JP6199955B2 - 炎症を治療するための方法および組成物 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2012年3月26日に出願された米国特許仮出願第61/615,743号に対する米国特許法第119条(e)の下での優先権を主張するものであり、この出願の内容はその全体が参照により本明細書に組み入れられる。

開示の分野
本開示は、免疫療法と医学に関連した組成物および方法に指向している。特に、本開示は、炎症、例えば胃腸管の炎症を治療するための治療学に関する。

背景
炎症性腸疾患(IBD)は、腸に炎症を生じさせる(赤く腫れる)疾患のグループの名称である。毎年60万人を上回る米国人が何らかの炎症性腸疾患に罹患している。このグループの疾患は、多くの場合、慢性的な性質であり、腹痛、嘔吐、下痢、直腸出血、骨盤領域における重度の内部けいれん/筋痙縮、および体重減少などの症状を伴っている。IBDに関連した症状は、生活の質を制限し、罹患した人々に日常的に悪影響を及ぼし得る。

IBDの治療法には、主として、患者の全体的な免疫力を低下させる免疫抑制剤が含まれる。このような治療は、危険を伴い、しばしば、免疫の低下が原因で感染および疾患のリスクに患者をさらすことになる。

当技術分野では、前記疾患を治療するが、患者の全体的な免疫力を損なわない標的療法の必要性が存在している。本開示は、この必要性を満たし、かつ関連する利点も提供するものである。

概要
当技術分野の必要性に応じて、本明細書では、慢性的な炎症反応を抑制することに指向された既存の内因性メカニズムを活性化しかつ増幅する治療方法ならびに治療用組成物が記載される。一局面において、組成物および方法は、胃腸管の炎症を治療するために提供される。

一局面は、抗原-MHC-ナノ粒子複合体の有効量を投与する工程により、細胞または組織において抗炎症反応を誘導するための方法に関し、該抗原は、胃腸管内に生息するかもしくは該胃腸管に感染する微生物に由来する抗原であるか、またはGI関連抗原である。また、細胞または組織において抗炎症反応を誘導するのに使用するための抗原-MHC-ナノ粒子複合体が提供され、該抗原は、胃腸管内に生息するかもしくは該胃腸管に感染する微生物に由来する抗原であるか、またはGI関連抗原である。さらに、細胞または組織において抗炎症反応を誘導するために有用な医薬の製造における抗原-MHC-ナノ粒子複合体の使用が提供され、該抗原は、胃腸管内に生息するかもしくは該胃腸管に感染する微生物に由来する抗原であるか、またはGI関連抗原である。

別の局面では、抗原-MHC-ナノ粒子複合体の有効量を投与する工程により、炎症の治療を必要とする患者における炎症を治療するための方法が提供され、該抗原は、胃腸管内に生息するかもしくは該胃腸管に感染する微生物に由来する抗原であるか、またはGI関連抗原である。また、炎症の治療を必要とする患者における炎症を治療するのに使用するための抗原-MHC-ナノ粒子複合体が提供され、該抗原は、胃腸管内に生息するかもしくは該胃腸管に感染する微生物に由来する抗原であるか、またはGI関連抗原である。さらに、炎症の治療を必要とする患者における胃腸管の炎症を治療するための医薬の製造における、抗原-MHC-ナノ粒子複合体の使用が提供され、該抗原は、胃腸管内に生息するかもしくは該胃腸管に感染する微生物に由来する抗原であるか、またはGI関連抗原である。

さらに別の局面では、それを必要とする患者において、抗原-MHC-ナノ粒子複合体の有効量を投与する工程により抗炎症性T細胞を蓄積するための方法が提供され、該抗原は、胃腸管内に生息するかもしくは該胃腸管に感染する微生物に由来する抗原であるか、またはGI関連抗原である。また、それを必要とする患者において抗炎症性T細胞を蓄積するのに使用するための抗原-MHC-ナノ粒子複合体が提供され、該抗原は、胃腸管内に生息するかもしくは該胃腸管に感染する微生物に由来する抗原であるか、またはGI関連抗原である。さらに、それを必要とする患者において抗炎症性T細胞を蓄積するために有用な医薬の製造における、抗原-MHC-ナノ粒子複合体の使用が提供され、該抗原は、胃腸管内に生息するかもしくは該胃腸管に感染する微生物に由来する抗原であるか、またはGI関連抗原である。

他の局面は、ナノ粒子、MHCタンパク質、および、胃腸管内に生息するかもしくは該胃腸管に感染する微生物に由来する抗原、またはGI関連抗原である抗原を含むか、該ナノ粒子、該MHCタンパク質、および該抗原から本質的になるか、またはなおさらに該ナノ粒子、該MHCタンパク質、および該抗原からなる複合体に関する。また、本明細書に記載される抗原-MHC-ナノ粒子および担体を含むか、該抗原-MHC-ナノ粒子および該担体から本質的になるか、またはなおさらに該抗原-MHC-ナノ粒子および該担体からなる組成物が提供される。

また本明細書に記載される組成物およびその意図した目的のために該組成物を使用するための説明書を含むか、またはその代わりに該組成物および該説明書から本質的になるか、またはなおさらに該組成物および該説明書からなるキットも提供される。
[本発明1001]
抗原-MHC複合体を含むナノ粒子であって、該複合体が、胃腸管の微生物に由来する抗原と複合体化されたかまたはGI関連抗原である抗原と複合体化されたMHCタンパク質を含む、ナノ粒子。
[本発明1002]
約1nm〜約100nm、約5nm〜約50nm、または約5nm〜約15nmの直径の群より選択される直径を有する、本発明1001のナノ粒子。
[本発明1003]
抗原-MHC複合体対ナノ粒子の比が約10：1〜約1000：1である、前記本発明のいずれかのナノ粒子。
[本発明1004]
前記抗原-MHC複合体が前記ナノ粒子に共有結合または非共有結合で連結されている、前記本発明のいずれかのナノ粒子。
[本発明1005]
前記抗原-MHC複合体が、5kD未満の大きさのリンカーを介して前記ナノ粒子に共有結合で連結されている、前記本発明のいずれかのナノ粒子。
[本発明1006]
前記抗原が、バクテロイデス属(Bacteroides)、クロストリジウム属(Clostridium)、フゾバクテリウム属(Fusobacterium)、ユウバクテリウム属(Eubacterium)、ルミノコッカス属(Ruminococcus)、ペプトコッカス属(Peptococcus)、ペプトストレプトコッカス属(Peptostreptococcus)、もしくはビフィドバクテリウム属(Bifidobacterium)の群のうちの微生物に由来するか、または、前記抗原が、オボアルブミン、酵母マンナン、もしくはグリアジンの群のうちのタンパク質に由来するGI関連抗原である、前記本発明のいずれかのナノ粒子。
[本発明1007]
前記抗原が、バクテロイデス属に由来するか、またはバクテロイデス属のタンパク質に由来する、前記本発明のいずれかのナノ粒子。
[本発明1008]
前記抗原がインテグラーゼに由来する、前記本発明のいずれかのナノ粒子。
[本発明1009]
前記抗原が、SEQ ID NO:1、4、5、6、7、または8の群のうちのペプチド配列に対して少なくとも80％の同一性を有するペプチドを含む、前記本発明のいずれかのナノ粒子。
[本発明1010]
生体適合性または生体吸収性である、前記本発明のいずれかのナノ粒子。
[本発明1011]
前記MHCがMHCクラスIまたはMHCクラスIIを含む、前記本発明のいずれかのナノ粒子。
[本発明1012]
リポソームではない、前記本発明のいずれかのナノ粒子。
[本発明1013]
本発明1001〜1012のいずれかのナノ粒子および担体を含む、組成物。
[本発明1014]
本発明1001〜1012のいずれかのナノ粒子を調製するかまたは得るための方法であって、前記抗原-MHC複合体を該ナノ粒子と複合体化させる工程を含む、方法。
[本発明1015]
SEQ ID NO:1、4、5、6、7、もしくは8の群のうちのアミノ酸配列を含む単離および精製されたポリペプチド、あるいは、SEQ ID NO:1、4、5、6、7、もしくは8に対して少なくとも約80％の配列同一性を有するポリペプチド、あるいは、SEQ ID NO:1、4、5、6、7、もしくは8をコードするかまたはSEQ ID No:1、4、5、6、7もしくは8に対して少なくとも約80％の配列同一性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに中程度ストリンジェンシー条件から高ストリンジェンシー条件の下でハイブリダイズするポリヌクレオチドまたはその相補体によってコードされる、ポリペプチド。
[本発明1016]
本発明1015のポリペプチドもしくは等価物をコードする単離および精製されたポリヌクレオチド、または、約25℃〜約37℃のインキュベーション温度、約6×SSC〜約10×SSCのハイブリダイゼーションバッファー濃度、約0％〜約25％のホルムアミド濃度、および約4×SSC〜約8×SSCの洗浄液を含むストリンジェントな条件下で、該ポリヌクレオチド、その等価物、もしくはその相補体にハイブリダイズする、ポリヌクレオチド。
[本発明1017]
本発明1015のポリペプチドおよび担体を含む、組成物。
[本発明1018]
本発明1016のポリヌクレオチドおよび担体を含む、組成物。
[本発明1019]
細胞または組織において抗炎症反応を誘導するための方法であって、該細胞または該組織を本発明1001〜1012のいずれかのナノ粒子の有効量と接触させる工程を含む、方法。
[本発明1020]
それを必要とする患者において炎症を治療するための方法であって、本発明1001〜1012のいずれかのナノ粒子複合体の有効量を該患者に投与し、それによって炎症を治療する工程を含む、方法。
[本発明1021]
それを必要とする患者のGI管において抗炎症性T細胞および/または抗炎症性細胞を蓄積するための方法であって、本発明1001〜1012のいずれかのナノ粒子の有効量を該患者に投与し、それによって該患者を治療する工程を含む、方法。
[本発明1022]
前記患者が、炎症性腸疾患、大腸炎、クローン病、胃腸管のアレルギー性炎症、またはセリアック病の群のうちの胃腸疾患に罹患している、本発明1020または本発明1021の方法。
[本発明1023]
前記細胞または前記組織が、GI管の細胞または組織である、本発明1019の方法。
[本発明1024]
前記T細胞がCD4+ T細胞またはCD8+ T細胞である、本発明1021または1022の方法。
[本発明1025]
前記T細胞がIL-10またはTGFβを分泌する、本発明1021、1022、または1024のいずれかの方法。
[本発明1026]
前記抗炎症反応が胃腸管において誘導される、本発明1019または1023の方法。
[本発明1027]
胃腸管の炎症が治療される、本発明1020の方法。
[本発明1029]
それを必要とする患者において、腸内細菌のエピトープを標的とする細胞傷害性Tリンパ球を移入するための方法であって、本発明1001〜1012のいずれかの抗原-MHC-ナノ粒子複合体の有効量を該患者に投与する工程を含む、方法。
[本発明1030]
前記細胞傷害性Tリンパ球が、低い結合活性を有する前記腸内細菌のエピトープを認識する、本発明1029の方法。

添付の図面は、本明細書の一部を形成し、本発明の特定の局面をさらに実証するために含められる。本発明は、本明細書中で提示した特定の態様の詳細な説明とともに、これらの図面の1つまたはそれ以上を参照することによって、より一層理解することができる。
（図１）図1A〜1Cは、BacIYLが高い親和性でH-2K^dに結合し、かつ、得られたpMHC複合体がIGRP_206-214特異的T細胞に結合することを示す。A：RMA-SK^d細胞上のK^d分子のペプチド誘導安定化。TUMは陽性対照であり、Gp33は陰性(Db結合性)対照である。BおよびC：BacIYL/K^d四量体は、NRP-V7/K^d四量体よりも低い結合活性ではあるが、8.3-CD8+ T細胞に特異的に結合する。
（図２Ａ）BacIYLが単独でアンタゴニストとして機能するが、LPSの存在下では部分的アゴニストとして機能し、そのドナータンパク質が樹状細胞によって有効に交差提示されることを示す。BacIYL、IGRP_206-214(陽性対照)、またはTUM(陰性対照)の存在下で培養した8.3-CD8+ T細胞におけるCD44およびCD69の発現。
（図２Ｂ）BacIYLが単独でアンタゴニストとして機能するが、LPSの存在下では部分的アゴニストとして機能し、そのドナータンパク質が樹状細胞によって有効に交差提示されることを示す。アンタゴニズムアッセイ法。TUMは陰性対照として使用される。BacIYL(しかし、K^dを結合させる陰性対照のTUMではない)の増加する濃度が、IGRP_206-214で誘導される8.3-CD8+ T細胞応答(IFNg分泌、上；および増殖、下)にどれほどアンタゴナイズするかに留意されたい。
（図２Ｃ）BacIYLが単独でアンタゴニストとして機能するが、LPSの存在下では部分的アゴニストとして機能し、そのドナータンパク質が樹状細胞によって有効に交差提示されることを示す。BacIYLはLPSの存在下でアゴニストとして機能する。NTG、非トランスジェニック(CD8+ T細胞)。
（図２Ｄ）BacIYLが単独でアンタゴニストとして機能するが、LPSの存在下では部分的アゴニストとして機能し、そのドナータンパク質が樹状細胞によって有効に交差提示されることを示す。DCは、組換え野生型インテグラーゼまたは組換え変異型インテグラーゼ(BacIYLエピトープがIGRP_206-214をコードするように変異している)由来のBacIYLまたはBAC_IGRP206-214様エピトープをプロセシングすることができる。
（図３Ａ）BacIYLペプチドがインビトロでメモリーCD8+ T細胞の形成を誘導することを示す。ペプチドパルス(10または0.001μg/ml)適用されたDCの存在下で培養してから28日後の8.3-CD8+ T細胞の表現型。17.6-CD8+ T細胞は非常に低い結合活性のIGRP_206-214特異的CD8+ T細胞であり；予想通り、それらはBacIYLとの培養下の28日後にナイーブのままである。
（図３Ｂ）BacIYLペプチドがインビトロでメモリーCD8+ T細胞の形成を誘導することを示す。ペプチドパルス(10または0.001μg/ml)適用されたDCの存在下で培養してから28日後の8.3-CD8+ T細胞の表現型。17.6-CD8+ T細胞は非常に低い結合活性のIGRP_206-214特異的CD8+ T細胞であり；予想通り、それらはBacIYLとの培養下の28日後にナイーブのままである。
（図３Ｃ）BacIYLペプチドがインビトロでメモリーCD8+ T細胞の形成を誘導することを示す。ペプチドチャレンジに応答する細胞内IFNγ含有量。BacIYLと培養した8.3-CD8+ T細胞は、IGRP_206-214刺激に応答してIFNγを速やかに産生する。
（図３Ｄ）BacIYLペプチドがインビトロでメモリーCD8+ T細胞の形成を誘導することを示す。ペプチドチャレンジに応答する(BacIYLにより誘導された)メモリー様8.3-CD8+ T細胞によるIFNγの分泌およびその増殖。
（図４Ａ）BacIYL_36-44反応性CD8+ T細胞応答がDSS誘導性大腸炎からの保護を与えることを示す。未処置マウスに対するDSS処置後の8.3-NODと17.6-NODの体重曲線を示す。
（図４Ｂ）BacIYL_36-44反応性CD8+ T細胞応答がDSS誘導性大腸炎からの保護を与えることを示す。未処置マウスに対するDSS処置後の8.3-NODと17.6-NODの疾患活動性スコアを示す。
（図４Ｃ）BacIYL_36-44反応性CD8+ T細胞応答がDSS誘導性大腸炎からの保護を与えることを示す。DSS処置後の8.3-NOD対Itgβ7^-/- 8.3-NODマウスの体重曲線を示す。
（図４Ｄ）BacIYL_36-44反応性CD8+ T細胞応答がDSS誘導性大腸炎からの保護を与えることを示す。DSS処置後の8.3-NOD対Itgβ7^-/- 8.3-NODマウスの疾患活動性スコアを示す。
（図４Ｅ）BacIYL_36-44反応性CD8+ T細胞応答がDSS誘導性大腸炎からの保護を与えることを示す。図4A〜Dにおいて試験したマウスの生存曲線を示す。
（図４Ｆ）BacIYL_36-44反応性CD8+ T細胞応答がDSS誘導性大腸炎からの保護を与えることを示す。図4A〜Dにおいて試験したマウスの生存曲線を示す。
（図４Ｇ）BacIYL_36-44反応性CD8+ T細胞応答がDSS誘導性大腸炎からの保護を与えることを示す。NODマウスではなく、IGRP_206-214 ^-/- NODマウスが、4％DSSにより誘導された大腸炎に応答する体重減少に対して抵抗性であることを実証する。
（図４Ｈ）BacIYL_36-44反応性CD8+ T細胞応答がDSS誘導性大腸炎からの保護を与えることを示す。IGRP_206-214 ^-/- NODマウスへのBacIYL_36-44交差反応性CD8+ CTLの養子移入が、その非CTL移入対応マウスと比較して、疾患活動性スコアの有意な減少をもたらしたことを示す。
（図５）図5Aおよび5Bは、BacIYL_36-44反応性CD8+ CTLがDSS誘導性大腸炎から17.6-NODマウスを保護することを示す。図5Aは、DSS処置＋8.3-CTL移入、DSS処置のみ、および無処置に応答する17.6-NODマウスの体重曲線を示し、図5Bは疾患活動性スコアを示す。17.6-NODマウスへのBacIYL_36-44交差反応性CD8+ CTLの養子移入が、その非CTL移入対応マウスと比較して、DSSに応答する疾患活動性スコアおよび体重減少をどれほど有意に減少させたかに留意されたい。
（図６）IGRP_4-22/I-A^g7-NP処置NODマウスにおける腸管関連リンパ組織へのTr1様自己調節性CD4+ T細胞の動員を示す。2匹のマウスについてのデータが示される。
（図７）pMT/V5におけるBacInt_40-54-I-Ab-C-Junのマップを示す。Nco I(854)部位からXho I(1738)部位までのDNA構築物は、HA-BacInt_40-54-I-Aβ(b)-C-Jun融合タンパク質(293a.a.)をコードする。この融合タンパク質は、15a.a.のHAリーダー配列と、これに続くBacInt_40-54 (TNV)ペプチド(15a.a.)を含む。ペプチドをコードするDNA配列は、16a.a.のGSリンカーを介してI-Aβ(b)(199a.a.)に連結された。I-Aβ(b)のC末端は、8a.a.のGSリンカーを介してC-Jun配列(40a.a.)に連結された。a.a.＝アミノ酸。
（図８）BacInt_40-54-I-Aβ(b)-C-Jun構築物のタンパク質およびDNA配列を示す。融合タンパク質の各成分の配列は、HAリーダー(下線)、これに続く

の配列である。GSリンカーは強調表示されていない。
（図９）pMT/V5におけるI-Aα(b)-C-Fos-BirA-His6のマップを示す。HAリーダー-I-Aα(b)-C-Fos-BirA-His×6融合タンパク質(284a.a.)をコードするDNA構築物は、pMT/V5ハエ細胞発現ベクターのNco I(854)とXba I(1711)の間にクローニングした。この融合タンパク質はI-Aα(d)(195a.a.)と、これに続いてGSリンカー(6a.a.)を介するC-Fosと、その後のBirA配列および6×Hisを含む。
（図１０）I-Aα(b)-C-Fos構築物のタンパク質配列およびDNA配列を示す。融合タンパク質の各成分の配列は、HAリーダー(下線)、これに続く

(網掛け)、および6×Hisの配列である。GSリンカーは強調表示されていない。
（図１１）pMT/V5におけるBacInt_81-95-I-Ab-C-Junのマップを示す。Nco I(854)部位とXho I(1738)部位間のDNA構築物は、HA-BacInt_81-95-I-Aβ(b)-C-Jun融合タンパク質(293a.a.)をコードする。この融合タンパク質は、15a.aのHAリーダー配列と、その後にBecInt_81-95(LGY)ペプチド(15a.a.)を含む。ペプチドをコードするDNA配列は、16a.a.のGSリンカーを介してI-Aβ(b)(199a.a.)に連結された。I-Aβ(b)のC末端は、8a.a.のGSリンカーを介してC-Jun配列(40a.a.)に連結された。
（図１２）BacInt_81-95-I-Aβ(b)-C-Jun構築物のタンパク質およびDNA配列を示す。融合タンパク質の各成分の配列は、HAリーダー(下線)、これに続く

