JP6841812B2 - 免疫応答を惹起するための作用物質及び組成物 - Google Patents

免疫応答を惹起するための作用物質及び組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP6841812B2
JP6841812B2 JP2018502295A JP2018502295A JP6841812B2 JP 6841812 B2 JP6841812 B2 JP 6841812B2 JP 2018502295 A JP2018502295 A JP 2018502295A JP 2018502295 A JP2018502295 A JP 2018502295A JP 6841812 B2 JP6841812 B2 JP 6841812B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cells
ifn
cell
mice
1bbl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018502295A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018511656A5 (ja
JP2018511656A (ja
Inventor
ラルフ スティーブン
ラルフ スティーブン
Original Assignee
キャンキュア リミティド
キャンキュア リミティド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AU2015901218A external-priority patent/AU2015901218A0/en
Application filed by キャンキュア リミティド, キャンキュア リミティド filed Critical キャンキュア リミティド
Publication of JP2018511656A publication Critical patent/JP2018511656A/ja
Publication of JP2018511656A5 publication Critical patent/JP2018511656A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6841812B2 publication Critical patent/JP6841812B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/14Blood; Artificial blood
    • A61K35/17Lymphocytes; B-cells; T-cells; Natural killer cells; Interferon-activated or cytokine-activated lymphocytes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P27/00Drugs for disorders of the senses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/705Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants
    • C07K14/70503Immunoglobulin superfamily
    • C07K14/70532B7 molecules, e.g. CD80, CD86
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/705Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants
    • C07K14/70575NGF/TNF-superfamily, e.g. CD70, CD95L, CD153, CD154
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/51Medicinal preparations containing antigens or antibodies comprising whole cells, viruses or DNA/RNA
    • A61K2039/515Animal cells
    • A61K2039/5152Tumor cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/51Medicinal preparations containing antigens or antibodies comprising whole cells, viruses or DNA/RNA
    • A61K2039/515Animal cells
    • A61K2039/5154Antigen presenting cells [APCs], e.g. dendritic cells or macrophages
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/51Medicinal preparations containing antigens or antibodies comprising whole cells, viruses or DNA/RNA
    • A61K2039/525Virus
    • A61K2039/5256Virus expressing foreign proteins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/545Medicinal preparations containing antigens or antibodies characterised by the dose, timing or administration schedule
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/555Medicinal preparations containing antigens or antibodies characterised by a specific combination antigen/adjuvant
    • A61K2039/55511Organic adjuvants
    • A61K2039/55522Cytokines; Lymphokines; Interferons
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/57Medicinal preparations containing antigens or antibodies characterised by the type of response, e.g. Th1, Th2
    • A61K2039/572Medicinal preparations containing antigens or antibodies characterised by the type of response, e.g. Th1, Th2 cytotoxic response
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/20Cytokines; Chemokines
    • C12N2501/24Interferons [IFN]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2510/00Genetically modified cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Description

