JP2023515387A - Covid-19の予防、診断および治療に有用なt細胞エピトープクラスターおよび関連組成物 - Google Patents

Covid-19の予防、診断および治療に有用なt細胞エピトープクラスターおよび関連組成物 Download PDF

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Abstract

【要約】本開示は、新規コロナウイルスCOVID-19を含む重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)およびSARS-CoV-2によって引き起こされる疾患に対する、ワクチンを含む新規エピトープ系組成物に関する。本開示は、免疫原性ポリペプチド(本明細書に開示されるコンカテマーポリペプチド、ハイブリッドIi-key構築物、およびキメラまたは融合ポリペプチドを含む)およびその使用、特にワクチン組成物における使用に関する。本開示は、前記ポリペプチドを発現する核酸、ベクター、および細胞、ならびにその用途に関する。本発明のポリペプチドは、より具体的には、HLAクラスIおよび/またはHLAクラスII MHC分子のリガンドであると予測されるアグレトープ、ならびにMHCクラスIおよび/またはクラスII分子のT細胞によって認識されると予測されるエピトープを含んでいる。前記組成物は、特に、ワクチンを製造するのに適しており、特に、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染およびSARS-CoV-2によって引き起こされる関連疾患に対するワクチンを製造するのに適している。【選択図】図8A

Description

関連出願
(関連出願との相互参照)
2020年2月14日に出願した米国仮出願62/976,715号、2020年3月19日に出願した米国仮出願62/991,790号、2020年3月30日に出願した米国仮出願63/001,632号、2020年8月13日に出願した米国仮出願63/065,129号、2020年9月1日に出願した米国仮出願63/073,161号、2020年9月25日に出願した米国仮出願63/083,389号、2020年10月15日に出願した米国仮出願63/092,229号、2020年2月28日に出願した米国仮出願62/983,012号号、2020年3月19日に出願した米国仮出願62/991,814号、2020年8月13日に出願した米国仮出願63/065,161号、2020年9月21日に出願した米国仮出願63/081,062号、2020年3月30日に出願した米国仮出願63/001,624号、2020年8月13日に出願した米国仮出願63/065,135号、2020年4月3日に出願した米国仮出願63/004,729号、2020年8月13日に出願した米国仮出願63/065,152号、2020年4月8日に出願した米国仮出願63/006,962号、2020年8月13日に出願した米国仮出願63/065,163号、2020年9月1日に出願した米国仮出願63/073,156号、および2020年9月21日に出願した米国仮出願63/081,055号の優先権を主張するものであり、各内容は参照によりここに組み込まれる。
本出願は、ASCII形式で電子的に提出されたシーケンスリストを含んでおり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。2021年2月10日に作成された前記ASCIIコピーは、「EPV0038WO Sequence Listing 1_ST25.txt」と命名され、サイズは148KBバイトである。
本開示は、一般に、それを必要とする対象において、COVID-19を含む、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)感染[または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの、密接な関連を有するウイルス]および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に有効な、ワクチンを含む新規なT細胞エピトープ系化合物(T-cell epitope-based compounds)および組成物に関する。そのようなT細胞エピトープ化合物および組成物は、免疫原性T細胞エピトープポリペプチド(immunogenic T-cell epitope polypeptides)(コンカテマーポリペプチド(concatemeric polypeptides)、ハイブリッドIi-key構築物(hybrid Ii-key constructs)、およびキメラまたは融合ポリペプチド(chimeric or fusion polypeptides)を含む)、ならびに核酸、プラスミド、ベクター(発現ベクターを含む)、およびポリペプチドを発現する細胞、医薬組成物、およびワクチンを含む。
本開示はまた、一般に、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)又は関連コロナウイルスに対するT細胞応答(例えば、CD8+及び/又はCD4+T細胞応答)を含む細胞媒介免疫応答を検出する方法、アッセイ、及びキット、並びにSARS-CoV-2感染又は関連コロナウイルス感染の診断のための方法、アッセイ及びキットに関する。
重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)は、コロナウイルス科に属するポジティブセンスの一本鎖リボ核(RNA)ウイルスである。SARS-CoV-2(本明細書では「COVID-19ウイルス」とも呼ばれる場合がある)は、2019年後半に中国の武漢で初めて確認され、高伝染性コロナウイルス疾患2019(「COVID-19」、「2019新規コロナウイルス」、「2019-nCoV」と称されてきており、本明細書ではそう呼ぶことがある)の原因であるとされている。SARS-CoV-2感染は、コロナウイルス病2019(COVID-19)として知られる、軽度または無症状から急速に致命的となる重篤な合併症まで、多くの場合65歳以上の成人および心血管疾患、2型糖尿病、肥満などの基礎疾患を有する個人で幅広い疾患を引き起こす。COVID-19の世界的な広がりは、2020年3月11日に世界保健機関(WHO)によりパンデミック(世界的流行)と宣言された。2020年12月25日現在、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2型(SARS-CoV-2)の世界的な広がりにより、中国の武漢で最初の患者が現れてから10カ月足らずで、COVID-19の患者数は7900万人以上、死者は170万人となり、世界経済の混乱が生じている。重症化しない自然感染からの回復と、若年者における重症化に対する抵抗性は、防御免疫応答を再現するワクチン戦略によって、COVID-19の大流行を終わらせるために免疫系を活用できることを示唆している。
COVID-19の防御の免疫相関はまだ定義されていないが、いくつかの研究では、細胞性獲得免疫機構がSARS-CoV-2の制御に寄与していることが示されている。液性免疫応答もまた防御に寄与しており、現在のワクチン開発の焦点となっている。ウイルス特異的なIgMおよびIgG抗体は、ほぼすべての感染症で認められる。セロコンバージョンは、症状発現後7日から14日目に観察され、ウイルスが消失した後も数週間持続する。抗体量は感染後4~5ヶ月で減少するが、軽症および重症の場合、耐久性のあるメモリーB細胞免疫が報告されている。抗体は、表面のスパイク糖タンパク質と内部のヌクレオカプシドタンパク質に対して見いだされる。中和抗体はスパイクの受容体結合ドメインを標的とし、宿主受容体であるアンジオテンシン変換酵素2(ACE2)を介した細胞侵入を阻止する。中和抗体は、セロコンバージョンした人の90%以上に認められる。医療従事者の前向き研究では、抗COVID-19 IgG抗体価は、その後のPCR検査陽性からの保護と相関しており、抗体、T細胞応答(高い抗体価をもたらす)のいずれか、または両方がその後の感染からの保護と相関していることが示唆された。他の研究では、スパイク特異的である濾胞性ヘルパーCD4 T細胞(Tfh)頻度が中和抗体反応と相関していることが示されている。現在、COVID-19ワクチンは抗体反応の生成に焦点が当てられているが、この後者の発見は、免疫生成におけるT細胞の重要な役割を明らかにするものである。
さらに最近、様々なT細胞応答と感染防御との相関が明らかになり始めている。大規模な前向き研究(プロスペクティブスタディ)により、SARS-CoV-2特異的T細胞の数は、間接的に疾患リスクと相関することが示された。スパイク、膜およびヌクレオカプシドタンパク質に対するT細胞応答が低い人はCOVID-19を発症し、高い応答者はたとえ血清陰性であっても発症しないのである。T細胞の幅も保護反応の重要な特徴であり、軽症の患者は重症の患者と比較して、血液および気管支肺胞洗浄液中のTCRクローナリティが高いことが分かっている。
T細胞の表現型と機能も軽症と重症の予測に役立つ可能性がある。予後不良は、PD-1やTIM-3消耗マーカーの発現増強、CTLA-4やTIGITなどの阻害分子レベルの上昇、多機能CD4およびCD8 T細胞の低頻度、GzmB産生CD8 T細胞の低頻度などのT細胞障害の複数の兆候と関連している。一方、非重症患者は、抑制分子のレベルが低く、GzmA、GzmB、パーフォリンエフェクターが高い。さらに、COVID-19で死亡した患者ではリンパ節にTfh(濾胞性ヘルパーT細胞)が見られないのとは対照的に、回復した患者ではウイルスが消失した時点で末梢にTfhが見られ、回復期まで持続していることがわかった。これ(ら)の知見は、COVID-19免疫の理解を深め、T細胞免疫を利用した抗体およびT細胞指向性ワクチンを開発するために、T細胞のエピトープ特異性を明らかにすることの重要性を強調するものである。
SARS-CoV-2に含まれるCD4+およびCD8+エフェクターT細胞エピトープの同定と、有効な医薬およびワクチンの開発におけるそれらの使用に対する緊急の必要性がある。SARS-CoV-2または関連コロナウイルスに対するT細胞応答(例えば、CD8+および/またはCD4+T細胞応答)などの細胞媒介免疫応答を含む免疫応答を検出するための方法、アッセイ、およびキット、ならびにSARS-CoV-2感染または関連コロナウイルス感染の診断のための方法、アッセイおよびキットも、緊急に必要である。
したがって、本開示は、新規の、治療用T細胞エピトープ化合物および組成物、ならびにそれらの、例えば、免疫応答(例えば、COVID-19を含む、SARS-CoV-2感染を含むコロナウイルス感染およびSARS-CoV-2によって引き起こされる関連疾患に対する応答)を刺激、誘導、および/または拡大する方法における、それらの使用、ならびにCOVID-19を含むSARS-CoV-2感染およびSARS-CoV-2によって引き起こされる、対象における関連疾患に対する治療および/または予防方法、に関するものであり、前記T細胞エピトープ化合物および組成物は、例えば、1または複数の、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列および/またはその断片または変異体を有するポリペプチド、ならびに、任意選択で(optionally)、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に、任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるポリペプチドを含む、本明細書で開示する1または複数の、例えばペプチドまたはポリペプチド;本明細書に開示されるコンカテマーペプチド;本明細書に開示されるようなハイブリッドIi-key構築物であって、例えば、配列番号232-452および457-459、およびその断片または変異体の1つ以上を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるハイブリッドIi-key構築物を含む;本明細書に開示されるキメラまたは融合ポリペプチド組成物(分離、合成または組換えされていてもよい);本明細書に開示される核酸、発現カセット、プラスミド、発現ベクター、組み換えウイルスまたは細胞;本明細書に開示されるワクチン組成物もしくは製剤、および/または本明細書に開示される医薬組成物を含んでいる。
複数の態様において、本開示のT細胞エピトープ化合物または組成物は、本明細書に開示される1または複数のペプチドまたはポリペプチドを含む。複数の態様において、本開示は、1または複数の、配列番号4-224および454-456を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるアミノ酸配列、またはそれらの断片もしくは変異体を有するペプチドもしくはポリペプチドに関する。本明細書において、「本質的に~からなる」という表現は、本開示によるペプチドまたはポリペプチドが、配列番号4-224および454-456のいずれかによる配列又はその断片若しくは変異体に加えて、ペプチドのいずれかの末端及び/又は側鎖に存在し得る追加のアミノ酸又は残基を含んでもよく、これ(ら)のアミノ酸又は残基は、MHCリガンドとして機能するペプチド又はポリペプチドの一部を必ずしも形成するわけではなく、これ(ら)のアミノ酸又は残基は、T細胞エピトープとして機能するペプチドの活性を実質的に損ねないものであることを意味する。
本開示のポリペプチドは、分離、合成、および/または組換えであってよく、グリコシル化、付加化学基などの転写後改変を含んでいてもよい。複数の態様において、ペプチドまたはポリペプチドは、中性(非荷電)または塩の形態のいずれかであり得、グリコシル化、側鎖酸化、またはリン酸化などの改変を含まないかまたは含んでいてもよい。複数の態様において、本発明の開示のペプチドまたはポリペプチドは、n-末端アセチル基および/またはc-末端アミノ基でキャップされてもよい。複数の態様において、配列番号9、34、49、54、59、94、99、104、109、142、147、181、191、196、210-213、215-218、220、および223を有する本開示のペプチドまたはポリペプチドは、n末端アセチル基およびc末端アミノ基でキャッピングされる。複数の態様において、配列番号89、114、186、214、119、221-222、および224を有する本発明の開示のペプチドまたはポリペプチドは、n末端アセチル基でキャップされ、c末端ではキャップされない。
複数の態様において、本発明の開示は、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、ならびに、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチドに関する。
複数の態様において、本発明の開示は、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片および変異体)を有する1または複数のペプチドまたはポリペプチドを含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるコアアミノ酸配列、および、任意選択で、前記コアアミノ酸配列のC末端および/またはN末端に対して1~12の延長されたアミノ酸を有するペプチドまたはポリペプチドに関し、ここで、これ(ら)の隣接アミノ酸(フランクとしてのアミノ酸)の全体の数は、1~12、1~3、2~4、3~6、1~10、1~8、1~6、2~12、2~10、2~8、2~6、3~12、3~10、3~8、3~6、4~12、4~10、4~8、4~6、5~12、5~10、5~8、5~6、6~12、6~10、6~8、7~12、7~10、7~8、8~12、8~10、9~12、9~10または10~12であり、前記隣接アミノ酸は、前記C末端およびN末端に対して任意の比率で分布してもよい(例えば、すべての隣接アミノ酸は、一方の末端に加えられてもよく、または、両方の末端に等しく加えられてもよく、または任意の他の比率で加えられてもよい)。
複数の態様において、本発明の開示は、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片および変異体)、および任意選択で、C末端および/またはN末端の1~12の延長されたアミノ酸を有する、1または複数のペプチドまたはポリペプチドを含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるコア配列を有するペプチドまたはポリペプチドに関し、これ(ら)の隣接アミノ酸の全体の数は1~12、1~3、2~4、3~6、1~10、1~8、1~6、2~12、2~10、2~8、2~6、3~12、3~10、3~8、3~6、4~12、4~10、4~8、4~6、5~12、5~10、5~8、5~6、6~12、6~10、6~8、7~12、7~10、7~8、8~12、8~10、9~12、9~10、または10~12であり、ここで、隣接アミノ酸は前記C末端および前記N末端に任意の割合で分布することができ(例えばすべての隣接アミノ酸は一方の末端に付加することもでき、アミノ酸は両方の末端に等しく、または他の任意の割合で付加することもでき)、ただし隣接アミノ酸を有するポリペプチドは、依然として同じHLA分子に結合できる(すなわち、MHC結合性を保持する)。
複数の態様において、前記隣接アミノ酸を有する前記ポリペプチドは、前記隣接アミノ酸を有さない前記ポリペプチドコア配列と同じHLA分子に結合すること(すなわち、MHC結合性を保持すること)および/または同じTCR特異性を保持することが、依然として可能である。
複数の態様において、前記隣接アミノ酸を有する前記ポリペプチドは、前記隣接アミノ酸を有さない前記ポリペプチドコア配列と同様に、同じHLA分子に結合する(すなわち、MHC結合性を保持する)、及び/又は同じTCR特異性を保持する、及び/又は抗SARS-CoV-2活性を含む抗ウイルス活性を保持できることに変わりはない。
複数の態様において、前記隣接アミノ酸配列は、内在性タンパク質において、そこに含まれるペプチドまたはポリペプチドの態様にも存在するものである。例えば、ペプチドまたはポリペプチドが、配列番号4-8および210のアミノ酸配列(および/またはその断片および変異体)、ならびに任意選択で、C末端および/またはN末端の1~12の延長されたアミノ酸を有する1または複数のペプチドまたはポリペプチドを含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるコア配列を有する場合、1~12のアミノ酸の延長は、2019-nCoVのエンベロープのアミノ酸配列(配列番号1)において、配列番号号4-8および210のアミノ酸配列に隣接するものとして見出されるものである。
ペプチドまたはポリペプチドが、配列番号9-63および211-213のアミノ酸配列(および/またはその断片および変異体)、ならびに任意選択で、C末端および/またはN末端の1~12の延長されたアミノ酸を有する1または複数のペプチドまたはポリペプチドを含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるコア配列を有する場合、1~12のアミノ酸の延長は、SARS-CoV-2の膜のアミノ酸配列(配列番号2)において、配列番9-63および213のアミノ酸配列に隣接するものとして見出されるものである。
ペプチドまたはポリペプチドが、配列番号64-209および214-224および454-456アミノ酸配列(および/またはその断片および変異体)、ならびに任意選択で、C末端および/またはN末端の1~12の延長されたアミノ酸を有する1または複数のペプチドまたはポリペプチドを含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるコア配列を有する場合、1~12のアミノ酸の延長は、SARS-CoV-2のスパイクのアミノ酸配列(配列番号3)において、配列番号64-209と214-224と454-456のアミノ酸配列に隣接するものとして見出されるものである。
追加の例は、以下の明細書に記載されている。
複数の態様において、本明細書に記載される前記隣接アミノ酸配列は、MHC安定化領域として機能し得る。複数の態様において、より長いペプチドの使用は、患者細胞による内因性プロセシングを可能にし、より効果的な抗原提示およびT細胞応答の誘導をもたらす可能性がある。複数の態様において、延長部(複数可)は、ペプチドまたはポリペプチドの生化学的特性(例えば、溶解性または安定性に限定されない)を改善するために、またはペプチドの効率的なプロテアソーム処理の可能性を改善するために役立ち得る。複数の態様において、本開示のポリペプチドは、分離、合成、および/または組換えであってもよく、グリコシル化、付加化学基などの転写後改変を含んでいてもよい。複数の態様において、ペプチドまたはポリペプチドは、中性(非荷電)または塩の形態のいずれかであり得、グリコシル化、側鎖酸化、またはリン酸化などの改変を含まないかまたは含んでいてもよい。特定の態様において、本発明の開示のペプチドまたはポリペプチドは、n末端アセチル基および/またはc末端アミノ基でキャップされてもよい。
複数の態様において、本開示は、本発明で開示される1または複数のポリペプチドまたはペプチド(以下に限定されないが、例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、ならびに、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド)が、追加のペプチドまたはポリペプチド(an additional peptide or polypeptide)に連結、融合、または結合(例えば、フレーム内で融合、化学的に結合、または他の方法で結合)して構成されるコンカテマーポリペプチドまたはペプチドに関する。そのような追加のペプチドまたはポリペプチドは、本発明で開示されるポリペプチドまたはペプチドの1つ以上であってもよく、あるいは、着目した追加のペプチドまたはポリペプチドであってもよい。
複数の態様において、コンカテマーペプチドは、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上の本発明で開示されたペプチドまたはポリペプチドから構成されている。他の複数の態様において、コンカテマーペプチド又はポリペプチドは、1000以上、1000以下、900以下、500以下、100以下、75以下、50以下、40以下、30以下、20以下、又は100以下のペプチドエピトープを含む。さらに他の複数の実施形態では、コンカテマーペプチドは、3~100、5~100、10~100、15~100、20~100、25~100、30~100、35~100、40~100、45~100、50~100、55~100、60~100、65~100、70~100、75~100、80~100、90~100、5~50、10~50、15~50,20~50、25~50、30~50、35~50、40~50、45~50、100~150、100~200、100~300、100~400、100~500、50~500、50~800、50~1000、または100~1000の本発明で開示されるペプチドまたはポリペプチドが連結、融合または結合しているものである。コンカテマーポリペプチドの各ペプチドまたはポリペプチドは、任意に、切断感受性部位であってもよい1または複数のリンカーを、それらのN末端および/またはC末端に隣接して有していてもよい。
このようなコンカテマーペプチドにおいて、2つ以上のペプチドエピトープは、それらの間に開裂感受性部位を有していてもよい。あるいは、2つ以上のペプチドエピトープは、互いに直接、または切断感受性部位でないリンカーを介して接続されていてもよい。
複数の態様において、本発明で開示されるコンカテマーポリペプチドまたはペプチド配列は、内在性の(naturally occurring)配列に対応しない。すなわち、本発明で開示される1または複数のポリペプチドまたはペプチド(以下に限定されないが、例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド)の各々が、全体的なコンカテマーポリペプチドが自然発生コロナウイルス配列に対応しないような様式で、追加のペプチドまたはポリペプチド(これは本発明で開示された1または複数のペプチドであってもよい)に、連結、融合または結合(例えば、フレーム内で融合、化学的に結合、または他の方法で結合)連結される。
複数の態様において、本開示のコンカテマーポリペプチドは、分離され、合成され、および/または組換えされてもよく、グリコシル化、付加化学基などの転写後改変を含んでいてもよい。複数の態様において、コンカテマーポリペプチドは、中性(非荷電)または塩の形態のいずれかであり得、グリコシル化、側鎖酸化、またはリン酸化などの改変を含まなくてもよいし、含んでもよい。所定の複数の態様において、本発明の開示のコンカテマーポリペプチドは、n-末端アセチル基および/またはc-末端アミノ基でキャップされてもよい。
複数の態様において、本開示の1または複数の、ペプチドもしくはポリペプチドまたはコンカテマーポリペプチド[例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、ならびに、任意選択で、配列番号2-224のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド、または1または複数の配列番号232-452および457-459(および/またはその断片もしくは変異体)を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるコンカテマーポリペプチド]は、異種ポリペプチドに、結合し、連結(例えば、フレーム内で融合、化学的に結合、または他の方法で結合)し、および/または挿入される。複数の態様において、本発明で開示の1または複数のペプチドもしくはポリペプチドまたはコンカテマーポリペプチドは、異種ポリペプチドの隣接アミノ酸とともに、アミノ酸配列に接合、連結(例えば、フレーム内融合、化学結合、または他の方法で結合)、および/または挿入されてもよいが、本発明で開示の1または複数のペプチドもしくはポリペプチドまたはコンカテマーポリペプチドは、異種ポリペプチドに全体として、接合、連結(例えば、フレーム内融合、化学結合、または他の方法で結合)、および/または挿入される。
複数の態様において、本開示は、’813ハイブリッドと同様の3つの要素で構成されるハイブリッドIi-key構築物に関する。3つの要素は、以下の通りである。(1)哺乳類Ii-KeyペプチドLRMKLPKPPKPVSKMR(配列番号225)の4-16残基および抗原提示増強活性を保持する配列番号225の改変体(modifications)(複数の態様において改変体は、配列番号225のLRMK(アミノ酸1-4)残基および0-12の追加の連続した配列番号225の残基、または、抗原提示増強活性を保持する配列番号225の改変体;または他の態様ではLRMK(配列番号226)を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)可能性がある)を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるからなるN-末端要素;
(2)MHCクラスIIおよび/またはクラスI分子(複数可)の抗原ペプチド結合部位に結合する、ポリペプチドまたはペプチド模倣構造の形態のMHCクラスIIおよび/またはMHCクラスI提示エピトープ(複数の態様において、これは、本発明で開示する、1または複数のペプチドまたはポリペプチド(これらに限定されないが、例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端上に任意の比率で分布する1~12の追加アミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド)を含む)を含むC末端要素;および
(3)前記ハイブリッドのN末端およびC末端要素に共有結合する任意選択の介在する化学構造であって、複数の態様において、この化学構造は、直鎖状に配置されたとき、20アミノ酸長まで伸びる柔軟な鎖を形成する共有結合した原子のグループ。
複数の態様において、介在する化学構造は、5-アミノペンタン酸であるデルタ-アミノ吉草酸(および「ava」と称することがある)を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる。
複数の態様において、介在する化学構造は、ava、ala-ala-ala、gly-gly、またはava、ala-ala-ala、およびgly-glyの他の生物学的に受け入れられた機能的等価物を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなってもよい。
特定のハイブリッドIi-key構築物は表2に開示されており、配列番号232-452および457-459を含む。
特定の態様において、ハイブリッドIi-key構築物の、MHCクラスIIおよび/またはクラスI分子(複数可)の抗原性ペプチド結合部位に結合する、ポリペプチドまたはペプチド模倣構造の形態のMHCクラスIIおよび/またはMHCクラスI提示エピトープ(複数の態様において、これは、本発明で開示される1または複数のペプチドまたはポリペプチド(これらに限定されないが、例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端上に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド)を含む)を含むC末端要素は、N末端アセチル基および/またはC末端アミノ基でキャップされてもよい。
C末端要素として、配列番号9、34、49、54、59、94、99、104、109、142、147、181、191、196、210-213、215-218、220、および223を有する本発明で開示のペプチドまたはポリペプチドを含む本発明で開示のハイブリッドIi-key構築物の態様では、そのようなペプチドはN末端アセチル基およびC末端アミノ基でキャップされる。
C末端要素として、配列番号89、114、186、214、119、221-222、および224を有する本発明で開示のペプチドまたはポリペプチドを含む本発明で開示のハイブリッドIi-key構築物の態様では、そのようなペプチドはn末端アセチル基でキャップされ、c末端でキャップされない。
配列番号237、262、277、283、287、322、327、332、337、370、375、409、419、424、438-441、443-446、448、および451のハイブリッドIi-key構築物の態様では、C末端要素の開示されたペプチド配列は、N末端アセチル基およびC末端のアミノ基でキャップされる。
配列番号317、342、414、442、447、449、450、および452のハイブリッドIi-key構築物の態様では、C末端要素の開示されたペプチド配列は、n末端アセチル基でキャップされ、c末端でキャップされない。
複数の態様において、本開示は、本開示の1または複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物を含むキメラまたは融合ポリペプチド組成物(複数の態様において、分離、合成、または組換えであり得る)に関する。複数の態様において、本開示のキメラまたは融合ポリペプチド組成物は、本開示の1または複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、および/またはハイブリッドIi-Key構築物(例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号2-224のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を有する1または複数のペプチドまたはポリペプチドを含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド)が、異種ポリペプチドに接合、連結(例えば、フレーム内融合、化学結合、またはその他の結合)、および/または挿入されたものを含んでなる
複数の態様において、本開示の1または複数のペプチド、ポリペプチド、および/コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物は、異種ポリペプチドに挿入されてもよく、異種ポリペプチドのC末端(当技術分野で知られているように、リンカーを使用してまたは使用せずに)、および/またはN末端(当技術分野で知られているように、リンカーを使用してまたは使用せずに)に付加されてもよい。
上記キメラまたは融合ポリペプチド組成物の態様において、1または複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物は、異種ポリペプチドの隣接アミノ酸とともに、アミノ酸配列に接合、結合(例えばフレーム内融合、化学結合、またはその他の結合)、および/または挿入されたから構成されてもよいが、1または複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物は、異種ポリペプチドに全体として、接合、連結(例えば、フレーム内融合、化学結合、またはその他の結合)、および/または挿入されてもよい。
複数の態様において、本開示のキメラまたは融合ポリペプチド組成物は、本発明の開示のペプチド、ポリペプチド、および/コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物を含み、前記ペプチド、ポリペプチド、および/コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物は、異種ポリペプチドに自然に含まれない配列および/または異種ポリペプチドのその自然の位置に配置されない配列を有している。
例えば、複数の態様において、本開示の1または複数のペプチド、ポリペプチド、および/コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物は、SARS-CoV-2配列が本開示の1または複数のペプチド、ポリペプチド、および/コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物を含まないSARS-CoV-2配列に挿入されてよい(例えば、SARS-CoV-2配列が本開示の1または複数のペプチド、ポリペプチド、および/コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物を含まないように変異している)、または本開示の1または複数のペプチド、ポリペプチド、および/コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物がSARS-CoV-2配列において、自然における位置ではない箇所に挿入されてもよい。
複数の態様において、本開示のペプチド、ポリペプチド、および/コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物のうちの1つ以上は、異種ポリペプチドに接合、連結(例えば、フレーム内融合、化学結合、またはその他の結合)、および/または挿入されてもよい。上述のキメラまたは融合ポリペプチド組成物の態様において、キメラまたは融合ポリペプチドは、分離、合成、または組換えであってもよい。
複数の態様において、本発明の開示は、本明細書に記載の1または複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、および/またはキメラまたは融合ポリペプチドをコードする核酸(例えば、mRNAを含む、DNAまたはRNA)に関する。例えば、複数の態様において、本発明の開示は、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の割合で分布している1~12の追加のアミノ酸を有する1または複数のペプチドまたはポリペプチドを含む、これ(ら)からなる、またはこれ(ら)から本質的になるペプチドまたはポリペプチドをコードする核酸に関する。
さらに、本発明の開示は、表2のIi-key構築物を含む、本明細書に開示されるIi-key構築物をコードする核酸に向けられ、配列番号232-452および457-459のものが含まれる。
複数の態様において、本開示は、記載されるような核酸を含む、発現ベクターなどのベクターに関する。複数の態様において、本開示は、本明細書に記載のような核酸を含んでなる発現カセット、プラスミド、発現ベクター、組換えウイルス、または細胞に関する。複数の態様において、本開示は、記載されるようなベクターを含んでなる細胞またはワクチンに関する。複数の態様において、本開示は、本開示のベクターを含んでなる細胞に関する。
複数の態様において、本発明の開示は、医薬組成物に関し、医薬組成物は、本発明の開示のT細胞エピトープ化合物または組成物(例えば、以下の1つまたは複数:本明細書に開示されるポリペプチド;本明細書に開示されるコンカテマーペプチド;本明細書に開示されるハイブリッドIi-Key構築物;本明細書に開示されるキメラまたは融合ポリペプチド組成物;そのようなペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、または融合ポリペプチドのキメラ組成物をコードする核酸を含む本明細書に開示される核酸、発現カセット、プラスミド、発現ベクター、組換えウイルス、本明細書に開示されるような細胞)、および薬学的に許容される担体、賦形剤、および/またはアジュバントが挙げられる。複数の態様において、前記ペプチドまたはポリペプチドをコードする1または複数の核酸は、DNA、RNA、またはmRNAである。上記の医薬組成物の複数の態様において、本明細書に開示される組成物は、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8、少なくとも9、少なくとも10、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも25、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、少なくとも100、少なくとも200、少なくとも300、少なくとも400、少なくとも500、少なくとも600、少なくとも700、少なくとも800、少なくとも900、または少なくとも1000(その間のあらゆる値または範囲を含む)のペプチド、ポリペプチド、および/コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物である。
複数の態様において、本開示は、本開示のT細胞エピトープ化合物または組成物を含むワクチンであり、例えば、1または複数の、本明細書に開示されるポリペプチド;本明細書に開示されるコンカテマーペプチド;本明細書に開示されるハイブリッドIi-Key構築物;本明細書に開示されるキメラまたは融合ポリペプチド組成物;そのようなペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物またはキメラまたは融合ポリペプチド組成物をコードする核酸を含む、本明細書に開示される核酸;発現カセット、プラスミド、発現ベクター、組換えウイルス、本明細書に開示されるような細胞;本明細書に開示されるような医薬組成物;または本明細書に記載のワクチン)および、任意選択で、キャリア、賦形剤、および/またはアジュバントを含む。
本開示はまた、対象において免疫化または免疫応答を誘導する方法に関し、前記方法は、本明細書に記載の1または複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、キメラまたは融合ポリペプチド、核酸、発現カセット、プラスミド、発現ベクター、組み換えウイルス、細胞医薬組成物、またはワクチンを、前記対象に投与することを含む。複数の態様において、対象はヒトである。複数の態様において、本開示は、対象において免疫化または免疫応答を誘導する方法に関し、前記対象に、本発明の開示のT細胞エピトープ化合物または組成物(例えば、1または複数の、本明細書に開示されるポリペプチド;本明細書に開示されるコンカテマーペプチド;本明細書に開示されるハイブリッドIi-Key構築物;本明細書に開示されるキメラまたは融合ポリペプチド組成物;そのようなペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、本明細書に開示されるハイブリッドIi-Key構築物、または本明細書に開示されるキメラまたは融合ポリペプチド組成物をコードする核酸など、本明細書に開示される核酸;発現カセット、プラスミド、発現ベクター、組換えウイルス、本明細書に開示される細胞;本明細書に開示される医薬組成物;または本明細書に記載されるワクチン)を投与する工程を備える。複数の態様において、対象はヒトである。複数の態様において、本開示は、対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染および/またはSARS-CoV-2によって引き起こされる関連疾患に対する免疫応答を刺激、誘導、および/または拡大する方法に関し、前記対象に本発明の開示のT細胞エピトープ化合物または組成物を投与する工程を備える。
本開示はまた、ヒトなどの対象における、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染および/またはSARS-CoV-2によって引き起こされる関連疾患を治療および/または予防する方法に関し、前記対象に、本発明で開示のT細胞エピトープ化合物または組成物(例えば、1または複数の、本明細書に開示されるポリペプチド;本明細書に開示されるコンカテマーペプチド;本明細書に開示されるハイブリッドIi-Key構築物;本明細書に開示されるキメラまたは融合ポリペプチド組成物;本明細書に開示される、そのようなペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、またはキメラまたは融合ポリペプチド組成物をコードする核酸など、本明細書に開示される核酸;本明細書に開示される発現カセット、プラスミド、発現ベクター、組換えウイルス、細胞;本明細書に開示される医薬組成物;または本明細書に説明されるワクチン)を投与する工程を備える。
理解されるべきこととして、本明細書に記載される本発明の開示のT細胞エピトープ化合物または組成物は、免疫応答を誘導するため、および/または対象にワクチン接種するために使用されてもよい。COVID-19を含むSARS-CoV-2感染および/またはSARS-CoV-2によって引き起こされる関連疾患に対してワクチン接種することが特に有用である。
複数の態様において、本開示は、免疫応答を検出するための新規な方法、アッセイ、キットを提供し、複数の態様では、SARS-CoV-2または関連コロナウイルスに対するT細胞応答(例えば、CD8+および/またはCD4+T細胞応答)を含む細胞媒介免疫(CMI)応答を検出するための新規な方法、アッセイ、キットを提供し、SARS-CoV-2感染または関連コロナウイルス感染を診断するための方法、アッセイ、キットを提供し、ならびに、高伝染性コロナウイルス2019疾患を含むSARS-CoV-2に起因する疾患を診断するための方法、アッセイ、およびキットを提供する。本発明で開示されるアッセイ、方法、およびキットは、本明細書に開示される1または複数のT細胞エピトープ化合物および組成物(ペプチドまたはポリペプチドを含み、ハイブリッドIi-Key構築物、コンカテマーペプチドを含む)を使用するか、または含むものである。
複数の態様において、本開示は、T細胞または免疫系の他の細胞を含む対象からのサンプルを、本発明の開示の1または複数のペプチドまたはポリペプチドとインキュベートすることによって、対象におけるCOVID-19または関連コロナウイルス感染に対するCMI応答を測定する方法に関する。複数の態様において、IFN-γまたは他のサイトカインもしくは免疫エフェクター分子(複数可)の産生が、次いで検出される。免疫エフェクターの存在またはレベルは、次いで、対象の細胞媒介応答性のレベルを示す。好ましくは、サンプルは、抗原を含む適切な容器に採取された全血である。任意選択で、デキストロースなどの単糖がインキュベーション混合物に添加される。したがって、本開示の一態様は、対象におけるCMI応答を測定するための方法に関し、前記方法は、前記対象からサンプルを採取する工程であって、前記サンプルが、抗原による刺激後の免疫エフェクター分子を産生することができる免疫系の細胞を含んでいる工程と、前記サンプルを本開示の1または複数のペプチド又はポリペプチドとインキュベートする工程と、次いで、免疫エフェクター分子の存在又はレベルの上昇を測定する工程とを備え、前記免疫エフェクター分子の存在又はレベルが、SARS-CoV-2又は関連コロナウイルス感染に対して細胞媒介免疫応答を行う前記対象の能力を示す、方法である。複数の態様において、免疫エフェクター分子の存在またはレベルの上昇は、前記免疫エフェクター分子の存在またはレベルが、SARS-CoV-2または関連するコロナウイルス感染に対して細胞媒介免疫応答を行う前記対象の能力を示すものである。
複数の態様において、本開示は、SARS-CoV-2または関連コロナウイルスのペプチド特異的T細胞をアッセイする方法に関し、この方法は、T細胞を含む液体を準備する工程、この液体に本発明の開示の1または複数のペプチドまたはポリペプチドを加える工程、サイトカイン放出を引き起こすために液体をインキュベートする工程、および放出したサイトカインを検出する工程を備える。好ましくは、本方法は、サイトカインに対する第一の固定化抗体を有する表面と接触しているT細胞を含む液体を準備する工程、前記液体にペプチドまたはポリペプチドを加える工程、サイトカインを分泌するように、ペプチドまたはポリペプチドに対してin vivoで予め感作されている任意のペプチドまたはポリペプチド特異的T細胞を生じる条件下で、得られた液体混合物をインキュベートする工程、および第一の固定化抗体に結合した分泌サイトカインを検出する工程、を備える。複数の態様において、細胞は、好ましくは、末梢血単核細胞(PMBC)である。それらは、好適には、COVID-19感染または関連するコロナウイルス感染に苦しんでいる、または苦しんでいたことが知られている患者から採取することができる。複数の態様において、使用される細胞は新鮮である。複数の態様において、アッセイは、ペプチドまたはポリペプチド特異的T細胞(例えば特定のペプチドまたはポリペプチドに対してin vivoで活性化または前感作されたCD8+またはCD4+T細胞)を同定または定量するために使用される。複数の態様において、これらは、未刺激T細胞、すなわち、in vitro培養による分裂/分化をもたらす必要なしに、即時エフェクター機能を発揮することができる細胞である。対象となるペプチドまたはポリペプチドがこのような細胞に提示されると、細胞は種々のサイトカインを分泌し、そのうちの任意の1つがこのアッセイの目的のために選択されてもよい。複数の態様において、選択されるサイトカインは、インターフェロン-γ(IFN γ)である。
複数の態様において、本開示は、抗SARS-CoV-2(または関連コロナウイルス)T細胞応答(複数の態様においてCD4+/CD8+T細胞応答を含むことができる)を検出する方法を提供するものであり、この方法は、個体のT細胞集団を本発明の開示のペプチドまたはポリペプチド(前記ペプチドまたはポリペプチドの1つ以上は、ペプチドを認識するT細胞受容体に結合する類似体によって置換されてもよい)と接触させる工程、およびT細胞集団のT細胞がペプチドを認識するか否かを決定する工程を備える。
複数の態様において、本開示は、宿主におけるSARS-CoV-2または関連コロナウイルス感染、または宿主のSARS-CoV-2または関連コロナウイルスへの曝露を診断する方法を提供し、それには(i)宿主からのT細胞集団を、本開示の1または複数のペプチドまたは類似体、および/また前記ペプチドのいずれかを認識するT細胞受容体に結合できる類似体に接触させる工程、および(ii)前記T細胞集団のT細胞が前記ペプチドおよび/または類似体を認識するか否かを決定する工程を備える。
本開示は、以下の図を参照することで、よりよく理解され得る。
図1は、2019-nCoVのエンベロープ(配列番号1)、メンブレン(配列番号2)、スパイク(配列番号3)のアミノ酸配列を示している。 図2Aは、ex vivo免疫リコール応答は、SARS-CoV-2ナイーブ個体と経験個体とを区別し、異なるCOVID-19免疫型を示す。 図2Bは、ex vivo免疫リコール応答は、SARS-CoV-2ナイーブ個体と経験個体とを区別し、異なるCOVID-19免疫型を示す。 図3Aは、本開示のポリペプチドを使用するSARS-CoV-2経験者において、強いex vivo免疫リコール応答が認められる、または認められ得ることを示す図である。 図3Bは、本開示のポリペプチドを使用するSARS-CoV-2経験者において、強いex vivo免疫リコール応答が認められる、または認められ得ることを示す図である。 図4は、本発明で開示のポリペプチドが、自然のSARS-CoV-2感染におけるex vivo免疫リコール反応を刺激することを示す図である。 図5Aは、本発明の開示のポリペプチドが、培地で増殖後ナイーブおよびCOVID-19回復期のドナーにおいて、高いIFN-γ応答を刺激する、または刺激し得ることを示している。 図5Bは、本発明の開示のポリペプチドが、培地で増殖後ナイーブおよびCOVID-19回復期のドナーにおいて、高いIFN-γ応答を刺激する、または刺激し得ることを示している。 図6Aは、ナイーブおよびCOVID-19回復期ドナーにおいて、培地で増殖後、本発明で開示のポリペプチドが低頻度エピトープ特異的T細胞を刺激するか、または刺激し得ることを示している。 図6Bは、ナイーブおよびCOVID-19回復期ドナーにおいて、培地で増殖後、本発明で開示のポリペプチドが低頻度エピトープ特異的T細胞を刺激するか、または刺激し得ることを示している。 図7は、ナイーブおよびCOVID-19回復期ドナーにおいて、培地で増殖後、本発明で開示のポリペプチドが低頻度エピトープ特異的T細胞を刺激することを示している。 図8A~Dは、予測されたSARS-CoV-2 T細胞エピトープが、COVID-19回復期のドナーにおいてex vivoで抗原性を有するが、健康なドナーでは抗原性を有しないことを示している。(図8A)回復期及びSARS-CoV-2未感染ドナー(ナイーブ)を、我々の32の予測エピトープからなる全ペプチドプールで刺激し、IFNγ産生細胞をフルオロスポットアッセイで測定した。開いている円は、低用量再刺激に対する応答を示す。横線は、SFC/10脾細胞=25における陽性基準を示す。(図8B)個々のペプチドに対するIFNγ応答も評価し、個々のドナーにおける応答の幅、(図8C)コホート内の固有のペプチドに対する応答の頻度(縦線は各コホートの20%を示す)、および(図8D)IFNγ産生エピトープ特異的細胞の頻度で示す応答の深さ(縦線はSFC/10脾細胞=25での陽性基準を示す)が確認された。*=p<0.05. 図8Aと同様である。 図8Aと同様である。 図8Aと同様である。 図9Aは、SARS-CoV-2経験者が、ex vivoで可変の免疫リコール応答を示すことを示す。(図9A)個々のペプチドに対する有意な応答(ソース抗原ごとに結合)は、共生のドナー内の3つの異なる免疫型コホートを同定する(ドナーの表記;*=肺炎、**=入院、非ICU)。(図9B)性別による累積T細胞応答と年齢の相関。 図9Bは、SARS-CoV-2経験者が、ex vivoで可変の免疫リコール応答を示すことを示す。(図9A)個々のペプチドに対する有意な応答(ソース抗原ごとに結合)は、共生のドナー内の3つの異なる免疫型コホートを同定する(ドナーの表記;*=肺炎、**=入院、非ICU)。(図9B)性別による累積T細胞応答と年齢の相関。 図10A~Dは、抗原特異的T細胞増殖が、COVID-19回復者における応答を増加させ、健常ドナーにおける既存のSARS-CoV-2免疫を発見することを示す。(図10A)回復者及びナイーブドナーのPBMCを、8日間の増殖培養後に全ペプチドプールで再刺激し、IFNγ産生細胞をフルオロスポットアッセイにより測定した。横線は、SFC/10脾細胞=25における陽性基準を示す。(図10B)個々のドナーにおける応答の幅を同定し、個々のペプチドに対するIFNγ応答を評価した、(図10C)コホート内の固有のペプチドに対する応答の頻度(縦線は各コホートの20%を示す)、(図10D)IFNγ産生エピトープ特異的細胞の頻度によって示す応答の深さ(縦線は、SFC/10脾細胞=25での陽性基準を示す)を確認した。 図10Aと同様である。 図10Aと同様である。 図10Aと同様である。 図11A~Dは、EPV-CoV-19免疫化が、HLA-DR3トランスジェニックマウスにおいて強い1型偏向T細胞応答を刺激することを示す。ブースト後8日目に、マウスの脾臓細胞を分離し、エピトープ特異的リコール応答についてアッセイした。細胞を、二重IFNγ/IL-4フルオロスポットプレートにプレーティングし、そして48時間、ペプチドプールで再刺激した。(図11A)代表的な画像およびスポット数を、両方について示す。(図11B)IFNγ SFCカウントを、1x10 細胞に正規化し、バックグラウンド減算によって調整し、そして(図11C)IFNγ SI指数を、バックグラウンドに対する個々の再刺激反復の倍数変化を計算することによって、決定した。(図11C)IL-4 SFC及び(図11D)SIを同様に計算した。横線は、それぞれ、SFC>25およびSI>5の陽性基準を示す。(図11D)報告されたIFNγおよびIL-4刺激指数から、各再刺激複製物のIFNγ:IL-4比を計算して、免疫応答の全体的な偏りをモデル化し、すべてのワクチン接種動物において鋭い1型偏向表現型を同定した。横線は、タイプ1/タイプ2応答の40倍、100倍、1000倍の偏向を示す。(n=17,*=p<0.05,**=p<0.01,***=p<0.001) 図11Aと同様である。 図11Aと同様である。 図11Aと同様である。 図11Aと同様である。 図11Aと同様である。 図12A~Eは、EPV-CoV-19免疫化が、HLA-DR3トランスジェニックマウスにおいて1型偏向メモリーCD4及びCD8T細胞を刺激することを示している。脾臓細胞は、ブレフェルディンA及びモネンシンの存在下で、ワクチンとマッチしたペプチドプールで6時間再刺激された。インキュベーション後、細胞を表面マーカーで染色し、固定・透過処理し、細胞内マーカーで染色し、マーカーの発現をフローサイトメトリーで記録した。メモリーCD4T細胞およびCD8T細胞は、IFNγ、IL-4、またはIL-5産生(親T細胞集団における頻度およびサイトカインの平均蛍光強度(MFI)の両方)について評価された。(図12A)タイプ1およびタイプ2偏向エピトープ特異的メモリーT細胞集団の代表的な画像を示す。(図12B)エピトープ特異的応答の倍数増加(CD28刺激対照を超える)は、IFNγのワクチン特異的誘導を同定するが、(図12C)IL-4、または(図12D)IL-5の誘導ではない。(図12E)ICS生成データから、ペプチド再刺激によるIFNγまたはIL-4および/またはIL-5産生細胞の倍増を計算し、タイプ1対タイプ2応答の比を使用して、ワクチン接種動物におけるTh偏向モデルおよびTc偏向モデルを作成した。(n=17,*=p<0.05,*=p<0.01,***=p<0.001) 図12Aと同様である。 図12Aと同様である。 図12Aと同様である。
