JP6629195B2 - ウイルス免疫療法用の医薬組成物およびその使用 - Google Patents

ウイルス免疫療法用の医薬組成物およびその使用 Download PDF

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Description

本発明は、バイオ医薬の分野に属し、新しい種類のウイルス免疫療法用の医薬組成物に関し、特に、持続性B型肝炎ウイルス感染を処置するのに使用されるウイルス免疫療法用の医薬組成物に関する。
既存の技術は、B型肝炎ウイルス(HBV)感染により引き起こされ、血液および体液により伝染し、肝障害により特徴付けられる感染性疾患であるB型肝炎に関する。肝障害は、公衆衛生に対する深刻な問題であり、ヒトの健康に対して大きな脅威である。B型肝炎に感染した患者の一部は、慢性的な持続性感染症に進行するであろうこと、この状態が、肝硬変または原発性肝細胞癌(HCC)に変わる可能性があることが、研究により示されている。中国は、B型肝炎ウイルス感染の高伝染地域である。毎年35万人が、B型肝炎関連疾患(例えば、肝硬変、HCC等)で死亡しており、この集団での感染率は60%であり、この集団におけるB型肝炎表面抗原(HBsAg)のキャリアの率は10%である。現在、全世界において約3億人がHBsAgキャリアであり、その1/3が中国在住であると推定される。したがって、B型肝炎の伝染は、中国における人口の質に影響を及ぼす重要な事項になってきている。
B型肝炎ワクチン接種が、B型肝炎を抑制または予防する最善の方法であることが実際に示されている。遺伝子組換えB型肝炎ワクチンは、1980年代から急速に開発されてきた。1981年以来、Merckは、酵母において発現されたB型肝炎遺伝子Sタンパク質を含み、アラムアジュバントと共に使用する組換えワクチンを成功裏に開発し、市販しており、B型肝炎を世界的に予防および抑制するのに重要な役割を果たしてきた。現在、最も多く市販されているB型肝炎ワクチンは、アラムアジュバントと共に使用されるB型肝炎ウイルスS抗原に基づいている。
慢性B型肝炎(CHB)患者では、肝細胞における持続的なHBV複製は、身体におけるウイルス特異的T細胞の枯渇およびウイルスの免疫回避を引き起こすであろう。ウイルスの免疫回避は、患者の免疫寛容をもたらし、ウイルス特異的CTLの機能を弱めるであろう。HBV特異的T細胞の低応答は、HBVの持続性感染についての最も重要な原因の1つである場合があることが研究により証明されている。その具体的な分子メカニズムは、未だにわかっていない。メカニズムは、ウイルス抗原量、自然免疫の効率、抗原提示細胞の種類、Tヘルパー細胞および調節性T細胞の質および機能ならびに同時刺激分子の調節に関連する可能性があると予測される。
肝疾患および感染性疾患の中国医学会により公表されている慢性肝炎の予防および処置についてのガイドラインに基づくと、抗ウイルス剤処置に適するHBV患者には、抗ウイルス処置が提供されるべきである。現在、B型肝炎に対する抗ウイルス剤としては、アルファインターフェロン(α−IFN)およびヌクレオシドアナログ、例えば、ラミブジン、アデホビル、エンテカビル、テルビブジン、テノホビル等があげられる。これらは、適応症の範囲内の患者のHBV DNAのコピー数を抑制することができるが、長期投与すると、容易に薬剤耐性を生じる。さらに、ヌクレオシドアナログの投与の中断は、疾患の再発さらには悪化をもたらしさえする。インターフェロンの長期投与は、その骨髄抑制作用による著しい副作用をもたらす。グリチルリチン、シリマリン、多不飽和レシチンおよびビシクロールの製剤は全て、種々のレベルで、抗炎症、抗酸化、肝細胞膜および細胞小器官の保護に対する効果を有し、臨床試験の結果により、それらが、肝臓の生化学的指標を改善することができるが、抗ウイルス治療に代わることはできないことが示されている。
現在、研究者は、効果的な免疫療法はB型肝炎キャリアの免疫系を刺激することによるものであるとは考えている。顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)は、多能性を有する造血細胞の重要な増殖因子の一種であり、種々の理由により引き起こされる白血球減少において、顕著な治癒効果を有する。活性化T細胞、B細胞、マクロファージ、マスト細胞、内皮細胞および繊維芽細胞により主に産生されるGM−CSFは、造血前駆体の増殖、分化および成熟を促進することができるだけでなく、他の細胞、例えば、抗原提示細胞(APC)、繊維芽細胞、ケラチノサイト、皮膚の粘液細胞等に対する種々のレベルの刺激作用も有している。1993年に、Dranoffらは初めて、がんワクチンの免疫応答を向上させるための免疫アジュバントとしてGM−CSFを使用した。GM−CSFの向上した免疫作用は、APCによる抗原提示の向上した能力による可能性がある。樹状細胞(DC)と相互作用する場合、GM−CSFは、抗原提示を促進し[1]、IL−2産生を増大させ、CD4+T細胞を活性化させ、抗体分泌能を向上させ、CD8+T細胞の機能を向上させ得る[2]。GM−CSFは、T細胞および内皮を活性化し、APCの機能を向上させ、MHC分子を上方制御し、分子を同時刺激し、生物の免疫調節に関与し、抗ウイルス剤の治療効果を向上させ得ることが、近年の研究から示されている。しかしながら、Hasanらは、GM−CSFが正常な個体に組換えB型肝炎ワクチンの注射直後に筋肉内注射された場合、GM−CSFが顕著なアジュバント作用を提供しなかった、すなわち、GM−CSFが、一次免疫応答を効果的に向上させることができなかったことを発見した[3]。V.Bronteは、全身性での高レベルのGM−CSFが一時的なT細胞抑制を誘導し得ることを見出した[4]。前立腺がんワクチンについての第II相臨床試験において、S.J.Simmonsらは、全身性アジュバントとしてGM−CSFを使用したが、DC−ポリペプチドの注射後の向上した臨床応答、または、顕著に向上した免疫応答を検出することができなかった。さらに、一部の患者において、投与に関連する副作用、例えば、局所反応、疲労、骨痛、筋肉痛および発熱が発生した[5]。このような結果は、免疫アジュバントとして作用するGM−SCFが抗原特異的免疫応答を顕著に向上させることができたとする、一部の他の報告とは異なるものである。他の報告では、用量、投与期間およびGM−CSFの免疫用量は、臨床的な免疫結果に密接に関連することが示されている。しかしながら、GM−CSF免疫療法の用量および持続期間に関する研究は十分ではなく、免疫療法剤としてのGM−CSFの投与プロトコルを最適化する体系的研究を行う必要がある。
HBVの処置としてインターフェロンを単独で使用することは、約25%〜40%の有効性を達成し得たことが報告されている。ラミブジンは、その比較的安全で、低価格であるため、ほとんどの領域におけるHBV感染用の処置として未だに第1選択であるが、急速に進行する薬剤耐性が主な欠点である[6]。アデホビルの使用量を増加させると、このような薬剤に対する薬剤耐性が主な問題となってくる。この問題は、一部の患者が単剤療法に応答しないこと、または、容易に薬剤耐性に進行してしまうことを示している。HIV感染に対する組み合わせ療法が成功しており、HBVに対する単剤療法に関連する種々の問題があると考えて、より多くの研究者は、HBVに対する組み合わせ療法を研究し始めた[7]。GM−CSFとインターフェロンとの組み合わせ療法を行うと、インターフェロンの単剤療法に応答しなかったHBV患者の60%が、最初の組み合わせ療法の最後に、低下したレベルのHBeAgおよびHBV−DNAを有したが、一部の患者ではウイルスの再発を示したことを、Guptanらは観察した[8]。インターフェロンとB型肝炎ワクチンとの6カ月の組み合わせ療法後に、インターフェロン単剤療法に応答しなかった個体の50%(8/19名)が、検出限界以下のHBV−DNAレベルを示したが、この治療後の持続性の応答率は、臨床試験において報告されなかったことを、Heintgesらは観察した。HBsAgワクチン接種による直接処置により、ウイルスキャリアの28.6%が、低下したレベルのウイルス複製を有し、ウイルスキャリアの21.4%が、陰性のHBV−DNAを有したことが、一部の研究により報告されている。しかしながら、Dikiciらは、免疫抵抗性を有する慢性HBV感染小児のB型肝炎ワクチン接種群と非ワクチン接種群との間に、顕著な差異が無かったことを見出した。
