JP5347135B2 - 遺伝子工学操作されたlisteriaおよびその使用方法 - Google Patents

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Description

関連する出願の参照
本出願は,(a)米国特許出願11/395,197(2006年3月30日出願)の一部継続出願であり,これは米国特許仮出願60/784,576(2006年3月21日出願)および米国特許仮出願60/778,471(2006年3月1日出願)に基づく優先権を主張しており,(b)米国特許出願11/396,216(2006年3月30日出願)の一部継続出願であり,これは米国特許仮出願60/784,576(2006年3月21日出願)および米国特許仮出願60/778,471(2006年3月1日出願)に基づく優先権を主張しており,そして(c)米国特許仮出願60/784,576(2006年3月21日出願)および米国特許仮出願60/778,471(2006年3月1日出願)に基づく優先権を主張しており,これらのそれぞれの内容はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
連邦政府研究開発補助金に関する記述
本発明は,部分的には,米国政府のNational Cancer Institute NHI1K23CA104160−01による支援によりなされたものである。政府は本発明に対して一定の権利を有する。
発明の分野
本発明は,免疫系を刺激し,癌および感染を治療するのに有用な,遺伝子工学操作されたListeria細菌を提供する。また,Listeriaおよび他の細菌種を改変するのに有用なポリヌクレオチド,融合蛋白質パートナー,およびインテグレーションベクターも提供する。
発明の背景
癌および感染は,免疫系を調節する試薬を投与することにより治療することができる。これらの試薬には,ワクチン,サイトカイン,抗体,およびCpGオリゴデオキシヌクレオチドおよびイミダゾキノリンなどの小分子が含まれる(例えば,Becker(2005)Virus Genes 30:251−266;Schetter and Vollmer(2004)Curr.Opin.DrugDevel.7:204−210;Majewski,et al.(2005)Int.J.Dermatol.44:14−19),Hofmann,et al.(2005)J.Clin.Virol.32:86−91;Huber,et al.(2005)Infection 33:25−29;Carter(2001)Nature Revs.Cancer 1:118−129;Dechant and Valaerius(2001)Crit.Revs.Oncol.39:69−77;O’Connor,et al.(2004)Neurology 62:2038−2043を参照)。ワクチン類,例えば,伝統的なワクチン(不活性化全生物,抽出物または抗原),樹状細胞(DC)ワクチン,および核酸系のワクチンはすべて,癌および感染を治療するのに有用である(例えば,Robinson and Amara(2005)Nat.Med.Suppl.11:S25−S32;Plotkin(2005)Nat.Med.Suppl.11:S5−S11;Pashine,et al.(2005)Nat.Med.Suppl.11:S63−S68;Larche and Wraith(2005)Nat.Med.Suppl.11:S69−S76を参照)。免疫系を調節するのに有用な別の試薬はListeria monocytogenes(L.monocytogenes)であり,この試薬は癌および腫瘍を首尾よく治療することが証明されている(例えば,Brockstedt,et al.(2004)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 101:13832−13837;Brockstedt,et al(2005)Nat.Med.11:853−860);Starks,et al.(2004)J.Immunol.173:420−427;Shen,et al.(1995)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:3987−3991を参照)。
組換えListeria株は,ウイルスおよび腫瘍に対するワクチンとして開発されている(例えば,Starks,et al.(2004)J.Immunol.173:420−427;Gunn,et al.(2001)J.Immunol.167:6471−6479;Ikonomidis,et al.(1994)J.Exp.Med.180:2209−2218;Mata,et al.(2001)Vaccine19:1435−1445;Mata and Paterson(1999)J.Immunol.163:1449−1456;Mata,et al.(1998)J.Immunol.161:2985−2993;Friedman,et al.(2000)J.Virol.74:9987−9993;Soussi,et al.(2002)Vaccine 20:2702−2712;Saklani−Jusforgues,et al.(2003)Infect.Immun.71:1083−1090;Soussi,et al.(2000)Infect.Immunity68:1498−1506;Tvinnereim,et al.(2002)Infect.Immunity70:153−162;Rayevskaya,et al.(2002)J.Virol.76:918−922;Frankel,et al.(1995)J.Immunol.55:4775−4782;Jensen,et al.(1997)J.Virol.71:8467−8474;Jensen,et al.(1997)Immunol.Rev.158:147−157;Lin,et al.(2002)Int.J.Cancer 102:629−637;Peters,et al.(2003)FEMSImmunol.Med.Microbiol.35:243−253;Peters,et al.(2003)J.Immunol.170:5176−5187;Paterson(2003)Immunol.Res.27:451−462;Paterson and Johnson(2004)Expert Rev.Vaccines3:S119−S134;Ochsenbein,et al.(1999)Proc.Natl.Acad.Sci USA 96:9293−9298;Hess,et al.(2000)Adv.Immunol.75:1−88を参照)。
L.monocytogenesは,天然には肝臓および脾臓に,およびある程度は他の組織,例えば小腸に指向性を有する(例えば,Dussurget,et al.(2004)Ann.Rev.Microbiol.58:587−610;Gouin,et al.(2005)Curr.Opin.Microbiol.8:35−45;Cossart(2002)Int.J.Med.Microbiol.291:401−409;Vazquez−Boland,et al.(2001)Clin.Microbiol.Rev.14:584−640;Schluter,et al.(1999)Immunobiol.201:188−195を参照)。細菌が腸に存在する場合には,血流への通過はリステリアの蛋白質,例えばActAおよびインターナリンAにより媒介される(例えば,Manohar,et al.(2001)Infection Immunity 69:3542−3549;Lecuit,et al.(2004)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 101:6152−6157;Lecuit and Cossart(2002)Trends Mol.Med.8:537−542を参照)。細菌が一旦宿主細胞に入ると,L.monocytogenesのライフサイクルには,ファゴリソソームから細胞質への回避が関与する。このライフサイクルは,ファゴリソソームの内部に存在したままであるMycobacteriumのライフサイクルとは対照的である(例えば,Clemens,et al.(2002)InfectionImmunity 70:5800−5807;Schluter,et al.(1998)Infect.Immunity 66:5930−5938;Gutierrez,et al.(2004)Cell 119:753−766を参照)。L.monocytogenesのファゴリソソームからの回避は,リステリアの蛋白質,例えば,リステリオリシン(LLO),PI−PLC,およびPC−PLCにより媒介される(Portnoy,et al.(2002)J.Cell Biol.158:409−414を参照)。
癌または感染を治療するためのワクチンは,適当な試薬がないため,しばしば有効ではない。本発明は,抗原の発現または免疫プロセシングを増強するのに有用な,および癌および感染に対する生存率を増加するのに有用なポリヌクレオチド,融合蛋白質パートナー,プラスミドおよび細菌性ワクチンを提供することにより,この必要性を満たすものである。
発明の概要
本発明は,部分的には,腫瘍をもつ哺乳動物に,腫瘍抗原に連結されたActA系融合蛋白質をコードする核酸を含むよう遺伝子工学操作された減弱化Listeriaを投与すると,生存が増強されるという認識に基づくものである。
1つの観点においては,本発明は,融合蛋白質をコードする核酸配列と動作可能なように連結されているプロモーターを含むポリヌクレオチドを提供し,ここで,融合蛋白質は,(a)改変型ActAおよび(b)異種抗原を含む。ある態様においては,プロモーターは細菌プロモーター(例えば,リステリアのプロモーター)である。ある態様においては,プロモーターはActAプロモーターである。ある態様においては,改変型ActAはActAの少なくとも最初の59アミノ酸を含む。ある態様においては,改変型ActAはActAの最初の59アミノ酸より多くを含む。ある態様においては,改変型ActAは,最初の380アミノ酸未満,または最初の265アミノ酸未満を含む。ある態様においては,改変型ActAは,ActAの最初の59アミノ酸より多く,ActAの最初の380アミノ酸未満を含む。例えば,ある態様においては,改変型ActAは,ActAの少なくとも最初の約59アミノ酸およびActAの最初の約265アミノ酸未満を含む。ある態様においては,改変型ActAは,ActAの最初の59アミノ酸より多いが,ActAの最初の約265アミノ酸未満を含む。別の態様においては,改変型ActAはActAの最初の59アミノ酸より多いがActAの最初の380アミノ酸未満を含む。さらに別の態様においては,改変型ActAは,ActAの少なくとも最初の85アミノ酸およびActAの最初の125アミノ酸未満を含む。ある態様においては,改変型ActAは,ActAのアミノ酸1−100を含む。ある態様においては,改変型ActAは,ActAのアミノ酸1−100から構成される。異種抗原は非リステリア性であってもよい。ある態様においては,異種抗原は,癌細胞,腫瘍,または感染性因子であるか,またはこれらに由来する。ある態様においては,異種抗原は,癌,腫瘍,または感染性因子と,免疫学的に交叉反応性であるか,または少なくとも1つのエピトープを共有する。ある態様においては,異種抗原は腫瘍抗原であるか,または腫瘍抗原に由来する。ある態様においては,異種抗原は,メソセリンであるか,またはそれに由来する。例えば,ある態様においては,異種抗原は,ヒトメソセリンであるか,またはそれに由来する。ある態様においては,ListeriaはhMeso26またはhMeso38(下記の実施例VIIの表11を参照)である。ある態様においては,異種抗原はEphA2抗原性ペプチドを含まない。ある態様においては,融合蛋白質をコードする核酸配列はListeriaにおける発現用にコドン最適化されている。本発明はポリヌクレオチドを含むプラスミドおよび細胞を提供する。本発明はさらに,ポリヌクレオチドを含むListeria細菌(例えば,Listeria monocytogenes),ならびにListeriaを含むワクチンを提供する。Listeria細菌は,減弱化されていてもよい(例えば,actA欠失変異体またはactA挿入変異体)。ある態様においては,細菌は,actAおよび/またはinlBにおいて減弱化変異を含んでいてもよい。ある態様においては,Listeriaはそのゲノム中にポリヌクレオチドを含む。ある態様においては,ポリヌクレオチドは,リステリアのゲノムの病原性遺伝子中にインテグレートされている。ある態様においては,ポリヌクレオチド(または核酸)はListeriaのゲノムの病原性遺伝子中にインテグレートされており,ここで,ポリヌクレオチドのインテグレーションは,(a)病原性遺伝子の発現を中断させる(disrupt)か,および/または,(b)病原性遺伝子のコーディング配列を中断させる。ある態様においては,病原性遺伝子はprfA依存性である。別の態様においては,病原性遺伝子はprfA非依存性である。ある態様においては,核酸またはポリヌクレオチドは,ListeriaのゲノムのactA座および/またはinlB座にインテグレートされている。ある態様においては,Listeriaはポリヌクレオチドを含むプラスミドを含む。本発明はListeriaを含む免疫原性組成物および医薬組成物を提供する。本発明はまた,哺乳動物(例えばヒト)において異種抗原に対する免疫応答を刺激する方法を提供し,この方法は,有効量のListeria(またはListeriaを含む有効量の組成物)を哺乳動物に投与することを含む。例えば,本発明はまた,癌または感染性因子からのまたはこれらに由来する抗原に対する免疫応答を刺激する方法を提供し,この方法は,癌または感染性因子を有する哺乳動物に有効量のListeria(またはListeriaを含む組成物)を投与することを含み,ここで,異種抗原は,癌または感染性因子からのまたはこれに由来する抗原と少なくとも1つのエピトープを共有するか,または免疫学的に交叉反応性である。ある態様においては,改変型ActA配列を融合蛋白質中に含めることにより,ポリヌクレオチドを含むListeriaの免疫原性が増強される(例えば,改変型ActAではなく異種抗原および非ActAシグナル配列および/またはリーダー配列を含む融合蛋白質をコードするポリヌクレオチドを含むListeriaの免疫原性と比較して)。ある態様においては,融合蛋白質中に改変型ActA配列を含めることにより,Listeriaにおける異種抗原の発現および/または分泌が増強される(例えば,改変型ActAではなく非ActAシグナル配列および/またはリーダー配列に融合された異種抗原のListeriaにおける発現および/または分泌と比較して)。
は少なくとも7つの核酸配列がリステリアのゲノム中にインテグレートされている。
別の観点においては,本発明は,改変型ActA(例えばactA−N−100)をコードし,異種抗原をコードする第2の核酸と動作可能なように連結されかつインフレームである,第1の核酸を含むポリヌクレオチドを提供する。ある態様においては,改変型ActAは,ActAの少なくとも最初の59アミノ酸を含むが,ActAの最初の約265アミノ酸より少ないアミノ酸配列を含む。ある態様においては,改変型ActAは,ActAの最初の59アミノ酸より多いがActAの最初の約265アミノ酸より少ないアミノ酸配列を含む。ある態様においては,第1の核酸はActAのアミノ酸1−100をコードする。ある態様においては,ポリヌクレオチドはゲノム性である。例えば,ポリヌクレオチドはactAまたはinlB遺伝子中にインテグレートさせてもよい。別のいくつかの態様においては,ポリヌクレオチドはプラスミド系である。ある態様においては,ポリヌクレオチドは以下の1またはそれ以上と動作可能なように連結されている:(a)actAプロモーター;または(b)actAプロモーターではない細菌プロモーター。ある態様においては,異種抗原は,癌細胞,腫瘍,または感染性因子であるか,またはこれらに由来する。ある態様においては,異種抗原は,癌,腫瘍,または感染性因子と免疫学的に交叉反応性であるか,または少なくとも1つのエピトープを共有する。ある態様においては,異種抗原は,メソセリン(例えば,ヒトメソセリン)であるか,またはこれに由来する。本発明はさらに,ポリヌクレオチドを含むListeria細菌(例えば,Listeria monocytogenes)ならびにListeriaを含むワクチンを提供する。ある態様においては,ListeriaはhMeso26またはhMeso38である(下記の実施例VIIの表11を参照)。本発明はまた,癌(例えば,腫瘍または前癌性細胞)または感染性因子(例えば,ウイルス,病原性細菌,または寄生虫生物)からのまたはこれに由来する抗原に対する免疫応答を刺激する方法を提供し,この方法は,癌または感染性因子を有する哺乳動物にListeriaを投与することを含み,ここで,異種抗原は,癌または感染性因子からのまたはこれらに由来する抗原と少なくとも1つのエピトープを共有するか,または免疫学的に交叉反応性である。この方法のある態様においては,刺激は,Listeriaを投与しない場合の免疫応答に対するものである。この方法のある態様においては,異種抗原は,癌細胞,腫瘍,または感染性因子からのものであるかまたはこれに由来する。
別の観点においては,本発明は,改変型actAをコードする第1の核酸を含むポリヌクレオチドを提供し,ここで,改変型actAは,(a)actAのアミノ酸1−59,(b)宿主細胞細胞骨格のactA媒介性制御用の少なくとも1つのドメイン中の不活性化変異,その欠失,またはその前でのトランケーションを含み,ここで,第1の核酸は異種抗原をコードする第2の核酸と動作可能なように連結されかつインフレームである。ある態様においては,改変型ActAは,ActAの最初の59アミノ酸より多いアミノ酸配列を含む。ある態様においては,ドメインはコフィリンホモロジー領域(KKRR(配列番号23))である。ある態様においては,ドメインはリン脂質コア結合ドメイン(KVFKKIKDAGKWVRDKI(配列番号20))である。ある態様においては,少なくとも1つのドメインは,ActAの4つすべてのプロリンリッチドメイン(FPPPP(配列番号21),FPPPP(配列番号21),FPPPP(配列番号21),FPPIP(配列番号22))を含む。ある態様においては,改変型actAはactA−N100である。ある態様においては,ポリヌクレオチドはゲノム性(genomic)である。ある態様においては,ポリヌクレオチドはゲノム性ではない。ある態様においては,ポリヌクレオチドは以下の1またはそれ以上と動作可能なように連結されている:(a)actAプロモーター;または(b)actAプロモーターではない細菌(例えば,リステリア)プロモーター。本発明はまた,ポリヌクレオチドを含むListeria細菌(例えば,Listeria monocytogenes),ならびにListeriaを含むワクチンを提供する。ある態様においては,ListeriaはactAおよび/またはinlBに減弱化変異を含む。ある態様においては,ListeriaはhMeso26またはhMeso38である(下記の実施例VIIの表11を参照)。本発明はまた,癌または感染性因子からのまたはこれに由来する抗原に対する免疫応答を刺激する方法を提供し,この方法は,癌または感染性因子を有する哺乳動物にListeriaを投与することを含み,ここで,異種抗原は,癌または感染性因子からのまたはこれに由来する抗原と少なくとも1つのエピトープを共有するかまたは免疫学的に交叉反応性である。ある態様においては,刺激はListeriaを投与しない場合の免疫応答に対する相対値である。ある態様においては,癌は,腫瘍または前癌性細胞を含む。ある態様においては,感染性因子は,ウイルス,病原性細菌,または寄生虫生物を含む。ある態様においては,異種抗原は,癌細胞,腫瘍,または感染性因子であるかまたはこれに由来する。ある態様においては,異種抗原は,癌,腫瘍,または感染性因子と免疫学的に交叉反応性であるかまたは少なくとも1つのエピトープを共有する。ある態様においては,異種抗原は,メソセリンであるかまたはこれに由来する。例えば,ある態様においては,異種抗原は,ヒトメソセリンであるかまたはこれに由来する。ある態様においては,ポリヌクレオチド中に改変型ActA配列が含まれることにより,Listeriaにおける異種抗原の発現および/または分泌が増強される。ある態様においては,ポリヌクレオチド中に改変型ActA配列が含まれることにより,Listeriaを含むワクチン組成物の免疫原性が増強される。
さらに別の観点においては,本発明は,ファージインテグラーゼをコードする第1の核酸,ファージ付着部位(attPP’部位)をコードする第2の核酸,および異種抗原または制御核酸をコードする第3の核酸を含むプラスミドを提供し,ここで,プラスミドは,異種抗原をコードする核酸の細菌のゲノム中の,プラスミドのattPP’部位と適合性の細菌付着部位(attBB’部位)における部位特異的インテグレーションを媒介するのに有用である。ある態様においては,それぞれの核酸はL.innocua 0071に由来してもよく,それぞれの核酸はL.innocua 1765に由来してもよく,それぞれの核酸はL.innocua 2601に由来してもよく,またはそれぞれの核酸はL.monocytogenes f6854_2703に由来してもよい。ある態様においては,第1の核酸はphiC31インテグラーゼをコードする。ある態様においては,プラスミドはpINTのポリヌクレオチド配列;またはpINTをコードするポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチドであり,ここで,ハイブリダイズ可能なポリヌクレオチドは,細菌ゲノム中のpINTにより用いられているものと同じ細菌付着部位(attBB’)における部位特異的インテグレーションを媒介することができる。ある態様においては,細菌のゲノムは,Listeria,Bacillus anthracis,またはFrancisella tularensisのゲノムである。ある態様においては,異種抗原は,癌細胞,腫瘍,または感染性因子であるかまたはこれらに由来する。ある態様においては,制御核酸は細菌付着部位(attBB’)である。ある態様においては,プラスミドはさらに,第1のlox部位をコードする第4の核酸,第2のlox部位をコードする第5の核酸,および選択マーカーをコードする第6の核酸を含み,ここで,第1のlox部位および第2のlox部位は第6の核酸と動作可能なように連結されており,動作可能なように連結されているlox部位は,Creリコンビナーゼにより触媒される第6の核酸の切り出しを媒介するのに有用である。ある態様においては,第1のlox部位はloxP部位であり,第2のlox部位はloxP部位である。ある態様においては,プラスミドはさらに非適合性細菌付着部位(attBB’)を含み,ここで,非適合性attBB’部位はファージ付着部位(attPP’)と適合性ではない。ある態様においては,プラスミドはさらに,第1の核酸と動作可能なように連結されている第1のプロモーター,および第3の核酸と動作可能なように連結されている第2のプロモーターを含む。本発明はさらに,細菌のゲノムを改変する方法を提供し,この方法は,細菌をプラスミドでトランスフェクションし,インテグレーションに適した条件下で第3の核酸の細菌のゲノム中に,インテグラーゼにより触媒されるインテグレーションが生ずるようにすることを含む。この方法のある態様においては,細菌は,Listeria,Bacillus anthracis,またはFrancisella tularensisである。
本発明はさらに,(a)細菌のゲノムに相同の第1の領域をコードする第1の核酸,(b)細菌のゲノムに相同の第2の領域をコードする第2の核酸,および(c)細菌付着部位(attBB’)を含む第3の核酸を含むプラスミドを提供し,ここで,第3の核酸は,第1の核酸と第2の核酸に挟まれており,第1の核酸および第2の核酸は互いに動作可能なように連結されており,第3の核酸の細菌のゲノム中への相同的インテグレーションを媒介することができる。ある態様においては,細菌付着部位(attBB’)は以下のattBB’を含む:リステリアのtRNA Arg−attBB’;リステリアのcomK attBB’;Listeria innocua 0071;Listeria innocua 1231;Listeria innocua 1765;Listeria innocua 2610;またはListeria monocytogenes f6854_2703;またはphiC31。ある態様においては,ゲノムは,Listeria,Bacillus anthracis,またはFrancisella tularensisのゲノムである。ある態様においては,第3の核酸は,第1のlox部位と第2のlox部位に挟まれた選択マーカーをコードしており,ここで,lox部位はCreリコンビナーゼにより基質として認識され,Creリコンビナーゼにより触媒される第3の核酸の切り出しを可能とし,選択マーカーは第3の核酸の細菌のゲノムへのインテグレーションを検出するのに有用である。ある態様においては,第1のlox部位はloxP部位であり,第2のlox部位はloxP部位である。ある態様においては,第3の核酸は抗生物質耐性遺伝子を含む。ある態様においては,第1の核酸は病原性因子遺伝子の第1の領域に相同であり,第2の核酸は病原性因子遺伝子の第2の領域に相同であり,ここで,病原性因子遺伝子の第1の領域および第2の領域は,互いに異なるものであり,互いに重複しない。ある態様においては,病原性因子遺伝子の第1の領域は病原性因子遺伝子の第2の領域と共有結合的に接触しているかまたは隣接している。別の態様においては,病原性因子遺伝子の第1の領域は病原性因子遺伝子の第2の領域と共有結合的に接触しておらず,その周囲に共有結合的に存在しない。本発明はさらに,プラスミドのインテグレーションにより改変された細菌を提供する。ある態様においては,インテグレーションは,成長または拡散を媒介するのに必要なゲノムの領域中で生ずる。別の態様においては,インテグレーションは,成長または拡散を媒介するのに必要ではないゲノムの領域中で生ずる。
さらに別の観点においては,本発明は,ゲノムが第1の核酸を挟む,動作可能なように連結された2つの異種リコンビナーゼ結合部位を含むポリヌクレオチドを含み,2つの部位は:(a)2つのlox部位;または(b)2つのFrt部位であり,2つのlox部位により挟まれた核酸はCreリコンビナーゼにより切り出されることができ,2つのFrt部位により挟まれた核酸はFLPリコンビナーゼにより切り出されることができる,細菌を提供する。ある態様においては,2つのlox部位は両方ともloxP部位である。ある態様においては,第1の核酸は選択マーカーまたは異種抗原をコードする。ある態様においては,第1の核酸は抗生物質耐性遺伝子をコードする。ある態様においては,細菌はListeria,Bacillus anthracis,またはFrancisella tularensisである。ある態様においては,ポリヌクレオチドはさらに第2の核酸を含み,ここで,第2の核酸は,第1のおよび第2の異種リコンビナーゼ結合部位に挟まれておらず,これらと動作可能なように連結されていない。ある態様においては,第2の核酸は,異種抗原;または細菌付着部位(attBB’)の一方または両方をコードする。ある態様においては,異種抗原は,癌細胞,腫瘍,または感染性因子であるかまたはこれらに由来する。本発明はさらに,第1の核酸を細菌のゲノムから切り出す方法を提供し,この方法は,ゲノムをCreリコンビナーゼまたはFLPリコンビナーゼと接触させ,そして切り出しを可能とするか容易にする条件下でリコンビナーゼが第1の核酸の切り出しを触媒できるようにすることを含み,ここで,(a)第1の核酸はlox部位により挟まれており,リコンビナーゼはCreリコンビナーゼであるか;または(b)第1の核酸はFrt部位により挟まれており,リコンビナーゼはFLPリコンビナーゼである。ある態様においては,リコンビナーゼは細菌中で過渡的に発現される。
別の観点においては,本発明はゲノムが異種抗原をコードする核酸を含むポリヌクレオチドを含むListeria(例えば,Listeria monocytogenes)を提供する。ある態様においては,異種抗原をコードする核酸は部位特異的組換えまたは相同組換えによりゲノム中にインテグレートされている。ある態様においては,ゲノム中のインテグレーションの部位はtRNAArg座である。ある態様においては,ゲノム中の核酸の存在はListeriaを減弱化する。ある態様においては,異種抗原をコードする核酸は病原性遺伝子の遺伝子座にインテグレートされている。ある態様においては,異種抗原をコードする核酸はactA座にインテグレートされている。ある態様においては,異種抗原をコードする核酸はinlB座にインテグレートされている。ある態様においては,Listeriaのゲノムは,第1の遺伝子座(例えば,actA座)インテグレートにされている異種抗原をコードする第1の核酸,および第2の遺伝子座(例えば,inlB座)にインテグレートされている第2の異種抗原をコードする第2の核酸を含む。第1の異種抗原および第2の異種抗原は,互いに同一であってもよく,異なっていてもよい。ある態様においては,第1の異種抗原および第2の異種抗原は互いに異なるが,同じ腫瘍抗原または感染性因子抗原に由来する。ある態様においては,第1の異種抗原および第2の異種抗原はそれぞれ,癌細胞,腫瘍,または感染性因子に由来する抗原の異なるフラグメントである。ある態様においては,インテグレートした核酸は,改変型ActAおよび異種抗原を含む融合蛋白質をコードする。ある態様においては,異種抗原をコードする少なくとも2つ,少なくとも3つ,少なくとも4つ,少なくとも5つ,少なくとも6つまたは少なくとも7つの核酸配列がリステリアのゲノム中にインテグレートされている。
別の観点においては,本発明はゲノムを含むListeria細菌を提供し,ここで,ゲノムは異種抗原をコードする核酸を含むポリヌクレオチドを含み,ここで,核酸はゲノムの病原性遺伝子中にインテグレートされている。ある態様においては,Listeriaは,病原性遺伝子の発現の中断または病原性遺伝子のコーディング配列の中断により減弱化されている。ある態様においては,ポリヌクレオチドのインテグレーションは病原性遺伝子の発現を中断させるか,または病原性遺伝子のコーディング配列を中断させる。ある態様においては,病原性遺伝子のすべてまたは一部が欠失している。ある態様においては,病原性遺伝子のいずれも欠失していない。ある態様においては,インテグレーションはListeriaを減弱化させる。ある態様においては,病原性遺伝子はprfA依存性である。別の態様においては,病原性遺伝子はprfA非依存性である。ある態様においては,病原性遺伝子は細菌の成長または拡散に必要である。ある態様においては,病原性遺伝子は細菌の成長および拡散に必要ではない。ある態様においては,病原性遺伝子はactAまたはinlBである。ある態様においては,Listeria細菌はListeria monocytogenesである。ある態様においては,異種抗原は,癌細胞,腫瘍,または感染性因子からのものであるかまたはこれらに由来する。ある態様においては,異種抗原はメソセリン(例えば,ヒトメソセリン)であるかまたはメソセリンに由来する。ある態様においては,核酸は改変型ActAおよび異種抗原を含む融合蛋白質をコードする。ある態様においては,細菌は第2の病原性遺伝子中にインテグレートされている第2の異種抗原をコードする第2の核酸を含む。本発明はListeria細菌を含むワクチンを提供する。本発明はさらに,哺乳動物において異種抗原に対する免疫応答を刺激する方法を提供し,この方法は,有効量のListeria細菌,またはListeria細菌を含む有効量の組成物を哺乳動物に投与することを含む。
さらに別の観点においては,本発明は,Listeria細菌(例えば,減弱化細菌)を製造する方法を提供し,この方法は,Listeria細菌のゲノムの病原性遺伝子中にポリヌクレオチドをインテグレートさせることを含み,ここで,ポリヌクレオチドは異種抗原をコードする核酸を含む。ある態様においては,Listeriaは病原性遺伝子の発現を中断させるかまたは病原性遺伝子のコーディング配列を中断させることにより減弱化されている。ある態様においては,ポリヌクレオチドのインテグレーションは病原性遺伝子の発現を中断させるか,または病原性遺伝子のコーディング配列を中断させる。ある態様においては,ポリヌクレオチドのインテグレーションにより,(a)と(b)の両方が生ずる。ある態様においては,この方法は,ワクチンにおいて用いるためのListeria細菌を製造する。ある態様においては,ポリヌクレオチドは相同組換えにより病原性遺伝子中にインテグレートされている。ある態様においては,ポリヌクレオチドは部位特異的組換えによりインテグレートされている。ある態様においては,ポリヌクレオチドのインテグレーションの間に病原性遺伝子のすべてまたは一部が欠失する。別の態様においては,インテグレーションの間に病原性遺伝子のいずれも欠失しない。ある態様においては,病原性遺伝子はactAまたはinlBである。ある態様においては,異種抗原は,癌細胞,腫瘍,または感染性因子からのものであるかまたはこれらに由来する。ある態様においては,異種抗原はメソセリン(例えば,ヒトメソセリン)であるか,またはメソセリンに由来する。ある態様においては,核酸は改変型ActAおよび異種抗原を含む融合蛋白質をコードする。本発明はさらに,この方法により製造されるListeria細菌,およびこの細菌を含むワクチン組成物を提供する。本発明はまた,この方法により製造されるListeria細菌の特性を有するListeria細菌,ならびにこの細菌を含むワクチンを提供する。有効量のListeria細菌,またはListeria細菌を含む有効量の組成物を投与することを含む,哺乳動物において異種抗原に対する免疫応答を刺激する方法も提供される。
別の観点においては,本発明は,ゲノムを含むListeria細菌を提供し,ゲノムは,異種抗原をコードする核酸を含むポリヌクレオチドを含み,核酸は成長または拡散を媒介するのに必要な遺伝子中にインテグレートされている。ある態様においては,ポリヌクレオチドのインテグレーションにより,Listeriaは成長または拡散について減弱化される。ある態様においては,遺伝子の一部または全部が欠失している。ある態様においては,いずれの遺伝子も欠失していない。ある態様においては,遺伝子はactAである。ある態様においては,Listeria細菌はListeria monocytogenesである。ある態様においては,異種抗原は,癌細胞,腫瘍,または感染性因子からのものであるか,またはこれらに由来する。ある態様においては,異種抗原はメソセリン(例えば,ヒトメソセリン)であるか,またはメソセリンに由来する。ある態様においては,核酸は改変型ActAおよび異種抗原を含む融合蛋白質をコードする。本発明は,Listeria細菌を含むワクチンを提供する。本発明はさらに,哺乳動物において異種抗原に対する免疫応答を刺激する方法を提供し,この方法は,有効量のListeria細菌またはListeria細菌を含む有効量の組成物を哺乳動物に投与することを含む。
さらに別の観点においては,本発明は,Listeria細菌(例えば,減弱化細菌)を製造する方法を提供し,この方法は,Listeria細菌のゲノム中の成長または拡散を媒介するのに必要な遺伝子中にポリヌクレオチドをインテグレートさせることを含み,ポリヌクレオチドは異種抗原をコードする核酸を含む。ある態様においては,ポリヌクレオチドのインテグレーションによりListeriaは成長または拡散について減弱化される。ある態様においては,この方法は,ワクチンにおいて用いるためのListeria細菌を製造する。ある態様においては,ポリヌクレオチドは相同組換えにより遺伝子中にインテグレートされている。ある態様においては,ポリヌクレオチドは部位特異的組換えによりインテグレートされている。ある態様においては,ポリヌクレオチドのインテグレーションの間に,成長または拡散を媒介するのに必要な遺伝子の全部または一部が欠失する。別の態様においては,インテグレーションの間にいずれの遺伝子も欠失しない。ある態様においては,成長または拡散を媒介するのに必要な遺伝子はactAである。ある態様においては,異種抗原は,癌細胞,腫瘍,または感染性因子からのものであるか,またはこれらに由来する。ある態様においては,異種抗原は,メソセリン(例えば,ヒトメソセリン)であるか,またはメソセリンに由来する。ある態様においては,核酸は改変型ActAおよび異種抗原を含む融合蛋白質をコードする。本発明はさらに,この方法により製造されるListeria細菌,および細菌を含むワクチン組成物を提供する。本発明はまた,この方法により製造されるListeria細菌の特性を有するListeria細菌,ならびに細菌を含むワクチンを提供する。有効量のListeria細菌,またはListeria細菌を含む有効量の組成物を投与することを含む,哺乳動物において異種抗原に対する免疫応答を刺激する方法も提供される。
さらに別の観点においては,本発明は,ゲノムを含むListeria細菌を提供し,ここで,ゲノムは,異種抗原をコードする核酸を含むポリヌクレオチドを含み,ここで,核酸は,ゲノムの病原性遺伝子中にインテグレートされており,細菌は,病原性遺伝子の発現の中断または病原性遺伝子のコーディング配列の中断により減弱化されている。ある態様においては,病原性遺伝子の全部または一部が欠失している。ある態様においては,いずれの病原性遺伝子も欠失していない。ある態様においては,病原性遺伝子はactAまたはinlBである。ある態様においては,ListeriaはListeria monocytogenesである。ある態様においては,異種抗原は,癌細胞,腫瘍,または感染性因子からのものであるかまたはこれらに由来する。ある態様においては,細菌はさらに第2の病原性遺伝子中にインテグレートされた第2の異種抗原をコードする第2の核酸を含む。ある態様においては,核酸は改変型ActAおよび異種抗原を含む融合蛋白質をコードする。さらに,Listeria細菌を含むワクチンが提供され,哺乳動物において異種抗原に対する免疫応答刺激する方法も提供される。この方法は,有効量のListeria細菌またはListeria細菌を含む有効量の組成物を哺乳動物に投与することを含む。
さらに別の観点においては,本発明は,ワクチンにおいて用いるためのListeria細菌を製造する方法を提供し,この方法は,ポリヌクレオチドをListeria細菌のゲノムの病原性遺伝子中にインテグレートさせることを含み,ここで,ポリヌクレオチドは異種抗原をコードする核酸を含み,細菌は病原性遺伝子の発現の中断または病原性遺伝子のコーディング配列の中断により減弱化されている。ある態様においては,ポリヌクレオチドは相同組換えにより病原性遺伝子中にインテグレートされている。ある態様においては,ポリヌクレオチドの病原性遺伝子中へのインテグレーションの間に,病原性遺伝子の全部または一部が欠失する。ある態様においては,病原性遺伝子はactAまたはinlBである。本発明はさらに,この方法により製造されたListeria細菌を提供する。
別の観点においては,本発明はワクチンにおいて用いるためのListeria細菌を製造する方法を提供し,この方法は,ポリヌクレオチドをListeria細菌のゲノムの病原性遺伝子中にインテグレートさせることを含み,ここで,ポリヌクレオチドは異種抗原をコードする核酸を含み,Listeria細菌は病原性遺伝子の変異により減弱化されるかまたは減弱化されている。本発明はさらに,この方法により製造されるListeria細菌を提供する。
上述の観点ならびに本明細書に記載される他の観点のそれぞれのある態様においては,Listeriaは細胞から細胞への拡散,および/または非食細胞中への侵入に関して減弱化されている。例えば,ある態様においては,ListeriaはactAおよび/またはinlB中に減弱化変異を含む。上述の観点ならびに本明細書に記載される他の観点のそれぞれのある態様においては,異種抗原を含む融合蛋白質をコードするポリヌクレオチドおよび/または核酸は,ゲノムの病原性遺伝子中にインテグレートされている。
上述の観点ならびに本明細書に記載される他の観点のそれぞれのある態様においては,異種抗原は前立腺幹細胞抗原(PSCA)(例えば,ヒトPSCA)または,PSCAに由来する抗原である。
上述の観点ならびに本明細書に記載される他の観点のそれぞれのある態様においては,異種抗原はメソセリンまたはメソセリンに由来する抗原である。
上述の観点ならびに本明細書に記載される他の観点のそれぞれのある態様においては,ポリヌクレオチドは2つの核酸配列を含み,このそれぞれは,異種抗原を含む融合蛋白質をコードする。さらに別の態様においては,ポリヌクレオチドは3つの核酸を含み,このそれぞれは異種抗原を含む融合蛋白質をコードする。ある態様においては,ポリヌクレオチドは4つまたはそれ上の核酸を含み,このそれぞれは異種抗原を含む融合蛋白質をコードする。
別の観点においては,本発明はゲノムを含むListeria細菌を提供し,ここで,ゲノムは,(a)第1の異種抗原をコードする第1の核酸を含む第1のポリヌクレオチド,および(b)第2の異種抗原をコードする第2の核酸を含む第2のポリヌクレオチドを含み,ここで,第1のポリヌクレオチドはゲノムの病原性遺伝子中にインテグレートされており,ポリヌクレオチドは異種抗原をコードする核酸を含み,第2のポリヌクレオチドはゲノム中にインテグレートされている。ある態様においては,細菌は,病原性遺伝子の発現の中断により,または病原性遺伝子のコーディング配列の中断により減弱化されている。ある態様においては,第1のポリヌクレオチドのインテグレーションは,病原性遺伝子の発現を中断させるか,または病原性遺伝子のコーディング配列を中断させる。ある態様においては,病原性遺伝子の全部または一部が欠失している。別のある態様においては,いずれの病原性遺伝子も欠失していない。ある態様においては,病原性遺伝子はactAまたはinlBである。ある態様においては,ListeriaはListeria monocytogenesである。ある態様においては,第1の異種抗原および第2の異種抗原は,癌細胞,腫瘍,または感染性因子からのものであるか,またはこれらに由来する。ある態様においては,第1の異種抗原および/または第2の異種抗原は,メソセリン,メソセリンに由来する抗原,PSCA,またはPSCAに由来する抗原である(例えば,第1の異種抗原はメソセリンであってもよく,第2の異種抗原はPSCAであってもよい)。ある態様においては,第2のポリヌクレオチドは,ゲノムの病原性遺伝子中にインテグレートされており,Listeriaは病原性遺伝子の発現の中断または病原性遺伝子のコーディング配列の中断により減弱化されていてもよい。ある態様においては,第2のポリヌクレオチドはactAまたはinlB内にインテグレートされている。ある態様においては,第2のポリヌクレオチドはゲノムの病原性遺伝子を含まない領域にインテグレートされている。ある態様においては,第2のポリヌクレオチドはtRNAArg座にインテグレートされている。ある態様においては,第1の核酸および/または第2の核酸は,改変型ActA(例えば,ActA−N100)および第1の異種抗原または第2の異種抗原を含む融合蛋白質をコードする。ある態様においては,第1の核酸および/または第2の核酸は,シグナル配列および第1の異種抗原または第2の異種抗原を含む融合蛋白質をコードし,ここで,シグナル配列は,ActAシグナル配列,p60シグナル配列,LLOシグナル配列,BaPaシグナル配列,Llusp45シグナル配列,またはPhoDシグナル配列である。さらに,Listeria細菌を含むワクチンも提供される。有効量のListeria細菌,またはListeria細菌を含む有効量の組成物を哺乳動物に投与することを含む,哺乳動物において異種抗原に対する免疫応答を刺激する方法も提供される。ある態様においては,Listeriaのゲノムはさらに第3の異種抗原をコードする第3の核酸を含む第3のポリヌクレオチドを含み,第3のポリヌクレオチドはゲノム中にインテグレートされている。
上述の観点ならびに本明細書に記載される他の観点のそれぞれのある態様においては,ゲノムの領域にインテグレートされている,異種抗原または異種抗原を含む融合蛋白質をコードする核酸を含むポリヌクレオチドは,さらに,一旦インテグレートした後に核酸の発現に必要なプロモーターおよび/または他の制御配列を含む。別のある態様においては,異種抗原または異種抗原を含む融合蛋白質をコードする核酸を含むポリヌクレオチドは,核酸がListeriaゲノム中にすでに存在するプロモーターおよび/または分泌シグナルと動作可能なように連結されるように,ゲノムの領域にインテグレートされている。ある態様においては,病原性遺伝子中に挿入されているポリヌクレオチドはコーディング領域に挿入されている。別のある態様においては,ポリヌクレオチドは病原性遺伝子の非コーディング領域に挿入されている。
上述の観点ならびに本明細書に記載される他の観点のそれぞれのある態様においては,Listeriaゲノム中にインテグレートされているポリヌクレオチドは,相同組換えによりインテグレートされたものである。別のある態様においては,ポリヌクレオチドは,部位特異的インテグレーションによりListeriaゲノム中にインテグレートされている。
ある態様においては,本発明は,ヒトメソセリンまたはその誘導体をコードする第2の核酸と動作可能なように連結されかつインフレームである融合蛋白質パートナーをコードする第1の核酸を含むポリヌクレオチドを含むListeria細菌を提供する。第1の核酸は,例えば,LLO62(非コドン最適化);LLO26(コドン最適化);LLO441(非コドン最適化);LLO441(コドン最適化);全長LLO(非コドン最適化);全長LLO(コドン最適化);BaPA分泌配列;B.subtilis phoD分泌配列(BsphoDSS);p60(非コドン最適化);p60(コドン最適化);actA(非コドン最適化);actA(コドン最適化);actA−N100(非コドン最適化);actA−N100(コドン最適化);actA(A30R)をコードすることができる。第2の核酸は,全長ヒトメソセリン;そのシグナル配列に欠失を有するヒトメソセリン;GPIアンカーに欠失を有するヒトメソセリン;またはシグナル配列およびGPIアンカーの両方に欠失を有するヒトメソセリンをコードすることができ,ここで,メソセリンのコドン最適化版および非コドン最適化版が提供される。別の観点においては,本発明は,inlB遺伝子,actA遺伝子,hly遺伝子の位置にインテグレートされた上述のポリヌクレオチドを提供し,ここで,インテグレーションは相同組換えにより媒介されることができ,インテグレーションは,任意に,inlB,actA,またはhly遺伝子のプロモーターとの動作可能な連結と伴うことができる。さらに別の観点においては,本発明は,上述のポリヌクレオチドが,リステリアのゲノム中に部位特異的インテグレーションにより,例えばtRNAArg部位にインテグレートされている,リステリアの態様を提供する。本明細書に記載される個々の態様のそれぞれは,任意に,構成的に活性なpfrA遺伝子(prfA*)を含むListeriaを包含する。リステリアコンストラクトは,actAプロモーターまたはhlyプロモーターと動作可能なように連結されているポリヌクレオチドに限定されない。他の細菌プロモーター,合成プロモーター,細菌ウイルスプロモーター,および2またはそれ以上のプロモーターの組み合わせとの動作可能な連結も包含される。
ある態様においては,上述または本明細書に記載されるポリヌクレオチド,Listeria細菌,および/またはワクチン中の核酸によりコードされる異種抗原は,EphA2抗原性ペプチドを含まない。ある態様においては,ポリヌクレオチド,Listeria細菌,および/またはワクチン中の核酸によりコードされる異種抗原は全長EphA2またはその抗原性フラグメント,類似体または誘導体を含まない。
図面の簡単な説明
図1は6055bpのプラスミドであるpINTを示す。一旦pINTがリステリアのゲノム中にインテグレートされると,Listeriaはエリスロマイシン耐性(ErmC)により単離することができ,次に,Creリコンビナーゼで処理して,抗生物質耐性遺伝子(CATおよびErmC)をコードするプラスミドの領域を除去する。
図2は,相同組換えを媒介する7096プラスミドであるpKSV7を示す。
図3は,細菌のゲノム中へのpKSV7媒介性相同組換えの工程ないし中間体を示す。
図4は,相同アームを有する挿入物を製造する方法を示し,相同アームを有する挿入物はpKSV7中に配置される。loxPにより挟まれた領域は相同アームによりひとまとめにされている。細菌のゲノム中へのインテグレーションの後,Creリコンビナーゼに過渡的に暴露して,抗生物質耐性遺伝子の除去を触媒する。インテグレーションにより,相同アームとマッチした区域の間の領域に対応するゲノムの一部の欠失が生ずる。
図5は相同アームを有する挿入物を製造する別の方法を示し,ここで,相同アームを有する挿入物はpKSV7中に配置される。loxPにより挟まれた領域は相同アームの外側に位置する。細菌のゲノム中にインテグレーションした後,Creリコンビナーゼに過渡的に暴露すると,抗生物質耐性遺伝子(または他の選択マーカー)の除去が触媒される。インテグレーションは,ゲノムの一部の相同アームとマッチする区域の間の対応する領域の欠失とともに生ずる。
図6は,相同アームを有する挿入物の製造を示し,ここで,相同アームを有する挿入物は,pKSV7中に配置される。loxPに挟まれた領域は,相同アームの間に位置する。この図面にしたがって製造したベクターにおいては,インテグレーションの後に,ゲノムの対応する領域の欠失は生じない。
図7は,例えば,プロモーター,分泌配列,融合蛋白質パートナー等を有する本発明のいくつかのメソセリンコンストラクトの概要である。
図8は,種々のリステリアコンストラクトからのメソセリンの発現を示すゲルである。
図9は,多数のリステリアコンストラクトからのメソセリンの発現を示すゲルである。
図10−12は,スポット形成細胞(SFC)アッセイからのインターフェロン−ガンマ(IFN gamma)の発現を示し,種々の数(コロニー形成ユニット;c.f.u.)の遺伝子工学操作されたL.monocytogenesを用いてワクチン接種したマウスの免疫応答を比較したものである。
図13は,腫瘍担持マウスを種々の組換えL.monocytogenesの調製物で処置した後の肝臓の表面における腫瘍転移の数を示す。図13は生データを示す(固定した肝臓の写真)。
図14も,腫瘍担持マウスを種々の組換えL.monocytogenesの調製物で処置した後の肝臓の表面における腫瘍転移の数を示す。
図15A−Gはさらに,腫瘍担持マウスを組換えL.monocytogenesで処置した後の,肝臓表面上の腫瘍転移の数を示す。
図16は種々の組換えL.monocytogenes調製物で処理した腫瘍担持マウスの腫瘍に対する生存の増加を示す。
図17はメソセリンコンストラクトおよび種々の組換えL.monocytogenes調製物によるメソセリンの分泌を示す。
図18は種々の組換えL.monocytogenes調製物により刺激されたメソセリンの分泌および免疫応答を示す。
図19は種々の組換えL.monocytogenes調製物により刺激されたメソセリンの分泌および免疫応答を示す。
図20はさらに,種々の組換えL.monocytogenes調製物により刺激されたメソセリンの発現および免疫応答を示す。
図21はさらに,種々の組換えL.monocytogenes調製物により刺激されたメソセリンの分泌および免疫応答を示す。
図22は種々の組換えL.monocytogenes調製物により刺激されたメソセリンの発現および免疫応答を示す。
図23は種々の組換えListeria調製物でワクチン接種することにより刺激された免疫応答を示す。
図24はさらに,種々の組換えL.monocytogenes調製物により刺激されたメソセリンの分泌および免疫応答を示す。
図25は多数の組換えListeria調製物でワクチン接種した後に刺激された免疫応答を示す。
図26はさらに,種々の組換えL.monocytogenesの調製物により刺激されたメソセリンの分泌および免疫応答を示す。hMeso6:L.monocytogenesΔactAΔinlB,actAプロモーターをコード;actA−N100−hMesoΔSSΔGPI;actA座にインテグレート。hMeso25:L.monocytogenesΔactAΔinlB,actAプロモーターをコード;actA−N100−hMesoΔSSΔGPI;inlB座にインテグレート。
図27はさらに,メソセリンの分泌および種々の組換えL.monocytogenes調製物により刺激された免疫応答を示す。
図28は固定した肺の写真を示す。
図29は固定した肺の写真からのデータのヒストグラムを示す。
図30は腫瘍担持マウスの生存の改良における種々の組換えListeria調製物の効力を示す。
図31はメソセリンの分泌および種々の組換えL.monocytogenes調製物により刺激された免疫応答を示す。
図32は種々の組換えListeria調製物からのメソセリン発現の比較を示す。
図33は,組換えL.monocytogenesでワクチン接種した後のメソセリン分泌および刺激された免疫応答を示す。
図34は,組換えListeriaの調製物で種々の用量でワクチン接種した後に刺激された免疫応答を示す。
図35Aおよび35Bは,腫瘍担持マウスを組換えL.monocytogenesの種々の調製物で処置した後の,肝臓上の腫瘍転移の数を示す。図35Aは生データ(固定した肝臓の写真)を示す。
図36は,組換えListeriaの種々の調製物が腫瘍担持マウスの生存を改善する有効性を示す。
図37は,組換えListeriaの種々の調製物でワクチン接種した後の免疫応答を示し,CD4+T細胞およびCD8+T細胞応答を比較したものである。
図38は,組換えListeriaの種々の調製物でワクチン接種した後の腫瘍担持マウスの腫瘍に対する生存を示す。
図39はさらに,組換えListeriaの種々の調製物でワクチン接種した後の腫瘍担持マウスの腫瘍に対する生存を示す。
図40は,本発明のファージインテグラーゼと別のファージインテグラーゼとのアラインメントを示す(U153int:配列番号1;lin1231:配列番号2)。
図41は,本発明のさらに別のファージインテグラーゼと別のファージインテグラーゼとのアラインメントを示す(PSAint:配列番号3;lin0071:配列番号4)。
図42は,本発明のさらに別のファージインテグラーゼと別のファージインテグラーゼとのアラインメントを示す(PSAint:配列番号5;lin1765:配列番号6)。
図43は,本発明のファージインテグラーゼと別のファージインテグラーゼとのアラインメントを示す(PSAint:配列番号7;lin2601:配列番号8)。
図44は,本発明の追加のファージインテグラーゼと別のファージインテグラーゼをコードする核酸とのアラインメントを示す(PSAint:配列番号119;lmof6854_2703:配列番号120)。
図45Aおよび45Bは,pINT−ActAN100−BamHI−SpeI−MfeI−SIINFEKL,すなわち,pINT(図1)に基づくActAプロモーター,actA−N100およびSIINFEKL配列を含む6594bpのプラスミドを示す。図45Bは,pINT−ActAN100−BamHI−SpeI−MfeI−SIINFEKLのクローニング領域を示す(核酸配列は配列番号150であり,ペプチド配列は配列番号151である)。
図46は,Kyte−Doolittle重層を有するPSCA分子コンストラクトの概略図を示す。
図47Aは,樹状細胞によるレポーター細胞株B3Zに対するペプチドの提示の結果を示す。図47Bは,ActA−N100−PSCA融合蛋白質のJ774細胞における発現および分泌のウエスタンブロット分析である。
図48は,ActA−N100−PSCA融合蛋白質を発現する組換えListeria monocytogenesでワクチン接種後に刺激された免疫応答を示す。
図49Aおよび49Bは,2つの異なるヒト腫瘍抗原を発現する2価ワクチン株を示す。図49Aは,インテグレートされたコンストラクトによりコードされる融合分子を示す。図49Bは,1価または2価のListeria monocytogenesワクチンでJ774細胞を感染させた後のActA融合蛋白質の発現および分泌を示す。
図50は,1価または2価の組換えListeria monocytogenesワクチンでワクチン接種後に刺激された免疫応答を示す。
発明の詳細な説明
本明細書ならびに添付の特許請求の範囲において用いる場合,単語の単数形,例えば,“a”,“an”および“the”は,文脈が明らかにそうではないことを示していない限り,その対応する複数形も含む。本明細書に引用されるすべての参考文献は,各個別の刊行物,GenBank受託番号によりアクセスされる配列,特許出願,特許,配列表,配列表中のヌクレオチドまたはオリゴペプチドまたはポリペプチド配列,ならびに前記刊行物および特許書類中の図面が特定的にかつ個別に引用により本明細書に取り込まれると示されていることと同じ程度で,引用により本明細書に取り込まれる。“本発明”との用語は,本発明のある種の態様または本発明のいくつかの態様を表す。特に記載しない限り,“本発明”との用語は必ずしも本発明のすべての態様を表さない。
I. 定義
遺伝子中の変異,または遺伝子を含む細菌中の変異を示すために用いられる略号は次のとおりである。一例として,“L.monocytogenesΔActA”との略号は,ActA遺伝子の一部または全部が欠失していることを意味する。デルタ記号(Δ)は欠失を意味する。上付のマイナス符号を含む略号(Listeria ActA-)は,ActA遺伝子が変異されていることを意味し,これは例えば,欠失,点突然変異,またはフレームシフト変異によるが,これらのタイプの変異に限定されない。指数が短縮されている場合,例えば,“3e7”は3x107を意味する。
“投与”とは,ヒト,哺乳動物,哺乳動物被験体,動物,獣医学的被験体,プラセボ被験者,研究対象,実験対象,細胞,組織,臓器,または生物学的液体に適用される場合,限定されないが,外的リガンド,試薬,プラセボ,小分子,薬剤,治療剤,診断剤,または組成物を被験者,細胞,組織,臓器または生物学的液体等と接触させることを表す。“投与”は,例えば,治療,薬物動態,診断,研究,プラセボ,および実験方法を表すことができる。細胞の処置は,試薬を細胞と接触させること,ならびに液体が細胞と接触している場合に試薬を液体と接触させることを包含する。“投与”はまた,例えば細胞を試薬,診断,結合組成物,または別の細胞でインビトロおよびエクスビボ処置することを包含する。
リガンドおよびレセプターに関連する場合,“アゴニスト”とは,レセプターを刺激する分子,分子の組み合わせ,複合体,または試薬の組み合わせを含む。例えば,顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)のアゴニストは,GM−CSF,GM−CSFの変異体または誘導体,GM−CSFのペプチド模倣物,GM−CSFの生物学的機能を模倣する小分子,またはGM−CSFレセプターを刺激する抗体を包含することができる。アンタゴニストとは,リガンドおよびレセプターに関連する場合,レセプターを阻害するか,対抗するか,ダウンレギュレーションするか,および/または脱感作する分子,分子の組み合わせ,または複合体を含む。“アンタゴニスト”は,レセプターの構成的活性を阻害する任意の試薬を包含する。構成的活性とは,リガンド/レセプター相互作用の非存在下で現れる活性である。“アンタゴニスト”はまた,レセプターの刺激された(または制御された)活性を阻害または妨害する任意の試薬を包含する。一例として,GM−CSFレセプターのアンタゴニストとしては,限定を示唆するものではないが,リガンド(GM−CSF)に結合し,これがレセプターに結合することを防止する抗体,またはレセプターに結合しリガンドがレセプターに結合することを防止する抗体,または,抗体がレセプターを不活性なコンフォメーションでロックする場合が挙げられる。
本明細書において用いる場合,EphA2ポリペプチド(またはEphA2ポリペプチドのフラグメント)との文脈において“類似体”とは,EphA2ポリペプチド(またはEphA2ポリペプチドのフラグメント)と類似のまたは同一の機能を有するが,必ずしもEphA2ポリペプチド(またはフラグメント)と類似のまたは同一のアミノ酸配列または構造を含まなくてもよい蛋白性物質(例えば,ペプチド,ポリペプチドまたは蛋白質)を表す。EphA2ポリペプチドと類似のアミノ酸配列を有するEphA2ポリペプチドの類似体とは,以下の少なくとも1つを満たす蛋白性物質を表す:(a)EphA2ポリペプチドのアミノ酸配列と少なくとも30%,少なくとも35%,少なくとも40%,少なくとも45%,少なくとも50%,少なくとも55%,少なくとも60%,少なくとも65%,少なくとも70%,少なくとも75%,少なくとも80%,少なくとも85%,少なくとも90%,少なくとも95%または少なくとも99%同一であるアミノ酸配列を有する蛋白性物質;(b)EphA2ポリペプチドの少なくとも20アミノ酸残基,少なくとも30アミノ酸残基,少なくとも40アミノ酸残基,少なくとも50アミノ酸残基,少なくとも60アミノ酸残基,少なくとも70アミノ酸残基,少なくとも80アミノ酸残基,少なくとも90アミノ酸残基,少なくとも100アミノ酸残基,少なくとも125アミノ酸残基,または少なくとも150アミノ酸残基をコードするヌクレオチド配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列によりコードされる蛋白性物質;および(c)EphA2ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列と少なくとも30%,少なくとも35%,少なくとも40%,少なくとも45%,少なくとも50%,少なくとも55%,少なくとも60%,少なくとも65%,少なくとも70%,少なくとも75%,少なくとも80%,少なくとも85%,少なくとも90%,少なくとも95%または少なくとも99%同一であるヌクレオチド配列によりコードされる蛋白性物質。EphA2ポリペプチドと類似する構造を有する蛋白性物質とはEphA2ポリペプチドと類似する二次,三次または四次構造を有する蛋白性物質を表す。
“抗原提示細胞”(APC)とは,抗原をT細胞に提示するために使用される免疫系の細胞である。APCには,樹状細胞,単球,マクロファージ,辺縁帯クッパー細胞,小グリア細胞,ランゲルハンス細胞,T細胞,およびB細胞が含まれる(例えば,Rodriguez−Pinto and Moreno(2005)Eur.J.Immunol.35:1097−1105を参照)。樹状細胞は少なくとも2つのリニアージで生ずる。第1のリニアージは,pre−DC1,骨髄DC1,および成熟DC1を包含する。第2のリニアージは,CD34++CD45RA-初期前駆多能性細胞,CD34++CD45RA+細胞,CD34++CD45RA++CD4+IL−3Ralpha++pro−DC2細胞,CD4+CD11c-形質細胞様pre−DC2細胞,リンパ球様ヒトDC2形質細胞様由来DC2,および成熟DC2を包含する(例えば,Gilliet and Liu(2002)J.Exp.Med.195:695−704;Bauer,et al.(2001)J.Immunol.166:5000−5007;Arpinati,et al.(2000)Blood 95:2484−2490;Kadowaki,et al.(2001)J.Exp.Med.194:863−869;Liu(2002)Human Immunology 63:1067−1071;McKenna,et al.(2005)J.Virol.79:17−27;O’Neill,et al.(2004)Blood 104:2235−2246;Rossi and Young(2005)J.Immunol.175:1373−1381;Banchereau and Palucka(2005)Nat.Rev.Immunol.5:296−306を参照)。
“減弱化”および“減弱化された”とは,宿主に対する毒性が低下するよう改変されている細菌,ウイルス,寄生虫,感染性生物,プリオン,腫瘍細胞,感染性生物中の遺伝子等を包含する。宿主はヒトまたは動物宿主,または臓器,組織,または細胞であってもよい。非限定的例として,細菌を減弱化させて,宿主細胞への結合を低下させ,1つの宿主細胞から別の宿主細胞への拡散を低下させ,細胞外成長を低下させ,または宿主細胞における細胞内成長を低下させることができる。減弱化は,例えば,毒性の1またはそれ以上の兆候,LD50,臓器からのクリアランスの速度,または競合指数を測定することにより評価することができる(例えば,Auerbuch,et al.(2001)Infect.Immunity 69:5953−5957を参照)。一般に,減弱化の結果として,LD50および/またはクリアランスの速度の増加は,少なくとも25%;より一般には少なくとも50%;最も一般には少なくとも100%(2倍);普通は少なくとも5倍;より普通には少なくとも10倍;最も普通には少なくとも50倍;頻繁には少なくとも100倍;より頻繁には少なくとも500倍;最も頻繁には少なくとも1000倍;通常は少なくとも5000倍;より通常は少なくとも10,000倍;最も通常は少なくとも50,000倍;最も頻繁には少なくとも100,000倍である。