本開示は、一般に、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染およびSARS-CoV-2によって引き起こされる関連疾患に対する使用のための、ワクチンを含むT細胞エピトープに基づく化合物および組成物に関する。本開示は、免疫原性(immunogenic)のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、およびキメラまたは融合ポリペプチド、ならびにそれらの使用、特に医薬組成物およびワクチン組成物における使用に関するものである。本開示はまた、核酸、ベクター(発現ベクターを含む)、およびペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、およびキメラまたは融合ポリペプチドを発現する細胞、ならびにその用途に関する。本開示のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、及びキメラ又は融合ポリペプチドは、より具体的には、HLAクラスI及び/又はHLAクラスII MHC分子のリガンドであると予測されるアグレトープ、並びにMHCクラスI及び/又はクラスII分子についてT細胞(CD8+及び/又はCD4+T細胞を含む)によって認識されると予測されるエピトープから構成されている。本開示は、ヒト用のワクチン、特に、SARS-CoV-2感染及びCOVID-19を含むSARS-CoV-2によって引き起こされる関連疾患を含むコロナウイルス感染に対するワクチン接種のためのワクチンを製造するのに特に適している。
エピトープ特異的なT細胞を利用して、特定の抗原に対する免疫を誘導することが可能である。この発見は、特定の病原体や感染症に対する治療レジメンや抗原特異的な治療法の設計に影響を与えるものである。本開示とデータは、自然感染で認識され、SARS-CoV-2に対する既存の免疫を刺激する、特定されたSARS-CoV-2 T細胞エピトープに関するものである。これらのエピトープは、T細胞指向性ワクチン開発のための優れた候補である。保存されたエピトープからなるT細胞標的ワクチンは、組織常在のメモリーCD8T細胞、および抗体反応をサポートするメモリーCD4T細胞の産生により、感染部位で迅速、有効、長期の免疫を提供することができると考えられる。2009年のH1N1パンデミックにおけるインフルエンザワクチン接種では、メモリーCD4T細胞が、新規ヘマグルチニンに対するナイーブB細胞応答をサポートできることが示された。T細胞指向型SARS-CoV-2ワクチンは、既存の交差防御抗体の不存在下で、新規SARS-CoV-2ウイルスによる急性感染を早期に制御する強固なCD4T細胞メモリーを生成することが可能であろう。
したがって、本開示のT細胞エピトープ化合物または組成物[1または複数の、配列番号4-224および454-456および/またはその断片および変異体、ならびに任意選択で配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端上に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる配列を有する、1または複数のペプチドまたはポリペプチド(複数の態様において、前記ポリペプチドは、分離、合成、または組み替えられていてもよい);本明細書に開示されるコンカテマーペプチド;表2(配列番号232-452および457-459)に開示されている特定のハイブリッドIi-Key構築物を含む、本明細書に開示されるハイブリッドIi-Key構築物;本明細書に開示されるキメラまたは融合ポリペプチド組成物;そのようなペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、またはキメラまたは融合ポリペプチド組成物をコードしている核酸;本明細書に開示されるそのようなペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、またはキメラまたは融合ポリペプチド組成物を発現する、発現カセット、プラスミド、発現ベクター、組換えウイルス、または細胞;本明細書に開示されるワクチン組成物または製剤;および/または本明細書に開示される医薬組成物または製剤]を含むT細胞エピトープの投与は、任意選択で、薬剤(抗ウイルス剤など)、タンパク質または不活化もしくは弱毒性生ウィルスと併用して、免疫応答(例えば、COVID-19を含む、SARS-CoV-2を含む病原体、およびSARS-CoV-2によって引き起こされる関連疾患に対する免疫応答)を誘発しうる。本開示のT細胞エピトープ化合物および組成物を含むT細胞エピトープは、免疫系を免疫に向かって意図的に操作するために使用することができる。
例えば、本開示のT細胞エピトープ化合物および組成物は、免疫原性T細胞の選択的な係合(engagement)および活性化において有用である。特定の内在性のT細胞(複数の態様において、CD4+およびCD8+T細胞を含む)は、COVID-19を含むSARS-CoV-2などの病原体およびSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する免疫を誘発するために、または免疫応答を誘発するために、係合、活性化、および/または投与できることが、本明細書で実証される。本開示のT細胞エピトープ化合物および組成物を使用して内在性のT細胞を選択的に活性化することにより、本明細書では、かかるT細胞エピトープ化合物および組成物を使用して、対象における、COVID-19を含むSARS-CoV-2などのコロナウイルスに対する免疫応答、及びSARS-CoV-2によって引き起こされる関連疾患に対する免疫応答を刺激、誘導、および/または拡大できることが示され、その結果、対象における、SARS-CoV-2及びCOVID-19を含むSARS-CoV-2によって引き起こされる関連疾患を治療及び/又は予防する方法において使用することができることが示されている。
(定義)
本開示の理解をさらに容易にするために、多数の用語および語句を以下に定義する。特に定義しない限り、本明細書で使用される全ての用語(技術用語及び科学用語を含む)は、本開示が属する技術分野における通常の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書で定義されるような用語は、関連する技術及び本開示の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明示的にそのように定義されない限り、理想化されたまたは過度に形式的な意味で解釈されないことがさらに理解されよう。
本明細書で提供される範囲は、その範囲内のすべての値の略記であると理解される。例えば、1~25の範囲は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25からなる群からの任意の数、数の組み合わせ、または小範囲、ならびに、前述の整数間のすべての介在小数値、例えば、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9のような前記整数の間のすべての小数値が含まれると理解される。副次的な範囲に関しては、範囲のいずれかの端点から伸びる「囲まれたサブレンジ」が特に企図されている。例えば、1~25の例示的な範囲の入れ子状の副次的な範囲は、一方向に1~5、1~10、1~15、及び1~20、又は他方向に25~20、25~15、25~10、及び25~5から構成されてもよい。
本明細書において、「生体サンプル」という用語は、生物の組織、細胞、分泌物などの任意のサンプルを指す。
本明細書において、「医学的状態」という用語は、治療および/または予防が望ましい1つ以上の身体的および/または心理的症状として現れるあらゆる状態または疾患を含むが、これに限定されるものではなく、以前に確認された疾患および新たに確認されたその他の障害も含まれる。
本明細書で使用する場合、「免疫応答」という用語は、リンパ球、抗原提示細胞、食細胞、顆粒球、および上記細胞または肝臓で産生される可溶性高分子(抗体、サイトカイン、補体を含む)の協調作用を意味し、これにより、人体から、癌細胞、転移性腫瘍細胞、悪性黒色腫、侵入した病原体(ウイルスを含む)、病原体に感染した細胞または組織、あるいは自己免疫または病的炎症の場合には正常なヒト細胞または組織を選択的に損傷、破壊、または排除させる。複数の態様において、免疫応答は、測定可能な細胞傷害性Tリンパ球(CTL)応答(例えば、免疫原性ポリペプチドを発現するウイルスに対する)または抗体の産生などの測定可能なB細胞応答、(例えば、免疫原性ポリペプチドに対する)を含む。当業者であれば、ペプチド、ポリペプチド、または関連組成物に対する免疫応答が生じたかどうかを判定するための様々なアッセイを知るであろうが、それには本明細書の実施例に開示するような実験およびアッセイの利用が含まれる。様々なBリンパ球およびTリンパ球アッセイは、ELISA、EliSpotアッセイ、細胞障害性Tリンパ球(CTL)アッセイ、例えばクロム放出アッセイ、末梢血リンパ球(PBL)を用いた増殖アッセイ、テトラマーアッセイおよび他のサイトカイン生成アッセイなど、よく知られたものである。参照により本明細書に組み込まれるBenjaminiら(1991)を参照されたい。
本明細書で使用される場合、本開示のT細胞エピトープ化合物または組成物(1または複数の、配列番号4-224および454-456および/またはその断片および変異体、ならびに任意選択で配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端上に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる配列を有する、1または複数のペプチドまたはポリペプチドを含むペプチドまたはポリペプチド;1または複数の、配列番号232-452および457-459および/またはその断片および変異体を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるコンカテマーポリペプチドを含む、本明細書に開示されるコンカテマーペプチド;表2(配列番号232-452および457-459)に開示されているハイブリッドIi-Key構築物を含む本明細書に開示されるハイブリッドIi-Key構築物;本明細書に開示されるキメラまたは融合ポリペプチド組成物;本明細書に開示される、かかるペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、またはキメラまたは融合ポリペプチド組成物をコードする核酸;本明細書に開示されるようなそのようなペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、またはキメラまたは融合ポリペプチド組成物を発現する発現カセット、プラスミド、発現ベクター、組換えウイルス、または細胞;ワクチン組成物または製剤、および/または本明細書に開示されるような医薬組成物または製剤)を含む組成物の「有効量」、「治療有効量」等の用語が、所望の治療および/または予防効果を達成するに十分な量、例えば、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染およびSARS-CoV-2によって引き起こされる関連疾患などの、治療されている疾患に関連する症状および/または根本原因の予防、または減少をもたらす量、またはウイルス(例えば、SARS-CoV-2)の複製または感染性を阻害するために測定可能である量、である。対象に投与される本開示の組成物の量は、疾患の種類および重症度、ならびに個体の特性、例えば一般的な健康、年齢、性別、体重および薬物に対する耐性に依存するであろう。また、疾患の程度、重症度、および種類に依存するだろう。当業者は、これらおよび他の要因に応じて、適切な投与量を決定することができるであろう。本発明のT細胞エピトープ化合物および組成物はまた、互いに組み合わせて、または1つ以上の追加の治療化合物と組み合わせて投与することができる。
本明細書で使用される「抗SARS-CoV-2活性」、「抗SARS-CoV-2ポリペプチド」、「抗SARS-CoV-2化合物および組成物」などは、本明細書のT細胞エピトープ化合物および組成物(ポリペプチド、コンカテマーポリペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、キメラまたは融合タンパク質、核酸、プラスミド、ベクター、医薬組成物、ワクチン、および本開示の他の組成物)は、抗SARS-CoV-2活性を有し、したがって、侵入したSARS-CoV-2ウイルスを抑制、制御、および/または殺傷することが可能であることを意味している。例えば、抗SARS-CoV-2活性とは、本発明で開示される治療用T細胞エピトープ化合物および組成物が、複数の態様において、SARS-CoV-2に対する免疫応答(例えば、SARS-CoV-2に対する細胞性(CD4+および/またはCD8+T細胞応答)または液性免疫応答)を刺激、誘導、および/または拡大できること、および/または対象における関連疾患;SARS-CoV-2特異的IFNγ応答(例えば、PMBCなどのリンパ球、またはエフェクターCD4+および/またはCD8+T細胞による)を刺激、誘発、拡大できること、SARS-CoV-2ウイルス複製または感染性を阻害できること、および/またはSARS-CoV-2に対する免疫誘導できることを意味する。
複数の態様において、抗SARS-CoV-2活性を有する本開示のT細胞エピトープ化合物または組成物は、任意の値またはその間の範囲を含む少なくとも約5%~約50%、少なくとも約10%~約60%、少なくとも約30%~約70%、少なくとも約40%~約80%、または少なくとも約50%~約90%、またはそれ以上、SARS-CoV-2の罹患から生じる疾患症状を低減することになる。抗SARS-CoV-2活性は、血清の抗体価、例えば、ELISA及び/又は血清中和アッセイ分析による、及び/又はワクチン接種チャレンジ評価による方法など、当業者に知られている様々な実験及びアッセイによって決定することができ、本実施例に開示する実験及びアッセイの利用を含む。
本明細書で使用する場合、「T細胞エピトープ」という用語は、7-30アミノ酸の長さで、ヒト白血球抗原(HLA)分子に特異的に結合し、特定のT細胞受容体(TCR)と相互作用できるMHCリガンドまたはタンパク質決定子を意味する。本明細書で使用する場合、T細胞と係合することが知られているか決定されている(例えば予測されている)T細胞エピトープでは、用語「係合する(engage)」、「係合(engagement)」などは、MHC分子(例えばヒト白血球抗原(HLA)分子)と結合したとき、T細胞エピトープがT細胞のTCRと相互作用してT細胞を活性化することができることを意味している。一般に、T細胞エピトープは直線的であり、特定の三次元的特性を発現しない。T細胞エピトープは、変性溶媒の存在に影響されない。T細胞エピトープと相互作用する能力は、インシリコ法(De Groot AS et al., (1997), AIDS Res Hum Retroviruses, 13(7):539-41; Schafer JR et al., (1998), Vaccine, 16(19):1880-4; De Groot AS et al., (2001), Vaccine, 19(31):4385-95; De Groot AR et al.,(2003), Vaccine, 21(27-30):4486-504、これらは全て、参照によりその全体をここに組み入れられる)によって予測することができる。
本明細書で使用される場合、用語「T細胞エピトープクラスター」は、約4-約40の間のMHC結合モチーフを含むポリペプチドを指す。特定の実施形態では、T細胞エピトープクラスターは、約5~約35の間のMHC結合モチーフ、約8~約30の間のMHC結合モチーフ;及び約10~約20の間のMHC結合モチーフを含む。
本明細書で使用する場合、用語「免疫刺激性T細胞エピトープポリペプチド」は、免疫応答、例えば、体液性、T細胞ベース、または自然免疫応答を誘導することができる分子を指す。
本明細書で使用する場合、「制御性T細胞」、「Treg」等の用語は、細胞-細胞接触及び抑制性サイトカイン産生を含む様々な異なるメカニズムを通じて、CD4+及び/又はCD8+エフェクターT細胞(Teff)誘導、増殖、及び/又はサイトカイン産生の抑制又はダウンレギュレーションを含む免疫エフェクター機能を抑えるT細胞の亜集団のことをいう。複数の態様において、CD4+Tregは、CD4、CD25、およびFoxP3を含むがこれらに限定されない特定の細胞表面マーカーの存在により特徴付けられる。複数の態様において、活性化時に、CD4+制御性T細胞は、IL-10及び/又はTGFβを含むがこれらに限定されない、免疫抑制性サイトカイン及びケモカインを分泌する。CD4+Tregはまた、標的細胞の直接殺傷を通じて免疫抑制効果を発揮することがあり、グランザイムBおよびパーフォリンを含むがこれらに限定されないエフェクター分子の活性化時の発現によって特徴付けられる。複数の態様において、CD8+Tregは、CD8、CD25、および活性化時にFoxP3を含むがこれらに限定されない、特定の細胞表面マーカーの存在によって特徴付けられる。複数の態様において、活性化すると、制御性CD8+T細胞は、IFNγ、IL-10、および/またはTGFβを含むがこれらに限定されない免疫抑制性サイトカインおよびケモカインを分泌する。複数の態様において、CD8Tregはまた、標的細胞の直接殺傷を通じて免疫抑制効果を発揮することができ、活性化時に、グランザイムB及び/又はパーフォリンを含むがこれに限定されないエフェクター分子の発現によって特徴付けられる。
本明細書において、「B細胞エピトープ」という用語は、抗体と特異的に結合することができるタンパク質決定子を意味する。B細胞エピトープは通常、アミノ酸や糖の側鎖のような化学的に活性な分子の表面グループからなり、通常、特定の三次元構造特性、および特定の電荷特性を有する。コンフォメーション型エピトープとノンコンフォメーション型エピトープは、変性溶媒の存在下で前者への結合は失われるが後者への結合は失われないという点で区別される。
本明細書で使用する「対象」という用語は、免疫応答が惹起される任意の生体を意味する。対象という用語は、ヒト、チンパンジーなどの類人猿やサル類などの非ヒト霊長類、ウシ、ヒツジ、ブタ、ヤギ、ウマなどの家畜、イヌ、ネコなどの家畜哺乳類、マウス、ラット、モルモットなどのげっ歯類を含む実験動物などを含むが、それらに限定されるものではない。なお、本用語は、特定の年齢や性別を示すものではない。従って、雌雄を問わず、成人、新生児、胎児も対象とすることを意図している。
本明細書で使用する場合、「主要組織適合性複合体(MHC)」、「MHC分子」、「MHCタンパク質」または「HLAタンパク質」という用語は、特に、タンパク質抗原のタンパク質分解切断から生じ、潜在的なT細胞エピトープを代表するペプチドと結合し、それを細胞表面に運び、そこで特定の細胞、特に細胞障害性T-リンパ球またはT-ヘルパー細胞に提示できるタンパク質であると理解できる。ゲノムの主要組織適合性複合体は、遺伝子領域を含み、その細胞表面で発現する遺伝子産物が内因性抗原および/または外来抗原の結合と提示に重要であり、したがって免疫学的プロセスを制御する。主要組織適合性複合体は、異なるタンパク質、すなわちMHCクラスIの分子とMHCクラスIIの分子をコードする2つの遺伝子群に分類される。この2つのMHCクラスの分子は、異なる抗原源に特化している。MHCクラスIの分子は、例えばウイルスタンパク質や腫瘍抗原のような内因性に合成された抗原を提示する。MHCクラスIIの分子は、外来性のタンパク質抗原、例えばバクテリアの生成物などを提示する。2つのMHCクラスの細胞生物学特性と発現様式は、これらの異なる役割に適応している。クラスIのMHC分子は重鎖と軽鎖からなり、約8~11アミノ酸、通常は9~10アミノ酸のペプチドと結合し、このペプチドが適切な結合モチーフを有する場合、細胞傷害性Tリンパ球に提示することができる。クラスIのMHC分子が結合するペプチドは、内因性タンパク質抗原に由来する。クラスIのMHC分子の重鎖は、好ましくはHLA-A、HLA-BまたはHLA-Cのモノマーであり、軽鎖はβ-2-ミクログロブリンである。クラスIIのMHC分子は、α鎖とβ鎖からなり、約12~25アミノ酸のペプチドと結合して、このペプチドが適切な結合モチーフを有する場合、T-ヘルパー細胞に提示することができる。クラスIIのMHC分子が結合するペプチドは、通常、細胞外の外来性タンパク質抗原に由来する。α鎖およびβ鎖は、特にHLA-DR、HLA-DQおよびHLA-DPのモノマーである。
本明細書では、「MHC複合体」という用語は、HLAリガンドとして知られるポリペプチドの特定のレパートリーと結合し、当該リガンドを細胞表面に輸送することができるタンパク質複合体を意味する。
本明細書で使用される場合、用語「MHCリガンド」は、1または複数の特定のMHCアレルに結合することができるポリペプチドを意味する。用語「HLAリガンド」は、用語「MHCリガンド」と交換可能である。MHC/リガンド複合体をその表面に発現する細胞は、「抗原提示細胞」(APC)と称される。同様に、本明細書で使用する場合、用語「MHC結合ペプチド」は、MHCクラスI及び/又はMHCクラスII分子に結合するペプチドに関連する。MHCクラスI/ペプチド複合体の場合、結合ペプチドは、典型的には8~10アミノ酸長であるが、より長い又は短いペプチドが有効である場合もある。MHCクラスII/ペプチド複合体の場合、結合ペプチドは、典型的には10~25アミノ酸長であり、特に13~18アミノ酸長であるが、より長いまたは短いペプチドもまた有効である場合がある。
本明細書で使用する「T細胞受容体」または「TCR」という用語は、抗原提示細胞(APC)などの細胞表面に提示されるMHC/リガンド複合体の特定のレパートリーに係合することができるT細胞によって発現されるタンパク質複合体を意味する。
本明細書で使用する「MHC結合モチーフ」という用語は、特定のMHCアレルへの結合を予測するタンパク質配列中のアミノ酸のパターンを意味する。
本明細書において、「AAY切断モチーフ」という用語は、ペプチドまたはタンパク質のプロテアソームによる切断を促進し、抗原処理に関連するトランスポーターのペプチドまたはタンパク質への結合を促進し、および/またはペプチドまたはタンパク質内の特定の部位におけるプロテアソーム分解を増加させることができる「アラニン-アラニン-チロシン」の配列のみからなる短いアミノ酸モチーフのことを意味する。
本明細書において、「免疫シナプス」という用語は、所定のT細胞エピトープが細胞表面MHC複合体とTCRの両方に同時に結合することによって形成されるタンパク質複合体を意味する。
「ポリペプチド」という用語は、アミノ酸のポリマーを意味し、特定の長さを意味するものではない。したがって、ペプチド、オリゴペプチドおよびタンパク質は、ポリペプチドの定義に含まれる。本明細書において、ポリペプチドは、組換え細胞および非組換え細胞から分離された場合には細胞性物質を実質的に含まないとき、または化学的に合成された場合には化学前駆体または他の化学物質を含まないときに、「分離」または「精製」されていると言われる。但し、本開示のペプチドまたはポリペプチド(例えば、1または複数の、配列番号4-224および454-456またはその断片および変異体を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるポリペプチド、複数の態様において分離、合成または組み換えであってもよい)は、別のポリペプチド(例えば、異種ポリペプチド)に接合、連結、または挿入することができ、細胞内で通常は結合しておらず、依然として「分離」または「精製」される。さらに、本開示の1または複数のT細胞エピトープは、別のポリペプチドに結合、連結又は挿入することが可能であり、ここで、本開示の前記1または複数のT細胞エピトープが前記ポリペプチドに自然に含まれず、及び/又は本開示の前記1または複数のT細胞エピトープが前記ポリペプチドのその自然の位置に位置していない別のポリペプチドに結合、連結又は挿入することが可能である。ポリペプチドが組換え生産される場合、それはまた、培養液(培養培地)を実質的に含まなくてもよく、例えば、培養液は、ポリペプチド調製物の体積の約20%未満、約10%未満、または約5%未満を占める。
本明細書で使用する「コンカテマー」ペプチドまたはポリペプチドは、少なくとも2つのペプチドまたはポリペプチドが連結された一連のものを意味する。このような連結は、ストリング・オブ・ビーズ形状であってもよい。
複数の態様において、コンカテマーポリペプチドの各ペプチドまたはポリペプチドは、任意選択で、1または複数のリンカーによって間隔を空けてもよく、さらなる複数の態様において、中性リンカーを用いてもよい。「リンカー」という用語は、エピトープまたはワクチン配列のような2つのペプチドドメインの間に付加されて、前記ペプチドドメインを接続するペプチドを指す。複数の態様において、リンカー配列は、本発明の開示の各1または複数の同定されたペプチド間の立体障害を低減するために使用され、よく翻訳され、本発明の開示の各1または複数の同定されたポリペプチドの処理を支援または可能にする。
複数の態様において、リンカーは、免疫原性配列要素をほとんどまたは全く有さないことが好ましい。複数の態様において、コンカテマーポリペプチドの各ペプチドまたはポリペプチドは、任意に、切断感受性部位であってもよい1または複数のリンカーを、それらのN-末端および/またはC-末端に隣接して有していてもよい。このようなコンカテマーペプチドにおいて、2つ以上のペプチドは、それらの間に切断感受性部位を有していてもよい。あるいは、2つ以上のペプチドは、互いに直接、または切断感受性部位でないリンカーを介して連結されていてもよい。
本明細書において、「薬学的に許容される」という用語は、連邦政府または州政府の規制機関によって承認または認可されたもの、あるいはヒトを含む動物への使用について米国薬局方またはその他の一般に認められた薬局方に収載されているものを指すものとする。
本明細書で使用される場合、用語「薬学的に許容される賦形剤、担体、または希釈剤」などは、薬剤とともに対象に投与することができ、その薬理活性を破壊せず、薬剤の治療量を送達するのに十分な用量で投与した場合に無毒な賦形剤、担体、または希釈剤のことを指す。
本書では、「目的別コンピュータプログラム」という用語は、特定の目的(典型的には、特定の生データを分析し、特定の科学的疑問に答えること)を満たすように設計されたコンピュータプログラムを指す。
本明細書で使用する場合、「zスコア」という用語は、ある要素が平均から何標準偏差であるかを示す。zスコアは、以下の式から算出することができる。z=(X-μ)/σ;ここで、zはzスコア、Xは要素の値、μは母平均、σは標準偏差である。
本書で使用される場合、単数形の「a」、「an」、「the」は、内容が明確に示していない限り、「少なくとも1」を含む複数形を含むことを意図している。「または」とは、「および/または」を意味する。本明細書で使用される場合、用語「及び/又は」及び「1または複数」は、関連する列挙された項目の任意の及び全ての組合せを含む。例えば、「本開示の1または複数の配列番号4-224および454-456」に関する用語「1または複数」は、配列番号4-224および454-456のいずれか1つおよびすべての組合せが含まれる。用語「またはその組み合わせ」は、前述の要素のうちの少なくとも1つを含む組み合わせを意味する。
本明細書では、以下の略語および/または頭字語が使用されている。
AAY:アラニン-アラニン-チロシン開裂モチーフ
MHC:主要組織適合性複合体
2019-nCoV:2019年新規コロナウィルス
「変異体」ペプチドまたはポリペプチド(変異体T細胞エピトープを含む)では、1または複数の置換、欠失、挿入、逆位、融合、および切断、またはこれ(ら)のいずれかの組み合わせによってアミノ酸配列が異なっていてもよい。複数の態様において、変異体ペプチドまたはポリペプチド(変異体T細胞エピトープを含む)は、前記変異体がMHC結合性および/またはTCR特異性、および/またはSARS-CoV-2活性を保持することを条件に、1または複数の置換、削除、挿入、逆位、融合、切断またはこれ(ら)の任意の組み合わせによりアミノ酸配列が異なり得る。
本開示はまた、本発明のペプチドまたはポリペプチドの断片を含む。本開示はまた、本明細書に記載のT細胞エピトープの変異体の断片を包含し、ただし、前記断片および/または変異体は少なくとも部分的にMHC結合性および/またはTCR特異性を保持し、および/または抗SARS-CoV-2活性を保持することを前提とする。
本開示はまた、本発明で開示の、1または複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物がその一部であるキメラまたは融合ポリペプチド(複数の態様において、分離、合成、または組換えであってよい)を提供する。複数の態様において、キメラまたは融合ポリペプチド組成物は、異種ポリペプチドに連結された、本発明で開示の1または複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物を含んでいる。先に述べたように、用語「異種ポリペプチド」は、1または複数のT細胞エピトープ(例えば、1または複数の配列番号4-224および454-456)が異種ポリペプチドに対して異種であるか、またはこれに自然に含まれないことを意味することが意図される。
複数の態様において、本発明で開示の1または複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、および/またはハイブリッドIi-Key構築物は、異種ポリペプチドに挿入されてもよく(例えば、変異誘発または当該技術分野において他の既知の手段によって)、異種ポリペプチドのC末端に(当該技術分野において既知のようにリンカーを使用してもしなくても)付加されても、および/またはN末端に(当該技術分野において既知のようにリンカーを使用してもしなくても)付加されてもよい。例えば、変異誘発によるタンパク質工学は、部位特異的変異誘発技術、または当技術分野で公知の他の変異誘発技術を使用して行うことができる(例えば、James A. Brannigan and Anthony J. Wilkinson., 2002,タンパク質engineering 20 years on. Nature Reviews Molecular Cell Biology 3, 964-970; Turanli-Yildiz B. et al., 2012,タンパク質Engineering Methods and Applications, intechopen.comを参照でき、これらはその全体が参照により本明細書に組み込まれる)。
複数の態様において、キメラまたは融合ポリペプチドは、異種ポリペプチドに作動的に連結された本発明で開示の1または複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、および/またはハイブリッドIi-Key構築物を含んでいる。「作動的に連結された」とは、ポリペプチド(例えば、本開示の1または複数のT細胞エピトープポリペプチド)および異種タンパク質が、インフレームで融合されているか、化学的に連結されているか、さもなければ結合されていることを示す。複数の態様において、本発明で開示されるキメラまたは融合ポリペプチドは、分離、合成、または組換えであってもよい
「分離」ペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド(例えば、分離T細胞活性化T細胞エピトープまたはT細胞エピトープポリペプチド)、またはキメラまたは融合ポリペプチドは、それを自然に発現する細胞から精製する、それを発現するように改変した細胞から精製する(組み換え)、または周知のタンパク質合成法により合成されてもよい。一実施形態では、ペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物は、組換えDNAまたはRNA技術によって製造される。例えば、ペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、またはキメラまたは融合ポリペプチドをコードする核酸分子を発現ベクターにクローニングし、発現ベクターを宿主細胞に導入し、ペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、またはキメラまたは融合ポリペプチドを宿主細胞で発現させる。その後、標準的なタンパク質精製技術を用いた適切な精製スキームによって、ペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、またはキメラまたは融合ポリペプチドを細胞から分離することができる。
本開示の目的のために、本発明の開示のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、またはキメラまたは融合ポリペプチドは、例えば、D-立体異性体などの内在性のアミノ酸の改変形態、非内在性のアミノ酸;アミノ酸類似体;および擬態物質を含むことができる。さらに、複数の態様において、本発明で開示のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、またはキメラまたは融合ポリペプチドは、本発明で開示のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物のレトロインベルソペプチドを含むことができる。または本発明の開示のキメラまたは融合ポリペプチドを含み得るが、本発明の開示の前記ペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、またはキメラまたは融合ポリペプチドの少なくとも一部がMHC結合性および/またはTCR特異性を保持し、および/または抗SARS-CoV-2活性を保持することを条件とする。
本明細書に記載されたものと類似又は同等の任意の方法及び材料を本開示の実施又は試験に使用することができるが、好ましい方法及び材料について説明する。本開示の他の特徴、目的、及び利点は、本明細書及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。本明細書及び添付の特許請求の範囲において、単数形は、文脈上明らかに他に指示されない限り、複数の参照語を含む。他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本開示が属する技術分野における通常の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書で引用されたすべての文献は、個々の刊行物、特許、または特許出願が、すべての目的のためにその全体が参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示されるのと同じ程度に、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
[ポリペプチド、コンカテマーポリペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、キメラまたは融合ポリペプチド]
複数の態様において、本開示は、SARS-CoV-2タンパク質(SARS-CoV-2ゲノムからエンコードされたタンパク質)由来のペプチドまたはポリペプチド鎖を含む新規クラスのT細胞エピトープ(これは、分離、合成、または組換えであり得る)およびハイブリッドIi-Key構築物を提供する。SARS-CoV-2タンパク質としては、例えば、SARS-CoV-2のエンベロープ、膜、スパイク、ヌクレオカプシド、ORF3a、ORF6、ORF7a、ORF8、ORF10、ORF1ab非構造タンパク質2(NSP2)、ORF1ab非構造タンパク質3(NSP3)、ORF1ab非構造タンパク質4(NSP4)、ORF1ab3C様タンパク質分解酵素、ORF1ab非構造タンパク質6(NSP6)、ORF1ab非構造タンパク質7(NSP7)、ORF1ab非構造タンパク質8(NSP8)、ORF1ab非構造タンパク質9(NSP9)、ORF1ab非構造タンパク質10(NSP10)、ORF1ab RNA依存性RNAポリメラーゼ、ORF1abヘリカーゼ、ORF1ab 3’-5’エキソヌクレアーゼ、ORF1ab RNA分解酵素、ORF1ab 2’O-リボースメチルトランスフェラーゼタンパク質が挙げられる。本開示のT細胞エピトープは、そのソースタンパク質の既知の変異体間で高度に保存されている(例えば、既知の変異体の10%超に存在する)。実施例においてより詳細に説明するように、本開示のT細胞エピトープは、そのソースタンパク質の既知の変異体、SARS-CoV-2(taxid:2697049)、SARS-CoV-1(taxid:694009)、MERS-CoV(taxid:1335626)及びヒトホストから分離されヒトCoV(taxid:11137、443239、277944及び31631)の抗原配列の間で、高度に保存されており、国立バイオテクノロジー情報センターでGenBankより取得された。SARS-CoV-2エピトープは、T細胞エピトープマッピングのために、2019年12月から2020年12月までにゲノムが完全に解読された分離株から得られた配列間で比較された。SARS-CoV-2 Wuhan-Hu-1 (GenBank id: MN908947)を参照株として選択した。
実施例にさらに記載されているように、本開示のT細胞エピトープは、EpiMatrix(商標)分析によって同定された少なくとも1つの推定T細胞エピトープを含んでなる。EpiMatrix(商標)は、EpiVax(プロビデンス、プロビデンス、ロードアイランド州)により開発された独自のコンピュータアルゴリズムであり、タンパク質配列を、推定T細胞エピトープの存在についてスクリーニングするために使用される。このアルゴリズムでは、MHC分子に結合する9量体および10量体のペプチドを予測するためのマトリックスを使用する。各マトリックスは、ポケットプロファイル法に類似するが同一ではない方法によって解明されたアミノ酸結合親和性に関連する位置特異的係数に基づいている(Sturniolo, T. et al.、Nat. Biotechnol. 17:555-561, 1999)。入力配列は、例えば、各フレームがそれぞれ8または9アミノ酸だけ最後に重なる9量体フレームまたは10量体にパースされる。次に、得られたフレームの各々は、変異ペプチドを形成し、非変異ペプチドは、MHCクラスIアレル(例えば、限定するものではないが、HLA-AおよびHLA-Bアレル)およびMHCクラスIIアレル(例えば、限定するものではないが、HLA-DRB1アレル)に関して予測結合親和性についてスコア付けされる。生のスコアは、ランダムに生成されたペプチドの大規模なサンプルのスコアに対して正規化される。得られた「Z」スコアは正規分布で、アレル間で直接比較可能である。得られた「Z」スコアが報告される。複数の態様では、理論的には任意のサンプルの上位5%である1.64以上のアレル特異的EpiMatrix(商標)Zスコアを持つ任意の9量体または10量体ペプチドは、推定T細胞エピトープとみなされる。
実施例でさらに説明されているように、推定T細胞エピトープのクラスターを含むペプチドは、in vitroおよびin vivoアッセイを検証する際に陽性となる可能性がより高くなる。態様では、最初のEpiMatrix(商標)分析の結果は、Clustimer(商標)アルゴリズムとして知られる第2の独自のアルゴリズムを使用して、推定T細胞エピトープ「クラスター」の存在についてさらにスクリーニングされる。Clustimer(商標)アルゴリズムは、任意のアミノ酸配列内に含まれ、統計的に異常に多くの推定T細胞エピトープを含むサブ領域を特定する。典型的なT細胞エピトープ「クラスター」は、長さが約9から約30アミノ酸であり、複数のアレルと複数の9量体フレームにわたる親和性を考慮すると、約4から約40の推定T細胞エピトープを含むことができる。
表1は、本開示された配列番号4-8および210のT細胞エピトープを含む、SARS-CoV-2のENVELOPE:エンベロープ(配列番号1)からのMHCクラスIIクラスターの選択の概要、本開示された配列番号6-93および211-213のT細胞エピトープを含む、SARS-CoV-2の膜(配列番号2)からのMHCクラスIIクラスターセレクションの概要、配列番号64-209と214-224と454-456のT細胞エピトープを含む、SARS-CoV-2のSPIKE:スパイク(配列番号3)からのMHCクラスIIクラスターセレクションの概要を開示する。表1は、本開示の配列番号4-224および454-456の各T細胞エピトープのクラスター配列(太字)、クラスタースコア(フランクなし)、クラスI MHCのEpiMatrixヒット数(ヒット数は、配列内で見つかったEpiMatrix Zスコア1.64以上または上位5%の数である)、およびクラスII MHCのEpiMatrixヒット数(ヒット数は、配列内で見つかったEpiMatrix Zスコア1.64以上または上位5%の数である)を開示する。推定T細胞エピトープのスコアを合計し、候補エピトープクラスターの長さ及び同じ長さのランダムに生成されたクラスターの期待スコアに基づく補正係数を減算することにより、総計(aggregate)EpiMatrix(商標)スコアを特定した各エピトープクラスターは計算される。10を超えるEpiMatrix(商標)クラスタースコアは有意であると考えられる。複数の態様において、本開示のT細胞エピトープは、T細胞エピトープクラスターとして知られるパターンを形成する複数の推定T細胞エピトープを含む。
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推定T細胞エピトープはまた、実施例においてさらに詳細に説明するように、JanusMatrixを使用してヒトプロテオームとの交差保存性についてスクリーニングされた。JanusMatrixシステム(EpiVax、プロビデンス、ロードアイランド州)は、宿主プロテオームとの交差保存性についてペプチド配列をスクリーニングするのに有用である。JanusMatrixは、ペプチドクラスターと宿主ゲノムまたはプロテオームとの間の交差反応性の可能性を、それらの推定MHCリガンドにおけるTCRに面した残基の保存性に基づいて予測するアルゴリズムである。JanusMatrixアルゴリズムは、まず与えられたタンパク質配列に含まれる予測エピトープをすべて考慮し、各予測エピトープを構成するアグレトープとエピトープに分割する。次に、各配列をホストタンパク質のデータベースに対してスクリーニングする。MHCに面したアグレトープが一致し(すなわち、入力ペプチドとその宿主側のペプチドのアグレトープが同じMHCアレルに結合すると予測される)、全く同じTCRに面したエピトープを持つペプチドが返される。JanusMatrixホモロジースコアは、免疫寛容に偏っていることを示唆している。タンパク質治療薬の場合、自己のヒトエピトープと治療薬のエピトープが交差保存性されることで、その候補がヒトの免疫系に許容される可能性が高くなる可能性がある。ワクチンの場合、ヒトのエピトープと抗原性エピトープとの間の交差保存は、そのような候補が免疫カモフラージュを利用し、それによって免疫応答を回避し、効果のないワクチンとなることを示すかもしれない。宿主が例えばヒトの場合、推定上のHLAリガンドにおけるTCRに面した残基の保存性に基づいて、ペプチドクラスターはヒトゲノムやプロテオームに対してスクリーニングされる。次に、ペプチドはJanusMatrixホモロジースコアを用いてスコアリングされる。複数の態様において、2.5未満または3.0未満(および特定の態様においてさえ2.0未満)のJanusMatrixホモロジースコアを有するペプチドは、低い耐性原性の可能性を示し、ワクチンに有用である可能性がある。複数の態様において、3.0を超えるJanusMatrixホモロジースコアを有するペプチドは、高い寛容性の可能性を示し、ワクチンには有用でない可能性があり、複数の態様において、本開示のT細胞エピトープ化合物と組成物、方法、およびアッセイ/キットから除外される場合がある。表Iは、本開示される配列番号4-224および454-456のT細胞エピトープのJanusMatrix相同スコアを開示し、これらはすべて2.5を十分に下回っている。
複数の態様において、また実施例にさらに詳細に記載されているように、本開示のT細胞エピトープは、高病原性SARS-CoV及びMERS-CoV並びに低病原性コモンコロナウイルス(CCC)OC43、HKU1、NL63、及び229Eを含むヒトに感染する関連コロナウイルス間で高度に保存されている。これらのウイルスに過去にさらされたことで、SARS-CoV-2感染時やワクチン接種時にリコールできるT細胞記憶が確立されている可能性がある。同様に、SARS-CoV-2感染およびワクチン接種により、これらのウイルスまたはまだ出現していないコロナウイルスに将来感染した際の反応に影響を与えることができるT細胞記憶が確立される。
交差反応性の可能性のある配列を同定するために、JanusMatrixアルゴリズム(例えば、表58A及び表58B)を使用して、ヒトに感染するコロナウイルスとの相同性について選択したSARS-CoV-2エピトープのTCR面をスクリーニングした。選択された膜およびエンベロープ配列はすべて、SARS-CoVと同一のTCR面パターンを共有していた。選択されたスパイククラスターの半分はSARS-CoV-2に独特であり、残りの半分はSARS-CoVとともに保存されている。また、SARS-CoV以外のウイルスと交差保存性されているクラスターは3つだけであった。
SARS-CoV-2の経験のない人々には既存のT細胞免疫があるという報告を考慮し、我々はすべてのTCR面位置で100%の同一性を要求することを緩和した。TCR相互作用に広く関与している2つの位置(5位と8位)を固定すると、JanusMatrixは、選択されたSARS-CoV-2スパイクおよび膜クラスターの交差保存性状況を拡大予測した。選択されたスパイククラスターのほとんどは、これらの基準によって、ヒトに感染するコロナウイルスのサブセットで保存されていた。交差反応性のある選択された配列の残りは、高病原性ベータコロナウイルス間、または高病原性ベータコロナウイルスと低病原性ベータコロナウイルス間で交差保存されている。
上記の判断基準によってSARS-CoV-2に固有なクラスターは3つだけであり、SARS-CoVと単独で保存されているものはなかった。単一膜で選択されたクラスターは、高病原性β-コロナウイルスとヒトのサブセットに感染するコロナウイルスに交差保存性されていた。大多数の人はSARS-CoVとMERS-CoVに感染していないため、SARS-CoV-2とCCCのみの間の交差保存性も探索した。選択された32のペプチドのうち、SARS-CoV-2特異的なものは2つだけである。18クラスター(56.6%)がOC43、HKU1、NL63、229E間で交差保存性されており、12クラスター(37.5%)がこれら4つのCCCの少なくとも1つで交差保存性されている。
複数の態様において、本開示のT細胞エピトープは、少なくとも1つ、好ましくは2つ以上の共通のHLAクラスIおよび/またはクラスIIアレルに少なくとも中程度の親和性(例えば、複数の態様において、溶解性のHLA分子に基づくHLA結合アッセイにおいて、<1000μM IC50、<500μM IC50、<400μM IC50、<300μM IC50、または<200μM IC50)で結合する。複数の態様において、本開示のT細胞エピトープは、HLAの少なくとも1つ、他の態様では2つ以上のアレルで細胞によって細胞表面に提示されることが可能である。本明細書において、エピトープHLA複合体は、エピトープHLA複合体に特異的なTCRを有し、対象中で循環しているCD4+及び/又はCD8+T細胞によって認識されてもよい。複数の態様において、エピトープ-HLA複合体の認識は、適合するT細胞を活性化させ、活性化サイトカイン(例えば、IFNγなどのエフェクターサイトカイン)およびケモカインを分泌させることができる。
複数の態様において、本開示のT細胞エピトープ化合物または組成物は、本明細書に開示される1または複数のペプチドまたはポリペプチドを含む。複数の態様において、本開示は、1または複数の配列番号4-224および454-456、またはそれらの断片もしくは変異体を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるアミノ酸配列を有するペプチドもしくはポリペプチドに関する。
「本質的に~からなる」という表現は、本開示によるペプチドまたはポリペプチドが、配列番号4-224および454-456、又はその断片若しくは変異体のいずれかによる配列のペプチドまたはポリペプチドに加え、追加のアミノ酸又は残基を含む意味であり、ここで、前記追加のアミノ酸又は残基は、必ずしもMHCリガンドとして機能するペプチド又はポリペプチドの一部を形成しない、ペプチドのいずれかの末端及び/又は側鎖に存在し得、それらがT細胞エピトープとして機能するペプチドの活性を大幅に損ねない限り、ペプチドの末端に存在してもよい。
複数の態様において、本発明の開示のペプチドまたはポリペプチドは、中性(非荷電)または塩の形態のいずれかであり得、グリコシル化、側鎖酸化、またはリン酸化などの改変を含まなくてもよいし、含んでもよい。複数の態様において、本発明の開示のペプチドまたはポリペプチドは、n-末端アセチル基および/またはc-末端アミノ基でキャップされてもよい。
複数の態様において、配列番号9、34、49、54、59、94、99、104、109、142、147、181、191、196、210-213、215-218、220、および223を有する本開示のペプチドまたはポリペプチドは、n末端アセチル基およびc末端アミノ基でキャッピングされる。複数の態様において、配列番号89、114、186、214、119、221-222、および224を有する本発明の開示のペプチドまたはポリペプチドは、n末端アセチル基でキャップされ、c末端ではキャップされない。
再び、表1は、本開示の配列番号4-224および454-456の各T細胞エピトープのクラスタ配列(太字)、クラスタスコア(フランクなし)、クラスI MHCのEpiMatrixヒット数(ヒット数は、配列内で見つかったEpiMatrix Zスコア1.64以上または上位5%の数である)、およびクラスII MHCのEpiMatrixヒット数(ヒット数は、配列内で見つかったEpiMatrix Zスコア1.64以上または上位5%の数である)を開示する。
複数の態様において、本発明の開示は、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、ならびに任意に、配列番号4-244のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチドに関する。
複数の態様において、本発明の開示は、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、コアアミノ酸配列のC末端および/またはN末端に1~12の追加のアミノ酸(隣接アミノ酸)を有する1または複数のペプチドまたはポリペプチドを含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる、コアアミノ酸配列を有するペプチドまたはポリペプチドに関し、ここで、これ(ら)の隣接アミノ酸の全体の数は、1~12、1~3、2~4、3~6、1~10、1~8、1~6、2~12、2~10、2~8、2~6、3~12、3~10、3~8、3~6、4~12.4~10、4~8、4~6、5~12、5~10、5~8、5~6、6~12、6~10、6~8、7~12、7~10、7~8、8~12、8~10、9~12、9~10または10~12であり、隣接アミノ酸は、C末端およびN末端に対して任意の比率で分配されてもよい(例えば、すべての隣接アミノ酸は、一方の末端に加えられてもよく、またはアミノ酸は、両方の末端に等しくまたは任意の他の比率で加えられてもよい)。