中国特許出願公開1990043号「B型肝炎ウイルスの処置または予防における組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子の適用」には、組換えヒトGM−CSFと遺伝子操作されたB型肝炎ワクチンとの組み合わせ投与が、生物の体液性免疫応答を向上させ得ることが開示されている。遺伝子操作されたHBsAgワクチン接種前の組換えヒトGM−CSFの投与は、動物における細胞性免疫を刺激し、T細胞分化を促進し、細胞因子、例えば、Th1細胞におけるIFN−γ等の分泌を刺激し、IgG2a抗体の産生を増大させ、細胞傷害性T細胞(CTL)の機能を亢進し得る。これにより、HBVについての処置効果が達成される。近年、種々のサイトカインおよびケモカインが、動物モデルおよびヒト用のワクチンの研究のために、抗原認識およびT細胞増殖を促進する免疫アジュバントとして使用されている。現在、がんワクチンの免疫原性を増大させることに関して、GM−CSFが最も使用されているサイトカインアジュバントであることも報告されている。GM−CSFは、腫瘍細胞内または周囲の正常な細胞に形質導入することによりサイトカインを放出させ得る。さらに、GM−CSFは、組換えタンパク質の形式で投与された動物または患者において、種々のワクチン接種で局所的または全身的に使用され得る。ただし、GM−CSFがヒトにおける抗ウイルスワクチン用の免疫アジュバントとして使用されるべきかどうかは、未だに論争下にある。正常な個体に組換えB型肝炎ワクチンを注射する直前に、GM−CSFを筋肉内注射することにより、GM−CSFが、顕著なアジュバント活性を提供することができないことを、Hasanらは見出した。このことは、GM−CSFが一次免疫応答を効果的に向上させ得ないことを示している[3]。アジュバントとして同じGM−CSFを使用することによる結果の差異は、実際の適用における用量、注射部位および免疫化法に関連する場合がある。
上記に挙げた研究に基づいて、本願の発明者らは、ウイルス免疫療法用の新規な医薬組成物、特に、持続性B型肝炎感染についてのウイルス免疫療法用の医薬組成物を提供することを提案する。
本発明に関連する既存技術は、下記の通りである:
1. van de Laar L, Coffer P, Woltman A: Regulation of dendritic cell development by GM-CSF: molecular control and implications for immune homeostasis and therapy. Blood 2012, 119(15):3383-3393.
2. Wanjalla C, Goldstein E, Wirblich C, Schnell M: A role for granulocyte-macrophage colony-stimulating factor in the regulation of CD8(+) T cell responses to rabies virus. Virology 2012, 426(2):120-133.
3. Cruciani M, Mengoli C, Serpelloni G, Mazzi R, Bosco O, Malena M: Granulocyte macrophage colony-stimulating factor as an adjuvant for hepatitis B vaccination: a meta-analysis. Vaccine 2007, 25(4):709-718.
4. Cytokines as natural adjuvants for vaccines.pdf.
5. GM-CSF as a Systemic Adjuvant in a Phase II Prostate Cancer Vaccine Trial.pdf.
6. Morrey J, Bailey K, Korba B, Sidwell R: Utilization of transgenic mice replicating high levels of hepatitis B virus for antiviral evaluation of lamivudine. Antiviral research 1999, 42(2):97-108.
7. Paul N, Han S-H: Combination Therapy for Chronic Hepatitis B: Current Indications. Current hepatitis reports 2011, 10(2):98-105.
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この発明の目的は、ウイルス免疫療法用の新規な医薬組成物を提供することである。新規な医薬組成物は、特に、持続性B型肝炎感染のためのウイルス免疫療法用の医薬組成物に関する。この発明における医薬組成物は、B型肝炎の処置のための新規な免疫療法を提供し得る。
この発明における医薬組成物は、抗ウイルス剤と、免疫調節剤と、組換えB型肝炎ワクチンとからなる。
この発明における医薬組成物は、B型肝炎の処置に使用することができ、慢性B型肝炎の処置に特に適している。記載された医薬組成物において、抗ウイルス剤、例えば、α−IFN、ヌクレオシドアナログ等が、生物中のウイルス量を減少させるのに使用され、続けて、アジュバントとしてのGM−CSFと共にB型肝炎ワクチンが投与されて、生物における効果的な免疫記憶保護反応を確立し、強力な抗体保護および細胞性免疫を生じさせ、ウイルスの再発を予防し、ウイルスの除去さえも達成し、HBV再感染を予防する。
本発明において、抗ウイルス剤は、インターフェロンまたはヌクレオシドアナログ、例えば、IFN−α 3〜5MU、PEG−IFN−α 2a、PEG−IFN−α 2b、ラミブジン(LAM)、アデホビルジピボキシル(ADV)、エンテカビル(ETV)、テルビブジン(LdT)またはフマル酸テノホビルジソプロキシル(TDF)から選択される。
免疫調節剤は、組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子、例えば、GM−CSFから選択される。
組換えB型肝炎ワクチンは、遺伝子操作されたB型肝炎ワクチン、例えば、サブユニットタンパク質ワクチンである。
本発明は、下記技術および方法を採用する。遺伝子操作技術を使用して、インターフェロン遺伝子を大腸菌または酵母系中で発現させてタンパク質を得、ついで、タンパク質を精製し、アジュバントと共に配合して、抗ウイルス剤であるIFN−α(I型インターフェロン)を調製する。遺伝子操作技術を使用して、組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子遺伝子を酵母系中で発現させてタンパク質を得、タンパク質を精製し、アジュバントと共に配合して、免疫調節剤であるrhGM−CSF(組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子)を調製する。遺伝子操作技術を使用して、ヒトのB型肝炎抗原遺伝子を酵母系中で発現させてタンパク質を得、タンパク質を精製し、アジュバントと共に配合して、組換えB型肝炎表面抗原ワクチンを調製する。
本発明の医薬組成物におけるIFN−αおよびヌクレオシドアナログは全て、抗ウイルス剤として商業的に使用されている。
本発明の医薬組成物において、抗ウイルス剤の量は、臨床において従来から使用されている用量である。用量は、慢性肝炎の予防および処置のガイドラインを参照し得る。組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子に対する遺伝子操作されたB型肝炎ワクチンの重量比は、1:1〜30である。
本発明では、抗ウイルス剤の用量および使用は、慢性肝炎の予防および処置のガイドラインを参照し得る。例えば、
1.3〜5MUの通常型IFN−α、このIFN−αは、患者の忍容性に応じて調節することができ、1週間に3回または2日1回、6カ月間皮下注射する。
2.180μgのポリエチレングリコール−IFN−α 2aを1週間に1回1年間皮下注射する。
3.1.0〜1.5μg/kgのポリエチレングリコール−IFN−α 2bを1週間に1回1年間皮下注射する。
4.ラミブジン(LAM):100mgのラミブジンを1日1回経口投与する。
5.アデホビルジピボキシル(ADV):10mgのアデホビルジピボキシルを1日1回経口投与する。
6.エンテカビル(ETV):0.5mgのエンテカビルを1日1回経口投与する。
7.テルビブジン(LdT):600mgのテルビブジンを1日1回経口投与する。