“減弱化された遺伝子”は,宿主に対する毒性,病変性,または病原性,宿主の成長,または宿主の生存を媒介する遺伝子を包含し,ここで,遺伝子は,毒性,病変性または病原性を軽減するか,低下させるか,または排除するよう変異されている。低下または排除は,変異した遺伝子により媒介される病原性または毒性を,非変異(または親)遺伝子により媒介されるものと比較することにより評価することができる。“変異した遺伝子”とは,遺伝子の制御領域,遺伝子のコーディング領域,遺伝子の非コーディング領域,またはこれらの任意の組み合わせにおける欠失,点突然変異,およびフレームシフト変異を包含する。
“癌性状態”および“癌性疾患”とは,限定を示唆するものではないが,癌,腫瘍,転移,腫瘍の血管新生および異形成等の前癌性疾患を包含する。
“保存的に改変された変種”は,アミノ酸と核酸配列との両方に適用される。特定の核酸配列に関する場合,保存的に改変された変種とは,同一のアミノ酸配列,または1またはそれ以上の保存的置換を有するアミノ酸配列をコードする核酸を表す。保存的置換の例は,以下の群の1つのアミノ酸を同じ群の別のアミノ酸で交換することである(米国特許5,767,063,Lee,et al.;Kyte and Doolittle(1982)J.Mol.Biol.157:105−132)。
(1)疎水性:ノルロイシン,Ile,Val,Leu,Phe,Cys,Met;
(2)中性親水性:Cys,Ser,Thr;
(3)酸性:Asp,Glu;
(4)塩基性:Asn,Gln,His,Lys,Arg;
(5)鎖の向きに影響する残基:Gly,Pro;
(6)芳香族:Trp,Tyr,Phe;および
(7)小アミノ酸:Gly,Ala,Ser
EphA2ポリペプチドまたはEphA2ポリペプチドのフラグメントの文脈において,“誘導体”とは,アミノ酸残基の置換,欠失または付加(すなわち変異)の導入により変更されているEphA2ポリペプチドまたはEphA2ポリペプチドのフラグメントのアミノ酸配列を含む蛋白性物質を表す。EphA2蛋白性物質の文脈において,“誘導体”との用語はまた,あらゆるタイプの分子のポリペプチドへの共有結合的付加により改変されているEphA2ポリペプチドまたはEphA2ポリペプチドのフラグメントを表す。例えば,限定されないが,EphA2ポリペプチドまたはEphA2ポリペプチドのフラグメントは,例えば,グリコシル化,アセチル化,PEG化,リン酸化,アミド化,既知の保護/ブロッキング基による誘導化,蛋白質分解性切断,細胞性リガンドまたは他の蛋白質への連結等により改変することができる。EphA2ポリペプチドの誘導体またはEphA2ポリペプチドのフラグメントは,当業者に知られる技術,例えば,限定されないが,特異的化学切断,アセチル化,ホルミル化,ツニカマイシンの代謝的合成等を用いる化学的改変により改変することができる。さらに,EphA2ポリペプチドの誘導体またはEphA2ポリペプチドのフラグメントは,1またはそれ以上の非伝統的なアミノ酸を含んでいてもよい。1つの態様においては,ポリペプチド誘導体は,本明細書に記載されるEphA2ポリペプチドまたはEphA2ポリペプチドのフラグメントと類似のまたは同一の機能を有する。別の態様においては,EphA2ポリペプチドの誘導体またはEphA2ポリペプチドのフラグメントは,変更されていないポリペプチドと比較して変更された活性を有する。例えば,EphA2ポリペプチドの誘導体またはそのフラグメントは,EphA2ポリペプチドまたはそのフラグメントとはリン酸化が異なっていてもよい。
“有効量”は,限定されないが,病状または疾患の症状または兆候を軽減させ,快復せ,和らげ,予防し,または診断することができる量を包含する。明示的にまたは文脈からそうではないと記載しない限り,“有効量”は,病状を軽減するのに十分な最少量に限定されない。
“EphA2抗原性ペプチド”(場合により“EphA2抗原性ポリペプチド”とも称される)は,米国特許公開2005/0281783A1(その中に含まれるすべての配列も含めてその全体が参照として本明細書に取り込まれる)において定義され記載されている。EphA2は成人上皮で発現されている130kDaのレセプターチロシンキナーゼである(Zantek et al.(1999)Cell Growth&Differentiation 10:629;Lindberg et al.(1990)Molecular&Cellular Biology 10:6316)。“EphA2抗原性ペプチド”または“EphA2抗原性ポリペプチド”とは,EphA2ポリペプチド,またはEphA2の1またはそれ以上のB細胞エピトープまたはT細胞エピトープを含むそのフラグメント,類似体または誘導体を表す。EphA2ポリペプチドはいかなる種に由来するものであってもよい。例えば,EphA2ポリペプチドはヒトEphA2ポリペプチドであってもよい。“EphA2ポリペプチド”との用語は,成熟したプロセシングされた形のEphA2,ならびに未成熟形のEphA2を含む。ある態様においては,EphA2ポリペプチドは,米国特許公開2005/0281783A1の配列番号2として示される配列である。ヒトEphA2のヌクレオチド配列の例は,GenBankデータベース(例えば,Accession Nos.BC037166,M59371およびM36395を参照)に見いだすことができる。ヒトEphA2のアミノ酸配列の例はまた,GenBankデータベース(例えば,Accession Nos.NP_004422,AAH37166,およびAAA53375を参照)にも見いだすことができる。EphA2のアミノ酸配列の別の例としては,GenBank Accession Nos.NP_034269(マウス),AAH06954(マウス),XP_345597(rat),およびBAB63910(トリ)として挙げられるものが含まれる。
“細胞外液体”とは,例えば,血清,血漿,血液,間質液,脳脊髄液,分泌された液体,リンパ液,胆汁,汗,糞便および尿を包含する。An“細胞外液体”は,コロイドまたは懸濁液,例えば,全血または凝固した血液を含むことができる。
EphA2ポリペプチドの文脈において,“フラグメント”との用語は,EphA2ポリペプチドのアミノ酸配列の少なくとも5個の連続するアミノ酸残基,少なくとも10個の連続するアミノ酸残基,少なくとも15個の連続するアミノ酸残基,少なくとも20個の連続するアミノ酸残基,少なくとも25個の連続するアミノ酸残基,少なくとも40個の連続するアミノ酸残基,少なくとも50個の連続するアミノ酸残基,少なくとも60個の連続するアミノ酸残基,少なくとも70個の連続するアミノ酸残基,少なくとも80個の連続するアミノ酸残基,少なくとも90個の連続するアミノ酸残基,少なくとも100個の連続するアミノ酸残基,少なくとも125個の連続するアミノ酸残基,少なくとも150個の連続するアミノ酸残基,少なくとも175個の連続するアミノ酸残基,少なくとも200個の連続するアミノ酸残基,または少なくとも250個の連続するアミノ酸残基のアミノ酸配列を含むEphA2抗原性ペプチドまたはポリペプチドを含む。
“遺伝子”とは,オリゴペプチドまたはポリペプチドをコードする核酸配列を表す。オリゴペプチドまたはポリペプチドは,生物学的に活性であってもよく,抗原性的に活性であってもよく,生物学的に不活性であってもよく,または抗原性的に不活性であってもよい。遺伝子との用語は,例えば,特定のオリゴペプチドまたはポリペプチドをコードするオープンリーディングフレーム(ORF)の総和;ORFおよびイントロンをコードする核酸の総和;ORFおよび動作可能なように連結されたプロモーターの総和;ORFおよび動作可能なように連結されたプロモーターおよびイントロンの総和;ORFおよび動作可能なように連結されたプロモーター,イントロン,およびプロモーター,および他の制御要素,例えばエンハンサーの総和を包含する。ある態様においては,“遺伝子"は,遺伝子の発現を制御するためにシスで必要とされる任意の配列を包含する。遺伝子との用語はまた,抗原または,ペプチド,オリゴペプチド,ポリペプチド,または蛋白質の抗原性的に活性なフラグメントを包含するペプチドをコードする核酸を表す。遺伝子との用語は,必ずしもコードされるペプチドまたは蛋白質が何らかの生物学的活性を有すること,またはペプチドまたは蛋白質が抗原性的に活性であることを示唆しなくてもよい。発現できない配列をコードする核酸配列は一般に偽遺伝子と考えられる。遺伝子との用語はまた,リボ核酸,例えばrRNA,tRNAまたはリボザイムをコードする核酸配列を包含する。
Listeria細菌の“成長”は,限定されないが,細菌生理学の機能,およびコロニー形成,複製,リステリアの蛋白質含有量の増加,リステリアの脂質含有量の増加に関連する遺伝子を包含する。明示的にまたは文脈によりそうではないと特に示さない限り,Listeriaの成長は,宿主細胞の外での細菌の成長,および宿主細胞の中での成長を包含する。成長関連遺伝子としては,限定を示唆するものではないが,エネルギー生成(例えば,解糖,クレブス回路,シトクロム),アミノ酸,糖,脂質,無機質,プリン,およびピリミジンの同化および/または異化,栄養輸送,転写,翻訳,および/または複製を媒介するものが挙げられる。ある態様においては,Listeria細菌の“成長”は,Listeria細菌の細胞内成長,すなわち,哺乳動物細胞等の宿主細胞の内部における成長を表す。Listeria細菌の細胞内成長は,光学顕微鏡またはコロニー形成ユニット(CFU)アッセイにより測定することができるが,成長は測定のいかなる手法にも限定されない。リステリア抗原,リステリア核酸配列,またはListeria細菌に特異的な脂質の量等の生化学的パラメータを用いて成長を評価することができる。ある態様においては,成長を媒介する遺伝子は細胞内成長を特異的に媒介するものである。ある態様においては,細胞内成長を特異的に媒介する遺伝子は,限定されないが,遺伝子の不活性化が細胞内成長の速度を低下させるが,検出可能なように,実質的にまたは認めうるほどに細胞外成長(例えば,肉汁培地における成長)の速度を低下させない遺伝子,または遺伝子の不活性化が細胞内成長の速度を細胞外成長の速度を低下させるより大きく低下させる遺伝子を包含する。非限定的例として,ある態様においては,その不活性化が細胞内成長の速度を細胞外成長より大きく低下させる遺伝子としては,その不活性化が細胞内成長を通常のまたは最大値の50%未満低下させるが,細胞外成長を最大値の1−5%,5−10%,または10−15%しか低下させない状況が含まれる。ある観点においては,本発明は,細胞内成長について減弱化されているが,細胞外成長については減弱化されていないListeria,細胞内成長について減弱化されておらず,細胞外成長について減弱化されていないListeria,ならびに細胞内成長については減弱化されていないが細胞外成長については減弱化されているListeriaを包含する。
“免疫状態”または“免疫疾患”とは,免疫系の無効な,不適当な,または病的な応答から生ずる疾患,状態,症候群,または疾病を包含し,例えば,持続的感染または持続的癌を含む(例えば,Jacobson,et al.(1997)Clin.Immunol.Immunopathol.84:223−243を参照)。“免疫状態”または“免疫疾患”は,例えば,病的炎症,炎症性疾患,および自己免疫疾患または疾病を包含する。“免疫状態”または“免疫疾患”はまた,感染,持続邸感染,癌,腫瘍,前癌性疾患,免疫系により根絶されずに対抗する癌,および腫瘍の血管新生を表すことができる。“免疫状態”または“免疫疾患”はまた,感染体により誘導される癌も包含し,これには,非限定的例として,yB型肝炎ウイルス,C型肝炎ウイルス,サルウイルス40(SV40),エプスタイン−バーウイルス,パピローマウイルス,ポリオーマウイルス,カポジ肉腫ヘルペスウイルス,ヒトT−細胞白血病ウイルス,およびヘリコバクターピロリにより誘導される癌が含まれる(例えば,Young and Rickinson(2004)Nat.Rev.Cancer 4:757−768;Pagano,et al.(2004)Semin.Cancer Biol.14:453−471;Li,et al.(2005)Cell Res.15:262−271を参照)。
“標識”されている組成物は,分光光学,光化学,生化学,免疫化学,同位体,または化学的方法により直接または間接的に検出することができる。たとえは,有用な標識としては,32P,33P,35S,14C,3H,125I,安定同位体,エピトープタグ,蛍光染料,高電子密度試薬,基質,または酵素,例えば酵素結合イムノアッセイにおいて用いられるもの,または蛍光体(fluorettes)が挙げられる(例えば,Rozinov and Nolan(1998)Chem.Biol.5:713−728を参照)。
“リガンド”とは,レセプターのアゴニストまたはアンタゴニストである,小分子,ペプチド,ポリペプチド,または膜会合または膜結合分子を表す。“リガンド”はまた,アゴニストまたはアンタゴニストではなく,アゴニストまたはアンタゴニストの特性を有しない結合剤も包含する。便宜的には,リガンドが第1の細胞の膜に結合性である場合,レセプターは通常は第2の細胞上に生ずる。第2の細胞は第1の細胞と同じ種類(同じ名前)を有していてもよく,または異なる種類(異なる名前)を有していてもよい。リガンドまたはレセプターは完全に細胞内であってもよく,すなわち,サイトゾル,核,または別の細胞内コンパートメントに存在していてもよい。リガンドまたはレセプターは,例えば,細胞内コンパートメントから原形質膜の外表面にその位置を変えてもよい。リガンドとレセプターとの複合体は,“リガンドレセプター複合体”と称される。リガンドおよびレセプターがシグナリング経路に関与する場合,リガンドはシグナリング経路の上流の位置で生じ,レセプターは下流の位置で生ずる。
“核酸”とは,一本鎖,二本鎖形,または多鎖形のいずれかの形のデオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチドおよびこれらの重合体を表す。核酸の非限定的例は,例えば,cDNA,mRNA,オリゴヌクレオチド,およびポリヌクレオチドである。特定の核酸配列はまた,“アレル変種”および“スプライシング変種”を黙示的に包含しうる。
プロモーターおよびmRNAをコードする核酸の文脈において,“動作可能なように連結”とは,プロモーターを用いてその核酸の転写を開始させることができることを意味する。
“パーセント配列同一性”および“%配列同一性”との用語は,2またはそれ以上のアミノ酸または核酸配列の比較またはアライメントにより見いだされる配列類似性のパーセントを表す。パーセント同一性は,配列をアライメントすることによって2つの分子の間の配列情報を直接比較することにより,または2つのアライメントした配列の間のマッチの正確な数を計数し,短い方の配列の長さで割り,その結果に100を乗ずることにより,判定することができる。パーセント同一性を計算するためのアルゴリズムは,Smith−Watermanホモロジー検索アルゴリズムである(例えば,Kann and Goldstein(2002)Proteins 48:367−376;Arslan,et al.(2001)Bioinformatics 17:327−337を参照)。
“前癌性状態”には,限定されないが,異形成,前癌結節;大変性結節(MRN);低度異形成結節(LG−DN);高度異形成結節(HG−DN);胆管上皮異形成;変性肝細胞の病巣(FAH);変性肝細胞の結節(NAH);染色体不均衡;テロメラーゼの異常な活性化;テロメラーゼの触媒サブユニットの再発現;内皮細胞マーカー,例えばCD31,CD34,およびBNH9の発現が包含される(例えば,Terracciano and Tornillo(2003)Pathologica 95:71−82;Su and Bannasch(2003)Toxicol.Pathol.31:126−133;Rocken and Carl−McGrath(2001)Dig.Dis.19:269−278;Kotoula,et al.(2002)Liver22:57−69;Frachon,et al.(2001)J.Hepatol.34:850−857;Shimonishi,et al.(2000)J.Hepatobiliary Pancreat.Surg.7:542−550;Nakanuma,et al.(2003)J.Hepatobiliary Pancreat.Surg.10:265−281を参照)。癌および異形成を診断する方法は開示されている(例えば,Riegler(1996)Semin.Gastrointest.Dis.7:74−87;Benvegnu,et al.(1992)Liver 12:80−83;Giannini,et al.(1987)Hepatogastroenterol.34:95−97;Anthony(1976)Cancer Res.36:2579−2583を参照)。
ポリペプチドに関する場合,“精製された”および“単離された”とは,ポリペプチドが天然にこれが関連している他の生物学的高分子が実質的にない状態で存在することを意味する。本明細書において用いる場合,“精製された”との用語は,同定されたポリペプチドが,存在するポリペプチドの,頻繁には少なくとも50%を占める,より頻繁には少なくとも60%を占める,典型的には少なくとも70%を占める,より典型的には少なくとも75%を占める,最も典型的には少なくとも80%を占める,通常は少なくとも85%を占める,より通常は少なくとも90%を占める,最も通常は少なくとも95%を占める,慣用的には少なくとも98重量%またはそれ以上を占めることを意味する。水,バッファ,塩,界面活性剤,還元剤,プロテアーゼ阻害剤,安定剤(アルブミン等の添加された蛋白質を含む),および賦形剤,および1000未満の分子量を有する分子の重量は,一般にポリペプチドの純度の判定には用いられない。例えば,米国特許6,090,611,Covacci,et alにおける純度の議論を参照。
“ペプチド”とは,アミノ酸の短い配列を表し,ここで,アミノ酸はペプチド結合により互いに連結されている。ペプチドは遊離であっても,別の成分,例えば,高分子,脂質,オリゴ−またはポリサッカライド,および/またはポリペプチド.に結合していてもよい。ペプチドがポリペプチド鎖中に組み込まれている場合,“ペプチド”との用語はなお,アミノ酸の短い配列を特に表すために用いられることがある。“ペプチド”は,ペプチド結合または他の何らかの結合により別の成分に連結されていてもよい。ペプチドは少なくとも2アミノ酸の長さであり,一般に約25アミノ酸未満の長さであり,ここで,最大の長さは慣習または文脈により異なる。“ペプチド”および“オリゴペプチド”との用語は,互換的に用いることができる。
“蛋白質”とは,一般に,ポリペプチド鎖を含むアミノ酸の配列を表す。蛋白質はまた,ポリペプチドの三次構造を表してもよい。“変性された蛋白質”とは,ある程度の三次元構造が残存している部分的に変性されたポリペプチド,あるいは,本質的にランダムな三次元構造,すなわち完全に変性された蛋白質を表す。本発明は,ポリペプチド変種,例えばグリコシル化,リン酸化,硫酸化,ジスルフィド結合形成,脱アミノ化,異性化,シグナルまたはリーダー配列のプロセシングにおける切断点,共有結合的にまたは非共有結合的に結合した補因子,酸化された変種等を含む変種の試薬およびこれを用いる方法を包含する。ジスルフィド結合した蛋白質の形成は,記載されている(例えば,Woycechowsky and Raines(2000)Curr.Opin.Chem.Biol.4:533−539;Creighton,et al.(1995)Trends Biotechnol.13:18−23を参照)。
“組換え”とは,核酸,細胞,動物,ウイルス,プラスミド,ベクター等に関連して用いる場合,外来の,非天然の核酸,天然の核酸の改変を導入することにより,または組換え核酸,細胞,ウイルス,プラスミド,またはベクターから全体または一部を誘導することにより改変することを表す。組換え蛋白質とは,組換え核酸,ウイルス,プラスミド,ベクター等に由来する蛋白質を表す。“組換え細菌”は,ゲノムが組換え法により,例えば,変異,欠失,挿入,および/または再編成により遺伝子工学操作されている細菌を包含する。“組換え細菌”はまた,組換えゲノム外核酸,例えばプラスミドまたは第2染色体を含むよう改変されている細菌,または現存するゲノム外核酸が変更されている細菌を包含する。
“サンプル”とは,ヒト,動物,プラセボ,または研究サンプルからのサンプル,例えば細胞,組織,臓器,液体,気体,エアロゾル,スラリー,コロイド,または凝集した物質を表す。“サンプル”は,インビボで,例えばヒトまたは動物から除去することなく試験してもよく,またはインビトロで試験してもよい。サンプルは,例えば組織学的方法により加工した後に試験してもよい。“サンプル”はまた,例えば,液体または組織サンプルを含む細胞,または液体または組織サンプルから分離した細胞を表す。“サンプル”はまた,ヒトまたは動物から新たに採取した細胞,組織,臓器,または液体を表してもよく,または加工したまたは保存された細胞,組織,臓器,または液体を表してもよい。
“選択マーカー”は,選択マーカーを含む細胞または含まない細胞を選択うることを可能とする核酸を包含する。選択マーカーの例としては,限定されないが,例えば,(1)さもなくば毒性である化合物に対する耐性を与える産物(例えば,抗生物質)をコードする核酸,またはさもなくば有害な化合物(例えば,ショ糖)に対する感受性をコードする核酸;(2)さもなくばレシピエント細胞において欠失している産物をコードする核酸(例えば,tRNA遺伝子,栄養要求マーカー);(3)遺伝子産物の活性を抑制する産物をコードする核酸;(4)容易に同定することができる産物をコードする核酸(例えば,表現型マーカー,例えば,ベータ−ガラクトシダーゼ,グリーン蛍光蛋白質(GFP),細胞表面蛋白質,エピトープタグ,FLAGタグ);(5)ハイブリダイゼーション手法,例えば,PCRまたは分子ビーコンにより同定することができる核酸が挙げられる。
リガンド/レセプター,核酸/相補的核酸,抗体/抗原,または他の結合対(例えば,サイトカインとサイトカインレセプター)に関する場合,“特異的に”または“選択的に”結合するとは,蛋白質および他の生物学的物質の異種集団において蛋白質の存在を判定することができる結合反応を表す。すなわち,設定された条件下で,特定のリガンドは特定のレセプターに結合し,サンプル中に存在する他の蛋白質には有意な量で結合しない。特異的結合はまた,例えば,予定された方法の抗体の抗原結合部位に由来する結合化合物,核酸リガンド,抗体,または結合組成物が,他のいずれかの化合物に対する親和性より,頻繁には少なくとも25%高い,より頻繁には少なくとも50%高い,最も頻繁には少なくとも100%(2倍)高い,普通は少なくとも10倍高い,より普通には少なくとも20倍高い,最も普通には少なくとも100倍高い親和性でその標的に結合することを意味する。
典型的な態様においては,抗体は,例えばスキャッチャード分析(Munsen,et al.(1980)Analyt.Biochem.107:220−239)により判定して約10L/molより高い親和性を有する。当業者には,ある種の結合化合物は2以上の標的に特異的に結合することができ,例えば,抗体は,その抗原に,抗体のオリゴサッカライドによりレクチンに,および/または,抗体のFc領域によりFcレセプターに特異的に結合することが理解される。
細菌の“拡散”は,“細胞から細胞への拡散”すなわち,例えばベシクルにより媒介される細菌の第1の宿主細胞から第2の宿主細胞への伝達を包含する。拡散に関連する機能としては,限定されないが,例えば,アクチンテールの形成,仮足様延長の形成,および二重膜空胞の形成が挙げられる。
リコンビナーゼの“標的部位”は,リコンビナーゼにより認識され,結合され,および/またはその作用を受ける核酸配列または領域である(例えば,米国特許6,379,943,Graham,et al.;Smith and Thorpe(2002)Mol.Microbiol.44:299−307;Groth and Calos(2004)J.Mol.Biol.335:667−678;Nunes−Duby,et al.(1998)Nucleic Acids Res.26:391−406を参照)。
“治療上有効量”とは,患者に利点,すなわち治療中の症状の低下,予防,または軽減を示すのに十分な試薬または医薬組成物の量であると定義される。薬剤または医薬組成物が診断剤を含む場合,“診断上有効量”とは,シグナル,画像,または他の診断パラメータを生成するのに十分な量であると定義される。医薬製剤の有効量は,個人の感受性の程度,年齢,性別,および個人の体重,および個人の固有の応答等の因子により様々であろう(例えば,米国特許5,888,530,Netti,et al.を参照)。
“治療”または“治療する”(状態または疾病に関して)とは,有益なまたは所望の結果,例えば好ましくは臨床上の結果を得るための方法である。本発明の目的のためには,疾病に関連して有益なまたは所望の結果としては,限定されないが,以下の1またはそれ以上が挙げられる:疾病に伴う状態の改善,疾病の治癒,疾病の重篤度の低減,疾病の進行の遅延,疾病に伴う1またはそれ以上の症状の緩和,疾病に罹患した者の生活の質の上昇,および/または生存の延長。同様に,本発明の目的のためには,病的状態に関連して有益なまたは所望の結果としては,限定されないが,以下の1またはそれ以上が挙げられる:病的状態の改善,病的状態の治癒,病的状態の重篤度の低減,病的状態の進行の遅延,病的状態に伴う1またはそれ以上の症状の緩和,病的状態に罹患した者の生活の質の上昇,および/または生存の延長。例えば,本明細書に記載される組成物を癌の治療に用いる態様においては,有益なまたは所望の結果としては,限定されないが,以下の1またはそれ以上が挙げられる:新生物または癌性細胞の増殖の低下(または破壊),癌に見いだされる新生物細胞の転移の減少,腫瘍のサイズの縮小,癌から生ずる症状の低下,癌に罹患した者の生活の質の上昇,疾病を治療するために必要な他の医薬品の投与量の減少,癌の進行の遅延,および/または癌を有する患者の生存の延長。被験者の“治療”は,文脈によって,被験者が治療を必要としていること,例えば,被験者が薬剤の投与により軽減されることが予測される疾患を有している状況を示唆しうる。
“ワクチン”は予防用ワクチンを含む。ワクチンはまた,治療用ワクチン,例えば,ワクチンにより提供される抗原またはエピトープと関連する状態または疾患を含む哺乳動物に投与されるワクチンを含む。
II.一般
本発明は,癌,腫瘍,前癌性疾患,および感染の治療および診断に有用な試薬および方法を提供する。核酸,Listeria細菌,およびListeria細菌を含むワクチンが提供される。本発明は,インビトロで,例えば,保存の間に,またはインビボで改変されているリステリア細胞,例えば,細菌の細胞分裂の産物および細菌の損傷の産物を包含する。
少なくとも1つの異種抗原(Listeria細菌にとって異種)をコードする核酸が提供される。異種抗原は,腫瘍,癌細胞,および/または感染性因子,例えば,ウイルス,細菌,または原生動物に由来するものでありうる。異種抗原はまた,リステリア抗原であってもよく,例えば,抗原がListeria細菌中で天然に生ずるより多い量で発現される場合,リステリア抗原が非天然の制御配列と動作可能なように連結されている場合,またはリステリア抗原が減弱化されるようにまたはその抗原性を増加させるように改変されている場合が含まれる。
Listeriaが異種抗原をコードする核酸を含む場合,“異種”との用語は,必ずしも限定されないが,(1)非リステリア生物;(2)合成起源の抗原;(3)核酸がリステリアのゲノム中の野生型に見いだされるものと異なる位置にインテグレートされているリステリア起源の抗原;および(4)リステリア起源であるが,核酸が野生型Listeriaでは通常用いられない制御配列と動作可能なように連結されている抗原からのまたはこれらに由来する抗原を包含する。上述の注釈は,例えば,ウイルスベクターの文脈において用いる場合の“異種抗原”との用語にも適用される。ここでは,異種抗原は,そのウイルスベクターからでもこれに由来するものでもない抗原,ならびに,例えば,非天然核酸制御配列により制御されているウイルスベクターからの抗原を包含する。
哺乳動物免疫系を刺激するための,腫瘍の数および/またはサイズを減少させるための,転移を減少させるための,および感染性生物のタイターを低下させるための試薬および方法が提供される。本発明はまた,癌または感染に対する細胞,組織,臓器,または哺乳動物の生存を改良するための試薬および方法を提供する。本発明はまた,細胞(インビボまたはインビトロ),組織(インビボまたはインビトロ),臓器(インビボまたはインビトロ),生物,哺乳動物,獣医学的被験体,研究対象,またはヒト被験者の,癌,腫瘍,または感染に対する生存を改良するための試薬および方法を提供する。包含されるものは,インビボまたはインビトロでの投与,細胞,組織,または臓器のインビトロまたはインビボでの生存,またはこれらの任意の組み合わせである。任意の組み合わせとしては,例えば,投与がインビボであり続く生存がインビトロであるもの,または投与がインビトロであり続く生存がインビボであるものが含まれる。
少なくとも1つの異種抗原をコードするポリヌクレオチドを含むListeriaが提供され,ここで,1つのポリヌクレオチドはゲノム性である。また,少なくとも1つの異種抗原をコードするポリヌクレオチドを含むListeriaも包含され,ここで,ポリヌクレオチドはゲノム性であり,Listeria中のプラスミドには存在しない。さらに,少なくとも1つの異種抗原をコードするポリヌクレオチドを含むListeriaが包含され,ここで,ポリヌクレオチドはListeria中のプラスミドに存在する。さらに,少なくとも1つの異種抗原をコードするポリヌクレオチドを含むListeriaが提供され,ここで,ポリヌクレオチドはプラスミド上に存在し,ゲノム中へのインテグレートは生じていない。別の観点においては,本発明は少なくとも1つの異種抗原をコードするポリヌクレオチドを含むListeriaを提供し,ここで,ポリヌクレオチドはゲノム中にインテグレートされており,さらに別にプラスミド上に存在する。
マウスはヒト免疫応答のモデルとして受け入れられている。詳細には,マウスT細胞はヒトT細胞のモデルであり,マウス樹状細胞(DC)はヒトDCのモデルであり,マウスNK細胞はヒトNK細胞のモデルであり,マウスNKT細胞はヒトNKT細胞のモデルであり,マウス先天性応答はヒト先天性応答の受け入れられているモデルである。モデル研究は,例えば下記に開示されている:CD8T細胞,中心記憶T細胞,およびエフェクター記憶T細胞(例えば,Walzer,et al.(2002)J.Immunol.168:2704−2711を参照);2つのサブセットのNK細胞(例えば,Chakir,et al.(2000)J.Immunol.165:4985−4993;Smith,et al.(2000)J.Exp.Med.191:1341−1354;Ehrlich,et al.(2005)J.Immunol.174:1922−1931;Peritt,et al.(1998)J.Immunol.161:5821−5824を参照);NKT細胞(例えば,Couedel,et al.(1998)Eur.J.Immunol.28:4391−4397;Sakamoto,et al.(1999)J.Allergy Clin.Immunol.103:S445−S451;Saikh,et al.(2003)J.Infect.Dis.188:1562−1570;Emoto,et al.(1997)Infection Immunity 65:5003−5009;Taniguchi,et al.(2003)Annu.Rev.Immunol.21:483−513;Sidobre,et al.(2004)Proc.Natl.Acad.Sci.101:12254−12259を参照);単球/マクロファージ(Sunderkotter,et al.(2004)J.Immunol.172:4410−4417);2つのリニアージのDC(Boonstra,et al.(2003)J.Exp.Med.197:101−109;Donnenberg,et al.(2001)Transplantation 72:1946−1951;Becker(2003)Virus Genes 26:119−130;Carine,et al.(2003)J.Immunol.171:6466−6477;Penna,et al.(2002)J.Immunol.169:6673−6676;Alferink,et al.(2003)J.Exp.Med.197:585−599)。
マウス先天性応答,例えば,Toll−Likeレセプター(TLR)は,ヒト先天性免疫応答のモデルであり,開示されている(例えば,Janssens and Beyaert(2003)Clinical Microb.Revs.16:637−646を参照)。マウス好中球は許容されているヒト好中球のモデルである(例えば,Kobayashi,et al.(2003)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 100:10948−10953;Torres,et al.(2004)72:2131−2139;Sibelius,et al.(1999)Infection Immunity 67:1125−1130;Tvinnereim,et al.(2004)J.Immunol.173:1994−2002を参照)。Listeriaに対するネズミの免疫応答はListeriaに対するヒトの応答の許容されているモデルである(例えば,Kolb−Maurer,et al.(2000)Infection Immunity 68:3680−3688;Brzoza,et al.(2004)J.Immunol.173:2641−2651;Esplugues,et al.(2005)Blood Feb.3(epub ahead of print);Paschen,et al.(2000)Eur.J.Immunol.30:3447−3456;Way and Wilson(2004)J.Immunol.173:5918−5922;Ouadrhiri,et al.(1999)J.Infectious Diseases 180:1195−1204;Neighbors,et al.(2001)J.Exp.Med.194:343−354;Calorini,et al.(2002)Clin.Exp.Metastasis 19:259−264;Andersson,et al.(1998)J.Immunol.161:5600−5606;Flo,et al.(2000)J.Immunol.164:2064−2069;Calorini,et al.(2002)Clin.Exp.Metastasis 19:259−264;Brzoza,et al.(2004)J.Immunol.173:2641−2651;Brzoza,et al.(2004)J.Immunol.173:2641−2651;Cleveland,et al.(1996)Infection Immunity 64:1906−1912;Andersson,et al.(1998)J.Immunol.161:5600−5606を参照)。
米国特許公開2004/0228877および2004/0197343(このそれぞれはその全体が参照として本明細書に取り込まれる)は,本発明のある態様において有用なListeriaを記載する。米国特許公開2005/0249748(その全体が参照として本明細書に取り込まれる)はさらに,本発明のある態様において有用なListeriaおよびポリヌクレオチドを記載する。
(a). 分泌またはシグナル配列
本発明は,分泌配列をコードする核酸または融合蛋白質パートナーとして用いるのに適したリステリアの蛋白質またはそのフラグメントをコードする核酸を包含する。以下のいずれかをコードする核酸が包含される:
i. 分泌配列,
ii. シグナル配列,
iii. その天然の分泌配列を含むリステリアのポリペプチド,
iv. 天然の分泌配列が別のリステリアの蛋白質の分泌配列で置き換えられているリステリアの蛋白質,
v. その天然の分泌配列が非リステリア細菌蛋白質の分泌配列で置き換えられているリステリアの蛋白質,
vi. 分泌配列を含まない,非分泌性リステリアの蛋白質またはそのフラグメント;および
vii. 非分泌性リステリアの蛋白質またはそのフラグメントとインフレームで融合された非リステリア細菌分泌配列。
これらの態様は,以下のリステリアの蛋白質およびそのフラグメントまたはドメインを包含することができる。
i. リステリオリシン(LLO)。リステリオリシンOの分泌シグナル配列(hly遺伝子)が同定されている(例えば,Lety,et al.(2003)Microbiol.149:1249−1255を参照)。
ii. ActA。リステリアActAについて,リボソーム結合部位,プロモーター,およびシグナル配列が同定されている。リボソーム結合部位はActA遺伝子の開始コドンの6bp上流にある(Vazquez−Boland,et al.(1992)Infect.Immunity 60:219−230)。
iii. インターナリン。すべてのインターナリン(Inl)蛋白質は,細菌シグナルペプチドの特徴を有する30−35アミノ酸のN末端配列を含む(例えば,Dramsi,et al.(1997)Infect.Immunity 65:1615−1625を参照)。
iv. p60(iap遺伝子)。開始コドンとヌクレオチド524との間の27アミノ酸の領域は,シグナル配列として機能し,Listeria細胞膜を超えるp60の輸送を指示する(Kohler,et al.(1990)Infect.Immunity 58:1943−1950)。Kohlerら(上掲)はまた,L.monocytogenesのp60mRNAのプリンリッチリボソーム(16SRNA)結合部位を開示する。
表1は,異種抗原等の融合蛋白質パートナー配列との融合において用いるためのシグナルペプチドの多数の非限定的例を示す。シグナルPアルゴリズムを用いて,グラム陽性細菌のシグナル配列を決定することができる。このプログラムは以下のウエブサイトから利用可能である:cbs.dtu.dk/services/signalP/。シグナルペプチドは,3つのドメイン,すなわち,正に荷電したN末端(1−5残基の長さ);中心疎水性ドメイン(7−15残基の長さ);および中性であるが極性のC末端ドメインを有する傾向がある(例えば,Lety,et al.(2003)Microbiology 149:1249−1255;Paetzel,et al.(2000)Pharmacol.Ther.87:27−49を参照)。Listeriaゲノムまたは別の細菌のゲノムまたはプラスミドによりコードされるシグナルペプチドおよび分泌配列は,Listeriaにおける最適発現のためにコドン最適化する必要がないため,本発明はまた,Listeriaゲノムまたは別の細菌のゲノムまたはプラスミドを起源とし,L.monocytogenesによる発現のためにコドン最適化により変更されている核酸も提供する。本発明は,分泌されるポリペプチドおよびペプチド抗原に限定されず,Listeriaまたは他の細菌から分泌されないか,または分泌されることができないポリペプチドおよびペプチドも包含する。
ある態様においては,Listeriaにより発現される異種抗原を含むポリペプチドは,非リステリアシグナル配列であるシグナル配列を含む。ある態様においては,シグナル配列はsecA1シグナルペプチドである。別のある態様においては,シグナル配列はsecA2またはTatシグナルペプチドである。ある態様においては,シグナルペプチドはactAシグナルペプチドである。ある態様においては,異種抗原を分泌させるために用いられるシグナルペプチドは,p60シグナル配列,Listeria monocytogenesLLOシグナル配列,Bacillus anthracis防御抗原(BaPa)シグナル配列,Lactococcus lactisusp45シグナル配列,およびBacillus subtilis PhoDシグナル配列から選択される。異種抗原の発現および分泌のために用いることができるシグナルペプチドは,例えば,米国特許公開2005/0249748(その全体が参照として本明細書に取り込まれる)に記載されている。
(b).コドン最適化
ある態様においては,本発明は,Listeriaにとって異種である核酸,またはListeriaにとって外来である核酸のコドン最適化を提供する。各アミノ酸についてL.monocytogenesが用いる最適コドンを示す(表2)。核酸中の少なくとも1つのコドンが,L.monocytogenesによってそのアミノ酸について元の配列におけるコドンより高い頻度で用いられるコドンで置き換えられている場合,核酸はコドン最適化されている。
通常は,任意の非最適コドンの少なくとも1%が変更されて最適コドンを与え,より通常には少なくとも5%が変更されており,最も通常には少なくとも10%が変更されており,頻繁には少なくとも20%が変更されており,より頻繁には少なくとも30%が変更されており,最も頻繁には少なくとも40%,普通は少なくとも50%が変更されており,より普通には少なくとも60%が変更されており,最も普通には少なくとも70%が変更されており,最適には少なくとも80%が変更されており,より最適には少なくとも90%が変更されており,最も頻繁には少なくとも95%が変更されており,慣用的には任意の非最適コドンの100%がListeria発現用にコドン最適化されている(表2)。
ある態様においては,異種抗原をコードする核酸は,Listeria monocytogenesにおける発現用にコドン最適化されている。ある態様においては,融合蛋白質をコードするポリヌクレオチドは,改変型ActAまたは変更されたシグナルペプチド配列を含み,異種抗原はコドン最適化されている。
Listeria monocytogenesにおける発現用のヌクレオチド配列のコドン最適化に関する追加の情報は,米国特許公開2005/0249748(その全体が参照として本明細書に取り込まれる)に見いだすことができる。
(c). 病原性因子および減弱化
L.monocytogenesは,宿主への侵襲,成長,または定着に寄与する種々の遺伝子および遺伝子産物を発現する(表3)。これらのあるものは“病原性因子”として分類される。これらの病原性因子には,ActA,リステリオリシン(LLO),蛋白質60(p60),インターナリンA(inlA),インターナリンB(inlB),ホスファチジルコリンホスホリパーゼC(PC−PLC),ホスファチジルイノシトール特異的ホスホリパーゼC(PI−PLC;plcA遺伝子)が含まれる。多数の他のインターナリンが特性決定されており,例えば,InlC2,InlD,InlE,およびInlFが挙げられる(Dramsi,et al.(1997)Infect.Immunity 65:1615−1625)。proPL−PLCをプロセシングして活性なPL−PLCとするメタロプロテアーゼであるMplも病原性因子である(Chakraborty,et al.(2000)Int.J.Med.Microbiol.290:167−174;Williams,et al.(2000)J.Bact.182:837−841)。ある態様においては,病原性遺伝子は,病原性因子をコードする遺伝子である。本発明は本明細書に開示される減弱化された遺伝子に限定されず,表3の配列の1またはそれ以上において変更された,変異した,または減弱化されたListeriaを提供する。
ある態様においては,病原性遺伝子はprf−A依存性遺伝子である。別の態様においては,病原性遺伝子はprf−A非依存性遺伝子である。
ある態様においては,ListeriaはactAおよび/またはinlBに減弱化変異を含む。ある態様においては,異種抗原をコードするポリヌクレオチドがactAおよび/またはinlB遺伝子中にインテグレートされている。
DNA修復遺伝子もまた減弱化変異の標的でありうる。DNA修復遺伝子の変異または欠失により減弱化した細菌を得ることができる(例えば,Darwin and Nathan(2005)Infection Immunity 73:4581−4587を参照)。
リステリオリシン(LLO)の生物学は記載されている(例えば,Glomski,et al.(2003)Infect.Immun.71:6754−6765;Gedde,et al.(2000)Infect.Immun.68:999−1003;Glomski,et al.(2002)J.Cell Biol.156:1029−1038;Dubail,et al.(2001)Microbiol.147:2679−2688;Dramsi and Cosssart(2002)J.CellBiol.156:943−946を参照)。ActAの生化学および生理学は開示されている(例えば,Machner,et al.(2001)J.Biol.Chem.276:40096−40103;Lauer,et al.(2001)Mol.Microbiol.42:1163−1177;Portnoy,et al.(2002)J.CellBiol.158:409−414を参照)。インターナリンの生化学および生理学は入手可能である(例えば,Bierne and Cossart(2000)J.CellSci.115:3357−3367;Schluter,et al.(1998)Infect.Immun.66:5930−5938;Dormann,et al.(1997)Infect.Immun.65:101−109を参照)。ソルターゼ蛋白質は記載されている(例えば,Bierne,et al.(2002)Mol.Microbiol.43:869−881を参照)。2つのホスホリパーゼ,すなわちPI−PLC(plcA遺伝子によりコードされる)およびPC−PLC(plcB遺伝子によりコードされる)は開示されている(例えば,Camilli,et al.(1993)Mol.Microbiol.8:143−157;Schulter,et al.(1998)Infect.Immun.66:5930−5938)。蛋白質p60は記載されている(Pilgrim,et al.(2003)Infect.Immun.71:3473−3484を参照)。
本発明はまた,少なくとも1つの制御因子,例えば,プロモーターまたは転写因子において減弱化されているListeriaを企図する。以下はプロモーターに関する説明である。ActA発現は2つの異なるプロモーターにより制御されている(Lauer,et al.(2002)J.Bacteriol.184:4177−4186)。inlAおよびinlBは,一緒に,5つのプロモーターにより制御されている(Lingnau,et al.(1995)Infect.Immun.63:3896−3903)。転写因子prfAは,多数のL.monocytogenes遺伝子,例えば,hly,plcA,ActA,mpl,prfA,およびiapの転写に必要である。PrfAの制御特性は,例えば,PrfA依存性プロモーター(PinlC)およびPrfA−boxにより媒介される。本発明は,ある態様においては,不活性化されているか,変異しているか,または欠失しているActAプロモーター,inlBプロモーター,PrfA,PinlC,PrfA−box等の少なくとも1つをコードする核酸を提供する(例えば,Lalic−Mullthaler,et al.(2001)Mol.Microbiol.42:111−120;Shetron−Rama,et al.(2003)Mol.Microbiol.48:1537−1551;Luo,et al.(2004)Mol.Microbiol.52:39−52を参照)。PrfAはGly145Ser変異,Gly155Ser変異,またはGlu77Lys変異により構成的に活性にすることができる(例えば,Mueller and Freitag(2005)Infect.Immun.73:1917−1926;Wong and Freitag(2004)J.Bacteriol.186:6265−6276;Ripio,et al.(1997)J.Bacteriol.179:1533−1540を参照)。
減弱化は,例えば,熱処理または化学的修飾により行うことができる。減弱化はまた,例えば,代謝,細胞外成長,または細胞内成長を調節する核酸の遺伝的改変,または病原性因子,例えば,リステリアprfA,ActA,リステリオリシン(LLO),接着媒介因子(例えば,inlAまたはinlB等のインターナリン),mpl,ホスファチジルコリンホスホリパーゼC(PC−PLC),ホスファチジルイノシトール特異的ホスホリパーゼC(PI−PLC;plcA遺伝子),これらの任意の組み合わせ等をコードする核酸の遺伝的改変等によっても行うことができる。減弱化は,減弱化したListeriaの生物学的機能を,適当な親Listeriaの対応する生物学的機能と比較することにより評価することができる。
別の態様においては,本発明は,核酸標的化剤,例えば架橋剤,ソラーレン,ナイトロジェンマスタード,シスプラチン,嵩高い付加物,紫外線,ガンマ線照射,これらの任意の組み合わせ等で処理することにより減弱化されたListeriaを提供する。典型的には,架橋剤の1分子により生成される傷害は二重らせんの両方の鎖の架橋を含む。本発明のListeriaはまた,少なくとも1つの核酸修復遺伝子,例えば,uvrA,uvrB,uvrAB,uvrC,uvrD,uvrAB,phrA,および/または組換的修復を媒介する遺伝子,例えばrecAを変異させるとによっても減弱化することができる。さらに,本発明は,核酸標的化剤および核酸修復遺伝子の変異の両方により減弱化したListeriaを提供する。さらに,本発明は,ソラーレン等の光感受性核酸標的化剤で処理すること,および/またはソラーレン等の光感受性核酸架橋剤で処理した後に紫外線に暴露することを包含する。
ある態様においては,本発明のListeriaは,減弱化されている。本発明において有用な減弱化したListeriaは,例えば,米国特許公開2004/0228877および2004/0197343(このそれぞれはその全体が参照として本明細書に取り込まれる)に記載されている。Listeriaの特定の株が所望の減弱化を有しているかを評価するための種々のアッセイは,例えば,米国特許公開.2004/0228877,2004/0197343および2005/0249748(このそれぞれはその全体が参照として本明細書に取り込まれる)に提供される。
(d). Listeria株
本発明は,本発明の減弱化Listeriaを作成または遺伝子工学操作するための多数のリステリアの種および株を提供する(表4)。表4の参考文献のそれぞれは,その全体が参照として本明細書に取り込まれる。本発明のListeriaは,この表に開示される種および株に限定されない。
(e). 抗原
ある態様においては,本発明は,少なくとも1つの抗原,1またはそれ以上の保存的変化を有する抗原,特定の抗原の1またはそれ以上のエピトープ,または抗原と免疫学的に交叉反応性であるペプチドまたはポリペプチドをコードする核酸を提供する(表5)。本発明の核酸および抗原は表に開示されるものに限定されない。
本発明は,限定されないが,上述の抗原の少なくとも1つをコードする核酸,または上述の完全ゲノムの1つによりコードされる少なくとも1つの抗原を含む減弱化されたListeriaを提供する。本発明は,開示される抗原の変異体,突然変異蛋白質,スプライシング変種,フラグメント,トランケート型変種,可溶性変種,細胞外ドメイン,細胞内ドメイン,成熟配列等をコードする核酸を包含する。これらの抗原のエピトープ,オリゴペプチドおよびポリペプチドをコードする核酸が提供される。また,コドン最適化された,すなわち,Listeriaにおける発現用に最適化された態様も提供される。引用される参考文献,GenBank受託番号およびこれらに開示される核酸,ペプチドおよびポリペプチドは,その全体が本明細書に参照として取り込まれる。
ある態様においては,抗原は非リステリア性である。ある態様においては,抗原は癌細胞,腫瘍,または感染性因子からのものである。ある態様においては,抗原は癌細胞,腫瘍,または感染性因子からの抗原に由来する。ある態様においては,別の抗原“に由来する”抗原は,その抗原のフラグメントまたは他の誘導体である。ある態様においては,誘導化された抗原は,少なくとも8アミノ酸,少なくとも12アミノ酸,少なくとも20アミノ酸,少なくとも50アミノ酸,少なくとも75アミノ酸,少なくとも100アミノ酸,または少なくとも200アミノ酸のフラグメントを含む。ある態様においては,抗原の誘導体は,それが由来する抗原またはそのフラグメントに対して,少なくとも約80%の配列同一性,少なくとも約85%の配列同一性,少なくとも約90%の配列同一性,少なくとも約95%の配列同一性,または少なくとも約98%の配列同一性を有する。ある態様においては,誘導化された抗原はそのシグナル配列および/または膜アンカーを欠失した抗原を含む。ある態様においては,別の抗原に由来する抗原は,元の(全長)抗原からの少なくとも1つのMHCクラスIエピトープおよび/または少なくとも1つのMHCクラスIIエピトープを含む。ある態様においては,抗原は腫瘍抗原である。抗原の免疫原性を試験するアッセイは,本明細書に記載され,当該技術分野においてよく知られている。
ある態様においては,異種抗原はヒト腫瘍抗原またはヒト腫瘍抗原に由来する抗原である。ある態様においては,腫瘍抗原に由来する抗原は,腫瘍抗原に対して少なくとも約65%の配列同一性,腫瘍抗原に対して少なくとも70%の配列同一性,または腫瘍抗原に対して少なくとも約75%の配列同一性を示すアミノ酸配列から構成される。ある態様においては,抗原は,腫瘍抗原に対して少なくとも85%の配列同一性,腫瘍抗原に対して少なくとも90%の配列同一性,または腫瘍抗原に対して少なくとも約95%の配列同一性を示すアミノ酸配列から構成される。ある態様においては,腫瘍抗原に由来する抗原は,腫瘍抗原の少なくとも10,20,30,40,50,75,100,または200アミノ酸を含む。ある態様においては,腫瘍抗原に由来する抗原は,腫瘍抗原の少なくとも10,20,30,40,50,75,100,または200個の連続するアミノ酸から構成される。
ある態様においては,抗原は,メソセリンであるか,またはメソセリンに由来する。ある態様においては,メソセリンはヒトメソセリンである。ある態様においては,メソセリンは全長(例えば,全長ヒトメソセリン)である。ある態様においては,メソセリンに由来する抗原は,そのシグナル配列を欠失した,そのGPIアンカーを欠失した,またはシグナル配列およびGPIアンカーの両方が欠失したメソセリン(例えば,ヒトメソセリン)を含む。メソセリンをコードするポリヌクレオチドは,Listeriaにおける発現について,コドン最適化されていてもよく,コドン最適化されていなくてもよい。
ある態様においては,メソセリンに由来する抗原は,ヒトメソセリンに対して少なくとも約65%の配列同一性,ヒトメソセリンに対して少なくとも70%の配列同一性,またはヒトメソセリンに対して少なくとも約75%の配列同一性を示すアミノ酸配列から構成される。ある態様においては,メソセリンポリペプチド配列は,ヒトメソセリンに対して少なくとも85%の配列同一性,ヒトメソセリンに対して少なくとも90%の配列同一性,またはヒトメソセリンに対して少なくとも約95%の配列同一性を示すアミノ酸配列から構成される。ある態様においては,メソセリンに由来する抗原は,メソセリンポリペプチド,例えばヒトメソセリンまたはそのシグナルペプチド配列および/またはGPIアンカーを欠失したヒトメソセリンの,少なくとも10,20,30,40,50,75,100,または200個のアミノ酸を含む。ある態様においては,メソセリンに由来する抗原は,メソセリンポリペプチド,例えばヒトメソセリンまたはそのシグナルペプチド配列および/またはGPIアンカーを欠失したヒトメソセリンの,少なくとも10,20,30,40,50,75,100,または200個の連続するアミノ酸から構成される。
ある態様においては,抗原は前立腺幹細胞抗原(PSCA)であるか,またはPSCAに由来する抗原である。ある態様においては,PSCAはヒトPSCAである。ある態様においては,PSCAは全長(例えば全長ヒトPSCA)である。ある態様においては,PSCAに由来する抗原は,(a)そのシグナルペプチド領域の一部または全部,(b)そのGPIアンカー領域,または(c)そのGPIアンカー領域およびそのシグナルペプチド領域の一部または全部が欠失したPSCA(例えば,ヒトPSCA)を含む。PSCAをコードするポリヌクレオチドは,Listeriaにおける発現用にコドン最適化されたものであってもコドン最適化されていないものであってもよい。
Listeria中で発現させたときに特定の抗原誘導体が所望の免疫原性を刺激しうるか否かを評価するための種々のアッセイは当業者に知られている。特定の例は下記の実施例に提供される。種々のアッセイはまた例えば,米国特許公開2004/0228877,2004/0197343,および2005/0249748(このそれぞれはその全体が参照として本明細書に取り込まれる)にも提供される。
ある態様においては,PSCAに由来する抗原は,ヒトPSCAに対して少なくとも約65%の配列類似性,ヒトPSCAに対して少なくとも70%の配列類似性,またはヒトPSCAに対して少なくとも約75%の配列類似性を示すアミノ酸配列から構成される。ある態様においては,PSCAポリペプチド配列は,ヒトPSCAに対して少なくとも85%の配列類似性,ヒトPSCAに対して少なくとも90%の配列類似性,またはヒトPSCAに対して少なくとも約95%の配列類似性を示すアミノ酸配列から構成される。ある態様においては,PSCAに由来する抗原は,PSCAポリペプチド,例えばヒトPSCA,またはそのシグナルペプチド配列および/またはGPIアンカーを欠失したヒトPSCAの,少なくとも10,20,30,40,50,75,100,または200アミノ酸を含む。ある態様においては,PSCAに由来する抗原は,PSCAポリペプチド,例えばヒトPSCAまたはそのシグナルペプチド配列および/またはGPIアンカーを欠失したヒトPSCAの,少なくとも10,20,30,40,50,75,100,または200個の連続するアミノ酸から構成される。
ある態様においては,抗原(例えば,異種抗原)は,米国特許公開2005/0281783A1(中に含まれるすべての配列を含め,その全体が参照として本明細書に取り込まれる)において定義され記載されている,EphA2抗原性ペプチド(しばしば“EphA2抗原性ポリペプチド”と称される)を含まない。ある態様においては,本明細書に記載される方法および組成物において使用から除外されるEphA2抗原性ペプチドは,EphA2を発現する過増殖疾患に関与する細胞に対する免疫応答を引き起こすことができる任意のEphA2抗原性ペプチドであってもよい。すなわち,ある態様においては,除去されるEphA2抗原性ペプチドは,(1)抗EphA2抗体に結合するか,または結合についてEphA2と競合する能力を示す,(2)EphA2に結合する抗体を生成する能力を示す,および/または(3)EphA2の1またはそれ以上のT細胞エピトープを含む,EphA2ポリペプチド(例えば,米国特許公開2005/0281783A1(その全体が参照として本明細書に取り込まれる)の配列番号2のEphA2ポリペプチド),またはEphA2ポリペプチドのフラグメントまたは誘導体でありうる。ある態様においては,EphA2抗原性ペプチドは,下記のヌクレオチド配列,またはそのフラグメントまたは誘導体の1つによりコードされる配列である:Genbank Accession No.NM_004431(ヒト);Genbank Accession No.NM_010139(マウス);またはGenbank Accession No.AB038986(トリ,部分配列)。ある態様においては,EphA2抗原性ペプチドは全長ヒトEphA2(例えば,米国特許公開2005/0281783A1の配列番号2)である。ある態様においては,EphA2抗原性ペプチドは,EphA2の細胞外ドメインまたはEphA2の細胞内ドメインを含む。ある態様においては,EphA2抗原性ペプチドは,EphA2のアミノ酸残基646におけるリジンからメチオニンへの置換を有する全長EphA2またはそのフラグメントから構成される。ある態様においては,EphA2抗原性ペプチド配列は,ヒトEphA2に対して少なくとも約65%の配列類似性,ヒトEphA2に対して少なくとも70%の配列類似性,またはヒトEphA2に対して少なくとも約75%の配列類似性を示すアミノ酸配列から構成される。ある態様においては,EphA2ポリペプチド配列は,ヒトEphA2に対して少なくとも85%の配列類似性,ヒトEphA2に対して少なくとも90%の配列類似性,またはヒトEphA2に対して少なくとも約95%の配列類似性を示すアミノ酸配列から構成される。ある態様においては,除去されるEphA2抗原性ペプチドは,EphA2ポリペプチドの少なくとも10,20,30,40,50,75,100,または200アミノ酸から構成される。ある態様においては,EphA2抗原性ペプチドは,EphA2ポリペプチドの少なくとも10,20,30,40,50,75,100,または200個の連続するアミノ酸から構成される。
本発明は,感染,例えば肝臓の感染に対する免疫応答を刺激する方法および試薬を提供する。これらには,肝臓指向性ウイルスおよび肝炎を媒介するウイルス,例えば,B型肝炎ウイルス,C型肝炎ウイルス,およびサイトメガロウイルスの感染が含まれる。本発明は,他の肝臓指向性ウイルス,例えばヘルペス単純ウイルス,エプスタインバーウイルス,およびデングウイルスを治療する方法を企図する(例えば,Ahlenstiel and Rehermann(2005)Hepatology 41:675−677;Chen,et al.(2005)J.Viral Hepat.12:38−45;Sun and Gao(2004)Gasteroenterol.127:1525−1539;Li,et al.(2004)J.Leukoc.Biol.76:1171−1179;Ahmad and Alvarez(2004)J.Leukoc.Biol.76:743−759;Cook(1997)Eur.J.Gasteroenterol.Hepatol.9:1239−1247;Williams and Riordan(2000)J.Gasteroenterol.Hepatol.15(Suppl.)G17−G25;Varani and Landini(2002)Clin.Lab.48:39−44;Rubin(1997)Clin.LiverDis.1:439−452;Loh,et al.(2005)J.Virol.79:661−667;Shresta,et al.(2004)Virology 319:262−273;Fjaer,et al.(2005)Pediatr.Transplant9:68−73;Li,et al.(2004)World J.Gasteroenterol.10:3409−3413;Collin,et al.(2004)J.Hepatol.41:174−175;Ohga,et al.(2002)Crit.Rev.Oncol.Hematol.44:203−215を参照)。
別の観点においては,本発明は,寄生虫感染,例えば肝臓の寄生虫感染を治療および/または予防する方法および試薬を提供する。これらには,限定されないが,肝臓吸虫(例えば,Clonorchis,Fasciolahepatica,Opisthorchis),Leishmania,Ascarislumbricoides,Schistosoma,および蠕虫が含まれる。蠕虫は,例えば,線虫(蛔虫),条虫(サナダムシ),および吸虫(扁形動物または吸虫類)を含む(例えば,Tliba,et al.(2002)Vet.Res.33:327−332;Keiser and Utzinger(2004)Expert Opin.Pharmacother.5:1711−1726;Kaewkes(2003)ActA Trop.88:177−186;Srivatanakul,et al.(2004)Asian Pac.J.Cancer Prev.5:118−125;Stuaffer,et al.(2004)J.Travel Med.11:157−159;Nylen,et al.(2003)Clin.Exp.Immunol.131:457−467;Bukte,et al.(2004)Abdom.Imaging 29:82−84;Singh and Sivakumar(2003)49:55−60;Wyler(1992)Parisitol.Today8 :277−279;Wynn,et al.(2004)Immunol.Rev.201:156−167;Asseman,et al.(1996)Immunol.Lett.54:11−20;Becker,et al.(2003)Mol.Biochem.Parasitol.130:65−74;Pockros and Capozza(2005)Curr.Infect.Dis.Rep.7:61−70;Hsieh,et al.(2004)J.Immunol.173:2699−2704;Korten,et al.(2002)J.Immunol.168:5199−5206;Pockros and Capozza(2004)Curr.Gastroenterol.Rep.6:287−296を参照)。
