JP4696079B2 - Aβ免疫原性ペプチド担体結合物およびそれの製造方法 - Google Patents

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Description

関連出願との関係
本出願は、2003年12月17日出願の米国仮出願第60/530,481号明細書(全部の目的上そっくりそのまま引用することにより本明細書に組込まれる)のU.S.C.第35条§119(e)の下での利益を主張する。
養子免疫の本質は、外来物質の存在に対し反応しそしてそれらの侵襲と特異的に相互作用しかつ宿主をそれらから保護することが可能な成分(抗体および細胞)を産生する生物体の能力である。「抗原」若しくは「免疫原」は、この型の免疫応答を誘発することが可能でありかつまた、感作された細胞およびそれに対し産生される抗体と相互作用することが可能でもある物質である。
抗原若しくは免疫原は、通常、免疫系の多様な成分を認識かつそれらと相互作用する個別の抗原性部位すなわち「エピトープ」を含有する巨大分子である。それらは、合成有機化学物質、タンパク質、リポタンパク質、糖タンパク質、RNA、DNA若しくは多糖から構成される個別の分子として存在し得るか、あるいは、それらは細胞構造(細菌若しくは真菌)またはウイルスの一部でありうる(非特許文献1;非特許文献2)。
短いペプチドのような小分子は、通常は免疫応答の産物と相互作用することが可能とは言え、しばしば、独力で応答を引き起こし得ない。これらのペプチド免疫原、すなわちそれらがまた呼ばれるところの「ハプテン」は、実際には不完全な抗原であり、また、独力で免疫原性を引き起こし若しくは抗体産生を誘発することが可能でないとは言え、適する担体にそれらを結合することにより免疫原性にされ得る。担体は、典型的には、in vivoで投与される場合に免疫学的応答を引き起こすことが可能であるより高分子量のタンパク質抗原である。
免疫応答において、抗体は、Tヘルパー(T)細胞とともにBリンパ球により産生かつ分泌される。ハプテン−担体系の大多数において、B細胞はハプテンおよび担体双方に特異的である抗体を産生する。これらの場合、Tリンパ球は担体上の特異的結合ドメインを有することができるが、しかしハプテン単独を認識することができない。ある種の相乗作用において、BおよびT細胞は共同してハプテン特異的抗体応答を誘導する。こうした免疫応答が起こった後に、宿主をその後ハプテンのみで攻撃する場合、通常、それは、初回免疫化後に形成されるメモリー細胞からハプテン特異的抗体を産生することにより応答することができる。
より大きな巨大分子上の数種の決定的に重要なエピトープ構造を模倣する合成ハプテンが、より大きな「親」分子に対する免疫応答を創製するために、しばしば、担体に結合される。例えば、短いペプチドセグメントをあるタンパク質の既知配列から合成し得、そして担体に結合して、天然のタンパク質に対する免疫原性を誘導させ得る。免疫原産生へのこの型の合成アプローチがワクチンの創製への現在の研究の多くの基礎となった。しかしながら、多くの場合に、合成ペプチド−担体結合物(conjugate)(しかしながら良好に設計されている)を使用することにより単にB細胞応答のみを創製することは、無傷の抗原に対する完全な保護免疫を常に保証するものではないことができる。より大きなウイルス粒子若しくは細菌細胞からの短いペプチドエピトープにより生成される免疫応答は、B細胞レベルで記憶を生成させるのにのみ十分でありうる。これらの場合には、細胞傷害性T細胞応答が保護免疫のより重要な指標であることが現在一般に受け入れられている。B細胞およびT細胞双方の認識のための適正なエピトープ結合部位をもつペプチド免疫原を設計することは、今日の免疫学における最も困難な研究領域の1つである。
小型の若しくは乏しく免疫原性の分子を大きな「担体」分子に結合(conjugating)させることによりこれらの分子の免疫原性を増大させるアプローチは、何十年もの間成功裏に利用されてきた(例えば、非特許文献3を参照されたい)。例えば、この「担体効果」を活用することにより、精製した莢膜重合体を担体タンパク質に結合させてより有効な免疫原性組成物を創製させる多くの免疫原性組成物が記述されている。非特許文献4)。結合物は、遊離の多糖で免疫した場合に幼児で通常観察される乏しい抗体応答を迂回することもまた示されている(非特許文献5;非特許文献6)。
ハプテン−担体結合物は、同種二官能性(homobifunctional)、異種二官能性(heterobifunctional)若しくは長さゼロ(zero−length)架橋剤のような多様な架橋/カップリング試薬を使用して成功裏に生成されている。多くのこうした方法が、ペプチド担体への糖、タンパク質およびペプチドの結合のために現在利用可能である。大部分の方法は、アミン、アミド、ウレタン、イソチオ尿素若しくはジスルフィド結合、またはいくつかの場合にはチオエーテルを創製する。担体および/若しくはハプテン分子上の反応性のアミノ酸分子の側鎖に反応部位を導入するカップリング剤の使用に対する一欠点は、反応部位が、中和されない場合に、in vitro(従って結合物(1種若しくは複数)の官能性若しくは安定性に悪影響を及ぼす)またはin vivo(従って該製剤で免疫したヒト若しくは動物における有害事象の潜在的危険を課す)いずれでもいかなる不要な分子とも自由に反応することである。こうした過剰な反応部位は、多様な既知の化学反応を利用してこれらの部位を不活性化するように反応すなわち「キャッピング」し得るが、しかし、これらの反応は結合物の官能性に対し別の方法で破壊的でありうる。これは、担体分子中に反応部位を導入することにより結合物を創製することを試みる場合はとりわけ問題が多いことがある。そのより大きな大きさおよび(ハプテンに関して)より複雑な構造が、化学的処理の破壊効果に対しそれをより不安定にしうるからである。事実、「担体効果」の所望の特性を有する免疫原性組成物として機能する生じる結合物の能力を保存しつつ、最初に担体を活性化し、その後結合反応においてハプテンと反応させ、そして最後に残存する反応部位を「キャッピング」することによる結合物の作成方法のいかなる例も知られていない。
HarlowとLane、1988a、b、c Maleら、1987 Goebelら(1939)J.Exp.Med.69:53 Schneersonら(1984)Infect.Immun.45:582−591 Andersonら(1985)J.Pediatr.107:346 Inselら(1986)J.Exp.Med.158:294
[発明の要約]
本発明は、AβペプチドまたはAβ若しくはそのアナログのフラグメントを含んでなるペプチド免疫原のタンパク質/ポリペプチド担体との免疫原性結合物の製造方法に向けられ、ここで、AβペプチドまたはAβ若しくはそのアナログのフラグメントは、リシン残基のような担体のアミノ酸残基の誘導体化された官能基を介して担体に結合され、また、ここで、アミノ酸残基のいかなる結合されない誘導体化された官能基も、それらがタンパク質/ポリペプチドを包含する他の分子と反応することを阻害するためのキャッピングを介して不活性化して、それにより、担体を伴わずに別の方法で生じないとみられるペプチド免疫原に対する所望の免疫応答を誘発するその能力をそれが保持するような担体の官能性を保存する。さらに、本発明は上の方法により製造される結合物、およびこうした結合物を含有する免疫原性組成物にもまた関する。
一態様において、本発明は、1種若しくはそれ以上の官能基を有するタンパク質/ポリペプチド担体へのペプチド免疫原の1アミノ酸残基の反応性基を介するAβペプチドまたはAβ若しくはそのアナログのフラグメントを含んでなるペプチド免疫原の第一の結合方法に向けられ、該方法は:(a)タンパク質/ポリペプチド担体の官能基の1個若しくはそれ以上を誘導体化して、反応部位をもつ誘導体化された分子を生成させる段階;(b)段階(a)の誘導体化されたタンパク質/ポリペプチド担体を、ペプチド免疫原が誘導体化されたタンパク質/ポリペプチド担体に官能基を介して結合されるような反応条件下で、ペプチド免疫原の1アミノ酸の反応性基と反応させる段階;および(c)結合物を、活性化されたタンパク質/ポリペプチド担体上の遊離の反応性の官能基を不活性化するためのキャッピング試薬とさらに反応させて、それにより担体を伴わずに別の方法で生じないとみられるペプチド免疫原に対する所望の免疫応答を誘発するその能力をそれが保持するような担体の官能性を保存する段階を含んでなる。
一態様において、タンパク質/ポリペプチド担体は、ヒト血清アルブミン、キーホールリンペットヘモシアニン、免疫グロブリン分子、チログロブリン、卵アルブミン、インフルエンザヘマグルチニン、PAN−DR結合ペプチド(PADREポリペプチド)、マラリアスポロゾイト周囲(CS)タンパク質、B型肝炎表面抗原(HBAg19−28)、熱ショックタンパク質(HSP)65、カルメット−ゲラン桿菌(BCG)、コレラトキシン、低下した毒性を伴うコレラトキシン変異体、ジフテリアトキシン、ジフテリアトキシンと交差反応性であるCRM197タンパク質、組換え連鎖球菌C5aペプチダーゼ、化膿性連鎖球菌(Streptococcus pyogenes)ORF1224、化膿性連鎖球菌(Streptococcus pyogenes)ORF1664、化膿性連鎖球菌(Streptococcus pyogenes)ORF 2452、肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)ニューモリシン、低下した毒性を伴うニューモリシン変異体、クラミジア肺炎病原体(Chlamydia pneumoniae)ORF T367、クラミジア肺炎病原体(Chlamydia pneumoniae)ORF T858、破傷風トキソイド、HIV gp120 T1、接着マトリックス分子を認識する微生物表面の成分(MSCRAMMS)、成長因子/ホルモン、サイトカインおよびケモカインよりなる群から選択される。
別の態様において、タンパク質/ポリペプチド担体はT細胞エピトープを含有する。
なお別の態様において、タンパク質/ポリペプチド担体は上述されたところの破傷風トキソイド、コレラトキシン、若しくはコレラトキシン変異体のような細菌トキソイドである。好ましい一態様において、タンパク質/ポリペプチド担体はCRM197である。
さらになお別の態様において、タンパク質/ポリペプチド担体は、インフルエンザヘマグルチニン、PADREポリペプチド、マラリアCSタンパク質、B型肝炎表面抗原(HSBAg19−28)、熱ショックタンパク質65(HSP 65)、若しくは結核菌(Mycobacterium tuberculosis)(BCG)からのポリペプチドでありうる。
好ましい一態様において、タンパク質/ポリペプチド担体は、連鎖球菌rC5aペプチダーゼ、化膿性連鎖球菌(Streptococcus pyogenes)ORF1224、化膿性連鎖球菌(Streptococcus pyogenes)ORF1664若しくは化膿性連鎖球菌(Streptococcus pyogenes)ORF2452、肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)ニューモリシン、低下した毒性を伴うニューモリシン変異体、クラミジア肺炎病原体(Chlamydia pneumoniae)ORF T367およびクラミジア肺炎病原体(Chlamydia pneumoniae)ORF T858から選択される。
一態様において、タンパク質/ポリペプチド担体は、免疫応答を刺激する若しくは高める成長因子若しくはホルモンであり、そしてIL−1、IL−2、γ−インターフェロン、IL−10、GM−CSF、MIP−1α、MIP−1βおよびRANTESよりなる群から選択される。
一局面において、本発明は、Aβ内のある種のエピトープに対する免疫原性応答を誘発する、AβペプチドまたはAβ若しくはそのアナログのフラグメントを含んでなるペプチド免疫原を提供する。本発明の免疫原性ペプチドは免疫原性異種ペプチドを包含する。数種の免疫原性ペプチドにおいて、Aβフラグメントは担体に連結されて免疫原性異種ペプチドを形成し、そしてその後、この異種ペプチドを本発明の方法を使用して担体に連結して結合物を形成する。
本発明の別の局面において、ペプチド免疫原はAβの少なくとも残基1−5のN末端セグメントを含んでなるポリペプチドであり、Aβの最初の残基は該ポリペプチドのN末端残基であり、該ポリペプチドはAβのC末端セグメントを含まない。本発明のなお別の局面において、ペプチド免疫原はAβのN末端セグメントを含んでなるポリペプチドであり、該セグメントはAβの残基1−3で開始しかつAβの残基7−11で終了する。本発明のいくつかの局面において、ペプチド免疫原はAβのN末端セグメントに対する免疫原性応答を誘導する剤であり、該セグメントは、Aβ43の残基12−43内の1エピトープに対する免疫原性応答を誘導することなく、Aβの残基1−3で開始しかつAβの残基7−11で終了する。本発明の別の局面において、ペプチド免疫原は、異種アミノ酸配列に対するヘルパーT細胞応答およびそれによりN末端セグメントに対するB細胞応答を誘導する、異種アミノ酸配列に連結されたAβの1セグメントを含んでなる異種ポリペプチドである。
数種のペプチド免疫原において、AβのN末端セグメントはそのC末端で異種ポリペプチドに連結される。数種のペプチド免疫原において、AβのN末端セグメントはそのN末端で異種ポリペプチドに連結される。数種のペプチド免疫原において、AβのN末端セグメントはそのNおよびC末端で第一および第二の異種ポリペプチドに連結される。数種のペプチド免疫原において、AβのN末端セグメントはそのN末端で異種ポリペプチドに、そしてそのC末端で付加的な最低1コピーのN末端セグメントに連結される。数種のペプチド免疫原において、該ポリペプチドは、N末端からC末端へ、AβのN末端セグメント、N末端セグメントの複数の付加的なコピー、および異種アミノ酸セグメントを含んでなる。
上のペプチド免疫原のいくつかにおいて、該ポリペプチドは付加的な最低1コピーのN末端セグメントをさらに含んでなる。上のペプチド免疫原のいくつかにおいて、該フラグメントはAβ43の少なくとも5個のC末端アミノ酸を含まない。
上のペプチド免疫原のいくつかの局面において、該フラグメントはAβからの10までの連続するアミノ酸を含んでなる。
別の局面において、本発明は、ある種のエピトープに対する免疫原性応答を誘発するAβペプチドまたはAβ若しくはそのアナログのフラグメントを含んでなるペプチド免疫原を提供し、ここで、Aβは多価抗原ペプチド(MAP)配置と称される配置にありうる。
本発明の上の局面のいくつかにおいて、AβのN末端半分からのペプチド免疫原。本発明のいくつかの局面において、ペプチド免疫原は、Aβ1−3、1−4、1−5、1−6、1−7、1−10、1−11、1−12、1−16、3−6および3−7よりなる群から選択されるAβフラグメントである。本発明の上の局面のいくつかにおいて、ペプチド免疫原はAβの内部領域からである。本発明のいくつかの局面において、ペプチド免疫原はAβ13−28、15−24、17−28および25−35よりなる群から選択されるAβフラグメントである。本発明の上の局面のいくつかにおいて、AβのC末端からのペプチド免疫原。本発明のいくつかの局面において、ペプチド免疫原はAβ33−42、35−40および35−42よりなる群から選択されるAβフラグメントである。本発明のいくつかの局面において、ペプチド免疫原は、Aβ1−3、1−4、1−5、1−6、1−7、1−10、1−11、1−12、1−16、1−28、3−6、3−7、13−28、15−24、17−28、25−35、33−42、35−40および35−42よりなる群から選択されるAβフラグメントである。本発明のいくつかの局面において、ペプチド免疫原は、Aβ1−5、Aβ1−7、Aβ1−9およびAβ1−12よりなる群から選択されるAβフラグメントである。本発明のいくつかの局面において、ペプチド免疫原は、Aβ1−5−L、Aβ1−7−L、Aβ1−9−LおよびAβ1−12−L(式中Lはリンカーである)よりなる群から選択されるAβフラグメントである。本発明のいくつかの局面において、ペプチド免疫原は、Aβ1−5−L−C、Aβ1−7−L−C、Aβ1−9−L−CおよびAβ1−12−L−C(式中Cはシステインアミノ酸残基である)よりなる群から選択されるAβフラグメントである。
本発明のいくつかの局面において、ペプチド免疫原は、Aβ16−22、Aβ16−23、Aβ17−23、Aβ17−24、Aβ18−24およびAβ18−25よりなる群から選択されるAβフラグメントである。本発明のいくつかの局面において、ペプチド免疫原は、Aβ16−22−C、Aβ16−23−C、Aβ17−23−C、Aβ17−24−C、Aβ18−24−CおよびAβ18−25−C(式中Cはシステインアミノ酸残基である)よりなる群から選択されるAβフラグメントである。本発明の他の局面において、ペプチド免疫原は、C−Aβ16−22、C−Aβ16−23、C−Aβ17−23、C−Aβ17−24、C−Aβ18−24およびC−Aβ18−25(式中Cはシステインアミノ酸残基である)よりなる群から選択されるAβフラグメントである。
上のペプチド免疫原のいくつかにおいて、異種ポリペプチドは、T細胞エピトープ、B細胞エピトープおよびそれらの組合せを有するペプチドよりなる群から選択される。
一態様において、タンパク質/ポリペプチド担体若しくは場合によっては結合されたポリペプチドリンカーの1個若しくはそれ以上のアミノ酸分子の官能基は、架橋試薬を使用して誘導体化される。別の態様において、誘導体化試薬は長さゼロの架橋試薬である。別の態様において、誘導体化試薬は同種二官能性架橋試薬である。なお別の態様において、誘導体化試薬は異種二官能性架橋試薬である。
好ましい一態様において、異種二官能性試薬は、タンパク質/ポリペプチド担体の1個若しくはそれ以上のアミノ酸分子の一級若しくはε−アミン官能基、およびペプチド免疫原の1個若しくはそれ以上のアミノ酸分子のペンダントチオール基と反応する試薬である。一態様において、異種二官能性試薬はブロモ酢酸N−スクシンイミジルである。
別の態様において、一級若しくはε−アミン官能基はリシンである。なお別の態様において、タンパク質/ポリペプチド担体のリシンの一級若しくはε−アミン官能基のブロモ酢酸N−スクシンイミジルでの誘導体化は、タンパク質/ポリペプチド担体上のリシン分子上の一級若しくはε−アミン残基のブロモアセチル化をもたらす。より好ましい一態様において、ペンダントチオール基はペプチド免疫原のシステイン残基であり、ペプチド免疫原のアミノ末端、ペプチド免疫原のカルボキシ末端若しくはペプチド免疫原の内部に限局されうる。
別の態様において、ペンダントチオール基は、N−アセチルホモシステインチオラクトン、トラウト試薬(2−イミノチラン)SATA(S−アセチルチオ酢酸N−スクシンイミジル)、SMPT(4−スクシンイミジルオキシカルボニル−メチル2−ピリジルジチオトルエン)、スルホLC SPDP(ピリジルジチオプロピオンアミドヘキサン酸スルホスクシンイミジル)、SPDP(ピリジルジチオプロピオン酸スクシンイミジル)のようなチオール化試薬により生成される。好ましい一態様において、活性化されたタンパク質/ポリペプチド担体上の遊離の反応性の官能基を不活性化するのに使用されるキャッピング試薬は、システアミン、N−アセチルシステアミンおよびエタノールアミンよりなる試薬群から選択される。
