JP4188687B2 - 免疫変調ポリヌクレオチド及びその使用法 - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、その全体を本願明細書に援用する、2000年12月27日に出願された米国特許仮出願第60/258,675号の優先権の利益を請求する。
技術分野
本発明は、免疫賦活オリゴヌクレオチド配列(ISS)を含む免疫変調ポリヌクレオチドに関する。これは更に、免疫応答を変調するポリヌクレオチドの投与にも関する。
背景技術
感染症又は他の抗原チャレンジに対して起こる免疫応答の型は、一般にこの反応に関連したヘルパーT(Th)細胞のサブセットにより特徴付けることができる。Th1サブセットは、遅発型過敏症及び細胞傷害性Tリンパ球(CTL)の活性化のような古典的細胞媒介型機能に寄与しているのに対し、Th2サブセットは、B細胞活性化のヘルパーとしてより効果的に機能する。抗原に対する免疫応答の型は、一般に抗原に対して反応している細胞により産生されたサイトカインにより影響される。Th1及びTh2細胞により分泌されたサイトカインの差異は、これら2種のサブセットの異なる生物学的機能を反映していると考えられる。例えば、Romagnani、Ann. Allergy Asthma Immunol.、85:9-18 (2000)を参照のこと。
Th1サブセットは、CTLを活性化するIL-2及びIFN-γを分泌するので、これは、ウイルス感染症、細胞内病原体、及び腫瘍細胞に対する反応に特に適している。IL-4及びIL-5は、各々、IgE産生及び好酸球活性化を誘導することはわかっているので、Th2サブセットは、自由生活(free-living)細菌及び寄生虫に対する反応により適しており、かつアレルギー反応を媒介することができる。一般に、Th1及びTh2細胞は、個別のパターンでサイトカインを分泌し、かつそのようなひとつの反応型は、他の反応型の活性を緩和することができる。Th1/Th2バランスの偏向はアレルギー反応を生じ、例えば、又は代わりに増大したCTL反応を生じることができる。
結核及びマラリアのような多くの感染症に関して、Th2-型反応は、感染に対してほとんど保護的価値がない。標的抗原に由来した小ペプチド及び感染の可能性のある完全なウイルス粒子を使用することを避けるためにその他の現在使用される抗原性物質を使用する提唱されたワクチンは、治療的効果を達成するのに必要な免疫応答を常に惹起するものではない。治療に有効なヒト免疫不全ウイルス(HIV)ワクチンが存在しないことは、この欠点の不幸な例である。タンパク質-ベースのワクチンは、典型的には顕著な細胞-媒介型免疫は伴わないが中和抗体の高力価を特徴とするTh2-型免疫応答を誘導する。
更に一部の抗体反応の型は、ある種の適応症には不適であり、最も注目されるのはIgE抗体反応がアナフィラキシーショックを生じるようなアレルギーにおいてである。一般にアレルギー反応は、Th2-型免疫応答にも関連している。アレルギー性喘息を含むアレルギー反応は、アレルゲン曝露後数秒から数分以内に生じ、かつ細胞の脱顆粒により特徴付けられる早発反応、並びにアレルゲン曝露後4〜24時間で生じ、かつ好酸球のアレルゲン曝露部位への浸潤を特徴とする遅発反応を特徴としている。より詳細に述べると、アレルギー反応の早期に、アレルゲンは、好塩基球及びマスト細胞上のIgE抗体と交差連結し、これは次に脱顆粒の引き金を引き、かつ引き続きマスト細胞及び好塩基球からのヒスタミン及び他の炎症メディエーターの放出の引き金を引く。遅発反応期間、好酸球は、アレルゲン曝露部位に浸潤する(そこで組織損傷及び機能不全を生じる)。
アレルギー障害のための抗原免疫療法は、少量であるが、しかし漸増量の抗原の皮下注射に関連している。このような免疫感作処置は、IgE-媒介したアナフィラキシーを誘導するリスクがあり、かつ遅発アレルギー反応のサイトカインが媒介した事象には効果的には対処しない。従ってこれまで、この方法は限られた成功をもたらしたのみである。
一般に免疫賦活配列又は「ISS」として知られているある種のDNA配列の投与は、Th1に関連したサイトカインの分泌により示されるようなTh1-型バイアスによる免疫応答を誘導する。免疫賦活ポリヌクレオチドの抗原と一緒の投与は、投与された抗原に対するTh1-型免疫応答を生じる。Romanら、Nature Med、3:849-854 (1997)。例えば、生理食塩水中又はアジュバントミョウバン中の大腸菌(E. coli)β-ガラクトシダーゼ(β-Gal)を皮内注射したマウスは、特異的IgG1及びIgE抗体、並びにIL-4及びIL-5は分泌するがIFN-γは分泌しないCD4+細胞の産生により反応し、これはこのT細胞はTh2サブセット支配的であることを示している。しかし、β-GalをコードしかつISSを含むプラスミドDNA(生理食塩水中)を皮内注射した(又は、tyne皮膚擦過傷アプリケーターにより)マウスは、IgG2a抗体、並びにIFN-γは分泌するがIL-4及びIL-5は分泌しないCD4+細胞の産生により反応し、これはこのT細胞はTh1サブセット支配的であることを示している。更に、このプラスミドDNAを注射したマウスによる特異的IgE産生は、66〜75％低下した。Razら、Proc. Natl. Acad Sci. USA、93:5141-5145 (1996)。一般に、裸のDNA免疫感作に対する反応は、抗原-刺激したCD4+ T細胞によるIL-2、TNFα及びIFN-γの産生により特徴付けられ、これはTh1-型反応の指標である。これは、IgE産生の低下により示されるように、アレルギー及び喘息の治療において特に重要である。免疫賦活ポリヌクレオチドのTh1-型免疫応答を刺激する能力は、細菌抗原、ウイルス抗原及びアレルゲンにより明らかにされている(例えば、国際公開公報第98/55495号参照)。
ISSを説明している他の参考文献は以下を含む：Kri例えばら、J. Immunol.、143:2448-2451 (1989)；Tokunagaら、Microbiol. Immunol.、36:55-66 (1992)；Kataokaら、Jpn. J. Cancer Res.、83:244-247 (1992)；Yamamotoら、J. Immunol.、148:4072-4076 (1992)；Mojcikら、Clin. Immuno. and Immunopathol.、67:130-136 (1993)；Brandaら、Biochem. Pharmacol.、45:2037-2043 (1993)；Pisetskyら、Life Sci.、54(2):101-107 (1994)；Yamamotoら、Antisense Research and Development.、4:119-122 (1994a)；Yamamotoら、Jpn. J. Cancer Res.、85:775-779 (1994b)；Razら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、91:9519-9523 (1994)；Kimuraら、J. Biochem. (Tokyo)、116:991-994 (1994)；Kriegら、Nature、374:546-549 (1995)；Pisetskyら、Ann. N.Y. Acad. Sci.、772:152-163 (1995)；Pisetsky、J. Immunol.、156:421-423 (1996a)；Pisetsky、Immunity、5:303-310 (1996b)；Zhaoら、Biochem. Pharmacol.、51:173-182 (1996)；Yiら、J. Immunol.、156:558-564 (1996)；Krieg、Trends Microbiol.、4(2):73-76 (1996)；Kriegら、Antisense Nucleic Acid Drug Dev.、6:133-139 (1996)；Klinmanら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA.、93:2879-2883 (1996)；Razら、(1996)；Satoら、Science、273:352-354 (1996)；Staceyら、J. Immunol.、157:2116-2122 (1996)；Ballasら、J. Immunol.、157:1840-1845 (1996)；Brandaら、J. Lab. Clin. Med.、128:329-338 (1996)；Soneharaら、J. Interferon and Cytokine Res.、16:799-803 (1996)；Klinmanら、J. Immunol.、158:3635-3639 (1997)；Sparwasserら、Eur. J. Immunol.、27:1671-1679 (1997)；Romanら、(1997)；Carsonら、J. Exp. Med.、186:1621-1622 (1997)；Chaceら、Clin. Immunol. and Immunopathol.、84:185-193 (1997)；Chuら、J. Exp. Med.、186:1623-1631 (1997)；Lipfordら、Eur. J. Immunol.、27:2340-2344 (1997a)；Lipfordら、Eur. J. Immunol.、27:3420-3426 (1997b)；Weinerら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、94:10833-10837 (1997)；Macfarlaneら、Immunology、91:586-593 (1997)；Schwartzら、J. Clin. Invest.、100:68-73 (1997)；Steinら、Antisense Technology、第11章、241-264頁(1997)、C. Lichtenstein及びW. Nellen編集、IRL Press社；Wooldridgeら、Blood、89:2994-2998 (1997)；Leclercら、Cell. Immunol.、179:97-106 (1997)；Klineら、J. Invest. Med.、45(3):282A (1997)；Yiら、J. Immunol.、160:1240-1245 (1998a)；
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更にZimmermannら、J. Immunol.、160:3627-3630 (1998)；Kri例えば、Trends Microbiol.、7:64-65 (1999)、及び米国特許第5,663,153号、第5,723,335号及び第5,849,719号も参照のこと。更にLiangら、J. Clin. Invest.、98:1119-1129 (1996)；Bohleら、Eur. J. Immunol.、29:2344-2353 (1999)、及び国際公開公報第99/56755号を参照のこと。更に国際公開公報第99/61056号；国際公開公報第00/06588号；国際公開公報第00/16804号；国際公開公報第00/21556号；国際公開公報第00/54803号；国際公開公報第00/61151号；国際公開公報第00/67023号；国際公開公報第00/67787号及び米国特許第6,090,791号を参照のこと。同じくManzelら、Antisense Nucl. Acid Drug Dev.、9:459-464 (1999)；Verthelyiら、J. Immunol.、166:2372-2377(2001)；国際公開公報第01/15726号；国際公開公報第01/12223号；国際公開公報第01/22972号；国際公開公報第01/22990号；国際公開公報第01/35991号；国際公開公報第01/51500号；国際公開公報第01/54720号；米国特許第6,174,872号、第6,194,388号、第6,207,646号、第6,214,806号、第6,218,371号、第6,239,116号も参照のこと。
ISSは一般に、CG配列を含む。ISSのCGにフランキングしているヌクレオチドも、このポリヌクレオチドの免疫変調活性において役割を果たしているように見える。免疫変調ポリヌクレオチドにおける使用に関して、ISSの継続的同定の必要性がある。
本願明細書に引用された全ての特許、特許出願、及び刊行物は、それらの全体が本願明細書に援用されている。
本発明は、免疫賦活配列(ISS)、及びISSを含む免疫変調ポリヌクレオチド並びにこれらのポリヌクレオチドを用いる個体、特にヒトにおいて免疫応答を変調する方法に関する。
ひとつの局面において、本発明は、免疫賦活配列(ISS)を含む免疫変調ポリヌクレオチドを提供する。ある態様において、本発明は、本発明の免疫変調ポリヌクレオチド及び医薬として許容できる賦形剤を含有する組成物に関する。
ある局面において、本発明の免疫変調ポリヌクレオチドは、式5'-X1 X2 A X3 C G X4 T C G-3' (配列番号:62)(式中、X1は、T、G、C又はZ(Z=5-ブロモシトシン)であり、X2は、T、G、A又はUであり、X3は、T、A又はCであり、X4は、T、G又はUである。)の配列を含み；かつ、この式は、5'-TGAACGTTCG-3' (配列番号:63)又は5'-GGAACGTTCG-3' (配列番号:64)ではない、ISSを含む。
別の局面において、本発明の免疫変調ポリヌクレオチドは、式5'-X1 X2 A X3 Z G X4 T C G-3' (配列番号:65)(式中、Zは5-ブロモシトシンであり、ここでX1は、T、G、C又はZ(Z=5-ブロモシトシン)であり、X2は、T、G、A又はUであり、X3は、T、A又はCであり、X4は、T、G又はUである。)の配列を含み；かつ、この式は、5'-TGAAZGTTCG-3' (配列番号:66；Z=5-ブロモシトシン)でない、ISSを含む。
別の局面において、本発明の免疫変調ポリヌクレオチドは、下記の配列の少なくとも1種を含む：TGAACGUTCG (配列番号:67)、GAACCGTTCG (配列番号:75)、CGAACGTTCG (配列番号:77)、ZGAAZGUTCG (配列番号:93)及びGAAAZGUTCG (配列番号:89)、ここでZは5-ブロモシトシンである。
別の局面において、本願明細書に開示されたISSのいずれかに関して、本発明の免疫変調ポリヌクレオチドは、1個又は複数のTCG及び／又はT、5-ブロモシトシン、G配列(複数)を、好ましくはISSの5'側(又は上流)に含むことができる。
別の局面において、本願明細書に開示されたISSのいずれかに関して、本発明の免疫変調ポリヌクレオチドは更に、1個又は複数のTCGA及び／又はT、5-ブロモシトシン、G、A配列(複数)を含むことができる。
別の局面において、本発明の免疫変調ポリヌクレオチドは安定化されている。
別の局面において、本発明は、マイクロキャリア、特にサイズが10μm未満のマイクロキャリアへ連結された本発明の免疫変調ポリヌクレオチドを含む免疫変調ポリヌクレオチド/マイクロキャリア複合体を提供する。
別の局面において、本発明は、本願明細書に説明された免疫変調ポリヌクレオチド(マイクロキャリアに複合されたものを含む)を含有する組成物を提供する。この組成物は更に、例えば医薬として許容できる賦形剤又は抗原のような多くの他の成分のいずれかも含有することができる。
別の局面において、本発明は、個体へ、本発明の免疫変調ポリヌクレオチドを、該個体において免疫応答を変調するのに十分量投与することを含む、個体において免疫応答を変調する方法を提供する。本発明の方法に従った免疫変調は、Th2-型免疫応答に関連した障害(例えば、アレルギー又はアレルギーが誘導した喘息)に罹患した個体、治療的ワクチン(例えば、アレルギーエピトープ、マイコバクテリアエピトープ、又は腫瘍関連エピトープを含有するワクチン)もしくは予防的ワクチンのようなワクチンを受け取っている個体、癌である個体及び感染症である個体を含む、個体において実践することができる。
更なる局面において、本発明は、本発明の免疫変調ポリヌクレオチドを有効量個体へ投与することを含む、個体においてインターフェロン-γ(IFN-γ)を増加する(又は、個体においてIFN-γレベル(又は量(複数))を刺激する)方法を提供する。本発明の免疫変調ポリヌクレオチドの投与は、個体においてIFN-γを増加する。これらの方法に適した対象は、IFN-γの増加から恩恵を得る個体、又は特発性肺線維症(IPF)、強皮症、皮膚照射が誘導した線維症、住血吸虫が誘発した肝線維症を含む肝線維症、腎線維症に加え、IFN-γの投与により改善される他の状態を有するような個体を含む。
更なる局面において、本発明は、本発明の免疫変調ポリヌクレオチドを有効量個体へ投与することを含む、個体においてインターフェロン-α(IFN-α)を増加する(又は、個体におけるIFN-αレベル(又は量(複数))を刺激する)方法を提供する。本発明の免疫変調ポリヌクレオチドの投与は、個体においてIFN-αを増加する。これらの方法に適した対象は、ウイルス感染症に加え、IFN-αの投与又はIFN-α量の増加により改善される他の状態を有する個体を含む。
別の局面において、本発明は、感染症を有する個体へ、本発明の免疫変調ポリヌクレオチドを有効量投与することを含む、感染症の1種又は複数の症状を回復する方法を提供する。本発明の免疫変調ポリヌクレオチドの投与は、感染症の1種又は複数の症状を回復する。本発明に従い治療することができる感染症は、細胞病原体により引き起される感染症(例えば、マイコバクテリア性疾患、マラリア、リーシュマニア症、トキソプラズマ症、住血吸虫又は肝ジストマ症)を含み、かつウイルス疾患を含むことも含まないこともできる。
本発明は更に、好ましくは本発明の方法を実行するためのキットに関する。本発明のキットは、一般に、本発明の免疫変調ポリヌクレオチド(一般に適当な容器内)を備え、かつ更に例えばTh2-型免疫応答に関連した障害(例えば、アレルギー又はアレルギーが誘発した喘息)に罹患した個体、癌に罹患した個体又は感染症に罹患した個体が、いつワクチン、例えば治療的ワクチン(例えば、アレルギーエピトープ、マイコバクテリアエピトープ、又は腫瘍関連エピトープを含むワクチン)もしくは予防的ワクチンを受け取ればよいかというような、個体の免疫変調における免疫変調ポリヌクレオチドの使用に関する取扱説明書を含む。他の適当な取扱説明書も提供することができる。
発明を実施する形態
本発明者らは、免疫賦活配列(ISS)を含む免疫変調ポリヌクレオチド、及びこれらの免疫変調ポリヌクレオチドを用い、個体、特にヒトにおいて、免疫応答を変調する方法を発見した。本発明の組成物は、本願明細書に説明されたようなISSを含む免疫変調ポリヌクレオチドを含有する。本発明の一部の免疫変調ポリヌクレオチドは更に、少なくとも1個のTCG又はT、5-ブロモシトシン、G配列を含む。一部の免疫変調ポリヌクレオチドにおいて、追加のTCG及び／又はT、5-ブロモシトシン、G配列(複数)は、ISSの5'末端へのT又はTC又はT、5-ブロモシトシンの付加により作出される。本発明者らは、特異的ISSを含む免疫変調ポリヌクレオチドは、効率的にヒト細胞を含む免疫細胞を変調することを発見した。本発明者らの発見は、ヒト細胞は、通常使用される実験動物、例えばマウス由来の細胞よりも、免疫変調ポリヌクレオチドによる免疫変調に対してより抵抗性があるので、特に興味深い。本発明者らは、本発明の一部のポリヌクレオチドは、例えヒト細胞においてであっても、効率的にIFN-αを刺激することも認めた。
本発明は更に、本発明の免疫変調ポリヌクレオチドを個体に投与することにより、個体において免疫応答を変調する方法も提供する。
更に本発明のISS-含有ポリヌクレオチドを備えるキットが提供される。これらのキットは更に、対象において免疫変調するための本発明の免疫変調ポリヌクレオチドの投与及び免疫変調ポリヌクレオチドに関する取扱説明書を備える。
一般的技術
本発明の実践は、特に言及しない限りは、当該技術分野の範囲内である、分子生物学(組換え技術を含む)、微生物学、細胞生物学、生化学及び免疫学の通常の技術を使用するであろう。このような技術は、文献において完全に説明されており、これは例として、Molecular Cloning: A Laboratory Manual、第2版(Sambrookら、1989)；Oligonucleotide Synthesis(M.J. Gait編集、1984)；Animal Cell Culture(R.I. Freshney編集、1987)；Handbook of Experimental Immunology(D.M. Weir及びC.C. Blackwell編集)；Gene Transfer Vectors for Mammalian Cells(J.M. Miller及びM.P. Calos編集、1987)；Current Protocols in Molecular Biology(F.M. Ausubelら編集、1987)；PCR: The Polymerase Chain Reaction、(Mullisら編集、1994)；Current Protocols in Immunology(J.E. Coliganら編集、1991)；The Immunoassay Handbook(D. Wild編集、Stockton Press NY、1994)；Bioconjugate Techniques(Gr例えば T. Hermanson編集、Academic Press社、1996)；及び、Methods of Immunological Analysis(R. Masseyeff、W.H. Albert、及びN.A. Staines編集、Weinheim:VCH Verlags gesellschaft社、1993)を含む。
定義
本願明細書において使用される単数形「ひとつの(a、an)」、及び「この(the)」は、特に記さない限りは、複数の意味も含む。例えば、「ひとつの(an)」ISSは、1種又は複数のISSを含む。
本願明細書において互換的に使用される用語「ポリヌクレオチド」及び「オリゴヌクレオチド」は、1本鎖DNA(ssDNA)、2本鎖DNA(dsDNA)、1本鎖RNA(ssRNA)及び2本鎖RNA(dsRNA)、修飾されたオリゴヌクレオチド及びオリゴヌクレオチド又はそれらの組合せを含む。このオリゴヌクレオチドは、直鎖状又は環状の形状であることができ、もしくはこのオリゴヌクレオチドは、直鎖状又は環状の両セグメントを含むことができる。オリゴヌクレオチドは、一般にホスホジエステル連結を介して結合されたヌクレオシドのポリマーであるが、代わりの連結、例えばホスホロチオエートエステルも、オリゴヌクレオチドにおいて使用することができる。ヌクレオシドは、糖に結合した、プリン(アデニン(A)又はグアニン(G)もしくはそれらの誘導体)又はピリミジン(チミン(T)、シトシン(C)又はウラシル(U)、もしくはそれらの誘導体)塩基である。DNA中の4種のヌクレオシド単位(又は塩基)は、デオキシアデノシン、デオキシグアノシン、デオキシチミジン、及びデオキシシチジンと称されている。ヌクレオチドは、ヌクレオシドのリン酸エステルである。
本願明細書において使用される用語「ISS」は、in vitro、in vivo及び／又はex vivoにおいて測定される際に、測定可能な免疫応答に作用する及び／又は寄与するポリヌクレオチド配列を意味する。測定可能な免疫応答の例は、抗原-特異的抗体の産生、サイトカインの分泌、NK細胞、CD4+Tリンパ球、CD8+Tリンパ球、Bリンパ球などのようなリンパ球集団の活性化又は拡大などを含むが、これらに限定されるものではない。好ましくは、ISS配列は、主にTh1-型反応を活性化する。本発明において使用するためのポリヌクレオチドは、少なくとも1個のISSを含む。本願明細書において使用される「ISS」は、ISS-含有ポリヌクレオチドに関して短縮化された用語であり、これは本発明のISS-含有免疫変調ポリヌクレオチドを含む。
用語「3’」は一般に、同じポリヌクレオチド又はオリゴヌクレオチドの別の領域又は位置から3'側(下流)のポリヌクレオチド又はオリゴヌクレオチドの領域又は位置を意味する。
用語「5’」は一般に、同じポリヌクレオチド又はオリゴヌクレオチドの別の領域又は位置から5'側(上流)のポリヌクレオチド又はオリゴヌクレオチドの領域又は位置を意味する。
別の配列に「隣接している」領域、部分又は配列は、その領域、部分、又は配列に直接接触している。例えば、免疫変調ポリヌクレオチドのISS部分に隣接している付加ポリヌクレオチド配列は、その領域に直接接触している。
本願明細書において使用される用語「免疫変調ポリヌクレオチド」又は「IMP」又は「ISS-含有ポリヌクレオチド」は、少なくとも1個のISSを含むポリヌクレオチドを意味する。ある種の態様において、IMPはISSである。
本願明細書において使用される用語「免疫変調」又は「免疫応答を変調する」は、免疫賦活作用に加え免疫抑制作用を含む。免疫変調は、全般的免疫応答における主要な定性的変化であるが、定量的変化も免疫変調と一緒に生じることがある。本発明に従い免疫変調された免疫応答は、「Th2-型」免疫応答とは反対側、「Th1-型」免疫応答に偏向したものである。Th1-型反応は、典型的には細胞性免疫システム(例えば、細胞傷害性リンパ球)反応と見なされるのに対し、Th2-型反応は一般に「体液性」又は抗体-ベースである。Th1-型免疫応答は通常、抗原に対する「遅延-型過敏症」反応により特徴付けられ、かつIFN-γ、IFN-α、IL-2、IL-12、及びTNF-β、更にはIL-6のようなTh1-関連サイトカインの増大したレベルにより、生化学的レベルで検出することができるが、IL-6は、更にTh2-型反応にも関連づけることができる。Th1-型免疫応答は一般に、細胞傷害性リンパ球(CTL)の産生及び抗体の低レベル又は一過性の産生により関連づけられる。Th2-型免疫応答は一般に、IgE産生を含む、比較的高レベルの抗体産生、CTL産生の非存在又は最小化、更にはIL-4のようなTh2-関連サイトカインの発現に関連づけられる。従って本発明の免疫変調は、例えば、本発明の方法で処置した個体における、処置しなかった場合と比べた、IFN-γの増加及び／又はIgE産生の低下により認識することができる。