本発明のさらに別の観点は,細菌感染,例えば,肝臓指向性細菌による感染を治療および/または予防するための方法および試薬を提供する。例えば,Mycobacteriumtuberculosis,Treponemapallidum,およびSalmonellasppを治療する方法および試薬が提供される(例えば,Cook(1997)Eur.J.Gasteroenterol.Hepatol.9:1239−1247;Vankayalapati,et al.(2004)J.Immunol.172:130−137;Sellati,et al.(2001)J.Immunol.166:4131−4140;Jason,et al.(2000)J.Infectious Dis.182:474−481;Kirby,et al.(2002)J.Immunol.169:4450−4459;Johansson and Wick(2004)J.Immunol.172:2496−2503;Hayashi,et al.(2004)Intern.Med.43:521−523;Akcay,et al.(2004)Int.J.Clin.Pract.58:625−627;delaBarrera,et al.(2004)Clin.Exp.Immunol.135:105−113を参照)。
さらに別の態様においては,本発明の異種抗原は,ヒト免疫不全ウイルス(HIV),例えば,gp120;gp160;gp41;p24gagまたはp55gag等のgag抗原,ならびにHIVのpol,env,tat,vir,rev,nef,vpr,vpu,およびLTR領域に由来する蛋白質に由来する。企図される異種抗原としては,1型および2型ヘルペス単純ウイルス(HSV),サイトメガロウイルス,エプスタインバーウイルス,または水疱瘡ウイルスからの抗原が挙げられる。また包含されるものは,肝炎ウイルス,例えば,A,B,C,デルタ,E,またはG型肝炎ウイルスに由来する抗原である。さらに,抗原はまた,Picornaviridae(ポリオウイルス;ライノウイルス);Caliciviridae;Togaviridae(風疹;デング熱);Flaviviridiae;Coronaviridae;Reoviridae;Birnaviridae;Rhabdoviridae;Orthomyxoviridae;Filoviridae;Paramyxoviridae(おたふく風邪;はしか);Bunyviridae;Arenaviridae;Retroviradae(HTLV−I;HIV−1);パピローマウイルス,ダニ媒介脳炎ウイルス等からの抗原を包含する。
さらに別の観点においては,本発明は,細菌および寄生虫感染,例えば,サルモネラ,ナイセリア,ボレリア,クラミジア,ボルデテラ,マラリア原虫,トキソプラズマ,Mycobacterium tuberculosis,Bacillus anthracis,Yersinia pestis,ジフテリア,百日咳,破傷風,細菌性または真菌性肺炎,中耳炎,淋病,コレラ,腸チフス,髄膜炎,単核球症,ペスト,細菌性赤痢,サルモネラ症,レジオネラ病,ライム病,ハンセン病,マラリア,鉤虫,Onchocerciasis,Schistosomiasis,トリパノソーマ,リーシュマニア,ジアルジア,アメーバ症,フィラリア,ボレリア,および旋毛虫病を予防および治療するための試薬および方法を提供する(例えば,Despommier,et al.(2000)Parasitic Dieases,4thed.,Apple Trees Productions,New York,NY;U.S.Government(2002)21st Century Collection Centers for Disease Control(CDC)Emerging Infectious Diseases(EID)−Comprehensive Collection from 1995 to 2002 with Accurate and Detailed Information on Dozens of Serious Virus and Bacteria Illnesses−Hantavirus,Influenza,AIDS,Malaria,TB,Pox,Bioterrorism,Smallpox,Anthrax,Vaccines,LymeDisease,Rabies,West Nile Virus,Hemorrhagic Fevers,Ebola,Encephalitis(CoreFederal InformationSeriesを参照)。
本発明は,少なくともある態様においては,癌および感染の両方を含む疾患または状態を治療するか,または疾患または状態に対する免疫応答を刺激する試薬および方法を提供する。例えば,ある種のウイルス感染においては,ある抗原は腫瘍抗原およびウイルス抗原の両方でありうる(例えば,Montesano,et al.(1990)Cell 62:435−445;Ichaso and Dilworth(2001)Oncogene 20:7908−7916;Wilson,et al.(1999)J.Immunol.162:3933−3941;Daemen,et al.(2004)Antivir.Ther.9:733−742;Boudewijn,et al.(2004)J.Natl.CancerInst.96:998−1006;Liu,et al.(2004)Proc.Natl.Acad.Sci.USA101:14567−14571を参照)。
ある態様においては,異種抗原は,癌または感染性因子からのまたはこれらに由来する抗原と,少なくとも1つのエピトープを共有するか,またはこれと免疫学的に交叉反応性である。
(f).DNA修復変異体および核酸標的化剤
本発明は,別の態様においては,Listeria変異体を提供し,ここで,変異体は,DNA傷害の修復,例えば,UV光誘発性DNA傷害,放射線誘発性傷害,鎖間架橋,鎖内架橋,共有結合性付加物,嵩高い付加物により修飾されたDNA,脱アミド化塩基,脱プリン化塩基,脱ピリミジン化塩基,酸化的傷害,ソラーレン付加物,シスプラチン付加物,上述の組み合わせ等の修復に欠陥がある(Mu and Sancar(1997)Prog.Nucl.Acid Res.Mol.Biol.56:63−81;Sancar(1994)Science 266:1954−1956;Lin and Sancar(1992)Mol.Microbiol.6:2219−2224;Selby and Sancar(1990)236:203−211;Grossman(1994)Ann.N.Y.Acad.Sci.726:252−265)。例えば,uvrA,uvrB,uvrAB,uvrC,これらの任意の組み合わせ等に変異を有するListeriaが提供される。
さらに,そのゲノムDNA中に少なくとも1つの鎖間架橋,または,そのゲノムDNA中に少なくとも2個,少なくとも3個,少なくとも4個,少なくとも5個,少なくとも10個,少なくとも20個,少なくとも30個,少なくとも40個,少なくとも50個,少なくとも100個またはそれ以上の架橋を含むListeriaが提供される。
本発明の1つの態様は,異種抗原を発現するよう遺伝子工学操作されたListeriauvrABを含み,ここで,遺伝子工学操作された細菌を,核酸架橋剤,ソラーレン化合物,ナイトロジェンマスタード化合物,4’−(4−アミノ−2−オキサ)ブチル−4,5’,8−トリメチルソラーレン,またはベータ−アラニン,N−(アクリジン−9−イル),2−[ビス(2−クロロエチル)アミノ]エチルエステルで処理する(例えば,米国特許公開2004/0197343,Dubensky;Brockstedt,et al(2005)Nat.Med.11:853−860を参照)。
(g)ストリンジェントな条件下でのハイブリダイゼーション
プラスミド等のポリヌクレオチドと少なくとも1つの変異を有するそのポリヌクレオチドの変種とのハイブリダイゼーションは,以下のストリンジェントな条件下で行うことができる。プラスミドは,2−3kb,3−4kb,4−5kb,5−6kb,6−7kb等でありうる。変異は,1−10ヌクレオチド(nt),10−20nt,20−30nt,30−40nt,40−50nt,50−60nt,60−70kb,70−80kb,80−90kb,90−100kb等からなることができる。
ホルムアミド中でのストリンジェントなハイブリダイゼーション条件は,以下のハイブリダイゼーション溶液を用いることができる:48mlホルムアミド;24ml 20xSSC;1.0ml 2M TrisCl,pH7.6;1.0ml 100xデンハルト溶液;5.0ml水;20mlの50%硫酸デキストラン,1.0mlの10%ドデシル硫酸ナトリウム(総容量100ml)。ハイブリダイゼーションは,42℃で一晩行うことができる(例えば,(1993)Current Protocols in Molecular Biology,Suppl.23,pages 6.3.3−6.3.4を参照)。最もストリンジェントなハイブリダイゼーション条件は,上述のバッファを用いて,ただし,温度は43℃,44℃,45℃,46℃,47℃,48℃,49℃,50℃,51℃,52℃,53℃,54℃等である。
水性条件下でのストリンジェントなハイブリダイゼーションは,1%ウシ血清アルブミン;1mMEDTA;0.5MNaHPO,pH7.2,7%ドデシル硫酸ナトリウムで,65℃で一晩のインキュベーションである。よりストリンジェントな水性ハイブリダイゼーション条件は,上述のバッファの使用を含むが,ただし温度は66℃,67℃,68℃,69℃,70℃,71℃,72℃,73℃,74℃,75℃等である(例えば,(1993)Current Protocols in Molecular Biology,Suppl.23,pages 6.3.3−6.3.4を参照)。
ホルムアミド濃度を増加させると,ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーが高くなる。プローブDNAと標的DNAとの間のミスマッチは,10%のミスマッチごとにハイブリダイゼーションの速度を約2倍遅くする。同様に,ミスマッチしたDNAデュープレックスの溶融温度は,1.7%のミスマッチごとに約1℃低下する(Anderson(1999)Nucleic Acid Hybridization,Springer−Verlag,New York,N.Y.,pp.70−72;Tijssen(1993)Hybridization with Nucleic Acid Probes,Elsevier Publ.Co.,Burlington,MA;Ross(ed.)(1998)Nucleic Acid Hybridization:Essential Techniques,John Wiley and Sons,Hoboken,NJ;米国特許6,551,784,Fodor,et al.)。
本発明は,ストリンジェントな条件下で本発明の第2のプラスミドにハイブリダイズする第1のプラスミドの変種を包含し,ここで,両方のプラスミドは機能的に同等であり,ハイブリダイゼーションは,第1のプラスミドを第2のプラスミドに直接ハイブリダイズさせることにより,または第1の変種プラスミドの全長にわたるオリゴヌクレオチドプローブ(個々に,またはプローブの集合として)を第2のプラスミドにハイブリダイズさせること等により,判定することができる。
当業者は,プローブ核酸と標的核酸との区別が可能となるようにハイブリダイゼーション温度を調節または上昇させることができ,ここで,プローブの配列と標的の配列との相違は,5−10ヌクレオチド,10−15ヌクレオチド,15−20ヌクレオチド,20−25ヌクレオチド,25−30ヌクレオチド,30−35ヌクレオチド,35−40ヌクレオチド,40−45ヌクレオチド,45−50ヌクレオチド,50−55ヌクレオチド,55−60ヌクレオチド,60−65ヌクレオチド,65−70ヌクレオチド,70−80ヌクレオチド等である。
本発明は,本明細書に記載されるポリヌクレオチドまたはその相補体にストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチドを提供する。
III. 本発明のいくつかの詳細な態様
(a). 部位特異的組換えおよび相同組換えによるインテグレーション
ある態様においては,本発明の核酸,ポリヌクレオチド,リステリアのゲノム等の細菌ゲノム,およびListeriaおよびBacillus anthracis等の細菌は,部位特異的組換えにより,および/または相同組換えにより改変される。部位特異的リコンビナーゼは記載されている(例えば,Landy(1993)Curr.Op.Biotechnol.3:699−707;Smith and Thorpe(2002)Mol.Microbiol.44:299−307;Groth and Calos(2004)J.Mol.Biol.335:667−678;Nunes−Duby,et al.(1998)Nucleic Acids Res.26:391−406;Sauer(1993)Methods Enzymol.225:890−900を参照)。転位は,部位特異的組換えとは区別される(例えば,Hallett and Sherratt(1997)FEMS Microbiol.Rev.21:157−178;Grindley(1997)Curr.Biol.7:R608−R612を参照)。
A. 部位特異的組換え
本発明は,核酸,ベクター,またはゲノム中への部位特異的インテグレーションを媒介するためのシステムを提供する。“システム”とは,インテグラーゼをコードする第1の核酸,ならびに発現したインテグラーゼポリペプチド,ファージ付着部位(attPP’)をコードする第2の核酸,および対応する細菌付着部位(attBB’)をコードする第3の核酸を意味する。一般に,任意の所定のattPP’部位は,特定のattBB’部位に対応するか,またはこれに適合性である。本発明のインテグレーションシステムが利用可能であることにより,1またはそれ以上の核酸を任意の所与のポリヌクレオチドまたはゲノム中にインテグレーションすることができる。
本発明のインテグレーション部位は,存在する部位(例えば,tRNAArgインテグレーション部位またはcomKインテグレーション部位)における部位特異的インテグレーションにより,リステリアのゲノム中のあらかじめ決定された位置に移植することができる。加えて,またはその代わりに,インテグレーションシステムの部位は相同的インテグレーションによりあらかじめ決定された位置に移植することができる。
ホモロジーの領域(“相同アーム”)の設計によって,相同組換えによりインテグレーション部位から物質が欠失する場合もあり,または欠失しない場合もある。相同組換えの間に生ずる欠失は,“相同アーム”にハイブリダイズしうる標的DNAの領域の間に存在する標的DNAの領域に対応する。相同組換えを用いて,後に部位特異的組換えに用いるためのインテグレーション部位(attBB’)を細菌のゲノム中に移植することができる。
図1は,細菌のゲノム中への部位特異的インテグレーションに用いるためのプラスミドpINTを製造する戦略を示す。pINTはクロラムフェニコール耐性遺伝子およびエリスロマイシン耐性遺伝子を含む(例えば,Roberts,et al.(1996)Appl.Environ.Microbiol.62:269−270を参照)。pINTが核酸のリステリアのゲノム中への部位特異的インテグレーションを媒介する場合,次にCreリコンビナーゼに過渡的に暴露することにより抗生物質耐性遺伝子を排除することができる。図1に示されるように,抗生物質耐性遺伝子は第1のloxP部位と第2のloxP部位との間に存在する。Creリコンビナーゼは,2つのloxP部位の間に存在する物質の除去を触媒することができる。Creリコンビナーゼの過渡的発現は,Creリコンビナーゼをコードするプラスミドのエレクトロポレーションにより,または多くの他の手法により行うことができる。
本発明のListeriaゲノムまたは染色体は,プラスミドpPL1,pPL2,および/またはpINT1を用いて改変する(Lauer,et al.(2002)J.Bact.184:4177−4186)。プラスミドpPL1(GenBank Acc.No.AJ417488)は,U153インテグラーゼをコードする核酸を含み,ここで,このインテグラーゼはリステリアのゲノムのcomK−attBB’位置におけるインテグレーションを触媒する(Lauer,et al.(2002)J.Bact.184:4177−4186)。comKの構造は入手可能である(GenBank Acc.No.AF174588のヌクレオチド542−1114)。pPL1はカセットの挿入に適した多数の制限部位を含む。例えば,ある態様においては,本発明のカセットは,少なくとも1つの異種抗原およびloxPにより挟まれている領域をコードし,ここで,loxPにより挟まれている領域は,インテグラーゼをコードする第1の核酸および抗生物質耐性因子をコードする第2の核酸を含む。制限部位のいくつかは表6に示される。制限部位は,標準的な方法によりデノボで導入することもできる。
当業者は,pPL1およびpPL2を調製するのに用いた手法,およびpPL1およびpPL2を用いて部位特異的インテグレーションを媒介するのに用いた手法を,本発明のインテグラーゼ,ファージ付着部位(attPP’),および細菌付着部位(attBB’)に適用しうることを理解するであろう。
pPL2(GenBank Acc.No.AJ417499)はPSAインテグラーゼをコードする核酸を含み,ここで,このインテグラーゼはL.monocytogenesゲノムのtRNAArg遺伝子におけるインテグレーションを触媒する(Lauer,et al.(2002)J.Bact.184:4177−4186)。74ヌクレオチドtRNAArg遺伝子は,L.monocytogenes株EGDゲノムのヌクレオチド1,266,675−1,266,748(例えば,GenBank Acc.No.NC_003210を参照),およびL.monocytogenes株4bF265のヌクレオチド1,243,907−1,243,980(例えば,GenBank Acc.No.NC_002973を参照)に見いだされる。pPL2は,カセットの挿入に適した多数の制限部位を含む。本発明は,例えば,異種抗原およびloxPに挟まれた領域をコードするカセットを提供し,ここで,loxPに挟まれた領域は,インテグラーゼをコードする第1の核酸および抗生物質耐性因子をコードする第2の核酸を含む。制限部位のいくつかは表6に示される。標準的な方法を用いて他の制限部位をデノボで導入することができる。
部位特異的組換えの第1の態様は,インテグラーゼにより触媒される,Listeriaゲノム中の特定のtRNAArg領域に位置するインテグレーション部位における核酸の部位特異的インテグレーションを含む。
第2の態様は,ListeriaゲノムのComK領域における核酸のインテグレーションを利用する。
別の態様はプロファージ付着部位を含み,ここで,標的は,例えば,L.monocytogenes F6854φF6854.3のtRNA−Thr4(GenBank Acc.No.AL591983.1のL.monocytogenes EGDのヌクレオチド277,661−277710),L.innocua 11262φ11262.1のtRNA−Lys4(GenBank Acc.No.AL596163.1のヌクレオチド115,501−115,548);L.monocytogenes 1262と同様にL.innocua 11262phi11262.3;L.innocua 11262φ11262.4の遺伝子間(GenBank Acc.No.AL596169.1のヌクレオチド162,123−162,143);およびL.innocua 11262φ11262.6のtRNA−Arg4(L.innocuaのGenBank Acc.No.AL596173.1のヌクレオチド15908−15922またはL.monocytogenes EGDのGenBank Acc.No.AL591983.1のヌクレオチド145,229−145,243)に見いだされる(例えば,Nelson,et al.(2004)Nucleic Acids Res.32:2386−2395を参照)。
部位特異的組換えのさらに別の態様は,tRNAArg領域またはComK領域における部位特異的インテグレーションによるloxP部位(またはFrt部位)の挿入を含み,ここで,loxP部位の挿入の後に,核酸のListeriaゲノム中へのCreリコンビナーゼ媒介性挿入が生ずる。
pPL1は,comK−attBB’染色体位置(6,101bp;GenBank Acc.No.AJ417488)にインテグレートする。このインテグレーションはU153インテグラーゼにより触媒される。L.monocytogenesのcomK遺伝子は開示されている(GenBank Acc.No.AF174588のヌクレオチド542−1114)。pPL1のインテグレーション部位はプラスミド配列AJ417488のヌクレオチド2694−2696を含む。以下の2つのPCRプライマーはListeriaゲノムの付着部位comK−attBB’をひとまとめにする:プライマーPL60は5’−TGAAGTAAACCCGCACACGATC−3’(配列番号9)であり;プライマーPL61は5’−TGTAACATGGAGGTTCTGGCAATC−3’(配列番号10)である。プライマー対PL60およびPL61は,comK−attBB’を増幅して,非溶原性株,例えばDP−L4056中で417bpの産物を与える。
pPL2はtRNAArg−attBB’の染色体位置にインテグレートする(6,123bp;GenBank Acc.No.AJ417449)。このインテグレーションは,PSAインテグラーゼにより触媒される。pPL2はpPL1と類似するが,ただし,pPL1のPSAファージ付着部位およびU153インテグラーゼが欠失しており,PSAインテグラーゼおよびPSAファージ付着部位で置き換えられている。pPL2インテグレーション部位はプラスミドpPL2(AJ417449)のヌクレオチド2852−2868に位置する17bp領域を含み,対応する細菌の領域はL.monocytogenes株EGDゲノム(GenBank Acc.No.NC_003210)のヌクレオチド1,266,733−1,266,749に存在する。
U153リステリアファージと密接に関連するファージであるリステリアファージA118については,attBの位置は573bpのcomK ORFのヌクレオチド187−189にある(Loessner,et al.(2000)Mol.Microbiol.35:324−340)。この573bpORG(GenBank Acc.No.AF174588のヌクレオチド542−1114)およびattB部位(GenBank Acc.No.AF174588のヌクレオチド701−757)は,両方ともGenBank Acc.No.AF174588に開示されている。attP部位はリステリアファージA118ゲノムのヌクレオチド23500−23444に位置する(GenBank Acc.No.AJ242593)。
本発明は,核酸,例えばプラスミドの,Listeriaゲノム中のインテグレーション部位におけるインテグレーションを触媒するための試薬および方法を提供する。L.monocytogenesゲノムは開示されている(例えば,GenBank Acc.No.NC_003210;GenBank Acc.No.NC_003198,He and Luchansky(1997)Appl.Environ.Microbiol.63:3480−3487,Nelson,et al.(2004)Nucl.AcidsRes.32:2386−2395;Buchrieser,et al.(2003)FEMS Immunol.Med.Microbiol.35:207−213;Doumith,et al.(2004)Infect.Immun.72:1072−1083;Glaser,et al.(2001)Science 294:849−852を参照)。
核酸のListeriaゲノム中へのインテグレーションを触媒するのに適当な酵素としては,例えば,U153インテグラーゼ(例えば,GenBank Acc.No.AJ417488のヌクレオチド2741−4099の相補体;Lauer,et al.(2002)J.Bact.184:4177−4186)を参照)およびPSAインテグラーゼ(例えば,PSAファージゲノムのヌクレオチド19,413−20,567の相補体(37,618bpゲノム)(GenBank Acc.No.NC_003291)を参照)が挙げられる。
tRNAArg遺伝子について,およびこの遺伝子中に見いだされるコアインテグレーション部位について,類似のまたは同一のヌクレオチド配列はL.monocytogenesの多数の株について開示されている。L.monocytogenes株EGDの完全ゲノム(2,944,合計528bp)(GenBank Acc.No.NC_003210)は,tRNAArg遺伝子中にインテグレーション部位を含む。74ヌクレオチドのtRNAArg遺伝子はGenBank Acc.No.NC_003210のヌクレオチド1,266,675−1,266,748に見いだされる。同様に,tRNAArg遺伝子はL.monocytogenes 4bF265株(GenBank Acc.No.NC_002973)のヌクレオチド1,243,907−1,243,980に生ずる。L.monocytogenes WSLC1042株のtRNAArg遺伝子の配列はLauer,et al.(2002)J.Bact.184:4177−4186に開示されている。Lauerら(上掲)は,細菌コアインテグレーション部位および対応するファージコアインテグレーション部位を開示する。
機能的クラスター中における存在は,そのクラスター中に存在する核酸の機能を確立する。細菌遺伝子またはバクテリオファージ遺伝子の機能は,機能が知られている他の遺伝子とともに機能的クラスターにグループ化されるか,類似の機能をもつ他の遺伝子に対するその転写方向,および類似の機能をもつ他の遺伝子とともに1つのオペロン上で発生するかにしたがって同定することができる(例えば,Bowers,et al.(2004)Genome Biology 5:R35.1−R35.13を参照)。例えば,ファージインテグラーゼをコードする遺伝子は,多数のファージ(または細菌のゲノム内にインテグレートされているファージ)のゲノム中で同定されており,ここで,ファージインテグラーゼ遺伝子は溶原性制御クラスター中に存在し,このクラスターは非常に限定された数の遺伝子(3個の遺伝子から9個の遺伝子)を含む(例えば,Loessner,et al.(2000)Mol.Microbiol.35:324−340;Zimmer,et al.(2003)Mol.Microbiol.50:303−317;Zimmer,et al.(2002)J.Bacteriol.184:4359−4368を参照)。
ファージ付着部位(attPP’)はファージインテグラーゼ遺伝子と本質的に隣接して位置する。Zhao and Williamsによれば,インテグラーゼ遺伝子(int)およびattPは,典型的には隣接しており,これらが共進化することを容易にしている(Zhao and Williams(2002)J.Bacteriol.184:859−860).例えば,phiC31ファージにおいては,ファージインテグラーゼはヌクレオチド(nt):38,447−40,264によりコードされ,一方,attP部位はnt38,346−38,429の近傍に存在する。PhiC31ファージインテグラーゼはインテグレーション反応を触媒するために補因子を必要とせず,異質の細胞環境,例えば哺乳動物細胞中で機能することができる(例えば,Thorpe and Smith(1998)Proc.Natl.Acad.Sci.USA95:5505−5510;Groth,et al.(2000)Proc.Natl.Acad.Sci.USA97:5995−6000;GenBank Acc.No.AJ006589を参照)。さらに,ファージSM1,ファージHP1,ファージphi3626,種々の放線菌ファージ(intM遺伝子),ファージラムダ,およびファージAaphi23については,インテグラーゼ遺伝子およびattP部位は互いにすぐ隣に位置している。インテグラーゼ遺伝子およびattP部位は,“溶原性制御クラスター”として知られる遺伝子の小さな群の中で一緒に生ずることができる。ゲノム上の位置,およそのサイズ,最大活性サイズ,および/またはattPP’部位(attP部位)の最小サイズを決定する方法が利用可能である(例えば,Zimmer,et al.(2002)J.Bacteriol.184:4359−4368;Siboo,et al.(2003)J.Bacteriol.185:6968−6975;Mayer,et al.(1999)Infection Immunity 67:1227−1237;Alexander,et al.(2003)Microbiology149:2443−2453;Hoess and Landy(1978)Proc.Natl.Acad.Sci.USA75:5437−5441;Resch(2005)Sequence and analysis of the DNA genome of the temperate bacteriophage Aaphi23,Inaugural dissertation,Univ.Basel;Campbell(1994)Ann.Rev.Microbiol.48:193−222を参照)。
本発明は,リステリアのゲノムを改変するのに用いるためのベクターを提供し,ここで,ベクターは,phiC31ファージインテグラーゼ,phiC31attPP’部位をコードし,リステリアのゲノムはphiC31attBB’部位を含むよう改変されている。細菌のゲノム,例えばListeriaまたはB.anthracisのゲノムを相同組換えにより改変してattBB’部位を含むようにすることができる。phiC31attBB’部位は,Thorpe and Smith(1998)Proc.Natl.Acad.Sci.USA95:5505−5510により開示されている。phiC31インテグラーゼのアミノ酸配列は以下に開示される(GenBank Acc.No.AJ414670):
MTQGVVTGVDTYAGAYDRQSRERENSSAASPATQRSANEDKAADLQREVERDGGRFRFVGHFSEAPGTSAFGTAERPEFERILNECRAGRLNMIIVYDVSRFSRLKVMDAIPIVSELLALGVTIVSTQEGVFRQGNVMDLIHLIMRLDASHKESSLKSAKILDTKNLQRELGGYVGGKAPYGFELVSETKEITRNGRMVNVVINKLAHSTTPLTGPFEFEPDVIRWWWREIKTHKHLPFKPGSQAAIHPGSITGLCKRMDADAVPTRGETIGKKTASSAWDPATVMRILRDPRIAGFAAEVIYKKKPDGTPTTKIEGYRIQRDPITLRPVELDCGPIIEPAEWYELQAWLDGRGRGKGLSRGQAILSAMDKLYCECGAVMTSKRGEESIKDSYRCRRRKVVDPSAPGQHEGTCNVSMAALDKFVAERIFNKIRHAEGDEETLALLWEAARRFGKLTEAPEKSGERANLVAERADALNALEELYEDRAAGAYDGPVGRKHFRKQQAALTLRQQGAEERLAELEAAEAPKLPLDQWFPEDADADPTGPKSWWGRASVDDKRVFVGLFVDKIVVTKSTTGRGQGTPIEKRASITWAKPPTDDDEDDAQDGTEDVAA (GenBank Acc. No. AJ414670) (配列番号11)
本発明は,以下の関連するphiC31標的attBB’部位およびその機能的変種を提供する:
TGACGGTCTCGAAGCCGCGGTGCGGGTGCCAGGGCGTGCCCTTGGGCTCCCCGGGCGCGTACTCCACCTCACCCATCTGGTCCA (配列番号12) (例えば, Thorpe and Smith (1998) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95:5505-5510を参照)。
gtcgacgatgtaggtcacggtctcgaagccgcggtgcgggtgccagggcgtgcccttgggctccccgggcgcgtactccacctcacccatctggtccatcatgatgaacgggtcgaggtggcggtagttgatcccggcgaacgcgcggcgcaccgggaagccctcgccctcgaaaccgctgggcgcggtggtcacggtgagcacgggacgtgcgacggcgtcggcgggtgcggatacgcggggcagcgtcagcgggttctcgacggtcacggcgggcatgtcgac (配列番号13) (GenBank Acc. No. X60952)
さらに,本発明は,以下の関連するphiC31attPP’部位およびその機能的変種を提供する。
AAGGGGTTGTGACCGGGGTGGACACGTACGCGGGTGCTTACGACCGTCAGTCGCGCGAGCGCGAGAATTC (配列番号14) (例えば, GenBank Acc. Nos. X57036 and AJ006589; Thorpe and Smith (1998) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95:5505-5510を参照)
本発明は,ファージインテグラーゼおよび機能的に活性なattPP’部位をコードするが,pPL1のファージインテグラーゼおよびattPP’部位をコードしないベクターを包含する。また,ファージインテグラーゼおよび機能的に活性なattPP’部位をコードするが,pPL2のファージインテグラーゼおよびattPP’部位をコードしないベクターを包含する。さらに,本発明は,ファージインテグラーゼおよび機能的に活性なattPP’部位をコードするが,pPL1またはpPL2のファージインテグラーゼおよびattPP’部位をコードしないベクターを包含する。
本発明は,ファージインテグラーゼおよび機能的に活性なattPP’部位をコードするが,U153ファージのファージインテグラーゼおよびattPP’部位をコードしない異種核酸を細菌のゲノム中にインテグレートさせるのに有用なベクターを包含する。また,ファージインテグラーゼおよび機能的に活性なattPP’部位をコードするが,PSAファージのファージインテグラーゼおよびattPP’部位をコードしない異種核酸を細菌のゲノム中にインテグレートさせるのに有用なベクターも包含する。さらに,本発明は,ファージインテグラーゼおよび機能的に活性なattPP’部位をコードするが,U153ファージおよびPSAファージのいずれのファージインテグラーゼおよびattPP’部位もコードしない異種核酸を細菌のゲノム中にインテグレートさせるのに有用なベクターを包含する。別の観点においては,本発明は,ファージインテグラーゼおよび機能的に活性なattPP’部位をコードするが,A118ファージのファージインテグラーゼおよびattPP’部位をコードしない異種核酸を細菌のゲノム中にインテグレートさせるのに有用なベクターを包含する。本発明により包含される別のものは,ファージインテグラーゼおよび機能的に活性なattPP’部位をコードするが,A118ファージ,U153ファージ,またはPSAファージのいずれのファージインテグラーゼおよびattPP’部位もコードしない異種核酸を細菌のゲノム中にインテグレートさせるのに有用なベクターである。
B. 相同組換え
相同組換えの標的部位は,オープンリーディングフレーム,病原性遺伝子,機能未知の遺伝子,偽遺伝子,機能が示されていないDNAの領域,成長を媒介する遺伝子,拡散を媒介する遺伝子,制御領域,リステリアの成長または生存を媒介するゲノムの領域,その中断が減弱化につながる遺伝子,遺伝子間領域等であることができる。
最初の例としては,抗原(プロモーターと動作可能なように連結されている)をコードする核酸を病原性遺伝子中に埋め込むと,2倍の結果,すなわち病原性遺伝子の活性化および発現可能な抗原の作成が得られる。
本発明は,相同組換え(またはアレル交換等)によりリステリアの病原性遺伝子中にインテグレートされた発現カセットを含むListeria細菌を提供する。インテグレーションは,リステリアのゲノムの対応する核酸の欠失を伴っても伴わなくてもよい。
発現カセットは,病原性遺伝子の1またはそれ以上のプロモーター(親または野生型Listeriaにすでに存在するプロモーター)と動作可能なように連結されていてもよい。あるいは,発現カセットは,(1)発現カセットにより供給される1またはそれ以上のプロモーター;および(2)親または野生型Listeriaにより供給される1またはそれ以上のプロモーターの両方と動作可能なように連結されていてもよい。
ある態様においては,発現カセットは,発現カセットにより供給される1またはそれ以上のプロモーターと動作可能なように連結されており,Listeriaのいずれのプロモーターとも動作可能なように連結されていなくてもよい。
いかなる限定をも示唆するものではないが,病原性因子遺伝子は,actA,inlB,actAおよびinlBの1またはそれ以上であってもよく,ならびに表3に開示される遺伝子の1またはそれ以上であってもよい。別の観点においては,相同組換えは,成長,拡散,または,成長および拡散の両方を媒介する1またはそれ以上の遺伝子の遺伝子座において生ずることができる。
別の観点においては,本発明は,ポリヌクレオチドを有するListeria細菌を提供し,ここで,ポリヌクレオチドは,病原性因子の遺伝子座にインテグレートされている核酸(異種抗原をコードする)を含む。ある態様においては,インテグレーションは相同組換えにより生ずる。ある態様においては,本発明は,病原性因子遺伝子の制御領域における,病原性因子遺伝子のオープンリーディングフレーム(ORF)における,または病原性因子の制御領域およびORFの両方におけるインテグレーションを提供する。インテグレーションは,病原性因子遺伝子の全部または一部の欠失を伴っていても伴っていなくてもよい。
異種抗原をコードする核酸の発現は,病原性因子のプロモーターにより媒介されていてもよく,ここで,このプロモーターは,核酸と動作可能なように連結されている。例えば,actA遺伝子中にインテグレートした核酸は,actAプロモーターと動作可能なように連結されていてもよい。また,inlB遺伝子座にインテグレートした核酸は,inlBプロモーターと動作可能なように連結されかつインフレームであってもよい。さらに,または代替として,オープンリーディングフレームの発現の制御は,すべて核酸により供給されるプロモーターにより媒介されてもよい。
発現カセットおよび上述の核酸は,1またはそれ以上のリステリアプロモーター,1またはそれ以上の非リステリア細菌プロモーター,actAプロモーター,inlBプロモーター,およびこれらの任意の組み合わせを提供することができる。プロモーターは発現カセットの発現を媒介する。また,プロモーターは上述の核酸の発現を媒介する。さらに,プロモーターはORFと動作可能なように連結されている。
ある態様においては,病原性遺伝子中へのインテグレーション,または病原性遺伝子の遺伝子座におけるインテグレーションの結果,病原性遺伝子の全部または一部が欠失し,および/または病原性遺伝子の制御が中断する。ある態様においては,インテグレーションの結果,病原性遺伝子が減弱化するか,または,病原性遺伝子が活性化する。さらに,本発明は,prfA依存性であるプロモーター,prfA非依存性であるプロモーター,合成起源のプロモーター,部分的に合成起源のプロモーター等を提供する。
上述のListeriaを製造する方法が提供される。また,発現カセットを発現させるために,または上述の核酸を発現させるために上述のListeriaを使用する方法も提供される。さらに,ある態様においては,哺乳動物免疫系を刺激する方法が提供され,この方法は,上述のListeriaを哺乳動物に投与することを含む。
別の例を挙げると,一旦細菌付着部位(attBB’)が病原性遺伝子中に移植されると,その結果は2倍であり,すなわちその遺伝子が活性化され,これに加えて,核酸をそのattBB’部位に効率的にインテグレーションすることを可能とするツールが作成される。
pKSV7プラスミドまたは別の適当なプラスミドの,リステリアのゲノム中への相同的インテグレーションの指示においては,本発明は,普通は少なくとも0.01kb,より普通には少なくとも0.02kb,最も普通には少なくとも0.04kb,頻繁には少なくとも0.08kb,より頻繁には少なくとも0.1kb,最も頻繁には少なくとも0.2kb,通常は少なくとも0.4kb,うより通常は少なくとも0.8kb,一般に少なくとも1.0kb,より一般には少なくとも1.5kb,最も一般には少なくとも2.0kbである,ホモロジーの領域を提供する。
図2は,pKSV7を細菌のゲノム中への相同組換えにおいて用いる戦略を示す。工程1においては,プラスミドはゲノム中のホモロジーの領域と交叉する。工程2においては,プラスミドはゲノム中にインテグレートされて,部分2倍体中間体を生成する。WXYZは,pKSV7中の任意の配列,例えば抗生物質耐性をコードする遺伝子を表す。工程3は,第2の交叉を示し,工程4はpKSV7プラスミドの“体部”の脱離およびWXYZの脱離を示す。次にCreリコンビナーゼで処理すると,例えば,組換えCreを過渡的に発現させると,loxP部位の間の物質の除去が触媒される。
図3は挿入物を調製する方法を示し,ここで,挿入物はpKSV7中に配置される。挿入物はリステリアのゲノム中への相同組換えを媒介して,その結果種々の要素(抗原,loxP部位,および抗生物質耐性遺伝子をコードする核酸)がリステリアゲノム中にインテグレーションされる。次にCreリコンビナーゼで処理すると,loxP部位の間の物質の除去が触媒される。
図4は挿入物を調製する方法を示し,ここで挿入物はpKSV7中に配置される。挿入物はリステリアのゲノム中への相同組換えを媒介し,その結果種々の要素(抗原をコードする核酸)がリステリアのゲノム中にインテグレーションされる。loxP部位および抗生物質耐性遺伝子をコードする核酸は,改変型pKSV7によりコードされる。次にCreリコンビナーゼで処理すると,例えば,組換えCreを過渡的に発現させると,loxP部位の間の物質の除去が触媒される。
図5は,インテグレーションのみが生じ,欠失が生じない態様を示す。次にCreリコンビナーゼで処理すると,例えば,組換えCreを過渡的に発現させると,loxP部位の間の物質の除去が触媒される。
相同組換えにより製造される本発明の試薬および方法は,pKSV7またはその誘導体の使用に限定されない。相同組換えに適した他のベクターが利用可能である(例えば,Merlin,et al.(2002)J.Bacteriol.184:4573−4581;Yu,et al.(2000)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 97:5978−5983;Smith(1988)Microbiol.Revs.52:1−28;Biswas,et al.(1993)J.Bact.175:3628−3635;Yu,et al.(2000)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 97:5978−5983;Datsenko and Wannter(2000)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 97:6640−6645;Zhang,et al.(1998)Nature Genetics 20:123−128を参照)。
相同組換えにより核酸をインテグレートさせるためには,細菌にpKSV7をエレクトロポレーションし,ここで,pKSV7は異種蛋白質をコードするか,またはpKSV7は発現カセットを含む。細菌は適当な抗生物質,例えばクロラムフェニコール(0.01mg/ml)を含むBHI寒天培地(または動物蛋白質に基づかない培地)に播種することにより選択し,許容温度の30℃でインキュベーションする。細菌染色体へのシングルクロスオーバーインテグレーションは,いくつかの独立したコロニーを抗生物質を含む培地中で非許容温度である41℃で数代継代することにより選択される。最後に,いくつかの独立したコロニーを抗生物質を含まないBHI培地中で許容温度である30℃で数代継代することにより,プラスミドの切り出しおよび救済(ダブルクロスオーバー)が達成される。
相同組換えを用いて,標的DNAからの物質の欠失を伴うかまたは伴わずに,核酸を標的DNA中に挿入することができる。相同組換えを媒介するベクターは,第1の相同アーム(第1の核酸),第2の相同アーム(第2の核酸),2つの相同アームの間に存在し異種抗原をコードする第3の核酸を含む。相同アームと標的ゲノムDNAとの相関に関しては,標的領域は互いに隣接していてもよく,または標的領域は互いに離れていてもよい。標的領域が互いに隣接する場合,相同組換えの事象の結果,単に第3の核酸が挿入される。しかし,標的領域が互いに離れている場合,相同組換えの事象の結果,第3の核酸が挿入され,かつ2つの標的領域の間に存在するDNAの欠失も生ずる。
inlB遺伝子における相同組換えは,pKSV7が媒介することができ,ここで,pKSV7は下記の中心構造を含む。下記の中心構造は,本質的に,第1の相同アーム(L.monocytogenesゲノムのinlB遺伝子の上流),KpnIおよびBamHI部位を含む領域(下線),および第2の相同アーム(L.monocytogenesのinlB遺伝子の下流)から構成される。KpnIおよびBamHI部位を含む領域は,挿入物を受け入れるのに適しており,ここで,挿入物も5’−プライムおよび3’−プライム末端(または3’末端および5’末端)にKpnIおよびBamHI部位を含む。
CCAAATTAGCGATCTTACACCATTGGCTAATTTAACAAGAATCACCCAACTAGG
GTTGAATGATCAAGCATGGACAAATGCACCAGTAAACTACAAAGCAAATGTATC
CATTCCAAACACGGTGAAAAATGTGACTGGCGCTTTGATTGCACCTGCTACTAT
TAGCGATGGCGGTAGTTACGCAGAACCGGATATAACATGGAACTTACCTAGTTA
TACAAATGAAGTAAGCTATACCTTTAGCCAACCTGTCACTATTGGAAAAGGAAC
GACAACATTTAGTGGAACCGTGACGCAGCCACTTAAGGCAATTTTTAATGCTAA
GTTTCATGTGGACGGCAAAGAAACAACCAAAGAAGTGGAAGCTGGGAATTTATT
GACTGAACCAGCTAAGCCCGTAAAAGAAGGTCACACATTTGTTGGTTGGTTTGA
TGCCCAAACAGGCGGAACTAAGTGGAATTTCAGTACGGATAAAATGCCGACAAA
TGACATCAATTTATATGCACAATTTAGTATTAACAGCTACACAGCAACCTTTGA
GAATGACGGTGTAACAACATCTCAAACAGTAGATTATCAAGGCTTGTTACAAGA
ACCTACACCACCAACAAAAGAAGGTTATACTTTCAAAGGCTGGTATGACGCAAA
AACTGGTGGTGACAAGTGGGATTTCGCAACTAGCAAAATGCCTGCTAAAAACAT
CACCTTATATGCCCAATATAGCGCCAATAGCTATACAGCAACGTTTGATGTTGA
TGGAAAATCAACGACTCAAGCAGTAGACTATCAAGGACTTCTAAAAGAACCAAA
GGCACCAACGAAAGCCGGATATACTTTCAAAGGCTGGTATGACGAAAAAACAGA
TGGGAAAAAATGGGATTTTGCGACGGATAAAATGCCAGCAAATGACATTACGCT
GTACGCTCAATTTACGAAAAATCCTGTGGCACCACCAACAACTGGAGGGAACAC
ACCGCCTACAACAAATAACGGCGGGAATACTACACCACCTTCCGCAAATATACC
TGGAAGCGACACATCTAACACATCAACTGGGAATTCAGCCAGCACAACAAGTAC
AATGAACGCTTATGACCCTTATAATTCAAAAGAAGCTTCACTCCCTACAACTGG
CGATAGCGATAATGCGCTCTACCTTTTGTTAGGGTTATTAGCAGTAGGAACTGC
AATGGCTCTTACTAAAAAAGCACGTGCTAGTAAATAGAAGTAGTGTAAAGAGCT
AGATGTGGTTTTCGGACTATATCTAGCTTTTTTATTTTTTAATAACTAGAATCA
AGGAGAGGATAGTGGTACCTTGGTGAGCTCCCTACGAAAAGCTACAACTTTAAA
TTCATGAAAAAAGAACTGATTCGCTGAAAACGGATCAGTTCTTTTTTCTTTAGA
CTTATTTTTACAAAAACTTTTCGATAATTTCCATATTCTGGGGTCTGTCTTTGC
TTTCAAGTACAGAAATATCACGAACAATGCTATCTAATTTAATTTTTTCCATTT
CAAATTCTATTTTTTGTTGGAGCAGATCGTATTTACTCGTAAGAACTTGTTGGA
TATTGGCTCCGACAACGCAGTCTGGGTTGGTTTTTGGATCAACGTGAATTAAAT
TCGTATTGCCTTCTATACTCTTATAAACATCAAGCAGTGAAATTTCTTCTGGTG
GTCTAGCAAGAATCGGATTTGCTTTGCCAGTCTGCGTAGTAATTAAATCAGCTT
TTTTTAAATTACTCATGATTTTTCTAATGTTAGCAGGATTTGTTTTTACGCTAC
CAGCAATAATTTCACTCGATAACAAATTCGTATTTTTAAAAATTTCTATATAAG
CCAAAATGTGGATAGCATCGCTAAATTGGATAGAGTATTTCATTTTTTTCAATC
CTTTCAAATTTTCTCCTTGACTTATCTTATCATAATGTTTATTATAAAGGTGTA
AATTATAAATGTACAGCTTTAGTGTTAAAAAATTTAAAGGAGTGGTTTAAATGA
CTTATTTAGTAACTGGTGCAACAGGTGGACTTGGAGGCTACGCATTAAATTATT
TGAAAGAGCTGGTTCCCATGTCCGATATTTATGCTTTAGTTCGTAGCGAAGAAA
AAGGTACAGACTTGAAAGCAGCAGGATTTAATATCCGTATTGGTGATTATAGTG
ATGTAGAATCAATGAAGCAAGCATTCGCAGGCATCGACCGCGTATTATTTGTTT
CAGGAGCACCTGGTAATCGCCAAGTAGAACACGAAAATGTGGTAAATGCGGCAA
AAGAAGCAGGCGTTTCTTACATCGCTTACACAAGTTTCGCGGGCGCAGATAAAT
CCACAAGCGCTTTAGCAGAAGATCATTTCTTTACCGAAAAAGTAATCGAAAAAT
CCGGAATCGCGCACACTTTCTTGCGTAACAACTGGTACTTCGAAAATGAAATGC
CGATGATCGGTGGCGCATTGAGTGCTGGAAAATTTGTATACGCTGCTGAAAATG
GAAAAGTTGGCTGGGCATTAAAACGCGAATACGCAGAAGTAGCCGCAAAAGCTG
TTGCGGACGCTGACTTCCCAGAAATCCTTGAATTATCTGGCCCACTCATGCAAT
TCGTAATCATGTCATAGCTGTTTCCTGTGTGAAATTGTTATCCGCTCACAATTC
CACACAACATACGAGCCGGAAGCATAAAGTGTAAAGCCTGGGGTGCCTAATGAG
TGAGCTAACTCACATTAATTGCGTTGCGCTCACTGCCCGCTTTCCAGTCGGGAA
ACCTGTCGTGCCAGCTGGACTAAAAGGCATGCAATTCA (配列番号15)
下記は発現カセットを挿入するためのKpnIおよびBamHI部位を含む“中心領域”の領域である:
GGTACCTTGGTGAGCTC(配列番号121)
上流相同アームは下記に示される(inlB遺伝子の上流)。この配列はL.monocytogenes 10403Sからのものである。下記に,別のリステリアの株である,L.monocytogenes 4bF2365との比較を示す。この株においては,inlB遺伝子はnt196,241−198,133に存在する(GenBank AE017323;10セグメントのセグメント2)。L.monocytogenes 10403Sについて本明細書に開示される上流相同アームは,L.monocytogenes 4bF2365のnt194,932−196,240に対応する配列を有する(GenBank AE017323;10セグメントのセグメント2)。L.monocytogenes 10403Sについてここで開示される下流相同アームは,L.monocytogenes 4bF2365のnt198,134−199,629に対応する(ただし完全に同一ではない)配列を有する(GenBank AE017323;10セグメントのセグメント2)。
(上流相同アーム)
CCAAATTAGCGATCTTACACCATTGGCTAATTTAACAAGAATCACCCAACTAGG
GTTGAATGATCAAGCATGGACAAATGCACCAGTAAACTACAAAGCAAATGTATC
CATTCCAAACACGGTGAAAAATGTGACTGGCGCTTTGATTGCACCTGCTACTAT
TAGCGATGGCGGTAGTTACGCAGAACCGGATATAACATGGAACTTACCTAGTTA
TACAAATGAAGTAAGCTATACCTTTAGCCAACCTGTCACTATTGGAAAAGGAAC
GACAACATTTAGTGGAACCGTGACGCAGCCACTTAAGGCAATTTTTAATGCTAA
GTTTCATGTGGACGGCAAAGAAACAACCAAAGAAGTGGAAGCTGGGAATTTATT
GACTGAACCAGCTAAGCCCGTAAAAGAAGGTCACACATTTGTTGGTTGGTTTGA
TGCCCAAACAGGCGGAACTAAGTGGAATTTCAGTACGGATAAAATGCCGACAAA
TGACATCAATTTATATGCACAATTTAGTATTAACAGCTACACAGCAACCTTTGA
GAATGACGGTGTAACAACATCTCAAACAGTAGATTATCAAGGCTTGTTACAAGA
ACCTACACCACCAACAAAAGAAGGTTATACTTTCAAAGGCTGGTATGACGCAAA
AACTGGTGGTGACAAGTGGGATTTCGCAACTAGCAAAATGCCTGCTAAAAACAT
CACCTTATATGCCCAATATAGCGCCAATAGCTATACAGCAACGTTTGATGTTGA
TGGAAAATCAACGACTCAAGCAGTAGACTATCAAGGACTTCTAAAAGAACCAAA
GGCACCAACGAAAGCCGGATATACTTTCAAAGGCTGGTATGACGAAAAAACAGA
TGGGAAAAAATGGGATTTTGCGACGGATAAAATGCCAGCAAATGACATTACGCT
GTACGCTCAATTTACGAAAAATCCTGTGGCACCACCAACAACTGGAGGGAACAC
ACCGCCTACAACAAATAACGGCGGGAATACTACACCACCTTCCGCAAATATACC
TGGAAGCGACACATCTAACACATCAACTGGGAATTCAGCCAGCACAACAAGTAC
AATGAACGCTTATGACCCTTATAATTCAAAAGAAGCTTCACTCCCTACAACTGG
CGATAGCGATAATGCGCTCTACCTTTTGTTAGGGTTATTAGCAGTAGGAACTGC
AATGGCTCTTACTAAAAAAGCACGTGCTAGTAAATAGAAGTAGTGTAAAGAGCT
AGATGTGGTTTTCGGACTATATCTAGCTTTTTTATTTTTTAATAACTAGAATCA
AGGAGAGGATAGT (配列番号16)
下流相同アームは下記に示される(inlB遺伝子の下流):
(下流相同アーム)
CCTACGAAAAGCTACAACTTTAAATTCATGAAAAAAGAACTGATTCGCTGAAAA
CGGATCAGTTCTTTTTTCTTTAGACTTATTTTTACAAAAACTTTTCGATAATTT
CCATATTCTGGGGTCTGTCTTTGCTTTCAAGTACAGAAATATCACGAACAATGC
TATCTAATTTAATTTTTTCCATTTCAAATTCTATTTTTTGTTGGAGCAGATCGT
ATTTACTCGTAAGAACTTGTTGGATATTGGCTCCGACAACGCAGTCTGGGTTGG
TTTTTGGATCAACGTGAATTAAATTCGTATTGCCTTCTATACTCTTATAAACAT
CAAGCAGTGAAATTTCTTCTGGTGGTCTAGCAAGAATCGGATTTGCTTTGCCAG
TCTGCGTAGTAATTAAATCAGCTTTTTTTAAATTACTCATGATTTTTCTAATGT
TAGCAGGATTTGTTTTTACGCTACCAGCAATAATTTCACTCGATAACAAATTCG
TATTTTTAAAAATTTCTATATAAGCCAAAATGTGGATAGCATCGCTAAATTGGA
TAGAGTATTTCATTTTTTTCAATCCTTTCAAATTTTCTCCTTGACTTATCTTAT
CATAATGTTTATTATAAAGGTGTAAATTATAAATGTACAGCTTTAGTGTTAAAA
AATTTAAAGGAGTGGTTTAAATGACTTATTTAGTAACTGGTGCAACAGGTGGAC
TTGGAGGCTACGCATTAAATTATTTGAAAGAGCTGGTTCCCATGTCCGATATTT
ATGCTTTAGTTCGTAGCGAAGAAAAAGGTACAGACTTGAAAGCAGCAGGATTTA
ATATCCGTATTGGTGATTATAGTGATGTAGAATCAATGAAGCAAGCATTCGCAG
GCATCGACCGCGTATTATTTGTTTCAGGAGCACCTGGTAATCGCCAAGTAGAAC
ACGAAAATGTGGTAAATGCGGCAAAAGAAGCAGGCGTTTCTTACATCGCTTACA
CAAGTTTCGCGGGCGCAGATAAATCCACAAGCGCTTTAGCAGAAGATCATTTCT
TTACCGAAAAAGTAATCGAAAAATCCGGAATCGCGCACACTTTCTTGCGTAACA
ACTGGTACTTCGAAAATGAAATGCCGATGATCGGTGGCGCATTGAGTGCTGGAA
AATTTGTATACGCTGCTGAAAATGGAAAAGTTGGCTGGGCATTAAAACGCGAAT
ACGCAGAAGTAGCCGCAAAAGCTGTTGCGGACGCTGACTTCCCAGAAATCCTTG
AATTATCTGGCCCACTCATGCAATTCGTAATCATGTCATAGCTGTTTCCTGTGT
GAAATTGTTATCCGCTCACAATTCCACACAACATACGAGCCGGAAGCATAAAGT
GTAAAGCCTGGGGTGCCTAATGAGTGAGCTAACTCACATTAATTGCGTTGCGCT
CACTGCCCGCTTTCCAGTCGGGAAACCTGTCGTGCCAGCTGGACTAAAAGGCAT
GCAATTCA (配列番号17)
リステリアのゲノムのActA遺伝子における挿入に関して,以下にL.monocytogenes 10403SのActA座における相同組換えインテグレーションを媒介するための適当な上流および下流相同アームを記載する。
(上流相同アーム)
AGAATTTAGTTCCGCAGTGGATGCTCATTTTTACGCAAGTGAAGTGTACGAATACTATAAAAATGTCCACCAACTAGAGAGTCTAGATGGTAAAGGTGGAGAAATTGATTCGTTTGTCCATTATGGCTTGAATTGCAATAATGCCTTTTGGGATGGCCAAGAAATTCTTTATGGAGATGGGGACAAAAAGAATTTCAAACCATTTTCATGCGCCAAAACTATTGTTGGTCATGAACTAACGCATGCAGTTATCCAGTATTCGGCGGGATTGGAATACGAAGGGCAATCAGGTGCGCTAAACGAGTCGTTCGCCGATGTTTTTGGTTATTTTATTGCGCCAAATCATTGGTTGATTGGTGAGGATGTCTGTGTGCGTGGGTCGCGAGATGGGCGAATAAGAAGCATTAAAGATCCTGACAAATATAATCAAGCGGCTCATATGAAGGATTACGAATCGCTTCCAATCACAGAGGAAGGCGACTGGGGCGGAGTTCATTATAATAGTGGTATCCCGAATAAAGCAGCCTATAATACTATCNCTAAACTTGGAAAAGAAAAAACAGAACAGCTTTATTTTCGCGCCTTAAAGTACTATTTAACGAAAAAATCCCAGTTTACCGATGCGAAAAAAGCGCTTCAACAAGCAGCGAAAGATTTATATGGTGAAGATGCTTCTAAAAAAGTTGCTGAAGCTTGGGAAGCAGTTGGGGTTAACTGATTAACAAATGTTAGAGAAAAATTAATTCTCCAAGTGATATTCTTAAAATAATTCATGAATATTTTTTCTTATATTAGCTAATTAAGAAGATAATTAACTGCTAATCCAATTTTTAACGGAATAAATTAGTGAAAATGAAGGCCGAATTTTCCTTGTTCTAAAAAGGTTGTATTAGCGTATCACGAGGAGGGAGTATAA (配列番号18)
以下に,リステリアActA遺伝子への挿入を媒介するための適当な下流相同アームを記載する。
(相同下流アーム)
AAACACAGAACGAAAGAAAAAGTGAGGTGAATGATATGAAATTCAAAAATGT
GGTTCTAGGTATGTGCTTGACCGCAAGTGTTCTAGTCTTTCCGGTAACGATA
AAAGCAAATGCCTGTTGTGATGAATACTTACAAACACCCGCAGCTCCGCATG
ATATTGACAGCAAATTACCACATAAACTTAGTTGGTCCGCGGATAACCCGAC
AAATACTGACGTAAATACGCACTATTGGCTTTTTAAACAAGCGGAAAAAATA
CTAGCTAAAGATGTAAATCATATGCGAGCTAATTTAATGAATGAACTTAAAA
AATTCGATAAACAAATAGCTCAAGGAATATATGATGCGGATCATAAAAATCC
ATATTATGATACTAGTACATTTTTATCTCATTTTTATAATCCTGATAGAGAT
AATACTTATTTGCCGGGTTTTGCTAATGCGAAAATAACAGGAGCAAAGTATT
TCAATCAATCGGTGACTGATTACCGAGAAGGGAAATTTGACACAGCGTTTTA
TAAATTAGGCCTAGCAATCCATTATTATACGGATATTAGTCAACCTATGCAC
GCCAATAATTTTACCGCAATATCATACCCTCCAGGCTACCACTGTGCATATG
AAAATTACGTAGATACCATTAAACACAATTATCAAGCAACGGAAGACATGGT
AGCAAAAAGATTTTGCTCAGATGACGTGAAAGACTGGCTCTATGAAAATGCG
AAAAGGGCGAAAGCGGACTACCCGAAAATAGTCAATGCGAAAACTAAAAAAT
CATATTTAGTAGGAAATTCCGAATGGAAAAAGGATACAGTGGAACCTACTGG
AGCTAGACTAAGAGATTCACAGCAAACTTTGGCAGGTTTTTTAGAATTTTGG
TCTAAAAAAACAAATGAATAACAATATTTAGGAATACATTCTTATCCACTCG
TTAGCGGGTGGATATATTTTATGGGGAGGAAGTAAGCCAAATGTATATAAAA
GGGAGGTTAATCTTTTTCTTTGTAATGTTAGTAATCGCGTTATGTTCCGAAG
GGC (配列番号19)
(b).LoxPに挟まれた抗生物質耐性遺伝子
ある態様においては,本発明は,第1の核酸の細菌のゲノムからの迅速なまたは効率的な切り出しを媒介する試薬および方法を提供する。この方法は,リコンビナーゼ媒介性切り出しによるものであり,ここで,リコンビナーゼは,第1の核酸を挟む異種リコンビナーゼ結合部位を認識する。異種リコンビナーゼ結合部位は,例えば,1対のloxP部位または一対のfrt部位でありうる。非限定的例として,第1の核酸は抗生物質耐性遺伝子等の選択マーカーをコードすることができる。