複数の態様において、本発明の開示は、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片および変異体)、および、任意選択で、C末端および/またはN末端に1~12の延長された追加のアミノ酸を有する1または複数のペプチドまたはポリペプチドを含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるコア配列を有するペプチドまたはポリペプチドに関し、これ(ら)の隣接アミノ酸の全体数は1~12であり、このとき、これ(ら)のアミノ酸は1~3、2~4、3~6、1~10、1~8、1~6、2~12、2~10、2~8、2~6、3~12、3~10、3~8、3~6、4~12、4~10、4~8、4~6、5~12、5~10、5~8、5~6、6~12.6~10、6~8、7~12、7~10、7~8、8~12、8~10、9~12、9~10、または10~12であり、ここで、隣接アミノ酸はC末端およびN末端に任意の割合で分布することができ(例えばすべての隣接アミノ酸は一方の末端に付加してもよく、アミノ酸は両方の末端に等しく、または他の任意の割合で付加してもよく)、但し、隣接アミノ酸を有するポリペプチドが依然として、前記隣接アミノ酸を有しない前記ポリペプチドコア配列と同じHLA分子に結合できる(すなわち、MHC結合性を保持する)。
複数の態様において、前記隣接アミノ酸を有する前記ポリペプチドは、前記隣接アミノ酸を有しない前記ポリペプチドコア配列と、同じHLA分子に結合する(すなわち、MHC結合性を保持する)ことができ、かつ/または同じTCR特異性を保持し、かつ/または抗SARS-CoV-2活性を保持することが可能である。
複数の態様において、延長部(複数可)は、ペプチドまたはポリペプチドの生化学的特性(限定されないが例えば、溶解性または安定性)を改善するため、またはペプチドの効率的なプロテアソーム処理の可能性を改善するために機能し、設計されてもよい。
複数の態様において、本開示のポリペプチドは、分離、合成、および/または組換えであってもよく、グリコシル化、付加化学基などの転写後改変を含んでいてもよい。
複数の態様において、前記隣接アミノ酸配列は、内在性タンパク質(例えば、参照株として選択したSARS-CoV-2 Wuhan-Hu-1 (GenBank id: MN908947)に見られるような)において、そこに含まれるペプチドまたはポリペプチドのフランク(隣接部位)であってもよい。複数の態様において、前記隣接アミノ酸配列は、例えば、後述するように、内在性のタンパク質中のペプチドまたはそれに含まれるポリペプチドへのフランク(隣接部位)であってもよい。
・2019-nCoVのENVEROPE(エンベロープ)のアミノ酸配列(配列番号1)中、ペプチドまたはポリペプチドは、配列番号4-8および210のアミノ酸配列を有する1または複数のペプチドまたはポリペプチド(および/またはその断片および変異体)を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるコア配列を有し、任意にC末端および/またはN末端に1~12の追加のアミノ酸を有し、1~12のアミノ酸の延長は配列番号4-8および210のアミノ酸配列に隣接するものである。
・2019-nCoVのMEMBRANE(膜)のアミノ酸配列(配列番号2)中、ペプチドまたはポリペプチドは、配列番号9-63および211-213のアミノ酸配列を有する1または複数のペプチドまたはポリペプチド(および/またはその断片および変異体)を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるコア配列を有し、任意にC末端および/またはN末端に1~12の追加のアミノ酸を有し、1~12のアミノ酸の延長は配列番号9-63および211-213のアミノ酸配列に隣接するものである。
・2019-nCoVのSPIKE(スパイク)のアミノ酸配列(配列番号3)中、ペプチドまたはポリペプチドは、配列番号64-209および214-224および454-456のアミノ酸配列を有する1または複数のペプチドまたはポリペプチド(および/またはその断片および変異体)を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるコア配列を有し、任意にC末端および/またはN末端に1~12の追加のアミノ酸を有し、1~12のアミノ酸の延長は配列番号64-209および214-224および454-456のアミノ酸配列に隣接するものである。
複数の態様において、本明細書に記載される前記隣接アミノ酸配列は、MHC安定化領域として機能し得る。より長いペプチドの使用は、患者細胞による内因性プロセシングを可能にし、より効果的な抗原提示およびT細胞応答の誘導につながる可能性がある。複数の態様において、本発明の開示のペプチドまたはポリペプチドは、分離され、組換えられ、および/または合成されてもよい。複数の態様において、ペプチドまたはポリペプチドは、中性(非荷電)または塩の形態のいずれかであり得、グリコシル化、側鎖酸化、またはリン酸化などの改変を含まなくてもよいし、含んでもよい。複数の態様において、本発明の開示のペプチドまたはポリペプチドは、n-末端アセチル基および/またはc-末端アミノ基でキャップされてもよい。
複数の態様において、本発明の開示は、表1の1または複数のクラスIIポリペプチド(「クラスター」)、(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、表1のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸に関する。
複数の態様において、本発明の開示は、配列番号210、9、211、34、212、213、49、54、59、214、215、89、94、99、216、104、109、114、217、218、142、147、219、220、221、222、181、186、191、196、223および224のアミノ酸配列(および/またはその断片および変異体)、ならびに任意選択で、配列番号210、9、211、34、212、213、49、54、59、214、215、89、94、99、216、109、114、217、218、142、147、219、220、221、222、181、186、191、196、223および224のC末端および/またはN末端に、任意の割合で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる、1または複数のクラスIIポリペプチド(「クラスター」)に関する。
複数の態様において、本発明の開示は、配列番号218、19、216、212、89、94、34、142、221、54、186、59、214、223、219、191、224、222、210、49、104、217、213、215、109、220、147、181、196、9、114および99のアミノ酸配列(および/またはその断片および変異体)、ならびに任意選択で、配列番号218、19、216、212、89、94、34、142、221、54、186、59、214、223、219、191、224、222、210、49、104、217、213、215、109、220、147、181、196、9、114および99のC末端および/またはN末端に、任意の割合で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる、1または複数のクラスIIポリペプチド(「クラスター」)に関する。
複数の態様において、本発明の開示は、配列番号210、9、19、34、212、44、49、54、59、214、89、94、99、216、104、109、110、114、218、142、147、220、221、176、181、186、191、196、223、224、454、455および456のアミノ酸配列(および/またはその断片および変異体)、ならびに任意選択で、配列番号210、9、19、34、212、44、49、54、59、214、89、94、99、216、104、109、110、114、218、142、147、220、221、176、181、186、191、196、223、224、454、455および456のC末端および/またはN末端に、任意の割合で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる、1または複数のクラスIIポリペプチド(「クラスター」)に関する。
複数の態様において、本発明の開示は、配列番号4-224および454-456(および/またはその断片)のいずれか1つと、少なくとも75%、80%、85%、90%または95%の相同性を有するアミノ酸配列を含むポリペプチドに関し、当該ポリペプチドは依然として同一のHLA分子に結合できる(すなわち、MHC結合性を保持する)、および/または同じTCR特異性を保持する、および/または抗SARS-CoV-2活性を保持する。
複数の態様において、本開示は、本発明で開示される1または複数のポリペプチドまたはペプチド(限定されないが、例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド)、およびこれに連結、融合、または結合(例えば、フレーム内で融合、化学的に結合、または他の方法で結合)している追加のペプチドまたはポリペプチドを含む、コンカテマーポリペプチドまたはペプチドに関する。
そのような追加のペプチドまたはポリペプチドは、本発明で開示される1または複数のポリペプチドまたはペプチドであってもよく、あるいは、関心のある追加のペプチドまたはポリペプチドであってもよい。複数の態様において、コンカテマーペプチドは、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上の本発明で開示されたペプチドまたはポリペプチドで構成されている。
他の複数の態様において、コンカテマーペプチド又はポリペプチドは、1000以上、1000以下、900以下、500以下、100以下、75以下、50以下、40以下、30以下、20以下、又は100以下のペプチドエピトープを含む。さらに他の複数の実施形態では、コンカテマーペプチドは、3~100、5~100、10~100、15~100、20~100、25~100、30~100、35~100、40~100、45~100、50~100、55~100、60~100、65~100、70~100、75~100、80~100、90~100、5~50、10~50、15~50,20~50、25~50、30~50、35~50、40~50、45~50、100~150、100~200、100~300、100~400、100~500、50~500、50~800、50~1000、または100~1000の本発明で開示されるペプチドまたはポリペプチドが連結、融合または結合しているものである。コンカテマーポリペプチドの各ペプチドまたはポリペプチドは、任意に、切断感受性部位であってもよい1または複数のリンカーを、それらのN末端および/またはC末端に隣接して有していてもよい。
C末端要素のN末端上に含まれ得る、AAY切断モチーフまたはポリGSリンカーを含む、そのような適切なリンカーおよび切断感受性部位は、当技術分野において既知である。
このようなコンカテマーペプチドにおいて、2つ以上のペプチドエピトープは、それらの間に、切断感受性部位として作用し得るリンカーを有していてもよい。あるいは、2つ以上のペプチドエピトープは、互いに直接、または切断感受性部位でないリンカーを介して接続されてもよい。
追加の適切なリンカーは、ハイブリッドIi-key構築物において後述するが、本発明で開示されるコンカテマーペプチドで使用されてもよい。複数の態様において、コンカテマーペプチドまたはポリペプチドは、中性(非荷電)または塩の形態のいずれかであってもよく、グリコシル化、側鎖酸化、またはリン酸化などの改変を含んでいても、含んでいなくてもよい。複数の態様において、本発明で開示のコンカテマーペプチドまたはポリペプチドは、n末端アセチル基および/またはc末端アミノ基でキャップされてもよい。複数の態様において、そのようなリンカーは抗原的に中性であり、リンカーは、好ましくは、9のアミノ酸が線形に配列されたペプチジルバックボーンの長さ、またはそれ未満である。複数の態様において、リンカーの長さは、2個から8のアミノ酸が直線的に配列されたペプチドの骨格(ペプチジルバックボーン)の長さである。複数の態様において、スペーサーは、増強ハイブリッドペプチドの他の異なる要素に対して、任意の空間的に異なる様式で水素結合することができない。
複数の態様において、そして抗原的に中性なリンカー要素に関して、アミノ酸の代わりに様々な化学基をリンカーとして組み込んでもよく、そのような例は、米国特許第5,910,300号明細書に記載されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。複数の態様において、リンカーは、ヘテロ原子によって最適に中断された脂肪族鎖、例えばC-Cアルキレン、または=N-(CH2-6-N=で構成されてもよい。あるいは、スペーサーは、例えば疎水性、親油性、脂肪族およびアリール-脂肪族配列の交互単位で構成されていてもよく、任意にO、N、Sなどのヘテロ原子で中断されている。スペーサーのこのような成分は、好ましくは次のクラスの化合物から選ばれる:ステロール、アルキルアルコール、アルキル機能が変化したポリグリセリド、アルキルフェノール、アルキルアミン、アミド、疎水性のポリオキシアルキレン等である。その他、疎水性のポリ無水物、ポリオルトエステル、ポリホスファゼン、ポリヒドロキシ酸、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリグリコールポリヒドロキシ酪酸などが挙げられる。また、リンカーは、ポリプロピレン、イソプロピレン、ブチレン、イソブチレン、ペンタメチレンなどの短い脂肪族鎖を酸素原子で分離して繰り返し含んでいてもよい。
可能なリンカーとして使用することができる追加のペプチジル配列は、米国特許第5,856,456号に記載されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。一実施形態では、リンカーは、開裂を受ける化学基を内部に組み込んでいる。限定されないが、このような化学基は、プロテアーゼによって、化学基によって、または触媒モノクローナル抗体によって触媒される開裂のために設計されてもよい。
プロテアーゼ感受性化学基の場合、トリプシン標的(カチオン性側鎖を有する2つのアミノ酸)、キモトリプシン標的(疎水性側鎖を有する)、およびカテプシン感受性(B、DまたはS)が好適に使用される。本明細書において、「トリプシン標的」という用語は、トリプシン及びトリプシン様酵素によって認識されるアミノ酸の配列を表すために使用される。キモトリプシン標的」という用語は、本明細書では、キモトリプシンおよびキモトリプシン様酵素によって認識されるアミノ酸の配列を記述するために使用される。さらに、触媒モノクローナル抗体の化学的標的、および他の化学的に切断された基は、ペプチド合成、酵素触媒、および有機化学全般の技術に精通する者によく知られており、日常的な実験方法を使用して、ハイブリッド構造に設計し、合成することができる。
複数の態様において、本発明の開示のコンカテマーポリペプチドは、EpiAssemblerシステム(EpiVax)を使用して製造される。EpiAssemblerシステムは、重複するエピトープを免疫原性コンセンサス配列(ICS)に組み立てるのに有用である。EpiAssemblerは、病原体と集団のカバレッジのバランスを最適化するアルゴリズムである。EpiAssemblerは、ConservatrixおよびEpiMatrixによって生成された配列からの情報を使用して、高度に免疫原性のコンセンサス配列を形成する。複数の態様において、本開示は、抗SARS-CoV-2活性を有するコンカテマーポリペプチドを提供する。
先に記載したように、抗SARS-CoV-2活性とは、本発明で開示された治療用T細胞エピトープ化合物および組成物が、複数の態様において:対象において、SARS-CoV-2および/または関連疾患に対する免疫応答(例えば、SARS-CoV-2に対する細胞性(CD4+および/またはCD8+T細胞応答)または液性免疫応答)を刺激、誘発、拡大することができる;SARS-CoV-2特異的IFNγ応答(例えば、PMBCなどのリンパ球、またはエフェクターCD4+および/またはCD8+T細胞による)を刺激、誘発、拡大することができる、SARS-CoV-2ウイルス複製または感染性を阻害することができる、および/またはSARS-CoV-2に対する免疫誘導ができる、ことを意味する。
複数の態様において、抗SARS-CoV-2活性を有する本開示のT細胞エピトープ化合物または組成物は、任意の値またはその間の範囲、少なくとも約5%~約50%、少なくとも約10%~約60%、少なくとも約30%~約70%、少なくとも約40%~約80%、または少なくとも約50%~約90%またはそれ以上でSARS-CoV-2チャレンジから生じる疾患症状を低減することができるだろう。
ここでも、抗SARS-CoV-2活性は、血清の抗体価、例えば、ELISA及び/又は血清中和アッセイ分析による、及び/又はワクチン接種チャレンジ評価による方法など、当業者に知られているように、種々の実験及びアッセイによって決定することができ、本実施例に開示する実験及びアッセイの利用が含まれる。
複数の態様において、本発明の開示のコンカテマーポリペプチドは、分離され、組換えられ、および/または合成されてもよい。複数の態様において、コンカテマーペプチドまたはポリペプチドは、中性(非荷電)または塩の形態のいずれかであり得、グリコシル化、側鎖酸化、またはリン酸化などの改変を含まなくてもよいし、含んでもよい。複数の態様において、本発明の開示のコンカテマーペプチドまたはポリペプチドは、n-末端アセチル基および/またはc-末端アミノ基でキャップされてもよい。
複数の態様において、本開示の1または複数のペプチドまたはポリペプチド(限定されないが、例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片および変異体)、ならびに任意選択で、配列番号4-224および454-456のC末端および/またはN末端に、任意の割合で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる、ペプチドまたはポリペプチド;ならびに本明細書に開示するコンカテマーポリペプチドおよびハイブリッドIi-Key構築物)は、異種ポリペプチドに接合、連結(例えば、フレーム内で融合、化学的に結合、または他の方法で結合)、および/または挿入されてもよい。
先に記載したように、本発明の開示の1または複数のT細胞エピトープに関して、用語「異種ポリペプチド」は、本発明の開示の1または複数のT細胞エピトープが異種ポリペプチドに異種であるか、または自然に含まれないことを意味することが意図される。
複数の態様において、異種ポリペプチドは、例えば、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、マウス抗体、ヒト抗体、ヒト化抗体、モノ特異的抗体、二重特異的抗体、グリコシル化抗体、Fc改変抗体、または抗体-薬物複合体;異なるクラスまたはサブクラスの抗体(例えば、IgG(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4)、IgM、IgA、IgDまたはIgE分子)またはその抗原特異的抗体断片(Fab、F(ab’)、Fv、ジスルフィド結合Fv、scFv、単一ドメイン抗体、閉立体構造多特異抗体、ジスルフィド結合scFv、ダイアボディ)が含まれるが、それだけに限らない)であってもよい。
複数の態様において、本発明で開示される1または複数のポリペプチドは、異種ポリペプチドに挿入されてもよく(例えば、組換え技術、突然変異誘発、または当該技術分野において他の既知の手段によって)、異種ポリペプチドのC末端に(当該技術分野において既知のように、リンカーの使用とともにまたは使用せずに)付加されてもよく、および/またはN末端(当該技術分野において既知のように、リンカーの使用とともにまたは使用せずに)に付加されてもよい。
複数の態様において、本発明で開示される1または複数のポリペプチドは、米国特許第7,442,778号、米国特許第7,645,861号、米国特許第7,655,764号、米国特許第7,655,765号、および/または米国特許第7,750,128号(その各々は、参照によりその全体がここに組み込まれる)に開示されるようにFcドメイン中のアミノ酸に挿入または置換されてもよい。
例えば、変異誘発によるタンパク質工学は、部位特異的変異誘発技術、または当該技術分野で公知の他の変異誘発技術を使用して行うことができる(例えば、James A. Brannigan and Anthony J. Wilkinson., 2002,タンパク質engineering 20 years on.Nature Reviews Molecular Cell Biology 3, 964-970; Turanli-Yildiz B. et al., 2012,タンパク質Engineering Methods and Applications, intechopen.com,これらは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)。
複数の態様において、キメラまたは融合ポリペプチドは、異種ポリペプチドに作動的に(operatively linked)連結された、1つまたは複数の本開示のポリペプチドを含んでなる。「作動的に連結された」とは、本発明で開示される1または複数のポリペプチドと異種タンパク質とが、インフレームで融合されているか、化学的に連結されているか、または他の方法で結合されていることを示す。例えば、複数の態様において、本発明で開示される1または複数のポリペプチドが、米国特許第8,008,453号、米国特許第9,114,175号、および/または米国特許第10,188,740号(これらの各々は、参照によりその全体がここに組み込まれる)に開示されるように、Fcドメイン内の1または複数の内部共役部位に共有結合されてもよい。
複数の態様において、本開示の1または複数のペプチドまたはポリペプチド(限定されないが、例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、ならびに任意に配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド)は、異種ポリペプチドの隣接アミノ酸とともに、アミノ酸配列に接合、連結(例えば、フレーム内融合、化学結合、または他の方法で結合)、および/または挿入されてもよいが、本発明で開示の1または複数のペプチドまたはポリペプチドは、異種ポリペプチドに全体として、接合、連結(例えば、フレーム内融合、化学結合、または他の方法で結合)、および/または挿入されてもよい。
複数の態様において、本開示は、1または複数の配列番号4-224および454-456含む配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端上に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含むポリペプチド(複数の態様においては、分離、合成または組み換えであってよい)に関し、ここで、前記1または複数の配列番号4-224および454-456は、ポリペプチド中に自然に含まれない、および/またはポリペプチド中のその自然の位置に配置されない。
例えば、複数の態様において、本開示の1または複数のペプチド、ポリペプチド、および/コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物は、SARS-CoV-2配列に挿入されてもよく、ここで、SARS-CoV-2配列は、本開示の1または複数のペプチド、ポリペプチド、および/コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物を含まない(例えば、SARS-CoV-2配列は、本開示の1または複数のペプチド、ポリペプチド、および/コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物を含まないか、含まないように変異している)、または本開示の1または複数のペプチド、ポリペプチド、および/コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物がSARS-CoV-2配列に挿入されるが、それらは自然の位置には存在しない。
複数の態様において、本発明の開示の1または複数のペプチドまたはポリペプチドは、小分子(例えば、アルブミンまたは他の既知の担体およびタンパク質)、薬剤、または薬剤断片、(例えば、限定はしないが、定義されたHLAに高い親和性で結合する薬剤または薬剤断片)に接合または連結(例えば、フレーム内融合、化学結合、または他の結合)できる。
複数の態様において、本開示は、ハイブリッドIi-key構築物(US6,432,409に当初開示され、その全体が参照によりここに組み込まれる)に関する。そのようなハイブリッドIi-key構築物は、1または複数の配列番号4-224および454-456(および/またはその断片および変異体、ならびに任意選択で配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端上に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸)を含むハイブリッドIi-key構築物を包含する。
このようなハイブリッドIi-key構築物については、適切な介在化学構造によって哺乳類Ii-keyペプチドに共有結合してハイブリッド構築物(および複数の態様ではハイブリッドポリペプチド)を形成するMHCクラスII制限抗原性エピトープが、前駆抗原性エピトープよりも著しく高い効力をもって、抗原提示細胞によってTリンパ球に提示されるという最初の発見に基づいている。
複数の態様において、本発明で開示されるハイブリッドIi-key構築物は、哺乳類Ii-keyペプチドまたはその改変体で構成されるN末端を有し、前記改変体は、共有結合的に、しかし間接的に、Ii-keyペプチドに連結されて抗原提示増強活性を保持しており、提示される特定の抗原性エピトープ(これは複数の態様において、本発明で開示される1または複数のペプチドまたはポリペプチド(これらに限定されないが、例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端上に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド)を含む)である。介在する化学構造は、「スペーサー」または「リンカー」と呼ばれることがあり、以下により詳細に説明されるであろう。
複数の態様において、本開示のハイブリッドIi-key構築物は、’813ハイブリッドと同様に、3つの要素で構成されている。3つの要素は以下の通りである。
(1)哺乳類Ii-KeyペプチドLRMKLPKPPKPVSKMR(配列番号225)の4-16残基および抗原提示増強活性を保持する配列番号225の改変体(複数の態様において改変体は、配列番号225のLRMK(アミノ酸1-4)残基および0-12の追加の連続した配列番号225の残基、または、抗原提示増強活性を保持する配列番号225の改変体;または他の態様ではLRMK(配列番号226)を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)可能性がある)を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるからなるN-末端要素;
(2)MHCクラスIIおよび/またはクラスI分子(複数可)の抗原ペプチド結合部位に結合する、ポリペプチドまたはペプチド模倣構造の形態のMHCクラスIIおよび/またはMHCクラスI提示エピトープ(複数の態様において、これは、本発明で開示する、1または複数のペプチドまたはポリペプチド(これらに限定されないが、例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端上に任意の比率で分布する1~12の追加アミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド)を含む)を含むC末端要素;および
(3)前記ハイブリッドのN末端およびC末端要素に共有結合する任意の介在する化学構造であって、複数の態様において、この化学構造は、直鎖状に配置されたとき、20アミノ酸長まで伸びる柔軟な鎖を形成する共有結合した原子のグループ。
複数の態様において、介在する化学構造は、5-アミノペンタン酸であるデルタ-アミノ吉草酸(および「ava」と称することがある)を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる。
複数の態様において、介在する化学構造は、ava、ala-ala-ala、gly-gly、またはava、ala-ala-ala、およびgly-glyの他の生物学的に受け入れられた機能的等価物を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなってもよい。
特定のハイブリッドIi-key構築物は表2に開示されており、配列番号232-452および457-459を含む。
表2のハイブリッドIi-key構築物におけるLRMK(配列番号226)のジャンクションEpiMatrixヒット(クラスII)およびジャンクションなヒトヒット(junctional human hits)を決定するために、Gly-Glyをavaの代わりとして使用した。
特定の態様において、本開示のハイブリッドIi-Key構築物のMHCクラスIIおよび/またはクラスI分子(複数可)の抗原性ペプチド結合部位に結合する、ポリペプチドまたはペプチド模倣構造の形態のMHCクラスIIおよび/またはMHCクラスI提示エピトープ(これは複数の態様において、本発明で開示の1または複数のペプチドまたはポリペプチド(これらに限定されないが、例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端上に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド)が含まれる。)を含むC末端要素は、N末端アセチル基および/またはC末端アミノ基でキャップされてもよい。
C末端要素として、配列番号9、34、49、54、59、94、99、104、109、142、147、181、191、196、210-213、215-218、220、および223を有する本発明で開示のペプチドまたはポリペプチドを含む、本発明で開示のハイブリッドIi-key構築物の態様では、かかるペプチドはN末端アセチル基およびC末端アミノ基でキャップされる。
C末端要素として、配列番号89、114、186、214、119、221-222、および224を有する本発明で開示のペプチドまたはポリペプチドを含む、本発明で開示のハイブリッドIi-key構築物の複数の態様において、かかるペプチドはn末端アセチルでキャップされ、c末端でキャップされない。
配列番号237、262、277、283、287、322、327、332、337、370、375、409、419、424、438-441、443-446、448、および451のハイブリッドIi-key構築物の複数の態様において、開示されたペプチド配列のC末端要素は、N末端アセチルおよびC末端のアミノ基でキャップされる。
配列番号317、342、414、442、447、449、450、および452のハイブリッドIi-key構築物の複数の態様において、開示されたペプチド配列のC末端要素は、n末端アセチル基でキャップされ、c末端でキャップされない。
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複数の態様において、本発明で開示されたハイブリッドIi-key構築物の、様々な要素間の接合部(jungctions)にまたがるエピトープは、本開示の範囲内に包含される。したがって、例えば、請求項において、エピトープの一部が、本発明で開示されたハイブリッドIi-key構築物ペプチド要素またはドメイン(例えば、リンカー領域)の1つに含まれると規定する場合、これは、必然的に、残りの部位が、フランク部位またはドメインの連続した部位に見られることを意味する。
I-keyを用いた過去の研究では、哺乳類のI-keyペプチドであるLRMKLPKPPKPVSKMR(配列番号225)、および哺乳類の改変I-keyペプチドであるYRMKLPKPPKPVSKMR(配列番号227)には、特定のMHCクラスII制限抗原ペプチドを、これを認識するTリンパ球ハイブリドーマへ提示するのを変更する能力があることが実証された。(米国特許第5,559,028号、米国特許第5,919,645号、米国特許第5,919,645号、第5,919,639号、これらの開示は参照により本明細書に組み込まれる)。文献に記載されているように、Ii-keyペプチドの改変体を用いた以前の実験では、このポリペプチドに対して、活性を損なわずに多種多様な改変(改変)を行うことができることが示されている。実際、改変はしばしばこのポリペプチドの抗原提示活性を増強した。
例えば、米国特許第6,432,409号(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)には、抗原提示増強活性を保持するすべての改変Ii-keyペプチドが、適切に組み込まれた場合に、本発明の増強ハイブリッドにおいて機能することが示されている。Ii-keyペプチドの改変には、C末端からの1つ以上のアミノ酸の欠失、N末端の保護、アミノ酸置換、および環状ペプチドの導入が含まれる。元の配列の少なくとも4つの連続したアミノ酸を保持する欠失型Ii-keyペプチド、またはその置換型Ii-keyペプチドは、機能活性を示す。様々な天然または非天然のアミノ酸がそれぞれの残基の位置で置換されていてもよい。置換される分子の例としては、ペプチド模倣構造、D-異性体アミノ酸、N-メチルアミノ酸、L-異性体アミノ酸、改変L-異性体アミノ酸、環化誘導体などが挙げられる。
さらに、ハイブリッドのN末端セグメントの追加的な改変を行うために、日常的な実験方法を用いて当業者によって薬化学の手順が適用され得る。そのような手順の例は、合理的薬物設計の方法、X線回折データ、核磁気共鳴データ、および他の計算方法からの構造情報に基づく分子モデリング、ならびにコンビナトリアル化学合成の生成物のスクリーニング、および天然物の分離が挙げられる。高い活性を維持することが知られており、発明で開示されるハイブリッドIi-key構築物に含まれる可能性のあるIi-keyペプチドの改変体の例としては、LRMK(配列番号226)、LRMKLPK(配列番号228)、LRMKLPKS(配列番号229)、LRMKLPKSAKP(配列番号230)、およびLRMKLPKSAKPVSK(配列番号231)が挙げられる。
Ii-keyペプチドの他の改変体および改変バージョンは、米国特許第5,919,639号、および米国特許第5,559,028号に記載されており、これらは、参照によりその全体が組み込まれる。
活性を保持することが知られているIi-keyペプチドの改変バージョン(YRMKLPKPPKPVSKMR、配列番号227)は、本明細書において「Ii-key相同体」と称される。
したがって、本発明で開示されるハイブリッドIi-key構築物のN末端要素は、哺乳類Ii-KeyペプチドLRMKLPKPPKPVSKMR(配列番号225)の4~16残基および抗原提示増強活性を保持する配列番号210の改変体(複数の態様において改変体は、配列番号225のLRMK(アミノ酸1-4)残基および配列番号225の0-12の追加の連続した残基、および、抗原提示増強活性を保持する配列番号225の改変体;または他の態様ではLRMK(配列番号226)を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる可能性がある)を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる可能性がある。
本発明で開示されるハイブリッドIi-key構築物の複数の態様において、MHCクラスIIおよび/またはクラスI分子の抗原性ペプチド結合部位に結合する、ポリペプチドまたはペプチド模倣構造の形態のMHCクラスIIおよび/またはクラスI提示エピトープを含むC-末端エレメントは、本発明で開示する1または複数のペプチドまたはポリペプチドから構成されている。
このように、複数の態様において、C末端要素は、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる。
さらなる態様において、C末端要素は、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端上に任意の比率で分布している1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる、ペプチドまたはポリペプチドを含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる。
複数の態様において、C末端要素は、配列番号4-224および454-456のいずれか1つ(および/またはその断片)に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、または95%の相同性を有するアミノ酸配列を含むペプチドまたはポリペプチドを含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなり、ここで当該ポリペプチドは、依然として同じHLA分子に結合でき(すなわち、MHC結合性を保持する)、および/または同じTCR特異性を保持し、および/または抗SARS-CoV-2活性を保持する。
複数の態様において、ポリGSリンカーは、C末端要素のN末端上に含まれてもよい。先に述べたように、エピトープはC-末端要素とリンカー要素に重なることがある。ある状況では、追加のエピトープまたは決定子がリンカーエレメントとN末端Ii-key部位の間で重なり合うことが可能であろう。
特定の態様では、本発明で開示のハイブリッドIi-Key構築物のMHCクラスIIおよび/またはMHCクラスI分子の抗原性ペプチド結合部位に結合する、ポリペプチドまたはペプチド模倣構造の形態のMHCクラスIIおよび/またはMHCクラスI提示エピトープ(これは、複数の態様では、本発明で開示される1または複数のペプチドまたはポリペプチド(これらに限定されないが、例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端上に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド)を含む)を含むC末端要素は、N末端アセチル基および/またはC末端アミノ基でキャップされてもよい。
複数の態様において、介在する化学構造またはスペーサーが、1または複数のエピトープ/決定子を含んでいてもよく、定義された範囲(limits)内でのその全体の長さは、その特性およびエピトープ/決定子によって大きく左右される。
複数の態様において、介在する化学構造は抗原的に中性であり、スペーサーは、好ましくは、9アミノ酸が直線状に配置されたペプチドバックボーンの長さ未満である。複数の態様において、スペーサーの長さは、4アミノ酸から6アミノ酸が直線状に配列されたペプチジルバックボーンの長さである。
複数の態様において、スペーサーは、増強ハイブリッドペプチドの他の異なる要素に対して、任意の空間的に異なる様式で水素結合することができない。
複数の態様において、介在する化学構造は、5-アミノペンタン酸であるデルタ-アミノ吉草酸(「ava」と呼ぶことがある)を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる。複数の態様において、介在する化学構造は、ava、ala-ala-ala、gly-gly、または他の生物学的許容されたava、ala-ala-ala、gly-glyの機能的等価物を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる可能性がある。
複数の態様において、また、抗原的に中性なスペーサー要素に関して、アミノ酸の代わりに様々な化学基をスペーサーセグメントに組み込んでもよい。例えば、そのような例は、米国特許第5,910,300号に記載されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。好ましい実施形態では、スペーサーは、ヘテロ原子によって最適に中断されている脂肪族鎖、例えばC-Cアルキレン、または=N-(CH2-6-N=から構成される。あるいは、スペーサーは、例えば、任意にO、N、Sなどのヘテロ原子で中断されていてもよい、疎水性、親油性、脂肪族およびアリール-脂肪族配列の交互単位で構成されてもよい。スペーサーのこのような成分は、好ましくは以下の分類の化合物:ステロール、アルキルアルコール、アルキル機能が変化したポリグリセリド、アルキルフェノール、アルキルアミン、アミド、疎水性のポリオキシアルキレン等から選ばれる。その他に、疎水性ポリ無水物、ポリオルトエステル、ポリホスファゼン、ポリヒドロキシ酸、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリグリコールポリヒドロキシ酪酸等が挙げられる。また、スペーサーは、ポリプロピレン、イソプロピレン、ブチレン、イソブチレン、ペンタメチレンなどの短い脂肪族鎖を酸素原子で分離して繰り返し含んでいてもよい。
スペーサーに使用することができる追加のペプチジル配列は、米国特許第5,856,456号に記載されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。一実施形態では、スペーサーは、切断の対象となる化学基を内部に組み込んでいる。限定されないが、そのような化学基は、プロテアーゼによって、化学基によって、または触媒モノクローナル抗体によって触媒される切断のために設計されてもよい。プロテアーゼ感受性の化学基の場合、トリプシン標的(カチオン性側鎖を有する2アミノ酸)、キモトリプシン標的(疎水性側鎖を有する)、およびカテプシン感受性(B、DまたはS)が好適に使用される。「トリプシン標的」という用語は、本明細書では、トリプシン及びトリプシン様酵素によって認識されるアミノ酸の配列を記述するために使用される。「キモトリプシン標的」という用語は、本明細書では、キモトリプシンおよびキモトリプシン様酵素によって認識されるアミノ酸の配列を記述するために使用される。さらに、触媒モノクローナル抗体の化学的標的、および他の化学的に切断される基は、ペプチド合成、酵素触媒、および有機化学全般の技術に精通する者によく知られており、日常的な実験方法を使用して、ハイブリッド構造に設計し、合成することができる。
複数の態様において、介在する化学構造またはスペーサーは、以下からなる群から選択される。1)MHCクラスIエピトープまたはその一部;および2)抗体認識決定子またはその一部からなる群から選択される。
複数の態様において、本開示のハイブリッドIi-key構築物は、性質が完全にペプチドであるものから、性質が実質的に非ペプチドであるものまで変動する。いくつかの相同体が実質的に縮小されたペプチド、または非ペプチドの性質を有するという観点から、それらは、当技術分野で知られているように、例えば、細胞膜を通る浸透性、溶解性、タンパク質分解に対する耐性、抱合による不活化に対する耐性、経口バイオアベイラビリティ、およびin vivoにおけるより長い半減期などの好ましい性質を有することがより可能であるといえる。
複数の態様において、本開示は、表2の、1または複数のハイブリッドIi-key構築物、(および/またはその断片もしくは変異体)に関する。複数の態様において、本開示は、表2のIi-key構築物(配列番号232-452および457-459を含む)に対して少なくとも60%、70%、80%、90%または95%の相同性を有するハイブリッドIi-key構築物を提供する。複数の態様において、本開示は、抗SARS-CoV-2活性を有するハイブリッドI-key構築物を提供し、前記ハイブリッドI-key構築物は、表2のI-key構築物(配列番号232-452、457-459を含む)に対して少なくとも60%、70%、80%、90%、または95%の相同性を有する。
複数の態様において、本開示は、配列番号438、237、439、262、440、441、277、282、287、442、443、317、322、327、444、332、337、342、445、446、370、375、447、448、449、450、409、414、419、424、451および452のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および任意選択で、配列番号438、237、439、262、440、441、277、282、287、442、443、317、322、327、444、332、337、342、445、446、370、375、447、448、449、450、409、414、419、424、451、および452のポリペプチドのN末端および/またはC末端(および複数の態様においては、このようなハイブリッドIi-key構築物のC末端要素のN末端および/またはC末端)に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる1または複数のハイブリッドIi-key構築物に関する。
複数の態様において、本開示は、配列番号446、246、444、440、317、332、262、370、449、282、414、287、442、451、447、419、452、450、438、277、332、445、441、443、337、448、375、409、424、237、342および327のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および任意選択で配列番号446、246、444、440、317、332、262、370、449、282、414、287、442、451、447、419、452、450、438、277、332、445、441、443、337、448、375、409、424、237、342および327のポリペプチドのN末端および/またはC末端(および複数の態様においては、このようなハイブリッドIi-key構築物のC末端要素のN末端および/またはC末端)に任意の比率で分布している1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる1つ以上のハイブリッドIi-key構築物に関する。
複数の態様において、本開示は、配列番号438、237、246、262、440、441、272、277、282、287、442、317、322、327、444、332、337、338、342、446、370、375、448、449、404、409、414、419、424、451、452、457、458、および459のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および任意選択で、配列番号438、237、246、262、440、441、272、277、282、287、442、317、322、327、444、332、337、338、342、446、370、375、448、449、404、409、414、419、424、451、452、457、458、および459のポリペプチドのN末端および/またはC末端(および複数の態様においては、このようなハイブリッドIi-key構築物のC末端要素のN末端および/またはC末端)に任意の比率で分布している1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる1つ以上のハイブリッドIi-key構築物に関する。
本明細書で使用する場合、2種のポリペプチド(またはポリペプチドの領域)は、アミノ酸配列が少なくとも約45~55%、典型的には少なくとも約70~75%、より典型的には少なくとも約80~85%、より典型的には約90%以上、およびより典型的には95%以上相同または同一である場合に実質的に相同または同一であると意味する。
2つのアミノ酸配列、または2つの核酸配列の相同性または同一性のパーセントを決定するために、配列は最適な比較目的のために整列される(例えば、他のポリペプチドまたは核酸分子との最適な整列のために、一方のポリペプチドまたは核酸分子の配列に隙間を導入することが可能である)。そして、対応するアミノ酸位置またはヌクレオチド位置のアミノ酸残基またはヌクレオチドを比較する。
一方の配列の位置が、他方の配列の対応する位置と同じアミノ酸残基またはヌクレオチドによって占められている場合、分子はその位置において相同である。当技術分野で知られているように、2つの配列間の同一性パーセントは、2つの配列の最適なアラインメントのために導入する必要があるギャップの数、および各ギャップの長さを考慮に入れた、配列によって共有される同一位置の数の関数である。ポリペプチドの配列相同性は、通常、配列解析ソフトウェアを用いて測定される。
本明細書で使用する場合、アミノ酸または核酸の「相同性」は、アミノ酸または核酸の「同一性」と等価である。複数の態様において、2つの配列間の相同性パーセントは、配列によって共有される同一位置の数の関数である(例えば、相同性パーセントは、同一位置の数/位置の総数×100に等しい)。
複数の態様において、本開示ではまた、相同性の程度は相対的に低いが、本発明の開示のポリペプチドによって行われる1つ以上の同じ機能を行うように十分な類似性を有するポリペプチド(例えば、配列番号4-224および454-456(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、1または複数の、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる配列を有するポリペプチド;本発明で開示されるコンカテマーペプチド;配列番号232-452および457-459のハイブリッドIi-Key構築物を含む本明細書に開示するハイブリッドIi-Key構築物)が含まれる。
類似性は、保存されたアミノ酸置換によって決定される。そのような置換は、ポリペプチド中の所定のアミノ酸を、同様の特性を有する別のアミノ酸で置換するものである。保存的な置換(substitution)は、表現型的に沈黙している可能性が高い。典型的な保存的置換としては、脂肪族アミノ酸であるAla、Val、Leu、Met、Ileの一つずつの置換、水酸基残基SerとThrとの間の置換、酸性残基AspとGluとの間の置換、アミド残基AsnとGlnとの間の置換、塩基残基His、Lys、Argとの間の置換、芳香族残基Trp、Phe、Tyrとの間の置換が見られる。どのアミノ酸の変化が表現型的に沈黙している可能性が高いかに関するガイダンスを参照できる(Bowie JUら , (1990), Science, 247(4948):130610,これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)。
複数の態様において、変異体ポリペプチドは、1または複数の置換、欠失、挿入、逆位、融合、および切断、またはこれ(ら)のいずれかの組み合わせによってアミノ酸配列が異なり得る。変異体ポリペプチドは、完全に機能的(例えば、MHC結合性及び/又はTCR特異性を保持し、及び/又は抗SARS-CoV-2活性を保持)であるか、又は一つ以上の活性において機能を欠くことができる。完全に機能的な変異体は、典型的には、保存的変異または非重要残基または非重要領域における変異のみを含む;この場合、典型的には、MHC結合を提供するMHC接触残基が保持される。
機能的変異体はまた、機能において変化しない、または重要でない変化(例えば、MHC結合性および/またはTCR特異性を保持し、および/または抗SARS-CoV-2活性を保持する)をもたらす類似アミノ酸の置換を含むことができる。あるいは、そのような置換は、ある程度機能に正または負に影響し得る。非機能的な変異体は、典型的には、1または複数の非保存的なアミノ酸置換、欠失、挿入、逆位、もしくは切断、または重要な残基もしくは重要な領域(この場合、典型的にはTCR接触残基)における置換、挿入、逆位、もしくは欠失を含む。
複数の態様において、変異体および/または相同ポリペプチドは、本開示の所望の抗SARS-CoV-2活性を保持する(例えば:対象におけるSARS-CoV-2および/または関連疾患に対する免疫応答(例えば、SARS-CoV-2に対する細胞性(CD4+および/またはCD8+T細胞応答)または液性免疫応答)を刺激、誘導、および/または拡大でき;SARS-CoV-2特異的IFNγ応答(例えば、PMBCなどのリンパ球、またはエフェクターCD4+および/またはCD8+T細胞による)を刺激、誘発、拡大することができ;および/またはSARS-CoV-2ウイルス複製もしくは感染性を阻害でき;および/またはSARS-CoV-2に対する免疫誘導能を有する)。
あるいは、そのような置換は、機能にある程度正または負に影響し得る。非機能的変異体は、典型的には、重要残基もしくは重要領域(典型的にはTCR接触残基)における、1または複数の非保存的なアミノ酸置換、欠失、挿入、逆位、もしくは切断、または置換、挿入、逆位、もしくは欠失を含む。
複数の態様において、本明細書に開示される、1または複数の配列番号4-224および454-456を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる配列(またはコア配列)を有するポリペプチドの機能的変異体は、1または複数の保存的置換を含んでいてもよく、複数の態様では、本開示のポリペプチドの、機能にとって必須ではないと考えられるアミノ酸残基(機能にとって必須と考えられるアミノ酸残基は、例えば、MHC結合性向および/またはTCR特異性を保持し、および/または抗SARS-CoV-2活性を保持する)において、1または複数の非保存的置換を含んでいてもよい。
