JP6890830B2 - Ctla−4アンタゴニストによる、免疫応答の増強方法 - Google Patents

Ctla−4アンタゴニストによる、免疫応答の増強方法 Download PDF

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Description

本願は、2015年5月1日に提出された米国特許仮出願第62/155,959号に基づく利益を主張するものであり、この仮出願の全体は、参照により、本明細書に援用される。
配列表の援用
2016年4月19日に作成された、1KB(Microsoft Windows(登録商標)で測定した場合)の「BACMP0005WO_ST25.txt」という名称のファイルに含まれている配列表は、本明細書とともに電子申請によって提出し、参照により、本明細書に援用する。
本発明は広くは、分子生物学、免疫学及び医学の分野に関するものである。より詳細には、本発明は、免疫応答の増強方法に関するものである。
細胞障害性Tリンパ球抗原4(CTLA−4)は、マウスにおいてもヒトにおいても、T細胞免疫の重要な制御因子であり(Krummel and Allison,1995)、CTLA−4が非常に重要であることは、出生後の期間に広範囲リンパ増殖症及び自己免疫により死亡したホモ接合ヌル変異体の驚くべき表現型によって初めて示された(Waterhouse et al.,1995、Tivol et al.,1995)。最近の報告でも、ヒトCTLA−4のヘテロ接合変異により、常染色体優性免疫調節異常症候群を発症し得ることが示され、免疫ホメオスタシスの維持におけるCTLA−4の重要な役割が浮き彫りになっている(Schubert et al.,2014、Kuehn et al.,2014)。ヒトのがん患者では、CTLA−4の非特異的拮抗作用により、進行がん、最も顕著にはメラノーマが、免疫の介在で治癒されるに至っている(Hodi et al.,2010)。CTLA−4は、複雑かつ議論を招く生物学的特性を呈しており、様々な選択的スプライシングアイソフォームに起因する機能が数種類仮定されている。この分子は、B7(CD80及びCD86)に高い親和性で結合する細胞外ドメインと、疎水性膜貫通ドメインと、細胞内細胞質尾部とからなる。CTLA−4の機能に関する現在の理解は大まかには、細胞内経路と細胞外経路に分けることができる(Wing et al.,2011)。細胞外機能は、トランスエンドサイトーシスによって、APCの表面からB7を枯渇させることによって機能するようであるが、DCにおける負のシグナル伝達の誘導も伴うとみられる(Qureshi et al.,2011、Dejean et al.,2009、Grohmann et al.,2002)。細胞内機能は、免疫ホメオスタシスに対する重要性は低いと考えられている。CTLA−4の十分な細胞を含む骨髄キメラにおけるCTLA−4欠損細胞は、超活性化されず、そのうえ、その細胞質尾部のYVKMモチーフに、負に制御するフォスファターゼSHP−2及びPPA2を動員することによって、エフェクターT細胞の機能制御で重要な役割を果たす可能性が高いからである。CTLA−4は、胸腺選択の際に、免疫シナプスにおけるシグナル強度を定めることによって、中枢性トレランスにおいて役割を果たすとも考えられてもいる(Wing et al.,2011、Qureshi et al.,2011、Kowalczyk et al.,2014、Gardner et al.,2014、Wing et al.,2008)。自己免疫疾患患者の血清で見られることの多い可溶性アイソフォームが存在することも報告されているが、このアイソフォームの正確な機能は、まだ明確にはなっていない(Esposito et al.,2014、Daroszewski et al,2009、Purohit et al,2005、Oaks and Hallett,2000)。ごく最近のデータにより、無細胞血清で検出された可溶性CTLA−4の大半は実際には、分泌された微小胞中間体の細胞膜に結合した完全長CTLA−4であり得ることが暗示されている(Esposito et al.,2014)。
CTLA−4がその抑制活性を発揮するメカニズムの詳細は、実質的に議論を呼ぶ部分であるが、その発現パターンについては、議論の余地が大幅に小さくなっている。CTLA−4は、リンパ球系統に特異的な発現パターンを呈すると考えられており、研究報告書には、調節性T細胞(Read et al,2000)、通常の活性化T細胞(Linsley et al.,1992)での発現、B細胞での誘導発現(Kuiper et al,1995)が記載されているとともに、最近では、ナチュラルキラー(NK)細胞での発現も報告されている(Sojanovic et al.,2014)。表面染色では概して、他の造血系統でのCTLA−4の発現は検出されない。さらに、T細胞特異的プロモーターからCTLA−4をトランスジェニック発現させたところ、CTLA−4−欠損マウスで観察される致死性の自己免疫を解除するのに十分であったことから、CTLA−4の重要な機能は主に、Tリンパ球系統に限られている可能性があることが示唆されている(Masteller et al,2000)。しかしながら、CTLA−4の機能に関して機構学者がかなり検討してきたにもかかわらず、CLLA−4の機能をどのように調節して、免疫的なメリットをもたらすかは、不明なままである。
Krummel and Allison,1995 Waterhouse et al.,1995 Schubert et al.,2014 Tivol et al.,1995 Kuehn et al.,2014 Hodi et al.,2010 Wing et al.,2011 Qureshi et al.,2011 Dejean et al.,2009 Grohmann et al.,2002 Kowalczyk et al.,2014 Gardner et al.,2014 Wing et al.,2008 Esposito et al.,2014 Daroszewski et al,2009 Purohit et al,2005 Oaks and Hallett,2000 Read et al,2000 Linsley et al.,1992 Kuiper et al,1995 Sojanovic et al.,2014 Masteller et al,2000
第1の実施形態では、少なくとも第1の抗原または抗原感作樹状細胞と、CTLA−4アンタゴニストとを含む免疫原性組成物を提供する。さらなる実施形態では、対象の免疫応答の誘導方法であって、CTLA−4アンタゴニストと併せて、免疫原性組成物を対象に投与することを含む方法を提供する。
いくつかの態様では、これらの実施形態に従って使用するCTLA−4アンタゴニストは、CTLA−4に特異的な低分子阻害剤または阻害性核酸である。特定の態様では、この阻害性核酸はRNAである。さらなる態様では、このRNAは、低分子干渉RNA(siRNA)またはショートヘアピンRNA(shRNA)である。
さらなる態様では、CTLA−4アンタゴニストは、CTLA−4結合性抗体である。いくつかの態様では、この抗体は、モノクローナル抗体またはポリクローナル抗体である。いくつかの態様では、CTLA−4結合性抗体は、IgG(例えば、IgG1、IgG2、IgG3もしくはIgG4)、IgM、IgA、遺伝子改変IgGアイソタイプまたはこれらの抗原結合性断片であってよい。この抗体は、Fab’、F(ab’)2、F(ab’)3、一価のscFv、二価のscFv、二重特異性抗体または単一ドメイン抗体であってもよい。この抗体は、ヒト抗体、ヒト化抗体または脱免疫化抗体であってよい。
いくつかの態様では、これらの実施形態の免疫原性組成物は、抗原感作樹状細胞集団を含む。別の態様では、免疫原性組成物は、ポリペプチド抗原を含んでもよい。特定の態様では、免疫原性組成物は、抗原をコードする核酸を含んでもよい。特定的な態様では、この核酸は、DNA発現ベクターである。この方法の代替的な態様では、免疫原性組成物は、CTLA−4アンタゴニストの前またはCTLA−4アンタゴニストと本質的に同時に投与しても、CTLA−4アンタゴニストの後に投与してもよい。具体的な態様では、免疫原性組成物は、CTLA−4アンタゴニストの約1週間、1日、8時間、4時間、2時間または1時間以内に投与する。
本発明の実施形態の特定の態様は、免疫原性組成物に関するものである。いくつかのケースでは、この免疫原性組成物は、腫瘍細胞抗原または感染症抗原を含む。特定の態様では、免疫原性組成物は、少なくとも第1のアジュバントを含む。いくつかの態様では、対象は、疾患を罹患しているか、または疾患を罹患するリスクを有する。特定的な態様では、その疾患は、感染症またはがんである。
本発明のさらなる実施形態では、CTLA−4の発現を低下させるように遺伝子改変されている樹状細胞集団を提供する。いくつかの態様では、この遺伝子改変には、CTLA−4に特異的な外因性の阻害性核酸の導入が含まれる。特定の態様では、この阻害性核酸はRNAである。さらなる態様では、このRNAは、低分子干渉RNA(siRNA)またはショートヘアピンRNA(shRNA)である。別の態様では、遺伝子改変には、CTLA−4を低下させる、細胞集団におけるゲノムの欠失または挿入が含まれる。例えば、遺伝子改変には、CRISPR/Casヌクレアーゼシステムを用いるゲノム編集を含めることができる。具体的な態様では、この細胞集団は、CTLA−4遺伝子内にヘミ接合欠失を含む。
さらなる実施形態では、本発明は、対象における免疫応答の誘導方法であって、上記の実施形態と態様による細胞集団を有効量投与することを含む方法を提供する。この方法のいくつかの具体的な態様では、樹状細胞は、少なくとも第1の抗原で感作されている。特定の態様では、対象は、がんを罹患しており、樹状細胞は、少なくとも第1のがん細胞抗原で感作されている。別の態様では、対象は、感染症に罹患しており、樹状細胞は、少なくとも第1の感染症抗原で感作されている。
特定の態様では、本発明の組成物は、抗原感作樹状細胞を含む。別の態様では、本発明の組成物は、第1の抗原を含み、この抗原は、腫瘍細胞抗原または感染症抗原である。
本発明のさらなる実施形態では、抗原特異的T細胞の培養方法であって、少なくとも第1の抗原で感作した樹状細胞集団の存在下で、T細胞またはT細胞前駆体の集団を培養することを含み、(i)前記培養が、CTLA−4アンタゴニストの存在下であるか、または(ii)前記樹状細胞集団が、CTLA−4の発現を低下させるように遺伝子改変されている方法を提供する。いくつかの態様では、この方法はさらに、抗原特異的T細胞のエキソビボ拡張方法として定義されている。特定の態様では、樹状細胞集団は、初代樹状細胞を含む。さらなる態様では、前記培養は、CTLA−4アンタゴニストの存在下である。具体的な態様では、CTLA−4アンタゴニストは、CTLA−4に特異的な阻害性核酸である。特定の態様では、この阻害性核酸はRNAである。さらなる態様では、このRNAは、低分子干渉RNA(siRNA)またはショートヘアピンRNA(shRNA)である。別の態様では、CTLA−4アンタゴニストは、CTLA−4結合性抗体である。
この方法のさらなる態様では、前記樹状細胞集団は、CTLA−4の発現を低下させるように遺伝子改変されている。いくつかの態様では、この遺伝子改変には、CTLA−4に特異的な外因性の阻害性核酸の導入が含まれる。特定の態様では、この阻害性核酸はRNAである。特定的な態様では、このRNAは、低分子干渉RNA(siRNA)またはショートヘアピンRNA(shRNA)である。いくつかの具体的な態様では、遺伝子改変には、CTLA−4を低下させる、細胞集団におけるゲノムの欠失または挿入が含まれる。別の態様では、細胞集団は、CTLA−4遺伝子内にヘミ接合欠失またはホモ接合欠失を含む。例えば、いくつかの態様では、樹状細胞のCTLA−4遺伝子の1つまたは両方のコピーを完全または部分的に欠失させて、CTLA−4ポリペプチドの発現が阻害されるようにできる。
本発明の実施形態の態様は、対象の疾患を治療するための組成物と方法に関するものである。例えば、その疾患は、感染症またはがんであることができる。いくつかの態様では、そのがんは、乳がん、肺がん、頭頸部がん、前立腺がん、食道がん、気管がん、脳腫瘍、肝臓がん、膀胱がん、胃がん、膵がん、卵巣がん、子宮がん、子宮頸がん、睾丸がん、大腸がん、直腸がんまたは皮膚がんであってよい。本発明の実施形態による治療対象は、いくつかの態様では、哺乳動物の対象である。例えば、対象は、ヒトなどの霊長類動物であってよい。さらなる態様では、対象は、イヌ、ネコ、ウマ、ウシ、ヤギ、ブタまたは動物園の動物など、ヒト以外の哺乳動物である。
本発明の実施形態の特定の態様は、対象への細胞組成物または免疫原性組成物の投与に関するものである。一態様では、この組成物は、全身投与してよい。さらなる態様では、この組成物は、静脈内、経皮、腫瘍内、筋内、腹腔内、皮下または局所投与してよい。この方法はさらに、第2の療法を対象に行うことを含んでよい。例えば、いくつかの態様では、第2の療法は、抗がん療法である。第2の抗がん療法の例としては、手術療法、化学療法、放射線療法、凍結療法、ホルモン療法、免疫療法またはサイトカイン療法が挙げられるが、これらに限らない。
さらなる態様では、本発明の実施形態の方法はさらに、本発明の組成物を対象に2回以上、例えば、1回、2回、3回、4回、5回、6回、7回、8回、9回、10回、15回、20回またはそれを上回る回数など投与することを含んでもよい。
本明細書で使用する場合、「本質的に含まない」とは、特定の成分に関しては、本明細書では、その特定の成分が、組成物に意図的には配合されていなかったり、及び/または混入物質としてもしくは微量で存在するに過ぎなかったりすることを意味するものとして用いる。したがって、組成物への意図しないいずれかの混入に起因する特定の成分の総量は、0.05%を大きく下回り、好ましくは0.01%を下回る。最も好ましいのは、標準的な解析方法によって、この特定の成分の量を検出できない組成物である。