用語「複合」は、ISS-含有ポリヌクレオチド及び抗原が連結されている複合体を意味する。このような複合連結は、共有的及び／又は非-共有的連結を含む。
用語「抗原」は、抗体又はT細胞抗原受容体により特異的に認識されかつ結合された物質を意味する。抗原は、ペプチド、タンパク質、糖タンパク質、多糖類、複合糖質、糖質、ガングリオシド、脂質、及びリン脂質；それらの一部及びそれらの組合せを含む。これらの抗原は、天然に発見されたものであるか、又は合成することができる。ISSと一緒の投与に適した抗原は、B細胞又はT細胞抗原-特異的反応を誘起することが可能な分子を含む。抗原は、抗原に対し特異的な抗体反応を誘起することが好ましい。ハプテンは、「抗原」の範囲内に含まれる。ハプテンは、それ自身は免疫原性はないが、抗原決定基を含む免疫原性分子と複合した場合に免疫原性となるような、低分子量化合物である。小分子は、抗原性となるために、ハプテン化される必要があることがある。好ましくは本発明の抗原は、ペプチド、脂質(例えば、ステロール、脂肪酸、及びリン脂質)、Hemophilusインフルエンザワクチンにおいて使用されるもののような多糖類、ガングリオシド及び糖タンパク質を含む。
「アジュバント」は、抗原のような免疫原性物質に添加された場合に、この混合物に曝露した際にレシピエント宿主における該物質に対する免疫応答を非特異的に増強又は強化する物質を意味する。
用語「ペプチド」は、そのペプチドがハプテンであるか否かに関わらず、例えば抗体産生又はサイトカイン活性のような、生物学的反応に作用する、十分な長さのポリペプチド及び組成物である。典型的にはペプチドは、少なくとも6個のアミノ酸残基の長さを含む。用語「ペプチド」は更に、修飾されたアミノ酸(天然又は非天然であるか否かに関わらず)を含み、このような修飾は、リン酸化、グリコシル化、PEG化、脂質化及びメチル化を含むが、これらに限定されるものではない。
「抗原性ペプチド」は、精製された未変性のペプチド、合成ペプチド、組換えタンパク質、粗タンパク質抽出物、弱毒化した又は不活化したウイルス、細胞、微生物、又はこのようなペプチドの断片を含むことができる。従って「抗原性ペプチド」又は「抗原ポリペプチド」は、1種又は複数の抗原性の特性を発揮するポリペプチドの全て又は一部を意味する。従って例えば、「Amb a 1 抗原性ポリペプチド」又は「Amb a 1ポリペプチド抗原」は、全配列、配列の一部、及び／又は配列の修飾のいずれかである、Amb a 1由来のアミノ酸配列であり、これは抗原性の特性(すなわち、抗体又はT細胞受容体へ特異的に結合する)を示す。
「送達分子」又は「送達ベヒクル」は、免疫変調ポリヌクレオチドの特定部位への及び／又は特定の時期に関する送達を促進、許容、及び／又は増強する化学的部分である。送達ベヒクルは、更に免疫応答を刺激してもしなくとも良い。
「抗原に対するアレルギー性反応」は、一般に好酸球及び／又は抗原-特異的IgEの生成並びにそれらの結果的作用を特徴とする免疫応答を意味する。当該技術分野において周知であるように、IgEは、マスト細胞及び好塩基球上のIgE受容体に結合する。その後のIgEにより認識された抗原への曝露時には、この抗原は、マスト細胞及び好塩基球上のIgEと交差反応し、これらの細胞の脱顆粒を生じ、これはヒスタミン放出を含むが、これらに限定されるものではない。用語「抗原に対するアレルギー反応」、「アレルギー」、及び「アレルギー状態」は、本発明の方法の一部の適用に関し同等に適切であると理解されかつ意図される。更に、本発明の方法は、アレルギー反応の予防に加え、予め存在するアレルギー状態の治療に関し同等に適切であるものを含むと理解されかつ意図される。
本願明細書において使用される用語「アレルゲン」は、対象曝露時にアレルギー反応を誘起する分子の抗原又は抗原性部分、通常はタンパク質を意味する。典型的には、例えば膨疹・発赤試験又は当該技術分野において公知の方法のいずれかにより示されるように、対象は、アレルゲンに対しアレルギー性である。例え対象の小サブセットのみが分子への曝露時にアレルギー性(例えば、IgE)免疫応答を発したとしても、この分子は、アレルゲンと称される。多くの単離されたアレルゲンが当該技術分野において公知である。これらは本願明細書の表1において提示されたものを含むが、これらに限定されるものではない。
用語「脱感作」は、感受性を示す対象へ、漸増量のアレルゲンを投与する過程を意味する。脱感作に使用されるアレルゲン投与量の例は、当該技術分野において公知であり、例えば、Fornadleyの論文(Otolaryngol. Clin. North Am.、31:111-127 (1998))を参照のこと。
「抗原-特異的免疫療法」は、抗原に関連し、かつ免疫応答の抗原-特異的変調を生じるような免疫療法を意味する。アレルギーの状況において、抗原-特異的免疫療法は脱感作療法を含むが、これらに限定されるものではない。
用語「マイクロキャリア」は、水に不溶性であり、かつ約150、120又は100μm未満、好ましくは約50〜60μm未満、好ましくは約10μm未満、好ましくは約5、2.5、2又は1.5μm未満のサイズを有するような粒子状組成物を意味する。マイクロキャリアは、約1μm未満、好ましくは約500nm未満のサイズを有するマイクロキャリアである「ナノキャリア」を含む。マイクロキャリアは、生体適合性の天然のポリマー、合成ポリマー又は合成コポリマーから形成された粒子のような、固相粒子を含むが、アガロース又は架橋したアガロースから形成されたマイクロキャリア、更にはその他の当該技術分野において公知の生体適合性材料は、本願明細書におけるマイクロキャリアの定義に含んでも、含まなくとも良い。本発明において使用するためのマイクロキャリアは、生分解性又は非生分解性である。非生分解性固相マイクロキャリアは、哺乳類の生理的条件下で非腐蝕性及び／又は非分解性のポリマー又は他の材料、例えばポリスチレン、ポリプロピレン、シリカ、セラミックス、ポリアクリルアミド、金、ラテックス、ヒドロキシアパタイト、デキストラン並びに強磁性及び常磁性の材料から形成される。生分解性固相マイクロキャリアは、哺乳類の生理的条件下で、分解性ポリマー(例えば、ポリ(乳酸)、ポリ(グリコール酸)及びそれらのコポリマー)又は腐蝕性ポリマー(例えば、3,9-ジエチリデン-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン(DETOSU)のようなポリ(オルトエステル、又はセバシン酸ポリ(無水物)のようなポリ(無水物))から形成することができる。
マイクロキャリアは、抗原を伴わない液相(例えば、油又は脂質ベース)、例えばリポソーム、ISCOM(免疫刺激複合体、これはコレステロール、リン脂質及びアジュバント-活性サポニンの安定した複合体である。)、又は水中油型もしくは油中水型乳剤で認められた液滴もしくはミセルであることもできる。生分解性液相マイクロキャリアは、典型的には、スクアレン及び植物油を含む、その多くは当該技術分野において公知である生分解性油分を混入している。マイクロキャリアは、典型的には球形であるが、球形からはずれたマイクロキャリアも許容できる(例えば、楕円形、棒状など)。マイクロキャリアは、それらの不溶性の性質のために(水に関して)、水及び水-ベースの(水性)溶液から濾過可能である。
本願明細書において使用される用語「非生分解性」は、正常な哺乳類の生理的条件下で分解も腐蝕もされないマイクロキャリアにあてはまる。一般に、マイクロキャリアは、正常なヒト血清中において37℃で72時間インキュベーションした後にそれが分解されない場合(すなわち、その質量又は平均ポリマー長の5％未満が喪失される場合)は、非生分解性であると考えられる。
マイクロキャリアは、正常な哺乳類の生理的条件下で分解性又は腐蝕性である場合は、「生分解性」であると考えられる。一般に、マイクロキャリアは、正常なヒト血清中において37℃で72時間インキュベーションした後にそれが分解される場合(すなわち、その質量又は平均ポリマー長の少なくとも5％が喪失される場合)は、生分解性であると考えられる。
マイクロキャリアの「サイズ」は、一般に「デザインサイズ」又は製造業者により提示された粒子の意図されたサイズである。サイズは、平均又は最大直径のような、直接測定した寸法であるか、又は濾過スクリーニングアッセイのような間接的アッセイにより決定することができる。マイクロキャリアサイズの直接測定は、典型的には、顕微鏡、一般には光学顕微鏡又は走査型電子顕微鏡(SEM)により実行され、公知のサイズ又はマイクロメーターで示された粒子と比較される。サイズの小さい変動は、製造工程時に生じるので、マイクロキャリアは、測定値が、そのマイクロキャリアが公称測定値±約5〜10％であることを示す場合に、公称サイズであると考えられる。同じくサイズ特性は、動的光散乱又はオブスキュレーション(obscuration)技術により決定することもできる。あるいはマイクロキャリアサイズは、濾過スクリーニングアッセイにより決定することができる。粒子の少なくとも97％が、公称サイズの「スクリーン-型」フィルター(すなわち、フィルター内に粒子ロッジを保持する「深層フィルター」とは対照的に、ポリカーボネートフィルター又はポリスルホンフィルターのようなフィルターの表面上に粒子が保持されているフィルター)を通過した場合に、マイクロキャリアは公称サイズ未満である。マイクロキャリア粒子の少なくとも約97％が、公称サイズのスクリーン-型フィルターにより保持された場合に、マイクロキャリアは公称サイズよりも大きい。従って、約10μm〜約10nmのマイクロキャリアの少なくとも約97％が、10μm孔のスクリーンフィルターを通過し、かつ10nmスクリーンフィルターに保持される。
先の考察に示したように、マイクロキャリアのサイズ又はサイズ範囲に関して、公称サイズ及び／又はサイズ範囲のおおよその変動及び概算を限外に含んでいる。これは、サイズ及び／又はサイズ範囲に言及する場合の用語「約」の使用により反映されており、「約」を言及しないサイズ又はサイズ範囲に関しては、そのサイズ及び／又はサイズ範囲が正確であることを意味するものではない。
用語「免疫変調ポリヌクレオチド/マイクロキャリア複合体」又は「IMP/MC複合体」は、ISS-含有ポリヌクレオチドとマイクロキャリアの複合体を意味する。この複合体の構成要素は、共有的又は非-共有的に連結され得る。非-共有的連結は、疎水性相互作用、イオン(静電気力)結合、水素結合及び／又はファンデルワールス引力を含む非-共有的結合力のいずれかにより媒介され得る。疎水性連結の場合、この連結は、一般にIMPへ共有的に連結された疎水性部分(例えば、コレステロール)を介している。
「個体」は、鳥類のような脊椎動物を含み、かつ好ましくは哺乳類、より好ましくはヒトである。哺乳類は、ヒト、霊長類、家畜、狩猟用動物(sport animal)、齧歯類及びペットを含むが、これらに限定されるものではない。
物質の「有効量」又は「十分量」は、臨床結果を含む有益な又は所望の結果に作用するのに十分な量であり、かつ「有効量」は、それ自体が適用される状況に応じて決まる。共投与された抗原に対する免疫応答を変調する組成物を投与する状況において、免疫変調ポリヌクレオチド及び抗原の有効量は、抗原が単独投与された場合に得られた免疫応答と比較してこのような変調を達成するのに十分な量である。有効量は、単回又は反復投与で投与することができる。
本願明細書において使用される用語「共投与」は、免疫応答を変調するために、十分に近い時間に、少なくとも2種の異なる物質を投与することを意味する。好ましくは、共投与は、少なくとも2種の異なる物質の同時投与を意味する。
反応又はパラメーターの「賦活」は、その反応又はパラメーターを誘起及び／又は増強することを含む。例えば、Th1反応のような免疫応答の「賦活」は、反応の誘起及び／又は増強から生じ得るような反応の増大を意味する。同様に、サイトカイン又は細胞型(例えばCTL)の「賦活」は、サイトカイン又は細胞型の量又はレベルの増加を意味する。
「IgE関連障害」は、一部、持続性であるか又は持続性でないことができる、上昇したIgEレベルを特徴とする生理的状態である。IgE関連障害は、アレルギー及びアレルギー反応、アレルギー-関連障害(以下に説明する)、喘息、鼻炎、結膜炎、じんま疹、ショック、ハチ毒(Hymenoptera sting)アレルギー、及び薬物アレルギー、並びに寄生体感染症を含むが、これらに限定されるものではない。この用語は更に、これらの障害の症状発現に関連している。一般に、このような障害におけるIgEは抗原-特異的である。
「アレルギー-関連障害」は、抗原-特異的IgE免疫応答の作用から生じた障害を意味する。このような作用は、低血圧及びショックを含むことができるが、これらに限定されるものではない。アナフィラキシーはアレルギー-関連障害の例であり、その間に、循環血中に放出されたヒスタミンが、血管拡張に加え、毛細血管の透過性上昇を引き起し、結果的に循環血からの血漿の著しい喪失を生じる。アナフィラキシーは、関連作用を体全体で体験するように全身性に生じることができ、及び反応が特定の標的組織又は器官に限定されるように局所的に生じることができる。
本願明細書において使用される用語「ウイルス疾患」は、その病因物質としてウイルスを有する疾患にあてはまる。ウイルス疾患の例は、B型肝炎、C型肝炎、インフルエンザ、後天性免疫不全症候群(AIDS)、及び帯状疱疹を含む。
本願明細書において使用されかつ当該技術分野において良く理解された「治療」は、臨床結果を含む、有益な又は所望の結果を得る方法である。本発明の目的のための有益な又は所望の臨床結果は、検出可能又は検出不可能のいずれかの、1種又は複数の症状の軽減又は回復、疾患程度の消失、疾患の安定化された(すなわち、増悪しない)状態、疾患拡大の予防、疾患進行の遅延又は緩徐化、疾患状態の回復又は緩和、並びに寛解(部分的又は全体的のいずれか)を含むが、これらに限定されるものではない。「治療」は更に、治療を受けない場合に予想される生存に比べて延長された生存も意味する。
疾患又は障害の「緩和」は、疾患が治療されないことに比べ、疾患又は障害の状態の程度及び／又は望ましくない臨床症状発現が低減されるか、並びに／又は進行の時間経過が遅延又は延長されることを意味する。特にアレルギーの状況において、当業者には良く理解されるように、緩和は、アレルゲン(複数)に対する免疫応答の変調時に生じることがある。更に緩和は、単回投与量の投与により必ずしも生じず、一連の投与量の投与時に生じることが多い。従って反応又は障害を緩和するのに十分な量は、単回又は反復の投与量において投与することができる。
免疫変調ポリヌクレオチド及び抗原により「誘起された」「抗体力価」又は「抗体量」は、免疫変調ポリヌクレオチド及び抗原の投与後所定の時点で測定された生じた抗体の量を意味する。
「Th1-関連抗体」は、その産生及び／又は増加がTh1免疫応答に関連している抗体である。例えばIgG2aは、マウスのTh1-関連抗体である。本発明の目的に関して、Th1-関連抗体の測定値は、1種又は複数のこのような抗体の測定値であることができる。例えば、ヒトにおいて、Th1-関連抗体の測定値は、IgG1及び／又はIgG3の測定値を必然的に伴う。
「Th2-関連抗体」は、その産生及び／又は増加がTh2免疫応答に関連している抗体である。例えば、IgG1は、マウスのTh2-関連抗体である。本発明の目的に関して、Th2-関連抗体の測定値は、1種又は複数のこのような抗体の測定値であることができる。例えば、ヒトにおいて、Th2-関連抗体の測定値は、IgG2及び／又はIgG4の測定値を必然的に伴う。
例えばサイトカイン産生、抗体産生、又はヒスタミン放出のような、機能又は活性を「抑制」又は「阻害」することは、関心のある条件もしくはパラメーター以外、その他の点は同じ条件と比較して、あるいは別の条件と比較して、機能又は活性を低下することである。例えば、ヒスタミン放出を抑制する免疫変調ポリヌクレオチド及び抗原を含有する組成物は、例えば、抗原単独により誘導されたヒスタミン放出と比べて、ヒスタミン放出を低下する。別の例として、抗体産生を抑制する免疫変調ポリヌクレオチド及び抗原を含有する組成物は、例えば抗原単独により産生された抗体の程度及び／又はレベルと比べ、抗体の程度及び／又はレベルを低下する。
本願明細書において使用される用語「含有する(comprising)」及びその同族語は、それらの包括的意味において使用され；すなわち用語「含む(including)」及びそれに相当する同族語と同等である。
発明の組成物
本発明は、個体における免疫応答を変調するための免疫賦活配列(ISS)及び免疫変調ポリヌクレオチド(IMP)を提供する。各免疫変調ポリヌクレオチドは、少なくとも1個の免疫賦活配列(ISS)を含む。
本発明の組成物は、免疫変調ポリヌクレオチド単独(又は、2種又はそれ以上の免疫変調ポリヌクレオチドの組合せ)、もしくはペプチド、抗原(以下に説明される)及び／又は追加のアジュバントのような、別の免疫変調剤と複合して含有する。本発明の組成物は、免疫変調ポリヌクレオチド及び医薬として許容できる賦形剤を含有することができる。緩衝剤を含む医薬として許容できる賦形剤は、当該技術分野において周知である。Remingtonの「The Science and Practice of Pharmacy」第20版、Mack Publishing社(2000)。
投与時に、抗原、本発明の免疫変調ポリヌクレオチド、及び任意にアジュバントを含有する組成物は、この抗原に対する免疫応答の強化につながり、その結果ISS及び抗原を単独で含有する組成物の結果と比べて、増強された免疫応答を生じる。アジュバントは、当該技術分野において公知であり、かつ水中油型乳剤、油中水型乳剤、ミョウバン(アルミニウム塩)、リポソーム、並びにポリスチレン、デンプン、ポリホスファゼン及びポリラクチド/ポリグリコシドを含むが、これらに限定されるものではないマイクロ粒子を含むが、これらに限定されるものではない。更にその他の適当なアジュバントは、MF59、DETOX(商標)(Ribi)、スクアレン混合物(SAF-1)、ムラミルペプチド、サポニン誘導体、マイコバクテリウム細胞壁調製物、モノホスホリルリピドA、ミコール酸誘導体、非イオン性ブロックコポリマー界面活性剤、Quil A、コレラ毒素Bサブユニット、ポリホスファゼン及び誘導体、並びに例えばTakahashiらの論文(Nature、344:873-875 (1990))に説明されたもののような免疫刺激複合体(ISCOM)に加え、リピド-ベースのアジュバント及び他の本願明細書において説明されたものを含むが、これらに限定されるものではない。獣医学的用途及び動物における抗体産生のためには、フロイントのアジュバント(完全及び不完全の両方)のマイトジェン成分を使用することができる。
本発明のISS-含有ポリヌクレオチドは、特定の適応症のために、他の療法と組合せることもできる。例えば、本発明の組成物は更に、ISS-含有ポリヌクレオチドに加え、マラリア患者のためにはクロロキンのような抗-マラリア薬を、リーシュマニア症患者のためにはペンタミジン及び／又はアロプリノールのようなリーシュマニア殺傷薬を、結核患者のためにはイソニアジド、リファンピン及び／又はエタンブトールのような抗マクロバクテリア薬を、もしくはアトピー(アレルギー)患者のためにはアレルゲン脱感作物質を含有することもできる。
本願明細書に記されるように、本発明の組成物は、ISS-含有ポリヌクレオチドを含有することができ、かつ更にサイトカイン、アジュバント及び抗体を含むが、これらに限定されるものではない、1種又は複数の追加の免疫療法剤(すなわち、免疫系を介して作用し及び／又は免疫系に由来する物質)を含有することができる。治療用抗体の例は、以下に説明されたもののような、癌の状況において使用されるもの(例えば、抗-腫瘍抗体)を含む。
免疫変調ポリヌクレオチド
本発明に従い、免疫変調ポリヌクレオチドは、少なくとも1個のISSを含み、かつ複数のISSを含むことができる。これらのISSは、このポリヌクレオチド内で隣接することができ、もしくはこのポリヌクレオチド内で追加のヌクレオチド塩基により隔てることができ、もしくはこのポリヌクレオチド内で重複することができる。ある態様において、免疫変調ポリヌクレオチドは、ISSからなる。
ISSは、当該技術分野において説明されており、かつサイトカイン分泌、抗体産生、NK細胞活性化及びT細胞増殖のような、免疫応答の様々な局面を示している標準アッセイを用いて、容易に同定することができる。例えば、国際公開公報第97/28259号；国際公開公報第98/16247号；国際公開公報第99/11275号；Kri例えばら、Nature、374:546-549 (1995)；Yamamotoら、(1992a)；Ballasら、(1996)；Klinmanら、(1997)；Satoら、(1996)；Pisetsky、(1996a)；Shimadaら、Jpn. J. Cancer Res.、77:808-816 (1986)；Cowderyら、J. Immunol.、156:4570-4575 (1996)；Romanら、(1997)；Lipfordら、(1997a)；国際公開公報第98/55495号及び国際公開公報第00/61151号を参照のこと。従ってこれら及び他の方法を用い、免疫変調ISS-含有ポリヌクレオチドを同定、試験及び／又は確認することができる。
ISSは、10塩基又は塩基対よりも大きい長さであることができ、好ましくは15塩基又は塩基対よりも大きい、より好ましくは20塩基又は塩基対よりも大きい長さであることができ、かつ一般には配列5'-シトシン、グアニン-3'を含む。
本願明細書において明確に伝達されるように、本願明細書に説明された式に関して、いずれか及び全てのパラメーターは、独立して選択されることが理解される。例えば、x=0-2であるならば、yは、x値(又は式中の選択可能な他のパラメーター)とは無関係に、独立して選択することができる。
一部の態様において、ISSは、下記式の10-mer配列を含むことができる：
5'-X1 X2 A X3 C G X4 T C G-3' (配列番号:62)
(式中、X1は、T、G、C又はZであり(Z=5-ブロモシトシン)；
X2は、T、G、A又はUであり；
X3は、T、A又はCであり；
X4は、T、G又はUである。）；及び、
ISSは、5'-TGAACGTTCG-3' (配列番号:63)又は5'-GGAACGTTCG-3' (配列番号:64)ではない。
一部の態様において、ISSは、下記配列のいずれかを含む:TGAACGUTCG (配列番号:67)；TGACCGTTCG (配列番号:68)；TGATCGGTCG (配列番号:69)；TGATCGTTCG (配列番号:70)；TGAACGGTCG (配列番号:71)；GTAACGTTCG (配列番号:72)；GTATCGGTCG (配列番号:73)；GTACCGTTCG (配列番号:74)；GAACCGTTCG (配列番号:75)；ZGACCGTTCG (配列番号:76)、ここでZ=5-ブロモシトシン；CGAACGTTCG (配列番号:77)；CGACCGTTCG (配列番号:78)；ZGAACGTTCG (配列番号:79)、ここでZ=5-ブロモシトシン；TTAACGUTCG (配列番号:80)；TUAACGUTCG (配列番号:81)及びTTAACGTTCG (配列番号:82)。
一部の態様において、免疫変調ポリヌクレオチドは、配列5'-TCGTCGAACGTTCGTTAACGTTCG-3' (配列番号:1)を含む。
別の態様において、免疫変調ポリヌクレオチドは、下記配列のいずれかを含む：
5'-TGACTGTGAACGUTCGAGATGA-3' (配列番号:2)；
5'-TCGTCGAUCGUTCGTTAACGUTCG-3' (配列番号:3)；
5'-TCGTCGAUCGTTCGTUAACGUTCG-3' (配列番号:4)；
5'-TCGTCGUACGUTCGTTAACGUTCG-3' (配列番号:5)；
5'-TCGTCGAXCGUTCGTTAACGUTCG-3' (配列番号:6)、ここでX=2-アミノ-アデニン；
5'-TGATCGAACGTTCGTTAACGTTCG-3 (配列番号:7)；
5'-TGACTGTGAACGUTCGGTATGA-3' (配列番号:8)；
5'-TGACTGTGACCGTTCGGTATGA-3' (配列番号:9)；
5'-TGACTGTGATCGGTCGGTATGA-3' (配列番号:10)；
5'-TCGTCGAACGTTCGTT-3' (配列番号:11)；
5'-TCGTCGTGAACGTTCGAGATGA-3' (配列番号:12)；
5'-TCGTCGGTATCGGTCGGTATGA-3' (配列番号:13)；
5'-CTTCGAACGTTCGAGATG-3' (配列番号:14)；
5'-CTGTGATCGTTCGAGATG-3' (配列番号:15)；
5'-TGACTGTGAACGGTCGGTATGA-3' (配列番号:16)；
5'-TCGTCGGTACCGTTCGGTATGA-3' (配列番号:17)；
5'-TCGTCGGAACCGTTCGGAATGA-3' (配列番号:18)；
5'-TCGTCGAACGTTCGAGATG-3' (配列番号:19)；
5'-TCGTCGTAACGTTCGAGATG-3' (配列番号:20)；
