JP2023511129A - がん細胞、免疫細胞及び腫瘍微小環境へのシアリダーゼの送達 - Google Patents
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Abstract
本出願は、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスを使用して、がん(固形腫瘍など)を治療するための方法及び組成物を提供する。いくつかの実施形態において、腫瘍溶解性ウイルスは、1つ以上の他の異種タンパク質を更にコードする。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、操作された免疫細胞を介して送達される。いくつかの実施形態において、本出願は、シアリダーゼまたは別の異種タンパク質をコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルス、及びシアリダーゼまたは他の異種タンパク質に結合することが可能なキメラ受容体を発現する操作された免疫細胞(例えば、CAR-T、CAR-NK、またはCAR-NKT細胞)を使用して、がんを治療するための方法及び組成物を提供する。【選択図】図26
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2020年1月21日に出願された米国特許仮出願第62/964,082号及び2020年12月30日に出願された米国特許仮出願第63/132,420号の優先権を主張するものであり、その内容は、その全体が参照により本明細書に援用される。
本出願は、2020年1月21日に出願された米国特許仮出願第62/964,082号及び2020年12月30日に出願された米国特許仮出願第63/132,420号の優先権を主張するものであり、その内容は、その全体が参照により本明細書に援用される。
ASCIIテキストファイルでの配列表の提出
ASCIIテキストファイルでの以下の提出の内容は、その全体が参照により本明細書に援用される:コンピュータ可読形式(CRF)の配列表(ファイル名:208712000640SEQLIST.TXT、記録日:2021年1月19日、サイズ:253KB)。
[技術分野]
ASCIIテキストファイルでの以下の提出の内容は、その全体が参照により本明細書に援用される:コンピュータ可読形式(CRF)の配列表(ファイル名:208712000640SEQLIST.TXT、記録日:2021年1月19日、サイズ:253KB)。
[技術分野]
本出願は、シアリダーゼをコードする腫瘍溶解性ウイルス(例えば、ワクシニアウイルス)を用いて、がんを治療するための方法及び組成物に関する。
米国において、がんは、第2位の死因である。近年、免疫チェックポイント阻害薬、キメラ抗原受容体を持つT細胞、及び腫瘍溶解性ウイルスを含むがん免疫療法が大きな進歩を遂げている。
腫瘍溶解性ウイルスは、天然に存在するウイルスまたは遺伝子改変されたウイルスであり、がん細胞に感染し、複製し、最終的には、健康な細胞を傷つけることなく、がん細胞を殺傷する。先般終了した切除不能なステージIIIB、IIICまたはIVの黒色腫の患者436名における腫瘍溶解性単純ヘルペスウイルスT-VECの第III相臨床試験では、持続的奏効率がGM-CSF投与患者における2.1%と比較して、T-VEC投与患者では16.3%であり、その主要評価項目を満たすことが報告された。この治験結果に基づき、FDAは2015年にT-VECを承認した。
アデノウイルス、単純ヘルペスウイルス-1、ニューキャッスル病ウイルス、レオウイルス、麻疹ウイルス、コクサッキーウイルス、セネカバレーウイルス、及びワクシニアウイルスを含む、少なくとも8つの異なる種に由来する腫瘍溶解性ウイルスコンストラクトが臨床試験の様々な段階で試験されている。腫瘍溶解性ウイルスは、がん患者において忍容性が良好であることが明らかになっている。しかしながら、単独治療としての腫瘍溶解性ウイルスの臨床上の利益は、まだ限られている。前臨床試験と臨床試験のいずれにおいても、腫瘍溶解性ウイルスの安全性に対する懸念から、高度に弱毒化された腫瘍溶解性ウイルス(天然に弱毒であるか、または遺伝子操作により弱毒化されているもの)が使用されている。現在では腫瘍溶解性ウイルスの安全性が十分に確立されたことから、最大の抗腫瘍能力を有する腫瘍溶解性ウイルスを設計及び試験する時期に来ている。強力な腫瘍溶解効果を持つ腫瘍溶解性ウイルスは、腫瘍抗原を大量に放出し、T細胞及びNK細胞を含む免疫細胞を刺激または活性化することで、強い免疫治療効果がもたらされる。
本出願は、異種タンパク質または核酸を発現する腫瘍溶解性ウイルスをがん細胞に送達するための方法及び組成物を提供する。
本出願の一態様は、1つ以上のヒトもしくは細菌シアリダーゼまたはそのシアリダーゼ触媒ドメインを含有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む組み換え腫瘍溶解性ウイルスを提供する。腫瘍溶解性ウイルスは、ポックスウイルス、アデノウイルス、ヘルペスウイルスまたは任意の他の好適な腫瘍溶解性ウイルスから得ることができる。好適な組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、シアリダーゼまたはシアリダーゼ活性を持つその一部分をコードする配列を含む発現カセットを、腫瘍溶解性ウイルスに挿入することによって作製することができる。いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列は、プロモーターに作動可能に連結される。
多くのがん細胞は、高シアル化されている。本明細書に記載される組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、シアリダーゼを腫瘍細胞及び腫瘍微小環境に送達することが可能である。送達されたシアリダーゼは、腫瘍細胞上に存在するシアル酸を減少させ、免疫細胞、免疫細胞ベースの治療法及びがん細胞の高シアル化によって有効性が低下する他の治療薬による殺傷に対して、腫瘍細胞を脆弱化させる。例えば、免疫細胞上のSiglect(シアル酸結合免疫グロブリン様レクチン)と呼ばれる一群の受容体は、腫瘍細胞上のシアル化複合糖鎖であるその抑制性受容体リガンドに結合する。いくつかの実施形態において、シアル酸を除去することは、そのようなリガンドが免疫細胞上のSiglectに結合することを防ぎ、それにより、腫瘍細胞に対する免疫抑制をなくすことができる。
また、シアリダーゼを腫瘍微小環境に送達するための方法が提供される。腫瘍微小環境内において、シアリダーゼは、がん細胞上の末端シアル酸残基を除去することができ、それにより、免疫細胞または免疫療法試薬の侵入障壁を減らし、がん細胞に対する細胞免疫を促進することができる。
いくつかの実施形態において、腫瘍溶解性ウイルスは、ワクシニアウイルス、レオウイルス、セネカバレーウイルス(SVV)、水疱性口内炎ウイルス(VSV)、ニューキャッスル病ウイルス(NDV)、単純ヘルペスウイルス(HSV)、モルビリウイルス属ウイルス、レトロウイルス、インフルエンザウイルス、シンビスウイルス、ポックスウイルス、麻疹ウイルス、サイトメガロウイルス(CMV)、レンチウイルス、アデノウイルス、及びその派生体からなる群から選択されるウイルスである。いくつかの実施形態において、ウイルスは、Talimogene Laherparepvecである。いくつかの実施形態において、ウイルスは、レオウイルスである。いくつかの実施形態において、ウイルスは、ElACR2欠失を有するアデノウイルスである。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、腫瘍溶解性ウイルスは、ポックスウイルスである。いくつかの実施形態において、ポックスウイルスは、ワクシニアウイルスである。いくつかの実施形態において、ワクシニアウイルスは、Dryvax、Lister、M63、LIVP、Tian Tan、Modified Vaccinia Ankara、New York City Board of Health(NYCBOH)、Dairen、Ikeda、LC16M8、Tashkent、IHD-J、Brighton、Dairen I、Connaught、Elstree、Wyeth、Copenhagen、Western Reserve、Elstree、CL、Lederle-Chorioallantoic、AS、及びその派生体からなる群から選択される株のものである。いくつかの実施形態において、ウイルスは、ワクシニアウイルスWestern Reserveである。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、対応する野生型株と比較してウイルスの免疫原性を減少させる1つ以上の変異を含む。いくつかの実施形態において、ウイルスは、ワクシニアウイルスであり、1つ以上の変異は、A14、A17、A13、L1、H3、D8、A33、B5、A56、F13、A28、及びA27からなる群から選択される1つ以上のタンパク質にある。いくつかの実施形態において、1つ以上の変異は、A27L、H3L、D8L及びL1Rからなる群から選択される1つ以上のタンパク質にある。
いくつかの実施形態において、ウイルスは、ワクシニアウイルスであり、ウイルスは、(a)配列番号66~69のいずれか1つに対して少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むバリアントワクシニアウイルス(VV)H3Lタンパク質、(b)配列番号70~72または85のいずれか1つに対して少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むバリアントワクシニアウイルス(VV)D8Lタンパク質、(c)配列番号73に対して少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むバリアントワクシニアウイルス(VV)A27Lタンパク質、及び(d)配列番号74に対して少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むバリアントワクシニアウイルス(VV)L1Rタンパク質からなる群から選択される1つ以上のタンパク質を含む。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、シアリダーゼは、Neu5Acアルファ(2,6)-Galシアリダーゼ、Neu5Acアルファ(2,3)-Galシアリダーゼ、またはNeu5Acアルファ(2,8)-Galシアリダーゼである。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、シアリダーゼは、細菌、ヒト、真菌、ウイルスシアリダーゼ及びその誘導体を含むエキソ型シアリダーゼ活性(Enzyme Commission EC3.2.1.18)を有する任意のタンパク質である。いくつかの実施形態において、細菌シアリダーゼは、Clostridium perfringensシアリダーゼ、Actinomyces viscosusシアリダーゼ、及びArthrobacter ureafaciensシアリダーゼ、Salmonella typhimuriumシアリダーゼ及びVibrio choleraシアリダーゼからなる群から選択される。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、シアリダーゼは、ヒトシアリダーゼまたはその誘導体である。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、NEU1、NEU2、NEU3、またはNEU4である。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、シアリダーゼは、天然に存在するシアリダーゼである。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、シアリダーゼは、アンカリングドメインを含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、アンカリングドメインに融合されたシアリダーゼ触媒ドメインを含む融合タンパク質である。いくつかの実施形態において、アンカリングドメインは、生理学的pHで正に帯電する。いくつかの実施形態において、アンカリングドメインは、グリコサミノグリカン(GAG)結合ドメインである。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、シアリダーゼは、Enzyme Commission EC3.2.1.18で定義されるエキソ型シアリダーゼ活性を有するタンパク質である。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、シアリダーゼは、Enzyme Commission EC4.2.2.15で定義されるアンヒドロシアリダーゼである。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、シアリダーゼは、配列番号1~33または53~54からなる群から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも約80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、配列番号2のアミノ酸配列に対して少なくとも約80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼはDAS181である。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列は、シアリダーゼに作動可能に連結される分泌配列を更にコードする。いくつかの実施形態において、分泌配列は、配列番号40のアミノ酸配列を含む。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、シアリダーゼは、膜貫通ドメインを含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、N末端からC末端に向かって、シアリダーゼ触媒ドメイン、ヒンジ領域、及び膜貫通ドメインを含む。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、シアリダーゼは、シアリダーゼのカルボキシ末端に位置するアンカリングドメインまたは膜貫通ドメインを含む。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、プロモーターは、初期プロモーター、中間プロモーター、または後期プロモーターまたは初期/後期ハイブリッドプロモーターであり得るウイルスプロモーターである。
いくつかの実施形態において、腫瘍溶解性ウイルスは、ポックスウイルスであり、プロモーターは、ポックスウイルス初期プロモーター、後期プロモーターまたはハイブリッド初期/後期プロモーターである。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、プロモーターは、ウイルス後期プロモーターである。いくつかの実施形態において、プロモーターは、F17R後期プロモーター(配列番号61)である。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、プロモーターは、ハイブリッド初期後期プロモーターである。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、プロモーターは、ヒトプロモーターの部分的または完全なヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態において、ヒトプロモーターは、組織または腫瘍特異的プロモーターである。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、腫瘍溶解性ウイルスは、異種タンパク質または核酸をコードする第2のヌクレオチド配列を更に含む。いくつかの実施形態において、第2のヌクレオチド配列は、異種タンパク質をコードする。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、異種タンパク質は、免疫チェックポイント阻害薬である。いくつかの実施形態において、免疫チェックポイント阻害薬は、CTLA-4、PD-1、PD-L1、TIGIT、LAG3、TIM-3、VISTA、B7-H4、またはHLA-Gの阻害薬である。いくつかの実施形態において、免疫チェックポイント阻害薬は、抗体である。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、異種タンパク質は、免疫抑制性受容体の阻害薬である。いくつかの実施形態において、免疫抑制性受容体は、LILRB、TYRO3、AXL、またはMERTKである。いくつかの実施形態において、免疫抑制性受容体の阻害薬は、抗LILRB抗体である。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、異種タンパク質は、多重特異性免疫細胞エンゲージャーである。いくつかの実施形態において、異種タンパク質は、二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE)である。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、異種タンパク質は、サイトカイン、共刺激分子、腫瘍抗原提示タンパク質、抗血管新生因子、腫瘍関連抗原、外来抗原、及びマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)からなる群から選択される。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、異種タンパク質は、CD55またはCD59の阻害薬である。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、異種タンパク質は、IL-15、IL-12、IL2、毒性を低下させたもしくは機能を向上させた改変IL-2、IL18、IL-18結合タンパク質への結合が少ないもしくは全くない改変IL-18、Flt3L、CCL5、CXCL10、もしくはCCL4、及び抗腫瘍免疫を依然として有するそのようなサイトカインの任意の改変形態、またはこれらのサイトカインの機能及び活性を遮断及び中和することができる任意の結合タンパク質の阻害薬である。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、異種タンパク質は、細菌ポリペプチドである。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、異種タンパク質は、癌胎児性抗原、アルファフェトプロテイン、MUC16、サバイビン、グリピカン-3、B7ファミリーメンバー、LILRB、CD19、BCMA、NY-ESO-1、CD20、CD22、CD33、CD38、CEA、EGFR(EGFRvIIIなど)、GD2、HER2、IGF1R、メソテリン、PSMA、ROR1、WT1、NY-ESO-1、フィブリン-3、CDH17、及び臨床上意義のある他の腫瘍抗原からなる群から選択される腫瘍関連抗原である。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、ウイルスは、2つ以上の追加のヌクレオチド配列を含み、各ヌクレオチド配列は、異種タンパク質をコードする。
本出願の一態様は、先行請求項のいずれか1項に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス及び薬学的に許容される担体を含む医薬組成物を提供する。
本出願の一態様は、上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つを含むキャリア細胞を提供する。いくつかの実施形態において、キャリア細胞は、操作された免疫細胞または幹細胞(例えば、間葉系幹細胞)である。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、キメラ抗原受容体(CAR)-T、CAR-NK、またはCAR-NKT細胞である。
本出願の一態様は、がんを治療することを、それを必要とする個体において行う方法であって、上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルス、医薬組成物、またはキャリア細胞のいずれか1つの有効量を個体に投与することを含む、方法を提供する。
いくつかの実施形態において、方法は、上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つの有効量を個体に投与することを含む。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、キャリア細胞(例えば、免疫細胞または間葉系幹細胞などの幹細胞)を介して投与される。
いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、ネイキッドウイルスとして投与される。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、腫瘍内への直接注射を介して投与される。いくつかの実施形態において、方法は、有効量の免疫療法剤を個体に投与することを更に含む。いくつかの実施形態において、免疫療法剤は、単一特異性または多重特異性抗体、細胞療法、がんワクチン(例えば、樹状細胞ベースのがんワクチン)、サイトカイン、PI3Kガンマ阻害薬、TLR9リガンド、HDAC阻害薬、LILRB2阻害薬、MARCO阻害薬、及び免疫チェックポイント阻害薬からなる群から選択される。
上記の方法のいずれか1つによるいくつかの実施形態において、免疫療法剤は、細胞療法である。いくつかの実施形態において、細胞療法は、キメラ受容体を発現する操作された免疫細胞の有効量を個体に投与することを含む。
本出願の一態様は、がんを治療することを、それを必要とする個体において行う方法であって、上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つを含み、キメラ受容体を発現する、操作された免疫細胞の有効量を個体に投与することを含む、方法を提供する。
本出願の一態様は、腫瘍を治療することを、それを必要とする個体において行う方法であって、(a)外来抗原をコードするヌクレオチド配列を含む組み換え腫瘍溶解性ウイルスの有効量、及び(b)当該外来抗原を特異的に認識するキメラ受容体を発現する操作された免疫細胞の有効量を個体に投与することを含む、方法を提供する。
本出願の一態様は、腫瘍を免疫療法に感作させる方法であって、上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルス、医薬組成物、または操作された免疫細胞のいずれか1つの有効量を個体に投与することを含む、方法を提供する。
本出願の一態様は、個体のがん細胞のシアル化を減少させる方法であって、上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルス、医薬組成物、または操作された免疫細胞のいずれか1つの有効量を個体に投与することを含む、方法を提供する。
上記の方法のいずれか1つによるいくつかの実施形態において、キメラ受容体は、キメラ抗原受容体(CAR)である。いくつかの実施形態において、CARを発現する操作された免疫細胞は、T細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、またはNKT細胞である。
上記の方法のいずれか1つによるいくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、キメラ受容体を発現し、キメラ受容体は、癌胎児性抗原、アルファフェトプロテイン、MUC16、サバイビン、グリピカン-3、B7ファミリーメンバー、LILRB、CD19、BCMA、NY-ESO-1、CD20、CD22、CD33、CD38、CEA、EGFR(EGFRvIIIなど)、GD2、HER2、IGF1R、メソテリン、PSMA、ROR1、WT1、NY-ESO-1、フィブリン-3、CDH17、及び臨床上意義のある他の腫瘍抗原からなる群から選択される1つ以上の腫瘍抗原を特異的に認識する。
上記の方法のいずれか1つによるいくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、キメラ受容体を発現し、キメラ受容体は、シアリダーゼを特異的に認識する。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、DAS181またはその誘導体であり、キメラ受容体は、ヒト天然型ノイラミニダーゼと交差反応しない抗DAS181抗体を含む。
上記の方法のいずれか1つによるいくつかの実施形態において、操作された免疫細胞及び組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、同時に投与される。
上記の方法のいずれか1つによるいくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、操作された免疫細胞の投与前に投与される。
また、任意の1つの上記方法において使用される組成物、キット及び製造品も提供される。
本出願は、シアリダーゼをコードする腫瘍溶解性ウイルス(例えば、ワクシニアウイルス)を用いて、がんを治療するための組成物及び方法を提供する。本明細書に記載される組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、シアリダーゼを腫瘍細胞及び/または腫瘍細胞環境に送達することが可能である。いくつかの実施形態において、送達されたシアリダーゼは、腫瘍細胞または免疫細胞上に存在するシアル酸を減少させ、免疫細胞、免疫細胞ベースの治療法及び/またはがん細胞の高シアル化によって有効性が低下する他の治療薬による殺傷に対して、腫瘍細胞を脆弱化させる。いくつかの実施形態において、送達されたシアリダーゼは、免疫細胞上のSiglectとその抑制性受容体リガンド(シアル化複合糖鎖)との結合を減少または阻害する。したがって、いくつかの実施形態において、送達されたシアリダーゼは、腫瘍細胞に対する免疫抑制を減少または消失させる。いくつかの実施形態において、送達されたシアリダーゼ(例えば、細菌シアリダーゼ)は、外来抗原として機能し、腫瘍細胞上でのその発現は、腫瘍細胞に対する免疫応答を増強させる。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、ウイルスを発現するキャリア細胞(例えば、操作された免疫細胞または幹細胞)を介して送達される。いくつかの実施形態において、方法は、組み換え腫瘍溶解性ウイルスの抗腫瘍作用を増強する(例えば、腫瘍溶解性ウイルスによって送達されるシアリダーゼなどの外来抗原を標的とするキメラ受容体を発現することによる)、操作された免疫細胞を投与することを更に含む。
I.定義
本明細書において、以下のように別途定義されない限り、当該技術分野において一般的に使用される用語が使用される。
本明細書において、以下のように別途定義されない限り、当該技術分野において一般的に使用される用語が使用される。
本明細書で使用される場合、「治療」または「治療すること」は、臨床結果を含む、有益なまたは望ましい結果を得るためのアプローチである。本出願上、有用なまたは望ましい臨床結果には、次のうちの1つ以上が含まれるが、これらに限定されない:疾患に起因する1つ以上の症状の軽減、疾患の程度の低減、疾患の安定化(例えば、疾患の悪化の防止または遅延)、疾患の拡大の防止もしくは遅延、疾患の発生もしくは再発の防止もしくは遅延、疾患の進行の遅延もしくは減速、疾患状態の改善、疾患の寛解(部分または全体)の提供、疾患の治療に必要な1つ以上の他の薬剤の用量の減少、疾患の進行の遅延、生活の質の向上、及び/または生存の延長。疾患の病理学的結果の低減も「治療」に包含される。本出願の方法は、治療のこれらの態様のうちのいずれか1つ以上を企図する。
「個体」、「対象」及び「患者」という用語は、ヒトを含む哺乳動物を記載するために本明細書中で区別なく使用される。いくつかの実施形態において、個体は、ヒトである。いくつかの実施形態において、個体は、がんを罹患している。いくつかの実施形態において、個体は、治療を必要としている。
当該技術分野において理解されるように、「有効量」は、所望の治療結果(例えば、がんの1つ以上の症状の重症度もしくは持続期間の低減、重症度の安定化、または排除)をもたらすのに十分な組成物の量を指す。治療的使用の場合、有益なまたは望ましい結果は、例えば、疾患に起因する1つ以上の症状(生化学的、組織学的及び/または行動学的)ならびに疾患の発症中に現れる合併症及び中間の病理学的表現型の軽減、疾患を罹患する者の生活の質の向上、疾患の治療に必要な他の薬剤の用量の減少、別の薬剤の作用増強、疾患の進行の遅延、及び/または患者の生存延長を含む。いくつかの実施形態において、治療薬の有効量は、生存の延長(全生存期間及び無増悪生存期間を含む)、客観的な応答(完全奏効または部分奏効を含む)、疾患もしくは病態の1つ以上の徴候もしくは症状のある程度の緩和、及び/または対象の生活の質の改善をもたらし得る。
本明細書で使用される場合、「野生型」という用語は、当業者によって理解される技術用語であり、変異型またはバリアント型とは区別される、自然に発生する生物、株、遺伝子または特徴の典型的な形態を意味する。
「非天然」または「操作された」という用語は、区別なく使用され、人の手が加わっていることを示す。核酸分子またはポリペプチドについて言及する場合、この用語は、その核酸分子またはポリペプチドが、自然界において元来関連し、自然界においてみられる少なくとも1つの他の成分を少なくとも実質的に含まないことを意味する。
本明細書で使用される場合、「シアリダーゼ」は、糖タンパク質または糖脂質上の炭水化物から末端シアル酸を切断することを触媒することが可能な天然に存在するまたは操作されたシアリダーゼを指す。本明細書で使用される場合、「シアリダーゼ」は、糖タンパク質または糖脂質上の炭水化物から末端シアル酸を切断することを触媒することが可能な天然に存在するまたは非天然のシアリダーゼのドメインを指し得る。「シアリダーゼ」という用語はまた、天然に存在するもしくは非天然のシアリダーゼタンパク質またはその酵素的に活性な断片もしくはドメイン、及びその別のポリペプチド、断片またはドメイン、例えば、アンカリングドメインまたは膜貫通ドメインを含む融合タンパク質を包含する。
本明細書で使用される「シアリダーゼ」という用語は、シアリダーゼ触媒ドメインタンパク質を包含する。「シアリダーゼ触媒ドメインタンパク質」は、シアリダーゼの触媒ドメイン、またはシアリダーゼの触媒ドメインと実質的に相同であるが、シアリダーゼの全アミノ酸配列を含まないアミノ酸配列を含む、タンパク質である。触媒ドメインは、シアリダーゼ触媒ドメインタンパク質が、触媒ドメインの由来となるインタクトなシアリダーゼとしての機能活性を実質的に保持する場合、由来する。シアリダーゼ触媒ドメインタンパク質は、シアリダーゼに由来しないアミノ酸配列を含み得る。シアリダーゼ触媒ドメインタンパク質は、1つ以上の他の既知のタンパク質のアミノ酸配列に由来するか、またはそれと実質的に相同であるアミノ酸配列を含み得、あるいは、他の既知のタンパク質のアミノ酸配列に由来しないか、または実質的に相同でない1つ以上のアミノ酸を含み得る。
本明細書で使用される場合、「発現」は、ポリヌクレオチドがDNA鋳型から転写されるプロセス(mRNAまたは他のRNA転写物などへ)及び/または転写されたmRNAがその後ペプチド、ポリペプチド、もしくはタンパク質に翻訳されるプロセスを指す。転写物及びコードされたポリペプチドは、「遺伝子産物」と総称され得る。ポリヌクレオチドがゲノムDNAに由来する場合、発現は、真核細胞におけるmRNAのスプライシングを含み得る。
「抗体」という用語は、その最も広い意味で使用され、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、多重特異性抗体(例えば、二重特異性抗体、三重特異性抗体など)、ヒト化抗体、キメラ抗体、完全長抗体及びその抗原結合断片、一本鎖Fv、ナノボディ、Fc融合タンパク質(所望の抗原結合活性を呈する場合に限る)を含むがこれらに限定されない様々な抗体構造を包含する。抗体及び/または抗体断片は、マウス抗体、ウサギ抗体、ニワトリ抗体、ヒト抗体、完全ヒト化抗体、ラクダ化抗体可変ドメイン及びヒト化型、サメ抗体可変ドメイン及びヒト化型、ならびにラクダ化抗体可変ドメインに由来し得る。
「組み換え」という用語は、例えば、細胞、または核酸、タンパク質、またはベクターを参照して使用される場合、その細胞、核酸、タンパク質またはベクターが、異種の核酸もしくはタンパク質の導入または天然型の核酸もしくはタンパク質の改変によって改変されていること、あるいは、細胞が、そのように改変された細胞に由来することを示す。
「ウイルス」または「ウイルス粒子」という用語は、ウイルス学におけるその通常の単純な意味に従って使用され、ウイルスゲノム(例えば、DNA、RNA、一本鎖、二本鎖)、ウイルスカプシド及び関連タンパク質、ならびにエンベロープウイルス(例えば、ヘルペスウイルス、ポックスウイルス)の場合には脂質及び任意選択により宿主細胞膜の成分、及び/またはウイルスタンパク質を含むエンベロープを含む、ビリオンを指す。
本明細書で使用される場合、「腫瘍溶解性ウイルス」は、腫瘍を有する対象において、腫瘍細胞内で選択的に複製し、腫瘍細胞を選択的に殺傷するウイルスを指す。これらには、腫瘍細胞において天然に優先的に複製及び蓄積するポックスウイルスなどのウイルス、及びそのように操作されたウイルスなどが含まれる。一部の腫瘍溶解性ウイルスは、腫瘍細胞に感染した後、腫瘍細胞を殺傷することができる。例えば、腫瘍溶解性ウイルスは、腫瘍細胞を溶解するか、または腫瘍細胞の細胞死を誘導することによって、腫瘍細胞の死を引き起こすことができる。例示的な腫瘍溶解性ウイルスとしては、ポックスウイルス、ヘルペスウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、レンチウイルス、レトロウイルス、ラブドウイルス、パピローマウイルス、水疱性口内炎ウイルス、麻疹ウイルス、ニューキャッスル病ウイルス、ピコマウイルス、シンドビスウイルス、パピローマウイルス、パルボウイルス、レオウイルス、及びコクサッキーウイルスが挙げられるが、これらに限定されない。
「ポックスウイルス」という用語は、ウイルス学におけるその通常の単純な意味に従って使用され、脊椎動物及び無脊椎動物に感染することが可能で、宿主の細胞質内で複製するPoxviridae科のメンバーを指す。実施形態において、ポックスウイルスビリオンは、直径約200nm及び長さ約300nmのサイズを有し、典型的に130~375キロベースのゲノムを単一の線状二本鎖DNAセグメントで保有する。ポックスウイルスという用語は、限定するものではないが、poxviridae科の全ての属(例えば、ベータエントモポックスウイルス、ヤタポックスウイルス、セルビドポックスウイルス、ガンマエントモポックスウイルス、レポリポックスウイルス、スイポックスウイルス、モルシポックスウイルス、クロコダイリドポックスウイルス、アルファエントモポックスウイルス、カプリポックスウイルス、オルソポックスウイルス、アビポックスウイルス、及びパラポックスウイルス)を含む。実施形態において、ポックスウイルスは、オルソポックスウイルス(例えば、痘瘡ウイルス、ワクシニアウイルス、牛痘ウイルス、サルポックスウイルス)、パラポックスウイルス(例えば、オルフウイルス、偽牛痘ウイルス、ウシ丘疹性口炎ウイルス)、ヤタポックスウイルス(例えば、タナポックスウイルス、ヤバサル腫瘍ウイルス)またはモルシポックスウイルス(例えば、伝染性軟属腫ウイルス)である。実施形態において、ポックスウイルスは、オルソポックスウイルス(例えば、牛痘ウイルス株Brighton、ラクーンポックスウイルス株Herman、ウサギポックスウイルス株Utrecht、ワクシニアウイルス株WR、ワクシニアウイルス株IHD、ワクシニアウイルス株Elstree、ワクシニアウイルス株CL、ワクシニアウイルス株Lederle-Chorioallantoic、またはワクシニアウイルス株AS)である。実施形態において、ポックスウイルスは、パラポックスウイルス(例えば、オルフウイルス株NZ2または偽牛痘ウイルス株TJS)である。
本明細書で使用される場合、「改変されたウイルス」または「組み換えウイルス」は、ウイルスの親株と比較してそのゲノムに変更があるウイルスを指す。典型的に、改変されたウイルスは、ウイルスの親株のゲノムに1つ以上のヌクレオチドの切断、置換(交換)、変異、挿入(付加)または欠失(切断)を有する。改変されたウイルスは、1つ以上の内因性ウイルス遺伝子が改変され、及び/または1つ以上の遺伝子間領域が改変され得る。例示的な改変されたウイルスは、ウイルスのゲノムに挿入された1つ以上の異種ヌクレオチド配列を有し得る。改変されたウイルスは、異種遺伝子を発現させるための遺伝子発現カセットの形態で、1つ以上の異種ヌクレオチド配列を含有し得る。改変は、遺伝子工学及び組み換えDNA方法などの本明細書で提供される方法を含む、当業者に知られている任意の方法を使用して行うことができる。
本明細書で同定されるポリペプチド及び抗体配列に関する「アミノ酸配列同一性パーセント(%)」は、配列同一性の一部としてあらゆる保存的置換を考慮して配列を整列させた後、比較されるポリペプチド内のアミノ酸残基と同一である候補配列中のアミノ酸残基の割合として定義される。アミノ酸配列同一性パーセントを決定するためのアライメントは、当該技術分野の技術範囲内の様々な方法、例えば、BLAST、BLAST-2、ALIGN、Megalign(DNASTAR)、またはMUSCLEソフトウェアなどの一般に利用可能なコンピュータソフトウェアを使用して達成することができる。当業者であれば、比較される配列の全長にわたって最大のアライメントを達成するために必要な任意のアルゴリズムを含む、アライメントを評価するのに適切なパラメータを決定することができる。しかしながら、本発明の目的上、アミノ酸配列同一性%の値は、配列比較コンピュータプログラムMUSCLEを使用して生成される(Edgar,R.C.,Nucleic Acids Research 32(5):1792-1797,2004;Edgar,R.C.,BMC Bioinformatics 5(1):113,2004,そのそれぞれは、全ての目的のために、その全体が参照により本明細書に援用される)。
本明細書で使用される「エピトープ」という用語は、抗体またはダイアボディが結合する抗原上の原子またはアミノ酸の特定の一群を指す。2つの抗体または抗体部分が抗原に対して競合的な結合を示す場合、それらは抗原内の同じエピトープに結合し得る。
「ポリペプチド」または「ペプチド」という用語は、本明細書において、あらゆる長さのタンパク質断片、融合タンパク質及び改変されたタンパク質、例えば、限定するものではないが、糖タンパク質、ならびに他の全ての種類の改変されたタンパク質(例えば、リン酸化、アセチル化、ミリストイル化、パルミトイル化、グリコシル化、酸化、ホルミル化、アミド化、ポリグルタミル化、ADPリボース化、ペグ化、ビオチン化などから生じるタンパク質)を含む、全ての種類の天然に存在するタンパク質及び合成タンパク質を包含するように使用される。