とりわけ好ましい一態様において、活性化されたタンパク質/ポリペプチド担体上の遊離の反応性の官能基を不活性化するのに使用されるキャッピング試薬は、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウムおよびアンモニアよりなる試薬群から選択される。
一態様において、ペプチド免疫原のアミノ酸残基の反応性基は遊離のスルフヒドリル基である。
別の態様において、官能基の1個若しくはそれ以上は、タンパク質/ポリペプチド担体に場合によっては結合されたリンカー上にある。好ましい一態様において、リンカーはペプチドリンカーである。より好ましい一態様において、ペプチドリンカーはポリリシンである。
別の態様において、本発明は、構造:
式中、
Cはタンパク質/ポリペプチド担体であり、かつ、Xはタンパク質/ポリペプチド担体上のアミノ酸残基若しくは場合によっては該タンパク質/ポリペプチド担体に共有結合されたペプチドリンカーのアミノ酸残基の誘導体化可能な官能基であり、および、式中、mは0より大きいがしかし85未満若しくはそれに等しい整数である
を有するタンパク質/ポリペプチド担体との、AβペプチドまたはAβ若しくはそのアナログAβ若しくはそのアナログのフラグメントを含んでなるペプチド免疫原の第二の結合方法に向けられ、該方法は:(a)タンパク質/ポリペプチド担体、若しくは場合によっては結合されたリンカー分子の官能基の1個若しくはそれ以上を誘導体化して、反応部位を伴う誘導体化された分子を生成させる段階;(b)段階(a)の誘導体化されたタンパク質/ポリペプチド担体をペプチド免疫原の1アミノ酸残基の反応性基と反応させて、共有結合されたペプチド免疫原−タンパク質/ポリペプチド担体結合物を形成させる段階;および(c)前記結合物をキャッピング試薬とさらに反応させて、キャッピングされた基がタンパク質/ポリペプチドを包含する他の分子と自由に反応しないような、活性化されたタンパク質/ポリペプチド担体上の遊離の反応性の官能基を不活性化して、それにより、式:
式中、
Cはタンパク質/ポリペプチド担体であり、かつ、Xは、タンパク質/ポリペプチド担体のアミノ酸残基若しくは場合によっては該タンパク質/ポリペプチド担体に共有結合されたペプチドリンカーのアミノ酸残基の誘導体化された官能基であり、ならびに、式中、
Pは、タンパク質担体上のアミノ酸残基若しくは場合によってはタンパク質/ポリペプチド担体に共有結合されたペプチドリンカー上のアミノ酸残基上の誘導体化された官能基に共有結合されたペプチド免疫原分子であり、Rは、タンパク質/ポリペプチド担体上のアミノ酸残基若しくは場合によってはタンパク質/ポリペプチド担体に共有結合されたペプチドリンカー上のアミノ酸残基上の誘導体化された官能基に共有結合されたキャッピング分子であり、nは0より大きいがしかし85未満若しくはそれに等しい整数であり、およびpは0より大きいがしかし85未満の整数である、
を有するキャッピングされたペプチド免疫原−タンパク質/ポリペプチド担体結合物を生成するように、担体を伴わずに別の方法で生じないとみられるペプチド免疫原に対する所望の免疫応答を誘発するその能力をそれが保持するような担体の官能性を保存する段階を含んでなる。
上述される第一の方法の詳述される態様は、第二の方法により製造されるたった今記述された結合物にもまた当てはまる。
一態様において、本発明は、タンパク質/ポリペプチド担体が、式:
[式中、
Cはタンパク質/ポリペプチド担体であり、かつ、Xはタンパク質/ポリペプチド担体上のアミノ酸残基若しくは場合によっては該タンパク質/ポリペプチド担体に共有結合されたペプチドリンカーのアミノ酸残基の誘導体化可能な官能基であり、および、式中、mは0より大きいがしかし85未満若しくはそれに等しい整数である]を有し、かつ、キャッピングされたペプチド免疫原−タンパク質/ポリペプチド担体結合物が、式:
式中、
Cはタンパク質/ポリペプチド担体であり、かつ、Xは、タンパク質/ポリペプチド担体のアミノ酸残基若しくは場合によっては該タンパク質/ポリペプチド担体に共有結合されたペプチドリンカーのアミノ酸残基の誘導体化された官能基であり、ならびに、式中、Pは、タンパク質担体のアミノ酸残基若しくは場合によってはタンパク質/ポリペプチド担体に共有結合されたペプチドリンカーのアミノ酸残基の誘導体化された官能基に共有結合されたペプチド免疫原分子であり、Rは、タンパク質/ポリペプチド担体のアミノ酸残基若しくは場合によってはタンパク質/ポリペプチド担体に共有結合されたペプチドリンカーのアミノ酸残基の誘導体化された官能基に共有結合されて、それにより担体を伴わずに別の方法で生じないとみられるペプチド免疫原に対する所望の免疫応答を誘発するその能力をそれが保持するような担体の官能性を保存するキャッピング分子であり、nは0より大きいがしかし85未満若しくはそれに等しい整数であり、およびpは0より大きいがしかし85未満の整数である、
を有する、AβペプチドまたはAβ若しくはそのアナログのフラグメントを含んでなるペプチド免疫原/ポリペプチド担体結合物に向けられる。
上述された第一および第二の方法の詳述された態様は、たった今記述された結合物にもまた当てはまる。
別の態様において、本発明は、本発明の第二の方法に従って生成され、かつ、式:
式中、
Cはタンパク質/ポリペプチド担体であり、かつ、Xは、タンパク質/ポリペプチド担体のアミノ酸残基若しくは場合によっては該タンパク質/ポリペプチド担体に共有結合されたペプチドリンカーのアミノ酸残基の誘導体化された官能基であり、ならびに、式中、Pは、タンパク質担体のアミノ酸残基若しくは場合によってはタンパク質/ポリペプチド担体に共有結合されたペプチドリンカーのアミノ酸残基の誘導体化された官能基に共有結合されたペプチド免疫原分子であり、Rは、タンパク質/ポリペプチド担体のアミノ酸残基若しくは場合によってはタンパク質/ポリペプチド担体に共有結合されたペプチドリンカーのアミノ酸残基の誘導体化された官能基に共有結合されて、それにより担体を伴わずに別の方法で生じないとみられるペプチド免疫原に対する所望の免疫応答を誘発するその能力をそれが保持するような担体の官能性を保存するキャッピング分子であり、nは0より大きいがしかし85未満若しくはそれに等しい整数であり、およびpは0より大きいがしかし85未満の整数である、
を有する、AβペプチドまたはAβ若しくはそのアナログのフラグメントを含んでなるペプチド免疫原/ポリペプチド担体結合物に向けられる。
上述された第二の方法の詳述された態様は、たった今記述されたところの第二の方法により生成される結合物にもまた当てはまる。
別の態様において、本発明は、1種若しくはそれ以上の製薬学的に許容できる賦形剤、希釈剤およびアジュバントと一緒に、本発明の第二の方法により生成されるタンパク質/ポリペプチド担体とのペプチド免疫原の結合物を含んでなる、免疫原性組成物に向けられる。
上述された第二の方法およびそれにより生成される結合物の詳述された態様は、たった今記述されたところの結合物を含有する免疫原性組成物にもまた当てはまる。
別の態様において、本発明は、有効量の本発明の免疫原性組成物を哺乳動物被験体に投与することを含んでなる、哺乳動物被験体における免疫応答の誘導方法に向けられる。
本発明の結合物を含有する免疫原性組成物に応用可能な詳述された態様は、これらの免疫原性組成物の使用方法に向けられる本発明の態様にもまた当てはまる。
[発明の詳細な記述]
本発明は、活性化の間に生成される担体上の未反応の活性の官能基が、それらがさらに反応することを予防するためにN−アセチルシステアミンのようなキャッピング試薬を使用することにより不活性化される、ペプチド免疫原−担体結合物の生成方法に向けられる。本発明はまた、それらの方法により生成されるキャッピングされた担体−ペプチド免疫原結合物、および前記結合物を含んでなる免疫原性組成物にも向けられる。
結合により糖のような小型のすなわち乏しく免疫原性の分子の免疫原性を増大させるアプローチは何十年も成功裏に利用されており(例えば、Goebelら(1939)J.Exp.Med.69:53を参照されたい)、そして、この「担体効果」を活用することにより、精製した莢膜重合体を担体タンパク質に結合させてより有効な免疫原性組成物を創製する多くの免疫原性組成物が記述されている。例えばSchneersonら(J.Exp.Med.152:361−376、1980)は、ヘモフィルスインフルエンザB菌(Haemophilus influenzae b)により引き起こされる侵襲性疾患に対する免疫を賦与するその微生物の多糖タンパク質結合物を記述する。PRP(ポリリボシルリビトールリン酸、ヘモフィルスインフルエンザB菌(H.influenzae b)の莢膜重合体)の結合物は、多糖単独に基づく免疫原性組成物より有効であることが示されている(Chuら、(1983)Infect.Immun.40:245;Schneersonら(1984)、Infect.Immun.45:582−591)。結合はまた、遊離多糖で免疫した場合に幼児において通常観察される乏しい抗体応答を迂回することも示されている(Andersonら(1985)J.Pediatr.107:346;Inselら(1986)J.Exp.Med.158:294)。
それ(例えば破傷風若しくはジフテリア)に対するヒトの慣例の免疫化が標準的実務である、細菌トキシン若しくはトキソイドをタンパク質担体として使用することのさらなる一利点は、該トキシン若しくはトキソイドに対する所望の免疫が、夾膜重合体と会合した病原体に対する免疫と一緒に誘導されることである。
抗原決定子/ハプテン−担体結合物もまた、結合させたハプテン上の別個の化学的エピトープを認識し得る高度に特異的なモノクローナル抗体を産生させるのに使用されている。生じるモノクローナル抗体は、しばしば、エピトープ構造および天然のタンパク質間の相互作用を研究するのに使用される。多くの場合、これらのモノクローナル抗体を生成させるのに使用される抗原決定子/ハプテンは、より大きなタンパク質の表面上の決定的な抗原部位を表す小ペプチドセグメントである。抗原決定子/ハプテン−担体結合物の生成において使用されるべき成功裏の担体の基準は、免疫原性の潜在性、抗原決定子/ハプテンとの結合に適する官能基の存在、誘導体化後でもなお合理的な溶解性特性、およびin vivoでの毒性の欠如である。
これらの基準は、本発明の方法により生成される結合物により満たされる。該結合物は、本明細書に記述される結合方法を使用して生成されるいかなる安定なペプチド免疫原−担体結合物でもありうる。該結合物は、以下の構造:
を有するタンパク質/ポリペプチド担体が、タンパク質/ポリペプチド担体に共有結合され、
[式中、
Cはタンパク質/ポリペプチド担体であり、かつ、Xはタンパク質/ポリペプチド担体上のアミノ酸残基若しくは場合によっては該タンパク質/ポリペプチド担体に共有結合されたペプチドリンカー上のアミノ酸残基上の誘導体化可能な官能基であり、および、式中、mは0より大きいがしかし85未満若しくはそれに等しい整数である]がペプチド免疫原に共有結合され、かつ、該ペプチド免疫原−タンパク質/ポリペプチド担体結合物が以下の式を有し、以下の式:
[式中、
Cはタンパク質/ポリペプチド担体であり、かつ、Xは、タンパク質/ポリペプチド担体上のアミノ酸残基若しくは場合によっては該タンパク質/ポリペプチド担体に共有結合されたペプチドリンカー上のアミノ酸残基上の誘導体化された官能基であり、Pは、タンパク質/ポリペプチド担体上のアミノ酸残基若しくは場合によってはタンパク質/ポリペプチド担体に共有結合されたペプチドリンカー上のアミノ酸残基上の誘導体化された官能基に共有結合されたペプチド免疫原であり、Rは、タンパク質/ポリペプチド担体上のアミノ酸残基若しくは場合によってはタンパク質/ポリペプチド担体に共有結合されたペプチドリンカー上のアミノ酸残基上の誘導体化された官能基に共有結合されて、それにより担体を伴わずに別の方法で生じないとみられるペプチド免疫原に対する所望の免疫応答を誘発するその能力をそれが保持するような担体の官能性を保持するキャッピング分子であり、nは0より大きいがしかし85未満若しくはそれに等しい整数であり、およびpは0より大きいがしかし85未満の整数である]により表される、本発明の方法を使用して生成される。
担体の選択
数種のペプチド免疫原は免疫応答を誘導するのに適切なエピトープを含有するが、しかし免疫原性であるには小さすぎる。この状況で、ペプチド免疫原を適する担体に連結して免疫応答を誘発するのを助ける。本発明の方法により生成されるペプチド免疫原−担体結合物の上の図解において、Cは、担体それら自身上のアミノ酸残基上の誘導体化された官能基を介して直接、若しくは担体に共有結合されたペプチドリンカー上の誘導体化された官能基を介して間接的にペプチド免疫原が結合されているタンパク質/ポリペプチド担体である。適するタンパク質/ポリペプチド担体は、限定でされるものでないが、アルブミン(ヒト血清アルブミンを包含する)、キーホールリンペットヘモシアニン、免疫グロブリン分子、チログロブリン、卵アルブミン、MSCRAMMS、破傷風トキソイド、またはジフテリア、大腸菌(E.coli)、コレラ若しくはH.ピロリ(H.pylori)のような変異体を包含する低下した毒性を有する他の病原性細菌からのトキソイド、あるいは弱毒化トキシン誘導体を挙げることができる。1種のこうした担体は、ジフテリアトキシンと交差反応性であるCRM197タンパク質(配列番号40)である。
他の担体は、複数のMHC対立遺伝子、例えば全部のヒトMHC対立遺伝子の最低75%に結合するT細胞エピトープを包含する。こうした担体はときに、「普遍的T細胞エピトープ」として当該技術分野で既知である。普遍的T細胞エピトープをもつ例示的担体は:
インフルエンザヘマグルチニン: PKYVKQNTLKLAT
HA307−319 (配列番号11)
PAN−DPペプチド(PADREペプチド) AKXVAAWTLKAAA
(配列番号12)
マラリアCS:T3エピトープ EKKIAKMEKASSVFNV
(配列番号13)
B型肝炎表面抗原: FELLTRILTI
HBAg19−28 (配列番号14)
熱ショックタンパク質65: QSIGDLIAEAMDKVGNEG
hsp65153−171 (配列番号15)
カルメット−ゲラン桿菌(BCG) QVHFQPLPPAVVKL
(配列番号16)
破傷風トキソイド:TT830−844 QYIKANSKFIGITEL
(配列番号17)
破傷風トキソイド:TT947−967 NNFTVSFWLRVPKVSASH
LE(配列番号18)
HIV gp120 T1: KQIINMWQEVGKAMY
(配列番号19)
CRM197 配列の簡単な説明を参照されたい
(配列番号40)
アルブミンフラグメント ISQAVHAAHAEINEAGR
(配列番号41)
を包含する。
免疫応答を刺激する若しくは高めるためのおよびそれにペプチド免疫原若しくはハプテンを結合させ得る他の担体は、IL−1、IL−1αおよびβペプチド、IL−2、γINF、IL−10、GM−CSFのようなサイトカイン、ならびにMIP 1αおよびβならびにRANTESのようなケモカインを包含する。免疫原性ペプチドは、O’Mahony、第WO 97/17163号および同第WO 97/17614号明細書(全部の目的上そっくりそのまま引用することによりここに組み込まれる)に記述されるところの組織を横断する輸送を高めるタンパク質/ペプチド担体にもまた連結し得る。
なおさらなる担体は、組換え連鎖球菌C5aペプチダーゼ、化膿性連鎖球菌(Streptococcus pyogenes)ORF 1224、1664および2452、クラミジア肺炎病原体(Chlamydia pneumoniae)ORF T367およびT858、肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumonia)ニューモリシン、低下した毒性を伴うニューモリシン変異体、成長因子ならびにホルモンを包含する。
本発明の好ましい一態様において、担体タンパク質は、その一次配列中に1個のアミノ酸変化を伴うジフテリアトキシンの非毒性変異体CRM197である。該分子のアミノ酸位置52に存在するグリシンが、単一核酸コドン変化によりグルタミン酸で置換されている。この変化により、該タンパク質はADP−リボシルトランスフェラーゼ活性を欠き、そして非毒性となる。それは58,408Daの分子量を有する。CRM197は、米国特許第5,614,382号明細書(ここに引用することにより組み込まれる)に記載の組換え発現により大量に産生される。CRM197への糖ならびにペプチドの結合は、リシン残基のε−アミノ基による連結により実施される。CRM197がB細胞エピトープの優れたかつ安全な担体であることが、数種の商業的製品により十分に確立されている。
免疫原性ペプチド
本明細書で使用されるところの「ペプチド免疫原」若しくは「ハプテン」という用語は、哺乳動物への投与に際して免疫応答を導き出し得るか、助長し得るか、若しくはそれを生じさせるように誘導され得る、いかなるタンパク質若しくはそれら由来のサブユニット構造/フラグメント/アナログでもある。とりわけ、該用語は、本明細書に開示される方法を使用して担体に結合しうるいずれの供給源(細菌、ウイルス若しくは真核生物)からのポリペプチド抗原決定子を指すのにも使用される。こうしたポリペプチド免疫原/抗原決定子は、ウイルス、細菌若しくは真核生物起源のものでありうる。
ペプチド免疫原は、多様なヒト疾患の予防(prevention)、処置、予防(prophylaxis)若しくは改善における免疫治療薬としての使用のため担体に結合し得る。こうしたペプチド免疫原は、アルツハイマー病(AD)の特徴的な斑の主成分である39〜43アミノ酸、好ましくは42アミノ酸のAβの1ペプチド由来のもの(米国特許第4,666,829号明細書;GlennerとWong(1984)Biochem.Biophys.Res.Commun.120:1131、Hardy(1984)TINS 20:1131;Hardy(1977)TINS 20:154を参照されたい)、アミリンのアミロイドペプチド由来のもの、II型糖尿病に関与する膵島細胞により産生されるポリペプチド物質、アテローム硬化に関与する低密度リポタンパク質遺伝子産物由来のペプチド、ならびにインターロイキン6(IL−6)、腫瘍壊死因子α(TNF−α)およびGDF−8のような炎症性サイトカインおよび成長因子由来の抗原性ペプチドを包含する。こうした真核生物のペプチド免疫原は、β−アミロイドタンパク質若しくはA4ペプチドとしてもまた知られるT細胞(CTL)若しくはB細胞いずれかのエピトープを包含しうる。
β−アミロイドペプチド若しくはA4ペプチドとしてもまた知られるAβ(米国特許第4,666,829号明細書;GlennerとWong、Biochem.Biophys.Res.Commun.、120、1131(1984)を参照されたい)は、アルツハイマー病の特徴的な斑の主成分である39〜43アミノ酸のペプチドである。Aβは、βおよびγ分泌酵素と命名される2種の酵素によるより大きなタンパク質APPのプロセシングにより生成される(Hardy、TINS 20、154(1997)を参照されたい)。アルツハイマー病と関連するAPP中の既知の突然変異は、β若しくはγ分泌酵素の部位の近傍またはAβ内に存在する。例えば、位置717はAβへのAPPのプロセシングにおけるそのγ−分泌酵素切断の部位に近く、また、位置670/671はβ−分泌酵素切断の部位に近い。該突然変異が、生成される42/43アミノ酸の形態のAβの量を増大させるように、Aβが形成される切断反応と相互作用することによりADを引き起こすと考えられている。
