JP6912384B2 - 癌疾患の処置のための、rna含有組成物 - Google Patents

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Description

発明の詳細な説明
〔序論〕
本発明は、腫瘍および/または癌疾患の処置または予防に使用するための、RNA含有組成物に関する。本発明はまた、薬学的組成物に関する。本発明はさらに、腫瘍および/または癌疾患の処置または予防のための、キットおよび上記RNA含有組成物の使用に関する。
癌(悪性腫瘍としても知られている)とは、侵襲または身体の他の部位への転移の可能性を有する、異常な細胞増殖に関連する一群の疾患を表す。2012年においては、世界中で約1410万人の癌の新規患者が発生している(メラノーマ以外の皮膚癌を含まない)。
癌に対する標準的な処置には、化学療法、放射線および外科手術が含まれており、これらの処置は、単独で、または組み合わせて適用される。他の処置においては、癌に対して免疫療法を適用する。免疫療法は、ワクチン接種を介した免疫システムの活性化、または養子細胞免疫療法に着目して、抗癌応答を誘導する。
いくつかのアプローチにおいては、癌または他の腫瘍疾患の処置のために、遺伝子治療および遺伝的ワクチン接種が用いられる。遺伝子治療および遺伝的ワクチン接種は、患者の細胞中または組織中への核酸の導入を基礎とする、分子医学的方法である。その後、導入された上記核酸にコードされている情報が、生体中で処理される。すなわち、最終的に、治療効果のあるペプチドまたはタンパク質が発現する。あるいは、最終的に、上記核酸にコードされている抗体が発現する。
従来の遺伝子治療の方法(遺伝子治療および遺伝的ワクチン接種を含む)は、所望の遺伝情報を細胞中に運搬することを目的として、DNA分子の使用を基礎としている。DNAを細胞内に導入するために、種々の方法が開発されてきた。例えば、リン酸カルシウム法、ポリベリン法、プロトプラスト融合法、エレクトロポレーション法、マイクロインジェクション法、およびリポフェクション法などである。DNAウイルスも同様に、非常に高いトランスフェクション率を達成するDNAビヒクルとして、使用されうる。DNAの使用には、ホスト細胞のゲノムのインタクトな遺伝子に、(例えば、組み換えによって)当該DNAが挿入されるというリスクが必然的に伴う。この場合、影響を及ぼされた遺伝子は、変異を起こして不活性化するおそれがある。あるいは、誤った情報の原因となるおそれがある。DNAを医薬品として使用することによる他のリスクは、患者に、病原性の抗薬抗体(抗DNA抗体)を誘導してしまうリスクである。これは、最終的に、(死に至る可能性のある)免疫応答を引き起こすおそれがある。
遺伝子治療剤または遺伝的ワクチンとしてのRNAの使用は、概ね、より安全である。RNAは、ゲノムに組み込まれて、病原的で望ましくない抗薬抗体の産生を誘導するリスクを伴わないからである。
mRNAまたはRNAの一般的な不安定さが、RNA発現系に基づく医学的方法の適用において課題となりうることが、従来技術において知られており、それどころか長らく当然視されてきた。しかし、上記に説明したように、遺伝子治療および遺伝的ワクチン接種において、RNA発現系は、DNA発現系よりも、かなりの利点を有している。
RNAの不安定さは、特に、RNA分解酵素(リボヌクレアーゼ、RNase)に起因する。RNAを不安定化させる、さらなるプロセスも多数存在する。その中でもRNAとタンパク質との相互作用は、多くの場合、重要な役割を果たしていると思われる。RNAの安定性を向上させるための手段が、いくつか提案されてきた。その結果、遺伝子治療剤またはRNAワクチンとしての、RNAの使用が可能となった。
ex vivoにおけるRNAの安定性の課題を解決するために、欧州特許出願EP1,083,232A1は、RNA(特にmRNA)を、細胞内および生体内に導入する方法を記載している。上記方法において、RNAは、カチオン性ペプチドまたはカチオン性タンパク質と複合体を形成している。
mRNAは、癌の処置および/または予防のために適用されることが知られている。例えば、国際公開WO03/051401A2は、少なくとも1つのmRNAを含んでいる、薬学的組成物を記載している。上記mRNAは、腫瘍に由来する抗原をコードしている少なくとも1つの領域を含んでおり、また、水性溶媒および好ましくはサイトカイン(例えばGM−CSF)と組み合わされている。上記薬学的組成物は、癌に対する処置および/または予防に使用するために提供されている。
国際公開WO2006/008154A1は、腫瘍疾患に対するワクチン接種のためのmRNA混合物を開示している。上記mRNA混合物において、少なくとも1種のmRNAは、少なくとも1種の腫瘍抗原をコードしている領域を含んでいる。また、少なくとも1種の他のmRNAは、少なくとも1種の免疫原性タンパク質をコードしている領域を含んでいる。
それでもなお、腫瘍疾患の効果的な処置に対する(とりわけ、癌疾患の処置に対する)要求が、依然として存在している。したがって、本発明の目的は、腫瘍組織および癌細胞が特異的に破壊される、腫瘍疾患の効果的な処置のためのアプローチを提供することにある。
上記目的は、特許請求の範囲に係る発明によって解決される。とりわけ、本発明の目的は、第1の態様によれば、腫瘍および/または癌疾患の処置または予防に使用するためのRNA含有組成物によって解決される。上記目的は、本発明のさらなる態様によれば、薬学的組成物、キットまたはキットの一部(kit of parts)、および腫瘍または癌疾患を処置する方法によって解決される。
〔定義〕
明確性および可読性のために、科学的な背景情報および定義を、以下に与える。本項目に関して開示されている任意の技術的特徴は、本発明のそれぞれの実施形態、および全ての実施形態の一部でありうる。さらなる定義および説明も、本開示との関係の中で与えられうる。
[免疫システム]
免疫システムは、生体を感染から防御しうる。病原体が生体の物理防壁を破り、当該生体に侵入すると、自然免疫システムは、迅速だが非特異的な応答を与える。この迅速な応答から病原体が逃れた場合、脊椎動物は、第2の防壁である適応免疫システムを備えている。上記免疫システムは、感染の際にその応答を適応させ、上記病原体の認識を向上させる。その後、この向上した応答は、上記病原体が排除されるまで持続する(免疫記憶のかたちとして)。そして、適応免疫システムは、同じ病原体と遭遇するたびに、より迅速かつより強力な攻撃を展開することが可能になる。以上によると、免疫システムには、先天的免疫システムと、適応免疫システムとが包含されている。これら2つはいずれも、いわゆる体液成分および細胞成分を含んでいる。
[免疫応答]
免疫応答は、通常、(1)特定の抗原に対する適応免疫システムの特異的な応答(いわゆる、特異的免疫応答または適応免疫応答)、または、(2)先天的免疫システムの非特異的応答(いわゆる、非特異的免疫応答または先天的免疫応答)、のいずれかでありうる。
[適応免疫システム]
適応免疫システムは、高度に特殊化した全身性細胞と、病原体の増殖を排除または防止するプロセスと、から構成されている。適応免疫応答により、脊椎動物の免疫システムは、特定の病原体を認識および記憶することが可能となる(免疫性を生じさせることが可能となる)。また、上記病原体と遭遇するたびに、強力な攻撃を展開することが可能となる。上記システムは、非常に適応的である。これは、体細胞超突然変異(体細胞変異の頻度を上昇させるプロセス)、およびV(D)J再構成(抗原受容体遺伝子セグメントの、不可逆的な遺伝的再構成)のに起因している。この機構により、少数の遺伝子から、大量の異なる抗原受容体を生み出すことができる。その後、これらの抗原受容体はそれぞれ、個別のリンパ球上に固有に発現する。遺伝子の再配置は、それぞれの細胞のDNAに不可逆な変化をもたらすため、当該細胞の全ての子孫は、同じ特異性を有する受容体をコードしている遺伝子を受け継いでいる。この特徴は、長期的な特異的免疫性に重要な役割を果たす、記憶B細胞および記憶T細胞においても該当する。免疫ネットワーク理論とは、適応免疫システムが如何に機能するかという理論であり、(1)T細胞の受容体の可変領域、(2)B細胞、および、(3)可変領域を有しているT細胞およびB細胞から作られる分子、の間の相互作用に基礎をおいている。
[適応免疫応答]
適応免疫応答は、通常、抗原特異的であると理解されている。抗原特異性により、特定の抗原、病原体または病原体に感染した細胞に適合した応答を、生じさせることができる。上記の適合した応答を展開する能力は、体内で、「記憶細胞」によって維持されている。万が一、身体に病原体が2回以上感染すると、上述の特異的な記憶細胞を用いて、速やかにこれを排除する。これに関して、適応免疫応答の第1段階は、(1)抗原特異的なナイーブT細胞、または、(2)抗原提示細胞により抗原特異的免疫応答を誘導することのできる、異なる免疫細胞、の活性化である。この活性化は、リンパ系組織、およびナイーブT細胞が定常的に通過する器官において発生する。抗原提供細胞として働くことのできる細胞の種類には、特に、樹状細胞、マクロファージおよびB細胞がある。それぞれの細胞が、免疫応答の誘導において、異なる機能を有している。樹状細胞は、ファゴサイトーシスおよびマクロピノサイトーシスによって抗原を取り込む。また樹状細胞は、例えば外来抗原との接触により刺激され、局所リンパ組織に移動し、そこで成熟樹状細胞に分化する。マクロファージは、粒子状の抗原(細菌など)を取り込み、病原菌または他の適当な刺激によって誘導されて、MHC分子を発現する。受容体を介して水溶性タンパク質抗原を結合および吸収するという、B細胞に固有の能力もまた、T細胞の誘導に重要でありうる。MHC分子上に抗原を提示することによって、T細胞が活性化され、T細胞の増加と、強化されたエフェクターT細胞への分化とが誘導される。エフェクターT細胞の最も重要な機能は、CD8+細胞傷害性T細胞によって感染細胞を殺傷すること、および、Th1細胞によってマクロファージを活性化させることである。これらは共に、細胞媒介性免疫を構成している。他のエフェクターT細胞の最も重要な機能として、Th2細胞およびTh1細胞の両方によりB細胞を活性化して、異なるクラスの抗体を産生させることがある。このようにして、体液性免疫応答が作用する。T細胞は、T細胞受容体により抗原を認識する。T細胞受容体は、抗原を直接認識せず、直接結合もしない。その代わり、他の細胞表面のMHC分子に結合している、短いペプチド断片(例えば、病原体由来のタンパク質抗原の)を認識する。
[細胞性免疫/細胞性免疫応答]
細胞性免疫は、通常、マクロファージ、ナチュラルキラー細胞(NK)、抗原特異的細胞傷害性Tリンパ球の活性化、および、抗原に応答した種々のサイトカインの放出と関係がある。より一般的な点では、細胞性免疫は、抗体と関係がなく、免疫システムの細胞の活性化と関係がある。細胞性免疫応答は、例えば、下記(1)〜(3)によって特徴づけられる。(1)抗原特異的細胞傷害性Tリンパ球の活性化。抗原特異的細胞傷害性Tリンパ球は、表面に抗原のエピトープを提示している体細胞(ウイルス感染している細胞、細胞内細菌を伴っている細胞、および腫瘍抗原を提示している癌細胞など)における、アポトーシスを誘導することができる;(2)マクロファージおよびナチュラルキラー細胞の活性化。これによって、上記の細胞は病原体を破壊することができる;(3)細胞を刺激して種々のサイトカインを分泌させること。これらのサイトカインは、適応免疫応答および先天的免疫応答に関わっている、他の細胞の機能に影響を及ぼす。
[体液性免疫/体液性免疫応答]
体液性免疫とは、通常、抗体産生、およびそれに伴う場合のある補助的なプロセスのことを表す。通常、体液性免疫は、例えば、Th2の活性化およびサイトカイン産生、胚中心の形成およびアイソタイプスイッチ、アフィニティ成熟、ならびに記憶細胞の発生によって特徴づけられうる。体液性免疫はまた、通常、抗体のエフェクター機能をも指しうる。エフェクター機能は、病原体および毒素の中和、古典的な補体の活性化、ならびに、オプソニンに促進されるファゴサイトーシスおよび病原体の排除、が含まれる。
[先天的免疫システム]
先天的免疫システム(非特異的免疫システムとしても知られる)は、他の生命体による感染から、非特異的な様式で宿主を防衛する、細胞および機構を包含している。これは、先天的システムの細胞は、包括的な様式で病原体を認識し、応答していることを意味する。しかし、適応免疫システムとは異なり、宿主に対して長期的免疫または防御免疫を与えない。先天的免疫システムは、例えば、病原体関連分子パターン(PAMP)受容体(例えば、Toll様受容体(TLR))のリガンドによって、または他の補助的な物質によって活性化されうる。上記他の補助的な物質の例としては、リポ多糖、TNF−α、CD40リガンド、またはサイトカイン、モノカイン、リンフォカイン、インターロイキンもしくはケモカイン、免疫賦活性核酸、免疫賦活性RNA(isRNA)、CpG−DNA、抗生物質、または抗ウイルス剤がある。通常、先天的免疫システムの応答には、下記(1)〜(5)が含まれる。(1)化学的因子(サイトカインと呼ばれる特殊化した化学的媒体を含む)の産生を通した、免疫細胞の感染部位への誘導;(2)補体カスケードの活性化;(3)特殊化した白血球による、生体内、組織内、血液中およびリンパ液中に存在している外来物質の、同定および除去;(4)抗原提示として知られるプロセスを通じた、適応免疫システムの活性化;および/または(5)病原菌に対する、物理的または化学的バリアとしての働き。
[アジュバント/アジュバント成分]
通常、アジュバントまたはアジュバント成分は、最も広義には、他の薬剤(薬またはワクチンなど)の効果を改変しうる(例えば増強する)、(例えば薬理的または免疫学的)薬剤または組成物である。本発明との関係においては、慣例的に、「アジュバント/アジュバント成分」とは、免疫原および/または薬学的な有効成分のために、担体または補助的な物質として機能する化合物または組成物を表す。アジュバントは広義に解釈されるべきである。また、アジュバントは、当該アジュバントに組み込まれた、または共に投与された抗原の免疫原性を増加させることのできる物質を、広範に表す。本発明との関係においては、アジュバントは、本発明の有効成分の、特異的な免疫原性効果を増強することが好ましい。通常、「アジュバント」または「アジュバント成分」は同じ意味であり、相互に使用できる。アジュバントは、例えば、免疫賦活剤、抗原送達システム、またはそれらの組み合わせに分類されうる。
用語「アジュバント」は、通常、それ自身として免疫を与える物質を含まない、と理解されている。アジュバントは、免疫システムを非特異的に補助して、抗原特異的な免疫応答を増強する(例えば、免疫システムに対する抗原の提示を促進することによって。あるいは、非特異的な先天的免疫応答の誘導によって)。また、好ましくは、アジュバントは、例えば、Th2に基づく抗原特異的応答が優勢であるのを、Th1に基づく抗原特異応答がより増えるよう変化させることによって(あるいはその逆によって)、例えば抗原特異的免疫応答を調節しうる。したがって、アジュバントは、サイトカインの発現/分泌、抗原提示、免疫応答の種類、などを有利に調節しうる。
[免疫賦活性RNA/免疫賦活化RNA]
本発明との関係において、免疫賦活性RNA/免疫賦活化RNA(isRNA)は、通常、それ自身として先天的免疫応答を誘導することのできる、RNAでありうる。isRNAは、通常、オープンリーディングフレームを有していない。したがって、ペプチド性の抗原または免疫原を与えるのではなく、先天的免疫応答を誘導する(例えば、特定の種類のToll様受容体(TLR)、または他の適切な受容体に対して結合することによって)。したがって、免疫賦活性RNA/免疫賦活化RNAは、ノンコーディングRNAであることが好ましい。しかしながら、勿論、オープンリーディングフレームを有しており、ペプチド/タンパク質(例えば、抗原性機能)をコードしているmRNAもまた、先天的免疫応答を誘導しうる。
[抗原]
用語「抗原」は、通常、免疫システムによって認識されうる、抗原特異的免疫応答を引き起こす(例えば、適応免疫応答の一環としての、抗体または抗原特異的T細胞の形成によって)ことのできる物質を表す。抗原は、タンパク質またはペプチドでありうる。これに関して、適応免疫応答の第1段階は、抗原提示細胞による、抗原特異的なナイーブT細胞の活性化である。この活性化は、リンパ系組織、およびナイーブT細胞が定常的に通過する器官において発生する。3種類の細胞が、抗原提供細胞として働くことができる。すなわち、樹状細胞、マクロファージおよびB細胞である。それぞれの細胞が、免疫応答の誘導において、異なる機能を有している。組織の樹状細胞は、ファゴサイトーシスおよびマクロピノサイトーシスによって抗原を取り込む。また、樹状細胞は感染により刺激され、局所リンパ組織に移動し、そこで成熟樹状細胞に分化する。マクロファージは、粒子状の抗原(細菌など)を取り込み、病原菌によって誘導されて、MHCクラスII分子を発現する。受容体を介して水溶性タンパク質抗原を結合および吸収するという、B細胞に固有の能力は、T細胞の誘導に重要でありうる。MHC分子上に抗原を提示することによって、T細胞が活性化され、T細胞の増加と、強化されたエフェクターT細胞への分化とが誘導される。エフェクターT細胞の最も重要な機能は、CD8+細胞傷害性T細胞によって感染細胞を殺傷すること、および、Th1細胞によってマクロファージを活性化させることである。これらは共に、細胞媒介性免疫を構成している。他のエフェクターT細胞の最も重要な機能に、Th2細胞およびTh1細胞の両方によりB細胞を活性化して、異なるクラスの抗体を産生させることがある。このようにして、体液性免疫応答が作用する。T細胞は、T細胞受容体により抗原を認識する。T細胞受容体は、抗原を直接認識せず、直接結合もしない。その代わり、他の細胞表面のMHC分子に結合している、短いペプチド断片(例えば、病原体のタンパク質抗原の)を認識する。
T細胞は2つのクラスに大別され、それぞれ異なるエフェクター機能を有している。2つのクラスは、細胞表面タンパク質である、CD4およびCD8の発現によって区別される。これら2種類のT細胞は、認識するMHC分子のクラスが異なっている。MHC分子には2つのクラス(MHCクラスI分子およびMHCクラスII分子)があり、構造および身体の組織における発現パターンが異なっている。CD4+T細胞はMHCクラスII分子に対して結合し、CD8+T細胞はMHCクラスI分子に対して結合する。MHCクラスI分子とMHCクラスII分子とは、細胞間で異なる分布を有しており、これは、それぞれの分子を認識するT細胞の異なるエフェクター機能を反映している。MHCクラスI分子は、(例えば病原体、通常はウイルスに由来する)細胞質ペプチドおよび核由来ペプチドを、CD8+T細胞に提示する。そしてCD8+T細胞は、特異的に認識するあらゆる細胞を殺傷することに特化した、細胞傷害性T細胞に分化する。ほぼ全ての細胞がMHCクラスI分子を発現しているが、恒常的な発現のレベルは細胞の種類によって異なる。また、ウイルス由来の病原性ペプチドのみがMHCクラス1分子によって提示されるのではなく、自己抗原(腫瘍抗原など)もまた、提示される。MHCクラス1分子はペプチドと結合する。上記ペプチドは、細胞質で分解されたタンパク質に由来し、小胞体内に輸送されたものである。感染細胞の表面でMHCクラス1−ペプチド複合体を認識するCD8+細胞は、外来性ペプチドを提示しているあらゆる細胞を殺傷することに特化している。そして、ウイルスおよび他の細胞質性病原体に感染した細胞を、身体から駆除する。MHCクラスII分子を認識するCD4+T細胞(CD4+ヘルパーT細胞)の主な機能は、免疫システムの他のエフェクター細胞を活性化させることである。したがって、MHCクラスII分子は、通常、Bリンパ球、樹状細胞およびマクロファージ(つまり、免疫応答に参加する細胞)に見られるが、他の組織の細胞には見られない。例えば、マクロファージは活性化されて、自身が取り込んだ小胞内の病原体を殺傷する。また、B細胞は活性化されて、外来分子に対する免疫グロブリンを分泌する。MHCクラスII分子は、小胞体内のペプチドと結合することができない。そのため、MHCクラスII分子は、エンドソーム内で分解されたタンパク質由来のペプチドと結合する。MHCクラスII分子は、(1)マクロファージの小胞システムに入った、病原体由来のペプチド、(2)未成熟樹状細胞に取り込まれた、抗原由来のペプチド、または、(3)B細胞の免疫グロブリン受容体、を捕捉することができる。マクロファージおよび樹状細胞の小胞内に大量に病原体が蓄積した結果、Th1細胞の分化が促される。一方、細胞外の抗原は、結果としてTh2細胞の産生を促す。Th1細胞は、マクロファージの殺菌作用を活性化させ、B細胞によるIgG抗体の産生を誘導する。IgG抗体は、細胞外病原体をオプソニン化して、食細胞により取り込ませるために非常に有効である。一方Th2細胞は、ナイーブB細胞を活性化させてIgMを分泌させることによって、体液性応答を開始させる。そして、オプソニン化能の弱い抗体(例えば、IgG1およびIgG3(マウス)、IgG2およびIgG4(ヒト)、ならびにIgAおよびIgE(マウスおよびヒト))の産生を誘導する。
