応答が観察された。
それぞれ、ChAdV68.5WTnt.MAG25mer(ChAdV/グループ3)、ChAdV68.5WTnt.MAG25mer+抗PD-1(ChAdV+PD-1/グループ4)、VEE-MAG25mer srRNA(srRNA/グループ5と7を合わせた中央値)、またはVEE-MAG25mer 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106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、ワクチン対照(グループ1)または抗PD-1をともなうワクチン対照(グループ2)は、それぞれ、脾細胞106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。
ELISpotのデータと一致して、それぞれ、ChAdV68.5WTnt.MAG25mer(ChAdV/グループ3)、ChAdV68.5WTnt.MAG25mer+抗PD-1(ChAdV+PD-1/グループ4)、VEE-MAG25mer srRNA(srRNA/グループ5と7を合わせた中央値)、またはVEE-MAG25mer 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%が抗原特異的応答を示した(図17及び表18)。ワクチン対照、またはワクチン対照と抗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。
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(>2500mm3)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.MAG25merプライム/VEE-MAG25mer srRNAブースト(グループ3)、ChAdV68.5WTnt.MAG25merプライム/VEE-MAG25mer srRNAブースト+抗PD-1(グループ4)、VEE-MAG25mer srRNAプライム/ChAdV68.5WTnt.MAG25merブースト(グループ5)、VEE-MAG25mer srRNAプライム/ChAdV68.5WTnt.MAG25merブースト+抗PD-1(グループ6)、VEE-MAG25mer srRNAプライム/VEE-MAG25mer srRNAブースト(グループ7)、及びVEE-MAG25mer srRNAプライム/VEE-MAG25mer 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1606mm3であった(図18及び表19)。ワクチン対照、またはワクチン対照と抗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2067mm3であった。これらのデータに基づけば、ChAdV68.5WTnt.MAG25mer/VEE-MAG25mer srRNA(グループ3)、ChAdV68.5WTnt.MAG25mer/VEE-MAG25mer srRNA+抗PD-1(グループ4)、VEE-MAG25mer srRNA/ChAdV68.5WTnt.MAG25mer+抗PD-1(グループ6)、及びVEE-MAG25mer srRNA/VEE-MAG25mer srRNA+抗PD-1(グループ8)は、対照(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。
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.MAG25merプライム/VEE-MAG25mer srRNAブーストと抗PD-1との組み合わせ(グループ4;対照群1に対してP<0.0001)、VEE-MAG25mer srRNAプライム/VEE-MAG25mer srRNAブーストと抗PD-1との組み合わせ(グループ8;対照群1に対してP=0.0006)、ChAdV68.5WTnt.MAG25merプライム/VEE-MAG25mer srRNAブースト(グループ3;対照群1に対してP=0.0003)、及び、VEE-MAG25mer srRNAプライム/ChAdV68.5WTnt.MAG25merブーストと抗PD-1との組み合わせ(グループ6;対照群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-MAG25mer srRNAプライム/ChAdV68.5WTnt.MAG25merブースト(グループ5)、VEE-MAG25mer srRNAプライム/VEE-MAG25mer srRNA(グループ7)、及び抗PD-1単独(グループ2))では対照グループ1(≦14%)と有意差は認められなかった。
結論として、ChAdV68.5WTnt.MAG25mer及びVEE-MAG25mer srRNAは、対照に対して、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.MAG25merプライム及びVEE-MAG25mer srRNAブーストの投与、VEE-MAG25mer srRNAプライム及びChAdV68.5WTnt.MAG25mer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-MAG25mer 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)NHPで評価した。
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)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。
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 A*01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.MAG25mer、30μgのVEE-MAG25mer srRNA、100μgのVEE-MAG25mer srRNA、または300μgのVEE-MAG25mer srRNAで両側性に免疫した。30μg、100μgまたは300μgのVEE-MAG25mer 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。
Mamu A*01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.MAG25mer、30μgのVEE-MAG25mer srRNA、100μgのVEE-MAG25mer srRNA、または300μgのVEE-MAG25mer srRNAで両側性に免疫した。30μg、100μgまたは300μgのVEE-MAG25mer 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)及びLeucoSep分離チューブ(Greiner Bio-One)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)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-A*01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)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、10μM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の位までの概数に四捨五入した。
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)及びLeucoSep分離チューブ(Greiner Bio-One)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)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-A*01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)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、10μM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の位までの概数に四捨五入した。
ワクチンにコードされた6種類の異なるアカゲザルMamu-A*01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-MAG25mer srRNAの30μg及び100μgの用量とChAdV68.5WTnt.MAG25mer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-MAG25mer srRNAの免疫応答を比較し、(c)VEE-MAG25mer srRNA及びChAdV68.5WTnt.MAG25mer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-MAG25mer srRNAの30μg及び100μgの用量とChAdV68.5WTnt.MAG25mer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-MAG25mer srRNAの免疫応答を比較し、(c)VEE-MAG25mer srRNA及びChAdV68.5WTnt.MAG25mer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するChAdV68.5WTnt.MAG25merまたはVEE-MAG25mer 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。
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日後に測定した。表21に示すように、各動物に、4週目及び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-MAG25mer 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~表25)。
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日後に測定した。表21に示すように、各動物に、4週目及び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-MAG25mer 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~表25)。