8.フマル酸テノホビルジソプロキシル(TDF):TDF(中国において未承認)は、アデホビルジピボキシルと類似する構造を有するが、腎臓に対する毒性が少ない。治療用量は、日量300mgである。
本発明の医薬組成物における抗ウイルス剤、免疫調節剤およびHBVワクチンは、混合物としての投与または分離した方法での投与に適している。投与は、皮下もしくは筋肉内注射によるか、または、それぞれ注射と組み合わせた経口投与によるか、または、異なる順序で異なる時間においてである。
例えば、抗ウイルス剤は、遺伝子操作されたB型肝炎ワクチンの投与の前に投与することができ、または、組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子は、遺伝子操作されたB型肝炎ワクチンの投与の前に投与することができる。
具体的には、別の態様において、本発明は、B型肝炎を処置するための、抗ウイルス剤(インターフェロンおよびヌクレオシドアナログ等)、免疫調節剤(組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子)および組換えB型肝炎ワクチンの使用、特に、慢性B型肝炎を処置するための医薬の製造におけるそれらの使用を開示する。
使用において、抗ウイルス剤は、遺伝子操作されたB型肝炎ワクチンの投与の前に投与し得る。
使用において、組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子は、遺伝子操作されたHBVワクチンの投与の前に投与し得る。
慢性肝炎の予防および処置のガイドラインは、抗ウイルス剤の用量について参照され得る。組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子に対する遺伝子操作された組換えB型肝炎ワクチンの重量比は、1:1〜30である。
この発明における医薬組成物は、抗ウイルス免疫実験に使用されており、その結果から、医薬組成物が持続性B型肝炎感染を処置するのに使用された場合、α−IFNおよびヌクレオシドアナログは、ウイルス量を減少させ得ることが示されている。免疫賦活作用を有するサイトカイン、例えば、GM−CSFをアジュバントとして使用するB型肝炎ワクチンは、免疫応答を向上させ、生物が効果的な免疫記憶保護反応を確立するのを手助けし、強力な抗体保護および細胞性免疫を生じさせ、ウイルスを除去し、感染を予防することができる。本発明の一実施形態では、数多くの実験が、組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子と遺伝子操作された組換えB型肝炎ワクチンとの種々の免疫組み合わせを使用して行われる。その結果から、B型肝炎ワクチンの注射の3日前の組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(動物あたりに1日2〜30μg)のin situ注射、続けて、遺伝子操作されたB型肝炎ワクチン接種(動物あたりに1μg)が、動物の樹状細胞の成熟を効果的に促進し、動物の細胞性免疫レベルを顕著に向上させ、抗体レベルを向上させ、TH1サイトカインを向上させ、IgG2a抗体の産生を促進し、T細胞増殖および細胞傷害性Tリンパ球(CTL)機能を向上させ得ることが示されている。
本発明の別の実施形態では、慢性B型肝炎トランスジェニックマウスモデルへの、B型肝炎ワクチンの注射の3日前の組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(動物あたりに1日2〜30μg)の注射、続けて、遺伝子操作されたB型肝炎ワクチン接種(動物あたりに1μg)の投与が、免疫寛容を効果的に打破し、より高いレベルの抗B型肝炎抗体を産生させ、細胞性免疫を向上させ、B型肝炎抗原を発現するマウス肝細胞を効果的に除去することができる。対照的に、組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(動物あたりに1日2〜30μg)と、遺伝子操作されたB型肝炎ワクチン(動物あたりに1μg)との同時注射は、マウスのHBV抗原に対する免疫寛容を望ましく打破することができない。
本発明の別の実施形態では、抗ウイルス剤(組換えヒトインターフェロンI型)、組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子および組換えB型肝炎ワクチンは、組み合わせで使用される。慢性B型肝炎トランスジェニックマウスへの、B型肝炎ワクチンの注射の4〜0日前の抗ウイルス剤の注射、および、B型肝炎ワクチンの注射の3日前の組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(動物あたりに1日2〜30μg)の注射、続けて、遺伝子操作されたB型肝炎ワクチン接種(動物あたりに1μg)の投与は、より高い細胞性免疫応答を誘導し、T細胞の増殖を亢進させることができる。
本発明は、B型肝炎およびヒト免疫不全のウイルスに感染した患者を処置するための、B型肝炎およびヒト免疫不全用のワクチン組成物も提供する。ワクチン組成物は、抗ウイルス剤と、免疫調節剤と、B型肝炎ワクチンとを含む。
定量的ELISAを使用することによる実施形態1における測定を示す。A.B型肝炎ワクチン免疫との組み合わせにおける組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子によりワクチン接種された、IgGおよびIgGサブタイプ合計の測定。B.実施形態1におけるHBVワクチンの免疫応答を向上させるための、B型肝炎ワクチンとの組み合わせにおける組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子によるTリンパ球増幅の測定結果。C.免疫応答を向上させるための、HBVワクチンと組み合わせた組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子による免疫化に基づく、フローサイトメトリにより測定されたin vivo CTL反応。 実施形態1におけるHBVワクチンの免疫応答を向上させるために、HBVワクチンの組み合わせでの組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子による免疫化に基づくフローサイトメトリにより測定された、CD4 T細胞におけるIFN−γ、IL−4の発現およびCD8 T細胞におけるIFN−γの発現を示す。 実施形態2におけるトランスジェニックマウスでの、肝炎ワクチンと組み合わせた組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子により免疫寛容が打破されている、B型肝炎表面抗原トランスジェニックマウスのB型肝炎表面抗原抗体における変化、および、B型肝炎表面抗原の減少を示す。 A.実施形態2におけるB型肝炎ワクチンと組み合わせた組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子により、B型肝炎表面抗原トランスジェニックマウスの免疫寛容が打破された後にフローサイトメトリにより測定された、CD4およびCD8 T細胞におけるIL−10およびIFN−γの発現、B.実施形態2におけるB型肝炎ワクチンの免疫応答を向上させるために、B型肝炎ワクチンと組み合わせた組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子によるワクチン接種後のDTHの測定を示す。 実施形態2におけるB型肝炎ワクチンと組み合わせた組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子により、B型肝炎表面抗原トランスジェニックマウスの免疫寛容が打破された後の、B型肝炎抗原トランスジェニックマウスの肝臓表面上のB型肝炎表面抗原の組織化学的染色、および、処置したトランスジェニックマウスの肝細胞におけるB型肝炎抗原発現の平均光学密度を示す。 A.実施形態3におけるB型肝炎ワクチンの免疫応答を向上させるための、ELISAにより測定された、B型肝炎ワクチンと組み合わせた抗ウイルス剤であるIFN−α 2a、組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子によるワクチン接種の合計IgG、B.実施形態3におけるB型肝炎ワクチンの免疫応答を向上させるための、B型肝炎ワクチンと組み合わせた抗ウイルス剤であるIFN−α 2a、組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子によるワクチン接種によるTリンパ球増幅の測定結果、実施形態3におけるB型肝炎ワクチンの免疫応答を向上させるための、フローサイトメトリにより測定された、B型肝炎ワクチンと組み合わせた抗ウイルス剤であるIFN−α 2a、組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子によりワクチン接種されたCD4 T細胞におけるIL−17およびIFN−γの発現を示す。 実施形態5におけるHBsAgレベルの低下を示す。同図において、縦軸は、HBsAgレベル(IU/ml)を表わし、横軸は、時間(2012年5月〜2013年3月)を表わす。