(網掛け)の配列である。GSリンカーは強調表示されていない。
（図１３）pMT/V5におけるBacInt_365-379-I-Ab-C-Junのマップを示す。Nco I(854)部位とXho I(1738)部位間のDNA構築物は、HA-BacInt_365-379-I-Aβ(b)-C-Jun融合タンパク質(293 a.a.)をコードする。この融合タンパク質は、15a.a.のHAリーダー配列と、その後にBacInt_365-379(TQI)ペプチド(15a.a.)を含む。ペプチドをコードするDNA配列は、16a.a.のGSリンカーを介してI-Aβ(b)(199a.a.)に連結された。I-Aβ(b)のC末端は、8a.a.のGSリンカーを介してC-Jun配列(40a.a.)に連結された。
（図１４）BacInt_365-379-I-Aβ(b)-C-Jun構築物のタンパク質およびDNA配列を示す。融合タンパク質の各成分の配列は、HAリーダー(下線)、これに続く

(網掛け)の配列である。GSリンカーは強調表示されていない。
（図１５）pMT/V5におけるBacInt_57-71-I-Ab-C-Junのマップを示す。Nco I(854)部位とXho I(1738)部位間のDNA構築物は、HA-BacInt_57-71-I-Aβ(b)-C-Jun融合タンパク質(293a.a.)をコードする。この融合タンパク質は、15a.a.のHAリーダー配列と、その後にBacInt_57-71(INH)ペプチド(15a.a.)を含む。ペプチドをコードするDNA配列は、16a.a.のGSリンカーを介してI-Aβ(b)(199a.a.)に連結された。I-Aβ(b)のC末端は、8a.a.のGSリンカーを介してC-Jun配列(40a.a.)に連結された。
（図１６）BacInt_57-71-I-Aβ(b)-C-Jun構築物のタンパク質およびDNA配列を示す。融合タンパク質の各成分の配列は、強調表示されており：HAリーダー(下線)、これに続く

(網掛け)の配列である。GSリンカーは強調表示されていない。
（図１７）pMT/V5におけるBacInt_88-102-I-Ab-C-Junのマップを示す。Nco I(854)部位とXho I(1738)部位間のDNA構築物は、HA-BacInt_88-102-I-Aβ(b)-C-Jun融合タンパク質(293a.a.)をコードする。この融合タンパク質は、15a.a.のHAリーダー配列と、その後にBacInt_88-102(IPA)ペプチド(15a.a.)を含む。ペプチドをコードするDNA配列は、16a.a. GSリンカーを介してI-Aβ(b)(199a.a.)に連結された。I-Aβ(b)のC末端は、8a.a. GSリンカーを介してC-Jun配列(40a.a.)に連結された。
（図１８）BacInt_88-102-I-Aβ(b)-C-Jun構築物のタンパク質およびDNA配列を示す。融合タンパク質の各成分の配列は、強調表示されており：HAリーダー(下線)、これに続く

(網掛け)の配列である。GSリンカーは強調表示されていない。
（図１９）高密度(約5×10¹³個/ml)に濃縮されかつ単分散されたpMHCコーティング金NP(約14nm)の代表的なTEM像を示す。倍率：50,000倍。
（図２０）pMHCコーティングGNPのアゴニスト特性に及ぼすpMHC(GNP)用量およびpMHC結合価の影響を示す。この図は、2つの異なるpMHC-GNP試料(両方とも約2×10¹³個/mlの直径14nmのGNPからなる)に応答して同起源8.3-CD8+ T細胞により分泌されたIFNγの量を比較している。Au-022410およびAu-21910は、それぞれ、GNP1個あたり約250個および約120個のpMHCを保持していた。Au-011810-Cは、GNP1個あたり約120個の対照pMHCを保持していた。
（図２１）pMHC結合価の関数としての8.3-CD8+ T細胞によるIFNγのpMHC-NP誘導性分泌を示す。8.3-CD8+ T細胞(2.5×10⁵個/ml)は、3つの異なるIGRP_206-214/K^d結合価でコーティングされたNPの数を増加させながら培養した。
（図２２）pMHC-NPのより低いアゴニスト活性がpMHC-NP密度を増加させることによって、ただしpMHC結合価の閾値を上回って補償され得ることを示す。グラフは、広範なNP密度にわたって3つの異なるpMHC-NP調製物(pMHCの3つの異なる結合価数を保持している)のアゴニスト活性を比較するものである。54個のpMHCを保持するNPと比較した場合、8個のpMHCを保持するNPは、11個のpMHCを保持するものとは異なって、高いpMHC-NP密度でさえも、IFNγ分泌を十分に引き起こすことができないことに留意されたい。
（図２３）全pMHC入力の関数としてのpMHC-NPのアゴニスト活性に及ぼすpMHC結合価閾値の影響を示す。
（図２４）より大きな酸化鉄NPコアを用いて作製したpMHC-NPのアゴニスト活性に及ぼすpMHC結合価の影響を示す。
（図２５）アゴニスト活性に及ぼすサイズの影響を示す。Au-0224-15は、比較的低いpMHC結合価でコーティングしたが高密度に調製した14nmのGNPであった。Au-0323-40は、高pMHC結合価であるが低密度にコーティングした40nmのGNPであった。Au-0224-15はAu-0323-40試料よりも優れたアゴニスト活性を有していた。
（図２６）pMHC-GNPの機能に対する保護PEGの効果を示す。Au-021910は、2kD チオール-PEGで保護されかつ約120個pMHC/GNPでコーティングされた、約2×10¹³個/mlの直径14nmのGNPからなっていた。Au-012810 GNP(同様に約2×10¹³個/mlの14nm GNP)は、5kD チオール-PEGで保護され、約175個pMHC/GNPでコーティングされた。試料Au-021910は優れたアゴニスト活性を有していた。
（図２７）NRP-V7/Kdコーティング金NPによるNRP-V7反応性CD8+ T細胞の効率的な増殖を示す。25μgのpMHCを保持する3×10¹²個のNP(サイズ約10nm)(150個pMHC/NP)を使用した。前糖尿病性の10週齢NODマウスをNRP-V7/kdコーティング金NPの週2回の注射で5週間処置した。TUM/Kd四量体は陰性対照である。パネルの各列は異なるマウスに対応する。
（図２８）pMHCコーティングNPで処理したマウスにおける同起源CD8+ T細胞の大量増殖を示す。25μgのpMHCを保持する3×10¹²個のIGRP_206-214/K^d-NP(サイズ約10nm)(150個pMHC/NP)を使用した。上のパネル：4回投与後に屠殺したマウスのプロファイル。下のパネル：10回注射後の2匹の異なるマウスのプロファイル(血液のみ；この投稿の時点で生存)。

詳細な説明
本発明は、記載された特定の態様に限定されず、そのため、当然変化し得るものであることを理解されるべきである。さらに、本明細書中で用いる用語は、特定の態様のみを説明する目的のためであり、限定することを意図したものではないことを理解すべきである。なぜなら、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるからである。

本明細書および添付の特許請求の範囲で用いる単数形「1つ(a)」、「1つ(an)」および「その(the)」は、文脈上別段のはっきりした指示がない限り、複数の指示対象を含むことに留意しなければならない。したがって、例えば、「賦形剤」への言及には、複数の賦形剤が含まれる。

I. 定義
他に定義されない限り、本明細書中で用いるすべ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が通常理解している意味と同じ意味を有する。本明細書中で用いる場合、以下の用語は以下の意味を有する。

本明細書中で用いる「含んでいる」または「含む」という用語は、組成物および方法が列挙された要素を含むが、他を排除しないことを意味するものである。組成物および方法を定義するために用いる場合の「から本質的になる」は、記載した目的のための組み合わせにとって本質的に意義のある他の要素を排除することを意味するものとする。したがって、本明細書で定義される要素から本質的になる組成物は、このような治療を必要とする対象において炎症性腸疾患を治療するための能力かつ/または抗炎症反応を誘導するなどの特許請求された発明の基本的かつ新規な特徴に実質的に影響を及ぼさない他の材料または工程を排除しない。「からなる」は、微量要素を上回る他の成分および実質的な方法工程を排除することを意味するものとする。これらの移行用語(transition term)のそれぞれによって定義された態様は、本発明の範囲内である。

「生体適合性の」とは、送達システムの構成成分が組織傷害またはヒト生物学的系への傷害を引き起こさないことを意味する。生体適合性を付与するために、ヒトでの安全使用の歴史があるか、またはGRAS(一般に安全と認められる)ステータスを有する、ポリマーおよび添加剤が優先的に使用される。「生体適合性」とは、組成物中で用いられる成分および添加剤が、体に悪影響を及ぼすことなく、最終的に体内で「生体吸収される」または排出される、ことを意味する。組成物が生体適合性でありかつ無毒性とみなされるために、組成物は細胞に対する毒性を引き起こしてはならない。同様に、「生体吸収性」という用語とは、患者の体内での材料の長期蓄積が避けられるように、ある期間にわたってインビボで生体吸収を受ける該材料から作製されたナノ粒子を指す。好ましい態様では、生体適合性ナノ粒子は2年未満、好ましくは1年未満、さらに好ましくは6ヶ月未満の期間にわたって生体吸収される。生体吸収率は、粒子のサイズ、使用される材料、および当業者によって十分認識される他の要因に関連する。本発明で用いるナノ粒子を形成するために、生体吸収性で生体適合性の材料の混合物が使用可能である。一態様では、酸化鉄と生体適合性生体吸収性ポリマーを組み合わせることができる。例えば、酸化鉄とPGLAを組み合わせてナノ粒子を形成することができる。

抗原-MHC-ナノスフェア複合体とは、生体適合性で生体分解性のナノスフェアなどの表面上でのペプチド、糖質、脂質、または他の抗原分子もしくは抗原タンパク質(すなわち、自己ペプチドもしくは自己抗原)の抗原セグメント、断片もしくはエピトープの提示を指す。本明細書中で用いる「抗原」とは、対象において免疫応答を誘導することができるか、または抗病原性細胞の増殖を誘導することができる分子の全体、一部、断片またはセグメントを指す。

範囲を含む数字表示の前に、例えば、温度、時間、量、および濃度の前に用いられる「約」という用語は、(+)もしくは(-)10％、5％、または1％変化し得る近似値を示す。

「模倣体」は、所定のリガンドまたはペプチドの類似体であり、該類似体は該リガンドに実質的に類似している。「実質的に類似」とは、合計でリガンドの分子量の約50％未満、約40％未満、約30％未満、約20％未満、約10％未満、または約5％未満を占める、1つまたはそれ以上の官能基または修飾を、模倣体が有することを除いて、類似体が該リガンドと同様の結合プロファイルを有することを意味する。

「免疫細胞」という用語は、免疫系の細胞を指す。免疫系の細胞には、例えば、成熟脾細胞、Tリンパ球、Bリンパ球、および免疫細胞の由来となる生物に対して活性を有する、哺乳動物の抗原提示細胞などの、骨髄由来の細胞が含まれる。さらに、自然免疫系の細胞、例えば、ナチュラルキラー細胞、肥満細胞、好酸球、好塩基球、ならびにマクロファージ、好中球、および樹状細胞のような食細胞なども含まれる。

「抗炎症性T細胞」という用語は、抗炎症反応を促進するT細胞を指す。T細胞の抗炎症機能は、抗炎症性タンパク質、サイトカイン、ケモカインなどの産生および/または分泌を介して達成され得る。抗炎症性タンパク質はまた、免疫応答を抑制する抗増殖シグナルを包含することが意図される。抗炎症性タンパク質としては、IL-4、IL-10、IL-13、IFN-α、TGF-β、IL-1ra、G-CSF、ならびにTNFおよびIL-6の可溶性受容体が挙げられる。また、炎症性表現型を有するが、特定の自己免疫応答を組織化する抗原提示細胞を死滅させる、抗炎症性細胞も含まれる。特定の態様では、これらの細胞は、いくつかあるサイトカインの中で特にIFNγとTNFαを産生する。特定の態様では、抗炎症性T細胞は、低い結合活性を有する、腸内細菌のエピトープを認識するものである。さらなる態様では、抗炎症性T細胞は細胞傷害性T細胞である。

「IL-10」または「インターロイキン-10」という用語は、IL-10遺伝子によってコードされるサイトカインを指す。IL-10配列は、GenBankアクセッション番号NM_000572.2(mRNA)およびNP_000563.1(タンパク質)で表される。

「TGF-β」または「トランスフォーミング増殖因子β」という用語は、抗炎症効果を及ぼすことができるタンパク質を指す。TGF-βは、TGF-β1、TGF-β2およびTGF-β3と呼ばれる、少なくとも3つのアイソフォームで存在する分泌タンパク質である。それはまた、このファミリーの初代メンバーであった、TGF-β1の元の名称であった。TGF-βファミリーは、トランスフォーミング増殖因子βスーパーファミリーとして知られるタンパク質のスーパーファミリーの一部であり、該スーパーファミリーには、インヒビン、アクチビン、抗ミュラー管ホルモン、骨形成タンパク質、デカペンタプレジック、およびVg-1が含まれる。

「胃腸管」という用語は、上部および下部胃腸管の両方を指す。上部胃腸管は食道、胃、および十二指腸から構成される。下部胃腸管には小腸および大腸が含まれる。

「微生物」という用語は、単細胞の微視的生物を指す。微生物には、例えば、細菌、真菌、古細菌、および原生生物が含まれる。

「有効量」とは、意図された目的を達成するのに十分な量であり、そのような目的の非限定的な例としては、免疫応答の開始、免疫応答の調節、炎症反応の抑制、およびT細胞活性またはT細胞集団の調節が挙げられる。一局面において、有効量は、記載された治療目的を達成するように機能する量、例えば治療に有効な量である。本明細書中で詳細に記載されるように、有効量、つまり投与量は、目的、および組成、成分に依存し、かつ本開示に従って決定することができる。

特許請求の範囲および/または明細書において「含む」という用語と組み合わせて使用される場合の単語「1つの(a)」または「1つの(an)」の使用は、「1つ」を意味し得るが、それはまた、「1つまたはそれ以上」、「少なくとも1つ」および「1つまたは複数」の意味とも合致する。

「インテグラーゼ」という用語は、バクテロイデス属(Bacteroides)において発現されるタンパク質を指す。インテグラーゼの配列に対応するGenBankアクセッション番号は、YP_001300081.1である。この配列はSEQ ID NO:2で表される。SEQ ID NO:3はインテグラーゼをコードするDNA配列を表す。SEQ ID NO:1は、インテグラーゼタンパク質中のエピトープに対応する。このエピトープはIYLKTNVYL(SEQ ID NO:1)である。IYLKTNVYL(SEQ ID NO:1)エピトープを有することが知られているバクテロイデス属の菌株には、例えば、バクテロイデス属種(Bacteroides sp.) 9_1_42FAA；バクテロイデス属種D4；バクテロイデス属種3_1_33FAA；バクテロイデス・ドレイ(Bacteroides dorei) 5_1_36/D4；バクテロイデス・ドレイDSM 17855；バクテロイデス・ブルガタス(Bacteroides vulgatus) ATCC 8482；バクテロイデス属種4_3_47FAA；バクテロイデス・ブルガタスPC510が含まれる。

本明細書において「ナノスフェア」、「NP」、または「ナノ粒子」とは、適宜、対象、細胞試料、または組織試料に単独でまたは複数で投与される小さな個別の粒子を意味する。特定の態様では、ナノスフェアは形状が実質的に球形である。本明細書中で用いる「実質的に球形」という用語とは、粒子の形状が約10％を超えて球からそれていないことを意味する。特定の態様では、ナノ粒子はリポソームまたはウイルス粒子ではない。さらなる態様では、ナノ粒子は中空ではない。本発明のさまざまな既知の抗原複合体またはペプチド複合体を該粒子に付けることが可能である。本発明のナノスフェアは、サイズが約1nm〜約1μm、好ましくは約10nm〜約1μmの範囲であり、いくつかの局面では、複数のナノスフェアが意図されている場合、複数のナノスフェアの平均粒子径または中央粒子径を指す。より小さなナノサイズ粒子は、例えば、より大きな粒子を水溶液中で沈降させる分別の方法によって、得ることができる。その後、当業者に公知の方法によって溶液の上部が回収される。所望の平均サイズが生じるまで、この方法を繰り返すことができる。

特許請求の範囲における「または」という用語の使用は、選択肢のみを指すことまたは選択肢が相互に排他的であることが明示的に示されない限り、「および/または」を意味するために用いられるが、本開示は、唯一の選択肢を指す定義ならびに「および/または」を支持する。

本明細書中で用いる「免疫応答」またはそれと等価な「免疫学的応答」という用語とは、胃腸管内微生物特異的抗原または胃腸管の微生物に特異的な抗原の関連エピトープに対する細胞媒介性応答(抗原特異的T細胞またはその分泌産物により媒介される)の発生を指す。細胞性免疫応答は、クラスIまたはクラスII MHC分子と会合したポリペプチドエピトープの提示によって誘発されて、抗原特異的CD4⁺ Tヘルパー細胞および/またはCD8+細胞傷害性T細胞を活性化する。その応答は他の成分の活性化を伴うこともある。

本明細書中で用いる「炎症反応」および「炎症」という用語とは、病原体、損傷細胞、または刺激物などの有害な刺激に対する個体の血管組織の複雑な生物学的応答を示し、サイトカインの分泌、特に炎症性サイトカイン、すなわち活性化された免疫細胞によって主に産生されかつ炎症性反応の増幅に関与しているサイトカインの分泌を含む。例示的な炎症性サイトカインとしては、IL-1、IL-6、TNF-a、IL-17、IL21、IL23、およびTGF-βが挙げられるが、これらに限定されない。代表的な炎症には、急性炎症と慢性炎症が含まれる。急性炎症は、血漿および白血球による組織の浸潤に起因する炎症の古典的な兆候(腫脹、発赤、痛み、熱、および機能喪失)を特徴とする短期的なプロセスを示す。急性炎症は、一般的に、有害な刺激が存在している間は発生しており、ひとたび刺激が除去されるか、分解されるか、または瘢痕化(線維化)によって遮断されると停止する。慢性炎症は、同時活動性炎症、組織破壊、および修復への試みを特徴とする状態を示す。慢性炎症は、上に挙げた急性炎症の古典的な兆候を特徴としない。代わりに、慢性的に炎症を起こした組織は、単核免疫細胞(単球、マクロファージ、リンパ球、および形質細胞)の浸潤、組織破壊、および血管新生と線維化を含む治癒への試みを特徴とする。炎症は、個体において炎症と関連した複雑な生物学的応答を形成している事象のいずれかに影響を与えることによって、特にそれを阻害することによって、本開示の意味において抑制することが可能である。

本明細書および添付の特許請求の範囲において、「エピトープ」および「抗原決定基」という用語は、互換的に用いられ、B細胞および/またはT細胞が応答または認識する抗原上の部位を指す。B細胞エピトープは、連続アミノ酸から、またはタンパク質の三次フォールディングによって並置された非連続的アミノ酸から、形成され得る。連続アミノ酸から形成されたエピトープは、変性溶媒に曝露されても一般に保持されるのに対し、三次フォールディングによって形成されたエピトープは変性溶媒で処理した場合一般に失われる。エピトープは通常、少なくとも3個のアミノ酸、より一般的には、少なくとも5個または8〜10個のアミノ酸を、独特の空間的配置で含む。エピトープの空間的配置を決定する方法としては、例えば、X線結晶解析および2次元核磁気共鳴が挙げられる。例えば、Glenn E. Moriis、Epitope Mapping Protocols (1996)を参照されたい。T細胞は、CD8細胞では約9アミノ酸の連続エピトープを、かつCD4細胞では約13〜15アミノ酸の連続エピトープを認識する。エピトープを認識するT細胞は、エピトープに応答した初回抗原刺激T細胞による³H-チミジンの取り込み(Burke et al., J. Inf. Dis., 170:1110-119, 1994)により、抗原依存性死滅(細胞傷害性Tリンパ球アッセイ法、Tigges et al., J. Immunol., 156(10):3901-3910, 1996)により、またはサイトカインの分泌により測定される、抗原依存性増殖を測定するインビトロアッセイ法によって同定することができる。細胞媒介性免疫学的応答の存在は、増殖アッセイ法(CD4⁺ T細胞)またはCTL(細胞傷害性Tリンパ球)アッセイ法によって測定することができる。