複合的な抗原特異的免疫応答が、最初のVEE-MAG25mer srRNA-LNP2(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、PBMC106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-MAG25mer 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、PBMC106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-MAG25mer 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、PBMC106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.MAG25mer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、PBMC106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。PBMC106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.MAG25merによる最初の免疫化の5週後に測定された(すなわち、VEE-MAG25mer srRNAによる最初のブーストの1週後)。VEE-MAG25mer 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.MAG25mer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)。PBMC106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.MAG25merによる最初の免疫化の9週後に測定された(すなわち、VEE-MAG25mer srRNAによる2度目のブーストの1週後)。VEE-MAG25mer 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)。
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-MAG25mer srRNAの300μgの用量とChAdV68.5WTnt.MAG25mer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-MAG25mer srRNAの免疫応答を比較し、(c)VEE-MAG25mer srRNA及びChAdV68.5WTnt.MAG25mer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-MAG25mer srRNAの300μgの用量とChAdV68.5WTnt.MAG25mer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-MAG25mer srRNAの免疫応答を比較し、(c)VEE-MAG25mer srRNA及びChAdV68.5WTnt.MAG25mer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。更に、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するChAdV68.5-WTnt.MAG25merまたはVEE-MAG25mer 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)。
結果
Mamu-A*01インドアカゲザルを、ChAdV68.5-WTnt.MAG25mer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-MAG25mer srRNAによる免疫化を行った。最初のChAdV68.5WTnt.MAG25mer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、PBMC106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-MAG25mer 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-MAG25mer 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、ChAdV68.5-WTnt.MAG25mer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-MAG25mer srRNAによる免疫化を行った。最初のChAdV68.5WTnt.MAG25mer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、PBMC106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-MAG25mer 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-MAG25mer 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また、2種類の異なるLNP製剤(LNP1及びLNP2)を用いてVEE-MAG25mer 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及び図23、表28及び表29)。動物に、4及び12週目にLNP1またはLNP2製剤を用いてVEE-MAG25mer 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-MAG25mer 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、PBMC106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-MAG25mer srRNA-LNP1による免疫化の4、5、7、8、10、11、12、13、14、15週後に、PBMC106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28)VEE-MAG25mer 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PMBC106個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)±SEM
(表29)VEE-MAG25mer 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PMBC106個当たりの平均スポット形成細胞(SFC)±SEM
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する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)。
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する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)。
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た免疫原性を実証するために、mamu A01インドアカゲザル(NHP)を用いてワクチン試験を行った。図34にワクチン接種法を示す。3つのグループのNHPを、ChAdV68.5-WTnt.MAG25merと、チェックポイント阻害抗CTLA-4抗体イピリムマブで免疫した(グループ5&グループ6)、またはチェックポイント阻害因子なしで免疫した(グループ4)。抗体は、静脈内投与(グループ5)または皮下投与(グループ6)のいずれかで投与した。三角形は、0週目と32週目におけるchAd68ワクチン接種(1e12vp/動物)を示す。丸は、0,4、12、20、28及び32週目のアルファウイルスワクチン接種を示す。
抗原ベクターを用いた免疫原性を実証するために、mamu A01インドアカゲザル(NHP)を用いてワクチン試験を行った。図34にワクチン接種法を示す。3つのグループのNHPを、ChAdV68.5-WTnt.MAG25merと、チェックポイント阻害抗CTLA-4抗体イピリムマブで免疫した(グループ5&グループ6)、またはチェックポイント阻害因子なしで免疫した(グループ4)。抗体は、静脈内投与(グループ5)または皮下投与(グループ6)のいずれかで投与した。三角形は、0週目と32週目におけるchAd68ワクチン接種(1e12vp/動物)を示す。丸は、0,4、12、20、28及び32週目のアルファウイルスワクチン接種を示す。
免疫したNHPでのCD8+抗エピトープ応答の時間経過を、chAd-MAG免疫単独(図35及び表31A)、チェックポイント阻害因子送達IVによるchAd-MAG免疫(図36及び表31B)、及びチェックポイント阻害因子送達SCによるchAd-MAG免疫(図37及び表31C)を示す。結果は、chAd68ベクターが霊長類の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因子がIVまたはSCに送達されたか否かにかかわらず、プライミング応答及びブースト応答の両方を増幅し、ワクチン接種後に再投与されたchAdベクターが免疫応答を効果的にブーストしたことを実証している。
インドアカゲザルにおける記憶表現型検査
アカゲザルをChAdV68.5WTnt.MAG25mer/VEE-MAG25mer srRNAヘテロログスプライム・ブーストレジメンで抗CTLA4をともなうまたはそれをともなわず免疫し、ChAdV68.5WTnt.MAG25merで再度ブーストした。群は、最終的なChAdV68投与の11か月後(試験18か月目)に評価した。ELISpotによる評価は、記載されているように実施した。図38及び表43は、免疫化前(左パネル)及び18か月後(右パネル)の両方でELISpotによって測定された、6つの異なる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、抗原特異的記憶応答がChAdV68/samRNAワクチンプロトコールによって生成されたことを実証している。
アカゲザルをChAdV68.5WTnt.MAG25mer/VEE-MAG25mer srRNAヘテロログスプライム・ブーストレジメンで抗CTLA4をともなうまたはそれをともなわず免疫し、ChAdV68.5WTnt.MAG25merで再度ブーストした。群は、最終的なChAdV68投与の11か月後(試験18か月目)に評価した。ELISpotによる評価は、記載されているように実施した。図38及び表43は、免疫化前(左パネル)及び18か月後(右パネル)の両方でELISpotによって測定された、6つの異なる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、抗原特異的記憶応答がChAdV68/samRNAワクチンプロトコールによって生成されたことを実証している。