明細書で使用される場合、「特異的に結合する」、「特異的に認識する」、及び「特異的である」という用語は、標的と抗体(ダイアボディなど)との間の結合などの測定可能かつ再現可能な相互作用を指す。ある特定の実施形態において、特異的結合は、生物学的分子(例えば、細胞表面受容体)を含む不均質な分子集団の存在下において標的の存在を決定付けるものである。例えば、標的(エピトープであり得る)を特異的に認識する抗体は、他の分子に結合する場合よりも大きな親和性、アビディティで、より容易に、及び/またはより長い時間、この標的に結合する抗体である。いくつかの実施形態において、抗体が無関係の分子に結合する程度は、例えば、ラジオイムノアッセイ(RIA)によって測定される場合、抗体の標的への結合の約10%未満である。いくつかの実施形態において、標的に特異的に結合する抗体は、≦10-5M、≦10-6M、≦10-7M、≦10-8M、≦10-9M、≦10-10M、≦10-11M、または≦10-12Mの解離定数(KD)を有する。いくつかの実施形態において、抗体は、異なる種に由来するタンパク質間で保存されているタンパク質上のエピトープに特異的に結合する。いくつかの実施形態において、特異的結合は、排他的結合を含み得るが、これを必要とするものではない。抗体または抗原結合ドメインの結合特異性は、当該技術分野において知られている方法によって実験的に決定することができる。そのような方法は、ウェスタンブロット、ELISA、RIA、ECL、IRMA、EIA、BIACORETM及びペプチドスキャンを含むが、これらに限定されない。
「同時投与」という用語は、本明細書で使用される場合、併用療法における第1の治療法及び第2の治療法が、約15分を超えない、例えば、約10、5、または1分のいずれかを超えない時間間隔で実施されることを意味する。第1及び第2の治療法が同時に実施される場合、第1及び第2の治療法は、同じ組成物中に含有されてもよいし(例えば、組成物は第1及び第2の両方の治療法を含む)、別個の組成物中に含有されてもよい(例えば、第1の治療法が1つの組成物に、第2の治療法がもう1つの組成物に含有される)。
本明細書で使用される場合、「順次投与」という用語は、併用療法における第1の治療法及び第2の治療法が、約15分を超える、例えば、20、30、40、50、60分以上のいずれかを超える時間間隔で実施されることを意味する。第1の治療法または第2の治療法のいずれかが最初に実施され得る。第1及び第2の治療法は、別個の組成物中に含有され、同じまたは異なる包装またはキットに収容され得る。
本明細書で使用される場合、「並行投与」という用語は、併用療法における第1の治療法の実施と第2の治療法の実施が互いに重複することを意味する。
「医薬組成物」という用語は、その中に含有される有効成分の生物学的活性が有効になるような形態であり、かつ当該製剤が投与される対象にとって許容できないほど毒性がある追加の成分を何ら含有しない調製物を指す。
「薬学的に許容される担体」は、対象にとって無毒である、有効成分以外の医薬製剤中の1つ以上の成分を指す。薬学的に許容される担体には、緩衝液、賦形剤、安定剤、抗凍結剤、等張化剤、保存剤、及びこれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。薬学的に許容される担体または賦形剤は、好ましくは、毒性試験及び製造試験の必要基準を満たしており、及び/または米国食品医薬品局もしくは他の州/連邦政府によって作成されたInactive Ingredient Guideに収載されているか、哺乳動物、より具体的にはヒトでの使用について、米国薬局方もしくは他の一般に認められた薬局方に列挙されているものである。
「添付文書」という用語は、治療用製品の商業包装に通常含まれる説明書を指すために使用され、かかる治療用製品の適応症、用法、投薬量、投与、併用療法、禁忌及び/または使用に関する警告についての情報が含まれる。
「製造物品」は、少なくとも1つの試薬、例えば、疾患もしくは病態(例えば、がん)の治療のための医薬品、または本明細書に記載されるバイオマーカーを特異的に検出するためのプローブを含む、任意の製造品(例えば、包装または容器)またはキットである。ある特定の実施形態において、製造品またはキットは、本明細書に記載される方法を実施するためのユニットとして、宣伝、配布、または販売される。
本明細書に記載される本発明の実施形態は、実施形態「からなる」こと及び/または実施形態「から基本的になる」ことを含むことが理解される。
本明細書において、ある値またはパラメータに関する「約」の言及は、その値またはパラメータ自体を対象とする変形形態を含む(及び記載する)ものである。例えば、「約X」に言及する記載は、「X」についての記載を含む。
本明細書で使用される場合、ある値またはパラメータに関する「ない」という言及は、一般に、その値またはパラメータ「以外」を意味し、それを記載するものである。例えば、方法がタイプXの疾患を治療するために使用されないということは、その方法がX以外のタイプの疾患を治療するために使用されることを意味する。
本明細書で使用される「約X~Y」という用語は、「約X~約Y」と同じ意味を有する。
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「a」、「an」及び「the」は、文脈上、別途明記されない限り、複数の指示物を含む。
本明細書において、「A及び/またはB」などのフレーズで使用される「及び/または」という用語は、AとBの両方;AまたはB;A(単独);及びB(単独)を含むことが意図される。同様に、本明細書において、「A、B、及び/またはC」などのフレーズで使用される「及び/または」という用語は、次の実施形態のいずれをも包含することが意図される:A、B、及びC;A、B、またはC;AまたはC;AまたはB;BまたはC;A及びC;A及びB;B及びC;A(単独);B(単独);ならびにC(単独)。
II.組成物
本出願は、がんを治療することを、それを必要とする個体において行うための組み換え腫瘍溶解性ウイルスを提供する。いくつかの実施形態において、本出願は、シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列を含む組み換え腫瘍溶解性ウイルスを提供する。いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列は、プロモーターに作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、異種タンパク質または核酸をコードする第2のヌクレオチド配列を更に含む。
本出願は、がんを治療することを、それを必要とする個体において行うための組み換え腫瘍溶解性ウイルスを提供する。いくつかの実施形態において、本出願は、シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列を含む組み換え腫瘍溶解性ウイルスを提供する。いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列は、プロモーターに作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、異種タンパク質または核酸をコードする第2のヌクレオチド配列を更に含む。
いくつかの実施形態において、本出願は、シアリダーゼをコードする第1のヌクレオチド配列及び異種タンパク質または核酸をコードする第2のヌクレオチド配列を含む組み換え腫瘍溶解性ウイルスを提供し、第1のヌクレオチド配列は、プロモーターに作動可能に連結され、第2のヌクレオチド配列は、プロモーターに作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、第1のヌクレオチド配列及び第2のヌクレオチド配列は、同じプロモーターに作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、第1のヌクレオチド配列及び第2のヌクレオチド配列は、異なるプロモーターに作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、2つ以上のヌクレオチド配列を含み、各ヌクレオチド配列は、異種タンパク質または核酸をコードする。いくつかの実施形態において、第2のヌクレオチド配列は、免疫チェックポイント阻害薬、免疫抑制性受容体の阻害薬、多重特異性免疫細胞エンゲージャー(例えば、BiTE)、サイトカイン、共刺激分子、腫瘍抗原提示タンパク質、抗血管新生因子、腫瘍関連抗原、外来抗原、及びマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)、マクロファージまたは単球機能の制御分子(LILRBに対する抗体)、葉酸受容体ベータに対する抗体、腫瘍細胞特異的抗原(CD19、CDH17など)または腫瘍スカフォールド(FAP、フィブリン-3など)に対する抗体からなる群から選択される異種タンパク質をコードする。
いくつかの実施形態において、腫瘍溶解性ウイルスは、ワクシニアウイルス、レオウイルス、セネカバレーウイルス(SVV)、水疱性口内炎ウイルス(VSV)、ニューキャッスル病ウイルス(NDV)、単純ヘルペスウイルス(HSV)、モルビリウイルス属ウイルス、レトロウイルス、インフルエンザウイルス、シンビスウイルス、ポックスウイルス、麻疹ウイルス、サイトメガロウイルス(CMV)、レンチウイルス、アデノウイルス(Ad)、及びその派生体からなる群から選択されるウイルスである。いくつかの実施形態において、腫瘍溶解性ウイルスは、ウイルスの免疫原性が減少するように改変される。好適な腫瘍溶解性ウイルス及びその派生体は、以下の「腫瘍溶解性ウイルス」のサブセクションに記載される。
いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードする第1のヌクレオチド配列を含む組み換えワクシニアウイルスが提供され、第1のヌクレオチド配列は、プロモーターに作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、ワクシニアウイルスは、異種タンパク質、例えば、免疫チェックポイント阻害薬、免疫抑制性受容体の阻害薬、サイトカイン、共刺激分子、腫瘍抗原提示タンパク質、抗血管新生因子、腫瘍関連抗原、外来抗原、もしくはマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)、マクロファージもしくは単球機能の制御分子(LILRBに対する抗体)、葉酸受容体ベータに対する抗体、腫瘍細胞特異的抗原(CD19、CDH17など)または腫瘍スカフォールド(FAP、フィブリン-3など)に対する抗体をコードする第2のヌクレオチド配列を更に含み、第2のヌクレオチド配列は、同じまたは異なるプロモーターに作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、ウイルスは、ワクシニアウイルスWestern Reserveである。いくつかの実施形態において、ウイルスは、ワクシニアウイルスであり、1つ以上の変異は、A14、A17、A13、L1、H3、D8、A33、B5、A56、F13、A28、及びA27からなる群から選択される1つ以上のタンパク質にある。いくつかの実施形態において、1つ以上の変異は、A27L、H3L、D8L及びL1Rからなる群から選択される1つ以上のタンパク質にある。
いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードする第1のヌクレオチド配列を含む組み換えワクシニアウイルスが提供され、第1のヌクレオチド配列は、プロモーターに作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、ワクシニアウイルスは、異種タンパク質をコードする第2のヌクレオチドを更に含み、異種タンパク質は、CD55、CD59、CD46、CD35、H因子、C4結合タンパク質、または他の同定されている補体活性化調節因子などの膜結合補体活性化調節因子であり、第2のヌクレオチド配列は、同じまたは異なるプロモーターに作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、ウイルスは、ワクシニアウイルスWestern Reserveである。いくつかの実施形態において、ウイルスは、ワクシニアウイルスであり、1つ以上の変異は、A14、A17、A13、L1、H3、D8、A33、B5、A56、F13、A28、及びA27からなる群から選択される1つ以上のタンパク質にある。いくつかの実施形態において、1つ以上の変異は、A27L、H3L、D8L及びL1Rからなる群から選択される1つ以上のタンパク質にある。
本出願は、以下に記載される異種タンパク質または核酸をコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルス(例えば、ワクシニアウイルス)を提供する。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、シアリダーゼをコードする。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、ヒトまたは細菌シアリダーゼである。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、分泌シアリダーゼである。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、膜アンカリング部分または膜貫通ドメインを含む。好適なシアリダーゼ及びその誘導体またはバリアントは、以下の「シアリダーゼ」のサブセクションに記載される。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、以下の「他の異種タンパク質または核酸」のサブセクションに記載されるように、免疫応答を促進するか、または免疫抑制性タンパク質を阻害する1つ以上の異種タンパク質または核酸をコードする。
いくつかの実施形態において、Actinomyces viscosusシアリダーゼまたはその誘導体をコードする第1のヌクレオチド配列を含む組み換え腫瘍溶解性ウイルス(例えば、ワクシニアウイルス)が提供され、第1のヌクレオチド配列は、プロモーターに作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、腫瘍溶解性ウイルスは、異種タンパク質(例えば、免疫チェックポイント阻害薬、免疫抑制性受容体の阻害薬、サイトカイン、共刺激分子、腫瘍抗原提示タンパク質、抗血管新生因子、腫瘍関連抗原、外来抗原、またはマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP))をコードする第2のヌクレオチド配列を更に含み、第2のヌクレオチド配列は、同じまたは異なるプロモーターに作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、エンベロープウイルス(例えば、ワクシニアウイルス)であり、異種タンパク質は、CD55、CD59、CD46、CD35、H因子、C4結合タンパク質、または他の同定されている補体活性化調節因子などの膜結合補体活性化調節因子である。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、配列番号1または26のアミノ酸配列に対して少なくとも約80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態において、アンカリングドメインを含むシアリダーゼ(例えば、DAS181)をコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルス(例えば、ワクシニアウイルス)が提供される。いくつかの実施形態において、腫瘍溶解性ウイルスは、異種タンパク質または核酸をコードする第2のヌクレオチド配列を更に含む。いくつかの実施形態において、アンカリングドメインは、グリコサミノグリカン(GAG)結合ドメインである。いくつかの実施形態において、アンカリングドメインは、生理学的pHで正に帯電する。いくつかの実施形態において、アンカリングドメインは、シアリダーゼのカルボキシ末端に位置する。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、Actinomyces viscosusシアリダーゼに由来する。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、DAS181である。いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列は、シアリダーゼに作動可能に連結される分泌配列を更にコードする。いくつかの実施形態において、分泌配列は、シアリダーゼのアミノ末端に作動可能に連結される。
いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインを含むシアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルス(例えば、ワクシニアウイルス)が提供される。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、配列番号45~52から選択されるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、腫瘍溶解性ウイルスは、異種タンパク質または核酸をコードする第2のヌクレオチド配列を更に含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、Actinomyces viscosusシアリダーゼに由来する。いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列は、シアリダーゼに作動可能に連結される分泌配列を更にコードする。
異種タンパク質または核酸(例えば、シアリダーゼタンパク質)をコードするヌクレオチド配列は、プロモーターに作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、プロモーターは、初期、後期、または初期/後期ウイルスプロモーターなどのウイルスプロモーターである。いくつかの実施形態において、プロモーターは、ハイブリッドプロモーターである。いくつかの実施形態において、プロモーターは、ヒトプロモーター(例えば、組織または腫瘍特異的プロモーター)のプロモーター配列を含む。好適なプロモーターは、以下の「異種タンパク質または核酸の発現のためのプロモーター」のサブセクションに記載される。
本出願は、がんの治療を必要とする個体におけるがんの治療のための操作された免疫細胞を更に提供する。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、腫瘍抗原を特異的に認識するキメラ受容体を含む。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、本明細書に記載される組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによってコードされる外来抗原(例えば、細菌シアリダーゼ)を特異的に認識するキメラ受容体を含む。好適な操作された免疫細胞は、「操作された免疫細胞」のサブセクションに記載される。
いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスを含む操作された免疫細胞を含む組成物が提供される。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、ワクシニアウイルスである。いくつかの実施形態において、ワクシニアウイルスは、WesternReserve株である。いくつかの実施形態において、ワクシニアウイルスは、改変されたワクシニアウイルスである(例えば、1つ以上の変異を含むワクシニアウイルスであり、A14、A17、A13、L1、H3、D8、A33、B5、A56、F13、またはA28などの1つ以上のタンパク質に変異がある)。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、Actinomyces viscosusシアリダーゼに由来する。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、DAS181である。いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列は、シアリダーゼに作動可能に連結される分泌配列を更にコードする。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、膜貫通ドメインを更に含む。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、キメラ受容体をコードする。いくつかの実施形態において、キメラ受容体は、キメラ抗原受容体である。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、細胞傷害性T細胞、ヘルパーT細胞、抑制性T細胞、NK細胞、及びNK-T細胞である。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、患者の自己細胞または同種細胞である。
いくつかの実施形態において、(a)外来抗原をコードするヌクレオチド配列を含む組み換え腫瘍溶解性ウイルス、及び(b)当該外来抗原を特異的に認識するキメラ受容体を発現する操作された免疫細胞を含む組成物が提供される。いくつかの実施形態において、外来抗原は、細菌抗原である。いくつかの実施形態において、外来抗原は、シアリダーゼである。
本出願は、本明細書で提供される組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つを含む免疫細胞を更に提供する。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスを含む免疫細胞は、免疫細胞を組み換え腫瘍溶解性ウイルスとともにインキュベートすることによって調製される。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスを含む免疫細胞は、組み換え腫瘍溶解性ウイルスをコードするヌクレオチド配列を用いて細胞を操作することによって(例えば、細胞にコンストラクトを形質導入またはトランスフェクトすることによって)調製される。組み換え腫瘍溶解性ウイルスを発現する好適な免疫細胞及びその調製方法は、「腫瘍溶解性ウイルス及び操作された免疫細胞」のサブセクションに記載される。
A.腫瘍溶解性ウイルス
本出願は、異種タンパク質をコードする少なくとも1つのヌクレオチド配列を含む、がんの治療に使用するための組み換え腫瘍溶解性ウイルスを提供する。いくつかの実施形態において、異種タンパク質は、プロモーターに作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、異種タンパク質は、シアリダーゼである。
本出願は、異種タンパク質をコードする少なくとも1つのヌクレオチド配列を含む、がんの治療に使用するための組み換え腫瘍溶解性ウイルスを提供する。いくつかの実施形態において、異種タンパク質は、プロモーターに作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、異種タンパク質は、シアリダーゼである。
ワクシニアウイルス、コクサッキーウイルス、アデノウイルス、麻疹、ニューキャッスル病ウイルス、セネカバレーウイルス、コクサッキーA21、水疱性口内炎ウイルス、パルボウイルスH1、レオウイルス、ヘルペスウイルス、レンチウイルス、及びポリオウイルス、及びパルボウイルス、ワクシニアウイルスWestern Reserve、GLV-1h68、ACAM2000、及びOncoVEX GFPを含む多数の腫瘍溶解性ウイルスが利用可能である。これらの腫瘍溶解性ウイルスのゲノムは、遺伝子改変をして、シアリダーゼの全部または触媒部分を含むタンパク質をコードするヌクレオチド配列を挿入することができる。シアリダーゼの全部または触媒活性部分を含むタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、シアリダーゼが感染細胞によって発現されるように、ウイルス発現カセットの制御下に置かれる。
腫瘍溶解性ウイルス(OV)は、正常細胞と比べて、腫瘍細胞に優先的に蓄積し、複製し、腫瘍細胞を殺傷する能力を有する。この能力は、ウイルス(例えば、ポックスウイルス、レオウイルス、ニューキャッスル病ウイルス及びムンプスウイルス)の本来の特徴である場合もあれば、ウイルスは、この特性について改変または選択することができる。ウイルスは、対象における抗ウイルス免疫及び他の防御を回避することができるように、腫瘍細胞もしくは腫瘍微小環境において優先的に蓄積するように、遺伝子的に弱毒化もしくは改変することができ(例えば、水疱性口内炎ウイルス、単純ヘルペスウイルス、アデノウイルス)、及び/または腫瘍細胞に対する選好性は、例えば、腫瘍特異的細胞表面分子、転写因子及び組織特異的マイクロRNAを使用して、ウイルスについて選択もしくは操作することができる(例えば、Cattaneo et al,Nat.Rev.Microbiol.,6(7):529-540(2008);Dorer et al,Adv.Drug Deliv.Rev.,61(7-8):554-571(2009);Kelly et al.,Mol.Ther.,17(3):409-416(2009);及びNaik et al.,Expert Opin.Biol.Ther.,9(9):1163-1176(2009)参照)。
腫瘍溶解性ウイルスの送達は、腫瘍内への直接注射を介して達成することができる。腫瘍内への直接送達は、正常細胞のウイルスへの曝露を最小限に抑えることができるが、例えば、腫瘍部位にアクセスできない場合(例えば、脳腫瘍)または広い範囲に広がるいくつかの小さな結節の形態の腫瘍の場合または転移性疾患の場合には、しばしば制限がある。ウイルスは、静脈内投与または腹腔内投与などの全身的または局所的な送達及び他のそのような経路を介して送達することができる。全身送達は、原発腫瘍部位だけでなく、播種した転移にもウイルスを送達することができる。
ワクシニアウイルス、コクサッキーウイルス、アデノウイルス、麻疹、ニューキャッスル病ウイルス、セネカバレーウイルス、コクサッキーA21、水疱性口内炎ウイルス、パルボウイルスH1、レオウイルス、ヘルペスウイルス、レンチウイルス、及びポリオウイルス、及びパルボウイルス、ワクシニアウイルスWestern Reserve、GLV-1h68、ACAM2000、及びOncoVEX GFPを含む多数の腫瘍溶解性ウイルスが利用可能である。これらの腫瘍溶解性ウイルスのゲノムは、遺伝子改変をして、シアリダーゼの全部または触媒部分を含むタンパク質をコードするヌクレオチド配列を挿入することができる。シアリダーゼの全部または触媒活性部分を含むタンパク質をコードするヌクレオチド配列は、シアリダーゼが感染細胞によって発現されるように、ウイルス発現カセットの制御下に置かれる。
他の非改変の腫瘍溶解性ウイルスには、当業者に知られた任意のものが含まれ、指定されるウイルスのなかでも、GLV-1h68、JX-594、JX-954、ColoAdl、MV-CEA、MV-NIS、ONYX-015、B18R、H101、OncoVEXGM-CSF、Reolysin、NTX-010、CCTG-102、Cavatak、Oncorine、及びTNFeradeから選択されるものが含まれる。
好適な腫瘍溶解性ウイルスは、例えば、WO2020097269に記載されており、その全体が参照により本明細書に援用される。本明細書に記載される腫瘍溶解性ウイルスには、例えば、水疱性口内炎ウイルス(例えば、米国特許第7,731,974号、同第7,153,510号、同第6,653,103号ならびに米国特許公開第2010/0178684号、同第2010/0172877号、同第2010/0113567号、同第2007/0098743号、同第20050260601号、同第20050220818号及び欧州特許第1385466号、同第1606411号及び同第1520175号参照);単純ヘルペスウイルス(例えば、米国特許第7,897,146号、同第7731,952号、同第7,550,296号、同第7,537,924号、同第6,723,316号、同第6,428,968号ならびに米国特許公開第2011/0177032号、同第2011/0158948号、同第2010/0092515号、同第2009/0274728号、同第2009/0285860号、同第2009/0215147号、同第2009/0010889号、同第2007/0110720号、同第2006/0039894号及び同第20040009604号参照);レトロウイルス(例えば、米国特許第6,689,871号、同第6,635,472号、同第6,639,139号、同第5,851,529号、同第5,716,826号、同第5,716,613号及び米国特許公開第20110212530号参照);及びアデノ随伴ウイルス(例えば、米国特許第8,007,780号、同第7,968,340号、同第7,943,374号、同第7,906,111号、同第7,927,585号、同第7,811,814号、同第7,662,627号、同第7,241,447号、同第7,238,526号、同第7,172,893号、同第7,033,826号、同第7,001,765号、同第6,897,045号、及び同第6,632,670号参照)が含まれる。
いくつかの実施形態において、腫瘍溶解性ウイルスは、水疱性口内炎ウイルス(VSV)である。VSVは、複数の腫瘍溶解性ウイルス用途に使用されている。加えて、VSVは、ワクチンを介してHPV陽性子宮頸癌を治療する方法としてヒトパピローマウイルス(HPV)の抗原タンパク質を発現するように操作され(REF18337377、29998190)、また腫瘍に対する免疫反応を増加させる炎症促進性因子を発現するように操作されている(REF12885903)。追加の遺伝子をコードするようにVSVを操作する様々な方法が記載されている(REF7753828)。簡潔に述べると、VSV RNAゲノムを、上流にT7 RNAポリメラーゼプロモーターを含む相補的な二本鎖DNAに逆転写し、遺伝子挿入に適切なVSVゲノム内の位置を特定する(例えば、VSV糖タンパク質(G)に隣接する非コーディング5’または3’領域内(REF12885903)。制限酵素による消化を、例えば、Mlu I及びNhe Iにより実施することで、線状DNA分子を得ることができる。この線状VSVゲノムDNAに、適切な制限部位に隣接する目的遺伝子をコードするDNA分子からなるインサートをライゲーションすることができる。得られたDNAをT7ポリメラーゼで転写すると、挿入した目的遺伝子を含有する完全なVSVゲノムRNAを得ることができる。このRNA分子を哺乳動物細胞に、例えば、トランスフェクションを介して導入し、インキュベーションすると、目的遺伝子によってコードされるタンパク質を発現するウイルス子孫が得られる。
いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、アデノウイルスである。いくつかの実施形態において、アデノウイルスは、アデノウイルス血清型5型ウイルス(Ad5)である。Ad5は、ヒトE2F-1プロモーターを含有し、これは、網膜芽細胞腫(Rb)経路欠損腫瘍に特異的な転写調節エレメントであり、必須のE1aウイルス遺伝子の発現を駆動するものであり、ウイルス複製及び細胞毒性がRb経路欠損腫瘍細胞に制限される(REF16397056)。腫瘍細胞の特質は、経路欠損である。Ad5への目的遺伝子の操作は、Ad5ゲノムへのライゲーションにより達成される。目的遺伝子を含有するプラスミドを、例えば、AsiSI及びPacIを介して、生成及び消化する。Ad5 DNAプラスミド、例えば、PSF-AD5(REF Sigma OGS268)をAsiSI及びPacIで消化し、組み換え細菌リガーゼでライゲーションするか、またはAd5を発現するヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)の生成について報告されているように制限酵素消化した目的遺伝子と一緒に許容性E.coliに同時形質転換する(REF16397056)。DNAを回収し、許容性宿主、例えば、ヒト胎児腎細胞(HEK293)またはHeLaにトランスフェクションすることで、目的遺伝子をコードするウイルスが得られる。
いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、改変された腫瘍溶解性ウイルス(例えば、本明細書に記載されるウイルスのいずれか1つの派生体)である。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、対応する野生型株と比較して、ウイルスの免疫原性を減少させる1つ以上の変異を含む。
ワクシニアウイルス(VV)
いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、ワクシニアウイルス(VV)である。様々な株のVVがOV療法のテンプレートとして使用されており、その共通の特徴は、ウイルスチミジンキナーゼ(TK)遺伝子の欠失であり、これにより、ウイルスは、活発に複製する細胞、すなわち、新生細胞性細胞に依存して生産的な複製を行うことになることから、これらのVVは、VVのWestern Reserve(WR)株に例示されるように、がん細胞に対して優先的な感染力を有する(REF25876464)。目的遺伝子がゲノムに挿入されたVVの産生は、lox部位を活用した相同組み換えにより達成され得る。
いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、ワクシニアウイルス(VV)である。様々な株のVVがOV療法のテンプレートとして使用されており、その共通の特徴は、ウイルスチミジンキナーゼ(TK)遺伝子の欠失であり、これにより、ウイルスは、活発に複製する細胞、すなわち、新生細胞性細胞に依存して生産的な複製を行うことになることから、これらのVVは、VVのWestern Reserve(WR)株に例示されるように、がん細胞に対して優先的な感染力を有する(REF25876464)。目的遺伝子がゲノムに挿入されたVVの産生は、lox部位を活用した相同組み換えにより達成され得る。
いくつかの実施形態において、ウイルスは、改変されたワクシニアウイルスである。いくつかの実施形態において、ウイルスは、1つ以上の変異を含む、改変されたワクシニアウイルスである。いくつかの実施形態において、1つ以上の変異は、A14、A17、A13、L1、H3、D8、A33、B5、A56、F13、A28、及びA27などの1つ以上のタンパク質にある。いくつかの実施形態において、1つ以上の変異は、A27L、H3L、D8L及びL1Rからなる群から選択される1つ以上のタンパク質にある。例示的な変異は、例えば、国際特許公開第WO2020086423号に記載されており、その全体が参照により本明細書に援用される。
がん治療用送達ベクターとしてのVVの使用を制限する因子は、血流へのVV注射によって誘導される強い中和抗体(Nab)応答であり、これが、ウイルスの持続及び拡散する能力を制限し、ベクターの再投与を妨げている。NAbは、VVエンベロープに埋め込まれたウイルス糖タンパク質を認識して結合し、それゆえ、ウイルスと宿主細胞受容体との相互作用を阻害する。宿主細胞の受容体認識に関与する多くのVV糖タンパク質が特定されている。とりわけ、タンパク質H3L、L1R、A27L、D8L、A33R、及びB5Rは、NAbによって標的にされることが示されており、A27L、H3L、D8L及びL1Rは、成熟ウイルス粒子の表面上に存在する主なNAb抗原である。A27L、H3L、及びD8Lは、宿主のグリコサミノグリカン(GAG)ヘパラン硫酸(HS)(A27L及びH3L)及びコンドロイチン硫酸(CS)(D8L)に結合し、宿主細胞へのウイルスのエンドサイトーシスを媒介する接着分子である。L1Rタンパク質は、ウイルス成熟に関与する。これらのタンパク質のうちの1つ以上に変異を含む改変されたワクシニアウイルスは、国際特許公開第WO2020086423号に記載されており、その全体が参照により本明細書に援用される。
いくつかの実施形態において、改変されたワクシニアウイルスは、(a)配列番号66~69のいずれか1つに対して少なくとも90%(例えば、少なくとも91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%)のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むバリアントワクシニアウイルス(VV)H3Lタンパク質、(b)配列番号70~72または85のいずれか1つに対して少なくとも90%(例えば、少なくとも91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%)のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むバリアントワクシニアウイルス(VV)D8Lタンパク質、(c)配列番号73に対して少なくとも90%(例えば、少なくとも91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%)のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むバリアントワクシニアウイルス(VV)A27Lタンパク質、及び(d)配列番号74に対して少なくとも90%(例えば、少なくとも91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%)のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むバリアントワクシニアウイルス(VV)L1Rタンパク質からなる群から選択される1つ以上のタンパク質を含む。
いくつかの実施形態において、バリアントVV H3Lタンパク質は、次のアミノ酸残基:14、15、16、33、34、35、38、40、44、45、52、131、134、135、136、137、154、155、156、161、166、167、168、198、227、250、253、254、255、及び256のうちの1つ以上にアミノ酸置換または欠失を含み、アミノ酸ナンバリングは、配列番号66に基づく。いくつかの実施形態において、バリアントVV H3Lは、I14A、D15A、R16A、K38A、P44A、E45A、V52A、E131A、T134A、L136A、R137A、R154A、E155A、I156A、M168A、I198A、E250A、K253A、P254A、N255A、及びF256Aからなる群から選択される1つ以上のアミノ酸変異を含み、アミノ酸ナンバリングは、配列番号66に基づく。
いくつかの実施形態において、バリアントVV D8Lタンパク質は、次のアミノ酸残基:44、48、98、108、117、及び220のうちの1つ以上にアミノ酸置換または欠失を含み、アミノ酸ナンバリングは、配列番号70に基づく。いくつかの実施形態において、バリアントVV D8Lコンストラクトは、R44A、K48A、K98A、K108A、K117A、及びR220Aからなる群から選択される1つ以上のアミノ酸変異を含み、アミノ酸ナンバリングは、配列番号70に基づく。
いくつかの実施形態において、バリアントVV A27Lタンパク質は、次のアミノ酸残基:27、30、32、33、34、35、36、37、39、40、107、108、及び109のうちの1つ以上にアミノ酸置換または欠失を含み、アミノ酸ナンバリングは、配列番号73に基づく。いくつかの実施形態において、バリアントA27Lコンストラクトは、K27A、A30D、R32A、E33A、A34D、I35A、V36A、K37A、D39A、E40A、R107A、P108A、及びY109Aからなる群から選択される1つ以上のアミノ酸変異を含み、アミノ酸ナンバリングは、配列番号73に基づく。
いくつかの実施形態において、バリアントVV L1Rタンパク質は、次のアミノ酸残基:25、27、31、32、33、35、58、60、62、125、及び127のうちの1つ以上にアミノ酸置換または欠失を含み、アミノ酸ナンバリングは、配列番号74に基づく。いくつかの実施形態において、バリアントL1Rコンストラクトは、E25A、N27A、Q31A、T32A、K33A、D35A、S58A、D60A、D62A、K125A、及びK127Aからなる群から選択される1つ以上のアミノ酸変異を含み、アミノ酸ナンバリングは、配列番号74に基づく。