本明細書と請求項で使用する場合、「a」または「an」は、1以上を意味してよい。本明細書と請求項で使用する場合、「a」または「an」という語は、「comprising(含む)」という語と併用するときには、1または1超を意味してよい。本明細書と請求項で使用する場合、「別の」または「さらなる」とは、少なくとも第2またはそれ以降のものを意味してよい。
本明細書と請求項で使用する場合、「約」という用語は、ある値に、その値を割り出すために用いられる方法、装置に関する固有変動、または研究対象の間に存在する変動が含まれることを示す目的で用いる。
本発明のその他の目的、特徴及び利点は、下記の詳細な説明から明らかになるであろう。しかしながら、本発明の特定の実施形態を示す一方で、詳細な説明及び特定の実施例は、本発明の趣旨及び範囲の範囲内の様々な変更及び修正は当該詳細な説明から当業者に明らかとなるため、説明するためだけに示されていることを理解されたい。
下記の図面は、本明細書の一部を形成するとともに、本発明の特定の態様をさらに実証する目的で含まれている。本明細書に示されている具体的な実施形態の詳細な説明と併せて、これらの図面のうちの1つ以上を参照することによって、本発明への理解を深めることができる。
図1A〜B−樹状細胞は、CTLA−4を分泌する:(A)事前にCD14の選択とCD11c濃縮を行うかまたは行わずに、ヒトDCをバフィーコートの付着性画分から分化させ(GM−CSF、IL−4)、その後、IL−1β、IL−6、TNFα及びPGEで48時間成熟させた。また、成熟時に、DCを非ターゲティング(NT)siRNAまたはCTLA−4 siRNAのいずれかで処理し、DC培養上清液を回収し、CTLA−4について、同じバフィーコートに由来する非付着性PBMCであって、様々に刺激した非付着性PBMCと比較してアッセイした。(B)αCTLA−4のBNI3クローンもしくはA3.6B10.G1クローン、またはアイソタイプコントロール抗体のいずれかをコートしたプロテインGプラスビーズとともに、DC培養上清液を一晩、4℃で回転した。IL−12p35を用いて、抗体coIP特異性を確認した。 図2A〜E−樹状細胞は、細胞内CTLA−4を有する:CD14選択、DC分化及びCD11c濃縮後、DCの細胞内CTLA−4について解析した。(A)フローサイトメトリー、(B)免疫蛍光共焦点顕微鏡及び(C)RT−PCRによって、CD11cDCが、細胞内CTLA−4を有することが示された。いずれの方法によっても、DCの成熟に対応して、CTLA−4の量が増大することが明らかになったとともに、CTLA−4 siRNAによって、CTLA−4 mRNAレベルが無事に低下した。(D)T細胞に伴う、極性化した表面結合CTLA−4よりも、DCの方が、CTLA−4の分布が広かった。(E)M−CSF及びTGF−βによって分化させた寛容原性DCは、GM−CSF/IL−4で分化させた通常のDCよりも、高レベルの細胞内CTLA−4を有していた。 図2A〜E−樹状細胞は、細胞内CTLA−4を有する:CD14選択、DC分化及びCD11c濃縮後、DCの細胞内CTLA−4について解析した。(A)フローサイトメトリー、(B)免疫蛍光共焦点顕微鏡及び(C)RT−PCRによって、CD11cDCが、細胞内CTLA−4を有することが示された。いずれの方法によっても、DCの成熟に対応して、CTLA−4の量が増大することが明らかになったとともに、CTLA−4 siRNAによって、CTLA−4 mRNAレベルが無事に低下した。(D)T細胞に伴う、極性化した表面結合CTLA−4よりも、DCの方が、CTLA−4の分布が広かった。(E)M−CSF及びTGF−βによって分化させた寛容原性DCは、GM−CSF/IL−4で分化させた通常のDCよりも、高レベルの細胞内CTLA−4を有していた。 図2A〜E−樹状細胞は、細胞内CTLA−4を有する:CD14選択、DC分化及びCD11c濃縮後、DCの細胞内CTLA−4について解析した。(A)フローサイトメトリー、(B)免疫蛍光共焦点顕微鏡及び(C)RT−PCRによって、CD11cDCが、細胞内CTLA−4を有することが示された。いずれの方法によっても、DCの成熟に対応して、CTLA−4の量が増大することが明らかになったとともに、CTLA−4 siRNAによって、CTLA−4 mRNAレベルが無事に低下した。(D)T細胞に伴う、極性化した表面結合CTLA−4よりも、DCの方が、CTLA−4の分布が広かった。(E)M−CSF及びTGF−βによって分化させた寛容原性DCは、GM−CSF/IL−4で分化させた通常のDCよりも、高レベルの細胞内CTLA−4を有していた。 図3A〜E−樹状細胞は、微小胞構造に内包された完全長CTLA−4を分泌する:(A)DC培養上清液をネイキッドプロテインGプラスビーズでプレクリアしてから、抗CD63コートビーズでcoIPを行った。続いて、枯渇上清液の完全長CTLA−4(flCTLA−4)含有量について、ウエスタンブロットによって解析した。あるいは、coIPの前に、上清液を様々な濃度のNP−40で1時間処理してから、ウエスタンブロットによって、上清液に残ったflCTLA−4について解析した。(B、C)未熟DCと成熟DCを共焦点顕微鏡によって解析して、ゴルジ体、Rab5及びCTLA−4の局在を確認した。(D)3つの独立したバフィーコート生成物に由来するDC培養上清液をInvitrogen Total Exosome Isolation Reagentで処理した。精製エクソソーム(30〜120nm)のCD63、Rab5、IL−12及びCTLA−4について、ウエスタンブロットによって、残った上清液成分と比較した。(E)DC培養上清液から精製したエクソソームを抗CTLA−4コートビーズとともにインキュベートした。続いて、CTLA−4プルダウン画分のCTLA−4、CD63、Rab5及びRab11について、ウエスタンブロットによって、残留画分と比較した。p<0.05 図4A〜E−DC由来のエクソソームは、エクソソーム表面のCTLA−4によって媒介される自己分泌/傍分泌の形で、DCによって内在化される:(A)CFSE標識DCの染色パターンによって、CTLA−4構造とのある程度の共局在が示されている。(B)続いて、CFSE負荷DCから得た培養上清液からすべての細胞を枯渇させ、様々な時点に、非標識DCとともにインキュベートした。レシピエントの非標識DCは、結合を可視化できたとともに、(C)CFSE微小胞を内在化した。(D)様々な濃度のαCTLA−4をコートしたプロテインGプラスビーズとともに、培養CFSE負荷DC上清液をインキュベートし、その後、処理した上清液を非標識DCとともに6時間、37℃でインキュベートしてから、CFSE微小胞の取り込みをフローサイトメトリーで解析した。(E)CFSECTLA−4微小胞とのインキュベーションから6時間及び12時間後に、レシピエントDCが依然としてαCD86及びαCD80抗体に結合できる能力についても解析した。CFSE微小胞を内在化したDCにおいて、B7発現が有意なログ倍低下したことが明らかになった。この低下は、B7に特異的であったとともに、CD11cのような他のマーカーでは観察されなかった。6時間及び12時間におけるエラーバーは、4回の独立した実験の±SDである。はp<0.05である。 図4A〜E−DC由来のエクソソームは、エクソソーム表面のCTLA−4によって媒介される自己分泌/傍分泌の形で、DCによって内在化される:(A)CFSE標識DCの染色パターンによって、CTLA−4構造とのある程度の共局在が示されている。(B)続いて、CFSE負荷DCから得た培養上清液からすべての細胞を枯渇させ、様々な時点に、非標識DCとともにインキュベートした。レシピエントの非標識DCは、結合を可視化できたとともに、(C)CFSE微小胞を内在化した。(D)様々な濃度のαCTLA−4をコートしたプロテインGプラスビーズとともに、培養CFSE負荷DC上清液をインキュベートし、その後、処理した上清液を非標識DCとともに6時間、37℃でインキュベートしてから、CFSE微小胞の取り込みをフローサイトメトリーで解析した。(E)CFSECTLA−4微小胞とのインキュベーションから6時間及び12時間後に、レシピエントDCが依然としてαCD86及びαCD80抗体に結合できる能力についても解析した。CFSE微小胞を内在化したDCにおいて、B7発現が有意なログ倍低下したことが明らかになった。この低下は、B7に特異的であったとともに、CD11cのような他のマーカーでは観察されなかった。6時間及び12時間におけるエラーバーは、4回の独立した実験の±SDである。はp<0.05である。 図5A〜B−CFSE負荷DCにおけるCTLA−4のsiRNAノックダウンによって、CFSE負荷エクソソームの非標識レシピエントDCによる取り込みが減少する:(A、B)DCに5μMのCFSEを負荷し、CTLA−4または非ターゲティング(NT)siRNAで72時間処理し、成熟させた。続いて、培養上清液を採取し、非標識DCとともに、様々な期間インキュベートしてから、CFSE取り込みレベルと、特異的抗体によって依然として染色されるCD80(B7−1)の残留能力についてフローサイトメトリー解析を行った。 図6A〜D−DC CTLA−4のノックダウンによって、T1の応答と抗腫瘍免疫が増強される:(A)ヒトDCをCTLA−4または非ターゲティング(NT)siRNAで72時間処理し、成熟させ、1:10の比で、同系のT細胞と共培養し、9日目と24日目に再刺激した。ブレフェルジンAでの5時間のインキュベートと、フローサイトメトリーによる解析によって、プロセス全体にわたって、T細胞をサンプリングし、CD4:CD8比、CD8の活性化(CD25及び細胞内IFN−γ)、ならびにCD4+CD25+Foxp3+tregの量を割り出した。示されているデータは、生物学的に別の5つの生成物による5回の独立した実験を表すものである。(B)様々なsiRNA処理マウスDC培養上清液の相対的なCTLA−4濃度をウエスタンブロットによって特徴付け、その後、1×10個の全脾臓細胞をこれらの上清液で培養し、5日目、7日目及び9日目に、補助的なIL−2を加えた。データによって、CD8+CD25+細胞の増殖が、低レベルのCTLA−4上清液含有量に依存していたとともに、上清液におけるCTLA−4の濃度に比例していたことが示された。(C/D)GM−CSF及びIL−4とともに6日間培養したマウス骨髄から、マウスBMDCを分化させ、CTLA−4または非ターゲティング(NT)siRNAで72時間処理し、B16 mRNAを負荷し、成熟させ、レシピエントのC57BL/6マウスの同側のフットパッドに注射し、このフットパッドには、3日前に、触知可能なB16腫瘍を予め確立させておいた。14日目にマウスに追加免疫を行い、3週間超、腫瘍を定期的に測定した。コホートは、それぞれ5匹のマウスからなっていた。p<0.05。(E)TH1またはTH2のいずれかにインビトロで成熟中にDCを極性化し、24時間後、培養上清液のDC分泌CTLA−4の存在について、ウエスタンブロットによって解析した。TH1は、1ng/mlのIL−12で極性化した。TH2は、10ng/ml(1x)または100ng/ml(10x)のSEBで極性化した。IM=未熟DC。 図6A〜D−DC CTLA−4のノックダウンによって、T1の応答と抗腫瘍免疫が増強される:(A)ヒトDCをCTLA−4または非ターゲティング(NT)siRNAで72時間処理し、成熟させ、1:10の比で、同系のT細胞と共培養し、9日目と24日目に再刺激した。ブレフェルジンAでの5時間のインキュベートと、フローサイトメトリーによる解析によって、プロセス全体にわたって、T細胞をサンプリングし、CD4:CD8比、CD8の活性化(CD25及び細胞内IFN−γ)、ならびにCD4+CD25+Foxp3+tregの量を割り出した。示されているデータは、生物学的に別の5つの生成物による5回の独立した実験を表すものである。(B)様々なsiRNA処理マウスDC培養上清液の相対的なCTLA−4濃度をウエスタンブロットによって特徴付け、その後、1×10個の全脾臓細胞をこれらの上清液で培養し、5日目、7日目及び9日目に、補助的なIL−2を加えた。データによって、CD8+CD25+細胞の増殖が、低レベルのCTLA−4上清液含有量に依存していたとともに、上清液におけるCTLA−4の濃度に比例していたことが示された。(C/D)GM−CSF及びIL−4とともに6日間培養したマウス骨髄から、マウスBMDCを分化させ、CTLA−4または非ターゲティング(NT)siRNAで72時間処理し、B16 mRNAを負荷し、成熟させ、レシピエントのC57BL/6マウスの同側のフットパッドに注射し、このフットパッドには、3日前に、触知可能なB16腫瘍を予め確立させておいた。14日目にマウスに追加免疫を行い、3週間超、腫瘍を定期的に測定した。コホートは、それぞれ5匹のマウスからなっていた。p<0.05。(E)TH1またはTH2のいずれかにインビトロで成熟中にDCを極性化し、24時間後、培養上清液のDC分泌CTLA−4の存在について、ウエスタンブロットによって解析した。TH1は、1ng/mlのIL−12で極性化した。TH2は、10ng/ml(1x)または100ng/ml(10x)のSEBで極性化した。IM=未熟DC。 一般的な動物血清では、検出可能な完全長CTLA−4の存在は見られない:様々な一般的な血清(マウス、ヒト及びウシ)で作製した培地において、新鮮なDCの導入前のCTLA−4について解析して、事前混入の可能性を割り出した。PBMC溶解液をCTLA−4ウエスタンブロットコントロールとして用いた。 図8A〜B−T細胞は、検出可能なCTLA−4を分泌しなかったが、CFSE増殖アッセイ、CD25の上方制御及びIFN−γの分泌によって割り出されたように、適宜活性化された:(A、B)T細胞から分泌されるCTLA−4の欠損は、不十分な刺激によるものではないことを確かめるために、CFSEの増殖とCD25の上方制御(フローサイトメトリー)及びIFN−γの分泌(ウエスタンブロット)によって、T細胞の活性化を測定した。 