記憶を評価するために、ワクチンにコードされた4つ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細胞をデュアルカラーMamu-A*01テトラマー標識を用いてモニターし、各抗原は独自の二重陽性の組み合わせで表され、1つの試料内の4つの抗原特異的集団のすべてを同定することができた。記憶細胞の表現型検査は、細胞表面マーカーCD45RA及びCCR7との共染色によって行われた。図39及び表44は、4つの異なるMaumu-A*01制限エピトープを認識するメモリーT細胞についての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細胞の表現型もフローサイトメトリーによって評価した。図40は、試験18か月目の4つのMamu-A*01テトラマー+CD8+ T細胞集団の合計内の記憶細胞型の分布を示す。記憶細胞は、以下のように特徴づけられた。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、結果は、記憶応答が、最後のブーストから少なくとも1年後に検出されたことを示しており、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集団を含む、免疫の長期持続性を示している。
XIX.インターフェロンシグナル伝達抑制との併用によるワクチン接種
アルファウイルスに基づくsamRNAワクチンの発現及び効力を増大させるために、I型IFN媒介性抑制の抗原発現及び免疫原性への影響を評価した。例えば、Pepini et al.,J Immunol.2017May15;198(10):4012-4024を参照のこと。
アルファウイルスに基づくsamRNAワクチンの発現及び効力を増大させるために、I型IFN媒介性抑制の抗原発現及び免疫原性への影響を評価した。例えば、Pepini et al.,J Immunol.2017May15;198(10):4012-4024を参照のこと。
材料及び方法
C57BL/6Jマウスを、LNP製剤化したVEE-ルシフェラーゼsamRNA(配列番号15)(1匹当たり10μg、筋肉内、両側に送達)、及び抗IFNAR MAbまたはトファシチニブのいずれかで免疫化した。抗IFNAR MAb(クローンMAR1-5A3、BioXcell)を、免疫化の24時間前に単回投与として腹腔内に投与した(2mg)。トファシチニブを、免疫化の24時間前から6日間、1日2回2mgを経口投与した。相対発光(RLU)を、VEEE-ルシフェラーゼによる免疫化後、1日目、2日目及び5日目に各マウスについて定量化した。
C57BL/6Jマウスを、LNP製剤化したVEE-ルシフェラーゼsamRNA(配列番号15)(1匹当たり10μg、筋肉内、両側に送達)、及び抗IFNAR MAbまたはトファシチニブのいずれかで免疫化した。抗IFNAR MAb(クローンMAR1-5A3、BioXcell)を、免疫化の24時間前に単回投与として腹腔内に投与した(2mg)。トファシチニブを、免疫化の24時間前から6日間、1日2回2mgを経口投与した。相対発光(RLU)を、VEEE-ルシフェラーゼによる免疫化後、1日目、2日目及び5日目に各マウスについて定量化した。
Balb/cマウスを、VEE-MAG25mer samRNA(配列番号4;マウス1匹当たり10μg、筋肉内、両側に送達)、及び抗IFNAR MAbまたはトファシチニブのいずれかで免疫化した。抗IFNAR MAb(クローンMAR1-5A3、BioXcell)を、免疫化の24時間前に単回投与として腹腔内に投与した(2mg)。トファシチニブを、免疫化の24時間前から8日間、1日2回2mgを経口投与した。マウスを屠殺し、VEE-MAGによる免疫化後12日目に脾臓を採取した。AH1-A5ペプチド(SPSYAYHQF(配列番号193))に対するT細胞応答を、細胞内サイトカイン染色を用いて測定した。
結果
IFNを阻害するために、IFNαβ受容体(IFNAR)をブロックするモノクローナル抗体(MAR1-5A3)、またはJAK1及びJAK3の低分子阻害因子であるトファシチニブを、ルシフェラーゼレポーター遺伝子を発現するVEE-ルシフェラーゼ、またはモデル抗原カセットを発現するVEE-MAGのいずれかでワクチン接種の24時間前にマウスに注射した。ルシフェラーゼ発現は、インビボイメージングによって免疫化後の様々な時点で評価した。免疫化の24時間後のルシフェラーゼ発現は、aIFNAR MAbによる前処理で約200倍の増加になり、トファシチニブによる前処理で約60倍の増加になった(図26A、表32)。
IFNを阻害するために、IFNαβ受容体(IFNAR)をブロックするモノクローナル抗体(MAR1-5A3)、またはJAK1及びJAK3の低分子阻害因子であるトファシチニブを、ルシフェラーゼレポーター遺伝子を発現するVEE-ルシフェラーゼ、またはモデル抗原カセットを発現するVEE-MAGのいずれかでワクチン接種の24時間前にマウスに注射した。ルシフェラーゼ発現は、インビボイメージングによって免疫化後の様々な時点で評価した。免疫化の24時間後のルシフェラーゼ発現は、aIFNAR MAbによる前処理で約200倍の増加になり、トファシチニブによる前処理で約60倍の増加になった(図26A、表32)。
抗原特異的T細胞応答は、免疫化後の12日目に細胞内サイトカイン染色により測定した。発現の増加と一致して、aIFNAR MAbまたはトファチニブのいずれかによる前処理は、抗原特異的T細胞の有意な増加をもたらした(aIFNAR:IgGで処理した対照の9%と比較して、平均22%のIFNg+(CD8+に対する%)、p<0.001;トファチニブ:ビヒクルで処理した対照の9%と比較して、平均13%のIFNg+(CD8+に対する%)、p<0.05)。図26B及び表33を参照のこと。
XX.インターフェロンシグナル伝達抑制の時機の評価
I型IFN介在抑制の時機及び/または継続が、ワクチンの抗原発現ならびに免疫原性に与える影響を評価した。
I型IFN介在抑制の時機及び/または継続が、ワクチンの抗原発現ならびに免疫原性に与える影響を評価した。
材料及び方法
Balb/cマウスを、VEE-MAG25mer samRNA(配列番号4;マウス1匹当たり1μg、筋肉内、両側に送達)、及び抗IFNAR MAb抗体または抗IgG抗体対照のいずれかで免疫化した。抗IFNAR MAb(クローンMAR1-5A3、BioXcell)を、以下に示されるように、samRNAとの免疫化の前後の指定された時間に腹腔内(2mg)に投与した。マウスを屠殺し、VEE-MAGによる免疫化後12日目に脾臓を採取した。CD8 T細胞の抗原特異的(AH1-A5)IFN-γ産生をIFN-γ産生を細胞内サイトカイン染色を用いて測定し、AH1-A5特異的CD8 T細胞の割合をMHCクラスIテトラマー染色を用いて測定した。
Balb/cマウスを、VEE-MAG25mer samRNA(配列番号4;マウス1匹当たり1μg、筋肉内、両側に送達)、及び抗IFNAR MAb抗体または抗IgG抗体対照のいずれかで免疫化した。抗IFNAR MAb(クローンMAR1-5A3、BioXcell)を、以下に示されるように、samRNAとの免疫化の前後の指定された時間に腹腔内(2mg)に投与した。マウスを屠殺し、VEE-MAGによる免疫化後12日目に脾臓を採取した。CD8 T細胞の抗原特異的(AH1-A5)IFN-γ産生をIFN-γ産生を細胞内サイトカイン染色を用いて測定し、AH1-A5特異的CD8 T細胞の割合をMHCクラスIテトラマー染色を用いて測定した。
結果
samRNAワクチン接種での免疫応答の改善におけるI型IFNARの阻害を更に評価するために、samRNAワクチンの投与に対する抗IFNAR MAbの投与タイミングを評価した。具体的には、抗IFNAR MAbをsamRNAワクチン投与の24時間前、同時期、6時間後、12時間後、24時間後のいずれかに投与した。免疫応答は、CD8 T細胞での抗原特異的(AH1-A5)IFN-γ産生をアッセイして評価し、総CD8 T細胞に対する割合として定量化した。図27A及び表34Aに示すように、抗IFNAR MAbを、samRNAワクチンを投与する24時間前、同時に、または6時間後に投与すると、対照抗体を投与した場合と比較して、抗原特異的免疫応答が有意に改善された。一方、抗IFNAR MabをsamRNAワクチン投与の12時間後または24時間後に投与しても、対照抗体と比較して免疫応答は改善しなかった。したがって、この結果は、IFNaの早期抑制が抗原特異的免疫応答の改善につながることを示している。
samRNAワクチン接種での免疫応答の改善におけるI型IFNARの阻害を更に評価するために、samRNAワクチンの投与に対する抗IFNAR MAbの投与タイミングを評価した。具体的には、抗IFNAR MAbをsamRNAワクチン投与の24時間前、同時期、6時間後、12時間後、24時間後のいずれかに投与した。免疫応答は、CD8 T細胞での抗原特異的(AH1-A5)IFN-γ産生をアッセイして評価し、総CD8 T細胞に対する割合として定量化した。図27A及び表34Aに示すように、抗IFNAR MAbを、samRNAワクチンを投与する24時間前、同時に、または6時間後に投与すると、対照抗体を投与した場合と比較して、抗原特異的免疫応答が有意に改善された。一方、抗IFNAR MabをsamRNAワクチン投与の12時間後または24時間後に投与しても、対照抗体と比較して免疫応答は改善しなかった。したがって、この結果は、IFNaの早期抑制が抗原特異的免疫応答の改善につながることを示している。
samAワクチン接種での免疫応答の改善のI型IFNの阻害を更に評価するために、抗IFNAR MAbの継続投与が、SAM発現の増加にもかかわらず、I型IFNシグナル伝達の阻害を継続することが、全体的な免疫応答(例えば、T細胞活性化)に負の影響を与えるかなどを評価した。前述を評価するために、抗IFNAR MAbを、samRNAワクチンを投与する24時間前、24時間前と24時間後の両方、または24時間前と4日目と8日目に投与した。免疫応答は、CD8 T細胞での抗原特異的(AH1-A5)MHCテトラマー染色及びIFN-γ産生をアッセイして評価し、総CD8 T細胞に対する割合として定量化した。図27B及び表34B(MHCテトラマー染色)、ならびに図27C及び表34C(IFN-γ産生)に示すように、samRNAワクチン投与後の抗IFNAR MAbの追加投与は、samRNAワクチン投与の24時間前に抗IFNAR MAbの単回投与を行った場合と比較して、免疫応答を変化させなかったが、すべての抗IFNAR MAb処置プロトコールは、対照抗体を投与した場合と比較して抗原特異的免疫応答の改善をもたらした。したがって、この結果は、IFNaの抑制を継続して行っても、I型IFNシグナル伝達の阻害に起因する、エピトープ特異的免疫応答の増加を顕著には変化させない(例えば、鈍化させない)ことを示している。
XXI.インターフェロンシグナル伝達抑制の投与経路の評価
I型IFN介在抑制の投与経路が、ワクチンの抗原発現ならびに免疫原性に与える影響を評価した。
I型IFN介在抑制の投与経路が、ワクチンの抗原発現ならびに免疫原性に与える影響を評価した。
材料及び方法