いくつかの実施形態において、バリアントVV H3Lタンパク質は、次のアミノ酸残基:14、15、16、33、34、35、38、40、44、45、52、131、132、134、135、136、137、154、155、156、161、166、167、168、195、198、199、227、250、251、252、253、254、255、256、258、262、264、266、268、272、273、275、及び277のうちの1つ以上にアミノ酸置換または欠失を含み、アミノ酸ナンバリングは、配列番号68に基づく。いくつかの実施形態において、バリアントH3Lコンストラクトは、I14A、D15A、R16A、K33A、F34A、D35A、K38A、N40A、P44A、E45A、V52A、E131A、D132A、T134A、F135A、L136A、R137A、R154A、E155A、I156A、K161A、L166A、VI67A、M168A、E195A、I198A、V199A、R227A、E250A、N251A、M252A、K253A、P254A、N255A、F256A、S258A、T262P、A264T、K266I、Y268C、M272K、Y273N、F275N、及びT277Aからなる群から選択される1つ以上のアミノ酸変異を含み、アミノ酸ナンバリングは、配列番号68に基づく。
いくつかの実施形態において、バリアントVV D8Lタンパク質は、次のアミノ酸残基:43、44、48、53、54、55、98、108、109、144、168、177、196、199、203、207、212、218、220、222、及び227のうちの1つ以上にアミノ酸置換または欠失を含み、アミノ酸ナンバリングは、配列番号72に基づく。いくつかの実施形態において、バリアントVV D8Lコンストラクトは、V43A、R44A、K48A、S53A、G54A、G55A、K98A、K108A、K109A、A144G、T168A、S177A、L196A、F199A、L203A、N207A、P212A、N218A、R220A、P222A、及びD227Aからなる群から選択される1つ以上のアミノ酸変異を含み、アミノ酸ナンバリングは、配列番号72に基づく。
B.異種タンパク質または核酸
1.シアリダーゼ
いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、シアル酸(N-アセチルノイラミン酸(Neu5Ac))を、例えば、ヒト細胞上のグリカンから除去することが可能なシアリダーゼの全部または触媒部分を含む異種タンパク質をコードする。一般に、Neu5Acは、様々なシアリルトランスフェラーゼのいずれかによって、タンパク質上のグリカンの最後から2番目の糖にアルファ2,3、アルファ2,6またはアルファ2,8連結を介して連結される。一般的なヒトシアリルトランスフェラーゼは、表1にまとめられている。
1.シアリダーゼ
いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、シアル酸(N-アセチルノイラミン酸(Neu5Ac))を、例えば、ヒト細胞上のグリカンから除去することが可能なシアリダーゼの全部または触媒部分を含む異種タンパク質をコードする。一般に、Neu5Acは、様々なシアリルトランスフェラーゼのいずれかによって、タンパク質上のグリカンの最後から2番目の糖にアルファ2,3、アルファ2,6またはアルファ2,8連結を介して連結される。一般的なヒトシアリルトランスフェラーゼは、表1にまとめられている。
異種タンパク質は、天然に存在するシアリダーゼまたはその触媒部分に加え、任意選択により、タンパク質の治療活性に寄与するペプチドまたはタンパク質配列を含み得る。例えば、タンパク質は、タンパク質と細胞表面との間の相互作用を促進するアンカリングドメインを含み得る。アンカリングドメイン及びシアリダーゼドメインは、治療用シアリダーゼがシアル酸残基を除去する細胞外活性を示すことができるように、当該タンパク質が標的細胞膜にまたはその近くに結合することができる任意の適切な方法で配置することができる。タンパク質は、1つを超えるアンカリングドメインを有し得る。ポリペプチドが1つを超えるアンカリングドメインを有する場合、アンカリングドメインは、同じであっても異なってもよい。タンパク質は、1つ以上の膜貫通ドメイン(例えば、1つ以上の膜貫通アルファヘリックス)を含み得る。タンパク質は、1つを超えるシアリダーゼドメインを有し得る。化合物が1つを超えるシアリダーゼドメインを有する場合、シアリダーゼドメインは、同じであっても異なってもよい。タンパク質が複数のアンカリングドメインを含む場合、アンカリングドメインは、タンデムに(リンカーありまたはなしで)、またはシアリダーゼドメインなどの他のドメインと交互に配置することができる。化合物が複数のシアリダーゼドメインを含む場合、シアリダーゼドメインは、タンデムに(リンカーありまたはなしで)、または他のドメインと交互に配置することができる。
シアリダーゼ触媒活性
いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、Enzyme Commission EC3.2.1.18で定義されるエキソ型シアリダーゼ活性を有する。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、Enzyme Commission EC4.2.2.15で定義されるアンヒドロシアリダーゼである。
いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、Enzyme Commission EC3.2.1.18で定義されるエキソ型シアリダーゼ活性を有する。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、Enzyme Commission EC4.2.2.15で定義されるアンヒドロシアリダーゼである。
いくつかの実施形態において、腫瘍溶解性ウイルスによって発現されるシアリダーゼは、アルファ2,3連結を介して連結されたNeu5Acに特異的であるか、アルファ2,6を介して連結されたNeu5Acに特異的であるか、アルファ2,8連結を介して連結されたNeu5Acに特異的であるか、あるいはアルファ2,3連結またはアルファ2,6連結を介して連結されたNeu5Acを切断することができる。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、アルファ2,3連結、アルファ2,6連結、またはアルファ2,8連結を介して連結されたNeu5Acを切断することができる。様々なシアリダーゼが表2~5に記載される。
シアル酸残基と基質分子の残り部分との間の1種を超える連結を切断することができるシアリダーゼ、特に、アルファ(2,6)-Gal及びアルファ(2,3)-Gal連結の両方またはアルファ(2,6)-Gal及びアルファ(2,3)-Gal連結及びアルファ(2,8)-Gal連結の両方を切断することができるシアリダーゼは、本開示の化合物に使用することができる。含まれるシアリダーゼは、シアル酸受容体Neu5Acアルファ(2,6)-Gal及びNeu5Acアルファ(2,3)-Galを分解することができる大型細菌シアリダーゼである。例えば、Clostridium perfringens(Genbankアクセッション番号X87369)、Actinomyces viscosus (GenBankX62276)、Arthrobacter ureafaciens GenBank(AY934539)、またはMicromonospora viridifaciens(Genbankアクセッション番号D01045)の細菌シアリダーゼ酵素が使用され得る。
いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、大型細菌シアリダーゼのアミノ酸配列の全部または一部を含むか、あるいは、大型細菌シアリダーゼのアミノ酸配列の全部または一部に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み得る。いくつかの実施形態において、シアリダーゼドメインは、配列番号2もしくは27を含か、または配列番号12に対して、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、もしくは100%の配列同一性を有するシアリダーゼ配列を含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼドメインは、配列番号26のアミノ酸274~666にわたるActinomyces viscosusシアリダーゼの触媒ドメインを含み、配列番号26のアミノ酸274~666に対して、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する。
追加のシアリダーゼには、遺伝子NEU2(配列番号4;Genbankアクセッション番号Y16535;Monti,E,Preti,Rossi,E.,Ballabio,A and Borsani G.(1999)Genomics 57:137-143)及びNEU4(配列番号6;Genbankアクセッション番号NM080741;Monti et al.(2002)Neurochem Res 27:646-663)によってコードされるものなどのヒトシアリダーゼが含まれる。本開示の化合物のシアリダーゼドメインは、シアリダーゼのアミノ酸配列の全部または一部を含み得、あるいは、シアリダーゼのアミノ酸配列の全部または一部に対して、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、または少なくとも99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み得る。いくつかの実施形態において、シアリダーゼドメインが、天然に存在するシアリダーゼのアミノ酸配列の一部分、または天然に存在するシアリダーゼのアミノ酸配列の一部分に対して、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を含む場合、その部分は、インタクトなシアリダーゼと本質的に同じ活性を含む。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスによって発現されるシアリダーゼは、シアリダーゼ触媒ドメインタンパク質である。本明細書で使用される場合、「シアリダーゼ触媒ドメインタンパク質」は、シアリダーゼの触媒ドメインを含むが、触媒ドメインが由来するシアリダーゼの全アミノ酸配列を含まないものである。「シアリダーゼ触媒ドメインタンパク質」は、シアリダーゼ活性を有するものであり、本明細書で使用されるこの用語は、「シアリダーゼ」と置き換え可能である。いくつかの実施形態において、シアリダーゼ触媒ドメインタンパク質は、触媒ドメイン配列が由来するシアリダーゼの活性の少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも50%、少なくとも70%を含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼ触媒ドメインタンパク質は、触媒ドメイン配列が由来するシアリダーゼの活性の少なくとも90%を含む。
シアリダーゼ触媒ドメインタンパク質は、限定するものではないが、追加のシアリダーゼ配列、他のタンパク質に由来する配列、または天然に存在するタンパク質の配列に由来しない配列などの他のアミノ酸配列を含み得る。追加のアミノ酸配列は、触媒ドメインタンパク質に他の活性を付与すること、シアリダーゼ触媒ドメインタンパク質の発現、プロセシング、折り畳み、もしくは安定性を増大させること、または更にはタンパク質の望ましい大きさもしくは間隔を与えることなどを含む、多数の機能のいずれかを実現し得る。
いくつかの実施形態において、シアリダーゼ触媒ドメインタンパク質は、A.viscosusシアリダーゼの触媒ドメインを含むタンパク質である。いくつかの実施形態において、A.viscosusシアリダーゼ触媒ドメインタンパク質は、A.viscosusシアリダーゼ配列(配列番号26;GenBank WP_003789074)のアミノ酸270~666を含む。いくつかの実施形態において、A.Viscosusシアリダーゼ触媒ドメインタンパク質は、A.viscosusシアリダーゼ配列(配列番号26)のアミノ酸270~アミノ酸290のいずれかのアミノ酸から始まり、当該A.viscosusシアリダーゼ配列(配列番号26)のアミノ酸665~アミノ酸901のいずれかのアミノ酸で終わり、アミノ酸1~アミノ酸269にわたるあらゆるA.viscosusシアリダーゼタンパク質配列を欠くアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態において、A.viscosusシアリダーゼ触媒ドメインタンパク質は、A.viscosusシアリダーゼ配列(配列番号26)のアミノ酸274~681を含み、他のA.viscosusシアリダーゼ配列を欠く。いくつかの実施形態において、A.viscosusシアリダーゼ触媒ドメインタンパク質は、A.viscosusシアリダーゼ配列(配列番号26)のアミノ酸274~666を含み、任意の他のA.viscosusシアリダーゼ配列を欠く。いくつかの実施形態において、A.viscosusシアリダーゼ触媒ドメインタンパク質は、A.viscosusシアリダーゼ配列(配列番号26)のアミノ酸290~666を含み、任意の他のA.viscosusシアリダーゼ配列を欠く。更に他の実施形態において、A.viscosusシアリダーゼ触媒ドメインタンパク質は、A.viscosusシアリダーゼ配列(配列番号26)のアミノ酸290~681を含み、任意の他のA.viscosusシアリダーゼ配列を欠く。
いくつかの実施形態において、腫瘍溶解性ウイルスによる発現に有用なシアリダーゼポリペプチドは、配列番号27に対して、90%、95%、96%、97%、98%、99%もしくは100%同一である配列を含むポリペプチドを含むか、または配列番号27の375、376、377、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、もしくは392の連続アミノ酸を含む。
いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、DAS181、その機能性誘導体(例えば、その断片)、またはそのバイオシミラーである。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、配列番号2に対して、少なくとも約80%(例えば、少なくとも約85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%のいずれか1つ)または100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、配列番号2の414、413、412、411、または410の連続アミノ酸を含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼはアンカリングドメイン(ARドメイン)を含まないDAS181の断片を含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、配列番号27に対して、少なくとも約80%(例えば、少なくとも約85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%のいずれか1つ)または100%同一であるアミノ酸配列を含む。
DAS181は、ヘパリン結合アンカリングドメインを含む組み換えシアリダーゼ融合タンパク質である。DAS181ならびにDAS181を調製及び製剤化するための方法は、US7,645,448;US9,700,602及びUS10,351,828に記載されており、そのそれぞれは、任意及び全ての目的のために、その全体が参照により本明細書に援用される。
いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、分泌型のDAS181、その機能性誘導体、またはそのバイオシミラーである。いくつかの実施形態において、分泌型のDAS181をコードするヌクレオチド配列は、DAS181に作動可能に連結される分泌配列をコードし、分泌配列は、真核細胞からのタンパク質の分泌を可能にする。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、配列番号28に対して、少なくとも約80%(例えば、少なくとも約85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%のいずれか1つ)または100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、配列番号28に対して、少なくとも約80%(例えば、少なくとも約85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%のいずれか1つ)または100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、配列番号28の414、413、412、411、または410の連続アミノ酸を含む。例示的な分泌型のDAS181は、実施例11に記載される。
いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、膜貫通型のDAS181、その機能性誘導体、またはそのバイオシミラーである。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、配列番号31に対して、少なくとも約80%(例えば、少なくとも約85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%のいずれか1つ)または100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、配列番号31に対して、少なくとも約80%(例えば、少なくとも約85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%のいずれか1つ)または100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、配列番号31の414、413、412、411、または410の連続アミノ酸を含む。例示的な膜貫通型のDAS181は、実施例11に記載される。
アンカリングドメイン
いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、アンカリングドメインを含む。本明細書で使用される場合、「細胞外アンカリングドメイン」または「アンカリングドメイン」は、標的細胞の外表面にあるもしくは外表面上にあるまたは標的細胞の外表面に極めて接近している実体と相互作用する任意の部分である。アンカリングドメインは、標的細胞の外側表面にまたはその近傍に、本開示のシアリダーゼを保持するように機能することができる。細胞外アンカリングドメインは、1)がん細胞の表面上に発現される分子、もしくはがん細胞の表面上に発現される分子の部分、ドメイン、もしくはエピトープ、2)がん細胞の表面上に発現される分子に付着する化学実体、または3)がん細胞の周りの細胞外マトリックスの分子、に結合し得る。
いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、アンカリングドメインを含む。本明細書で使用される場合、「細胞外アンカリングドメイン」または「アンカリングドメイン」は、標的細胞の外表面にあるもしくは外表面上にあるまたは標的細胞の外表面に極めて接近している実体と相互作用する任意の部分である。アンカリングドメインは、標的細胞の外側表面にまたはその近傍に、本開示のシアリダーゼを保持するように機能することができる。細胞外アンカリングドメインは、1)がん細胞の表面上に発現される分子、もしくはがん細胞の表面上に発現される分子の部分、ドメイン、もしくはエピトープ、2)がん細胞の表面上に発現される分子に付着する化学実体、または3)がん細胞の周りの細胞外マトリックスの分子、に結合し得る。
例示的なアンカリングドメインは、細胞膜上に偏在するGAGの一種であるヘパリン/硫酸に結合する。多くのタンパク質は、ヘパリン/ヘパラン硫酸に特異的に結合し、これらのタンパク質中のGAG結合配列は、同定されている(Meyer,F A,King,M and Gelman,R A.(1975)Biochimica et Biophysica Acta 392:223-232;Schauer,S.ed.,pp 233.Sialic Acids Chemistry,Metabolism and Function.Springer-Verlag,1982)。例えば、ヒト血小板因子4(PF4)(配列番号77)、ヒトインターロイキン8(IL8)(配列番号78)、ヒトアンチトロンビンIII(AT III)(配列番号80)、ヒトアポタンパク質E(ApoE)(配列番号80)、ヒト血管関連遊走細胞タンパク質(AAMP)(配列番号81)、またはヒトアンフィレグリン(配列番号82)のGAG結合配列は、ヘパリンに対して、極めて高い親和性を有することが示されている。
いくつかの実施形態において、アンカリングドメインは、ホスファチジルイノシトール(GPI)リンカーなどの非タンパク質アンカリング部分である。
リンカー
シアリダーゼまたはその触媒ドメインを含むタンパク質は、任意選択により、シアリダーゼの様々なドメインを接続することができる1つ以上のポリペプチドリンカーを含む。リンカーは、タンパク質のドメインの最適な間隔または折り畳みをもたらすために使用することができる。リンカーによって接続されるタンパク質のドメインは、シアリダーゼドメイン、アンカリングドメイン、膜貫通ドメイン、またはタンパク質の安定性の増大、精製の容易化などの追加の機能をもたらす化合物の任意の他のドメインもしくは部分であり得る。いくつかの好ましいリンカーは、アミノ酸グリシンを含む。例えば、配列:(GGGGS(配列番号55))nを有するリンカーであり、式中、nは、1~20である。いくつかの実施形態において、リンカーは、免疫グロブリンのヒンジ領域である。触媒ドメインを立体障害のない状態に保つことが可能な任意のヒンジまたはリンカー配列を使用して、シアリダーゼのドメインを別のドメイン(例えば、膜貫通ドメインまたはアンカリングドメイン)に連結することができる。いくつかの実施形態において、リンカーは、配列番号62の配列を含むヒンジドメインである。
リンカー
シアリダーゼまたはその触媒ドメインを含むタンパク質は、任意選択により、シアリダーゼの様々なドメインを接続することができる1つ以上のポリペプチドリンカーを含む。リンカーは、タンパク質のドメインの最適な間隔または折り畳みをもたらすために使用することができる。リンカーによって接続されるタンパク質のドメインは、シアリダーゼドメイン、アンカリングドメイン、膜貫通ドメイン、またはタンパク質の安定性の増大、精製の容易化などの追加の機能をもたらす化合物の任意の他のドメインもしくは部分であり得る。いくつかの好ましいリンカーは、アミノ酸グリシンを含む。例えば、配列:(GGGGS(配列番号55))nを有するリンカーであり、式中、nは、1~20である。いくつかの実施形態において、リンカーは、免疫グロブリンのヒンジ領域である。触媒ドメインを立体障害のない状態に保つことが可能な任意のヒンジまたはリンカー配列を使用して、シアリダーゼのドメインを別のドメイン(例えば、膜貫通ドメインまたはアンカリングドメイン)に連結することができる。いくつかの実施形態において、リンカーは、配列番号62の配列を含むヒンジドメインである。
分泌配列
いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列は、シアリダーゼに作動可能に連結される分泌配列(例えば、シグナル配列またはシグナルペプチド)を更に含む。「分泌配列」、「シグナル配列」、及び「シグナルペプチド」という用語は、区別なく使用される。いくつかの実施形態において、分泌配列は、タンパク質のN末端に作動可能に連結されるシグナルペプチドである。いくつかの実施形態において、分泌配列の長さは、10~30アミノ酸(例えば、15~25アミノ酸、15~22アミノ酸、または20~25アミノ酸)の範囲である。いくつかの実施形態において、分泌配列は、真核細胞からのタンパク質の分泌を可能にする。小胞体膜を移動する間に、分泌配列は、通常、切除され、タンパク質は、分泌経路に入る。いくつかの実施形態において、ヌクレオチド配列は、N末端からC末端に向かって、分泌配列、シアリダーゼ、及び膜貫通ドメインをコードし、シアリダーゼは、分泌配列及び膜貫通ドメインに作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、N末端の分泌配列は、切断されて、N末端細胞外ドメインを含むタンパク質が生じる。例示的な分泌配列は、配列番号40に提供される。
いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列は、シアリダーゼに作動可能に連結される分泌配列(例えば、シグナル配列またはシグナルペプチド)を更に含む。「分泌配列」、「シグナル配列」、及び「シグナルペプチド」という用語は、区別なく使用される。いくつかの実施形態において、分泌配列は、タンパク質のN末端に作動可能に連結されるシグナルペプチドである。いくつかの実施形態において、分泌配列の長さは、10~30アミノ酸(例えば、15~25アミノ酸、15~22アミノ酸、または20~25アミノ酸)の範囲である。いくつかの実施形態において、分泌配列は、真核細胞からのタンパク質の分泌を可能にする。小胞体膜を移動する間に、分泌配列は、通常、切除され、タンパク質は、分泌経路に入る。いくつかの実施形態において、ヌクレオチド配列は、N末端からC末端に向かって、分泌配列、シアリダーゼ、及び膜貫通ドメインをコードし、シアリダーゼは、分泌配列及び膜貫通ドメインに作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、N末端の分泌配列は、切断されて、N末端細胞外ドメインを含むタンパク質が生じる。例示的な分泌配列は、配列番号40に提供される。
膜貫通ドメイン
いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、膜貫通ドメインを含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼドメインは、哺乳動物(好ましくは、ヒト)膜貫通(TM)ドメインに接続され得る。この配置により、シアリダーゼが細胞表面上に発現される。好適な膜貫通ドメインには、ヒトCD28 TMドメイン(NM_006139;FWVLVVVGGVLACYSLLVTVAFIIFWV(配列番号46)、ヒトCD4 TMドメイン(M35160;MALIVLGGVAGLLLFIGLGIFF(配列番号47);ヒトCD8 TM1ドメイン(NM_001768;IYIWAPLAGTCGVLLLSLVIT(配列番号48);ヒトCD8 TM2ドメイン(NM_001768;IYIWAPLAGTCGVLLLSLVITLY(配列番号49);ヒトCD8 TM3ドメイン(NM_001768;IYIWAPLAGTCGVLLLSLVITLYC(配列番号50);ヒト41BB TMドメイン(NM_001561;IISFFLALTSTALLFLLFFLTLRFSVV(配列番号51);ヒトPDGFR TM1ドメイン(VVISAILALVVLTIISLIILI;配列番号52);及びヒトPDGFR TM2ドメインNAVGQDTQEVIVVPHSLPFKVVVISAILALVVLTIISLIILIMLWQKKPR;配列番号45)を含む配列が含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、膜貫通ドメインを含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼドメインは、哺乳動物(好ましくは、ヒト)膜貫通(TM)ドメインに接続され得る。この配置により、シアリダーゼが細胞表面上に発現される。好適な膜貫通ドメインには、ヒトCD28 TMドメイン(NM_006139;FWVLVVVGGVLACYSLLVTVAFIIFWV(配列番号46)、ヒトCD4 TMドメイン(M35160;MALIVLGGVAGLLLFIGLGIFF(配列番号47);ヒトCD8 TM1ドメイン(NM_001768;IYIWAPLAGTCGVLLLSLVIT(配列番号48);ヒトCD8 TM2ドメイン(NM_001768;IYIWAPLAGTCGVLLLSLVITLY(配列番号49);ヒトCD8 TM3ドメイン(NM_001768;IYIWAPLAGTCGVLLLSLVITLYC(配列番号50);ヒト41BB TMドメイン(NM_001561;IISFFLALTSTALLFLLFFLTLRFSVV(配列番号51);ヒトPDGFR TM1ドメイン(VVISAILALVVLTIISLIILI;配列番号52);及びヒトPDGFR TM2ドメインNAVGQDTQEVIVVPHSLPFKVVVISAILALVVLTIISLIILIMLWQKKPR;配列番号45)を含む配列が含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列は、アミノ末端からカルボキシ末端に向かって、分泌配列(例えば、配列番号40)、シアリダーゼ(例えば、配列番号1~27から選択されるアミノ酸配列を含むシアリダーゼ)、及び膜貫通ドメイン(例えば、配列番号45~52から選択される膜貫通ドメイン)を含むタンパク質をコードする。しかしながら、任意の好適な分泌配列、シアリダーゼドメイン配列、または膜貫通ドメインが使用され得る。いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列は、アミノ末端からカルボキシ末端に向かって、分泌配列(例えば、配列番号40)、配列番号27のシアリダーゼ、及び膜貫通ドメイン(例えば、配列番号45~52から選択される膜貫通ドメイン)を含むタンパク質をコードする。
いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、配列番号31から選択される配列に対して、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも65%、80%(例えば、少なくとも約85%、86%、87%、88%、89%のいずれか1つ)または少なくとも90%(例えば、少なくとも約91%、92%、94%、96%、98%、または99%のいずれか1つ)の配列同一性を有する。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、配列番号31から選択される配列を含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、配列番号31のアミノ酸配列を含む。
2.他の異種タンパク質またはヌクレオチド配列
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、腫瘍溶解性ウイルスは、異種タンパク質または核酸をコードする第2のヌクレオチド配列を更に含む。いくつかの実施形態において、第2のヌクレオチド配列は、異種タンパク質をコードする。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、腫瘍溶解性ウイルスは、異種タンパク質または核酸をコードする第2のヌクレオチド配列を更に含む。いくつかの実施形態において、第2のヌクレオチド配列は、異種タンパク質をコードする。
上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つによるいくつかの実施形態において、異種タンパク質は、免疫チェックポイント阻害薬である。いくつかの実施形態において、免疫チェックポイント阻害薬は、CTLA-4、PD-1、PD-L1、TIGIT、LAG3、TIM-3、VISTA、B7-H4、またはHLA-Gの阻害薬である。いくつかの実施形態において、免疫チェックポイント阻害薬は、抗体である。いくつかの実施形態において、免疫チェックポイント調節因子は、PD-1、PD-L1、PD-L2、CD47、CXCR4、CSF1R、LAG-3、TIM-3、HHLA2、BTLA、CD160、CD73、CTLA-4、B7-H4、TIGIT、VISTA、または2B4の阻害薬またはアンタゴニスト抗体またはデコイリガンドなどの免疫チェックポイント阻害薬である。いくつかの実施形態において、免疫チェックポイント調節因子は、PD-1の阻害薬である。いくつかの実施形態において、免疫チェックポイント阻害薬は、抗PD-1抗体などの免疫チェックポイント分子に対する抗体である。いくつかの実施形態において、免疫チェックポイント阻害薬は、可溶性または遊離PD-L1/PD-L2などの免疫チェックポイント分子に結合するリガンドである。いくつかの実施形態において、免疫チェックポイント阻害薬は、免疫細胞上の免疫チェックポイントPD-1に結合する腫瘍細胞表面上のPDL-1を遮断することができる、免疫グロブリンのFc断片(IgG4 Fcなど))に融合されたPD-1の細胞外ドメインである。いくつかの実施形態において、免疫チェックポイント阻害薬は、HHLA2に結合するリガンドである。いくつかの実施形態において、免疫チェックポイント阻害薬は、IgG4 Fcなどの免疫グロブリンのFc断片に融合されたTMIGD2の細胞外ドメインである。いくつかの実施形態において、免疫チェックポイント阻害薬は、CD47及びCXCR4の両方に結合するリガンドなどの少なくとも2つの異なる抑制性免疫チェックポイント分子に結合するリガンド(例えば、二重特異性)である。いくつかの実施形態において、免疫チェックポイント阻害薬は、IgG4 Fcなどの免疫グロブリンのFc断片に融合されたSIRPαの細胞外ドメイン及びCXCL12断片を含む。これらの分子は、がん細胞上のCD47に結合することができるので、SIRPアルファとの相互作用を止め、マクロファージ及び樹状細胞への「don’t eat me(私を食べないで)」というシグナルを遮断することができる。
いくつかの実施形態において、異種タンパク質は、免疫抑制性受容体の阻害薬である。免疫抑制性受容体は、腫瘍細胞に対する免疫応答を阻害または減少させる免疫エフェクター細胞によって発現される任意の受容体であってよい。例示的なエフェクター細胞としては、限定するものではないが、Tリンパ球、Bリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、マクロファージ、単球、好中球、NKT細胞などが挙げられる。いくつかの実施形態において、免疫抑制性受容体は、LILRB、TYRO3、AXL、葉酸受容体ベータまたはMERTKである。いくつかの実施形態において、免疫抑制性受容体の阻害薬は、抗LILRB抗体である。
いくつかの実施形態において、異種タンパク質は、多重特異性免疫細胞エンゲージャーである。いくつかの実施形態において、多重特異性免疫細胞エンゲージャーは、二重特異性免疫細胞エンゲージャーである。いくつかの実施形態において、異種タンパク質は、二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE)である。例示的な二重特異性免疫細胞エンゲージャーは、例えば、国際特許公開第WO2018049261号に記載されており、その全体が参照により本明細書に援用される。いくつかの実施形態において、二重特異性免疫細胞エンゲージャーは、腫瘍抗原(EpCAM、FAP、またはEGFRなど)を特異的に認識する第1の抗原結合ドメイン(scFvなど)及びエフェクター細胞上の細胞表面分子(Tリンパ球上のCD3または4-1BBなど)を特異的に認識する第2の抗原結合ドメイン(scFvなど)を含む。腫瘍抗原は、腫瘍関連抗原(TAA)または腫瘍特異的抗原(TSA)であり得る。いくつかの実施形態において、TAAまたはTSAは、固形腫瘍の細胞上に発現される。腫瘍抗原には、EpCAM、FAP、EphA2、HER2、GD2、EGFR、VEGFR2、及びグリピカン-3(GPC3)、CDH17、フィブリン-3、HHLA2、葉酸受容体などが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、腫瘍抗原は、EpCAMである。いくつかの実施形態において、腫瘍抗原は、FAPである。いくつかの実施形態において、腫瘍抗原は、EGFRである。
上記のとおり、エフェクター細胞には、Tリンパ球、Bリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、樹状細胞(DC)、マクロファージ、単球、好中球、NKT細胞などが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、エフェクター細胞は、Tリンパ球である。いくつかの実施形態において、エフェクター細胞は、細胞傷害性Tリンパ球である。エフェクター細胞上の細胞表面分子には、CD3、CD4、CD5、CD8、CD16、CD28、CD40、CD64、CD89、CD134、CD137、NKp46、NKG2Dなどが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、細胞表面分子は、CD3である。
本出願のエフェクター細胞上の細胞表面分子は、特定の細胞種または限定数の細胞種の外部細胞壁または原形質膜上にみられる分子である。細胞表面分子の例としては、受容体、トランスポーター、イオンチャネル、プロトンポンプ、及びGタンパク質結合受容体などの膜タンパク質;接着分子(例えば、インテグリン、カドヘリン、セレクチン、またはNCAMS)などの細胞外マトリックス分子が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、米国特許第7,556,928号を参照されたく、その全体が参照により本明細書に援用される。エフェクター細胞上の細胞表面分子には、CD3、CD4、CD5、CD8、CD16、CD27、CD28、CD38、CD64、CD89、CD134、CD137、CD154、CD226、CD278、NKp46、NKp44、NKp30、NKG2D、及び不変TCRが含まれるが、これらに限定されない。
エンゲージャー分子の細胞表面分子結合ドメインは、免疫エフェクター細胞に活性化をもたらすことができる。当業者であれば、免疫細胞が異なる細胞表面分子を有することを認識している。例えば、CD3は、T細胞上の細胞表面分子であるが、CD16、NKG2D、またはNKp30は、NK細胞上の細胞表面分子であり、CD3または不変TCRは、NKT細胞上の細胞表面分子である。したがって、T細胞を活性化するエンゲージャー分子は、NK細胞を活性化するエンゲージャー分子とは異なる細胞表面分子結合ドメインを有し得る。いくつかの実施形態において、例えば、免疫細胞がT細胞である場合、活性化分子は、CD3、例えば、CD3γ、CD3δもしくはCD3ε、またはCD27、CD28、CD40、CD134、CD137、及びCD278のうちの1つ以上である。他のいくつかの実施形態において、例えば、免疫細胞がNK細胞である場合、細胞表面分子はCD16、NKG2D、またはNKp30であり、あるいは、免疫細胞がNKT細胞である場合、細胞表面分子はCD3または不変TCRである。
CD3は、3つの異なるポリペプチド鎖(ε、δ及びγ鎖)を含み、T細胞によって発現される抗原である。3つのCD3ポリペプチド鎖は、T細胞受容体(TCR)及びζ鎖と会合してTCR複合体を形成し、この複合体は、T細胞においてシグナル伝達カスケードを活性化させる機能を有する。現在、多くの治療戦略が、疾患を治療するために、抗ヒトCD3モノクローナル抗体を使用してTCRシグナル伝達を標的としている。CD3特異的抗体OKT3は、ヒト治療使用に承認された最初のモノクローナル抗体であり、同種移植拒絶反応の治療のための免疫調節剤として臨床使用されている。
