JP2022535169A - 脂質代謝を調節する複製腫瘍溶解性アデノウイルス及びその応用 - Google Patents

脂質代謝を調節する複製腫瘍溶解性アデノウイルス及びその応用 Download PDF

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Abstract

本発明は腫瘍生物療法の分野に関し、具体的には、腫瘍の成長及び転移を抑制する複製腫瘍溶解性アデノウイルスAD5-ApoA1及び抗腫瘍薬物の調製における使用に関している。本発明はAD5-ApoA1の設計及び構築方法を開示し、複製腫瘍溶解性アデノウイルスAD5-ApoA1を取得できた。このウイルスは腫瘍細胞内で迅速に複製し、腫瘍溶解作用を生じることができる。このウイルスに感染した腫瘍細胞はアポリポタンパク質ApoA1を高発現することができ、このタンパク質分子は細胞外に大量に分泌され、腫瘍細胞の浸潤及び移動を顕著に抑制し、腫瘍促進性炎症経路を抑制し、腫瘍免疫逃避を引き起こすキー分子IDO-1を顕著に低下させることができる。このアデノウイルスは肝臓癌、乳癌、結腸癌及び肺癌に罹ったマウスにおいて、腫瘍の成長を顕著に抑制し、腫瘍の浸潤を抑制し、悪液質の進行を遅らせ、担癌マウスの生存期間を延長することができ、抗腫瘍薬物の開発において大きな見通し及び価値がある。

Description

本発明は腫瘍生物療法の分野に関し、腫瘍の成長、浸潤及び転移を効果的に抑制する複製腫瘍溶解性アデノウイルス及びその応用に関している。
我が国では、毎年約400万人の癌患者が新たに増加し、毎年300万人近くが癌で亡くなっている。従来の手術、放射線療法、化学療法などの方案は、腫瘍の進行をある程度抑制するが、腫瘍の浸潤、転移及び再発を制御することが困難である。
近年、腫瘍の生物療法手段は不可欠な部分になっている。腫瘍溶解性ウイルス自体は、腫瘍細胞内で複製し、腫瘍溶解作用を発揮できると同時に、免疫細胞を活性化し、免疫細胞の腫瘍の局所への浸潤を引き起こし、抗腫瘍免疫応答を誘発することができる。また、腫瘍溶解性ウイルスは、外来遺伝子を運び、腫瘍の局所で外来タンパク質を発現し、タンパク質薬物の抗腫瘍作用を直接発揮することができる。2015年に、最初の腫瘍溶解性ウイルス薬物(T-Vec、Amgen社)の販売がFDAにより承認され、組換え単純疱疹ウイルス-1は、GM-CSFを発現し、DCを活性化し、抗腫瘍活性を発揮することができる。従来技術では、腫瘍溶解性ウイルス薬物の開発には、主に組換え発現ベクターを構築し、ウイルスに免疫活性化因子又は免疫チェックポイント抗体を放出させ、患者の免疫機能を活性化し、抗腫瘍作用を発揮し、例えば、ヒト細胞膜透過性ペプチドp53とGM-CSF遺伝子を有する組換え腫瘍溶解性アデノウイルス(CN201310460980)、及びPD-L1一本鎖抗体を発現する腫瘍溶解性ニューカッスル病ウイルス(CN201811560794)である。しかし、現在の従来技術は、腫瘍の転移を効果的に制御することができない。
アポリポタンパク質ApoA1は、ApoAファミリーの中で最も多くの成分であり、肝臓と小腸で合成され、243個のアミノ酸残基で構成される単一のポリペプチドである。ApoA1は、レシチンコレステロールアシルトランスフェラーゼの活性化剤であり、主に高密度リポタンパク質(HDL)に存在し、HDLの主なアポリポタンパク質である。ApoA1の主な機能は、コレステロールの逆輸送、つまり末梢細胞から肝臓へのコレステロールの輸送を媒介することである。ApoA1は、細胞表面の特異的受容体であるアデノシン三リン酸結合カセット輸送体A1(ABCA1)に結合することにより、細胞の遊離コレステロールとリン脂質を取り込み、新しいHDLを生成する。レシチンコレステロールアシルトランスフェラーゼ(LCAT)により、HDL粒子中の遊離コレステロールをコレステロールエステルに変換し、続いて肝臓に輸送して代謝する。従来の文献には、ApoA1野生型(WT)又は変異型(V156V)を運ぶプロテオリポソーム(PL)と腫瘍溶解性アデノウイルスを結合させて複合体を形成することにより、腫瘍溶解性ウイルスのHep3B細胞に対する抗腫瘍活性を効果的に促進できることが報告されている(Mol Cells. 2012; 34: 143-148)。しかし、この技術方案は、腫瘍の浸潤、転移及び再発に対して対応する技術的効果を有するか否かが分かっていない。また、この文献の方案では、まずジミリストイルホスファチジルコリン(DMPC)、遊離コレステロール(FC)、ApoA1の組成比が200:9:1であるPLをインビトロで構築し、次に腫瘍溶解性アデノウイルスと複合物を形成することにより、作用を発揮する。このような方法は、調製プロセスが複雑であるだけでなく、薬効の持続時間が短い。
したがって、現在、腫瘍の成長を効果的に抑制し、転移及び再発を制御するという効果を達成できる、脂質代謝に関連する遺伝子を発現できる複製腫瘍溶解性ウイルスベクター及び腫瘍溶解性ウイルスがまだ存在していない。
本発明の目的は、腫瘍の成長を抑制できるだけでなく、腫瘍の浸潤及び転移を抑制できる複製腫瘍溶解性アデノウイルス及びその応用を提供することである。
上記した発明の目的を実現するために、本発明は以下の技術方案を採用する。
アポリポタンパク質ApoA1を分泌できる複製腫瘍溶解性アデノウイルスベクター及び組換え腫瘍溶解性ウイルスである。具体的には、この複製腫瘍溶解性アデノウイルスベクターの構築方案には、実験レベルのタグ付きアデノウイルスベクター及び薬用レベルのタグなしアデノウイルスベクターが含まれる。実験レベルのアデノウイルス複製エレメントE1Aは、第1の構成的プロモーターCMVにより制御され、E1Aの上流にGFP配列が接続され、中間にA2リンカー配列が接続される。E1領域に挿入された外来標的遺伝子ApoA1は、第2の構成的プロモーターCMVにより制御され、ApoA1の5’末端にシグナルペプチド配列を有し、3’末端にHisタグ配列とPA配列を有する。
この方案により構築される組換え腫瘍溶解性アデノウイルスは、腫瘍細胞内で複製して腫瘍細胞を殺し、腫瘍の成長を抑制することができ、また、脂質代謝に関与する輸送タンパク質であるApoA1タンパク質を発現して分泌することができる。組換え融合ApoA1腫瘍溶解性アデノウイルスが腫瘍細胞の浸潤と移動を抑制するという効果を達成できることを見出した。
そこで、以下の発明を提供する。
(1)本発明の一側面は、以下の外来遺伝子を操作可能に挿入又は含有する複製腫瘍溶解性アデノウイルスAD5-ApoA1ベクターの構築に関する。
この外来遺伝子はApoA1の標的遺伝子配列又はその縮重配列であり、そのヌクレオチド配列が配列番号1に示される。具体的には、その5’末端にシグナルペプチド認識配列を有する。
ここで、ApoA1はアデノウイルスのE1領域に位置し、優先的にE1B領域に位置している。
以下の外来遺伝子を操作可能に挿入又は含有する、本発明のいずれか一項に記載の複製腫瘍溶解性アデノウイルスAD5-ApoA1ベクターの構築。
