JP2023515850A - 腫瘍免疫増強剤、その調製方法および適用 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、免疫の分野に関し、より具体的には、腫瘍免疫増強剤およびその調製方法と適用に関する。
腫瘍発生の根本的な原因は、異常な細胞成長を促進する組織細胞の遺伝物質の突然変異である。腫瘍細胞の遺伝子突然変異の数は、数千にもなる可能性があるが、実際に腫瘍発生を開始する突然変異遺伝子(ドライバー遺伝子)は、二つまたは三つしか関与しない可能性がある。一部のドライバー遺伝子は、腫瘍治療薬の設計の標的として使用された。研究によると、このような標的薬の臨床的な治療効果は、腫瘍細胞における他の非ドライバー突然変異遺伝子および非標的ドライバー遺伝子の発現状況に依存するため、このような薬物の臨床的な治療効果は、非常に限られている。腫瘍ワクチンの最新の研究の進歩は、アミノ酸残基のコーディングを変更するあれらの遺伝子突然変異を使用して腫瘍を治療できるワクチンを設計することができることを示し、これは、腫瘍治療における重要なマイルストーンである。
[発明が解決しようとする課題]
本発明の目的は、有効な抗腫瘍免疫応答免疫増強剤およびその調製方法と適用を提供することである。
本発明の第1の態様は、腫瘍免疫増強剤を提供し、前記腫瘍免疫増強剤は、式Iの構造を有する一つまたは複数の種類のポリペプチド、またはその薬学的に許容される塩を含み、
Z0―Z1―Z2(I)
式において、
Z0は、なしであるか、または1~10個のアミノ酸残基からなるペプチドセグメントであり、
Z2は、なしであるか、または1~10個のアミノ酸残基からなるペプチドセグメントであり、
Z1は、
(a)SEQ ID NO:1~9に示されるようなポリペプチド、
(b)SEQ ID NO:1~9のアミノ酸配列の一つ、二つまたは三つのアミノ酸残基の置換、欠失または付加によって形成され、かつヒトおよびマウスのII型組織適合性抗原に結合できる誘導ポリペプチドからなる群から選択されるペプチドセグメントである。
別の好ましい例において、Z0とZ2とが異なる場合、なしである。
別の好ましい例において、Z2がなしであり、かつZ0が2~8個である場合、好ましくは3~6個の親水性アミノ酸残基からなるペプチドセグメントである。
別の好ましい例において、Z0およびZ2のうちの少なくとも一つは、(Arg)n構造を含み、ここで、nは、3~6の正の整数である。
別の好ましい例において、前記式Iの構造は、C末端からN末端までの構造である。
別の好ましい例において、記腫瘍免疫増強剤は、殺傷性T細胞応答を誘発することができる。
別の好ましい例において、式Iの構造を有する前記ポリペプチドは、CD4+T細胞抗原受容体リガンドである。
Z0―Z1―Z2(I)
式において、
Z0は、なしであるか、または1~10個のアミノ酸残基からなるペプチドセグメントであり、
Z2は、なしであるか、または1~10個のアミノ酸残基からなるペプチドセグメントであり、
Z1は、
(a)SEQ ID NO:1~9に示されるようなポリペプチド、
(b)SEQ ID NO:1~9のアミノ酸配列の一つ、二つまたは三つのアミノ酸残基の置換、欠失または付加によって形成され、かつ組織適合性抗原に結合できる誘導ポリペプチドからなる群から選択されるペプチドセグメントである。
別の好ましい例において、二つの単量体の間は、ペプチド結合、またはペプチドリンカーによって直接結合される。
別の好ましい例において、前記ペプチドリンカーは、3~10個のアミノ酸のペプチドリンカーである。
本発明の第4の態様は、