5'-TGACTGTGACCGTTCGGAATGA-3' (配列番号:21)；
5'-TCGTCGAACGTTCGAACGTTCG-3' (配列番号:22)；
5'-TZGTZGAACGTTCGAGATG-3' (配列番号:23)、ここでZ=5-ブロモシトシン；
5'-TCGTZGAACGTTCGAGATG-3' (配列番号:24)、ここでZ=5-ブロモシトシン；
5'-TCGTCGACCGTTCGGAATGA-3' (配列番号:25)；
5'-TZGTZGACCGTTCGGAATGA-3' (配列番号:26)、ここでZ=5-ブロモシトシン；
5'-TCGTZGACCGTTCGGAATGA-3' (配列番号:27)、ここでZ=5-ブロモシトシン；
5'-TTCGAACGTTCGTTAACGTTCG-3' (配列番号:28)；
5'-CTTZGAACGTTCGAGATG-3' (配列番号:29)、ここでZ=5-ブロモシトシン；
5'-TGATCGTCGAACGTTCGAGATG-3' (配列番号:30)；
5'-TCGTCGAACGTTCGAGATGAT-3' (配列番号:132)。
一部の態様において、本発明の免疫変調ポリヌクレオチドのISSは、下記式の10-mer配列を含み：
5'-X1 X2 A X3 Z G X4 T C G-3' (配列番号:65)
(式中、Zは5-ブロモシトシンであり、X1は、T、G、C又はZ(Z=5-ブロモシトシン)、X2は、T、G、A又はUであり、X3は、T、A又はCであり、X4は、T、G又はUである。)、ここでISSは、5'-TGAAZGTTCG-3' (配列番号:66；Z=5-ブロモシトシン)ではない。
一部の態様において、ISSは、下記配列を含む(式中Zは5-ブロモシトシンである)：TGAAZGUTCG (配列番号:83)、TGACZGTTCG (配列番号:84)、TGATZGGTCG (配列番号:85)、GTATZGGTCG (配列番号:86)、GTACZGTTCG (配列番号:87)、GAACZGTTCG (配列番号:88)、GAAAZGUTCG (配列番号:89)、ZGACZGTTCG (配列番号:90)、CGAAZGTTCG (配列番号:91)、ZGAAZGTTCG (配列番号:92)、ZGAAZGUTCG (配列番号:93)、TTAAZGUTCG (配列番号:94)、TUAAZGUTCG (配列番号:95)及びTTAAZGTTCG (配列番号:96)。
一部の態様において、免疫変調ポリヌクレオチドは、下記配列のいずれかを含む(ここでZは5-ブロモシトシンである)：
5'-TGACTGTGAAZGUTCGAGATGA-3' (配列番号:31)；
5'-TCGTCGAAZGTTCGTTAAZGTTCG-3' (配列番号:32)；
5'-TGACTGTGAAZGUTCGGTATGA-3' (配列番号:33)；
5'-TGACTGTGAAZGUTCGGAATGA-3' (配列番号:34)；
5'-TCGTCGGAAAZGUTCGGAATGA-3' (配列番号:35)；
5'-TCGTZGAAZGUTCGGAATGA-3' (配列番号:36)。
一部の態様において、免疫変調ポリヌクレオチドのISSは、下記式の10-mer配列を含むことができる：
5'-X1 X2 A X3 C G X4 T C G-3'(配列番号:133)
(式中X1はT、C又はZであり(Z=5-ブロモシトシン)、X2は、T、G、A又はUであり、X3は、T、A又はCであり、X4は、T、G又はUであり、ここで式は、5'-TGAACGTTCG-3'(配列番号:63)ではない。
別の態様において、免疫変調ポリヌクレオチドは、下記配列のいずれかを含む(ここで、Zは5-ブロモシトシン)：
5'-TGACTGTGAAZGTTCGAGATGA-3' (配列番号:37)；
5'-TGACTGTGAAZGTTZGAGATGA-3' (配列番号:38)；
5'-TGACTGTGAAZGTTCCAGATGA-3' (配列番号:39)；
5'-TGACTGTGAACGTUCGAGATGA (配列番号:40)；
5'-TGACTGTGAACGXTCGAGATGA-3' (配列番号:41)、ここでZ=5-ブロモシトシン；
5'-TGACTGTGAAZGTTCGTUATGA-3' (配列番号:42)；
5'-TGACTGTGAAZGTTCGGTATGA-3' (配列番号:43)；
5'-CTGTGAACGTTCGAGATG-3' (配列番号:44)；
5'-TZGTZGTGAACGTTCGAGATGA-3' (配列番号:45)；
5'-TCGTZGTGAACGTTCGAGATGA-3' (配列番号:46)；
5'-TGACTGTGAACGXTCGAGATGA-3' (配列番号:47)、ここでX=4-チオ-チミンであり；
5'-TGACTGTGAACXTTCXAGATGA-3' (配列番号:48)、ここでX=6-チオ-グアニンであり；
5'-TGACTGTGAACGTTCGTUATGA-3' (配列番号:49)；
5'-TGACTGTGAACGTTCGTTATGA-3' (配列番号:50)；
5'-TCGTTCAACGTTCGTTAACGTTCG-3' (配列番号:51)；
5'-TGATTCAACGTTCGTTAACGTTCG-3' (配列番号:52)；
5'-CTGTCAACGTTCGAGATG-3' (配列番号:53)；
5'-TCGTCGGAACGTTCGAGATG-3' (配列番号:55)；
5'-TCGTCGGACGTTCGAGATG-3' (配列番号:56)；
5'-TCGTCGTACGTTCGAGATG-3' (配列番号:57)；
5'-TCGTCGTTCGTTCGAGATG-3' (配列番号:58)。
一部の態様において、本願明細書に開示されたISSのいずれかに関して、免疫変調ポリヌクレオチドは更に、1個又は複数のTCG及び／又はT、5-ブロモシトシン、G配列(複数)を好ましくはISSの5'側に、例えば、ISSの5'側に、1個又は複数のTCG及び／又はT、5-ブロモシトシン、G配列；ISSの5'側に、2個又はそれ以上のTCG及び／又はT、5-ブロモシトシン、G配列；もしくは、ISSの5'側に、3個又はそれ以上のTCG及び／又はT、5-ブロモシトシン、G配列を含む。TCG(複数)及び／又はT、5-ブロモシトシン、G(複数)は、ISSに直接隣接することもしないこともできる。これらの配列の例は、本願明細書に提供されている。例えば、一部の態様において、本発明の免疫変調ポリヌクレオチドは、下記のいずれかを含むことができる：5'-TCGCGAACGTTCG-3' (配列番号:97)；5'-TCGTCGAACGTTCG-3' (配列番号:98)；5'-TZGCGAACGTTCG-3' (配列番号:99；ここで、Zは5-ブロモシトシン)；5-TZGTZGAACGTTCG-3' (配列番号:100；ここでZ=5-ブロモシトシン)；5'-TCGTTAACGTTCG-3' (配列番号:101)。
一部の態様において、追加のTCG及び／又はT、5-ブロモシトシン、G配列(複数)は、ISSのすぐ5'側でありかつこれに隣接しており、すなわち、0個の塩基が、TCG又はT、5-ブロモシトシン、GをISSから隔てており、例えば5'-T, C, G, ISS-3'又は5'-T, 5-ブロモシトシン, G, ISS-3'である。これらの態様に関して、ISSは、本願明細書に記した10-mer式のいずれかであることができる。このような配列を含む免疫変調ポリヌクレオチドは、例えば、配列番号:12、18及び46を含む。
別の態様において、1個の塩基が、追加の5'-TCG及び／又はT、5-ブロモシトシン、G配列(複数)をISSから隔てており、例えば、5'-T, C, G, N, ISS-3'又は5'-T, 5-ブロモシトシン, G, N, ISS-3'(ここでN=いずれかの塩基)である。このような配列を含む免疫変調ポリヌクレオチドは、例えば、配列番号:19、26及び27を含む。別の態様において、2個の塩基が、追加の5' TCG及び／又はT, 5-ブロモシトシン, G 配列(複数)をISSから隔てており、例えば、5'-T, C, G, N, N, ISS-3'又は5'-T, 5-ブロモシトシン, G, N, N, ISS-3'(ここでN=いずれかの塩基)である。これらの態様に関して、ISSは、本願明細書に説明された10-mer式のいずれかであることができる。
免疫変調ポリヌクレオチドの一部の態様において、追加のTCG及び／又はT, 5-ブロモシトシン, G配列(複数)は、ISSの5'末端へのT又はTC又はT, 5-ブロモシトシンの追加により作成された。例えば、配列番号:14において、追加のTCGのCGは、10mer ISSの最初の2個の塩基である(5'-CTTCGAACGTTCGAGATG-3' (配列番号:14))。別の例において、TCGのGは、配列番号:20における10mer ISSの最初の塩基である(5'-TCGTCGTAACGTTCGAGATG-3' (配列番号:20))。このような態様に関して、ISSは、本願明細書に説明された10-mer式のひとつであることができる(例えば、配列番号:62、配列番号:65又は配列番号:133)。このような配列を含む免疫変調ポリヌクレオチドは、例えば、配列番号:14、19、20、36及び55を含む。
従って、例えば、一部の態様において、免疫変調ポリヌクレオチドは、ISS 10-mer配列の配列番号:62の5'末端に隣接したTを含む(ここで、X1はCであり、及びX2はGである。)。例えば、配列番号:19を参照のこと、例えば他の態様において、免疫変調ポリヌクレオチドは、ISS 10-mer配列の配列番号:62の5'末端に隣接したTCを含む(ここで、X1はGである。）。例えば、配列番号:55参照のこと。
追加のTCG又はT, 5-ブロモシトシン, G配列が、T又はTC又はT, 5-ブロモシトシンのISSの5'末端への追加により作成されるある態様において、この追加の配列は、ISSと、TCGA又はT, 5-ブロモシトシン, G, A配列を作成することができる。例えば配列番号:19において、追加のTCGA のCGAは、10mer ISSの最初の3個の塩基である(5'-5'-TCGTCGAACGTTCGAGATG-3' (配列番号:19))。別の例において、T, 5-ブロモシトシン, G,A配列の5-ブロモシトシン, G, Aは、配列番号:36の 10mer ISSの最初の3個の塩基である(5'-TCGTZGAAZGUTCGGAATGA-3' (配列番号:36))。従って、本発明は、ISS、並びにISSの5'末端に TCGA配列又はT, 5-ブロモシトシン, G, A配列を含む免疫変調ポリヌクレオチドを含む。
一部の態様において、本発明の免疫変調ポリヌクレオチドのISSは、下記式を含むことができる：
5'-(TCG)w Ny A X3 C G X4 T C G-3' (配列番号:126)
(式中、wは1-2であり、yは0-2であり、Nはいずれかの塩基であり、X3は、T、A又はCであり、X4は、T、G又はUである。）。このようなISS配列を含む免疫変調ポリヌクレオチドは、配列番号:1、11、12、13、17、18、14、19、55、20、22、25、28及び30を含むが、これらに限定されるものではない。
一部の態様において、ISSは、下記配列のいずれかを含む：
TCGAACGTTCG (配列番号:102)、TCGTCGAACGTTCG (配列番号:98)、TCGTGAACGTTCG (配列番号:103)、TCGGTATCGGTCG (配列番号:104)、TCGGTACCGTTCG (配列番号:105)、TCGGAACCGTTCG (配列番号:106)、TCGGAACGTTCG (配列番号:107)、TCGTCGGAACGTTCG (配列番号:108)、TCGTAACGTTCG (配列番号:109)、TCGTCGGAACGTTCG (配列番号:108)、TCGACCGTTCG (配列番号:110)、TCGTCGACCGTTCG (配列番号:111)、TCGTTAACGTTCG (配列番号:101)。
一部の態様において、免疫変調ポリヌクレオチドのISSは、下記式を含む：
5'-(TXG)z Ny A X3 C G X4 T C G-3' (配列番号:127)
(式中zは1-2であり、yは0-2であり、Xは5-ブロモシトシンであり、Nは塩基のいずれかであり、X3は、T、A又はCであり、X4は、T、G又はUである。）。このようなISS配列を含む免疫変調ポリヌクレオチドは、配列番号:45、23、26及び29を含むが、これらに限定されるものではない。
一部の態様において、ISSは、下記配列のいずれかを含む(式中、Xは5-ブロモシトシンである)：TXCTGAACGTTCG (配列番号:112)、TXCTXCTGAACGTTCG (配列番号:113)、TXCAACGTTCG (配列番号:114)、TXCTXCAACGTTCG (配列番号:115)、TXGACCGTTCG (配列番号:116)、TXCTXCACCGTTCG (配列番号:54)。
一部の態様において、免疫変調ポリヌクレオチドのISSは、下記式を含むことができる：
5'-T C G T X G Ny A X3 C G X4 T C G-3'(配列番号:128)
(式中、yは0-2であり、Xは5-ブロモシトシンであり、Nは塩基のいずれかであり、X3は、T、A又はCであり、X4は、T、G又はUである。)。このようなISS配列を含む免疫変調ポリヌクレオチドは、配列番号:46、24及び27を含むが、これらに限定されるものではない。
一部の態様において、免疫変調ポリヌクレオチドのISSは、下記式を含むことができる(式中、Xは5-ブロモシトシンである)：TCGTXGTGAACGTTCG (配列番号:117)、TCGTXGAACGTTCG (配列番号:118)、TCGTXGACCGTTCG (配列番号:119)。
一部の態様において、免疫変調ポリヌクレオチドのISSは、下記式を含むことができる：
5'-(TCG)w Ny A X3 X G X4 T C G-3' (配列番号:129)
(式中、wは1-2であり、yは0-2であり、Nは塩基のいずれかであり、X3は、T、A、又はCであり、Xは5-ブロモシトシンであり、X4は、T、G又はUである。)。このようなISS配列を含む免疫変調ポリヌクレオチドは、配列番号:35を含むが、これらに限定されるものではない。一部の態様において、このISSは、配列TCGGAAAXGTTCG (配列番号:120)又はTCGAAXGTTCG (配列番号:121)を含み、ここでXは5-ブロモシトシンである。
一部の態様において、免疫変調ポリヌクレオチドのISSは、下記式を含むことができる：
5'-(TXG)z Ny A X3 X G X4 T C G-3' (配列番号:130)
(式中、zは1-2であり、yは0-2であり、Xは5-ブロモシトシンであり、Nは塩基のいずれかであり、X3はT、A又はCであり、X4はT、G又はUである。)。一部の態様において、このISSは、配列TXGAAXGUTCG (配列番号:122)又はTXGAAXGTTCG (配列番号:123)を含み、ここでXは5-ブロモシトシンである。
一部の態様において、免疫変調ポリヌクレオチドのISSは、下記式を含むことができる：
5'-T C G T X G Ny A X3 X G X4 T C G-3' (配列番号:131)
（式中、yは0-2であり、Xは5-ブロモシトシンであり、Nは塩基のいずれかであり、X3はT、A又はCであり、X4はT、G又はUである。）。このようなISS配列を含む免疫変調ポリヌクレオチドは、配列番号:36を含むが、これらに限定されるものではない。一部の態様において、このISSは、配列TCGTXGAAXGUTCG (配列番号:124)又はTCGTXGAAXGTTCG (配列番号:125)を含み、ここでXは5-ブロモシトシンである。
ISS及び／又は免疫変調ポリヌクレオチドは、修飾を含むことができる。ISSの修飾は、当該技術分野において公知である3'OH又は5'OH基の修飾、ヌクレオチド塩基の修飾、糖成分の修飾、及びリン酸基の修飾のいずれかを含むが、これらに限定されるものではない。様々なこのような修飾は以下に説明される。
ISS及び／又は免疫変調ポリヌクレオチドは、1本鎖もしくは2本鎖DNAに加え、1本鎖もしくは2本鎖RNA又は他の修飾されたポリヌクレオチドであることができる。ISSは、1個又は複数のパリンドローム領域を含んでも含まなくても良く、これは前述の十量体モチーフ内に存在しても良く、もしくはこのモチーフを超えて広がってもよい。ISSは、追加のフランキング配列を含むことができ、その一部は本願明細書に説明されている。ISSは、天然の塩基又は修飾された非天然の塩基を含むことができ、かつ修飾された糖、リン酸及び／又は末端を含むことができる。例えばリン酸修飾は、メチルホスホネート、ホスホロチオエート、ホスホロアミダート(架橋した又はしていない)、ホスホトリエステル、及びホスホロジチオエートを含むが、これらに限定されるものではなく、かつ組合せて使用することができる。他の非-リン酸連結も使用することができる。好ましくは、本発明のオリゴヌクレオチドは、ホスホロチオエート骨格を含む。当該技術分野において公知の糖修飾、例えば2'-アルコキシ-RNAアナログ、2'-アミノ-RNAアナログ及び2'-アルコキシ-もしくはアミノ-RNA/DNAキメラ並びに本願明細書において説明された他のものも、作成することができ、かつリン酸修飾と組合せることができる。塩基修飾の例(以下に更に詳述する)は、ISSのシトシンのC-5及び／又はC-6への電子求引基の付加(例えば、5-ブロモシトシン、5-クロロシトシン、5-フルオロシトシン、5-ヨードシトシン)、並びにISSのウラシルのC-5及び／又はC-6への電子求引基の付加(例えば、5-ブロモウラシル、5-クロロウラシル、5-フルオロウラシル、5-ヨードウラシル)を含むが、これらに限定されるものではない。例えば、国際公開公報第99/62923号を参照のこと。
ISS及び／又は免疫変調ポリヌクレオチドは、酵素的方法、化学的方法及びより大きいヌクレオチド配列の分解を含むが、これらに限定されるものではない、当該技術分野において周知の技術及び核酸合成装置を用いて合成することができる。例えば、Ausubelら(1987)；及び、Sambrookら(1989)の論文を参照のこと。酵素的に集成された場合は、個々のユニットは、例えばT4 DNA又はRNAリガーゼのようなリガーゼにより、ライゲーションすることができる。米国特許第5,124,246号。オリゴヌクレオチド分解は、米国特許第4,650,675号に例示されたように、ヌクレアーゼへオリゴヌクレオチドを曝すことにより実現することができる。
ISS及び／又は免疫変調ポリヌクレオチドは、通常のポリヌクレオチド単離手法を用いて単離することもできる。このような手法は、共有ヌクレオチド配列を検出するためのプローブのゲノムライブラリー又はcDNAライブラリーへのハイブリダイゼーション、共有する構造特徴を検出するための発現ライブラリーの抗体スクリーニング、及びポリメラーゼ連鎖反応による特定の未変性配列の合成を含むが、これらに限定されるものではない。
環状免疫変調ポリヌクレオチドは、単離されるか、組換え法により合成されるか、又は化学的に合成され得る。環状IMPが単離又は組換え法により得られた場合は、このIMPは、好ましくはプラスミドであろう。比較的小さい環状オリゴヌクレオチドの化学合成は、参考文献に説明された方法のいずれかを用い行うことができる。例えば、Gaoらの論文（Nucleic Acids Res.、23:2025-2029 (1995))；及び、Wangらの論文(Nucleic Acids Res.、22:2326-2333(1994))を参照のこと。
オリゴヌクレオチド及び修飾されたオリゴヌクレオチドを作成する技術は、当該技術分野において公知である。ホスホジエステル連結を含む天然のDNA又はRNAは、一般に適当なヌクレオシドホスホロアミダイトの、3'-末端で固相支持体に結合された成長するオリゴヌクレオチドの5'-ヒドロキシ基への逐次結合、それに続く中間体亜リン酸トリエステルのリン酸トリエステルへの酸化により合成される。一旦所望のオリゴヌクレオチド配列が合成されたならば、このオリゴヌクレオチドは、支持体から取除かれ、リン酸トリエステル基は、リン酸ジエステルへと脱保護され、かつこれらのヌクレオシド塩基は、水性アンモニア又は他の塩基を用いて脱保護される。例えば、「Protocols for Oligonucleotides and Analogs, Synthesis and Properties」(Agrawal編集)中のBeaucageの「オリゴデオキシヌクレオチド合成」(1993)、Humana Press社、トトワ、NJ；Warnerら、DNA、3:401 (1984)及び米国特許第4,458,066号を参照のこと。
ISS及び／又は免疫変調ポリヌクレオチドは、リン酸-修飾されたオリゴヌクレオチドも含み、その一部は、ポリヌクレオチドを安定化することがわかっている。従って、一部の態様は、安定化された免疫変調ポリヌクレオチドを含む。修飾されたリン酸連結又は非-リン酸連結を含むポリヌクレオチドの合成も、当該技術分野において公知である。総説については、「Oligonucleotides as Therapeutic Agents」(D.J. Chadwick及びG. Cardew編集)中のMatteucciの「Oligonucleotide Analogs: an Overview」、John Wiley and Sons社、ニューヨーク、NY(1997)を参照のこと。本発明のオリゴヌクレオチドにおいて糖又は糖アナログ部分に結合することができるリン誘導体(又は修飾されたリン酸基)は、一リン酸、二リン酸、三リン酸、ホスホン酸アルキル、ホスホロチオエート、ホソホロジチオエート、ホスホロアミデートなどであることができる。前述のリン酸アナログの調製及びそれらのヌクレオチドへの組込み、修飾されたヌクレオチド及びオリゴヌクレオチドも、それ自身公知であり、かつ本願明細書においては詳細には説明していない。Peyrottesら、Nucleic Acids Res.、24:1841-1848 (1996)；Chaturvediら、Nucleic Acids Res.、24:2318-2323 (1996)；及び、Schultzら、Nucleic Acids Res.、24:2966-2973 (1996)。例えば、ホスホロチオエートオリゴヌクレオチドの合成は、酸化工程が硫酸化工程により置換えられること以外は、天然のオリゴヌクレオチドについて先に説明されたものと同様である(Zon、「Protocols for Oligonucleotides and Analogs, Synthesis and Properties」(Agrawal編集)中の「Oligonucleoside Phosphorothioates」(1993)、Humana Press社、165-190頁)。同様に、ホスホトリエステル(Millerら、JACS、93:6657-6665 (1971))、結合していないホスホロアミデート(Jagerら、Biochem.、27:7247-7246 (1988))、N3'からP5'へのホスホロアミデート(Nelsonら、JOC、62:7278-7287 (1997))及びホスホロジチオエート(米国特許第5,453,496号)のような、他のリン酸アナログの合成も説明されている。その他の非リン酸ベースの修飾されたオリゴヌクレオチドも、使用することができる(Stirchakら、Nucleic Acids Res.、17:6129-6141 (1989))。ホスホロチオエート骨格を持つオリゴヌクレオチドは、ホスホジエステル骨格を伴うものよりもより免疫原性であることができ、かつ宿主への注射後の分解に対してより抵抗性があるように見える。Braunら、J. Immunol.、141:2084-2089 (1988)；及び、Latimerら、Mol. Immunol.、32:1057-1064 (1995)。
本発明において使用されるISS及び／又は免疫変調ポリヌクレオチドは、1種又は複数のリボヌクレオチド(唯一の又は主要な糖成分としてのリボースを含む)、デオキシリボヌクレオチド(主要な糖成分としてデオキシリボースを含む)を含むことができ、又は当該技術分野において公知であるように、修飾された糖又は糖アナログを、ISS及び／又は免疫変調ポリヌクレオチド中に混入することができる。従ってリボース及びデオキシリボースに加え、この糖部分は、ペントース、デオキシペントース、ヘキソース、デオキシヘキソース、グルコース、アラビノース、キシロース、リキソース及び糖「アナログ」シクロペンチル基であることができる。この糖は、ピラノシル又はフラノシル型中であることができる。ISS及び／又はIMPにおいて、糖部分は、好ましくはリボース、デオキシリボース、アラビノース又は2'-0-アルキルリボースのフラノシドであり、かつ糖は、各々のヘテロ環式塩基に、α又はβいずれかのアノマー立体配置において結合することができる。糖修飾は、2'-アルコキシ-RNAアナログ、2'-アミノ-RNAアナログ及び2'-アルコキシ-又はアミノ-RNA/DNAキメラを含むが、これらに限定されるものではない。例えばISS及び／又は免疫変調ポリヌクレオチド中の糖修飾は、2-アミノデオキシアデノシンを含むが、これに限定されるものではない。これらの糖又は糖アナログ及び糖又はアナログがヘテロ環式塩基(核酸塩基)に結合している各「ヌクレオシド」の調製は、それ自身公知であり、かつこのような調製が具体例に関係する程度以外は、本願明細書において説明の必要はない。糖修飾を行い、かつISS及び／又は免疫変調ポリヌクレオチドの調製におけるリン酸修飾と組合せることもできる。