[エピトープ(「抗原決定部位」とも呼ばれる)]
T細胞のエピトープは、断片(好ましくは、約6〜約20またはそれ以上のアミノ酸長を有している)を含んでいてよい。上記断片は、例えば、下記(1)または(2)でありうる。(1)処理され、MHCクラスI分子により提示されている断片。好ましくは、約8〜約10アミノ酸長(例えば、8、9、10、または11もしくは12アミノ酸)の断片;または(2)処理され、MHCクラスII分子により提示されている断片。好ましくは、約13アミノ酸長以上(例えば、13、14、15、16、17、18、19、20またはそれ以上のアミノ酸長)の断片である。このとき、上述の断片は、アミノ酸配列の任意の部分から選択されてよい。これらの断片は、通常、ペプチド断片およびMHC分子からなる複合体の形で、T細胞によって認識される。B細胞のエピトープは、通常、(本来の)タンパク質またはペプチド抗原の外表面に位置する、断片である。
[ワクチン]
ワクチンとは、通常、少なくとも1つの抗原または抗原性機能を提供する、予防用または治療用の物質であると理解される。上記抗原または抗原性機能は、身体の適応免疫システムを刺激して、適応免疫応答を与えうる。
[抗原提供mRNA(Antigen-providing mRNA)]
抗原提供mRNAは、通常、当該mRNAを与えられた細胞または生物によって翻訳されることができる、少なくとも1つのオープンリーディングフレームを有しているmRNAでありうる。この翻訳の産物は、抗原として(好ましくは免疫原として)機能しうる、ペプチドまたはタンパク質である。上記産物はまた、2つ以上の免疫原から構成される融合タンパク質でありうる。上記融合タンパク質は、例えば、2つ以上のエピトープ、ペプチドまたはタンパク質からなる融合タンパク質である(ここで、上記エピトープ、ペプチドまたはタンパク質は、リンカー配列によって連結されていてよい)。
[二シストロン性mRNA/多シストロン性mRNA]
二シストロン性mRNA/多シストロン性mRNAは、通常、2つ(二シストロン性)またはそれ以上(多シストロン性)のコーディング配列(CDS;しばしば、オープンリーディングフレーム(ORF)とも表記される)を有していてよい。これに関して、コーディング配列/オープンリーディングフレームとは、ペプチドまたはタンパク質に翻訳されることのできる、いくつかのヌクレオチド・トリプレット(コドン)の配列である。このようなmRNAを翻訳することにより、2種類(二シストロン性)またはそれ以上(多シストロン性)の異なる翻訳産物が得られる(複数のコーディング配列/ORFが、同一でないとすれば)。真核生物における発現については、このようなmRNAは、例えば、内部リボソーム進入部位(IRES)配列を含んでいてもよい。
[5’キャップ構造]
5’キャップは、通常、mRNA分子の5’末端に付加される、修飾ヌクレオチド(キャップアナログ)、特にグアニンヌクレオチドである。5’キャップは、5’−5’三リン酸結合(m7GpppNとも言う)用いて、付加されていることが好ましい。5’キャップ構造のさらなる例には、以下が含まれる:グリセリル、逆位デオキシ脱塩基残基(部位)、4’,5’メチレンヌクレオチド、1−(β−D−エリトロフラノシル)ヌクレオチド、4’−チオヌクレオチド、炭素環状ヌクレオチド、1,5−アンヒドロヘキシトールヌクレオチド、L−ヌクレオチド、α−ヌクレオチド、修飾塩基ヌクレオチド、トレオ−ペントフラノシルヌクレオチド、非環状3’,4’−セコヌクレオチド、非環状3,4−ジヒドロキシブチルヌクレオチド、非環状3,5−ジヒドロキシペンチルヌクレオチド、3’−3’−逆位ヌクレオチド部位、3’−3’−逆位脱塩基部位、3’−2’−逆位ヌクレオチド部位、3’−2’−逆位脱塩基部位、1,4−ブタンジオールホスファート、3’−ホスホロアミダート、ヘキシルホスファート、アミノヘキシルホスファート、3’−ホスファート、3’ホスホロチオアート、ホスホロジチオアート、または、結合性もしくは非結合性メチルホスホナート部位。本発明に関して、上述の修飾された5’キャップ構造は、本発明の組成物のmRNA配列を修飾するために用いられうる。本発明に関して用いられうる、さらなる修飾された5’キャップ構造には、以下がある:CAP1(m7GpppNに隣接しているヌクレオチドのリボースの、追加のメチル化)、CAP2(m7GpppNから下流に2つ目のヌクレオチドのリボースの、追加のメチル化)、CAP3(m7GpppNから下流に3つ目のヌクレオチドのリボースの、追加のメチル化)、CAP4(m7GpppNから下流に4つ目のヌクレオチドのリボースの、追加のメチル化)、ARCA(抗逆方向キャップアナログ)、修飾ARCA(例えば、ホスホチオアート修飾ARCA)、イノシン、N1−メチル−グアノシン、2’−フルオロ−グアノシン、7−デアザ−グアノシン、8−オキソ−グアノシン、2−アミノ−グアノシン、LNA−グアノシン、および2−アジド−グアノシン。
本発明に関連して、5’キャップ構造はまた、RNA化学合成によって形成されてもよいし、キャップアナログを用いたin vitroのRNA転写(共転写キャッピング)によって形成されてもよい。あるいは、キャップ構造は、キャッピング酵素(例えば、市販のキャッピングキット)を用いて、in vitroにて形成されてもよい。
[キャップアナログ]
キャップアナログとは、キャップ機能性を有している、重合できないジヌクレオチドを表す。キャップ機能性とは、RNA分子の5’末端に組み込まれたときに、翻訳もしくは局在を促すこと、および/または、当該RNA分子の分解を防ぐことである。「重合できない」とは、キャップアナログが、5’末端にのみ組み込まれることを意味する。なぜならば、キャップアナログは5’位の三リン酸を有しておらず、それゆえ、鋳型依存性RNAポリメラーゼによって3’方向に伸長できないからである。
キャップアナログには、以下の群から選択される化学構造が含まれるが、これらに限定されない:m7GpppG、m7GpppA、m7GpppC;非メチル化キャップアナログ(例えば、GpppG);ジメチル化キャップアナログ(例えば、m2,7GpppG)、トリメチル化キャップアナログ(例えば、m2,2,7GpppG)、ジメチル化対称キャップアナログ(例えば、m7Gpppm7G)、または抗逆方向キャップアナログ(例えば、ARCA;m7,2’OmeGpppG、m7,2’dGpppG、m7,3’OmeGpppG、m7,3’dGpppG、およびこれらの三リン酸化誘導体)(Stepinski et al., 2001. RNA 7(10):1486-95)。
また、キャップアナログは、既に記載されている(US7,074,596、WO2008/016473、WO2008/157688、WO2009/149253、WO2011/015347およびWO2013/059475)。N−(4−クロロフェノキシエチル)置換されたジヌクレオチドキャップアナログの合成が、近年記載されている(Kore et al. (2013) Bioorg. Med. Chem. 21(15): 4570-4)。
[タンパク質の断片]
本発明に関して、タンパク質またはペプチドの「断片」とは、通常、本明細書に規定されている一連のタンパク質またはペプチドを包含しうる。ここで、上記タンパク質またはペプチドは、そのアミノ酸配列(またはそれをコードしている核酸分子)に関して、元の(天然の)タンパク質(またはそれをコードしている核酸分子)のアミノ酸配列と比較すると、アミノ末端および/またはカルボキシル末端が切断されている。このような切断は、アミノ酸レベルでも、対応する核酸レベルでも、いずれでも起こりうる。したがって、本明細書に規定されている上記断片に関する配列同一性は、好ましくは、本明細書に規定されているタンパク質またはペプチドの全長、または、上記タンパク質またはペプチドの(コーディング)核酸分子の全長を参照していてよい。抗原に関して、上記断片は、約6〜約20アミノ酸長、またはそれ以上のアミノ酸長でありうる。例えば、処理され、MHCクラスI分子により提示されている断片であって、好ましくは、約8〜約10アミノ酸長(例えば、8、9もしくは10、または6、7、11もしくは12アミノ酸)の断片でありうる。あるいは、処理され、MHCクラスII分子により提示されている断片であって、好ましくは、約13アミノ酸長以上(例えば、13、14、15、16、17、18、19、20またはそれ以上のアミノ酸長)の断片である。このとき、上述の断片は、アミノ酸配列の任意の部分から選択されてよい。これらの断片は、通常、ペプチド断片およびMHC分子からなる複合体の形で、T細胞によって認識される。すなわち、上記断片は、通常、それ自体としては認識されない。(例えば抗原に関して、)タンパク質またはペプチドの断片は、当該タンパク質またはペプチドのエピトープを、少なくとも1つ含んでいてもよい。また、タンパク質のドメイン(細胞外ドメイン、細胞内ドメインまたは膜貫通ドメインなど)、および、タンパク質が短縮または切断されたものも、タンパク質の断片に包含されると理解されうる。タンパク質の断片には、タンパク質の機能性断片が含まれることが好ましい。これは、上記断片が、自身が由来する全長タンパク質と同じ効果または機能性を発揮することを意味する。
[タンパク質のバリアント]
本発明に関して規定されているタンパク質またはペプチドの「バリアント」は、1つ以上の変異(1つ以上の置換、挿入および/または欠失されたアミノ酸など)において元の配列とは異なっているアミノ酸配列を有するものとして、生じうる。これらの断片および/またはバリアントは、天然の全長タンパク質と比較して、同じ生物学的機能または特定の活性(例えば、特定の抗原性の性質)を有していることが好ましい。本発明に関して規定されているタンパク質またはペプチドの「バリアント」は、天然の配列と比較して、保存的アミノ酸置換(すなわち、生理的に変異していない)を含んでいてよい。特に、これらのアミノ酸配列(およびそれをコードしているヌクレオチド配列)は、本明細書によって規定される「バリアント」の用語に該当する。同じクラスに由来するアミノ酸が、相互に交換される置換を、保存的置換と呼ぶ。上記アミノ酸は、特に、脂肪族の側鎖を有するアミノ酸、正または負に帯電した側鎖を有するアミノ酸、側鎖に芳香族を有するアミノ酸、または、側鎖が水素結合を形成しうるアミノ酸(例えば、ヒドロキシル基を有する側鎖)である。これは、(1)例えば、極性の側鎖を有するアミノ酸は、同様に極性の側鎖を有する他のアミノ酸によって置換されること、または、(2)例えば、疎水性の側鎖を有するアミノ酸は、同様に疎水性の側鎖を有するアミノ酸によって置換されることを意味する(例えば、セリンがトレオニンによって(トレオニンがセリンによって)、または、ロイシンがイソロイシンによって(イソロイシンがロイシンによって))。特に、三次元構造に変化を及ぼさない配列中の位置において、または、結合部位に影響を及ぼさない配列中の位置においては、挿入および置換があってよい。挿入または欠失による三次元構造の変化は、例えばCDスペクトル(円二色性スペクトル)を用いて、容易に決定することができる(Urry, 1985, Absorption, Circular Dichroism and ORD of Polypeptides, in: Modern Physical Methods in Biochemistry, Neuberger et al. (ed.), Elsevier, Amsterdam)。
タンパク質またはペプチドの「バリアント」は、当該タンパク質またはペプチドの10、20、30、50、75または100アミノ酸長に対して、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%のアミノ酸同一性を有していてよい。
また、本明細書において規定されているタンパク質またはペプチドのバリアントは、核酸分子によってコードされていてもよく、以下の配列をも包含していてもよい。すなわち、コードしている核酸配列のヌクレオチドが、遺伝暗号の縮重に従って交換されているが、上記タンパク質またはペプチドのそれぞれのアミノ酸配列の変化は生じさせない(つまり、当該アミノ酸配列または少なくともその一部は、上述の意味において、元の配列から変化していない)配列をも包含していてもよい。
タンパク質のバリアントは、当該タンパク質の機能バリアントを包含していることが好ましい。これは、上記バリアントが、自身が由来するタンパク質と同じ効果または機能性を発揮することを意味する。
[配列の同一性]
2つの配列(例えば、本明細書に規定されている核酸配列またはアミノ酸配列。好ましくは、本明細書に規定されているポリマー担体の核酸配列にコードされているアミノ酸配列、またはアミノ酸配列そのもの)が同一である割合を決定する目的で、引き続いて互いに比較するために、当該配列を整列させることができる。したがって、例えば、第1の配列のある位置を、第2の配列の対応する位置と比較してよい。第1の配列のある位置が、同様に、第2の配列のある位置と同じ成分(残基)によって占められているならば、その位置において2つの配列は同一である。もしもそうでないならば、上記2つの配列は、その位置において異なっている。第1の配列と比較して、第2の配列に挿入が発生しているならば、上記第1の配列にギャップを挿入して、さらに整列させることができる。第1の配列と比較して、第2の配列に欠失が発生しているならば、上記第2の配列にギャップを挿入して、さらに整列させることができる。そして、2つの配列が同一である割合は、同じである位置の数を、全ての位置(一方の配列のみによって占められている位置も含む)の数で割った関数である。2つの配列が同一である割合は、数学的アルゴリズムを用いて決定できる。使用できる数学的アルゴリズムの好適な例は、[Karlin et al. (1993), PNAS USA, 90:5873-5877]または[Altschul et al. (1997), Nucleic Acids Res., 25:3389-3402]のアルゴリズムである。(ただし、これには限定されない)。上記アルゴリズムは、BLASTプログラムに統合されている。本発明の配列と一定程度同じである配列は、このプログラムによって特定できる。
[単シストロンmRNA]
単シストロンmRNAは、通常、コーディング配列(オープンリーディングフレーム)を1つだけ含んでいる、mRNAでありうる。これに関して、コーディング配列/オープンリーディングフレームとは、ペプチドまたはタンパク質に翻訳されることのできる、いくつかのヌクレオチド・トリプレット(コドン)の配列である。
[核酸]
用語「核酸」は、任意のDNA分子またはRNA分子を意味し、「ポリヌクレオチド」の同義語として用いられる。(1)核酸、または(2)特定のタンパク質および/またはペプチドをコードしている核酸配列について、本明細書のどこで言及されていても、当該核酸または核酸配列は、それぞれ、調節配列も含んでいることが好ましい。調節配列によって、適切な宿主(例えば人間)において、特定のタンパク質またはペプチドをコードしている核酸配列が、発現(すなわち、転写および/または翻訳)することができる。
[ペプチド]
ペプチドとは、アミノ酸モノマーの重合体である。通常、上記モノマーは、ペプチド結合によって連結されている。用語「ペプチド」は、アミノ酸のポリマー鎖の長さを限定しない。本発明のいくつかの実施形態において、ペプチドは、例えば、50未満のモノマー単位を含んでいてもよい。より長いペプチドのことは、「ポリペプチド」とも呼ぶ。ポリペプチドは、通常、50〜600のモノマー単位、より具体的には50〜300のモノマー単位を有している。
[薬学的に効果のある量]
本発明に関して、「薬学的に効果のある量」とは、通常、免疫応答を誘導するため、または、所望の治療効果を引き起こすために充分な量として理解される。
[タンパク質]
タンパク質は、通常、ペプチドおよび/またはポリペプチドの1つ以上からなる。また、当該ペプチドおよび/またはポリペプチドは、三次元的な形状に折り畳まれており、生物学的機能を促進する。
[ポリ(C)配列]
ポリ(C)配列は、通常、シトシンヌクレオチドの長い配列である。上記配列は、通常は約10〜約200個のシトシンヌクレオチドであり、好ましくは約10〜約100個のシトシンヌクレオチドであり、より好ましくは約10〜約70個、または、より一層好ましくは約20〜約50個、または、さらに好ましくは約20〜約30個のシトシンヌクレオチドである。ポリ(C)配列は、好ましくは、核酸に含まれているコーディング領域の、3’に位置していてよい。
[ポリ(A)テール]
ポリ(A)テールは、「3’ポリ(A)テール」または「ポリ(A)配列」とも呼ばれる。ポリ(A)テールは、通常、アデノシンヌクレオチドが最大400個のアデノシンヌクレオチドまで単独重合された長い配列で、mRNAの3’末端に付加されている。ポリ(A)テールの長さは、例えば、約25〜約400個、好ましくは約50〜約400個、より好ましくは約50〜約300個、より一層好ましくは約50〜約250個、最も好ましくは約60〜約250個のアデノシンヌクレオチドである。本発明に関して、mRNAのポリ(A)テールは、DNAの鋳型から、in vitroRNA転写によって生じることが好ましい。あるいは、ポリ(A)配列は、DNA先駆体から転写する必要のない従来の化学合成法によって、in vitroで得ることもできる。さらに、ポリ(A)配列またはポリ(A)テールを、酵素によるRNAのポリアデニル化によって生成してもよい。
[安定化核酸]
安定化核酸は、通常、in vivoでの分解(例えば、エキソヌクレアーゼまたはエンドヌクレアーゼによる分解)、および/または、ex vivoでの分解(例えば、ワクチン投与に先立つ製造プロセス(例えば、投与すべきワクチン溶液の調製過程における)による)に対する抵抗が増加するような、変化を有している。RNAの安定化は、例えば、5’キャップ構造、ポリ(A)テール、または他の任意のUTR改変を与えることによって達成されうる。RNAの安定化はまた、バックボーン修飾、または、核酸のG/C含有量もしくはC含有量の調整によっても達成されうる。他の種々の方法が周知であり、本発明に関して想定されうる。
[担体/ポリマー担体]
本発明に関して、担体とは、通常、他の化合物の輸送および/または複合体形成を促進する、化合物であってよい。上記担体は、上記他の化合物と、複合体を形成していてよい。ポリマー担体とは、ポリマーの形状を成している担体である。
[カチオン性成分]
用語「カチオン性成分」は、通常、下記のpH値において正に帯電している、帯電分子(カチオン)を表す:通常はpH約1〜9、好ましくはpH9未満(例えば5〜9)またはpH8未満(例えば5〜8)またはpH7未満(例えば5〜7)、最も好ましくは生理的なpH値(例えば約7.3〜7.4)。したがって、本発明に係るカチオン性ペプチド、カチオン性タンパク質またはカチオン性ポリマーは、生理的条件において(特にin vivo細胞の生理的食塩水条件において)、正に帯電している。カチオン性ペプチドまたはタンパク質は、他のアミノ酸残基よりも、より多くのカチオン性アミノ酸(例えば、より多くのArg、His、LysまたはOrn)を含んでいることが好ましい。特に、アニオン性アミノ酸残基(AspまたはGluなど)よりも、より多くのカチオン性アミノ酸を含んでいることが好ましい。あるいは、カチオン性ペプチドまたはタンパク質は、カチオン性アミノ酸残基によって大部分が形成されている部分を含んでいることが好ましい。「カチオン性」の定義は、「ポリカチオン性」成分にも参照されうる。
[ビヒクル]
ビヒクルとは、個体に対する薬学的組成物またはワクチンの成分の投与を容易にするために、当該薬学的組成物またはワクチンに含ませて、通常用いられうる物質(例えば担体)である。
[3’非翻訳領域(3’−UTR)]