CD14選択、分化及びCD11c濃縮後のDC純度:CD3細胞の混入の解析前、かつ後に実験で使用する前に、バフィーコートのCD14単球画分を磁気によって選択してから、DCの分化とその後のCD11c濃縮を行った。 CTLA−4 siRNA特異性の機能確認:解析の48時間前に、CTLA−4または非ターゲティング(NT)siRNAをT細胞にエレクトロポレーションした。続いて、CTLA−4ノックダウンをウエスタンブロットとT細胞のCD25発現の上方制御によって確認した。 細胞内DC CTLA−4は、DCの成熟の向上によって上方制御する:CD80及びCD83の発現によって測定した場合、細胞内CTLA−4レベルは、DCの相対的成熟度との相関が高かった。 循環ヒトCD11c細胞は、CD3細胞とは異なるパターンで、細胞内CTLA−4を生理的に発現する:健常なボランティアから血液を採取し、その後、CD11c、CD3及び細胞内CTLA−4に対して染色した。CD3及びCD11c細胞に特異的にゲーティングしたことによって、SEBによる活性化は、CD3サブセットでのCTLA−4の発現を上方制御し(上部パネル)、いずれのサブセットも細胞内CTLA−4を有する(下部パネル)ことが示されている。細胞内CTLA−4の基底レベルは、不活性化CD3細胞におけるよりも、CD11c細胞における方が高かった。 αCTLA−4の抗体特異性の確認:T細胞をαCTLA−4またはアイソタイプコントロール抗体のいずれかで染色し、共焦点顕微鏡によって解析して、αCTLA−4抗体特異性を確認した。 図14A〜C−CTLA−4 siRNAは、DC CTLA−4を標的とするが、タンパク質レベルの下方制御が遅延される:CTLA−4 siRNAは、DC CTLA−4を標的とし、最終的には、(A、B)ウエスタンブロット及び(C)共焦点顕微鏡によってアッセイしたように、タンパク質の低減を導く。CTLA−4 siRNAの処理から48時間後に、事実上完全なタンパク質喪失を示すT細胞とは異なり、DC CTLA−4は、処理後72時間まで、高い安定性を示すとともに、タンパク質レベルの低下をほとんど示さない。 Rab11とCTLA−4は、DCに共局在化しない:DCを免疫蛍光共焦点顕微鏡によって解析して、Rab11とCTLA−4の局在を割り出した。 図4Dの定量−αCTLA−4コートビーズとともにDC細胞培養上清液をインキュベートすることにより、その後のCFSE標識エクソソームの非標識DCによる取り込みがブロックされる:DC細胞培養上清液をαCTLA−4コートビーズとともにインキュベートしたところ、その後のCFSE標識エクソソームの非標識DCによる取り込みが滴定可能な形でブロックされた。5μg/mlの抗体濃度で、26%少ないレシピエントDCが、CFSEエクソソームを内在化させ(p=0.02)、50μg/mlの抗体濃度で、35%少ないレシピエントDCが、CFSEエクソソームを内在化させた(p=0.007**)。CD11c内部コントロールの染色では、グループ間で統計的な違いがなかった。エラーバーは、3回の独立した実験の±SDである。 図17A〜B−DC−エクソソームCTLA−4は、生理学的にB7に結合する:(A)CFSE負荷DC培養上清液を新鮮な培地で段階希釈し、フロー用に適格な抗体のαCD80及びαCD86と0.1%アジ化ナトリウムとともに、非標識DCと20分、4℃でインキュベートした。(B)図4D及び4Eと同様に、様々な濃度のαCTLA−4をコートしたプロテインGプラスビーズと、培養CFSE負荷DC上清液を1時間、インキュベートした。ビーズをペレット化し、フロー用に適格な抗体のαCD80及びαCD86と0.1%アジ化ナトリウムとともに、クリアした上清液を非標識DCと20分、4℃でインキュベートした。CD11cを非B7コントロールとして用いた。 図17Aの定量−DC−エクソソームCTLA−4は、生理学的にB7に結合する:3回の実験において、フロー用に適格な抗体のαCD80及びαCD86と0.1%アジ化ナトリウムとともに、CFSE標識DCに由来する細胞培養上清液と、非標識レシピエントDCを20分、4℃でインキュベートしたところ、1%または10%上清液を用いたB7のMFIの変化は見られなかったが(検出可能なCFSE小胞の取り込みも見られなかった)、100%上清液では、CD80のMFI及びCD86のMFIのいずれも、有意に低下し、CFSEの取り込みが5倍となった。いずれの希釈液の間においても、CD11cのMFIに、統計的に有意な差は見られなかった。=p<0.05。エラーバー=±SD。 図17Bの定量−DC−エクソソームCTLA−4は、生理学的にB7に結合する。3回の実験において、CFSE標識DC細胞培養上清液をαCTLA−4ビーズで1時間プレクリアしてから、フロー用に適格な抗体のαCD80及びαCD86と0.1%アジ化ナトリウムとともに、非標識DCを20分、4℃でインキュベートしたところ、滴定可能かつ統計的に有意なB7のMFIの増加が見られ、それに付随して、CD11cのMFIの増加は見られなかった一方で、CFSE細胞の割合は45%低下した。=p<0.05。エラーバー=±SD。 DC CTLA−4のsiRNAノックダウンにより、インビトロでのCD8T細胞の産生が増大する:図6Aから得られるデータの定量:8個の異なる生体生成物(バフィーコート)で行った8回の独立した実験において、自己PBMCをCTLA−4 siRNA処理DCで拡張したところ、非ターゲティング(NT)siRNA処理DCと比べて、CD8 T細胞の生成の割合が2倍になった。エラーバー=±SD。p=0.005(スチューデントペアt検定)。 CTLA−4−/−CD28−/−ダブルノックアウトマウスに由来する細胞の解析により、マウスDCにおけるCTLA−4の発現が確認される:脾臓細胞、BMDC及びBMDC培養上清液を野生型マウスとCTLA−4−/−CD28−/−ダブルノックアウトマウスから生成してから、CTLA−4含有量について、ウエスタンブロット解析によって解析した。抗アクチンを負荷コントロールとして用いた。
I.本発明の実施形態
抗原提示に対するCTLA−4の作用は、これまで特徴付けられてこなかったので、CTLA−4の活性をどのように調節して、免疫応答を制御するのかは不明であった。本明細書に示されている調査によって、成熟骨髄樹状細胞が、細胞内CTLA−4の発現を上方制御し、その後、CTLA−4は、(小胞体の仲介によって)細胞外空間に分泌されることが初めて示されている。DC由来の細胞外CTLA−4は、B7の抗体結合を競合的に阻害し、その存在によって、インビトロにおける下流のT細胞応答と、インビボにおける抗腫瘍免疫を負に調節する。したがって、この重要な造血系統に機能性CTLA−4が予期せず存在することにより、CTLA−4アンタゴニスト薬によって調節できる適応免疫応答に対するDCの制御レベルの向上が示される。具体的には、本明細書に示されている調査によって、CTLA−4アンタゴニストを用いて、T細胞免疫応答を増強できることが示されている。
したがって、本発明の実施形態は、CTLA−4アンタゴニストを含む免疫原性組成物(例えば、ワクチン組成物)を提供する。このようなアンタゴニストを加えると、その組成物が強固な免疫応答、具体的には、強固なT細胞媒介性免疫応答を誘導する能力が増強される。同様に、CTLA−4アンタゴニストの投与と併せて、免疫原性組成物(例えば、抗原を含む組成物)を投与することによって、対象の免疫応答を増強させる方法を提供する。
さらに、樹状細胞の抗原提示におけるCTLA−4の調節的な役割に鑑みると、CTLA−4活性の改変を用いて、樹状細胞の機能を増強できる。したがって、いくつかの態様では、CTLA−4の発現の下方制御を含む樹状細胞を提供する。重要なことに、このような改変樹状細胞は、抗原に感作されると、より強固なT細胞応答を誘導できる。したがって、本発明で提供する改変樹状細胞は、抗原で感作して、対象に直接投与して、その対象の免疫応答を誘導できる。同様に、改変樹状細胞をエキソビボで用いて、標的T細胞の集団を刺激及び拡張でき、そして、そのT細胞を治療剤として使用してよい。
II.CTLA−4アンタゴニスト
本発明の実施形態の特定の態様は、CTLA−4アンタゴニストに関するものである。いくつかの態様では、CTLA−4アンタゴニストは、低分子アンタゴニストである。さらなる態様では、CTLA−4アンタゴニストは、CTLA−4に結合して、その活性を阻止する抗体であることができる。さらなる態様では、CTLA−4アンタゴニストは、CTLA−4の発現を低下させる阻害性核酸であることができる。
A.CTLA−4−結合抗体
特定の実施形態では、CTLA−4タンパク質の少なくとも一部に結合して、CTLA−4のシグナル伝達を阻害する抗体またはその断片を想定する。本明細書で使用する場合、「抗体」という用語は広くは、IgG、IgM、IgA、IgD、IgE及び遺伝子改変IgGなどのいずれかの免疫結合剤と、抗原結合活性を保持している抗体CDRドメインを含むポリペプチドを指すように意図されている。抗体は、キメラ抗体、親和性成熟抗体、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体もしくは抗原結合性抗体断片、または天然リガンドもしくは合成リガンドからなる群から選択してよい。
好ましくは、この抗CTLA−4抗体は、モノクローナル抗体またはヒト化抗体である。したがって、既知の手段によって、かつ本明細書に記載されているように、CTLA−4タンパク質、そのそれぞれのエピトープの1つ以上または上記のいずれかのコンジュゲート体(このような抗原またはエピトープは、天然源から単離されているか、天然化合物の合成誘導体または変異体であるかは問わない)に特異的なポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、抗体断片、ならびに結合ドメイン及びCDR(上記のいずれの操作済みの形態も含む)を作製してよい。
本発明の実施形態に適する抗体断片の例としては、(i)VL、VH、CL及びCH1ドメインからなるFab断片、(ii)VH及びCH1ドメインからなる「Fd」断片、(iii)単一抗体のVL及びVHドメインからなる「Fv」断片、(iv)VHドメインからなる「dAb」断片、(v)単離CDR領域、(vi)連結された2つのFab断片を含む二価の断片であるF(ab’)2断片、(vii)VHドメインとVLドメインを会合させて結合ドメインを形成させるペプチドリンカーによって、VHドメインとVLドメインが連結されている一本鎖Fv分子(「scFv」)、(viii)二重特異性一本鎖Fv二量体(米国特許第5,091,513号を参照のこと)、ならびに(ix)遺伝子融合によって構築したディアボディ、多価の断片または多特異性断片(米国特許出願公開第20050214860号)が挙げられるが、これらに限らない。Fv、scFvまたはディアボディ分子は、VHドメインとVLドメインを連結するジスルフィド架橋の導入によって安定化されていてよい。CH3ドメインに接合されたscFvを含むミニボディを作製してもよい(Hu et al.,1996)。
抗体様結合ペプチド模倣体も実施形態において想定されている。Liuらの文献(2003)には、ペアダウン(pared−down)抗体として機能するとともに、血中半減期の延長と合成方法の煩雑さの軽減という特定の利点を有するペプチドである「抗体様結合ペプチド模倣体」(ABiP)が記載されている。
CTLA−4タンパク質に特異的な抗体を産生させるために、動物に、CTLA−4ポリペプチド配列のような抗原を接種してよい。抗原を別の分子に結合またはコンジュゲートさせて、免疫応答を増強する場合が多い。本明細書で使用する場合、コンジュゲート体は、動物において免疫応答を惹起するために用いる抗原に結合したいずれかのペプチド、ポリペプチド、タンパク質またはタンパク質以外の水性物質である。抗原の接種に応じて動物において産生される抗体は、様々な個々の抗体産生Bリンパ球から作られる様々な同一ではない分子(ポリクローナル抗体)を含む。ポリクローナル抗体は、抗体種の混合集団であり、その各抗体種は、同じ抗原上の異なるエピトープを認識できる。動物においてポリクローナル抗体を産生させるための的確な条件を与えれば、動物の血清中の抗体の大半は、動物に免疫を施した抗原化合物上の集合的なエピトープを認識することになる。この特異性をアフィニティー精製によってさらに高めて、対象とする抗原またはエピトープを認識する抗体のみを選択する。
モノクローナル抗体は、すべての抗体分子が、同じエピトープを認識する単一種の抗体である。すべての抗体産生細胞が、1つのBリンパ球細胞株に由来するからである。モノクローナル抗体(MAb)の生成方法は概して、ポリクローナル抗体を調製するための株と同じ株で始める。いくつかの実施形態では、モノクローナル抗体の生成の際には、マウス及びラットのような齧歯動物を使用する。いくつかの実施形態では、モノクローナル抗体の生成の際には、ウサギ細胞、ヒツジ細胞またはカエル細胞を使用する。ラットを使用することは周知であり、特定の利点を得ることができる。マウス(例えばBALB/cマウス)が通常使用され、概して、安定した融合体の割合が高くなる。
ハイブリドーマ技術は、事前にCTLA−4抗原で免疫したマウス由来の1つのBリンパ球を不死化ミエローマ細胞(通常マウスミエローマ)と融合することを含むものである。この技術は、同じ抗原またはエピトープ特異性を有する構造的に同一な抗体(モノクローナル抗体)を無限の量で産生できるように、無限の生成数で単一抗体産生細胞を増殖する方法を提供する。