Aβは、それが古典的および代替の双方の補体カスケードを固定かつ活性化し得るという異常な特性を有する。とりわけ、それはC1qおよび最終的にC3biに結合する。この会合はB細胞の活性化につながるマクロファージへの結合を助長する。加えて、C3biはさらに分解し、そしてその後T細胞依存性の様式でB細胞上のCR2に結合して、これらの細胞の活性化の10,000倍の増大につながる。この機構は、Aβに、他の抗原の免疫応答を上回る免疫応答を生成させる。
Aβは数種の天然に存在する形態を有する。ヒトの形態のAβはAβ39、Aβ40、Aβ41、Aβ42およびAβ43と称される。これらのペプチドの配列およびAPP前駆体とのそれらの関係は、Hardyら、TINS 20、155−158(1997)の図1により具体的に説明されている。例えば、Aβ42は、配列:
を有する。Aβ41、Aβ40およびAβ39は、C末端からのそれぞれAla、Ala−IleおよびAla−Ile−Valの脱落によりAβ42と異なる。Aβ43はC末端の1個のトレオニン残基の存在によりAβ42と異なる。
Aβのフラグメントであるペプチド免疫原は、いくつかの理由から、本方法での使用について無傷の分子に関して有利である。第一に、Aβ内のあるエピトープのみがアルツハイマー病の処置に有用な免疫原性応答を誘導するため、こうしたエピトープを含有するフラグメントの量の等しい投薬量は、無傷のAβの投薬量よりも有用な免疫原性エピトープのより大きいモル濃度を提供する。第二に、Aβのある種のペプチド免疫原は、Aβが生じるAPPタンパク質に対する有意の免疫原性応答を生成させることなくアミロイド堆積物に対する免疫原性応答を生じる。第三に、Aβのペプチド免疫原は、それらのより短い大きさにより、無傷のAβより製造するのがより単純である。第四に、Aβのペプチド免疫原は、無傷のAβと同一の様式で凝集せず、担体との結合物の製造を単純化する。
Aβの数種のペプチド免疫原は、天然のペプチドからの最低2、3、5、6、10若しくは20の連続するアミノ酸の連続を有する。数種のペプチド免疫原はAβからの10、9、8、7、5若しくは3を超えない連続する残基を有する。好ましい一態様において、AβのN末端半分からのペプチド免疫原を、結合物を製造するのに使用する。好ましいペプチド免疫原は、Aβ1−5、1−6、1−7、1−10、1−11、3−7、1−3および1−4を包含する。例えばAβ1−5という呼称はAβの残基1−5を包含するN末端フラグメントを示す。AβのN末端で開始しかつ残基7−11内の1残基で終了するAβフラグメントがとりわけ好ましい。フラグメントAβ1−12もまた使用し得るがしかしより少なく好ましい。いくつかの方法において、フラグメントはAβ1−10以外のN末端フラグメントである。他の好ましいフラグメントは、Aβ13−28、15−24、1−28、25−35、35−40、35−42、ならびに他の内部フラグメントおよびC末端フラグメントを包含する。
本発明の数種のAβペプチドは、ヒト患者若しくは動物への投与に際して、Aβの残基16と25との間の1個若しくはそれ以上のエピトープに特異的に結合する抗体を生成させる免疫原性ペプチドである。好ましいフラグメントは、Aβ16−22、16−23、17−23、17−24、18−24および18−25を包含する。残基16と25との間のエピトープに特異的に結合する抗体は、Aβの斑に結合することなく可溶性Aβに特異的に結合する。これらの型の抗体は、患者若しくは動物モデルの脳中のAβ堆積物の斑に特異的に結合することなく、該患者若しくはモデルの循環中の可溶性Aβに特異的に結合し得る。可溶性Aβへの抗体の特異的結合は、Aβが斑中に取り込まれることを阻害し、従って患者における斑の発生を阻害するか、または処置が投与される前にこうした斑が既に発生している場合には斑の大きさ若しくは頻度のさらなる増大を阻害するかのいずれかである。
好ましくは、投与されるAβのフラグメントは、該フラグメントに対するT細胞応答を発生するとみられるエピトープを欠く。一般に、T細胞エピトープは10以上の連続するアミノ酸である。従って、Aβの好ましいフラグメントは、大きさ5−10、若しくは好ましくは7−10の連続するアミノ酸、または最も好ましくは7個の連続するアミノ酸、すなわちT細胞応答を生成することなく抗体応答を生成するのに十分な長さのものである。T細胞エピトープはフラグメントの免疫原性活性に必要とされず、そして患者のあるサブセットでは望ましくない炎症応答を引き起こしうるため、これらのエピトープの非存在が好ましい(Andersonら、(2002)J.Immunol.168、3697−3701;Senior(2002)Lancet Neurol.1、3)。
フラグメントAβ15−25およびその7〜8個の連続するアミノ酸のサブフラグメントは、Aβペプチドに対する高い免疫原性応答を一貫して生成するため、これらのペプチドが好ましい。これらのフラグメントは、Aβ16−22、Aβ16−23、Aβ16−24、Aβ17−23、Aβ17−24、Aβ18−24およびAβ18−25を包含する。とりわけ好ましいAβ15−25サブフラグメントは長さが7個の連続するアミノ酸である。例えばAβ15−21という呼称は、Aβの残基15−21を包含しかつAβの他の残基を欠くフラグメントを示す。および好ましくは7〜10個の連続するアミノ酸。これらのフラグメントは、末端特異的抗体を包含する抗体応答を生成し得る。
Aβのペプチド免疫原は、アミロイド堆積物の消失若しくは予防における活性のスクリーニングを必要とする(第WO 00/72880号明細書(全部の目的上そっくりそのまま本明細書に組み込まれる)を参照されたい)。AβのN末端フラグメントの投与は、in vivoおよびin vitroでAβ堆積物を認識する抗体の産生を誘導する。天然に存在する形態のAβ中に存在する最低1、およびときに最低5若しくは10個のC末端アミノ酸を欠くフラグメントをいくつかの方法で使用する。例えば、Aβ43のC末端からの5アミノ酸を欠くフラグメントは、AβのN末端からの最初の38アミノ酸を包含する。
別の方法で示されない限り、Aβへの言及は、上で示された天然のヒトアミノ酸配列、ならびに、対立遺伝子、種および誘導されたバリアントを包含するアナログを包含する。アナログは、典型的には、しばしば保存的置換のおかげで1、2若しくは数個の位置で天然に存在するペプチドと異なる。アナログは、典型的には、天然のペプチドとの最低80若しくは90%の配列の同一性を表す。数種のアナログは、1、2若しくは数個の位置で非天然のアミノ酸またはN末端若しくはC末端アミノ酸の修飾もまた包含する。例えば、Aβの位置1および/若しくは7の天然のアスパラギン酸残基はイソアスパラギン酸で置換され得る。
非天然のアミノ酸の例は、D、α,α二置換アミノ酸、N−アルキルアミノ酸、乳酸、4−ヒドロキシプロリン、γ−カルボキシグルタミン酸、ε−N,N,N−トリメチルリシン、ε−N−アセチルリシン、O−ホスホセリン、N−アセチルセリン、N−ホルミルメチオニン、3−メチルヒスチジン、5−ヒドロキシリシン、ω−N−メチルアルギニン、β−アラニン、オルニチン、ノルロイシン、ノルバリン、ヒドロクスプロリン、チロキシン、γ−アミノ酪酸、ホモセリン、シトルリンおよびイソアスパラギン酸である。免疫原性ペプチドは、Aβおよびそのフラグメントのアナログもまた包含する。本発明の数種の治療薬は、全D−ペプチド、例えば全D Aβ、全D Aβフラグメント、または全D Aβ若しくは全D Aβフラグメントのアナログである。フラグメントおよびアナログは、第WO 00/72880号明細書に記述されるところの未処置若しくはプラセボ対照と比較して、トランスジェニック動物モデルにおける予防的若しくは治療的有効性についてスクリーニングし得る。
ペプチド免疫原はまた、例えば他のアミノ酸と一緒になってAβペプチドの免疫原性を包含するより長いポリペプチドも包含する。例えば、好ましい免疫原性ペプチドは、異種アミノ酸配列に対するヘルパーT細胞応答およびそれによりAβセグメントに対するB細胞応答を誘導する異種アミノ酸配列に連結されたAβの1セグメントを含んでなる融合タンパク質を包含する。こうしたポリペプチドは、第WO 00/72880号明細書に記述されるところの未処置若しくはプラセボ対照と比較して、動物モデルにおける予防的若しくは治療的有効性についてスクリーニングし得る。
Aβペプチド、アナログ、免疫原性フラグメント若しくは他のポリペプチドは、解離型若しくは凝集型で投与し得る。解離型Aβ若しくはそのフラグメントは単量体ペプチド単位を意味している。解離型Aβ若しくはそのフラグメントは一般に可溶性であり、そして自己凝集して可溶性のオリゴマー、原線維前駆体およびADDLを形成することが可能である。Aβおよびそのフラグメントのオリゴマーは通常可溶性であり、そして主としてα−らせん若しくはランダムコイルとして存在する。凝集型Aβ若しくはそのフラグメントは、不溶性のβ−シート集成体に会合したAβ若しくはそのフラグメントのオリゴマーを意味している。凝集型Aβ若しくはそのフラグメントはまた原線維重合体も意味している。原線維は通常不溶性である。数種の抗体は、可溶性Aβ若しくはそのフラグメントまたは凝集型Aβ若しくはそのフラグメントのいずれかを結合する。数種の抗体は可溶性Aβ若しくはそのフラグメントおよび凝集型Aβ若しくはそのフラグメントの双方を結合する。
免疫原性ペプチドはまた単量体の免疫原性ペプチドの多量体も包含する。Aβペプチド以外の免疫原性ペプチドは、上に列挙されたAβの好ましいフラグメント(例えば、Aβ1−3、1−7、1−10および3−7)の1種若しくはそれ以上に対する免疫原性応答を誘導するはずである。
本発明の免疫原性ペプチドは、本発明の方法を使用して担体に連結して結合物を形成する。免疫原性ペプチドは、そのアミノ末端、そのカルボキシル末端若しくは双方で担体に連結させて結合物を形成させ得る。場合によっては、免疫原性ペプチドの複数の反復が結合物中に存在し得る。
AβのN末端フラグメントは、そのC末端で担体ペプチドに連結させて結合物を形成させ得る。こうした結合物中では、AβのフラグメントのN末端残基が結合物のN末端残基を構成する。従って、こうした結合物は、AβのN末端残基が遊離の形態であることを必要とするエピトープに結合する抗体の誘導において有効である。本発明の数種の免疫原性ペプチドは、結合物を形成するために、1コピー若しくはそれ以上の担体ペプチドにC末端で連結されたAβのN末端セグメントの複数の反復を含んでなる。こうした結合物に組み込まれたAβのN末端フラグメントは、ときにAβ1−3で開始しかつAβ7−11で終了する。Aβ1−7、1−3、1−4、1−5および3−7はAβの好ましいN末端フラグメントである。数種の結合物は縦列のAβの異なるN末端セグメントを含んでなる。例えば、結合物は、Aβ1−7、次いで担体に連結されたAβ1−3を含み得る。
数種の結合物において、AβのN末端セグメントはそのN末端で担体ペプチドに連結される。C末端連結でと同一の多様性のAβのN末端セグメントを使用し得る。数種の結合物は、AβのN末端セグメントのN末端に連結された担体ペプチドを含んでなり、それは順に、縦列のAβの1個若しくはそれ以上の付加的なN末端セグメントに連結される。好ましくは、こうした免疫原性Aβフラグメントは、適切な担体に一旦結合されれば、Aβの他のフラグメントに向けられることなく該Aβフラグメントに特異的に向けられる免疫原性応答を誘導する。
本発明の免疫原性ペプチドは免疫原性の異種ペプチドを包含する。数種の免疫原性ペプチドにおいて、Aβフラグメントが担体に連結されて免疫原性異種ペプチドを形成する。この異種ペプチドは、本発明の方法を使用して担体に連結されて結合物を形成する。これらの免疫原性異種ペプチドのいくつかは、米国特許第5,196,512号、欧州特許第378,881号および同第427,347号明細書に記述されるような破傷風トキソイドエピトープに連結されたAβのフラグメントを含んでなる。場合によっては、免疫原性ペプチドを、1コピー若しくは複数コピーの担体に、例えば担体のNおよびC双方の末端で連結して免疫原性異種ペプチドを形成させ得る。これらの免疫原性異種ペプチドの他者は、米国特許第5,736,142号明細書に記述される担体ペプチドに連結されるAβのフラグメントを含んでなる。例えば、免疫原性異種ペプチドは、Aβ1−7、次いでAβ1−3、次いで担体を含み得る。こうした免疫原性異種ペプチドの例は:
直鎖状の配置のAβ 1−7/破傷風トキソイド830−844+947−967
DAEFRHD−QYIKANSKFIGITELFNNFTVSFWLRVPKVSASHLE
(配列番号24)
を包含する。
米国特許第5,736,142号明細書に記述されるペプチド(全部直鎖状配置の):
PADRE/Aβ 1−7:
AKXVAAWTLKAAA−DAEFRHD(配列番号26)
Aβ1−7×3/PADRE:
DAEFRHD−DAEFRHD−DAEFRHD−AKXVAAWTLKAAA(配列番号27)
PADRE/Aβ1−7×3:
AKXVAAWTLKAAA−DAEFRHD−DAEFRHD−DAEFRHD(配列番号28)
Aβ1−7/PADRE:
DAEFRHD−AKXVAAWTLKAAA(配列番号29)
Aβ1−7/アルブミンフラグメント:
DAEFRHD−ISQAVHAAHAEINEAGR(配列番号30)
Aβ4−10/アルブミンフラグメント:
FRHDSGY−ISQAVHAAHAEINEAGR(配列番号31)
Aβ3−9/アルブミンフラグメント:
EFRHDSG−ISQAVHAAHAEINEAGR(配列番号32)
HA307−319/Aβ1−7×3:
PKYVKQNTLKLAT−DAEFRHD−DAEFRHD−DAEFRHD(配列番号33)
Aβ1−7/HA307−319/Aβ1−7
DAEFRHD−PKYVKQNTLKLAT−DAEFRHD(配列番号34)
Aβ1−7×3/HA307−319
DAEFRHD−DAEFRHD−DAEFRHD−PKYVKQNTLKLAT(配列番号35)
Aβ1−7×2/HA307−319
DAEFRHD−DAEFRHD−PKYVKQNTLKLAT(配列番号36)
Aβ1−7/HA307−319/マラリアCS/TT830−844/TT947−967/Aβ1−7
DAEFRHD−PKYVKQNTLKLAT−EKKIAKMEKASSVFNV−QYIKANSKFIGITEL−FNNFTVSFWLRVPKVSASHLE−DAEFRHD(配列番号37)
Aβ1−7×3/TT830−844/C/TT947−967
DAEFRHD−DAEFRHD−DAEFRHD−QYIKANSKFIGITEL−C−FNNFTVSFWLRVPKVSASHLE(配列番号38)
Aβ1−7/TT830−844/C/TT947−967
DAEFRHD−QYIKANSKFIGITELCFNNFTVSFWLRVPKVSASHLE(配列番号39)
Aβ1−7/TT830−844/C/TT947−967/Aβ1−7
DAEFRHD−QYIKANSKFIGITEL−C−FNNFTVSFWLRVPKVSASHLE−DAEFRHD(配列番号20)
数種の免疫原性異種ペプチドは、式2(式中xは1〜5からの整数である)により表される免疫原性ペプチドの多量体を含んでなる。好ましくは、xは1、2若しくは3であり、2が最も好ましい。xが2である場合、こうした多量体はMAP4(米国特許第5,229,490号明細書を参照されたい)と称される好ましい配置で連結された4個の免疫原性ペプチドを有する。こうした免疫原性ペプチドをその後、本発明の方法を使用して担体に連結して結合物を形成する。
MAP4配置を下に示し、ここではN末端およびリシンの側鎖アミンの双方でペプチド合成を開始することにより分枝状構造が生じられる。リシンが配列に組み込まれかつ分枝することを可能にされる回数に依存して、生じる構造は複数のN末端を提示することができる。この例では、4個の同一のN末端が分枝状のリシン含有核上に生じられた。こうした多重性は同族のB細胞の応答性を大きく高める。
こうした免疫原性異種ペプチドの例は:
MAP4配置のAβ 1−7/破傷風トキソイド830−844:
DAEFRHD−QYIKANSKFIGITEL(配列番号22)
MAP4配置のAβ 1−7/破傷風トキソイド947−967:
DAEFRHD−FNNFTVSFWLRVPKVSASHLE(配列番号23)
MAP4配置のAβ 3−9/破傷風トキソイド830−844:
EFRHDSG−QYIKANSKFIGITEL(配列番号25)
2分枝の樹脂上のDAEFRHD−QYIKANSKFIGITEL
を包含する。
Aβペプチド、アナログ、活性フラグメント若しくは他のポリペプチドは、会合したすなわち多量体の形態でまたは解離した形態で投与し得る。治療薬は単量体の免疫原性剤の多量体もまた包含する。Aβペプチド以外の剤は、上に列挙されたAβの好ましいフラグメント(例えば1−10、1−7、1−3および3−7)の1種若しくはそれ以上に対する免疫原性応答を誘導するはずであり、そして、本発明の方法を使用して担体にもまた結合し得る。好ましくは、こうした剤は、適切な担体に一旦結合されれば、Aβの他のフラグメントに向けられることなくこれらのフラグメントの1種に特異的に向けられる免疫原性応答を誘導する。ペプチド免疫原の担体との結合を容易にするため、付加的なアミノ酸を抗原決定子の末端に付加し得る。該付加的な残基は、ペプチド免疫原の物理若しくは化学特性を改変するのにもまた使用し得る。チロシン、システイン、リシン、グルタミン酸若しくはアスパラギン酸などのようなアミノ酸をペプチド免疫原のC若しくはN末端に導入し得る。加えて、グリシンおよびアラニンのようなアミノ酸を含有するペプチドリンカーもまた導入し得る。加えて、抗原決定子は、末端NH基のアシル化により、例えばアルカノイル(C1−C20)若しくはチオグリコリルアセチル化、末端カルボキシアミド化、例えばアンモニア、メチルアミンなどにより修飾されることにより天然の配列と異なり得る。いくつかの場合、こうした修飾は支持体若しくは他の分子に連結するための部位を提供しうる。
本明細書に開示される方法を使用して本発明の結合物を生成させるために使用されるペプチド免疫原は、連結を介して結合して重合体(多量体)を形成し得るか、若しくは混合状態として連結を伴わない組成物に処方し得る。ペプチドが同一ペプチドに連結されてそれによりホモ重合体を形成する場合、複数の反復エピトープ単位が提示される。例えば、多価抗原ペプチド(MAP)技術を使用して、CTLおよび/若しくは抗体ペプチドならびにペプチド双方を含有する重合体が構築される。「CTLエピトープ」は潜在的標的抗原の選択されたエピトープ領域由来のものである。ペプチドが異なる場合(例えば多様なウイルスサブタイプ、サブタイプ内の異なるエピトープ、異なるHLA制限特異性、若しくはTヘルパーエピトープを含有するペプチドを表すカクテル)、反復単位を伴うヘテロ重合体が提供される。共有結合に加え、分子間および構造内結合を形成することが可能な非共有結合もまた企図されている。