いくつかの実施形態において、異種タンパク質は、個体の免疫系による組み換え腫瘍溶解性ウイルスの中和を減少させる。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、エンベロープウイルス(例えば、ワクシニアウイルス)であり、異種タンパク質は、補体活性化調節因子(例えば、CD55またはCD59)である。補体は、自然免疫系の重要な構成成分であり、ウイルスを中和し、循環系から排除することを目的とする。補体活性化により、C3が切断されて活性化し、オプソニンC3断片が表面上に固着する。その後、C5の切断により、膜侵襲複合体(C5b、6、7、8、9)が組み立てられ、これが脂質二重層を破壊する。
いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、エンベロープウイルス(例えば、ワクシニアウイルス)であり、異種タンパク質は、CD55、CD59、CD46、CD35、H因子、C4結合タンパク質、または他の同定されている補体活性化調節因子などの補体活性化調節因子である。理論に束縛されることを望むものではないが、ウイルスエンベロープ表面(例えば、ワクシニアウイルスエンベロープ)上に補体活性化調節因子を発現させることにより、野生型ウイルスと比較して、補体活性化を調節し、補体媒介性ウイルス中和を減少させる能力を有するウイルスが得られる。いくつかの実施形態において、異種ヌクレオチド配列は、ヒトCD55、CD59、CD46、CD35、H因子、C4結合タンパク質、または他の同定されている補体活性化調節因子のドメインをコードする。別の実施形態において、異種核酸は、配列番号58の配列を有するアミノ酸配列を含むCD55タンパク質をコードする。当業者であれば、本明細書で提示される開示を考慮して、本明細書で提示されるエンベロープ組み換え腫瘍溶解性ウイルス(例えば、ワクシニアウイルス)のいずれか1つに、他の補体活性化調節因子(例えば、CD59、CD46、CD35、H因子、C4結合タンパク質など)を容易に採用することができるであろう。
いくつかの実施形態において、異種タンパク質は、サイトカインである。いくつかの実施形態において、異種タンパク質は、IL-15、IL-12、IL-2、IL-18、CXCL10、もしくはCCL4、または前述のタンパク質のいずれかに由来する改変されたタンパク質(例えば、融合タンパク質)である。いくつかの実施形態において、異種タンパク質は、副作用が低減するように改変されたIL-2の誘導体である。いくつかの実施形態において、異種タンパク質は、IL18-BPへの結合を欠く、改変されたIL-18である。いくつかの実施形態において、異種タンパク質は、炎症性サイトカイン及び安定化ドメインを含む融合タンパク質である。安定化ドメインは、抑制性ポリペプチドを安定化させる任意の好適なドメインであり得る。いくつかの実施形態において、安定化ドメインは、抑制性ポリペプチドのin vivoでの半減期を延長させる。いくつかの実施形態において、安定化ドメインは、Fcドメインである。いくつかの実施形態において、安定化ドメインは、アルブミンドメインである。
いくつかの実施形態において、Fcドメインは、IgG、IgA、IgD、IgE、IgM、ならびにこれらの組み合わせ及びハイブリッドのFc断片からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、Fcドメインは、ヒトIgGに由来する。いくつかの実施形態において、Fcドメインは、ヒトIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、または組み合わせもしくはハイブリッドIgGのFcドメインを含む。いくつかの実施形態(例えば、IL-12またはIL-2に由来する融合タンパク質)において、Fcドメインは、対応する野生型Fcドメインと比較して低下したエフェクター機能を有する(例えば、抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC)のレベルで測定した場合、少なくとも約30%、40%、50%、60%、70%、80%、85%、90%、または95%低下したエフェクター機能)。
いくつかの実施形態において、炎症性サイトカイン及び安定化ドメインは、ペプチドリンカーなどのリンカーを介して互いに融合される。ペプチドリンカーは、天然に存在する配列、または非天然の配列を有し得る。例えば、重鎖のみの抗体のヒンジ領域に由来する配列がリンカーとして使用され得る。ペプチドリンカーは、任意の好適な長さであり得る。いくつかの実施形態において、ペプチドリンカーは、強固な三次元構造体を採用せず、むしろ、ポリペプチドに柔軟性を与える傾向がある。いくつかの実施形態において、ペプチドリンカーは、フレキシブルリンカーである。例示的なフレキシブルリンカーとしては、グリシンポリマー、グリシン-セリンポリマー、グリシン-アラニンポリマー、アラニン-セリンポリマー、及び当該技術分野において知られている他のフレキシブルリンカーが挙げられる。
いくつかの実施形態において、異種タンパク質は、細菌またはウイルスポリペプチドである。いくつかの実施形態において、異種タンパク質は、癌胎児性抗原、アルファフェトプロテイン、MUC16、サバイビン、グリピカン-3、B7ファミリーメンバー、LILRB、CD19、BCMA、NY-ESO-1、CD20、CD22、CD33、CD38、CEA、EGFR(EGFRvIIIなど)、GD2、HER2、IGF1R、メソテリン、PSMA、ROR1、WT1、NY-ESO-1、CDH17、及び臨床上意義のある他の腫瘍抗原から選択される腫瘍関連抗原である。
いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、2つ以上追加のヌクレオチド配列を含み、各ヌクレオチド配列は、本明細書に記載される異種タンパク質または核酸のいずれか1つをコードする。
アンタゴニストまたは阻害薬
アンタゴニストは、本明細書で使用される場合、阻害薬と置き換え可能である。いくつかの実施形態において、異種タンパク質は、標的タンパク質の阻害薬(すなわち、アンタゴニスト)であり、標的タンパク質は、免疫抑制性タンパク質である(例えば、チェックポイント阻害薬または免疫細胞活性化の他の阻害薬)。いくつかの実施形態において、標的タンパク質は、免疫チェックポイントタンパク質である。いくつかの実施形態において、標的タンパク質は、PD-1、PD-L1、PD-L2、CD47、CXCR4、CSF1R、LAG-3、TIM-3、HHLA2、BTLA、CD160、CD73、CTLA-4、B7-H4、TIGIT、VISTA、または2B4である。いくつかの実施形態において、標的タンパク質は、CTLA-4、PD-1、PD-L1、B7-H4、またはHLA-Gである。いくつかの実施形態において、標的タンパク質は、LILRB、TYRO3、AXL、またはMERTKから選択される免疫抑制性受容体である。
アンタゴニストは、本明細書で使用される場合、阻害薬と置き換え可能である。いくつかの実施形態において、異種タンパク質は、標的タンパク質の阻害薬(すなわち、アンタゴニスト)であり、標的タンパク質は、免疫抑制性タンパク質である(例えば、チェックポイント阻害薬または免疫細胞活性化の他の阻害薬)。いくつかの実施形態において、標的タンパク質は、免疫チェックポイントタンパク質である。いくつかの実施形態において、標的タンパク質は、PD-1、PD-L1、PD-L2、CD47、CXCR4、CSF1R、LAG-3、TIM-3、HHLA2、BTLA、CD160、CD73、CTLA-4、B7-H4、TIGIT、VISTA、または2B4である。いくつかの実施形態において、標的タンパク質は、CTLA-4、PD-1、PD-L1、B7-H4、またはHLA-Gである。いくつかの実施形態において、標的タンパク質は、LILRB、TYRO3、AXL、またはMERTKから選択される免疫抑制性受容体である。
アンタゴニストは、標的タンパク質(例えば、免疫抑制性受容体または免疫チェックポイントタンパク質)の発現及び/または活性を阻害する。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、標的タンパク質の発現(例えば、mRNAまたはタンパク質レベル)を少なくとも約5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%以上のいずれか1つの程度まで阻害する。標的タンパク質の発現レベルは、当該技術分野において知られている方法を使用して決定することができ、例えば、RNAレベルを調べるための定量ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)、マイクロアレイ、及びRNAシーケンシング;ならびにタンパク質レベルを調べるためのウェスタンブロット及び酵素結合免疫吸着法(ELISA)がある。
いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、標的タンパク質の活性(例えば、標的タンパク質のリガンドもしくは受容体への結合、または酵素活性)を少なくとも約5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%以上のいずれか1つの程度まで阻害する。結合は、例えば、表面プラズモン共鳴(SPR)アッセイ、及びゲルシフトアッセイを含む、当該技術分野において知られている方法を使用して評価することができる。
アンタゴニストは、任意の好適な分子モダリティであってよく、限定するものではないが、低分子阻害薬、オリゴペプチド、ペプチド模倣物、RNAi分子(例えば、低分子干渉RNA(siRNA)、ショートヘアピンRNA(shRNA)、マイクロRNA(miRNA))、アンチセンスオリゴヌクレオチド、リボザイム、タンパク質(例えば、抗体、抑制性ポリペプチド、融合タンパク質など)、及び遺伝子編集システムが挙げられる。
i.抗体
いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、標的タンパク質(例えば、免疫チェックポイントタンパク質または免疫抑制性タンパク質)のリガンドまたは受容体への結合を阻害する。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、標的タンパク質(例えば、CTLA-4、PD-1、PD-L1、B7-H4、HLA-G、LILRB、TYRO3、AXL、またはMERTK、葉酸受容体ベータなど)、またはその抗原結合断片に特異的に結合する抗体である。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、ポリクローナル抗体である。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、モノクローナル抗体である。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、全長抗体、または免疫グロブリン誘導体である。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、抗原結合断片である。例示的な抗原結合断片としては、一本鎖Fv(scFv)、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fv、ジスルフィド安定化Fv断片(dsFv)、(dsFv)2、単一ドメイン抗体(例えば、VHH)、Fv-Fc融合体、scFv-Fc融合体、scFv-Fv融合体、ダイアボディ、トリボディ、及びテトラボディが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、scFvである。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、FabまたはFab’である。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、キメラ抗体、ヒト抗体、部分的ヒト化抗体、完全ヒト化抗体、または半合成抗体である。抗体及び/または抗体断片は、マウス抗体、ウサギ抗体、ヒト抗体、完全ヒト化抗体、ラクダ化抗体可変ドメイン及びヒト化型、サメ抗体可変ドメイン及びヒト化型、ならびにラクダ化抗体可変ドメインに由来し得る。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、二重特異性分子(例えば、二重特異性抗体または二重特異性Fab、二重特異性scFv、抗体-Fc融合タンパク質Fvなど)または三重特異性分子(例えば、Fab、scFv、VHまたはFc融合タンパク質などからなる三重特異性抗体)である。
いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、標的タンパク質(例えば、免疫チェックポイントタンパク質または免疫抑制性タンパク質)のリガンドまたは受容体への結合を阻害する。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、標的タンパク質(例えば、CTLA-4、PD-1、PD-L1、B7-H4、HLA-G、LILRB、TYRO3、AXL、またはMERTK、葉酸受容体ベータなど)、またはその抗原結合断片に特異的に結合する抗体である。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、ポリクローナル抗体である。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、モノクローナル抗体である。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、全長抗体、または免疫グロブリン誘導体である。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、抗原結合断片である。例示的な抗原結合断片としては、一本鎖Fv(scFv)、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fv、ジスルフィド安定化Fv断片(dsFv)、(dsFv)2、単一ドメイン抗体(例えば、VHH)、Fv-Fc融合体、scFv-Fc融合体、scFv-Fv融合体、ダイアボディ、トリボディ、及びテトラボディが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、scFvである。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、FabまたはFab’である。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、キメラ抗体、ヒト抗体、部分的ヒト化抗体、完全ヒト化抗体、または半合成抗体である。抗体及び/または抗体断片は、マウス抗体、ウサギ抗体、ヒト抗体、完全ヒト化抗体、ラクダ化抗体可変ドメイン及びヒト化型、サメ抗体可変ドメイン及びヒト化型、ならびにラクダ化抗体可変ドメインに由来し得る。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、二重特異性分子(例えば、二重特異性抗体または二重特異性Fab、二重特異性scFv、抗体-Fc融合タンパク質Fvなど)または三重特異性分子(例えば、Fab、scFv、VHまたはFc融合タンパク質などからなる三重特異性抗体)である。
いくつかの実施形態において、抗体は、ヒト抗体定常領域などの1つ以上の抗体定常領域を含む。いくつかの実施形態において、重鎖定常領域は、IgA、IgG、IgD、IgE、及びIgMから選択されるアイソタイプのものである。いくつかの実施形態において、ヒト軽鎖定常領域は、κ及びλから選択されるアイソタイプのものである。いくつかの実施形態において、抗体は、ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4定常領域などのIgG定常領域を含む。いくつかの実施形態において、エフェクター機能が望ましい場合、ヒトIgG1重鎖定常領域またはヒトIgG3重鎖定常領域を含む抗体が選択され得る。いくつかの実施形態において、エフェクター機能が望ましくない場合、ヒトIgG4もしくはIgG2重鎖定常領域、またはFcγR結合に負の影響を与えるN297A/Qなどの変異を含むIgG1重鎖を含む抗体が選択され得る。いくつかの実施形態において、抗体は、ヒトIgG4重鎖定常領域を含む。いくつかの実施形態において、抗体は、ヒトIgG4定常領域にS241P変異を含む。
いくつかの実施形態において、抗体は、Fcドメインを含む。「Fc領域」、「Fcドメイン」または「Fc」という用語は、定常領域の少なくとも一部分を含有する免疫グロブリン重鎖のC末端非抗原結合領域を指す。この用語は、天然型Fc領域及びバリアントFc領域を含む。いくつかの実施形態において、ヒトIgG重鎖Fc領域は、Cys226から重鎖のカルボキシル末端にわたる。ただし、Fc領域のC末端リシン(Lys447)は、Fc領域の構造または安定性に影響を与えない限り、存在してもしなくてもよい。本明細書で特に指示がない限り、IgGまたはFc領域中のアミノ酸残基のナンバリングは、Kabat et al.,Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th Ed.Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,MD,1991に記載されるEUインデックスとも呼ばれる抗体のためのEUナンバリングシステムに従う。いくつかの実施形態において、抗体は、野生型IgGまたは野生型抗体のFc領域と比較して少なくとも1つのアミノ酸置換を有するバリアントFc領域を含む。
いくつかの実施形態において、抗体は、抗体のグリコシル化の程度が増加または減少するように変更される。抗体に対するグリコシル化部位の付加または除去は、1つ以上のグリコシル化部位が創出または除去されるようにアミノ酸配列を変更することによって、簡便に達成され得る。
標的タンパク質に特異的に結合する抗体は、当該技術分野において知られている方法を使用して、例えば、非ヒト哺乳動物を免疫化してそこからハイブリドーマを得ることによって、または当該技術分野において知られている分子生物学技術を使用して抗体のライブラリーをクローニングした後に選択することによって、またはファージディスプレイを使用することによって、得ることができる。
ii.核酸薬剤
いくつかの実施形態において、異種核酸は、標的タンパク質を下方制御する核酸である。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、標的タンパク質の発現(例えば、mRNAまたはタンパク質発現)を阻害する。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、siRNA、shRNA、miRNA、アンチセンスオリゴヌクレオチド、または遺伝子編集システムである。
いくつかの実施形態において、異種核酸は、標的タンパク質を下方制御する核酸である。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、標的タンパク質の発現(例えば、mRNAまたはタンパク質発現)を阻害する。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、siRNA、shRNA、miRNA、アンチセンスオリゴヌクレオチド、または遺伝子編集システムである。
いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、RNAi分子である。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、siRNAである。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、shRNAである。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、miRNAである。
当業者であれば、標的タンパク質を下方制御するRNAi分子またはRNAi分子をコードする核酸を容易に設計することができる。本明細書で使用される「RNAi」または「RNA干渉」という用語は、RNA分子が標的mRNA分子に特異的に結合することによって遺伝子の発現または翻訳を阻害する生物学的プロセスを指す。例えば、Zamore et al.,2000,Cell,101,25-33:Bass,2001,Nature,411,428-429;Elbashir et al.,2001,Nature,411,494-498;ならびにKreutzerらの国際PCT公開第WO00/44895号;Zernicka-Goetzらの国際PCT公開第WO01/36646号;Fireの国際PCT公開第WO99/32619号;Plaetinckらの国際PCT公開第WO00/01846号;Mello及びFireの国際PCT公開第WO01/29058号;Deschamps-Depailletteの国際PCT公開第WO99/07409号;ならびにLiらの国際PCT公開第WO00/44914号;Allshire,2002,Science,297,1818-1819;Volpe et al.,2002,Science,297,1833-1837;Jenuwein,2002,Science,297,2215-2218;ならびにHall et al.,2002,Science,297,2232-2237;Hutvagner and Zamore,2002,Science,297,2056-60;McManus et al.,2002,RNA,8,842-850;Reinhart et al.,2002,Gene & Dev.,16,1616-1626;ならびにReinhart&Bartel,2002,Science,297,1831)を参照されたい。例示的なRNAi分子としては、siRNA、miRNA及びshRNAが挙げられる。
siRNAは、自己相補的なセンス領域及びアンチセンス領域を含む二本鎖ポリヌクレオチド分子であり得、アンチセンス領域は、標的核酸分子またはその一部分中のヌクレオチド配列に対して相補的なヌクレオチド配列を含み、センス領域は、標的ヌクレオチド配列またはその一部分に対応するヌクレオチド配列を有する。いくつかの実施形態において、siRNAは、1つ以上のヘアピンまたは非対称ヘアピン二次構造を含む。いくつかの実施形態において、siRNAは、天然に存在するmiRNAのスカフォールドで構築され得る。siRNA分子は、RNAのみを含有する分子に限定されるものではなく、化学修飾されたヌクレオチド及び非ヌクレオチドを更に包含する。
RNAiは、当該技術分野において知られている方法を使用して設計され得る。例えば、siRNAは、RNAi配列、例えば、1000の配列を機能性に基づいて分類し、85%を超えるノックダウン活性を有するものを機能性グループ、85%未満のノックダウン活性のものを非機能性グループに分類することで設計することができる。機能性グループ及び非機能性グループの両方について、全体のRNAi標的配列の全体にわたる塩基組成の分布が計算された。次いで、機能性グループと非機能性グループの塩基分布の比を使用して、RNAi配列の各位置のスコアマトリックスを構築することができる。所与の標的配列について、各位置の塩基をスコア化し、次いで、全ての位置の乗算の対数比を最終スコアとする。このスコアシステムを使用すると、機能性ノックダウン活性と対数比スコアとの間の非常に強い相関関係が見出され得る。標的配列が選択されたら、遺伝子特異的なRNAiまたはsiRNAを同定するために、Unigeneデータベースに対して、高速NCBI blast及び低速Smith Watermanの両方のアルゴリズム検索によりフィルタリングがなされ得る。最後の12塩基中に少なくとも1つのミスマッチを含む配列が選択され得る。
いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、アンチセンスオリゴヌクレオチド、例えば、アンチセンスRNA、DNAまたはPNAである。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、リボザイムである。「アンチセンス」核酸は、標的タンパク質または断片をコードする「センス」核酸に相補的(例えば、二本鎖cDNA分子のコーディング鎖に対して相補的またはmRNA配列に対して相補的)であるヌクレオチド配列を指す。アンチセンス核酸は、コーディング鎖全体、またはその一部分もしくは実質的に同一の配列に相補的であり得る。例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、mRNAの翻訳開始部位周辺の領域、例えば、目的の標的遺伝子ヌクレオチド配列の-10~+10の間の領域に対して相補的であり得る。いくつかの実施形態において、アンチセンス核酸分子は、ヌクレオチド配列のコーディング鎖の「非コーディング領域」に対するアンチセンスである。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、例えば、約7、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80以上のヌクレオチド長であり得る。アンチセンス核酸は、標準的な手順を使用する化学合成または酵素ライゲーション反応を使用して構築することができる。例えば、アンチセンス核酸(例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド)は、天然に存在するヌクレオチドまたは分子の生物学的安定性の増大もしくはアンチセンス核酸とセンス核酸の間で形成される二重鎖の物理的安定性の増大をもたらすように設計された様々に改変されたヌクレオチドを使用して化学的に合成することができる(例えば、ホスホロチオエート誘導体及びアクリジン置換ヌクレオチドが使用され得る)。アンチセンス核酸はまた、核酸がアンチセンス方向にサブクローニングされた発現ベクターを使用して生物学的に生産することもできる。
アンチセンス核酸は、いくつかの実施形態において、リボザイムである。標的ヌクレオチド配列に対して特異性を有するリボザイムは、かかるヌクレオチド配列に対して相補的な1つ以上の配列と、mRNA切断を担うことが知られている触媒領域を有する配列とを含み得る(例えば、米国特許第5,093,246号またはHaselhoff and Gerlach,Nature 334:585-591(1988))。例えば、Tetrahymena L-19 IVS RNAの誘導体が利用されることがあり、この活性部位のヌクレオチド配列は、mRNAにおいて切断されるヌクレオチド配列に対して相補的である(例えば、Cechらの米国特許第4,987,071号;及びCechらの米国特許第5,116,742号)。標的mRNA配列を使用して、特定のリボヌクレアーゼ活性を有する触媒RNAをRNA分子のプールから選択することができる(例えば、Bartel&Szostak,Science 261:1411-1418(1993))。
いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、CRISPR/Cas遺伝子編集システム、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼまたはTALEN遺伝子編集システム、ジンクフィンガー遺伝子編集システムなどの遺伝子編集システムである。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、標的タンパク質を、例えば、組織特異的にノックダウンする遺伝子編集システムである。いくつかの実施形態において、アンタゴニストは、標的タンパク質の発現をサイレンシングする遺伝子編集システムである。
いくつかの実施形態において、遺伝子編集システムは、標的タンパク質をコードする標的配列(例えば、DNA配列またはRNA配列)の遺伝子編集を誘導するように操作された(例えば、プログラム可能または標的化可能)ヌクレアーゼなどのガイドヌクレアーゼを含む。CRISPR関連タンパク質(Cas)ヌクレアーゼ、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、メガヌクレアーゼ、他のエンド型またはエキソ型ヌクレアーゼ、それらのバリアント、それらの断片、及びこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない任意の好適なガイドヌクレアーゼを使用することができる。いくつかの実施形態において、遺伝子編集システムは、転写抑制因子に融合されたガイドヌクレアーゼを含む。いくつかの実施形態において、遺伝子編集システムは、標的タンパク質をコードする標的配列にハイブリダイズする、操作された核酸を更に含む。いくつかの実施形態において、遺伝子編集システムは、Casヌクレアーゼ(例えば、Cas9)及びガイドRNA(すなわち、gRNA)を含むCRISPR-Casシステムである。
3.異種タンパク質または核酸の発現のためのプロモーター
本明細書に記載される異種タンパク質(例えば、シアリダーゼ)または核酸をコードするヌクレオチド配列は、プロモーターに作動可能に連結され得る。いくつかの実施形態において、少なくとも、シアリダーゼをコードする第1のヌクレオチド配列及び追加の異種タンパク質または核酸をコードする第2のヌクレオチド配列が同じプロモーターに作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、異種タンパク質または核酸をコードする核酸の全ては、同じプロモーターに作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、異種タンパク質または核酸をコードする核酸の全ては、異なるプロモーターに作動可能に連結される。
本明細書に記載される異種タンパク質(例えば、シアリダーゼ)または核酸をコードするヌクレオチド配列は、プロモーターに作動可能に連結され得る。いくつかの実施形態において、少なくとも、シアリダーゼをコードする第1のヌクレオチド配列及び追加の異種タンパク質または核酸をコードする第2のヌクレオチド配列が同じプロモーターに作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、異種タンパク質または核酸をコードする核酸の全ては、同じプロモーターに作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、異種タンパク質または核酸をコードする核酸の全ては、異なるプロモーターに作動可能に連結される。
いくつかの実施形態において、プロモーターは、ウイルスプロモーターである。ウイルスプロモーターには、VVプロモーター、ポックスウイルスプロモーター、アデノウイルス後期プロモーター、Cowpox ATIプロモーター、またはT7プロモーターが含まれ得るが、これらに限定されない。プロモーターは、ワクシニアウイルスプロモーター、合成プロモーター、少なくとも感染初期中に転写を誘導するプロモーター、少なくとも感染中期中に転写を誘導するプロモーター、少なくとも感染初期/後期中に転写を誘導するプロモーター、または少なくとも感染後期中に転写を誘導するプロモーターであり得る。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるプロモーターは、構成的プロモーターである。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるプロモーターは、誘導性プロモーターである。
哺乳動物細胞における構成的発現に好適なプロモーターには、サイトメガロウイルス(CMV)前初期プロモーター(US5,168,062)、RSVプロモーター、アデノウイルス主要後期プロモーター、ホスホグリセリン酸キナーゼ(PGK)プロモーター(Adra et al.,1987,Gene60:65-74)、単純ヘルペスウイルス(HSV)-1のチミジンキナーゼ(TK)プロモーター及びT7ポリメラーゼプロモーター(WO98/10088)が含まれるが、これらに限定されない。ワクシニアウイルスプロモーターは、腫瘍溶解性ポックスウイルスにおける発現に特に適合している。代表例としては、限定するものではないが、ワクシニア7.5K、H5R、11K7.5(Erbs et al.,2008,Cancer Gene Ther.15(1):18-28)、TK、p28、pll、pB2R、pA35R及びK1Lプロモーター、ならびにChakrabarti et al.(1997,Biotechniques 23:1094-7;Hammond et al,1997,J.Virol Methods 66:135-8;及びKumar and Boyle,1990,Virology 179:151-8)に記載されるものなどの合成プロモーターならびに初期/後期キメラプロモーターが挙げられる。腫瘍溶解性麻疹ウイルスに好適なプロモーターには、限定するものではないが、麻疹転写単位の発現を誘導する任意のプロモーターが含まれる(Brandler and Tangy,2008,CIMID 31:271)。
誘導性プロモーターは、制御性プロモーターの分類に属する。誘導性プロモーターは、物理的状態、宿主細胞の微小環境、もしくは宿主細胞の生理学的状態などの1つ以上の条件、誘導因子(すなわち、誘導剤)、またはこれらの組み合わせによって誘導され得る。
発現に適切なプロモーターは、in vitro(例えば、好適な培養細胞株において)またはin vivo(例えば、好適な動物モデルまたは対象において)で試験することができる。コードされる免疫チェックポイント調節剤(複数可)が抗体、特にmAbを含む場合、当該免疫チェックポイント調節剤の重鎖構成成分を発現するのに好適なプロモーターの例には、CMV、SV及びワクシニアウイルスのpH5R、F17R及びpllK7.5プロモーターが含まれ、当該免疫チェックポイント調節剤の軽鎖構成成分を発現するのに好適なプロモーターの例には、PGK、ベータアクチンならびにワクシニアウイルスのp7.5K、F17R及びpA35Rプロモーターが含まれる。
プロモーターは、より強いプロモーターまたはより弱いプロモーターに置き換えることができ、その置き換えによってウイルスの弱毒化に変化が生じる。本明細書で使用される場合、プロモーターをより強いプロモーターに置き換えることは、ゲノムからプロモーターを除去し、置き換えるプロモーターと比べて転写開始レベルが増加するように作用するプロモーターに置き換えることを指す。典型的に、より強いプロモーターは、置き換えるプロモーターと比べて、ポリメラーゼ複合体へ結合する能力が改善している。結果として、より強いプロモーターに作動可能に連結されるオープンリーディングフレームは、より高い遺伝子発現レベルを有する。同様に、プロモーターをより弱いプロモーターに置き換えることは、ゲノムからプロモーターを除去し、置き換えるプロモーターと比べて転写開始レベルが減少するプロモーターに置き換えることを指す。典型的に、より弱いプロモーターは、置き換えるプロモーターと比べて、ポリメラーゼ複合体へ結合する能力が低下している。結果として、より弱いプロモーターに作動可能に連結されるオープンリーディングフレームは、より低い遺伝子発現レベルを有する。ウイルスは、より強いプロモーターと弱いプロモーターを使用した結果として、弱毒化などの特徴の違いを示し得る。例えば、ワクシニアウイルスにおいて、合成初期/後期及び後期プロモーターは、相対的に強いプロモーターであるが、ワクシニア合成初期、P7.5k初期/後期、P7.5k初期、及びP28後期プロモーターは、相対的に弱いプロモーターである(例えば、Chakrabarti et al.(1997)BioTechniques 23(6)1094-1097参照)。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるプロモーターは、弱いプロモーターである。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるプロモーターは、強いプロモーターである。
いくつかの実施形態において、プロモーターは、腫瘍溶解性ウイルスのウイルスプロモーターである。いくつかの実施形態において、プロモーターは、初期ウイルスプロモーター、後期ウイルスプロモーター、中間ウイルスプロモーター、または初期/後期ウイルスプロモーターである。いくつかの実施形態において、プロモーターは、合成初期、初期/後期、または後期ウイルスプロモーターなどの合成ウイルスプロモーターである。
いくつかの実施形態において、プロモーターは、ワクシニアウイルスプロモーターである。本発明における使用のための例示的なワクシニアウイルスプロモーターとしては、P7.5k、P11k、PSE、PSEL、PSL、H5R、TK、P28、C11R、G8R、F17R、I3L、I8R、A1L、A2L、A3L、H1L、H3L、H5L、H6R、H8R、D1R、D4R、D5R、D9R、D11L、D12L、D13L、M1L、N2L、P4bまたはK1プロモーターを挙げることができるが、これらに限定されない。
例示的なワクシニア初期、中間及び後期プロモーターとしては、例えば、ワクシニアP7.5k初期/後期プロモーター、ワクシニアPEL初期/後期プロモーター、ワクシニアP13初期プロモーター、ワクシニアP11k後期プロモーター及び本明細書に別途列挙されるワクシニアプロモーターが挙げられる。例示的な合成プロモーターとしては、例えば、PSE合成初期プロモーター、PSEL合成初期/後期プロモーター、PSL合成後期プロモーター、本明細書に別途列挙されるワクシニア合成プロモーターが挙げられる。(Patel et al..Proc.Natl.Acad.Sci USA 85:9431-9435(1988);Davison and Moss,J Mol Biol 210:749-769(1989);Davison et al.,Nucleic Acids Res.18:4285-4286(1990);Chakrabarti et al.,BioTechniques 23:1094-1097(1997))。異なるプロモーターの組み合わせは、同じウイルスまたは2つの異なるウイルスで異なる遺伝子産物を発現するために使用することができる。
いくつかの実施形態において、少なくとも感染後期中に転写を誘導するプロモーター(配列番号61に示されるF17Rプロモーターなど)が採用される。いくつかの実施形態において、後期プロモーターは、F17R、I2L後期プロモーター、L4R後期プロモーター、P7.5k初期/後期プロモーター、PEL初期/後期プロモーター、P11k後期プロモーター、PSEL合成初期/後期プロモーター、及びPSL合成後期プロモーターからなる群から選択される。後期ワクシニアウイルスプロモーターF17Rは、腫瘍細胞がVV感染した後にのみ活性化されるので、F17Rプロモーターの使用により、VVからの異種タンパク質または核酸の腫瘍選択的発現が更に増大されることになる。いくつかの実施形態において、本発明の異種タンパク質または核酸の後期発現は、T細胞活性化及びT細胞媒介性腫瘍溶解の前に、十分なウイルス複製を可能にする。
いくつかの実施形態において、プロモーターは、ハイブリッドプロモーターである。いくつかの実施形態において、ハイブリッドプロモーターは、合成初期/後期ウイルスプロモーターである。いくつかの実施形態において、プロモーターは、ヒトプロモーターの部分的または完全なヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態において、ヒトプロモーターは、組織または腫瘍特異的プロモーターである。いくつかの実施形態において、腫瘍特異的プロモーターは、腫瘍細胞における発現の増大を駆動するまたは腫瘍細胞における特異的な発現を駆動するプロモーター(例えば、腫瘍関連抗原(TAA)または腫瘍特異的抗原(TSA)の発現を駆動するプロモーター)であり得る。いくつかの実施形態において、ハイブリッドプロモーターは、組織または腫瘍特異的プロモーターの部分的または完全ヌクレオチド配列と、組織または腫瘍特異的プロモーターと比べてハイブリッドプロモーターの強度を増加させるヌクレオチド配列(例えば、CMVプロモーター配列)とを含む。組織または腫瘍特異的プロモーターを含むハイブリッドプロモーターの非限定的な例としては、hTERTとCMVのハイブリッドプロモーターまたはAFPとCMVのハイブリッドプロモーターが挙げられる。