この態様の試薬としては,第1の核酸を挟む2つの異種リコンビナーゼ結合部位を含むプラスミド;第1の核酸を挟む2つの異種リコンビナーゼ結合部位を含む細菌のゲノム;および第1の核酸を挟む2つの異種リコンビナーゼ結合部位を含むゲノムを含む細菌が挙げられる。
この態様の方法は,下記の工程により記述される。
i. 細菌をプラスミドでトランスフェクションし,ここで,プラスミドは,第1の核酸(一対の異種リコンビナーゼ結合部位により挟まれている)の細菌のゲノム内へのインテグレーションを媒介することができる;
ii. 第1の核酸(2つの異種リコンビナーゼ結合部位により挟まれている)を細菌のゲノム中にインテグレーションさせる。メカニズムに関して何らかの限定を示唆するものではないが,インテグレーションは,部位特異的組換えまたは相同組換えにより生ずることができる;
iii. インテグレートした第一の核酸を含む細菌を選択する。第1の核酸が抗生物質耐性遺伝子をコードする場合,選択は抗生物質を含む培地で細菌を培養することを含むことができる。選択工程によりジェノタイプ的に純粋な細菌が得られる;
iv. ジェノタイプ的に純粋な細菌を,リコンビナーゼにより触媒される細菌のゲノムからの第1の核酸の切り出しを容易にする条件で処理する。1対の異種リコンビナーゼ結合部位がloxP部位である場合,リコンビナーゼはCreリコンビナーゼでありうる。Creリコンビナーゼは,この酵素をコードするプラスミドをトランスフェクションすることにより細菌に導入することができる。1つの態様においては,Creリコンビナーゼの発現は過渡的である。CreリコンビナーゼおよびFLPリコンビナーゼは同じ酵素反応メカニズムを使用し,それらに特異的な1対の標的配列の間で正確な部位特異的切り出しを媒介する;
v. Creリコンビナーゼにより触媒される第1の核酸の切り出しの後,希釈またはヌクレアーゼの作用によりプラスミドが失われるまで細菌を培養することができる;
vi. 得られた細菌は,ゲノム中の第1の核酸の存在により識別することができる。また,得られた細菌は,2つの異種リコンビナーゼ結合部位の一方がゲノムから失われることにより識別することができる。すなわち,2つの部位の一方のみが残存している。
上述の開示は,本発明の方法を記載される工程に限定することを意図するものではなく,本発明の方法を開示される工程の順番に限定することを意図するものではなく,これらの工程のすべてが生ずることを意味することを意図するものではない。本発明は,2つの異種リコンビナーゼ結合部位に限定される必要はない。2つのloxP部位および2つのFrt部位を含むポリヌクレオチドを用いることができ,例えば,2つのloxP部位が第1の核酸を挟み,2つのFrt部位が第2の核酸を含み,Creリコンビナーゼの過渡的発現により第1の核酸を切り出すことができ,FLPリコンビナーゼの過渡的発現(おそらくは異なる時点で)により第2の核酸を切り出すことができる場合などである。
部位特異的リコンビナーゼの標準的なDNA標的部位は,2つのリコンビナーゼ結合部位から構成され,ここで,2つのリコンビナーゼ結合部位はコア領域(スペーサー領域)を挟む。本発明は,2つの標準的なDNA標的部位(標準的なDNA標的部位)を提供し,ここで,この部位は第1の核酸を挟む。LoxPは1つのタイプの標準的なDNA標的部位である。LoxPは8bpのコア領域またはスペーサーを挟む2つの13bpリコンビナーゼ結合部位(13bp逆方向反復)を有する。すなわち,各loxP部位は34個の連続するヌクレオチド(34bp)の配列である。
CreリコンビナーゼおよびFLPリコンビナーゼは部位特異的リコンビナーゼのインテグラーゼファミリーのメンバーである。CreおよびFLPリコンビナーゼは,チロシン残基を利用してDNA切断を触媒する。Creリコンビナーゼはlox部位を認識し,FLPリコンビナーゼはFrt部位を認識する。
代替および変種Lox部位およびFrt部位を設計するガイダンスが利用可能である。代替のスペーサー領域が望まれる場合,当業者は,Creリコンビナーゼにより媒介される切り出しは第1のlox部位および第2のlox部位に同一のスペーサー領域を必要とするようであることを理解するであろう(例えば,Araki,et al.(2000)Nucleic Acids Res.30:e103;Nagy(2000)Genetics 26:99−109;Guo,et al.(1997)Nature 389:40−46;Sauer(1993)Methods Enzymol.225:890−900;Langer,et al.(2002)Nucleic Acids Res.30:3067−3077;Lath,et al.(2002)Nucleic Acids Res.30:e115;Baer and Bode(2001)Curr.Opinion Biotechnol.12:473−480;Nakano,et al.(2001)Microbiol.Immunol.45:657−665を参照)。
本発明は,第1のlox部位および第2のlox部位を含むポリヌクレオチドを包含し,ここで,1対のlox部位は第1の核酸を挟み,第1の核酸は,例えば,選択マーカー,抗生物質耐性遺伝子,制御領域,または抗原をコードすることができる。また,第1のlox部位および第2のlox部位を含むポリヌクレオチドも企図され,ここで,1対のlox部位は第1の核酸を挟み,第1の核酸は,例えば,選択マーカー,抗生物質耐性遺伝子,制御領域,または抗原をコードすることができる。
当業者は,Creリコンビナーゼが8−10bp程度の短いリコンビナーゼ結合部位により機能しうるという報告に鑑みて,リコンビナーゼ結合部位が13bp未満である変種Lox部位が利用可能であることを容易に理解するであろう。
lox部位の代替として,非限定的例を提供するためにloxYが利用可能である。本発明は,第1のloxY部位および第2のloxY部位を含むポリヌクレオチドを包含し,ここで,1対のloxY部位は第1の核酸を挟み,第1の核酸は,例えば,選択マーカー,抗生物質耐性遺伝子,制御領域,または抗原等をコードすることができる。loxPのコア領域はプリンとピリミジン塩基とを交互に有することにも注意すべきである。しかし,この交互パターンはCreリコンビナーゼによる認識に必要であり,本発明は,変異したコア領域を有するLoxP部位の変種を包含する(例えば,Sauer(1996)Nucleic Acids Res.24:4608−4613;Hoess,et al.(1986)Nucleic Acids Res.14:2287−2300を参照)。
Frt部位は,3つの13bpの対称要素および1つの8bpコア領域を含む(合計48bp)。FLPリコンビナーゼは,Frtならびに変種Frt部位,例えば,34bp程度の短いFrt部位,および変種コア領域を有するFrt部位を基質として認識する(例えば,Schweizer(2003)J.Mol.Microbiol.Biotechnol.5:67−77;Bode,et al.(2000)Biol.Chem.381:801−813を参照)。
本発明は,第1のloxP部位および動作可能なように連結された第2のloxP部位を含むポリヌクレオチドを提供し,第1のloxP部位および第2のloxP部位が第1の核酸を挟むものは非限定的例である。本発明は他の異種リコンビナーゼ結合部位,例えばloxPの変種,ならびにfrt部位およびfrt部位変種を包含することが理解されるであろう。
“動作可能なように連結”との用語は,第1のloxP部位および第2のloxP部位について適用され,2つのloxP部位が第1の核酸を挟む場合,以下を包含する。ここでは,“動作可能なように連結”とは,Creリコンビナーゼが基質として第1のloxP部位および第2のloxP部位を認識することができ,かつ第1の核酸の細菌のゲノムからの切り出しを触媒することができることを意味する。“動作可能なように連結”との用語は,loxP部位に限定されず,任意の“異種リコンビナーゼ結合部位”,例えば,他のlox部位,またはfrt部位を包含する。また,“動作可能なように連結”との用語は,リコンビナーゼにより触媒される切り出しに限定されず,この用語はまたリコンビナーゼにより触媒されるインテグレーションも包含する。さらに,“動作可能なように連結”との用語は,ゲノム中に存在する核酸に限定されず,プラスミド中に存在する核酸,遺伝子工学に用いられる中間体等も包含する。
リコンビナーゼをコードする核酸は表7Aに示され,これらのリコンビナーゼにより認識される核酸標的部位は表7Bに示される。
種々の抗生物質耐性因子をコードする核酸配列は開示される(表8)。典型的な配列は,Listeriaに毒性の抗生物質,例えばクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)に対する耐性をコードするものである(表8)。
抗生物質耐性因子をコードする第1の核酸は,リボソーム結合部位,プロモーターと動作可能なように連結されており,翻訳開始部位,および/または翻訳終止部位を含み,2つの異種リコンビナーゼ結合部位により挟まれている。
本発明は,第1の核酸を挟む1対の動作可能なように連結されたloxP部位,および第2の核酸(loxP部位により挟まれていない)を含むポリヌクレオチドを提供し,ここで,ポリヌクレオチドは,第1の鎖および第2の鎖から構成され,第1の核酸は第1のオープンリーディングフレーム(ORF)を有し,第2の核酸は第2のオープンリーディングフレーム(ORF)を有する。1つの観点においては,第1のORFは第1鎖上にあり,第2のORFもまた第1鎖上にある。別の観点においては,第1のORFは第1の鎖上にあり,第2のORFは第2の鎖上にある。さらに別の観点では,第1のORFは第2の鎖上にあり,第2のORFは第1の鎖上にある。さらに,両方のORFが第2の鎖上に存在していてもよい。本発明は,1つの観点においては,上述のポリヌクレオチドを含むプラスミドを提供する。また,上述のポリヌクレオチドを含むListeriaも提供され,ここで,ポリヌクレオチドはプラスミド上にあってもよく,および/またはゲノム中にインテグレートされていてもよい。上述の態様のそれぞれは,loxP以外の異種リコンビナーゼ結合部位を含んでいてもよい。例えば,lox変種,Frt部位,Frt変種,およびloxまたはFrtとは無関係のリコンビナーゼ結合部位が利用可能である。
(c). ActA融合蛋白質パートナーおよびその誘導体
A. 改変型ActA融合蛋白質パートナー,改変型ActAを含む融合蛋白質をコードするポリヌクレオチド,およびポリヌクレオチドを含むListeria
i. 一般
ある観点においては,本発明は,改変型ActAをコードし,異種抗原をコードする第2の核酸と動作可能なように連結されかつインフレームである第1の核酸を含むポリヌクレオチドを提供する。本発明はまた,ポリヌクレオチドを含むListeriaを提供し,ここで,ポリヌクレオチドの発現により,改変型ActAおよび異種抗原を含む融合蛋白質が生成する。改変型ActAは,ActAの天然の分泌配列,別のリステリアの蛋白質に由来する分泌配列,非リステリア細菌蛋白質に由来する分泌配列を含むことができ,または改変型ActAは分泌配列を含まなくてもよい。
ActA由来融合蛋白質パートナーは,発現を増加させ,安定性を増加させ,分泌を増加させ,免疫提示を増強し,免疫応答を刺激し,腫瘍に対する生存を改善し,癌に対する生存を改善し,感染性因子に対する生存を改善する等の用途を有する。
1つの観点においては,本発明は,融合蛋白質をコードする核酸配列と動作可能なように連結されているプロモーターを含むポリヌクレオチドを提供し,ここで,融合蛋白質は,(a)改変型ActAおよび(b)異種抗原を含む。ある態様においては,プロモーターはActAプロモーターである。ある態様においては,改変型ActAは,ActAの少なくとも最初の59アミノ酸を含む。ある態様においては,改変型ActAはActAの最初の59アミノ酸より長いアミノ酸配列を含む。ある態様においては,改変型ActAは,ActAのシグナル配列を含むActAのフラグメントである(またはActAのシグナル配列を含むActAのフラグメントに由来する)。ある態様においては,改変型ActAは,少なくともActAの最初の59アミノ酸を含むが,ActAの最初の約265アミノ酸未満を含む。ある態様においては,改変型ActAは,ActAの最初の59アミノ酸より長いが,ActAの最初の約265アミノ酸より短いアミノ酸配列を含む。言い換えると,ある態様においては,改変型ActA配列は,ActA配列のアミノ酸59とおよそアミノ酸265との間のいずれかにおいてトランケートしているActAのN末端フラグメント(ActAシグナル配列を含む)に対応する。ある態様においては,改変型ActAは,ActAの最初の59−200アミノ酸,ActAの最初の59−150アミノ酸,ActAの最初の59−125アミノ酸,またはActAの最初の59−110アミノ酸を含む。ある態様においては,改変型ActAは,ActAの最初の59−200アミノ酸,ActAの最初の59−150アミノ酸,ActAの最初の59−125アミノ酸,またはActAの最初の59−110アミノ酸からなる。ある態様においては,改変型ActAは,ActAの最初の約65−200アミノ酸,ActAの最初の約65−150アミノ酸,ActAの最初の約65−125アミノ酸,またはActAの最初の約65−110アミノ酸を含む。ある態様においては,改変型ActAは,ActAの最初の約65−200アミノ酸,ActAの最初の約65−150アミノ酸,ActAの最初の約65−125アミノ酸,またはActAの最初の約65−110アミノ酸からなる。ある態様においては,改変型ActAは,ActAの最初の70−200アミノ酸,ActAの最初の80−150アミノ酸,ActAの最初の85−125アミノ酸,ActAの最初の90−110アミノ酸,ActAの最初の95−105アミノ酸,またはActAの最初の約100アミノ酸を含む。ある態様においては,改変型ActAは,ActAの最初の70−200アミノ酸,ActAの最初の80−150アミノ酸,ActAの最初の85−125アミノ酸,ActAの最初の90−110アミノ酸,ActAの最初の95−105アミノ酸,またはActAの最初の約100アミノ酸からなる。ある態様においては,改変型ActAはActAのアミノ酸1−100を含む。ある態様においては,改変型ActAはActAのアミノ酸1−100からなる。ある態様においては,異種抗原は癌細胞,腫瘍,または感染性因子であるかまたはこれに由来する。ある態様においては,異種抗原は癌,腫瘍,または感染性因子と免疫学的に交叉反応性であるか,またはこれと少なくとも1つのエピトープを共有する。ある態様においては,異種抗原は腫瘍抗原であるか,または腫瘍抗原に由来する。ある態様においては,異種抗原はヒトメソセリンであるかまたはこれに由来する。ある態様においては,融合蛋白質をコードする核酸配列は,Listeriaにおける発現用にコドンが最適化されている。本発明はポリヌクレオチドを含むプラスミドおよび細胞を提供する。本発明はさらに,ポリヌクレオチドを含むListeria細菌(例えば,Listeria monocytogenes),ならびにListeriaを含むワクチンを提供する。ある態様においては,ListeriaのゲノムDNAはポリヌクレオチドを含む。ある態様においては,ポリヌクレオチドはゲノムDNA中のactA遺伝子の部位またはinlB遺伝子の部位に位置する。ある態様においては,Listeriaはポリヌクレオチドを含むプラスミドを含む。本発明はさらに,Listeriaを含む免疫原性の医薬組成物を提供する。本発明はまた,哺乳動物(例えば,ヒト)において異種抗原に対する免疫応答を刺激する方法を提供し,この方法は,有効量のListeria(またはListeriaを含む有効量の組成物)を哺乳動物に投与することを含む。例えば,本発明はまた,癌または感染性因子からのまたはこれに由来する抗原に対する免疫応答を刺激する方法を提供し,この方法は,有効量のListeria(またはListeriaを含む組成物)を癌または感染性因子を有する哺乳動物に投与することを含み,ここで,異種抗原は,癌または感染性因子からのまたはこれに由来する抗原と少なくとも1つのエピトープを共有するかまたはこれと免疫学的に交叉反応性である。
ActA−N−100異種抗原融合パートナーコンフィギュレーションを利用する抗原発現カセットの好ましい態様は,前記抗原融合コンストラクトを天然のactAプロモーターおよび5’非翻訳領域(UTR)RNAと機能的に連結することである。actAプロモーターからのPrfA依存性転写により,ActA蛋白質GUG翻訳開始部位の前に150ヌクレオチドの5’UTR RNAが合成される。actAプロモーター5’UTRを欠失したL.monocytogenes変異体は低レベルのActAを発現し,細胞内アクチンリクルートメントがないこと,細胞から細胞への拡散ができないこと,および野生型親細菌と比較して減弱化されていることにより特徴づけられる表現型となる(Wong et al.defective Cellular Microbiology 6:155−166)。
ある態様においては,改変型ActAおよび異種抗原を含む融合蛋白質を発現させるために用いられるプロモーターはhlyプロモーターである。別の態様においては,プロモーターはactAプロモーターである。これらのリステリアプロモーターは,Listeria monocytogenesの任意の株に由来するものであることができる。例えば,hlyまたはactAプロモーターは,L.monocytogenes株EGDに由来するものであってもよい。EGD株のゲノム配列は,GenBank Acc.No.AL591974として公共的に利用可能である(完全ゲノムセグメント2/12)(hlyプロモーター:nts5581−5818;actA遺伝子:nts9456−11389)(その全体が参照として本明細書に取り込まれる)。あるいは,用いられる配列は,別の株,例えばL.monocytogenes株10403Sからのものであってもよい。
別の観点においては,本発明は,異種抗原をコードする第2の核酸と動作可能なように連結されかつインフレームである,改変型ActAをコードする第1の核酸を含むポリヌクレオチドを提供する。ある態様においては,改変型ActAは,ActAの少なくとも最初の59アミノ酸を含むが,ActAの最初の約265アミノ酸未満を含む。ある態様においては,改変型ActAは,ActAの最初の59−200アミノ酸,ActAの最初の59−150アミノ酸,ActAの最初の59−125アミノ酸,またはActAの最初の59−110アミノ酸を含む。ある態様においては,改変型ActAは,ActAの最初の70−200アミノ酸,ActAの最初の80−150アミノ酸,ActAの最初の85−125アミノ酸,ActAの最初の90−110アミノ酸,ActAの最初の95−105アミノ酸,またはActAの最初の約100アミノ酸を含む。ある態様においては,第1の核酸は,ActAのアミノ酸1−100をコードする。ある態様においては,ポリヌクレオチドはゲノム性である。ある別の態様においては,ポリヌクレオチドはプラスミド系である。ある態様においては,ポリヌクレオチドはプロモーターと動作可能なように連結されている。例えば,ポリヌクレオチドは,以下の1またはそれ以上と動作可能なように連結されていてもよい:(a)actAプロモーター;または(b)actAプロモーターではない細菌プロモーター。ある態様においては,異種抗原は,癌細胞,腫瘍または感染性因子であるかまたはこれに由来する。ある態様においては,異種抗原は,癌,腫瘍,または感染性因子と免疫学的に交叉反応性であるか,または少なくとも1つのエピトープを共有する。ある態様においては,異種抗原はヒトメソセリンであるかまたはこれに由来する。本発明はさらに,ポリヌクレオチドを含むListeria細菌(例えば,.,Listeria monocytogenes),ならびにListeriaを含むワクチンを提供する。ある態様においては,ListeriaはhMeso26またはhMeso38である(下記の実施例VIIの表11を参照)。本発明はまた,癌または感染性因子からのまたはこれに由来する抗原に対する免疫応答を刺激する方法を提供し,この方法は,癌または感染性因子を有する哺乳動物にListeriaを投与することを含み,ここで,異種抗原は,癌または感染性因子からのまたはこれに由来する抗原と少なくとも1つのエピトープを共有するかまたは免疫学的に交叉反応性である。
ある態様においては,ActAの最初の100アミノ酸をコードするL.monocytogenesの天然の配列を所望の異種抗原配列とインフレームで機能的に連結する。ある態様においては,異種抗原配列は,低GCパーセンテージ生物であるL.monocytogenesの最適コドン使用にしたがって合成する。ある態様においては,actAプロモーターを5’非翻訳配列とともに利用する組成物が望ましい。
別の観点においては,本発明は改変型ActAをコードする第1の核酸を含むポリヌクレオチドを提供し,ここで,改変型ActAは,(a)actAのアミノ酸1−59,(b)宿主細胞の細胞骨格のactA媒介性制御のための少なくとも1つのドメインにおける不活性化変異,その欠失,またはその前のトランケーションを含み,ここで,第1の核酸は,異種抗原をコードする第2の核酸と動作可能なように連結されかつインフレームである。ある態様においては,ドメインはコフィリンホモロジー領域(KKRR(配列番号23))である。ある態様においては,ドメインはリン脂質コア結合ドメイン(KVFKKIKDAGKWVRDKI(配列番号20))である。ある態様においては,少なくとも1つのドメインは,ActAの4つすべてのプロリンリッチドメイン,すなわち(FPPPP(配列番号21),FPPPP(配列番号21),FPPPP(配列番号21),FPPIP(配列番号22))を含む。ある態様においては,改変型ActAはactA−N100である。ある態様においては,ポリヌクレオチドはゲノム性である。ある態様においては,ポリヌクレオチドはゲノム性ではない。ある態様においては,ポリヌクレオチドは,以下の1またはそれ以上と動作可能なように連結されている:(a)actAプロモーター;または(b)actAプロモーターではない細菌(例えば,リステリアの)プロモーター。本発明はさらに,ポリヌクレオチドを含むListeria細菌(例えば,Listeria monocytogenes),ならびにListeriaを含むワクチンを提供する。ある態様においては,ListeriaはhMeso26またはhMeso38である(下記の実施例VIIの表11を参照)。本発明はまた,癌または感染性因子からのまたはこれに由来する抗原に対する免疫応答を刺激する方法を提供し,この方法は,癌または感染性因子を有する哺乳動物にListeriaを投与することを含み,ここで異種抗原は,癌または感染性因子からのまたはこれに由来する抗原と少なくとも1つのエピトープを共有するかまたはこれに免疫学的に交叉反応性である。ある態様においては,また,刺激はListeriaを投与しない場合における免疫応答に関連する。
ある態様においては,癌は腫瘍または前癌性細胞を含む。ある態様においては,感染性因子は,ウイルス,病原性細菌,または寄生虫生物を含む。ある態様においては,異種抗原は,癌細胞,腫瘍,または感染性因子であるかまたはこれに由来する。ある態様においては,異種抗原は,癌,腫瘍,または感染性因子と免疫学的に交叉反応性であるかまたは少なくとも1つのエピトープを共有する。ある態様においては,異種抗原はヒトメソセリンであるかまたはこれに由来する。
ある態様においては,ActAの少なくともアミノ酸1−59を含む改変型ActAをコードする第1の核酸を含み,さらに野生型ActA配列中に少なくとも1つの改変を含むポリヌクレオチドが提供され,ここで,少なくとも1つの改変は,宿主細胞細胞骨格のActA媒介性制御に特異的に用いられるドメインにおける不活性化変異,その欠失,またはその位置もしくは前のトランケーションを含み,第1の核酸は,異種抗原をコードする第2の核酸と動作可能なように連結されかつインフレームである。
また,少なくとも1つの改変がコフィリンホモロジー領域KKRR(配列番号23)における不活性化変異,その欠失またはそこでの停止を含む上述のポリヌクレオチドも包含される。さらに,少なくとも1つの改変がリン脂質コア結合ドメイン(KVFKKIKDAGKWVRDKI(配列番号20))における不活性化変異,その欠失またはそこでの停止である上述のポリヌクレオチドも包含される。
さらに別の観点においては,少なくとも1つの改変が,1番目のプロリンリッチドメイン(FPPPP(配列番号21)),2番目のプロリンリッチドメイン(FPPPP(配列番号21)),3番目のプロリンリッチドメイン(FPPPP(配列番号21)),および4番目のプロリンリッチドメイン(FPPIP(配列番号22)),または1番目のプロリンリッチドメインの末端のそれぞれにおける不活性化変異,またはその欠失を含む,上述のポリヌクレオチドが企図される。別の観点においては,改変型ActAがActA−N100である,上述のポリヌクレオチドが提供される。
さらに別の態様は,上述のポリヌクレオチドの1またはそれ以上を含むListeria細菌を提供する。ポリヌクレオチドはゲノム性であってもよく,プラスミド系であってもよく,またはプラスミドおよびリステリアのゲノムの両方に存在していてもよい。また,ポリヌクレオチドがゲノム性ではない上述のListeria,ならびにポリヌクレオチドがプラスミド性ではない上述のListeriaも提供される。Listeriaは,Listeria monocytogenes,L.innocua,または他のいくつかのリステリア種であることができる。
さらに別の態様により提供されるものは,腫瘍,癌細胞,または感染性因子からのまたはこれに由来する抗原に対する免疫応答を刺激する方法であり,この方法は,哺乳動物に上述のListeriaを投与することを含み,異種抗原は,腫瘍,癌細胞,または感染性因子に由来する抗原と少なくとも1つのエピトープを共有する。刺激が,Listeria(第2の核酸によりコードされる抗原に特異的)を投与しない場合における抗原特異的免疫応答と関連する,上述の方法も提供される。
任意に,異種抗原は,腫瘍,癌細胞,または感染性因子からの(またはそれに由来する)抗原と同一であってもよい。
ActA−N100は,ActAのアミノ酸1−100をコードする核酸,ならびにこの核酸から発現されるポリペプチドを包含する(この番号付けはActAの分泌配列をすべて含む)。異種抗原をコードする第2の核酸と動作可能なように連結されかつインフレームである,ActA−N100をコードする第1の核酸を含むポリヌクレオチドが提供される。
さらに別の態様は,上述のポリヌクレオチドの1またはそれ以上を含むListeria細菌を提供する。ポリヌクレオチドはゲノム性であってもよく,プラスミド系であってもよく,またはプラスミドおよびリステリアのゲノムの両方に存在していてもよい。また,ポリヌクレオチドがゲノム性ではない上述のListeria,ならびにポリヌクレオチドがプラスミド性ではない上述のListeriaも提供される。Listeriaは,Listeria monocytogenes,L.innocua,または他のいくつかのリステリア種であることができる。
ActA−N100を使用する方法もまた利用可能である。腫瘍,癌細胞,または感染性因子からのまたはこれに由来する抗原に対する免疫応答を刺激する方法が提供され,この方法は,哺乳動物に上述のListeriaを投与することを含み,ここで,異種抗原は腫瘍,癌細胞,または感染性因子に由来する抗原と少なくとも1つのエピトープを共有する。また,刺激がListeria(第2の核酸によりコードされる抗原に特異的)を投与しない場合における抗原特異的免疫応答に関連する上述の方法も提供される。あるいは,異種抗原は,腫瘍,癌細胞,または感染性因子からのまたはこれに由来する抗原と同一であってもよい。
ある態様においては,改変型ActAは,ActAシグナル配列が除去されたActAまたはActAの他の誘導体のフラグメントから構成される。ある態様においては,そのような改変型ActAおよび異種抗原を含む融合蛋白質をコードする核酸を含むポリヌクレオチドは,さらにActAシグナル配列ではないシグナル配列を含む。ActAシグナル配列は以下のとおりである:MGLNRFMRAMMVVFITANCITINPDIIFA(配列番号125)。ある態様においては,改変型ActAはActAのアミノ酸31−100(すなわち,シグナル配列を欠失したActA−N100)から構成される。
本発明は,異種抗原をコードする第2の核酸と動作可能なように連結されかつインフレームである,改変型ActAをコードする第1の核酸を含むポリヌクレオチドを提供する。ActAは多数のドメインを含み,そのそれぞれは哺乳動物細胞骨格の成分に対する結合に役割を果たしており,本発明は,これらのドメインの1またはそれ以上を除去することを企図する。
ActAは,N−末端ドメイン(アミノ酸1−234),プロリンリッチドメイン(アミノ酸235−393),およびC末端ドメイン(アミノ酸394−610)等の多くのドメインを含む。最初の2つのドメインは,細胞骨格に対して異なる効果を有する(Cicchetti,et al.(1999)J.Biol.Chem.274:33616−33626)。プロリンリッチドメインは4つのプロリンリッチモチーフを含む。プロリンリッチモチーフは,Ena/VASPファミリーの蛋白質のためのドッキング部位である。ActAのプロリンリッチドメインが欠失すると,アクチン繊維のアセンブリが非常に低下する(Cicchetti,et al.(1999)J.Biol.Chem.274:33616−33626)。Machnerらは,もはやドッキングしない変異プロリンリッチモチーフを設計するためのガイダンスを提供しており,このガイダンスは本発明の態様において利用することができる(Machner,et al.(2001)J.Biol.Chem.276:40096−40103)。例えば,プロリンリッチモチーフのフェニルアラニンは重要である。別の態様においては,本発明は,少なくとも1つの異種抗原をコードする第2の核酸と動作可能なように連結されかつインフレームである,ActAをコードする第1の核酸を含むポリヌクレオチドを提供し,ここで,各プロリンリッチモチーフ中のフェニルアラニンに対するコドンはアラニンコドンに変更されている。別の観点においては,ActAをコードする第1の核酸は,1番目のプロリンリッチモチーフにおいてのみ,2番目のプロリンリッチモチーフにおいてのみ,3番目のプロリンリッチモチーフにおいてのみ,4番目のプロリンリッチモチーフにおいてのみ,またはこれらの任意の組み合わせで,プロリンからアラニンへの変異を含む。別の観点においては,変更されたActAをコードする核酸は,1またはそれ以上のプロリンリッチモチーフのコドンにおける変異を,例えばコフィリンホモロジー領域および/またはリン脂質相互作用用のコア結合配列における変異または欠失との組み合わせで含むことができる。
また,プロリンから別のアミノ酸,例えばセリンへの変異を採用してもよい。変異の設計についての上述のガイダンスはプロリンリッチモチーフの変更に限定されず,コフィリンホモロジー領域,リン脂質相互作用用のコア結合配列,およびActAと哺乳動物細胞骨格との相互作用に寄与する他の任意のモチーフまたはドメインについても同様に適用される。
ActAは“リン脂質相互作用用のコア結合配列”であるドメインをActAのアミノ酸185−201に含み,ここで,リン脂質結合の機能は結合研究によって示されている(Cicchetti,et al.(1999)J.Biol.Chem.274:33616−33626)。Cicchettiら(上掲)によれば,リン脂質結合はアクチン結合蛋白質の活性を制御する。
ActAはコフィリンホモロジー領域KKRR(配列番号23)を含む。KKRR(配列番号23)領域の変異はActAがアクチン重合を刺激する能力を失わせる(例えば,Baoujemaa−Paterski,et al.(2001)Biochemistry 40:11390−11404;Skoble,et al.(2000)J.Cell.Biol.150:527−537;Pistor,et al.(2000)J.Cell Sci.113:3277−3287を参照)。
以下は,L.monocytogeneによる,アミノ酸263からアミノ酸59がトランケートしているトランケート型actA誘導体の発現に関する。他のトランケート型誘導体とは異なり,actAN59は発現されないが,より長いものはすべて発現された(Skoble,J.(未発表))。試験した次に長い誘導体はactA−N101であった。actA分泌配列である第1の融合蛋白質パートナーおよび第2の融合蛋白質パートナーから構成される融合蛋白質コンストラクトを,actAプロモーターから発現させると,蛋白質分泌は第1の融合蛋白質パートナーがactA−N100である場合よりはるかに少なかった。欠失コンストラクトに関しては,第1の融合蛋白質パートナーがアミノ酸31−59が欠失した可溶性actAである場合にも良好な発現が認められた。さらに,良好な発現は第1の融合蛋白質パートナーがアミノ酸31−165が欠失した可溶性actAである場合に認められた(Skoble,J.(未公開))。
ある態様においては,本発明は,少なくとも1つの改変を含む改変型ActAをコードする第1の核酸および異種抗原をコードする第2の核酸を含むポリヌクレオチドを提供し,ここで,少なくとも1つの改変は,ActAポリペプチド配列における不活性化変異,その欠失,または宿主細胞の細胞骨格のActA媒介性制御に必要なドメインまたはその前におけるその終止である。改変型ActAは,運動性が低下するか,および/またはプラークサイズが小さくなるものであることができ,変異体34,39,48,および56の1つをコードする核酸を含む(Lauer,et al.(2001)Mol.Microbiol.42:1163−1177)。本発明はまた,ActA変異体49,50,51,52,および54の1つをコードする核酸を企図する。また,ActA変異体40,41,42,43,44,45,45,および47の1つをコードする核酸も提供される。アクチンモノマー結合領域AB領域における変異体,すなわち,変異体41,42,43,および44も提供される(Lauer,et al.(2001)Mol.Microbiol.42:1163−1177)。
別の観点においては,本発明の改変型ActAは,欠失変異体からなっていてもよく,欠失変異体を含んでいてもよく,または細胞中でアクチンを重合できないか,および/またはプラーク形成を支持できないか,または最大より低いプラーク形成しか支持できない欠失変異体ActAに由来するものであってもよい。これらのActA欠失変異体としては,Δ31−165;Δ136−200;Δ60−165;Δ136−165;Δ146−150,Δ31−58;Δ60−101;およびΔ202−263等をコードする核酸が挙げられる(Skoble,et al.(2000)J.Cell Biol.150:527−537)。より狭い欠失およびより広い欠失を有するActA欠失変異体をコードする核酸も包含される。下記の一連の例は,コフィリンホモロジー領域における欠失を開示しており,本明細書に記載されるActA欠失のそれぞれに任意に適用することができる。本発明は,コフィリンホモロジー領域におけるこれらの欠失をコードする核酸を提供する:Δ146−150;Δ145−150;Δ144−150;Δ143−150;Δ142−150;Δ141−150;Δ140−150;Δ139−150;Δ138−150;Δ137−150;Δ136−150等。また,以下の欠失を有するActAをコードする核酸も包含される:Δ146−150;Δ146−151;Δ146−152;Δ146−153;Δ146−154;Δ146−155;Δ146−156;Δ146−157;Δ146−158;Δ146−159;Δ146−160等。さらに,欠失変異体:Δ146−150;Δ145−151;Δ144−152;Δ143−153;Δ142−154;Δ141−155;Δ140−156;Δ139−157;Δ138−158;Δ137−159;Δ136−160等をコードする核酸も包含される。問題とする領域のN−末端およびC末端の両方に欠失がある場合,これらの2つの欠失のサイズは互いに同じである必要はない。
欠失の態様も提供され,これには以下のものが含まれるが,限定されない。全長actA,貫膜アンカーを欠失したactA,またはactAの他の変種をコードする核酸が提供され,ここで,actAは,以下のアミノ酸を含む(あるいは以下のアミノ酸からなる)セグメントを欠失している:
31−59,31−60,31−61,31−62,31−63,31−64,31−65,31−66,31−67,31−68,31−69,31−70,31−71,31−72,31−73,31−74,31−75,31−76,31−77,31−78,31−79,31−80,31−81,31−82,31−83,31−84,31−85,31−86,31−87,31−88,31−89,31−90,31−91,31−92,31−93,31−94,31−95,31−96,31−97,31−98,31−99,31−100,31−101,31−102,31−103,31−104,31−105,31−106,31−107,31−108,31−109,31−110,31−111,31−112,31−113,31−114,31−115,31−116,31−117,31−118,31−119,31−120,31−121,31−122,31−123,31−124,31−125,31−126,31−127,31−128,31−129,31−130,31−131,31−132,31−133,31−134,31−135,31−136,31−137,31−138,31−139,31−140,31−141,31−142,31−143,31−144,31−145,31−146,31−147,31−148,31−149,31−150,31−151,31−152,31−153,31−154,31−155,31−156,31−157,31−158,31−159,31−160,31−161,31−162,31−163,31−164,31−165等。
さらに別の観点においては,actA誘導体をコードする第1の核酸および異種核酸をコードする第2の核酸を含むポリペプチドが提供され,ここで,actA誘導体は欠失または保存的アミノ酸変異を含む可溶性actAであり,欠失または保存的アミノ酸変異は,アミノ酸:2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70,71,72,73,74,75,76,77,78,79,80,81,82,83,84,85,86,87,88,89,90,91,92,93,94,95,96,97,98,99,100,101,102,103,104,105,106,107,108,109,110,111,112,113,114,115,116,117,118,119,120,121,122,123,124,125,126,127,128,128,129,130,131,132,133,134,135,136,137,138,139,140,141,142,143,144,145,146,147,148,149,150,151,152,153,154,155,156,157,158,159,160,161,162,163,164,165,166,167,168,169,170,171,172,173,174,175,176,177,178,179,180,181,182,183,184,185,186,187,188,189,190,191,192,193,194,195,196,197,198,199,200,等を含む(あるいは,別の態様においては,欠失はこれらのものからなる)。
また,別の態様においては,異種抗原をコードする第2の核酸と動作可能なように連結されかつインフレームである,変更されたActAをコードする第1の核酸を含むポリヌクレオチドが提供され,ここで,第1の核酸は,例えば,ΔActA3(アミノ酸129−153の欠失);ΔActA9(アミノ酸142−153の欠失);ΔActA6(アミノ酸68−153の欠失);ΔActA7(アミノ酸90−153の欠失);またはΔActA8(アミノ酸110−153の欠失)等に由来する(例えば,Pistor,et al.(2000)J.Cell Science 113:3277−3287を参照)。
ActAの多数の誘導体は,開始メチオニン(N末端)を含有し,未成熟のまま停止して新規C末端を生ずる。これらの誘導体のいくつかは,Skoble,et al.(2000)J.Cell Biol.150:527−537により報告されている)。これらの誘導体をコードする核酸をL.monocytogenesに導入して,発現を調べた。アミノ酸59で終わるActA誘導体(ActA−N59)はL.monocytogenesにより発現されなかった。これに対し,ActA−N101およびより長いActAの誘導体は発現された。ActAシグナル配列および融合蛋白質パートナーのみからなる融合蛋白質(ActAプロモーターから発現)は,ActA−N100および融合蛋白質パートナーからなる融合蛋白質よりはるかに低い分泌を示した。
トランケーション,欠失,または不活性化変異は,ActAの4つのFPドメイン((E/D)FPPPX(D/E))(配列番号135)の1またはそれ以上の機能を低下させるかまたは排除することができる。ActAのFP4ドメインは以下の蛋白質への結合を媒介する:mammalian enabled(Mena);Ena/VASP様蛋白質(Evl);および血管拡張剤刺激性リン蛋白質(VASP)(Machner,et al.(2001)J.Biol.Chem.276:40096−40103)。したがって,本発明の核酸は,そのFP4ドメインの1またはそれ以上が欠失または変異しており,このことによりMena,Evl,および/またはVASPへの結合が低下または妨害されているトランケート型ActAをコードする。トランケート型の,部分的に欠失または変異したActAおよび異種抗原をコードする核酸が提供され,ここで,トランケーション,部分的欠失,または変異は,ActAのアミノ酸236−240;アミノ酸270−274;アミノ酸306−310;および/またはアミノ酸351−355で生ずる(番号付けはMachner,et al.(2001)J.Biol.Chem.276:40096−40103にしたがう)。
本発明は,ActA変種をコードする第1の核酸および少なくとも1つの異種抗原をコードする第2の核酸を含むポリヌクレオチドを提供し,ここで,ActA変種はActAの1つの“長反復”2つの長反復,または3つすべての長反復を欠失しているか変異されているActAである。ActAの長反復は,FPドメインの間に位置する24アミノ酸の配列である(例えば,Smith,et al.(1996)J.Cell Biol.135:647−660を参照)。長反復はアクチン重合を力を生ずるメカニズムに変換することを助ける。
さらに別の例として,”からなる”との表現を用いて,下記のActAに基づく融合蛋白質パートナーをコードする核酸が提供される:ヒトactAのアミノ酸1−50(例えば,GenBank Acc.No.AY512476またはその同等物,番号付けは開始アミノ酸から始まる),アミノ酸1−60;1−61;1−62;1−63;1−64;1−65;1−66;1−67;1−68;1−69;1−70;1−72;1−73;1−74;1−75;1−76;1−77;1−78;1−79;1−80;1−81;1−82;1−83;1−84;1−85;1−86;1−87;1−88;1−89;1−90;1−91;1−92;1−93;1−94;1−95;1−96;1−97;1−98;1−99;1−100;1−101;1−102;1−103;1−104;1−105;1−106;1−107;1−108;1−109;1−110;1−111;1−112;1−113;1−114;1−115;1−116;1−117;1−118;1−119;1−120;1−121;1−122;1−123;1−124;1−125;1−126;1−127;1−128;1−129;1−130;1−131;1−132;1−133;1−134;1−135;1−136;1−137;1−138;1−139;1−140;1−141;1−142;1−143;1−144;1−145;1−146;1−147;1−148;1−149;1−150;1−151;1−152;1−153;1−154;1−155;1−156;1−157;1−158;1−159;1−160等からなる融合蛋白質パートナーをコードする核酸が提供される。
さらに別の例として,”含む”との表現を用いて,下記のActAに基づく融合蛋白質パートナーをコードする核酸が提供される:ヒトactAのアミノ酸1−50(例えば,GenBank Acc.No.AY512476またはその同等物,番号付けは開始アミノ酸から始まる),アミノ酸1−60;1−61;1−62;1−63;1−64;1−65;1−66;1−67;1−68;1−69;1−70;1−72;1−73;1−74;1−75;1−76;1−77;1−78;1−79;1−80;1−81;1−82;1−83;1−84;1−85;1−86;1−87;1−88;1−89;1−90;1−91;1−92;1−93;1−94;1−95;1−96;1−97;1−98;1−99;1−100;1−101;1−102;1−103;1−104;1−105;1−106;1−107;1−108;1−109;1−110;1−111;1−112;1−113;1−114;1−115;1−116;1−117;1−118;1−119;1−120;1−121;1−122;1−123;1−124;1−125;1−126;1−127;1−128;1−129;1−130;1−131;1−132;1−133;1−134;1−135;1−136;1−137;1−138;1−139;1−140;1−141;1−142;1−143;1−144;1−145;1−146;1−147;1−148;1−149;1−150;1−151;1−152;1−153;1−154;1−155;1−156;1−157;1−158;1−159;1−160等を含む融合蛋白質パートナーをコードする核酸が提供される。
actAに基づく融合蛋白質パートナーをコードする,本発明により企図される核酸としては,actAに基づく融合蛋白質パートナーをコードする核酸であって,1またはそれ以上のヌクレオチドが1またはそれ以上の保存的アミノ酸の変更を与えるよう変更されている核酸が含まれる。1つの保存的アミノ酸変更,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40個またはそれ以上の保存的アミノ酸変更が企図される。さらに,少なくとも1つの短い欠失をコードする少なくとも1つの変異,または少なくとも1つの短い挿入,またはこれらの任意の組み合わせを含む,actAに基づく融合蛋白質パートナーをコードする核酸が企図される。
ActAおよびその誘導体をコードする核酸の種類に関しては,開始メチオニンのコドンはバリン開始コドンであってもよい。すなわち,Listeriaはバリン開始コドンを使用してメチオニンをコードする。
企図される発明は,ActA,および1またはそれ以上の細胞骨格結合ドメインを欠失したActA,およびActA−N100融合蛋白質パートナーを包含し,これらはすべてリステリア種,例えばL.monocytogenesおよびL.ivanoviiからのものである(Gerstel,et al.(1996)Infection Immunity 64:1929−1936;GenBank Acc.No.X81135;GenBank Acc.No.AY510073)。
ある態様においては,改変型ActAは,ActAの最初の59アミノ酸より多く,ActAの最初の380アミノ酸より少ないアミノ酸配列を含むActAのフラグメントに対して,少なくとも約80%の配列同一性,少なくとも約85%の配列同一性,少なくとも約90%の配列同一性,または少なくとも約95%の配列同一性を有する配列から構成される。例えば,ある態様においては,改変型ActAは,ActA−N100に対して少なくとも約80%の配列同一性,少なくとも約85%の配列同一性,少なくとも約90%の配列同一性,または少なくとも約95%の配列同一性を有する配列から構成される。ある態様においては,改変型ActAをコードする核酸分子は,ストリンジェントな条件下で,ActA−N100配列をコードする核酸分子またはその相補体にハイブリダイズする。
本発明は,ある態様においては,異種抗原,例えばヒトメソセリンまたはその誘導体をコードする第2の核酸と動作可能なように連結されかつインフレームである,actA−N100をコードする第1の核酸を含むポリヌクレオチドを包含する。多数のコンストラクトからヒトメソセリンを発現させ,ここで,これらのコンストラクトは,Listeriaゲノム中への部位特異的インテグレーションまたは相同的インテグレーションにより作成される。これらのコンストラクトのいくつかを図6に示す。図6は,シグナル配列およびGPI−配列を含む,天然に生ずるヒトメソセリンを示す。下記の実施例では,シグナル配列およびGPI−配列が欠失しており,天然に生ずるシグナル配列を,Bacillus anthracis防御抗原分泌配列(BaPA),LLO−62,LLO−60codon optimized(LLO−60opt),またはActA−N100で置き換えた(図6)。ActA−N100の配列はActAの天然に生ずる分泌配列を含む。
ii. 野生型ActAにより生ずる異常な細胞生理学
本発明の少なくともいくつかの態様の改変型ActAは,哺乳動物細胞骨格との相互作用が低下するかまたは除去されるよう変化している。ActAの生理学的機能は哺乳動物細胞骨格に結合して,Listeria細菌の細胞質を通るアクチン媒介性運動を可能とすることであるが,融合蛋白質のActA成分においてはこの結合が低下しているかまたは除去されている。
真核生物発現ベクターにより哺乳動物細胞質において可溶性ActAを発現させると,細胞骨格が異常となり,例えば,“F−アクチンの再分配”および組換えActAの“膜突出部”における隔離が生じた。言い換えると,F−アクチンの正常な位置が変化して,新たな位置は膜突出部中にあった。さらに,“ActA染色は膜突起部においてF−アクチンと共分布する”。哺乳動物細胞における他の異常には,“ストレスファイバーの喪失”が含まれる。“ActAのアミノ末端部分はアクチンフィラメントの核形成に関与し,一方プロリンリッチ反復領域を含むセグメントは重合を促進または制御する”ことが認められた(Friederich,et al.(1995)EMBO J.14:2731−2744)。さらに,Olazabal and Macheskyによれば,蛋白質の過剰発現は,WASP蛋白質であるActAと同様に,“細胞の機能不良につながるアクチンの組織化の障害”を引き起こすことが示された(Olazabal and Machesky(2001)J.Cell Biol.154:679−682)。この刊行物の表題(“Listeria Protein ActA mimics WASP Family Proteins”)は,この類似性を示す(Boujemaa−Paterski,et al.(2001)Biochemistry 40:11390−11404)。
ActAのある種のドメインを哺乳動物細胞に導入すると,宿主細胞の細胞質が破壊される。詳細には,ActAの反復オリゴプロリン配列をマイクロインジェクションすると,“ストレスファイバーの喪失,”“末梢膜の劇的な退縮”および“退縮する末梢膜の近傍における線維状アクチンの蓄積”が誘導される(Southwick and Purich(1994)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 91:5168−5172)。Listeriaにより発現される蛋白質であるActAは,種々の細胞骨格関連蛋白質,例えば,Arp2/3複合体およびアクチンを隔離するか,“ハイジャックする”か,または利用する(Olazabal,et al.(2002)Curr.Biol.12:1413−1418;Zalevsky,et al.(2001)J.Biol.Chem.276:3468−3475;Brieher,et al.(2004)J.Cell Biol.165:233−242)。
本発明のActAに基づく融合蛋白質パートナーは,貫膜ドメインを欠失しているActAと比較してポリペプチドの長さが短い。ActAに基づく融合蛋白質パートナーは,アクチン依存性活性,例えば,免疫提示,宿主細胞増殖,細胞の極性,細胞移動,エンドサイトーシス,分離した小胞のシーリング,エンドサイトーシス小胞の運動,分泌,細胞の極性,および創傷に対する応答(創傷治癒)の中断を低下させる(例えば,Setterblad,et al.(2004)J.Immunol.173:1876−1886;Tskvitaria−Fuller,et al.(2003)J.Immunol.171:2287−2295を参照)。本発明を限定することを示唆するものではないが,この文脈において中断(disruption)が低下しているとは,全長ActA,貫膜ドメインにおいてのみ欠失を有するActA,または貫膜ドメインにおいてトランケート型のActAについて見られるものに対して相対的なものである。膜アンカー配列を欠失しているActAは,哺乳動物細胞において“アクチンの認識しうる再分配”を生ずる(例えば,Pistor,et al.(1994)EMBOJ.13:758−763を参照)。
細胞のアクチン依存性活性としては,免疫細胞機能,創傷治癒,キャッピング,レセプター内在化,食作用,アクチンを利用するFc−レセプタークラスタリングおよびFc−レセプター媒介性食作用が挙げられる(例えば,Kwiatkowska,et al.(2002)J.Cell Biol.116:537−550;Ma,et al.(2001)J.Immunol.166:1507−1516;Fukatsu,et al.(2004)J.Biol.Chem.279:48976−48982;Botelho,et al.(2002)J.Immunol.169:4423−4429;Krishnan,et al.(2003)J.Immunol.170:4189−4195;Gomez−Garcia and Kornberg(2004)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 101:15876−15880;Kusner,et al.(2002)J.Biol.Chem.277:50683−50692;Roonov−Jessen and Peterson(1996)J.Cell Biol.134:67−80;Choma,et al.(2004)J.Cell Science 117:3947−3959;Miki,et al.(2000)Am.J.Physiol.Lung Cell.Mol.Physiol.278:L13−L18;Fujimoto,et al.(2000)Traffic1:161−171;Zualmann,et al.(2000)J.Cell Biol.150:F111−F116;Olazabal,et al.(2002)Curr.Biol.12:1413−1418;Magdalena,et al.(2003)Molecular Biology of the Cell 14:670−684を参照)。
ActAは,(哺乳動物の細胞質で)“N末端ルール経路”により分解される(例えば,Moors,et al.(1999)Cellular Microbiol.1:249−257;Varshavsky(1996)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93:12142−12149を参照)。
B. ActAのレアコドン;ActAの免疫原性
ActAコーディング領域は,L.monocytogenesにとって最適ではない多数のコドンを含む。これらのうちの多数は,リステリアのゲノム中で最も一般的に用いられるコドンの25%以下の頻度で生ずる。以下にL.monocytogenes 10403S ActAのコドン分析を示す。アミノ酸101−400をコードするコドンにおいて,グルタミン酸のレアコドン(GAG)は12回現れ;リジンのレアコドン(AAG)は3回現れ;イソロイシンのレアコドン(ATA)は3回現れ;アルギニンのレアコドン(CGG)は1回現れ;グルタミンのレアコドン(CAG)1回現れ;ロイシンのレアコドン(CTG;CTC)は3回現れる。以下の説明は,レアコドンのみならず非最適コドンに関連する。さらに,アミノ酸101−400をコードするコドン(300コドン)において,非最適コドン(これはレアコドンに加えて)は152回現れる(合計300コドンのうち)。
ActAはL.monocytogenesに暴露されたヒトによる免疫応答のための主要な標的である(例えば,Grenningloh,et al.(1997)Infect.Immun.65:3976−3980を参照)。ある態様においては,本発明は,ActAに基づく融合蛋白質パートナーを提供し,ここで,ActAに基づく融合蛋白質パートナーは免疫原性が低下しており,例えば,全長ActAより少ないエピトープを含むか,または免疫原性の低下したエピトープを与えるよう改変されている。
本発明の試薬および方法は,抗原性エピトープの数が減少しているか,または抗原性の増加した1またはそれ以上の領域を欠失しているActA,トランケート型ActA,および/または変異型ActA(例えば,点突然変異または欠失)をコードする核酸を提供する。抗原性の増加した領域としては,Wellingプロットにより判定して,GenBank Acc.No.X59723のアミノ酸85−90;140−150;160−190;220−230;250−260;270−280;305−315;350−370;435−445;450−460;490−520;545−555;および595−610が挙げられる。ActAは免疫原性蛋白質として同定されている(例えば,Grenningloh,et al.(1997)Infection Immunity 65:3976−3980;Darji,et al.(1998)J.Immunol.161:2414−2420;Niebuhr,et al.(1993)Infect.Immun.61:2793−2802;Lingnau,et al.(1995)Infect.Immun.63:3896−3903を参照)。ActAの免疫原性の特性は,可溶型のアクチン,例えば,そのC末端領域(アミノ酸394−610,番号付けはMourrain,et al.(1997)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94:10034−10039による)の全部または一部を欠失しているアクチンの発現に伴って増加する(例えば,Darji,et al.(1998)J.Immunol.161:2414−2420;Cicchetti,et al.(1999)J.Biol.Chem.274:33616−33626も参照)。したがって,本発明のトランケート型,部分欠失型,または変異型のActAが膜結合に用いられるドメインを欠失(または機能的に欠失)しており,このことにより免疫原性が増加している場合,本発明は,トランケート型ActAの免疫原性を低下させるために,さらなるトランケーションまたは変異を提供する。
C. ActA誘導体の細胞骨格蛋白質への結合を測定するアッセイ,およびListeriのActA依存性移動,アクチンまたは他の蛋白質のActAまたはActAの変種へのリクルーティングを測定するアッセイが利用可能である。リクルーティングは,細菌移動アッセイ,すなわち,真核細胞抽出物におけるかまたは真核細胞内におけるListeria移動のアクチン依存性速度を測定するアッセイにより合理的に評価することができる(例えば,Marchand,et al.(1995)J.Cell Biol.130:331−343を参照)。細菌移動アッセイは,野生型ActAを発現するListeriaと変異体型のActA,例えばFPドメインを欠失した変異体ActAを発現するListeriaとを区別することができる(Smith,et al.(1996)J.Cell Biol.135:647−660)。
リクルートメントはまた,ActAで被覆したビーズの表面またはActAを発現する細菌の表面における局所アクチン濃度を測定することにより評価することができる。ビーズに基づくアッセイは記載されている(例えば,Machner,et al.(2001)J.Biol.Chem.276:40096−40103;Fradelizi,et al.(2001)Nature Cell Biol.3:699−707;Theriot,et al.(1994)Cell76:505−517;Smith,et al.(1995)Mol.Microbiol.17:945−951;Cameron,et al.(1999)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 96:4908−4913を参照)。超遠心分離によりActAに結合した細胞骨格蛋白質の数を評価することができる(例えば,Machner,et al.,上掲を参照)。
当業者に利用可能なアッセイとしては,例えば,自発的アクチン重合アッセイ;B端からの伸張アッセイ;およびP端からの伸張アッセイが挙げられる(例えば,Zalevsky,et al.(2001)J.Biol.Chem.276:3468−3475を参照)。ActA誘導性アクチン重合の極性を評価する方法も利用可能である(例えば,Mogilner and Oster(2003)Biophys.J.84:1591−1605;Noireauz,et al.(2000)Biophys.J.78:1643−1654を参照)。
(d). 融合蛋白質パートナーとして用いるためのSecA2−分泌蛋白質
本発明は,異種抗原との融合蛋白質パートナーとして有用なSecA2リステリア分泌蛋白質のファミリーを提供する。分泌蛋白質由来の融合蛋白質パートナーは,発現を増加させ,安定性を増加させ,分泌を増加させ,免疫提示を増強し,免疫応答を刺激し,腫瘍に対する生存を改善し,癌に対する生存を改善し,感染性因子に対する生存を増加させる等のために用いることができる。
企図されるリステリア分泌蛋白質としては,p60オートリシン;N−アセチル−ムラミダーゼ(NamA);ペニシリン結合蛋白質2B(PBP−2B)(GenBank Acc.No.NC_003210);フェロモントランスポーター(OppA)(GenBank Acc.No.AL591982のnt184,539−186,215の相補体);マルトース/マルトデキストリンABCトランスポーター(GenBank Acc.No.AL591982のnt104,857−105,708の相補体);抗原性リポ蛋白質(Csa)(GenBank Acc.No.AL591982のnt3646−4719);およびL.monocytogenes EGDの保存されたリポ蛋白質(例えば,Lenz,et al.(2003)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 100:12432−12437;Lenz and Portnoy(2002)Mol.Microbiol.45:1043−1056を参照)が挙げられる。
p60は,1,452bpのオープンリーディングフレームによりコードされ,N末端シグナル配列,N末端領域中のSH3ドメイン,トレオニン−アスパラギン反復を含む中心領域,およびオートリシン触媒部位を包含するC末端領域を有する(例えば,Pilgrim,et al.(2003)Infect.Immun.71:3473−3484を参照)。p60は浸潤関連蛋白質(iap)としても知られる(GenBank Acc.No.X52268;NC_003210)。
本発明は,p60またはp60誘導体をコードする第1の核酸,および異種抗原をコードする第2の核酸を含むポリヌクレオチドを提供する。p60またはp60誘導体は,全長p60蛋白質(例えば,L.monocytogenes,L.innocua,L.ivanovii,L.seeligeri,L.welshimeri,L.murrayi,および/またはL.grayiからのもの),N末端70アミノ酸から本質的に構成されるトランケート型p60蛋白質;加水分解を触媒する領域を欠失したトランケート型p60蛋白質;p60蛋白質のシグナル配列;またはそのシグナル配列が異なるシグナル配列で置き換えられているp60蛋白質(例えば,ActA,LLO,PFO,またはBaPAのシグナル配列),および異種抗原をコードする第2の核酸を包含する。p60シグナル配列(27アミノ酸)は次のとおりである:
MNMKKATIAATAGIAVTAFAAPTIASA (配列番号24) (Bubert, et al. (1992) J. Bacteriol. 174:8166-8171; Bubert, et al. (1992) Appl. Environ. Microbiol. 58:2625-2632; J. Bacteriol. 173:4668-4674)。