こうしたペプチド免疫原およびそれらのアナログは、固相ペプチド合成若しくは組換え発現により合成されるか、または天然の供給源から得られる。自動ペプチド合成機は、Applied Biosystems、カリフォルニア州フォスターシティのような多数の供給元から商業的に入手可能である。
組換え発現は、(大腸菌(E.coli)のような)細菌、酵母、昆虫細胞若しくは哺乳細胞中でであり得る。組換え発現の手順は、Sambrookら、Molecular Cloning:A Laboratory Manual(Cold Spring Harbor Press、ニューヨーク、第2版、1989)により記述されている。数種の免疫原性ペプチドは商業的にもまた入手可能である(例えば、American Peptides Company,inc.、カリフォルニア州サニーベール、およびCalifornia Peptide Research,Inc.、カリフォルニア州ナパ)。
ペプチド若しくは他の化合物のランダムライブラリーもまた、ペプチド免疫原としての適合性についてスクリーニングし得る。一段階ごとの様式で合成し得る多くの型の化合物についてコンビナトリアルライブラリーを製造し得る。こうした化合物は、ポリペプチド、β−ターン模倣物、ホルモン、オリゴマーのN置換グリシンおよびオリゴカルバメートなどを包含する。化合物の大きなコンビナトリアルライブラリーは、第WO 95/12608号、同第WO 93/06121号、同第WO 94/08051号、同第WO 95/35503号および同第WO 95/30642号明細書(それらのそれぞれは全部の目的上引用することにより組み込まれる)に記述されるコーデッド合成ライブラリー(encoded synthetic library)(ESL)法により構築し得る。ペプチドライブラリーはファージディスプレイ法によってもまた生成し得る(例えばDevlin、第WO 91/18980号明細書を参照されたい)。
免疫原性ペプチドの誘導体化およびタンパク質担体への結合
ペプチド免疫原のタンパク質/ポリペプチド担体への結合部位、およびペプチド免疫原を担体に結合するのに使用される架橋剤の性質は、双方とも、それに対し生成される結果として生じる抗体の特異性に重要である。適正な認識のため、ペプチド免疫原を適切な向きで担体に結合しなければならない。抗体が担体を伴わない遊離のペプチド免疫原をその後認識するためには、ペプチド免疫原−タンパク質/ポリペプチド担体結合物は露出されかつ接近可能な形態でペプチド免疫原を提示しなければならない。最適の向きはしばしば、ペプチド免疫原上の特定の部位に対する架橋反応を指図することにより達成される。ペプチド免疫原でこれを達成するための一方法は、ペプチド合成の間に末端システイン残基を結合することによる。これは、担体への結合のためにペプチドの一端にスルフヒドリル基を提供する。この基による架橋は、一端のみでのペプチド免疫原の結合を提供して、それにより一貫した向きを確実にする。
ペプチド免疫原−担体結合において、最終目標は担体の本来の状態若しくは安定性を維持することではなく、しかし、ハプテンを最良の可能な方法で免疫系に提示することである。この最終目標の達成において、結合の化学の選択が、ハプテンに対して生成される抗体の結果として生じる力価、親和性および特異性を制御しうる。制限されない様式で抗原を提示するのに十分に長いスペーサーアームを含有する架橋剤を選ぶことが、いくつかの場合に重要でありうる。担体の表面上のペプチド免疫原の密度を制御することもまた重要でありうる。少なすぎるペプチド免疫原の置換は応答をほとんど若しくは全くもたらさないことがある。高すぎるペプチド免疫原の密度は、実際に、免疫学的抑制を引き起こしかつ応答を低下させうる。加えて、架橋剤それ自身が望ましくない免疫応答を生成させうる。これらの問題点は、適切な架橋試薬のみならず、しかしまたタンパク質/ポリペプチド担体およびペプチド免疫原の適切な比の選択においても考慮に入れることを必要とする。
ペプチド免疫原へのタンパク質/ペプチド担体の多様な結合手段が可能である。イオン性相互作用が末端若しくはリシンのε−アミノ基により可能である。残基の側鎖とペプチド免疫原との間の水素結合もまた可能である。最後に、タンパク質/ペプチド担体と免疫原性ペプチドとの間のコンホメーションの相互作用が安定な結合を生じさせうる。
ペプチド免疫原−担体結合物は、長さゼロ、同種二官能性若しくは異種二官能性架橋剤のような多様な架橋試薬を使用して成功裏に生成されている。生物結合(bioconjugation)のための最小の利用可能な試薬系はいわゆる長さゼロの架橋剤である。これらの化合物は、付加的な原子を含有しない結合を形成することにより2分子の結合を媒介する。従って、分子の1原子がスペーサーである。多くの結合スキームにおいて、最終的な結合体は、架橋されている物質に外来構造を付加する化学的成分によって一緒に結合される。いくつかの応用において、これらの介在するリンカーの存在は意図された使用にとって不利益でありうる。例えば、ペプチド免疫原−担体結合物の製造において、結合体は、結合されたハプテンに対する免疫応答を生成させるという意図をもって形成される。ときに、この応答により生じられる抗体の一部分が、結合処置で使用される架橋剤に対する特異性を有することができる。長さゼロの架橋剤は、2物質間の直接結合を媒介することにより、この型の交差反応性の潜在性を排除する。
巨大分子の修飾および結合に使用された最初の架橋試薬であった同種二官能性試薬は、双方の端に同一の官能基を含有する二反応性化合物よりなった(HartmanとWold、1966)。これらの試薬は、双方の分子上の同一の共通基と共有反応することにより一タンパク質を別のものに結びつけ得る。従って、1種のタンパク質のリシンのε−アミン若しくはN末端アミンを、同種二官能性試薬の存在下で該二者を一緒に単純に混合することにより、第二のタンパク質上の同一の官能基に架橋し得る。
異種二官能性結合試薬は、タンパク質および他の巨大分子上の2種の異なる官能性標的に結合し得る2種の異なる反応性基を含有する。例えば、架橋剤の一部がアミン反応性基を含有することができる一方、別の部分はスルフヒドリル反応性基よりなりうる。該結果は、架橋反応を標的分子の選択された部分に向けて従って結合過程にわたりより良好な制御を獲得する能力である。
異種二官能性試薬は、同種二官能性架橋剤を使用してしばしば得られる重合度を制限する2若しくは3段階の方法でタンパク質および他の分子を架橋するのに使用される。
長さゼロ、同種二官能性若しくは異種二官能性架橋剤を使用するタンパク質/ポリペプチド担体へのペプチド免疫原の多くの結合方法が現在利用可能である。大部分の方法は、アミン、アミド、ウレタン、イソチオ尿素若しくはジスルフィド結合、またはいくつかの場合にはチオエーテルを創製する。タンパク質若しくはペプチドのペプチドへのより一般的な結合方法は二官能性架橋試薬を利用する。これらは各端に活性基を有する小型のスペーサー分子である。スペーサー分子は各端に同一若しくは異なる活性基を有し得る。最も一般的な活性の官能性、カップリング基および形成される結合は:
1.アルデヒド−アミノ−>二級アミン
2.マレイミド−スルフヒドリル(チオエーテル
3.スクシンイミド−アミノ(アミド
4.イミデートエステル−アミノ(−アミド
5.フェニルアジド−アミノ(フェニルアミン
6.アシルハロゲン化物−スルフヒドリル(チオエーテル
7.ピリジルジスルフィド−スルフヒドリル(ジスルフィド
8.イソチオシアネート−アミノ(イソチオ尿素
である。
それがペプチド免疫原に結合され得るような架橋剤により修飾されるその能力に関しての所定の担体タンパク質の反応性は、そのアミノ酸組成、および該分子の三次元構造中の個々のアミノ酸の配列位置、ならびにペプチド免疫原のアミノ酸組成により決定される。
タンパク質/ペプチド担体と他のペプチド(例えばタンパク質/ペプチド担体とペプチド免疫原)との間のリンカー(「L」)の場合、スペーサーは、典型的にはAla、Gly、または非極性アミノ酸若しくは中性の極性アミノ酸の他の中性のスペーサーから選択される。ある態様において、中性のスペーサーはAlaである。場合によっては存在するスペーサーは同一残基から構成される必要はなく、そして従ってヘテロ若しくはホモオリゴマーでありうることが理解されるであろう。例示的スペーサーはAlaのホモオリゴマーを包含する。存在する場合、スペーサーは通常、最低1若しくは2残基、より通常は3ないし6残基であることができる。他の態様において、タンパク質/ポリペプチド担体はペプチド免疫原に結合され、好ましくはタンパク質/ペプチド担体はアミノ末端に配置される。ペプチドはAla−Ala−Alaなどのような中性のリンカーにより結合されてもよく、そして、好ましくは、典型的にはSer−Ser結合などを介してペプチド結合物のアミノ末端に結合される1個のLys残基のαおよびεアミノ基に結合されるパルミチン酸などのような脂質残基((PAM)2Lys)をさらに含有しうる。
本発明のいくつかの局面において、ペプチド免疫原はAβ1−5−L、Aβ1−7−L、Aβ1−9−LおよびAβ1−12−Lよりなる群から選択されるAβフラグメントである。本発明のいくつかの局面において、リンカーはGAGA(配列番号10)である。
担体とのペプチド免疫原の結合を容易にするために、付加的なアミノ酸を抗原決定子の末端に付加し得る。該付加的な残基はペプチド免疫原の物理若しくは化学特性を改変するためにも使用し得る。チロシン、システイン、リシン、グルタミン酸若しくはアスパラギン酸などのようなアミノ酸を、ペプチド免疫原のC若しくはN末端に導入し得る。加えて、グリシンおよびアラニンのようなアミノ酸を含有するペプチドリンカーもまた導入し得る。加えて、抗原決定子は、末端NH基アシル化、例えばアルカノイル(C1−C20)若しくはチオグリコリルアセチル化、末端カルボキシアミド化、例えばアンモニア、メチルアミンなどにより修飾されることにより天然の配列と異なり得る。いくつかの場合に、これらの修飾は支持体若しくは他の分子に連結するための部位を提供しうる。
本発明のいくつかの局面において、ペプチド免疫原は、Aβ1−5−C、Aβ1−7−C、Aβ1−9−CおよびAβ1−12−C(ここでCはシステインアミノ酸残基である)よりなる群から選択されるAβフラグメントである。本発明のいくつかの局面において、ペプチド免疫原は、Aβ1−5−L−C、Aβ1−7−L−C、Aβ1−9−L−CおよびAβ1−12−L−Cよりなる群から選択されるAβフラグメントである。
ペプチド免疫原は、タンパク質/ペプチド担体に直接、またはペプチド免疫原のアミノ若しくはカルボキシいずれかの末端でリンカーを介してのいずれかで連結される。ペプチド免疫原若しくはタンパク質/ペプチド担体いずれかのアミノ末端をアシル化しうる。加えて、ペプチド免疫原−タンパク質/ペプチド担体結合物を、下述されるところのGly、Gly−Gly、Ser、Ser−Serのような1個若しくはそれ以上の連結残基を介してある種のアルカノイル(C−C20)脂質に連結しうる。他の有用な脂質部分はコレステロール、脂肪酸などを包含する。
ペプチド免疫原は化学的架橋により担体に連結し得る。担体への免疫原の連結技術は、N−スクシンイミジル−3−(2−ピリジル−チオ)プロピオネート(SPDP)(Carlsson,Jら(1978)Biochem J、173:723、)および4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボン酸スクシンイミジル(SMCC)(ペプチドがスルフヒドリル基を欠く場合、ハプテンへのシステイン残基の付加によりこれを提供し得る)を使用するジスルフィド結合の形成を包含する。これらの試薬は、それら自身と一方のタンパク質上のペプチドのシステイン残基との間のジスルフィド結合、および他方のアミノ酸中のリシン上のε−アミノ若しくは他の遊離アミノ基によるアミド結合を創製する。多様なこうしたジスルフィド/アミド形成剤はImmuno.Rev.62:85(1982)に記述されている。他の二官能性カップリング剤はジスルフィド結合よりもむしろチオエーテルを形成する。チオエーテル形成剤は、6−マレイミドカプロン酸、2−ブロモ酢酸および2−ヨード酢酸、4−(N−マレイミド−メチル)シクロヘキサン−1−カルボン酸の反応性エステルを包含する。カルボキシル基は、それらをスクシンイミド若しくは1−ヒドロキシ−2−ニトロ−4−スルホン酸ナトリウム塩と組み合わせることにより活性化し得る。
最も頻繁には、リシン残基は担体タンパク質上で見出される最も豊富なアミノ酸残基であり、そして、これらの残基は、架橋試薬を使用して修飾して求核部位を生成させ、それをその後ハプテンに結合させ得る。このカップリングは、化学的に活性であるハプテン分子上の親水性側鎖のいずれを介しても達成される。これらは、いくつかを挙げれば、アルギニンのグアニジル基、グルタミン酸およびアスパラギン酸の(−カルボキシル基、システインのスルフヒドリル基、ならびにリシンのε−アミノ基を包含する。タンパク質を今や他の部分に結合し得るようなタンパク質の修飾は、タンパク質担体若しくはハプテン分子上の側鎖のいずれかと反応する架橋試薬を使用して達成される。
本発明の一局面において、リンカー分子を伴う若しくは伴わない担体タンパク質を、求核基を導入するためのさらなる修飾に敏感に反応する担体タンパク質分子に反応部位を導入する試薬で官能性化(誘導体化)する。一態様において、担体は、システインのスルフヒドリル基、リシン残基の一級ε−アミン基、α−アミンのα−末端、メチオニンのチオエーテル、およびヒスチジンの双方のイミダゾリル側鎖窒素のようなタンパク質のアミノ酸残基上の多数の官能基と優先的に反応するハロアセチル化試薬と反応させる(Gurd、1967)。好ましい一態様において、担体タンパク質のリシン残基上の一級ε−アミン基を、ブロモ酢酸b N−ヒドロキシスクシンイミジルで誘導体化してブロモアセチル化担体を生成させる。ペプチド免疫原および活性化されたタンパク質担体の結合は、ペプチド免疫原を含有する溶液に活性化された担体をゆっくりと添加することにより実施した。
本発明の方法を使用することにより、上の節Bで論考されたペプチド免疫原は上の節Aで論考された担体のいずれにも結合しうる。本発明の方法から生じる結合物を、受動/能動免疫療法での使用のためのAβに対する抗体の生成のための免疫原として使用する。さらに、担体に連結されたAβ若しくはAβフラグメントを、Aβに対するモノクローナル抗体の製造において実験動物に投与し得る。
本発明の一局面において、結合物は、Aβ1−7−CRM197、(Aβ1−7×3)−CRM197および(Aβ1−7×5)−CRM197よりなる群から選択される結合物である。本発明の一局面において、結合物は、CRM197−Aβ1−5、CRM197−Aβ1−7、CRM197−Aβ1−9およびCRM197−Aβ1−12よりなる群から選択される結合物である。本発明の別の局面において、結合物は、Aβ1−5−C−CRM197、Aβ1−7−C−CRM197、Aβ1−9−C−CRM197およびAβ1−12−C−CRM197、Aβ16−23−C−CRM197、Aβ17−24−C−CRM197、Aβ18−25−C−CRM197、CRM197−C−Aβ16−23、CRM197−C−Aβ17−24、CRM197−C−Aβ18−25、Aβ16−22−C−CRM197、Aβ17−23−C−CRM197、Aβ18−24−C−CRM197、CRM197−C−Aβ16−22、CRM197−C−Aβ17−23ならびにCRM197−C−Aβ18−24よりなる群から選択される結合物である。Aβ1−9−C−CRM197およびAβ1−12−C−CRM197。本発明のなお別の局面において、結合物は、Aβ1−5−L−C−CRM197、Aβ1−7−L−C−CRM197、Aβ1−9−L−C−CRM197およびAβ1−12−L−C−CRM197よりなる群から選択されるよりなる群から選択される結合物である。
キャッピング
担体および/若しくはハプテン分子上の反応性アミノ酸分子の側鎖に反応部位を導入するカップリング試薬の使用に対する一欠点は、反応部位が中和されない場合はin vitro若しくはin vivoのいずれでもいかなる不要な分子とも自由に反応することである。本発明の方法において、未反応の官能基のキャッピングは、ペンダント反応性基を不活性化/キャッピングする試薬との該反応性基をもつ結合物の反応により達成される。本発明の結合方法での使用のための例示的不活性化/キャッピング試薬はシステアミン、N−アセチルシステアミンおよびエタノールアミンを包含する。あるいは、キャッピングは、アンモニア若しくは重炭酸アンモニウム(そのいずれもハロアセチル基をアミノアセチル基に転化する)との反応により達成される。キャッピングはまた、ハロアセチル基をヒドロキシアセチル基に転化する水酸化ナトリウム若しくは炭酸ナトリウムを使用してアルカリ性のpH(9.0〜9.8)でも達成される。ハロアセチル基をアミノアセチル若しくはヒドロキシアセチル基に転化することの潜在的な一利点は、システアミン誘導体、エタノールアミンなどとの反応と対照的に、アンモニア若しくは水酸化物/炭酸塩との反応による比較的より小さい大きさの化学的官能性の導入である。生じるキャッピングされた官能基、例えばアミノアセチル若しくはヒドロキシアセチルは、結合物の担体タンパク質部分中に比較的より小さい変動(perturbance)を提供する。キャッピングされたペプチド免疫原−担体タンパク質は、クロマトグラフィー(ゲル濾過、イオン交換、疎水性相互作用若しくはアフィニティー)、透析、限外濾過−ダイアフィルトレーション、硫酸アンモニウム若しくはアルコールを使用する選択的沈殿などのような既知の方法を使用して必要なように精製する。
免疫原性結合物および組成物
キャッピングされたペプチド免疫原−担体タンパク質結合物は、予防および/若しくは治療の目的上、哺乳動物、とりわけヒトに免疫原性組成物で投与される。本発明の結合物は、免疫原に対する免疫応答を導き出しかつ/若しくは高めるのに使用される。例えば、CTL−担体結合物はウイルス感染、アミロイド原性疾患、癌などを処置かつ/若しくは予防するのに使用される。あるいは、抗体応答を誘導するポリペプチド免疫原−担体結合物もまた使用される。
治療的応用において、本発明の結合物は、アルツハイマー病のようなアミロイド原性疾患に既に罹っている個体に投与される。疾患の潜伏期若しくは急性期の者は、本発明の結合物で個別に若しくは適切なように他の処置とともに処置しうる。
治療的応用において、本発明の免疫原性組成物は、アミロイド斑に対する効果的なCTL応答若しくは体液性応答を導き出し、そして疾患の進行、症状および/若しくは合併症を治癒または少なくとも部分的に停止させるのに十分な量で患者に投与される。これを達成するのに十分な量を「治療上有効な用量」と定義する。この使用に有効な量は、ペプチド組成、投与様式、処置されている疾患の段階および重症度、患者の体重および全身の健康状態、ならびに処方する医師の判断に部分的に依存することができる。
本発明の免疫原性組成物の治療上有効な量は、一般に、治療的若しくは予防的投与のための初回免疫化について、70kgの患者に対し約0.1μgから約10,000μgまでのペプチド、通常は約0.1から約8000μgまで、好ましくは約0.1ないし約5000μgの間、および最も好ましくは0.1ないし約1,000μgの間の範囲にわたる。これらの用量に次いで、特異的免疫応答を測定することによる患者の応答および状態に依存して、数週ないし数か月にわたる追加免疫レジメンに準じて、約0.1μgから約1000μgまでのペプチドの追加免疫を投薬する。