3’−UTRは、通常、mRNAの一部であって、当該mRNAのタンパク質をコードしている領域(すなわちオープンリーディングフレーム)と、ポリ(A)配列との間に位置している。mRNAの3’−UTRは、アミノ酸配列に翻訳されない。一般的に、3’−UTR配列は、遺伝子の発現過程においてそれぞれのmRNAに転写される遺伝子によって、コードされている。まず、遺伝子配列が転写されて、任意に含まれるイントロンを含んでいる未成熟mRNAとなる。その後、未成熟mRNAは、成熟過程においてさらにプロセシングされて、成熟mRNAとなる。この成熟過程には、5’キャッピングの過程、未成熟mRNAをスプライシングして任意に含まれるイントロンを切除する過程、3’末端を修飾する過程(例えば、未成熟mRNAの3’末端のポリアデニル化、および任意に含まれる、エンドヌクレアーゼまたはエキソヌクレアーゼによる切断、など)、が含まれる。本発明に関して、成熟mRNAの3’−UTRに該当する配列は、タンパク質をコードしている領域のストップコドンの3’側に位置しており、当該タンパク質をコードしている領域のストップコドンの3’に隣接していることが好ましい。また、3’−UTRに該当するmRNAの配列は、ポリ(A)配列の5’側まで伸長しており、ポリ(A)配列の5’に隣接しているヌクレオチドまで伸長していることが好ましい。ここで、用語「該当する」とは、上記3’−UTR配列が、mRNA配列中において3’−UTR配列の規定に用いられるようなRNA配列(または、そのようなRNA配列に対応するDNA配列)でありうることを意味する。本発明に関して、用語「遺伝子の3’−UTR」(「アルブミン遺伝子の3’−UTR」など)とは、当該遺伝子に由来する成熟mRNA(すなわち、上記遺伝子を転写し、未成熟mRNAを成熟させることにより得られるmRNA)の、3’−UTRに該当する配列である。用語「遺伝子の3’−UTR」には、当該3’−UTRのDNA配列およびRNA配列が含まれる。
[5’非翻訳領域(5’−UTR)]
5’−UTRは、通常、メッセンジャーRNA(mRNA)の特定の領域であると理解される。5’−UTRは、mRNAのオープンリーディングフレームの5’に位置している。通常、5’−UTRは、転写開始点から始まり、オープンリーディングフレームの開始コドンの1ヌクレオチド前で終わる。5’−UTRは、遺伝子発現を調節するための因子(調節因子とも呼ぶ)を含んでいてもよい。このような調節因子は、例えば、リボソーム結合部位、または5’末端オリゴピリミジン配列でありうる。5’−UTRは、転写後の修飾を受けてもよい(例えば5’キャップの付加により)。本発明に関して、成熟mRNAの5’−UTRに該当する配列は、5’キャップと開始コドンとの間に位置している。5’−UTRは、5’キャップの3’側に位置するヌクレオチドから(好ましくは、上記5’キャップの3’に隣接するヌクレオチドから)、タンパク質をコードしている領域の開始コドンの5’側に位置するヌクレオチドまで(好ましくは、上記タンパク質をコードしている領域の開始コドンの5’に隣接するヌクレオチドまで)、伸長している配列に該当することが好ましい。成熟mRNAの、上記5’キャップの3’に隣接するヌクレオチドは、通常、転写開始点に該当する。ここで、用語「該当する」とは、上記5’−UTR配列が、mRNA配列中において5’−UTR配列の規定に用いられるようなRNA配列(または、そのようなRNA配列に対応するDNA配列)でありうることを意味する。本発明に関して、用語「遺伝子の5’−UTR」(「TOP遺伝子の5’−UTR」など)とは、当該遺伝子に由来する成熟mRNA(すなわち、上記遺伝子を転写し、未成熟mRNAを成熟させることにより得られるmRNA)の、5’−UTRに該当する配列である。用語「遺伝子の5’−UTR」には、当該5’−UTRのDNA配列およびRNA配列が含まれる。
[5’末端オリゴピリミジン配列(TOP)]
5’末端オリゴピリミジン配列(TOP)とは、通常、核酸分子の5’末端領域に位置する、ピリミジンヌクレオチドの連続配列である。上記核酸分子の5’末端領域とは、特定のmRNA分子の5’末端領域、または機能単位の5’末端領域(例えば、特定の遺伝子の転写領域)などである。上記配列はシチジンから始まり(通常は転写開始点に該当する)、通常は約3〜30個のピリミジンヌクレオチドの連続配列が続く。TOPは、例えば、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個またはそれ以上のヌクレオチドを含んでいてよい。ピリミジンの連続配列は(したがって5’TOPは)、TOPの下流に位置する最初のプリンヌクレオチドから、1ヌクレオチド5’側で終了する。5’末端オリゴピリミジン配列を含んでいるmRNAを、通常、TOP mRNAと呼ぶ。したがって、そのようなmRNAを産生する遺伝子を、TOP遺伝子と呼ぶ。TOP配列は、例えば、ペプチド伸長因子およびリボソームタンパク質をコードしている遺伝子およびmRNAで見つかっている。
[TOPモチーフ]
本発明に関して、TOPモチーフとは、上記に規定されている5’TOPに対応する、核酸配列である。したがって、本発明に関してTOPモチーフは、3〜30個のヌクレオチド長のピリミジンヌクレオチドの連続配列であることが好ましい。TOPモチーフは、少なくとも3個のピリミジンヌクレオチドから構成されており、好ましくは少なくとも4個のピリミジンヌクレオチド、好ましくは少なくとも5個のピリミジンヌクレオチド、より好ましくは少なくとも6個のピリミジンヌクレオチド、より好ましくは少なくとも7個のピリミジンヌクレオチド、最も好ましくは少なくとも8個のピリミジンヌクレオチドから構成されていることが好ましい。このとき、ピリミジンヌクレオチドの連続配列は、5’末端にシトシンヌクレオチドを伴って始まることが好ましい。TOP遺伝子およびTOP mRNAにおいて、TOPモチーフは、5’末端に転写開始点を伴って始まることが好ましい。また、TOPモチーフは、上記遺伝子またはmRNAのTOPの最初のプリンヌクレオチド残基から、1ヌクレオチド5’側で終了することが好ましい。本発明の意味におけるTOPモチーフは、5’−UTRを表す配列の5’末端、または5’−UTRをコードしている配列の5’末端、に位置していることが好ましい。したがって、3個以上のピリミジンヌクレオチドの連続配列が、それぞれの配列(本発明のmRNA、本発明のmRNAの5’−UTR因子、または、本明細書に記載されているTOP遺伝子の5’−UTRに由来する核酸配列など)の5’末端に位置しているならば、当該連続配列を、本発明の意味における「TOPモチーフ」と呼ぶことが好ましい。換言すると、3個以上のピリミジンヌクレオチドの連続配列であって、5’−UTRまたは5’−UTR因子の5’末端に位置しておらず、5’−UTR内または5’−UTR因子内のどこかに位置しているものは、「TOPモチーフ」と呼ばないことが好ましい。
[TOP遺伝子]
TOP遺伝子は、通常、5’末端オリゴピリミジン配列の存在によって特徴づけられる。また、ほとんどのTOP遺伝子は、成長関連の翻訳調節によって特徴づけられる。しかし、組織特異的な翻訳調節を伴うTOP遺伝子も知られている。上述したように、TOP遺伝子の5’−UTRは、TOP遺伝子に由来する成熟mRNAの5’−UTR配列(5’キャップの3’側に位置するヌクレオチドから、開始コドンの5’側に位置するヌクレオチドまで伸長していることが好ましい)に対応している。TOP遺伝子の5’−UTRは、通常、開始コドンを全く含んでいない(好ましくは、上流のAUG(uAUG)または上流のオープンリーディングフレーム(uORF)を含んでいない)。ここで、上流のAUGおよび上流のオープンリーディングフレームは、通常、翻訳されるべきオープンリーディングフレームの開始コドン(AUG)の5’側に存在している、AUGおよびオープンリーディングフレームであると理解される。一般的に、TOP遺伝子の5’−UTRは、やや短い。TOP遺伝子の5’−UTRの長さは、20ヌクレオチド〜500ヌクレオチドの間で変化しうる。上記長さは、通常は約200ヌクレオチド未満であり、好ましくは約150ヌクレオチド未満であり、より好ましくは約100ヌクレオチド未満である。本発明の意味におけるTOP遺伝子の5’−UTRの代表例は、国際公開WO2013/143700の、配列番号1〜1363、1395、1421および1422に係る配列において、第5位のヌクレオチドから、開始コドン(例えばATG)の5’側に隣接するヌクレオチドまで伸長している核酸配列、またはそのホモログもしくはバリアントである(上記開示は、参照により本明細書に組み込まれる)。これに関して、TOP遺伝子の5’−UTRの特に好適な断片は、5’−TOPモチーフを欠失している、TOP遺伝子の5’−UTRである。用語「TOP遺伝子の5’−UTR」とは、好ましくは、自然に存在するTOP遺伝子の5’−UTRを表す。
[RNAの化学合成]
所定の化学構造を有している比較的短いオリゴヌクレオチド断片の化学合成によって、所望の配列を有している特注のオリゴヌクレオチドが、迅速かつ廉価に入手できる。DNAおよびRNAの酵素合成は、5’から3’へ向かう方向のみである。これに対し、オリゴヌクレオチドの化学合成には、上記の制限はない(とは言うものの、ほとんどの場合は、逆方向(すなわち3’から5’へ向かう方向)にて行われる)。近年では、上述の製造方法は、(1)ホスホラミダイト法、および、(2)保護ヌクレオシド(A、C、GおよびU)または化学修飾されたヌクレオシドに由来するホスホラミダイト・ビルディングブロック、を用いる固相合成として実施されている。
所望のオリゴヌクレオチドを得るために、ビルディングブロックを、伸長中のオリゴヌクレオチド鎖に対して、固相上で連続的に連結する。上記連結は、完成品の配列に要求される順序で、完全に自動化されたプロセスで行われる。鎖の組み立てが完了すると、固相から溶液中に産物を切り離し、脱保護化し、回収する。副反応が存在するため、合成オリゴヌクレオチドの長さには、実用上の限界がある(最大で約200ヌクレオチド残基)。なぜならば、合成されるオリゴヌクレオチドの長さと共に、エラーの数が増加するからである。産物は通常、HPLCによって分離され、所望のオリゴヌクレオチドを高純度で得る。
化学合成されたオリゴヌクレオチドは、分子生物学および医学において、様々に応用されている。最も広く用いられているのは、アンチセンス・オリゴヌクレオチド、低分子干渉RNA、DNAの配列決定用および増幅用のプライマー、分子ハイブリダイゼーションにより相補的DNAまたはRNAを検出するためのプローブ、変異および制限部位を標的箇所に導入するための道具、および、人工遺伝子の合成用である。
[RNAのin vitro転写]
用語「RNAのin vitro転写」または「in vitro転写」とは、無細胞系(in vitro)にてRNAを合成するプロセスを表す。DNA(特にプラスミドDNA)が、RNA転写を発生させる鋳型として用いられる。適切なDNA鋳型(本発明に関しては、線形化されたプラスミドDNA鋳型が好ましい)を、DNA依存的にin vitro転写することによって、RNAを得てもよい。in vitro転写を調節するプロモーターは、任意のDNA依存性RNAポリメラーゼのための、任意のプロモーターでありうる。DNA依存性RNAポリメラーゼの具体例としては、T7、T3およびSP6RNAポリメラーゼがある。RNAのin vitro転写のためのDNA鋳型は、核酸(特に、in vitro転写されるべきそれぞれのRNAに対応する、cDNA)のクローニングによって得てもよい。上記DNA鋳型は、in vitro転写のための適切なベクターに(例えば、プラスミドDNA中に)導入されてもよい。本発明の好ましい実施形態において、DNA鋳型は、in vitro転写される前に、適切な制限酵素によって線形化される。cDNAは、mRNAの逆転写、または化学合成によって得てもよい。また、in vitro転写のためのDNA鋳型は、遺伝子合成によって得てもよい。
in vitro転写の方法は、周知である(例えば、[Geall et al. (2013) Semin. Immunol. 25(2): 152-159]、[Brunelle et al. (2013) Methods Enzymol. 530:101-14]を参照)。上述の方法において、通常用いられる試薬には、以下が含まれる:
1)プロモーター配列を含む、線形化されたDNA鋳型。上記DNA鋳型は、それぞれのRNAポリメラーゼ(バクテリオファージ型RNAポリメラーゼなど)に対する、高い結合アフィニティを有している;
2)4種類の塩基(アデニン、シトシン、グアニンおよびウラシル)について、リボヌクレオシド三リン酸(NTP);
3)任意で、上述のキャップアナログ(例えば、m7G(5’)ppp(5’)G(m7G));
4)DNA依存性RNAポリメラーゼ(例えば、T7、T3またはSP6RNAポリメラーゼ)。上記ポリメラーゼは、上記線形化されたDNA鋳型内の、上記プロモーター配列に結合することができる;
5)任意で、リボヌクレアーゼ(RNase)阻害剤。混入した任意のRNaseを不活性化させるためのもの;
6)任意で、ピロリン酸(転写を阻害する)を分解するための、ピロホスファターゼ;
7)ポリメラーゼの補助因子であるMg2+イオンを供給する、MgCl
8)適切なpH値を保つための緩衝液。上記緩衝液には、酸化防止剤(例えばDTT)および/またはポリアミン(スペルミジンなど)を、最適の濃度で含ませることができる。
[RNA、mRNA]
RNAは、リボ核酸(ribonucleic acid)の慣例的な略語である。RNAは核酸分子である。すなわち、ヌクレオチドモノマーからなるポリマーである。これらのヌクレオチドは、通常、アデノシン一リン酸(AMP)モノマー、ウリジン一リン酸(UMP)モノマー、グアノシン一リン酸(GMPモノマー)およびシチジン一リン酸(CMP)モノマー、またはそのアナログである。これらのモノマーは、いわゆるバックボーンに沿って、互いに連結されている。バックボーンは、第1のモノマーの糖(すなわちリボース)と、隣接する第2のモノマーのリン酸部分との間の、リン酸ジエステル結合によって形成されている。特定のモノマーの順序(すなわち、糖/リン酸バックボーンに結合している塩基の順序)は、RNA配列と呼ばれる。通常、RNAは、DNA配列の転写によって得られうる(例えば、細胞内で)。真核細胞においては、転写は、通常、核内またはミトコンドリア内で行われる。in vivoでは、通常、DNAが転写されると、いわゆる未成熟RNA(pre−mRNA、前駆体mRNAまたはヘテロ核RNAとも呼ばれる)になる。未成熟RNAは、いわゆるメッセンジャーRNA(通常はmRNAと略記される)にプロセシングを受けねばならない。未成熟RNAのプロセシング(例えば、真核生物における)には、種々の異なる転写後修飾が含まれる(例えば、スプライシング、5’キャッピング、ポリアデニル化、核外またはミトコンドリア外への輸送、など)。これらの全過程を、RNAの成熟とも呼ぶ。成熟メッセンジャーRNAは、通常、特定のペプチドまたはタンパク質のアミノ酸配列に翻訳されうる、ヌクレオチド配列を提供する。通常、成熟mRNAは、5’キャップ、任意で5’−UTR、オープンリーディングフレーム、任意で3’−UTR、およびポリ(A)テールを含んでいる。
メッセンジャーRNAに加えて、ノンコーディング型のRNAも、いくつか存在する。ノンコーディング型のRNAは、転写および/または翻訳の調節、ならびに免疫賦活に関わりうる。本発明においては、用語「RNA」には、公知である任意の種類の一本鎖RNA(ssRNA)分子または二本鎖RNA(dsRNA)分子が、さらに包含される。このようなRNAには、ウイルスRNA、レトロウイルスRNA、およびレプリコンRNA、低分子干渉RNA(siRNA)、アンチセンスRNA(asRNA)、環状RNA(circRNA)、リボザイム、アプタマー、リボスイッチ、免疫賦活化RNA/免疫賦活性RNA、トランスファーRNA(tRNA)、リボソームRNA(rRNA)、核内低分子RNA(snRNA)、核小体低分子RNA(snoRNA)、マイクロRNA(miRNA)、およびPiwi−結合RNA(piRNA)などがある。
[核酸配列の断片(特にRNA)]
核酸配列の断片は、ヌクレオチドの連続配列からなり、全長のヌクレオチド配列内のヌクレオチドの連続配列と対応している。上記全長のヌクレオチド配列は、上記断片のヌクレオチド配列の基準となる。また、上記断片は、少なくとも20%、好ましくは少なくとも30%、より好ましくは少なくとも40%、より好ましくは少なくとも50%、より一層好ましくは少なくとも60%、より一層好ましくは少なくとも70%、より一層好ましくは少なくとも80%、最も好ましくは少なくとも90%の、全長の核酸配列に相当している。本発明に関して、このような断片は、全長の核酸配列の機能性断片であることが好ましい。
[核酸配列のバリアント(特にRNA)]
核酸配列のバリアントとは、核酸配列の基準となっている核酸配列の、バリアントを表す。例えば、バリアント核酸配列は、当該バリアントが由来する核酸配列と比較して、1つ以上のヌクレオチドの欠失、挿入、付加および/または置換を有していてもよい。核酸配列のバリアントは、当該バリアントが由来する核酸配列に対して、少なくとも40%、好ましくは少なくとも50%、より好ましくは少なくとも60%、より好ましくは少なくとも70%、より一層好ましくは少なくとも80%、より一層好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%、同一であることが好ましい。バリアントは、機能性バリアントであることが好ましい。核酸配列の「バリアント」は、連続する10、20、30、50、75または100個のヌクレオチドのヌクレオチド配列に対して、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%のヌクレオチド同一性を有していてもよい。
[腫瘍内投与/腫瘍内適用]
用語「腫瘍内投与/腫瘍内適用」は、(1)癌または腫瘍の内部または近隣、および/または(2)癌または腫瘍のすぐ近く、への、薬学的組成物の直接的な送達を表す。癌または腫瘍の離れた領域への、複数回の注入も含まれる。さらに、腫瘍内投与/腫瘍内適用には、1つ以上の転移への、薬学的組成物の送達も含まれる。
薬を腫瘍内投与する方法は、公知である(Brincker, 1993. Crit. Rev. Oncol. Hematol. 15(2):91-8; Celikoglu et al., 2008. Cancer Therapy 6, 545-552)。例えば、従来の針による注射、無針ジェット注射もしくはエレクトロポレーション、またはこれらの組み合わせによって、薬学的組成物を、癌組織または腫瘍組織内に投与することができる。コンピュータ断層撮影、超音波、ガンマカメライメージング、ポジトロン断層撮影、または磁気共鳴腫瘍イメージングを用いることにより、薬学的組成物を、腫瘍または癌(組織)内に、高い正確性をもって直接的に注入することができる。さらなる手段は、以下による直接的な腫瘍内注入を含む群から選択されるが、これらに限定されない:内視鏡、気管支鏡、膀胱鏡、大腸内視鏡、腹腔鏡およびカテーテル法。
[デコイ受容体]
デコイ受容体は、特定の成長因子またはサイトカインを、高いアフィニティおよび特異性にて認識する。しかし、デコイ受容体は、構造的に、シグナル伝達ができない、または、シグナル受容体複合体に対するアゴニストの提供ができない。デコイ受容体は、アゴニストおよびシグナル受容体成分に対する、分子トラップとして働く。デコイ受容体(または吸込み受容体(sink receptor))は、リガンドに結合し、リガンドが正常な受容体に対して結合するのを阻害する受容体である。例えば、VEGFR−1受容体は、血管内皮成長因子(VGEF)がVEGFR−2に対して結合するのを、阻害することができる。
[ドミナント・ネガティブ受容体]
ドミナント・ネガティブ受容体は、ドミナント・ネガティブ(DN)変異を有している、特定の受容体のバリアントである。その結果、変異ポリペプチドが過剰に発現した場合、野生型受容体の活性を阻害する。
〔発明の詳細な説明〕
本発明に係るRNA含有組成物は、少なくとも1つのRNAを含んでおり、特に、腫瘍および/または癌疾患の、処置または予防に使用するために提供される。ここで、上記RNA含有組成物は、腫瘍内に適用/投与されることが好ましい。上記RNA含有組成物は、腫瘍組織内に直接的に注入されることが、特に好ましい。あるいは、上記RNA含有組成物は、腫瘍組織および/または転移の近隣に注入されること、または、すぐ近くに注入されることが、特に好ましい。
本発明者らは、腫瘍内適用として、本発明に係るRNA含有組成物をそれぞれ投与することにより、腫瘍疾患および/または癌疾患、ならびにその関連障害を効果的に処置できることを見出した。腫瘍内適用が、腫瘍の大きさを減少させることにおいて、驚くほど効果的であることが示された。また、本発明に係るRNA含有組成物の投与により、動物モデルにおいて生存率を上昇させることができた。
上記RNA含有組成物の少なくとも1つのRNAは、以下からなる群より選択されてよい:化学修飾されているRNAまたは化学修飾されていないRNA、一本鎖RNAまたは二本鎖RNA、コーディングRNAまたはノンコーディングRNA、mRNA、オリゴリボヌクレオチド、ウイルスRNA、レトロウイルスRNA、レプリコンRNA、tRNA、rRNA、免疫賦活性RNA、マイクロRNA、siRNA、核内低分子RNA(snRNA)、低分子ヘアピン型(sh)RNA、リボスイッチ、RNAアプタマー、RNAデコイ、アンチセンスRNA(asRNA)リボザイム、またはこれらの任意の組み合わせ。