ISS及び／又は免疫変調ポリヌクレオチドに組込まれたヘテロ環式塩基、又は核酸塩基は、天然の主要なプリン及びピリミジン塩基であることができる、(すなわち前述のような、ウラシル、チミン、シトシン、アデニン及びグアニン)に加え、該主要塩基の天然の及び合成の修飾であることができる。
当業者は、様々なヘテロ環式塩基及び様々な糖部分(及び糖アナログ)を含む多数の「合成」非天然のヌクレオシドが、当該技術分野において利用可能であること、並びに他の本発明の基準が満たされる限りは、ISS及び／又は免疫変調ポリヌクレオチドは、天然の核酸の主要な5種の塩基成分以外に、1種又は数種類のヘテロ環式塩基を含むことができることを認めるであろう。しかし好ましくは、ISS及び／又はIMP中のヘテロ環式塩基は、ウラシル-5-イル、シトシン-5-イル、アデニン-7-イル、アデニン-8-イル、グアニン-7-イル、グアニン-8-イル、4-アミノピロロ[2,3-d]ピリミジン-5-イル、2-アミノ-4-オキソピロロ[2,3-d]ピリミジン-5-イル、2-アミノ-4-オキソピロロ[2,3-d]ピリミジン-3-イル基を含むが、これらに限定されるものではなく、ここでプリンは、ISS及び／又はIMPの糖部分に9-位置を介して、ピリミジンは1-位置を介して、ピロロピリミジンは7-位置を介して及びピラゾロピリミジンは1-位置を介して結合している。
ISS及び／又は免疫変調ポリヌクレオチドは、少なくとも1種の修飾された塩基を含むことができる。本願明細書において使用される用語「修飾された塩基」は、「塩基アナログ」と同義語であり、例えば「修飾されたシトシン」は、「シトシンアナログ」と同義語である。同様に「修飾された」ヌクレオシド又はヌクレオチドは、本願明細書において、ヌクレオシド又はヌクレオチド「アナログ」と同義語として定義される。塩基修飾の例は、ISS及び／又はIMPのシトシンのC-5及び／又はC-6への電子求引部分の付加を含むが、これに限定されるものではない。好ましいこの電子求引部分はハロゲンである。このような修飾されたシトシンは、アザシトシン、5-ブロモシトシン、ブロモウラシル、5-クロロシトシン、塩素化されたシトシン、シクロシトシン、シトシンアラビノシド、5-フルオロシトシン、フルオロピリミジン、フルオロウラシル、5,6-ジヒドロシトシン、5-ヨードシトシン、ヒドロキシ尿素、ヨードウラシル、5-ニトロシトシン、ウラシル、及びいずれか他のピリミジンアナログ又は修飾されたピリミジンを含むが、これらに限定されるものではない。塩基修飾の他の例は、ISS及び／又は免疫変調ポリヌクレオチドのウラシルのC-5及び／又はC-6への電子求引部分の付加を含むが、これらに限定されるものではない。好ましいこの電子求引部分はハロゲンである。このような修飾されたウラシルは、5-ブロモウラシル、5-クロロウラシル、5-フルオロウラシル、5-ヨードウラシルを含むが、これらに限定されるものではない。
塩基修飾のその他の例は、6-チオ-グアニン、4-チオ-チミン及び4-チオ-ウラシルを含むが、これらに限定されるものではない、塩基への1個又は複数のチオール基の付加を含む。
ISSに存在するCGモチーフのシトシンはメチル化されないが、他の修飾及び／又は付加が企図されていることがことが好ましい。しかしある態様において、ISSは、1個又は複数のメチル化されたシトシンを含むことができる。このような態様において、10mer ISS配列のシトシン(すなわち、例えば配列番号:62、65、126、127、128、129、130、131及び133のような、本願明細書に説明された式のCG及び／又はTCG部分のC)は、C5位においてメチル化されていないことが好ましい。しかし、N4位でのメチル化が、メチル化されたシトシンを含むISSにおいて企図されている。
塩基-修飾されたヌクレオシドの調製、及び該塩基-修飾されたヌクレオシドを前駆体として使用する修飾されたオリゴヌクレオチドの合成は、例えば米国特許第4,910,300号、第4,948,882号、及び第5,093,232号に開示されている。これらの塩基-修飾されたヌクレオシドは、オリゴヌクレオチドの末端又は内部のいずれかの位置へ化学合成により組込まれるようにデザインされている。オリゴヌクレオチドの末端又は内部のいずれかの位置に存在する、このような塩基-修飾されたヌクレオシドは、ペプチド又は他の抗原の結合のための位置として利用することができる。これらの糖部分が修飾されたヌクレオシドも説明されており(米国特許第4,849,513号、第5,015,733号、第5,118,800号、第5,118,802号を含むが、これらに限定されるものではない。)、かつ同様に使用することができる。
一部の態様において、免疫変調ポリヌクレオチドは、ほぼ下記の長さ未満である(塩基又は塩基対において):10,000；5,000；2500；2000；1500；1250；1000；750；500；300；250；200；175；150；125；100；75；50；25；10。一部の態様において、免疫変調ポリヌクレオチドは、ほぼ下記の長さより大きい(塩基又は塩基対において)：10；15；20；25；30；40；50；60；75；100；125；150；175；200；250；300；350；400；500；750；1000；2000；5000；7500；10000；20000；50000。あるいは、免疫変調ポリヌクレオチドは、下記の上限：10,000；5,000；2500；2000；1500；1250；1000；750；500；300；250；200；175；150；125；100；75；50；25；又は10、及び下記の独立して選択された下限：10；15；20；25；30；40；50；60；75；100；125；150；175；200；250；300；350；400；500；750；1000；2000；5000；7500を有するサイズ範囲のいずれかであることができ、ここで下限は上限未満である。
本発明は更に、本願明細書に説明された免疫変調ポリヌクレオチドを作成する方法を提供する。これらの方法は、本願明細書に説明されたもののいずれかである。例えばこの方法は、ISS-含有ポリヌクレオチドを合成することができ(例えば、固相合成を用いて)、かつ更に精製工程(複数)を含むことができる。精製法は当該技術分野において公知である。他の調製法は、免疫変調ポリヌクレオチド及び抗原の組合せを含む。
抗原
抗原は、免疫変調ポリヌクレオチドと共投与することができ、及び／又は免疫変調ポリヌクレオチド及び抗原を含有する組成物において(及びこれらの組成物の調製において)使用することができる。
一部の態様において、抗原はアレルゲンである。組換えアレルゲンの例を表1に示した。多くのアレルゲンの調製は、当該技術分野において周知であり、ブタクサ花粉アレルゲン抗原B(Amb a 1) (Rafnarら、J. Biol. Chem.、266:1229-1236 (1991))、牧草アレルゲンLol p 1 (Tamboriniら、Eur. J. Biochem.、249:886-894 (1997))、主チリダニアレルゲンDer p1及びDer PII (Chuaら、J. Exp. Med 、167:175-182 (1988)；Chuaら、Int. Arch. Allergy Appl. Immunol.、91:124-129 (1990))、ペットのネコアレルゲンFel d I (Rogersら、Mol. Immunol.、30:559-568 (1993))、白樺花粉Bet v1 (Breitenederら、EMBO J.、8:1935-1938 (1989))、ニッポンスギアレルゲン Cryj 1及びCryj 2 (Kingetsuら、Immunology、99:625-629 (2000))、及び他の樹木花粉からのタンパク質抗原(Elsayedら、Scand. J. Clin. Lab. Invest. Suppl.、204:17-31 (1991))の調製を含むが、これらに限定されるものではない。示されたように、樹木由来のアレルゲンは公知であり、樺、ビャクシン、ニッポンスギ由来のアレルゲンを含む。牧草花粉からのin vivo投与のためのタンパク質抗原の調製は、報告されている。
一部の態様において、アレルゲンは食物アレルゲンであり、ピーナッツアレルゲン、例えばAra h I (Stanleyら、Adv. Exp. Med Biol.、409:213-216 (1996))；クルミアレルゲン、例えばJug r I (Tueberら、J. Allergy Clin. Immunol.、101:807-814 (1998))；ブラジルナッツアレルゲン、例えばalbumin (Pastorelloら、J. Allergy Clin. Immunol.、102:1021-1027 (1998)；エビアレルゲン、例えばPen a I (Reeseら、Int. Arch. Allergy Immunol.、113:240-242 (1997))；卵アレルゲン、例えばオボムコイド(Crookeら、J. Immunol.、159:2026-2032 (1997))；ミルクアレルゲン、例えばウシβ-ラクトグロブリン(Selotら、Clin. Exp. Allergy、29:1055-1063 (1999))；サカナアレルゲン、例えばパルブアルブミン(Van Doら、Scand J. Immunol.、 50:619-625 (1999)；Gallandら、J. Chromatogr. B. Biomed Sci. Appl.、706:63-71 (1998))を含むが、これらに限定されるものではない。一部の態様において、アレルゲンは、ラテックスアレルゲンであり、これはHev b 7 (Sowkaら、Eur. J. Biochem.、255:213-219 (1998))を含むが、これらに限定されるものではない。表1は使用することができるアレルゲンの例の一覧である。
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一部の態様において、抗原は、感染性物質由来であり、原生動物、細菌、真菌(単細胞及び多細胞を含む)、及びウイルス感染性物質を含む。適当なウイルス抗原の例は、本願明細書に説明されており、かつ当該技術分野において公知である。細菌は、Hemophilus influenza、Mycobacterium tuberculosis及びBordetella pertussisを含む。原生動物の感染性物質は、マラリア原虫、リーシュマニア種、トリパノソーマ種及び住血吸虫種を含む。真菌は、Candida albicansを含む。
一部の態様において、抗原は、ウイルス抗原である。ウイルスポリペプチド抗原は、HIVタンパク質、例えばHIV gagタンパク質(膜アンカー(MA)タンパク質、コアキャプシド(CA)タンパク質及びヌクレオキャプシド(NC)タンパク質を含むが、これらに限定されるものではない。)、HIVポリメラーゼ、インフルエンザウイルスマトリックス(M)タンパク質及びインフルエンザウイルスヌクレオキャプシド(NP)タンパク質、B型肝炎表面抗原(HBsAg)、B型肝炎コアタンパク質(HBcAg)、肝炎eタンパク質(HBeAg)、B型肝炎DNAポリメラーゼ、C型肝炎抗原などを含むが、これらに限定されるものではない。インフルエンザワクチン接種を考察している参考文献は、Scherle及びGerhard、Proc. Natl. Acad Sci. USA、85:4446-4450 (1988)；Scherle及びGerhard、J. Exp. Med、164:1114-1128 (1986)；Granoffら、Vaccine、11:S46-51 (1993)；Kodihalliら、J. Virol、71:3391-3396 (1997)；Ahmeidaら、Vaccine、11:1302-1309 (1993)；Chenら、Vaccine、17:653-659 (1999)；Govorkova及びSmimov、Acta Virol.、41:251-257 (1997)；Koideら、Vaccine、13:3-5 (1995)；Mbawuikeら、Vaccine、12:1340-1348 (1994)；Tamuraら、Vaccine、12:310-316 (1994)；Tamuraら、Eur. J. Immunol.、22:477-481(1992)；Hirabayashiら、Vaccine、8:595-599 (1990)である。他の抗原ポリペプチドの例は、類属-又は亜類属-特異的抗原であり、これは多くの感染性物質について公知であり、アデノウイルス、単純ヘルペスウイルス、パピローマウイルス、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)及びポックスウイルスを含むが、これらに限定されるものではない。
下記実施3に示されたように、ISS-含有ポリヌクレオチドの肝炎ウイルス抗原であるB型肝炎表面抗原(HBsAg)と組合わせた投与は、HBsAg単独の投与と比べて、霊長類における抗-HBsAg抗体の力価の増大を生じた。
多くの抗原性ペプチド及びタンパク質が公知であり、かつ当該技術分野において利用可能であり；他のものは従来の技術を用いて同定することができる。腫瘍形成に対する免疫感作又は存在する腫瘍の治療に関して、免疫変調ペプチドは、腫瘍細胞(生存又は放射線照射したもの)、腫瘍細胞抽出物、又は腫瘍抗原のタンパク質サブユニット、例えばHer-2/neu、MartI、癌胎児性抗原(CEA)、ガングリオシド、ヒト乳脂肪球(milk fat globule)(HMFG)、ムチン(MUC1)、MAGE抗原、BAGE抗原、GAGE抗原、gp100、前立腺特異抗原(PSA)及びチロシナーゼを含む。免疫ベースの避妊剤は、ISSと共に投与された精子タンパク質を含有することにより形成することができる。Leaら、Biochim. Biophys. Acta、1307:263 (1996)。
減弱された及び不活化されたウイルスは、本願明細書における抗原としての使用に適している。これらのウイルスの調製は、当該技術分野において周知であり、かつ多くは市販されている(例えば、「医家向け医薬品便覧(PDR)」(1998)、52版、Medical Economics Company, Inc.参照のこと)。例えば、ポリオウイルスは、IPOL(登録商標)(Pasteur Merieux Connaught社)及びORIMUNE(登録商標)(Lederle Laboratories社)として、A型肝炎ウイルスは、VAQTA(登録商標)(Merck社)として、麻疹ウイルスはATTENUVAX(登録商標)(Merck社)として、ムンプスウイルスはMUMPSVAX(登録商標)(Merck社)として、及び風疹ウイルスはMERUVAX(登録商標)II(Merck社)として市販されている。加えて、HIV-1、HIV-2、単純ヘルペスウイルス、B型肝炎ウイルス、ロタウイルス、ヒト及び非-ヒトパピロマウイルス並びにスローブレインウイルスのような減弱された及び不活化されたウイルスが、ペプチド抗原を提供することができる。
一部の態様において、抗原は、例えばワクシニア、アデノウイルス、及びカナリアポックスのようなウイルスベクターを含む。
抗原は、当該技術分野において公知の精製技術を用いて、それらの給源から単離することができ、より都合がよいことには、組換え法を用いて作出することができる。
抗原性ペプチドは、精製された未変性のペプチド、合成ペプチド、組換えタンパク質、粗タンパク質抽出物、減弱又は不活化されたウイルス、細胞、微生物、又はこのようなペプチドの断片を含むことができる。免疫変調ペプチドは、未変性であるか、又は化学的もしくは酵素的に合成され得る。当該技術分野において公知のあらゆる化学合成法が適している。液相ペプチド合成を用いて、中程度のサイズのペプチドを構築することができ、もしくはペプチドの化学的構築のために、固相合成を使用することができる。Athertonら、Hoppe Seylers Z. Physiol. Chem.、362:833-839 (1981)。タンパク質分解酵素も、ペプチド生成のためのアミノ酸の結合に利用することができる。Kullmann、Enzymatic Peptide Synthesis、CRC Press社、(1987)。あるいは、このペプチドは、細胞の生化学的機構を用いて、もしくは生物学的給源からの単離により得ることができる。組換えDNA技術は、ペプチド産生のために利用することができる。Hamesら、Transcription and Translation: A Practical Approach、IRL Press社、(1987)。ペプチドは、アフィニティークロマトグラフィーのような、標準の技術を用いて単離することもできる。
好ましくは、これらの抗原は、ペプチド、脂質(例えば、コレステロールを除くステロール、脂肪酸、及びリン脂質)、H. influenzaワクチンにおいて使用されるもののような多糖類、ガングリオシド及び糖タンパク質である。これらは、化学的及び酵素的方法を使用する単離及び合成を含む、当該技術分野において公知のいくつかの方法により得ることができる。多くのステロール、脂肪酸及びリン脂質など、特定の場合において、この分子の抗原性部分は、市販されている。
組成物を使用する問題の組成物及び方法において有用なウイルス抗原の例は、HIV抗原を含むが、これに限定されるものではない。このような抗原は、gpl60、gp120及びgp41を含むが、これらに限定されるものではない、これらのHIVエンベロープ糖タンパク質由来の抗原を含むが、これらに限定されるものではない。HIV遺伝子及び抗原に関する多くの配列が公知である。例えば、Los Alamos National Laboratory HIV Sequence Databaseが、HIVのヌクレオチド及びアミノ酸配列を収集し、管理し(curate)、かつ注釈を付けている。このデータベースは、インターネットにおいて、http://hiv-web.lanl.gov/でアクセスすることができ、かつ毎年刊行されており、Human Retroviruses and AIDS Compendium (例えば、2000年版)を参照のこと。
感染性物質に由来した抗原は、例えば、未変性のウイルス又は細菌抽出物から、感染性物質により感染した細胞から、精製したポリペプチドから、組換えにより産生したポリペプチドから及び／又は合成ペプチドから、当該技術分野において公知の方法を用いて得ることができる。
ISS-抗原
抗原と共に使用する場合、ISSは、多くの方法で抗原と共に投与することができる。一部の態様において、ISS-含有ポリヌクレオチド及び抗原は、互いに空間的近傍で、又は混合して(すなわち、溶液中)投与することができる。以下に説明するように、空間的近傍は、多くの方法により達成することができ、これは複合(連結)、キャプシド封入、プラットフォームへの付着(affixation)又は表面への吸着による。一般に、及び最も好ましくは、ISS-含有ポリヌクレオチド及び抗原は、ISS及び抗原の混合物としての投与と比べ、生じた免疫応答が増強されるのに有効な距離で近傍に会合されている。
一部の態様において、ISS-含有ポリヌクレオチドは、抗原と複合される。このISS部分は、様々な方法で複合体の抗原部分に結合することができ、これは共有及び／又は非-共有相互作用を含む。
これらの部分の間の連結は、ISSの3'又は5'末端か、もしくははISS内部位置の適当な修飾された塩基で作成される。この抗原がペプチドでありかつ適当な反応基(例えば、N-ヒドロキシスクシンイミドエステル)を含む場合は、これは、シトシン残基のN4アミノ基と直接反応することができる。ISSのシトシン残基の数及び位置に応じて、1個又は複数の残基での特異的結合を実現することができる。
あるいは、例えば当該技術分野において公知であるような修飾されたオリゴヌクレオシドは、ISSのいずれかの末端に、又は内部位置に、組込むことができる。これらは、脱ブロックされた場合に関心のある抗原上に存在する又は結合した様々な官能基と反応性であるような、ブロックされた官能基を含むことができる。
抗原が、ペプチド又はポリペプチドである場合、この複合体の一部は、ISSの3'-末端へ固形支持体化学により結合することができる。例えば、ISS部分は、支持体上に予め合成されたポリペプチド部分に追加することができる。Haralambidisら、Nucleic Acids Res.、18:493-499 (1990a)；及び、Haralambidisら、Nucleic Acids Res.、18:501-505 (1990b)。あるいはISSは、3'-末端から伸びている切断可能なリンカーを介して固相に接続されるように、合成することができる。ISSの支持体からの化学的切断時に、末端チオール基は、そのオリゴヌクレオチドの3'-末端に残留する(Zuckermannら、Nucleic Acids Res.、15:5305-5321 (1987)；及び、Coreyら、Science、238:1401-1403 (1987))か、又は末端アミノ基は、オリゴヌクレオチドの3'-末端に残留する(Nelsonら、Nucleic Acids Res.、17:1781-1794 (1989))。アミノ-修飾されたISSのペプチドのアミノ基への複合は、Benoitらの論文(Neuromethods、6:43-72 (1987))に説明されたように実行することができる。チオールで修飾されたISSのペプチドのカルボキシル基への複合は、Sinahらの著書((1991) Oligonucleotide Analogues: A Practical Approach, IRL Press社)に説明されたように行うことができる。ペプチドのシステイン残基のチオール側鎖への付属したマレイミドを保持するオリゴヌクレオチドのカップリングは、Tungらの論文(Bioconjug. Chem.、2:464-465 (1991))に説明されている。
この複合体のペプチド又はポリペプチド部分は、ISSの5'末端へ、その合成時にオリゴヌクレオチドへ組込まれるアミン、チオール、又はカルボキシル基を介して結合することができる。好ましくは、オリゴヌクレオチドが固相支持体上に固定されている場合、その一端に保護されたアミン、チオール、又はカルボキシルを、他端にホスホロアミダイトを含む連結基は、5'-ヒドロキシルへ共有結合されている。Agrawalら、Nucleic Acids Res.、14:6227-6245 (1986)；Connolly、Nucleic Acids Res.、13:4485-4502 (1985)；Kremskyら、Nucleic Acids Res.、15:2891-2909 (1987)；Connolly、Nucleic Acids Res.、15:3131-3139 (1987)；Bischoffら、Anal. Biochem.、164:336-344 (1987)；Blanksら、Nucleic Acids Res.、16:10283-10299 (1988)；及び、米国特許第4,849,513号、第5,015,733号、第5,118,800号、及び第5,118,802号。脱保護に続き、アミン、チオール、及びカルボキシル官能性を、オリゴヌクレオチドをペプチドへ共有結合するために使用することができる。Benoitら(1987)；及び、Sinahら(1991)。
ISS-抗原複合体も、イオン結合、疎水性相互作用、水素結合及び／又はファンデルワールス引力のような、非-共有相互作用を介して形成することができる。
非-共有的に連結された複合体は、ビオチン-ストレプトアビジン複合体のような非-共有的相互作用を含むことができる。ビオチニル基は、例えば、ISSの修飾された塩基へ結合することができる。Rogetら、Nucleic Acids Res.、17:7643-7651 (1989)。ストレプトアビジン残基のペプチド部分への組込みは、ストレプトアビジンが複合したペプチド及びビオチニル化されたオリゴヌクレオチドの非-共有的に結合した複合体の形成を可能にする。
非-共有的会合も、ISS及び帯電したアミノ酸のような抗原内の残基に関連しているイオン相互作用を介して、又はオリゴヌクレオチド及び抗原の両方と相互作用することができる帯電した残基を含むリンカー部分の使用を介して生じることができる。例えば、非-共有的複合は、一般に負帯電したISSとペプチドの正帯電したアミノ酸残基、例えば、ポリリシン、ポリアルギニン、及びポリヒスチジン残基の間に生じ得る。
ISSと抗原の間の非-共有的複合は、それらの天然のリガンドとしてDNAと相互作用する分子のDNA結合モチーフを介して生じることができる。例えば、このようなDNA結合モチーフは、転写因子及び-DNA抗体に見ることができる。
ISSの脂質への連結は、標準の方法を用いて形成することができる。これらの方法は、オリゴヌクレオチド-リン脂質複合体の合成(Yanagawaら、Nucleic Acids Symp. Ser.、19:189-192 (1988))、オリゴヌクレオチド-脂肪酸複合体の合成(Grabarekら、Anal. Biochem.、185:131-135 (1990)；及び、Starosら、Anal. Biochem.、156:220-222 (1986))、及びオリゴヌクレオチド-ステロール複合体の合成(Boujradら、Proc. Natl. Acad Sci. USA、90:5728-573 1(1993))を含むが、これらに限定されるものではない。
オリゴヌクレオチドのオリゴ糖への連結は、標準の公知の方法を用いて形成することができる。これらの方法は、オリゴ糖が免疫グロブリンの一部であるようなオリゴヌクレオチド-オリゴ糖複合体の合成を含むが、これらに限定されるものではない。O'Shannessyら、J. Applied Biochem.、7:347-355 (1985)。