実験レベル:第1のプロモーター、GFP配列、2Aリンカー配列、E1A初期活性化複製エレメント、絶縁配列、第2のプロモーター、標的遺伝子配列又はその縮重配列、Hisタグ配列、PA配列は順次接続されている。
具体的には、第1のプロモーター、GFP配列、2Aリンカー配列、E1A初期活性化複製エレメントは同じ発現カセット内にある。
第2のプロモーター、標的遺伝子配列又はその縮重配列、Hisタグ配列、PA配列は同じ発現カセット内にあり、プロモーターは構成的プロモーター、誘導的プロモーター、特異的プロモーターであってもよく、好ましくは、第1のプロモーターは構成的プロモーター、誘導的プロモーター、特異的プロモーターであってもよく、第2のプロモーターは同様に構成的プロモーターであってもよい。構成的プロモーターは、好ましくはCMV、SV40又はEF1aであり、より好ましくはCMVプロモーターであり、核酸配列が配列番号2に示される。
薬用レベル:第1のプロモーター、E1A初期活性化複製エレメント、絶縁配列、第2のプロモーター、標的遺伝子配列又はその縮重配列、PA配列は順次接続されている。
発現されたApoA1遺伝子のタンパク質アミノ酸配列は配列番号3に示される。
前記腫瘍溶解性アデノウイルスは、A、B、C、D、E及びFサブクラス、好ましくはCサブクラスアデノウイルス、より好ましくはヒトアデノウイルス5型AD5を含むことを特徴とする、本発明のいずれか一項に記載の複製腫瘍溶解性アデノウイルスAD5-ApoA1ベクターの構築。
(2)本発明の他の側面は、E1A複製エレメント及びApoA1独立発現カセットを含む本発明のいずれか一項に記載の組換え腫瘍溶解性アデノウイルスベクターを含む複製腫瘍溶解性アデノウイルスに関し、この複製腫瘍溶解性アデノウイルスは、具体的には、組換え腫瘍溶解性ウイルスベクターにより293T細胞において組換えることにより得られる。
(3)本発明のまた他の側面は、いずれか一項に記載の複製腫瘍溶解性アデノウイルスベクター又は本発明のいずれか一項に記載の複製腫瘍溶解性アデノウイルスの、腫瘍の浸潤と転移への抵抗、腫瘍悪液質の緩和、腫瘍の炎症への抵抗、抗腫瘍免疫薬物における使用に関する。具体的には、前記癌又は腫瘍は、肝臓癌、乳癌、肺癌、結腸癌、胃癌、膵臓癌、子宮頸癌、黒色腫、前立腺癌、卵巣癌、リンパ腫、胆嚢癌、食道癌、腎癌、鼻咽頭癌、喉頭癌、甲状腺腫瘍、縦隔腫瘍又は神経膠腫であり、好ましくは肝臓癌、乳癌、肺癌、結腸癌である。
腫瘍の浸潤と転移は、腫瘍患者の死亡を引き起こす根本的な原因である。現在、腫瘍の浸潤と転移を効果的に制御できる抗腫瘍薬物はなく、腫瘍の浸潤と転移に確実に抵抗できる腫瘍溶解性ウイルス薬物もない。これまで、本発明に記載の組換え複製腫瘍溶解性アデノウイルスAD5-ApoA1は、悪性腫瘍の浸潤及び転移を確実に抑制できる初めての腫瘍溶解性ウイルスである。
また、進行腫瘍における悪液質の発生率は約60%以上であり、進行癌患者の死亡を引き起こす重要な要因でもあり、悪液質の最も顕著な症状は、進行性削痩(体重減少)である。臨床的には、腫瘍悪液質を効果的に遅らせる薬物又は方法は未だにない。本発明に記載の組換え複製腫瘍溶解性アデノウイルスAD5-ApoA1は、意外にも悪液質の進行に抵抗する作用を有し、結腸癌マウスの体重を効果的に維持し、生存期間を顕著に延長することができる。
複製腫瘍溶解性アデノウイルスは、感染した腫瘍細胞におけるApoA1特異的受容体ABCA1の高発現を効果的にアップレギュレートし、AD5 ApoA1のコレステロール輸送作用を大幅に向上させ、予想外の相乗効果を生じることもできる。最後に、AD5 ApoA1は、腫瘍促進性炎症経路を効果的に制御し、腫瘍の免疫逃避を媒介するキー酵素IDO-1を抑制し、生体の腫瘍に対する免疫監視を効果的に回復させることもできる。要するに、本発明に記載の組換え複製腫瘍溶解性アデノウイルスAD5 ApoA1は、腫瘍の浸潤及び転移を抑制し、悪性腫瘍悪液質の進行を遅らせ、感染した腫瘍細胞におけるApoA1特異的受容体ABCA1の高発現をアップレギュレートし、抗腫瘍に相乗効果をもたらし、IDO-1、腫瘍促進性炎症を抑制し、抗腫瘍免疫監視を回復させるという複数の抗腫瘍作用を同時に有する。以上の作用が相乗的に機能することにより、優れた抗腫瘍作用が生じ、抗腫瘍薬物の調製に用いることができる。
具体的には、本発明では、
1)複製腫瘍溶解性アデノウイルスAD5 ApoA1の構築方案を提供する。細胞はAD5 ApoA1に感染した後、アポリポタンパク質ApoA1を発現して分泌することができる。
2)対照ウイルスに比べて、複製AD5 ApoA1は、腫瘍細胞においてより強い複製及び腫瘍溶解能力を有する。
3)アポリポタンパク質ApoA1は、乳癌細胞の浸潤と移動を顕著に抑制する。
4)動物実験では、複製AD5 ApoA1は、マウス乳癌皮下腫瘍の成長を顕著に抑制する。
5)動物実験では、複製AD5 ApoA1は、マウス上皮内乳癌の浸潤と転移を顕著に抑制し、マウスの生存期間を顕著に延長する。
6)動物実験では、複製AD5 ApoA1は、マウス肺癌の成長を顕著に抑制する。
7)動物実験では、複製AD5 ApoA1は、マウス結腸癌の成長を顕著に抑制し、マウス悪液質の進行を顕著に緩和することができる。
8)動物実験では、複製AD5 ApoA1は、マウス肝臓癌の成長を顕著に抑制し、マウスの生存期間を顕著に延長する。
9)ヒト化マウスモデルでは、複製AD5 ApoA1は、肝臓癌の成長を顕著に抑制し、マウスの生存期間を顕著に延長する。
10)乳癌細胞では、複製ApoA1は、腫瘍の浸潤を促進するキータンパク質K14を顕著に抑制する。
11)癌細胞では、複製AD5 ApoA1は、APOA1特異的受容体ABCA1を顕著にアップレギュレートする(APOA1のコレステロール輸送能力を向上させる)。
12)マクロファージ及び肝臓癌細胞では、アポリポタンパク質ApoA1は、腫瘍の炎症を促進するキー分子STAT3の活性化を顕著に抑制する。
13)マクロファージ及び肝臓癌細胞では、アポリポタンパク質ApoA1は、抗腫瘍免疫を抑制するキー酵素IDO-1を大幅に減少させる。
発明の詳細な説明
用語「ApoA1」は、NCBIで遺伝子ID:335である。この遺伝子は、血漿中の高密度リポタンパク質(HDL)の主なタンパク質成分であるアポリポタンパク質A-Iをコードしている。コードされた前駆体タンパク質は、タンパク質加水分解処理により、成熟タンパク質を生成し、組織外から肝臓へのコレステロールの排出を促進し、レシチンコレステロールアシルトランスフェラーゼ(LCAT)の補因子であり、LCATは、ほとんどの血漿コレステロールエステルの形成を担う酵素である。この遺伝子は、11番染色体上の他の二つのアポリポタンパク質遺伝子と密接に関連している。この遺伝子の欠陥は、高密度リポタンパク質欠乏に関連し、タンジール病、及び非神経性全身性アミロイドーシスを含む。選択的スプライシングにより複数の転写変異体が生じ、そのうちの少なくとも一つは前駆体タンパク質をコードする。