本願発明は、概して、免疫を可能にする組成物に関する。より具体的には、本発明は、増強された抗原提示機能を示す細胞を含んでいる組成物に向けられる。本発明の組成物は、概して、選択的、且つ、標的化された免疫細胞応答を含めた宿主の免疫細胞応答の刺激を容易にするのに有用であり、そして癌、腫瘍、及び病原性感染症の処置及び/又は予防に特に有用である。
癌は、これらの統計に大きく寄与する1つのタイプである悪性メラノーマを含め世界中の罹患率及び死亡率の主な原因の1つとして解決されないままである(Trotter et al.,. 2014; Bray et al., 2012)。癌に関する研究がとても豊富であるのは、このかなり大きな世界的な負担に一部起因している(Trotter et al., 2014; Jemal et al., 2011)。悪性メラノーマの発症機序、分子機構、及び可能性のある治療オプションを調査する極めて多くの研究がおこなわれた(Lee et al., 2014; Yang, 2011; and Fang et al., 2008)。しかしながら、実施された研究量にもかかわらず、悪性メラノーマを予防するか又は処置する際に使用するために承認されたワクチンは、いまだに存在しない。
特定の癌に対するワクチンを標的化するための1つの方法論は、彼ら自身の癌細胞に対して患者の免疫応答を強化するためにカストマイズされたワクチンを作り出すために、メラノーマ細胞及び/又は樹状細胞のいずれかの患者自身の細胞を使用することに頼っている。この技術は、いくつかの試験で採用され、試験された(Berd et al., 1997; Soiffer et al., 2003; O’Rourke et al., 2003; de Rosa et al., 2014)。しかしながら、自己癌細胞及び/又は樹状細胞ワクチンベースの処置を含めた、個別化された治療法に対する懸念は、非常に時間の斯かるプロセス特性と実質的な製造コストである。これらの2つの特徴が、個別化された癌ワクチンのタイムリー且つ費用対効果が高い製造の大きな障害の典型であり、斯かる治療薬の開発に積極的に従事することに対する薬品会社の無関心は明白である(Jaffee et al., 2001; Sondak et al., 2006; Ralph 2007)。より商業的に実施可能な関連技術は、同種異系の全細胞ベースのワクチンの使用である。これらのワクチンは、有利な免疫特性を有する同種異系組織ベースなので、評判が高まっており、更に、最近の研究では、癌と患者の免疫応答との間の相関に関する役に立つ情報が提供された(Dezfouli et al., 2003; Fang, 2008)。
これまで最も成功した全細胞ワクチンはCANVAXIN(商標)であり、そしてそれは、20種類を越える様々なメラノーマ抗原をそれらの間で発現する3種類の放射線照射された、同種異系のメラノーマ細胞株から成る(Hsueh and Morton, 2003)。このワクチンは第III相臨床試験に至ったが、ワクチン接種しなかった対照患者と比較してCANVAXIN(商標)処置患者がいずれの生存利益も示さなかったとデータ安全性監視委員会が決定した後、治験は中止された(Sondak et al., 2006)。しかしながら、この治験はワクチン開発に関する有効な方法論を提供し、そしてそれは、その後の試験で利用されている(Faries et al., 2009; Lotem et al., 2011)。Dezfouliらによる別々の試験(2003)は、細胞表面にB7.1を発現するようにメラノーマ細胞を遺伝子操作し、それに続いて、IFN−γ/βの組み合わせで処置することが、B7.1発現を高めただけではく、メラノーマ細胞に対して特異的な細胞傷害Tリンパ球応答も誘導したことを同定した。更に、この試験は、メラノーマワクチンへのB7.1の添加が、CD4ヘルパーT細胞とは無関係に観察されたCD8T細胞応答を媒介したとの結論を下した(Dezfouli et al., 2003)。
本発明者らは、標的抗原に対するより強い免疫応答が、その表面に提示されたB7分子及び4−1BB作動薬を有する抗原提示細胞を用いたワクチン接種によって惹起され得ること、更に、その抗原提示特性が、インターフェロン処置に晒されることによって強化されたことを驚いたことに発見した。インターフェロン処置と、B7分子及び4−1BB作動薬表面発現との組み合わせは、好適な宿主内に導入されると、その細胞によって提示された抗原に対する免疫応答が顕著に改善される細胞の抗原提示機能の相乗的な増強を引き起こす。本発明の人工的な抗原提示細胞は、天然型の抗原提示細胞集団(例えば、マクロファージ、樹状細胞など)を使い尽くした対象の処置において特定の利点を有する。
よって、本発明の一態様において、その表面にB7分子及び4−1BB作動薬を備える人工的な抗原提示細胞を提供し、ここで、その細胞の抗原提示機能(例えば、細胞表面の主要組織適合性複合体のより高いレベル)は、少なくとも1つのインターフェロン(IFN)に晒されることによって高められる。好適には、細胞の抗原提示機能は、その細胞を少なくとも1つの外因性IFNと接触させること(例えば、その存在下で培養すること)によって高められる。
本明細書中に記載したそれぞれの態様及び実施形態において、人工的な抗原提示細胞は、通常、動物細胞から得、そしてそれは、典型的には脊椎動物細胞(例えば、哺乳動物細胞)である。好適には、動物細胞は、癌又は腫瘍細胞(例えば、メラノーマ細胞)である。
本明細書中に記載したそれぞれの態様及び実施形態において、4−1BB作動薬は、好適には4−1BBリガンドである。
本発明の別の態様において、B7分子、4−1BB作動薬、及びその細胞の抗原提示機能を強化するのに十分な時間及び条件下で少なくとも1つの外因性IFNと接触させた(例えば、その存在下で培養すること)動物細胞を含んでいる組成物を提供する。
B7分子は、細胞の表面に存在しても、又は可溶形で存在してもよい。同様に、4−1BB作動薬は、前記の細胞の表面に存在しても、又は可溶形で存在してもよい。このタイプに関する説明に役立つ例において、B7分子及び4−1BB作動薬のうちの一方が細胞表面に存在し、そして、もう片方が可溶形で存在する。他の説明に役立つ例において、B7分子及び4−1BB作動薬は、細胞の表面にそれぞれ存在する。或いは、B7分子及び4−1BB作動薬の両方が可溶形で存在する。
本明細書中に記載したそれぞれの態様及び実施形態において、動物細胞は、通常、脊椎動物細胞であり、典型的には哺乳動物細胞であって、その制限されることのない例としては、癌又は腫瘍細胞(例えば、メラノーマ細胞)が挙げられる。
本発明の更なる態様において、人工抗原提示細胞を製造する方法であって:
それらの細胞表面にB7分子及び4−1BB作動薬を発現する動物細胞を、細胞の抗原提示機能を強化するのに十分な時間及び条件下で少なくとも1つの(典型的には外因性)IFNに晒すこと、を含む方法を提供する。
本発明のより一層更なる態様において、動物細胞の免疫増強を強化する方法であって:
それらの細胞表面にB7分子及び4−1BB作動薬を発現する動物細胞を、細胞の抗原提示機能を強化するのに十分な時間及び条件下で少なくとも1つの(典型的には外因性)IFNに晒すこと、を含む方法を提供する。
いくつかの実施形態において、その方法は、動物細胞の不均一集団からB7分子と4−1BB作動薬の一方又は両方を発現する細胞を単離することを更に含む。
いくつかの実施形態において、その方法は、それらの細胞表面にB7分子の一方又は両方を発現するように動物細胞を改変することを更に含む。好適には、改変ステップは、それからB7分子及び4−1BB作動薬の一方又は両方を発現できる少なくとも1つのポリヌクレオチドを動物細胞内に導入することを含む。
本明細書中に記載したそれぞれの態様及び実施形態において、少なくとも1つのIFNへの動物細胞の暴露は、好適には、細胞を、少なくとも1つのI型IFNに対する細胞応答性を可能とするのに十分な時間及び条件下でII型IFNと接触させること(例えば、その存在下で培養すること)、及び細胞を、細胞の抗原提示機能を強化する時間及び条件下で少なくとも1つのI型IFNと接触させることを含む。細胞は、連続して又は同時に、II型IFN及びI型IFNと接触させてもよい。このタイプに関する説明に役立つ例において、細胞を、最初にII型IFNと接触させ、その後II型IFNと接触させる。他の説明に役立つ例において、細胞を、II型IFN及びI型IFNと同時に接触させる。
通常、II型IFNは、IFN−γ又はその生物活性断片から選択される。
少なくとも1つのI型IFNは通常、IFN−α、IFN−β又はその生物活性断片から選択される。
先に広く記載した方法のいくつかの実施形態において、動物細胞は、不活性に又は増殖できないようにされる。例えば、動物細胞は、当該技術分野で知られているように、例えば、ガンマ線照射などの好適な量の放射線を照射されて、意図された宿主内でその動物細胞が増殖できないようにされてもよい。
更に別の態様において、本発明は、動物細胞の免疫増強を強化する方法であって:
動物細胞を、細胞の抗原提示機能を強化するのに十分な時間及び条件下で少なくとも1つの(典型的には外因性)IFNに晒し;そして
そのようにB7分子及び4−1BB作動薬に晒された細胞を組み合わせること、を含み、ここで、少なくとも1つのB7分子及び4−1BB作動薬が可溶形である方法を提供する。
本発明の別の態様は、B7分子、4−1BB作動薬、及び(典型的には外因である)IFN−γ、並びに任意選択的に第一の(典型的には外因である)I型IFNと第二の(典型的には外因である)I型IFNの一方又は両方と、細胞の抗原提示機能を強化するのに十分な時間及び条件下で接触させた(例えば、その存在下で培養した)動物細胞を含む組成物に属し、ここで、第一のI型IFNは、IFN−β又はその生物活性断片から選択され、及びここで、第二のI型インターフェロンには、IFN−α又はその生物活性断片が選択される。好適には、少なくとも1つのB7分子及び4−1BB作動薬は、動物細胞の表面で発現されるか、又は可溶形で存在する。
本発明の別の態様は、標的抗原に対して免疫応答を惹起するのに使用するための組成物を提供し、ここで、その組成物は、B7分子、4−1BB作動薬、及び細胞の抗原提示機能を強化するのに十分な時間及び条件で少なくとも1つの(典型的には外因性)IFNと接触させた(例えば、その存在下で培養した)動物細胞を含み、ここで、標的抗原に相当する抗原は、(例えば、免疫系の刺激のために)その動物細胞によって提示される。
本明細書中に記載したそれぞれの態様及び実施形態において、先に広く記載した組成物は、任意の1若しくは複数の医薬的に許容し得る担体、アジュバント、希釈剤又は補助的な治療薬を含んでもよい。好適には、補助的な治療薬は、急速に分裂している細胞を標的とする及び/又は細胞周期を混乱させる作用物質を含む。
更に別の態様において、本発明は、標的抗原の強化された又は異常な発現に関連している疾患又は健康状態の処置及び/又は予防の方法であって、それを必要としている対象に、先に広く記載した細胞又は組成物の有効量を投与することを含む方法を提供する。いくつかの実施形態において、疾患又は健康状態は、癌又は腫瘍である。いくつかの実施形態において、対象は、急速に分裂している細胞を標的とする及び/又は細胞周期を混乱させる医学的処置を受ける。いくつかの実施形態において、(そのままであるか又は組成物の一部として)投与される細胞は、対象に対する自己、同系、同種異系又は異種である。
更なる態様によれば、本発明は、動物細胞であって、前記細胞の抗原提示機能を強化するのに十分な時間及び条件で少なくとも1つの(典型的には外因性)IFNと接触させた(例えば、その存在下で培養した)動物細胞を、B7分子及び4−1BBL作動薬と一緒に含む組成物を含むキットを提供する。
更に別の態様において、本発明の方法は、腫瘍形成の処置及び/又は予防を提供する方法であって、それを必要としている患者に、先に広く記載した細胞又は組成物の有効量を投与することを含む方法である。
本発明の例を、以下の添付図面を参照してここで記載する。
(A)pGEM−Tベクター内に挿入した4−1BBL cDNAを含有する細菌クローンのスクリーニング。プラスミドDNAを、4−1BBL導入遺伝子を含む適切に連結されたプラスミドを含むと予想された10個の細菌クローンから抽出した。DNAを、XbaI及びEcoRIを使用して二重消化し、0.5μg/mLのエチジウムブロマイドを含有する1%のアガロースゲルで電気泳動した。1kbのDNAラダーをレーン1に添加した。XbaIだけ、EcoRIだけで切断したpUC18ベクター、及び未切断pUC18 DNAを、それぞれレーン2〜4に添加した。クローン1からの未切断DNAサンプルをレーン5に添加した。レーン6〜15には、DNAがクローン1〜10からの二重消化サンプルを入れた。(B)pGEM−Tベクター内に挿入した4−1BBL cDNAを含有する細菌クローンのスクリーニング。プラスミドDNAを、4−1BBL導入遺伝子を含む適切に連結されたプラスミドを含むと予想された10個の細菌クローンから抽出した。DNAを、XbaI及びEcoRIを使用して二重消化し、0.5μg/mLのエチジウムブロマイドを含有する1%のアガロースゲルで電気泳動した。1kbのDNAラダーをレーン1に添加した。XbaIだけ、EcoRIだけで切断したpUC18ベクター、及び未切断pUC18 DNAを、それぞれレーン2〜4に添加した。クローン1からの未切断DNAサンプルをレーン5に添加した。レーン6〜15には、DNAがクローン1〜10からの二重消化サンプルを入れた。
B16−F10−4−1BBL細胞は、4−1BBに結合した機能的な4−1BBLを発現する。細胞を、41BB/TNFRSF9/Fcキメラと一緒にインキュベートし、4−1BBLへの結合を検出するために、PEを結合したIgG FcγAbを使用して染色し、そして、FACSCaliburフローサイトメーターを使用して計測した。黒色のヒストグラム及び緑色のヒストグラムは、それぞれB16−F10及びB16−F10−4/1BBL選別細胞の無染色対照サンプルを表す。赤色及び紫色のヒストグラムは、それぞれIgGFcγPE二次Abだけで染色したB16−F10及びB16−F10/4−1BBL細胞を示す。青いヒストグラムは、4−1BB/TNFRSF9/Fcキメラと一緒にインキュベートし、IgG FcγPE二次Abで染色したB16−F10細胞を表す。栗色のヒストグラムは、更に4−1BBLについて選別にかけ、41BB/TNFRSF9/Fcキメラ及びIgG FcγPE二次Abでの免疫染色の前に、培養により再び増殖させた細胞集団を示す。
(A)セルソーティングと選択の頻回ラウンド後にB16−F10/B7.1細胞上の強化されたB7.1発現。フローサイトメトリー解析を実施して、pEF−MC1neoN9/B7.1ベクターで形質移入された細胞と比較した、野性型B16−F10細胞のB7.1発現のレベルを測定した。様々な亜株からのすべての細胞を、PEを結合したラット抗マウスCD80 Abで染色し、BD FACSCaliburを使用して分析した。サンプルを、陽染性細胞集団の大部分に対応するようにゲートでコントロールした。黒色のヒストグラムは、PEアイソタイプ対照で染色されたB16−F10/B7.1(ソート1)細胞の第一群を表す。赤色のヒストグラムは、野性型B16−F10細胞上のB7.1に関する発現プロファイルを示す。青いヒストグラムは、トランスフェクション後に細胞上で発現されたB7.1のレベルを示す。緑色、紫色、及び栗色のヒストグラムは、細胞をそれぞれ1、2、及び3ラウンドに応じてBD FACSAriaにより繰返し選別した後のB7.1発現のレベルを示す。(B)クローン選択後に発生及び維持されたB16−F10/B7.1細胞におけるB7.1の高発現。黒色のヒストグラムは、アイソタイプ染色されたB16−F10/B7.1ソート3細胞を表す。緑色のヒストグラムは、B16−F10/B7.1ソート3細胞上のB7.1発現を示す。紺青色、黄色、及び栗色のヒストグラムは、それぞれB16−F10/B7.1ソート3細胞、クローン1、クローン2、及びクローン3上のB7.1発現のレベルを示す。B7.1発現を、PEを結合したラット抗マウスCD80 Abで細胞を染色し、そして、FACSCaliburフローサイトメーターにより分析することによって検出した。
二種類の用量のワクチンで処置されたマウスに対する対照からの脾臓重量の比較のための「プロトコール1」によるワクチン接種及び摘出のタイムライン。C57BL/6対照(n=9)又は1×10の放射線照射B16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β(n=6)、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β(n=6)又はB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β(n=7)細胞を含むワクチンの二種類の用量が腹腔内注射されたマウスは、A)に示したタイムラインに従ってワクチン接種した。脾臓を摘出し、重量を平均±SEとして記録し、それはB)に示した2つの独立した実験を代表するものである。有意水準を、一元配置分散分析を使用して決定した。★★p<0.05、★★p<0.01、★★★p<0.005(別段の記述のない限り、本明細書中に提示された他のすべての図面でも同様)。
二種類の用量のB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチンを受けたマウスからの(リンパ節ではなく)脾臓及び血液中のCD8T細胞の増加%。C57BL/6マウスを、対照(n=9)として使用したか、又はB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β(n=6)、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β(n=6)又はB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β(n=7)ワクチンのいずれかでワクチン接種プロトコール1を使用して示したように注射した。11日目に、脾臓(A)、血液(B)、及びリンパ節(C)を、フローサイトメトリーによってCD4及びCD8T細胞集団の違いを評価した。このデータは、2つの独立した実験から収集され、平均及び標準誤差を示した。
(A)二種類のワクチン用量を投与し、そして、MLCで増殖させたマウスの脾リンパ球集団におけるCD8T細胞の増加%。C57BL/6マウスを、対照(n=9)として使用したか、又はB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β(n=6)、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β(n=6)又はB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β(n=7)ワクチンのいずれかでワクチン接種プロトコール1を使用して示したように注射した。ワクチン接種及び非ワクチン接種、対照マウスからの脾臓を摘出し、リンパ球を単離し、そして、不活性化IFN−γ/β処置したB16−F10/B7.1細胞の単層を含んだMLCで増殖させた。MLCで3〜5日後に、リンパ球を回収し、そして、フローサイトメトリーによってCD4及びCD8T細胞集団の変化について分析した。示したデータは、4つの独立した実験から収集された。(B)B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチンに対応して、MLCで増殖させた脾臓由来リンパ球からの活性化されたCD8T細胞集団が大きく上昇した。対照マウス又は二種類の用量のB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β又はB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞のいずれかをワクチン接種したマウスからのリンパ球を、抗原性刺激因子として適当な癌ワクチン細胞を使用したMLCで5日間培養した。CD8を発現するリンパ球を、フローサイトメトリーを使用して選択し、次に、活性化マーカーCD107a及びIFN−γの同時発現について更に分析した。平均及びSEを示す。
CTLアッセイで測定した場合、対照又はワクチン接種マウスからのリンパ節由来リンパ球の細胞毒性に有意差はなかった。対照C57BL/6マウス、又は二種類の用量のB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β又はB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン細胞のいずれかをワクチン接種したマウスからのリンパ節を摘出し、リンパ球を精製し、そして、標的としてB16−F10/B7.1/IFN−γ/β生細胞を使用して細胞毒性アッセイにより分析した。SYTOX Green取り込みを使用して、分光光度計により485nm及び525nmの励起及び発光波長を使用して検出される細胞死の割合を決定した。平均及び標準誤差を示し、そして、細胞死の割合を合計に対する%として示す。群間の違いを、一般線形モデルを使用して決定した(1群あたりn=4)。
5日間培養したB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスからのリンパ球を含むMLCウェルで観察された高レベルの癌細胞死。(A)非ワクチン接種マウス又は(B)B16−F10/4−1BBL−IFN−γ/β細胞;(C)B16−F10/B7.1/IFN−γ/β細胞若しくは(D)B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞をワクチン接種されたマウスのいずれか由来の脾リンパ球と共に、抗原性刺激因子としての、マイトマイシンCで成長不活性化したIFN−γ/β処置B16−F10/B7.1細胞の単層を含有するMLCを、倒立顕微鏡下で視覚化した。黒色の矢印は標的細胞を示し、赤色の矢印は脾リンパ球を示し、そして、緑色の矢印は、破片、凝集した瀕死の細胞、及び初期の目視検査後にMLCウェル内に存在した細胞死と考えられるものを強調する。
MLCで培養したB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/βワクチン接種マウスからのリンパ球のCTLアッセイにおいて蛍光顕微鏡によって視覚化された高い細胞死の代表例。B16−F10/4−1BBL/IFN−γ/βワクチン接種マウスからの脾リンパ球を、5日間、MLCで培養し、その後、CTLアッセイに使用した。標的B16−F10/B7.1メラノーマ細胞をDiI(赤色)で染色し、そして、SYTOX Greenを使用して、%死細胞のために染色した。明視野、緑色、及び赤色蛍光画像を、CTLアッセイ内の様々なウェルについて記録し、そしてそれは、100%生きた標的細胞のみ(IFN−γ/β処置B16−F10/B7.1細胞)、100%死滅した標的細胞のみ(0.4%のNP9界面活性剤で処置されたIFN−γ/β処置B16−F10/B7.1細胞)、100%生きたエフェクター細胞(リンパ球)のみ又は10:1比で組み合わせられたエフェクター及び標的のいずれかを含んだ。重ね撮り画像も示した。
MLCで培養したB16−F10−4−1BBL−B7.1−IFN−γ/βワクチン接種マウスからの脾臓由来リンパ球を用いたCTLアッセイにおいて増強された細胞死。投薬を受けていない、非ワクチン接種C57BL/6マウス、又はワクチン接種プロトコール1に従ってB16−F10−4−1BBL−IFN−γ/β、B16−F10−B7.1−IFN−γ/β若しくはB16−F10−4−1BBL−B7.1−IFN−γ/β細胞をワクチン接種されたマウスからの脾リンパ球を、調製し、精製し、そして、B16−F10−B7.1−IFN−γ/β抗原性刺激因子と共にMLCで5日間培養した。SYTOX Green核取り込み及び免疫蛍光法を使用して、485nmの励起波長及び525nmの発光波長に設定された分光光度計を使用して細胞死を検出した。エフェクター対生きた癌標的細胞の比は0.3:1〜最大10:1の範囲にあり、各比に関する平均蛍光及び標準誤差をプロットする。細胞死の割合を計算し、そして、データを一般的な線形モデルを使用して分析した。
四種類のワクチン用量で処置されたマウスに対する対照からの脾臓重量の比較のための「プロトコール2」によるワクチン接種及び摘出のタイムライン。C57BL/6対照(n=12)又は1×10の放射線照射B16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β(n=9)、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β(n=10)若しくはB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β(n=11)細胞を含むワクチンの四種類の用量が腹腔内注射されたマウスは、(A)に示したタイムラインに従ってワクチン接種した。脾臓を摘出し、重量を平均±SEとして記録し、それは(B)に示した2つの独立した実験を代表するものである。
四種類の用量のB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチンを受けたマウスからの(リンパ節ではなく)脾臓及び血液中のCD8T細胞の高い上昇%。C57BL/6マウスに、B16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β(n=9)、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β(n=10)若しくはB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β(n=11)ワクチン細胞のいずれかをワクチン接種プロトコール2のタイムラインで注射したか、又は対照(n=12)として無処置のままにした。42日目に、脾臓(A)、血液(B)、及びリンパ節(C)を、フローサイトメトリーによってCD4及びCD8T細胞集団の違いを評価した。このデータは、2つの独立した実験を代表するものであり、平均及び標準誤差を示した。
四種類のワクチン用量に晒されたマウスの脾臓及びリンパ節由来のリンパ球からのCD4及びCD8T細胞応答。(A)C57BL/6マウスを、対照(n=12)として使用されたか、又はB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β(n=9)、B16−F10/B7.1IFN−γ/β(n=10)若しくはB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β(n=11)ワクチンのいずれかを用いてワクチン接種「プロトコール2」に従ってワクチン接種した。脾臓を摘出し、そして、リンパ球を、不活性化したIFN−γ/β処置B16−F10/B7.1細胞の単層を含んだMLCで培養した。MLCで3〜5日後に、リンパ球を回収し、そして、フローサイトメトリーによって、CD4及びCD8T細胞集団における変化について分析した。このデータは、4つの独立した実験から収集された。黒色の棒線:CD8T細胞;灰色の棒線:CD4T細胞。(B)対照マウス、又は4種類のワクチン用量のB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β若しくはB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞のいずれかを投与したマウスからのリンパ球を、抗原性刺激因子として癌ワクチン細胞を使用したMLCで5日間培養した。リンパ球のフローサイトメトリー解析を実施し、CD8を発現するものを選択し、次に、活性化マーカーCD107a及びIFN−γの存在について更に評価した。(A)及び(B)の有意性の指標は:■対照との比較;▲B16−F10/4−1BBL/IFN−γ/βとの比較;▼B16−F10/B7.1/IFN−γ/βとの比較;及び◆B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βとの比較、を表す。(C)対照C57BL/6マウス、又は4種類の用量のB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β又はB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン細胞のいずれかをワクチン接種したマウスからのリンパ節を摘出し、これらのリンパ球を精製し、そして、標的としてB16−F10/B7.1/IFN−γ/β生細胞を使用したCTLアッセイで分析した。SYTOX Green取り込みを使用して、分光光度計により485nm及び525nmの励起及び発光波長を使用して検出される細胞死の割合を決定した。細胞死の割合の違いを、一般線形モデルを使用して測定した(1群あたりn=4)。(D)対照マウス及び「プロトコール2」に従ってB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β又はB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞のいずれかをワクチン接種したマウスからの脾リンパ球を、最後のワクチン接種の4日後に精製した。SYTOX Green取り込みを使用して、分光光度計により485nm及び525nmの励起及び発光波長を使用して検出される細胞死の割合を決定した。細胞死の割合を計算し、そして、群間の違いを、一般線形モデルを使用して決定し(1群あたりn=2)、そして、対照サンプルと比較した統計的有意性を示した。(C)及び(D)をトレースするグラフ:■対照エフェクター+標的;B16−F10/4−1BBL/IFN−γ/βエフェクター+標的;▼B16−F10/B7.1/IFN−γ/βエフェクター+標的;及び◆B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βエフェクター+標的。
5日間培養したB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスからのリンパ球を含むMLCウェルで観察された高レベルの癌細胞死。(A)非ワクチン接種マウス又は(B)B16−F10/4−1BBL−IFN−γ/β細胞;(C)B16−F10/B7.1/IFN−γ/β細胞若しくは(D)B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞をワクチン接種されたマウスのいずれかの脾臓由来のリンパ球と共に、抗原性刺激因子としての、マイトマイシンCで成長不活性化したIFN−γ/β処置B16−F10/B7.1細胞の単層を含有するMLCを、倒立顕微鏡下で視覚化した。
B16−F10/4−1BBL/IFN−γ/βワクチン接種マウスからのMLC由来のリンパ球のCTLアッセイにおいて蛍光顕微鏡によって視覚化された高い細胞死の代表例。B16−F10/4−1BBL/IFN−γ/βワクチン接種マウスからの脾リンパ球を、5日間、MLCで培養し、その後、CTLアッセイに使用した。標的B16−F10/B7.1細胞をDiI(赤色)で染色し、そして、SYTOX Greenを使用して、死細胞のパーセンテージを検出するために染色した。明視野、緑色、及び赤色蛍光画像を、CTLアッセイ内の様々なウェルについて記録し、そしてそれは、100%生きた標的のみ(IFN−γ/β処置B16−F10/B7.1細胞)、100%死滅した標的のみ(0.4%のNP9で処置されたIFN−γ/β処置B16−F10/B7.1細胞)、100%生きたエフェクター(リンパ球)のみ又は10:1比で組み合わせられたエフェクター及び標的のいずれかを含んだ。重ね撮り画像も示されているとおり含めた。
(A)B16−F10−4−1BBL−B7.1−IFN−γ/βワクチンに応答したMLC由来脾リンパ球を使用したCTLアッセイにおける細胞死。投薬を受けていない、対照C57BL/6マウス、又はワクチン接種プロトコール2に従ってB16−F10−4−1BBL−IFN−γ/β、B16−F10−B7.1−IFN−γ/β若しくはB16−F10−4−1BBL−B7.1−IFN−γ/β細胞をワクチン接種されたマウスからの脾リンパ球を、調製し、精製し、そして、エフェクターとして(E)B16−F10−B7.1−IFN−γ/β抗原性刺激因子を用いてMLCで5日間培養した。SYTOX Green核取り込みを使用して、485nmの励起波長及び525nmの発光波長に設定された分光光度計を使用して細胞死を検出した。エフェクター(E)対生きた癌標的細胞(T)の比は0.3:1〜最大10:1の範囲にあり、E:Tの各比に関する細胞死の割合の平均及び標準誤差をプロットする。細胞死の割合を計算し、そして、データを一般的な線形モデルを使用して分析した。(B)、(C)B16−F10−4−1BBL−B7.1−IFN−γ/β細胞をワクチン接種したマウス由来の脾リンパ球のMLCにおける%CD4T細胞、にもかかわらず増強された%CD8T細胞。C57BL/6マウスを、対照(n=21)として使用したか、又はB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β(n=15)、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β(n=16)若しくはB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β(n=18)ワクチンのいずれかをワクチン接種プロトコール1若しくは2を使用して示しされたように注射した。対照及びワクチン接種されたマウスからの脾臓を摘出し、リンパ球を単離し、そして、不活性化したIFN−γ/β処置B16−F10/B7.1細胞の単層を含むMLCで増殖させた。MLCで5日後に、混合リンパ球集団を回収し、そして、フローサイトメトリーによってCD4及びCD8T細胞における変化について分析した。データは4つの独立した実験を代表するものである。平均及びSEが示され、そして、データを対応のない標本のT検定を使用して分析した。斜め縞模様の棒線:CD4T細胞(プロトコル1);チェック模様の棒線:CD4T細胞(プロトコル2);透明な棒線:CD8T細胞(プロトコル1);及び縦縞模様の棒線:CD8T細胞(プロトコル2)。平均値の違いを、ボックスプロット(B)及び(C)で示す。
(A)プロトコール2に従ってB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞ワクチンで処置されたマウスからのMLCで増殖させた脾臓由来リンパ球からの活性化されたCD8T細胞集団。対照マウス、又はプロトコール1又は2に従ってB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β又はB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞のいずれかをワクチン接種したマウスからのリンパ球を、抗原性刺激因子としてのB16−F10−B7.1−IFN−γ/β細胞の単層と共にMLCで5日間培養した。次に、リンパ球を、CD8の発現、並びに活性化マーカーのCD107a及びIFN−γについてフローサイトメトリーによって分析した。このデータは、4つの独立した実験を代表するものである。平均及びSEを示し、そして、群間の違いを対応のない標本のT検定で分析した。(B)2種類のワクチン用量から成るプロトコール1プライム/ブーストストラテジーを用いたマウスワクチン接種は、5×10の生きたB16−F10−B7.1細胞を用いた抗原投与後の生存を有意に増加させる。C57BL/6マウスを、対照として使用したか、又はワクチン接種プロトコール1に従って、二種類の用量のB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β、B16−F10/−B7.1/IFN−γ/β若しくはB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチンのいずれかを腹腔内に注射した(1群あたりn=4)。最後のワクチン接種の4日後に、すべてのマウスに、5×10の生きたB16−F10/B7.1細胞を左側後脇腹に皮下注射した。腫瘍増殖を、2〜3日おきにノギスを使用して計測し、そして、腫瘍がいずれかの方向で最大2.0cmの長さに達したとき、マウスを安楽死させた。このデータは一つの実験を代表するものであり、そして、生存は、ログランク検定を使用して分析した。
抗原投与による腫瘍成長を評価するための、4種類の用量でB16−F10/B7.1/IFN−γ/β又はB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞のいずれかを用いたマウスのワクチン接種。マウスに、プロトコール2に従って4種類の用量でC57BL/6B16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β(n=6)、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β(n=7)又はB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞ワクチン(n=7)のいずれかを与えたか、又は対照として非ワクチン接種(n=6)のままにした。最後のワクチン接種の4日後に、すべてのマウスに、5×10の生きたB16−F10/B7.1細胞の左側後脇腹への皮下注射によって抗原投与した。(A)腫瘍増殖を、2〜3日おきにノギスを使用して計測し、そして、腫瘍がいずれかの寸法で最大2.0cmの長さに達したとき、マウスを安楽死させた。(B)初期腫瘍抗原投与を生き残ったマウスに、初期腫瘍抗原投与の94及び98日後に、追加の2種類の用量のワクチンを用いて更にブーストした。ワクチン接種されたマウス及び別個の群の投薬を受けていないマウスに、5×10の生きたB16−F10/B7.1細胞の最後のブースター注射の4日後に(102日目に)抗原投与し、そして、腫瘍増殖を2〜3日おきに観察した。このデータは、2つの独立した実験を代表するものであり、そして、生存を、ログランク検定を使用して分析した。(C)C57BL/6マウスを、対照(n=7)として使用したか、又は4種類の用量のB16−F10/B7.1/IFN−γ/β(n=3)又はB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞(n=6)のいずれかを注射した。四回目及び最後のワクチン接種の4日後に、すべてのマウスに、1×10の生きたB16−F10/B7.1細胞の高い腫瘍負荷の左側後脇腹への皮下注射によって生きた腫瘍抗原投与を与えた。腫瘍増殖を、(A)及び(B)に記載したように計測した。グラフにトレースする:■対照;◆B16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β;▼B16−F10/B7.1/IFN−γ/β;及び・B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β。
4種類の用量の細胞ワクチンで処置されたマウスにおける腫瘍増殖。C57BL/6マウスを、対照として使用したか、又は4種類の用量のB16−F10/B7.1/IFN−γ/β又はB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β全細胞ワクチンのいずれかを注射した。最後のワクチン接種の4日後に、すべてのマウスに、5×10の生きた野性型B16−F10細胞(n=3)の左側後脇腹への皮下注射によって抗原投与した。(A)それらを安楽死させる前に、腫瘍の大きさを、17日目に計測し、記録した。腫瘍(B)及び脾臓(C)を、屠殺したマウスから摘出し、計量した。データの平均±SEを示し、そして、一元配置分散分析を実施して、群間の腫瘍及び脾臓の重量を比較した。結果を平均±SEとして示し、一元配置分散分析を実施して、腫瘍のサイズを比較した。
生きたB16−F10細胞を用いた抗原投与前に、ワクチン用量を受けたマウスの脾臓、腫瘍、血液、及びリンパ節のCD8T細胞集団。C57BL/6マウスを、対照として使用したか、又は4種類の用量のB16−F10/B7.1/IFN−γ/β又はB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞ワクチンのいずれかをワクチン接種した。すべてのマウスに、5×10の生きたB16−F10細胞を用いて皮下に抗原投与し、抗原投与の17日後に、屠殺した。脾臓(A)、血液(B)、リンパ節(C)及び腫瘍(D)をすべてのマウスから摘出し、次に、加工してリンパ球を精製した。次に、細胞サンプルを、フローサイトメトリーによって%CD4、CD8及び制御性T細胞集団について分析した。平均及びSEを示す。
生きたB16−F10細胞を用いた抗原投与前に4種類の用量の抗癌性ワクチンを受けたマウスの生存。(A)C57BL/6マウスを、非ワクチン接種、対照として使用したか、又は5×10の生きたB16−F10細胞を用いた皮下抗原投与前に、4種類の用量のB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞(n=4)をワクチン接種した。腫瘍増殖を、2〜3日おきに観察し、そして、腫瘍がいずれかの方向で最大2.0cmに達したとき、マウスを安楽死させた。このデータを、生存分析に移し、そして、有意性を、ログランク検定を使用して測定した。(B)マウスを、5×10の生きたB16−F10/B7.1細胞を用いて抗原投与したことを除いて、(A)に記載のとおり調製した。少なくとも112日間腫瘍なしのままにしたマウスに、B16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β(n=2)、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β(n=4)又はB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β(n=4)細胞のいずれかの追加の2種類の用量のワクチンを与えた。ワクチン接種及び対照、非ワクチン接種(n=4)マウスに、5×10の生きたB16−F10/B7.1細胞(n=4)を用いて抗原投与し、対照マウスは、無処置(n=4)のままにした。脾臓を、生きた腫瘍負荷注射の9日後に採取し、そして、重量を平均及びSEとして記録した。
生きた腫瘍細胞を用いて抗原投与した後に長期間、腫瘍なしのままにしたワクチン接種マウスにおけるCD8T細胞集団の分析。C57BL/6マウスを、対照として使用するか、又は5×10の生きたB16−F10/B7.1細胞を用いた抗原投与前に、2種類の用量のB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β若しくはB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞ワクチンのいずれかで処置した。少なくとも112日間腫瘍なしのままにしたマウスに、B16F10/4−1BBL/IFN−γ/β(n=2)、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β(n=4)若しくはB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β(n=4)細胞のいずれか同じワクチンの追加の2種類のブースター抗原投与量を与えた。ワクチン接種又は対照、非ワクチン接種マウス(n=4)に、最後のブースターワクチン接種の4日後に、5×10の生きたB16−F10/B7.1細胞を用いて抗原投与し、そして、対照マウスを無処置(n=4)のままにした。生きた腫瘍負荷注射の9日後に、マウスを安楽死させ、それらの脾臓(A)、血液(B)及びリンパ節(C)を摘出した。リンパ球を精製し、フローサイトメトリーによって%CD4及びCD8T細胞集団について分析した。平均及び標準誤差を示す。
生きた腫瘍細胞を用いて抗原投与した後に長期間、腫瘍なしのままにしたワクチン接種マウスにおけるTEM細胞の分析。C57BL/6マウスを、対照として使用するか、又は5×10の生きたB16−F10/B7.1細胞を用いた抗原投与前に、2種類の用量のB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β若しくはB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞ワクチンのいずれかで処置した。少なくとも112日間腫瘍なしのままにしたマウスに、B16F10/4−1BBL/IFN−γ/β(n=2)、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β(n=4)若しくはB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β(n=4)細胞のいずれか同じワクチンの追加の2種類のブースター抗原投与量を与えた。ワクチン接種又は対照、非ワクチン接種マウス(n=4)に、最後のブースターワクチン接種の4日後に、5×10の生きたB16−F10/B7.1細胞を用いて抗原投与し、そして、対照マウスを無処置(n=4)のままにした。生きた腫瘍負荷注射の9日後に、マウスを安楽死させ、それらの脾臓(A)、血液(B)及びリンパ節(C)を摘出した。リンパ球を精製し、フローサイトメトリーによってCD8T細胞集団を同定し、同時に、TEM及びTCM CD8T細胞亜集団の存在について分析した。平均及び標準誤差を示す。
二重抗原投与した後に長期間、腫瘍なしのままにしたワクチン接種マウスにおける脾臓重量及びT細胞集団の分析。C57BL/6マウスを、対照として使用するか、又は4種類の用量のB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β若しくはB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞ワクチンのいずれかをワクチン接種し、次に、5×10の生きたB16−F10/B7.1細胞を用いて抗原投与した。マウスは、同じワクチン細胞を用いて二度の更にブーストされる前、及び別の5×10の生きたB16−F10/B7.1細胞を用いて再抗原投与される前、102日間腫瘍なしのままにした。先の試験(図18)からのマウスは、それらがB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β(n=3)、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β(n=7)又はB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β(n=6)細胞のいずれかを用いて更に4日あけて二度ブーストされたとき、少なくとも190日間腫瘍なしのままにした。ワクチン接種又は対照、非ワクチン接種マウス(n=4)に、最後のブースターワクチン接種の4日後に、5×10の生きたB16−F10/B7.1細胞を用いて抗原投与し、そして、対照マウスを無処置(n=4)のままにした。生きた腫瘍負荷注射の6日後に、マウスを安楽死させ、そして、脾臓重量を平均として記録した。脾臓(A)、血液(B)及びリンパ節(C)を摘出し、リンパ球を精製し、フローサイトメトリーによって%CD4及びCD8T細胞集団について分析した。平均及び標準誤差を示す。