免疫したウサギの調製したてのウサギ末梢血単核球から、血漿B細胞(CD45+CD5−CD19+)を単離し、さらに、CTLA−4結合細胞について選択してよい。抗体産生B細胞の濃縮後、全RNAを単離し、cDNAを合成してよい。重鎖と軽鎖の両方の抗体可変領域のDNA配列を増幅し、ファージディスプレイFab発現ベクターに構築し、E.coliに形質転換してよい。複数ラウンドの濃縮パニングを通じて、CTLA−4特異的結合Fabを選択して、シークエンシングしてよい。選択したCTLA−4結合ヒットは、ヒト胎児腎(HEK293)細胞(Invitrogen)において、哺乳動物発現ベクター系を用いて、ウサギにおける完全長IgG及びウサギ/ヒトキメラ形態として発現させて、プロテインG樹脂を高速タンパク質液体クロマトグラフィー(FPLC)分離ユニットとともに用いて精製してよい。
一実施形態では、抗体は、キメラ抗体、例えば、ヒト以外のドナー由来の抗原結合配列を、異種のヒト以外の配列、ヒト配列またはヒト化配列(例えば、フレームワーク及び/または定常ドメイン配列)に移植したものを含む抗体である。モノクローナル抗体の軽鎖及び重鎖定常ドメインをヒト由来の類似ドメインと置換して、外来抗体の可変領域をインタクトなままにする方法が開発されている。あるいは、ヒト免疫グロブリン遺伝子についてトランスジェニックなマウスで、「完全ヒト」モノクローナル抗体を産生させる。齧歯動物、例えば、マウスのアミノ酸配列とヒトのアミノ酸配列の両方を有する抗体可変ドメインを組み換えによって構築することによって、モノクローナル抗体の可変ドメインを、よりヒトの形態に変換する方法も開発されている。「ヒト化」モノクローナル抗体では、超可変CDRのみがマウスモノクローナル抗体に由来しており、フレームワーク領域と定常領域は、ヒトアミノ酸配列に由来している(米国特許第5,091,513号及び同第6,881,557号を参照のこと)。齧歯動物に特徴的である、抗体中のアミノ酸配列を、ヒト抗体の対応する位置に見られるアミノ酸配列に置き換えると、治療的な使用時の有害な免疫反応の可能性が低下することになると考えられている。ハイブリドーマまたはその他の抗体産生細胞に対して、遺伝子変異またはその他の変更を加えてもよく、この変異または変更によって、そのハイブリドーマによって産生される抗体の結合特異性を変更してもしなくてもよい。
様々な動物種におけるポリクローナル抗体の産生方法と、ヒト化抗体、キメラ抗体及び完全ヒト抗体を含む様々なタイプのモノクローナル抗体の産生方法は、当該技術分野において周知であり、容易に予想可能である。例えば、米国特許出願公開第2004/0126828号及び同第2002/0172677号、ならびに米国特許第3,817,837号、同第3,850,752号、同第3,939,350号、同第3,996,345号、同第4,196,265号、同第4,275,149号、同第4,277,437号、同第4,366,241号、同第4,469,797号、同第4,472,509号、同第4,606,855号、同第4,703,003号、同第4,742,159号、同第4,767,720号、同第4,816,567号、同第4,867,973号、同第4,938,948号、同第4,946,778号、同第5,021,236号、同第5,164,296号、同第5,196,066号、同第5,223,409号、同第5,403,484号、同第5,420,253号、同第5,565,332号、同第5,571,698号、同第5,627,052号、同第5,656,434号、同第5,770,376号、同第5,789,208号、同第5,821,337号、同第5,844,091号、同第5,858,657号、同第5,861,155号、同第5,871,907号、同第5,969,108号、同第6,054,297号、同第6,165,464号、同第6,365,157号、同第6,406,867号、同第6,709,659号、同第6,709,873号、同第6,753,407号、同第6,814,965号、同第6,849,259号、同第6,861,572号、同第6,875,434号及び同第6,891,024号という米国特許及び米国特許出願に、このような方法を可能にする説明が示されている。本明細書に引用されているすべての特許、特許出願公開及びその他の文献は、参照により、本願に援用される。
抗体は、鳥類及び哺乳動物を含むいずれかの動物源から産生させてもよい。好ましくは、抗体は、ヒツジ、ネズミ(例えば、マウス及びラット)、ウサギ、ヤギ、モルモット、ラクダ、ウマまたはニワトリである。加えて、最近の技術により、ヒトコンビナトリアル抗体ライブラリーからヒト抗体を開発及びスクリーニング可能になっている。例えば、米国特許第6,946,546号(参照により、本明細書に援用される)に記載されているように、バクテリオファージ抗体発現技術により、動物の免疫を行わずに、特異的抗体を生成可能になっている。これらの技法は、Marks(1992)、Stemmer(1994)、Gram et al.(1992)、Barbas et al.(1994)及びSchier et al.(1996)にさらに説明されている。
CTLA−4に対する抗体には、その抗体の動物種、モノクローナル細胞株またはその他の供給源にかかわらず、CTLA−4の作用を中和または相殺する能力があることは十分に予想される。特定の動物種は、治療抗体の生成には、あまり好ましくないことがある。抗体の「Fc」部分を介した、補体系の活性化により、アレルギー応答を起こす可能性が高い場合があるからである。しかしながら、抗体全体は、酵素によって、「Fc」(補体結合)断片と、結合ドメインまたはCDRを有する抗体断片とに消化され得る。Fc部分を除去すると、抗原抗体断片が、望ましくない免疫応答を惹起する可能性が低下するので、予防的処置または治療的処置用では、Fcのない抗体が優先されることがある。上記のように、他の種において産生させたか、または他の種に由来する配列を有する抗体を動物に投与することに起因する有害な免疫学的帰結を軽減または排除するために、抗体は、キメラ抗体または部分的もしくは完全ヒト抗体となるように構築してもよい。
置換変異体には典型的には、タンパク質内の1つ以上の部位で、1つのアミノ酸を別のアミノ酸に置換した部分が含まれ、置換変異体は、他の機能または特性の喪失の有無にかかわらず、ポリペプチドの1つ以上の特性を調節するように設計されていてよい。置換は、保存的なものであってよく、すなわち、1つのアミノ酸が、同様の形態及び電荷のアミノ酸に置き換えられている。保存的置換は、当該技術分野において周知であり、例えば、アラニンのセリンへの変更、アルギニンのリジンへの変更、アスパラギンのグルタミンまたはヒスチジンへの変更、アスパルテートのグルタメートへの変更、システインのセリンへの変更、グルタミンのアスパラギンへの変更、グルタメートのアスパルテートへの変更、グリシンのプロリンへの変更、ヒスチジンのアスパラギンまたはグルタミンへの変更、イソロイシンのロイシンまたはバリンへの変更、ロイシンのバリンまたはイソロイシンへの変更、リジンのアルギニンへの変更、メチオニンのロイシンまたはイソロイシンへの変更、フェニルアラニンのチロシン、ロイシンまたはメチオニンへの変更、セリンのトレオニンへの変更、トレオニンのセリンへの変更、トリプトファンのチロシンへの変更、チロシンのトリプトファンまたはフェニルアラニンへの変更及びバリンのイソロイシンまたはロイシンへの変更が挙げられる。あるいは、置換は、ポリペプチドの機能または活性が影響を受けるように、非保存的であってもよい。非保存的な変更には典型的には、残基を化学的に異なる残基に置き換えること(極性または荷電アミノ酸を非極性または非荷電アミノ酸に置き換える、非極性または非荷電アミノ酸を極性または荷電アミノ酸に置き換えるなど)が伴う。
タンパク質は、組換え体であっても、インビトロで合成してもよい。あるいは、非組み換えタンパク質または組み換えタンパク質を細菌から単離してもよい。このような変異体を含む細菌を組成物及び方法で実現してよいことも想定されている。その結果、タンパク質は、単離する必要はない。
組成物には、総ポリペプチド、ペプチド及び/またはタンパク質が1ml当たり約0.001mg〜約10mg存在することが想定されている。したがって、組成物中のタンパク質の濃度は、約、少なくとも約または最大で約0.001mg/ml、0.010mg/ml、0.050mg/ml、0.1mg/ml、0.2mg/ml、0.3mg/ml、0.4mg/ml、0.5mg/ml、0.6mg/ml、0.7mg/ml、0.8mg/ml、0.9mg/ml、1.0mg/ml、1.5mg/ml、2.0mg/ml、2.5mg/ml、3.0mg/ml、3.5mg/ml、4.0mg/ml、4.5mg/ml、5.0mg/ml、5.5mg/ml、6.0mg/ml、6.5mg/ml、7.0mg/ml、7.5mg/ml、8.0mg/ml、8.5mg/ml、9.0mg/ml、9.5mg/ml、10.0mg/mlもしくはこれを超える値(または導き出せるいずれかの範囲)であることができる。このうち、約、少なくとも約または最大で約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%が、CTLA−4に結合する抗体であってよい。
抗体または好ましくは抗体の免疫部分は、他のタンパク質に化学的にコンジュゲートするか、他のタンパク質との融合タンパク質として発現させることができる。本明細書及び添付の請求項の目的においては、このようなすべての融合タンパク質は、抗体または抗体の免疫部分の定義に含まれる。
実施形態は、CTLA−4、ポリペプチド及びペプチドに対する抗体及び抗体様分子であって、抗体コンジュゲート体またはペイロードを形成するように少なくとも1つの作用剤に連結されている抗体及び抗体様分子を提供する。診断剤または治療剤としての抗体分子の有効性を高めるために、少なくとも1つの所望の分子もしくは部分に連結させるか、共有結合させるか、またはその分子もしくは部分と複合体を形成させるのが通常である。このような分子または部分は、少なくとも1つのエフェクター分子またはレポーター分子であってよいが、これらに限らない。エフェクター分子は、所望の活性、例えば細胞障害性活性を有する分子を含む。抗体に結合させたエフェクター分子の非限定的な例としては、毒素、治療用酵素、抗生物質、放射性物質標識ヌクレオチドなどが挙げられる。これに対して、レポーター分子は、アッセイを用いて検出できるいずれかの分子として定義される。抗体にコンジュゲートしたレポーター分子の非限定的な例としては、酵素、放射線標識、ハプテン、蛍光標識、りん光分子、化学発光分子、発色団、発光分子、光親和性分子、着色粒子またはビオチンなどのリガンドが挙げられる。
当該技術分野においては、抗体をそのコンジュゲート部分に結合またはコンジュゲートするためのいくつかの方法が知られている。いくつかの結合方法には、例えば、抗体に結合する有機キレート剤(ジエチレントリアミンペンタ酢酸無水物(DTPA)、エチレントリアミンテトラ酢酸、N−クロロ−p−トルエンスルホンアミド及び/またはテトラクロロ−3−6?−ジフェニルグリコウリル−3など)を用いる金属キレート錯体の使用が伴う。モノクローナル抗体は、グルタルアルデヒドまたは過ヨウ素酸塩のようなカップリング剤の存在下で、酵素と反応させてもよい。フルオレセインマーカーとのコンジュゲート体は、これらのカップリング剤の存在下、またはイソチオシアネートとの反応によって調製する。
B.CTLA−4阻害性核酸
特定の態様では、方法には、CTLA−4を標的とした阻害性核酸のようなCTLA−4阻害剤の使用が伴う。阻害性核酸の例としては、CTLA−4 mRNAのすべてまたは一部と相補的なアンチセンス核酸、低分子干渉RNA(siRNA)、二本鎖RNA(dsRNA)、マイクロRNA(miRNA)及びショートヘアピンRNA(shRNA)が挙げられるが、これらに限らない。阻害性核酸は、例えば、細胞における遺伝子の転写を阻害したり、細胞におけるmRNAの分解を媒介したり、及び/またはmRNAからのポリペプチドの翻訳を阻害したりできる。典型的には、阻害性核酸は、16〜1000以上のヌクレオチド長、特定の実施形態では、18〜100ヌクレオチド長であってよい。特定の実施形態では、阻害性核酸は、16ヌクレオチド長、17ヌクレオチド長、18ヌクレオチド長、19ヌクレオチド長、20ヌクレオチド長、21ヌクレオチド長、22ヌクレオチド長、23ヌクレオチド長、24ヌクレオチド長、25ヌクレオチド長、26ヌクレオチド長、27ヌクレオチド長、28ヌクレオチド長、29ヌクレオチド長、30ヌクレオチド長、31ヌクレオチド長、32ヌクレオチド長、33ヌクレオチド長、34ヌクレオチド長、35ヌクレオチド長、36ヌクレオチド長、37ヌクレオチド長、38ヌクレオチド長、39ヌクレオチド長、40ヌクレオチド長、41ヌクレオチド長、42ヌクレオチド長、43ヌクレオチド長、44ヌクレオチド長、45ヌクレオチド長、46ヌクレオチド長、47ヌクレオチド長、48ヌクレオチド長、49ヌクレオチド長または50ヌクレオチド長であってよい。いくつかの態様では、阻害性核酸は、1つ以上の修飾ヌクレオチドまたは核酸アナログを含んでよい。典型的には、阻害性核酸は、細胞内の1つの遺伝子の発現を阻害することになるが、特定の実施形態では、阻害性核酸は、細胞内の2つ以上の遺伝子の発現を阻害することになる。
いくつかの態様では、阻害性核酸は、二本鎖構造を形成できる。例えば、この二本鎖構造は、部分的または完全に相補的である2つの別個の核酸分子に起因してよい。特定の実施形態では、阻害性核酸は、1つの核酸または核酸アナログのみを含むとともに、それ自体で相補することによって(例えば、ヘアピンループを形成することによって)、二本鎖構造を形成してよい。阻害性核酸の二本鎖構造は、16〜500個以上の連続した核酸塩基を含んでよい。例えば、阻害性核酸は、CTLA−4 mRNAに相補的である17〜35個の連続した核酸塩基、より好ましくは18〜30個の連続した核酸塩基、より好ましくは19〜25個の核酸塩基、より好ましくは20〜23個の連続した核酸塩基、20〜22個の連続した核酸塩基または21個の連続した核酸塩基を含んでよい。このようなsiRNAまたは二本鎖RNA分子の使用方法は、米国特許第6,506,559号及び同第6,573,099号、ならびに米国特許出願公開第2003/0051263号、同第2003/0055020号、同第2004/0265839号、同第2002/0168707号、同第2003/0159161号、同第2004/0064842号に記載されており、これらはそれぞれ、参照により、その全体が本明細書に援用される。