さらに、本発明はアミロイド原性疾患を予防かつ/若しくは改善するために予防的に使用する。有効量は上述されたとおりである。加えて、当業者は、例えば追加免疫することならびに投薬量および投薬レジメンを調節することにより予防的処置を適切なように調節若しくは改変する方法もまた知っているとみられる。
治療的投与は疾患の最初の徴候で開始しうる。これに次いで、疾患の進行が停止若しくは逆転されるかまたは症状が実質的にかつその後ある期間減弱されるまで、追加免疫を投薬する。
治療的若しくは予防的処置のための本発明の免疫原性組成物は、予防的および/若しくは治療的処置のための非経口、局所、静脈内、経口、皮下、動脈内、頭蓋内、腹腔内、鼻内若しくは筋肉内手段により投与し得る。免疫原性剤の典型的な一投与経路は皮下であるが、とは言え他の経路が等しく有効であり得る。別の一般的な経路は筋肉内注入である。この型の注入は、最も典型的には腕若しくは脚の筋で実施される。いくつかの方法において、剤は、堆積物が蓄積した特定の組織に直接注入される(例えば頭蓋内注入)。筋肉内注入若しくは静脈内注入が抗体の投与に好ましい。いくつかの方法においては特定の治療的抗体を頭蓋中に直接注入する。投与の容易さのため、本発明の免疫原性組成物は経口投与にとりわけ適する。本発明はさらに、許容できる担体、好ましくは水性担体中に溶解若しくは懸濁されたペプチド若しくは結合物の溶液を含んでなる、非経口投与のための免疫原性組成物を提供する。
多様な希釈剤、賦形剤および緩衝剤、例えば水、緩衝水、リン酸緩衝生理的食塩水、0.3%グリシン、ヒアルロン酸などを使用しうる。これらの組成物は慣習的な公知の滅菌技術により滅菌しうるか、若しくは滅菌濾過しうる。生じる水性溶液をそのままでの使用のため包装しうるか、若しくは凍結乾燥することができ、凍結乾燥した製剤は投与前に滅菌溶液と組合せる。該組成物は、緩衝剤、張性調節剤、湿潤剤など、例えば酢酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、モノラウリン酸ソルビタン、オレイン酸トリエタノールアミンなどのような、生理学的条件に近づけるのに必要とされるところの製薬学的に許容できる補助物質を含有しうる。
固体の組成物には慣習的な非毒性の固体担体を使用しうる。これらは、例えば、製薬学的等級のマンニトール、乳糖、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、サッカリンナトリウム、滑石、セルロース、ブドウ糖、ショ糖、炭酸マグネシウムなどを包含しうる。経口投与のためには、以前に列挙された担体のような通常使用される賦形剤のいずれか、ならびに一般に10〜95%、およびより好ましくは25〜75%の濃度の有効成分、すなわち本発明の1種若しくはそれ以上の結合物を組み込むことにより、製薬学的に許容できる非毒性の組成物を形成する。
製薬学的製剤中の本発明の免疫原性組成物の濃度は広範に変動し得(すなわち約0.1%未満、通常は2%若しくは最低約2%から約20%ないし50重量%若しくはそれ以上まで)、そして、主として、選択した特定の投与様式に従って液体容量、粘度などにより選択することができる。
本発明の結合物はまた、リンパ系組織のような特定の組織に結合物の標的を定めるようはたらくリポソームを介しても投与しうるか、若しくは感染した細胞に選択的に標的を定めることもでき、ならびに、ペプチド組成物の半減期を増大させうる。リポソームは、乳剤、泡状物、ミセル、不溶性単層、液晶、リン脂質分散系、層状層などを包含する。これらの製剤中で、送達されるべき組成物は、単独、若しくは例えばリンパ系細胞で優勢な受容体に結合する分子とともに、リポソームの一部として組み込まれる。これらの分子は、CD45抗原に結合するモノクローナル抗体を、または他の治療的若しくは免疫原性組成物とともに包含することができる。従って、本発明の所望の組成物で充填されたリポソームをリンパ系細胞の該部位に向けることができ、そこでリポソームはその後、選択された治療的/免疫原性ペプチド組成物を送達する。本発明での使用のためのリポソームは、一般に中性および負に荷電したリン脂質およびコレステロールのようなステロールを包含する標準的な小胞形成脂質から形成される。脂質の選択は一般に、リポソームの大きさ、酸不安定性、および血流中での該リポソームの安定性の考慮により導かれる。例えばSzokaら、Ann.Rev.Biophys.Bioeng.9:467(1980)、米国特許第4,235,871号、同第4,501,728号、同第4,837,028号および同第5,019,369号明細書(引用することにより本明細書に組み込まれる)に記述されるところの多様な方法がリポソームを製造するために利用可能である。
エアゾル投与のためには、本発明の組成物は好ましくは界面活性剤および噴射剤と一緒に微粉化された形態で供給される。組成物の典型的な比率は0.01〜20重量%、好ましくは1〜10%である。界面活性剤はもちろん非毒性、および好ましくは噴射剤に溶解性でなくてはならない。こうした剤の代表例は、カプロン酸、オクタン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレン酸、オレステリン酸(olesteric acid)およびオレイン酸のような6から22個までの炭素原子を含有する脂肪酸の脂肪族多価アルコール若しくはその環状無水物とのエステル若しくは部分エステルである。混合若しくは天然のグリセリドのような混合エステルを使用しうる。界面活性剤は組成物の0.1〜20重量%、好ましくは0.25〜5%を構成しうる。組成物の残りは通常噴射剤である。担体もまた、鼻内送達のためのレシチンでのように必要とされる場合に包含し得る。
本発明の結合物は、場合によっては、アミロイド疾患および/若しくはその症状の処置および/若しくは改善において少なくとも部分的に有効である他の剤とともに投与し得る。アミロイド堆積物が脳中に存在するアルツハイマー病およびダウン症の場合、本発明の結合物は、血液脳関門を横断する本発明の剤の通過を増大させる他の剤とともに投与し得る。
該免疫原性組成物は、典型的にアジュバントを含有する。アジュバントは、免疫原若しくは抗原と一緒に投与される場合に免疫応答を高める物質である。限定されるものでないが、インターロイキン1−α、1−β、2、4、5、6、7、8、10、12(例えば米国特許第5,723,127号明細書を参照されたい)、13、14、15、16、17および18(ならびにその変異体)、インターフェロン−α、βおよびγ、顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子(例えば米国特許第5,078,996号明細書を参照されたい)マクロファージコロニー刺激因子、顆粒球コロニー刺激因子、GSF、ならびに腫瘍壊死因子αおよびβを挙げることができる、多数のサイトカイン若しくはリンホカインが、免疫調節活性を有することが示されており、そして従ってアジュバントとして使用しうる。本発明で有用ななお他のアジュバントは、MCP−1、MIP−1α、MIP−1βおよびRANTESを制限なしに包含するケモカインを包含する。セレクチン例えばL−セレクチン、P−セレクチンおよびE−セレクチンのような接着分子もまたアジュバントとして有用でありうる。なお他の有用なアジュバントは、ムチン様分子、例えばCD34、GlyCAM−1およびMadCAM−1、LFA−1、VLA−1、Mac−1およびp150.95のようなインテグリンファミリーのメンバー、PECAM、ICAM、例えばICAM−1、ICAM−2およびICAM−3のような免疫グロブリンスーパーファミリーのメンバー、CD2およびLFA−3、CD40およびCD40Lのような同時刺激分子、血管成長因子、神経成長因子、線維芽細胞成長因子、上皮成長因子、B7.2、PDGF、BL−1および血管内皮増殖因子を包含する成長因子、Fas、TNF受容体、Flt、Apo−1、p55、WSL−1、DR3、TRAMP、Apo−3、AIR、LARD、NGRF、DR4、DR5、KILLER、TRAIL−R2、TRICK2およびDR6を包含する受容体分子を制限なしに包含する。なお別のアジュバント分子はカスパーゼ(ICE)を包含する。国際特許公開第WO98/17799号および同第WO99/43839号明細書(全部の目的上そっくりそのまま引用することにより本明細書に組み込まれる)もまた参照されたい。
免疫応答を高めるのに使用される適するアジュバントは、米国特許第4,912,094号明細書(全部の目的上引用することによりここに組み込まれる)に記述されるMPLTM(3−O−脱アシル化モノホスホリルリピドA;Corixa、モンタナ州ハミルトン)を制限なしに包含する。Corixa(モンタナ州ハミルトン)から入手可能でありかつ米国特許第6,113,918号明細書(引用することによりここに組み込まれる)に記述される合成リピドAアナログ若しくはリン酸アミノアルキルグルコサミン化合物(AGP)、またはそれらの誘導体若しくはアナログもまたアジュバントとしての使用に適する。1種のこうしたAGPは、529(RC529としてもまた知られる;Corixa)として知られる2−[(R)−3−テトラデカノイルオキシテトラデカンシルアミノ]エチル2−デオキシ−4−O−ホスホノ−3−O−[(S)−3−テトラデカノイオキシテトラデカノイル]−2−[(R)−3−テトラデカノイルオキシ−テトラデカノイル−アミノ]−b−D−グルコピラノシドである。この529アジュバントは水性の形態(529 AF)若しくは安定な乳剤(529 SE)として処方される。
なお他のアジュバントは、鉱物油および水の乳剤、リン酸カルシウムのようなカルシウム塩、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウムなどのようなアルミニウム塩(ミョウバン)、Amphigen、Avridine、L121/スクアレン、D−ラクチド−ポリラクチド/グリコシド、プルロン酸(pluronic acid)、多価アルコール、ムラミルジペプチド、ボルデテラ属(Bordetella)死菌、米国特許第5,057,540号明細書(参考文献3によりここに組み込まれる)に記述されるStimulonTM QS−21(Antigenics、マサチューセッツ州フラミンガム)のようなサポニンおよびISCOMS(免疫刺激結合体)のようなそれから生成される粒子、結核菌(Mycobacterium tuberculosis)、細菌リポ多糖、CpGモチーフを含有するオリゴヌクレオチドのような合成ポリヌクレオチド(米国特許第6,207,646号明細書(引用することによりここに組み込まれる))、百日咳トキシン(PT)、若しくは大腸菌(E.coli)の熱不安定性トキシン(LT)、とりわけLT−K63、LT−R72、PT−K9/G129(例えば国際特許公開第WO 93/13302号および同第WO 92/19265号明細書(全部の目的上引用することにより本明細書に組み込まれる)を参照されたい)を包含する。
公開された国際特許出願第WO 00/18434号明細書に記述されるもの(アミノ酸位置29のグルタミン酸が別のアミノ酸(アスパラギン酸以外、好ましくはヒスチジンにより置換されている)を包含するコレラトキシンおよびそれらの変異体もまたアジュバントとして有用である。類似のCTトキシン若しくは変異体は、公開された国際特許出願第WO 02/098368号明細書(アミノ酸位置16のイソロイシンが、単独で若しくは別のアミノ酸によるアミノ酸位置68のセリンの置換とともにのいずれかで、別のアミノ酸により置換されており;かつ/またはアミノ酸位置72のバリンが別のアミノ酸により置換されている)に記述されている。他のCTトキシンが、公開された国際特許出願第WO 02/098369号明細書(アミノ酸位置25のアルギニンが別のアミノ酸により置換され;かつ/若しくは1アミノ酸がアミノ酸位置49に挿入され;かつ/若しくは2アミノ酸がアミノ酸位置35および36に挿入されている)に記述されている。
記述される結果を説明するためのいずれかの理論への本明細全体での言及は本発明の範囲を制限するためでないことが理解されるべきである。本発明が機能する方法と独立に、本明細書に記述される結果および利点は、本発明の以下の実施例への言及により達成されうる。
多くの変更および改変を、付属として付けられる請求の範囲の技術思想若しくは範囲から離れることなくそれに行い得ることが当業者に明らかであろう。本明細で挙げられた全部の刊行物、特許および特許出願は、各個々の刊行物、特許若しくは特許出願が引用することにより組み込まれることをとりわけかつ個別に示された場合と同一の程度まで、全部の目的上そっくりそのまま引用することにより組み込まれる。
[実施例]
CRM197のAβペプチドへの結合
ハプテン/抗原性ペプチドの結合は、39個のリシン残基を有する活性化された担体CRM197を、下述される方法(図1)を使用してペンダントチオール基を有するハプテン/抗原性ペプチドに反応させることにより実施した。全部のAβペプチドは、システイニルスルフヒドリル基による担体タンパク質へのこれらのペプチドの結合を助長するために、カルボキシ末端に1個のシステイン残基を含有した。これらのペプチドは固相合成により製造した。
I.活性化
CRM197の遊離アミノ基を、過剰のブロモ酢酸N−ヒドロキシスクシンイミドエステル(Sigma Chemical Co.、ミズーリ州セントルイス)との反応によりブロモアセチル化した(BernatowiczとMatsueda、1986)。CRM197(約15mg)の氷冷溶液に10%(v/v)の1.0M NaHCO(pH8.4)を添加した。使用したCRM197の重量に重量が等しいブロモ酢酸N−ヒドロキシスクシンイミドエステルを200μLのジメチルホルムアミド(DMF)に溶解し、CRM197にゆっくりと添加し、そして室温で暗所で1時間穏やかに混合した。生じるブロモアセチル化された(活性化された)タンパク質を、溶離液としてPBS/1mM EDTA(pH7.0)を使用する脱塩(P6−DG)カラムを通る通過により精製した。精製後、活性化されたCRM197に対応する画分を合わせ、そしてタンパク質濃度をBCAタンパク質アッセイにより推定した。ブロモ酢酸N−ヒドロキシスクシンイミドエステルでの処理の前および後双方のタンパク質のアミノ基を2,4,6−トリニトロベンゼンスルホン酸(TNBSA)と反応させ、これはブロモアセチル化の指標としてはたらいた(Meansら、1972)。
II.結合
結合前に、ペプチドを5,5’−ジチオ−ビス(2−ニトロ安息香酸)[Ellman試薬]と反応させて遊離SH基の含量を確認した(62〜88%の間が還元型)。最初の4種のAβペプチド(リンカーを伴わないアミノ酸1−7、GAGA(配列番号10)リンカーを伴うアミノ酸1−12、GAGA(配列番号10)リンカーを伴うアミノ酸1−9、およびGAGA(配列番号10)リンカーを伴うアミノ酸1−7)について、およそ8.0〜10.0mgのペプチドを、20mg/mlの近似濃度まで滅菌蒸留水に溶解した。ペプチドを、1:1の比(w/w)で冷活性化CRM197にゆっくりと添加し、そして、20〜36μlの1N NaOHの添加でpHをおよそ7.0〜7.2に調節した。生じる物質を4℃で暗所にて一夜穏やかに混合し、次いでPBS、pH7.2の2回の1L交換に対し暗所で透析した。次の4種のAβペプチド(リンカーを伴わないアミノ酸1−5、リンカーを伴わないアミノ酸1−9、リンカーを伴わないアミノ酸1−12、およびリンカーを伴うアミノ酸1−5)について、Ellman試薬との反応を使用して遊離SH基を確認した。CRM197は、前述されたとおり、ブロモアセチル化し、精製しかつTNBSAと反応させた。各ペプチドのpHを、溶解されたペプチドの容量の2.2倍の0.1M NaPO(pH8.5)の添加で7.0に調節した。ペプチドを、1:1の比で冷活性化CRM197にゆっくりと添加し、そして4℃で暗所にて一夜反応させた。生じる物質を透析した。最終対照ペプチド(逆向きの1−12mer)を、以下の改変を伴い、上述されたとおりCRM197に結合した。ペプチドのpHを7.0に調節するよりはむしろ、活性化されたCRM197のpHを20%(v/v)の0.5M NaPO(pH8.0)の添加でおよそ7.5に調節した。各結合物を透析後に滅菌15mLポリプロピレンチューブに移し、アルミニウム箔で包みそして4℃で保存した。担体上の反応性アミノ残基の活性化を、それから、質量分析を使用してその後確認した。
結合物 免疫原性ペプチド
A□1−5−C−CRM197 DAEFR−C(配列番号1)
A□1−7−C−CRM197 DAEFRHD−C(配列番号2)
Aβ1−9−C−CRM197 DAEFRHDSG−C(配列番号3)
Aβ1−12−C−CRM197 DAEFRHDSGYEV−C(配列番号4)
Aβ1−5−L−C−CRM197 DAEFR−GAGA−C(配列番号5)
Aβ1−7−L−C−CRM197 DAEFRHD−GAGA−C(配列番号6)
Aβ1−9−L−C−CRM197 DAEFRHDSG−GAGA−C(配列
番号7)
Aβ1−12−L−C−CRM197 DAEFRHDSGYEV−GAGA−C
(配列番号8)
Aβ12−1−C−CRM197 VEYGSDHRFEAD−C(配列番号9)
(−VE対照)
L=リンカー(GAGA)(配列番号10)
Aβペプチド−CRM197結合物の製造および限外濾過による精製
CRM197のブロモアセチル化
0.01Mリン酸ナトリウム緩衝液、0.9%NaCl、pH7.0中のCRM197(100mg)を、アルゴン雰囲気下、1:1の重量比でブロモ酢酸N−ヒドロキシスクシンイミドエステル(DMSO中20mg/mLまで溶解した)と反応させた。反応を、pHを7.0に維持するのに必要とされるように滴定した。混合物を暗所にて室温で1.5時間攪拌した。反応混合物を、UF/DF装置(Millipore Labscale TFF、マサチューセッツ州ビレリカ)の保持液リザーバ中に1.2μm濾過した。精製は、10K若しくは30K UFメンブレンを使用して、0.01Mリン酸ナトリウム緩衝液/0.9%NaCl、pH7.0に対するダイアフィルトレーション(30倍)により行った。ブロモアセチル化されたCRM197を、0.2μmフィルターを通過させることにより濾過した。ブロモアセチル化の程度を、活性化されたCRM197をシステインと反応させること、次いでアミノ酸分析および生じるカルボキシメチルシステイン(CMC)の定量により測定した。
Aβペプチドおよびブロモアセチル化CRM197の結合ならびにN−アセチルシステアミンでのキャッピング
ブロモアセチル化されたCRM197(50mg)を反応容器に移した。2〜8℃で維持した攪拌した溶液に1M炭酸/重炭酸ナトリウムを添加した。アルゴン雰囲気下で滴定を実施して9.0の標的pHを達成した。別個に50mgのAβペプチドを秤量し、そして注射用水(WFI)に20mg/mLまで溶解した。この溶液に、pH9.0が達成されるまで1M炭酸/重炭酸ナトリウムを添加した。ペプチド溶液をブロモアセチル化CRM197溶液に添加し、そして混合物を2〜8℃で14〜18時間攪拌した。残存するブロモアセチル基を、20倍モル過剰のN−アセチルシステアミンで2〜8℃で3〜6時間キャッピングした。
