JP5847168B2 - 新規インターフェロンアルファ産生骨髄樹状細胞 - Google Patents

新規インターフェロンアルファ産生骨髄樹状細胞 Download PDF

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Description

本発明は、免疫治療の分野に関し、具体的には、樹状細胞によるインターフェロン(IF)の産生の分野に関する。本発明は、IFNアルファ(IFN−α)の産生に関与する新規特異的樹状細胞型、およびそのインビトロおよびインビボでの用途に関する。本発明は、新規IFN−α産生樹状細胞型に基づく治療応用に関する。本発明はまた、新規特異的樹状細胞型でのIFN−αの産生を誘発することによって、対象における抗感染応答、特に抗ウイルス応答を誘発することが可能な、2本鎖(ds)核酸の使用にも関する。本発明はさらに、IFN−αを産生するための方法、および/または新規IFN−α産生樹状細胞を生成するもしくは得るための方法にも関する。本発明はまた、新規IFN−α産生樹状細胞を検出および/またはスクリーニングするための方法にも関する。加えて、本発明は、新規樹状細胞におけるIFN−αの産生を誘発するためのエクスビボでの方法、およびその用途に関する。
樹状細胞(DC)は、免疫系の前哨としての機能を果たす、不均一細胞である。この細胞は、異なるDCサブセットの間で差次的に発現する、多数の細胞表面、エンドソーム、および細胞質内パターン認識受容体(PRR)の発現を介して、病原体およびそれらの産生を認識する(Diebold 2009、Hochrein and O’Keeffe 2008、Luber et al.2010)。PRRの差次的発現は、異なるおよび重複する機構を介して病原体を認識する能力を異なるDCサブセットに与える。
DCは、2つの主なカテゴリに分類することができる。すなわち、従来のDC(cDC)および形質細胞様DC(pDC)である。「古典的な」または「従来の」DC(cDC)という用語は、リンパ系器官常在のDCをpDCと対抗させるために近年使用されている。一方で、非リンパ系器官DCは、主に組織DCと呼ばれる。非リンパ系組織DCは、pDCとも異なり、また、主要な非リンパ系組織DCは、体内移行時にリンパ節中に見られるが、cDCではなく、cDCという用語は、リンパ系組織中に存在するか、非リンパ系組織中に存在するかに関わらず、全ての非pDCを指す。
マウスcDCは、高レベルのCD11cおよびMHCIIの発現によって認識することができる(Hochrein and O’Keeffe 2008)。マウスpDCは、I型インターフェロンの特徴的な高い産生を有し、表現型CD11cintMHCIIloCD11bCD205を有する。
マウスおよびヒトpDCは、CD45RA、CD45RB、およびCD68等の、多数の表面分子を共有する。それらは、細胞内のトール様受容体の類似したパターンも発現する。CD11bの発現は、ヒトにおけるcDCの2つの異なるサブセットを差別化することが可能である。
ヒトDCとマウスDCとの間には密接な関係がある(O’Keeffe et al.2003)。表現型CD11cloCD11bCD45RAhiを伴うマウス血液細胞は、形態および機能が、ヒトpDCと極めて類似している。ヒト血液では、刺激に応じて大量のインターフェロンを産生できるCD11cIL3RCD45RApDCを見出すことができる。
cDCは、組織場所および表面表現型に基づいて、さらにいくつかのサブセットに分類することができる。マウスでは、表面マーカーCD4およびCD8が、機能的に異なるDCサブセットを判別するための有用なマーカーである。全てのcDCの統一的な機能は、ナイーブT細胞を細胞サイクルに誘導する能力である。cDCが抗原を処理および提示する特別な能力は、MHCIおよびMHCIIとの関連において、cDCに「専門的抗原提示細胞」という名称を与えている。CD8αcDCは、「交差提示」という付加的な特徴、すなわち、MHCIと関連において、外因性抗原を提示する能力を有する(Villadangos and Schnorrer 2007)。cDCの機能は、サイトカインおよびケモカインの産生にまでも及ぶ。IL−12p70の高い産生量は、CD8αcDCの特徴であり、RANTES、MIP−1α、およびMIP−1βを含む、高レベルのケモカインは、CD8αcDCによって産生される(Hochrein et al.2001、Maldonado−Lopez et al.1999、Proietto et al.2004)。加えて、IL−6、IL−8、IL−10、IL−15、IL−18、IL−23、IL−27、およびTNF−αは、異なる刺激条件の下で、cDCによって発現することが報告されている。
一方で、一般にDC「ファミリー」の一部とみなされるpDCは、表面表現型および表面形態を含む、典型的なcDC特性が不十分であり、また、通常、ナイーブT細胞を刺激する能力も不十分である(O’Keeffe et al.2002)。特異的PRR刺激物が与えられた場合、それらは、B細胞またはマクロファージよりも多い、かなりのT細胞分裂を誘発することができるが、典型的に、cDCの分裂のほぼ10倍程度またはそれよりも少ない(Villadangos and Young 2008)。cDCとは異なり、pDCは、MHCII分子が活性化されると該分子上に抗原を継続的に提示し、その結果、感染の過程で新しい抗原を提示し続けることができる(Young et al.2008)。進行中の感染におけるpDCのこの機能の重要性は、まだ解明されていない。その代わりに、天然インターフェロン産生細胞(NIPC)とも称されるpDCは、ウイルスまたは細菌刺激物およびその擬態に応答してI型インターフェロン(IFN−I)を産生することでよく知られている(Gilliet et al.2008、Kadowaki 2009)。DC「ファミリー」のメンバーとしてのpDCの分類は、それらが活性化に応じて示す形態学的および表現型的な特徴に基づいている。すなわち、pDCは、共刺激マーカーおよびMHC分子を、cDCに類似したレベルまで上方制御し、それらはすぐにcDCの典型的な星形の形態となる。これらの特徴に基づいて、最初に、このIFN−I産生DCのサブセットが、同じ細胞内で生来のIFN応答および強力なCTL刺激を兼ね備えた、究極的な抗ウイルス細胞となり得ることが提案された。これまでのところ、こうした大きな期待は、現実のものとなってはいない。pDCのIFN−I応答は顕著であるが、CTLを誘発するためのその付随能力は、ほとんどの場合において比較的に不十分である。
この10年で、生来の病原体認識に関する知識には、急激な広がりが見られている。(TLR1〜13の)トール様受容体(TLR)ファミリーおよびそれらのリガンドの性質を含む、ますます多くのPRRの発見は、数多くの病原体認識の態様を解明してきている。PRRの差次的発現を介して、マウスおよびヒトの生来の免疫系の細胞は、どちらも病原性の脂質および炭水化物を認識する能力を有し、注目すべきことに、PRRは、病原体起源および自己起源のどちらの核酸の認識も可能にするということは、明らかである。
核酸の認識は、4つの異なるTLRを介して、可能である。すなわち、TLR3は、dsRNAを認識し、TLR7およびTLR8(マウスにおける遺伝子欠損)は、ssRNAを認識し、TLR9は、ssDNAを認識する。核酸のTLR7、8、および9依存性認識は、細胞エンドソーム内で起こり、アダプター分子MyD88に大きく依存する。非TLR依存性核酸認識経路も存在するが、TLR媒介性認識経路に比べてあまり明らかになっていない。TLRおよびMyD88非依存性であるRNA認識は、RigIおよびMda−5分子を伴う細胞質内に局在化した認識複合体を介して起こり、また、細胞質内のNod様受容体を伴うこともできる。DNAの細胞質内認識、少なくとも、B−DNA(右巻きのB型DNA)の細胞質内認識は、RigIおよびMda−5分子に依存しないが、TBK−1およびIKKiを含むシグナリング分子の下流のRig経路と共有し、DAIおよび3´修復エキソヌクレアーゼ1(Trex1)等の分子を含むことができる。dsDNAへのAIM2の結合によって媒介されるインフラマソーム複合体も、細胞質内のdsDNAを感知する際に関与する可能性があり、IL−1βのカスパーゼ−1依存性切断をもたらす。
マウスおよびヒトのpDCは、どちらもTLR9を介してDNAを認識する。TLR9のリソソーム内部のトラフィッキングへの小胞体およびIRF7の高い構成的発現等の、TLR9シグナリング複合体に関与する分子の差次的発現の結果として、pDCは、前述した任意の他の細胞とは異なり、TLR9のライゲーション時に、極めて高レベルのIFN−Iを産生する能力を有する。合成CpG含有オリゴヌクレオチド(ODN)は、pDCからIFN−Iをトリガーするのに十分であり、実際に、pDCは、CpG−ODNに対するIFN−Iを産生することが知られている唯一の細胞型である。この記述は、マウスにおける大部分のリンパ系臓器に当てはまる。しかしながら、前述したように、骨髄(BM)細胞がpDCを枯渇させたとき、CpG−ODNに応答したIFN−αの産生は存続している(Hochrein et al.2004)。これらのデータは、CD45RCD45RApDC以外の細胞が、TLR9媒介性IFN−αの産生が可能なことを示唆した。この発見は、pDCがTLR9媒介性ライゲーションに応答してIFN−Iを産生する唯一の細胞型である、という現在の定説と矛盾している。この観察の生物学的関連性は、CpG−ODNに対する応答を超えて広がっている。多数のウイルスが、現在、TLR9媒介性認識を介して細胞を活性化することがわかっており(Hochrein and O’Keeffe 2008)、BM中の別の細胞型が、高レベルのIFN−α産生を伴うTLR9ライゲーションに迅速に応答し得る可能性が残っている。
BMは、造血の発生場所であり、かつおよび生涯にわたる幹細胞の源である。また、血漿細胞および記憶T細胞、ならびに骨の形態形成に関与する細胞のための退避場所でもある。しかしながら、ウイルスによってしばしば感染する部位であるにもかかわらず、骨髄におけるウイルスおよび他の病原体に対する細胞応答の知識は極めて限られている。BM移植の出現、および移植の拒絶反応に潜在的に関与する細胞の実体を理解しようという願望によって、BM内の細胞型を明らかにすることが最も重要である。
pDC表現型を共有しないヒトの早期前pDCもまた、高レベルのI型IFNを産生する能力を有することが報告されている(Chen et al.2004)。これらのインターフェロン産生細胞(IPC)は、形質細胞様形態を呈した。IPCは、CD11cでもあり、TLR9を強く発現した。論文は、CD11cであり、TLR3を選好的に発現した、未成熟DCの単離も報告している。CD11c未成熟DCは除いて、IPCは、単純ヘルペスウイルスによる刺激に応じて、高レベルのIFN−αを産生する可能性がある。Chen et al.2004で説明されるCD11c未成熟DCは、単純ヘルペスウイルスに応答して、TLR9を発現せず、IFN−αをほとんど産生しなかった。したがって、これらの細胞は、高レベルのIFN−α産生を伴うTLR9ライゲーションに迅速に応答することができない。
脾臓、胸腺、腸間膜、または皮下リンパ節が、pDC特異的抗体および磁気ビーズを使用してpDCを枯渇させたときに、CpG−ODNに応答するIFN−α活性が消失する。しかしながら、骨髄(BM)細胞がpDCを枯渇させたときに、CpG−ODNに応答するIFN―α産生は残る(Hochrein et al.2004)。
上記を踏まえると、当技術分野では、高レベルのIFN−α産生を伴うTLR9ライゲーションに迅速に応答することができる、pDC以外の細胞型の単離に対する必要性がある。
本出願の発明者らは、病原体起源および自己起源のどちらの核酸にも応答してIFN−αを産生する、BM内の非pDC細胞型を確認した。これらの細胞は、骨髄インターフェロンDC(miDC)と称され、エクスビボで単離されたときに、未成熟cDCの表現型を示す。病原体関連パターン認識受容体(PRR)によって認識されるリガンドの類似体に関して、miDCは、pDCによって細胞1個あたりで産生されるIFN−αに等しい、膨大な量のIFN−αを産生する。pDCとは異なり、miDCは、GM−CSFおよびLPSによって活性化されて、成熟cDCの表現型を得る。ウイルスに感染すると、pDCと同様に、miDCは、IFN−αを産生するが、pDCとは異なり、感染の前および後にかなり生存する。活性化によって、miDCは、同種異系混合リンパ球反応で、ナイーブT細胞を強く刺激する。さらに、miDCは、ナイーブT細胞に対するウイルスコードしたタンパク質の強力な提示体である。全体として、本出願の発明者らは、病原体関連PRR依存性IFN−α産生、ならびに強力なT細胞刺激能を保有する、非pDC細胞型を提供する最初のものである。故に、本発明は、以下の項目を提供する。
[1]免疫療法剤を調製するための方法であって、(a)CD11b−/loおよびCD172(Sirpα)である骨髄由来の非形質細胞様樹状細胞(非pDC)を提供するステップと、(b)1つ以上の抗原をステップ(a)の非pDCに負荷するように、該非pDCをエクスビボで修飾するステップと、を含む、方法。
[2]非pDCをエクスビボで修飾する前記ステップは、(i)1つ以上の抗原および樹状細胞を培養物中でインキュベートすること、(ii)樹状細胞による1つ以上の抗原の免疫複合体媒介性の取り込み、(iii)1つ以上の抗原の存在下での細胞の電気穿孔法、(iv)1つ以上の抗原のウイルス形質導入、ならびに(v)1つ以上の抗原をコードするmRNAまたはDNAのリポフェクションまたは形質移入、から成る群から選択される、項目[1]に記載の方法。
[3]抗原は、ウイルス抗原、細菌抗原、真菌抗原、寄生虫抗原、または腫瘍抗原である、項目[1]または[2]に記載の方法。
[4]項目[1]〜[3]のいずれか1項に記載の方法によって得られる免疫療法剤を含み、任意で薬学的に許容される担体または希釈剤をさらに含む、医薬組成物。
[5]項目[1]〜[3]のいずれか1項に記載の方法によって得られる免疫療法剤を含み、任意で薬学的に許容されるアジュバントをさらに含む、ワクチン。
[6]対象における抗原特異的免疫応答を引き出す際に使用するための、項目[1]〜[3]のいずれか1項に記載の方法によって得られる免疫療法剤を含む、調製物。
[7]患者は、感染疾患または癌に罹患している、項目[6]に記載の調製物。
[8]感染疾患は、ウイルス感染、細菌感染、寄生虫感染、または真菌感染である、項目[7]に記載の調製物。
[9]抗原特異的免疫応答は、抗原特異的T細胞刺激、好ましくは、ナイーブT細胞の抗原特異的刺激である、項目[6]〜[8]のいずれか1項に記載の調製物。
[10]骨髄の感染疾患または骨髄癌に罹患している対象を治療する際に使用するための、CD11b−/loおよびCD172(Sirpα)である非形質細胞様樹状細胞(非pDC)におけるIFN−αの産生を誘導するパターン認識受容体によって認識されるリガンドであって、該IFN−α誘導リガンドは、該対象の骨髄に投与されるものである、リガンド。
[11]感染疾患は、骨髄のウイルス感染、細菌感染、寄生虫感染、または真菌感染、好ましくは、骨髄のウイルス感染である、項目[10]に記載のリガンド。
[12]CD11b−/loおよびCD172(Sirpα)である骨髄由来の非形質細胞様樹状細胞(非pDC)を、該非pCDにおけるIFN−αの産生を誘導するパターン認識受容体によって認識されるリガンドとエクスビボで接触させることを含む、CD11b−/loおよびCD172(Sirpα)である非pDCの集団において、IFN−αの産生を誘導するための方法。
[13]IFN−α産生非形質細胞様樹状細胞(非pDCs)を単離、検出、またはスクリーニングするための、インビトロ方法であって、(a)CD11b−/loおよびCD172(Sirpα)である骨髄由来の非pDCの集団を提供するステップと、(b)該非pCDにおけるIFN−αの産生を誘導するパターン認識受容体によって認識されるリガンドで、ステップ(a)の細胞集団におけるIFN−αの産生を刺激または誘導した後に、IFN−αの産生を検出するステップと、を含む、方法。
[14]CD11b−/loおよびCD172(Sirpα)である、IFN−α産生骨髄由来の非形質細胞様樹状細胞(非pDC)。
[15]感染疾患または癌に罹患している対象を治療する際に使用するための、項目[14]に記載の細胞。
[16]感染疾患は、ウイルス感染、細菌感染、寄生虫感染、または真菌感染、好ましくは、ウイルス感染である、項目[15]に記載の細胞。
[17]該細胞は、対象への投与の前に、該細胞におけるIFN−αの産生を誘導するパターン認識受容体によって認識されるリガンドとエクスビボで接触させられる、項目[15]または[16]に記載の細胞。
[18]パターン認識受容体は、病原体関連パターン認識受容体である、項目[10]または[11]のリガンド、項目[12]もしくは[13]に記載の方法、または項目[17]に記載の細胞。
[19]病原体関連パターン認識受容体は、細胞表面、エンドソーム、および/または細胞質内病原体関連パターン認識受容体である、項目[18]に記載のリガンド、項目[18]に記載の方法のいずれか、または項目[18]に記載の細胞。
[20]リガンドは、TLR3リガンド、TLR7リガンド、TLR8リガンド、またはTLR9リガンドである、項目[19]に記載のリガンド、項目[19]に記載の方法のいずれか、または項目[19]に記載の細胞。別途定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって共通に理解されるものと同じ意味を有する。例示的な方法および材料を下記で説明するが、本明細書で説明される方法および材料と類似する、または均等であるものを、本発明を実践または試験する際に使用することができる。本明細書で言及される全ての刊行物および他の参考文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。矛盾する場合は、定義を含めて、本明細書が優先される。材料、方法、および実施例は、例示的なものに過ぎず、限定することを意図していない。本発明の他の特徴および利点は、図面、詳細な説明、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。
非pDC細胞型は、病原体起源および自己起源のどちらの核酸にも応答してIFN−αを産生する骨髄(BM)内で確認された。これらの細胞は、骨髄(myelos)(ギリシャ語の骨髄(bone marrow))インターフェロン樹状細胞(miDC)と称される。本出願の発明者らによって確認された新規細胞型「miDC」は、エクスビボで単離されたときに、未成熟cDCの表現型を示す。適切な刺激物、すなわち、病原体関連PRR(病原性起源の核酸等)によって認識される病原体起源のリガンドによって、miDCは、pDCによって細胞1個あたりで産生されるIFN−αに等しい、膨大な量のI型IFNを産生する。miDCは、それらの表現型の特性によって、pDCおよび他のcDCと区別することができる。
