JP2023522588A - 個別化された治療用抗がんワクチン - Google Patents

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Abstract

本発明は、個別化された治療用抗がんワクチン、そのような抗がんワクチンが使用されるがんの処置方法の他に、該ワクチンを製造する方法に関する。【選択図】図1

Description

本発明は、個別化された治療用抗がんワクチン、そのような抗がんワクチンが使用されるがんの処置方法の他に、該ワクチンを製造する方法に関する。
がんの処置は、特に、生存を意義深く増加させてきた早期検出及び診断に起因して、過去数十年にかけて改善されてきたが、がんを有すると診断された患者の約60%のみが診断後に5年生存する。使用されているがん処置のほとんどは外科的処置、放射線及び細胞傷害性化学療法薬であるが、それらはすべて深刻な副作用を有する。過去数年において、患者自身の免疫系の助けと共にがん細胞を標的化するがん免疫療法、即ち抗がんワクチンが関心を集めており、その理由は、そのような療法は、伝統的ながん処置において見られる副作用の一部を低減させ得るか、又は排除することさえあり得るからである。
免疫学の基礎は自己-非自己の識別に基づく。感染性疾患を誘導する病原体のほとんどは、宿主により認識されて免疫応答を惹起し得る分子シグネチャーを含有する。しかしながら、腫瘍細胞は正常細胞に由来し、一般にいかなる分子シグネチャーも発現しないため、それらを正常細胞から区別することはより困難となる。それにもかかわらず、ほとんどの腫瘍細胞は異なる種類の腫瘍抗原を発現する。これらは、共有腫瘍抗原、即ち複数の個体において同じ種類の腫瘍により発現されるか、若しくは複数の個体において様々な腫瘍により発現される抗原であり得るか、又は特定の患者において見出される患者特異的抗原であり得る。
共有腫瘍抗原としては、過剰発現されるか又は異常に発現される細胞タンパク質、がん遺伝子又は腫瘍抑制因子遺伝子中の突然変異及びウイルス抗原が挙げられる。患者特異的腫瘍抗原は、問題とするタンパク質のアミノ酸配列における変化に繋がる腫瘍ゲノム中の1つ以上の突然変異に起因して生じ得る。これらとしては、非同義突然変異、フレームシフト突然変異、融合抗原及びイントロン保持抗原が挙げられる。
本発明者らは、ワクチンが設計及び生産された患者中に存在する共有腫瘍抗原に対する免疫応答、並びに任意選択的に追加的に患者特異的腫瘍抗原に対する免疫応答を産生させる個別化された抗がんワクチンは、腫瘍細胞の増殖を制御又は阻害するために必要な抗がん免疫応答を向上させることを発見した。
定義
腫瘍は、固形腫瘍と、体液、例えば血液中に見出される腫瘍細胞との両方のために本明細書の文脈において使用される。
患者特異的腫瘍抗原、患者特異的がん抗原及び患者特異的抗原は、特異的な個体/患者において見出される腫瘍抗原のために本明細書において交換可能に使用され、前記腫瘍抗原は、患者の正常細胞と比較して腫瘍細胞中に見出される1つ以上の突然変異を含む。
患者特異的腫瘍エピトープ、患者特異的がんエピトープ、患者特異的エピトープ及びネオエピトープは、患者特異的腫瘍抗原に含まれるペプチドであって、1つ以上の免疫原性突然変異を含むペプチドのために本明細書において交換可能に使用される。
患者特異的腫瘍エピトープ配列、患者特異的がんエピトープ配列、患者特異的エピトープ配列及びネオエピトープ配列は、該エピトープ/ネオエピトープをコードする核酸配列又は該エピトープ/ネオエピトープを含むアミノ酸配列を記載するために本明細書において交換可能に使用される。
共有腫瘍抗原、共有がん抗原及び共有抗原は、複数の個体において同じ種類の腫瘍により発現されるか、又は複数の個体において様々な腫瘍により発現される腫瘍抗原を記載するために本明細書において交換可能に使用される。
共有腫瘍抗原配列、共有がん抗原配列及び共有抗原配列は、共有抗原の部分若しくは全体をコードする核酸配列又は該部分若しくは全体を含むアミノ酸配列を記載するために本明細書において交換可能に使用される。
患者提示共有(patient-present shared)腫瘍抗原、患者提示共有がん抗原及び患者提示共有抗原は、前記患者中に存在するか、又は存在することが同定されている共有腫瘍抗原を記載するために本明細書において交換可能に使用される。
患者提示共有腫瘍抗原配列、患者提示共有がん抗原配列及び患者提示共有抗原配列は、患者提示共有抗原の部分若しくは全体をコードする核酸配列又は該部分若しくは全体を含むアミノ酸配列を記載するために本明細書において交換可能に使用される。
個別化された治療用抗がんワクチンは、個体中に既に存在する腫瘍細胞を認識してそのような腫瘍細胞の増殖を制御又は阻害することができる免疫応答を刺激する目的と共に特異的な個体/患者のために設計及び生産されるワクチンを記載するために使用される。
個体及び患者は本明細書において交換可能に使用され、がんを有するか、又はがんを有することが疑われる特異的な人間を表す。
発明の詳細な説明
がんは、突然変異に起因して細胞の異常な、制御されない増殖を開始する1つ又は少数の細胞により患者の正常組織から発症する。がん細胞は突然変異しているが、ゲノムのほとんどはインタクトであり、患者における残りの細胞と同一である。腫瘍を攻撃する1つのアプローチは、個体/患者における任意の腫瘍は独特であり、患者特異的突然変異は、特定の患者に独特の、患者特異的突然変異型タンパク質(腫瘍特異的抗原)の発現に繋がるという知識に基づく。これらの腫瘍特異的及び患者特異的抗原は、患者の正常細胞中のいかなるタンパク質とも同一でない。したがって、そのような患者特異的抗原は、問題とする患者のために特異的に生産される治療用抗がんワクチン、即ち個別化された治療用抗がんワクチンのための好適な標的であるはずである。この種類の抗がんワクチンに伴う課題は、患者特異的抗原がそれらの予測される治療有効性に従ってワクチンに含めるために選択されるが、一部のものは臨床的状況において予想される治療有効性を示すが、すべてがそれを示すわけではないということである。改善の必要性が存在する。
共有腫瘍抗原は、同じがん種を有する患者の間で、又は患者及びがん種の間で、多くの腫瘍により発現されることが見出されている。一例はHPV16抗原であり、これはすべての頭頸部扁平上皮癌(SCCHN)患者の約50%において発現されるが、異なるがん、例えば子宮頸がん及び外陰扁平上皮癌(vSCC)を有する患者においても発現されるウイルス抗原である。これらの共有抗原の多くは、免疫原性であるとして及び/又は特異的なHLAクラスI若しくはクラスII対立遺伝子上に提示されることが以前に特徴付けられている。共有抗原は、多くの患者において使用される一般向けの治療用抗がんワクチンに含まれ得る(例えば国際公開第2013/092875号パンフレットを参照)。しかしながら、この種類の抗がんワクチンは一部の患者において臨床的有効性を示すが、他の患者において治療有効性は全く又はほとんど見られない。
T細胞応答は、各々の患者のHLA分子上のがんエピトープのプロセシング及び提示に依存する。HLAクラスI及びHLAクラスII分子の多様性に起因して、複数の患者において使用される一般向けのワクチンは、通常、広範囲のHLA分子上に存在するエピトープを抗原が含む可能性を最適化するために大きい全長抗原を含む。しかしながら、患者は、その特定の患者のHLA分子にマッチするエピトープを含む抗原のより短い配列を必要とするにすぎない。それゆえ、あらゆる患者におけるすべての腫瘍抗原をカバーする一般向けの抗がんワクチンを設計及び製造することはできない。
更に、1つの腫瘍抗原のみを標的化する一般向けの治療用抗がんワクチンは、腫瘍において一般的に見出される腫瘍不均質性を無視しており、1つの抗原に対する免疫圧力は、異なる突然変異を有する腫瘍クローンを結果としてもたらし得る。
本発明は、患者提示共有抗原を標的化し、任意選択的に追加的に患者特異的抗原を標的化する、個別化された治療用抗がんワクチンを提示する。これは、患者特異的抗原のみを含む抗がんワクチンと比較して又は共有抗原を含む一般向けの抗がんワクチンと比較して治療効果を増加させる。
本発明のワクチンに含められる患者提示共有抗原は、既知の免疫原性、既知の発現パターン並びに特異的なHLAクラスI及び/又はクラスII分子に対する既知の結合性(binding)を有することができる。患者提示共有抗原に特異的なT細胞は、腫瘍まで移動して腫瘍微環境に影響し、そのため追加の腫瘍特異的T細胞が腫瘍細胞を攻撃できる可能性を増加させることができる。腫瘍は様々な程度まで遺伝子不均質(heterogenic)であり、そのためワクチンに含まれる患者提示共有抗原の異なるサブセットを発現する腫瘍細胞から構成され得る。本発明による個別化されたワクチン中に患者提示共有抗原及び任意選択的に患者特異的抗原を含めることは、腫瘍へと移動する活性化されたT細胞の閾値に達した場合の免疫微環境におけるシフトに起因して複数の又はすべての腫瘍細胞の認識及び殺傷の可能性を増加させる。
本発明によるワクチンは、腫瘍細胞に対する免疫を提供するために通常の適応免疫系を使用する。適応免疫系は、あらゆる抗原が、抗原提示と呼ばれるプロセスの間の特異的抗原の認識により特異的に前記抗原に対する免疫応答を誘起するという点において特異的である。適応免疫系の細胞はリンパ球、特にはB細胞及びT細胞である。B細胞は液性免疫応答に関与する一方、T細胞は細胞媒介性免疫応答に関与する。
特に、本発明によるワクチンは、腫瘍抗原に対するT細胞の活性化を通じて細胞媒介性免疫応答を誘起するために設計される。T細胞は、下記に議論されるようにエピトープがプロセシングされ、MHC分子に複合体化して提示される場合にエピトープを認識する。
本発明によるワクチンに含まれる共有抗原及び任意選択的に患者特異的抗原の患者提示共有抗原配列及び任意選択的に患者特異的抗原配列は、MHC分子のペプチド結合性の溝中にMHC-ペプチド複合体として提示されるように設計される。主要組織適合複合体(MHC)分子の2つの主要なクラス、MHC I及びMHC IIがある。MHC(クラス)I及びMHC(クラス)IIという用語は、HLA(クラス)I及びHLA(クラス)IIと本明細書において交換可能に使用される。ヒト白血球抗原(HLA)はヒトにおける主要組織適合複合体である。
MHC Iは、身体中のすべての有核細胞の細胞表面上に見出される。MHC Iの1つの機能は、細胞傷害性T細胞に対して細胞内からの非自己タンパク質のペプチドを提示することである。MHC Iペプチド複合体は、細胞傷害性T細胞に対してペプチドを提示する細胞の形質膜に挿入され、それにより、特定のMHC-ペプチド複合体に対する細胞傷害性T細胞の活性化が惹起される。ペプチドは、MHC I分子中の溝の中に配置されるため、ペプチドは約8~10アミノ酸の長さであることが許容される。
MHC II分子は、通常は抗原提示細胞、例えば樹状細胞、単核食細胞、一部の内皮細胞、胸腺上皮細胞、及びB細胞上にのみ見出される分子のファミリーである。
MHC Iとは異なり、MHCクラスII分子により提示される抗原は細胞外タンパク質に由来する。細胞外タンパク質は、エンドサイトーシスを受け、リソソーム中で消化され、及び結果としてもたらされるペプチドはMHCクラスII分子上にロードされ、次に細胞表面において提示される。MHCクラスII分子の抗原結合性の溝は、両方の端部において開いており、一般に15~24アミノ酸残基の長さの、より長いペプチドを提示することができる。
MHCクラスI分子は、通常はCD8+ T細胞(又はCD8+細胞)と呼ばれる、T細胞上のCD8及び補助受容体により認識される一方、MHCクラスII分子は、通常はCD4+ T細胞(又はCD4+細胞)と呼ばれる、T細胞上のCD4及び補助受容体により認識される。
本発明の個別化された抗がんワクチンは、3つのユニット、即ち標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットを含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む。二量体化ユニットに起因して、ポリペプチドは二量体タンパク質、いわゆるワクチボディ(vaccibody)を形成する。
3つのユニットをコードする遺伝子は、1つの遺伝子として発現されるように遺伝子操作される。インビボで発現される場合、ポリペプチド/二量体タンパク質は抗原提示細胞(APC)を標的化し、これは、同一の標的化されない抗原と比較して増強されたワクチン効力を結果としてもたらす。
第1の態様において、本発明は、標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットをコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドであって、前記抗原性ユニットが、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列又はその1つ以上の部分、及び任意選択的に1つ以上の患者特異的抗原配列又はその1つ以上の部分を含む、ポリヌクレオチドに関する。
第2の態様において、本発明は、標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットをコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチドであって、前記抗原性ユニットが、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列又はその1つ以上の部分、及び任意選択的に1つ以上の患者特異的抗原配列又はその1つ以上の部分を含む、ポリペプチドに関する。
第3の態様において、本発明は、標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットをコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドによりコードされる2つのポリペプチドからなる二量体タンパク質であって、前記抗原性ユニットが、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列又はその1つ以上の部分、及び任意選択的に1つ以上の患者特異的抗原配列又はその1つ以上の部分を含む、二量体タンパク質に関する。
第4の態様において、本発明は、免疫学的に有効な量の、
(i)標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットをコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドであって、前記抗原性ユニットが、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列若しくはその1つ以上の部分、及び任意選択的に1つ以上の患者特異的抗原配列若しくはその1つ以上の部分を含む、ポリヌクレオチド;又は
(ii)(i)において定義されるポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチド、又は
(iii)(i)において定義されるポリヌクレオチドによりコードされる2つのポリペプチドからなる二量体タンパク質;並びに
医薬的に許容される担体
を含む、個別化された治療用抗がんワクチンに関する。
1つの実施形態において、本発明は、免疫学的に有効な量の、
(a)標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットをコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドであって、前記抗原性ユニットが、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列又はその1つ以上の部分、及び任意選択的に1つ以上の患者特異的抗原配列又はその1つ以上の部分を含む、ポリヌクレオチド;並びに
(b)医薬的に許容される担体
を含む、個別化された治療用抗がんワクチンに関する。
別の実施形態において、本発明は、免疫学的に有効な量の、
(a)標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットをコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドによりコードされる二量体タンパク質又はポリペプチドであって、前記抗原性ユニットが、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列又はその1つ以上の部分、及び任意選択的に1つ以上の患者特異的抗原配列又はその1つ以上の部分を含む、二量体タンパク質又はポリペプチド;並びに
(b)医薬的に許容される担体
を含む、個別化された治療用抗がんワクチンに関する。
本発明によるポリヌクレオチド、ポリペプチド、二量体タンパク質及び個別化された治療用抗がんワクチンに含まれる抗原性ユニットは、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列又はその1つ以上の部分を含む。1つの実施形態において、患者提示共有抗原は、過剰発現される細胞タンパク質、異常に発現される細胞タンパク質、がん精巣抗原、ウイルス抗原、分化抗原、突然変異型がん遺伝子、突然変異型腫瘍抑制因子遺伝子、がん胎児性抗原、共有融合抗原、共有イントロン保持抗原、ダークマター抗原(dark matter antigens)、スプライセオソーム突然変異により引き起こされる共有抗原及びフレームシフト突然変異により引き起こされる共有抗原からなる群から選択される共有抗原である。
1つの実施形態において、患者提示共有抗原は、過剰発現されるか又は異常に発現されるヒト細胞タンパク質、即ち正常な健常細胞及び組織と比較して腫瘍中に増加したレベルで見出される細胞タンパク質である。そのような過剰発現されるか又は異常に発現される細胞タンパク質の例としては、腫瘍タンパク質D52、Her-2/neu、hTERT(テロメラーゼ)及びサバイビンが挙げられる。別の実施形態において、患者提示共有抗原は、その発現がヒト悪性腫瘍中の他に正常な精巣組織中で起こるがん精巣抗原である。がん精巣抗原の例としては、MAGE-A、MAGE-B、GAGE、PAGE-1、SSX、HOM-MEL-40(SSX2)、NY-ESO-1、LAGE-1及びSCP-1が挙げられる。更に別の実施形態において、患者提示共有抗原は、分化抗原、例えばチロシナーゼ及びTRP-2である。更に別の実施形態において、患者提示共有抗原はウイルス抗原である。ウイルス抗原の例としては、ヒトパピローマウイルス(HPV)、B型肝炎ウイルス(HBV)、エプスタイン-バーウイルス(EBV)、カポジ肉腫関連ヘルペスウイルス(KSHV)、メルケル細胞ポリオーマウイルス(MCV又はMCPyV)、ヒトサイトメガロウイルス(HCMV)及びヒトTリンパ球向性ウイルス(HTLV)が挙げられる。更に別の実施形態において、患者提示共有抗原は突然変異型がん遺伝子である。突然変異型がん遺伝子の例としては、KRASを含む、RAS突然変異、PIK3CA突然変異及びEGFR突然変異が挙げられる。更に別の実施形態において、患者提示共有抗原は、突然変異型腫瘍抑制因子遺伝子である。例としては、突然変異型p53、突然変異型pRB、突然変異型BCL2及び突然変異型SWI/SNFが挙げられる。更に別の実施形態において、患者提示共有抗原は、がん胎児性抗原、例えばアルファ-フェトプロテイン又は癌胎児性抗原である。更に別の実施形態において、患者提示共有抗原は、共有イントロン保持抗原又はフレームシフト突然変異により引き起こされる共有抗原、例えばCDX2若しくはCALRである。更に別の実施形態において、患者提示共有抗原は、スプライセオソーム突然変異により引き起こされる共有抗原である。一例は、SF3B1突然変異のような突然変異により引き起こされる抗原である。
任意のがん抗原について、患者ががんを示すときに免疫寛容が起こっている可能性がある。抗がんワクチンは、ワクチンに組み込まれた抗原に対する免疫応答を特異的に惹起するべきである。選択された抗原に対する末梢性免疫寛容は弱い又は強いものであり得る。患者は、正常組織においても発現される共有抗原、即ちヒト細胞タンパク質、例えば過剰発現される抗原及び分化抗原に対して中枢性免疫寛容を確立する可能性がより高い。そのような共有抗原配列又はその部分を抗原性ユニットに(単独で、又は他の患者提示共有抗原配列及び任意選択的に患者特異的抗原配列と共に)組み込むことにより、抗原性ユニットを含む本発明によるワクチンは、腫瘍微環境に影響して腫瘍に対する患者の免疫応答を抑制/寛容型の免疫応答から炎症促進型の免疫応答に変化させるために充分に強い及び広い免疫応答を誘発できる可能性がある。これは、いくつか(several)の他の抗原に対する寛容を壊すことを助け得るため、患者のためのかなりの臨床的利益となり得る。上記の概念は、がん免疫セットポイントのひっくり返し(tipping)として参照され得る。
そのため、1つの実施形態において、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列は、ヒト細胞タンパク質、好ましくは過剰発現されるか若しくは異常に発現されるヒト細胞タンパク質又は分化抗原である、共有抗原である。
少なくとも1つの患者提示共有抗原は、患者の組織又は体液中で当該技術分野において公知の方法により検出されてもよく、該方法としては以下が挙げられる:
・患者のゲノム又はエクソームのシークエンシング、及び任意選択的に、例えば突然変異型がん遺伝子又は突然変異型腫瘍抑制因子遺伝子を同定するための、全ゲノム/エクソーム-seqデータにおけるテーラーメイドのソフトウェアによる検索;
・突然変異型タンパク質の存在を検出するための患者の腫瘍組織の免疫組織化学;
・ウイルス抗原又はがん遺伝子中の既知の突然変異の存在を検出するためのRT-PCR;
・血清試料中の突然変異型腫瘍タンパク質に対する抗体を使用するELISA;
・腫瘍組織のRNA-seq及び共有抗原の発現/過剰発現を検出するための健常組織との比較;
・イントロン保持抗原を同定するための未加工RNA配列データにおけるテーラーメイドのソフトウェアによる検索;
・ダークマター抗原のエレメントである転位性エレメントを同定するための全ゲノム-seqデータにおけるテーラーメイドのソフトウェアによる検索;
・ダークマター抗原を同定するための未加工全エクソーム/RNA配列データにおける短いリピートの検出;
・共有ウイルス抗原を同定するためのRNA-seqデータ;並びに
・患者の腫瘍試料のRNA-seqの、患者自身の健常組織又はGTEX/HPA遺伝子発現データに対するコホート/データベース(例えばTCGA)のいずれかとの比較。
好ましい実施形態において、抗原性ユニットは、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列、又は免疫原性であることが既知である、例えば、他の患者において免疫原性応答を以前に示しているか、他の患者において免疫応答を誘発することが記載されているか、若しくは特定の患者のHLAクラスI及び/若しくはHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測されるそのような抗原配列の部分を含む。別の好ましい実施形態において、抗原性ユニットは、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列の1つ以上の部分、例えば、免疫原性であることが既知であるか又は特定の患者のHLAクラスI及び/若しくはHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測される1つ以上のエピトープを含む。更なる好ましい実施形態において、抗原性ユニットは、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列の1つ以上の部分、例えば、免疫原性であることが既知であるか又は特定の患者のHLAクラスI対立遺伝子に結合することが予測される1つ以上のエピトープを含む。
1つの実施形態において、抗原性ユニットは、特定の患者のHLA対立遺伝子による提示のために好適な長さを有する患者提示共有抗原配列又はその1つ以上の部分を含む。そのため、1つの実施形態において、患者提示共有抗原配列又はその部分は7~30アミノ酸の長さである。別の実施形態において、患者提示共有抗原配列又はその部分は、7~10アミノ酸の長さ又は13~30アミノ酸の長さ、例えば7、8、9、10、11、12、13、14又は15アミノ酸、例えば9アミノ酸の長さを有する。
抗原性ユニットは、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列の全長を含むことができるか、又はその1つ以上の部分を含むことができる。1つの実施形態において、抗原性ユニットは、患者提示共有抗原配列の1つの部分を含む。別の実施形態において、抗原性ユニットは、患者提示共有抗原配列のいくつかの部分を含む。抗原性ユニットは、1つより多くの患者提示共有抗原配列、即ちいくつかの患者共有抗原の配列を、各々全長で、又は各々のそのような抗原の1つ以上の部分で含むことができる。1つの実施形態において、抗原性ユニットは、1つの患者提示共有抗原配列の全長及び1つ又はいくつかの他の患者提示共有抗原の配列の1つ以上の部分、例えば1つの他の患者提示共有抗原の配列の1つの部分又は1つの他の患者提示共有抗原の配列のいくつかの部分又はいくつかの他の患者提示共有抗原の各々の配列の1つの部分又はいくつかの他の患者提示共有抗原の一部若しくは各々の配列のいくつかの部分を含む。好ましい実施形態において、抗原性ユニットは、いくつかの患者提示共有抗原の配列、例えばいくつかの患者提示共有抗原の配列のいくつかの部分、より好ましくはいくつかの患者提示共有抗原のいくつかのエピトープであって、免疫原性であることが既知であるか若しくは特定の患者のHLAクラスI及び/若しくはHLAクラスII対立遺伝子に、好ましくは特定の患者のHLAクラスI対立遺伝子に結合することが予測されるエピトープを含む。
更に別の実施形態において、抗原性ユニットは、1つ以上の患者提示共有抗原の全長及び1つ以上の患者提示共有がん抗原の1つ以上の部分を含む。例としては以下が挙げられる:
・1つの患者提示共有抗原の全長及び1つの患者提示共有がん抗原の1つ以上のエピトープを含む抗原性ユニット;並びに
・いくつかの患者提示共有がん抗原を各々全長で及び1つの患者提示共有がん抗原の1つ以上のエピトープを含む抗原性ユニット;並びに
・1つの患者提示共有抗原の全長及びいくつかの患者提示共有がん抗原の1つ以上のエピトープを含む抗原性ユニット;並びに
・いくつかの患者提示共有がん抗原を各々全長で及びいくつかの患者提示共有がん抗原の1つ以上のエピトープを含む抗原性ユニット。
更に別の実施形態において、抗原性ユニットは、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列の全長又は1つより多くの患者提示共有抗原配列の全長を含む。1つの実施形態において、抗原性ユニットは、1~10個の患者提示共有抗原配列の全長を含む。別の実施形態において、抗原性ユニットは、患者提示共有抗原配列の1~30個の部分を、長いペプチド配列、例えば約28~100アミノ酸の長さのペプチド配列、又はそのような長いペプチド配列をコードする核酸配列の形態で含み、長いペプチド配列は、患者のHLAクラスI及び/又はHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測される複数のエピトープを含む。更に別の実施形態において、抗原性ユニットは、患者提示共有抗原配列の1~50個の部分を、患者のHLAクラスI及び/若しくはHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測される短いペプチド配列/エピトープ又はそのような短いペプチド配列/エピトープをコードする核酸配列の形態で含む。
1つの実施形態において、3~50個の患者提示共有抗原配列が抗原性ユニットに含まれ、これは例えば、3~30個の配列、例えば3~20個の配列、例えば3~15個の配列、又は例えば3~10個の配列である。
別の実施形態において、5~50個の患者提示共有抗原配列が抗原性ユニットに含まれ、これは例えば、5~30個の配列、例えば5~25個の配列、例えば5~20個の配列、例えば5~15個の配列又は例えば5~10個の配列である。
更なる実施形態において、10~50個の患者提示共有抗原配列が抗原性ユニットに含まれ、これは例えば、10~40個の配列、例えば10~30個の配列、例えば10~25個の配列、例えば10~20個の配列又は例えば10~15個の配列である。
腫瘍が、例えば、抗がんワクチンの標的である抗原の発現をシャットダウンすることにより、免疫系から逃避することを回避するために、複数の異なる患者提示共有抗原の配列及び任意選択的に複数の異なる患者特異的抗原の配列を抗原性ユニットに含めることが好ましい。一般に、免疫系から逃避するために腫瘍がシャットダウンすることが必要な遺伝子が多くなればなるほど、腫瘍が実際に、依然として増殖又は生存さえも可能なままそれらのすべてをシャットダウンする能力を実際に有する可能性はより低くなる。更には、腫瘍は、各々の及びあらゆる患者提示共有抗原又は患者特異的抗原が腫瘍細胞のすべてにより発現されるわけではないという点において不均質であり得る。
よって、好ましい実施形態において、アプローチは、腫瘍細胞により発現されるより多くの腫瘍抗原を認識することができるT細胞を活性化させることにより効率的に腫瘍を攻撃するために可能な限り多くの患者提示共有抗原配列及び任意選択的に患者特異的抗原配列を本発明のワクチンの抗原性ユニットに含めることである。また、すべての患者提示共有抗原配列及び任意選択的に患者特異的抗原配列が同じ抗原提示細胞に効率的に取り込まれることを確実にするために、それらは、別々のペプチドの代わりに1つのアミノ酸鎖であるように、又は1つのアミノ酸鎖(即ち抗原性ユニット)をコードするように構成される。しかしながら、上記のように、本発明のワクチンの目的は、抗原性ユニットに含まれる患者提示共有抗原配列及び任意選択的に患者特異的抗原配列に対して患者のT細胞を活性化させることであり、あまりにも多くのそのような配列を抗原性ユニットに含めることはT細胞の希釈を結果としてもたらし得る。したがって、抗原性ユニットに含めるための最適な患者提示共有抗原配列及び任意選択的に患者特異的抗原配列を選択することが重要である。
最適な患者提示共有抗原配列は、免疫原性であることが既知のものである。好ましい実施形態において、抗原性ユニットは、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列の1つ以上の部分、例えば免疫原性であることが既知であるか又は特定の患者のHLA対立遺伝子に、好ましくは患者のHLAクラスI対立遺伝子に結合することが予測される1つ以上のエピトープを含む。
抗原性ユニットを「最大限活用する」ことが好ましく、即ち抗原性ユニットは、抗原性ユニットの免疫原性に寄与しない最低の可能な数のアミノ酸/配列を含む。例として、全長の患者提示共有抗原配列を抗原性ユニットに含めることは、そのような配列が、免疫原性であることが既知であるか又は特定の患者のHLA対立遺伝子に結合することが予測される少数のエピトープのみを含有し、及び配列の残余が抗原性ユニットの免疫原性に寄与しない場合に、あまり好ましくない。一方、そのような配列が、一緒に近くにあるいくつかの又は多くのそのようなエピトープを含有する場合、患者提示共有抗原配列の全長を含めることが合理的であり得る。
抗原性ユニットは1つ以上の患者特異的抗原配列を更に含んでもよい。患者特異的抗原は、患者の腫瘍のゲノム又はエクソームをシークエンシングすることにより同定されてもよい。患者の正常組織のエクソームと比較して、そのような配列は1つ以上の突然変異を含む。突然変異は、少なくとも1つのアミノ酸における変化に繋がる任意の突然変異であってもよい。よって、突然変異は、以下のうちの1つであってもよい:
・アミノ酸における変化に繋がる非同義突然変異
・フレームシフト及びそれにより突然変異後に方向が完全に異なるオープンリーディングフレームに繋がる突然変異
・停止コドンが改変又は欠失されて、腫瘍特異的なエピトープを有するより長いタンパク質に繋がるリードスルー突然変異
・独特の腫瘍特異的なタンパク質配列に繋がるスプライス突然変異
・2つのタンパク質のジャンクションにおいて腫瘍特異的なエピトープを有するキメラタンパク質を生じさせる染色体再編成。
抗原性ユニットは、1つ以上の患者特異的抗原配列又はその1つ以上の部分を含んでもよい。1つの実施形態において、抗原性ユニットは、1つ以上の(いくつかの)患者特異的抗原配列を含む。別の実施形態において、抗原性ユニットは、そのような1つ以上の患者特異的抗原配列の1つ以上の部分、好ましくは1つ以上の患者特異的エピトープを含む。
エピトープは、好ましくは、上記に議論されるMHC分子による提示のために好適な長さを有する。そのため、好ましい実施形態において、エピトープは7~30アミノ酸の長さである。より好ましくは、7~10アミノ酸の長さを有するエピトープ配列又は13~30アミノ酸の長さを有するエピトープ配列、例えば7、8、9、10、11、12、13、14又は15アミノ酸のアミノ酸の長さを有するエピトープ配列である。
好ましい実施形態において、抗原性ユニットは、少なくとも1つの患者特異的エピトープ又は少なくとも5つの患者(patent)特異的なエピトープ又は少なくとも10個の患者特異的エピトープを含む。別の好ましい実施形態において、抗原性ユニットは、少なくとも15個の患者特異的エピトープ、例えば少なくとも20個の患者特異的エピトープを含む。
1つの実施形態において、3~50個の患者特異的抗原配列が抗原性ユニットに含まれ、これは例えば3~30個の配列、例えば3~20個の配列、例えば3~15個の配列又は例えば3~10個の配列である。好ましい実施形態において、そのような配列はエピトープである。
別の実施形態において、5~50個の患者特異的抗原配列が抗原性ユニットに含まれ、これは例えば5~30個の配列、例えば5~25個の配列、例えば5~20個の配列、例えば5~15個の配列又は例えば5~10個の配列である。好ましい実施形態において、そのような配列はエピトープである。
更なる実施形態において、10~50個の患者特異的抗原配列が抗原性ユニットに含まれてもよく、これは例えば10~40個の配列、例えば10~30個の配列、例えば10~25個の配列、例えば10~20個の配列又は例えば10~15個の配列である。好ましい実施形態において、そのような配列はエピトープである。
特に、抗原性ユニットに含められる患者特異的抗原配列が短いエピトープ、例えばわずか数アミノ酸の長さである場合、短いエピトープは、両側においてアミノ酸配列により隣接されるように抗原性ユニットに含まれる。好ましくは、短いエピトープは、エピトープがプロセシングされた後に抗原提示細胞により提示されることを確実にするために2つの隣接配列の本質的に中央に配置される。隣接配列は、好ましくは、抗原中のエピトープに隣接するアミノ酸配列である。
以下は、患者提示共有抗原配列及びその部分に適用され、及び存在する場合、患者特異的抗原配列及びその部分にも適用される。そのため、以下において、抗原配列という用語は、患者提示共有抗原配列及びその部分並びに患者特異的抗原配列及びその部分の両方をカバーするために使用され、及びそれが意図される。
1つの実施形態において、抗原性ユニットは、各々の抗原配列の1つのコピーを含み、その結果、例えば10個の異なるそのような配列が抗原性ユニットに含まれる場合、前記抗原性ユニットを含むワクチンは、10個すべての異なる抗原配列に対して細胞媒介性免疫応答を誘発する。
しかしながら、少数の抗原のみが同定されているか、又は同定された抗原の少数のみが充分に免疫原性である/患者のHLA対立遺伝子に結合することが既知であるか若しくは予測されるといういずれかの理由のため、少数のみの抗原配列が抗原性ユニットに含まれる場合、抗原性ユニットは、抗原に対する免疫応答を強化するために特定の抗原配列の少なくとも2つのコピーを含んでもよい。
抗原性ユニットの長さは、主に、それに含まれる抗原配列の長さの他にそれらの数により決定される。1つの実施形態において、抗原性ユニットは、7~2000アミノ酸、例えば21~2000アミノ酸、好ましくは約30アミノ酸~約1500アミノ酸、より好ましくは約50~約1000アミノ酸、例えば約100~約500アミノ酸又は約100~約400アミノ酸又は約100~約300アミノ酸を含む。
抗原配列が抗原性サブユニット中に無作為に編成されている場合に腫瘍に対する妥当な免疫応答を得ることが可能であるが、免疫応答を増強するために抗原性ユニット中にそれらを編成するための以下の方法のうちの少なくとも1つに従うことが好ましい:
抗原性ユニットは、N末端の開始及びC末端の終了を有するポリペプチドとして記載され得る。抗原性ユニットは、好ましくはユニットリンカーを介して、二量体化ユニットに接続される。抗原性ユニットは、ポリペプチド/二量体タンパク質のCOOH末端又はNH2末端のいずれかに位置する。抗原性ユニットはポリペプチド/二量体タンパク質のCOOH末端にあることが好ましい。
抗原配列は好ましくはリンカーにより分離されている。1つの実施形態において、末端抗原配列、即ち二量体化ユニットに接続されない抗原性ユニットの末端に位置する抗原配列を除くすべては抗原性サブユニット中に編成されており、各々のサブユニットは抗原配列及びサブユニットリンカーからなる。リンカーによる抗原配列の分離に起因して、各々の抗原は、最適な様式で免疫系に提示される。
1つの実施形態において、抗原配列は、最も高い抗原性から最も低い抗原性へと抗原性ユニットのN末端の開始から抗原性ユニットのC末端の終了への方向において、好ましくは二量体化ユニットから抗原性ユニットのC末端の終了に向かう方向において、編成される。
別の実施形態において、特に親水性/疎水性が抗原配列の間で大きく変動する場合、最も疎水性の抗原性配列が抗原性ユニットの実質的に中央に配置され、並びに最も親水性の抗原配列が抗原性ユニットの開始及び/又は終点に配置されることが好ましい。
真に抗原性ユニットの中央における配置は、抗原性ユニットが奇数個の抗原配列を含む場合にのみ可能であるので、この文脈における「実質的に」という用語は、最も疎水性の抗原配列が可能な限り中央の近くに配置されている偶数個の抗原配列を含む抗原性ユニットを指す。例として、抗原性ユニットは、5つの抗原性サブユニットを含み、各々の抗原性サブユニットは、以下:1-2-3*-4-5として編成された異なる抗原配列を含み;1、2、3*、4及び5の各々は異なる抗原配列であり、-はリンカーであり、*は、抗原性ユニットの中央に配置された最も疎水性の抗原配列を指し示す。
別の例において、抗原性ユニットは、6つの抗原性サブユニットを含み、各々の抗原性サブユニットは、以下:1-2-3*-4-5-6又は代替的に以下:1-2-4-3*-5-6として編成された異なる抗原配列を含み;1、2、3*、4、5及び6の各々は異なる抗原配列であり、-はリンカーであり、*は、抗原性ユニットの実質的に中央に配置された最も疎水性の抗原配列を指し示す。
代替的に、抗原配列は、親水性の抗原配列と疎水性の抗原配列との間で交互に編成されていてもよい。
更には、GCリッチ抗原配列は、GCクラスターを回避するために互いに隣接して編成されるべきではない。好ましい実施形態において、1つのGCリッチ抗原配列には、第2のGCリッチ抗原配列が後続する前に少なくとも1つの非GCリッチ抗原配列が後続している。
1つの実施形態において、抗原性ユニットは、抗原配列を以下の順序:E7|リンカー|NY-ESO-1|リンカー|E6において含む。好ましい実施形態において、抗原性ユニットは配列番号14を含む。
別の好ましい実施形態において、抗原性ユニットは配列番号14及び配列番号15を含む。配列番号15は、抗原配列を以下の順序:
T1D320|リンカー|T1D814|リンカー|T1D182|リンカー|T1D689|リンカー|E7|リンカー|T1D339|リンカー|T1D428|リンカー|NY-ESO-1|リンカー|T1D572|リンカー|T1D359|リンカー|T1D488|リンカー|T1D554|リンカー|T1D272|リンカー|T1D210|リンカー|T1D849|リンカー|T1D4|リンカー|T1D77|リンカー|T1D717|リンカー|T1D586|リンカー|E6
において含む。
1つの実施形態において、抗原性ユニットは、抗原配列を以下の順序:E6|リンカー|NY-ESO-1|リンカー|E7において含む。好ましい実施形態において、抗原性ユニットは配列番号16を含む。
別の好ましい実施形態において、抗原性ユニットは配列番号16及び配列番号17を含む。配列番号17は、抗原配列を以下の順序:E6|リンカー|T1D323|リンカー|T1D506|リンカー|T1D12|リンカー|T1D315|リンカー|T1D302|リンカー|T1D700|リンカー|NY-ESO-1|リンカー|T1D535|リンカー|T1D358|リンカー|T1D670|リンカー|T1D294|リンカー|T1D336|リンカー|T1D499|リンカー|T1D425|リンカー T1D491|リンカー|T1D314|リンカー|T1D430|リンカー|E7|リンカー|T1D582において含む。
1つの実施形態において、抗原性ユニットは、抗原配列を以下の順序:NY-ESO-1|リンカー|E7|リンカー|E6において含む。好ましい実施形態において、抗原性ユニットは配列番号18を含む。
別の好ましい実施形態において、抗原性ユニットは配列番号18及び配列番号19を含む。配列番号19は、抗原配列を以下の順序:T1D223|リンカー|T1D164|リンカー|T1D56|リンカー|T1D36|リンカー|T1D129|リンカー|T1D274|リンカー|T1D62|リンカー|T1D5|リンカー|T1D144|リンカー|T1D441|リンカー|T1D368|リンカー|NY-ESO-1|リンカー|T1D234|リンカー|T1D162|リンカー|T1D39|リンカー|T1D272|リンカー|E7|リンカー|T1D328|リンカー|T1D188|リンカー|E6において含む。
抗原性ユニットは、1つの抗原配列を他の抗原配列から分離する1つ以上のリンカー、及び抗原性ユニットを二量体化ユニットに接続するリンカー(以下、ユニットリンカーとも呼ばれる)を更に含んでもよい。1つ以上のリンカーは、各々の抗原配列が最適な様式で免疫系に提示され、抗原性ユニットが本発明のワクチンに含まれる場合に、ワクチンの有効性を増加させることを確実にする。
1つ以上のリンカーは、好ましくは、非免疫原性であるように設計され、好ましくは柔軟性でもあり、それにより、抗原性ユニットが多くの数の抗原配列を含む場合であっても、抗原配列が最適な方式でT細胞に提示されることが可能となる。
好ましくは、1つ以上のリンカーの長さは、柔軟性を保証するために4~20アミノ酸である。別の好ましい実施形態において、1つ以上のリンカーの長さは、8~20アミノ酸、例えば8~15アミノ酸、例えば8~12アミノ酸又は例えば10~15アミノ酸である。特定の実施形態において、1つ以上のリンカーの長さは10アミノ酸である。
具体的実施形態において、抗原性ユニットは10個の抗原配列を含み、これらの配列の間のリンカーは、8~20アミノ酸、例えば8~15アミノ酸、例えば8~12アミノ酸又は例えば10~15アミノ酸の長さを有する。特定の実施形態において、抗原性ユニットは10個の抗原配列を含み、及びこれらの配列の間のリンカーは10アミノ酸の長さを有する。
1つ以上のリンカーは、好ましくは、すべて同じヌクレオチド又はアミノ酸配列を有する。しかしながら、抗原配列の1つ以上がリンカーに類似したアミノ酸モチーフを含む場合、その抗原配列の隣接するリンカーを異なる配列のリンカーで置換することは利点となり得る。更に、抗原配列/リンカージャンクションがそれ自体の中に免疫原性エピトープを構成することが予測される場合、異なる配列のリンカーが使用されてもよい。
1つ以上のリンカーは、好ましくは、セリン(S)-グリシン(G)リンカーであるか、又はセリン-グリシンアミノ酸配列、例えばGGGGS、GGGSS、GGGSG、GGGGS若しくはその複数バリアント、例えばGGGGSGGGGS若しくは(GGGGS)m、(GGGSS)m、(GGGSG)mをコードするヌクレオチドを含むか若しくはそれからなり、ここで、mは、1~5、1~4又は1~3の整数である。好ましい実施形態において、mは2である。
好ましい実施形態において、セリン-グリシンリンカーは、少なくとも1つのロイシン(L)、例えば少なくとも2つ又は少なくとも3つのロイシンを更に含む。セリン-グリシンリンカーは、例えば、1、2、3又は4つのロイシンを含んでもよい。好ましくは、セリン-グリシンリンカーは1つのロイシン又は2つのロイシンを含む。
1つの実施形態において、1つ以上のリンカーは、配列LGGGS、GLGGS、GGLGS、GGGLS又はGGGGLを含むか又はそれからなる。別の実施形態において、1つ以上のリンカーは、配列LGGSG、GLGSG、GGLSG、GGGLG又はGGGSLを含むか又はそれからなる。更に別の実施形態において、1つ以上のリンカーは、配列LGGSS、GLGSS、GGLSS、GGGLS又はGGGSLを含むか又はそれからなる。
更に別の実施形態において、1つ以上のリンカーは、配列LGLGS、GLGLS、GLLGS、LGGLS又はGLGGLを含むか又はそれからなる。更に別の実施形態において、1つ以上のリンカーは、配列LGLSG、GLLSG、GGLSL、GGLLG又はGLGSLを含むか又はそれからなる。更に別の実施形態において、1つ以上のリンカーは、配列LGLSS、GLGLS、GGLLS、GLGSL又はGLGSLを含むか又はそれからなる。
別の実施形態において、1つ以上のリンカーは、10アミノ酸の長さを有し、及び1つのロイシン又は2つのロイシンを含むセリン-グリシンリンカーである。
1つの実施形態において、1つ以上のリンカーは、配列LGGGSGGGGS、GLGGSGGGGS、GGLGSGGGGS、GGGLSGGGGS又はGGGGLGGGGSを含むか又はそれからなる。別の実施形態において、1つ以上のリンカーは、配列LGGSG GGGSG、GLGSGGGGSG、GGLSGGGGSG、GGGLGGGGSG又はGGGSLGGGSGを含むか又はそれからなる。更に別の実施形態において、1つ以上のリンカーは、配列LGGSSGGGSS、GLGSSGGGSS、GGLSSGGGSS、GGGLSGGGSS又はGGGSLGGGSSを含むか又はそれからなる。
更なる実施形態において、1つ以上のリンカーは、配列LGGGSLGGGS、GLGGSGLGGS、GGLGSGGLGS、GGGLSGGGLS又はGGGGLGGGGLを含むか又はそれからなる。別の実施形態において、1つ以上のリンカーは、配列LGGSGLGGSG、GLGSGGLGSG、GGLSGGGLSG、GGGLGGGGLG又はGGGSLGGGSLを含むか又はそれからなる。更に別の実施形態において、1つ以上のリンカーは、配列LGGSSLGGSS、GLGSSGLGSS、GGLSSGGLSS、GGGLSGGGLS又はGGGSLGGGSLを含むか又はそれからなる。
1つの実施形態において、抗原性ユニットは、9つのリンカーにより分離された10個の抗原配列を含み、即ち末端配列は、リンカーではなく、抗原配列である。別の実施形態において、抗原性ユニットは、14個のリンカーにより分離された15個の抗原配列又は19個のリンカーにより分離された20個の抗原配列を含む。
別の実施形態において、抗原性ユニットは、リンカーにより分離された10~20個又は10~25個の抗原配列を含む。好ましくは、前記リンカーは10アミノ酸の長さを有する。リンカーはまた、本明細書において上記に定義されるような任意の長さ、例えば5~12アミノ酸を有してもよい。
代替的に、1つ以上のリンカーは、GSATリンカー、即ち1つ以上のグリシン、セリン、アラニン及びスレオニン残基を含むリンカー、並びにSEGリンカー、即ち1つ以上のセリン、グルタミン酸及びグリシン残基を含むリンカー又はこれらの複数バリアントからなる群から選択されてもよい。
抗原性ユニット及び二量体化ユニットは、好ましくは、ユニットリンカーにより接続されている。ポリヌクレオチドの構築を促すためにユニットリンカーは制限部位を含んでもよい。ユニットリンカーはGLGGLリンカー又はGLSGLリンカーであることが好ましい。
本発明のワクチンは、抗原提示細胞を標的化する標的化ユニットを含む。標的化ユニットに起因して、本発明のポリペプチド/二量体タンパク質/ワクチンは、樹状細胞(DC)、好中球及び他の免疫細胞の誘引に繋がる。そのため、標的化ユニットを含むポリペプチド/二量体タンパク質/ワクチンは、抗原性ユニットを特異的な細胞に標的化するだけでなく、特異的な免疫細胞をポリヌクレオチド/ポリペプチド/二量体タンパク質/ワクチンの投与部位に動員することにより応答増幅効果(アジュバント効果)を追加的に促す。この独特の機序は、臨床的状況において大きな有用性を有し、ワクチン自体がアジュバント効果を提供するので、患者はいかなる追加のアジュバントもなしに本発明のワクチンを与えられることができる。
「標的化ユニット」という用語は、本明細書において使用される場合、その抗原性ユニットを有するポリペプチド/二量体タンパク質/ワクチンを抗原提示細胞に、CD4+ T細胞へのMHCクラスIl拘束性提示のため又はMHCクラスI拘束によるCD8+ T細胞への交差提示を提供するために送達するユニットを指す。
標的化ユニットは、二量体化ユニットを通じて抗原性ユニットに接続されており、後者はポリペプチド/二量体タンパク質のCOOH末端又はNH2末端のいずれかにある。抗原性ユニットはポリペプチド/二量体タンパク質のCOOH末端にあることが好ましい。
標的化ユニットは、本発明のポリペプチド/二量体タンパク質/ワクチンを、妥当な抗原提示細胞上に発現される表面分子、例えば樹状細胞(DC)のサブセット上に排他的に発現される分子に標的化するように設計される。
APC上のそのような標的表面分子の例は、HLA、分化クラスター14(CD14)、分化クラスター40(CD40)、ケモカイン受容体及びToll様受容体(TLR)である。ケモカイン受容体としては、C-Cモチーフケモカイン受容体1(CCR1)、C-Cモチーフケモカイン受容体3(CCR3)及びC-Cモチーフケモカイン受容体5(CCR5)並びにXCR1が挙げられる。Toll様受容体は、例えば、TLR-2、TLR-4及び/又はTLR-5を含んでもよい。
本発明のポリペプチド/二量体タンパク質/ワクチンは、例えば、HLA、CD14、CD40、若しくはToll様受容体に対して特異性を有する1つ以上の抗体結合性領域;リガンド、例えば可溶性CD40リガンド;ケモカインのような天然リガンド、例えばC-Cモチーフリガンド5(CCL5若しくはRANTES)とも呼ばれるケモカインリガンド5若しくはマクロファージ炎症性タンパク質アルファ(CCL3若しくはMIP-1a/MIP1-α);ケモカインモチーフリガンド1若しくは2(XCL1若しくはXCL2)又は例えばフラジェリンのような細菌抗原を含むか又はそれからなる標的化ユニットによって前記表面分子に標的化され得る。
1つの実施形態において、標的化ユニットは、MHCクラスIIタンパク質に対して親和性を有する。そのため、1つの実施形態において、標的化ユニットをコードするヌクレオチド配列は、抗HLA-DP、抗HLA-DR及び抗汎HLAクラスIIからなる群から選択されるMHCクラスIIタンパク質に対して特異性を有する抗体可変ドメイン(VL及びVH)をコードする。
別の実施形態において、標的化ユニットは、CD40、TLR-2、TLR-4及びTLR-5からなる群から選択される表面分子に対して親和性を有する。そのため、1つの実施形態において、標的化ユニットをコードするヌクレオチド配列は、抗CD40、抗TLR-2、抗TLR-4及び抗TLR-5に対して特異性を有する抗体可変ドメイン(VL及びVH)をコードする。1つの実施形態において、標的化ユニットをコードするヌクレオチド配列はフラジェリンをコードする。フラジェリンは、TLR-5に対して親和性を有する。
好ましくは、標的化ユニットは、CCR1、CCR3及びCCR5から選択されるケモカイン受容体に対して親和性を有する。より好ましくは、標的化ユニットをコードするヌクレオチド配列は、APCの細胞表面上に発現されるそのコグネイト受容体、CCR1及びCCR5に結合する、ケモカインヒトマクロファージ炎症性タンパク質アルファ(hMIP-1アルファ;LD78ベータとも呼ばれ、以下において(h)MIP1α及びLD78βとしても表される)をコードする。