例えば、複数の態様において、本明細書に開示される1または複数の配列番号4-224および454-456またはその断片を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる配列(またはコア配列)を有する変異型ポリペプチド、または本明細書に開示されるコンカテマーペプチドまたはその断片、本明細書に開示される1または複数の配列番号232-452および457-459を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるハイブリッドIi-key構築物を有する、変異型ポリペプチドは、HLA結合が維持される限り、1または複数のHLA接触残基に1または複数の保存的置換(および複数の態様において非保存的置換)を含んでもよい。
複数の態様において、ハイブリッドIi-Key構築物のC末端要素は、HLA結合が保存されるならば、1または複数のHLA接触残基においてそのような1または複数の保存的置換(および複数の態様において、非保存的置換)を含んでもよいことが、理解されるべきである。
MHC結合アッセイは、当技術分野でよく知られている。複数の態様において、そのようなアッセイは、当技術分野で知られているような結合アッセイで、in vitro結合アッセイにおけるMHCクラスIおよびクラスIIアレルに関する結合親和性の試験を含み得る。例えば、米国7,884,184号またはPCT/US2020/020089に開示されているような可溶性結合アッセイがあり、これ(ら)の両方は、その全体が参照により本明細書に組み込まれるものとする。
さらに、複数の態様において、本明細書に開示される、1または複数の配列番号4-224および454-456を含む、それを含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなる配列(またはコア配列)を有する完全に機能する変異体ポリペプチドは、TCR接触残基などの、一つまたは複数の重要な残基または領域で変異が存在することはない。
複数の態様において、MHCクラスII分子に結合する、9量体の同定されたエピトープ(本発明で開示する1または複数の配列番号4-224および454-456の9量体断片、コンカテマーペプチドの9量体断片、または1または複数の配列番号232-452および457-459のまたはハイブリッドIi-Key構築物の9量体断片、複数の態様においてIi-key構築物のC末端要素であってもよい)のTCR結合エピトープ(TCR結合残基、TCR対面(TCR facing)エピトープ、TCR対面残基、またはTCR接触と呼ぶことができる)は、同定されたエピトープのアミノ末端から数えて2、3、5、7および8位に存在する。一方、MHCクラスII分子に結合する、9量体の同定されたエピトープ(1または複数の配列番号4-224および454-456の9量体断片、配列番号232-452および457-459のIi-key構築物の9量体断片であってよい、複数の態様においてIi-key構築物のC末端要素であってもよい)に対するMHC結合アグレトープ(agretope)(MHC接触、MHC対面残基、MHC結合残基またはMHC結合面と呼ぶことがある)は、アミノ末端から数えて1、4、6、9位に存在する。
複数の態様において、MHCクラスI分子に結合する、9量体の同定されたエピトープ(これは、本明細書に開示された、1または複数の本発明で開示する1または複数の配列番号4-224および454-456の9量体断片、または1または複数の配列番号232-452および457-459のハイブリッドIi-Key構築物の9量体断片であってもよい。複数の態様においてIi-key構築物のC末端要素であってもよい。)のTCR結合エピトープは、同定されたエピトープのアミノ末端から数えて4、5、6、7および8位に存在する。一方、MHCクラスI分子に結合する、9量体の同定されたエピトープ(1または複数の配列番号4-224および454-456の9量体断片、または配列番号232-452および457-459のハイブリッドIi-Key構築物の9量体断片であってよい。複数の態様においてIi-key構築物のC末端要素であってもよい。)のMHC結合アグレトープは、アミノ末端から数えて1、2、3、9位に存在する。
複数の態様において、MHCクラスI分子に結合する、10量体の同定されたエピトープ(本発明で開示する1または複数の配列番号4-224および454-456の10量体断片、または配列番号232-452および457-459のハイブリッドIi-Key構築物の10量体断片、または配列番号232-452および457-459のハイブリッドIi-Key構築物の10量体断片であってよい。複数の態様においてIi-key構築物のC末端要素であってもよい。)のTCR結合エピトープは、同定されたエピトープのアミノ末端から数えて4、5、6、7、8、および9位に存在してもよい。一方、MHCクラスI分子に結合する、10量体の同定されたエピトープのMHC結合アグレトープ(本開示されているように、1または複数の配列番号4-224および454-456の10量体断片、または配列番号232-452および457-459のハイブリッドIi-Key構築物の10量体断片であってもよい。複数の態様においてIi-key構築物のC末端要素であってもよい。)はアミノ末端から数えて1、2、3、9および10位に存在する。
複数の態様において、MHCクラスII分子に結合する、9量体の同定されたエピトープ(本発明で開示する1または複数の配列番号4-224および454-456の9量体断片、または配列番号232-452および457-459のハイブリッドIi-Key構築物の9量体断片であってよい。複数の態様においてIi-key構築物のC末端要素であってもよい。)のTCR結合エピトープは、は、同定されたエピトープのアミノ末端から数えて2、3、5、7、および8位の残基の任意の組み合わせ(例えば、3、5、7および8位;2、5、7および8位;2、3、5および7位など、ただし、これらに限定されない。)に存在してもよい。一方、9量体の同定されたエピトープ(本明細書で開示する、1または複数の配列番号4-224および454-456の9量体断片、または配列番号232-452および457-459のハイブリッドIi-Key構築物の9量体であってもよい。複数の態様においてIi-key構築物のC末端要素であってもよい。)に対するMHC結合アグレトープは、アミノ末端から数えてTCR対面残基に対する相補面(complementary face)に存在する。
複数の態様において、MHCクラスI分子に結合する、9量体の同定されたエピトープ(本発明で開示する1または複数の配列番号4-224および454-456の9量体断片、または配列番号232-452および457-459のハイブリッドIi-Key構築物の9量体断片であってよい。複数の態様においてIi-key構築物のC末端要素であってもよい。)のTCR結合エピトープは、同定されたエピトープのアミノ末端から数えて4、5、6、7、および8位、1、4、5、6、7、および8位、または1、3、4、5、6、7、および8位に存在してもよい。一方、9量体の同定されたエピトープ(本発明で開示する1または複数の配列番号4-224および454-456の9量体断片、または配列番号232-452および457-459のハイブリッドIi-Key構築物の9量体断片であってもよい。複数の態様においてIi-key構築物のC末端要素であってもよい。)に対するMHC結合アグレトープは、アミノ末端から数えたTCR対面残基に対する相補面に存在する。
複数の態様において、MHCクラスI分子に結合する、10量体の同定されたエピトープ(本発明で開示する1または複数の配列番号4-224および454-456の10量体断片、または配列番号232-452および457-459のハイブリッドIi-Key構築物の10量体断片であってよい。複数の態様においてIi-key構築物のC末端要素であってもよい。)のTCR結合エピトープは、同定されたエピトープのアミノ末端から数えて1、3、4、5、6、7、8、9位の任意の組み合わせに存在する。一方、10量体の同定されたエピトープ(本明細書で開示する、1または複数の配列番号4-224および454-456の10量体断片、または配列番号232-452および457-459のハイブリッドIi-Key構築物の10量体断片であってよい。複数の態様においてIi-key構築物のC末端要素であってもよい。)に対するMHC結合アグレトープは、アミノ末端から数えたTCR対面残基に対する相補面に存在する。
上記に基づき、1または複数の9量体及び/又は10量体エピトープがより長いポリペプチド内に含まれ、1または複数のクラスI又はクラスII MHC分子と結合すると予測され、内在する(Naturally occurring)配列において互いに近接して存在する(例えば、ここで、結合9量体および/または10量体の各対の1位は、例えば、互いの3アミノ酸以内に入る)態様において、そのようなエピトープは、エピトープクラスターを形成するために組み合わされてもよい。所定のクラスターにおいて、任意のアミノ酸は、所定の9量体エピトープまたは10量体エピトープに関しては、MHCに面し、別の9量体エピトープに関しては、TCRに面している可能性がある。
複数の態様において、本開示はまた、本発明で開示されるポリペプチド、コンカテマーポリペプチド、およびハイブリッドIi-Key構築物の断片を含む。複数の態様において、本開示は、本明細書に記載される開示されるポリペプチド、コンカテマーポリペプチド、およびハイブリッドIi-Key構築物の変異体の断片も包含する。複数の態様において、本明細書で使用されるように、断片は、少なくとも約9の連続したアミノ酸を含んでなる。複数の態様において、本開示はまた、本明細書に記載されるT細胞エピトープの変異体の断片を包含する。
有用な断片(および本明細書に記載のポリペプチド、コンカテマーポリペプチド、およびハイブリッドIi-Key構築物の変異体の断片)には、1又は複数の生物学的活性(特にMHC結合性向および/またはTCR特異性、および/または抗SARS-CoV-2活性)を保持するものが含まれる。生物学的活性を有する断片は、例えば、約9、10、11、12、1、14、15、16、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100またはそれ以上のアミノ酸長で、その間のいかなる値または範囲も含む。断片は個別(他のアミノ酸またはポリペプチドと融合していない)であってもよいし、より大きなポリペプチド内に存在してもよい。いくつかの断片は、単一の大きなポリペプチド内に構成することができる。複数の態様において、宿主における発現のために設計された断片は、ポリペプチド断片のアミノ末端に融合した異種のプレおよびプロポリペプチド領域と、断片のカルボキシル末端に融合した追加の領域とを有し得る。
複数の態様において、本発明で開示されるポリペプチド、コンカテマーポリペプチド、およびハイブリッドIi-Key構築物は、そのアレルもしくは配列変異体(「突然変異体(mutants)」)または類似体を含むことができ、または化学改変(例えば、ペギル化、グリコシル化)を含むことができる。複数の態様において、突然変異体は、同じ機能、特にMHC結合性および/またはTCR特異性、および/または抗SARS-CoV-2活性を保持する。複数の態様において、突然変異体は、MHC分子への結合の強化を提供することができる。複数の態様において、突然変異体は、TCRへの結合の強化をもたらすことができる。別の例では、突然変異体は、MHC分子および/またはTCRへの結合の減少をもたらすことができる。また、結合するが、TCRを介したシグナル伝達を許さない突然変異体も意図されている。
本開示のポリペプチドの製造方法は、分子を構成する様々な要素の性質に応じて、大きく異なるであろう。例えば、分離されたポリペプチドは、それを自然に発現する細胞から精製するか、それを発現するように改変された細胞から精製するか(組換え)、または既知のタンパク質合成方法を使用して合成することができる。合成手順は、単純であり、高い収率を提供し、高度に精製された安定な生成物を可能にするように選択されてもよい。
例えば、本開示のポリペプチドは、本明細書に開示される核酸から、または組換え技術、突然変異誘発、もしくは当該技術分野において他の既知の手段などの標準分子生物学技術の使用のいずれかによって製造することができる。分離されたポリペプチドは、それを自然に発現する細胞から精製されるか、それを発現するように改変された細胞から精製されるか(組換え)、または既知のタンパク質合成技術を使用して合成されてもよい。
複数の態様において、本開示のポリペプチドは、組換えDNAまたはRNA技術によって製造される。複数の態様において、本開示のポリペプチドは、適切な宿主細胞における本開示の組換え核酸の発現によって産生されてもよい。例えば、ポリペプチドをコードする核酸分子を発現カセットまたは発現ベクターにクローニングし、発現カセットまたは発現ベクターを宿主細胞に導入し、ポリペプチドを宿主細胞で発現させる。その後、標準的なタンパク質精製技術を用いた適切な精製スキームにより、ポリペプチドを細胞から分離することができる。あるいは、ポリペプチドは、プロテアーゼ消化および精製などのex vivo手順の組み合わせによって製造することができる。
さらに、本開示のポリペプチドは、部位特異的変異誘発技術、または当該技術分野で公知の他の変異誘発技術を使用して製造することができる(例えば、James A. Brannigan and Anthony J. Wilkinson.、2002、Protein engineering 20 years on. Nature Reviews Molecular Cell Biology 3, 964-970; Turanli-Yildiz B. et al., 2012,タンパク質Engineering Methods and Applications, intechopen.com,これらはその全体が参照により本明細書に組み込まれている)。
複数の態様において、本開示はまた、キメラまたは融合ポリペプチド組成物を提供する。複数の態様において、本開示は、本開示の1つまたは複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物(これに限定されないが、例えば、1つまたは複数のペプチドまたはポリペプチドは、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号224のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなり、同様に、表1の(配列番号232-452および457-459)(および/またはその断片もしくは変異体)を含む、本明細書に記載されるコンカテマーペプチドまたはポリペプチド、および本明細書に記載されるIi-key構築物の配列を有していてもよい。)を含む、キメラまたは融合ポリペプチド組成物(複数の態様において、分離、合成、または組換えであり得る)に関する。
複数の態様において、本開示のキメラまたは融合ポリペプチド組成物は、無関係なタンパク質などの異種ポリペプチドに接合、連結(例えば、フレーム内融合、化学結合、またはその他の結合)、および/または挿入された本開示の1つまたは複数のペプチド、ポリペプチド、および/コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物から構成される。
先に記載したように、1または複数のT細胞エピトープ(例えば、本開示のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物)に関して、用語「異種ポリペプチド」は、本開示の1または複数のT細胞エピトープは、異種ポリペプチドに異種であるか、自然に含まれないことを意味することが意図される。
複数の態様において、異種ポリペプチドは、例えば、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、マウス抗体、ヒト抗体、ヒト化抗体、モノ特異的抗体、二重特異的抗体、グリコシル化抗体、Fc改変抗体、または抗体-薬物コンジュゲート;異なるクラスまたはサブクラスの抗体(例えば、IgG(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4)、IgM、IgA、IgDまたはIgE分子)またはその抗原特異的抗体断片(Fab、F(ab’)、Fv、ジスルフィド結合Fv、scFv、単一ドメイン抗体、閉立体構造多特異抗体、ジスルフィド結合scFv、ダイアボディ)が含まれるが、それだけに限らない)であってもよい。
複数の態様において、本発明で開示される1または複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーポリペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物は、異種ポリペプチドに挿入されてもよい(例えば、組換え技術、突然変異誘発、または当該技術分野において他の既知の手段によって)、異種ポリペプチドのC末端に(当該技術分野において既知のように、リンカーを使用してまたは使用せずに)付加されてもよく、および/または異種ポリペプチドのN末端に(当該技術分野において既知のように、リンカーを使用してまたは使用せずに)付加されてもよい。
複数の態様において、本発明で開示される1または複数のポリペプチドは、米国特許第7,442,778号、米国特許第7,645,861号、米国特許第7,655,764号、米国特許第7,655,765号、および/または米国特許第7,750,128号(その各々は、参照によりその全体がここに組み込まれる)に開示されるようにFcドメイン中のアミノ酸に挿入または置換されてもよい。
例えば、変異誘発によるタンパク質工学は、部位特異的変異誘発技術、または当技術分野で公知の他の変異誘発技術を使用して行うことができる(例えば、James A. Brannigan and Anthony J. Wilkinson., 2002, タンパク質engineering 20 years on. Nature Reviews Molecular Cell Biology 3, 964-970; Turanli-Yildiz B. et al., 2012,タンパク質Engineering Methods and Applications, intechopen.com, これらは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)。
複数の態様において、キメラまたは融合ポリペプチドは、異種ポリペプチドに作動的に連結された即座に開示された1または複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーポリペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物を含んでなる。「作動的に連結された」とは、本発明で開示される1または複数のペプチド、ポリペプチド、またはコンカテマーペプチドと異種ポリペプチドとが、インフレームで融合されているか、化学的に連結されているか、または他の方法で結合されていることを示す。
例えば、複数の態様において、1または複数の本開示ポリペプチドは、米国特許第8,008,453号、米国特許第9,114,175号、および/または米国特許第10,188,740号(これらの各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる)に開示されるようにFcドメイン内の1または複数の内部共役部位に共有結合されてもよい。
複数の態様において、本開示の1または複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーポリペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物は、異種ポリペプチドの隣接アミノ酸とともに、アミノ酸配列に接合、連結(例えば、フレーム内融合、化学結合、または他の方法で結合)、および/または挿入されてもよいが、本発明で開示の1または複数のペプチドまたはポリペプチド、コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物は、異種ポリペプチドに全体として、接合、連結(例えば、フレーム内融合、化学結合、または他の方法で結合)、および/または挿入されてもよい。
複数の態様において、キメラまたは融合ポリペプチド組成物は、本発明で開示のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-key構築物を含み、ここで、前記1または複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチドのが、1.またはハイブリッドIi-key構築物は、異種ポリペプチドに天然に含まれず、および/またはペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-key構築物の前記1つ以上が、異種ポリペプチドのその天然位置に配置されない。
例えば、複数の態様において、本開示の1または複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、および/またはIi-key構築物は、本開示の1または複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、および/またはIi-key構築物を含んでいないSARS-CoV-2配列(例えば、SARS-CoV-2配列が、本開示の1つまたは複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、および/またはIi-key構築物を含まない、または含まないように変異している)に挿入されていてもよく、または、本開示の1または複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、および/またはIi-key構築物は、SARS-CoV-2配列に挿入されているものの、自然な位置では挿入されていない。
複数の態様において、1または複数の本開示のペプチドまたはポリペプチドは、異種ポリペプチドに接合、連結(例えば、フレーム内融合、化学結合、またはその他の結合)、および/または挿入されてもよい。複数の態様において、キメラまたは融合ポリペプチド組成物は、T細胞エピトープと実質的に相同ではないアミノ酸配列を有する異種ポリペプチドに作動的に連結された本開示の1または複数のT細胞エピトープ(例えば、本開示のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物)を含んでいる。
複数の態様において、キメラまたは融合ポリペプチドは、それ自体、T細胞エピトープの機能に影響を与えない。例えば、融合ポリペプチドは、T細胞エピトープ配列がGST配列のC末端に融合されたGST-融合ポリペプチドであり得る。他のタイプの融合ポリペプチドには、酵素融合ポリペプチド、例えばβ-ガラクトシダーゼ融合、酵母ツーハイブリッドGAL融合、ポリ-His融合及びIg融合が含まれるが、これらに限定されるものではない。このような融合ポリペプチド、特にポリ-His融合またはアフィニティタグ融合は、組換えポリペプチドの精製を容易にすることができる。特定の宿主細胞(例えば、哺乳類宿主細胞)において、ポリペプチドの発現および/または分泌は、異種シグナル配列を使用することによって増加させることができる。したがって、複数の態様において、キメラまたは融合ポリペプチドは、そのN-末端に異種シグナル配列を含む。上記キメラまたは融合ポリペプチド組成物の複数の態様において、異種ポリペプチドまたはポリペプチドは、生物学的に活性な分子を含んでいる。
複数の態様において、生物学的に活性な分子は、免疫原性分子、T細胞エピトープ、ウイルスタンパク質、および細菌タンパク質からなる群から選択される。複数の態様において、本開示の1または複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物は、低分子、薬剤、または薬剤断片に接合または連結(例えば、フレーム内で融合、化学的に連結、または他の方法で結合)されてもよい。例えば、本開示の1または複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物は、無関係のペプチドまたはタンパク質、小分子(例えば、アルブミンまたは他の既知の担体およびタンパク質)、薬剤、またはドラッグ断片、例えば限定されないが、定められたHLAに高い親和性で結合する薬剤またはドラッグ断片に結合または連結する(例えば、インフレーム融合、化学的結合、または他の結合)ことが可能である。上記のキメラまたは融合ポリペプチド組成物の態様において、キメラまたは融合ポリペプチド組成物は、組換え、分離、および/または合成であり得る。
キメラまたは融合ポリペプチド組成物は、当技術分野で知られているような標準的な組換えDNAまたはRNA技術によって製造することができる。例えば、異なるポリペプチド配列をコードするDNAまたはRNA断片は、従来の技術に従ってインフレームで一緒にライゲーションされてもよい。別の実施形態では、融合遺伝子は、自動DNA合成機を含む従来の技術によって合成されてもよい。あるいは、核酸断片のポリメラーゼ連鎖反応(PCR)増幅は、キメラ核酸配列を生成するために続いてアニールされ再増幅されてもよい2つの連続する核酸断片の間の相補的オーバーハングを生じさせるアンカープライマーを使用して実施することができる(Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, (2ND , 1992), FM Asubel et al. (eds), Green Publication Associates, New York, NY (Publ), ISBN: 9780471566355,これ(ら)の参照は、本開示に組み込むことができる)。
さらに、本開示の1つまたは複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーポリペプチド、またはIi-key構築物(限定されないが、例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、ならびに任意に配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末および/またはC末に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドもしくはポリペプチド)は、組換え技術、合成重合技術、突然変異誘発、または当該技術分野で知られている他の標準的技術によって、異種ポリペプチドに挿入するか、またはポリペプチドの非自然発生位置へ挿入することが可能である。
例えば、変異誘発によるタンパク質工学は、部位特異的変異誘発技術、または当技術分野で公知の他の変異誘発技術を用いて行うことができる(例えば、James A. Brannigan and Anthony J. Wilkinson.、2002、Protein engineering 20 years on. Nature Reviews Molecular Cell Biology 3, 964-970; Turanli-Yildiz B. et al., 2012,タンパク質Engineering Methods and Applications, intechopen.com, これらはその全体が参照により本明細書に組み込まれている)。
複数の態様において、ポリペプチド、コンカテマーポリペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、およびキメラまたは融合ポリペプチドは、均質になるまで精製することができ、又は部分的に精製することができる。しかしながら、T細胞エピトープ化合物および組成物が均質になるまで精製されない調製物が有用であることが理解される。重要な特徴は、調製物が、相当量の他の成分の存在下でも、組成物の所望の機能を可能にすることである。したがって、本開示は、様々な程度の純度を包含する。一実施形態では、「細胞性物質を実質的に含まない」という文言は、約30%未満(乾燥重量で)の他のタンパク質(例えば、汚染タンパク質)、約20%未満の他のタンパク質、約10%未満の他のタンパク質、約5%未満の他のタンパク質、約4%未満の他のタンパク質、約3%未満の他のタンパク質、約2%未満の他のタンパク質、約1%未満の他のタンパク質、またはその間の任意の値または範囲を有するポリペプチド、コンカテマーポリペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、およびキメラまたは融合ポリペプチドの調製物を含む。
複数の態様において、本開示のポリペプチド、コンカテマーポリペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、およびキメラまたは融合ポリペプチドが組換えにより得られる場合、組成物は、培養液(培養培地)を実質的に含まないこともでき、例えば、培養液は、ポリペプチド、コンカテマーポリペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、およびキメラまたは融合ポリペプチド調製物中の約20体積%未満、約10体積%未満、または約5体積%未満を占める。
「化学前駆体または他の化学物質を実質的に含まない」という表現は、T細胞エピトープの合成に関与する化学前駆体または他の化学物質から分離された、本ポリペプチド、コンカテマーポリペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、およびキメラまたは融合型ポリペプチドの調製物を含む。「化学前駆体または他の化学物質を実質的に含まない」という文言は、例えば、約30%未満(乾燥重量で)の化学前駆体または他の化学物質、約20%未満の化学前駆体または他の化学物質、約10%未満の化学前駆体または他の化学物質、約5%未満の化学前駆体または他の化学物質、約4%未満の化学前駆体または他の化学物質、約3%未満の化学前駆体または他の化学物質、約2%未満の化学前駆体または他の化学物質、または約1%未満の化学前駆体または他の化学物質を有する、本ポリペプチド、コンカテマーポリペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、およびキメラまたは融合ポリペプチドの調整物を含み得る。
複数の態様において、本開示はまた、T細胞エピトープ化合物および組成物(例えば、本明細書に開示されるペプチドまたはポリペプチド;本明細書に開示されるコンカテマーペプチド;本明細書に開示されるハイブリッドIi-Key構築物;本明細書に開示されるキメラまたは融合ポリペプチド組成物(これらは複数の態様において、分離、合成、および/または組み換えであってもよい)の1またはそれ以上を含む)の薬学的に許容される塩を含む。「薬学的に許容される塩」とは、薬学的に許容され、親ペプチドまたはポリペプチド(例えば、本明細書に開示されるペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、および/またはキメラまたは融合ポリペプチド)の所望の薬理活性を有する塩を意味する。
本明細書で使用される場合、「薬学的に許容される塩」は、本発明で開示されるポリペプチド、コンカテマーポリペプチド、および/またはキメラまたは融合ポリペプチドの誘導体を指し、ここで、その化合物は、その酸または塩基塩を作ることにより改変される。薬学的に許容される塩の例には、アミンなどの塩基性残基の鉱酸塩または有機酸塩、カルボン酸などの酸性残基のアルカリ塩または有機酸塩などが含まれるが、これらに限定されない。薬学的に許容される塩としては、例えば、無毒な無機又は有機酸から形成される従来の無毒性塩又は親化合物の第4級アンモニウム塩が挙げられる。例えば、そのような従来の非毒性塩は、2-アセトキシ安息香酸、2-ヒドロキシエタンスルホン酸、酢酸、アスコルビン酸、ベンゼンスルホン酸、安息香酸、重炭酸、炭酸、クエン酸、エデト酸、エタンジスルホン酸、1,2-エタンスルホン酸、フマル酸、グルコヘプトン酸、グルコン酸、グルタミン酸、グリコール酸、グリコリアルサニル酸、ヘキシルレゾルシン酸、ヒドラバム酸、臭化水素酸、塩酸、ヨウ化水素酸、ヒドロキシマレイン酸、ヒドロキシナフトエ酸、イセチオン酸、乳酸、ラクトビオン酸、ラウリルスルホン酸、マレイン酸、リンゴ酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、ナプシル酸、硝酸、シュウ酸、パモイ酸、パントテン酸、フェニル酢酸、リン酸、ポリガラクツロン酸、プロピオン酸、サリチル酸、ステアリン酸、亜酢酸、コハク酸、スルファミン酸、スルファニル酸、硫酸、タンニン酸、酒石酸、トルエンスルホン酸、および一般的なアミン酸、例えば、グリシン、アラニン、フェニルアラニン、アルギニンから選択される無機および有機酸から得られるものを含むが、これらに限定されるものではない。
(核酸)
複数の態様において、本開示は、本明細書に記載される本開示の1つまたは複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、および/またはキメラまたは融合ポリペプチドの全体または一部をコードする核酸(限定されないが、例えば、DNA(cDNA)、RNA(mRNAなど))、ベクター、ウイルス、またはそのハイブリッド(これらはすべて分離、合成または組み換えであってもよい)をも提供する。
複数の態様において、核酸は、発現カセット、プラスミド、および発現ベクター、または組換えウイルスをさらに含むか、またはその中に含まれており、ここで、任意選択で、核酸、または発現カセット、プラスミド、発現ベクター、または組換えウイルスは、細胞(任意選択でヒト細胞または非ヒト細胞)内に含まれ、任意に、前記細胞は、核酸、または発現カセット、プラスミド、発現ベクター、または組換えウイルスで形質導入される。複数の態様において、細胞は、本明細書に開示される、分離、合成、または組換えされた核酸、発現カセット、プラスミド、発現ベクター、または組換えウイルス;および/または本明細書に開示される、分離、合成、または組換えキメラまたは融合ポリペプチド組成物を、例えば、1または複数の、本開示のポリペプチド(本開示のコンカテマーポリペプチドおよびハイブリッドIi-Key構築物を含む)の中に含むように形質転換、トランスフェクト、または他の方法で工学的に構築される。
複数の態様において、細胞は、哺乳類細胞、細菌細胞、昆虫細胞、または酵母細胞であり得る。複数の態様において、本開示の核酸分子は、ベクターに挿入され、例えば、発現ベクターまたは遺伝子治療ベクターとして使用することができる。遺伝子治療ベクターは、例えば、静脈内注射、局所投与(米国特許第5,328,470号)または定位注射(Chen SHら、(1994)、Proc Natl Acad Sci USA、91(8):3054-7、これらは参照によりその全体が本明細書に組み込まれている)により対象に送達されうる。
同様に、本開示の核酸分子は、プラスミドに挿入することができる。遺伝子治療ベクターの医薬製剤は、許容される希釈剤中に遺伝子治療ベクターを含むことができ、または遺伝子送達ビヒクルが埋め込まれている徐放性マトリックスから構成されることができる。あるいは、完全な遺伝子送達ベクターが組換え細胞、例えば、レトロウイルスベクターからそのまま生産され得る場合、医薬製剤は、遺伝子送達システムを生産する1または複数の細胞を含むことができる。
このような医薬組成物は、投与のための指示書とともに、容器、パック、またはディスペンサーに含まれ得る。本明細書に記載の少なくとも1または複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、および/またはキメラまたは融合ポリペプチドを全体または部分的にコードする上記核酸(例えば、DNA、RNA、ベクター、ウイルス、またはそのハイブリッド)の複数の態様において、上記核酸は、本開示の1または複数のペプチドまたはポリペプチド(例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド、表2に開示されるような、配列番号232-452および457-459を含むハイブリッドIi-key構築物)をコードする。
複数の態様において、本開示は、本開示の1または複数のポリペプチド(本開示のコンカテマーポリペプチドおよびハイブリッドIi-Key構築物を含む)または本開示のキメラまたは融合ポリペプチド組成物をコードする本開示の核酸を含むベクターに関する。複数の態様において、本開示は、本開示のベクターを含んでなる細胞に関する。複数の態様において、細胞は、哺乳類細胞、細菌細胞、昆虫細胞、または酵母細胞であり得る。
本開示の核酸は、DNA(cDNAを含むがこれに限定されない)またはRNA(mRNAを含むがこれに限定されない)であり、一本鎖または二本鎖であってよい。核酸は、典型的には、DNAまたはRNA(mRNAを含む)である。核酸は、当技術分野で周知の技術、例えば、免疫原性ポリペプチドをコードする配列の合成、またはクローニング、または増幅;細胞膜アドレス配列をコードする配列の合成、またはクローニング、または増幅;適切なベクターおよび細胞における配列のライゲーションおよびそれらのクローニング/増幅によって製造することができる。
本明細書に記載される1つまたは複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、および/またはキメラまたは融合ポリペプチドの全部または一部をコードする本明細書に提供される核酸(RNA、DNA、ベクター、ウイルスまたはそれらのハイブリッドであっても)は、種々の供給源から分離し、遺伝子工学的に増幅し、合成的に生成し、および/または組換え発現/生成させることができる。これ(ら)の核酸から生成された組換えポリペプチドは、個々に分離またはクローン化され、所望の活性について試験することができる。任意の組換え発現系を使用することができ、例えば、in vitro、細菌、真菌、哺乳類、酵母、昆虫または植物細胞発現系が挙げられる。
複数の態様において本明細書で提供される核酸は、周知の化学合成技術によってin vitroで合成される(例えば、Adams(1983)J. Am. Chem. Soc. 105:661; Belousov (1997) Nucleic Acids Res. 25:3440-3444; Frenkel (1995) Free Radic.Biol.Med.19:373-380; Blommers (1994) Biochemistry 33: 7886-7896; Narang (1979) Meth.Enzymol.68: 90; Brown (1979) Meth. Enzymol. Enzymol.68:109; Beaucage (1981) Tetra. Lett. 22: 1859; 米国特許第4,458,066号、これらの全ては、その全体が参照により本明細書に組み込まれる)。さらに、本明細書で提供される核酸の操作のための技術、例えば、サブクローニング、標識プローブ(例えば、Klenowポリメラーゼを用いたランダムプライマー標識、ニック翻訳、増幅)、配列決定、ハイブリッド化などは、科学文献および特許文献によく記載されている(例えば、Sambrook編、MOLECULAR CLONING: A LABORATORY MANUAL (2ND ED.), Vols.1-3, Cold Spring Harbor Laboratory, (1989); CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY, Ausubel, ed., John Wiley & Sons, Inc.John Wiley & Sons, Inc., New York (1997); LABORATORY TECHNIQUES IN BIOCHEMISTRY AND MOLECULAR BIOLOGY: HYBRIDIZATION WITH NUCLEIC ACID PROBES, Part I. Theory and Nucleic Acid Preparation, Tijssen, ed., New York(1997);ラボラトリーテクニック イン バイオケミストリー&分子生物学:核酸プロブレムのハイブリッド化、第1部理論および核酸調製、Tijssen編、Elsevier, N.Y. (1993)、これらの全ては、その全体が参照により本明細書に組み込まれる)。
本発明のさらなる目的は、本明細書に記載の1つまたは複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、および/またはキメラまたは融合ポリペプチドをコードする核酸分子に関するものである。核酸は、本明細書に記載の1または複数のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、及び/又はキメラ若しくは融合ポリペプチドをin vitro若しくはin vivoで産生するために、又はポリペプチドをその表面に発現する細胞を産生するために、又は活性成分が核酸若しくは核酸を含むベクターであるワクチンを製造するために使用されてもよい。核酸は、例えば、DNA、cDNA、PNA、CNA、RNA、一本鎖および/または二本鎖のいずれか、または当該技術分野で知られているようなポリヌクレオチドの自然または安定化形態であってもよい。
前述したように、本開示による核酸分子は、原核生物由来または真核生物由来のいずれかを問わず、核酸分子それ自体;プラスミド、ベクター;ウイルスまたは宿主細胞などの形態で提供されてもよい。ベクターには、本発明の核酸分子を含有する発現ベクターが含まれる。ポリペプチドを発現させることができる発現ベクターを調製することができる。異なる細胞種のための発現ベクターは、当該技術分野において周知であり、過度の実験をすることなく選択することができる。一般に、(例えば、cDNA、またはmRNAを含むRNA)は、発現のために適切な方向および正しいリーディングフレームで、プラスミドなどの発現ベクターに挿入される。必要に応じて、DNA(例えば、cDNA、またはmRNAを含むRNA)は、所望の宿主(例えば、細菌)によって認識される適切な転写および翻訳制御ヌクレオチド配列に連結されてもよいが、このような制御は、一般に発現ベクター中で利用可能である。次いで、このベクターは、標準的な技術を使用してクローニングするために宿主細菌に導入される。
本発明のベクターは、例えば、転写プロモーター、および/または転写ターミネーターを含んでいてもよく、ここで、プロモーターは核酸分子と作動可能に連結されており、そして核酸分子は転写ターミネーターと作動可能に連結されている。本開示の1つまたは複数のペプチドまたはポリペプチドは、1つの発現ベクターによってコードされてもよい。そのような核酸分子は、例えば、DNA/RNAワクチンの形態で、ペプチド/ポリペプチドをそれを必要とする対象にin vivoで送達するためのビヒクルとして機能し得る。
複数の態様において、ベクターは、上記で定義されたような核酸を含むウイルスベクターであってよい。ウイルスベクターは、異なるタイプのウイルス、例えば、豚痘、鶏痘、仮性狂犬病、Aujezkyのウイルス、サルモネラ、ワクシニアウイルス、BHV(牛ヘルペスウィルス)、HVT(トルコヘルペスウィルス)、アデノウイルス、TGEV(伝染性胃腸炎コロナウイルス)、エリスロウイルス、およびSIV(サル免疫不全ウイルス)から由来してもよい。また、酵母細胞内で複製および/または堆積するプラスミドなど、他の発現系やベクターも使用することができる。
本開示はまた、本開示のペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、及び/又はキメラ若しくは融合ポリペプチドを調製する方法に関し、この方法は、核酸の発現、及びペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-key構築物、および/またはキメラもしくは融合ポリペプチドの回収に適した条件下で上記に定義したような核酸又はベクターを含む宿主細胞を培養することを含んでいる。上記に示されるように、タンパク質およびペプチドは、当該技術分野においてそれ自体既知の技術に従って精製されてもよい。
[医薬組成物及び製剤]
複数の態様において、本開示のT細胞エピトープ組成物(例えば、1つまたは複数の、本明細書に開示されるようなポリペプチド;本明細書に開示されるようなコンカテマーペプチド;本明細書に開示されるようなハイブリッドIi-key構築物;本明細書に開示されるようなキメラまたは融合ポリペプチド組成物;本明細書に開示されるようなペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-key構築物、またはキメラまたは融合ポリペプチド組成物をコードする核酸など、本明細書に開示される核酸;本明細書に開示されるような発現カセット、プラスミド、発現ベクター、組み換えウイルスまたは細胞、並びに本明細書に開示されるようなワクチン;以下、「本開示のT細胞エピトープ化合物および組成物」)が、医薬組成物または製剤中に含まれていてもよい。
複数の態様において、本発明で開示される医薬組成物または製剤は、一般に、本開示のT細胞エピトープ組成物と、薬学的に許容される担体および/または賦形剤とを含んでなる。複数の態様において、医薬組成物または製剤は、アジュバントを含んでいる。複数の態様において、前記薬学的組成物は、投与に適している。薬学的に許容される担体および/または賦形剤は、部分的には、投与される特定の組成物、ならびに組成物を投与するために使用される特定の方法によって決定される。したがって、本発明で開示されるT細胞エピトープ組成物を投与するための医薬組成物の適切な処方は、多種多様である(例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences, (18TH Ed, 1990), Mack Publishing Co., Easton, PA Publを参照)。
複数の態様において、医薬組成物は、一般に、無菌、実質的に等張、および米国食品医薬品局のすべての適正製造基準(GMP)規制を完全に遵守するように製剤化される。本明細書に開示される医薬組成物は、対象におけるCOVID-19を含むSARS-CoV-2感染および/またはSARS-CoV-2によって引き起こされる関連疾患に対する免疫応答を刺激、誘導、および/または拡大するために好ましく使用でき、ヒトなどの対象におけるCOVID-19を含むSARS-CoV-2感染および/またはSARS-CoV-2によって引き起こされる関連疾患の治療および/または予防方法において使用することが可能である。
組成物、担体、賦形剤、および試薬を指す「薬学的に許容できる」、「生理学的に許容できる」、およびそれらの文法的変形は、互換的に用いられ、材料が、組成物の投与を禁止する程度の望ましくない生理作用の生成なしに、対象へのまたは対象に投与できることを表わす。例えば、「薬学的に許容される賦形剤」とは、例えば、一般に安全で、無毒で、望ましい医薬組成物の調製に有用な賦形剤を意味し、ヒトの医薬用途と同様に獣医用途にも許容される賦形剤が含まれる。そのような賦形剤は、固体、液体、半固体、またはエアゾール組成物の場合には気体であり得る。当業者であれば、本開示の特定のT細胞エピトープ組成物について、適切な投与のタイミング、順序および用量を決定することができるであろう。
複数の態様において、そのような担体または希釈剤の好ましい例には、水、生理食塩水、リンゲル液、ブドウ糖液、および5%ヒト血清アルブミンが含まれるが、これらに限定されるものではない。リポソームおよび固定油などの非水性ビヒクルもまた使用することができる。薬学的活性物質に対するこのような媒体および化合物の使用は、当技術分野でよく知られている。任意の従来の媒体または化合物が本開示のT細胞エピトープ化合物および組成物と不適合である限り、および先に上述したように、組成物におけるそれらの使用が企図される。補足的な活性化合物もまた、組成物に組み込むことができる。
複数の態様において、本開示のT細胞エピトープ化合物および組成物は、その意図された投与経路に適合するように製剤化される。本開示のT細胞エピトープ化合物および組成物は、非経口、局所、静脈内、経口、皮下、動脈内、皮内、経皮、直腸、頭蓋内、髄腔内、腹膜内、経鼻;膣内;筋肉内経路によって、または吸入剤として投与することが可能である。複数の態様において、本開示のT細胞エピトープ化合物および組成物は、堆積物(deposite)が蓄積した特定の組織に直接注入することができ、例えば、頭蓋内注入である。他の態様では、筋肉内注射または静脈内注入が、本開示のT細胞エピトープ化合物および組成物の投与に使用されてもよい。
いくつかの方法において、本開示のT細胞エピトープ化合物および組成物は、Medipad(商標)デバイスなどの徐放性組成物またはデバイスとして投与されるが、これらに限定されるものではない。複数の態様において、本開示のT細胞エピトープ化合物および組成物は、例えば、パルスニードルフリー技術(Pulse 50(商標) マイクロ投与注射システム、パルスニードルフリーシステム; Lenexa,KS,アメリカ合衆国)などの市販のニードルフリー高圧装置を用いて皮内投与される。複数の態様において、前記市販のニードルフリー高圧装置(例えば、パルスニードルフリー技術)は、以下の利点の1つ以上を与える:非侵襲的、組織外傷を減らす、痛みを減らす、対象に組成物を堆積させるために真皮層に小さな開口を必要とする(例えば、マイクロ皮膚開口を必要とするだけ)、組成物の即時分散、組成物のより良い吸収、組成物の真皮露出が大きい、及び/又は鋭い損傷のリスクが減少する。
複数の態様において、本開示のT細胞エピトープ化合物および組成物は、本明細書に記載されるような様々な医学的状態の治療に少なくとも部分的に有効な他の薬剤と組み合わせて任意に投与されてもよい。
複数の態様において、非経口、皮内、または皮下適用に使用される溶液または懸濁液は、以下の成分:注射用水、生理食塩水、固定油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールまたは他の合成溶媒などの無菌希釈剤;ベンジルアルコールまたはメチルパラベンなどの抗菌化合物;アスコルビン酸または重亜硫酸ナトリウムなどの抗酸化剤;エチレンジアミン四酢酸(EDTA)などのキレート化合物;アセテート、クエン酸またはリン酸などの緩衝剤および塩化ナトリウムまたはブドウ糖などの緊張度調節用化合物を含むことができるが、これらに限定されるものではない。pHは、塩酸や水酸化ナトリウムなどの酸または塩基で調整することができる。賦形剤の例としては、デンプン、グルコース、ラクトース、スクロース、ゼラチン、モルト、米、小麦粉、チョーク、シリカゲル、水、エタノール、DMSO、グリコール、プロピレン、乾燥スキムミルクなどを挙げることができる。また、本組成物は、pH緩衝試薬、及び湿潤剤又は乳化剤を含有することができる。
複数の態様において、注射可能な使用に適した医薬組成物または製剤は、滅菌水溶液(水溶性の場合)または分散液および滅菌注射可能溶液または分散液の即席の調製のための滅菌粉末を含む。静脈内投与のために、適切な担体は、生理食塩水、静菌水、Cremophor ELTM(BASF,Parsippany,NJ)またはリン酸緩衝生理食塩水(PBS)である。いずれの場合も、組成物は無菌であり、容易なシリンジ性が存在する程度に流動的であるべきである。それは、製造および貯蔵の条件下で安定であり、細菌および真菌のような微生物の汚染作用に対して保存される。本開示のT細胞エピトープ化合物または組成物を含む態様では、凝集体、断片、分解物および翻訳後改変を含むことができるが、これらの不純物がHLAと結合し、同族T細胞に同じTCR面を呈する程度に、それらは純T細胞エピトープと同様の様式で機能すると期待される。
担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、および液体ポリエチレングリコールなど)、およびそれらの適切な混合物を含む溶媒または分散媒体とすることができる。
適切な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティング剤の使用、分散液の場合には必要な粒子径の維持、界面活性剤の使用などによって維持することができる。
微生物の作用の防止は、種々の抗菌・抗カビ化合物、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チメロサール等によって達成することができる。
多くの場合、組成物中に等張化合物、例えば、糖類、マニトール、ソルビトールのような多価アルコール、塩化ナトリウムを含むことが好ましいであろう。注射用組成物の長時間の吸収は、組成物中に吸収を遅延させる化合物、例えば、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンを含むことによってもたらされてもよい。
複数の態様において、無菌注射液(例えば、注射および/または皮内ニードルフリー高圧装置に適した無菌溶液)は、本開示のT細胞エピトープ化合物および組成物を、必要に応じて上に列挙した成分の1つまたは組み合わせて適切な溶媒中に必要量で入れて、その後、ろ過滅菌することによって調製することが可能である。一般に、分散液は、結合剤を、基本的な分散媒体および上記に列挙した成分の中から必要な他の成分を含む無菌ビヒクルに組み入れることによって調製される。無菌注射液の調製のための無菌粉末の場合、調製方法は、あらかじめ無菌濾過したその溶液から活性成分+任意の追加所望成分の粉末をもたらす真空乾燥および凍結乾燥である。さらに、本開示のT細胞エピトープ化合物および組成物は、活性成分の持続的または脈動的な放出を可能にするような方法で調合することができるデポ注射剤またはインプラント製剤の形態で投与することが可能である。