任意で、抗原または好ましくは抗原のエピトープは、MHCおよびMHC関連タンパク質などの他のタンパク質に化学的に結合させること、または他のタンパク質との融合タンパク質として発現させることができる。

本明細書中で用いる「患者」および「対象」という用語は同義的に使用され、哺乳動物を指す。いくつかの態様では、患者はヒトである。他の態様では、患者または対象は、実験室でよく用いられる哺乳動物、例えば、マウス、ラット、サル、イヌ、ネコ、ウシ、ウマ、またはヒツジである。

本出願において用いる「ポリヌクレオチド」という用語は、組換え体または全ゲノム核酸から単離された核酸分子のいずれかを指す。「ポリヌクレオチド」という用語には、オリゴヌクレオチド(核酸の長さが100残基またはそれ未満)、組換えベクター、例えばプラスミド、コスミド、ファージ、ウイルスなどが含まれる。ポリヌクレオチドには、特定の局面において、天然に存在する遺伝子またはタンパク質をコードする配列から実質的に単離された、調節配列が含まれる。ポリヌクレオチドはRNA、DNA、その類似体、またはそれらの組み合わせであり得る。ポリペプチドの全部または一部をコードする核酸は、そのようなポリペプチドの全部または一部をコードする、以下の長さの連続した核酸配列を含むことができる：10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、441、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990、1000、1010、1020、1030、1040、1050、1060、1070、1080、1090、1095、1100、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000、9000、10000個、またはそれ以上のヌクレオチド、ヌクレオシド、もしくは塩基対。また、所定の生物種に由来する特定のポリペプチドは、若干異なる核酸配列を有するが、それにもかかわらず、同じまたは実質的に類似のタンパク質、ポリペプチド、またはペプチドをコードする、天然の変異を含む核酸によってコードされ得ると考えられる。

ポリヌクレオチドは、4種のヌクレオチド塩基の特定の配列で構成される：アデニン(A); シトシン(C); グアニン(G); チミン(T); および、ポリヌクレオチドがRNAである場合にはチミンの代わりにウラシル(U)。したがって、「ポリヌクレオチド配列」という用語はポリヌクレオチド分子のアルファベット表示である。このアルファベット表示は、中央処理装置を有するコンピュータ内のデータベースに入力されて、機能的ゲノム学および相同性検索などのバイオインフォマティクスの用途に使用される。

DNAまたはRNAなどの核酸に関して本明細書中で用いる「単離された」または「組換え」という用語は、巨大分子およびポリペプチドの天然源に存在する、それぞれ他のDNAまたはRNAから分離された分子を指す。「単離された核酸または組換え核酸」という用語とは、断片として天然に存在せずかつ自然な状態では見出されない、核酸断片を含むことを意味する。「単離された」という用語はまた、他の細胞タンパク質から単離されたポリヌクレオチド、ポリペプチド、およびタンパク質を指すために本明細書中で使用され、精製ポリペプチドと組換えポリペプチドの両方を含むものとする。他の態様では、「単離されたまたは組換え」という用語は、細胞、組織、ポリヌクレオチド、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質、抗体またはその断片が自然界で通常結び付いている、細胞のまたは細胞ではない成分から分離されていることを意味する。例えば、単離された細胞は、異なる表現型または遺伝子型の組織または細胞から分離されている細胞である。単離されたポリヌクレオチドは、それがその天然または自然環境において、例えば染色体上で、通常結合している3'および5'連続ヌクレオチドから分離されている。当業者には明らかなように、非天然のポリヌクレオチド、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質、抗体またはその断片は、その天然の対応物からそれを区別するために「単離」を必要としない。

ポリヌクレオチドもしくはポリヌクレオチド領域(またはポリペプチドもしくはポリペプチド領域)が他の配列に対して一定割合(例えば、80％、85％、90％、または95％)の「配列同一性」を有するとは、アライメントした場合、その割合の塩基(またはアミノ酸)がこれら2つの配列を比較した際に同一であることを意味する。アライメントおよび相同性パーセントまたは配列同一性は、当技術分野で公知のソフトウェアプログラム、例えばCurrent Protocols in Molecular Biology(Ausubelら編, 1987)補遺30, セクション7.7.18, 表7.7.1に記載されているものを用いて決定することができる。好ましくは、デフォルトパラメータがアライメントのために使用される。好ましいアライメントプログラムは、デフォルトパラメータを用いるBLASTである。特に、好ましいプログラムはBLASTNおよびBLASTPであり、以下のデフォルトパラメータを用いる：Genetic code = standard; filter = none; strand = both; cutoff = 60; expect = 10; Matrix = BLOSUM62; Descriptions = 50 sequences; sort by = HIGH SCORE; Databases = non-redundant, GenBank + EMBL + DDBJ + PDB + GenBank CDS translations + SwissProtein + SPupdate + PIR。これらのプログラムの詳細は、次のインターネットアドレスで見ることができる：ncbi.nlm.nih.gov/cgi-bin/BLAST。

本発明がポリペプチド、タンパク質、ポリヌクレオチド、または抗体に関する場合、その等価物または生物学的等価物が本発明の範囲内で意図されることが、特に別の意図がない限り、明示的な列挙なしに推測されるべきである。本明細書中で用いる「その生物学的等価物」という用語は、参照タンパク質、抗体、断片、ポリペプチド、または核酸に言及する場合に、「その等価物」と同義であることが意図され、最小の相同性を有するが依然として所望の構造または機能を維持しているものを意図している。本明細書に具体的に列挙しない限り、本明細書中で挙げた任意のポリヌクレオチド、ポリペプチド、またはタンパク質はまた、その等価物を包含すると考えられる。一局面において、等価のポリヌクレオチドは、記載した方法における使用のための本明細書に記載された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ものである。別の局面において、等価な抗体または抗原結合ポリペプチドは、少なくとも70％、またはその代わり少なくとも75％、またはその代わり少なくとも80％、またはその代わり少なくとも85％、またはその代わり少なくとも90％、またはその代わり少なくとも95％の親和性もしくはより高い親和性で、参照抗体もしくは参照抗原結合断片に結合するものを意図している。別の局面では、その等価物は、競合ELISAアッセイ法の下で抗体もしくは抗原結合断片のその抗原への結合について競合するものである。別の局面では、等価物は、少なくとも約80％の相同性もしくは同一性、またはその代わり少なくとも約85％、またはその代わり少なくとも約90％、またはその代わり少なくとも約95％、またはその代わり少なくとも98％の相同性もしくは同一性パーセントを有し、かつ参照タンパク質、参照ポリペプチド、または参照核酸と実質的に等価な生物学的活性を示すものである。

「ハイブリダイゼーション」とは、1つまたはそれ以上のポリヌクレオチドがヌクレオチド残基の塩基間の水素結合によって安定化された複合体を形成するように反応する、反応を指す。水素結合は、ワトソン・クリック塩基対形成によって、フーグスティーン結合によって、または他のいずれかの配列特異的な方法で起こり得る。複合体は、二重鎖構造を形成する2本の鎖、多重鎖複合体を形成する3本またはそれ以上の鎖、単一の自己ハイブリダイズする鎖、またはこれらの任意の組み合わせを含み得る。ハイブリダイゼーション反応は、PC反応の開始、またはリボザイムによるポリヌクレオチドの酵素的切断などの、より広範なプロセスの1段階を構成することができる。

ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件の例としては、以下が挙げられる：約25℃〜約37℃のインキュベーション温度；約6×SSC〜約10×SSCのハイブリダイゼーションバッファー濃度；約0％〜約25％のホルムアミド濃度；および約4×SSC〜約8×SSCの洗浄液。適度なハイブリダイゼーション条件の例としては、以下が挙げられる：約40℃〜約50℃のインキュベーション温度；約9×SSC〜約2×SSCのバッファー濃度；約30％〜約50％のホルムアミド濃度；および約5×SSC〜約2×SSCの洗浄液。高ストリンジェンシー条件の例としては、以下が挙げられる：約55℃〜約68℃のインキュベーション温度；約1×SSC〜約0.1×SSCのバッファー濃度；約55％〜約75％のホルムアミド濃度；および約1×SSC、0.1×SSC、または脱イオン水の洗浄液。一般に、ハイブリダイゼーションのインキュベーション時間は、1回、2回、またはそれ以上の洗浄段階を伴う5分から24時間であり、洗浄インキュベーション時間は約1、2、または15分である。SSCは、0.15M NaClおよび15mMクエン酸バッファーである。当然のことながら、他のバッファー系を用いるSSCの等価物を用いることができる。

「相同性」または「同一性」または「類似性」は、2つのペプチド間または2つの核酸分子間の配列類似性を指す。相同性は、比較のためにアライメントされ得る各配列において位置を比較することによって決定することができる。比較された配列における位置が同じ塩基またはアミノ酸で占められている場合、これらの分子はその位置で相同である。配列間の相同性の程度は、これらの配列により共有される、マッチする位置または相同な位置の数の関数である。「関連のない」または「非相同」配列は、本発明の配列のうちの1つと40％未満の同一性、または25％未満の同一性を共有するものである。

「相同性」または「同一性」または「類似性」はまた、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズする2つの核酸分子を指すことができる。

本明細書中で用いる「治療する」という用語、「治療」という用語、および同様の用語は、所望の薬理学的および/または生理学的効果を得ることを意味するために使用される。その効果は、疾患またはその兆候もしくは症状を完全にまたは部分的に防止するという点で予防的であり得、かつ/または、疾患のおよび/もしくは該疾患に起因する有害作用の部分的または完全な治癒という点で治療的であり得る。一局面では、治療は患者における炎症の軽減を示す。それを測定する方法には、限定するものではないが、血管拡張、炎症マーカーの産生、および白血球浸潤の停止が含まれる。炎症のマーカーとしては、例えば、IL-6、IL-8、IL-18、TNF-α、およびCRPが挙げられる。このようなマーカーを測定しかつモニターするための適切な方法は、当技術分野で公知である。

予防することは、疾患にかかりやすいかまたは影響をうけやすい系もしくは対象において、その疾患または影響をインビトロまたはインビボで防止することを意図している。

「組成物」は、活性剤と、不活性(例えば、検出可能な剤もしくは標識)または活性の、例えばアジュバントなどの他の化合物または組成物との組み合わせを意味するものである。

「薬学的組成物」は、活性剤と、不活性または活性の担体との組み合わせを含むものであり、該担体は、該組成物をインビトロ、インビボまたはエクスビボでの診断または治療上の使用に適したものにする。

「機能的に等価なコドン」という用語は、本明細書中では、例えばアルギニンまたはセリンのための6つのコドンのような、同じアミノ酸をコードするコドンを指すために使用され、さらに、生物学的に等価なアミノ酸をコードするコドンも意味する(下記の表を参照されたい)。

コドン表

本明細書中で用いる「タンパク質」または「ポリペプチド」または「ペプチド」は、少なくとも5個のアミノ酸残基を含む分子を指す。

本発明の他の目的、特徴、および利点は、以下の詳細な説明から明らかになると考えられる。しかし、本発明の精神内および範囲内でのさまざまな変更および修飾が、この詳細な説明から当業者には明らかになり得るため、詳細な説明および具体的な実施例は、本発明の特定の態様を示すものの、例示のみの目的で与えられることを理解すべきである。

説明的態様
胃腸管の共生細菌由来の抗原ペプチドが、プロフェッショナル抗原提示細胞(APC、例えば樹状細胞またはDC)によってプロセシングされると内因性宿主T細胞によって特異的に認識されること、および同起源T細胞とAPCの間のこの抗原駆動型相互作用がIBDを抑制し得ることは、以前には知られていなかった。理論によって拘束されるものではないが、本出願人らは、胃腸管内に生息するかまたは胃腸管に感染する細菌由来のタンパク質が、プロテアソームによってプロセシングされるかまたはエンドソーム内でプロセシングされて、結果として生じたペプチドが、内因性MHCクラスIまたはクラスII分子への結合のために小胞体にピストン輸送され、次いでAPCの原形質膜に輸送され、その後同起源T細胞を活性化すると考えている。

本出願人らは、このことが、胃腸関連細菌の抗原がプロセシングされて、炎症性腸疾患を抑制する能力を備えた同起源内因性T細胞に提示されるという初めての開示であると考えており、したがって、本出願人らは、これらの抗原が、炎症性腸疾患における腸などへの自己調節性(抗炎症性)T細胞の動員および蓄積を促すための標的として使用し得ると考えている。抗原-MHC-ナノ粒子複合体は、他の疾患においてT細胞の治療的集団を増殖させることが以前に示されている(例えば、米国特許出願公開第2009/0155292号参照)が、この技術が、例えば胃腸管の炎症を抑制すること、および炎症性腸疾患を治療することができることは知られていなかった。本明細書に記載される組成物および方法は、炎症の抑制ならびにそれと関連した疾患の治療に有用である。

II. 方法
本明細書に記載される方法は、以下の1つもしくはそれ以上を行うための、細胞、組織、もしくは対象への抗原-MHC-ナノ粒子複合体の有効量の投与を含むか、またはその代わりに該投与から本質的になるか、またはなおさらに該投与からなる：(1)細胞もしくは組織において抗炎症反応を誘導すること；(2)それを必要とする患者において炎症を治療もしくは軽減すること；(3)それを必要とする患者において自己調節性、抗炎症性T細胞を蓄積すること；および/または(4)それを必要とする患者において腸内細菌のエピトープを標的とする細胞傷害性Tリンパ球を移入すること。一態様では、細胞傷害性Tリンパ球は、低い結合活性を有する、腸内細菌のエピトープを認識する。

一態様では、胃腸管の炎症が軽減されるかまたは治療される。その治療を判定しかつモニターする方法は当技術分野で公知であり、本明細書に簡単に記載される。インビトロで送達される場合、投与は、組成物を組織または細胞と、任意の適切な方法により、例えば細胞または組織培養培地への投与により、接触させることによるものであり、治療が個体に適しているかどうかを判定するための、あるいは代用方法としてまたは開示した組成物と組み合わせて使用される代替療法を選抜するためのスクリーニングとして有用である。インビボで投与される場合、投与は、全身投与または局所投与によるものである。インビボでは、前記方法は、ヒトへの投与に先立って、代用方法としてまたは開示した組成物と組み合わせて使用される代替療法をスクリーニングするために、ヒト以外の動物で実施することができる。ヒトまたは非ヒト哺乳動物において、それらはまた、疾患または障害を治療するために有用である。

特定の態様において、本開示の方法により治療される患者は、症状または状態としてGI組織の炎症を有する胃腸疾患にかかっている。胃腸疾患の非限定的な例としては、炎症性腸疾患、大腸炎、クローン病、胃腸管におけるアレルギー反応、食物アレルギー、胃腸系における好酸球性疾患、過敏性腸症候群、セリアック病、および胃出血が挙げられる。一態様では、疾患は、炎症性腸疾患、大腸炎、クローン病、胃腸管のアレルギー性炎症、およびセリアック病の群より選択される。関連する態様において、疾患は炎症性腸疾患である。

本明細書に記載される方法は、細胞または組織において抗炎症反応を誘導するのに有用である。一態様では、細胞は胃腸管の細胞または組織である。上部胃腸管は食道、胃、および十二指腸から構成される。「上部」と「下部」の間の正確な境界は変わることがある。肉眼的解剖によると、十二指腸は1つにまとまった臓器のように見える場合があるが、それはしばしば、機能、動脈供給、または発生学に基づいて2つの部分に分割される。下部胃腸管には小腸と大腸が含まれる。小腸は3つの部分を有する：十二指腸、空腸、および回腸。十二指腸では、膵臓および胆嚢(胆汁)からの消化酵素が一緒に混ざる。消化酵素は、タンパク質と胆汁を分解して、脂肪をミセルに乳化する。十二指腸は、重炭酸塩を産生するブルンナー腺を含み、かつ、胃の塩酸を中和するための重炭酸塩を含有する膵液を含む。空腸は、十二指腸を回腸につなぐ、腸の中央部である。それは、胃腸管のその部分の表面積を拡大するために輪状襞と絨毛を含む。回腸には絨毛があり、そこで全ての可溶性分子が血液(毛細血管および乳び管)に吸収される。大腸は3つの部分を有する：盲腸、結腸、および直腸。虫垂は盲腸にくっついている。結腸には、上行結腸、横行結腸、下行結腸、およびS状結腸曲が含まれる。結腸の主な機能は水を吸収することであるが、それはまた、有益なビタミン類を産生する細菌を含んでいる。

別の態様では、抗炎症反応は、免疫細胞またはそれを含む組織において誘導される。免疫細胞は、例えば、成熟脾細胞と、Tリンパ球と、Bリンパ球と、免疫細胞の由来となる生物に対して活性を有する、哺乳動物の欠陥のある抗原提示細胞などの、骨髄由来の細胞とを含む。

抗原-MHC-ナノ粒子複合体のMHCは、MHC I、MHC II、または非古典的MHCであることができる。MHCタンパク質は本明細書に記載される。一態様では、抗原-MHC-ナノ粒子複合体のMHCはMHCクラスIである。別の態様では、MHCはMHCクラスIIである。他の態様では、抗原-MHC-ナノ粒子複合体のMHC成分は、MHCクラスIIまたは本明細書に記載される非古典的MHC分子である。

その方法の局面の1つでは、それを必要とする患者において抗炎症性(腸内微生物特異的または胃腸内微生物特異的)T細胞を蓄積するための方法が提供される。一態様では、T細胞は患者の胃腸管に蓄積される。別の態様では、T細胞は任意の胃腸管内微生物の抗原を認識する通常のCD8+ T細胞である。さらなる態様では、T細胞はメモリー様自己調節性CD8+ T細胞である。さらに別の態様では、T細胞はCD4+ T細胞である。関連する態様では、T細胞はIL-10またはTGFβを分泌する。

インビトロおよびインビボでの投与様式に関する詳細は、本明細書に記載されている。

III. 抗原-MHC-ナノ粒子複合体
特定の局面は、全身性免疫を損なうことなく、腸の炎症を特異的に標的とする腸抗原特異的な抗IBD薬を作製するための方法に関する。実施例2には抗原-MHC-ナノ粒子複合体の作製が記載される。本発明において有用な抗原-MHC-ナノ粒子複合体は、胃腸管の微生物に由来する抗原を含む。腸特異的抗原-MHC複合体でコーティングされたナノ粒子を患者に投与することは、結果的に、全循環T細胞の約0.5％〜約90％、または約1％〜約80％、または約5％〜約80％、または約10％〜約80％、または約10％〜約50％、または約50％〜約90％、または約20％〜約50％、または約30％〜約60％、または約35％〜約65％、または約40％〜約70％、または約45％〜約75％、または約50％〜約80％、または約25％〜約55％、または約0.5％〜約1％、または約1％〜約2.5％、または約2.5％〜約5％、または約0.1％〜約5％、または約1％〜約5％、または約0.1％〜約10％である腸抗原特異的な循環T細胞の増殖につながると考えられる。

A. ポリペプチドおよびポリヌクレオチド
さらなる局面は、SEQ ID NO:1のアミノ酸配列を含むか、または該アミノ酸配列から本質的になるか、またはなおさらに該アミノ酸配列からなる、単離もしくは精製されたポリペプチドに、あるいは、SEQ ID NO:1に対して少なくとも約80％の配列同一性、またはその代わりに少なくとも85％、またはその代わりに少なくとも90％、またはその代わりに少なくとも95％、またはその代わりに少なくとも98％の配列同一性を有するポリペプチドに関する。さらに、SEQ ID NO:1に対して少なくとも約80％の配列同一性、またはその代わりにSEQ ID NO:1に対して少なくとも85％、もしくはその代わりに少なくとも90％、もしくはその代わりに少なくとも95％、もしくはその代わりに少なくとも98％の配列同一性でSEQ ID NO:1に対応するポリペプチドまたは等価物をコードする単離および精製されたポリヌクレオチド、あるいは、該ポリヌクレオチド、その等価物、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、ならびに、これらのポリヌクレオチドによってコードされる単離または精製されたポリペプチドが提供される。