III.本発明の実施形態の樹状細胞集団
樹状細胞の単離培養及び感作方法は、当該技術分野において周知である。例えば、米国特許第8,728,806号(参照により、その全体が本明細書に援用される)には、本発明の実施形態の組成物と方法で使用してよい抗原感作樹状細胞をもたらすための詳細な方法が示されている。
A.遺伝子改変樹状細胞
本発明の実施形態の特定の態様は、CTLA−4の発現を低下させるように遺伝子改変した樹状細胞に関するものである。いくつかの態様では、この遺伝子改変には、CTLA−4に特異的な外因性の阻害性核酸の導入が含まれる。特定の態様では、阻害性核酸は、樹状細胞においてDNAベクターから発現されるRNAのようなRNAである。さらなる態様では、阻害性核酸は、樹状細胞に導入されているsiRNA、dsRNA、miRNAまたはshRNAであってよい。このようなRNAの詳細な開示は、上に示されている。
さらなる態様では、遺伝子改変には、CTLA−4を低下させる、細胞集団におけるゲノムの欠失または挿入が含まれる。別の態様では、樹状細胞は、CTLA−4遺伝子内にヘミ接合欠失またはホモ接合欠失を含む。例えば、いくつかの態様では、CTLA−4ポリペプチドの発現を阻害するように、樹状細胞のCTLA−4遺伝子の1つまたは両方のコピーを完全または部分的に欠損させることができる。いくつかの態様では、1つ以上のCTLA−4遺伝子を発現しないように細胞を改変することは、CTLA−4遺伝子座を特異的に標的とする人工ヌクレアーゼを細胞に導入することが含まれていてよい。様々な態様において、人工ヌクレアーゼは、ジンクフィンガーヌクレアーゼ、TALENまたはCRISPR/Cas9であってよい。様々な態様において、人工ヌクレアーゼを細胞に導入することは、人工ヌクレアーゼをコードするmRNAを細胞に導入することが含まれていてよい。
したがって、いくつかの実施形態では、RNA誘導型エンドヌクレアーゼ(RGEN)による破壊など、1つ以上のDNA結合核酸を用いてゲノム改変(例えば、ゲノムの編集の削除)を行う。例えば、この破壊は、クラスター化した規則的な配置の短い回文反復配列(CRISPR)とCRISPR関連(Cas)タンパク質を用いて行うことができる。概して、「CRISPRシステム」とは総合的には、Cas遺伝子をコードする配列、tracr(トランス活性化CRISPR)配列(例えば、tracrRNAまたは活性部分tracrRNA)、tracr−メイト配列(内因性CRISPRシステムの関連においては、「ダイレクトリピート」と、tracrRNAによってプロセッシングされる部分ダイレクトリピートを含む)、ガイド配列(内因性CRISPRシステムの関連においては、「スペーサー」ともいう)ならびに/またはCRISPR遺伝子座のその他の配列及び転写産物を含め、CRISPR関連(「Cas」)遺伝子の発現または活性の誘導に関わる転写産物とその他の要素を指す。
CRISPR/CasヌクレアーゼまたはCRISPR/Casヌクレアーゼシステムは、DNAに配列特異的に結合する非コードRNA分子(ガイド)RNAと、ヌクレアーゼ機能(例えば、2つのヌクレアーゼドメイン)を持つCasタンパク質(例えばCas9)を含むことができる。CRISPRシステムの1つ以上の要素は、タイプI、タイプIIまたはタイプIII CRISPRシステムから得ることができ、例えば、Streptococcus pyogenesのように、内因性CRISPRシステムを含む特定の生物から得ることができる。
いくつかの態様では、CasヌクレアーゼとgRNA(標的配列に特異的なcrRNAと固定tracrRNAとの融合体を含む)が細胞に導入されている。概して、gRNAの5’末端の標的部位は、相補的な塩基対合を用いて、Casヌクレアーゼを標的部位、例えば遺伝子に導く。標的部位は、プロトスペーサー隣接モチーフ(PAM)配列(典型的にはNGGまたはNAGなど)の5’末端の直前の位置に基づき、選択してよい。この関連では、ガイドRNAの最初の20ヌクレオチドを改変して、標的DNA配列に対応させることによって、gRNAを所望の配列に導く。概して、CRISPRシステムは、標的配列部位でのCRISPR複合体の形成を促す要素によって特徴付けられる。典型的には、「標的配列」は広くは、その配列と相補性を有するようにガイド配列が設計されている配列を指し、標的配列とガイド配列とのハイブリダイゼーションによって、CRISPR複合体の形成を促す。ハイブリダイゼーションを起こして、CRISPR複合体の形成を促すのに十分な相補性があれば、完全な相補性は必ずしも必要ではない。
CRISPRシステムは、標的部位において二本鎖の切断(DSB)を誘導した後、本明細書で論じられているような破壊をもたらすことができる。別の実施形態では、「ニッカーゼ」とみなされるCas9変異体を用いて、標的部位において一本鎖にニックを入れる。例えば、一対のニッカーゼを用いて、特異性を高めることができ、それらのニッカーゼはそれぞれ、配列を標的とする一対の異なるgRNAによってそれぞれ導かれ、ニックが導入されたら、同時に5’末端のオーバーハングが導入されるようになっている。別の実施形態では、触媒的に不活性なCas9が異種のエフェクターに融合されている。
典型的には、内因性CRISPRシステムの関連では、CRISPR複合体(標的配列とハイブリダイズされるとともに、1つ以上のCasタンパク質と複合体を形成するガイド配列を含む)の形成により、標的配列内または標的配列の近く(例えば、標的配列から1塩基対、2塩基対、3塩基対、4塩基対、5塩基対、6塩基対、7塩基対、8塩基対、9塩基対、10塩基対、20塩基対、50塩基対またはそれを超える塩基対以内)の1本または両方の鎖が切断される。tracr配列(野生型tracr配列の全部または一部(例えば、野生型tracr配列の約20ヌクレオチド以上、約26ヌクレオチド以上、約32ヌクレオチド以上、約45ヌクレオチド以上、約48ヌクレオチド以上、約54ヌクレオチド以上、約63ヌクレオチド以上、約67ヌクレオチド以上、約85ヌクレオチド以上、またはそれを超えるヌクレオチド以上)を含むか、または野生型tracr配列の全部または一部からなっていてもよい)は、ガイド配列に機能可能に連結されているtracrメイト配列のすべてまたは一部と、tracr配列の少なくとも一部に沿ってハイブリダイズするなどによって、CRISPR複合体の一部を形成してもよい。tracr配列は、ハイブリダイズしてCRISPR複合体の形成に関与するのに十分な相補性をtracrメイト配列に対して有し、例えば、最適に整列させたとき、tracrメイト配列の長さ沿いの配列相補性が少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%または99%である。
CRISPRシステムの1つ以上の要素の発現を駆動する1つ以上のベクターを細胞に導入して、CRISPRシステムの要素の発現によって、1つ以上の標的部位においてCRISPR複合体の形成を導くようにできる。例えば、Cas酵素と、tracr−メイト配列に連結されたガイド配列と、tracr配列はそれぞれ、別のベクターの別の調節要素に機能可能に連結できる。あるいは、同じまたは異なる調節要素から発現される要素の2つ以上を1つのベクター内で組み合わせてよく、1つ以上の追加のベクターによって、その第1のベクターに含まれていないCRISPRシステムのいずれかの成分をもたらしてよい。そのベクターは、制限エンドヌクレアーゼ認識配列のような挿入部位(「クローニング部位」ともいう)を1つ以上含んでよい。いくつかの実施形態では、1つ以上の挿入部位は、1つ以上のベクターの1つ以上の配列要素の上流及び/または下流に位置している。複数の異なるガイド配列を用いるときには、1つの発現コンストラクトを用いて、細胞内の複数の異なる対応標的配列にCRISPR活性を導いてよい。
ベクターは、Casタンパク質のようなCRISPR酵素をコードする酵素コード配列に機能可能に連結された調節要素を含んでよい。Casタンパク質の非限定的な例としては、Cas1、Cas1B、Cas2、Cas3、Cas4、Cas5、Cas6、Cas7、Cas8、Cas9(Csn1及びCsx12としても知られている)、Cas10、Csy1、Csy2、Csy3、Cse1、Cse2、Csc1、Csc2、Csa5、Csn2、Csm2、Csm3、Csm4、Csm5、Csm6、Cmr1、Cmr3、Cmr4、Cmr5、Cmr6、Csb1、Csb2、Csb3、Csx17、Csx14、Csx10、Csx16、CsaX、Csx3、Csx1、Csx15、Csfl、Csf2、Csf3、Csf4、それらのホモログまたはそれらの改変型が挙げられる。これらの酵素は既知であり、例えば、S.pyogenes Cas9タンパク質のアミノ酸配列は、SwissProtデータベースにおいて、受託番号Q99ZW2で見ることができ、このデータは、参照により本明細書に援用される。
CRISPR酵素は、Cas9(例えば、S.pyogenesまたはS.pneumonia由来のもの)であることができる。CRISPR酵素は、標的配列の位置(標的配列内及び/または標的配列の相補体内の位置など)で、1本または両方の鎖の切断を誘導できる。ベクターは、対応する野生型酵素に対して変異が加えられているCRISPR酵素をコードして、その変異CRISPR酵素が、標的配列を含む標的ポリヌクレオチドの1本または両方の鎖を切断する能力が欠損するようにできる。例えば、S.pyogenesに由来するCas9のRuvC I触媒ドメインにおけるアスパルテートをアラニンに置換すると(D10A)、Cas9が、両方の鎖を切断するヌクレアーゼから、ニッカーゼ(1本鎖を切断する)に変換される。いくつかの実施形態では、Cas9ニッカーゼは、ガイド配列(複数可)、例えば、DNA標的のそれぞれセンス鎖とアンチセンス鎖を標的とする2つのガイド配列と組み合わせて用いてよい。この組み合わせによって、両方の鎖にニックを入れて、NHEJを誘導するのに用いることが可能になる。
いくつかの実施形態では、CRISPR酵素をコードする酵素コード配列は、真核細胞のような特定の細胞での発現のために、コドンが最適化されている。真核細胞は、哺乳動物(ヒト、マウス、ラット、ウサギ、イヌまたはヒト以外の霊長類動物が挙げられるが、これらに限らない)のような特定の生物の細胞であっても、このような生物に由来するものであってもよい。概して、コドンの最適化とは、対象とする宿主細胞での発現を高めるために、天然型アミノ酸配列を保持しながら、天然型配列の少なくとも1つのコドンを、その宿主細胞の遺伝子で使用される頻度が多いかまたは最も多いコドンに置き換えることによって、核酸配列を改変するプロセスを指す。様々な種が、特定のアミノ酸の特定のコドンについて特定のバイアスを示す。コドンバイアス(生物間のコドン使用頻度の差)は、メッセンジャーRNA(mRNA)の翻訳効率と相関する場合が多く、これは、とりわけ、翻訳されるコドンの特性及び特定のトランスファーRNA(tRNA)分子の利用性に依存すると考えられている。細胞中の選択されるtRNAの優勢は概して、ペプチド合成において最も頻繁に使用されるコドンを反映したものである。したがって、遺伝子は、コドンの最適化に基づいて、所定の生物において最適に遺伝子が発現されるように調節できる。
概して、ガイド配列は、標的配列とハイブリダイズして、CRISPR複合体の標的配列への配列特異的な結合を誘導するように、標的ポリヌクレオチド配列と十分な相補性を有するいずれかのポリヌクレオチド配列である。いくつかの実施形態では、ガイド配列とその対応する標的配列との相補性の程度は、好適なアラインメントアルゴリズムを用いて最適に整列させたとき、約50%以上、60%以上、75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、97.5%以上、99%以上またはそれ以上である。
IV.実施例
以下の実施例は、本発明の好ましい実施形態を実証する目的で含まれている。以下の実施例に開示されている技法は、本発明の実施において十分に機能することを本発明者が見出した技法を表しているので、本発明を実施するための好ましい態様を構築するとみなすことができることを当業者は理解すべきである。しかしながら、当業者であれば、本開示に鑑み、本発明の趣旨及び範囲から逸脱しなければ、開示されている具体的な実施形態に多くの変更を加えることができ、その変更によっても、同様または類似の結果が得られることが分かるはずである。
実施例1−材料及び方法