反応混合物を、UF/DF装置(Millipore XL)の保持液リザーバに1.2μmフィルターを通して濾過し、そして、結合物を、0.01Mリン酸ナトリウム緩衝液/0.9%NaCl、pH7.0に対してダイアフィルトレーションすることによる、10K若しくは30K MWCOメンブレン(Millipore)での30倍のダイアフィルトレーションにより室温で精製した。保持液を収集しかつ0.2μm濾過し、そしてタンパク質含量について(Lowry若しくはMicro−BCA比色アッセイ)、SDS−PAGEにより、アミノ酸分析により、およびマウスにおける免疫原性について分析した。
未反応のブロモアセチル基のキャッピングによるアミノアセチル基への転化
実施例2で上述されたとおり製造したブロモアセチル化されたCRM197(50mg)を反応容器に移した。2〜8℃で維持した攪拌した溶液に1M炭酸/重炭酸ナトリウムを添加した。アルゴン雰囲気下で滴定を実施して9.0の標的pHを達成した。別個に50mgのAβペプチドを秤量し、そしてWFIに20mg/mLまで溶解した。この溶液に、pH9.0が達成されるまで1M炭酸/重炭酸ナトリウムを添加した。ペプチド溶液をブロモアセチル化CRM197溶液に添加し、そして混合物を2〜8℃で14〜18時間攪拌した。残存するブロモアセチル基を、8%重炭酸アンモニウム溶液を使用して2〜8℃で4時間キャッピングした。
反応混合物をUF/DF装置(Millipore XL)の保持液リザーバに1.2μm濾過し、そして、結合物を、0.01Mリン酸ナトリウム緩衝液/0.9%NaCl、pH7.0に対してダイアフィルトレーションすることによる、10K若しくは30K MWCOメンブレンでの30倍のダイアフィルトレーションにより室温で精製した。保持液を収集しかつ0.2μm濾過し、そしてタンパク質含量について(Lowry若しくはMicro−BCA比色アッセイ)、SDS−PAGEにより、アミノ酸分析により、およびマウスにおける免疫原性について分析した。
ペプチド免疫原−タンパク質/ポリペプチド結合物の結合およびキャッピングの程度の評価としてのS−カルボキシメチルシステインおよびS−カルボキシメチルシステアミンの量的測定
ブロモアセチル活性化の化学を使用して生成されるタンパク質−ペプチド結合物の酸加水分解は、結合された部位のシステインからの酸安定性のS−カルボキシメチルシステイン(CMC)、およびキャッピングされた部位のシステアミンからの酸安定性のS−カルボキシメチルシステアミン(CMCA)の形成をもたらした(図2)。結合されたおよびキャッピングされたリシンの全部をリシンに戻し転化し、そしてそれ自体を検出した。全部の他のアミノ酸は、該加水分解条件により破壊されたトリプトファンおよびシステインを除き、遊離アミノ酸に戻し加水分解された。アスパラギンおよびグルタミンはそれぞれアスパラギン酸およびグルタミン酸に転化された。
結合物サンプルを、1mg/mL未満の総タンパク質濃度まで脱イオン水で希釈した。各結合物の2個の10マイクログラムのアリコートを乾燥し、そして100μLの6N HCl[Pierce]、5μLの溶融フェノール[Sigma−Aldrich]および1μLの2−メルカプトエタノール[Sigma−Aldrich]に再懸濁した。サンプルをその後、真空(100mT)下110℃で22時間インキュベートした。生じる加水分解物を乾燥し、250μLのBeckman Na−Sクエン酸ナトリウムサンプル希釈緩衝液(pH2.2)[Beckman Instruments,Inc.、カリフォルニア州フラートン]に再懸濁し、そしてWhatmanの0.2μmナイロンシリンジチップフィルターおよび1mLシリンジを使用して濾過した。
各サンプルをその後、Beckman 6300アミノ酸分析機のサンプルループに負荷し、そして分析機に入れた。各加水分解サンプルおよび対照のアミノ酸を、イオン交換クロマトグラフィーを使用して分離し、次いでBeckmanニンヒドリンNinRX溶液と135℃で反応させた。誘導体化されたアミノ酸をその後、可視範囲で570nmおよび440nmで検出した(表1を参照されたい)。500ピコモルの各アミノ酸を含有するアミノ酸の標準組[Pierceアミノ酸標準H]を、各分析組についてサンプルおよび対照と一緒に分析した。S−カルボキシメチルシステイン[Sigma−Aldrich]を標準に添加した。
各標準ピークの面積を、各サンプルの比率の評価のための量的等価(equivalence)として使用した。プロリンは440nmから測定し、そしてグルタミン酸(最も近いアミノ酸)を使用して570nmでの等価に変換した。
これらのピコモル値のそれぞれを、タンパク質中に存在する理論的リシン値とのリシンのピコモルの比較を使用して、アミノ酸残基のモル比に変換した。システインおよびシステアミンへのその共有結合ならびに期待される類似の加水分解に基づき、この評価にリシンを選んだ。アミノ酸の生じるモル数をその後、タンパク質のアミノ酸組成と比較し、そして、CMCおよびCMCAの値と一緒に報告した。CMC値は結合の程度の評価に直接使用し、また、CMCA値はキャッピングの程度の評価に直接使用した。
Aβ−CRM197ペプチド結合物の特徴付けおよび最適化
結合を確認するため、全部のペプチド−CRM197結合物を、アミノ酸分析およびマトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間(MALDI−TOF)質量分析により分析した。各結合物について、各モルのCRM197に結合されたペプチドのモルを、アミノ酸分析(S−カルボキシメチルシステイン残基の数)およびMALDI−TOF質量分析により測定した。各方法により決定された値は全般として一致した。
I.サイズ排除クロマトグラフィー
バッチ濃縮物サンプルを貯蔵庫から取り出し、そして室温に温まらせた。Aβペプチド結合物サンプルは均一な調製物を保証するため穏やかに混合した。Aβペプチド結合物サンプルをエッペンドルフ微小遠心機で回転していかなる微粒子も除去した。上清をTosoHaas TKSゲル G3000SWクロマトグラフィー(TosoHaas、ドイツ・シュトゥットガルト)のため引き出した。TosoHaas TSKゲル G3000SWカラムをHPLC装置に接続し、そして圧力限界を1.4MPaに設定した。カラムを最低30mLのPBS(10mMリン酸ナトリウム、150mM NaCl、pH7.2±0.1)で、0.75mL/分の流速で平衡化した。Aβペプチド結合物サンプルを、以下のパラメータ、すなわち
Aβペプチド結合物サンプルの濃度:1.5±1.0mg/mL
流速:0.75mL/分
サンプル容量:0.1mL
分析時間:30分
を使用して、TosoHaas TSKゲル G3000SWカラムに負荷した。
吸光度を280nmおよび210nm双方でモニターした。長期の貯蔵のため、TosoHaas TKSゲル G3000SWカラムは、最低50mLの20%エタノールで0.5〜1.0mL/分の流速で平衡化した。
II.PAGE(ポリアクリルアミドゲル電気泳動):
活性化された(ブロモアセチル化された)CRM197およびAβペプチド−CRM197結合物を、中性のpH、プレキャストポリアクリルアミドミニゲル装置、およびNuPAGE MES SDS泳動緩衝液とともにNuPAGEビス−トリス電気泳動(Novex、ドイツ・フランクフルト)を使用してSDSゲルにより検査した。各活性化CRM若しくは結合物の8μgのアリコートを還元サンプル緩衝液と混合しかつ100℃で5分間加熱した。結合物および分子量(MW)標準(Invitrogen、カリフォルニア州カールズバッド)をビス−トリス−HCl緩衝系に基づく10%(w/v、アクリルアミド)NuPageゲル(Novex)に負荷し、そしてMES SDS泳動緩衝液−PAGE(Laemmli)で泳動した。SDS−PAGE後に、ゲルをPierceゲルコードブルー(Gel Code Blue)(Pierce、イリノイ州ロックフォード)で染色した。Aβペプチド−CRM197結合物は、少量の多量体のバンドと一緒に、天然のCRMのバンドの上の66kDa付近の主バンド、および120kDa付近の二量体バンドにより表された(データは示されない)。
III.ペプチド−CRM197結合物のMALDI−TOF質量スペクトル分析:
質量分析を結合の程度の即座の近似に使用した。活性化されたCRM197および結合物サンプルの適切なアリコートを、マトリックスとして3,5−ジメトキシ−4−ヒドロキシ−ケイヒ酸(シナピン酸)を使用するMALDI−TOF質量分析により分析した。MALDI−TOF質量分析(Finnigan MAT Lasermat 2000質量分析計、ニューヨーク州リンゴーズ)により測定された活性化されたCRM197の分子量は60.5kDa付近に集中していることが見出され、また、結合物については結合の程度に依存して65kDaから74kDaまで変動した(データは示されない)。CRM197中のリシンの22個まで(約50%)が1:1の比で修飾されたことが見出された。
IV.最適化実験:
活性化および結合の程度は、試薬:タンパク質比、反応温度、および反応緩衝液のpHの関数である。結合反応の再現可能なプロセス制御パラメータを有するために、最適なpH条件を同定するために実施した最適結合条件を具体的に説明するいくつかの実施例を下に示す。結果(図3)は、Aβ 5mer(DAEFRC)(配列番号1)ならびにAβ 7mer(DAEFRHDC)(配列番号2)への結合反応がpH依存性であり、かつ、反応条件のpHが増大される場合により高い程度の修飾/結合を生じることを示した。5merおよび7merペプチドのTFA塩を使用して、結合の程度を、変動する量のペプチド負荷でpH9.0で評価した(図4)。CRM1分子あたりの定義された数のペプチドコピーとのペプチド結合物を、結合過程の間にペプチド/活性化CRM比を変動させることにより生成させ得ることが、これらの結果から明らかである。類似の実験を、Aβ 7merペプチドの酢酸塩を使用して行った。
Aβ1−7/CRM結合について、キャッピング過程を、CRMあたりのCMCAのモルをCRMあたりのCMCのモルと比較することにより評価した。CMCおよびCMCAの合計は試験した各ペプチド:CRM比について一定であったため、キャッピング過程は完了していると想定された(図5)。結合物中の総修飾は19と21との間(ブロモアセチル化されたリシンの数に匹敵)に留まった(図5)。これらの実験はペプチドの対イオンとしてTFAを用いて行った。Aβ1−7/CRM結合を、ペプチドのTFA塩よりはむしろ酢酸塩を使用して反復し、そしてこれらのデータを図5および6に示す。キャッピング過程は完了まで行くようであり、各点のCMCおよびCMCAの合計は20と22との間に留まった。Aβ−CRM結合反応の条件がpH9.0で最適化され、結合の程度は反応中のペプチド対CRM比により制御された。該比を0.1から1.5まで変動させることにより、結合の程度を変動させ得る(図6)。
活性化および結合の程度は、試薬:タンパク質比、反応の温度、および反応緩衝液のpHの関数である。各結合物の修飾(結合)の程度を、各結合物の質量値から活性化されたCRM197の質量値を減算すること、および結合物を製造するのに使用したペプチドの質量により除算することにより計算した。結合物の全部についての修飾(結合)の程度を表2に記述する。
結合の程度は、1モルのCRM197あたりに形成されるS−カルボキシメチルシステイン残基の推定される量により決定される値(また表2に示される)ともまた比較した。
Aβペプチド結合物の免疫原性試験
それぞれCRM197に結合された、AβのN末端残基1−5、1−7、1−9および1−12にわたるペプチド(リンカー配列GAGACを伴うおよび伴わない)、ならびにアミノ酸12からアミノ酸1までの逆配列のAβのN末端に対応するペプチド(逆配列の1−12mer)を、STIMULONTM QS−21を含む製剤中の結合されていないAβ 1−12merペプチドと一緒にマウスを免疫するのに使用した。各群のマウスは、20μgのアジュバントSTIMULONTM QS−21とともに処方した30μg若しくは5μgいずれかの用量のサンプルの1種で、試験の開始時(第0週)ならびにその後第3および6週に皮下で免疫した。試験プロトコルを表3に具体的に説明する。
表3に示されるとおり、CRM197に結合された、AβのN末端残基1−5、1−7、1−9および1−12にわたるペプチド(リンカー配列GAGACを伴うおよび伴わない)、ならびにアミノ酸12からアミノ酸1までの逆配列のAβのN末端に対応するペプチド(逆の1−12mer)を、QS−21を含む製剤中の結合されていないAβ 1−12merペプチドと一緒にマウスを免疫するのに使用した。各群のマウスは、20μgのアジュバントQS−21とともに処方した30μg若しくは5μgいずれかの用量のサンプルの1種で、試験の開始時(第0週)ならびにその後第3および6週に皮下でワクチン接種した。Swiss Websterマウスを試験全体で使用し、各群に5マウスを含んだ。注入容量=100μl;B=採血;V=ワクチン接種;E=放血。
抗Aβ力価を、下述されるとおりAβおよびCRM197に対するELISAにより測定した。簡潔には、Costar 96ウェルプレート(#3591)を、滅菌炭酸/重炭酸緩衝液、pH9.6中2μg/mLのAβ1−42で室温で一夜被覆した。プレートを空にし、そして200μl/ウェルの1×PBS/0.05%Tween 20中0.05%BSAで室温で2時間ブロッキングした。ブロッキングしたプレートを空にし、そしてTBS、0.1%Brij−35(アジドを含まない)洗浄緩衝液を含有するプレート洗浄液で洗浄した。全部の一次抗血清は、0.05%Tween 20/0.02%アジドを含有する1×PBS中0.05%BSAで連続希釈し、そして100μLの各希釈をその後、適切なプレートのウェルに移しかつ室温で2時間インキュベートした。プレートをその後、上述されたとおり空にした/洗浄した。Sounthern Biotech(都市、州)からのアルカリホスファターゼ結合ヤギ抗マウスIgG二次抗体を、0.05%Tween 20/0.02%アジドを含有するPBS中0.05%BSAで1000倍希釈し、そして、100μLを各ウェルに添加しかつ室温で1時間インキュベートした。プレートをその後、上述されたとおり空にし/洗浄し、そして最後に、100μL/ウェルのジエタノールアミン/MgCl、pH9.8中で調製したリン酸p−ニトロフェニル基質の1mg/mL溶液とともに室温で1時間インキュベートした。発色を50μL/ウェルの3N NaOHの添加で停止した。プレートを690nMの参照を伴い405nMで読み取った。終点力価を0.1AUのO.D.で計算した。
CRM197 ELISA
Greiner 96ウェルプレート(#650011)を、滅菌炭酸/重炭酸緩衝液、pH9.6中5.0μg/mL(100μl/ウェル)のCRM197で37℃で90分間被覆した。プレートを空にし、そして、1×TBS、0.1%Brij−35洗浄緩衝液を含有するプレート洗浄液で洗浄した。全部の一次抗血清は0.3%Tween 20/EDTAを含有する1×PBSで連続希釈し、そして100μLの各希釈をその後、適切なプレートのウェルに移しかつ37℃で1時間インキュベートした。プレートをその後、上述されたとおり空にした/洗浄した。Southern Biotechからのアルカリホスファターゼ結合ヤギ抗マウスIgG二次抗体を、0.05%Tween 20/0.02%アジドを含有する1×PBSで1000倍希釈し、そして100μLを各ウェルに添加しかつ37℃で1時間インキュベートした。プレートをその後、上述されたとおり空にし/洗浄し、そして最後に、100μL/ウェルのジエタノールアミン/MgCl、pH9.8中で調製したリン酸p−ニトロフェニル基質の1mg/mL溶液とともに室温で1時間インキュベートした。発色を50μL/ウェルの3N NaOHの添加で停止した。プレートを690nMの参照を伴い405nMで読み取った。終点力価を0.1AUのO.D.で計算した。
表4〜6はAβに対する終点のELISA力価を具体的に説明する。初回免疫化後に、全8種の結合物(陰性対照を除外する)が測定可能な抗Aβ IgG免疫応答を誘導した。しかしながら、30μg用量のAβは初回免疫化後第3週に陽性の応答を示したが、しかし5μg用量はしなかった。全部の結合物の中で、リンカーを伴わずに結合させたAβ 1−7ペプチドが、試験した他の結合物と同じくらい良好な若しくはより良好な応答を導き出したようである。5μg用量で、Aβ 1−5Cは第8〜16週により良好に導き出した。Aβ 1−7Cは30μg用量で最良であった。5若しくは30μgいずれの用量での第二および第三の免疫化後の抗体力価の分析も、結合物の大部分についてAβに対する最大の免疫応答が第二の免疫化後に見られたことを示す。少なくともマウスにおいて、第三の免疫化は免疫応答を高めるようではなかった。Aβペプチドは、しかしながら、該ペプチドに対する最大の免疫応答に達するために30μg用量で3回の免疫化を必要とした(表5)。長期間にわたる抗体の減少に関して、結合物で免疫した群からの抗体レベルは、その群内の最高レベルに比較して2ないし3倍だけ低下した。第6および8週からの個々のサンプルを分析して、該群のそれぞれについてAβに対するGMTを計算して(表6)、いずれかの結合物群が他者より実質的により良好であったかどうかを見た。Aβ1−5C、Aβ 1−7CおよびAβ 1−9C結合物からの第6週の力価の統計学的解析は、Aβ 1−7結合物が有意により高い力価を誘導したことを示した。リンカー配列GAGACが該ペプチドに対する免疫応答を高めることに寄与しなかったこともまた本実験から明らかである。
表6.30μg用量のアミロイド−AβのN末端の変動する長さにわたるペプチド結合物からの抗血清を使用するAβに対する第6および8週のELISA終点GMT。参照:Elan過免疫ポリクローナル#592=3,073,307。O.D.0.1AUでの終点。Swiss Websterマウスを、20μgのSTIMULONTM QS−21とともに処方した30μgの上の抗原で第0、3および6週にSC−N免疫した。
a.Tukey−Kramerを使用する1−5C、1−7Cおよび1−9Cからの第6週の力価の統計学的解析は、1−5C対1−7C間のみで統計学的差違を示す一方、StudentのT検定を使用する解析は、1−5C対1−7Cおよび1−5C対1−9Cの間で統計学的差違を示す。
b.1−5C、1−7Cおよび1−9Cからの第8週の力価の統計学的解析は、3群間で統計学的差違を示さない。しかしながら、1−5C対1−7C間の差違を示しうる傾向があるようである。
PDAPPマウス脳組織染色