BMは、一次リンパ器官として十分に確立されているが、血液由来抗原に対して原位置で応答する、B細胞およびナイーブT細胞のための適所も提供する。BMは、したがって、重要な一意の二次リンパ系器官として確立される。また、記憶T細胞の帰巣および恒常的増殖、ならびに長寿命の血漿細胞のための選択的部位でもある。これらの因子を考慮すると、BMにおいて原位置でリンパ球と相互作用し得る細胞型を理解することが重要である。
新規DC型は、BM中で確認された。pDCの他に、BMの中には、多量のIFN−αを産生する別のDCがあること、すなわち、本出願の発明者らによって確認されたmiDCがあることが分かった。pDCと同様に、miDCは、病原体起源および自己起源のどちらの核酸にも応答してIFN−αを産生する強力な能力を有し、活性化に応じて、CD8およびCD45Rの発現を得る。しかしながら、これは、2つの細胞型の類似性が終了する場所である。
本発明によって提供されるmiDCは、pDCとは異なって、病原体関連PRRによって認識される病原体起源のリガンドに明確に応答する。miDCは、細胞表面で強く成熟し、そのような刺激物に対して極めて高いレベルのIL−6を産生するが、pDCは、対応する刺激物に対しては、検出可能なIL−6をほとんど産生しない。pDCと同様に、miDCは、TLR7リガンド(R837等)に応答するが、そのような刺激に対して低レベルのIFN−αも産生する。pDCは除いて、miDCは、細胞表面活性化および低いIL−6の産生を伴って、TLR2およびTLR4リガンドにも応答する。miDCはまた、インビトロで、pDCの表面表現型にはいかなる影響も及ぼさない因子である、GM−CSFに応答して成熟する。
pDCとは際立って対照的に、試験した全ての条件においてmiDCの生存は高く、2日後で少なくとも60%であった。pDCとは対照的に、死んだmiDCは、Bcl2発現によって救出される可能性はない。これは、pDCの表現型とも対照的であった。高い生存性は、細胞の検出可能な増殖によるものではなかった。miDCは、1〜2回の分裂を受ける能力を有すると考えられるが、これは、miDCがFLDCの培養物に「スパイクされた」ときにだけしか観察されなかった。
miDCの際立った特徴は、ウイルスでコードした抗原を提示する能力、およびこの抗原に特異的なT細胞の増殖を誘導する能力である。ウイルス感染したmiDCの高い生存性を考慮すると、miDCは、潜在的に長寿命なウイルス抗原ソースであり、かつ骨髄におけるCTLの誘導原である。
いくつかのウイルスは、BM中で見出されることが知られている。マウスにおける「BM栄養性」ウイルスの最良の例は、LCMV(リンパ球性脈絡髄膜炎ウイルス)である。マウスにおける急性LCMVの感染は、I型IFNが媒介する造血前駆細胞の除去の、直接的な結果として、感染1週目の間にBM不全に至る。BM細胞のHSV−1およびデング熱ウイルス感染は、造血欠陥に関係していた。加えて、HIV患者の造血異常は、少なくとも部分的には、BM中の造血細胞におけるHIVの複製に起因している。
サイトメガロウイルス(CMV)は、特にBM中の造血前駆細胞を標的とし、免疫抑制された個体において特に懸念される、ヘルペスウイルスである。マウス痘感染症において、ECTV(エクトロメリアウイルス)は、耐性を示すマウス株および感受性のあるマウス株のどちらのBMでも見られる。ヒトワクチンの試用においてベクターとして使用される、鶏痘ウイルスALVACおよびワクシニアを含む、ポックスウイルスの複製は、BM内で、まだ特徴付けられていないCD33細胞として感染する。
BM内のmiDC、すなわち、大量のIFN−Iを産生し、かつナイーブT細胞を強く刺激する能力を有する細胞の有意性は、この器官の一次および二次リンパ系器官のどちらの役割にも関連する。高レベルのIFN−Iが造血前駆体を除去することができ、後天性貧血症をもたらすか、または前駆体の発達を歪曲させることが証明されているので、ウイルスに応答してmiDCおよびpDCによって産生されるIFN−Iは、造血に潜在的に影響を与える。IFN−Iは、アジュバントとしての機能を果たし、DC、CTL、およびB細胞の応答を活性化して、増強し、したがって、BMが遭遇した抗原に対して生来および適応性の免疫応答を潜在的に増強する。miDCの場合、IFN−Iの産生、ならびにT細胞を刺激する能力は、T細胞活性化におけるmiDCの直接関与を示唆する。これは、miDCが、BM移植状況において有害になり得る可能性も高め、移植片または宿主由来のT細胞を強く刺激する能力を有する。TLR9およびTLR7の刺激に対するmiDCの応答はまた、SLE病理に対する潜在的な寄与として、pDCとともに、miDCも特徴付ける。miDCの高いIL−6の産生は、miDCがBM血漿細胞の生存に関与し得ることも示唆する(Kawano et al.1995)。
本発明によって提供されるmiDCは、BMからのウイルス排除を助ける潜在能力を有するだけでなく、移植状況において、またはSLE等の自己免疫状態において有害であり得る性状も伴う、新規細胞型である。pDCとは異なり、miDCは、GM−CSFおよびLPSによって活性化されて、成熟cDCの表現型を得る。ウイルスに感染すると、pDCと同様に、miDCは、IFN−αを産生するが、pDCとは異なり、感染の前および後にかなり生存する。活性化によって、miDCは、同種異系混合リンパ球反応で、ナイーブT細胞を強く刺激する。さらに、miDCは、ナイーブT細胞に対するウイルスコードしたタンパク質の強力な提示体である。したがって、miDCは、TLR9依存性のIFN−αの産生および強力なT細胞刺激能を保有する。本発明のmiDCは、TLRリガンドによる刺激後に、さらにはウイルスに対しても極めて高い生存率を有し、pDC、さらには他のDC亜型とも大きな対照を示す。miDCは、高レベルの抗ウイルスサイトカインIFN−αを産生し、同時に、T細胞を強く刺激して増殖させることができる細胞の、最初の例である。
本発明は、CD11b−/loである、骨髄(BM)由来の非形質細胞様樹状細胞(非pDC)を提供する。これは、本出願の発明者らによって確認された、「miDC」と称される新規細胞型の最小限の特徴付けである。本発明において、「miDC」という用語は、CD11b−/loである、BM由来の非pDCとして特徴付けられる細胞型を包含するだけでなく、本明細書で説明される新規細胞型の任意のさらなる特徴付けも包含する。例えば、新規細胞型は、好ましくは、CD11b−/loおよびCD172(Sirpα)である。したがって、種々の実施形態において、本明細書で使用される「miDC」という用語は、CD11b−/loおよびCD172(Sirpα)である、BM由来の非pDCを包含する。故に、「miDC」という用語は、本明細書で説明される新規細胞型のあらゆる定義を包含し、したがって、本明細書で与えられる新規細胞型の定義に従う新規細胞型の種々の実施形態を包含する。
本明細書で使用される「新規細胞型」という用語は、本出願の発明者らによって確認されたmiDCに関する。さらに、本明細書で使用される「新規細胞型」という用語は、基本的に、新規細胞型がBM由来の非pDCであるという定義を含む。したがって、本出願の発明者らによって確認されたmiDCは、基本的にBM由来の非pDCである。さらに、新規細胞型は、基本的にCD11b−/loである。
前述したように、新規細胞型は、好ましくは、CD11b−/loおよびCD172(Sirpα)である。故に、本発明によって提供される新規細胞型が基本的にBM由来の非pDCであるという理解に従って、好ましくは、CD11b−/loおよびCD172(Sirpα)である新規細胞型は、好ましくは、CD11b−/loおよびCD172(Sirpα)である、新規BM由来の非pDCである。より好ましくは、新規細胞型は、CD11b−/lo、CD172(Sirpα)、およびCD45RAである。さらにより好ましくは、新規細胞型は、CD11b−/lo、CD172(Sirpα)、CD45RA、およびCD11cである。さらにより好ましくは、新規細胞型は、CD11b−/lo、CD172(Sirpα)、CD45RA、CD11c、およびCD24intである。
さらなる好ましい実施形態において、新規細胞型は、CD11b−/loおよびCD45RAである。好ましくは、新規細胞型は、CD11b−/lo、CD45RA、およびCD11cである。より好ましくは、新規細胞型は、CD11b−/lo、CD45RA、CD11c、およびCD24intである。
さらなる好ましい実施形態において、新規細胞型は、CD11b−/loおよびCD11cである。より好ましくは、新規細胞型は、CD11b−/lo、CD11c、およびCD24intである。
さらなる好ましい実施形態において、新規細胞型は、CD11b−/loおよびCD24intである。より好ましくは、新規細胞型は、CD11b−/lo、CD24int、およびCD172(Sirpα)である。さらにより好ましくは、新規細胞型は、CD11b−/lo、CD24int、CD172(Sirpα)、およびCD45RAである。
さらなる好ましい実施形態において、新規細胞型は、CD11b−/lo、CD172(Sirpα)、およびCD11cである。より好ましくは、新規細胞型は、CD11b−/lo、CD172(Sirpα)、CD11c、およびCD24intである。
さらなる好ましい実施形態において、新規細胞型は、CD11b−/lo、CD45RA、およびCD24intである。
したがって、本発明によって提供されるmiDCは、細胞表面マーカーであるCD11b、CD172(Sirpα)、CD45RA、CD11c、およびCD24のうちの少なくとも1つを特徴としてもよい。これらの細胞表面マーカーは、本発明によって提供されるmiDCの構造定義を提供し得、したがって、当技術分野で説明される従来の樹状細胞との区別を提供し得る。当然、当業者は、本発明のmiDCが、該表面マーカーに限定されないことを理解するであろう。「細胞表面マーカー」および「表面マーカー」という用語は、本明細書では同じ意味で使用される。
したがって、本発明によって提供されるmiDCは、さらなる表面マーカーであるCD3、CD19、CD20、CD49b、NK1.1、Ly6G、BDCA−1、BDCA−2、BDCA−3、BDCA−4、CD4、およびCD8αのうちの少なくとも1つをさらなる特徴としてもよい。本発明によって提供されるmiDCは、当業者によって確認することができ、また、かつ本発明によって包含される、さらなる表面マーカーを示す。
本発明は、本発明に従って単離されるmiDCの細胞集団を提供する。故に、本発明は、基本的に、CD11b−/loである、BM由来の非pDCの単離された細胞集団を提供する。本発明によって提供される単離された細胞集団は、本明細書で説明されるmiDCのいずれかを含むことができ、すなわち、本明細書で説明されるmiCDの表面マーカーのいずれかまたは全部を伴うmiDCを含む。好ましくは、単離された細胞集団は、本発明に従って、少なくとも10%のmiDCを含む。より好ましくは、単離された細胞集団は、本発明に従って、10%、20%、30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、または95%のうちの少なくとも1つの割合のmiDCを含む。最も好ましくは、単離された細胞集団は、本発明に従って、miDCの100%を含む。
種々の実施形態において、本発明によって提供される単離された細胞集団は、少なくとも10個の本発明によるmiDCを含む。好ましくは、単離された細胞集団は、少なくとも10個の本発明によるmiDCを含む。より好ましくは、単離された細胞集団は、少なくとも10個の本発明によるmiDCを含む。さらにより好ましくは、単離された細胞集団は、少なくとも10個の本発明によるmiDCを含む。さらにより好ましくは、単離された細胞集団は、少なくとも10個の本発明によるmiDCを含む。さらなる好ましい実施形態において、単離された細胞集団は、少なくとも10個の本発明によるmiDCを含む。
種々の実施形態において、単離された細胞集団は、10%、20%、30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、または95%のうちの少なくとも1つの割合の本発明によるmiDCを含み、および/または10個、10個、10個、10個、10個、または10個のうちの少なくとも1つの数の本発明によるmiDCを含む。
本発明は、本発明によるmiDCを単離するための方法を提供し、該方法は、本発明に従って、miDCの細胞集団を選択することと、選択した樹状細胞を培養することとを含む。種々の実施形態において、本発明に従ってmiDCの細胞集団を選択するステップは、適切な刺激に応答して、高レベルのIFN−αを産生する能力を有するmiDCの細胞集団を選択することを含む。そのような適切な刺激の性質は、本明細書の他の場所で説明する。miDCは、マウス、ラット、霊長類、およびヒトを含む、任意の哺乳動物から単離してもよい。
種々の実施形態において、前駆細胞は、インビトロおよびインビボで、miDCの形成を増強する薬剤とともにインキュベートしてもよい。好ましい実施形態において、miDCの形成を増強する薬剤は、Flt3−リガンド(FL)またはM−CSF受容体リガンドであってもよい。FLの添加は、miDCの数も増加させ得る。miDCを増加させるためのFLの投与は、IFN−αの産生を増加させるための本発明による核酸またはその類似体によるmiDCの刺激と組み合わせてもよい。
さらに、本発明に従って、前駆細胞をサイトカインとともにインキュベートすることができる。好ましくは、サイトカインは、IL−3、GM−CSF、IL−4、およびIFN−γから成る群から選択される。
本発明は、マウスまたはラットmiDCとすることができる、miDCを提供する。本発明は、ヒトmiDCである、miDCも提供する。
種々の実施形態において、本発明によるmiDCを単離するための方法は、本明細書で説明される表面マーカー、すなわち、本明細書で説明される本発明のmiDCの表面マーカー、ならびに、当技術分野で確立された手法によって当業者が確認することができる、miDCのさらなる表面マーカーを指向する抗体によって、細胞集団からmiDCを除去することを含む。
種々の実施形態において、本発明によるmiDCを単離するための方法は、骨髄細胞を採集することと、採集した骨髄細胞のpDCを枯渇させることとを含む。好ましくは、採集した骨髄細胞は、抗CD45RA抗体を使用してpDCを枯渇させる。ここで、抗CD45RA抗体の使用は、当技術分野で知られている手法に従う。より好ましくは、抗CD45RA抗体は、pDCから採集した骨髄細胞の枯渇を促進するために、磁気ビーズに連結される。磁気ビーズへの抗体の連結は、直接的または間接的であってもよい。
種々の実施形態において、本発明によるmiDCの単離のための方法は、本明細書で説明される採集または選択した細胞集団から低密度細胞を精製することを含む。例えば、採集または選択した細胞集団は、低密度細胞から高密度T細胞、B細胞、およびマクロファージを分離するために、勾配を受けてもよい。故に、種々の実施形態において、本発明は、低密度miDCを単離するための方法を提供する。種々の実施形態において、採集または選択した細胞集団は、低密度細胞から高密度T細胞、B細胞、およびマクロファージを分離するために、勾配を受け、その後に、低密度細胞からmiDCを単離または分離してもよい。種々の実施形態において、本発明に従って提供または採集される骨髄細胞は、この単離を達成するために、CD45RAおよび/またはCD11cに対する抗体に結合させ、次いで、選別してもよい。当然、この単離を達成するために、当技術分野で知られている他の方法が使用されてもよい。そのような他の方法も、本発明によって包含される。
種々の実施形態において、本発明によるmiDCを単離するための方法は、細胞または細胞の集団をTLR7リガンド、TLR8リガンド、およびTLR9リガンドのうちの少なくとも1つとともにインキュベートすることと、IFN−αの産生を検出することとを含む。したがって、種々の実施形態において、本発明によるmiDCを単離するための方法は、TLR7リガンド、TLR8リガンド、およびTLR9リガンドのうちの少なくとも1つで、本発明によるmiDCを含む細胞集団におけるIFN−αの産生を刺激または誘導することを含む。
種々の実施形態において、本発明のmiDCは、例えば、本明細書で説明される表面マーカーの少なくとも1つに対する抗体を使用して、細胞選別によって単離してもよい。好ましくは、表面マーカーは、CD3、CD19、CD49b、NK1.1、およびLy6Gから成る群から選択される。
種々の実施形態において、本発明による単離された細胞集団は、本明細書で説明されるmiDC表面マーカーを使用して、本発明のmiDCのために富化することができる。ここで、本発明のmiDCを富化するための表面マーカーの使用は、当技術分野で知られている標準的な手法に従う。
種々の実施形態において、本発明のmiDCは、高レベルのCD11bを発現する細胞を除去することによって単離される。種々の実施形態において、単離されたmiDC細胞集団は、CD45RA、CD11c、CD3、CD19、CD49b、NK1.1、および/またはLy6Gである細胞のために富化されることができる。好ましくは、単離された細胞集団は、CD11b−/lo、CD45RA、およびCD11cである細胞のために富化される。より好ましくは、単離された細胞集団は、CD11b−/lo、CD45RA、CD11c、およびCD3である細胞のために富化される。さらに好ましくは、単離されたmiDC細胞集団は、CD11b−/lo、CD45RA、CD11c、CD3、およびCD19である細胞のために富化される。さらに好ましくは、単離されたmiDC細胞集団は、CD11b−/lo、CD45RA、CD11c、CD3、CD19、そして、CD49bである細胞のために富化される。さらなる好ましい実施形態において、単離された細胞集団は、CD11b−/lo、CD45RA、CD11c、CD3、CD19、CD49b、およびNK1.1である細胞のために富化される。さらなる好ましい実施形態において、単離された細胞集団は、CD11b−/lo、CD45RA、CD11c、CD3、CD19、CD49b、NK1.1、およびLy6Gである細胞のために富化される。
種々の実施形態において、本発明のmiDCは、CD4および/またはCD8αを発現する細胞を除去することによって単離される。好ましくは、単離された細胞集団は、CD11b−/lo、CD45RA、CD11c、CD4、および/またはCD8αである細胞のために富化される。より好ましくは、単離された細胞集団は、CD11b−/lo、CD45RA、CD11c、CD3、CD4、および/またはCD8αである細胞のために富化される。さらに好ましくは、単離されたmiDC細胞集団は、CD11b−/lo、CD45RA、CD11c、CD3、CD19、CD4、および/またはCD8αである細胞のために富化される。さらに好ましくは、単離されたmiDC細胞集団は、CD11b−/lo、CD45RA、CD11c、CD3、CD19、CD49b、CD4、および/またはCD8α−である細胞のために富化される。さらなる好ましい実施形態において、単離された細胞集団は、CD11b−/lo、CD45RA、CD11c、CD3、CD19、CD49b、NK1.1、CD4、および/またはCD8αである細胞のために富化される。さらなる好ましい実施形態において、単離された細胞集団は、CD11b−/lo、CD45RA、CD11c、CD3、CD19、CD49b、NK1.1、Ly6G、CD4、および/またはCD8α−である細胞のために富化される。