下記の実施例で用いた試薬は、以下のとおりである。ウエスタンブロット及びcoIP抗体−αヒトCTLA−4クローンA3.6B10.G1(カタログ番号:525401、カリフォルニア州サンディエゴのBiolegend)、αヒトCTLA−4クローンBNI3(カタログ番号:555851、カリフォルニア州サンディエゴのBD Pharmingen)、αヒトCTLA−4(カタログ番号:ab107198、マサチューセッツ州ケンブリッジのBiolegend)、ヒト/マウスαIL−12p35(カタログ番号:MAB1570、ミネソタ州ミネアポリスのR&D)、ヒトαIFNγ(カタログ番号:ab9657、マサチューセッツ州ケンブリッジのAbcam)、プロテインGプラスアガロース懸濁液(カタログ番号:IP04、マサチューセッツ州ビレリカのCalbiochem)、ヒトTruStain FcX(商標)FC block(カタログ番号:422301、カリフォルニア州サンディエゴのBiolegend)、ポンソーS溶液(カタログ番号:6226−79−5、ミズーリ州セントルイスのSigma)、Restore(商標)Western Blot Stripping Buffer(カタログ番号:21059、イリノイ州ロックフォードのPierce)、二次抗体(αGoat−HRP、αウサギ−HRP、αマウス−HRP)及びβ−アクチン(テキサス州ダラスのSanta Cruz)。機能性抗体−αヒトCD3クローンUCHT1(カタログ番号:555329、カリフォルニア州サンディエゴのBD Pharmingen)、αヒトCD28(カタログ番号:555725、カリフォルニア州サンディエゴのBD Pharmingen)。フロー抗体−αヒトCD11C、CD80、CD83、CD86、CD3、CD4、CD8、CD25、IFNγ及びCTLA−4フロー抗体(カリフォルニア州サンディエゴのBiolegend)。Baylor College of Medicine Tetramer Core(テキサス州ヒューストン)から得たHIVテトラマー(HIV−pol468、ILKEPVHGV)。共焦点顕微鏡抗体及び試薬−αCTLA−4−ビオチンクローンBNI3(カタログ番号:555852、カリフォルニア州サンノゼのBD Pharmingen)、ストレプトアビジン−APC(カタログ番号:554067、カリフォルニア州サンノゼのBD Pharmingen)、Rab5(カタログ番号:108011、マウス−モノクローナル、ドイツのsynaptic systems)、Rab11(カタログ番号:610656 BD Biosciences)、Giantin(許可元:テキサス州ヒューストンのBCMのDr.Rick Sifers)、Alexa−fluor Ms546(許可元:テキサス州ヒューストンのBCMのDr.Anna Sokac)、Alexa−fluor Rb546(許可元:テキサス州ヒューストンのBCMのDr.Anna Sokac)、CD3−FITC(カタログ番号:555332、カリフォルニア州サンノゼのBD Pharmingen)、CD11cクローン3.9−Alexa−fluor 488:(カタログ番号:301618、カリフォルニア州サンノゼのBiolegend)、DAPI:SlowFade(登録商標)Gold Antifade Mountant(カタログ番号:S36938、ニューヨーク州グランドアイランドのMolecular Probes)。樹状細胞の選択及び濃縮−Human CD14 Positive Selection Kit(カタログ番号:18018、EasySep、カナダのバンクーバーのStemcell Technologies)、Human Myeloid DC Enrichment Kit(カタログ番号:19021、EasySep、カナダのバンクーバーのStemcell Technologies)。
Baylor College of Medicine(テキサス州ヒューストン)から4〜6週齢のC57BL/6マウスを得た。Baylor College of Medicineの規定のIACUC要件に従って、すべてのマウスを維持した。
樹状細胞の調製、濃縮及び成熟:正常ドナー末梢血バフィーコートをGulf Coast Regional Blood Bankから得た。製品をPBS(ニュージャージー州アレンデールのLonza)で1:3で希釈し、450×gにおいてフィコール勾配(Lympholyte、ノースカロライナ州バーリントンのCedarlane Labs)で遠心分離して、生存白血球を単離した。ClinimacsというCD14ビーズ(カリフォルニア州サンディエゴのMiltenyi−Biotec)をメーカーの指示に従って用いて、CD14細胞を全PBMCから磁気分離した。10%ヒトAB血清(ジョージア州ローレンスビルのAtlanta Biologicals)と、50μg/mlの硫酸ストレプトマイシン(Invitrogen)と、10μg/mlの硫酸ゲンタマイシンと、2mMのl−グルタミン(Invitrogen)と、50ng/mlのGM−CSF(カリフォルニア州サウザンドオークスのAmgen)と、10ng/mlのIL−4(ミネソタ州ミネアポリスのR&D Systems)とを添加したAIM−V培地(カリフォルニア州カールスバッドのInvitrogen)で、CD14細胞を6日間培養した。3日目に、培養培地を除去し、等量の新鮮な培地を補給した。加湿容器において、37℃、5%の大気中COで細胞を培養した。分化から6日目に、未熟DCを採取し、EasySep Human Myeloid DC Enrichment Kit(ブリティッシュコロンビア州バンクーバーのStemCell Technologies)をメーカーの指示に従って用いて、さらに濃縮した。成熟した場合、DCをさらに48時間、ITIP[10ng/mlのIL−1β(R&D Systems)と、10ng/mlのTNF−α(R&D Systems)と、15ng/mlのIL−6(R&D Systems)と、1μg/mlのPGE(Sigma)]を加えた以外は、上記のようにAIM−Vで培養した。
寛容原性樹状細胞:バフィーコートDCを接着性単球から調製し、上記のようにインキュベートした。ただし、100ng/mlのマクロファージコロニー刺激因子(M−CSF)と10ng/mlのTGF−β(カリフォルニア州サンディエゴのeBioscience)の存在下で分化させた。通常のDC調製物との違いをCD11c、CD80、CD83及びCD86のフローサイトメトリーによって確認した。
T細胞刺激と解析:バフィーコートの非付着性画分からPBMCを単離し、RPMI−10%FBS、1%アンチアンチに再懸濁し、1uMのCFSEを負荷し、1ug/mlの固定化αCD3(クローンUCHT1)を事前にコーティングした(24時間、4℃)96ウェル免疫吸収平底プレートに、1×10/ウェルで播種した。このプレートを37℃、5%COで3日日インキュベートし、細胞をPBSで洗浄し、96ウェル丸底プレートに10細胞/ウェルで再播種し、αCD28(様々な濃度)で3日間、37℃、5%COで処理した。あるいは、PBMCは、4日間、様々な濃度のSEBで処理した。続いて、細胞をフローサイトメトリーによって、CFSEレベルについて解析し、培養上清液をウエスタンブロットによってIFN−γについて解析した。
siRNAのトランスフェクション:CTLA−4(マウス及びヒト)siGenome SMART Poolと非ターゲティングsiRNAプールをThermo Scientific(デラウェア州ウィルミントン)から購入した。簡潔に述べると、50μlのsiRNAバッファー中でsiRNAを再構成し、1ul/反応物をViaspan(ニューヨーク州ポモーナのBarr Laboratories(Teva Pharmaceuticalsの子会社))で予め希釈してから、Viaspanに再懸濁した細胞(20〜40×10/ml)に1:1で加えた。細胞を氷上で10分インキュベートしてから、Gene Pulser Xcell Electroporator(カリフォルニア州ハーキュリーズのBio−rad)を用いてエレクトロポレーションを行った(DC−250V、125μF、Ω=∞、4mmキュベット、T細胞−140V、1000μF、Ω=∞、4mmキュベット)。
ウエスタンブロット及び解析:すべてのゲル電気泳動は、変性・還元条件下、12%ポリアクリルアミドゲルで行った後、抗体プロービングのために、0.45μmのニトロセルロース膜に転写した。すべてのブロック及び抗体染色工程は、5%ミルク中で行い、一次抗体を一晩、4℃で適用した。Image Lab Version 2.0.1というソフトウェア(カリフォルニア州ハーキュリーズのBio−Rad Laboratories)によってサポートされているChemiDoc XRSというデジタル画像システムを用いて、ウエスタンブロット化学発光シグナルを検出した。いずれのウエスタンブロットも、ポンソーS(Sigma−Aldrich)染色膜のデンシトメトリーによって定量した。細胞死からの残存細胞の溶解液または破片の上清液への混入は、抗βアクチン(Santa Cruz)による免疫染色と追加のデンシトメトリーによって制御した。デンシトメトリーは、ImageJというソフトウェア(メリーランド州ベセスダのNIH)を用いて行った。いずれのウエスタンブロットも、少なくとも3回の独立した実験を表すものである。
免疫共沈降:個々の実験アプローチに基づき、サンプルを調製した。培養培地上清液を遠心分離(400×g、室温、5分)によって細胞から分離したか、または細胞を様々な濃度のNP−40細胞溶解バッファー(1時間、4℃)で溶解させてから、破片を遠心分離した(20分、4℃、20,000×g)。続いて、サンプルをネイキッドプロテインGプラスビーズでプレクリアし(回転させながら1時間、室温)、その後、ビーズを遠心分離した(10分、室温、100×g)。次に、残った上清液をαCTLA−4コートビーズとともにインキュベートし(回転させながら一晩、4℃)、その後、ビーズを遠心分離した(10分、室温、100xg)。続いて、ビーズをPBSまたは洗剤で5回丁寧に洗浄し、SDS及びβ−メルカプトエタノールを含むゲル電気泳動ローディングダイで、プロテインGプルダウンの残った中身をボイルしてから、ウエスタンブロットによって解析した。
フローサイトメトリー及び解析:いずれのフローサイトメトリー解析も、LSR IIフローサイトメーター(BD Biosciences)を用いて行って、MacIntosh用のFlowJo バージョン10.0.00003(オレゴン州アシュランドのTree Star Inc)で解析した。示されているすべてのフロー解析は、少なくとも3回の独立した実験を表すものである。
免疫蛍光法及び共焦点顕微鏡:6ウェルプレートで樹状細胞を培養し、成熟させてから、遠心分離(400×g、室温、5分)によって、24ウェルプレート内の12mmの丸いポリ−L−リジンコートカバースリップ(Corning Inc)に回収した。培地を吸引除去し、細胞を氷冷PBSで2回、緩やかに洗浄した。細胞をPEM(80mMのカリウムPIPES(pH6.8)、5mMのEGTA(pH7.0)及び2mMのMgCl、いずれもSigma製)バッファー中の4%ホルムアルデヒドで30分、氷上で固定した。固定後、細胞をPEMバッファーで3回洗浄した(5分/1回)。自家蛍光を消光するとともに、抗原性を高めるために、上記のカバースリップを5分間、PEMバッファー中の新たに作製した1mg/mlの水素化ホウ素ナトリウム(Sigma)で2回インキュベートした。消光の後、細胞を2回、PEMバッファーで洗浄した。続いて、カバースリップをPEM+0.5%Triton−X−100(マサチューセッツ州ウォルサムのThermoFisher Scientific)で30分インキュベートすることによって、細胞を透過処理した。細胞を3回、PEMバッファーで洗浄した(5分/1回)。TBS−T/1%BSA(Sigma)でブロッキングを行った(1時間、室温)。ブロッキングバッファーを除去し、適当な一次抗体を加え、細胞をその一次抗体で一晩、4℃でインキュベートした。一次抗体を除去し、細胞を5回、ブロッキングバッファーで洗浄してから、適当な二次抗体でインキュベートした(1時間、室温)。二次抗体を除去してから、TBS−Tで5回、PEMで2回洗浄した(それぞれ5分)。続いて、細胞をPEM中の4%ホルムアルデヒドで20分固定してから、3回、PEMで洗浄した(5分)。自家蛍光を消光するために、カバースリップを2回、PEMバッファー中の新たに作製した1mg/mlの水素化ホウ素ナトリウムでインキュベートしてから、2回、PEMで洗浄し、2回、TBS−Tで洗浄した。続いて、細胞をDAPI(ニューヨーク州グランドアイランドのLifeTechnologiesのMolecular Probes部門)で2分間対比染色した。DAPIを除去し、TBS−Tを細胞に加えた。Prolong(登録商標)Gold antifade reagent(Molecular Probes)を用いて、カバースリップをスライドに取り付けた。60倍/開口数0.95の油浸対物レンズを備えるZeiss LSM 710共焦点顕微鏡(マサチューセッツ州ピーボディのCarl Zeiss,Inc)で、画像を取得した。2倍のズーム倍率、1画素当たり104nmの解像度で画像を得た。用いた抗体は、ストレプトアビジン−APC(1:500)を含むCTLA−4−ビオチン(0.25μg/ml)、Alexa−fluor Ms546(1:500)を含むRab5(1:1000)、Alexa−fluor Rb546(1:500)を含むGiantin(1:1000)、CD3−FITC(1:10)、CD11c−Alexa−fluor488(2.5ug/mL)及びDAPI(1:2500)であった。示されているすべての画像は、少なくとも3回の独立した実験を表すものである。
CTLA−4 RT−PCR:負荷した成熟DCを1mlのTrizol(Life Technologies)に、1サンプル当たり<1×10細胞で再懸濁し、メーカーの指示に従って全RNAを抽出した。RNAを1μg/μlのDNase I(Invitrogen)で処理した。SuperScript(商標)III First−Strand Synthesis kit(Life Technologies)を用いて、DNaseで処理したRNAサンプルからcDNAを合成し、PCRによって、35サイクル、55℃のアニーリング温度で、CTLA−4フォワードプライマー(ATGGCTTGCCTTGGATTTCAGCGGC(配列番号1))とCTLA−4リバースプライマー(TCAATTGATGGGAATAAAATAAGGCTG(配列番号2)を用いて増殖した。プライマーは、可溶性CTLA−4アイソフォームと膜結合型CTLA−4アイソフォームの両方に対応する転写産物を増幅するように設計した。コントロールとして、GAPDHを増幅した。
インビトロ共培養:樹状細胞をCTLA−4または非ターゲティングsiRNAのいずれかで、合わせて72時間処理し、合わせて48時間成熟させてから、RPMI−1640/10%FBS/1%アンチアンチで、自己T細胞と1:10の比で共培養セットアップを行い、37℃、5%大気中COでインキュベートした。9日目に、T細胞を適当なDCで再刺激し、5日目、7日目、10日目、12日目、14日目、16日目、18日目、20日目、22日目に、対応する拡張許容性で、200IU/mlの組み換えヒトIL−2(カリフォルニア州エメリービルのNovartisの子会社のChiron)を培養液に加えた。増殖の計数とフローサイトメトリー解析のために、様々な時点にT細胞を回収した。