下記実施形態は、本発明を限定することなく、本発明を詳細に説明する。特に断らない限り、以下の実施形態における実験手法は全て、標準的な手法である。特に断らない限り、下記実施形態におけるパーセントは全て、重量パーセントである。
特に断らない限り、本発明の実施形態における実験データは、各群における全てのマウスの平均である。
実施形態1
組換えB型肝炎ワクチンと組み合わせたGM−CSFの免疫プロトコルは、組換えB型肝炎サブユニットワクチンに対して、C57BL/6の免疫応答を向上させる。
材料および機器
材料:遺伝子操作された(CHO)B型肝炎ワクチン(組換えB型肝炎ワクチン(CHO)) 10μg/ml、注射用の組換えヒト顆粒球/マクロファージコロニー刺激因子 300μg/バイアル、CHOにより発現された遺伝子操作された(CHO)B型肝炎ワクチン保存液(HBsAg保存液)、これらは全て、North China Pharmaceutical Group、Jintan BioTechnology Co.,Ltdにより提供される。
主なキット機器:WISENT IncからのRPMI1640培地、Tianjin TBD Scienceからのウシ胎児血清、Sigmaからのマウス抗ウサギIgG、Southern Biotechnology Assosiates、Brimingham、AL、USAからのHRP標識抗マウスIgG、IgG1、IgG2a。赤血球溶解バッファー:8.29g NHCl、1g KHCO、37.2mg NaEDTAを、脱イオン水に溶解させて、800mlの総容量を得た。そのpH値を、7.2〜7.4に調節し、ついで、脱イオン水を添加して、1000mlの総容量を得た。溶液をろ過および滅菌し、室温で保存した。繊維ガラスカラム:繊維ガラスを、使い捨ての1ml シリンジ内に充填して、T細胞単離に使用する線維ガラスカラムを得た。MTT:購入したMTT粉末を、PBSに溶解させ(濃度を、5mg/ml、すなわち、0.5% MTTとする)、ついで、ろ過および滅菌し、ついで、−20℃において暗所で保存した。ConA:ConA粉末を、血清を含まないRPMI1640培地中において、60μg/mlの濃度に溶解させた。蛍光標識モノクローナル抗体:一般的に使用されるものとしては、BD、eBioscienceおよびBioLegendから購入される、FITC、PEおよびAPC標識モノクローナル抗体があげられる。ブロッキング抗体:抗Fc受容体抗体、Fc受容体は、免疫細胞の表面上に通常発現されており、抗体のFcフラグメントに結合し得る。ブロッキング抗体の機能は、免疫細胞表面Fc受容体への蛍光標識モノクローナル抗体のFcフラグメントの結合により生じる非特異的な結果をブロックすることである。固定バッファー:PBS中の4% パラホルムアルデヒド、透過性バッファー:1% サポニン、B型肝炎表面抗原のin vitro刺激CTLポリペプチドを、GL Biochem(Shanghai)Ltd.により合成した。B型肝炎表面抗体診断キットおよび標準を、Beijing Kinghawk Pharmaceutical Co.,LTD.から購入した。遠心分離器:Eppendorf製、フローサイトメータ:BD Bioscience製のFACScalibur。
動物および免疫化:体重16〜18gの、メスの6〜8週齢のSPF C57BL/6マウスを、Lab Animal Research Institute of China Academy of Medical Scienceから購入した。動物を、以下の表に列記されたように、1群あたり6匹のマウスを含む4群に分割した。生理食塩水に溶解させたワクチンまたはGM−CSFを、動物あたりに100ulで、頸部皮下注射により注射し、動物を、1回目の免疫化の14日後に1度ブーストした。
マウスからの血清収集:200〜300μLのマウス眼底動脈血サンプルを、滅菌ガラスキャピラリで滅菌マイクロ遠心管内に収集した。血液サンプルを、室温で30分間および4℃で2時間静置し、5000rpmで10分間遠心分離して、上清を収集した。上清を、更なる使用のために−20℃で保存した。
ELISAにより測定した血清中の総IgG力価
(1)抗原コーティング:96ウェルマイクロプレート上に、1ug/mlの抗原を100ul/ウェルでコートし、4℃で一晩置いた。
(2)ブロッキング:プレートを、PBST(PBSに溶解した0.05%Tween20)で、各回5分間継続させて3回洗浄した。ついで、5%スキムミルクを、100μl/ウェルで37℃において1時間使用して、プレートをブロックした。
(3)血清添加:プレートを、PBSTで各回5分間継続させて3回洗浄した。未処置のマウス血清を対照として使用して、2倍系列希釈したマウス血清を100μl/ウェルで添加した。ついで、プレートを37℃で1時間インキュベートした。
(4)二次抗体添加:プレートを、PBSTで各回5分間継続させて3回洗浄した。各ウェルに、HRP標識ヤギ抗マウスIgG(1:1000)を100μl/ウェルで添加した。ついで、プレートを37℃で1時間インキュベートした。
(5)発色:プレートを、PBSTで各回5分間継続させて3回洗浄した。基質であるTMBを100μl/ウェルで添加して、発色させた。ついで、プレートを、37℃において暗所に15分間置き、発色させた。
(6)反応停止:0.2M HSOを、50μl/ウェルで添加して、発色を停止させた。
(7)読取り:光学密度をOD450nm/620nmで測定した。サンプルウェルのOD値が対照ウェルの2倍である場合、陽性と考えられる。
ELISAにより測定した血清中におけるIgG1およびIgG2aの濃度
(1)抗原コーティング:96ウェルマイクロプレート上にウサギIgG(2μg/ml)およびVP1抗原(1μg/ml)を100μl/ウェルでコートした。ついで、プレートを、4℃で一晩置いた。
(2)ブロッキング:プレートを、PBST(PBSに溶解させた0.05% Tween20)で、各回5分間継続させて3回洗浄した。3% BSA溶液を100μl/ウェルで添加して、プレートを37℃で1時間ブロックした。
(3)血清添加:プレートを、PBSTで各回5分間継続させて3回洗浄した。マウス抗ウサギIgGを20ng/mlから10回連続2倍系列希釈で希釈した。マウス血清を1:100で希釈した。ついで、両方を、100μl/ウェルで、ウェルにトリプリケートで添加した。ついで、プレートを、37℃で1時間インキュベートした。
(4)二次抗体添加:プレートを、PBSTで各回5分間継続させて3回洗浄した。HRP標識ヤギ抗マウスIgG1およびIgG2a(1:1000)を、100μl/ウェルでウェルに添加した。ついで、プレートを、37℃で1時間インキュベートした。
(5)発色:プレートを、PBSTで各回5分間継続させて3回洗浄した。基質であるTMBを、100μl/ウェルで添加して、発色させた。ついで、プレートを、37℃において暗所に15分間置き、発色させた。
(6)反応停止:0.2M HSOを、50μl/ウェルで添加して、発色を停止させた。
(7)読取り:光学密度を、OD450nm/620nmで測定した。サンプルウェルのOD値が対照ウェルの2倍である場合、陽性と考えられる。
(8)検量線をプロットし、抗体量を算出した。
T細胞増殖の手順
T細胞のin vitro増殖活性を、MTTにより測定した。
(1)本実験に使用した全ての材料を、予め滅菌しておく必要がある。
(2)マウスを脱臼により屠殺にし、70%エタノールに15分間浸漬させた。
(3)マウスの脾臓を、無菌条件下において超清浄作業台上で取り出し、UV光により20分間予め滅菌しておき、2ml RPMI1640培地を含む細胞培養皿に入れた。
(4)銅スクリーンを焼き、冷却し、ついで、プレート内に入れた。脾臓を、滅菌シリンジで砕き、細胞懸濁液として調製した。ついで、細胞懸濁液を、13mlの細胞遠心管内にろ過した。