種々の実施形態において、本発明のmiDCは、表面マーカーCD24、Flt3、CD45R、CD40、CD80、CD86、およびMHCIIのうちの少なくとも1つに対する抗体を使用して単離されてもよい。
種々の実施形態において、本発明のmiDCは、TLR2、TLR3、TLR4、TLR7、およびTLR9のうちの少なくとも1つに対する抗体を使用して単離されてもよい。
種々の実施形態において、本発明のmiDCは、表面マーカーCD24、CD11c、および/またはBDCA−1に対する抗体を使用して単離されてもよい。故に、種々の実施形態では、CD24、CD11c、および/またはBDCA−1を発現するmiDCを単離するために、本発明よる細胞選別が行われてもよい。同様に、CD24、CD11c、および/またはBDCA−1を発現する本発明のmiDCを単離するために、他のよく知られている手法を使用することができる。
本発明によるmiDCは、病原体関連PRRによって認識されるリガンドの類似体に関して、pDCによって細胞1個あたりで産生されるIFN−αに等しい、莫大な量のIFN−αを産生する。種々の実施形態において、本発明によるmiDCは、本明細書の他の場所で説明される適切な刺激に応答して、高レベルのIFN−αを産生する能力を有する。そのようなmiDCは、本発明によって包含される。同様に、種々の実施形態において、本発明によるmiDCを含む細胞集団は、適切な刺激に応答して、高レベルのIFN−αを産生する能力を有する。そのようなmiDC細胞集団は、本発明によって包含される。本発明に従う高レベルのIFN−αの産生は、刺激されていないmiDCに関して測定可能なレベルよりも少なくとも5倍高いレベルを意味する。種々の実施形態において、miDCは、CpG等の適切な刺激物による刺激に応じて、「非常に高レベル」のIFN−αを産生することができる。この文脈において、「非常に高レベル」のIFN−αの産生は、刺激されていないmiDCに関して測定可能なレベルよりも少なくとも20倍高いレベルを意味する。さらなる実施形態において、刺激されたmiDCは、刺激されていないmiDCのIFN−αの産生レベルの少なくとも2倍、3倍、4倍、8倍、15倍、20倍、25倍、50倍、および100倍のレベルのIFN−αを産生することができる。
本明細書で使用される、本発明によるmiDCにおけるIFN−αの産生を誘導するため適切な刺激は、病原体関連パターン認識受容体(PRR)によって認識されるリガンドである。そのようなリガンドは、好ましくは病原体起源のものであるが、本発明は、本発明によるmiDCにおけるIFN−αの産生を誘導するために適切な刺激物である、刺激物としての非病原性リガンドも包含する。ただし、そのような非病原性のリガンドは、本発明に従って、病原体関連PRRによって認識されることを条件とする。本発明に従って、病原体関連PRRによって認識される非病原性リガンドの例は、CpG(例えば、CpG2216)である。
種々の実施形態において、本発明に従って、miDCにおけるIFN−αの産生を誘導するための適切な刺激物は、TLR3リガンド、TLR7リガンド、TLR8リガンド、およびTLR9リガンドのうちの少なくとも1つである。好ましくは、刺激物は、ヘルペスウイルス起源のもの、またはポックスウイルス起源のものである。より好ましくは、刺激物は、MVAウイルス起源のものである。
種々の実施形態において、本発明に従って、miDCにおけるIFN−αの産生を誘導するための適切な刺激物は、核酸またはその類似体である。核酸は、DNAまたはRNAであってもよく、好ましくは、dsDNAまたはdsRNA(その類似体を含む)である。好適なdsDNAは、原核生物もしくは真核生物起源であるか、またはウイルス起源のものであってもよいゲノムDNA(例えば、ミトコンドリアDNA、プラスミドDNA、ウイルスDNA、または胸腺DNA)等の、天然dsDNAを含んでもよい。DNAの取り込みを促進するために、リポソーム、電気穿孔、またはナノ粒子等の増強した取り込みのための方法を用いてもよい。
本発明において、核酸は、DNAまたはRNA(その類似体を含む)である。本発明の種々の実施形態において、核酸は、ds核酸(その類似体を含む)である。本発明の種々の実施形態において、核酸は、ss核酸(その類似体を含む)である。本発明の種々の実施形態において、DNAは、dsDNA(その類似体を含む)である。種々の実施形態において、RNAは、dsRNA(その類似体を含む)である。本発明の種々の実施形態において、DNAは、ssDNA(その類似体を含む)である。本発明の種々の実施形態において、RNAは、ssRNA(その類似体を含む)である。
種々の実施形態において、本発明によるds核酸またはその類似体は、ウイルスによって産生または提供される。好ましくは、ウイルスは、dsDNAウイルス、dsRNAウイルス、またはssRNAウイルスである。本発明によるdsRNAまたはdsDNA(その類似体を含む)は、dsDNAウイルス、dsRNAウイルス、ssDNAウイルス、または陽性ssRNAウイルスによって産生または提供することができる。したがって、種々の実施形態において、本発明によるds核酸の類似体は、ss核酸であり、これは、ds核酸に処理されるか、または処理することができる。
種々の実施形態において、ウイルスは、トガウイルス、フラビウイルス、アストロウイルス、ピコルナウイルス、カリチウイルス、ヘペウイルス、ノダウイルス、アルテリウイルス、またはコロナウイルス等の、陽性ssRNAウイルスである。種々の実施形態において、ウイルスは、レオウイルスまたはビルナウイルス等の、dsRNAウイルスである。種々の実施形態において、ウイルスは、HIV−1、HIV−2、またはSIV等の、レトロウイルスである。種々の実施形態において、ウイルスは、アスファウイルス、イリドウイルス、ポリオーマウイルス、パピローマウイルス、パポーバウイルス、アデノウイルス、ヘルペスウイルス、ポックスウイルスまたはヘパドナウイルス等の、dsDNAウイルスである。好ましい実施形態において、ウイルスは、オルソポックスウイルスまたはパラポックスウイルス等の、ポックスウイルスである。好ましくは、ポックスウイルスは、痘瘡ウイルス、牛痘ウイルス、ラクダ痘ウイルス、またはワクシニアウイルスである。MVAウイルスが特に好ましい。種々の実施形態において、ウイルスは、単純ヘルペスウイルス(HSV−1またはHSV−2)、水痘帯状疱疹ウイルス、ヒトサイトメガロウイルス、エプスタインバーウイルス、およびカポジ肉腫関連ヘルペスウイルス等の、ヘルペスウイルスウイルスである。
種々の実施形態において、本発明のmiDCにおけるIFN−αの産生を刺激する核酸またはその類似体は、DNAまたはRNAである。好ましくは、DNAは、dsDNAであり、RNAは、ssRNAである。種々の実施形態において、DNAまたはRNAは、DNAウイルスまたはRNAウイルスによって産生または提供される。好ましい実施形態において、ウイルスは、ポックスウイルス、ヘルペスウイルス、トガウイルス、またはコロナウイルスである。
種々の実施形態において、本発明によるmiDCは、インビトロ活性化miDCである。これは、本発明に従って、好ましくは、必要とする対象の治療で使用されるmiDCに適用する。本明細書で使用される活性化miDCは、本発明に従って、適切な刺激物によってIFN−αを産生するように活性化される抗原またはmiDCを提示するために、抗原に曝露することによって活性化されるmiDCを意味する。したがって、本発明による活性化miDCは、抗原を付加することによって活性化されるmiDCであってもよく、またはIFN−αを産生するように活性化されるmiDCであってもよい。
種々の実施形態において、miDCは、本明細書で説明される病原体関連パターン認識受容体(PRR)によって認識されるリガンドとともにmiDCをインキュベートすることによって、IFN−αを産生するように活性化される。
本発明は、本発明によるmiDCを使用してIFN−αを産生するための方法を提供し、該方法は、適切な刺激物とともにmiDCをインキュベートしてIFN−αを産生することを含む。そのような刺激物は、本明細書で説明される病原体関連パターン認識受容体(PRR)によって認識される、リガンドである。好ましくは、リガンドは、TLR9リガンドである。種々の実施形態において、本発明によるmiDCを使用してIFN−αを産生するための方法は、miDCを含む細胞集団の使用を含む。ここで、種々の実施形態において、miDCは、精製されるかまたは細胞集団から分離され、その後に、適切な刺激物とともにインキュベートされてIFN−αを産生する。種々の実施形態において、本方法は、miDCによって産生されるIFN−αを精製することも含む。本発明に従ってmiDCによって産生されるIFN−αは、当技術分野で知られている確立された標準的な方法によって精製することができる。
本発明は、本発明によるmiDCを使用してIL−6を産生するための方法を提供し、該方法は、適切な刺激物とともにmiDCをインキュベートしてIL−6を産生することを含む。そのような刺激物は、本明細書で説明される病原体関連パターン認識受容体(PRR)によって認識される、リガンドである。好ましくは、リガンドは、TLR2リガンド、TLR4リガンド、TLR7リガンド、およびTLR9リガンドのうちの少なくとも1つである。種々の実施形態において、TLR2リガンドは、Pam3Cysである。種々の実施形態において、TLR4リガンドは、LPSである。種々の実施形態において、TLR7リガンドは、R837である。種々の実施形態において、TLR9リガンドは、CpG(例えば、CpG2216−ODN)またはウイルス起源のリガンドである。種々の実施形態において、本発明によるmiDCを使用してIL−6を産生するための方法は、miDCを含む細胞集団の使用を含む。ここで、種々の実施形態において、miDCは、精製されるかまたは細胞集団から分離され、その後に、適切な刺激物とともにインキュベートされてIL−6を産生する。種々の実施形態において、本方法は、miDCによって産生されるIL−6を精製することも含む。本発明に従って、miDCによって産生されるIL−6は、当技術分野で知られている確立された標準的な方法によって精製することができる。
本発明は、本発明によるmiDCを使用してTNF−αを産生するための方法も提供し、該方法は、適切な刺激物とともにmiDCをインキュベートしてTNF−αを産生することを含む。そのような刺激物は、本明細書で説明される病原体関連パターン認識受容体(PRR)によって認識される、リガンドである。好ましくは、リガンドは、TLR7リガンドおよびTLR9リガンドのうちの少なくとも1つである。種々の実施形態において、TLR7リガンドは、R837である。種々の実施形態において、TLR9リガンドは、CpG(例えば、CpG2216−ODN)またはウイルス起源のリガンドである。種々の実施形態において、本発明によるmiDCを使用してTNF−αを産生するための方法は、miDCを含む細胞集団の使用を含む。ここで、種々の実施形態において、miDCは、精製されるかまたは細胞集団から分離され、その後に、適切な刺激物とともにインキュベートされてTNF−αを産生する。種々の実施形態において、本方法は、miDCによって産生されるTNF−αを精製することも含む。本発明に従って、miDCによって産生されるTNF−αは、当技術分野で知られている確立された標準的な方法によって精製することができる。
本明細書で説明されるように、本発明のmiDCは、T細胞を刺激することができる。故に、本発明は、T細胞を刺激するための本発明のmiDCの使用を包含する。T細胞を刺激するために、miDCは、適切な刺激物によって刺激(活性化)される。種々の実施形態において、miDCは、GM−CSF、LPS、およびCpGのうちの少なくとも1つによって刺激(活性化)される。種々の実施形態において、T細胞を刺激するための本発明のmiDCの使用は、miDCを含む細胞集団の使用を含む。ここで、種々の実施形態において、miDCは、精製されるかまたは細胞集団から分離され、その後に、適切な刺激物とともにインキュベートされてmiDCを刺激する。T細胞を刺激するための本発明のmiDCの使用は、エクスビボまたはインビボのいずれかで、T細胞を本発明の刺激(活性化)されたmiDCとともにインキュベートすることを含む。故に、本発明は、必要とする対象のT細胞を刺激するための、本発明のmiDCの治療的使用も包含する。種々の実施形態において、miDCは、同種異系T細胞とともにインキュベートされる。種々の実施形態において、miDCは、抗原特異的T細胞とともにインキュベートされる。種々の実施形態において、miDCは、エクスビボで刺激(活性化)され、次いで、必要とする対象に投与されて、記憶T細胞を刺激する。刺激(活性化)されたmiDCは、高レベルのT細胞刺激を生成することができる。
種々の実施形態において、必要とする対象のT細胞を刺激するための本発明のmiDCの治療的使用は、宿主から得られたmiDCを使用することと、そのように得られたmiDCを刺激(活性化)することと、そのように刺激(活性化)されたmiDCを、刺激(活性化)されるmiDCが得られた宿主中に再導入(投与)することとを含む。ここで、宿主は、T細胞を刺激するためのmiDCによる治療を必要とする対象である。
T細胞を刺激するための本発明のmiDCの使用に関する種々の実施形態において、miDCは、生理学的緩衝液で洗浄し、適切な刺激物による刺激(活性化)の後、かつ必要とする対象への投与の前に、生理学的緩衝液中に懸濁させてもよい。種々の実施形態では、10個、10個、10個、10個、10個、または10個のうちの少なくとも1つの数の刺激(活性化)されたmiDCを含む懸濁液が、当技術分野で知られている手法によって、必要とする対象に投与される。
本発明は、インビボでのmiDCの活性化をさらに包含する。これは、CpG(例えば、CpG2216−ODN)等の活性化化合物の、宿主の骨髄への直接適用によって達成することができる。直接適用は、インビボでのmiDCのIFN−αの産生を増加させることができる。骨髄への直接適用は、当技術分野で知られている種々の手法によって達成することができる。したがって、本発明は、必要とする対象の骨髄を治療するための薬剤の調製物に対する、CpG等の、活性化化合物の使用を包含する。
本発明は、本発明のmiDCに特異的な試薬を包含する。故に、本発明によって提供されるmiDCのいずれかに特異的な抗体を、当技術分野で知られている確立された手法を使用して生成することができる。例えば、抗体は、miDC抗原を使用して生成することができ、次いで、miDCには特異的に結合するが、pDCおよび他のcDC等の他の細胞には結合しない抗体を選択することができる。本発明のmiDCのいずれかに特異的な抗体は、モノクローナル抗体およびポリクローナル抗体の双方を包含する。miDCに特異的な抗体を生成することは、当技術分野で知られている標準的な免疫学的方法を使用して達成することができる。例えば、Marks et al.,1996,New England Journal of Medicine 335:730、Mc Guiness et al.,1996, Nature Biotechnology 14:1449を参照されたい。
本発明は、本発明のmiDCに特異的なcDNAライブラリーを包含する。そのようなcDNAライブラリーは、当技術分野で知られている手法を使用して生成することができる。例えば、cDNAライブラリーは、miDC由来のRNAを使用して生成し、次いで、pDCおよび/または他のcDC等の他の細胞型由来のRNAまたはDNAをサブトラクトすることができる。これは、miDCにおいては発現するが、pDCおよび/または他のpDC等の他の細胞型では発現しないRNAのcDNAを選択することを提供する。サブトラクションは、標準的な分子生物学的方法を使用して行うことができる。例えば、Weaver et al.,1999,In Molecular Embryology:Methods and Protocols,P.Sharpe and I.Mason,eds.,pp.601−609、Welcher et al.,1986,Nucleic Acids Res.14:10027−44を参照されたい。
本発明は、miDCの機能に影響を及ぼす、または及ぼさない薬物のスクリーニングのためのmiDCの使用を包含する。種々の実施形態において、miDCは、IFN−α、IL−6、およびTNF−αのうちの少なくとも1つの産生を阻害または促進する薬物のスクリーニングに使用される。種々の実施形態において、miDCは、miDCによるT細胞の活性化を阻害または促進する薬物のスクリーニングに使用される。miDCの機能に影響を及ぼす、または及ぼさない薬物のスクリーニングのためのmiDCの使用は、薬剤の存在下および非存在下でのmiDCのインキュベーションを含む。種々の実施形態において、IFN−α、IL−6、およびTNF−αのうちの少なくとも1つの産生に対する影響は、本明細書の他の場所で説明されるmiDCにおけるIFN−α、IL−6、またはTNF−αの産生を通常は誘導する適切な刺激物によるmiDCの活性化に対する、試験薬剤の存在および非存在の影響を評価することによって評価される。種々の実施形態において、T細胞の活性化に対する影響は、本明細書の他の場所で説明されるmiDCを通常は活性化する適切な刺激物によるmiDCの活性化に対する、試験薬剤の存在および非存在の影響を評価することによって評価される。
本発明は、本発明のmiDCを含む医薬組成物(薬剤)を提供する。種々の実施形態において、医薬組成物は、免疫療法組成物である。本発明は、本発明による方法によって得られる免疫療法剤を含む医薬組成物も包含する。本明細書で説明されるように、種々の実施形態において、本発明のmiDCは、免疫療法剤として使用することができる。種々の実施形態において、本発明の免疫療法剤は、ワクチンである。これは、特に、本発明によって提供される、抗原を負荷したAPmiDCに適用する。
本発明は、医薬組成物(薬剤)の調製物のための本発明のmiDCの使用を包含する。本発明は、免疫療法剤の調製物のための本発明のmiDCの使用も包含する。本発明は、ワクチンの調製のための本発明のmiDCの使用をさらに包含する。