インビボB16腫瘍/ワクチン接種:マウス骨髄由来DC(BMDC)を下記のように調製した。C57BL/6マウス大腿骨と脛骨から骨髄を単離し、赤血球をACK溶解バッファー(LifeTechnologies)で5分間、室温で溶解させ、残った細胞を40mlのRPMI/10%FBS/1%アンチアンチに再懸濁し、播種した(約1匹のマウス/20mmのグリッドを有する150×25mmの組織培養皿)。培地に20ng/mlのGM−CSFと10ng/mlのIL−4を添加した。3日目及び5日目に培地を新しくし、6日目に細胞を採取して、それに従って処理した。注射の72時間前に、BMDCに、siRNAをエレクトロポレーションし、負荷し、24時間成熟させてから、B16で処理したレシピエントマウスの同側のフットパッドに注射した。レシピエントマウスには、DCの注射の72時間前に、50,000個のB16細胞を脇腹に皮下投与した(DC投与時に、腫瘍をかろうじて触ることができるようにした)。DCの注射に付随して、マウス1匹当たり500ugのイミキモド(Sigma)で腫瘍周辺にアジュバント投与を行った。14日目に、イミキモドによる追加のアジュバント投与と併せて、マウスの同側のフットパッドに追加免疫を行った。腫瘍をカリパスによって一日おきに測定した。
実施例2−DCにおけるCTLA−4の発現の確認と特徴付け
単球由来DCは、CTLA−4mRNA転写産物を発現するが、細胞表面には、検出可能なCTLA−4を呈さないことを本発明者は以前報告した(Decker et al.,2009)。いくつかの他の散発的な報告書にも、多種多様な条件で、DCまたはCD14骨髄細胞によってCTLA−4が発現されることが示唆されているが、最終的な特徴付けは、きちんと行われていない(Han et al.,2014、Wang et al.,2011、Laurent et al.,2010、Pistillo et al.,2003)。本発明者は、CTLA−4の表面での発現が検出不能であったことを踏まえ、CTLA−4のDCによる発現が、細胞内発現、分泌発現またはこれらの可能性の組み合わせであり得るという仮説を試験しようと試みた。DCがCTLA−4を分泌するか否かを判断するために、本発明者は、いくつかの異なる成熟DC調製物の培養培地と、培養した同系の非付着性PBMC(末梢血単核球)の培養培地をウエスタンブロット解析によって解析したところ、DC調製物の培養培地のみで、CTLA−4が検出された(図1A)。CTLA−4が、培養培地自体の固有の成分でないことを確認した後(図7)、本発明者はさらに、CTLA−4のsiRNAノックダウンによって(図1A)、また、十分に特徴付けがなされている2つの異なるαCTLA−4クローン(BNI3及びA3.6B10.G1)の1つに共有結合したビーズを用いて、細胞培養培地のCTLA−4特異的枯渇を行うことによって、推定されたCTLA−4ウエスタンブロットバンドの同一性を確認した。それぞれのビーズ結合抗体クローンは独立して、ウエスタンブロットによって検出されるCTLA−4バンドを実質的に阻害できたが、無関連のアイソタイプコントロール抗体に結合したビーズは、阻害できなかった(図1B)。いずれのビーズ結合抗体も、IL−12のような非特異的タンパク質のシグナルを低下させなかった(図1B)。興味深いことに、培養培地で最も顕著に見られるCTLA−4アイソフォームは、37kdの分子量マーカー(すでに報告済みのサイズの完全長(flCTLA−4)アイソフォームであって、細胞質ドメインと膜貫通ドメインの両方を含むアイソフォーム)のすぐ上に移動した。これに対して、天然の条件または過刺激条件では、増殖、活性化及びIFN−γの放出は有意に増大したにもかかわらず(図8A〜B)、CTLA−4の分泌は、CD14PBMCからは検出されなかった(図1A)。さらに、CD14の選択と、その後のCD11cの濃縮によって生成されたDC調製物は、実質的にCD3細胞が枯渇されていたことを本発明者は示したが(図9)、これにより、分泌CTLA−4源が実際に、CD11cCD3の細胞種であったことが示唆されている。CTLA−4 siRNAが本当にCTLA−4を標的としているかを確かめるために、非付着性PBMCに、同じCTLA−4 siRNAプールをトランスフェクションし、CD3T細胞におけるCTLA−4ノックダウンの、予測した機能的結果(すなわち活性化)を確認した(図10)。単球由来DCは、CTLA−4を発現及び分泌する。
本発明者は、DCに起因する分泌CTLA−4の存在を踏まえ、DC自体の上または中にCTLA−4が見られるのではないかと推定した。本発明者は、未熟または成熟DCの表面では、CTLA−4を普通には検出できなかったが、フローサイトメトリー(図2A)と共焦点顕微鏡(図2B)によって、細胞内でCTLA−4を認めた。DCは、成熟するにつれて(図2A、2B)、CTLA−4の発現が有意に増えることが観察され、この観察は、RT−PCRによって裏付けられた(図2C)。実際、CTLA−4発現の上方制御は、CD80及びCD83のような他の成熟マーカーの上方制御と密接に相関していた(図11)。活性化T細胞と比べて、CTLA−4局在のパターンは明らかに異なり、細胞膜の近くに集中しているのではなく、細胞の内側にわたって分散しているようであった(図2D)。さらに、M−CSFとTGF−βの存在下で生成した寛容化または「寛容原性」DCの染色(Li et al.,2007)によって、CTLA−4発現レベルが、GM−CSFで生成した通常のDCよりもlog倍高いCD11c細胞集団が示された(図2E)。さらに、健常なドナーから採取した循環CD11c細胞が、ドナー適合性循環CD3細胞に匹敵する細胞内CTLA−4レベルを示したことで、インビボでの生理的関連性(図12)を裏付け、アイソタイプコントロール抗体は、高い染色特異性を示した(図13)。CTLA−4のsiRNAノックダウンにより、ウエスタンブロット(図14A)と共焦点顕微鏡(図14C)の両方によって示されているように、5日にわたって、シグナルが有意に低下した。興味深いことに、DCのCTLA−4は、非常に安定しているようであったとともに、siRNA投与から48時間後〜96時間後に、ほぼすべて、シグナルの低下が観察された(図14B)。これは、siRNA投与から24時間以内にほぼノックダウンが完了したT細胞CTLA−4の安定性と有意な対比をなしていた。
CTLA−4アイソフォームの検出にかかわらず、適切なサイズの可溶性CTLA−4(すなわち、膜貫通ドメインなしに発現されるもの。データは示されていない)は、DC培養培地で検出されたCTLA−4の優勢なアイソフォームではなかった。むしろ、検出されたCLTA−4の大部分は、予測されるサイズにおいて、完全長(flCTLA−4)アイソフォームに対応していた。DCは、多数のリガンド、レセプター及びその他の分子を含む微小胞の誘導分泌を通じて、他の細胞とやりとりを行うことが報告されている(Sobo−Vujanovic et al.,2014)。微小胞は脂質膜を有するので、DCの微小胞放出によって、flCTLA−4を分泌させるのにふさわしいであろう。このような場合には、coIPによって微小胞が枯渇されると、CTLA−4も培養上清液から枯渇するはずである。LAMP−3(リソソーム膜タンパク質3)またはCD63は、エンドソームマーカーであり、循環微小胞/エクソソームの表面で見られる非常に豊富なタンパク質の1つとしても関係があるとされている(Wiley and Gummuluru,2006)。DC細胞培養上清液のCD63 coIPは、ウエスタンブロットによって事前に見られたCTLA−4シグナルをほぼ完全に阻害し(図3A)、DC培養培地からのCD63微小胞の除去は、観察されるflCTLA−4の除去にも十分であったことが示された。CD63 coIPの前のエクソソーム画分の部分的溶解により、flCTLA−4シグナルが多少回復された。これはおそらく、微小胞脂質膜の溶解により、CD63含有小胞から、多少CTLA−4が解放されたからである。CD63 coIPの非存在下での溶解は、培地で検出されるCTLA−4の量に影響を及ぼさなかったことから、CD63抗体がCTLA−4を非特異的に除去した可能性または溶解手順がウエスタンブロットでの検出を妨げた可能性が排除された。細胞外環境で観察されたflCTLA−4が、CD63含有微小胞内に局在されたことをさらに確かめるために、NP−40細胞溶解バッファーの濃度を増しながら、1時間、上清液を溶解し、残った微小胞をCD63 coIPによって枯渇させ、残ったCTLA−4含有量をウエスタンブロットによって解析した。示されているように、細胞溶解バッファーの濃度を向上させたほど、ウエスタンブロットによって、強いflCTLA−4シグナルが得られ、CD63 coIPによってエクソソームを枯渇しなかった上清液のシグナルと同程度であった(図3A)。
分泌小胞における細胞外CTLA−4の存在は、その分泌機構の成分と共局在する細胞内CTLA−4の存在と一致するはずである。共焦点顕微鏡により、未熟DCのゴルジ体内における細胞内CTLA−4の良好な共局在が示された(図3B)。成熟すると、CTLA−4の共局在は、ゴルジ体からRab5(エンドソーム生合成のマスター制御因子であるとともに、分泌エンドソームを同定するマーカーであることが知られているスモールGTPase)に移る(図3B/3C)(Azouz et al,2014)。Rab11(リサイクリングエンドソームのマーカー(Ullrich et al.,1996))では、CTLA−4との共局在はいずれかの有意な程度では観察されなかった(図15)。未熟DCにおけるゴルジ体との共局在または成熟DCにおけるRab5との共局在は、相容れなかった。共焦点データにより、Rab5とのCTLA−4の共局在は、高度に極性化された形で細胞質内で(図3C、左パネル)、かつ出芽プロセスにおける分泌輸送小胞内で(図3C、右パネル)行われ得ることが示された。Total Exosome Isolation Kitを用いて、3つの独立した生体サンプルに由来するDC上清液から、30〜120nmのサイズのエクソソーム微小胞を精製し、CD63の存在に関して、残った上清液をエクソソーム画分と比較することによって、エクソソーム単離プロトコールの有効性を解析した。可溶性上清液画分は、引き続き、IL−12などの分泌タンパク質を含んでいたが、エクソソーム画分のRab5及びCTLA−4は、エクソソーム画分内のみに局在していた(図3D)。精製エクソソームのCTLA−4 coIPを行い、その後、2つの画分を解析したところ、共焦点顕微鏡によって細胞内で観察されたのと同様に、CTLA−4が実際に、Rab11ではなく、Rab5と細胞外で共局在したことが示された(図3E)。総合すると、これらのデータによって、flCTLA−4が、未熟DCにおいて分泌のために内包化されており、成熟すると、活性分泌機構と関連付けられ、最終的には、インタクト微小胞(本質的にエクソソームである)において、細胞外環境に分泌されることが示されている。
実施例3−DC CTLA−4機能の特徴付け
DCの分泌する微小胞の機能的意義を確かめるために、本発明者はまず、そのような小胞を内在化できるかを割り出そうと試みた。これを確かめるために、DCをCFSEで標識した。図4Aには、CFSEのDCによる取り込みは、細胞全体にわたって比較的均一であったとともに、CTLA−4エンドソームと有意に共局在もしたことが示されている。続いて、CFSE標識DCを48時間培養し、その間、CFSE微小胞が培養上清液に分泌された。続いて、CFSE上清液を採取し、非標識DCに加え、そのDCには、その後、CFSE微小胞が結合し(図4B)、最終的には内在化した(図4C)ことを示すことができ、このプロセスは、共焦点顕微鏡(図4B〜C)とフローサイトメトリー(すなわち図4D及び16)の両方によって、経時的に追跡することができた。抗CTLA−4クローンBNI3にコンジュゲートしたビーズで、上清液をプレクリアしたところ、ビーズコンジュゲートBNI3抗体の濃度に依存した形で、CFSE標識微小胞の非標識DCによる取り込みを低減できた(図4D及び16)。微小胞の取り込みは、フローサイトメトリーによって容易に定量できたので、このような取り込みのB7の表面発現に対する結果もモニタリングできた。図4Eによって示されているように、CFSE陽性となったDCにより、log倍低いレベルのCD80及びCD86の表面発現が示され、CD11cのような他の表面マーカーの発現では、変化はほとんど観察されなかった。B7抑制プロセスは、時間依存性であった。インキュベートから3時間後には、取り込みは観察されなかったが、CFSE標識微小胞でのインキュベートの6時間後には、12〜13%のCFSEDCは、B7が「低かった」(これに対して、CFSEDCでは5〜6%)が、インキュベーションから12時間後には、65〜75%のCFSE DCのB7が「低かった」(これに対して、CFSEDCでは15%)。0.1%アジ化ナトリウムの存在下(すなわち、B7レセプターの下方制御が起こり得ない条件)で、100%DC上清液中で、20分、4℃でB7を染色したところ、CD11cへの抗体結合量を減少させることなく、B7への抗体結合量を減少させる滴定可能な因子が上清液に存在することが示された(図17A及び18)。前の実験におけるように、この因子は、抗CTLA−4 BNI3にコンジュゲートしたビーズでプレクリアすることによって除去できた(図17B及び19)。微小胞の取り込みがCTLA−4に依存することをさらに特徴付けるために、CFSEの標識とDCの成熟の前に、まずDCを非標的化(NT)siRNAまたはCTLA−4特異的siRNAのいずれかで処理した。図5A及びBに示されているように、CTLA−4 siRNAで処理したDCに由来するCFSE標識上清液でのインキュベートから9時間後、レシピエントDCは、大部分がCFSEのままであったのに対して、NT siRNAで処理したDCに由来するCFSE標識上清液で処理したレシピエントDCは、CFSEとなったことから、微小胞の取り込みが、CTLA−4/B7相互作用に依存していたことが示唆された。