(5)遠心管をメンブランでシールし、2000rpmで10分間遠心分離した。
(6)上清を廃棄し、ついで、2〜3mlの赤血球溶解バッファーを、管内に添加して、細胞を懸濁させた。溶解の2分後、同量のRPMI1640培地(またはウシ胎児血清)を添加して、反応を停止させた。管を、メンブランでシールし、2000rpmで10分間遠心分離した。
(7)上清を廃棄し、ついで、3〜4mlのRPMI1640培地(2%ウシ胎児血清含有)を、管内に添加して、細胞を懸濁させた。
(8)細胞懸濁液を、37℃においてガラス繊維でゆっくりろ過して、細胞とガラス繊維とを完全に組み合わせて、B細胞を除去した。
(9)血球計数チャンバを使用して、細胞の密度をカウントした。
(10)細胞密度を、RPMI1640培地(2%ウシ胎児血清含有)で、3〜4×10個/mlに調節した。
(11)濃度調節した細胞懸濁液を、96ウェルプレートに100μl/ウェルで添加した。
(12)抗原を滅菌し、特定の濃度に希釈した。ついで、20μlの刺激物質を、各ウェルに添加した(刺激物質の最終濃度を、ConA 10μg/ml、5μg/ml、BSA/OVA 2μg/mlとした。刺激物質を希釈して、種々の濃度で添加することができる)。刺激物質を含まない対照細胞のみのウェルおよび培地のみのウェルを設定した。
(13)細胞をインキュベータ内に入れ、37℃での5% CO下において48〜72時間インキュベートした。ついで、MTT法を、発色に使用した(20μlのMTTを、各ウェル内に添加し、3〜4時間後にデータを読み取った)、実験サンプルOD−培地OD。
(14)上清を捨て、150μlのジメチルスルホキシドを各ウェルに添加した。ついで、プレートを、振とうベッド上に置いて、低速で10分間振とうさせて、結晶を完全に溶解させた。490nmでのOD値を、マイクロプレートリーダ(Magellan、Tecan Austria GmbH)により測定した。
(15)算出結果:SI=(刺激したウェルのOD−培地のみのOD)/(未刺激のウェルのOD−培地のみのOD)。
表面および細胞内染色についての手順
(1)純粋なT細胞をマウスから10%培地に単離し、細胞1×10個/mlに希釈した。
(2)100ulの細胞および最終濃度10μg/mlでのショートペプチドを96細胞プレートに添加した。最終濃度10μg/mlでのCD28モノ抗体も、同時刺激シグナルのために添加することができる。十分混合した後、混合物を、37℃での5%CO下においてインキュベートした。
(3)4〜6時間の刺激後、モネンシンタンパク質阻害剤を、2μl/ウェルで各ウェルに添加した。
(4)2時間のモネンシン阻害後、細胞を、2mlのPBSにより2000rpmで5分間遠心分離し、100〜200μlのPBSで再懸濁させた。非特異的結合染色を排除するために、精製FcII/III受容体抗体(CD16/32)を、1μg/106個の細胞の使用に応じて添加し、氷浴中において15〜20分間インキュベートし、2mlのPBSにより2000rpmで5分間遠心分離した。
(5)細胞を、4%パラホルムアルデヒドを含む200μlのPBS溶液に再懸濁させ、室温で10〜15分間インキュベートし、ついで、2mlのPBSにより2000rpmで5分間遠心分離した。
(6)細胞を、200μlの0.1%サポニンに再懸濁させ、4℃で10分間インキュベートし、ついで、2mlのPBSにより2000rpmで5分間遠心分離した。
(7)表面分子および細胞内サイトカインを染色した。
2種類の蛍光抗体を、説明書に基づいて細胞に同時に添加し、氷浴中において20〜30分間インキュベートし、2mlのPBSにより2000rpmで5分間遠心分離した。細胞を、300μlのPBSに再懸濁させた。細胞懸濁液を、機器による測定および分析専用のFACSチューブ内に、銅スクリーンを通してろ過した。
in vivo CTLについての手順
脾臓細胞を、未処置のマウスの赤血球を破壊および単離することにより得た。
(1)脾臓細胞を、2つの培養皿に均等に分けた。一方の皿では、50μgのT細胞エピトープペプチドフラグメントをインキュベートした。一方、他方では、ペプチドフラグメントを添加せずにインキュベートした。各皿において1〜2mlの容量で、皿を、37℃での5%CO下において4時間インキュベートした(この工程において、目的細胞数を、実験群の数に応じて増加させ得る)。
(2)細胞を、15mlのファルコンチューブ内に移し、3000rpmで5分間遠心分離した。
(3)低分子量ペプチドとインキュベートしていない目的細胞を、低濃度のCFSE(0.5μM)で染色した。一方、低分子量ペプチドとインキュベートした目的細胞を、高濃度のCFSE(5μM)で染色した。両方とも、37℃において暗所で15分間穏やかに振とうした。
(4)同量のウシ胎児血清を添加して、染色後の反応を停止させた。溶液を3000rpmで5分間遠心分離した後、上清を廃棄した。ついで、細胞を、10mlのPBSで3回洗浄した。
(5)低濃度および高濃度で染色した等量の目的細胞を互いに混合し、マウスあたりに細胞2×10個で、尾静脈から実験マウスに再度注射して、in vivoにおける細胞の細胞傷害活性を行った。
(6)マウスを、注射の4時間後に屠殺にした。脾臓細胞を、暗所で単離した。
(7)サンプルを、銅スクリーンによりろ過し、機器による測定および分析専用のFACSチューブ内に移した。
統計学的分析のために、t−検定により結果を分析した。p<0.05は、有意な差を示し、p<0.01は、非常に有意な差を示す。
実験結果
1.GM−CSFがHBVワクチンの体液性応答に影響を及ぼし得るかどうかを試験するために、GM−CSFを、HBVワクチンの先にまたはHBVワクチンと同時に注射した。血清中におけるHBsAgに対する総IgGを、ブースト免疫化の7日後に測定した。HBVワクチンのみを注射された群と比較して、GM−CSFと共に注射された群におけるIgGレベルは、有意に向上していた(図1−A)。IgG2aレベルは、免疫化前3日にGM−CSFを注射された群において、有意に向上した(p<0.05)。対照的に、IgG1レベルは、GM−CSFとHBVとを同時に注射された群において、有意に向上した(図1−A)。GM−CSFによる前処置は、Th1応答を向上させ、一方、GM−CSFとワクチンとの同時注射は、Th2応答を向上させ得ることが、結果から示される。
2.異なる時間において注射されたGM−CSFの、B型肝炎ワクチンのT細胞レベルでの効果
GM−CSFがT細胞応答に影響を及ぼし得るかどうかをさらに観察するために、マウスの脾臓細胞を、ブースト免疫化の1週間後に、無菌で取り出した。非特異的抗原対照としてBSA、陽性対照としてConAおよび陰性対照として培地を使用して、T細胞の増殖を、rHBsAg抗原で刺激した。T細胞増殖は、GM−CSFの事前注射された群において、有意に増大した。しかしながら、T細胞の増殖レベルは、GM−CSFとHBVワクチンとを同時に注射された群では低かった(図1−B)。このことは、GM−CSFの前処置が、抗原特異的T細胞応答を促進し得たことを示している。
3.異なる時間において注射されたGM−CSFの、B型肝炎ワクチンのin vivo CTLレベルに対する効果
異なる時間において注射されたGM−CSFのCTL応答における効果を理解するために、2回目の免疫化の7日後に、フローサイトメトリにより、CTL応答を測定した。図1−Cに示されたように、目的細胞の特異的殺傷率は、GM−CSFを前処置した群において30.01%である。殺傷率は、10.26%の特異的殺傷率を有する免疫核酸ワクチン単独による群より非常に高い。一方、GM−CSFとHBVとを同時に注射された群では、特異的殺傷率は、13.6%である。GM−CSFの前処置は、in vivo CTL応答のレベルを向上させ得たが、GM−CSFとHBVとを同時に注射された群において明らかな変化が無かったことが、結果から示された。
4.異なる時間において注射されたGM−CSFの、B型肝炎ワクチンのin vivoサイトカインのレベルでの効果
サイトカインは、細胞の分化および増殖を調節し、細胞が機能するように誘導し得る。したがって、サイトカインは、免疫応答を調節するのに重要な役割を果たしている。この実験では、CD4+T細胞における抗原特異的IL−4およびIFN−γならびにCD8+T細胞における抗原特異的IFN−γの発現レベルを、細胞内サイトカイン染色により測定した。図2に示されるように、GM−CSFで前処置した群における(CD4+細胞での)IL−4、IFN−γおよび(CD8+細胞での)IFN−γのレベルは、HBV単独注射群と比較して、有意に改善された。一方、GM−CSFとHBVワクチンとを同時に注射された群において、対照群と比較して、IFN−γの発現レベルは向上せず、IL−4の発現レベルのみが向上した。GM−CSFで前処置した群は、Th1およびTh2両方のサイトカイン発現を向上させ得るが、GM−CSFとHBVワクチンとの同時注射は、Th2の発現のみを誘導し得たことが、結果から示された。