本発明のポリペプチド/二量体タンパク質/ワクチンのそのコグネイト受容体への結合は、APCにおける内部移行及び小ペプチドへのタンパク質の分解に繋がり、該小ペプチドはMHC分子上にロードされ、CD4+及びCD8+ T細胞に提示されて、腫瘍特異的な免疫応答を誘導する。刺激されると、活性化されたCD4+ T細胞からの助けと共に、CD8+ T細胞は、同じ抗原を発現する腫瘍細胞を標的化して殺傷する。
本発明の1つの実施形態において、標的化ユニットは、配列番号1のアミノ酸配列24~93に対して少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。好ましい実施形態において、標的化ユニットは、配列番号1のアミノ酸配列24~93に対して少なくとも85%の配列同一性、例えば少なくとも86%、例えば少なくとも87%、例えば少なくとも88%、例えば少なくとも89%、例えば少なくとも90%、例えば少なくとも91%、例えば少なくとも92%、例えば少なくとも93%、例えば少なくとも94%、例えば少なくとも95%、例えば少なくとも96%、例えば少なくとも97%、例えば少なくとも98%、例えば少なくとも99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。1つの実施形態において、標的化ユニットは配列番号1のアミノ酸配列24~93を含む。
より好ましい実施形態において、標的化ユニットは、配列番号1のアミノ酸配列24~93に対して少なくとも80%の配列同一性、例えば配列番号1のアミノ酸配列24~93に対して少なくとも85%、例えば少なくとも86%、例えば少なくとも87%、例えば少なくとも88%、例えば少なくとも89%、例えば少なくとも90%、例えば少なくとも91%、例えば少なくとも92%、例えば少なくとも93%、例えば少なくとも94%、例えば少なくとも95%、例えば少なくとも96%、例えば少なくとも97%、例えば少なくとも98%、例えば少なくとも99%、例えば少なくとも100%の配列同一性を有するアミノ酸配列からなる。
「二量体化ユニット」という用語は、本明細書において使用される場合、抗原性ユニットと標的化ユニットとの間のヌクレオチド又はアミノ酸の配列を指す。そのため、二量体化ユニットは、抗原性ユニット及び標的化ユニットを接続するために役立ち、並びに2つの単量体ポリペプチドの二量体タンパク質への二量体化を促す。更には、二量体化ユニットはまた、ポリペプチド/二量体タンパク質における柔軟性を提供して、APC上の表面分子への標的化ユニットの最適な結合を、たとえそれらが可変的な距離に位置していたとしても可能とする。二量体化ユニットは、これらの要求を果たす任意のユニットであってもよい。
よって、1つの実施形態において、二量体化ユニットはヒンジ領域を含んでもよい。別の実施形態において、二量体化ユニットは、二量体化を促す別のドメインを含む。更に別の実施形態において、二量体化ユニットは、ヒンジ領域及び二量体化を促す別のドメインを含む。1つの実施形態において、ヒンジ領域及び他のドメインは、リンカー(二量体化ユニットリンカー)を通じて接続されてもよい。更に別の実施形態において、二量体化ユニットは、ヒンジ領域、二量体化ユニットリンカー及び二量体化を促す別のドメインを含み、二量体化ユニットリンカーは、ヒンジ領域と二量体化を促す他のドメインとの間に位置する。
「ヒンジ領域」という用語は、二量体化を促す二量体タンパク質のペプチド配列を指す。換言すれば、「ヒンジ領域」という用語は、2つのポリペプチドの接合に寄与する、即ち二量体タンパク質の形成に寄与する二量体化ユニットに含まれるアミノ酸配列を指す。
更に、ヒンジ領域は、ユニットの間の柔軟なスペーサーとして機能して、たとえ二量体タンパク質の2つの標的化ユニットが可変的な距離で発現される場合であっても、それらがAPC上の2つの標的分子に同時に結合することを可能とする。ヒンジ領域は、Igに由来するもの、例えばIgG3に由来するものであってもよい。ヒンジ領域は、Ig由来ヒンジ領域の1つ以上の部分を含んでもよい。ヒンジ領域は、共有結合、例えばシステインの間のジスルフィド架橋の形成を通じて二量体化に寄与してもよい。そのため、1つの実施形態において、ヒンジ領域は、1つ以上の共有結合を形成する能力を有する。共有結合は例えばジスルフィド架橋であることができる。
1つの実施形態において、二量体化ユニットは、配列番号2のアミノ酸配列94~120に対して少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を有するヒンジエクソンh1及びヒンジエクソンh4(ヒトヒンジ領域1及びヒトヒンジ領域4)を含む。
好ましい実施形態において、二量体化ユニットは、配列番号2のアミノ酸配列94~120に対して少なくとも85%の配列同一性、例えば少なくとも86%、例えば少なくとも87%、例えば少なくとも88%、例えば少なくとも89%、例えば少なくとも90%、例えば少なくとも91%、例えば少なくとも92%、例えば少なくとも93%、例えば少なくとも94%、例えば少なくとも95%、例えば少なくとも96%、例えば少なくとも97%、例えば少なくとも98%又は例えば少なくとも99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を有するヒンジエクソンh1及びヒンジエクソンh4を含む。好ましい実施形態において、二量体化ユニットは、配列番号2のアミノ酸配列94~120を有するヒンジエクソンh1及びヒンジエクソンh4を含む。
1つの実施形態において、二量体化を促す他のドメインは、免疫グロブリンドメイン、例えばカルボキシ末端Cドメイン(Cドメイン)、例えばCH1ドメイン、CH2ドメイン若しくはカルボキシ末端Cドメイン(即ちCH3ドメイン)、又はCドメイン若しくはそのバリアントと実質的に同一の配列である。好ましくは、二量体化を促す他のドメインは、IgGに由来するカルボキシ末端Cドメインである。より好ましくは、二量体化を促す他のドメインは、IgG3に由来するカルボキシ末端Cドメインである。
1つの実施形態において、二量体化ユニットは、配列番号2のアミノ酸配列131~237に対して少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を有するIgG3に由来するカルボキシ末端Cドメインを含む。
好ましい実施形態において、二量体化ユニットは、配列番号2のアミノ酸配列131~237に対して少なくとも85%の配列同一性、例えば少なくとも86%、例えば少なくとも87%、例えば少なくとも88%、例えば少なくとも89%、例えば少なくとも90%、例えば少なくとも91%、例えば少なくとも92%、例えば少なくとも93%、例えば少なくとも94%、例えば少なくとも95%、例えば少なくとも96%、例えば少なくとも97%、例えば少なくとも98%又は例えば少なくとも99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を有するIgG3に由来するカルボキシ末端Cドメインを含む。好ましい実施形態において、二量体化ユニットは、配列番号2のアミノ酸配列131~237を有するIgG3に由来するカルボキシ末端Cドメインを含む。
免疫グロブリンドメインは、非共有結合性相互作用、例えば疎水性相互作用を通じて二量体化に寄与する。そのため、1つの実施形態において、免疫グロブリンドメインは、非共有結合性相互作用を介して二量体を形成する能力を有する。好ましくは、非共有結合性相互作用は疎水性相互作用である。
二量体化ユニットがCH3ドメインを含む場合、それはCH2ドメインを含まないことが好ましい。更に、二量体化ユニットがCH2ドメインを含む場合、それはCH3ドメインを含まないことが好ましい。
好ましい実施形態において、二量体化ユニットは、ヒンジエクソンh1及びヒンジエクソンh4、第3のリンカー(又は二量体化ユニットリンカー)並びにヒトIgG3のCH3ドメインからなるポリペプチドからなる。
本発明の1つの実施形態において、二量体化ユニットは、配列番号2のアミノ酸配列94~237に対して少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。好ましい実施形態において、二量体化ユニットは、配列番号2のアミノ酸配列94~237に対して少なくとも85%の配列同一性、例えば少なくとも86%、例えば少なくとも87%、例えば少なくとも88%、例えば少なくとも89%、例えば少なくとも90%、例えば少なくとも91%、例えば少なくとも92%、例えば少なくとも93%、例えば少なくとも94%、例えば少なくとも95%、例えば少なくとも96%、例えば少なくとも97%、例えば少なくとも98%、又は例えば少なくとも99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
より好ましい実施形態において、二量体化ユニットは、配列番号2のアミノ酸配列94~237に対して少なくとも80%の配列同一性、例えば配列番号2のアミノ酸配列94~237に対して少なくとも85%、例えば少なくとも86%、例えば少なくとも87%、例えば少なくとも88%、例えば少なくとも89%、例えば少なくとも90%、例えば少なくとも91%、例えば少なくとも92%、例えば少なくとも93%、例えば少なくとも94%、例えば少なくとも95%、例えば少なくとも96%、例えば少なくとも97%、例えば少なくとも98%、例えば少なくとも99%、例えば100%の配列同一性を有するアミノ酸配列からなる。
よりいっそう好ましい実施形態において、二量体化ユニットは、配列番号2のアミノ酸配列94~237からなる。
1つの実施形態において、ヒンジ領域を他のドメインに接続するリンカー(二量体化ユニットリンカー)が二量体化ユニット中に存在する。別の実施形態において、リンカーが存在し、それはG3S2G3SGリンカーである。代替的な実施形態において、二量体化ユニットリンカーは、グリシン-セリンリッチリンカー、好ましくはGGGSSGGGSGであり、即ち二量体化ユニットは、グリシン-セリンリッチ二量体化ユニットリンカーを含み、好ましくは二量体化ユニットリンカーはGGGSSGGGSGである。二量体化ユニットは、抗原性ユニット及び標的化ユニットに対して任意の配向性を有してもよいことが理解されるべきである。1つの実施形態において、抗原性ユニットは、(例えばユニットリンカーを介して)二量体化ユニットのCOOH末端にあり、標的化ユニットは二量体化ユニットのN末端にある。別の実施形態において、抗原性ユニットは二量体化ユニットのN末端にあり、標的化ユニットは二量体化ユニットのCOOH末端にある。抗原性ユニットは二量体化ユニットのCOOH末端にあることが好ましい。
好ましい実施形態において、本発明のポリヌクレオチドは、シグナルペプチドをコードするヌクレオチド配列を更に含む。シグナルペプチドは、ポリペプチド中の標的化ユニットの配向性に依存して、標的化ユニットのN末端又は標的化ユニットのC末端のいずれかに位置する。シグナルペプチドは、ポリヌクレオチドをトランスフェクトされた細胞において前記ポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチドの分泌を可能とするように構築される。
任意の好適なシグナルペプチドが使用されてもよい。好適なペプチドの例は、Ig VHシグナルペプチド、例えば配列番号9a、ヒトTPAシグナルペプチド、例えば配列番号10及び配列番号1のアミノ酸配列1~23に対して少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むシグナルペプチドである。代替的な実施形態において、シグナルペプチドはヒトMIP1-αシグナルペプチドである。
好ましい実施形態において、シグナルペプチドは、配列番号1のアミノ酸配列1~23に対して少なくとも85%、例えば少なくとも86%、例えば少なくとも87%、例えば少なくとも88%、例えば少なくとも89%、例えば少なくとも90%、例えば少なくとも91%、例えば少なくとも92%、例えば少なくとも93%、例えば少なくとも94%、例えば少なくとも95%、例えば少なくとも96%、例えば少なくとも97%、例えば少なくとも98%、例えば少なくとも99%、例えば100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。代替的な実施形態において、シグナルペプチドは配列番号1のアミノ酸配列1~23を含む。
より好ましい実施形態において、シグナルペプチドは、配列番号1のアミノ酸配列1~23に対して少なくとも80%、好ましくは少なくとも85%、例えば少なくとも86%、例えば少なくとも87%、例えば少なくとも88%、例えば少なくとも89%、例えば少なくとも90%、例えば少なくとも91%、例えば少なくとも92%、例えば少なくとも93%、例えば少なくとも94%、例えば少なくとも95%、例えば少なくとも96%、例えば少なくとも97%、例えば少なくとも98%、例えば少なくとも99%、例えば100%の配列同一性を有するアミノ酸配列からなる。代替的な実施形態において、シグナルペプチドは配列番号1のアミノ酸配列1~23からなる。
配列同一性は、以下のように決定されてもよい:高いレベルの配列同一性は、第2の配列が第1の配列に由来する可能性を指し示す。アミノ酸配列同一性は、2つのアライメントされた配列の間の同一のアミノ酸配列を要求する。そのため、参照配列と70%のアミノ酸同一性を共有する候補配列は、アライメント後に、候補配列中のアミノ酸の70%が参照配列中の対応するアミノ酸と同一であることを要求する。同一性は、コンピュータ分析、限定なく例えば、ClustalWコンピュータアライメントプログラム(Higgins D., Thompson J., Gibson T., Thompson J.D., Higgins D.G., Gibson T.J., 1994. CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-specific gap penalties and weight matrix choice. Nucleic Acids Res. 22:4673-4680)、及びそれにおいて示唆されるデフォルトのパラメーターの補助により決定されてもよい。このプログラムをそのデフォルトの設定と共に使用して、クエリ及び参照ポリペプチドの成熟(生物活性)部分がアライメントされる。完全に保存された残基の数がカウントされ、参照ポリペプチドの長さにより除算される。それを行う際に、クエリ配列の部分を形成する任意のタグ又は融合タンパク質配列は、アライメント及び配列同一性のその後の決定において無視される。
ヌクレオチド配列をアライメントするためにClustalWアルゴリズムが同様に使用されてもよい。配列同一性は、アミノ酸配列について指し示したものと類似した方法で算出されてもよい。
配列の比較のために利用される別の好ましい数学的アルゴリズムは、Myers and Miller, CABIOS (1989)のアルゴリズムである。そのようなアルゴリズムは、FASTA配列アライメントソフトウェアパッケージの部分であるALIGNプログラム(バージョン2.0)に組み込まれている(Pearson WR, Methods Mol Biol, 2000, 132:185-219)。Alignは、大域的なアライメントに基づいて配列同一性を算出する。Align0は、配列の末端におけるギャップに対してペナルティを課さない。アミノ酸配列を比較するためにALIGN及びAlign0プログラムを利用する場合に、-12/-2のギャップオープニング/エクステンションペナルティを伴うBLOSUM50置換マトリックスが好ましくは使用される。
本発明のワクチンは、上記されるポリヌクレオチドを含んでもよい。ポリヌクレオチドは、二本鎖又は一本鎖のいずれかの、DNAヌクレオチド配列又はRNAヌクレオチド配列、例えばゲノムDNA、cDNA、及びRNA配列を含んでもよい。
ポリヌクレオチドは、本発明によるポリペプチドを発現するために種に対して最適化されることが好ましく、即ちポリヌクレオチド配列はヒトコドンに最適化されることが好ましい。
本発明のワクチンは、上記に定義されるポリヌクレオチド配列によりコードされるポリペプチドを更に含んでもよい。ポリペプチドは、本発明によるワクチンの製造のためにインビトロで発現されてもよく、又はポリペプチドは、個体/患者への上記に定義されるポリヌクレオチドの投与の結果としてインビボで発現されてもよい。
二量体化ユニットの存在に起因して、ポリペプチドが発現された場合に二量体タンパク質が形成される。二量体タンパク質は、ホモ二量体、即ち2つのポリペプチド鎖が同一であり、結果的に同一の抗原配列を含むホモ二量体であってもよく、又は二量体タンパク質は、抗原性ユニット中にコードされる2つの異なる単量体ポリペプチドを含むヘテロ二量体であってもよい。抗原配列の量が抗原性ユニットのための上限サイズを超えている場合に後者は妥当であり得る。しかしながら、二量体タンパク質はホモ二量体タンパク質であることが好ましい。
第5の態様において、本発明は、標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットをコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドを含むベクターであって、前記抗原性ユニットが、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列又はその1つ以上の部分、及び任意選択的に1つ以上の患者特異的抗原配列又はその1つ以上の部分を含む、ベクターに関する。
ベクターは、宿主細胞へのトランスフェクション及び上記されるポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチド/二量体タンパク質の発現のためのもの、即ち発現ベクター、例えばDNAプラスミドである。
ベクターは、上記される様々なユニット、特には抗原性ユニットの容易な交換を可能とすることが好ましい。1つの実施形態において、ベクターは、pUMVC4aベクター又はNTC9385Rベクター骨格を含むベクターであってもよい。抗原性ユニットは、5’部位がGLGGL/GLSGLリンカー中に組み込まれており、3’部位がベクター中の停止コドンの後に含まれるSfiI制限酵素カセットにより制限された抗原性ユニットカセットで交換されてもよい。
第6の態様において、本発明は、標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットをコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドを含む宿主細胞であって、前記抗原性ユニットが、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列又はその1つ以上の部分、及び任意選択的に1つ以上の患者特異的抗原配列又はその1つ以上の部分を含む、宿主細胞に関する。
第7の態様において、本発明は、標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットをコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドを含むベクターを含む宿主細胞であって、前記抗原性ユニットが、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列又はその1つ以上の部分、及び任意選択的に1つ以上の患者特異的抗原配列又はその1つ以上の部分を含む、宿主細胞に関する。
好適な宿主細胞は、原核生物、酵母、昆虫又は高等真核細胞を含む。好ましい実施形態において、宿主細胞は、ヒト細胞、好ましくはがん患者の細胞、より好ましくは、その少なくとも1つの患者提示共有抗原配列又はその1つ以上の部分、及び任意選択的にその1つ以上の患者特異的抗原配列又はその1つ以上の部分の由来となる同じがん患者の細胞である。
本発明によるワクチンは、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列及び任意選択的に1つ以上の患者特異的抗原配列が、前記ワクチンのワクチン接種を受ける患者において、例えば患者の腫瘍組織又は体液、例えば血液において同定されるという意味において個別化された治療用抗がんワクチンである。
よって、第8の態様において、本発明は、免疫学的に有効な量の上記に定義される二量体タンパク質、又はポリペプチドを含む個別化された治療用抗がんワクチンを、該ポリペプチドをインビトロで製造することにより調製する方法に関する。
ポリペプチド及びタンパク質のインビトロ合成は、当業者に公知の任意の好適な方法により、例えばペプチド合成又は当該技術分野において公知の好適な発現系のいずれかにおけるポリペプチドの発現、続いて精製により、実行されてもよい。
よって、1つの実施形態において、本発明は、免疫学的に有効な量の、
(i)標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットをコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドによりコードされる2つのポリペプチドからなる二量体タンパク質であって、前記抗原性ユニットが、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列若しくはその1つ以上の部分、及び任意選択的に1つ以上の患者特異的抗原配列若しくはその1つ以上の部分を含む、二量体タンパク質;又は
(ii)標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットをコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチドであって、前記抗原性ユニットが、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列若しくはその1つ以上の部分、及び任意選択的に1つ以上の患者特異的抗原配列若しくはその1つ以上の部分を含む、ポリペプチド
を含む、個別化された治療用抗がんワクチンを、二量体タンパク質又はポリペプチドをインビトロで製造することにより調製する方法であって、
(a)細胞にポリヌクレオチドをトランスフェクトすること;
(b)細胞を培養すること;
(c)細胞から発現された二量体タンパク質又はポリペプチドを収集及び精製すること、並びに
(d)ステップc)から得られた二量体タンパク質又はポリペプチドを医薬的に許容される担体と混合すること
を含む、方法を提供する。
好ましい実施形態において、ステップc)からの二量体タンパク質又はポリペプチドは、前記医薬的に許容される担体中に溶解させられる。
医薬的に許容される担体は、好ましくは、水性の医薬的に許容される担体、例えば水又は緩衝液である。1つの実施形態において、ワクチンはアジュバントを更に含む。
精製は、任意の好適な方法、例えばクロマトグラフィー、遠心分離、又は差次的な溶解性に従って実行されてもよい。
第9の態様において、本発明は、免疫学的に有効な量の上記に定義されるポリヌクレオチドを含む個別化された治療用抗がんワクチンをインビトロで調製する方法に関する。
そのため、1つの実施形態において、本発明は、標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットをコードするヌクレオチド配列を含む免疫学的に有効な量のポリヌクレオチドを含む個別化された治療用抗がんワクチンを調製する方法であって、前記抗原性ユニットが、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列又はその1つ以上の部分、及び任意選択的に1つ以上の患者特異的抗原配列又はその1つ以上の部分を含む、方法を提供し、方法は、
a.ポリヌクレオチドを調製すること;
b.任意選択的にポリヌクレオチドを発現ベクター中にクローニングすること及び
c.ステップa)からのポリヌクレオチド又はステップb)から(form)のベクターを医薬的に許容される担体と混合すること
を含む。
ポリヌクレオチドは、当業者に公知の任意の好適な方法により調製されてもよい。例えば、ポリヌクレオチドは、オリゴヌクレオチド合成装置を使用して化学合成により調製されてもよい。
特に、より小さいヌクレオチド配列、例えば標的化ユニット、二量体化ユニット及び/又は抗原性ユニットの部分をコードするヌクレオチド配列等は、個々に合成され、次にライゲートされて、ベクター骨格に含めるための最終ポリヌクレオチドが製造されてもよい。
個別化された治療用抗がんワクチンに含まれる抗原性ユニットの設計のために、ワクチンを調製する方法に先行して、抗原性ユニットに含まれるべき抗原配列(即ち患者提示共有抗原配列及び任意選択的に患者特異的抗原配列)を同定する方法が為される。
患者提示共有抗原は、以下を含む当該技術分野において公知の方法により(当該技術分野において公知の方法により得られる)患者の(腫瘍)組織又は体液において同定されてもよい:
・患者のゲノム又はエクソームのシークエンシング、及び任意選択的に、例えば突然変異型がん遺伝子又は突然変異型腫瘍抑制因子遺伝子を同定するための、全ゲノム/エクソーム-seqデータにおけるテーラーメイドのソフトウェアによる検索;
・突然変異型タンパク質の存在を検出するための患者の腫瘍組織の免疫組織化学;
・ウイルス抗原又はがん遺伝子中の既知の突然変異の存在を検出するためのRT-PCR;
・血清試料中の突然変異型腫瘍タンパク質に対する抗体を使用するELISA;
・腫瘍組織のRNA-seq及び共有抗原の発現/過剰発現を検出するための健常組織との比較;
・イントロン保持抗原を同定するための未加工RNA配列データにおけるテーラーメイドのソフトウェアによる検索;
・ダークマター抗原のエレメントである転位性エレメントを同定するための全ゲノム-seqデータにおけるテーラーメイドのソフトウェアによる検索;
・ダークマター抗原を同定するための未加工全エクソーム/RNA配列データにおける短い反復の検出;
・共有ウイルス抗原を同定するためのRNA-seqデータ;並びに
・患者の腫瘍試料のRNA-seqの、患者自身の健常組織又はGTEX/HPA遺伝子発現データに対するコホート/データベース(例えばTCGA)のいずれかとの比較。
