JP6847089B2 - Wt1抗原ペプチドコンジュゲートワクチン - Google Patents

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Description

本発明は、癌免疫療法の分野に属し、ペプチド分解酵素ERAP1によりトリミングを受け得る、WT1抗原タンパク質由来の癌抗原ペプチド前駆体を硫黄−硫黄共有結合を介して複合化した、細胞傷害性T細胞を効率的に誘導する複合化(コンジュゲート)ワクチンに関する。
生体による癌細胞の排除には、主として細胞性免疫、特に細胞傷害性T細胞(細胞傷害性Tリンパ球、Cytotoxic T−lymphocyte、Cytotoxic T−cell。以下、CTLと称する)が重要な働きをしている。CTLは、癌抗原タンパク質由来の抗原ペプチド(癌抗原ペプチド)とMHCクラスI分子により形成される複合体を認識した前駆体T細胞が分化増殖して生成されるものであり、癌細胞を攻撃する。
Wilms腫瘍の癌抑制遺伝子WT1(WT1遺伝子)は、白血病および固形癌における新しい癌抗原タンパク質であると考えられている(非特許文献1参照)。
当該WT1タンパク質に関して、例えば、以下のMHCクラスIに結合し提示される癌抗原ペプチドが報告されている(特許文献1、2参照)。
WT1126−134ペプチド:RMFPNAPYL(Arg-Met-Phe-Pro-Asn-Ala-Pro-Tyr-Leu)(配列番号:2)、
WT1235−243ペプチド:CMTWNQMNL(Cys-Met-Thr-Trp-Asn-Gln-Met-Asn-Leu)(配列番号:3)、
WT110−18ペプチド:ALLPAVPSL(Ala-Leu-Leu-Pro-Ala-Val-Pro-Ser-Leu)(配列番号:5)、
WT1187−195ペプチド:SLGEQQYSV(Ser-Leu-Gly-Glu-Gln-Gln-Tyr-Ser-Val)(配列番号:6)、
WT1302−310ペプチド:RVPGVAPTL(Arg-Val-Pro-Gly-Val-Ala-Pro-Thr-Leu)(配列番号:7)など。
癌免疫療法においてヘルパーT細胞(helper T cell)の活性化も、CTLを含む他のT cellの機能亢進に重要である。一般的に、抗原タンパク質は細胞内リソソームで分解され、13〜17残基程度のアミノ酸からなるペプチドで構成される断片ペプチドの一部が、抗原ペプチドとしてMHCクラスII分子に結合し、helper T cellのTCR・CD3複合体へ提示されることでhelper T cellを活性化する。WT1タンパク質に関して、例えば、以下のMHCクラスIIに結合し提示される癌抗原ペプチドが報告されている(特許文献3〜5参照)。
WT1332−347ペプチド:KRYFKLSHLQMHSRKH(Lys-Arg-Tyr-Phe-Lys-Leu-Ser-His-Leu-Gln-Met-His-Ser-Arg-Lys-His)(配列番号:8)、
WT1328−349ペプチド:PGCNKRYFKLSHLQMHSRKHTG(Pro-Gly-Cys-Asn-Lys-Arg-Tyr-Phe-Lys-Leu-Ser-His-Leu-Gln-Met-His-Ser-Arg-Lys-His-Thr-Gly)(配列番号:10)、
WT1122−140ペプチド:SGQARMFPNAPYLPSCLES(Ser-Gly-Gln-Ala-Arg-Met-Phe-Pro-Asn-Ala-Pro-Tyr-Leu-Pro-Ser-Cys-Leu-Glu-Ser)(配列番号:11)など。
WT1のワクチン抗原として、主に抗原タンパク質そのものまたは前述したような抗原タンパク質由来の抗原ペプチドが用いられる(非特許文献2参照)。タンパク質を用いた癌ワクチンは、通常多様な癌抗原ペプチドを含むため、複数のCTLやhelper T cellを同時に誘導可能である一方で、安定した供給や品質の管理に課題を有するため、製造・品質管理が容易なペプチドが、WT1の癌抗原として汎用されている。しかし、一般的に、これまでのペプチドワクチンは、主に単一のMHCクラスI提示ペプチド抗原で構成されており、CTLを効率良く誘導するには、更なる改良が必要である事が近年指摘されている(非特許文献3参照)。
その解決策の一つとして、多価抗原ペプチド提示型WT1ペプチド癌ワクチンが挙げられる。このようなペプチド癌ワクチンとしては、MHCクラスIおよびクラスIIに提示されるペプチド抗原を複数混合したカクテルワクチン(非特許文献4参照)、MHCクラスIおよびクラスIIに提示されるペプチド抗原をアミド結合で連結した長鎖ペプチドワクチンなどが報告されている(非特許文献5参照)。しかし、カクテルワクチンの場合、多様なアミノ酸から組成された各ペプチド抗原が様々な物性を示すため、効率良くそれらに対応するCTLを誘導する最適な製剤の開発が困難である場合が多い。また、長鎖ペプチドワクチンの場合、タンパク質と同様にその製造に課題を抱える場合があり、さらに、長鎖ペプチドワクチンはクラスIおよびクラスIIに提示されるペプチド抗原を任意のペプチドスペーサーを介して結合するため細胞内酵素による切断部位の制御および予測が困難である。一方で、2つのペプチド単量体が相互にジスルフィド結合により結合しているペプチド二量体が報告されている(特許文献6参照)。これらは、カクテルワクチンと異なり、単一ペプチド2つが結合されているため、単一の物性を有しかつ簡便に製造可能である。その一方で、複合化するには、WT1癌抗原ペプチドはそのアミノ酸配列内にシステインを含む必要があり、その汎用性は低い。さらに、癌抗原ペプチドのN末端システインを、システイン、グルタチオンまたはチオグリコール酸とジスルフィド結合で縮合させて得られた改変体も報告されている(特許文献7参照)。
MHCクラスIへの癌抗原ペプチド提示には複数のぺプチダーゼが関与する。それらぺプチダーゼの内、Endoplasmic reticulum aminopeptidase 1(以下、ERAP1と称する)は、小胞体(Endoplasmic reticulum。以下、ERと称する)内のトリミング酵素の一つであり、特定の抗原ペプチド配列およびペプチドの長さを認識し、癌抗原ペプチド前駆体をN−末端から切断し、MHCクラスIへの結合に最適な長さに調節することが報告されている(非特許文献6−8参照)。しかし、これまでに、ERAP1によるトリミング機能により、N−末端から長さ調節されるシステインを含むWT1ペプチド癌抗原前駆体の報告はなかった。
国際公開第00/06602号 国際公開第00/18795号 国際公開第2005/045027号 国際公開第2007/047764号 国際公開第2007/120673号 国際公開第2004/063217号 国際公開第2007/063903号
The Journal of Immunology,2000;164(4);1873−1880 The Oncologist,2012;17(2);250−259 Cancer Journal,2011;17(5);343−350 Blood,2010;166(2);171−179 Cancers,2011;3;3991−4009 Proceedings of the National Academy of Sciences of United States of America,2005;102(47);17107−17112 The Journal of Immunology,2009;183;5526−5536 The Journal of Immunology,2010;184;4725−4732
本発明の課題は、CTLを効率良く誘導するWT1コンジュゲートワクチンを提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、コンジュゲートワクチンを採用することを検討する中で、WT1癌抗原ペプチドにシステインを付加することを着想し、さらにERAP1が、細胞内でのジスルフィド結合の還元的開裂により生じたWT1癌抗原ペプチド前駆体のN−末端からシステインを切断し、癌抗原ペプチドへ効率良く変換することが、in vivo動物モデルでの薬理試験などの結果により強く示唆されることを確認したことで、体内でCTLを誘導できる多価抗原ペプチド提示型コンジュゲートワクチンの発見に至り、本発明を完成した。
具体的には、上記課題の解決策を検討する過程で、異なる2つのWT1癌抗原ペプチドを複合化する際に、必要なシステインを、MHCクラスIへの抗原提示に影響することなく、N−末端またはC−末端へ任意の位置へ導入する方法を着想した。更なる検討の結果、WT1癌抗原ペプチドのN末端にシステインを含む0〜5個のアミノ酸を導入したペプチドや、当該ペプチドのシステインを介したジスルフィド結合を含むコンジュゲート体を創製した。そして、当該ペプチドやコンジュゲート体が、in vitroおよび/またはin vivoでERAP1によるトリミングを受け易く、その結果癌抗原ペプチドを生成することを、本発明者らが初めて確認し、本発明が完成された。
製造容易で、汎用性に優れ、かつCTLを効率良く誘導する新規な多価WT1抗原ペプチド提示型ペプチド癌ワクチンの開発が望まれていたところ、本発明者らが発明したコンジュゲート体により、CTLが効率よく誘導され、物理化学的性質に優れ、製造が容易で、製造の管理も容易で、汎用性に優れたWT1コンジュゲートワクチンを開発することが可能となった。
すなわち、本発明は、以下のものに関する。
1.第一態様
項1.式(1):
Figure 0006847089
[式中、XおよびYは、独立して、単結合または1〜4残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基を表し、Xのアミノ酸残基数とYのアミノ酸残基数の和は0〜4の整数であり、
癌抗原ペプチドAは、7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチドを表し、癌抗原ペプチドAのN末端アミノ酸のアミノ基が式(1)中のYと結合し、癌抗原ペプチドAのC末端アミノ酸のカルボニル基が式(1)中の水酸基と結合し、
は、水素原子、式(2):
Figure 0006847089
(式中、XおよびYは、独立して、単結合または1〜4残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基を表し、Xのアミノ酸残基数とYのアミノ酸残基数の和は0〜4の整数であり、
癌抗原ペプチドBは、癌抗原ペプチドAとは配列が異なり且つ7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチドを表し、癌抗原ペプチドBのN末端アミノ酸のアミノ基が式(2)中のYと結合し、癌抗原ペプチドBのC末端アミノ酸のカルボニル基が式(2)中の水酸基と結合し、
式(2)中のチオエーテル基が、式(1)中のチオエーテル基と結合する。)
で表される基、または癌抗原ペプチドCを表し、
癌抗原ペプチドCは、癌抗原ペプチドAとは配列が異なり且つ1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチドまたは1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチドを表し、癌抗原ペプチドCのシステイン残基のチオエーテル基が式(1)中のチオエーテル基と結合する。
但し、Rが水素原子である場合、式(1)で表される化合物の配列はWT1タンパクの部分配列と同一ではない。]
で表される化合物、またはその薬学上許容される塩;
項2.Xが2残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが単結合であるか、XおよびYが独立して1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であるか、Xが単結合であり且つYが2残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であるか、Xが1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが単結合であるか、Xが単結合であり且つYが1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であるか、またはXおよびYが単結合である、項1に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項3.Xが単結合であり、Yが単結合、アラニン残基、ロイシン残基またはメチオニン残基である、項1または2に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項4.Xが単結合または1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり、Yが単結合である、項1または2に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項5.XおよびYが単結合である、項1〜4のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項6.癌抗原ペプチドAが7〜15残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチドである、項1〜5のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項7.癌抗原ペプチドAが、以下のアミノ酸配列:
RMFPNAPYL (配列番号:2)、
CMTWNQMNL (配列番号:3)、
ALLPAVPSL (配列番号:5)、
SLGEQQYSV (配列番号:6)および
RVPGVAPTL (配列番号:7)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列を含むペプチドであるか、または配列番号:2、3、5、6および7の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列中にアミノ酸残基の改変を含有する改変アミノ酸配列を含み且つCTL誘導活性を有するペプチドである、項1〜6のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項8.癌抗原ペプチドAが、以下のアミノ酸配列:
RMFPNAPYL (配列番号:2)、
CMTWNQMNL (配列番号:3)、
CYTWNQMNL (配列番号:4)、
ALLPAVPSL (配列番号:5)、
SLGEQQYSV (配列番号:6)および
RVPGVAPTL (配列番号:7)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドである、項1〜7のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項9.Rが水素原子である、項1〜8のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項10.式(1)で表される化合物が、以下のアミノ酸配列:
CRMFPNAPYL (配列番号:13)、
CCMTWNQMNL (配列番号:14)、
CCYTWNQMNL (配列番号:15)、
CALLPAVPSL (配列番号:16)、
CSLGEQQYSV (配列番号:17)および
CRVPGVAPTL (配列番号:18)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドである、項1〜9のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項11.Rが式(2)で表される基である、項1〜8のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項12.Xが2残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが単結合であるか、XおよびYが独立して1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であるか、Xが単結合であり且つYが2残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であるか、Xが1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが単結合であるか、Xが単結合であり且つYが1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であるか、またはXおよびYが単結合である、項1〜8および11のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項13.Xが単結合であり、Yが単結合、アラニン残基、ロイシン残基またはメチオニン残基である、項1〜8および11〜12のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項14.Xが単結合または1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり、Yが単結合である、項1〜8および11〜12のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項15.XおよびYが単結合である、項1〜8および11〜14のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項16.癌抗原ペプチドBが7〜15残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチドである、項1〜8および11〜15のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項17.癌抗原ペプチドBが、以下のアミノ酸配列:
RMFPNAPYL (配列番号:2)、
CMTWNQMNL (配列番号:3)、
ALLPAVPSL (配列番号:5)、
SLGEQQYSV (配列番号:6)および
RVPGVAPTL (配列番号:7)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列を含むペプチドであるか、または配列番号:2、3、5、6および7の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列中にアミノ酸残基の改変を含有する改変アミノ酸配列を含み且つCTL誘導活性を有するペプチドである、項1〜8および11〜16のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項18.癌抗原ペプチドBが、以下のアミノ酸配列:
RMFPNAPYL (配列番号:2)、
CMTWNQMNL (配列番号:3)、
CYTWNQMNL (配列番号:4)、
ALLPAVPSL (配列番号:5)、
SLGEQQYSV (配列番号:6)および
RVPGVAPTL (配列番号:7)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドである、項1〜8および11〜17のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項19.式(1)で表される化合物が、式(3):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物である、項1〜8および11〜18のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項20.Rが癌抗原ペプチドCである、項1〜8のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項21.癌抗原ペプチドCが7〜15残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチドである、項1〜8および20のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項22.癌抗原ペプチドCが、以下のアミノ酸配列:
CMTWNQMNL (配列番号:3)
を含むペプチドであるか、または配列番号:3のアミノ酸配列中にアミノ酸残基の改変を含有する改変アミノ酸配列を含み且つCTL誘導活性を有するペプチドである、項1〜8および20〜21のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項23.癌抗原ペプチドCが、以下のアミノ酸配列:
CMTWNQMNL (配列番号:3)および
CYTWNQMNL (配列番号:4)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドである、項1〜8および20〜22のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項24.式(1)で表される化合物が、式(4):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物、または式(5):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物である、項1〜8および20〜23のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項25.癌抗原ペプチドCが14〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチドである、項1〜8および20のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項26.癌抗原ペプチドCが、以下のアミノ酸配列:
SGQARMFPNAPYLPSC (配列番号:19)、
SGQARMFPNAPYLPSCLES (配列番号:11)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:20)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:21)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:10)、
CNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:22)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:23)および
CNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:24)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列を含むペプチドであるか、または配列番号:10〜11および19〜24の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列中にアミノ酸残基の改変を含有する改変アミノ酸配列を含み且つヘルパーT細胞誘導活性を有するペプチドである、項1〜8、20および25のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項27.癌抗原ペプチドCが、以下のアミノ酸配列:
SGQARMFPNAPYLPSC (配列番号:19)、
SGQAYMFPNAPYLPSC (配列番号:25)、
SGQARMFPNAPYLPSCLES (配列番号:11)、
SGQAYMFPNAPYLPSCLES (配列番号:12)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:20)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:21)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:10)、
CNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:22)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:23)および
CNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:24)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドである、項1〜8、20および25〜26のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項28.式(1)で表される化合物が、式(6):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物、式(7):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物、式(8):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物または式(9):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物である、項1〜8、20および25〜27のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項29.項1〜28のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学上許容される塩、および薬学的に許容される担体を含有する医薬組成物;
項30.癌ワクチンとして使用される、項29に記載の医薬組成物;
項31.項1〜28のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学上許容される塩の、癌ワクチンを製造するための使用;
項32.癌を治療または予防するための方法であって、項1〜28のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学上許容される塩の治療または予防に有効な量を、それを必要としているWT1陽性の癌患者に投与することからなる方法;および
項33.項1〜28のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学上許容される塩を、ERAP1と反応させることにより、2つの異なるMHCクラスI拘束性エピトープまたはMHCクラスI拘束性エピトープおよびMHCクラスII拘束性エピトープを得る方法、
2.第二態様
項1.式(1):
Figure 0006847089
[式中、XおよびYは、独立して、単結合または1〜4残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基を表し、Xのアミノ酸残基数とYのアミノ酸残基数の和は0〜4の整数であり、
癌抗原ペプチドAは、7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチドを表し、癌抗原ペプチドAのN末端アミノ酸のアミノ基が式(1)中のYと結合し、癌抗原ペプチドAのC末端アミノ酸のカルボニル基が式(1)中の水酸基と結合し、
は、水素原子、式(2):
Figure 0006847089
(式中、XおよびYは、独立して、単結合または1〜4残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基を表し、Xのアミノ酸残基数とYのアミノ酸残基数の和は0〜4の整数であり、
癌抗原ペプチドBは、癌抗原ペプチドAとは配列が異なり且つ7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチドを表し、癌抗原ペプチドBのN末端アミノ酸のアミノ基が式(2)中のYと結合し、癌抗原ペプチドBのC末端アミノ酸のカルボニル基が式(2)中の水酸基と結合し、
式(2)中のチオエーテル基が、式(1)中のチオエーテル基と結合する。)
で表される基、または癌抗原ペプチドCを表し、
癌抗原ペプチドCは、癌抗原ペプチドAとは配列が異なり且つ1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチドまたは1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチドを表し、癌抗原ペプチドCのシステイン残基のチオエーテル基が式(1)中のチオエーテル基と結合する。
但し、Rが水素原子である場合、式(1)で表される化合物の配列はWT1タンパクの部分配列と同一ではない。]
で表される化合物、またはその薬学上許容される塩;
項2.Xが2残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが単結合であるか、XおよびYが独立して1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であるか、Xが単結合であり且つYが2残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であるか、Xが1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが単結合であるか、Xが単結合であり且つYが1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であるか、またはXおよびYが単結合である、項1に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項3.Xが単結合であり、Yが単結合、アラニン残基、ロイシン残基またはメチオニン残基である、項1または2に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項4.Xが単結合または1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり、Yが単結合である、項1または2に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項5.XおよびYが単結合である、項1〜4のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項6.癌抗原ペプチドAが7〜15残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチドである、項1〜5のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項7.癌抗原ペプチドAが、以下のアミノ酸配列:
RMFPNAPYL (配列番号:2)、
CMTWNQMNL (配列番号:3)、
ALLPAVPSL (配列番号:5)、
SLGEQQYSV (配列番号:6)および
RVPGVAPTL (配列番号:7)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列を含むペプチドであるか、または配列番号:2、3、5、6および7の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列中にアミノ酸残基の改変を含有する改変アミノ酸配列を含み且つCTL誘導活性を有するペプチドである、項1〜6のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項8.癌抗原ペプチドAが、以下のアミノ酸配列:
RMFPNAPYL (配列番号:2)、
CMTWNQMNL (配列番号:3)、
CYTWNQMNL (配列番号:4)、
ALLPAVPSL (配列番号:5)、
SLGEQQYSV (配列番号:6)および
RVPGVAPTL (配列番号:7)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドである、項1〜7のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項9.Rが水素原子である、項1〜8のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項10.式(1)で表される化合物が、以下のアミノ酸配列:
CRMFPNAPYL (配列番号:13)、
CCMTWNQMNL (配列番号:14)、
CCYTWNQMNL (配列番号:15)、
CALLPAVPSL (配列番号:16)、
CSLGEQQYSV (配列番号:17)および
CRVPGVAPTL (配列番号:18)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドである、項1〜9のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項11.Rが式(2)で表される基である、項1〜8のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項12.Xが2残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが単結合であるか、XおよびYが独立して1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であるか、Xが単結合であり且つYが2残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であるか、Xが1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが単結合であるか、Xが単結合であり且つYが1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であるか、またはXおよびYが単結合である、項1〜8および11のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項13.Xが単結合であり、Yが単結合、アラニン残基、ロイシン残基またはメチオニン残基である、項1〜8および11〜12のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項14.Xが単結合または1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり、Yが単結合である、項1〜8および11〜12のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項15.XおよびYが単結合である、項1〜8および11〜14のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項16.癌抗原ペプチドBが7〜15残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチドである、項1〜8および11〜15のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項17.癌抗原ペプチドBが、以下のアミノ酸配列:
RMFPNAPYL (配列番号:2)、
CMTWNQMNL (配列番号:3)、
ALLPAVPSL (配列番号:5)、
SLGEQQYSV (配列番号:6)および
RVPGVAPTL (配列番号:7)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列を含むペプチドであるか、または配列番号:2、3、5、6および7の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列中にアミノ酸残基の改変を含有する改変アミノ酸配列を含み且つCTL誘導活性を有するペプチドである、項1〜8および11〜16のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項18.癌抗原ペプチドBが、以下のアミノ酸配列:
