JP6422022B2 - Vegf及び/又はアンギオポエチン−2の特異的エピトープを含むdnaワクチン - Google Patents
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Description
[1]VEGFの特異的エピトープ及び/又はアンギオポエチン−2の特異的エピトープを含むアミノ酸配列が挿入されたキメラB型肝炎ウイルスコア抗原ポリペプチドをコードする発現ベクターを含む、癌の治療又は予防剤であって、該特異的エピトープを含むアミノ酸配列が、B型肝炎ウイルスコア抗原ポリペプチドのアミノ酸残基80と81の間に挿入されている、治療又は予防剤。
[2]癌が固形癌である、[1]記載の治療又は予防剤。
[3]固形癌が、非小細胞肺癌、大腸癌、乳癌、膵臓癌、胃癌、子宮癌及び前立腺癌からなる群から選択されるいずれか一種である、[1]又は[2]記載の治療又は予防剤。
[4]挿入アミノ酸配列が配列番号1又は2で表されるアミノ酸配列を含む、[1]〜[3]のいずれかに記載の治療又は予防剤。
[5]挿入アミノ酸配列が、
配列番号31、32又は33で表されるアミノ酸配列、
配列番号1又は31で表されるアミノ酸配列を含む、配列番号32で表されるアミノ酸配列の部分配列、或いは
配列番号2又は31で表されるアミノ酸配列を含む、配列番号33で表されるアミノ酸配列の部分配列
を含む、[1]〜[3]のいずれかに記載の治療又は予防剤。
[6]挿入アミノ酸配列が配列番号3又は4で表されるアミノ酸配列を含む、[1]〜[3]のいずれかに記載の治療又は予防剤。
[7]挿入アミノ酸配列が更に1以上の特異的エピトープを含む、[1]〜[6]のいずれかに記載の治療又は予防剤。
[8]複数回投与されることを特徴とする、[1]〜[7]のいずれかに記載の治療又は予防剤。
[9]投与回数が2、3又は4回である、[8]記載の治療又は予防剤。
[10]投与回数が3回である、[9]記載の治療又は予防剤。
[11]半年間隔で3回投与することを特徴とする、[1]〜[10]のいずれかに記載の治療又は予防剤。
[12]癌の治療又は予防において使用するための、VEGFの特異的エピトープ及び/又はアンギオポエチン−2の特異的エピトープを含むアミノ酸配列が挿入されたキメラB型肝炎ウイルスコア抗原ポリペプチドをコードする発現ベクターであって、該特異的エピトープを含むアミノ酸配列が、B型肝炎ウイルスコア抗原ポリペプチドのアミノ酸残基80と81の間に挿入されている、発現ベクター。
[13]非小細胞肺癌、大腸癌、乳癌、膵臓癌、胃癌、子宮癌又は前立腺癌の治療又は予防において使用するための、配列番号1又は2で表されるアミノ酸配列を含むアミノ酸配列が挿入された、キメラB型肝炎ウイルスコア抗原ポリペプチドをコードする発現ベクターであって、該アミノ酸配列が、B型肝炎ウイルスコア抗原ポリペプチドのアミノ酸残基80と81の間に挿入されている、発現ベクター。
[14]非小細胞肺癌、大腸癌、乳癌、膵臓癌、胃癌、子宮癌又は前立腺癌の治療又は改善において使用するための、配列番号3又は4で表されるアミノ酸配列を含むアミノ酸配列が挿入された、キメラB型肝炎ウイルスコア抗原ポリペプチドをコードする発現ベクターであって、該アミノ酸配列が、B型肝炎ウイルスコア抗原ポリペプチドのアミノ酸残基80と81の間に挿入されている、発現ベクター。
[15]挿入アミノ酸配列が更に1以上の特異的エピトープを含む、[12]〜[14]のいずれかに記載の発現ベクター。
[16]哺乳動物に対して、VEGFの特異的エピトープ及び/又はアンギオポエチン−2の特異的エピトープを含むアミノ酸配列が挿入されたキメラB型肝炎ウイルスコア抗原ポリペプチドをコードする発現ベクターの有効量を投与することを含む、当該哺乳動物における癌の治療又は予防方法であって、該特異的エピトープを含むアミノ酸配列が、B型肝炎ウイルスコア抗原ポリペプチドのアミノ酸残基80と81の間に挿入されている、方法。