環状ISSのペプチド又は抗原への連結は、いくつかの方法で形成することができる。環状ISSが、組換え的又は化学的方法を用いて合成される場合は、修飾されたヌクレオシドが適している。Ruth、「Oligonucleotides and Analogues: A Practical Approach」、IRL Press社、(1991)。その後標準の連結技術を用い、環状ISSを抗原又は他のペプチドへ接続することができる。Goodchild、Bioconjug. Chem.、1:165 (1990)。環状ISSが、組換え的又は化学的方法を用い、単離・合成される場合、この連結は、抗原又は他のペプチドに組込まれている反応基(例えば、カルベンラジカル)の化学的活性化、又は光による活性化により形成することができる。
ペプチド及び他の分子のオリゴヌクレオチドへの結合に関する追加的方法は、米国特許第5,391,723号；Kessler、「Nonradioactive labeling methods for Nucleic Acids」、Kricka(編集)、Nonisotopic DNA Probe Techniques、Academic Press社(1992)；及び、Geogheganら、Bioconjug. Chem.、3:138-146 (1992)に見ることができる。
ISSは、別の方法で抗原(複数)と近傍に会合することもできる。一部の態様において、ISS及び抗原は、被包により近傍に会合される。別の態様において、ISS及び抗原は、プラットフォーム分子への連結により近傍に会合される。「プラットフォーム分子」(「プラットフォーム」とも称す)は、ISS及び抗原(複数)の結合を可能にする部位を含む分子である。他の態様において、ISS及び抗原は、表面、好ましくはキャリア粒子への吸着により近傍に会合される。
一部の態様において、本発明の方法は、その複合体が標的に利用可能になるまで、ISS及び第一の抗原の近傍での会合を維持することができる被包化剤(又は、このような被包化剤を含有する組成物)を利用する。好ましくは、ISS、抗原及び被包化剤を含有する組成物は、アジュバント水中油型乳剤、マイクロ粒子及び／又はリポソームの形状である。より好ましくは、ISS-免疫変調分子を被包しているアジュバント水中油型乳剤、マイクロ粒子及び／又はリポソームは、約0.04μm〜約100μmのサイズの粒子状であり、好ましくは下記の範囲のいずれかである：約0.1μm〜約20μm；約0.15μm〜約10μm；約0.05μm〜約1.00μm；約0.05μm〜約0.5μmである。
コロイド状分散システム、例えばミクロスフェア、ビーズ、高分子複合体、ナノカプセル及び脂質-ベースのシステム、例えば水中油型乳剤、ミセル、混合ミセル及びリポソームが、ISS-含有組成物の効果的被包を提供することができる。
更に被包組成物は、多種多様な成分により構成される。これらは、ミョウバン、脂質、リン脂質、脂質膜構造(LMS)、ポリエチレングリコール(PEG)、及び他のポリマー、例えばポリペプチド、糖ペプチド、及び多糖などを含むが、これらに限定されるものではない。
成分の被包に適したポリペプチドは、当該技術分野において公知のいずれかを含み、かつ脂肪酸結合タンパク質を含むが、これに限定されるものではない。修飾されたポリペプチドは、様々な修飾を含み、これはグリコシル化、リン酸化、ミリスチル化、硫酸化及び水酸化を含むが、これらに限定されるものではない。本願明細書において使用されるように適当なポリペプチドは、それらの免疫変調活性を保存するためにISS-含有組成物を保護するようなものである。結合タンパク質の例は、アルブミン、例えばウシ血清アルブミン(BSA)及び豆アルブミンを含むが、これらに限定されるものではない。
他の適当なポリマーは、医薬分野において公知のいずれかであることができ、天然のポリマー、例えばデキストラン、ヒドロキシエチルデンプン、及び多糖、並びに合成ポリマーを含むが、これらに限定されるものではない。天然のポリマーの例は、タンパク質、糖ペプチド、多糖、デキストラン及び脂質を含む。追加のポリマーは合成ポリマーであることができる。本発明における使用に適した合成ポリマーの例は、ポリアルキルグリコール(PAG)、例えばPEG、ポリオキシエチレンポリオール(POP)、例えばポリオキシエチレングリセロール(POG)、ポリトリメチレングリコール(PTG)、ポリプロピレングリコール(PPG)、ポリヒドロキシエチレンメタクリレート、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリアクリル酸、ポリエチルオキサゾリン、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリアミノ酸、ポリウレタン及びポリホスファゼンを含むが、これらに限定されるものではない。この合成ポリマーは、直鎖又は分枝鎖で、置換又は未置換のホモポリマー、コポリマー又は2種以上の異なる合成モノマーのブロックコポリマーであてよい。
本発明の組成物を被包する際に使用するためのPEGは、化学物質供給業者から購入するか、もしくは当業者に公知の技術を使用し合成するかのいずれかである。
本願明細書において使用される用語「LMS」は、極性脂質の極性ヘッド基が界面の水相に面するように配置され、膜構造を形成している積層脂質粒子を意味する。LMSの例は、リポソーム、ミセル、渦巻形(cochleate)(すなわち一般には円柱状リポソーム)、ミクロエマルション、単層ベシクル、多層ベシクルなどを含む。
本発明の好ましいコロイド状分散システムはリポソームである。リポソームで被包した抗原で免疫感作したマウスにおいて、リポソームは、抗原に対するTh1-型免疫応答を増強するように見える。Aramakiら、ワクチン、13:1809-1814 (1995)。本願明細書において使用される「リポソーム」又は「脂質ベシクル」は、少なくとも1種及び恐らく1種より多い二層脂質膜に結合した小さいベシクルである。リポソームは、リン脂質、糖脂質、脂質、コレステロールのようなステロイド、関連分子、又はそれらの組合せから、音波処理、押出、又は脂質-界面活性剤複合体からの界面活性剤の除去を含むが、これらに限定されるものではない当該技術分野において公知の技術により、人工的に作成される。リポソームは、更に組織標的化成分のような、追加の成分を任意に含むこともできる。「脂質膜」又は「脂質二重層」は、脂質からのみなる必要はないが、追加的にいずれか適当な他の成分を含有することができ、これはコレステロール及び他のステロイド、脂溶性化学物質、いずれかの長さのタンパク質、及び膜の一般構造が1個の疎水性コアを挟んでいる2個の親水性表面のシートであるならば、他の両親媒性分子を含むが、これらに限定されるものではないことが理解される。膜構造の一般的考察に関しては、「The Encyclopedia of Molecular Biology」、J. Kendrew(1994)を参照のこと。適当な脂質に関しては、例えば、Lasicの「Liposomes: from Physics to Applications」、(1993)、Elsevier、アムステルダムを参照のこと。
ISS-含有組成物を含むリポソームを調製するプロセスは、当該技術分野において公知である。脂質ベシクルは、いずれか適当な当該技術分野において公知の技術により調製することができる。方法は、マイクロカプセル封入、微量流動化、LLC法、エタノール注入、フレオン注入、「バブル」法、界面活性剤透析、水和、音波処理、及び逆相蒸発を含むが、これらに限定されるものではない。Watweら、Curr. Sci.、68:715-724 (1995)において検証。最も望ましい属性を提供するために、技術を組合せることができる。
本発明は、組織又は細胞標的化成分を含むLMSの使用を包含している。このような標的化成分は、無傷の動物、臓器、又は細胞培養物へ投与された場合に、ある組織又は細胞部位で、他の組織又は細胞部位に優先してその蓄積を増強するLMSの成分である。標的化成分は、一般にリポソーム外側から接近可能であり、従って好ましくは外側表面に結合されるか、又は外側脂質二重層に挿入されるかのいずれかである。標的化成分は、特にペプチド、より大きいペプチド領域、細胞表面分子もしくはマーカーに特異的抗体、又はそれらの抗原結合断片、核酸、炭水化物、複合炭水化物の領域、特別な脂質、又は薬物のような小分子、ホルモン、又は前述の分子のいずれかに結合したハプテンであることができる。細胞型に特異的な細胞表面マーカーに対し特異性を伴う抗体は、当該技術分野において公知であり、かつ当該技術分野において公知の方法により容易に調製される。
LMSは、治療的処置が向けられる細胞型、例えば免疫応答を変調する及び／又はこれに参加する細胞型に対して標的化することができる。このような標的細胞及び器官は、APC、例えばマクロファージ、樹状細胞及びリンパ球、リンパ構造、例えばリンパ節及び脾臓、並びに非リンパ構造、特にそこに樹状細胞が認められるものを含むが、これらに限定されるものではない。
本発明のLMS組成物は、追加的に界面活性剤を含有することができる。界面活性剤は、カチオン性、アニオン性、両親媒性、又は非イオン性であることができる。好ましい界面活性剤の種類は、非イオン性界面活性剤であり；特に好ましいのは、水溶性のものである。
ISS及び抗原がプラットフォーム分子への連結により近傍に会合されているような態様において、このプラットフォームは、タンパク質性又は非-タンパク質性(すなわち有機性)であることができる。タンパク質性プラットフォームの例は、アルブミン、ガンマグロブリン、免疫グロブリン(IgG)及びオボアルブミンを含むが、これらに限定されるものではない。Borelら、Immunol. Methods、126:159-168 (1990)；Dumasら、Arch. Dematol. Res.、287:123-128 (1995)；Borelら、Int. Arch. Allergy Immunol.、107:264-267 (1995)；Borelら、Ann. N.Y. Acad Sci.、778:80-87 (1996)。プラットフォームは、ISS及び抗原の両方への結合に適合するために、多価(すなわち、1個より多い結合、又は連結部位を含む)である。ポリマー性プラットフォームの別の例は、デキストラン、ポリアクリルアミド、フィコール、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、及びポリD-グルタミン酸/D-リシンである。
プラットフォーム分子を使用する原理は、当該技術分野においてよく理解されている。一般に、プラットフォームは、ISS及び抗原の適当な結合部位を含むか、又はこれを含むように誘導される。加えて、又は代わりに、ISS及び／又は抗原は、誘導され、適当な連結基を提供する。例えば、単純なプラットフォームは、ペプチドのような二官能性リンカー(すなわち、2個の結合部位を有する)である。更なる例を、以下に考察する。
プラットフォーム分子は、治療的効力を付与するために、生物学的に安定化され、すなわち時間から日から月のin vivo排泄半減期を示し、かつ定義された組成の合成1本鎖で構成されることが好ましい。これらは一般に、分子量が約200〜約1,000,000の範囲であり、好ましくは下記の範囲のいずれかである：約200〜約500,000；約200〜約200,000；約200〜約50,000(又は、例えば30,000未満)。結合価プラットフォーム分子の例は、例えばポリエチレングリコール(PEG；好ましくは、分子量約200〜約8000を有する)、ポリ-D-リシン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、D-グルタミン酸及びD-リシン(比3:2)のようなポリマーである。使用することができる他の分子は、アルブミン及びIgGである。
本発明における使用に適した他のプラットフォーム分子は、米国特許第5,552,391号に開示されたような、化学的に定義された、非-ポリマー性結合価プラットフォーム分子である。本発明における使用に適した他の均質な化学的に定義された結合価プラットフォーム分子は、誘導された2,2'-エチレンジオキシジエチルアミン(EDDA)及びトリエチレングリコール(TEG)である。
追加の適当な結合価のプラットフォーム分子は、テトラアミノベンゼン、ヘプタアミノβシクロデキストリン、テトラアミノペンタエリスリトール、1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデカン(Cyclam)及び1,4,7,10-テトラアザシクロデカン(Cyclen)を含むが、これらに限定されるものではない。
一般に、これらのプラットフォームは、標準の化学合成技術により作成される。PEGは、誘導されかつ多価に作成されなければならず、これは標準の技術を用いて実現される。PEG、アルブミン、及びIgGのような複合体合成に適した一部の物質は、市販されている。
ISS及び抗原のプラットフォーム分子への複合は、多くの方法で作用することができ、典型的には抗原及びISSプラットフォーム及びプラットフォーム分子に対する1種又は複数の架橋剤及び官能基を含む。プラットフォーム及びISS及び抗原は、適当な連結基を有さなければならない。連結基は、標準の合成化学技術を用いて、プラットフォームに追加される。連結基は、標準固相合成技術又は組換え技術のいずれかを用い、ポリペプチド抗原及びISSに追加することができる。組換え法は、リンカーに結合するために翻訳後修飾が必要とされ、かつこのよう方法は当該技術分野において公知である。
例として、ポリペプチドは、ポリペプチドのプラットフォームへの結合部位として利用される、アミノ、カルボキシル又はスルフヒドリル基のような官能基を含むアミノ酸側鎖部分を含む。このような官能基を有する残基は、このポリペプチドが既にこのような基を含まないならば、ポリペプチドへ追加することができる。このような残基は、固相合成技術又は組換え技術により組込むことができ、両方共ペプチド合成の技術分野においては周知である。このポリペプチドが炭水化物側鎖(複数)(又は抗原は炭水化物である場合)、官能性アミノ、スルフヒドリル及び／又はアルデヒド基は、通常の化学によりそこに組込むことができる。例えば、一級アミノ基は、シアノボロ水素化ナトリウムの存在下での、酸化された糖のエチレンジアミンとの反応により組込むことができ、スルフヒドリルは、システアミンジヒドロクロリドの反応、それに続く標準のジスルフィド還元試薬による還元により、導入することができ、一方アルデヒド基は、過ヨウ素酸酸化の後生成される。同様の様式において、プラットフォーム分子は更に、適当な官能基を既に含まないならば、官能基を含むように誘導してもよい。
様々な長さの親水性リンカーは、ISS及び抗原のプラットフォーム分子への結合のために有用である。適当なリンカーは、エチレングリコールの直鎖のオリゴマー又はポリマーを含む。このようなリンカーは、下記式のリンカーを含む：
R1S(CH2CH2O)nCH2CH2O(CH2)mCO2R2(式中、n=0-200、m=1又は2であり、R1=H又は保護基、例えばトリチルであり、R2=H又はアルキル又はアリールであり、例えば、4-ニトロフェニルエステルである。)。これらのリンカーは、アミド結合を介したアミノ基を含む第二分子へのチオエーテルを介して、ハロアセチル、マレインアミドなどのようなチオール反応基を含む分子の結合において有用である。これらのリンカーは、結合の順番に関して柔軟であり、すなわちチオエーテルは最初又は最後に形成することができる。
ISS及び抗原が表面への吸着により近傍に会合された態様において、この表面は、無機又は有機いずれかのコアを伴うのキャリア粒子(例えば、ナノ粒子)の形状であることができる。このようなナノ粒子の例は、ナノ結晶粒子、アルキルシアノアクリレートの重合により作成されたナノ粒子及びマロン酸メチリデンの重合により作成されたナノ粒子を含むが、これらに限定されるものではない。ISS及び抗原が吸着された別の表面は、活性炭素粒子及びタンパク質-セラミックナノプレートを含むが、これらに限定されるものではない。キャリア粒子の他の例は、本願明細書に提供される。
吸着された分子の細胞への送達を目的としたポリヌクレオチド及びポリペプチドの表面への吸着は、当該技術分野において周知である。例えば、Douglasら、Crit. Rev. Ther. Drug. Carrier Syst.、3:233-261 (1987)；Hagiwaraら、In Vivo、1:241-252 (1987)；Bousquetら、Pharm. Res.、16:141-147 (1999)；及び、Kossovskyら、米国特許第5,460,831号を参照のこと。好ましくは、吸着体表面を含む材料は、生分解性である。ISS及び／又は抗原の表面への吸着は、イオン性及び／又は疎水性相互作用を含む、非-共有的相互作用を介して生じることができる。
一般に、表面電荷、粒子サイズ及び分子量などの、ナノ粒子のようなキャリアの特徴は、重合条件、モノマー濃度及び重合過程時の安定化剤の存在によって決まる(Douglasら、1987)。キャリア粒子の表面は、例えば、表面コーティングにより修飾することができ、ISS及び／又は抗原の吸着を可能に又は増強する。吸着されたISS及び／又は抗原を伴うキャリア粒子は更に他の物質でコーティングすることができる。本願明細書に説明されたように、このような他の物質の付加は、例えば対象に一回投与される粒子の半減期を延長することができ、及び／又は特異的細胞型又は組織に対し粒子を標的化することができる。
ISS及び抗原が吸着され得るナノ結晶表面が説明されている(例えば、米国特許第5,460,831号参照)。ナノ結晶コア粒子(直径が1μm又は未満)は、ポリペプチド、ポリヌクレオチド及び／又は他の医薬物質の吸着を促進する表面エネルギー修飾層により被覆される。米国特許第5,460,831号に開示されたように、例えば、コア粒子は、オリゴヌクレオチドの吸着を促進する表面で被覆することができ、かつ引き続き例えば、脂質-抗原混合物の形で、抗原調製物により被覆される。このようなナノ粒子は、ISSの内側層及び抗原の外側層を保持する、ナノメーターサイズの粒子の自己-集成する複合体であり、典型的には0.1μmの桁である。
別の吸着材表面は、アルキルシアノアクリレートの重合により作成されたナノ粒子である。アルキルシアノアクリレートは、アニオン性重合の過程により酸性化された水性媒質中において重合することができる。重合条件に応じて、小粒子は、20〜3000nmの範囲のサイズを有する傾向があり、かつこれは特異的表面特徴及び特異的表面電荷を有するナノ粒子を作成することが可能である(Douglasら、1987)。例えば、オリゴヌクレオチドは、テトラフェニルホスホニウムクロリド又はセチルトリメチルアンモニウムブロミドなどの第4級アンモニウム塩のような疎水性カチオンの存在下において、ポリイソブチル-及びポリイソヘキシルシアノアクリレートナノ粒子に吸着することができる。これらのナノ粒子へのオリゴヌクレオチド吸着は、核酸鎖の負帯電したリン酸基と疎水性カチオンの間のイオン対の形成により媒介されるように見える。例えば、Lambertら、Biochimie、80:969-976 (1998)、Chavanyら、Pharm. Res.、11:1370-1378 (1994)；Chavanyら、Pharm. Res.、9:441-449 (1992)。ポリペプチドは、ポリアクリルシアノアクリレートナノ粒子に吸着することもできる。例えば、Douglasら、1987；Schroederら、Peptides、19:777-780 (1998)参照。
別の吸着材表面は、マロン酸メチリデンの重合により作成されたナノ粒子である。例えば、Bousquetらの論文(1999)に説明されたように、ポリ(マロン酸メチリデン2.1.2)ナノ粒子に吸着したポリペプチドは、最初は静電気力により、引き続き疎水力による安定化により吸着されるように見える。
IMP/MC複合体
ISS-含有ポリヌクレオチドは、免疫変調ポリヌクレオチド/マイクロキャリア(IMP/MC)複合体の形で投与することができる。従って、本発明は、IMP/MC複合体を含有する組成物を提供する。
本発明において有用なマイクロキャリアは、サイズが約150、120又は100μmであり、より一般的には約50〜60μm未満のサイズであり、好ましくは約10μm未満のサイズであり、かつ純水には不溶性である。本発明において使用されるマイクロキャリアは、好ましくは生分解性であるが、非生分解性マイクロキャリアも許容できる。マイクロキャリアは、通常「ビーズ」又は他の粒子のような固相であるが、生分解性ポリマー又は油分を含有する水中油乳剤のような液相のマイクロキャリアも企図されている。マイクロキャリアとしての使用が許容できる多種多様な生分解性及び非生分解性材料は、当該技術分野において公知である。
本発明の組成物又は方法において使用するためのマイクロキャリアは、一般にサイズが約10μm未満(例えば、平均直径が約10μm未満のもの、又は粒子の少なくとも約97％が10μmスクリーンフィルターを通過するもの)であるか、又はナノキャリア(すなわち、約1μm未満のサイズのキャリア)を含む。好ましくは、マイクロキャリアは、上限約9、7、5、2又は1μm又は900、800、700、600、500、400、300、250、200又は100nmを、及び独立して下限約4、2、又は1μmもしくは約800、600、500、400、300、250、200、150、100、50、25、又は10nmから選択され、ここで下限は上限未満であるサイズを有するものが選択される。一部の態様において、マイクロキャリアは、サイズ約1.0〜1.5μm、約1.0〜2.0μm又は約0.9〜1.6μmを有する。ある好ましい態様において、マイクロキャリアは、サイズ約10nm〜約5μm又は約25nm〜約4.5μm、約1μm、約1.2μm、約1.4μm、約1.5μm、約1.6μm、約1.8μm、約2.0μm、約2.5μm又は約4.5μmを有する。マイクロキャリアがナノキャリアである場合、好ましい態様は、約25〜約300nm、50〜約200nm、約50nm又は約200nmのナノキャリアを含む。
固相生分解性マイクロキャリアは以下を含むが、これらに限定されるものではない、生分解性ポリマーから作成することができる：生分解性ポリエステル、例えばポリ(乳酸)、ポリ(グリコール酸)、及びそれらのコポリマー(ブロックコポリマーを含む)に加え、ポリ(乳酸)及びポリ(エチレングリコール)のブロックコポリマー；ポリオルトエステル、例えば、3,9-ジエチリデン-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン(DETOSU)ベースのポリマー；ポリ無水物、例えばセバシン酸のような比較的親水性モノマーをベースにしたポリ(無水)ポリマー；ポリ無水イミド、例えばグリシン又はアラニンのようなアミノ酸を組込んでいるセバシン酸-由来のモノマー(すなわち、アミノ-末端の窒素がイミド結合によりセバシン酸に連結されている)をベースにしたポリ無水ポリマー；ポリ無水エステル；ポリホスファゼン、特にカルボン酸基の生成を介してポリマー骨格の分解を触媒することができる加水分解感受性エステル基を含む、ポリ(ホスファゼン)(Schachtら、Biotechnol. Bioeng.、1996:102(1996))；並びに、ポリアミド、例えばポリ(乳酸-コ-リシン)を含む。
マイクロキャリアを製造するための多種多様な非生分解性材料も公知であり、これはポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ラテックス、金、並びに強磁性又は常磁性の材料を含むが、これらに限定されるものではない。ある態様においては、金、ラテックス及び／又は磁気ビーズは除く。ある態様において、マイクロキャリアは、第二の材料(例えば、ポリスチレン)で被包された第一の材料(例えば、磁気材料)で作成することができる。
固相ミクロスフェアは、当該技術分野において公知の技術を用いて調製することができる。例えば、これらはエマルション-溶媒抽出／蒸発技術により調製することができる。一般に、この技術において、生分解性ポリマー、例えばポリ無水物、ポリ(アルキル-α-シアノアクリレート)及びポリ(α-ヒドロキシエステル)、例えばポリ(乳酸)、ポリ(グリコール酸)、ポリ(D,L-乳酸-コ-グリコール酸)及びポリ(カプロラクトン)などが、塩化メチレンのような適当な有機溶媒に溶解され、エマルションの分散相(DP)を構成する。DPは、例えばポリビニルアルコール(PVA)又はポリビニルピロリドン(PVP)のような溶解した界面活性剤を含有する過剰容量の水性連続相(CP)への高速ホモジナイゼーションにより乳化される。CP中の界面活性剤は、孤立しかつ適当なサイズのエマルション液滴を形成することを確実にする。その後有機溶媒が、CPに抽出され、かつ引き続きこの系の温度を上昇することにより蒸発させる。その後固形マイクロ粒子は、遠心又は濾過により分離され、かつ例えば凍結乾燥又は真空の適用により乾燥され、その後4℃で貯蔵される。
乾燥したミクロスフェアの平均サイズ、分布及び表面荷電のような物理化学特性は、決定することができる。サイズ特性は、例えば、動的光散乱技術により決定することができ、かつ表面電荷は、ζ電位を測定することにより決定した。
液相マイクロキャリアは、リポソーム、ミセル、油滴、及び生分解性ポリマー又は油分を組込んでいる、他の液体又は油ベースの粒子を含む。ある態様において、生分解性ポリマーは界面活性剤である。他の態様において、液相マイクロキャリアは、スクアレン又は植物油のような生分解性油分の封入のために、生分解性である。ひとつの好ましい液相マイクロキャリアは、水中油型乳剤内の油滴である。好ましくは、マイクロキャリアとして使用される水中油型乳剤は、スクアレンのような、生分解性置換体を含有する。