(a)本発明の第1の態様に記載の腫瘍免疫増強剤またはその薬学的に許容される塩、本発明の第2の態様に記載の多量体、本発明の第3の態様に記載の単離された核酸分子、および/または本発明の第4の態様に記載の医薬組成物、および
(b)薬学的に許容されるベクターまたは賦形剤を含む、医薬組成物を提供する。
別の好ましい例において、前記組成物は、徐放性剤形である。
別の好ましい例において、前記組成物に含まれる本発明の第1の態様に記載の腫瘍免疫増強剤またはその薬学的に許容される塩、または本発明の第2の態様に記載の多量体は、
タンパク質分子(無傷の分子、サブユニット、ドメイン、ポリペプチドおよび組換え操作分子)、脂質、多糖類、脂質と多糖類との複合体からなる群から選択される形態で存在することができる。
(c)腫瘍抗原をさらに含む。
別の好ましい例において、前記腫瘍抗原は、腫瘍新生抗原ペプチドである。
別の好ましい例において、前記腫瘍抗原は、天然、人工合成、またはその組み合わせである。
(d)DC活性化剤をさらに含む。
別の好ましい例において、前記DC活性化剤は、w/o剤およびo/w剤を含むがこれらに限定されない、ナノ製剤である。
別の好ましい例において、前記DC活性化剤は、リポソーム、ウイルスキャプシド、不活化細菌からなる群から選択される。
別の好ましい例において、前記ワクチンは、全細胞ワクチン、細胞溶解物ワクチン、腫瘍組織溶解物ワクチン、腫瘍細胞エクソソームワクチンからなる群から選択される。
(a)ヘルパーT細胞応答、好ましくはI型ヘルパーT細胞応答の誘発、
(b)CD8+T細胞応答、好ましくは腫瘍特異的殺傷性CD8+T細胞応答の誘発、
(c)B細胞応答の誘発、
(d)抗腫瘍細胞治療、
(e)免疫チェックポイント阻害剤等の他の治療手段との併用からなる群から選択される一つまたは複数の種類の用途のためにさらに使用される。
(i)第1の容器、および当該第1の容器に盛る本発明の第1の態様に記載の腫瘍免疫増強剤、または前記腫瘍免疫増強剤を含む薬物、
(ii)第2の容器、および当該第2の容器に盛る腫瘍治療薬、ならびに
(iii)前記腫瘍免疫増強剤および前記腫瘍治療薬を同時に投与することによって癌を治療する説明が記載される説明書を含む。
(i)必要とする対象に本発明の第1の態様に記載の腫瘍免疫増強剤またはその薬学的に許容される塩、本発明の第2の態様に記載の多量体、本発明の第3の態様に記載の単離された核酸分子または本発明の第4の態様に記載の医薬組成物を投与する段階と、
(ii)必要とする対象に腫瘍治療薬を投与する段階とを含む、癌を治療する方法を提供する。
別の好ましい例において、前記必要とする対象は、腫瘍患者を指す。
別の好ましい例において、前記方法は、免疫チェックポイント阻害剤、化学療法、放射線療法、温熱療法、腫瘍溶解性ウイルス等の既存の腫瘍治療手段を、本出願の腫瘍免疫増強剤と併用することである。
別の好ましい例において、前記腫瘍抗原は、黒色腫、膵臓がん、前立腺がん、乳がん、肺がん、腸がん、肝臓がん、食道がん、子宮頸がん、膀胱がん、腎細胞がん、多形性神経膠腫等の、中程度頻度のコドンの非同義突然変異を有する悪性腫瘍に由来する。
別の好ましい例において、前記方法は、必要とする対象に腫瘍治療薬を投与する段階をさらに含む。
本発明の範囲内で、本発明の上記の各技術的特徴と以下(例えば、実施例)に具体的に説明される各技術的特徴との間を、互いに組み合わせることにより、新しいまたは好ましい技術的解決策を構成することができることに理解されたい。スペースに限りがあるため、ここでは繰り返さない。
本発明において、「本発明のポリペプチド」、「UThEポリペプチド」、「Thエピトープペプチド」または「UThE1――UThE9」という用語は、交換可能に使用され、すべて式Iの構造を有するポリペプチドを指し、
Z0―Z1―Z2(I)
式において、