本発明は、免疫療法剤を調製するための方法を提供し、該方法は、(a)CD11b−/loである骨髄由来の非形質細胞様樹状細胞(非pDC)を提供するステップと、(b)1つ以上の抗原をステップ(a)の非pDCに負荷するように、該非pDCをエクスビボで修飾するステップと、を含む。種々の好ましい実施形態において、本方法は、抗原を負荷したステップ(b)の非pDCを樹状細胞成熟の活性化因子とともにインキュベートすることをさらに含む。種々の実施形態において、樹状細胞成熟の活性化因子は、サイトカインまたはインターフェロン(I型IFNおよびIFN−ガンマを含む)、成長因子(GM−CSF、M−CSF、SCF、Flt3−L、G−CSF、LIF、オンコスタチンM、およびIL−34を含む)、TNFファミリーメンバー(例えば、TNF−α、TNF−β、CD40L、CD27L、CD30L、および4−1BBLを含む)、TGFファミリーメンバー(例えば、TGF−α、TGF−β、Nodalを含む)、インターロイキン(例えば、IL−1a、IL−1b、IL−2、IL−3、IL−4、IL−6、IL−7、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12、IL−13、IL−15、IL−17、IL−18、IL−21、IL−22、IL−23、IL−25、IL−31、IL−33、IL−35を含む)のうちの少なくとも1つである。種々の他の実施形態において、樹状細胞成熟の活性化因子は、パターン認識受容体であり、好ましくは、TLRリガンド(例えば、TLR2、−3、−4、−5、−7、−8、−9、−10、−11、−12、および−13のためのリガンドを含む)、Rig様ヘリカーゼ(Rig−I、およびMDA5リガンドを含む)、細胞質内DNA受容体リガンド(例えば、DAI、STINGのためのリガンドを含む)、PKR、およびNod様受容体(例えば、NALP1、NALP1b、NALP3、IPAF、NAIP、NOD1、NOD2、CARDのためのリガンドを含む)のうちの少なくとも1つである。
種々のさらなる実施形態において、樹状細胞成熟の活性化因子は、c型レクチンであり、好ましくは、CD205、CD206、CD209、Clec1B、Clec2、Clec3B、Clec4F、Clec6A、Clec7A、Clec9A、Clec11A、Clec12A、Clec13D、およびClec13Eのうちの少なくとも1つである。
本発明によって提供される免疫療法剤は、必要とする対象、好ましくはヒトを治療するために使用される。
種々の実施形態において、本発明に従って対象を治療することは、少なくとも10個の本発明によるmiDCを投与することを含む。したがって、種々の実施形態において、本発明に従って対象を治療することは、インビトロで活性化した少なくとも10個のmiDCを投与することを含む。
好ましくは、本発明に従って対象を治療することは、少なくとも10個の本発明によるmiDCを投与することを含む。より好ましくは、本発明に従って対象を治療することは、少なくとも10個の本発明によるmiDCを投与することを含む。さらに好ましくは、本発明に従って対象を治療することは、少なくとも10個の本発明によるmiDCを投与することを含む。さらに好ましくは、本発明に従って対象を治療することは、少なくとも10個の本発明によるmiDCを投与することを含む。さらに好ましい実施形態において、本発明に従って対象を治療することは、少なくとも10個の本発明によるmiDCを投与することを含む。
本発明は、本明細書で説明されるIFN−αを産生し、その後に、活性化したmiDCを、必要とする対象に投与するための、miDCを含む細胞集団を含む、miDCのエクスビボでの活性化を包含する。具体的には、miDCまたはmiDCの集団を適切な刺激物、すなわち、本明細書の他の場所で説明されるmiDCにおけるIFN−αの産生を誘導するリガンド/刺激物と接触させることによってIFN−αを産生するように誘導されるmiDCの集団が、必要とする対象に投与されてもよい。故に、本発明は、感染疾患または癌に対する反応をインビボで誘導するための方法を提供し、該方法は、本発明のmiDCをmiDCにおけるIFN−αの産生を誘導する適切なリガンド/刺激物とエクスビボで接触させることと、該miDCを感染疾患または癌に罹患している対象に導入することとを含む。換言すれば、本発明は、感染疾患または癌に罹患している対象の予防および治療のための方法を提供し、該方法は、miDCの集団におけるIFN−αの産生を誘導するためのエクスビボ方法によって生成されるIFN−α産生miDCを該対象に投与することと、本発明によるmiDCを、miDCにおけるIFN−αの産生を誘導するリガンド/刺激物とエクスビボで接触させることとを含む。種々の実施形態において、本発明は、感染疾患または癌の予防または処理のための方法を提供し、該方法は、(a)感染疾患または癌に罹患している対象を提供することと、(b)外対象からmiDCを得ることと、(c)該miDCを、miDCにおけるIFN−αの産生を誘導する刺激物とエクスビボで接触させて、IFN−αを産生するmiDCの集団を生成することと、(d)感染疾患または癌に対するインビボ治療反応を誘導するように、IFN−α産生miDCの集団を該対象に再導入することと、を含む。好ましくは、miDCの集団は、対象に再導入する前に洗浄される。別の好ましい実施形態では、IFN−α産生miDCの集団を、必要とする対象への投与に好適な培地中、好ましくは、生理学的緩衝液中に再懸濁させる。IFN−α産生miDCの集団は、例えば静脈内注射のような、数多くのよく知られている手法によって対象に再導入されてもよい。
miDCを、miDCおよび/またはmiDCを含む細胞の集団におけるIFN−αの産生を誘導するためのリガンド/刺激物とエクスビボで接触させることに関する、および/またはそれを含む、本発明による全ての実施形態において、好ましくは、Flt3、リガンド、および/またはM−CSF受容体リガンドで前処理したmiDCは、miDCにおけるIFN−αの産生を誘導する適切な刺激物とエクスビボで接触させてもよい。これは、得られたmiDCをIFN−αの産生を誘導するリガンド/刺激物とエクスビボで接触させることによってIFN−αの産生を誘導するために、該対象からmiDCを得る前に、Flt3リガンドおよび/またはM−CSF受容体リガンドを該対象に投与してもよいことを意味する。Flt3リガンドおよび/またはM−CSF受容体リガンドによるこの前処理は、該前処理したmiDCをmiDCにおけるIFN−αの産生を誘導するリガンド/刺激物とエクスビボで接触させるために、該対象からそのように前処理したmiDCを得る前に、該対象におけるmiDCの形成/レベルの増加を提供し得る。
miDCおよび/またはmiDCを含む細胞の集団におけるIFN−αの産生を誘導する刺激物とエクスビボで接触させるために、対象からmiDCを得るという状況において、対象からmiDCを得る/単離するための方法は、当業者によく知られている。本発明において、「対象からmiDCを得る」および「対象からmiDCを単離する」という用語は、同じ意味で使用される。
miDCを、miDCおよび/またはmiDCを含む細胞の集団におけるIFN−αの産生を誘導する刺激物とエクスビボで接触させることに関する/それを含む、本発明による種々の実施形態において、対象から得た/単離されたmiDCは、TLR2−、TLR4−、TLR9−、TLR10−、およびCD40−リガンド、好ましくは、Pam3Cys、LPS、CpG−ODN、またはCD40リガンドのうちの少なくとも1つとともにさらにインキュベートしてもよい。このインキュベーションは、IFN−αの発現を増加させ得る。種々の実施形態において、対象から得た/単離されたmiDCは、サイトカイン、好ましくは、IL−3、GM−CSF、IL−4、またはIFN−ガンマ(IFN−γ)とともにさらにインキュベートされてもよい。
本発明の種々の実施形態において、miDCにおけるIFN−αの産生を誘導するパターン認識受容体によって認識されるリガンド/刺激物は、パターン認識受容体(PRR)、好ましくは、病原体関連PRRによって認識されるリガンド/刺激物である。換言すれば、本発明の種々の実施形態において、パターン認識受容体は、病原体関連パターン認識受容体である。本発明の種々の実施形態において、病原体関連パターン認識受容体によって認識されるリガンド/刺激物は、細胞表面、エンドソーム、および/または細胞質内病原体関連パターン認識受容体によって認識されるリガンドである。換言すれば、本発明の種々の実施形態において、病原体関連パターン認識受容体は、細胞表面、エンドソーム、および/または細胞質内病原体関連パターン認識受容体である。免疫系は、分子の特定の構造(パターン)に結合して、細胞中へのシグナル伝達を引き起こす、「パターン認識受容体」(PRR)によって、病原体または他の形態の危険物を認識する。それらは、外部膜上、エンドソーム中、または細胞の細胞質内のいずれかに位置する。PRRの中で、異なるファミリーが説明されており、当業者に知られている。各ファミリーは、その中でシグナリングするために使用されるアダプター分子の構造または使用において特定の類似点を示す。
そのようなPRRファミリーのうちの最良の検査例は、トール様受容体(TLR)のファミリーであり、これは、構造的類似性として、ロイシンに富む反復およびいわゆるTIRドメインを示す。故に、本発明の種々の実施形態において、PRRは、好ましくは、トール様受容体(TLR)ファミリーのPRRである。これらのシグナルは、アダプター分子MyD88またはTRIFを介する。
PRRファミリーの別の例は、活性メンバーとしてRIG−IおよびMDA5を伴う、Rig様ヘリカーゼである。故に、本発明の種々の実施形態において、PRRは、好ましくは、活性メンバーとしてRIG−IおよびMDA5を伴う、Rig様ヘリカーゼファミリーのPRRである。それらの受容体は、細胞質中に位置して、IPS−1、VISA、またはMAVSとしても知られる、アダプター分子CARDIFを介してシグナリングする。それらは、RNAの特定の異なる形態を認識することが知られている。
さらに別のPRRファミリーは、NOD様受容体であり、これは、特定のカスパーゼを誘導し、したがって、活性IL−1およびIL−18の誘導に関連している。故に、本発明の種々の実施形態において、PRRは、好ましくは、NOD様受容体ファミリーのPRRである。
本発明の種々の実施形態において、PRRは、好ましくは、細胞質内DNA認識受容体であり、これは、DNAウイルスを認識する。ここで、DNAウイルスは、好ましくは、アデノウイルス、ポックスウイルス、またはヘルペスウイルスである。
しばしば、病原体は、異なるパターンを収容しており、例えば、グラム陰性細菌は、TLR4によって認識されるLPSを有するが、病原体は、それぞれ、TLR9またはTRL7によって認識され得るDNAおよびRNAも含有する。一方で、一部の病原体は、しばしば異なる細胞型によって発現される異なるPRRを介して、同じパターンによって認識され得、例えば、DNAウイルス(HSV−1)は、TLR9を介して形質細胞様DCによって認識されるのに対して、マクロファージ等の他の細胞型は、細胞質中の未知の受容体を介して該ウイルスを認識する。別の例は、インフルエンザまたはセンダイウイルス等の特定のssRNAウイルスの認識であり、これは、TLR7を介して形質細胞様DCによって認識されるのに対して、特定の従来のDCは、認識のためにRIG−Iを使用する。故に、本発明の種々の実施形態において、PRRによって認識されるリガンドは、好ましくは、異なるPRRを介して同じパターンによって認識されるリガンドである。
非常に多くの文献がPRRのリガンドおよび受容体相互作用を列記しており、例えば、Akira 2009,Pathogen recognition by innate immunity and its signaling.Proc.Jpn.Acad.Ser.B.Phys.Biol.Sci.85(4):143−56、およびLatz and Fitzgerald 2008,Innate immunity:sensing and signalling.Nature Reviews Immunology.Poster April 2008,Vol.8(4)である。PRRの特異的リガンドおよび受容体相互作用に関する該参考文献の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。本発明の種々の実施形態において、PRRのリガンドおよび受容体相互作用は、該参考文献で説明されるものである。すなわち、Akira 2009およびLatz and Fitzgerald 2008で説明されるPRRのリガンドおよび受容体相互作用は、本出願の一部を形成し、参照により本発明の好ましい実施形態を定義する。
本発明において、本発明によるパターン認識受容体によって認識されるリガンドは、好ましくは、TLR3リガンド、TLR7リガンド、TLR8リガンド、またはTLR9リガンドである。
好ましい実施形態において、パターン認識受容体は、TLR−リガンド(例えば、TLR2、−3、−4、−5、−7、−8、−9、−10、−11、−12、および−13のためのリガンドを含む)、Rig様ヘリカーゼ(Rig−IおよびMDA5リガンドを含む)、細胞質内DNA受容体リガンド(例えば、DAI、STINGのためのリガンドを含む)、PKR、およびNod様受容体(例えば、NALP1、NALP1b、NALP3、IPAF、NAIP、NOD1、NOD2、CARDのためのリガンドを含む)のうちの少なくとも1つである。
本発明のmiDCの性質の1つは、エンドサイトーシスによって外因性タンパク質を取り込む能力であり、該タンパク質は、次いで、プロセスを受けて、MHCクラスIまたはMHCクラスII分子と連動して、ペプチドエピトープとしてそれらの表面に提示される。
本発明のこれらの抗原提示miDCは、細胞毒性T細胞によって認識することができる。この性質は、腫瘍細胞抗原が、腫瘍溶解物または外因的に加えられたアポトーシス小体の形態で適用されるときに極めて重要である。本発明による抗原提示miDC(APmiDC)は、T細胞、好ましくはナイーブT細胞を活性化することが可能である。
本発明は、必要とする対象の免疫系を刺激するための組成物を提供し、該組成物は、細胞表面抗原を発現する本発明によるmiDCを含む。本発明は、免疫応答が抗体に基づく免疫応答ではなく主にT細胞に依存する、病原体および腫瘍に対して対象にワクチン接種をする手段および方法を提供する。本発明に従って、必要とする対象における抗原特異的免疫応答を引き出す際の、本発明によって提供されるmiDCの使用は、対象における免疫応答を誘導するのに十分な量の本発明のmiDCを、抗原提示細胞(APmiDC)として、対象に投与することを含み、該APmiDCは、本明細書の他の場所で説明される抗原を発現する。本明細書では、そのような量を有効量と称する。
種々の実施形態において、本発明のmiDCは、1つ以上の抗原を負荷してもよい。
したがって、本発明のmiDCは、抗原を負荷した、または抗原をパルスしたmiDCを包含する。故に、これらの抗原をパルスしたmiDCまたは抗原を負荷したmiDCは、抗原提示miDCである。本発明は、そのような抗原提示miDC(APmiDC)を提供する。本明細書で使用される抗原を負荷したまたは抗原をパルスしたmiDCは、抗原に曝露した本発明のmiDCを含む。本発明のmiDCは、当技術分野で知られている多数の手法によって抗原を負荷することができる。一実施形態において、miDCは、miDCが抗原を取り込むこと、および抗原の処理を開始することを可能にするのに十分な時間にわたって、培養物中で抗原およびmiDCをインキュベート(「パルス」)することによって、可溶性抗原を負荷することができる。例えば、miDCは、37℃で約1〜2時間、抗原をパルスしてもよい。例えば、Celluzi et al.,1996,J.Exp.Med.183:283−7、Hu et al.,1996,Cancer Res.56:2479−2483を参照されたい。概して、本発明によるAPmiDCは、例えば、抗原の存在下での培養中に、インビトロで抗原を負荷した状態になり得る。APmiDCはまた、抗原への曝露によってインビボで負荷してもよい。本発明による「抗原を負荷したAPmiDC」は、「抗原を負荷した抗原提示細胞(APC)」を調製する、以下の2つの既知の従来の方法に従って、調製されてもよい。すなわち、(1)抗原ペプチドとして知られるペプチド小断片を、APCの外側に直接「パルス」すること、または(2)APCを、APCによって次いで摂取されるタンパク質全体またはタンパク質粒子とともにインキュベートすること、である。これらのタンパク質は、APCによってペプチド小断片に消化され、APC表面に運搬されて、提示される。
APCの抗原を負荷する、または抗原をパルスする、前述した既知の方法は、「抗原を負荷したAPmiDC」または「抗原をパルスしたAPmiDC」として使用するために、本発明によって提供されるmiDCの抗原を負荷する、または抗原をパルスするための本発明によって包含される。本発明による「抗原を負荷したAPmiDC」または「抗原をパルスしたAPmiDC」は、「抗原活性化APmiDC」と称されてもよい。
さらに、米国特許第2002/0155108で説明される、樹状細胞による抗原の免疫複合体媒介性の取り込みによって本発明によるmiDCの負荷が、本発明に包含される。樹状細胞による抗原の免疫複合体媒介性の取り込みに関する、対応する開示である米国特許第2002/0155108号が、参照により本明細書に組み込まれる。
加えて、抗原を負荷したAPCは、抗原をコードする核酸を細胞に導入することによって生成することもできる。本明細書で使用される、細胞表面抗原を発現するmiDCは、本発明による1つ以上の確認された抗原をそれぞれがコードする1つ以上の核酸構築体を事前に形質移入した、miDCである。種々の実施形態において、抗原をコードするRNAは、例えば、電気穿孔法によって、またはカチオン性脂質の存在下でインキュベートし、次いで、RNA−脂質複合体をmiDCと接触させることによって、miDCに送達されてもよい。例えば、Boczkowski et al.,1996,J.Exp.Med.184:465−72を参照されたい。他の実施形態では、抗原をコードするレトロウイルスベクターが、miDCに形質導入されてもよい。例えば、Szabolcs et al.,1997,Blood,90:2160−7、Ashley et al.,1997,J.Exp.Med.186:1177−82を参照されたい。同様に、miDCを形質導入して、1つ以上の抗原を発現させて、提示するために、MVAベクター等の、アデノウイルスベクターまたはワクシニアウイルスベクターを、使用することができる。
種々の実施形態において、本発明によって提供されるmiDCは、ベクター、好ましくは、ウイルスベクター、より好ましくは、アデノ関連ウイルス(AAV)ベクターを使用して遺伝子的に修飾してもよく、これは、miDCによる特異的タンパク質の発現を可能にする。miDCによって発現されるタンパク質は、次いで、処理して、MHC受容体上の細胞表面に提示させることができる。修飾したmiDCは、次いで、本発明に従って、必要とする対象のタンパク質に対する耐性を誘導するために、免疫原性組成物または免疫療法剤として使用してもよい。種々の実施形態において、本発明によるmiDCを遺伝子的に修飾することは、本発明による抗原をコードする異種遺伝子をmiDCに導入するためのビヒクルとして、ウイルスベクターを使用することを含む。好ましくは、ウイルスベクターは、AAVベクターである。具体的には、ウイルスベクターは、少なくとも1つの異種遺伝子に操作可能に結合され、本発明による抗原をコードする。