RMFPNAPYL (配列番号:2)、
CMTWNQMNL (配列番号:3)、
CYTWNQMNL (配列番号:4)、
ALLPAVPSL (配列番号:5)、
SLGEQQYSV (配列番号:6)および
RVPGVAPTL (配列番号:7)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドである、項1〜8および11〜17のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項19.式(1)で表される化合物が、式(3):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物である、項1〜8および11〜18のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項20.Yがアラニン残基である、項13に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項21.癌抗原ペプチドBが、1つのシステイン残基を含むMHCクラスI拘束性WT1ペプチドである場合、癌抗原ペプチドB中のチオエーテル基が、式(16):
Figure 0006847089
(式中、XおよびYは、独立して、単結合または1〜4残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基を表し、Xのアミノ酸残基数とYのアミノ酸残基数の和は0〜4の整数であり、
癌抗原ペプチドDは、7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチドを表し、癌抗原ペプチドDのN末端アミノ酸のアミノ基が式(16)中のYと結合し、癌抗原ペプチドDのC末端アミノ酸のカルボニル基が式(16)中の水酸基と結合する。)
中のチオエーテル基と結合している、または1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチドである癌抗原ペプチドEのシステイン残基のチオエーテル基と結合している、項1〜8、11〜13および20のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項22.癌抗原ペプチドBが7〜15残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチドである、項21に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項23.癌抗原ペプチドBが、以下のアミノ酸配列:
CMTWNQMNL (配列番号:3)および
CYTWNQMNL (配列番号:4)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドである、項21〜22のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項24.Xが2残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが単結合であるか、XおよびYが独立して1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であるか、Xが単結合であり且つYが2残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であるか、Xが1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが単結合であるか、Xが単結合であり且つYが1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であるか、またはXおよびYが単結合である、項21〜23のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項25.Xが単結合であり、Yが単結合、アラニン残基、ロイシン残基またはメチオニン残基である、項21〜24のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項26.Xが単結合または1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり、Yが単結合である、項21〜24のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項27.XおよびYが単結合である、項21〜26のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項28.癌抗原ペプチドDが、14〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチドである、項21〜27のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項29.癌抗原ペプチドDが、以下のアミノ酸配列:
SGQARMFPNAPYLPSC (配列番号:19)、
SGQAYMFPNAPYLPSC (配列番号:25)、
SGQARMFPNAPYLPSCLES (配列番号:11)、
SGQAYMFPNAPYLPSCLES (配列番号:12)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:20)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:21)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:10)、
CNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:22)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:23)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:24)および
WAPVLDFAPPGASAYGSL (配列番号:244)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドである、項21〜28のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項30.式(1)で表される化合物が、式(15):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物である、項1〜8、11〜13および20〜29のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項31.癌抗原ペプチドEが、14〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチドである、項21〜23のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項32.癌抗原ペプチドEが、以下のアミノ酸配列:
SGQARMFPNAPYLPSC (配列番号:19)、
SGQAYMFPNAPYLPSC (配列番号:25)、
SGQARMFPNAPYLPSCLES (配列番号:11)、
SGQAYMFPNAPYLPSCLES (配列番号:12)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:20)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:21)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:10)、
CNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:22)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:23)および
CNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:24)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドである、項21〜23および31のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項33.Rが癌抗原ペプチドCである、項1〜8のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項34.癌抗原ペプチドCが7〜15残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチドである、項1〜8および33のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項35.癌抗原ペプチドCが、以下のアミノ酸配列:
CMTWNQMNL (配列番号:3)
を含むペプチドであるか、または配列番号:3のアミノ酸配列中にアミノ酸残基の改変を含有する改変アミノ酸配列を含み且つCTL誘導活性を有するペプチドである、項1〜8および33〜34のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項36.癌抗原ペプチドCが、以下のアミノ酸配列:
CMTWNQMNL (配列番号:3)および
CYTWNQMNL (配列番号:4)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドである、項1〜8および33〜35のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項37.式(1)で表される化合物が、式(4):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物、または式(5):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物である、項1〜8および33〜36のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項38.1つのシステイン残基を含む1〜4残基のアミノ酸からなるペプチドが癌抗原ペプチドCのN末端にさらに結合している場合、癌抗原ペプチドCのN末端に結合しているペプチドのシステイン残基のチオエーテル基が、式(16):
Figure 0006847089
(式中、XおよびYは、独立して、単結合または1〜4残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基を表し、Xのアミノ酸残基数とYのアミノ酸残基数の和は0〜4の整数であり、
癌抗原ペプチドDは、7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチドを表し、癌抗原ペプチドDのN末端アミノ酸のアミノ基が式(16)中のYと結合し、癌抗原ペプチドDのC末端アミノ酸のカルボニル基が式(16)中の水酸基と結合する。)
中のチオエーテル基と結合している、または1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチドである癌抗原ペプチドEのシステイン残基のチオエーテル基と結合している、項1〜8および33のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項39.癌抗原ペプチドCのN末端に結合している1つのシステイン残基を含む1〜4残基のアミノ酸からなるペプチドが、CAからなるジペプチドである、項38に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項40.癌抗原ペプチドCが7〜15残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチドである、項38〜39のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項41.癌抗原ペプチドCが、以下のアミノ酸配列:
CMTWNQMNL (配列番号:3)および
CYTWNQMNL (配列番号:4)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドである、項38〜40のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項42.Xが2残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが単結合であるか、XおよびYが独立して1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であるか、Xが単結合であり且つYが2残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であるか、Xが1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが単結合であるか、Xが単結合であり且つYが1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であるか、またはXおよびYが単結合である、項38〜41のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項43.Xが単結合であり、Yが単結合、アラニン残基、ロイシン残基またはメチオニン残基である、項38〜42のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項44.Xが単結合または1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり、Yが単結合である、項38〜42のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項45.XおよびYが単結合である、項38〜44のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項46.癌抗原ペプチドDが、14〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチドである、項38〜45のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項47.癌抗原ペプチドDが、以下のアミノ酸配列:
SGQARMFPNAPYLPSC (配列番号:19)、
SGQAYMFPNAPYLPSC (配列番号:25)、
SGQARMFPNAPYLPSCLES (配列番号:11)、
SGQAYMFPNAPYLPSCLES (配列番号:12)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:20)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:21)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:10)、
CNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:22)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:23)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:24)および
WAPVLDFAPPGASAYGSL (配列番号:244)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドである、項38〜46のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項48.式(1)で表される化合物が、式(14):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物である、項38〜47のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項49.癌抗原ペプチドEが、以下のアミノ酸配列:
SGQARMFPNAPYLPSC (配列番号:19)、
SGQAYMFPNAPYLPSC (配列番号:25)、
SGQARMFPNAPYLPSCLES (配列番号:11)、
SGQAYMFPNAPYLPSCLES (配列番号:12)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:20)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:21)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:10)、
CNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:22)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:23)および
CNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:24)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドである、項38〜41および44のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項50.式(1)で表される化合物が、式(12):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物である、項38〜41および49のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項51.癌抗原ペプチドCが14〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチドである、項1〜8および33のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項52.癌抗原ペプチドCが、以下のアミノ酸配列:
SGQARMFPNAPYLPSC (配列番号:19)、
SGQARMFPNAPYLPSCLES (配列番号:11)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:20)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:21)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:10)、
CNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:22)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:23)および
CNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:24)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列を含むペプチドであるか、または配列番号:10〜11および19〜24の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列中にアミノ酸残基の改変を含有する改変アミノ酸配列を含み且つヘルパーT細胞誘導活性を有するペプチドである、項1〜8、33および51のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項53.癌抗原ペプチドCが、以下のアミノ酸配列:
SGQARMFPNAPYLPSC (配列番号:19)、
SGQAYMFPNAPYLPSC (配列番号:25)、
SGQARMFPNAPYLPSCLES (配列番号:11)、
SGQAYMFPNAPYLPSCLES (配列番号:12)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:20)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:21)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:10)、
CNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:22)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:23)および
CNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:24)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドである、項1〜8、33および51〜52のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項54.式(1)で表される化合物が、式(6):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物、式(7):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物、式(8):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物または式(9):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物である、項1〜8、33および51〜53のいずれか一項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項55.7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチドの改変体;
項56.以下のアミノ酸配列:
CWAPVLDFAPPGASAYGSL (配列番号:242)および
WAPVLDFAPPGASAYGSLC (配列番号:243)
である、項55に記載の改変体;
項57.式(10):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物、またはその薬学上許容される塩;
項58.式(3):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物、式(4):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物、および式(5):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物からなる群から選択される化合物と以下のアミノ酸配列:
CNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:22)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:23)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:24)、
WAPVLDFAPPGASAYGSL (配列番号:244)、
CWAPVLDFAPPGASAYGSL (配列番号:242)および
WAPVLDFAPPGASAYGSLC (配列番号:243)、
からなる群から選択されるアミノ酸配列からなるペプチドを含む組成物;
項59.項1〜54および57のいずれか一項に記載の化合物もしくはその薬学上許容される塩または項58に記載の組成物、および薬学的に許容される担体を含有する医薬組成物;
項60.癌ワクチンとして使用される、項59に記載の医薬組成物;
項61.項1〜54および57のいずれか一項に記載の化合物もしくはその薬学上許容される塩または項58に記載の組成物の、癌ワクチンを製造するための使用;
項62.癌を治療または予防するための方法であって、項1〜54および57のいずれか一項に記載の化合物もしくはその薬学上許容される塩または項58に記載の組成物の治療または予防に有効な量を、それを必要としているWT1陽性の癌患者に投与することからなる方法;
項63.項1〜54および57のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学上許容される塩を、ERAP1と反応させることにより、2つの異なるMHCクラスI拘束性エピトープまたはMHCクラスI拘束性エピトープおよびMHCクラスII拘束性エピトープを得る方法;および
項64.以下の工程を含む、化合物の合成方法:
(1)Fmoc−C(Mmt)A−SBnおよび癌抗原ペプチドCを用いて、C(Mmt)AのC末端アミノ酸のカルボニル基と癌抗原ペプチドCのN末端アミノ基が結合したペプチドを合成する工程であって、抗原ペプチドCは、1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチドまたは1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチドを表す工程、
(2)前記工程(1)で得られたペプチドおよびNpys基で保護された1つのシステイン残基がN末端に結合している癌抗原ペプチドAを用いて、前記工程(1)で得られたペプチド中の癌抗原ペプチドCのシステイン残基のチオエーテル基と癌抗原ペプチドAのN末端に結合しているシステイン残基のチオエーテル基が結合したペプチドを合成する工程であって、癌抗原ペプチドAは、7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチドを表す工程、および
(3)前記工程(2)で得られたペプチドおよびSPy基で保護されたシステイン残基を含む癌抗原ペプチドDを用いて、前記工程(2)で得られたペプチド中の癌抗原ペプチドAのN末端に結合しているシステイン残基のチオエーテル基と癌抗原ペプチドDのシステイン残基のチオエーテル基が結合したペプチドを合成する工程であって、癌抗原ペプチドDは、1つのシステイン残基がN末端に結合している7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチドまたは1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチドを表す工程、
3.第三態様
項1.式(1):
Figure 0006847089
[式中、XおよびYは、単結合を表し、
癌抗原ペプチドAは、以下のアミノ酸配列:
RMFPNAPYL (配列番号:2)、
ALLPAVPSL (配列番号:5)、
SLGEQQYSV (配列番号:6)および
RVPGVAPTL (配列番号:7)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドを表し、癌抗原ペプチドAのN末端アミノ酸のアミノ基が式(1)中のYと結合し、癌抗原ペプチドAのC末端アミノ酸のカルボニル基が式(1)中の水酸基と結合し、
は、癌抗原ペプチドCを表し、
癌抗原ペプチドCは、癌抗原ペプチドAとは配列が異なり且つ以下のアミノ酸配列:
CMTWNQMNL (配列番号:3)および
CYTWNQMNL (配列番号:4)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドを表し、癌抗原ペプチドCのシステイン残基のチオエーテル基が式(1)中のチオエーテル基と結合する。]
で表される化合物、またはその薬学上許容される塩;
項2.式(1)で表される化合物が、式(4):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物である、項1に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項3.式(1)で表される化合物が、式(5):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物である、項1に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩;
項4.項1〜3のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学上許容される塩、および薬学的に許容される担体を含有する医薬組成物;
項5.項4に記載の医薬組成物であって、
以下のアミノ酸配列:
CNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:22)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:23)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:24)、
WAPVLDFAPPGASAYGSL (配列番号:244)、
CWAPVLDFAPPGASAYGSL (配列番号:242)および
WAPVLDFAPPGASAYGSLC (配列番号:243)、
からなる群から選択されるアミノ酸配列からなるペプチドを一つ以上含む組成物;および
項6.式(4):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物、および式(5):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物からなる群から選択される化合物と、
以下のアミノ酸配列:
CNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:22)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:23)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:24)、
WAPVLDFAPPGASAYGSL (配列番号:244)、
CWAPVLDFAPPGASAYGSL (配列番号:242)および
WAPVLDFAPPGASAYGSLC (配列番号:243)、
からなる群から選択されるアミノ酸配列からなるペプチドを一つ以上含む組成物、
に関する。
本発明により、癌免疫療法剤として有用な前記の式(1)で表される化合物(以下、本発明の化合物ということもある。)を、提供することが可能となった。本発明の化合物により、インビボおよびインビトロでCTLを効率的に誘導する癌ワクチンや癌免疫療法剤を提供することが可能となった。詳しくは、本発明の化合物により、配列の異なる2つのMHCクラスI拘束性WT1ペプチドもしくは配列の異なる2つのMHCクラスI拘束性WT1エピトープ、MHCクラスIWT1拘束性ペプチドおよびMHCクラスII拘束性WT1ペプチド、MHCクラスIWT1拘束性WT1エピトープおよびMHCクラスII拘束性WT1エピトープ、配列の異なる2つのMHCクラスI拘束性WT1ペプチドおよびMHCクラスII拘束性WT1ペプチド、または配列の異なる2つのMHCクラスI拘束性WT1エピトープおよびMHCクラスII拘束性WT1エピトープを、インビボおよびインビトロで生成し、CTLを効率的に誘導することが可能となった。
中でも、配列の異なる2つのMHCクラスI拘束性WT1ペプチドのHLAのサブタイプに関し、A02タイプ(A−0201、A0206など)のペプチドとA24タイプ(A−2402など)のペプチドと組み合わせ得られる本発明の化合物(コンジュゲート体)が、特に好ましい。欧米人(Caucasian)においては、HLA−A0201タイプまたはHLA−A0206タイプであるPopulationが約47%と最も多く、次いでHLA−A2402タイプが約13%であり、これらのタイプの総和は、重複(すなわち両方のタイプを有するヒトを二重に計算すること)を除くと約56%を占める(Human Immunol. 62:1009;2001)。一方日本人などにおいては、HLA−A2402であるPopulationが約60%と最も多く、次いでHLA−A0201またはHLA−A0206が約39%であり、これらのタイプの総和は、重複(すなわち両方のタイプを有するヒトを二重に計算すること)を除くと約81%を占める(www.bmdc.irc.or.jp/GF−A.htm)。従って、本発明の化合物の利点としては、具体的には、より大きなPopulationを一つの本発明の化合物でカバーするという利点、および必ずしも投与の事前に患者のHLAのサブタイプを選別することが必須ではなくなり得るという利点などが挙げられる。本発明の化合物のこのような利点の観点で、式(3)、式(4)または式(5)で表される化合物が好ましく、式(5)で表される化合物がより好ましい。
また、本発明の化合物により、物理化学的性質や安定性に優れ、製造やその制御が容易な癌ワクチンの有効成分を提供することが可能となった。これにより、癌ワクチンの製剤化も容易となった。
具体的には、物理化学的性質としては、溶解度、溶液の粘度、これに伴う精製の容易さ、凍結乾燥後の取り扱い易さ、これに伴う精製の容易さなどが挙げられる。安定性として、塩置換した後の安定性、吸湿性、熱安定性、エマルション形成後の安定性などが挙げられる。さらに薬理活性としては、癌ワクチンとしての薬効、API(Active Pharmaceutical Ingredient、医薬品有効成分)によって生じる違い、製剤中の添加剤との相互作用などが挙げられる。このうちAPIによって生じる違いとは、APIによる癌ワクチンとしての違いであり、具体的には、溶解度が大きく異なる2つのAPIにおいては、溶解度が小さいAPIの場合析出し易く、医薬品には必須要件であるメンブランフィルターの濾過による滅菌処理ができなくなる可能性が十分予想される。または、辛うじて溶解度が小さいAPIの濾過による滅菌処理を行っても、濾液に含まれるAPIの量が大きく減少し、癌ワクチンとして必須のCTL誘導能も著しく低下すると考えられる。よって、溶解度が小さいAPIでは、生産上の効率が著しく低下するというデメリットが容易に予想される。