Z0は、なしであるか、または1~10個のアミノ酸残基からなるペプチドセグメントであり、
Z2は、なしであるか、または1~10個のアミノ酸残基からなるペプチドセグメントであり、
Z1は、
(a)SEQ ID NO:1~9に示されるようなポリペプチド、
(b)SEQ ID NO:1~9のアミノ酸配列の一つ、二つまたは三つのアミノ酸残基の置換、欠失または付加によって形成され、かつII型組織適合性抗原に結合できる誘導ポリペプチドからなる群から選択されるペプチドセグメントである。
本発明は、式Iの構造を有する一つまたは複数の種類のポリペプチドを含む、腫瘍免疫増強剤を提供する。
遺伝子変異に基づいて癌細胞によって生成される特異的アミノ酸配列変異を有するタンパク質は、「新生抗原」(neoantigen、NeoAg)と呼ばれる。これは、アミノ酸配列の変更がなければ、これらのタンパク質は、抗原性がないはずである。変異が発生すると、これらのタンパク質は、自己免疫細胞の注意を引き付け、一連の免疫応答を引き起こす。
本発明は、DTHEポリペプチドをコードするポリヌクレオチドにさらに関する。好ましいコード配列は、SEQ ID NO:1~9に示される短いペプチドをコードする。
本発明のポリペプチドは、組換えポリペプチドまたは合成ポリペプチドであり得る。本発明のポリペプチドは、化学的に合成されることができるか、または組換えされることができる。対応的に、本発明のポリペプチドは、従来の方法によって人工的に合成することができるか、または組換え法によって生成することができる。
(1)本発明のDTHEポリペプチドをコードするポリヌクレオチド(または変異体)を使用するか、または当該ポリヌクレオチドを含む組換え発現ベクターで適切な宿主細胞を形質転換または形質導入する段階、
(2)適切な培地で宿主細胞を培養する段階、
(3)培地または細胞からタンパク質を単離および精製する段階。
本発明は、治療的または予防的(例えば、ワクチン)であり得る、医薬組成物をさらに提供する。本発明の医薬組成物は、(a)安全かつ有効量の本発明のポリペプチドまたはその薬学的に許容される塩、および(b)薬学的に許容されるベクターまたは賦形剤を含む。
アジュバントは、現在およびこの後の研究において、ワクチンアジュバントに有用であると考えられる様々な新規アジュバントおよびアジュバント成分をさらに含む。
(a)本発明は、複合抗原ベクター技術を使用して、腫瘍新生抗原を最大限に識別する。
(e)本発明のポリペプチドは、インビトロで免疫細胞の活性化効率を改善することができる。
本調製実施例において、化学合成法を使用して、以下の表にアミノ酸配列を示すUThEポリペプチドを合成し、そのうちの#1、#2、#3の組み合わせを以下の実施例に使用する。
本調製実施例において、化学合成法を使用して、以下のアミノ酸配列を有する新生抗原ペプチド(neoAg)を合成する。
四つの新生抗原ペプチド(neoAg)のアミノ酸配列は、次のとおりである。
細胞を等体積のリン酸緩衝液に懸濁し、凍結融解して細胞を破壊した後、10000gで10分間遠心分離して沈殿物を除去した後に上清を細胞溶解物として使用する。腫瘍抗原として、それぞれB16F10細胞溶解物、LLC細胞溶解物、およびHepa1―6細胞溶解物を調製する。
前臨床研究でマウスの抗腫瘍免疫応答の誘導に効果がないことが示されるB16F10細胞系からの四つの新生抗原ペプチド(neoAg)を選択する。B16F10は、マウスの黒色腫細胞である。
四つのneoAgペプチド(#1、#2、#3および#4)を1:1:1:1の重量比で混合し、UThEペプチドおよびアジュバントと一緒にワクチンに調製し、マウスを免疫した後、その抗腫瘍効果を検出する。具体的な方法は次のとおりである。