本発明のワクチンにより、細胞性免疫よりも、VEGFやアンギオポエチン−2のような液性因子に対する液性免疫の方が優勢に誘導されるので、細胞性免疫による正常な血管機能への悪影響のリスクが低減される。
また、VEGFやアンギオポエチン−2は分泌タンパク質であるため、ワクチン接種により誘導された抗体は主として血中でこれらの分泌タンパク質と結合することになるので、組織炎症を来たしにくい。
(i)IMRIKPHQSQHIG(配列番号1)
(ii)IMRIKPHQGQHIG(配列番号2)
(iii)PQRQNTNKFNGIKWYY(配列番号3)
(iv)YYPQRQNTNKE(配列番号4)
(v)MRIKPHQ(配列番号31)
(vi)MQIMRIKPHQSQHIGEM(配列番号32)
(vii)MQIMRIKPHQGQHIGEM(配列番号33)
(viii)配列番号1又は31で表されるアミノ酸配列を含む、配列番号32で表されるアミノ酸配列の部分配列からなるエピトープ
(ix)配列番号2又は31で表されるアミノ酸配列を含む、配列番号33で表されるアミノ酸配列の部分配列からなるエピトープ
(1)配列番号6で表されるアミノ酸配列を含むポリペプチド、又は
(2)配列番号6で表されるアミノ酸配列と90%以上(好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、更に好ましくは99%以上)の同一性を有するアミノ酸配列を含み、且つ自己集合によりコア粒子を形成する活性を有するポリペプチドである。
(a)B型肝炎ウイルスコア抗原ポリペプチドのN末端部分ポリペプチド残基(B型肝炎ウイルスコア抗原ポリペプチドのN末端からアミノ酸残基80までの連続する部位アミノ酸配列からなる)、
(b)VEGFの特異的エピトープ及び/又はアンギオポエチン−2の特異的エピトープからなるアミノ酸配列、及び
(c)B型肝炎ウイルスコア抗原ポリペプチドのC末端部分ポリペプチド残基(B型肝炎ウイルスコア抗原ポリペプチドのアミノ酸残基81からC末端までの連続する部位アミノ酸配列からなる)
をN末端側から(a)、(b)、(c)の順序で含む。
CpG-B1018 22bp
5’-tga ctg tga acg ttc gag atg a-3’(配列番号8)
CpG-A D19 20bp (D type)
5’-ggt gca tcg atg cag ggg gg-3’(配列番号9)
CpG-CC274 21bp
5’-tcg tcg aac gtt cga gat gat-3’(配列番号10)
CpG-CC695 25bp
5’-tcg aac gtt cga acg ttc gaa cgt t-3’(配列番号11)
5’-ggt gca tcg atg cag ggg gg tga ctg tga acg ttc gag atg a tcg tcg aac gtt cgagat gat tcg aac gtt cga acg ttc gaa cgt t-3’(配列番号12)
HBc-mVEGF(13aa)及びHBc-hAng2(16aa)を発現するコンストラクトの作製
BCCM/LMBP Plasmid Collectionよりplasmid pPLc3(Accession number LMBP 2470)を購入した。PCR及びライゲーションにより、HBcのアミノ酸残基80と81の間に、マウスVEGFの部分アミノ酸配列(配列番号1)又はヒトアンギオポエチン−2の部分アミノ酸配列(配列番号3)が挿入された、改変HBcをコードするDNA断片を得た。このDAN断片をpcDNA 3.1/V5-His TOPO TA Expression Kit (Invitrogen)にTAクローニングすることによりHBc-AngII ISS(-)ベクターを得た。同様に、鋳型(plasmid pPLc3)、及びプライマーセット(HBcF及びHBcR)を用いてPCRを行い、HBcの全長ポリペプチドをコードするDNA断片を作製し、これをpcDNA 3.1/V5-His TOPOベクターにTAクローニングすることによりHBc-mVEGF発現ベクター及びHBc-hAng2発現ベクターを得た。作製した、HBc-mVEGF及びHBc-hAng2のアミノ酸配列を、それぞれ配列番号28及び30に、各アミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を配列番号27及び29に、それぞれ示す。以下の領域が挿入配列に相当する。