PDAPP脳組織染色アッセイは、Aβペプチド結合物および/若しくはAβ 1−42抗血清の機能性の指標を提供する。個々のマウス群からの血清サンプルを、アミロイドペプチドを含有するPDAPPマウス脳組織斑を認識するそれらの能力について個別に分析した。結果を表7Aおよび7Bに示す。Aβ 5mer結合物抗血清を除き、斑の認識において用量に関係した応答が存在した。リンカーに独立に、30μgの結合物で誘導した抗血清は5μgの結合物の抗血清の反応性パターンに比較してより良好な反応性パターンを有した。しかしながら、Aβ 5mer結合物抗血清では、5μg群に対する同様の若しくはより良好な反応性が存在すると思われる。全部のこれらの結果を比較して、Aβ 1−5merからAβ 1−9merから作成した結合物は、マウスにおいて斑を認識する免疫応答を誘発するのに十分であり、かつ、リンカーの存在は不可欠でないと結論づけられる。以下の結論をこの試験から引き出し得る。すなわち、(a)ペプチド結合物の全部が、結合されていないCRM197対照(示されない)に比較して、担体タンパク質CRM197に対する高力価の(high titered)抗血清ないし同等若しくはわずかにより高いレベルを誘導した。(b)GAGACリンカーを伴う結合物は、リンカーを伴わない結合物に比較して免疫原性若しくは機能性を高めなかった。(c)免疫原性データおよびPDAPP脳組織染色(機能的抗体の初期の指標)は、Aβ 1−5merおよびAβ 1−7mer結合物がさらなる開発のための好ましい免疫原であるようであったことを示す。
サルにおける免疫原性試験
6匹のサルの群が、STIMULONTM QS−21、ミョウバン若しくはRC529 SE製剤のいずれかでアジュバント添加した(adjuvanted)30μgの7mer結合物(全結合物)を第0、29および58日に受領した。包含された追加の群は、ミョウバン(Al(OH))若しくはRC529 SEのいずれかを伴う30μgの5mer結合物、および陽性対照としてSTIMULONTM QS−21を伴う300μgのAβであった。陽性対照は2週間ごとに免疫した。第36および64日に抗Aβ抗体力価を測定した(図7〜9)。第36日に、STIMULONTM QS−21、ミョウバンおよびRC529 SEを伴う7mer/CRM結合物が、それぞれ10110、13330および17090のGMT力価を導き出した(図7)。対照的に、Aβ 1−42およびSTIMULONTM QS−21は、75および300μgの用量レベルでそれぞれ223および1734のGMTを導き出した。Aβ 5mer結合物は、ミョウバンとともに2134およびRC529 SEとともに15980の力価を導き出した。第64日、すなわちSTIMULONTM QS−21若しくはRC−529 SEいずれかを伴う結合物の3用量の後に、第二の投与後よりも実質的により高い力価を誘導した(GMT 7mer/RC−529 SEについて69910;Aβ 5mer/RC−529 SEについて21640、およびAβ 7mer/STIMULONTM QS−21について30310)(図8)。ミョウバンを伴う結合物は、第三の免疫化後に第二の免疫化後に比較して低下した力価を導き出した。Aβ 7mer結合物はAβ 5mer結合物に比較してより良好な応答を導き出したようである。サルにおいて、RC−529 SE若しくはSTIMULONTM QS−21でAβ 7mer結合物にアジュバント添加することは最高の応答を導き出した(図9)。ミョウバンを伴うAβ 7mer結合物に対する応答は中程度であり、そしてSTIMULONTM QS−21を伴う300μgのAβ 1−42のものに同様であった。
いくつかの結論を現在の実施例から引き出し得る。第一に、双方の結合物は霊長類種において非常に免疫原性である。第二に、免疫化製剤中のアジュバントの存在は免疫応答に大きく影響する。第三に、アルミニウムアジュバントを除き、RC−529 SEおよびSTIMULONTM QS−21は少なくとも3用量までの免疫化の各投与後に免疫応答を高める(図9)。全体として、Aβ 7mer結合物は、529、次いでSTIMULONTM QS−21の存在下でより高い抗体応答を誘導した(図9を参照されたい)。
多価抗原ペプチド(MAP)結合物の製造およびそれらの免疫原性試験
数種の方法が担体上で複数の抗原部位を生成させるのに利用可能である。前の実施例においては、各抗原部位が、規定される結合およびキャッピング化学により担体に個別に結合される。本実施例では、Aβ1−7merのタンデム反復の固相合成により複数の抗原部位を構築する。あるいは、これらのタンデム反復を、別の場所に記述されるとおりリシン核による連結を伴い若しくは伴わずにT細胞エピトープと結合し得る。これらの多価抗原ペプチドを、担体タンパク質への結合のための付加的なシステイニル残基を伴い合成した。カルボキシル端に1個の付加的なシステイニル残基をもつ1個の反復単位(1−7)、3個の反復単位(1−7)および5個の反復単位(1−7)を含有するペプチドを合成した。これらのペプチドを、それらのC末端システイン残基により、ブロモアセチル化したCRMに一夜共有結合した。該反応は、表8に概説されるとおり添加したペプチド:CRM比を伴い、pH9.0〜9.2で実施した。ペプチドと反応しなかったブロモアセチル基をN−アセチルシステアミンでキャッピングした。これらのロットは、それぞれ、CRMに結合された1個の単一コピー、3個のタンデムコピーおよび5個のタンデムコピーのAβ1−7ペプチドを含有する結合物を表す。表8はサンプルの特性を簡潔に概説する。
ペプチド負荷(担体あたりのAβ 1−7ペプチドの平均数)およびキャッピング数(表9)は、アミノ酸分析により決定されるところの担体あたりの独特のアミノ酸(CMC若しくはCMCA)の数である。CMCおよびCMCA値はリシンに基準した。
Swiss−Websterマウス(群あたり10匹)を1若しくは0.1μgのAβ/CRM結合ペプチドで皮下に免疫した。マウスの半分は100μgのアジュバントAl(OH)とともに処方した組成物で免疫し、そして半分はアジュバントを伴わずに免疫した。免疫化は第0および3週に計画した。採血は第0、3および6週間計画した。血清サンプルをAβ1−42merペプチドに対する抗体応答について分析した。結果を表10に示す。
全部の結合物が初回免疫化後に抗Aβ 1−42抗体力価を誘導し、そして、該レベルは追加免疫投与後に実質的に増大した。アルミニウムアジュバントの非存在下で、用量応答の差違が第3週および第6週双方の採血で明らかであった。より高用量は高力価の抗体応答を導き出した。アルミニウムアジュバントは、アジュバント添加されない(unadjuvanted)群に比較して、第3週に双方の用量レベル(0.1および1μg)で実質的により高い抗体応答を導き出した。第二の免疫化の後に、1μg用量で与えられた結合物は抗体レベルの5ないし10倍の増大を導き出した。この用量レベルで、3および5個の反復を伴うペプチド結合物は、単一の反復を含有する結合物よりも高い抗体応答を誘導した。CRM担体に対する力価もまた測定し、そしてこれらを表11に列挙する。
表11のデータは、アジュバント添加されない群が、1μgならびに0.1μg双方の用量レベルで2回の免疫化後でさえ非常に低レベルの抗CRM抗体応答を誘導したことを示す。しかしながら、水酸化アルミニウムアジュバントを伴う結合物は、1μg用量でかなりのレベルの抗CRM抗体応答、および0.1μg用量ではるかにより低い応答を誘導した。アジュバントの存在下で、CRM力価は単一の反復の結合物について最高であり、三重の反復の結合物について中間であり、そして五重の反復の結合物について最低であった。ペプチド用量あたりのCRM用量がAβ(1−7)/CRMについて最低かつAβ(1−7)/CRMについて最高であるために、これは期待されたとおりである。該差違は、0.1μg用量について第6週でのみ統計学的に有意であった。
本発明の目的は、抗原性ハプテンに対する高力価の免疫原性応答を誘発することであり、そして必ずしも担体タンパク質に対してでない。ある状況下では、担体タンパク質に対する最小の免疫応答を伴い若しくは全く伴わずに、ハプテンの抗原決定子に対する最適の免疫応答を誘発することが望ましい。こうした応用のため、アジュバント添加されない製剤との多価抗原決定子のタンデム反復を伴う結合物が該必要性にかなうことができる。
多様な担体タンパク質を伴うAβ−ペプチド結合物の製造およびそれらの免疫原性
本実施例は、6種の異なる担体タンパク質を使用した結合物の免疫原性を比較する。Aβ1−7の酢酸塩を、ブロモアセチル化した担体にpH9で1:1の重量比で添加した。Aβ1−7/rC5apを除く全結合物をN−アセチルシステアミンでキャッピングした。代替担体の全部は、CRM(ジフテリアトキソイド)、組換えC5aペプチダーゼ(rC5ap;B群連鎖球菌(Streptococcus agalactiae)からクローン化された、D130AおよびS512突然変異を包含する)、ORF 1224、1264、2452(全部化膿性連鎖球菌(Streptococcus pyogenes)からクローン化された)、ならびにT367、T858(それぞれクラミジア肺炎病原体(Chlamydia pneumoniae)からクローン化された)を包含する組換え細菌タンパク質である。使用される担体の概要は表12に見出される。これらの担体への各Aβ 1−7結合物の結合およびキャッピングの程度を表13に提示する。
本試験は、組換えC5aペプチダーゼ結合物が、CRMを包含する試験された他の担体の大部分よりもAβに対するより高力価を誘導したことを示した。この差違は水酸化アルミニウムを受領した群の第6週の力価について統計学的に有意であった。加えて、Aβ1−7/T858結合物は、アジュバントの非存在下の大部分の他の結合物よりも有意により免疫原性であった。CRM対照結合物に関して乏しく機能した唯一の結合物はAβ1−7/T367(ウエスタンブロットによってもまたAβ特異的モノクローナル抗体と反応しなかった結合物)であった。本試験は、Aβペプチドに対し免疫するのに多数の他の担体を成功裏に使用し得ることを確認する。
結合の結果:ペプチド負荷(担体あたりのAβ1−7ペプチドの平均数)およびキャッピング数は、アミノ酸分析により決定されるところの担体あたりの独特のアミノ酸(CMC若しくはCMCA)の数である。CMCおよびCMCA値はリシンに基準した。
免疫化の結果
本試験の各群の力価の幾何平均を表14に列挙する。第3週で、アジュバントの存在に関係なく、Aβ1−7/rC5apは、化膿性連鎖球菌(Streptococcus pyogenes)ORF 1224、1664、2452、若しくはクラミジア肺炎病原体(Chlamydia pneumoniae)ORF T367およびT858を伴い製造した対応する結合物よりも有意により高い抗Aβ力価を誘導した。アジュバントの非存在下の第3週で、Aβ1−7/rC5apはまた、Aβ1−7/T858を除く全部の他の結合物よりも免疫原性でもあった。Al(OH)を伴わないT858結合物は、アジュバントを伴わないORF1224、ORF1664、ORF2452およびCRM結合物よりも高力価を誘導した。Aβ1−7/CRMより有意により少なく免疫原性であった唯一の結合物はAβ1−7/T367であった(p<0.00002)。T367担体は第3および6週の双方でアジュバントを伴い若しくは伴わずに乏しく機能した。第6週で、水酸化アルミニウムを伴うrC5ap結合物は、Aβ1−7/ORF2452を除く全部の他の結合物よりも免疫原性であった(p<0.04)。アジュバントの非存在下で、Aβ1−7/rC5apおよびAβ1−7/T858の双方が、ORF1224、ORF1664若しくはT367結合物よりも有意により高い力価を誘導した。水酸化アルミニウムを伴わないAβ1−7/CRMは、Aβ1−7/ORF1664若しくはAβ1−7/T367いずれよりも高力価を誘導した。
付加的なAβペプチド−タンパク質結合物の製造
I.活性化
融解したCRM197(8mL、7.48mg/mLで59.84mg)を、5mg/mLまでの濃度にするように0.1Mホウ酸緩衝液(pH9、3.968mL)に溶解した。該溶液を氷浴中で0〜5℃に冷却した。ブロモ酢酸N−ヒドロキシスクシンイミド(59.9mg)(Aldrich−Sigma)をDMF(100μL)(Aldrich−Sigma)に溶解し、そしてCRM197の溶液に一滴ずつ添加した。ブロモ酢酸N−ヒドロキシスクシンイミドの添加に際して沈殿物が観察された。pHを確認した場合、それはpH6に低下した。反応混合物のpHを、より多くの0.1Mホウ酸緩衝液を添加することによりpH9に戻した。反応混合物をその後、穏やかに旋回させながら4℃で1時間攪拌した。混合物を、YM−10セントリプレップ遠心濃縮を使用して精製かつ濃縮し、そしてSephadex G−25上で溶離液として10mMホウ酸を使用して再精製した。ブラッドフォード試薬に対し陽性の画分を合わせ、そしてセントリプレップYM−10を使用して濃縮した。ブロモアセチル化の程度をブラッドフォードアッセイ(直線的)により測定した。濃度は5.36mg/mLであることが見出された(30mgを生じた)。最終濃度をその後5mg/mLになるように調節し、そして5%ショ糖中でさらなる使用まで冷凍庫中で保存した。
II.結合
各結合物について、融解したブロモアセチル化したCRM197を使用した。ペプチドをホウ酸緩衝液に溶解した(125mlの0.1Mホウ酸緩衝液中2.5mg)。わずかな不溶性が、AβペプチドKLVFFAEDC(配列番号45)、CLVFFAEDV(配列番号47)、CKLVFFAED(配列番号48)およびLVFFAEDC(配列番号50)で観察された。ブロモアセチル化されたCRM197(5mg/mL)をペプチド溶液/懸濁液で処理した。混合物中のペプチドおよびタンパク質の比は1:2であった。濁りが、ペプチドKLVFFAEDC(配列番号45)、CLVFFAEDV(配列番号47)、CKLVFFAED(配列番号48)およびKLVFFAEDC(配列番号45)を含む結合物の混合物中で観察された。該混合物をその後pHについて確認し(pH9)、そしてゆっくり旋回させながら4℃で一夜インキュベートした。混合物の最終濃度をインキュベーション前に3mg/mLにした。ペプチドCLVFFAEDV(配列番号47)およびLVFFAEDC(配列番号50)を含む結合物の混合物の濁りはインキュベーション後に消失した。しかしながら、KLVFFAEDC(配列番号45)およびCKLVFFAED(配列番号48)はなおわずかに濁っていた。可溶性の擬似タンパク質結合物もまた、システアミンで1:1(w/w)の比で調製した。合成したペプチドは約95%純度を伴いBIOSOURCEから得た。
オクタマー:
LVFFAEDVC(配列番号44)
KLVFFAEDC(配列番号45)
VFFAEDVGC(配列番号43)
CLVFFAEDV(配列番号47)
CKLVFFAED(配列番号48)
CVFFAEDVG(配列番号46)
ヘプタマー:
VFFAEDVC(配列番号49)
LVFFAEDC(配列番号50)
III.タンパク質上の未反応のリシン基のキャッピング:
未反応のリシンを、N−アセチルシステアミン(CMCA;Aldrich−Sigma)で1/1(w/w)の比で暗所で旋回させながら4℃で4時間キャッピングした。未反応のペプチドおよびキャッピング試薬を、PBS緩衝液(2L)に対するSlide−A−Lyzerカセット(Mカットオフ10,000)(Pierce)を使用する一夜(13時間)の透析により結合物から除去した。緩衝液交換および透析を2回行った(2×14時間)。わずかな不溶性がペプチドKLVFFAEDC(配列番号45)およびCKLVFFAED(配列番号48)を含む結合物中で観察された。全部の結合物をその後、保存剤中4℃で冷蔵庫中で保存した。
IV.タンパク質担体の特徴付け:
MALDI−TOF MSを使用して、ブロモアセチル化されたCRM197の質量および擬似結合物N−アセチルシステアミン−CRM197の質量を測定した。
CRM197およびブロモアセチル化CRM197の質量に基づき、11残基のリシンが修飾された。
(59941.46−58590.29)/122=11
式中;CRM197のMwは58624.29である
ブロモアセチル化CRM197のMwは59941.46である
ブロモ酢酸のMwは122である。
ブロモアセチル化の程度は28%以上であった。(CRM197中のリシンの総数は39であった)。これらの11個の修飾されたリシン残基から、10個がシステアミンで結合された。カップリング効率は90%であった。
(61143−59941)/119=10
式中;ブロモアセチル化CRM197のMwは59941.46である
擬似結合物のMwは61143である
N−アセチルシステアミンのMwは119である
(10/11)×100=90
V.トリス−トリシンプレキャストゲルを用いるSDS−PAGEウエスタンブロット分析によるペプチド−タンパク質結合物の特徴付け:
タンパク質−ペプチド結合物をウエスタンブロットにより分析した。レーンは:マーカー(レーン1);L−28375 24/01(レーン2);L−28375 24/02(レーン3);L−28375 24/03(レーン4);L−28375 24/04(レーン5);L−28375 24/05(レーン6);L−28375 24/06(レーン7)L−28375 24/07(レーン8);L−28375 24/08(レーン9);L−28375 24/09(擬似)(レーン10);およびBrAcCRM197(レーン11)である。マウスからのペプチド特異的モノクローナル抗体(248−6H9−806 Aβ 17−28)を一次抗体(抗血清)として使用した(3000倍希釈が最良であることが見出された)。ヤギ抗マウスIgG(H+L)−HRPが二次抗体(1000倍希釈)であった。全部の結合物が、擬似結合物および活性化されたCRM197を除き、一次抗体により認識されたことが観察された。(図10を参照されたい。)
タンパク質濃度
結合物サンプルのタンパク質濃度をPierce BCAアッセイにより測定した。(表15を参照されたい。)
アミノ酸分析
アミノ酸分析を実施して結合の程度を決定した。結合のT程度は、結合物中で見出されるCMCA(カルボキシメチルシステアミン)残基に基づき計算した。CMCAは、ペプチドとの結合後に未反応の活性化された部位をキャッピングするのに使用した。(表15を参照されたい。)
全部の比色アッセイはマイクロプレート分光光度計およびSOFTmax Proを使用して実施した。
Swiss WebsterマウスにおけるAβペプチド結合物の免疫原性試験
非近交系Swiss Websterマウスを、それぞれCRM197に若しくはAβ1−7CRM197と結合させたVFFAEDVG−C(配列番号43)、LVFFAEDV−C(配列番号44)、KLVFFAED−C(配列番号45)、C−VFFAEDVG(配列番号46)、C−LVFFAEDV(配列番号47)、C−KLVFFAED(配列番号48)、VFFAEDV−C(配列番号49)、LVFFAED−C(配列番号50)(全部アジュバントRC 529 SEとともに処方した)で免疫した。1群あたり10動物の9群を、試験の開始時(第0週)およびその後第4週にAβペプチド結合物の1種で皮下に免疫した。血清を、免疫化の前しかし同一日に収集した。
近交系Balb/cマウスにおけるAβペプチド結合物の免疫原性試験
近交系Balb/cマウスを先行する段落でのとおり免疫したが、しかし第12週に結合物およびアジュバントで追加免疫もまたした。
結果
双方の試験から血清を、Aβ13−28ペプチド特異的IgG抗体力価の分析のため収集している。Balb/cマウスからの血清もまた、分析のため、第12週の追加免疫の1日前およびその1週後に収集する。実施例11で使用した動物からの脾細胞を、Aβ1−42にわたるペプチド、完全長のAβ1−42、CRM197若しくはポリクローナル活性化物質の重なり合うプールでの刺激に対しin vitroで応答するそれらの潜在能力について評価する。分析はインターロイキン4および5ならびにインターフェロン−γについてのElispotの読み出しから構成される。完了時に、Aβペプチド結合物を上述されたとおりかつ実施例6に記述されたとおり評価する。