結果は、図1および表1に示されたとおりである。接種後7日目に、マウスは腫瘍を発症し始める。15日目に、PBS、NeoAgおよびNeoAg+UThEの各群のマウスの腫瘍の平均体積(mean±SEM)は、それぞれ785±153mm3、890±80mm3および328±65mm3である。
本実施例の方法は、実施例1の方法と基本的に同じであり、違いは、腫瘍抗原としてB16F10細胞溶解物またはneoAgを使用するワクチンの調製および免疫化の回数である。方法は、次のとおりである。
C57BL/6マウス(6週齢、各実験群に5匹)を1週間間隔で4回免疫する。各マウスの四肢近くの四つの外側部位に、1部位あたり50μLのワクチンを注射する。1回目および2回目の各200μLのワクチンの成分の投与量は、neoAgまたはB16F10細胞溶解物25μg、UThE25μgアジュバント(adj)25μgおよびMF59100μLである。アジュバントは、12.5ugのCpG,12.5μgのPolyI:Cを含み、PBSで調製する。3回目および4回目の各200μLのワクチンの各成分の投与量は、neoAgまたはB16F10細胞溶解物12.5μg、UThE12.5μg、アジュバント(adj)12.5μgおよびMF59μLである。アジュバントは、6.25μgのCpG、および6.25μgのPolyI:Cを含み、PBSで調製する。各群の投与状況は、次のとおりである。
実施例1~3において、UThEペプチドの事前投与は、免疫増強剤として作用し、腫瘍抗原ペプチドの抗腫瘍効果を増強することができることが確認された。本実施例において、担癌マウスへの腫瘍免疫増強剤UThEペプチドの投与が、腫瘍に対する治療効果を増強できるかどうかをさらに検証する。
1×105個のB16F10細胞をマウスの脇の下近くの右前肢に接種し、5日後に、マウスを免疫する。各マウスに、後肢近くの二つの外側の注射部位に100μLのワクチンを1部位あたり50μLを接種する。各200μLのワクチンの各成分の投与量は、UThE25μg、アジュバントAdj、MF59 100μLである。アジュバントは、12.5μgのCpG、および25μgのPolyI:Cを含み、PBSで調製する。1週間隔で1回、合計4回の免疫を行う。腫瘍が発症し始めた後、腫瘍サイズおよびマウスの体重を秤量する。
結果は、図3および表3に示されたとおりである。
マウスの免疫後の血清を、0.1%BSAのPBSで1:100の体積比で希釈する。96ウェルプレートに100μLの新生抗原ペプチド溶液(10μg/mLのpH9.5炭酸緩衝液)を加え、4℃下で一晩コーティングする。次に、96ウェルプレートを0.1%BSAのPBSで室温下で2時間ブロックする。ブロッキング溶液を吸引した後、100μLの希釈血清を加え、室温下で1時間インキュベートし、その後血清を吸引し、96ウェルプレートを0.05%Tween20 PBSで3回洗浄し(毎回5分間インキュベートする)、1:5000希釈HRP―カップリングヤギ抗マウスIgG、IgG1、IgG2a、IgG2bを加える。室温下で1時間インキュベートした後抗体溶液を吸引する。96ウェルプレートを0.05%Tween20 PBSで3回洗浄し、再蒸留水で1回洗浄し、説明書に従ってTMBで発色させる。マイクロプレートリーダーで450nmの吸光度を読み取る。
図4は、免疫化されたマウスの血清サンプル中のUThE抗体のELISA検出結果を示す。マウスをDThE+CpG+polyI:C+MF59ワクチンで1週間間隔で4回免疫し、免疫10日後に7.5×104個のB16F10細胞を接種し、マウスの腫瘍体積は、1500mm3に達するか、または腫瘍接種後30日目に、マウスを犠牲にし、血液を採取する。IgG1およびIgG2が同時に存在し、かつその濃度比が1より大きいため、Tヘルパー細胞応答は、I型+II型の混合型であり、II型応答は、より強い。