他の局面は、SEQ ID NO:4、5、6、7、または8のアミノ酸配列を含むか、または該アミノ酸配列から本質的になるか、またはなおさらに該アミノ酸配列からなる、単離または精製されたポリペプチド、あるいはその代わりにSEQ ID NO:4〜8に対して少なくとも約80％の配列同一性で少なくとも約80％の配列同一性、またはその代わりにSEQ ID NO:4〜8に対して少なくとも85％、もしくは少なくとも90％、もしくはその代わりに少なくとも95％、もしくはその代わりに少なくとも98％の配列同一性を有するポリペプチドに関する。さらに、SEQ ID NO:4〜8に対応するポリペプチドまたは等価物をコードする単離および精製されたポリヌクレオチド、あるいは、該ポリヌクレオチド、その等価物、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、ならびに、これらのポリヌクレオチドによってまたはSEQ ID NO:4〜8をコードするポリヌクレオチドに対して少なくとも約80％の配列同一性、またはその代わりにSEQ ID NO:4〜8をコードするポリヌクレオチドに対して少なくとも85％、もしくはその代わりに少なくとも90％、もしくはその代わりに少なくとも95％、もしくはその代わりに少なくとも98％の配列同一性を有するポリヌクレオチドによってコードされる単離または精製されたポリペプチドが提供される。

配列表
SEQ ID NO:1: BacIYLエピトープ

SEQ ID NO:2: インテグラーゼタンパク質(バクテロイデス・ブルガタス)

SEQ ID NO:3: インテグラーゼDNA配列(バクテロイデス・ブルガタス)

SEQ ID NO:4: BacInt_40-54ペプチド配列：

SEQ ID NO:5: BacInt_81-95ペプチド配列：

SEQ ID NO:6: BacInt_365-379ペプチド配列：

SEQ ID NO:7: BacInt_57-71ペプチド配列：

SEQ ID NO:8: BacInt_88-102ペプチド配列：

ペプチド、糖質、脂質、または、本発明の古典的および非古典的MHC分子により提示される他の分子を含むがこれらに限定されない、抗原種由来のセグメント、断片および他の分子を含む、抗原は通常、MHC分子またはその誘導体と複合体化されているか、または該MHC分子またはその誘導体に機能的に結合されている。Tリンパ球による抗原認識は、主要組織適合複合体(MHC)拘束性である。所定のTリンパ球は、抗原が特定のMHC分子に結合している場合だけ該抗原を認識する。一般的に、Tリンパ球は自己MHC分子の存在下でのみ刺激され、かつ抗原は自己MHC分子に結合した該抗原の断片として認識される。MHC拘束性は、認識される抗原の観点から、およびその抗原断片に結合するMHC分子の観点から、Tリンパ球特異性を規定する。特定の局面では、特定の抗原は特定のMHC分子またはそれに由来するポリペプチドと対を形成する。

本明細書中で用いる「機能的に結合した」または「コーティングされた」という用語とは、個々のポリペプチド(例えば、MHC)と抗原(例えば、ペプチド)成分が組み合わさって、標的部位で例えば免疫細胞を結合させる前に活性複合体を形成する状況を指す。これには、個々のポリペプチド複合体成分が、合成されるかまたは組換えで発現され、その後に単離されかつ組み合わされて、対象に投与する前にインビトロで複合体を形成する状況；キメラまたは融合ポリペプチド(すなわち、複合体の個別の各タンパク質成分が、単一のポリペプチド鎖に含まれている)が、完全な複合体として合成されるかまたは組換えで発現される状況が含まれる。一般的には、ポリペプチド複合体をナノ粒子に添加すると、ポリペプチド複合体が吸着または結合したナノ粒子が得られ、こうしたナノ粒子は、約0.1：1、0.5：1、1：1、3：1、5：1、7：1、10：1、15：1、20：1、25：1、30：1、35：1、40：1、50：1、100：1、125：1、150：1、175：1、200：1、225：1、250：1、275：1、300：1、325：1、350：1、375：1、400：1、425：1、450：1、475：1、500：1、600：1、700：1、800：1、900：1、1000：1、1500：1、もしくはそれ以上：1、少なくとも約0.1：1、0.5：1、1：1、3：1、5：1、7：1、10：1、15：1、20：1、25：1、30：1、35：1、40：1、50：1、100：1、125：1、150：1、175：1、200：1、225：1、250：1、275：1、300：1、325：1、350：1、375：1、400：1、425：1、450：1、475：1、500：1、600：1、700：1、800：1、900：1、1000：1、1500：1、もしくはそれ以上：1、または多くとも約0.1：1、0.5：1、1：1、3：1、5：1、7：1、10：1、15：1、20：1、25：1、30：1、35：1、40：1、50：1、100：1、125：1、150：1、175：1、200：1、225：1、250：1、275：1、300：1、325：1、350：1、375：1、400：1、425：1、450：1、475：1、500：1、600：1、700：1、800：1、900：1、1000：1、1500：1、もしくはそれ以上：1、より一般的には0.1：1、1：1から50：1または300：1の分子数：ナノ粒子数の比を有する。特定の態様では、抗原-MHC分子数とナノ粒子数の比は約10：1から約1000：1である。ナノ粒子のポリペプチド含有量は、標準的な技術を用いて測定することができる。

本明細書に記載のペプチドおよびタンパク質はまた、胃腸管の炎症を治療するために従来の方法で使用することができる。したがって、特定の局面は、細胞または組織において抗炎症反応を誘導するための方法であって、該細胞または該組織を抗原の有効量と接触させる工程を含む、方法に関し、該抗原は、胃腸管(GI)の細胞内もしくは組織内に生息するかまたは該細胞もしくは該組織に感染する微生物に由来する抗原であるか、あるいはGI関連抗原である。別の局面は、それを必要とする患者において炎症を治療するための方法であって、抗原の有効量を該患者に投与する工程を含む、方法に関し、該抗原は、胃腸管の細胞内もしくは組織内に生息するかまたは該細胞もしくは該組織に感染する微生物に由来するか、あるいはGI関連抗原である。さらなる局面は、それを必要とする患者のGI管において抗炎症性T細胞を蓄積するための方法であって、抗原の有効量を該患者に投与する工程を含む、方法に関し、該抗原は、胃腸管の細胞もしくは組織内に生息するかまたは該細胞もしくは該組織に感染する微生物に由来する抗原であるか、あるいはGI関連抗原である。その抗原は、例えば、SEQ ID NO:1、2、4、5、6、7、または8の群のうちのペプチド配列に対して少なくとも80％の同一性を有するペプチドに対応する抗原であり得る。特定の態様では、抗原は投与前にMHC分子と複合体化される。他の態様では、抗原はアジュバントと共に投与される。適切なアジュバントの例としては、限定するものではないが、フロイントの完全および不完全、鉱物塩ならびにポリヌクレオチドが挙げられる。適切なアジュバントの他の非限定的な例としては、モノホスホリル脂質A(MPL)、大腸菌(E. coli)の熱不安定性エンテロトキシンの変異型誘導体、コレラ毒素の変異型誘導体、CPGオリゴヌクレオチド、およびスクアレンから誘導されるアジュバントが挙げられる。

B. MHC分子
細胞内抗原および細胞外抗原は、認識の観点と適切な応答の観点の両面から、免疫系に対してまったく異なるチャレンジを示す。T細胞への抗原の提示は、異なる抗原プロセシング経路を用いる、2つの別個のクラスの分子MHCクラスI(MHC-I)とMHCクラスII(MHC-II)によって媒介される。細胞内抗原に由来するペプチドは、ほぼすべての細胞に発現されているMHCクラスI分子によってCD8⁺ T細胞に提示されるのに対し、細胞外抗原に由来するペプチドは、MHC-II分子によってCD4⁺ T細胞に提示される。しかしながら、この二分法には一定の例外がある。いくつかの研究は、エンドサイトーシスにより細胞内に取り込まれた粒状または可溶性タンパク質から生成されたペプチドが、マクロファージのみならず樹状細胞でもMHC-I分子上に提示されることを示した。本発明の特定の態様では、特定の抗原は、同定されて、適切なMHCクラスIまたはIIポリペプチドの下で抗原-MHC-ナノ粒子複合体で提示される。特定の局面では、特定の患者および特定のペプチドセットのためにどのMHCポリペプチドが使用されるべきかを判定するために、対象の遺伝子構造が評価され得る。

非古典的MHC分子もまた、本発明のMHC複合体での使用が意図される。非古典的MHC分子は、非多型であり、種間で保存され、かつ、狭くて深い疎水性のリガンド結合ポケットを保有する。これらの結合ポケットは、糖脂質とリン脂質をナチュラルキラーT(NKT)細胞にまたはQa1もしくはHLA-E拘束性CD8+ T細胞などのCD8+ T細胞の特定のサブセットに提示することができる。NKT細胞は、NK細胞マーカーと半不変なT細胞受容体(TCR)を共発現する特異なリンパ球集団を表す。それらは広範な疾患に関連した免疫応答の調節に関与している。

C. 抗原成分
本発明の特定の局面は、抗原組成物に関しての方法および組成物を包含し、該抗原組成物には、一般に抗原と呼ばれる、ポリペプチド、ペプチド、核酸、糖質、脂質、および抗原応答を惹起または誘導する他の分子のセグメント、断片またはエピトープが含まれる。特に、自己免疫応答を介して細胞の破壊に導く、抗原決定基の抗原セグメントまたは抗原断片を同定して、本明細書に記載の抗原-MHC-ナノ粒子複合体を作製するのに使用することができる。本発明の態様は、体の細胞または組織において免疫応答を調節するための組成物および方法を包含する。

本発明のポリペプチドおよびペプチドは、種々のアミノ酸の欠失、挿入、および/または置換によって修飾することができる。特定の態様では、修飾されたポリペプチドおよび/またはペプチドは、対象において免疫応答を調節することが可能である。いくつかの態様では、タンパク質またはペプチドの野生型バージョンが使用されるが、本発明の多くの態様では、修飾されたタンパク質またはポリペプチドが抗原-MHC-ナノ粒子複合体を生成するために使用される。抗原-MHC-ナノ粒子複合体は、抗炎症性免疫応答を生じさせるために、免疫系のT細胞集団を変更する(すなわち、免疫系を再教育する)ために、かつ/または、例えば胃腸管の組織などの特定の組織に抗炎症性T細胞の動員および蓄積を促すために使用することができる。上記の用語は本明細書中では互換的に用いられる。「修飾(された)タンパク質」または「修飾(された)ポリペプチド」または「修飾(された)ペプチド」は、その化学構造、特にそのアミノ酸配列が野生型タンパク質またはポリペプチドに対して変更されている、タンパク質またはポリペプチドを指す。いくつかの態様では、修飾されたタンパク質またはポリペプチドまたはペプチドは、少なくとも1つの変更された活性または機能を有する(タンパク質またはポリペプチドまたはペプチドは複数の活性または機能を有し得るという認識)。特に、修飾されたタンパク質またはポリペプチドまたはペプチドは、1つの活性または機能に関して変更され得るが、他の点では野生型の活性または機能を保持し、例えばMHC-ナノ粒子複合体という状況における場合に免疫系の他の細胞と相互作用する能力または免疫原性を保有すると考えられる。

本発明の抗原には、胃腸管に共通する微生物のタンパク質に由来する抗原が含まれる。胃腸管に共通する微生物としては、例えば、以下が挙げられる：アクロモバクター属種(Achromobacter spp)、アシダミノコッカス・フェルメンタンス(Acidaminococcus fermentans)、アシネトバクター・カルコアセチカス(Acinetobacter cacoaceticus)、アクチノマイセス属種(Actinomyces spp)、アクチノマイセス・ビスコーズス(Actinomyces viscosus)、アクチノマイセス・ネスランディイ(Actinomyces naeslundii)、エロモナス属種(Aeromonas spp)、アグリゲイティバクター・アクチノミセテムコミタンス(Aggregatibacter actinomycetemcomitans)、アリスチペス・プトレディニス(Alistipes putredinis)、アナエロツルンカス・コリホミニス(Anaerotruncus colihominis)、アナエロビオスピリラム属種(Anaerobiospirillum spp)、アルカリ糞便菌(Alcaligenes faecalis)、アラクニア・プロピオニーカ(Arachnia propionica)、バチルス属種(Bacillus spp)、バクテロイデス属種(Bacteroides spp)、バクテロイデス・カカエ(Bacteroides caccae)、バクテロイデス・カピローサス(Bacteriodes capillosus)、バクテロイデス・ドレイ、バクテロイデス・エガーシイ(Bacteroides eggerthii)、バクテロイデス・ジンジバリス(Bacteroides gingivalis)、バクテロイデス・ファインゴールディー(Bacteroides finegoldii)、バクテロイデス・フラジリス(Bacteroides fragilis)、バクテロイデス・インターメディウス(Bacteroides intermedius)、バクテロイデス・インテスチナリス(Bacteroides intestinalis)、バクテロイデス・メラニノゲニカス(Bacteroides melaninogenicus)、バクテロイデス・オバータス(Bacteroides ovatus)、バクテロイデス・ペクチノフィラス(Bacteroides pectinophilus)、バクテロイデス・ニューモシンテス(Bacteroides pneumosintes)、バクテロイデス・スターコリス(Bacteroides stercoris)、バクテロイデス・テタイオタオミクロン(Bacteroides thetaiotaomicron)、バクテロイデス・ユニフォルミス(Bacteroides uniformis)、バクテロイデス・ブルガタス(Bacteroides vulgatus)、バクテロイデス・キシラニソルベンス(Bacteroides xylanisolvens)、バクテリオネマ・マツルショッティイ(Bacterionema matruchotii)、ブラウチア・ハンセニイ(Blautia hansenii)、コリネバクテリウム・マツルショッティイ(Corynebacterium matruchotii)、ビフィドバクテリウム属種(Bifidobacterium spp)、ブフネラ・アフィディコラ(Buchnera aphidicola)、ブチリビブリオ・クロソトゥス(Butyrivibrio crossotus)、ブチリビブリオ・フィブロソルベンス(Butyriviberio fibrosolvens)、カンピロバクター属種(Campylobacter spp)、カンピロバクター・コリ(Campylobacter coli)、カンピロバクター・スプトルム(Campylobacter sputorum)、カンピロバクター・ウプサリエンシス(Campylobacter upsaliensis)、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、カプノサイトファーガ属種(Capnocytophaga spp)、クロストリジウム属種(Clostridium spp)、シトロバクター・フロインディイ(Citrobacter freundii)、クロストリジウム・アスパラジフォルメ(Clostridium asparagiforme)、クロストリジウム・ディフィシル(Clostridium difficile)、クロストリジウム・レプタム(Clostridium leptum)、クロストリジウム・ネキシル(Clostridium nexile)、クロストリジウム・シンデンス(Clostridium scindens)、クロストリジウム・ソルデリ(Clostridium sordellii)、コリンゼラ・アエロファシエンス(Collinsella aerofaciens)、コプロコッカス・コメス(Coprococcus comes)、コプロコッカス・ユウタクタス(Coprococcus eutactus)、コリネバクテリウム属種(Corynebacterium spp)、ドレア・フォルミシゲネランス(Dorea formicigenerans)、ドレア・ロンジカテナ(Dorea longicatena)、アイケネラ・コローデンス(Eikenella corrodens)、エンテロバクター・クロアカエ(Enterobacter cloacae)、エンテロコッカス属種(Enterococcus spp)、エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)、大腸菌(Escherichia coli)、ユウバクテリウム属種(Eubacterium spp)、ユウバクテリウム・ハリイ(Eubacterium hallii)、ユウバクテリウム・レクタレ(Eubacterium rectale)、ユウバクテリウム・シラエウム(Eubacterium siraeum)、ユウバクテリウム・ベントリオサム(Eubacterium ventriosum)、フィーカリバクテリウム・プラウスニッツィイ(Faecalibacterium prausnitzii)、フラボバクテリウム属種(Flavobacterium spp)、フゾバクテリウム属種(Fusobacterium spp)、フゾバクテリウム・ヌクレアータム(Fusobacterium nucleatum)、ゴードニアバクテリウム属種(Gordonia Bacterium spp)、パラインフルエンザ菌(Haemophilius parainfluenzae)、フェモフィルス・パラフロフィルス(Haemophilus paraphrophilus)、ホルデマニア・フィリフォルミス(Holdemania filiformis)、ラクトバシラス属種(Lactobacillus spp)、レプトトリキア・ブッカリス(Leptotrichia buccalis)、モルガネラ・モルガニイ(Morganella morganii)、マイコバクテリウム属種(Mycobacteria spp)、マイコプラズマ属種(Mycoplasma spp)、ミクロコッカス属種(Micrococcus spp)、マイコプラズマ属種(Mycoplasma spp)、マイコバクテリウム・ケローネ(Mycobacterium chelonae)、ナイセリア属種(Neisseria spp)、ナイセリア・シッカ(Neisseria sicca)、パラバクテロイデス・ディスタソニス(Parabacteroides distasonis)、パラバクテロイデス・ジョンソニイ(Parabacteroides johnsonii)、パラバクテロイデス・メルダエ(Parabacteroides merdae)、ペプトコッカス属種(Peptococcus spp)、ペプトストレプトコッカス属種(Peptostreptococcus spp)、プレジオモナス・シゲロイデス(Plesiomonas shigelloides)、ポルフィロモナス・ジンジバリス(Porphyromonas gingivalis)、プロピオニバクテリウム属種(Propionibacterium spp)、プロピオニバクテリウム・アクネス(Propionibacterium acnes)、プロビデンシア属種(Providencia spp)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、ロゼブリア・インテスティナーリス(Roseburia intestinalis)、ルミノコッカス・ブロミイ(Ruminococcus bromii)、ルミノコッカス・グナバス(Ruminococcus gnavus)、ルミノコッカス・トルクエス(Ruminococcus torques)、ルミノコッカス・ラクタリス(Ruminococcus lactaris)、ルミノコッカス・オベウム(Ruminococcus obeum)、ロシア・デントカリオーサ(Rothia dentocariosa)、ルミノコッカス属種(Ruminococcus spp)、サルシナ属種(Sarcina spp)、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、表皮ブドウ球菌(Staphylococcus epidermidis)、ストレプトコッカス・アンギノーサス(Streptococcus anginosus)、ストレプトコッカス・ミュータンス(Streptococcus mutans)、ストレプトコッカス・オラーリス(Streptococcus oralis)、肺炎レンサ球菌(Streptococcus pneumoniae)、ストレプトコッカス・ソブリナス(Streptococcus sobrinus)、ストレプトコッカス・サーモフィラス(Streptococcus thermophilus)、ストレプトコッカス・ヴィリダンス(Streptococcus viridans)、サブドリグラヌラム・バリアビレ(Subdoligranulum variabile)、トルロプシス・グラブラタ(Torulopsis glabrata)、トレポネーマ・デンティコラ(Treponema denticola)、トレポネーマ・レフリンゲンス(Treponema refringens)、ベイロネラ属種(Veillonella spp)、ビブリオ属種(Vibrio spp)、ビブリオ・スプトルム(Vibrio sputorum)、ウォリネラ・サクシノゲネス(Wolinella succinogenes)、およびエルシニア・エンテロコリチカ(Yersinia enterocolitica)。Qin et al., (2010) Nature, Vol. 464:4は、胃腸管によく見られる細菌について記載している。特定の態様では、抗原は、次の群：バクテロイデス属(Bacteroides)、クロストリジウム属(Clostridium)、ドレア属(Dorea)、フゾバクテリウム属(Fusobacterium)、ユウバクテリウム属(Eubacterium)、ルミノコッカス属(Ruminococcus)、ペプトコッカス属(Peptococcus)、ペプトストレプトコッカス属(Peptostreptococcus)、およびビフィドバクテリウム属(Bifidobacterium)に属する細菌に由来するものである。関連する態様では、抗原はバクテロイデス属に由来する。さらなる態様では、抗原はバクテロイデス属のタンパク質に由来する。さらに別の態様では、抗原はタンパク質インテグラーゼに由来する。さらなる態様では、抗原は、SEQ ID NO:1に対して少なくとも80％の同一性、または少なくとも約80％の配列同一性、あるいはSEQ ID NO:1のペプチド配列に対して少なくとも85％、または少なくとも90％、または少なくとも95％、または少なくとも98％の配列同一性を有するペプチドに対応する。他の態様では、抗原は、SEQ ID NO:4〜8のペプチド配列に対して少なくとも80％の同一性を有するペプチドに対応する。その他の有用な抗原には、腸内微生物の抗原と交差反応することができるT細胞を誘導するものが含まれる。例えば、IGRP_206-214エピトープ(膵臓β細胞によって発現される)およびNRP-V7またはNRP-A7(IGRP_206-214の模倣体)は、BacIYL配列と交差反応することができる8.3様CD8+ T細胞を誘導するために使用可能である。