生きた腫瘍細胞を用いた抗原投与後に、長期間腫瘍なしのままにしたワクチン接種マウスのTEM細胞。先の図面に記載した脾臓(A)、血液(B)及びリンパ節(C)のリンパ球を更に精製し、そして、フローサイトメトリーによってCD8T細胞集団を同定し、同時に、TEM及びTCM CD8T細胞亜集団の存在について分析した。
B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞ワクチンを注射した後に、LTα−/−マウスは高い脾臓CD8T細胞集団を産生した。LTα−/−マウスに、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β(n=4)若しくはB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β(n=8)抗癌ワクチンのいずれかを注射したか、又は対照(n=8)として非ワクチン接種のままにした。最後のワクチン接種の4日後に、脾臓を摘出し、計量し(A)、次に、(B)脾臓及び(C)末梢血を、CD4及びCD8T細胞集団の違いについて分析した。このデータは、2つの独立した実験を代表するものであり、平均±SEを示す。
B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種LTα−/−マウス由来の%CD8T細胞及び%活性化CD8T細胞は、MLCでの培養後に高められ、そして、CTLアッセイにおいて標的メラノーマ細胞を死滅させるのに最も効果的であった。LTα−/−マウスを、対照(n=8)として使用したか、又はB16−F10/B7.1/IFN−γ/β(n=4)若しくはB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β(n=8)ワクチンのいずれかを注射した。脾臓由来リンパ球を、3〜5日間MLCで培養し、次に、(A)CD4及びCD8T細胞集団、並びに(B)活性化CD8T細胞集団の変化について分析した。このデータは、4つの独立した実験から収集した。(C)リンパ球を、CTLアッセイにおいて標的メラノーマ細胞を死滅させるそれらの能力を評価した。エフェクター(E)対生きた癌標的細胞(T)の比は、0.3:1〜最大10:1の範囲にわたり、そして、E:Tの各比について細胞死の割合の平均±SEをプロットする。グラフの値は、30%の標的細胞溶解を生じることができるエフェクター細胞(×10)の数、及び非ワクチン接種マウスのCTL反応に対するエフェクター細胞集団あたりの溶解単位の相対的増加倍率を示す。
抗癌ワクチンは、5×10の生きたB16−F10/B7.1細胞を用いて抗原投与したLTα−/−マウスの大部分に対して防御効果を有し、それに続いて、これらのマウスによって産生される%TEM細胞集団を増強する。初期腫瘍抗原投与後に、腫瘍なしのままのワクチン接種LTα−/−マウスを、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β(n=3)細胞ワクチンを用いて二度ブーストし、及び5×10の生きたB16−F10/B7.1細胞を用いて再抗原投与した。ワクチン接種及び対照、非ワクチン接種(n=3)マウスに、最後のブースターワクチン接種の4日後に、5×10のB16−F10/B7.1細胞を用いて抗原投与した。対照、非ワクチン接種マウスの群(n=4)は無処置のままにした。脾臓を摘出し、そして、(A)計量し、次に、(B)脾臓及び(C)末梢血からのリンパ球を、CD4及びCD8T細胞集団について分析した。(D)脾臓及び(E)末梢血のCD8T細胞集団を、TEM及びTCM CD8T細胞亜集団の存在について更に分析した。
高濃度のIFN−γ/βでの処置後のB16−F10−4−1BBLソート1細胞上のH−2K発現の無変化。B16−F10−4−1BBLソート1細胞を、様々な濃度のIFN−γ/βで処置し、次に、FITC結合抗マウスH−2K Abで染色した。細胞のH−2K発現の検出を、FACSCaliburを使用しておこなった。黒色のヒストグラムは、1000IU/mLのIFN−γ及び1000IU/mlのIFN−βで処置したB16−F10/4−1BBL細胞のアイソタイプ染色サンプルを表す。赤色のヒストグラムは、1000IU/mlのIFN−γ及びIFN−βで処置し、そして、2KB−H Abで染色したB16−F10/4−1BBL細胞を示す。2000IU/mLのIFN−γ/1000IU/mLのIFN−β及び3000IU/mLのIFN−γ/1000IU/mLのIFN−βで処置した後の細胞におけるH−2Kの発現を、それぞれ青色及び緑色のヒストグラムで示す。黄色及び紫色のヒストグラムは、それぞれ1000IU/mLのIFN−γ/2000IU/mLのIFN−β及び2000IU/mLのIFN−γ/2000IU/mLのIFN−βを用いた処置後の同じ細胞におけるH−2K発現を示す。
発明の詳細な説明
1.略語
当該出願を通じて、以下の略語が使用される:
aa=(単数若しくは複数の)アミノ酸
h=時間
IFN=インターフェロン
Ig=免疫グロブリン
IFN=インターフェロン
IL=インターロイキン
MHC=主要組織適合性複合体
min=分
MLC=混合リンパ球培養
nts=ヌクレオチド
s=秒
STAT=シグナルトランスデューサー及び転写の活性化因子
2.定義
特に断らない限り、本明細書で用いられるすべての技術的及び科学的用語は、本発明が属する分野の当業者により通常理解される意味と同義である。本明細書で記載されたものと類似の又は同等の任意の方法及び材料は本発明の実施又は試験に用いることができるが、好ましい方法及び材料が記述されている。本発明ために、下記の用語については以下に定義される。
冠詞「a」及び「an」は、本明細書で用いられるとき、この冠詞の文法上の客体の一つ又は二つ以上(即ち、少なくとも一つ)を指す。例を挙げれば、「an cell」は一つの細胞又は複数の細胞を意味する。
用語「about」は、本明細書中に使用される場合、約、そのあたり、おおまかに、又はおよそ、を意味する。用語「about」が、数値域に関連して使用されるとき、それは境界を説明する数値の上下に延長することによって、その範囲を変更する。一般に、用語「about」は、10%の変化まで表示値の上下に数値を変更するために本明細書中に使用される。そのため、約50%は、45%〜55%の範囲を意味する。
終点によって本明細書中に列挙される数値域は、すべての数及びその範囲内に組み込まれた部分を包含する(例えば、1〜5は、1、1.5、2、2.75、3、3.90、4及び5を包含する)。すべての数及びその部分が用語「about」によって変更されたと見なされることも理解されるべきである。
用語「同時投与」又は「同時に投与する」とは免疫刺激性分子とインターフェロン処置された動物細胞の両方を含む単一の組成物の投与、又はそれぞれの活性物を別の組成物として投与すること及び/又はこれらの活性物の両方が単一の組成物として投与される場合に得られる効果と同等の効果が得られるような十分に短い時間内に別の経路により送達されることを意味する。
本明細書中に使用される「and/or」は、関連して列挙されたアイテムの1若しくは複数の可能性のある組み合わせのいずれか及びすべて、並びに代替(or)と解釈されるとき、組み合わせの欠如に関し、且つ包含する。
用語「作用物質」又は「調節性作用物質」は、所望の薬理学的及び/又は生理作用を引き起こす化合物を包含する。その用語はまた、これだけに限定されるものではないが、塩、エステル、アミド、プロドラッグ、活性代謝物、類似体などを含めた、本明細書中に特に言及されたそれらの化合物の医薬的に許容される及び/又は薬理学的な有効成分も包含する。上記用語が使用されるとき、これが活性物質自体、並びに医薬的に許容される、薬理学的な活性塩、エステル、アミド、プロドラッグ、代謝産物、類似体などを包含することは理解すべきである。用語「作用物質」は、狭く解釈されるべきではなく、小分子、ペプチドやポリペプチドやタンパク質などのタンパク様分子、並びにそれらを含む組成物、そして、RNAやDNAやその模倣体や化学類似体、並びに細胞作用物質などの遺伝子分子に及ぶ。用語「作用物質」は、本明細書中に言及したポリペプチドを産生及び分泌できる細胞、並びにそのポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドを含む。よって、用語「作用物質」は、さまざまな細胞における発現及び分泌のためのウイルス若しくは非ウイルス性ベクター、発現ベクター及びプラスミドなどのベクターを含めた核酸構築物に及ぶ。
用語「4−1BB作動薬」は、本明細書中で使用される場合、4−1BBの機能を作動させるか、そうでなければ、活性化若しくは増強するように、成分を直接的又は間接的に作動させるか又は拮抗する任意の作用物質を指す。いくつかの実施形態において、4−1BB作動薬は、直接的4−1BB機能を作動させる。好適には、4−1BB作動薬は、4−1BBと結合し、そして、受容体を活性化することによって、直接的に4−1BB機能を作動させる。ある他の実施形態において、4−1BB作動薬は、間接的に4−1BB機能を作動させる。好適には、4−1BB作動薬は、直接的又は間接的に1若しくは複数の成分、例えば4−1BBリガンド(4−1BBL)のレベルを強化することによって、間接的に4−1BB機能を作動させる。
用語「同種異系」は、本明細書中で使用される場合、遺伝的には異なるが、対象と同じ種に属しているドナー又は起源から得られる細胞又は組織を指す。
「抗原結合分子」とは、標的抗原に対し結合親和性を有する分子を意味する。この用語は免疫グロブリン、免疫グロブリンの断片、及び非免疫グロブリンから誘導された抗原結合活性を示すタンパク質枠組みにまで及ぶものと理解される。
「人工抗原提示細胞」とは、インビボでは天然に生じない専門家向けの抗原提示細胞を意味する。抗原提示細胞は、本願に記載のように、異種細胞サンプルからインビボにおいて作り出され得る。人工的に作り出される前に、異種サンプルは、いずれかの抗原提示細胞(例えば、動物細胞)でなくても、又はそれを含んでいなくてもよい。或いは、人工抗原提示細胞は、着目のポリペプチドを過剰発現するように遺伝子を組み換えられた抗原提示細胞(例えば、マクロファージ)から得られる場合もある。
「自己由来の」とは、同一生物から誘導したあるもの(例えば、細胞、組織など)を意味する。
「生物活性断片」とは、全長親ポリペプチドの断片であって、親ポリペプチドの活性を保持する断片を意味する。従って、生物活性断片は、とりわけ、インターフェロンα、インターフェロンβ、インターフェロンγ、B7−1分子及びB7−2分子から選択される親ポリペプチドの生物活性を有する。本明細書で用いるとき、用語「生物活性断片」には、例えば、少なくとも8個の、好ましくは少なくとも10個の、より好ましくは少なくとも15個の、更により好ましくは少なくとも20個の、そして更に一層好ましくは少なくとも30個の連続したアミノ酸の、上記の活性を含む欠失突然変異体及び小さなペプチドが含まれる。このタイプのペプチドは標準的組み換え核酸技術の適用により得られ、又は通常の液相若しくは固相合成法を用いて合成しうる。例えば、上述の溶液合成又は固相合成については、例えば、ニコルソンにより編集されブラックウェル・サイエンティフィック・パブリケーションズにより出版された「合成ワクチン」という表題の出版物に含まれるアサートンとシェパードによる「ペプチド合成」という表題の第9章を参照らしうる。または、ペプチドは本明細書のポリペプチドを、エンドLys−C、エンドArg−C、エンドGlu−C、及びスタフィロコッカスV−8−プロテアーゼなどのプロテイナーゼで消化することにより調製できる。この消化された断片は、例えば、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)法により精製することができる。
本明細書で用いられるとき、「細胞性組成物」、「細胞性ワクチン」又は「細胞性免疫原」とは、活性成分として、任意選択的に失活されている、少なくとも一つの細胞集団を含む組成物を意味する。
本明細書を通じて、文脈が他の意義を要求しない限り、語「含む(comprise)」、「含む(comprises )」及び「含む(comprising)」は、述べられた工程若しくは要素又は工程群若しくは要素群を含むことを意味するが、如何なる他の工程若しくは要素又は工程群若しくは要素群を排除することを意味するものではないと理解される。
「相当する」又は「相当している」とは、基準核酸配列に対して実質的な配列同一性を示す核酸配列(例えば、基準核酸配列の全部又は一部に対して、少なくとも約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、97、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99%、或いは最大100%の配列同一性)又は基準アミノ酸配列に対して実質的な配列類似性又は同一性を示すアミノ酸配列(例えば、基準アミノ酸配列の全部又は一部に対して、少なくとも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、97、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99%、或いは最大100%の配列類似性又は同一性)を意味する。
本明細書中に使用される場合、用語「培養する」又は「培養された」は、細胞の成長、生存能力、維持、及び/又は分化をサポートする条件下で細胞集団をインキュベートするために必要なインビトロのステップを指す。当該技術分野では、培地、温度範囲、ガス濃度、培養添加剤の多くの形式が、細胞の成長、生存能力、維持、及び/又は分化をサポートすること、並びに特異的なパラメーターが、着目の培養系において規定される必要があることが広く認識されている。培養に関するパラメーターは、選択された様式及びその培養物の具体的な目標(例えば、本明細書中に開示される人工抗原提示細胞の産生)によって異なる。適切な培養パラメーターの決定が当該技術分野において日常的であることは認識されている。
「有効量」とは、健康状態の処置との関連において、単回投与または一連の投与の一部として、斯かる処置を必要とする個人の免疫応答を惹起する量の作用物質(例えば、本発明の人工的な抗原提示細胞又は斯かる細胞を含む組成物)の投与を意味する。有効量は、治療されるべき個人の健康および身体状態、治療されるべき個人の分類学的グループ、組成物の調製物、医学的状況の評価、およびその他の関連する要因に応じて変化する。その量は、定型の試験を通じて決定することのできる比較的広い範囲に収まることが期待される。
当分野で良く知られているように、免疫応答を強化すること(「免疫強化」)とは、外来性の抗原又は疾病特異的抗原(例えば、癌抗原)に応答する動物の能力を強化する、即ち、そのような抗原を攻撃するように準備されたこれらの細胞は、その数、活性、及びこれらの抗原を検出し破壊する能力において強化されることを意味する。免疫応答の強度は、当分野で知られた手段による末梢血リンパ球の直接測定、天然キラー細胞の細胞障害性検定法(例えば、プロヴィンシアリ,Mら(Provinciali M. et al (1992, J. Immunol. Meth. 155: 19-24を参照) 、細胞増殖検定法( 例えば、Vollenweider, I. And Groseurth, P. J. (1992, J. Immunol. Meth. 149: 133-135を参照) 、免疫細胞及び下位集合の免疫検定法(例えば、Loeffler, D. A., et al. (1992, Cytom. 13: 169-174); Rivoltini, L., et al. (1992, Can. Immunol. Immunother. 34: 241-251)を参照) 、又は細胞により媒介された免疫についての皮膚試験(例えば、Chang, A. E. et al (1993, Cancer Res. 53: 1043-1050)を参照) を含む標準的試験により測定される。前記の試験により測定された免疫応答の強さにおける統計学的に有意の増加はすべて、本明細書で用いられる「強化された免疫応答」、「免疫強化」又は「免疫増強」と考えられる。強化された免疫応答は、発熱や炎症並びに全身的及び局部的感染の回復などの肉体的発現、及び疾病の症候の緩和、癌若しくは腫瘍を含めた疾病又は健康状態の症候の緩和によっても示される。斯かる肉体的発現も、本明細書で使用される「強化された免疫応答」、「免疫強化」又は「免疫増強」を明確に確定する。いくつかの実施形態において、用語「高められた免疫応答」、「免疫強化」又は「免疫増強」としては、(例えば、標的抗原に対する)細胞及び/又は液性免疫応答の刺激又は増強を含む。
本明細書中に使用される場合、用語「外因」とは、生物体、細胞、組織又は系の外側から導入されたか又は外側で製造された任意の材料を指す。
本明細書中に使用される場合、用語「発現」及びその同義語には、ポリヌクレオチド及びポリペプチドの産生、特に、遺伝子又は遺伝子の一部からのRNA(例えば、mRNA)の産生、及びRNA又は遺伝子若しくは遺伝子の一部によってコードされたポリペプチドの産生、並びに発現に関連している検出可能な材料の出現が含まれる。例えば、細胞表面のポリペプチドの存在は、用語「発現」の範囲内に含まれ、そしてそれは、「表面発現」と記述されることが多い。別の例は、例えば、ハイブリダイゼーションプローブ又は抗体などの結合リガンドの、遺伝子又は他のポリヌクレオチド若しくはオリゴヌクレオチド、又はポリペプチド若しくはタンパク質断片への結合、並びに結合リガンドの視覚化である。よって、マイクロアレイ上の、ノーザンブロットなどのハイブリダイゼーションブロット上の、又はウエスタンブロットなどの免疫ブロット上の、又はビーズアレイ上の、又はPCR分析によるスポットの高められた強度は、基本的な生物学的分子の用語「発現」の範囲内に含まれる。
「発現構築物」とは、挿入したポリヌクレオチドの転写を可能にする、そして任意選択的に、転写産物をポリペプチドの翻訳を可能にする必要な要素を含む遺伝子構築物を意味している。発現構築物は、典型的には、機能し得る状態、且つ、5’から3’への方向で:構築物が導入される宿主細胞内で機能するプロモーター、発現されるポリヌクレオチド、及び構築物が導入される宿主細胞内で機能するターミネーター、を含む。本明細書中に企図された発現構築物は、クローニング又は発現のために複製可能なベクター内に挿入されても(「発現ベクター」としても知られている)、又は宿主ゲノム内に組み込まれてもよい。
本明細書中に使用される場合、用語「機能」は、生物学的、酵素的、又は治療上の機能を指す。
用語「遺伝子」とは、本明細書中で使用される場合、細胞のゲノムの個別のコード領域、並びに関連非コーディング及び調節領域のいずれか及びすべてを指す。その用語は、特定のポリペプチドをコードするオープンリーディングフレーム、イントロン、及び発現調節にかかわる隣接する5’及び3’非コーディングヌクレオチド配列を意味することを意図している。この点で、遺伝子は、所定の遺伝子に天然に関連しているプロモーター、エンハンサー、ターミネーター、及び/又はポリアデニル化シグナルなどの制御シグナル、又は異種の制御シグナルを更に含んでもよい。DNA配列は、cDNA、ゲノムDNA又はその断片であってもよい。遺伝子は、染色体外での維持のため又は宿主への組み込みのために適当なベクター内に導入されてもよい。
用語「異種細胞集団」は、通常、異なったレベルの細胞表面マーカーを発現する2以上の同じ細胞型及び/又は2以上の細胞型の混合物を指す。異種細胞集団の例としては:体液、生物材料、解離した腫瘍標本、培養細胞、及びそれらの任意の組み合わせを挙げることができる。
分子発現との関連において、「高レベル」又は「増加したレベル」とは、通常より高い、あらかじめ決定された測定値又はサブグループ測定値などの標準より高い、又はそれが別のサブグループ測定値より比較的高いレベルを意味する。例えば、高い又は増加したB7レベルは、通常のB7レベルより高いB7レベルを指す。通常のB7レベルは、当業者が利用可能な任意の方法によって測定され得る。高い又は増加したB7レベルはまた、あらかじめ決定されたカットオフなどのあらかじめ決定されたレベルと等しいか又はそれより高いレベルを指してもよい。高い又は増加したB7レベルはまた、高い又は増加したB7レベルのサブグループが別のサブグループより比較的高いB7レベルを有するB7レベルを指してもよい。いくつかの実施形態において、高い又は増加したB7レベルは、ベースラインにて中央B7レベルより高いことに基づいており、その代表的な例としては、ベースラインレベルを2倍、5倍、10倍、50倍、100倍又は200倍上回る。例えば、本明細書中に使用されるB16High細胞は、それらの表面に高レベルのB7分子を発現し、そしてそれは、野生型B16細胞によって発現されるB7のレベルを10倍、50倍、100倍又は200倍上回る。
本明細書で「免疫−相互作用性」というときは、分子の間の、とりわけ該分子の一方が免疫システムの一成分又はそれを模倣するものである場合の、如何なる相互作用、反応、又は結合の他の形態への言及をも含む。
組成物は、若しそれがa)本来の個体中で抗原(例えば、腫瘍抗原)に対する免疫応答を形成すること、又はb)該化合物又は組成物が投与されなかったならば起こったであろう免疫応答を越えて個体における免疫応答を再構成し、増強し、又は維持すること、のいずれかができるならば、「免疫原性」である。組成物は、若しそれが単一投与又は複数投与で投与される場合、これらの基準のいずれかを達成できるならば、免疫原性である。
細胞の「不活性化」とは、細胞が、子孫を形成するための細胞分割ができないようにされたことを示すために本明細書で用いられる。それにもかかわらず該細胞は刺激に対し応答することができ、或いはサイトカインなどの細胞生産物の生合成及び/又は分泌をすることができる。不活性化の方法は当分野で知られている。不活性化の好ましい方法は、マイトマイシンCなどの毒素での処置、又は照射である。固定された細胞又は透過可能とされた細胞や分裂できない細胞は不活性化された細胞の例でもある。
「単離された」とは、その天然の状態でそれを通常伴う成分を実質的に又は本質的に含まない物質を意味する。
「調節する」とは、標的分子のレベル及び/又は機能的活性を、直接的又は間接的に増加させ又は減少させることを意味する。例えば、ある作用物質は標的分子以外の分子と相互作用することにより該レベル/活性を間接的に調節しうる。この点で、標的ポリペプチドをコードする遺伝子の間接的調節の範囲には、第一の核酸分子の発現生成物が標的ポリペプチドをコードする核酸分子の発現を調節するものである場合、この第一の核酸分子の発現の調節が含まれる。
「から得られる」とは、例えば、核酸抽出物又はポリペプチド抽出物などのサンプルが宿主の特定の供給源から単離され、又は誘導されることを意味する。例えば、該抽出物は宿主から直接単離された組織又は生体液から得られうる。
用語「オリゴヌクレオチド」とは、ホスホジエステル結合を介して連結された複数のヌクレオチド残基(デオキシリボヌクレオチド若しくはリボヌクレオチド、又はそれらの関連する構造変異体若しくは合成類似体)から成るポリマー(又はその関連する構造変異体若しくは合成類似体)を意味するために本明細書で用いられる。こうして、用語「オリゴヌクレオチド」は、通常そのヌクレオチド残基及びそれらの間の結合が天然に生ずるものであるヌクレオチドポリマーを意味するが、この用語はその範囲内にペプチド核酸(PNA)、ホスホロアミデート、ホスホロチオエート、メチルホスホネート、2−O−メチルリボ核酸などの種々の類似体を含むが、これらに限定されないものと理解される。この分子の正確な大きさは具体的適用に応じて変化し得る。オリゴヌクレオチドは通常長さはかなり短く、一般に約10から30ヌクレオチド残基までであるが、この用語は如何なる長さの分子をも意味し得る。もっとも、大きなオリゴヌクレオチドに対しては用語「ポリヌクレオチド」又は「核酸」が通常用いられる。
本明細書中で使用される場合、用語「作動可能に結合された」又は「作動可能に連結された」は、構造遺伝子を、これだけに限定されるものではないが、プロモーターを含めた調節要素の調節制御下に置いて、続いて遺伝子の転写及び任意で翻訳を制御することを意味する。異種性プロモーター/構造遺伝子組み合わせの構築において、一般に、遺伝子配列又はプロモーターは、その遺伝子配列又はプロモーター及び自然状況において制御する遺伝子、即ち、遺伝的配列又はプロモーターが派生する遺伝子とほぼ同一距離にある転写開始位置から離れた位置にあることが好ましい。当技術分野において公知であるように、この距離におけるいくつかの変更は機能の消失を伴うことなく受け入れることができる。同様に、制御下に置かれるべき異種性遺伝子に関して調節配列エレメントの好ましい位置はその自然状況、即ち、それが派生する遺伝子内でのそのエレメントの位置によって規定される。
本明細書において互換的に用いられる「患者」、「対象」、「宿主」、又は「個体」という用語は、療法又は予防が所望される任意の対象、特に脊椎動物の対象、より具体的には哺乳動物の対象を示す。本発明の範囲に該当する適切な脊椎動物には、霊長類(例えば、ヒト、サル及び類人猿、そして、マカク属(例えば、Macaca fascicularis及び/又はアカゲザル(Macaca mulatta)などのカニクイザル)及びヒヒ(Papio ursinus)からのサルの種、並びにキヌザル(Callithrix属からの種)、リスザル(Saimiri属からの種)及びタマリン(Saguinus属からの種)、並びにチンパンジー(Pan troglodytes)などの類人猿の種)、齧歯類(例えば、マウス、ラット、モルモット)、ウサギ目(例えば、ウサギ、野ウサギ)、ウシ亜科(例えば、ウシ)、ヒツジ(例えば、ヒツジ)、ヤギ(例えば、ヤキ)、ブタ(例えば、ブタ)、ウマ(例えば、ウマ)、イヌ(例えば、イヌ)、ネコ(例えば、ネコ)、トリ(例えば、ニワトリ、七面鳥、カモ、アヒル、ガン、セキセイインコのようなコンパニオンバード)、海洋哺乳類(例えば、イルカ、クジラ)、は虫類(ヘビ、カエル、トカゲなど)、及び魚類を含む脊索動物亜門の任意のメンバーが含まれるが、これらに限定されるものではない。特定の実施形態において、対象はヒトなどの霊長類動物である。但し、前記の用語は症状が存在することを意味しないことが理解されるであろう。
「医薬的に許容し得る担体」とは、生物学的に又は別の面で好ましくないことのない材料から成る医薬ビヒクルを意味する、すなわち、その材料が、いずれの又は実質的な有害反応を引き起こすことなく、選択された活性物質と共に対象に投与され得る。担体としては、賦形剤及び他の添加剤、例えば希釈剤、洗浄薬、着色剤、湿潤若しくは乳化剤、pH緩衝剤、保存料、トランスフェクション剤などを挙げることができる。
用語「ポリヌクレオチド変異型」及び「変異型」という用語は、参照ポリヌクレオチド配列又は当該技術分野で知られているストリンジェントな条件下において参照配列とハイブリダイズするポリヌクレオチドと実質的に配列同一性を示すポリヌクレオチドを示す(例えば、Sambrook et al., Molecular Cloning. A Laboratory Manual”, Cold Spring Harbor Press, 1989を参照)。これらの用語は、一つ又は複数のヌクレオチドが付加もしくは欠失、又は異なるヌクレオチドと置換したポリヌクレオチドも含む。この点に関して、当技術分野では、参照ポリヌクレオチドには突然変異、付加、欠失及び置換を含む一部の変化が起こることができて、それによって変化したポリヌクレオチドは参照ポリヌクレオチドの生物学的機能又は活性を保持するということが十分に理解される。「ポリヌクレオチド変異型」及び「変異型」という用語は、自然に発生する対立遺伝子変異型も含む。
用語「ポリペプチド」、「タンパク様分子」、「ペプチド」及び「タンパク質」は、本明細書において、アミノ酸残基のポリマー、ならびに同一物の変異型及び合成類似体を示すために互換的に用いられる。従って、これらの用語は、対応する天然アミノ酸及び天然アミノ酸ポリマーの化学的類似物ように、一つ又は複数のアミノ酸残基が合成非天然アミノ酸であるアミノ酸ポリマーに当てはまる。これらの用語は、改変、例えばグリコシル化、アセチル化、リン酸化などを除外しない。対象のタンパク様分子の可溶形は、特に有用である。例えば、非天然アミノ酸を含むアミノ酸の1若しくは複数の類似体を含有するポリペプチド、又は置換された連結を伴ったポリペプチドが、定義の中に含まれる。
「ポリペプチド変異型」という用語は、少なくとも一つのアミノ酸の付加、欠失又は置換によって参照ポリペプチドから変化するポリペプチドを示す。当技術分野では、いくつかのアミノ酸は大まかに言ってほぼ等しい特性を持つ別のアミノ酸に変化し得て、そのポリペプチドの活性の特徴は変化しないことが十分に理解される。従って、本明細書において用いられるようにポリペプチド変異型は、インターフェロンα、インターフェロンβ、インターフェロンγ、B7-1分子及びB7-2分子から選択される親ポリペプチドとほぼ等しい活性を持つポリペプチドを含む。好ましい変異型ポリペプチドは保存的なアミノ酸置換を含む。ポリペプチドにおける例示的な保存的置換は下表に従って行われ得る:
表1
機能の実質的変更は、表1に示されるものよりも保存性の低い置換を選択することにより行なう。他の置換は、非同類置換となり、それらの比較的少数が許容されるであろう。一般に、ポリペプチドの特性に最大の変化を生ずる可能性のある置換は、(a)親水性残基(例えば、Ser又はAsn)が疎水性残基(例えば、Ala、Leu、Ile、Phe又はVal)の代わりに、又は疎水性残基により置換される場合、(b)システイン又はプロリンが他の任意の残基の代わりに、又は他の任意の残基により置換される場合、(c)正電荷の側鎖を持つ残基(例えば、Arg、His又はLys)が負電荷残基の代わりに、又は負電荷残基(例えば、Glu又はAsp)により置換される場合、又は(d)小さな側鎖を持つ残基(例えば、Ala、Ser)又は側鎖を持たない残基(例えば、Gly)が大きな側鎖を持つもの(例えば、Phe又はTrp)の代わりに、又は大きな側鎖を持つものにより置換される場合である。
「プライマー」とは、DNAの1本の鎖と対になると、適切な重合化物質の存在下でプライマー伸長生産物の合成を開始できるオリゴヌクレオチドを意味する。このプライマーは増幅の最大効率のためには1本鎖であることが好ましいが、代わりに二本鎖であることもできる。プライマーは重合化物質の存在下で伸長生産物の合成を開始するのに十分な長さでなければならない。プライマーの長さは、適用、使用温度、鋳型反応条件、他の試薬、及びプライマーの供給源などの多くの要因に左右される。例えば、標的配列の複雑さに依存して、オリゴヌクレオチドプライマーは通常15〜35又はそれ以上のヌクレオチド残基を含むが、より少ないヌクレオチド残基しか含まなくてもよい。プライマーは約200ヌクレオチドから数キロ塩基以上までの大きなポリヌクレオチドであることもできる。プライマーは、それがハイブリダイズしそして合成の開始のための部位として役立つように設計された鋳型上の配列に「実質的に相補的」であるように選択され得る。「実質的に相補的」とは、該プライマーが標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズするための十分な相補性を有することを意味する。プライマーはそれがハイブリダイズするように設計された鋳型との不適合を含まないことが好ましいが、これは本質的ではない。例えば、プライマー配列の残りの部分が鋳型に相補的である場合は、非−相補的ヌクレオチド残基をプライマーの5’末端に結合させうる。または、プライマー配列がハイブリダイズする鋳型の配列と十分な相補性を有することにより、プライマーの伸長生産物の合成のための鋳型を形成するのであれば、非−相補的ヌクレオチド又は非−相補的ヌクレオチドの断片をプライマー中に散在させることができる。
用語「組み換えポリヌクレオチド」とは、本明細書で用いられるとき、核酸の操作によりインビトロで天然では通常見出されない形に形成されたポリヌクレオチドを意味する。例えば、組み換えポリヌクレオチドは発現ベクターの形であってもよい。一般に、斯かる発現ベクターには、ヌクレオチド配列に機能しうるように連結された転写調節核酸及び翻訳調節核酸が含まれる。
「組み換えポリペプチド」とは、組み換え技術を用いて、即ち、組み換えポリヌクレオチドの発現により、作製されたポリペプチドを意味する。
本明細書で用いるとき、免疫応答又は免疫学的応答を「刺激する」とは、外来分子、又は腫瘍細胞などの標的物質に宿主の免疫系が反応する能力を、そうでなければ生ずるであろうレベルよりも高いレベルで開始させ、強化し、又は維持する組成物の投与を意味する。「一次」免疫応答を刺激するとは、本明細書では、例えば、標的抗原との接触の欠如、標的への無反応性、又は免疫抑制により、以前に反応性が検出されなかった被験者に特異的な免疫反応性を誘発することを意味する。「二次的」応答を刺激するとは、例えば、天然の免疫、自発的免疫化、又は一つ若しくは複数の組成物若しくは手順を用いる処置により、以前に反応性が検出された被験者の反応性の再開始、強化、又は維持を意味する。
「ストリンジェンシー」とは、本明細書中で使用される場合、ハイブリダイゼーション中の、温度及びイオン強度条件、並びに特定の有機溶媒の存在又は不存在を指す。ストリンジェンシーが高ければ高いほど、観察される配列間の相補性の程度がより高くなる。本明細書中で使用される場合、「ストリンジェント条件」とは、その条件下では、高い割合で相補的塩基を有する、好ましくは厳密な相補性を有するポリヌクレオチドのみがハイブリダイズする温度及びイオン条件を指す。必要であるストリンジェンシーは、ヌクレオチド配列依存性であり、且つ、ハイブリダイゼーション中に存在する種々成分に依存し、そして、ヌクレオチド類似体が使用された場合、大きく変更される。
典型的には、ストリンジェント条件は、規定のイオン強度及びpHにおける特定の配列の熱融解点(Tm)より約10℃〜20℃低くなるように選択される。Tmとは、(規定のイオン強度及びpH下で)標的配列の50%が相補的なプローブにハイブリダイズする温度である。当然のことながら、ポリヌクレオチドは、少なくとも低ストリンジェンシー条件下で、好ましくは少なくとも中程度のストリンジェンシー条件下で、そして、より好ましくは高ストリンジェンシー条件下で、標的配列にハイブリダイズする。本明細書中における低ストリンジェンシー条件への言及としては、42℃でのハイブリダイゼーションのための少なくとも約1%v/v〜少なくとも約15%v/vホルムアミドと少なくとも約1M〜少なくとも約2Mの塩、及び42℃での洗浄のための少なくとも約1M〜少なくとも約2Mの塩が挙げられ且つ包含される。低ストリンジェンシー条件は、65℃でのハイブリダイゼーションのための1%のウシ血清アルブミン(BSA)、1mMのEDTA、0.5MのNaHPO4(pH7.2)、7%のSDS、及び室温での洗浄のための(i)2×SSC、0.1%のSDS;又は(ii)0.5%のBSA、1mMのEDTA、40mMのNaHPO4(pH7.2)、5%のSDSを含んでもよい。中程度のストリンジェンシー条件としては、42℃でのハイブリダイゼーションのための少なくとも約16%v/v〜少なくとも約30%v/vのホルムアミドと少なくとも約0.5M〜少なくとも約0.9Mの塩、及び42℃での洗浄のための、少なくとも約0.5M〜少なくとも約0.9Mの塩が挙げられ且つ包含される。中程度のストリンジェンシー条件は、65℃でのハイブリダイゼーションのための1%のウシ血清アルブミン(BSA)、1mMのEDTA、0.5MのNaHPO4(pH7.2)、7%のSDS、及び42℃での洗浄のための(i)2×SSC、0.1%のSDS;又は(ii)0.5%のBSA、1mMのEDTA、40mMのNaHPO4(pH7.2)、5%のSDSを含んでもよい。高ストリンジェンシー条件としては、42℃でのハイブリダイゼーションのための少なくとも約31%v/v〜少なくとも約50%v/vのホルムアミドと少なくとも約0.01M〜少なくとも約0.15Mの塩、及び42℃での洗浄のための少なくとも約0.01M〜少なくとも約0.15Mの塩が挙げられ且つ包含される。高ストリンジェンシー条件は、65℃でのハイブリダイゼーションのための1%のBSA、1mMのEDTA、0.5MのNaHPO4(pH7.2)、7%のSDS、及び65℃を超える温度での洗浄のための(i)0.2×SSC、0.1%のSDS;又は(ii)0.5%のBSA、1mMのEDTA、40mMのNaHPO4(pH7.2)、1%のSDSを含んでもよい。高ストリンジェンシー条件の一実施形態は、約45℃での6×SSC中のハイブリダイズ、続く65℃での0.2×SSC、0.1%のSDS中の1若しくは複数回の洗浄を含む。非常に高いストリンジェンシー条件の一実施形態は、65℃での0.5Mのリン酸ナトリウム、7%のSDS中でのハイブリダイズ、続く65℃での0.2×SSC、1%のSDS中の1若しくは複数回の洗浄を含む。他のストリンジェント条件は、当該技術分野で周知である。当業者は、様々な因子がハイブリダイゼーションの特異性を最適化するように操作できることを認識する。最後の洗浄のストリンジェンシーの最適化は、高度のハイブリダイゼーションを確実にするのに役立ち得る。詳細な例については、CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY(前掲)のページ2.10.1〜2.10.16及びMOLECULAR CLONING. A LABORATORY MANUAL(Sambrook, et al., eds.)(Cold Spring Harbor Press 1989)の1.101〜1.104の項を参照のこと。
本明細書中に使用する場合、用語「同系」は、遺伝学的に対象と同一であるドナー又は起源に由来する細胞又は組織を指す。
本明細書中に使用する場合、用語「処置」、「処置すること」などは、所望の薬理及び/又は生理学的影響を得ることを指す。効果は、疾患又は健康状態(例えば、血液悪性腫瘍)、及び/又は疾患又は健康状態に起因する不利な影響の部分的な又は完全な治癒に関して治療学的であり得る。これらの用語はまた、哺乳動物、特にヒトの健康状態又は疾患の任意の処置も網羅し、そして:(a)疾患又は健康状態を阻害すること、すなわち、発生を抑えること;又は(b)疾患又は健康状態を退縮させること、すなわち、疾患又は健康状態の軽減を引き起こすこと、を含む。
本明細書中に使用する場合、用語「異種」は、対象と異なる種類のものであるドナー又は起源に由来する細胞又は組織を指す。
3.人工抗原提示細胞
本発明は、少なくとも部分的には、少なくとも一つのインターフェロンの存在下で、動物細胞を培養することにより動物細胞の免疫増強の相乗的強化が見られるという発見に端を発する。ここで、該動物細胞はその表面にB7分子及び4−1BB作動薬を発現する。
従って、本発明は、一態様において、その細胞表面にB7分子及び4−1BB作動薬を含む人工的な抗原提示細胞を提供し、ここで、該細胞の抗原提示機能は、少なくとも1つのIFNに晒すことによって強化され、ここで、該抗原提示細胞は、典型的には動物細胞に由来する。好ましい細胞は、規定されたMHCゲノム領域若しくは同等物を持つ細胞、及び細胞表面への抗原性分子のMHCクラスI提示を増加若しくは強化する能力を持つ細胞である。
本発明の細胞は意図された宿主から単離され、処置され、次いで該宿主中に再導入若しくは再注入され得る。外科的切断、生検、採血又は他の適当な技術により治療されるべき宿主から得られる細胞を使用することが特に好ましい。斯かる細胞は、本明細書では「自己由来」細胞と呼ばれる。または、細胞若しくは細胞株(例えば、腫瘍細胞株)は一つの起源から調製及び/又は培養されそして異なる宿主中に導入される。斯かる細胞は、「同系」細胞、「自己由来」細胞、及び「異種」細胞を含む。同種異系細胞の一つの具体的な形は、潜在的受容体と主要及び/又は少量組織適合性抗原を共有している一般的な細胞株を含む。
好適には、上記一般的な細胞株は、細胞免疫応答及び液性免疫応答の一方又は両方を含めた、免疫応答を引き起こすのに十分なレベルでB7分子を自然に発現する。好ましい実施形態において、免疫応答は、意図された宿主内でのT細胞免疫応答、より好ましくは細胞傷害Tリンパ球免疫応答を含む。
該一般的細胞株は、特定の状態に罹り易い又は罹る傾向を持つ集団の高いパーセンテージと適合しうる主要組織適合性(MHC)クラスI抗原を含むことが好ましい。人工的な抗原提示細胞の投与によって処置若しくは予防される健康状態は、癌又は腫瘍であることが好適である。該一般的細胞株は内因性B7分子を高レベルで発現することが好ましい。該一般的細胞株は少なくとも本明細書で記述された一つのIFNによる処置に高度に感受性である(即ち、クラスIのHLAの高レベル発現を意味する)ことも好ましい。
一実施形態において、処置された細胞(例えば癌細胞)若しくは細胞株は被験体に投与された場合さらなる増殖を防止するため失活させることが好ましい(例えば、対象への癌又は腫瘍の導入を予防する)。物理的、化学的、若しくは生物学的な任意の失活手段を使用しうる。例えば、照射(好ましくは少なくとも約5,000cGy、更に好ましくは少なくとも約10,000cGy、更に好ましくは少なくとも約20,000cGy)、又はマイトマイシンCでの処置(好ましくは少なくとも10μg/mL、より好ましくは少なくとも約50μg/mL)が含まれるがこれらに限定されない。
本発明は、例えば、鳥類種、爬虫類及び哺乳動物から得られる動物細胞にまで及ぶ。哺乳動物が好ましく、そしてこれにはヒト、家畜動物(例えば、ヒツジ、ウシ、ウマ、ブタ)、実験室試験動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、モルモット)、愛玩動物(例えば、ネコ、イヌ)、及び捕獲野性動物(例えば、カンガルー、シカ、キツネ)が含まれる。ヒトは最も好ましい動物であり、自己由来、同系及び同種異系の細胞の両者がヒト被験者で使用され得る。
動物細胞は癌又は腫瘍の細胞であることが好ましい。本発明のワクチンは該腫瘍細胞又は癌細胞から誘導されるであろう。例えば、本発明の方法に従って肺癌の治療をする場合、該肺癌細胞が本明細書で先に記載したように処置されて肺癌の免疫を可能にする組成物又はワクチンとなるであろう。同様に、乳房腫瘍若しくは乳癌の細胞、前立腺癌細胞、大腸癌細胞、膵臓癌細胞、胃癌細胞、膀胱癌細胞、腎臓癌細胞、なども作製され、本発明による組成物がそれから作製された腫瘍細胞若しくは癌細胞の予防及び/又は治療のために、本発明の方法に従って免疫治療物質として用いられるであろう。好ましい実施形態において、該動物細胞はメラノーマ細胞である。
3.1 B7分子
B7分子は、共刺激分子CD28のリガンドであり、そしてそれは、IL−2分泌を促進し、且つ、T細胞クローン及び一次T細胞の両方でアネルギーの誘導を予防することが示された。B7分子及びCD28の相互作用は、IL−2のmRNA安定性の転写を増強し、並びに抗アポトーシスタンパク質Bcl−Xを上方制御することによって、T細胞増殖を刺激する。
好ましい実施形態において、この方法は動物細胞の不均質集団からB7分子を発現する細胞を単離する工程を更に含む。本発明では、任意の単離方法が意図される。特定の細胞を単離するための適切な方法は当業者に知られている。例えば、不均質集団からその細胞を特異的に単離するため、該細胞の一つ以上の特定の特性を利用することができる。斯かる特性には、細胞の解剖学的位置、細胞の密度、細胞の大きさ、細胞の形態学、細胞の代謝活性、細胞によるCa2+、K、及びHイオンなどのイオンの取り込み、細胞による染料などの化合物の取り込み、細胞表面に発現されるマーカー、タンパク質蛍光、及び膜電位などが含まれるが、これらに限定されない。この点で、用いられる適切な方法には、組織の外科的切除、蛍光標示式細胞分取法(FACS)などのフローサイトメトリー法、免疫アフィニティ分離(例えば、Dynabead (商標) 分離などの磁気ビーズ分離) 、密度分離(例えば、メトリザミド、Percoll(商標) 、又は Ficoll(商標) 勾配遠心分離) 、及び細胞型特異的密度分離が含まれる。
本発明では、該細胞はフローサイトメトリーにより、又はB7分子と免疫相互作用する抗原結合分子を用いる免疫アフィニティ分離により単離することが好適である。
別の実施形態によれば、この方法はその表面上にB7分子を発現するように動物細胞を改変する工程を更に含む。こうして、該B7分子は、該分子の少なくとも一部が細胞外の環境(即ち、各細胞の外側)に露出されているB7膜分子であることができる。このB7分子には、B7−1及びB7−2が含まれるが、これらに限定されない。該B7分子はB7−1であることが好ましい。B7−1及びB7−2の適切なポリペプチド配列には、それぞれ配列番号2(Uniprot登録番号P33681)及び配列番号4に記載されたもの、それらの生物活性断片、及びこれらの変異型若しくは誘導体が含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、該改変の工程は、B7分子がそれから発現されるポリヌクレオチドを動物細胞中に導入する工程を含む。該ポリヌクレオチドは、好ましくは発現ベクターの形で調節ポリヌクレオチドに機能しうるように連結されることが好ましい。該ポリヌクレオチドの発現を調節するために利用され得る調節ポリヌクレオチドは、プロモーター、エンハンサー、及び転写終結区を含むが、これらに限定されない。斯かる調節ポリヌクレオチドは当業者に知られている。この発現ベクターは少なくとも一つのプロモーターを含むことが好ましい。該ポリヌクレオチドの発現を誘導するために利用できる適切なプロモーターには、構成プロモーター及び誘導可能プロモーターが含まれる。
B7分子をコードする適切なポリヌクレオチドはすべて使用できる。本発明に従って利用できるB7−1分子をコードするポリヌクレオチドは、例えば、フリーマンら (1989,J. Immunol. 143: 2714-2722) 、フリーマンら(1992, Blood 79: 489-494) 、及びゲンバンク・データベース[(位置指定 HUMIGB7、受託番号 M27533)及び (位置指定 NM 005191、受託番号 NM 005191)]に記載されている。B7−1をコードする典型的ポリヌクレオチド配列は配列番号13に記載されている。B7−2分子をコードする適切なポリヌクレオチドは、例えば、アズマら(1993, Nature 336: 76-79)、チェンら (1994, J. Immunol. 152: 4929-4963) 、及びゲンバンク・データベース (位置指定 NM 006889、受託番号 NM 006889) に記載されている。B7−2をコードする適切なポリヌクレオチドは配列番号15に記載されている。