C.操作された免疫細胞
本出願のいくつかの態様において、キメラ受容体を発現する操作された免疫細胞が提供される。いくつかの実施形態において、免疫細胞は、細胞傷害性T細胞、ヘルパーT細胞、抑制性T細胞、NK細胞、及びNK-T細胞からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、NK細胞である。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、T細胞である。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、NKT細胞である。
本出願のいくつかの態様において、キメラ受容体を発現する操作された免疫細胞が提供される。いくつかの実施形態において、免疫細胞は、細胞傷害性T細胞、ヘルパーT細胞、抑制性T細胞、NK細胞、及びNK-T細胞からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、NK細胞である。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、T細胞である。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、NKT細胞である。
本明細書に記載される操作された免疫細胞のいくつかの実施形態は、標的抗原を発現する腫瘍細胞に対して免疫細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)を直接的または間接的に活性化させることが可能である、1つ以上の操作されたキメラ受容体を含む。例示的な操作された受容体としては、キメラ抗原受容体(CAR)、操作されたT細胞受容体、及びTCR融合タンパク質が挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、自己細胞(治療される対象から得られた細胞)である。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、同種細胞であり、容易に単離できる及び/または市販の様々な細胞/細胞株を含み得る。
キメラ抗原受容体(CAR)
本明細書で使用される「キメラ抗原受容体」または「CAR」は、T細胞またはNK細胞などの免疫細胞上に1つ以上の標的結合特異性をグラフトするために使用することができる操作された受容体を指す。いくつかの実施形態において、キメラ抗原受容体は、T細胞受容体及び/または他の受容体の細胞外標的結合ドメイン、膜貫通ドメイン、及び細胞内シグナル伝達ドメインを含む。
本明細書で使用される「キメラ抗原受容体」または「CAR」は、T細胞またはNK細胞などの免疫細胞上に1つ以上の標的結合特異性をグラフトするために使用することができる操作された受容体を指す。いくつかの実施形態において、キメラ抗原受容体は、T細胞受容体及び/または他の受容体の細胞外標的結合ドメイン、膜貫通ドメイン、及び細胞内シグナル伝達ドメインを含む。
本明細書に記載される操作された免疫細胞のいくつかの実施形態は、キメラ抗原受容体(CAR)を含む。いくつかの実施形態において、CARは、抗原結合部分と、CARを発現する免疫細胞を直接的または間接的に活性化させる一次免疫細胞シグナル伝達分子または一次免疫細胞シグナル伝達ドメインを含むエフェクタータンパク質またはその断片とを含む。いくつかの実施形態において、CARは、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、及び細胞内シグナルドメインを含む。CARを含む操作された免疫細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)も提供される。抗原結合部分及びエフェクタータンパク質またはその断片は、1つ以上のポリペプチド鎖に存在し得る。例示的なCARコンストラクトは、例えば、US9765342B2、WO2002/077029、及びWO2015/142675に記載されており、参照により本明細書に援用される。既知のCARコンストラクトのいずれか1つが本出願に使用され得る。
いくつかの実施形態において、一次免疫細胞シグナル伝達分子または一次免疫細胞シグナル伝達ドメインは、CD3ζ、FcRγ、FcRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD5、CD22、CD79a、CD79b、及びCD66dからなる群から選択される分子の細胞内ドメインを含む。いくつかの実施形態において、細胞内のシグナル伝達ドメインは、一次免疫細胞シグナル伝達ドメインからなるか、または本質的になる。いくつかの実施形態において、細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3ζの細胞内シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの実施形態において、CARは、共刺激分子またはその断片を更に含む。いくつかの実施形態において、共刺激分子またはその断片は、CD27、CD28、4-1BB、OX40、CD30、CD40、PD-1、ICOS、LFA-1、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、及びCD83に特異的に結合するリガンドからなる群から選択される分子に由来する。いくつかの実施形態において、細胞内シグナル伝達ドメインは、CD28細胞内シグナル伝達配列を含む共刺激ドメインを更に含む。いくつかの実施形態において、細胞内シグナル伝達ドメインは、CD28細胞内シグナル伝達配列及びCD3ζの細胞内シグナル伝達配列を含む。
膜貫通ドメインは、天然起源または合成起源のいずれかに由来し得る。起源が天然である場合、ドメインは、任意の膜結合タンパク質または膜貫通タンパク質に由来し得る。本発明で特に使用される膜貫通領域は、CD28、CD3ε、CD3ζ、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、またはCD154に由来し得る(すなわち、少なくともその膜貫通領域(複数可)を含む)。いくつかの実施形態において、CARは、クローンFMC63に由来するCD19 scFv(Nicholson IC,et al.Mol Immunol.1997)、CH2-CH3スペーサー、CD28-TM、41BB、及びCD3ζを含むCD-19 CARである。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、合成であってもよく、その場合、ロイシン及びバリンなどの疎水性の残基を主に含み得る。いくつかの実施形態において、フェニルアラニン、トリプトファン及びバリンのトリプレットが合成膜貫通ドメインの各末端に存在し得る。いくつかの実施形態において、短いオリゴペプチドまたはポリペプチドリンカー、例えば、約2~約10アミノ酸長(約2、3、4、5、6、7、8、9、または10のいずれかなど)の長さを有するものが膜貫通ドメインと細胞内シグナル伝達ドメインとの間の連結を形成し得る。いくつかの実施形態において、リンカーは、グリシン-セリンダブレットである。
いくつかの実施形態において、細胞内ドメイン中の配列のうちの1つと天然に関係する膜貫通ドメインが使用される(例えば、細胞内ドメインがCD28共刺激配列を含む場合、膜貫通ドメインはCD28膜貫通ドメインに由来する)。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、受容体複合体の他のメンバーとの相互作用を最小限に抑えるために、かかるドメインが同じまたは異なる表面膜タンパク質の膜貫通ドメインに結合しないように、選択されるか、またはアミノ酸置換によって修飾され得る。
CARの細胞内シグナル伝達ドメインは、CARが配置される免疫細胞の正常なエフェクター機能のうちの少なくとも1つを活性化する役割を果たす。T細胞のエフェクター機能は、例えば、サイトカインの分泌を含む細胞溶解活性またはヘルパー活性であり得る。したがって、「細胞内シグナル伝達ドメイン」という用語は、エフェクター機能のシグナルを伝達し、その細胞に特殊な機能を発揮させるようにするタンパク質の部分を指す。通常、細胞内シグナル伝達ドメイン全体が採用され得るが、多くの場合、全鎖を使用する必要はない。細胞内シグナル伝達ドメインが短縮された部分で使用される限りにおいて、そのような短縮された部分は、エフェクター機能シグナルを伝達するのであれば、インタクトな鎖の代わりに使用することができる。したがって、「細胞内シグナル伝達配列」という用語は、エフェクター機能シグナルを伝達するのに十分な細胞内シグナル伝達ドメインの任意の短縮された部分を含むことを意味する。
本出願のCARに使用される細胞内シグナル伝達ドメインの例としては、抗原受容体の結合後にシグナル伝達を開始するように協調して作用するTCR及び共受容体の細胞質配列、ならびにこれらの配列の任意の誘導体またはバリアント及び同じ機能性を有する任意の合成配列が挙げられる。
TCRを通して生成されるシグナルだけでは、T細胞の完全な活性化に十分ではなく、二次シグナルまたは共刺激シグナルも必要であることが知られている。したがって、T細胞の活性化は、2つの別個のクラスの細胞質シグナル伝達配列:TCRを介して抗原依存的に一次活性化を開始するもの(一次シグナル伝達配列)と、抗原非依存的に作用して二次シグナルまたは共刺激シグナルを与えるもの(共刺激シグナル伝達配列)によって媒介されると言うことができる。
一次シグナル伝達配列は、刺激性または抑制性のいずれかでTCR複合体の一次活性化を制御する。刺激を与えるように作用する一次シグナル伝達配列は、免疫受容体チロシン活性化モチーフまたはITAMとして知られるシグナル伝達モチーフを含有し得る。CARコンストラクトは、いくつかの実施形態において、1つ以上のITAMを含む。本発明で特に有用である一次シグナル伝達配列を含有するITAMの例としては、CD3ζ、FcRγ、FcRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD5、CD22、CD79a、CD79b、及びCD66dに由来するものが挙げられる。
いくつかの実施形態において、CARは、CD3ζに由来する一次シグナル伝達配列を含む。例えば、CARの細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3ζ細胞内シグナル伝達配列のみを含んでもよいし、本明細書に記載されるCARとの関係において有用な任意の他の望ましい細胞内シグナル伝達配列(複数可)と組み合わせてもよい。例えば、CARの細胞内ドメインは、CD3ζ細胞内シグナル伝達配列及び共刺激シグナル伝達を含み得る。共刺激シグナル伝達配列は、例えば、CD27、CD28、4-1BB(CD137)、OX40、CD30、CD40、ICOS、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、CD83と特異的に結合するリガンドなどを含む、共刺激分子の細胞内ドメインの一部分であり得る。
いくつかの実施形態において、CARの細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3ζの細胞内シグナル伝達配列及びCD28の細胞内シグナル伝達配列を含む。いくつかの実施形態において、CARの細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3ζの細胞内シグナル伝達配列及び4-1BBの細胞内シグナル伝達配列を含む。いくつかの実施形態において、CARの細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3ζの細胞内シグナル伝達配列ならびにCD28及び4-1BBの細胞内シグナル伝達配列を含む。
いくつかの実施形態において、抗原結合部分は、scFvまたはFabを含む。いくつかの実施形態において、抗原結合部分は、限定するものではないが、癌胎児性抗原、アルファフェトプロテイン、MUC16、サバイビン、グリピカン-3、B7ファミリーメンバー、LILRB、CD19、BCMA、NY-ESO-1、CD20、CD22、CD33、CD38、CEA、EGFR(EGFRvIIIなど)、GD2、HER2、IGF1R、メソテリン、PSMA、ROR1、WT1、NY-ESO-1、CDH17、及び臨床上意義のある他の腫瘍抗原などの腫瘍関連抗原または腫瘍特異的抗原に対して標的化される。いくつかの実施形態において、抗原結合部分は、腫瘍細胞に(例えば、組み換え腫瘍溶解性ウイルスによって)送達される外来抗原を指向する。いくつかの実施形態において、外来抗原は、DAS181またはその誘導体である(例えば、実施例11及び15に記載されているようなアンカリングドメインのないDAS181の膜貫通型シアリダーゼドメイン)。
いくつかの実施形態において、腫瘍溶解性ウイルスを使用して腫瘍細胞に送達されたシアリダーゼドメイン(例えば、非ヒトシアリダーゼまたはその誘導体、例えば、DAS181のシアリダーゼドメイン)は、腫瘍細胞の表面からシアル酸を除去する機能と、免疫細胞を媒介とした腫瘍細胞の殺傷を増大させる外来抗原としての機能の両方を持つ。いくつかの実施形態において、シアリダーゼを備えた腫瘍溶解性ウイルスは、シアリダーゼドメイン(例えば、DAS181)を特異的に標的とする操作された免疫細胞と組み合わせることで、腫瘍溶解性ウイルスに感染した腫瘍細胞の殺傷を増大させる。
本明細書に記載されるCARのいずれか1つを発現する操作された免疫細胞(リンパ球、例えば、T細胞、NK細胞など)も本明細書で提供される。また、本明細書に記載されるCARのいずれか1つを発現する操作された免疫細胞を産生する方法であって、CARをコードする核酸を含むベクターを免疫細胞に導入することを含む、方法が提供される。いくつかの実施形態において、ベクターを免疫細胞に導入することは、免疫細胞にベクターを形質導入することを含む。いくつかの実施形態において、ベクターを免疫細胞に導入することは、免疫細胞にベクターをトランスフェクトすることを含む。ベクターの免疫細胞への形質導入またはトランスフェクションは、当該技術分野において知られている任意の方法を使用して実施することができる。
操作されたT細胞受容体
いくつかの実施形態において、キメラ受容体は、T細胞受容体である。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞がT細胞である場合、T細胞受容体は、内因性T細胞受容体である。いくつかの実施形態において、TCRを含む操作された免疫細胞が予め選択される。いくつかの実施形態において、T細胞受容体は、組み換えTCRである。いくつかの実施形態において、TCRは、腫瘍抗原に特異的である。いくつかの実施形態において、腫瘍抗原は、癌胎児性抗原、アルファフェトプロテイン、MUC16、サバイビン、グリピカン-3、B7ファミリーメンバー、LILRB、CD19、BCMA、NY-ESO-1、CD20、CD22、CD33、CD38、CEA、EGFR(EGFRvIIIなど)、GD2、HER2、IGF1R、メソテリン、PSMA、ROR1、WT1、NY-ESO-1、フィブリン-3、CDH17、及び臨床上意義のある他の腫瘍抗原からなる群から選択される。腫瘍抗原(腫瘍関連抗原を含む)に特異的なTCRは、数多く記載されており、例えば、NY-ESO-1がん精巣抗原、p53腫瘍抑制抗原、黒色腫(例えば、MARTI、gp100)、白血病(例えば、WT1、マイナー組織適合抗原)、及び乳癌(例えば、HER2、NY-BR1)の腫瘍抗原に対するTCRが含まれる。当該技術分野において知られているTCRのいずれかも本出願に使用され得る。いくつかの実施形態において、TCRは、腫瘍抗原に対する親和性が増大している。例示的なTCR及びTCRを免疫細胞に導入する方法は、例えば、US5830755及びKessels et al.Immunotherapy through TCR gene transfer.Nat.Immunol.2,957-961(2001)に記載されている。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、TCR-T細胞である。
いくつかの実施形態において、キメラ受容体は、T細胞受容体である。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞がT細胞である場合、T細胞受容体は、内因性T細胞受容体である。いくつかの実施形態において、TCRを含む操作された免疫細胞が予め選択される。いくつかの実施形態において、T細胞受容体は、組み換えTCRである。いくつかの実施形態において、TCRは、腫瘍抗原に特異的である。いくつかの実施形態において、腫瘍抗原は、癌胎児性抗原、アルファフェトプロテイン、MUC16、サバイビン、グリピカン-3、B7ファミリーメンバー、LILRB、CD19、BCMA、NY-ESO-1、CD20、CD22、CD33、CD38、CEA、EGFR(EGFRvIIIなど)、GD2、HER2、IGF1R、メソテリン、PSMA、ROR1、WT1、NY-ESO-1、フィブリン-3、CDH17、及び臨床上意義のある他の腫瘍抗原からなる群から選択される。腫瘍抗原(腫瘍関連抗原を含む)に特異的なTCRは、数多く記載されており、例えば、NY-ESO-1がん精巣抗原、p53腫瘍抑制抗原、黒色腫(例えば、MARTI、gp100)、白血病(例えば、WT1、マイナー組織適合抗原)、及び乳癌(例えば、HER2、NY-BR1)の腫瘍抗原に対するTCRが含まれる。当該技術分野において知られているTCRのいずれかも本出願に使用され得る。いくつかの実施形態において、TCRは、腫瘍抗原に対する親和性が増大している。例示的なTCR及びTCRを免疫細胞に導入する方法は、例えば、US5830755及びKessels et al.Immunotherapy through TCR gene transfer.Nat.Immunol.2,957-961(2001)に記載されている。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、TCR-T細胞である。
TCR融合タンパク質(TFP)
いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、TCR融合タンパク質(TFP)を含む。本明細書で使用される「TCR融合タンパク質」または「TFP」は、TCRα鎖、TCRβ鎖、TCRγ鎖、TCRδ鎖、CD3ε、CD3δ、またはCD3γを含む、TCR-CD3複合体のサブユニットまたはその一部分に融合した細胞外標的結合ドメインを含む操作された受容体を指す。TCR-CD3複合体のサブユニットまたはその一部分は、天然に存在するTCR-CD3サブユニットの膜貫通ドメイン及び細胞内ドメインの少なくとも一部分を含む。TFPは、TCR-CD3サブユニットの細胞外ドメインまたはその一部分を含む。
いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、TCR融合タンパク質(TFP)を含む。本明細書で使用される「TCR融合タンパク質」または「TFP」は、TCRα鎖、TCRβ鎖、TCRγ鎖、TCRδ鎖、CD3ε、CD3δ、またはCD3γを含む、TCR-CD3複合体のサブユニットまたはその一部分に融合した細胞外標的結合ドメインを含む操作された受容体を指す。TCR-CD3複合体のサブユニットまたはその一部分は、天然に存在するTCR-CD3サブユニットの膜貫通ドメイン及び細胞内ドメインの少なくとも一部分を含む。TFPは、TCR-CD3サブユニットの細胞外ドメインまたはその一部分を含む。
標的結合部分として抗体断片を含む例示的なTFPコンストラクトは、例えば、WO2016187349及びWO2018098365に記載されており、参照により本明細書に援用される。
操作された免疫細胞の腫瘍関連抗原への標的化
操作された免疫細胞は、様々な腫瘍関連抗原(TAA)または免疫細胞受容体のいずれかに対して標的化することができ、限定するものではないが、EGFRvIII、PD-L1、EpCAM、癌胎児性抗原、アルファフェトプロテイン、MUC16、サバイビン、グリピカン-3、B7ファミリーメンバー、LILRB、CD-19などが含まれる。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、本明細書で提供される組み換え腫瘍溶解性ウイルスを、これらまたは任意数の既知のがん抗原を発現するがん細胞に送達するために使用することができる。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、組み換え腫瘍溶解性ウイルスを使用して腫瘍細胞に送達される外来抗原(例えば、細菌ペプチドまたは細菌シアリダーゼ)に対して標的化することができる。操作された免疫細胞は、限定されるものではないが、癌胎児性抗原、アルファフェトプロテイン、MUC16、サバイビン、グリピカン-3、B7ファミリーメンバー、LILRB、CD19、BCMA、NY-ESO-1、CD20、CD22、CD33、CD38、CEA、EGFR(EGFRvIIIなど)、GD2、HER2、IGF1R、メソテリン、PSMA、ROR1、WT1、NY-ESO-1、フィブリン-3、CDH17、及び臨床上意義のある他の腫瘍抗原などの様々な免疫細胞抗原を発現する様々な免疫細胞に対して標的化することができる。
操作された免疫細胞は、様々な腫瘍関連抗原(TAA)または免疫細胞受容体のいずれかに対して標的化することができ、限定するものではないが、EGFRvIII、PD-L1、EpCAM、癌胎児性抗原、アルファフェトプロテイン、MUC16、サバイビン、グリピカン-3、B7ファミリーメンバー、LILRB、CD-19などが含まれる。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、本明細書で提供される組み換え腫瘍溶解性ウイルスを、これらまたは任意数の既知のがん抗原を発現するがん細胞に送達するために使用することができる。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、組み換え腫瘍溶解性ウイルスを使用して腫瘍細胞に送達される外来抗原(例えば、細菌ペプチドまたは細菌シアリダーゼ)に対して標的化することができる。操作された免疫細胞は、限定されるものではないが、癌胎児性抗原、アルファフェトプロテイン、MUC16、サバイビン、グリピカン-3、B7ファミリーメンバー、LILRB、CD19、BCMA、NY-ESO-1、CD20、CD22、CD33、CD38、CEA、EGFR(EGFRvIIIなど)、GD2、HER2、IGF1R、メソテリン、PSMA、ROR1、WT1、NY-ESO-1、フィブリン-3、CDH17、及び臨床上意義のある他の腫瘍抗原などの様々な免疫細胞抗原を発現する様々な免疫細胞に対して標的化することができる。
操作された免疫細胞は、操作された免疫細胞(例えば、CART-T、CAR-NK、またはCAR-NKT細胞)を送達する当該技術分野において知られている任意の方法で患者に送達することができる。いくつかの実施形態において、シアリダーゼを発現する操作された免疫細胞によって表面上に発現されるまたは分泌されるシアリダーゼは、免疫細胞及び/または腫瘍細胞上に発現されるシアログリカンからシアル酸を除去することができる。腫瘍細胞上のシアル酸が除去されると、Siglec/シアル酸軸及び他のセレクチン相互作用を介した腫瘍細胞の抑制性シグナルとのかかわりがなくなった樹状細胞、マクロファージ、T細胞及びNK細胞が更に活性化し得る。これらの相互作用は、がんに対する免疫活性化を更に増大させ、腫瘍微小環境(TME)を変化させ得る。腫瘍細胞に関して、腫瘍細胞は、脱シアリル化されると、活性化されたNK細胞及びT細胞ならびに他の免疫細胞による攻撃に曝されるようになり、腫瘍サイズが縮小する。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される操作された免疫細胞は、シアリダーゼが膜に結合するように、膜貫通ドメインに融合されたシアリダーゼ、例えば、限定するものではないが、DAS181のシアリダーゼドメインを免疫細胞表面膜上に発現するように操作することができる。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、例えば、膜貫通ドメインに融合され得る。
いかなる理論または仮説に束縛されることなく、膜に結合したシアリダーゼは、自由に循環することはなく、CAR-Tの標的細胞、すなわち、CAR-T受容体が標的とする抗原を発現する腫瘍細胞にのみ接触する。例えば、CAR-TがCD-19受容体またはCD19に対するmAbを発現するCAR-Tである場合、膜に結合したシアリダーゼは、主にCD-19を発現する腫瘍細胞にのみ接触する。このようにして、シアリダーゼは、赤血球などの非標的細胞を脱シアリル化することなく、主に腫瘍細胞からのみシアル酸を除去する。本明細書に記載されるCAR-Tはまた、限定するものではないが、分泌型のDAS181などの分泌シアリダーゼを発現するように操作することができる。
D.腫瘍溶解性ウイルス及びキャリア細胞
いくつかの実施形態において、本出願は、本明細書に記載される組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つを含むキャリア細胞を提供する。いくつかの実施形態において、キャリア細胞は、免疫細胞または幹細胞(例えば、間葉系幹細胞)である。いくつかの実施形態において、免疫細胞は、上記のサブセクションCに記載される操作された免疫細胞のいずれかなどの操作された免疫細胞である。
いくつかの実施形態において、本出願は、本明細書に記載される組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つを含むキャリア細胞を提供する。いくつかの実施形態において、キャリア細胞は、免疫細胞または幹細胞(例えば、間葉系幹細胞)である。いくつかの実施形態において、免疫細胞は、上記のサブセクションCに記載される操作された免疫細胞のいずれかなどの操作された免疫細胞である。
キャリア細胞(例えば、免疫細胞または幹細胞)の集団は、腫瘍溶解性ウイルスに感染し得る。シアリダーゼ含有ウイルスは、任意の適切な生理学的に許容される細胞キャリアで投与され得る。多重感染度は、一般に、約0.001~1000の範囲、例えば、0.001~100の範囲である。ウイルス含有細胞は、1回以上投与され得る。あるいは、ウイルスDNAを使用して、リポソーム、当該技術分野においてよく知られている一般的なトランスフェクション方法(リン酸カルシウム沈殿及びエレクトロポレーションなど)などを利用することで、エフェクター細胞にトランスフェクトすることができる。ウイルスのトランスフェクション効率が高いため、高レベルの改変された細胞を達成することができる。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスを含む操作された免疫細胞は、ウイルスと免疫細胞を一定期間インキュベートすることによって調製することができる。いくつかの実施形態において、免疫細胞は、細胞のウイルス感染、及び1つ以上のウイルスにコードされた異種タンパク質(複数可)(例えば、シアリダーゼ及び/または本明細書に記載される免疫調節タンパク質のいずれか)の発現に十分な時間、ウイルスとインキュベートすることができる。
組み換え腫瘍溶解性ウイルスを含むキャリア細胞(例えば、免疫細胞または幹細胞)の集団は、レシピエントに注入され得る。本発明の細胞の投与に関する適否の決定は、とりわけ、血清学的指標及び組織生検の組織学検査などの評価可能な臨床パラメータに依存する。一般に、医薬組成物が投与される。投与経路には、全身注射、例えば、血管内、皮下、または腹腔内注射、腫瘍内注射などが含まれる。
III.治療方法
本出願は、がん(例えば、固形腫瘍)を治療することを、それを必要とする個体において行う方法であって、本明細書に記載される組み換え腫瘍溶解性ウイルス、医薬組成物、または操作された免疫細胞のいずれか1つの有効量を個体に投与することを含む、方法を提供する。
本出願は、がん(例えば、固形腫瘍)を治療することを、それを必要とする個体において行う方法であって、本明細書に記載される組み換え腫瘍溶解性ウイルス、医薬組成物、または操作された免疫細胞のいずれか1つの有効量を個体に投与することを含む、方法を提供する。
いくつかの実施形態において、がんを治療することを、それを必要とする個体において行う方法であって、シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列を含む組み換え腫瘍溶解性ウイルスの有効量を個体に投与することを含み、異種タンパク質をコードするヌクレオチド配列は、プロモーターに作動可能に連結される、方法が提供される。いくつかの実施形態において、腫瘍溶解性ウイルスは、ワクシニアウイルス、レオウイルス、セネカバレーウイルス(SVV)、水疱性口内炎ウイルス(VSV)、ニューキャッスル病ウイルス(NDV)、単純ヘルペスウイルス(HSV)、モルビリウイルス属ウイルス、レトロウイルス、インフルエンザウイルス、シンビスウイルス、ポックスウイルス、麻疹ウイルス、サイトメガロウイルス(CMV)、レンチウイルス、アデノウイルス、またはコクサッキーウイルス、またはその派生体である。いくつかの実施形態において、腫瘍溶解性ウイルスは、Talimogene Laherparepvecである。いくつかの実施形態において、腫瘍溶解性ウイルスは、レオウイルスである。いくつかの実施形態において、腫瘍溶解性ウイルスは、アデノウイルス(例えば、E1ACR2欠失を有するアデノウイルス)である。
いくつかの実施形態において、腫瘍溶解性ウイルスは、ポックスウイルスである。いくつかの実施形態において、ポックスウイルスは、ワクシニアウイルスである。いくつかの実施形態において、ワクシニアウイルスは、Dryvax、Lister、M63、LIVP、Tian Tan、Modified Vaccinia Ankara、New York City Board of Health (NYCBOH)、Dairen、Ikeda、LC16M8、Tashkent、IHD-J、Brighton、Dairen I、Connaught、Elstree、Wyeth、Copenhagen、Western Reserve、Elstree、CL、Lederle-Chorioallantoic、もしくはASなどの株、またはその派生体のものである。いくつかの実施形態において、ウイルスは、ワクシニアウイルスWestern Reserveである。
いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、キャリア細胞(例えば、免疫細胞または間葉系幹細胞などの幹細胞)を介して投与される。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、ネイキッドウイルスとして投与される。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、腫瘍内注射を介して投与される。
いくつかの実施形態において、方法は、シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列を含む組み換え腫瘍溶解性ウイルスを投与することを含み、異種タンパク質をコードするヌクレオチド配列は、プロモーターに作動可能に連結され、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、対応する野生型株と比較して、ウイルスの免疫原性を減少させる1つ以上の変異を含む。いくつかの実施形態において、ウイルスは、ワクシニアウイルス(例えば、ワクシニアウイルスWestern Reserve)であり、1つ以上の変異は、A27L、H3L、D8L及びL1Rからなる群から選択される1つ以上のタンパク質または他の免疫原性タンパク質(例えば、A14、A17、A13、L1、H3、D8、A33、B5、A56、F13、A28、及びA27)にある。いくつかの実施形態において、1つ以上の変異は、A27L、H3L、D8L及びL1Rからなる群から選択される1つ以上のタンパク質にある。いくつかの実施形態において、ウイルスは、(a)配列番号66~69のいずれか1つに対して少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むバリアントワクシニアウイルス(VV)H3Lタンパク質、(b)配列番号70~72または85のいずれか1つに対して少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むバリアントワクシニアウイルス(VV)D8Lタンパク質、(c)配列番号73に対して少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むバリアントワクシニアウイルス(VV)A27Lタンパク質、及び(d)配列番号74に対して少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むバリアントワクシニアウイルス(VV)L1Rタンパク質からなる群から選択される1つ以上のタンパク質を含む。
いくつかの実施形態において、方法は、シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列を含む組み換え腫瘍溶解性ウイルスを投与することを含み、シアリダーゼは、プロモーターに作動可能に連結される。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、Neu5Acアルファ(2,6)-GalシアリダーゼまたはNeu5Acアルファ(2,3)-Galシアリダーゼである。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、細菌シアリダーゼ(例えば、Clostridium perfringensシアリダーゼ、Actinomyces viscosusシアリダーゼ、及びArthrobacter ureafaciensシアリダーゼ、Salmonella typhimuriumシアリダーゼまたはVibrio choleraシアリダーゼ)またはその誘導体である。
いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、大型細菌シアリダーゼのアミノ酸配列の全部または一部を含むか、あるいは、大型細菌シアリダーゼのアミノ酸配列の全部または一部に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み得る。いくつかの実施形態において、シアリダーゼドメインは、配列番号2もしくは27を含むか、または配列番号12に対して、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、もしくは100%の配列同一性を有するシアリダーゼ配列を含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼドメインは、配列番号26のアミノ酸274~666にわたるActinomyces viscosusシアリダーゼの触媒ドメインを含み、配列番号26のアミノ酸274~666に対して、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する。
いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、ヒトシアリダーゼ(例えば、NEU1、NEU2、NEU3、またはNEU4)、またはその誘導体である。
いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、天然に存在するシアリダーゼである。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、シアリダーゼ触媒ドメインを含む融合タンパク質である。
いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、アンカリング部分を含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、アンカリングドメインに融合されたシアリダーゼ触媒ドメインを含む融合タンパク質である。いくつかの実施形態において、アンカリングドメインは、生理学的pHで正に帯電する。いくつかの実施形態において、アンカリングドメインは、グリコサミノグリカン(GAG)結合ドメインである。
いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、配列番号1~33または53~54からなる群から選択されるアミノ酸配列に対して、少なくとも約80%(例えば、少なくとも約85%、90%、または95%)の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、配列番号2のアミノ酸配列に対して、少なくとも約80%(例えば、少なくとも約85%、90%、または95%)の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、DAS181である。
いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列は、分泌ペプチド(例えば、シアリダーゼに作動可能に連結されるシグナル配列またはシグナルペプチド)を含む。いくつかの実施形態において、分泌配列は、配列番号40のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、膜貫通ドメインを含む。いくつかの実施形態において、アンカリングドメインまたは膜貫通ドメインは、シアリダーゼのカルボキシ末端に位置する。
いくつかの実施形態において、がんを治療することを、それを必要とする個体において行う方法であって、組み換え腫瘍溶解性ウイルスを含むキャリア細胞(例えば、免疫細胞または間葉系幹細胞などの幹細胞)の有効量を個体に投与することを含み、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列を含む、方法が提供される。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、細菌シアリダーゼ(例えば、Clostridium perfringensシアリダーゼ、Actinomyces viscosusシアリダーゼ、及びArthrobacter ureafaciensシアリダーゼ、Salmonella typhimuriumシアリダーゼまたはVibrio choleraシアリダーゼ)またはその誘導体である。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、Actinomyces viscosusシアリダーゼに由来する。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、DAS181またはその誘導体である。いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列は、シアリダーゼに作動可能に連結される分泌配列(例えば、分泌配列または分泌ペプチド)を更に含む。いくつかの実施形態において、分子は、膜貫通ドメインに連結されたシアリダーゼを含む。いくつかの実施形態において、キャリア細胞は、操作された免疫細胞である。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、CARなどのキメラ受容体を発現する。いくつかの実施形態において、キメラ受容体は、腫瘍関連抗原、及び抗腫瘍免疫応答及び腫瘍殺傷機能を刺激することができるコードされた他の分子を特異的に認識する。