配列場号27のヌクレオチドNo.244〜297(このうち、ヌクレオチドNo.250〜288が配列番号1をコードする)
配列番号28のアミノ酸No.81〜98(このうち、アミノ酸No.83〜95が配列番号1に相当する)
配列番号29のヌクレオチドNo.244〜306(このうち、ヌクレオチドNo.250〜297が配列番号3をコードする)
配列番号30のアミノ酸No.81〜101(このうち、アミノ酸No.83〜98が配列番号3に相当する)
BALB/cマウス(雌、6週齢)にエレクトロポレーションにより、実施例1で調製した各種発現ベクター(HBc、HBc-mVEGF、HBc-hAng2)を導入した。2週おきに3回免疫後 (0,2,4w)、4週あけて追加免疫(8w)をした。RPMI (10% FBS, pc/sm)にて培養下、増殖期にあるcolon26 (CT-26)細胞をトリプシンにより回収し、PBSで懸濁することにより1×107cells/mL in PBSの濃度の細胞懸濁液を調製した。最後の追加免疫1週後(9w)、免疫付けしたマウス背部の毛を剃り、細胞懸濁液100mL (1×106 cells/mouse)を皮下注した(Day 0)。腫瘍径はノギスにて計測した(tumor volume=長径×短径×短径÷2)。
(結果)
VEGFに対するDNAワクチンの製造
このDNAワクチン系が成功裏に抗VEGF抗体産生を誘導するか確認するため、2週間毎に3回、エレクトロポレーターを用いた筋肉内投与及び3回目の免疫化後の追加的ブーストにより、BALB/c雌性マウスを、pcDNA3.1-HBc-mVEGF (7 a.a.) [HBc-mVEGF (7 a.a.)]、pcDNA3.1-HBc [HBc]及び生理食塩水のそれぞれにより免疫接種した(図3及び4)。その結果、HBc-mVEGF (7 a.a.)群において、コントロール(HBc及び生理食塩水)よりもやや高い力価の抗VEGF抗体が認められた(図5)。この7アミノ酸配列は、抗VEGF抗体を誘導するB細胞エピトープとして十分ではないかもしれないので、ベバシズマブ、VEGFR-1又はVEGFR-2との結合表面をカバーする、より長い配列を候補抗原として設計した。コア配列に6又は10アミノ酸を付加することにより、標的13アミノ酸配列(IMRIKPHQSQHIG; 13 a.a.)(配列番号1)及び17アミノ酸配列(MQIMRIKPHQSQHIGEM; 17 a.a.)(配列番号32)を創成した(図3)。次に、pcDNA3.1-mVEGF (13 a.a.) [HBc-mVEGF (13 a.a.)]及びpcDNA3.1-mVEGF (17 a.a.) [HBc-mVEGF (17 a.a.)]を同様に構築し、マウスへワクチン接種した。図5に示すように、両方の抗原とも、成功裏に抗VEGF抗体の産生を誘導した。17 a.a.群及び7 a.a群と比較して、HBc-mVEGF (13 a.a.)群において比較的高い抗VEGFの力価が観察された(図5)。そこで、13 a.a. (IMRIKPHQSQHIG)をHBcシステムを用いたVEGF DNAワクチンの抗原として決定した(図6a及びb)。HBc-mVEGF (13 a.a.)の発現ベクターの機能性をトランスフェクトしたCOS-7細胞で確認した。各コンストラクトとも予想された長さのmRNA及び予想された分子量のタンパク質を発現した。
ワクチン接種したマウスからの血清の中和活性を調べるため、プロテインGカラムを用いてマウス血清からIgGを精製した。免疫化した血清による処理により、HUVECにおけるVEGF-A誘導ERK1/2リン酸化が有意に減弱されたが、コントロール血清では減弱されなかった(図9)。免疫化した血清は、0.4 % FBS及び0.4 %サプリメントを含むEBM-2処理によるマトリジェル中のHUVECの管形成を、コントロール血清の添加と比較して有意に減弱させた(図10)。