IMP/MC複合体は、マイクロキャリア表面に結合したIMPを含有し(すなわち、IMPは、MC中に被包されていない)、かつ好ましくは各マイクロキャリアに結合したIMPの複数の分子を含有する。ある態様において、様々なIMPの混合物は、マイクロキャリアと複合され、その結果このマイクロキャリアは1種よりも多いIMP種に結合される。IMPとMCの間の結合は、共有的又は非-共有的であることができる。当業者に理解されるように、IMPは、修飾されるか又は誘導され得、かつこのマイクロキャリア組成物は、選択及び／又は修飾され、IMP/MC複合体形成にとって望ましい結合の望ましい型に適合する。
共有結合したIMP/MC複合体は、当該技術分野において公知の共有的架橋技術を用いて連結することができる。典型的には、IMP部分は、追加部分(例えば、自由アミン、カルボキシル又はスルフヒドリル基)の組込み又は修飾された(例えば、ホスホロチオエート)ヌクレオチド塩基の組込みのいずれかにより修飾され、IMP部分がマイクロキャリアに連結され得る部位を提供する。この複合体のIMP及びMC部分の間の連結は、IMPの3'又は5'末端に、又はIMPの内部位置で適当に修飾された塩基に生じることができる。このマイクロキャリアは一般に修飾され、それを介して共有結合が形成される部分を組込んでいるが、このマイクロキャリア上に通常存在する官能基を利用することもできる。IMP/MCは、共有複合体の形成を可能にする条件下(例えば、架橋剤の存在下、又はIMPと共有結合を形成するであろう活性化部分を含む活性化されたマイクロキャリアの使用により)での、IMPのマイクロキャリアと一緒のインキュベーションにより形成される。
多種多様な架橋技術が、当該技術分野において公知であり、かつアミノ、カルボキシル及びスルフヒドリル基と反応性のクロスリンカーを含む。当業者には明らかであるように、架橋剤及び架橋プロトコールの選択は、IMP及びマイクロキャリアの立体構造に加え、IMP/MC複合体の望ましい最終的立体構造によって決まるであろう。クロスリンカーは、ホモ二官能性又はヘテロ二官能性のいずれかである。ホモ二官能性クロスリンカーが使用される場合、このクロスリンカーは、IMP及びMCの同じ部分を活用し(例えば、IMP及びMCの両方が1個又は複数の自由アミンを含む場合、アルデヒドクロスリンカーは、IMP及びMCの共有連結に使用することができる。)。ヘテロ二官能性クロスリンカーは、IMP及びMC上の異なる部分を利用する(例えば、マレイミド-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルは、IMP上の自由スルフヒドリルとMC上の自由アミンが共有的に連結するように使用される。)、かつ内部-マイクロキャリア結合の形成を最小化することが好ましい。ほとんどの場合において、マイクロキャリア上の第一の架橋部分及びIMP上の第二の架橋部分を介して架橋することが好ましく、ここで第二の架橋部分は、このマイクロキャリア上には存在しない。IMP/MC複合体を形成するひとつの好ましい方法は、ヘテロ二官能性架橋剤とのインキュベーション、その後の反応に適した条件下でのIMP及び活性化されたMCをインキュベーションすることによるIMP/MC複合体の形成によるマイクロキャリアの「活性化」である。このクロスリンカーは、反応性部分の間に「スペーサー」アームを組込むことができるか、もしくはクロスリンカー内のこれら2個の反応性部分は、直接連結され得る。
ある好ましい態様において、IMP部分は、マイクロキャリアへの架橋について、少なくとも1種の自由スルフヒドリル(例えば、5'-チオール修飾された塩基又はリンカーにより提供される)を含むと同時に、このマイクロキャリアは、自由アミン基を含む。ヘテロ二官能性クロスリンカーは、これら2種の基(例えば、マレイミド基及びNHS-エステルを含むクロスリンカー)と反応性であり、その結果スクシンイミジル4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボキシラートが、MCの活性化に使用され、その後IMPへ共有的に架橋され、IMP/MC複合体を形成する。
非-共有的IMP/MC複合体は、非-共有結合又は相互作用により連結することができ、これは結合対がIMP及びMCに連結する場合は一般的であるような、イオン(静電気力)結合、疎水性相互作用、水素結合、ファンデルワールス引力、又は2種又はそれ以上の異なる相互作用の組合せを含む。
好ましい非-共有IMP/MC複合体は、疎水性もしくは静電気力(イオン性)相互作用、又はそれらの組合せにより、典型的には複合化される(例えば、IMPとMCに結合したポリヌクレオチド間の塩基対形成を介した結合対を使用する)。ポリヌクレオチド骨格の親水性の性質のために、複合体を形成するために疎水性相互作用に依存するIMP/MC複合体は、一般に高度に疎水性の部分を組込むには、この複合体のIMP部分の修飾が必要である。好ましくは疎水性部分は、生体適合性、非免疫原性であり、かつこの組成物が意図された個体において天然に生じる(例えば、哺乳類、特にヒトにおいて認められる)。好ましい疎水性部分の例は、脂質、ステロイド、コレステロールのようなステロール、及びテルペンを含む。疎水性部分のIMPへの連結法は、当然IMPの立体構造及び疎水性部分の同一性によって決まるであろう。この疎水性部分は、IMP内の都合の良い部位、好ましくは5'又は3'末端のいずれかに付加することができ；コレステロール部分がIMPへ付加される場合、コレステロール部分は、通常の化学反応を用い、好ましくはIMPの5'末端に付加される(例えば、Godardら、Eur. J. Biochem.、232:404-410 (1995)参照)。好ましくは、疎水性結合により連結されたIMP/MC複合体における使用のためのマイクロキャリアは、油滴又は疎水性ポリマーのような疎水性材料から作成することができるが、疎水性部分を含むように修飾された親水性材料も利用することができる。マイクロキャリアがリポソーム又は管腔(lumen)を有する他の液相マイクロキャリアである場合、IMP/MC複合体は、MC調製過程時のIMPの被包を避けるために、MC調製後にIMP及びMCを混合することにより形成される。
静電気力結合により結合した非-共有的IMP/MC複合体は、典型的には高度い負電荷のポリヌクレオチド骨格を示す。従って、非-共有的に結合したIMP/MC複合体における使用のためのマイクロキャリアは、一般に生理的pH(例えば、約pH6.8〜7.4)で、正帯電(カチオン性)である。このマイクロキャリアは、正電荷を元来有するが、通常正電荷を有さない化合物から生成されたマイクロキャリアは、誘導されるか、もしくはさもなければ正帯電(カチオン性)となるよう修飾される。例えば、マイクロキャリアの作成に使用されるポリマーは、1級アミンのような、正帯電した基を付加するように誘導することができる。あるいは正帯電した化合物は、製造時に、マイクロキャリア処方に混入することができる(例えば、正帯電した界面活性剤を、ポリ(乳酸)/ポリ(グリコール酸)コポリマーの製造時に使用し、得られるマイクロキャリア粒子上に正電荷を付与することができる。)。
本願明細書に説明されたように、カチオン性ミクロスフェア、カチオン性脂質又はポリマーを調製するために、これらの相の溶解度に従い、例えば1,2-ジオレオイル-1,2,3-トリメチルアンモニオプロパン(DOTAP)、セチルトリメチルアンモニウムブロミド(CTAB)又はポリリシンを、DP又はCPのいずれかに添加する。
本願明細書に説明されるように、IMP/MC複合体は、好ましくは水性混合物中における、ポリヌクレオチド及びこれらの粒子のインキュベーションによる、カチオン性ミクロスフェア上への吸着により行うことができる。このようなインキュベーションは、周囲温度(室温)(例えば、およそ20℃)又は冷蔵下(例えば、4℃)を含む、所望の条件下で実行することもできる。カチオン性ミクロスフェア及びポリヌクレオチドは、比較的迅速に会合するので、インキュベーションは、5、10、15分又はそれ以上、一晩又はそれ以上を含む、いずれか都合の良い時間間隔であることができる。例えば、ISSを含むポリヌクレオチドは、ポリヌクレオチド及び粒子の4℃で一晩の水性インキュベーションによりカチオン性ミクロスフェア上に吸着することができる。しかし、カチオン性ミクロスフェア及びポリヌクレオチドは自然発生的に会合するので、IMP/MC複合体は、ポリヌクレオチド及びMCの単純な共投与により形成することができる。ミクロスフェアは、ポリヌクレオチド会合の前後のサイズ及び表面電荷を特徴とすることができる。その後選択されたバッチは、例えば本願明細書に説明された、確立されたヒト末梢血単核細胞(PBMC)、及びマウスの脾細胞アッセイにおいて、適当な対照に対する活性について評価することができる。この処方は更に、適当な動物モデルについても評価することができる。
ヌクレオチド塩基に対結合により連結された非-共有的IMP/MC複合体は、従来の方法論を用いて作成され得る。一般に、塩基-対形成したIMP/MC複合体は、IMPと少なくとも部分的に相補的である、結合した、好ましくは共有結合したポリヌクレオチド(「捕獲ポリヌクレオチド」)を含むマイクロキャリアを使用し作成される。IMP及び捕獲ヌクレオチドの間の相補性のセグメントは、好ましくは少なくとも6、8、10又は15個のコンティグ塩基対、より好ましくは少なくとも20個のコンティグ塩基対である。この捕獲ヌクレオチドは、当該技術分野において公知のいずれかの方法により、MCへ結合することができ、かつ好ましくは5'又は3'末端においてIMPへ共有結合される。
他の態様において、結合対は、IMP/MC複合体におけるIMP及びMCの連結のために使用することができる。この結合対は、受容体及びリガンド、抗体及び抗原(又はエピトープ)、又は高親和性で結合するいずれか他の結合対(例えば、Kdは、約10-8未満)であることができる。好ましい結合対のひとつの型は、ビオチン及びストレプトアビジン又はビオチン及びアビジンであり、これらは非常に密な複合体を形成する。IMP/MC複合体結合を媒介するために結合対を使用する場合、IMPは、典型的には、結合対のひとつのメンバーとの共有結合により誘導され、かつMCは、結合対の他方のメンバーにより誘導される。これら2種の誘導された化合物の混合物は、IMP/MC複合体の形成を生じる。
多くのIMP/MC複合体の態様は、抗原を含まず、ある態様はIMP/MC複合体療法の対象である疾患又は障害に関連した抗原(複数)を除く。更なる態様において、IMPも、1種又は複数の抗原分子に結合することができる。抗原は、様々な方法で、IMP/MC複合体のIMP部分に結合することができ、これは例えば国際公開公報第98/16247号に開示されたような、共有的及び／又は非-共有的相互作用を含む。あるいは抗原は、マイクロキャリアへ連結することができる。IMPに結合した抗原を含むIMP/MC複合体中の抗原とIMPの間の連結は、本願明細書に説明されかつ当該技術分野において公知の技術により作成され、これは直接共有結合、クロスリンカー部分(スペーサーアームを含み得る)を介した共有的複合、特異的結合対を介した非共有的複合(例えば、ビオチン及びアビジン)、静電気力による非共有的複合、又は疎水結合を含むが、これらに限定されるものではない。
発明の方法
本発明は、本願明細書に説明したように、個体へISS-含有ポリヌクレオチドを投与することを含む、個体、好ましくは哺乳類、より好ましくはヒトにおいて、免疫応答を変調する方法を提供する。免疫変調は、Th1-型免疫応答の賦活及び／又はTh2-型免疫応答の阻害又は減弱を含むことができる。ISS-含有ポリヌクレオチドは、免疫応答を変調するのに十分な量で投与される。本願明細書に説明されたように、免疫応答の変調は、体液性及び／又は細胞性であることができ、かつ当該技術分野における標準の技術を用い及び本願明細書において説明されたように測定される。
多くの個体が、本願明細書に説明された、免疫変調ポリヌクレオチド(複数)を受け取るのに適している。個体はヒトであることが好ましいが、必ずしもではない。
ある態様において、この個体は、アレルギー又はアレルギー-誘発型喘息のような、Th2-型免疫応答に関連した障害に罹患している。ISS-含有ポリヌクレオチドの投与は、免疫変調を生じ、1種又は複数のTh1-型反応に関連したサイトカインのレベルを上昇し、これはアレルゲンに対する個体の反応に関連したTh2-型反応の特徴の低下を生じ得る。Th2-型反応に関連した障害を伴う個体の免疫変調は、障害の1種又は複数の症状の軽減又は改善を生じる。障害が、アレルギー又はアレルギー-誘発型喘息である場合、1種又は複数の症状の改善は、下記の1種又は複数の軽減を含む：鼻炎、アレルギー性結膜炎、循環血中IgEレベル、循環血中ヒスタミンレベル及び／又は吸入療法を「レスキュー」するための必要要件(例えば、投与量測量式吸入器又はネブライザーにより投与された吸入型アルブテロール)。
更なる態様において、本発明の免疫変調療法に対する個別の対象は、ワクチンを受け取っている個体である。このワクチンは、予防的ワクチン又は治療的ワクチンのいずれかであることができる。予防的ワクチンは、個体がリスクを有するであろう障害に関連した1種又は複数のエピトープ(例えば、結核の予防的ワクチンとしてのM. tuberculosis抗原)を含有する。治療的ワクチンは、個体が罹患している特定の障害に関連した1種又は複数のエピトープ、例えば、結核患者におけるM. tuberculosis又はM. bovis表面抗原、アレルギーの個体における個体がアレルギーを示す抗原(すなわち、アレルギー脱感作療法)、癌の個体由来の腫瘍細胞(例えば、米国特許第5,484,596号に開示)、又は癌患者における腫瘍関連抗原などを含有する。下記実施例3に示されるように、肝炎ウイルス抗原であるB型肝炎表面抗原(HBsAg)と複合したISS-含有ポリヌクレオチドの投与は、HBsAg単独の投与に比べ、霊長類における抗-HBsAg抗体力価の増大を生じる。
このISS-含有ポリヌクレオチドは、ワクチンと複合して与えることができ(例えば、同じ注射、又は同時であるが個別の注射により)、もしくはISS-含有ポリヌクレオチドは、個別に投与することができる(例えば、ワクチンの投与前又は投与後、少なくとも12時間)。ある態様において、ワクチンの抗原(複数)は、ISSへ共有的又は非-共有的のいずれかにより連結された、ISSの一部である。免疫変調ポリヌクレオチド療法のワクチンを受け取っている個体への投与は、ISS-含有ポリヌクレオチドを伴わずにワクチンを受け取る個体と比べ、Th1-型反応に偏向したワクチンに対する免疫応答を生じる。Th1-型反応への偏向は、ワクチン中の抗原(複数)に対する遅延型過敏症(DTH)反応、増大したIFN-γ及び他のTh1-型反応に関連したサイトカイン、ワクチンの抗原(複数)に特異的なCTLの産生、ワクチンの抗原(複数)に特異的なIgEの低下又は減弱されたレベル、ワクチンの抗原(複数)に特異的なTh2-関連抗体の減少、及び／又はワクチンの抗原(複数)に特異的なTh1-関連抗体の増加により認められる。治療的ワクチンの場合、ISS-含有ポリヌクレオチド及びワクチンの投与は、このワクチンが治療を意図した障害の1種又は複数の症状の回復を生じる。当業者には明らかであるように、正確な症状(複数)及びそれらの改善の方法は、治療されることが求められる障害に応じて決まるであろう。例えば、治療的ワクチンが結核に関するものである場合、ワクチンを伴うISS-含有ポリヌクレオチド治療は、咳、胸膜又は胸壁の疼痛、発熱及び／又は当該技術分野において公知の他の症状の軽減を生じる。ワクチンがアレルギー脱感作療法において使用されるアレルゲンである場合、この治療は、アレルギー症状の軽減(例えば、鼻炎、アレルギー性結膜炎、IgEの循環血中レベル、及び／又はヒスタミンの循環血中レベルの低下)を生じる。
他の本発明の態様は、癌又は感染症のような、予め存在する疾患又は障害を有する個体の免疫変調療法に関する。ほとんどの癌は、体内の他の細胞では認められないような腫瘍-関連及び／又は腫瘍特異抗原を発現するので、癌は、免疫変調の魅力的標的である。腫瘍細胞に対するTh1-型反応の刺激は、免疫系による腫瘍細胞の直接及び／又はバイスタンダーの殺傷を生じ、これは癌細胞の減少及び／又は症状(複数)の軽減につながる。ISS-含有ポリヌクレオチドの癌を有する個体への投与は、腫瘍細胞に対するTh1-型免疫応答の刺激を生じる。このような免疫応答は、腫瘍細胞を、細胞性免疫系細胞(例えば、CTL)もしくは体液性免疫系の構成要素の直接作用によるか、又は免疫系により標的化された細胞に隣接する細胞に対するバイスタンダー作用のいずれかにより、殺傷される。例えば、Choら、Nat. Biotechnol.、18:509-514 (2000)参照。癌の状況において、ISS-含有ポリヌクレオチドの投与は更に、1種又は複数の例えば抗-腫瘍抗体のような追加の治療的物質の投与、化学療法様式及び／又は放射線療法を含み得る。抗-腫瘍抗体断片及び／又はそれらの誘導体、並びにモノクローナル抗-腫瘍抗体、それらの断片及び／又は誘導体を含むが、これらに限定されるものではない、抗-腫瘍抗体は、癌療法におけるこのような抗体試薬の投与のように、当該技術分野において公知である(例えば、RITUXAN(登録商標)(rituximab)；HERCEPTIN(登録商標)(trastuzumab))。1種又は複数の追加の治療的物質の投与は、ISS-含有ポリヌクレオチドの投与の前、後及び／又は同時に生じることができる。
本発明の免疫変調療法は、感染症、特に体液性免疫応答に耐性のある感染症(例えば、マイコバクテリア感染症及び細胞内病原体により惹起された疾患)を伴う個体にも有用である。免疫変調療法は、細胞病原体(例えば、細菌又は原生動物)により、又は亜細胞病原体(例えば、ウイルス)により引起こされた感染症の治療のために使用することができる。ISS療法は、結核(例えば、M. tuberculosis及び／又はM. bovis感染症)、ハンセン氏病(すなわち、M. leprae感染症)、又はM. marinumもしくはM. ulcerans感染症のようなマイコバクテリア疾患に罹患した個体に投与することができる。ISS療法は更に、インフルエンザウイルス、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)、B型肝炎ウイルス、C型肝炎ウイルス、ヘルペスウイルス、特に単純ヘルペスウイルス、及びパピローマウイルスによる感染症を含む、ウイルス感染症の治療にも有用である。マラリア(例えば、Plasmodium vivax、P. ovale、P. falciparum及び／又はP. malariaeによる感染症)、リーシュマニア(例えば、Leishmania donovani、L. tropica、L. mexicana、L. braziliensis、L. peruviana、L. infantum、L. chagasi、及び／又はL. aethiopicaによる感染症)、及びトキソプラズマ症(すなわち、Toxoplasmosis gondiiによる感染症)などの細胞内寄生体により引き起こされた疾患も、ISS療法による恩恵がある。ISS療法は、更に住血吸虫(すなわち、Schistosoma属、例えばS. haematobium、S. mansoni、S laponicum、及びS. mekongiなどの吸血虫による感染症)及び肝吸血虫(すなわち、Clonorchis sinensisによる感染症)のような寄生虫病の治療にも有用である。ISS-含有ポリヌクレオチドの感染症に罹患した個体への投与は、感染症の症状の回復を生じる。一部の態様において、この感染症はウイルス疾患ではない。
本発明は更に、個体においてTh1-関連したサイトカインの少なくとも1種を増加又は刺激する方法を提供し、これは、IL-2、IL-12、TNF-β、IFN-γ及びIFN-αを含む。ある種の態様において、本発明は、有効量のISS-含有ポリヌクレオチドを個体に投与しその結果IFN-γを増大することにより、個体において、特に増加したIFN-γレベルが必要な個体において、IFN-γを増大又は刺激する方法を提供する。増大したIFN-γが必要な個体は、一般にIFN-γの投与に反応する障害を有するものである。このような障害は、潰瘍性大腸炎を含むが、これに限定されない多くの炎症障害を含む。このような障害は更に、特発性肺線維症(IPF)、強皮症、皮膚照射が誘発した線維症、住血吸虫-誘発した肝線維症を含む肝性線維症、腎線維症に加え、IFN-γの投与により改善され得る他の状態を含むが、これらに限定されるものではない、多くの線維性障害を含む。本発明のISS-含有ポリヌクレオチドの投与は、IFN-γレベルの増大を生じ、かつ1種又は複数の症状の回復、1種又は複数の症状の安定化、及び／又はIFN-γに反応する障害の進行の防止もしくは遅延を生じる(例えば、追加の病巣又は症状の軽減又は消失)。
本発明の方法は、IPFにおける全身のコルチコステロイド療法(例えば、コルチゾン)のような、抗-炎症剤の投与などのような、障害の標準の患者管理を行う他の治療法と組合せて実践することができる。
ある態様において、本発明は、有効量のISS-含有ポリヌクレオチドを個体に投与し、その結果IFN-αレベルが増大することによる、個体、特に増大したIFN-αレベルが必要な個体において、IFN-αを増大する方法を提供する。増大したIFN-αの必要な個体は、一般にウイルス感染症及び癌を含むが、これらに限定されるものではない、組換えIFN-αを含む、IFN-αの投与に反応する障害を有するものである。ある態様において、IFN-α産生の誘導に有効な免疫変調ポリヌクレオチドは、本願明細書に説明されたように、ISSに加え、特にISS の5'末端において、1種又は複数のTCG及び／又はT、5-ブロモシトシン、G配列(複数)を含む。追加のTCG(複数)及び／又はT、5-ブロモシトシン、G(複数)は、ISSの直ぐ5'側及びこれに隣接しているか、又はTCG及び／又はT、5-ブロモシトシン、Gが、ISSから、1個又は複数の塩基により隔てられているようにISSの5'側であることができる。一部の態様において、追加のTCG及び／又はT、5-ブロモシトシン、G配列(複数)は、T又はTC又はT、5-ブロモシトシンのISSの5'末端への追加により作成される。追加のTCG又はT、5-ブロモシトシン、G配列が、ISSの5'末端へのT又はTC又はT、5-ブロモシトシンの追加により作成されるような一部の態様において、この追加配列は、ISSを伴う、TCGA又はT、5-ブロモシトシン、G、A配列を作成することができる。
IFN-α産生を誘導するのに特に有効な免疫変調ポリヌクレオチドの例は、配列番号:1、14、19、46、24、11、18、35、12、13、28及び36を含むが、これらに限定されるものではない。
本発明のISS-含有ポリヌクレオチドの投与は、IFN-αレベルの増加を生じ、かつ1種又は複数の症状の回復、1種又は複数の症状の安定化、及び／又はIFN-αに反応する障害の進行の防止又は遅延(例えば、追加の病巣又は症状の軽減又は消失)を生じる。本発明の方法は、ウイルス感染症のための抗-ウイルス剤の投与のような、障害の標準の患者管理を行う他の療法と組合せて実践することができる。
有効量のISS-含有ポリヌクレオチドを個体に投与することによる、IgE-関連した障害を有する個体におけるIgEのレベル、特に血清レベルを低下する方法も提供される。このような方法において、免疫変調ポリヌクレオチドは、単独で投与するか(例えば、抗原を伴わず)、又はアレルゲンのような抗原と共に投与することができる。IgEの減少は、IgE-関連した障害の1種又は複数の症状の回復を生じる。このような症状は、鼻炎、結膜炎、アレルゲンに対する感受性の低下、アレルギーの個体におけるアレルギー症状の低下、又はアレルギー反応の重症度の低下などの、アレルギー症状を含む。従って、本発明は、個体においてアレルギー状態を治療する方法も提供する。一部の態様において、アレルギー状態を治療する方法は、特定量又は投与量の抗原と共に、免疫変調ポリヌクレオチドを投与することを含む。いずれか追加の抗原投与と共に、投与される抗原の量又は投与量は、治療経過にそって(従来の脱感作療法と)同じに維持されるか、減少されるか、又は増加されることができる。
一部の態様において、本発明は、有効量のISS-含有ポリヌクレオチドを個体に投与し、その結果CTL産生が増大されることを含む、個体において、特にCTLの増大した数及び／又は活性が必要な個体において、CTL産生を刺激する方法を提供する。増大したCTL産生が必要な個体は、一般にCTL活性に反応する障害を有するものである。このような障害は、癌及び細胞感染症を含むが、これらに限定されるものではない。本発明のISS-含有ポリヌクレオチドの投与は、CTLレベルの増大を生じ、かつ1種又は複数の症状の回復、1種又は複数の症状の安定化及び／又はCTL活性に反応する障害の進行の防止又は遅延(例えば、追加の病巣又は症状の軽減又は消失)を生じる。
本発明の方法は、免疫変調ポリヌクレオチド/マイクロキャリア複合体の形状において(抗原を伴う又は伴わない、もしくは投与経過にわたり抗原を伴う又は伴わない)、もしくは抗原との近傍の会合において、ISS-含有ポリヌクレオチドの投与のような、本願明細書に説明されたいずれかの態様を含む。
当業者には明らかであるように、本発明の方法は、ISS-含有ポリヌクレオチドが投与される特定の適応症についての他の療法と組合せて実践することができる。例えば、ISS療法は、マラリア患者のためのクロロキノンのような抗-マラリア薬と複合して、リーシュマニア患者のためのペンタミジン及び／又はアロプリノールのようなリーシュマニア殺傷薬と複合して、結核患者のためのイソニアジド、リファンピン及び／又はエタンブトールのような抗-マイコバクテリア薬と複合して、又はアトピー(アレルギー)患者のためのアレルゲン脱感作療法と複合して投与することができる。