図1は、試験例1において、実施例2〜5で合成された配列番号:13、16、17および18の各ペプチドについて、ERAP1によるN末端アミノ酸のトリミング経時変化を試験した結果を示す図である。 図2は、試験例2において、実施例1で合成された式(5)で表される化合物について、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでのCTL誘導能を試験した結果を示す図である。 図3は、試験例2において、実施例1で合成された式(5)で表される化合物について、HLA−A2402遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでのCTL誘導能を試験した結果を示す図である。 図4は、試験例4において、実施例6で合成された式(3)で表される化合物について、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでのCTL誘導能を試験した結果を示す図である。 図5は、試験例5において、実施例7で合成された式(6)で表される化合物について、配列番号:2のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでの配列番号:24のペプチド反応性細胞の誘導能を試験した結果を示す図である。 図6は、試験例5において、実施例7で合成された式(6)で表される化合物について、配列番号:24のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでの配列番号:24のペプチド反応性細胞の誘導能を試験した結果を示す図である。 図7は、試験例6において、実施例9で合成された式(8)で表される化合物について、配列番号:2のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでのCTL誘導能を試験した結果を示す図である。 図8は、試験例6において、実施例9で合成された式(8)で表される化合物について、配列番号:22のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでの配列番号:22のペプチド反応性細胞の誘導能を試験した結果を示す図である。 図9は、試験例8において、実施例8で合成された式(7)で表される化合物について、配列番号:2のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでのCTL誘導能を試験した結果を示す図である。 図10は、試験例8において、実施例8で合成された式(7)で表される化合物について、配列番号:23のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでの配列番号:23のペプチド反応性細胞の誘導能を試験した結果を示す図である。 図11は、試験例9において、実施例10で合成された式(9)で表される化合物について、配列番号:5のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでのCTL誘導能を試験した結果を示す図である。 図12は、試験例9において、実施例10で合成された式(9)で表される化合物について、配列番号:24のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでの配列番号:24のペプチド反応性細胞の誘導能を試験した結果を示す図である。 図13は、比較例1において、参考例8および9で合成された配列番号:238および239で表されるペプチドについて、配列番号:2のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでのCTL誘導能を試験した結果を示す図である。 図14は、比較例1において、参考例8および9で合成された配列番号:238および239で表されるペプチドについて、配列番号:4のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A2402遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでのCTL誘導能を試験した結果を示す図である。 図15は、比較例2において、参考例10および11で合成された配列番号:240および241で表されるペプチドについて、配列番号:2のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでのCTL誘導能を試験した結果を示す図である。 図16は、比較例2において、参考例10および11で合成された配列番号:240および241で表されるペプチドについて、配列番号:4のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A2402遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでのCTL誘導能を試験した結果を示す図である。 図17は、試験例11において、実施例13で合成された式(10)で表される化合物について、配列番号:2のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでのCTL誘導能を試験した結果を示す図である。 図18は、比較例3において、参考例12で合成された式(11)で表される化合物について、配列番号:2のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでのCTL誘導能を試験した結果を示す図である。 図19は、試験例12において、実施例14で合成された式(12)で表される化合物について、配列番号:2のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでのCTL誘導能を試験した結果を示す図である。 図20は、試験例12において、実施例14で合成された式(12)で表される化合物について、配列番号:4のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A2402遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでのCTL誘導能を試験した結果を示す図である。 図21は、試験例13において、実施例15で合成された式(14)で表される化合物について、配列番号:2のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでのCTL誘導能を試験した結果を示す図である。 図22は、試験例13において、実施例15で合成された式(14)で表される化合物について、配列番号:4のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A2402遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでのCTL誘導能を試験した結果を示す図である。 図23は、試験例14において、実施例1で合成された式(5)で表される化合物と参考例1で合成された配列番号:22で表されるペプチドを混合したカクテルワクチンについて、配列番号:2のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでのCTL誘導能を試験した結果を示す図である。 図24は、試験例15において、実施例1で合成された式(5)で表される化合物と参考例13で合成された配列番号:244で表されるペプチドを混合したカクテルワクチンについて、配列番号:2のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでのCTL誘導能を試験した結果を示す図である。 図25は、試験例16において、実施例1で合成した式(5)で表される化合物と参考例2で合成した配列番号:24で表されるペプチドを混合したカクテルワクチンについて、配列番号:2のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでのCTL誘導能を試験した結果を示す図である。 図26は、試験例17において、実施例1で合成した式(5)で表される化合物と実施例11で合成した配列番号:242で表されるペプチドを混合したカクテルワクチンについて、配列番号:2のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでのCTL誘導能を試験した結果を示す図である。 図27は、試験例18において、実施例1で合成した式(5)で表される化合物と実施例11で合成した配列番号:243で表されるペプチドを混合したカクテルワクチンについて、配列番号:2のペプチドのパルスまたは非パルスでの、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayによるin vivoでのCTL誘導能を試験した結果を示す図である。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明における「アミノ酸残基」とは、ペプチドまたはタンパク質分子上で、ペプチドまたはタンパク質を構成しているアミノ酸の一単位に当たる部分を意味する。「アミノ酸残基」としては、天然もしくは非天然のα−アミノ酸残基、β−アミノ酸残基、γ−アミノ酸残基またはδ−アミノ酸残基が挙げられる。具体的には、天然のα−アミノ酸残基、オルニチン残基、ホモセリン残基、ホモシステイン残基、β−アラニン、γ−アミノブタン酸またはδ−アミノペンタン酸などが挙げられる。「アミノ酸残基」に、光学活性体があり得る場合、L体、D体の何れであってもよいが、L体が好ましい。
本発明における「アミノ酸残基」を略号で表示する場合、次の略号で記述する。
AlaまたはA:アラニン残基
ArgまたはR:アルギニン残基
AsnまたはN:アスパラギン残基
AspまたはD:アスパラギン酸残基
CysまたはC:システイン残基
GlnまたはQ:グルタミン残基
GluまたはE:グルタミン酸残基
GlyまたはG:グリシン残基
HisまたはH:ヒスチジン残基
IleまたはI:イソロイシン残基
LeuまたはL:ロイシン残基
LysまたはK:リジン残基
MetまたはM:メチオニン残基
PheまたはF:フェニルアラニン残基
ProまたはP:プロリン残基
SerまたはS:セリン残基
ThrまたはT:スレオニン残基
TrpまたはW:トリプトファン残基
TyrまたはY:チロシン残基
ValまたはV:バリン残基
Abu:2−アミノ酪酸残基(α−アミノ酪酸残基とも言う)
Orn:オルニチン残基
Cit:シトルリン残基
本発明における「ペプチド」のアミノ酸配列は、常法に従って、N末端アミノ酸のアミノ酸残基が左側に位置し、C末端アミノ酸のアミノ酸残基が右側に位置するように記述する。また「ペプチド」において、特に断りの無い限り、N末端アミノ酸のアミノ酸残基のアミノ基は水素原子と結合し、C末端アミノ酸のアミノ酸残基のカルボニル基は水酸基と結合している。ペプチドの二価基とは、N末端アミノ酸のアミノ酸残基のアミノ基およびC末端アミノ酸のアミノ酸残基のカルボニル基を介して結合する基を意味する。
本発明の化合物において、たとえば式(3)〜(9)で表される化合物において、その部分構造にあたるペプチドについても、特に断りの無い限り、N末端アミノ酸のアミノ酸残基のアミノ基は水素原子と結合し、C末端アミノ酸のアミノ酸残基のカルボニル基は水酸基と結合している。
本発明における「X」および「Y」は、独立して、単結合または1〜4残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基を表す。Xのアミノ酸残基数とYのアミノ酸残基数の和は0〜4の整数である。例えば、当該和が0の整数であるとは、XおよびYが単結合であることを意味する。また、当該和が4の整数である場合としては、例えばXおよびYが独立して2残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基である場合、Xが3残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基である場合、Xが4残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが単結合である場合などが挙げられる。
当該和の整数として、好ましくは0〜2が挙げられ、より好ましくは0〜1が挙げられ、最も好ましくは0が挙げられる。すなわち、XおよびYとしては、共に単結合である場合が最も好ましい。
当該和の整数が2である場合としては、Xが2残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが単結合である場合、XおよびYが独立して1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基である場合、またはXが単結合であり且つYが2残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基である場合が挙げられる。
当該和の整数が1である場合としては、Xが1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが単結合である場合、またはXが単結合であり且つYが1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基である場合が挙げられる。このうち好ましくは、Xが単結合であり且つYがアラニン残基、ロイシン残基またはメチオニン残基である場合が挙げられる。
本発明における「癌抗原ペプチドA」とは、7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチドである。式(1)において癌抗原ペプチドAは、N末端アミノ酸のアミノ基が式(1)中のYと結合し、C末端アミノ酸のカルボニル基が式(1)中の水酸基と結合する。
まず、本発明における「MHCクラスI拘束性」とは、主要組織適合抗原(Major Histocompatibility Complex、MHC)のクラスIであるMHCクラスI分子と結合してCTLを誘導する特性を意味する。
MHCは、ヒトではヒト白血球型抗原(HLA)と呼ばれる。MHCクラスI分子に相当するHLAは、HLA−A、B、Cw、FおよびGなどのサブタイプに分類される。「MHCクラスI拘束性」として、好ましくは、HLA−A拘束性、HLA−B拘束性またはHLA−Cw拘束性が挙げられる。
HLAの各サブタイプについて、多型(対立遺伝子)が知られている。HLA−Aの多型としては、HLA−A1、HLA−A0201、HLA−A24などの27種以上が挙げられ、HLA−Bの多型としては、HLA−B7、HLA−B40、HLA−B4403などの59種以上が挙げられ、HLA−Cwの多型としては、HLA−Cw0301、HLA−Cw0401、HLA−Cw0602などの10種以上が挙げられる。これら多型の中、好ましくは、HLA−A0201やHLA−A24が挙げられる。
次に、本発明における「WT1ペプチド」とは、配列番号:1に記載のヒトのWT1のアミノ酸配列において連続する7〜30残基のアミノ酸からなる部分ペプチドである。
よって、本発明における「MHCクラスI拘束性WT1ペプチド」とは、インビトロおよび/またはインビボで、MHCクラスI抗原に結合し、複合体として提示されるペプチドであり、且つ該複合体が前駆体T細胞に認識された結果CTLを誘導するペプチドを意味する。「MHCクラスI拘束性WT1ペプチド」のアミノ酸残基数は、7〜30であり、好ましくは7〜15であり、より好ましくは8〜12であり、更に好ましくは8〜11であり、最も好ましくは8または9である。
7〜12残基または好ましくは9残基のアミノ酸からなる「MHCクラスI拘束性WT1ペプチド」は、「MHCクラスI拘束性WT1エピトープ」とも呼ばれる。本発明における「MHCクラスI拘束性WT1エピトープ」とは、MHCクラスI抗原と結合し複合体として提示されるペプチドそのものを意味する。すなわち、「MHCクラスI拘束性WT1ペプチド」が、インビトロおよび/またはインビボで、Gamma−Interferon−inducible Lysosomal Thiol Reductase(GILT,GLT)などのプロテオソームおよび/もしくはプロテアーゼによる細胞内での本発明化合物の分解(Proteolysis、ジスルフィド結合の還元的開裂)、ならびに/またはEndoplasmic reticulum aminopeptidase 1(ERAP1、ER−aminopeptidase 1)による最適な残基数への切断(トリミングとも言う。)によって、「MHCクラスI拘束性WT1エピトープ」を生成する。当該生成においては、まずプロテオソームおよび/もしくはプロテアーゼによる分解の結果「MHCクラスI拘束性WT1エピトープ」のC末端アミノ酸が生じ、次にERAP1によるトリミング(切断)の結果「MHCクラスI拘束性WT1エピトープ」のN末端アミノ酸が生じるという生成過程が主に考えられる。ただし、当該生成においては、当該生成過程以外の過程も経由し得る。尚、現在、ERAP1は、ERAAP(ER aminopeptidase associated with antigen presentation)とも呼ばれ、かつては、A−LAP、PILS−APまたはARTS−1とも呼ばれていた。
よって、「MHCクラスI拘束性WT1ペプチド」としては、7〜12残基のアミノ酸からなる「MHCクラスI拘束性WT1エピトープ」のC末端アミノ酸のカルボニル基に1〜23残基のアミノ酸が付加されて生成される7〜30残基のアミノ酸からなるペプチドが好ましい。
「MHCクラスI拘束性WT1ペプチド」としては、例えば、表1〜44に記載されたペプチドが挙げられる。各表中、「位置」とは、配列番号:1に記載のヒトのWT1のアミノ酸配列における位置を示す。
Figure 0006847089
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「MHCクラスI拘束性WT1ペプチド」として、好ましくは、以下のアミノ酸配列:
RMFPNAPYL (配列番号:2)、
CMTWNQMNL (配列番号:3)、
ALLPAVPSL (配列番号:5)、
SLGEQQYSV (配列番号:6)および
RVPGVAPTL (配列番号:7)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列を含むペプチド、または配列番号:2、3、5、6および7の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列中にアミノ酸残基の改変を含有する改変アミノ酸配列を含み且つCTL誘導活性を有するペプチドが挙げられる。さらに好ましくは、配列番号:2、3、5、6および7の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドが挙げられる。
本発明における「アミノ酸配列を含むペプチド」とは、通常のように、当該アミノ酸配列のN末端アミノ酸および/またはC末端アミノ酸に更なるアミノ酸が付加されたペプチドを意味する。「癌抗原ペプチドA」および「癌抗原ペプチドB」における「MHCクラスI拘束性WT1ペプチド」が付加される場合、C末端側に付加されたペプチドが好ましい。「MHCクラスI拘束性WT1エピトープ」が付加される場合、C末端側への付加が好ましい。
本発明における「アミノ酸配列中にアミノ酸残基の改変を含有する改変アミノ酸配列を含み且つCTL誘導活性を有するペプチド」は、「改変キラーペプチド」とも呼ばれる。当該改変キラーペプチドは、アミノ酸配列において、1〜3個のアミノ酸が、欠失、置換および/または付加されたアミノ酸配列からなり、MHCクラスIに結合し、CTLを誘導するペプチドを意味する。置換されるアミノ酸の置換位置としては、9残基のアミノ酸からなるペプチドの場合、1位(N末端)、2位、3位および9位が挙げられる。付加(挿入も包含される)されるアミノ酸の数は好ましくは1または2であり、より好ましくは1である。好ましい付加位置としては、C末端が挙げられる。欠失されるアミノ酸の数は好ましくは1である。改変において、付加されるアミノ酸または置換されるアミノ酸は、遺伝子によりコードされる20種類のアミノ酸以外の非天然アミノ酸であってもよい。
HLAのサブタイプの多型ごとに、HLA抗原に結合できるペプチドのアミノ酸配列の規則性(結合モチーフ)が存在することが知られている。例えば、HLA−A24の結合モチーフとして、8〜11残基のアミノ酸からなるペプチドにおいて、2位のアミノ酸が、Tyr、Phe、MetまたはTrpであり、C末端のアミノ酸が、Phe、Leu、Ile、TrpまたはMetであることが知られている(J. Immunol.,152,p3913,1994、J. Immunol.,155,p4307,1994、Immunogenetics,41,p178,1995)。よって、例えば9残基のアミノ酸からなるペプチドの場合、2位がTyr、Phe、MetまたはTrpにより、および/または9位がPhe、Leu、Ile、TrpまたはMetにより、置換することが可能であり、当該置換がなされたペプチドが改変キラーペプチドとして好ましい。同様に、HLA−A0201の結合モチーフとして、8〜11残基のアミノ酸からなるペプチドにおいて、2位のアミノ酸が、LeuまたはMetであり、C末端のアミノ酸が、ValまたはLeuであることが知られていることから、例えば9残基のアミノ酸からなるペプチドの場合、2位がLeuまたはMetにより、および/または9位がValまたはLeuにより、置換することが可能であり、当該置換がなされたペプチドが改変キラーペプチドとして好ましい。
改変キラーペプチドとしては例えば、次のようなペプチドが挙げられる。
RMFPNAPYL (配列番号:2)の改変キラーペプチドである
RYFPNAPYL (配列番号:223)(国際公開03/106682号参照);
FMFPNAPYL (配列番号:224)、
RLFPNAPYL (配列番号:225)、
RMMPNAPYL (配列番号:226)、
RMFPNAPYV (配列番号:227)もしくは
YMFPNAPYL (配列番号:228)(国際公開第2009/072610号参照);
CMTWNQMNL (配列番号:3)の改変キラーペプチドである
CYTWNQMNL (配列番号:4)(国際公開第02/79253号参照);
Xaa-Met-Thr-Trp-Asn-Gln-Met-Asn-Leu (配列番号:229)
(本配列中XaaはSerまたはAlaを表す)もしくは
Xaa-Tyr-Thr-Trp-Asn-Gln-Met-Asn-Leu (配列番号:230)
(本配列中XaaはSer、Ala、Abu、Arg、Lys、Orn、Cit、Leu、PheまたはAsnを表す)(国際公開2004/026897号参照);
ALLPAVPSL (配列番号:5)の改変キラーペプチドである
AYLPAVPSL (配列番号:231)(国際公開第2003/106682号参照);
SLGEQQYSV (配列番号:6)の改変キラーペプチドである
FLGEQQYSV (配列番号:232)、
SMGEQQYSV (配列番号:233)もしくは
SLMEQQYSV (配列番号:234)(国際公開第2009/072610号参照);または
RVPGVAPTL (配列番号:7)の改変キラーペプチドである
RYPGVAPTL (配列番号:235)(国際公開第2003/106682号参照)。
本発明における「R」は、水素原子、前記の式(2)で表される基または癌抗原ペプチドCを表し、好ましくは、前記の式(2)で表される基または癌抗原ペプチドCが挙げられる。
が水素原子である場合、式(1)の化合物は、式(1−1):
Figure 0006847089
(式中、X、Yおよび癌抗原ペプチドAは、式(1)における前記と同義であり、Cysはシステイン残基を表す。)
で表される化合物すなわちペプチドである。
が水素原子である式(1)の化合物すなわち式(1−1)で表されるペプチドについては、その配列はWT1タンパクの部分配列と同一ではない。式(1)の要件「配列はWT1タンパクの部分配列と同一ではない」とは、式(1−1)で表されるペプチドが配列番号:1に記載のヒトのWT1のアミノ酸配列において連続する8〜35残基のアミノ酸からなる部分ペプチドではないことを意味する。
すなわち、Rが水素原子である式(1)の化合物は、配列番号:1に記載のヒトのWT1のアミノ酸配列において連続する8〜35残基のアミノ酸からなる部分ペプチドではない。癌抗原ペプチドAがWT1138−146ペプチドである場合を例に挙げて、具体的に説明する。WT1138−146ペプチドは、そのアミノ酸配列がLESQPAIRN(配列番号:78)であり、配列番号:1に記載のヒトのWT1のアミノ酸配列における138位〜146位の連続する9残基のアミノ酸からなる部分ペプチドである。配列番号:1においては、WT1138−146ペプチドのN末端側に連続する137位はCである。よって、WT1137−146ペプチド(CLESQPAIRN)(配列番号:236)は、配列番号:1に記載のヒトのWT1のアミノ酸配列において連続する10残基のアミノ酸からなる部分ペプチドに該当する。一方、本願発明の要件「Rが水素原子である式(1)の化合物は、配列番号:1に記載のヒトのWT1のアミノ酸配列において連続する8〜35残基のアミノ酸からなる部分ペプチドではない」に基づき、Rが水素原子である式(1)の化合物において、癌抗原ペプチドAがWT1138−146ペプチド(LESQPAIRN)(配列番号:78)である場合には、WT1137−146ペプチド(CLESQPAIRN)(配列番号:236)は本願発明の化合物から除かれることから、XおよびYが同時に単結合になることはない。
が水素原子である式(1)の化合物として、以下のアミノ酸配列:
CRMFPNAPYL (配列番号:13)、
CCMTWNQMNL (配列番号:14)、
CCYTWNQMNL (配列番号:15)、
CALLPAVPSL (配列番号:16)、
CSLGEQQYSV (配列番号:17)および
CRVPGVAPTL (配列番号:18)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドが好ましい。
「R」が前記の式(2)で表される基である場合、式(1)の化合物は、式(1−2):
Figure 0006847089
(式中、X、Yおよび癌抗原ペプチドAは、式(1)における前記と同義であり、X、Yおよび癌抗原ペプチドBは、式(2)における前記と同義である。)で表される化合物である。
本発明における「X」および「Y」は、独立して、単結合または1〜4残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基を表す。Xのアミノ酸残基数とYのアミノ酸残基数の和は0〜4の整数である。例えば、当該和が0の整数であるとは、XおよびYが単結合であることを意味する。また、当該和が4の整数である場合としては、例えばXおよびYが独立して2残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基である場合、Xが3残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基である場合、Xが4残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが単結合である場合などが挙げられる。
当該和の整数として、好ましくは0〜2が挙げられ、より好ましくは0〜1が挙げられ、最も好ましくは0が挙げられる。すなわち、XおよびYとしては、共に単結合である場合が最も好ましい。
当該和の整数が2である場合としては、Xが2残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが単結合である場合、XおよびYが独立して1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基である場合、またはXが単結合であり且つYが2残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基である場合が挙げられる。
当該和の整数が1である場合としては、Xが1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが単結合である場合、またはXが単結合であり且つYが1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基である場合が挙げられる。このうち好ましくは、Xが単結合であり且つYがアラニン残基、ロイシン残基またはメチオニン残基である場合が挙げられる。
本発明における「癌抗原ペプチドB」とは、7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチドである。当該「MHCクラスI拘束性WT1ペプチド」については、前記と同義である。但し、式(1)で表される化合物において、癌抗原ペプチドAと癌抗原ペプチドBが同時に同じペプチドであることはない。すなわち、癌抗原ペプチドBは、「癌抗原ペプチドAとは異なり」との要件で限定される。
癌抗原ペプチドAと癌抗原ペプチドBが同時に同じペプチドであることはないことから、Rが前記の式(2)で表される基である式(1)の化合物は、仮にXおよびXが同じで且つYおよびYが同じであっても、ホモダイマーではなく、ヘテロダイマーである。ホモダイマーは、同じペプチド単量体が二量体化された二量体を意味し、ヘテロダイマーは、異なるペプチド単量体が二量体化された二量体を意味する。
癌抗原ペプチドBにおいて、N末端アミノ酸のアミノ基は式(2)中ではYと結合し(すなわち式(1−2)中でもYと結合し)、C末端アミノ酸のカルボニル基が式(2)中の水酸基と結合する。
が式(2)で表される基である場合の式(1)の化合物、すなわち式(1−2)の化合物として、好ましくは、式(3):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物が挙げられる。
また、本発明において、「癌抗原ペプチドB」が、1つのシステイン残基を含むMHCクラスI拘束性WT1ペプチドである場合、式(1)の化合物は、癌抗原ペプチドB中のチオエーテル基が、式(16):
Figure 0006847089
中のチオエーテル基と結合している化合物、または癌抗原ペプチドEのシステイン残基のチオエーテル基と結合している化合物であってもよい。
本発明における「X」および「Y」は、独立して、単結合または1〜4残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基を表す。Xのアミノ酸残基数とYのアミノ酸残基数の和は0〜4の整数である。例えば、当該和が0の整数であるとは、XおよびYが単結合であることを意味する。また、当該和が4の整数である場合としては、例えばXおよびYが独立して2残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基である場合、Xが3残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基である場合、Xが4残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが単結合である場合などが挙げられる。
当該和の整数として、好ましくは0〜2が挙げられ、より好ましくは0〜1が挙げられ、最も好ましくは0が挙げられる。すなわち、XおよびYとしては、共に単結合である場合が最も好ましい。
当該和の整数が2である場合としては、Xが2残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが単結合である場合、XおよびYが独立して1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基である場合、またはXが単結合であり且つYが2残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基である場合が挙げられる。
当該和の整数が1である場合としては、Xが1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基であり且つYが単結合である場合、またはXが単結合であり且つYが1残基のアミノ酸からなるペプチドの二価基である場合が挙げられる。このうち好ましくは、Xが単結合であり且つYがアラニン残基、ロイシン残基またはメチオニン残基である場合が挙げられる。
本発明における「癌抗原ペプチドD」とは、7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチドである。式(16)において癌抗原ペプチドDは、N末端アミノ酸のアミノ基が式(16)中のYと結合し、C末端アミノ酸のカルボニル基が式(16)中の水酸基と結合する。
本発明における「MHCクラスII拘束性」とは、MHCクラスII分子と結合してヘルパーT細胞を誘導する特性を意味し、後述する「癌抗原ペプチドC」における定義と同義である。
MHCクラスII分子に相当するHLAは、HLA−DR、DQおよびDPなどのサブタイプに分類される。「MHCクラスII拘束性」として、好ましくは、HLA−DR拘束性、HLA−DQ拘束性またはHLA−DP拘束性が挙げられる。
よって、本発明における「MHCクラスII拘束性WT1ペプチド」とは、インビトロおよび/またはインビボで、MHCクラスII抗原に結合し、ヘルパーT細胞を誘導するペプチドを意味する。「MHCクラスII拘束性WT1ペプチド」のアミノ酸残基数は、7〜30であり、好ましくは14〜30である。
「癌抗原ペプチドD」としては、後述する「癌抗原ペプチドC」において挙げられるアミノ酸配列と同様に、以下のアミノ酸配列:
SGQARMFPNAPYLPSC (配列番号:19)、
SGQAYMFPNAPYLPSC (配列番号:25)、
SGQARMFPNAPYLPSCLES (配列番号:11)、
SGQAYMFPNAPYLPSCLES (配列番号:12)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:20)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:21)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:10)、
CNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:22)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:23)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:24)および
WAPVLDFAPPGASAYGSL (配列番号:244)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドが挙げられる。
式(1)の化合物において、「癌抗原ペプチドB」が、1つのシステイン残基を含むMHCクラスI拘束性WT1ペプチドである場合、癌抗原ペプチドB中のチオエーテル基が、式(16)中のチオエーテル基と結合している化合物として、好ましくは、式(15):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物が挙げられる。
本発明における「癌抗原ペプチドE」とは、1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチドを表し、後述する「癌抗原ペプチドC」における「1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチド」の定義と同義である。
「癌抗原ペプチドE」としては、後述する「癌抗原ペプチドC」において挙げられるアミノ酸配列と同様に、以下のアミノ酸配列:
SGQARMFPNAPYLPSC (配列番号:19)、
SGQAYMFPNAPYLPSC (配列番号:25)、
SGQARMFPNAPYLPSCLES (配列番号:11)、
SGQAYMFPNAPYLPSCLES (配列番号:12)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:20)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:21)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:10)、
CNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:22)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:23)および
CNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:24)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドが挙げられる。