N−アセチル−ムラミダーゼシグナル配列(52アミノ酸)は次のとおりである:MDRKFIKPGIILLIVAFLVVSINVGAETGGSRTAQVNLTTSQQAFIDEILPA (配列番号25) (nt 2679599 − 2681125 ,GenBank Acc. No. NC_003210; GenBank Acc. No. AY542872; nt 2765101 −2766627 ,GenBank Acc. No. NC_003212; Lenz, et al. (2003) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100:12432-12437)。
本発明は,p60変種,例えば,アミノ酸69(L)および70(Q)のコドンがユニークなPstI制限部位を与えるよう変更されているものを提供し,ここで,PstI部位は異種抗原をコードする核酸の挿入に用いられる。
SecA2−経路で分泌される蛋白質および異種抗原を含む融合蛋白質をコードする核酸が企図される。また,SecA2−経路で分泌される蛋白質の誘導体またはトランケート型および異種抗原を含む融合蛋白質をコードする核酸が企図される。さらに,SecA2−経路で分泌される蛋白質および異種抗原を含む融合蛋白質をコードする核酸を含むか,またはSecA2−経路で分泌される蛋白質および異種抗原の誘導体またはトランケート型を含む融合蛋白質をコードする核酸を含むListeria細菌が企図される。
(e) メソセリン
ヒトメソセリンcDNAは2138bpであり,1884bpのオープンリーディングフレームを含み,69kDの蛋白質をコードする。メソセリン前駆体蛋白質は628アミノ酸およびフリン切断部位(RPRFRR,アミノ酸288−293)を含む。69kd蛋白質の切断により,40kDの膜結合蛋白質(“メソセリン”と称される)および巨核球増強因子(MPF)と称される31kDの可溶性蛋白質が生ずる。メソセリンはそのC末端に親油性配列を有し,これは除去されてホスファチジルイノシトールで置き換えられ,このことによりメソセリンは膜結合性となる。メソセリンはC末端の近傍にグリコシルホスファチジルイノシトールアンカーシグナル配列を含む。メソセリンのドメイン,癌および腫瘍細胞によるメソセリンの発現,およびメソセリンの抗原性特性は記載されている(例えば,Hassan,et al.(2004)Clin.Cancer Res.10:3937−3942;Ryu,et al.(2002)Cancer Res.62:819−826;Thomas,et al.(2003)J.Exp.Med.200:297−306;Argani,et al.(2001)Clin.Cancer Res.7:3862−3868;Chowdhury,et al.(1998)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 95:669−674;Chang and Pastan(1996)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93:136−140;Muminova,et al.(2004)BMC Cancer 4:19;GenBank Acc.Nos.NM_005823およびNM_013404;米国特許5,723,318,Yamaguchi,et al.を参照)。
メソセリンのシグナル配列を欠失したヒトメソセリンは以下に示される:
RTLAGETGQEAAPLDGVLTNPPNISSLSPRQLLGFPCAEVSGLSTERV
RELAVALAQKNVKLSTEQLRCLAHRLSEPPEDLDALPLDLLLFLNPDAFS
GPQACTRFFSRITKANVDLLPRGAPERQRLLPAALACWGVRGSLLSEADV
RALGGLACDLPGRFVAESAEVLLPRLVSCPGPLDQDQQEAARAALQGGGP
PYGPPSTWSVSTMDALRGLLPVLGQPIIRSIPQGIVAAWRQRSSRDPSWR
QPERTILRPRFRREVEKTACPSGKKAREIDESLIFYKKWELEACVDAALL
ATQMDRVNAIPFTYEQLDVLKHKLDELYPQGYPESVIQHLGYLFLKMSPE
DIRKWNVTSLETLKALLEVNKGHEMSPQVATLIDRFVKGRGQLDKDTLDT
LTAFYPGYLCSLSPEELSSVPPSSIWAVRPQDLDTCDPRQLDVLYPKARL
AFQNMNGSEYFVKIQSFLGGAPTEDLKALSQQNVSMDLATFMKLRTDAVL
PLTVAEVQKLLGPHVEGLKAEERHRPVRDWILRQRQDDLDTLGLGLQGGI
PNGYLVLDLSVQEALSGTPCLLGPGPVLTVLALLLASTLA (配列番号26)
メソセリンのシグナル配列を欠失し,さらにメソセリンのGPI−アンカーを欠失したヒトメソセリンは以下に開示される:
RTLAGETGQEAAPLDGVLTNPPNISSLSPRQLLGFPCAEVSGLSTERV
RELAVALAQKNVKLSTEQLRCLAHRLSEPPEDLDALPLDLLLFLNPDAFS
GPQACTRFFSRITKANVDLLPRGAPERQRLLPAALACWGVRGSLLSEADV
RALGGLACDLPGRFVAESAEVLLPRLVSCPGPLDQDQQEAARAALQGGGP
PYGPPSTWSVSTMDALRGLLPVLGQPIIRSIPQGIVAAWRQRSSRDPSWR
QPERTILRPRFRREVEKTACPSGKKAREIDESLIFYKKWELEACVDAALL
ATQMDRVNAIPFTYEQLDVLKHKLDELYPQGYPESVIQHLGYLFLKMSPE
DIRKWNVTSLETLKALLEVNKGHEMSPQVATLIDRFVKGRGQLDKDTLDT
LTAFYPGYLCSLSPEELSSVPPSSIWAVRPQDLDTCDPRQLDVLYPKARL
AFQNMNGSEYFVKIQSFLGGAPTEDLKALSQQNVSMDLATFMKLRTDAVL
PLTVAEVQKLLGPHVEGLKAEERHRPVRDWILRQRQDDLDTLGLGLQG (配列番号27)
以下の書類は参照により本明細書に取り込まれる(例えば,米国特許5,723,318,Yamaguchi,et al.;米国特許6,153,430,Pastan,et al.;米国特許6,809,184,Pastan,et al.;米国特許公開US2005/0214304,Pastan,et al.;国際公開WO01/95942,Pastan,et al.を参照)。
(f)インテグレーションの部位
本発明は,野生型または親Listeriaにおいて成長または拡散を媒介する第1の核酸を含むポリヌクレオチドを提供し,ここで,第1の核酸は,少なくとも1つの抗原をコードする第2の核酸のインテグレーションにより改変されている。1つの観点においては,インテグレーションによりListeriaは減弱化される。別の観点においては,インテグレーションによってListeriaは減弱化されない。さらに別の観点においては,親Listeriaは減弱化されており,インテグレーションによりさらに減弱化される。さらに,別の非限定的例としては,親Listeriaは減弱化されており,インテグレーションによりさらに減弱化されない。
第1の核酸,少なくとも1つの抗原をコードする第3の核酸,少なくとも1つの抗原をコードする第4の核酸,少なくとも1つの抗原をコードする第5の核酸等がインテグレートされることによる改変をさらに含む態様も提供される。
いかなる限定をも暗示するものではないが,抗原は,異種抗原(Listeriaにとって異種),腫瘍抗原または腫瘍抗原に由来する抗原,感染性因子抗原または感染性因子抗原に由来する抗原等であることができる。
第1の核酸は,actA遺伝子またはinlB遺伝子でありうる。インテグレーションは,actAまたはinlBのプロモーターまたは制御領域であってもよく,および/または,actAまたはinlBのオープンリーディングフレーム内であってもよく,ここで,インテグレーションは,適当な条件下で判定しうるように,Listeriaを減弱させる。インテグレーションは,actAまたはinlBのプロモーターまたは制御領域の一部または全部の欠失を伴っていてもよく,またはactAまたはinlBのオープンリーディングフレームの一部または全部の欠失を伴っていてもよく,またはプロモーターまたは制御領域プラスactAまたはinlBのオープンリーディングフレームの一部または全部の両方の欠失を伴っていてもよく,ここで,インテグレーションは,適当な条件下で判定してListeriaを減弱させる。
上述の態様のそれぞれについて,本発明は,ポリヌクレオチドを含むListeria細菌を提供する。ポリヌクレオチドはゲノム性(genomic)であってもよい。
ある態様においては,少なくとも1つの抗原をコードする第2の核酸のインテグレーションにより改変される第1の核酸は,野生型または親Listeriaにおいて成長または拡散を媒介する。ある態様においては,改変される第1の核酸は,細胞から細胞への拡散を媒介する。ある態様においては,第1の核酸はactAである。
ある態様においては,少なくとも1つの抗原をコードする第2の核酸のインテグレーションにより改変される第1の核酸は,以下の1つにより識別される遺伝子を含む:hly遺伝子(リステリオリシンO;LLOをコードする);インターナリンA;インターナリンB;actA;SvpA;p104(別名LAP);lplA;ホスファチジルイノシトール特異的ホスホリパーゼC(PI−PLC)(plcA遺伝子);ホスファチジルコリン特異的ホスホリパーゼC(PC−PLC)(plcB遺伝子);亜鉛メタロプロテアーゼ前駆体(Mpl遺伝子);p60(蛋白質60;浸潤関連蛋白質(iap);ソルターゼ;リステリオリシン陽性制御蛋白質(PrfA遺伝子);PrfB遺伝子;FbpA遺伝子;Auto遺伝子;Ami(接着を媒介するアミダーゼ);dltオペロン(dltA;dltB;dltC;dltD);prfAボックスのいずれか;またはHtp(糖−Pトランスポーター)。
さらに,上述のポリヌクレオチドを含むListeriaも包含される。ポリヌクレオチドはゲノム性であってもよい。1つの観点においては,ListeriaはListeria monocytogenesであってもよい。適当な条件下で判定して,インテグレーションによりListeriaが減弱化する,上記に開示される態様のそれぞれが提供される。また,適当な条件下で判定して,インテグレーションによりListeriaが減弱化しない,上記に開示される態様のそれぞれが提供される。さらに別の観点においては,親Listeriaが減弱化されており,インテグレーションによりさらに減弱化される。さらに,別の例として,親Listeriaは減弱化されており,インテグレーションによりさらに測定可能なように減弱化されない。
別の観点においては,第1の核酸はゲノム性であってもよい。別の観点においては,インテグレーションは相同組換えにより媒介され,ここで,インテグレーションの結果第1の核酸の欠失は生じず,インテグレーションの結果第1の核酸の全部または一部の欠失が生じ,ここで,第1の核酸はプロモーターまたは他の制御領域を含み,第2の核酸はプロモーターまたは他の制御領域と動作可能なように連結され,および/またはこれらとインフレームであり,第1の核酸はプロモーターまたは他の制御領域を含み,第2の核酸は,全く,プロモーターまたは他の制御領域と動作可能なように連結されておらず,および/またはこれらとインフレームではない。
“インテグレーションにより改変された遺伝子”との用語は,“遺伝子であるインテグレーションの座”を包含するが,これに限定されない。
本発明はまた,野生型または親Listeriaにおいて成長または拡散を媒介する第1の核酸を含むポリヌクレオチドを含み,ここで,第1の核酸は病原性島または病原性遺伝子クラスターの全部または一部を含み,ここで,病原性島または病原性遺伝子クラスターの全部または一部は少なくとも1つの抗原をコードする第2の核酸のインテグレーションにより改変されており,インテグレーションの結果,適当な条件下で判定して,Listeriaは減弱化する。病原性島および病原性遺伝子クラスターは開示されている(例えば,Chakraborty,et al.(2000)Int.J.Med.Microbiol.290:167−174;Vazquez−Boland,et al.(2001)Clin.Microbiol.Revs.14:584−640を参照)。成長および拡散を媒介する遺伝子は,病原性を特異的に媒介する遺伝子に限定されず,エネルギー生成(例えば,解糖,クレブス回路,チトクローム),アミノ酸,糖,脂質,ミネラル,プリン,およびピリミジンの同化および/または異化を媒介する遺伝子などの成長を媒介する遺伝子,および栄養輸送,転写,翻訳,および/または複製等を媒介する遺伝子を包含する。
別の観点においては,野生型または親Listeriaにおいて成長または拡散を媒介する第1の核酸を含むポリヌクレオチドが提供され,ここで,核酸は,抗原をコードする複数の核酸のインテグレーションにより改変されている。
インテグレーションは,第2の核酸の対応する欠失を伴わずに第2の核酸中で生じてもよい。あるいは,インテグレーションは,第2の核酸の対応する欠失またはその一部を伴って,第2の核酸中で生じてもよい。第1の核酸が野生型または親Listeriaがプロモーターおよび/または他の制御部位を含む場合には,インテグレーションはプロモーターおよび/または制御部位中で生じてもよい。
第1の核酸がプロモーターおよび/または他の制御部位を含む場合には,本発明はインテグレートされた第2の核酸を提供し,ここで,第2の核酸は,プロモーターおよび/または制御部位と動作可能なようにかつインフレームで連結されているコーディング領域を含む。あるいは,本発明は,インテグレートされた第2の核酸を提供し,ここで,第2の核酸は,プロモーターおよび/または制御部位と動作可能なようにかつインフレームで連結されていないコーディング領域を含む。上述のそれぞれの態様においては,インテグレートした核酸(第2の核酸)はプロモーターおよび/または制御部位を含み,プロモーターおよび/または制御部位は,第1の核酸中に存在するプロモーターおよび/または他の制御部位の代わりとして,またはそれに加えて働くことができる。
1つの観点においては,第1の核酸はプロモーターまたは他の制御要素を含み(あるいはそれから構成され),第2の核酸はプロモーターおよび/または他の制御要素と動作可能なように連結されている。別の観点においては,抗原をコードする第2の核酸はさらにプロモーターおよび/または他の制御要素を含む。
第1の核酸は制御領域またはボックスであってもよいため,第1の核酸はポリペプチドをコードしている必要はない。以下は,例えば相同的インテグレーションにより媒介されるインテグレーションに関する。本発明は上述のポリヌクレオチドを提供し,ここで,第2の核酸は第1の核酸のいずれかの欠失なしにインテグレートされている。
1つの態様においては,第1の核酸は成長を媒介するが拡散は媒介しない。別の態様においては,第1の核酸は拡散を媒介するが成長は媒介しない。さらに別の態様においては,第1の核酸は成長および拡散の両方を媒介する。1つの観点においては,インテグレーションは,成長を低下させるかまたは排除し,拡散を低下させるかまたは排除し,または成長および拡散の両方を低下させるかまたは排除する。
さらに,1つの態様においては,第1の核酸は,その不活性化の結果,少なくとも10%の成長の低下,時には少なくとも20%の成長の低下,典型的には少なくとも30%の成長の低下,より典型的には少なくとも40%の成長の低下,最も典型的には少なくとも50%の成長の低下,頻繁には少なくとも60%の成長の低下,より頻繁には少なくとも70%の成長の低下,最も頻繁には少なくとも80%の成長の低下,慣用的には少なくとも85%の成長の低下,より慣用的には少なくとも90%の成長の低下,最も慣用的には少なくとも95%の成長の低下,時には少なくとも99%の成長の低下が生ずる特性を有する。1つの観点においては,成長は,限定培地中で,成長培地中で,寒天中で,宿主細胞中で,宿主細胞の細胞質等の中で測定することができる。
さらに,1つの態様においては,第1の核酸は,その不活性化の結果,少なくとも10%の細胞から細胞への拡散の低下,時には少なくとも20%の拡散の低下,典型的には少なくとも30%の拡散の低下,より典型的には少なくとも40%の拡散の低下,最も典型的にはin少なくとも50%の拡散の低下,頻繁には少なくとも60%の拡散の低下,より頻繁には少なくとも70%の拡散の低下,最も頻繁には少なくとも80%の拡散の低下,慣用的には少なくとも85%の拡散の低下,より慣用的には少なくとも90%の拡散の低下,および最も慣用的には少なくとも95%の拡散の低下,およびしばしば少なくとも99%の拡散の低下が生ずる特性を有する。1つの観点においては,成長は,限定培地中で,肉汁培地中で,寒天中で,宿主細胞中で,宿主細胞の細胞質中等で測定することができる。
上述のポリヌクレオチドのそれぞれを含むListeria細菌が提供される。1つの観点においては,ListeriaはListeria monocytogenesである。限定を示唆するものではないが,本発明は,ゲノム性であるか,プラスミド系であるか,または,ゲノム性およびプラスミド系の両方の形で存在する,上述のそれぞれのポリヌクレオチドを包含する。
上述の態様のそれぞれにおいて,インテグレーションは,部位特異的インテグレーションにより媒介されることができる。部位特異的インテグレーションには,ゲノムattBB’部位を認識するプラスミドのattPP’部位が関与する。ある態様においては,attBB’部位は成長または拡散を媒介する遺伝子中に天然に存在していてもよい。別の態様においては,attBB’部位は例えば相同的インテグレーションにより成長または拡散を媒介する遺伝子中にインテグレートされていてもよく,次に上述の第2の核酸の部位特異的インテグレーションが生ずる。
本発明は,野生型Listeriaまたは親Listeriaにおいて成長または拡散,または成長および拡散の両方を媒介する第1の核酸を含むポリヌクレオチドを含むListeriaを提供し,ここで,核酸は抗原をコードする第2の核酸のインテグレーションにより改変されている.本明細書に記載される態様のそれぞれのさらに別の例においては,成長を低下させるかまたは排除し,拡散を低下させるかまたは排除し,または成長および拡散の両方を低下させるかまたは排除するインテグレーションが提供される。
また,野生型または親Listeriaの成長または拡散を媒介する第1の核酸を含むポリヌクレオチドも包含され,ここで,第1の核酸はシグナル配列または分泌配列を含み,第1の核酸は少なくとも1つの抗原をコードする第2の核酸のインテグレーションにより改変されており,インテグレーションの結果Listeriaは減弱化されており,インテグレーションはシグナルまたは分泌配列(第1の核酸によりコードされる)を第2の核酸によりコードされるオープンリーディングフレームと動作可能なように連結させる。1つの観点においては,上述のインテグレーションの結果,第1の核酸によりコードされるポリペプチドは,第1の核酸によりコードされるシグナルまたは分泌配列を除いてすべて欠失する(シグナルまたは分泌配列は無傷のまま残る)。
本明細書に記載されるそれぞれの態様のポリヌクレオチドを含むゲノムがさらに企図される。さらに,上述の態様のそれぞれを含むリステリアのゲノムが提供される。さらに,本発明は,本明細書に記載されるそれぞれの態様のポリヌクレオチドを含むListeria細菌を提供する。
1つの態様においては,本発明は,ゲノムが異種抗原をコードする核酸を含むポリヌクレオチドを含む,Listeria(例えば,Listeria monocytogenes)を提供する。ある態様においては,異種抗原をコードする核酸は部位特異的組換えまたは相同組換えによりゲノム中にインテグレートされている。ある態様においては,ゲノム中の核酸の存在はListeriaを減弱化させる。ある態様においては,異種抗原をコードする核酸は病原性遺伝子の座にインテグレートされている。ある態様においては,異種抗原をコードする核酸はactA座にインテグレートされている。ある態様においては,異種抗原をコードする核酸はinlB座にインテグレートされている。ある態様においては,Listeriaのゲノムは,第1の遺伝子座(例えば,actA座)にインテグレートされている異種抗原をコードする第1の核酸,および第2の遺伝子座(例えば,inlB座)にインテグレートされている第2の異種抗原をコードする第2の核酸を含む。第1の異種抗原および第2の異種抗原は,互いに同一であっても異なっていてもよい。ある態様においては,第1の異種抗原および第2の異種抗原は,互いに異なるが,同じ腫瘍抗原または感染性因子抗原に由来する。ある態様においては,第1の異種抗原および第2の異種抗原は,それぞれ,癌細胞,腫瘍,または感染性因子に由来する抗原の異なるフラグメントである。ある態様においては,インテグレートした核酸は,改変型ActAおよび異種抗原を含む融合蛋白質をコードする。ある態様においては,異種抗原をコードする少なくとも2個,少なくとも3個,少なくとも4個,少なくとも5個,少なくとも6個,または少なくとも7個の核酸配列がリステリアのゲノム中にインテグレートされている。
ある態様においては,本明細書に記載されるポリヌクレオチド(または核酸)は,Listeriaのゲノムの病原性遺伝子中にインテグレートされており,ここで,ポリヌクレオチドのインテグレーションは,(a)病原性遺伝子の発現を中断させるか;および/または(b)病原性遺伝子のコーディング配列を中断させる。ある態様においては,Listeriaは病原性遺伝子の発現の中断により減弱化されるか,および/または病原性遺伝子のコーディング配列の中断がListeriaを減弱化させる。ある態様においては,病原性遺伝子は成長または拡散を媒介するのに必要である。別の態様においては,病原性遺伝子は成長または拡散を媒介するのに必要ではない。ある態様においては,病原性遺伝子はprfA依存性遺伝子である。ある態様においては,病原性遺伝子はprfA依存性遺伝子ではない。ある態様においては,病原性遺伝子はactAまたはinlBである。ある態様においては,ポリヌクレオチド/核酸がインテグレートされている病原性遺伝子の発現は,発現レベルを測定することにより判定して,少なくとも10%,少なくとも25%,少なくとも50%,少なくとも75%,少なくとも90%,または約100%(インテグレートされたポリヌクレオチド/核酸が存在しない場合の病原性遺伝子の発現に対して)中断している。病原性遺伝子のコーディング配列の中断には,フレームシフト変異,トランケーション,挿入,欠失または置き換え/置換等のあらゆる種類のコーディング配列の変更が包含される。ある態様においては,ポリヌクレオチドの病原性遺伝子中へのインテグレーションの間に病原性遺伝子の全部または一部が欠失する。別の態様においては,ポリヌクレオチドのインテグレーションの間にいずれの病原性遺伝子も欠失しない。ある態様においては,病原性遺伝子のコーディング配列の一部または全部がインテグレートしたポリヌクレオチドにより置き換えられる。

ある態様においては,本明細書に記載される複数のポリヌクレオチドは,Listeriaゲノム中の1またはそれ以上の異なる部位にインテグレートされている。複数のポリヌクレオチドは同じであっても異なっていてもよい。ある態様においては,本明細書に記載される第1のポリヌクレオチドはactA座にインテグレートされており,および/または本明細書に記載される第2のポリヌクレオチドはinlB座にインテグレートされている。ある態様においては,本明細書に記載される第1のポリヌクレオチドはactA座にインテグレートされており,本明細書に記載される第2のポリヌクレオチドはinlB座にインテグレートされている。第1のポリヌクレオチドにコードされる異種抗原は,第2のポリヌクレオチドによりコードされるものと同じであっても異なっていてもよい。ある態様においては,インテグレートされた抗原によりコードされる2つの異種抗原は異なるが,同じ抗原に由来するものである。
IV. 治療用組成物および使用
(a). 治療用組成物
本明細書において提供される減弱化Listeria,ワクチン,小分子,生物学的試薬,およびアジュバントは,単独でまたは薬学的に許容しうる賦形剤との組み合わせで,免疫疾患,癌,腫瘍,または感染に対する適当な免疫応答を誘導するのに十分な量で,宿主に投与することができる。免疫応答は,限定されないが,特異的免疫応答,非特異的免疫応答,特異的および非特異的応答,先天性応答,一次免疫応答,適応免疫,二次免疫応答,記憶免疫応答,免疫細胞活性化,免疫細胞増殖,免疫細胞の分化およびサイトカイン発現を含むことができる。
“薬学的に許容しうる賦形剤”または“診断的に許容しうる賦形剤”としては,限定されないが,滅菌蒸留水,食塩水,リン酸バッファ溶液,アミノ酸系バッファ,または炭酸バッファ溶液が挙げられる。選択される賦形剤および用いられる賦形剤の量は,投与のモードにより異なるであろう。投与は,経口,静脈内,皮下,皮膚,皮膚内,筋肉内,粘膜,非経口,臓器内,病巣内,鼻腔内,吸入,眼内,筋肉内,静脈内,結節内,乱切経由,直腸,腹腔内,または投与のよく知られる様々な経路の任意の1つまたは組み合わせであることができる。投与は,注射,注入またはこれらの組み合わせであってもよい。非経口経路による本発明のListeriaの投与は,耐性を回避しうる(例えば,Lecuit,et al.(2001)Science 292:1722−1725;Kirk,et al.(2005)Transgenic Res.14:449−462;Faria and Weiner(2005)Immunol.Rev.206:232−259;Kraus,et al.(2005)J.Clin.Invest.115:2234−2243;Mucida,et al.(2005)J.Clin.Invest.115:1923−1933を参照)。Listeriaを投与する方法としては,例えば,静脈内,皮下,筋肉内,腹腔内,経口,粘膜,尿管経由,生殖管経由,胃腸管経由,または吸入が利用可能である(Dustoor,et al.(1977)Infection Immunity 15:916−924;Gregory and Wing(2002)J.Leukoc.Biol.72:239−248;Hof,et al.(1997)Clin.Microbiol.Revs.10:345−357;Schluter,et al.(1999)Immunobiol.201:188−195;Hof(2004)Expert Opin.Pharmacother.5:1727−1735;Heymer,et al.(1988)Infection 16(Suppl.2):S106−S111;Yin,et al.(2003)Environ.Health Perspectives 111:524−530)。
本発明は,本明細書に記載されるいずれかのListeriaを含む免疫原性組成物を提供する。本発明はさらに,本明細書に記載されるListeriaのいずれかおよび薬学的に許容しうる賦形剤を含む医薬組成物を提供する。ある態様においては,免疫原性組成物または医薬組成物はワクチンである。ある態様においては,Listeriaを含む組成物は,さらにアジュバントを含むワクチンである。
以下の記載は,任意に,本明細書に記載される態様のそれぞれに適用される。純粋なまたは精製された,投与される試薬が提供され,ここで,例えば,投与される試薬は,哺乳動物に純粋なまたは精製した形で,すなわち,単独で,薬学的に許容しうる組成物として,または賦形剤中で,投与することができる。さらに,下記の記載はまた,任意に,本明細書に記載される態様のそれぞれに適用することができる。純粋なまたは精製された,投与される試薬が提供され,ここで,投与される試薬は,純粋なまたは精製した形で,すなわち,単独で,薬学的に許容しうる組成物として,または賦形剤中で投与することができ,試薬は投与の後に生成されない(哺乳動物中で生成されない)。1つの態様においては,本明細書に開示されるそれぞれの試薬のそれぞれに任意に適用してもよいものは,純粋なまたは精製したポリペプチド(例えば,単独で,薬学的に許容しうる組成物として,または賦形剤中で)として投与されるポリペプチド試薬であり,ここで,投与されるポリペプチド試薬はそのポリペプチドをコードする核酸の形では投与されず,その結果,哺乳動物の内部でポリペプチドを生成することができる核酸は投与されない。
本発明のListeriaは,例えば,凍結して,凍結乾燥して,懸濁液として,細胞ペーストとして,または固体マトリクスまたはゲルマトリクスと複合体化させて保存することができる。
特定の患者にとっての有効量は,治療している病状,患者の全体的健康状態,投与の経路および投与量および副作用の重篤度等の因子によって様々でありうる。特定の患者にとっての有効量は,治療している病状,患者の全体的な健康状態,投与の経路および投与量,および副作用の重篤性等の因子によって様々でありうる。治療および診断方法のガイダンスは入手可能である(例えば,Maynard,et al.(1996)AH and book of SOPs for Good Clinical Practice,Interpharm Press,Boca Raton,FL;Dent(2001)Good Laboratory and Good ClinicalPractice,Urch Publ.,London,UKを参照)。
本発明のListeriaは,1回投与量でまたは複数回投与量で投与することができ,各投与量は,少なくとも1000個のListeria細胞/kg体重;普通は少なくとも10,000個の細胞;より普通には少なくとも100,000個の細胞;最も普通には少なくとも100万個の細胞;頻繁には少なくとも1000万個の細胞;より頻繁には少なくとも1億個の細胞;典型的には少なくとも10億個の細胞;通常は少なくとも100億個の細胞;慣用的には少なくとも1000億個の細胞;しばしば少なくとも1兆個のListeria細胞/kg体重を含む。本発明は,Listeria投与の単位がコロニー形成ユニット(CFU),ソラーレン処理前の等価CFUであるか,または投与量単位がListeria細胞の数である,上述の投与量を提供する。
本発明のListeriaは1回または複数回投与量として投与することができ,ここで,各投与量は,湿潤重量で,体重70kgあたり10−10個のListeria(または表面積1.7平方メートルあたり;または肝臓重量1.5kgあたり);体重70kgあたり2x10−2x10個のListeria(または表面積1.7平方メートルあたり;または肝臓重量1.5kgあたり);体重70kgあたり5x10−5x10個のListeria(または表面積1.7平方メートルあたり;または肝臓重量1.5kgあたり);体重70kgあたり10−10個のListeria(または表面積1.7平方メートルあたり;または肝臓重量1.5kgあたり);70kgあたり2.0x10−2.0x10個のListeria(または表面積1.7平方メートルあたり,または肝臓重量1.5kgあたり);70kgあたり5.0x10−5.0x10個のListeria(または表面積1.7平方メートルあたり,または肝臓重量1.5kgあたり);70kgあたり10−1010個のListeria(または表面積1.7平方メートルあたり,または肝臓重量1.5kgあたり);70kgあたり2x10−2x1010個のListeria(または表面積1.7平方メートルあたり,または肝臓重量1.5kgあたり);70kgあたり5x10−5x1010個のListeria(または表面積1.7平方メートルあたり,または肝臓重量1.5kgあたり);70kgあたり1011−1012個のListeria(または表面積1.7平方メートルあたり,または肝臓重量1.5kgあたり);70kgあたり2x1011−2x1012個のListeria(または表面積1.7平方メートルあたり,または肝臓重量1.5kgあたり);70kgあたり5x1011−5x1012個のListeria(または表面積1.7平方メートルあたり,または肝臓重量1.5kgあたり);70kgあたり1012−1013個のListeria(または表面積1.7平方メートルあたり);70kgあたり2x1012−2x1013個のListeria(または表面積1.7平方メートルあたり,または肝臓重量1.5kgあたり);70kgあたり5x1012−5x1013個のListeria(または表面積1.7平方メートルあたり,または肝臓重量1.5kgあたり);70kgあたり1013−1014個のListeria(または表面積1.7平方メートルあたり,または肝臓重量1.5kgあたり);70kgあたり2x1013−2x1014個のListeria(または表面積1.7平方メートルあたり,または肝臓重量1.5kgあたり);70kgあたり5x1013−5x1014個のListeria(または表面積1.7平方メートルあたり,または肝臓重量1.5kgあたり);70kgあたり1014−1015個のListeria(または表面積1.7平方メートルあたり,または肝臓重量1.5kgあたり);70kgあたり2x1014−2x1015個のListeria(または表面積1.7平方メートルあたり,または肝臓重量1.5kgあたり)等を含む。
マウス肝臓は,本発明のListeriaを投与する時点で,約1.5グラムの重さである。ヒト肝臓は約1.5キログラムの重さである。
また,上述の投与量の1またはそれ以上が提供され,ここで,1回投与量は,毎日1回の注射,2日に1回の注射,3日に1回の注射,4日に1回の注射,5日に1回の注射,6日に1回の注射,または7日に1回の注射により投与され,ここで,注射スケジュールは,1日のみ,2日,3日,4日,5日,6日,7日,2週間,3週間,4週間,5週間またはそれ以上維持される。本発明はまた,上述の投与量およびスケジュールの組み合わせ,例えば,比較的多い初期投与量のListeria,次に比較的少ない投与量のListeria,または比較的少ない初期投与量,次により多い用量を包含する。
例えば,1回/週,2回/週,3回/週,4回/週,5回/週,6回/週,7回/週,2週間に1回,3週間に1回,4週間に1回,5週間に1回等の投与スケジュールが本発明について利用可能である。投与スケジュールは,合計で,例えば,1週間,2週間,3週間,4週間,5週間,6週間,2か月,3か月,4か月,5か月,6か月,7か月,8か月,9か月,10か月,11か月,および12か月の期間の投与を包含する。
上述の投与スケジュールのサイクルが提供される。サイクルは,例えば,7日ごとに;14日ごとに;21日ごとに;28日ごとに;35日ごとに;42日ごとに;49日ごとに;56日ごとに;63日ごとに;70日ごと等に反復することができる。サイクルの間には投与しない間隔があってもよく,この間隔は,例えば,約7日;14日;21日;28日;35日;42日;49日;56日;63日;70日等であることができる。この文脈において,“約”との用語は,プラスマイナス1日,プラスマイナス2日,プラスマイナス3日,プラスマイナス4日,プラスマイナス5日,プラスマイナス6日,またはプラスマイナス7日を意味する。
本発明は,Listeriaを経口で投与する方法を包含する。また,Listeriaを静脈内で投与する方法も提供される。さらに,Listeriaを筋肉内に投与する方法が提供される。本発明は,肉汁系の,または肉または動物製品に由来するポリペプチドを含む培地中で成長させることにより製造される,Listeria細菌,またはListeria細菌の培養物または懸濁液を提供する。本発明はまた,肉または動物背品を含まない培地中で成長させることにより製造される,植物性ポリペプチドを含む培地中で成長させることにより製造される,酵母産物に基づかない培地中で成長させることにより製造される,または,酵母ポリペプチドを含む培地中で成長させることにより製造される,Listeria細菌,またはListeria細菌の培養物または懸濁液を提供する。
本発明は,経口ではなくListeriaを投与する方法を包含する。また,静脈内ではなくListeriaを投与する方法も提供される。さらに,筋肉内ではなくListeriaを投与する方法が提供される。本発明は,肉汁系ではない,または肉または動物性製品に由来するポリペプチドを含まない培地中で成長させることにより製造される,Listeria細菌,またはListeria細菌の培養物または懸濁液を提供する。また本発明は,植物性製品に基づく,植物ポリペプチドを含む,酵母製品に基づく,または酵母ポリペプチドを含む培地中で成長させることにより製造されるListeria細菌,またはListeria細菌の培養物または懸濁液を提供する。
追加の治療用薬剤,例えば,小分子,抗生物質,先天性免疫調節剤,耐性調節剤,サイトカイン,化学療法剤,または放射線照射を用いる共投与の方法は当該技術分野においてよく知られている(Hardman,et al.(eds.)(2001)Goodman and Gilman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics,10thed.,McGraw−Hill,NewYork,NY;Poole and Peterson(eds.)(2001)Pharmacotherapeutics for Advanced Practice:A Practical Approach,Lippincott,Williams&Wilkins,Phila.,PA;Chabner and Longo(eds.)(2001)Cancer Chemotherapy and Biotherapy,Lippincott,Williams&Wilkins,Phila.,PA)。
本発明は,減弱化Listeriaと併用して投与するための試薬を提供する。これらの試薬としては,例えば下記の生物学的試薬が挙げられる:(1)サイトカイン,抗体,樹状細胞,減弱化腫瘍細胞細胞;(2)小分子剤,例えば5−フルオロウラシル,メトトレキセート,パクリタキセル,ドセタキセル,シスプラチン,ゲムシタビン;(3)制御T細胞を調節する試薬,例えばシクロホスファミド,抗CTLA4抗体,抗CD25抗体(例えば,Hawryfar,et al.(2005)J.Immunol.174:344−3351を参照);および(4)ワクチン(ポリペプチドワクチン,核酸ワクチン,減弱化腫瘍細胞ワクチン,および樹状細胞ワクチンを含む).試薬は,Listeriaとともに,またはListeriaとは独立して(前または後に)投与することができる。例えば,試薬は,同じ日にListeriaの直前(または直後)に投与してもよく,Listeriaの1日前(または後),一週間前(または後),一か月前(または後),または2か月前(または後)等に投与してもよい。
本発明の生物学的試薬または高分子は,サイトカインのアゴニストまたはアンタゴニスト,サイトカインのアゴニストまたはアンタゴニストをコードする核酸,サイトカインを発現する細胞,またはアゴニスト性またはアンタゴニスト性抗体を包含する。生物学的試薬としては,限定されないが,TH−1サイトカイン,TH−2サイトカイン,IL−2,IL−12,FLT3−リガンド,GM−CSF,IFN gamma,サイトカインレセプター,可溶型サイトカインレセプター,ケモカイン,腫瘍壊死因子(TNF),CD40リガンド,またはプロテオソームサブユニットの免疫プロテオソームサブユニットでの置き換えを刺激する試薬が挙げられる。
本発明は,生物学的試薬,例えば,以下の少なくとも1つ:GM−CSF,IL−2,IL−3,IL−4,IL−12,IL−18,腫瘍壊死因子アルファ(TNFアルファ)を発現するように,またはProtein−10を誘導するように遺伝子工学操作された細胞を包含する。他の企図される試薬としては,B7−1,B7−2,CD28,CD40リガンド,またはOX40リガンド(OX40L)のアゴニスト,および可溶性となるように遺伝子工学操作された,または膜結合性となるように遺伝子工学操作された新規の形態が挙げられる(例えば,Karnbach,et al.(2001)J.Immunol.167:2569−2576;Greenfield,et al.(1998)Crit.Rev.Immunol.18:389−418;Parney and Chang(2003)J.Biomed.Sci.10:37−43;Gri,et al.(2003)J.Immunol.170:99−106;Chiodoni,et al.(1999)J.Exp.Med.190:125−133;Enzler,et al.(2003)J.Exp.Med.197:1213−1219;SooHoo,et al.(1999)J.Immunol 162:7343−7349;Mihalyo,et al.(2004)J.Immunol.172:5338−5345;Chapoval,et al.(1998)J.Immunol.161:6977−6984を参照)。
限定を示唆するものではないが,本発明は,以下の生物学的物質(biologicals)を提供する。例えば,MCP−1,MIP1アルファ,TNFアルファおよびインターロイキン2は種々の腫瘍を治療するのに有効である(例えば,Nakamoto,et al.(2000)Anticancer Res.20(6A):4087−4096;Kamada,et al.(2000)Cancer Res.60:6416−6420;Li,et al.(2002)Cancer Res.62:4023−4028;Yang,et al.(2002)Zhonghua Wai Ke Za Zhi 40:789−791;Hoving,et al.(2005)Cancer Res.65:4300−4308;Tsuchiyama,et al.(2003)Cancer Gene Ther.10:260−269;Sakai,et al.(2001)Cancer Gene Ther.8:695−704を参照)。
本発明は,Flt3−リガンドアゴニスト,およびListeriaと組み合わせたFlt3−リガンドアゴニストを包含する試薬および方法を提供する。Flt3−リガンド(Fms様チロシンキナーゼ3リガンド)は,抗腫瘍免疫応答を生成することができるサイトカインである(例えば,Dranoff(2002)Immunol.Revs.188:147−154;Mach,et al.(2000)Cancer Res.60:3239−3246;Furumoto,et al.(2004)J.Clin.Invest.113:774−783;Freedman,et al.(2003)Clin.Cancer Res.9:5228−5237;Mach,et al.(2000)Cancer Res.60:3239−3246を参照)。
別の態様においては,本発明は,少なくとも1つの腫瘍抗原,または感染性疾患抗原を発現する樹状細胞(DC)の投与を企図する。DCによる抗原の発現は,例えば,ペプチド負荷,腫瘍細胞抽出物,腫瘍細胞との融合,mRNAによる形質導入,またはベクターによるトランスフェクション等の方法により行うことができる(例えば,Klein,et al.(2000)J.Exp.Med.191:1699−1708;Conrad and Nestle(2003)Curr.Opin.Mol.Ther.5:405−412;Gilboa and Vieweg(2004)Immunol.Rev.199:251−263;Paczesny,et al.(2003)Semin.Cancer Biol.13:439−447;Westermann,et al.(1998)Gene Ther.5:264−271を参照)。
本発明の方法および試薬はまた,小分子剤,例えば5−フルオロウラシル,メトトレキセート,イリノテカン,ドキソルビシン,プレドニゾン,ドロスタチン−10(D10),コンブレタスタチンA−4,マイトマイシンC(MMC),ビンクリスチン,コルチシン,ビンブラスチン,シクロホスファミド,真菌ベータグルカンおよびその誘導体等(例えば,Hurwitz,et al.(2004)New Engl.J.Med.350:2335−2342;Pelaez,et al.(2001)J.Immunol.166:6608−6615;Havas,et al.(1990)J.Biol.Response Modifiers 9:194−204;Turk,et al.(2004)J.Exp.Med.200:771−782;Ghiringhelli,et al.(2004)Eur.J.Immunol.34:336−344;Andrade−Mena(1994)Int.J.Tissue React.16:95−103;Chrischilles,et al.(2003)Cancer Control 10:396−403を参照)。また,分子ではない組成物,例えば,塩およびイオンも包含される。
シクロホスファミドの類似体も提供される(例えば,Jain,et al.(2004)J.Med.Chem.47:3843−3852;Andersson,et al.(1994)Cancer Res.54:5394−5400;Borch and Canute(1991)J.Med.Chem.34:3044−3052;Ludeman,et al.(1979)J.Med.Chem.22:151−158;Zon(1982)Prog.Med.Chem.19:205−246を参照)。
また本発明に包含されるものは,生来の(innate)免疫応答を刺激する小分子剤,例えば,CpGオリゴヌクレオチド,イミキモド,およびalphaGalCerである。CpGオリゴヌクレオチドはTLR9を介して免疫応答を媒介する(例えば,Chagnon,et al.(2005)Clin.Cancer Res.11:1302−1311;Speiser,et al.(2005)J.Clin.Invest.Feb.3(epub ahead of print);Mason,et al.(2005)Clin.Cancer Res.11:361−369;Suzuki,et al.(2004)Cancer Res.64:8754−8760;Taniguchi,et al.(2003)Annu.Rev.Immunol.21:483−513;Takeda,et al.(2003)Annu.Rev.Immunol.21:335−376;Metelitsa,et al.(2001)J.Immunol.167:3114−3122を参照)。
他の有用な小分子剤としては,細菌ペプチドグリカン,例えばある種のNOD2リガンド(McCaffrey,et al.(2004)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 101:11386−11391)に由来するものが挙げられる。
本発明は,T制御細胞(Tregs;サプレッサーT細胞)の活性を調節するための試薬および方法を含む。Treg細胞活性の減弱化または阻害は,免疫系による腫瘍細胞の殺傷を増強することができる。Treg細胞活性を阻害する多数の試薬が同定されている。これらの試薬としては,例えば,シクロホスファミド(別名Cytoxan(登録商標);CTX),抗CD25抗体,GITR−LまたはGITRの調節剤,フォークヘッドボックス転写因子(Fox)の調節剤,LAG−3の調節剤,抗IL−2R抗体および抗CTLA4抗体(例えば,Pardoll(2003)Annu.Rev.Immunol.21:807−839;Ercolini,et al.(2005)J.Exp.Med.201:1591−1602;Haeryfar,et al.(2005)J.Immunol.174:3344−3351;Mihalyo,et al.(2004)J.Immunol.172:5338−5345;Stephens,et al.(2004)J.Immunol.173:5008−5020;Schiavoni,et al.(2000)Blood 95:2024−2030;Calmels,et al.(2004)Cancer Gene Ther.Oct.08(epub ahead of print);Mincheff,et al.(2004)Cancer Gene Ther.Sept.17[epub ahead of print];Muriglan,et al.(2004)J.Exp.Med.200:149−157;Stephens,et al.(2004)J.Immunol.173:5008−5020;Coffer and Burgering(2004)Nat.Rev.Immunol.4:889−899;Kalinichenko,et al.(2004)Gene Dev.18:830−850;Cobbold,et al.(2004)J.Immunol.172:6003−6010;Huang,et al.(2004)Immunity 21:503−513を参照)。CTXは免疫系に対して二面的な作用を示し,低用量のCTXはTregsを阻害する(例えば,Lutsiak,et al.(2005)Blood 105:2862−2868を参照)。
CTLA4ブロッキング剤,例えば抗CTLA4ブロッキング抗体は,癌,腫瘍,前癌性疾患,感染等に対する免疫応答を増強することができる(例えば,Zubairi,et al.(2004)Eur.J.Immunol.34:1433−1440;Espenschied,et al.(2003)J.Immunol.170:3401−3407;Davila,et al.(2003)Cancer Res.63:3281−3288;Hodi,et al.(2003)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 100:4712−4717を参照)。本発明で抗CTLA4抗体等を用いる場合,本発明はTregsを阻害するための使用に限定される必要はなく,また,常にTregsの阻害を包含する必要もない。
リンパ球活性化遺伝子−3(LAG−3)ブロッキング剤,例えば抗LAG−3抗体または可溶型LAG−3(例えばLAG−3Ig)は,癌または感染に対する免疫応答を増強することができる。抗LAG−3抗体は,Tregsの活性を低下させる(例えば,Huang,et al.(2004)Immunity 21:503−513;Triebel(2003)Trends Immunol.24:619−622;Workman and Vignali(2003)Eur.J.Immunol.33:970−979;Cappello,et al.(2003)Cancer Res.63:2518−2525;Workman,et al.(2004)J.Immunol.172:5450−5455;Macon−Lemaitre and Triebel(2005)Immunology115:170−178を参照)。
腫瘍抗原を含むワクチン,腫瘍抗原をコードする核酸,腫瘍抗原をコードする核酸を含むベクター,腫瘍抗原を含む細胞,腫瘍細胞,または減弱化された腫瘍細胞が本発明により包含される。腫瘍抗原をコードする核酸に由来する試薬,例えば,コドン最適化核酸,または2またはそれ以上の異なる腫瘍抗原をコードする核酸,または再配置された腫瘍抗原のエピトープ(例えば,エピトープの天然の順番はABCDであり,遺伝子工学操作された順番がADBCである)を発現する核酸,または少なくとも2つの異なる腫瘍抗原を含む融合蛋白質をコードする核酸が提供される。
投与された抗体,抗体に由来する結合化合物,サイトカイン,または他の治療剤が毒性を生ずる場合,適当な投与量は,治療効果が毒性効果を上回る量でありうる。一般に,本発明の最適投与量は,治療効果を最大にし,一方で毒性効果を患者の生命を脅かさないか,治療剤の効力を低下させないレベルまで制限する量である。毒性効果ないし抗治療効果の兆候としては,限定されないが,例えば,抗イディオタイプ応答,治療用抗体に対する免疫応答,アレルギー反応,血液及び血小板毒性,アミノトランスフェラーゼ,アルカリホスファターゼ,クレアチンキナーゼの上昇,神経毒性,吐き気および嘔吐が挙げられる(例えば,Huang,et al.(1990)Clin.Chem.36:431−434を参照)。
有効量の治療薬は,症状を,通常は少なくとも10%,より普通には少なくとも20%,最も普通には少なくとも30%,典型的には少なくとも40%,より典型的には少なくとも50%,最も典型的には少なくとも60%,多くの場合少なくとも70%,より多くの場合少なくとも80%,最も多くの場合少なくとも90%,慣用的には少なくとも95%,より慣用的には少なくとも99%,最も慣用的には少なくとも99.9%,低下または軽減させるであろうものである。
本発明の試薬および方法は,1回のみのワクチン接種;第1回のワクチン接種;または少なくとも1回のブースターワクチン接種;少なくとも2回のブースターワクチン接種;または少なくとも3回のブースターワクチン接種を含むワクチンを提供する。ブースターワクチン接種用のパラメータに関するガイダンスは入手可能である(例えば,Marth(1997)Biologicals25:199−203;Ramsay,et al.(1997)Immunol.Cell Biol.75:382−388;Gherardi,et al.(2001)Histol.Histopathol.16:655−667;Leroux−Roels,et al.(2001)ActA Clin.Belg.56:209−219;Greiner,et al.(2002)Cancer Res.62:6944−6951;Smith,et al.(2003)J.Med.Virol.70:Suppl.1:S38−S41;Sepulveda−Amor,et al.(2002)Vaccine 20:2790−2795を参照)。
Listeria細菌(またはListeriaワクチン)を含む第1の試薬,および例えば,サイトカイン,シクロホスファミドまたはメトトレキセート等の小分子,またはワクチンを含む第2の試薬,例えば,減弱化腫瘍細胞またはサイトカインを発現する減弱化腫瘍細胞が提供される。第1の試薬および第2の試薬を投与する下記の方法が提供される。
Listeriaおよび第2の試薬は併用して投与することができ,すなわち,これらの試薬のそれぞれは,互いに部分的にまたは完全に重複する時間間隔で投与することができる。Listeriaおよび第2の試薬は,互いに重複しない時間間隔の間に投与することができる。例えば,第1の試薬はt=0−1時間の時間枠の中で投与することができ,一方,第2の試薬はt=1−2時間の時間枠の中で投与することができる。また,第1の試薬はt=0−1時間の時間枠の中で投与することができ,一方,第2の試薬は,t=2−3時間,t=3−4時間,t=4−5時間,t=5−6時間,t=6−7時間,t=7−8時間,t=8−9時間,t=9−10時間等の時間枠内のいずれかに投与することができる。さらに,第2の試薬は,t=マイナス2−3時間,t=マイナス3−4時間,t=マイナス4−5時間,t=5−6マイナス時間,t=マイナス6−7時間,t=マイナス7−8時間,t=マイナス8−9時間,t=マイナス9−10時間等の時間枠内のいずれかに投与することができる。
別の例を挙げると,第1の試薬はt=0−1日の時間枠の中で投与することができ,一方,第2の試薬はt=1−2日の時間枠の中で投与することができる。また,第1の試薬は,t=0−1日の時間枠の中で投与することができ,一方,第2の試薬は,t=2−3日,t=3−4日,t=4−5日,t=5−6日,t=6−7日,t=7−8日,t=8−9日,t=9−10日等の時間枠内のいずれかに投与することができる。さらに,第2の試薬は,t=マイナス2−3日,t=マイナス3−4日,t=マイナス4−5日,t=マイナス5−6日,t=マイナス6−7日,t=マイナス7−8日,t=マイナス8−9日,t=マイナス9−10日等の時間枠内のいずれかに投与することができる。
別の観点においては,Listeriaの投与はt=0時間に開始することができ,ここで投与の結果,Listeriaの血漿濃度ピーク(または最大プラトー)となり,第2の試薬の投与は,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度に達した時,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の95%に達した時,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の90%に達した時,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の85%に達した時,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の80%に達した時,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の75%に達した時,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の70%に達した時,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の65%に達した時,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の60%に達した時,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の55%に達した時,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の50%に達した時,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の45%に達した時,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の40%に達した時,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の35%に達した時,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の30%に達した時,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の25%に達した時,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の20%に達した時,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の15%に達した時,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の10%に達した時,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の5%に達した時,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の2.0%に達した時,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の0.5%に達した時,およそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の0.2%に達した時,またはおよそ血漿Listeriaの濃度が前記ピーク濃度の0.1%またはそれ以下に達した時に開始することができる。
別の観点においては,第2の試薬の投与はt=0時間に開始することができ,ここで,投与の結果第2の試薬の血漿濃度はピーク(または最大プラトー)となり,Listeriaの投与は,およそ第2の試薬の血漿レベルの濃度が前記ピーク濃度に達した時,およそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の95%に達した時,およそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の90%に達した時,およそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の85%に達した時,およそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の80%に達した時,およそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の75%に達した時,およそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の70%に達した時,およそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の65%に達した時,およそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の60%に達した時,およそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の55%に達した時,およそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の50%に達した時,およそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の45%に達した時,およそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の40%に達した時,およそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の35%に達した時,およそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の30%に達した時,およそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の25%に達した時,およそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の20%に達した時,およそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の15%に達した時,およそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の10%に達した時,およそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の5%に達した時,およそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の2.0%に達した時,およそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の0.5%に達した時,およそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の0.2%に達した時,またはおよそ血漿第2の試薬の濃度が前記ピーク濃度の0.1%またはそれ以下に達した時に開始することができる。Listeriaまたは第2の試薬の減弱化はインビボでも生じうることが理解されているため,上述の濃度は,無傷の試薬の測定後に評価してもよく,または,無傷の試薬の識別可能な分解生成物の測定後に評価してもよい。
治療剤および診断剤の製剤は,生理学的に許容しうる担体,賦形剤,または安定化剤と混合して,例えば,凍結乾燥粉体,スラリー,水性溶液または懸濁液の形で,保存用に調製することができる(例えば,Hardman,et al.(2001)Goodman and Gilman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics,McGraw−Hill,New York,NY;Gennaro(2000)Remington:The Science and Practice of Pharmacy,Lippincott,Williams, and Wilkins,New York,NY;Avis,et al.(eds.)(1993)Pharmaceutical Dosage Forms:Parenteral Medications,Marcel Dekker,NY;Lieberman,et al.(eds.)(1990)Pharmaceutical Dosage Forms:Tablets,Marcel Dekker,NY;Lieberman,et al.(eds.)(1990)Pharmaceutical Dosage Forms:Disperse Systems,Marcel Dekker,NY;Weiner and Kotkoskie(2000)Excipient Toxicity and Safety,MarcelDekker,Inc.,New York,NYを参照)。
本発明はまた,Listeria細胞,リステリア細胞培養物または凍結乾燥細胞調製物およびコンパートメントを含むキットを提供する。さらに,本発明は,Listeria細胞,リステリア細胞培養物,または凍結乾燥細胞調製物および試薬を含むキットを提供する。また,Listeria細胞,リステリア細胞培養物,または凍結乾燥細胞調製物および使用または廃棄の指針を含むキットも提供される。さらに,本発明は,Listeria細胞,リステリア細胞培養物,または凍結乾燥細胞調製物,および区画および試薬を含むキットを提供する。Listeria細菌,およびListeria細菌を小分子の抗癌剤,および/または小分子の免疫調節剤(例えばシクロホスファミド),および/または小分子の抗感染剤等とともに使用するための指針を含むキットも提供される。また,Listeria細菌,および/または,Listeriaと投与するための指針,および/または投与したListeriaに対する免疫応答をモニターするための指針,および/または,投与したListeriaによりコードされる異種抗原に対する免疫応答をモニターするための指針を含むキットも提供される。