ApoA1遺伝子は複数の転写物があり、それぞれNM_000039.2/NP_000030.1(cDNA配列/タンパク質配列)、NM_001318017.2/NP_001304946.1、NM_001318018.2/NP_001304947.1、NM_001318021.1/NP_001304950.1である。
用語「E1A」ウイルスのE1領域遺伝子は、さらにE1AとE1Bに分けられる。E1Aは、主に289R(又は13S)と243R(又は12S)の二つの成分で構成される。アデノウイルスゲノムが細胞核に入った後、細胞転写因子はまずE1A領域の上流のエンハンサーに結合し、E1Aタンパク質を発現する。このタンパク質の作用は、細胞代謝を調節し、ウイルスDNAを細胞内で複製しやすくすることである。E1Aタンパク質は、他の初期遺伝子(E1B、E2A、E2B、E3、及びE4)のプロモーターを活性化することもでき、E2Bは、ウイルス複製に関連する他の三つの初期遺伝子転写ユニットである前駆体末端タンパク質(pTP、precursor terminal protein)、一本鎖DNA結合タンパク質(ssDBP、single-stranded DNA binding proteins)及びDNAポリメラーゼ(DNA pol、DNA polymerase)の発現を駆動し、これらの三つの遺伝子の発現産物は、複合物として緊密に結合され、少なくとも三つの細胞タンパク質と相互作用し、ウイルスゲノムの複製を開始する。本発明では、E1Aの前に独立したCMVプロモーターが含まれる。GFPとE1Aとは2Aリンカー配列で接続される。
理論に制限されることなく、リンカー配列としての2A自体には翻訳後タンパク質切断部位のみがあり、2Aペプチド断片は2Aの前後のタンパク質に残っている。2Aを用いてGFPとE1Aを接続し、初期複製エレメントとGFPタグタンパク質とを分離する。
理論に制限されることなく、アデノウイルス血清型の選択には、100を超える血清型が発見されており、ヒトアデノウイルスは52種あり、A、B、C、D、E及びFの六つのサブグループ(subgroup)に分けられ、それらの宿主細胞への指向性、腫瘍形成性及び病歴は異なっている。遺伝子治療で一般的に使用される2型及び5型アデノウイルスは、血清学的にいずれもCサブグループに属し、DNA配列に95%の相同性がある。細胞がアデノウイルスに感染するプロセスは、アデノウイルス繊毛の頭節領域が細胞表面の特異的受容体に付着することから始まる。ヒトアデノウイルスは主にコクサッキーウイルスBと受容体を共有しているため、このような受容体はコクサッキー/アデノウイルス受容体、即ちCAR(coxsackie/adenovirus receptor)と呼ばれる。CARを低いレベルで発現することにより、間違いなくアデノウイルスの形質導入効率を制限している。しかし、Cサブグループアデノウイルスベクターは臨床応用に成功したため、その安全性についてヒトで広くテストされており、ベクターとして安全性が高い。本発明の組換えアデノウイルスは、腫瘍細胞において複製することができる。
本発明に記載の薬物は、本分野における周知の方法、例えば不活化ワクチン又はワクチンウイルスなどを含む通常の生物活性製剤により製造することができる。好ましくは、生物製剤としては、弱毒化生ワクチンウイルスを選択する。
本発明に記載の薬物の応用には、予防製品、治療製品、診断製品の三つが含まれる。好ましくは、応用は治療製品である。治療は、単一治療、補助治療又は併用治療である。
本発明に記載の薬物の投与経路は、経口、直腸、経粘膜、経腸投与、又は局所、経皮、吸入、腸管外、舌下、膣内、鼻腔内、眼内、腹腔内、筋肉内、皮下、静脈内、腫瘍部位でのin situ投与を含むが、これらに限定されていない。好ましい投与経路は、静脈注射、腫瘍部位でのin situ投与である。
(A)は本発明の可溶性ApoA1を発現する組換え腫瘍溶解性アデノウイルスAD5 ApoA1の構築に関する遺伝子の構造原理図である。(B)は、Hepa1-6マウス肝臓癌細胞をそれぞれAD5 CON及びAD5 ApoA1に感染させ、異なる感染多重度(MOI)で72h感染させた後、感染した細胞の上清を回収し、dot blot方法により融合タンパク質ApoA1の分泌を検出したことを示す。データは三回独立繰り返し実験を表す。GFPは緑色蛍光タンパク質であり、E1Aはウイルス初期領域1複製エレメント(early region 1)であり、ApoA1は遊離の融合タンパク質ApoA1であり、Hisはヒスチジンタグである。 本発明の組換え腫瘍溶解性アデノウイルスAD5 ApoA1の複製及び腫瘍溶解である。(A)は、ヒト肝臓癌細胞株HCC-LM3、SMMC-7721、ヒト腎明細胞癌細胞株786-O、ヒト肝臓癌細胞株HuH-7、HepG2、ヒト膀胱癌細胞株T24、ヒト肺癌細胞株H1299をそれぞれAD5 CON及びAD5 ApoA1(MOI=0.1)に感染させ、それぞれ対応する時点で細胞を回収し、ウイルスゲノムDNAを抽出し、Q-PCRによりAD5のコピー数を検出したことを示す。P値はすべて0.01未満である。(B)は、ヒト腎明細胞癌細胞株786-O又はヒト膀胱癌細胞株T24を異なるMOIでウイルスに感染させ、24h後、蛍光顕微鏡又はフローサイトメトリーでウイルスに感染した細胞数を検出したことを示す。緑色蛍光タンパク質はウイルスに感染したことを表す。(C)は、ヒト肝臓癌細胞株HuH-7を異なるMOIでAD5 CON及びAD5 ApoA1ウイルスに感染させ、72h後、細胞形態を顕微鏡で検出した。(D)では、ヒト膀胱癌細胞株T24を異なるMOIでAD5 con及びAD5 ApoA1ウイルスに感染させ、72h後、CCK8により細胞生存率を検出したことを示す。(E)は、Balb/cマウスに4T1腫瘍細胞を接種し、腫瘍形成後、2.5×10pfuのAD5 con又はAD5 ApoA1ウイルスを腫瘍内注射し、48h後、QPCRによりウイルスE1A遺伝子発現レベルを検出したことを示し、ウイルス遺伝子コピー数を反映できる。*p<0.05であり、**p<0.01である。データは三回独立繰り返し実験を表す。 ApoA1による乳癌細胞4T1の移動と浸潤に対するインビトロでの抑制である。(A)は、マウス乳癌細胞4T1を一過性トランスフェクションし、ApoA1非複製アデノウイルス又はネガティブコントロールを発現し、72時間後、細胞のスクラッチへの移動を顕微鏡で観察したことを示す。(B)は、4T1がApoA1を安定して発現する安定発現株を構築し、野生型4T1細胞(4T1-wt)及びApoA1を高発現する4T1細胞(4T1-ApoA1)を24h培養した後、上清を回収し、ウェスタンブロッティングによりApoA1の分泌レベルを検出したことを示す。(C)は、まず4T1-wt又は4T1-ApoA1細胞を懸滴培養し、細胞クローンを取得し、次にI型コラーゲンでコーティングされた96ウェル細胞培養プレートに細胞クローンを接種し、対応する時点で監視したことを示す。(D)は、Transwellチャンバー実験により4T1-wt又は4T1-ApoA1の浸潤能力を検出したことを示す。