実施形態2:組換えB型肝炎ワクチンと組み合わせたGM−CSFは、免疫寛容を打破し、HBsAgトランスジェニックマウスにおいて、B型肝炎表面抗原に対する体液性免疫応答を誘導する。
材料および機器
HBsAgトランスジェニックマウス(C57BL/6J−Tg(A1b1HBV)44Bri/Jf4J)を、Shanghai Public Health Clinical Centerから購入した。Shanghai Public Health Clinical Centerは、Fudan Universityの加盟団体である。「B型肝炎表面抗原用酵素結合免疫吸着法診断キット」およびB型肝炎表面抗原標準を、Beijing Kinghawk Pharmaceutical Co.,LTDから購入した。他の実験材料、主な試薬および機器は、実施形態1に列記されたのと同様である。
実験手法
動物群および免疫化
35匹のHBsAgトランスジェニックマウス(C57BL/6J−Tg(A1b1HBV)44Bri/Jf4J)(5000−10000pg/mlの本来のHBsAg濃度を有する)を、以下の表「実験免疫群」に列記されたように、1群あたり7匹のマウスを含む5つの群にランダムに分割した。各群において、生理食塩水に溶解させたワクチンまたはGM−CSFを、動物あたりに100μlで頸部皮下注射により注射した。各群のマウスを、1回目、2回目および3回目の免疫化の間に14日の間隔をあけて、ならびに、3回目と4回目との免疫化の間に8週の間隔をあけて、4回免疫化した。マウスの眼窩の血液を、2週間に1回収集し、トランスジェニックマウスの血清中のB型肝炎表面抗原およびB型肝炎表面抗原抗体の濃度をELISAにより測定した。
HBVs抗原トランスジェニックマウスのHBVs抗原レベルをB型肝炎表面抗原診断キットにより測定した。
1.抗原標準(2mg/ml)の希釈:2倍系列希釈を、10^6から行った。2ulのAGを、PBSで20ul(10×)に希釈した。そこから、10ulを取り出し、PBSで1mlに希釈した(100×、2ug)。そこから、500ulを取り出し、PBSで1mlに希釈した(2×、1ug)。2倍系列希釈を14回続けた。最後の7回希釈およびPBS群を使用して、8点検量線を引いた。
2.血清の希釈:各サンプルについてのトリプリケートの細孔により、血清の10×、50×および100×希釈を行った。
3.実験の要件に従って、ある量の反応ストライプを選択した。75μlの希釈サンプルを、1つの個々のウェルにおいて、陰性対照、陽性対照およびブランクのそれぞれと共に、各ウェルに添加した。
4.プレートをシールし、37℃で60分間インキュベートした。
5.プレートを取り出し、シールを除去した。50μlの酵素−基質複合体を、各ウェルに添加し、10秒間振とうした。プレートをシールし、37℃で30分間インキュベートした。
6.プレートを取り出し、続けて、シールを除去し、5回洗浄して、乾燥させた。
7.発色液を、1:1のAおよびBの比で調製した。100μlの十分混合した発色液を、各ウェルに添加し、10秒間振とうし、37℃で30分間インキュベートした。
8.50μlの停止液を、各ウェルに添加し、振とうして、十分混合させた。450nmの波長および630nmの参照波長においてマイクロプレートリーダにより、結果を測定した。
HBVs抗原トランスジェニックマウスにおけるHBVs抗体レベルを、B型肝炎表面抗体診断キットにより測定した。
1.HBsAb標準(40mIU)の希釈:2倍系列希釈を、元の標準液から7回行った。2倍系列希釈およびPBS群に基づいて、8点検量線を引いた。
2.血清の希釈:各サンプルについてのトリプリケートの細孔により、血清の10×、50×および100×希釈を行った。
3.実験要求に応じて、特定量の反応ストライプを選択した。50μlの希釈サンプルを、1つの個々のウェルにおいて、陰性対照、陽性対照およびブランクのそれぞれと共に、対応する各ウェルに添加した。50μlの酵素−基質複合体を、各ウェルに添加し、10秒間振とうした。ついで、プレートを密封紙でシールし、37℃で30分間インキュベートした。
4.プレートを取り出し、続けて、シールを除去し、5回洗浄して、乾燥させた。
5.発色液を、1:1のAおよびBの比で調製した。100μlの十分混合した発色液を、各ウェルに添加し、10秒間振とうし、37℃で30分間インキュベートした。
6.50μlの停止液を、各ウェルに添加し、振とうして、十分混合させた。450nmの波長および630nmの参照波長においてマイクロプレートリーダにより、結果を測定した。
統計学的分析のために、t−検定により結果を分析した。p<0.05は、有意な差を示し、p<0.01は、非常に有意な差を示す。
実験結果
1.組換えB型肝炎ワクチンとの組み合わせたGM−CSFの戦略が、HBsAgトランスジェニックマウスにおける免疫寛容を打破し、B型肝炎表面抗原の体液性免疫応答を誘導し得るかどうかを試験するために、GM−CSFを、HBVワクチンの前またはHBVワクチンと共に注射した。HBsAgおよびHBsAgに対する総IgGの濃度を、2週間に1回測定した。HBVを単独で注射された群と比較して、総IgGレベルは、3GM−CSF+HBVによる群において有意に向上した(図3)。B型肝炎表面抗原のレベルは、3日前にGM−CSFを注射された群(3GM−CSF+HBV)における4回目の免疫化の6週間後に、有意に低下した(p<0.05)。3GM−CSF+HBV群(すなわち、3日前にGM−CSFを注射された群)は、トランスジェニックマウスの免疫寛容を打破し、HBsAgトランスジェニックマウスにおけるB型肝炎表面抗原の体液性免疫応答を誘導し、さらに、B型肝炎ウイルス表面抗原を低レベルで維持し得たことが、結果から示された。一方、HBVワクチンを単独で注射された群およびGM−CSFとHBVとを同時に注射された群において、B型肝炎表面抗原に対する抗体は、有意に増大しなかった。
実施形態3:組換えB型肝炎ワクチンと組み合わせたGM−CSFの戦略は、HBsAgトランスジェニックマウスの免疫寛容を打破し、B型肝炎ウイルス表面抗原細胞の免疫応答を誘導し、肝臓におけるB型肝炎表面抗原を除去する。
材料および機器
HBsAgトランスジェニックマウス(C57BL/6J−Tg(A1b1HBV)44Bri/Jf4J)を、Shanghai Public Health Clinical Centerから購入した。Shanghai Public Health Clinical Centerは、Fudan Universityの加盟団体である。B型肝炎ウイルス表面S抗原に対する一次および二次免疫組織化学抗体を、Shanghai Long Island Biotec.Co.,Ltdから購入する。他の実験材料、主な試薬および機器は、実施形態1に列記されたのと同様である。
動物群および免疫化
35匹のHBsAgトランスジェニックマウス(C57BL/6J−Tg(A1b1HBV)44Bri/Jf4J)(5000−10000pg/mlの本来のHBsAg濃度を有する)を、以下の表に列記されたように、1群あたり匹のマウスを含む5つの群にランダムに分割した。各群において、生理食塩水に溶解させたワクチンまたはGM−CSFを、動物あたりに100μlで頸部皮下注射により注射した。各群におけるマウスを、それぞれ14日の間隔をあけて3回免疫化した。遅延型過敏反応(DTH)を、3回目の免疫化の12日後に行った。マウスを、3回目の免疫化の15日後に屠殺にした。脾臓を単離し、肝臓の免疫組織化学を行った。
遅延型過敏反応(DTH)の検出
3回目の免疫化の12日後に、実験群および対照群両方における全てのマウスについて、rHBsAg抗原(2μg)を、右後肢の足蹠に注射し、生理食塩水を、左後肢の足蹠に注射した。足蹠の厚みを、注射の24、48および72時間後に、ノギスで測定し、次式:膨潤厚み(mm)=右足蹠の厚み−左足蹠の厚みにより算出した。膨潤厚みの値は、遅延型過敏反応(DTH)レベルを反映している。
フローサイトメトリによるサイトカイン発現レベルの測定は、実施形態1に列記したのと同様である。
組織学的測定
HBsAgトランスジェニックマウスを、最後の免疫化の14日後に麻酔し、肝臓組織を固定化し、包埋し、切片化した。H&E染色および免疫組織化学実験を個々に行った。免疫組織化学に使用した抗体を、抗HBsAg抗体とした。