が癌抗原ペプチドCである場合、癌抗原ペプチドCのシステイン残基のチオエーテル基が式(1)中のチオエーテル基と結合する。
癌抗原ペプチドCは、1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチドまたは1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチドを表す。
本発明の「1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチド」においては、当該ペプチドのアミノ酸配列において、少なくとも1つのシステイン残基を含んでいればよく、含まれるシステイン残基数としては、1〜3が好ましく、1〜2がより好ましく、1が最も好ましい。当該「MHCクラスI拘束性WT1ペプチド」については、前記と同義である。Rが「1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチド」である式(1)の化合物も、ホモダイマーではなく、ヘテロダイマーである。
「1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチド」としては、好ましくは、表45〜52に記載されたペプチドが挙げられる。各表中、「位置」とは、配列番号:1に記載のヒトのWT1のアミノ酸配列における位置を示す。
Figure 0006847089
Figure 0006847089
Figure 0006847089
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Figure 0006847089
「1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチド」として、より好ましくは、以下のアミノ酸配列:
CMTWNQMNL (配列番号:3)
を含むペプチド、または配列番号:3のアミノ酸配列中にアミノ酸残基の改変を含有する改変アミノ酸配列を含み且つCTL誘導活性を有するペプチドが挙げられる。当該「アミノ酸配列を含む」および「アミノ酸配列中にアミノ酸残基の改変を含有する改変アミノ酸配列を含み且つCTL誘導活性を有するペプチド」は、前記と同義である。最も好ましくは、以下のアミノ酸配列:
CMTWNQMNL (配列番号:3)および
CYTWNQMNL (配列番号:4)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドが挙げられる。
が「1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスI拘束性WT1ペプチド」である場合の式(1)の化合物として、好ましくは、式(4):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物、または式(5):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物が挙げられる。このうち、式(5)で表される化合物がより好ましい。
また、本発明において、MHCクラスI拘束性WT1ペプチドである「癌抗原ペプチドC」のN末端に1つのシステイン残基を含む1〜4残基のアミノ酸からなるペプチドがさらに結合している場合、前記の式(1)の化合物は、癌抗原ペプチドCのN末端に結合しているペプチドのシステイン残基のチオエーテル基が、式(16):
Figure 0006847089
中のチオエーテル基と結合している化合物、または癌抗原ペプチドEのシステイン残基のチオエーテル基と結合している化合物であってもよい。
本発明における「X」、「Y」、「癌抗原ペプチドD」および「癌抗原ペプチドE」は、前記の「X」、「Y」、「癌抗原ペプチドD」および「癌抗原ペプチドE」における定義と同義である。
本発明において、MHCクラスI拘束性WT1ペプチドである「癌抗原ペプチドC」のN末端に結合している「1つのシステイン残基を含む1〜4残基のアミノ酸からなるペプチド」は、好ましくは、CAからなるジペプチドである。
式(1)の化合物において、MHCクラスI拘束性WT1ペプチドである「癌抗原ペプチドC」のN末端に1つのシステイン残基を含む1〜4残基のアミノ酸からなるペプチドがさらに結合している場合、癌抗原ペプチドCのN末端に結合しているペプチドのシステイン残基のチオエーテル基が、前記式(16)中のチオエーテル基と結合している化合物として、好ましくは、式(14):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物が挙げられる。
また、式(1)の化合物において、MHCクラスI拘束性WT1ペプチドである「癌抗原ペプチドC」のN末端に1つのシステイン残基を含む1〜4残基のアミノ酸からなるペプチドがさらに結合している場合、癌抗原ペプチドCのN末端に結合しているペプチドのシステイン残基のチオエーテル基が、「癌抗原ペプチドE」中のチオエーテル基と結合している化合物として、好ましくは、式(12):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物が挙げられる。
本発明の「1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチド」においては、当該ペプチドのアミノ酸配列において、少なくとも1つのシステイン残基を含んでいればよく、含まれるシステイン残基数としては、1〜3が好ましく、1〜2がより好ましく、1が最も好ましい。
本発明における「MHCクラスII拘束性」とは、MHCクラスII分子と結合してヘルパーT細胞を誘導する特性を意味する。
MHCクラスII分子に相当するHLAは、HLA−DR、DQおよびDPなどのサブタイプに分類される。「MHCクラスII拘束性」として、好ましくは、HLA−DR拘束性、HLA−DQ拘束性またはHLA−DP拘束性が挙げられる。
よって、本発明における「MHCクラスII拘束性WT1ペプチド」とは、インビトロおよび/またはインビボで、MHCクラスII抗原に結合し、ヘルパーT細胞を誘導するペプチドを意味する。「MHCクラスII拘束性WT1ペプチド」のアミノ酸残基数は、7〜30であり、好ましくは14〜30である。
「1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチド」の例としては、例えば、表53に記載されたペプチドが挙げられる。各表中、「位置」とは、配列番号:1に記載のヒトのWT1のアミノ酸配列における位置を示す。
Figure 0006847089
「1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチド」として、好ましくは、以下のアミノ酸配列:
SGQARMFPNAPYLPSCLES (配列番号:11)および
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:10)、
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列を含むペプチド、または配列番号:10〜11の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列中にアミノ酸残基の改変を含有する改変アミノ酸配列を含み且つヘルパーT細胞誘導活性を有するペプチドが挙げられる。
「アミノ酸配列を含むペプチド」とは、前記のとおり、当該アミノ酸配列のN末端アミノ酸および/またはC末端アミノ酸に更なるアミノ酸が付加されたペプチドを意味する。「1つのシステイン残基を含むMHCクラスII拘束性WT1ペプチド」においては、付加される場合、N末端側または/およびC末端側に付加されてよい。
本発明における「アミノ酸配列中にアミノ酸残基の改変を含有する改変アミノ酸配列を含み且つヘルパーT細胞誘導活性を有するペプチド」は、「改変ヘルパーペプチド」とも呼ばれる。当該改変ヘルパーペプチドは、アミノ酸配列において、1〜3個のアミノ酸が、欠失、置換および/または付加されたアミノ酸配列からなり、MHCクラスIIに結合し、ヘルパーT細胞を誘導するペプチドを意味する。付加(挿入も包含される)されるアミノ酸の数は好ましくは1〜3である。欠失されるアミノ酸の数は好ましくは1〜5である。改変において、付加されるアミノ酸または置換されるアミノ酸は、遺伝子によりコードされる20種類のアミノ酸以外の非天然アミノ酸であってもよい。
改変ヘルパーペプチドとしては例えば、次のようなペプチドが挙げられる。
SGQARMFPNAPYLPSCLES (配列番号:11)の改変ヘルパーペプチドである
SGQAYMFPNAPYLPSCLES (配列番号:12)(特許文献6参照)、
SGQARMFPNAPYLPSC (配列番号:19)もしくは
SGQAYMFPNAPYLPSC (配列番号:25);または
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:10)の改変ヘルパーペプチドである
PGCNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:20)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:21)、
CNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:22)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:23)もしくは
CNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:24)。
「1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチド」として、より好ましくは、以下のアミノ酸配列:
SGQARMFPNAPYLPSC (配列番号:19)、
SGQAYMFPNAPYLPSC (配列番号:25)、
SGQARMFPNAPYLPSCLES (配列番号:11)、
SGQAYMFPNAPYLPSCLES (配列番号:12)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:20)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:21)、
PGCNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:10)、
CNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:22)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:23)および
CNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:24)
の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドが挙げられる。
が「1つのシステイン残基を含む7〜30残基のアミノ酸からなるMHCクラスII拘束性WT1ペプチド」である場合の式(1)の化合物として、好ましくは、式(6):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物、式(7):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物、式(8):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物、または式(9):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物が挙げられる。
本発明はまた、本発明の化合物と1つ以上のMHCクラスII拘束性WT1ペプチドを含む組成物を提供する。
本発明の組成物に含まれる本発明の化合物としては、
式(3):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物、式(4):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物、および式(5):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物が挙げられる。
本発明の組成物に含まれるMHCクラスII拘束性WT1ペプチドとしては、以下のアミノ酸配列:
CNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:22)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:23)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:24)、
WAPVLDFAPPGASAYGSL (配列番号:244)、
CWAPVLDFAPPGASAYGSL (配列番号:242)および
WAPVLDFAPPGASAYGSLC (配列番号:243)
が挙げられる。
本発明はまた、2つの異なるMHCクラスI拘束性WT1ペプチドおよびMHCクラスII拘束性WT1ペプチド、または2つの異なるMHCクラスI拘束性WT1エピトープおよびMHCクラスII拘束性WT1エピトープをそれぞれジスルフィド結合を介して結合させた化合物の合成方法を提供する。本発明の方法は以下の工程(1)〜(3)を含む。
本発明の工程(1)においては、Fmoc−C(Mmt)A−SBnおよび癌抗原ペプチドCを用いて、C(Mmt)AのC末端アミノ酸のカルボニル基と癌抗原ペプチドCのN末端アミノ基が結合したペプチドを合成する。
「癌抗原ペプチドC」は、前記の「癌抗原ペプチドC」の定義と同義である。「Fmoc」は、9−フルオレニルメトキシカルボニル基を表す。「Mmt」は、モノメトキシトリチル基を表す。「SBn」は、チオベンジル基を表す。
本発明の工程(2)においては、前記工程(1)で得られたペプチドおよびNpys基で保護された1つのシステイン残基がN末端に結合している癌抗原ペプチドAを用いて、前記工程(1)で得られたペプチド中の癌抗原ペプチドCのシステイン残基のチオエーテル基と癌抗原ペプチドAのN末端に結合しているシステイン残基のチオエーテル基が結合したペプチドを合成する。
「癌抗原ペプチドA」は、前記の「癌抗原ペプチドA」の定義と同義である。「Npys」は、3−ニトロ−2−ピリジルチオ基を表す。
本発明の工程(3)においては、前記工程(2)で得られたペプチドおよびSPy基で保護されたシステイン残基を含む癌抗原ペプチドDを用いて、前記工程(2)で得られたペプチド中の癌抗原ペプチドAのN末端に結合しているシステイン残基のチオエーテル基と癌抗原ペプチドDのシステイン残基のチオエーテル基が結合したペプチドを合成する。
「癌抗原ペプチドD」は、前記の「癌抗原ペプチドD」の定義と同義である。「SPy」は、2−ピリジルスルフィド基を表す。
本発明の化合物およびペプチドならびにそれらの中間体にあたるペプチドは、本明細書の実施例に記載された方法、または通常のペプチド合成において用いられる方法に準じて製造することができる。製造方法としては、文献(ペプタイド・シンセシス(Peptide Synthesis),Interscience,New York,1966;ザ・プロテインズ(The Proteins),Vol 2,Academic Press Inc.,New York,1976;ペプチド合成,丸善(株),1975;ペプチド合成の基礎と実験、丸善(株),1985;医薬品の開発 続 第14巻・ペプチド合成,広川書店,1991)などに記載されている方法が挙げられる。
例えば、Fmoc法もしくはBoc法を用いて固相合成機で製造する方法や、Boc−アミノ酸もしくはZ−アミノ酸を液相合成法で逐次縮合させて製造する方法が挙げられる(Fmocは9−フルオレニルメトキシカルボニル基、Bocはt−ブトキシカルボニル基、Zはベンジルオキシカルボニル基をそれぞれ表わす)。
本発明の化合物を製造するための中間体において、アミノ基、カルボキシ基、メルカプト基などの官能基は、必要に応じて保護、脱保護の技術を用い、適当な保護基で保護し、また脱保護することができる。好適な保護基、保護する方法、および脱保護する方法としては、「Protective Groups in Organic Synthesis 2nd Edition (John Wiley & Sons, Inc.;1990)」などに詳細に記載されている。たとえば、メルカプト基の保護基としてはアセトアミドメチル基またはトリチル基などが挙げられる。
本発明の化合物がジスルフィド結合を有する場合、通常のペプチド化学に用いられる方法に準じて、システイン残基を含む異なる2つのペプチド間で、またはシステイン残基を含むペプチドとシステイン間で、当該ジスルフィド結合を形成することができる。ジスルフィド結合の形成方法は、文献(ペプタイド・シンセシス(Peptide Synthesis),Interscience,New York,1966;ザ・プロテインズ(The Proteins),Vol 2,Academic Press Inc.,New York,1976;ペプチド合成,丸善(株),1975;ペプチド合成の基礎と実験、丸善(株),1985;医薬品の開発 続 第14巻・ペプチド合成,広川書店,1991)などに記載されている方法が挙げられる。
具体的には、ペプチドに含まれるシステイン残基が1個の場合、システイン側鎖上のメルカプト基の保護基を含むすべての保護基を除去した後、不活性溶媒中で酸化させることにより、ジスルフィド結合を有する化合物(ジスルフィド化合物)を製造することができる。また、メルカプト基を持つ2つの中間体を適当な溶媒中に混合し酸化することにより製造することができる。当該酸化の方法としては、通常のペプチド合成でジスルフィド結合を形成させる公知の方法を適宜選択すればよい。例えば、ヨウ素酸化、アルカリ条件下で空気酸化反応に付す方法、またはアルカリ性もしくは酸性条件下酸化剤を添加してジスルフィド結合を形成する方法などが挙げられる。ここで、酸化剤としては、ヨウ素、ジメチルスルホキシド(DMSO)、フェリシアン化カリウムなどが挙げられる。溶媒としては水、酢酸、メタノール、クロロホルム、DMFもしくはDMSOなど、またはこれらの混合液を用いることができる。酸化反応によりしばしば、対称、非対称性ジスルフィド化合物の混合物を与える。目的の非対称性ジスルフィド化合物は種々のクロマトグラフィー、または再結晶などで精製することによって得ることができる。あるいは活性化されたメルカプト基をもつ中間体とメルカプト基をもつ中間体を混合することにより選択的なジスルフィド結合を形成することができる。活性化されたメルカプト基をもつ中間体としては、Npys基(3−ニトロ−2−ピリジンスルフェニル基)が結合したメルカプト基などが挙げられる。あるいは、あらかじめ一方の中間体と例えば2,2'−ジチオビス(5−ニトロピリジン)を混合することによりメルカプト基を活性化した後、他方の中間体を加えることにより選択的なジスルフィド結合を形成することができる(Tetrahedron Letters. Vol. 37. No. 9, pp. 1347−1350)。
ペプチドに含まれるシステイン残基が2個以上の場合も、前記と同様の方法を用いることができる。この場合はジスルフィド結合様式が異なる異性体が得られる。システイン側鎖の保護基を特定の組み合わせにすることにより、目的のシステイン残基間でジスルフィド結合を形成した二量体を得ることができる。前記保護基の組み合わせとしては、MeBzl(メチルベンジル)基とAcm(アセトアミドメチル)基、Trt(トリチル)基とAcm基、Npys(3−ニトロ−2−ピリジルチオ)基とAcm基、S−Bu−t(S−tert−ブチル)基とAcm基などが挙げられる。例えばMeBzl基とAcm基の組み合わせの場合、まずMeBzl基とシステイン側鎖以外のその他の保護基を除去した後、ペプチド単量体を含む溶液を空気酸化反応に付して脱保護されたシステイン残基間にジスルフィド結合を形成し、次いでヨウ素による脱保護および酸化を行ってAcm基で保護されていたシステイン残基間にジスルフィド結合を形成する方法などが挙げられる。
得られた本発明の化合物、ペプチドおよび中間体は、当業者に公知の方法や通常のペプチド化学に用いられる方法に準じて精製することができる。例えば、種々のクロマトグラフィー(例えば、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、イオン交換カラムクロマトグラフィー、ゲルろ過、もしくは逆相クロマトグラフィー)、または再結晶などで精製することができる。例えば、再結晶溶媒としては、メタノール、エタノールもしくは2−プロパノールなどのアルコール系溶媒、ジエチルエーテルなどのエーテル系溶媒、酢酸エチルなどのエステル系溶媒、ベンゼンもしくはトルエンなどの芳香族炭化水素系溶媒、アセトンなどのケトン系溶媒、ヘキサンなどの炭化水素系溶媒、ジメチルホルムアミドもしくはアセトニトリルなどの非プロトン系溶媒、水、またはこれらの混合溶媒などを用いることができる。その他精製方法としては、実験化学講座(日本化学会編、丸善)1巻などに記載された方法などを用いることができる。
ジスルフィド化合物の精製方法は、文献(ペプタイド・シンセシス(Peptide Synthesis),Interscience,New York,1966;ザ・プロテインズ(The Proteins),Vol 2,Academic Press Inc.,New York,1976;ペプチド合成,丸善(株),1975;ペプチド合成の基礎と実験、丸善(株),1985;医薬品の開発 続 第14巻・ペプチド合成,広川書店,1991)などに記載されている。中でも、HPLCが好ましい。
本発明の化合物において、1つ以上の不斉点がある場合、通常の方法に従って、その不斉点を有する原料(アミノ酸)を用いることによって、製造することができる。また、本発明の化合物の光学純度を上げるために、製造工程の適当な段階で光学分割などを行ってもよい。光学分割法として例えば、本発明の化合物もしくはその中間体を不活性溶媒中(例えばメタノール、エタノール、もしくは2−プロパノールなどのアルコール系溶媒、ジエチルエーテルなどのエーテル系溶媒、酢酸エチルなどのエステル系溶媒、トルエンなどの炭化水素系溶媒、またはアセトニトリルなどの非プロトン系溶媒、およびこれらの混合溶媒)、光学活性な酸(例えば、マンデル酸、N−ベンジルオキシアラニン、もしくは乳酸などのモノカルボン酸、酒石酸、o−ジイソプロピリデン酒石酸もしくはリンゴ酸などのジカルボン酸、またはカンファースルフォン酸もしくはブロモカンファースルフォン酸などのスルホン酸)と塩を形成させるジアステレオマー法により行うことができる。本発明の化合物または中間体がカルボキシ基などの酸性官能基を有する場合は、光学活性なアミン(例えばα−フェネチルアミン、キニン、キニジン、シンコニジン、シンコニン、ストリキニーネなどの有機アミン)と塩を形成させることにより光学分割を行うこともできる。
塩を形成させる温度としては、室温から溶媒の沸点までの範囲から選択される。光学純度を向上させるためには、一旦、溶媒の沸点付近まで温度を上げることが望ましい。析出した塩を濾取する際、必要に応じて冷却し収率を向上させることができる。光学活性な酸、またはアミンの使用量は、基質に対し約0.5〜約2.0当量の範囲、好ましくは1当量前後の範囲が適当である。必要に応じ結晶を不活性溶媒中(例えばメタノール、エタノール、2−プロパノールなどのアルコール系溶媒、ジエチルエーテルなどのエーテル系溶媒、酢酸エチルなどのエステル系溶媒、トルエンなどの炭化水素系溶媒、アセトニトリルなどの非プロトン系溶媒およびこれらの混合溶媒)で再結晶し、高純度の光学活性な塩を得ることもできる。また、必要に応じて光学分割した塩を通常の方法で酸または塩基で処理しフリー体として得ることもできる。
本発明における「薬学上許容される塩」としては、酸付加塩および塩基付加塩が挙げられる。例えば、酸付加塩としては、塩酸塩、臭化水素酸塩、硫酸塩、ヨウ化水素酸塩、硝酸塩、リン酸塩などの無機酸塩、クエン酸塩、シュウ酸塩、酢酸塩、ギ酸塩、プロピオン酸塩、安息香酸塩、トリフルオロ酢酸塩、マレイン酸塩、酒石酸塩、メタンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、パラトルエンスルホン酸塩などの有機酸塩が挙げられ、塩基付加塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アンモニウム塩などの無機塩基塩、トリエチルアンモニウム塩、トリエタノールアンモニウム塩、ピリジニウム塩、ジイソプロピルアンモニウム塩などの有機塩基塩などが挙げられ、さらにはアルギニン、アスパラギン酸、グルタミン酸などの塩基性あるいは酸性アミノ酸といったアミノ酸塩が挙げられる。
本発明の化合物またはその薬学上許容される塩の水和物、エタノール溶媒和物などの溶媒和物も、本発明に含まれる。さらに、本発明は、式(1)で表される化合物のあらゆるジアステレオマー、エナンチオマーなどの存在し得るあらゆる立体異性体、およびあらゆる態様の結晶形も包含している。
一般にペプチドの製造においては、光学活性なα−アミノ酸を縮合する工程、種々の保護基を除去する工程またはペプチドを樹脂から切り出す工程などで、アミノ酸が欠損したペプチド、加水分解や酸化などにより分解したペプチド、アミノ酸がラセミ化したペプチドなど種々の副生成物が生ずる。実験室スケールでは、種々のクロマトグラフィー(例えば、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、イオン交換カラムクロマトグラフィー、ゲルろ過、もしくは逆相クロマトグラフィー)を組み合わせることによって、これらの不純物を除去し高純度のペプチドや化合物を得ることができる。しかしながら、医薬品として提供するために工業的なスケールで高純度のペプチドや化合物を得ることは容易ではない。
本発明の化合物は、その物理化学的性質においても、医薬品原薬として大量製造可能な性質を有する。具体的には、溶解性が高い、溶液中安定性に優れている、または濃縮された際にゲル化しにくいなどの性質を有し、逆相HPLCなどのカラムクロマトグラフィーによる精製工程で、大量スケールにおいても容易に高純度の化合物を原薬として製造することができる。
このようにして製造された本発明の化合物は、システイン残基がジスルフィド結合を形成していることなどにより、溶液中での酸化剤などに対する安定性に優れており、医薬品原料として一定の品質と効率的なCTL誘導活性を保持するものである。
本発明の化合物は、癌免疫療法におけるCTL誘導剤の有効成分として、癌ワクチンの有効成分として、また医薬組成物の有効成分として有用である。すなわち本発明の化合物は、本明細書の実施例に示すとおり、優れた免疫原性を有し、優れたCTL誘導活性を効率よく示すことができる。また、本発明の化合物によって誘導されるCTLは、驚くべきことに、癌細胞が本来保有するWT1の天然型部分ペプチドを認識することができる。
CTL誘導活性は、HLAテトラマー法(Int.J.Cancer:100,565−570(2002))または限界希釈法(Nat.Med.:4,321−327(1998))によりCTLの数を測定することにより確認することができる。あるいは、例えばHLA−A24拘束性のCTL誘導活性の場合、国際公開第02/47474号およびInt.J.Cancer:100,565−570(2002)に記述されたHLA−A24モデルマウスを用いることなどにより調べることができる。
従って、本発明の化合物は、WT1遺伝子が発現している癌やWT1遺伝子の発現レベルの上昇を伴う癌の治療薬または予防薬(再発防止薬)として用いることができる。当該癌としては、例えば白血病、骨髄異形成症候群、多発性骨髄腫もしくは悪性リンパ腫などの血液性癌、または胃癌、大腸癌、肺癌、乳癌、胚細胞癌、肝癌、皮膚癌、膀胱癌、前立腺癌、子宮癌、子宮頸癌、卵巣癌もしくは脳腫瘍などの固形癌が挙げられる。
本発明の化合物またはその薬学上許容される塩は、各化合物または各塩に応じて適切な形態とすることにより、癌の細胞性免疫療法におけるCTL誘導剤の有効成分、癌ワクチンの有効成分または/および医薬組成物の有効成分とすることができる。
本発明の化合物の細胞性免疫が効果的に成立するように、医薬として許容されるキャリアー、例えば適当なアジュバントとともに投与することができる。アジュバントとしては、文献(Clin. Microbiol.Rev.,7:277-289,1994)に記載のものなどが応用可能であり、具体的には、菌体由来成分、GM-CSF、インターロイキン−2、インターロイキン−7もしくはインターロイキン−12などのサイトカイン、植物由来成分、海洋生物由来成分、水酸化アルミニウムの如き鉱物ゲル、リソレシチン、プルロニックポリオールの如き界面活性剤、ポリアニオン、ペプチド、または油乳濁液(エマルジョン製剤)などを挙げることができる。菌体由来成分としては、リピドA(lipid A)、その誘導体であるモノホスホリルリピドA(monophosphoryl lipid A)、細菌(BCG菌などのMycobacterium属細菌が挙げられる)の死菌、細菌由来のタンパク質、ポリヌクレオチド、フロイント不完全アジュバント(Freund’s Incomplete Adjuvant)、フロイント完全アジュバント(Freund’s Complete Adjuvant)、細胞壁骨格成分(例えばBCG-CWSなどが挙げられる)、トレハロースジミコレート(TDM)などが挙げられる。
また本発明の化合物は、リポソーム製剤、直径数μm のビーズに結合させた粒子状の製剤、リピッドを結合させた製剤などにして投与することもできる。
さらに本発明の化合物(コンジュゲート体)は、MHCクラスII拘束性WT1ペプチド(すなわちヘルパーペプチド)と共に投与することができる。共に投与する方法としては、コンジュゲート体とヘルパーペプチドを個別に投与することも可能であるが、一つの医薬組成物の中にコンジュゲート体とヘルパーペプチドを含むカクテル製剤(カクテル剤、カクテル)がより好ましい。本カクテル製剤は、MHCクラスI拘束性WT1ペプチド(すなわちキラーペプチド)を生じ得るコンジュゲート体およびMHCクラスII拘束性WT1ペプチド(すなわちヘルパーペプチド)を含むものである。よって、癌免疫療法における癌ワクチンとして、ヘルパーペプチドを含有した本カクテル製剤を投与することによって、CTLを含む他のT cellの機能亢進に重要であるヘルパーT細胞(helper T cell)の活性化も可能となり、コンジュゲート体の機能・薬効(細胞性免疫能など)を向上させることができる。
MHCクラスII拘束性WT1ペプチド(すなわちヘルパーペプチド)については、本願明細書中に記載したとおりである。本カクテル製剤のヘルパーペプチドとしては、以下のアミノ酸配列:
CNKRYFKLSHLQMHSRK (配列番号:22)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKH (配列番号:23)、
CNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:24)、
WAPVLDFAPPGASAYGSL (配列番号:244)、
CWAPVLDFAPPGASAYGSL (配列番号:242)および
WAPVLDFAPPGASAYGSLC (配列番号:243)
が挙げられる。中でも、WAPVLDFAPPGASAYGSL (配列番号:244)が好ましい。
本カクテル製剤は、細胞性免疫能などの癌ワクチンとしての薬効が向上されたものであることを、一例として本願明細書の実施例や試験例として示したように、確認できた。
製剤中の本発明の化合物の投与量は、治療目的の疾患、患者の年齢、体重などにより適宜調整することができるが、通常0.0001mg〜1000mg、好ましくは0.001mg〜1000mg、より好ましくは0.1mg〜10mgである。
投与方法としては、皮内投与、皮下投与、筋肉内投与、静脈内投与、経皮投与などが挙げられる。CTLを効率良く誘導する皮内投与や皮下投与が好ましい。投与回数および投与間隔は、治療または予防目的の疾患、患者の個体差により適宜調整することができるが、通常複数回であり、数日ないし数月に1回投与するのが好ましい。
このような本発明の化合物を有効成分とする医薬組成物をWT1陽性の患者に投与することにより、癌を治療または予防するための方法を提供することができる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによりなんら限定されるものではない。
実施例1
式(5):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物の合成
工程1. H-Cys(Npys)-Arg-Met-Phe-Pro-Asn-Ala-Pro-Tyr-Leu-OHの合成
(C(Npys)RMFPNAPYLの合成)
Fmoc−Leu−Alko−樹脂(Alkoはp−アルコキシベンジルアルコール)282mg(渡辺化学製;0.71mmol/g、0.2mmol)を出発原料としFmoc/tBu法による固相合成によりペプチド鎖の組上げを行った。固相合成にはCS Bio社製CS336X型ペプチド合成機を用い、Fmoc基の脱保護は20%ピペリジンのDMF溶液で5分間および20分間処理することにより行った。保護アミノ酸のカップリングは1.05mmolの保護アミノ酸、1mmolのHBTU、2mmolのDIPEAのDMF溶液と1時間反応させることにより行った。得られた樹脂をDMFおよびエーテルで洗浄後減圧乾燥することにより、Boc-Cys(Npys)-Arg(Pmc)-Met-Phe-Pro-Asn(Trt)-Ala-Pro-Tyr(tBu)-Leu-Alko-樹脂630mgを得た。このペプチド樹脂にTFA/HO/TIS=95/2.5/2.5の混合液10mlを加え、室温にて2時間振とうした。樹脂を濾去後、反応液を減圧濃縮した。反応液を氷冷しジエチルエーテル50mlを加えた。生じた沈殿物を濾取しエーテルで洗浄後減圧乾燥することにより粗ペプチド217mgを得た。得られた粗ペプチド溶液を20%酢酸水7mlとアセトニトリル1mlの混合液に溶解し逆相HPLCにて精製した。
ポンプ:Shimadzu製;LC−8A型
カラム:YMC ODS−A 3cmφ×25cmL, 10μm
溶出液1:HO/0.1%TFA
溶出液2:CHCN/0.1%TFA
流速:20ml/min
検出:UV220nm
2液濃度15%で平衡化させたカラムに粗ペプチド溶液を注入した。その後2液濃度を10分間で37%に上昇させ、その後1分間あたり0.24%の割合で上昇させた。目的物を含む画分を集め凍結乾燥することにより、H-Cys(Npys)-Arg-Met-Phe-Pro-Asn-Ala-Pro-Tyr-Leu-OH 53mgを得た。
質量分析:LC−ESI/MS m/z =1366.1 [M+1] (理論値=1366.6)
工程2. (H-Cys-Tyr-Thr-Trp-Asn-Gln-Met-Asn-Leu-OH)(H-Cys-Arg-Met-Phe-Pro-Asn-Ala-Pro-Tyr-Leu-OH) disulfide bondの合成
〔すなわち式(5):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物の合成〕
工程1で得たH-Cys(Npys)-Arg-Met-Phe-Pro-Asn-Ala-Pro-Tyr-Leu-OH 50mgと公知の方法(例えばWO07/063903)で合成したH-Cys-Tyr-Thr-Trp-Asn-Gln-Met-Asn-Leu-OH(すなわちCYTWNQMNL(配列番号:4)) 43mgを混合し、DMSO 1mLを加え、室温にて20分間攪拌した。反応液を0.1%TFA水 5mlで希釈し逆相HPLCにて精製した。