結果は三回独立繰り返し実験を表す。 本発明の組換え腫瘍溶解性アデノウイルスAD5 ApoA1のインビボでの抗腫瘍作用(4T1乳癌固形腫瘍モデル)である。乳癌4T1皮下腫瘍モデルにおいてAD5 ApoA1の抗腫瘍効果を評価し、実験方案を図(A)に示す。(B)は、Balb/c右側に1×10の4T1マウス乳癌細胞を皮下接種し、2.5×10pfu(プラーク形成単位)のAD5 con又はAD5 ApoA1を腫瘍内注射し、腫瘍の大きさをリアルタイムで監視したことを示す。(C)は、治療後10日目にマウスを殺し、腫瘍を分離して大きさと重量を検出したことを示す。(D)は治療後のマウスの体重である。データは三回独立繰り返し実験を表す。*p<0.05である。 本発明の組換え腫瘍溶解性アデノウイルスAD5 ApoA1のインビボでの抗腫瘍作用(4T1上皮内癌モデル)である。4T1上皮内癌モデルにおいてAD5 ApoA1の抗腫瘍効果を評価し、実験方案を図(A)に示す。Balb/cマウスの右乳腺に1×10の4T1細胞を接種し、2.5×10pfuのAD5 CON及びAD5 ApoA1を腫瘍内注射し、腫瘍の大きさをリアルタイムで監視したことを示す。(B)は、マウス上皮内乳癌転移モデルの確立に成功し、未治療の担癌マウスは腹膜への浸潤と転移及び肺部転移が発生することを示す。(C)はマウス上皮内腫瘍の体積である。(D)はマウスの生存状況である。データは三回独立繰り返し実験を表す。*p<0.05であり、**p<0.01である。 本発明の組換え腫瘍溶解性アデノウイルスAD5 ApoA1のインビボでの抗腫瘍作用(マウス肺癌LLC皮下腫瘍モデル)である。LLC皮下腫瘍モデルにおいてAD5 ApoA1の抗腫瘍効果を評価し、実験方案を図(A)に示す。(B)は、C57/BL6マウスに5×10のLLCマウス肺癌細胞を皮下接種し、マウスが腫瘍を発症した後、1×10pfuのAD5 CON又はAD5 ApoA1を腫瘍内注射し、腫瘍の大きさをリアルタイムで監視したことを示す。(C)はマウスの体重である。*p<0.05である。 本発明の組換え腫瘍溶解性アデノウイルスAD5 ApoA1のインビボでの抗腫瘍作用(悪液質を引き起こすことが可能な結腸癌細胞C26皮下腫瘍モデル)である。C26皮下腫瘍モデルにおいてAD5 ApoA1の抗腫瘍効果を評価し、実験方案を図(A)に示す。(B)は、Balb/cマウスに1×10のC26マウス結腸癌細胞を皮下接種し、マウスが腫瘍を発症した後、2.5×10pfuのAD5 CON又はAD5 ApoA1を腫瘍内注射し、腫瘍の大きさをリアルタイムで監視したことを示す。(C)はマウスの体重である(体重減少程度は悪液質症状の進行レベルを反映する)。*p<0.05である。 本発明の組換え腫瘍溶解性アデノウイルスAD5 ApoA1のインビボでの抗腫瘍作用(H22皮下腫瘍モデル)である。H22皮下腫瘍モデルにおいてAD5 ApoA1の抗腫瘍効果を評価し、実験方案を図(A)に示す。(B)は、Balb/cマウスに1×10のH22マウス肝臓癌細胞を皮下接種し、マウスが腫瘍を発症した後、2.5×10pfuのAD5 CON又はAD5 ApoA1を腫瘍内注射し、腫瘍の大きさをリアルタイムで監視したことを示す。(C)は各マウスの腫瘍成長状況である。(D)はマウスの生存状況である。**p<0.01である。 本発明の組換え腫瘍溶解性アデノウイルスAD5 ApoA1のヒト化マウスモデルにおける抗腫瘍作用(LM3皮下腫瘍)についての研究である。実験方案を図(A)に示す。NCG(NOD-Prkdcscid Il2rgnull)マウスに5×10のLM3人肝臓癌細胞を皮下接種し、マウスが腫瘍を発症した後、2×10のヒト末梢血単核細胞(PBMC)を尾静脈注射し、その後、2×10pfuのAD5 CON又はAD5 ApoA1を腫瘍内注射したことを示す。(B)は腫瘍の大きさを検出したことを示す。データは三回独立繰り返し実験の結果を表す。*p<0.05である。 ApoA1タンパク質の乳癌浸潤関連タンパク質の発現への抑制である。(A)は、4T1-wt細胞及び4T1-ApoA1細胞を24h培養し、mRNAを抽出してRNAseqを行ったことを示す。図では相対発現レベルを示している。相対発現レベルについて、4T1-wtを1とし、4T1-wtに対する4T1-ApoA1の発現レベルの比は4T1-ApoA1の相対発現レベルである。(B)は、4T1-wt細胞及び4T1-ApoA1細胞を24h培養し、Krt14の発現レベルをQPCRで検出したことを示す。Krt14はケラチン14であり、Cdh3はカドヘリン3であり、Smn1はテロメア生存運動ニューロン1であり、Mki67は細胞増殖マーカー分子ki-67である。**p<0.01である。 アデノウイルスが腫瘍組織ApoA1受容体分子Abca1の発現レベルをアップレギュレートしたことを示す。Balb/cマウスに4T1腫瘍細胞を接種し、腫瘍形成後、2.5×10pfuのAD5 con又はAD5 ApoA1ウイルスを腫瘍内注射し、48h後、腫瘍組織RNAを抽出し、RNAseq検出を行ったことを示す。図では相対発現レベルを示している。相対発現レベルについて、PBSグループを1とし、PBSグループに対する他のグループの比は他のグループの相対発現レベルである。 本発明の組換え複製腫瘍溶解性アデノウイルスAD5 ApoA1のstat1、stat3、NFkBシグナル経路の活性化及びTNF-α、IL-6、IL-1βの分泌への抑制である。(A)は、AD5 ApoA1又はAD5 CONにMOIが5である感染多重度でそれぞれヒト単核食細胞THP-1又はヒト肝臓癌細胞HCC-LM3を24h感染させ、更にTNF-αを加えて30min刺激した後、細胞内のstat1、stat3、及びIkBaのリン酸化レベルを検出したことを示す。(B)は、QPCRによりHCC-LM3上清におけるTNF-α、IL-6及びIL-1βの発現レベルを検出したことを示す。AD5 CONグループと比較すると、*p<0.05であり、**p<0.01であり、PBSグループと比較すると、#p<0.05である。データは三回独立繰り返し実験の結果を表す。 本発明の組換え複製腫瘍溶解性アデノウイルスAD5 ApoA1のIDO1の発現への抑制である。AD5 ApoA1又はAD5 CONMOIが5である感染多重度でそれぞれヒト肝臓癌細胞HCC-LM3及びSMMC-7721を24h感染させ、更にIL-6を加えて30min刺激した後、細胞内でのIDO1の発現レベルを検出したことを示す。データは三回独立繰り返し実験の結果を表す。
以下に具体的な実施例を参照し、本発明を更に解釈して説明するが、示される実施例は、単なる例示にすぎず、いかなる方法でも本発明を制限するものではないと理解される。
本発明に係わる実験器具及び試薬は以下のとおりである。
(1)実験細胞系