組織スライドの作製
(1)サンプリング:トランスジェニックマウスを、麻酔により屠殺にし、マウスの肝臓組織を取り出した。
(2)固定化:肝臓組織を、Bouin液に直ちに入れた。
(3)脱水および透過性:低濃度から高濃度でのアルコールを使用して、組織を脱水した。
(4)パラフィン浸漬:組織を、パラフィンIに56℃〜58℃で約1時間、パラフィンIIに56℃〜58℃で約1時間、および、パラフィンIIIに56℃〜58℃で約1〜2時間浸漬した。
(5)包埋:組織のブロックを、内側にパラフィンが塗布された予め折りたたまれた小型の紙箱に入れた。
(6)パラフィンブロックのトリミング:パラフィンブロックを、パラフィンテープの形成を容易にするために、台形にトリミングした。
(7)切片:切片の厚みを、約8〜10μmとする。
(8)取付け:パラフィンテープを、38℃に調節した温度の水浴伸長機に浮かべた。パラフィンテープを伸ばした後に、ガラススライドを使用して、パラフィンテープを回収し、顕微鏡観察下で観察して、組織の形態を確認および選択した。
(9)トースティング:取付けた切片を、41℃より高く、50℃より低い温度でのオーブンに、少なくとも4時間入れて、組織をスライドにしっかり取り付けた。
組織切片の免疫組織化学
(1)勾配におけるエタノールを使用して、良好な組織形態を有する切片を再水和し、ついで、PBS(0.01M、pH7.4)で、各回5分間継続させて3回浸漬させた。
(2)抗原アンマスキング:切片を、クエン酸バッファーを含む容器に入れ、マイクロ波で高温において、5分×3回加熱した。液体が減少した場合、希釈した熱水を必要に応じて添加した。
(3)切片を、ブロッキングに使用した血清またはBSAで、37℃でのインキュベータ中で少なくとも1時間ブロックした。
(4)血清を、洗浄することなく排出した。適切な比に希釈した一次抗体を、切片を覆うのに使用し、ついで、27℃で1時間または4℃で一晩ブロックした。
(5)切片を、各回5分間継続させて3回PBSで洗浄した。
(6)適切な比に希釈したビオチン標識二次抗体(1%BSA−PBSを使用して希釈)を、切片に滴下し、ついで、27℃で30〜40分間インキュベートした。
(7)切片を、各回5分間継続させて3回PBSで洗浄した。
(8)適切な比に希釈した三次抗体を、切片に滴下し、ついで、27℃で30分間インキュベートした。
(9)アルカリホスファターゼを使用して、暗所で発色させた。陽性のAP発色の結果は、特定の赤色であるべきである。
(10)切片を、水道水ですすいだ。
(11)再染色:染色手順は、Harrisヘマトキシリンを使用して1〜3分間染色し、弱酸溶液(1〜2滴の1M塩酸を希釈水に添加し得る)を使用して1分間鑑別し、続けて、水道水を使用して3分間すすぐというものである。エオシン−フロキシン染色を、1分間直接行った。
(12)切片を脱水し、組織形態を観察するために、ドラフトで乾燥させた。
切片を、保存用ボックス中で保存し、写真撮影し、適切なスケール、カラー調節および適切に陽性の結果の選択で観察した。
統計学的分析のために、t−検定により結果を分析した。p<0.05は、有意な差を示し、p<0.01は、非常に有意な差を示す。
実験結果
1.組換えB型肝炎ワクチン免疫化と組み合わせたGM−CSFは、B型肝炎ウイルス表面抗原トランスジェニックマウスの遅延型過敏反応レベルを向上させた。遅延型過敏反応は、T細胞により媒介される免疫応答の一種である。組換えB型肝炎ワクチンとの組み合わせたGM−CSFの免疫戦略がin vivoでの強力な細胞性免疫レベルを誘導し得るかどうかを評価するために、遅延型過敏反応レベルを、in vivo指標として使用した。実験群に基づいて、免疫化を行った。HBsAgトランスジェニックマウス(C57BL/6J−Tg(A1b1HBV)44Bri/Jf4J)を3回免疫化した12日後に、実験群および対照群からの全てのマウスについて、rHBsAgを、右後肢の足蹠に注射し、生理食塩水を、左後肢の足蹠に注射した。右および左の足蹠厚みを、注射の24、48および72時間後に測定した。B型肝炎ワクチンでのみ免疫化された群が、対照群より高いDTHレベルを有し、一方、組換えB型肝炎ワクチンと組み合わせたGM−CSFの免疫戦略による群(3GM−CSF+HBVおよび30μg GM−CSF+HBVの群)におけるDTHレベルは、B型肝炎ワクチンを単独で注射された群と比較して、有意に向上したことが、図4−Bに示されている。このことは、組換えB型肝炎ワクチンと組み合わせたGM−CSFの免疫戦略による群(3GM−CSF+HBVおよび30μg GM−CSF+HBVの群)が、in vivoでの強力な細胞性免疫応答を誘導したことを示している。
2.組換えB型肝炎ワクチンと組み合わせたGM−CSFの免疫戦略は、CD8+T細胞により媒介されるDTHレベルを向上させ、CD8+Tキラー細胞の活性を改善する可能性がある。IFN−γを分泌するCD8+T細胞(Tc1)およびIL−17を分泌するCD8+T細胞(Tc17)は、重要なCD8+Tキラー細胞の2つのグループである。免疫化マウスのCD8+T細胞におけるIFN−γおよびIL−17の発現が、この実験においてさらに検出された。3回目の免疫化の15日後に、免疫化マウスの脾臓を、無菌条件下において取り出し、B型肝炎ウイルス表面抗原のCD8+T細胞エピトープポリペプチドのin vitroでのインキュベートのための、単一細胞懸濁液を調製するのに使用した。6時間のインキュベート後、細胞内サイトカインを染色し、サブタイプの細胞集合の変化について、フローサイトメトリにより分析した。図4−Aに示されるように、組換えB型肝炎ワクチンと組み合わせたGM−CSFの免疫戦略は、CD4+およびCD8+のT細胞により分泌されたIFN−γおよびIL−17のレベルを向上させ得る。一方、3GM−CSF+HBVの免疫戦略は、Th1およびTc1の免疫応答を、おそらくより誘導するであろう。HBVと組み合わせた30μg GM−CSFの免疫戦略は、Th17、Tc17の免疫応答をおそらくより誘導するであろう。
3.HBsAgトランスジェニックマウスを、最後の免疫化の14日に麻酔した。肝臓組織を固定化し、包埋し、切片化した。H&E染色および免疫組織化学実験を個々に行った。図5は、トランスジェニックマウスの肝臓におけるB型肝炎ウイルス表面抗原についての免疫組織化学写真および光学密度の統計学的写真である。トランスジェニックマウスの肝臓におけるB型肝炎ウイルス表面抗原は、3GM−CSF+HBVの免疫戦略下において、有意に除去されていることが示されている。HBVと組み合わせた30μg GM−CSFの免疫戦略を使用した群において、肝臓におけるB型肝炎ウイルス表面抗原がいくらか減少しているが、3GM−CSF+HBVの免疫戦略を使用した群ほど顕著な除去効果はない。GM−CSF+HBV免疫化が、B型肝炎ウイルス表面抗原トランスジェニックマウスの免疫寛容を打破し、B型肝炎ウイルス表面抗原トランスジェニックマウスにおける強力な体液性および細胞性の免疫応答を誘導し、血清および肝臓中のB型肝炎ウイルス表面抗原を効果的に除去したことが、結果から示された。
実施形態4:組換えB型肝炎ワクチンと組み合わせたGM−CSFの免疫戦略において異なる時間において注射されたI型インターフェロンの効果
材料および機器:組換えヒトインターフェロンα 1b(50μg/ml/バイアル)を、Beijing Tri−Prime Genetic Engineering Co.,Ltdから購入した。他の実験材料、主な試薬および機器は、実施形態1、2および3に列記されたのと同様である。
実験動物および免疫化:体重16〜18gの6から8週齢のメスのSPF C57BL/6マウスを、Lab Animal Research Institute of China Academy of Medical Scienceから購入した。動物を、表1に列記されたように、1群あたり6匹のマウスを含む8群に分割した。各群において、生理食塩水に溶解させたワクチンまたはGM−CSFを、動物あたりに100ulで、頸部皮下注射により動物にワクチン接種した。動物を、1回目の免疫化の14日後にブーストした。5×10Uのインターフェロンを、実験群に基づいて、各動物に頸部皮下注射で注射した。
ELISAによるB型肝炎表面抗原の検出、T細胞増殖の実験およびフローサイトメトリを使用したT細胞のサイトカインの検出法は全て、実施形態1を参照し得る。
CFSE法により測定したT細胞増殖
1.マウスを従来通り屠殺にし、75%エタノールに5〜10分間浸漬した。