PSAPPマウスにおけるAβペプチド結合物の免疫原性試験
PSAPPマウスを、VFFAEDVG−C(配列番号43)、LVFFAEDV−C(配列番号44)、KLVFFAED−C(配列番号45)、C−VFFAEDVG(配列番号46)、C−LVFFAEDV(配列番号47)、C−KLVFFAED(配列番号48)、VFFAEDV−C(配列番号49)、LVFFAED−C(配列番号50)で免疫する。PSAPPマウス(変異体APPおよびPS1導入遺伝子を過剰発現する二重トランスジェニックマウス(PSAPP))はHolcombら(1998)Nature Medicine 4:97−11に記述されている。
PDAPPマウスにおけるAβペプチド結合物の免疫原性試験
PDAPPマウスを、VFFAEDVG−C(配列番号43)、LVFFAEDV−C(配列番号44)、KLVFFAED−C(配列番号45)、C−VFFAEDVG(配列番号46)、C−LVFFAEDV(配列番号47)、C−KLVFFAED(配列番号48)、VFFAEDV−C(配列番号49)、LVFFAED−C(配列番号50)で免疫する。PDAPPマウスは変異体のヒトAPP(APPV71F)を発現し、そして若齢でアルツハイマー病を発症する(Bardら(2000)Nature Medicine 6:916−919;Masliah Eら(1996)J Neurosci.15;16(18):5795−811)。
結果
双方の試験からの血清を、Aβ13−28ペプチド特異的IgG抗体力価の分析のため収集する。完了時に、Aβペプチド結合物を、上述されたとおりかつ実施例6および11に記述されたとおり、ならびに状況恐怖条件付け(contextual fear conditioning)(CFC)アッセイで評価することができる。
状況恐怖条件付けは、大部分の動物、例えば哺乳動物において例外的に信頼できかつ迅速に獲得される学習の一般的な形態である。試験動物は、嫌悪経験とのその関連により、以前は中立の刺激および/若しくは環境を恐れることを学習する(例えば、Fanselow、Anim.Learn.Behav.18:264−270(1990);Wehnerら、Nature Genet.17:331−334.(1997);Caldaroneら、Nature Genet.17:335−337(1997)を参照されたい)。
状況恐怖条件付けは、例えば、神経変性疾患若しくは障害、Aβに関係した疾患若しくは障害、アミロイド原性疾患若しくは障害のような疾患若しくは障害の結果としての認識機能若しくは機能不全、認識機能を遂げる好ましくない遺伝子変化の存在(例えば遺伝子突然変異、遺伝子破壊若しくは望ましくない遺伝子型)、および/または剤、例えばAβ結合物剤の認識能力に対する有効性を決定するのにとりわけ有用である。従って、CFCアッセイは、認識疾患若しくは障害、ならびにとりわけ脳の1種若しくはそれ以上の領域、例えば海馬、鉤状回、帯状皮質、前頭前皮質、鼻周囲皮質、感覚皮質および側頭葉内側部を冒す疾患若しくは障害を予防若しくは処置するための剤の治療効果の独立の試験および/若しくは検証方法を提供する。
典型的には、CFCアッセイは、標準的動物室、ならびに、聴覚(例えばある期間の85dbのホワイトノイズ)、嗅覚(例えばアーモンド若しくはレモン抽出物)、触覚(例えば床ケージの質感)および/または視覚的合図(光点滅)と対にした軽度のショック(例えば0.35mAの足ショック)を含んでなる条件付け訓練の使用を使用して実施する。嫌悪経験(ショック)に対する応答は、典型的に、不動(freezing)(呼吸を除く動きの非存在)の1つであるが、しかし、選択した試験動物に依存して、瞬き若しくは瞬膜反射の変化もまた包含しうる。嫌悪応答は、通常、条件付けられていない恐怖の基礎を測定するための訓練の第1日に特徴付けられ、その後の試験日での嫌悪応答の結果、例えば状況および/若しくは合図の存在下しかし嫌悪経験の非存在下での不動は、それぞれ状況および合図に条件付けられた恐怖と特徴づけられる。向上された信頼性のため、試験動物は、典型的には、長時間にわたり独立した技術者により別個に試験かつ評価される。付加的な実験デザインの詳細は、当該技術分野、例えばCrawley,JN、What’s Wrong with my Mouse;Behavioral Phenotyping of Transgenic and Knockout Mice、Wiley−Liss、ニューヨーク(2000)に見出し得る。
例示的試験動物(例えばモデル動物)は、アルツハイマー病のようなアミロイド原性障害に特徴的である顕著な症状若しくは病理学を表す哺乳動物(例えばげっ歯類若しくはヒト以外の霊長類)を包含する。モデル動物は、所望のものについての選択的に同系交配することにより創製しうるか、または、それらは、標的とされる遺伝子の異常な発現若しくは機能につながる、痴呆障害と関連する遺伝子中の標的とされる遺伝子変化(例えば遺伝子突然変異、遺伝子破壊)のような当該技術分野で公知であるトランスジェニック技術を使用して遺伝子的に工作しうる。例えば、APPを過剰発現しかつアミロイド斑の病的状態を発症しかつ/若しくはアルツハイマー病に特徴的である認識欠損を発症する、数種のトランスジェニックマウス系統が利用可能である(例えば、Gamesら、上記、Johnson−Woodら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94:1550(1997);Masliah EとRockenstein E.(2000)J Neural Transm Suppl.;59:175−83を参照されたい)。
あるいは、モデル動物は、アミロイド原性障害の特徴的な症状若しくは病理学と関連する解剖学的脳領域(例えば、海馬、扁桃体、鼻周囲皮質、内側中隔核、青斑、乳頭体)または特定のニューロン(例えばセロトニン作動性、コリン作動性若しくはドーパミン作動性ニューロン)の正常な機能を除去若しくは別の方法で妨害する化合物(例えば神経毒、麻酔薬)若しくは外科的技術(例えば定位的切除、軸索切断、横切開、吸引)を使用して創製し得る。ある好ましい態様において、動物モデルは、アミロイド原性障害と関連させる神経変性の病理学に加え、学習若しくは記憶と関連する顕著な認識欠損を表す。より好ましくは、該認識欠損は、モデル動物における疾患の進行がアミロイド原性疾患に罹っている被験体での進行の疾患と平行するような、増大する年齢とともに進行的に悪化する。
状況恐怖条件付け、および本明細書に記述される結合物の機能性を試験するための他のin vivoアッセイは、野性型マウス若しくは損なわれた記憶に至るある種の遺伝子変化を有するマウス、または脳脊髄液(CSF)若しくは血漿中の可溶性Aβの上昇されたレベルを表すマウスモデルを包含する神経変性疾患、例えばアルツハイマー病のマウスモデルを使用して実施しうる。例えば、アルツハイマー病の動物モデルは、加齢依存性の記憶欠損および斑を示すヒトアミロイド前駆体タンパク質の「スウェーデン型」突然変異(hAPPswe;Tg2576)を過剰発現するトランスジェニックマウスを包含する(Hsiaoら(1996)Science 274:99−102)。本明細書に記述される結合物のin vivo機能性はまた、Duffら(1996)Nature 383、710−713に記述されるPS−1変異体マウスを使用しても試験し得る。アルツハイマー病の他の遺伝子的に変えられたトランスジェニックモデルは、Masliah EとRockenstein E.(2000)J Neural Transm Suppl.59:175−83に記述されている。
多様な局面において、本発明の方法は、被験体における免疫治療の有効性を適して予測するアッセイの使用においてAβ結合物が同定された、被験体において認識を改善することが可能であるAβ結合物の投与を含んでなる。例示的態様において、該アッセイは、適する対照に比較して、動物への試験免疫学的試薬の投与後の動物の状況恐怖条件付け試験から決定されるところの認識を比較することに少なくとも部分的に基づくモデル動物アッセイである。CFCアッセイは、潜在的な治療的化合物での処置に際しての動物(典型的にはマウス若しくはラット)の認識の変化を評価する。ある態様において、評価される認識の変化は、記憶障害状態の改善若しくは記憶欠損の反転である。従って、CFCアッセイは、認識疾患、ならびにとりわけ脳の1種若しくはそれ以上の領域、例えば海馬、鉤状回、帯状皮質、前頭前皮質、鼻周囲皮質、感覚皮質および側頭葉内側部を冒す疾患若しくは障害を予防若しくは処置するための剤の治療効果の直接決定方法を提供する。こうしたCFCアッセイは、2004年12月15日出願の“Contextual Fear Conditioning for Predicting Immunotherapeutic Efficacy(免疫治療の有効性を予測するための状況恐怖条件付け)”と題された同時継続中の米国特許出願第60/XXX,XXX号(代理人整理番号ELN−058−1をもつ)、および“Contextual Fear Conditioning for Predicting Immunotherapeutic Efficacy(免疫治療の有効性を予測するための状況恐怖条件付け)”と題された米国特許出願第60/XXX,XXX号(代理人整理番号ELN−058−2をもつ)(それらの内容全体は引用することによりここに組み込まれる)にて論考されている。
Aβ/CRM197結合物を形成するためのタンパク質/ポリペプチド担体CRM197へのAβペプチドフラグメントの結合に使用されるプロセス化学を描く流れ図。 Aβ/CRM197結合物のようなペプチド免疫原−タンパク質/ポリペプチド結合物の結合の程度の評価としてのS−カルボキシメチルシステインおよびS−カルボキシメチルシステアミンの量的測定に使用される酸加水分解化学を描く流れ図。 Aβペプチド/CRM結合反応のpH依存性を描く図。 ペプチド:CRM比へのAβ−ペプチド/CRM結合の依存性を描く図。 Aβ1−7/CRM結合のキャッピング過程の確認。反応のpHは9.15であった。ペプチドとの反応時間は16時間であり、N−アセチルシステアミンでのキャッピングは8時間であった。 多様なペプチド:CRM比でのペプチドとの結合およびキャッピング。反応のpHは9.0であった。ペプチドとの反応時間は16時間であり、N−アセチルシステアミンでのキャッピングは8時間であった。 多様なアジュバントを伴うAβペプチド結合物での霊長類の免疫化後の霊長類血清の第36日の力価。 多様なアジュバントを伴うAβ−ペプチド結合物での霊長類の免疫化後の霊長類血清の第64日の力価。 日および処置群ごとの霊長類力価。霊長類は、アジュバントとしてミョウバン若しくはRC529を伴うAβ 1−7若しくはAβ 1−5 CRM197結合物で免疫し、そして抗Aβ抗体の力価を第29、36、57および54日に測定した。 ペプチド−タンパク質結合物を、トリス−トリシンプレキャストゲルを用いるSDS−PAGEウエスタンブロット分析を使用して特徴付けした。レーンは:マーカー(レーン1);L−28375 24/01(レーン2);L−28375 24/02(レーン3);L−28375 24/03(レーン4);L−28375 24/04(レーン5);L−28375 24/05(レーン6);L−28375 24/06(レーン7)L−28375 24/07(レーン8);L−28375 24/08(レーン9);L−28375 24/09(擬似)(レーン10);およびBrAcCRM197(レーン11)である。

Claims (29)

  1. 担体タンパク質に共有結合されたペプチド免疫原を含んでなる免疫原性結合物であって、式:
    式中、Cは、CRM 197 、化膿性連鎖球菌(Streptococcus pyogenes)ORF1224、化膿性連鎖球菌ORF1664、化膿性連鎖球菌ORF2452、及びクラミジア肺炎病原体(Chlamydia pneumoniae)ORF T858からなる群より選択される担体タンパク質であり
    dは、担体タンパク質のアミノ酸残基の誘導体化された官能基であり
    Pは、担体タンパク質のアミノ酸残基の誘導体化官能基にペプチド免疫原のアミノ酸残基の反応性基を介して共有結合されたAβフラグメントを含むペプチド免疫原であり
    Rは、担体タンパク質のアミノ酸残基の誘導体化官能基に共有結合されるキャッピング分子であり、それにより担体を用いない別の方法で生じないペプチド免疫原に対する所望の免疫応答を誘発する能を保持するよう担体タンパク質の官能性たれており、
    nは0より大きく38以下の整数であり、および
    pは0より大きく38以下の整数である、
    を有する、上記の免疫原性結合物。
  2. 担体タンパク質がCRM197である、請求項に記載の免疫原性結合物。
  3. Aβフラグメントが、Aβ(配列番号:21)の残基1−3、1−4、1−5、1−6、1−7、1−9、1−10、1−11、1−12、1−16、1−28、3−6、3−7、13−28、15−24、16−22、16−23、17−23、17−24、18−24、18−25、17−28、25−35、33−42、35−40および35−42よりなる群から選択される、請求項に記載の免疫原性結合物。
  4. ペプチド免疫原がさらに末端システイン残基を含み、ペプチド免疫原が担体のアミノ残基の誘導体化官能基に末端システイン残基を介して共有結合される、請求項1に記載の免疫原性結合物。
  5. 末端システイン残基がAβフラグメントのカルボキシ末端に位置する、請求項4に記載の免疫原性結合物。
  6. 末端システイン残基がAβフラグメントのアミノ末端に位置する、請求項4に記載の免疫原性結合物。
  7. AβフラグメントがAβ(配列番号:21)の残基1−7である、請求項5に記載の免疫原性結合物。
  8. AβフラグメントがAβ(配列番号:21)の残基16−23である、請求項5に記載の免疫原性結合物。
  9. キャッピング分子がアミノ基、ヒドロキシル基、システアミノ基、N−アセチルシステアミノ基およびエタノールアミノ基からなる群より選択される、請求項1に記載の免疫原性結合物。
  10. キャッピング分子がN−アセチルシステアミノ基である、請求項9に記載の免疫原性結合物。
  11. nが5以上であり25以下の整数である、請求項1に記載の免疫原性結合物。
  12. nが12以上であり20以下の整数である、請求項11に記載の免疫原性結合物。
  13. 担体タンパク質がCRM 197 であり、nが12以上であり15以下の整数である、請求項7に記載の免疫原性結合物。
  14. キャッピング分子がN−アセチルシステアミノ基である、請求項13に記載の免疫原性結合物。
  15. 担体タンパク質がCRM 197 であり、nが12以上であり15以下の整数である、請求項8に記載の免疫原性結合物。
  16. キャッピング分子がN−アセチルシステアミノ基である、請求項15に記載の免疫原性結合物。
  17. 式:
    を有する免疫原性結合物であって、
    式中、CはCRM 197 であり
    d は、CRM 197 の誘導体化されたリシン残基であり、
    Pは、Aβ(配列番号:21)の残基1−7及びC末端システイン残基を含むペプチド免疫原であって、C末端システイン残基を介して誘導体化リシン残基にペプチド免疫原が共有結合されており、
    Rは、CRM 197 の誘導体化リシン残基に共有結合されN−アセチルシステアミノ基を含むキャッピング分子であり、それにより担体を用いない別の方法では生じないペプチド免疫原に対する所望の免疫応答を誘発する能力を保持するように担体タンパク質の官能性が保たれており、
    nは0より大きく38以下の整数であり、および
    pは0より大きく38以下の整数である、
    免疫原性結合物。
  18. nが5以上であり25以下の整数である、請求項17に記載の免疫原性結合物。
  19. nが12以上であり15以下の整数である、請求項18に記載の免疫原性結合物。
  20. nが12である、請求項19に記載の免疫原性結合物。
  21. nが14である、請求項19に記載の免疫原性結合物。
  22. 前記ペプチド免疫原がDAEFRHD−C(配列番号:2)である、請求項19に記載の免疫原性結合物。
  23. 式:
    を有する免疫原性結合物であって、
    式中、CはCRM 197 であり
    d は、CRM 197 の誘導体化されたリシン残基であり、
    Pは、Aβ(配列番号:21)の残基16−23及びC末端システイン残基を含むペプチド免疫原であって、C末端システイン残基を介して誘導体化リシン残基にペプチド免疫原が共有結合されており、
    Rは、CRM 197 の誘導体化リシン残基に共有結合されN−アセチルシステアミノ基を含むキャッピング分子であり、それにより担体を用いない別の方法では生じないペプチド免疫原に対する所望の免疫応答を誘発する能力を保持するように担体タンパク質の官能性が保たれており、
    nは0より大きく38以下の整数であり、および
    pは0より大きく38以下の整数である、
    免疫原性結合物。
  24. nが5以上であり25以下の整数である、請求項23に記載の免疫原性結合物。
  25. nが12以上であり15以下の整数である、請求項24に記載の免疫原性結合物。
  26. 前記ペプチド免疫原がKLVFFAED−C(配列番号:45)である、請求項25に記載の免疫原性結合物。
  27. 1種若しくはそれ以上の製薬学的に許容できる賦形剤、希釈剤および/若しくはアジュバントと一緒に、請求項1〜26のいずれか1項に記載免疫原性結合物を含んでなる、免疫原性組成物。
  28. 1種若しくはそれ以上のアジュバントが、GM−CSF、529 SE、IL−12、リン酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、結核菌(Mycobacterium tuberculosis)、百日咳菌(Bordetella pertussis)、細菌リポ多糖、リン酸アミノアルキルグルコサミン化合物、MPLTM(3−O−脱アシル化モノホスホリルリピドA)、ポリペプチド、Quil A、STIMULONTM QS−21、百日咳トキシン(PT)、大腸菌(E.coli)熱不安定性トキシン(LT)、IL−1α、IL−1β、IL−2、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−10、IL−13、IL−14、IL−15、IL−16、IL−17、IL−18、インターフェロン−α、インターフェロン−β、インターフェロン−γ、G−CSF、TNF−αおよびTNF−βよりなる群から選択される、請求項27に記載の免疫原性組成物。
  29. 担体タンパク質が該担体タンパク質に共有結合されたペプチドリンカーをさらに含み、かつ、官能基が該ペプチドリンカーの置換基を含む請求項に記載の免疫原性結合物。
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