ヒト胚性腎臓細胞株293T、ヒト肝臓癌細胞株HCC-LM3、SMMC-7721、ヒト腎明細胞癌細胞株786-O、ヒト肝臓癌細胞株HuH-7、HepG2、ヒト膀胱癌細胞株T24、ヒト肺癌細胞株H1299、マウス肝臓癌細胞株H22、マウス乳癌細胞株4T1に対し、10%ウシ胎児血清、100U/Iペニシリン及び1mg/mlストレプトマイシンを含む高グルコースDMEM培地を用いて37℃、5%COのインキュベーターで培養した。
(2)実験器具
生物学的安全キャビネット(SteriGARD(登録商標)III advance、Class II Biological Safety Cabinet、The Baker Company)、二酸化炭素インキュベーター(FORMA SERIES II WATER JACKET CO2 incubator、Thermo)、低温遠心分離機(HERAEUS MEGAFUGE 1.0R、Thermo)、垂直電気泳動セル(BIO-RAD)、電気泳動装置(BIO-RAD)、セミドライ電気泳動転写セル装置(BIO-RAD)、免疫ブロット露光システム(Alpha Innotech)、PCR装置(PCR Thermal Cycler Dice、TaKaRa)、リアルタイム定量的PCR装置及び分析ソフトウェア(ABI384、Sequence Detection Software、Version 1.3.1)、マイクロプレートリーダー(VERSA max microplate reader)、ピペットキット(eppendorf及びRAININ)、細胞カウンター(Countstar Automated cell counter、Inno-Alliance Biotech Inc.、Wilmington、USA)、フローサイトメーター(FACSCalibur、Becton、Dickinson and Company、USA)、FlowJoソフトウェア(Version 7.6.5、Tree Star Inc、Ashland、Oregon)、マイクロプレートシェーカー(QiLinBeiEr)、核酸純度濃度検出器(Biophotometer plus、eppendorf)、デジタル恒温水浴(国華電器)。
(3)主な実験試薬及び消耗品
プライマーはいずれもGenScript社により合成された。腫瘍細胞の培養に必要なDMEM高グルコース培地、二重抗体、血清は、いずれもInvitrogen(上海)社から購入された。定量的RT-PCR試薬はFaststart Universal SYBR Green Master(Roche、04913914001)であった。ウェスタンブロッティングに必要な試薬及び消耗品は、プロテアーゼ阻害剤(Roche、11873580001)、細胞溶解液(Beyotime:P0013)、PVDF膜(Roche、03010040001)、WB Immobilon ECL発光液(Millipore、WBKLS0500)、一次抗体希釈液(Beyotime、P0023A)、HRP標識二次抗体(Multisciences、GAR007及びGAM007、1:5000で希釈)であった。他の必要な試薬はいずれも国産分析用試薬であり、南京大学化学工学部から購入された。トリパンブルー(Beyotime、C0011)、Opti-MEMはInvitrogen(上海)社から購入された。ウェスタンブロッティング用抗体は抗His(GenScript、MB001、1:5000で希釈)であった。
実施例1:AD5-ApoA1ウイルスのプラスミド構築、レスキュー及び増幅
(1)AD5-ApoA1完全長プラスミドの構築:
構築されたシャトルベクターAD5-pShuttle-ApoA1をPmeIで線形化し、コンピテントpAdEasy-BJ5183に移し、50μg/mlカナマイシンを含むLBプレートを用いてスクリーニングした。陽性クローンを選択して培養同定を行い、正しいと同定されたクローンプラスミドをDH5aコンピテント細胞に再形質転換し、二次スクリーニング及び同定を行い、正しいと同定された後、プラスミドを抽出し、AD5 ApoA1完全長プラスミドを得た。
(2)AD5-ApoA1ウイルスのレスキュー:
AD5-ApoA1完全長プラスミドをPadIで線形化し、精製後、6ウェルプレートに1μg/ウェルで293T細胞にトランスフェクションし、5%CO、37℃で培養し、2日後に細胞を消化し、10cmプレートに移し、80%の細胞に変性が起こるまで2~3日で培地を交換し、10ml培地を使用して細胞を吹き落とし、15ml遠心チューブに回収し、2回繰り返して凍結融解し、3000rpm/minで15min遠心分離し、ウイルス上清を回収し、ウイルスシードとして-80℃で保存した。
(3)ウイルスの増幅:
ウイルスシード液50μlを取り、10cmプレートで60%293T細胞に加え、5%CO、37℃で細胞密度が90%以上になるまで培養し、80%の細胞、即ち約10枚のプレートの細胞に変性が起こるまで1:3の割合で継代し、上記方法でウイルスを回収し、塩化セシウム密度勾配遠心分離によりウイルスを精製し、TCID50方法を用いて力価を測定した。
実施例2:AD5-ApoA1ウイルス力価の測定
(1)293T細胞を1ウェルあたり約1×10細胞で96ウェルプレートに接種し、細胞が壁に付着した後に力価を測定した。
(2)ウイルス勾配の希釈:EPチューブを準備し、ウシ胎児血清を含む1170μlのDMEMを各EPチューブに加えた。1番目のEPチューブに130μlのウイルス溶液を加え、均一に混合し、10-1とした。1番目のEPチューブから2番目のEPチューブに50μlをピペットで移し、均一に混合し、10-2とした。以下同様に、所望の勾配に達するまで希釈した。
(3)各ウェルに対応する勾配のウイルス希釈液100μlを加え、勾配ごとに10個のウェルでこの操作を繰り返し、37℃で一晩培養した。
(4)5日後、96ウェルプレートを顕微鏡でGFPを観察し、各勾配でGFPがあるウェル数を記録し、ウイルス力価を計算した。
(5)ウイルス力価TCID50の計算式は以下のとおりである。
Log10(TCID50)=L+d(s-0.5)+log10(1/v)
L=Log10 最高希釈度(最高希釈度が10倍希釈であると、L=1である)
V=1ウェルあたりの細胞培養液の初期体積(ml/well)
d=Log10 希釈度(10倍希釈であると、d=1である)
s=各勾配でのGFP比の合計
実施例3:AD5-ApoA1ウイルス機能の評価
(1)ApoA1の発現と分泌機能:
AD5 ApoA1ウイルスが腫瘍細胞に感染してから72時間後に、細胞と上清を回収し、ドットブロットによりApoA1の発現と分泌機能を検出した。
(2)ウイルス複製能力:
AD5 ApoA1及びAD5 CONウイルスに同じMOIで腫瘍細胞を感染させ、異なる時点で細胞を回収し、凍結融解と遠心分離を繰り返した後、等量のウイルス懸濁液を得、293T細胞を用いてウイルス力価測定を行い、ウイルス複製能力の変化を分析した。
(3)腫瘍溶解機能:
AD5 ApoA1及びAD5 CONウイルスにMOIが1~100のウイルスレベルで腫瘍細胞を感染させた。72時間後にMTTを用いて細胞活性を検出し、AD5 ApoA1の腫瘍細胞毒性作用を評価した。