特定の実施形態において、上記RNA含有組成物の少なくとも1つのRNAは、コーディングRNAまたはノンコーディングRNAから選択される。
[コーディングRNA]
本発明の好ましい実施形態によれば、上記RNA含有組成物の少なくとも1つのRNAは、少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードしている、少なくとも1つのコーディング領域を含んでいる。
上記コーディングRNAは、mRNA、ウイルスRNA、レトロウイルスRNAおよびレプリコンRNAからなる群より選択されることが好ましい。
本発明の好ましい実施形態において、上記RNA含有組成物の少なくとも1つのRNAは、以下をコードしている:(1)少なくとも1つのサイトカイン、および/または、(2)少なくとも1つのケモカイン、および/または、(3)少なくとも1つの自殺遺伝子産物、および/または、(4)少なくとも1つの免疫原性のタンパク質もしくはペプチド、および/または、(5)少なくとも1つの細胞死/アポトーシス誘導因子、および/または、(6)少なくとも1つの血管新生阻害因子、および/または、(7)少なくとも1つのヒートショックタンパク質、および/または、(8)少なくとも1つの腫瘍抗原、および/または、(9)少なくとも1つのβ−カテニン阻害因子、および/または、(10)少なくとも1つのSTING(インターフェロン遺伝子刺激因子)経路の活性化因子、および/または、(11)少なくとも1つのチェックポイント調節因子、および/または、(12)少なくとも1つの自然免疫活性化因子、および/または、(13)少なくとも1つの抗体、および/または、(14)少なくとも1つのドミナント・ネガティブ受容体、および/または、(15)少なくとも1つのデコイ受容体、および/または、(16)少なくとも1つの骨髄由来のサプレッサ細胞(MDSCs)の阻害因子、および/または、(17)少なくとも1つのIDO経路阻害因子、および/または、(18)少なくとも1つのアポトーシスの阻害因子に結合するタンパク質もしくはペプチド、または、その断片もしくはバリアント。これらについては、以下により詳細に説明する。
<1.サイトカイン>
本発明のRNA含有組成物の好ましい実施形態において、上記RNAは、少なくとも1つのサイトカイン(またはその断片もしくはバリアント)をコードしている、少なくとも1つのコーディング領域を含んでいる。
サイトカインは、インターロイキン(IL)であることが好ましい。1つ以上のインターロイキンを、例えば以下の一覧から選択してもよい:IL−1α、IL−1β、IL−1ra(アンタゴニスト)、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12、IL−13、IL14、IL−15、IL−16、IL−17A、IL−17B、IL−17C、IL−17D、IL−17E、IL−17F、IL−18、IL−19、IL−20、IL−21、IL−22、IL−23、IL−24、IL−25、IL−26、IL−27、IL−28A/B、IL−29、IL−30、IL−31、IL−32、IL−33、IL−35。また、サイトカインは、TNFファミリーから選択される1つ以上のサイトカインであってもよい。このとき、例えば以下の一覧から選択される:TNF(特にTNFα)、LTα、LTβ、LIGHT、TWEAK、APRIL、BAFF、TL1A、GITRL、OX40L、CD40L(CD154)、FASL、CD27L、CD30L、4−1BBL、TRAIL、RANKリガンド。好ましいサイトカインのさらなる例を、以下の一覧から選択してもよい:FLT3リガンド、G−CSF、GM−CSF、IFNα/β/ω、IFNγ、LIF、M−CSF、MIF、OSM、幹細胞因子、TGFβ1、TGFβ2、TGFβ3、TSLPリガンド。
以下の一覧から選択されるサイトカインが、特に好ましい:IL−12、IL−15、IL−2、IFNγ、TNFα、IL−18、IFNα、IL−1β、IL−32、IL−7、IL−21、IL−8、GM−CSF。
本発明の特に好ましい実施形態において、本発明の組成物のRNAは、インターロイキン−12またはCD40Lをコードしている。本発明のアプローチで適用した場合、これらのサイトカインをコードしているmRNAが特に効果的であることを、本発明者らは示した。以下の配列番号に係る、IL−12をコードしているRNA配列が、特に好ましい:配列番号1、3、4194、4195、4196、4197、4198、4199、4200。また、以下の配列番号に係る、CD40LをコードしているRNA配列も、特に好ましい:配列番号3898、3899、3900、3901、3902、3903、3904、10073。
本発明に関する好ましい実施形態によれば、サイトカインは、以下からなる群より選択される、任意のサイトカインから選択されうる(好ましくは、表1に開示されている通り):4−1BBL;Apo2L/TRAIL;APRIL;BAFF;CD27L;CD30L;CD40L(CD154);CXCL8;EL−17C;FasL;FLT3リガンド;G−CSF;GITRL;GM−CSF;IFNα;IFNB;IFNG;IFNω;IL−1α;IL−1β;IL−10;IL−11;IL−12;IL−12A;IL−13;IL−14;IL−15;IL−16;IL−17A;IL−17B;IL−17D;IL−17F;IL−18;IL−19;IL−1ra(アンタゴニスト);IL−2;IL−20;IL−21;IL−22;IL−23;IL−24;IL−25;IL−26;IL−27A;IL−27B;IL−28A;IL−28B;IL−29;IL−3;IL−31;IL−32;IL−33;IL−37;IL−4;IL−5;IL−6;IL−7;IL−9;LIF;LIGHT;LTα;LTβ;M−CSF;MIF;OSM;OX40L;RANKリガンド;幹細胞因子;TGFβ1;TGFβ2;TGFβ3;TL1A;TNF;TWEAK。これに関して、表1に係る、サイトカインをコードしているRNA配列が特に好ましい。
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本発明によれば、より好ましい実施形態において、本発明の組成物は、少なくとも1つのRNAを含んでいる。好ましくは、上記RNAは、少なくとも1つのサイトカインまたはその断片もしくはバリアントをコードしている、少なくとも1つのコーディング領域を含んでいるmRNAである。ここで、上記少なくとも1つのコーディング領域は、表1に開示されている配列番号に係るRNA配列に対して、全く同一か、または少なくとも50%、60%、70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%同一である、RNA配列を含んでいる。
<2.ケモカイン>
本発明のRNA含有組成物の、さらに好ましい実施形態において、上記RNAは、少なくとも1つのケモカイン(またはその断片もしくはバリアント)をコードしている、少なくとも1つのコーディング領域を含んでいる。
ケモカインは、走化性サイトカイン("chemo"tactic cyto"kines")であり、免疫細胞の移動パターンおよび配置を制御する。このことは、[Griffith et al., 2014. Annu. Rev. Immunol. 32:659-702 (PMID 24655300)]によって概説されている。ケモカインの機能は、全ての免疫細胞の移動にとって重要であり、免疫細胞の発生およびホメオスタシスに要求される移動から、一次および二次の細胞性/体液性免疫応答の開始に要求される移動、病気の際の病理的な免疫細胞の増加まで及んでいる。ケモカインは、サイトカインにおける最大のファミリーを構成しており、ヒトおよびマウスにおいては、約50の内因性ケモカインリガンドから構成されている。
本発明に関する好ましい実施形態によると、ケモカインは、以下からなる群より選択される任意のケモカインから選択されうる(好ましくは、表2に開示されている通り):CCL1;CCL11;CCL12;CCL13;CCL14;CCL15;CCL16;CCL17;CCL18;CCL19;CCL2;CCL20;CCL21;CCL22;CCL24;CCL25;CCL26;CCL27;CCL28;CCL3;CCL4;CCL5;CCL6;CCL7;CCL8;CCL9;CX3CL1;CXCL1;CXCL10;CXCL11;CXCL12;CXCL13;CXCL14;CXCL15;CXCL2;CXCL3;CXCL4;CXCL5;CXCL6;CXCL7;CXCL8;CXCL9;XCL1;XCL2。これに関して、表2に係る、ケモカインをコードしているRNA配列が特に好ましい。
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これに関して、以下の一覧から選択されるケモカインが特に好ましい:CXCL9、CXCL10、CCL5、XCL1、CCL20、CCL19、CCL21、CCL2、CCL3、CCL16およびCXCL12。
本発明によれば、より好ましい実施形態において、本発明の組成物は、少なくとも1つのRNAを含んでいる。好ましくは、上記RNAは、少なくとも1つのケモカインまたはその断片もしくはバリアントをコードしている、少なくとも1つのコーディング領域を含んでいるmRNAである。ここで、上記少なくとも1つのコーディング領域は、表2に開示されている配列番号に係るRNA配列に対して、全く同一か、または少なくとも50%、60%、70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%同一である、RNA配列を含んでいる。
<3.自殺遺伝子産物>
本発明のRNA含有組成物の、さらに好ましい実施形態において、上記RNAは、少なくとも1つのいわゆる自殺遺伝子産物(特に自殺酵素、好ましくはヌクレオチド代謝酵素)をコードしている。上記RNAは、自殺遺伝子産物(特に自殺酵素)の基質となり、かつ、当該自殺遺伝子によって細胞傷害性化合物に変換されるプロドラッグとの組み合わせで、用いられることが好ましい。適切なプロドラッグを、本発明のRNA組成物に加えてもよいし、患者に対して別々に投与してもよい。
1つ以上の好ましい自殺酵素は、以下の一覧から選択されてよい:チミジンキナーゼ(好ましくはウイルス性チミジンキナーゼ、より好ましくは単純ヘルペスウイルス(Herpes simplex)のチミジンキナーゼ、水痘帯状疱疹ウイルス(Varicella zoster)のチミジンキナーゼ);植物性チミジンキナーゼ(好ましくはトマトチミジンキナーゼ);シトシンデアミナーゼ(好ましくは細菌のシトシンデアミナーゼまたは酵母のシトシンデアミナーゼ);デオキシヌクレオシドキナーゼ(好ましくはキイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)のデオキシヌクレオシドキナーゼ);デオキシシチジンキナーゼ(好ましくは哺乳類性デオキシシチジンキナーゼ);プリンヌクレオシドホスホリラーゼ(好ましくは細菌性プリンヌクレオシドホスホリラーゼ)。
自殺遺伝子療法は癌に対する有望な処置であることが、既に知られている(Ardiani et al., 2012. Curr. Gene Ther. 12(2):77-91. PMID: 22384805)。このアプローチは、腫瘍細胞において、自殺遺伝子を送達および発現させることに成功したことに基づいている。自殺遺伝子は、プロドラッグを活性化させる、特有の能力を有する酵素をコードしている(上記プロドラッグは、プロドラッグによらないと効果を示さない)。トランスフェクションした細胞における自殺遺伝子の発現に引き続いて、適切なプロドラッグを投与する。そして、上記プロドラッグは、上記自殺遺伝子の産物の作用によって、細胞傷害性化合物に変換される。ほとんどの自殺遺伝子は、ヌクレオチド代謝酵素の一群に属する酵素をコードしているので、活性化されたプロドラッグの一般的な作用の様式は、DNA合成を阻害し、結果としてアポトーシスを誘導するものである。これらの薬の効能は、癌細胞において最大化される。これは、正常な細胞と比較して、癌細胞の増殖率が非常に高いためである。腫瘍細胞へ好適に遺伝子を送達することが期待できるため、この戦略は、選択的に腫瘍を殺傷する一方で、正常細胞にはほとんど影響しない可能性がある。これは、標準的な化学療法および放射線治療のアプローチでは、一般的に達成できていない特徴である。
下記表3(Ardiani et al., 2012. Curr. Gene Ther. 12(2):77-91. PMID: 22384805)に、本発明のアプローチにおいて用いることのできる、好ましいヌクレオチド代謝酵素をまとめている。下記表には、タンパク質工学の戦略によって生み出された、上記酵素のバリアントおよび変異型が含まれている。
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単純ヘルペス(Herpes Simplex)ウイルス1型チミジンキナーゼ(HSVTK、EC 2.7.1.21)は、分子量45kDaのサブユニット分子のホモダイマーであり、チミジン、デオキシシチジン、デオキシチミジル酸(dTMP)、ならびに種々の薬学的に重要なピリミジンアナログおよびグアノシンアナログの、リン酸化を担っている。特に注目すべきなのは、HSVTKが、抗ウイルス性グアノシンアナログであるアシクロビル(ACV)およびガンシクロビル(GCV)の、初期および律速段階のリン酸化を担っていることである。これらのアナログが一リン酸化されると、合成中のDNAに組み込まれる前に、内在性の酵素(グアニル酸キナーゼおよびヌクレオシドジホスホキナーゼ)によって、さらにリン酸化されうる。その結果、二重らせんが不安定化され、その後細胞死につながる。
また、水痘帯状疱疹(Varicella zoster)ウイルスチミジンキナーゼ(VZV−tk)を、例えば、プロドラッグの6−メトキシプリンアラビノシド(ara−M)または1−(2’−デオキシ−2−フルオロ−b−D−アラビノフラノシル)−5−ヨードウラシル(FIAU)と共に用いてもよい。他の例としては、アリューシャン病ウイルス(ADV)、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)およびサイトメガロウイルス(CMV)のチミジンキナーゼが挙げられる。
シトシンデアミナーゼ(CD;EC 3.5.4.1)は、ピリミジンサルベージ経路において、シトシンを脱アミノ化し、ウラシルおよびアンモニアの形成を触媒する酵素である。大腸菌(E. coli)由来のCD(bCD)は、48kDaのサブユニットの六量体であって、触媒金属として鉄を含んでいる。この酵素は、哺乳動物には存在せず、菌類および細菌に固有に存在する。上記酵素は、抗菌剤である5−フルオロシトシン(5−FC)を脱アミノ化して、強力な抗新生物剤である5−フルオロウラシル(5−FU)とすることができるため、自殺遺伝子療法に用いられている。UPRT(ウラシルホスホリボシルトランスフェラーゼ)を、促進剤として用いてもよい。
サッカロマイセス・セレヴィシエ(Saccharomyces cerevisiae)または酵母のシトシンデアミナーゼ(yCD、EC 3.5.4.1)は、17.5kDaのサブユニットのホモダイマーである。yCDは、bCDよりも5FCに対する活性がより高く(Kが22倍低い)、かつ、通常の基質であるシトシンと比較して5FCに対する触媒効率(kcat/K)が僅かによいことが判っている。
キイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)のジオキシリボヌクレオシドキナーゼ(Dm−dNK;EC 2.7.1.145)は、29kDaのホモダイマーであり、複数の基質を有するキナーゼである。上記キナーゼは、DNAの合成に必要とされる、4種類すべての天然に存在するデオキシリボヌクレオシドをリン酸化できる。広い基質特異性に加えて、Dm−dNKは、哺乳類性デオキシヌクレオシドキナーゼと比較した場合、天然に存在するデオキシヌクレオシドおよび何種類かのヌクレオシドアナログに対する高い触媒率を示す。このような独特の特徴点のため、Dm−dNKは、本発明の自殺遺伝子療法への適用に関して、特に好ましい酵素である。
ヒトデオキシシチジンキナーゼ(dCK;EC 2.7.1.74)は、デオキシリボヌクレオシドのサルベージ経路における、30.5のホモダイマー酵素である。上記酵素は、DNA合成の前駆体としての、全ての天然に存在するデオキシリボヌクレオチドの活性化を担っている(チミジンを除く)。その広い基質特異性のため、dCKは、異なる種類の癌に対して効果的である、複数種類のヌクレオシドアナログを活性化することができる。しかし、野生型のdCKは元来、回転率の低い比較的触媒能の低い触媒であって、プロドラッグの活性化はdCKの発現レベルに依存する。確かに、dCKの基質として有効なヌクレオシドアナログ(シタラビン(AraC)、フルダラビン(F−AraA)、クラドリビン(CdA)およびゲムシタビン(dFdC)など)は、高いdCK発現レベルを示しているリンパ芽球にとって、有効な抗白血病薬である。一方で、dCK活性を欠いている癌細胞は、上述の同じアナログに対して抵抗性を有している。したがって、dCKは、本発明のアプローチに関して、特に好ましい酵素である。
本発明のRNA含有組成物のRNAは、処置における細胞傷害効果を促進する、さらなる成分と組み合わせて用いられることが好ましい。上記RNAを、コネキシンおよび/またはコネキシン・ファミリーのタンパク質、またはその一部もしくは断片をコードしているRNAと、組み合わせて用いることが特に好ましい。コネキシンは、細胞間のギャップ結合を形成している、膜貫通タンパク質である。コネキシンは、隣り合う細胞間で、例えば分子を通過させることができる。これにより、細胞傷害性物質を輸送することが可能になる。
自殺遺伝子療法は、非常に新しい抗癌アプローチであるが、20年以上前の1986年にMooltenによって、元となる構想が報告されている(Moolten, 1986. Cancer Res. 46(10):5276-81)。彼はまた、今日ではバイスタンダー効果として知られるものの存在を提唱した。この効果は、自殺遺伝子療法の成功に欠かせないものとして、今日広く認識されている。その名の通り、バイスタンダー効果は、細胞傷害効果を、トランスフェクションされた細胞から、近隣のトランスフェクションされていない細胞へと拡張する。これにより、腫瘍細胞のうちのごく一部分だけがトランスフェクションに成功した場合であっても、腫瘍の完全な縮小が観察される。この現象は、今日の自殺遺伝子療法の全ての効果に対して、非常に重要である。なぜならば、現在利用できる送達システムによると、低いトランスフェクション効率しか達成されないためである。
バイスタンダー効果は、2つの主要な機構(局所的な機構および免疫媒介性の機構)によって起こると考えられている。局所的な機構では、ギャップ結合、アポトーシス小胞、または可溶性の殺傷性代謝物の拡散を介した、傷害性物質または自殺酵素の輸送によって、近隣のトランスフェクションされていない細胞の殺傷を引き起こす。ギャップ結合は、細胞間相互作用に重要であり、隣接する細胞への、イオン、ヌクレオチドおよび小分子の輸送を担っている。しかし、ギャップ結合を通じた傷害性薬物の輸送は、ある種の腫瘍では、利用できない場合がある。そのような腫瘍では、ギャップ結合を介した細胞間の連絡が縮小され、組織立っておらず、機能を有さないギャップ結合が存在する。この問題を解決するために、いくつかの研究では、ギャップ結合の基本単位であるコネキシンの発現量を増加させた。その結果、バイスタンダー効果および細胞傷害効果の促進が達成されたことを報告している。
in vivoでの実験によって集められた証拠によると、免疫媒介性のバイスタンダー効果も、腫瘍の縮小において重要な役割を果たしていることが示唆される。炎症性浸潤物、ケモカインおよびサイトカインの存在により、自殺免疫療法を施された免疫能を有する動物では、腫瘍の縮小が促進されることが見出された。これらのサイトカインおよびケモカインはさらに、免疫調節分子の産生を誘導し、より強力な抗癌効果を促すことができる。これに加えて、トランスフェクションされた細胞の死はアポトーシスによるものであるため、多数の炎症性シグナルが放出され、強い免疫応答が引き起こされうる。したがって、本発明の組成物と、コネキシンまたはコネキシンをコードしているRNAとの組み合わせは、特に好ましい。なぜならば、バイスタンダー効果が強化され、これによって本発明のRNA含有組成物の効果が増強されるからである。