ポンプ:Shimadzu製;LC−8A型
カラム:YMC ODS−A 3cmφ×25cmL, 10μm
溶出液1:HO/0.1%TFA
溶出液2:CHCN/0.1%TFA
流速:20ml/min
検出:UV220nm
2液濃度25%で平衡化させたカラムに当該反応液を注入した。その後2液濃度を1分間あたり0.25%の割合で上昇させた。目的物を含む画分を集め凍結乾燥した後、逆相HPLCによる再精製、凍結乾燥を行うことにより、(H-Cys-Tyr-Thr-Trp-Asn-Gln-Met-Asn-Leu-OH)(H-Cys-Arg-Met-Phe-Pro-Asn-Ala-Pro-Tyr-Leu-OH) disulfide bond(すなわち式(5)で示される化合物) 21mgを得た。
質量分析:LC−ESI/MS m/z =1191.8 [M+2]2+ (理論値=1191.9)
実施例2
以下のアミノ酸配列:
CRMFPNAPYL (配列番号:13)
からなるペプチドの合成
工程1. Fmoc−Leu−Alko−樹脂(Alkoはp−アルコキシベンジルアルコール)338mg(渡辺化学製;0.74mmol/g、0.25mmol)を出発原料とし、実施例1に記載の方法と同様な固相合成を2回行うことによりH-Cys(Trt)-Arg(Pmc)-Met-Phe-Pro-Asn(Trt)-Ala-Pro-Tyr(tBu)-Leu -Alko-樹脂 1.54gを得た。このペプチド樹脂にTFA/HO/TIS=95/2.5/2.5の混合液 15mlを加え、室温にて3時間振とうした。樹脂を濾去後、反応液を減圧濃縮した。反応液を氷冷しジエチルエーテル 50mlを加えた。生じた沈殿物を濾取しエーテルで洗浄後減圧乾燥することにより粗ペプチド637mgを得た。
質量分析:LC−ESI/MS m/z=1211.9 [M+1] (理論値=1212.5)
工程2. 工程1で得られた粗ペプチド321mgをTFA 10mlに溶解し、HPLC(Shimadzu製;LC6AD型)1液=HO/0.1%TFAで平衡化しているYMC−PACK ODS−A 3cmφ×25cmLのカラムにHPLCのポンプでチャージした。その状態で約20分間保ち、20分後、2液=CHCN/0.1%TFAの濃度を27%迄上昇した。その後、目的とするペプチドの溶出液を220nmのUVでモニターしながら、2液濃度を1分間あたり0.25%の割合で上昇させ、目的物を含む分画を集めた。凍結乾燥後に得られたペプチド100mgを再度同じ条件で逆相精製し、アセトニトリルを減圧留去し凍結乾燥することにより目的とするペプチド(CRMFPNAPYL (配列番号:13))37.2mgを得た。
ポンプ:Shimadzu製;LC−6A型
カラム:YMC ODS−A 3cmφ×25cmL, 10μm
溶出液1:HO/0.1%TFA
溶出液2:CHCN/0.1%TFA
流速:20ml/min検出:UV220nm
質量分析:LC−ESI/MS m/z =1212.0 [M+1] (理論値=1211.6)
実施例3〜5
実施例2と同様の方法で、配列番号:16、18または17のアミノ酸配列からなるペプチドを合成した。表54に、合成量および質量分析結果を示した。
Figure 0006847089
試験例1
ERAP1によるN末端アミノ酸のトリミングの経時変化
実施例2〜5にて合成した配列番号:13、16、18および17の各ペプチドについて、ERAP1(PLoS One November 2008, vol.3, Issue 11, e3658)によるN末端アミノ酸のトリミングを評価した。
30μlのERAP1(2.0mg/ml)PBSバッファー溶液を258μlのTris・HClバッファーに加えた。10mMの各ペプチドのDMSO溶液12.0μlを上述のERAP1溶液に加えて、良く混和した後に室温で静置した。1.0, 2.0, 4.0, 8.0時間後に50μlのサンプルを150μlのMeOHに加えて反応を停止し、25μlをUFLC(分析条件は以下に示す。)に打ち込み、目的とするペプチドのAUCを求めた。トリミングによって得られるペプチドを別に化学的に合成し、酵素の無い同様の条件で分析して得られたAUCを基にして、トリミングによって得られたペプチドの生成率を求めた。
分析条件
ポンプ:Shimadzu社製 UFLC
カラム:Shim−pack XR−ODS 3.0mmi.d.x75mm
溶液:0.1% TFA HO(A)− 0.1% TFA CHCN(B)
オーブン温度:40℃
流速:1.0ml/min
検出波長:λ=220nm
グラジエント:
1.0.0minから5.0minでB液濃度を1.0%から70%まで上昇
2.0.0minから5.0minでB液濃度を1.0%から50%まで上昇
目的のペプチド:
実施例2〜5にて合成したペプチドについて、ERAP1によるN末端アミノ酸のトリミングにより得られたペプチドのアミノ酸配列を、表55に示した。
Figure 0006847089
トリミングにより得られたペプチドの生成率の経時変化を、表56および図1に示した。
Figure 0006847089
本トリミング結果は、いずれのCys延長ペプチド(配列番号:13、16、17および18)においても、延長されたN末端のCysをERAP−1が選択的に切断、すなわち、Cys延長ペプチドが、ペプチド配列に大きく依存されることなく、ERAP−1による適切なトリミングを受けて、最終的に目的の癌抗原ペプチド(配列番号:2、5、6および7)へ変換されることを強く示唆する。
試験例2
HLA−A0201遺伝子導入マウスおよびHLA−A2402遺伝子導入マウスを用いた、in vivoでのCTL誘導能の評価
実施例1で合成した式(5)で表される化合物のCTL誘導能を、HLA−A0201遺伝子導入マウスおよびHLA−A2402遺伝子導入マウスを用いたin vivoCTL誘導試験によって評価した。式(5):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物は、前記の式(1)に照らすと、特に癌抗原ペプチドAがRMFPNAPYL(配列番号:2)であり且つ癌抗原ペプチドBがCYTWNQMNL(配列番号:4)である化合物である。RMFPNAPYL(配列番号:2)はHLA−A0201拘束性WT1ペプチドであり、CYTWNQMNL(配列番号:4)はHLA−A24拘束性エピトープWT1ペプチドである。
HLA−A0201遺伝子導入マウス(C57BL/6CrHLA−A2.1DR1)は、マウスのMHCを欠損し、ヒトのMHCであるHLA−A0201とマウスMHCであるH−2DのキメラHLAおよびHLA−DRB1*0101を発現するマウスであり、本マウスを用いることで、HLA−A02陽性のヒトでCTLを誘導し得るペプチドの選択が可能である(Eur J Immunol.2004;34:3060−9)。一方、HLA−A2402遺伝子導入マウス (C57BL/6CrHLA−A2402/K)は、ヒトのMHCであるHLA−A2402とマウスMHCであるH−2KのキメラHLAを発現するマウスであり、本マウスを用いることで、HLA−A24陽性のヒトでCTLを誘導し得るペプチドの選択が可能である(Int J Cancer.2002;100:565−70)。
式(5)で表される化合物の投与により、目的のペプチド(配列番号:2、4)に対するCTLが誘導されるか否かは、式(5)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞をペプチド(配列番号:2、4)で再刺激を行った場合にIFNγを産生するか測定することで判断した。
具体的には、式(5)で表される化合物をジメチルスルホキシド(DMSO)で40mg/mLに溶解し、さらに注射用水で5mg/mLに希釈したのち、等量の不完全フロイントアジュバント(IFA)と混合しエマルション化させた。エマルション化させた化合物を、マウスの尾根部皮内に250μg/siteで4箇所投与した。1週間後に、マウスをCOガスにより安楽死させたのち脾臓を摘出し、脾細胞を調製した。IFNγ産生の測定には、IFNγ ELISPOT assay kitを用いた。脾細胞調製の前日に、ELISPOTプレートを抗マウスIFNγ抗体で処理し、当日に10%FBSを含むRPMI1640培地でブロッキングした。調製したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を0.15×10cells/wellで、HLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞を1×10cells/wellで、ブロッキングしたELISPOTプレートに播種した。ペプチド(配列番号:2、4)をDMSOで40mg/mLに溶解し、さらに10%FBSを含むRPMI1640培地で40μg/mLに希釈した。希釈したペプチド(配列番号:2)を、最終濃度10μg/mLでHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞に添加した。また、希釈したペプチド(配列番号:4)を、最終濃度10μg/mLでHLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞に添加した。ペプチドを添加した脾細胞を、20時間、37℃、5% CO下で培養することで、in vitroにおけるペプチド再刺激を加えた。培養後に上清を除き、ELISPOTプレートを、添付のプロトコールに従って発色させた。発色したスポット数は、ImmunoSpot Analyzer(C.T.L.社製)によって測定した。
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayの結果を図2に、HLA−A2402遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayの結果を図3に示した。
各図において、縦軸は播種細胞数中に反応した細胞数を示す。図2の黒棒および白棒はHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:2で表される目的のペプチドの存在下および非存在下で培養した結果を、図3の黒棒および白棒はHLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:4で表される目的のペプチドの存在下および非存在下で培養した結果を示す。即ち、黒棒と白棒の値の差が、式(5)で表される化合物の投与によってマウス生体内で誘導された目的の各ペプチド特異的CTLの数を示す。
各図中において白棒の値は認められていない。このことは目的のペプチド非存在下ではそれぞれの遺伝子導入マウスの脾細胞は全く反応しなかったことを示している。本試験の結果、HLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:2で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生が、HLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:4で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生が確認された。
これより、式(5)で表される化合物は配列番号:2で表されるペプチド特異的なCTLおよび配列番号:4で表されるペプチド特異的なCTLを誘導し得ることが明らかとなった。式(5)で表される化合物は、マウス生体内でジスルフィド結合の切断とERAP−1による適切なトリミングを受けて、配列番号:2および配列番号:4のペプチドへ実際に生成されることが強く示唆された。
すなわち、本発明の化合物の一例である式(5)で表される化合物は、異なる2種のWT1ペプチドを式(1)に示されたようなジスルフィド結合を介して複合化されたコンジュゲート体であり、実際にin vivoにおいて異なる2種のCTLを誘導できるWT1癌抗原ペプチドコンジュゲートワクチンであることが、明らかとなった。
参考例1〜7
実施例2と同様の方法で、配列番号:22、24、23、2、4、6および5の各アミノ酸配列からなる各ペプチドを合成した。表57に質量分析結果を示した。配列番号:22、24、23、2、4、6および5は本願発明の化合物ではないことから、いずれも参考例として記載した。
Figure 0006847089
実施例6〜9
実施例1と同様の方法で、式(3)、(6)、(7)および(8)で表される各化合物(コンジュゲート体)を合成した。表58に質量分析結果を示した。(各式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
Figure 0006847089
試験例3
溶解度測定
工程1.等張緩衝液の調製
1.75%リン酸水素二ナトリウム水溶液と5.53%クエン酸水溶液を混合し、pH6.0および7.4の各緩衝液を調製した。
工程2.試験溶液の調製
被験物を1mg程度秤量し、等張緩衝液を0.5mL加えこれを試験溶液とした。調製した試験溶液は室温にて90分間振とう(振とう条件: TAITEC社製RECIPRO SHAKER SR-1N, Speed=8)後、遠心分離(15000rpm、5分間、室温)を行い、遠心分離後の上清を試験溶液とした。
工程3.標準液の調製
被験物約1mgを精秤し、0.1%TFA水/アセトニトリル=1/1にて溶解し、全量を10mLとし、これを被験物の標準液として用いた。
工程4.被験物の濃度測定
被験物の標準液および試験溶液をHPLC(分析条件は表59に記載)にて分析し、標準液のピーク面積比より被験物の溶解度を算出した。
HPLC測定条件
カラム:ChemcoPack Quicksorb(4.6 mmφ×150 mm, 5 μm) ケムコ株式会社製
移動相:A液;0.1%TFA水、B液;0.1%TFAアセトニトリル溶液
カラム温度:室温
流速:1mL/min
検出波長:UV 254nm,230nm(2波長検出)
サンプル注入量:10μL
Figure 0006847089
参考例1〜2および4〜7にて合成したペプチドならびに実施例1、7および9にて合成した化合物(コンジュゲート体)について、上記の溶解度測定を行い、各溶解度を表60に示した。
Figure 0006847089
試験例4
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いた、in vivoでのCTL誘導能の評価
実施例6で合成した式(3)で表される化合物のCTL誘導能を、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたin vivoCTL誘導試験によって評価した。式(3):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物は、前記の式(1)に照らすと、特に癌抗原ペプチドAがRMFPNAPYL(配列番号:2)であり且つ癌抗原ペプチドBがSLGEQQYSV(配列番号:6)である化合物である。RMFPNAPYL(配列番号:2)およびSLGEQQYSV(配列番号:6)はHLA−A0201拘束性WT1ペプチドである。
HLA−A0201遺伝子導入マウスについては、試験例2に記したとおりである。
式(3)で表される化合物の投与により、目的のペプチド(配列番号:2、6)に対するCTLが誘導されるか否かは、式(3)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞をペプチド(配列番号:2、6)で再刺激を行った場合にIFNγを産生するか測定することで判断した。
具体的には、式(3)で表される化合物を注射用水で10mg/mLに溶解したのち、等量の不完全フロイントアジュバント(IFA)と混合しエマルション化させた。エマルション化させた化合物を、マウスの尾根部皮内に500μg/siteで2箇所投与した。1週間後に、マウスをCOガスにより安楽死させたのち脾臓を摘出し、脾細胞を調製した。IFNγ産生の測定には、IFNγ ELISPOT assay kitを用いた。脾細胞調製の前日に、ELISPOTプレートを抗マウスIFNγ抗体で処理し、当日に10%FBSを含むRPMI1640培地でブロッキングした。調製したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を0.75×10cells/wellで、ブロッキングしたELISPOTプレートに播種した。ペプチド(配列番号:2、6)をDMSOで40mg/mLに溶解し、さらに10%FBSを含むRPMI1640培地で40μg/mLに希釈した。希釈したペプチド(配列番号:2、6)を、最終濃度10μg/mLでHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞に添加した。ペプチドを添加した脾細胞を、20時間、37℃、5% CO下で培養することで、in vitroにおけるペプチド再刺激を加えた。培養後に上清を除き、ELISPOTプレートを、添付のプロトコールに従って発色させた。発色したスポット数は、ImmunoSpot Analyzer(C.T.L.社製)によって測定した。
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayの結果を図4に示した。
図4において、縦軸は播種細胞数中に反応した細胞数を示す。図4の黒棒、斜線棒はHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:2、6で表される各ペプチドをパルスしながら培養した結果を示し、白棒は非パルスで培養した結果を示す。即ち、黒棒または斜線棒と白棒の値の差がペプチド特異的CTLの数を示し、式(3)で表される化合物の投与によってマウス生体内において配列番号:2、6で表される各ペプチドに特異的なCTLが誘導されたことを示す。図4において白棒の値は認められていない。このことは目的のペプチドをパルスしない場合にはHLA−A0201遺伝子導入マウスの脾細胞は全く反応しなかったことを示している。本試験の結果、HLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞において配列番号:2、6で表されるペプチドに特異的なIFNγの産生が確認された。
これより、式(3)で表される化合物は配列番号:2、6で表される各ペプチド特異的なCTLを誘導し得ることが明らかとなった。式(3)で表される化合物は、マウス生体内でジスルフィド結合の切断とERAP−1による適切なトリミングを受けて、配列番号:2および6で表されるペプチドへ実際に生成されることが強く示唆された。すなわち、本発明の化合物の一例である式(3)で表される化合物は、異なる2種のペプチドを式(1)に示されたようなジスルフィド結合を介して複合化されたコンジュゲート体であり、実際にin vivoにおいて異なる2種のCTLを誘導できるWT1癌抗原ペプチドコンジュゲートワクチンであることが、明らかとなった。
試験例5
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いた、in vivoでのCTL誘導能の評価
実施例7で合成した式(6)で表される化合物のCTL誘導能を、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたin vivoCTL誘導試験によって評価した。式(6):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物は、前記の式(1)に照らすと、特に癌抗原ペプチドAがRMFPNAPYL(配列番号:2)であり且つ癌抗原ペプチドCがCNKRYFKLSHLQMHSRKHTG(配列番号:24)である化合物である。RMFPNAPYL(配列番号:2)はHLA−A0201拘束性WT1ペプチドであり、CNKRYFKLSHLQMHSRKHTG (配列番号:24)はMHCクラスII拘束性WT1ペプチド(すなわちヘルパーペプチド)である。
HLA−A0201遺伝子導入マウスについては、試験例2に記したとおりである。本マウスを用いることで、HLA−A02陽性のヒトでCTLを誘導し得るペプチドの選択が可能であることに加え、ヒトのHLA−DRB1*0101に結合してヘルパーT細胞を誘導し得るヘルパーペプチドのCTL誘導増強効果を評価することも可能である。
式(6)で表される化合物の投与により、目的のペプチド(配列番号:2)に対するCTLおよびヘルパーペプチド(配列番号:24)反応性の細胞が誘導されるか否かは、式(6)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞をペプチド(配列番号:2、24)で再刺激を行った場合にIFNγを産生するか測定することで判断した。また、式(6)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞と、配列番号:2で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞を、ペプチド(配列番号:2)で再刺激を行った場合のIFNγ産生細胞数を比較した。
具体的には、配列番号:2で表されるペプチドを注射用水で6mg/mLに溶解したのち、等量の不完全フロイントアジュバント(IFA)と混合しエマルション化させた。エマルション化させたペプチドを、マウスの尾根部皮内に150μg/siteで2箇所投与した。式(6)で表される化合物を注射用水で19.8mg/mLに溶解したのち、等量の不完全フロイントアジュバント(IFA)と混合しエマルション化させた。エマルション化させた化合物を、マウスの尾根部皮内に495μg/siteで2箇所投与した。式(6)で表される化合物のマウス1匹あたりの投与量に含まれる配列番号:2のペプチドの物質量は、配列番号:2で表されるペプチドのマウス1匹あたりの投与量に含まれる物質量と等しくなるよう調整した。1週間後に、マウスをCOガスにより安楽死させたのち脾臓を摘出し、脾細胞を調製した。IFNγ産生の測定には、IFNγ ELISPOT assay kitを用いた。脾細胞調製の前日に、ELISPOTプレートを抗マウスIFNγ抗体で処理し、当日に10%FBSを含むRPMI1640培地でブロッキングした。調製したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を0.25×10cells/wellあるいは0.5×10cells/wellで、ブロッキングしたELISPOTプレートに播種した。ペプチド(配列番号:2、24)をDMSOで40mg/mLに溶解し、さらに10%FBSを含むRPMI1640培地で40μg/mLに希釈した。希釈したペプチド(配列番号:2、24)を、最終濃度10μg/mLでHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞に添加した。ペプチドを添加した脾細胞を、20時間、37℃、5% CO下で培養することで、in vitroにおけるペプチド再刺激を加えた。培養後に上清を除き、ELISPOTプレートを、添付のプロトコールに従って発色させた。発色したスポット数は、ImmunoSpot Analyzer(C.T.L.社製)によって測定した。
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayの結果を図5および6に示した。
図5および6において、縦軸は播種細胞数中に反応した細胞数を、横軸はマウスに投与した化合物またはペプチドを示す。図5の黒棒はHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:2で表されるペプチドをパルスしながら培養した結果を示し、白棒は非パルスで培養した結果を示す。即ち、黒棒と白棒の値の差がペプチド特異的CTLの数を示し、配列番号:2で表されるペプチドまたは式(6)で表される化合物の投与によってマウス生体内において配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLが誘導されたことを示す。図5において白棒の値は認められていない。このことは目的のペプチドをパルスしない場合にはHLA−A0201遺伝子導入マウスの脾細胞は全く反応しなかったことを示している。本試験の結果、HLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞において配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγの産生が確認された。また、図5において式(6)で表される化合物の投与によって誘導された配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞の数は、配列番号:2で表されるペプチドの投与によって誘導されたペプチド特異的なIFNγ産生細胞の数より多かった。
さらに、図6の黒棒はHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:24で表されるペプチドをパルスしながら培養した結果を示し、白棒は非パルスで培養した結果を示す。即ち、黒棒と白棒の値の差がペプチド反応性細胞の数を示し、式(6)で表される化合物の投与によってマウス生体内において配列番号:24で表されるヘルパーペプチド反応性の細胞が誘導され、配列番号:2で表される化合物の投与によってマウス生体内において配列番号:24で表されるペプチド反応性の細胞が誘導されなかったことを示す。図6において白棒の値は認められていない。このことは目的のペプチドをパルスしない場合にはHLA−A0201遺伝子導入マウスの脾細胞は全く反応しなかったことを示している。
これより、式(6)で表される化合物は配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLと、配列番号:24で表されるヘルパーペプチドに反応性の細胞を誘導し得ることが明らかとなった。式(6)で表される化合物は、マウス生体内でジスルフィド結合の切断とERAP−1による適切なトリミングを受けて、配列番号:2および24で表されるペプチドへ実際に生成されることが強く示唆された。式(6)で表される化合物から生成された配列番号:24で表されるヘルパーペプチドに反応性の細胞が誘導されたことによって、配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLの誘導が増強され、配列番号:2で表されるペプチドを投与した場合と比較して多くの配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞が認められたものと推察された。
すなわち、本発明の化合物の一例である式(6)で表される化合物は、異なる2種のペプチドを式(1)に示されたようなジスルフィド結合を介して複合化されたコンジュゲート体であり、実際にin vivoにおいてCTLおよびヘルパーペプチド反応性細胞を誘導できるWT1癌抗原ペプチドコンジュゲートワクチンであることが、明らかとなった。
試験例6
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いた、in vivoでのCTL誘導能の評価
実施例9で合成した式(8)で表される化合物のCTL誘導能を、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたin vivoCTL誘導試験によって評価した。式(8):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物は、前記の式(1)に照らすと、特に癌抗原ペプチドAがRMFPNAPYL(配列番号:2)であり且つ癌抗原ペプチドCがCNKRYFKLSHLQMHSRK(配列番号:22)である化合物である。RMFPNAPYL(配列番号:2)はHLA−A0201拘束性WT1ペプチドであり、CNKRYFKLSHLQMHSRK(配列番号:22)はMHCクラスII拘束性WT1ペプチド(すなわちヘルパーペプチド)である。
HLA−A0201遺伝子導入マウスについては、試験例2、5に記したとおりである。
式(8)で表される化合物の投与により、目的のペプチド(配列番号:2)に対するCTLおよびヘルパーペプチド(配列番号:22)反応性の細胞が誘導されるか否かは、式(8)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞をペプチド(配列番号:2、22)で再刺激を行った場合にIFNγを産生するか測定することで判断した。また、式(8)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞と、配列番号:2で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞を、ペプチド(配列番号:2)で再刺激を行った場合のIFNγ産生細胞数を比較した。
具体的には、配列番号:2で表されるペプチドを注射用水で6mg/mLに溶解したのち、等量の不完全フロイントアジュバント(IFA)と混合しエマルション化させた。エマルション化させたペプチドを、マウスの尾根部皮内に150μg/siteで2箇所投与した。式(8)で表される化合物を注射用水で18mg/mLに溶解したのち、等量の不完全フロイントアジュバント(IFA)と混合しエマルション化させた。エマルション化させた化合物を、マウスの尾根部皮内に450μg/siteで2箇所投与した。式(8)で表される化合物のマウス1匹あたりの投与量に含まれる配列番号:2のペプチドの物質量は、配列番号:2で表されるペプチドのマウス1匹あたりの投与量に含まれる物質量と等しくなるよう調整した。1週間後に、マウスをCOガスにより安楽死させたのち脾臓を摘出し、脾細胞を調製した。IFNγ産生の測定には、IFNγ ELISPOT assay kitを用いた。脾細胞調製の前日に、ELISPOTプレートを抗マウスIFNγ抗体で処理し、当日に10%FBSを含むRPMI1640培地でブロッキングした。調製したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を0.25×10cells/wellあるいは0.5×10cells/wellで、ブロッキングしたELISPOTプレートに播種した。ペプチド(配列番号:2、22)をDMSOで40mg/mLに溶解し、さらに10%FBSを含むRPMI1640培地で40μg/mLに希釈した。希釈したペプチド(配列番号:2、22)を、最終濃度10μg/mLでHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞に添加した。ペプチドを添加した脾細胞を、20時間、37℃、5% CO下で培養することで、in vitroにおけるペプチド再刺激を加えた。培養後に上清を除き、ELISPOTプレートを、添付のプロトコールに従って発色させた。発色したスポット数は、ImmunoSpot Analyzer(C.T.L.社製)によって測定した。
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayの結果を図7および8に示した。
図7および8において、縦軸は播種細胞数中に反応した細胞数を、横軸はマウスに投与した化合物またはペプチドを示す。図7の黒棒はHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:2で表されるペプチドをパルスしながら培養した結果を示し、白棒は非パルスで培養した結果を示す。即ち、黒棒と白棒の値の差がペプチド特異的CTLの数を示し、配列番号:2で表されるペプチドまたは式(8)で表される化合物の投与によってマウス生体内において配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLが誘導されたことを示す。図7において白棒の値は認められていない。このことは目的のペプチドをパルスしない場合にはHLA−A0201遺伝子導入マウスの脾細胞は全く反応しなかったことを示している。本試験の結果、HLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞において配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγの産生が確認された。また、図7において式(8)で表される化合物の投与によって誘導された配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞の数は、配列番号:2で表されるペプチドの投与によって誘導されたペプチド特異的なIFNγ産生細胞の数より多かった。
さらに、図8の黒棒はHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:22で表されるペプチドをパルスしながら培養した結果を示し、白棒は非パルスで培養した結果を示す。即ち、黒棒と白棒の値の差がペプチド反応性細胞の数を示し、式(8)で表される化合物の投与によってマウス生体内において配列番号:22で表されるヘルパーペプチド反応性の細胞が誘導され、配列番号:2で表されるペプチドの投与によってマウス生体内において配列番号:22で表されるペプチド反応性の細胞が誘導されなかったことを示す。図8において白棒の値は認められていない。このことは目的のペプチドをパルスしない場合にはHLA−A0201遺伝子導入マウスの脾細胞は全く反応しなかったことを示している。
これより、式(8)で表される化合物は配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLと、配列番号:22で表されるヘルパーペプチドに反応性の細胞を誘導し得ることが明らかとなった。式(8)で表される化合物は、マウス生体内でジスルフィド結合の切断とERAP−1による適切なトリミングを受けて、配列番号:2および22で表されるペプチドへ実際に生成されることが強く示唆された。式(8)で表される化合物から生成された配列番号:22で表されるヘルパーペプチドに反応性の細胞が誘導されたことによって、配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLの誘導が増強され、配列番号:2で表される化合物を投与した場合と比較して多くの配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞が認められたものと推察された。
すなわち、本発明の化合物の一例である式(8)で表される化合物は、異なる2種のペプチドを式(1)に示されたようなジスルフィド結合を介して複合化されたコンジュゲート体であり、実際にin vivoにおいてCTLおよびヘルパーペプチド反応性細胞を誘導できるWT1癌抗原ペプチドコンジュゲートワクチンであることが、明らかとなった。
実施例10
実施例1と同様の方法で、式(9)で表される各化合物(コンジュゲート体)を合成した。表61に質量分析結果を示した。(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
Figure 0006847089
参考例8〜9
実施例2と同様の方法で、配列番号238〜239のアミノ酸配列からなるペプチドを合成した。表62に質量分析結果を示した。表に記載のペプチドは本発明の化合物ではないことから参考例として記載した。
Figure 0006847089
参考例10〜11
実施例2と同様の方法で、配列番号240〜241のアミノ酸配列からなるペプチドを合成した。表63に質量分析結果を示した。表に記載のペプチドは本発明の化合物ではないことから参考例として記載した。
Figure 0006847089
表63に示すペプチドは非特許文献Cancer Science January 2012, Vol. 103, no. 1, 150-153. を参考に合成した。