B7タンパク質の発現のための典型的な発現ベクターには、例えば、フォングらによる米国特許第6,051,428号に記載された単純ヘルペス・アンプリコンが含まれる。
B7分子をコードするDNAを組み立てそして発現させる技術、例えば、オリゴヌクレオチドの合成、核酸増幅法、細胞の形質転換、ベクター、発現系などの構築、及び斯かるDNAを動物細胞中に形質導入又は他の方法で導入すること、は当分野で良く確立されており、ほとんどの実務家は特定の条件や手順についての標準的供給源に通暁しているということは当業者に理解される。
3.2 4−1BB作動薬
4−1BBは、腫瘍壊死因子(TNF)受容体スーパーファミリーのメンバーであり、且つ、共刺激受容体分子である(Vinay and Kwon, 1998; and Kwon et al 2000)。4−1BBは、活性T細胞(Pollok et al. (1993) J. Immunol. 150:771-781)及びNK細胞(Melero et al. 1998)で主に発現される。4−1BBの天然のリガンドは4−1BBリガンド(4−1BBL)であり、そしてそれは、活性化されたB及びT細胞、マクロファージ、並びに樹状細胞(Goodwin et al 1993; Pollok et al. 1994; and Alderson et al. 1994)で検出された。本明細書中に記載する場合、4−1BBL及び抗−4−1BB抗体などの4−1BB作動薬は、T細胞及び自己反応性B細胞のAICDを刺激するように使用できる。
そのため、方法は、4−1BB作動薬をそれらの表面に発現するように動物細胞を改変することを更に含む。よって、4−1BB作動薬は膜分子であり、ここで、前記分子の少なくとも一部が細胞外環境(すなわち、それぞれの細胞の外部)に晒される。4−1−BB作動薬としては、これだけに限定されるものではないが、4−1BBL又はその生物活性断片が挙げられる。4−1BBLの好適なポリペプチド配列としては、これだけに限定されるものではないが、その生物活性断片を含めた、以下のヒト4−1BBのポリペプチド配列(UniProtKB受入番号P41273.1):
及びこの配列の変異型が挙げられる。
配列番号6で説明した配列をコードするこの野生型ポリヌクレオチド配列は、以下のとおりである:
従って、本発明の人工抗原提示細胞は、4−1BBに結合するそれらの細胞表面分子上に発現する。そのため、本明細書中に提供された分子は、通常、ポリペプチドであることが好適である。いくつかの好ましい実施形態において、本明細書中に提供された方法において有用な4−1BB作動薬は、4−1BBL、又は4−1BBLの機能的な断片(すなわち、完全長の4−1BBLが4−1BBに結合する結合力、並びに受容体を活性化する及び免疫応答を増強する機能の少なくとも20%(例えば、少なくとも20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%、99%、99.5%、100%又はそれ以上)を有する4−1BBに結合する4−1BBLの断片)であり得る。
代替の実施形態において、4−1BB作動薬は、4−1BBに対して特異的結合活性を有する抗体であり得る。用語「抗体」及び「(複数の)抗体」は、4−1BBに結合及び活性化できる完全な分子及びその断片を包含する。抗体は、IgM、IgA、IgD、IgE、及びIgGを含めた任意の免疫グロブリン(Ig)クラス、及び任意のそのサブクラスのものであり得る。IgMクラスの抗体は、典型的には5価であるため、1個の抗体分子が多くの4−1BBポリペプチドを架橋できるので、特に有用であり得る。架橋され(例えば、架橋IgG)、これにより多価になるIg分子を含む免疫複合体もまた、複数の4−1BB分子を架橋できる場合があるので、特に有用であり得る。
ヒト及び非ヒト部分の両方を備えているキメラ及びヒト化モノクローナル抗体などの4−1BBに特異的な組み換え抗体は、本発明の範囲内にある。斯かるキメラ及びヒト化モノクローナル抗体は、例えば国際特許出願番号PCT/US86/02269、欧州特許出願番号EP184187、EP171496、EP125023、EP173494;国際特許出願公開番号WO86/01533、米国特許番号第4,816,567号、及び同第5,225,539号、並びに以下の雑誌記事:Better et al. (1988) Science 240: 1041-43, Liu et al (1987) J. Immunol. 139: 3521-26, Sun et al. (1987) PNAS 84:214-18 Nishimura et al. (1987) Canc. Res. 47: 999-1005, Wood et al (1985) Nature 314: 446-49, Shaw et al. (1988) J. Natl. Cancer Inst. 80: 1553-59, Morrison, (1985) Science 229: 1202-07, Oi et al. (1986) BioTechniques 4: 214, Jones et al. (1986) Nature 321: 552-25, Veroeyan et al. (1988) Science 239: 1534; and Beidler et al. (1988) J. Immunol. 141: 4053-60、に記載の方法を使用して当該技術分野で知られている組み換えDNA技術によって製造され得る。
4−1BBに特異的に結合する抗体の抗原結合ドメインの少なくとも機能部分を含む抗体フラグメント及び誘導体もまた、本発明の範囲内に含まれる。その分子の結合ドメインを含む抗体フラグメントは、既知の技術で製造され得る。例えば、斯かる断片としては、これだけに限定されるものではないが:抗体分子のペプシン消化によって製造され得るF(ab’)フラグメント;ジスルフィドがF(ab’)フラグメントの架橋を還元することによって製造されるFabフラグメント;及びパパイン及び還元剤で抗体分子を処置することによって製造され得るFabフラグメント、が挙げられる(例えば、National Institutes of Health, Current Protocols In Immunology, Coligan et al. ed. 2.8, 2.10 (Wiley Interscience, 1991を参照)。抗体フラグメントとしては、Fv(例えば、一本鎖Fv(scFv))フラグメント、すなわち、定常領域のアミノ酸残基をわずかしか含まないか又はまったく含まない抗体生成物もまた挙げられる。scFvフラグメントは、そこからScFvが誘導される抗体の重鎖及び軽鎖可変領域を含む単一ペプチド鎖である。斯かるフラグメント、例えば、米国特許番号第4,642,334号に記載されているとおり製造され得る。
3.3 細胞
好ましい細胞は、規定された主要組織適合性複合体(MHC)若しくは同等物を有する細胞、及び細胞表面への抗原性分子のMHCクラスIの提示を増大若しくは促進する能力を有する細胞である。
本発明の細胞は意図された宿主から得られ、処置され、次いで該宿主中に再導入若しくは再注入され得る。外科的切断、生検、採血又は他の適当な技術により治療されるべき宿主から得られる細胞を使用することが特に好ましい。斯かる細胞は、本明細書では「自己由来」細胞と呼ばれる。または、細胞若しくは細胞株(例えば、腫瘍細胞株)は一つの起源から調製及び/又は培養されそして異なる宿主中に導入される。斯かる細胞は、「同系」及び「自己由来」細胞を含む。同種異系細胞の一つの具体的な形は、潜在的受容体と主要及び/又は少量組織適合性抗原を共有している一般的細胞株を含む。
上記一般的細胞系統は、意図された宿主中で免疫応答、好ましくはT細胞免疫応答、更に好ましくは細胞障害性Tリンパ球免疫応答を開始させるのに十分なレベルでB7分子、好ましくはB7膜分子を自然に発現することが好ましい。
該一般的細胞系統は、特定の状態に罹り易い又は罹る傾向を持つ集団の高いパーセンテージと適合しうるMHCクラスI抗原を含むことが好ましい。ワクチン注射により治療され若しくは予防される該状態は癌又は腫瘍であることが適当である。該一般的細胞系統は内因性B7分子を高レベルで発現することが好ましい。該一般的細胞系統は少なくとも本明細書で記述された一つのIFNによる処置に高度に感受性である(即ち、クラスIのHLAの高レベル発現を意味する)ことも好ましい。
一実施形態において、人工抗原提示細胞(例えば癌細胞)若しくは細胞系統は被験体に投与された場合さらなる増殖を防止するため失活させることが好ましい。物理的、化学的、若しくは生物学的な任意の失活手段を使用しうる。例えば、照射(好ましくは少なくとも約5,000cGy、更に好ましくは少なくとも約10,000cGy、更に好ましくは少なくとも約20,000cGy)、又はマイトマイシンCでの処置(好ましくは少なくとも10μg/mL、より好ましくは少なくとも約50μg/mL)が含まれるがこれらに限定されない。
本発明は、例えば、鳥類種、爬虫類及び哺乳動物から得られる動物細胞にまで及ぶ。哺乳動物が好ましく、そしてこれにはヒト、家畜動物(例えば、ヒツジ、ウシ、ウマ、ブタ)、実験室試験動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、モルモット)、愛玩動物(例えば、ネコ、イヌ)、及び捕獲野性動物(例えば、カンガルー、シカ、キツネ)が含まれる。ヒトは最も好ましい動物であり、自己由来及び同種異系の細胞の両者がヒト被験者で使用され得る。
動物細胞は動物細胞由来であることが好ましい。本発明による人工的な抗原提示細胞又は組成物は、該腫瘍細胞又は癌細胞から誘導されることが好ましい。例えば、本発明の方法に従ってメラノーマの治療をする場合、該メラノーマ細胞が本明細書で先に記載したように処置されてメラノーマ抗原提示細胞又は組成物となるであろう。同様に、乳房腫瘍若しくは乳癌の細胞、前立腺癌細胞、大腸癌細胞、肺癌、膵臓癌細胞、胃癌細胞、膀胱癌細胞、腎臓癌細胞、なども作製され、本発明の細胞又は組成物がそれから作製された腫瘍細胞若しくは癌細胞の予防及び/又は治療のために、本発明の方法に従って免疫治療物質として用いられるであろう。好ましい実施形態では、該動物細胞はメラノーマ細胞より選択される。
3.4 IFN前処置
人工抗原提示細胞を製造するステップは、少なくとも1つのI型インターフェロン及び/又はII型インターフェロンと共に前記細胞を培養することを含む。少なくとも1つのI型インターフェロンは、IFN−α、IFN−β又はその生物活性断片から選択されるのが好ましい。II型インターフェロンは、IFN−γ又はその生物活性断片から選択されるのが好ましい。
IFN−γは、アミノ酸配列(UniProt受入番号P01579)を含むことが好適である:
一実施形態において、IFN−βはIFN−β1であり、これは配列番号8(UniProt受入番号P01574)に記載されたアミノ酸配列を含むことが好ましい。別の実施形態において、IFN−βはIFN−β2であり、これは配列番号9に記載されたアミノ酸配列を含むことが好ましい:
一実施形態において、該IFN−αは配列番号10に記載されたアミノ酸配列を含む。別の実施形態において、該IFN−αはIFN−α1であり、これは配列番号11に記載されたアミノ酸配列を含むことが好ましい。更に別の実施形態において、該IFN−αはIFN−α2であり、これは配列番号12に記載されたアミノ酸配列を含むことが好ましい。
例えば、IFN−α及び/又はIFN−βは該細胞に対し直接使用しうるし、又は該細胞をIFN−α及び/又はIFN−βで処置する前に、IFN−γの存在下でまず培養してもよい。本発明を如何なる一つの理論又は特定の作用様式に制限する意図はないが、このIFN−γはIFN−α及びIFN−βにより調節された遺伝子の転写活性化に要求される転写因子のレベルを回復させ又は強化させるものと提唱する。
従って、培養の工程は、少なくとも一つのI型IFNに該細胞が応答できるほどに十分な時間及び条件の下でII型IFNと該細胞とを接触させる工程、及び、次いで該細胞の抗原提示機能を強化する時間及び条件の下で該培養された細胞を少なくとも一つのI型IFNと接触させる工程を含むことが好ましい。
一実施形態において、II型IFNの存在下で培養された細胞は、IFN−β又はその生物活性断片より選択されたI型IFNと接触させられる。
別の一実施形態において、II型IFNの存在下で培養された該細胞は、IFN−α又はその生物活性断片より選択されるI型IFNと接触させられる。
更に別の一実施形態において、II型IFNの存在下で培養された細胞は、IFN−β又はその生物活性断片より選択される第一のI型IFNと接触させられ、そしてIFN−α又はその生物活性断片より選択される第二のI型IFNと接触させられる。
該細胞は約16時間から約96時間までII型IFN(例えばIFN−γ)と共に培養し、次いで約16時間から約72時間まで一つ以上のI型IFN(例えば、IFN−α及び/又はIFN−β)と共に培養することが好ましい。該細胞は約48時間から約96時間までII型IFN(例えばIFN−γ)と共に培養し、次いで約24時間から約72時間まで一つ以上のI型IFN(例えば、IFN−α及び/又はIFN−β)と共に培養することが好ましい。
該細胞は、約100から約2000国際単位/mLの濃度のIFN−γで処置し、次いで約100から約2000国際単位/mLの濃度のIFN−α及び/又はIFN−βで処置しうる。該細胞は約1000国際単位/mLの濃度のIFN−γと共に培養し、次いで約1000国際単位/mLの濃度のIFN−α及び/又はIFN−βと共に培養することが好ましい。
従って、動物細胞は、宿主受容者では達成し得ない濃縮型の少なくとも一つのIFNに接触させられることが認められる。如何なる一つの特定の理論又は作用様式により縛られることは望まないが、少なくとも一つのIFNの存在下での培養は、抗原処置経路を介して抗原を処置する動物細胞の能力及び処置されたその抗原を該細胞の表面上に提示する能力の両方を増強する。動物細胞の表面上に、B7分子が存在することは、例えばT細胞上に存在するCD28又はCTLA4受容体を通じてT細胞活性化を行なう手段を与えることになる。
いくつかの実施形態において、該培養ステップは、培養中に単離された細胞の集団を拡大させることを更に含むことが好ましい。斯かる拡大法は当業者に知られている。例えば、以下に記載されるような細胞集団の拡大はフラスコ中で増殖させた単離細胞から調製される。拡大集団の生産は、必要ならば、バイオリアクター又は発酵槽又は大量に細胞を増殖させるのに適した他の斯かる容器又は装置中で、該細胞を培養することによりスケールアップすることができる。この単離された集団は繊維芽細胞成長因子を含むがこれに限定されない一つ以上のサイトカイン/成長因子の存在下で、適当な完全な成長培地(例えば、10%のウシ胎児血清を含むRPMI又はDMEM、又は無血清培地)の存在下で、37℃で、5〜7%の二酸化炭素の下で拡大することが好ましい。
4.免疫増強組成物
本発明は、別の態様において、先に若しくは本明細書中のほかの場所に記載した人工抗原提示細胞、並びに1若しくは複数の医薬的に許容し得る担体、希釈剤、及び/又はアジュバントを含んでいる、標的抗原に対する細胞免疫(例えば、CD8T細胞を含めたT細胞)応答及び/又は液性免疫を含めた、免疫応答を促進する組成物を提供する。具体的には、組成物中に含まれる細胞は、動物細胞を、その細胞の抗原提示機能を強化するのに十分な時間及び条件下で、少なくとも1つのインターフェロンと共に培養すること、を含み、ここで、その細胞は、B7分子及び4−1BB作動薬を、それらの表面に発現するか、又は別の方法で組み合わせて提供する。典型的には、細胞は、1若しくは複数のいずれかの培地及びIFNを取り除くために洗浄される。
いくつかの実施形態において、B7分子は、動物細胞によって発現され、細胞表面に提示される。代替の実施形態において、B7分子は、可溶形であることが好ましい。このタイプの好ましい実施形態において、該B7タンパク質は機能性の膜貫通ドメインを欠いているB7分子である。可溶性のB7分子はB7細胞外ドメインを含むことが好ましい。このタイプの可溶性B7−1分子は、例えば、マックヒューら(1998,Clin. Immunol. Immunopathol. 87(1): 50-59)、ファースら (2000, J. Immunol. 164(12): 6340-6348) 及びジーニンら (2000, Immunity 13(3): 303-312)により開示されている。可溶性B7−1のポリペプチド配列の例としては、配列番号18及び配列番号20に記載されたもの、それらの生物活性断片、及びこれらの変異形又は誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。このタイプの別の好ましい実施形態において、該B7タンパク質はB7融合タンパク質である。このB7融合タンパク質は、好ましくは抗体又は抗体フラグメントである抗原結合性分子と連結したB7分子又はその生物活性断片を含むことが好ましい。
同じ及び異なる実施形態のいくつかにおいて、4−1BB作動薬は、動物細胞によって発現され、細胞表面に提示される。このタイプの代替の実施形態において、4−1BB作動薬は、可溶性であることが好適である。このタイプ(すなわち、可溶性タンパク質)の好ましい実施形態において、4−1BB作動薬は、機能性の膜貫通ドメインを欠いているタンパク様分子である。可溶性の4−1BB作動薬、例えば可溶性の4−1BBLポリペプチドは、Won et al., J Biol Chem. 2010 Mar 19;285(12):9202-10によって公開された。いくつかの実施形態において、4−1BB作動薬は、抗体又は抗体フラグメントであることが好ましい、抗原結合性分子と一緒に連結された4−1BB作動薬又はその生物活性断片を含む融合タンパク質である。
本発明による好ましい融合タンパク質(一般的に「キメラタンパク質」又は「キメラ分子」としても知られている)は、B7分子の生物活性断片、又は4−1BB作動薬に相当するポリペプチドを含む。例えば、本発明の方法に有用なB7キメラ分子は、B7分子の細胞外ドメインに対応するポリペプチド及びB7分子の溶解性、親和性及び/又は原子価を変更するイムノグロブリン定常領域を含むB7Ig融合タンパク質である。
好ましい実施形態において、B7−1分子の細胞外ドメインに対応するアミノ酸配列をコードし、約1位から約215位までのアミノ酸を含むポリヌクレオチドは、PCRを用いて、ヒトIgCγ1のヒンジ領域CH2及びCH3に対応するアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドに結合させて、B7Ig融合タンパク質として発現する構築物を形成させる。B7Ig融合タンパク質に対応するアミノ酸配列をコードするDNAは、ブダペスト条約に従って1991年 5月31日にアメリカン・タイプ・カルチュア・コレクション(ATCC)(ロックビル、Md)に寄託し、受託番号 68627を受けた。斯かるB7誘導体を作製し組み立てる方法は、例えば、リンスレーら(米国特許第5,580,756)により開示されている。IgG2aのFc部分に枠を揃えて融合したB7−1又はB7−2の細胞外領域を含む融合タンパク質を開示するシュトルムヘーフェルら(1999, Cancer Res. 59: 4964-4972)も参照しうる。
好ましい実施形態において、可溶性の4−1BB作動薬は、4−1BBL構築物である。
可溶性タンパク質の半減期は、望ましいときは、任意の適切な手順で延長させうる。斯かる分子は、例えば、チャップマンら(1999,Nature Biotechnology 17: 780-783) により開示されたように、モノメトキシ−ポリエチレングリコールなどのポリエチレングリコール(PEG)を用いて化学的に改変されることが好ましい。
本発明の一つの特別な利点は、該細胞の上に提示される抗原のタイプが予め選択されることがないことである。その理由は、該細胞が免疫原の供給源として用いられるからである。従って、該細胞により正常にプロセスされた抗原の多数のものが免疫細胞のプロセスを活性化するのに利用でき、その結果異なる抗原性標的の範囲に応答する免疫細胞の集団の広範なバリエーションを生ずることになる。例を挙げれば、ある癌細胞は治療される患者の腫瘍により共有される多数の腫瘍関連抗原を発現することになる。
更に、抗原は、抗原提示細胞により用いられる天然の選択により展開されるコンフィギュレーションで提示され、その結果強力な免疫細胞の活性化を生ずる。または、治療される細胞は、腫瘍抗原であることが好ましい特定の抗原性ペプチドを負荷されると特異的標的ワクチンとなる。例えば、CTLにより認識される腫瘍抗原をコードする種々の遺伝子を記述するヴァンペルら(1995, Immunol Rev 145: 229-250) 及びCTL死滅のため標的として腫瘍細胞の上にペプチドを負荷する方法の使用を記述するイトーら (1994,J. Immunol. 153: 1202-1205) 及びコールら(1995, Cancer Res. 55: 748-752)を参照しうる。
本発明の組成物は、該処置された細胞の上に病原生物(例えば、ウイルス、細菌、真菌、原生動物の)の抗原を負荷させることによりヒト及び動物に悪影響を与える様々な感染性疾病を治療するために調製することもできよう。同一の疾病を惹き起こす種々の異なる生物により発現される免疫原性の抗原及び防御的抗原のタイプに不均質性があるので、多価組成物及び多価ワクチンが重要な異種抗原を発現する生物のプールから組成物又はワクチンを調製することにより調製され得るであろう。従って、本発明は、患者の免疫系を刺激する方法、そして好ましくは、該細胞の抗原提示機能を増強するのに十分な時間及び条件の下で、この又は各抗原と共に少なくとも一つのインターフェロン(IFN)の存在下で培養された動物細胞を患者に投与することにより一つ以上の抗原に対する該患者のT細胞応答を調節する方法をも包含する。より一層好ましくは、T細胞応答はCD8T細胞応答である。従って、抗原の免疫原性は、被験体から動物細胞を単離し、それらを該抗原と「パルスさせ」即ち接触させ、次いでインビトロ又はインビボで自己由来のT細胞を刺激するため該パルスさせた細胞を使用することによりインビトロで増強又は他の方法で改善され得る。
本発明の組成物は、細菌、ウイルス若しくは酵母の感染、原生動物若しくは他の寄生体の感染を受けている若しくは受ける性質を有する動物又はメラノーマ若しくは他の肉腫若しくは腫瘍などの癌を患っている動物で免疫障害を有する動物を治療するために調製され得るであろう。
該処置された細胞を上記のB7分子と4−1BB作動薬の組み合わせると、例えば腫瘍又は癌のような種々の状態の治療又は予防のための活性物として使用することができる。これらの治療用物質は単独でか、又は1若しくは複数の医薬的に許容し得る担体、アジュバント及び/又は希釈剤と混合した免疫強化組成物の形で患者に投与することができる。
本発明の免疫強化組成物は、当業者に既知の慣習法を使用して調製できる。典型的には、斯かる組成物は液状の溶液か懸濁液かのいずれかで注射可能なものとして調製される。注射前に液体中の溶液又は懸濁液とするのに適した固状製剤も調製され得る。この調製物は乳化剤としてもよい。この活性な免疫原成分は医薬的に許容し得るそして該活性成分と適合しうる賦形剤としばしば混合される。適当な賦形剤は、例えば、水、食塩水、デキストロース、グリセロール、エタノールなど及びそれらの組み合わせである。更に、必要ならば、該組成物は加湿剤又は乳化剤、pH緩衝物質、及び/又は組成物の有効性を高めるアジュバントなどの補助的物質を少量含んでもよい。効果的なアジュバントの例としては、水酸化アルミニウム、N−アセチル−ムラミル−L−スレオニル−D−イソグルタミン(thur−MDP)、N−アセチル−ノル−ムラミル−L−アラニル−D−イソグルタミン(CGP11637、nor−MDPと呼ばれる)、N−アセチルムラミル−L−アラニル−D−イソグルタミニル−L−アラニン−2−(1’−2’−ジパルミトイル−sn−グリセロ−3−ヒドロキシホスホリルオキシ)−エチルアミン(CGP1983A、MTP−PEと呼ばれる)、及び細菌、モノホスホリルリピドA、ジミコール酸トレハロース及び細胞壁骨格(MPL+TDM+CWS)から抽出した3成分を2%スクアレン/トゥイーン80乳液中に含むRIBIが挙げられるが、これらに限定されない。好ましくは、アジュバントは、ガレクチン阻害剤、CTLA4や、PD1や、PD−L1受容体や、インドールジオキシゲナーゼ(IDO)や、TGF−β阻害剤などの免疫抑制性阻害剤に対するモノクローナル抗体を含む群から選択される。例えば、アジュバントの有効性は該ワクチンの投与から生ずる抗体であって、該ワクチンの処置細胞により提示される1若しくは複数の抗原に対して向けられる抗体、の量を測定することにより決定される。
典型的には、この細胞は細胞や個体にたいして毒性のない医薬的に許容し得る担体に混ぜて投与される。斯かる担体は該細胞が生育させられた成長培地であってもよい。適合性の賦形剤には、生理学的に適合するリン酸塩若しくはヘペスなどの緩衝液及びデキストロースなどの栄養素、生理学的に適合するイオン若しくはアミノ酸、及び細胞集団と共に使用するのに適する種々の培養培地、とりわけ他の免疫原成分を含まないものを含む又は含まない等張食塩水が含まれる。アルブミンや血漿画分や非活性な濃化剤などの担体試薬も使用しうる。ワクチン中に存在する限りでは活性のない生体成分は処置されるべき動物若しくはヒトと同系の動物若しくはヒトから誘導することが好ましく、被験体から先に得たものが更に好ましい。注射部位は皮下、腹腔内、筋肉内、皮内又は静脈内であってよい。
組成物中の活性物質として可溶性の免疫刺激分子を用いる場合は、該免疫刺激分子は中性形又は塩形として該組成物中に調剤できる。医薬的に許容し得る塩には、例えば、塩酸若しくはリン酸などの無機酸又は酢酸、蓚酸、酒石酸、マレイン酸などの有機酸とで形成される酸付加塩(ペプチドの遊離のアミノ基とで形成される)が含まれる。遊離のカルボキシル基とで形成される塩は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カルシウム若しくは水酸化鉄などの無機塩基、及びイソプロピルアミン、トリメチルアミン、2−エチルアミノエタノール、ヒスチジン、プロカインなどの有機塩基から誘導してもよい。
もし必要ならば、本発明の動物細胞を含む装置又は組成物は、徐放性若しくは断続的放出に適するものであって、そして、効力を持った状態で体内に埋め込まれ、或いは体内に斯かる物質を比較的ゆっくりと放出するために局所的に適用され得るであろう。
可溶性の免疫刺激分子が細胞含有組成物の投与とは別に患者に投与され得ることも認められる。治療される特定の状態に応じて、該免疫刺激分子は調剤され、全身的に若しくは局所的に投与され得る。調剤及び投与の方法は、“Remington’s Pharmaceutical Sciences,” Mack Publishing Co., Easton, Pa.の最新版に載っている。適当な経路には、例えば、経口、経直腸、経粘膜、又は経腸の投与、そして筋肉内注射、皮下注射、脊髄内注射並びにくも膜下注入、直接脳室内注入、静脈内注射、腹腔内注射、鼻腔内注入又は眼球内注射を含む非経口的送達が含まれる。
投与すべきIFN処置細胞の数及び任意選択的に免疫刺激分子の量は、治療すべき被験体に依存し、被験体の年齢、性別、体重及び全身健康状態に依存する。この点で、該物質(単数又は複数)の正確な投与量は実務家の判断に依存することになる。疾病又は状態の治療において投与されるべき物質(単数又は複数)の有効量を決定する場合は、医師が経時的に該疾病又は状態の進行を評価しうる。いずれにしても当業者は不当な実験なしに、本発明の物質の適切な用量を容易に決定しうる。細胞含有組成物及びワクチンは投与当たり約104 〜1010処置細胞の範囲で、より好ましくは約106 〜108 処置細胞の範囲で患者に投与するのが好ましい。患者に投与される免疫刺激分子の用量は、該ワクチンの細胞成分との組み合わせで、該癌又は腫瘍と関連する症状の低減などの長期にわたる患者に有益な応答を惹き起こすのに十分なものであるべきである。用量の量及び間隔は免疫刺激効果を維持するのに十分な免疫刺激分子の血漿レベルを与えるように個々に調節しうる。全身投与のための通常の患者用量は1〜2000mg/日の範囲であり、普通には1〜250mg/日、典型的には10〜150mg/日の範囲である。患者の体重当たりで言えば、通常の用量は0.02〜25mg/kg/日、普通には0.02〜3mg/kg/日、典型的には0.2/1.5mg/kg/日の範囲である。
5.処置及び予防の方法
本発明は、疾病又は状態を治療及び/又は予防する方法であって、先に大まかに説明した及び本明細書中にほかの場所で説明したような細胞又は組成物の有効量をそのような治療を必要とする患者に投与する工程を含む方法を包含する。
一実施形態において、本発明の細胞又は組成物は、正常な免疫応答に達することができない免疫抑制された個体に養子免疫細胞移入を行なうため、大量のCD8CTL又はCD4CTLを形成させるのに用いることもできよう。例えば、抗原特異的CD8CTLはHIV感染(Koup et al. 1991, J. Exp. Med. 174: 1593-1600; Carmichael et al. 1993, J. Exp. Med. 177: 249-256; and Johnson et al. 1992, J. Exp. Med. 175: 961-971)、マラリア(Hill et al. 1992, Nature 360: 434-439)及びメラノーマなどの悪性腫瘍(Van der Brogen et al. 1991, Science 254: 1643-1647; and Young and Steinman 1990, J. Exp. Med., 171: 1315-1332)で苦しんでいる個体に治療上の目的で養子免疫細胞移入を行なうことができる。
5.1 癌又は腫瘍の処置及び予防
本発明によると、B7分子を含み、且つ4−1BBを作動させる細胞及び組成物が、腫瘍又は癌の処置又は予防における有用性を見い出すように提案される。本発明の細胞及び組成物は、癌又は腫瘍が診断された後に治療的に使用され得るか、又は対象が癌若しくは腫瘍を発症する前に予防的に使用され得る。本発明の方法に従って治療されるのが好ましい癌又は腫瘍には、小細胞や大細胞の腺癌や扁平上皮細胞癌や気管支肺胞癌などの肺の癌若しくは腫瘍、導管又は小葉の腺癌などの乳腫瘍、子宮頸部の扁平上皮及び腺癌や子宮・卵巣の上皮腺癌などの婦人科腫瘍、上皮腺癌及びそれらの転移などの大腸腫瘍、膵臓導管腺癌などの膵臓腫瘍、前立腺癌などの前立腺腫瘍、胃癌や移行性の扁平上皮細胞癌などの膀胱腫瘍、肝癌や胆管癌などの腎臓・骨・肝臓の腫瘍、節の又は拡散性のB若しくはT細胞リンパ腫などの網内系(RES)の腫瘍、プラズマ細胞腫や急性若しくは慢性白血病や食道癌や星状細胞腫や突起神経膠細胞腫や上衣腫や髄芽細胞腫や原始中性外胚葉腫や神経膠腫や膠芽腫やグリオ肉腫などの脳腫瘍、精巣腫瘍、悪性メラノーマなどの皮膚腫瘍、柔組織肉腫や平滑筋肉腫などの柔組織腫瘍、及び種々の白血病やリンパ腫が含まれる。好ましい実施形態において、該癌はメラノーマ又は乳癌である。
上記及び本明細書中のほかの場所に記載した細胞及び組成物は、癌及び/又は腫瘍に対して予防方法で使用するのに特に好適である。斯かる方法は、癌又は腫瘍に対する持続的な液性、細胞媒介及び粘膜免疫応答を引き起こす、癌又は腫瘍に対するプライムブーストワクチン接種に好適である。
いくつかの実施形態において、本発明の細胞及び組成物は、標的抗原に対して長命の強力な免疫を引き起こす目標のために、プライムブーストレジメンにおいて反復投与で投与される。斯かるストラテジーは、第二の用量の細胞、組成物又はワクチンを使用して、初回抗原刺激によって惹起された免疫を増強する。
本発明のいくつかの実施形態は、標的抗原に対して保護免疫を惹起するために最適なストラテジーが、細胞及び液性免疫応答の両方の発生を伴うという認識に基づいている。よって、本発明は、本発明の細胞、組成物又はワクチンの初回投与が、第一の免疫応答を惹起又は誘発することによって免疫系を準備し、そして、本発明の細胞、組成物又はワクチンの第二の用量が、第二の免疫応答を高めるか又は惹起するのに使用される、多成分系の投与ストラテジーを提供し、ここで、初回投与で投与された細胞、組成物又はワクチンが、その投与された第二の細胞と同じである。このタイプに関する説明に役立つ例において、初回投与は、標的抗原に対して主に細胞免疫反応を引き起こすために投与され、その一方で、第二の用量は、標的抗原に対して主に液性免疫応答を惹起するために投与される。ストラテジーの投与ステップの完了によって、細胞及び液性免疫応答の両方が、標的抗原に対して発現される。よって、2つの応答が一緒になって、標的抗原、例えば、癌又は腫瘍抗原の存在に関連する疾患又は健康状態に対して有効な又は強化された防御を提供する。
関連抗原を標的とするCD8CTLsの直接刺激及び活性化を最大にするために、プライム及びブースト投与に使用される細胞、組成物又はワクチンは、優先的に同じである。
5.2 治療計画
化学治療法及び放射線療法が、急速に分裂する細胞を標的とし、及び/又は細胞周期若しくは細胞分裂を中断させることは、周知である。これらの処置は、癌及び自己免疫疾患を治療するいくつかの形態の一部として、その進行を遅らせるか、又は治療的処置によって疾患の症状を退行させるかのいずれかを目的として提案されている。そのため、いくつかの実施形態において、併用療法は、化学療法薬と一緒に投与される細胞、組成物又はワクチンを利用し、そしてそれは、細胞静止剤及び細胞毒性薬から選択されるのが好適である。細胞静止剤の限定されることのない例は:(1)タキサン、パクリタキセル、ドセタセル、エポチロン及びラウリマライドなどであるが、これらに限定されない微小管安定化剤;(2)キナーゼ阻害剤(これらの説明的な例は、Iressa(登録商標)、グリーベック、Tarceva(商標)(エルロチニブ塩酸)、BAY−43−9006、スプリットキナーゼドメイン受容体チロシンキナーゼのサブグループの阻害剤(例えば15 PTK787/ZK 222584及びSU11248)を含む));(3)受容体キナーゼ標的抗体(これらはトラスツズマブ(Herceptin(登録商標))、セツキシマブ(Erbitux(登録商標))、ベバシズマブ(Avastin(商標))、リツキシマブ(ritusan(登録商標))、パーツズマブ(Omnitarg(商標))を含むが、これらに限定されない);(4)mTOR経路阻害剤(これらの説明的な例はラパマイシン及びCCI−778を含む);(5)Apo2L/Trail、エンドスタチンなどであるがこれに限定されない抗血管新生剤、コンブレスタチン、アンジオスタチン、トロンボスポンジン及び血管内皮増殖阻害因子(VEGI);(6)抗新生物性免疫療法ワクチン(それらの代表的な例は活性化T細胞、非特異的免疫ブースト剤(すなわちインターフェロン、インターロイキン)を含む);(7)ドキソルビシン、ブレオマイシン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、エピルビシン、マイトマイシン及びミトザントロンなどであるが、これらに限定されない抗生細胞毒性剤;(8)アルキル化剤(それらの説明的な例はメルファラン、カルムスチン、ロムスチン、シクロホスファミド、イホスファミド、クロラムブチル、ホテムスチン、ブスルファン、テモゾロマイド及びチオテパを含む);(9)ホルモン性抗腫瘍薬(それらの限定されることのない例はニルタミド、酢酸シプロテロン、アナストロゾール、エキセメスタン、タモキシフェン、ラロキシフェン、ビカルタミド、アミノグルテチミド、酢酸リュープロレリン、クエン酸トレミフェン、レトロゾール、フルタミド、酢酸メゲストロール及び酢酸ゴセレリンを含む);(10)酢酸シプロテロン及び酢酸メドキシプロゲステロンなどであるが、これらに限定されない生殖腺ホルモン;(11)抗代謝剤(それらの説明的な例はサイトシンアラビノサイド、フルオロウラシル、ゲムシタビン、トポテカン、ヒドロキシウレア、チオグアニン、メトトレキサート、コラスパーゼ、ラルチトレキセド及びカピシタビンを含む);(12)ナンドロロンなどであるが、これらに限定されない同化剤;(13)副腎ステロイドホルモン(それらの説明的な例は酢酸メチルプレドニゾロン、デキサメタゾン、ヒドロコルチゾン、プレドニゾロン及びプレドニゾンを含む);(14)イリノテカン、カルボプラチン、シスプラチン、オキサリプラチン、エトポシド及びダカルバジンなどであるが、これらに限定されない新生物剤;及び(15)トポイソメラーゼ阻害剤(それらの説明的な例はトポテカン及びイリノテカンを含む)から選択される。
説明的な細胞毒性薬は、これだけに限定されるものではないが、セルテネフ、カケクチン、イホスファミド、タソネルミン、ロニダミン、カルボプラチン、アルトレタミン、プレドニムスチン、ジブロモダルシトール、ラニムスチン、ホテムスチン、ネダプラチン、オキサリプラチン、テモゾロミド、ヘプタプラチン、エストラムスチン、トシル酸インプロスルファン、トロホスファミド、ニムスチン、塩化ジブロスピジウム、プミテパ、ロバプラチン、サトラプラチン、プロフィロマイシン、シスプラチン、イロフルベン、デキシホスファミド、シス−アミンジクロロ(2−メチル−ピリジン)白金、ベンジルグアニン、グルホスファミド、GPX100、(トランス,トランス,トランス)−ビス−μ−(ヘキサン−1,6−ジアミン)−μ−[ジアミン−白金(II)]ビス[ジアミン(クロロ)白金(II)]テトラクロリド、ジアリジジニルスペルミン、三酸化ヒ素、1−(11−ドデシルアミノ−10−ヒドロキシウンデシル)−3,7−ジメチルキサンチン、ゾルビシン、イダルビシン、ダウノルビシン、ビサントレン、ミトザントロン、ピラルビシン、ピナフィド、バルルビシン、アムルビシン、アンチネオプラストン、3’−デアミノ−3’−モルホリノ−13−デオキソ−10−ヒドロキシカルミノマイシン、アンナマイシン、ガラルビシン、エリナフィド、MEN10755、および4−デメトキシ−3−デアミノ−3−アジリジニル−4−メチルスルホニル−ダウノルビシン(国際公開第00/50032号を参照)が挙げられる。
放射線療法は、DNA損傷を誘発する放射波、例えば、γ線照射、X線、UV照射、マイクロ波、電子放出、放射性同位体等を含む。療法は限局した腫瘍部位を上記される形態の放射線で照射することにより達成され得る。これらの因子はすべて、DNA、DNAの前駆体、DNAの複製及び修復、染色体の集合及び維持に広範囲に及ぶ損傷をもたらす可能性が極めて高い。
X線の線量範囲は、長期間(3ないし4週間)にわたって日線量が50ないし200レントゲンの範囲にあり、単回線量が2000ないし6000レントゲンの範囲にある。放射性同位体の線量範囲は、大きく変化し、その同位体の半減期、放出される放射線の強度及び型、及び新生細胞による摂取に応じて変化する。
放射線療法の例として、限定されるものではないが、原体体外照射療法(conformal external beam radiotherapy)(4−8週間にわたって50−100グレイを少しずつ投与する)、単発又は分割して投与するかのいずれかの高線量率近接照射療法、持続性組織内近接照射療法、全身性放射性同位体(例、ストロンチウム89)療法が挙げられる。ある実施態様において、放射線療法は、放射線感作剤と組み合わせて行われてもよい。放射線感作剤の典型例として、限定されるものではないが、エファプロキシラル、エタニタゾール、フルオソール(fluosol)、ミソニダゾール、ニモラゾール、テモポルフィン及びチラパザミンが挙げられる。
化学治療剤は、以下の1又は複数のいずれかのカテゴリーより選択され得る:
(i)アルキル化剤(例えば、シスプラチン、カルボプラチン、シクロホスファミド、ナイトロジェンマスタード、メルファラン、クロランブシル、ブスルファン及びニトロソウレア)、抗代謝剤(例えば、抗葉酸剤、フルオロピリジン系5−フルオロウラシル及びテガフール、ラルチトレキセド、メトトレキサート、シトシンアラビノシド及びヒドロキシウレアなど);抗腫瘍抗生物質(例えば、アントラサイクリン系アドリアマイシン、ブレオマイシン、ドキソルビシン、ダウノマイシン、エピルビシン、イダルビシン、ミトマイシン−C、ダクチノマイシン及びミトラマイシン)、抗有糸分裂剤(例えば、ビンカアルカロイド系ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデシン及びビノレルビン、ならびにトキソイド様パクリタキセル及びドセタキセル)、及びトポイソメラーゼ阻害剤(例えば、エピポドフィロキシン系エトポシド及びテニポシド、アムサクリン、トポテカン及びカンプトテシン)などの腫瘍内科学にて使用されるような、抗増殖性/抗新生物性薬物及びそれらの組み合わせ;
(ii)抗エストロゲン(例えば、タモキシフェン、トレミフェン、ラロキシフェン、ドロロキシフェン及びイドキシフェン)、エストロゲン受容体ダウンレギュレータ(例えば、フルベストラント)、抗アンドロゲン(例えば、ビカルタミド、フルタミド、ニルタミド、及び酢酸シプロテロン)、UHアンタゴニスト又はLHRHアゴニスト(例えば、ゴセレリン、ロイプロレリン及びブセレリン)、プロゲストゲン(例えば、酢酸メゲストロール)、アロマターゼ阻害剤(例えば、アナストロゾール、レトロゾール、ボロゾール及びエキセメスタンなど)及び5α−レダクターゼ阻害剤(例えば、フィナステリド)などの細胞分裂阻害剤;
(iii)癌細胞浸潤を阻害する薬剤(例えば、マリスタットなどのメタロプロテイナーゼ阻害剤、及びウロキナーゼプロスミノゲンアクチベータ受容体機能の阻害剤);
(iv)成長因子機能阻害剤(例えば、かかる阻害剤として、成長因子抗体、成長因子受容体抗体(例えば、抗erbb2抗体のトラスツズマブ[ハーセプチン(Herceptin(登録商標)]及び抗erbb1抗体のセツキシマブ[C225])、ファルネシルトランスフェラーゼ阻害剤、MEK阻害剤、チロシンキナーゼ阻害剤及びセリン/スレオニンキナーゼ阻害剤、例えば表皮成長因子ファミリーの他の阻害剤(例えば、N−(3−クロロ−4−フルオロフェニル)−7−メトキシ−6−(3−モルホリノプロポキシ)キナゾリン−4−アミン(ギフィチニブ、AZD1839)、N−(3−エチニルフェニル)−6,7−ビス(2−メトキシエトキシ)キナゾリン−4−アミン(エルロチニブ、OSI−774)及び6−アクリルアミド−N−(3−クロロ−4−フルオロフェニル)−7−(3−モルホリノプロポキシ)キナゾリン−4−アミン(CI1033)などの他のEGFRファミリーチロシンキナーゼ阻害剤)、例えば血小板誘導成長因子ファミリーの阻害剤、及び例えば造血細胞成長因子ファミリーの阻害剤が挙げられる);
(v)抗血管新生剤(血管内皮細胞成長因子の作用を阻害する薬剤(例えば、抗血管内皮細胞成長因子抗体のベバシズマブ[Avastin(登録商標)]、国際特許出願WO97/22596、WO97/30035、WO97/32856及びWO98/13354)に開示されるような化合物、及び他の作用機序により作動する化合物(例えば、リノミド、αvβ3機能阻害剤及びアンギオスタチンなど);
(vi)コンブレタスタチン(Combretastatin)A4及び国際特許出願WO99/02166、WO00/40529、WO00/41669、WO01/92224、WO02/04434及びWO02/08213に開示される化合物などの血管新生阻害剤;
(vii)アンチセンス治療剤(例えば、ISIS2503、抗rasアンチセンスなどの上記される標的と対象とする治療剤);及び
(viii)遺伝子治療法(例えば、異常p53などの異常遺伝子を置換する方法又は異常GDEPT(遺伝子指向性酵素プロドラッグ療法)、例えばシトシンデアミナーゼ、チミジンキナーゼ又は細菌ニトロレダクターゼ酵素を用いる方法、及び化学療法又は放射線療法に対する患者の耐性を増大させる方法、例えば多剤耐性遺伝子療法を包含する)。
免疫療法として、例えば、インターロイキン2、インターロイキン4又は顆粒球マクロファージコロニー刺激因子などのサイトカインでトランスフェクトするなどの、患者の腫瘍細胞の免疫原性を向上させるエクスビボ及びインビボでの方法、T細胞アネルギーを減少させる方法、サイトカインでトランスフェクトした樹状細胞などのトランスフェクトされた免疫細胞を用いる方法、サイトカインでトランスフェクトされた腫瘍細胞系を用いる方法、及び抗イディオタイプの抗体を用いる方法が挙げられる。これらの方法は、一般に、免疫エフェクター細胞及び分子を用い、腫瘍細胞を標的として破壊することに依拠する。その免疫エフェクターは、例えば、悪性腫瘍細胞の表面にあるマーカーに特異的な抗体であってもよい。抗体は単独で治療のエフェクターとして供してもよく、又は細胞死滅を実際に促進するように他の細胞を募ってもよい。抗体はまた薬物又はトキシン(化学療法剤、放射性核種、リシンA鎖、コレラトキシン、百日咳トキシン等)とコンジュゲートし、単に標的剤として供してもよい。あるいはまた、エフェクターは、悪性腫瘍細胞の標的と、直接的又は間接的に相互に作用する表面分子を担持するリンパ球であってもよい。種々のエフェクター細胞として、細胞傷害性T細胞及びNK細胞が挙げられる。
癌治療法の他の例として、光療法、冷凍療法、トキシン療法又はアポトーシス促進療法が挙げられる。当業者であれば、この列挙により癌及び他の過形成性病変のために利用可能な治療様式の型が排除されないことが分かるであろう。
典型的には、例えば、先に記載した治療薬は、医薬的に許容し得る担体と一緒に医薬組成物で、且つ、それらの本来の目的を達成するための有効量で投与される。対象に投与された活性化合物の用量は、症状の軽減又は症状からの解放をなど、対象の有益な応答を達成するのに十分な期間にわたるものでなければならない。投与される(単数若しくは複数の)医薬的に活性な化合物の量は、対象の年齢、性別、体重、及び健康条件全般を含めて処置される対象に依存し得る。この点で、投与のための活性化合物の正確な量は、開業医の判断による。癌又は腫瘍の処置又は予防において投与される(単数若しくは複数の)活性化合物の有効量を決定する際、開業医は、しこりの存在、回復しない痛み、治らない咽頭痛、嚥下困難、変声又は嗄声、炎症などを含めた、癌又は腫瘍の存在に関係する任意の症状の重症度を評価してもよい。いずれにしても、当業者は、必要以上の実験なしで治療薬の好適な投薬量及び好適な治療計画を容易に決定し得る。