本発明に関する好ましい実施形態によると、自殺遺伝子産物は、以下からなる群より選択される任意の自殺遺伝子産物から選択されうる(好ましくは、表4に開示されている通り):Cytosine_Deaminase_codA;Cytosine_Deaminase_fcy1;Deoxy-cytidine_Kinase_dCK;Deoxynucleoside_Kinase_dNK;Purine_Nucleoside_Phosphorylase_deoD;Thymidine_Kinase_TK。これに関して、表4に係る、自殺遺伝子産物をコードしているRNA配列が特に好ましい。
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本発明によれば、より好ましい実施形態において、本発明の組成物は、少なくとも1つのRNAを含んでいる。好ましくは、上記RNAは、少なくとも1つの自殺遺伝子産物またはその断片もしくはバリアントをコードしている、少なくとも1つのコーディング領域を含んでいるmRNAである。ここで、上記少なくとも1つのコーディング領域は、表4に開示されている配列番号に係るRNA配列に対して、全く同一か、または少なくとも50%、60%、70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%同一である、RNA配列を含んでいる。
<4.免疫原性のタンパク質またはペプチド>
本発明のRNA組成物のRNA(好ましくは、mRNA)は、好ましくは、免疫原性のタンパク質もしくはペプチド(特に、病原体(好ましくは、ウイルス病原体)のタンパク質またはペプチド)、または、その断片もしくはバリアントを少なくとも一つコードしている。(好ましくは、病原性抗原である)免疫原性のタンパク質またはペプチドをコードするRNAを用いることにより、腫瘍および/または癌疾患の処置のための抗原等に対する、予め存在している免疫性を使用することができる。記憶免疫応答が引き起こされ、腫瘍細胞を攻撃するための免疫系が強化される。
本発明の本実施形態は、原則として免疫系を有するすべての生物は、特定の外来分子(抗原)、例えば、タンパク質(特にウイルスタンパク質または細菌タンパク質)に「記憶免疫反応」を示すという認識に基づいている。生物がその時以前に抗原にすでに感染している場合、例えばウイルスタンパク質に対する免疫応答は、この感染によってすでに引き起こされている。上記免疫系は、この反応を「記憶」し、その記憶を保持する。上記抗原の再感染の結果、上記免疫応答は再活性化される。このような再活性化は、RNA(好ましくは、上記抗原をコードしているmRNA)の投与によって引き起こされ得るが、ここで、本発明に係る好ましい腫瘍内投与が特に効果的である。例えばウイルス病原体に対する記憶免疫応答の再活性化により、腫瘍細胞を効果的に破壊できる。
本発明の本実施形態に対して好ましい免疫原性のタンパク質またはペプチドの例は、広く感染する病原体、すなわち、すべての生物(特に、哺乳類(好ましくはヒト))が一生の間に少なくとも一度は感染する可能性が高い病原体のタンパク質またはペプチドである。これらは、例えば、
−インフルエンザA型ウイルスまたはB型ウイルスまたは任意の他のオルトミクソウイルス(インフルエンザC型)、
−ピコルナウイルス、例えば、ライノウイルスまたはA型肝炎ウイルス、
−トガウイルス、例えば、アルファウイルスまたはルビウイルス(例えば、シンドビス、セムリキ森林、またはルベオラウイルス(rubeolavirus)(麻疹ウイルス))、
−風疹ウイルス(ドイツ麻疹ウイルス(German measles virus))、
−コロナウイルス、特にHCV−229EサブタイプまたはHCV−OC43サブタイプ、
−ラブドウイルス、例えば、狂犬病ウイルス、
−パラミクソウイルス、例えば、ムンプスウイルス、
−レオウイルス、例えば、A群、B群またはC群ロタウイルス、
−ヘパドナウイルス、例えば、B型肝炎ウイルス、
−パポウイルス(papoviruses)、例えば、任意の血清型のヒトパピローマウイルス(HPV)、特に1から75、
−アデノウイルス、特に1型から47型、
−ヘルペスウイルス、例えば、単純ヘルペスウイルス1,2または3、
−サイトメガロウイルス(CMV)、好ましくはCMVpp65、
−エプスタインバレーウイルス(EBV)、
−ワクシニアウイルスおよび、
−真正細菌Chlamydophila pneumoniae(Chlamydia pneumoniae)
の任意の構造タンパク質もしくは非構造タンパク質またはペプチドを含んでいる。
好ましい免疫原性のタンパク質またはペプチドのさらなる例は、生物にほとんど感染しない病原体のタンパク質またはペプチドである。それにも関わらず、一つまたは複数のこれらのタンパク質またはペプチドをコードするRNAは、本発明のアプローチにおいて効果的であり得る。このようなタンパク質またはペプチドは、例えば、
−フラビウイルス、例えば、デングウイルス1型から4型、黄熱ウイルス、ウエストナイルウイルス、日本脳炎ウイルス、
−C型肝炎ウイルス、
−カリシウイルス、
−フィロウイルス、例えば、エボラウイルス、
−ボルナウイルス、
−ブニヤウイルス、例えば、リフトバレー熱ウイルス、
−アレナウイルス、例えば、LCMV(リンパ球性脈絡髄膜炎ウイルス)または出血熱ウイルス、
−レトロウイルス、例えば、HIV、および、
−パルボウイルス
の任意の構造タンパク質もしくは非構造タンパク質またはペプチドを含んでいる。
好ましくは、本発明のmRNA組成物のRNAは、インフルエンザ核タンパク質(NP)をコードしている。インフルエンザ核タンパク質をコードしているmRNAを含んでいる組成物の使用が本発明のアプローチに関して行われる時、腫瘍サイズを縮小することに特に効果的であることが、発明者らによって示されている。この関連において、配列番号6のインフルエンザ核タンパク質をコードしているmRNAが特に好ましい。
<5.細胞死誘導因子およびアポトーシス誘導因子>
アポトーシス誘導因子または細胞死誘導因子は、広義には、オートファジー、角化、興奮毒性、ネクローシス、ウォラー変性、エントーシス、分裂期細胞死、ネクロトーシスおよびピロトーシスを引き起こす分子として理解されているであろう(Kroemer, G., et al. "Classification of cell death: recommendations of the Nomenclature Committee on Cell Death 2009." Cell Death & Differentiation 16.1 (2009): 3-11.において説明される)。
本発明のRNA含有組成物のさらに好ましい実施形態において、RNAは、好ましくは、Bcl−2ファミリー、腫瘍抑制因子p53、膜貫通型細胞死受容体(特に、TNF(腫瘍壊死因子)受容体遺伝子スーパーファミリー)、アポトーシス促進性受容体アゴニストおよびベクリン−1からなる群より選択される少なくとも一つのアポトーシス誘導因子をコードしている。
本発明に関して、特に好ましいアポトーシス誘導因子は、(BECN1遺伝子に由来する)ベクリン−1である。ベクリン−1は、Bcl−2、BCL2L2、GOPCおよびMAP1LC3Aと相互作用し、オートファジーおよび細胞死を制御することが当該分野において知られている。
アポトーシスにより、癌に対する重要な防壁が築かれる。しかし、特定の変異(例えば、腫瘍抑制遺伝子p53の変異)により、いくつかの腫瘍細胞はアポトーシス性の細胞死を逃れ、悪性化が進む。少なくとも一つのアポトーシス誘導因子をコードしているmRNAを使うことによって、癌細胞を排除するための、重要かつ効果的な生物のシステムであるアポトーシスを再活性化することができる。
アポトーシス誘導因子の好ましい例は、以下のリストより選択され得る:Bcl−10、Bax、Bak、Bid、Bad、Bim、Bik、Blk、シトクロムc、カスパーゼ(特に、カスパーゼ3、カスパーゼ6、カスパーゼ7、カスパーゼ8、カスパーゼ9)、細胞死ドメイン(特にFas(好ましくは、FasL)の細胞死ドメイン)、TNFα、Apo2L/TRAIL、DR4および/またはDR5のアゴニスト、Apo3L、DR4アゴニスト抗体、DR5アゴニスト抗体、プロテインキナーゼR(PKR)(好ましくは、恒常的活性型PKR)、グランザイムB。
二つのシグナル経路がアポトーシスを引き起こす:内因性経路は、細胞内Bcl−2タンパク質を介して作用し、外因性経路は、細胞表面アポトーシス促進性受容体を介して作用する。
プログラム細胞死の内因性シグナル経路は、非受容体介在型細胞内シグナルを伴い、これによってアポトーシスを開始するミトコンドリアにおいて活性を誘導する。内在性経路への刺激は、細胞へのウイルス感染または毒素、フリーラジカルもしくは放射線による細胞への損傷を含んでいる。また、細胞内DNAへの損傷によって、プログラム細胞死の内在性経路の活性化を誘導できる。これらの刺激は、膜貫通電位の浪費を引き起こす、ミトコンドリア内膜の変化を誘導し、アポトーシス促進性タンパク質の細胞質への放出を引き起こす。アポトーシス促進性タンパク質は、複数の経路を介して、細胞の崩壊を仲介するカスパーゼを活性化する。これらのタンパク質も細胞核へと移動し、アポトーシスの目印であるDNA断片化を誘導する。ミトコンドリアにおけるアポトーシス促進性の現象の制御は、Bcl−2タンパク質ファミリーのメンバーおよび腫瘍抑制タンパク質p53の活性化を介して起きる。Bcl−2タンパク質ファミリーのメンバーは、アポトーシス促進性または抗アポトーシス性であってもよい。抗アポトーシス性タンパク質としては、Bcl−2、Bcl−x、Bcl−xL、Bcl−XS、Bcl−wおよびBAGが挙げられる。アポトーシス促進性タンパク質としては、Bcl−10、Bax、Bak、Bid、Bad、Bim、BikおよびBlk(Elmore, 2007. Toxicol Pathol. 35(4):495-516 (PMID: 17562483))が挙げられ、これらは、本発明のアプローチに特に好ましい。
アポトーシスを誘導する外因性シグナル経路は、腫瘍壊死因子(TNF)受容体遺伝子スーパーファミリーのメンバーである膜貫通型細胞死受容体を含んでいる。この受容体ファミリーのメンバーは、外因性リガンドに結合し、最終的に細胞の崩壊を引き起こす細胞内シグナルを伝達する。これまでに最もよく特徴付けられているこれらの受容体のリガンドは、FasL、TNFα、Apo2LおよびApo3Lである。対応する受容体は、FasR、TNFR1、DR3およびDR4/DR5である。これらのアポトーシス促進性タンパク質の活性を刺激するか、これらの受容体を活性化する分子は、癌(例えば、血液性悪性腫瘍)の処置における治療の可能性の評価を近年行っているところである(Elmore, 2007. Toxicol Pathol. 35(4):495-516 (PMID: 17562483))。これらの外因性リガンドは、本発明のアプローチにおける使用のさらに特に好ましい例である。
新たな分子についての見識により、アポトーシス促進性受容体アゴニスト(PARA)(例えば、組換えヒトタンパク質アポトーシスリガンド2/TNF関連アポトーシス誘導リガンド(Apo2L/TRAIL))の開発が促されている。さらに、このシグナル受容体DR4(TRAILR1)およびDR5(TRAILR2)に対するアゴニストモノクローナル抗体が、開発中である。マパツムマブ(Mapatumumab)がDR4アゴニスト抗体の例である。DR5アゴニスト抗体の例としては、レクサツムマブ(Lexatumumab)、アポマブ(Apomab)、AMG655、CS−1008およびLBY−135(Ashkenazi, 2008. Nat. Rev. Drug Discov. 7(12):1001-12 (PMID: 18989337))が挙げられる。
以下の表5に、いくつかの好ましいアポトーシス誘導因子をまとめる。
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本発明の好ましい実施形態によると、アポトーシス誘導因子は、(好ましくは、表6に記載されているような)Apo2L/TRAIL;Apo3L;Bad;Bak;Bax;Bcl−10;Bid;Bik;Bim;Blk;カスパーゼ_3;カスパーゼ_6;カスパーゼ_7;カスパーゼ_8;カスパーゼ_9;シトクロム_c;FasL;グランザイム_B;TNFからなる群より選択される任意のアポトーシス誘導因子より選択されてもよい。これに関して特に好ましいのは、表6のアポトーシス誘導因子をコードしているRNA配列である。
Figure 0006912384
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本発明によると、より好ましい実施形態において、本発明の組成物は、少なくとも一つのアポトーシス誘導因子もしくは細胞死誘導因子、または、その断片もしくはバリアントをコードしている少なくとも一つのコード領域を含んでいる少なくとも一つのRNA(好ましくは、mRNA)を含んでおり、上記少なくとも一つのコード領域は、表6に開示された配列番号のRNA配列と同一、または少なくとも50%、60%、70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%同一であるRNA配列を含んでいる。
<6.血管新生阻害因子>
本発明のRNA含有組成物のさらに好ましい実施形態において、少なくとも一つのRNA(好ましくは、mRNA)は、少なくとも一つの血管新生調節因子もしくは阻害因子(好ましくは、外因性血管新生阻害因子)、または、その断片もしくはバリアントをコードしている。腫瘍の成長および生存は、腫瘍細胞に酸素および栄養を運ぶためのルートを提供する血管の新生に依存する。本発明のアプローチに係る少なくとも一つの血管新生阻害因子をコードしているRNAを用いることによって、局所的な様式において(すなわち、腫瘍組織内において)、血管新生を阻害でき、それによって、腫瘍成長を止め、腫瘍体積を縮小させる効果的な方法を提供する。本発明の血管新生阻害因子の好ましい例は、以下のリストより選択されてもよい:インターフェロンアルファ(IFN−α)、(インターフェロンベータ)IFN−β、インターフェロンガンマ(IFN−γ)、CXCL9、CXCL10、インターロイキン12(IL−12)、血小板第4因子(PF−4)、腫瘍壊死因子アルファ(TNF−α)、水溶性fms様チロシンキナーゼ(sFLT−1)、胎児肝臓キナーゼ1(FLK−1)、アンジオスタチン、エンドスタチン、バソスタチン、カンスタチン、タムスタチン、16kDプロラクチン断片、組織メタロプロテアーゼ阻害物質1(TIMP−1)、組織メタロプロテアーゼ阻害物質2(TIMP−2)、組織メタロプロテアーゼ阻害物質3(TIMP−3)、トロンボスポンジン1(TSP−1)、トロンボスポンジン2(TSP−2)、マスピン、PEX、水溶性チロシンタンパク質キナーゼ受容体1(sTie1)、水溶性アンジオポエチン−1受容体2(sTie2)、アンジオポエチン−1、アンジオポエチン−2、抗血管内皮細胞増殖因子受容体2(VEGFR2)抗体(例えば、アラシズマブ、ラムシルマブ)、抗内皮細胞増殖因子受容体(VEGF)抗体(例えば、ブロルシズマブ(Brolucizumab)、ラニビズマブ、ベバシズマブ)、および抗内皮細胞増殖因子受容体1(VEGFR1)抗体(例えば、イクルクマブ)。
血管再生のこの過程がなければ、腫瘍成長は1から2mm(酸素の拡散限界)に抑えられる。すでに1971年には、Folkmanが、血管新生を阻害することによって腫瘍成長を止めることができるであろうことを示唆していた(Folkman, 1972. N. Engl. J. Med. 285(21):1182-6)。
血管新生は、内皮細胞(EC)の活性化、増殖および移動、血管基底膜の崩壊、組織の細胞外マトリックスのリモデリング、血管および血管系の形成、支持細胞(平滑筋細胞および周皮細胞等)の補充、並びに、元からある血管系への結合等の、元からある脈管構造から新たな血管を形成する複数の工程を含んでいる。
特定の微小環境において、血管新生反応は、腫瘍細胞およびストロマの構成因子の両方によって分泌される、血管新生促進因子と抗血管新生因子とのバランスの結果起こる;前者の広がりが「血管新生スイッチ」を決定し、腫瘍の異常増殖(tumor outgrowth)の後、血管新生の活性を引き起こす(Hanahan and Folkman, 1996. Cell 86(3):353-64)。
血管新生阻害の戦略を基にした遺伝子治療および特に本発明に係るアプローチは、抗血管新生薬を投与する従来の方式に比べて、いくつかの利点を有する。まず、病的血管新生の効果的な抑制は、長期にわたる処置をゆくゆくは必要とするため、本発明に係る遺伝子治療戦略は、病的な組織への選択的な輸送および治療剤の延長された発現を達成するのに有益である。一般的に、遺伝子治療は、安定性および溶解性などの、種々の組換えタンパク質の産生における問題を回避するための方法をも意味する;組換え法による、抗血管新生因子の好適な製造には、しばしば(例えば、アンジオスタチンに対して)問題があり、臨床適用を制限し得る。さらに、遺伝子運搬の使用により、タンパク質因子(proteic agents)が生理学的環境において集まるため、in vivoでの、これらの正常な折り畳みおよびこれらの安定性をもたらす。本発明のアプローチの特に魅力的な特徴は、選択的な組織(すなわち、腫瘍組織)への遺伝子輸送を目標とし、それゆえ、治療剤の全身レベルを上げることなく、局所的な遺伝子発現および局所的に高い薬剤濃度を実現し、それゆえに、向上した治療指数をもたらすという可能性である。
血管新生阻害因子は、由来および性能が均一ではなく、これらの増加するリストは、種々の機能を有するより大きな分子のタンパク質分解生成物(例えば、アンジオスタチン、エンドスタチンおよびバソスタチン)、血管内皮増殖因子活性の制御因子(例えば、水溶性FLT−1(sFLT−1))並びに、著しい抗内膜活性を有するいくつかのサイトカイン/ケモカイン(例えば、IL−12、IFN−αおよびCXCL10)を含んでいる。(Persano et al.、2007. Mol. Aspects Med. 28(1):87-114. PMID: 17306361から改良される)以下の表8は、本発明のアプローチにおいて使用されてもよい好ましい血管新生阻害因子をまとめている。
本発明に関して好ましい実施形態によると、血管新生阻害因子は、(好ましくは、表7に開示されているような)アンジオポエチン−2;アンジオスタチン;カンスタチン;CXCL10;CXCL4;CXCL9;エンドスタチン;FLK−1;IFNアルファ;IFNB;IFNG;IL−12;PEX;PRL;SERPINB5;sFLT−1;sTie2;TIMP−1;TIMP−2;TIMP−3;TNF;TSP−1;TSP−2;タムスタチン;バソスタチンからなる群より選択される任意の外因性血管新生阻害因子より選択されてもよい。これに関して特に好ましくは、表7の血管新生阻害因子をコードしているRNA配列である。
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本発明によると、より好ましい実施形態において、本発明の組成物は、少なくとも一つの血管新生阻害因子またはその断片もしくはバリアントをコードしている少なくとも一つのコード領域を含んでいる少なくとも一つのRNA(好ましくは、mRNA)を含んでおり、上記少なくとも一つのコード領域は、表7に開示された配列番号のRNA配列と同一、または少なくとも50%、60%、70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%同一であるRNA配列を含んでいる。
<7.ヒートショックタンパク質>
本発明のRNA含有組成物のさらに好ましい実施形態において、RNAは、ヒートショックタンパク質(HSP)またはその断片もしくはバリアントを少なくとも一つコードしている。好ましくは、上記ヒートショックタンパク質は、以下のリストより選択されてもよい:HSP27、HSP47(セルピンH1)、HSP60、HSP70、HSC70、GRP78(BiP)、HSP90、HSP110、GRP94(gp96)、GRP170(ORP150)、PDI/PDIA、CRT/CALR。