実施例4:4T1-ApoA1安定発現株の構築
(1)レンチウイルストランスフェクション前の18~24時間に、付着細胞を1×10(細胞の大きさにより決定され、通常、トランスフェクション前に細胞が40~60%に成長することが好ましい)で24ウェルプレートに広げた。レンチウイルストランスフェクション時の細胞数を2×10/ウェルとした。
(2)6μg/mlのポリブレンを加え、同時にCMVをプロモーターとするApoA1を加えてレンチウイルスを過剰発現した。48h培養し続けた。
(3)2μg/mlのピューロマイシンを加え、細胞をスクリーニングした。ネガティブコントロールウェルの細胞が完全に死ぬまで毎日培地を交換した。
実施例5:4T1クローンの形成及び浸潤実験
(1)細胞クローンの取得
1)細胞密度を100細胞/30マイクロリットルに調整した。
2)10cm培養プレートの底部に滅菌PBSを適量加え、30マイクロリットルの細胞懸濁液を蓋に滴下した。
3)2~3日間培養し、細胞球状化状態を顕微鏡で観察した。
4)細胞クローンが形成された後、I型コラーゲンでコーティングされた96ウェルプレートに細胞クローンを接種し、細胞クローンの形態をリアルタイムで監視した。
(2)Transwell実験
1)Matrixを30倍希釈し、各チャンバーに40マイクロリットル加え、使用するために凝固させた(前日にウェルプレートに広げた)。
2)細胞に対して消化と遠心分離を行い、無血清培地(又は2%血清)に交換してカウントした。
3)5~10万細胞/200マイクロリットルで各チャンバーに加え、下部チャンバーに700マイクロリットルの完全培地を加えた。
4)約24hに固定と染色を行い、綿球でマトリゲルを拭き取り、顕微鏡で写真を撮った。
実施例6:AD5 ApoA1の抗腫瘍効果及びメカニズムに対するインビボでの研究
6~8週齢のBalb/cマウスを選択し、右腋窩又は皮下に皮下腫瘍モデルを確立し、4~6日後、腫瘍の大きさは200mmと測定された。マウスを未処理グループ、対照AD5 CONウイルス治療グループ、AD5 ApoA1ウイルス治療グループの3つのグループにランダムに分けた。グループ別に対応するウイルスを腫瘍内注射し、各マウスへのウイルス注射量が2.5×10pfuであり、腫瘍の体積及びマウスの体重を追跡して測定した。マウスが自然死した後、マウスの生存期間を記録した。
実施例7:細胞全タンパク質の抽出及び濃度の測定
6ウェルプレートを例として、細胞培養上清を捨て、PBSで2回洗浄し、PBSを捨て、各ウェルに200μlのトリプシンを加え、細胞を消化してピペッティングし、細胞をEPチューブに回収し、1500rpmで5min遠心分離した。
上清を捨て、PBSを加えて細胞を再懸濁し、1500rpmで5min遠心分離した。
PBSを捨て、細胞数に応じて各ウェルに対応するプロテアーゼ阻害剤含有細胞溶解液を加え、30sボルテックスをかけ、氷上に10min置き、操作を3回繰り返した。4℃、12000gで15min遠心分離した。上清を別の清潔なEPチューブに回収した。
タンパク質濃度の測定:BCAタンパク質濃度測定キットの説明書に従って検出した。96ウェルプレートに2μlのタンパク質サンプルを取り、18μlのPBSを加えてサンプルを希釈し、最後に200μlの測定用作業液(作業液は試薬A:試薬B=50:1で構成される)を更に加え、60℃のオーブンに入れ、30min後、マイクロプレートリーダーで562nmにおける吸光度を測定し、検量線に基づき、タンパク質サンプルの濃度を計算した。
各チューブにタンパク質溶解液の体積の1/4の5×loading bufferを加え、均一に混合した後、100℃の金属浴に5min入れ、冷却した後、使用するために-20℃で保存した。
実施例8:ウェスタンブロッティング実験
ゲルの配合及び電気泳動:異なる要求に応じて、異なる濃度のSDS-PAGE分離ゲル及び濃縮ゲルを配合した。タンパク質定量の計算結果に応じて、各サンプルのローディング量を30μgに調整した。電気泳動条件:バンドが出ることなく分離されることを前提に、濃縮ゲルの場合に80V、30minであり、分離ゲルの場合に120V、約80minであった。
転写:濾紙及びPVDF膜を準備し、まずPVDF膜をメタノールに浸漬し、次に、使用するために濾紙とともに転写バッファーに浸漬した。ガラス板からゲルを注意深く取り除き、転写バッファーに浸漬し、負極-濾紙-PVDF膜-ゲル-濾紙-正極というサンドイッチの順に配置し、気泡を除去し、必要なバンドの大きさに応じて、定電流110mAで60~70min転写した。
ブロッキング:転写が終了した後、すぐにPVDF膜を取り出し、5%脱脂粉乳に入れ、室温で1hブロッキングした。
一次抗体のインキュベーション:一次抗体を4℃で一晩インキュベートした。
二次抗体のインキュベーション:バンドを洗浄緩衝液で1回に10min、合計3回洗浄した。次に、対応するHPR標識二次抗体を室温で1hインキュベートした。
露光:バンドを洗浄緩衝液で1回に10min、合計3回洗浄した。化学発光液を用いてWB露光装置で露光し、バンド像を取得した。
実施例9:トリパンブルーを用いたカウント
6ウェルプレートを例として、細胞上清を捨て、PBSで2回洗浄し、PBSを捨て、各ウェルに200μlのトリプシンを加えて消化を行い、細胞を軽くピペッティングして清潔なEPチューブに回収し、1500rpmで5min遠心分離した。上清を捨て、PBSを加えて細胞を再懸濁し、1500rpmで5min遠心分離した。PBSを捨て、細胞数に応じて一定量のPBSを加えて細胞を再懸濁し、そこから10μlの細胞再懸濁液を取り出し、10μlの0.2%トリパンブルー溶液を加えて混合し、細胞カウントプレートに20μlの混合液を取り、細胞カウンターでカウントした。
実施例10:リアルタイム定量的PCR
リアルタイム定量的PCRの10μl系は、2.6μlのPCR用水、フォワードプライマー0.2μl、リバースプライマー0.2μl、テンプレート2μl及びSYBR Green蛍光染料5μlで構成される。サンプルを混合した後、ABI 384 PCR装置で増幅した。
結果及び結論
図1の結果から、複製腫瘍溶解性アデノウイルスAD5 ApoA1の構築に成功したことが示される。設計されたApoA1タンパク質は、それ自体のシグナルペプチドとヒスチジンタグを同時含む。実験によると、設計されたApoA1のシグナルペプチドがApoA1を細胞外に分泌できたことが証明される。
図2の結果から、構築された複製腫瘍溶解性アデノウイルスAD5 ApoA1は、対照ウイルスに比べて、ヒト肝臓癌細胞株HCC-LM3、SMMC-7721、ヒト腎明細胞癌細胞株786-O、ヒト肝臓癌細胞株HuH-7、HepG2、ヒト膀胱癌細胞株T24、ヒト肺癌細胞株H1299において強い複製能力を示し、また、Huh-7とT24において強い腫瘍溶解能力を示し、インビボ実験でも、同じ用量のウイルスを2日間注射した後、腫瘍内での複製AD5 ApoA1ウイルス量がAD5 conよりも顕著に高くなったことが示されており、ApoA1の発現によりアデノウイルスの複製と腫瘍溶解を促進できたことが説明される。