好ましい実施形態において、抗原性ユニットは、免疫原性であることが既知である少なくとも1つの患者提示共有抗原配列を含む。別の好ましい実施形態において、抗原性ユニットは、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列の1つ以上の部分、例えば免疫原性であることが既知であるか又は特定の患者のHLA対立遺伝子に結合することが予測される1つ又は複数のエピトープを含む。患者特異的抗原配列が抗原性ユニットに含まれる場合、抗原性ユニットは、好ましくは、予測される免疫原性を有する患者特異的抗原配列を含む。
そのため、同定された患者提示共有抗原及び患者特異的抗原は、抗原性ユニットに含まれる場合に本発明のワクチンを最も有効なものとする配列を見出すために更に処理されてもよい。そのような処理のための方法及び配列は、前記抗原がどのように同定されたか、即ちそのような処理のための基礎を形成するデータに依存して行われる。1つの実施形態において、本発明のワクチンに含められる抗原配列の処理及び選択は、以下のように実行される:
1)文献及び/又は1つ以上のデータベースにおける検索が実行されて、共有抗原に関する情報及びその配列、並びに好ましくはそれらの発現パターン、免疫原性、エピトープ及びHLA提示に関する情報が取得される。そのような検索は、同定された抗原が患者提示共有抗原又は患者特異的抗原であるかどうかを決定するために実行される。
2)同定された抗原が患者提示共有抗原であると決定された場合、その配列が研究されて、患者特異的なHLAクラスI及び/又はクラスII対立遺伝子に結合することが予測されるエピトープ、好ましくはすべてのエピトープが同定される。患者のHLAクラスI及び/又はII対立遺伝子は、例えば、正常組織、例えば血液細胞をシークエンシングすることにより決定される。予測は、当該技術分野において公知の予測ツール、即ち当該技術分野において公知の予測ソフトウェア、例えばNetMHCpan及び類似したツールにより実行されてもよい。
3)患者提示共有抗原のうちの、患者のHLAクラスI/II対立遺伝子のうちの1つ以上に対して予測される結合を示す最も有望な、即ち最も免疫原性の配列が抗原性ユニットに含めるために選択される。1つの実施形態において、例えば、少数のみの有望なエピトープがステップ2において同定された場合、又は非免疫原性配列のより長いストレッチがエピトープの間に存在する場合、多数の最小のエピトープが選択される。別の実施形態において、患者の特異的なHLA対立遺伝子に結合するいくつかのエピトープを含むより長い配列が選択される。更に別の実施形態において、全長配列が抗原性ユニットに含めるために選択される。
4)任意選択的に、最も有望な患者特異的抗原配列、例えばエピトープが、そのような配列の予測される免疫原性並びに患者のHLAクラスI及び/又はクラスII対立遺伝子に対する結合に基づいて抗原性ユニットに含めるために選択される。
患者特異的抗原配列が抗原性ユニットに含められる場合、そのような抗原が同定され、患者のHLAクラスI及び/又はII対立遺伝子が決定されたら、次のステップは、そのような配列の予測される免疫原性並びに患者のHLAクラスI及び/又はクラスII対立遺伝子に対する結合に基づいてその最も有望な配列、例えばエピトープを選択することである。
腫瘍突然変異は、腫瘍及び正常組織のシークエンシング並びに得られた配列の比較を行うことにより発見される。様々な方法が、個体のDNA又はRNA中の特定の突然変異又は対立遺伝子の存在を検出するために利用可能である。例えば、動的対立遺伝子特異的ハイブリダイゼーション(DASH)、マイクロプレートアレイダイアゴナルゲル電気泳動(MADGE)、パイロシークエンシング、オリゴヌクレオチド特異的ライゲーション、TaqManシステムを含む技術の他に、様々なDNA「チップ」技術、例えばAffymetrix SNPチップが応用されてもよい。代替的に、直接的なタンパク質シークエンシングにより突然変異を同定する方法が実行されてもよい。
腫瘍エクソーム中の恐らくは数百又は数千の突然変異のうち、最も有望な配列が、予測的HLA結合性アルゴリズムに基づいてインシリコで選択される。その意図は、すべての妥当なエピトープを同定すること、並びに順位付け又はスコア付けの後に、抗原性ユニットに含められる配列を決定することである。
例えば以下のうちの1つの、任意の好適なアルゴリズムが使用されてもよい:
ペプチド-MHC結合性の利用可能なフリーソフトウェア分析(IEDB及びNetMHCpan)は以下のウェブサイトからダウンロードされ得る:
http://www.iedb.org/
http://www.cbs.dtu.dk/services/NetMHC/
ワクチン設計のための最適な配列を予測するための商業的に利用可能な進化したソフトウェアは下記において見出される:
http://www.oncoimmunity.com/
https://omictools.com/t-cell-epitopes-category
https://github.com/griffithlab/pVAC-Seq
http://crdd.osdd.net/raghava/cancertope/help.php
http://www.epivax.com/tag/neoantigen/
各々の突然変異はその抗原性に関してスコア付けされ、最も抗原性のエピトープが選択され、抗原性ユニット中に最適に編成される。
そのため、1つの実施形態において、本発明は、個別化された治療用抗がんワクチンを調製する方法であって、
a)患者の腫瘍組織又は体液中の少なくとも1つの患者提示共有抗原を同定するステップ
b)患者のHLAクラスI及び/又はクラスII対立遺伝子を決定するステップ
c)同定された少なくとも1つの抗原又はその1つ以上の部分の免疫原性を、患者のHLAクラスI及び/又はII対立遺伝子に対するそれらの予測される結合性により予測するステップ
d)少なくとも1つの抗原又はその1つ以上の部分を、ステップc)において予測されたそれらの免疫原性に基づいて選択するステップ;並びに
e)ステップd)において選択された少なくとも1つの抗原又はその1つ以上の部分をコードするヌクレオチド配列を含む抗原性ユニットを含むポリヌクレオチド配列を調製するステップ
を含む、方法を提供する。
別の実施形態において、本発明は、個別化された治療用抗がんワクチンを調製する方法であって、
a)患者の腫瘍組織又は体液中の少なくとも1つの患者提示共有抗原を同定し、及び前記患者の腫瘍組織中の1つ以上の患者特異的抗原を同定するステップ;
b)患者のHLAクラスI及び/又はクラスII対立遺伝子を決定するステップ;
c)同定された少なくとも1つの患者提示共有抗原又はその部分及び同定された1つ以上の患者特異的抗原又はその1つ以上の部分の免疫原性を、患者のHLAクラスI及び/又はII対立遺伝子に対するそれらの予測される結合性により予測するステップ;
d)少なくとも1つの患者特異的共有抗原又はその1つ以上の部分及び1つ以上の患者特異的抗原又はその1つ以上の部分を、ステップc)において予測されたそれらの免疫原性に基づいて選択するステップ;並びに
e)ステップd)において選択された少なくとも1つの患者特異的共有抗原又はその1つ以上の部分及び1つ以上の患者特異的抗原又はその1つ以上の部分をコードするヌクレオチド配列を含む抗原性ユニットを含むポリヌクレオチド配列を調製するステップ
を含む、方法を提供する。
1つの実施形態において、ステップe)において調製されるポリヌクレオチド配列は、本明細書に記載される標的化ユニット及び本明細書に記載される二量体化ユニットをコードするヌクレオチド配列を更に含む。
好ましい実施形態において、調製されたポリヌクレオチド配列は発現ベクター中にクローニングされる。更に別の好ましい実施形態において、ステップe)のポリヌクレオチド配列は、二量体化ユニット及び標的化ユニットをコードするヌクレオチド配列を含む発現ベクター中にクローニングされる。
更に別の実施形態において、ポリヌクレオチド又はベクターは、医薬的に許容される担体と混合される。
最終ワクチンが次に、以下:
- 上記に定義されるポリヌクレオチド
- 上記に定義されるポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチド
- 上記に定義されるポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチド鎖を含む二量体タンパク質
のうちの1つを含むように製造される。
ワクチンは、医薬的に許容される担体を更に含み、並びに他の医薬的に許容される賦形剤、例えば安定化剤、アジュバント、緩衝剤及び同種のものを更に含んでもよい。
医薬的に許容される担体としては、食塩水、緩衝食塩水、例えばPBS、デキストロース、水、グリセロール、エタノール、無菌等張水性緩衝液、及びこれらの組合せが挙げられるがこれらに限定されない。
特に、ポリペプチド/タンパク質を含むワクチンについて、医薬的に許容される賦形剤は、ポリ-ICLC、1018 ISS、アルミニウム塩、Amplivax、AS 15、BCG、CP-870,893、CpG7909、CyaA、dSLIM、GM-CSF、IC30、IC31、Imiquimod、ImuFact EV1 P321、IS Patch、ISS、ISCOMATRIX、Juvlmmune、LipoVac、MF59、モノホスホリルリピドA、Montanide IMS 1312、Montanide ISA 206、Montanide ISA 50V、Montanide ISA-51、OK-432、OM-174、OM-197-MP-EC、ONTAK、PepTel.RTM、ベクターシステム、PLGAマイクロ粒子、レシキモド、SRL172、ビロソーム及び他のウイルス様粒子、YF-17D、VEGFトラップ、R848、ベータ-グルカン、Pam3Cys、AquilaのQS21 stimulon、バジメザン、並びに/又はAsA404(DMXAA)を含むがこれらに限定されない。
特に、発現ベクターに含まれるポリヌクレオチドを含むワクチンについて、ワクチンは、細胞のトランスフェクションを容易にする分子及び/又は免疫応答を増強するためのケモカイン若しくはサイトカインをコードするヌクレオチド配列を含むプラスミドの形態のアジュバントを含んでもよい。
ワクチンは、患者への投与のための任意の好適な製剤、例えば皮内又は筋肉内注射のための液体製剤に製剤化される。
ワクチンは、ポリペプチド/タンパク質ワクチン又はポリヌクレオチドワクチンのいずれかのために好適な任意の様式で投与されてもよく、例えば、注射により皮内に、筋肉内に、皮下に、又は粘膜若しくは上皮塗布により例えば鼻腔内に、経口的に、経腸的に、又は膀胱に投与されてもよい。
特に、ワクチンがポリヌクレオチドワクチンである場合、ワクチンは好ましくは筋肉内に又は皮内に投与される。
1つの実施形態において、ワクチンは結節内注射により投与される。本明細書において使用される場合、「結節内注射」という用語は、ワクチンがリンパ節中に注射されることを意味する。
上記される方法により調製される本発明の個別化された治療用抗がんワクチンは、12週未満以内、例えば9週未満以内又は8週未満以内又は6週未満以内又は4週以内に得られてもよい。
処置されるがんは、任意のがん、例えばがん細胞が、共有がん抗原及び任意選択的に患者特異的がん抗原を結果としてもたらす変更を含むがんであってもよい。がんは、原発性腫瘍、転移又は両方であってもよい。変更について調べられる腫瘍は原発性腫瘍又は転移であってもよい。1つの実施形態において、処置されるがんは、高い抗原負荷を有することが公知のがん、例えば黒色腫、肺がん、腎臓、頭頸部又は膀胱がんである。別の実施形態において、処置されるがんは固形がん又は液性がんである。固形がんの例は、固体塊、例えば腫瘍を形成するがんである。液性がんの例は、体液中に存在するがん、例えばリンパ腫又は血液がんである。本発明のワクチンで処置され得るがんの例は、乳がん、卵巣がん、結腸がん、前立腺がん、骨がん、結腸直腸がん、胃がん、リンパ腫、悪性黒色腫、肝臓がん、小細胞肺がん、非小細胞肺がん、膵臓がん、甲状腺がん、腎臓がん、胆管のがん、脳のがん、子宮頸がん、膀胱がん、食道がん、ホジキン病及び副腎皮質がんである。
好ましい実施形態において、処置は、上記のようなポリヌクレオチドを含むワクチンを用いて行われ、例えばポリヌクレオチドは、DNA又はRNAであり、好ましくはベクターに含まれる。
本発明のポリヌクレオチドワクチンを筋肉内に、例えば大きい筋肉内に、例えば肩、臀部又は大腿中の大きい筋肉内に注射することが好ましい。本発明のポリペプチド/二量体タンパク質は局所的に産生され、妥当な免疫細胞が本質的にそれらの産生の部位においてポリペプチド/二量体タンパク質を内部移行させ、即ち血流に達するポリペプチド/二量体タンパク質は実質的に存在しないことが見出されている。
ポリヌクレオチドワクチンを注射する任意の好適な方法が使用されてもよく、それは例えば、ジェットインジェクターの使用によるもの又はエレクトロポレーションにより補助されるものである。
ワクチンは単一の投薬として投与されてもよく、又は投与は繰り返されてもよい。ワクチン投与が繰り返される場合、T細胞の疲弊を回避するために、それは少なくとも3週の間隔で投与されることが好ましい。
よって、1つの実施形態において、投薬レジメンは、0、3及び6週目並びにその後に患者が臨床的利益を有する限り4週毎のワクチン接種である。ワクチンは、1年もの間投与されてもよい。
ワクチンは、免疫学的に有効な量のポリヌクレオチド/ポリペプチド/二量体タンパク質を含む。「免疫学的に有効な量」により、上述の化合物を用いてワクチン接種されている患者において免疫応答を誘発するために要求されるそのような化合物の量が意味される。そのような免疫応答を指し示す非限定的なパラメーターとしては、以下のうちの1つ以上が挙げられる:腫瘍の成長の停止及び/又はその拡大の停止及び/又は腫瘍のサイズの低減、疾患進行における低減又は安定した疾患、即ちがんがより遅い速度で進行するか、若しくは進行しないこと。これは、腫瘍がより遅い速度で成長するか若しくは成長しないこと及び/又はより遅く拡大するか若しくは拡大しないこと、例えばリンパ節まで拡大することも転移を形成することもないこと及び/又はより悪性とならないことを含む。そのような免疫応答を指し示す他の非限定的なパラメーターは、(重量及び/又は体積の観点における)腫瘍縮小;個々の腫瘍コロニーの数における減少;腫瘍排除;並びに無増悪生存期間である。最終的に、医師は投薬量を決定し、投薬量は変動可能であり、年齢、体重、並びに処置されている患者の全般的状態、処置されているがんの重症度、医師の判断並びに本発明の個別化されたワクチンの特定の性質及び特性に依存し得る。1つの実施形態において、投薬量は、典型的には、DNAワクチンについて0.3~6mgの範囲内であり、ポリペプチド/タンパク質ワクチンについて5μg~5mgの範囲内である。
第10の態様において、本発明は、患者においてがんを処置する方法であって、免疫学的に有効な量の、
(i)標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットをコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドであって、前記抗原性ユニットが、前記患者において存在する少なくとも1つの共有抗原配列若しくはその1つ以上の部分及び任意選択的に前記患者に特異的な1つ以上の抗原配列若しくはその1つ以上の部分を含む、ポリヌクレオチド;又は
(ii)(i)において定義されるポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチド;又は
(iii)(i)において定義されるポリヌクレオチドによりコードされる2つのポリペプチドからなる二量体タンパク質;並びに
医薬的に許容される担体
を含む個別化された治療用抗がんワクチンを患者に投与することを含む、方法を提供する。
そのため、本発明は、患者においてがんを処置する方法であって、患者のために特異的に調製された、本発明による個別化された治療用抗がんワクチンを患者に投与することを含む、方法を提供する。
代替的に、本発明は、患者においてがんを処置する方法における使用のための、免疫学的に有効な量の、
(i)標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットをコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドであって、前記抗原性ユニットが、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列若しくはその1つ以上の部分及び任意選択的に1つ以上の患者特異的抗原配列若しくはその1つ以上の部分を含む、ポリヌクレオチド;又は
(ii)(i)において定義されるポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチド;又は
(iii)(i)において定義されるポリヌクレオチドによりコードされる2つのポリペプチドからなる二量体タンパク質;並びに
医薬的に許容される担体
を含む、個別化された治療用抗がんワクチンであって、ワクチンが患者のために特異的に調製されたものである、ワクチンを提供する。
更に、本発明は、患者におけるがんの処置用の医薬の生産のための、
(i)標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットをコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドであって、前記抗原性ユニットが、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列若しくはその1つ以上の部分及び任意選択的に1つ以上の患者特異的抗原配列若しくはその1つ以上の部分を含む、ポリヌクレオチド;又は
(ii)(i)において定義されるポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチド;又は
(iii)(i)において定義されるポリヌクレオチドによりコードされる2つのポリペプチドからなる二量体タンパク質
の使用であって;ポリヌクレオチド、ポリペプチド又は二量体タンパク質が、患者のために特異的に調製されたものである、使用を提供する。
本発明によるワクチン処置は、任意の他の抗がん処置、例えば放射線療法、化学療法、及び外科的処置と組み合わせられてもよい。
本発明によるワクチン処置はまた、チェックポイント遮断阻害剤処置と組み合わせられてもよい。
図1は、HPV16 E6及び患者1のHLAクラスI対立遺伝子に結合することが予測されるすべてのエピトープのアミノ酸配列を示す図である。2つの下線を引いた配列は、患者1のために個別化された治療用抗がんワクチンの抗原性ユニットに含めるためのHLAクラスI最適化配列を構成する。 図2は、HPV16 E6並びに患者1のHLAクラスI及びHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測されるすべてのエピトープのアミノ酸配列を示す図である。ボックス中の配列は、患者1のために個別化された治療用抗がんワクチンの抗原性ユニットに含めるためのHLAクラスI/HLAクラスII最適化配列を構成する。 図3は、HPV16 E7及び患者1のHLAクラスI対立遺伝子に結合することが予測されるすべてのエピトープのアミノ酸配列を示す図である。下線を引いた配列は、患者1のために個別化された治療用抗がんワクチンの抗原性ユニットに含めるためのHLAクラスI最適化配列を構成する。 図4は、HPV16 E7並びに患者1のHLAクラスI及びHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測されるすべてのエピトープのアミノ酸配列を示す図である。2つのボックス中の配列は、患者1のために個別化された治療用抗がんワクチンの抗原性ユニットに含めるためのHLAクラスI/HLAクラスII最適化配列を構成する。 図5は、HPV16 E6及び患者2のHLAクラスI対立遺伝子に結合することが予測されるすべてのエピトープのアミノ酸配列を示す図である。下線を引いた配列は、患者2のために個別化された治療用抗がんワクチンの抗原性ユニットに含めるためのHLAクラスI最適化配列を構成する。 図6は、HPV16 E6並びに患者2のHLAクラスI及びHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測されるすべてのエピトープのアミノ酸配列を示す図である。ボックス中の配列は、患者2のために個別化された治療用抗がんワクチンの抗原性ユニットに含めるためのHLAクラスI/HLAクラスII最適化配列を構成する。 図7は、HPV16 E7及び患者2のHLAクラスI対立遺伝子に結合することが予測されるすべてのエピトープのアミノ酸配列を示す図である。下線を引いた配列は、患者2のために個別化された治療用抗がんワクチンの抗原性ユニットに含めるためのHLAクラスI最適化配列を構成する。 図8は、HPV16 E7並びに患者2のHLAクラスI及びHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測されるすべてのエピトープのアミノ酸配列を示す図である。2つのボックス中の配列は、患者2のために個別化された治療用抗がんワクチンの抗原性ユニットに含めるためのHLAクラスI/HLAクラスII最適化配列を構成する。 図9は、陰性対照VB1026と比較して、T細胞からのIFN-γ免疫応答(総T細胞応答)を測定することによる、DNAワクチン(構築物)VB4097、VB4100及びVB4105を用いてワクチン接種されたマウスにおけるこれらの構築物の免疫原性を示す図である。 図10は、陰性対照VB1026と比較して、CD8+ T細胞からのIFN-γ免疫応答を測定することによる、DNAワクチン(構築物)VB4100、VB4101及びVB4102を用いてワクチン接種されたマウスにおけるこれらの構築物の免疫原性を示す図である。 図11は、陰性対照VB1026と比較して、A)T細胞(総T細胞応答)、B)CD8+ T細胞及びC)CD4+ T細胞からのIFN-γ免疫応答を測定することによる、DNAワクチン(構築物)VB4100及びVB4102を用いてワクチン接種されたマウスにおけるこれらの構築物の免疫原性を示す図である。 図12は、陰性対照VB1026と比較して、T細胞からのIFN-γ免疫応答を測定することによる、DNAワクチン(構築物)VB4118、VB4119、VB4121、VB4127、VB4128及びVB4130を用いてワクチン接種されたマウスにおけるこれらの構築物の免疫原性を示す図である。
実施例1:本発明のポリヌクレオチド/ポリペプチド/二量体タンパク質及びワクチンに含まれる抗原性ユニットの設計
抗原性ユニットは、患者提示共有抗原配列における以下のバリエーションと共に設計されてもよい。
A.全長配列
B. HLA最適化配列。抗原性ユニットに含めるための選択された配列は、最も免疫原性のエピトープ、即ち患者のHLA I及び/又はHLA II分子に対して高い結合親和性を有するエピトープをカバーするように最適化される。
C.患者のHLA I及び/又はHLA II分子に対して予測される結合性を有するエピトープ。
D. A+Cの組合せ
E. B+Cの組合せ
F. A+Bの組合せ
上記の患者提示共有抗原配列は例えばHPV16であってもよい。全長配列を含むケースD及びFにおいて、ケースDは、例えば、全長配列としてのHPV16 E7(A)とHPV E6からのエピトープ(C)との組合せであってもよく、ケースFは、例えば、全長配列としてのHPV16 E7(A)とHLA最適化配列(B)との組合せであってもよい。上述の例は、1つの単一の患者提示共有抗原であるがその2つの異なる領域を含む。別の実施形態において、ケースD及びFは、第1の患者提示共有抗原、例えばHPV16 E7の全長配列(A)と、第2の患者共有抗原、例えばKRASのエピトープ(C)又はHLA最適化配列(B)との組合せに関する。
そのため、抗原性ユニットは、1つの患者提示共有抗原からのA~Fを含んでもよく、又はいくつかの患者提示共有抗原からのA~Fを含んでもよい。
配列A~Fは、本明細書において提供される方法に従って抗原性ユニット中に編成される。異なる抗原性ユニットの設計が、例えば最適な抗原性ユニットの設計を決定するために実施例3に記載されるように、動物モデルにおいて評価されてもよい。抗原特異的な免疫原性の広さ、強さ及び動態は、IFN-ガンマELISPOT分析により決定され得る。
抗腫瘍有効性は、腫瘍チャレンジ実験において試験され得る。
実施例2:本発明によるポリヌクレオチドの構築
本発明によるポリヌクレオチドが設計され、それは以下のユニット及び構成要素を含む:
Figure 2023522588000002
実施例3:本発明によるポリヌクレオチド/ポリペプチド/二量体ペプチド及びワクチンに含まれる抗原性ユニットに含めるための患者提示共有抗原の配列の選択
頭頸部の扁平上皮癌を示す2人の患者、患者1及び2の血液試料及び腫瘍組織試料を得た。血液試料をエクソームシークエンシングのために分析して健常細胞におけるエクソンを特徴付けた。腫瘍組織試料をエクソームシークエンシングのために分析して腫瘍組織におけるエクソンを特徴付け、RNA-seqのために分析して各々の遺伝子のRNA発現レベルを評価した。ELISAにおいて抗HPV16抗体を使用してHPV16共有抗原の存在を同定した。
最も免疫原性の配列を見出すために、各々の患者のHLAクラスI及びII対立遺伝子を正常組織(血液細胞)のシークエンシングにより決定した。以下のHLAクラスI及びII対立遺伝子が見出された:
Figure 2023522588000003
HPVは環状二本鎖DNAゲノムを有し、該ゲノムは、約8kbのサイズであり、8つの遺伝子をコードし、そのうちのE6及びE7は形質転換特性を有する。ウイルスE6及びE7タンパク質は、健常細胞の悪性細胞への変換に関与することが公知である。それぞれ腫瘍抑制因子p53及びpRBと会合するHPV16 E6及びE7タンパク質の能力は、これらのウイルスタンパク質が腫瘍を誘導する機序として示唆されている。そのため、HPV16のE6及びE7配列は、既知の共有腫瘍抗原であり、抗原性ユニットに含めるためのそれらの中の配列を見出すために選択した。患者のHLAクラスI及びHLAクラスII対立遺伝子に対する結合の予測を、NetMHCpan 4.0ソフトウェアを使用して実行した。