したがって、種々の実施形態において、必要とする患者の免疫系を刺激するために使用されるmiDCは、少なくとも1つのウイルスベクター、好ましくは、AAVベクターを含むmiDCであり、該ベクターは、本発明による抗原をコードする遺伝子、サイトカインをコードする遺伝子、および1つ以上のこれらの遺伝子の組み合わせから成る群から選択される少なくとも1つの異種遺伝子を含み、それによって、異種遺伝子は、miDC中に発現され、対象の免疫系は、対象のT細胞応答の刺激によって刺激される。
本明細書で使用される種々の方法は、ポリヌクレオチドを宿主細胞に形質移入するために使用することができる。該方法としては、リン酸カルシウム沈殿、リポフェクション、粒子衝突、マイクロインジェクション、および電気穿孔法が挙げられるが、これらに限定されない。
本発明のmiDCは、抗原をコードする遺伝子を発現し、抗原を処理し、T細胞の初回刺激のための抗原エピトープとして、この抗原を提示する。しかし、サイトカインをコードする異種遺伝子を担持する、本発明の遺伝子的に変化させたmiDCであっても、miDCによるサイトカインの発現が基底レベルの腫瘍細胞認識を刺激して免疫応答を増強するので、サイトカイン治療による利益を得る、癌または他の疾患の治療に有用である。加えて、本発明によって同じく提供されるこれらの遺伝子的に変化させたmiDCは、患者自身のT細胞をインビボで刺激するのに有用であり、および/またはこれらの遺伝子的に変化させたmiDCは、T細胞をインビトロで刺激し、次いで、これらの初回刺激を受けたT細胞を、患者に投与して、養子免疫治療を介して患者の免疫系を刺激するのに有用である。
抗原を負荷した後に、前述したように遺伝子的に修飾したまたは遺伝子的に変化させたmiDCを含む、本発明のAPmiDCを、必要とする対象に投与することができる。種々の実施形態において、APmiDCは、生理学的緩衝液で洗浄し、必要とする対象に投与する前に生理学的緩衝液中に懸濁させてもよい。種々の実施形態では、10個、10個、10個、10個、10個、または10個のうちの少なくとも1つの数のAPmiDCを含む懸濁液が、当技術分野で知られている手法によって、必要とする対象に投与される。
抗原を発現する本発明のAPmiDCは、対象の体内に導入されてもよく、そこで、該APmiDCは、リンパ系組織(リンパ節または脾臓等)に移動し、高い細胞質レベルの免疫原性抗原を産生する。APmiDCがリンパ性組織内で死ぬときに、抗原は、交差−初回刺激を介してT細胞免疫を効率的に誘導する。
種々の実施形態において、APmiDCの調製物は、宿主から得られるmiDCを使用することと、そのように得られるmiDCに1つ以上の抗原を負荷することと、そのように調製されるAPmiDCを、1つ以上の抗原を負荷するmiDCが得られた宿主中に再導入(投与)することとを含む。ここで、宿主は、その免疫系を刺激することを必要とする対象である。
種々の実施形態において、miDCは、活性化したまたは不活性化した状態で必要とする対象に投与することができる。種々の実施形態において、必要とする対象に投与されるmiDCは、サイトカインおよび/または本発明によるパターン認識受容体によって認識されるリガンドによって、さらに活性化されてもよい。
本発明に従って、必要とする対象における抗原特異的免疫応答を引き出す際に、本発明によって提供されるmiDCの使用は、T細胞応答を誘導する既知の方法に勝る、いくつかの利点を提供する。
本発明の免疫療法剤および組成物は、対象の免疫系を刺激するために、対象(例えば、ヒト)に投与することができる。この対象は、感染疾患による免疫刺激、または癌疾患による、もしくは癌疾患を発達させる素因による、感染疾患に対する感受性を必要とし得る。好ましくは、感染疾患は、ウイルス感染、細菌感染、寄生虫感染症、および真菌感染のうちの少なくとも1つである。
本発明によるAPmiDCによる免疫系の刺激は、細胞表面抗原の異常な発現を特徴とする感染疾患または癌に対する対象の免疫の増強をもたらす。異常な発現とは、細胞表面抗原が、(i)正常組織中では発現しないこと、(ii)所与の組織型の疾患細胞において、同じ型の正常細胞よりも非常に高いレベルで発現すること、または(iii)所与の組織型の疾患細胞において、同じ型の正常細胞とは異なって修飾(例えば、リン酸化)されること、を意味する。免疫の増強は、免疫系の細胞媒介もしくは体液機能、または双方の増強を伴う。
本明細書で使用される抗原は、ウイルス感染もしくは癌、好ましくは、ウイルス感染、細菌感染、真菌感染、または寄生虫感染から選択される疾患に関連する、自己抗原または抗原であってもよい。抗原は、必要とする対象の薬理学的または生物学的効果を達成するために、外因的に産生される治療用タンパク質であってもよい。
種々の実施形態において、APmiDCとして使用される本発明のmiDCは、多数のウイルス抗原を提示する。種々の実施形態において、APmiDCとして使用される本発明のmiDCは、多数の細菌抗原を提示する。種々の実施形態において、APmiDCとして使用される本発明のmiDCは、多数の真菌抗原を提示する。種々の実施形態において、APmiDCとして使用される本発明のmiDCは、多数の寄生虫抗原を提示する。種々の実施形態において、APmiDCとして使用される本発明のmiDCは、多数の腫瘍抗原を提示する。
種々の実施形態において、APmiDCとして使用される本発明のmiDCは、本発明による1つ以上の抗原をmiDCに負荷する前に、任意のサイトカインの有無に関わらず、成長培地においてエクスビボで培養される。種々の実施形態において、APmiDCとして使用される本発明のmiDCは、抗原を負荷した後に、成熟因子によって熟成する。
種々の実施形態において、抗原は、腫瘍関連抗原(TAA)である。TAAには2つの主要な型がある。すなわち、極めて少数の腫瘍にだけ存在し、したがって、一般的な標的としては有用でない一意の抗原、および数多くの腫瘍に存在する一般的なTAAである。3つの主要な共有抗原群、すなわち、癌/精巣抗原(CT抗原)、腫瘍過剰発現した抗原、および系統特異的分化抗原は、免疫治療の潜在的な標的であり、全てが、胞毒性Tリンパ球の生成を誘導することを示した。これらの3つの抗原群は、本発明によって包含される。
CT抗原は、癌または生殖系列特異的遺伝子によってコードされ、最も大きい共通腫瘍関連群の1つを表す。CT抗原は、最初は黒色腫において発見されたが、数多くの他のヒト悪性腫瘍においても発見された。正常組織の中で、CT抗原は、精巣において、および一部の例では胎盤においてだけしか発現しない。これらの抗原を発現する正常細胞は、MHC分子の発現が不十分であり、したがって、これらの抗原は、通常、Tリンパ球による認識には利用できない。これは、CT抗原を、特異的な癌免疫治療の非常に魅力的な目標としている。数多くのCT抗原を、いくつかのメンバーを含むサブファミリーに分類することができる。そのようなサブファミリーは、MAGE−A、MAGE−B、MAGE−C、GAGE、LAGE、およびSSXサブファミリーである。他の抗原については、これまで、1つの個別メンバーだけしか発見されていない。そのような抗原は、BAGE、SCP−1、TSP−50、TRAG−3、SAGE、IL−13Rアルファ、CT9、およびCTp11抗原である。これらのCT抗原のそれぞれは、本発明の目的に従った免疫療法のための潜在的な標的として使用されてもよい。故に、種々の実施形態において、抗原は、MAGE−A、MAGE−B、MAGE−C、GAGE、LAGE、およびSSXサブファミリーから選択される。種々の他の実施形態において、CT抗原は、SCP−1、TSP−50、TRAG−3、SAGE、IL−13Rアルファ、およびCTp11から選択される抗原を含む。
黒色腫細胞に基づく組成物または本発明によるワクチンを用いるための1つの条件は、宿主中に、疾患の進行した段階の悪性腫瘍が存在することである。別の条件は、原発腫瘍が存在することであり得、この場合、治療の目的は、原発腫瘍の拒絶反応を誘導するだけでなく、転移の進行も予防することであるが、その理由は、一群のCT抗原の大部分が、転位の際に発現するからである。さらに別の条件は、他の手段(例えば、手術、照射)によって原発腫瘍または転移性腫瘍を除去することであり得、この場合、治療の目的は、腫瘍再発の予防である。
いくつかのCT抗原を発現する腫瘍は、いかなるCT抗原も有しないか、または1つだけしか有しない腫瘍よりも、拒絶されるかまたは成長が制限される可能性が高くなる。したがって、腫瘍生検におけるCT抗原の発現の判定は、広範な黒色腫細胞に基づくワクチンを用いる有効性を予測する際に重要になり得る。
本発明に従う腫瘍を過剰発現した抗原は、CEA、p53、HER−2/Neu、MUC−1、およびアルファ−フェトプロテイン等の抗原を含む。
本発明に従う系統特異的抗原は、メラニン形成細胞分化抗原gpI00、Melan−A/MART−1、チロシナーゼ、TRP−1、TRP−2、MC1R、AIM−1、ならびに前立腺関連抗原PSA(前立腺特異的抗原)、PSMA(前立腺特異的膜抗原)、PAP(前立腺関連ホスファターゼ)およびPSCA(前立腺幹細胞抗原)を含む。本発明によって包含される腫瘍抗原は、WO02/061113、WO03/025002、WO03/024994、WO03/024304およびWO03/024302でさらに詳細に論じられている。
本発明の目的はまた、感染疾患または癌に罹患している対象におけるmiDCのレベルを増加させるための方法でもあり得、該方法は、Flt3−リガンド(FL)またはM−CSF受容体リガンドを、必要とする対象に投与することを含む。換言すれば、本発明は、感染疾患または癌に罹患している対象におけるmiDCのレベルを増加させる際に使用するための、FLまたはM−CSF受容体リガンドを提供し得る。FLまたはM−CSF受容体リガンドは、対象における本発明によるmiDCのレベルを増加させるのに十分または有効な投薬量または量で該対象に投与されてもよい。M−CSF受容体リガンドは、M−CSFまたはIL−34であってもよい。感染疾患または癌に罹患している対象におけるmiDCのレベルを増加させるための方法では、FLまたはM−CSF受容体リガンドに加えて、本発明による核酸またはその類似体が対象に投与されてもよい。本発明による核酸またはその類似体の該付加的な投与は、感染疾患または癌に罹患している対象におけるIFN−αの産生を刺激し得る。
本発明は、miDCの集団におけるIFN−αの産生を誘導するための方法をさらに提供し、該方法は、miDCを、病原体関連PRRによって認識されるリガンド、好ましくは、本発明による核酸またはその類似体とエクスビボで接触させることを含む。具体的には、エクスビボでのIFN−αの該産生を誘導するために、miDCを病原体関連PRRによって認識される適切なリガンドと接触させる前に、該miDCを対象から得る。本発明によるmiDCの集団におけるIFN−αの産生を誘導するための方法において、miDCが得られる対象は、好ましくは、大量のIFN−αを産生するように誘導されるmiDCによる治療を必要とする対象である。したがって、この対象は、感染疾患、好ましくは、ウイルス感染または癌の予防および/もしくは治療を必要とする対象であってもよい。より好ましくは、miDCは、持続性ウイルス感染、より好ましくは、肝臓のウイルス感染またはヘルペスウイルス感染、さらに好ましくは、肝炎ウイルス感染に罹患している対象から得てもよい。病原体関連PRRによって認識されるリガンド、好ましくは、本発明による核酸またはその類似体とのエクスビボでのインキュベーションに続いて、miDCを採取し、治療のために、すなわち、miDCが得られた対象に再導入するために、適切な倍地中に再懸濁させる。したがって、本発明によるmiDCの集団におけるIFN−αの産生を誘導するための方法において、miDCは、好ましくは、自己miDCである。必要とする対象への再導入は、例えば、静脈内注射等の、数多くの一般的に知られている手法によって行われてもよい。さらに、IFN−αの産生のために誘導されるmiDCの集団は、種々の薬学的製剤中に再導入されてもよい。したがって、本発明は、本発明によるmiDCの集団におけるIFN−αの産生を誘導するための方法によって得ることができるIFN−α産生miDCの集団、ならびに該IFN−α産生miDCの集団を含む医薬組成物を提供する。
本明細書で使用される感染疾患は、好ましくはウイルス感染である。より好ましくは、本発明による全ての治療応用において、ウイルス感染は、持続性ウイルス感染である。さらに好ましくは、持続性ウイルス感染は、肝臓のウイルス感染またはヘルペスウイルス感染である。具体的には、好ましい実施形態において、該肝臓のウイルス感染は、肝炎ウイルス感染である。故に、必要とする対象の感染疾患または癌の予防および/もしくは治療のための方法において、好ましくは、ウイルス感染は、持続性ウイルス感染であり、より好ましくは、肝臓のウイルス感染またはヘルペスウイルス感染であり、さらに好ましくは、肝炎ウイルス感染である。本発明において、肝炎ウイルス感染は、A型肝炎ウイルス感染、B型肝炎ウイルス感染、C型肝炎ウイルス感染、D型肝炎ウイルス感染、およびE型肝炎ウイルス感染を含み、肝炎ウイルス感染は、好ましくは、C型肝炎ウイルス感染である。別の好ましい実施形態において、本発明において、持続性ウイルス感染は、レトロウイルス感染である。
本発明による対象としては、動物およびヒトが挙げられる。本発明に従って、「対象」は、イヌ、ネコ、ウマ、ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ニワトリ、サル、ラット、およびマウスを含む、ヒトまたは脊椎動物を意味するものとする。本発明による種々の実施形態において、対象は、好ましくはヒトである。
種々の本発明の好ましい実施形態において、癌に罹患している対象は、腫瘍疾患に罹患している対象である。好ましくは、腫瘍疾患は、癌腫、すなわち、対象の上皮細胞または上皮組織の癌または腫瘍である。好ましくは、癌腫は、扁平上皮細胞癌腫または腺癌腫である。より好ましくは、癌腫は、扁平上皮細胞肺癌である。前述した方法および治療応用において、本発明による核酸またはその類似体は、単独で、または1つ以上の他の抗癌または抗腫瘍治療用途および方法と組み合わせて使用することができ、そのような治療用途および方法は、好ましくは、抗腫瘍化学療法および免疫療法から選択される。したがって、本発明によるmiDCを標的とする、本発明による核酸またはその類似体、すなわち、miDCにおけるIFN−αの産生を刺激または誘導することが可能である核酸は、以降の化学療法または免疫療法に対する悪性細胞の反応性を増加させるために、化学療法または免疫療法の投与前に、投与とともに、または投与後に投与することができる。
また、対象におけるIFN−αの産生のための方法も本発明によって提供され、該方法は、本発明によるmiDCを標的とする、本発明による核酸またはその類似体を該対象に投与することを含む。
本発明は、miDCを標的とする核酸またはその類似体、および核酸に基づくIFN−αの産生を増強するリガンドを含む、組み合わせ調製物を提供し得る。核酸に基づくIFN−αの産生を増強するリガンドは、Flt3−リガンド、M−CSF受容体リガンド、TLR2リガンド、TLR4リガンド、TLR9リガンド、TLR10リガンド、TLR11リガンド、IL−3、GM−CSF、IL−4、またはIFN−γであってもよい。
本発明は、IFN−αを産生するための、および/またはIFN−α産生miDCの集団を生成もしくは得るための方法を提供し、該方法は、(a)本発明によるmiDCを含む細胞の集団を提供することと、(b)miDCを、本明細書で説明される病原体関連PRR、好ましくは、本明細書による核酸またはその類似体によって認識されるリガンドと接触させることと、を含む。miDCを病原体関連PRRによって認識されるリガンドと接触させることは、miDCにおけるIFN−αの産生を刺激する。
種々の好ましい実施形態において、前述した方法は、病原体関連PRRによって認識されるリガンドで刺激されるmiDCによって産生されるIFN−αを確認および/または検出するステップをさらに含む。種々の好ましい実施形態において、前述した方法は、miDCによって産生されるIFN−αを単離および/または分離するステップをさらに含む。他の好適な実施態様において、前述した方法は、IFN−α産生miDCを確認、および/もしくは単離、ならびに/または分離するステップをさらに含む。
本発明によるmiDCによって産生されるIFN−αは、当技術分野でよく知られている手法によって検出して数量化することができる。本発明に従ってmiDCによって産生されるIFN−αは、従来の生化学的手法によって採集、単離、および精製することもできる。
IFN−αを産生するための、および/またはIFN−α産生miDCの集団を生成もしくは得るための前述した方法の好ましい実施形態において、細胞の集団は、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、および99%のうちの1つの割合を超える本発明によるmiDCを含む。
本発明は、IFN−α産生miDCの集団を生成または得るための前述した方法によって得ることが可能な、本発明によるIFN−α産生miDCの集団またはIFN−α産生miDCの細胞系を提供する。
本発明は、本発明に従ってAPmiDCを生成するために抗原をコードするcDNAをmiDC中に導入する、例えば、1つ以上の所望の抗原をコードする核酸をmiDCに形質移入するのに有用である、キットをさらに提供する。例えば、1つ以上の抗原をmiDCに形質移入するのに有用であるキットは、適切な量の1つ以上の抗原、ならびに、随意に、形質移入を行うのに有用な任意の試薬を含む。種々の実施形態において、本キットは、さらに、キットを使用するための説明書、および/または本発明のmiDCの凍結アリコートを含む。
したがって、種々の実施形態において、本発明は、1つ以上の抗原の容器(単回使用または複数回使用に十分な量)と、1つ以上の抗原を、例えば、形質移入によって、miDC中に導入するための説明書とを、含むキットを提供する。説明書は、文書の形態とすることができ、またはディスケットもしくはCD−ROM等の電子形式で提供することができる。説明書は、ビデオカセットの形態で提供することもできる。
本開示のさらなる実施形態は、対象におけるT細胞の応答を誘導するのに有用なキットを含む。例えば、対象におけるT細胞の応答を誘導するのに有用なキットは、本明細書で説明される1つ以上の抗原を形質移入した適切な量のmiDC、ならびに、随意に、該キットを使用するための任意の説明書を含む。
本発明による治療応用において、miDCは、1mLあたり約0.01〜約5×10個の細胞濃度で、適切な希釈剤中に懸濁させることができる。注射溶液のための好適な賦形剤は、緩衝食塩溶液または他の好適な賦形剤等の、miDCおよびレシピエントと生物学的および生理学的と適合するものである。任意の医薬組成物およびワクチンを含む、本発明による投与のための組成物は、適切な無菌性および安定性に適合する標準的な方法に従って調合、産生、および貯蔵することができる。
本明細書で使用される、本発明によるAPmiDCを含む、投与されるmiDCの投薬量(すなわち、有効量)は、広範な限度範囲内で変動し、また、各具体的事例において、対象/レシピエントに関する特定の要件に対して調整されてもよい。使用される細胞の数は、対象/レシピエントの重量および状態、投与の数および/または頻度、ならびに当業者に知られている他の変数に依存する。