図3の結果から、アポリポタンパク質ApoA1を高発現している乳癌細胞のスクラッチギャップが対照グループのスクラッチギャップよりも大きく、マトリゲルにおいて、ApoA1を発現している乳癌細胞の浸潤と移動の範囲及び距離が対照グループに比べて顕著に小さくなり、チャンバー浸潤実験では、ApoA1を発現している乳癌細胞が対照グループの膜透過性細胞に比べて顕著に少なくなったことが示されており、ApoA1タンパク質が乳癌細胞の移動及び浸潤を抑制できたことが説明される。
図4の結果から、AD5 ApoA1アデノウイルスを注射したマウスの4T1皮下腫瘍体積が対照ウイルス及びPBS処理グループの腫瘍体積よりも小さくなったことが示されており、マウスモデルにおいて、複製腫瘍溶解性アデノウイルスAD5 ApoA1が乳癌の成長を顕著に抑制したことが説明される。
図5の結果から、AD5 ApoA1アデノウイルスを注射したマウスの4T1上皮内乳癌の腫瘍体積が対照ウイルス及びPBS処理グループの腫瘍体積よりも小さくなり、腫瘍の腹腔への浸潤及び肺転移巣が顕著に減少し、マウスの生存率がより優れたことが示されており、複製AD5 ApoA1が上皮内乳癌の浸潤、移動、及び遠隔転移を顕著に抑制し、乳癌マウスの生存期間を顕著に延長したことが説明される。
図6の結果から、AD5 ApoA1アデノウイルスを注射したマウス肺癌LLCの皮下腫瘍体積が対照ウイルス及びPBS処理グループの腫瘍体積よりも小さくなったことが示されており、AD5 ApoA1アデノウイルスがマウス体内でマウス肺癌の成長を顕著に抑制したことが説明される。
図7の結果から、複製AD5 ApoA1を注射したマウス結腸癌C26の皮下腫瘍体積が対照処理グループの腫瘍体積よりも小さくなり、C26腫瘍による悪液質症状(急速な体重減少)に対して顕著な緩和作用があったことが示されており、AD5 ApoA1アデノウイルスがマウス体内でマウス結腸癌C26の皮下腫瘍の成長を顕著に抑制し、悪液質の進行を顕著に遅らせたことが説明される。
図8の結果から、AD5 ApoA1アデノウイルスを注射したマウスのH22肝臓癌の皮下腫瘍体積が対照ウイルス及びPBS処理グループの腫瘍体積よりも小さくなり、マウスの生存率が高くなったことが示されており、AD5 ApoA1アデノウイルスがマウス体内で肝臓癌の成長を顕著に抑制し、マウスの生存期間を延長したことが説明される。
図9の結果から、複製AD5 ApoA1がヒト化肝臓癌マウスの生存期間を顕著に延長したことが示される。
図10の結果から、ApoA1タンパク質が乳癌細胞4T1の浸潤と移動に関連する分子、特にケラチン14(Krt14)の発現を抑制できたことが示される。
図11の結果から、複製アデノウイルスがApoA1特異的受容体分子Abca1の発現をアップレギュレートし、ApoA1のコレステロール輸送能力をさらに向上させることができたことが示される。
図12の結果から、複製AD5 ApoA1が、マクロファージ及び腫瘍細胞の腫瘍促進性炎症経路STAT3及びNFkBの活性化を顕著に抑制し、腫瘍促進性炎症因子IL-6、NFkB及びIL-1βの産生を減少することができたことが示される。
図13の結果から、AD5 ApoA1アデノウイルスがインビトロで肝臓癌細胞株HCC-LM3及びSMMC-7721のインドールアミン2,3ジオキシゲナーゼ1(IDO1)の発現を抑制し、免疫寛容を抑制し、抗腫瘍免疫を向上させることができたことが示される。
以上の結果から分かるように、本発明は、腫瘍の成長を抑制できるだけでなく、腫瘍の浸潤及び転移を遮断できる複製腫瘍溶解性アデノウイルスAD5 ApoA1を初めて提供する。このウイルスは、腫瘍細胞においてAD5 conウイルスよりも強い複製及び腫瘍溶解能力を有するだけでなく、細胞外に分泌できるアポリポタンパク質ApoA1を高発現し、感染した腫瘍細胞におけるApoA1特異的受容体ABCA1の高発現をアップレギュレートでき、AD5 ApoA1のコレステロール輸送作用を大幅に向上させ、予想外の相乗効果を生じ、様々な抗腫瘍作用を発揮でき、悪性腫瘍細胞の浸潤及び移動を抑制し、腫瘍促進性炎症経路を遮断し、腫瘍の免疫逃避を媒介するキー酵素IDO-1を抑制でき、生体の腫瘍に対する免疫監視を効果的に回復させることができる。そのほか、本発明の組換え複製腫瘍溶解性アデノウイルスAD5-ApoA1は、意外にも悪液質の進行に抵抗する作用を有し、結腸癌マウスの体重を効果的に維持し、生存期間を顕著に延長することができる。要するに、本発明の組換え複製腫瘍溶解性アデノウイルスAD5 ApoA1は、腫瘍の浸潤及び転移を抑制し、悪性腫瘍悪液質の進行を遅らせ、感染した腫瘍細胞におけるApoA1特異的受容体ABCA1の高発現をアップレギュレートして抗腫瘍に相乗効果をもたらし、IDO-1、腫瘍促進性炎症を抑制し、抗腫瘍免疫監視を回復させるという複数の抗腫瘍作用を同時に有する。一つのウイルスは、様々な独特の腫瘍治療作用とメカニズムを同時に統合し、相乗的に作用し、予想外の効果を有している。
以上に本発明の基本原理、主な特徴及び本発明の利点を説明したが、当業者は、本発明が上記実施例に限定されず、上記実施例及び明細書に説明されるのが本発明の原理にすぎず、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明に様々な変更及び改良を加えることもでき、本発明が保護を請求する範囲が、添付の特許請求の範囲、明細書、及びそれらの同等物により限定されると理解すべきである。
以上に本発明の基本原理、主な特徴及び本発明の利点を説明したが、当業者は、本発明が上記実施例に限定されず、上記実施例及び明細書に説明されるのが本発明の原理にすぎず、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明に様々な変更及び改良を加えることもでき、本発明が保護を請求する範囲が、添付の特許請求の範囲、明細書、及びそれらの同等物により限定されると理解すべきである。
以下に、本願の出願時の特許請求の範囲を実施の態様として付記する。
[1] 順次接続される外来遺伝子である第1のプロモーター、E1A初期活性化複製エレメント、絶縁配列、第2のプロモーター、標的遺伝子配列、PA配列を含有又は挿入する、脂質代謝を調節する複製腫瘍溶解性アデノウイルスベクターであって、
前記標的遺伝子は腫瘍溶解性アデノウイルスのE1B領域に挿入されており、
前記標的遺伝子配列はApoA1遺伝子又はその縮重配列であり、
前記標的遺伝子配列の前端部にシグナルペプチド認識配列を有することを特徴とする複製腫瘍溶解性アデノウイルスベクター。
[2] 以下の(1)~(3)のいずれか一つ又は複数の組み合わせを特徴とする[1]に記載の複製腫瘍溶解性アデノウイルスベクター。
(1)前記ApoA1標的遺伝子の核酸は配列番号1である。
(2)前記第1のプロモーターは構成的プロモーター、特異的プロモーター又は誘導的プロモーターのうちの一つであり、第2のプロモーターは構成的プロモーターである。