Balb/cマウスを、VEE-MAG25mer samRNA(配列番号4;マウス1匹当たり1μg、筋肉内、両側に送達)、及び抗IFNAR MAb抗体または抗IgG抗体対照のいずれかで免疫化した。抗IFNAR MAb(クローンMAR1-5A3、BioXcell)を、samRNAによる免疫化の24時間前にIPまたは筋肉内(0.5mg)に投与した。抗IgG抗体対照は、samRNAによる免疫化の24時間前にIP(0.5mg)に投与した。マウスを屠殺し、VEE-MAGによる免疫化後12日目に脾臓を採取した。CD8 T細胞の抗原特異的(AH1-A5)IFN-γ産生をIFN-γ産生を細胞内サイトカイン染色を用いて測定し、AH1-A5特異的CD8 T細胞の割合をMHCクラスIテトラマー染色を用いて測定した。
Balb/cマウスを、VEE-MAG25mer samRNA(配列番号4;マウス1匹当たり1μg、筋肉内、両側に送達)、及び抗IFNAR MAb抗体または抗IgG抗体対照のいずれかで免疫化した。抗IFNAR MAb(クローンMAR1-5A3、BioXcell)を、samRNAによる免疫化の24時間前にIPまたは筋肉内(0.5mg)に投与した。抗IgG抗体対照は、samRNAによる免疫化の24時間前にIP(0.5mg)に投与した。マウスを屠殺し、VEE-MAGによる免疫化後12日目に脾臓を採取した。CD8 T細胞の抗原特異的(AH1-A5)IFN-γ産生をIFN-γ産生を細胞内サイトカイン染色を用いて測定し、AH1-A5特異的CD8 T細胞の割合をMHCクラスIテトラマー染色を用いて測定した。
結果
samRNAワクチン接種での免疫応答の改善におけるI型IFNARの阻害を更に評価するために、抗IFNAR MAbの投与経路を評価した。具体的には、抗IFNAR MAbをsamRNAによる免疫化の24時間前にIPまたは筋肉内(IM)に投与した(0.5mg)。免疫応答は、CD8 T細胞での抗原特異的(AH1-A5)MHCテトラマー染色及びIFN-γ産生をアッセイして評価し、総CD8 T細胞に対する割合として定量化した。図28A及び表35A(MHCテトラマー染色)、ならびに図28B及び表35B(IFN-γ産生)に示すように、抗IFNAR MAbをIM(局所的)またはIP(全身的)のいずれかで投与すると、対照抗体を投与した場合と比較して、免疫応答が有意に改善された。したがって、この結果は、I型IFNシグナル伝達の局所的な抑制が、samRNAワクチンに対する免疫応答を増加させる上で、全身投与と同様に有効であることを示している。
samRNAワクチン接種での免疫応答の改善におけるI型IFNARの阻害を更に評価するために、抗IFNAR MAbの投与経路を評価した。具体的には、抗IFNAR MAbをsamRNAによる免疫化の24時間前にIPまたは筋肉内(IM)に投与した(0.5mg)。免疫応答は、CD8 T細胞での抗原特異的(AH1-A5)MHCテトラマー染色及びIFN-γ産生をアッセイして評価し、総CD8 T細胞に対する割合として定量化した。図28A及び表35A(MHCテトラマー染色)、ならびに図28B及び表35B(IFN-γ産生)に示すように、抗IFNAR MAbをIM(局所的)またはIP(全身的)のいずれかで投与すると、対照抗体を投与した場合と比較して、免疫応答が有意に改善された。したがって、この結果は、I型IFNシグナル伝達の局所的な抑制が、samRNAワクチンに対する免疫応答を増加させる上で、全身投与と同様に有効であることを示している。
Claims (161)
- 対象の免疫応答を刺激するための方法であって、
前記方法が、発現システムを送達するための組成物を前記対象に投与することと、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子を前記対象に投与することとを含み、
ここで、前記発現システムを送達するための前記組成物が前記発現システムを含み、
前記発現システムが、1つ以上のベクターを含み、
前記1つ以上のベクターが、
(a)(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、RNAアルファウイルス骨格、ならびに
(b)カセットであって、
(i)少なくとも1つの核酸配列であって、任意で前記少なくとも1つの核酸配列がポリペプチドコード核酸配列を含み、任意で前記ポリペプチドコード核酸配列が抗原コード核酸配列であり、前記抗原コード核酸配列が、
a.エピトープコード核酸配列であって、前記エピトープコード核酸配列が、少なくとも1つの変更を任意で含み、前記変更が、コードされたエピトープ配列を、野生型核酸配列によってコードされた対応するペプチド配列とは異なるものにする、前記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つの核酸配列と、
(ii)任意で、前記少なくとも1つの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つの第2のポリ(A)配列であって、前記第2のポリ(A)配列が、天然型ポリ(A)配列であるまたはアルファウイルスにとって外因性ポリ(A)配列である、前記少なくとも1つの第2のポリ(A)配列と
を含む、前記カセット
を含む、前記方法。 - 対象の免疫応答を刺激するための方法であって、
前記方法が、発現システムを送達するための組成物を前記対象に投与することと、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子を前記対象に投与することとを含み、
ここで、前記発現システムを送達するための前記組成物が前記発現システムを含み、
前記発現システムが、1つ以上のベクターを含み、
前記1つ以上のベクターが、
(a)RNAアルファウイルス骨格が配列番号6に記載の核酸配列を含み、RNAアルファウイルス骨格配列が26Sプロモーターヌクレオチド配列及びポリ(A)配列を含み、前記26Sプロモーター配列がRNAアルファウイルス骨格にとって内因性であり、前記ポリ(A)配列が前記RNAアルファウイルス骨格にとって内因性である、前記RNAアルファウイルス骨格、ならびに
(b)前記26Sプロモーターヌクレオチド配列と前記ポリ(A)配列との間に組み込まれたカセットであって、前記カセットが前記26Sプロモーターヌクレオチド配列と機能的に連結されており、前記カセットが、少なくとも1つの核酸配列を含み、任意で前記少なくとも1つの核酸配列がポリペプチドコード核酸配列を含み、任意で前記ポリペプチドコード核酸配列が抗原コード核酸配列であり、前記抗原コード核酸配列が、
a.エピトープコード核酸配列であって、前記エピトープコード核酸配列が、少なくとも1つの変更を任意で含み、前記変更が、コードされたエピトープ配列を、野生型核酸配列によってコードされた対応するペプチド配列とは異なるものにする、前記エピトープコード核酸配列と、
b.任意で5’リンカー配列と、
c.任意で3’リンカー配列と
を含む、前記カセット
を含み、
ここで、I型インターフェロンシグナル伝達の前記阻害因子が抗IFNαβ受容体(IFNAR)遮断抗体を含む、前記方法。 - 前記少なくとも1つの核酸配列が前記ポリペプチドコード核酸配列を含む、請求項1または2に記載の方法。
- 前記ポリペプチドコード核酸配列が前記抗原コード核酸配列をコードする、請求項3に記載の方法。
- 前記抗原コード核酸配列が前記エピトープコード核酸配列である、請求項4に記載の方法。
- 前記抗原コード核酸配列が、コードされた前記エピトープへの抗原プロセシングを受けることが可能なポリペプチド配列をコードする、請求項4に記載の方法。
- 前記エピトープコード核酸配列が、細胞の表面上にMHCクラスIによって提示されることが知られているまたは疑われているエピトープをコードし、任意で前記細胞の表面が腫瘍細胞表面または感染細胞表面であり、任意で前記細胞が前記対象の細胞である、請求項4~7のいずれか一項に記載の方法。
- 細胞が、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、膵臓癌、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、T細胞リンパ球性白血病、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腫瘍細胞である、または
細胞が、病原体感染細胞、ウイルス感染細胞、細菌感染細胞、真菌感染細胞、及び寄生虫感染細胞からなる群から選択される感染細胞である、
請求項7に記載の方法。 - 前記ウイルス感染細胞がHIV感染細胞である、請求項8に記載の方法。
- 前記ポリペプチドコード核酸配列が完全長タンパク質またはその機能的部分をコードする、請求項3に記載の方法。
- 前記完全長タンパク質またはその機能的部分が、抗体、サイトカイン、キメラ抗原受容体(CAR)、T細胞受容体、及びゲノム編集システムヌクレアーゼからなる群から選択される、請求項10に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの核酸配列が非コード核酸配列を含む、請求項1または2に記載の方法。
- 前記非コード核酸配列が、RNA干渉(RNAi)ポリヌクレオチドまたはゲノム編集システムポリヌクレオチドである、請求項12に記載の方法。
- 前記カセットが、
(i)前記ポリペプチドコード核酸配列を含む少なくとも1つの核酸配列であって、前記ポリペプチコード核酸配列が抗原コード核酸配列であり、前記抗原コード核酸配列が、
a.エピトープコード核酸配列であって、前記エピトープコード核酸配列が、少なくとも1つの変更を任意で含み、前記変更が、コードされたエピトープ配列を、野生型核酸配列によってコードされた対応するペプチド配列とは異なるものにする、前記エピトープコード核酸配列と、
b.任意で5’リンカー配列と、
c.任意で3’リンカー配列と
を含む、前記少なくとも1つの核酸配列、
(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、
(iii)任意で、少なくとも1つのMHCクラスIIエピトープコード核酸配列、
(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、及び
(v)任意で、少なくとも1つの第2のポリ(A)配列であって、前記第2のポリ(A)配列が、天然型ポリ(A)配列であるまたは前記アルファウイルスにとって外因性のポリ(A)配列である、前記少なくとも1つの第2のポリ(A)配列
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記カセットの各要素の順番に並べられた配列が、5’から3’方向へ、式:
で記載され、
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は前記エピトープコード核酸配列のうちの1つを含み、前記エピトープコード核酸配列はMHCクラスIエピトープコード核酸配列を含み、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エピトープ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、かつ
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、エピトープコード核酸配列である、