(b). 使用
ある態様においては,本発明は,改変型Listeria細菌,例えば,少なくとも1つの異種抗原を発現するよう遺伝子工学操作されたL.monocytogenesを提供する。本発明は,免疫応答の増強,免疫応答の刺激,免疫提示の増強,発現されたmRNAまたはポリペプチドの安定性の増加,発現されたポリペプチドの蛋白質分解性プロセシングの増加,変異した自己抗原に対する免疫応答の増加,癌または感染に対する生存の増加,および/または癌または感染の治療に有用である。本発明はまた,例えば,工業,農業,または医療用に,異種抗原の発現を増強するのに有用である。
癌,腫瘍,または感染性因子に対する免疫応答を刺激,増強または増加させる方法について;および癌,腫瘍,または感染性因子に対する生存を刺激,増強または増加させる方法について;増加は,異種抗原をコードする核酸を含むListeriaを投与することにより生ずる。実験対照を提供する目的のためには,増加は,この特定の異種抗原を発現する核酸を含まないListeriaを投与したときの応答に対するものであってもよい。代替として,増加は,異種抗原をコードする核酸を含まないListeria,例えば親または野生型Listeriaを投与したときの応答に対するものであってもよい。さらに別の代替として,増加は,Listeriaを投与しないときの応答に対するものであってもよい。
癌,腫瘍,または感染性因子に対する免疫応答を刺激し,増強し,または増加させる方法について,および癌,腫瘍,または感染性因子に対する生存を刺激し,増強しまたは増加させる方法について,増加は,Listeria(異種抗原をコードする核酸を含むかまたは含まない)を免疫調節剤,例えば,アゴニスト抗体,サイトカイン,または癌,腫瘍,または感染性因子の抗原に特異的に結合する抗体とともに投与することにより生じうる。実験対照を提供する目的のためには,増加は,Listeriaを投与するが免疫調節剤を投与しないときの応答に対するものであってもよい。代替として,増加は,免疫調節剤を投与するが,Listeriaを投与しないときの応答に対するものであってもよい。さらに別の代替として,増加は,Listeriaを投与せず,免疫調節剤を投与しないときの応答に対するものであってもよい。
ある態様においては,本発明は哺乳動物において抗原に対する免疫応答を刺激する方法を提供し,この方法は,有効量の本明細書に記載されるListeria細菌,またはListeriaを含む有効量の組成物を哺乳動物に投与することを含む。ある態様においては,本発明は,癌または感染性因子からのまたはこれに由来する抗原に対する免疫応答を刺激する方法を提供し,この方法は,有効量の本明細書に記載されるListeria細菌,またはListeriaを含む有効量の組成物を哺乳動物に投与することを含む。ある態様においては,Listeriaにより発現される異種抗原は,癌または感染性因子からのまたはこれに由来する抗原と少なくとも1つのエピトープを共有するかまたはこれと免疫学的に交叉反応性である。ある態様においては,免疫応答はCD8+T−細胞免疫応答である。ある態様においては,免疫応答はCD4+T−細胞免疫応答である。
本発明は,殺されるが代謝的に活性な(killed but metabolically active;KBMA)Listeria細菌またはListeria株を提供する(例えば,Brockstedt,et al(2005)Nat.Med.11:853−860を参照)。KBMA Listeria細菌は,代謝的に活性であるが,例えば寒天上にコロニーを形成することができない。少なくとも1つのDNA修復遺伝子における不活性化変異,例えばΔuvrABは,低濃度の核酸架橋剤(例えば,ソラーレン)を用いてListeriaを殺すことを可能とし,ここで,これらの濃度は,コロニー形成を防止するのには十分であるが,実質的に代謝を弱めるか,または検出可能なように代謝を弱めるのには不十分である。ソラーレン/UVA光による限定された処理,および/またはゲノムの鎖間架橋を形成するのに高度に特異的な核酸架橋剤による処理の結果,細菌細胞は殺されるがなお代謝的に活性である。
ある態様においては,本発明により,異常に増殖する細胞の数の低減,癌細胞の数の低減,腫瘍細胞の数の低減,腫瘍体積の低減,体液または組織(例えば,血清)単位量あたりの感染性生物または病原体の数の低減,ウイルスタイターの低減(例えば,血清)が得られ,ここで,これは普通は少なくとも5%の低下であり,より普通には少なくとも10%の低下であり,最も普通には少なくとも15%の低下であり,典型的には少なくとも20%の低下であり,より典型的には少なくとも25%の低下であり,最も典型的には少なくとも30%の低下であり,通常は少なくとも40%の低下であり,より通常は少なくとも50%の低下であり,最も通常は少なくとも60%の低下であり,慣用的には少なくとも70%の低下であり,より慣用的には少なくとも80%の低下であり,最も慣用的には少なくとも90%の低下であり,さらに最も慣用的には少なくとも99%の低下である。低下の単位は,限定されないが,哺乳動物被験者あたりの腫瘍細胞の数;肝臓あたりの腫瘍細胞の数;脾臓あたりの腫瘍細胞の数;哺乳動物被験者あたりの腫瘍細胞の重量;腫瘍細胞/肝臓の重量;腫瘍細胞/脾臓の重量;肝臓1グラムあたりのウイルス粒子またはウイルスまたはタイターの数;細胞1個あたりのウイルス粒子またはウイルスまたはタイターの数;血液1mlあたりのウイルス粒子またはウイルスまたはタイターの数等でありうる。
Listeriaを調製するために用いる成長培地は,化学分析,高速液体クロマトグラフィー(HPLC),質量分析,ガスクロマトグラフィー,分光分析法等により特性決定することができる。成長培地はまた,その培地の成分に特異的な抗体を用いて特性決定することができ,ここで,かかる成分は,Listeriaへの夾雑物,例えば,リステリア粉体,凍結調製物,または細胞ペースト中の夾雑物として生ずる。ペプチドまたは蛋白質抗原,または糖脂質,糖ペプチド,またはリポペプチド抗原に特異的な抗体は,動物起源の夾雑物を検出するために処方されたELISAアッセイにおいて用いることができる。抗原または抗原性フラグメントを検出するのに用いるための動物起源の抗体が利用可能である(例えば,Fukuta,et al.(1977)Jpn.HeartJ.18:696−704;DeVay and Adler(1976)Ann.Rev.Microbiol.30:147−168;Cunningham,et al.(1984)Infection Immunity46:34−41;Kawakita,et al.(1979)Jpn.Cir.J.43:452−457;Hanly,et al.(1994)Lupus 3:193−199;Huppi,et al.(1987)Neurochem.Res.12:659−665;Quackenbush,et al.(1985)Biochem.J.225:291−299を参照)。本発明は,Listeriaが免疫系に及ぼす影響を試験することを容易にするキットおよび診断方法を提供する。試験は,Listeriaの1つの株をListeriaの別の株と比較すること,または親Listeria株を変異体Listeria株と比較することを含むことができる。試験の方法は,例えば,食作用,拡散,抗原提示,T細胞刺激,サイトカイン応答,宿主毒性,LD50,および病的状態の軽減における有効性を含む。
本発明は,癌,腫瘍,前癌性疾患,免疫疾患,および/または感染性因子にタイする被験者,宿主,患者,試験対象者,実験対象者,動物対象物等の生存を増加させる方法を提供する。感染性因子は,ウイルス,細菌,または寄生虫,またはこれらの任意の組み合わせでありうる。この方法は,減弱化Listeriaを,例えば,懸濁液,ボーラス,ゲル,マトリクス,注射,または注入等として投与することを含む。投与されたListeriaは,適当な対照(例えば,何も投与しないか,またはプラセボを投与する等)と比較して,通例は少なくとも1日;より通例では少なくとも4日;最も通例では少なくとも8日,普通には少なくとも12日;より普通には少なくとも16日;最も普通には少なくとも20日,多くの場合少なくとも24日;より多くの場合少なくとも28日;最も多くの場合少なくとも32日,慣用的には少なくとも40日,より慣用的には少なくとも48日;最も慣用的には少なくとも56日;典型的には少なくとも64日;より典型的には少なくとも72日;最も典型的には少なくとも80日;通常は少なくとも6ヶ月;より通常は少なくとも8ヶ月;最も通常は少なくとも10ヶ月;一般には少なくとも12か月;より一般には少なくとも16か月;最も一般には少なくとも20か月またはそれ以上,生存を増加させる。
ある態様においては,Listeriaを投与する被験者/宿主/患者は哺乳動物である。ある態様においては,哺乳動物は霊長類である。ある態様においては,霊長類はヒトである。
上述の方法のそれぞれは,Listeriaおよび賦形剤を含む組成物,Listeriaおよび担体,Listeriaおよびバッファ,Listeriaおよび試薬,Listeriaおよび薬学的に許容しうる担体,Listeriaおよび農業的に許容しうる担体,Listeriaおよび獣医学的に許容しうる担体,Listeriaおよび安定剤,Listeriaおよび保存剤等を含む組成物を投与することを企図する。
本発明は癌性(新生物,悪性腫瘍,癌,腫瘍,および/または前癌性疾患,異形成等)と感染性(感染)の両方の状態を治療するための試薬および方法を提供する。癌性(新生物,悪性腫瘍,癌,腫瘍,および/または前癌性疾患,異形成等)および感染の両方の疾患を治療するための試薬および方法が提供される。ある種のウイルス,例えばパピローマウイルスおよびポリオーマウイルスによる感染の結果癌性状態になることがあり,ここでは,この状態は癌性および感染性の両方の状態でありうる。癌性でありかつ感染性である状態は,非限定的例として,ウイルス感染の結果癌性細胞が生ずる場合,および癌性細胞がウイルスがコードする抗原を発現する場合に,検出することができる。別の非限定的例として,癌性でありかつ感染性である状態は,腫瘍細胞に対する免疫応答には,ウイルスにコードされる抗原に対する特異的認識が関与する状態である(例えば,Montesano,et al.(1990)Cell 62:435−445;Ichaso and Dilworth(2001)Oncogene 20:7908−7916;Wilson,et al.(1999)J.Immunol.162:3933−3941;Daemen,et al.(2004)Antivir.Ther.9:733−742;Boudewijn,et al.(2004)J.Natl.Cancer Inst.96:998−1006;Liu,et al.(2004)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 101:14567−14571を参照)。
ある態様においては,異種抗原(またはListeriaを含む組成物)を発現する本明細書に記載されるListeriaは,被験者中で抗原を発現する細胞に対する免疫応答を誘導するために用いられる。ある態様においては,本明細書に記載されるListeria,ワクチン,および他の組成物は,癌性疾患,前癌性疾患,腫瘍,感染,および/または腫瘍および癌の血管新生を治療するために用いられる。ある態様においては,本明細書に記載されるListeria,ワクチン,および他の組成物は,被験者において癌を治療するために用いられる。
以下の態様は,本明細書に記載される個々の態様に関連する。本発明は,ある態様においては,感染性疾患に対して免疫系を刺激する方法を含み,ここで感染性疾患はListeria感染である。また,感染性疾患に対して免疫系を刺激する方法が含まれ,ここで,感染性疾患はListeria感染ではなく,すなわちListeria感染は除外される。
それぞれの態様は,代替のまたは追加の試薬として,減弱化されていないListeriaを包含する。また,それぞれの態様は,代替のまたは追加の試薬として,減弱化されているListeriaを包含する。それぞれの態様は,代替のまたは追加の方法として,減弱化されていないListeriaを用いる方法を包含する。また,それぞれの態様は,代替のまたは追加の方法として,減弱化されているListeriaを用いる方法を包含する。
本明細書に記載される態様のそれぞれは,少なくとも1つの腫瘍抗原をコードする核酸を含むListeria,少なくとも1つの癌抗原をコードする核酸を含むListeria,少なくとも1つの異種抗原をコードする核酸を含むListeria,ならびに少なくとも1つの腫瘍抗原,癌抗原,および/または異種抗原を発現するListeriaを用いる方法および試薬を包含する。
本明細書に記載される態様のそれぞれは,腫瘍抗原をコードする核酸を含まないListeria,癌抗原をコードする核酸を含まないListeria,異種抗原をコードする核酸を含まないListeria,ならびに腫瘍抗原,癌抗原,および/または異種抗原を発現しないListeriaを用いる方法および試薬を包含する。
本明細書に記載される態様のそれぞれは,非リステリア感染性生物からの抗原をコードする核酸を含むListeriaを用いる方法および試薬を包含する。上述の態様のそれぞれは,ウイルス,寄生虫,細菌,腫瘍,腫瘍に由来する自己抗原,または腫瘍に由来する非自己抗原からの少なくとも1つの抗原をコードする核酸を含むListeriaを用いる方法および試薬を包含する。
本明細書に記載される態様のそれぞれは,非リステリア感染性生物からの抗原をコードする核酸を含まないListeriaを用いる方法および試薬を包含する。上述の態様のそれぞれは,ウイルス,寄生虫,細菌,腫瘍,腫瘍に由来する自己抗原,または腫瘍に由来する非自己抗原からの少なくとも1つの抗原をコードする核酸を含まないListeriaを用いる方法および試薬を包含する。
本明細書に記載される態様のそれぞれはまた,動物蛋白質に基づく培地で成長させることにより調製されたものではなく,異なるタイプの培地で成長させることにより調製されたListeriaを包含する。上述の態様のそれぞれはまた,動物蛋白質に由来するペプチドを含む培地で成長させることにより調製されたものではなく,異なるタイプの培地で成長させることにより調製されたListeriaを包含する。さらに,上述の態様のそれぞれは,経口ではない経路または経腸ではない経路によりListeriaを投与することを包含する。さらに,上述の態様のそれぞれは,腸管内腔からリンパ管または血流への移動を必要としない経路によりListeriaを投与することを含む。
本明細書に記載される態様のそれぞれは,さらに,Listeriaが腫瘍内に直接注入されないか,または癌,前癌性疾患,腫瘍,または感染により影響を受けた部位に直接注入されない方法を含む。
さらに,本明細書に開示される態様のそれぞれは,腫瘍への直接注射により,癌病巣への直接注射により,および/または感染病巣への直接注射によりListeriaを投与することを包含する。また,本発明は,投与が腫瘍への直接注射によらない,癌病巣への直接注射によらない,および/または感染病巣への直接注射によらないものである,上述の態様のそれぞれを含む。
本明細書に記載される態様のいずれかにおいて,異種抗原が腫瘍抗原であるか腫瘍抗原に由来するワクチンが提供される。また,本明細書に記載される態様のいずれかにおいて,異種抗原が癌抗原であるかまたは癌抗原に由来するワクチンが提供される。さらに,本明細書に記載される態様のいずれかにおいて,異種抗原が感染性生物,例えば,ウイルス,細菌,または多細胞生物の抗原であるか,または感染性生物の抗原に由来するワクチンが提供される。
さらに別の態様においては,本明細書に記載される態様のいずれかにおいて,異種抗原が腫瘍抗原であるかまたは腫瘍抗原に由来する核酸が提供される。また,本明細書に記載される態様のいずれかにおいて,異種抗原が癌抗原であるか癌抗原に由来する核酸も提供される。さらに,本明細書に記載される態様のいずれかにおいて,異種抗原が,感染性生物の抗原であるか,または感染性生物,例えばウイルス,細菌,または多細胞生物の抗原に由来する核酸が提供される。
別の態様においては,本明細書に記載される態様のいずれかにおいて,異種抗原が腫瘍抗原であるかまたは腫瘍抗原に由来するListeriaが提供される。また,本明細書に開示される例のいずれかにおいて,異種抗原が癌抗原であるかまたは癌抗原に由来するListeriaが提供される。さらに,本明細書に記載される態様のいずれかにおいて,異種抗原が感染性生物,例えば,ウイルス,細菌,寄生虫,または多細胞生物からの抗原であるか,または感染性生物の抗原に由来するListeriaが提供される。
上述の態様のそれぞれはまた,動物または肉蛋白質に基づく培地で成長させることにより調製されたものではないが,別のタイプの培地で成長させることにより調製されたものである,減弱化されたListeriaを包含する。肉または動物蛋白質に基づく培地で成長させることにより調製されたものではないが,酵母および/または植物由来蛋白質に基づく培地で成長させることにより調製された減弱化Listeriaが提供される。
特にそうではないと明記しない限り,本明細書に記載される態様のそれぞれは,異種抗原をコードする核酸を含まない細菌また,特にそうではないと明記しない限り,本明細書に記載される態様のそれぞれは,異種制御配列をコードする核酸を含まない細菌を包含する。任意に,本明細書に記載される態様のいずれも,異種抗原をコードする,および/または異種制御配列をコードする核酸を含む細菌を包含する。
以下の説明は,細菌の態様,例えば分泌される抗原,分泌されない抗原,分泌以外のメカニズムによって細菌から放出されうる分泌抗原,および分泌以外のメカニズムによって放出されうる非分泌抗原をコードする,Listeria,Bacillus anthracis,または別の細菌の態様に関する。核酸を含むポリヌクレオチドを含む細菌が包含され,ここで,核酸は分泌配列を含み,適当な条件下で分泌されるポリペプチドをコードし;核酸は分泌配列を含まないポリペプチドをコードし;核酸は分泌配列を含み,ポリペプチドは酵素的傷害または細胞膜または細胞壁への穿孔等の別のメカニズムにより放出されることができ;および核酸は分泌配列を含まないポリペプチドをコードするがポリペプチドは酵素的傷害または細胞膜および/または細胞壁への穿孔等の別のメカニズムにより放出されることができる。
いかなる限定も示唆するものではないが,本発明の狭さまたは広さに関して,当業者は,本発明を,以下の態様のいずれか1つを含むよう,または,以下の態様のいずれか1つから構成されるよう,改変することができる(表10)。
代謝の速度は,種々の指標,例えば,翻訳,呼吸,分泌,輸送,発酵,解糖,アミノ酸代謝,またはクレブス回路により測定することができる。L.monocytogenesの代謝の種々の指標は開示されている(例えば,Karlin,et al.(2004)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 101:6182−6187;Gilbreth,et al.(2004)Curr.Microbiol.49:95−98を参照)。しばしば,代謝は,無傷の細菌を用いて,放射活性,重同位体,または蛍光タグ付き代謝産物により評価される。当業者は,翻訳を測定するための適当な遺伝子,または解糖,アミノ酸代謝,またはクレブス回路を測定するための適当な酵素を選択することができる。熱死滅細菌は,一般に,本質的にまたは総合的に代謝的に不活性であり.本質的にまたは総合的に代謝的に不活性な細菌の見かけの残存代謝活性は,脂質の酸化,スルフヒドリルの酸化,重金属により触媒される反応,または熱処理に対して安定な酵素に起因するものでありうる。
(c) 免疫応答を評価する方法;診断の方法
免疫応答を決定,評価,モニタリング,および/または診断する試薬および方法は入手可能である。本発明は,ある状況では,本発明の組成物を投与する哺乳動物被験者を診断する以下の方法を提供する。別の観点においては,投与された本発明の組成物の1またはそれ以上に対する免疫応答を評価するための以下の方法が提供される。例えば,インビボ,インビトロ,エクスビボ,インウテロで;生きているかまたは死亡した哺乳動物に;細胞に;組換え,キメラまたはハイブリッド細胞に;生物学的液体に,単離された核酸に適用することができる方法としては以下の方法が挙げられる。
i. 細胞パラメータを測定する方法。測定しうるものとしては,エフェクターT細胞;中心記憶T細胞(TCM);エフェクター記憶T細胞(TEM),およびこれらの構成成分が挙げられる。また,これらの細胞の生物学的機能,例えば,細胞毒性機能,マーカーの発現,抗原に対する親和性,血清等の生物学的コンパートメント中の細胞の数,体内における好ましい位置,例えばリンパ節または脾臓,および抗原に暴露または再暴露されたときの応答の速度も測定することができる。
ii. 抗体を測定する方法。測定しうるものは,抗体の親和性成熟(例えば,McHeyzer−Williams and McHeyzer−Williams(2005)Ann.Rev.Immunol.23:487−513を参照),抗体のタイターまたはアイソタイプ,例えばIgG(IgG;IgG;IgG;IgG);IgA(IgA;IgA);IgM;IgD;IgE;抗体のアイソタイプスイッチング,例えば,IgMの減少およびIgGの増加(例えば,Hasbold,et al.(2004)Nature Immunol.5:55−63;Ryffel,et al.(1997)J.Immunol.158:2126−2133;Lund,et al.(2002)J.Immunol.169:5236−5243;Palladino,et al.(1995)J.Virol.69:2075−2081;Karrer,et al.(2000)J.Immunol.164:768−778を参照);Th1型またはTh2型応答の機能であるアイソタイプスイッチング(Delale,et al.(2005)J.Immunol.175:6723−6732;McKenzie,et al.(1999)J.Exp.Med.189:1565−1572;Fayette,et al.(1997)J.Exp.Med.185:1909−1918)である。
iii. B細胞のパラメータ。測定しうるものとしては,ナイーブB細胞(膜IgDが高く,CD27が低い),記憶B細胞(IgDが低く,CD27が高い),およびこれらの細胞の構成成分が挙げられる(例えば,Fecteau and Neron(2003)J.Immunol.171:4621−4629を参照)。胚中心内における記憶B細胞の形成を測定することができる(例えば,Ohkubo,et al.(2005)J.Immunol.174:7703−7710を参照)。測定しうるものには,最終的に分化したB細胞,例えば,細胞がCXCL12に応答する能力(例えば,Roy,et al.(2002)J.Immunol.169:1676−1682を参照)が含まれる。測定しうるものには,契約抗体分泌細胞(ASC)(例えば,Hasbold,et al.(2004)Nature Immunol.5:55−63を参照)が含まれる。
iv. T細胞のパラメータ。測定しうるものは,T細胞レセプターに対するペプチドの親和性,T細胞レセプターの親和性成熟(例えば,Rees,et al.(1999)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 96:9781−9786;McKinney,et al.(2004)J.Immunol.173:1941−1950を参照)である。測定しうるものは,細胞毒性T細胞の標的細胞に対する親和性(例えば,Montoya and DelVal(1999)J.Immunol.163:1914−1922を参照)である。測定しうるものには,マーカーが含まれ,例えば,エフェクター記憶T細胞(TEM)はCD62LLOWおよびCCR7LOWとして識別することができ,ここで,これらの細胞は,抗原再会により即時エフェクター機能を示す。中心記憶T細胞(TCM)はCD62LおよびCCR7の比較的高い発現により識別することができ,ここで,細胞は比較的低い活性化動力学を示す。他の利用可能なマーカーとしては,例えば,CCL4,CCL5,XCL1,グラニュリシン,グランザイムA,グランザイムB等が挙げられる(例えば,Chtanova,et al.(2005)J.Immunol.175:7837−7847;Kondrack,et al.(2003)J.Exp.Med.198:1797−1806;Huster,et al.(2004)Proc.Natl.Acad.Sci.USA101:5610−5615;Ahmadzadeh,et al.(2001)J.Immunol.166:926−935;Goldrath,et al.(2004)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 101:16885−16890;Wherry,et al.(2003)Nature Immunol.4:225−234;Sallusto,et al.(2004)Ann.Rev.Immunol.22:745−763を参照)。異なるタイプの免疫細胞,ならびに特定の細胞の異なる成熟段階,または細胞の異なる活性化段階は,所与のマーカーに特異的な試薬を用いて評定することにより区別することができる(例えば,Ahmadzah,et al.(2001)J.Immunol.166:926−935を参照)。
v. 抗原提示細胞(APC),例えば樹状細胞(DCs)のパラメータ。測定しうるものは,1mmoleのMHC ClassIあたりに提示された(または結合した)ペプチドのmmoleである。さらに,測定しうるものは,1mmolのMHCクラスIIあたりに提示されたまたは結合したペプチドのmmoleである。また,測定しうるものは,結合したペプチドのアミノ酸配列(例えば,Velazquez,et al.(2001)J.Immunol.166:5488−5494を参照)である。さらに,測定しうるものはAPCが蛋白質に由来するエピトープに対してペプチドに由来するエピトープを提示する相対的能力,ならびに高レベルのペプチドに対して低レベルのペプチドから得たエピトープを提示する能力であり,別の観点においては提示に適したAPCの種類である(例えば,Constant,et al.(1995)J.Immunol.154:4915−4923を参照)。
候補発現コンストラクトおよび候補Listeriaに基づくワクチンの発現,分泌,提示,免疫原性,および/または治療上の効力を評価する,一般に適用可能な方法の多数の特定の例は下記の実施例に例示される。例えば,下記の実施例IXを参照。特定の候補Listeria系のワクチンの免疫原性を評価するためのアッセイは,さらに,例えば米国特許公開2005/0249748,2005/0281783,および2004/0228877に提供される(このそれぞれはその全体が参照として本明細書に取り込まれる)。
当業者には診断上の適当な対照を設計するためのガイダンスが利用可能である(例えば,Wilson(1991)An Introduction to Scientific Research,Dover Publications,Mineola,NYを参照)。
本発明の広範な範囲は下記の実施例を参照することにより最もよく理解しうるが,本発明をいかなる特定の態様にも限定することを意図するものではない。
I. 一般的方法.
生化学および分子生物学の標準的な方法は記載されている(例えば,Maniatis,et al.(1982)Molecular Cloning,A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Press,Cold Spring Harbor,NY;Sambrook and Russell(2001)Molecular Cloning,3rded.,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,NY;Wu(1993)Recombinant DNA,Vol.217,Academic Press,San Diego,CA;Innis,et al.(eds.)(1990)PCR Protocols:A Guide to Methods and Applications,Academic Press,N.Yを参照)。標準的な方法はAusbelら(2001)Curr.Protocols in Mol.Biol.,Vols.1−4,John Wiley and Sons,Inc.New York,NYにも見いだされ,これは細菌細胞におけるクローニングおよびDNA変異導入(Vol.1),哺乳動物細胞および酵母におけるクローニング(Vol.2),複合糖質および蛋白質発現(Vol.3),およびバイオインフォマティクス(Vol.4))を記載する。融合蛋白質を製造する方法は記載されている(例えば,Invitrogen(2005)Catalogue,Carlsbad,CA;Amersham Pharmacia Biotech.(2005)Catalogue,Piscataway,NJ;Liu,et al.(2001)Curr.Protein Pept.Sci.2:107−121;Graddis,et al.(2002)Curr.Pharm.Biotechnol.3:285−297を参照)。
変異,制限部位,loxP部位等を作成するためのスプライスオーバーラップ伸張PCRおよび他の方法は記載されている(例えば,Horton,et al.(1990)Biotechniques 8:528−535;Horton,et al.(1989)Gene 77:61−68;Horton(1995)Mol Biotechnol.3:93−99;Cutrone and Langer(2001)J.Biol.Chem.276:17140−17148;Cox,et al.(2002)Nucleic Acids Res.30:e108;Warrens,et al.(1997)Gene 186:29−35;Guo and Bi(2002)Methods Mol.Biol.192:111−119;Johnson(2000)J.Microbiol.Methods 41:201−209;Lantz,et al.(2000)Biotechnol.Annu.Rev.5:87−130;Gustin and Burk(2000)Methods Mol.Biol.130:85−90;QuikChange(登録商標)変異導入キット,Stratagene,LaJolla,CAを参照)。シグナルペプチド,分泌蛋白質,および異種抗原のコドン選択性(preferences)を遺伝子工学操作して宿主の最適コドンに適合させることは記載されている(Sharp,et al.(1987)Nucl.AcidsRes.15:1281−1295;Uchijima,et al.(1998)J.Immunol.161:5594−5599)。シグナルペプチド,分泌蛋白質,および異種抗原のコドン選択性を遺伝子工学操作して,宿主の最適コドンに適合させることは記載されている(Sharp,et al.(1987)Nucl.Acids Res.15:1281−1295;Uchijima,et al.(1998)J.Immunol.161:5594−5599)。ポリヌクレオチドおよび核酸は,例えば,Blue Heron Biotechnology,Bothell,WAから入手可能である。
例えば,細菌,ファージおよびプラスミド中で相同組換えを生じさせる方法は利用可能である(例えば,Kuzminov(1999)Microb.Mol.Biol.Rev.63:751−813;Camerini−Otero and Hsieh(1995)Annu.Rev.Genet.29:509−552;Amundsen and Smith(2003)Cell 112:741−744;Cox(2001)Annu.Rev.Genet.35:53−82;Quiberoni,et al.(2001)Res.Microbiol.152:131−139;Fernandez,et al.(2000)Res.Microbiol.151:481−486;Wedland(2003)Curr.Genet.44:115−123;Muttucumaru and Parish(2004)Curr.Issues Mol.Biol.6:145−157;Bhattacharyya,et al.(2004)Infect.Genet.Evol.4:91−98を参照)。
多数の伝達性リステリアファージ,ならびにL.monocytogenesにリステリアファージを感染させる手法は利用可能である。これらのリステリアファージには,例えば,P35,U153,およびこれらの誘導体がある(例えば,Lauer,et al.(2002)J.Bact.184:4177−4186;Hodgson(2000)Mol.Microbiol.35:312−323;Mee−Marquet,et al.(1997)Appl.Environ.Microbiol.63:3374−3377;Zink and Loessner(1992)Appl.Environ.Microbiol.58:296−302;Loessner,et al.(1994)Intervirol.37:31−35;Loessner,et al.(1994)J.Gen.Virol.75:701−710;Loessner,et al.(2000)Mol.Microbiol.35:324−340を参照)。
核酸をListeriaに導入するためにエレクトロポレーションおよびE.coli媒介性コンジュゲーションを使用する方法は記載されている。核酸を細菌内に導入するのに適したプラスミドとしては,例えば,pPL1(GenBanka ssessionno:AJ417488),pPL2(Acc.No.AJ417449),pLUCH80,pLUCH88,およびこれらの誘導体が挙げられる(例えば,Lauer,et al.(2002)J.Bact.184:4177−4186;Wilson,et al.(2001)Infect.Immunity 69:5016−5024;Chesneau,et al.(1999)FEMS Microbiol.Lett.177:93−100;Park and Stewart(1990)Gene 94:129−132;Luchansky,et al.(1988)Mol.Microbiol.2:537−646;He and Luchansky(1997)Appl.Environ.Microbiol.63:3480−3487を参照)。
蛋白質を精製する方法,例えば,免疫沈殿,カラムクロマトグラフィー,電気泳動,等電点集束,遠心分離,および結晶化は記載されている(Coligan,et al.(2000)Current Protocols in Protein Science,Vol.1,John Wiley and Sons,Inc.,New York)。蛋白質の化学的分析,化学的修飾,翻訳後修飾,およびグリコシル化は記載されている。例えば,Coligan,et al.(2000)Current Protocols in Protein Science,Vol.2,John Wiley and Sons,Inc.,New York;Walker(ed.)(2002)Protein Protocols Handbook,Humana Press,Towota,NJ;Lundblad(1995)Techniques in Protein Modification,CRC Press,Boca Raton,FLを参照。結合相互作用を特性決定するための手法は記載されている(Coligan,et al.(2001)Current Protocols in Immunology,Vol.4,John Wiley and Sons,Inc.,New York;Parker,et al.(2000)J.Biomol.Screen.5:77−88;Karlsson,et al.(1991)J.Immunol.Methods 145:229−240;Neri,et al.(1997)Nat.Biotechnol.15:1271−1275;Jonsson,et al.(1991)Biotechniques 11:620−627;Friguet,et al.(1985)J.Immunol.Methods 77:305−319;Hubble(1997)Immunol.Today 18:305−306;Shen,et al.(2001)J.Biol.Chem.276:47311−47319)を参照。
例えば,抗原性フラグメント,リーダー配列,蛋白質フォールディング,機能的ドメイン,グリコシル化部位を決定し,配列アラインメントをするためのソフトウエアパッケージが利用可能である(例えば,ベクターNTI(登録商標)Suite(Informax,Inc,Bethesda,MD);GCG Wisconsin Package(Accelrys,Inc.,SanDiego,CA);DeCypher(登録商標)(Time Logic Corp.,Crystal Bay,Nevada);Menne,et al.(2000)Bioinformatics 16:741−742;Menne,et al.(2000)Bioinformatics Applications Note 16:741−742;Wren,et al.(2002)Comput.Methods Program Biomed.68:177−181;vonHeijne(1983)Eur.J.Biochem.133:17−21;vonHeijne(1986)Nucleic Acids Res.14:4683−4690を参照)。コーディング配列(CDS)を判定する方法は利用可能である(Furono,et al.(2003)Genome Res.13:1478−1487)。
MHCクラスIおよび/またはMHCクラスIIに結合するペプチドを同定するためのコンピュータアルゴリズム(例えば,BIMAS;SYFPEITHI)は利用可能である(Thomas,et al.(2004)J.Exp.Med.200:297−306)。これらのアルゴリズムは,同定されたペプチドを含む蛋白質をコードする本発明の核酸を与えることができる。
リステリアの蛋白質および核酸の配列は,以下のウエブサイトに見いだすことができる:(1)ncbi.nlm.nih.gov;(2)genolist.Pasteur.fr(withclickingon“listilist”);および(3)tigr.org(“databases”をクリックし,次に“comprehensivemicrobialresource”をクリックする)。
APCによるListeriaの内在化を評価する方法,およびリステリアにコードされた抗原のAPCによる提示を評価する方法は利用可能である。また,これらの抗原をT細胞に提示する方法,およびT細胞の抗原依存性プライミングを評価する方法も利用可能である。適当なAPCは,ネズミDC2.4細胞株であり,適当なT細胞はB3ZT細胞ハイブリドーマである(例えば,米国特許仮出願60/490,089(2003年7月24日出願);Shen,et al.(1997)J.Immunol.158:2723−2730;Kawamura,et al.(2002J.Immunol.168:5709−5715;Geginat,et al.(2001)J.Immunol.166:1877−1884;Skoberne,et al.(2001)J.Immunol.167:2209−2218;Wang,et al.(1998)J.Immunol.160:1091−1097;Bullock,et al.(2000)J.Immunol.164:2354−2361;Lippolis,et al.(2002)J.Immunol.169:5089−5097を参照)。樹状細胞(DC)を調製し,DCをエクスビボで改変し,改変したDCを,例えば癌,病原性因子または感染性因子の治療用に投与する方法は利用可能である(例えば,Ribas,et al.(2004)J.Immunother.27:354−367;Gilboa and Vieweg(2004)Immunol.Rev.199:251−263;Dees,et al.(2004)Cancer Immunol.Immunother.53:777−785;Eriksson,et al.(2004)Eur.J.Immunol.34:1272−1281;Goldszmid,et al.(2003)J.Immunol.171:5940−5947;Coughlin and Vonderheide(2003)Cancer Biol.Ther.2:466−470;Colino and Snapper(2003)Microbes Infect.5:311−319を参照)。
Listeriaのプラークサイズ,LD50,および運動性のアッセイは記載されている。プラークの直径は,細菌が成長し,細胞から細胞へ移動し,隣接する細胞中で形成された二次的ベシクルを避ける能力の関数である(例えば,Lauer,et al.(2001)Mol.Microbiol.42:1163−1177;Theriot,et al.(1994)Cell 76:505−517;Theriot,et al.(1998)Meth.Enzymol.298:114−122;Portnoy,et al.(1988)J.Exp.Med.167:1459−1471を参照)。
免疫細胞を特性決定するためのElispotアッセイおよび細胞内サイトカイン染色(ICS)が利用可能である(例えば,Lalvani,et al.(1997)J.Exp.Med.186:859−865;Waldrop,et al.(1997)J.Clin.Invest.99:1739−1750;Hudgens,et al.(2004)J.Immunol.Methods 288:19−34;Goulder,et al.(2001)J.Virol.75:1339−1347;Goulder,et al.(2000)J.Exp.Med.192:1819−1831;Anthony and Lehman(2003)Methods 29:260−269;Badovinac and Harty(2000)J.Immunol.Methods238:107−117を参照)。“テトラマー染色”法も利用可能である(例えば,Serbina and Pamer(2003)Curr.Opin.Immunol.15:436−442;Skinner and Haase(2002)J.Immunol.Methods 268:29−34;Pittet,et al.(2001)Int.Immunopharmacol.1:1235−1237を参照)。
抗原またはエピトープが直接提示により提示されているかまたはクロス提示により提示されているかを判定する方法が利用可能である。これらの方法は,TAP−欠損マウスを利用して目的とする抗原を含む細胞(別の起源からのもの)を投与することを含む。別の方法は,特異的エピトープを提示するのに必要なMHCクラスIまたはクラスII分子,例えば,MHCクラスIH−2を遺伝的に欠損したマウスを用意し,目的とする抗原を含む(または目的とするエピトープでパルスした)H−2−発現抗原提示細胞(APCs)(別の起源からのもの)を投与することを含む(例えば,vanMierlo,et al.(2004)J.Immunol.173:6753−6759;Pozzi,et al.(2005)J.Immunol.175:2071−2081を参照)。
結合親和性,結合特異性,および親和性成熟を判定する方法は入手可能である。本発明は,例えば抗体および/またはT細胞の成熟に適用するため,親和性成熟を刺激および/または診断する方法を提供する(例えば,Chen,et al.(2004)J.Immunol.173:5021−5027;Rees,et al.(1999)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 96:9781−9786;Busch and Pamer(1999)J.Exp.Med.189:701−709;Ploss,et al.(2005)J.Immunol.175:5998−6005;Brams,et al.(1998)J.Immunol.160:2051−2058;Choi,et al.(2003)J.Immunol.171:5116−5123を参照)。
癌,転移,および血管新生の研究に動物を使用する方法,および動物腫瘍データを用いてヒトの治療に外挿する方法は利用可能である(例えば,Hirst and Balmain(2004)Eur J Cancer 40:1974−1980;Griswold,et al.(1991)Cancer Metastasis Rev.10:255−261;Hoffman(1999)Invest.New Drugs 17:343−359;Boone,et al.(1990)Cancer Res.50:2−9;Moulder,et al.(1988)Int.J.Radiat.Oncol.Biol.Phys.14:913−927;Tuveson and Jacks(2002)Curr.Opin.Genet.Dev.12:105−110;Jackson−Grusby(2002)Oncogene 21:5504−5514;Teicher,B.A.(2001)Tumor Models in Cancer Research,Humana Press,Totowa,NJ;Hasan,et al.(2004)Antiogenesis 7:1−16;Radovanovic,et al.(2004)Cancer Treat.Res.117:97−114;Khanna and Hunter(2004)Carcinogenesis Sept.9[epub ahead of print];Crnic and Christofori(2004)Int.J.Dev.Biol.48:573−581を参照)。
結腸直腸癌の肝転移は,初代肝臓細胞の注入,門脈注入,または腫瘍細胞の全脾臓注入を用いて生成することができる(例えば,Suh,et al.(1999)J.Surgical Oncology 72:218−224;Dent and Finley−Jones(1985)Br.J.Cancer 51:533−541;Young,et al.(1986)J.Natl.Cancer Inst.76:745−750;Watson,et al.(1991)J.Leukoc.Biol.49:126−138を参照)。
実施例II.部位特異的組換えおよび相同組換えを媒介するために用いるベクター
この実験で用いたListeria monocytogenes株は記載されている(Brockstedt,et al.(2004)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 101:13832−13837を参照)。L.monocytogenesΔActAΔinlB(DP−L4029inlBとしても知られる)は,American Type Culture Collection(ATCC)(10801University Blvd.,Manassas,Virginia 20110−2209,United States of America)に2003年に10月3日に,the Budapest Treaty on the International Recognition of the Deposit of Microorganisms for the Purposes of Patent Procedureの規定により寄託され,受託番号PTA−5562が与えられた。L.monocytogenesΔActAΔuvrAB(DP−L4029uvrABとしても知られる)は,the American Type Culture Collection(ATCC)(10801 University Blvd.,Manassas,Virginia 20110−2209,United States of America)に,2003年10月3日に,the Budapest Treaty on the International Recognition of the Deposit of Microorganisms for the Purposes of Patent Procedureの規定により寄託され,受託番号PTA−5563を与えられた。グルコースを含まない酵母培地は,25グラム/Lの酵母エキス(Bacto(登録商標)Yeast extract)(BD Biosciences,Sparks,MD);9グラム/Lのリン酸カリウム1塩基,pH7.2を含む。
相同組換えは,pKSV7(配列番号3)により行ってもよい(Smith and Youngman(1992)Biochimie 74:705−711;Camilli,et al.(1993)Mol.Microbiol.8:143−157;Camilli(1992)Genetic analysis of Listeria monocytogenes Determinants of Pathogenesis,Univ.of Pennsylvania,Doctoral thesisも参照)。
(配列番号28, pKSV7) CTCGCGGATTGTTGATGATTACGAAAATATTAAGAGCACAGACTATTACACAGAAAATCAAGAATTAAAAAAACGTAGAGAGAGTTTGAAAGAAGTAGTGAATACATGGAAAGAGGGGTATCACGAAAAAAGTAAAGAGGTTAATAAATTAAAGCGAGAGAATGATAGTTTGAATGAGCAGTTGAATGTATCAGAGAAATTTCAAGATAGTACAGTGACTTTATATCGTGCTGCGAGGGCGAATTTCCCTGGGTTTGAGAAAGGGTTTAATAGGCTTAAAGAGAAATTCTTTAATGATTCCAAATTCGAGCGTGTGGGACAGTTTATGGATGTTGTACAGGATAATGTCCAGAAGGTCGATAGAAAGCGTGAGAAACAGCGTACAGACGATTTAGAGATGTAGAGGTACTTTTATGCCGAGAAAACTTTTTGCGTGTGACAGTCCTTAAAATATACTTAGAGCGTAAGCGAAAGTAGTAGCGACAGCTATTAACTTTCGGTTGCAAAGCTCTAGGATTTTTAATGGACGCAGCGCATCACACGCAAAAAGGAAATTGGAATAAATGCGAAATTTGAGATGTTAATTAAAGACCTTTTTGAGGTCTTTTTTTCTTAGATTTTTGGGGTTATTTAGGGGAGAAAACATAGGGGGGTACTACGACCTCCCCCCTAGGTGTCCATTGTCCATTGTCCAAACAAATAAATAAATATTGGGTTTTTAATGTTAAAAGGTTGTTTTTTATGTTAAAGTGAAAAAAACAGATGTTGGGAGGTACAGTGATGGTTGTAGATAGAAAAGAAGAGAAAAAAGTTGCTGTTACTTTAAGACTTACACAGAAGAAAATGAGATATTAAATAGAATCCAAGAAAAATATAATATTAGCAAATCAGATGCACCGGTATTCTAATAAAAAATATGYRMAGGAGGAATACSGTGCATTTTAACAAAAAAAGATAGACAGCACTGGCATGCTGCCTATCTATGACTAAATTTTGTTAAATGTATTAGCACCGTTATTATATCATGAGCGAAAATGTAATAAAAGAAACTGAAAACAAGAAAAATTCAAGAGGACGTAATTGGACATTTGTTTTATATCCAGAATCAGCAAAAGCCGAGTGGTTAGAGTATTTAAAAGAGTTACACATTCAATTTGTAGTGTCTCCATTACATGATAGGGATACTGATACAGAAGATAGGATGAAAAAAGAGCATTATCATATTCTAGTGATGTATGAGGGTAATAAATCTTATGAACAGATAAAAATAATTACAGAAGAATTGAATGCGACTATTCCGCAGATTGCAGGAAGTGTGAAAGGTCTTGTGAGATATATGCTTCACATGGACGATCCTAATAAATTTAAATATCAAAAAGAAGATATGATAGTTTATGGCGGTGTAGATGTTGATGAATTATTAAAGAAAACAACAACAGATAGATATAAATTAATTAAAGAAATGATTGAGTTTATTGATGAACAAGGAATCGTAGAATTTAAGAGTTTAATGGATTATGCAATGAAGTTTAAATTTGATGATTGGTTCCCGCTTTTATGTGATAACTCGGCGTATGTTATTCAAGAATATATAAAATCAAATCGGTATAAATCTGACCGATAGATTTTGAATTTAAGAGTGTCACAAGACACTCTTTTTTCGCACCAACGAAAACTGGTTTAAGCCGACTGCGCAAAAGACATAATCGATTCACAAAAAATAGGCACACGAAAAACAAGTTAAGGGATGCAGTTTATGCATCCCTTANCTTACTTATTAAATAATTTATAGCTATTGAAAAGAGATAAGAATTGTTCAAGCTAATATTGTTTAAATCGTCCATTCCTGCATGTTTTANGGAAWTGTTAANTTGATTTTTTGTAATATTTTCTKGTATYCTTTGTTAMCCCATTTCATAACGAAATAATTATACTTTTGTTTATCTTTGTGTGATATTCTTGATTTTTTTCTACTTAATCTGATAAGTGAGCTATTCACTTTAGGTTTAGGATGAAAATATTCTCTTGGAACCATACTTAATATAGAAATATCAACTTCTGCCATTAAAAGTAATGCCAATGAGCGTTTTGTATTTAATAATCTTTTAGCAAACCCGTATTCCACGATTAAATAAATCTCATTAGCTATACTATCAAAAACAATTTTGCGTATTATATCCGTACTTATGTTATAAGGTATATTACCATATATTTTATAGGATTGGTTTTTAGGAAATTTAAACTGCAATATATCCTTGTTTAAAACTTGGAAATTATCGTGATCTTCCTTCAGGTTATGACCATCTGTGCCAGTTCGTAATGTCTGGTCAACTTTCCGACTCTGAGAAACTTCTGGAATCGCTAGAGAATTTCTGGAATGGGATTCAGGAGTGGACAGAACGACACGGATATATAGTGGATGTGTCAAAACGCATACCATTTTGAACGATGACCTCTAATAATTGTTAATCATGTTGGTTACGTATTTATTAACTTCTCCTAGTATTAGTAATTATCATGGCTGTCATGGCGCATTAACGGAATAAAGGGTGTGCTTAAATCGGGCCATTTTGCGTAATAAGAAAAAGGATTAATTATGAGCGAATTGAATTAATAATAAGGTAATAGATTTACATTAGAAAATGAAAGGGGATTTTATGCGTGAGAATGTTACAGTCTATCCCGGCAATAGTTACCCTTATTATYWSGATAAGAANGAAAGGATTTTTCGCTACGCTCAATCCTTTAAAAAAACACAAAAGACCACATTTTTTAATGTGGTCTTTTATTCTTCAACTAAAGCACCCATTAGTTCAACAAACGAAAATTGGATAARGTGGGATATTTTWAAWATAATWTATKTATGTTACAGTAATATTGACTTTTAAAAAAGGATTGATTCTAATGAAGAAAGCAGACAAGTAAGCCTCCTAAATTCACTTTAGATAAAAATTTAGGAGGCATATCAAATGAACTTTAATAAAATTGATTTAGACAATTGGAAGAGAAAAGAGATATTTAATCATTATTTGAACCAACAAACGACTTTTAGTATAACCACAGAAATTGATATTAGTGTTTTATACCGAAACATAAAACAAGAAGGATATAAATTTTACCCTGCATTTATTTTCTTAGTGACAAGGGTGATAAACTCAAATACAGCTTTTAGAACTGGTTACAATAGCGACGGAGAGTTAGGTTATTGGGATAAGTTAGAGCCACTTTATACAATTTTTGATGGTGTATCTAAAACATTCTCTGGTATTTGGACTCCTGTAAAGAATGACTTCAAAGAGTTTTATGATTTATACCTTTCTGATGTAGAGAAATATAATGGTTCGGGGAAATTGTTTCCCAAAACACCTATACCTGAAAATGCTTTTTCTCTTTCTATTATTCCATGGACTTCATTTACTGGGTTTAACTTAAATATCAATAATAATAGTAATTACCTTCTACCCATTATTACNGCAGGAAANTTCATTAATAANGGTAATTCAATATATTTACCGCTATCTTTACAGGTACATCATTCTGTTTGTGATGGTTATCATGCNGGATTGTTTATGAACTCTATTCAGGAATTGTCAGATAGGCCTAATGACTGGCTTTTATATATGAGATAATGCCGACTGTACTTTTTACRGTCGGTTTTCTAACGATMCATTAATAGGTMCGAAAAAGCMACTTTTTTKSCGCTTAAAACCAGTCATACCAATAACTTAAGGGTAACTAGCCTCGCCGGAAAGAGCGAAAATGCCTCACATTTGTGCCACCTAAAAAGGAGCGATTTACATATGAGTTATGCAGTTTGTAGAATGCAAAAAGTGAAATCAGCTGCATTAATGAATCGGCCAACGCGCGGGGAGAGGCGGTTTGCGTATTGGGCGCTCTTCCGCTTCCTCGCTCACTGACTCGCTGCGCTCGGTCGTTCGGCTGCGGCGAGCGGTATCAGCTCACTCAAAGGCGGTAATACGGTTATCCACAGAATCAGGGGATAACGCAGGAAAGAACATGTGAGCAAAAGGCCAGCAAAAGGCCAGGAACCGTAAAAAGGCCGCGTTGCTGGCGTTTTTCCATAGGCTCCGCCCCCCTGACGAGCATCACAAAAATCGACGCTCAAGTCAGAGGTGGCGAAACCCGACAGGACTATAAAGATACCAGGCGTTTCCCCCTGGAAGCTCCCTCGTGCGCTCTCCTGTTCCGACCCTGCCGCTTACCGGATACCTGTCCGCCTTTCTCCCTTCGGGAAGCGTGGCGCTTTCTCATAGCTCACGCTGTAGGTATCTCAGTTCGGTGTAGGTCGTTCGCTCCAAGCTGGGCTGTGTGCACGAACCCCCCGTTCAGCCCGACCGCTGCGCCTTATCCGGTAACTATCGTCTTGAGTCCAACCCGGTAAGACACGACTTATCGCCACTGGCAGCAGCCACTGGTAACAGGATTAGCAGAGCGAGGTATGTAGGCGGTGCTACAGAGTTCTTGAAGTGGTGGCCTRSSYACKSSKMYCCTAGAAGAACAGTATTTGGTATCTGCGCTCTGCTGAAGCCAGTTACCTTCGGAAAAAGAGTTGGTAGCTCTTGATCCGGCAAAMAAACCACCGCTGGTAGCGGTGGTTTTTTTGTTTGCAAGCAGCAGATTACGCGCAGAAAAAAAGGATCTCAAGAAGATCCTTTGATCTTTTCTACGGGGTCTGACGCTCAGTGGAACGAAAACTCACGTTAAGGGATTTTGGTCATGAGATTATCAAAAAGGATCTTCACCTAGATCCTTTTAAATTAAAAATGAAGTTTTAAATCAATCTAAAGTATATATGAGTAAACTTGGTCTGACAGTTACCAATGCTTAATCAGTGAGGCACCTATCTCAGCGATCTGTCTATTTCGTTCATCCATAGTTGCCTGACTCCCCGTCGTGTAGATAACTACGATACGGGAGGGCTTACCATCTGGCCCCAGTGCTGCAATGATACCGCGAGACCCACGCTCACCGGCTCCAGATTTATCAGCAATAAACCAGCCAGCCGGAAGGGCCGAGCGCAGAAGTGGTCCTGCAACTTTATCCGCCTCCATCCAGTCTATTAATTGTTGCCGGGAAGCTAGAGTAAGTAGTTCGCCAGTTAATAGTTTGCGCAACGTTGTTGCCATTGCTACAGGCATCGTGGTGTCACGCTCGTCGTTTGGTATGGCTTCATTCAGCTCCGGTTCCCAACGATCAAGGCGAGTTACATGATCCCCCATGTTGTGCAAAAAAGCGGTTAGCTCCTTCGGTCCTCCGATCGTTGTCAGAAGTAAGTTGGCCGCAGTGTTATCACTCATGGTTATGGCAGCACTGCATAATTCTCTTACTGTCATGCCATCCGTAAGATGCTTTTCTGTGACTGGTGRKKASTCWCMCMAGTCATTCTGAGAATAGTGTATGCGGCGACCGAGTTGCTCTTGCCCNGGSGTCAATACGGGATAATACCGCSCCACATAGCARAACTTTAAAAGTGCTCATCATTGGAAAACGTTCTTCGGGGCGAAAACTCTCAAGGATCTTACCGCTGTTGAGATCCAGTTCGATGTAACCCACTCGTGCACCCAACTGATCTTCAGCATCTTTTACTTTCACCAGCGTTTCTGGGTGAGCAAAAACAGGAAGGCAAAATGCCGCAAAAAAGGGAATAAGGGCGACACGGAAATGTTGAATACTCATACTCTTCCTTTTTCAATATTATTGAAGCATTTATCAGGGTTATTGTCTCATGAGCGGATACATATTTGAATGTATTTAGAAAAATAAACAAATAGGGGTTCCGCGCACATTTCCCCGAAAAGTGCCACCTGACGTCTAAGAAACCATTATTATCATGACATTAACCTATAAAAATAGGCGTATCACGAGGCCCTTTCGTCTCGCGCGTTTCGGTGATGACGGTGAAAACCTCTGACACATGCAGCTCCCGGAGACGGTCACAGCTTGTCTGTAAGCGGATGCCGGGAGCAGACAAGCCCGTCAGGGCGCGTCAGCGGGTGTTGGCGGGTGTCGGGGCTGGCTTAACTATGCGGCATCAGAGCAGATTGTACTGAGAGTGCACMATATGCGGTGTGAAATACCGCACAGATGCGTAAGGAGAAAATACCGCATCAGGCGCCATTCGCCATTCAGGCTGCGCAACTGTTGGGAAGGGCGATCGGTGCGGGCCTCTTCGCTATTACGCCAGCTGGCGAAAGGGGGATGTGCTGCAAGGCGATTAAGTTGGGTAACGCCAGGGTTTTYCCAGTCACGACGTTGTAAAACGACGGCCAGTGCCAAGCTTGCATGCCTGCAGGTCGACTCTAGAGGATCCCCNGGGTACCGAGCTCGAATTCGTAATCATGTCATAGCTGTTTCCTGTGTGAAATTGTTATCCGCTCACAATTCCACACAACATACGAGCCGGAAGCATAAAGTGTAAAGCCTGGGGTGCCTAATGAGTGAGCTAACTCACATTAATTGCGTTGCGCTCACTGCCCGCTTTCCAGTCGGGAAACCTGTCGTGCCAGCTGGACTAAAAGGCATGCAATTTCATAATCAAAGAGAGCGAAAAAGTAGAACGAATGATGATATTGACCATGAGCGAACACGTGAAAATTATGATTTGAAAAATGATAAAAATATTGATTACAACGAACGTGTCAAAGAAATTATTGAATCACAAAAAACAGGTACAAGAAAAACGAGGAAAGATGCTGTTCTTGTAAATGAGTTGCTAGTAACATCTGACCGAGATTTTTTTGAGCAACTGGATCAGTACAAGAAAGATACTGTATTTCATAAACAGGAACTGCAAGAAGTTAAGGATGAGTTACAGAAGGCAAATAAGCAGTTACAGAGTGGAATAGAGCATATGAGGTCTACGAAACCCTTTGATTATGAAAATGAGCGTACAGGTTTGTTCTCTGGACGTGAAGAGACTGGTAGAAAGATATTAACTGCTGATGAATTTGAACGCCTGCAAGAAACAATCTCTTCGAACGGATTGTTGATGATTACGAAATATAAGAGCCCGACTATTCCCAGAAATCAGAATTAAAAACGTAGAGAGAG (配列番号28, pKSV7).