(3)前記アデノウイルスはサブタイプCである。
[3] 構成的プロモーターはCMV、SV40又はEF1aプロモーターを含むことを特徴とする[1]又は[2]に記載の複製腫瘍溶解性アデノウイルスベクター。
[4] 前記構成的増強プロモーターはCMVであり、その核酸配列は配列番号2であることを特徴とする[3]に記載の複製腫瘍溶解性アデノウイルスベクター。
[5] [1]~[4]のいずれか一つに記載の複製腫瘍溶解性アデノウイルスベクターを含む、脂質代謝を調節する複製腫瘍溶解性アデノウイルス。
[6] 宿主細胞内で複製する能力を有する、脂質代謝を調節する複製腫瘍溶解性アデノウイルスであって、当該複製腫瘍溶解性アデノウイルスは、宿主細胞内で可溶性ApoA1タンパク質を発現して分泌し、腫瘍の増殖、浸潤及び転移を抑制する効果を達成することができることを特徴とする[5]に記載の脂質代謝を調節する複製腫瘍溶解性アデノウイルス。
[7] 前記可溶性ApoA1タンパク質のアミノ酸の配列は配列番号3であることを特徴とする[6]に記載の脂質代謝を調節する複製腫瘍溶解性アデノウイルス。
[8] [1]~[4]のいずれか一つに記載の組換え腫瘍溶解性アデノウイルスベクターにより293T細胞において組換えることにより得られることを特徴とする[5]~[7]に記載の脂質代謝を調節する複製腫瘍溶解性アデノウイルス。
[9] [1]~[4]のいずれか一つに記載の複製腫瘍溶解性アデノウイルスベクター及び[5]~[7]のいずれか一つに記載の複製腫瘍溶解性アデノウイルスの、腫瘍の予防及び/又は治療のための薬物の調製における使用。
[10] 前記治療は単一治療、補助治療又は併用治療であることを特徴とする[9]に記載の使用。
[11] 前記腫瘍は、肝臓癌、乳癌、肺癌、結腸癌、胃癌、膵臓癌、子宮頸癌、黒色腫、前立腺癌、卵巣癌、リンパ腫、胆嚢癌、食道癌、腎癌、鼻咽頭癌、喉頭癌、甲状腺腫瘍、縦隔腫瘍又は神経膠腫であることを特徴とする[9]又は[10]に記載の使用。
[12] 前記腫瘍の予防及び/又は治療のための薬物における使用は、腫瘍の浸潤と転移に抵抗する薬物の調製における使用を含むことを特徴とする[9]又は[10]に記載の使用。
[13] 前記腫瘍の予防及び/又は治療のための薬物における使用は、腫瘍促進性炎症経路及びIDO-1を抑制して抗腫瘍免疫監視を回復させる薬物の調製における使用を含むことを特徴とする[9]又は[10]に記載の使用。
[14] 前記腫瘍の予防及び/又は治療のための薬物における使用は、悪性腫瘍悪液質の進行を遅らせる薬物の調製における使用を含むことを特徴とする[9]又は[10]に記載の使用。
[15] 前記腫瘍の予防及び/又は治療のための薬物における使用は、感染された腫瘍細胞におけるApoA1特異的受容体ABCA1の発現をアップレギュレートする薬物の調製における使用を含むことを特徴とする[9]又は[10]に記載の使用。

Claims (15)

  1. 順次接続される外来遺伝子である第1のプロモーター、E1A初期活性化複製エレメント、絶縁配列、第2のプロモーター、標的遺伝子配列、PA配列を含有又は挿入する、脂質代謝を調節する複製腫瘍溶解性アデノウイルスベクターであって、
    前記標的遺伝子は腫瘍溶解性アデノウイルスのE1B領域に挿入されており、
    前記標的遺伝子配列はApoA1遺伝子又はその縮重配列であり、
    前記標的遺伝子配列の前端部にシグナルペプチド認識配列を有することを特徴とする複製腫瘍溶解性アデノウイルスベクター。
  2. 以下の(1)~(3)のいずれか一つ又は複数の組み合わせを特徴とする請求項1に記載の複製腫瘍溶解性アデノウイルスベクター。
    (1)前記ApoA1標的遺伝子の核酸は配列番号1である。
    (2)前記第1のプロモーターは構成的プロモーター、特異的プロモーター又は誘導的プロモーターのうちの一つであり、第2のプロモーターは構成的プロモーターである。
    (3)前記アデノウイルスはサブタイプCである。
  3. 構成的プロモーターはCMV、SV40又はEF1aプロモーターを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の複製腫瘍溶解性アデノウイルスベクター。
  4. 前記構成的増強プロモーターはCMVであり、その核酸配列は配列番号2であることを特徴とする請求項3に記載の複製腫瘍溶解性アデノウイルスベクター。
  5. 請求項1~4のいずれか一項に記載の複製腫瘍溶解性アデノウイルスベクターを含む、脂質代謝を調節する複製腫瘍溶解性アデノウイルス。
  6. 宿主細胞内で複製する能力を有する、脂質代謝を調節する複製腫瘍溶解性アデノウイルスであって、当該複製腫瘍溶解性アデノウイルスは、宿主細胞内で可溶性ApoA1タンパク質を発現して分泌し、腫瘍の増殖、浸潤及び転移を抑制する効果を達成することができることを特徴とする請求項5に記載の脂質代謝を調節する複製腫瘍溶解性アデノウイルス。
  7. 前記可溶性ApoA1タンパク質のアミノ酸の配列は配列番号3であることを特徴とする請求項6に記載の脂質代謝を調節する複製腫瘍溶解性アデノウイルス。
  8. 請求項1~4のいずれか一項に記載の組換え腫瘍溶解性アデノウイルスベクターにより293T細胞において組換えることにより得られることを特徴とする請求項5~7に記載の脂質代謝を調節する複製腫瘍溶解性アデノウイルス。
  9. 請求項1~4のいずれか一項に記載の複製腫瘍溶解性アデノウイルスベクター及び請求項5~7のいずれか一項に記載の複製腫瘍溶解性アデノウイルスの、腫瘍の予防及び/又は治療のための薬物の調製における使用。
  10. 前記治療は単一治療、補助治療又は併用治療であることを特徴とする請求項9に記載の使用。
  11. 前記腫瘍は、肝臓癌、乳癌、肺癌、結腸癌、胃癌、膵臓癌、子宮頸癌、黒色腫、前立腺癌、卵巣癌、リンパ腫、胆嚢癌、食道癌、腎癌、鼻咽頭癌、喉頭癌、甲状腺腫瘍、縦隔腫瘍又は神経膠腫であることを特徴とする請求項9又は10に記載の使用。
  12. 前記腫瘍の予防及び/又は治療のための薬物における使用は、腫瘍の浸潤と転移に抵抗する薬物の調製における使用を含むことを特徴とする請求項9又は10に記載の使用。
  13. 前記腫瘍の予防及び/又は治療のための薬物における使用は、腫瘍促進性炎症経路及びIDO-1を抑制して抗腫瘍免疫監視を回復させる薬物の調製における使用を含むことを特徴とする請求項9又は10に記載の使用。
  14. 前記腫瘍の予防及び/又は治療のための薬物における使用は、悪性腫瘍悪液質の進行を遅らせる薬物の調製における使用を含むことを特徴とする請求項9又は10に記載の使用。
  15. 前記腫瘍の予防及び/又は治療のための薬物における使用は、感染された腫瘍細胞におけるApoA1特異的受容体ABCA1の発現をアップレギュレートする薬物の調製における使用を含むことを特徴とする請求項9又は10に記載の使用。
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