免疫化の有効性は適当な方法を用いて評価しうる。例えば、CTL溶解検定はペプチドを被覆した又は組み換えウイルスを感染させた細胞の上の刺激された脾臓細胞又は末梢血単核細胞(PBMC)を用い、51Cr又は Alamar Blue(商標)で標識した標的細胞を用いて行ないうる。斯かる検定は例えば霊長類、マウス又はヒトの細胞(Allen et al., 2000, J. Immunol. 164(9): 4968-4978、下記のWoodberryらも同様)を用いて行なうことができる。または、免疫化の有効性は、新鮮なPBMC及び刺激されたPBMCの両方のHLAクラスIテトラマー染色(例えば、上掲のAllenらを参照)、増殖検定(Allenら,上掲)、ELISPOT検定及び細胞内IFN−γ染色(Allenら,上掲)、B細胞の線形の応答に対してELISA検定、及び合成ポリヌクレオチドを発現する細胞サンプルのウェスタンブロットを含む1若しくは複数の方法、これらに限定されないが、を用いて監視してもよい。
いくつかの実施形態において、先に記載の治療法又は併用療法はまた、癌の免疫回避機構を克服するための他のアジュバントも含む。いくつかの実施形態において、この目的のためのアジュバントは、ガレクチン阻害剤、CTLA4や、PD1や、PD−L1受容体や、インドールジオキシゲナーゼ(IDO)や、TGF−β阻害剤などの免疫抑制性の阻害剤に対するモノクローナル抗体、及び他の免疫応答回避方法から成る群から選択される(例えばJP Allisonの総説及び論文を参照)。
5.3 病原性感染症のワクチン
更に別の一実施形態において、細胞含有組成物又はワクチンはウイルス、細菌又は寄生体の感染の治療又は予防に好ましい。本発明が意図するウイルス感染には、HIV、肝炎、インフルエンザ、日本脳炎ウイルス、エプスタイン−バールウイルス、及びRSウイルスにより惹き起こされる感染が含まれるが、これらに限定されない。細菌性感染には、ナイセリア(Neisseria)属、メニンゴコッカス(Meningococcal)属、ヘモフィラス(Haemophilus)属、サルモネラ(Salmonella)属、ストレプトコッカス(Streptococcal)属、レジオネラ(Legionella)属、及びマイコバクテリウム(Mycobacterium)属により引き起こされる感染が含まれるが、これらに限定されない。本発明により包含される寄生体感染には、プラスモディウム(Plasmodium)属、シストソーマ(Schistosoma)属、ライシュマニア(Leishmania)属、トリパノソーマ(Trypanosoma)属、トキソプラスマ(Toxoplasma)属及びギアルディア(Giardia)属により引き起こされる感染が含まれるが、これらに限定されない。
ウイルスの感染が個体の(樹状細胞を含めた)抗原提示細胞の減少を引き起こし得ることが知られている。例えば、HIV血清陽性個体では、末梢血中のDC数を減少させることが観察され、生き残っているDCがHIVゲノムの感染の結果として無調節になる(Macatonia et al, 1990を参照)。特に、HIVによるDCの感染症は、他の抗原に対する応答を引き起こすこれらの細胞の能力を妨げる(Macatonia et al., 1989を参照)。
従って、本発明のいくつかの実施形態において、上記及び本明細書中のほかの場所に記載した免疫調節組成物は、対象の樹状細胞(DC)の健康集団の必要性に取って代わるために使用される。このように、本発明の免疫調節組成物及び方法は、特にDC減少をもたらす多くのウイルス感染(HIVなどの)の処置及び/又は予防に好適なので、本発明の免疫調節組成物は、特に斯かるウイルス感染の処置に有用である。
更に、本発明はまた、ウイルス感染に関連している付随的適応症の処置及び/又は予防にも適用可能である。説明的な例を通して、HIV感染に罹患している対象は、著しく弱められた免疫系を有し、特定の癌を発症する高いリスクをもたらすことが観察された。この点で、後天性免疫不全症候群(AIDS;HIV感染の後期)に罹患している個人はがカポジ肉腫(KS)を発症することが多い。従って、いくつかの実施形態において、本発明の免疫調節組成物は、HIV関連疾患及び/又は健康状態(例えば、カポジ肉腫)の発生を処置又は予防する際に使用するためのものである。
6.細胞傷害性Tリンパ球の活性を評価する方法
Tリンパ球の細胞障害活性は当業者に知られた適切な方法により評価しうる。例えば、細胞障害活性について検定すべきTリンパ球を含むサンプルを調製し、次いでそのTリンパ球を本発明のIFN処置標的細胞と接触させる。適当な時間、これは細胞障害性細胞になるように誘導できることが知られているTリンパ球の対照集団の細胞障害活性を評価することにより決定しうる、の後、標準的細胞障害性検定法で評価対象であるTリンパ球を細胞障害活性について試験する。斯かる検定法には、当分野で知られたクロム放出CTL検定法及びAlamar Blue(商標)蛍光検定法が含まれるが、これらに限定されない。
CTL活性を評価するこの方法は、腫瘍又は病原性生物の抗原(例えば、ウイルス抗原)を発現する細胞に対して細胞障害性応答を形成する個体の能力を評価する場合にとりわけ有用である。従って、この方法は癌又は病原性生物に対する免疫応答を形成する個体の能力を評価する場合に有用である。
本発明は、標的細胞の細胞溶解性Tリンパ球(CTL)により媒介される溶解の検出感度を増強するための、本発明で教示されたIFN処置の使用をも意図する。従って、標的細胞のIFN処置は、標的細胞に対する免疫応答とりわけCTL応答、及びより具体的にはCD8CTL応答の検出感度の改善された検定法を開発するために有利に使用できる。
7.キット
本明細書中に記載した任意の組成物又は成分がキットに含まれ得る。限定されることのない例では、本明細書中に記載した1若しくは複数の糖類(glycospecies)バイオマーカーのレベルを検出及び測定するのに必要な材料及び試薬が、キットの形で一緒に組み立てられてもよい。キットはまた、標識の検出のために適当な試薬、陽性及び陰性対照、洗浄溶液、ブロッティング膜、マイクロタイタープレート、希釈バッファーなどを任意選択的に含んでもよい。
よって、キットは、レクチン結合イムノソルベントアッセイは、検出すべき糖類バイオマーカーに特異的なレクチン、糖類バイオマーカーに特異的な抗体(すなわち、グリコシル化反応のポリペプチド骨格に特異的なもの)、及び任意選択的に、糖類バイオマーカー(正の対照として使用し得る)を、好適なコンテナ手段内に含む。バッファー、洗浄溶液、ブロッキング試薬、並びに標識の検出のための酵素及び/又は基質もまた含んでもよい。キットはまた、本明細書中に記載したアッセイの1つを実施するための様々なデバイスと試薬、及び/又は糖類バイオマーカーのレベルを測定するためのキットを使用するための印刷した取扱説明書もまた考慮され得る。
キットの構成要素は、水性媒体でパッケージされても、又は凍結乾燥形態でパッケージされてもよい。典型的には、キットのコンテナ手段は、少なくとも1つのバイアル、試験管、フラスコ、ボトル、シリンジ又は他のコンテナ手段を含み、その中に、構成要素が入れられていて、そして、好ましくは、等分されているのが好適である。典型的には、キット内に2以上の構成要素が存在する場合(標識試薬と標識は一緒にパッケージされてもよい)、キットはまた、その中に追加の構成要素を別々に入れることができる第二、第三又はその他の追加コンテナを含む。しかしながら、構成要素の様々な組み合わせが、バイアル内に含まれていてもよい。本発明のキットはまた、典型的には、核酸を入れるための手段、及び商業販売向けにしっかり閉じられたその他の試薬コンテナも含む。斯かるコンテナは、その中に所望のバイアルが保持される射出成形又は吹き込み成形プラスチックコンテナを含んでもよい。
キットの構成要素が1つ及び/又は複数の液体溶液であるとき、その液体溶液は水性溶液であり、無菌の水性溶液が特に好まれる。
しかしながら、キットの構成要素は、(単数若しくは複数の)乾燥粉末として提供されてもよい。試薬及び/又は構成要素が乾燥粉末として提供されるとき、その粉末は、好適な溶剤の添加によって再構成できる。その溶媒が別のコンテナ手段内に提供されてもよいことが想定され得る。いくつかの実施形態において、標識色素は乾燥粉末として提供される。10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、120、130、140、150、160、170、180、190、200、300、400、500、600、700、800、900、1000μg、又は少なくともも多くてもその量の乾燥色素が本発明のキット中に提供されることが、企図される。その色素は、その後、DMSOなどの任意の好適な溶剤中に再懸濁されてもよい。
典型的には、コンテナ手段は、少なくとも1つのバイアル、試験管、フラスコ、ボトル、シリンジ及び/又は他のコンテナに手段を含み、その中に、核酸配合物が入れられていて、そして、好ましくは、配分されているのが好適である。キットは、無菌の、医薬的に許容され得るバッファー及び/又は他の希釈剤を含む第二のコンテナ手段を含んでもよい。
本発明のキットはまた、典型的には、例えば、その中に所望のバイアルが保持される射出成形及び/又は吹き込み成形プラスチックコンテナなどの商業販売向けにしっかり閉じられたバイアルを含むための手段も含む。
典型的には、キットはまた、キットに含まれていないその他の試薬の使用と同様に、キット構成要素を利用するための取扱説明書も含む。取扱説明書は、実装され得るバリエーションを含んでもよい。
キットは、例えば、(単数若しくは複数の)投与デバイス、(単数若しくは複数の)バッファー、及び/又は(単数若しくは複数の)希釈剤などの本発明の方法の実施を支援するために追加の構成要素を含んでもよい。キットは、本発明の方法においてキット構成要素を使用するための様々な構成要素及び取扱説明書を収容するためのコンテナを含んでもよい。
本発明が容易に理解され実施できるように、特に好ましい実施形態を以下の限定されることのない実施例を用いてここに説明する。
実施例1
3種類の高免疫原性ワクチン細胞株の開発
B16−F10/4−1BBL細胞の作出
pEFIRES−Puro/4−1BBLベクター及びpEF−MC1neoN9/B7.1発現構築物を開発した後に、それらをB16−F10細胞内に形質移入した。抗生物質選択中のトランスフェクション効率及び抵抗性は、非常に効果的であることが観察されたが、発現レベルを更に増強し、且つ、弱い発現細胞を排除するために、BD FACSAriaを使用して、トランスフェクト細胞を選別した。セルソーティング後に、高発現細胞の上位2%を回収し、そして、ピューロマイシンの存在下で培養した。PEを結合した抗マウス4−1BBL抗体(Ab)を用いたトランスフェクト細胞の抗体染色法は、細胞表面上の、pEFIRES−Puro/4−1BBL構築物で上方制御された完全な4−1BBL分子がAb結合で検出可能であることを実証した。ABはまた、非形質導入B16−F10細胞を染色するのも使用し、そしてそれは、バックグラウンドと比較して、野生型細胞がこの分子を低レベルで既に発現していることを明らかにした。それぞれのヒストグラムの平均蛍光強度(MFI)から、各ヒストグラムからの増加倍数を計算した(表2を参照)。
表2
B16−F10/4−1BBL細胞上で発現された4−1BBLが完全、且つ、機能的であるか更に試験するために、その受容体4−1BBへの細胞上の4−1BBLの結合について、追加アッセイを実施した。これは、形質移入及び野生型B16−F10細胞を4−1BB/TNFRSF9/Fcキメラあり又はなしの両方でインキュベートし、次に、フローサイトメトリーを使用したキメラ4−1BBの検出のために、PEを結合したIgG FcγAbを使用することによって実施した。アッセイの結果を図2に示す。
図2の赤色及び紫色のヒストグラムは、IgG FcγPE二次Ab染色が、いずれかのバックグラウンド結合又は細胞上の他の分子との交差反応を示さないことを示唆する。二次Ab対照サンプルと2つの無染色対照サンプルの間に、ヒストグラムプロファイルの違いが全くなかったので、この結論を下すことができた(図2)。しかしながら、4−1BB/TNFRSF9/Fcキメラと共にインキュベートし、そして、IgG FcγPE二次Abで染色したB16−F10野生型細胞で、低レベルの4−1BBL発現の存在を検出し、そして、これらの細胞が、トランスフェクション前に既にいくらかの機能的4−1BBLを発現していることを示され、表2の結果と一致した。4−1BB/TNFRSF9/Fcキメラ/IgG FcγPE二次Abを伴ったPEを結合した抗マウス4−1BBL Abからの結果である、4−1BBLへの4−1BBの結合は、マウス4−1BBL cDNAをコードするベクターを用いて形質移入した細胞が、機能的な細胞表面4−1BBL分子を効果的に発現した証拠に基づく支持を提供する。
B16−F10/4−1BBL細胞の作出
pEFIRES−Puro/4−1BBLベクターとは対照的に、pEF−MC1neoN9/B7.1ベクターは、B16−F10細胞内に形質移入するのが難しいと判明した。B16−F10及びB16−F10/4−1BBL細胞に形質移入するための最も効果的な試薬は、Plus試薬と組み合わせて使用されたLipofectamine LTXであった。安定した、高度に発現しているB7.1細胞株を選択するために追加ラウンドのセルソーティングが必要とされるように、トランスフェクション効率が、pEFIRES−Puro/4−1BBLベクターよりはるかに低かった。pEF−MC1neoN9/B7.1ベクターで形質移入したB16−F10細胞をB16−F10/B7.1と改名し、そして、形質移入したB16−F10/4−1BBL細胞をB16−F10/4−1BBL−B7.1と改名した。B16−F10/B7.1細胞を、BD FACSAriaによる3ラウンドのソーティング及び選択にかけ、そして、B16−F10/4−1BBL/B7.1細胞を、5ラウンドの反復によって同様に選別して、均一な、非常に安定した発現性細胞株を確保した。発現性細胞の上位1〜5%を、ソーティングのラウンド毎に両細胞株について回収し、それに続いて、必要な抗生物質と共に培養することによって増殖させた。B16−F10/B7.1のセルソーティング結果を、図3A及び表3に示す。各ソート後に、細胞を培養し、そして、PEを結合した抗マウスCD80 Abを使用したB7.1発現の効率及び安定性を評価するためにBD FACSCaliburによって分析され得るのに十分な細胞が存在するようになるまで増殖させた。
表3
ソーティングB16−F10/B7.1細胞は、第一のソート後に非形質移入親細胞に比べ13倍に全体的なB7.1発現が増大し、形質導入した、非ソート細胞のB7.1発現に比べて3倍に増大した。第三のラウンドのソーティング後に、B7.1発現レベルはアイソタイプ対照又は非形質導入細胞集団のそれの24倍に増大した。野生型細胞のものよりはるかに大きな細胞上のB7.1発現にもかかわらず、集団は、高濃度の抗生物質選択に晒された後でさえ、まだ遺伝子を安定して発現していなかった。より安定した細胞株を開発する際の次の段階は、個々のB16−F10/B7.1細胞のクローン導出に関与する。第三のラウンドのソーティングから回収した3種類のクローンが、生き残り、単独細胞クローニングを受け、そして、B7.1発現のそれらのレベルがBD FACSCaliburによって分析できるように増殖させた(図3B)。
B16−F10−B7.1細胞のクローン的選択は、図3.8のヒストグラムによって示したように、B7.1発現レベルを更に増強しなかった。しかしながら、数週間にわたりこれらの細胞を継代培養し、そして、クローン化した後、B7.1のレベルが、非クローン的に選別した親細胞集団と比較してほとんど変動を示さないことを確認した。その結果として、B16−F10−B7.1細胞のクローン的ソーティングは、より安定した発現集団を作出した。従って、同じソーティング手順を、B16−F10−4−1BBL−B7.1細胞にも適用した。ソーティング前、及び5ラウンドのソーティングに続く増殖後のB16−F10−4−1BBL−B7.1細胞を図3.9に示す。
実施例の概要
要約すれば、4−1BBL、B7.1又は4−1BBLとB7.1の両方を安定して発現する3種類のワクチン細胞株を首尾よく作出した。抗原投与実験に使用するために、適当な細胞株を誘導及び選択し、そして、新しいCTLアッセイプロトコールを、蛍光色素SYTOX Greenを使用して開発した。細胞及び手順の最適化後に、3修理のワクチン細胞株を、C57BL/6マウスへの投与のために好適に調製した。
材料と方法
4−1BBL構築物の作製
高い発現性の、安定して形質移入された細胞株を開発するために、ピューロマイシン耐性遺伝子と一緒に4−1BBLをコードするベクター構築物をまず作製した。pcDNA3ベクター内にクローン化したマウス4−1BBL cDNAを含むベクターを、出発点として使用した。しかしながら、実験的な154種類のデザインに適合できるように、それぞれ4−1BBL(ピューロマイシン)及びB7.1(ネオマイシン)発現ベクターの選択のための独特な耐性遺伝子が必要である。
4−1BBL cDNAのどちらの末端が隣接した2つのプライマーを開発した。順方向プライマー(5’CTCGAATTCGGTAATGGACCAGCACA−3’)を、EcoRI制限酵素部位(下線部)を含むように遺伝子操作したが、逆方向プライマー(5’GACAACCCATGGGAATGATGTACAGG−3’)は既に、XbaI制限酵素を含んでいた。高忠実度のPCR反応を、2つの新たに設計したプライマーを使用し、完全長のマウス4−1BBL cDNAを含むpcDNA3構築物に対して実施し、そして、生成物をアガロースゲル電気泳動によって分解した。アガロースゲルの調査のときに、分解した生成物が、約1kbのサイズであることを観察し、そしてそれは、NCBI公開遺伝子配列(受入番号NM_009404)で規定される、950bpの長さの4−1BBL mRNAと厳密に対応していた。PCR反応に続いて、DNAを、キットを使用して抽出し、次に、pGEM−T Easyベクター内に連結した。
4−1BBL PCR生成物を精製し、そして、DyNAzyme II DNAポリメラーゼを使用してA−テール化した時点で、pGEM−Tベクターを用いた生成物の連結反応を実施し、続いて、コンピテントDH5α細菌内への連結反応物の形質転換を実施した。pGEM−T内への4−1BBLの連結反応の成功を確認するために、10個の白色コロニーをアンピシリン寒天平板から選択し、培養により増殖させ、Mini−Prepキットを使用してプラスミドDNAを抽出した。次に、二重消化を、10個のDNAサンプルに対してEcoRI及びXbaIを使用して実施した。数個の対照を使用して、第一に、155酵素が、DNAを単一酵素をそれぞれ単独で用いて切断したときに働くこと、及び一緒に使用したときに、複数切断することを特定するため、そして、第二に、2つの酵素が、長さ950bpの妥当な大きさの4−1BBL断片を放出するか否か測定するために使用した。pUC18ベクターは、EcoRI及びXbaI制限酵素部位の両方を含むので、消化についての対照ベクターとして使用した。連結した4−1BBL断片及び消化したpUC18ベクターを含むと推察された二重消化したpGEM−Tベクターを、アガロースゲル上で電気泳動した(図1A)。二重消化した10つのクローンすべてが、約1kbのサイズのDNA断片を放出した。これは、pGEM−Tベクター内に4−1BBLを連結する際に、連結反応が成功したことを示唆した。レーン14に添加したクローン9の二重消化DNAは、3kbと2kbのバンドの間に存在する別の薄いバンドを有するように見え、そのため予防策として、クローン9は追実験に使用しなかった。
4−1BBL cDNAを含むpGEM−Tベクター及びpEFIRES−Puroベクターを、XbaI及びEcoRIで消化した。消化産物は、予測される950kbの4−1BBL断片及び5689kbのpEFIRES−Puroベクター断片を生じた。4−1BBL及びpEFIRES−Puro断片を、キットを使用してアガロースゲルから抽出し、精製し、そして、一つに連結した。次に、連結反応の生成物を、コンピテントDH5α内に形質転換した。アンピシリン寒天平板上に生じたコロニーを、釣り上げ、そして、Mini−Prepキットを使用してDNAを抽出した。それぞれクローンからのDNAを、EcoRIで切断してDNAを線状にし、アガロースゲルに添加した(図1B)。クローン3、7、及び8に相当するレーン6、10、及び11のバンドはすべて、レーン3に添加した二重消化pEFIRES−Puroから生じた骨格ベクターと同様のサイズを有するように見えた。クローン5、9、及び10(レーン8、12、及び13)から生じたバンドは、レーン3の二重消化pEFIRES−Puroサンプルによって生じた5689bpのバンドより遅く移動し、それらがそれぞれ可能性のある挿入物を含んでいることが示唆された。
4−1BBL挿入物を含有するpEFIRES−Puroベクターを有するクローンを追加試験するために、別の制限解析を、有力候補であることが図1Bで同定されたクローン5、9、及び10に対して実施した。しかしながら、この時、制限酵素EcoRI及びSacIを選択したのは、ベクターマップによると、これらの2つの部位が、それらが約500bp離れて、4−1BBL配列の中だけに存在していたからである。そのため、酵素の両方が500bpの断片を放出するだけであるようにDNAサンプルのいずれかを切断することができれば、これは、pEFIRES−Puroベクター内の4−1BBL挿入物の存在を確認する助けとなる。二重消化を実施し、そして、サンプルをアガロースゲルに添加した(図1C)。(図1Bのレーン8、12、及び13からの)クローン5、9、及び10はすべて、図1Cのレーン7、10、及び13で検出されたように、長さ約500bpの断片を示した。そのため、4−1BBL cDNAを含有する3つのクローンすべてが、pEFIRES−Puroベクター内に正しく挿入された可能性が非常に高い。
実施例2
B7.1及び4−1BBL共刺激因子の発現が異なる全細胞ワクチンによって誘発したT細胞免疫応答
主要な免疫共刺激分子4−1BBL、B7.1、又はその両方の組み合わせを発現するように遺伝子操作した3つの異なる全細胞メラノーマワクチンの有効性を調査した。マウスに、3つの放射線照射細胞ワクチン株のうちの1つをワクチン接種し、そして、対照である非ワクチン接種マウスと共に、多くの実験を実施して、様々なワクチンの有効性を評価した。
二種類の用量のB7.1B16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β全細胞ワクチンを受けたマウスで生じたCD8T細胞応答の増大
C57BL/6マウスに、先の実施例に記載の3種類の別個の放射線照射全細胞メラノーマワクチン(B16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β;B16−F10/B7.1/IFN−γ/β;又はB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β)のうちの1つをワクチン接種した。3つのワクチンを比較する目的は、第一に、3つのワクチンのうちで最も強い抗癌免疫応答を生じる特定の1つを確定することであった。第二に、国際特許出願公開WO2005/037293に最初に記載したB16−F10/B7.1ワクチンと比較したときに、ワクチンに処方された細胞の細胞表面に提示された4−1BBL単独、又はB7.1と組み合わせた4−1BBLの存在に対する応答において、より強いT細胞応答が生じたるか否かを決定することが目的であった。
初期研究では、その後の免疫分析のためのブースター注射の4日後のマウスを屠殺する前の7日間内の二度の、投薬を受けていないマウスのワクチン接種を伴うプライム/ブーストワクチン接種プロトコールを使用した。ワクチン接種をいつ送達したかを詳しく述べるタイムラインを図4Aに提示する。11日目に、マウスから摘出した。脾臓、血液、及びリンパ節を別々に、すべてのマウスから摘出した。脾臓を計量し、そして、免疫反応が起こったか否かに関する基本的な指標として比較した(図4B)。次に、細胞調製物を分析し、そしてフローサイトメトリーによってT細胞数は決定した(図5)。
脾臓重量の分析は、群間の変動が有意でないことを示した(p=0.1)。しかしながら、有意差が、対照脾臓とB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチンを注射したマウスとの間に存在し、その脾臓重量は有意に増加した(p<0.05)。試験した他のワクチンは有意でなかったが、対照マウスと比較して、脾臓の平均体重は増加傾向があった。
%T細胞亜集団の分析は、CD4脾臓集団に変化がないことを示したが、その一方で、%CD8T細胞は、対照マウス又は他のすべてのワクチン接種群からの脾臓と比較して、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチンを投与したマウスからの脾臓で増大した(事後試験によりp<0.005;図5A)。図5Bに示したように、血液中の%CD8T細胞の分析もまた同様の有意な増大、並びにB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/βワクチン接種マウスと比較して、B16−F10/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスにおける%CD8T細胞の有意な増大が明らかになった(p=0.036)。事後試験を実施したとき、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン処置したマウスの血液中の%CD8T細胞が、対照マウス又はB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/βワクチンで処置したマウスに比べて、有意に多かったことがわかった(それぞれp=0.007とp=0.0008、図5B)。他のすべての群(図5B)と比較して、CD4及びCD8T細胞の両方のレベルの減少は、B16−F10−4−1BBL−IFN−γ/βのワクチン処置マウスからの末梢血液リンパ球(PBL)で検出した。しかしながら、PBL CD4T細胞レベルだけが、対照マウス又はB16−F10/B7.1/IFN−γ/βのワクチン処置マウスと比較して、B16−F10/4−1BBL/IFN−γ/βのワクチン処置マウスにおいて有意に低かった(p<0.05;図5B)。図5Cは、処置群のすべての間の、%CD4及びCD8T細胞におけるわずかな違いしか示さなかった。
癌ワクチン細胞で抗原性刺激した脾臓MLCにおける強化されたCD8T細胞集団
先の実験は、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスからの脾臓由来CD8T細胞が、他のすべての群と比較して大きく増大したことを測定した。よって、これらのリンパ球集団が、3〜5日間のリンパ球混合培養(MLC)で増殖することができ、その後、抗原性刺激されたCD4及びCD8T細胞数の変化を分析されることが想定された(図6)。
図6に示したように、刺激剤として癌細胞を用いた3〜5日間のMLCで増殖させたCD8T細胞集団において、特に、有意差を認めた(p<0.0001)。これらはCD8T細胞数で検出したほど増大が著しくなかったが、%CD4T細胞における違いもまた観察された。MLCにおいて強化されたCD8T細胞集団は、脾臓及びPBL集団をそれらのT細胞レベルについて直接分析した先の結果と一致していた(図5)。すべてのワクチン接種マウスのMLCからの%CD8T細胞は、対照マウス由来のものより有意に多かった。特に、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスからのリンパ球は、MLCでの培養後に、対照又はB16−F10/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種したマウスより有意に多い%CD8T細胞を生じた(それぞれp<0.0001及び0.001)。これらの結果は、有意に活性化されたエフェクターCD8CTLsが、好適な癌ワクチンによって免疫したマウスの脾臓に生じる場合があることを実証する。
抗癌性ワクチンに対する応答で誘発されたMLC由来CD8T細胞の活性化状態の特徴づけ
活性化した、抗原特異的CD8T細胞が、IFN−γ及びCD107aを発現することは、Bettsら(2003)が記載したように、知られている。そのため、MLCで5日間培養した脾臓由来リンパ球を、フローサイトメトリーを使用して分析して、それらの%活性化、CD8エフェクターT細胞を測定した(図7)。これは、CD8の発現に従ってリンパ球を更にゲートでコントロールし、次に、表面マーカーCD107a及び細胞内サイトカイン、IFN−γも発現する%CD8T細胞を測定することを必要とした。
%活性化T細胞を比較する分散分析では、高度に有意であることがわかった(p<0.005)。図6Bは、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞をワクチン接種したマウスからのリンパ球が、他のすべての群と比較すると、5日間(p<0.05)MLCで培養された後に有意に高い%活性化CD8T細胞を生じたことを示す。更に、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種したマウスは、対照(p=0.0009)及びB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/βワクチン接種マウス(p=0.0008)と比較して、MLCにおいて7倍超多くの%活性化CD8T細胞を生じ、そして、B16−F10/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウス(p=0.014)からのものより2倍超の数の活性化CD8T細胞を生じた。すべてのマウス群からの様々な免疫器官からのT細胞集団を分析したので、次の段階はリンパ球の細胞毒活性を評価することであった。
2つのワクチン用量の抗癌性ワクチンを受けたマウスのリンパ節から単離したリンパ球の低い細胞毒活性
対照及びワクチン接種したマウスから採取したサンプル中に見出された%T細胞集団の違いを評価した後、処置群間のT細胞集団の違いが、細胞毒性T細胞アッセイにおいてメラノーマ細胞の死滅に変換されるか否か確認することは、重要であった。採取の日にリンパ節から単離したリンパ球を使用して、CTLアッセイを実施した(図7)。
分析では、4つの処置群のいずれからのリンパ節由来リンパ球によって生み出される細胞死の割合にも有意な違いは認められなかった(p=0.488;図7)。この分析では図5Cに示した結果を確認し、そしてそれは、ワクチン接種群のいずれと比較しても、対照マウスのリンパ節の中に見出されたCD8T細胞の相対%の有意差がなかったことを確認した。
二種類の用量のB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β抗癌性ワクチン受けたマウスからの、MLCで増殖させた脾臓由来リンパ球による増強されたCTL死滅
リンパ節からのリンパ球の細胞傷害性能力を評価した後、次に、脾リンパ球集団を、5日間MLCで増殖させ、そして、それらの細胞毒活性について評価した(図8)。
ワクチン接種マウス、特にB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチンを与えられたマウスからのMLCにおいてのみ、増加した%CD8T細胞を示す先の結果(図5B及び6)を考えれば、より大きいCTL活性もまた誘発されたであろうことが予想された。
対照又はB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β細胞をワクチン接種したマウスからのリンパ球を含有するそれらのMLCは、オレンジ色がかった培地を含み(データ未掲載)そして、細胞の高レベルの代謝活性を示し、その結果培地のpHを低下させた(Gerweck 1977, Welshons et al. 1988)。比較すると、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β又はB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞をワクチン接種したマウスからのリンパ球を含有するMLCは、より赤みがかった顔料を伴った培地を含み、より高いpH及びより低レベルの代謝活性が培養物中に生じていたことが示唆された(データ未掲載)。これらの結果は、色の変化がMLC中で起こる事象の早期指標として使用できることを明らかにした。なぜなら、倒立顕微鏡による更なる調査によって、図8C及びDに強調表示したように、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β又はB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスからのリンパ球を含有するMLC中の抗原性刺激因子(メラノーマ細胞)の大部分が、プレート表面から剥がれ、死滅したように見えることがわかったからである。すべての6穴プレートが、生きたリンパ球に加えて、B16−F10/B7.1抗原性刺激因子細胞(細胞増殖を阻害するためにマイトマイシンC処置した)を含んだ。両方の細胞型が培地を代謝するにもかかわらず、腫瘍細胞は、活発に成長もしないし、分裂もしない。これらの観察は、MLCウェルの腫瘍細胞がそれらの代謝に培地を利用する主な細胞構成要素であろうことを示唆する。この知見は、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β及びB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスからのリンパ球が、培地を代謝するこれらのウェル内の生きた腫瘍細胞の数が、これらのMLC中の培地に対する色の変化をほとんど目立たせずに大きく低下したように(データ未掲載)、培養中の5日間にわたって抗原性刺激因子細胞を活発に死滅させることができる高活性なCTLsである可能性が最も高い。
これらの初期観察に注目した後、次に、リンパ球をMLCから取り出し、CTLアッセイで使用するために調製し、そして、代表的な緑色(死細胞)及び赤色(あらかじめ染色したメラノーマ細胞)の蛍光画像をCTLアッセイプレートのウェルから記録した(図9及び10)。
CTLアッセイの分析中、明視野の、赤色蛍光(DiI)及び緑色蛍光画像(SYTOX Green)を、CTLアッセイ内の特定のウェルについて取得した(図9)。4つのCTLアッセイすべてからの、DiIで染色した100%の生標的細胞のみの明視野及び赤色蛍光画像は、標的癌細胞をほぼコンフルエントな単層として確立したが、この集団内のほんのわずかな死細胞を、核に取り込まれたSYTOX色素の緑色蛍光画像によって検出した。この結果は、標的細胞のみがほとんど健康な生きた集団であり、これにより、減弱された標的細胞又は死んだ標的細胞の結果として生じたバックグラウンドシグナルに有意に貢献しなかったことを示す。しかしながら、標的細胞を、画像の最終行に示したように、MLC誘導リンパ球によって効果的に死滅させた(標識された「CTLアッセイにおけるエフェクター+標的」、図9)。(0.4%のNP9界面活性剤の添加によって引き起こされた)100%死滅標的細胞の対照ウェルは、標的細胞の集団全体を死滅させたとき、予定の最大蛍光を示した。
「100%の生きたエフェクター細胞」単独の集団において検出される緑色蛍光を、細胞死の基準レベルとして使用し、そしてそれは、分光光度計を使用して画像を定量したとき、標的細胞と組み合わせたリンパ球の緑色蛍光値から引き算された(標識された「CTLアッセイにおけるエフェクター+標的」)。単独で100%の生きたエフェクターリンパ球を含むウェルにおいて検出可能な細胞死のわずかな割合は、優性な正常細胞及び少数のみのリンパ球を含有するそれらがMLCの処置及び調製中に死滅したことを示した。そのうえ、100%の生きたエフェクターリンパ球を単独で含むウェル観察された細胞死は、おそらく、抗原性刺激因子標的細胞がアポトーシスを受けることが観察されたMLCから;特に、より強力なワクチンを含むMLCにおいて、持ち越された抗原性刺激因子標的細胞破片の結果である可能性が高い(図8)。
先に記載した死細胞材料の破片は、リンパ球のものと同様のサイズのものであり、そしてそれは、FICOLL−PAQUETM PLUS又は他の分離技術を使用したときさえ、その分離及び除去を非常に困難にした。それにもかかわらず、このベースラインレベルの死細胞であっても、有意に増強された緑色蛍光レベルは、4個のCTLアッセイのすべてについてエフェクターと標的細胞の組み合わせを含むそれらのウェルで検出された。また一方、異なるレベルの細胞死は、これらのウェルにおいて検出され、そして、対照エフェクターと標的の反応は、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスからエフェクターを組み込んだ他の試験反応と比較して、最低レベルの緑色蛍光を示した(図9)。MLCの細胞培地からの写真結果は、図10に示したように、分光測光で定量化したCTLデータを支持した。
図10に示したデータの分析は、CTL活性を増強するというワクチン接種の非常に顕著な効果があったこと明らかにした(p<0.0001)。次に、事後試験を使用し、CTLアッセイにおける細胞死の割合を決定し、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウス由来のリンパ球が他のすべてのCTLアッセイにおけるそれらより有意に活性であることを示した(p<0.005)。同様に、B16−F10/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスからリンパ球を使用したCTLアッセイからの細胞死の割合もまた、他のすべてのCTLアッセイと有意に異なっている(p<0.005)。分析はまた、割合に関して細胞死の最も高い変化率は、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウス由来のリンパ球を用いたCTLアッセイにおいて見出され、続いて、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β、B16−F10/4−1BBL/IFN−γ/βワクチン接種マウスからのもの、そして、最も活性の低いものは、対照マウス由来のリンパ球のものであることも確認した。この統計解析は、図10に示した結果を立証する。更に、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウス由来のリンパ球を使用したCTLアッセイにおける細胞死の割合の相対的増加倍率は、表4に示したように、対照、非ワクチン接種マウスからのリンパ球と比較して、5.7であった。B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウス由来のリンパ球によって誘発した癌(標的)細胞の死滅の約2倍の相乗的増大は、B16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β及びB16−F10/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスからのリンパ球を使用した統合成績を先に示した(表4)。
表4
値は、グラフが1溶解単位の線と交差する点=30%の標的細胞溶解を生じるエフェクター細胞数(×10)に基づいて図4.9から得られる。
結果は、1の値を付与した、対照である非ワクチン接種マウスのCTL反応に対して決定する。
4種類の用量のB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β全細胞抗癌性ワクチンを受けたマウスで生じたCD8T細胞応答を高度に上昇させた
先に記載したように、この試験で利用した初回接種プロトコールは、プライム/ブーストストラテジーに関与する。2回の更なるブースター注射の追加を伴った代替ワクチン接種プロトコール(「ワクチン接種プロトコール2」)を、抗癌性免疫応答を更に強化する目的で実施した。よって、ワクチン接種プロトコール2のために、投薬を受けていないマウスに、投薬間を7日間隔で隔てた二種類の用量の(プライム/ブーストストラテジーを使用した)ワクチンを与え、続いて、マウスを休ませる27日間の後に、4日間隔で隔てた、更に2回のブースター注射を投与した。次に、マウスを、最後の注射の4日後に屠殺した。採取の日(42日目)に、脾臓、血液、及びリンパ節を、すべてのマウスから別々に採取し、そして、免疫応答についてアッセイした。プロトコール2に従ってマウスにワクチン接種した日を示したタイムラインを、図11Aに例示する。脾臓を計量し(図11B)、次に、脾臓、血液及びリンパ節からの細胞調製物を分析し、そして、フローサイトメトリーでT細胞数を確認した(図12)。
脾臓重量の有意差は、処置群と比較したときに観察された(p=0.002)。事後検定による更なる分析では、3つのすべてのワクチン接種マウス群からの脾臓の平均重量が、図11Bに示したように、対照マウスと比較して、有意に重いことを確認した。B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウス(平均=111.8mg)と対照マウス(平均=84.3mg)との間の脾臓重量における高度に有意な違いを確認した(p<0.005)。更に、いずれのワクチン接種マウス群同士も、そこからの脾臓重量を比較したとき、違いは見られなかった。
B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスの脾臓及び血液で生じた%CD8T細胞が、他のすべての処置群と比較して有意に高いことは、図12A及びBから明白である(両方についてp<0.005)。更に、事後試験は、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスの脾臓が、対照と比較して(p<0.0001)、B16−F10/4−1BBL/IFN−γ/βワクチン接種マウスと比較して(p<0.0001)、及びB16−F10/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスと比較して(p<0.0001)、有意に高い%CD8T細胞を有することを確認した。脾臓の分析からのこれらの結果は、血液中で検出される
%CD8T細胞の変化と非常に類似していた。よって、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスは、他のすべての群に比べて、PBLサンプル中に有意に高い%CD8T細胞を有した(p<0.0001)。処置群の間で脾臓、血液又はリンパ節サンプル中の%CD4T細胞の違いは、検出されなかった。更に、あらゆる試験群の間で、リンパ節の中に生じた%CD8T細胞に違いがなかった。
癌ワクチン細胞を用いて抗原性刺激した脾臓MLCにおけるCD8T細胞集団の増大
これらの結果の観点から、次の段階は、図13Aに示したように、3〜5日間、MLCで抗原性刺激した後のフローサイトメトリーによる脾臓由来CD4及びCD8T細胞集団における変化を分析することであった。
MLCで増殖させた脾臓由来T細胞集団、特に、癌細胞を抗原性刺激因子として使用した3〜5日間のMLCで増殖させたCD8T細胞集団の有意差に留意した(p<0.0001)。比較によって、%CD4T細胞の違いは記録されなかった。脾臓由来MLCにおいて強化したCD8T細胞集団は、ワクチン接種マウスから直接摘出した脾臓及びPBLレベルの両方を分析した先の結果と一致していた(図12)。すべてのワクチン接種マウスのMLCからの%CD8T細胞は、対照マウスから単離したものより有意に多かった。特に、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスからのリンパ球は、対照(p<0.0001)、B16−F10/4−1BBL/IFN−γ/βワクチン接種マウス(p=0.034)、及びB16−F10/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウス(p<0.0001)よりも有意に多い%CD8T細胞を生じる。これらの結果は、有意なエフェクターCD8CTLsが癌ワクチンによって免疫されたマウスの脾臓で生じ、そして、増殖したという先の項に記載した知見を更に支持する。
癌ワクチンに対する応答で誘発されたMLC由来CD8T細胞の活性化状態の特徴づけ
先の試験で記載したとおり、培養で5日後のMLC脾臓由来リンパ球CD4及びCD8分析に続いて、次の段階は、フローサイトメトリーによってCD107aの存在及びIFN−γの細胞内レベルを検出することによってCD8T細胞の活性化状態を評価することであった(図13B)。
%活性化CD8T細胞を比較する群間分析では、高度に有意であることがわかった(p<0.005)。図13Bは、対照とB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/βワクチン接種マウスからのMLC由来リンパ球の間に、%活性化CD8T細胞の違いがないことを示す。比較により、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞をワクチン接種したマウスからのリンパ球は、対照(p<0.0001)、B16−F10/4−1BB/IFN−γ/βワクチン接種マウス(p<0.0001)、及びB16−F10/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウス(p=0.004)と比較して、
5日間のMLCでの培養後に、有意に高い%活性化CD8T細胞を生じた。更に、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスのMLCから生じた活性化CD8T細胞の約75%が活性化され、そしてそれは、対照マウスから得た数より107倍多く、かつ、B16−F10/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスからの活性化CD8T細胞の数より1.7倍多かった。
対照マウスと比較して、4種類のワクチン投与量を与えたマウスからのリンパ節由来リンパ球の細胞傷害能に違いはない
対照及びワクチン接種マウスからの様々なサンプルのT細胞集団を分析した後に、採取日に回収したリンパ節由来リンパ球を、先に記載したように、メラノーマ細胞を死滅させるそれらの細胞傷害能についてCTLアッセイでアッセイした。
図13Cに示したデータの一般線形モデル分析は、4つの群のいずれかの間のリンパ節由来リンパ球によって生じた細胞死の割合の有意差がないことを示す(p=0.145)。この分析は、図12Cに示した結果を支持し、そしてそれは、CD8T細胞集団の相対パーセンテージの有意差がないことを、4つの処置群のいずれかからのリンパ節内で確認したと結論を下した(図13C)。