本願明細書において説明されたように、ISS-含有ポリヌクレオチドの投与は更に、サイトカイン、アジュバント及び抗体(抗体断片及び／又は誘導体及びモノクローナル抗体、それらの断片及び／又は誘導体を含むが、これらに限定されるものではない。)を含むがこれに限定されない、1種又は複数の追加の免疫療法剤(すなわち、免疫系に作用する物質及び／又は免疫系に由来する物質)の投与を含むことができる。治療的抗体の例は、癌の状況において使用されるもの(例えば、抗-腫瘍抗体)を含む。このような追加の免疫療法剤の投与は、本願明細書に説明された全ての方法にあてはまる。
ISS-含有ポリヌクレオチドは、アジュバントと組合せて投与することもできる。抗原のISS及びアジュバントと一緒の投与は、その抗原に対する免疫応答の増強作用につながり、その結果ISS及び抗原のみを含有する組成物から生じるものと比べ、増強された免疫応答を生じ得る。アジュバントは、当該技術分野において公知であり、かつ水中油型乳剤、油中水型乳剤、ミョウバン(アルミニウム塩)、リポソーム並びに、ポリスチレン、デンプン、ポリホスファゼン及びポリラクチド/ポリグリセリドを含むが、これらに限定されるものではないマイクロ粒子を含むが、これらに限定されるものではない。同じくその他の適当なアジュバントは、MF59、DETOX(登録商標)(Ribi)、スクアレン混合物(SAF-1)、ムラミルペプチド、サポニン誘導体、マクロバクテリア細胞壁調製物、モノホスホリルリピドA、ミコール酸誘導体、非イオン性ブロックコポリマー界面活性剤、Quil A、コレラ毒素Bサブユニット、ポリホスファゼン及び誘導体、並びにTakahashiらの論文(Nature、344:873-875 (1990))に説明されたもののような免疫刺激複合体(ISCOM)に加え、脂質-ベースのアジュバント及び本願明細書において説明された他のものを含むが、これらに限定されるものではない。獣医学用途及び動物における抗体産生のために、フロイントのアジュバント(完全及び不完全の両方)のマイトジェン成分を使用することができる。
投与及び免疫応答の評価
本願明細書に説明されたように、ISS-含有ポリヌクレオチドは、その他の医薬物質及び／又は免疫原性物質及び／又は免疫賦活物質と一緒に投与することができ、かつそれらの生理的に許容できる担体と一緒にすることができる(従って本発明はこれらの組成物を含む)。ISS-含有ポリヌクレオチドは、本願明細書に説明されたもののいずれかであることができる。
従って、ISS-含有ポリヌクレオチドは、サイトカイン、アジュバント及び抗体を含むが、これらに限定されるものではない他の免疫療法剤と組合せて投与することができる。
全ての免疫原性組成物のように、特定のISS-含有ポリヌクレオチド処方の免疫学的有効量及び投与法は、個体、どのような状態を治療するか、及び当業者には明白な要因を基に変動することができる。考慮されるべき要因は、抗原が投与される場合のその抗原性、ISS-含有ポリヌクレオチドがアジュバントと共に又はこれに共有結合されて投与されるかどうか、送達分子及び／又は抗原、投与経路及び投与される免疫感作用量の数を含む。このような要因は、当該技術分野において公知であり、かつ当業者は、必要以上の実験を行うことなくこれらを決定することができる。適当な用量範囲は、免疫応答の望ましい変調(例えば、IFN-γ及び／又はIFN-αの刺激)を提供するものである。抗原に対する免疫応答が望ましい場合、適当な用量範囲は、この抗原に対する望ましい免疫応答の変調を提供するものである。一般に、用量は、投与されるISS-含有組成物の全量よりもむしろ、患者へ投与されるISS-含有ポリヌクレオチドの量により決定される。ISS-含有ポリヌクレオチドの有用な用量範囲は、送達されるISS-含有ポリヌクレオチドの量で与えられる場合、例えば、ほぼ下記のいずれかであることができる：1〜500μg/kg、100〜400μg/kg、200〜300μg/kg、1〜100μg/kg、100〜200μg/kg、300〜400μg/kg、400〜500μg/kg。各患者に投与される絶対量は、バイオアベイラビリティ、クリアランス率及び投与経路のような薬学的特性によって決まる。
特定のISS-含有ポリヌクレオチド処方の有効量及び投与法は、個々の患者、望ましい結果及び／又は障害の種類、疾患の病期及び当業者に明らかな他の要因を基に変動することができる。特定の用途に有用な投与経路(複数)は、当業者に明らかである。投与経路は、局所的、皮膚的、経皮、経粘膜、経表皮、非経口、経胃腸管、及び経鼻咽頭並びに経気管支及び経肺胞を含む経肺を含むが、これらに限定されるものではない。適当な用量範囲は、血液レベルにより測定された組織濃度約1〜10μMを達成するのに十分なISS-含有組成物を提供するものである。各患者に投与される絶対量は、バイオアベイラビリティ、クリアランス率及び投与経路のような薬学的特性によって決まる。
本願明細書に説明されるように、APC及び高濃度のAPCを伴う組織は、ISS-含有ポリヌクレオチドの好ましい標的である。従って、ISS-含有ポリヌクレオチドの哺乳類皮膚及び／又は粘膜への投与は、APCが比較的高濃度で存在する場合に、好ましい。
本発明は、生理的に許容できるインプラント、軟膏剤、クリーム剤、リンス剤(rinse)及びゲル剤を含むが、これらに限定されるものではない、局所適用に適したISS-含有ポリヌクレオチド処方を提供する。局所投与は、例えば、その中に送達システムが分散された包帯又は絆創膏によるか、送達システムの切開部又は開放創傷への直接投与によるか、又は関心のある部位に方向付けられた経皮的投与装置によることができる。ISS-含有ポリヌクレオチドがその中に分散されたクリーム剤、リンス剤、ゲル剤又は軟膏剤は、局所用軟膏剤又は創傷充填剤としての使用に適している。
皮膚投与の好ましい経路は、侵襲性が最も少ないものである。これらの手段の中で、経皮的輸送、表皮的投与及び皮下注射が好ましい。これらの手段で表皮投与は、皮内組織中に存在することが予想される比較的高いAPC濃度にとって好ましい。
経皮的投与は、ISS-含有ポリヌクレオチドを皮膚浸透及び血流へ侵入させることが可能であるクリーム剤、リンス剤、ゲル剤などの塗布により達成される。経皮的投与に適した組成物は、直接皮膚に塗布される又は経皮的装置のような保護的担体(いわゆる「貼布剤」)に組込まれる、医薬として許容できる懸濁剤、油剤、クリーム剤及び軟膏剤を含むが、これらに限定されるものではない。適当なクリーム剤、軟膏剤などの例は、例えば、「医家向け医薬品便覧(PDR)」に見ることができる。
経皮的輸送について、イオン浸透法が適当な方法である。イオン浸透による輸送は、数日又はそれ以上の期間について破壊されていない皮膚を通してそれらの製品を連続して送達する市販の貼布剤を用いて達成することができる。この方法の使用は、比較的高濃度の医薬組成物の制御された輸送を可能にし、組合せ薬剤の注入を可能にし、かつ吸収促進剤の同時使用を可能にする。
本方法における使用に関して例証された貼布剤製品は、General Medical社(ロサンジェルス、CA)の登録商標製品であるLECTRO PATCHである。この製品は、貯蔵電極を中性pHに電気的に維持し、かつ異なる濃度の用量を投与するため、連続及び／又は定期的に投与するように適合することができる。この貼布剤の調製及び使用は、LECTRO PATCH製品に添付された、製造業者の書面による取扱説明書に従い行わねばならず；これらの取扱説明書は、この参照により本願明細書に組入れられている。他の閉塞性貼布剤システムも適している。
経皮的輸送のために、低周波数の超音波送達も、適した方法である。Mitragotriら、Science、269:850-853 (1995)。低周波数(約1MHz)の超音波の適用は、高分子量のものを含む、治療的組成物の全般的に制御された送達を可能にする。
表皮的投与は、刺激物質に対する免疫応答を惹起するのに十分なように、表皮の最も外側層を機械的又は化学的に刺激することに本質的に関連する。特に、この刺激は、刺激部位にAPCを引き起こすのに十分でなければならない。
例証的機械的刺激手段は、皮膚を刺激しかつ刺激部位にAPCを誘起するために使用することができる多数の直径が非常に狭く短い尖叉(tine)を利用し、この尖叉の末端から移されたISSを取り込む。例えば、Pasteur Merieux社(リヨン、仏)により製造されたMONO-VACC旧ツベルクリン検査は、免疫変調ポリヌクレオチド-含有組成物の導入に適した装置を含む。
装置(Connaught Laboratories社、スウィフトウォーター、PAにより、米国において頒布された)は、片方の端にシリンジ式プランジャー及び他方に尖叉ディスクを備えたプラスチック製容器からなる。この尖叉ディスクは、表皮細胞の最も外側層を単に引っ掻く長さの、多数の直径が非常に狭く短い尖叉を支えている。MONO-VACCキットのこれらの各尖叉は、旧ツベルクリンにより被覆されており；本発明において、各針は、免疫変調ポリヌクレオチド処方の医薬組成物により被覆されている。この装置の使用は、この装置製品に備えられた製造業者の書面による取扱説明書に従うことが好ましい。この態様において使用することができる同様の装置は、アレルギー試験を行うために現在使用されているものである。
ISS-含有ポリヌクレオチドの表皮投与の別の適当な方法は、表皮の最も外側の細胞を刺激する化学物質の使用により、その結果その領域に対するAPCを誘引するのに十分な免疫応答が惹起される。例は、Noxema社により商標NAIRで販売されている、市販の局所的脱毛クリームにおいて使用されるサリチル酸のような、ケラチノサイト溶解物質である。この方法は、粘膜における上皮投与を達成するためにも使用することもできる。化学的刺激剤は、機械的刺激剤と組合せて適用することもできる(例えば、MONO-VACC型尖叉が化学的刺激剤によっても被覆されている場合に生じるように)。このISS-含有ポリヌクレオチドは、化学的刺激剤も含む担体中に懸濁するか、又はそれらと同時投与することもできる。
非経口投与経路は、電気的(イオン導入法)、又は中心静脈系への直接注射のような直接注入、静脈内、筋肉内、腹腔内、皮内、もしくは皮下への注射を含むが、これらに限定されるものではない。非経口投与に適したISS-含有ポリヌクレオチドの処方は、一般にUSP水又は注射用水中に処方され、かつ更にpH緩衝液、塩増量剤、保存剤及び他の医薬として許容できる賦形剤を含有してもよい。非経口注入のための免疫変調ポリヌクレオチドは、注射用生理食塩水及びリン酸緩衝生理食塩水のような、医薬として許容できる滅菌等張液中に処方することができる。
投与の胃腸管経路は、摂食及び経直腸を含むが、これらに限定されるものではない。本発明は、経口摂取のための医薬として許容できる散剤、丸剤、又は液剤、並びに直腸投与のための坐剤を含むが、これらに限定されるものではない、消化器投与に適したISS-含有ポリヌクレオチド処方を含む。当業者に明らかであるように、丸剤又は坐剤は、該組成物の嵩高を提供するために、更に医薬として許容できる固形物、例えばデンプンを含む。
鼻咽頭及び肺投与は、吸入により達成されるものを含み、かつ鼻腔内、気管支内及び肺胞内経路のような送達経路を含む。本発明は、エアゾール形成のための液体懸濁剤に加え乾燥散剤吸入送達システムのための散剤型を含むが、これらに限定されるものではない、吸入による投与に適したISS-含有ポリヌクレオチド処方を含む。ISS処方の吸入による投与に適した装置は、アトマイザー、蒸気吸入器、ネブライザー、及び乾燥散剤吸入送達装置を含むが、これらに限定されるものではない。
当該技術分野において周知であるように、本願明細書に説明された投与経路に使用される液剤又は懸濁剤は、下記の成分を1種又は複数含有することができる：無菌希釈剤、例えば注射用水、生理食塩水、不揮発性油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール又は他の合成溶媒；殺菌剤、例えばベンジルアルコール又はメチルパラベン；酸化防止剤、例えばアスコルビン酸又は亜硫酸水素ナトリウム；キレート剤、例えばエチレンジアミン四酢酸；緩衝剤、例えば酢酸塩、クエン酸塩又はリン酸塩、並びに張度を調節する物質、例えば塩化ナトリウム又はデキストロース。pHは、塩酸又は水酸化ナトリウムのような、酸又は塩基により調節することができる。非経口調製物は、ガラス又はプラスチック製のアンプル、ディスポーザル注射器、又は反復投与用バイアル中に封入することができる。
当該技術分野において周知であるように、注射用途に適した医薬組成物は、無菌水溶液(水溶性)又は懸濁液及び無菌注射液もしくは分散液の用時調製用の無菌散剤を含む。静脈内投与に関して、適当な担体は、生理的食塩水、静菌水、Cremophor EL(登録商標)(BASF社、パルシパニー、NJ)又はリン酸緩衝した生理食塩水(PBS)を含む。全ての場合において、この組成物は、無菌でなければならず、かつ容易に注射器から排出される程度に流動性でなければならない。製造及び貯蔵の条件下で安定していなければならず、かつ細菌及び真菌などの微生物の混入作用に対して保護されなければならない。この担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、及び液体ポリエチレングリコールなど)、並びにそれらの適当な混合物を含有する、溶媒又は分散媒であることができる。適当な流動性は、例えば、レシチンのようなコーティングの使用により、分散剤の場合に必要な粒子サイズの維持により、及び界面活性剤の使用により、維持することができる。微生物の作用の防止は、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チメロサールなどの、様々な抗菌剤及び抗真菌剤により達成することができる。組成物中に等張剤、例えば、糖、マンニトール、ソルビトールなどのポリアルコール、塩化ナトリウムを含むことが好ましい。注射可能な組成物の延長された吸収は、組成物中に吸収を遅延する物質、例えばモノステアリン酸アルミニウム及びゼラチンを含有することによりもたらされ得る。
当該技術分野において周知であるように、滅菌した注射可能な溶液は、活性化合物(複数)を必要量、適当な溶媒中に、先に列記した成分の1種又は組合せと共に混入し、必要ならば引き続き濾過滅菌することにより、調製することができる。一般に、分散剤は、基本的分散媒及び先に列記したものから必要な他の成分を含有する無菌のベヒクルに活性化合物を混入することにより、調製される。無菌の注射可能な溶液を調製するための無菌散剤の場合、好ましい調製法は、活性成分に加え追加的な所望の成分の先に滅菌濾過した溶液から、それらの散剤を生じる、真空乾燥及び凍結乾燥である。
送達経路の選択は、誘起された免疫応答を変調するために使用することができる。例えば、インフルエンザウイルスベクターが筋肉内又は表皮(遺伝子銃)経路で投与される場合、IgG力価及びCTL活性は同じであるが；しかし、筋肉接種は、主にIgG2aを生じるが、表皮経路はほとんどIgG1である。Pertmerら、J. Virol.、70:6119-6125 (1996)。従って当業者は、本発明の免疫変調ポリヌクレオチドの異なる投与経路により誘起された免疫原性のわずかな差異を利用することができる。
前述の組成物及び投与法は、本発明のISS-含有ポリヌクレオチド処方の投与法を説明するが、これらに限定されるものではない。様々な組成物及び装置を作成する方法は、当業者の能力内であり、本願明細書においては詳細には説明しない。
ISSに対する免疫応答の分析(定性及び定量の両方)は、当該技術分野において公知の方法によることができ、これは抗原-特異的抗体産生(特異的抗体サブクラスの測定)、CD4+ T細胞、NK細胞又はCTLのようなリンパ球の特異的集団の活性化、IFN-γ、IFN-α、IL-2、IL-4、IL-5、IL-10又はIL-12のようなサイトカインの産生及び／又はヒスタミンの放出の測定を含むが、これらに限定されるものではない。特異的抗体反応を測定する方法は、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)を含み、かつ当該技術分野において周知である。CD4+ T細胞のようなリンパ球の特異型の数の測定は、例えば、蛍光標示式細胞分取器(FACS)により実行することができる。細胞傷害性及びCTLアッセイは、例えば、Razら(Proc. Natl. Acad. Sci. USA、91:9519-9523 (1994))及びChoら(2000)の論文に説明されたように実施することができる。サイトカイン濃度は、例えば、ELISAにより測定することができる。免疫原に対する免疫応答を評価するためのこれら及び他のアッセイは、当該技術分野において周知である。例えば、「Selected Methods in Cellular Immunology」、(1980)、Mishell及びShiigi編集、W.H. Freeman and Co.を参照のこと。
好ましくは、Th1-型反応は、賦活、すなわち誘起及び／又は増強される。本発明を参照し、Th1-型免疫応答の賦活は、ISSで処理した細胞からのサイトカイン産生を、ISSで処理しないものと比較・測定することにより、in vitro又はex vivoにおいて決定することができる。細胞のサイトカイン産生を決定する方法は、本願明細書において説明された方法及び当該技術分野において公知の方法を含む。ISS処理に反応して産生されたサイトカインの種類は、細胞によるTh1-型又はTh2-型のバイアスがかかった(biased)免疫応答を示す。本願明細書において使用される用語「Th1-型のバイアスがかかった」サイトカイン産生は、刺激剤の存在下におけるTh1-型免疫応答に関連したサイトカイン産生の、刺激が存在しない場合のそのようなサイトカインの産生に比べて、測定可能に増大した産生を意味する。このようなTh1-型バイアスのかかったサイトカインの例は、IL-2、IL-12、IFN-γ及びIFN-αを含むが、これらに限定されるものではない。対照的に、「Th2-型のバイアスがかかったサイトカイン」は、Th2-型免疫応答に関連したものを意味し、かつIL-4、IL-5、及びIL-13を含むが、これらに限定されるものではない。ISS活性の決定に有用な細胞は、免疫系の細胞、宿主及び／又は細胞株から単離された初代細胞、好ましくはAPC及びリンパ球、更により好ましくはマクロファージ及びT細胞を含む。
Th1-型免疫応答の賦活も、ISS-含有ポリヌクレオチドで処理した宿主において測定することができ、下記を含むが、これらに限定されるものではない当該技術分野において公知の方法により決定することができる：(1)抗原-チャレンジの前後に測定したIL-4又はIL-5レベルの低下；又は、任意にISSなしで抗原-プライミングした、もしくはプライミングしかつチャレンジした対照と比較して、ISS処理した宿主におけるIL-4又はIL-5の低下した(又は存在しないことさえもある)レベルの検出；(2)抗原チャレンジ前後のIL-12、IL-18及び／又はIFN(α、β、又はγ)のレベルの増加；又は、ISS処理した宿主における、ISSなしで抗原-プライミングした、もしくはプライミングしかつチャレンジした対照と比較して、より高いレベルのIL-12、IL-18及び／又はIFN(α、β、又はγ)の検出；(3)ISS処理した宿主における「Th1-型バイアスがかかった」抗体産生のISSで処理しなかった対照との比較；及び／又は、(4)抗原チャレンジ前後に測定した抗原-特異的IgEのレベルの低下；又は、ISSなしで抗原-プライミングした、もしくはプライミングしかつチャレンジした対照と比較して、ISSで処理した宿主における抗原-特異的IgEのより低い(又は存在しないことさえもある)レベルの検出。様々なこれらの決定は、本願明細書において説明された方法又は当該技術分野において公知の方法を使用する、APC及び／又はリンパ球、好ましくはマクロファージ及び／又はT細胞により産生されたサイトカインの、in vitro又はex vivoにおける決定により行うことができる。これらの決定の一部は、本願明細書において説明された方法又は当該技術分野において公知の方法を使用する、抗原-特異的抗体のクラス及び／又はサブクラスの測定により行うことができる。
ISS-含有ポリヌクレオチド処理に反応して産生された抗原-特異的抗体のクラス及び／又はサブクラスは、細胞によるTh1-型又はTh2-型バイアスのかかった免疫応答を示す。本願明細書において使用される用語「Th1-型バイアスのかかった」抗体(すなわち、Th1関連抗体)の産生は、測定可能に増加したTh1-型免疫応答に関連した抗体の産生を意味する。1種又は複数のTh1関連抗体を測定することができる。このようなTh1-型バイアスのかかった抗体の例は、ヒトIgG1及び／又はIgG3(例えば、Widheら、Scand J. Immunol.、47:575-581 (1998)、及びde Martinoら、Ann. Allergy Asthima Immunol.、83:160-164 (1999))、並びにマウスのIgG2aを含むが、これらに限定されるものではない。対照的に、「Th2-型バイアスのかかった抗体」は、Th2-型免疫応答に関連したものを意味し、かつヒトIgG2、IgG4及び／又はIgE(例えば、Widheら、(1998)及びde Martinoら、(1999)参照)及びマウスのIgG1及び／又はIgEを含むが、これらに限定されるものではない。
ISS-含有ポリヌクレオチドの投与の結果生じるTh1-型バイアスのかかったサイトカイン誘導は、増強された細胞性免疫応答、例えばNK細胞、細胞傷害性キラー細胞、Th1ヘルパー及び記憶細胞により行われるものなどを生じる。これらの反応は、ウイルス、真菌、原生動物寄生体、細菌、アレルギー疾患及び喘息に加え腫瘍に対する予防的又は治療的ワクチンにおける使用に関して特に有益である。
一部の態様において、Th2反応は、抑制される(低下される)。Th2反応の抑制は、例えば、Th2-関連したサイトカイン、例えばIL-4及びIL-5のレベルの低下、Th2-関連抗体のレベルの低下、更にはアレルゲンに反応したIgE低下及びヒスタミン放出の低下により、決定することができる。
発明のキット
本発明はキットを提供する。ある態様において、本発明のキットは、一般に本願明細書に説明されたような、ISS-含有ポリヌクレオチドを含む1個又は複数の容器を備える。これらのキットは更に、本願明細書に説明された方法(例えば、免疫変調、感染症の1種又は複数の症状の回復、IFN-γレベルの増加、IFN-αレベルの増加、又はIgE-関連障害の回復)のいずれかのための、ISS-含有ポリヌクレオチドの使用に関する取扱説明書の適当なセット、通常は書面による取扱説明書を備えることができる。
このキットは、いずれか都合の良い、適当なパッケージに包装されたISS-含有ポリヌクレオチドを含むことができる。例えば、このISS-含有ポリヌクレオチドが、乾燥処方(例えば、凍結乾燥した又は乾燥散剤)であるならば、弾力性のある密栓のついたバイアルが通常使用され、その結果このISS-含有ポリヌクレオチドは、液体の弾力性のある密栓を通した注入により、容易に再懸濁することができる。弾性のない取り外し可能なクロージャーのついたアンプル(例えば、密封したガラス)又は弾性のある密栓が、ISS-含有ポリヌクレオチドの液体処方のためには最も都合良く使用される。同じく、吸入器、点鼻投与装置(例えば、アトマイザー)又はミニポンプのような注入装置などの特定の装置と組合せて使用するための包装も企図される。
ISS-含有ポリヌクレオチドの使用に関連した取扱説明書は、一般に意図された使用法に関する用量、投与スケジュール、及び投与経路に関する情報を含む。ISS-含有ポリヌクレオチドの容器は、単位量、バルク包装(例えば、反復投与量包装)又はサブユニット量であることができる。本発明のキット内に供給された取扱説明書は、典型的にはラベル又は添付文書(例えば、キットに含まれた紙片)に記載された取扱説明書であるが、機械で読取り可能な取扱説明書(例えば、磁気保存ディスク又は光保存ディスク上に保持された取扱説明書)も許容可能である。
一部の態様において、これらのキットは更に、抗原(又は、1種又は複数の抗原)を含み、これはISS-含有ポリヌクレオチド(複数)と同じ容器(処方)中に包装してもしなくともよい。抗原は本願明細書に説明されている。
ある態様において、本発明のキットは、ISS-含有ポリヌクレオチドを免疫変調ポリヌクレオチド/マイクロキャリア複合体(IMP/MC)の形状で含み、かつ更には本願明細書に説明されたいずれかの方法(例えば、免疫変調、感染症の1種又は複数の症状の回復、IFN-γレベルの上昇、IFN-αレベルの上昇、又はIgE-関連障害の回復)についてのIMP/MC複合体の使用に関する取扱説明のセット、一般には書面による取扱説明書を備えることができる。
一部の態様において、IMP/MC複合体を生成するための材料を含む本発明のキットは、一般にIMP及びMCの個別の容器を含むが、ある態様において、予め生成されたMCよりもむしろ、MC生成の材料が供給される。IMP及びMCは、好ましくは供給されたIMP及びMCの混合時に、IMP/MC複合体の形成を可能にする形で供給される。この形態(configuration)は、IMP/MC複合体が非-共有結合により連結された場合に、好ましい。この形態は更に、IMP及びMCがヘテロ二官能性クロスリンカーにより架橋される場合にも好ましく；IMP又はMCのいずれかが、「活性化された」形で供給される(例えば、ヘテロ二官能性クロスリンカーに連結され、その結果IMPと反応性の部分が利用可能である)。