試験例7
コンジュゲート体及びカクテル化ワクチンの安定性試験
工程1
コンジュゲート体(式番号:(6))2.4 mgを120μL注射用水に溶解し、遮光下室温にて保存した。
工程2
カクテル化ワクチンとして配列番号:2で表されるペプチド1.1 mgを180 μLの注射用水に溶解し、これを123 μL用いて配列番号:24で表されるペプチド1.3 mgを溶解し、遮光下室温にて保存した。
工程3
工程1および工程2で得られた溶液2.5 μLを注射用水50 μLで希釈した後、HPLCによる分析(分析条件は以下に示す。)を行い、保存開始直後の面積値を100%として、コンジュゲート体及びペプチドの水溶液中の含有率を測定し、コンジュゲート体の含有率を表64に、カクテル化ワクチン中の各ペプチドの含有率を表65に記載した。
分析条件
ポンプ:Shimadzu社製 UFLC
カラム:Kinetex 2.6u C18 100A 3.0mmi.d.x75mm
移動相:A液;0.1%TFA水、B液;0.1%TFAアセトニトリル溶液
カラム温度:40 ℃
流速:1 mL/min
検出波長:UV 220、254 nm(2波長検出)
サンプル注入量:10 μL
Figure 0006847089
Figure 0006847089
試験例7において式番号(6)で表されるコンジュゲート体は溶液調製後2週間時点で、式(6)で表される化合物が96%残存していた。これに対して、カクテル化ワクチンである配列番号2と配列番号24の混合溶液においては1日経過時点で配列番号24の含有率が65%まで低下し、2週間後には6%まで低下していた。これらの結果から、水溶液にて保存されたコンジュゲート体は同条件にて保存されたカクテル化ワクチンに比べ安定であることが示された。
試験例8
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いた、in vivoでのCTL誘導能の評価
実施例8で合成した式(7)で表される化合物のCTL誘導能を、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたin vivoCTL誘導試験によって評価した。式(7):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物は、前記の式(1)に照らすと、特に癌抗原ペプチドAがRMFPNAPYL(配列番号:2)であり且つ癌抗原ペプチドCがCNKRYFKLSHLQMHSRKH(配列番号:23)である化合物である。RMFPNAPYL(配列番号:2)はHLA−A0201拘束性WT1ペプチドであり、CNKRYFKLSHLQMHSRKH(配列番号:23)はMHCクラスII拘束性WT1ペプチド(すなわちヘルパーペプチド)である。
HLA−A0201遺伝子導入マウスについては、試験例2、5に記したとおりである。
式(7)で表される化合物の投与により、目的のペプチド(配列番号:2)に対するCTLおよびヘルパーペプチド(配列番号:23)反応性の細胞が誘導されるか否かは、式(7)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞をペプチド(配列番号:2、23)で再刺激を行った場合にIFNγを産生するか測定することで判断した。また、式(7)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞と、配列番号:2で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞を、ペプチド(配列番号:2)で再刺激を行った場合のIFNγ産生細胞数を比較した。
具体的には、配列番号:2で表されるペプチドを注射用水で6mg/mLに溶解したのち、等量の不完全フロイントアジュバント(IFA)と混合しエマルション化させた。エマルション化させたペプチドを、マウスの尾根部皮内に150μg/siteで2箇所投与した。式(7)で表される化合物を注射用水で19mg/mLに溶解したのち、等量の不完全フロイントアジュバント(IFA)と混合しエマルション化させた。エマルション化させた化合物を、マウスの尾根部皮内に475μg/siteで2箇所投与した。式(7)で表される化合物のマウス1匹あたりの投与量に含まれる配列番号:2のペプチドの物質量は、配列番号:2で表されるペプチドのマウス1匹あたりの投与量に含まれる物質量と等しくなるよう調整した。1週間後に、マウスをCOガスにより安楽死させたのち脾臓を摘出し、脾細胞を調製した。IFNγ産生の測定には、IFNγ ELISPOT assay kitを用いた。脾細胞調製の前日に、ELISPOTプレートを抗マウスIFNγ抗体で処理し、当日に10%FBSを含むRPMI1640培地でブロッキングした。調製したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を0.25×10cells/wellあるいは0.5×10cells/wellで、ブロッキングしたELISPOTプレートに播種した。ペプチド(配列番号:2、23)をDMSOで40mg/mLに溶解し、さらに10%FBSを含むRPMI1640培地で40μg/mLに希釈した。希釈したペプチド(配列番号:2、23)を、最終濃度10μg/mLでHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞に添加した。ペプチドを添加した脾細胞を、17時間、37℃、5% CO下で培養することで、in vitroにおけるペプチド再刺激を加えた。培養後に上清を除き、ELISPOTプレートを、添付のプロトコールに従って発色させた。発色したスポット数は、ImmunoSpot Analyzer(C.T.L.社製)によって測定した。
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayの結果を図9および10に示した。図9および10において、縦軸は播種細胞数中に反応した細胞数を、横軸はマウスに投与した化合物またはペプチドを示す。図9の黒棒はHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:2で表されるペプチドをパルスしながら培養した結果を示し、白棒は非パルスで培養した結果を示す。即ち、黒棒と白棒の値の差がペプチド特異的CTLの数を示し、配列番号:2で表されるペプチドまたは式(7)で表される化合物の投与によってマウス生体内において配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLが誘導されたことを示す。図9において白棒の値は認められていない。このことは目的のペプチドをパルスしない場合にはHLA−A0201遺伝子導入マウスの脾細胞は全く反応しなかったことを示している。本試験の結果、HLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞において配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγの産生が確認された。また、図9において式(7)で表される化合物の投与によって誘導された配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞の数は、配列番号:2で表されるペプチドの投与によって誘導されたペプチド特異的なIFNγ産生細胞の数より多かった。
さらに、図10の黒棒はHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:23で表されるペプチドをパルスしながら培養した結果を示し、白棒は非パルスで培養した結果を示す。即ち、黒棒と白棒の値の差がペプチド反応性細胞の数を示し、式(7)で表される化合物の投与によってマウス生体内において配列番号:23で表されるヘルパーペプチド反応性の細胞が誘導され、配列番号:2で表されるペプチドの投与によってマウス生体内において配列番号:23で表されるペプチド反応性の細胞が誘導されなかったことを示す。図10において白棒の値は認められていない。このことは目的のペプチドをパルスしない場合にはHLA−A0201遺伝子導入マウスの脾細胞は全く反応しなかったことを示している。
これより、式(7)で表される化合物は配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLと、配列番号:23で表されるヘルパーペプチドに反応性の細胞を誘導し得ることが明らかとなった。式(7)で表される化合物は、マウス生体内でジスルフィド結合の切断とERAP−1による適切なトリミングを受けて、配列番号:2および23で表されるペプチドへ実際に生成されることが強く示唆された。式(7)で表される化合物から生成された配列番号:23で表されるヘルパーペプチドに反応性の細胞が誘導されたことによって、配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLの誘導が増強され、配列番号:2で表される化合物を投与した場合と比較して多くの配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞が認められたものと推察された。
すなわち、本発明の化合物の一例である式(7)で表される化合物は、異なる2種のペプチドを式(1)に示されたようなジスルフィド結合を介して複合化されたコンジュゲート体であり、実際にin vivoにおいてCTLおよびヘルパーペプチド反応性細胞を誘導できるWT1癌抗原ペプチドコンジュゲートワクチンであることが、明らかとなった。
試験例9
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いた、in vivoでのCTL誘導能の評価
実施例10で合成した式(9)で表される化合物のCTL誘導能を、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたin vivoCTL誘導試験によって評価した。式(9):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物は、前記の式(1)に照らすと、特に癌抗原ペプチドAがALLPAVPSL(配列番号:5)であり且つ癌抗原ペプチドCがCNKRYFKLSHLQMHSRKHG(配列番号:24)である化合物である。ALLPAVPSL(配列番号:5)はHLA−A0201およびHLA−A2402拘束性WT1ペプチドであり、CNKRYFKLSHLQMHSRKHG(配列番号:24)はMHCクラスII拘束性WT1ペプチド(すなわちヘルパーペプチド)である。
HLA−A0201遺伝子導入マウスについては、試験例2、5に記したとおりである。
式(9)で表される化合物の投与により、目的のペプチド(配列番号:5)に対するCTLおよびヘルパーペプチド(配列番号:24)反応性の細胞が誘導されるか否かは、式(9)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞をペプチド(配列番号:5、24)で再刺激を行った場合にIFNγを産生するか測定することで判断した。また、式(9)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞と、配列番号:5で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞を、ペプチド(配列番号:5)で再刺激を行った場合のIFNγ産生細胞数を比較した。
具体的には、配列番号:5で表されるペプチドを注射用水で6mg/mLに溶解したのち、等量の不完全フロイントアジュバント(IFA)と混合しエマルション化させた。エマルション化させたペプチドを、マウスの尾根部皮内に150μg/siteで2箇所投与した。式(9)で表される化合物を注射用水で23.6mg/mLに溶解したのち、等量の不完全フロイントアジュバント(IFA)と混合しエマルション化させた。エマルション化させた化合物を、マウスの尾根部皮内に590μg/siteで2箇所投与した。式(9)で表される化合物のマウス1匹あたりの投与量に含まれる配列番号:5のペプチドの物質量は、配列番号:5で表されるペプチドのマウス1匹あたりの投与量に含まれる物質量と等しくなるよう調整した。1週間後に、マウスをCOガスにより安楽死させたのち脾臓を摘出し、脾細胞を調製した。IFNγ産生の測定には、IFNγ ELISPOT assay kitを用いた。脾細胞調製の前日に、ELISPOTプレートを抗マウスIFNγ抗体で処理し、当日に10%FBSを含むRPMI1640培地でブロッキングした。調製したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を0.25×10cells/wellあるいは0.75×10cells/wellで、ブロッキングしたELISPOTプレートに播種した。ペプチド(配列番号:5、24)をDMSOで40mg/mLに溶解し、さらに10%FBSを含むRPMI1640培地で40μg/mLに希釈した。希釈したペプチド(配列番号:5、24)を、最終濃度10μg/mLでHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞に添加した。ペプチドを添加した脾細胞を、17時間、37℃、5% CO下で培養することで、in vitroにおけるペプチド再刺激を加えた。培養後に上清を除き、ELISPOTプレートを、添付のプロトコールに従って発色させた。発色したスポット数は、ImmunoSpot Analyzer(C.T.L.社製)によって測定した。
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayの結果を図11および12に示した。図11および12において、縦軸は播種細胞数中に反応した細胞数を、横軸はマウスに投与した化合物またはペプチドを示す。図11の黒棒はHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:5で表されるペプチドをパルスしながら培養した結果を示し、白棒は非パルスで培養した結果を示す。即ち、黒棒と白棒の値の差がペプチド特異的CTLの数を示し、配列番号:5で表されるペプチドまたは式(9)で表される化合物の投与によってマウス生体内において配列番号:5で表されるペプチドに特異的なCTLが誘導されたことを示す。図11において白棒の値は認められていない。このことは目的のペプチドをパルスしない場合にはHLA−A0201遺伝子導入マウスの脾細胞は全く反応しなかったことを示している。本試験の結果、HLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞において配列番号:5で表されるペプチドに特異的なIFNγの産生が確認された。また、図11において式(9)で表される化合物の投与によって誘導された配列番号:5で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞の数は、配列番号:5で表されるペプチドの投与によって誘導されたペプチド特異的なIFNγ産生細胞の数より多かった。
さらに、図12の黒棒はHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:24で表されるペプチドをパルスしながら培養した結果を示し、白棒は非パルスで培養した結果を示す。即ち、黒棒と白棒の値の差がペプチド反応性細胞の数を示し、式(9)で表される化合物の投与によってマウス生体内において配列番号:24で表されるヘルパーペプチド反応性の細胞が誘導され、配列番号:5で表されるペプチドの投与によってマウス生体内において配列番号:24で表されるペプチド反応性の細胞が誘導されなかったことを示す。図12において白棒の値はほとんど認められていない。このことは目的のペプチドをパルスしない場合にはHLA−A0201遺伝子導入マウスの脾細胞は反応しなかったことを示している。
これより、式(9)で表される化合物は配列番号:5で表されるペプチドに特異的なCTLと、配列番号:24で表されるヘルパーペプチドに反応性の細胞を誘導し得ることが明らかとなった。式(9)で表される化合物は、マウス生体内でジスルフィド結合の切断とERAP−1による適切なトリミングを受けて、配列番号:5および24で表されるペプチドへ実際に生成されることが強く示唆された。式(9)で表される化合物から生成された配列番号:24で表されるヘルパーペプチドに反応性の細胞が誘導されたことによって、配列番号:5で表されるペプチドに特異的なCTLの誘導が増強され、配列番号:5で表される化合物を投与した場合と比較して多くの配列番号:5で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞が認められたものと推察された。
すなわち、本発明の化合物の一例である式(9)で表される化合物は、異なる2種のペプチドを式(1)に示されたようなジスルフィド結合を介して複合化されたコンジュゲート体であり、実際にin vivoにおいてCTLおよびヘルパーペプチド反応性細胞を誘導できるWT1癌抗原ペプチドコンジュゲートワクチンであることが、明らかとなった。
比較例1
HLA−A0201遺伝子導入マウスおよびHLA−A2402遺伝子導入マウスを用いた、in vivoでのCTL誘導能の評価
実施例1で合成した式(5)で表される化合物、および、参考例8および9で合成した配列番号:238および239で表されるペプチドのCTL誘導能を、HLA−A0201遺伝子導入マウスおよびHLA−A2402遺伝子導入マウスを用いたin vivoCTL誘導試験によって評価した。式(5):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物については、試験例2に記したとおりである。配列番号:238および239で表されるペプチドは、HLA−A0201拘束性WT1ペプチドであるRMFPNAPYL(配列番号:2)およびHLA−A2402拘束性WT1ペプチドであるCYTWNQMNL(配列番号:4)をアミド結合で連結した長鎖ペプチドである。
HLA−A0201遺伝子導入マウスおよびHLA−A2402遺伝子導入マウスについては、試験例2に記したとおりである。
式(5)で表される化合物および配列番号:238、239で表されるペプチドの投与により、目的のペプチド(配列番号:2、4)に対するCTLが誘導されるか否かは、式(5)で表される化合物および配列番号:238、239で表されるペプチドを投与した上記マウス由来の脾細胞をペプチド(配列番号:2、4)で再刺激を行った場合にIFNγを産生するか測定することで判断した。
具体的には、式(5)で表される化合物および配列番号:238、239で表されるペプチドをそれぞれジメチルスルホキシド(DMSO)で40mg/mLに溶解し、さらに注射用水で5mg/mLに希釈したのち、等量の不完全フロイントアジュバント(IFA)と混合しエマルション化させた。エマルション化させた化合物を、マウスの尾根部皮内に250μg/siteで4箇所投与した。1週間後に、マウスをCOガスにより安楽死させたのち脾臓を摘出し、脾細胞を調製した。IFNγ産生の測定には、IFNγ ELISPOT assay kitを用いた。脾細胞調製の前日に、ELISPOTプレートを抗マウスIFNγ抗体で処理し、当日に10%FBSを含むRPMI1640培地でブロッキングした。調製したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を0.25×10cells/wellで、HLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞を1×10cells/wellで、ブロッキングしたELISPOTプレートに播種した。ペプチド(配列番号:2、4)をDMSOで40mg/mLに溶解し、さらに10%FBSを含むRPMI1640培地で40μg/mLに希釈した。希釈したペプチド(配列番号:2)を、最終濃度10μg/mLでHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞に添加した。また、希釈したペプチド(配列番号:4)を、最終濃度10μg/mLでHLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞に添加した。ペプチドを添加した脾細胞を、18時間、37℃、5% CO下で培養することで、in vitroにおけるペプチド再刺激を加えた。培養後に上清を除き、ELISPOTプレートを、添付のプロトコールに従って発色させた。発色したスポット数は、ImmunoSpot Analyzer(C.T.L.社製)によって測定した。
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayの結果を図13に、HLA−A2402遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayの結果を図14に示した。
各図において、縦軸は播種細胞数中に反応した細胞数を示す。図13の黒棒および白棒はHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:2で表される目的のペプチドの存在下および非存在下で培養した結果を、図14の黒棒および白棒はHLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:4で表される目的のペプチドの存在下および非存在下で培養した結果を示す。即ち、黒棒と白棒の値の差が、式(5)で表される化合物および配列番号:238、239で表されるペプチドの投与によってマウス生体内で誘導された目的の各ペプチド特異的CTLの数を示す。
各図中において白棒の値は認められていない。このことは目的のペプチド非存在下ではそれぞれの遺伝子導入マウスの脾細胞は全く反応しなかったことを示している。本試験の結果、式(5)で表される化合物を投与したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:2で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生が、式(5)で表される化合物を投与したHLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:4で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生がそれぞれ確認された。一方で、配列番号238で表されるペプチドを投与したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:2で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生が確認されたものの、式(5)で表される化合物を投与したHLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞と比較するとその数は非常に少なかった。配列番号238で表されるペプチドを投与したHLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:4で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生が確認された。配列番号239で表されるペプチドを投与したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:2で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生は認められたものの、式(5)で表される化合物を投与したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞と比較するとその数は少なかった。配列番号239で表されるペプチドを投与したHLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:4で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生が確認された。
これより、本発明の式(5)で表される化合物は配列番号:2で表されるペプチド特異的なCTLおよび配列番号:4で表されるペプチド特異的なCTLを双方とも効率よく誘導し得ることが明らかとなった。一方で、配列番号:238、239で表される長鎖ペプチドは、配列番号:2で表されるペプチド特異的なCTLおよび配列番号:4で表されるペプチド特異的なCTLを双方とも効率よく誘導することはできなかった。
比較例2
HLA−A0201遺伝子導入マウスおよびHLA−A2402遺伝子導入マウスを用いた、in vivoでのCTL誘導能の評価
実施例1で合成した式(5)で表される化合物、および、参考例10および11で合成した配列番号:240および241で表されるペプチドのCTL誘導能を、HLA−A0201遺伝子導入マウスおよびHLA−A2402遺伝子導入マウスを用いたin vivoCTL誘導試験によって評価した。式(5):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物については、試験例2に記したとおりである。配列番号:240および241で表されるペプチドは、HLA−A0201拘束性WT1ペプチドであるRMFPNAPYL(配列番号:2)およびHLA−A2402拘束性WT1ペプチドであるCYTWNQMNL(配列番号:4)を、ペプチドスペーサーとして6個のグリシンを介してアミド結合で連結した長鎖ペプチドである。
HLA−A0201遺伝子導入マウスおよびHLA−A2402遺伝子導入マウスについては、試験例2に記したとおりである。
式(5)で表される化合物および配列番号:240、241で表されるペプチドの投与により、目的のペプチド(配列番号:2、4)に対するCTLが誘導されるか否かは、式(5)で表される化合物および配列番号:240、241で表されるペプチドを投与した上記マウス由来の脾細胞をペプチド(配列番号:2、4)で再刺激を行った場合にIFNγを産生するか測定することで判断した。
具体的には、式(5)で表される化合物をジメチルスルホキシド(DMSO)で80mg/mLに溶解し、さらに注射用水で10mg/mLに希釈したのち、等量の不完全フロイントアジュバント(IFA)と混合しエマルション化させた。エマルション化させた化合物を、マウスの尾根部皮内に500μg/siteで2箇所投与した。また、配列番号:240、241で表されるペプチドをジメチルスルホキシド(DMSO)で80mg/mLに溶解し、さらに注射用水で11mg/mLに希釈したのち、等量の不完全フロイントアジュバント(IFA)と混合しエマルション化させた。エマルション化させた化合物を、マウスの尾根部皮内に550μg/siteで2箇所投与した。1週間後に、マウスをCOガスにより安楽死させたのち脾臓を摘出し、脾細胞を調製した。IFNγ産生の測定には、IFNγ ELISPOT assay kitを用いた。脾細胞調製の前日に、ELISPOTプレートを抗マウスIFNγ抗体で処理し、当日に10%FBSを含むRPMI1640培地でブロッキングした。調製したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を0.25×10cells/wellで、HLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞を1.5×10cells/wellで、ブロッキングしたELISPOTプレートに播種した。ペプチド(配列番号:2、4)をDMSOで40mg/mLに溶解し、さらに10%FBSを含むRPMI1640培地で40μg/mLに希釈した。希釈したペプチド(配列番号:2)を、最終濃度10μg/mLでHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞に添加した。また、希釈したペプチド(配列番号:4)を、最終濃度10μg/mLでHLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞に添加した。ペプチドを添加した脾細胞を、17時間、37℃、5% CO下で培養することで、in vitroにおけるペプチド再刺激を加えた。培養後に上清を除き、ELISPOTプレートを、添付のプロトコールに従って発色させた。発色したスポット数は、ImmunoSpot Analyzer(C.T.L.社製)によって測定した。
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayの結果を図15に、HLA−A2402遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayの結果を図16に示した。
各図において、縦軸は播種細胞数中に反応した細胞数を示す。図15の黒棒および白棒はHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:2で表される目的のペプチドの存在下および非存在下で培養した結果を、図16の黒棒および白棒はHLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:4で表される目的のペプチドの存在下および非存在下で培養した結果を示す。即ち、黒棒と白棒の値の差が、式(5)で表される化合物および配列番号:240、241で表されるペプチドの投与によってマウス生体内で誘導された目的の各ペプチド特異的CTLの数を示す。
各図中において白棒の値は認められていない。このことは目的のペプチド非存在下ではそれぞれの遺伝子導入マウスの脾細胞は反応しなかったことを示している。本試験の結果、式(5)で表される化合物を投与したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:2で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生が、式(5)で表される化合物を投与したHLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:4で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生がそれぞれ確認された。一方で、配列番号240で表されるペプチドを投与したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:2で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生は極めて少なかったが、配列番号240で表される化合物を投与したHLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:4で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生が確認された。また、配列番号241で表されるペプチドを投与したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:2で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生は極めて少なく、配列番号241で表されるペプチドを投与したHLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:4で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生が確認されたものの、式(5)で表される化合物を投与したHLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞と比較するとその数は非常に少なかった。
これより、本発明の式(5)で表される化合物は配列番号:2で表されるペプチド特異的なCTLおよび配列番号:4で表されるペプチド特異的なCTLを双方とも効率よく誘導し得ることが明らかとなった。一方で、配列番号:240、241で表されるペプチドスペーサーを含む長鎖ペプチドは、配列番号:2で表されるペプチド特異的なCTLおよび配列番号:4で表されるペプチド特異的なCTLを双方とも効率よく誘導することはできなかった。
試験例10
参考例3にて合成したペプチドならびに実施例6および9にて合成した化合物(コンジュゲート体)について、試験例3と同様の方法にて溶解度測定を行い、各溶解度を表66に示した。
Figure 0006847089
実施例11〜12
実施例2と同様の方法で、配列番号242〜243のアミノ酸配列からなるペプチドを合成した。表67に質量分析結果を示した。表67に記載のペプチドは本発明の化合物である。
Figure 0006847089
実施例13
実施例1と同様の方法で、式10で表される各化合物(コンジュゲート体)を合成した。表68に質量分析結果を示した。(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
Figure 0006847089
参考例12
実施例1と同様の方法で、式11で表される各化合物(コンジュゲート体)を合成した。表69に質量分析結果を示した。(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)表に記載のペプチドは本発明の化合物ではないことから参考例として記載した。
Figure 0006847089
実施例14
式(12)
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物の合成
工程1.Fmoc-Cys(Mmt)-Ala-SBnの合成(Mmtは4-Methoxytrityl)
(Fmoc−C(Mmt)A−SBnの合成)
Fmoc−Cys(Mmt)−OH(4.80g)、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(2.56mL)、ヘキサフルオロリン酸(ベンゾトリアゾール-1-イルオキシ)トリピロリジノホスホニウム(4.50g)及び公知の方法(例えばJournal of Organic Chemistry, Vol. 64, No. 24 8761-8769)にて合成されたH−Ala−SBnのクロロホルム(20mL)溶液を室温にて1時間撹拌した。反応液をカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒はヘキサン/酢酸エチル)にて精製することで目的化合物であるFmoc−C(Mmt)A−SBn(2.80g)を得た。
NMR:H NMR (CDCl)δ 7.72 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 7.54 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 7.38-7.34 (m, 7H), 7.29-7.25 (m, 6H), 7.23-7.15 (m, 7H), 6.76 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 6.15 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 4.95 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 4.57 (quin, J = 7.6 Hz, 1H), 4.35 (d, J = 6.8 Hz, 2H) 4.19-4.17 (m, 1H), 4.04 (s, 2H), 3.73 (s, 3H), 2.72 (dd, J = 13.2, 8.4 Hz, 1H), 2.61 (d, J = 9.6 Hz, 1H), 1.31 (d, J = 7.2 Hz, 3H).