患者1:
HPV 16 E6:
各々9アミノ酸の長さの計16個のエピトープは、患者1のHLAクラスI対立遺伝子に結合することが予測され、各々9アミノ酸の長さの計16個のエピトープは、患者1のHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測された(図2及び表3)。
そのため、患者1のための個別化された治療用抗がんワクチンに含めるための抗原性ユニットが設計され、これは以下を含んでもよい:
A.全長HPV16 E6配列(151アミノ酸)
B. 16個のエピトープの一部、例えば図1の左側に示される12個の下線を引いたエピトープを含むHLAクラスI最適化配列。この配列は、65アミノ酸、即ち全長配列の43%を含有する。
C. 2つのHLAクラスI最適化配列であって、第1の配列が16個のエピトープのうちの12個を含み、第2の配列がエピトープのうちの3個を含むもの(図1)。そのため、組み合わせられた2つの配列は16個のエピトープのうちの15個を含み、92アミノ酸、即ち全長配列の61%を含有する。
D. HLAクラスI/HLAクラスII最適化配列であって、16個のHLAクラスIエピトープのうちの12個及び16個のHLAクラスIIエピトープのうちの9個を含み、そのため32個のHLAクラスI/クラスIIエピトープのうちの21個を含むもの(図2、ボックス)。この配列は、65アミノ酸、即ち全長配列の43%を含有する。
C又はDを抗原性ユニットに含めることが好ましい。
Figure 2023522588000004
HPV16 E7:
各々9アミノ酸の長さの計9個のエピトープは、患者1のHLAクラスI対立遺伝子に結合することが予測され、各々9アミノ酸の長さの計12個のエピトープは、患者1のHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測された(図4及び表4)
そのため、患者1のための個別化された治療用抗がんワクチンに含めるための抗原性ユニットが設計され、これは以下を含んでもよい:
E.全長HPV16 E7配列(98アミノ酸)
F. 9個のエピトープの一部、例えば図3に示される下線を引いたエピトープを含むHLAクラスI最適化配列。この配列は、56アミノ酸、即ち全長配列の57%を含有する。
G. 2つのHLAクラスI/HLAクラスII最適化配列であって、第1の配列が9個のHLAクラスIエピトープのうちの2個及び16個のHLAクラスIIエピトープのうちの7個を含み、第2の配列が9個のHLAクラスIエピトープのうちの4個及び16個のHLAクラスIIエピトープのうちの5個を含むもの(図4、ボックス)。そのため、組み合わせられた2つの配列は、9個のHLAクラスIエピトープのうちの6個及びHLAクラスIIエピトープのすべてを含む。組み合わせられた2つの配列は、54アミノ酸、即ち全長配列の55%を含有する。
F又はGを抗原性ユニットに含めることが好ましい。
上記に基づいて、患者1のための個別化された治療用抗がんワクチンに含めるための抗原性ユニットが設計され、これは、C、D、F及びGの少なくとも1つ若しくはC、D、F及びGのすべて又はこれらの2つの記載される極端な場合の間のこれらの任意の組合せを含む。
Figure 2023522588000005
患者2:
HPV16 E6
各々9アミノ酸の長さの計14個のエピトープは、患者2のHLAクラスI対立遺伝子に結合することが予測され、各々9アミノ酸の長さの計14個のエピトープは、患者2のHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測された(図6及び表5)。
そのため、患者2のための個別化された治療用抗がんワクチンに含めるための抗原性ユニットが設計され、これは以下を含んでもよい;
H.全長HPV16 E6配列(151アミノ酸)
I. 14個のエピトープの一部、例えば図5に示される11個の下線を引いたエピトープを含むHLAクラスI最適化配列。この配列は、57アミノ酸、即ち全長配列の38%を含有する。
J. HLAクラスI/HLAクラスII最適化配列であって、14個のHLAクラスIエピトープのうちの11個及び14個のHLAクラスIIエピトープのうちの8個を含み、そのため28個のHLAクラスI/クラスIIエピトープのうちの19個を含むもの(図6、ボックス)。この配列は、59アミノ酸、即ち全長配列の39%を含有する。
Jを抗原性ユニットに含めることが好ましい。
Figure 2023522588000006
HPV16 E7
各々9アミノ酸の長さの計10個のエピトープは、患者2のHLAクラスI対立遺伝子に結合することが予測され、各々9アミノ酸の長さの計11個のエピトープは、患者2のHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測された(図8及び表6)。
そのため、以下を含む患者2のための個別化された治療用抗がんワクチンに含めるための抗原性ユニットが設計され得る:
A.全長HPV16 E7配列(98アミノ酸)
B. 10個のエピトープの一部、例えば図7に示される6個の下線を引いたエピトープを含むHLAクラスI最適化配列。この配列は、26アミノ酸、即ち全長配列の27%を含有する。
C. 2個のHLAクラスI/HLAクラスII最適化配列であって、第1の配列が10個のHLAクラスIエピトープのうちの6個及び11個のHLAクラスIIエピトープのうちの6個を含み、第2の配列が10個のHLAクラスIエピトープのうちの2個及び11個のHLAクラスIIエピトープのうちの5個を含むもの(図8、ボックス)。そのため、組み合わせられた2つの配列は、11個のHLAクラスIエピトープのうちの8個及びHLAクラスIIエピトープのすべてを含む。組み合わせられた2つの配列は、45アミノ酸、即ち全長配列の45%を含有する。
L又はMを抗原性ユニットに含めることが好ましい。
上記に基づいて、患者2のための個別化された治療用抗がんワクチンに含めるための抗原性ユニットが設計され、これは、J、L及びMの少なくとも1つ若しくはJ、L及びMのすべて又はこれらの2つの記載される極端な場合の間のこれらの任意の組合せを含む。
Figure 2023522588000007
患者1と2、即ち図2と図6及び図4と図8とを比較すると、本発明によるワクチンに含めるための最適な配列は2人の患者の間でかなり異なることが明らかである。
実施例4:患者特異的抗原及び患者提示共有抗原を含むワクチンの比較
患者特異的抗原配列のみを含むワクチンの有効性を、患者提示共有抗原配列及び任意選択的に患者特異的抗原配列を含む本発明によるワクチンの有効性と比較するために、マウスTC-2腫瘍モデルを使用する。
TC-2腫瘍細胞株中に存在する共有抗原及び特異的抗原を、本明細書に記載されるように同定、処理及び選択する、即ち抗原性ユニットに含めるための共有抗原配列は、MHC分子に対するそれらの結合性に基づいて選択され、特異的抗原配列は、インシリコ免疫原性予測方法において追加のパラメーターに基づいて選択される。抗原性ユニットに含めるために選択される共有抗原はウイルス抗原HPV16であり、そのE6及びE7タンパク質の部分をコードする配列を選択した。
すべての選択された抗原配列を商業的な供給業者、例えばGenscript(New Jersey、US)に注文し、LD78ベータ標的化ユニット及びhIgG3二量体化ユニットをコードする配列を含む発現ベクターpUMVC4a中にクローニングする。
ベクター1の抗原性ユニットは共有抗原配列のみを含み、ベクター2の抗原性ユニットは、共有抗原配列及び特異的抗原配列の両方を含む。
正確なワクチボディ形成を検証するために、ベクターを用いてHEK293細胞へのトランスフェクトを行い、上清中のワクチボディタンパク質をウエスタンブロット及び/又はサンドイッチELISAにより同定する。エンプティpUMVC4aベクターを陰性対照として含める。インタクトなホモ二量体タンパク質形成は以下のように確認される:トランスフェクトされた細胞からの上清中のタンパク質をウエスタンブロットにおいて抗hMIP-1アルファ抗体により、二量体タンパク質が単量体に還元されることを結果としてもたらす還元剤の存在下、又は還元剤の非存在下において検出する。
20μgのそれぞれベクター1及び2を水性緩衝液と混合することによりワクチンを調製する。ワクチンをマウスの前脛骨筋において筋肉内に注射し、続いてTriGrid、Ichor、(US)を使用してエレクトロポレーションを行う。13日目に、マウスを安楽死させ、脾臓を採取する。
T細胞応答をIFN-ガンマELISpotにより評価する。本発明によるワクチンは、特異的抗原配列のみを含むワクチンと比較してより高い、より広いT細胞応答を誘導することを我々は観察する。
実施例5:個々の本発明による治療用抗がんDNAワクチン
個々の本発明による治療用抗がんDNAワクチンは、規制当局のガイドラインによる本発明によるポリヌクレオチドを含むベクターのGMP生産、並びにDNAワクチンの充填及び最終製剤化により調製されてもよい。ベクターは、それを無菌食塩水溶液、例えばPBSに、2~6mg/mlの濃度で溶解させることにより製剤化されてもよい。ワクチンは、続いてのエレクトロポレーションあり若しくはなしで皮内若しくは筋肉内のいずれかに投与されてもよく、又は代替的にジェットインジェクターを用いて投与されてもよい。
実施例6:本発明によるポリヌクレオチド/ポリペプチド/二量体ペプチド及びワクチンに含まれる抗原性ユニットに含めるための患者提示共有抗原(及び患者特異的抗原)の配列の選択
頭頸部の扁平上皮癌を示す3人の患者(患者1、2及び3)の血液試料及び腫瘍組織試料を得た。血液試料をエクソームシークエンシングのために分析して健常細胞におけるエクソンを特徴付けた。腫瘍組織試料をエクソームシークエンシングのために分析して腫瘍組織におけるエクソンを特徴付け、RNA-seqのために分析して各々の遺伝子のRNA発現レベルを評価した。
PCRを使用してHPV16共有抗原の存在を同定した。NY-ESO-1の異所性発現をELISAにおいて抗NY-ESO-1抗体により決定した。各々の患者についての患者特異的抗原配列を、本出願及び国際公開第2017/118695号パンフレット(参照により本明細書に組み入れられる)において以前に記載されたように同定した。
NY-ESO-1(がん/精巣抗原1Bとしても公知)は、様々な悪性腫瘍においてmRNA及びタンパク質レベルで再発現されるが、成体組織におけるその正常な発現は生殖細胞及び胎盤細胞に制限されることが見出されているがん精巣抗原(CTA)のファミリーに属するタンパク質である。NY-ESO-1の発現は広範囲の腫瘍種類において報告されている。
HPVについて、HPV16のE6及びE7配列は、既知の共有腫瘍抗原であり、抗原性ユニットに含めるためのそれらの中の配列を見出すために選択した。
最も免疫原性の配列を見出すために、各々の患者のHLAクラスI及びII対立遺伝子を正常組織(血液細胞)のシークエンシングにより決定した。患者のHLAクラスI及びHLAクラスII対立遺伝子に対するHPV16 E6/E7配列及びNY-ESO-1配列の結合の予測を、NetMHCpan 4.0ソフトウェアを使用して実行した。(患者のHLA対立遺伝子にマッチしない)陽性T細胞応答を誘発したことが文献から既知であるIEDBデータベースからの配列を分析に含めた。
患者1、2及び3について見出されたHLAクラスI及びII対立遺伝子は、下記の表に列記される:
Figure 2023522588000008
患者1:
Figure 2023522588000009
患者1のための個別化された治療用抗がんワクチンに含めるための抗原性ユニットを設計し、これは配列番号14を含み、上記の表の右列に記載される配列を以下の順序:E7|リンカー|NY-ESO-1|リンカー|E6で含む。
患者1のための個別化された治療用抗がんワクチンに含めるための第2の抗原性ユニットを設計し、これは配列番号15を含み、上記の表の右列に記載される配列及び追加的に17個の患者特異的抗原配列を含む。最も疎水性の配列は抗原性ユニットの実質的に中央に配置され、最も親水性の配列は抗原性ユニットの始まり及び終わりに配置された。グリシン-セリンリンカーが配列の間に挿入された。抗原性ユニットは配列を以下の順序で含み、T1Dは患者特異的抗原配列を表す:
T1D320|リンカー|T1D814|リンカー|T1D182|リンカー|T1D689|リンカー|E7|リンカー|T1D339|リンカー|T1D428|リンカー|NY-ESO-1|リンカー|T1D572|リンカー|T1D359|リンカー|T1D488|リンカー|T1D554|リンカー|T1D272|リンカー|T1D210|リンカー|T1D849|リンカー|T1D4|リンカー|T1D77|リンカー|T1D717|リンカー|T1D586|リンカー|E6。
Figure 2023522588000010
患者2:
Figure 2023522588000011
患者2のための個別化された治療用抗がんワクチンに含めるための抗原性ユニットを設計し、これは配列番号16を含み、上記の表の右列に記載される配列を以下の順序:E6|リンカー|NY-ESO-1|リンカー|E7で含む。
患者2のための個別化された治療用抗がんワクチンに含めるための第2の抗原性ユニットを設計し、これは配列番号17を含み、上記の表の右列に記載される配列及び追加的に17個の患者特異的抗原配列を含む。最も疎水性の配列は抗原性ユニットの実質的に中央に配置され、最も親水性の配列は抗原性ユニットの始まり及び終わりに配置された。グリシン-セリンリンカーが配列の間に挿入された。抗原性ユニットは配列を以下の順序で含み、T1Dは患者特異的抗原配列を表す:
E6|リンカー|T1D323|リンカー|T1D506|リンカー|T1D12|リンカー|T1D315|リンカー|T1D302|リンカー|T1D700|リンカー|NY-ESO-1|リンカー|T1D535|リンカー|T1D358|リンカー|T1D670|リンカー|T1D294|リンカー|T1D336|リンカー|T1D499|リンカー|T1D425|リンカー T1D491|リンカー|T1D314|リンカー|T1D430|リンカー|E7|リンカー|T1D582。
Figure 2023522588000012
患者3:
Figure 2023522588000013
患者3のための個別化された治療用抗がんワクチンに含めるための抗原性ユニットを設計し、これは配列番号18を含み、上記の表の右列に記載される配列を以下の順序:NY-ESO-1|リンカー|E7|リンカー|E6で含む。
患者3のための個別化された治療用抗がんワクチンに含めるための第2の抗原性ユニットを設計し、これは配列番号19を含み、上記の表の右列に記載される配列及び追加的に17個の患者特異的抗原配列を含む。最も疎水性の配列は抗原性ユニットの実質的に中央に配置され、最も親水性の配列は抗原性ユニットの始まり及び終わりに配置された。グリシン-セリンリンカーが配列の間に挿入された。抗原性ユニットは配列を以下の順序で含み、T1Dは患者特異的抗原配列を表す:
T1D223|リンカー|T1D164|リンカー|T1D56|リンカー|T1D36|リンカー|T1D129|リンカー|T1D274|リンカー|T1D62|リンカー|T1D5|リンカー|T1D144|リンカー|T1D441|リンカー|T1D368|リンカー|NY-ESO-1|リンカー|T1D234|リンカー|T1D162|リンカー|T1D39|リンカー|T1D272|リンカー|E7|リンカー|T1D328|リンカー|T1D188|リンカー|E6。
Figure 2023522588000014
実施例7:本発明によるDNAワクチンの免疫原性
共有抗原配列及び/又はネオエピトープを含むDNAワクチンの設計:
表14に示されるユニット/部分をコードするヌクレオチド配列を含む5つのDNAワクチン(構築物)を設計した:
Figure 2023522588000015
10個のCT26ネオエピトープを含むDNAワクチンVB4097:
この構築物を、患者特異的抗原配列、即ち、ネオエピトープを含む個別化されたDNAワクチンのモデルとして選択した。
マウス結腸がん細胞株CT26の以前に記載されたエクソームシークエンシング及びRNAシークエンシングは、数百~数千の腫瘍特異的な非同義突然変異を明らかにした。インシリコの方法を使用して潜在的な免疫原性の配列、即ち、ネオエピトープを同定し、それらのうちの10個(表15)をVB4097の抗原性ユニットに含めるために選択した。同定された10個のネオエピトープの各々は、27アミノ酸からなるペプチドである。末端ネオエピトープを除くすべてをサブユニット中に編成し、各々のサブユニットは1つのネオエピトープ及び1つの柔軟性グリシン-セリンリンカー(GGGGSGGGGS)からなる。
VB4097は、配列番号20のアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするDNA配列からなる。
Figure 2023522588000016
NY-ESO-1配列又はその部分を含むDNAワクチンVB4100、VB4101及びVB4102。
これらの構築物を、患者提示共有抗原配列を含む個別化されたDNAワクチンのモデルとして選択した。
ヒトニューヨーク食道扁平上皮癌1(NY-ESO-1)は、いくつかのがん種において異常に発現される高度に免疫原性のがん精巣抗原であることが示されている。NY-ESO-1はCT26がん細胞株において内因性に発現されないが、インシリコの方法を使用して、いくつかの免疫原性配列は、BALB/cマウスにおいてマウスMHCクラスI及びIIに結合することが予測された。上記の構築物を、患者提示共有抗原配列を含む個別化されたDNAワクチンのモデルとして選択した。
3つのNY-ESO-1構築物をそのため設計した:
・NY-ESO-1の全長を含む抗原性ユニットを有するVB4100。VB4100は、配列番号21のアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするDNA配列からなる。
・MHCクラスI抗原であることが予測されるNY-ESO-1配列のアミノ酸81~88を含む抗原性ユニットを有するVB4101。VB4101は、配列番号22のアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするDNA配列からなる。
・MHCクラス及びクラスII抗原であることが予測されるいくつかの抗原を含有するNY-ESO-1配列のアミノ酸81~126を含む抗原性ユニットを有するVB4102。VB4102は、配列番号23のアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするDNA配列からなる。
構築物に含まれる様々なNY-ESO-1配列を表16に示す。
Figure 2023522588000017
10個のCT26ネオエピトープ及びNY-ESO-1配列の全長配列を含むDNAワクチンVB4105
この構築物を、患者提示共有抗原配列及び患者特異的抗原配列(ネオエピトープ)を含む個別化されたDNAワクチンのモデルとして選択した。それは、NY-ESO-1の全長配列及び表1に示される10個のCT26ネオエピトープを含む抗原性ユニットを含み、それらの各々は、柔軟性グリシン-セリンリンカー(GGGGSGGGGS)により、以後のネオエピトープ又はNY-ESO-1配列から分離されている。VB4105は、配列番号24のアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするDNA配列からなる。
陰性対照VB1026:
この構築物は、上述の構築物と同一であるが、ユニットリンカーも抗原性ユニットも含まない。それは陰性対照として役立つ。VB1026は、配列番号25のアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするDNA配列からなる。
構築物を含む発現ベクターの構築並びに構築物によりコードされるインタクトな二量体タンパク質の発現及び分泌の確認:
すべての上述の構築物の抗原性ユニットの配列をGenscript(New Jersey、USA)に注文し、発現ベクターpUMVC4a;上記の表14に記載されるシグナルペプチド、標的化ユニット及び二量体化ユニットをコードするヌクレオチド配列を含むマスタープラスミド中にクローニングした。
HEK293細胞(ATCC)に上記の構築物を一過的にトランスフェクトした。簡潔に述べれば、2×105個の細胞/ウェルを、10%のFBS増殖培地を含む24ウェル組織培養プレートにプレーティングし、生産者(Invitrogen、Thermo Fischer Scientific)により示唆される条件下でLipofectamine(登録商標) 2000試薬を使用して1μgのそれぞれのDNAプラスミドをトランスフェクトした。トランスフェクトされた細胞を次に最大5日間37℃で5%のCO2と共に維持した。その後に抗hIgG(CH3ドメイン)、hMIP-1α及びそれぞれの抗原性ユニットに特異的な抗体を使用する上清のサンドイッチELISAによる構築物によりコードされるタンパク質の発現の特徴付けのために細胞上清を採取した。
構築物の免疫原性の評価:
構築物を用いてワクチン接種されたマウスにおいてインビボで誘発されたT細胞免疫応答を測定することにより構築物の免疫原性を決定した。
雌6週齢BALB/cマウスはJanvier Labs(France)から得られた。すべての動物は、Radium Hospital(Oslo、Norway)における動物施設において飼育された。すべての動物プロトコールは、Norwegian Food Safety Authority(Oslo、Norway)により承認された。抗原性ユニットを含む構築物の試験のために群当たり5匹のマウスを使用した一方、陰性対照のために群当たり3匹のマウスを使用した。
20μgの構築物を筋肉内に2回、即ち、0日目及び21日目に投与し、続いてエレクトロポレーションを行った。脾臓を28日目に収集した。
脾臓をセルストレーナー中でマッシュして単一細胞懸濁液を得た。試験される各々の構築物について、単一細胞懸濁液の部分を使用し、Dynabeads(商標)枯渇を使用してCD4+及びCD8+ T細胞を精製した。総脾臓細胞、CD4枯渇脾臓細胞及びCD8枯渇脾臓細胞を次に、ELISpotアッセイにおいてINF-γの産生について試験した。表15に示される10個のネオエピトープを使用して、構築物VB4097及びVB4105を用いてワクチン接種されたマウスから採取された脾臓細胞を再刺激し、下記の表17に示されるNY-ESO-1ペプチドを使用して、前記表に指し示される構築物を用いてワクチン接種されたマウスから採取された脾臓細胞を再刺激した。
Figure 2023522588000018
構築物VB4097、VB4100及びVB4105の免疫原性の比較
構築物VB4097(10個のネオエピトープ)、VB4100(NY-ESO-1全長)、及びVB4105(10個のネオエピトープ及びNY-ESO-1全長)を、T細胞免疫応答を誘発する能力について表15(VB4097及びVB4105)並びに表17(VB4100及びVB4105)のペプチドに対して比較した。
図9に示されるように、陰性対照VB1026を用いてワクチン接種されたマウスは、ネオエピトープ及びNY-ESO-ペプチド配列の両方に対して低い基礎免疫原性を示した。
両方とも同じ10個のCT26ネオエピトープを含むVB4097及びVB4105は、抗原性ユニットが10個のネオエピトープのみを含む(VB4097)のか、それとも追加的にNY-ESO-1の全長配列を含む(VB4105)のかに依存せずに、10個のネオエピトープに対して類似した総T細胞応答(INF-γ応答)を誘導する(図9、灰色バー)。
また、両方ともNY-ESO-1の全長配列を含むVB4100及びVB4105は、抗原性ユニットがNY-ESO-1の全長配列のみを含む(VB4100)のか、それとも追加的に10個のネオエピトープを含む(VB4105)のかに依存せずに、表17に示されるように再刺激のために使用されたペプチドに対して類似した総T細胞応答(INF-γ応答)を誘導する(図9、黒バー)。
VB4105について、10個のネオエピトープを含むVB4097の抗原性ユニットへのNY-ESO-1全長配列の追加は、NY-ESO-1に対する免疫原性の追加に起因して、VB4097でのワクチン接種により誘発されるものと比較してより高い総T細胞応答を誘発した。
患者提示共有抗原を含む本発明によるワクチンは、患者特異的抗原(ネオエピトープ)を含むワクチンの免疫応答に類似した免疫応答を誘発できることをこれらの結果は指し示す。更に、患者提示共有抗原及び患者特異的抗原(ネオエピトープ)の両方を抗原性ユニットに含めることに利益があることをこれらの結果は指し示す。
構築物VB4100、VB4101及びVB4102の免疫原性の比較
インシリコの方法を使用して、NY-ESO-1のアミノ酸81~88からなるエピトープは、MHCクラスIに強く結合してCD8+ T細胞を活性化させる(active)ことが予測された一方、NY-ESO-1のアミノ酸81~126からなるペプチドは、いくつかのMHCクラスI及びクラスII抗原を含有することが予測された。したがって、構築物VB4100(NY-ESO-1全長)、VB4101(NY-ESO-1のアミノ酸81~88)及びVB4102(NY-ESO-1のアミノ酸81~126)を構築し、T細胞免疫応答を誘発する能力について比較した。
最初に、3つの構築物を、予測されるアミノ酸81~88領域に対してCD8+ T細胞免疫応答を誘発する能力について比較した。構築物を用いてワクチン接種されたマウスの脾臓細胞から単離されたCD8+ T細胞を、表16に示されるアミノ酸81~88の最小エピトープを用いて再刺激した。図10に示されるように、NY-ESO-1のアミノ酸81~88からなるエピトープは実際に強いCD8+ T細胞エピトープであることを実験は裏付けた。更に、この領域の免疫原性は、エピトープが抗原性ユニット中の唯一の配列である(VB4101)のか、それとも抗原性ユニットがより長いNY-ESO-1配列又は全長NY-ESO-1配列を含むのかどうかに依存しない。