請求項14に記載の方法。 - 各Xについて、前記対応するNc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15に記載の方法。
- 各Yについて、前記対応するUfが、異なるMHCクラスIIエピトープコード核酸配列である、請求項15または16に記載の方法。
- 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RNAアルファウイルス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RNAアルファウイルス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C末端アミノ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RNAアルファウイルス骨格が、配列番号6に記載の配列であり、かつ
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、アミノ酸13個から25個の間の長さのポリペプチドをコードする、
請求項15~17のいずれか一項に記載の方法。 - 前記発現システムを送達するための前記組成物がナノ粒子状送達ビヒクルを更に含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ナノ粒子状送達ビヒクルが脂質ナノ粒子(LNP)である、請求項19に記載の方法。
- 前記LNPが、イオン化可能なアミノ脂質を含む、請求項20に記載の方法。
- 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21に記載の方法。
- 前記ナノ粒子状送達ビヒクルが前記発現システムを封入する、請求項19~22のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ナノ粒子状送達ビヒクルが約100nmの直径を有する、請求項19~23のいずれか一項に記載の方法。
- I型インターフェロンシグナル伝達の前記阻害因子が、IFNα阻害因子、IFNβ阻害因子、IFNAR阻害因子、及びI型インターフェロンシグナル伝達経路阻害因子からなる群から選択される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
- I型インターフェロンシグナル伝達経路の前記阻害因子が、抗体またはその抗原結合フラグメント、低分子阻害因子、RNAiポリヌクレオチド、ゲノム編集システム、及びFc融合タンパク質からなる群から選択される、請求項25に記載の方法。
- 前記抗体が、抗IFNα抗体、抗IFNβ抗体、抗IFNαβ受容体(IFNAR)遮断抗体からなる群から選択される、請求項26に記載の方法。
- 前記抗IFNα抗体が、シファリムマブ(Sifalumumab)、ロンタリズマブ、及びASG-009からなる群から選択される、請求項27に記載の方法。
- 前記抗IFNAR遮断抗体が、MAR1-5A3、アニフロルマブ、AmS3A5-1、64G12、H2K6、H2K1、H3K6、H3K1 3F11、4G5、11E2、及び9D4からなる群から選択される、請求項27に記載の方法。
- 前記I型インターフェロンシグナル伝達経路阻害因子がJAKキナーゼ阻害因子を含む、請求項25に記載の方法。
- 前記JAKキナーゼ阻害因子が低分子を含む、請求項30に記載の方法。
- 前記JAKキナーゼ阻害因子がJAK1/2阻害因子またはJAK1/3阻害因子を含む、請求項30または31に記載の方法。
- 前記JAK1/3阻害因子がトファシチニブである、請求項32に記載の方法。
- I型インターフェロンシグナル伝達の前記阻害因子が、前記発現システムを送達するための前記組成物の投与の前、前記投与と同時に、または前記投与の後に投与される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
- I型インターフェロンシグナル伝達の前記阻害因子が、前記発現システムを送達するための前記組成物の投与前24時間以内に投与される、請求項34に記載の方法。
- I型インターフェロンシグナル伝達の前記阻害因子が、前記発現システムの送達のための前記組成物の投与後12時間未満に投与される、請求項34に記載の方法。
- I型インターフェロンシグナル伝達の前記阻害因子が、前記発現システムを送達するための前記組成物の投与後6時間以内に投与される、請求項34に記載の方法。
- I型インターフェロンシグナル伝達の前記阻害因子が、前記発現システムを送達するための前記組成物の投与前24時間から投与後6時間以内の間に投与される、請求項34に記載の方法。
- 前記発現システムを送達するための前記組成物が、筋肉内(IM)、皮内(ID)、皮下(SC)、または静脈内(IV)に投与される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
- 前記発現システムを送達するための前記組成物が筋肉内(IM)に投与される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
- I型インターフェロンシグナル伝達の前記阻害因子が、筋肉内(IM)、皮内(ID)、皮下(SC)、または静脈内(IV)に投与される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
- I型インターフェロンシグナル伝達の前記阻害因子が筋肉内(IM)に投与される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
- I型インターフェロンシグナル伝達の前記阻害因子が静脈内(IV)に投与される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
- I型インターフェロンシグナル伝達の前記阻害因子の単回投与が行われる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
- 前記カセットが、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、3~17、または19~44のいずれか一項に記載の方法。
- 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カセットと機能的に連結されている、請求項1、3~17、または19~45のいずれか一項に記載の方法。
- 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、3~17、または19~46のいずれか一項に記載の方法。
- 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47に記載の方法。
- 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47または48に記載の方法。
- 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、3~17、または19~49のいずれか一項に記載の方法。
- 前記RNAアルファウイルス骨格が、アウラ(Aura)ウイルス、フォートモルガン(Fort Morgan)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、3~17、または19~50のいずれか一項に記載の方法。
- 前記RNAアルファウイルス骨格が、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、3~17、または19~50のいずれか一項に記載の方法。
- 前記RNAアルファウイルス骨格が、
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
を少なくとも含む、請求項51または52に記載の方法。 - 前記RNAアルファウイルス骨格が、
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
を少なくとも含む、請求項51または52に記載の方法。 - 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サブゲノムプロモーター配列、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53または54に記載の方法。
- 前記RNAアルファウイルス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53~55のいずれか一項に記載の方法。
- 前記カセットが、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56に記載の方法。
- 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51または52に記載の方法。
- 前記ベネズエラウマ脳炎ウイルスが、塩基対7544と11175との間の欠失を更に含む配列番号3または配列番号5の配列を含む、請求項51または52に記載の方法。
- 前記RNAアルファウイルス骨格が、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59に記載の方法。
- 前記カセットが、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59または60に記載の方法。
- 前記カセットの挿入が、nsP1~4遺伝子と前記少なくとも1つの核酸配列と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つの核酸配列が別々のオープンリーディングフレーム内に存在する、請求項57~61のいずれか一項に記載の方法。
- 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RNAアルファウイルス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、3~17、または19~62のいずれか一項に記載の方法。
- 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RNAプロモーターである、請求項1、3~17、または19~62のいずれか一項に記載の方法。
- 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、3~17、または19~64のいずれか一項に記載の方法。
- 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、3~17、または19~64のいずれか一項に記載の方法。
- 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一項に記載の方法。
- 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一項に記載の方法。