複数の態様において、経口組成物は一般に不活性希釈剤または食用担体を含み、ゼラチンカプセルに封入されるか、または錠剤に圧縮されることができる。複数の態様において、経口治療投与の目的のために、結合剤は賦形剤と共に組み込まれ、錠剤、トローチ、またはカプセルの形態で使用することができる。経口組成物はまた、洗口剤として使用するための液体担体を用いて調製することができ、液体担体中の化合物は、経口的に適用され、スイッシュして去痰するかまたは飲み込まれる。薬学的に適合する結合化合物、および/またはアジュバント材料は、組成物の一部として含まれ得る。複数の態様において、錠剤、ピル、カプセル、トローチなどは、以下の成分:微結晶性セルロース、トラガカントゴムまたはゼラチンなどの結合剤;デンプンまたは乳糖などの賦形剤、アルギン酸、Primogelまたはコーンスターチなどの崩壊剤;ステアリン酸マグネシウムまたはステロテス(Sterotes)などの潤滑剤;コロイド性二酸化ケイ素などの滑剤;スクロースまたはサッカリンなどの甘味化合物;またはペパーミント、サリチル酸メチルまたはオレンジ香料などの香味剤化合物などのいずれか、または類似の性質の化合物を含むことができる。
吸入による投与のために、本開示のT細胞エピトープ化合物および組成物は、適切な推進剤、例えば二酸化炭素のようなガス、またはネブライザーを含む加圧容器またはディスペンサーからのエアゾールスプレーの形態で送達することができる。
複数の態様において、本開示のT細胞エピトープ化合物および組成物の全身投与はまた、経粘膜または経皮的手段によることができる。経粘膜または経皮投与の場合、浸透させるべきバリアに適切な浸透剤が製剤中に使用される。このような浸透剤は、一般に当該技術分野において知られており、例えば、経粘膜投与の場合、洗浄剤、胆汁酸塩、およびフシジン酸誘導体が含まれる。経粘膜投与は、鼻腔用スプレーまたは坐薬の使用により達成することができる。経皮投与の場合、T細胞エピトープ化合物および組成物は、クリーム状軟膏(ointment)、軟膏(salve)、ゲル、またはクリームに配合し、当該技術分野で一般に知られているように、局所的にまたは経皮パッチ技術を通じて適用することができる。
複数の態様において、本開示のT細胞エピトープ化合物および組成物はまた、直腸送達のための坐剤(例えば、ココアバターおよび他のグリセリドなどの従来の坐剤基剤を用いて)または保持浣腸の形態で調製することが可能である。
複数の態様において、本発明のT細胞エピトープ化合物および組成物は、インプラントおよびマイクロカプセル化送達システムを含む制御放出製剤のような、体からの急速な排除に対してT細胞エピトープ化合物および組成物を保護する担体とともに調製される。生分解性、生体適合性ポリマーは、例えば、エチレンビニルアセテート、ポリ無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル、およびポリ乳酸などを使用することができる。このような製剤の調製方法は、当業者には明らかであろう。
材料はまた、商業的に、例えば、Alza CorporationおよびNova Pharmaceuticals, Inc.から入手することができる。リポソーム懸濁液(ウイルス抗原に対するモノクローナル抗体を有する感染細胞に標的化されたリポソームを含む)もまた、薬学的に許容される担体として使用することができる。これらは、当業者に公知の方法に従って調製することができる(米国特許第4,522,811号、これは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)。
複数の態様において、本開示のT細胞エピトープ化合物および組成物は、所望の部位へのT細胞エピトープ化合物および組成物の徐放を可能にするバイオポリマー固体支持体内に移植されてもよいか、またはそれに連結されてもよい。
複数の態様において、投与の容易さおよび投与量の均一性のために、経口または非経口組成物を投与単位形態で製剤化することが特に有利である。本明細書で使用される用量単位形態は、治療される対象に対する単位用量として適した物理的に離散した単位を指し、各単位は、必要な医薬担体と関連して所望の治療効果をもたらすように計算された所定量の結合剤を含有する。本開示の投与単位形態の仕様は、結合剤の固有の特性および達成されるべき特定の治療効果、ならびに対象の治療のためにそのようなT細胞エピトープ化合物および組成物を配合する技術に固有の制限によって規定され、かつそれに直接依存する。
本明細書に記載の医薬組成物の態様において、組成物は、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8、少なくとも9、少なくとも10、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14,少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、または少なくとも20の本発明で開示されるペプチドもしくはポリペプチド(コンカテマーポリペプチド、ハイブリッドIi-key構築物を含む)またはそのようなペプチドもしくはポリペプチド(コンカテマーポリペプチド、ハイブリッドIi-key構築物を含む)をコードする核酸を提供することができる。
例えば、複数の態様において、医薬組成物は、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8、少なくとも9、少なくとも10、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、または少なくとも20のペプチドまたはポリペプチド(40までの任意の値または範囲を含むペプチドまたはポリペプチドを含む)であって、1または複数の配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の割合で分布している1~12の追加のアミノ酸を有する1または複数のペプチドまたはポリペプチド、本明細書に開示されるようなコンカテマーペプチド;
配列番号232-452および457-459のハイブリッドIi-key構築物を含む本明細書に開示されるようなハイブリッドIi-key構築物;および本明細書に記載の、そのようなペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、またはハイブリッドIi-Key構築物、および/またはその断片および変異体をコードする核酸;を含むことができる。
[ワクチン組成物]
本明細書で使用される「ワクチン」という用語は、病原体に対する動物(例えば、ヒト)の免疫系を引き起こす、刺激する、または増幅するために使用されてもよい薬剤を含む。本発明のワクチンは、COVID-19を含む、SARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)または中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2によって引き起こされる関連疾患に対する免疫を引き起こすかまたは刺激もしくは増幅させることが可能である。
用語「免疫化」は、対象に免疫原を送達する工程を含む。免疫化は、例えば、動物が以前に曝露された病原体または抗原に対して向けられた、ヒトなどの免疫された動物においてTリンパ球が病原体を殺傷または抑制することができる、高レベルの抗体および/または細胞応答の継続を可能にし得る。
本開示のワクチンは、上記のような本開示のT細胞エピトープ化合物または組成物の免疫学的有効量を含み、複数の態様では、薬学的に許容されるビヒクル中に、任意に追加の賦形剤および/またはアジュバントと一緒に含まれる。本開示の組成物によるワクチン接種の結果、動物、および複数の態様においてヒトは、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染および/またはSARS-CoV-2によって引き起こされる関連疾患に対して少なくとも部分的または完全に免疫となり、あるいはCOVID-19を含むSARS-CoV-2によって引き起こされる中程度または重度のSARS-CoV-2感染および/または関連疾患を発症することに対して抵抗性となる。本発明で開示されるワクチンは、CD4+およびCD8+Tエフェクター細胞応答を含む体液性応答および/または細胞性応答を誘発するために使用されてもよい。
複数の態様において、ヒトなどの動物対象は、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染および/またはSARS-CoV-2によって引き起こされる関連疾患の有害な生理学的症状または効果のすべてが有意に減少、改善または完全に防止される程度まで保護される。
実際には、免疫学的に有効な用量に必要な正確な量は、対象の年齢および一般状態、製剤の性質および投与様式などの要因によって、対象によって異なる場合がある。適切な「有効量」は、当業者であれば、日常的な実験のみを用いて決定することができる。例えば、ヒト対象を含む動物対象の体重、ワクチンの濃度および他の典型的な因子に基づいて最小有効量を見出すために、ワクチンの適切な投与量を決定または量を定める(titrate)方法が当技術分野で知られている。本開示のワクチンの投与量は、ワクチン接種される動物(例えば、家畜豚/豚)の種、品種、年齢、サイズ、ワクチン接種歴、および健康状態、ならびに投与経路、例えば、皮下、皮内、経口筋肉内または静脈内投与に依存することになる。本開示のワクチンは、単回投与または反復投与で投与することができる。本開示のワクチンは、単独で投与することができ、または他のブタ免疫原性またはワクチン組成物などの1または複数のさらなる組成物と同時または逐次投与することができる。組成物が異なる時間に投与される場合、投与は互いに別々であっても、時間的に重なっていてもよい。複数の態様において、ワクチンは、本開示のポリペプチドおよび/または核酸の、その間の任意の値または範囲を含む0.1~3000μgの単回投与からなる。
好適な免疫応答を誘発するワクチンの投与量、その中の成分の濃度および投与のタイミングは、血清の抗体価、例えばELISAおよび/または血清中和アッセイ分析による方法および/またはワクチン接種チャレンジ評価などの方法により決定することが可能である。
複数の態様において、ワクチンは、精製された形態の新規の、治療用T細胞エピトープ化合物または本明細書に開示される組成物;本明細書に開示される医薬組成物または製剤)を、任意に、任意の適切な賦形剤、キャリア、アジュバント、および/または追加のタンパク質抗原と組み合わせて含んでいる。
別の態様では、ワクチンは、任意選択で、任意の適切な賦形剤、担体、アジュバント、および/または追加のタンパク質抗原と組み合わせて、上記で定義された核酸を含んでなる。複数の態様において、ワクチンは、上記で定義されたような核酸を含むウイルスベクターを含んでなる。複数の態様において、ワクチンは、1つまたは複数のプラスミドベクターを含んでなる。
本開示のT細胞エピトープ化合物又は組成物を含むワクチン構築物を対象に投与すると、強いT細胞媒介免疫応答が開始されてもよいが、液性免疫応答は誘導されない可能性がある。したがって、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染および/またはSARS-CoV-2によって引き起こされる関連疾患に対するワクチンの態様は、推定T細胞エピトープの組み合わせを、弱毒生ウイルス(LAV、例えば弱毒生SARS-CoV-2)または不活化ウイルス(例えば不活化SARS-CoV-2)のいずれかの組み合わせとともに含んでいる。このワクチン組成物(推定T細胞エピトープとLAVまたは不活化ウイルスの両方を含む)を対象に投与すると、細胞性免疫応答と液性免疫応答の両方が誘導され、それによってヒトを含む動物において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する包括的な免疫性が付与されてもよい。
ワクチンは、当業者にそれ自体知られている他の成分、例えば、投与経路に応じて、薬学的に許容される担体、賦形剤、希釈剤、アジュバント、凍結乾燥安定剤、湿潤または乳化剤、pH緩衝剤、ゲル化または粘性増強添加物、および防腐剤を含んでいてもよい。
薬学的に許容される担体、賦形剤または希釈剤の例としては、脱塩水または蒸留水;生理食塩水;ピーナッツ油、アラキス油、サフラワー油、オリーブ油、綿実油、トウモロコシ油、ゴマ油またはココナッツ油などの植物ベースの油;メチルポリシロキサン、フェニルポリシロキサン、メチルフェニルポリソルポキサンなどのポリシロキサンを含むシリコーン油;揮発性シリコーン;軽質流動パラフィン油、重質流動パラフィン油などの鉱油;スクワレン;メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩、またはヒドロキシプロピルメチルセルロースなどのセルロース誘導体;エタノールまたはイソプロパノールなどの低級アルカノール類;低級アラルカノール類;低級ポリアルキレングリコールまたは低級アルキレングリコール、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-ブチレングリコールまたはグリセリン;脂肪酸エステル、例えばパルミチン酸イソプロピル、ミリスチン酸イソプロピルまたはオレイン酸エチル;ポリビニルピロリドン;寒天;カラギーナン;トラガカントゴムまたはアカシアゴム;およびワセリンなどが挙げられるが、それらに限定されるわけではない。典型的には、担体(単数または複数)は、ワクチン組成物の10重量%~99.9重量%を形成し、リン酸水素ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素カリウム、リン酸二水素カリウム、それらの混合物などの当技術分野で公知の試薬を用いた従来の方法によって緩衝されてもよい。
アジュバントの例としては、水中油型エマルジョン、水酸化アルミニウム(ミョウバン)、免疫刺激複合体、非イオン性ブロックポリマーまたはコポリマー、サイトカイン(IL-1、IL-2、IL-7、IFN-α、IFN-β、IFN-γなど)、サポニン、モノリン脂質A(MLA)、ムラミルジペプチド(MDP)、MCAなどがあるが、それだけにとどまらない。他の適切なアジュバントとしては、例えば、硫酸アルミニウムカリウム、大腸菌から分離された熱安定性又は熱安定性エンテロトキシン(複数可)、コレラ毒素又はそのBサブユニット、ジフテリア毒素、破傷風毒素、百日咳毒素、フロイントの不完全又は完全アジュバント等が挙げられる。ジフテリア毒素、破傷風毒素、百日咳毒素などの毒素系アジュバントは、使用前に、例えばホルムアルデヒドで処理することにより不活化されてもよい。
凍結乾燥安定剤の例としては、例えば、ソルビトール、マンニトール、デンプン、ショ糖、デキストラン又はグルコース等の炭水化物、アルブミン又はカゼイン等のタンパク質及びこれ(ら)の誘導体等を挙げることができる。
ワクチンは、さらに、少なくとも1つの追加の病原体、例えば、アクチノバチルス・プレウロプネウノミアのようなブタ病原体;アデノウイルス;東部馬脳脊髄炎ウイルスなどのアルファウイルス;バランチウム・コリ;ボルデテラ・ブロンチセプティカ;ブラキスピラ属、好ましくは、ブラキスピラ・ヒオディセンテリア、ブラキスピラ・ピロシコリ、ブラキスピラ・イノセンス、ブタ流産菌、好ましくは次亜種1、2および3;古典豚熱ウイルス、クラミジアおよびクラミドフィラ属、好ましくはクラミジア・ぺコルムおよびクラミジア・アボルタス;クロストリジウム属、クロストリジウム・ディフィシル、クロストリジウム・ペルフリンゲンス・タイプA、BおよびC、クロストリジウム・ノービイ、クロストリジウム・セプチクム、クロストリジウム・テタニ;消化器および呼吸器コロナウイルス;クリプトスポリジウム・パルバム;アイメリア属菌(アイメリア亜種;エペリトロズーニス・スイス(現マイコプラズマ・ヘモスイス;エリジペロスフィックス・ルジオパシエ;大腸菌;ヘモフィルス・パラスイス(好ましくは亜型1、7および14);ブタ赤血球凝集性脳脊髄炎ウイルス;イソスポラ・スイス;日本脳炎ウィルス;ローソニア・イントラセルラリスレプトスピラ亜種、好ましくは、レプトスピラ・アウストラリス、レプトスピラ・カニコラ、レプトスピラ・グリッポティフォサ、レプトスピラ・イクテロヘモラギカエ、レプトスピラ・インターロガンス、レプトスピラ・ポモナおよびレプトスピラ・タラソビ;マンハイミア・ヘモリチカ;マイコバクテリウム属菌、好ましくはマイコバクテリウム・アビウム、マイコバクテリウム・イントラセルラーおよびマイコバクテリウム・ボービス、マイコプラズマ・ヒオニューモニエ;パルボウイルス;パスツレラ・ムルトシダ;豚のサーコウイルス;豚のサイトメガロウイルス;豚のパルボウイルス、ブタ生殖および呼吸症候群ウィルス:仮性狂犬病ウイルス;ロタウイルス;サギヤマウイルス;サルモネラ属菌、好ましくはサルモネラ・チフィリウムおよび豚コレラ菌;ブドウ球菌属菌、好ましくはスタファロウカカス・ヒイカス;ストレプトコックス属菌,好ましくはトレプトコックス・スイス;豚サイトメガロウイルス;豚ヘルペスウイルス;豚インフルエンザウイルス;豚ポックスウイルス;トキソプラズマ(Toxoplasma gondii);豚の水疱性口内炎ウイルスおよび発疹ウイルス;または豚サーコウイルスの他の分離物および亜型などを含んでいてもよい。
本開示のワクチン組成物は、水溶液、油中水型または水中油型エマルジョン、シロップ、エリキシル、チンキなどの液体製剤であってもよく、または滅菌懸濁液もしくはエマルジョンなどの非経口、皮下、皮内、筋肉内または静脈内投与(例えば、注射投与)用製剤であってもよい。このような製剤は当技術分野で知られており、典型的には、抗原および他の典型的な添加物を適切な担体または溶媒系に溶解させることによって調製される。液体製剤はまた、懸濁剤または乳化剤を含む懸濁液およびエマルジョンを含むことができる。
投与経路は、経皮、粘膜投与経由、または非経口経路(皮内、筋肉内、皮下、静脈内、または腹腔内)経由とすることができる。本開示によるワクチン組成物は、単独で投与されてもよく、または他の治療または療法と共投与もしくは順次投与することができる。本開示のワクチンは、好都合には、経鼻投与、経皮投与(すなわち、全身吸収のために皮膚表面上または皮膚に適用)、非経口投与、眼球投与等されてもよい。非経口的な投与経路としては、筋肉内、静脈内、皮内、および腹腔内などの経路が挙げられるが、これらに限定されない。態様において、本開示のワクチンは、皮内投与され、例えば、当技術分野で知られているようにマイクロ針パッチを使用することによって、またはパルスニードルフリー技術(Pulse 50(商標)Micro Dose Injection System, パルスニードルフリー Systems; Lenexa, KS, USA)などの商用ニードルフリー高圧デバイスを使用することによって、投与される。
本開示はまた、上述するペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、キメラまたは融合ポリペプチド、核酸、細胞、ベクター、医薬、またはワクチンを前記動物に投与する工程を含む、動物(例えば、ヒト)において免疫化または免疫応答を誘導する方法に関するものである。
本開示はまた、上述するペプチド、ポリペプチド、コンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-Key構築物、キメラまたは融合ポリペプチド、核酸、細胞、ベクター、医薬、またはワクチンを前記動物に投与する工程を含む、動物(例えばヒト)におけるCOVID-19を含むSARS-CoV-2感染および/またはSARS-CoV-2による関連疾患を治療および/または予防する方法に関するものである。
本開示のワクチンは、好都合には、経鼻投与、経皮投与(すなわち、全身吸収のために皮膚表面上または皮膚に適用)、非経口投与、眼球投与等することができる。非経口的な投与経路としては、筋肉内、静脈内、及び腹腔内等の経路が挙げられるが、これらに限定されない。
本開示のワクチンの投与量は、ワクチン接種される動物(例えば、ヒト)の種、品種、年齢、サイズ、ワクチン接種歴、および健康状態、ならびに投与経路、例えば、皮下、皮内、経口筋肉内、または静脈内投与に依存することになるだろう。本開示のワクチンは、単回投与または反復投与で投与されてもよい。本開示のワクチンは、単独で投与することができ、または他のブタ免疫原性またはワクチン組成物などの1または複数のさらなる組成物と同時または逐次投与することができる。組成物が異なる時間に投与される場合、投与は互いに別々であっても、時間的に重なっていてもよい。
複数の態様において、本開示は、本発明で開示されるワクチン組成物の複数のラウンドの投与を含む。例えば、ワクチンは、1週間、2週間、3週間、および/または4週間の間隔でブーストすることができる。このようなことは、病原体に対する保護を改善するために免疫系を改善またはブーストするために、当技術分野で知られている。さらに、本開示は、本発明で開示されるワクチン組成物のさらなる投与が保証されるかどうかを決定するために、対象の免疫系を評価することも含み得る。いくつかの態様において、複数回の投与は、本発明で開示されたワクチン(例えば、本明細書に開示されるポリペプチドベースまたは核酸ベース)を使用したワクチン接種のプライムブースト戦略の開発(development)を含んでもよい。そのようなことは、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染および/またはSARS-CoV-2によって引き起こされる関連疾患に対する逐次免疫原性応答を生成する機会を提供し得る。
いくつかの態様において、ワクチンは、1、2、3、4、5、または6週間の間隔でブーストされてもよい。いくつかの態様において、ワクチンは、2週間間隔でブーストされる。いくつかの態様では、ワクチンは3週間間隔でブーストされる。いくつかの態様において、ペプチドベースのワクチンおよび核酸(例えば、RNAまたはDNA)ワクチン接種は、対象の免疫系に異なる様式で提示される同じ免疫原による免疫のレジメンを提供するために代替様式で達成されてもよい。
一態様において、本開示のワクチン組成物は、2019-nCoV感染に感受性があるか、またはその他のリスクがある対象に投与され、対象自身の免疫応答能力を向上させる。ワクチンが投与される対象は、1つの態様において、ヒトである。動物は、2019-nCoVまたは近縁のウイルスによる感染に対して感受性であってよい。
一態様において、本開示のワクチン組成物は、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染及び/又はSARS-CoV-2による関連疾患に感受性があるか又はその他のリスクがある対象に投与され、対象自身の免疫応答能力を増強させる。ワクチンが投与される対象は、1つの態様において、ヒトである。動物は、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染症(または近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2による関連疾患に感染しやすいものであってよい。
本明細書に記載のワクチンの態様において、ワクチンは、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8、少なくとも9、少なくとも10、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、または少なくとも20の本発明で開示されるペプチドもしくはポリペプチド(コンカテマーポリペプチド、および/またはハイブリッドIi-Key構築物を含む)、またはそのようなペプチドもしくはポリペプチド(コンカテマーポリペプチド、および/またはハイブリッドIi-Key構築物を含む)をコードする核酸を含むことができる。
例えば、複数の態様において、ワクチンは、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8、少なくとも9、少なくとも10、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、または少なくとも20のペプチドまたはポリペプチド(40までのその間の任意の値または範囲を含むペプチドまたはポリペプチドを含む)であって、1または複数の配列番号4-224および454-456、ならびにそれらの断片および変異体、ならびに任意に配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の割合で分布している1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるアミノ酸配列を有する1または複数のペプチドまたはポリペプチドを含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド;本明細書に開示されるようなコンカテマーペプチド;配列番号232-452および457-459のハイブリッドIi-key構築物を含むハイブリッドIi-key構築物;本明細書に記載されるようなペプチド、ポリペプチド、またはコンカテマーペプチド、ハイブリッドIi-key構築物、および/またはそれらの断片および変異体をコードする核酸を含むことができる。
本開示はまた、上記のようなポリペプチド(コンカテマーポリペプチド、ハイブリッドIi-key構築物、およびキメラまたは融合ポリペプチドを含む)、核酸またはワクチンの免疫学的に有効な量を含む容器を提供する。本開示はまた、免疫学的に有効な量のワクチンを含む任意に無菌の容器、動物にワクチンを投与するための手段、及び任意選択でCOVID-19を含むSARS-CoV-2感染(又は近縁ウイルス)及びSARS-CoV-2に起因する関連疾患を治療及び/又は予防するための組成物の免疫学的有効量の投与についての情報を含む取扱説明書を含む、ワクチン接種キットを提供する。
[治療法]
本開示のT細胞エピトープ化合物および組成物によるT細胞の刺激は、対応する内在性免疫応答を刺激、誘導、および/または拡大することができ、例えば、SARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはCOVID-19を含むSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する、CD4+/CD8+T細胞応答を含む対応する内在性の免疫応答を刺激、誘発、および/または拡大し、複数の態様ではサイトカインおよびケモカインの分泌が増加する。
複数の態様において、本開示のT細胞エピトープ化合物および組成物によって活性化されたT細胞は、対象において、COVID-19などのSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する細胞媒介性免疫能を刺激する。
複数の態様において、本開示のT細胞エピトープ化合物および組成物によって活性化されたT細胞は、対象におけるCOVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または密接な関連ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する細胞媒介性免疫を刺激する。
複数の態様において、本開示は、それを必要としている対象に治療効果量のT細胞エピトープ組成物(本発明に係る化合物または組成物)を投与することにより、免疫応答(例えば、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対して)を刺激、誘導、および/または拡大する方法、に関する。
複数の態様において、本開示は、COVID-19などのSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)による疾患を、それを必要としている対象に、治療的効果量の本開示のT細胞エピトープ化合物または組成物を投与して予防、処置または改善する方法に関する。
[本開示のアッセイ、方法、およびキット]
複数の態様において、本開示は、T細胞または免疫系の他の細胞を含む対象からのサンプルを、本開示の1つまたは複数のペプチドまたはポリペプチド(例えば、1または複数のハイブリッドIi-key構築物を含む)とインキュベートすることによって、対象におけるCMI応答を含む免疫応答を測定する方法に関する。複数の態様において、IFN-γまたは他のサイトカインもしくは免疫エフェクター分子(複数可)の産生が、次いで検出される。免疫エフェクターの存在またはレベルは、対象の細胞媒介応答性のレベルを示す。好ましくは、サンプルは、抗原を含む適切な容器に採取された全血である。任意選択で、デキストロースなどの単糖がインキュベーション混合物に添加される。
したがって、本開示の一態様は、対象、好ましくはヒト対象、より好ましくはSARS-CoV-2または関連コロナウイルス(重症急性呼吸器症候群(SARS)または中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)等)に潜在感染したヒト対象におけるCMI応答を測定する方法に関するものであり、前記方法は、前記対象からサンプルを収集する工程であって、前記サンプルが、抗原による刺激後免疫エフェクター分子を産生する免疫系の細胞を含む、工程と、前記サンプルを本開示の1または複数のペプチドとインキュベートする工程と、次に免疫エフェクター分子の存在またはレベルの上昇を測定する工程であって、前記免疫エフェクター分子の存在またはレベルが前記対象の細胞仲介免疫応答を実行する能力を示す工程である工程、を含む。複数の態様において、前記免疫エフェクター分子の存在またはレベルの上昇は、SARS-CoV-2または関連コロナウイルス感染に対して細胞媒介免疫応答を行う前記対象の能力を示すものである。
「対象」との用語は、霊長類、家畜動物(例えば、羊、牛、豚、馬、ロバ、山羊)、実験用試験動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、モルモット、ハムスター)、伴侶動物(例えば、犬、猫)、鳥類(例えば、家禽鳥、鳥類)、爬虫類、両生類などの人間又は非人類種を含む。したがって、本開示は、ヒトの医学において適用性を有するだけでなく、家畜および獣医学および野生生物の用途を有する。しかしながら、最も好ましくは、対象はヒトであり、CMI応答アッセイは、COVID-19または関連コロナウイルス感染に対する応答性のスクリーニングにおいて適用性を有する。
「免疫細胞」との用語は、ナチュラルキラー(NK)細胞を含むリンパ球、T細胞、(CD4+及び/又はCD8+細胞)、B細胞、マクロファージ及び単球、樹状細胞又は直接若しくは間接の抗原刺激に応答してエフェクター分子を生成できる他の任意の細胞のような細胞を含んでいる。好ましくは、免疫細胞はリンパ球であり、より詳細にはTリンパ球である。
免疫エフェクター分子は、細胞の活性化または抗原による刺激に応答して産生される一連の分子のいずれであってもよい。IFN-γのようなインターフェロン(IFN)は特に有用な免疫エフェクター分子であるが、その他に、インターロイキン(IL)、例えばIL-2、IL-4、IL-10またはIL-12、腫瘍壊死因子α(TNF-α)、顆粒球(G)-CSFまたは顆粒球マクロファージ(GM)-CSFなどのコロニー刺激因子(CSF)、その他多くのサイトカイン、補体または補体系に属する成分なども含まれる。
したがって、複数の態様において、本開示は、対象におけるCMI応答を測定するための方法を提供し、前記方法は、前記対象からサンプルを収集する工程であって、前記サンプルが、本開示の1つまたは複数のペプチド(例えば、ハイブリッドIi-key構築物を含む)による刺激後にIFN-γ分子を産生できる免疫系の細胞から構成されている、工程と、前記サンプルを本開示の1または複数のペプチドとインキュベートする工程と、IFN-γ分子の存在またはレベルの上昇を測定し、前記IFN-γ分子の存在またはレベルが、細胞媒介免疫応答を行う前記対象の能力を示す工程と、を含む。
対象から採取されたサンプルは、一般に採血管に入れられる。採血管には、血液吸引チューブ(blood drawing tube)または他の容器などが含まれる。便利なことに、サンプルが全血である場合、採血管はヘパリン化されている。あるいは、血液を採取した後にヘパリンを添加する。全血が好ましく最も便利なサンプルであるにもかかわらず、本発明は、リンパ液、脳液、組織液、鼻水や肺液などの呼吸液など、免疫細胞を含む他のサンプルにも適用される。採血管の使用は、標準的な自動化された実験室システムと互換性があり、これらは大規模かつランダムアクセスサンプリングでの分析に適合している。また、採血管は取り扱いコストを最小限に抑え、検査室での全血や血漿への曝露を減らすことができるため、検査室職員が病原体に感染するリスクを低減することができる。
インキュベーション工程と捕集管の組み合わせは特に効果的で、デキストロースなどのサンプル糖の存在下で細胞をインキュベートするオプション機能とともに、アッセイの感度を向上させる。
インキュベーション工程は、5~72時間、より好ましくは5~40時間、さらに好ましくは8~24時間、またはその間の任意の値もしくは範囲であってよい。複数の態様において、インキュベーション工程は、デキストロースなどの単糖の存在下で実施される。
免疫エフェクター分子の検出は、タンパク質レベルまたは核酸レベルで行うことができる。その結果、「前記免疫エフェクター分子の存在又はレベル」との用語は、直接データ及び間接データを含む。例えば、IFN-γ mRNAのレベルが高いことは、IFN-γのレベルの上昇を示す間接的なデータである。
免疫エフェクターに対するリガンドは、これらの分子の検出および/または定量に特に有用である。免疫エフェクターに対する抗体は、特に有用である。本明細書で企図されるアッセイのための技術は、当技術分野で知られており、例えば、サンドイッチアッセイ、ELISAおよびELISpotが含まれる。
「抗体」との用語は、抗体の一部、哺乳類化(例えばヒト化)抗体、組換えまたは合成抗体、ならびにハイブリッドおよび単鎖抗体を含む。当技術分野で知られているような広範囲のイムノアッセイ技術が、US7,608,392(その全体が参照により本明細書に組み込まれる)に開示されているものなど、本開示に適合することが理解されるべきである。
複数の態様において、本開示は、SARS-CoV-2または関連コロナウイルス(重症急性呼吸器症候群(SARS)または中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)など)ペプチド特異的T細胞をアッセイする方法に関し、この方法は、T細胞を含む液体を用意する工程と、その液体に本開示の1または複数のペプチドまたはポリペプチド(例えば、1または複数のハイブリッドIi-key構築物を含む)を加える工程と、サイトカイン放出を引き起こすために液体をインキュベーションする工程と、放出したサイトカインを検出する工程を含む。好ましくは、本方法は、サイトカインに対する固定化第一抗体を有する表面と接触しているT細胞を含む液体を準備する工程と、液体にペプチドを加える工程と、得られた液体混合物を、ペプチドに対して生体内で予め感作されている任意のペプチド特異的T細胞にサイトカインを分泌させる条件下にインキュベートする工程と、固定化第一抗体に結合した分泌サイトカインを検出する工程を含む。
複数の態様において、細胞は、好ましくは、末梢血単核細胞(PMBC)である。それらは好適には、COVID-19感染または関連するコロナウイルス感染に苦しんでいる、または苦しんでいたことが知られている患者から採取することができる。複数の態様において、使用される細胞は新鮮である。
複数の態様において、アッセイは、特定のペプチドに対してin vivoで活性化または前感作されたペプチド特異的T細胞、例えばCD8+またはCD4+細胞を同定または定量するために使用される。
複数の態様において、これらは、非再刺激T細胞(unrestimulated T-cells)、すなわち、in vitro培養による分裂/分化をもたらす必要なしに、即時エフェクター機能を発揮することができる細胞である。対象となるペプチド(例えば、1または複数のハイブリッドIi-key構築物を含む)がこのような細胞に提示されると、細胞は様々なサイトカインを分泌するが、そのうちの任意の1つがこのアッセイの目的のために選択されてもよい。複数の態様において、選択されたサイトカインはインターフェロンγ(IFN γ)である。しかしながら、IFN-γのようなインターフェロン(IFN)は特に有用な免疫エフェクター分子であるが、その他に、インターロイキン(IL)、例えばIL-2、IL-4、IL-10またはIL-12、腫瘍壊死因子α(TNF-α)、顆粒球(G)-CSFまたは顆粒球マクロファージ(GM)-CSFなどのコロニー刺激因子(CSF)など多くのサイトカインが挙げられる。
分泌されたサイトカインは、文献で知られている様々な方法のいずれかによって検出することができる。好ましくは、アッセイ方法は、IFN-γまたは他のサイトカインに対する固定化された第1抗体を担持する表面を提供することを含む。PBMCまたは他の新鮮な細胞を含む液体は、その固定化された抗体と接触するように置かれる。PBMCの約30%はCD8+細胞である。
複数の態様において、本方法は、本開示のペプチド又はポリペプチド(例えば、1または複数のハイブリッドIi-key構築物を含む)を液体に添加する工程を含む。活性化されたまたは予め感作されたペプチド特異的T細胞(CD4+および/またはCD8+T細胞)が試験液体中に存在する場合、それらはIFN-γなどの適切なエフェクターサイトカインを分泌することによって応答し、その後、固定化抗体に結合されるようになる。複数の態様において、本開示の1または複数のペプチドまたはポリペプチドは、未結合の形態で新鮮な細胞に添加されてもよい。このようなペプチドまたはポリペプチドでパルス処理された培養細胞を添加することは可能であるが、定義されたペプチド/ポリペプチドエピトープを使用する場合、これは必要ではない。ペプチド/ポリペプチドは、観察可能なシグナルを生成するのに十分な量を添加する必要があり、一態様では、液中の好ましい濃度範囲は0.01から100μM特に0.5~5.0μMである。
インキュベーションは、選択された特定のペプチド/ポリペプチド(例えば、1または複数のハイブリッドIi-key構築物を含む)にin vivoで予め感作されたCD8+および/またはCD4+細胞がIFN-γまたは他のサイトカインを分泌するのに十分な時間継続されるべきである。複数の態様において、静止しているCD8+および/またはCD4+細胞が分化してペプチドによって活性化され、サイトカインを分泌し始める時間を持つほど、インキュベーションは長く続かないはずである。これは、4~24時間、より詳細には6~16時間のインキュベーション時間を示唆する。試験のインキュベーション部分が、1日または一晩で、かつin vitroでの細胞培養に必要な無菌条件を使用せずに実施できることは、本発明の利点である。
複数の態様において、インキュベーションの間、CD8+及び/又はCD4+細胞によって分泌される任意のIFN-γ又は他のサイトカインは、表面に固定化された第一抗体に結合するようになる。インキュベーションの後、表面は、結合していない物質を除去するために洗浄されてもよい。検出のために、複数の態様において、サイトカインに対する標識された第2抗体が使用される場合がある。これを表面に塗布すると、存在するあらゆるサイトカインと結合する。複数の態様において、第2抗体は、第1抗体とは異なるエピトープを認識することが望ましい。複数の態様において、第1および第2抗体の一方または両方は、モノクローナルであってもよい。標識は、放射性同位体、発色または化学発光を生成する酵素、蛍光基または質量分析または屈折率(例えば表面プラズモン共鳴による)による検出のための基を含む、当該分野で従来使用されている任意のものであってよい。標識された抗体を用いるのが便利であるが、必ずしもそうする必要はない。サイトカインに特異的に結合する任意の試薬が標識されて使用されうる。標識の検出およびおそらく定量は、当該分野でよく知られ、使用される標識の性質に適した手段によって行われ、米国特許7,608,392(その全体が参照によりここに組み込まれる)に開示されるようなものであってよい。
複数の態様において、アッセイは、マルチウェルプレートで簡便に実施されてもよい。プレートの各ウェルは、結合した第1抗体を担持する表面を有する。各ウェルには、適切な数、例えば10-10の細胞を含む液体が加えられる。異なるペプチドおよび/またはコントロールがプレートの個々のウェルに添加される。インキュベーション中にサイトカインを分泌した細胞は、スポット(spot forming cellまたはSFC)として現れ、各ウェル中のこれらの数または密度を容易に決定することができる。
複数の態様において、本開示は、抗SARS-CoV-2(または関連コロナウイルス、例えば重症急性呼吸器症候群(SARS)または中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV))T細胞応答(複数の態様においては、CD4+および/またはCD8+T細胞応答を含む)を検出する方法であって、個体のT細胞の集団に、本開示のペプチド(例えば、1または複数のハイブリッドIi-key構築物を含む)を接触させる工程(前記接触工程では、前記1または複数のペプチドは、ペプチドを認識するT細胞受容体に結合する類似体によって置換されていてもよい)、およびT細胞集団のT細胞がペプチド(複数可)を認識するかどうかを決定する工程を含む、検出方法である。
さらに、複数の態様において、本開示は、宿主における、または宿主をSARS-CoV-2もしくは関連コロナウイルスに曝露して、COVID-19を含むSARS-CoV-2または関連コロナウイルス感染(重症急性呼吸器症候群(SARS)または中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)など)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患を診断する方法であって、この方法は、(i)宿主からのT細胞の集団を、1または複数の、本発明で開示されるようなペプチドまたは類似体、および前記ペプチドのいずれかを認識するT細胞受容体に結合できる類似体に接触させる工程と、(ii)前記T細胞集団のT細胞が前記ペプチドおよび/または類似体を認識するか否かを決定する工程を含む、方法を提供する。
複数の態様において、宿主は一般にヒトであるが、動物であってもよく、典型的にはマイコバクテリアに自然または人為的に感染し得るものである。宿主は、霊長類、牛、羊、豚、アナグマまたはげっ歯類、例えばマウスまたはラットなどの哺乳類であってもよい。宿主は、典型的には、活動中または潜伏中のSARS-CoV-2感染または関連コロナウイルス感染であるか、または最近そのような感染に罹患したことがある。宿主は、SARS-CoV-2感染または関連コロナウイルス感染に曝露された健康な接触者であってもよい。したがって、本方法は、そのようなSARS-CoV-2感染または関連コロナウイルス感染を有する個人の健康な接触者を追跡するために使用されてもよい。また、本方法は、SARS-CoV-2感染者または関連コロナウイルス感染者、あるいは健康な接触者の母数を測定するための集団調査に用いることができる。
複数の態様において、本方法においてペプチド(例えば、1または複数のハイブリッドIi-key構築物を含む)を認識するT細胞は、一般に、SARS-CoV-2または関連コロナウイルスからの抗原に対してin vivoで予め感作されたT細胞である。これらの抗原経験T細胞は、一般に、SARS-CoV-2感染又は関連コロナウイルス感染に曝された宿主の末梢血に存在する。T細胞は、CD4+および/またはCD8+T細胞であってもよい。
用語「ペプチド」または「ポリペプチド」は、文脈上他に必要とされない限り、そのペプチドの類似体(この用語の通常の使用によって定義されるペプチドでない場合もある)も含むと理解される。
複数の態様において、T細胞は、in vitroまたはin vivoでペプチド(例えば、1または複数のハイブリッドIi-key構築物を含む)と接触させることができ、T細胞がペプチドを認識するか否かの決定は、in vitroまたはin vivoで行うことができる。複数の態様において、T細胞が本開示のペプチドまたはポリペプチドを認識するかどうかの決定は、一般に、ペプチドまたはポリペプチドの存在下でのT細胞の状態の変化を検出すること、またはT細胞がペプチドまたはポリペプチドに結合するかどうかを決定することによって行われる。状態の変化は、一般に、T細胞レセプターがペプチドまたはポリペプチドを結合した後のT細胞の抗原特異的な機能活性によって引き起こされる。一般に、T細胞受容体と結合すると、ペプチドは、通常、抗原提示細胞(APC)の表面に存在するMHCクラスII分子またはMHCクラスI分子と結合する。
複数の態様において、T細胞の状態の変化は、サイトカイン、特にIFN-γ、IL-2またはTNF-αなどのT細胞からの物質の分泌の開始または増加であってよい。複数の態様において、選択されるサイトカインは、インターフェロン-γ(IFN γ)である。しかしながら、IFN-γのようなインターフェロン(IFN)は特に有用な免疫エフェクター分子であるが、他には、インターロイキン(IL)、例えばIL-2、IL-4、IL-10またはIL-12、腫瘍壊死因子α(TNF-α)、顆粒球(G)-CSFまたは顆粒球マクロファージ(GM)-CSFなどのコロニー刺激因子(CSF)といった範囲のサイトカインがある。物質は、通常、特異的結合剤に結合させ、特異的結合剤/物質複合体の存在を測定することにより検出することができる。特異的結合剤は、典型的には、ポリクローナル抗体やモノクローナル抗体などの抗体である。サイトカインに対する抗体は市販されており、また標準的な技術で作製することも可能である。
複数の態様において、特異的結合剤は固体支持体上に固定化される。物質が結合した後、固体支持体は任意に洗浄され、薬剤に特異的に結合していない物質を除去することができる。複数の態様において、薬剤/物質の複合体は、複合体を結合する第2の結合剤を用いることによって検出されてもよい。典型的には、第2結合剤は、第1結合剤と結合する部位とは異なる部位で物質と結合する。複数の態様において、第2結合剤は好ましくは抗体であり、検出可能な標識によって直接的または間接的に標識されている。
したがって、第2結合剤は、通常、検出可能な標識によって直接的または間接的に標識された第3の剤によって検出される可能性がある。例えば、第2結合剤はビオチン部位を含み、ストレプトアビジン部位を含む第3の剤と通常検出可能なラベルとしてのアルカリホスファターゼによる検出を可能にしてもよい。
複数の態様において、使用される検出系は、当該技術分野において公知であるようなex vivoのELISPOTアッセイである。このようなアッセイでは、T細胞から分泌されたIFN-γは、固体支持体上に固定化されている第1のIFN-γ特異的抗体によって結合される。結合したIFN-γは、次に、検出可能な標識で標識された第2のIFN-γ特異的抗体を用いて検出される。
複数の態様において、測定可能なT細胞の状態の変化は、チミジンの取り込みのような、T細胞による物質の取り込みの増加であってもよい。状態の変化は、T細胞のサイズの増加、またはT細胞の増殖、またはT細胞の細胞表面マーカーの変化であってもよい。
複数の態様において、アッセイ/方法において接触されるT細胞は、宿主から血液サンプル中において採取されるが、T細胞を含む他のタイプのサンプルを使用することができる。サンプルはアッセイに直接加えてもよいし、最初に処理してもよい。典型的な処理は、例えば水または緩衝液によるサンプルの希釈を含む。典型的には、サンプルは1.5~100倍、例えば2~50倍または5~10倍に希釈される。
複数の態様において、処理は、サンプルの成分の分離を含んでいてもよい。典型的には、単核細胞(MC)がサンプルから分離される。MCは、T細胞及びAPCを含むだろう。したがって、本方法において、分離されたMCに存在するAPCは、T細胞にペプチドを提示することができる。複数の態様において、T細胞のみ、例えば、CD4+のみ及び/又はCD8+のみのT細胞が、サンプルから精製されてもよい。PBMC、MCおよびT細胞は、当技術分野で既知の技術を用いてサンプルから分離することができる。
複数の態様において、アッセイ/方法で使用されるT細胞は、未処理または希釈されたサンプルの形態であるか、または直接ex vivo(すなわち、方法で使用される前に培養されることはない)で使用される新鮮分離されたT細胞(例えば、新鮮分離されたMCまたはPBMCの形態)である。しかし、T細胞は、例えば、1または複数のペプチド(例えば、1または複数のハイブリッドIi-key構築物を含む)、および一般的には外来成長促進サイトカインの存在下で、使用前に培養することができる。培養中、ペプチドは通常、本方法で使用するAPCのようなAPCの表面に存在する。T細胞の前培養は、本方法の感度の上昇につながる可能性がある。したがって、T細胞は、短期細胞株のような細胞株に変換することができる。
複数の態様において、アッセイ/方法において典型的に存在するAPCは、T細胞と同じ宿主のものであってもよいし、異なる宿主のものであってもよい。複数の態様において、APCは、内在するAPCであっても、人工のAPCであってもよい。複数の態様において、APCは、T細胞にペプチドを提示することができる細胞である。典型的には、B細胞、樹状細胞、またはマクロファージである。APCは、通常、T細胞と同じサンプルから分離され、通常、T細胞と共精製される。したがって、APCは、MCまたはPBMCに存在してもよい。複数の態様において、APCは、典型的には、新鮮分離されたex vivo細胞または培養細胞である。短期細胞株または不死化細胞株などの細胞株の形態であってもよい。APCは、その表面に空のMHCクラスII分子またはMHCクラスI分子を発現していてもよい。
アッセイ/方法の態様において、サンプルに由来するT細胞は、試験しようとする全てのペプチド(すなわち、ペプチド(例えば、1または複数のハイブリッドIi-key構築物を含む)のプール)(関連パネル)を有するアッセイに入れることができ、またはT細胞は、それぞれが1または複数のペプチドを含む別々のアッセイに分割して入れることができる。複数の態様において、方法/アッセイのin vitroまたはin vivoの形態において、本明細書に記載されるような本発明で開示されるペプチド/ポリペプチドまたはその類似体の少なくとも1つまたは複数が使用される。
複数の態様において、本明細書に開示される1または複数のペプチドまたはポリペプチド(例えば、1または複数のハイブリッドIi-key構築物を含む)は、T細胞およびAPCを含むアッセイに直接添加される。上述したように、このようなアッセイにおけるT細胞およびAPCは、MCの形態であり得る。APCによる提示を必要とせずにT細胞によって認識されてもよいペプチドが使用される場合、APCは必要ない。MHC分子に結合した元のペプチドを模倣する類似体は、そのようなペプチドの一例である。複数の態様において、ペプチドまたはポリペプチドは、T細胞の非存在下でAPCに提供される。次に、APCは、典型的にはその表面にペプチドを提示させられた後、T細胞に提供される。ペプチドは、APCの内部に取り込まれて提示されてもよいし、APCの内部に入ることなく単に表面に取り込まれてもよい。
複数の態様において、ペプチドまたはポリペプチド(例えば、1または複数のハイブリッドIi-key構築物を含む)をT細胞と接触させる期間は、ペプチドの認識を決定するために使用される方法に応じて変化する。通常、10~10、好ましくは5×10~10のPBMCが各アッセイに添加される。ペプチドがアッセイに直接加えられる場合、その濃度は10-1~10μg/mL、好ましくは0.5~50g/mLまたは1~10μg/mLである。複数の態様において、T細胞がペプチドまたはポリペプチドとともにインキュベートされる時間の長さは、4時間~24時間、好ましくは6時間~16時間である。
複数の態様において、T細胞による本開示のペプチドまたはポリペプチド(例えば、1または複数のハイブリッドIi-key構築物を含む)の認識の決定は、ペプチドのT細胞への結合を測定することによって行われ得る。典型的には、ペプチドと結合するT細胞は、例えばFACS機を用いて、この結合に基づいてソートすることができる。ペプチドを認識しているT細胞の存在は、ペプチドを用いてソートされた細胞の頻度が「コントロール」値以上であれば、発生したと判断される。抗原経験T細胞の頻度は、一般に10中1から10中1であるため、ソーティングされた細胞が抗原経験T細胞であるか否かを判定することができる。
複数の態様において、T細胞によるペプチド(例えば、1または複数のハイブリッドIi-key構築物を含む)の認識の判定は、in vivoで測定されてもよい。複数の態様において、本開示のペプチドまたはポリペプチドが宿主に投与され、次いで、ペプチドまたはポリペプチドの認識を示す応答が測定されてもよい。複数の態様において、ペプチドは、典型的にはMantouxテストと同様の方法で皮内投与される。複数の態様において、ペプチドは表皮に投与されてもよい。複数の態様において、ペプチドは、注射などの針によって投与されるが、例えば核酸を送達するために使用されてきたバリスティック技術などの他の方法によって投与することができる。EP-A-0693119は、ペプチドを投与するために典型的に使用することができる技術を記述している。複数の態様において、0.001~1000μg、例えば0.01~100μgまたは0.1~10μgのペプチドが投与される。