Graner et al.(Graner MW, Lillehei KO, Katsanis E. Endoplasmic reticulum chaperones and their roles in the immunogenicity of cancer vaccines. Front Oncol. 2015 Jan 6; 4:379. doi: 10.3389/fonc.2014.00379)に説明されるように、ヒートショックタンパク質は、必須の細胞ハウスキーピング機能(cellular housekeeping functions)を担っており、タンパク質分解だけでなく、タンパク質合成、フォールディング、細胞内膜を越える輸送の間に不可欠である。HSPは、HSP27、HSP47(セルピンH1)、HSP60、HSP70、HSC70、GRP78(BiP)、HSP90、HSP110、GRP94(gp96)、GRP170(ORP150)、PDI/PDIA、CRT/CALRからなる(が、これらに限定されない)シャペロンのマルチタンパク質ファミリーに属する。シャペロンとしての細胞内機能に加えて、(特に、腫瘍環境における)免疫反応のシミュレーターとして重要な細胞内での役割を果たすことが示されている。種々の文献の報告により、腫瘍由来のHSP−ペプチド複合体は、抗腫瘍免疫応答を非常に効果的に誘導することが実証された。これらの観察の分子メカニズムが解明されつつある。シャペロンとしてのHSPは、抗原性のこれらの変性ペプチドに結合する能力を有し、これらの複合体は、抗原提示および免疫性の誘導を徐々に引き起こす抗原提示細胞(APC)によって内在化される。これらのシャペロン機能に加えて、HSPは、腫瘍微小環境において危険なシグナルを引き起こし、それによって、マクロファージおよび樹状細胞(DC)を刺激し、炎症性サイトカインを生成し、誘導された免疫応答を増強することが示されている。
本発明に関して好ましい実施形態によると、ヒートショックタンパク質は、(好ましくは、表8に記載されるような)カルレティキュリン;GRP170_(ORP150);GRP78_(BiP);GRP94_(gp96);HSC70;HSP110;HSP27;HSP47_(セルピン_H1);HSP60;HSP70;HSP90;PDI/PDIAからなる群より選択される任意のヒートショックタンパク質より選択されてもよい。これに関して特に好ましくは、表8のヒートショックタンパク質をコードしているRNA配列である。
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本発明によると、より好ましい実施形態において、本発明の組成物は、少なくとも一つのヒートショックタンパク質またはその断片もしくはバリアントをコードしている少なくとも一つのコード領域を含んでいる少なくとも一つのRNA(好ましくは、mRNA)を含んでおり、上記少なくとも一つのコード領域は、表8に開示された配列番号のRNA配列と同一、または少なくとも50%、60%、70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%同一であるRNA配列を含んでいる。
<8.腫瘍抗原>
本発明のRNA含有組成物のさらに好ましい実施形態において、組成物は、腫瘍抗原またはその断片もしくはバリアントの少なくとも一つをコードするRNA(好ましくは、mRNA)を含んでいてもよく、これらは、本発明に係る適応免疫応答を誘導するためのワクチン注射に使用される。
これに関して、腫瘍抗原は、本発明のRNA組成物に含まれるRNA(好ましくは、mRNA)にコードされていることが特に好ましい。本発明のRNA組成物は、少なくとも一つの腫瘍抗原またはその断片もしくはバリアントをコードしている、少なくとも一つのRNAを含んでいることが特に好ましい。
腫瘍抗原は、好ましくは、(腫瘍)細胞の表面に局在している。腫瘍抗原も、正常細胞と比較して腫瘍細胞において過剰発現されているタンパク質から選択されてもよい。さらに、腫瘍抗原には、それ自体(または、本来はそれ自体ではない)は変性しない(変性しなかった)が、想定上の腫瘍(the supposed tumor)に関連している細胞に発現されている抗原も含まれる。腫瘍に供給する血管またはこれらの(再)構成に関連する抗原、特に、血管新生に関連するこれらの抗原(例えば、VEGF、bFGF等のような増殖因子)も本明細書中に含まれる。腫瘍に結合した抗原は、さらに、細胞または組織(具体的には、腫瘍を組み込んでいる細胞または組織)由来の抗原を含んでいる。さらに、いくつかの物質(一般的には、タンパク質またはペプチド)は、癌疾患に(わかっていながらか、わかっていないながら)罹患している対象にて発現され、これらは、当該対象の体液において濃度が増大している。これらの物質は、「腫瘍抗原」とも言われるが、これらは、免疫応答を誘導する物質という厳密な意味での抗原ではない。腫瘍抗原は、さらに、腫瘍特異抗原(TSA)および腫瘍関連抗原(TAA)に分けることができる。TSAは、腫瘍細胞によってのみ提示され得、正常な「健康な」細胞によって提示されない。これらは一般的には、腫瘍特異的変異に起因する。TAAは、より一般的であり、腫瘍細胞と健康な細胞との両方に通常提示される。これらの抗原は認識され、抗原提示細胞は、細胞傷害性T細胞に破壊され得る。さらに、腫瘍抗原は、例えば、変異した受容体の形で、腫瘍の表面に生じ得る。この場合、これらは、抗体によって認識され得る。
さらに、腫瘍関連抗原は、組織特異抗原(メラノサイト特異抗原、癌・精巣抗原および腫瘍特異抗原とも呼ばれる)として分類され得る。癌・精巣抗原は、多種多様な腫瘍において活性化され得る生殖細胞関連遺伝子のペプチドまたはタンパク質であると一般的に解される。ヒトの癌・精巣抗原は、X染色体にコードされる抗原(いわゆる、CT−X抗原)、および、X染色体にコードされないこれらの抗原(いわゆる、非X CT抗原)に、さらに細分化され得る。X染色体にコードされる癌・精巣抗原としては、例えば、メラノーマ抗原遺伝子ファミリー(いわゆる、MAGEファミリー)を挙げることができる。MAGEファミリーの遺伝子は、共通のMAGEホモロジードメイン(MHD)によって特徴付けられ得る。これらの各抗原(すなわち、メラノサイト特異抗原、癌・精巣抗原、および、腫瘍特異抗原)は、自家細胞性免疫応答および体液性免疫応答を刺激し得る。ゆえに、本発明の核酸配列によってコードされる腫瘍抗原は、好ましくは、メラノサイト特異抗原、癌・精巣抗原または腫瘍特異抗原であり、好ましくは、CT−X抗原、非X CT抗原、CT−X抗原の結合パートナーもしくは非X CT抗原の結合パートナー、または、腫瘍特異抗原であり、より好ましくは、CT−X抗原、非X CT抗原の結合パートナー、または、腫瘍特異抗原である。
特に好ましい腫瘍抗原は、5T4、707−AP、9D7、AFP、AlbZIP HPG1、アルファ−5−ベータ−1−インテグリン、アルファ−5−ベータ−6−インテグリン、アルファ−アクチニン−4/m、アルファ−メチルアシル−コエンザイムAラセマーゼ、ART−4、ARTC1/m、B7H4、BAGE−1、BCL−2、bcr/abl、ベータ−カテニン/m、BING−4、BRCA1/m、BRCA2/m、CA 15−3/CA 27−29、CA 19−9、CA72−4、CA125、カルレティキュリン、CAMEL、CASP−8/m、カテプシンB、カテプシンL、CD19、CD20、CD22、CD25、CDE30、CD33、CD4、CD52、CD55、CD56、CD80、CDC27/m、CDK4/m、CDKN2A/m、CEA、CLCA2、CML28、CML66、COA−1/m、コアクトシン様タンパク質、コラーゲンXXIII、COX−2、CT−9/BRD6、Cten、サイクリンB1、サイクリンD1、cyp−B、CYPB1、DAM−10、DAM−6、DEK−CAN、EFTUD2/m、EGFR、ELF2/m、EMMPRIN、EpCam、EphA2、EphA3、ErbB3、ETV6−AML1、EZH2、FGF−5、FN、Frau−1、G250、GAGE−1、GAGE−2、GAGE−3、GAGE−4、GAGE−5、GAGE−6、GAGE7b、GAGE−8、GDEP、GnT−V、gp100、GPC3、GPNMB/m、HAGE、HAST−2、ヘプシン、Her2/neu、HERV−K−MEL、HLA−A0201−R17I、HLA−A11/m、HLA−A2/m、HNE、ホメオボックス NKX3.1、HOM−TES−14/SCP−1、HOM−TES−85、HPV−E6、HPV−E7、HSP70−2M、HST−2、hTERT、iCE、IGF−1R、IL−13Ra2、IL−2R、IL−5、未熟型ラミニン受容体、カリクレイン−2、カリクレイン−4、Ki67、KIAA0205、KIAA0205/m、KK−LC−1、K−Ras/m、LAGE−A1、LDLR−FUT、MAGE−A1、MAGE−A2、MAGE−A3、MAGE−A4、MAGE−A6、MAGE−A9、MAGE−A10、MAGE−A12、MAGE−B1、MAGE−B2、MAGE−B3、MAGE−B4、MAGE−B5、MAGE−B6、MAGE−B10、MAGE−B16、MAGE−B17、MAGE−C1、MAGE−C2、MAGE−C3、MAGE−D1、MAGE−D2、MAGE−D4、MAGE−E1、MAGE−E2、MAGE−F1、MAGE−H1、MAGEL2、マンマグロビンA、MART−1/メラン−A、MART−2、MART−2/m、マトリックスタンパク質22、MC1R、M−CSF、ME1/m、メソテリン、MG50/PXDN、MMP11、MN/CA IX抗原、MRP−3、MUC−1、MUC−2、MUM−1/m、MUM−2/m、MUM−3/m、ミオシンクラスI/m、NA88−A、N−アセチルグルコサミントランスフェラーゼ−V、Neo−PAP、Neo−PAP/m、NFYC/m、NGEP、NMP22、NPM/ALK、N−Ras/m、NSE、NY−ESO−B、NY−ESO−1、OA1、OFA−iLRP、OGT、OGT/m、OS−9、OS−9/m、オステオカルシン、オステオポンチン、p15、p190マイナーbcr−abl、p53、p53/m、PAGE−4、PAI−1、PAI−2、PAP、PART−1、PATE、PDEF、Pim−1−キナーゼ、Pin−1、Pml/PARアルファ、POTE、PRAME、PRDX5/m、プロステイン、プロテイナーゼ−3、PSA、PSCA、PSGR、PSM、PSMA、PTPRK/m、RAGE−1、RBAF600/m、RHAMM/CD168、RU1、RU2、S−100、SAGE、SART−1、SART−2、SART−3、SCC、SIRT2/m、Sp17、SSX−1、SSX−2/HOM−MEL−40、SSX−4、STAMP−1、STEAP−1、サバイビン、サバイビン−2B、SYT−SSX−1、SYT−SSX−2、TA−90、TAG−72、TARP、TEL−AML1、TGFベータ、TGFベータRII、TGM−4、TPI/m、TRAG−3、TRG、TRP−1、TRP−2/6b、TRP/INT2、TRP−p8、チロシナーゼ、UPA、VEGFR1、VEGFR−2/FLK−1およびWT1からなるリストより選択される。このような腫瘍抗原は、好ましくは、p53、CA125、EGFR、Her2/neu、hTERT、PAP、MAGE−A1、MAGE−A3、メソテリン、MUC−1、GP100、MART−1、チロシナーゼ、PSA、PSCA、PSMA、STEAP−1、VEGF、VEGFR1、VEGFR2、Ras、CEAまたはWT1からなる群より選択されてもよく、より好ましくは、PAP、MAGE−A3、WT1およびMUC−1より選択されてもよい。このような腫瘍抗原は、好ましくは、MAGE−A1(例えば、登録番号M77481のMAGE−A1)、MAGE−A2、MAGE−A3、MAGE−A6(例えば、登録番号NM_005363のMAGE−A6)、MAGE−C1、MAGE−C2、メラン−A(例えば、登録番号NM_005511のメラン−A)、GP100(例えば、登録番号M77348のGP100)、チロシナーゼ(例えば、登録番号NM_000372のチロシナーゼ)、サバイビング(surviving)(例えば、登録番号AF077350のサバイビン)、CEA(例えば、登録番号NM_004363のCEA)、Her−2/neu(例えば、登録番号M11730のHer−2/neu)、WT1(例えば、登録番号NM_000378のWT1)、PRAME(例えば、登録番号NM_006115のPRAME)、EGFRI(上皮増殖因子受容体1)(例えば、登録番号AF288738のEGFRI(上皮増殖因子受容体1))、MUC1、ムチン−1(例えば、登録番号NM_002456のムチン−1)、SEC61G(例えば、登録番号NM_014302のSEC61G)、hTERT(例えば、hTERT登録番号NM_198253)、5T4(例えば、登録番号NM_006670の5T4)、TRP−2(例えば、登録番号NM_001922のTRP−2)、STEAP1、PCA、PSA、PSMA等からなる群より選択されてもよい。
本発明に関して、好ましい実施形態によると、腫瘍抗原は(好ましくは表9に開示されているような)、1A01_HLA−A/m;1A02;5T4;ACRBP;AFP;AKAP4;アルファ−アクチニン−_4/m;アルファ−メチルアシル−コエンザイム_A_ラセマーゼ;ANDR;ART−4;ARTC1/m;AURKB;B2MG;B3GN5;B4GN1;B7H4;BAGE−1;BASI;BCL−2;bcr/abl;ベータ−カテニン/m;BING−4;BIRC7;BRCA1/m;BY55;カルレティキュリン;CAMEL;CASPA;カスパーゼ_8;カテプシン_B;カテプシン_L;CD1A;CD1B;CD1C;CD1D;CD1E;CD20;CD22;CD276;CD33;CD3E;CD3Z;CD4;CD44_アイソフォーム_1;CD44_アイソフォーム_6;CD52;CD55;CD56;CD80;CD86;CD8A;CDC27/m;CDE30;CDK4/m;CDKN2A/m;CEA;CEAM6;CH3L2;CLCA2;CML28;CML66;COA−1/m;コアクトシン様_タンパク質;コラーゲン_XXIII;COX−2;CP1B1;CSAG2;CT−_9/BRD6;CT45A1;CT55;CTAG2_アイソフォーム_LAGE−1A;CTAG2_アイソフォーム_LAGE−1B;CTCFL;Cten;サイクリン_B1;サイクリン_D1;cyp−B;DAM−10;DEP1A;E7;EF1A2;EFTUD2/m;EGFR;EGLN3;ELF2/m;EMMPRIN;EpCam;EphA2;EphA3;ErbB3;ERBB4;ERG;ETV6;EWS;EZH2;FABP7;FCGR3A_Version_1;FCGR3A_Version_2;FGF5;FGFR2;フィブロネクチン;FOS;FOXP3;FUT1;G250;GAGE−1;GAGE−2;GAGE−3;GAGE−4;GAGE−5;GAGE−6;GAGE7b;GAGE−8_(GAGE−2D);GASR;GnT−V;GPC3;GPNMB/m;GRM3;HAGE;ヘプシン;Her2/neu;HLA−A2/m;ホメオボックス_NKX3.1;HOM−TES−85;HPG1;HS71A;HS71B;HST−2;hTERT;iCE;IF2B3;IL−10;IL−13Ra2;IL2−RA;IL2−RB;IL2−RG;IL−5;IMP3;ITA5;ITB1;ITB6;カリクレイン−2;カリクレイン−4;KI20A;KIAA0205;KIF2C;KK−LC−1;LDLR;LGMN;LIRB2;LY6K;MAGA5;MAGA8;MAGAB;MAGE−_B1;MAGE−_E1;MAGE−A1;MAGE−A10;MAGE−A12;MAGE−A2;MAGE−A3;MAGE−A4;MAGE−A6;MAGE−A9;MAGE−B10;MAGE−B16;MAGE−B17;MAGE−B2;MAGE−B3;MAGE−B4;MAGE−B5;MAGE−B6;MAGE−C1;MAGE−C2;MAGE−C3;MAGE−D1;MAGE−D2;MAGE−D4;MAGE−E1_(MAGE1);MAGE−E2;MAGE−F1;MAGE−H1;MAGEL2;マンマグロビン_A;MART−1/メラン−A;MART−2;MC1_R;M−CSF;メソテリン;MITF;MMP1_1;MMP7;MUC−1;MUM−1/m;MUM−2/m;MYO1A;MYO1B;MYO1C;MYO1D;MYO1E;MYO1F;MYO1G;MYO1H;NA17;NA88−A;Neo−PAP;NFYC/m;NGEP;N−myc;NPM;NRCAM;NSE;NUF2;NY−ESO−1;OA1;OGT;OS−9;オステオカルシン;オステオポンチン;p53;PAGE−4;PAI−1;PAI−2;PAP;PATE;PAX3;PAX5;PD1L1;PDCD1;PDEF;PECA1;PGCB;PGFRB;Pim−1_−キナーゼ;Pin−1;PLAC1;PMEL;PML;POTE;POTEF;PRAME;PRDX5/m;PRM2;プロステイン;プロテイナーゼ−3;PSA;PSB9;PSCA;PSGR;PSM;PTPRC;RAB8A;RAGE−1;RARA;RASH;RASK;RASN;RGS5;RHAMM/CD168;RHOC;RSSA;RU1;RU2;RUNX1;S−100;SAGE;SART−_1;SART−2;SART−3;SEPR;セルピンB5;SIA7F;SIA8A;SIAT9;SIRT2/m;SOX10;SP17;SPNXA;SPXN3;SSX−1;SSX−2;SSX3;SSX−4;ST1A1;STAG2;STAMP−1;STEAP−1;サバイビン;サバイビン−2B;SYCP1;SYT−SSX−1;SYT−SSX−2;TARP;TCRg;TF2AA;TGFベータ1;TGFR2;TGM−4;TIE2;TKTL1;TPI/m;TRGV11;TRGV9;TRPC1;TRP−p8;TSG10;TSPY1;TVC_(TRGV3);TX101;チロシナーゼ;TYRP1;TYRP2;UPA;VEGFR1;WT1;XAGE1からなる群より選択される任意の腫瘍抗原より選択されてもよい。これに関して、特に好ましくは、表9の腫瘍抗原をコードしているRNA配列である。
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本発明によると、より好ましい実施形態において、本発明の組成物は、少なくとも一つの腫瘍抗原またはその断片もしくはバリアントをコードしている少なくとも一つのコード領域を含んでいる少なくとも一つのRNA(好ましくは、mRNA)を含んでおり、上記少なくとも一つのコード領域は、表9に開示された配列番号のRNA配列と同一、または少なくとも50%、60%、70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%同一であるRNA配列を含んでいる。
さらに、腫瘍抗原は、癌または腫瘍疾患(特にリンパ腫またはリンパ腫関連疾患)に関連するイディオタイプ抗原も含んでおり、上記イディオタイプ抗原は、リンパ球血液細胞の免疫グロブリンイディオタイプまたはリンパ球血液細胞のT細胞受容体イディオタイプである。
特に好ましい実施形態において、本発明のRNA組成物は、少なくとも一つのRNAを含んでおり、当該少なくとも一つのRNAは、以下の抗原をコードしている:
・STEAP(6回膜貫通型前立腺上皮抗原);
・PSA(前立腺特異的抗原)、
・PSMA(前立腺特異的膜抗原)、
・PSCA(前立腺幹細胞抗原);
・PAP(前立腺産生フォスファターゼ)、および、
・MUC1(ムチン1)。
他の特に好ましい実施形態において、本発明のRNA組成物は、少なくとも一つのRNAを含んでおり、当該少なくとも一つのRNAは、以下の抗原をコードしている:
・5T4(栄養芽層糖タンパク質、TPBG);
・サバイビン(バキュロ・ウイルスIAPリピート含有タンパク質5;BIRC5)、
・NY−ESO−1(ニューヨーク食道扁平上皮細胞がん1;CTAG1B)、
・MAGE−C1(メラノーマ抗原ファミリーC1);
・MAGE−C2(メラノーマ抗原ファミリーC2)、および、
・MUC1(ムチン1)。
<9.β−カテニン阻害因子>
本発明のRNA含有組成物のさらに好ましい実施形態において、RNA(好ましくはmRNA)は、少なくとも一つのβ−カテニン阻害因子またはそれらの断片もしくはバリアントをコードしている。好ましくは、少なくとも一つのβ−カテニン阻害因子をコードしているRNAは、β−カテニン経路の阻害タンパク質またはドミナントネガティブ変異タンパク質をコードしている。特に好ましくは、本発明のβ−カテニン阻害因子は、TAT−NLS−BLBD−6、アキシン−1、TCF−4、GSK−3b、DKK−1、Dvl−1誘導体またはその断片を含んでいる。