いくつかの実施形態において、がんを治療することを、それを必要とする個体において行う方法であって、(a)シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列を含む組み換え腫瘍溶解性ウイルスの有効量、または組み換え腫瘍溶解性ウイルスを含むキャリア細胞の有効量;及び(b)キメラ受容体を発現する操作された免疫細胞の有効量を個体に投与することを含む、方法が提供される。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、細菌シアリダーゼ(例えば、Clostridium perfringensシアリダーゼ、Actinomyces viscosusシアリダーゼ、及びArthrobacter ureafaciensシアリダーゼ、Salmonella typhimuriumシアリダーゼまたはVibrio choleraシアリダーゼ)である。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、アンカリングドメインを含む。いくつかの実施形態において、アンカリングドメインは、GAG結合タンパク質ドメイン、例えば、ヒトアンフィレグリンの上皮アンカリングドメインである。いくつかの実施形態において、アンカリングドメインは、生理学的pHで正に帯電する。いくつかの実施形態において、アンカリングドメインは、GPIリンカーである。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、DAS181である。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、膜貫通ドメインを含む。いくつかの実施形態において、キメラ受容体は、腫瘍関連抗原または腫瘍特異的抗原を認識する。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、T細胞またはNK細胞である。いくつかの実施形態において、キメラ受容体は、CARである。
いくつかの実施形態において、がんを治療することを、それを必要とする個体において行う方法であって、(a)シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列を含む組み換え腫瘍溶解性ウイルスの有効量、または組み換え腫瘍溶解性ウイルスを含むキャリア細胞の有効量;及び(b)シアリダーゼを特異的に認識するキメラ受容体を発現する操作された免疫細胞の有効量を個体に投与することを含む、方法が提供される。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、細菌シアリダーゼ(例えば、Clostridium perfringensシアリダーゼ、Actinomyces viscosusシアリダーゼ、及びArthrobacter ureafaciensシアリダーゼ、Salmonella typhimuriumシアリダーゼまたはVibrio choleraシアリダーゼ)である。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、アンカリングドメインを含む。いくつかの実施形態において、アンカリングドメインは、GAG結合タンパク質ドメイン、例えば、ヒトアンフィレグリンの上皮アンカリングドメインである。いくつかの実施形態において、アンカリングドメインは、生理学的pHで正に帯電する。いくつかの実施形態において、アンカリングドメインは、GPIリンカーである。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、DAS181である。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、膜貫通ドメインを含む。いくつかの実施形態において、キメラ受容体は、シアリダーゼ(例えば、DAS181)を特異的に認識し、ヒト天然型アンフィレグリンまたは任意の他のヒト抗原と交差反応しない。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、T細胞またはNK細胞である。いくつかの実施形態において、キメラ受容体は、CARである。
いくつかの実施形態において、個体のがん細胞に外来抗原を送達する方法であって、外来抗原をコードするヌクレオチド配列を含む組み換え腫瘍溶解性ウイルスの有効量を個体に投与することを含む、方法が提供される。いくつかの実施形態において、外来抗原は、細菌タンパク質である。いくつかの実施形態において、外来抗原は、シアリダーゼである。いくつかの実施形態において、外来抗原は、細菌シアリダーゼ(例えば、Clostridium perfringensシアリダーゼ、Actinomyces viscosusシアリダーゼ、及びArthrobacter ureafaciensシアリダーゼ、Salmonella typhimuriumシアリダーゼまたはVibrio choleraシアリダーゼ)である。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、DAS181のシアリダーゼ触媒ドメインである。いくつかの実施形態において、方法は、操作された免疫細胞を投与することを更に含む。いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞は、外来抗原または治療される腫瘍の任意の該当する腫瘍関連抗原もしくは腫瘍特異的抗原を特異的に認識するキメラ受容体を発現する。
いくつかの実施形態において、がんを治療することを、それを必要とする個体において行う方法であって、(a)外来抗原をコードするヌクレオチド配列を含む組み換え腫瘍溶解性ウイルスの有効量;及び(b)当該外来抗原を特異的に認識するキメラ受容体を発現する操作された免疫細胞の有効量を個体に投与することを含む、方法が提供される。
いくつかの実施形態において、がんを治療する方法であって、(a)シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列を含む組み換え腫瘍溶解性ウイルスの有効量;及び(b)免疫療法の有効量を個体に投与することを含む、方法が提供される。
いくつかの実施形態において、個体の腫瘍を免疫療法に感作させる方法であって、上記シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列を含む組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つの有効量を個体に投与することを含む、方法が提供される。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、細菌シアリダーゼ(例えば、Clostridium perfringensシアリダーゼ、Actinomyces viscosusシアリダーゼ、及びArthrobacter ureafaciensシアリダーゼ、Salmonella typhimuriumシアリダーゼまたはVibrio choleraシアリダーゼ)またはその誘導体である。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、Actinomyces viscosusシアリダーゼに由来する。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、DAS181である。いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列は、シアリダーゼに作動可能に連結される分泌配列(例えば、分泌シグナルペプチド)を更にコードする。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、膜貫通ドメインを更に含む。いくつかの実施形態において、方法は、免疫療法の有効量を個体に投与することを更に含む。いくつかの実施形態において、免疫療法は、多重特異性免疫細胞エンゲージャー(例えば、二重特異性分子)、細胞療法、がんワクチン(例えば、樹状細胞(DC)がんワクチン)、サイトカイン(例えば、IL-15、IL-12、アルファ受容体への結合のないまたは結合が減少した改変IL-2、IL-18 BPへの結合のないまたは結合が減少した改変IL-18、CXCL10、またはCCL4)、免疫チェックポイント阻害薬(例えば、CTLA-4、PD-1、PD-L1、B7-H4、またはHLAの阻害薬)、マスタースイッチ抗LILRB、及び二重特異性の抗LILRB-4-1BB、抗FAP-CD3、PI3Kガンマ阻害薬、TLR9リガンド、HDAC阻害薬、LILRB2阻害薬、MARCO阻害薬などである。
いくつかの実施形態において、免疫療法は、細胞療法である。細胞療法は、有効量の生細胞(例えば、免疫細胞)を個体に投与することを含む。非限定的な例において、免疫細胞は、T細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、ナチュラルキラーT(NKT)細胞、樹状細胞(DC)、サイトカイン誘導キラー(CIK)細胞、サイトカイン誘導ナチュラルキラー(CINK)細胞、リンホカイン活性化キラー(LAK)細胞、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)、マクロファージ、またはこれらの組み合わせであり得る。いくつかの実施形態において、細胞療法は、本明細書に記載される免疫細胞種のいずれか1つの発達中の中間体(例えば、前駆細胞)を投与することを含み得る。いくつかの実施形態において、細胞療法剤は、ex vivo培養で増殖して殺傷活性を獲得した拡大PBMCなどの独立した不均質の細胞集団を含む。好適な細胞療法は、例えば、Hayes,C.“Cellular immunotherapies for cancer.”Ir J Med Sci(2020)に記載されている。いくつかの実施形態において、細胞療法は、エフェクターT細胞(CD3、CD38及びIL-2)またはいくつかの場合にはT細胞及びNK細胞(CD3、CD28、IL-15及びIL-21)を活性化するために、様々なサイトカインと抗体の組み合わせで刺激したPBMC細胞を含む。実施例3、5、及び6は、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスと細胞療法の組み合わせを使用することにより、腫瘍細胞の殺傷が増大したことを示す結果を提供する。
いくつかの実施形態において、細胞療法は、免疫細胞の有効量を個体に投与することを含み、免疫細胞は、例えば、in vivoまたはex vivoのいずれかで抗原に曝露することによって、腫瘍抗原に応答するように感作されている。
いくつかの実施形態において、細胞療法は、上記「操作された免疫細胞」のセクションに記載されるキメラ受容体のいずれか1つなどのキメラ受容体を発現する操作された免疫細胞の有効量を個体に投与することを含む。いくつかの実施形態において、細胞療法は、有効量のCAR-T、CAR-NK、またはCAR-NKT細胞を投与することを含む。いくつかの実施形態において、キメラ受容体は、内因性腫瘍関連抗原または腫瘍特異的抗原などの腫瘍細胞によって発現される抗原を認識する。非限定的な例において、キメラ受容体は、癌胎児性抗原、アルファフェトプロテイン、MUC16、サバイビン、グリピカン-3、B7ファミリーメンバー、LILRB、CD19、BCMA、NY-ESO-1、CD20、CD22、CD33、CD38、CEA、EGFR(EGFRvIIIなど)、GD2、HER2、IGF1R、メソテリン、PSMA、ROR1、WT1、NY-ESO-1、フィブリン-3、CDH17、及び臨床上意義のある他の腫瘍抗原などの腫瘍抗原を認識することができる。いくつかの実施形態において、キメラ受容体は、本明細書で提供される組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つを介して腫瘍細胞に送達される異種タンパク質などの、腫瘍細胞によって発現される外来抗原を認識する。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスによって送達される外来抗原は、細菌ペプチドまたは細菌シアリダーゼ、例えば、DAS181(配列番号2)である。いくつかの実施形態において、外来抗原は、膜貫通ドメインを含むシアリダーゼである。いくつかの実施形態において、外来抗原は、ARタグのないDAS181であり、C末端膜貫通ドメインに融合される(例えば、配列番号31)。
いくつかの実施形態において、免疫療法を必要とする個体における免疫療法の有効性を増加させる方法であって、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスの有効量及び免疫療法の有効量を投与することを含む、方法が提供される。いくつかの実施形態において、免疫療法は、多重特異性免疫細胞エンゲージャー(例えば、BiTE)、細胞療法、がんワクチン(例えば、樹状細胞(DC)がんワクチン)、サイトカイン(例えば、IL-15、IL-12、改変IL-2、改変IL-18、CXCL10、またはCCL4)、及び免疫チェックポイント阻害薬(例えば、CTLA-4、PD-1、PD-L1、B7-H4、TIGIT、LAG3、TIM3またはHLA-Gの阻害薬)である。いくつかの実施形態において、免疫療法は、細胞療法、例えば、T細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、ナチュラルキラーT(NKT)細胞、樹状細胞(DC)、サイトカイン-誘導キラー(CIK)細胞、サイトカイン誘導ナチュラルキラー(CINK)細胞、リンホカイン活性化キラー(LAK)細胞、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)、マクロファージ、またはこれらの組み合わせを含む細胞療法である。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、免疫療法の前、後、または同時に投与される。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスを投与することは、腫瘍細胞の殺傷を、免疫療法単独と比較して少なくとも10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、または100%増加させる。
いくつかの実施形態において、がんを治療することを、それを必要とする個体において行う方法であって、操作された免疫細胞の有効量を個体に投与することを含み、免疫細胞は、異種タンパク質をコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスを発現する、方法が提供される。いくつかの実施形態において、免疫細胞は、がんに関連する標的分子を特異的に認識するキメラ受容体を発現する。いくつかの実施形態において、免疫細胞は、ウイルスによってコードされるシアリダーゼを特異的に認識するキメラ受容体を発現する。
いくつかの実施形態において、がんを治療することを、それを必要とする個体において行う方法であって、操作された免疫細胞の有効量を個体に投与することを含み、免疫細胞は、異種タンパク質をコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスを発現し、異種タンパク質は、シアリダーゼである、方法が提供される。いくつかの実施形態において、免疫細胞は、がんに関連する標的分子を特異的に認識するキメラ受容体を発現する。いくつかの実施形態において、免疫細胞は、ウイルスによってコードされるシアリダーゼを特異的に認識するキメラ受容体を発現する。
本出願の一態様は、個体のがん細胞のシアル化を減少させる方法であって、上記の組み換え腫瘍溶解性ウイルス、医薬組成物、または操作された免疫細胞のいずれか1つの有効量を個体に投与することを含む、方法を提供する。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、腫瘍細胞上の表面シアル酸を減少させる。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、腫瘍細胞上の表面シアル酸を、少なくとも10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、または90%減少させる。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは腫瘍細胞の細胞表面からα2,3とα2,6の両方のシアル酸を切断する。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、α2,3とα2,6の両方のシアル酸の切断を、少なくとも10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、または90%増加させる。
いくつかの実施形態において、個体の免疫応答を促進させる方法であって、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスの有効量を投与することを含む、方法が提供される。いくつかの実施形態において、方法は、個体の腫瘍微小環境における局所的な免疫応答を促進する。いくつかの実施形態において、個体における樹状細胞(DC)の成熟を促進させる方法であって、シアリダーゼ(例えば、DAS181)をコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスの有効量を投与することを含む、方法が提供される。DC成熟は、CD80ならびにDC MHCI及びMHC-IIタンパク質などの樹状細胞マーカーの発現に基づいて決定することができる。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、DC成熟を、少なくとも少なくとも5%、10%、15%、20%、30%、40%、または50%増加させる。実施例9は、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスの投与後にDC成熟が増加したことを示す結果を提供する。
いくつかの実施形態において、個体における免疫細胞による腫瘍細胞の殺傷を増加させる方法であって、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスの有効量を投与することを含む、方法が提供される。いくつかの実施形態において、方法は、NK細胞による殺傷を増加させる。いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、NK細胞による殺傷を、少なくとも、少なくとも5%、10%、15%、20%、30%、40%、または50%増加させる。いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、NK細胞による殺傷を、シアリダーゼを欠く組み換え腫瘍溶解性ウイルスと比較して、少なくとも、少なくとも5%、10%、15%、20%、30%、40%、または50%増加させる。実施例3は、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスの投与により、NK細胞を媒介とした腫瘍細胞の殺傷が増大したことを示している。いくつかの実施形態において、方法は、T細胞による殺傷を増加させる。いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、T細胞による殺傷を、少なくとも、少なくとも5%、10%、15%、20%、30%、40%、または50%増加させる。いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、T細胞による殺傷を、シアリダーゼを欠く組み換え腫瘍溶解性ウイルスと比較して、少なくとも、少なくとも5%、10%、15%、20%、30%、40%、または50%増加させる。実施例10は、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスの投与により、NK細胞を媒介とした腫瘍細胞の殺傷が増大したことを示している。いくつかの実施形態において、方法は、PBMCによる殺傷を増加させる。いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、PBMCによる殺傷を、少なくとも、少なくとも5%、10%、15%、20%、30%、40%、または50%増加させる。いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、PBMCによる殺傷を、シアリダーゼを欠く組み換え腫瘍溶解性ウイルスと比較して、少なくとも、少なくとも5%、10%、15%、20%、30%、40%、または50%増加させる。実施例6は、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスの投与により、PBMCを媒介とした腫瘍細胞の殺傷が増大したことを示している。
いくつかの実施形態において、個体の腫瘍溶解性ウイルスの腫瘍溶解性殺傷を増加させる方法であって、シアリダーゼの有効量を個体に投与することを含む、方法が提供される。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、腫瘍溶解性ウイルスによってコードされる。いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスによる腫瘍溶解性殺傷は、シアリダーゼを欠く組み換え腫瘍溶解性ウイルスと比較して、少なくとも、少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、または50%増加させる。実施例5は、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスにより、腫瘍溶解性殺傷が増大したことを示す結果を提供する。
いくつかの実施形態において、個体におけるサイトカイン産生及び腫瘍溶解性活性を増大させる方法であって、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスの有効量を投与することを含む、方法が提供される。いくつかの実施形態において、方法は、Tリンパ球によるサイトカイン産生を増大させる。いくつかの実施形態において、方法は、個体の腫瘍微小環境において、Tリンパ球を媒介としたサイトカイン産生を局所的に増大させる。いくつかの実施形態において、サイトカインは、IL2及びIFN-ガンマを含む。いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスを投与することは、サイトカイン産生を、シアリダーゼを欠く腫瘍溶解性ウイルスを投与することと比較して、少なくとも、少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、または50%増大させる。いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスを投与することは、IL2産生を、シアリダーゼを欠く腫瘍溶解性ウイルスを投与することと比較して少なくとも2.5倍、少なくとも3倍、または少なくとも4倍増加させる。いくつかの実施形態において、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスを投与することは、IFN-ガンマ産生を、シアリダーゼを欠く腫瘍溶解性ウイルスを投与することと比較して少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、または50%増大させる。実施例10は、シアリダーゼをコードする組み換え腫瘍溶解性ウイルスの投与後にTリンパ球によるサイトカイン産生及び殺傷が増大したことを示す。
本明細書で使用される場合、がんは、転移性癌、固形腫瘍、リンパ性腫瘍、及び血液癌を含む、任意の種類の悪性腫瘍または血液悪性腫瘍によって引き起こされるまたは特徴付けられる疾患のための用語である。
がんには、白血病、リンパ腫(ホジキン及び非ホジキン)、肉腫、黒色腫、腺癌、乳癌及び膵癌を含む固形組織の癌腫、低酸素性腫瘍、口腔、咽頭、喉頭、及び肺の扁平上皮癌、頸癌及び膀胱癌などの泌尿生殖器系癌、造血器癌、頭頸部癌、ならびにグリオーマ、星状細胞腫、髄膜腫などの神経系癌など、パピローマなどの良性病変などが含まれる。
いくつかの実施形態において、シアリダーゼの送達は、腫瘍細胞上に存在するシアル酸を減少させ、免疫細胞、免疫細胞ベースの治療法及びがん細胞の高シアル化によって有効性が低下する他の治療薬による殺傷に対して、腫瘍細胞を脆弱化させることができる。
いくつかの実施形態において、方法は、個体に有効量の免疫療法剤を投与することを更に含む。非限定的な例において、免疫療法剤は、多重特異性免疫細胞エンゲージャー、細胞療法、がんワクチン、サイトカイン、PI3Kガンマ阻害薬、TLR9リガンド、HDAC阻害薬、LILRB2阻害薬、MARCO阻害薬、または免疫チェックポイント阻害薬であり得る。好適な免疫細胞エンゲージャー及び免疫チェックポイント阻害薬は、上記の「他の異種タンパク質または核酸」のサブセクションに記載されている。
いくつかの実施形態において、がんは、固形腫瘍を含む。本明細書で提供される方法のいずれかのいくつかの実施形態において、がんは、腺癌、転移性癌及び/または難治性癌である。前述の方法のいずれかのある特定の実施形態において、がんは、乳癌、結腸もしくは結腸直腸癌、肺癌、卵巣癌、膵臓癌、前立腺癌、子宮頸癌、子宮内膜癌、頭頸部癌、肝癌、腎癌、皮膚癌、胃癌、精巣癌、甲状腺癌または尿路上皮癌である。前述の方法のいずれかのある特定の実施形態において、がんは、上皮癌、例えば、子宮内膜癌、卵巣癌、子宮頸癌、外陰癌、子宮癌、卵管癌、乳癌、前立腺癌、肺癌、膵癌、泌尿器癌、膀胱癌、頭頸部癌、口腔癌または肝癌である。いくつかの実施形態において、がんは、ヒト肺胞基底上皮腺癌、ヒト乳頭上皮腺癌、及び膠芽腫から選択される。
いくつかの実施形態において、方法は、上記組み換え腫瘍溶解性ウイルス、医薬組成物、または操作された免疫細胞のいずれか1つの有効量、及びキメラ受容体を発現する操作された免疫細胞の有効量を個体に投与することを含む。いくつかの実施形態において、キメラ受容体は、組み換え腫瘍溶解性ウイルスによって発現される異種タンパク質を標的とする。いくつかの実施形態において、異種タンパク質は、シアリダーゼ(例えば、DAS181またはその誘導体、膜結合型のDAS181など)であり、キメラ受容体は、シアリダーゼを特異的に認識する。いくつかの実施形態において、シアリダーゼは、DAS181またはその誘導体であり、キメラ受容体は、ヒト天然型アンフィレグリンまたは任意の他のヒト抗原と交差反応しない抗DAS181抗体を含む。
一態様において、本出願は、腫瘍を治療することを、それを必要とする個体において行う方法であって、(a)外来抗原をコードするヌクレオチド配列を含む組み換え腫瘍溶解性ウイルスの有効量、及び(b)当該外来抗原を特異的に認識するキメラ受容体を発現する操作された免疫細胞の有効量を個体に投与することを含む、方法を提供する。いくつかの実施形態において、外来抗原は、非ヒトタンパク質(例えば、細菌タンパク質)である。
いくつかの実施形態において、操作された免疫細胞及び組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、併用療法として、別々に(例えば、単剤療法として)または同時に(例えば、同じまたは別個の製剤において)投与される。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、操作された免疫細胞の投与前に投与される。非限定的な例において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、キメラ受容体を含む操作された免疫細胞の1時間以上、2時間以上、4時間以上、6時間以上、8時間以上、10時間以上、12時間以上、24時間以上、または48時間以上前に投与され得る。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスを発現する操作された免疫細胞の集団は、組み換え腫瘍溶解性ウイルスによって発現される異種タンパク質を標的とするキメラ抗原受容体を発現する操作された免疫細胞の集団の前に投与される。非限定的な例において、組み換え腫瘍溶解性ウイルスを含む操作された免疫細胞は、組み換え腫瘍溶解性ウイルスによって発現される異種タンパク質を標的とするキメラ受容体を含む操作された免疫細胞の1時間以上、2時間以上、4時間以上、6時間以上、8時間以上、10時間以上、12時間以上、24時間以上、または48時間以上前に投与することができる。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルス(例えば、組み換え腫瘍溶解性ウイルスを含む医薬組成物またはキャリア細胞)の投与とキメラ受容体を発現する操作された免疫細胞の投与との間の時間は、ウイルスが腫瘍細胞において異種タンパク質または核酸を発現するのに十分な時間である。
組み換え腫瘍溶解性ウイルス、またいくつかの実施形態においては、操作された免疫細胞及び/または追加の免疫療法剤(複数可)は、任意の好適な投与経路及び好適な投薬量を使用して投与され得る。適切な投薬量または投与経路の決定は、十分に当業者の技術範囲内である。動物実験は、ヒトの治療法での有効量を決定するための信頼性の高い指針を提供する。有効量の種間スケーリングは、Mordenti,J.and Chappell,W.“The Use of Interspecies Scaling in Toxicokinetics,”In Toxicokinetics and New Drug Development,Yacobi et al.,Eds,Pergamon Press,New York 1989,pp.42-46に記載の原則に従って実施することができる。
いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルス、操作された免疫細胞及び/または追加の免疫療法剤(複数可)は、順次投与される(例えば、組み換え腫瘍溶解性ウイルスは、操作された免疫細胞の前及び/または上記のような他の治療薬、例えば、FAP/CD3の二重特異性抗体、LILRB-4-1BBの二重特異性または三重特異性抗体、PD-1抗体などの前に投与することができる)。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルス、操作された免疫細胞及び/または追加の免疫療法剤(複数可)は、同時にまたは並行して投与される。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルス、操作された免疫細胞及び/または追加の免疫療法剤(複数可)は、単一製剤で投与される。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルス、操作された免疫細胞及び/または追加の免疫療法剤(複数可)は、別個の製剤として投与される。
本発明の方法は、がん治療の従来の化学療法、放射線療法及び/または外科的方法と組み合わせてもよい。
IV.医薬組成物、キット及び製造品
本明細書に記載される組み換え腫瘍溶解性ウイルス、組み換え腫瘍溶解性ウイルスを含むキャリア細胞、及び/または操作された免疫細胞(複数可)のいずれか1つと、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物が本出願によって更に提供される。
本明細書に記載される組み換え腫瘍溶解性ウイルス、組み換え腫瘍溶解性ウイルスを含むキャリア細胞、及び/または操作された免疫細胞(複数可)のいずれか1つと、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物が本出願によって更に提供される。
いくつかの実施形態において、本出願は、シアリダーゼ及び/または本明細書に記載される他の異種タンパク質もしくは核酸のいずれか1つをコードする第1のヌクレオチド配列を含む腫瘍溶解性ウイルス(VVなど)と、キメラ受容体(例えば、CAR-T、CAR-NK、またはCAR-NKT細胞)または抗LILRB、抗葉酸受容体ベータ、抗LILRB/4-1BBなどの二重特異性抗体などの免疫細胞機能を調節及び増大させることができる本明細書に記載される異種タンパク質もしくは核酸のいずれか1つを発現する操作された免疫細胞とを含む医薬組成物を提供する。
いくつかの実施形態において、本出願は、シアリダーゼ及び/または本明細書に記載される他の異種タンパク質もしくは核酸のいずれか1つをコードする第1のヌクレオチド配列を含む組み換え腫瘍溶解性ウイルス(VVなど)及び任意選択により薬学的に許容される担体を含む、第1の医薬組成物と、キメラ受容体(例えば、CAR-T、CAR-NK、またはCAR-NKT細胞)を発現する操作された免疫細胞及び任意選択により薬学的に許容される担体を含む、第2の医薬組成物とを提供する。
医薬組成物は、所望の純度を有する本明細書に記載される組み換え腫瘍溶解性ウイルス及び/または操作された免疫細胞を任意選択の薬学的に許容される担体、賦形剤または安定剤(Remington’s Pharmaceutical Sciences 16th edition,Osol,A.Ed.(1980))と混合して凍結乾燥製剤または水溶液の形態にすることによって調製することができる。許容される担体、賦形剤、または安定剤は、採用される投薬量及び濃度でレシピエントに対して無毒であり、緩衝液、アスコルビン酸、メチオニン、ビタミンE、二亜硫酸ナトリウムを含む抗酸化剤;保存剤、等張化剤(例えば、塩化ナトリウム)、安定剤、金属錯体(例えば、Zn-タンパク質複合体);EDTAなどのキレート剤及び/または非イオン性界面活性剤が含まれる。
製剤は、担体を含み得る。担体は、循環系に可溶であり、生理学的に許容される巨大分子である。ここで、生理学的に許容されるとは、治療レジームの一部として当該担体の患者への注射を当業者が認めることを意味する。担体は、好ましくは、循環系で比較的安定であり、クリアランスにとって許容可能な血漿半減期を有する。そのような巨大分子には、大豆レシチン、オレイン酸及びトリオレイン酸ソルビタンが含まれるが、これらに限定されない。
製剤はまた、pH維持、溶液安定化、または浸透圧の調節に有用な他の剤を含み得る。剤の例としては、塩化ナトリウムまたは塩化カリウムなどの塩、及びグルコース、ガラクトースまたはマンノースなどの炭水化物などが挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、医薬組成物は、シングルユース密封バイアルなどのシングルユースバイアルに封入される。いくつかの実施形態において、医薬組成物は、マルチユースバイアルに封入される。いくつかの実施形態において、医薬組成物は、容器にバルクで封入される。いくつかの実施形態において、医薬組成物は、凍結保存される。
いくつかの実施形態において、本明細書で提供されるシステムは、安定的かつ無期限に、例えば、-80℃などの凍結保存条件下で保存することができ、投与前に必要に応じてまたは所望に応じて解凍することができる。例えば、本明細書で提供されるシステムは、-20℃または-80℃などの保存温度で、少なくとも約数時間、1、2、3、4もしくは5時間、もしくは数日またはその間、例えば、少なくとも約数年またはその間、例えば、限定するものではないが、1、2、3年以上、例えば、少なくとももしくは約1、2、3、4もしくは5時間~少なくとももしくは約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もしくは72時間、または4、5、6、7、8、9、10、15、20、25もしくは30日または1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5もしくは12ヶ月または1、2、3、4もしくは5年以上、投与のための解凍前に、保存することができる。本明細書で提供されるシステムはまた、安定的に、4℃などの冷蔵条件下で保存することができ、及び/または治療のために投与する場所へ氷上で運ぶことができる。例えば、本明細書で提供されるシステムは、4℃または氷上で、少なくとも約数時間またはその間、例えば、限定するものではないが、1、2、3、4または5時間~少なくともまたは約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または48時間以上、治療のための投与の前に、保存することができる。
本出願は、本明細書に記載される治療方法の任意の実施形態における使用のためのキット及び製造品を更に提供する。キット及び製造品は、本明細書に記載される製剤及び医薬組成物のいずれか1つを含み得る。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つを発現させるための1つ以上の核酸コンストラクト、及び組み換え腫瘍溶解性ウイルスを生産するための説明書を含むキットが提供される。いくつかの実施形態において、キットは、がんを治療するための説明書を更に含む。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される組み換え腫瘍溶解性ウイルスのいずれか1つ、及びがんを治療するための説明書を含むキットが提供される。いくつかの実施形態において、キットは、免疫療法剤(例えば、細胞療法または本明細書に記載される免疫療法のいずれか1つ)を更に含む。いくつかの実施形態において、キットは、がんを治療するための1つ以上の追加の治療薬を更に含む。いくつかの実施形態において、アンタゴニスト、組み換え腫瘍溶解性ウイルス及び/または1つ以上の免疫療法剤は、単一組成物(例えば、細胞療法及び組み換え腫瘍溶解性ウイルスを含む組成物)である。いくつかの実施形態において、組み換え腫瘍溶解性ウイルス及び任意選択により1つ以上の追加の免疫療法剤及び/またはがんを治療するための追加の治療薬は、別個の組成物である。
本発明のキットは、好適な包装がなされる。好適な包装には、バイアル、ボトル、ジャー、軟包装(例えば、密閉されたマイラーまたはプラスチックバッグ)などが含まれるが、これらに限定されない。キットは、任意選択により、緩衝剤及び説明的情報などの追加の構成要素を備えてもよい。したがって、本出願は、バイアル(密封したバイアルなど)、ボトル、ジャー、軟包装などを含む製造品も提供する。
本明細書に開示される特徴は全て任意の組み合わせで組み合わせることができる。本明細書に開示される各特徴は、同一、同等、または類似の目的を果たす代替的な特徴によって置き換えられてもよい。したがって、別途明示されない限り、開示される各特徴は、一般的な一連の同等または類似の特徴の例に過ぎない。
以下の実施例は、本発明の純粋な例示であることを意図しており、したがって、決して本発明を限定するものであるとみなされるものではない。以下の実施例及び詳細な説明は、例示として提供されるものであり、限定するためのものではない。
実施例1:DAS181処理は腫瘍細胞上の表面シアル酸を減少させる
本試験において、ある特定の腫瘍細胞のシアル酸負荷に対するDAS181の影響を試験した。簡潔に述べると、A549(ヒト肺胞基底上皮腺癌)及びMCF(ヒト乳頭上皮腺癌)腫瘍細胞におけるα-2,3及びα-2,6のシアル酸修飾について、FACs及び画像に基づく定量を実施した。A549細胞及びMCF7細胞におけるシアル酸除去後のガラクトース露出を、フローサイトメトリー解析及びイメージング法を使用するPNA-FITCによって検出した。上述のように、α-2,3連結またはα-2,6連結によって最後から2番目の糖に結合していることが最も多い2つのシアル酸があり、それぞれMaackia AmurensisレクチンII(MAL II)及びSambucus Nigraレクチン(SNA)によって検出することができる。また、表面ガラクトース(例えば、シアル酸除去後に露出したガラクトース)は、ピーナッツアグルチニン(PNA)を使用して検出することができる。