- 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一項に記載の方法。
- 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一項に記載の方法。
- 前記エピトープコード核酸配列のうちの少なくとも1つが、発現されかつ翻訳された場合に前記対象の細胞上にMHCクラスIによって提示されることが可能なエピトープをコードする、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
- 前記エピトープコード核酸配列のうちの少なくとも1つが、発現されかつ翻訳された場合に前記対象の細胞上にMHCクラスIIによって提示されることが可能なエピトープをコードする、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの核酸配列が、2つ以上の核酸配列を含む、請求項1~17または19~72のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの核酸配列が、2つ以上のポリペプチドコード核酸配列を含む、請求項1~17または19~72のいずれか一項に記載の方法。
- 各ポリペプチドコード核酸配列が互いに直接連結されている、請求項74に記載の方法。
- 各ポリペプチドコード核酸配列が、リンカーをコードする核酸配列によって、異なるポリペプチドコード核酸配列と連結されている、請求項1~17または19~75のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポリペプチドコード核酸配列が抗原コード核酸配列であり、前記リンカーが、2個のMHCクラスIエピトープコード核酸配列または1個のMHCクラスIエピトープコード核酸配列を、MHCクラスIIエピトープコード核酸配列に連結している、請求項76に記載の方法。
- 前記リンカーが、
(1)少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、または10残基の長さの連続したグリシン残基、(2)少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、または10残基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)哺乳動物プロテアーゼによって効率的にプロセシングされる、アミノ酸残基少なくとも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)起源となる同族タンパク質に由来する抗原に隣接し、アミノ酸残基少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、または2~20個の長さである、1つ以上の天然配列
からなる群から選択される、請求項77に記載の方法。 - 前記ポリペプチドコード核酸配列が抗原コード核酸配列であり、前記リンカーが、2個のMHCクラスIIエピトープコード核酸配列または1個のMHCクラスII配列を、MHCクラスIエピトープコード核酸配列に連結している、請求項76に記載の方法。
- 前記リンカーが配列GPGPGを含む、請求項79に記載の方法。
- 前記ポリペプチドコード核酸配列が抗原コード核酸配列であり、ここで、前記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/または免疫原性を増強する、分離したまたは連続した配列に、前記抗原コード核酸配列が機能的にまたは直接連結されている、請求項1~17または19~80のいずれか一項に記載の方法。
- 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を向上させ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を向上させ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81に記載の方法。
- 前記エピトープコード核酸配列が、少なくとも1つの変更を含み、前記変更によって、翻訳された対応する前記野生型核酸配列と比較して、コードされた前記エピトープがその対応するMHCアレルに対する増大した結合親和性を有する、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
- 前記エピトープコード核酸配列が、少なくとも1つの変更を含み、前記変更によって、翻訳された対応する前記野生型核酸配列と比較して、コードされた前記エピトープがその対応するMHCアレルに対する増大した結合安定性を有する、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
- 前記エピトープコード核酸配列が、少なくとも1つの変更を含み、前記変更によって、翻訳された対応する前記野生型核酸配列と比較して、コードされた前記エピトープがその対応するMHCアレル上の提示の増大した可能性を有する、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの変更が、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に一項に記載の方法。
- 前記対象が、がんを有するとわかっているまたは疑われている、先行請求項のいずれかに一項に記載の方法。
- 前記免疫応答を刺激することにより前記がんが治療される、請求項87に記載の方法。
- 前記がんが、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、膵臓癌、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細胞リンパ球性白血病、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、請求項87または88に記載の方法。
- 前記対象が、1つ以上の腫瘍を有する、先行請求項のいずれかに一項に記載の方法。
- 前記免疫応答を刺激することにより、前記1つ以上の腫瘍の腫瘍体積が減少する、請求項90に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの核酸配列が、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個の核酸配列を含み、任意で、各核酸配列が、異なる非コード核酸配列、異なるポリペプチドコード核酸配列、またはそれらの組み合わせをコードする、請求項1~17または19~91のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの核酸配列が、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個の核酸配列を含み、任意で、各核酸配列が、異なる非コード核酸配列、異なるポリペプチドコード核酸配列、またはそれらの組み合わせをコードする、請求項1~17または19~91のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの核酸配列が、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個のポリペプチドコード核酸配列を含む、請求項1~17または19~91のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの核酸配列が、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個のポリペプチドコード核酸配列を含む、請求項1~17または19~91のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの核酸配列が、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個の抗原コード核酸配列を含む、請求項1~17または19~91のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの核酸配列が、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個の抗原コード核酸配列を含む、請求項1~17または19~91のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの核酸配列が、少なくとも2~400個の抗原コード核酸配列を含み、前記抗原コード核酸配列のうちの少なくとも2個が、細胞表面上に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1~17または19~91のいずれか一項に記載の方法。
- 前記MHCクラスIエピトープのうちの少なくとも2つが、前記腫瘍細胞表面上にMHCクラスIによって提示される、請求項18に記載の方法。
- 前記対象に投与され、かつ翻訳された場合に、前記エピトープコード核酸配列によってコードされた前記エピトープのうちの少なくとも1つが、抗原提示細胞上に提示され、その結果、前記細胞表面上に前記エピトープのうちの少なくとも1つを提示する細胞を標的とする免疫応答が生じる、先行請求項のいずれかに一項に記載の方法。
- 前記エピトープコード核酸配列が、少なくとも1つのMHCクラスIエピトープコード核酸配列またはMHCクラスIIエピトープコード核酸配列を含み、前記対象に投与され、かつ翻訳された場合に、前記MHCクラスIエピトープまたはMHCクラスIIエピトープのうちの少なくとも1つが抗原提示細胞上に提示され、その結果、前記細胞表面上に前記エピトープのうちの少なくとも1つを提示する細胞を標的とする免疫応答をもたらし、任意で前記MHCクラスIエピトープコード核酸配列及び/またはMHCクラスIIエピトープコード核酸配列のそれぞれについての発現が、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に一項に記載の方法。
- 前記エピトープコード核酸配列が、少なくとも1つのMHCクラスIエピトープコード核酸配列を含み、各抗原コード核酸配列が、アミノ酸8個から35個の間の長さ、任意で、アミノ酸9~17個、9~25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、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1~17または19~101のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのMHCクラスIIエピトープコード核酸配列が存在している、請求項14~17または19~102のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのMHCクラスIIエピトープコード核酸配列が存在し、かつ少なくとも1つの変更を含む少なくとも1つのMHCクラスIIエピトープコード核酸配列を含み、前記変更が、前記コードされたエピトープ配列を、野生型核酸配列によってコードされた前記対応するペプチド配列とは異なるものにする、請求項14~17または19~102のいずれか一項に記載の方法。