本発明の抗原には、GI関連抗原、例えば既知の炎症性腸疾患関連抗原(例えばオボアルブミン)、食餌性抗原、例えば酵母マンナン、グリアジンおよび既知のセリアック病関連抗原、例えばグルテン由来のグリアジンもまた含まれる。

特定の態様では、タンパク質またはポリペプチド(野生型または修飾型)のサイズは、関心対象のタンパク質またはペプチドの複合体、特にMHC-ペプチド融合体を含めて、限定するものではないが、そこから導き出せる任意の範囲または値を含む、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、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、275、300、325、350、375、400、425、450、475、500、525、550、575、600、625、650、675、700、725、750、775、800、825、850、875、900、925、950、975、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1750、2000、2250、2500個、もしくはそれ以上のアミノ分子、またはその誘導体を含むことができる。特定の局面では、その誘導体を含む、5、6、7、8、9、10個、またはそれ以上連続したアミノ酸、および抗原の断片、例えば本明細書に開示され参照されるアミノ酸配列などが、抗原として使用され得る。ポリペプチドは、それらの対応する野生型形態よりそれらを短くするトランケーションによって変異させることができるが、それらはまた、(例えば、タンパク質複合体としての提示、免疫原性の増強などのために)特定の機能を有する異種タンパク質配列を融合または結合させることによって変化させることもできると考えられる。

タンパク質性組成物は、(i)標準的な分子生物学的技術によるタンパク質、ポリペプチドまたはペプチドの発現、(ii)天然源からのタンパク質性化合物の単離、または(iii)タンパク質性物質の化学合成を含めて、当業者に公知の任意の技術によって作製することができる。さまざまな遺伝子のヌクレオチド配列ならびにタンパク質、ポリペプチドおよびペプチドの配列は、すでに開示されており、かつ認められているコンピュータ化データベース中に見いだすことができる。1つのそのようなデータベースは、国立生物工学情報センター(National Center for Biotechnology Information)のGenBankおよびGenPeptデータベース(World Wide Webのncbi.nlm.nih.gov/で入手可能)である。これらの遺伝子のコード領域の全部または一部は、本明細書に開示されたまたは当業者に公知の技術を用いて増幅および/または発現させることができる。

これらの組成物の自己抗原エピトープおよび他のポリペプチドのアミノ酸配列変異体は、置換、挿入、または欠失変異体であり得る。本発明のポリペプチドの修飾は、野生型に比べて、ペプチドまたはポリペプチドの1、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、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、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、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、235、236、237、238、239、240、241、242、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397、398、399、400、401、402、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414、415、416、417、418、419、420、421、422、423、424、425、426、427、428、429、430、431、432、433、434、435、436、437、438、439、440、441、442、443、444、445、446、447、448、449、450、451、452、453、454、455、456、457、458、459、460、461、462、463、464、465、466、467、468、469、470、471、472、473、474、475、476、477、478、479、480、481、482、483、484、485、486、487、488、489、490、491、492、493、494、495、496、497、498、499、500個、またはそれ以上の非連続的なまたは連続したアミノ酸に影響を与えることができる。

欠失変異体は一般に、天然または野生型アミノ酸配列の1個またはそれ以上の残基を欠いている。個々の残基を欠失すること、またはいくつかの連続したアミノ酸を欠失することが可能である。停止コドンをコード核酸配列に(置換または挿入により)導入して、トランケート型タンパク質を作製することができる。挿入変異体は一般に、ポリペプチド内の非末端部に材料を付加することを含む。これには1個またはそれ以上の残基の挿入が含まれる。融合タンパク質と呼ばれる、末端付加物を作製することもできる。

置換変異体は典型的には、タンパク質内の1つまたはそれ以上の部位で、あるアミノ酸を別のアミノ酸と交換することを含み、かつポリペプチドの1つまたはそれ以上の特性を、他の機能または特性の喪失の有無にかかわらず、調節するように設計することができる。置換は保存的であってよく、すなわち、あるアミノ酸が形状および電荷の類似したアミノ酸と交換される。保存的置換は、当技術分野で周知であり、例えば、以下の交換が含まれる：アラニンからセリンへの；アルギニンからリシンへの；アスパラギンからグルタミンまたはヒスチジンへの；アスパラギン酸からグルタミン酸への；システインからセリンへの；グルタミンからアスパラギンへの；グルタミン酸からアスパラギン酸への；グリシンからプロリンへの；ヒスチジンからアスパラギンまたはグルタミンへの；イソロイシンからロイシンまたはバリンへの；ロイシンからバリンまたはイソロイシンへの；リシンからアルギニンへの；メチオニンからロイシンまたはイソロイシンへの；フェニルアラニンからチロシン、ロイシンまたはメチオニンへの；セリンからトレオニンへの；トレオニンからセリンへの；トリプトファンからチロシンへの；チロシンからトリプトファンまたはフェニルアラニンへの；およびバリンからイソロイシンまたはロイシンへの交換。あるいは、置換は、非保存的であってもよく、この場合は、細胞受容体に対する結合活性または親和性などの、ポリペプチドまたはペプチドの機能もしくは活性が影響を受ける。非保存的交換は一般に、ある残基を化学的に非類似の残基で置換することを含み、例えば、極性または荷電アミノ酸を非極性または非荷電アミノ酸の代わりに用いるか、またはその逆を含む。

本発明のタンパク質は、組換え体であってもよいか、またはインビトロで合成されてもよい。あるいは、組換えタンパク質は、細菌または他の宿主細胞から単離することができる。

アミノ酸および核酸配列が、それぞれ、追加のN末端アミノ酸もしくはC末端アミノ酸、または5'もしくは3'核酸配列などの、追加の残基を含むことができ、それでもまだ、その配列が、生物学的タンパク質活性(例えば、免疫原性)の維持を含めて、上述した基準を満たす限り、本質的に本明細書に開示された配列の1つに示されたものであることも理解されると考えられる。末端配列の付加は特に核酸配列に適用され、例えば、核酸配列はそのコード領域の5'または3'部分のいずれかに隣接する種々の非コード配列を含むことができる。

本発明の組成物には、1mlあたり約0.001mg〜約10mgの総タンパク質が存在すると企図される。したがって、組成物中のタンパク質の濃度は、約0.001、0.010、0.050、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10.0、50、100μg/mlもしくはmg/ml、またはそれ以上(またはそこから導き出せる任意の範囲)、少なくとも約0.001、0.010、0.050、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10.0、50、100μg/mlもしくはmg/ml、またはそれ以上(またはそこから導き出せる任意の範囲)、あるいは多くとも約0.001、0.010、0.050、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10.0、50、100μg/mlもしくはmg/ml、またはそれ以上(またはそこから導き出せる任意の範囲)であり得る。このうち、約1、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％、少なくとも約1、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％、または多くとも約1、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％が抗原-MHC-ナノ粒子複合体であり得る。

本発明は、胃腸管の炎症に関連した疾患もしくは症状に対する治療を行うために、抗原-MHC-ナノ粒子複合体を投与することを意図している。

さらに、参照により本明細書に組み入れられる米国特許第4,554,101号(Hopp)は、親水性に基づいて一次アミノ酸配列からエピトープを同定して調製することを教示している。Hoppに開示された方法を通して、当業者は、アミノ酸配列内から潜在的なエピトープを同定して、それらの免疫原性を確認することができると考えられる。数多くの科学出版物もまた、アミノ酸配列の解析からの、二次構造の予測およびエピトープの同定を扱っている(Chou and Fasman, Adv. Enzymol., 47:45-148, 1978; 1979; Chous and Fasman, Annu, Rev. Biochem., 47:251-276, 1978, Chou and Fasman, Biochemistry, 13(2):211-222, 1974; Chau and Fasman, Biochemistry, 13(2):222-245, 1974, Chou and Fasman, Biophys. J., 26(3):385-399, 1979)。必要に応じてこれらのいずれかを用いて、米国特許第4,554,101号のHoppの教示を補完することができる。

ペプチド以外の分子は、MHC分子と複合体を形成する抗原または抗原断片として使用することができるが、こうした分子として、限定するものではないが、糖質、脂質、小分子などが挙げられる。糖質はさまざまな細胞の外表面の主要な成分である。特定の糖質は異なる分化段階の特徴を示しており、これらの糖質は特異的な抗体によって認識されることが非常に多い。はっきりと区別できる糖質の発現は、特定の細胞タイプに限定され得る。

D. 基材/ナノ粒子
特定の局面において、抗原/MHC複合体は基材に機能的に結合される。基材は、生体適合性で生体吸収性の材料を任意で含むナノ粒子の形態であり得る。したがって、一態様では、ナノ粒子は生体適合性および/または生体吸収性である。基材はまた、その全体が参照により本明細書に組み入れられる米国特許出願公開第2009/0155292号に以前に記載されたようなナノ粒子の形態をとることもできる。ナノ粒子はさまざまな寸法の構造をしていてよく、ナノスフェア、ナノ粒子、または生体適合性で生分解性のナノスフェアもしくは生体適合性で生分解性のナノ粒子として種々に知られている。そのような抗原/MHC複合体を含む粒子状製剤は、ナノ粒子への該複合体の共有結合または非共有結合によって形成することができる。

ナノ粒子は、典型的には、実質的に球状のコアと、任意で1つまたはそれ以上の層とからなる。コアのサイズおよび組成は変化しうる。コアのほかに、ナノ粒子は、関心対象の用途に適した機能性を提供するために、1つまたはそれ以上の層があってもよい。層が存在する場合、その厚さは、特定の用途の必要性に応じて変化しうる。例えば、層は有用な光学的性質を付与することができる。

層はまた、化学的または生物学的な機能性を付与することもでき、本明細書中では化学的活性層または生物学的活性層といい、これらの機能性のため、1つまたは複数の層は一般に、厚さが約0.001マイクロメートル(1ナノメートル)〜約10マイクロメートルまたはそれ以上の範囲であってよく(希望のナノ粒子径による)、これらの層は通常、ナノ粒子の外表面に適用される。

コアと層の組成はさまざまでありうる。粒子またはコアに適する材料には、限定するものではないが、ポリマー、セラミック、ガラス、鉱物などが含まれる。例としては、限定するものではないが、以下が挙げられる：標準および特殊ガラス、シリカ、ポリスチレン、ポリエステル、ポリカーボネート、アクリル系ポリマー、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、フルオロポリマー、シリコン、金属(例えば、鉄、金、銀)、鉱物(例えば、ルビー)、ナノ粒子(例えば、金ナノ粒子、コロイド粒子、金属酸化物、金属硫化物、金属セレン化物、および酸化鉄などの磁性材料)、およびそれらの複合材料。コアは、均一な組成のものでもよいか、または希望する特性に応じて2種類もしくはそれ以上の材料の複合材料であってもよい。特定の局面では、金属ナノ粒子が用いられる。こうした金属粒子またはナノ粒子は、Au、Pt、Pd、Cu、Ag、Co、Fe、Ni、Mn、Sm、Nd、Pr、Gd、Ti、Zr、Si、およびIn、前駆体、それらの二元合金、それらの三元合金、ならびに金属間化合物から形成することができる。その全体が参照により本明細書に組み入れられる米国特許第6,712,997号を参照されたい。特定の態様において、コアと層の組成は、ナノ粒子が生体適合性および生体吸収性であるという条件で、変えることができる。コアは、均一な組成のものでもよいか、または希望する特性に応じて2種類またはそれ以上の材料の複合材料であってもよい。特定の局面では、金属ナノスフェアが使用される。これらの金属ナノ粒子はFe、Ca、Gaなどから形成することができる。

先に述べたとおり、ナノ粒子は、コアのほかに、1つまたはそれ以上の層を含むことができる。ナノ粒子は、生分解性の糖または他のポリマーからなる層を含み得る。生分解性の層の例としては、限定するものではないが、以下が挙げられる：デキストラン；ポリ(エチレングリコール)；ポリ(エチレンオキシド)；マンニトール；ポリラクチド(PLA)、ポリグリコリド(PGA)、ポリカプロラクトン(PCL)に基づくポリ(エステル)；PHB-PHVクラスのポリ(ヒドロキシアルカノエート)；および他の改質ポリ(サッカライド)、例えばデンプン、セルロースおよびキトサン。さらに、ナノ粒子は、化学的結合または連結部位のための化学官能基を付着させるのに適した表面を備えた層を含むことができる。

層は、当業者に公知のさまざまな方法で、ナノ粒子上に生成させることができる。例としては、Iler, Chemistry of Silica, John Wiley & Sons, 1979; Brinker and Scherer, Sol-gel Science, Academic Press, (1990)に記載されるようなゾル-ゲル化学技術が挙げられる。ナノ粒子上に層を生成させる追加のアプローチには、Partch and Brown, J. Adhesion, 67:259-276, 1998；Pekarek et al., Nature, 367:258, (1994)；Hanprasopwattana, Langmuir, 12:3173-3179, (1996)；Davies, Advanced Materials, 10:1264-1270, (1998)；およびそこに引用された文献に記載されるような、表面化学およびカプセル化技術が含まれる。蒸着技術も使用可能であり；例えば、Golman and Shinohara, Trends Chem. Engin., 6:1-6, (2000)；および米国特許第6,387,498号を参照されたい。さらに他のアプローチには、Sukhorukov et al., Polymers Adv. Tech., 9(10-11):759-767, (1998); Caruso et al., Macromolecules, 32(7):2317-2328, (1998); Caruso et al., J.Amer. Chem. Soc., 121(25):6039-6046, (1998)；Caruso et al. (1998)；Caruso et al.(1999)；米国特許第6,103,379号およびそこに引用された文献に記載されるような、交互積層自己集合技術が含まれる。

ナノ粒子は、抗原/MHC/共刺激分子複合体およびポリマーを含む水相と非水相とを接触させ、次いで非水相を蒸発させて水相から粒子を凝集させることによって、米国特許第4,589,330号または同第4,818,542号に教示されるとおりに、形成することができる。このような調製に好ましいポリマーは、天然もしくは合成のコポリマーまたはポリマーであり、以下からなる群より選択される：ゼラチン寒天、デンプン、アラビノガラクタン、アルブミン、コラーゲン、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、グリコリド-L(-)ラクチドポリ(ε-カプロラクトン)、ポリ(ε-カプロラクトン-CO-乳酸)、ポリ(ε-カプロラクトン-CO-グリコール酸)、ポリ(β-ヒドロキシ酪酸)、ポリ(エチレンオキシド)、ポリエチレン、ポリ(アルキル-2-シアノアクリレート)、ポリ(ヒドロキシエチルメタクリレート)、ポリアミド、ポリ(アミノ酸)、ポリ(2-ヒドロキシエチルDL-アスパルトアミド)、ポリ(エステルウレア)、ポリ(L-フェニルアラニン/エチレングリコール/1,6-ジイソシアナトヘキサン)、およびポリ(メチルメタクリレート)。特に好ましいポリマーは、ポリエステル、例えばポリグリコール酸、ポリ乳酸、グリコリド-L(-)ラクチドポリ(ε-カプロラクトン)、ポリ(ε-カプロラクトン-CO-乳酸)、およびポリ(ε-カプロラクトン-CO-グリコール酸)である。ポリマーを溶解するのに有用な溶媒としては、以下が挙げられる：水、ヘキサフルオロイソプロパノール、塩化メチレン、テトラヒドロフラン、ヘキサン、ベンゼン、またはヘキサフルオロアセトンセスキ水和物。

ナノ粒子のサイズは、約1nm〜約1μmの範囲であることができる。特定の態様では、ナノ粒子は約1μm未満である。他の態様では、ナノ粒子は、約500nm未満、約400nm未満、約300nm未満、約200nm未満、約100nm未満、または約50nm未満である。さらなる態様では、ナノ粒子は、約1nmから約15nmまで、または約30nm、50nm、75nm、もしくは100nmまでである。さらなる態様では、ナノ粒子は約5nm〜約50nmである。関連する態様では、ナノ粒子は直径約5〜約15nmである。

E. 抗原-MHC複合体とナノ粒子との結合
基材またはナノスフェアを抗原-MHC複合体に結合させるために、以下の手法を適用することができる。

前記結合は、官能基が抗原-MHC複合体に結合すること可能である、かつ/または、官能基が、基材もしくはナノ粒子の任意で化学修飾された表面を共有結合型もしくは非共有結合型のいわゆる「連結分子」と連結させることが可能である、表面上の「官能基」の生成を典型的に伴う基材またはナノスフェアを化学的に修飾して、その後、得られたナノ粒子と抗原-MHC複合体を反応させることによって、生成させることができる。

「連結分子」という用語は、基材またはナノ粒子と連結することが可能であり、かつ、抗原-MHC複合体に連結することも可能である、物質を意味する。

本明細書中で先に用いられている「官能基」という用語は、共有結合を形成する反応性化学基に限定されるものではなく、抗原-MHC複合体とのイオン相互作用または水素結合をもたらす化学基も含まれる。さらに、時として、表面の修飾がエチレングリコールなどの小さい連結分子とナノスフェア表面との反応を必要とするので、表面に生成された「官能基」と「官能基」を有する連結分子との間の厳密な区別は不可能であることに留意すべきである。

官能基またはそれらを有する連結分子は、以下から選択することができる：アミノ基、カルボン酸基、チオール、チオエーテル、ジスルフィド、グアニジノ、ヒドロキシル基、アミン基、ビシナルジオール、アルデヒド、α-ハロアセチル基、水銀オルガニル、エステル基、酸ハロゲン化物、酸チオエステル、酸無水物、イソシアネート、イソチオシアネート、スルホン酸ハロゲン化物、イミドエステル、ジアゾアセテート、ジアゾニウム塩、1,2-ジケトン、ホスホン酸、リン酸エステル、スルホン酸、アゾリド、イミダゾール、インドール、N-マレイミド、α-β-不飽和カルボニル化合物、アリールハロゲナイド、またはそれらの誘導体。

より高分子量の他の連結分子の非限定的な例は、核酸分子、ポリマー、コポリマー、重合可能なカップリング剤、シリカ、タンパク質、および基材またはナノ粒子に対して反対の極性を有する表面を有する鎖状分子である。核酸は、それ自体が核酸分子を含むが連結分子に対して相補的な配列を有する親和性分子に対して、連結を提供することができる。

共有結合性リンカーの具体例としては、ポリ(エチレン)グリコール(PEG)が挙げられる。PEGリンカーは、チオール-PEG-NH₂リンカーであり得る。

特定の態様では、本明細書に記載されるリンカーは、規定のサイズを有している。いくつかの態様では、リンカーは、約10kD未満、約5kD未満、約4.5kD未満、約4kD未満、約3.5kD未満、約3kD未満、約2.5kD未満、約2kD未満、または約1kD未満である。さらなる態様では、リンカーは、約0.5kDから約5、4.5、4、3.5、3、2.5、2、1.5、または1kDまでである。さらに別の態様では、リンカーは約1kDから約4.5、4、3.5、3、2.5、2、または1.5kDまでである。