対照マウスと比較して、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスからの脾臓由来リンパ球で検出される低レベルの細胞毒性
投薬を受けていない対照マウス及び4種類の用量のワクチンを受けたマウスからの採取の日にアッセイした脾リンパ球の細胞毒活性は、CTLアッセイにおいて標的としてのメラノーマ細胞を死滅させるそれらの能力について分析した(図13D)。この実験の目的は、採取の日に直接分析した脾臓由来リンパ球が、リンパ節由来リンパ球より強いCTL死滅を作り出すか否を確認することであった。特にB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスからの脾臓由来リンパ球が、図12に示したように、採取の日にこれらのマウスの脾臓において検出された有意に高い%CD8T細胞のため、リンパ節由来リンパ球より大きいCTL活性を示すと予想した。
包括F検定分析は、採取の日に脾臓由来リンパ球によって製造した処置群間の細胞死の割合の有意差であることを確認した(p<0.0001)。事後検定は、次に、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウス由来のリンパ球が、他のCTLアッセイにおけるそれらより有意に活性であることを示した(p<0.005)。更に、腫瘍(標的)細胞死滅の2倍の相対的増加は、表5に示したように、対照、非ワクチン接種マウスからのリンパ球と比較して、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスからのリンパ球を使用して観察した。分析ではまた、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウス由来のリンパ球の後に、B16−F10/4−1BBL/IFN−γ/βワクチン接種マウス、対照マウス、及びB16−F10/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスからのものが続く結果となった、表5で計算した割合に基づくCTL活性の最大の増大も確認した。これらの結果は、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスからの脾臓由来リンパ球が最大%CD8T細胞を示した図12Aにあるデータによって支持された。これらの知見は、これらのCD8T細胞の一部が、既に抗原性刺激されており、アッセイする前にMLC中で増殖させる必要なしに、CTLアッセイの中で検出される強力且つ直接的な癌の細胞死滅を可能にすることを示す。
表5
値は、グラフが1溶解単位の線と交差する点=30%の標的細胞溶解を生じるエフェクター細胞数(×10)に基づいて図13Dから得られる。
結果は、1の値を付与した、対照である非ワクチン接種マウスのCTL反応に対して決定する。
4種類の用量のB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β全細胞抗癌性ワクチンを受けたマウスで生じたCD8T細胞応答を高度に上昇させた
よって、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βからの脾臓由来リンパ球は、採取日に、最大CTL活性を示し、他のすべて試験群からのリンパ球を上回った(図13D)。次の段階は、脾臓由来リンパ球の細胞毒活性が、MLCで5日間それらを増殖させることによる生きた癌細胞に対する抗原刺激によって高められる場合があるかを確認することであった。特に、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスからのMLC誘導脾リンパ球は、先の実験における非常に高められ、且つ、活性化されたCD8T細胞集団の検出レベルに基づいてCTL活性が上昇したと予想した(図13A〜B)。MLCプレート(データ未掲載)並びに混合細胞集団の代表的な分析が、リンパ球がCTLアッセイで分析される前に記録された。
組織培養液で観察した変色は、先に記載したものと非常に類似していた。対照又はB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β細胞ワクチン接種マウスからの脾臓由来リンパ球を含むMLCウェル内の培地は、それぞれ、黄色又はオレンジ色の顔料を有する培地を含むことを示した。以前に明白になったとおり、この色は、低いpH及び細胞のより高い代謝活性を示す。対照的に、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞ワクチン接種マウス由来のリンパ球を含むMLCウェルは、より赤みがかった顔料を有する培地を含むことを観察し、先の実験における、非常に高く、且つ、活性化したCD8T細胞集団の検出のレベルに対して細胞のより高いpH及び低い代謝活性を示唆した。図14に示したMLCウェル内に存在する生きた、代謝細胞の数は、ウェル内の組織培養液の色に直接対応する。すべてのウェルには、同じ数の腫瘍支持細胞及びリンパ球を播種した。しかしながら、目視検査から、B16−F10/B7.1/IFN−α/β及びB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−α/βワクチン接種マウス由来のリンパ球が、高率で腫瘍抗原性刺激因子細胞を死滅させたことは明らかであった(図14C及びD)。その結果、これらのウェル内には、組織培養液を代謝し、そしてその培地が先に記載したように赤色色素を維持するまでのわずかな生細胞しか存在しない。次の段階は、CTLアッセイにおいてこれらのMLCからリンパ球の細胞毒活性を定量化することであった。
図15は、図9に記録したものと同様の観察を強調表示する。100%生きた標的メラノーマ細胞だけの明視野及び赤色蛍光(DiI染色)画像は、癌細胞がほぼコンフルエントな単層として樹立したことを示したが、その一方で、緑色蛍光(SYTOX Green染色)画像は同じ集団内の低レベルの死亡を示した。SYTOX Green染色したエフェクター及び標的細胞を含むウェルは、生きたエフェクター細胞を単独で含んでいるウェルと比較して、緑色の核染色色素を取り込んだ多数の細胞を含むことが示された。この観察は、エフェクター及び標的ウェル内の標的癌細胞の一部が、4時間のCTLアッセイのコース中にリンパ球によって直接殺滅したことを示した。
一般線形モデル分析は、高度に有意な違いが図16Aに示した群間のすべてに存在したことをを確認した(p<0.0001)。事後試験は、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウス由来のリンパ球を使用したCTLアッセイからの細胞死の割合が、試験した他のすべてのCTLアッセイと比較して、有意に増強されたことを明らかにした(p<0.0001)。比に関する細胞死の変化率の順位序列は、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウス由来のリンパ球を用いたCTLアッセイが、比で増加単位あたり細胞死の最大増加を提供したことを示した。比の増加に関する変化の次の最高比率は、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β及びB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/βワクチン接種マウスと、最低レベルの細胞死を示した対照マウスとによって示された。表6は、種々でワクチン接種マウス由来のリンパ球を使用したCTLアッセイで観察した細胞死の割合における相対的増加倍率を示す。B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチンを注射したマウスは、対照マウスからリンパ球と比較して、エフェクター細胞集団あたりの溶解単位で11.1倍の増大を示した。B16−F10/B7.1/IFN−γ/β及びB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/βワクチン接種マウス由来のリンパ球は、対照に対して、細胞毒活性に関してそれぞれ約4倍の増大を示した。重要なことには、IFN−γ/β処置したB16−F10/4−1BBL/B7.1細胞における4−1BBL及びB7.1分子の同時発現は、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β及びB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/βワクチン接種マウスの値の合計から導かれるリンパ球から引き出された細胞毒活性の増加倍数の合計より大きかった対照に対して、エフェクター細胞集団あたりの溶解単位において11.1倍の増大が観察される、細胞傷害能に対する相乗効果を生じさせたと、これらの結果から結論づけられる。そのため、最も活性なリンパ球は、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウス由来のものであることがわかり、そしてそれは、図13A及びBに示した結果を確認し、且つ、支持する。
表6
値は、グラフが1溶解単位の線と交差する点=30%の標的細胞溶解を生じるエフェクター細胞数(×10)に基づいて図16から得られる。
結果は、1の値を付与した、対照である非ワクチン接種マウスのCTL反応に対して決定する。
実施例3
マウスのCD8T細胞応答に対するワクチン接種レジメンの比較
先の実施例において、投薬を受けていない又は抗癌性ワクチン接種マウスの%CD4及びCD8T細胞集団を、マウスにワクチン接種プロトコール1又は2(実施例2に記載)のいずれかを注射したときに比較した。この実施例は、5日間MLCで増殖させた後、2種類(すなわち、プロトコル1)又は4種類の用量(すなわち、プロトコル2)の同じワクチン細胞を注射したマウスで生じるT細胞応答を比較することに焦点を合わせる。
B16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β及びB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β抗癌性ワクチンを受けたマウスにおけるワクチン接種プロトコール1とプロトコール2との間で比較して、MLCで増殖させた%CD4T細胞集団で有意差が記録された(図16B)。処置マウスの両群において、プロトコール2に従ってワクチン接種したものは、プロトコール1を使用して同じワクチンを受けたマウスより有意に低い%CD4T細胞を有したことが観察された。B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウス由来のMLCリンパ球において、最も大きい違いが検出された、すなわち、プロトコール2に従って注射したマウスは、プロトコール1を用いて注射したマウスと比較して、有意に低い%CD4T細胞を生じた(p<0.0001)。対照的に、プロトコール2に従ってB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチンで処置したマウスからのMLC由来リンパ球は、プロトコール1に従って同じワクチンを与えたマウスと比較して、有意に高い%CD8T細胞集団を生じた(p=0.001;図16C)。結果はまた、プロトコール2に従って処置したすべてのワクチン接種マウス群からの平均%CD8T細胞集団が、それらにプロトコール1を使用して処置したマウスからのものより高かったことを示した。プロトコール2を使用してB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/βワクチンを用いて観察されたCD8CTLsの微増は、これらの試験において、プロトコール1のものから統計的に有意でなかった。
プロトコール2を使用して生じた活性化したCD8T細胞の増大した割合
次の目的は、プロトコール1又はプロトコール2のいずれかで処置したワクチン接種マウスから5日間増殖させたMLC由来リンパ球から生じる%活性化CD8T細胞を比較することであった。
B16−F10/B7.1/IFN−γ/β及びB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスからの脾臓由来リンパ球を使用してMLCで生じる%活性化CD8T細胞を比較する対応のない標本のT検定で、有意に異なることを確認した(図17)。プロトコール2に従ってB16−F10/B7.1−IFN−γ/β細胞を用いてワクチン接種したマウスは、プロトコール1に従って同じワクチンで処置したマウスと比較して、MLCにおいて5倍超多い%活性化CD8T細胞を生じる(p=0.023)。更に、プロトコール2に従ってB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞をもちいてワクチン接種したマウスからのMLCは、プロトコール1に従って処置した同様のワクチン接種マウスからのMLCで生じた17%と比較して、平均74%活性化したCD8T細胞を生じた(p<0.0001)。これらのデータは、ワクチン接種プロトコール2を用いた処置マウスが、プロトコール1ワクチン接種マウスと比較して、MLCで生じる活性化CD8T細胞集団の割合を有意に高めたことを明確に示す。
実施例4
生きた腫瘍細胞を用いた抗原投与前に全細胞ワクチンを受けたマウスの生存率上昇
試験の次の目的は、ワクチン接種マウスが続いて生きたメラノーマ細胞によって抗原投与されたとき、免疫応答を惹起するそれぞれワクチンの能力を評価することであった。予防形態の治療を試験して、上昇及び活性化したCD8T細胞集団は、特に(先の実施例で確認した)B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスは、ワクチン接種マウスが生きた癌細胞を用いて抗原投与されたとき、生存を促進できるか否か、そして、ワクチン接種が、腫瘍の発症からマウスを保護するか否かを確認した。
生きた癌細胞を用いた抗原投与後に惹起された防御免疫反応
5×10個の生きたB16−F10/B7.1メラノーマ細胞を用いた抗原投与後に、マウスを、プロトコール2(上記)に従って4種類のワクチン用量に晒し、その後、生存に関して免疫応答を評価した。図12に示した結果から、ワクチン接種プロトコール1を用いて処置したマウスのものより大きくない場合、生きた癌細胞を用いた抗原投与前に、プロトコール2に従ってワクチン接種したマウスの生存の長さは類似することが予想される(図18A)。この実験を二重反復試験で実施し、結果を正当性を立証した。これらの2つの実験におけるマウスの生存を、それぞれ102日間及び98日間の期間観察し、そして、図18B及びCに示したように、両実験の結果を組み合わせて、全体的なマウスの生存率(パーセンテージ)を提供する。
対照である非ワクチン接種マウスは、25日間の生存期間の中央値を有した。しかしながら、すべての対照マウスは、それらの腫瘍のサイズのため、31日目までに安楽死させる必要があった。B16−F10/4−1BBL/IFN−γ/β細胞ワクチンで処置したマウスの60%は、35日目までにそれらの腫瘍負荷のために死滅し、40%が腫瘍なしのままであった。それにもかかわらず、このコホートは、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β又はB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞ワクチンのいずれかで処置した他のものと比較して、有意に短期間しか生きていなかった(p=0.014)。更に、生存における高度に有意な違いは、対照マウスを、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β又はB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞ワクチンのいずれかで処置したものと比較したときに記録され(p=0.0003)、後者のワクチン接種マウスのすべてが、生きた腫瘍細胞を用いた抗原投与に対して完全に保護されていた。
生き残っているワクチン接種マウスの抗腫瘍性免疫応答を更に試験するために、102日目に5×10個の生きたB16−F10/B7.1細胞を再抗原投与する前に、それらに、初期腫瘍抗原投与後94及び98日目に、追加2種類の用量のワクチン用いてブーストした。腫瘍の増殖及び生存を、図18Cに示したように確認した。非ワクチン接種である対照マウスの生存期間の中央値が19日間であることを再び確認し、そしてそれは、非ワクチン接種である対照マウスの先のコホートの生存期間の中央値と同様であった(25日間、図18B)。比較により、ワクチン接種及び再抗原投与マウスのすべてが、その後の腫瘍成長に対して完全な免疫で、保護された状態を維持した。
生きた1×10個のB16−F10−B7.1細胞の注射による抗原投与前に、B16−F10−B7.1−IFN−γ/β細胞ワクチンで処置したマウスの増化された生存
先の実施例は、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β及びB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチンが、腫瘍細胞の排除をもたらす抗腫瘍性免疫応答を生じることができたことをを確認した。同様にワクチン接種したが、より大きい腫瘍負荷で抗原投与したマウスにおいて免疫応答の性質を更に試験するために、2倍の数の生きたB16−F10/B7.1細胞(1×10)を注射し、そして、腫瘍増殖を観察した(図18C)。図12及び13Bからの結果によって証明されるように、最も高い%活性化CD8T細胞集団がこれらのマウスで生じると仮定して、これらのマウスをプロトコール2に従って処置した。
B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞をワクチン接種したマウスは、ワクチン接種したマウスの50%が生きた腫瘍抗原投与を生き残り、対照である非ワクチン接種マウスより有意に(p=0.0005)長く生き残った(図18C)。
B16−F10/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスはまた、改善された生存転帰も示し、腫瘍成長に対して完全に保護した(p=0.0096)。2種類の異なる抗癌性ワクチンのいずれかを受けた2つのマウス群間の生存における違いは、これらの試験において統計的有意性に達しなかった。
生きたメラノーマ細胞負荷を用いた抗原投与前に、4種類の用量のB16−F10−4−1BBL−B7.1−IFN−γ/β抗癌ワクチンで処置したマウスで生じるCD8T細胞応答
これまでに開発されたワクチンは、ワクチン接種マウスに、それに続いて生きたB16−F10細胞を用いて抗原投与したとき、腫瘍形成を予防できなかった。なぜなら、本試験で確認したように、これらが、すべてのB16−F10変異型の中で最も攻撃的で、且つ、最も速く増殖するからである(図22)。B16−F10/B7.1/IFN−γ/β又はB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞ワクチンのいずれかに対して生じる抗腫瘍性免疫応答を更に試験するために、これらの抗癌性ワクチンのいずれか一方を受けたマウスに、5×10個の生きた野性型B16−F10細胞を用いて抗原投与した(図19)。
腫瘍の測定値が動物倫理ガイドラインによる最大許容寸法に達したので、生きた野性型B16−F10細胞の注射による抗原投与の17日後にすべてのマウスが屠殺した。図19Aは、すべてのマウスで、それらがワクチン接種したか否かに関係なく、腫瘍を発症したことを示す。分析では、すべてのマウスが腫瘍を発症したにもかかわらず、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスの腫瘍サイズは、B16−F10/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウス(p=0.019)又は非ワクチン接種対照マウス(p=0.002)の腫瘍に比べて有意に小さかったことを確認した。
最初の測定を記録した後に、図19B及びCに示したように、腫瘍及び脾臓を摘出し、計量した。次に、脾臓、血液、リンパ節及び腫瘍を加工し、フローサイトメトリーによって、それらのCD4、CD8T細胞、及び制御性T細胞集団について分析した(図20)。
結果は、いずれの処置群のマウス間にも腫瘍又は脾臓のいずれの重量も違いを示さなかった(図19C及びD)。しかしながら、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスからの腫瘍の平均重量は、他の群でそれより小さく、腫瘍の物理的大きさで計測された違いの比較は、図19Aに示したデータと一致していた。
特に脾臓及び腫瘍サンプルの中のCD8T細胞集団において有意差が注目された。よって、有意に高い%CD8T細胞は、対照(p=0.041)又はB16−F10/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウス(p=0.018;図20A)のいずれかと比較して、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスからの脾臓に見出された。同様に、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスの血液の中の平均%CD8T細胞は、他の両群より高かったが、この増大は統計的に有意でなかった(図20B)。更に、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスは、対照、非ワクチン接種マウスと比較して(p=0.002)、図20Dに示したように、腫瘍中に有意に高い%CD8T細胞を生じることがわかった。
%CD4及び制御性T細胞集団におけるわずかな変化だけが観察された。しかしながら、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスの血液は、図20Bに示したとおり、対照、非ワクチン接種マウス(p=0.005)又はB16−F10/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウス(p=0.006)の血液中のレベルよりわずかに高い%制御性T細胞を生じることがわかった。
低用量の生きたB16−F10細胞の抗原投与前に、4種類の用量のB16−F10−4−1BBL−B7.1−IFN−γ/βワクチンを受けたマウスの生存上昇
生きた野性型B16−F10細胞を用いてマウスに抗原投与することを伴う先の実験を受けて、次の実験は、非ワクチン接種マウスと、10分の一のB16−F10細胞(5×10個のB16−F10細胞)を注射することによる抗原投与前に、4種類の用量のB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β抗癌性ワクチンを受けたマウスとの腫瘍の成長を比較することを伴う。この実験の目的は、より少数の生きた腫瘍細胞を使用することが、マウスを安楽死させることが必要になるまで、長期間マウスを生き残らせるのに効果があるか否か、確認することであった(図21A)。
生きた癌細胞を抗原投与した後の、非ワクチン接種、対照マウス対B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスの間の生存の長さにおける違いは、統計的に有意であることをを確認した(p=0.0058)。非ワクチン接種、抗原投与マウスのすべてを、生きた腫瘍細胞の注射後21日以内に安楽死させなければならなかった(図17A)。B16−F10細胞株は攻撃的、且つ、急速に成長する細胞株なので、これらのマウスは、図19Aに示したように、10倍多くのB16−F10細胞を用いて抗原投与した対照マウスの17日目の安楽死と比較して、更に4〜5日間生き伸びることができただけであった。加えて、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞ワクチンを投与した4匹のマウスのうちの1匹だけが、腫瘍を発症しなかったので、保護的な抗腫瘍性応答をもたらした。更に、腫瘍を発症した3匹のワクチン接種マウスは、それらの腫瘍が最大寸法に達し、安楽死が必要となるまで、非ワクチン接種、抗原投与マウスより、平均で更に10日間長く生き延びた。
実施例5
様々なワクチン用量を受け、しかも生きた腫瘍抗原投与後に腫瘍なしのままであったマウスで生じたT細胞レベル
この実施例は、先に記載した実験から続き、そして、二種類の用量の3種類の異なる抗癌性ワクチンのいずれかでワクチン接種した多くのマウスが、5×10個の生きたB16−F10/B7.1細胞を抗原投与の後に、腫瘍を形成しなかったことを示す図17Bで実施した。この実施例の目的は、生き残っているマウスからの組織サンプル中のCD4及びCD8T細胞集団を分析し、そして、サンプル中のエフェクターメモリ(TEM)又は中央メモリー(TCM)CD8T細胞のいずれかとして%メモリーT細胞を同定することであった。
生きた腫瘍細胞の注射後、少なくとも112日間腫瘍なし状態を維持したワクチン接種マウスに、生きた腫瘍細胞負荷の再抗原投与前に、抗癌性細胞ワクチンの更に2回のブースター注射を与えた。非ワクチン接種マウスにはまた、生きた腫瘍細胞を用いて抗原投与したか、又は無処置で維持した。脾臓を、すべてのマウスから摘出し、図21Bに示したように計量し、その後、血液、脾臓、及びリンパ節を加工し、CD4及びCD8T細胞集団の変化について分析した(図22)。並行して、CD8T細胞集団を、TEM及びTCM細胞亜集団を同定するために、フローサイトメトリーによって、メモリーT細胞分子、CD62L、及びCCR7の存在又は不存在について更に分析した(図23)。
図21Bの脾臓重量データの分析は、群間に有意差があったことを示した(p=0.007)。更なる分析は、B16−F10/B7.1/IFN−γ/β細胞ワクチンをワクチン接種したマウスが、対照、非ワクチン接種マウス(p=0.004)、生きた腫瘍細胞を用いて抗原投与した非ワクチン接種マウス(p=0.002)又はB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞ワクチンで処置したマウス(p=0.004)より有意に重い脾臓を有したことを確認した。重要なことには、生きた腫瘍細胞を注射した非ワクチン接種マウスは、動物を安楽死させた日に検出したように、腫瘍を発症する唯一のマウスであった。非ワクチン接種、且つ、抗原投与マウスで発症した腫瘍の平均寸法は、6並びに4.5mmであった。腫瘍を発症するように生きたメラノーマ細胞を用いた抗原投与前に、予めワクチン接種したマウスは存在しなかった。
すべての処置群のマウスの脾臓中に生じたCD8T細胞を分析するとき、有意な群間変動を検出した(p<0.0001;図22A)。事後試験は、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスから生じる%CD8T細胞集団は、他のすべての投与群と比較したときに、脾臓中に有意に増加したことを示した。同じ観察を、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスの血液の中の%CD8T細胞集団を分析するときに実施した(図22B)。比較によって、生きた腫瘍細胞を用いて抗原投与した対照、非ワクチン接種マウス又は非ワクチン接種マウスと比較したときに、低%CD4T細胞集団をワクチン接種マウスのすべての群のリンパ節で観察した(図22C)。
EM集団をCD8T細胞集団の小集団として分析したとき、すべてのワクチン接種マウスからの脾臓及び血液は、対照、非ワクチン接種マウス又は生きた腫瘍細胞用いて抗原投与した非ワクチン接種マウスのいずれかを超える有意に上昇した集団を有する。更に、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスの脾臓は、最も高い平均%TEM細胞集団を生じ、対照、非ワクチン接種マウス、生きた腫瘍細胞で抗原投与した非ワクチン接種マウス、又はB16−F10−B7.1−IFN−γ/βワクチン接種マウスより有意に大きかった(図23A)。B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスの血液はまた、最高の%TEM細胞集団を含むこともわかり、そしてそれは、対照、非ワクチン接種マウス、生きた腫瘍細胞(p<0.00022)を用いて抗原投与した非ワクチン接種マウス、又はB16−F10/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスのいずれのものより再び有意に大きかった(p=0.049;図23B)。TCM細胞集団における唯一の違いは、B16−F10−4/1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスのリンパ節で見出され、その%TCM細胞は、対照、非ワクチン接種マウスのリンパ節中のレベルよりわずかに高い(p=0.004)(図23C)。
大きく上昇した%CD8及びTEM細胞は、4種類の用量のB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β細胞ワクチンで処置し、且つ、生きた腫瘍細胞を用いた抗原投与後に腫瘍なし状態を維持したマウスで生じた。
この項は、図18に例示した実施例から続き、そしてそれは、(ワクチン接種プロトコール2を使用して)4種類の用量の3種類のワクチン細胞株のいずれかを用いてワクチン接種した多くのマウスが、5×10個の生きたB16−F10/B7.1細胞を用いて別々の2回、抗原投与した後に腫瘍を形成しなかったことを示した。よって、マウスは、それらが次に追加の2種類の用量でブーストされ、そして、ワクチンので上げられて、5×10個の生きたB16−F10/B7.1細胞を用いて再抗原投与される前に、少なくとも190日間の腫瘍なし状態を維持した。脾臓を、生きた腫瘍細胞の注射の6日後にワクチン接種及び対照マウスから摘出し、そして、それらの重量を記録した(図24A)。リンパ球を、次に、脾臓、血液、及びリンパ節から精製し、フローサイトメトリーによって、%CD4及びCD8T細胞集団の任意の違いについて分析した。フローサイトメトリーによってTEM及びTCM細胞亜集団を同定するのに使用されるメモリーT細胞マーカーの存在又は不存在について、CD8T細胞集団を更に分析した。
脾臓重量の分析は、処置群と対照マウスとの間に有意差があることを示した(p=0.004;図24A)。ワクチン接種マウスのすべてを、対照、非ワクチン接種マウスに比べて、有意に重い脾臓を有することを確認した。B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスが、最も重い平均脾臓重量を有することがわかり、そしてそれは、対照、非ワクチン接種マウス(p=0.0004)又は生きた腫瘍細胞を注射した非ワクチン接種マウスのものより有意に重かった(p=0.024)。
脾臓の中のCD4T細胞集団の有意差を、処置群の間で検出した(p=0.0013;図24B)。B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスが、脾臓中に最低%CD4T細胞を生じることを示し、そしてそれは、対照(p=0.0034)、生きた腫瘍細胞を用いて抗原投与した非ワクチン接種マウス(p=0.0001)、又はB16−F10/4−1BBL/IFN−γ/βワクチン接種マウス(p=0.022)のCD4値より有意に低かった。更に、すべてのワクチン接種マウスの血液及びリンパ節に生じた%CD4T細胞集団は、対照、未処置マウス又は生きた腫瘍細胞を用いて抗原投与した非接種のマウスで生じたレベルより低いことがわかった(図24C及びD)。
対照的に、有意に高い%CD8T細胞集団は、他のすべての群のマウスと比較したときに(p<0.0027;図24BとC)、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスの脾臓及び血液の両方に生じた。加えて、すべてのワクチン接種マウスのリンパ節に生じる平均%CD8T細胞は、対照、未処置マウス又は生きた腫瘍細胞を用いて抗原投与した非接種のマウス(図24D)のいずれかの値より多かった。
脾臓(p<0.0001)、血液(p<0.0001)及びリンパ節(p=0.002)中のTEM細胞の分析は、図25に示したように、処置群間で高度に有意であることを確認した。有意に高い%TEM細胞を、対照、未処置マウスと比較して、マウスのワクチン接種した群のすべての脾臓及び血液の中に検出した。しかしながら、%TEM細胞の最も有意な増強は、脾臓及び血液中のそれぞれ75%及び87%のCD8T細胞がTEM細胞として同定された、マウスの他のすべての群と比較して、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスからサンプル中に生じた。更に、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスは、それらのリンパ節中に有意に高い%TEM細胞を有する唯一の群であり、そして、この集団は、マウスの他のすべての群のリンパ節の%TEM細胞集団と比較して、非常に高かった(図25C)。
実施例6
B16−F10−4−1BBL−B7.1−IFN−γ/βワクチンを注射したLTΑ −/−マウスは、樹状細胞の不在下で、高CD8T細胞応答を生じた
この実施例は、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン細胞の形態で、B7.1発現メラノーマワクチンへの4−1BBLにおける封入が、樹状細胞(DCs)によって提供される任意の共刺激活性なしに、CD8T細胞免疫応答を惹起することができるか否か評価する。これは、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/β又はB16−F10/B7.1/IFN−γ/βワクチンのいずれかで処置したLTα−/−マウスの免疫応答を特徴づけすることによって達成される。
ワクチン接種に続いて、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチンで処置したLTα−/−マウスは、非ワクチン接種マウス(p=0.002)及びB16−F10/B7.1/IFN−γ/βワクチンで処置したマウス(p=0.022;図26A)と比較して有意に重い脾臓を有した。高%CD8T及び低%CD4T細胞集団は、対照又はB16−F10/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスと比較して、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種したLTα−/−マウスからの脾臓において生じた(図26B)。B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスはまた、対照マウスと比較して、末梢血中に高い%CD8T細胞集団を示しもしたが、ぎりぎり有意であった(p=0.057;図26C)。
次に、対照及びワクチン接種したLTα−/−マウスからの脾臓リンパ球を、MLCで抗原刺激にかけられた。B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種したLTα−/−マウス由来のCD8T細胞は、MLCにおいて効果的に増殖し、そして、対照(p=0.003)又はB16−F10/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウス(p=0.048;図27A)のいずれかから生じた集団と比較して、%CD8T細胞集団の有意な増強を示した。それに続いて、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種したLTα−/−マウス由来のMLCにおけるCD8T細胞の39%は、活性化されたと特徴づけられ、そしてそれは、非ワクチン接種動物からのMLC由来の集団より4倍超高かった(図27B)。
MLCで培養した脾リンパ球を使用したCTL分析が、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種したLTα−/−マウス由来のリンパ球が、最も高い割合の細胞死を誘発し、そしてそれは、非ワクチン接種又はB16−F10/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種LTα−/−マウス(p<0.001;図27C)からのCTLアッセイより有意に大きいことを確認した。更に、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスからのリンパ球が、対照マウスからリンパ球と比較して、エフェクター細胞集団あたりの溶解単位で5.63倍の増大を生み出すことができた。
次に、ワクチンを、インビボでT細胞応答を刺激するそれらの能力について、ワクチン接種したLTα−/−マウスに生きた腫瘍細胞を抗原投与することによって評価した。75%のB16−F10/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種LTα−/−マウスが60日間、生きた腫瘍抗原投与を生き残り、67%のB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスが、合計131日間、腫瘍抗原投与を生き残り、その両方が、非ワクチン接種対照マウスより有意に長かった(B16−F10/B7.1/IFN−γ/β及びB16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βそれぞれについてp=0.001及びp<0.001;データ未掲載)。次に、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種マウスで生じた長命の抗腫瘍性応答を、腫瘍細胞を用いたブースティング及び再抗原投与に続いて特徴づけした。初期脾臓重量及びT細胞分析は、脾臓重量及び%脾臓CD8T細胞集団に関して群間で違いが検出されなかったので、非ワクチン接種マウスと比較して、免疫応答がワクチン接種マウスで変更されなかったことを示唆した(図28A,B)。より高い平均%CD8T細胞集団を、B16−F10/4−1BBL/B7.1/IFN−γ/βワクチン接種したLTα−/−マウスの末梢血中に検出したが、しかしながら、この違いは、生きた腫瘍細胞(図28C)を注射した非ワクチン接種マウスより有意に高いだけであった。より興味深いことに、CD8T細胞集団をTEM及びTCM亜集団に関して評価したとき、45%の脾臓T細胞(図28D)及び60%の末梢血T細胞(図28E)がTEMCD8T細胞に分類された。これらの亜集団は、非ワクチン接種マウス及び非ワクチン接種、腫瘍担持マウスと比較して、有意に高く、ワクチン接種が、これまでに遭遇した抗原に対して強力なメモリー応答を引き起こすことができたことを示した。
実施例7
免疫調節性調製物のB16−F10細胞表面におけるH−2K発現を上方制御するためのIFN処置の最適化
高レベルのB7及び/又は4−1BBLを発現することに加えて、免疫治療目的のために、細胞がその細胞表面に高レベルのクラスIMHC分子H−2Kを発現することはまた、抗原性提示の可能性を高めるので有益である。重大なことには、H−2Kのレベルは、FITC結合抗マウスH−2K抗体の免疫染色によってフローサイトメトリーを使用して評価されるので、IFN−γ及びIFN−βの組み合わせで細胞を処置することによって強化された。
先に記載したように、細胞を、細胞表面でH−2Kの発現レベルを比較する前に、それぞれIFN単独及び組み合わせ(すなわち、IFN−γ及びIFN−β)で処置した。表1のデータは、IFN−γで44時間、IFN−βで20時間、又はIFN−βで更に20時間処置前のIFN−γで44時間のプライミングによってB16−F10及びB16−F10/4−1BBLを処置することの効果を示す。更に長時間のIFN処置によって、細胞収率及び生存能力が有意に低下することが見出された(データ未掲載)。
IFN−γのみ又はIFN−βのみのいずれかで処置したB16−F10細胞は、それぞれ11及び10倍、細胞表面のMHCクラスI発現を上方制御する。更に、B16−F10/4−1BBL細胞もまた、個別の各IFNでの処置後に上方制御されたMHCクラスI発現を示す。しかしながら、B16−F10/4−1BBL細胞は、IFN−γに対してより高い応答性であり、そして、IFN−βに対してより低い応答性であることを示した(表7を参照)。野生型と亜株細胞は、単独の各IFNに対して異なる応答を示すが、両細胞株は、IFN−γ及びIFN−βの両方の組み合わせを投与したとき、MHCの最も効果的な上方制御を示した。B16−F10/4−1BBL細胞における総合的なMHCクラスI発現レベルは、アイソタイプ染色細胞上での発現より28倍多かった。
MHCクラスIの発現が、B16−F10/4−1BBL細胞で更に増強され得るか否かを確認するために、高濃度のIFN−γ及びIFN−βもまた試験した。図29は、
B16−F10/4−1BBLソート1細胞を、1000、2000又は3000IU/mLのIFN−γ単独又はIFN−βで処置した後に作成したフローサイトメトリー解析からのヒストグラムを示した。B16−F10/4−1BBL細胞で発現されたH−2Kのレベルは、図29に示したように、高い濃度のIFN−γ及び/又はIFN−βで処置した後、更なる変化はまったく示されなかった。そのため、1000IU/mLのIFN−γ及びIFN−βを、すべてのワクチン細胞株を処置するのに使用したと結論づけられた。なぜなら、この組み合わせは、より多くのIFNを使用した場合と同じくらい効果的にH−2K発現を相乗的に上方制御するからである。
表7
IFN−γ/βを用いた併用処置は、B16−F10メラノーマ細胞株のH−2K発現を増強した
実施例8
H−2K、B7.1、及び4−1BBL同時発現のためのワクチン製剤の分析
BD LSRFortessaフローサイトメーターの使用は、566nmの励起波長及び576nmの発光波長を有するPC結合抗体の高能率シグナル検出を可能にした(BD FACSCalibur機器で与えられる588nmの青色レーザーと比較して、LSRFortessaフローサイトメーターはPEを励起するために561nmの緑色レーザーを使用するので)。いくつかの細胞表面マーカー分析を、両方の機器で実施し、これをもとに、それらを表8に示したように比較した。
分析した細胞株のすべてが、アイソタイプ染色サンプルと比較したときに、FACSCalibur及びLSRFortessaの両方を使用して定量されたように、細胞表面のH−2Kの大きな上方制御レベルを示した。FACSCaliburで分析した3種るのワクチン細胞株は、野生型B16−F10細胞と比較して、同じレベルのH−2K発現を有することを示した。比較すると、3種類の免疫調節細胞株は、LSRFortessaを使用して評価すると、野生型B16−F10細胞と比較して、それらのH−2K発現においてより大きい増加倍数を有した。4−1BBL及びB7.1発現レベルもまた、両方のフローサイトメーターを使用して細胞で分析した。LSRFortessaを使用して作成したB7.1及び4−1BBL発現データはより大きな増加倍数を示し、そしてそれは、LSRFortessaがより高感度なので、蛍光シグナルの検出に関してより高い効率を示すことを改めて示した。
表8
FACSCalibur及びLSRFortessaフローサイトメーターを使用して検出したB16−F10野生型及び亜株のH−2K、B7.1及び4−1BBL発現の比較
共刺激分子発現におけるすべての増加倍数値は、アイソタイプ染色サンプルの値に対して示される(すなわち、同じサンプルのバックグラウンドを超える)。
材料と方法
一般的なフローサイトメトリープロトコール
すべての免疫蛍光染色手順において、細胞を洗浄し、そして、1×PBS中に2%のFCSを含んだ染色培地中で染色した。染色ステップにおいて、細胞を、ごく普通に、100μLの染色培地中に再懸濁し、その後、抗体を添加した。免疫蛍光染色サンプルに加えて、無染色及びアイソタイプ対応サンプルもまた調製し、そして、比較目的で分析した。無染色サンプルの平均蛍光強度(MFI)を、抗体(Ab)染色サンプルのそれから引き算することによって、以下の方程式を、細胞表面マーカー発現レベルの係数増加について計算するのに使用した。FCS Express及びFACS Divaソフトウェアプログラムを、FACSCalibur及びLSRFortessaフローサイトメーターの両方から生じたデータを分析するのに使用した。
ワクチン細胞の免疫刺激性細胞表面分子の分析
B16−F10亜株を、細胞表面マーカーB7.1及び4−1BBLを検出するための抗体で染色することによって、トランスフェクション効率を確認した。細胞を、それらの培養器から剥がし、染色培地で洗浄した。細胞上の4−1BBLの存在を検出するために、PE結合抗マウス4−1BBL抗体を、100μLの染色培地中、1×10細胞あたり1μgの濃度にて使用した。細胞上のB7.1の存在を検出するために、PE結合抗マウスCD80抗体を、100μLの染色培地中、1×の10細胞あたり0.2μgの濃度にて使用した。PE結合ラットIgG2aアイソタイプ対応抗体を、アイソタイプ対照として使用するサンプルを染色するために使用した。これらの細胞表面分子の両方の存在を、フローサイトメーターを使用して検出した。4−1BBL発現性細胞が実際に機能的、且つ、完全な4−1BBL分子を発現しているか否かを確認するために、細胞を組み換えマウス4−1BB/Fcキメラ一次抗体と一緒にインキュベートした。4−1BB/Fcキメラは4−1BBLの受容体である。一次抗体が4−1BBLに結合したか否かを検出するために、マウス抗原との交差反応性も示したPE結合ヤギ抗ヒトIgG Fcγ断片特異的抗体を加え、そして、BD FACSCaliburフローサイトメーターにより分析した。IFN処置細胞上のH−2Kレベルの上方制御を検出するために、細胞を、100μLの染色培地中に1×10細胞あたり2.5μgの濃度にてFITC結合抗マウスH−2K Abを用いて染色した。
本明細書で引用された全ての特許、特許出願、及び出版物の開示は参照によりその全体が本明細書に援用される。
本明細書における参考文献の引用は斯かる参考文献が本出願に対する「先行技術」として利用可能であることを認めるものと解すべきではない。
本明細書の全体を通じて、その目的は本発明の好ましい実施形態を説明することであって、如何なる一実施形態又は特定の特性の集合に本発明を限定するためのものではない。当業者は、従って、本開示に照らして、本発明の範囲を逸脱することなく例示された特定の実施形態に様々な修正及び変更を加え得ることを認めるであろう。斯かる修正及び変更は全て添付された特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図される。
参照文献