本試験において、ある特定の腫瘍細胞のシアル酸負荷に対するDAS181の影響を試験した。簡潔に述べると、A549(ヒト肺胞基底上皮腺癌)及びMCF(ヒト乳頭上皮腺癌)腫瘍細胞におけるα-2,3及びα-2,6のシアル酸修飾について、FACs及び画像に基づく定量を実施した。A549細胞及びMCF7細胞におけるシアル酸除去後のガラクトース露出を、フローサイトメトリー解析及びイメージング法を使用するPNA-FITCによって検出した。上述のように、α-2,3連結またはα-2,6連結によって最後から2番目の糖に結合していることが最も多い2つのシアル酸があり、それぞれMaackia AmurensisレクチンII(MAL II)及びSambucus Nigraレクチン(SNA)によって検出することができる。また、表面ガラクトース(例えば、シアル酸除去後に露出したガラクトース)は、ピーナッツアグルチニン(PNA)を使用して検出することができる。
図1は、FITC-SNAによるA549及びMCF細胞におけるα-2,6シアル酸の検出を蛍光イメージングにより示す。
A549細胞を様々な濃度のDAS181で処理し、次いで、染色して、2,6連結シアル酸(FITC-SNA)、α-2,3連結シアル酸(FITC-MALII)またはガラクトース(FITC-PNA)を撮像した。図2にみられるように、DAS181は、2,3及び2,6連結シアル酸の両方を効果的に除去し、ガラクトースを露出させた。
対照的に、Y348F変異に起因してシアリダーゼ活性を欠くDAS181のバリアントのDAS185は、α-2,6連結シアル酸もα-2,3連結シアル酸も除去することができなかった。図3に示されるように、A549細胞とDAS185のインキュベーションは、表面α-2,3連結シアル酸に本質的な影響を与えなかったが、DAS181は、表面α-2,3連結シアル酸を濃度依存的に減少させた(FITC-MALIIで染色した細胞;図3に結果を示す)。同様に、A549細胞とDAS185のインキュベーションは、表面α2,6連結シアル酸に本質的な影響を与えなかったが、DAS181は、表面α-2,6連結シアル酸を濃度依存的に減少させた(FITC-SNAで染色した細胞;図4に結果を示す)。これらの結果と一致して、A549細胞のDAS185とのインキュベーションは、表面ガラクトースに本質的な影響を与えなかったが、DAS181は、表面ガラクトースを濃度依存的に増加させた(FITC-PNAで染色した細胞;図5に結果を示す)。
実施例2:DAS181処理はPBMC媒介性腫瘍細胞殺傷を増加させる
実施例1により、DAS181が幅広い特異性(例えば、α-2,3とα-2,6連結の両方の切断)で腫瘍細胞のシアル酸負荷を効果的に減少させることが実証された。実施例2は、腫瘍細胞をDAS181で処理すると、未処理の腫瘍細胞と比較して、処理した腫瘍細胞のPBMCを媒介とした殺傷が有意に増大することを示す。
実施例1により、DAS181が幅広い特異性(例えば、α-2,3とα-2,6連結の両方の切断)で腫瘍細胞のシアル酸負荷を効果的に減少させることが実証された。実施例2は、腫瘍細胞をDAS181で処理すると、未処理の腫瘍細胞と比較して、処理した腫瘍細胞のPBMCを媒介とした殺傷が有意に増大することを示す。
簡潔に述べると、α-2,3及びα-2,6シアル酸のFACs及び画像に基づく定量。
A549細胞を赤色蛍光タンパク質(A549-red)で遺伝子標識した。新鮮なヒトPBMCを採取し、様々なサイトカインと抗体の組み合わせで刺激して、エフェクターT細胞(CD3、CD38及びIL-2)またはいくつかの場合には、T細胞及びNK細胞(CD3、CD28、IL-15及びIL-21)を活性化した。次いで、活性化したPBMCを、DAS181(100nM)に曝露させたA549-red細胞と共培養した。IncuCyteによる生細胞イメージング及び定量によって、PBMCによる腫瘍細胞殺傷をモニタリングした。細胞培養培地を回収し、ELISAによって解析してPBMCによるサイトカイン産生を評価した。
図6は、PBMCを刺激するために使用した処理も、PBMCを刺激するために使用した処理と組み合わせたDAS181も、A549-red細胞の増殖に影響しないことを示す。
図7は、DAS181が、ビヒクルのみの対照と比較して、PBMC(ドナー1)によって媒介されるT細胞媒介及びNK細胞媒介の両方の腫瘍細胞毒性を有意に増加させることを示す。異なるドナーに由来するPBMCを使用しても同様の結果が観察された(ドナー2;図8)。図9A~Cは、図7に示されるデータの定量を提示する。図9Aは、指定のエフェクター細胞:腫瘍細胞の比で、DAS181を含めてまたは含めずにPBMCで処理した後のA549-red細胞の定量を示す。図9Bは、指定のエフェクター細胞:腫瘍細胞の比で、DAS181を含めてまたは含めずに、エフェクターT細胞を活性化するためにCD3、CD38及びIL-2で刺激したPBMCで処理した後のA549-red細胞の定量を示す。図9Cは、指定のエフェクター細胞:腫瘍細胞の比で、DAS181を含めてまたは含めずに、エフェクターT細胞及びNK細胞を活性化するためにCD3、CD28、IL-15及びIL-21で刺激したPBMCで処理した後のA549-red細胞の定量を示す。図10A~10Cは、異なるドナー(ドナー2)に由来するPBMCを使用した、同じ定量をそれぞれ示す。
実施例3:腫瘍溶解性ワクシニアウイルス及びDAS181によるNK細胞を媒介とした腫瘍細胞の殺傷
本試験において、腫瘍溶解性ワクシニアウイルス(Western Reserve、VV)及びDAS181のNK細胞媒介性殺傷に対する影響を調べた。シアリダーゼ活性を欠くバリアントタンパク質DAS185を対照として使用した。本実施例は、DAS181への曝露により、腫瘍溶解性ウイルスによる腫瘍細胞の殺傷が増加することを示す。
本試験において、腫瘍溶解性ワクシニアウイルス(Western Reserve、VV)及びDAS181のNK細胞媒介性殺傷に対する影響を調べた。シアリダーゼ活性を欠くバリアントタンパク質DAS185を対照として使用した。本実施例は、DAS181への曝露により、腫瘍溶解性ウイルスによる腫瘍細胞の殺傷が増加することを示す。
簡潔に述べると、腫瘍細胞(U87-GFP)を、DMEM中、96ウェル組織培養プレートに1ウェルあたり5×104細胞(100ul)でプレーティングし、37℃で一晩インキュベートした。2日目に、ウシ胎児血清不含培地中で、細胞にVVをMOI 0.5、1、または2で2時間感染させ、次いで、1nMのDAS181または1mMのDAS185に曝露した。次いで、精製したNK細胞と腫瘍細胞をエフェクター:腫瘍(E:T)=1:1、5:1、10:1で混合した。ノイラミニダーゼ/シアリダーゼバックグラウンドを減少させるために、2%FBSを添加した培地で細胞を培養した。24時間後、MTSアッセイ(96ウェルプレート)によって腫瘍殺傷を測定し、細胞培養培地を回収した。IFNガンマの発現をELISAによって測定した。本試験の結果を図11及び図12に示す。不活性なDAS185ではなく、DAS181が腫瘍溶解性ワクシニアウイルスによる腫瘍細胞の殺傷を増加させたことがわかる。
実施例4:腫瘍細胞の存在下におけるDC成熟及びマクロファージ活性に対するDAS181の影響
本試験において、単球由来樹状細胞またはマクロファージに対するDAS181の影響を試験した。シアリダーゼ活性を欠くバリアントタンパク質DAS185を対照として使用した。
本試験において、単球由来樹状細胞またはマクロファージに対するDAS181の影響を試験した。シアリダーゼ活性を欠くバリアントタンパク質DAS185を対照として使用した。
簡潔に述べると、100ng/mlのGM-CSF及び50ng/mlのIL-4を添加した3mlの培地に5×106個の付着性PBMCを再懸濁することによって、単球由来樹状細胞(DC)を調製した。48時間後、100ng/mlのGM-CSF及び50ng/mlのIL-4を添加した新鮮な培地2mlを各ウェルに加えた。更に72時間後、腫瘍細胞(U87-GFP)をDMEM中の24ウェルプレートにプレーティングした。FBS不含培地中で、腫瘍細胞にVVを様々なMOIで2時間感染させた。1nMのDAS181またはDAS185の存在下で培養したDCを、1:1の腫瘍細胞:DCの比で腫瘍細胞と混合した。樹状細胞成熟(CD86、CD80、MHC-II、MHC-Iの発現)。
加えて、THP-1細胞を10%熱不活性化FBSを含有するRPMI1640培地(Invitrogen)中で培養した。6ウェルプレート中のTHP-1細胞(3×10e6細胞/ウェル)を、1nMのシアリダーゼDAS181またはDAS185の非存在下及び存在下でPMA(20ng/ml)により刺激した。細胞培養培地の体積は、2mlであった。5日目に、腫瘍細胞(U87-GFP、DMEM細胞培養培地)を24ウェル組織培養プレートにプレーティングした。FBS不含培地中で、腫瘍にVVを様々なMOI(すなわち、0.5、1、2)で2時間感染させた。THP-1細胞培養については、1.5mlの細胞培養培地をピペットで除去した。分化したTHP-1細胞を、イオノマイシン(1ug/ml)及びPMA(20ng/ml)により、また、1nMのシアリダーゼDAS181またはDAS185の非存在下及び存在下、ならびに1:1の腫瘍:マクロファージ比の腫瘍細胞-VVで12時間更に刺激した。ノイラミニダーゼバックグラウンドを減少させるために、2%FBSを添加した培地でTHP-1細胞を培養した。6日目に、培養培地中のサイトカインの濃度をELISAアレイによって測定した。
図13にみられるように、DAS181は、細胞が単独で培養されたか、ワクシニアウイルス感染腫瘍細胞とともに培養されたかにかかわらず、樹状細胞成熟マーカーの発現を有意に増大させた。
更に、本試験の結果は、DAS181への曝露が、THP-1由来マクロファージによるTNF-アルファ分泌を増加させることを示している(図14)。
実施例5:DAS181は免疫細胞の非存在下における腫瘍溶解性アデノウイルスの腫瘍細胞殺傷を増加させる
本実施例は、DAS181による処理が、免疫細胞がない状態であっても、腫瘍溶解性ウイルスの腫瘍細胞殺傷を増加させることを示す予想外の結果を提供する。
本実施例は、DAS181による処理が、免疫細胞がない状態であっても、腫瘍溶解性ウイルスの腫瘍細胞殺傷を増加させることを示す予想外の結果を提供する。
A549細胞を赤色蛍光タンパク質(A549-red)で遺伝子標識した。腫瘍細胞の増殖及びDAS181の存在下または非存在下における腫瘍溶解性アデノウイルス(Ad5)による殺傷を、IncuCyteによる生細胞イメージング及び定量によって、モニタリングした。PBMCによるサイトカイン産生のELISA測定のために、細胞培養培地を回収した。図15に示されるように、DAS181は、腫瘍溶解性アデノウイルスを媒介とした腫瘍細胞殺傷及び成長阻害を増加させた。
実施例6:DAS181はPBMCの存在下における腫瘍溶解性アデノウイルスの腫瘍細胞殺傷を増加させる
実施例5に示されるように、DAS181による処理は、免疫細胞の非存在下で、腫瘍溶解性ウイルスによる腫瘍細胞の殺傷を増加させる。実施例6は、DAS181による処理が、PBMCの存在下で腫瘍溶解性ウイルスと一緒に存在する場合も、腫瘍細胞の殺傷を増加させることを示す結果を提供する。
実施例5に示されるように、DAS181による処理は、免疫細胞の非存在下で、腫瘍溶解性ウイルスによる腫瘍細胞の殺傷を増加させる。実施例6は、DAS181による処理が、PBMCの存在下で腫瘍溶解性ウイルスと一緒に存在する場合も、腫瘍細胞の殺傷を増加させることを示す結果を提供する。
A549細胞を赤色蛍光タンパク質(A549-red)で遺伝子標識した。新鮮なヒトPBMCを採取し、適切なサイトカイン及び抗体の組み合わせで刺激して、エフェクターT細胞を活性化した。次いで、活性化したPBMCを、腫瘍溶解性アデノウイルス(Ad5)を含めてまたは含めずに、DAS181で処理したA549-red細胞と共培養した。IncuCyteによる生細胞イメージング及び定量によって、PBMCによる腫瘍細胞殺傷をモニタリングした。PBMCによるサイトカイン産生のELISA測定のために、細胞培養培地を回収した。図16に示されるように、DAS181は、PBMCの存在下で腫瘍溶解性アデノウイルスと一緒に存在する場合、腫瘍細胞の殺傷を有意に増加させた。
実施例7:DAS181を発現する腫瘍溶解性ウイルスの構築及び特性評価
DAS181の発現のために設計されたコンストラクトは、図17に模式的に示される。
DAS181の発現のために設計されたコンストラクトは、図17に模式的に示される。
DAS181を発現する組み換えVVを作製するために、pSEM-1ベクターを、DAS181をコードする配列及びGFPタンパク質をコードする配列(GFPコーディング配列は配列番号63に示される)を挟む同じ向きの2つのloxP部位(loxP部位配列は配列番号62に示される)を含むように改変した。(pSEM-1-TK-DAS181-GFP)。DAS181発現は、腫瘍組織内での発現を制限するために、F17R後期プロモーターの転写制御下とした。例示的なコンストラクトの一部の配列は、配列番号65に示される。
Western Reserve VVを親ウイルスとして使用した。pSEM-1-TK-DAS181-GFPをWestern Reserve VVのTK遺伝子に組み換えてVV-DAS181を作製することによって、DAS181を発現するVVを作製した。
組み換えウイルスは、以下のように作製することができる。
トランスフェクション:
CV-I細胞を6ウェルプレートに5×105細胞/2ml DMEM-10%FBS/ウェルで播種し、一晩成長させる。ウイルスストックをMOI 0.05でDMEM/2%FBSに希釈することによって、親VVウイルス(1ml/ウェル)を調製する。CV-1ウェルから培地を除去し、即座にVVを加え、1~2時間培養する。CV-1細胞は、この時点で60~80%のコンフルエントになるはずである。1.5mlチューブ中のトランスフェクションミックス。各トランスフェクションについて、9μlのGenejuiceを91ulの血清不含DMEMに希釈し、室温で5分間インキュベートする。3ugのpSEM-1-TK-DAS181-GFP DNAを、上下に2または3回穏やかにピペッティングして加える。室温で15分間静置する。CV-1ウェルからVVウイルスを吸引し、細胞を2mlの血清不含DMEMで1回洗浄する。2mlのDMEM-2%FBSを加え、DNA-Genejuice溶液を1滴ずつ加える。37℃で48~72時間または全ての細胞が丸くなるまでインキュベートする。ピペッティングを繰り返すことによって、細胞を採取する。採取した細胞をまずドライアイス/エタノール浴に入れ、次いで、37℃の水浴に入れ、ボルテックスする凍結融解を繰り返して、細胞からウイルスを放出させる。凍結融解のサイクルを3回繰り返す。細胞溶解物は、-80℃で保存することができる。
CV-I細胞を6ウェルプレートに5×105細胞/2ml DMEM-10%FBS/ウェルで播種し、一晩成長させる。ウイルスストックをMOI 0.05でDMEM/2%FBSに希釈することによって、親VVウイルス(1ml/ウェル)を調製する。CV-1ウェルから培地を除去し、即座にVVを加え、1~2時間培養する。CV-1細胞は、この時点で60~80%のコンフルエントになるはずである。1.5mlチューブ中のトランスフェクションミックス。各トランスフェクションについて、9μlのGenejuiceを91ulの血清不含DMEMに希釈し、室温で5分間インキュベートする。3ugのpSEM-1-TK-DAS181-GFP DNAを、上下に2または3回穏やかにピペッティングして加える。室温で15分間静置する。CV-1ウェルからVVウイルスを吸引し、細胞を2mlの血清不含DMEMで1回洗浄する。2mlのDMEM-2%FBSを加え、DNA-Genejuice溶液を1滴ずつ加える。37℃で48~72時間または全ての細胞が丸くなるまでインキュベートする。ピペッティングを繰り返すことによって、細胞を採取する。採取した細胞をまずドライアイス/エタノール浴に入れ、次いで、37℃の水浴に入れ、ボルテックスする凍結融解を繰り返して、細胞からウイルスを放出させる。凍結融解のサイクルを3回繰り返す。細胞溶解物は、-80℃で保存することができる。
プラーク単離:
CV-1細胞を6ウェルプレートに5×105細胞/2ml DMEM-10%FBS/ウェルで播種し、一晩成長させる。CV-1細胞は、細胞溶解物を投入する時点で60~80%のコンフルエントである必要がある。超音波変換プローブを備える超音波ディスメンブレーターを使用して、細胞溶解物を氷上で、懸濁液中の物質が分散するまで30秒サイクルの超音波処理を4回行う。細胞溶解物をDMEM-2%FBSで10倍連続希釈する。10-2、10-3、10-4の希釈で1ウェルあたり1mlの細胞溶解物培地を加え、37℃でインキュベートする。ピペットチップを使用して、十分に分離したGFP+プラークを採取する。ピペットチップをわずかに揺らしてプラーク中の細胞を削り取り、剥離させる。0.5mlのDMEM培地が入ったマイクロ遠心チューブにゆっくり移す。凍結融解を3回行い、超音波処理を行う。プラーク分離の同じ作業を3~5回繰り返す。
CV-1細胞を6ウェルプレートに5×105細胞/2ml DMEM-10%FBS/ウェルで播種し、一晩成長させる。CV-1細胞は、細胞溶解物を投入する時点で60~80%のコンフルエントである必要がある。超音波変換プローブを備える超音波ディスメンブレーターを使用して、細胞溶解物を氷上で、懸濁液中の物質が分散するまで30秒サイクルの超音波処理を4回行う。細胞溶解物をDMEM-2%FBSで10倍連続希釈する。10-2、10-3、10-4の希釈で1ウェルあたり1mlの細胞溶解物培地を加え、37℃でインキュベートする。ピペットチップを使用して、十分に分離したGFP+プラークを採取する。ピペットチップをわずかに揺らしてプラーク中の細胞を削り取り、剥離させる。0.5mlのDMEM培地が入ったマイクロ遠心チューブにゆっくり移す。凍結融解を3回行い、超音波処理を行う。プラーク分離の同じ作業を3~5回繰り返す。
ウイルス増幅:
CV-1細胞を6ウェルプレートに5×105細胞/2ml DMEM-10%FBS/ウェルで播種し、一晩成長させる。CV-1は、実験開始時にコンフルエントである必要がある。1つのウェルにプラーク溶解物250ul/DMEM-2%FBS 1mlを感染させ、37℃で2時間インキュベートする。プラーク溶解物を除去し、2mlの新鮮なDMEM-2%FBSを加え、細胞が丸くなるまで48~72時間インキュベートする。ピペッティングを繰り返すことによって細胞を回収し、凍結融解を3回行い、超音波処理を行う。4mlのDMEM-2%FBSに細胞溶解物の半分を加え、75CM2フラスコでCV-1細胞を感染させ、2時間後にウイルスを除去し、12mlのDMEM-2%FBSを加え、48~72時間培養する(細胞が丸くなるまで)。細胞を採取し、1800Gで5分遠心し、上清を捨て、1mlのDMEM-2.5%FBS中に再懸濁する。
CV-1細胞を6ウェルプレートに5×105細胞/2ml DMEM-10%FBS/ウェルで播種し、一晩成長させる。CV-1は、実験開始時にコンフルエントである必要がある。1つのウェルにプラーク溶解物250ul/DMEM-2%FBS 1mlを感染させ、37℃で2時間インキュベートする。プラーク溶解物を除去し、2mlの新鮮なDMEM-2%FBSを加え、細胞が丸くなるまで48~72時間インキュベートする。ピペッティングを繰り返すことによって細胞を回収し、凍結融解を3回行い、超音波処理を行う。4mlのDMEM-2%FBSに細胞溶解物の半分を加え、75CM2フラスコでCV-1細胞を感染させ、2時間後にウイルスを除去し、12mlのDMEM-2%FBSを加え、48~72時間培養する(細胞が丸くなるまで)。細胞を採取し、1800Gで5分遠心し、上清を捨て、1mlのDMEM-2.5%FBS中に再懸濁する。
ウイルス力価測定:
CV-1細胞を6ウェルプレートに5×105細胞/2ml DMEM-10%FBS/ウェルで播種し、一晩成長させる。ウイルスをDMEM-2%FBSで希釈し、ウイルス50ul/DMEM-2%FBS 4950ul(A、10-2)、A500ul/培地4500ul(B、10-3)、及びB500ul/培地4500ul(C、10-4)、ウイルスストック10-7~10-10とする。培地を除去し、PBSで1回洗浄し、1mlのウイルス希釈液で細胞をデュプリケートで感染させた。10分ごとにプレートを揺すりながら、細胞を1時間インキュベートする。1時間後、ウイルスを除去し、2mlのDMEM-10%FBSを加え、48時間インキュベートする。培地を除去し、1mlの20%エタノール中0.1%クリスタルバイオレットを加え、室温で15分間置く。培地を除去し、室温で24時間乾燥させる。プラークをカウントし、1mlあたりのプラーク形成単位(pfu)で表示する。
CV-1細胞を6ウェルプレートに5×105細胞/2ml DMEM-10%FBS/ウェルで播種し、一晩成長させる。ウイルスをDMEM-2%FBSで希釈し、ウイルス50ul/DMEM-2%FBS 4950ul(A、10-2)、A500ul/培地4500ul(B、10-3)、及びB500ul/培地4500ul(C、10-4)、ウイルスストック10-7~10-10とする。培地を除去し、PBSで1回洗浄し、1mlのウイルス希釈液で細胞をデュプリケートで感染させた。10分ごとにプレートを揺すりながら、細胞を1時間インキュベートする。1時間後、ウイルスを除去し、2mlのDMEM-10%FBSを加え、48時間インキュベートする。培地を除去し、1mlの20%エタノール中0.1%クリスタルバイオレットを加え、室温で15分間置く。培地を除去し、室温で24時間乾燥させる。プラークをカウントし、1mlあたりのプラーク形成単位(pfu)で表示する。
VV-DAS181によるDAS181発現の検出:
CV-1細胞にVV-DAS181をMOI 0.2で感染させる。48時間後、CV-1細胞を回収した。Wizard SV Genomic DAN Purification Systemを使用してDNAを抽出し、DAS181 PCR増幅の鋳型として使用した。PCRは、標準的なPCRプロトコル及びプライマー配列(SialF:GGCGACCACCCACAGGCAACACCAGCACCTGCCCCA(配列番号56)及びSialR:CCGGTTGCGCCTATTCTTGCCGTTCTTGCCGCC(配列番号57))を使用して実施した。予想されるPCR産物(1251bp)が認められた。
CV-1細胞にVV-DAS181をMOI 0.2で感染させる。48時間後、CV-1細胞を回収した。Wizard SV Genomic DAN Purification Systemを使用してDNAを抽出し、DAS181 PCR増幅の鋳型として使用した。PCRは、標準的なPCRプロトコル及びプライマー配列(SialF:GGCGACCACCCACAGGCAACACCAGCACCTGCCCCA(配列番号56)及びSialR:CCGGTTGCGCCTATTCTTGCCGTTCTTGCCGCC(配列番号57))を使用して実施した。予想されるPCR産物(1251bp)が認められた。
実施例8:ワクシニアウイルスによって発現されたDAS181はin vitroで活性である
実施例8は、腫瘍溶解性ウイルスを使用したDAS181の細胞への送達が、1ml培地中およそ0.78nM~1.21nMの精製DAS181である処理と同等のシアリダーゼ活性をもたらすことを示す結果を提供する。
実施例8は、腫瘍溶解性ウイルスを使用したDAS181の細胞への送達が、1ml培地中およそ0.78nM~1.21nMの精製DAS181である処理と同等のシアリダーゼ活性をもたらすことを示す結果を提供する。
CV-1細胞を6つのウェルプレートにプレーティングした。細胞にシアリダーゼ-VVまたは対照VVをMOI 0.1またはMOI 1で形質導入した。24時間後、トランスフェクトした細胞を回収し、PBSで3×106/500μlの単一細胞懸濁液を作製した。タンパク質抽出のために、Sigmaの哺乳動物細胞溶解キット(Sigma、MCL1-1KT)を使用して細胞溶解物を調製し、上清を回収した。Neuraminidase Assay Kit(Abcam、ab138888)を製造元の説明書に従って使用して、シアリダーゼ(DAS181)活性を測定した。対照として1nM、2nM、及び10nMのDAS181をVV細胞溶解物に加え、標準曲線を作成した。シアリダーゼ-VVを感染させた1×106細胞は、1ml培地中0.78nM~1.21nMのDAS181に相当するDAS181を発現する。図18に示されるように、DAS181は、in vitroでシアリダーゼ活性を有する。
実施例9:ワクシニアウイルス-シアリダーゼは、樹状細胞成熟を促進する
実施例9は、シアリダーゼをコードする腫瘍溶解性ウイルスが、シアリダーゼを含まない腫瘍溶解性ウイルスと比較して樹状細胞の成熟を促進することを示す結果を提供する。
実施例9は、シアリダーゼをコードする腫瘍溶解性ウイルスが、シアリダーゼを含まない腫瘍溶解性ウイルスと比較して樹状細胞の成熟を促進することを示す結果を提供する。
シアリダーゼ-VVがDCの活性化及び成熟を促進することができるかどうかを決定するために、付着ヒトPBMCを、100ng/mlのGM-CSF及び50ng/mlのIL-4を添加した培地3ml中に5×106細胞で再懸濁し、次いで、同じ濃度のGM-CSF及びIL-4を添加した新鮮な培地を1ウェルあたり2ml含む6ウェルプレートで培養した。細胞培養の6日後、細胞を、シアリダーゼ-VV感染腫瘍細胞溶解物、VV感染腫瘍細胞溶解物、VV感染腫瘍細胞溶解物+合成DAS181タンパク質、またはLPS(陽性対照)の存在下で培養した。更に24時間後、CD86、CD80、MHC-II、MHC-Iの発現をフローサイトメトリーによって決定した。図19に示されるように、シアリダーゼ-VVは、VV単独による処理と比較して、樹状細胞の活性化及び成熟を示すマーカーの発現を促進する。
実施例10:シアリダーゼ-VVはTリンパ球媒介性サイトカイン産生及び腫瘍溶解性活性を増大する
DAS181がIFN-ガンマ(IFNr)及びIL-2発現を誘導することによってヒトT細胞を活性化できるかどうかを評価するために、ヒトPBMCを10μg/mlのCD3抗体を加えることによって活性化し、48時間ごとにIL-2を加えることによって増殖を更に刺激した。15日目に、2.5%FBS培地中で、腫瘍細胞(A549)にVVをMOI 0.5、1、または2で2時間感染させた。活性化T細胞を、1ug/mlのCD3抗体の存在下で、5:1または10:1のエフェクター:標的比で培養物に加えた。更に24時間後、腫瘍細胞毒性を測定し、サイトカインアレイのために細胞培養培地を回収した。図20にみられるように、シアリダーゼ-VVは、CD3活性化T細胞によるIL-2およびIFN-ガンマの発現を、VVよりも有意に多く誘導する。加えて、図21にみられるように、シアリダーゼ-VVは、5:1のE:TでVVよりも強い抗腫瘍応答を惹起する。
DAS181がIFN-ガンマ(IFNr)及びIL-2発現を誘導することによってヒトT細胞を活性化できるかどうかを評価するために、ヒトPBMCを10μg/mlのCD3抗体を加えることによって活性化し、48時間ごとにIL-2を加えることによって増殖を更に刺激した。15日目に、2.5%FBS培地中で、腫瘍細胞(A549)にVVをMOI 0.5、1、または2で2時間感染させた。活性化T細胞を、1ug/mlのCD3抗体の存在下で、5:1または10:1のエフェクター:標的比で培養物に加えた。更に24時間後、腫瘍細胞毒性を測定し、サイトカインアレイのために細胞培養培地を回収した。図20にみられるように、シアリダーゼ-VVは、CD3活性化T細胞によるIL-2およびIFN-ガンマの発現を、VVよりも有意に多く誘導する。加えて、図21にみられるように、シアリダーゼ-VVは、5:1のE:TでVVよりも強い抗腫瘍応答を惹起する。
実施例11:分泌及び膜貫通DAS181の発現コンストラクトの作製
シアリダーゼ活性に対する影響を調べるために、分泌型及び膜貫通型のDAS181を創出した。陰性対照として、シアリダーゼ活性を極めて実質的に減少させる分泌型及び膜貫通型の点変異体も創出した。最後に、代替シアリダーゼである分泌型及び膜貫通型のNeu2も構築した。
シアリダーゼ活性に対する影響を調べるために、分泌型及び膜貫通型のDAS181を創出した。陰性対照として、シアリダーゼ活性を極めて実質的に減少させる分泌型及び膜貫通型の点変異体も創出した。最後に、代替シアリダーゼである分泌型及び膜貫通型のNeu2も構築した。
細胞からのDAS181の分泌を促進するために、マウス免疫グロブリンカッパ鎖のシグナルペプチドをコードするDNA配列をDAS181配列のN末端に遺伝子合成によって付加し、次いで、哺乳動物発現ベクターpcDNA3.4に一緒にクローニングした。DAS181シアリダーゼ活性を細胞表面上に限定するために、DAS181触媒ドメインをコードするDNA配列を合成し、哺乳動物発現ベクターpDisplayにヒトPDGFRベータ膜貫通ドメインとともにインフレームでクローニングした。対照には、シアリダーゼ活性を欠く変異タンパク質であるDAS185の分泌型及び膜貫通型をコードするDNA配列を同様に合成し、pcDNA3.4及びpDisplayベクターにそれぞれクローニングした。更に、分泌型及び膜貫通型のヒトNeu2シアリダーゼを発現するコンストラクトを同様に作製した。次のコンストラクトの配列を示す:コンストラクト1(分泌DAS181;配列番号34)、コンストラクト4(膜貫通DAS181;配列番号37)、コンストラクト2(分泌DAS185;配列番号35)、コンストラクト5(膜貫通DAS185;配列番号38)、コンストラクト3(分泌ヒトNeu2;配列番号36)及びコンストラクト6(膜貫通ヒトNeu2;配列番号39)。
実施例12:分泌及び膜貫通シアリダーゼの酵素活性
異所性発現のために、哺乳動物発現ベクター(実施例11に詳述)を、jetPRIMEトランスフェクション試薬(Polyplus Transfection#114-15)を製造元のプロトコルに従って使用して、HEK293細胞にトランスフェクトした。簡潔に述べると、ヒト胎児腎細胞(HEK293)を6ウェル組織培養プレートに1ウェルあたり約2×105個の生細胞でプレーティングし、37℃、5%CO2、及び95%相対湿度でインキュベーションすることによってコンフルエントまで成長させた(典型的に一晩)。2マイクログラムのDNAに相当する2マイクロリットルを、200マイクロリットルのjetPRIME Bufferに希釈した後、4マイクロリットルのjetPRIME試薬を加えた。チューブをボルテックス処理し、1,000×gで短時間(約10秒)遠心分離にかけ、室温で10分間インキュベートした。インキュベーション中、全てのウェルの培地に新鮮な培地(MEM+10%FBS)を補充した。トランスフェクションを個々のウェルに加え、プレートをインキュベーターに戻して24時間培養した。インキュベーション後、上清を保存した。非酵素系細胞解離試薬Versene(Gibco#15040-066)を使用して、単一細胞懸濁液を作成した。単一層をDPBSで1回洗浄し、500マイクロリットルのVerseneを加え、細胞が容器表面から解離するまでプレートをインキュベートした。500マイクロリットルの完全培地を加え、細胞を300×gで5分間遠心分離した。酵素アッセイのために、上清を吸引し、細胞を300マイクロリットルの完全培地中に懸濁した。
異所性発現のために、哺乳動物発現ベクター(実施例11に詳述)を、jetPRIMEトランスフェクション試薬(Polyplus Transfection#114-15)を製造元のプロトコルに従って使用して、HEK293細胞にトランスフェクトした。簡潔に述べると、ヒト胎児腎細胞(HEK293)を6ウェル組織培養プレートに1ウェルあたり約2×105個の生細胞でプレーティングし、37℃、5%CO2、及び95%相対湿度でインキュベーションすることによってコンフルエントまで成長させた(典型的に一晩)。2マイクログラムのDNAに相当する2マイクロリットルを、200マイクロリットルのjetPRIME Bufferに希釈した後、4マイクロリットルのjetPRIME試薬を加えた。チューブをボルテックス処理し、1,000×gで短時間(約10秒)遠心分離にかけ、室温で10分間インキュベートした。インキュベーション中、全てのウェルの培地に新鮮な培地(MEM+10%FBS)を補充した。トランスフェクションを個々のウェルに加え、プレートをインキュベーターに戻して24時間培養した。インキュベーション後、上清を保存した。非酵素系細胞解離試薬Versene(Gibco#15040-066)を使用して、単一細胞懸濁液を作成した。単一層をDPBSで1回洗浄し、500マイクロリットルのVerseneを加え、細胞が容器表面から解離するまでプレートをインキュベートした。500マイクロリットルの完全培地を加え、細胞を300×gで5分間遠心分離した。酵素アッセイのために、上清を吸引し、細胞を300マイクロリットルの完全培地中に懸濁した。
得られたトランスフェクション培養物のそれぞれについて、上清及び再懸濁した細胞の活性を、蛍光性基質の2’-(4-メチルウンベリフェリル)-α-D-N-アセチルノイラミン酸ナトリウム塩水和物(MuNaNa)を酵素的に切断して蛍光分子の分子4-メチルウンベリフェロン(4-Mu)を放出するシアリダーゼの能力を利用して評価した。得られた遊離4-Muは、蛍光プレートリーダーを使用して、365nMで励起され、445nmで発光が読み取れる。簡潔に述べると、各試料100μlを黒色の無処理96ウェルプレートにプレーティングした。プレートを37℃の水浴中でおよそ30分間インキュベートし、その後、プレインキュベートした(37℃、30分)100μMのMuNaNaと混合した。Molecular Devices SpectraMax M5eマルチモードプレートリーダーを使用して、蛍光を30秒間隔で60分間速度論的に測定した。切断によって生成された4-Muの量は、100-5μMの範囲で純粋な4-Muの標準曲線との比較によって定量した。反応速度は、各試料について、生成された4-Muの量(≦20μM)をそれに要した時間(秒)で割ることによって決定した。観察された反応速度を比較して、各試料溶液のおおよその相対活性を決定した(表6)。分泌DAS181トランスフェクションからの上清及び膜貫通DAS181トランスフェクションからの再懸濁細胞は、最も活性が高く、ほぼ同等であることが示された。全てのDAS185及びNeu2の試料溶液は、DAS181試料溶液と比較して、ごくわずかな活性しか示さなかった。Neu2試料溶液は、バックグラウンドと同等であった。更に、観察された反応速度を、1000~60pMの範囲の既知濃度のDAS181の標準曲線と比較した。分泌DAS181トランスフェクションからの上清及び膜貫通DAS181トランスフェクションからの再懸濁細胞は、外挿すると、4000pMのDAS181とほぼ同等であった。他の全ての試料は、90pMのDAS181とほぼ同等かそれ未満であることが観察された。
実施例13:分泌DAS181及び膜貫通DAS181は、腫瘍細胞上の表面シアル酸を減少させる
分泌及び膜貫通シアリダーゼが細胞表面シアル酸除去及びガラクトース露出に与える影響を、製造元が提供する説明書に従ってFugene HD(Promega)を使用して、様々な発現コンストラクトをA549-red細胞に一過性トランスフェクションした後、イメージング及びフローサイトメトリーによって調べた。簡潔に述べると、A549-Red細胞を6ウェルプレートに2mlのA549-Red完全成長培地中1ウェルあたり2×105細胞でプレーティングした。トランスフェクションする細胞の各ウェルについて、3μgのプラスミドDNA及び9μlのFugene HDを150μlのOpti-MEM(登録商標)I Reduced Serum Mediumに希釈し、穏やかに混合し、室温で5分間インキュベートしてDNA-Fugene HD複合体を形成させた。上記のDNA-Fugene HD複合体を、細胞を含有する各ウェルに直接加え、細胞をCO2インキュベーターで37℃で一晩培養した後、更なる実験を行った。
分泌及び膜貫通シアリダーゼが細胞表面シアル酸除去及びガラクトース露出に与える影響を、製造元が提供する説明書に従ってFugene HD(Promega)を使用して、様々な発現コンストラクトをA549-red細胞に一過性トランスフェクションした後、イメージング及びフローサイトメトリーによって調べた。簡潔に述べると、A549-Red細胞を6ウェルプレートに2mlのA549-Red完全成長培地中1ウェルあたり2×105細胞でプレーティングした。トランスフェクションする細胞の各ウェルについて、3μgのプラスミドDNA及び9μlのFugene HDを150μlのOpti-MEM(登録商標)I Reduced Serum Mediumに希釈し、穏やかに混合し、室温で5分間インキュベートしてDNA-Fugene HD複合体を形成させた。上記のDNA-Fugene HD複合体を、細胞を含有する各ウェルに直接加え、細胞をCO2インキュベーターで37℃で一晩培養した後、更なる実験を行った。
イメージング実験のために、トランスフェクトした細胞を96ウェルプレートに1ウェルあたり8,000細胞で再播種した。次いで、24時間、48時間または72時間細胞培養した後、細胞を固定し、α2,3-シアル酸、α2,6-シアル酸、及びガラクトースについて染色した。細胞を40μg/mlのSNA-FITC、20μg/mlのPNA-FITCとともに室温で1時間インキュベートして、α2,6-シアル酸及びガラクトースを別々に染色した。α2,3-シアル酸については、細胞を40μg/mlのビオチン化MA IIとともに1時間インキュベートし、続いて、FITC-ストレプトアビジンとともに更に1時間インキュベートした。HAタグ発現を検出するために、細胞をHAタグウサギmAb(1:200)とともに室温で1時間インキュベートし、続いて、ロバ抗ウサギ-Alexa Fluor647とともに更に1時間インキュベートした。画像をKeyence Fluorescent Microscopyによって撮影する。
トランスフェクションから24時間後に撮影した画像は、組み換えDAS181処理と同様に、分泌DAS181(コンストラクト1)及び膜貫通DAS181(コンストラクト4)トランスフェクションが細胞表面からα2,3及びα2,6の両方のシアル酸を除去し、それに伴いガラクトース染色が増加したことを示した。酵素不活性DAS185(コンストラクト2、5)またはヒトNeu2(コンストラクト3、6)をトランスフェクトした細胞は、ビヒクル対照細胞と同様の染色パターンを示し、酵素活性の結果と一致した。
トランスフェクションから72時間後に撮影した画像は、分泌及び膜貫通DAS181トランスフェクションのみが腫瘍細胞の表面シアル酸を効果的に除去することができることをより明白に示した。しかしながら、膜貫通コンストラクトに存在するHAタグの染色がDAS181及びDAS185コンストラクトをトランスフェクトした細胞でのみ陽性であったことから、ヒトNeu2は、細胞によってうまく発現しなかった可能性がある。
フローサイトメトリー解析のために、トランスフェクトした細胞を1ウェルあたり1×105細胞で24ウェルプレートに再播種した。次いで、24時間、48時間または72時間細胞培養した後、細胞を固定し、α2,3-シアル酸、α2,6-シアル酸、及びガラクトースについて染色する。Acea Flow cytometer システムを使用して、結果を解析した。組み換えDAS181処理を対照とした分泌コンストラクトトランスフェクションの結果を図22A~22Cに示す(α2,3(図22A)及びα2,6(図22B)シアル酸、ならびにガラクトース(図22C))。分泌DAS181トランスフェクションを対照とした膜貫通コンストラクトトランスフェクションの結果を図23A~23Cに示す(α2,3(図23A)及びα2,6(図23B)シアル酸、ならびにガラクトース(図23C))。イメージング試験結果と一致して、分泌DAS181及び膜貫通DAS181トランスフェクションは、細胞表面α2,3及びα2,6シアル酸の除去、ならびにガラクトースの曝露をもたらしたが、分泌及び膜貫通DAS185またはヒトNeu2とのトランスフェクションではほとんど影響がなかった。
実施例14:分泌DAS181及び膜貫通DAS181はPBMC及び腫瘍溶解性ウイルスによって媒介される腫瘍細胞殺傷を増加させる