部位特異的インテグレーションは,pPL1,pPL2,pINT,またはこれらの変種により媒介することができる(例えば,Lauer,et al.(2002)J.Bacteriol.184:4177−4186;Int.Appl.No.PCT/US03/13492(Int.Publ.No.WO03/092600),Portnoy,Calendar,and Lauerを参照)。
pINTプラスミドは,リステリア染色体からのプラスミドのほとんどを特異的に除去して,attPおよびMCS(マルチクローニング部位),およびマルチクローニング部位(MCS)の内容物(例えば,抗原カセット)を残すことができるloxP部位を有する。pINTはpPL2とは異なるように次のように作用することができる。pPL2コンジュゲートの10:1希釈物の100マイクロリットルまでのアリコートを二重選択プレートに播種することができる。pPL2コンジュゲートの10:1希釈物の100マイクロリットルまでのアリコートを播種すると一般に50−100個のコロニーが得られる。pPL2コンジュゲートの10:1希釈物を100マイクロリットルを超えて播種すると,E.coliドナーのバックグラウンド成長のため,コロニーがほとんどまたは全く生じない。一方,エリスロマイシン(Erm)はE.coliに対してクロラムフェニコールより選択的であるため,pINTは希釈せずに播種することができ,さらにコンジュゲートミックスを濃縮してもよい。pINTを使用することにより,インテグレーションの成功のダイナミックレンジを約2対数広げることができる。
pINTベクター
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(配列番号29)
実施例III.ActAに基づく融合蛋白質パートナー,例えば,1またはそれ以上のモチーフでトランケートしているか欠失しているActA誘導体
ある態様においては,本発明は,少なくとも1つの異種抗原をコードする第2の核酸と動作可能なようにかつインフレームで連結されている,ActA系融合蛋白質パートナーをコードする第1の核酸を含む試薬および方法を提供する。開示される核酸のいずれかにストリンジェントな条件下でハイブリダイズすることができる核酸が提供される。
互いに動作可能なように,かつ互いにインフレームで連結されている第1の核酸および第2の核酸が包含される。この文脈において,“互いに動作可能なように連結されている”とは,第1の核酸および第2の核酸を含む任意のコンストラクトが融合蛋白質をコードすることを意味する。別の態様においては,第2の核酸は第1の核酸中に埋め込まれていてもよい。
ActA系融合蛋白質パートナーは,以下の1またはそれ以上を含むことができる。“からなる”態様もまた利用可能であり,ここでは,ActA系融合蛋白質パートナーは,以下の態様の1またはそれ以上からなることができる。
(1)ActA−N100(GenBank Acc.No.X59723または類似のまたは相同のActA配列のアミノ酸1−100)。
(2)少なくとも1つの異種抗原をコードする核酸が,全長ActAのC末端と連結(かつインフレームである)されているか,ActAの内部位置に存在するか,または全長ActAのC末端に連結されかつActAの内部位置に存在する全長ActA。
(3)通常は全長ActAの活性と比較してArp2/3複合体の核形成の活性の90%未満を指示し;慣用的には全長ActAの核形成活性の80%未満を指示し;特徴的には全長ActAの核形成活性の70%未満を指示し;典型的には全長ActAの核形成活性の60%未満を指示し;より典型的には全長ActAの核形成活性の50%未満を指示し;最も典型的には全長ActAの核形成活性の40%未満を指示し;頻繁には全長ActAの核形成活性の30%未満を指示し;より頻繁には全長ActAの核形成活性の20%未満を指示し;最も頻繁には全長ActAの核形成活性の10%未満を指示し;普通は全長ActAの核形成活性の5%未満を指示し;より普通には全長ActAの核形成活性の2%未満を指示し;最も普通にはArp2/3複合体を核形成させる能力が検出できないトランケート型ActA。漸次トランケートされた形のActAの核形成活性の低下または排除はSkobleにより示されている(Skoble,et al.(2000)J.Cell Biol.150:527−537)。アミノ酸−101でトランケートされたActA,およびアミノ酸−135でトランケートされたActAは,核形成活性をほとんどまたは全く有しないが,アミノ酸165,201,および263でトランケートされたActAは,Arp2/3複合体の核形成において全長ActAと同等の効力を有することが示されている。
(4)ActAが,およそアミノ酸−40;およそアミノ酸−45でトランケートされた;およそアミノ酸−50でトランケートされた;およそアミノ酸−55でトランケートされた;およそアミノ酸−60でトランケートされた;およそアミノ酸−65でトランケートされた;およそアミノ酸−70でトランケートされた;およそアミノ酸−75でトランケートされた;およそアミノ酸−80でトランケートされた;およそアミノ酸−85でトランケートされた;およそアミノ酸−90でトランケートされた;およそアミノ酸−95でトランケートされた;およそアミノ酸−100でトランケートされた;およそアミノ酸−105でトランケートされた;およそアミノ酸−110でトランケートされた;およそアミノ酸−115でトランケートされた;およそアミノ酸−120でトランケートされた;およそアミノ酸−125でトランケートされた;およそアミノ酸−130でトランケートされた;およそアミノ酸−135でトランケートされた;およそアミノ酸−140でトランケートされた;およそアミノ酸−145でトランケートされた;およそアミノ酸−150でトランケートされた;およそアミノ酸−150;およそアミノ酸−155でトランケートされた;およびおよそアミノ酸−160でトランケートされたものである,トランケート型ActA。この文脈において“およそ”との用語は,プラスマイナス1アミノ酸,プラスマイナス2アミノ酸,プラスマイナス3アミノ酸,プラスマイナス4アミノ酸,またはプラスマイナス5アミノ酸を意味する。
(5)ActA分泌配列(GenBank Acc.No.X59723または類似のまたは相同のActA配列のアミノ酸1−29)。
(6)ActA分泌配列(GenBank Acc.No.X59723または類似のまたは相同のActA配列のアミノ酸1−29)を含まない。
(7)ActA分泌配列および成熟N末端ドメイン(GenBank Acc.No.X59723または類似のまたは相同のActA配列のアミノ酸1−263)。
(8)分泌配列を含まない成熟N末端ドメイン(GenBank Acc.No.X59723または類似のまたは相同のActA配列のアミノ酸30−263)。
(9)アクチン重棒を直接刺激する能力が低下しているActA配列。低下した能力は,例えば,普通は多くとも最大値の90%,多くとも最大値の80%,最も普通には多くとも最大値の70%,通常は多くとも最大値の60%,より通常には多くとも最大値の50%,最も通常には多くとも最大値の40%,頻繁には多くとも最大値の30%,より頻繁には多くとも最大値の20%,最も頻繁には多くとも最大値の10%,および典型的には多くとも最大値の5%でありうる。
(10)Ena/VASPファミリーの蛋白質(Mammalian Enabled(Mena);Ena/VASP様蛋白質(Evl);血管拡張剤により刺激されるリン蛋白質(VASP)のメンバーに結合する能力が低下しているActA配列(例えば,Machner,et al.(2001)J.Biol.Chem.276:40096−40103を参照)。低下した能力は,例えば,普通は多くとも最大値の90%,より普通には多くとも最大値の80%,最も普通には多くとも最大値の70%,通常は多くとも最大値の60%,より通常には多くとも最大値の50%,最も通常には多くとも最大値の40%,頻繁には多くとも最大値の30%,より頻繁には多くとも最大値の20%,最も頻繁には多くとも最大値の10%,および典型的には多くとも最大値の5%でありうる。
(11)GenBank Acc.No.X59723または類似のまたは相同のActA配列のアミノ酸93−98(LKEKAE(配列番号124))(カルデスモンのアクチン結合ドメインと相同)でトランケートされているか,欠失しているか,変異しているActA(例えば,Pistor,et al.(2000)J.Cell Science113:3277−3287;Lasa,et al.(1997)EMBO J.16:1531−1540を参照)。
(12)ActAのダイマー形成に重要なGenBank Acc.No.X59723のアミノ酸126−155(PAIQ等)または類似のまたは相同のActA配列においてでトランケートされているか,欠失しているか,変異しているActA(例えば,Mourrain,et al.(1997)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94:10034−10039を参照)。
(13)GenBank Acc.No.X59723または類似のまたは相同のActA配列のアミノ酸121−170(最小ARP2/3活性化ドメイン)でトランケートされているか,欠失しているか,変異しているActA(例えば,Zalevsky,et al.(2001)J.Biol.Chem.276:3468−3475を参照)。
(14)GenBank Acc.No.X59723または類似のまたは相同のActA配列のアミノ酸146−150KKRRK(配列番号30))(Arp2/3複合体のリクルーティングに必須の領域)でトランケートされているか,欠失しているか,変異しているActA(Lasa,et al.(1997)EMBO J.16:1531−1540;Pistor,et al.(2000)J.Cell Science 113:3277−3287)。
(15)GenBank Acc.No.X59723または類似のまたは相同のActA配列のアミノ酸41−46DEWEEE(配列番号31)(Arp2/3複合体結合に関与する領域)でトランケートされているか,欠失しているか,変異しているActA(例えば,Boujemaa−Paterski,et al.(2001)Biochemisty40:11390−11404を参照)。
(16)ビンクリンホモロジー領域であるアミノ酸481−492(DRLADLRDRGTG(配列番号32))でトランケートされているか,欠失しているか,変異しているActA。ビンクリンはS.flexneriの細胞から細胞への拡散を媒介する(例えば,Kocks,et al.(1992)Cell68:521−531を参照)。
(17)コフィリンホモロジードメイン(IKKKRRKAIASSD(配列番号33))(GenBank Acc.No.X59723または類似のまたは相同のActA配列のアミノ酸145−156)でトランケートされているか,欠失しているか,変異しているActA(例えば,Skoble,et al.(2000)J.Cell Biol.150:527−537を参照)。
(18)GenBank Acc.No.X59723または類似のまたは相同のActA配列のアミノ酸50−125(フィラメント延長領域の連続性)でトランケートされているか,欠失しているか,変異しているActA(例えば,Lasa,et al.(1997)EMBO J.16:1531−1540を参照)。
(16)1番目のFPモチーフ(アミノ酸265−269または264−269等),2番目のFPモチーフ(アミノ酸300−304または299−304等),3番目のFPモチーフ(アミノ酸335−339または334−339等),4番目のFPモチーフ(アミノ酸380−384または379−384等),4つすべてのFPモチーフまたは上述の任意の組み合わせでトランケートされているか,欠失しているか,変異しているActA,ここで,アミノ酸はGenBank Acc.No.X59723または類似のまたは相同のActA配列で表される(例えば,Machner,et al.(2001)J.Biol.Chem.276:40096−40103を参照)。FPモチーフは,ActAおよびArp2/3複合体のN末端領域でモチーフ間の相互作用により核形成されたフィラメントの延長を促進する焦点接着蛋白質およびプロフィリンをリクルートすることによりアクチン重合および細菌の運動性を増強する(例えば,VASPおよびMena)(例えば,Welch,et al.(1998)Science 281:105−108;Skoble,et al.(2000)J.Cell Biol.150:527−537);Pistor,et al.(2000)J.Cell Science 113:3277−3287を参照)。
(17)GenBank Acc.No.X59723または類似のまたは相同のActA配列のアミノ酸136−165(コフィリンホモロジー領域,Arp2/3複合体を刺激する領域)の点でトランケートしているか,欠失しているか,変異しているActA(例えば,Lauer,et al.(2001)Mol.Microbiol.42:1163−1177を参照)。
(18)“酸性ストレッチ”,すなわちGenBank Acc.No.X59723または類似のまたは相同のActA配列のアミノ酸31−58(TDSED(配列番号34),etc.)の点でトランケートしているか,欠失しているか,変異しているActA。酸性ストレッチは,アクチン重合,宿主細胞細胞質内でのListeriaの運動,細胞から細胞への拡散,およびプラークサイズに寄与する(例えば,Skoble,et al.(2000)J.CellBiol.150:527−537;Lauer,et al.(2001)Mol.Microbiol.42:1163−1177を参照)。
(19)GenBank Acc.No.X59723または類似のまたは相同のActA配列のアミノ酸60−101(AB領域,アクチン結合ドメイン)の点でトランケートしているか,欠失しているか,変異しているActA(例えば,Lauer,et al.(2001)Mol.Microbiol.42:1163−1177を参照)。
(20)GenBank Acc.No.X59723または類似のまたは相同のActA配列の変異体34(運動なし;プラークなし)のアミノ酸117−121(KKRRK(配列番号30))の点でトランケートしているか,欠失しているか,変異を含むActA(Lauer,et al.(2001)Mol.Microbiol.42:1163−1177)。
(21)GenBank Acc.No.X59723,または類似のまたは相同のActA配列の変異体34(運動なし;プラークなし)のアミノ酸244−249(DKSAGLID(配列番号123))の点でトランケートしているか,欠失しているか,変異を含むActA。変異は,例えば,D,K,およびDのアラニンによる置換でありうる(Lauer,et al.(2001)Mol.Microbiol.42:1163−1177)。
(22)変異体39,47−52,54および/または48(運動減少)の点でトランケートしているか,欠失しているか,変異を含むActA(Lauer,et al.(2001)Mol.Microbiol.42:1163−1177)。
(23)GenBank Acc.No.X59723または類似または相同のActA配列のアミノ酸264−390(中心反復領域)の点でトランケートしているか,欠失しているか,変異しているActA(例えば,Lauer,et al.(2001)Mol.Microbiol.42:1163−1177;Skoble,et al.(2000)J.Cell Biol.150:527−537;Skoble,et al.(2001)J.Cell Biol.155:89−100を参照)。
本発明は,上述の態様のいずれか1つまたはその任意の組み合わせを含むことができるActAに基づく融合蛋白質パートナーを提供する。“からなる”態様もまた利用可能であり,この場合,ActAに基づく融合蛋白質パートナーは上述の態様の1またはそれ以上からなることができる。
本発明の開示が与えられれば,当業者は,保存的改変,または1またはそれ以上のアミノ酸が欠失しているか1またはそれ以上のアミノ酸がアラニンで置き換えられている改変等を含む態様を想定し製造することができる。
本発明の文脈においては,“融合蛋白質パートナー”は,限定されないが,異種抗原との融合蛋白質として生ずるポリペプチドをコードする核酸,またはポリペプチドそれ自体を包含し,ここで,融合蛋白質パートナーは,例えば,転写,翻訳,安定性,抗原提示細胞(APC)によるプロセシング,APCによる提示,免疫提示,細胞毒性T細胞応答,CD8T細胞応答,CD4T細胞応答,腫瘍サイズ,数,または転移の減少,腫瘍または感染性因子に対する生存の増加等を増強する。
本発明は,ActA−N100の核酸およびポリペプチド,およびその融合蛋白質,例え少なくとも1つの抗原を含む融合蛋白質を提供する。本発明について何らの限定を示唆するものではないが,少なくとも1つの抗原は,メソセリン,H−ras,メソセリン誘導体,H−ras誘導体,またはこれらの任意の組み合わせを含むことができる。少なくとも1つの抗原をコードする核酸は,ActA系融合蛋白質パートナーのN末端と動作可能なようにかつインフレームで連結されていてもよい。あるいは,少なくとも1つの抗原をコードする核酸は,ActA融合蛋白質パートナーのC末端と動作可能なようにかつインフレームで連結されていてもよい。あるいは,少なくとも1つの抗原をコードする核酸は,ActA系融合蛋白質パートナーをコードする核酸と動作可能なように連結され,かつその中に存在していてもよい。
実施例IV.ActA融合蛋白質をコードする核酸を組み立てるために用いた構築ブロック
以下に,ActA−N100を融合蛋白質パートナーとして含むコンストラクトを作成するために用いた核酸およびポリペプチドを説明する。L.monocytogenesにおける発現用の配列コドン最適化およびコドン非最適化配列を示す。
実施例V.リステリオリシン(LLO;hly遺伝子)融合蛋白質を組み立てるために用いた構築ブロック
実施例VI.p60融合蛋白質およびSecA2依存性分泌を媒介する他のポリペプチドの融合蛋白質を組み立てるために用いた構築ブロック
本発明は,SecA2依存性経路により分泌される蛋白質をコードする第1の核酸および異種抗原をコードする第2の核酸を含むポリヌクレオチドを提供する。オートリシン,例えばp60およびNamA(N−アセチル−ムラミダーゼ)は,ListeriaからSecA2依存性経路により分泌される蛋白質である(Lenz,et al.(2003)Proc.Natl.Acad.Sci.USA100:12432−12437)。1つの態様においては,融合蛋白質パートナー(例えば,p60またはNamA)はその酵素的または構造的活性を保持する。別の態様においては,融合蛋白質パートナーはその酵素的または構造的活性を欠失している。さらに別の態様においては,異種蛋白質をコードする核酸は,シグナル配列(SS)と細胞壁結合ドメイン(LysSM)および触媒ドメインLyz−2(NamA)およびp60−dom(p60)をコードする核酸との間に配置または挿入される。
以下は,非限定的例として,p60およびヒトメソセリン(hMeso)を含む融合蛋白質をコードする核酸を開示する。メソセリンは,以下のようにして,Listeriaのp60蛋白質中に挿入した。メソセリンをコードする核酸をp60をコードする核酸中に挿入して,発現されたときにメソセリンがp60中のアミノ酸70に挿入されるようにする。得られる融合蛋白質をコードするポリヌクレオチドは,Listeria細菌による発現において用いるために調製した。
別の態様においては,蛋白質キメラは,p60アミノ酸1−70ならびに全メソセリンコーディング配列中にListeriaにおける発現用の最適コドンを含む。さらに別の態様においては,p60−ヒトメソセリン蛋白質キメラをL.monocytogenesのhlyプロモーターに機能的に連結させ,pPL2ベクター中に組み込み,次にこれを用いて,ヒトメソセリンを発現し分泌する組換えL.monocytogenes株を作成した。
L.monocytogenes,10403S株のp60の最初の70アミノ酸の配列が開示される。
M N M K K A T I A A T A G I A V T A F A A P T I A S A S T V V V E A G D T L W G I A Q S K G T T V D A I K K A N N L T T D K I V P G Q K L Q (配列番号61)
hlyプロモーター−70N末端p60アミノ酸に対応する合成DNA配列は下記に示される。p60アミノ酸残基69(L)および70(Q)をコードするコドンを,ユニークなPstI酵素認識配列を含むよう改変して,異種配列の機能的挿入を容易にする(例えば,メソセリンをコードする核酸)。さらに,合成したサブフラグメントの5’末端は,ユニークなKpnI酵素認識配列を含む。
ベクター合成の注釈のこの点において,核酸配列は以下に対応する。
hlyプロモーター−p60(p60の70N末端アミノ酸)
ユニークPstI部位(CTGCAG)が3’末端に見られる。
GGTACCTCCTTTGATTAGTATATTCCTATCTTAAAGTTACTTTTATGTGGAGGCATTAACATTTGTTAATGACGTCAAAAGGATAGCAAGACTAGAATAAAGCTATAAAGCAAGCATATAATATTGCGTTTCATCTTTAGAAGCGAATTTCGCCAATATTATAATTATCAAAAGAGAGGGGTGGCAAACGGTATTTGGCATTATTAGGTTAAAAAATGTAGAAGGAGAGTGAAACCCATGAATATGAAAAAAGCTACGATTGCAGCTACAGCCGGCATTGCCGTAACAGCTTTTGCAGCACCAACTATTGCCTCAGCCTCTACAGTTGTTGTCGAAGCAGGAGACACATTATGGGGAATCGCACAATCAAAAGGTACAACGGTTGATGCTATTAAAAAAGCGAATAATTTAACAACAGATAAAATCGTGCCAGGTCAAAAACTGCAG (配列番号62)
KpnIおよびPstIで消化した447bpのサブフラグメントを,KpnIおよびPstI酵素で消化し,ウシ腸アルカリホスファターゼ(CIAP)で消化したpPL2ベクターの対応するKpnIおよびPstI部位にライゲーションする。このプラスミドは,pPL2−hlyP−Np60CodOpとして知られる。次に,天然のp60遺伝子の残部をpPL2−hlyP−Np60CodOpプラスミドの,ユニークPstIおよびBamHI部位にクローニングした。p60遺伝子の残部は,熱安定性ポリメラーゼを含むプルーフリーディングおよび以下のプライマー対を用いてPCRによりクローニングした。
フォワードプライマー:
5'- CGC CTGCAGGTAAATAATGAGGTTGCTG (配列番号63)
リバースプライマー:
5'-CGCGGATCCTTAATTATACGCGACCGAAG (配列番号64)
1241bpのアンプリコンをPstIおよびBamHIで消化し,精製した1235bpを,PstIおよびBamHIで消化し,CIAPで処理したpPL2−hlyP−Np60CodOpプラスミドにライゲーションした。得られたプラスミドは,アミノ酸1−77に対応する最適コドンおよびアミノ酸78−478に対応する天然のコドンを有する全長p60遺伝子を含む。全長p60遺伝子をL.monocytogenesのhlyプロモーターに機能的に連結させる。
ベクター合成の注釈のこの時点で,核酸配列は以下に対応する:
hlyプロモーター−p60−[p60の70N末端アミノ酸1−77(コドン最適化)]−[PstI]−[p60のC末端アミノ酸78−478(非コドン最適化)]
この時点で,コンストラクトには異種抗原をコードする核酸はまだ導入されていない。この後,異種抗原(メソセリン)をコードする核酸をユニークなPstI部位に導入する。このプラスミドは,N末端領域はコドン最適化されており,C末端領域はコドン最適化されていない全長p60を含み,pPL2−hlyP−Np60CodOp(1−77)として知られる。p60コーディング配列に機能的に連結されたhlyPを含むKpnI−BamHIサブラグメントの配列は下記に示される(配列番号65)。pPL2−hlyP−Np60CodOp(1−77)プラスミドの予測される配列はシークエンシングにより確認した。
GGTACCTCCTTTGATTAGTATATTCCTATCTTAAAGTTACTTTTATGTGGAGGCATTAACATTTGTTAATGACGTCAAAAGGATAGCAAGACTAGAATAAAGCTATAAAGCAAGCATATAATATTGCGTTTCATCTTTAGAAGCGAATTTCGCCAATATTATAATTATCAAAAGAGAGGGGTGGCAAACGGTATTTGGCATTATTAGGTTAAAAAATGTAGAAGGAGAGTGAAACCCATGAATATGAAAAAAGCTACGATTGCAGCTACAGCCGGCATTGCCGTAACAGCTTTTGCAGCACCAACTATTGCCTCAGCCTCTACAGTTGTTGTCGAAGCAGGAGACACATTATGGGGAATCGCACAATCAAAAGGTACAACGGTTGATGCTATTAAAAAAGCGAATAATTTAACAACAGATAAAATCGTGCCAGGTCAAAAACTGCAGGTAAATAATGAGGTTGCTGCTGCTGAAAAAACAGAGAAATCTGTTAGCGCAACTTGGTTAAACGTCCGTACTGGCGCTGGTGTTGATAACAGTATTATTACGTCCATCAAAGGTGGAACAAAAGTAACTGTTGAAACAACCGAATCTAACGGCTGGCACAAAATTACTTACAACGATGGAAAAACTGGTTTCGTTAACGGTAAATACTTAACTGACAAAGCAGTAAGCACTCCAGTTGCACCAACACAAGAAGTGAAAAAAGAAACTACTACTCAACAAGCTGCACCTGTTGCAGAAACAAAAACTGAAGTAAAACAAACTACACAAGCAACTACACCTGCGCCTAAAGTAGCAGAAACGAAAGAAACTCCAGTAATAGATCAAAATGCTACTACACACGCTGTCAAAAGCGGTGACACTATTTGGGCTTTATCCGTAAAATACGGTGTTTCTGTTCAAGACATTATGTCATGGAATAATTTATCTTCTTCTTCTATTTATGTAGGTCAAAAGCTTGCTATTAAACAAACTGCTAACACAGCTACTCCAAAAGCAGAAGTGAAAACGGAAGCTCCAGCAGCTGAAAAACAAGCAGCTCCAGTAGTTAAAGAAAATACTAACACAAATACTGCTACTACAGAGAAAAAAGAAACAGCAACGCAACAACAAACAGCACCTAAAGCACCAACAGAAGCTGCAAAACCAGCTCCTGCACCATCTACAAACACAAATGCTAATAAAACGAATACAAATACAAATACAAACAATACTAATACACCATCTAAAAATACTAATACAAACTCAAATACTAATACGAATACAAACTCAAATACGAATGCTAATCAAGGTTCTTCCAACAATAACAGCAATTCAAGTGCAAGTGCTATTATTGCTGAAGCTCAAAAACACCTTGGAAAAGCTTATTCATGGGGTGGTAACGGACCAACTACATTTGATTGCTCTGGTTACACTAAATATGTATTTGCTAAAGCGGGTATCTCCCTTCCACGTACATCTGGCGCACAATATGCTAGCACTACAAGAATTTCTGAATCTCAAGCAAAACCTGGTGATTTAGTATTCTTCGACTATGGTAGCGGAATTTCTCACATTGGTATTTATGTTGGTAATGGTCAAATGATTAACGCGCAAGACAATGGCGTTAAATACGATAACATCCACGGCTCTGGCTGGGGTAAATATCTAGTTGGCTTCGGTCGCGTATAATAAGGATCC (配列番号65)
構築の次の工程は,異種蛋白質をコードする配列をプラスミドpPL2−hlyP−Np60CodOp(1−77)のユニークPstI部位に機能的に挿入することである。
L.monocytogenesにおける最適な発現用にコドン最適化されたヒトメソセリンをコードする核酸をプラスミドpPL2−hlyP−Np60CodOp(1−77)のユニークPstI部位に挿入した。詳細には,全長メソセリン,またはシグナルペプチドおよびGPIリンカードメインを欠失したメソセリン(メソセリンΔSP/ΔGPI)を,プルーフリーディング活性を有する熱安定性ポリメラーゼおよび下記に示すプライマーを用いて,L.monocytogenesにおける発現用の最適コドンを含む全長ヒトメソセリンを含むプラスミドからクローニングした。本発明は,本明細書のプロトコルにおいて使用するための,メソセリン以外のまたはメソセリンに加えて抗原をコードする他の核酸を提供する。さらに,本発明は,抗原をコードする核酸のコドン最適化,融合蛋白質パートナーをコードする核酸のコドン最適化,および/または融合蛋白質パートナーをコードする核酸のコドン最適化を提供する。
当業者は,“抗原をポリペプチド中に挿入した”と記載する表現,またはその趣旨の表現は,“抗原をコードする第1の核酸をポリペプチドをコードする第2の核酸中に挿入した”等を包含しうることを理解するであろう。
全長ヒトメソセリンを増幅するために用いたPCRプライマー:
フォワードプライマー (huMeso 3F):
5'-AAACTGCAGGCATTGCCAACTGCACGTCC (配列番号66)
リバースプライマー (hMeso 1935R):
5'-AAACTGCAGAGCTAATGTACTGGCTAATAATAATGCTAAC (配列番号67)
ヒト メソセリン (ΔSSΔGPI アンカー)を増幅するために用いたPCR プライマー
フォワードプライマー (huMeso 133F):
5'- CGCCTGCAGCGTACATTAGCAGGTGAAACAGG (配列番号68)
リバースプライマー (huMeso 1770R):
5'-CGCCTGCAGGCCTTGTAAACCTAAACCTAATGTATC (配列番号69)
メソセリンの以下の態様に関して,当業者は,開示されるメソセリンの核酸およびポリペプチドを種々のポリペプチドコンストラクト,例えば,融合蛋白質,融合蛋白質をコードする核酸等,多シストロン性コンストラクト,プラスミド,ベクター,融合蛋白質,細菌性ワクチン等に挿入または使用しうることを理解するであろう。
1932bps(全長メソセリン)および1637bps(メソセリンΔSP/ΔGPI)のPCRアンプリコンを精製し,PstIで消化し,精製し,PstIで消化しCIAPで処理したプラスミドpPL2−hlyP−Np60CodOp(1−77)のユニークPstI部位にライゲーションした。制限エンドヌクレアーゼマッピングにより,p60とメソセリンドメインとのアミノ末端からカルボキシ末端への向きが一致することを確認した。これらのプラスミドは,pPL2−hlyP−Np60CodOp(1−77)−メソセリンおよびpPL2−hlyP−Np60CodOp(1−77)−メソセリンΔSP/ΔGPIとして知られ,これらを選択されたL.monocytogenes株に導入した。
p60−ヒトメソセリン蛋白質キメラをコードする遺伝子に機能的に連結されたhlyプロモーターを含むプラスミドpPL2−hlyP−Np60CodOp(1−77)−メソセリンのKpnI−BamHIサブフラグメントの配列は下記の配列を有する。
GGTACCTCCTTTGATTAGTATATTCCTATCTTAAAGTTACTTTTATGTGGAGGCATTAACATTTGTTAATGACGTCAAAAGGATAGCAAGACTAGAATAAAGCTATAAAGCAAGCATATAATATTGCGTTTCATCTTTAGAAGCGAATTTCGCCAATATTATAATTATCAAAAGAGAGGGGTGGCAAACGGTATTTGGCATTATTAGGTTAAAAAATGTAGAAGGAGAGTGAAACCCATGAATATGAAAAAAGCTACGATTGCAGCTACAGCCGGCATTGCCGTAACAGCTTTTGCAGCACCAACTATTGCCTCAGCCTCTACAGTTGTTGTCGAAGCAGGAGACACATTATGGGGAATCGCACAATCAAAAGGTACAACGGTTGATGCTATTAAAAAAGCGAATAATTTAACAACAGATAAAATCGTGCCAGGTCAAAAACTGCAGGCATTGCCAACTGCACGTCCATTACTAGGTAGTTGCGGTACACCAGCACTAGGTTCTTTATTATTTTTGTTATTTTCTCTAGGTTGGGTTCAACCAAGTCGTACATTAGCAGGTGAAACAGGTCAAGAAGCAGCACCACTTGACGGTGTATTAACGAATCCACCAAATATATCAAGTTTAAGTCCACGTCAATTATTAGGTTTTCCATGTGCAGAAGTTTCAGGTTTAAGTACAGAACGTGTCCGTGAGTTAGCAGTTGCATTAGCACAAAAAAACGTTAAATTATCTACAGAACAGTTACGTTGTTTAGCCCATAGATTAAGCGAACCACCAGAAGACTTAGATGCACTTCCTTTAGACCTTCTTTTATTCTTAAATCCAGATGCATTTTCAGGACCACAAGCATGTACACGTTTTTTTAGTCGAATTACAAAAGCCAATGTTGATTTATTACCTCGTGGGGCTCCTGAAAGACAACGTTTATTACCTGCTGCATTAGCATGCTGGGGTGTTCGCGGTAGCTTATTAAGTGAAGCCGATGTTCGTGCTTTAGGGGGTTTAGCATGTGATTTACCTGGTCGTTTCGTTGCAGAATCAGCAGAAGTGTTATTACCGAGATTAGTTTCATGCCCAGGACCTTTAGATCAAGATCAACAAGAGGCAGCTAGAGCAGCTCTTCAAGGAGGAGGCCCACCATATGGCCCACCAAGTACATGGAGTGTTTCTACAATGGATGCGTTAAGAGGTTTATTACCGGTTTTAGGACAACCAATTATTCGTAGTATTCCACAAGGCATTGTAGCAGCATGGCGTCAACGTAGTTCTCGTGATCCGTCTTGGCGACAACCAGAACGTACAATTCTACGTCCAAGATTTCGTAGAGAAGTAGAAAAAACGGCGTGTCCTAGTGGCAAAAAAGCACGTGAAATTGATGAAAGTTTAATTTTTTATAAAAAATGGGAATTAGAAGCATGTGTCGATGCAGCATTACTAGCTACACAAATGGATCGTGTTAATGCTATTCCATTCACATATGAACAATTAGATGTTTTAAAGCATAAATTAGACGAATTATATCCACAAGGTTATCCAGAATCAGTTATTCAACATTTAGGTTACTTATTTTTAAAAATGAGTCCAGAAGACATACGCAAATGGAATGTTACAAGTTTAGAAACATTAAAAGCGCTTTTAGAAGTTAACAAAGGTCATGAAATGAGTCCACAAGTTGCTACGTTAATTGATAGATTCGTTAAAGGCCGTGGTCAATTAGATAAAGATACTTTAGATACATTAACAGCATTTTATCCTGGCTACTTATGCAGTTTATCACCAGAAGAATTAAGTTCCGTTCCACCGAGTAGTATCTGGGCAGTTCGTCCGCAAGATTTAGATACATGCGACCCACGTCAATTAGATGTTTTATATCCAAAAGCAAGATTAGCTTTCCAAAATATGAACGGTAGTGAATATTTCGTAAAAATTCAATCCTTTTTAGGTGGTGCACCAACTGAAGATCTAAAAGCATTAAGCCAACAAAATGTAAGTATGGATTTAGCTACGTTTATGAAATTACGTACAGATGCAGTTCTACCATTAACAGTTGCAGAAGTTCAAAAATTATTAGGTCCACACGTAGAAGGATTAAAAGCAGAAGAACGTCACCGTCCAGTTCGCGATTGGATTTTACGTCAACGTCAAGATGATTTAGATACATTAGGTTTAGGTTTACAAGGCGGTATTCCGAATGGATATTTAGTGTTAGATTTATCTGTTCAAGAAGCATTAAGTGGTACACCGTGTTTATTAGGTCCAGGTCCAGTTTTAACAGTGTTAGCATTATTATTAGCCAGTACATTAGCTCTGCAGGTAAATAATGAGGTTGCTGCTGCTGAAAAAACAGAGAAATCTGTTAGCGCAACTTGGTTAAACGTCCGTACTGGCGCTGGTGTTGATAACAGTATTATTACGTCCATCAAAGGTGGAACAAAAGTAACTGTTGAAACAACCGAATCTAACGGCTGGCACAAAATTACTTACAACGATGGAAAAACTGGTTTCGTTAACGGTAAATACTTAACTGACAAAGCAGTAAGCACTCCAGTTGCACCAACACAAGAAGTGAAAAAAGAAACTACTACTCAACAAGCTGCACCTGTTGCAGAAACAAAAACTGAAGTAAAACAAACTACACAAGCAACTACACCTGCGCCTAAAGTAGCAGAAACGAAAGAAACTCCAGTAATAGATCAAAATGCTACTACACACGCTGTCAAAAGCGGTGACACTATTTGGGCTTTATCCGTAAAATACGGTGTTTCTGTTCAAGACATTATGTCATGGAATAATTTATCTTCTTCTTCTATTTATGTAGGTCAAAAGCTTGCTATTAAACAAACTGCTAACACAGCTACTCCAAAAGCAGAAGTGAAAACGGAAGCTCCAGCAGCTGAAAAACAAGCAGCTCCAGTAGTTAAAGAAAATACTAACACAAATACTGCTACTACAGAGAAAAAAGAAACAGCAACGCAACAACAAACAGCACCTAAAGCACCAACAGAAGCTGCAAAACCAGCTCCTGCACCATCTACAAACACAAATGCTAATAAAACGAATACAAATACAAATACAAACAATACTAATACACCATCTAAAAATACTAATACAAACTCAAATACTAATACGAATACAAACTCAAATACGAATGCTAATCAAGGTTCTTCCAACAATAACAGCAATTCAAGTGCAAGTGCTATTATTGCTGAAGCTCAAAAACACCTTGGAAAAGCTTATTCATGGGGTGGTAACGGACCAACTACATTTGATTGCTCTGGTTACACTAAATATGTATTTGCTAAAGCGGGTATCTCCCTTCCACGTACATCTGGCGCACAATATGCTAGCACTACAAGAATTTCTGAATCTCAAGCAAAACCTGGTGATTTAGTATTCTTCGACTATGGTAGCGGAATTTCTCACATTGGTATTTATGTTGGTAATGGTCAAATGATTAACGCGCAAGACAATGGCGTTAAATACGATAACATCCACGGCTCTGGCTGGGGTAAATATCTAGTTGGCTTCGGTCGCGTATAATAAGGATCC (配列番号136)
p60−ヒトメソセリンΔSS/ΔGPI蛋白質キメラをコードする遺伝子に機能的に連結されたhlyプロモーターを含むプラスミドpPL2−hlyP−Np60CodOp(1−77)−メソセリンΔSS/ΔGPIのKpnI−BamHIサブフラグメントの配列は下記の配列を有する。
GGTACCTCCTTTGATTAGTATATTCCTATCTTAAAGTTACTTTTATGTGGAGGCATTAACATTTGTTAATGACGTCAAAAGGATAGCAAGACTAGAATAAAGCTATAAAGCAAGCATATAATATTGCGTTTCATCTTTAGAAGCGAATTTCGCCAATATTATAATTATCAAAAGAGAGGGGTGGCAAACGGTATTTGGCATTATTAGGTTAAAAAATGTAGAAGGAGAGTGAAACCCATGAATATGAAAAAAGCTACGATTGCAGCTACAGCCGGCATTGCCGTAACAGCTTTTGCAGCACCAACTATTGCCTCAGCCTCTACAGTTGTTGTCGAAGCAGGAGACACATTATGGGGAATCGCACAATCAAAAGGTACAACGGTTGATGCTATTAAAAAAGCGAATAATTTAACAACAGATAAAATCGTGCCAGGTCAAAAACTGCAGCGTACATTAGCAGGTGAAACAGGTCAAGAAGCAGCACCACTTGACGGTGTATTAACGAATCCACCAAATATATCAAGTTTAAGTCCACGTCAATTATTAGGTTTTCCATGTGCAGAAGTTTCAGGTTTAAGTACAGAACGTGTCCGTGAGTTAGCAGTTGCATTAGCACAAAAAAACGTTAAATTATCTACAGAACAGTTACGTTGTTTAGCCCATAGATTAAGCGAACCACCAGAAGACTTAGATGCACTTCCTTTAGACCTTCTTTTATTCTTAAATCCAGATGCATTTTCAGGACCACAAGCATGTACACGTTTTTTTAGTCGAATTACAAAAGCCAATGTTGATTTATTACCTCGTGGGGCTCCTGAAAGACAACGTTTATTACCTGCTGCATTAGCATGCTGGGGTGTTCGCGGTAGCTTATTAAGTGAAGCCGATGTTCGTGCTTTAGGGGGTTTAGCATGTGATTTACCTGGTCGTTTCGTTGCAGAATCAGCAGAAGTGTTATTACCGAGATTAGTTTCATGCCCAGGACCTTTAGATCAAGATCAACAAGAGGCAGCTAGAGCAGCTCTTCAAGGAGGAGGCCCACCATATGGCCCACCAAGTACATGGAGTGTTTCTACAATGGATGCGTTAAGAGGTTTATTACCGGTTTTAGGACAACCAATTATTCGTAGTATTCCACAAGGCATTGTAGCAGCATGGCGTCAACGTAGTTCTCGTGATCCGTCTTGGCGACAACCAGAACGTACAATTCTACGTCCAAGATTTCGTAGAGAAGTAGAAAAAACGGCGTGTCCTAGTGGCAAAAAAGCACGTGAAATTGATGAAAGTTTAATTTTTTATAAAAAATGGGAATTAGAAGCATGTGTCGATGCAGCATTACTAGCTACACAAATGGATCGTGTTAATGCTATTCCATTCACATATGAACAATTAGATGTTTTAAAGCATAAATTAGACGAATTATATCCACAAGGTTATCCAGAATCAGTTATTCAACATTTAGGTTACTTATTTTTAAAAATGAGTCCAGAAGACATACGCAAATGGAATGTTACAAGTTTAGAAACATTAAAAGCGCTTTTAGAAGTTAACAAAGGTCATGAAATGAGTCCACAAGTTGCTACGTTAATTGATAGATTCGTTAAAGGCCGTGGTCAATTAGATAAAGATACTTTAGATACATTAACAGCATTTTATCCTGGCTACTTATGCAGTTTATCACCAGAAGAATTAAGTTCCGTTCCACCGAGTAGTATCTGGGCAGTTCGTCCGCAAGATTTAGATACATGCGACCCACGTCAATTAGATGTTTTATATCCAAAAGCAAGATTAGCTTTCCAAAATATGAACGGTAGTGAATATTTCGTAAAAATTCAATCCTTTTTAGGTGGTGCACCAACTGAAGATCTAAAAGCATTAAGCCAACAAAATGTAAGTATGGATTTAGCTACGTTTATGAAATTACGTACAGATGCAGTTCTACCATTAACAGTTGCAGAAGTTCAAAAATTATTAGGTCCACACGTAGAAGGATTAAAAGCAGAAGAACGTCACCGTCCAGTTCGCGATTGGATTTTACGTCAACGTCAAGATGATTTAGATACATTAGGTTTAGGTTTACAAGGCCTGCAGGTAAATAATGAGGTTGCTGCTGCTGAAAAAACAGAGAAATCTGTTAGCGCAACTTGGTTAAACGTCCGTACTGGCGCTGGTGTTGATAACAGTATTATTACGTCCATCAAAGGTGGAACAAAAGTAACTGTTGAAACAACCGAATCTAACGGCTGGCACAAAATTACTTACAACGATGGAAAAACTGGTTTCGTTAACGGTAAATACTTAACTGACAAAGCAGTAAGCACTCCAGTTGCACCAACACAAGAAGTGAAAAAAGAAACTACTACTCAACAAGCTGCACCTGTTGCAGAAACAAAAACTGAAGTAAAACAAACTACACAAGCAACTACACCTGCGCCTAAAGTAGCAGAAACGAAAGAAACTCCAGTAATAGATCAAAATGCTACTACACACGCTGTCAAAAGCGGTGACACTATTTGGGCTTTATCCGTAAAATACGGTGTTTCTGTTCAAGACATTATGTCATGGAATAATTTATCTTCTTCTTCTATTTATGTAGGTCAAAAGCTTGCTATTAAACAAACTGCTAACACAGCTACTCCAAAAGCAGAAGTGAAAACGGAAGCTCCAGCAGCTGAAAAACAAGCAGCTCCAGTAGTTAAAGAAAATACTAACACAAATACTGCTACTACAGAGAAAAAAGAAACAGCAACGCAACAACAAACAGCACCTAAAGCACCAACAGAAGCTGCAAAACCAGCTCCTGCACCATCTACAAACACAAATGCTAATAAAACGAATACAAATACAAATACAAACAATACTAATACACCATCTAAAAATACTAATACAAACTCAAATACTAATACGAATACAAACTCAAATACGAATGCTAATCAAGGTTCTTCCAACAATAACAGCAATTCAAGTGCAAGTGCTATTATTGCTGAAGCTCAAAAACACCTTGGAAAAGCTTATTCATGGGGTGGTAACGGACCAACTACATTTGATTGCTCTGGTTACACTAAATATGTATTTGCTAAAGCGGGTATCTCCCTTCCACGTACATCTGGCGCACAATATGCTAGCACTACAAGAATTTCTGAATCTCAAGCAAAACCTGGTGATTTAGTATTCTTCGACTATGGTAGCGGAATTTCTCACATTGGTATTTATGTTGGTAATGGTCAAATGATTAACGCGCAAGACAATGGCGTTAAATACGATAACATCCACGGCTCTGGCTGGGGTAAATATCTAGTTGGCTTCGGTCGCGTATAATAAGGATCC. (配列番号76)
実施例VII.ActA−N100に基づく融合蛋白質;LLOに基づく融合蛋白質(合成;ワクチン接種;免疫原性)
表11は,調製した細菌株のいくつかを示す。細菌は腫瘍担持マウスへのワクチン接種に用いた。示される場合,ワクチン接種の結果,抗腫瘍免疫応答,腫瘍数およびサイズの減少,および生存の増加が生じた。
対照コンストラクトとして適した下記のListeriaΔActAΔinlBコンストラクトは検出可能なように発現しなかったことがわかった。(1)hMesoデルタSSデルタGPIras(rasはG12D変異を有していた)。このコンストラクトはActAプロモーター,BaPAシグナル配列を有し,インテグレーションはActA座であった。(2)A30RActA−N100hMesoΔSSΔGPIras(rasはG12D変異を有していた)。このコンストラクトは,ActAプロモーター,BaPAシグナル配列を有し,インテグレーションはActA座であった。(3)A30LActA−N100hMesoΔSSΔGPIras(rasはG12D変異を有していた)。この特定のコンストラクトは,ActAプロモーター,ActAシグナル配列を有し,インテグレーションはActA座であった。
本発明のプロモーターは,抗原:hly,ActA,p60,pHyper等をコードする核酸と動作可能なように連結された,以下の1またはそれ以上を含むことができる。pHyperは開示されている(例えば,米国特許出願2005/0147621,Higgins,et al.を参照)。本発明は,シグナル配列,例えば,LLO,ActA,BaPA,BsPhoD,p60等のシグナル配列の1またはそれ以上を提供する。本発明の融合蛋白質パートナーは,LLO1-62,LLO1-441,ActA−N100,p60,PFO1-390,BaPA1-82等の1またはそれ以上を含むことができる。
ActAに基づく融合蛋白質パートナーまたはLLOに基づく融合蛋白質パートナーを含むコンストラクトは,以下のようにして合成した。合成が完了したとき,コンストラクトをL.monocytogenesのゲノム中にインテグレートさせた。インテグレーションはpKSV7,pPL2,およびpINT等のベクターにより媒介されたが,本発明はいかなる特定のインテグレーションベクターまたはインテグレーションのメカニズムにも限定されない。種々のポリヌクレオチドは,モジュール方式で,すなわち,pKSV7スキャフォールド上に一緒にあらかじめ作成された核酸をライゲーションすることにより組み立てた。これらのあらかじめ作成された核酸は以下のとおりである。
ActAプロモーター/ActA−N100/ヒトメソセリンΔSSΔGPIコンストラクトは,以下の成分を用いて組み立てた。ActA−N100をコードする第2の核酸(第1のポリヌクレオチドは5’−HindIII部位および3’−BamHI部位を有する)と直接連結された,天然のリステリアActAプロモーター配列(シャインダルガノ部位を含む)をコードする第1の核酸から構成される第1のポリヌクレオチド。第2のポリヌクレオチドはヒトメソセリンΔSSΔGPI(5’−BamHI部位および3’−SacI部位)から構成される。pKSV7に第2のポリヌクレオチドに直接連結された第1のポリヌクレオチドから構成される挿入物を導入した。このコンストラクトの変種においては,第2のポリヌクレオチドは,12rasをコードする第2の核酸(5’−BamHI部位および3’−SacI部位)と直接連結された,ヒトメソセリンΔssΔGPIをコードする第1の核酸から構成される。ヒトメソセリンは非限定的例として企図されるものである。
hlyプロモーター/LLO62/ヒトメソセリンΔSSΔGPI/12rasコンストラクトは以下の成分を用いて組み立てた。LLO62は,リステリオリシン(LLO)のアミノ酸1−62をコードする核酸を意味する。第1のポリヌクレオチドは,LLO62(第1のポリヌクレオチドは5’−KpnI部位および3’−BamHI部位を有する)をコードする第2の核酸と直接連結された,天然のリステリアhlyプロモーター配列(シャインダルガノ部位を含む)をコードする第1の核酸から構成されるように製造した。第2のポリヌクレオチドは,12ras(第2のポリヌクレオチドは5’−BamHI部位および3’−SacI部位を有する)をコードする第2の核酸と直接連結された,ヒトメソセリンΔSSΔGPIをコードする第1の核酸から構成されるように製造した。pKSV7に,第2のポリヌクレオチドと直接連結された第1のポリヌクレオチドから構成される挿入物を導入した。このコンストラクトの変種はLLO62の代わりにLLO60(コドン最適化)を用いた。
図7は,本発明の多くの態様,例えば,LLOに基づく融合蛋白質およびactA−N100に基づく融合蛋白質を示す。
図8は,光学処理されたListeriaの細胞培養物からの種々のコンストラクトの発現を示す。この文脈において,発現とは,蛋白質の生合成および培地への分泌を意味し,ここで,示されるコンストラクトはリステリアのゲノム中にインテグレートされている。発現は,酵母エキスを含みグルコースを含まない培地で,OD600=0.8に対応する細菌密度で行った。pPL2との用語はコンストラクトがベクターpPL2を用いて部位特異的組換えにより挿入されたことを示し,pKSV7とは,コンストラクトがベクターpKSV7を用いて相同組換えにより挿入されたことを意味する(表13を参照)。
メソセリン発現を検出するための抗体は,ウサギをヒトメソセリンからの3つのペプチドで免疫することにより生成されたポリクローナル抗体であり,抗体は,マウスとヒトメソセリンとの間で完全に保存された単一のペプチド(SEADVRALGGLAC(配列番号86))により精製した。
ゲルからの結果(図8)は,上清中の蛋白質(分泌された蛋白質)を示す。
レーンP,親Listeriaを用いる対照実験は明白な染色バンドを示さない。
レーン1−4はバンドをほとんどまたは全く示さない。
レーン5は,LLOopthmesoΔSSΔGPI−12−rasのある程度の分泌を示すが,ここでは,インテグレーションはリステリアtRNAArg遺伝子中へのpPL2媒介性インテグレーションによるものであった。
レーン6は,マウスメソセリンを分泌させる試みを表すが,明確な染色バンドを示さない。
レーン7はActA−N100hMesoΔSSΔGPI−12−rasの著しい分泌を示し,ここで,インテグレーションは,pKSV7により媒介され,リステリアのゲノムのActA部位である。
レーン8はさらに高い分泌を示し,ここで,コンストラクトはActAN100hMesoΔSSΔGPIであり,インテグレーションはpKSV7により媒介され,リステリアのゲノムのActA部位である(図7)。
レーン9はほとんどまたは全くバンドを示さない。
図9は,L.monocytogenesΔActAΔinlBからの蛋白質分泌を示し,ここで,ListeriaはヒトメソセリンΔSSΔGPIを含む種々の融合蛋白質を発現した。すべてのメソセリンコンストラクトは,L.monocytogenesについてコドン最適化した核酸によりL.monocytogenesから発現させた。分泌実験のために種々のコンストラクトを調製した(表14を参照)。また,これらの実験では,メソセリン発現を検出するための抗体は,ヒトメソセリンからの3つのペプチドでウサギを免疫して生成したウサギポリクローナル抗体であり,抗体は,マウスとヒトメソセリンとの間で完全に保存されている単一のペプチド(SEADVRALGGLAC(配列番号86))により精製した。
レーン1で用いたコンストラクトは,分泌配列の起源としてLLO441を用いており,ここで,LLO441の核酸はL.monocytogenesにおける発現用にコドン最適化されており,異種抗原はヒトメソセリンΔSSΔGPIである(レーン1)。このコンストラクトは,この特定の実験において最も高いレベルの分泌を生じた(レーン1)。ウエスタンブロットで示される高分子量の物質はメソセリンに融合したLLO441を表し,より低い分子量の物質は分解生成物を表すようである。
レーン2および4について用いたコンストラクトはActA−N100に基づくものであるが,ActAのシグナル配列が欠失しており,BaPAのシグナル配列で置き換えられている。これらのコンストラクトからの発現は比較的低かった(レーン2および4)(図9)。
残りのコンストラクトはすべて全長ActA−N100を分泌配列の起源として含むものであったが,ただし,ActA−N100はA30R変異を含み(レーン5);ActA−N100は変異を含まず(レーン7);ActA−N100はA30R変異を含み(レーン9);ActA−N100は4つの変異(“Ndegcon”と称される)を含む(レーン11)。“Ndegcon”と名付けられたActA−N100中の4つの変異は,Arg−29,Lys−32,Lys−37,およびLys−44であった。NdegconはActA−N100とメソセリンとの間に置かれた(または挿入された)。分泌された蛋白質は,グルコースを含まない酵母エキス中で培養して指数増殖の中期に,トリクロロ酢酸を用いる沈殿により回収した。
図10は,示されるL.monocytogenesΔActAΔinlBコンストラクトを用いる1回のワクチン接種の後に測定した免疫刺激を示す。ここでは,ワクチン接種の7日後に脾臓を摘出して,脾臓細胞の起源として用いた。4つのコンストラクトのそれぞれでワクチン接種した後にメソセリン特異的免疫応答が認められた:(1)hlyプロモーターはBaPAシグナル配列およびhMeso(tRNAArg座にインテグレートされている)と動作可能なように連結されていた;(2)hlyプロモーターはBaPAシグナル配列およびhMeso(inlB座にインテグレートされている)と動作可能なように連結されていた;(3)ActAプロモーターはActA−N100およびhMeso(ActAにインテグレートされていた)と動作可能なように連結されていた;(4)hlyプロモーターはp60およびhMeso(tRNAArg座にインテグレートされていた)と動作可能なように連結されていた。
その結果,免疫応答の刺激におけるActAプロモーターの役割;免疫応答の増強におけるActA−N100融合パートナーの役割;ならびに,免疫応答の増加におけるActA座におけるインテグレーションの役割が示され,ActAプロモーターがActA−N100融合蛋白質パートナーと動作可能なように連結され,かつインテグレーションがActA座である場合に,免疫応答を刺激する能力が増強されることが示された(図10)。
以下に上述の実験についてさらに詳細に説明する。マウスにListeriaを注入した後,一定期間(7日)おいて,Listeriaが取り込まれ,抗原提示細胞(APCs)によりプロセシングされるようにした。Listeriaの取り込みの後,APCはListeriaによりコードされる抗原をT細胞に提示し,T細胞の活性化およびクローン拡大が生じた。脾臓を摘出し,脾臓細胞(T細胞およびAPCを含む)を単離した。単離した脾臓細胞に,バッファまたはヒトメソセリンペプチドのプール(0.002mg/ml最終濃度のプール)のいずれかを加えた。ペプチドを加えた後,脾臓細胞調製物中の樹状細胞(DCs)が活性化T細胞に対してペプチドを提示できるようにした。スポット形成アッセイ(スポット形成細胞;SFC)におけるシグナルにより反映されるように,提示が成功したため,T細胞はインターフェロンガンマを分泌した(図10)。
メソセリンペプチドプール(15x11プールとしても知られる)は153種の異なるペプチドから構成され,これらはすべて15merであり,ヒトメソセリンの全配列にわたり,ここで,連続するペプチドは11アミノ酸ずつ重複している。その結果,ペプチドプールを脾臓細胞に加えた場合に,ペプチドプールを用いない場合よりインターフェロンガンマ(IFGgamma)発現が高いことが示された。図10−12はマウスに1x107CFUまたは3x107CFU(図10);1x106CFUまたは1x107CFU(図11);または1x106CFUまたは1x107CFU(図12)のL.monocytogenesをワクチン接種したときの免疫応答の比較を示す。ここに開示されるほとんどの場合で,マウスにより多くの細菌を注入したときに,免疫応答はより高かった。
図11および12はスポット形成細胞アッセイを用いた同様の実験を示す。
図11からの生データ(スポット形成細胞アッセイの写真)を図12でグラフで示す。図12はIFNガンマシグナル(スポット形成細胞;SPC)を生成した細胞の数を脾臓細胞の数あたりで示す。データは同程度のメソセリン特異的免疫応答を示しており,ここで,コンストラクトは,BaPAシグナル配列およびhMeso(inlB座)と動作可能なように連結されているhlyプロモーターを有するか,またはコンストラクトはActAシグナル配列およびActA−N100およびhMeso(ActA座)と動作可能なように連結されているActAプロモーターを有するものであった。
図13−14は,腫瘍転移データを示す。この実験では,CT−26ヒトメソセリンを発現する細胞の肺への転移を測定した。t=0日において,CD−26腫瘍細胞を静脈内注入した(2e5細胞)。t=3日において,マウスに示されるListeriaワクチンを投与した。t=18日において,肺を回収した。“2e5細胞”とは2x105個の細胞を意味する。
腫瘍細胞を摂取したマウスを次のように処置した:(1)塩水のみ(HBSS);(2)異種抗原をコードしていないL.monocytogenesΔActAΔinlB(陰性対照);(3)gp70腫瘍抗原(メソセリンとは異なる抗原−−陽性対照)に由来するAH1−A5ペプチドをコードするL.monocytogenesΔActAΔinlB;および(4)−(7)種々のメソセリンコンストラクトをコードするListeriaΔActAΔinlB。AH1−A5ペプチドはgp70腫瘍抗原に由来する。この実験では,AH1−A5を陽性対照として用いる(例えば,Brockstedt,et al.(2004)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 101:13832−13837;Slansky,et al.(2000)Immunity 13:529−538を参照)。
図14は,4種のメソセリン発現Listeriaコンストラクトが腫瘍転移を排除するのに同等の効果を有することを示す。