重合可能なカップリング剤の例として、ジアセチレン、スチレンブタジエン、酢酸ビニル、アクリレート、アクリルアミド、ビニル化合物、スチレン、酸化シリコン、酸化ホウ素、酸化リン、ホウ酸系、ピロール、ポリピロールおよびリン酸系を挙げることができる。

基材またはナノ粒子の表面は、例えば反応性官能基を有するホスホン酸誘導体の結合によって、化学的に修飾することができる。これらのホスホン酸またはホスホン酸エステル誘導体の一例は、「マンニッ-ヒメドリツァー（Mannich-Moedritzer）」反応に従って合成することができるイミノ-ビス(メチレンホスホノ)炭酸である。この結合反応は、調製プロセスから直接得られた、または前処理(例えば臭化トリメチルシリルによる)後の、基材またはナノスフェアを用いて行うことができる。最初の場合では、ホスホン酸(エステル)誘導体が、例えば、表面にまだ結合している反応媒体の成分を置換することができる。この置換はより高い温度で促進される。一方、臭化トリメチルシリルは、アルキル基含有リン系錯化剤を脱アルキル化し、それによってホスホン酸(エステル)誘導体の新しい結合部位を生成すると考えられる。ホスホン酸(エステル)誘導体、またはそれに結合した連結分子は、上記と同じ官能基を表示することができる。基材またはナノスフェアの表面処理のさらなる例は、エチレングリコールなどのジオール中で加熱することを含む。なお、合成がすでにジオール中で進行した場合には、この処理は不要になり得ることに留意すべきである。これらの状況下で、直接得られた合成生成物は必要な官能基を示す可能性がある。この処理はしかし、N含有またはP含有錯化剤中で生成された基材またはナノ粒子に適用可能である。このような基材または粒子がエチレングリコールによる後処理を受ける場合には、表面にまだ結合している反応媒体の成分(例えば、錯化剤)をジオールで置換することができ、かつ/または脱アルキル化することができる。

粒子表面にまだ結合しているN含有錯化剤を、第2官能基を有する一級アミン誘導体で置き換えることもまた可能である。基材またはナノ粒子の表面はまた、シリカでコーティングすることもできる。シリカは、トリエトキシシランまたはクロロシランなどの有機リンカーと容易に反応するので、有機分子の比較的単純な化学的結合を可能にする。ナノ粒子の表面はまた、ホモ-またはコポリマーでコーティングすることもできる。重合可能なカップリング剤の例は、N-(3-アミノプロピル)-3-メルカプトベンズアミジン、3-(トリメトキシシリル)プロピルヒドラジドおよび(3-トリメトキシシリル)プロピルマレイミドである。重合可能なカップリング剤の他の非限定的な例は、本明細書に記載される。これらのカップリング剤は、コーティングとして生成されるコポリマーのタイプに応じて、単独でまたは組み合わせて使用することができる。

酸化物遷移金属化合物を含む基材またはナノ粒子とともに使用できる別の表面修飾技術は、塩素ガスまたは有機塩素化剤による酸化物遷移金属化合物の対応するオキシ塩化物への変換である。こうしたオキシ塩化物は、生体分子にしばしば見られるヒドロキシ基またはアミノ基などの求核試薬と反応することができる。この技術では、例えばリシン側鎖のアミノ基を介して、タンパク質との直接結合を生じさせることが可能である。オキシ塩化物で表面修飾した後でのタンパク質との結合はまた、マレイミドプロピオン酸ヒドラジドなどの二官能性リンカーを用いて行うこともできる。

非共有結合型の連結技術に関しては、基材またはナノスフェアと反対の極性または電荷を有する鎖状分子が特に適している。非共有結合でコア/シェルナノスフェアに結合させることができる連結分子の例には、アニオン性、カチオン性もしくは両性イオン性界面活性剤、酸性もしくは塩基性タンパク質、ポリアミン、ポリアミド、ポリスルホン、またはポリカルボン酸が含まれる。基材またはナノスフェアと、反応性官能基を有する両親媒性試薬との間の疎水性相互作用は、必要な連結を生成させることができる。特に、相互に架橋することができる、リン脂質または誘導体化された多糖類などの、両親媒性の性質を有する鎖状分子が有用である。表面上へのこれらの分子の吸着はコインキュベーションによって達成され得る。親和性分子と基材またはナノ粒子の間の結合はまた、非共有結合型の自己組織化結合に基づくこともできる。その一例は、連結分子としてのビオチンを有する単純な検出プローブと、アビジン結合分子またはストレプトアビジン結合分子とを含む。

生体分子への官能基のカップリング反応のためのプロトコールは、文献、例えば"Bioconjugate Techniques" (Greg T. Hermanson, Academic Press 1996)に見いだすことができる。生体分子(例えば、MHC分子またはその誘導体)は、酸化、ハロゲン化、アルキル化、アシル化、付加、置換またはアミド化などの有機化学の標準的手法に沿って、共有結合または非共有結合で連結分子に結合させることができる。共有結合または非共有結合した連結分子をカップリングするためのこれらの方法は、基材またはナノスフェアへの連結分子のカップリングの前に、またはその後で、適用することができる。さらに、対応して(例えば、臭化トリメチルシリルにより)前処理された基材またはナノスフェアへの分子の直接結合を行うことがインキュベーションによって可能であり、該基材または該ナノスフェアはこの前処理のため改質表面(例えば、より高い電荷または極性の表面)を示す。

F. タンパク質生産
本発明では、本発明のさまざまな態様で使用するためのポリペプチド、ペプチド、およびタンパク質が記載される。例えば、特定のペプチドおよびそれらの複合体は、免疫応答を誘発または調節するそれらの能力についてアッセイされる。特定の態様では、本発明のペプチドまたはタンパク質の全部もしくは一部はまた、従来の技術に従って、溶液中でまたは固相支持体上で合成することが可能である。種々の自動合成装置が市販されており、公知のプロトコールに従って使用することができる。例えば、各々が参照により本明細書に組み入れられる、Stewart and Young, Solid Phase Peptide Synthesis, 2^nd. Ed., Pierce Chemical Co.l, (1984); Tam et al., J. Am. Chem. Soc., 105:6442, (1983); Merrifield, Science, 232(4748):341-347, (1986); およびBarany and Merrifield, The Peptides, Gross and Meinhofer (Eds.), Academic Press, NY, 1-284, (1979)を参照されたい。あるいは、組換えDNA技術を用いることができ、この方法では、本発明のペプチドをコードするヌクレオチド配列が発現ベクターに挿入され、適切な宿主細胞に形質転換またはトランスフェクションされ、かつ発現に適する条件下で培養される。

本発明の一態様には、タンパク質の生産のために、微生物などの細胞への遺伝子導入を使用することが含まれる。関心対象のタンパク質の遺伝子が適切な宿主細胞内に導入され、その後適切な条件下で細胞が培養される。ほぼすべてのポリペプチドをコードする核酸を使用することができる。組換え発現ベクターの作製およびそこに含まれる要素は、当業者に公知であり、本明細書に簡潔に記載される。哺乳動物宿主細胞株の例としては、限定するものではないが、Vero細胞およびHeLa細胞、他のB細胞株およびT細胞株、例えばCEM、721.221、H9、Jurkat、Raji、ならびにチャイニーズハムスター卵巣の細胞株、W138、BHK、COS-7、293、HepG2、3T3、RINおよびMDCK細胞が挙げられる。さらに、宿主細胞株は、挿入配列の発現を調節する細胞株、または所望の方法で遺伝子産物を修飾およびプロセシングする細胞株が選択され得る。そのようなタンパク質産物の修飾(例えば、グリコシル化)およびプロセシング(例えば、切断)はタンパク質の機能にとって重要である。異なる宿主細胞は、タンパク質の翻訳後プロセシングおよび修飾のための特徴的かつ特異的な機構を有する。適切な細胞株または宿主システムが、発現された外来タンパク質の正しい修飾とプロセシングを確実にするために選択され得る。

多くの選択システムを使用することができ、限定するものではないが、それぞれtk-細胞中、hgprt-細胞中またはaprt-細胞中のHSVチミジンキナーゼ遺伝子、ヒポキサンチン-グアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ遺伝子、およびアデニンホスホリボシルトランスフェラーゼ遺伝子が挙げられる。また、トリメトプリムおよびメトトレキサートへの耐性を付与する、dhfrについて；ミコフェノール酸への耐性を付与する、gptについて；アミノグリコシドG418への耐性を付与する、neoについて；およびハイグロマイシンへの耐性を付与する、hygroについての選択の基礎として代謝拮抗物質耐性を用いることができる。

G. 核酸
本発明は、例えばSEQ ID NO:1、2、または3などの本発明のタンパク質、ポリペプチド、ペプチドをコードする組換えポリヌクレオチドを含むことができる。例示的な抗原および該抗原を提示するためのMHC分子に関する核酸配列が含まれ、かつ抗原-MHC複合体を調製するために使用され得る。

特定の態様において、本発明は、自己抗原および/またはMHC分子をコードする核酸配列を組み入れている単離された核酸セグメントおよび組換えベクターに関する。「組換え」という用語は、ポリペプチドまたは特定のポリペプチドの名称と組み合わせて用いられ、これは一般的に、インビトロで操作された核酸分子、またはそのような分子の複製物である核酸分子から生成されたポリペプチドを指す。

本発明で使用される核酸セグメントは、それらの全長が大幅に変化しうるように、コード配列自体の長さにかかわらず、他の核酸配列、例えばプロモーター、ポリアデニル化シグナル、追加の制限酵素部位、多重クローニング部位、他のコードセグメントなどと組み合わせることができる。したがって、ほぼすべての長さの核酸断片を使用することができると考えられるが、好ましくは、その全長は意図した組換え核酸プロトコールにおける調製および使用の容易さによって制限される。いくつかの場合では、核酸配列は、例えば、ポリペプチドの精製、輸送、分泌、翻訳後修飾を可能にするために、または標的化もしくは効能といった治療上の有用性のために、追加の異種コード配列とともにポリペプチド配列をコードし得る。タグまたは他の異種ポリペプチドは、修飾ポリペプチドをコードする配列に付加することができ、ここで「異種」とは、修飾ポリペプチドと同じでないポリペプチドを指す。

IV. 薬学的組成物および投与
本明細書において、疾患の治療のために有用である薬学的組成物を提供する。

A. 薬学的組成物
本発明の組成物は通常、例えば、静脈、皮下、または筋肉内に、注射によって非経口的に投与されることができる。他の投与様式に適する追加の製剤としては、経口製剤が挙げられる。経口製剤は、例えば、医薬グレードのマンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、サッカリンナトリウム、セルロース、炭酸マグネシウムなどの、通常用いられる賦形剤を含む。こうした組成物は、溶液剤、懸濁液剤、錠剤、丸剤、カプセル剤、徐放性製剤または粉剤の形をとり、約10％〜約95％の活性成分、好ましくは約25％〜約70％を含有する。対象の免疫状態を調整する抗原-MHC-ナノ粒子複合体を含有する水性組成物の調製は、本開示を踏まえて、当業者には公知である。特定の態様では、組成物は吸入されることが可能である(例えば、米国特許第6,651,655号参照；その全体が参照により本明細書に組み入れられる)。一態様では、抗原-MHC-ナノ粒子複合体を全身投与する。

典型的には、本発明の組成物は、剤形に適合する様式で、かつ治療に有効でありかつ免疫を調整するような量で、投与される。投与すべき量は治療される対象に依存する。投与を必要とする活性成分の正確な量は、医師の判断によって決まる。しかし、適切な投与量範囲は、1回の投与あたり抗原-MHC-ナノ粒子複合体 10〜数百ナノグラムまたはマイクログラム程度である。また、初回投与およびブースターのための適切な投与計画はまた変えられるが、初回投与とこれに続く後続の投与によって代表される。

多くの場合、ペプチド-MHC-ナノ粒子複合体は、約3、4、5、6、7、8、9、10回、もしくはそれ以上、多くとも約3、4、5、6、7、8、9、10回、もしくはそれ以上、または少なくとも約3、4、5、6、7、8、9、10回、もしくはそれ以上、複数回投与することが望ましい。投与は一般的に2日〜12週間隔、より一般的には1週〜2週間隔の範囲である。免疫系のコンディションを維持するために、0.5〜5年、通常は2年の間隔での定期的なブースターが望ましい場合がある。投与の経過は、炎症性免疫応答および/または自己調節性抗炎症性T細胞活性のためのアッセイ法により追跡することができる。

いくつかの態様において、薬学的組成物は対象に投与される。本発明の別の局面は、抗原-MHC-ナノ粒子複合体組成物の有効量を対象に投与することを含む。さらに、該組成物は、免疫系の調整剤と組み合わせて投与することができる。該組成物は一般に、薬学的に許容される担体または水性媒体中に溶解または分散される。

「薬学的に許容される」または「薬理学に許容される」という用語とは、動物またはヒトに投与した場合、有害反応、アレルギー反応、またはその他の都合の悪い反応を引き起こさない分子実体および組成物を指す。本明細書中で用いる「薬学的に許容される担体」には、ありとあらゆる溶媒、分散媒体、コーティング剤、抗菌剤と抗真菌剤、等張剤および吸収遅延剤などが含まれる。薬学的活性物質のためのそのような媒体および作用物質の使用は、当技術分野で周知である。慣用の媒体または作用物質が活性成分と適合しない場合を除いて、免疫原性組成物および治療用組成物におけるその使用が企図される。

注射用に適した薬学的形態には、無菌の水溶液剤または分散液剤；ゴマ油、落花生油、または水性プロピレングリコールを含む製剤；および無菌の注射用溶液または分散液の即時調製のための無菌粉末剤が含まれる。すべての場合に、該形態は無菌でなければならず、しかも容易に注射できる程度に流動性でなければならない。それはまた、製造および貯蔵の条件下で安定しているべきであり、かつ細菌および真菌などの微生物の汚染活動から保護されなければならない。

組成物は中性または塩の形態に製剤化することができる。薬学的に許容される塩には、酸付加塩(タンパク質の遊離アミノ基により形成される)が含まれ、それらは塩酸もしくはリン酸などの無機酸、または酢酸、シュウ酸、酒石酸、マンデル酸などの有機酸により形成される。また、遊離カルボキシル基により形成される塩は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カルシウム、もしくは水酸化鉄などの無機塩基、およびイソプロピルアミン、トリメチルアミン、ヒスチジン、プロカインなどの有機塩基から誘導することができる。

担体はまた、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、および液体ポリ(エチレングリコール)など)、それらの適切な混合物、および植物油を含む、溶媒または分散媒であってもよい。適切な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティングの使用によって、分散液の場合には必要な粒子サイズの維持によって、または界面活性剤の使用によって、維持することができる。微生物活動の防止は、各種の抗菌剤および抗真菌剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサールなどによってもたらされる。多くの場合、等張剤、例えば糖類または塩化ナトリウムを含めることが好ましい。注射用組成物の持続的吸収は、その組成物中で、吸収を遅らせる物質、例えばモノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンを使用することによってもたらされる。

無菌の注射溶液剤は、必要な量の活性化合物を、必要に応じて、上に列挙したさまざまな他の成分とともに、適切な溶媒中に加え、その後滅菌する、ことによって調製される。溶液の滅菌は、抗原-MHC-ナノ粒子複合体の治療的特性を弱めないようにして行われ得る。一般的に、分散液剤は、滅菌した各種活性成分を、基礎分散媒と、上に列挙したものから必要とされる他の成分とを含有する無菌ビヒクルに加えることによって、調製される。無菌の注射溶液剤を調製するための無菌粉剤の場合、好ましい調製方法は真空乾燥および凍結乾燥技術であり、こうした技術は、予め滅菌された溶液から、活性成分と任意の追加的な所望成分との粉末をもたらす。溶液の滅菌のそのような一方法は滅菌濾過であるが、本発明は、抗原-MHC-ナノ粒子複合体の治療的特性を大幅に低下させない、あらゆる滅菌方法を包含するものとする。オートクレーブ滅菌のような、激しい熱と圧力を必要とする滅菌方法は該複合体の三次構造に支障をきたすことがあり、したがって、抗原-MHC-ナノ粒子複合体の治療的特性を有意に低下させる可能性がある。

治療用組成物の有効量は、意図した目標に基づいて決定される。「単位用量」または「投与量」という用語は、対象に使用するのに適した物理的に個別の単位を指し、各単位は、その投与、すなわち、適切な投与経路および投与計画に付随して上記の所望の応答を生じるように計算された、該組成物の予め定められた量を含有する。治療数と単位用量の両方に応じて、投与される量は、求められる結果および/または保護に左右される。本組成物の正確な量はまた、医師の判断に左右され、かつ各個体に特有である。用量に影響を与える要因としては、対象の身体的および臨床的状態、投与経路、治療の意図した目標(症状の緩和対治癒)、ならびに特定の組成物の効果、安定性および毒性が挙げられる。処方に関して、溶液剤は、その剤形に適合した様式でかつ治療または予防に有効であるような量で投与される。製剤は、上記のタイプの注射溶液剤などの、さまざまな剤形で容易に投与される。

B. 併用療法
本発明の組成物および関連する方法、特に、抗原-MHC-ナノ粒子複合体の投与はまた、従来の治療の投与と組み合わせて使用することができる。これらには、スルファサラジンなどの抗炎症薬、プレドニゾンなどのコルチコステロイド、ならびにアザチオプリンおよびメルカプトプリンなどの免疫系抑制剤が含まれるが、これらに限定されない。また、抗生物質、例えばメトロニダゾールもまた、腸内細菌を死滅させるのに有用であり得る。

症状の治療を助けるために、医師は下痢止め薬、便秘薬、鎮痛薬、または他の市販(OTC)薬を推奨することができる。ステロイド剤は、一般的に、より重症型のクローン病にかかっている人のために使用される。より進行性の疾患では、ステロイド剤を免疫抑制剤と共に、またはインフリキシマブと呼ばれる新薬と共に使用することができる。

併用療法を用いる場合、例えば、抗原-MHC-ナノ粒子複合体の投与を「A」とし、追加の作用物質を「B」とすると、さまざまな組み合わせを用いることができる。

患者/対象への本発明のペプチド-MHC複合体組成物の投与は、もしあれば、毒性を考慮に入れて、このような化合物を投与するための一般的なプロトコールに従うことになる。治療サイクルは必要に応じて繰り返されることが期待される。また、水分補給などの、さまざまな標準治療法を、上記の治療法と組み合わせて適用することも考えられる。

C. インビトロ投与またはエクスビボ投与
本明細書中で用いるインビトロ投与という用語とは、対象から取り出された細胞、または培養下の細胞を含むがこれに限定されない、対象の外部に取り出された細胞に対して実施される操作を指す。エクスビボ投与という用語とは、インビトロで操作されて、その後対象に投与される細胞を指す。インビボ投与という用語には、投与を含めて、対象の内部に実施されたすべての操作が含まれる。

本発明の特定の局面では、本組成物をインビトロ、エクスビボ、またはインビボのいずれかで投与することができる。特定のインビトロ態様では、自己T細胞が本発明の組成物とともにインキュベートされる。次いで、細胞または組織は、インビトロ分析のためにまたはエクスビボ投与のために使用される。

V. 実施例
以下の実施例は、本発明のさまざまな態様を説明する目的で提供され、どのような形であっても本発明を限定するものではない。当業者であれば、本発明は、その目的を成し遂げて、記載した結果および効果を得るだけでなく、本発明に固有の目的、結果および効果を得るのによく適合していることが容易に理解されよう。本明細書に記載の方法とともに本実施例は、ここで態様を代表しており、例示的であり、本発明の範囲への限定を目的としたものではない。特許請求の範囲によって定義される本発明の精神の範囲内に包含されるそれらの変更および他の使用が、当業者には想起されると考えられる。

実施例1
メモリー様自己調節性T細胞の抗原標的としてのバクテロイデス属インテグラーゼ
バクテロイデス属インテグラーゼの新規エピトープ(BacIYL: SEQ ID NO:1)が、TUM(陽性対照)、IGRP_206-214、およびLCMVコード化Gp33(D^b結合性陰性対照)と比較して、広範な濃度にわたってNODマウスの主要組織適合遺伝子複合体クラスI分子H-2K^dに結合することができるかどうかを検討した。図1Aに示すように、BacIYL配列(SEQ ID NO:1)は、抗原ペプチドトランスポーター(TAP)欠損RMA-SK^d細胞の表面上にK^d分子を、IGRP_206-214およびTUMと同様に効率的に結合させた。