液相MCを含むIMP/MC複合体のキットは、好ましくは液相MCを生成する材料を含む1個又は複数の容器を備える。例えば、水中油型乳剤MCのためのIMP/MCキットは、油相及び水相を含む1個又は複数の容器を備えることができる。この容器の内容物は乳化され、MCを生成し、これはその後IMP、好ましくは疎水性部分を組込むように修飾されたIMPと混合することができる。このような材料は、水中油型乳剤の作成のための油及び水、又は凍結乾燥されたリポソーム成分(例えば、リン脂質、コレステロール及び界面活性剤の混合物)の容器に加え、水相(例えば、医薬として許容できる水性緩衝液)の容器を含む。
下記実施例は、本発明を例証するために提供されるが、限定するものではない。
実施例
実施例1：マウス細胞のISS-含有ポリヌクレオチドによる免疫変調
免疫変調ポリヌクレオチド(すなわち、ISSを含有する)又は対照ポリヌクレオチド(すなわち、ISSを伴わない)を、マウス脾細胞に対する免疫変調活性についてアッセイした。試験したポリヌクレオチドは、完全に修飾されたホスホロチオエートオリゴデオキシヌクレオチドであった。試験したポリヌクレオチドは、5'-TGACTGTGAACGTTCGAGATGA-3' (配列番号:59)(陽性対照)及び5'-TGACTGTGAACCTTAGAGATGA-3' (配列番号:60)(陰性対照)を使用した。
BALB/cマウス脾の断片を、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)に溶解したコラゲナーゼ/ジスパーゼ(0.1U/mL/0.8U/mL)で、37℃で45分間消化し、その後消化した断片を強制的に金属スクリーンを通すことにより、機械的に分散した。分散した脾細胞は、遠心によりペレット化し、その後新鮮な培地中に再懸濁した(10％ウシ胎仔血清に加え、50ユニット/mLペニシリン、50μg/mLストレプトマイシン、2mMグルタミン、及び0.05mMβ-メルカプトエタノールを伴うRPMI 1640)。
マウス脾細胞を、96ウェルプレートのウェルに分注し(7x107細胞/ml)、37℃で1時間インキュベーションした。2x濃度の被験試料及び対照100μLを添加し、これらの細胞を更に24時間インキュベーションした。培地を各ウェルから収集し、かつサイトカイン濃度について、ELISAにより試験した。ポリヌクレオチドは、5.0、1.0及び0.1μg/mlを含む様々な濃度で試験した。対照試料は、培地単独及びPANSORBIN(登録商標)加熱殺菌しホルマリン固定したStaphylococcus aureus(SAC)(CalBiochem社)を含んだ。
IFN-γは、サンドイッチ型ELISAを用いてアッセイした。マウス脾細胞アッセイからの培地を、抗-IFN-γモノクローナル抗体(Nunc)で被覆したマイクロタイタープレートにおいてインキュベーションした。結合したIFN-γを、ビオチン化した抗-IFN-γ抗体及びストレプトアビジン-ホースラディッシュペルオキシダーゼと複合体化した二次抗体を用いて検出し、ペルオキシダーゼ存在下で、ペルオキシダーゼ発色基質3,3',5,5'-テトラメチルベンジジン(TMB)で発色し、かつ450nmでの吸光度をEmax精密マイクロプレートリーダー(Molecular Devices社)を用いて測定することにより定量した。
ISSを含有する免疫変調ポリヌクレオチドは、対照ポリヌクレオチドと比べ、マウス脾細胞によるIFN-γ分泌を実質的に増大した。表2-5は、5μg/mlポリヌクレオチドに反応して産生されたIFN-γのアッセイ結果をまとめた。
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実施例2：ヒト細胞のISS-含有ポリヌクレオチドによる免疫変調
免疫変調ポリヌクレオチド(すなわち、ISSを含有する)、又はISSを伴わないポリヌクレオチド(5'-TGACTGTGAACCTTAGAGATGA-3 (配列番号:60)及び5'-TGACTGTGAAGGTTAGAGATGA-3' (配列番号:61))、SAC及び培地単独を含む対照試料を、ヒト末梢血単核細胞(PBMC)に対する免疫変調活性について試験した。試験したポリヌクレオチドは、完全に修飾されたホスホロチオエートオリゴデオキシヌクレオチドであった。
末梢血は、志願者から、ヘパリン処理した注射器を用い静脈穿刺することにより採取した。血液は、FICOL(登録商標)(Amersham Pharmacia Biotech社)クッション上に積層し、遠心した。FICOLL(登録商標)境界面に位置したPBMCを収集し、その後冷リン酸緩衝生理食塩水(PBS)により2回洗浄した。これらの細胞を再懸濁し、かつ24又は48ウェルプレートにおいて、10％加熱失活したヒトAB血清に加え、50ユニット/mLペニシリン、50μg/mLストレプトマイシン、300μg/mLグルタミン、1mMピルビン酸ナトリウム、及び1xMEM非必須アミノ酸(NEAA)を伴う、RPMI 1640中で、2x106細胞/mLを培養した。
これらの細胞を、被験試料(免疫変調ポリヌクレオチド又は対照)の存在下で20μg/mlで24時間培養し、その後細胞-非含有培地を各ウェルから収集し、かつIFN-γ及びIFN-α濃度についてアッセイした。IFN-γ及びIFN-αは、BioSource International社のCYTOSCREEN(登録商標)ELISAキットを用い、製造業者の取扱説明書に従いアッセイした。
ISS-含有ポリヌクレオチドは、ヒトPBMCによるIFN-γ及び／又はIFN-α分泌を刺激した。ヒトPBMCアッセイにおいて、IFN-γのバックグラウンドレベルは、ドナーにより、有意にさえ、変動し得る。しかしIFN-αのような他のサイトカインは、概して活性化の安定したパターンを示し、かつ未刺激条件下で慣習的に低いバックグラウンドレベルを示している。このような個別のPBMCドナーからのアッセイ結果の例は、表6にまとめた。
表6に示したように、ある免疫変調ポリヌクレオチドは、ヒト細胞におけるIFN-γレベルの促進(boosting)において有効である。同じく表6に示したように、ある種の免疫変調ポリヌクレオチドは、ヒト細胞におけるIFN-αレベルの促進において特に効果的である。このようなポリヌクレオチドは、一般にISSの5'側に少なくとも1個のTCG又はT、5-ブロモシトシン、G配列を含むものか、もしくはISSの5'末端へのT又はTC又はT、-5-ブロモシトシンの追加により作成された、少なくとも1個のTCG又はT、5-ブロモシトシン、G配列を含む。このような免疫変調ポリヌクレオチドの例は、配列番号:1、14、19、46、24、11、18、12、13、28及び36を含むが、これらに限定されるものではない。
Figure 0004188687
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実施例3：抗原+ISSに対する霊長類の免疫応答
本発明のISS-含有ポリヌクレオチドの存在下におけるB型肝炎表面抗原(HBsAg)の投与に対する免疫応答を、ヒヒにおいて試験した。
HBsAgは、酵母において産生した組換えHBsAgであった。ヒヒ群(1群につき動物5匹)は、試験開始時に体重範囲が8〜31kg(群平均体重は13〜16kg)である雄及び雌のヒヒを含んだ。
これらのヒヒを、2ヶ月間隔(0、2及び4ヶ月)で、容量1ml中のHbsAg 20μgの筋肉注射(IM)により、3回免疫処置した。以下に概略を示したように、これらの群の一部は、HBsAgと共にISSも受け取った。
全ての動物の血液を、免疫感作前、及び免疫感作後2週目に採取した。抗-HBsAg IgG力価は、下記のように測定した。ヒヒ血清試料は、AUSAB EIA市販キット(Abbott Labs社カタログ番号9006-24及び1459-05)により、ヒト血漿由来のHBsAgで被覆したビーズを用いて、分析した。試料は、0〜150mIU/mlの範囲の、ヒト血漿由来のHBsAg陽性及び陰性標準のパネルに沿って試験した。ビオチン複合したHBsAg及びウサギの抗-ビオチン-HRP複合した抗体は、検出に使用した二次抗体複合体として使用した。このアッセイは、オルト-フェニレンジアミン(OPD)で発色し、かつ吸光度を492nmで決定し600nmのバックグラウンドを減算した(Quantum II分光光度計、Abbott Labs社)。標本の吸光度値を用い、対応する濃度の抗-HBsAgを、1ml当たりのミリ国際単位／(mIU/ml)で、製造業者により確立されたパラメーターに従った検量線から決定した。希釈した標本について、定量は、0〜150mIU/mlの間の値を生じた標本吸光度を基に、希釈係数を掛け、最終濃度を得た。
統計解析を、log変換したデータについて、One-Way ANOVA Planned Comparison (α=0.05)を使用する分散分析(NCSS97統計用ソフトウェアプログラム、ケイスビル、UT)により行った。p≦0.05を有意とみなした。
試験した動物群は、下記のように免疫処置した：
第1群−20μg HBsAg；
第2群−20μg HBsAg + 1000μg 配列番号:59 (ISS)；
第3群−20μg HBsAg + 1000μg 配列番号:60 (非-ISS)；
第4群−20μg HBsAg + 1000μg 配列番号:38(ISS)；
第5群−20μg HBsAg + 1000μg 配列番号:2 (ISS)；
第6群−20μg HBsAg + 1000μg 配列番号:18 (ISS)；
第7群−20μg HBsAg + 1000μg 配列番号:35 (ISS)；
この試験結果は、下記表7に示した。HBsAgと一緒にISS配列を含有するオリゴヌクレオチドの投与は、HBsAg単独投与又はHBsAgの非-ISSオリゴヌクレオチドと一緒の投与に比べて、抗-HBsAg抗体の増大した力価を生じた。対のある比較において、第2群(ISSオリゴヌクレオチド)において検出された免疫応答は、第3群(非-ISSオリゴヌクレオチド)において検出されたものと有意に異なった(初回免疫感作後p＜0.05、第3回目の免疫感作後p＝0.06)。第2群との対のある比較において、第2群の免疫応答と、ISSオリゴヌクレオチドを受け取る別の群において認められた免疫応答(第4群、第5群、第6群及び第7群)との間で、有意差は認められなかった。
Figure 0004188687
実施例4：生分解性カチオン性ミクロスフェアの調製
カチオン性ポリ(乳酸、グリコール酸)(PLGA)ミクロスフェアを、下記のように調製した。固有粘度0.41dl/g(0.1％クロロホルム、25℃)を持つポリ(D,L-ラクチド-コ-グリコリド)50:50ポリマー0.875gを、10％w/w濃度の塩化メチレン7.875gに、DOTAP 0.3gと共に溶解した。その後透明な有機相を、ポリビニルアルコール(PVA)水溶液(0.35％w/v)500mlに乳化し、実験用ミキサー(Silverson L4R、Silverson Instruments社)を用い、4000rpmで30分間室温でホモジネートした。その後システム温度を、温水を混合容器の外套を通して循環させることにより40℃に上昇した。同時に、攪拌速度を1500rpmに低下し、かつこれらの条件を2時間維持し抽出し、かつ塩化メチレンを蒸発させた。ミクロスフェア懸濁液を、冷水の循環を使って、室温に冷却した。
マイクロ粒子を、8000rpmで室温、10分間の遠心により分離し(Beckman Instruments社)、かつ穏やかな水浴音波処理(bath sonication)により脱イオン水中に再懸濁した。遠心洗浄を更に2回繰り返し、過剰なPVAを粒子表面から取り除いた。最終遠心した粒子ペレットを、およそ10mlの水中に懸濁し、かつ一晩凍結乾燥した。乾燥したカチオン性ミクロスフェア粉末を、サイズ及び表面電荷について特徴決定した：平均サイズ(加重した数(number weighted)、μ)＝1.4；ζ電位(mV)＝32.4。
実施例5：ヒト細胞におけるIMP/MC複合体の免疫変調
ポリヌクレオチドは、ヒトPBMCアッセイにおいて、免疫変調活性について、単独で及びカチオン性PLGAミクロスフェア(cPLGA)と複合して試験した。このヒトPBMCアッセイは、実施例2に説明したように行った。カチオン性PLGAミクロスフェアは、実施例4に説明したように調製した。ポリヌクレオチドは、単独物質として、又はcPLGAミクロスフェアとの組合せにおいて試験した。試験したポリヌクレオチドは、配列番号:59、60、1、及び132であった。全てのポリヌクレオチドは、100％のホスホロチオエート連結を含み、かつ20μg/mlの濃度で試験した。このcPLGAは、100μg/mlの濃度で添加した。ポリヌクレオチドをcPLGAで試験する際には、このポリヌクレオチド及びcPLGAは、室温で15分間予備混合し、その後この培養物に添加した。SAC(PANSORBIN(登録商標)CalBiochem、1/5000希釈)及びIMP(ISS-含有)、配列番号:59を、陽性対照として用い、かつ対照ポリヌクレオチドである配列番号:60及び細胞単独を、陰性対照として使用した。カチオン性PLGAも単独で試験した。SACは、Staph. Aureus (Cowan I)細胞物質を含んだ。試料は、1回のアッセイにつき4名の健常ドナーにおいてアッセイした。
下記表8に示したように、ISS(IMP)、配列番号:59、1及び132を含有するポリヌクレオチドは、単独で使用した場合に、IFN-γ及びIFN-αを誘導することができた。これらのIMPのcPGLAカチオン性マイクロキャリア(cat MC)の複合体は、両サイトカインの誘導を有意に増強した。対照ポリヌクレオチドである配列番号:60は、単独で使用した場合又はcPLGAと複合した場合に、IFN-γもIFN-αもいずれも誘導しなかった。
Figure 0004188687
前述の発明は、明確化及び理解のために例証及び実施例により一部詳細に説明されているが、当業者には、一定の変更及び修飾を実践することができることは明らかであろう。従って、説明及び実施例は、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではなく、本発明は添付された「特許請求の範囲」によって画定される。

Claims (42)

  1. 免疫賦活配列(ISS)を含む免疫変調ポリヌクレオチドであって、ここでISSは下記式：
    5'-X1 X2 A X3 C G X4 T C G-3' (配列番号:62)
    (式中、
    X1は、T、G、C又はZであり、ここでZは5-ブロモシトシンであり；
    X2は、T、G、A又はUであり；
    X3は、T、A又はCであり；
    X4は、T、G又はUであり；
    但し、当該式は、5'-TGAACGTTCG-3' (配列番号:63)又は5'-GGAACGTTCG-3' (配列番号:64)ではない）
    を含み、
    上記免疫変調ポリヌクレオチドが、上記ISSの5’末端に直接又は間接的に隣接するTCG配列を含み、そしてさらに
    当該免疫変調ポリヌクレオチドが、長さ２５未満の塩基又は塩基対である、前記免疫変調ポリヌクレオチド。
  2. 免疫賦活配列(ISS)を含む免疫変調ポリヌクレオチドであって、ここでISSは下記式：
    5'-X1 X2 A X3 C G X4 T C G-3' (配列番号:62)
    (式中、
    X1は、T、G、C又はZであり、ここでZは5-ブロモシトシンであり；
    X2は、T、G、A又はUであり；
    X3は、T、A又はCであり；
    X4は、T、G又はUであり；
    但し、当該式は、5'-TGAACGTTCG-3' (配列番号:63)又は5'-GGAACGTTCG-3' (配列番号:64)ではない）
    を含み、
    上記免疫変調ポリヌクレオチドが、上記ISSの5’末端に直接又は間接的に隣接するTZG配列(ここで、Zは5-ブロモシトシンである）を含み、
    当該免疫変調ポリヌクレオチドが、長さ２５未満の塩基又は塩基対である、前記免疫変調ポリヌクレオチド。
  3. 前記ISSが、TGAACGUTCG (配列番号:67)、TGACCGTTCG (配列番号:68)、TGATCGGTCG (配列番号:69)、TGATCGTTCG (配列番号:70)、TGAACGGTCG (配列番号:71)、GTAACGTTCG (配列番号:72)、GTATCGGTCG (配列番号:73)、GTACCGTTCG (配列番号:74)、GAACCGTTCG (配列番号:75)、ZGACCGTTCG (配列番号:76)(式中Zは5-ブロモシトシンである。)、CGAACGTTCG (配列番号:77)、CGACCGTTCG (配列番号:78)、ZGAACGTTCG (配列番号:79)(式中Zは5-ブロモシトシンである。)、TTAACGUTCG (配列番号:80)、TUAACGUTCG (配列番号:81)及びTTAACGTTCG (配列番号:82)からなる群より選択される、請求項１又は２記載の免疫変調ポリヌクレオチド。
  4. 前記ISSが、TGAACGUTCG (配列番号:67)、GAACCGTTCG (配列番号:75)、CGAACGTTCG (配列番号:77)、及びTTAACGTTCG (配列番号:82)からなる群から選択される、請求項3記載の免疫変調ポリヌクレオチド。
  5. 配列番号:1、３〜７、１１〜１４、１７〜２０、２２、２４、２５、２７、２８、４６、５５及び１３２からなる群から選択される配列を含む、請求項１記載の免疫変調ポリヌクレオチド。
  6. 配列番号 : ２３、２４、２６及び２７からなる群から選択される配列を含む、請求項２記載の免疫変調ポリヌクレオチド。
  7. 免疫賦活配列(ISS)を含む、免疫変調ポリヌクレオチドであって、ここでISSは下記式：
    5'-X1 X2 A X3 Z G X4 T C G-3' (配列番号:65)
    (式中、
    Zは5-ブロモシトシンであり;
    X1は、T、G、C又はZであり、ここでZは5-ブロモシトシンであり；
    X2は、T、G、A又はUであり；
    X3は、T、A又はCであり；
    X4は、T、G又はUであり、
    但し、当該式は、5'-TGAAZGTTCG-3' (配列番号:66)ではなく、ここで、Zは5-ブロモシトシンである）を含み、そしてさらに
    上記免疫変調ポリヌクレオチドが、上記ISSの5’末端に直接又は間接的に隣接するTCG配列を含み、
    当該免疫変調ポリヌクレオチドが、長さ２５未満の塩基又は塩基対である、前記免疫変調ポリヌクレオチド。
  8. 免疫賦活配列(ISS)を含む、免疫変調ポリヌクレオチドであって、ここでISSは下記式：
    5'-X1 X2 A X3 Z G X4 T C G-3' (配列番号:65)
    (式中、
    Zは5-ブロモシトシンであり;
    X1は、T、G、C又はZであり、ここでZは5-ブロモシトシンであり；
    X2は、T、G、A又はUであり；
    X3は、T、A又はCであり；
    X4は、T、G又はUであり、
    但し、当該式は、5'-TGAAZGTTCG-3' (配列番号:66)ではなく、ここで、Zは5-ブロモシトシンである）を含み、
    上記免疫変調ポリヌクレオチドが、上記ISSの5’末端に直接又は間接的に隣接するTZG配列(ここで、Zは5-ブロモシトシンである）を含み、
    当該免疫変調ポリヌクレオチドが、長さ２５未満の塩基又は塩基対である、前記免疫変調ポリヌクレオチド。
  9. 前記ISSが、TGAAZGUTCG (配列番号:83)、TGACZGTTCG (配列番号:84)、TGATZGGTCG (配列番号:85)、GTATZGGTCG (配列番号:86)、GTACZGTTCG (配列番号:87)、GAACZGTTCG (配列番号:88)、GAAAZGUTCG (配列番号:89)、ZGACZGTTCG (配列番号:90)、CGAAZGTTCG (配列番号:91)、ZGAAZGTTCG (配列番号:92)、ZGAAZGUTCG (配列番号:93)、TTAAZGUTCG (配列番号:94)、TUAAZGUTCG (配列番号:95)及びTTAAZGTTCG (配列番号:96)からなる群から選択され、ここでZは5-ブロモシトシンである、請求項７又は８記載の免疫変調ポリヌクレオチド。
  10. 前記ISSが、ZGAAZGUTCG (配列番号:93)及びGAAAZGUTCG (配列番号:89)からなる群から選択され、ここでZは5-ブロモシトシンである、請求項９記載の免疫変調ポリヌクレオチド。
  11. 配列番号:35及び配列番号:36からなる群から選択される配列を含む、請求項７記載の免疫変調ポリヌクレオチド。
  12. 前記ISSの5’末端に間接的に隣接するTCG配列が、当該TCG配列の３'末端にＡを含む、請求項1又は請求項7記載の免疫変調ポリヌクレオチド。
  13. 前記ISSの5’末端に間接的に隣接するTZG配列が、当該TZG配列の３'末端にＡを含む、請求項2又は請求項8記載の免疫変調ポリヌクレオチド。
  14. 前記免疫変調ポリヌクレオチドが1本鎖である、請求項 1 、 2 、 7 、又は 8 のいずれか一項に記載の免疫変調ポリヌクレオチド。
  15. 前記免疫変調ポリヌクレオチドが2本鎖である、請求項 1 、 2 、 7 、又は 8 のいずれか一項に記載の免疫変調ポリヌクレオチド。
  16. 前記免疫変調ポリヌクレオチドが安定化されている、請求項 1 、 2 、 7 、又は 8 のいずれか一項に記載の免疫変調ポリヌクレオチド。
  17. 前記ポリヌクレオチドがホスホロチオエート結合を含む、請求項16記載の免疫変調ポリヌクレオチド。
  18. 請求項 1 、 2 、 7 、又は 8 のいずれか一項に記載の免疫変調ポリヌクレオチドを含有する、免疫変調組成物。
  19. 医薬として許容できる賦形剤を更に含有する、請求項18記載の免疫変調組成物。
  20. 抗原を更に含む、請求項18記載の免疫変調組成物。
  21. 医薬として許容できる賦形剤を更に含有する、請求項20記載の免疫変調組成物。
  22. 生分解性マイクロキャリア(MC)に連結された請求項1又は 2に記載のポリヌクレオチドを含み、ここで該MCはサイズが10μm未満である、免疫変調ポリヌクレオチド/マイクロキャリア(IMP/MC)複合体。
  23. 生分解性マイクロキャリア(MC)に連結された請求項7 又は 8記載のポリヌクレオチドを含み、ここで該MCはサイズが10μm未満である、免疫変調ポリヌクレオチド/マイクロキャリア(IMP/MC)複合体。
  24. 個体における免疫応答を変調するための医薬組成物であって、請求項 1 、 2 、 7 、又は 8 のいずれか一項に記載の免疫変調ポリヌクレオチドを、該個体の免疫応答を変調するのに十分量で含む、前記医薬組成物。
  25. 前記個体が、Th2-型免疫応答に関連した障害に罹患している、請求項24記載の医薬組成物。
  26. 前記Th2-型免疫応答に関連した障害が、アレルギー又は喘息である、請求項25記載の医薬組成物。
  27. 前記個体が感染症を有する、請求項24記載の医薬組成物。
  28. 個体におけるインターフェロン - γ (IFN- γ ) の増加するための医薬組成物であって、請求項 1 、 2 、 7 、又は 8 のいずれか一項に記載の免疫変調ポリヌクレオチドを、個体においてIFN-γを増加するのに十分量で含む、前記医薬組成物。
  29. 前記個体が特発性肺線維症を有する、請求項28記載の医薬組成物。
  30. 個体においてインターフェロン - α (IFN- α ) を増加するための医薬組成物であって、請求項 1 、 2 、 7 、又は 8 のいずれか一項に記載の免疫変調ポリヌクレオチドを、個体においてIFN-αを増大するのに十分量で含む、前記医薬組成物。
  31. 前記個体がウイルス感染症を有する、請求項30記載の医薬組成物。
  32. 個体においてインターフェロン - α (IFN- α ) を増加するための医薬組成物であって、請求項12記載の免疫変調ポリヌクレオチドを、個体においてIFN-αを増大するのに十分量で含む、前記医薬組成物。
  33. 前記個体がウイルス感染症を有する、請求項32記載の医薬組成物。
  34. 個体における感染症の症状を回復するための医薬組成物であって、請求項 1 、 2 、 7 、又は 8 のいずれか一項に記載の免疫変調ポリヌクレオチドを有効量で含み、ここで有効量は該感染症の症状を回復するのに十分な量である、前記医薬組成物。
  35. 前記感染症が、細胞病原体により引き起された感染症である、請求項34記載の医薬組成物。
  36. 前記細胞病原体により引き起された感染症が、マイコバクテリア疾患、マラリア、リーシュマニア症、トキソプラズマ症、住血吸虫又は肝ジストマ症からなる群より選択される、請求項35記載の医薬組成物。
  37. 個体においてIgE-関連障害の症状を回復する医薬組成物であって、請求項 1 、 2 、 7 、又は 8 のいずれか一項に記載の免疫変調ポリヌクレオチドを有効量で含み、ここで該有効量がIgE-関連障害の症状を回復するのに十分な量である、前記医薬組成物。
  38. 前記IgE-関連障害がアレルギーである、請求項37記載の医薬組成物。
  39. 前記IgE-関連障害がアレルギー関連障害である、請求項37記載の医薬組成物。
  40. 前記IgE-関連障害が喘息である、請求項37記載の医薬組成物。
  41. 請求項 1 、 2 、 7 、又は 8 のいずれか一項に記載の免疫変調ポリヌクレオチドを備えるキット。
  42. 更に個体の免疫変調のための免疫変調ポリヌクレオチドの使用に関する取扱説明書を備える、請求項41記載のキット。
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