血清中の抗mVEGF抗体の測定
最初の免疫から8又は16週間後に、全ての群の免疫化マウスから血清を採取した。これらのマウスにおける抗VEGF抗体の血清レベルをELISAにより測定した。端的には、ELISAプレートを5 μg/mLのVEGF 13 a.aをコンジュゲートしたBSAを含む炭酸緩衝液で4℃にて一晩コートした。免疫化したマウスからの血清試料の段階希釈(1:100〜1:312500)をウェルに加え、HRPをコンジュゲートした抗マウスIgG抗体(全IgG、GE Healthcare、UK;各サブタイプ、Abcam、UK)を加えた。PBSTで4回洗浄後、3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジン(TMB, Sigma-Aldrich, USA)を加えた。青色の反応産物の産生を0.5 mol/L硫酸の添加により停止させ、得られた最終産物(黄色)の450 nmにおける吸光度を測定した。
製造者の指示書に従い、プロテインGカラムを用いてマウス血清からIgGを精製した(MAbTrap Kit; GE Healthcare, UK)。端的には、血清試料を結合緩衝液の組成(20 mMリン酸ナトリウム、pH 7.0)に調整した。蒸留水でプロテインGカラムからエタノール保存剤を洗い流し、結合緩衝液で平衡化した。希釈した血清を乗せ、溶出物中に材料が検出されなくなるまで結合緩衝液でカラムを洗浄した。その後、IgG画分を溶出緩衝液(0.1 Mグリシン−HCl、pH2.7)で溶出し、遠心フィルター(Amicon Ultra; Millipore, USA)により濃縮した。
製造者の指示書に従って、マトリジェル(Becton-Dickinson, USA)を用いて管形成アッセイを実施した。端的には、24ウェルプレートのウェルをマトリジェルでコートし、37℃にて1時間重合させた。重合の後、コントロール血清又は免疫化した血清を含む0.3 mlのEBM-2(20 % EGM-2 kit、0.4 % FBS及び20 %サプリメントを含む)中に懸濁したHUVEC(100,000個)を各ウェルに加えた。6時間後、無作為に抽出した5視野について、ウェルを50倍拡大率にて写真撮影し(Olympus)、ImageJを用いて管ネットワークの数をカウントした。
3回の独立した試験のそれぞれについて、記載した処理の後に、プロテアーゼインヒビターカクテル(Roche, Mannhein, Germany)、10 mmol/L NaF、及び1 mmol/L Na3VO4を含むRIPAライシスバッファー(Millipore)を用いて、細胞から全タンパク質(10 μg)を単離し、SDS-PAGEによりサイズ分画し、Immobilon-P(Millipore)へ移行させた。ブロットしたタンパク質を、pERKに対する抗体及びERKに対する抗体(cell signaling technology)、並びにこれに引き続く適切なHRPコンジュゲート二次抗体により染色し、ECL(Amersham, Arlington Heights, IL)で検出した。FujiFilm LAS-1000カメラで化学発光シグナルを検出し、Multi Gauge 3.2Vソフトウェアにより解析した。ImageJソフトウェアによりバンドを定量化した。
Claims (18)
- 13〜16アミノ酸長のVEGFの特異的エピトープからなるアミノ酸配列が挿入されたキメラB型肝炎ウイルスコア抗原ポリペプチドをコードする発現ベクターを含む、癌の治療又は予防剤であって、
該特異的エピトープからなるアミノ酸配列が、配列番号1又は2で表されるアミノ酸配列を含み、
該特異的エピトープからなるアミノ酸配列が、B型肝炎ウイルスコア抗原ポリペプチドのアミノ酸残基80と81の間に挿入されている、