BacIYL/K^dペプチド-MHC(pMHC)複合体がIGRP_206-214反応性CD8+ T細胞によって認識され得るかどうかを確認するために、8.3-TCR-トランスジェニックNODマウス(8.3-NOD)由来のナイーブ脾臓CD8+ T細胞を、蛍光標識したTUM/K^d(陰性対照)、NRP-V7/K^d(陽性対照)およびBacIYL/K^d pMHC四量体で染色した。図1Bに示すように、8.3-CD8+ T細胞は、IGRP_206-214/K^d四量体と同様に低い平均蛍光強度(mfi)ではあるが、Bac-IYL/Kd四量体を効率的に結合させた。このことは、8.3-TCRがこのpMHC複合体を低い親和性で結合させることを示唆している。これは、平衡状態での四量体結合のスキャッチャードプロット解析を行うことにより確認された。図1Cに示すように、Bac-IYL/Kd四量体は、8.3-CD8+ T細胞を約2倍低い結合活性で結合させた。

Bac-IYL配列がナイーブ8.3-CD8+ T細胞に対してアゴニスト活性を有するかどうかを検討するために、ナイーブ8.3-CD8+ T細胞を、TUM(陰性対照)、IGRP_206-214(陽性対照)、およびBac-IYLと共に24時間培養した。CD44とCD69の両方の上方制御を誘発したIGRP_206-214とは異なり、Bac-IYLはCD69の上方制御を誘発することしかできなかった(図2A)。このことは、Bac-IYLが、図1Cに見られる対応する四量体の低結合結合活性と一致して、部分的アゴニスト活性を有することを示した。分化した8.3-細胞傷害性Tリンパ球(8.3-CTL)は、BacIYLパルス適用された標的、または、インテグラーゼをコードするcDNAでトランスフェクトしたHEK293-K^d細胞を死滅させないので、これらのデータは、TCRの下流のほとんどのT細胞活性化プログラムを駆動することなく、BacIYLが8.3-TCRに結合して「刺激する」ことができることを示している。

特定の低結合活性TCR結合性リガンドは、(より高いリガンド密度での部分的アゴニスト活性に加えて)アンタゴニスト特性を有するので、Bac-IYLはIGRP_206-214誘発性8.3-CD8+ T細胞応答にアンタゴナイズすることができるかどうかが検討された。図2Bに示すように、Bac-IYLは、広範な濃度(1μM超)にわたって、IGRP_206-214誘発性8.3-CD8+ T細胞応答(IFNγ分泌および増殖)にアンタゴナイズすることができたが、TUM(8.3-TCRによって認識されないK^d結合性ペプチド)はできなかった。したがって、単独で8.3-CD8+ T細胞に提示された場合、Bac-IYLは、低い結合活性で8.3様TCRに結合し、比較的低いリガンド密度でアゴニスト誘発性応答にアンタゴナイズし、かつ高いリガンド密度で部分的アゴニスト応答を誘発する。

理論によって拘束されるものではないが、インビボでは、一般的な腸内細菌株にコードされるBac-IYLは、単独では提示されず、むしろLPSのような細菌のトール様受容体リガンドとの関連において提示されるとその後考えられた。その結果、これは、Bac-IYLのアンタゴニスト特性を無効にして、それにアゴニスト活性を与える可能性がある。この仮説と一致して、ナイーブ8.3-CD8+ T細胞は、LPSの存在下でBac-IYLに対する効率的なIFNγおよび増殖応答を開始した(図2C)。

細菌にコードされる抗原ペプチドは、プロフェッショナル抗原提示細胞(APC、例えば樹状細胞、つまりDC)によってドナー全長タンパク質からプロセシングされる必要がある。Bac-IYLペプチドの場合には、そのドナータンパク質であるバクテロイデス属インテグラーゼが、プロテアソームによってプロセシングされなければならず、得られたペプチドは内因性MHC(Kd)分子との結合のためにERにピストン輸送され、その後T細胞への曝露のためにAPCの原形質膜に輸送されると考えられる。DCがバクテロイデス属インテグラーゼタンパク質をプロセシングして、8.3-CD8+ T細胞の活性化を誘発することが可能なBac-IYL/K^d複合体を生成することができるかどうかを検討するために、野生型Bac-IYL配列またはIGRP_206-214と同一の変異型Bac-IYLエピトープをコードする組換えGST融合インテグラーゼ調製物を作製して、精製した。その後、DCに(LPSの存在下で)組換えタンパク質および8.3-CD8+ T細胞を供給して、8.3-CD8+ T細胞の活性化を測定した。図2Dに示すように、組換えインテグラーゼ調製物の両方のタイプは、予想通り、8.3-CD8+ T細胞の活性化を誘導し、特にIGRP_206-214をコードするものはそうであった。したがって、DCはバクテロイデス属インテグラーゼをプロセシングして、同起源T細胞を活性化することが可能なエピトープを生成することができる。

低結合活性の自己反応性T細胞は、慢性的な自己抗原刺激に応答して、メモリー様のアネルギー(非増殖性であるが、サイトカインを分泌する)自己調節性(自己免疫疾患抑制性)T細胞に分化する傾向があるので、Bac-IYLはインビトロでメモリー様8.3-CD8+ T細胞を誘導することができる場合があると考えられた。図3Aに示すように、Bac-IYLペプチドの存在下で28日間培養した8.3-CD8+ T細胞は、後期T細胞活性化マーカーCD44および低レベルのナイーブT細胞マーカーCD62Lを発現した(が、低結合活性のIGRP_206-214反応性17.6-CD8+ T細胞は発現しなかった)。さらに、これらの細胞は、メモリーT細胞マーカーである初期活性化マーカーCD69およびCD122を発現した(図3B)。機能的には、これらの細胞はメモリーT細胞のように挙動した。したがって、それらは、アゴニスト(IGRP_206-214)パルス適用されたDCに応答して、IFNgを急速に産生した(図3CおよびD)。しかし、通常型のメモリー様CD8+ T細胞とは異なって、自己調節性CD8+ T細胞と同様に、それらは、ナイーブ8.3-CD8+ T細胞と比較して増殖不応答性(アネルギー)を示した(図3D)。したがって、これらのBac-IYL活性化CD8+ T細胞は、慢性的な自己抗原刺激に応答してインビボで自然発生する自己調節性CD8+ T細胞独自の特徴をすべて備えている。

TCRa-/-マウスは、自然発生IBD(例えば、Mombaerts, P., et al. (1993) Cell 75:274-282参照)またはDSS誘発性IBD(例えば、Mahler, M., et al. (1998) Am J Physiol 274:G544-551参照)を発症することができ、かつNOD系統もまた、DSS誘発性IBDにかかりやすい(例えば、Mahler, M., et al. (1998) Am J Physiol 274:G544-551参照)ことが報告されている。腸内微生物叢の遺伝的で環境的な組成、腸上皮層の構造、ならびに自然免疫系と獲得免疫系の要素などのいくつかの要因はすべて、十分に解明されているわけではないメカニズムによってではあるが、IBDの開始、進行、および調節に寄与することが知られている。IBDは、腸壁の粘膜層と上皮層の下の炎症として定義される(例えば、Nell, S., et al. Nat Rev Microbiol 8:564-577; Maloy, K. J., et al. Nature 474:298-306; Khor, B., et al. Nature 474:307-317; およびKaser, A., et al. (2010) Annu Rev Immunol 28:573-621を参照されたい)。IBDとの関連における同起源CD8+ T細胞によるBacIYL_36-44認識の生物学的意義を検討するために、本出願人らは、8.3-対17.6-TCRトランスジェニックNOD.IGRP_206-214 ^-/-マウス(それぞれ、BacIYL_36-44を認識することが可能なIGRP_206-214特異的CD8+ T細胞を保有するか、またはBacIYL_36-44を認識することができない)の感受性を比較した。マウスは、腸上皮の完全性を損なうため、かつ、明らかな疾患(出血または体重減少)を誘発することなく腸管関連リンパ組織(GALT)に腸内微生物叢を曝露するために、飲料水中2％DSSに1週間曝露した。0％DSSでさらに1週間後、これらのマウスを3.5％DSS(1週目)/0％DSS(2および3週目)の3サイクルに曝露した。図4A、4B、および4Eに示すように、8.3-NODマウスは、17.6-NODマウスと比較して、大腸炎に対する有意な抵抗性を示し、かつ死亡を示さなかった。このことは、Bac-IYL_36-44エピトープによる8.3-CD8+細胞のインビボ活性化が宿主を大腸炎抵抗性にしたことを示唆している。さらに、インテグリンβ7を欠く8.3-NODマウスは大腸炎に対して非常に感受性であった(図4C、4D、および4F)。これらの結果は、8.3-CD8+ T細胞の抗腸炎惹起効果がGALTへの動員を必要とするという考えを支持している。

上記のデータから、増加した数の高結合活性IGRP_206-214反応性(BacIYL_36-44交差反応性)CD8+細胞を周囲に搬出するNOD.IGRP_206-214 ^-/-マウスは、かなりの割合のこれらの高結合活性CD8+ T細胞が除去されている野生型NODマウスに対して、DSS誘発性大腸炎への相対的抵抗性を示すはずであると予測された。実際、図4Gに示すように、NOD.IGRP_206-214 ^-/-マウスは、NODマウスとは異なり、4％DSSに起因する体重減少に対して抵抗性であった。大腸炎抵抗におけるBacIYL_36-44負荷APCに対する細胞傷害性CD8+ T細胞応答の役割を直接検討するために、4％DSSを、インビトロで分化させた8.3-CTL(細胞傷害性Tリンパ球)の静脈内注射と共にNOD.IGRP_206-214 ^-/-宿主に与えた。図4Hに示すように、8.3-CTLを注入された宿主は、非注入マウスよりも低い疾患活動性スコアを有していた。

これらの結果をさらに実証するために、本出願人らは、DSS誘発性大腸炎に非常にかかりやすい17.6-NODマウスを病気から保護する8.3-CTLの能力を確かめた。図5Aに示すように、8.3-CTLを移入した17.6-NODマウス(週あたり1回のCTL移入)は、CTLを移入しなかった17.6-NODマウスと比較して、35日間の経過観察で有意に体重が減ることはなかった。さらに、8.3-CTLの移入は、これらの動物において疾患活動性スコアを有意に減少させた(図5B)。まとめると、これらのデータは、腸内細菌のエピトープに対するCTL応答が大腸炎に対する抵抗を与えるという考えを支持している。したがって、腸内微生物叢特異的CTLのインビボ活性化および増殖を誘発することができるアプローチは、IBDにおいて治療的意義があるはずである。

本明細書に記載のデータは、バクテロイデス属インテグラーゼが腸管関連リンパ組織において抗IBD T細胞の正真正銘の抗原標的であることを決定的に示している。したがって、この抗原は、炎症性腸疾患において腸への自己調節性(抗炎症性)T細胞の動員および蓄積を促進するための標的として使用できると考えられる。一態様では、ペプチド-MHCクラスI複合体でコーティングされたナノ粒子による対象の全身治療は、抗原特異的CD8+ T細胞(8.3様、通常型とメモリー様自己調節性の両方)を誘導する。別の態様では、ペプチド-MHCクラスII複合体でコーティングされたナノ粒子による対象の全身治療は、抗原特異的T調節性1(IL-10/TGFb産生)CD4+ T細胞を誘導する。実際に、IGRP由来の自己抗原エピトープを提示するNODマウスクラスII MHC分子I-A^g7でコーティングされたナノ粒子により増殖されたTr1様CD4+ T細胞は、パイエル板および上皮内リンパ球集合体を含めて、腸管関連リンパ組織に蓄積する。図6は、IGRP_4-22/I-A^g7をコーティングしたナノ粒子で治療することにより糖尿病から治癒した2匹のマウス由来のデータを示す(これらのマウスは生後50週で分析された。GPI/I-A^g7四量体は陰性対照の四量体である)。

したがって、バクテロイデス属インテグラーゼ由来のエピトープを提示するMHCクラスIおよび/またはII分子でコーティングされたナノ粒子は、インテグラーゼ特異的CD8+またはTr1様CD4+ T細胞の増殖を引き起こし、そのほとんどが腸内に蓄積されて、IBDに罹患した個体において免疫ホメオスタシスを回復させるのに役立つと考えられる。かくして、本開示の組成物はまた、こうした治療方法を提供するものである。

実施例2
抗原-MHC-ナノ粒子複合体の作製のための方法
所望のサイズの無機ナノ粒子(酸化鉄＝IONP；金＝GNP)。IONPは熱分解によって作製される。そのように合成されたIONPは、生体適合性であり、タンパク質結合のためにPEG化することができる。IONP上にpMHCおよび/または他のタンパク質をコーティングするには、界面活性剤をコーティングしたNPを、適切な長さの官能化PEGリンカーと反応させる。リンカーは、HPLCで精製して、化学的同一性、純度、分子量、および多分散性を確認するために、¹H-NMR、MALDI/GPC、およびGPCによって特徴決定する。同様のリンカーおよびアプローチを用いてGNPをコーティングすることができるが、ただし、該リンカーはそのNP結合端にチオール(SH)基を有するものである。

実施例3
pMHCコーティングされたナノ粒子のサイズ、密度、および曝露
I. 金ベースのpMHCでコーティングされたNPの合成および特徴決定
特定のサイズの金ナノ粒子(GNP)を合成した。GNP調製物のサイズ、密度、表面電荷および単分散性は、分光光度計、透過型電子顕微鏡(TEM)、および動的光散乱を用いて測定する。次にGNP試料を濃縮し、以下で説明するように異なるアプローチを用いて単一特異性pMHC複合体と結合させる。本出願人らは、GNP1個あたりのpMHC結合価を定量するための方法、および単分散性を損なうことなく高い密度(約10¹⁴個/ml)で異なるサイズのpMHCコーティングGNP調製物を濃縮するための方法を開発した(図19)。

II. GNPのpMHC結合能の特徴決定
pMHC複合体は、2つの異なるアプローチを用いてさまざまなサイズのGNPにコーティングした：(i)静電相互作用によるGNP表面へのpMHCのランダム結合；および(ii)チオール-PEG-NH₂リンカーを介する方向性結合(この場合は、GNP安定剤として追加のチオール-PEGリンカーを用いて凝集を防止した）。第1のアプローチは、(GNP1個あたりのpMHCの)非常に高いリガンド密度を可能にするが、pMHC結合の方向性を損なうと考えられた(すなわち、分子のほんの一部だけが、同起源Tリンパ球による認識に利用可能であるようになる可能性がある)。第2のアプローチは、より低い密度のpMHCを保持するがそのC末端を介して指向的に結合された、pMHCコーティングGNPを生成することを目的としていた。両方のアプローチは、14〜40nmの範囲のさまざまな直径のGNPで試験された。両アプローチとも、GNPのpMHC結合能は、サイズの関数、より具体的には表面積の関数であることが確認された(より大きなNP上にはより多くのpMHC数)。驚くべきことに、PEGが介在する結合は、結合の方向性を保証するだけでなく、(当初の予想に反して)個々のGNPの結合能を向上させることが見出された。以下の表1は、そのデータをまとめたものである。

（表１）GNPのpMHC結合能

III. アゴニスト活性対pMHC含有量
インビトロでpMHCコーティングGNPの機能(アゴニスト)活性に対する、pMHC結合価、GNPサイズ、GNP密度、およびコーティング戦略の影響を試験した。T細胞受容体(TCR)トランスジェニックNODマウス(または8.3-NODマウス)に由来する同起源(IGRP_206-214特異的)ナイーブCD8+ T細胞(本明細書では「8.3-CD8+ T細胞」と呼ばれる)を活性化する各種IGRP_206-214-K^d-GNP調製物の能力を比較した。第1セットの実験は、培養物中の広範なGNP密度にわたってIGRP_206-214-K^d(pMHC)結合価の影響を比較することを目的とした。対照(非同起源)pMHC複合体(Tum-K^d)と結合したGNPを陰性対照として使用した。予想通りに、IGRP_206-214-K^dコーティングされたGNPは(IFNγ産生により測定した場合)これらのT細胞を活性化し、それらはGNP用量(それゆえにpMHC用量)に依存した様式でそのように活性化した(しかし、TUM-K^dコーティングされたGNPはそうでなかった)。図20は、リンカー法を用いてGNP1個あたり異なる数のpMHC分子でコーティングされた約14nmのGNPを使用する実験を示している。図20では、2つの異なるpMHC-GNP試料(両方とも約2×10¹³個/mlの直径14nmのGNPからなる)に応答して同起源8.3-CD8+ T細胞により分泌されたIFNγの量を比較している。Au-022410およびAu-21910は、それぞれ、約250および約120個pMHC/GNPを保持していた。Au-011810-Cは、約120個対照pMHC/GNPを保持していた。約2倍多い数のpMHC複合体/GNPでコーティングされたGNPは優れたアゴニスト活性を有していた。かくして、pMHCコーティングGNPのアゴニスト活性は、全pMHC(GNP)含有量の関数である。これらの結果は反直感的な結果であった。というのは、最新の技術は、NP上の共刺激分子の非存在下で、各NP上のpMHCの数を増加させることは、同起源T細胞の増殖およびサイトカイン分泌よりもむしろ、結合活性を増加させて、消失(細胞死)を促進し得ることを示唆すると考えられるからである。このことは、低結合活性と高結合活性の両方のT細胞に当てはまると考えられる。例えば、本出願人らによる以前の研究(Han et al., Nature Medicine, 2005)などは、高結合活性で認識されるペプチド、または低結合活性で認識されるが高濃度を与えられたペプチドがインビボで同起源T細胞を消失させる能力を増大させていることを示した。したがって、抗原-MHCコーティングされたナノ粒子または可溶性ペプチドの静脈内への治療的送達の状況において、同起源T細胞は、ペプチド親和性および用量に依存した様式で消失するはずである。この予想は、図20に示したデータによって満たされなかった。

IV. ペプチド-MHC-ナノ粒子複合体のアゴニスト活性における結合価閾値
pMHC結合ナノ粒子(pMHC-NP)のアゴニスト活性に対するペプチド-MHC(pMHC)結合価の役割をさらに検討するために、インビトロで同起源(IGRP_206-214/K^d特異的)CD8+ T細胞(本明細書では8.3-CD8+ T細胞と呼ばれる)によるIFNガンマ(IFNγ)の分泌を引き起こすための、IGRP_206-214/K^d pMHC単量体の増加する数を共有結合させた直径8nmの酸化鉄(Fe₃O₄)NPの能力を比較した。表2に示すように、8.3-CD8+ T細胞は、NP1個あたり8個のpMHC単量体でコーティングされたNPの存在下で培養した場合、無視できる量のIFNγを産生したにすぎなかったが、より高いpMHC結合価でコーティングされたNPに応答して、たとえ11個pMHC単量体/NPほどの低い結合価でも、用量応答的に、実質的により多量のIFNγを産生した。

（表２）pMHC結合価の増加を伴う結合されたNP(5×10¹¹個/mLのNP)に応答した、8.3-CD8+ T細胞によるIFNγの分泌

pMHC-NPのアゴニスト活性に対するpMHC結合価のこの正の効果は、広範なpMHC-NP密度にわたって維持された(図21)。しかし、驚いたことに、11個pMHC/NPを保持する25×10¹¹個(1mlあたり)のNPは、54個pMHC/NPを保持する5×10¹¹個(1mlあたり)のNPと同様のアゴニスト活性を有していたが、8個pMHC/NPを保持するNPの数を40×10¹¹個のNP/mlほどの高い値に増加させても最小の効果しかなかった(図22)。まとめると、これらの結果は、NP数の比較的少数の増加(すなわち5倍)が低結合価でコーティングされたpMHC-NPの低いアゴニスト活性に打ち勝つことのできない、pMHC結合価の閾値が存在し、9および11個pMHC/NPの間にあることを示している(これらのインビトロ実験での＞50×10¹¹個のNPの使用は、高いNP密度に起因する細胞毒性のために有益ではない点に留意されたい)。