Claims (12)

  1. 対象における癌又は腫瘍を治療するための医薬組成物であって、B7分子、4−1BB作動薬、並びに動物癌又は腫瘍細胞を含有し、当該細胞が、その抗原提示機能を強化するのに十分な時間及び条件で少なくとも1つの外因性IFNと接触させたものであり:
    当該B7分子がB7.1分子であり;かつ
    当該4−1BB作動薬が4−1BBL又はその生物活性断片である;
    医薬組成物。
  2. 前記細胞が、前記接触させられた少なくとも1つの外因性IFNが洗浄によって取り除かれたものである、請求項1に記載の医薬組成物。
  3. 前記B7分子が、該細胞表面で発現され、ここで、該分子の少なくとも一部が細胞外環境に晒される、請求項1又は2のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  4. 前記B7分子が可溶形で存在する、請求項1〜のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  5. 前記B7分子が、免疫グロブリン定常領域に融合するか又は別の方法で連結したB7分子の細胞外ドメインに相当するポリペプチドを含むキメラタンパク質である、請求項に記載の医薬組成物。
  6. 前記4−1BB作動薬が、該細胞の表面に発現され、ここで、該作動薬の少なくとも一部が細胞外環境に晒される、請求項1〜のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  7. 前記4−1BB作動薬が、可溶形で存在する、請求項1〜のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  8. 前記可溶性4−1BB作動薬が、免疫グロブリン定常領域に融合するか又は別の方法で連結した4−1BBLの細胞外ドメインに相当するポリペプチドを含むキメラタンパク質である、請求項に記載の医薬組成物。
  9. 前記動物細胞が、肺、乳房、子宮、子宮頚部、卵巣、結腸、膵臓、前立腺、精巣、胃、膀胱、腎臓、骨、肝臓、網内細胞系、食道、脳、皮膚、及び軟組織から成る群から選択される組織、臓器又は系に由来する、請求項1〜のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  10. 対象の抗原提示細胞が、数的に消耗しているか又は低減している、請求項1〜9のいずれか1項に記載の医薬組成物
  11. 前記数的に消耗しているか又は低減している抗原提示細胞が、マクロファージ、樹状細胞、及び/又はB細胞である、請求項10に記載の医薬組成物
  12. 前記対象が免疫抑制療法を受けている、請求項1〜11のいずれか1項に記載の医薬組成物
JP2018502295A 2015-04-02 2016-04-01 免疫応答を惹起するための作用物質及び組成物 Active JP6841812B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2015901218A AU2015901218A0 (en) 2015-04-02 Agents and compositions for eliciting an immune response
AU2015901218 2015-04-02
PCT/AU2016/050250 WO2016154684A1 (en) 2015-04-02 2016-04-01 Agents and compositions for eliciting an immune response