次に、VB4102をVB4100と比較して、NY-ESO-1のアミノ酸配列81~126中のいくつかの予測されるMHCクラスI及びクラスII抗原は全長NY-ESO-1配列と類似した応答を誘発するかどうかを評価した。構築物を用いてワクチン接種されたマウスの脾臓細胞から単離されたCD4+ T細胞及びCD8+ T細胞を、表17に示されるペプチドを用いて再刺激した。図11に示されるように、両方とも単離されたCD8+(図11B)及びCD4+ T細胞(図11C)からの、NY-ESO-1のアミノ酸配列81~126は、総T細胞応答(図11A)の観点において、NY-ESO-1全長配列よりも強い応答を誘発する。
インシリコの方法を使用することにより、強い免疫応答を誘発することが予測される患者提示共有抗原の短い(より短い)配列/エピトープが同定され得ることをこれらの結果は示唆する。患者提示共有抗原のより長い配列又は全長配列の代わりにそのような配列/エピトープを本発明のワクチンの抗原性ユニットに含めることにより、他の患者提示共有抗原及び/又は患者特異的抗原/ネオエピトープの配列を含むために抗原性ユニット中に空間が残される。これは、そのような個々の抗がんワクチンを与えられる患者がワクチンに対して強い免疫応答を示す可能性を増強する。
実施例8:本発明によるDNAワクチンの免疫原性
共有抗原配列及び/又はネオエピトープを含むDNAワクチンの設計:
表18に示されるユニット/部分をコードするヌクレオチド配列を含む6つのDNAワクチン(構築物)を設計した:
Figure 2023522588000019
10個のB16ネオエピトープを含むDNAワクチンVB4118:
この構築物を、患者特異的抗原配列、即ちネオエピトープを含む個別化されたDNAワクチンのモデルとして選択した。
マウス黒色腫細胞株B16.F10の以前に記載されたエクソームシークエンシング及びRNAシークエンシングは、数百~数千の腫瘍特異的な非同義突然変異を明らかにした。インシリコの方法を使用して潜在的な免疫原性の配列、即ちネオエピトープを同定し、それらのうちの10個(表19)をVB4118の抗原性ユニットに含めるために選択した。同定された10個のネオエピトープの各々は、27アミノ酸からなるペプチドである。末端ネオエピトープを除くすべてをサブユニット中に編成し、各々のサブユニットは1つのネオエピトープ及び1つの柔軟性グリシン-セリンリンカー(GGGGSGGGGS)からなる。
VB4118は、配列番号26のアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするDNA配列からなる。
Figure 2023522588000020
TRP-2配列を含むDNAワクチンVB4119及びフレームシフト抗原を含むVB4127
これらの構築物を、患者提示共有抗原配列を含む個別化されたDNAワクチンのモデルとして選択した。
チロシナーゼ関連タンパク質2(TRP-2)はメラノサイト系列正常分化タンパク質である。この共有抗原(分化抗原)は、インビボでC57BL/6マウスにおけるB16黒色腫細胞の腫瘍拒絶を誘導することが公知である。文献において、表20に示される9アミノ酸の長さのMHCクラスIエピトープ(TRP-2のアミノ酸180~188)は、TRP-2の抗腫瘍効果の原因となる免疫原性配列として同定されている。
VB4119は、配列番号27のアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするDNA配列からなる。
Figure 2023522588000021
フレームシフト突然変異は、ヌクレオチドのインデル(挿入又は欠失)がDNAリーディングフレームにおけるシフトに繋がる場合に生じるDNA突然変異である。結果的に、インデル後のDNA配列全体は不正確に読み取られ、結果としてもたらされるタンパク質は変更される。腫瘍細胞において生じるフレームシフト突然変異は、高度に免疫原性であり得る新規のペプチド配列を生成し、更に、同一のフレームシフト抗原が異なる患者にわたり生じ得るため、共有抗原がんワクチンのための有望な標的となる(Ballhausen et al., Nat. Commun. 11, 2020, 1-13を参照)。表21に示される3つのフレームシフト抗原がインシリコの方法により免疫原性であるとして同定されており、VB4127構築物においてコードされる。抗原性ユニットにおいて、それらは、柔軟性グリシン-セリンリンカー(GGGGSGGGGS)により互いから分離されている。
VB4127は、配列番号28のアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするDNA配列からなる。
Figure 2023522588000022
10個のB16ネオエピトープ及びTRP-2エピトープ(VB4121)又は10個のB16ネオエピトープ及び3個のフレームシフト抗原(VB4128)又は10個のB16ネオエピトープ、TRP-2エピトープ及び3個のフレームシフト抗原(VB4130)を含むDNAワクチン
これらの構築物を、患者提示共有抗原配列及び患者特異的抗原配列(ネオエピトープ)を含む個別化されたDNAワクチンのモデルとして選択した。各々の構築物は、表19に示される10個のB16ネオエピトープを含む抗原性ユニットを含み、それらのB16ネオエピトープの各々は、以後のネオエピトープ又は共有抗原配列から柔軟性グリシン-セリンリンカー(GGGGSGGGGS)により分離されている。同じリンカーを使用して、そのような配列のいくつかを含む構築物中の共有抗原配列を分離した。VB4121は、配列番号29のアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするDNA配列からなり;VB4128は、配列番号30のアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするDNA配列からなり、VB4130は、配列番号31のアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするDNA配列からなる。
実施例7に記載される構築物VB1026を陰性対照として使用した。
構築物を含む発現ベクターの構築並びに構築物によりコードされるインタクトな二量体タンパク質の発現及び分泌の確認
上述の構築物を含む発現ベクターを実施例7に記載されるように構築した。構築物によりコードされるインタクトな二量体タンパク質の発現及び分泌を実施例7に記載されるように確認した。
構築物の免疫原性の評価
構築物を用いてワクチン接種されたマウスにおいてインビボで誘発されたT細胞免疫応答を測定することにより構築物の免疫原性を決定した。
雌6週齢C57BL/6マウスはJanvier Labs(France)から得られた。すべての動物は、Radium Hospital(Oslo、Norway)における動物施設において飼育された。すべての動物プロトコールは、Norwegian Food Safety Authority(Oslo、Norway)により承認された。抗原性ユニットを含む構築物の試験のために群当たり5匹のマウスを使用した一方、陰性対照のために群当たり3匹のマウスを使用した。
20μgの構築物を筋肉内に0日目に投与し、続いてエレクトロポレーションを行った。ワクチン接種されたマウスから脾臓を14日目に収集した。実施例7に記載されるように収集された脾臓を処理し、ELISpotアッセイを実行した。
表19に示される10個のネオエピトープを使用して、構築物VB4118、VB4121、VB4128、及びVB4130を用いてワクチン接種されたマウスから採取された脾臓細胞を再刺激した。表20におけるTRP-2ペプチドを使用して、構築物VB4119、VB4121、及びVB4130を用いてワクチン接種されたマウスから採取された脾臓細胞を再刺激した。下記の表22に示されるフレームシフトペプチドを使用して、構築物VB4127、VB4128、及びVB4130を用いてワクチン接種されたマウスから採取された脾臓細胞を再刺激した。
Figure 2023522588000023
構築物VB4118、VB4119、VB4121、VB4127、VB4128、及びVB4130の免疫原性の比較
構築物VB4118(10個のネオエピトープ)、VB4119(TRP-2)、VB4121(10個のネオエピトープ及びTRP-2)、VB4127(3個のフレームシフト抗原)、VB4128(10個のネオ抗原及び3個のフレームシフト抗原)、並びにVB4130(10個のネオエピトープ、3個のフレームシフト抗原及びTRP-2)を、T細胞免疫応答を誘発する能力について、適用可能な場合、表19、表20、及び表22におけるペプチドに対して比較した。
図12に示されるように、陰性対照VB1026を用いてワクチン接種されたマウスは、試験されたすべてのペプチドに対して低い基礎免疫原性を示した。
患者特異的抗原のみを含むワクチンのモデル構築物(VB4118)並びに患者提示共有抗原のみを含むワクチンのモデル構築物(VB4119及びVB4127)の両方は、ワクチン接種されたマウスにおいて免疫応答を誘発する。
すべて同じ10個のB16ネオエピトープを含むVB4118、VB4121、VB4128、及びVB4130は、抗原性ユニットが10個のネオエピトープのみを含む(VB4118)のか、それとも追加的にTRP-2エピトープ(VB4121)、3個のフレームシフト抗原(VB4128)又はTRP-2エピトープ及び3個のフレームシフト抗原(VB4130)を含むのかどうかに依存せずに、10個のネオエピトープに対して類似した総T細胞応答(INF-γ応答)を誘導する(図12、黒バー)。
更に、共有抗原をネオエピトープ構築物に追加することは、より広い及び増加した総T細胞応答に繋がり、最も高い総T細胞応答は、10個のネオエピトープ、3個のフレームシフト抗原及びTRP-2エピトープをコードする構築物(VB4130)について観察されることを図12は示す。
また、患者提示共有抗原を含む本発明によるワクチンは、患者特異的抗原(ネオエピトープ)を含むワクチンの免疫応答に類似した免疫応答を誘発できることをこの研究の結果は指し示す。更に、異なる種類の共有抗原及び患者特異的抗原(ネオエピトープ)を抗原性ユニットに含めることによる増加したより広い総T細胞応答の利益があることをこれらの結果は指し示す。
配列
配列番号1
シグナルペプチド(aa 1~23)及び成熟ペプチド(hMIP1α/LD78-ベータ、aa 24~93)を含むC-Cモチーフケモカイン3様1前駆体:
Figure 2023522588000024
配列番号2
Figure 2023522588000025
配列番号3
リンカー、アミノ酸配列:GLSGL
配列番号4
リンカー、アミノ酸配列:GLGGL
配列番号5
ヒンジ領域1(ヒトIgG3 UHヒンジ)、12アミノ酸:ELKTPLGDTTHT
配列番号6
ヒンジ領域4(ヒトIgG3、MHヒンジ、15アミノ酸):EPKSCDTPPPCPRCP
配列番号7
Gly-Serリンカー:GGGSSGGGSG
配列番号8
hCH3 IgG3、アミノ酸配列:
Figure 2023522588000026
配列番号9
シグナルペプチド
MNFGLRLIFLVLTLKGVQC
配列番号10
シグナルペプチド
MDAMKRGLCCVLLLCGAVFVSP
配列番号11:HPV16 E6
Figure 2023522588000027
配列番号12:HPV16 E7
Figure 2023522588000028
配列番号13:NY-ESO-1
Figure 2023522588000029
配列番号14(302アミノ酸)
抗原配列を以下の順序:E7|リンカー|NY-ESO-1|リンカー|E6で含む抗原性ユニット。
Figure 2023522588000030
配列番号15(924アミノ酸)
抗原配列を以下の順序:T1D320|リンカー|T1D814|リンカー|T1D182|リンカー|T1D689|リンカー|E7|リンカー|T1D339|リンカー|T1D428|リンカー|NY-ESO-1|リンカー|T1D572|リンカー|T1D359|リンカー|T1D488|リンカー|T1D554|リンカー|T1D272|リンカー|T1D210|リンカー|T1D849|リンカー|T1D4|リンカー|T1D77|リンカー|T1D717|リンカー|T1D586|リンカー|E6で含む抗原性ユニット。
Figure 2023522588000031
配列番号16(227アミノ酸)
抗原配列を以下の順序:E6|リンカー|NY-ESO-1|リンカー|E7で含む抗原性ユニット
Figure 2023522588000032
配列番号17(850アミノ酸)
抗原配列を以下の順序:E6|リンカー|T1D323|リンカー|T1D506|リンカー|T1D12|リンカー|T1D315|リンカー|T1D302|リンカー|T1D700|リンカー|NY-ESO-1|リンカー|T1D535|リンカー|T1D358|リンカー|T1D670|リンカー|T1D294|リンカー|T1D336|リンカー|T1D499|リンカー|T1D425|リンカー T1D491|リンカー|T1D314|リンカー|T1D430|リンカー|E7|リンカー|T1D582で含む抗原性ユニット。
Figure 2023522588000033
配列番号18(221アミノ酸):
抗原配列を以下の順序:NY-ESO-1|リンカー|E7|リンカー|E6で含む抗原性ユニット。
Figure 2023522588000034
配列番号19(831アミノ酸)
抗原配列を以下の順序:T1D223|リンカー|T1D164|リンカー|T1D56|リンカー|T1D36|リンカー|T1D129|リンカー|T1D274|リンカー|T1D62|リンカー|T1D5|リンカー|T1D144|リンカー|T1D441|リンカー|T1D368|リンカー|NY-ESO-1|リンカー|T1D234|リンカー|T1D162|リンカー|T1D39|リンカー|T1D272|リンカー|E7|リンカー|T1D328|リンカー|T1D188|リンカー|E6で含む抗原性ユニット。
Figure 2023522588000035
配列番号20
VB4097のアミノ酸配列
Figure 2023522588000036
配列番号21
VB4100のアミノ酸配列
Figure 2023522588000037
配列番号22
VB4101のアミノ酸配列
Figure 2023522588000038
配列番号23
VB4102のアミノ酸配列
Figure 2023522588000039
配列番号24
VB4105のアミノ酸配列
Figure 2023522588000040
配列番号25
VB1026のアミノ酸配列
Figure 2023522588000041
配列番号26
VB4118のアミノ酸配列
Figure 2023522588000042
配列番号27
VB4119のアミノ酸配列
Figure 2023522588000043
配列番号28
VB4127のアミノ酸配列
Figure 2023522588000044
配列番号29
VB4121のアミノ酸配列
Figure 2023522588000045
配列番号30
VB4128のアミノ酸配列
Figure 2023522588000046
配列番号31
VB4130のアミノ酸配列
Figure 2023522588000047
配列番号32
HPV E6のアミノ酸6~15
QERPRKLPQ
配列番号33
HPV E6のアミノ酸8~17
RPRKLPQLC
配列番号34
HPV E6のアミノ酸23~32
IHDIILECV
配列番号35
HPV E6のアミノ酸24~33
HDIILECVY
配列番号36
HPV E6のアミノ酸26~35
IILECVYCK
配列番号37
HPV E6のアミノ酸35~44
QQLLRREVY
配列番号38
HPV E6のアミノ酸42~51
VYDFARRDL
配列番号39
HPV E6のアミノ酸43~52
YDFARRDLC
配列番号40
HPV E6のアミノ酸44~53
DFARRDLCI
配列番号41
HPV E6のアミノ酸45~54
FARRDLCIV
配列番号42
HPV E6のアミノ酸60~69
YAVRDKCLK
配列番号43
HPV E6のアミノ酸62~71
VRDKCLKFY
配列番号44
HPV E6のアミノ酸81~90
YSLYGTTLE
配列番号45
HPV E6のアミノ酸125~134
FHNIRGRWT
配列番号46
HPV E6のアミノ酸131~140
RWTGRCMSC
配列番号47
HPV E6のアミノ酸143~152
SRTRRETQL
配列番号48
HPV E6のアミノ酸16~31
CTELQTTIHDIILEC
配列番号49
HPV E6のアミノ酸17~32
TELQTTIHDIILECV
配列番号50
HPV E6のアミノ酸18~33
ELQTTIHDIILECVY
配列番号51
HPV E6のアミノ酸19~34
LQTTIHDIILECVYC
配列番号52
HPV E6のアミノ酸20~35
QTTIHDIILECVYCK
配列番号53
HPV E6のアミノ酸34~49
KQQLLRREVYDFARR
配列番号54
HPV E6のアミノ酸49~64
DLCIVYRDGNPYAVR
配列番号55
HPV E6のアミノ酸50~65
LCIVYRDGNPYAVRD
配列番号56
HPV E6のアミノ酸51~66
CIVYRDGNPYAVRDK
配列番号57
HPV E6のアミノ酸78~93
HYCYSLYGTTLEQQY
配列番号58
HPV E6のアミノ酸95~110
PLCDLLIRCINRQKP
配列番号59
HPV E6のアミノ酸96~111
LCDLLIRCINRQKPL
配列番号60
HPV E6のアミノ酸97~112
CDLLIRCINRQKPLC
配列番号61
HPV E6のアミノ酸98~113
DLLIRCINRQKPLCP
配列番号62
HPV E6のアミノ酸99~114
LLIRCINRQKPLCPE
配列番号63
HPV E6のアミノ酸121~136
KKQRFHNIRGRWTGR
配列番号64
HPV E7のアミノ酸7~16
TLHEYMLDL
配列番号65
HPV E7のアミノ酸22~31
LYGYGQLND
配列番号66
HPV E7のアミノ酸38~47
IDGPAGQAE
配列番号67
HPV E7のアミノ酸48~57
DRAHYNIVT
配列番号68
HPV E7のアミノ酸55~64
VTFCCKCDS
配列番号69
HPV E7のアミノ酸66~75
RLCVQSTHV
配列番号70
HPV E7のアミノ酸72~81
THVDIRTLE
配列番号71
HPV E7のアミノ酸73~82
HVDIRTLED
配列番号72
HPV E7のアミノ酸85~94
GTLGIVCPI
配列番号73
HPV E7のアミノ酸4~19
DTPTLHEYMLDLQPE
配列番号74
HPV E7のアミノ酸5~20
TPTLHEYMLDLQPET
配列番号75
HPV E7のアミノ酸6~21
PTLHEYMLDLQPETT
配列番号76
HPV E7のアミノ酸7~22
TLHEYMLDLQPETTD
配列番号77
HPV E7のアミノ酸8~23
LHEYMLDLQPETTDL
配列番号78
HPV E7のアミノ酸9~24
HEYMLDLQPETTDLY
配列番号79
HPV E7のアミノ酸10~25
EYMLDLQPETTDLYG
配列番号80
HPV E7のアミノ酸70~85
QSTHVDIRTLEDLLM
配列番号81
HPV E7のアミノ酸71~86
STHVDIRTLEDLLMG
配列番号82
HPV E7のアミノ酸72~87
THVDIRTLEDLLMGT
配列番号83
HPV E7のアミノ酸73~88
HVDIRTLEDLLMGTL
配列番号84
HPV E7のアミノ酸74~89
VDIRTLEDLLMGTLG
配列番号85
HPV E6のアミノ酸16~25
CTELQTTIH
配列番号86
HPV E6のアミノ酸42~51
VYDFARRDL
配列番号87
HPV E6のアミノ酸45~54
FARRDLCIV
配列番号88
HPV E6のアミノ酸52~61
IVYRDGNPY
配列番号89
HPV E6のアミノ酸54~63
YRDGNPYAV
配列番号90
HPV E6のアミノ酸68~77
KFYSKISEY
配列番号91
HPV E6のアミノ酸73~82
ISEYRHYCY
配列番号92
HPV E6のアミノ酸75~84
EYRHYCYSL
配列番号93
HPV E6のアミノ酸80~89
CYSLYGTTL
配列番号94
HPV E6のアミノ酸84~93
YGTTLEQQY
配列番号95
HPV E6のアミノ酸88~97
LEQQYNKPL
配列番号96
HPV E6のアミノ酸91~100
QYNKPLCDL
配列番号97
HPV E6のアミノ酸11~20
RHLDKKQRF
配列番号98
HPV E6のアミノ酸12~21
RFHNIRGRW
配列番号99
HPV E6のアミノ酸18~33
ELQTTIHDIILECVY
配列番号100
HPV E6のアミノ酸49~64
DLCIVYRDGNPYAVR
配列番号101
HPV E6のアミノ酸50~65
LCIVYRDGNPYAVRD
配列番号102
HPV E6のアミノ酸51~66
CIVYRDGNPYAVRDK
配列番号103
HPV E6のアミノ酸74~89
SEYRHYCYSLYGTTL
配列番号104
HPV E6のアミノ酸75~90
EYRHYCYSLYGTTLE
配列番号105
HPV E6のアミノ酸76~91
YRHYCYSLYGTTLEQ
配列番号106
HPV E6のアミノ酸77~92
RHYCYSLYGTTLEQQ
配列番号107
HPV E6のアミノ酸78~93
HYCYSLYGTTLEQQY
配列番号108
HPV E6のアミノ酸96~111
LCDLLIRCINRQKPL
配列番号109
HPV E6のアミノ酸97~112
CDLLIRCINRQKPLC
配列番号110
HPV E6のアミノ酸98~113
DLLIRCINRQKPLCP
配列番号111
HPV E6のアミノ酸99~114
LLIRCINRQKPLCPE
配列番号112
HPV E6のアミノ酸121~136
KKQRFHNIRGRWTGR
配列番号113
HPV E7のアミノ酸3~12
GDTPTLHEY
配列番号114
HPV E7のアミノ酸7~16
TLHEYMLDL
配列番号115
HPV E6のアミノ酸9~18
HEYMLDLQP
配列番号116
HPV E6のアミノ酸15~24
LQPETTDLY
配列番号117
HPV E6のアミノ酸19~28
TTDLYGYGQ
配列番号118
HPV E6のアミノ酸20~29
TDLYGYGQL
配列番号119
HPV E6のアミノ酸44~53
QAEPDRAHY
配列番号120
HPV E6のアミノ酸49~58
RAHYNIVTF
配列番号121
HPV E6のアミノ酸71~80
STHVDIRTL
配列番号122
HPV E6のアミノ酸79~88
LEDLLMGTL
配列番号123
HPV E6のアミノ酸03~18
GDTPTLHEYMLDLQP
配列番号124
HPV E6のアミノ酸4~19
DTPTLHEYMLDLQPE
配列番号125
HPV E6のアミノ酸5~20
TPTLHEYMLDLQPET
配列番号126
HPV E6のアミノ酸6~21
PTLHEYMLDLQPETT
配列番号127
HPV E6のアミノ酸7~22
TLHEYMLDLQPETTD
配列番号128
HPV E6のアミノ酸8~23
LHEYMLDLQPETTDL
配列番号129
HPV E6のアミノ酸70~85
QSTHVDIRTLEDLLM
配列番号130
HPV E6のアミノ酸71~86
STHVDIRTLEDLLMG
配列番号131
HPV E6のアミノ酸72~87
THVDIRTLEDLLMGT
配列番号132
HPV E6のアミノ酸73~88
HVDIRTLEDLLMGTL
配列番号133
HPV E6のアミノ酸74~89
VDIRTLEDLLMGTLG
配列番号134
T1D320
Figure 2023522588000048
配列番号135
T1D814
Figure 2023522588000049
配列番号136
T1D182
Figure 2023522588000050
配列番号137
T1D689
Figure 2023522588000051
配列番号138
T1D339
Figure 2023522588000052
配列番号139
T1D428
Figure 2023522588000053
配列番号140
T1D572
Figure 2023522588000054
配列番号141
T1D359
Figure 2023522588000055
配列番号142
T1D488
Figure 2023522588000056
配列番号143
T1D554
Figure 2023522588000057
配列番号144
T1D272
Figure 2023522588000058
配列番号145
T1D210
Figure 2023522588000059
配列番号146
T1D849
Figure 2023522588000060
配列番号147
T1D4
Figure 2023522588000061
配列番号148
T1D77
Figure 2023522588000062
配列番号149
T1D717
Figure 2023522588000063
配列番号150
T1D586
Figure 2023522588000064
配列番号151
T11D323
Figure 2023522588000065
配列番号152
T11D506
Figure 2023522588000066
配列番号153
T11D12
Figure 2023522588000067
配列番号154
T11D315
Figure 2023522588000068
配列番号155
T11D302
Figure 2023522588000069
配列番号156
T11D700
Figure 2023522588000070
配列番号157
T11D535
Figure 2023522588000071
配列番号158
T11D358
Figure 2023522588000072
配列番号159
T11D670
Figure 2023522588000073
配列番号160
T11D294
Figure 2023522588000074