本実施例において、UThEポリペプチドがneoAg特異的CTL細胞応答を促進するかどうかを検証する。
本実施例の方法は、実施例1および実施例2の方法と基本的に同じであり、違いは、元の黒色腫細胞B16F10の実験に基づいて、肺がん細胞LLC、前立腺がん細胞RM―1、膵臓がん細胞PanC―02を増加することであり、ワクチンの調製および免疫の回数は、基本的に同じであり、各細胞の溶解物腫瘍抗原を使用する。方法は、次のとおりである。
4回目の免疫後3日目に、マウスの右脇の下の近くに皮下接種し、ここで、B16F10細胞の接種量は、7.5×104であり、LLC細胞の接種量は、1×105であり、RM―1細胞の接種量は、1×105である。細胞を100μLのPBSに懸濁する。次に、腫瘍の成長状況を観察して記録する。腫瘍が見える場合、1日間隔で腫瘍体積を測定する。
本実施例の方法は、実施例1、実施例2および実施例6の方法と基本的に同じである。違いは、当該試験方案がB16F10腫瘍治療モデルであり、アジュバントAdjと組み合わせた低投与量から高投与量のUThEのみがマウスの腫瘍治療に使用されることである。各マウスの後肢の基部の二つの部位に、1部位あたり50μLのワクチンを皮下注射する。四つの免疫化投与量は、同じであり、各50μLのワクチン成分は、アジュバント(25μLのMF59、25ugのCpG、12.5μgのPolyI:Cを含む)およびUThEであり、UThEの投与量は、それぞれ30μg、50ugおよび80ugである。
治療された各群の腫瘍発症結果は、図15および表8に示されたとおりである。腫瘍細胞の注射から23日までに、各群のマウスの体重は、正常であり、かつ着実に増加していることを示し、腫瘍の成長速度および体積の大きさの順序は、PBS群>Adj群>Adj+Th―30ug群>Adj+Th―50ug群>Adj+Th―80ug群である。18日目の腫瘍の平均体積(mean±SEM)は、それぞれ480.4±118.6mm3、309.9±139.6mm3、253.3±70.59mm3、115.8±45.05mm3、および5.753±5.743mm3である。
投与方法は、実施例7の方法と同じであり、UThEの用量効果関係を調査する実施例7とは異なる。実施例8の目的は、異なる系統のマウスの腫瘍に対する同じ投与量の50ugでの各ポリペプチドの阻害効果を調査することである。DThE1―7の各ペプチドの投与量は、50ugであり、アジュバントの使用量は、実施例7と同じである。C57BL/6マウスに105個のB16F10細胞を接種し、Balb/Cマウスに104の4T1細胞を接種し、腫瘍接種後3日目に免疫氏、各群のマウスの腫瘍成長は、図16に示されたとおりである。各ポリペプチドに対する2種類のマウスの腫瘍阻害効果は異なり、これは、2系統のマウスのMHC II種類に関連する可能性があり、後の投与でまずMHC関連種類を考慮して、標的免疫を行うことができることが示唆される。
Claims (13)
- 腫瘍免疫増強剤であって、
前記腫瘍免疫増強剤は、式Iの構造を有する一つまたは複数の種類のポリペプチド、またはその薬学的に許容される塩を含み、
Z0―Z1―Z2(I)
式において、
Z0は、なしであるか、または1~10個のアミノ酸残基からなるペプチドセグメントであり、
Z2は、なしであるか、または1~10個のアミノ酸残基からなるペプチドセグメントであり、
Z1は、
(a)SEQ ID NO:1~9に示されるようなポリペプチド、