あるいは、in vivoでペプチド(例えば、1または複数のハイブリッドIi-key構築物を含む)を提供することができる薬剤を投与することができる。したがって、ペプチドを発現することができるポリヌクレオチドを、典型的にはペプチドの投与について上述した方法のいずれかで投与することができる。複数の態様において、ポリヌクレオチドは、後述する本発明により提供されるポリヌクレオチドの特性のいずれかを有する。複数の態様において、ペプチドは、in vivoでポリヌクレオチドから発現され、in vivoでのペプチドの認識が測定される。複数の態様において、0.001~1000μg、例えば0.01~100μgまたは0.1~10μgのポリヌクレオチドが投与される。in vivoでのペプチドの認識は、典型的には、応答の発生によって示される。
アッセイ/方法に使用できる類似体は、本開示の等価の(equivalent)ペプチドまたはポリペプチド(例えば、1または複数のハイブリッドIi-key構築物を含む)を認識するT細胞受容体に結合することができる。したがって、一般に、類似体が、相当する前記ペプチドまたはポリペプチドの存在下で、典型的にはAPCの存在下でT細胞に加えられると、類似体は、相当するペプチドまたはポリペプチドの認識を阻害する。複数の態様において、前記T細胞受容体への前記類似体の結合は、標準的な技術によって試験することができる。例えばT細胞受容体は、ペプチドまたはポリペプチドを認識することが示されているT細胞から(例えば、本開示のアッセイ/方法を用いて)分離されてもよい。複数の態様において、類似体のT細胞受容体への結合の実証は、次に、T細胞受容体が、類似体に結合する物質、例えば、類似体に対する抗体への類似体の結合を阻害するかどうかを決定することによって示すことができる。複数の態様において、類似体は、そのような結合の阻害アッセイにおいてMHC分子に結合される。
複数の態様において、類似体は、ペプチド(例えば、1または複数のハイブリッドIi-key構築物を含む)のT細胞受容体への結合を阻害する。この場合、類似体の存在下でT細胞受容体に結合できるペプチドの量は減少する。これは、類似体がT細胞受容体に結合することができ、T細胞受容体への結合についてペプチドと競合するためである。
上記結合実験に使用するためのT細胞は、例えば、本開示の方法の助けを借りて、COVID-19または関連コロナウイルス感染患者から分離することができる。
類似体の他の結合特性も、本開示の対応するペプチドまたはポリペプチドと同じであり、したがって、典型的には、類似体は、本開示のペプチドまたはポリペプチドが結合する同じMHCクラスII分子またはMHCクラスI分子に結合する。
類似体は、典型的には、ペプチドまたはポリペプチドである。それは、本開示の等価の元のペプチドまたはポリペプチド(例えば、1または複数のハイブリッドIi-key構築物を含む)と相同性を有していてもよい。別のペプチドまたはポリペプチドと相同であるペプチドまたはポリペプチドは、典型的には、例えば少なくとも15、好ましくは少なくとも30、例えば少なくとも40、60または100以上の連続するアミノ酸の領域にわたって、そのペプチドと少なくとも70%、好ましくは少なくとも80または90%、より好ましくは少なくとも95%、97または99%相同性である。タンパク質の相同性を測定する方法は当技術分野でよく知られており、当業者には、現在の文脈では、相同性はアミノ酸の同一性に基づいて計算されることが理解されよう(「ハード相同性」と呼ばれることもある)。例えば、UWGCGパッケージは、相同性を計算するために使用できるBESTFITプログラムを提供する(例えば、そのデフォルト設定で使用)(Devereuxら(1984)Nucleic Acids Research 12, p 387-395)。
相同ペプチドまたはポリペプチドは、置換、挿入または欠失によって、例えば、NまたはC末端で、または配列中の他の位置であり得る1、2、3、4、5、6、7、8またはそれ以上の置換、欠失または挿入によって異なっていてもよい。置換は好ましくは保存的である。保存的置換として典型的に見られるのは、脂肪族アミノ酸Ala、Val、Leu、Met、およびIle間の1つおきの置換、水酸基残基SerおよびThrの交換、酸性残基AspおよびGluの交換、アミド残基AsnおよびGln間の置換、塩基残基His、LysおよびArgの交換ならびに芳香族残基Trp、PheおよびTyr間の交換などである。
類似体は、典型的には8~80アミノ酸の長さであり、例えば10~60または12~50、好ましくは15~30または20~25の長さである。複数の態様において、MHC分子との結合に寄与する、またはT細胞受容体による認識を担う元のペプチドまたはポリペプチドのアミノ酸と同等の位置にある類似体のアミノ酸は、同じであるか、または保存されている。
複数の態様において、類似体ペプチドは、自然の翻訳後改変または人工的な改変であり得る、1または複数の改変を含んでいる。改変は、アミノ、アセチル、ヒドロキシまたはハロゲン(例えばフッ素)基または炭水化物基などの化学部位(典型的には、水素、例えばC-H結合の置換による)を提供してもよい。複数の態様において、改変は、NまたはC末端に存在する。複数の態様において、類似体は、1または複数の非天然アミノ酸、例えば、天然アミノ酸とは異なる側鎖を有するアミノ酸を含んでいてもよい。一般に、非天然アミノ酸は、N末端および/またはC末端を有するであろう。非天然アミノ酸は、L-アミノ酸であってもよい。複数の態様において、類似体は、元のペプチドまたはポリペプチドに実質的に類似する形状、サイズ、柔軟性または電子配置を有する。それは、典型的には、元のペプチドまたはポリペプチドの誘導体である。
複数の態様において、類似体は、MHCクラスII分子またはMHCクラスI分子に結合した元のペプチドであるか、またはそれを模倣する。複数の態様において、類似体は、互いに会合または結合した2、3、4またはそれ以上のMHCクラスII分子またはMHCクラスI分子に結合した元のペプチドであってもよいし、それを模倣してもよい。複数の態様において、これ(ら)のMHC分子は、ビオチン/ストレプトアビジン系システムを用いて結合されてもよく、典型的には、2、3または4のビオチン標識MHC分子がストレプトアビジン部位に結合している。この類似体は、典型的には、ペプチドまたはポリペプチド(例えば、1または複数のハイブリッドIi-key構築物を含む)の結合を阻害する。複数の態様において、クラスIIまたはクラスI複合体と、その複合体に特異的なT細胞レセプターまたは抗体とが結合する。複数の態様において、この類似体は、Fabまたは(Fab)断片などの抗体または抗体の断片である。
複数の態様において、類似体は、固体支持体に固定化されてもよく、特に、MHC分子に結合したペプチドを模倣する類似体であってもよい。
類似体は、計算機によって設計され、その後、当技術分野で既知の方法を用いて合成される。あるいは、類似体は、化合物のライブラリーから選択することができる。ライブラリーは、コンビナトリアルライブラリーまたはファージディスプレイライブラリーのようなディスプレイライブラリーであってもよい。化合物のライブラリーは、元のペプチドが結合するMHC分子のようなMHCクラスII分子またはMHCクラスI分子に結合される形でディスプレイライブラリーで発現させることができる。類似体は、一般に、元のペプチドの結合特性を模倣する能力に基づいて、ライブラリーから選択される。従って、元のペプチドを認識するT細胞受容体や抗体と結合する能力に基づいて選択されることもある。
本開示はまた、本明細書に開示されるような1または複数のペプチド(例えば、1または複数のハイブリッドIi-key構築物を含む)または類似体、および、任意選択で、T細胞などの免疫系の細胞によるペプチドの認識を検出する手段を含む、上記方法およびアッセイを実施するためのキットを提供する。複数の態様において、認識を検出する手段は、上で議論された技術に基づく検出を可能にするかまたは補助するが、しかし、米国特許7,608,392(その全体が参照により本明細書に組み込まれる)に開示されたものなど、当技術分野の他の検出手段を使用してもよい。したがって、この手段は、認識後にT細胞によって分泌される物質を検出することを可能にしてもよい。従って、キットは、抗体のような、物質に対する特異的結合剤を追加的に含んでもよい。複数の態様において、薬剤はIFN-γに特異的であるが、しかし、上記のような他のサイトカインについて記載された薬剤が使用されてもよい。複数の態様において、薬剤は固体支持体上に固定化される。これは、薬剤を結合した後、物質がそれを分泌したT細胞の近傍に留まることを意味する。したがって、物質と薬剤の複合体の「スポット」が支持体上に形成され、各スポットは物質を分泌しているT細胞を表している。スポットを定量化し、通常コントロールと比較することで、ペプチドを認識しているかどうかを判断することができる。
複数の態様において、キットはまた、物質/薬剤複合体を検出する手段を含んでいてもよい。物質を結合させた後、薬剤自体に色の変化など、検出可能な変化が起こってもよい。あるいは、検出のために直接または間接的に標識された第2剤を物質/剤複合体に結合させ、スポットの決定を可能にすることもできる。上述したように、第2剤は物質に特異的であってもよいが、第1剤とは物質上の異なる部位に結合する。複数の態様において、認識を検出する手段は、上で議論された技術に基づく検出を可能にするか、または補助するが、しかし、当技術分野における他の検出手段、例えば、米国特許7,608,392(その全体が参照により本明細書に組み込まれる)に開示のものを使用してもよい。複数の態様において、固定化支持体は、マイクロタイタープレートのようなウェルを有するプレートであってもよい。したがって、各アッセイは、プレート内の別々のウェルで実施されてもよい。
複数の態様において、キットは、さらに、T細胞などの免疫系の細胞のための培地、検出剤、および/または検出工程で使用される洗浄バッファーを含んでもよい。複数の態様において、キットは、サンプルからのPBMCまたはT細胞の分離のような、サンプルからの分離に適した試薬をさらに含んでもよい。複数の態様において、キットは、サンプルの成分の分離を必要とせずに、サンプル中のT細胞を直接検出できるように設計されてもよい。
複数の態様において、キットは、皮内または表皮投与のような、ペプチド(例えば、1または複数のハイブリッドIi-key構築物を含む)の投与を可能にする器具を含んでいてもよい。典型的には、このような器具は1本以上の針から構成される。器具は、ペプチドのバリスティック投与を可能にしてもよい。キット中のペプチドまたはポリペプチドは、医薬組成物の形態であってもよい。
複数の態様において、キットはまた、ポジティブコントロールまたはネガティブコントロールなどの対照を含んでいてもよい。複数の態様において、ポジティブコントロールは、検出系を試験することを可能にし得る。したがって、ポジティブコントロールは、典型的には、上記のアッセイまたは方法のいずれかにおけるペプチドまたはポリペプチド(例えば、1または複数のハイブリッドIi-key構築物を含む)の認識を模倣する。in vitroで認識を決定するように設計されたキットの態様では、ポジティブコントロールはサイトカインである。ペプチドのin vivoでの認識を検出するように設計されたキットの態様では、ポジティブコントロールは、ほとんどの個人が応答するはずの抗原であってよい。
複数の態様において、本キットは、宿主/対象からT細胞などの免疫細胞を含むサンプルを採取する手段、例えば血液サンプルを含んでいてもよい。複数の態様において、キットは、宿主からのサンプルから単核細胞またはT細胞を分離する手段を含んでもよい。複数の態様において、キットは、全血のような対象からのサンプルを受け取るように適合された1または複数の区画を有する区画形態であることが好都合である。その区画または別の区画は、サンプルがブドウ糖のような単糖を含むまたは含まない全血である場合、ヘパリンを含むように適合されてもよい。単糖はまた、別の容器に保持されてもよい。
複数の態様において、キットは、説明書一式とともに販売用にパッケージングされる形態である。説明書は、一般に、本明細書に開示されるようなアッセイ及び/又は方法を実施するためのフォームで存在するだろう。
本明細書に記載されるものと類似又は同等の任意のアッセイ、方法、及び材料を本開示の実施又は試験に使用することができるが、好ましい方法及び材料が記載される。本開示の他の特徴、目的、及び利点は、本明細書及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。本明細書及び添付の特許請求の範囲において、単数形は、文脈上明らかに他に指示されない限り、複数の参照語を含む。他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野における通常の技術者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書で引用されたすべての文献は、個々の刊行物、特許、または特許出願が、すべての目的のためにその全体が参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示されている場合と同じ程度に、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
[態様]
第1の態様は、配列番号4-224および454-456、および/またはその断片および変異体からなる群より選択されるアミノ酸配列、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布している1~12の追加のアミノ酸、のみからなるポリペプチドに関する。
第2の態様は、配列番号4-224および454-456、および/またはその断片および変異体からなる群より選択されるアミノ酸配列、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布している1~12の追加のアミノ酸、から本質的になるポリペプチドに関する。
第3の態様は、配列番号4-224および454-456、および/またはその断片および変異体からなる群から選択されるアミノ酸配列および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布している1~12の追加のアミノ酸、を含むポリペプチドに関するものである。
第4の態様は、配列番号4-224および454-456からなる群から選択されるアミノ酸配列の前記変異体または断片が、MHC結合性およびTCR特異性を保持し、および/または抗SARS-CoV-2活性を保持する、態様1~3のいずれか一態様に記載のポリペプチドに関するものである。
第5の態様は、配列番号4-224および454-456、およびその断片のいずれか1つに対して少なくとも75%、80%、85%、90%または95%の相同性を有するアミノ酸配列、のみからなるポリペプチドに関し、前記ポリペプチドはMHC結合性および同じTCR特異性を保持し、および/または抗SARS-CoV-2活性を保持する。
第6の態様は、配列番号4-224および454-456、およびその断片のいずれか1つに対して少なくとも75%、80%、85%、90%、または95%の相同性を有するアミノ酸配列、から本質的になるポリペプチドに関し、前記ポリペプチドはMHC結合性および同じTCR特異性を維持し、および/または抗SARS-CoV-2活性を維持する。
第7の態様は、配列番号4-224および454-456、およびその断片のいずれか1つに対して少なくとも75%、80%、85%、90%または95%の相同性を有するアミノ酸配列、を含むポリペプチドに関し、当該ポリペプチドは、MHC結合性および同じTCR特異性を維持し、および/または抗SARS-CoV-2活性を維持する。
第8の態様は、配列番号232-452および457-459、ならびにその断片または変異体からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むポリペプチドに関する。
第9の態様は、態様8によるポリペプチドに関し、配列番号232-452および457-459からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むポリペプチドの前記断片または変異体が抗SARS-CoV-2活性を保持する。
第10の態様は、配列番号4-224および454-456、および/またはその断片および変異体からなる群から選択されるアミノ酸配列、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の割合で分布する1~12の追加のアミノ酸、のみからなるポリペプチドをコードする核酸に関する。
第11の態様は、配列番号4-224および454-456、および/またはその断片および変異体からなる群から選択されるアミノ酸配列、および、任意選択で、配列番号44-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端上に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸、から本質的になるポリペプチドをコードする核酸に関するものである。
第12の態様は、配列番号4-224および454-456、および/またはその断片および変異からなる群から選択されるアミノ酸配列体、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸、を含むポリペプチドをコードする核酸に関するものである。
第13の態様は、配列番号232-452および457-459、および/またはその断片および変異体からなる群から選択されるアミノ酸、を含むポリペプチドをコードする核酸に関するものである。
第14の態様は、配列番号232-452および457-459、およびその断片または変異体からなる群から選択される配列のみからなる核酸に関する。
第15の態様は、配列番号232-452および457-459、およびその断片または変異体からなる群から選択される配列から本質的になる核酸に関する。
第16の態様は、配列番号232-452および457-459、およびその断片または変異体からなる群から選択される配列、を含む核酸に関する。
第17の態様は、態様10~12のいずれか1態様の核酸に関し、配列番号4-224および454-456からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする核酸の前記断片または変異体は、抗SARS-CoV-2活性を保持するポリペプチドをコードする、核酸に関する。
第18の態様は、態様13の核酸であって、配列番号232-452および457-459からなる群から選択されるアミノ酸を含むポリペプチドをコードする核酸の前記断片または変異体が、抗SARS-CoV-2活性を保持するポリペプチドをコードする核酸に関する。
第19の態様は、態様1~7、10~12、または17のいずれか一態様のポリペプチドまたは核酸に関し、ここで、前記ポリペプチドは、表1の1つまたは複数のクラスIIポリペプチド(「クラスター」)、(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、表1のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の割合で分布している1~12の追加のアミノ酸を含む。
第20の態様は、態様1~7、10~12、または17のいずれか一態様のポリペプチドまたは核酸に関し、前記ポリペプチドは、配列番号210、9、211、34、212、213、49、54、59、214、215、89、94、99、216、104、109、114、217、218、142、147、219、220、221、222、181、186、191、196、223、および224のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号210、9、211、34、212、213、49、54、59、214、215、89、94、99、216、104、109、114、217、218、142、147、219、220、221、222、181、186、191、196、223、および224のポリペプチドのN末端および/またはC末端上に任意の比率で分布している1~12の追加のアミノ酸、を含み、またはのみからなり、または本質的になる、1または複数のクラスIIポリペプチド(「クラスター」)である。
第21の態様は、態様1~7、10~12、または17のいずれか一態様のポリペプチドまたは核酸に関し、前記ポリペプチドは、配列番号218、19、216、212、89、94、34、142、221、54、186、59、214、223、219、191、224、222、210、49、104、217、213、215、109、220、147、181、196、9、114、および99の配列(および/またはその断片もしくは変異体)、ならびに任意選択で、配列番号218、19、216、212、89、94、34、142、221、54、186、59、214、223、219、191、224、222、210、49、104、217、213、215、109、220、147、181、196、9、114、および99のアミノ酸配列のN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸、を含み、またはのみからなり、または本質的になる、1または複数のクラスIIポリペプチド(「クラスター」)である。
第22の態様は、態様1~7、10~12、または17のいずれか一態様のポリペプチドまたは核酸に関し、前記ポリペプチドは、配列番号210、9、19、34、212、44、49、54、59、214、89、94、99、216、104、109、110、114、218、142、147、220、221、176、181、186、191、196、223、224、454、455、および456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、ならびに任意に、配列番号210、9、19、34、212、44、49、54、59、214、89、94、99、216、104、109、110、114、218、142、147、220、221、176、181、186、191、196、223、224、454、455、および456のポリペプチドのN末端および/またはC末端上に任意の比率で分布している、1~12の追加のアミノ酸、を含み、またはのみからなり、または本質的になる1または複数のクラスIIポリペプチド(「クラスター」)である。
第23の態様は、態様8~9、または13~16または18のいずれか一態様のポリペプチドまたは核酸に関し、前記ポリペプチドは、1または複数の配列番号438、237、246、262、440、441、272、277、282、287、442、317、322、327、444、332、337、338、342、446、370、375、448、449、404、409、414、419、424、451、452、457、458、および459のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、を含み、またはのみからなり、または本質的になる1または複数のポリペプチドである。
第24の態様は、態様8~9、または13~16または18のいずれか一態様のポリペプチドまたは核酸に関し、前記ポリペプチドは、配列番号438、237、246、262、440、441、272、277、282、287、442、317、322、327、444、332、337、338、342、446、370、375、448、449、404、409、414、419、424、451,および452のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、を含み、またはのみからなり、または本質的になる1または複数のポリペプチドであるか、または、、前記ポリペプチドは、配列番号446、246、444、440、317、332、262、370、449、282、414、287、442、451、447、419、452、450、438、277、332、445、441、443、337、448、375、409、424、237、342、および327のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、を含み、またはのみからなり、または本質的になる1または複数のポリペプチドである
第25の態様は、態様10~24のいずれか1つに記載の核酸を含むプラスミドに関する。
第26の態様は、態様10~24のいずれか1つに記載の核酸を含むベクターに関する。
第27の態様は、態様1~9または19~24のいずれか1つに記載のポリペプチドと、薬学的に許容される担体および/または賦形剤とを含む薬学的組成物に関する。
第28の態様は、態様10~24のいずれか1つに記載の核酸と、薬学的に許容される担体および/または賦形剤とを含む薬学的組成物に関する。
第29の態様は、態様25によるプラスミドと、薬学的に許容される担体および/または賦形剤とを含む医薬組成物に関する。
第30の態様は、態様26によるベクターと、薬学的に許容される担体及び/又は賦形剤とを含む医薬組成物に関する。
第31の態様は、態様1~9または19~24のいずれか一態様に記載のポリペプチドと、薬学的に許容される賦形剤、担体、および/またはアジュバントとを含むワクチンに関する。
第32の態様は、態様10~24のいずれか一態様に記載の核酸と、薬学的に許容される賦形剤、担体、および/またはアジュバントとを含むワクチンに関する。
第33の態様は、態様25によるプラスミドと、薬学的に許容される賦形剤、担体、および/またはアジュバントとを含むワクチンに関する。
第34の態様は、態様26によるベクターと、薬学的に許容される賦形剤、担体、および/またはアジュバントとを含むワクチンに関する。
第35の態様は、それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する免疫を誘導する方法に関し、その方法は、態様1~9または19~24のいずれか一態様に従うポリペプチドの治療有効量を対象に投与する工程を含んでいる。
第36の態様は、それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する免疫を誘導する方法に関し、その方法は、態様10~24のいずれか一態様に従う治療有効量の核酸を対象へ投与する工程を含んでいる。
第37の態様は、それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する免疫を誘導する方法に関し、この方法は、態様25に従うプラスミドを治療有効量、対象に投与する工程を含んでいる。
第38の態様は、それを必要とする対象において、COVID-19を含む免疫SARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する免疫を誘導する方法に関し、この方法は、態様26に従うベクターの治療有効量を対象へ投与する工程を含む。
第39の態様は、それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾病に対する免疫を誘導する方法に関し、この方法は、態様27-30のいずれか一態様に従う医薬組成物の治療有効量を対象に投与する工程を含んでいる。
第40の態様は、それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する免疫を誘導する方法に関し、この方法は、態様31-34のいずれか一態様に従うワクチン組成物の治療有効量を対象に投与する工程を含んでいる。
第41の態様は、投与工程がさらにSARS-CoV-2ウイルスの投与を含み、このウイルスが弱毒生ウイルスまたは不活化ウイルスである、態様35-40のいずれか一態様に従う方法に関する。
第42の態様は、それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する免疫応答を誘導する方法に関し、この方法は、1-9または10-24のいずれかの態様に従う1または複数のポリペプチドの治療有効量を対象へ投与する工程を含む。
第43の態様は、それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対して免疫応答を誘導する方法に関し、この方法は、態様10~24のいずれか一態様に従う治療有効量の核酸を対象に投与する工程を含んでいる。
第44の態様は、それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対して免疫応答を誘導する方法に関し、この方法は、態様25による治療有効量のプラスミドを対象に投与する工程を含んでいる。
第45の態様は、それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対して免疫応答を誘導する方法に関し、この方法は、態様26による治療有効量のベクターを対象に投与する工程を含んでいる。
第46の態様は、それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する免疫応答を誘導する方法に関し、この方法は、態様27~30のいずれか一態様に従う治療有効量の医薬組成物を対象へ投与する工程を含んでいる。
第47の態様は、それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対して免疫応答を誘導する方法に関し、この方法は、態様31~34のいずれか一態様に従うワクチン組成物の治療有効量を対象に投与する工程を含んでいる。
第48の態様は、投与の工程が、さらにSARS-CoV-2ウイルスを投与し、このウイルスが弱毒生ウイルスまたは不活化ウイルスである、態様42-47のいずれか一態様に記載の方法に関する。
第49の態様は、態様1~9または10~24のいずれか一態様に記載のポリペプチドを含むキメラまたは融合ポリペプチドに関し、前記ポリペプチドが異種ポリペプチドに接合、連結、または挿入されている。
第50の態様は、対象におけるSARS-CoV-2又は関連コロナウイルスに対するCMI応答を測定するための方法に関し、前記方法は、前記対象から全血サンプルを採取する工程であって、前記全血サンプルが、抗原による刺激後に免疫エフェクター分子を産生できる免疫系の細胞を含んでいる工程と、前記全血サンプル、態様1~9または10~24のいずれか一態様に従う少なくとも1種のポリペプチド、および、任意選択で、抗原による刺激を増強するのに有効な量の分離単糖、および任意選択でヘパリンを含む混合物をインキュベートする工程と、免疫エフェクター分子の存在又はレベルの上昇を測定する工程であって、前記免疫エフェクター分子の存在又はレベルが、細胞媒介免疫応答を行う前記対象の能力を示す工程とを含む。
第51の態様は、対象がヒトである、態様50の方法に関する。
第52の態様は、全血が少なくとも1種のポリペプチドを含むチューブで収集される、態様50の方法に関する。
第53の態様は、全血がヘパリンを含むチューブで採取される、態様50の方法に関する。
第54の態様は、チューブがヘパリンを含む、態様52の方法に関する。
第55の態様は、全血サンプルが少なくとも1種のポリペプチドと共に約5時間から約50時間インキュベートされる、態様50の方法に関する。
第56の態様は、免疫エフェクター分子がサイトカインである、態様50の方法に関する。
第57の態様は、サイトカインがIFN-γである、態様56の方法に関する。
第58の態様は、サイトカインがGM-CSFである、態様56の方法に関する。
第59の態様は、サイトカインがインターロイキンである、態様56の方法に関する。
第60の態様は、サイトカインがTNF-αである、態様56の方法に関する。
第61の態様は、対象がSARS-CoV-2または関連コロナウイルスに感染している、態様50または51のいずれかの方法に関する。
第62の態様は、免疫細胞がNK細胞、T細胞、B細胞、樹状細胞、マクロファージまたは単球から選択される、態様50の方法に関する。
第63の態様は、免疫細胞がT細胞である、態様52の方法に関する。
第64の態様は、単糖がデキストロースである、態様50の方法に関する。
第65の態様は、免疫エフェクターが、それに特異的な抗体を用いて検出される、態様50の方法に関する。
第66の態様は、免疫エフェクターがELISAを用いて検出される、態様65の方法に関する。
第67の態様は、免疫エフェクターがELISpotを用いて検出される、態様65の方法に関する。
第68の態様は、対象におけるSARS-CoV-2または関連コロナウイルス特異的即時エフェクターT細胞を同定するためのアッセイに関し、(a)T細胞を含む前記対象からのサンプルを準備し;(b)前記T細胞を、態様1~9または10~24のいずれか一態様に記載の少なくとも1種のポリペプチドの免疫原性量に曝露し;および(c)前記サンプルにおける新しい即時エフェクターT細胞の発生の前に、前記T細胞からのサイトカインの分泌を測定し、前記T細胞が前記ポリペプチドによって活性化されているかどうかを決定するアッセイであって、前記T細胞の活性化により、前記対象において、元のサンプル中に存在したSARS-CoV-2または関連コロナウイルス-特異的即時エフェクターT細胞の存在を同定する。
第69の態様は、前記T細胞が末梢血単核細胞である、態様68のアッセイに関する。
第70の態様は、前記T細胞の活性化が、前記T細胞からのインターフェロン-γの分泌を測定することによって決定される、態様68のアッセイに関する。
第71の態様は、前記対象が、SARS-CoV-2または関連コロナウイルスに感染している、または感染していた工程が知られている、態様66の方法に関する。
第72の態様は、前記感染が監視される、態様71の方法に関する。
第73の態様は、対象におけるSARS-CoV-2または関連コロナウイルス特異的即時エフェクターT細胞を同定するためのアッセイに関し、以下の工程:(a)T細胞を含む前記対象からのサンプルを準備し;(b)前記T細胞を、態様1~9または10~24のいずれか一態様に記載の少なくとも1種のポリペプチドの免疫原性量に曝露し;(c)前記T細胞を、静止T細胞の即時エフェクターT細胞への分化をもたらすのに十分ではない時間インキュベートし;および(d)前記T細胞からのサイトカインの分泌を測定することによって、前記T細胞が前記ポリペプチドによって活性化されるかどうかを決定することを備え、前記T細胞の活性化により、前記対象におけるSARS-CoV-2または関連コロナウイルス特異的即時エフェクターT細胞の存在を識別するアッセイに関する。
第74の態様は、前記T細胞が約37℃で前記ポリペプチドに曝露される、態様72または73のいずれかの方法またはアッセイに関する。
第75の態様は、前記インキュベーション時間が4時間から24時間である、態様73のアッセイに関する。
第76の態様は、前記インキュベーション時間が6時間から16時間である、態様73のアッセイに関する。
第77の態様は、抗SARS-CoV-2又は関連コロナウイルスCD8+及び/又はCD4+T細胞応答を検出する方法に関し、ヒト個体のCD8+及び/又はCD4+T細胞の集団に、態様1~9または10~24のいずれか一態様に従う1または複数のポリペプチドを接触させる工程を含み、ここで、1または複数のポリペプチドは、ペプチドを認識するT細胞受容体に結合する類似体によって置換されていてもよく、CD8+及び/又はCD4+T細胞集団のCD8+及び/又はCD4+T細胞がペプチド(複数可)を認識するかどうかを決定する工程を含む。
第78の態様は、ペプチドパネルが採用される、態様77による方法に関し、ここで、前記パネルは、前記1または複数のポリペプチド又はその前記類似体を含む。
第79の態様は、態様77による方法に関し、ここで、使用される任意の類似体が、(i)前記ポリペプチド全体に対して少なくとも70%相同、好ましくは少なくとも80%相同、より好ましくは少なくとも90%相同であり、および/または(ii)前記ポリペプチドと比較してN末端および/またはC末端に1または複数の欠失があり、および/または(iii)前記ポリペプチドと比較して1または複数の保存的置換を有する。
第80の態様は、態様77による方法に関し、ここで、CD8+及び/又はCD4+T細胞によるポリペプチド(複数可)の認識が、CD8+及び/又はCD4+T細胞からのサイトカインの分泌を測定する工程によって決定される態様77による方法に関する。
第81の態様は、態様80による方法に関し、ここで、T細胞からのIFN-γ分泌が測定される。
第82の態様は、態様81による方法に関し、ここで、CD8+及び/又はCD4+T細胞からのIFN-γ分泌を決定する工程が、分泌されたIFN-γを、サイトカインに特異的な固定化抗体を結合させ、抗体/サイトカイン複合体の存在を決定することにより行われる。
第83の態様は、態様82による方法に関し、ここで、CD8+及び/又はCD4+T細胞が末梢血から新鮮分離されたex vivo細胞である。
第84の態様は、態様77による方法に関し、ここで、CD8+及び/又はCD4+T細胞がペプチド(複数可)とともにin vitroで前培養される。
第85の態様は、態様77による方法に関し、ここで、CD8+及び/又はCD4+T細胞の集団が、抗SARS-CoV-2又は関連コロナウイルスワクチンが投与された個体のものである。
第86の態様は、in vitroで実施される態様77による方法に関する。
第87の態様は、SARS-CoV-2または関連コロナウイルスによるヒト宿主の感染、またはヒト宿主の曝露を診断する方法に関し、この方法は、(i)宿主からのT細胞集団を、態様1~9または10~24のいずれか一態様の1つまたは複数のポリペプチドと接触させる工程;および(ii)前記T細胞集団のT細胞が前記ポリペプチドに対して認識応答を示すかどうかをin vitroで決定する工程とを備える。
第88の態様は、T細胞が新鮮分離される、態様87の方法に関する。
第89の態様は、T細胞が血液から分離される、態様87の方法に関する。
第90の態様は、T細胞集団がCD4+及び/又はCD8+T細胞を含む、態様87の方法に関する。
第91の態様は、宿主が、SARS-CoV-2または関連コロナウイルスに曝露された健康なヒト宿主である、態様87の方法に関する。
第92の態様は、態様1~9または10~24のいずれか一態様に記載の1または複数のポリペプチドと、任意でCD8+および/またはCD4+T細胞によるポリペプチド(複数)の認識を検出する手段を含むキットに関し、前記1または複数のポリペプチドは、ポリペプチドを認識するT細胞受容体と結合する類似体によって置換されていてもよい。
第93の態様は、IFN-γに対する抗体を含む、態様92によるキットに関する。
第94の態様は、前記抗体が固体支持体上に固定化されており、任意に任意の抗体/IFN-γ複合体を検出する手段も含む、態様92によるキットに関する。
第95の態様は、CD8+及び/又はCD4+T細胞によるペプチド(複数可)の認識を検出する手段を含む、態様92によるキットに関する。
第96の態様は、任意の抗体/IFN-γ複合体を検出する手段を含む、態様94によるキットに関する。
第97の態様は、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染による疾患を、それを必要とする対象において、予防、治療、または改善する方法に関し、その方法は、態様1~9または10~24のいずれか一態様に従うポリペプチドの1つまたは複数の治療有効量を対象に投与する工程を含んでいる。
第98の態様は、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染による疾患を、それを必要とする対象において、予防、治療、または改善する方法に関し、その方法は、態様10~24のいずれか一態様に記載の核酸の治療有効量を対象に投与する工程を含む。
第99の態様は、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染による疾患を、それを必要とする対象において、予防、治療、または改善する方法に関し、その方法は、対象に対して、態様25による治療有効量のプラスミドを投与する工程を含んでいる。
第100の態様は、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染による疾患を、それを必要とする対象において、予防、治療、または改善する方法に関し、その方法は、態様26によってベクターの治療有効量を対象に投与する工程を含んでいる。
第101の態様は、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染による疾患を、それを必要とする対象において、予防、治療、または改善する方法に関し、その方法は、態様27-30のいずれか一態様による医薬組成物の治療有効量を対象に投与する工程を含んでいる。
第102の態様は、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染による疾患を、それを必要とする対象において、予防、治療、または改善する方法に関し、その方法は、態様31-34のいずれか一態様に従うワクチン組成物の治療有効量を対象に投与する工程を含んでいる。
第103の態様は、投与の工程が、SARS-CoV-2ウイルスの投与を追加で含み、ウイルスが弱毒生ウイルスまたは不活化ウイルスである、態様42-47のいずれか一態様に記載の方法に関する。
第104の態様は、前記ポリペプチドが、ポリペプチドと比較して1または複数の保存的置換を有する、態様1~9または10~24のいずれか一態様に記載のポリペプチドに関する。
第105の態様は、前記ポリペプチドがMHC結合性及びTCR特異性を保持し、及び/又は抗SARS-CoV-2活性を保持する、態様104に従うポリペプチドに関する。
本開示のさらなる態様および利点は、例示的なものとしてのみ考慮されるべき、以下のセクションで提供される。
以下に示す実施例は、いかなる方法によっても本発明の範囲を限定するものと解釈されるものではない。本開示に照らして、特許請求の範囲の範囲内の多数の実施形態は、当業者には明らかであろう。
(実施例1:HLAの潜在的なエピトープのインシリコによる同定)
T細胞は、細胞から提示されたエピトープを、MHC(主要組織適合性複合体)クラスIおよびII分子と関連で特異的に認識する。これらのT細胞エピトープは、MHCクラスIまたはII結合溝に適合する7-30の連続したアミノ酸からなる線形配列として表現することができる。様々な起源のタンパク質分子内のクラスIおよびIIエピトープを検出するために、多くのコンピュータアルゴリズムが開発され、使用されてきた(De Groot AS et al,(1997), AIDS Res Hum Retroviruses,13(7):539-41; Schafer JRら, (1998), Vaccine,16(19):1880-4; De Groot ASら, (2001), Vaccine, 19(31):4385-95; De Groot ASら、 (2003), Vaccine, 21(27-30):4486-504)。
T細胞エピトープのこれらの「インシリコ」予測は、ワクチンの設計および治療タンパク質、すなわち抗体ベースの薬剤、Fc融合タンパク質、抗凝固剤、血液因子、骨形成タンパク質、人工タンパク質スキャフォールド、酵素、成長因子、ホルモン、インターフェロン、インターロイキンおよび血栓溶解剤の脱免疫にうまく適用されている(Dimitrov DS, (2012), Methods Mol Biol, 899:1-26)。
Conservatrixシステム(EpiVax、プロビデンス、ロードアイランド州)は、より大きなデータセットから9量体ポリペプチド配列を同定するのに有用なアルゴリズムである。Conservatrixシステムは、入力配列を、入力された複数の全配列(同じ病原体の複数の株(strain)など)の間で保存されている9量体配列へ解析し、このシステムは、最も変異しやすい潜在的なワクチン標的でさえ、対象とする。これらの9量体配列は、データセット間で同一にマッチする9量体配列を検索することができる。
EpiMatrix(商標)システム(EpiVax,プロビデンス、ロードアイランド州)は、クラスIおよびクラスII HLAリガンドとT細胞エピトープの予測に有用なコンピュータープログラムにコード化された一連の予測アルゴリズムである。EpiMatrix(商標)システムは、特定のアミノ酸とHLA分子内の結合位置との間の相互作用をモデル化するために、マトリックスを使用する。任意の入力タンパク質内に存在する推定エピトープを特定するため、EpiMatrix(商標)システムではまず、入力タンパク質を解析して、重複するn量体フレーム(n=スクリーニングするエピトープペプチドのアミノ酸長、例えばn=9またはn=10)のセットを作成し、各フレームは最後のn-1アミノ酸だけ重複している状態にする。次に、各フレームは、HLA分子の1または複数の共通アレルに対する予測される親和性についてスコアリングされる。
簡単に説明すると、任意のn量体ペプチドについて、特定のアミノ酸コード(20の天然に存在するアミノ酸のそれぞれについて1つ)と相対的結合位置(1~n)を用いて、予測マトリックスから係数を選択する。個々の係数は、Sturniolo(Sturniolo Tら、1999、Nat Biotechnol、17(6):555-61)により最初に開発されたポケットプロファイル法と類似するが同一ではない独自の方法を使用して導き出される。
次に、個々の係数が合計され、生のスコアが生成される。EpiMatrix(商標)の生のスコアは、次に、ランダムに生成された非常に大規模なペプチド配列のセットから得られたスコア分布に関して正規化される。結果として得られる「Z」スコアは正規分布であり、アレル間で直接比較することができる。
EpiMatrix(商標)の「Z」スケールで1.64以上のスコア(任意のペプチドセットの上位5%程度)を持つペプチドは、それが予測されたMHC分子に結合する可能性がかなり高いと判断される。スケールで2.32以上のスコア(上位1%)のペプチドは、結合する可能性が極めて高い。
推定T細胞エピトープのクラスターを含むペプチドは、in vitroおよびin vivoのアッセイの検証で陽性となる可能性が高くなる。複数の態様では、最初のEpiMatrix(商標)分析の結果は、Clustimer(商標)アルゴリズムとして知られる第2の独自アルゴリズムを使用して、推定T細胞エピトープ「クラスター」の存在についてさらにスクリーニングされる。Clustimer(商標)アルゴリズムは、任意のアミノ酸配列内に含まれ、統計的に異常に多くの推定T細胞エピトープを含むサブ領域を特定する。典型的なT細胞エピトープ「クラスター」の長さは約9から約30アミノ酸であり、複数のアレルへの親和性と複数の9量体フレームを考慮すると、約4から約40の推定T細胞エピトープを含むことができる。
表1は、本発明で開示された配列番号4-8のT細胞エピトープを含む、2019-nCoVのENVELOPE:エンベロープ(配列番号1)からのMHCクラスIIクラスター選択の概要;本発明で開示される配列番号9-63のT細胞エピトープを含む、2019-nCoVのMEMBLANE:膜(配列番号2)からのMHCクラスIIクラスター選択の概要;本発明で開示される配列番号64-224および454-456のT細胞エピトープを含む、2019-nCoVのSPIKE:スパイク(配列番号3)からのMHCクラスIIクラスター選択の概要を開示する。
表1は、本発明で開示された配列番号4-224及び454-456の各T細胞エピトープのクラスター配列(太字)、クラスタースコア(フランクを含まない)、クラスI MHCのEpiMatrixヒット数(ヒット数は、EpiMatrix Zスコア1.64以上の数または配列内で見つかった上位5%の数である)を開示している。
各エピトープクラスターは、推定T細胞エピトープのスコアを合計し、候補エピトープクラスターの長さと同じ長さのランダムに生成されたクラスターの期待スコアに基づく補正係数を減算して、総計(aggregate)EpiMatrix(商標)スコアを算出する。+10を超えるEpiMatrix(商標)クラスタースコアは有意であると考えられる。複数の態様において、本開示のT細胞エピトープは、T細胞エピトープクラスターとして知られるパターンを形成するいくつかの推定T細胞エピトープを含む。
JanusMatrixシステム(EpiVax、プロビデンス、ロードアイランド州)は、宿主プロテオームとの交差保存性についてペプチド配列をスクリーニングするのに有用である。JanusMatrixは、ペプチドクラスターと宿主ゲノムまたはプロテオームとの間の交差反応性の可能性を、それらの推定MHCリガンドにおけるTCRに面した残基の保存に基づいて予測するアルゴリズムである。JanusMatrixアルゴリズムは、まず、与えられたタンパク質配列に含まれる予測エピトープをすべて考慮し、各予測エピトープを構成するアグレトープとエピトープに分割する。次に、各配列をホストタンパク質のデータベースに対してスクリーニングする。MHCに面したアグレトープが一致し(すなわち、入力ペプチドとその宿主側のペプチドのアグレトープが同じMHCアレルに結合すると予測される)、全く同じTCRに面したエピトープを持つペプチドが返される。
JanusMatrixホモロジースコアは、免疫寛容に偏っていることを示唆している。治療用タンパク質の場合、自己由来のヒトエピトープと治療用エピトープの交差保存性は、そのような候補がヒトの免疫系に許容される可能性を高める可能性がある。ワクチンの場合、ヒトエピトープと抗原性エピトープとの間の交差保存は、そのような候補が免疫カモフラージュを利用していることを示し、それによって免疫応答を回避し、効果のないワクチンとなる可能性がある。宿主が例えばヒトの場合、ペプチドクラスターは、推定上のHLAリガンドにおけるTCRに面した残基の保存性に基づいて、ヒトゲノムやプロテオームに対してスクリーニングされる。次に、ペプチドはJanusMatrixホモロジースコアを用いてスコアリングされる。複数の態様において、2.5未満または3.0未満のJanusMatrix相同性スコアを有するペプチドは、低い寛容性の可能性を示し、ワクチンに有用である可能性がある。複数の態様において、3.0を超えるJanusMatrixホモロジースコアを有するペプチドは、高い寛容性の可能性を示し、ワクチンには有用でない場合があり、複数の態様において、本開示のT細胞エピトープ組成物から除外される場合がある。
表1は、本発明で開示される配列番号4-224および454-456のT細胞エピトープのJanusMatrix相同スコアを開示し、これらはすべて2.5を十分に下回っている。
複数の態様において、VaccineCADシステムは、ワクチン候補配列の接合時に新規エピトープの生成を回避するために、潜在的なエピトープワクチン候補をストリング状に配置するのに有用である。具体的には、VaccineCADは、接合プロセスで現れる可能性のある有害な接合エピトープを最小限に抑えながら、潜在的なワクチン候補をビーズのストリング状(string-of-beads)ワクチンに設計する。VaccineCADは、EpiMatrixを使用してジャンクションエピトープを予測することができる。
[実施例2:SARS-CoV-2ワクチンの投与]
ワクチン構築物の設計は、本明細書で示されるような態様において開発される。全体を通して記載されるように、そのようなワクチンは、COVID-19などのSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する免疫応答を刺激、誘導、および/または拡大するために使用されてもよい。このようなワクチンは、強力なT細胞媒介免疫応答を開始させ、液性免疫応答を誘導する可能性を有する。
したがって、任意選択で、弱毒生ウイルス(LAV)または不活化ウイルスとの組み合わせを含む、明細書に開示されるワクチンを、適切な動物モデル、例えばマウス、ラット、ウサギ、ハムスターなど、あるいは当技術分野で知られているようにヒトにおいて免疫化試験で投与する。この混合ワクチンの投与によるデータは、ワクチンの安全性と有効性について肯定的な結果をもたらす。このワクチン接種方法は、細胞性免疫応答と液性免疫応答の両方を誘導し、それによって、ヒトにおけるCOVID-19などのSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)や中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する免疫応答を刺激、誘導、および/または拡大すると予測される。
[実施例3.MHCへのポリペプチドの結合]
(可溶性MHCに結合する本開示のポリペプチドの評価方法)
(ペプチドの合成)
本開示のポリペプチド(以下に限定されないが、例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含む、またはこれ(ら)のみからなる、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド、表2に開示されているようなIi-Key構築物)は、直接化学合成または組み換え法によって製造することができる(J Sambrookら, J Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, (2ED, 1989), Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Springs Harbor, NY (Publ))。
すべてのペプチドは、純度、質量、および正しい配列を決定するために、放出前に厳格な品質管理の特性評価を受ける。ペプチドは逆相高圧液体クロマトグラフィー(RP-HPLC)により純度が評価される。ペプチドの純度は90%以上で、各製剤はアミノ酸分析を行い、異なるロットのペプチド間の一貫性と再現性のために同等のモル量がアッセイで使用されることを保証し、またペプチドの効能間の信頼できる比較研究を可能にする。ペプチドは、タンデム質量分析およびMSCheckT分析を用いて、質量および正しい配列について評価される。特定の態様において、本明細書に開示されるようなポリペプチドは、n-末端アセチル基および/またはc-末端アミノ基でキャップされる。選択されたポリペプチドのHPLC、質量分析およびUVスキャン(それぞれ純度、質量およびスペクトルを確保する)分析は、80%超の純度を示すであろう。