工程2.H-Cys(Mmt)-Ala-Cys-Tyr-Thr-Trp-Asn-Gln-Met-Asn-Leu-OHの合成
(C(Mmt)ACYTWNQMNLの合成)
工程1で得たFmoc-Cys(Mmt)-Ala-SBn(11mg)と公知の方法(例えばWO07/063903)で合成したH-Cys-Tyr-Thr-Trp-Asn-Gln-Met-Asn-Leu-OH(21mg)、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(200μL)、3,3’,3’’−フォスファネトリルトリプロパン酸塩酸塩(1mg)、4−メルカプトフェニル酢酸(1mg)及び0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.5、200μL)のDMF(400μL)溶液を室温にて4時間撹拌した。反応液にジエチルアミン(200μL)を加え更に15分撹拌した。反応液を逆相HPLCにて精製することで、目的化合物であるC(Mmt)ACYTWNQMNL(7mg)を得た。
質量分析:LC−ESI/MS m/z=810.2 [M+2H]2+ (理論値=810.5)
工程3.(H-Cys(Mmt)-Ala-Cys-Tyr-Thr-Trp-Asn-Gln-Met-Asn-Leu-OH)(H-Cys-Arg-Met-Phe-Pro-Asn-Ala-Pro-Tyr-Leu-OH) disulfide bondの合成
〔すなわち式(13):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物の合成〕
工程2で得たH-Cys(Mmt)-Ala-Cys-Tyr-Thr-Trp-Asn-Gln-Met-Asn-Leu-OH(51mg)と実施例1工程1で得た(H-Cys(Npys)-Arg-Met-Phe-Pro-Asn-Ala-Pro-Tyr-Leu-OH(43mg)のDMF(4mL)溶液を室温にて2時間撹拌した。反応液を逆相HPLCにて精製することで目的化合物である(H-Cys(Mmt)-Ala-Cys-Tyr-Thr-Trp-Asn-Gln-Met-Asn-Leu-OH)(H-Cys-Arg-Met-Phe-Pro-Asn-Ala-Pro-Tyr-Leu-OH) disulfide bond〔すなわち式(13)で示される化合物〕を39mgを得た。
質量分析:LC−ESI/MS m/z=1414.4 [M+2H]2+ (理論値=1415.2)
工程4.H-Cys(SPy)-Asn-Lys-Arg-Tyr-Phe-Lys-Leu-Ser-His-Leu-Gln-Met-His-Ser-Arg-Lys-OHの合成
(C(SPy)NKRYFKLSHLQMHSRKの合成)
参考例1で得たH-Cys-Asn-Lys-Arg-Tyr-Phe-Lys-Leu-Ser-His-Leu-Gln-Met-His-Ser-Arg-Lys-OH(182mg)と2,2’−ジピリジルビスルフィド(0.2Mイソプロパノール溶液、544μL)の20%w/w酢酸水(4mL)溶液を室温にて17時間撹拌した。反応液を逆相HPLCにて精製することで目的化合物であるH-Cys(SPy)-Asn-Lys-Arg-Tyr-Phe-Lys-Leu-Ser-His-Leu-Gln-Met-His-Ser-Arg-Lys-OHを177mg得た。
質量分析:LC−ESI/MS m/z=1143.5 [M+2H]2+ (理論値=1142.9)
工程5.式(12):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)で表される化合物の合成
工程3で得た(H-Cys(Mmt)-Ala-Cys-Tyr-Thr-Trp-Asn-Gln-Met-Asn-Leu-OH)(H-Cys-Arg-Met-Phe-Pro-Asn-Ala-Pro-Tyr-Leu-OH) disulfide bond〔すなわち式(13)で示される化合物〕(9mg)、工程4で得たH-Cys(SPy)-Asn-Lys-Arg-Tyr-Phe-Lys-Leu-Ser-His-Leu-Gln-Met-His-Ser-Arg-Lys-OH(24mg)及びトリイソプロピルシラン(10μL)のトリフルオロ酢酸(190μL)溶液を室温にて1時間撹拌した。反応液を逆相HPLCにて精製することで目的化合物である式(12)で表される化合物を5mg得た。
質量分析:LC−ESI/MS m/z=1577.2 [M+3H]3+ (理論値=1577.9)
実施例15〜16
実施例14と同様の方法で、式14〜15で表される各化合物(コンジュゲート体)を合成した。表70に質量分析結果を示した。(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
Figure 0006847089
参考例13
実施例2と同様の方法で、配列番号244のアミノ酸配列からなるペプチドを合成した。表71に質量分析結果を示した。表に記載のペプチドは本発明の化合物ではないことから参考例として記載した。
Figure 0006847089
試験例11
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いた、in vivoでのCTL誘導能の評価
実施例13で合成した式(10)で表される化合物のCTL誘導能を、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたin vivoCTL誘導試験によって評価した。式(10):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物は、前記の式(1)に照らすと、特に癌抗原ペプチドAがRMFPNAPYL(配列番号:2)であり且つ癌抗原ペプチドBがWAPVLDFAPPGASAYGSL(配列番号:244)である化合物である。RMFPNAPYL(配列番号:2)はHLA−A0201拘束性WT1ペプチドであり、WAPVLDFAPPGASAYGSL(配列番号:244)はMHCクラスII拘束性WT1ペプチド(すなわちヘルパーペプチド)である。
HLA−A0201遺伝子導入マウスについては、試験例2、5に記したとおりである。
式(10)で表される化合物の投与により、目的のペプチド(配列番号:2)に対するCTLが誘導されるか否かは、式(10)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞をペプチド(配列番号:2)で再刺激を行った場合にIFNγを産生するか測定することで判断した。また、ヘルパーペプチド(配列番号:244)が生体内で作用しているか否かは、式(10)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞と、配列番号:2で表されるペプチドを投与した上記マウス由来の脾細胞を、ペプチド(配列番号:2)で再刺激を行った場合のIFNγ産生細胞数を比較することで判断した。
具体的には、配列番号:2で表される化合物をジメチルスルホキシド(DMSO)で80mg/mLに溶解し、さらに注射用水で3mg/mLに希釈したのち、等量の不完全フロイントアジュバント(IFA)と混合しエマルション化させた。エマルション化させた化合物を、マウスの尾根部皮内に150μg/siteで2箇所投与した。また、式(10)で表される化合物をジメチルスルホキシド(DMSO)で80mg/mLに溶解し、さらに注射用水で8.5mg/mLに希釈したのち、等量の不完全フロイントアジュバント(IFA)と混合しエマルション化させた。エマルション化させた化合物を、マウスの尾根部皮内に425μg/siteで2箇所投与した。式(10)で表される化合物のマウス1匹あたりの投与量に含まれる配列番号:2のペプチドの物質量は、配列番号:2で表されるペプチドのマウス1匹あたりの投与量に含まれる物質量と等しくなるよう調整した。また、各エマルションに含まれるDMSO濃度も一定にした。1週間後に、マウスをCOガスにより安楽死させたのち脾臓を摘出し、脾細胞を調製した。IFNγ産生の測定には、IFNγ ELISPOT assay kitを用いた。脾細胞調製の前日に、ELISPOTプレートを抗マウスIFNγ抗体で処理し、当日に10%FBSを含むRPMI1640培地でブロッキングした。調製したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を0.125×10cells/wellで、ブロッキングしたELISPOTプレートに播種した。ペプチド(配列番号:2)をDMSOで40mg/mLに溶解し、さらに10%FBSを含むRPMI1640培地で40μg/mLに希釈した。希釈したペプチド(配列番号:2)を、最終濃度10μg/mLでHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞に添加した。ペプチドを添加した脾細胞を、19時間、37℃、5% CO下で培養することで、in vitroにおけるペプチド再刺激を加えた。培養後に上清を除き、ELISPOTプレートを、添付のプロトコールに従って発色させた。発色したスポット数は、ImmunoSpot Analyzer(C.T.L.社製)によって測定した。
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayの結果を図17に示した。図17において、縦軸は播種細胞数中に反応した細胞数を、横軸はマウスに投与した化合物またはペプチドを示す。図17の黒棒はHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:2で表されるペプチドをパルスしながら培養した結果を示し、白棒は非パルスで培養した結果を示す。即ち、黒棒と白棒の値の差がペプチド特異的CTLの数を示し、配列番号:2で表されるペプチドまたは式(10)で表される化合物の投与によってマウス生体内において配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLが誘導されたことを示す。図17において白棒の値は認められていない。このことは目的のペプチドをパルスしない場合にはHLA−A0201遺伝子導入マウスの脾細胞は全く反応しなかったことを示している。本試験の結果、HLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞において配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγの産生が確認された。また、図17において式(10)で表される化合物の投与によって誘導された配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞の数は、配列番号:2で表されるペプチドの投与によって誘導されたペプチド特異的なIFNγ産生細胞の数より多かった。
これより、式(10)で表される化合物は配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLを誘導し得ることが明らかとなった。また、式(10)で表される化合物を投与した場合に配列番号:2で表されるペプチドを投与した場合と比較して配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞が多く認められたのは、式(10)で表される化合物から生成された配列番号:244で表されるヘルパーペプチドに反応性の細胞が誘導されたことによって、配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLの誘導が増強されたためと推察された。従って、式(10)で表される化合物は、マウス生体内でジスルフィド結合の切断とERAP−1による適切なトリミングを受けて、配列番号:2および244で表されるペプチドへ実際に生成されることが強く示唆された。
すなわち、本発明の化合物の一例である式(10)で表される化合物は、異なる2種のペプチドを式(1)に示されたようなジスルフィド結合を介して複合化されたコンジュゲート体であり、実際にin vivoにおいてCTLおよびヘルパーペプチド反応性細胞を誘導できるWT1癌抗原ペプチドコンジュゲートワクチンであることが明らかとなった。
比較例3
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いた、in vivoでのCTL誘導能の評価
参考例12で合成した式(11)で表される化合物のCTL誘導能を、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたin vivoCTL誘導試験によって評価した。式(11):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物は、前記の式(1)に照らすと、特に癌抗原ペプチドAがRMFPNAPYL(配列番号:2)であり且つ癌抗原ペプチドCがWAPVLDFAPPGASAYGSLC(配列番号:243)である化合物である。RMFPNAPYL(配列番号:2)はHLA−A0201拘束性WT1ペプチドであり、WAPVLDFAPPGASAYGSL(配列番号:244)はMHCクラスII拘束性WT1ペプチド(すなわちヘルパーペプチド)である。
HLA−A0201遺伝子導入マウスについては、試験例2、5に記したとおりである。
式(11)で表される化合物の投与により、目的のペプチド(配列番号:2)に対するCTLが誘導されるか否かは、式(11)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞をペプチド(配列番号:2)で再刺激を行った場合にIFNγを産生するか測定することで判断した。また、ヘルパーペプチド(配列番号:244)が生体内で作用しているか否かは、式(11)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞と、配列番号:2で表されるペプチドを投与した上記マウス由来の脾細胞を、ペプチド(配列番号:2)で再刺激を行った場合のIFNγ産生細胞数を比較することで判断した。
試験例11と同様の方法でCTL誘導試験を行った。
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayの結果を図18に示した。図18において、縦軸は播種細胞数中に反応した細胞数を、横軸はマウスに投与した化合物またはペプチドを示す。図18の黒棒はHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:2で表されるペプチドをパルスしながら培養した結果を示し、白棒は非パルスで培養した結果を示す。即ち、黒棒と白棒の値の差がペプチド特異的CTLの数を示し、配列番号:2で表されるペプチドまたは式(11)で表される化合物の投与によってマウス生体内において配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLが誘導されたことを示す。図18において白棒の値は認められていない。このことは目的のペプチドをパルスしない場合にはHLA−A0201遺伝子導入マウスの脾細胞は全く反応しなかったことを示している。本試験の結果、HLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞において配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγの産生が確認された。一方、図18において式(11)で表される化合物の投与では、配列番号:2で表されるペプチドの投与によって誘導された配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞の増加は確認されなかった。
試験例11と比較例3の結果より、MHCクラスII拘束性WT1ペプチドとしてWAPVLDFAPPGASAYGSL(配列番号:244)を用いる場合、前記式(1)において癌抗原ペプチドBがWAPVLDFAPPGASAYGSL(配列番号:244)である方が、癌抗原ペプチドCがWAPVLDFAPPGASAYGSLC(配列番号:243)に比べ、より好ましい発明の実施形態であることが示唆された。
試験例12
HLA−A0201遺伝子導入マウスおよびHLA−A2402遺伝子導入マウスを用いた、in vivoでのCTL誘導能の評価
実施例14で合成した式(12)で表される化合物のCTL誘導能を、HLA−A0201遺伝子導入マウスおよびHLA−A2402遺伝子導入マウスを用いたin vivoCTL誘導試験によって評価した。式(12):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物に含まれるRMFPNAPYL(配列番号:2)はHLA−A0201拘束性WT1ペプチド、CYTWNQMNL(配列番号:4)はHLA−A2402拘束性WT1ペプチドであり、CNKRYFKLSHLQMHSRK(配列番号:22)はMHCクラスII拘束性WT1ペプチド(すなわちヘルパーペプチド)である。
HLA−A0201遺伝子導入マウスおよびHLA−A2402遺伝子導入マウスについては、試験例2、5に記したとおりである。
式(12)で表される化合物の投与により、目的のペプチド(配列番号:2、4)に対するCTLが誘導されるか否かは、式(12)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞をペプチド(配列番号:2、4)で再刺激を行った場合にIFNγを産生するか測定することで判断した。また、ヘルパーペプチド(配列番号:22)が生体内で作用しているか否かは、式(12)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞と、式(5)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞を、ペプチド(配列番号:2、4)で再刺激を行った場合のIFNγ産生細胞数を比較することで判断した。
具体的には、式(5)で表される化合物をジメチルスルホキシド(DMSO)で80mg/mLに溶解し、さらに注射用水で3mg/mLに希釈したのち、等量のモンタナイドISA51VGと混合してエマルション化させた。エマルション化させた化合物を、マウスの尾根部皮内に150μg/siteで2箇所投与した。また、式(12)で表される化合物をジメチルスルホキシド(DMSO)で80mg/mLに溶解し、さらに注射用水で6mg/mLに希釈したのち、等量のモンタナイドISA51VGと混合してエマルション化させた。エマルション化させた化合物を、マウスの尾根部皮内に300μg/siteで2箇所投与した。式(12)で表される化合物のマウス1匹あたりの投与量に含まれる式(5)の化合物の物質量は、式(5)で表される化合物のマウス1匹あたりの投与量に含まれる物質量と等しくなるよう調整した。また、各エマルションに含まれるDMSO濃度も一定にした。1週間後に、マウスをCOガスにより安楽死させたのち脾臓を摘出し、脾細胞を調製した。IFNγ産生の測定には、IFNγ ELISPOT assay kitを用いた。脾細胞調製の前日に、ELISPOTプレートを抗マウスIFNγ抗体で処理し、当日に10%FBSを含むRPMI1640培地でブロッキングした。調製したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞、およびHLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞を各々0.25×10cells/wellで、ブロッキングしたELISPOTプレートに播種した。ペプチド(配列番号:2、4)をDMSOで40mg/mLに溶解し、さらに10%FBSを含むRPMI1640培地で40μg/mLに希釈した。希釈したペプチド(配列番号:2)を、最終濃度10μg/mLでHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞に添加した。また、希釈したペプチド(配列番号:4)を、最終濃度10μg/mLでHLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞に添加した。ペプチドを添加した脾細胞を、17時間、37℃、5% CO下で培養することで、in vitroにおけるペプチド再刺激を加えた。培養後に上清を除き、ELISPOTプレートを、添付のプロトコールに従って発色させた。発色したスポット数は、ImmunoSpot Analyzer(C.T.L.社製)によって測定した。
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayの結果を図19に、HLA−A2402遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayの結果を図20に示した。
各図において、縦軸は播種細胞数中に反応した細胞数を示す。図19の黒棒および白棒はHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:2で表される目的のペプチドの存在下および非存在下で培養した結果を、図20の黒棒および白棒はHLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:4で表される目的のペプチドの存在下および非存在下で培養した結果を示す。即ち、黒棒と白棒の値の差が、式(5)および式(12)で表される化合物の投与によってマウス生体内で誘導された目的の各ペプチド特異的CTLの数を示す。
各図中において白棒の値は認められていない。このことは目的のペプチド非存在下ではそれぞれの遺伝子導入マウスの脾細胞は反応しなかったことを示している。本試験の結果、式(5)および式(12)で表される化合物を投与したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:2で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生が、式(5)および式(12)で表される化合物を投与したHLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:4で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生がそれぞれ確認された。また、図19において式(12)で表される化合物の投与によって誘導された配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞の数は、式(5)で表される化合物の投与によって誘導されたペプチド特異的なIFNγ産生細胞の数より多かった。一方、図20において式(12)で表される化合物の投与によって誘導された配列番号:4で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞の数は、式(5)で表される化合物の投与によって誘導されたペプチド特異的なIFNγ産生細胞の数と比べて大きな差は認められなかった。
これより、式(12)で表される化合物は配列番号:2、4で表されるペプチドに特異的なCTLを誘導し得ることが明らかとなった。また、式(12)で表される化合物を投与した場合に式(5)で表される化合物を投与した場合と比較して配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞が多く認められたのは、式(12)で表される化合物から生成された配列番号:22で表されるヘルパーペプチドに反応性の細胞が誘導されたことによって、配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLの誘導が増強されたためと推察された。一方、式(12)で表される化合物を投与した場合と式(5)で表される化合物を投与した場合を比較して配列番号:4で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞数に大きな差が認められなかったのは、HLA−A2402遺伝子導入マウスはヒトのMHCクラスIIを発現していないことから配列番号:22で表されるヘルパーペプチドに反応性の細胞が誘導されなかったためと推察された。従って、式(12)で表される化合物は、マウス生体内でジスルフィド結合の切断とERAP−1による適切なトリミングを受けて、配列番号:2、4および22で表されるペプチドへ実際に生成されることが強く示唆された。
すなわち、本発明の化合物の一例である式(12)で表される化合物は、異なる3種のペプチドをジスルフィド結合を介して複合化されたコンジュゲート体であり、実際にin vivoにおいてCTLおよびヘルパーペプチド反応性細胞を誘導できるWT1癌抗原ペプチドコンジュゲートワクチンであることが明らかとなった。
試験例13
HLA−A0201遺伝子導入マウスおよびHLA−A2402遺伝子導入マウスを用いた、in vivoでのCTL誘導能の評価
実施例15で合成した式(14)で表される化合物のCTL誘導能を、HLA−A0201遺伝子導入マウスおよびHLA−A2402遺伝子導入マウスを用いたin vivoCTL誘導試験によって評価した。式(14):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物に含まれるRMFPNAPYL(配列番号:2)はHLA−A0201拘束性WT1ペプチド、CYTWNQMNL(配列番号:4)はHLA−A2402拘束性WT1ペプチドであり、WAPVLDFAPPGASAYGSL(配列番号:244)はMHCクラスII拘束性WT1ペプチド(すなわちヘルパーペプチド)である。
HLA−A0201遺伝子導入マウスおよびHLA−A2402遺伝子導入マウスについては、試験例2、5に記したとおりである。
式(14)で表される化合物の投与により、目的のペプチド(配列番号:2、4)に対するCTLが誘導されるか否かは、式(14)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞をペプチド(配列番号:2、4)で再刺激を行った場合にIFNγを産生するか測定することで判断した。また、ヘルパーペプチド(配列番号:244)が生体内で作用しているか否かは、式(14)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞と、式(5)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞を、ペプチド(配列番号:2)で再刺激を行った場合のIFNγ産生細胞数を比較することで判断した。
試験例12と同様の方法でCTL誘導試験を行った。ただし、式(14)で表される化合物はジメチルスルホキシド(DMSO)で80mg/mLに溶解し、さらに注射用水で5.6mg/mLに希釈したのち、等量のモンタナイドISA51VGと混合してエマルション化させた。エマルション化させた化合物を、マウスの尾根部皮内に280μg/siteで2箇所投与した。
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayの結果を図21に、HLA−A2402遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayの結果を図22に示した。
各図において、縦軸は播種細胞数中に反応した細胞数を示す。図21の黒棒および白棒はHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:2で表される目的のペプチドの存在下および非存在下で培養した結果を、図22の黒棒および白棒はHLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:4で表される目的のペプチドの存在下および非存在下で培養した結果を示す。即ち、黒棒と白棒の値の差が、式(5)および式(14)で表される化合物の投与によってマウス生体内で誘導された目的の各ペプチド特異的CTLの数を示す。
各図中において白棒の値は認められていない。このことは目的のペプチド非存在下ではそれぞれの遺伝子導入マウスの脾細胞は反応しなかったことを示している。本試験の結果、式(5)および式(14)で表される化合物を投与したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:2で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生が、式(5)および式(14)で表される化合物を投与したHLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:4で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生がそれぞれ確認された。また、図21、22において式(14)で表される化合物の投与によって誘導された配列番号:2、4で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞の数は、式(5)で表される化合物の投与によって誘導されたペプチド特異的なIFNγ産生細胞の数より多かった。
これより、式(14)で表される化合物は配列番号:2、4で表されるペプチドに特異的なCTLを誘導し得ることが明らかとなった。また、式(14)で表される化合物を投与した場合に式(5)で表される化合物を投与した場合と比較して配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞が多く認められたのは、式(14)で表される化合物から生成された配列番号:244で表されるヘルパーペプチドに反応性の細胞が誘導されたことによって、配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLの誘導が増強されたためと推察された。一方、式(14)で表される化合物を投与した場合に式(5)で表される化合物を投与した場合と比較して配列番号:4で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞が多く認められたのは、HLA−A2402遺伝子導入マウスで発現するマウスMHCクラスIIに配列番号:244で表されるペプチドが結合し、ヘルパーペプチドに反応性の細胞が誘導されたことによって、配列番号:4で表されるペプチドに特異的なCTLの誘導が増強されたためと推察された。従って、式(14)で表される化合物は、マウス生体内でジスルフィド結合の切断とERAP−1による適切なトリミングを受けて、配列番号:2、4および244で表されるペプチドへ実際に生成されることが強く示唆された。
すなわち、本発明の化合物の一例である式(14)で表される化合物は、異なる3種のペプチドをジスルフィド結合を介して複合化されたコンジュゲート体であり、実際にin vivoにおいてCTLおよびヘルパーペプチド反応性細胞を誘導できるWT1癌抗原ペプチドコンジュゲートワクチンであることが明らかとなった。
試験例14
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いた、in vivoでのCTL誘導能の評価
実施例1で合成した式(5)で表される化合物と参考例1で合成した配列番号:22で表されるペプチドを混合したカクテルワクチンのCTL誘導能を、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたin vivoCTL誘導試験によって評価した。式(5):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物に含まれるRMFPNAPYL(配列番号:2)はHLA−A0201拘束性WT1ペプチド、CYTWNQMNL(配列番号:4)はHLA−A2402拘束性WT1ペプチドであり、CNKRYFKLSHLQMHSRK(配列番号:22)はMHCクラスII拘束性WT1ペプチド(すなわちヘルパーペプチド)である。
HLA−A0201遺伝子導入マウスについては、試験例2、5に記したとおりである。
式(5)で表される化合物の投与により、目的のペプチド(配列番号:2)に対するCTLが誘導されるか否かは、式(5)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞をペプチド(配列番号:2)で再刺激を行った場合にIFNγを産生するか測定することで判断した。また、式(5)と混合したヘルパーペプチド(配列番号:22)が生体内で作用しているか否かは、式(5)で表される化合物を単独投与した上記マウス由来の脾細胞と、式(5)で表される化合物と配列番号:22で表されるペプチドのカクテルワクチンを投与した上記マウス由来の脾細胞を、ペプチド(配列番号:2)で再刺激を行った場合のIFNγ産生細胞数を比較することで判断した。
具体的には、式(5)で表される化合物をジメチルスルホキシド(DMSO)で80mg/mLに溶解し、さらに注射用水で3mg/mLに希釈したのち、等量のモンタナイドISA51VGと混合してエマルション化させた。エマルション化させた化合物を、マウスの尾根部皮内に150μg/siteで2箇所投与した。また、式(5)で表される化合物と配列番号:22で表されるペプチドをジメチルスルホキシド(DMSO)で80mg/mLに溶解後、注射用水で希釈後の濃度が式(5)で表される化合物が3mg/mL、配列番号:22で表されるペプチドが2.7mg/mLになるよう混合した。この希釈液を等量のモンタナイドISA51VGと混合してエマルション化させた。この式(5)で表される化合物が150μg/site、配列番号:22で表されるペプチドが137μg/site含まれるカクテルワクチンをマウスの尾根部皮内に2箇所投与した。各エマルションに含まれるDMSO濃度は一定にした。1週間後に、マウスをCOガスにより安楽死させたのち脾臓を摘出し、脾細胞を調製した。IFNγ産生の測定には、IFNγ ELISPOT assay kitを用いた。脾細胞調製の前日に、ELISPOTプレートを抗マウスIFNγ抗体で処理し、当日に10%FBSを含むRPMI1640培地でブロッキングした。調製したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を0.25×10cells/wellで、ブロッキングしたELISPOTプレートに播種した。ペプチド(配列番号:2)をDMSOで40mg/mLに溶解し、さらに10%FBSを含むRPMI1640培地で40μg/mLに希釈した。希釈したペプチド(配列番号:2)を、最終濃度10μg/mLでHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞に添加した。ペプチドを添加した脾細胞を、17時間、37℃、5% CO下で培養することで、in vitroにおけるペプチド再刺激を加えた。培養後に上清を除き、ELISPOTプレートを、添付のプロトコールに従って発色させた。発色したスポット数は、ImmunoSpot Analyzer(C.T.L.社製)によって測定した。