(b)SEQ ID NO:1~9のアミノ酸配列の一つ、二つまたは三つのアミノ酸残基の置換、欠失または付加によって形成され、かつヒトおよびマウスのII型組織適合性抗原に結合できる誘導ポリペプチドからなる群から選択されるペプチドセグメントであることを特徴とする、前記腫瘍免疫増強剤。 - Z0およびZ2は、少なくとも2~8個、好ましくは3~6個の親水性アミノ酸残基を含むことを特徴とする
請求項1に記載の腫瘍免疫増強剤。 - Z0およびZ2のうちの少なくとも一つは、(Arg)n構造を含み、ここで、nは、3~6の正の整数であることを特徴とする
請求項1に記載の腫瘍免疫増強剤。 - 前記腫瘍免疫増強剤は、腫瘍免疫を増強する活性を有することを特徴とする
請求項1に記載の腫瘍免疫増強剤。 - 多量体であって、
前記多量体は、直列のm個の単量体によって形成され、腫瘍免疫を増強する機能を有し、ここで、mは、≧2の正の整数であり、前記各単量体は、それぞれ独立して、式Iの構造を有し、
Z0―Z1―Z2(I)
式において、
Z0は、なしであるか、または1~10個のアミノ酸残基からなるペプチドセグメントであり、
Z2は、なしであるか、または1~10個のアミノ酸残基からなるペプチドセグメントであり、
Z1は、
(a)SEQ ID NO:1~9に示されるようなポリペプチド、
(b)SEQ ID NO:1~9のアミノ酸配列の一つ、二つまたは三つのアミノ酸残基の置換、欠失または付加によって形成され、組織適合性抗原に結合できる誘導ポリペプチドからなる群から選択されるペプチドセグメントであることを特徴とする、前記多量体。 - 単離された核酸分子であって、
ポリペプチドをコードし、前記ポリペプチドは、式Iの構造を有するか、または前記ポリペプチドは、直列のm個の単量体によって形成される多量体であり、ここで、各単量体は、それぞれ独立して、式Iの構造を有し、mは、≧2の正の整数であることを特徴とする、前記単離された核酸分子。 - 医薬組成物であって、
それは、
(a)請求項1に記載の腫瘍免疫増強剤またはその薬学的に許容される塩、請求項5に記載の多量体、および/または請求項6に記載の単離された核酸分子、および
(b)薬学的に許容されるベクターまたは賦形剤を含むことを特徴とする、前記医薬組成物。 - 前記医薬組成物は、
(c)腫瘍抗原をさらに含むことを特徴とする
請求項7に記載の医薬組成物。 - 前記医薬組成物は、
(d)DC活性化剤をさらに含むことを特徴とする
請求項7に記載の医薬組成物。 - 前記医薬組成物は、腫瘍ワクチン組成物であることを特徴とする
請求項7または8に記載の医薬組成物。 - 物質の用途であって、
前記物質は、請求項1に記載の腫瘍免疫増強剤またはその薬学的に許容される塩、請求項5に記載の多量体、請求項6に記載の単離された核酸分子からなる群から選択され、また、前記物質は、腫瘍抗原の抗腫瘍活性を改善するための薬物の調製、または抗腫瘍ワクチン組成物の調製に使用されることを特徴とする、前記用途。 - 薬箱であって、
前記薬箱は、
(i)第1の容器、および当該第1の容器に盛る請求項1に記載の腫瘍免疫増強剤、または前記腫瘍免疫増強剤を含む薬物、
(ii)第2の容器,以及当該第2の容器に盛る腫瘍治療薬、ならびに
(iii)前記腫瘍免疫増強剤および前記腫瘍治療薬を同時に投与することによって癌を治療する説明が記載される説明書を含むことを特徴とする、前記薬箱。 - 癌を治療する方法であって、
(i)必要とする対象に請求項1に記載の腫瘍免疫増強剤またはその薬学的に許容される塩、請求項5に記載の多量体、請求項6に記載の単離された核酸分子または請求項7に記載の医薬組成物を投与する段階と、および
(ii)必要とする対象に腫瘍治療薬を投与する段階とを含むことを特徴とする、前記癌を治療する方法。
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