Thakur and Mishra (Thakur R, Mishra DP. Pharmacological modulation of beta-catenin and its applications in cancer therapy. J Cell Mol Med. 2013 Apr;17(4):449-56. doi: 10.1111/jcmm.12033)によって説明されているように、ベータ−カテニン(β−カテニン)は、生理学的恒常性において重要な役割を果たす多機能タンパク質である。これは、転写調節因子および細胞内接着のためのアダプタータンパク質の両方として機能する。β−カテニンは、上皮層の構築および維持に必須であり、細胞内ジャンクションと細胞骨格タンパク質との結合を提供する。β−カテニンはWntシグナルによって調整される。Wnt下流シグナルがないと、β−カテニンはリン酸化され、それによりこれのユビキチン化が引き起こされ、徐々にタンパク質分解が引き起こされる。種々の文献報告が正常細胞の悪性転換とβ−カテニンとを関連付けている。例えば、Wntシグナルおよびβ−カテニン核内在化は、肝細胞の腫瘍性表現型への分化に関連していた。同様に、肺上皮細胞および肝臓細胞において、β−カテニンの活性化は、腫瘍形成形質転換の誘導に十分である。悪性形質転換の駆動力であることに加えて、異常なβ−カテニンの発現および局在化は、転移の可能性の増大に関連している。近年、β−カテニンシグナルは、T細胞浸潤および免疫療法の潜在効果を強く制限する抗腫瘍免疫を防ぐことが実証されている。β−カテニンは、腫瘍形成において重要かつ不利な役割を担っているため、想定される薬剤標的として提案されている。
<10.STING−経路活性化因子>
本発明のRNA含有組成物のさらに好ましい実施形態において、RNA(好ましくは、mRNA)は、STING(インターフェロン遺伝子の刺激因子)経路の活性化因子またはその断片もしくはバリアントの少なくとも一つをコードする。好ましくは、STING経路の少なくとも一つの活性化因子(刺激因子)をコードしている上記RNAは、STING経路の活性化タンパク質または構成的活性タンパク質をコードしており、好ましくは、DDX41、STING、cGAS、IRF3、TBK1もしくはSTAT6またはその断片もしくはバリアントである。
Woo et al.(Woo SR, Corrales L, Gajewski TF. The STING pathway and the T cell-inflamed tumor microenvironment. Trends Immunol. 2015 Mar 7. pii: S1471-4906(15)00019-8. doi: 10.1016/j.it.2015.02.003)およびaDubensky et al.(Dubensky TW Jr, Kanne DB, Leong ML. Rationale, progress and development of vaccines utilizing STING-activating cyclic dinucleotide adjuvants. Ther Adv Vaccines. 2013 Nov;1(4):131-43. doi: 10.1177/2051013613501988)によって説明されているように、いわゆるSTING経路(STING−インターフェロン遺伝子の刺激因子)は、細胞質DNAの感知および炎症性メディエーターの誘導を引き起こす。細胞質のDNAの結合の後、STINGは、IFN−βの産生を引き起こす、TANK−結合キナーゼ1(TBK−1)/IRF−3の軸(axis)を介してシグナルを活性化する。この経路は、いくつかの自己免疫疾患だけでなく、DNAウイルスの感知において重要な役割を担っていることが示された。最近のデータでは、in vivoにおいて、腫瘍抗原に対する自発的なT細胞プライミングを誘導するために、STING経路が不可欠であることが特定されている。腫瘍DNAは、腫瘍に浸透しているDCにおいて検出され、IFN−β産生およびT細胞活性化を引き起こした。それゆえに、小分子STING経路アゴニストの腫瘍内適用は、腫瘍を有している動物における有効性を実証している。STIGN経路のアゴニストも、ワクチン接種された宿主において細胞性免疫および体液性免疫を誘導するという効能を示すワクチンアジュバントとして評価されている。
<11.チェックポイントモジュレーター>
本発明のRNA含有組成物のさらに好ましい実施形態において、RNA(好ましくは、mRNA)は、少なくとも一つのチェックポイントモジュレーターまたはその断片もしくはバリアントをコードする、少なくとも一つのコード領域を含んでいる。
負の調節T細胞表面分子は、活性型T細胞においてアップレギュレートされて、これらの活性を弱め、その結果、腫瘍細胞を死滅させる効果の低下を引き起こすことが見出された。これらの抑制分子は、T細胞共刺激分子CD28とのホモロジーのため、負の共刺激分子と呼ばれた。これらのタンパク質(免疫チェックポイントタンパク質とも呼ばれる)は、複数の経路(初期活性化シグナルの弱化、正の共刺激に対する競合、および抗原提示細胞の直接阻害等)において機能する(Bour-Jordan et al., 2011. Immunol Rev. 241(1):180-205)。
本発明の好ましい実施形態において、上記チェックポイントモジュレーターは、B7−1/CD80、B7−2/CD86、B7−H1/PD−L1、B7−H2、B7−H3、B7−H4、B7−H6、B7−H7/HHLA2、BTLA、CD28、CD28H/IGPR−1、CTLA−4、ICOS、PD−1、PD−L2/B7−DC、PDCD6、VISTA/B7−H5/PD−1H、BTN1A1/ブチロフィリン、BTN2A1、BTN2A2/ブチロフィリン 2A2、BTN3A1/2、BTN3A2、BTN3A3、BTNL2/ブチロフィリン様2、BTNL3、BTNL4、BTNL6、BTNL8、BTNL9、BTNL10、CD277/BTN3A1、LAIR1、LAIR2、CD96、CD155/PVR、CRTAM、DNAM−1/CD226、ネクチン−2/CD112、ネクチン−3、TIGIT、LILRA3/CD85e、LILRA4/CD85g/ILT7、LILRB1/CD85j/ILT2、LILRB2/CD85d/ILT4、LILRB3/CD85a/ILT5、LILRB4/CD85k/ILT3、4−1BB/TNFRSF9/CD137、4−1BB リガンド/TNFSF9、BAFF/BLyS/TNFSF13B、BAFF R/TNFRSF13C、CD27/TNFRSF7、CD27 リガンド/TNFSF7、CD30/TNFRSF8、CD30 リガンド/TNFSF8、CD40/TNFRSF5、CD40 リガンド/TNFSF5、DR3/TNFRSF25、GITR/TNFRSF18、GITR リガンド/TNFSF18、HVEM/TNFRSF14、LIGHT/TNFSF14、リンホトキシン−アルファ/TNF−ベータ、OX40/TNFRSF4、OX40 リガンド/TNFSF4、RELT/TNFRSF19L、TACI/TNFRSF13B、TL1A/TNFSF15、TNF−アルファ、TNF RII/TNFRSF1B、2B4/CD244/SLAMF4、BLAME/SLAMF8、CD2、CD2F−10/SLAMF9、CD48/SLAMF2、CD58/LFA−3、CD84/SLAMF5、CD229/SLAMF3、CRACC/SLAMF7、NTB−A/SLAMF6、SLAM/CD150、TIM−1/KIM−1/HAVCR、TIM−3、TIM−4、CD7、CD96、CD160、CD200、CD300a/LMIR1、CRTAM、DAP12、デクチン−1/CLEC7A、DPPIV/CD26、EphB6、インテグリン アルファ4 ベータ 1、インテグリン アルファ4 ベータ 7/LPAM−1、LAG−3、TIM−1/KIM−1/HAVCR、TIM−4、TSLP Rのモジュレーターまたはこれらの任意の組み合わせである。
本発明に関して、チェックポイントモジュレーターは、本明細書中、分子、好ましくは、タンパク質(例えば、抗体、ドミナント・ネガティブ受容体、デコイ受容体もしくはリガンドまたはその断片もしくはバリアント)として定義され、これらは、免疫チェックポイントタンパク質の機能を調節するが、例えば、チェックポイント阻害因子(もしくは、抑制性チェックポイント分子)の活性を阻害もしくは低減させたり、チェックポイント刺激因子(もしくは、刺激性チェックポイント分子)の活性を刺激したりする。従って、本明細書中に定義されるチェックポイントモジュレーターは、チェックポイント分子の活性に影響を与える。
これに関して、抑制性チェックポイント分子は、チェックポイント阻害因子として定義され、同義で使用できる。さらに、刺激性チェックポイント分子は、チェックポイント刺激因子として定義され、同義で使用できる。
本発明に関して、チェックポイントモジュレーターによって阻害され得る、好ましい抑制性チェックポイント分子は、PD−1、PD−L1、CTLA−4、PD−L2、LAG3、TIM3/HAVCR2、2B4、A2aR、B7H3、B7H4、BTLA、CD30、CD160、GAL9、HVEM、IDO1、IDO2、KIR、LAIR1およびVISTAである。
本発明に関して、チェックポイントモジュレーターによって刺激され得る、好ましい刺激性チェックポイント分子は、CD2、CD27、CD28、CD40、CD137、CD226、CD276、GITR、ICOS、OX−40およびCD70である。
好ましくは、上記チェックポイントモジュレーターは、アゴニスト抗体、アンタゴニスト抗体、ドミナント・ネガティブ抗体、およびデコイ抗体、またはこれらの組み合わせより選択される。
mRNAコード抗体を生成するためおよび使用するための方法は、当該分野において知られている(例えば、WO第2008/083949号)。
好ましくは、上記アゴニスト抗体は、以下のリストより選択される:抗4−1BB抗体、抗OX40抗体、抗GITR抗体、抗CD28抗体、抗CD27抗体、抗CD−40抗体、抗ICOS抗体、抗TNFRSF25抗体、および抗LIGHT抗体。
OX40は、TNFR受容体スーパーファミリーのメンバーであり、抗原活性型哺乳類CD4+およびCD8+Tリンパ球の表面に発現される。OX40リガンド(OX40L;gp34、ACT−4−L、およびCD252とも知られる)は、OX40受容体に特異的に相互作用するタンパク質である。OX40Lとの用語には、完全なOX40リガンド、水溶性OX40リガンド、および、第二の部分(例えばタンパク質ドメイン)に共有結合しているOX40リガンドの機能的活性部分を含んでいる融合タンパク質、が含まれる。また、OX40Lの定義には、天然のOX40Lからアミノ酸配列が改良されているバリアントであって、OX40受容体に特異的に結合する能力を保持しているバリアントが含まれる。OX40Lの定義には、OX40の生物学的活性を高めるバリアントもさらに含まれる。OX40アゴニストは、OX40の生物学的活性(例えば、OX40を介したシグナル伝達)を誘導するかまたは高める分子である。本明細書中、好ましくは、OX40アゴニストは、OX40に特異的に結合できる結合分子として定義される。従って、上記OX40アゴニストは、OX40に結合し、OXシグナルを刺激できる任意のアゴニストであってもよい。これに関して、上記OX40アゴニストは、OX40に結合しているアゴニスト抗体であってもよい。
OX40アゴニストおよび抗OX40モノクローナル抗体は、WO1995/021251号、WO1995/012673号およびWO1995/21915号に記載される。特に好ましくは、抗OX40抗体 9B12(ヒトOX40の細胞外ドメインに対するマウス抗OX40モノクローナル抗体(Weinberg et al., 2006. J. Immunother. 29(6):575-585))である。
好ましくは、上記アンタゴニスト抗体は、抗CTLA4抗体、抗PD1抗体、抗PD−L1抗体、抗Vista抗体、抗Tim−3抗体、抗LAG−3抗体および抗BTLA抗体のリストから選択される。
細胞傷害性Tリンパ球抗原4(CTLA−4)は、T細胞の細胞内に主に発現される。T細胞受容体(TCR)を介したナイーブT細胞への、効果があるかまたは長く続く刺激の後、CTLA−4は、細胞表面に輸送され、免疫シナプスに集中する。その後、CTLA−4は、CD80/CD86に対してCD28と競合し、Aktシグナルの効果によってTCRシグナルを下方制御する。ゆえに、CTLA−4は、シグナルを弱めるもの(signal dampener)として生理学的に機能する(Weber, J. 2010. Semin. Oncol. 37(5):430-9)。
特に好ましくは、抗CTLA−4抗体であるイピリムマブ(ipilimumab)(Yervoy)、トレメリムマブ(tremelimumab)およびAGEN−1884である。
PD−1経路のメンバーは、すべてが、PD−1シグナルに関連するタンパク質である。一方で、これらは、PD−1の上流のPD−1シグナルを誘導するタンパク質、例えば、PD−1のリガンドであるPD−L1およびPD−L2並びにシグナル伝達受容体PD−1であってもよい。他方で、これらは、PD−1受容体の下流の、シグナル伝達タンパク質であってもよい。本発明に関して、PD−1経路のメンバーとして特に好ましくは、PD−1、PD−L1およびPD−L2である。
本発明に関して、本明細書中、好ましくは、PD−1経路アンタゴニストは、PD−1経路シグナル(好ましくは、PD−1受容体に介されるシグナル)を弱めることができる化合物として定義される。従って、上記PD−1経路アンタゴニストは、PD−1経路シグナルに拮抗できる、PD−1経路の任意のメンバーに対する任意のアンタゴニストであってもよい。これに関して、当該アンタゴニストは、本明細書中で定義されるように、PD−1経路の任意のメンバーを標的とする(好ましくは、PD−1受容体であるPD−L1またはPD−L2に対する)アンタゴニスト抗体であってもよい。また、このアンタゴニスト抗体は、核酸によってコードされていてもよい。また、PD−1経路アンタゴニストは、PD1リガンドの活性を阻害するPD−1受容体の断片であってもよい。B7−1またはその断片は、同様に、PD1に拮抗するリガンドとして作用してもよい。さらに、PD−1経路アンタゴニストは、PD−1に結合できるが(例えば、PD−1とB7−H1またはB7−DLとの相互作用を阻害することによって(WO2014127917号))PD−1シグナルを抑えることができるアミノ酸配列を含むタンパク質(または、当該アミノ酸配列をコードする核酸)であってもよい。
特に好ましくは、抗PD1抗体であるニボルマブ(MDX−1106/BMS−936558/ONO−4538)、(Brahmer et al., 2010. J Clin Oncol. 28(19):3167-75; PMID: 20516446);ピディリズマブ(CT−011)、(Berger et al., 2008. Clin Cancer Res. 14(10):3044-51; PMID: 18483370);ペムブロリズマブ(MK−3475、SCH 900475);AMP−224およびMEDI0680(AMP−514)である。
特に好ましくは、抗PD−L1抗体である、MDX−1105/BMS−936559(Brahmer et al. 2012. N Engl J Med. 366(26):2455-65; PMID: 22658128);アテゾリズマブ(atezolizumab)(MPDL3280A/RG7446);デュルバルマブ(durvalumab)(MEDI4736);およびアベルマブ(avelumab)(MSB0010718)である。
本発明によると、本発明のRNA含有組成物の少なくとも一つのRNAは、表10の、少なくとも一つの抗体またはその断片もしくはバリアントをコードしている。上記RNA含有組成物が、特定の抗体またはその断片もしくはバリアントの重鎖をコードしているRNAを少なくとも一つ含んでおり、上記と同じ特定の抗体またはその断片もしくはバリアントの軽鎖をコードしているRNAを少なくとも一つさらに含んでいることが特に好ましい。
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さらに好ましい実施形態において、上記チェックポイントモジュレーターは、デコイ受容体(例えば、水溶性受容体)である。好ましくは、上記デコイ受容体は、水溶性PD1受容体である。特に好ましい実施形態において、本発明のRNA含有組成物の少なくとも一つのRNAは、水溶性PD−1受容体をコードしている配列番号389のRNA配列と同一、または少なくとも50%、60%、70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%同一であるRNA配列を含んでいる。
本発明のRNA含有組成物のさらに好ましい実施形態において、RNA(好ましくは、mRNA)は、チェックポイントモジュレーターとして機能するリガンドを少なくとも一つコードしている。好ましくは、当該リガンドは、CD40リガンド(CD40L)である。本発明のRNA含有組成物のさらに好ましい実施形態において、RNA(好ましくは、mRNA)は、チェックポイントモジュレーターとして機能するリガンドを少なくとも一つコードしている。好ましくは、当該リガンドは、CD40リガンド(CD40L)である。最も好ましくは、本発明のRNA含有組成物の少なくとも一つのRNAは、CD40Lをコードしている配列番号10073のRNA配列と同一、または少なくとも50%、60%、70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%同一であるRNA配列を含んでいる。
<12.自然免疫活性化因子>
これに関して、自然免疫活性化因子は、例えばTLRに外性TLRリガンドを結合する反応のような、自然免疫反応(哺乳動物において)を引き出すことを可能にする、任意のヒトタンパク質またはペプチドを概して含む、特定のヒトアジュバントタンパク質において、哺乳類から選択され得る。より好ましくは、ヒトアジュバントタンパク質は、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TLR10、TLR11;NOD1、NOD2、NOD3、NOD4、NOD5、NALP1、NALP2、NALP3、NALP4、NALP5、NALP6、NALP6、NALP7、NALP7、NALP8、NALP9、NALP10、NALP11、NALP12、NALP13、NALP14、lIPAF、NAIP、CIITA、RIG−I、MDA5およびLGP2を含んでいるTLR、NLRおよびRLH、例えばTrifおよびCardifを含んでいるアダプタータンパク質を含んでいるTLRシグナリングのトランスデューサー信号;低分子GTPアーゼシグナリング(RhoA、Ras、Rac1、Cdc42、Rab等)の成分、PIPシグナリング(PI3K、Src−カイネース等)の成分、MyD88依存シグナリング(MyD88、IRAK1、IRAK2、IRAK4、TIRAP、TRAF6等)の成分、MyD88独立シグナリング(TICAM1、TICAM2、TRAF6、TBK1、IRF3、TAK1、IRAK1等)の成分;例えばAkt、MEKK1、MKK1、MKK3、MKK4、MKK6、MKK7、ERK1、ERK2、GSK3、PKCカイネース、PKDカイネース、GSK3カイネース、JNK、p38MAPK、TAK1、IKK、およびTAK1を含んでいる活性化カイネース;例えばNF−kB、c−Fos、c−Jun、c−Myc、CREB、AP−1、Elk−1、ATF2、IRF−3、IRF−7を含んでいる活性化転写因子を含んでいるパターン認識受容体のシグナリングネットワークの成分およびリガンドである、タンパク質から成る群から選択される。哺乳類、特にヒトアジュバントタンパク質は、HSP10、HSP60、HSP65、HSP70、HSP75およびHSP90、gp96、フィブリノーゲン、フィブロネクチンのIII型反復エキストラドメインA;またはC1q、MBL、C1r、C1s、C2b、Bb、D、MASP−1、MASP−2、C4b、C3b、C5a、C3a、C4a、C5b、C6、C7、C8、C9、CR1、CR2、CR3、CR4、C1qR、C1INH、C4bp、MCP、DAF、H、I、PおよびCD59を含んでいる補体系の構成要素、または例えばベータ−デフェンシン、細胞表面タンパク質を含んでいる誘導標的遺伝子;またはtrif、flt−3リガンド、Gp96またはフィブロネクチン等を含んでいるヒトアジュバントタンパク質、または任意の上記ヒトアジュバントタンパク質の任意のホモログ種など、ヒートショックタンパク質から成る群からさらに選択され得る。さらに、HGMB1は、アジュバントタンパク質として用いられ得る。
哺乳類、特にヒトアジュバントタンパク質は、IL−1アルファ、IL1ベータIL−2、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−12、IL−13、IL−15、IL−16、IL−17、IL−18、IL−21、IL−23、TNFアルファ、IFNアルファ、IFNベータIFNγ、GM−CSF、G−CSF、M−CSF;IL−8、IP−10、MCP−1、MIP−1アルファ、RANTES、エオタキシン、CCL21を含んでいるケモキナーゼ;IL−1、IL−6、IL−8、IL−12およびTNF−アルファ;ならびにIL−1R1およびIL−1アルファを含んでいる、マクロファージから放出したサイトキナーゼを含んでいる、自然免疫反応を誘発または亢進するサイトキナーゼをさらに含み得る。