(HLA結合アッセイ)
結合活性は、EpiVax(プロビデンス、ロードアイランド州)において分析され、本開示の任意のポリペプチド(例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含む、またはこれ(ら)のみからなる、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチドが挙げられるが、これに限定されない)について、行われる。
使用される結合アッセイ(Steere ACら、(2006)、J Exp Med、2003(4):961-71)は、ペプチド-MHC親和性の間接的な尺度をもたらす。可溶性HLA分子は、非標識実験ポリペプチド及び標識対照ペプチドと共に96ウェルプレートにロードされる。結合混合物が定常平衡に達すると(24時間後),HLA-ポリペプチド複合体を抗ヒトDR抗体でコートしたELISAプレート上で捕捉し、標識のためにユーロピウムがリンクしたプローブ(PerkinElmer,Waltham,MA)で検出する。
結合した標識対照ペプチドの時間分解蛍光は、SpectraMax(登録商標)M5ユニット(Spectramax,Radnor,PA)で評価する。実験ポリペプチドの結合は、標識対照ペプチドの阻害率(実験蛍光/対照蛍光を100倍した値)として表される。各実験用ポリペプチドの阻害パーセント値(モル濃度範囲にわたって)を用いて、標識対照ポリペプチドの特異的結合の50%を阻害する濃度、すなわち、ポリペプチドのIC50を算出する。
選択した実験用ポリペプチドは、DMSOに溶解される。希釈されたポリペプチドは、水性緩衝液中の結合試薬と混合され、100,000nMから100nMまでの最終濃度を得ることができる。選択されたポリペプチドは、8つの一般的なクラスIIHLAアレル:DRB1*0101、DRB1*0301、DRB1*0401、DRB1*0701、DRB1*0801、DRB1*1101、DRB1*1301、およびDRB1*1501のパネルに対してアッセイされる。各濃度における標識対照ペプチドの阻害率から、線形回帰分析を用いて各ポリペプチド/アレル組合せのIC50値を導き出す。
このアッセイでは、実験用ポリペプチドは、100nM以下の濃度で対照ペプチド結合の50%を阻害する場合、非常に高い親和性で結合すると考えられ、100nMと1,000nMの間の濃度で対照ペプチド結合の50%を阻害する場合は高い親和性と考えられ、1,000nMと10,000nMとの間の濃度で対照ペプチド結合の50%を阻害する場合は中程度の親和性と考えられている。低親和性ペプチドは、10,000nMから100,000nMの間の濃度で対照ペプチド結合の50%を阻害する。100,000nM以下のいかなる濃度でも対照ペプチド結合の50%以上を阻害できず、用量反応を示さないペプチドを非結合体(NB)とする。
(HLAクラスII分子との結合によるペプチドの特性評価)
可溶性MHC結合アッセイは、本発明で開示されるポリペプチドのいずれか(例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含む、またはこれ(ら)のみからなる、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド、表2に開示されているような、ハイブリッドIi-Key構築物が挙げられるが、これに限定されない)について行われる。
可溶性MHC結合アッセイは、先に記載した方法に従って、本明細書に開示したような選択されたポリペプチドに対して行われる。IC50値(nM)は、6点阻害曲線から導出される。EpiMatrix(商標)予測、計算されたIC50値、および結果の分類は、各ポリペプチドおよびHLAアレルについて報告される。HLA DRB1*0801アッセイや HLA DRB1*1501アッセイなど、選択したクラスII HLAアレルに対する特定のポリペプチドの結合曲線が生成される。
[実施例4.ペプチド露出型APC]
(ペプチドに曝露されたAPCの表現型を評価するための方法)
プロフェッショナル抗原提示細胞(APC)によるクラスII HLA(HLA-DR)およびCD86の表面発現は、APCがT細胞応答を調節する一つの方法である。このアッセイでは、候補ポリペプチドは、プロフェッショナルAPC、特に樹状細胞の表面上のクラスII HLAおよび共刺激分子CD86の発現に影響を与える(例えば、上方制御する)能力についてテストされる。
複数の態様において、アンカー残基への変異を有する、本明細書に開示されるようなポリペプチドは、クラスII HLA表面マーカーおよび共刺激分子CD86の発現の増加をもたらすことが予測される。
本開示のポリペプチド(例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含む、またはこれ(ら)のみからなる、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド、ならびに表2のものを含む本開示のIi-key構築物が挙げられるが、これに限定されない)を、EpiVax(EpiVax、プロビデンス、ロードアイランド州)において以前に開発した独自のAPC表現型アッセイを用いてエフェクター潜在性について個別にテストする。
前もって採取され凍結されたPBMCは、従来の方法で解凍され、chRPMIに懸濁される。HLAの分類は、ハートフォード病院(コネチカット州ハートフォード)により、EpiVaxへ提供された、細胞材料の少量の抽出サンプルで実施される。
アッセイ0日目に、0.5×10の細胞を抽出し、表面マーカーCD11c(樹状細胞に特有のマーカー)の存在についてスクリーニングし、表面マーカーHLA-DR及びCD86の存在についてフローサイトメトリーにより分析される。残りの細胞を、プレーティング(chRPMI+800μl培地中4.0x10細胞/mL)し、選択したペプチドのうちの1つ、または緩衝液のみ(ネガティブコントロール)、Tレジトープ167(エフェクター活性のネガティブコントロール)(21st Century Biochemicals、Marlboro、MA)、Flu-HA306-318(ポジティブコントロール)(21stCentury Biochemicals、Marlboro、MA)およびOva323-339(ネガティブコントロール)(21st Century Biochemicals、Marlboro、MA)を含むポジティブおよびネガティブコントロールの1つで刺激(50μg/mL)する。プレーティングした細胞は、37℃で7日間インキュベートされるだろう。アッセイ7日目に、インキュベートされた細胞は、表面マーカーCD11cの存在についてフローサイトメトリーによりスクリーニングされる。CD11c陽性細胞は、次に表面マーカーHLA-DRおよびCD86の存在について分析される。実験ペプチドは、5人の異なるヒトドナーから採取したサンプルでテストされている。
白血球除去フィルターは、健康なドナーから得られた全血から白血球をろ過するために、ロードアイランド血液センター(プロビデンス、RI)から入手する。全血をフィルターに通した後、フィルターを逆方向に流し、回収した白血球をフィルターから押し出す。白血球は、通常のFicoll(商標)分離勾配(GEヘルスケア社製)を用いて分離される。回収された白血球は、その後、将来の使用のために冷凍保存される。アッセイに使用するために必要な場合、凍結した白血球は通常の方法で解凍される。後述するGvHD研究のために、PBMCを(例えば、HemaCare, Van Nuys, CAから)入手する。
樹状細胞の表現型に関する本明細書に本発明で開示されるポリペプチドへの曝露は、複数の手段によって測定される。まず、各実験条件について、CD11cおよびHLA-DRの表面発現を対比させたドットプロットを作成する。すべての対照ペプチドと実験ペプチドに暴露した細胞のドットプロットを、培養培地のみに暴露したコントロール細胞のドットプロットに重ね合わせる。この重ね合わせは、ポリペプチドで刺激したCD11c高発現細胞と刺激していないCD11c高発現細胞との間のHLA-DR分布のシフトを視覚的に観察する効果的な方法となる(データは示していない)。HLA-DRの分布における観察されたシフトを、定性的な指標として報告する。次に、各ドットプロットのCD11c-高セグメントについて、HLA-DR発現強度の変化を計算する。HLA-DR発現強度の変化率は、ペプチド曝露細胞のHLA-DR発現の平均蛍光指数(MFI)から培地暴露細胞のHLA-DR発現のMFIを引いたものを、培地暴露細胞のHLA-DR発現のMFIで割って100倍した値:
HLA-DRMFIペプチドHLA-DRMFI培地HLA-DRMFI培地×100培地)に等しくなる。
次に、CD11c高発現集団の中に存在するHLA-DR低細胞の割合の、培地コントロールに対する変化率を、各ペプチドについて算出する。HLA-DR-低細胞の割合の変化率は、ペプチド曝露細胞のHLA-DR-lowの割合から培地曝露細胞のHLA-DR-lowの割合を引いたものを、培地曝露細胞のHLA-DR-lowの割合で割って100倍した値:
HLA-DR-低ペプチドHLA-DR-低培地HLA-DR-低培地×100培地培地)に等しくなる。このアッセイでは、観察されたHLA-DRMFIの負の変化、およびCD11c-高発現集団に存在するHLA-DR-低細胞の割合の正の変化は、HLAの発現が減少し、制御性APC表現型へシフトしたことを意味する。
このアッセイにおいて、観察されたHLA-DR MFIの正の変化、およびCD11c-高発現集団に存在するHLA-DR-低細胞の割合の負の変化は、HLAの発現の増加およびエフェクターAPC表現型へのシフトを示唆する。
同様の方法で、T細胞の活性化を促進することが知られているコスティミュレーション分子であるCD86の表面発現に対する本開示のポリペプチドの暴露の影響を評価する。まず、各実験条件について、CD11cとCD86の表面発現を対比させたドットプロットを作成する。すべてのコントロールおよび実験用Tレジトープに暴露した細胞のドットプロットは、培養培地のみに暴露したコントロール細胞のドットプロットに重ね合わせる。この重ね合わせにより、ポリペプチドで刺激したCD11c高発現細胞と刺激していないCD11c高発現細胞との間でCD86の分布のシフトを視覚的に観察する効果的な方法が得られる。CD86の分布における観察されたシフトは、定性的な指標として報告される。
次に、各ドットプロットのCD11c-高セグメントについて、CD86-高発現の強度の変化を計算する。CD86-高発現の強度の変化率は、ペプチド曝露細胞に対するCD86発現の平均蛍光指数(MFI)から培地暴露細胞に対するCD86-高発現のMFIを引いたものを、培地暴露細胞に対するCD86発現のMFIで除して100倍したもの:
CD86-高MFIペプチドCD86-高MFI培地CD86-高MFI培地×100)に等しくなる。
次に、CD11c高発現集団のうち、CD86低細胞が存在する割合の変化率を算出する。CD86-high細胞の割合の変化パーセントは、ペプチド曝露細胞に対するCD86-highの割合から、培地暴露細胞に対するCD86-highの割合を引いたものを、培地暴露細胞に対するCD86-highの割合で割ったものに100をかけたもの:
CD86-低%IペプチドCD86-低培地CD86-低培地×100)に等しい。このアッセイでは、観察されたCD86MFIの負の変化、およびCD11c-高発現集団に存在するCD86-低細胞の割合の正の変化は、CD86の発現低下および制御性APC表現型へのシフトを示す。このアッセイにおいて、観察されたCD86MFIの正の変化、およびCD11c-高発現集団に存在するCD86-低細胞の割合の負の変化は、CD86の発現の増加およびエフェクターAPC表現型へのシフトを示唆する。
(ペプチドに暴露されたAPCの特性評価)
樹状細胞表現型アッセイは、先に記載した方法に従って、本開示のポリペプチドで実施される。
CD11対HLA-DRの表面発現を表すドットプロットは、様々なペプチド刺激剤の存在下で、5人のドナーについてアッセイ7日目に分析される。複数の態様において、獲得エフェクター表現型を示す媒体対照と比較して、CD11c+/HLA-DR+集団の上方移動が、本開示のエフェクターポリペプチド(例えば、本開示のポリペプチドから選ばれたもの(以下に限定されないが、例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含む、またはこれ(ら)のみからなる、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド、および表2に開示されているようなハイブリッドIi-Key構築物))で処理した試料において明らかになることが予想される。
CD11c対CD86の表面発現を表すドットプロットは、様々なペプチド刺激剤の存在下で、5人のドナーにわたってアッセイ7日目に分析される。獲得エフェクター表現型へのシフトを示す媒体対照と比較して、本開示のエフェクターポリペプチドで処理した試料に存在するCD86-高細胞の増加が予想される。
複数の態様において、本明細書に開示されるようなポリペプチド(例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含む、またはこれ(ら)のみからなる、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド、および表2のものを含む本開示のIi-key構築物が含まれるが、これに限定されない)により、対照媒体と比較して、HLA-DRの発現を増加することが予想される。
[実施例6.COVID-19回復者におけるSARS-CoV-2に対するメモリーT細胞応答]
<材料と方法>
(ペプチドの合成)
合成ペプチドは、21st Century Biochemicals (マールボロ、MA)による9-フルオロニルメトキシカルボニル(Fmoc)化合物を用いて製造された。ペプチドの純度は、分析的逆相HPLCによって確認され、90%以上であった。ペプチドの質量は、タンデム質量分析によって確認された。
(SARS-CoV-2回復期ドナー)
回復期の患者は、参加者の特定、同意、登録を行った臨床サービスグループであるSanguine Biosciences社によって募集された。対象者は、(i)書面でのインフォームドコンセントと写真付き身分証明書を提供する意思と能力があり、(ii)18-60歳の男女で、(iii)COVID-19診断確定(回復)で診断日が血液採取から30日以上であり、(iv) COVID-19 PCR系キットの陽性が、タイムスタンプ付きのカルテや診断テストレポート、使用テストキットが明記されていたことである。除外基準には、(i)妊娠中または授乳中、(ii)HIV、肝炎またはその他の感染症の既往歴がある、(iii)自己免疫疾患がある、(iv)脆弱な患者集団(囚人、精神障害者)、(v)献血能力に影響を及ぼす病状(すなわち、貧血、急性疾患)がある対象が含まれる(iv)過去6ヶ月以内に免疫抑制療法またはステロイドの投与を受けた者、(vii)過去30日以内に治験薬の投与を受けた者、(viii)過去1ヶ月間に250mLまたは過去2ヶ月間に500mLの献血を含む過剰出血があった者、(ix)COVID-19 PCR検査が陽性であるが無症状であった者が挙げられる。サンプルはNIHの規則に従い、IRBの承認を得て収集された。
(健康な未罹患ドナー)
サンプルは、2019年12月のSARS-CoV-2発生前の非関連研究のためにロードアイランド血液センターから白血球除去フィルターから入手した。サンプルは、NIHの規則に従い、IRBの承認を得て収集された。
(PBMCの培養)
解凍した全PBMC(正常な健康なドナー)を一晩休ませ、抗原刺激(本発明で開示の脱寛容化SARS-CoV-2ポリペプチドを含む)によって、37℃、5%CO雰囲気下で9日間にわたって増殖させる。48ウェルプレートにおいて、ヒトAB血清を補充した150μLのRPMI培地中の5×10細胞は、1日目に10μg/mLのペプチドのプールで刺激されることになる。3日後、IL-2を10ng/mL添加し、培地量を300μLに上昇させる。7日目に、細胞に10ng/mLのIL-2を培地半量交換で補充する。2日後、免疫リコール反応を測定する準備として、PBMCを回収し、洗浄することになる。
(フルオロスポットアッセイ)
インターフェロン-ガンマ(IFNγ)フルオロスポットアッセイは、ex vivoでMabtechから購入したキットを用いた培養後に行い、製造業者の仕様書に従って実施する。ペプチドを、10%ヒトAB血清を補充したRPMI培地中の25万のPBMC(ex vivo)または10万のPBMC(培養)を含む3反復でウェルに、10μg/mLで個別に添加し、プールする(8のペプチド、1.25μg/mL)。ポジティブコントロールとしてConA(10μg/mL)を含む3反復でウェルをプレーティングし、抗原刺激を含まない6つのウェルをバックグラウンド決定のために使用する。細胞は5%CO雰囲気下、37℃で40-48時間インキュベートする。FITC標識抗IFN-γ検出抗体を用いて、製造元の指示に従いプレートを現像する。
フルオロスポットリーダーシステム(iSpot Spectrum、AID、Strassberg、ドイツ)、ソフトウェアバージョン7.0,build14790を用いて、FITC、Cy3、Cy5の別々のフィルターを用いてフルオロスポットがカウントし、ZellNet Consulting,Inc.により生のスポット数が記録される。カメラの露出とゲインの設定は、各フィルターに適合させ、露出過多または露出不足を防ぎ、高品質のスポット画像を得るようにした。スポットサイズ、スポット強度、スポット勾配(スポットの中心から周辺にかけて染色強度が弱まる)を用いて蛍光体固有のスポットパラメータを定義し、スポット分離アルゴリズムを適用して最適なスポット検出を行う。
結果は、ペプチドウェルのスポット数の平均値として算出し、100万細胞あたりのスポット数に調整する。以下の基準を満たす反応は、スポット数が(i)バックグラウンドの少なくとも2倍、(ii)バックグラウンドより1ウェルあたり50個以上のスポット形成細胞(2万のPBMCあたり1の反応)、(iii)スチューデントのt検定により培地のみのコントロールと統計的に異なる(p<0.05)場合に陽性とする。
本開示のポリペプチド(これらに限定されないが、例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端上に任意の比率で分布する1~12の追加アミノ酸、を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド、ならびに、表2のものを含む本明細書に開示されるハイブリッドIi-key構築物)は、自然感染で生じたT細胞によって認識され、Th1サイトカイン産生を刺激し、感冒コロナウイルスに対する既存の免疫を刺激する可能性があり、臨床試験において記憶免疫を増強することができるであろう。
図2A-図7について、ペプチド1(またはランク1)は配列番号218であり;ペプチド2(またはランク2)は配列番号19であり;ペプチド3(またはランク3)は配列番号216であり;ペプチド4(またはランク4)は配列番号212であり;ペプチド5(またはランク5)は配列番号89であり;ペプチド6(またはランク6)は配列番号94であり;ペプチド7(またはランク7)は配列番号34であり;ペプチド8(またはランク8)は配列番号142であり;ペプチド9(またはランク9)は配列番号221であり;ペプチド10(またはランク10)は配列番号54であり;ペプチド11(またはランク11)は配列番号186であり;ペプチド12(またはランク12)は配列番号59であり;ペプチド13(またはランク13)は配列番号214であり;ペプチド14(またはランク14)は配列番号223であり;ペプチド15(またはランク15)は配列番号219であり;ペプチド16(またはランク16)は配列番号191であり;ペプチド17(またはランク17)は配列番号224であり;ペプチド18(またはランク18)は配列番号222であり;ペプチド19(またはランク19)は配列番号210であり;ペプチド20(またはランク20)は配列番号49であり;ペプチド21(またはランク21)は配列番号104であり;ペプチド22(またはランク22)は配列番号217であり;ペプチド23(またはランク23)は配列番号213であり;ペプチド24(またはランク24)は配列番号215であり;ペプチド25(またはランク25)は配列番号109であり;ペプチド26(またはランク26)は配列番号220であり;ペプチド27(またはランク27)は配列番号147であり;ペプチド28(またはランク28)は配列番号181であり;ペプチド29(またはランク29)は配列番号196であり;ペプチド30(またはランク30)は配列番号9であり;ペプチド31(またはランク31)は配列番号114であり;およびペプチド32(またはランク32)は配列番号99である。
さらに、プールAは配列番号218;配列番号19;配列番号216;配列番号212;配列番号89;配列番号94;配列番号34;配列番号142を含む。プールBは配列番号221;配列番号54;配列番号186;配列番号59;配列番号214;配列番号223;配列番号219;配列番号220を含む。プールCは配列番号181;配列番号222;配列番号210;配列番号49;配列番号104;配列番号217;配列番号213;配列番号215を含む。プールDは配列番号109;配列番号220;配列番号147;配列番号181;配列番号196;配列番号9;配列番号114;配列番号99を含む。
図2Aおよび図2Bに示すように、ex vivo免疫リコール応答は、SARS-CoV-2ナイーブ個体および経験個体を区別し、異なるCOVID-19免疫型を示す。回復期のドナーにおける頑健な免疫応答および失敗した免疫応答は、SARS-CoV-2経験者のディープ免疫プロファイリング研究において特徴付けられた異なる免疫型を表す可能性がある(Giles et al. Deep immune profiling of COVID-19 patients reveals distinct immunotypes with therapeutic implications.Science.2020 Jul 15:eabc8511. doi: 10.1126/science.abc8511.PMID:32669297、その全体が参照により本明細書に組み込まれる)。
態様において、本開示のポリペプチド(例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、ならびに任意に配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド、および表2のもの(配列番号232-452および457-459)などの本明細書に開示されるハイブリッドIi-key構築物を含む)は、強いエフェクター免疫リコール応答(エフェクターサイトカイン、例えば、IFN-γの生成など)を誘発すると予測される。
図3Aおよび図3Bに示すように、強いex vivo免疫リコール応答が、本発明で開示のポリペプチドを用いたSARS-CoV-2経験者において見出される。
複数の態様において、本発明で開示のポリペプチド(例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、ならびに任意に配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド、および表2のもの(配列番号232-452および457-459)などの本明細書に開示されるハイブリッドIi-key構築物を含む)は、強いex vivo免疫リコール応答を誘発することが予測される。
図4に示すように、本発明で開示のポリペプチドは、自然のSARS-CoV-2感染におけるex vivo免疫リコール応答を刺激する。この例示的な研究において、32の試験されたペプチドのうち、15のテストされたペプチドが、少なくとも1人のドナーにおいて、緑色で示されるような陽性応答を示した。外部データとし、PengらbioRxiv [Preprint]2020 Jun 8 PMID: 32577665; PMCID: PMC7302222のプレプリントから示す。
複数の態様において、本開示のポリペプチド(例えば、配列番号2-224のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、ならびに任意に配列番号2-224のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド、および表2のもの(配列番号232-452および457-459)などの本明細書に開示されるハイブリッドIi-key構築物を含む)は、強いエフェクター免疫リコール応答(エフェクターサイトカイン、例えば、IFN-γの生成など)を誘発すると予測される。
図5Aおよび図5Bに示すように、本発明で開示のポリペプチドは、培地での増殖後、ナイーブおよびCOVID-19回復期のドナーにおいて、高いIFN-γ応答を刺激する。ナイーブドナーにおける応答は、本開示のポリペプチドが、低頻度の感冒コロナウイルス交差反応性T細胞を拡大することを示唆する。
さらに、ex vivoおよび培地アッセイにおけるプールによる応答の違いは、エピトープ特異的T細胞が培養に付されたときの可変の表現型および/または増殖能力を反映している可能性がある。
複数の態様において、本開示のポリペプチド(例えば、配列番号2-224のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、ならびに任意に配列番号2-224のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド、および表2のもの(配列番号232-452および457-459)などの本明細書に開示されるハイブリッドIi-key構築物を含む)は、強いエフェクター免疫リコール応答(エフェクターサイトカイン、例えば、IFN-γの生成など)を誘発すると予測される。
図6A及び図6Bに示すように、本発明で開示のポリペプチドは、培地での増殖後、ナイーブおよびCOVID-19回復期のドナーにおいて、低頻度エピトープ特異的T細胞を刺激する。ナイーブドナーにおける応答は、本開示のポリペプチドが、低頻度の感冒コロナウイルス交差反応性T細胞を拡大することを示唆する。
ex vivoおよび培地アッセイにおけるスパイクペプチドおよび膜ペプチドに対する応答の違いは、エピトープ特異的T細胞が培養に付されたときの可変の表現型および/または増殖能力を反映している可能性がある。
複数の態様において、本開示のポリペプチド(例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、ならびに任意に配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド、および表2のもの(配列番号232-452および457-459)などの本明細書に開示されるハイブリッドIi-key構築物を含む)は、強いエフェクター免疫リコール応答(エフェクターサイトカイン、例えば、IFN-γの生成など)を誘発すると予測される。
図7に示すように、本開示のポリペプチドは、ナイーブ及びCOVID-19回復期ドナーにおける培養の増殖後に低頻度エピトープ特定性T細胞を刺激する。32のテストされたペプチドのうち、27のテストペプチドは、少なくとも1人のドナーにおいて、緑色で示すように、陽性応答を示した。さらに、予想されるスパイクエピトープと感冒コロナウイルスとの交差保存性がナイーブドナーで確認された。外部データはNeldeら, Research Square [preprint]: 2020 Jun 17 doi: 10.21203/rs.3.rs-35331/v1.のプレプリントより示す。
このように、図2A-図7のデータは、本開示のポリペプチドが、自然感染で生じたT細胞によって認識され、Th1サイトカイン産生を刺激し、感冒コロナウイルスに対する既存の免疫を刺激し、記憶は臨床試験において免疫を高める可能性があることを実証するものである。
また、複数の態様において、本開示のポリペプチド(例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、ならびに任意に配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド、および表2のもの(配列番号232-452および457-459)などの本明細書に開示されるハイブリッドIi-key構築物を含む)は、強いエフェクター免疫リコール応答(エフェクターサイトカイン(例えばIFN-γ)の産生など)を誘発すると予想される。
[実施例7 SARS-CoV-2罹患経験のあるヒトと未罹患のヒトにおけるT細胞エピトープマッピング]
(合理的なCOVID-19ワクチン設計のためのエピトープ候補の同定)
<材料および方法>
(SARS-CoV-2の塩基配列)
ヒト宿主から分離されたSARS-CoV-2(taxid:2697049)、SARS-CoV-1(taxid:694009)、MERS-CoV(taxid:1335626)、ヒトCoV(taxid:11137、443239、277944、31631)の抗原配列はアメリカ国立生物工学情報センターのGenBankから取得した。SARS-CoV-2エピトープは、2019年12月から2020年12月に分離されたゲノムが完全に配列決定された分離株から得られた配列間で比較した。SARS-CoV-2 Wuhan-Hu-1(GenBank id: MN908947)を参照株として選択した。
(T細胞エピトープマッピング)
各抗原配列は、可能性のある全ての線形9量体配列について解析された。各9量体は、T細胞エピトープをマッピングするためのマトリックスベースのアルゴリズムであるEpiMatrixバージョン1.3を用いて、クラスIおよびクラスII HLAアレルのパネルへの結合の可能性がスコア化された。
クラスIIエピトープは、9つのスーパータイプアレルについて同定された。DRB1*0101、DRB1*0301、DRB1*0401、DRB1*0701、DRB1*0801、DRB1*0901、DRB1*1101、DRB1*1301、DRB1*1501の9つのスーパータイプアレルについてクラスIIエピトープが同定された。
クラスIエピトープ9量体(および10量体)は、A*0101、A*0201、A*0301、A*2402、B*0702、B*4401の6つのスーパータイプアレルに結合する可能性があることが確認された。それぞれのアレルは、ヒト集団の95%以上をカバーしている(Southwood S, Sidney J, Kondo A, et al.)。いくつかの共通のHLA-DRタイプは、ペプチド結合レパートリーがほぼ重なり合っている(J Immunol. 1998; 160 (7): 3363-337; and Sette A, Sidney J. Nine major HLAクラスI supertypes account for the vast preponderance of HLA-A and -B polymorphism. The Immunogenetics. Immunogenetics. 1999; 50(3-4):201-212 これらは参照により本明細書に組み込まれる)。
T細胞免疫原性ポテンシャルの高密度のタンパク質の領域を表すプロミスキャス・クラスII HLAエピトープを、ClustiMerアルゴリズムを使用して同定した。同じ長さのランダムな配列に対するスコアの平均予想合計を差し引いた後、全体のEpiMatrixスコア≧10をスコアするクラスターは、有意な免疫原性の可能性を有する(例えば、Moiseら、iVAX:抗原の選択と最適化及びエピトープ駆動型ワクチンの設計のための統合ツールキット。Human Vaccines & Immunotherapeutics 11:9, 2312-2321 (2015)、その全体が参照により本明細書に組み込まれる)。
(T細胞エピトープの相同性解析)
JanusMatrixアルゴリズム(Moise L, Gutierrez AH, Bailey-Kellogg C, et al. The two-faced T cell epitope:JanusMatrixによる宿主と微生物のインターフェースの検証。Hum Vaccines Immunother.2013;9(7):1577-1586. doi:10.4161/hv.24615,その全体が参照により本明細書に組み込まれる)を用いて、T細胞受容体(TCR)-面保存(2、3、5、7、8位)と同じアレルによって制限されているがヒトプロテオームで見られるエピトープおよび他の(α-およびβ-)コロナウイルスエピトープを共有しているSARS-CoV-2エピトープを同定した。
同じMHCアレルに結合することが予測される、同一のTCR面残基を持つエピトープは、交差反応性T細胞を誘導する可能性がより高い。ヒト(自己)タンパク質との交差保存性について、2(配列の長さを平均した交差保存HLAアレル特異的エピトープ)のJanusMatrixスコア閾値を適用し、寛容または積極的に制御される可能性が高くなったエピトープを同定することとした。
SARS-CoV-2エピトープと、関連する高病原性コロナウイルス(SARS-CoV、MERS-CoV)および低病原性感冒性コロナウイルス(CCC;OC43、HKU1、NL62、229E)の保存性を調べるため、JanusMatrixは5つの位置、2位と8位のTCR面における同一の残基のみを必要とするように設定した。
iVAXが予測したSARS-CoV-2 T細胞エピトープとImmune Epitope Databaseに登録されているコロナウイルスエピトープとの個別相同性分析をBLASTを用いて行い、80%の類似度をカットオフとした。
(ペプチド合成)
合成ペプチドは、21st Century Biochemicals(マールボロ、MA)による9-フルオロニルメトキシカルボニル(Fmoc)化合物を用いて製造された。ペプチドの純度は、分析的逆相HPLCによって確認されたように、90%以上であった。ペプチドの質量は、タンデム質量分析によって確認された。
(SARS-CoV-2回復期患者ドナー)
回復期の患者は、参加者の特定、同意、登録を行った臨床サービスグループであるSanguine Biosciences社によって募集された。対象者は、(i)書面でのインフォームドコンセントを提供する意思と能力があり、(ii)18-80歳の男女で、(iii)PCRによりCOVID-19の診断が確定し(回復)、診断日が血液採取から30日以上経過している者であることを条件とした。
除外基準は、(i)妊娠中または授乳中、(ii)HIV、肝炎またはその他の感染症の既往歴がある、(iii)自己免疫疾患がある、(iv)患者脆弱集団(囚人、精神障害者)の一員である、(v)献血能力に影響を及ぼす病状(すなわち、貧血、急性疾患)がある対象、(vi)過去6ヶ月以内に免疫抑制療法またはステロイドの投与を受けた者、(vii)過去30日以内に治験薬の投与を受けた者、(viii)過去1ヶ月間に250mLまたは過去2ヶ月間に500mLの献血を含む過剰出血を経験した者、(ix)COVID-19 PCRテスト陽性であるが無症状であった者である。サンプルは、NIHの規則に従い、独立した外部の機関審査委員会の承認を得て収集された。
(健康な未罹患ドナー)
2019年12月のSARS-CoV-2発生前に、無関係な研究のためにロードアイランド血液センターから白血球減少フィルターから非同定サンプルを入手した(サンプル入手日:2016年2月-2019年11月)。サンプルは、NIHの規制に従い、独立した外部の機関審査委員会(Ethical & Independent Review Services, Independence, MO)の承認を受けて入手した。
(PBMCの培養)
COVID-19回復者のPBMCは、Ficoll分離後、直接培地に入れた。正常な健康なドナーからの細胞は、培地に入れる前に解凍し、一晩休ませた。サンプルはex vivoアッセイと抗原特異的細胞増殖に割り当てられ、その後、培地アッセイを行った。抗原刺激細胞は、5%COの雰囲気下、37oCで8日間培養された。48ウェルプレートで、ヒトAB血清を添加した150μLRPMI培地中の5x10細胞を、1日目に10μg/mLのペプチドのプールで刺激した。3日後、IL-2を10ng/mLで添加し、培地量を300μLに上昇させた。7日目に、細胞に10ng/mLのIL-2を培地半量交換で補充した。2日後、免疫リコール応答の測定準備のため、PBMCを回収し、洗浄した。
(Ex vivoおよび培養ヒトフルオロスポットアッセイ)
インターフェロンγ(IFNγ)フルオロスポットアッセイは、Mabtechから購入したアッセイキットを用いてex vivoおよび培養PBMCを用いて行い、メーカーの仕様書に従って実行した。ex vivoアッセイでは、特に断りのない限り、10%ヒトAB血清添加RPMI培地中の25万のPBMCを含むウェルに、3反復でペプチドを個別に20μg/mLで添加するか、ペプチドごとに10μg/mLでプールした。培地アッセイでは、ペプチドを個々に10μg/mLで添加し、総ペプチド濃度10μg/mLでプールし(32ペプチド、0.313μg/mL)、10万のPBMCを含むウェルに3反復で添加した。ポジティブコントロールとしてConA(5μg/mL)を加えたウェルを3反復でプレーティングし、抗原刺激なし(0.2-0.4%DMSO)を含む6つのウェルをバックグラウンドの決定に使用した。細胞は5%COの雰囲気下、37oCで40~48時間インキュベートした。プレートは、FITC標識抗IFN-γ検出抗体を用いて、製造元の指示に従って現像した。
フルオロスポットリーダーシステム(iSpot Spectrum、AID、Strassberg、ドイツ)、ソフトウェアバージョン7.0,build14790を用いて、FITCおよびCy3フィルターを使用してフルオロスポットをカウントし、Zell Net Consulting,Inc.により生のスポット数が記録され、カメラの露出とゲインの設定は、各フィルターに適合させ、露出過多または露出不足を防ぎ、高品質のスポット画像を得ることができた。スポットサイズ、スポット強度、スポット勾配(スポットの中心から周辺にかけて染色強度が弱まる)を用いて蛍光体固有のスポットパラメータを定義し、スポット分離アルゴリズムを適用して最適なスポット検出を行った。
結果は、ペプチドウェルのスポット数の平均値として算出し、100万細胞あたりのスポット数に調整した。以下の基準を満たす反応は、スポット数が(i)バックグラウンドの少なくとも5倍、(ii)バックグラウンドより1ウェルあたり25スポット形成細胞以上(40,000 PBMCsあたり1反応)、(iii)Studentのt検定により培地のみのコントロールと統計的に異なる(p<0.05)場合に陽性とみなされた。
(HLAタイピング)
ドナーのHLAクラスII型は、ハートフォード病院移植免疫学研究所のOne Lambda Micro SSP(商標)High Resolution HLAクラスII kitを用いて決定された。
(マウス)
HLA-DR3トランスジェニックマウスは、Dr. Chella David(Mayo Clinic)から商業ライセンスで入手した。このマウスは、B.10-AbマウスクラスIIネガティブバックグラウンドでHLA-DRAとDRB1?0301遺伝子を発現している。マウス研究のための動物研究プロトコルは、Absorption Systems Inc.の審査と承認を受けた。動物実験委員会の審査を受け、承認された。
(ペプチドワクチンの調製)
1回当たり、1.25または5.0μg/ペプチドの20のペプチドのプールを50μLのポリ-ICLC(Hiltonol(商標);Oncovir)と混和した。
(ワクチン接種)
ワクチン接種および偽処置をしたHLA-DR3マウス(N=5/群)は、免疫開始時に雌で6-8週齢であった。マウスはプライミングされ、2週間後にペプチド/ポリICLCワクチンの皮内免疫によってブーストされた。対照群には、滅菌水(N=3)またはポリ-ICLC単独(N=5)を投与した。マウスは、ブースト免疫の9日後に犠牲にされた。開始時と終了時の血液と脾臓は、免疫モニタリングのために採取された。5μg/ペプチドを投与したグループの1匹のマウスは、ワクチン接種とは無関係と考えられる理由で、不十分な回復と生存率の低さのために脾臓細胞分離後に除外された。
(マウス脾臓細胞におけるEx vivo フルオロスポットアッセイ)
ワクチン特異的脾臓細胞の頻度は、製造者のプロトコルに従って、プレコートプレートを有するMabtechマウスIFNγ/IL-4 フルオロスポットキットを用いたデュアルサイトカインIFNγ/IL-4 フルオロスポットアッセイによって決定された。10%子牛胎児血清(FCS、Atlanta Biologicals)を補充したRPMI1640(Gibco)中の洗浄した脾臓細胞を、ウェル当たり250,000細胞で添加した。抗原刺激には、全20種のワクチンペプチドのプール、ならびにスパイク(SPIKE)由来のワクチンペプチド、および膜(MEMBRANE)由来のワクチンペプチドが含まれた。ペプチドプールは、1ペプチドあたり0.5μg/mLで添加された。ポジティブコントロールとして2 μg/mL コンカナバリンA (ConA; Sigma Aldrich)で3反復でウェルを刺激し、0.2% DMSOを含む培地で6反復でウェルをバックグラウンド決定のために使用した。ZellNet Consulting, Inc.によって生のスポット数が記録され、結果はヒトフルオロスポットアッセイについて上述したように算出された。
(マウス脾臓細胞におけるフローサイトメトリー)
脾臓細胞は、ウェルあたり300,000細胞でプレーティングされ、1ペプチドあたり0.5μg/mLの全20ワクチンペプチドのプールと4μg/mLの共刺激抗CD28抗体で6時間にわたり3反復で刺激された。3反復のウェルは、ポジティブコントロールとしてPMA(50ng/mL)+イオノマイシン(1μg/mL)で刺激した。バックグラウンドの測定には、0.2%DMSOのみを含む培地、および0.2%DMSOと4μg/mLの共刺激性抗CD28抗体を含む培地で3反復のウェルを処理した。細胞内サイトカインの検出を可能にするため、ブレフェルディンA(5ng/μL)および2μMモネンシンを刺激とともに添加した。
刺激後、死細胞と生細胞を識別するために、固定化生存率染色剤450でインキュベートし、以下の表面マーカー抗体パネル:CD3e-AF700(clone500A2),CD4-APC/Fire750(cloneGK1.5),CD8a-FITC(clone53-6.7),CD62L-APC(cloneMEL-14)(BioLegend),CD44-eFLuor506(cloneIM7)(Thermo)で染色した。
細胞内サイトカイン発現を検出するために、細胞を固定し、透過処理し、IFN-BV605(cloneXMG1.2),IL-4-PerCP/Cy5.5(clone11B11)およびIL-5-PE(cloneTRFK5)(BioLegend)抗体を用いて免疫染色をした。
フローサイトメトリー測定はInvitrogenAttuneサイトメーターで行い、収集したデータはFlowJoソフトウェア(バージョン10.6.2)を用いて解析した。細胞は、リンパ球/シングレット/ライブイベントでゲーティングされた。回収されたTh1およびTh2細胞は、それぞれ、IFNγ産生CD3CD4CD44T細胞およびIL-4-および/またはIL-5産生CD3CD4CD44T細胞として定義された。Tc1およびTc2細胞は、それぞれIFNγ産生CD3CD8CD44T細胞およびIL-4-および/またはIL-5産生CD3CD8CD44T細胞として定義された。
<結果>
(SARS-CoV-2のT細胞標的のインシリコ予測)
自然感染時に防御反応を誘導するT細胞に認識されるSARS-CoV-2配列を同定するため、SARS-CoV-2の表面抗原であるスパイク(SPIKE)、膜(MEMBRANE)、エンベロープ(ENVELOPE)のT細胞免疫原性の可能性をイムノインフォマティックツールで解析した。グループとしてこれらの抗原は構造タンパク質であり、抗体の標的となる可能性があり、感染細胞において他の抗原よりも高濃度に産生されると推定された。まず、EpiMatrixT細胞エピトープマッピングアルゴリズムとWuhan-Hu-1株を参照配列としてCD4T細胞の免疫原性ポテンシャルを予測した。
予測は、ヒト集団の95%以上を占める9つのHLAクラスIIと6つのHLAクラスIのスーパータイプアレルを用いて行われた。各抗原について、複数のスーパータイプアレルにまたがるクラスII HLAエピトープ密度の高い領域(クラスターと呼ばれる)を同定した。各々6から60の結合モチーフを含む合計52のエピトープクラスターが同定された(表57)。これらのエピトープクラスターは9つのスーパータイプアレルそれぞれについて100以上の個々の結合モチーフを含み、DRB1*0301の109からDRB1*0901の180までであった。
これらのクラスターのCD8T細胞免疫原性の可能性を評価したところ、複数の推定クラスI HLAエピトープがクラスII HLAエピトープ密度の高い領域で重なっていることが示された(表57)。したがって、これらのエピトープクラスターは、SARS-CoV-2既往のある個人においてCD4とCD8T細胞の両方の反応を呼び起こすと予想され、T細胞指向型ワクチンにおいてCD4とCD8T細胞の両方の免疫を刺激すると思われる。また、他のSARS-CoV-2分離株におけるこれらのクラスターの保存性を調査し、2020年1月から9月の間に分離された株の98.38%以上に見られるクラスターと同一であることを明らかにした(表57)。これらのような高度に保存されたペプチドは、ワクチンや、自然感染や免疫のサンプルを使ってT細胞応答を調べるアッセイの試薬として有用である。
HLAクラスIIリガンドは、エフェクターあるいは制御性CD4T細胞を刺激し、多様な免疫学的結果をもたらす可能性がある。HLA結合予測は、これらの可能性を区別していない。HLA結合予測は、ペプチドとHLA結合溝との相互作用を考慮し、T細胞受容体(TCR)との相互作用の可能性を見落としているのである。
T細胞のレパートリーはヒトT細胞エピトープのトレーニングによって形成されるので、我々はJanusMatrixアルゴリズムを用いてエピトープのTCR面を自己抗原との相同性でスクリーニングすることによって、制御性T細胞誘導の可能性を定期的に評価している。各クラスターについて、ヒトの配列がSARS-CoV-2配列と同じHLAアレルに結合することを条件として、TCR面の位置をすべて固定し、HLA面の位置を変化させた場合の、ヒトプロテオームの平均カバー深度を計算した。
JanusMatrix解析の結果、各SARS-COV-2タンパク質は、有意なヒト相同性スコア(>2)を持つクラスターを含んでいることがわかった。これは、選択された52のクラスターの一部にも当てはまった。17のクラスター(32.7%)は、ヒトプロテオームとの高いJanusMatrix相同性に基づき、制御性T細胞誘導の可能性が高く、対照的に35のクラスター(67.3%)はエフェクターT細胞応答を誘導する可能性が高いと考えられた。この結果は、SARS-CoV-2感染の経過とin vitroでのリコール応答の測定において、異なるCD4T細胞サブセットがこれらのエピトープによって活性化される可能性を示唆するものであった。
エフェクターエピトープを中心に、ヒトと相同性の高いエピトープを削除するように手作業でクラスターを編集し、合成用ペプチドを32種類設計した。これらの32のペプチドを用いて、推定されるエフェクターT細胞エピトープのT細胞認識を調査した。ペプチドは、1つのエンベロープ配列、8つの膜由来配列、および23のスパイク由来配列を含んでいる(表3A、表3B)。スパイクペプチドは、5つのRBD配列を含むS1ドメインに14配列、そしてS2ドメインに9配列を含む。
Figure 2023515387000032
Figure 2023515387000033
[TCR面におけるSARS-CoV-2と関連コロナウイルスとのエピトープ保存性]
また、選択されたペプチドと、高病原性SARS-CoVやMERS-CoV、低病原性の感冒性コロナウイルス(CCC)OC43、HKU1、NL63、229Eを含むヒトに感染する関連コロナウイルスとの保存性が検討された。これらのウイルスに過去にさらされたことで、SARS-CoV-2感染時やワクチン接種時に呼び出すことのできるT細胞記憶が確立されている可能性がある。同様に、SARS-CoV-2感染およびワクチン接種により、これらのウイルスまたはまだ出現していないコロナウイルスに将来感染した際の応答に影響を与えることができるT細胞記憶が確立される。交差反応性の可能性のある配列を同定するために、JanusMatrixアルゴリズムを用いて、SARS-CoV-2エピトープのTCR面を、ヒトに感染するコロナウイルスとの相同性でスクリーニングした(表3Aおよび表3B)。膜とエンベロープの配列はすべて、SARS-CoVと同一のTCR-面パターンを共有していた。スパイククラスターの半分はSARS-CoV-2に固有であり、残りの半分はSARS-CoVと保存されている。SARSウイルス以外では3つのクラスターだけが交差保存性されていた。SARS-CoV-2感染の経験がない人々の既存のT細胞免疫に関する報告を考慮し、我々はすべてのTCR面位置における100%の同一性の必要条件を緩和した。TCR相互作用に広く関与している2つの位置(5位と8位)を固定すると、JanusMatrixはSARS-CoV-2スパイクおよび膜クラスターの交差保存性状況を拡大することを予測した。ほとんどのスパイククラスターは、これらの基準によって、ヒトに感染するコロナウイルスのサブセットで保存されていた。交差反応性の可能性を持つ残りの配列は、高病原性ベータコロナウイルス間、または高病原性ベータコロナウイルスと低病原性ベータコロナウイルス間で交差保存されている。上記の基準によるSARS-CoV-2に固有のクラスターは3つだけであり、SARS-CoV単独で保存されているものはなかった。単一膜クラスターは、ヒトに感染する高病原性β-コロナウイルスとコロナウイルスのサブセットで交差保存性されていた。
大多数の人はSARS-CoVやMERS-CoVに感染していないため、SARS-CoV-2とCCCのみの交差保存性性も探った。32のペプチドのうち、SARS-CoV-2特異的なものは2つだけである。18クラスター(56.6%)がOC43、HKU1、NL63、229E間で交差保存性されており、12クラスター(37.5%)がこれら4つのCCCの少なくとも1つで交差保存性されている。
(クリニカルコホート)
SARS-CoV-2感染歴のある人とない人を選び、予測されるT細胞エピトープの検証のためにPBMCサンプルを提供することとした。2020年3月から6月にかけてPCRでSARS-CoV-2感染が確認されたCOVID-19回復者(N=15)を、直近の陽性応答から30日から180日の間に、症状が消失してから最低14日後に募集した(表59、表60)。ドナーは幅広いCOVID-19の症状を示し、WHOの基準に従って軽症または中等症のいずれかを経験した。回復者の採血は、診断から約1カ月から6カ月の間であった。健常者(N=10)は2016年2月から2019年11月まで細胞サンプルを提供し、SARS-CoV-2への曝露の機会はなかった。両コホートとも、女性と男性がバランスよく含まれ、平均年齢と年齢幅もほぼ同じである。回復期ドナーの60%は、人種的・民族的マイノリティの出身である。健常者コホートについては、民族情報は得られていない。
Figure 2023515387000034
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Figure 2023515387000036
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[予測されたエピトープがSARS-CoV-2の自然感染で認識される]
SARS-CoV-2感染で増殖したT細胞によって予測されたエフェクターCD4T細胞エピトープクラスターが認識されるかを明らかにするために、回復期のドナーから得た全PBMC調製物を用いてex vivo IFNγフルオロスポットアッセイが実施された。個々のペプチドまたはプールされたペプチドを用いて、フルオロスポットアッセイにおける免疫リコールが刺激された。バックグラウンドに対して25以上のスポット形成細胞がある場合とバックグラウンドの5倍以上である場合の双方の応答を陽性とみなした。
予備的研究では、少数のドナーのコホートを低濃度のペプチドで刺激した(プールされたペプチドあたり0.313μg/mL、個々のペプチドによる刺激では10μg/mL)。この濃度は、アッセイ感度を上げるために高められたが、エピトープ特異的クローンの頻度やドナーあたりのペプチド検出数にアッセイ条件間の有意差がないことがわかったので、ここでは両方のデータセットを統合している。
全体として、COVID-19回復期ドナーの大部分(9/15;60%)が、32のペプチドのプールに反応したことが分かった(図8A)。対照的に、10人中1人の健康な対照ドナーのみが、このプールに対して、閾値をわずかに上回る免疫リコールを示した。個々のペプチド刺激は、COVID-19回復期ドナーが、S1およびS2ドメインおよびRBDにおける応答を含むエンベロープ、膜、およびスパイクペプチドに対して陽性応答を有することを示した(図8D)。
21/32(66%)のペプチドについて、少なくとも1人の回復期ドナーでリコール応答が観察され、(1/1のエンベロープ由来エピトープ、7/8(87.5%)の膜由来エピトープ、13/23(56.5%)のスパイク由来エピトープに対応);14/32(44%)のペプチドは回復期ドナーの少なくとも20%で確認できた(図8C)。