100kgの体重あたり約10個〜約1013個のmiDCを、必要とする対象に投与することができる。種々の実施形態では、100kgの体重あたり約1.5×10個〜約1.5×1012個の細胞が投与される。種々の他の実施形態では、100kgの体重あたり約1×10個〜5×1011個の細胞が投与される。種々の他の実施形態では、100kgの体重あたり約4×10個〜2×1011個の細胞が投与される。種々の他の実施形態では、100kgの体重あたり約5×10個〜1×1010個の細胞が投与される。
本明細書で使用される交差−初回刺激は、末梢におけるアポトーシス細胞または死細胞からの外因性抗原の獲得、および二次リンパ器官への移動を伴う、抗原提示細胞(APC)の特異的能力であり、APC、例えば、樹状細胞は、アポトーシスを受けて、二次APCによって取り込まれる。これらのAPCは、抗原を再処理して、それをT細胞に提示する。ワクチン接種の目的で、抗原を、(例えば、形質移入または注射によって)抗原提示細胞(APC)、例えば、樹状細胞に直接に導入して、細胞が脾臓またはリンパ節に移動するのを可能にすることによって、経路の一部をバイパスすることができる。二次APCは、瀕死の一次APCを食菌して、抗原をT細胞に提示する(検討のため、Zhou et al.,「Current methods for loading dendritic cells with tumor antigen for the induction of antitumor immunity」,J.Immunother.25(4):289−303,2002を参照されたい)。
本発明に従う「有効量」という用語は、特に医学的および/または生物学的な、所望の効果を実現する、または有益なもしくは所望の結果を達成するのに必要なまたは十分な量を指す。有効量は、1回以上の投与、適用、または投薬で投与することができる。有効量は、単独で、または他の薬剤(他の抗感染剤または抗悪性腫瘍化学療法剤等)との組み合わせで有効である量とすることができる。
本明細書で使用される免疫応答は、刺激物に対するB細胞、T細胞、または単球等の免疫系の細胞の応答である。種々の実施形態において、応答は、特定の抗原に特異的である(「抗原特異的応答」)。免疫応答は、体液性応答(抗体応答またはB細胞応答)または細胞性(細胞媒介性応答またはT細胞応答)であり得る。種々の実施形態において、免疫応答は、CD4T細胞応答またはCD8T細胞応答等のT細胞応答である。
本明細書で使用される医薬組成物または薬剤は、対象または細胞に適切に投与したときに、所望の治療的または予防的効果を誘導することが可能な組成物である。
本発明の医薬組成物は、薬学的に許容される担体または薬学的に許容されるアジュバントを含んでもよい。本明細書で使用される「薬学的に許容される希釈剤または担体」という用語は、薬剤の活性化合物と同時に投与することができ、活性化合物がその意図する機能を行うことを可能にする物質を含むことを意図している。そのような担体の例としては、溶液、溶媒、分散培、遅延剤、エマルジョン等が挙げられる。薬学的に活性な物質のためのそのような培地の使用は、当技術分野でよく知られている。本発明での使用に好適な任意の他の従来の担体が、本発明の範囲に含まれる。したがって、この開示において有用な薬学的に許容される担体およびアジュバントは、従来のものである。例えば、Remington´s Pharmaceutical Sciences,by E.W.Martin,Mack Publishing Co.,Easton,PA,15th Edition(1975)は、薬学的送達に好適な組成物および製剤を説明している。概して、担体の性質は、用いられている特定の投与様式に依存する。例えば、非経口製剤は、通常、ビヒクルとして、水、生理食塩水、平衡塩類溶液、水性デキストロース、グリセロール等の薬学的および生理学的に許容される流体を含む、注射可能な流体を含む。固体組成物(例えば、粉末、錠剤、タブレットまたはカプセル形態)の場合、従来の非毒性固体担体は、例えば、薬学的等級のマンニトール、ラクトース、デンプン、またはステアリン酸マグネシウムを含むことができる。生物学的に中性の担体に加えて、投与される医薬組成物は、少量の、湿潤剤もしくは乳化剤、防腐剤、およびpH緩衝剤等の非毒性補助物質、例えば、酢酸ナトリウムまたはソルビタンモノラウレートを含有することができる。
本発明による腫瘍の例としては、線維肉腫、粘液肉腫、脂肪肉腫、軟骨性肉腫、骨原性肉種および他の肉腫、滑膜腫、中皮腫、ユーイング腫瘍、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、結腸癌腫、リンパ性悪性腫瘍、膵臓癌、乳癌、肺癌、卵巣癌、前立腺癌、肝臓癌腫、偏平上皮細胞癌腫、基底細胞癌腫、腺癌腫、汗腺癌腫、皮脂腺癌腫、乳頭状癌腫、乳頭状腺癌腫、髄様癌腫、気管支原性癌腫、腎細胞癌腫、肝臓癌、胆管癌腫、絨毛癌腫、ウィルムス腫瘍、子宮頸癌、精巣腫瘍、膀胱癌腫、ならびにCNS腫瘍(神経膠腫、星状腫、髄芽腫、頭蓋咽頭腫、上衣腫、松果体腫、血管芽腫、聴神経腫、乏突起腫、髄膜腫(menangioma)、黒色腫、神経芽腫、および網膜芽腫等)が挙げられるが、これらに限定されない、肉腫および癌腫が挙げられる。
本明細書で使用される「癌抗原」という用語は、癌を担持している個体の正常細胞とは対照的に、主としてまたは全体的に癌細胞によって発現される、抗原分子を意味する。「癌抗原」および「腫瘍抗原」という用語は、本明細書では同じ意味で使用される。
本明細書で使用される、病原体関連PRRは、細胞表面、エンドソーム、および細胞質内病原体関連PRRのうちの少なくとも1つであってもよい。
本明細書で使用される「ds」という用語は、「2本鎖」および「2本鎖の」という用語について、それぞれ、等しく使用される。同様に、「ss」という用語は、「1本鎖」および「1本鎖の」という用語について、等しく使用される。
ポリICは、一方の鎖がイノシン酸のポリマーであり、もう一方がシチジル酸のポリマーである、ミスマッチdsRNAである。ポリICは、合成2本鎖RNAであり、したがって、dsRNAの合成類似体とみなすことができる。ポリICは、免疫系に関する科学研究のための一般的なツールである。好ましい実施形態において、本発明による核酸またはその類似体は、ポリICである。しかしながら、核酸のさらなる合成類似体は、本発明によれば、例えば、合成dsRNAであり、TLR3を介して排他的にシグナリングする、ポリアデニル酸−ポリウリジル酸(ポリAU)と等しく好適である。同様に、カルボキシメチルセルロースおよびポリL−リシンと複合体化したポリICである、ポリ(ICLC)、またはリポソームと複合体化したポリ(dA−dT)poly(dA:dT)の合成dsDNAである、ポリ(dA:dT)も等しく好適である。
なお、本願は特許請求の範囲に記載の発明に関するものであるが、他の態様として以下も包含し得る:
1.免疫療法剤を調製するための方法であって、(a)CD11b −/lo およびCD172 (Sirpα)である、IFN−α産生骨髄由来の非形質細胞様樹状細胞(非pDC)を提供するステップと、(b)1つ以上の抗原をステップ(a)の前記非pDCに負荷するように、前記非pDCをエクスビボで修飾するステップと、を含む、方法。
2.前記非pDCをエクスビボで修飾する前記ステップは、(i)前記1つ以上の抗原および前記樹状細胞を培養物中でインキュベートすること、(ii)前記樹状細胞による前記1つ以上の抗原の免疫複合体媒介性の取り込み、(iii)前記1つ以上の抗原の存在下での前記細胞の電気穿孔、(iv)前記1つ以上の抗原のウイルス形質導入、ならびに(v)前記1つ以上の抗原をコードするmRNAまたはDNAのリポフェクションまたは形質移入、から成る群から選択される、上記1に記載の方法。
3.前記抗原は、ウイルス抗原、細菌抗原、真菌抗原、寄生虫抗原、または腫瘍抗原である、上記1または2に記載の方法。
4.上記1〜3のいずれか1項に記載の方法によって得られる前記免疫療法剤を含み、任意で薬学的に許容される担体または希釈剤をさらに含む、医薬組成物。
5.上記1〜3のいずれか1つに記載の方法によって得られる前記免疫療法剤を含み、任意で薬学的に許容されるアジュバントをさらに含む、ワクチン。
6.対象における抗原特異的免疫応答を引き出す際に使用するための、上記1〜3のいずれか1項に記載の方法によって得られる前記免疫療法剤を含む、調製物。
7.患者は、感染疾患または癌に罹患している、上記6に記載の調製物。
8.前記感染疾患は、ウイルス感染、細菌感染、寄生虫感染、または真菌感染である、上記7に記載の調製物。
9.前記抗原特異的免疫応答は、抗原特異的T細胞刺激、好ましくは、ナイーブT細胞の抗原特異的刺激である、上記6〜8のいずれか1項に記載の調製物。
10.骨髄の感染疾患または骨髄癌に罹患している対象を治療する際に使用するための、CD11b −/lo およびCD172 (Sirpα)である非形質細胞様樹状細胞(非pDC)におけるIFN−αの産生を誘導するパターン認識受容体によって認識されるリガンドであって、前記IFN−α誘導リガンドは、前記対象の骨髄に投与されるものである、リガンド。
11.前記感染疾患は、骨髄のウイルス感染、細菌感染、寄生虫感染、または真菌感染、好ましくは、骨髄のウイルス感染である、上記10に記載のリガンド。
12.CD11b −/lo およびCD172 (Sirpα)である骨髄由来の非形質細胞様樹状細胞(非pDC)を、前記非pDCにおけるIFN−αの産生を誘導するパターン認識受容体によって認識されるリガンドとエクスビボで接触させることを含む、CD11b −/lo およびCD172 (Sirpα)である非pDCの集団において、IFN−αの産生を誘導するための方法。
13.IFN−α産生非形質細胞様樹状細胞(非pDC)を単離、検出、またはスクリーニングするための、インビトロ方法であって、
(a)CD11b −/lo およびCD172 (Sirpα)である骨髄由来の非pDCの集団を提供するステップと、
(b)前記非pDCにおけるIFN−αの産生を刺激または誘導するパターン認識受容体によって認識されるリガンドで、前記ステップ(a)の細胞集団におけるIFN−αの産生を刺激または誘導した後に、IFN−αの産生を検出するステップと、
を含む、方法。
14.CD11b −/lo およびCD172 (Sirpα)である、IFN−α産生骨髄由来の非形質細胞様樹状細胞(非pDC)。
15.CD11b −/lo 、CD172 (Sirpα)、およびCD45RA である、上記14に記載の細胞。
16.感染疾患または癌に罹患している対象を治療する際に使用するための、上記14または15に記載の細胞。
17.前記感染疾患は、ウイルス感染、細菌感染、寄生虫感染、または真菌感染、好ましくは、ウイルス感染である、上記16に記載の細胞。
18.前記細胞は、前記対象への投与の前に、前記細胞におけるIFN−αの産生を誘導するパターン認識受容体によって認識されるリガンドとエクスビボで接触させられる、上記16または17に記載の細胞。
19.前記パターン認識受容体は、病原体関連パターン認識受容体である、上記10もしくは11に記載のリガンド、上記12もしくは13に記載の方法、または上記18に記載の細胞。
20.前記病原体関連パターン認識受容体は、細胞表面、エンドソーム、および/または細胞質内病原体関連パターン認識受容体である、上記19に記載のリガンド、上記19に記載の方法のいずれか、または上記19に記載の細胞。
21.前記リガンドは、TLR3リガンド、TLR7リガンド、TLR8リガンド、またはTLR9リガンドである、上記20に記載のリガンド、上記20に記載の方法のいずれか、または上記20に記載の細胞。
22.前記非形質細胞様樹状細胞(非pDC)は、CD11b −/lo 、CD172 (Sirpα)、およびCD45RA である、上記1〜3、12、13のいずれか1項に記載の方法、または上記10もしくは11に記載のリガンド。
BMにおいてCpG−ODNに応答して産生されるIFN−αが低密度細胞に由来することを示す図である。BM細胞は、10mL、1.077g/cmのNycodenz(登録商標)勾配上で分離させて、「軽」細胞(上部6mL以内)および「重」細胞(底部4mL)を採集した。細胞は、A型ODN CpG−2216(黒色の棒)、またはB型ODN CpG−1668(透明な棒)で刺激し、上清をIFN−α産生について試験した。データは、2件の別々の実験を代表する、1件の実験によるものである。エラーバーは、重複試料間のSDを表す。 非pDCのCD11cCD45RABM細胞が、CpG−2216に応答して、高レベルのIFN−αも産生することを示す図である。CD45RAおよびCD11cで染色した低密度細胞を示す図である。2Aは、2件の実験を代表している。 非pDCのCD11cCD45RABM細胞が、CpG−2216に応答して、高レベルのIFN−αも産生することを示す図である。CD3、CD19、CD49b細胞を枯渇させた、2Aの枠で囲まれた細胞の表面表現型(塗りつぶした黒色の線)を、pDCの表面表現型(塗りつぶされていない黒色の線)と比較した図である。染色されなかった細胞は、黒色の点線で示す。2Bは、3件の実験を代表している。 非pDCのCD11cCD45RABM細胞が、CpG−2216に応答して、高レベルのIFN−αも産生することを示す図である。CD24およびCD11bで共染色した2Bの非pDC細胞を示す図である。全てのIFN−αの産生は、枠で囲まれて示されるCD24intCD11b細胞で生じた。CpG2216に応答した該細胞のIFN−αの産生を示し(黒色の棒)、BMのpDC(透明な棒)と比較する。2Cは、10件を超える実験を代表している。 非pDCのCD11cCD45RABM細胞が、CpG−2216に応答して、高レベルのIFN−αも産生することを示す図である。CD11cおよびCD24に関して、IFN−αを産生する細胞の表現型を示す、CD11b細胞上にゲートした2Bの低密度細胞を示す図である。2Dは、10件を超える実験を代表している。 非pDCのCD11cCD45RABM細胞が、CpG−2216に応答して、高レベルのIFN−αも産生することを示す図である。単独培地中、GM−CSF、またはCpG−2216中で一晩インキュベーションした後の、pDC(2Dの上側の枠)および2Dにおいて枠で囲まれたIFN−αを産生するCD45RA細胞の形態の比較を示す図である。2Eは、10件を超える実験を代表している。 非pDCのCD11cCD45RABM細胞が、CpG−2216に応答して、高レベルのIFN−αも産生することを示す図である。2Dにおいて枠で囲まれたIFN−αを産生するCD45RA細胞の表現型を、塗りつぶした黒色の線で示した図である。黒色の点線は、染色されなかったバックグラウンド対照を示す。黒色の線は、pDCを示す。2Fは、2件の実験を代表している。 複数のTLRリガンドに対するサイトカインの産生に応答するCD11cCD24intCD11b細胞を表す図である。選別して、示されるTLRリガンド、MVA、またはGM−CSFで刺激した、CD11cCD24intCD11bおよびCD11cCD24intCD11bBM細胞を示す図である。上清は、IFN−αの産生についてELISAによって試験した。エラーバーは、重複試料のSDを表す。CD11b細胞のデータは、5件を超える実験を代表している。CD11b細胞のデータは、2件の実験を代表している。 複数のTLRリガンドに対するサイトカインの産生に応答するCD11cCD24intCD11b細胞を表す図である。示された刺激物によって測定した、IL−6およびTNFの産生を示す図である。 複数のTLRリガンドに対する表面活性化に応答するCD11cCD24intCD11b細胞、およびそれらの表面でのCD45Rの上方制御を示す図である。pDCまたはCD11cCD24intCD11b細胞は、少なくとも20匹のマウスのプールしたBMから選別したFACSによって精製した。CpG−2216で18時間刺激し、次いで、示される表面マーカーで染色した細胞を示す図である。黒色の点線は、GM−CSFにおけるmiDCを示し、塗りつぶしたヒストグラムは、CpG−2216におけるpDCの染色を示し、黒色の線は、CpG−2216におけるCD11cCD24intCD11b細胞の染色を示す図である。CD11cCD24intCD11b細胞およびpDCの染色されなかった対照は、全てのマーカーについて最初のログにおけるものであるが、明確にするために示していない。データは、CD40染色について3件の実験、ならびにCD8αおよびCD86染色について5件を超える実験を代表する、1つの実験によるものである。 複数のTLRリガンドに対する表面活性化に応答するCD11cCD24intCD11b細胞、およびそれらの表面でのCD45Rの上方制御を示す図である。pDCまたはCD11cCD24intCD11b細胞は、少なくとも20匹のマウスのプールしたBMから選別したFACSによって精製した。pDC(塗りつぶした黒色の線)、GM−CSF(黒色の点線)、またはCpG2216(黒色の線)におけるCD11cCD24intCD11b細胞上のCD45R(B220)の発現を示す図である。データは、5件を超える実験を表す。 複数のTLRリガンドに対する表面活性化に応答するCD11cCD24intCD11b細胞、およびそれらの表面でのCD45Rの上方制御を示す図である。pDCまたはCD11cCD24intCD11b細胞は、少なくとも20匹のマウスのプールしたBMから選別したFACSによって精製した。示される刺激物とともに18時間インキュベーションした後の、CD11cCD24intCD11b細胞上のCD86の発現(塗りつぶした黒色の線)を示す図である。黒色の点線は、染色されなかったバックグラウンド対照である。データは、10件を超える実験(CpG2216および媒体)、または他の刺激物に関する少なくとも3件の実験を代表する、1つの実験によるものである。 miDCのウイルス活性化を表す図である。FACS分類によって精製し、示されるウイルスで20時間刺激して、上清をIFN−αの産生についてELISAによって試験した、BMpDC、miDC、または脾臓cDCを示す図である。データは、各ウイルスについて少なくとも2件の実験を代表する、1つの実験によるものである。エラーバーは、重複試料のSDを表す。 miDCのウイルス活性化を表す図である。示されるように刺激したmiDC(塗りつぶされていない黒色の線)またはpDC(黒色の点線)上のCD86およびCD45Rの染色を示す図である。塗りつぶした黒色の線は、媒体だけにおける20h後のmiDCの染色を表す。 miDCのウイルス活性化を表す図である。20時間培養した後のpDCmiDCの生存を示す図である。データは、少なくとも3件の実験を代表する、1件の実験によるものである。 miDCおよびpDCのRagの発現を表す図である。Rag−GFPマウスの低密度BM細胞から富化し、pDC(塗りつぶされていない黒色の線)またはmiDC(塗りつぶした黒色の線)をゲートして、GFPの発現について分析した、DCを示す図である。結果は、3匹のプールしたマウスの1つの実験からのものである。 miDCの増殖能を表す図である。