治療又は予防剤。 - VEGFの特異的エピトープからなるアミノ酸配列が挿入されたキメラB型肝炎ウイルスコア抗原ポリペプチドをコードする発現ベクターを含む、癌の治療又は予防剤であって、
該特異的エピトープからなるアミノ酸配列が、
配列番号31、32又は33で表されるアミノ酸配列、
配列番号31で表されるアミノ酸配列を含む、配列番号32で表されるアミノ酸配列の8以上のアミノ酸長の部分配列、或いは
配列番号31で表されるアミノ酸配列を含む、配列番号33で表されるアミノ酸配列の8以上のアミノ酸長の部分配列であり、
該特異的エピトープからなるアミノ酸配列が、B型肝炎ウイルスコア抗原ポリペプチドのアミノ酸残基80と81の間に挿入されている、
治療又は予防剤。 - 癌が固形癌である、請求項1又は2記載の治療又は予防剤。
- 固形癌が、非小細胞肺癌、大腸癌、乳癌、膵臓癌、胃癌、子宮癌及び前立腺癌からなる群から選択されるいずれか一種である、請求項3記載の治療又は予防剤。
- 挿入アミノ酸配列が更に1以上の特異的エピトープを含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の治療又は予防剤。
- 複数回投与されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の治療又は予防剤。
- 投与回数が2、3又は4回である、請求項6記載の治療又は予防剤。
- 投与回数が3回である、請求項7記載の治療又は予防剤。
- 半年間隔で3回投与することを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の治療又は予防剤。
- 非ヒト哺乳動物に対して、13〜16アミノ酸長のVEGFの特異的エピトープからなるアミノ酸配列が挿入されたキメラB型肝炎ウイルスコア抗原ポリペプチドをコードする発現ベクターの有効量を投与することを含む、当該非ヒト哺乳動物における癌の治療又は予防方法であって、
該特異的エピトープからなるアミノ酸配列が、配列番号1又は2で表されるアミノ酸配列を含み、
該特異的エピトープからなるアミノ酸配列が、B型肝炎ウイルスコア抗原ポリペプチドのアミノ酸残基80と81の間に挿入されている、
方法。 - 非ヒト哺乳動物に対して、VEGFの特異的エピトープからなるアミノ酸配列が挿入されたキメラB型肝炎ウイルスコア抗原ポリペプチドをコードする発現ベクターの有効量を投与することを含む、当該非ヒト哺乳動物における癌の治療又は予防方法であって、
該特異的エピトープからなるアミノ酸配列が、
配列番号31、32又は33で表されるアミノ酸配列、
配列番号31で表されるアミノ酸配列を含む、配列番号32で表されるアミノ酸配列の8以上のアミノ酸長の部分配列、或いは
配列番号31で表されるアミノ酸配列を含む、配列番号33で表されるアミノ酸配列の8以上のアミノ酸長の部分配列であり、
該特異的エピトープからなるアミノ酸配列が、B型肝炎ウイルスコア抗原ポリペプチドのアミノ酸残基80と81の間に挿入されている、
方法。 - 癌が固形癌である、請求項10又は11記載の方法。
- 固形癌が、非小細胞肺癌、大腸癌、乳癌、膵臓癌、胃癌、子宮癌及び前立腺癌からなる群から選択されるいずれか一種である、請求項12記載の方法。
- 挿入アミノ酸配列が更に1以上の特異的エピトープを含む、請求項10〜13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記発現ベクターを複数回投与することを特徴とする、請求項10〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 投与回数が2、3又は4回である、請求項15記載の方法。
- 投与回数が3回である、請求項16記載の方法。
- 前記発現ベクターを半年間隔で3回投与することを特徴とする、請求項10〜17のいずれか1項に記載の方法。
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