2.マウスの脾臓を取り出し、600ulのPBSまたはRPMI1640培地に添加し、粉砕した。大きな組織を、銅スクリーンによりろ過した。1500rpmで3分間の遠心分離後に、上清を廃棄した。
3.RBCによる赤血球溶解:700ulのRBC溶解細胞を、各チューブ内に2分間添加した(溶解期間は、厳密に制御されるべきである)。溶解を停止させるのに、700ulのFBSを添加した。ついで、チューブを、1500rpmで3分間遠心分離し、上清を廃棄した。1mlの1640またはPBSで、細胞を再懸濁させた。
4.細胞をカウントし、細胞の濃度を1×10個/mlに調節した。
5.1ulの1mM CFSEを含む500ulのPBS溶液を、500ulの再懸濁細胞に添加し、十分混和し10回転倒させ、続けて、振とう機において、37℃における暗所で10分間染色させた。500ulのFBSを添加して、染色を停止させ、続けて、2000rpmで3分間遠心分離した。15% FBS血清またはPBSを含むRPMI1640培地を添加して、3回洗浄した。
6.細胞をカウントし、細胞の濃度を、完全な培地で1×10個/mlに調節した。ついで、細胞を、十分混合した。
7.細胞懸濁液を、ウェルあたりに50μl(細胞5×10個/ウェル)で96ウェルプレートに添加した。1群あたり3つの平行サンプルが存在する。
8.刺激物質の添加:完全な培地を使用することにより、最終濃度の2倍の濃度を有する培地(50ulの培地は、0.1ulのPMA=0.2μg/ml、0.1ulのイオノマイシン=2μg/mlを含む)に、刺激物質を配合した(抗CD3の最終濃度を、2μg/mlとし、抗CD28の最終濃度を、0.1μg/mlとした)。抗原刺激物質を、10μg/mlとした。
9.細胞を、37℃で72時間インキュベートし、フローサイトメトリにより測定した。CD8抗体を、測定前に染色し得る。
統計学的分析のために、t−検定により結果を分析した。p<0.05は、有意な差を示し、p<0.01は、非常に有意な差を示す。
以下のことが、結果から示される。
1.B型肝炎表面抗原を、2回目の免疫化の後14日に、ELISAにより測定した。(図6−A)HBVワクチンの注射の1日前でのIFN−α1bの注射は、対照群と比較して、B型肝炎表面抗原に対する抗体レベルを有意に低下させ得ることが見出されている。特に、体液性免疫のレベルは、IFN−α1bとB型肝炎ワクチンとの同時投与による群において有意に抑制された。B型肝炎ワクチン注射の1日前、または、同注射と同時のI型インターフェロンの投与は、B型肝炎ワクチンの体液性免疫レベルに影響を及ぼし得ることが証明されている。
2.T細胞増殖(図6−B)を測定するCFSE法およびCD4 T細胞におけるIFN−γ、IL−17(図6−C)の細胞内染色を測定するフローサイトメータにより、組換えB型肝炎ワクチンと組み合わせたGM−CSにより誘導されたCD8細胞の免疫応答におけるインターフェロンの効果は有意ではなかったことが見出されている。
実施形態5:B型肝炎ワクチンと組み合わせた抗ウイルス剤、インターフェロンおよびGM−CSFの免疫戦略により処置した慢性B型肝炎患者における臨床的有効性の評価
56歳の男性患者(同患者の母は、HBsAg陽性を示した)は、2004年5月に、HBeAg陽性の慢性B型肝炎と診断され、2009年5月からエンテカビルで処置されている。HBeAgセロコンバージョンが2年後に観察された。患者は、2012年5月から、本発明の医薬組成物を投与されている。同投与は、B型肝炎ワクチンと組み合わせた顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)を使用する免疫介入との組み合わせにおける、ポリエチレングリコールインターフェロンα−2a 180μg/週の皮下注射を含む。75μgのGM−CSFを、連続3日間、1日1回筋肉内注射した。20μgのB型肝炎ワクチンを、4日目に同じ部位に注射した。この免疫介入プログラムを、インターフェロン処置の1、2、3、6、9および12カ月目にそれぞれに1回使用した。GM−CSFを、インターフェロンの注射の2〜3日後に使用した。エンテカビル処置を、インターフェロン処置後3カ月で中止した。図7に示されたように、患者のHBsAgは、陰性に変わり、抗HBsレベルは、上記介入の7カ月後に向上する傾向を有した。
本発明の利点は、以下の通りである。
1.既存技術と比較して、抗ウイルス剤は、ウイルス複製を一時的に阻害するのに本発明の医薬組成物に使用される。ついで、ワクチンに加えて免疫調節剤が、免疫化に使用される。免疫化は、B型肝炎ワクチンの免疫応答を効果的に向上させ、単独の抗ウイルス剤の薬剤耐性により引き起こされる応答欠如を避け、慢性HBV感染の処置についての新たな方向性を導き得る。
2.実施形態1〜3に示されたように、既存の抗ウイルス療法と比較して、本発明における抗ウイルス剤の免疫組み合わせが、体液性および細胞性の免疫レベルを効果的に刺激し、免疫応答を有意に向上させ得る。
3.本発明における医薬組成物は、小さなコストで使用されるのに都合が良く、最少の副作用を有し、普及が容易である。
4.本発明における医薬組成物は、免疫寛容により刺激された抗体応答を打破し、Th1、Th2、Th17、Tc1およびTc17の刺激を含む生物のCD4+およびCD8+のT細胞応答を刺激し、免疫応答により効果的にウイルスを除去できるだけでなく、治癒後の感染の再発も予防することができる。

Claims (9)

  1. 抗ウイルス剤と、免疫調節剤と、組換えB型肝炎ワクチンとからなる、ウイルス免疫療法用の組み合わせ医薬であって、抗ウイルス剤は、ポリエチレングリコール−IFN−α 2aであり、免疫調節剤は、組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(rhGM−CSF)であり、組換えB型肝炎ワクチンは、遺伝子操作されたB型肝炎ワクチンであり、遺伝子操作されたB型肝炎ワクチンと組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(rhGM−CSF)とは、1:1〜30の重量比を有する、ウイルス免疫療法用の組み合わせ医薬
  2. 抗ウイルス剤、免疫調節剤および組換えB型肝炎ワクチンは、混合物としての投与または分離した方法での投与に適しており、投与は、皮下もしくは筋肉内注射によるか、または、それぞれ注射と組み合わせた経口投与によるか、または、異なる順序で異なる時間においてである、請求項1に記載のウイルス免疫療法用の組み合わせ医薬
  3. 抗ウイルス剤、免疫調節剤および組換えB型肝炎ワクチンの投与順序は、遺伝子操作されたB型肝炎ワクチンの投与の前に抗ウイルス剤が投与されるか、または、遺伝子操作されたB型肝炎ワクチンの投与の前に組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子が投与されるかである、請求項2に記載のウイルス免疫療法用の組み合わせ医薬
  4. B型肝炎を処置するための医薬の製造における、請求項1に記載のウイルス免疫療法用の組み合わせ医薬の使用。
  5. B型肝炎は、慢性B型肝炎である、請求項4に記載の使用。
  6. 組み合わせ医薬は、皮下もしくは筋肉内注射による投与、または、混合物としての投与、または、それぞれ注射と組み合わせた経口投与、または、異なる順序で異なる時間における投与に適している、請求項4に記載の使用。
  7. 投与中、遺伝子操作されたB型肝炎ワクチンの投与の前に抗ウイルス剤が投与される、請求項6に記載の使用。
  8. 投与中、遺伝子操作されたB型肝炎ワクチンの投与の前に組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子が投与される、請求項6に記載の使用。
  9. 抗ウイルス剤と、免疫調節剤と、組換えB型肝炎ワクチンとからなる、ウイルス免疫療法用の医薬組成物であって、抗ウイルス剤は、ポリエチレングリコール−IFN−α 2aであり、免疫調節剤は、組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(rhGM−CSF)であり、組換えB型肝炎ワクチンは、遺伝子操作されたB型肝炎ワクチンであり、遺伝子操作されたB型肝炎ワクチンと組換えヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(rhGM−CSF)とは、1:1〜30の重量比を有する、ウイルス免疫療法用の医薬組成物。
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