- 前記エピトープコード核酸配列が、1つのMHCクラスIIエピトープコード核酸配列を含み、各抗原コード核酸配列が、アミノ酸12~20個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、または20~40個の長さのポリペプチド配列をコードする、請求項1~17または19~104のいずれか一項に記載の方法。
- 前記エピトープコード核酸配列が、MHCクラスIIエピトープコード核酸配列を含み、ここで、少なくとも1つの前記MHCクラスIIエピトープコード核酸配列が存在し、少なくとも1つの前記MHCクラスIIエピトープコード核酸配列が、少なくとも1つのユニバーサルMHCクラスIIエピトープ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のうちの少なくとも1つを含む、請求項1~17または19~105のいずれか一項に記載の方法。
- 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、3~17、または19~106のいずれか一項に記載の方法。
- 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、3~17、または19~106のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのポリ(A)配列が、前記アルファウイルスに固有のポリ(A)配列を含む、請求項1、3~17、または19~108のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのポリ(A)配列が、前記アルファウイルスにとって外因性のポリ(A)配列を含む、請求項1、3~17、または19~108のいずれか一項に記載の方法。
- 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、3~17、または19~110のいずれか一項に記載の方法。
- 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、3~17、または19~111のいずれか一項に記載の方法。
- 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、3~17、または19~111のいずれか一項に記載の方法。
- 前記カセットが、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、mRNAの核輸送、安定性、もしくは翻訳効率を向上させることが知られており前記少なくとも1つの核酸配列のうちの少なくとも1つに機能的に連結されている5’もしくは3’非コード領域内の配列のうちの少なくとも1つを更に含む、先行請求項のいずれかに一項に記載の方法。
- 前記カセットがレポーター遺伝子を更に含み、前記レポーター遺伝子が、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、先行請求項のいずれかに一項に記載の方法。
- 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115に記載の方法。
- 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更に含む、先行請求項のいずれかに一項に記載の方法。
- 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117に記載の方法。
- 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)、単一特異性抗体もしくは一緒に連結された多重特異性抗体としての単一ドメイン抗体(sdAb)(例えば、ラクダ科動物抗体ドメイン)、または完全長の一本鎖抗体(例えば、フレキシブル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118に記載の方法。
- 抗体の重鎖配列と軽鎖配列とが、2AもしくはIRESなどの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が、連続したグリシン残基などのフレキシブルなリンカーによって連結されている、請求項118または119に記載の方法。
- 前記免疫調節物質がサイトカインである、請求項117に記載の方法。
- 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れらのバリアントのうちの少なくとも1つである、請求項121に記載の方法。
- 前記エピトープコード核酸配列が、MHCクラスIエピトープコード核酸配列を含み、ここで、前記MHCクラスIエピトープコード核酸配列が、
(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、腫瘍ヌクレオチドシークエンシングデータが、1セットのエピトープのそれぞれについてのペプチド配列を表すデータを取得するために使用される、前記取得する工程と、
(b)各エピトープの前記ペプチド配列を提示モデルに入力して、前記腫瘍の腫瘍細胞表面上に前記MHCアレルのうちの1つ以上によって前記エピトープのそれぞれが提示される1セットの数値的尤度を生成する工程であって、前記セットの数値的尤度が、受け取った質量分析データに少なくとも基づいて同定されている、前記生成する工程と、
(c)前記セットのエピトープのサブセットを、前記セットの数値的尤度に基づいて選択して、前記MHCクラスIエピトープ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1セットのエピトープを生成する工程と
を行うことによって選択される、請求項1~17または19~122のいずれか一項に記載の方法。 - 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、腫瘍ヌクレオチドシークエンシングデータが、1セットのエピトープのそれぞれについてのペプチド配列を表すデータを取得するために使用される、前記取得する工程と、
(b)各エピトープの前記ペプチド配列を提示モデルに入力して、前記腫瘍の腫瘍細胞表面上に前記MHCアレルのうちの1つ以上によって前記エピトープのそれぞれが提示される1セットの数値的尤度を生成する工程であって、前記セットの数値的尤度が、受け取った質量分析データに少なくとも基づいて同定されている、前記生成する工程と、
(c)前記セットのエピトープのサブセットを、前記セットの数値的尤度に基づいて選択して、1セットの選択されたエピトープを生成する工程であって、前記選択されたエピトープが、少なくとも20個の前記MHCクラスIエピトープコード核酸配列を生成するために用いられる、前記生成する工程と
を行うことによって選択される、請求項18に記載の方法。 - 前記セットの選択されたエピトープの数が2~20個である、請求項123に記載の方法。
- 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における特定のアミノ酸とのペアの存在と、
(b)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、前記ペアの前記MHCアレルのうちの特定の1つによる前記腫瘍細胞表面上の提示の尤度と
の間の依存性を表す、請求項123~125のいずれか一項に記載の方法。 - 前記セットの選択されたエピトープを選択することが、前記提示モデルに基づいて、選択されないエピトープと比較し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エピトープを選択することを含む、請求項123~126のいずれか一項に記載の方法。
- 前記セットの選択されたエピトープを選択することが、前記提示モデルに基づいて、選択されないエピトープと比較して前記対象において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エピトープを選択することを含む、請求項123~127のいずれか一項に記載の方法。
- 前記セットの選択されたエピトープを選択することが、前記提示モデルに基づいて、選択されないエピトープと比較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エピトープ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123~128のいずれか一項に記載の方法。
- 前記セットの選択されたエピトープを選択することが、前記提示モデルに基づいて、選択されないエピトープと比較して中枢性寛容または末梢性寛容によって阻害を受けやすい尤度が減少しているエピトープを選択することを含む、請求項123~129のいずれか一項に記載の方法。
- 前記セットの選択されたエピトープを選択することが、前記提示モデルに基づいて、選択されないエピトープと比較し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エピトープを選択することを含む、請求項123~130のいずれか一項に記載の方法。
- 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、腫瘍組織におい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123~131のいずれか一項に記載の方法。
- 前記シークエンシングが、次世代シークエンシング(NGS)または任意の超並列シークエンシング手法である、請求項132に記載の方法。
- 前記カセットが、前記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ンエピトープ配列を含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも1つのジャンクションエピトープ配列または各ジャンクションエピトープ配列が、MHCに対して500nMよりも高い親和性を有する、請求項134に記載の方法。
- 各ジャンクションエピトープ配列が非自己である、請求項134または135に記載の方法。
- 前記カセットが、翻訳される野生型核酸配列を含む非治療的MHCクラスI及びクラス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一項に記載の方法。
- 予測された前記非治療的MHCクラスIまたはクラスIIエピトープ配列が、前記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ンエピトープ配列である、請求項137に記載の方法。
- 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く、請求項134~138に記載の方法。
- 前記カセット内の前記抗原コード核酸配列の順序が、
(a)異なる順序の前記抗原コード核酸配列に対応する1セットの候補カセット配列を生成することと、