DC CTLA−4の存在及び/または機能に関する報告はあまりないので、次に、CTLA−4生物学のカノニカルな理解に対して、DC CTLA−4が機能的であるか否かを我々はアッセイした。DC分泌CTLA−4が、T細胞の活性化を負に調節するかを試験するために、NT siRNAまたはCTLA−4 siRNAのいずれかで処理した(共培養の開始前に72時間)DCとPBMCを共培養した。CD8:CD4の比は、早い時点(例えば5日目)においては同程度であったが、CTLA−4を欠失したDCでPBMCを培養したときには、CD8CD25IFN−γの割合の方がずっと大きかった(図6A、左パネル)。この初期推移の後、25日までに、CTLA−4欠失DCで培養したT細胞では、CD8:CD4の比の有意な増加が一貫して見られ、CD8CD25IFN−γ細胞の割合が大きくなった(図6A及び20)。加えて、DCがCTLA−4を欠失していたときには、CD4CD25Foxp3 tregの割合は、有意に低かった(図6A、右パネル)。同様に、siRNAで処理したDC培養上清液であって、異なる量のCTLA−4微小胞を有するDC培養上清液で、全脾臓細胞をインキュベートしたところ、CD8CD25細胞のその後の増殖が、上清液CTLA−4含有量の低さに依存するとともに、上清液におけるCTLA−4の濃度に比例することが示された(図6B)。インビボでのDC CTLA−4の生理的関連性を試験するために、B16メラノーマDCワクチンの調査を行い、この調査では、唯一変化させた変数は、DCへのB16 mRNAのエレクトロポレーションの48時間前にNTまたはCTLA−4 siRNAのいずれかを加えることであった。エレクトロポレーション後、DCを24時間成熟させ、事前に確立した触知可能なB16腫瘍を持つレシピエントマウスに注射した。CTLA−4 siRNA DCワクチンを投与されたマウスは、腫瘍の増殖が有意に遅延し(図6C)、転移が減少し、生存数が向上した(図6D)。DC CTLA−4のノックダウンが、CD8IFN−γ細胞の産生向上及び抗腫瘍免疫の増強と関連することを踏まえ、THの極性化がDC CTLA−4の放出において役割を果たし得るのか割り出すように我々は試みた。TH1の極性化を誘導する高用量IL−12またはTH2の極性化を誘導するSEB(Mandron et al,2006)のいずれかで成熟DCをインキュベートし、DC培養上清液のウエスタンブロット解析によってCTLA−4の放出を定量した。図6Eに示されているように、DCのTH1の極性化により、CTLA−4の分泌がほぼ完全に阻害されたのに対して、TH2の極性化により、CTLA−4の分泌が、用量に依存する形で増大した。全体として、データにより、DC CTLA−4が、CD8 CTL活性の調節において、明らかな機能的用途として機能し、それに付随して、腫瘍免疫において生理学的結果をもたらすことが示唆されている。
CTLA−4−/−CD28−/−ダブルノックアウトマウスに由来する細胞の解析により、マウスDCにおけるCTLA−4の発現が確認される。野生型マウスとCTLA−4−/−CD28−/−ダブルノックアウトマウスから脾臓細胞、BMDC及びBMDC培養上清液を生成してから、CTLA−4含有量についてウエスタンブロット解析によって解析した(図21)。
本明細書で開示及び特許請求されている方法はいずれも、本開示に鑑みれば、過度の実験なしに作成及び実行することができる。本発明の組成物及び方法が、好ましい実施形態に関して記述されてきたが、様々な変形が、本発明の概念、趣旨、または範囲から逸脱することなく、本明細書に記載される方法に及びステップにおいてまたは方法のステップの順序において適用されてもよいことが、当業者には明らかであろう。より具体的には、同じまたは類似の結果を得られる限りは、本明細書に記載されている作用剤の代わりに、化学的にも生理学的にも関連する特定の作用剤を用いてよいことは明らかであろう。当業者に明らかなこのような類似の代用形態及び改変形態はいずれも、添付の特許請求の範囲に定められているような、本発明の趣旨、範囲及び概念の範囲内とみなす。
参照文献
下記の参照文献は、本明細書に定められている内容に対して、例示的、手順的またはその他の詳細な補足を行う範囲において、参照により、本明細書に具体的に援用される。
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本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
(項目1)
(i)少なくとも第1の抗原感作樹状細胞または抗原と、(ii)CTLA−4アンタゴニストとを含む免疫原性組成物。
(項目2)
前記CTLA−4アンタゴニストが、CTLA−4に特異的な阻害性核酸である、項目1に記載の組成物。
(項目3)
前記阻害性核酸がRNAである、項目2に記載の組成物。
(項目4)
前記RNAが、低分子干渉RNA(siRNA)またはショートヘアピンRNA(shRNA)である、項目3に記載の組成物。
(項目5)
前記CTLA−4アンタゴニストが、CTLA−4結合性抗体である、項目1に記載の組成物。
(項目6)
前記抗体がモノクローナル抗体である、項目5に記載の組成物。
(項目7)
前記抗体が組み換えたものである、項目5に記載の組成物。
(項目8)
前記抗体が、IgG、IgM、IgAまたはこれらの抗原結合性断片である、項目5〜7のいずれか1項に記載の組成物。
(項目9)
前記抗体が、Fab’、F(ab’)2、F(ab’)3、一価のscFv、二価のscFvまたは単一ドメイン抗体である、項目5〜8のいずれか1項に記載の組成物。
(項目10)
前記抗体が、ヒト抗体、ヒト化抗体または脱免疫化抗体である、項目5〜9のいずれか1項に記載の組成物。
(項目11)
抗原感作樹状細胞を含む、項目1に記載の組成物。
(項目12)
第1の抗原を含み、前記抗原が、腫瘍細胞抗原または感染症抗原である、項目1に記載の組成物。
(項目13)
対象の免疫応答の誘導方法であって、CTLA−4アンタゴニストと併せて、免疫原性組成物を前記対象に投与することを含む前記方法。
(項目14)
前記CTLA−4アンタゴニストが、CTLA−4に特異的な阻害性核酸である、項目13に記載の方法。
(項目15)
前記阻害性核酸がRNAである、項目14に記載の方法。
(項目16)
前記RNAが、低分子干渉RNA(siRNA)またはショートヘアピンRNA(shRNA)である、項目15に記載の方法。
(項目17)
前記CTLA−4アンタゴニストがCTLA−4結合性抗体である、項目13に記載の方法。
(項目18)
前記抗体がモノクローナル抗体である、項目17に記載の方法。
(項目19)
前記抗体が組み換えたものである、項目17に記載の方法。
(項目20)
前記抗体が、IgG、IgM、IgAまたはこれらの抗原結合性断片である、項目17〜19のいずれか1項に記載の方法。
(項目21)
前記抗体が、Fab’、F(ab’)2、F(ab’)3、一価のscFv、二価のscFvまたは単一ドメイン抗体である、項目17〜20のいずれか1項に記載の方法。
(項目22)
前記抗体が、ヒト抗体、ヒト化抗体または脱免疫化抗体である、項目17〜20のいずれか1項に記載の方法。
(項目23)
前記免疫原性組成物が、抗原感作樹状細胞集団を含む、項目13に記載の方法。
(項目24)
前記免疫原性組成物が、ポリペプチド抗原を含む、項目13に記載の方法。
(項目25)
前記免疫原性組成物が、抗原をコードする核酸を含む、項目13に記載の方法。
(項目26)
前記核酸がDNA発現ベクターである、項目25に記載の方法。
(項目27)
前記CTLA−4アンタゴニストの前または前記CTLA−4アンタゴニストと本質的に同時に、免疫原性組成物を投与する、項目25に記載の方法。
(項目28)
前記CTLA−4アンタゴニストの後に免疫原性組成物を投与する、項目25に記載の方法。
(項目29)
前記CTLA−4アンタゴニストの約1週間、1日、8時間、4時間、2時間または1時間以内に、免疫原性組成物を投与する、項目27〜28のいずれか1項に記載の方法。
(項目30)
前記免疫原性組成物が、腫瘍細胞抗原または感染症抗原を含む、項目13に記載の方法。
(項目31)
前記免疫原性組成物が、少なくとも第1のアジュバントを含む、項目13に記載の方法。
(項目32)
前記対象が、疾患を罹患しているか、または疾患を罹患するリスクを有する、項目13に記載の方法。
(項目33)
前記疾患が、感染症またはがんである、項目32に記載の方法。
(項目34)
CTLA−4の発現を低下させるように遺伝子改変されている樹状細胞集団。
(項目35)
前記遺伝子改変に、CTLA−4に特異的な外因性の阻害性核酸の導入が含まれる、項目34に記載の細胞集団。
(項目36)
前記阻害性核酸がRNAである、項目35に記載の細胞集団。
(項目37)
前記RNAが、低分子干渉RNA(siRNA)またはショートヘアピンRNA(shRNA)である、項目36に記載の細胞集団。
(項目38)
前記遺伝子改変に、CTLA−4を低下させる、細胞集団におけるゲノムの欠失または挿入が含まれる、項目34に記載の細胞集団。
(項目39)
前記遺伝子改変に、CRISPR/Casヌクレアーゼシステムを用いるゲノム編集が含まれる、項目34に記載の細胞集団。
(項目40)
前記細胞集団が、前記CTLA−4遺伝子内にヘミ接合欠失を含む、項目34に記載の細胞集団。
(項目41)
前記樹状細胞が、少なくとも第1の抗原で感作されている、項目34に記載の細胞集団。
(項目42)
前記抗原が、腫瘍細胞抗原または感染症抗原である、項目34に記載の細胞集団。
(項目43)
対象における免疫応答の誘導方法であって、項目34〜42のいずれか1項に記載の細胞集団を有効量、前記対象に投与することを含む前記方法。
(項目44)
前記樹状細胞が、少なくとも第1の抗原で感作されている、項目43に記載の方法。
(項目45)
前記対象が、がんを罹患しており、前記樹状細胞が、少なくとも第1のがん細胞抗原で感作されている、項目43に記載の方法。
(項目46)
前記対象が、感染症に罹患しており、前記樹状細胞が、少なくとも第1の感染症抗原で感作されている、項目43に記載の方法。
(項目47)
抗原特異的T細胞の培養方法であって、少なくとも第1の抗原で感作されている抗原提示細胞集団の存在下で、T細胞またはT細胞前駆体の集団を培養することを含み、
(i)前記培養が、CTLA−4アンタゴニストの存在下であるか、または
(ii)前記抗原提示細胞集団が、CTLA−4の発現を低下させるように遺伝子改変されている樹状細胞集団を含む前記方法。
(項目48)
抗原特異的T細胞のエキソビボ拡張方法としてさらに定義されている、項目47に記載の方法。
(項目49)
前記樹状細胞集団が初代樹状細胞を含む、項目47に記載の方法。
(項目50)
前記培養が、CTLA−4アンタゴニストの存在下である、項目47に記載の方法。
(項目51)
前記CTLA−4アンタゴニストが、CTLA−4に特異的な阻害性核酸である、項目50に記載の方法。
(項目52)
前記阻害性核酸がRNAである、項目51に記載の方法。
(項目53)
前記RNAが、低分子干渉RNA(siRNA)またはショートヘアピンRNA(shRNA)である、項目52に記載の方法。
(項目54)
前記CTLA−4アンタゴニストがCTLA−4結合性抗体である、項目50に記載の方法。
(項目55)
前記樹状細胞集団が、CTLA−4の発現を低下させるように遺伝子改変されている、項目47に記載の方法。
(項目56)
前記遺伝子改変に、CTLA−4に特異的な外因性の阻害性核酸の導入が含まれる、項目55に記載の方法。
(項目57)
前記阻害性核酸がRNAである、項目56に記載の方法。
(項目58)
前記RNAが、低分子干渉RNA(siRNA)またはショートヘアピンRNA(shRNA)である、項目56に記載の方法。
(項目59)
前記遺伝子改変に、CTLA−4を低下させる、細胞集団におけるゲノムの欠失または挿入が含まれる、項目55に記載の方法。
(項目60)
前記細胞集団に、CTLA−4遺伝子内のヘミ接合欠失が含まれる、項目55に記載の方法。

Claims (9)

  1. (i)少なくとも第1の抗原感作樹状細胞と、(ii)CTLA−4アンタゴニストとを含む、免疫応答を活性化/増強するための免疫原性組成物であって、前記CTLA−4アンタゴニストがCTLA−4結合性抗体である、組成物
  2. 記CTLA−4結合性抗体が、モノクローナル抗体である、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記抗体が、IgGまたはその抗原結合性断片、IgMまたはその抗原結合性断片、IgAまたはその抗原結合性断片、Fab’、F(ab’)2、F(ab’)3、一価のscFv、二価のscFvおよび単一ドメイン抗体からなる群から選択される抗体である、請求項に記載の組成物。
  4. 前記抗体が、ヒト抗体、ヒト化抗体または脱免疫化抗体である、請求項1〜3のいずれかに記載の組成物。
  5. 抗原感作樹状細胞を含む、請求項1〜のいずれかに記載の組成物。
  6. 前記抗原感作樹状細胞が、少なくとも第1のがん細胞抗原で感作されている、請求項に記載の組成物。
  7. 第1の抗原を含み、前記抗原が、腫瘍細胞抗原または感染症抗原である、請求項1〜のいずれかに記載の組成物。
  8. 疾患の治療に使用するための請求項1〜のいずれかに記載の組成物であって、前記疾患が感染症またはがんである、組成物。
  9. 前記免疫原性組成物が、抗原感作樹状細胞集団を含む、請求項に記載の疾患の治療に使用するための、請求項1〜のいずれかに組成物。
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