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2018511656A JP2018511656A (ja) 2018-04-26
JP2018511656A5 JP2018511656A5 (ja) 2019-05-16
JP6841812B2 true JP6841812B2 (ja) 2021-03-10

Family

ID=57003687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018502295A Active JP6841812B2 (ja) 2015-04-02 2016-04-01 免疫応答を惹起するための作用物質及び組成物

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10953045B2 (ja)
EP (1) EP3277313B1 (ja)
JP (1) JP6841812B2 (ja)
CN (1) CN107708725A (ja)
AU (1) AU2016240411A1 (ja)
CA (1) CA2980622A1 (ja)
HK (1) HK1250637A1 (ja)
WO (1) WO2016154684A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109715657A (zh) 2016-04-15 2019-05-03 高山免疫科学股份有限公司 Cd80变体免疫调节蛋白及其用途
WO2018022945A1 (en) 2016-07-28 2018-02-01 Alpine Immune Sciences, Inc. Cd112 variant immunomodulatory proteins and uses thereof
CN110352245A (zh) * 2016-10-20 2019-10-18 高山免疫科学股份有限公司 可分泌变体免疫调节蛋白和工程化细胞疗法
WO2018170026A2 (en) 2017-03-16 2018-09-20 Alpine Immune Sciences, Inc. Cd80 variant immunomodulatory proteins and uses thereof
CN110809581A (zh) 2017-03-16 2020-02-18 高山免疫科学股份有限公司 Pd-l2变体免疫调节蛋白及其用途
JP2020536552A (ja) 2017-10-10 2020-12-17 アルパイン イミューン サイエンシズ インコーポレイテッド Ctla−4変異型免疫調節タンパク質およびそれらの使用
TW201925223A (zh) 2017-10-18 2019-07-01 美商艾爾潘免疫科學有限公司 變異型icos 配位體免疫調節蛋白及相關組合物及方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6316256B1 (en) * 2000-01-03 2001-11-13 Tr Associates, L.L.C. Method for protein transfer
AUPQ755300A0 (en) 2000-05-17 2000-06-08 Monash University Immune potentiating compositions
AU2002322211A1 (en) * 2001-07-12 2003-01-29 Canvac Methods and compisitions for activation human t cells in vitro
ATE435655T1 (de) * 2001-10-09 2009-07-15 Mayo Foundation Verwendung von agonistischen 4-1bb antikörpern zur erhöhung der immunantwort
US20040197312A1 (en) * 2003-04-02 2004-10-07 Marina Moskalenko Cytokine-expressing cellular vaccine combinations
EP3363907A1 (en) * 2004-05-27 2018-08-22 The Trustees of the University of Pennsylvania Novel artificial antigen presenting cells and uses therefor
MX2008007292A (es) * 2005-12-08 2008-10-17 Univ Louisville Res Found Composiciones inmunoestimuladoras y metodos.
WO2016127015A1 (en) * 2015-02-06 2016-08-11 Heat Biologics, Inc. Vector co-expressing vaccine and costimulatory molecules

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018511656A (ja) 2018-04-26
EP3277313A4 (en) 2018-11-21
US10953045B2 (en) 2021-03-23
WO2016154684A1 (en) 2016-10-06
HK1250637A1 (zh) 2019-01-11
AU2016240411A1 (en) 2017-10-12
US20180360879A1 (en) 2018-12-20
EP3277313A1 (en) 2018-02-07
CA2980622A1 (en) 2016-10-06
CN107708725A (zh) 2018-02-16
EP3277313B1 (en) 2021-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6841812B2 (ja) 免疫応答を惹起するための作用物質及び組成物
KR102193635B1 (ko) 복합 면역요법을 위한 방법 및 조성물
JP6463577B2 (ja) 改変キメラ抗原受容体(car)t細胞のヒト応用
JP2021119197A (ja) 癌治療のための併用免疫療法及びサイトカイン制御療法
JP2019010117A (ja) がんにおけるcd138の標的化
KR20200138418A (ko) 네오에피토프 백신 조성물 및 이의 사용 방법
TW202134430A (zh) 腫瘤細胞疫苗
JP2017533706A (ja) 改変t細胞に関する方法および組成物
CN113164589A (zh) 用于调节单核细胞和巨噬细胞发炎表型的组合物和方法以及其免疫疗法用途
US9950056B2 (en) Compositions, methods and kits for eliciting an immune response
JP2016513458A (ja) 化学療法耐性免疫細胞
US11185586B2 (en) Allogeneic tumor cell vaccine
JP2022527297A (ja) Tn-MUC1キメラ抗原受容体(CAR)T細胞療法
US20230210902A1 (en) Sars-cov-2-specific t cells
CN111655278A (zh) 免疫治疗性癌症控制中的混合谱系激酶结构域样蛋白
KR20240007911A (ko) Cd5-양성 암을 표적화하기 위한 키메라 항원 수용체
Ciernik et al. Ionizing radiation enhances immunogenicity of cells expressing a tumor-specific T-cell epitope
EP3993826A2 (en) Novel cancer antigens and methods
US11648294B2 (en) Compositions of CRACC fusions and methods for modulating an immune response against cancers, infections diseases and disorders
US20110236345A1 (en) Composition and methods for eliciting an immune response
US20210308214A1 (en) Compositions of sting variants, combinations thereof, and methods for inducing and enhancing an immune response against infections, diseases, and disorders
WO2022059703A1 (ja) がん治療用医薬、免疫賦活剤および抗がん物質のスクリーニング方法
WO2023036169A1 (en) Antigen binding proteins and uses thereof
Eberhardt et al. Signaling and transcriptional Regulation in Immune Cells
Sharp Characterizing the impact of host and tumor autophagy deficiency on the development of anti-tumor immunity

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171215

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190401

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190401

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200407

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20200706

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201007

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210119

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210218

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6841812

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250