ドナーあたり確認されたペプチドの数は、0から18の範囲であり、回復期のドナーあたり平均4-5のペプチドが反応した(図8B)。健康なドナーのうち、2人だけがペプチドのいずれかをex vivoで認識した:全ペプチドプールに応答した前述のドナーは、唯一のエンベロープエピトープ(ペプチド1)及びS2由来の配列(ペプチド25)をリコールし、一方別のドナーはS2ドメイン配列(ペプチド26)に対して応答した。これらの知見は、まれではあるが、感冒コロナウイルス感染歴と交差反応する記憶反応が存在する可能性を示唆している。
エピトープ特異的応答の可変パターンを考慮して、我々はまた、個々のペプチドに対する応答をバッチングすることによって、特定の抗原に対する累積応答を評価した(図9A)。個々のドナーのペプチド分析から予想されるように、膜由来エピトープに特異的なT細胞は、11/15人のドナーが有意な抗膜応答を示し、膜エピトープ特異的T細胞は10/11人のドナーの総リコール応答の40%以上を占めて、最も頻繁にリコールされた。また、個々のS1由来エピトープに対する反応のばらつきが大きいにもかかわらず、これらのペプチドに対する反応の大きさは、個々のドナーの膜特異的T細胞応答の大きさと同様であることが分かった。
興味深いことに、各ドナーの累積応答の質によって、コホート内の3つの異なる免疫表現型を識別することができた。これらのコホートは、個人が(1)ロバストなT細胞応答を獲得、(2)弱いT細胞応答を獲得、または(3)T細胞応答を獲得しなかったによって定義された。さらに、男性および女性について、応答の点で異なる傾向を同定することができた(図9B)。
本研究で評価した若年者では、性別に関係なく同様のT細胞応答レベルが観察されたが、年齢とともに分岐し、男性のみエフェクターT細胞応答が高くなった(R=0.757、p=0.011、n=7)。逆に、高齢女性(50歳以上)は主にT細胞活性が低下することが示された。女性の全コホートにおける相関分析では、2つの外れ値(いずれも中等症、酸素補給や入院を必要としない肺炎)のため、またおそらく研究規模が小さいため、有意差は認められなかった(R<0.0001、p=0.993、n=8)。しかし、これらの外れ値がない場合、軽症の女性コホートでは、エフェクターT細胞応答と年齢の間に有意な相関が見られた(R=0.704、p=0.037、n=6)。
集約すると、これらの知見は、COVID-19のほとんどの症例で膜標的T細胞応答が高い頻度で見られることを明らかにし、SARS-CoV-2ワクチン接種において、感染時にこの抗原に対するT細胞応答を早め、集中させるためにスパイクを標的とすることの重要性を示している。
[健康なドナーの既存SARS-CoV-2免疫は、抗原特異的細胞増殖後に予測されるエピトープによって刺激される]
回復期のドナーは、集団としては予測されたエピトープの大部分をex vivoで認識したが、個人としては、より少ないサブセットのエピトープしか認識しなかった。我々は、SARS-CoV-2によって誘導されたT細胞クローンは、疾患の経過とともに様々な増殖・縮小を繰り返し、結果としてメモリーT細胞集団となり、ex vivoで検出可能または検出不可能なT細胞応答の頻度が生じたと仮定した。
低頻度のエピトープ特異的T細胞を明らかにするために、PBMCをSARS-CoV-2ペプチドで刺激し、短期培養で増殖させ、IFNγ フルオロスポットアッセイで、個々のまたはペプチドプールで再刺激を行った。in vitroでの増殖過程における細胞表現型の変化は、感染に対する自然免疫応答を表すものではないが、ex vivoで存在するエピトープ特異的T細胞の増殖および培養フルオロスポットアッセイによるその検出は、免疫原性SARS-CoV-2 T細胞エピトープのレパートリーを増強し、ex vivoでのリコールだけから考えられるよりも大きなT細胞記憶が生成されていることが示唆されるかもしれない。
上記と同様にIFNγ応答を定義する同じ基準を使用して、11/15(73.3%)の回復期のドナーが32のペプチドのプールに対して応答を獲得したことが見出された(図10A)。ex vivoアッセイと同様に、個々のペプチド刺激は、エンベロープおよび膜ペプチド、ならびにS1およびS2ドメインおよびRBDをカバーするスパイクペプチドに対して陽性応答を示した(図10D)。単一のS2由来のエピトープのみがリコールされなかった。回復期のドナーは、0-27のペプチドを認識し、ドナーあたり平均9-10のペプチド応答を示した。(図10B)。少なくとも1人の回復期ドナーが31/32(96.9%)のペプチドを認識し、ペプチドの大部分(26/32;0/1エンベロープエピトープ、6/8膜エピトープ、20/23スパイクエピトープを含む)が、我々のコホートの20%以上において確認された。(図10C)。
ex vivoと培地アッセイ測定間のIFNγ応答の変化は、ソース抗原に関連するペプチド認識のより広いパターンを明らかにする(データは示さず)。例えば、回復期のドナーにおいてエンベロープおよび膜由来抗原に対して同定された応答は、ex vivoで陽性応答を示したドナーの培養後に再現されることはほとんどなかった。一方、スパイク由来のペプチドに対する応答は、主に培養後に確認されたが、ex vivoで反応を示したものは、培養後にも陽性応答を維持する可能性が非常に高かった。これらの違いは、自然感染後のエピトープ特異的T細胞集団の様々な記憶表現型(エフェクター対セントラル)、増殖能、活性化/消耗プロファイルを反映しているのかもしれない。
健康なドナーは、ex vivo応答とは対照的に、増殖培養後にSARS-CoV-2 T細胞エピトープに対する強いリコール応答を行った。32のペプチドのプールに対して、8/10(80%)の健康なドナーは、検出可能なIFNγ応答を誘発した(図10A)。個々のペプチドの再刺激に対して、交差反応性T細胞応答が、エンベロープ、膜、およびスパイクS1、S2、およびRBD由来のペプチドに見出された(図10D)。平均して、個々のコントロールドナーは、15のペプチドに応答し、ドナーあたり0-27の認識されたペプチドの範囲であった(図10B)。培養後、31/32(96.9%)のペプチドが、少なくとも1人のコントロールドナーにおいて応答を刺激した。これらのうち、単一のペプチドのみが、健常者コホートの≧20%において確認されなかった(図10C)。30のペプチドは、1/1エンベロープペプチド、6/8膜ペプチド、および23/23スパイクペプチドに対応する。全体として、SARS-CoV-2既往のないドナーにおける交差反応性T細胞応答の大きさと有病率は、感冒コロナウイルス感染に対するT細胞記憶がSARS-CoV-2感染に対する免疫応答に寄与する可能性を示唆するものである。
[SARS-CoV-2ペプチドワクチンによる1型免疫の活性化]
これらの予測されたSARS-CoV-2ペプチドは、感染で増殖したT細胞に認識されることが確認され、ワクチン接種によってde novo免疫応答を引き起こす可能性が示唆された。ペプチドワクチンによってCD4およびCD8T細胞がプライミングされ,感染時にリコールされる(呼び出される)免疫記憶が形成され,体液性および細胞性免疫の防御機構がサポートされる可能性が示唆された.32種類のペプチドのうち、EpiMatrixのスコアが最も高い(20以上)ペプチドをワクチン接種用に選択した。(1つのペプチドはプールへの溶解性が低いため削除され、第21ランクのペプチドに置き換えられた)。20のペプチドは、ペプチドワクチンの臨床試験で使用されている範囲である。ペプチドは、カルボキシメチルセルロース、ポリイノシン酸、ポリ-L-リジン二本鎖RNAからなるアジュバント、ポリ-ICLC(ヒルトノール)で製剤化され、TLR-3とMDA-5の自然免疫経路とTh1-偏向CD4T細胞応答を刺激した。
HLA-DR3トランスジェニックマウスをプライミングしてペプチドワクチン(EPV-CoV-19)でブーストし、野生型マウスでは実現不可能なヒトMHC制限の中でのin vivoワクチン免疫原性を評価した。MHC-IIノックアウト/HLA-DR3ノックイントランスジェニックマウスにおけるMHCクラスII介在細胞性免疫は、そのマウスオルトログではなくヒトMHCによって完全に制限され、ヒトT細胞によっても認識されるペプチドを提示する。このように、HLA-DR3マウスモデルにおけるワクチン免疫原性は、SARS-CoV-2ペプチドのヒトへの応用を支持するものである。マウスは皮内経路で免疫された。ポリICLCアジュバントと皮内投与によるペプチドワクチンの臨床試験では、注射部位反応は最小限に抑えられ、免疫に伴う毒性もないと報告されている。
ワクチン接種によって刺激されたタイプ1/タイプ2T細胞のバランスをサイトカイン産生を測定することによって評価した。IFNγ産生をタイプ1応答のマーカーとして測定し、IL-4およびIL-5をタイプ2応答のマーカーとして測定した。IFNγ/IL-4デュアルサイトカインフルオロスポットアッセイ(図11A)において、個々のマウスからの脾細胞を、全てのワクチンペプチドのプール、ならびにワクチン中の膜由来ペプチドまたはスパイク由来ペプチドで刺激した。
すべての低用量および高用量ワクチン接種マウスは、SFC(図11B)およびSI(図11C)基準によって定義されるように、各プールに対してIFNγ応答を行った。各プールに対する応答の大きさは、低用量群と高用量群との間で統計的に差がなかったが、スパイク特異的:膜特異的IFNγ応答の比率は、高用量ワクチンを受けた動物において有意により高かった。ポリICLCのみ、または生理食塩水を投与したコントロールマウスは反応しなかった。両方の陽性基準を満たすIL-4分泌は、免疫化マウスまたは模擬免疫化マウスのいずれにおいても検出されなかった(図11D-E)。IFNγおよびIL-4応答の比率を、タイプ1/タイプ2T細胞バランスの指標として使用した。低用量ワクチン群および高用量ワクチン群の両方について、IFNγ/IL-4比は、タイプ1に強く偏る(図11F)。
T細胞亜集団におけるサイトカイン産生を評価するために、細胞内サイトカイン染色およびフローサイトメトリーを用いて、EPV-CoV-19ペプチドに応答する脾臓CD4およびCD8T細胞の頻度、平均蛍光強度、および分化状況を測定した。ゲーティングを伴う代表的なフローサイトメトリーデータを、図12Aに示す。低用量および高用量の両方での本発明で開示のワクチン接種は、ワクチンペプチドによって特異的にリコールされたIFNγ産生メモリーT細胞の数の統計的に有意な増加、ならびに対照マウスと比較して細胞あたり産生されるIFNγの平均量の増加を刺激した(図12Bおよびデータ示さず)。一方、メモリーCD4およびCD8T細胞からのIL-4およびIL-5産生は、対照よりも、in vitroでワクチンペプチドによって再刺激され得なかった(図12C-D)。ワクチン接種された動物からのIL-5産生CD4T細胞の頻度における最小限の増加を認めるが(データは示さず)、細胞あたりのIL-5産生の同時増加はなく、この応答の大きさはTh1サブセットの誘導と同等であり、したがってこの観察の機能的意義を最小にする。
全体として、低用量および高用量ワクチン群の両方は、Th1/Tc1へ急激に偏るIFNγ/(IL-4+IL-5)比率を示す(図12E)。全体として、これらの結果は、EPV-CoV-19が、用量非依存的に1型偏向応答を誘発するようにリコールすることができる強いT細胞応答を刺激する一方で、呼吸器疾患の増強と関連する著しい2型誘導を決定的に回避することも示している。
実施例7に概説したこれらの同じ実験を利用することにより、本発明で開示のポリペプチド(これらに限定されないが、例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端上に任意の比率で分布する1~12の追加アミノ酸、を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド、ならびに、表2のものを含む本明細書に開示されるハイブリッドIi-key構築物)は、用量非依存的に、強力な1型偏向応答を誘発するようにリコールされることが可能な強いT細胞応答を刺激する一方で、強い呼吸器疾患と関連する著しい2型誘導を決定的に回避することができるであろうことが、予測される。
[実施例8]
<全体設計>
本試験には、適格基準を満たした健康な対象28名が登録される。参加者は7人ずつ4つのコホートに分けられ、5人が活性ワクチンを、2人が生理食塩水プラセボを受けるようにコホート内の治療が無作為化される。最初の3つのコホートは、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)抗体に対する血清反応が陰性で、プラセボまたは10μg/ペプチド(これらに限定されないが、例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端上に任意の比率で分布する1~12の追加アミノ酸、を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド、ならびに、表2のものを含む本明細書に開示されるハイブリッドIi-key構築物)(第1コホート)、50μg/ペプチド(第2コホート)、150μg/ペプチド(第3コホート)のいずれかのワクチンを投与される。第4コホートは、SARS-CoV-2抗体に対する血清反応が陽性の参加者で構成され、生理食塩水プラセボまたは10μg/ペプチドを含むワクチンの投与を受けることになる。
用量漸増は、1ペプチドあたり10μg、50μg、150μgを皮内投与するよう予定される。本発明で開示のワクチンの開始用量は、1ペプチド(これらに限定されないが、例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端上に任意の比率で分布する1~12の追加アミノ酸、を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド、ならびに、表2のものを含む本明細書に開示されるハイブリッドIi-key構築物)あたり10μgである(最大20ペプチドまで)。
最大用量であるペプチドあたり150μgは、Ottらが新抗原ペプチドワクチン臨床試験で報告したフェーズ2/3試験で用いられた皮下または筋肉内投与量(ペプチドあたり300μg)より低い用量である。FIH試験で提案されたペプチドの総投与量は、合成ペプチドを使用した過去の臨床試験で安全に投与された量を大きく下回ることになる。
各コホートで時差投与が行われる予定である。
1日目、参加者1名に本発明で開示のポリペプチドを含むワクチン、参加者1名に生理食塩水プラセボを投与する。
1日目の投与で十分な安全性と寛容性が確認されれば、残りの対象には少なくとも48時間後に投与される。
本試験の用量範囲(コホート1からコホート3)のすべての参加者は、最大14日間(Day-14からDay-1)のスクリーニング期間を経て、SARS-CoV-2の血清抗体が陽性の参加者(コホート4)は最大30日間(Day-30からDay-1)のスクリーニング期間を持つ。試験介入(生理食塩水プラセボおよび本発明で開示のワクチンを含む)は、1日目と15日目に試験会場ですべての参加者に投与される予定である。
参加者は、臨床安全性データのレビューから特定された安全性の懸念がなければ、各ワクチン接種後60分の評価終了後、治験責任医師の判断で解放される。すべての参加者は、安全性、寛容性、免疫原性のフォローアップのため、3日目(1回目の接種の2日後)、8日目(1回目の接種の1週間後)、22日目(2回目の接種の1週間後)、43日目(2回目の接種の28日後)および2回目の接種の2、6、12カ月後に試験施設に戻る。参加者は、2回目接種後3カ月から試験終了時(EOS)まで、安全性・有効性フォローアップのために毎月1回、電話連絡を受けるが、訪問が必要な月(M6およびM12)を除く。治験責任医師の判断により、安全性およびコロナウイルス症2019(COVID-19)の症状フォローアップのために予定外の訪問が必要となる場合がある。
各コホートの安全性、寛容性、免疫原性データは、次のコホートへの用量増加の前、およびSARS-CoV-2抗体陽性の参加者を巻き込む前に、安全性モニタリング委員会(SMC)によってレビューされる予定である。用量拡大は、前のコホートの最後の参加者の2回目のワクチン接種の1週間の安全性フォローアップが完了し、SMCによる前のコホートのすべての安全性、寛容性、免疫原性データのレビュー後に本明細書に開示するワクチンが十分に許容される場合にのみ実施される。同様に、SARS-CoV-2抗体陽性の参加者のコホートは、用量範囲グループからの最後の参加者の2回目のワクチン接種のための1週間の安全性フォローアップが完了し、SMCによる前回のコホートのすべての安全性、寛容性および免疫原性データのレビュー後に本明細書に開示するワクチンが十分に許容される場合にのみ治験製品を受けることになる。生物学的分析による免疫原性解析のロジスティックスにより、直近に登録されたコホートの免疫原性データは、そのコホートの安全性レビューには含まれないが、その後のレビューで利用可能であれば含まれる。残りの対象の登録を容易にするため、用量増加の間にもスクリーニングの手順を継続することがある。
[簡単な概要]
本試験の目的は、健康な対象を対象に、本発明で開示される1または複数のポリペプチド(これらに限定されないが、例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端上に任意の比率で分布する1~12の追加アミノ酸、を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド、ならびに、表2のものを含む本明細書に開示されるハイブリッドIi-key構築物)を含むT細胞エピトープ駆動型ワクチンの安全性、寛容性および免疫原性を生理食塩水プラセボと比較検討することである。試験の詳細は以下の通りである。
試験期間は最長でコホート1-3は13ヶ月間、コホート4は13.5ヶ月間であり得る。
治療期間は最大で15日間であり得る。
訪問頻度は1日目、3日目、8日目から22日目まで毎週、43日目、2回目接種後2ヶ月、6ヶ月、12ヶ月目であり得る。そして、2回目接種後3ヶ月からEOSまで、現地訪問が必要な月(M6、M12)を除き、毎月電話によるフォローアップを実施する。
[参加者数]
最大28人の健康な参加者が、試験介入に無作為に割り当てられる。
注:「登録済み」とは、インフォームド・コンセントの手続きとスクリーニングの完了後、参加者またはその法的に認められた代理人が臨床研究に参加することに同意することを意味する。研究への参加資格を決定する目的でスクリーニングを受けたが、研究に参加しない潜在的参加者は、プロトコルで別途規定されていない限り、登録されたとはみなされない。参加者は、スクリーニング後、研究活動に参加する前にインフォームド・コンセントが撤回されない場合、登録されたものとみなされる。
[介入グループと期間]
本試験の用量範囲(コホート1-コホート3)の参加者の試験参加期間は、合計で最大13ヶ月であり、SARS-CoV-2血清抗体が陽性の参加者(コホート4)の参加期間は、最長13カ月半となる予定である。最長14日間のスクリーニング期間、75日間(初回接種から2回目接種後60日間)の治療・フォローアップ期間、2回目接種後12カ月間の長期フォローアップ期間となる。
参加者は、研究介入(生理食塩水プラセボ及び本発明で開示のワクチン[ペプチドあたり10μg、50μg及び150μg、最大20ペプチドであって、ペプチドは、これらに限定されないが、例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端上に任意の比率で分布する1~12の追加アミノ酸、を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド、ならびに、表2のものを含む本明細書に開示されるハイブリッドIi-key構築物]を含むものである)を、1日目及び15日目に研究者/認定研究員によって研究施設で投与される。
各投与日に、試験介入は、マントゥー法により四肢にそれぞれ4回別々に皮内注射(1回あたり0.5mL)される。ワクチンは4つのペプチドプール(1プール5ペプチド(これらに限定されないが、例えば、配列番号4-224および454-456のアミノ酸配列(および/またはその断片もしくは変異体)、および、任意選択で、配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末端および/またはC末端上に任意の比率で分布する1~12の追加アミノ酸、を含み、またはこれ(ら)のみからなり、または本質的にこれ(ら)からなるペプチドまたはポリペプチド、ならびに、表2のものを含む本明細書に開示されるハイブリッドIi-key構築物))から構成されているため、各プールは1つの注射部位に注射される。各時の注射部位は、症例報告書(CRF)に概略的に記録される。参加者は、臨床安全性データのレビューから安全性の懸念が確認されなければ、各ワクチン接種後60分の評価終了後、治験責任医師の判断で解放される。
[中止/停止ルール]
各参加者について、ブースター(2回目投与)は、2週間以上持続するグレード2の有害事象(AE)、グレード3の有害事象、あらゆるグレードの過敏性反応、妊娠検査陽性のいずれかが発生した場合に中止される。
各投与コホートにおいて、2週間以上持続するグレード2の有害事象が2例、グレード3の有害事象が2例、2週間以上持続するグレード2の有害事象が1例とグレード3の有害事象の組み合わせ、またはグレード4の有害事象が1例のいずれかが発生した場合、試験介入を中止する。投与コホートに対する試験介入が停止された場合、同時に試験/研究登録を停止する。
有害事象は、産業へのFDAガイダンスを用いて等級付けされる。予防的ワクチン臨床試験に参加する健康な青年期のボランティアに対する毒性等級スケール(2007年9月)を参考にしている。
[安全性監視委員会]
本試験では、SMCが任命されている。SMCは、治験責任医師(PI)、メディカルモニター、治験依頼者の医療担当者から構成され、ヒト研究介入の安全性と科学的完全性を監視し、有効性、有害性、無益性による試験の中止について治験依頼者に勧告するために任命される。委員会の構成は、試験のモニタリングに必要な科学的スキルや知識によって決まる。
[研究対象者]
(参加基準)
参加者は、以下の基準のすべてに当てはまる場合のみ、本試験に参加することができる。
1.研究手順の開始に先立ち、書面によるインフォームド・コンセントを提供する能力。
2.計画された試験手順を理解し、遵守することに同意し、すべての試験訪問に応じることができること。
3.プロトコルに従った静脈血の採取に同意する。
4.登録時の年齢が18歳から55歳の男性または非妊娠の女性。
5.スクリーニング時のボディマス指数18~35kg/m(両端の値を含む)。
6.妊娠可能な女性は、各ワクチン接種前24時間以内に尿または血清の妊娠検査が陰性でなければならない。
7.口腔内の温度が華氏100.4度(摂氏38.0度)以下であること。
8.脈拍が1分間に100回以下であること。
9.収縮期血圧は85~150mmHg。
10.臨床スクリーニング検査値(白血球[WBC]、ヘモグロビン[Hgb]、血小板[PLT]、アラニントランスアミナーゼ[ALT]、アスパラギン酸トランスアミナーゼ[AST]、クレアチニン[Cr]、アルカリホスファターゼ[ALP]、総ビリルビン[TBL]、リパーゼ、プロトロンビン時間[PT]および部分トロンボプラスチン時間[PTT])は使用する検査で許容範囲内にあり、標準的な基準範囲にある。
11.二次研究のためのサンプル保管に同意している。
12.参加者は、試験中(本試験以外)に血液または血漿の提供を控えることに同意する必要がある。
13.ヒト免疫不全ウイルス(HIV)診断テストが陰性であること。
14.男女の避妊は、臨床試験に参加する者の避妊方法に関する現地の規制と一致する必要がある。
注:男性および/または女性の登録資格のための性的禁欲の信頼性は、臨床試験の期間および参加者の好ましい通常のライフスタイルとの関連で評価される必要がある。周期的禁欲(例:カレンダー法、排卵法、対症療法、排卵後法)および中絶は許容される避妊法ではない。
a.男性参加者
男性参加者は、試験介入期間中および試験介入最終投与後さらに90日間(造精周期)、このプロトコルの付録4に詳述されているように、効果の高い避妊を行うことに同意し、この間精子の提供を控える必要がある。
b.女性参加者
女性参加者は、妊娠しておらず(付録4参照)、授乳中でなく、以下の条件の少なくとも1つに該当する場合に参加することが可能である。
付録4で定義された妊娠可能な女性(WOCBP)でないこと、またはWOCBPである場合は、試験介入期間中および試験介入最終投与後さらに90日間、付録4の避妊ガイダンスに従うことに同意すること。
・コホート1~3にのみ適用される追加基準
15.1日目のリアルタイム逆転写酵素ポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR)およびBinaxNow(商標)COVID-19テストによる鼻咽頭スワブ/喀痰スワブのSARS-CoV-2検査は陰性。
16.抗体測定法によるSARS-CoV-2に対する血清IgG抗体(力価<1:80)陰性(マウントサイナイ医科大学の中央研究所で標準化された測定法による。)
・コホート4のみに適用される追加基準
17.RT-PCRおよびBinaxNow(商標)COVID-19テストによる鼻咽頭スワブ/喀痰スワブでのSARS-CoV-2の検査は、-30日目から-1日目まで陰性である。
18.SARS-CoV-2に対する血清IgG抗体が陽性であること(力価≧1:80)。
19.COVID-19の既往症に関して、以下の基準のいずれかを満たすこと。
a.COVID-19の症状が出たことはない、または
b.COVID-19の軽度から中等度の症状を経験し、ワクチン接種の30日以上前に治癒し、入院を必要としたことがない。
(除外基準)
参加者は、以下の基準のいずれかに該当する場合、本試験から除外される。
1.スクリーニング時または各ワクチン投与直前の妊娠検査で陽性であること。
2.初回接種時から最終接種後60日までの間に授乳中または授乳予定の女性参加者。
3.治験責任医師または治験分担医師の判断により、治験に参加できない医学的な疾患または状態であること。
注:参加者を許容できない傷害のリスクにさらす、参加者をプロトコールの要件を満たせなくする、または反応の評価や参加者がこの研究を正常に完了することを妨げる可能性のある急性、亜急性、断続的または慢性の医学的疾患または状況を含む。
4.自己申告または医学的に証明された重大な医学的または精神医学的状態があること。
注:重大な医学的または精神医学的状態とは、以下を含むがこれに限定されない。
(1)現在、毎日の投薬を必要とする呼吸器疾患(例:慢性閉塞性肺疾患[COPD]、喘息)、または過去5年間における呼吸器疾患の増悪(例:喘息増悪)の治療を受けたことがある方。喘息治療薬:吸入、経口、または静脈内コルチコステロイド、ロイコトリエン調節薬、長時間および短時間作用型β作動薬、テオフィリン、イプラトロピウム、生物製剤。
(2)重大な心血管系疾患(例:うっ血性心不全、心筋症、虚血性心疾患)または成人として心筋炎または心膜炎の既往歴があること。
(3)神経学的または神経発達学的疾患(例:過去5年間の片頭痛の既往、てんかん、脳卒中、過去3年間の発作、脳症、局所神経障害、ギランバレー症候群、脳脊髄炎、横紋筋炎など)。
(4)進行中の悪性腫瘍、または最近5年間の悪性腫瘍の診断(皮膚の基底細胞癌と扁平上皮癌を除く)が認められている。
(5)非自己免疫性の原因、限局性、乾癬の既往のない甲状腺機能低下症を含む、自己免疫性疾患。
(6)何らかの原因で免疫不全に陥った場合。
5.各ワクチン接種の前72時間以内に、発熱(口腔内温度38.0度以上[華氏100.4度])を伴う場合がある、施設のPIまたは適切な副研究員が判断した急性疾患がある。
注:急性疾患がほぼ治癒し、軽度の残存症状のみが残っている場合、治験施設PIまたは適切な治験分担医師の意見により、残存症状がプロトコルで要求される安全性パラメータの評価能力を阻害しない場合は、許容される。
6.スクリーニング検査で、B型肝炎表面抗原、C型肝炎ウイルス抗体、HIV1型または2型抗体のいずれかが陽性である。
7.最初のワクチン投与前60日以内、または5半減期のいずれか長い方の期間内に、何らかの治験薬(治験薬、生物学的製剤、または装置を含む)を含む別の治験研究に参加したことがあること。
8.現在、治験報告期間中(または初回接種から13ヶ月後)に受ける予定の治験薬(認可または未認可のワクチン、医薬品、生物製剤、デバイス、血液製剤、薬剤を含む)を用いた別の臨床試験に登録中、または参加予定であること。
9.過去に認可または非認可のワクチンに対して過敏症または重度のアレルギー反応(例:アナフィラキシー、全身性蕁麻疹、血管浮腫、その他の重大な反応)を起こしたことがある者。
10.免疫応答性の低下と関連する可能性のある薬剤を慢性的に使用(連続14日以上)していること。これには、最初のワクチン投与前の6ヶ月間に、プレドニゾン換算で10mg/日を超える全身性コルチコステロイド、アレルギー注射、免疫グロブリン、インターフェロン、免疫調節薬、細胞毒性薬、その他類似または毒性のある薬物が含まれるが、これに限定されるものではない。低用量の外用、眼科用、吸入および経鼻ステロイド製剤の使用は許可される。
11.最初のワクチン投与前4ヶ月以内、または試験期間中のいずれかの時点で、免疫グロブリンおよび/または血液または血液製剤を投与されたこと。
12.血液の異常、または重大な凝固障害がある。
13.初回ワクチン投与前6ヶ月以内に、アルコール乱用またはその他の娯楽用薬物(大麻を除く)の使用歴がある。
14.注射部位(三角筋/大腿部)の局所反応の観察に支障をきたすような異常や永久的なボディーアート(例:刺青)がある場合。
15.各ワクチン接種の前後4週間以内に認可された生ワクチンを接種した、または接種する予定がある。
16.各ワクチン接種の前後2週間以内に認可された不活化ワクチンを接種した、または接種する予定がある。
17.試験前または試験中に、他のSARS-CoV-2または他の実験的コロナウイルスワクチンの接種を受けたこと。
18.COVID-19の予防のための治験薬による治療を現在行っていること。
19.治験責任医師が承認していない限り、ワクチン接種前7日以内に処方薬または市販薬を現在使用していること。
20.参加から2回目の接種後28日までの間に、米国(米国本土、ハワイ、アラスカ)外に旅行する予定があること。
21.治験用ワクチンの成分に対してアレルギーがある参加者、またはより重篤なアレルギー反応、過去にアレルギーの既往歴がある参加者。
22.登録後30日以内にSARS-CoV-2が陽性となった人と直接接触した場合。
・コホート1~3にのみ適用される追加基準
23.実験室で確認されたSARS-CoV-2感染の既往歴がある人。
24.初回接種前2週間以内に、SARS-CoV-2感染に合致する臨床症状(鼻づまりや鼻水、喉の痛み、息切れ、咳、気力や疲労感の低下、筋肉や体の痛み、頭痛、悪寒や戦慄、暑さや発熱、吐き気、吐物、下痢、嗅覚や味覚の低下など、FDAガイダンスで指定されたもの)があった参加者。
・コーホート4のみに適用される追加基準
参加者は、初回接種前30日以内に、SARS-CoV-2感染に合致する臨床症状(鼻づまりや鼻水、喉の痛み、息切れ、咳、気力の低下や疲れ、筋肉や体の痛み、頭痛、悪寒や震え、暑さや発熱、吐き気、吐瀉、嗅覚や味覚の低下などFDAガイダンスに明記されている)を有しており、SARS-CoV-2検査の結果が陽性だった。

Claims (97)

  1. 配列番号4-224および454-456、および/またはその断片と変異体からなる群から選択されるアミノ酸配列、および任意選択で配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末および/またはC末に任意の割合で分布する1~12の追加のアミノ酸、のみからなる、ポリペプチド。
  2. 配列番号4-224および454-456、および/またはその断片と変異体からなる群から選択されるアミノ酸配列、および任意選択で配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末および/またはC末に任意の割合で分布する1~12の追加のアミノ酸、から本質的になる、ポリペプチド。
  3. 配列番号4-224および454-456、および/またはその断片と変異体からなる群から選択されるアミノ酸配列、および任意選択で配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末および/またはC末に任意の割合で分布する1~12の追加のアミノ酸、を含む、ポリペプチド。
  4. 請求項1~3のいずれか一項に記載のポリペプチドであって、配列番号4-224および454-456からなる群から選択されるアミノ酸配列の前記変異体または断片が、MHC結合性およびTCR特異性を保持し、および/または抗SARS-CoV-2活性を保持する、ポリペプチド。
  5. 配列番号4-224および454-456、およびその断片のいずれか1つと、少なくとも75%、80%、85%、90%、または95%の相同性を有するアミノ酸配列のみからなるポリペプチドであって、前記ポリペプチドがMHC結合性および同じTCR特異性を保持し、および/または抗SARS-CoV-2活性を保持する、ポリペプチド。
  6. 配列番号4-224および454-456、およびその断片のいずれか1つと、少なくとも75%、80%、85%、90%、または95%の相同性を有するアミノ酸配列から本質的になるポリペプチドであって、前記ポリペプチドがMHC結合性および同じTCR特異性を保持し、および/または抗SARS-CoV-2活性を保持する、ポリペプチド。
  7. 配列番号4-224および454-456、およびその断片のいずれか1つと、少なくとも75%、80%、85%、90%または95%の相同性を有するアミノ酸配列を含むポリペプチドであって、前記ポリペプチドがMHC結合性および同じTCR特異性を保持し、および/または抗SARS-CoV-2活性を保持する、ポリペプチド。
  8. 配列番号232-452および457-459、およびその断片または変異体からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むポリペプチド。
  9. 請求項8に記載のポリペプチドであって、配列番号232-452および457-459からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むポリペプチドの断片または変異体が、抗SARS-CoV-2活性を保持する、ポリペプチド。
  10. 配列番号4-224および454-456、および/またはその断片および変異体からなる群から選択されるアミノ酸配列、および任意選択で配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末および/またはC末に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸、のみからなるポリペプチドをコードする核酸。
  11. 配列番号4-224および454-456、および/またはその断片および変異体からなる群から選択されるアミノ酸配列、および任意選択で配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末および/またはC末に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸、から本質的になるポリペプチドをコードする核酸。
  12. 配列番号4-224および454-456、および/またはその断片および変異体からなる群から選択されるアミノ酸配列、および任意選択で配列番号4-224および454-456のポリペプチドのN末および/またはC末に任意の比率で分布する1~12の追加のアミノ酸、を含むポリペプチドをコードする核酸。
  13. 配列番号232-452および457-459、および/またはその断片および変異体からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする核酸。
  14. 配列番号232-452および457-459、ならびにその断片または変異体からなる群から選択される配列のみからなる核酸。
  15. 配列番号232-452および457-459、ならびにその断片または変異体からなる群から選択される配列から本質的になる核酸。
  16. 配列番号232-452および457-459、ならびにその断片または変異体からなる群から選択される配列を含む核酸。
  17. 請求項10~12のいずれか一項に記載の核酸であって、配列番号4-224および454-456からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする核酸の前記断片又は変異体が、抗SARS-CoV-2活性を保持するポリペプチドをコードする、核酸。
  18. 請求項13に記載の核酸であって、配列番号232-452及び457-459からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする核酸の前記断片又は変異体が、抗SARS-CoV-2活性を保持するポリペプチドをコードする、核酸。
  19. 請求項10~18のいずれか一項に記載の核酸を含むプラスミド。
  20. 請求項10~18のいずれか一項に記載の核酸を含むベクター。
  21. 請求項1~9のいずれか一項に記載のポリペプチドと、薬学的に許容される担体及び/又は賦形剤とを含む、医薬組成物。
  22. 請求項10~18のいずれか一項に記載の核酸と、薬学的に許容される担体及び/又は賦形剤とを含む、医薬組成物。
  23. 請求項19に記載のプラスミドと、薬学的に許容される担体及び/又は賦形剤とを含む、医薬組成物。
  24. 請求項20に記載のベクターと、薬学的に許容される担体及び/又は賦形剤とを含む、医薬組成物。
  25. 請求項1~9のいずれか一項に記載のポリペプチドと、薬学的に許容される賦形剤、担体、及び/又はアジュバントとを含むワクチン。
  26. 請求項10~18のいずれか一項に記載の核酸と、薬学的に許容される賦形剤、担体、及び/又はアジュバントとを含む、ワクチン。
  27. 請求項19に記載のプラスミドと、薬学的に許容される賦形剤、担体、および/またはアジュバントとを含む、ワクチン。
  28. 請求項20に記載のベクターと、薬学的に許容される賦形剤、担体、及び/又はアジュバントとを含む、ワクチン。
  29. それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する免疫を誘導する方法であり、対象に対して治療有効量の請求項1~9のいずれか一項に係るポリペプチドを投与する工程を含む、方法。
  30. それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する免疫を誘導する方法であり、対象に対して治療有効量の請求項10~18のいずれか一項に従う核酸を投与する工程を含む、方法。
  31. それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する免疫を誘導する方法であり、対象に、治療有効量の請求項19に記載のプラスミドを投与する工程を含む、方法。
  32. それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する免疫を誘導する方法であり、対象に、治療有効量の請求項20に記載のプラスミドベクターを投与する工程を含む、方法。
  33. それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する免疫を誘導する方法であり、対象に、治療有効量の請求項21~24のいずれか一項に記載の医薬組成物を投与する工程を含む、方法。
  34. それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する免疫を誘導する方法であり、対象に、治療有効量の請求項25~28のいずれか一項に記載のワクチン組成物を投与する工程を含む、方法。
  35. 請求項29~34のいずれか一項に記載の方法であって、投与工程が、SARS-CoV-2ウイルスの投与を追加で含み、ここで、ウイルスが弱毒生ウイルスまたは不活化ウイルスである、方法。
  36. それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する免疫応答を誘導する方法であり、対象に、治療有効量の請求項1~9のいずれか一項に記載の1または複数のポリペプチドを投与する工程を含む、方法。
  37. それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する免疫応答を誘導する方法であって、対象に、治療有効量の請求項10~18のいずれか一項に従う核酸を投与する工程を含む、方法。
  38. それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する免疫応答を誘導する方法において、対象に、治療有効量の請求項19に記載のプラスミドを投与する工程を含む、方法。
  39. それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する免疫応答を誘導する方法において、対象に、治療有効量の請求項20に記載のベクターを投与する工程を含む、方法。
  40. それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する免疫応答を誘導する方法において、対象に、治療有効量の請求項21~24のいずれか一項に記載の医薬組成物を投与する工程を含む、方法。
  41. それを必要とする対象において、COVID-19を含むSARS-CoV-2感染(または重症急性呼吸器症候群(SARS)もしくは中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)などの近縁ウイルス)および/またはSARS-CoV-2に起因する関連疾患に対する免疫応答を誘導する方法において、対象に、治療有効量の請求項25~28のいずれか一項に記載のワクチン組成物を投与する工程を含む、方法。
  42. 請求項36~41のいずれか一項に記載の方法であって、投与工程が、SARS-CoV-2ウイルスの投与をさらに含み、ここで、該ウイルスが弱毒生ウイルスまたは不活化ウイルスである、方法。
  43. 請求項1~9のいずれか一項に記載のポリペプチドを含み、このポリペプチドが異種ポリペプチドに接合、連結、または挿入されている、キメラまたは融合ポリペプチド。
  44. SARS-CoV-2又は関連コロナウイルスに対する、対象のCMI応答を測定するための方法であって、この方法は、前記対象から全血サンプルを採取する工程であって、この全血サンプルは抗原に刺激後免疫エフェクター分子を産生することができる免疫系の細胞を含んでいる採取工程と、前記全血サンプル、および請求項1~9のいずれか一項に記載の少なくとも1種のポリペプチド、および、任意選択で、抗原による刺激を増強するのに有効な量の分離単糖、および、任意選択で、ヘパリンを含む混合物をインキュベートする工程と、免疫エフェクター分子の存在又はレベルの上昇を測定する工程、とを備えており、前記免疫エフェクター分子の存在又はレベルが、前記対象が細胞媒介免疫応答を行う能力を示している、方法。
  45. 請求項44に記載の方法であって、対象がヒトである、方法。
  46. 請求項44に記載の方法であって、全血が、請求項1~9のいずれか一項に記載の少なくとも1種のポリペプチドを含むチューブで採取される、方法。
  47. 請求項44に記載の方法であって、全血がヘパリンを含むチューブで採取される、方法。
  48. 請求項46に記載の方法であって、チューブがヘパリンを含む、方法。
  49. 請求項44に記載の方法であって、全血サンプルが、請求項1~9のいずれか一項に記載の少なくとも1種のポリペプチドと共に約5~約50時間インキュベートされる、方法。
  50. 請求項44に記載の方法であって、免疫エフェクター分子がサイトカインである、方法。
  51. 請求項50に記載の方法であって、サイトカインがIFN-γである、方法。
  52. 請求項50に記載の方法であって、サイトカインがGM-CSFである、方法。
  53. 請求項50に記載の方法であって、サイトカインがインターロイキンである、方法。
  54. 請求項50に記載の方法であって、サイトカインがTNF-αである、方法。
  55. 請求項44または45に記載の方法であって、対象が、SARS-CoV-2または関連コロナウイルスに感染している、方法。
  56. 請求項44に記載の方法であって、免疫細胞が、NK細胞、T細胞、B細胞、樹状細胞、マクロファージまたは単球から選択される、方法。
  57. 請求項56に記載の方法であって、免疫細胞がT細胞である、方法。
  58. 請求項44に記載の方法であって、単糖がデキストロースである、方法。
  59. 請求項44に記載の方法であって、免疫エフェクターが、それに特異的な抗体で検出される、方法。
  60. 請求項59に記載の方法であって、免疫エフェクターが、ELISAを用いて検出される、方法。
  61. 請求項59に記載の方法であって、免疫エフェクターがELISpotを用いて検出される、方法。
  62. 対象におけるSARS-CoV-2または関連コロナウイルス特異的即時エフェクターT細胞を同定するためのアッセイであって、(a)前記対象からT細胞を含むサンプルを用意する工程;(b)請求項1~9のいずれか一項に記載の少なくとも1種のポリペプチドの免疫原性量に前記T細胞を曝露する工程;および(c)前記サンプル中の新しい即時エフェクターT細胞の生成の前に、前記T細胞からのサイトカインの分泌を測定して、前記ポリペプチドによって前記T細胞が活性化されているかどうかを決定する工程を備え、前記T細胞の活性化により、前記対象において、元のサンプル中に存在したSARS-CoV-2または関連コロナウイルス-特異的即時エフェクターT細胞の存在を同定する、アッセイ。
  63. 請求項62に記載のアッセイ方法であって、前記T細胞が末梢血単核細胞である、方法。
  64. 請求項62に記載のアッセイ方法であって、前記T細胞の活性化が、前記T細胞からのインターフェロン-γの分泌を測定することによって決定される、方法。
  65. 請求項60に記載の方法であって、前記対象が、SARS-CoV-2または関連コロナウイルスに感染していること、または感染していたことが知られている、方法。
  66. 請求項65に記載のアッセイ方法であって、前記感染がモニターされる、方法。
  67. 対象におけるSARS-CoV-2または関連コロナウイルス特異的即時エフェクターT細胞を同定するためのアッセイであって、(a)前記対象からT細胞を含むサンプルを用意する工程;(b)請求項1~9のいずれか一項に記載の少なくとも1種のポリペプチドの免疫原性量に前記T細胞を曝露する工程;(c)静止T細胞の即時エフェクターT細胞への分化をもたらすのに十分ではない時間、前記T細胞をインキュベートする工程;および(d)前記T細胞からのサイトカインの分泌を測定することによって、前記T細胞が前記ポリペプチドによって活性化されているかどうかを決定する工程を備え、前記T細胞の活性化により、前記対象におけるSARS-CoV-2または関連コロナウイルス特異的即時エフェクターT細胞の存在を同定する、アッセイ。
  68. 前記T細胞が、約37℃で前記ポリペプチドに曝露される、請求項62または67に記載の方法。
  69. 前記インキュベーション時間が4時間から24時間である、請求項67に記載の方法。
  70. 前記インキュベーション時間が6時間から16時間である、請求項67に記載の方法。
  71. 抗SARS-CoV-2又は関連コロナウイルスCD8+及び/又はCD4+T細胞の応答を検知するための方法であって、ヒト個体のCD8+及び/又はCD4+T細胞の集団に、請求項1~9のいずれか一項に記載の1つ又は複数のポリペプチドを接触させる工程であって、1または複数のポリペプチドは、このペプチドを認識するT細胞受容体に結合する類似体によって置換されていてもよい接触工程と、CD8+及び/又はCD4+T細胞集団のCD8+及び/又はCD4+T細胞が前記ペプチド(複数)を認識するかどうかを判定する工程とを含む、方法。
  72. 請求項71に記載の方法であって、ペプチドパネルが採用され、前記パネルが請求項1~9のいずれか一項に記載の1または複数のポリペプチドを含み、1または複数のペプチドが前記類似体によって置換されてもよい、方法。
  73. 請求項71に記載の方法であって、使用される任意の類似体が、(i)ポリペプチド全体に対して少なくとも70%相同、好ましくは少なくとも80%相同、より好ましくは少なくとも90%相同であり、および/または(ii)前記ポリペプチドと比較してN末端および/またはC末端に1または複数の欠失を有し、および/または(iii)前記ポリペプチドと比較して1または複数の保存的置換を有する、方法。
  74. 請求項71に記載の方法であって、CD8+及び/又はCD4+T細胞によるポリペプチド(複数可)の認識が、CD8+及び/又はCD4+T細胞からのサイトカインの分泌を測定することによって決定される、方法。
  75. 請求項74に記載の方法であって、T細胞からのIFN-γ分泌が測定される、方法。
  76. 請求項75に記載の方法であって、CD8+及び/又はCD4+T細胞からのIFN-γ分泌が、分泌されたIFN-γにサイトカインに特異的な固定化抗体を結合させ、次いで抗体/サイトカイン複合体の存在を決定することによって決定される、方法。
  77. 請求項71に記載の方法であって、CD8+及び/又はCD4+T細胞が、末梢血から新鮮に分離されたex vivo細胞である、方法。
  78. 請求項71に記載の方法であって、CD8+及び/又はCD4+T細胞が、ペプチド(複数可)を用いてin vitroで前培養される、方法。
  79. 請求項71に記載の方法であって、CD8+及び/又はCD4+T細胞の集団が、抗SARS-CoV-2又は関連コロナウイルスワクチンが投与された個体からのものである、方法。
  80. 請求項71に記載の方法であって、in vitroで実施される、方法。
  81. SARS-CoV-2または関連コロナウイルスによるヒト宿主の感染、またはヒト宿主の曝露を診断する方法であって、(i)宿主からのT細胞集団を、請求項1~9のいずれか一項に記載の1または複数のポリペプチドと接触させる工程;及び(ii)前記T細胞集団のT細胞が前記ポリペプチドに対して認識応答を示すかどうかをin vitroで判定する工程を含む、方法。
  82. 請求項81に記載の方法であって、T細胞が新鮮分離されたものである、方法。
  83. 請求項81に記載の方法であって、T細胞が血液から分離される、方法。
  84. 請求項81に記載の方法であって、T細胞集団が、CD4+及び/又はCD8+T細胞を含む、方法。
  85. 請求項81に記載の方法であって、宿主が、SARS-CoV-2または関連コロナウイルスに曝露された健康なヒトの宿主である、方法。
  86. 請求項1~9のいずれか一項に記載の1または複数のポリペプチドを含むキットであって、1または複数の前記ポリペプチドは、このポリペプチドを認識するT細胞受容体と結合する類似体によって置換されていてもよく、任意選択で、CD8+および/またはCD4+T細胞による該ポリペプチドの認識を検出する手段も含まれる、キット。
  87. 請求項86に記載のキットであって、IFN-γに対する抗体を含む、キット。
  88. 請求項86に記載のキットであって、前記抗体が固体支持体上に固定化されており、任意選択で、任意の抗体/IFN-γ複合体を検出する手段も含む、キット。
  89. 請求項86に記載のキットであって、CD8+及び/又はCD4+T細胞によるペプチド(複数可)の認識を検出する手段を含む、キット。
  90. 請求項88に記載のキットであって、任意の抗体/IFN-γ複合体を検出する手段を含む、キット。
  91. COVID-19を含むSARS-CoV-2感染による疾患を、それを必要とする対象において、予防、治療、または改善する方法であって、治療有効量の、請求項1~9のいずれか一項に記載の1または複数のポリペプチドを対象に投与する工程を含む、方法。
  92. COVID-19を含むSARS-CoV-2感染による疾患を、それを必要とする対象において、予防、治療、または改善する方法であって、治療有効量の、請求項10~18のいずれか一項に記載の核酸を対象に投与する工程を含む、方法。
  93. COVID-19を含むSARS-CoV-2感染による疾患を、それを必要とする対象において、予防、治療、または改善する方法であって、請求項19に記載の治療有効量のプラスミドを対象に投与することを含む、方法。
  94. COVID-19を含むSARS-CoV-2感染による疾患を、それを必要とする対象において、予防、治療、または改善する方法であって、治療有効量の請求項20に記載のベクターを対象に投与することを含む、方法。
  95. COVID-19を含むSARS-CoV-2感染による疾患を、それを必要とする対象において、予防、治療、または改善する方法であって、請求項21~24のいずれか一項に記載の治療有効量の医薬組成物を対象に投与することを含む、方法。
  96. COVID-19を含むSARS-CoV-2感染による疾患を、それを必要とする対象において、予防、治療、または改善する方法であって、請求項25~28のいずれか一項に記載のワクチン組成物の治療有効量を対象に投与することを含む、方法。
  97. 請求項36~41のいずれか一項に記載の方法であって、投与の工程が、SARS-CoV-2ウイルスの投与をさらに含み、ここで、該ウイルスは弱毒生ウイルスまたは不活化ウイルスである、方法。
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