このpMHC結合価の閾値効果は図23にさらに示されており、そこでは、IFNγ分泌データがコーティングされたNPによって培養物中に送達された全pMHCの濃度に正規化されている。11個pMHC/NPを保持するNPは、8個pMHC/NPを保持するNPによって誘発されるよりも、広範なpMHC濃度にわたって有意に高いIFNγ応答を誘発した。さらに、これら2つのNP調製物のアゴニスト特性における相違は、実質的に全pMHC含有量とともに増大した。すなわち、8量体対11量体(monodecamer)としてNPにより送達された2.4μg/mlのpMHCのアゴニスト特性の相違は、全pMHCの10倍低い濃度での同処方物のアゴニスト特性の相違よりも、はるかに大きかった。

図24は、pMHC-NPのアゴニスト特性に対するpMHC結合価の甚大な効果が、(培養物中の総酸化鉄含有量を正規化するために)より低いNP密度で用いられた(図21〜23で試験した8nm NPよりもかなり高いpMHC結合価を受け入れることができる)より大きなNPを使用する場合にも見られることを示している。＜10個pMHC/NPを保持する直径18nmのNPは4×10¹¹個のNP/mlまで生物学的活性がほとんどなかったのに対して、より高いpMHC結合価を保持する直径18nmのNPのアゴニスト活性はNP密度とともに直線的に増加した。図23および24の比較はさらに、61個pMHC/NPを送達する2×10¹¹個の18nm NPが、同様の数(54個)のpMHC/NPを送達する2×10¹¹個の8nm NPに類似したアゴニスト活性を有することを示しており、pMHC結合価の効果はNP体積によって大きく影響されないことが示される。

まとめると、これらのデータは、pMHCコーティングされたNPが、特定のpMHC結合価閾値(9および11個pMHC/NPの間にある)を上回る強力なアゴニスト活性を獲得することを実証している。pMHC結合価またはNP密度のどちらかの増加は、「閾値」または「閾値上」のpMHC結合価を保持するpMHC-NPのアゴニスト特性を増強することができるが、「閾値下」のpMHC結合価を保持するNPのアゴニスト特性を増強することはできない。

V. アゴニスト活性対NPサイズおよび密度
さらなる解析は、全pMHC含有量がインビトロでpMHC-NPのアゴニスト活性に影響を与える唯一の要因ではないこと、およびNPのサイズもまた重要な独立した役割を果たしていることを示した。これを検討するにあたって、異なるサイズ(それぞれ、直径14および40nm)および異なるpMHC結合価であるが、同様の全pMHC含有量の条件下にある、2つのpMHC-GNP試料のアゴニスト活性を比較した。図25に示した実験では、約200個pMHC分子/GNPを保持する14nm GNP、および約5,000個pMHC/GNPを保持する40nm GNPを使用した。これら2つの試料のGNP密度は、各試料の全pMHC含有量が約450μg/mlとなるように(それぞれ、3×10¹³および10¹²個のGNP/mLに)調整した。注目すべきことに、8.3-CD8+ T細胞は、広範な全pMHC含有量にわたって、40nmのものに対してよりも14nmのpMHC/GNP化合物に対して、前者が後者よりもはるかに多くのpMHC複合体で装飾されていたという事実にもかかわらず、かなり良好に応答した。このことは、GNP密度(より多くのGNP/同起源T細胞)が鍵となることを示唆した。つまり、4×の1000個pMHC/GNP(4000個pMHC)を保持する40nm NPは、40×の100個pMHC/GNP(4000個pMHC)を保持する10nm NPほど望ましくないと考えられる。したがって、総合すると、これらのデータは、最適なpMHC-GNP調製物は高いpMHC密度で使用される小さなGNPで構成されたものであることを示唆している。これらの小さいNP上のpMHC結合価数の増加は、それらの驚くべき予想外のアゴニスト特性をさらに増大させる。

VI. アゴニスト活性対pMHC曝露
上述したように、pMHCコーティングされたGNP試料は、(pMHCカルボキシ末端のアクセプターとしての)3.4kDのチオール-PEG-NH₂リンカーを有するGNPを、GNP安定剤として機能するチオール-PEGリンカーで同時コーティングすることによって作製される。安定化用のチオール-PEGリンカーの長さがそのGNP抗凝集特性に影響を与えるかどうかを調べるために、pMHC分子を結合させるチオール-PEG-NH₂リンカーの能力、ならびに/またはpMHCコーティングGNP、異なるサイズ(2kDおよび5kD、それぞれpMHC-アクセプターリンカーよりも短いサイズと長いサイズ)の安定化用リンカーを用いて調製したpMHCコーティングGNPのアゴニスト特性を比較した。両方のリンカーは同様の抗凝集特性を有すること、および5kDのリンカーはより短い3.4kDのチオール-PEG-NH₂リンカーへのpMHCの結合を妨げなかったことが判明した。しかし、注目すべきことに、短い(2kD)チオール-PEGで保護されたpMHC-GNPは、長い(5kD)チオール-PEGで同時コーティングされたものよりもインビトロで優れたアゴニスト活性を有していた(図26)。このことは、保護用の長いチオール-PEGリンカーがアクセプターリンカーに結合されたpMHC分子を同起源T細胞への曝露から遮蔽することを示唆している。

VII. 高密度のpMHCに共有結合された小さいNPはインビボで最大の自己調節性T細胞増殖効果を与える
NRP-V7/K^d(IGRP_206-214-K^dとも呼ばれる)またはTUM/K^d(対照)のいずれかに結合された、平均径約10nmのナノ粒子を、本明細書に記載の方法に従って作製し、インビボで同起源自己調節性CD8+ T細胞の増殖を誘導するそれらの能力について試験した。図27は、抗原-MHC-GNPを10週齢の野生型NODマウスに週2回、5週間連続して静脈内注射した実験の結果を示す。治療に応答する循環中のおよび異なるリンパ系組織中の同起源T細胞集団のサイズの変化は、蛍光標識した抗原-MHC四量体を(同起源はもちろん関連のない対照四量体も)用いて細胞懸濁液を染色することによって評価した。以前に当技術分野で示されていたもの(例えば、1〜8個pMHCでコーティングされたナノ粒子が試験された、Tsai et al., Immunity, 2010を参照)よりも10〜100個少ないが、GNP1個あたり150個の抗原-MHCでコーティングされた、GNPの投与は、実質的により高い増殖をもたらした(図27)。それらは、結合価 約8のpMHCでコーティングされたナノ粒子により一般的に得られるレベル(血液中の1〜2％の細胞；例えば、Tsai et al., Immunity, 2010、図1C参照)よりも数倍高いレベル(すべての循環CD8+ T細胞の最大44％)にCD8+ T細胞をインビボで増殖させた。上記のデータは、高い抗原-MHC結合価でコーティングされた小さなナノ粒子が最大のT細胞増殖効果を提供することを示している。これらの結果は予想外であった。したがって、それは、治療効果に関与しているpMHC-NP-T細胞相互作用の全体的な結合活性ではなく、むしろpMHC-NP療法に応答して増殖するT細胞を生じさせる前駆体集団の結合活性である。この解釈は、本明細書に記載したデータと一致しており、NP上のpMHCの結合価数がpMHC-NPの治療効果を増大させるべきであることを暗示している。

実施例4
より高いpMHC結合価でコーティングされたpMHC-GNPによる同起源CD8+T細胞の大規模増殖
次に、pMHC-NPがインビボで同起源T細胞の大量増殖を誘導する可能性があるかどうかを確認した。これは、25μgの全pMHC(NP1個あたり約150個のIGRP_206-214/Kd分子)を保持する3×10¹²個の10〜14nm NPの数回の注射でマウスを処理することによって行った。図28に示したとおり、10回の注射(週2回で10週間)で処理されたマウスは、未処理の対応マウスに比べて、末梢血における同起源IGRP_206-214(NRP-V7)反応性CD8+T細胞の大量増殖を示した(＜0.4〜＞17％または47％のCD8+T細胞)(下のパネル)。このような増殖は4回のpMHC-NP注射後に屠殺したマウスですでに見られた(上のパネル)。pMHC-NPで増殖された細胞は、同起源pMHC四量体を特異的に結合させたが、非同起源pMHC四量体を結合させなかった(それぞれNRP-V7/K^d対TUM/K^d)。

実施例5
pMHC結合金ナノ粒子の調製
pMHCを結合させた金ナノ粒子(pMHC-GNP、12および30nm)の調製。GNPの調製。ボールフラスコ内のダブル蒸留(D.D.)水(200mL)をシリコンオイルバスで沸騰するまで加熱することによって、GNPを調製した。次に、1％ HAuCl₄の溶液(4mL)を沸騰水に加えた。その溶液を10分攪拌してから、1％クエン酸Na溶液を添加した。12nmのGNPの場合は、12mLのクエン酸Na溶液を添加した。30nmのGNPの場合は、12mLのクエン酸Na溶液を添加した。クエン酸Na溶液を添加した直後にワイン色が現れる。この反応を完了させるために、GNP溶液をさらに30分攪拌した。これは、Levy, R.ら("Rational and combinatorial design of peptide capping ligands for gold nanoparticles." J Am Chem Soc 126, 10076-84 (2004))に記載される方法を改良したものであり、この文献を参照により本明細書に組み入れる。

GNPの表面修飾。GNP溶液に25mMのチオール-PEG-NH₂ (M.W. 3,400)および50mMのチオール-PEG (M.W. 2,000、PEG/GNP比10,000：1)を加えることによって、GNPをペグ化した。この溶液を室温で5時間攪拌した。次に、ペグ化GNPを3×30mLの滅菌D.D.水で洗浄して過剰のPEGを除去し、40mLの100mM MES(C₆H₁₃NO₄S×H₂O)緩衝液pH5.5中に再懸濁させた。

pMHCの結合。pMHC(IGRP_206-214/Kd、4mg)をペグ化GNPの溶液に、一滴ずつ穏やかに攪拌しながら室温で加えた。この混合物を1時間攪拌してから20mgの1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)を添加する。この混合物をさらに4時間攪拌する。その後、pMHC-GNP複合体を40mLのリン酸緩衝生理食塩水(PBS、pH7.2〜7.4)で3回洗浄して、8mLのPBS中に再懸濁させる。

実施例6
pMHC結合金ナノ粒子の調製
pMHCを結合させたGNP(pMHC-GNP、2〜10nm)の調製。GNP(2〜5nm)の調製。250mg(2nm GNPの場合)または50mg(4nm GNPの場合)のドデシルアミンを10mLのDDAB溶液(トルエン中の100mM臭化ジドデシルジメチルアンモニウム(DDAB))中に溶解することによって、2〜5nmのGNPを調製した。次に、100mgの水素化ホウ素テトラブチルアンモニウム(TBAB)を4mLのDDAB溶液中に溶解した。その後、ドデシルアミンとTBABの溶液を50mL三つ口フラスコ内で窒素下に攪拌しながら混合した。34mgのAuCl₃を4.5mLのDDAB溶液に溶解し、TBABとドデシルアミンの混合溶液に速やかに注入した。溶液はすぐに真っ赤になり、これはGNPの形成を示す。この混合物を30分間連続して攪拌し、15mLのエタノールをその混合物に添加した。その後混合物を4,100×gで12分遠心分離してGNPを沈降させた。

GNP(6〜10nm)の調製。6〜10nmのGNPを調製するために、最初にデカン酸(172mg)を10mLのトルエンに溶解し、次にさまざまな量のTBAB溶液(4mLおよび1mL、それぞれ6nmおよび10nm GNPの場合)と50mL三つ口フラスコ内で窒素下に攪拌しながら混合した。その後、AuCl₃ (34mgを4.5mLのDDAB原液に溶解したもの)をTBABとデカン酸の混合溶液に速やかに注入した。溶液はすぐに真っ赤になった。この混合物を30分間連続して攪拌し、15mLのエタノールをその混合物に添加した。その後混合物を4,100×gで12分遠心分離してGNPを沈降させた。

GNPの表面修飾。GNPを20mLの0.1Mメルカプトプロパン酸(MPA)メタノール溶液pH10に再懸濁して、室温で1時間攪拌した。次に10mLの酢酸エチルを添加した。その後この混合物を4,100×gで15分遠心分離した。次に、沈降したGNPを30mLの滅菌D.D.水で3回洗浄して、20mLの100mM MES (C₆H₁₃NO₄S×H₂0)緩衝液pH5.5中に再懸濁させた。この混合物に、0.5Mポリオキシエチレンビス(アミン)(10,000：1のPEG/GNP比)および0.1M 1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)(最終EDC濃度2mM)の溶液を添加した。次にこの混合物を4時間攪拌した。ペグ化GNPを3×30mLの滅菌D.D.水で洗浄して、過剰のPEGとEDCを除去した。

pMHCの結合。ペグ化GNPを20mLの100mM MES (C₆H₁₃NO₄S×H₂0)緩衝液pH5.5中に再懸濁させた。次に、pMHC(5mg/mL、合計10〜30mg)を再懸濁GNP (500：1のpMHC/GNP比)に一滴ずつ添加して、室温で1時間攪拌してから、0.1M 1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)(最終EDC濃度2mM)を加えた。この混合物をさらに4時間攪拌した。pMHC-GNP複合体を40mLのリン酸緩衝生理食塩水(PBS、pH7.2〜7.4)で3回洗浄し、その後10〜20mLのPBS中に再懸濁させた。

本発明は好ましい態様および任意の構成により具体的に開示されているが、当業者であれば、本明細書中に開示され、そこに具体化された本発明の修飾、改良、および変更を行うことができ、そのような修飾、改良、および変更は本発明の範囲内にあるということが理解されるべきである。本明細書に提供された材料、方法、および例は、好ましい態様の代表であり、例示であり、本発明の範囲の限定を意図したものではない。

Claims (35)

1. 複数のペプチド抗原-MHC複合体を含む高粒子密度ナノ粒子組成物であって、各ペプチド抗原-MHC複合体がナノ粒子コアに機能的に結合しており、
   (a)該ペプチド抗原-MHC複合体が、バクテロイデス属インテグラーゼに由来するペプチド抗原と複合体化されたMHCタンパク質を含み、
   (b)該ナノ粒子のナノ粒子コアが、5nm〜50nmの直径を有し、かつ
   (c)ペプチド抗原-MHC複合体：ナノ粒子コアの比が10:1〜1000:1である、
   高粒子密度ナノ粒子組成物。
2. 前記ナノ粒子コアがナノ粒子コアの外表面上に生分解性の層をさらに含み、前記ペプチド抗原-MHC複合体が該ナノ粒子コアまたは該生分解性の層に機能的に結合している、請求項1に記載の組成物。
3. 前記生分解性の層が、デキストラン、マンニトール、またはポリエチレングリコールの1種または複数種を含む、請求項2に記載の組成物。
4. ペプチド抗原-MHC複合体：ナノ粒子コアの前記比が10:1〜100:1である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物。
5. 前記ペプチド抗原-MHC複合体が前記ナノ粒子コアまたは前記生分解性の層に共有結合または非共有結合で連結されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の組成物。
6. 前記ペプチド抗原-MHC複合体が、5kD未満の大きさのリンカーを介して前記ナノ粒子コアまたは前記生分解性の層に共有結合で連結されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載の組成物。
7. 前記リンカーがポリエチレングリコールを含む、請求項6に記載の組成物。
8. 前記ペプチド抗原が、SEQ ID NO:1、4、5、6、7、または8の群のうちのペプチド配列に対して少なくとも80％の同一性を有するペプチドを含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の組成物。
9. 前記ナノ粒子コアが生体適合性または生体吸収性である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の組成物。
10. 前記ペプチド抗原-MHC複合体のMHCがMHCクラスI、MHCクラスII、またはそれらの組み合わせを含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の組成物。
11. 前記ナノ粒子コアがリポソームではない、請求項1〜10のいずれか一項に記載の組成物。
12. 前記ナノ粒子コアが、金属、金属酸化物、金属硫化物、金属セレン化物、磁性材料、ポリマー、金、鉄、または酸化鉄の1種または複数種を含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載の組成物。
13. 前記ナノ粒子コアが、金、鉄、または酸化鉄の1種または複数種を含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載の組成物。
14. 請求項1〜13のいずれか一項に記載の組成物および担体を含む、薬学的組成物。
15. 請求項1〜13のいずれか一項に記載の複数の高粒子密度ナノ粒子を調製するかまたは得るための方法であって、前記ペプチド抗原-MHC複合体を該ナノ粒子コアまたは該生分解性の層と複合体化させる工程を含む、方法。
16. 請求項1〜13のいずれか一項に記載の高粒子密度ナノ粒子組成物を含む、細胞または組織においてまたはそれを必要とする患者において抗炎症反応を誘導するための薬学的組成物。
17. 請求項1〜13のいずれか一項に記載の高粒子密度ナノ粒子組成物を含む、それを必要とする患者において炎症を治療するための薬学的組成物。
18. 請求項1〜13のいずれか一項に記載の高粒子密度ナノ粒子組成物を含む、それを必要とする患者のGI管において抗炎症性T細胞および/または抗炎症性細胞を蓄積するための薬学的組成物。
19. 前記患者が、炎症性腸疾患、大腸炎、クローン病、胃腸管のアレルギー性炎症、またはセリアック病の群のうちの胃腸疾患に罹患している、請求項16〜18のいずれか一項に記載の薬学的組成物。
20. 前記細胞または前記組織が、GI管の細胞または組織である、請求項16に記載の薬学的組成物。
21. 前記T細胞がCD4+ T細胞またはCD8+ T細胞である、請求項18または19に記載の薬学的組成物。
22. 前記T細胞がIL-10またはTGFβを分泌する、請求項18、19、または21のいずれか一項に記載の薬学的組成物。
23. 前記抗炎症反応が胃腸管において誘導される、請求項16または20に記載の薬学的組成物。
24. 炎症が胃腸管の炎症である、請求項17に記載の薬学的組成物。
25. 以下の工程を含む、GI特異的な抗炎症性T細胞および/または抗炎症性細胞の集団の増殖をモニターするためのインビトロ方法：
    (a)請求項1〜13のいずれか一項に記載の高粒子密度ナノ粒子組成物または請求項14に記載の薬学的組成物の有効量を対象に投与した後に該対象から得られた適切な試料を、該ペプチド抗原-MHC複合体を含む四量体複合体の有効量と接触させる工程であって、該患者がGI特異的な抗炎症性T細胞および/または抗炎症性細胞の集団を含有すると疑われる、工程；および
    (b)該四量体複合体に結合したGI特異的な抗炎症性T細胞および/または抗炎症性細胞の数を検出および定量する工程。
26. 工程(b)のGI特異的な抗炎症性T細胞の数を定量する工程が、フローサイトメトリーの使用を含む、請求項25に記載の方法。
27. 細胞または組織においてまたはそれを必要とする患者において抗炎症反応を誘導するための医薬の製造における、請求項1〜13のいずれか一項に記載の高粒子密度ナノ粒子組成物の使用。
28. それを必要とする患者において炎症を治療するための医薬の製造における、請求項1〜13のいずれか一項に記載の高粒子密度ナノ粒子組成物の使用。
29. それを必要とする患者のGI管において抗炎症性T細胞および/または抗炎症性細胞を蓄積するための医薬の製造における、請求項1〜13のいずれか一項に記載の高粒子密度ナノ粒子組成物の使用。
30. 前記患者が、炎症性腸疾患、大腸炎、クローン病、胃腸管のアレルギー性炎症、またはセリアック病の群のうちの胃腸疾患に罹患している、請求項27〜29のいずれか一項に記載の使用。
31. 前記細胞または前記組織が、GI管の細胞または組織である、請求項27に記載の使用。
32. 前記T細胞がCD4+ T細胞またはCD8+ T細胞である、請求項29または30に記載の使用。
33. 前記T細胞がIL-10またはTGFβを分泌する、請求項29、30、または32のいずれか一項に記載の使用。
34. 前記抗炎症反応が胃腸管において誘導される、請求項27または31に記載の使用。
35. 炎症が胃腸管の炎症である、請求項28に記載の使用。

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