分泌DAS181及び膜貫通DAS181が細胞表面シアル酸を効率的に除去することが示されたため、分泌及び膜貫通DAS181をトランスフェクトした細胞で、PBMC及び腫瘍溶解性ウイルス媒介性腫瘍細胞殺傷に対する影響を調べた。一過性トランスフェクションは細胞成長に悪影響を及ぼし得るため、トランスフェクトしたA549-red細胞を1mg/mlのG418の存在下で3週間、トランスフェクトしていない対照細胞が完全に死滅するまで培養することによって、分泌及び膜貫通DAS181の安定したプール細胞を作製した。安定したプールのトランスフェクトしたA549-red細胞をDAS181とともに96ウェルプレートに1ウェルあたり2000細胞の濃度で播種した。A549-red親細胞を対照として播種した。翌日、完全成長培地を除去し、腫瘍溶解性ウイルスを含むまたは含まない50ulの培地と交換した。新鮮な単離PBMCをカウントし、抗CD3/抗CD28/IL2を含むA549完全培地に200,000/mlで再懸濁し、次いで、50μlの新鮮なPBMCを細胞に加えた。Essen Incucyteによって、カウントされた赤色の対象物に基づいて5日まで細胞成長をモニタリングした。図24に示されるように、分泌DAS181発現は、1及び5の両方のMOIで、活性化されたPBMC媒介性腫瘍細胞殺傷を感作し、腫瘍溶解性ウイルス関連PBMC媒介性細胞殺傷を増加させた。図25に示されるように、膜貫通DAS181発現は、A549-red細胞を活性化PBMC殺傷に有意に感作した。MOIが1の場合よりもMOIが5の場合のほうがはるかに大きな効果が観察された。シアリダーゼ活性及び腫瘍溶解性ウイルスの単剤としての効力は、ある特定の実験条件下で組み合わせた場合、その相加効果を隠してしまう可能性がある。
分泌DAS181及び膜貫通DAS181が細胞表面シアル酸を効率的に除去することが示されたため、分泌及び膜貫通DAS181をトランスフェクトした細胞で、PBMC及び腫瘍溶解性ウイルス媒介性腫瘍細胞殺傷に対する影響を調べた。一過性トランスフェクションは細胞成長に悪影響を及ぼし得るため、トランスフェクトしたA549-red細胞を1mg/mlのG418の存在下で3週間、トランスフェクトしていない対照細胞が完全に死滅するまで培養することによって、分泌及び膜貫通DAS181の安定したプール細胞を作製した。安定したプールのトランスフェクトしたA549-red細胞をDAS181とともに96ウェルプレートに1ウェルあたり2000細胞の濃度で播種した。A549-red親細胞を対照として播種した。翌日、完全成長培地を除去し、腫瘍溶解性ウイルスを含むまたは含まない50ulの培地と交換した。新鮮な単離PBMCをカウントし、抗CD3/抗CD28/IL2を含むA549完全培地に200,000/mlで再懸濁し、次いで、50μlの新鮮なPBMCを細胞に加えた。Essen Incucyteによって、カウントされた赤色の対象物に基づいて5日まで細胞成長をモニタリングした。図24に示されるように、分泌DAS181発現は、1及び5の両方のMOIで、活性化されたPBMC媒介性腫瘍細胞殺傷を感作し、腫瘍溶解性ウイルス関連PBMC媒介性細胞殺傷を増加させた。図25に示されるように、膜貫通DAS181発現は、A549-red細胞を活性化PBMC殺傷に有意に感作した。MOIが1の場合よりもMOIが5の場合のほうがはるかに大きな効果が観察された。シアリダーゼ活性及び腫瘍溶解性ウイルスの単剤としての効力は、ある特定の実験条件下で組み合わせた場合、その相加効果を隠してしまう可能性がある。
実施例15:シアリダーゼを備えた腫瘍溶解性ワクシニアウイルスの作製
本実施例は、シアリダーゼをコードする例示的な腫瘍溶解性ウイルスコンストラクトの作製を示す。Endo-Sial-VV、SP-Sial-VV、及びTM-Sial-VVのコンストラクトを問題なく作製した。
本実施例は、シアリダーゼをコードする例示的な腫瘍溶解性ウイルスコンストラクトの作製を示す。Endo-Sial-VV、SP-Sial-VV、及びTM-Sial-VVのコンストラクトを問題なく作製した。
1.1.pSEM-1-シアリダーゼ-GFP/RFPの設計
シアリダーゼを発現する組み換えVVを作製するために、遺伝子合成を使用して、pSEM-1ベクターを創出した。コンストラクトは、シアリダーゼをコードする遺伝子、GFPまたはRFPをコードする遺伝子、およびGFP/RFPを挟む同じ向きの2つのloxP部位から構成される(pSEM-1-シアリダーゼ-GFP/RFP)。挿入されたシアリダーゼは、腫瘍組織内でのシアリダーゼの発現を制限するために、F17R後期プロモーターの転写制御下とした。プラスミドの簡略設計は、図26に示すとおりである。
シアリダーゼを発現する組み換えVVを作製するために、遺伝子合成を使用して、pSEM-1ベクターを創出した。コンストラクトは、シアリダーゼをコードする遺伝子、GFPまたはRFPをコードする遺伝子、およびGFP/RFPを挟む同じ向きの2つのloxP部位から構成される(pSEM-1-シアリダーゼ-GFP/RFP)。挿入されたシアリダーゼは、腫瘍組織内でのシアリダーゼの発現を制限するために、F17R後期プロモーターの転写制御下とした。プラスミドの簡略設計は、図26に示すとおりである。
1.2.SP-Sial-VV及びTM-Sial-VVの作製
ワクシニアウイルス(VV)株WRを親ウイルスとして使用してシアリダーゼとの組み換えを行い、i)細胞内区画に拘束されるもの(Endo-Sial-VV);ii)細胞外環境に分泌されるもの(SP-Sial-VV);またはiii)細胞表面に局在するもの(TM-Sial-VV)の3つの異なるアイソフォームでシアリダーゼを発現するVVを創出した。
ワクシニアウイルス(VV)株WRを親ウイルスとして使用してシアリダーゼとの組み換えを行い、i)細胞内区画に拘束されるもの(Endo-Sial-VV);ii)細胞外環境に分泌されるもの(SP-Sial-VV);またはiii)細胞表面に局在するもの(TM-Sial-VV)の3つの異なるアイソフォームでシアリダーゼを発現するVVを創出した。
シアリダーゼ-VVは、pSEM-1-TK-シアリダーゼ-GFP、pSEM-1-TK-SP-シアリダーゼ-RFPまたはpSEM-1-TK-TM-シアリダーゼ-GFPに相同組み換えを介してVVのTK遺伝子を挿入することによって作製した。全てのウイルスは、CV-1細胞上で産生され、滴定により定量された。
1.2.1.力価測定によるVV、endo-Sial-VV、SP-Sial-VV及びTM-Sial-VVの定量
組み換えウイルスを得、そのストックを増幅させた後、感染性粒子をプラークアッセイによって力価測定した。簡潔に述べると、12ウェルプレートに播種したCV-1細胞に、VV、endo-Sial-VV、SP-Sial-VVまたはTM-Sial-VVの連続希釈液を感染させた。感染の48時間後、細胞を固定し、20%エタノール/0.1%クリスタルバイオレットで染色し、ウイルスプラークをカウントした。発送のために、各ウイルスストックの106のアリコートを100μlの10mM Tris-HCl pH9.0中に調製した。したがって、全てのウイルスは、107pfu/mlである。
組み換えウイルスを得、そのストックを増幅させた後、感染性粒子をプラークアッセイによって力価測定した。簡潔に述べると、12ウェルプレートに播種したCV-1細胞に、VV、endo-Sial-VV、SP-Sial-VVまたはTM-Sial-VVの連続希釈液を感染させた。感染の48時間後、細胞を固定し、20%エタノール/0.1%クリスタルバイオレットで染色し、ウイルスプラークをカウントした。発送のために、各ウイルスストックの106のアリコートを100μlの10mM Tris-HCl pH9.0中に調製した。したがって、全てのウイルスは、107pfu/mlである。
1.2.2 PCRによるウイルス組み換えの検出
シアリダーゼアイソフォームがVVゲノムに問題なく挿入されたことを確認するために、各ウイルスストックを鋳型DNAとして使用して、標準プロトコルに従ってPCRを実施してコンストラクトを増幅した。そのために、図2に示される領域に特異的に結合するPCRプライマーを設計した。これらのプライマーは、i)コンストラクトがVVゲノムに問題なく挿入されたこと、ii)コンストラクトが組み換え時にそれぞれの改変を維持していること(すなわち、分泌および膜貫通ドメイン)を確認することが可能である。使用したプライマー配列は以下のとおりであった。
Sial-fwd:5’-GGCCACACTGCTCGCCCAGCCAGTTCATG(配列番号56)
Sial-rev:5’-ATGCCTCCACCGAGCTGCCAGCAAGCATG(配列番号57)
SP-Sial-rev:5’-TCCTGTCTTGCATTGCACTAAGTCTTG(配列番号83)
TM-Sial-fwd:5’-TCATCACTAACGTGGCTTCTTCTGCCAAAGCATG(配列番号84)
シアリダーゼアイソフォームがVVゲノムに問題なく挿入されたことを確認するために、各ウイルスストックを鋳型DNAとして使用して、標準プロトコルに従ってPCRを実施してコンストラクトを増幅した。そのために、図2に示される領域に特異的に結合するPCRプライマーを設計した。これらのプライマーは、i)コンストラクトがVVゲノムに問題なく挿入されたこと、ii)コンストラクトが組み換え時にそれぞれの改変を維持していること(すなわち、分泌および膜貫通ドメイン)を確認することが可能である。使用したプライマー配列は以下のとおりであった。
Sial-fwd:5’-GGCCACACTGCTCGCCCAGCCAGTTCATG(配列番号56)
Sial-rev:5’-ATGCCTCCACCGAGCTGCCAGCAAGCATG(配列番号57)
SP-Sial-rev:5’-TCCTGTCTTGCATTGCACTAAGTCTTG(配列番号83)
TM-Sial-fwd:5’-TCATCACTAACGTGGCTTCTTCTGCCAAAGCATG(配列番号84)
予測されるシアリダーゼのサイズのバンドが3つの全てのアイソフォームで検出され、シアリダーゼVVコンストラクトの作製が成功したことが示された(図27)。sialFWD+SPsialREVプライマーペアを使用した場合、SP-Sial-VV及びTM-Sial-VVのみがSP-Sialとして期待されるサイズのバンドを示したことから、これらのウイルスが分泌シグナルを有することが確認される。最後に、TM-sial-fwd+SP-Sial-revプライマーを使用した場合、TM-sial-VVのみが予測されるTM-シアリダーゼのサイズの強いバンドを示した。このデータにより、VVの組み換え体が問題なく作製され、3つのアイソフォームのコンストラクトがウイルスゲノム内でインタクトであることが確認される。
実施例16:シアリダーゼ-VVはin vitroで腫瘍細胞に感染し、複製し、溶解させることができる
本実施例は、Endo-Sial-VV、SP-Sial-VV、及びTM-Sial-VVが、親ワクシニアウイルスと同等のCV-1及びU87細胞における感染性及び複製活性、ならびにU87及びA549細胞における同等の溶解活性を有することを示す結果を提供するものであり、これは、導入遺伝子がVVの感染性、複製、及び溶解能力を阻害しなかったことを示している。腫瘍細胞をシアリダーゼ-VVまたは親VVに漸増MOIで感染させた。感染後の様々な時点(24、48、72または96時間)で細胞を採取し、プラークアッセイ及びMTSアッセイに供してウイルス複製を決定した。
本実施例は、Endo-Sial-VV、SP-Sial-VV、及びTM-Sial-VVが、親ワクシニアウイルスと同等のCV-1及びU87細胞における感染性及び複製活性、ならびにU87及びA549細胞における同等の溶解活性を有することを示す結果を提供するものであり、これは、導入遺伝子がVVの感染性、複製、及び溶解能力を阻害しなかったことを示している。腫瘍細胞をシアリダーゼ-VVまたは親VVに漸増MOIで感染させた。感染後の様々な時点(24、48、72または96時間)で細胞を採取し、プラークアッセイ及びMTSアッセイに供してウイルス複製を決定した。
図28に示されるように、ウイルスの複製能力は、シアリダーゼによる改変の影響を受けなかった。CV-1またはU87細胞を12ウェル組織培養プレートにプレーティングし、2.5%FBS培地中で、シアリダーゼ-VVまたはVVにMOI 0.1で2時間感染させ、続いて、完全培地で培養した。感染後の様々な時点(24、48、72、または96時間)で細胞を採取し、CV-1細胞を使用するプラークアッセイによってウイルス複製を決定した。
実施例17:シアリダーゼ-VVは樹状細胞成熟をin vitroで増大させる
本実施例は、SP-Sial-VV及びTM-Sial-VVが成熟マーカーの発現を増大することによってヒトDCを活性化することを示す結果を提供する。SP-Sial-VV及びTM-Sial-VVの両方がDCの活性化をin vitroで効率的に誘導した。
本実施例は、SP-Sial-VV及びTM-Sial-VVが成熟マーカーの発現を増大することによってヒトDCを活性化することを示す結果を提供する。SP-Sial-VV及びTM-Sial-VVの両方がDCの活性化をin vitroで効率的に誘導した。
シアリダーゼをコードする腫瘍溶解性ウイルスのDCの成熟に対する効果を評価した。GM-CSF/IL4由来ヒトDC(Astarte、WA)をVV-U87腫瘍細胞(ATCC、VA)とともに24時間培養した。DCを回収し、DC成熟マーカーに対する抗体で染色し、DC上のCD86、CD80、HLA-ABC、HLA-Drをフローサイトメトリーによって決定した。細胞を回収し、HLA-Dr-FITC(ab193620、Abcam、MA)及びHLA-ABC-PE(ab155381、Abcam、MA)、またはCD80-FITC(ab18279、Abcam、MA)及びCD86-PE(ab234226、Abcam、MA)抗体で染色し、フロー解析(Sony SA3800)に供した。
図30~33は、DC成熟マーカーHLA-ABC、HLA-DR、CD80、及びCD86の発現をそれぞれ示す。SP-Sial-VVまたはTM-Sial-VVに感染させたU87腫瘍細胞とDCを一緒に培養すると、VVに感染させたU87またはU87単独とのDC細胞培養と比較して、DC成熟マーカーの発現が増大した。
実施例18:シアリダーゼ-VVはNK媒介性腫瘍細胞殺傷をin vitroで増大させる
本実施例は、Sial-VVがNK媒介性細胞毒性を増大させることを示す結果を提供する。VVに感染した腫瘍細胞をNKと共培養し、腫瘍細胞の特異的溶解度を決定した。
本実施例は、Sial-VVがNK媒介性細胞毒性を増大させることを示す結果を提供する。VVに感染した腫瘍細胞をNKと共培養し、腫瘍細胞の特異的溶解度を決定した。
プロトコル:陰性選択したヒトNK細胞(Astarte、WA)及びVV-U87細胞(ATCC、VA)を共培養し、腫瘍殺傷有効性をLDHアッセイ(Abcam、MA)によって測定した。図34に示されるように、この結果により、Sial-VVがNK細胞媒介性U87腫瘍殺傷をin vitroで増大させることが示唆された。(*P値は、U87及びNK培養におけるSial-VV対モックVV)。特異的溶解度は、以下のとおりに算出した。
実施例19:シアリダーゼ-VVは腫瘍成長をin vivoで阻害する
上記の実施例は、免疫細胞の活性化及び細胞毒性の促進におけるin vitroでのシアリダーゼ-VVの驚くべき有益な効果を示している。実施例19は、シアリダーゼ-VVが対照VVと比較してin vitroで腫瘍成長を有意に阻害することを示す結果を提供する。
上記の実施例は、免疫細胞の活性化及び細胞毒性の促進におけるin vitroでのシアリダーゼ-VVの驚くべき有益な効果を示している。実施例19は、シアリダーゼ-VVが対照VVと比較してin vitroで腫瘍成長を有意に阻害することを示す結果を提供する。
in vivoにおけるシアリダーゼ-VVの腫瘍成長に対する効果を試験するために、2×105及び2×104のB16-F10腫瘍細胞をC57マウスの右または左の脇腹に接種した。右または左の脇腹の腫瘍サイズが100mmに達した時(14日)に、4×107pfuのVVを、右または左の部位の腫瘍に隔日で3回、腫瘍内注入した。腫瘍サイズを測定した。図35は、右脇腹の腫瘍サイズを示す。この結果により、TM-sial-VVが対照VVと比較して腫瘍成長を有意に阻害することが示された。SP-sial VVは、小さな程度ではあるが、腫瘍成長を阻害した。図36は、左脇腹の腫瘍サイズを示す。この結果により、TM-sial-VVが対照VVと比較して腫瘍成長を有意に阻害することが示された。
図37は、様々なVVまたはPBS対照で処理したマウスについて、マウス体重に有意差はなかったことを示す。2×105及び2×104のB16-F10腫瘍細胞をC57マウスの右または左の脇腹に接種した。右の腫瘍サイズが100mmに達した時(14日)に、4×107pfuのVVを、隔日に3回用量で腫瘍内注入した。シアリダーゼを備えた腫瘍溶解性ワクシニアウイルスは腫瘍内CD8+及びCD4+T細胞浸潤を有意に増大させる
C57マウスの右脇腹に腫瘍細胞を接種し、得られた腫瘍に上記のようにVVを腫瘍内注入した(隔日3回用量)。最初のVV処理から7日後に腫瘍組織(n=6)を採取し、フロー解析に供して、腫瘍内のCD8+及びCD4+T細胞の浸潤を解析した。*p値:処理群対対照VV群。図38Aは、シアリダーゼを備えた腫瘍溶解性ワクシニアウイルスがCD8+及びCD4+T細胞の浸潤を有意に増大させることを示す結果の定量及びp値を示す。図38Bは、FACSプロットを示す。この結果により、シアリダーゼを備えた腫瘍溶解性ワクシニアウイルスが、対照ワクシニアウイルスと比較して、腫瘍内CD8+及びCD4+T細胞浸潤を有意に増大させることが示された。
シアリダーゼを備えた腫瘍溶解性ワクシニアウイルスは腫瘍内のTreg/CD4+T細胞の比を有意に減少させた
C57マウスの右脇腹に腫瘍細胞を接種し、得られた腫瘍に上記のようにVVを腫瘍内注入した(隔日3回用量)。最初のVV処理から7日後に腫瘍組織(n=6)を採取し、フロー解析に供して、腫瘍内のTreg/CD4+T細胞の比を決定した。図39に示されるように、TM-Sial-VVは、対照VVと比較して腫瘍内のTreg/CD4+T細胞の比を減少させた。*p値:処理群対対照VV群。
C57マウスの右脇腹に腫瘍細胞を接種し、得られた腫瘍に上記のようにVVを腫瘍内注入した(隔日3回用量)。最初のVV処理から7日後に腫瘍組織(n=6)を採取し、フロー解析に供して、腫瘍内のTreg/CD4+T細胞の比を決定した。図39に示されるように、TM-Sial-VVは、対照VVと比較して腫瘍内のTreg/CD4+T細胞の比を減少させた。*p値:処理群対対照VV群。
シアリダーゼを備えた腫瘍溶解性ワクシニアウイルスは腫瘍内NK及びNKT細胞浸潤を有意に増大させる
C57マウスの右脇腹に腫瘍細胞を接種し、得られた腫瘍に上記のようにVVを腫瘍内注入した(隔日3回用量)。最初のVV処理から7日後に腫瘍組織(n=6)を採取し、フロー解析に供して、NK1.1+NK細胞の数を決定した。図40に示されるように、シアリダーゼを備えた腫瘍溶解性ワクシニアウイルスは、腫瘍内NK及びNKT細胞浸潤を増大させた。*p値:処理群対対照VV群。
C57マウスの右脇腹に腫瘍細胞を接種し、得られた腫瘍に上記のようにVVを腫瘍内注入した(隔日3回用量)。最初のVV処理から7日後に腫瘍組織(n=6)を採取し、フロー解析に供して、NK1.1+NK細胞の数を決定した。図40に示されるように、シアリダーゼを備えた腫瘍溶解性ワクシニアウイルスは、腫瘍内NK及びNKT細胞浸潤を増大させた。*p値:処理群対対照VV群。
シアリダーゼを備えた腫瘍溶解性ワクシニアウイルスは腫瘍内NK及びNKT細胞浸潤を有意に増大させる
C57マウスの右脇腹に腫瘍細胞を接種し、得られた腫瘍に上記のようにVVを腫瘍内注入した(隔日3回用量)。最初のVV処理から7日後に腫瘍組織(n=6)を採取し、フロー解析に供して、PD-L1の発現を決定した。図41に示されるように、膜貫通結合シアリダーゼを備えた腫瘍溶解性ウイルスは、腫瘍細胞内のPD-L1発現を有意に増加させた(p<0.05、TM-Sial-VV対対照VV)。
ある特定の実施形態を本明細書で示し、記載してきたが、そのような実施形態は、例としてのみ提供されることは、当業者には明らかであろう。当業者であれば、本開示から逸脱することなく、多数の変形形態、変更、及び置換を想起するであろう。本明細書に記載される本開示の実施形態に対する様々な代替が本開示の実施において採用され得ることを理解されたい。以下の特許請求の範囲が本開示の範囲を定義し、これらの特許請求の範囲内の方法及び構造ならびにそれらの等価物を包含することが意図される。
C57マウスの右脇腹に腫瘍細胞を接種し、得られた腫瘍に上記のようにVVを腫瘍内注入した(隔日3回用量)。最初のVV処理から7日後に腫瘍組織(n=6)を採取し、フロー解析に供して、PD-L1の発現を決定した。図41に示されるように、膜貫通結合シアリダーゼを備えた腫瘍溶解性ウイルスは、腫瘍細胞内のPD-L1発現を有意に増加させた(p<0.05、TM-Sial-VV対対照VV)。
Claims (73)
- シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列を含む組み換え腫瘍溶解性ウイルスであって、前記シアリダーゼをコードするヌクレオチド配列は、プロモーターに作動可能に連結される、前記腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記腫瘍溶解性ウイルスが、ワクシニアウイルス、レオウイルス、セネカバレーウイルス(SVV)、水疱性口内炎ウイルス(VSV)、ニューキャッスル病ウイルス(NDV)、単純ヘルペスウイルス(HSV)、モルビリウイルス属ウイルス、レトロウイルス、インフルエンザウイルス、シンビスウイルス、ポックスウイルス、麻疹ウイルス、サイトメガロウイルス(CMV)、レンチウイルス、アデノウイルス、コクサッキーウイルス、及びその派生体からなる群から選択されるウイルスである、請求項1に記載の腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記腫瘍溶解性ウイルスが、ポックスウイルスである、請求項2に記載の腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記ポックスウイルスが、ワクシニアウイルスである、請求項3に記載の腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記ワクシニアウイルスが、Dryvax、Lister、M63、LIVP、Tian Tan、Modified Vaccinia Ankara、New York City Board of Health(NYCBOH)、Dairen、Ikeda、LC16M8、Tashkent、IHD-J、Brighton、Dairen I、Connaught、Wyeth、Copenhagen、Western Reserve、Elstree、CL、Lederle-Chorioallantoic、AS、及びその派生体からなる群から選択される株のものである、請求項4に記載の腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記ウイルスが、ワクシニアウイルスWestern Reserveである、請求項5に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記組み換え腫瘍溶解性ウイルスが、対応する野生型株と比較して、前記ウイルスの免疫原性を減少させる1つ以上の変異を含む、先行請求項のいずれか1項に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記ウイルスが、ワクシニアウイルスであり、前記1つ以上の変異が、A14、A17、A13、L1、H3、D8、A33、B5、A56、F13、A28、及びA27からなる群から選択される1つ以上のタンパク質にある、請求項7に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記ウイルスが、
a.配列番号66~69のいずれか1つに対して少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むバリアントワクシニアウイルス(VV)H3Lタンパク質、
b.配列番号70~72または85のいずれか1つに対して少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むバリアントワクシニアウイルス(VV)D8Lタンパク質、
c.配列番号73に対して少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むバリアントワクシニアウイルス(VV)A27Lタンパク質、及び
d.配列番号74に対して少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含むバリアントワクシニアウイルス(VV)L1Rタンパク質
からなる群から選択される1つ以上のタンパク質を含む、請求項8に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。 - 前記腫瘍溶解性ウイルスが、Talimogene Laherparepvecである、請求項2に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記ウイルスが、レオウイルスである、請求項2に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記ウイルスが、E1ACR2欠失を有するアデノウイルスである、請求項2に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記シアリダーゼが、Neu5Acアルファ(2,6)-Galシアリダーゼ、Neu5Acアルファ(2,3)-Galシアリダーゼ、またはNeu5Acアルファ(2,8)-Galシアリダーゼである、先行請求項のいずれか1項に記載の腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記シアリダーゼが、エクソ型シアリダーゼ活性を有するタンパク質である、先行請求項のいずれか1項に記載の腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記シアリダーゼが、細菌シアリダーゼまたはその誘導体である、先行請求項のいずれか1項に記載の腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記細菌シアリダーゼが、Clostridium perfringensシアリダーゼ、Actinomyces viscosusシアリダーゼ、及びArthrobacter ureafaciensシアリダーゼ、Salmonella typhimuriumシアリダーゼ及びVibrio choleraシアリダーゼからなる群から選択される、請求項15に記載の腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記シアリダーゼが、ヒトシアリダーゼまたはその誘導体である、請求項1~14のいずれか1項に記載の腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記シアリダーゼが、NEU1、NEU2、NEU3、またはNEU4である、請求項17に記載の腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記シアリダーゼが、天然に存在するシアリダーゼである、先行請求項のいずれか1項に記載の腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記シアリダーゼが、アンカリングドメインを含む、請求項1~18のいずれか1項に記載の腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記アンカリングドメインが、生理学的pHで正に帯電する、請求項20に記載の腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記アンカリングドメインが、グリコサミノグリカン(GAG)結合ドメインである、請求項20または21に記載の腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記シアリダーゼが、配列番号1~28、31、または53~54からなる群から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも約80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、先行請求項のいずれか1項に記載の腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記シアリダーゼが、配列番号2のアミノ酸配列に対して少なくとも約80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、先行請求項のいずれか1項に記載の腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記シアリダーゼが、DAS181である、請求項24に記載の腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記ヌクレオチド配列が、前記シアリダーゼに作動可能に連結される分泌配列を更にコードする、先行請求項のいずれか1項に記載の腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記分泌配列が、配列番号40のアミノ酸配列を含む、請求項26に記載の腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記シアリダーゼが、膜貫通ドメインを含む、請求項27に記載の腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記アンカリングドメインまたは前記膜貫通ドメインが、前記シアリダーゼのカルボキシ末端に位置する、請求項19~27のいずれか1項に記載の腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記プロモーターが、ウイルス初期プロモーターである、先行請求項のいずれか1項に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記腫瘍溶解性ウイルスがポックスウイルスであり、前記プロモーターがポックスウイルス初期プロモーターである、請求項29に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記プロモーターが、ウイルス後期プロモーターである、請求項1~28のいずれか1項に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記プロモーターが、F17R後期プロモーターである、請求項31に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記プロモーターが、ハイブリッドプロモーターである、請求項1~28のいずれか1項に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記プロモーターが、ウイルス初期タンパク質及びウイルス後期タンパク質のハイブリッドである、請求項34に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 異種タンパク質をコードする第2のヌクレオチド配列を更に含む、先行請求項のいずれか1項に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記第2のヌクレオチド配列が、異種タンパク質をコードする、請求項36に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記異種タンパク質が、免疫チェックポイント阻害薬である、請求項37に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記免疫チェックポイント阻害薬が、CTLA-4、PD-1、PD-L1、B7-H4、TIGIT、LAG3、TIM-3、VISTA、またはHLA-Gの阻害薬である、請求項38に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記免疫チェックポイント阻害薬が、抗体である、請求項39に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記異種タンパク質が、免疫抑制性受容体の阻害薬である、請求項37に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記免疫抑制性受容体が、LILRB、TYRO3、AXL、またはMERTKである、請求項41に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記免疫抑制性受容体の阻害薬が、抗LILRB抗体である、請求項42に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記異種タンパク質が、多重特異性免疫細胞エンゲージャーである、請求項37に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記異種タンパク質が、二重特異性分子である、請求項43に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記異種タンパク質が、サイトカイン、共刺激分子、腫瘍抗原提示タンパク質、抗血管新生因子、腫瘍関連抗原、外来抗原、及びマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)からなる群から選択される、請求項37に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記異種タンパク質が、IL-15、IL-12、CXCL10、CCL4、IL-18、IL-2、及びその誘導体からなる群から選択される、請求項46に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記異種タンパク質が、細菌ポリペプチドである、請求項46に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記異種タンパク質が、癌胎児性抗原、アルファフェトプロテイン、MUC16、サバイビン、グリピカン-3、B7ファミリーメンバー、LILRB、CD19、BCMA、NY-ESO-1、CD20、CD22、CD33、CD38、CEA、EGFR(EGFRvIIIなど)、GD2、HER2、IGF1R、メソテリン、PSMA、ROR1、WT1、NY-ESO-1、フィブリン-3、CDH17、及び臨床上意義のある他の腫瘍抗原からなる群から選択される腫瘍関連抗原である、請求項46に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 前記ウイルスが、2つ以上の追加のヌクレオチド配列を含み、各ヌクレオチド配列は、異種タンパク質をコードする、請求項36~49のいずれか1項に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス。
- 先行請求項のいずれか1項に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス及び薬学的に許容される担体を含む、医薬組成物。
- 請求項1~50のいずれか1項に記載の腫瘍溶解性ウイルスを含む、キャリア細胞。
- 前記キャリア細胞が、請求項1~50のいずれか1項に記載の腫瘍溶解性ウイルスを含む免疫細胞である、請求項52に記載のキャリア細胞。
- 前記免疫細胞が、操作されたキメラ抗原受容体(CAR)-T、CAR-NK、またはCAR-NKT細胞である、請求項53に記載の免疫細胞。
- がんを治療することを、それを必要とする個体において行うための方法であって、請求項1~50のいずれか1項に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス、請求項51に記載の医薬組成物、または請求項52に記載のキャリア細胞の有効量を前記個体に投与することを含む、前記方法。
- 免疫療法剤の有効量を前記個体に投与することを更に含む、請求項55に記載の方法。
- 前記免疫療法剤が、多重特異性免疫細胞エンゲージャー、細胞療法、がんワクチン、サイトカイン、PI3Kガンマ阻害薬、TLR9リガンド、HDAC阻害薬、LILRB2阻害薬、MARCO阻害薬、及び免疫チェックポイント阻害薬からなる群から選択される、請求項56に記載の方法。
- 前記免疫療法剤が、細胞療法である、請求項57に記載の方法。
- 前記細胞療法が、キメラ受容体を発現する操作された免疫細胞の有効量を前記個体に投与することを含む、請求項58に記載の方法。
- 前記組み換え腫瘍溶解性ウイルスを含み、キメラ受容体を発現する、操作された免疫細胞の有効量を前記個体に投与することを含む、請求項55に記載の方法。
- 前記キメラ受容体が、キメラ抗原受容体(CAR)である、請求項59または60に記載の方法。
- 前記CARを発現する免疫細胞が、T細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、またはNKT細胞である、請求項61に記載の方法。
- 前記キメラ受容体が、癌胎児性抗原、アルファフェトプロテイン、MUC16、サバイビン、グリピカン-3、B7ファミリーメンバー、LILRB、CD19、BCMA、NY-ESO-1、CD20、CD22、CD33、CD38、CEA、EGFR、GD2、HER2、IGF1R、メソテリン、PSMA、ROR1、WT1、NY-ESO-1、フィブリン-3、及びCDH17からなる群から選択される1つ以上の腫瘍抗原を特異的に認識する、請求項59~62のいずれか1項に記載の方法。
- 前記キメラ受容体が、前記シアリダーゼを特異的に認識する、請求項59~62のいずれか1項に記載の方法。
- 前記シアリダーゼが、DAS181またはその誘導体であり、前記キメラ受容体が、ヒト天然型アンフィレグリンまたはノイラミニダーゼと交差反応しない抗DAS181抗体を含む、請求項64に記載の方法。
- 前記操作された免疫細胞及び前記組み換え腫瘍溶解性ウイルスが、同時に投与される、請求項59~65のいずれか1項に記載の方法。
- 前記組み換え腫瘍溶解性ウイルスが、前記操作された免疫細胞の投与前に投与される、請求項59~66のいずれか1項に記載の方法。
- 腫瘍を治療することを、それを必要とする個体において行う方法であって、(a)外来抗原をコードするヌクレオチド配列を含む組み換え腫瘍溶解性ウイルスの有効量、及び(b)当該外来抗原を特異的に認識するキメラ受容体を発現する操作された免疫細胞の有効量を個体に投与することを含む、前記方法。
- 前記外来抗原が、細菌タンパク質である、請求項68に記載の方法。
- 前記外来抗原が、シアリダーゼを含む、請求項68または69に記載の方法。
- 前記キメラ受容体が、キメラ抗原受容体(CAR)である、請求項68~70のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1~50のいずれか1項に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス、請求項51に記載の医薬組成物、または請求項52に記載のキャリア細胞の有効量を個体に投与することを含む、腫瘍を免疫療法に感作させる方法。
- 個体のがん細胞のシアル化を減少させる方法であって、請求項1~50のいずれか1項に記載の組み換え腫瘍溶解性ウイルス、請求項51に記載の医薬組成物、または請求項52に記載のキャリア細胞の有効量を前記個体に投与することを含む、前記方法。
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