配列番号161
T11D336
Figure 2023522588000075
配列番号162
T11D499
Figure 2023522588000076
配列番号163
T11D425
Figure 2023522588000077
配列番号164
T11D491
Figure 2023522588000078
配列番号165
T11D314
Figure 2023522588000079
配列番号166
T11D430
Figure 2023522588000080
配列番号167
T11D582
Figure 2023522588000081
配列番号168
T1D223
Figure 2023522588000082
配列番号169
T1D164
Figure 2023522588000083
配列番号170
T1D56
Figure 2023522588000084
配列番号171
T1D36
Figure 2023522588000085
配列番号172
T1D129
Figure 2023522588000086
配列番号173
T1D274
Figure 2023522588000087
配列番号174
T1D62
Figure 2023522588000088
配列番号175
T1D5
Figure 2023522588000089
配列番号176
T1D144
Figure 2023522588000090
配列番号177
T1D441
Figure 2023522588000091
配列番号178
T1D368
Figure 2023522588000092
配列番号179
T1D234
Figure 2023522588000093
配列番号180
T1D162
Figure 2023522588000094
配列番号181
T1D39
Figure 2023522588000095
配列番号182
T1D272
Figure 2023522588000096
配列番号183
T1D328
Figure 2023522588000097
配列番号184
T1D188
Figure 2023522588000098
配列番号185
C-pepM1
Figure 2023522588000099
配列番号186
C-pepM6
Figure 2023522588000100
配列番号187
C-pepM8
Figure 2023522588000101
配列番号188
C-pepM29
Figure 2023522588000102
配列番号189
C-pepM31
Figure 2023522588000103
配列番号190
C-pepM43
Figure 2023522588000104
配列番号191
C-pepM89
Figure 2023522588000105
配列番号192
C-pep149
Figure 2023522588000106
配列番号193
C-pepM171
Figure 2023522588000107
配列番号194
C-pepM173
Figure 2023522588000108
配列番号195
VB 4101アミノ酸81~88
RGPESRLL
配列番号196
VB4102アミノ酸81~126
Figure 2023522588000109
配列番号197
NY-ESO_Pep-1
MQAEGRGTGGSTGDA
配列番号198
NY-ESO_Pep-2
TGGSTGDADGPGGPG
配列番号199
NY-ESO_Pep-3
ADGPGGPGIPDGPGG
配列番号200
NY-ESO_Pep-4
GIPDGPGGNAGGPGE
配列番号201
NY-ESO_Pep-5
GNAGGPGEAGATGGR
配列番号202
NY-ESO_Pep-6
EAGATGGRGPRGAGA
配列番号203
NY-ESO_Pep-7
RGPRGAGAARASGPG
配列番号204
NY-ESO_Pep-8
AARASGPGGGAPRGP
配列番号205
NY-ESO_Pep-9
GGGAPRGPHGGAASG
配列番号206
NY-ESO_Pep-10
PHGGAASGLNGCCRC
配列番号207
NY-ESO_Pep-11
GLNGCCRCGARGPES
配列番号208
NY-ESO_Pep-12
CGARGPESRLLEFYL
配列番号209
NY-ESO_Pep-13
RGPESRLLEFYLAMP
配列番号210
NY-ESO_Pep-14
SRLLEFYLAMPFATP
配列番号211
NY-ESO_Pep-15
LAMPFATPMEAELAR
配列番号212
NY-ESO_Pep-16
PMEAELARRSLAQDA
配列番号213
NY-ESO_Pep-17
RRSLAQDAPPLPVPG
配列番号214
NY-ESO_Pep-18
DAPPLPVPGVLLKEF
配列番号215
NY-ESO_Pep-19
APPLPVPGVLLKEFT
配列番号216
NY-ESO_Pep-20
GVLLKEFTVSGNILT
配列番号217
NY-ESO_Pep-21
TVSGNILTIRLTAAD
配列番号218
NY-ESO_Pep-22
TIRLTAADHRQLQLS
配列番号219
NY-ESO_Pep-23
DHRQLQLSISSCLQQ
配列番号220
NY-ESO_Pep-24
SISSCLQQLSLLMWI
配列番号221
NY-ESO_Pep-25
QLSLLMWITQCFLPV
配列番号222
NY-ESO_Pep-26
ITQCFLPVFLAQPPS
配列番号223
NY-ESO_Pep-27
VFLAQPPSGQRR
配列番号224
NY-ESO_Pep-28
RGPESRLL
配列番号225
B-pepM2
Figure 2023522588000110
配列番号226
B-pepM7
Figure 2023522588000111
配列番号227
B-pepM36
Figure 2023522588000112
配列番号228
B-pepM78
Figure 2023522588000113
配列番号229
B-pepM79
Figure 2023522588000114
配列番号230
B-pepM82
Figure 2023522588000115
配列番号231
B-pepM83
Figure 2023522588000116
配列番号232
B-pepM84
Figure 2023522588000117
配列番号233
B-pepM85
Figure 2023522588000118
配列番号234
B-pepM86
Figure 2023522588000119
配列番号235
VB4119アミノ酸180~188
SVYDFFVWL
配列番号236
B-pepM108
YISDHMKVHSPSPCL
配列番号237
B-pepM115-M122
Figure 2023522588000120
配列番号238
B-pepM141-M142
Figure 2023522588000121
配列番号239
B-pepM108
YISDHMKVHSPSPCL
配列番号240
B-pepM115
EGWQTCWGRSRKHWG
配列番号241
B-pepM116
GRSRKHWGSTWNGSA
配列番号242
B-pepM117
GSTWNGSARLSPGST
配列番号243
B-pepM118
ARLSPGSTLWVMRIC
配列番号244
B-pepM119
TLWVMRICLRSLGIA
配列番号245
B-pepM120
CLRSLGIARTWLSCR
配列番号246
B-pepM121
ARTWLSCRSTSRKCS
配列番号247
B-pepM122
RSTSRKCSPAFPASS
配列番号248
B-pepM141
Figure 2023522588000122
配列番号249
B-pepM142
Figure 2023522588000123
実施形態A:
1.免疫学的に有効な量の、
(i)標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットをコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドであって、前記抗原性ユニットが、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列若しくはその1つ以上の部分、及び任意選択的に1つ以上の患者特異的抗原配列若しくはその1つ以上の部分を含む、前記ポリヌクレオチド;又は
(ii)(i)において定義されるポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチド、又は
(iii)(i)において定義されるポリヌクレオチドによりコードされる2つのポリペプチドからなる二量体タンパク質;並びに
医薬的に許容される担体
を含む、個別化された治療用抗がんワクチン。
2.前記少なくとも1つの患者提示共有抗原配列が、過剰発現される細胞タンパク質、異常に発現される細胞タンパク質、がん精巣抗原、ウイルス抗原、分化抗原、突然変異型がん遺伝子及び突然変異型腫瘍抑制因子遺伝子、がん胎児性抗原、共有融合抗原、共有イントロン保持抗原、ダークマター抗原及びスプライセオソーム突然変異又はフレームシフト突然変異により引き起こされる共有抗原からなる群から選択される共有抗原である、実施形態A1に記載のワクチン。
3.前記少なくとも1つの患者提示共有抗原配列が、ヒト細胞タンパク質、好ましくは過剰発現されるか若しくは異常に発現されるヒト細胞タンパク質、又は分化抗原である共有抗原である、実施形態A1又はA2のいずれかに記載のワクチン。
4.前記少なくとも1つの患者提示共有抗原配列が、免疫原性であることが既知であるか、又はその1つ以上の部分が、免疫原性であることが既知であるか、若しくは前記患者のHLAクラスI若しくはHLAクラスII対立遺伝子、好ましくは前記患者のHLAクラスI対立遺伝子に結合することが予測される、実施形態A1~A3のいずれかに記載のワクチン。
5.前記少なくとも1つの患者提示共有抗原配列が、前記患者のHLA対立遺伝子による提示のために好適な長さ、好ましくは7~30アミノ酸の長さを有する、実施形態A1~A4のいずれかに記載のワクチン。
6. 1つより多くの患者提示共有抗原配列又はその1つ以上の部分を含む、実施形態A1~A5のいずれかに記載のワクチン。
7.いくつかの患者提示共有抗原の配列又はその1つ以上の部分、好ましくはいくつかの患者提示共有抗原の配列のいくつかの部分、より好ましくはいくつかの患者提示共有抗原のいくつかのエピトープを含み、前記エピトープが、免疫原性であることが既知であるか、又は前記特定の患者のHLAクラスI及びHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測される、実施形態A6に記載のワクチン。
8.前記抗原性ユニットが、1つ以上の患者提示共有抗原配列の全長、好ましくは1~10個の患者提示共有抗原配列の全長を含む、実施形態A1~A7のいずれかに記載のワクチン。
9.前記抗原性ユニットが、長いペプチド配列、好ましくは約28~100アミノ酸のペプチド配列の形態の患者提示共有抗原配列の1~30個の部分を含む、実施形態A1~A7のいずれかに記載のワクチン。
10.前記長いペプチド配列が、前記患者のHLAクラスI又はHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測される複数のエピトープを含む、実施形態A9に記載のワクチン。
11.前記抗原性ユニットが、短いペプチド配列/エピトープの形態の患者提示共有抗原配列の1~50個の部分を含む、実施形態A1~A7のいずれかに記載のワクチン。
12.前記短いペプチド配列/エピトープが、前記患者のHLAクラスI又はHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測される、実施形態A11に記載のワクチン。
13.前記短いペプチド配列/エピトープが、7~30アミノ酸、例えば7~10又は13~30アミノ酸の長さを有する、実施形態A11~A12のいずれかに記載のワクチン。
14. 1つ以上の患者特異的抗原配列又はその1つ以上の部分を含む、先行する実施形態A1~A13のいずれかに記載のワクチン。
15.いくつかの患者特異的抗原配列又はその1つ以上の部分を含む、実施形態A14に記載のワクチン。
16.前記患者特異的抗原配列の1つ以上の部分、好ましくは1つ以上の患者特異的エピトープを含む、実施形態A15に記載のワクチン。
17. 7~30アミノ酸、例えば7~10又は13~30アミノ酸の長さを有する1つ以上の患者特異的エピトープを含む、実施形態A16に記載のワクチン。
18.抗原性ユニットが、少なくとも10個の患者特異的エピトープ、好ましくは少なくとも15個の患者特異的エピトープ、例えば少なくとも20個の患者特異的エピトープを含む、実施形態A14~A17のいずれかに記載のワクチン。
19.前記抗原性ユニットが、21~2000アミノ酸、好ましくは約30アミノ酸~約1500アミノ酸、より好ましくは約50~約1000アミノ酸、例えば約100~約500アミノ酸又は約100~約400アミノ酸又は約100~約300アミノ酸を含む、先行する実施形態A1~A18のいずれかに記載のワクチン。
20.前記抗原性ユニットが、1つ以上のリンカー、好ましくは1つ以上の非免疫原性及び/又は柔軟性リンカーを含む、先行する実施形態A1~A19のいずれかに記載のワクチン。
21.前記1つ以上のリンカーの長さが4~20アミノ酸である、実施形態A20に記載のワクチン。
22.前記1つ以上のリンカーが前記抗原配列を互いから分離する、実施形態A20~A21のいずれかに記載のワクチン。
23.前記二量体化ユニットが、任意選択的にリンカーを通じて接続された、ヒンジ領域及び任意選択的に二量体化を促す別のドメインを含む、先行する実施形態A1~A22のいずれかに記載のワクチン。
24.前記ヒンジ領域がIgに由来する、実施形態A23に記載のワクチン。
25.前記ヒンジ領域が、1つ以上の共有結合、好ましくはジスルフィド架橋の形態の共有結合を形成する能力を有する、実施形態A23及びA24のいずれか1つに記載のワクチン。
26.二量体化を促す前記別のドメインが、免疫グロブリンドメイン、好ましくはカルボキシ末端Cドメイン、又は前記Cドメインと実質的に同一の配列又はそのバリアントである、実施形態A23~A25のいずれか1つに記載のワクチン。
27.前記カルボキシ末端CドメインがIgGに由来する、実施形態A26に記載のワクチン。
28.前記二量体化ユニットの前記免疫グロブリンドメインが、好ましくは非共有結合性相互作用を介して、より好ましくは疎水性相互作用である非共有結合性相互作用を介して、ホモ二量体化する能力を有する、実施形態A26及びA27のいずれか1つに記載のワクチン。
29.前記二量体化ユニットがCH2ドメインを含まない、実施形態A23~A28のいずれか1つに記載のワクチン。
30.前記二量体化ユニットが、前記第3のリンカーを通じてヒトIgG3のCH3ドメインに接続されたヒンジエクソンh1及びh4からなる、実施形態A23~A29のいずれか1つに記載のワクチン。
31.前記二量体化ユニットが、配列番号3のアミノ酸配列94~237に対して少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、実施形態A23~A30のいずれか1つに記載のワクチン。
32.前記抗原性ユニット及び前記二量体化ユニットが、リンカー、好ましくは制限部位を含むリンカーを通じて接続されている、先行する実施形態A1~A31のいずれかに記載のワクチン。
33.前記標的化ユニットが、CCR1、CCR3及びCCR5から選択されるケモカイン受容体に対して親和性を有する、先行する実施形態A1~A32のいずれかに記載のワクチン。
34.前記標的化ユニットが、CD14、CD40、若しくはToll様受容体若しくはリガンド、例えば可溶性CD40リガンド、又はケモカイン、例えばRANTES若しくはMIP-1a又は細菌抗原、例えばフラジェリンに対して特異性を有する抗体結合性領域を含む、先行する実施形態A1~A33のいずれかに記載のワクチン。
35.前記標的化ユニットが、MHCクラスIIタンパク質、好ましくは抗HLA-DP、抗HLA-DR及び抗汎HLAクラスIIからなる群から選択されるMHCクラスIIタンパク質に対して親和性を有する、実施形態A1~A33のいずれかに記載のワクチン。
36.前記標的化ユニットが、配列番号1のアミノ酸配列24~93に対して少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を有する、実施形態A1~A33のいずれかに記載のワクチン。
37.前記ポリヌクレオチドがシグナルペプチドを更にコードする、先行する実施形態A1~A36のいずれかに記載のワクチン。
38.前記ペプチド中の前記標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットが、標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットというN末端からC末端への順序にある、先行する実施形態A1~A37のいずれかに記載のワクチン。
39.前記ポリヌクレオチド配列がヒトコドンに最適化されている、先行する実施形態A1~A38のいずれかに記載のワクチン。
40.前記ポリヌクレオチド配列がDNAヌクレオチド配列又はRNAヌクレオチド配列である、先行する実施形態A1~A39のいずれかに記載のワクチン。
41.実施形態A1~A40のいずれかにおいて定義されるポリヌクレオチド。
42.実施形態A41に記載のポリヌクレオチドを含むベクター。
43.実施形態A1~A40のいずれかにおいて定義されるポリヌクレオチドを含むか、又は実施形態A42に記載のベクターを含む、宿主細胞。
44.患者に投与されて前記患者において二量体タンパク質の産生を誘導するために製剤化された実施形態A41に記載のポリヌクレオチド。
45.実施形態A1~A40のいずれかにおいて定義されるポリヌクレオチド配列によりコードされるポリペプチド。
46. 2つの実施形態A45に記載のポリペプチドからなる二量体タンパク質。
47.ホモ二量体タンパク質である、実施形態A46に記載の二量体タンパク質。
48.医薬としての使用のための、実施形態A41に記載のポリヌクレオチド又は実施形態A45に記載のポリペプチド又は実施形態A46~A47のいずれかに記載の二量体タンパク質。
49.免疫学的に有効な量の、
(i)標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットをコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドによりコードされる2つのポリペプチドからなる二量体タンパク質であって、前記抗原性ユニットが、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列若しくはその1つ以上の部分、及び任意選択的に1つ以上の患者特異的抗原配列若しくはその1つ以上の部分を含む、前記二量体タンパク質;又は
(ii)標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットをコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチドであって、前記抗原性ユニットが、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列若しくはその1つ以上の部分、及び任意選択的に1つ以上の患者特異的抗原配列若しくはその1つ以上の部分を含む、前記ポリペプチド
を含む、個別化された治療用抗がんワクチンを調製する方法であって、
a)細胞に前記ポリヌクレオチドをトランスフェクトすること;
b)前記細胞を培養すること;
c)前記細胞から発現された前記二量体タンパク質又は前記ポリペプチドを収集及び精製すること、並びに
d)ステップc)から得られた前記二量体タンパク質又はポリペプチドを医薬的に許容される担体と混合すること
を含む、前記方法。
50.標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットをコードするヌクレオチド配列を含む免疫学的に有効な量のポリヌクレオチドを含む個別化された治療用抗がんワクチンを調製する方法であって、前記抗原性ユニットが、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列又はその1つ以上の部分、及び任意選択的に1つ以上の患者特異的抗原配列又はその1つ以上の部分を含み、前記方法が、
a.前記ポリヌクレオチドを調製すること;
b.任意選択的に前記ポリヌクレオチドを発現ベクター中にクローニングすること及び
c.ステップa)からの前記ポリヌクレオチド又はステップb)からの前記ベクターを医薬的に許容される担体と混合すること
を含む、前記方法。
51.前記ポリヌクレオチドを調製する前に、患者提示共有抗原及び患者特異的抗原を同定するステップ、前記患者のHLAクラスI及びHLAクラスII対立遺伝子を同定するステップ、免疫原性に基づいて患者提示共有抗原配列及び任意選択的に患者特異的抗原配列を選択するステップを含む、実施形態A49又はA50に記載の方法。
52.患者においてがんを処置する方法であって、前記患者に実施形態A1~A40のいずれかに記載のワクチンを投与することを含む、前記方法。
53.前記ワクチンがポリヌクレオチドを含み、及び皮内に又は筋肉内に投与される、実施形態A52に記載の方法。
54.前記ポリヌクレオチドがDNAである、実施形態A53に記載の方法。
55.前記ポリヌクレオチドがRNAである、実施形態A53に記載の方法。
56.投与が、ジェットインジェクターを用いて実行される、請求項A52~A55のいずれかに記載の方法。
57.投与がエレクトロポレーションにより補助される、請求項A52~A56のいずれかに記載の方法。
実施形態B
1.免疫学的に有効な量の、
(i)標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットをコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドであって、前記抗原性ユニットが、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列若しくはその1つ以上の部分を含む、前記ポリヌクレオチド;又は
(ii)(i)において定義されるポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチド;又は
(iii)(i)において定義されるポリヌクレオチドによりコードされる2つのポリペプチドからなる二量体タンパク質;並びに
医薬的に許容される担体
を含む、個別化された治療用抗がんワクチン。
2.前記抗原性ユニットが1つ以上の患者特異的抗原配列又はその1つ以上の部分を更に含む、実施形態B1に記載のワクチン。
3.前記少なくとも1つの患者提示共有抗原配列が、過剰発現される細胞タンパク質、異常に発現される細胞タンパク質、がん精巣抗原、ウイルス抗原、分化抗原、突然変異型がん遺伝子、突然変異型腫瘍抑制因子遺伝子、がん胎児性抗原、共有融合抗原、共有イントロン保持抗原、ダークマター抗原、スプライセオソーム突然変異により引き起こされる共有抗原及びフレームシフト突然変異により引き起こされる共有抗原からなる群から選択される共有抗原の配列である、実施形態B1又はB2のいずれかに記載のワクチン。
4.前記少なくとも1つの患者提示共有抗原配列が、ヒト細胞タンパク質である共有抗原の配列である、実施形態B1~B3のいずれかに記載のワクチン。
5.前記ヒト細胞タンパク質が、過剰発現されるか若しくは異常に発現されるヒト細胞タンパク質又は分化抗原である、実施形態B4に記載のワクチン。
6.前記少なくとも1つの患者提示共有抗原配列又はその1つ以上の部分が、免疫原性であることが既知であるか、又は前記患者のHLAクラスI及び/若しくはHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測される、実施形態B1~B5のいずれかに記載のワクチン。
7.前記少なくとも1つの患者提示共有抗原配列又はその1つ以上の部分が、前記患者のHLAクラスI対立遺伝子に結合することが予測される、実施形態B6に記載のワクチン。
8.前記少なくとも1つの患者提示共有抗原配列又は前記その1つ以上の部分が、前記患者のHLA対立遺伝子による提示のために好適な長さを有する、実施形態B1~B7のいずれかに記載のワクチン。
9.前記少なくとも1つの患者提示共有抗原配列又は前記その1つ以上の部分が7~30アミノ酸の長さを有する、実施形態B8に記載のワクチン。
10.前記抗原性ユニットが、1つより多くの患者提示共有抗原配列又はその1つ以上の部分を含む、実施形態B1~B9のいずれかに記載のワクチン。
11.前記抗原性ユニットが、いくつかの患者提示共有抗原の配列又はその1つ以上の部分を含む、実施形態B10に記載のワクチン。
12.前記抗原性ユニットが、いくつかの患者提示共有抗原の配列のいくつかの部分を含む、実施形態B11に記載のワクチン。
13.前記抗原性ユニットが、いくつかの患者提示共有抗原のいくつかのエピトープを含み、前記エピトープが、免疫原性であることが既知であるか、又は前記患者のHLAクラスI及び/若しくはHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測される、実施形態B12に記載のワクチン。
14.前記抗原性ユニットが、1つ以上の患者提示共有抗原配列の全長を含む、実施形態B1~B13のいずれかに記載のワクチン。
15.前記抗原性ユニットが、1~10個の患者提示共有抗原配列の全長を含む、実施形態B14に記載のワクチン。
16.前記抗原性ユニットが、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列の1~30個の部分を含む、実施形態B1~B15のいずれかに記載のワクチン。
17.前記1~30個の部分が28~100アミノ酸の長さを有する、実施形態B16に記載のワクチン。
18.前記部分が、前記患者のHLAクラスI及び/又はHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測される複数のエピトープを含む、実施形態B17に記載のワクチン。