CFSEで標識し、CpG−2216、R837、GM−CSF、MVA−BN(登録商標)、または媒体でインキュベートして、24時間後に、CFSE蛍光の消失についてFACSによって分析した、miDCを示す図である。全ての軌跡を互いに重ね合わせた。GM−CSF、R837、および培地の重ね合わせた結果を示す。どの軌跡も、いかなるmiDC増殖の証拠も類似的に示さなかった。データは、20匹のプールしたマウスのBMから精製したDCの1つの実験のものであり、2件の実験を代表している。 miDCの増殖能を表す図である。FLDC培養物中にスパイクし、未分裂ピーク1、または分裂ピーク2もしくは3、4日目もしくは5日目に対する、CD11cおよびCD45Rの表面発現について分析した、CFSEで標識したmiDCを示す図である。データは、12匹のプールしたC57BL/6マウスのBMから精製したmiDCの1つの実験のものであり、2件の別々の実験を代表している。 miDCの増殖能を表す図である。6日目までCD45Rの発現が実質的にないという、表面表現型に関して類似した結果をもたらした、Ly5.1miDCを使用した第3の実験を示す図である。 miDCが抗原特異的T細胞の強力な刺激物であることを表す図である。C57BL/6マウス由来のmiDC、BMpDC、または脾臓cDCを精製し、CFSEで標識したBalb/cリンパ節T細胞とともにインキュベートした、同種異系MLRを示す図である。示されるように刺激剤を培養物に添加した。3日後にT細胞によるCFSE発現を分析した。FACSのデータは、プールした3つのウエルを代表している。データは、2件の別々の実験を代表している。 miDCが抗原特異的T細胞の強力な刺激物であることを表す図である。37℃で1時間、MVA−OVAとともにインキュベートし、次いで洗浄した、miDC、BMpDC、または脾臓CD8cDCもしくはCD8cDCを示す図である。滴定したDCを、50,000個のCFSE標識したOTI−T細胞に添加した。示されるデータは、10個のDCの各亜型のものである。3日後に、OTI−T細胞のCFSE蛍光をFACSによって測定し、細胞を採取する前に各細胞にスパイクした既知の数の定量ビーズを参照することにより、増殖細胞の数を数量化した。プールした3つのウエルの値を示す。データは、3件の別々の実験を代表している。 miDCが抗原特異的T細胞の強力な刺激物であることを表す図である。37℃で1時間、可溶性オバルブミンとともにインキュベートし、次いで洗浄した、miDCを示す図である。示された刺激物を添加した10個のDCを、50,000個のOTI−T細胞に添加し、3日後にCFSE増殖を分析した。データは、プールした3つのウエルの1つの実験からの結果であり、2件の実験を代表している。 指示された刺激物に対するBcl2遺伝子導入または非遺伝子導入マウスからの指示されたDCのサイトカイン応答を表す図である。本発明を以下の実施例によってさらに例証するが、さらに限定するものとして一切解釈すべきではない。本出願の全体を通して引用される全ての参考文献の内容は、参照により明示的に本明細書に組み込まれる。
[実施例]
1.マウス
メスのC57BL/6Jマウスを、Harlan Winkelmann GmbH,Borchen,Germanyから購入し、6〜10週齢で使用した。同種異系刺激性混合白血球応答(allo−MLR)で使用したT細胞は、Balb/cマウス由来のものであり、Harlan Winkelmann GmbHからも購入した。ユビキチンプロモータ(C57BL/6−Tg(UBC−GFP)30Scha/J、以下、UBC−GFPマウスと称する)の下で緑色蛍光タンパク質(GFP)を発現するマウスは、Charles River Laboratories(Sulzfeld,Germany)から購入し、ハウス内で飼育した。C57BL/6−Tg(TcraTcrb)1100Mjb/j(OTI)マウス、および破壊したNFkb1遺伝子(B6;129P−Nfkb1tm1Bal/J)を収容しているマウスは、最初にJackson Laboratoriesから購入し、ハウス内で飼育した。FLKOマウスは、McKenna et al.2000によって説明されており、Institute of Labortierkunde(University of Zurich)で飼育した。vavプロモータの下で発現したヒトBcl−2導入遺伝子を発現するマウスは、以前に説明されており(Ogilvy et al.1999)、G.Hacker,Institute for Medical Microbiology,Immunology and Hygiene,Technical University of Munichから入手した。
動物実験は、地方自治体の動物倫理当局の承認を受け、そのガイドラインの下で行った。
2.抗体および試薬
組み換え(rec)FLAGタグを付したマウス(mu)FLを、CHO細胞中で発現させて、前に説明したように精製した(O’Keeffe et al.2002b)。recmuGM−CSFおよびrecmuM−CSFは、Tebu−Bio(Frankfurt、Germany)から入手した。CpGモチーフ(CpG2216およびCpG1668)を含有するオリゴヌクレオチドは、公表された配列(Spies et al.2003)に従って、TIB MOLBIOL(Berlin、Germany)によって合成した。イミキモド(R837)およびパルミトイル−3−システイン−セリン−リシン−4(Pam−3−Cys)は、InvivoGen(San Diego,USA)から購入した。ポリ(シチジル−イノシン)酸(ポリI:C)およびリポ多糖類(LPS)は、Sigma−Aldrich(Taufkirchen,Germany)から購入した。
この研究に使用されるMVAは、Bavarian Nordicによって開発され、European Collection of Cell Cultures(ECACC)(V00083008)で寄託され、MVA発現オバルブミンである、MVA−BN(登録商標)とした。MVAは、胚形成後11日目の病原体を含まない雌のニワトリ卵(Charles River,Massachusetts,USA)から調製し、10%のFCSを補充したRPMI−1640培地で培養した、ニワトリの一次胚(CEF)上で増殖させて力価測定した。ECTV株Moscowは、VR−1372としてAmerican Type Culture Collection(ATCC)から入手し、Vero C1008細胞(ECACC 85020206)上で増殖させて力価測定した。SFVは、ATCC(VR−364)から入手し、ATCC(CCL−60)から入手したウサギ角膜細胞系SIRC上で増殖させて力価測定した。全ての細胞系は、抗生物質を伴わない10%のFCSを補充したDulbecco’s Modified Eagle’s Medium(DMEM;Invitrogen,Karlsruhe,Germany)中で維持した。
抗体は、Becton Dickinson GmbH、Heidelberg、Germanyから入手した。ただし、精製およびFITC抱合した抗CD11c(ラットクローン223H7)および抗Ly49Q(Biozol Diagnostica Vertrieb GmbH、Eching,Germany)、抗mPDCA−1(Miltenyi Biotec,Bergisch Gladbach,Germany)、および抗F4/80(NatuTec GmbH,Frankfurt,Germany)を除く。ハイブリドーマは、その上清をエクスビボでのDCの精製、またBMのDCの精製のための枯渇カクテルで使用し、Ken Shortman教授(WEHI,Melbourne,Australia)より快く提供していただいた。
3.骨髄由来の細胞の単離およびDCの精製
マウスの大腿骨および脛骨を取り除き、2%のFCSを含むRPMI−1640(Gibco/BRL(マウスの浸透性に調整する)を充填し、21gの針を取り付けた20mLの注射器で、細胞を骨からフラッシングした。細胞は、注射器によって繰り返してフラッシングすることによって再懸濁させた。低密度細胞の調製のために、細胞を、遠心分離によってペレット化し、Nycodenz(登録商標)1.077A(Progen Biotechnik,Heidelberg,Germany、マウスの浸透性308mOsmに調整する)中に再懸濁させた。抗CD49b mAbも枯渇カクテルに添加したこと、および抗Thy1.1を省略したことを除いて、密度分離、抗体枯渇カクテルとのインキュベーション、および磁気ビーズ枯渇は、本質的に、前に説明したもの(O’Keeffe et al.2002a)である。ハイブリドーマは、その上清を枯渇カクテルで使用し、Ken Shortman教授(WEHI,Australia)より快く提供していただいた。BM miDCおよびpDCを選別するために、枯渇ステップの後に、細胞を、CD11c(PE−Cy7またはFITC)、CD45RA−PE、およびCD11b(APCまたはPacific Blue)でルーチン的に染色した。CD24−FITCが染色剤に含まれる場合もあった。細胞は、pDC(CD11cintCD45RAhiCD11b)またはmiDC(CD11cintCD45RACD11bHSAint)として選別した。
脾臓DCは、前述したNycodenz(登録商標)および枯渇カクテルを使用して、前述したように単離した(O’Keeffe et al.2002a)。
4.DCの刺激剤
CpGモチーフ(CpG2216およびCpG1668)を含有するオリゴヌクレオチドを、公表された配列に従って、TIB MOLBIOL(Berlin、Germany)によって合成した。Spies B,et al.(2003) Journal of Immunology 171(11):5908−5912。イミキモド(R837)およびパルミトイル−3−システイン−セリン−リシン−4(Pam−3−Cys)は、InvivoGen(San Diego,USA)から購入した。レシキモド(R848)は、Alexis Biochemicals(Axxora Deutschland GmbH,Lorrach,Germany)から購入した。ポリ(シチジル−イノシン)酸(ポリI:C)およびリポ多糖類(LPS)は、Sigma−Aldrich(Taufkirchen,Germany)から購入した。
組み換えFLAGタグを付したマウスFLを、CHO細胞中で発現させて、前に説明したように精製した(O’Keeffe et al.2002b)。組み換えマウスGM−CSFおよびM−CSFは、Tebu−Bio(Frankfurt、Germany)から購入した。
この研究に使用されるMVAは、Bavarian Nordicによって開発され、European Collection of Cell Cultures(ECACC)(V00083008)で寄託された、MVA−BN(登録商標)とした。MVAは、胚形成後11日目の病原体を含まない雌のニワトリ卵(Charles River,Massachusetts,USA)から調製し、10%のFCSを補充したRPMI−1640培地で培養した、ニワトリの一次胚(CEF)上で増殖させて力価測定した。エクトロメリアウイルス(ECTV)株Moscowは、VR−1372としてAmerican Type Culture Collection(ATCC)から入手し、Vero C1008細胞(ECACC 85020206)上で増殖させて力価測定した。ショープ線維腫ウイルス(SFV)は、ATCC(VR−364)から入手し、ATCC(CCL−60)から入手したウサギ角膜細胞系SIRC上で増殖させて力価測定した。全ての細胞系は、抗生物質を伴わない10%のFCSを補充したDulbecco’s Modified Eagle’s Medium(DMEM;Invitrogen,Karlsruhe,Germany)中で維持した。
5.DCの刺激およびサイトカインの定量
樹状細胞の刺激は、50μL以下の容積のための丸底プレートまたはV底プレートにおいて0.25〜0.5×1.0×10個の細胞で行った。細胞は、添加した刺激物の有無に関わらず、完全培地(10%のFCS、50μMのベータメルカプトエタノール、100IU/mLのペニシリン/ストレプトマイシンを補充した、RPMI−1640倍地)中で、18〜48時間刺激した。使用した刺激物は、10ng/mLのGM−CSF、1μg/mLのPam−3−Cys、100μg/mLのポリ(I:C)、1μg/mLのLPS、1μg/mLのR837、0.5μMのCpG2216、または0.5μMのCpG1668であった。
培養上清を、前述したように(O’Keeffe et al.2002a)、2部位ELISAによってIFN−αおよびRANTESについてアッセイした。United States BiologicalのMabクローン8.S.415(THP Medical Products Vertriebs GmbH,Vienna,Austria)を、IFN−ベータELISAの捕獲Mabとして使用し、PBL InterferonSourceの検出抗体(ウサギ抗マウスIFN−β)およびマウスIFN−ベータ標準は、Tebu−Bioから購入した。他のサイトカイン(IL−12、p70、IL−6、IL−10、TNF−α、MCP−1、およびMIP−3アルファ)は、Cytometric Bead Array,Mouse Inflammation Kit(Becton Dickinson)を使用して測定した。
6.CFSEの標識
T細胞またはmiDCを、製造業者の説明書に従って、(CellTrace CFSE Cell Proliferation Kit,Molecular Probes (Invitrogen GmbH,Karlsruhe,Germany)を使用して、最終濃度の2μMのCFSEで標識した。
7.同種異系MLR
DCサブセットを、BMおよび脾臓から精製して、FACS−ARIAを使用して95%を超える純度に選別した。Balb/cマウスからのT細胞を、皮下および腸間膜リンパ節から精製した。精製したT細胞を、CellTrace CFSE Cell Proliferation Kit(Molecular Probes,Invitrogen GmbH,Karlsruhe,Germany)を使用して、2μMのCFSEで標識した。3つの50,000個のT細胞を、媒体中のDCサブセットとともに、またはGM−CSF、LPS、またはCpG2216を含む刺激物の添加とともにインキュベートした。4日後、T細胞分裂(CFSE蛍光の消失)の程度を確認するために、FACSによって、37℃で、反復試料を分析した。分裂したT細胞の絶対数を数えることができるように、定量に使用されるビーズのアリコートも各ウエルに添加した。
8.OTI−T細胞刺激
前述のMLRに対して交差提示アッセイを同様に行い、それによって、OTI遺伝子導入マウス由来のT細胞をBalb/c T細胞の代わりに利用し、DCは、最初に、37℃で1時間、オバルブミンとともにインキュベートし、洗浄し、次いで、T細胞に添加した。
MVAによって提示されるオバルブミンを提示するDCサブセットの能力は、最初に、DCを、37℃で1時間、MVA−OVAとともにインキュベートし、続いて、完全培地中で洗浄することによって分析した。CFSEで標識したT細胞の複製を、次いで、10個、3×10個、または10個の感染したDCとともにインキュベートした。対照として、MVA(OVAを発現していない)とともにインキュベートしたもの、または未処理のものも含めた。含まれるT細胞対照は、T細胞単独のもの、およびDCのいかなる添加も伴わない、DC亜集団に関してMVA−OVAとともにインキュベートしたT細胞とした。インキュベーションの4日後、プールした複製試料由来の細胞を、CFSE発現について分析し、細胞数を数えるために、定量ビーズを各試料に含めた。
9.C57BL/6マウスへのUBC−GFP DCの移入
BMのpDCおよびmiDCを、UBC−GFPマウスから精製して選別し、MTPBS中で洗浄し、C57BL/6マウスの尾静脈に注射した。マウス1匹あたり100μLのMTPBS中の0.6×10個のpDCまたは0.3×10個のmiDCを、1つの細胞群あたり3匹のマウスに注射した。3匹のマウスには、MTPBSだけを受容させた。移入後約90時間に、レシピエントマウスを安楽死させ、BMおよび脾臓DCを調製し、細胞を受容した各マウスを、別々にしておいた。ドナー細胞は、GFP(FITC)hiおよびPIneg細胞上でゲートすることによって選択した。
10.BMの非pDC IFN−αを産生する細胞は、B、T、またはNK特異的マーカーを発現しない、CD11cloCD11b−/lo細胞である
BMにおけるpDCの除去をもたらす条件は、CpG−ODN刺激に応答して、全てのINF−αの産生を除去しないことが以前に示されている(Hochrein et al.2004)。Liuおよび同僚は、まだ完全なpDC表現型を有していないヒトの初期pre−PDCが、高レベルのIFN−Iを産生する能力も有することを以前に公表している(Blom et al.2000)。最初にpDCを除去した場合に、BM以外のいかなる他の器官もCpG−ODNに対していかなるINF−αを産生する能力も保持しないことが分かり、pDC前駆体は、マウスBM細胞のCD45R/CD45RAの枯渇後に残った細胞であり得ると考えられた。
BM細胞の低密度分離は、CpG−ODNに応答した全てのIFN−αの活性がBM細胞の低密度画分によって分離されたことを明らかにした(図1)。
低密度BM細胞を、次いで、精製して、CD45RAおよびCD11cで染色した(図2A)。粗製細胞集団を、pDC、CD11c推定のBMのcDC、および「残り」の3つに選別した。これらの3つの集団のそれぞれを、CpG−2216で一晩刺激し、上清を、IFN−α活性について試験した。pDC以外に、CD11cCD45RA細胞集団も、IFN−αを産生した。CD11c細胞集団は、異種のものであり、CD3、CD19、CD49b、およびNK1.1を発現する少数の細胞を含有していた。細胞選別は、ジャンクチャネルにおいて、これらの表面マーカーに対する抗体を含めて繰り返した。CD11cCD3CD19CD49bLy6GNK1.1細胞は、CpG−2216に応答して、高レベルのIFN−αの発現を保持した。CD49bCD11c細胞を含む、残りのCD11c細胞は、CpG−2216に応答して、IFN−αを産生しなかった。
CD3、CD19、およびCD49b細胞を枯渇させたCD11cCD45RABM細胞の大規模な表面表現型分類を行った(図2B)。細胞は、CD11bおよびCD24の発現について異種のものであり、細胞の40〜50%が中レベルおよび高レベルのCD11bを発現し、残りは、CD11b−/loであることが分かった(図2)。Ly6G細胞の小集団が存在し、Gr−1特異的抗体によるこれらの除去は、IFN−αの産生に影響を及ぼさず、よって、抗Gr−1抗体をルーチン的に精製に含めた。細胞は、CD3CD19CD49bLy6GNK1.1BM細胞を、CD11c、CD45RA、CD24およびCD11b(図2C)で染色することによって、別個の集団に選別することができた。CD45RA細胞の、CD24intCD11b細胞によって正確に分離されるIFN−α産生能、および産生量は、BMpDCによって産生されたものと類似していた(図2D)。