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayの結果を図23に示した。
図23において、縦軸は播種細胞数中に反応した細胞数を示す。図23の黒棒および白棒はHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:2で表される目的のペプチドの存在下および非存在下で培養した結果を示す。即ち、黒棒と白棒の値の差が、式(5)で表される化合物およびヘルパーペプチド(配列番号:22)を含むカクテルワクチンの投与によってマウス生体内で誘導された目的の各ペプチド特異的CTLの数を示す。
図23において白棒の値は認められていない。このことは目的のペプチド非存在下ではそれぞれの遺伝子導入マウスの脾細胞は反応しなかったことを示している。本試験の結果、式(5)で表される化合物を単独投与、およびヘルパーペプチド(配列番号:22)を含むカクテルワクチンを投与したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:2で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生が確認された。また、図23においてヘルパーペプチド(配列番号:22)を含むカクテルワクチンの投与によって誘導された配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞の数は、式(5)で表される化合物の単独投与によって誘導されたペプチド特異的なIFNγ産生細胞の数より多かった。
これより、式(5)で表される化合物と配列番号:22で表されるペプチドを混合したカクテルワクチンは配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLを誘導し得ることが明らかとなった。また式(5)で表される化合物を単独投与した場合と比較してカクテルワクチンを投与した場合に配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞が多く認められたのは、カクテルワクチンに含まれる配列番号:22で表されるヘルパーペプチドに反応性の細胞が誘導されたことによって、配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLの誘導が増強されたためと推察された。従って、式(5)で表される化合物とヘルパーペプチドを含むカクテルワクチンは式(5)で表される化合物の単独投与と比べて、マウス生体内で強くCTLを誘導することができることが明らかとなった。
試験例15
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いた、in vivoでのCTL誘導能の評価
実施例1で合成した式(5)で表される化合物と参考例13で合成した配列番号:244で表されるペプチドを混合したカクテルワクチンのCTL誘導能を、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたin vivoCTL誘導試験によって評価した。式(5):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物に含まれるRMFPNAPYL(配列番号:2)はHLA−A0201拘束性WT1ペプチド、CYTWNQMNL(配列番号:4)はHLA−A2402拘束性WT1ペプチドであり、WAPVLDFAPPGASAYGSL(配列番号:244)はMHCクラスII拘束性WT1ペプチド(すなわちヘルパーペプチド)である。
HLA−A0201遺伝子導入マウスについては、試験例2、5に記したとおりである。
式(5)で表される化合物の投与により、目的のペプチド(配列番号:2)に対するCTLが誘導されるか否かは、式(5)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞をペプチド(配列番号:2)で再刺激を行った場合にIFNγを産生するか測定することで判断した。また、式(5)と混合したヘルパーペプチド(配列番号:244)が生体内で作用しているか否かは、式(5)で表される化合物を単独投与した上記マウス由来の脾細胞と、式(5)で表される化合物と配列番号:244で表されるペプチドのカクテルワクチンを投与した上記マウス由来の脾細胞を、ペプチド(配列番号:2)で再刺激を行った場合のIFNγ産生細胞数を比較することで判断した。
試験例14と同様の方法でCTL誘導試験を行った。ただし、カクテルワクチンは式(5)で表される化合物と配列番号:244で表されるペプチドをジメチルスルホキシド(DMSO)で80mg/mLに溶解後、注射用水で希釈後の濃度が式(5)で表される化合物が3mg/mL、配列番号:244で表されるペプチドが2.3mg/mLになるよう混合した。この希釈液を等量のモンタナイドISA51VGと混合してエマルション化させた。この式(5)で表される化合物が150μg/site、配列番号:244で表されるペプチドが115μg/site含まれるカクテルワクチンをマウスの尾根部皮内に2箇所投与した。
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayの結果を図24に示した。
図24において、縦軸は播種細胞数中に反応した細胞数を示す。図24の黒棒および白棒はHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:2で表される目的のペプチドの存在下および非存在下で培養した結果を示す。即ち、黒棒と白棒の値の差が、式(5)で表される化合物およびヘルパーペプチド(配列番号:244)を含むカクテルワクチンの投与によってマウス生体内で誘導された目的の各ペプチド特異的CTLの数を示す。
図24において白棒の値は認められていない。このことは目的のペプチド非存在下ではそれぞれの遺伝子導入マウスの脾細胞は反応しなかったことを示している。本試験の結果、式(5)で表される化合物を単独投与、およびヘルパーペプチド(配列番号:244)を含むカクテルワクチンを投与したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:2で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生が確認された。また、図24においてヘルパーペプチド(配列番号:244)を含むカクテルワクチンの投与によって誘導された配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞の数は、式(5)で表される化合物の単独投与によって誘導されたペプチド特異的なIFNγ産生細胞の数より多かった。
これより、式(5)で表される化合物と配列番号:244で表されるペプチドを混合したカクテルワクチンは配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLを誘導し得ることが明らかとなった。また式(5)で表される化合物を単独投与した場合と比較してカクテルワクチンを投与した場合に配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞が多く認められたのは、カクテルワクチンに含まれる配列番号:244で表されるヘルパーペプチドに反応性の細胞が誘導されたことによって、配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLの誘導が増強されたためと推察された。従って、式(5)で表される化合物とヘルパーペプチドを含むカクテルワクチンは式(5)で表される化合物の単独投与と比べて、マウス生体内で強くCTLを誘導することができることが明らかとなった。
2つのWT1抗原ペプチドを含有するワクチンを作成する場合の一例として、2つの異なるペプチドを一つの製剤にするカクテル化ワクチンがあげられる。カクテル化ワクチンを作成する際、問題となるのが混合する癌抗原ペプチドの物性が一つの問題となる。表60及び表66に示した通り、2つWT1抗原ペプチドをカクテル化する際には溶解度、すなわち物性の異なる2つのペプチドを一つの製剤にすることになる。これに対し、本発明のコンジュゲート体は2つのWT1抗原ペプチドをジスルフィド結合により結合した化合物であり、単一の溶解度すなわち物性を示した。このことは本発明のコンジュゲート体が単一の物性である上に試験例2に示すように2つのWT1抗原ペプチドに対する応答する性質を有することを示している。この点において、本発明のコンジュゲート体はカクテル化ワクチンのように2つのWT1抗原ペプチド同士の相互作用などを考慮することなく2つのWT1抗原ペプチドに対する応答を引き起こすことができる化合物であることが示された。
試験例16
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いた、in vivoでのCTL誘導能の評価
実施例1で合成した式(5)で表される化合物と参考例2で合成した配列番号:24で表されるペプチドを混合したカクテルワクチンのCTL誘導能を、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたin vivoCTL誘導試験によって評価した。式(5):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物に含まれるRMFPNAPYL(配列番号:2)はHLA−A0201拘束性WT1ペプチド、CYTWNQMNL(配列番号:4)はHLA−A2402拘束性WT1ペプチドであり、CNKRYFKLSHLQMHSRKTG(配列番号:24)はMHCクラスII拘束性WT1ペプチド(すなわちヘルパーペプチド)である。
HLA−A0201遺伝子導入マウスについては、試験例2、5に記したとおりである。
式(5)で表される化合物の投与により、目的のペプチド(配列番号:2)に対するCTLが誘導されるか否かは、式(5)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞をペプチド(配列番号:2)で再刺激を行った場合にIFNγを産生するか測定することで判断した。また、式(5)と混合したヘルパーペプチド(配列番号:24)が生体内で作用しているか否かは、式(5)で表される化合物を単独投与した上記マウス由来の脾細胞と、式(5)で表される化合物と配列番号:24で表されるペプチドのカクテルワクチンを投与した上記マウス由来の脾細胞を、ペプチド(配列番号:2)で再刺激を行った場合のIFNγ産生細胞数を比較することで判断した。
具体的には、式(5)で表される化合物をジメチルスルホキシド(DMSO)で80mg/mLに溶解し、さらに注射用水で3mg/mLに希釈したのち、等量のモンタナイドISA51VGと混合してエマルション化させた。エマルション化させた化合物を、マウスの尾根部皮内に150μg/siteで2箇所投与した。また、式(5)で表される化合物と配列番号:24で表されるペプチドをジメチルスルホキシド(DMSO)で80mg/mLに溶解後、注射用水で希釈後の濃度が式(5)で表される化合物が3mg/mL、配列番号:24で表されるペプチドが3.11mg/mLになるよう混合した。この希釈液を等量のモンタナイドISA51VGと混合してエマルション化させた。この式(5)で表される化合物が150μg/site、配列番号:24で表されるペプチドが156μg/site含まれるカクテルワクチンをマウスの尾根部皮内に2箇所投与した。各エマルションに含まれるDMSO濃度は一定にした。1週間後に、マウスをCOガスにより安楽死させたのち脾臓を摘出し、脾細胞を調製した。IFNγ産生の測定には、IFNγ ELISPOT assay kitを用いた。脾細胞調製の前日に、ELISPOTプレートを抗マウスIFNγ抗体で処理し、当日に10%FBSを含むRPMI1640培地でブロッキングした。調製したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を0.25×10cells/wellで、ブロッキングしたELISPOTプレートに播種した。ペプチド(配列番号:2)をDMSOで40mg/mLに溶解し、さらに10%FBSを含むRPMI1640培地で40μg/mLに希釈した。希釈したペプチド(配列番号:2)を、最終濃度10μg/mLでHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞に添加した。ペプチドを添加した脾細胞を、19時間、37℃、5% CO下で培養することで、in vitroにおけるペプチド再刺激を加えた。培養後に上清を除き、ELISPOTプレートを、添付のプロトコールに従って発色させた。発色したスポット数は、ImmunoSpot Analyzer(C.T.L.社製)によって測定した。
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayの結果を図25に示した。
図25において、縦軸は播種細胞数中に反応した細胞数を示す。図25の黒棒および白棒はHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:2で表される目的のペプチドの存在下および非存在下で培養した結果を示す。即ち、黒棒と白棒の値の差が、式(5)で表される化合物およびヘルパーペプチド(配列番号:24)を含むカクテルワクチンの投与によってマウス生体内で誘導された目的の各ペプチド特異的CTLの数を示す。
図25において白棒の値は認められていない。このことは目的のペプチド非存在下ではそれぞれの遺伝子導入マウスの脾細胞は反応しなかったことを示している。本試験の結果、式(5)で表される化合物を単独投与、およびヘルパーペプチド(配列番号:24)を含むカクテルワクチンを投与したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:2で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生が確認された。また、図25においてヘルパーペプチド(配列番号:24)を含むカクテルワクチンの投与によって誘導された配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞の数は、式(5)で表される化合物の単独投与によって誘導されたペプチド特異的なIFNγ産生細胞の数より多かった。
これより、式(5)で表される化合物と配列番号:24で表されるペプチドを混合したカクテルワクチンは配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLを誘導し得ることが明らかとなった。また式(5)で表される化合物を単独投与した場合と比較してカクテルワクチンを投与した場合に配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞が多く認められたのは、カクテルワクチンに含まれる配列番号:24で表されるヘルパーペプチドに反応性の細胞が誘導されたことによって、配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLの誘導が増強されたためと推察された。従って、式(5)で表される化合物とヘルパーペプチドを含むカクテルワクチンは式(5)で表される化合物の単独投与と比べて、マウス生体内で強くCTLを誘導できることが明らかとなった。
試験例17
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いた、in vivoでのCTL誘導能の評価
実施例11で合成した配列番号:242は配列番号:244のN末端システイン延長体である。また、配列番号:244は試験例15に示したカクテルワクチンにおいてCTL誘導の増強効果を示している。そこで本試験では実施例1で合成した式(5)で表される化合物と配列番号:242で表されるペプチドを混合したカクテルワクチンのCTL誘導能を、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたin vivoCTL誘導試験によって評価した。式(5):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物に含まれるRMFPNAPYL(配列番号:2)はHLA−A0201拘束性WT1ペプチド、CYTWNQMNL(配列番号:4)はHLA−A2402拘束性WT1ペプチドであり、CWAPVLDFAPPGASAYGSL(配列番号:242)に含まれるWAPVLDFAPPGASAYGSL(配列番号:244)はMHCクラスII拘束性WT1ペプチド(すなわちヘルパーペプチド)である。
HLA−A0201遺伝子導入マウスについては、試験例2、5に記したとおりである。
式(5)で表される化合物の投与により、目的のペプチド(配列番号:2)に対するCTLが誘導されるか否かは、式(5)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞をペプチド(配列番号:2)で再刺激を行った場合にIFNγを産生するか測定することで判断した。また、式(5)と混合したヘルパーペプチド(配列番号:242)が生体内で作用しているか否かは、式(5)で表される化合物を単独投与した上記マウス由来の脾細胞と、式(5)で表される化合物と配列番号:242で表されるペプチドのカクテルワクチンを投与した上記マウス由来の脾細胞を、ペプチド(配列番号:2)で再刺激を行った場合のIFNγ産生細胞数を比較することで判断した。
試験例16と同様の方法でCTL誘導試験を行った。ただし、カクテルワクチンは式(5)で表される化合物と配列番号:242で表されるペプチドをジメチルスルホキシド(DMSO)で80mg/mLに溶解後、注射用水で希釈後の濃度が式(5)で表される化合物が3mg/mL、配列番号:242で表されるペプチドが2.42mg/mLになるよう混合した。この希釈液を等量のモンタナイドISA51VGと混合してエマルション化させた。この式(5)で表される化合物が150μg/site、配列番号:242で表されるペプチドが121μg/site含まれるカクテルワクチンをマウスの尾根部皮内に2箇所投与した。
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayの結果を図26に示した。
図26において、縦軸は播種細胞数中に反応した細胞数を示す。図26の黒棒および白棒はHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:2で表される目的のペプチドの存在下および非存在下で培養した結果を示す。即ち、黒棒と白棒の値の差が、式(5)で表される化合物およびヘルパーペプチド(配列番号:242)を含むカクテルワクチンの投与によってマウス生体内で誘導された目的の各ペプチド特異的CTLの数を示す。
図26において白棒の値は認められていない。このことは目的のペプチド非存在下ではそれぞれの遺伝子導入マウスの脾細胞は反応しなかったことを示している。本試験の結果、式(5)で表される化合物を単独投与、およびヘルパーペプチド(配列番号:242)を含むカクテルワクチンを投与したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:2で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生が確認された。また、図26においてヘルパーペプチド(配列番号:242)を含むカクテルワクチンの投与によって誘導された配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞の数は、式(5)で表される化合物の単独投与によって誘導されたペプチド特異的なIFNγ産生細胞の数より多かった。
これより、式(5)で表される化合物と配列番号:242で表されるペプチドを混合したカクテルワクチンは配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLを誘導し得ることが明らかとなった。また式(5)で表される化合物を単独投与した場合と比較してカクテルワクチンを投与した場合に配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞が多く認められたのは、カクテルワクチン中の配列番号:242で表されるペプチドに含まれる配列番号:244で表されるヘルパーペプチドに反応性の細胞が誘導されたことによって、配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLの誘導が増強されたためと推察された。従って、式(5)で表される化合物とヘルパーペプチドを含むカクテルワクチンは式(5)で表される化合物の単独投与と比べて、マウス生体内で強くCTLを誘導できることが明らかとなった。
試験例18
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いた、in vivoでのCTL誘導能の評価
実施例12で合成した配列番号:243は配列番号:244のC末端システイン延長体である。また、配列番号:244は試験例15に示したカクテルワクチンにおいてCTL誘導の増強効果を示している。そこで本試験では実施例1で合成した式(5)で表される化合物と配列番号:243で表されるペプチドを混合したカクテルワクチンのCTL誘導能を、HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたin vivoCTL誘導試験によって評価した。式(5):
Figure 0006847089
(式中、CとCの間の結合はジスルフィド結合を表す。)
で表される化合物に含まれるRMFPNAPYL(配列番号:2)はHLA−A0201拘束性WT1ペプチド、CYTWNQMNL(配列番号:4)はHLA−A2402拘束性WT1ペプチドであり、WAPVLDFAPPGASAYGSLC(配列番号:243)に含まれるWAPVLDFAPPGASAYGSL(配列番号:244)はMHCクラスII拘束性WT1ペプチド(すなわちヘルパーペプチド)である。
HLA−A0201遺伝子導入マウスについては、試験例2、5に記したとおりである。
式(5)で表される化合物の投与により、目的のペプチド(配列番号:2)に対するCTLが誘導されるか否かは、式(5)で表される化合物を投与した上記マウス由来の脾細胞をペプチド(配列番号:2)で再刺激を行った場合にIFNγを産生するか測定することで判断した。また、式(5)と混合したヘルパーペプチド(配列番号:243)が生体内で作用しているか否かは、式(5)で表される化合物を単独投与した上記マウス由来の脾細胞と、式(5)で表される化合物と配列番号:243で表されるペプチドのカクテルワクチンを投与した上記マウス由来の脾細胞を、ペプチド(配列番号:2)で再刺激を行った場合のIFNγ産生細胞数を比較することで判断した。
試験例16と同様の方法でCTL誘導試験を行った。ただし、カクテルワクチンは式(5)で表される化合物と配列番号:243で表されるペプチドをジメチルスルホキシド(DMSO)で80mg/mLに溶解後、注射用水で希釈後の濃度が式(5)で表される化合物が3mg/mL、配列番号:243で表されるペプチドが2.42mg/mLになるよう混合した。この希釈液を等量のモンタナイドISA51VGと混合してエマルション化させた。この式(5)で表される化合物が150μg/site、配列番号:243で表されるペプチドが121μg/site含まれるカクテルワクチンをマウスの尾根部皮内に2箇所投与した。
HLA−A0201遺伝子導入マウスを用いたIFNγ ELISPOT assayの結果を図27に示した。
図27において、縦軸は播種細胞数中に反応した細胞数を示す。図27の黒棒および白棒はHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞を配列番号:2で表される目的のペプチドの存在下および非存在下で培養した結果を示す。即ち、黒棒と白棒の値の差が、式(5)で表される化合物およびヘルパーペプチド(配列番号:243)を含むカクテルワクチンの投与によってマウス生体内で誘導された目的の各ペプチド特異的CTLの数を示す。
図27において白棒の値は認められていない。このことは目的のペプチド非存在下ではそれぞれの遺伝子導入マウスの脾細胞は反応しなかったことを示している。本試験の結果、式(5)で表される化合物を単独投与、およびヘルパーペプチド(配列番号:243)を含むカクテルワクチンを投与したHLA−A0201遺伝子導入マウス由来の脾細胞においては配列番号:2で表される目的のペプチド特異的なIFNγ産生が確認された。また、図27においてヘルパーペプチド(配列番号:243)を含むカクテルワクチンの投与によって誘導された配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞の数は、式(5)で表される化合物の単独投与によって誘導されたペプチド特異的なIFNγ産生細胞の数より多かった。
これより、式(5)で表される化合物と配列番号:243で表されるペプチドを混合したカクテルワクチンは配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLを誘導し得ることが明らかとなった。また式(5)で表される化合物を単独投与した場合と比較してカクテルワクチンを投与した場合に配列番号:2で表されるペプチドに特異的なIFNγ産生細胞が多く認められたのは、カクテルワクチン中の配列番号:243で表されるペプチドに含まれる配列番号:244で表されるヘルパーペプチドに反応性の細胞が誘導されたことによって、配列番号:2で表されるペプチドに特異的なCTLの誘導が増強されたためと推察された。従って、式(5)で表される化合物とヘルパーペプチドを含むカクテルワクチンは式(5)で表される化合物の単独投与と比べて、マウス生体内で強くCTLを誘導できることが明らかとなった。
2つのWT1抗原ペプチドを含有するワクチンを作成する場合の一例として、2つの異なるペプチドを一つの製剤にするカクテル化ワクチンがあげられる。カクテル化ワクチンを作成する際、問題となるのが混合する癌抗原ペプチドの物性が一つの問題となる。表60及び表66に示した通り、2つWT1抗原ペプチドをカクテル化する際には溶解度、すなわち物性の異なる2つのペプチドを一つの製剤にすることになる。これに対し、本発明のコンジュゲート体は2つのWT1抗原ペプチドをジスルフィド結合により結合した化合物であり、単一の溶解度すなわち物性を示した。このことは本発明のコンジュゲート体が単一の物性である上に試験例2に示すように2つのWT1抗原ペプチドに対する応答する性質を有することを示している。この点において、本発明のコンジュゲート体はカクテル化ワクチンのように2つのWT1抗原ペプチド同士の相互作用などを考慮することなく2つのWT1抗原ペプチドに対する応答を引き起こすことができる化合物であることが示された。
試験例19
フィルター濾過を経た後に、HLA−A2402遺伝子導入マウスを用いた、in vivoでのCTL誘導能の評価
ジスルフィド結合を介して形成した配列番号4のホモダイマーおよび式(5)で表される化合物を3−10mg/mLとなるように注射用水にて溶解する。各化合物の薬理活性を、CTL誘導活性を指標としてHLA−A2402遺伝子導入マウス (C57BL/6CrHLA−A2402/K)を利用して評価する。HLA−A2402遺伝子導入マウスに投与するにあたり、注射用水で溶解した化合物をタンパク質低結合性のフィルター(注射剤の滅菌処理を目的としたグレードのメンブランフィルター)にて濾過滅菌したのち、不完全フロイントアジュバントと混合しエマルション化させる。
エマルション化させた化合物はHLA−A2402遺伝子導入マウスの尾根部皮内に投与する。投与1週間後、マウスをCOガスにより安楽死させたのち脾臓あるいは鼠蹊部リンパ節を摘出し、脾細胞あるいはリンパ節細胞を調製する。IFNγ産生の測定には、IFNγ ELISPOT assay kitを用いる。細胞調製の前日に、ELISPOTプレートを抗マウスIFNγ抗体で処理し、当日に10%FBSを含むRPMI1640培地でブロッキングする。調製したマウス由来の細胞をブロッキングしたELISPOTプレートに播種する。ペプチド(配列番号:4)をDMSOで40mg/mLに溶解し、さらに10%FBSを含むRPMI1640培地で40μg/mLに希釈する。希釈したペプチド(配列番号:4)を、最終濃度10μg/mLでHLA−A2402遺伝子導入マウス由来の脾細胞あるいはリンパ節細胞に添加する。ペプチドを添加した細胞を、16−20時間、37℃、5% CO下で培養することで、in vitroにおけるペプチド再刺激を加える。培養後に上清を除いたのち、ELISPOTプレートを、添付のプロトコールに従って発色させる。発色したスポット数は、ImmunoSpot Analyzer(C.T.L.社製)によって測定する。
本発明の化合物は、CTLを効率良く誘導し且つ製造が容易な癌ワクチンの有効成分として、有用である。本出願は、日本で出願された特願2013−072173(出願日:平成25年3月29日)および特願2013−158383(出願日:平成25年7月31日)を基礎としており、その内容はすべて本明細書に包含されるものとする。

Claims (11)

  1. 式(1):
    Figure 0006847089
    [式中、XおよびYは、独立して、単結合を表し、
    癌抗原ペプチドAは、以下のアミノ酸配列:
    RMFPNAPYL (配列番号:2)、
    CMTWNQMNL (配列番号:3)、
    CYTWNQMNL (配列番号:4)、
    ALLPAVPSL (配列番号:5)、
    SLGEQQYSV (配列番号:6)
    RVPGVAPTL (配列番号:7)、
    RYFPNAPYL (配列番号:223)、
    FMFPNAPYL (配列番号:224)、
    RLFPNAPYL (配列番号:225)、
    RMMPNAPYL (配列番号:226)、
    RMFPNAPYV (配列番号:227)、
    YMFPNAPYL (配列番号:228)、
    Xaa-Met-Thr-Trp-Asn-Gln-Met-Asn-Leu (配列番号:229)
    (本配列中XaaはSerまたはAlaを表す)、
    Xaa-Tyr-Thr-Trp-Asn-Gln-Met-Asn-Leu (配列番号:230)
    (本配列中XaaはSer、Ala、Abu、Arg、Lys、Orn、Cit、Leu、PheまたはAsnを表す)、
    AYLPAVPSL (配列番号:231)、
    FLGEQQYSV (配列番号:232)、
    SMGEQQYSV (配列番号:233)、
    SLMEQQYSV (配列番号:234)および
    RYPGVAPTL (配列番号:235)
    の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドを表し、癌抗原ペプチドAのN末端アミノ酸のアミノ基が式(1)中のYと結合し、癌抗原ペプチドAのC末端アミノ酸のカルボニル基が式(1)中の水酸基と結合し、
    は、水素原子を表す
    但し式(1)で表される化合物の配列はWT1タンパクの部分配列と同一ではな。]
    で表される化合物、またはその薬学上許容される塩。
  2. 癌抗原ペプチドAが、以下のアミノ酸配列:
    RMFPNAPYL (配列番号:2)、
    CMTWNQMNL (配列番号:3)、
    CYTWNQMNL (配列番号:4)、
    ALLPAVPSL (配列番号:5)、
    SLGEQQYSV (配列番号:6)および
    RVPGVAPTL (配列番号:7)
    の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドである、請求項に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩。
  3. 式(1)の化合物が、以下のアミノ酸配列:
    CRMFPNAPYL (配列番号:13)、
    CCMTWNQMNL (配列番号:14)、
    CCYTWNQMNL (配列番号:15)、
    CALLPAVPSL (配列番号:16)、
    CSLGEQQYSV (配列番号:17)および
    CRVPGVAPTL (配列番号:18)
    の中から選ばれるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドである、請求項1または2に記載の化合物、またはその薬学上許容される塩。
  4. 式(1)の化合物が、以下のアミノ酸配列:
    CRMFPNAPYL (配列番号:13)
    からなるペプチドである、請求項1〜3のいずれかに記載の化合物、またはその薬学上許容される塩。
  5. 式(1)の化合物が、以下のアミノ酸配列:
    CCMTWNQMNL (配列番号:14)
    からなるペプチドである、請求項1〜3のいずれかに記載の化合物、またはその薬学上許容される塩。
  6. 式(1)の化合物が、以下のアミノ酸配列:
    CCYTWNQMNL (配列番号:15)
    からなるペプチドである、請求項1〜3のいずれかに記載の化合物、またはその薬学上許容される塩。
  7. 式(1)の化合物が、以下のアミノ酸配列:
    CALLPAVPSL (配列番号:16)
    からなるペプチドである、請求項1〜3のいずれかに記載の化合物、またはその薬学上許容される塩。
  8. 式(1)の化合物が、以下のアミノ酸配列:
    CSLGEQQYSV (配列番号:17)
    からなるペプチドである、請求項1〜3のいずれかに記載の化合物、またはその薬学上許容される塩。
  9. 式(1)の化合物が、以下のアミノ酸配列:
    CRVPGVAPTL (配列番号:18)
    からなるペプチドである、請求項1〜3のいずれかに記載の化合物、またはその薬学上許容される塩。
  10. 請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物もしくはその薬学上許容される塩、および薬学的に許容される担体を含有する医薬組成物。
  11. 癌ワクチンとして使用される、請求項10に記載の医薬組成物。
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