19.前記抗原性ユニットが、エピトープの形態の1~50個の患者提示共有抗原配列を含む、実施形態B1~B18のいずれかに記載のワクチン。
20.前記エピトープが、前記患者のHLAクラスI及び/又はHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測される、実施形態B19に記載のワクチン。
21.前記エピトープが7~30アミノ酸の長さを有する、実施形態B19~B20のいずれかに記載のワクチン。
22.前記抗原性ユニットが、いくつかの患者特異的抗原配列又はその1つ以上の部分を含む、実施形態B2~B21のいずれかに記載のワクチン。
23.前記抗原性ユニットが、前記いくつかの患者特異的抗原配列の1つ以上の部分を含む、実施形態B22に記載のワクチン。
24.前記抗原性ユニットが1つ以上の患者特異的エピトープを含む、実施形態B2~B23のいずれかに記載のワクチン。
25.前記1つ以上の患者特異的エピトープが7~30アミノ酸の長さを有する、実施形態B24に記載のワクチン。
26.抗原性ユニットが少なくとも5個の患者特異的エピトープを含む、実施形態B24~B25のいずれかに記載のワクチン。
27.前記抗原性ユニットが少なくとも10個の患者特異的エピトープを含む、実施形態B24~B25のいずれかに記載のワクチン。
28.前記抗原性ユニットが少なくとも15個の患者特異的エピトープを含む、実施形態B24~B25のいずれかに記載のワクチン。
29.前記抗原性ユニットが7~2000アミノ酸を含む、先行する実施形態B1~B28のいずれかに記載のワクチン。
30.前記抗原性ユニットが30~1500アミノ酸を含む、実施形態B29に記載のワクチン。
31.前記抗原性ユニットが50~1000アミノ酸を含む、実施形態B29に記載のワクチン。
32.前記抗原性ユニットが1つ以上のリンカーを含む、先行する実施形態B1~B31のいずれかに記載のワクチン。
33.前記1つ以上のリンカーが非免疫原性及び/又は柔軟性リンカーである、実施形態B32に記載のワクチン。
34.前記1つ以上のリンカーの長さが4~20アミノ酸である、実施形態B32又はB33のいずれかに記載のワクチン。
35.前記1つ以上のリンカーが前記抗原配列を互いから分離する、実施形態B32~B34のいずれかに記載のワクチン。
36.前記二量体化ユニットがヒンジ領域を含む、先行する実施形態B1~B35のいずれかに記載のワクチン。
37.前記ヒンジ領域が、好ましくはジスルフィド架橋の形態の、1つ以上の共有結合を形成する能力を有する、実施形態B36に記載のワクチン。
38.前記ヒンジ領域がIgに由来する、実施形態B36又はB37のいずれかに記載のワクチン。
39.前記二量体化ユニットが、二量体化を促す別のドメインを更に含む、実施形態B36~B38のいずれかに記載のワクチン。
40.前記他のドメインが、免疫グロブリンドメイン、好ましくは免疫グロブリン定常ドメインである、実施形態B39に記載のワクチン。
41.前記他のドメインが、IgGに由来する、好ましくはIgG3に由来するカルボキシ末端Cドメインである、実施形態B39又はB40のいずれかに記載のワクチン。
42.前記二量体化ユニットが、リンカー、好ましくは前記ヒンジ領域と二量体化を促す前記他のドメインとを接続するリンカーを更に含む、実施形態B36~B41のいずれかに記載のワクチン。
43.前記二量体化ユニットが、リンカーを通じてヒトIgG3のCH3ドメインに接続されたヒンジエクソンh1及びh4を含む、実施形態B36~B42のいずれかに記載のワクチン。
44.前記二量体化ユニットが、配列番号3のアミノ酸配列94~237に対して少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、実施形態B36~B43のいずれかに記載のワクチン。
45.前記二量体化ユニットが配列番号3のアミノ酸配列94~237からなる、実施形態B36~B44のいずれかに記載のワクチン。
46.前記抗原性ユニット及び前記二量体化ユニットが、リンカー、好ましくは制限部位を含むリンカーを通じて接続されている、先行する実施形態B1~B45のいずれかに記載のワクチン。
47.前記標的化ユニットが抗原提示細胞を標的化する、先行する実施形態B1~B46のいずれかに記載のワクチン。
48.前記標的化ユニットが、前記抗原提示細胞上の表面分子と相互作用する部分であるか、又は前記部分を含む、実施形態B47に記載のワクチン。
49.前記表面分子が、HLA、CD14、CD40、ケモカイン受容体及びToll様受容体からなる群から選択される、実施形態B48に記載のワクチン。
50.前記標的化ユニットが、可溶性CD40リガンド、RANTES、MIP-1α、XCL1、XCL2、フラジェリン、抗HLA-DP、抗HLA-DR、抗汎HLAクラスII又は抗CD40、抗TLR-2、抗TLR-4若しくは抗TLR-5に対して特異性を有する抗体可変ドメインを含むか又はそれからなる、実施形態B47~B49のいずれかに記載のワクチン。
51.前記標的化ユニットがMIP-1αを含むか又はそれからなる、実施形態B50に記載のワクチン。
52.前記標的化ユニットが、配列番号1のアミノ酸配列24~93に対して少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、実施形態B51に記載のワクチン。
53.前記標的化ユニットが、配列番号1のアミノ酸配列24~93に対して少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列からなる、実施形態B52に記載のワクチン。
54.前記標的化ユニットが配列番号1のアミノ酸配列24~93からなる、実施形態B53に記載のワクチン。
55.ポリヌクレオチド、好ましくはRNA又はDNAを含む、先行する実施形態B1~B54のいずれかに記載のワクチン。
56.前記ポリヌクレオチドがヒトコドンに最適化されている、実施形態B55に記載のワクチン。
57.前記ポリヌクレオチドが、シグナルペプチドをコードするヌクレオチド配列を更に含む、実施形態B55又はB56のいずれかに記載のワクチン。
58.前記シグナルペプチドが、Ig VHシグナルペプチド、ヒトTPAシグナルペプチド及びヒトMIP1-αシグナルペプチドからなるリストから選択される、実施形態B57に記載のワクチン。
59.前記シグナルペプチドが、配列番号1のアミノ酸配列1~23に対して少なくとも85%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、実施形態B57~B58のいずれかに記載のワクチン。
60.前記シグナルペプチドが、配列番号1のアミノ酸配列1~23に対して少なくとも85%の配列同一性を有するアミノ酸配列からなる、実施形態B59に記載のワクチン。
61.前記シグナルペプチドが配列番号1のアミノ酸配列1~23からなる、実施形態B60に記載のワクチン。
62.前記ポリペプチド中の前記標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットが、標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットというN末端からC末端への順序にあるか、又は前記ポリヌクレオチド中の前記標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットが、標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットという5’から3’への順序にある、先行する実施形態B1~B61のいずれかに記載のワクチン。
63.前記医薬的に許容される担体が、食塩水、緩衝食塩水、PBS、デキストロース、水、グリセロール、エタノール、無菌等張水性緩衝液、及びこれらの組合せからなる群から選択される、先行する実施形態B1~B62のいずれかに記載のワクチン。
64.実施形態B1の個別化された治療用抗がんワクチンを調製する方法であって、
a)患者の腫瘍組織又は体液中の少なくとも1つの患者提示共有抗原を同定するステップ
b)前記患者のHLAクラスI及び/又はクラスII対立遺伝子を決定するステップ
c)前記同定された少なくとも1つの抗原又はその1つ以上の部分の免疫原性を、前記患者のHLAクラスI及び/又はII対立遺伝子に対するそれらの予測される結合性により予測するステップ
d)少なくとも1つの抗原又はその1つ以上の部分を、ステップc)において予測されたそれらの免疫原性に基づいて選択するステップ;
e)ステップd)において選択された前記少なくとも1つの抗原又はその1つ以上の部分をコードするヌクレオチド配列を含む抗原性ユニットを含むポリヌクレオチド配列を調製するステップ;
f)前記ポリヌクレオチド配列を、標的化ユニット及び二量体化ユニットをコードするヌクレオチド配列を含む発現ベクター中にクローニングするステップ;並びに
g)ステップfにおいて得られた前記発現ベクターを医薬的に許容される担体と混合するステップ
を含む、前記方法。
65.実施形態B2に記載の個別化された抗がんワクチンを調製するための実施形態B64に記載の方法であって、前記方法が、
ステップa)において、前記患者の前記腫瘍組織において1つ以上の患者特異的抗原を同定すること
ステップc)において、前記同定された1つ以上の患者特異的抗原又はその1つ以上の部分の免疫原性を、前記患者のHLAクラスI及び/又はII対立遺伝子に対するそれらの予測される結合性により予測すること
ステップd)において、1つ以上の患者特異的抗原又はその1つ以上の部分を、ステップc)において予測されたそれらの免疫原性に基づいて選択すること
を更に含み;
並びにステップe)の前記ポリヌクレオチド配列が、ステップd)において選択された前記1つ以上の患者特異的抗原又はその1つ以上の部分をコードするヌクレオチド配列を更に含む、
前記方法。
66.実施形態B1~B62のいずれかにおいて定義されるポリヌクレオチド。
67.実施形態B66に記載のポリヌクレオチドを含むベクター。
68.実施形態B1~B62のいずれかにおいて定義されるポリヌクレオチドを含むか、又は実施形態B67に記載のベクターを含む、宿主細胞。
69.患者に投与されて前記患者において二量体タンパク質の産生を誘導するために製剤化された実施形態B66に記載のポリヌクレオチド。
70.実施形態B1~B62のいずれかにおいて定義されるポリヌクレオチド配列によりコードされるポリペプチド。
71.2つの実施形態B70において定義される2つのポリペプチドからなる二量体タンパク質。
72.ホモ二量体タンパク質である、実施形態B71に記載の二量体タンパク質。
73.医薬としての使用のための、実施形態B66に記載のポリヌクレオチド又は実施形態B70に記載のポリペプチド又は実施形態B71若しくはB72のいずれかに記載の二量体タンパク質。
74.免疫学的に有効な量の、実施形態B1~B54のいずれかにおいて定義される二量体タンパク質又は実施形態B1~B54のいずれかにおいて定義されるポリペプチドを含む、個別化された治療用抗がんワクチンを調製する方法であって、
a)細胞に実施形態B1~B62のいずれかにおいて定義されるポリヌクレオチドをトランスフェクトすること;
b)前記細胞を培養すること;
c)前記細胞から発現された前記二量体タンパク質又は前記ポリペプチドを収集及び精製すること;並びに
d)ステップc)から得られた前記二量体タンパク質又はポリペプチドを医薬的に許容される担体と混合すること
を含む、前記方法。
75.免疫学的に有効な量の実施形態B1~B62のいずれかにおいて定義されるポリヌクレオチドを含む、個別化された治療用抗がんワクチンを調製する方法であって、
a)前記ポリヌクレオチドを調製すること;
b)任意選択的に前記ポリヌクレオチドを発現ベクター中にクローニングすること及び
c)ステップa)からの前記ポリヌクレオチド又はステップb)からの前記ベクターを医薬的に許容される担体と混合すること
を含む、前記方法。
76.がんを有する患者を処置する方法であって、前記患者のために特異的に調製された、実施形態B1~B63のいずれかに記載のワクチンを前記患者に投与することを含む、前記方法。
77.前記ワクチンがポリヌクレオチドを含み、及び皮内に又は筋肉内に投与される、実施形態B76に記載の方法。
78.前記ポリヌクレオチドがDNAである、実施形態B77に記載の方法。
79.前記ポリヌクレオチドがRNAである、実施形態B78に記載の方法。
80.投与が、ジェットインジェクターを用いて実行される、実施形態B76~B79のいずれかに記載の方法。
81.投与がエレクトロポレーションにより補助される、実施形態B76~B80のいずれかに記載の方法。
82.患者においてがんを処置する方法における使用のための、実施形態B1~B63のいずれかに記載のワクチンであって、前記患者のために特異的に調製されている、前記ワクチン。
83.患者におけるがんの処置用の医薬の生産のための、実施形態B66に記載のポリヌクレオチド又は実施形態B70に記載のポリペプチド又は実施形態B71若しくはB72のいずれかに記載の二量体タンパク質の使用であって、前記ポリヌクレオチド、ポリペプチド又は二量体タンパク質が、前記患者のために特異的に調製されている、前記使用。
84.実施形態B66に記載のポリヌクレオチドを調製する方法であって、
a)患者の腫瘍組織又は体液中の少なくとも1つの患者提示共有抗原を同定するステップ
b)前記患者のHLAクラスI及び/又はクラスII対立遺伝子を決定するステップ
c)前記同定された少なくとも1つの抗原又はその1つ以上の部分の免疫原性を、前記患者のHLAクラスI及び/又はII対立遺伝子に対するそれらの予測される結合性により予測するステップ
d)少なくとも1つの抗原又はその1つ以上の部分を、ステップc)において予測されたそれらの免疫原性に基づいて選択するステップ;
e)ステップd)において選択された前記少なくとも1つの抗原又はその1つ以上の部分をコードするヌクレオチド配列を含む抗原性ユニットを含むポリヌクレオチド配列を調製するステップ;並びに
f)前記ポリヌクレオチド配列を、標的化ユニット及び二量体化ユニットをコードするヌクレオチド配列を含む発現ベクター中にクローニングするステップ
を含む、前記方法。
85.前記方法が、
ステップa)において、前記患者の前記腫瘍組織において1つ以上の患者特異的抗原を同定すること
ステップc)において、前記同定された1つ以上の患者特異的抗原又はその1つ以上の部分の免疫原性を、前記患者のHLAクラスI及び/又はII対立遺伝子に対するそれらの予測される結合性により予測すること
ステップd)において、1つ以上の患者特異的抗原又はその1つ以上の部分を、ステップc)において予測されたそれらの免疫原性に基づいて選択すること
を更に含み;
並びにステップe)の前記ポリヌクレオチド配列が、ステップd)において選択された前記1つ以上の患者特異的抗原又はその1つ以上の部分をコードするヌクレオチド配列を更に含む、
実施形態B84に記載の方法。

Claims (44)

  1. 免疫学的に有効な量の、
    (i)標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットをコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドであって、前記抗原性ユニットが、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列若しくはその1つ以上の部分を含む、前記ポリヌクレオチド;又は
    (ii)(i)において定義される前記ポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチド;又は
    (iii)(i)において定義される前記ポリヌクレオチドによりコードされる2つのポリペプチドからなる二量体タンパク質;並びに
    医薬的に許容される担体
    を含む、個別化された治療用抗がんワクチン。
  2. 前記抗原性ユニットが1つ以上の患者特異的抗原配列又はその1つ以上の部分を更に含む、請求項1に記載のワクチン。
  3. 前記少なくとも1つの患者提示共有抗原配列が、過剰発現される細胞タンパク質、異常に発現される細胞タンパク質、がん精巣抗原、ウイルス抗原、分化抗原、突然変異型がん遺伝子、突然変異型腫瘍抑制因子遺伝子、がん胎児性抗原、共有融合抗原、共有イントロン保持抗原、ダークマター抗原、スプライセオソーム突然変異により引き起こされる共有抗原及びフレームシフト突然変異により引き起こされる共有抗原からなる群から選択される共有抗原の配列である、請求項1又は2のいずれかに記載のワクチン。
  4. 前記少なくとも1つの患者提示共有抗原配列が、ヒト細胞タンパク質である共有抗原の配列である、請求項1~3のいずれかに記載のワクチン。
  5. 前記少なくとも1つの患者提示共有抗原配列又はその1つ以上の部分が、免疫原性であることが既知であるか、又は前記患者のHLAクラスI及び/若しくはHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測される、請求項1~4のいずれかに記載のワクチン。
  6. 前記少なくとも1つの患者提示共有抗原配列又は前記その1つ以上の部分が、前記患者のHLA対立遺伝子による提示のために好適な長さを有し、好ましくは7~30アミノ酸の長さを有する、請求項1~5のいずれかに記載のワクチン。
  7. 前記抗原性ユニットが、いくつかの患者提示共有抗原の配列又はその1つ以上の部分を含む、請求項1~6のいずれかに記載のワクチン。
  8. 前記抗原性ユニットが、いくつかの患者提示共有抗原の配列のいくつかの部分を含む、請求項7に記載のワクチン。
  9. 前記抗原性ユニットが、いくつかの患者提示共有抗原のいくつかのエピトープを含み、前記エピトープが、免疫原性であることが既知であるか、又は前記患者のHLAクラスI及び/若しくはHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測される、請求項8に記載のワクチン。
  10. 前記抗原性ユニットが、1つ以上の患者提示共有抗原配列の全長を含む、請求項1~9のいずれかに記載のワクチン。
  11. 前記抗原性ユニットが、少なくとも1つの患者提示共有抗原配列の1~30個の部分を含む、請求項1~10のいずれかに記載のワクチン。
  12. 前記部分が、前記患者のHLAクラスI及び/又はHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測される複数のエピトープを含む、請求項11に記載のワクチン。
  13. 前記抗原性ユニットが、エピトープの形態の1~50個の患者提示共有抗原配列を含む、請求項1~12のいずれかに記載のワクチン。
  14. 前記エピトープが、前記患者のHLAクラスI及び/又はHLAクラスII対立遺伝子に結合することが予測される、請求項13に記載のワクチン。
  15. 前記エピトープが7~30アミノ酸の長さを有する、請求項13~14のいずれかに記載のワクチン。
  16. 前記抗原性ユニットが、いくつかの患者特異的抗原配列又はその1つ以上の部分を含む、請求項2~15のいずれかに記載のワクチン。
  17. 前記抗原性ユニットが1つ以上の患者特異的エピトープを含む、請求項2~16のいずれかに記載のワクチン。
  18. 前記1つ以上の患者特異的エピトープが7~30アミノ酸の長さを有する、請求項17に記載のワクチン。
  19. 抗原性ユニットが少なくとも5個の患者特異的エピトープを含む、請求項17~18のいずれかに記載のワクチン。
  20. 前記抗原性ユニットが7~2000アミノ酸を含む、請求項1~19のいずれかに記載のワクチン。
  21. 前記抗原性ユニットが、1つ以上のリンカー、好ましくは前記抗原配列を互いから分離する1つ以上のリンカーを含む、請求項1~20のいずれかに記載のワクチン。
  22. 前記二量体化ユニットが、ヒンジ領域、好ましくはIgに由来するヒンジ領域を含む、請求項1~21のいずれかに記載のワクチン。
  23. 前記二量体化ユニットが、二量体化を促す別のドメイン、好ましくは免疫グロブリンドメイン、より好ましくは免疫グロブリン定常ドメインを更に含む、請求項22に記載のワクチン。
  24. 前記他のドメインが、IgGに由来する、好ましくはIgG3に由来するカルボキシ末端Cドメインである、請求項22又は23のいずれかに記載のワクチン。
  25. 前記二量体化ユニットが、リンカー、好ましくは前記ヒンジ領域と二量体化を促す前記他のドメインとを接続するリンカーを更に含む、請求項22~24のいずれかに記載のワクチン。
  26. 前記二量体化ユニットが、リンカーを通じてヒトIgG3のCH3ドメインに接続されたヒンジエクソンh1及びh4を含む、請求項22~25のいずれかに記載のワクチン。
  27. 前記抗原性ユニット及び前記二量体化ユニットが、リンカー、好ましくは制限部位を含むリンカーを通じて接続されている、請求項1~26のいずれかに記載のワクチン。
  28. 前記標的化ユニットが抗原提示細胞を標的化し、好ましくは前記標的化ユニットが、前記抗原提示細胞上の表面分子と相互作用する部分であるか、又は前記部分を含み、好ましくは表面分子が、HLA、CD14、CD40、ケモカイン受容体及びToll様受容体からなる群から選択される、請求項1~27のいずれかに記載のワクチン。
  29. 前記標的化ユニットが、可溶性CD40リガンド、RANTES、MIP-1α、XCL1、XCL2、フラジェリン、抗HLA-DP、抗HLA-DR、抗汎HLAクラスII又は抗CD40、抗TLR-2、抗TLR-4若しくは抗TLR-5に対して特異性を有する抗体可変ドメインを含むか又はそれからなり、好ましくはMIP-1αを含むか又はそれからなる、請求項28に記載のワクチン。
  30. ポリヌクレオチド、好ましくはRNA又はDNAを含む、請求項1~29のいずれかに記載のワクチン。
  31. 前記ポリヌクレオチドが、シグナルペプチドをコードするヌクレオチド配列を更に含む、請求項30に記載のワクチン。
  32. 前記ポリペプチド中の前記標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットが、標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットというN末端からC末端への順序にあるか、又は前記ポリヌクレオチド中の前記標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットが、標的化ユニット、二量体化ユニット及び抗原性ユニットという5’から3’への順序にある、請求項1~31のいずれかに記載のワクチン。
  33. 前記医薬的に許容される担体が、食塩水、緩衝食塩水、PBS、デキストロース、水、グリセロール、エタノール、無菌等張水性緩衝液、及びこれらの組合せからなる群から選択される、請求項1~32のいずれかに記載のワクチン。
  34. 請求項1に記載の個別化された治療用抗がんワクチンを調製する方法であって、
    a)患者の腫瘍組織又は体液中の少なくとも1つの患者提示共有抗原を同定するステップ
    b)前記患者のHLAクラスI及び/又はクラスII対立遺伝子を決定するステップ
    c)前記同定された少なくとも1つの抗原又はその1つ以上の部分の免疫原性を、前記患者のHLAクラスI及び/又はII対立遺伝子に対するそれらの予測される結合性により予測するステップ
    d)少なくとも1つの抗原又はその1つ以上の部分を、ステップc)において予測されたそれらの免疫原性に基づいて選択するステップ;
    e)ステップd)において選択された前記少なくとも1つの抗原又はその1つ以上の部分をコードするヌクレオチド配列を含む抗原性ユニットを含むポリヌクレオチド配列を調製するステップ;
    f)前記ポリヌクレオチド配列を、標的化ユニット及び二量体化ユニットをコードするヌクレオチド配列を含む発現ベクター中にクローニングするステップ;並びに
    g)ステップfにおいて得られた前記発現ベクターを医薬的に許容される担体と混合するステップ
    を含む、前記方法。
  35. 請求項2に記載の個別化された抗がんワクチンを調製するための、請求項34に記載の方法であって、前記方法が、
    ステップa)において、前記患者の前記腫瘍組織において1つ以上の患者特異的抗原を同定すること
    ステップc)において、前記同定された1つ以上の患者特異的抗原又はその1つ以上の部分の免疫原性を、前記患者のHLAクラスI及び/又はII対立遺伝子に対するそれらの予測される結合性により予測すること
    ステップd)において、1つ以上の患者特異的抗原又はその1つ以上の部分を、ステップc)において予測されたそれらの免疫原性に基づいて選択すること
    を更に含み;
    並びにステップe)の前記ポリヌクレオチド配列が、ステップd)において選択された前記1つ以上の患者特異的抗原又はその1つ以上の部分をコードするヌクレオチド配列を更に含む、
    前記方法。
  36. 請求項1~32のいずれかにおいて定義されるポリヌクレオチド。
  37. 請求項36に記載のポリヌクレオチドを含むベクター。
  38. 請求項1~32のいずれかにおいて定義されるポリヌクレオチドを含むか、又は請求項37に記載のベクターを含む、宿主細胞。
  39. 請求項1~32のいずれかにおいて定義されるポリヌクレオチド配列によりコードされるポリペプチド。
  40. 請求項39において定義される2つのポリペプチドからなる二量体タンパク質。
  41. ホモ二量体タンパク質である、請求項40に記載の二量体タンパク質。
  42. 医薬としての使用のための、請求項36に記載のポリヌクレオチド又は請求項39に記載のポリペプチド又は請求項40若しくは41のいずれかに記載の二量体タンパク質。
  43. がんを有する患者を処置する方法であって、前記患者のために特異的に調製された、請求項1~33のいずれかに記載のワクチンを前記患者に投与することを含む、前記方法。
  44. 前記ワクチンがポリヌクレオチドを含み、及び皮内に又は筋肉内に投与される、請求項43に記載の方法。
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