(b)各候補カセット配列について、前記候補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ことと、
(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、ワクチン用の前記カセット配列として選択することと
を含む一連の工程によって決定される、請求項134~139のいずれか一項に記載の方法。 - 前記発現システム及び/またはI型インターフェロンシグナル伝達の前記阻害因子を送達するための前記組成物が、薬学的に許容される担体を含む医薬組成物中に製剤化される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
- アジュバントを投与することを更に含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
- 先行する方法クレームのいずれか一項に記載の発現システム及びI型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子を送達するための組成物と、使用のための指示書とを含む、キット。
- 得られた前記エピトープコード核酸配列が前記対象の腫瘍に由来する、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
- 前記エピトープコード核酸配列が前記対象の腫瘍に由来しない、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法が、1つ以上の免疫調節物質を投与することを更に含み、任意で、前記免疫調節物質が、前記発現システム及び/もしくはI型インターフェロンシグナル伝達の前記阻害因子を送達するための前記組成物またはその医薬組成物の投与の前、前記投与と同時に、または前記投与の後に投与される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
- 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146に記載の方法。
- 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146または147に記載の方法。
- 前記皮下投与が、前記発現システム投与部位の近傍部位での投与、または前記発現システムのための1つ以上の流入領域リンパ節に近接した投与である、請求項148に記載の方法。
- 前記対象に第2のワクチン組成物を投与することを更に含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2のワクチン組成物が、前記発現システム及び/もしくはI型インターフェロンシグナル伝達の前記阻害因子を送達するための前記組成物またはその医薬組成物の投与に先立って投与される、請求項150に記載の方法。
- 前記第2のワクチン組成物が、前記発現システム及び/もしくはI型インターフェロンシグナル伝達の前記阻害因子を送達するための前記組成物またはその医薬組成物の投与に続いて投与される、請求項150に記載の方法。
- 前記第2のワクチン組成物が、前記発現システム送達のための前記組成物またはその医薬組成物と同じである、請求項150~152のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2のワクチン組成物が、前記発現システムを送達するための前記組成物またはその医薬組成物とは異なる、請求項150~152のいずれか一項に記載の方法。
- 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154に記載の方法。
- 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、先行する方法クレームのいずれか一項に記載の抗原コード核酸配列と同じである、請求項155に記載の方法。
- I型インターフェロンシグナル伝達の前記阻害因子またはその医薬組成物の第2の投与が、前記第2のワクチン組成物の投与の前、前記投与と同時、または前記投与の後に行われる、請求項150~156のいずれか一項に記載の方法。
- がんを有する対象を治療するための方法であって、
前記方法が、発現システムを送達するための治療上有効な量の組成物を前記対象に投与することと、治療上有効な量のI型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子を前記対象に投与することとを含み、
ここで、前記発現システムを送達するための前記組成物が前記発現システムを含み、
前記発現システムが、1つ以上のベクターを含み、
前記1つ以上のベクターが、
(a)(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、RNAアルファウイルス骨格、ならびに
(b)カセットであって、
(i)少なくとも1つの核酸配列であって、任意で前記少なくとも1つの核酸配列がポリペプチドコード核酸配列を含み、任意で前記ポリペプチドコード核酸配列が抗原コード核酸配列であり、前記抗原コード核酸配列が、
a.エピトープコード核酸配列であって、前記エピトープコード核酸配列が、少なくとも1つの変更を任意で含み、前記変更が、コードされたエピトープ配列を、野生型核酸配列によってコードされた対応するペプチド配列とは異なるものにする、前記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つの核酸配列と、
(ii)任意で、前記少なくとも1つの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つの第2のポリ(A)配列であって、前記第2のポリ(A)配列が、天然型ポリ(A)配列であるまたはアルファウイルスにとって外因性ポリ(A)配列である、前記少なくとも1つの第2のポリ(A)配列と
を含む、前記カセット
を含む、前記方法。 - 対象の腫瘍体積を低減させるための方法であって、
前記方法が、発現システムを送達するための組成物を前記対象に投与することと、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子を前記対象に投与することとを含み、
ここで、前記発現システムを送達するための前記組成物が前記発現システムを含み、
前記発現システムが、1つ以上のベクターを含み、
前記1つ以上のベクターが、
(a)(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、RNAアルファウイルス骨格、ならびに、
(b)カセットであって、
(i)少なくとも1つの核酸配列であって、任意で前記少なくとも1つの核酸配列がポリペプチドコード核酸配列を含み、任意で前記ポリペプチドコード核酸配列が抗原コード核酸配列であり、前記抗原コード核酸配列が、
a.エピトープコード核酸配列であって、前記エピトープコード核酸配列が、少なくとも1つの変更を任意で含み、前記変更が、コードされたエピトープ配列を、野生型核酸配列によってコードされた対応するペプチド配列とは異なるものにする、前記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つの核酸配列と、
(ii)任意で、前記少なくとも1つの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つの第2のポリ(A)配列であって、前記第2のポリ(A)配列が、天然型ポリ(A)配列であるまたはアルファウイルスにとって外因性ポリ(A)配列である、前記少なくとも1つの第2のポリ(A)配列と
を含む、前記カセット
を含む、前記方法。 - 対象の腫瘍特異的な免疫応答を刺激するための方法であって、
前記方法が、発現システムを送達するための組成物を前記対象に投与することと、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子を前記対象に投与することとを含み、
ここで、前記発現システムを送達するための前記組成物が前記発現システムを含み、
前記発現システムが、1つ以上のベクターを含み、
前記1つ以上のベクターが、
(a)(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、RNAアルファウイルス骨格、ならびに、
(b)カセットであって、
(i)少なくとも1つの核酸配列であって、任意で前記少なくとも1つの核酸配列がポリペプチドコード核酸配列を含み、任意で前記ポリペプチドコード核酸配列が抗原コード核酸配列であり、前記抗原コード核酸配列が、
a.エピトープコード核酸配列であって、前記エピトープコード核酸配列が、少なくとも1つの変更を任意で含み、前記変更が、コードされたエピトープ配列を、野生型核酸配列によってコードされた対応するペプチド配列とは異なるものにする、前記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つの核酸配列と、
(ii)任意で、前記少なくとも1つの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つの第2のポリ(A)配列であって、前記第2のポリ(A)配列が、天然型ポリ(A)配列であるまたはアルファウイルスにとって外因性ポリ(A)配列である、前記少なくとも1つの第2のポリ(A)配列と
を含む、前記カセット
を含む、前記方法。 - アルファウイルスに基づく発現システムの送達を強化する方法であって、
前記方法が、発現システムを送達するための組成物を対象に投与することと、I型インターフェロンシグナル伝達の阻害因子を前記対象に投与することとを含み、
ここで、前記発現システムを送達するための前記組成物が前記発現システムを含み、
前記発現システムが、1つ以上のベクターを含み、
前記1つ以上のベクターが、
(a)(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、RNAアルファウイルス骨格、ならびに
(b)カセットであって、
(i)少なくとも1つの核酸配列であって、任意で前記少なくとも1つの核酸配列がポリペプチドコード核酸配列を含み、任意で前記ポリペプチドコード核酸配列が抗原コード核酸配列であり、前記抗原コード核酸配列が、
a.エピトープコード核酸配列であって、前記エピトープコード核酸配列が、少なくとも1つの変更を任意で含み、前記変更が、コードされたエピトープ配列を、野生型核酸配列によってコードされた対応するペプチド配列とは異なるものにする、前記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つの核酸配列と、
(ii)任意で、前記少なくとも1つの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つの第2のポリ(A)配列であって、前記第2のポリ(A)配列が、天然型ポリ(A)配列であるまたは前記アルファウイルスにとって外因性ポリ(A)配列である、前記少なくとも1つの第2のポリ(A)配列と
を含む、前記カセット、
を含む、前記方法。
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