図2に示されるように、CD11b−/loCD24int細胞は、CD4またはCD8αの発現が不十分であった。この細胞は、中間レベルのCD24、高レベルのFlt3、高レベルのCD172(Sirpα)、低レベルの共刺激マーカーCD40およびCD80、中間レベルのCD86、および低レベルのMHCIIを発現した。この細胞は、Clec9aを発現しなかった。したがって、表現型の比較によれば、BMの非pDC IFN−αを産生する細胞は、Lin−MDPまたはCDP前駆体と異なっており(Liu et al.2007)、また、脾臓CD3CD19NK1.1Ter119CD45RAneg−loCD11cCD43SIRP−α lopre−cDC(Naik et al.2006)、またはCD11bBMpre−DC(Naik et al.2007)、または脾臓もしくはBMのCD11c−pro−DCと異なっていた。
11.BMの非pDC IFN−αを産生する細胞の活性化は、DCのような形質転換を誘導するが、miDCは、pDCと異なって、TLRリガンドおよび成長因子に応答する
CD11cCD45RACD24intCD11b細胞またはBMpDCを、CpG2216、GM−CSF、または培地で一晩刺激し、それらの形態を比較した。培地において、CD11cCD45RACD24intCD11b細胞およびpDCは、同様に振る舞い、いずれの集団においても、いかなる典型的なDC形態の徴候も示さなかった。しかしながら、驚くべきことに、CD11cCD45RACD24intCD11b細胞は、pDCとは異なって、GM−CSFにおいて、明らかに成熟していた(図2E)。さらに、この細胞は、CpG−2216に非常に良好に応答し、pDC培養物中に形成される小さい細胞塊とは異なり、典型的な細胞質突起を伴う大きい細胞塊を形成した。
CD11cCD3CD19CD49bLy6GNK1.1CD24intCD11b−/lo細胞は、CpG−2216に対するIFN−αの強力な産生株であり、この細胞は、GM−CSFにおいて活性化されたようであった。TLRリガンドおよびGM−CSFの範囲に対するこの細胞サイトカイン応答を試験した。図3Aに示されるように、細胞は、CpG−2216に対して高レベルのIFN−αを産生し、TLR7リガンドR837に対して再現的に低レベルのIFN−αを産生した。この細胞は、MVAウイルスに対しても低レベルのIFN−αを産生した。IFN−αの産生は、CD11cCD3CD19CD49bLy6GNK1.1CD24intCD11b−/lo細胞の間でだけしか検出されず、CD11b 細胞ではいかなる産生も検出できなかった。
CD11cCD3CD19CD49bLy6GNK1.1CD24intCD11b−/lo細胞は、TLR9およびTLR7リガンドに応答して、IL−6およびTNF−αを産生し、また、再現可能であるが、TLR2(Pam3Cys)およびTLR4リガンド(LPS)に応答して、より低レベルのIL−6を産生した(図3B)。CpG−2216に対するIL−6応答は、特に高かった。同じ条件で、CpG−A−ODNを使用したところ、BMのpDCからは、ほとんどIL−6を検出することができなかった。IL−10およびMIP−3αも測定したが、いずれの条件においても検出されなかった。いくつかの実験では、CpG−2216に応答して、非常に低レベルのIL−12p70(<100pg/mL)を産生したが、これは、GM−CSFが培地に含まれている場合だけであった。いずれのサイトカインも、単独のGM−CSFに応答して産生されなかった。M−CSFおよびFlt3−リガンドに対する細胞の応答も試験したが、いずれの試験でもサイトカインは産生されず、また、いかなる形態学的変化も見られなかった。
この細胞の活性化した表面表現型は、いくつかの点でpDCの表現型に類似しており、CpG−2216に応答して、CD8α、CD40、CD86、およびCD11cの上方制御を示した(図4A)。しかしながら、MHCII、およびCD40、CD80、およびCD86を含む共刺激マーカーの発現は、試験した全ての条件において、活性化したCD49bLy6GNK1.1CD24intCD11b−/lo細胞上で少なくとも5〜10倍高かった。
CD45Rの発現は、全ての条件において、pDC上ほど高くないが、CD49bLy6GNK1.1CD24intCD11b−/lo細胞上で上方調節されたが(図4B)、それでも、CD45Rの発現は、pDCとの関係を示唆した。しかしながら、TLR2およびTLR4リガンドも、共刺激マーカーの上方調節を誘導したが(図4C)、pDCにはいかなる影響も及ぼさなかった。さらに、pDCとは異なり、単独培地中で一晩インキュベーションした後に、低レベルの共刺激マーカーが観察され、これは、GM−CSFによってさらに増強された(図4Aおよび4C)。
これらの観察によって、下記で説明される差次的な機能と共に、このCD11cCD3CD19CD49bLy6GNK1.1CD11b−/lo細胞を、新規BMのDC集団、すなわち骨髄(myelos)(ギリシャ語の骨髄(bone marrow))インターフェロンDC(すなわち、miDC)と名付けるに至った。
12.miDCは、ウイルスによって感染するが、十分に生存し、pDCとは異なって種々のウイルスに応答する
IFN−αの産生および表面活性化を含む、CpG2216に対するmiDCの応答は、pDCに類似しており、これは、この細胞が、pDCの分化状態または異なるサブセットであった可能性を示唆した。しかしながら、LPSおよびGM−CSFに対するmiDCの応答は、miDCがpDCとは根本的に異なることを示唆した。種々のウイルスによるmiDCの活性化は、これらの2つの細胞型間の差をさらに明らかにした。HSVは、TLR9およびTLR9非依存性経路を介してBMのpDCを活性化することが知られており、miDCの表面活性化およびIFN−αの産生の強力な誘導原でもあった(図5)。miDCは、HSVに応答して、実質的なレベルのIFN−αを産生したが、それでもこれは、pDCによる産生の約50%であった。HSVは、CpG−2216のように、miDCからの高いIL−6の産生も誘導し、それは、pDCによる産生の約10倍であり、また、脾臓cDCによる産生の2倍以上でもあった。MVAは、miDC上でのCD86の上方調節、および、pDCによる産生の約1/3である、低レベルのIFN−αの産生を誘導した。IFN−αは、脾臓cDC由来の上清では検出されなかったことに留意されたい。
エクトロメリアおよびショープ線維腫ウイルスは、どちらもポックスウイルスファミリーのメンバーであり、TLR9を介してpDCを活性化するが、cDCの主にTLR9非依存性活性化経路を強力に阻害することが以前に示されている。これらのウイルス、すなわち、ショープ線維腫(SFV)およびエクトロメリア(ECTV)は、どちらも、いかなるmiDCの表面活性化も、測定可能なIFN−α、IL−6、またはTNF−αの産生も誘導しなかった(図5)。したがって、miDCは、cDCと同様にこれらのポックスウイルスに応答し、これらの病原性ポックスウイルスに応答して、いかなる活性化も呈しなかった。
試験した全てのウイルスおよび他の刺激物に対するmiDCの応答の一般的な特徴は、miDCが、活性化したかどうかに関わらず、高い生存(65%を超える、図5)を示し、これらの細胞を、これらの全てのウイルスで刺激したときに不十分な生存を示すpDCと差別化していることである。
Bcl2遺伝子導入マウス由来のpDCが、培養および活性化時に非常に良好に生存することが以前に分かっている(O’Keeffe et al.2005)。Bcl2遺伝子導入マウスから精製したmiDCは、C57BL/6マウスのmiDCに勝る生存優位性を有しないことが分かった。実際に、C57BL/6マウスのmiDCの生存は、Bcl2遺伝子導入マウス由来のpDCの生存と類似していた。Bcl2遺伝子導入マウス由来のmiDCも、SFVまたはECTVに応答してサイトカインを産生しなかったが(図9)、pDCは、これらのウイルスに対して増加したIFN−αの産生を示したことが分かった。
13. miDCとpDCとの質的な差
miDCは、CpG−2216に応答して、BMのpDCよりもはるかに優れた細胞表面活性化を明らかに示した(図4)。特に、CpG2216−ODNは、pDCからの検出可能なIL−6の産生をほとんど誘導しないが、全く対照的に、CpG2216−ODNは、miDCからの高レベルのIL−6の産生を誘導する(図3)。さらに、miDCは、pDCに対する極めて優れた生存を示し、これは、Bcl2遺伝子導入マウス由来のpDCの生存に類似している。miDCのpDCとの関係をさらに試験するために、NF−kbのp50サブユニットが不十分であるマウス(nfkb1−/−マウス)由来の精製したpDCおよびmiDCのTLR9応答を試験した。脾臓pDCおよびFLDC培養物由来のpDCについて以前に示したように、nfkb1−/−マウスのBMのpDCは、CpG1668−ODNによる活性化時に、実質的に減少したIL−6の産生(>80%の減少)を示す。しかしながら、nfkb1−/−マウス由来のmiDCは、IL−6産生の軽度の減少(約20%)しか示さず、これは、以前にnfkb1−/−マウスの従来の脾臓DCで見られた応答に類似している(O’Keeffe et al.2005)。
Pelayo他は、Rag−GFPを発現するBMのpDCマウスが、2つの群、すなわち、異なるサイトカインの産生を示す、GFP(pDC1)細胞およびGFP(pDC2)細胞から成ることを示した(Pelayo et al.2005)。Pelayo他は、pDC2が、pDC1細胞よりもかなり多くのIFN−αを産生したこと、加えて、pDC2が、CpG−ODNに応答して、非常に高レベルのIL−6およびIFN−αを産生したことを実証した。これらのRag−GFPマウスから精製したmiDCのGFP発現を検査した。miDCは、GFPを発現せず、したがって、それらをpDC1と明らかに差別化するRagの「シグネチャ」が不十分であったことが分かった(図6)。さらに、miDCは、かなり量のIL−6を産生し、pDC2に類似していることを示したが、miDCは、試験した任意のTLRまたはウイルス刺激物に対するIFN−αの産生が不十分であり、刺激時のmiDCの表面活性化は、pDC1またはpDC2についてPelayo他によって示されたものよりもかなり強かった(26)。したがって、刺激および生存データに加えて、miDCによる不十分なRagの発現は、それらをBMのpDCと差別化している。
14.miDCは、活性化時に分裂しない
活性化時に、miDCは、CpG2216−ODN刺激時のCD45Rの発現および高レベルのIFN−αの産生を含む、pDCに類似する特徴を示した。同時に、miDCは、GM−CSFに応答する成熟、TLR4リガンドに対する反応性、およびnfkb1の非存在下での高レベルのIL−6の産生といった、cDCの特徴を示した。さらに、miDCの生存は、培地においても、刺激時においても極めて高かった(図6)。これらの因子を考慮すると、miDCが、実際は、pDCおよびcDC様のどちらの子孫も生じさせる分裂前駆体集団であったという可能性が考えられた。この仮説を試験するために、miDCを、CFSEで標識し、単独培地中で、またはTLR4、TLR7、もしくはTLR9、またはGM−CSFに対するリガンドの存在下で、40時間培養した。培養期間後の、miDCのFACS分析から、培養条件のいずれにおいても、いかなるCFSE標識の消失もなかったことが分かり、これは、miDCが、非分裂細胞であったことを示している(図7A)。CFSEで標識したおよび標識していないmiDCを、刺激後のIFN−α、IL−6、およびTNF−αを産生するそれらの能力について比較した。CFSEで標識した細胞は、正確にそれらの標識していない対照物として振舞った。
15.miDCは、FLBM培養物内で1〜2回分裂する。
FLBM培養物は、FLによるDC前駆体からのcDCおよびpDCの発達を推進する。miDCの増殖能をさらに調査するために、培養物をCFSEで標識し、FLBM培養物中に「スパイク」した。4日目の後に、大部分のmiDCが1回の分裂を受け、5日目までに、細胞は、主に、1回または2回分裂した細胞であった(図7B)。培養物において、細胞は、CD45Rを上方制御したが、分裂時に、CD45Rは、細胞表面から消失した。細胞は、高レベルのSirpα(CD172)およびごくわずかなClec9Aを発現した。したがって、これらの細胞は、CD8型FLDCにさらに類似していた。
16.miDCは、同種異系および抗原特異的T細胞の強力な刺激を示す
miDCの刺激能を判定するために、miDCを、最初に、同種異系MLRで試験した。pDCと同様に、miDCは、事前の活性化を伴わない同種異系T細胞の不十分な刺激因子であった。活性化によって、miDCは、pDCよりも効率的にナイーブT細胞を刺激したが(図8A)、CD8脾臓DCよりも小さい範囲であった。
miDCが抗原特異的T細胞を刺激する能力を有したがどうかを判定するために、miDCを、初期ウイルスプロモータの下で、MVAを発現するオバルブミン(MVA−OVA)とともに共インキュベートした。細胞を、1時間後に洗浄し、次いで、OTI−T細胞とともに共インキュベートした。MVA−OVAで刺激したmiDCは、ウイルスでコードした抗原を明らかに提示し、OTI T細胞の刺激時に、pDCよりもさらに効果的であった。実際に、miDCは、OTI細胞を刺激する際に、少なくともCD8脾臓cDCと同じくらい効率的であり、また、CD8脾臓cDCよりも効率的であった。
miDCが抗原を交差提示する能力も試験した。pDCおよびCD8cDCと同様に、miDCは、可溶性オバルブミンからのペプチドの交差提示において非効率的であった(図8C)。
したがって、特にウイルスをコードした抗原を提示するときに、TLR9リガンドおよび特定のウイルスに応答して高レベルのIFN−αを産生し、かつナイーブT細胞の刺激において非常に効率的であるBM細胞が確認された。TLRの反応性(TLR2、TLR4、TLR7、およびTLR9)、提示能、およびFLDC培養物中の表現型に関して、miDCは、マウスCD8cDCに類似している。しかしながら、TLR7およびTLR9リガンド、およびウイルス反応に対するCD8αおよびIFN−αの産生の上方調節とともに、miDCは、一意的な細胞型として際立っている。
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Claims (20)

  1. 免疫療法剤を調製するための方法であって
    骨髄から単離され、CD11b−/loおよびCD172(Sirpα)である、単離されたIFN−α産生非形質細胞様樹状細胞(非pDC)に、1つ以上の抗原負荷するように、前記非pDCをエクスビボで修飾するステップ
    を含み、前記抗原が、ウイルス抗原、細菌抗原、真菌抗原、寄生虫抗原または腫瘍抗原である方法。
  2. 前記非pDCをエクスビボで修飾する前記ステップは、(i)前記1つ以上の抗原および前記樹状細胞を培養物中でインキュベートすること、(ii)前記樹状細胞による前記1つ以上の抗原の免疫複合体に媒介される取り込み、(iii)前記1つ以上の抗原の存在下での前記細胞の電気穿孔、(iv)前記1つ以上の抗原のウイルス形質導入、ならびに(v)前記1つ以上の抗原をコードするmRNAまたはDNAのリポフェクションまたは形質移入、から成る群から選択される、請求項1に記載の方法。
  3. 請求項1または2に記載の方法によって得られる前記免疫療法剤を含み薬学的に許容される担体または希釈剤をさらに含むかまたは含まない、医薬組成物。
  4. 請求項1または2に記載の方法によって得られる前記免疫療法剤を含み薬学的に許容されるアジュバントをさらに含むかまたは含まない、ワクチン。
  5. 対象における抗原特異的免疫応答を引き出す際に使用するための、請求項1または2に記載の方法によって得られる前記免疫療法剤を含む、調製物。
  6. 患者は、感染疾患または癌に罹患している、請求項5に記載の調製物。
  7. 前記感染疾患は、ウイルス感染、細菌感染、寄生虫感染、または真菌感染である、請求項6に記載の調製物。
  8. 前記抗原特異的免疫応答は、抗原特異的T細胞刺激である、請求項5〜7のいずれか1項に記載の調製物。
  9. 前記抗原特異的免疫応答は、ナイーブT細胞の抗原特異的刺激である、請求項8に記載の調製物。
  10. CD11b−/loおよびCD172(Sirpα)である骨髄から単離されたIFN−α産生非形質細胞様樹状細胞(非pDC)を、前記非pDCにおけるIFN−αの産生を誘導するパターン認識受容体によって認識されるリガンドとエクスビボで接触させることを含み、前記リガンドが、Pam3Cys、LPS、CpG−ODNおよびCD40リガンドからなる群から選択される少なくとも1つのリガンドである、CD11b−/loおよびCD172(Sirpα)である骨髄から単離された非pDCの集団において、IFN−αの産生を誘導するための方法。
  11. IFN−α産生非形質細胞様樹状細胞(非pDC)を単離、検出、またはスクリーニングするための、インビトロ方法であって
    CD11b−/loおよびCD172(Sirpα)である、骨髄から単離された非pDCの集団におけるIFN−αの産生を、前記非pDCにおけるIFN−αの産生を刺激または誘導するパターン認識受容体によって認識されるリガンド刺激または誘導した後に、IFN−αの産生を検出するステップ
    を含み、前記リガンドが、Pam3Cys、LPS、CpG−ODNおよびCD40リガンドからなる群から選択される少なくとも1つのリガンドである方法。
  12. CD11b−/loおよびCD172(Sirpα)である、骨髄から単離された、IFN−α産生非形質細胞様樹状細胞(非pDC)。
  13. CD11b−/lo、CD172(Sirpα)、およびCD45RAである、請求項12に記載の細胞。
  14. CD11b −/lo 、CD172 (Sirpα)、CD45RA およびCD24 int である、請求項13に記載の細胞。
  15. 感染疾患または癌に罹患している対象を治療する際に使用するための、請求項12〜14のいずれか1つに記載の細胞。
  16. 前記感染疾患は、ウイルス感染、細菌感染、寄生虫感染、または真菌感染である、請求項15に記載の細胞。
  17. 前記感染疾患は、ウイルス感染である、請求項16に記載の細胞。
  18. 前記細胞は、前記対象への投与の前に、前記細胞におけるIFN−αの産生を誘導するパターン認識受容体によって認識されるリガンドとエクスビボで接触させられ、前記リガンドが、Pam3Cys、LPS、CpG−ODNおよびCD40リガンドからなる群から選択される少なくとも1つのリガンドである、請求項12〜17のいずれか1つに記載の細胞。
  19. 前記非形質細胞様樹状細胞(非pDC)は、CD11b−/lo、CD172(Sirpα)、およびCD45RAである、請求項1、2、10、11のいずれか1項に記載の方法
  20. 前記非pDCは、CD11b −/lo 、CD172 (Sirpα)、CD45RA およびCD24 int である、請求項19に記載の方法。
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