図15は,種々のメソセリン発現Listeriaが肺腫瘍を減少させるのに有効であることを示す。ここでは,3つの異なる用量の各メソセリン発現Listeriaを試験した。hMeso6は,肺転移を阻止するのに,例えばhMeso2またはhMeso4より有効である(図15)。
図16は,種々のリステリアワクチンを用いた,腫瘍に対する生存を示す。陰性対照処置(HBSS;親Listeria)の場合には,22日を超えて生存したマウスはなかった。陽性対照Listeriaは,gp70に由来する抗原を発現するものであった。抗原(AH1−A5)はCT26細胞からの免疫優勢抗原に由来するものであった(Slansky,et al.(2000)Immunity 13:529−538)。陽性対照ワクチンで処置したマウスは60日までまたはこれを超えて生存した(図16)。
図17は,分泌されたメソセリン(上のブロット)および総発現メソセリン(下のブロット)を検出するためのゲルおよびウエスタンブロット分析を示す。示される分泌配列および抗原をコードするポリヌクレオチドを含むよう遺伝子工学操作されたL.monocytogenesΔActAΔinlBを培養し,総メソセリンまたは分泌メソセリンを測定した。分泌配列は,示されるように,BaPAまたはBsphoDであった。抗原は,示されるように,全長(FL)ヒトメソセリンまたは分泌配列およびGPIアンカーを欠失したヒトメソセリン(hMesoΔSSΔGPI)であった。その結果,総発現はBsphoD(レーン4−5;下のゲル)の方がBaPA(レーン2−3;下のゲル)より幾分高かった。この結果はまた,少なくともBsphoD含有コンストラクトについては,分泌はhMeso(ΔSSΔGPI)(レーン4−5;上のゲル)の方が全長hMeso(レーン8−9;上のゲル)より高いことを示した。
図18は,hMeso1,hMeso2,hMeso3,およびhMeso4を用いたワクチン接種に対するメソセリン特異的免疫応答の比較である。hMeso1およびhMeso2を並べて比較すると,構成的に活性なPrfA(prfA*)をコードする核酸を含むListeriaコンストラクトは,その核酸を含まないListeriaコンストラクトと比較して,免疫応答が増加することが明らかである。hMeso1とhMeso4とを並べて比較すると,ゲノムインテグレーションがtRNAArg座における場合(hMeso1)の免疫応答と比較して,inlB座におけるゲノムインテグレーション(hMeso4)の場合に免疫応答が増加することが明らかである。hMeso3およびhMeso4に対する免疫応答の比較から,ActAプロモーターを用いた場合の免疫応答と比較して,hlyプロモーターを用いることにより免疫応答を増強させることができることが示唆される。Elispot分析を用いて,免疫応答を評価した。elispotアッセイ用の脾臓細胞(メソセリンペプチドのプールによる脾臓細胞の刺激ありまたはなし),ここでelispotアッセイはIFNガンマの発現を測定する。
図18のゲルは,メソセリンの総発現またはメソセリンの分泌に対して反応するウエスタンブロットを示す。hMeso2は最も高いレベルの分泌を生じ,このことは,分泌を増加させるために以下の組み合わせが有用であることを示す:(1)prfA*核酸;(2)tRNA Arg座におけるインテグレーション;(3)hlyプロモーター;および(4)BaPa分泌配列。この場合にも,prfA*核酸の有用性が示されている。
図19は,hMeso12およびhMeso1に対する免疫応答の比較である。メソセリン特異的免疫応答は,生データ(elispotアッセイ),および2x105個の脾臓細胞あたりのスポット形成脾臓細胞の数を示すヒストグラムにより示される。これらの結果は,hMesoΔSSΔGPI(hMeso12)の融合蛋白質中にras配列が存在することにより,融合蛋白質がrasを含まない場合(hMeso1)と比較して,より低い免疫応答(elispotアッセイ)およびより低い発現(ウエスタンブロット)が得られたことを示す(図19)。
マウスに2つの株(hMeso12またはhMeso1)をワクチン接種し,脾臓細胞を取り出して,elispotアッセイに用いた。ここで,アッセイ混合物は,標準的なhMesoプールのペプチドでパルスした。上述したように,hMeso1(BaPA分泌配列は野生型である)は,hMeso12(BaPA分泌配列はE30Rである)より高いメソセリン特異的免疫応答を刺激した。
図20は,hMeso1,hMeso5,hMeso19,およびhMeso20に対する免疫応答の比較である。結果は,最も高いメソセリン特異的免疫応答はhMeso1に対するものであることを示すが,hMeso5に対する検出可能なメソセリン特異的応答もある程度あった。これらの結果は,BaPA分泌配列により,p60分泌配列,またはp60分泌配列の誘導体と比較して,より高い免疫応答が得られたことを示す。ゲルは,p60分泌配列がメソセリンの分泌を支持することを示す。hMeso5またはhMeso20のレーンを参照(図20)。
図21は,hMeso11,hMeso6,hMeso10,およびhMeso18に対する免疫応答の比較である。これらのワクチンのそれぞれについてメソセリン特異的免疫応答が生じたが,最も高い応答はhMeso10およびhMeso18により引き起こされた。hMeso6とhMeso10とを比較すると,ras(hMeso10)がメソセリン特異的免疫応答を増強しうることがわかる。ここでは,両方のListeria株ActA分泌配列を用い,ActAプロモーターを用い,ActA座のインテグレーションを用いた。hMeso18に対する高い免疫応答は,ActA(A30R)分泌配列の使用によるものでありうる。本発明は,ActA(A30R)をコードし,異種抗原,例えば,メソセリン抗原等の腫瘍に由来する抗原,または感染性因子に由来する抗原をコードする第2の核酸と,動作可能なようにかつインフレームで連結されている第1の核酸を含むポリヌクレオチドを含有するListeriaを提供する。ゲルは,hMeso18Listeria株が,hMeso10およびhMeso6による分泌と比較して比較的低い量のメソセリンを分泌したことを示す(図21)。
図22は,hMeso1,hMeso14,hMeso15,およびhMeso22に対する免疫応答の比較である。hMeso1,hMeso14,およびhMeso22に対するメソセリン特異的免疫応答は同等であったが,hMeso15に対する応答はより高かった。これらの4つのワクチン株のそれぞれの分泌配列(SS)は異なる。hMeso1の分泌配列(SS)はBaPAであり;hMeso14(LLO62);hMeso15(LLOopt62);hMeso22(LLO441)である。
図23は,健康なヒトボランティアにおける,リステリオリシン(LLO)およびメソセリンに対する免疫応答を示す。試験した3名すべての被験者において,LLOのエピトープおよびメソセリンに対する免疫応答が認められた。
図24は,BHI肉汁培地およびJ774マクロファージにおけるhMeso6またはhMeso5によるヒトメソセリンの発現を示し,ここで,発現はゲル分離およびウエスタンブロット法による検出により評価した。結果は,肉汁培地中でhMeso6による比較的低い発現(および肉汁培地中でhMeso5による高い発現),および哺乳動物細胞の内部においてhMeso6による比較的高い発現(および哺乳動物細胞の内部においてhMeso5による低い発現)を示す。このグラフは,hMeso6でワクチン接種した後の比較的高い免疫応答(meso特異的応答;elispotアッセイ)およびhMeso5でワクチン接種した後の低い免疫応答(図24)を示す。
図25はメソセリン特異的免疫応答を示す。ここでは,マウスは,示されるように,p60,BaPA,LLO441,ActA−N100をコードする第1の核酸,およびhMesoをコードする第2の核酸を含むポリヌクレオチドを含むListeriaでワクチン接種した。インテグレーションは,示されるように,リステリアのゲノムのtRNAArg座,ActA座,またはinlB座で生じた。
図26は,抗メソセリン抗体を用いるウエスタンブロットにより検出した,J774マクロファージからのメソセリンのインビボ発現を示す。J744マクロファージをhMeso6またはhMeso26で感染させた場合も同様のインビボ発現が生じた。
図26ならびに図27は,種々の遺伝子工学操作されたListeriaを用いるワクチン接種後にメソセリン特異的に付与された抗体は,hMeso26株を用いた場合,試験した他の株より高かったことを示す。
図28(肺の写真),29(肺データのヒストグラム),および30(マウス生存)は,hMeso6およびhMeso26を投与することにより肺腫瘍の治療が成功したことを示す。マウスを,陰性対照(HBSS);陽性対照(AH1−A5を発現するListeria);または示された数のhMeso6またはhMeso26で処置した。腫瘍はCT26細胞を注入することにより誘導した。結果は,hMeso6およびhMeso26の両方とも腫瘍転移を減少させるのに有効であることを示し,hMeso26はhMeso6より有効であった(図30)。
図31は発現,およびリステリアのゲノム中の異なる点にインテグレートされた発現カセットを含むよう遺伝子工学操作された種々のListeria株を用いたワクチン接種に対する免疫応答を比較したものである。対照細菌(L.monocytogenesΔActAΔinlB)は発現カセットを含まず,hMeso26は1つのインテグレートした発現カセットのみを含む。hMeso40,hMeso41,hMeso42,およびhMeso43の株は,それぞれ2つの異なる発現カセットを含み(ゲノム中の2つの異なる点にインテグレートされている),これらのListeria株からの発現およびこれらのListeria株に対する免疫応答を示す(図31)。
図32は,全長ヒトメソセリンをコードし,tRNAArg座にインテグレートされている発現カセットを有する,(1)hMeso6;(2)hMeso26;または(3)L.monocytogenesΔActAΔinlB(3つの同一のコンストラクト)で感染させた後の,メソセリンのインビボ発現,すなわち,J744マクロファージ中でのインビボの発現を示す。3つの同一のコンストラクト,または同胞種は,1−1,7−1,および8−1のラベルがつけられている。
図33は,J774ネズミマクロファージ中のhMeso6,hMeso26,およびhMeso38によるメソセリンのインビボ発現を示す(ゲルおよびウエスタンブロット)。対照細菌はL.monocytogenesΔActAΔinlBであった。また,メソセリン特異的免疫応答(elispotアッセイ)も示される。この結果は,hMeso6,hMeso26,およびhMeso38がマクロファージ中に位置する場合,同程度のメソセリンが発現されたこと,およびhMeso26およびhMeso38に対して同程度の免疫応答が得られたことを示す。
図34は,hMeso26またはhMeso38を示された用量で単回注入した7日後に生成したメソセリン特異的免疫応答を示す。用量応答曲線は100万個の細菌から1000万個の細菌への顕著な増加を示す。2つの株について見いだされる用量応答曲線は互いに類似する(図34)。本発明は,hMeso26;hMeso38;hMeso26および/またはhMeso38を含むワクチン;hMeso26および/またはhMeso38を哺乳動物被験体に投与する方法;hMeso26および/またはhMeso38を投与することを含む,癌または腫瘍に対するメソセリン特異的免疫応答を刺激する方法;hMeso26および/またはhMeso28を投与することを含む,癌または腫瘍に対する生存を増加する方法等を提供する(図34)。
図35Aおよび35BはhMeso26およびhMeso38についての物語(narrative)の続きであり,固定した肺の写真を示す。t=0日に腫瘍細胞を注射した。T=3日にListeriaワクチンを注射した(i.v.)。t=19日に肺を採取し,肺の写真(図35A,B)により示される転移の結果をヒストグラムにより定量した。示される数の細菌でマウスを評定した結果,両方のリステリア株,すなわちhMeso26およびhMeso38について同様の応答が示された。
図36もまた,Listeria株hMeso26およびhMeso38についての物語の続きである。結果は,両方の株について,接種したCT26腫瘍細胞に対する生存が同様に増加したことを示す。
図37は,Listeria株hMeso26およびhMeso38に対するメソセリン特異的免疫応答をCD4+T細胞応答とCD8+T細胞応答とに分けて分析したものである。免疫応答は細胞内染色アッセイ(ICS)によりモニターした。Balb/cマウスではListeriaの両方の株を試験したが,CD−1マウスではhMeso26Listeria株のみを試験した。結果は,CD4+T細胞応答またはCD8+T細胞応答である免疫応答の比率が,マウスの異なる株で異なりうることを示す。
図38は,hMeso38が腫瘍に対する生存を増加させることを示し,CD4+,CD8+である細胞,およびNK細胞による生存への寄与を分析したものである。CD4+細胞,CD8+細胞,またはNK細胞の1つを枯渇させた抗体でマウスを処理した。抗CD8抗体で処理すると,hMeso38媒介性の生存の増加はわずかしか低下しなかった。抗NK細胞抗体で処理すると,hMeso38媒介性のせ生存の増加は中程度に低下した。抗CD4抗体で処理すると,hMeso38媒介性の生存の増加は大きく低下した(図38)。マウス細胞の抗体媒介性枯渇は,抗体をt=マイナス8日,マイナス4日,およびマイナス1日に投与することにより行った。t=0日において,マウスに腫瘍細胞を注入した(i.v.)。t=3日において,マウスにListeriaワクチンを注入した(i.v.)。毎週の抗体ブーストを投与して,マウス細胞の枯渇を誘発した。図39は,同様の実験を示すが,ここでは,抗体のみを投与するか,hMeso38のみを投与するか,またはhMeso38と示された抗体の両方を投与した。
上述のデータは,本発明をヒトメソセリンをコードする核酸を含むL.monocytogenesΔActAΔinlBを含む態様に限定することを意図するものではない。本発明は,別の減弱化リステリアワクチンプラットフォーム,例えば,KBMAL.monocytogenes,L.monocytogenesΔinlB;L.monocytogenesΔActA;L.monocytogenesΔhly;KBMAL.monocytogenesΔinlB;KBMAL.monocytogenesΔActA;KBMAL.monocytogenesΔActAΔinlB;KBMAL.monocytogenesΔhlyを提供する。さらに,ヒトメソセリン以外の,またはこれに加えて抗原をコードするコンストラクトも提供される。
実施例VIII.ファージインテグラーゼ,ファージ付着部位(attPP’),および細菌付着部位(attBB’)をコードする核酸
ポリヌクレオチド中への第1の核酸の部位特異的インテグレーションは,ファージインテグラーゼ,第1の核酸中に存在するattPP’部位,およびポリヌクレオチド中に存在する対応するかまたは適合するattBB’部位により媒介することができる。本発明は,第1の核酸のポリヌクレオチド中へのインテグレーションを媒介するのに有用な,ファージインテグラーゼ,attPP’部位,およびattBB’部位をコードする多数の核酸を提供し,ここで,ポリヌクレオチドはプラスミドであっても細菌のゲノムであってもよく,そしていくつかの非限定的例を提供する。
図40,図41,図42,図43,および図44は,本発明のファージインテグラーゼのいくつかのアミノ酸配列を開示する。包含されるものは,これらのファージインテグラーゼをコードするポリヌクレオチド,ストリンジェントな条件下でこれらのポリヌクレオチドにハイブリダイズする核酸であり,ここで,核酸は,機能的ファージインテグラーゼをコードする。また包含されるものは,1対のPCRプライマーによりひとまとめにされる他のポリヌクレオチドであり,ここで,1対のPCRプライマーは,本発明のファージインテグラーゼをコードするポリヌクレオチドの2つの位置に正確に対応する。
以下のファージインテグラーゼをコードする核酸,ファージインテグラーゼポリペプチド,関連するファージ付着部位(attPP’)をコードする核酸および対応する細菌付着部位(attBB’)をコードする核酸が提供される。本発明は,以下のインテグラーゼを包含する:(1)L.innocua 0071インテグラーゼ;(2)L.innocua 1231インテグラーゼ;(3)L.innocua 1765インテグラーゼ;(4)L.innocua 2610インテグラーゼ;および(5)L.monocytogenes f6854_2703インテグラーゼ。
インテグラーゼ,attPP’部位,およびattBB’部位をコードする核酸の同定は,以下の多段階法にしたがって行った。最初に候補核酸配列を取得し,例えばウエブページncbi.nlm.nih.govの蛋白質またはヌクレオチドBLAST特性を用いて,およびウエブページtigr.org.の完成した微生物ゲノム特性を用いて,相同性を識別することができる。
工程1.新規ファージインテグラーゼ配列は以下のようにして同定した。既知のファージインテグラーゼの核酸を用いて,リステリアのゲノム中で類似の配列を検索した。ここで,リステリアのゲノムはプロファージを有する。研究のこの段階で用いられた既知のファージインテグラーは,PSAインテグラーゼおよびU153インテグラーゼをコードするものであった。
工程2.新規ファージインテグラーゼをコードする核酸を同定した後,インテグラーゼをコードする核酸の3’側のDNAを,付着部位の出現について調べた。付着部位は,典型的には,ファージ付着部位と細菌付着部位(attPB’)とのハイブリッドの形をとる。ファージはそれ自身をリステリアのゲノム中にインテグレートしているため,付着部位はこのハイブリッドの形をとる。
工程3.リステリアのゲノムの推定attPB’部位を含む領域を,別のリステリア株またはリステリア種の対応する領域と比較した。この別のリステリア株または種は,インテグレートしたファージを含まないと予測される。交差点(attPB’中のファージ配列と細菌配列との間の交差点)な不連続の形をとる。交差点は,オープンリーディングフレーム中に生ずる場合も遺伝子間領域中に生ずる場合もある。
工程4.インテグラーゼ遺伝子のすぐ下流(そのすぐ3’末端側)かつ交差点の上流に存在するヌクレオチドの配列は,ファージ由来配列であると識別され,ファージ付着部位の“一番目の半分”を構成する。
工程5.ファージ付着部位の“2番目の半分”は,インテグラーゼ遺伝子の上流(5’側)に存在する核酸配列を調べて,インテグレートしたファージを含まない(目的とするゲノム領域中にインテグレートしたファージを有しない)と予測されるリステリア株または種の対応する領域と比較し,不連続の領域を識別することにより同定することができる。ファージ付着部位の最初の半分とファージ付着部位の2番目の半分との組み合わせがattPP’である。
工程6.ファージ付着部位および細菌付着部位は,典型的には,例えば,3から10,20,30,またはそれ以上のヌクレオチドで同一である領域を含む。同一の領域は,ファージ付着部位および細菌付着部位の一般的な位置を見いだすことを助けることができる。
工程7.目的とするリステリア種がL.monocytogenes以外の種,例えばL.innocuaである場合には,L.innocuaゲノム中の同定された細菌付着部位をコンピュータプローブとして用いて,相同の配列についてL.monocytogenesゲノムを探索することができる。L.monocytogenesゲノムのこの探索の結果,プローブの結果が細菌付着部位(attBB’)であろう。
工程8.同一の領域が比較的長い,例えば40−50ヌクレオチドである場合には,この同一の領域は全ファージ付着部位(attPP’)および全細菌付着部位(attBB’)を構成することができる。
ほとんどの部位特異的インテグラーゼは,チロシンリコンビナーゼファミリーまたはセリンリコンビナーゼファミリーのものである。約100種のファージによりコードされるインテグラーゼ遺伝子が同定されている。これらの遺伝子は,ファージゲノムによりコードされており,ファージゲノム中で,および/または,ファージが細菌のゲノム中にインテグレーションした後に細菌のゲノム中で見いだすことができる。
セリンリコンビナーゼはN末端に触媒ドメインを有しており,これは,Arg−8,Ser−10,およびArg−68を含む多数の不変の残基を含む。N末端触媒ドメインの後には約220アミノ酸の領域があり,これは少なくとも10個の保存残基(3個のシステインを含む)を含む。この領域の後に非保存残基の約125アミノ酸,次にLeu,Ile,Val,および/またはMetが豊富な30−アミノ酸の領域,および最後に4−200アミノ酸の長さのC末端テイルがある(例えば,Smith and Thorpe(2002)Mol.Microbiol.44:299−307;Nunes−Darby,et al.(1998)Nucleic Acids Res.26:391−406;Esposito and Scocca(1997)Nucleic Acids Res.25:3605−3614を参照)。
チロシンリコンビナーゼファミリーのファージインテグラーゼは,保存されたR−H−R−Yモチーフにより識別することができる。R−H−R−Yモチーフはインテグラーゼファミリーのリコンビナーゼの顕著な特徴である。ヒスチジン(H)は,アルギニン,リジン,アスパラギン,またはチロシンで置き換えられていてもよい。例えば,ファージラムダインテグラーゼにおいては,R−H−R−Yモチーフのアミノ酸がアミノ酸R212,H308,R311,およびY342に存在する(例えば,GenBank Acc.No.P03700を参照)(Nunes−Duby,et al.,上掲)。ファージインテグラーゼはさらに,BoxI(例えば,ファージラムダインテグラーゼのA202−G225を参照),BoxII(例えば,ファージラムダインテグラーゼのT306−D344を参照),およびBoxIとBoxIIの前または間に存在するある種のモチーフにより識別される。BoxIIはコンセンサス配列LLGHを含むことができ,ここで,グリシン(G)はA,S,またはTで置き換えられていてもよい(配列番号137)(Nunes−Duby,et al.,上掲)。BoxIモチーフおよびBoxIIモチーフに加えて,原核生物インテグラーゼ,例えばファージインテグラーゼ中には保存配列の3つの“パッチ”がある。パッチIはBoxIの上流にあり,コンセンサス配列LT−EEV−−LL(配列番号88)を有する。ファージラムダインテグラーゼにおいては,パッチIは配列LTADEYLKIY(配列番号87)(GenBank Acc.No.P03700のアミノ酸180−189)を有する。パッチIIは両方をセリン,トレオニン,グリシンまたはメチオニンで挟まれたリジン(ファージラムダインテグラーゼのK235)である。ファージラムダインテグラーゼにおいては,パッチIIはSKTとして生じ,CreリコンビナーゼにおいてはパッチIIはTKTとして生じ,XerDリコンビナーゼにおいてはGKGとして生ずる。パッチIIIは,BoxIとBoxIIとの間に存在し,これは[D,E]−[F,Y,W,V,L,I,A]3-6[S,T](配列番号89,138,139,140)である。ファージラムダインテグラーゼにおいては,パッチIIIはアミノ酸269−274に生ずる(Nunes−Duby,et al.,上掲)。確立されたファージインテグラーゼ配列との比較のために候補ファージインテグラーゼ配列をクエリー配列として使用する場合には,BoxIおよびBoxIIをアラインメントさせるためにギャップおよび伸張を導入することが有用であろう。
本発明のファージインテグラーゼには保存R−H−R−Yモチーフ(表16)が存在する。この位置は手動検査により決定した。EspositoおよびScoccaは,BoxI(別名BoxA)およびBoxII(別名BoxB)中に追加の保存配列を提供している(Esposito and Scocca(1997)Nucleic Acids Res.25:3605−3614)。EspositoおよびScoccaは,アルギニン(R−H−R−YモチーフのBoxI(BoxA)中)は次の前後関係で存在し:TGLXTEL(配列番号91),ヒスチジンおよび2番目のアルギニン(R−H−R−YモチーフのBoxII(BoxB)中)は次の前後関係で存在する:XLHAXATXLXXXG(配列番号90)ことを開示する。R−H−R−Yモチーフのヒスチジン(H)および2番目のアルギニン(R)は太字で下線で示される。これらの2つの前後関係に対応する配列は,L.innocua 0071のBoxIおよびBoxII中に手動検査により容易に見いだすことができる。EspositoおよびScoccaは,R−H−R−Yモチーフのチロシン(Y)をBoxCとして識別されるモチーフ中に配置し,ここで,EspositoおよびScoocaのBoxCは次のとおりである:VXXXLGHXXXXXTXXXH(配列番号92)。R−H−R−YモチーフのYは太字および下線で示される。L.innocua 0071インテグラーゼ配列を調べると,本発明のL.innocua 0071インテグラーゼにBoxCコンセンサス配列が存在することが示された。
調べたところ,EspositoおよびScoccaのBoxBおよびBoxCが本発明のL.innocua 1765インテグラーゼに存在することがわかった。さらに,調べたところ,EspositoおよびScoccaのBoxAが本発明のL.innocua 2601インテグラーゼに存在することがわかった。さらに,L.monocytogenes f6854_2703インテグラーゼ配列を調べたところ,BoxA,B,およびCが存在することが示された。これらのことを合わせると,Nunes−Dubyら(上掲)およびEsposito and Scocca(上掲)のコンセンサス配列から,同定された配列がファージインテグラーゼであることが確認された。PSAファージインテグラーゼ配列を調べたところ,EspositoおよびScoccaのBoxA,B,およびCと類似するモチーフが明らかとなった。
本発明のL.innocua 1231インテグラーゼは,セリンリコンビナーゼとして識別することができる。YangおよびSteitzは,セリンリコンビナーゼファミリーの多数の不変モチーフ及び保存的に置換されたモチーフを開示している(Yang and Steitz(1995)Cell 82:193−207)。YangおよびSteitzのYxRVSTxxQ(配列番号93)モチーフはL.innocua1231インテグラーゼに存在する。また,YangおよびSteitzのVLVxxLDRLxR(配列番号141)モチーフもL.innocua 1231インテグラーゼに見いだすことができる。さらに,YangおよびSteitzのVAQAERxxxxERxxxG(配列番号94)モチーフが本発明のL.innocua 1231インテグラーゼに見いだされる。
本発明のファージ付着部位(attPP’)または細菌付着部位(attBB’)は,部位特異的組換え,相同組換え,制限部位の利用の方法により,合成有機化学法により,または他の方法により,ポリヌクレオチド中に移植することができる。特に,相同組換えを用いる場合には,attBB’部位を病原性遺伝子中に移植することができ,ここで,インテグレーションの結果,単純な挿入が生ずるか,あるいは,病原性遺伝子の対応する領域の欠失を伴う挿入が生ずる。
すなわち,本発明は,プラスミド中にファージ付着部位(attPP’)を移植する方法を提供する。細菌付着部位(attBB’)をプラスミド中に移植する方法,ならびに,その後プラスミドを用いてattBB’を細菌のゲノム中に移すことができる下流の方法が提供される。1つの観点においては,プラスミドは,attPP’部位をコードする第1の核酸および異種抗原をコードする第2の核酸を含む。この場合,本発明は,標的ポリヌクレオチド中に存在するattBB’部位中に第2の核酸を取り込ませる方法を企図しており,ここで,標的ポリヌクレオチドは細菌のゲノムであってもよい。
部位特異的組換え,相同組換え,または制限部位を用いる遺伝子操作の標的ポリヌクレオチドは,病原性遺伝子に限られず,限定されないが,任意のポリヌクレオチド,プラスミド,エピソーム,染色体外エレメント,細菌のゲノム,リステリアのゲノム,Bacillus anthracisのゲノムまたはFrancisella tularensisのゲノムを包含する。
本発明は,ファージインテグラーゼ,attPP’部位,またはattBB’部位をコードする核酸を包含し,ここで,核酸は,ストリンジェントな条件下で,本発明の一部である核酸の1つ,すなわち,ファージインテグラーゼ,attPP’部位,またはattBB部位をコードする核酸の1つにハイブリダイズすることができ,ここで,イブリダイズするポリヌクレオチドは,機能的ファージインテグラーゼ,attPP’部位,またはattBB’部位をコードすることができる。
ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)に由来する核酸も包含され,ここで,PCRプライマー対は,本明細書に開示される,ファージインテグラーゼ,attPP’部位,またはattBB部位をコードする本発明の核酸の1つの機能領域と正確にマッチし,これらをひとまとめにする。PCR反応は,インシリコで行うことができる。本発明は,PCR反応に由来する核酸を包含し,ここで,核酸は,機能的ファージインテグラーゼ,attPP’部位,またはattBB’部位をコードする。PCRプライマーは,本明細書に記載されるファージインテグラーゼ,attPP’部位,またはattBB’部位をコードする全核酸をひとまとめにするよう設計することができ,または,より短い,機能的に活性な,核酸の一部をひとまとめにするよう設計してもよい。
実施例IX.実施例XおよびXIにおいて用いる試薬および方法
あるいは,組換えL.monocytogenes(Lm)株における異種抗原は,ActAN100−PSCA融合蛋白質のカルボキシル末端にインフレームで位置する8アミノ酸のSIINFEKL(配列番号142)ペプチド(SL8およびオバルブミン257-264としても知られる)をコードするヌクレオチド配列を含むよう構築してもよい。SL8エピトープ等の組成物は,組換えL.monocytogenesワクチン株が抗原提示細胞により取り込まれることができ,次にインビトロ抗原提示アッセイを用いて,MHCクラスI経路を介して抗原を提示するようプログラムされていることを示すための代理物として働く。
この提示アッセイは,クローニングしたC57BL/6由来樹状細胞株DC2.4をB3ZT細胞ハイブリドーマ細胞株と一緒に用いて実施することができる。DC2.4株は,骨髄由来DCから生成し,次にオンコジンmycおよびrafでトランスフォームした。DC2.4細胞は,外的に加えられた抗原をMHCクラスIおよびクラスII経路の両方で提示することが先に示されている。B3Z細胞とともにインキュベーションした後に,DC2.4細胞によるクラスI分子上へのペプチドの提示,および続く組換えL.monocytogenesの食作用を測定した。B3Zは,ネズミKbクラスI分子上に提示されたSL8エピトープに特異的なlacZ誘導性CD8+T−細胞ハイブリドーマである。SL8のB3Z細胞に対するクラスI拘束性提示により,B3Zによるベータ−ガラクトシダーゼ合成が誘導される。産生されたベータ−ガラクトシダーゼの量は,発色性基質であるCPRGの加水分解により測定することができ,これは抗原提示細胞の表面に提示されたSL8/Kb複合体の量を示す。すなわち,インビトロ抗原提示アッセイは,いずれかのあらかじめ決定されたActAN100−異種抗原融合蛋白質を利用した組換えL.monocytogenes株が感染宿主細胞中で抗原融合蛋白質を発現し分泌し,適切なプロセシングおよびMHC分子上での提示,および抗原特異的Tリンパ球の刺激につなげる能力の直接の尺度である(Dubensky,et al.,Pat.Appl.Publ.No.US 2004/0228877)。
あるいは,いずれかの選択されたActAN100−異種抗原組成物を利用した組換えL.monocytogenes株が感染宿主細胞中で抗原融合蛋白質を発現し分泌する能力は,組換えL.monocytogenesに感染した宿主細胞の溶解物を,ActAN100のN末端領域融合パートナーに特異的な抗体を用いてウエスタンブロット分析することにより測定することができる。この実施例で用いた抗ActA抗体は,ActAの成熟N末端18アミノ酸に対応する合成ペプチド(ATDSEDSSLNTDEWEEEK(配列番号143))に対して生じさせたウサギポリクローナル抗体であった(Mourrain,et al.(1997)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94:10034−10039)。
下記の溶解バッファを用いて,哺乳動物宿主細胞中で発現され,例えば哺乳動物宿主細胞の細胞質に分泌された,L.monocytogenesによりコードされる蛋白質を抽出した。溶解バッファは総容量50mlで調製し,2.5mlの1M TrisHCl,pH6.8;10mlの10%ドデシル硫酸ナトリウム;5mlのグリセロール;0.1gのブロモフェノールブルー;および5mlの1Mジチオスレイトールを含むものであった。抽出は100℃で5分間加熱することにより行った。
組換えL.monocytogenes株をワクチン接種したマウスにおける免疫応答は,次のようにして評価した。Elispotアッセイを用いて,L.monocytogenesワクチンコンストラクトを接種したマウスで生成した免疫応答を評価した。簡単には,Balb/cマウスに示されるL.monocytogenes株(5x106cfu)を接種した。1週間後,脾臓を摘出し,単離した脾臓細胞(2x105個の脾臓細胞)を示されるペプチドとともにまたはペプチドなしで一晩インキュベーションした。一晩のインキュベーションは,固定化した抗インターフェロン−γ抗体で被覆したウエルで行った。固定化した抗体は,分泌されたIFN−γを捕捉するよう作用し,したがって,続いて分泌されたIFN−γを測定し,ワクチンに対する免疫応答を評価することを可能とする。全体図を見るために,マウスにおいて生成した免疫応答を,インビトロ脾臓細胞IFN−γ発現アッセイにおいて可視化した。図48においては,ペプチドプールはヒトPSCAのアミノ酸配列の全体にわたっている。図50においては,加えたペプチドは,PSCAプール,メソセリンプール,またはリステリア蛋白質p60のエピトープに対応する単一のペプチドのいずれかであった。p60ペプチドはp60217-225(KYGVSVQDI(配列番号144))であった。
Elispotアッセイにおいては,PSCAペプチドプールは,28種のペプチドのプールであり,ここで,28のペプチドはヒトPSCAの全長にわたる。各ペプチドは15−merであり,隣接するペプチドは互いに11アミノ酸で重複している。各ペプチドの濃度は1μg/mlであった。
メソセリンペプチドプールは,ヒトメソセリンの全配列にわたる153種の異なるペプチドのプールであり,ここで,隣接するペプチドは11アミノ酸で重複している。各ペプチドの濃度は1μg/mlであった。各ペプチドは15−merであった。
実施例X.前立腺幹細胞抗原(PSCA)をコードする組換えL.monocytogenes株の構築および免疫原性
ActAN100−前立腺幹細胞抗原(PSCA)に基づく融合蛋白質をコードする発現カセットを含む組換えL.monocytogenesの構築および免疫原性は,本発明に記載される組成物および方法の用途のさらに別の非限定的例である。この実施例は,感染した哺乳動物宿主細胞における,抗原に特異的な細胞性免疫応答につながる,組換えListeriaからの異種抗原の発現および分泌を示す。
前立腺幹細胞抗原(PSCA)は,ヒト癌に関連する細胞表面抗原である。多数のPSCA配列およびPSCA由来配列が下記に示される。開示されるものは以下のとおりである。ヒトPSCAのアミノ酸配列;コドン最適化PSCAの核酸配列(Listeria monocytogenesにおける発現について最適化されたコドン)であり,ここで,PSCAはそのシグナル配列およびGPI−アンカー配列を欠失している;このコドン最適化核酸配列によりコードされるアミノ酸配列;および標準的な免疫原性ペプチド(SIINFEKL(配列番号:142))を含むよう改変されているActAN100−ヒトPSCA融合蛋白質のアミノ酸配列。GPI−アンカー配列は,PSCAのC末端に存在するグリコシルホスファチジルイノシトール(GPI)による翻訳後修飾用のアミノ酸の配列を表す。
ヒトPSCAアミノ酸配列(SS&GPIは斜体(下線)で示す):
MKAVLLALLMAGLALQPGTALLCYSCKAQVSNEDCLQVENCTQLGEQCWTARIRAVGLLTVISKGCSLNCVDDSQDYYVGKKNITCCDTDLCNASGAHALQPAAAILALLPALGLLLWGPGQL-(配列番号:145)
コドン最適化PSCA,BamHI−SpeIデルタSS,デルタGPI(アミノ酸18−101):
ggatccGGTACAGCACTTTTATGTTATTCCTGTAAAGCACAAGTATCAAATGAAGACTGTTTACAAGTAGAAAATTGTACACAATTGGGAGAACAATGTTGGACTGCGAGAATTCGAGCCGTAGGTTTATTAACTGTAATTAGTAAAGGATGTTCGTTAAACTGTGTAGATGACTCACAAGATTATTACGTTGGCAAAAAAAATATTACATGCTGTGACACTGATTTATGCAATGCAAGTGGCGCTCACGCTCTTCAAactagt(配列番号:146)
コドン最適化PSCA−BamHI−SpeIデルタSS,デルタGPIの翻訳(GSおよびTSはそれぞれBamHIおよびSpeI制限部位である):
GSGTALLCYSCKAQVSNEDCLQVENCTQLGEQCWTARIRAVGLLTVISKGCSLNCVDDSQDYYVGKKNITCCDTDLCNASGAHALQTS(配列番号:147)
ActAN100-hPSCA 18-101-SIINFEKL (核酸配列に基づく推定配列,最初のアミノ酸はバリンである)(PSCA配列は下線で示す):
VGLNRFMRAMMVVFITANCITINPDIIFAATDSEDSSLNTDEWEEEKTEEQPSEVNTGPRYETAREVSSRDIEELEKSNKVKNTNKADLIAMLKAKAEKGGSGTALLCYSCKAQVSNEDCLQVENCTQLGEQCWTARIRAVGLLTVISKGCSLNCVDDSQDYYVGKKNITCCDTDLCNASGAHALQTSQLADLVLAKVLQLESIINFEKLADLVA(配列番号:148)
ActAN100-hPSCA 18-101-SIINFEKL (最初のアミノ酸はメチオニンである,最初のアミノ酸がアミノ末端アミノ酸である場合にListeria monocytogenesで発現される実際の配列,PSCA配列は下線で示す):
MGLNRFMRAMMVVFITANCITINPDIIFAATDSEDSSLNTDEWEEEKTEEQPSEVNTGPRYETAREVSSRDIEELEKSNKVKNTNKADLIAMLKAKAEKGGSGTALLCYSCKAQVSNEDCLQVENCTQLGEQCWTARIRAVGLLTVISKGCSLNCVDDSQDYYVGKKNITCCDTDLCNASGAHALQTSQLADLVLAKVLQLESIINFEKLADLVA (配列番号:149)
図45はベクター,pINT−ActAN100−BamHI−SpeI−MfeI−SIINFEKLプラスミドDNAの概略図を示す。このベクターは,attPP’部位を含み,これは,対応するattBB’部位を含む核酸への部位特異的インテグレーションを媒介する。ベクターはまた,actAプロモーター,actA−N100,多数の制限部位を含むクローニング部位,およびSIINFEKL(配列番号142)配列を含む。ベクターはまた,抗生物質耐性遺伝子(ErmCおよびCAT)をコードしており,これらはloxP部位により挟まれており,ここで,loxP部位はCre−リコンビナーゼにより触媒される抗生物質耐性遺伝子の排除を容易にする。例えば,ベクターが細菌のゲノム中にインテグレートされた後,および首尾よくインテグレーションした細菌を単離した後にこれらの遺伝子を排除することは有用である。
図46は,PSCA分子コンストラクトの概略図をKyte−Doolittleと重ねて表示したものである。図表は以下のドメインを含む:actAシグナル配列(actASS);actA−N100;PSCAシグナル配列;PSCA;PSCA GPIアンカー領域,およびSIINFEKL(配列番号142,“SL8”と略す)。図面に示されるように,“delta half SS,delta half GPI”とは,この配列の半分が欠失しているPSCASSおよびこの配列の半分が欠失しているPSCAGPIアンカーを示す。シグナル配列のアミノ酸1−9は欠失しており,一方,GPIアンカーのアミノ酸112−123は欠失している。
以下は図46における用語に関する。この図表では,ActASSおよびActA−N100は別々に識別される。ActA−N100は,その中に,ActAシグナル配列を含む。しかし,ActAシグナル配列のアミノ酸配列はコンストラクト中では重複しておらず,ActASSとActA−N100とを別々に識別しているのは便宜のためのみである。この図表においては,PSCAとの表記法は,PSCA SSがなく,PSCA GPIアンカーがない全長PSCAを意味する。すなわち,図表においてコンストラクトが“SS”および“PSCA”の両方を含むと示されている場合,コンストラクト中には1つのPSCAシグナル配列のみが存在する。
図47Aは,樹状細胞により提示されたペプチドに対するレポーターT細胞株(B3Z細胞)の応答を示す。左側の棒グラフは,組換えL.monocytogenesにコードされる異種ActA−N100−PSCA融合蛋白質が感染した宿主樹状細胞中で発現および分泌され,次に樹状細胞によりプロセシングされてMHC分子上に提示されたことを示す。図面に示されるように,種々の組換えL.monocytogenesを用いてDC2.4細胞を感染させた。感染すると,組換えL.monocytogenesはDC2.4細胞中でポリペプチドを発現し分泌した。DC2.4細胞はペプチドを提示し,ここで,提示されたペプチドはレポーターT細胞ハイブリドーマ株(B3ZT細胞ハイブリドーマ)により検出した。CRS−100はactAおよびinlB遺伝子の両方に欠失を有するL.monocytogenes株である(LmΔactAΔinlB)。CRS−100株は異種抗原を発現するよう遺伝子工学操作されていないが,これはさらに別の変異を含むようにまたは異種抗原を発現するように改変することができる。
図47Aは,B3ZT細胞アッセイの結果を示す。種々のL.monocytogenes株(2x107cfu)を100,000個のDC2.4細胞とともに37℃で1時間インキュベーションして,DC2.4細胞を感染させた。1時間のインキュベーションの後,100,000個のB3Z細胞を最終濃度0.1mg/mlのゲンタマイシンとともに加えた。最終容量は0.2ml/ウエルであった。混合物を一晩インキュベーションした後,遠心分離によりすべての細胞を回収し,細胞を溶解し,レポーターB3ZT細胞株により発現されたベータ−ガラクトシダーゼをアッセイした。結果は,工程の数,例えば,細菌による発現および分泌,およびDC2.4細胞によるSL8ペプチドのMHCクラスIとしての提示の関数であった。SL8エピトープをコードする示されたすべての組換えL.monocytogenesについて同様の結果が認められた。
ウエスタンブロット(図47B)は,組換えL.monocytogenesに感染したJ774マクロファージ細胞がコードされる異種ActA−N100−PSCA融合蛋白質を発現し分泌することを示す。ウエスタンブロットは,J774細胞を組換えL.monocytogenesで感染させた結果を示す。J774マクロファージに組換えL.monocytogenesを感染させた。図面では,それぞれの組換えL.monocytogenes株が識別される。J774細胞(1x106細胞)をL.monocytogenes(50x106cfu)で感染多重度50で感染させた。混合物を30分間インキュベーションし,洗浄し,次にゲンタマイシンを補充し,37℃で5−7時間インキュベーションした。このインキュベーションの後,発現され分泌されたActA−N100−PSCA融合蛋白質を放出させ,かつ細菌を無傷のまま残すために,溶解バッファを用いてJ774細胞を溶解した。
ウエスタンブロットは,デルタSS,デルタGPIコンストラクトが最も高い効率で発現され分泌されたことを示す(レーン6)。SSおよびGPIアンカードメインは,分泌を困難にするかもしれない疎水性の領域を含む。本発明は,SSおよびGPIドメインが欠失した抗原コンストラクトを提供する。
L.monocytogenes株BH419(actA−N100−全長PSCA−SL8)から発現されるポリペプチドの予測分子量は24kDaである。L.monocytogenesBH476(actA−N100−PSCA16−100−SL8)から発現されるポリペプチドの予測分子量は20.3kDaである。
ゲルにより示されるように,L.monocytogenes株BH476は最も高いレベルの発現および分泌を生じ,ゲルは,19kDa分子量マーカーの近傍の分子量範囲でポリペプチドの濃い染色を示した。
図48は,ActA−N100−PSCA融合蛋白質を発現する種々の組換えL.monocytogenes株でワクチン接種されたマウスにおけるワクチン誘発性PSCA特異的T細胞免疫応答を示す。
示される組換えL.monocytogenes株をBalb/cマウスに接種した。1週間後,脾臓を摘出し,単離した脾臓細胞をElispotアッセイにおいて,示されるペプチドとともにまたはペプチドなしで,一晩インキュベーションした。インキュベーションは,PSCAペプチドプールの存在下または非存在下で行った。その結果,全長PSCAをコードする組換えL.monocytogenesは,最も低い免疫応答を誘発したが,Lm−PSCA−ΔSS−ΔGPI(Lm−PSCA−16−100)は最も高い免疫応答を誘発したことが示された(図48)。これらの結果は,感染宿主細胞における組換えL.monocytogenesによるActA−N100−PSCA融合蛋白質の発現および分泌の程度は,ワクチン接種した動物における免疫原性と直接相関することを示す。この相関は,ウエスタンブロットとElispotの結果を比較することにより観察することができる。
実施例XI.ActA−N100−前立腺幹細胞抗原(PSCA)およびActA−N100−メソセリンをコードする組換え二価L.monocytogenes株の構築および免疫原性
当該技術分野においては,特定の腫瘍は腫瘍に関連するいくつかの抗原を発現すること,およびこれらの腫瘍関連抗原の2以上に対する細胞性免疫応答を誘導することにより特定の癌ワクチンの効力を増強しうることがよく知られている。本発明は,2以上の異種抗原を発現し分泌する組換えL.monocytogenesワクチン株の組成物および方法を提供し,ここで,ワクチン接種は,ワクチン接種した動物における,発現した異種抗原のそれぞれに対する細胞性免疫の誘導につながる。実施例XIは,非限定的例として,2つの異なるActAN100−異種抗原融合蛋白質をコードする組換え二価L.monocytogenes株の組成物および方法の有用性を示す。
図49Aおよび49Bは,2つの異なるヒト癌抗原,すなわちメソセリンおよびPSCAを発現し,各抗原はActA−N100融合蛋白質の形である,組換え二価(二価)L.monocytogenesワクチン株を示す。誘導されたT細胞免疫により有用性が示され,ここで,二価ワクチンでワクチン接種した動物において,それぞれの発現し分泌された抗原に対するT細胞免疫が誘導された。
図49Aの概略図は,actA−N100およびメソセリンΔSSΔGPIの第1の融合蛋白質およびactA−N100およびPSCAΔSSΔGPIの第2の融合蛋白質を示す。図表は,L.monocytogenesインターナリンB遺伝子(inlB遺伝子)を第1の融合蛋白質をコードする第1の核酸のインテグレーションの部位として同定し,L.monocytogenes tRNAArg座を第2の融合蛋白質をコードする第2の核酸のインテグレーションの部位として同定する。
ウエスタンブロット(図49B)は,感染したJ774マクロファージ細胞における,組換え二価L.monocytogenesワクチン株による,両方の融合蛋白質,すなわち,actA−N100−メソセリンΔSSΔGPIおよびactA−N100−PSCAΔSSΔGPIの発現および分泌を示す。ウエスタンブロットに示されるように,組換え二価L.monocytogenesワクチン株(Lm株BH648)は,感染したJ774マクロファージにおいてPSCAおよびメソセリンActA−N100融合蛋白質の両方を発現し分泌した。ActAN100−PSCAの発現は,actA−N100−PSCAΔSSΔGPI(レーン2)のみをコードする組換え一価L.monocytogenes株について認められたものと類似しており,一方,actAN100−メソセリンの発現は,actA−N100−メソセリンΔSSΔGPI(レーン4)のみをコードする組換え一価L.monocytogenes株について認められたものと類似していた。
図50は,ActAN100−PSCA(BH476)のみをコードする組換え一価L.monocytogenesまたはPSCAおよびメソセリンActA−N100融合蛋白質(BH648)の両方をコードする組換え二価L.monocytogenesを用いるマウスの免疫を示す。これらのコンストラクト中のPSCAおよびメソセリン配列は,デルタSSおよびデルタGPIである。
示される組換えL.monocytogenes(5x106cfu)ワクチン株でBalb/cマウスを免疫した。1週間後,脾臓を摘出し,単離した脾臓細胞をElispotアッセイにおいて,示されたペプチドとともにまたはペプチドなしで一晩インキュベーションした。
Elispotアッセイは,2つの異なるL.monocytogenesワクチン株の一方で免疫した結果を示す。Balb/cマウスを,1つのヒト癌抗原(PSCA)のみをコードする組換え一価L.monocytogenes株BH476で,または2つのヒト癌抗原(PSCAおよびメソセリン)をコードする組換え二価L.monocytogenes株BH648で免疫した。その結果,組換え一価L.monocytogenes株はPSCAに対する免疫応答を刺激したが,組換え二価L.monocytogenes株はPSCAおよびメソセリンの両方に対する免疫応答を刺激したことが示された。この結果は,ActAN100−PSCA融合蛋白質を発現する組換え一価または二価L.monocytogenes株のいずれかで免疫したマウスにより引き出されたPSCA特異的細胞性免疫の程度は同じであることを示し,したがって,任意の所望の選択された異種抗原について適用しうるように,ActA−N100−異種抗原融合蛋白質をコードする2またはそれ以上の抗原発現カセットを含む組換えL.monocytogenesワクチン株の有用性が示された。
当業者には明らかなように,本発明の目的,精神および範囲を失うことなく,特定の状況,材料,組成物,プロセス,プロセスの工程に適合するよう本発明に多くの改変および変更を加えることができる。このような改変はすべて,本発明の精神および範囲から逸脱することなく,特許請求の範囲の範囲内であることが意図される。本明細書に記載される特定の態様は,例示のためにのみ提供され,本発明は添付の特許請求の範囲,ならびにそのような特許請求の範囲の均等物の全範囲により限定されるべきであり,本発明は,本明細書において例示される特定の態様により限定されるものではない。
図1は6055bpのプラスミドであるpINTを示す。 図2は,相同組換えを媒介する7096プラスミドであるpKSV7を示す。 図3は,細菌のゲノム中へのpKSV7媒介性相同組換えの工程ないし中間体を示す。 図4は,相同アームを有する挿入物を製造する方法を示す。 図5は相同アームを有する挿入物を製造する別の方法を示す。 図6は,相同アームを有する挿入物の製造を示す。 図7は,本発明のいくつかのメソセリンコンストラクトの概要である。 図8は,種々のリステリアコンストラクトからのメソセリンの発現を示すゲルである。 図9は,多数のリステリアコンストラクトからのメソセリンの発現を示すゲルである。 図10−12は,スポット形成細胞(SFC)アッセイからのインターフェロン−ガンマ(IFN gamma)の発現を示す。 図10−12は,スポット形成細胞(SFC)アッセイからのインターフェロン−ガンマ(IFN gamma)の発現を示す。 図10−12は,スポット形成細胞(SFC)アッセイからのインターフェロン−ガンマ(IFN gamma)の発現を示す。 図13は,腫瘍担持マウスを種々の組換えL.monocytogenesの調製物で処置した後の肝臓の表面における腫瘍転移の数を示す。 図14は,腫瘍担持マウスを種々の組換えL.monocytogenesの調製物で処置した後の肝臓の表面における腫瘍転移の数を示す。 図15は,腫瘍担持マウスを組換えL.monocytogenesで処置した後の,肝臓表面上の腫瘍転移の数を示す。 図16は、種々の組換えL.monocytogenes調製物で処理した腫瘍担持マウスの腫瘍に対する生存の増加を示す。 図17は、メソセリンコンストラクトおよび種々の組換えL.monocytogenes調製物によるメソセリンの分泌を示す。 図18は、種々の組換えL.monocytogenes調製物により刺激されたメソセリンの分泌および免疫応答を示す。 図19は、種々の組換えL.monocytogenes調製物により刺激されたメソセリンの分泌および免疫応答を示す。 図20は、種々の組換えL.monocytogenes調製物により刺激されたメソセリンの発現および免疫応答を示す。 図21は、種々の組換えL.monocytogenes調製物により刺激されたメソセリンの分泌および免疫応答を示す。 図22は、種々の組換えL.monocytogenes調製物により刺激されたメソセリンの発現および免疫応答を示す。 図23は、種々の組換えListeria調製物でワクチン接種することにより刺激された免疫応答を示す。 図24は,種々の組換えL.monocytogenes調製物により刺激されたメソセリンの分泌および免疫応答を示す。 図25は、多数の組換えListeria調製物でワクチン接種した後に刺激された免疫応答を示す。 図26は,種々の組換えL.monocytogenesの調製物により刺激されたメソセリンの分泌および免疫応答を示す。 図27は,メソセリンの分泌および種々の組換えL.monocytogenes調製物により刺激された免疫応答を示す。 図28は固定した肺の写真を示す。 図29は固定した肺の写真からのデータのヒストグラムを示す。 図30は腫瘍担持マウスの生存の改良における種々の組換えListeria調製物の効力を示す。 図31はメソセリンの分泌および種々の組換えL.monocytogenes調製物により刺激された免疫応答を示す。 図32は種々の組換えListeria調製物からのメソセリン発現の比較を示す。 図33は,組換えL.monocytogenesでワクチン接種した後のメソセリン分泌および刺激された免疫応答を示す。 図34は,組換えListeriaの調製物で種々の用量でワクチン接種した後に刺激された免疫応答を示す。 図35Aは,腫瘍担持マウスを組換えL.monocytogenesの種々の調製物で処置した後の,肝臓上の腫瘍転移の数を示す。 図35Bは,腫瘍担持マウスを組換えL.monocytogenesの種々の調製物で処置した後の,肝臓上の腫瘍転移の数を示す。 図36は,組換えListeriaの種々の調製物が腫瘍担持マウスの生存を改善する有効性を示す。 図37は,組換えListeriaの種々の調製物でワクチン接種した後の免疫応答を示す。 図38は,組換えListeriaの種々の調製物でワクチン接種した後の腫瘍担持マウスの腫瘍に対する生存を示す。 図39は,組換えListeriaの種々の調製物でワクチン接種した後の腫瘍担持マウスの腫瘍に対する生存を示す。 図40は,本発明のファージインテグラーゼと別のファージインテグラーゼとのアラインメントを示す。 図41は,本発明の別のファージインテグラーゼと別のファージインテグラーゼとのアラインメントを示す。 図42は,本発明の別のファージインテグラーゼと別のファージインテグラーゼとのアラインメントを示す。 図43は,本発明のファージインテグラーゼと別のファージインテグラーゼとのアラインメントを示す。 図44は,本発明の追加のファージインテグラーゼと別のファージインテグラーゼをコードする核酸とのアラインメントを示す。 図45Aは,プラスミドpINT−ActAN100−BamHI−SpeI−MfeI−SIINFEKLを示す。 図45Bは,pINT−ActAN100−BamHI−SpeI−MfeI−SIINFEKLのクローニング領域を示す。 図46は,Kyte−Doolittle重層を有するPSCA分子コンストラクトの概略図を示す。 図47Aは,樹状細胞によるレポーター細胞株B3Zに対するペプチドの提示の結果を示す。 図47Bは,ActA−N100−PSCA融合蛋白質のJ774細胞における発現および分泌のウエスタンブロット分析である。 図48は,ActA−N100−PSCA融合蛋白質を発現する組換えListeria monocytogenesでワクチン接種後に刺激された免疫応答を示す。 図49Aは,インテグレートされたコンストラクトによりコードされる融合分子を示す。 図49Bは,1価または2価のListeria monocytogenesワクチンでJ774細胞を感染させた後のActA融合蛋白質の発現および分泌を示す。 図50は,1価または2価の組換えListeria monocytogenesワクチンでワクチン接種後に刺激された免疫応答を示す。

Claims (17)

  1. (a)actAプロモーター;および
    (b)actAプロモーターと動作可能なように連結されている核酸
    を含むポリヌクレオチドであって,ここで核酸は,
    (i)配列番号38の少なくとも最初の59アミノ酸残基を含み,配列番号38の最初の380アミノ酸より短く,ここで、配列番号38の最初のアミノ酸残基メチオニンで置換されていてもよいトランケート型ActA;および
    (ii)異種抗原
    を含む融合蛋白質をコードする,
    ことを特徴とするポリヌクレオチド。
  2. トランケート型ActAは,配列番号38のアミノ酸1−100を含み,ここで,配列番号38の最初のアミノ酸残基メチオニンで置換されていてもよい,請求項1に記載のポリヌクレオチド。
  3. トランケート型ActAは,コフィリンホモロジー領域(KKRR)(配列番号23),およびリン脂質コア結合ドメイン(KVFKKIKDAGKWVRDKI)(配列番号20)からなる群より選択される少なくとも1つのドメインの、ドメイン中の不活性化変異,ドメインの欠失,またはドメインの前でのトランケーションを含む,請求項1に記載のポリヌクレオチド。
  4. トランケート型ActAは,配列FPPPP(配列番号21)を有する3つのプロリンリッチドメインの欠失,またはドメインの前でのトランケーションを含む,請求項に記載のポリヌクレオチド。
  5. 異種抗原は,癌細胞,腫瘍,または感染性因子からのものであるかまたはそれに由来する,請求項1−のいずれかに記載のポリヌクレオチド。
  6. 異種抗原はヒトメソセリンである,請求項に記載のポリヌクレオチド。
  7. 異種抗原は,そのシグナルペプチド領域,そのGPIアンカー領域,またはそのシグナルペプチドとGPIアンカー領域との両方を欠失したヒトメソセリンの誘導体である,請求項に記載のポリヌクレオチド。
  8. 異種抗原はヒトPSCAである,請求項に記載のポリヌクレオチド。
  9. 異種抗原は,
    (a) そのシグナルペプチド領域の一部または全部;
    (b) そのGPIアンカー領域;または
    (c) そのGPIアンカー領域およびそのシグナルペプチド領域の一部または全部,
    を欠失しているヒトPSCAの誘導体である,請求項に記載のポリヌクレオチド。
  10. 請求項1−のいずれかに記載のポリヌクレオチドを含むプラスミド。
  11. 請求項1−のいずれかに記載のポリヌクレオチドを含むListeria細菌。
  12. Listeria monocytogeneである,請求項11に記載のListeria細菌。
  13. 細胞から細胞への拡散,および/または非食細胞中への侵入について減弱化されている,請求項12に記載のListeria細菌。
  14. Listeria細菌はそのゲノム中に請求項1−9のいずれかに記載のポリヌクレオチドを含む,請求項1113のいずれかに記載のListeria細菌。
  15. 該ポリヌクレオチドはゲノム中の病原性遺伝子中にインテグレートされており,ここで,ポリヌクレオチドのインテグレーションは:
    (a) 病原性遺伝子の発現を中断させる(disrupt)か;または
    (b) 病原性遺伝子のコーディング配列を中断させる(disrupt)
    ことを特徴とする,請求項14に記載のListeria細菌。
  16. 病原性遺伝子はprfA依存性遺伝子actAまたはinlBである,請求項15に記載のListeria細菌。
  17. 請求項1116のいずれかに記載のListeria細菌を含むワクチン。
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