従って、これに関して、少なくとも1つの自然免疫活性化因子をコードする少なくとも1つのRNA、好ましくは、アジュバントタンパク質、より好ましくは、ヒトアジュバントタンパク質、または、それらのフラグメントもしくはそれらの変異体が特に好ましい。
これに関して、アジュバントタンパク質の恒常的な活性化変異体は、少なくとも1つのRNAによってコードされ、好ましくはRIG−1(ΔRIGI)の恒常的な活性化変異体であることが特に好ましい。
別の好ましい実施形態において、少なくとも1つのRNAは、自然免疫活性化因子、または、それらのフラグメントもしくはそれらの変異体として、HGMB1をコードする。
本発明に関する好ましい実施形態によると、自然免疫活性化因子は、CD55、Akt、ATF2、C1QBP、C1QC、Cardif、CCL11、CCL2、CCL21、CCL3、CCL5、CD59、Beta−Defensin、Cdc42、CFAD、CFAH、CFAI、CH60、CIITA、c−Jun、c−myc、CO8A、CO8B、CO8G、complement_system_component_C1INH、complement_system_component_C1qR、complement_system_component_C1s、complement_system_component_C4bp、complement_system_component_C6、complement_system_component_C7、complement_system_component_C8、complement_system_component_C9、complement_system_component_CR2、complement_system_component_CR3、complement_system_component_MASP-1、complement_system_component_MASP-2、complement_system_component_MBL、complement_system_component_MCP、CREB3、CREB3L1、CREB3L3、CREB3L4、CREB5、CRTC2、CXCL10、CXCL8、DJB11、DJB13、DJB14、DJC10、DJC12、DJC14、DJC15、DJC16、DJC17、DJC18、DJC22、DJC24、DJC25、DJC27、DJC28、DJC30、DNAJB12、DNAJC11、DNAJC21、DNJA1、DNJA2、DNJA3、DNJA4、DNJB1、DNJB2、DNJB3、DNJB4、DNJB5、DNJB6、DNJB7、DNJB8、DNJB9、DNJC1、DNJC2、DNJC3、DNJC4、DNJC5、DNJC7、DNJC8、DNJC9、Elk−1、ERK1、ERK2、Fibrinogen、fibronectin、FLT3_ligand、FOS、G−CSF、GM−CSF、GRP94_(gp96)、GSK3A、GSK3B、HS71A、HS71B、HSC70、HSP10、HSP60、HSP70、HSP75、HSP90、HSP90B1、IFNalpha、IFNB、IFNG、IKK、IL−1、IL−1_alpha、IL−1_beta、IL−12、IL−13、IL−15、IL−16、IL−17A、IL−18、IL−1R1、IL−2、IL−21、IL−23、IL−6、IL−7、IL−9、IRAK1、IRAK2、IRAK4、IRF3、IRF−7、JNK、KPCB、KPCD、KPCD1、KPCD3、KPCE、KPCG、KPCI、KPCL、KPCT、KPCZ、l_IPAF、LGP2、M−CSF、MDA5、MK11、MK12、MK13、MK14、MKK1、MKK3、MKK4、MKK6、MKK7、MSTP104、MyD88、NALP10、NALP11、NALP12、NALP13、NALP2、NALP3、NALP4、NALP5、NALP6、NALP7、NALP8、NALP9、NF−kappaB、NLRP14、NOD1、NOD2、NOD3、PI3K、PKD2、PKN1、PKN2、PKN3、PRKCA、PRKD2、Rab、Rac1、RASH、RASK、RASN、RhoA、RIG−I、Src−Kinases、Surfactant_protein_A、Surfactant_protein_D、TAK1、TBK1、TICAM1、TICAM2、TIRAP、TLR1、TLR10、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TNF、TRAF6からなる群、より好ましくは表11に示される群より選択される、任意の自然免疫活性化因子から選択され得る。これに関して、表11に係る自然免疫活性化因子をコードするRNA配列が特に好ましい。
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本発明によると、より好ましい実施形態において、本発明は、少なくとも1つのRNA、好ましくは少なくとも1つの自然免疫活性化因子、または、それらのフラグメントもしくはそれらの変異体をコードする、少なくとも1つのコード領域を含むmRNAを含んでいることが好ましい。ここで、上記少なくとも1つのコード領域は、表11に示される配列番号に係るRNA配列と同一の、または、少なくとも当該RNA配列に対して50%、60%、70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%同じである配列を含んでいる。
<13.抗体、デコイ(decoy)受容体およびドミナント・ネガティブ(dominant negative)受容体>
好ましい実施形態によると、本発明の組成物における少なくとも1つのRNAは、腫瘍または癌の発生に関係するタンパク質の機能またはシグナル経路を調節する(例えば、抑制する)、少なくとも1つの抗体および/または少なくとも1つのドミナント・ネガティブ受容体および/または少なくとも1つのデコイ受容体、または、それらのフラグメントもしくはそれらの変異体をコードしている。RNA含有組成物は、特定の抗体、または、それらのフラグメントもしくはそれらの変異体の重鎖をコードする少なくとも1つのRNA、および、上記特定の抗体、または、それらのフラグメントもしくはそれらの変異体の軽鎖をコードする少なくとも1つのさらなるRNA、を含むことが特に好ましい。これに関して、表12に示す抗体であることが特に好ましい。
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好ましくは、中和(neutralizing)抗体は、抗IL−10抗体および抗TGF−β抗体のリストから選択される。さらに、上記少なくとも1つの抗体は、好ましくは抗CD73抗体、または、それらのフラグメントもしくはそれらの変異体から選択され得る。さらに特に好ましい実施形態において、上記少なくとも1つの抗体は、CCD5/CD195に対する抗体、または、そのリガンドCCL5/RANTESに対する抗体から選択される。
特に好ましい実施形態において、上記デコイ受容体は可溶性CCR5(CD195としても知られる、5型ケモカイン受容体)である。
さらに特に好ましい実施形態において、上記ドミナント・ネガティブ受容体は、ドミナント・ネガティブCCR5(CD195としても知られる、5型ケモカイン受容体)である。
さらに、上記少なくとも1つの抗体は、好ましくは抗CD73抗体、または、それらのフラグメントもしくはそれらの変異体から選択され得る。
<14.骨髄由来のサプレッサ細胞(MDSCs)の阻害因子>
骨髄由来のサプレッサ細胞(MDSC)は、不均一な未成熟骨髄細胞集団であり、癌および関連疾患で増加する。MDSCは、成長因子を分泌する腫瘍によって誘導される。MDSCは、いくつかの機構を経て宿主免疫応答の抑制において重要な役割を果たす。さらに、MDSCは、血管形成および腫瘍侵襲の一因ともなり得る。従って、MDSCの阻害は、癌および関連疾患の治療のための方策となる。本発明に関して、MDSCの直接的な不活性化によって(例えば、抗IL−17抗体)、MDSCの成熟細胞への分化を阻止することによって(例えば、IL−12)、MDSCの細胞発生を阻止することによって、または、MDSCの減少によって(例えば、細胞毒性剤)、MDSCの阻害を達成することができる。従って、MDSCの阻害剤として、抗IL−17抗体およびIL−12を用いることが特に好ましい。
<15.IDO経路阻害因子>
本発明のRNA含有組成物のさらに好ましい実施形態では、RNA、好ましくは少なくとも1つのIDP経路阻害剤をコードするmRNA、を含む。好ましくは、少なくとも1つのIDO経路阻害因子をコードするRNAは、阻害タンパク質またはIDO経路のドミナント・ネガティブ変異タンパク質をコードする。
Prendergastら(Prendergast GC, Smith C, Thomas S, Mandik-Nayak L, Laury-Kleintop L, Metz R, Muller AJ. Indoleamine 2,3-dioxygenase pathways of pathogenic inflammation and immune escape in cancer. Cancer Immunol. Immunother. 2014 Jul;63(7):721-35)にレビューされているように、インドールアミンピロール2,3−ジオキシゲナーゼ(IDOまたはINDO EC 1.13.11.52)は、ヒトにおいて、IDO1遺伝子によってコードされる酵素である。当該酵素は、必須アミノ酸であるL−トリプトファンからN−ホルミルキヌレニンへの分解を触媒する。IDOは、トリプトファン異化経路の最初の酵素および律速酵素であるため、トリプトファンの減少が起こり、T細胞だけでなく細菌の成長停止をもたらすことができる。IDOは、いくつかの代替活性化マクロファージおよび他の免疫調整細胞(多くの腫瘍による免疫転覆(subversion)方策としても用いられる)によって生成される免疫修飾酵素である。IDO阻害因子の臨床開発は、進行したヒトの癌の治療において広く適用される免疫修飾剤の新しいクラスを生じ得る。
<16.アポトーシスの阻害因子に結合するタンパク質またはペプチド>
アポトーシスは、しっかりとした細胞の過程(cellular process)を調整し、欠陥のあるアポトーシスの調整は、ヒトの癌の特徴である。腫瘍細胞のアポトーシスを回復させる目的を有する、標的の鍵となるアポトーシスのレギュレーターは、新しい癌の治療の方策として追求されている。アポトーシス阻害(IAP)タンパク質のメンバーである、XIAP、cIAP1およびcIAP2は、細胞死および生存の重要なレギュレーターであり、新しい癌の治療のための魅力的な標的である。SMAC/DIABLOタンパク質は、XIAP、cIAP1およびcIAP2の内在性のアンタゴニストである。この10年の間に、熱烈な研究の成果の結果、癌の治療のための重要な試みにおいて、今やいくつかの低分子SMAC模倣物(mimetics)の設計および開発が行われている。さらに好ましい実施形態において、本発明の組成物は、アポトーシス阻害タンパク質(IAPs)に結合する少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードする、少なくとも1つのコード領域を含む、少なくとも1つのRNAを含んでいるため、癌細胞をアポトーシスの死に感作する。
従って、本発明のRNA含有組成物における少なくとも1つのRNAは、SMAC模倣物のようなアポトーシスの阻害因子に結合する、少なくとも1つのタンパク質またはペプチドをコードしていることが特に好ましい。
本発明に係るIAPsに結合する、タンパク質またはペプチドは、Omi/HtrA2、Smac、ペプチド由来のSmac、Smac/DIABLO、およびXAF1(XIAP関連因子1(XIAP-associated factor 1))、および、それらのフラグメントまたはそれらの誘導体であることが特に好ましい。
[RNA修飾]
一実施形態によると、本明細書で規定される、少なくとも1つのタンパク質および/またはペプチドをコードする、組成物の少なくとも1つのRNAは、修飾RNAの形態のものであり、本明細書で規定される任意の修飾は、組成物の少なくとも1つのRNAに導入されてもよい。本明細書で規定される修飾は、好ましくは、本発明の組成物の少なくとも1つのRNAを安定化に導く。
従って、一実施形態によると、本発明の組成物の少なくとも1つのRNAは、“安定化RNA”として提供されてもよく、当該安定化RNAとは、インビボでの分解(例えば、エキソヌクレアーゼまたはエンドヌクレアーゼによる)に対して本質的に耐性を有するRNAということである。そのような安定化は、例えば、本発明に係る組成物の少なくとも1つのRNAの修飾されたリン酸主鎖によって影響され得る。本発明に関連する主鎖の修飾は、RNAに含まれるヌクレオチドの主鎖のリン酸が化学的に修飾される修飾である。これに関連して好ましく使用され得るヌクレオチドは、例えば、ホスホロチオネート修飾リン酸主鎖、好ましくは、硫黄原子によって置換されているリン酸主鎖に含まれるリン酸酸素のうちの少なくとも1つを含む。安定化RNAは、例えば、アルキルホスホネートおよびアリールホスホネートなどの、例えば、非イオン性ホスホネートアナログをさらに含んでもよく、ここでは、荷電したホスホネート酸素は、アルキル基またはアリール基またはホスホジエステルおよびアルキルホスホトリエステルによって置換されており、ここでは、荷電した酸素残基が、アルキル化された形態で存在している。いかなる限定も意味することなく、そのような主鎖の修飾は、一般的に、メチルホスホネート、ホスホロアミデートおよびホスホロチオネート(例えば、シチジン−5’−O−(1−チオリン酸))からなる群からの修飾を含む。
以下に記載される特定の修飾は、本明細書で規定される少なくとも1つのRNAを「安定化する」ことができることが好ましい。
[化学修飾]
本明細書で用いられる用語「RNA修飾」は、糖修飾または塩基修飾だけでなく、骨格修飾を含む化学修飾を示す。
これに関して、本明細書で規定される修飾RNA分子は、例えば、骨格修飾、糖修飾または塩基修飾などの、ヌクレオチドアナログ/修飾を含み得る。本発明に関わる骨格修飾とは、本明細書で規定されるRNAに含まれるヌクレオチドの骨格のリン酸塩が化学的に修飾されるという修飾である。本発明に関わる糖修飾とは、本明細書で定義されるRNAのヌクレオチドの糖の化学修飾のことである。さらに、本発明に関わる塩基修飾とは、RNAのヌクレオチドの塩基部位の化学修飾のことである。ここにおいてヌクレオチドアナログまたは修飾は、転写および/または翻訳に適用可能なヌクレオチドアナログから選択されることが望ましい。
[糖修飾]
ここに記述される修飾RNAに組み込まれ得る修飾ヌクレオシドおよびヌクレオチドは、糖部位を修飾することもできる。例えば、2’ヒドロキシル群(OH)は多数の異なる「オキシ」または「デオキシ」置換基で修飾または置換することができる。「オキシ」2’ヒドロキシル群修飾の例は、アルコキシまたはアリルコキシ(−OR、例えば、R=H、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリールまたは糖)、ポリエチレングリコール類(PEG)、−O(CHCHO)nCHCHOR、2’ヒドロキシル基が、例えば、同じリボース糖の4’炭素へのメチレン架橋によって連結されている「ロックト」核酸(locked nucleic acid:LNA)、およびアミノ群(例えばNRPなどのアミノ群はアルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、またはジヘテロアリールアミノ、エチレンジアミン、ポリアミノであり得る、−O−アミノ)あるいはアミノアルコキシを含むが、これらに限定されない。
「デオキシ」修飾は、水素、アミノ(例えばNH2、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、またはアミノ酸)を含み得る。または、当該アミノ群は当該糖にリンカーを通して結びつき得、当該リンカーは一つまたはそれ以上のC、N、およびO原子を含むことを特徴としている。
当該糖群はまた、リボース中の対応する炭素の配置と反対の立体化学的配置を備える一つまたはそれ以上の炭素を含み得る。従って、修飾RNAは、例えば、糖としてアラビノースを含有するヌクレオチドを含み得る。
[骨格修飾]
当該リン酸塩骨格は、修飾したヌクレオシドおよびヌクレオチド(ここに記述する修飾RNAに組み込まれていてもよい)を更に修飾してもよい。当該骨格のリン酸塩類は、一つまたはそれ以上の酸素原子を異なる置換基に置換することによって修飾することができる。さらに、当該修飾ヌクレオシドおよびヌクレオチドは、非修飾リン酸部位の、ここに定義する修飾リン酸部位への全置換を含んでもよい。修飾リン酸部位群の例は、ホスホロチオエート、ホスホロセレネート類、ボランホスフェート類、ボランホスフェートエステル類、水素ホスホネート類、ホスホロアミデート類、アルキルまたはアリールホスホネート類およびホスホトリエステル類を含むが、これらに限定されない。ホスホロジチオエートは、硫黄で置換される両端非リンク酸素を有する。リン酸塩リンカーはまた、リンク酸素の、窒素(架橋ホスホロアミデート類)、硫黄(架橋ホスホロチオエート類)および炭素(架橋メチレンホスホネート)への置換によっても修飾され得る。
[塩基修飾]
当該修飾ヌクレオシドおよびヌクレオチド(ここに記述する修飾RNAに組み込まれていてもよい)は更に、核塩基部位を修飾することもできる。RNA中に見受けられる核塩基の例は、アデニン、グアニン、シトシンおよびウラシルを含むが、これらに限定されない。例えば、ここに記述するヌクレオシドおよびヌクレオチドは、主溝面上が化学的に修飾されてもよい。いくつかの実施例において、主溝の化学的修飾はアミノ群、チオニル群、アルキル群、ハロゲン群を含み得る。
本発明の特に望ましい実施例において、当該ヌクレオチドアナログ/修飾は、望ましくは2−アミノ−6−クロロプリンリボサイド−5’−三リン酸、2−アミノプリン−リボサイド−5’−三リン酸、2−アミノアデノシン−5’−三リン酸、2−アミノ−2’−デオキシシチジン−三リン酸、2−チオシチジン−5’−三リン酸、2−チオウリジン−5’−三リン酸、2’−フルオロチミジン−5’−三リン酸、2’−O−メチルイノシン−5’−三リン酸 4−チオウリジン−5’−三リン酸、5−アミノアリルシチジン−5’−三リン酸、5−アミノアリルウリジン−5’−三リン酸、5−ブロモシチジン−5’−三リン酸、5−ブロモウリジン−5’−三リン酸、5−ブロモ−2’−デオキシシチジン−5’−三リン酸、5−ブロモ−2’−デオキシウリジン−5’−三リン酸、5−ヨードシチジン−5’−三リン酸、5−ヨード−2’−デオキシシチジン−5’−三リン酸、5−ヨードウリジン−5’−三リン酸、5−ヨード−2’デオキシウリジン−5’−三リン酸、5−メチルシチジン−5’−三リン酸、5−メチルウリジン−5’−三リン酸、5−プロピニル−2’−デオキシシチジン−5’−三リン酸、5−プロピニル−2’−デオキシウリジン−三リン酸、6−アザシチジン−5’−三リン酸、6−アザウリジン−5’−三リン酸、7−デアザグアノシン−5’−三リン酸、8−アザアデノシン−5’−三リン酸、ベンズイミダゾール−リボシド−5’−三リン酸、N1−メチルアデノシン−5’−三リン酸、N1−メチルグアノシン−5’−三リン酸、N6−メチルアデノシン−5’−三リン酸、O6−メチルグアノシン−5’−三リン酸、シュードウリジン−5’−三リン酸、またはプロマイシン−5’−三リン酸、キサントシン−5’−三リン酸から選択される塩基修飾から選択される。特に望ましいのは、5−メチルシチジン−5’−三リン酸、7−デアザグアノシン−5’−三リン酸、5−ブロモシチジン−5’−三リン酸、およびシュードウリジン−5’−三リン酸から成る塩基修飾ヌクレオチドの群から選択された、塩基修飾のためのヌクレオチドである。
いくつかの実施例において、修飾ヌクレオチドは、ピリジン−4−一リボヌクレオシド、5−アザ−ウリジン、2−チオ−5−アザ−ウリジン、2−チオウリジン、4−チオ−シュードウリジン、2−チオ−シュードウリジン、5−ヒドロキシウリジン、3−メチルウリジン、5−カルボキシメチルウリジン、1−カルボキシメチル−シュードウリジン、5−プロピニル−ウリジン、1−プロピニル−シュードウリジン、5−タウリノメチルウリジン、1−タウリノメチル−シュードウリジン、5−タウリノメチル−2−チオウリジン、1−タウリノメチル−4−チオ−ウリジン、5−メチル−ウリジン、1−メチル−シュードウリジン、4−チオ−1−メチルシュードウリジン、2−チオ−1−メチル−シュードウリジン、1−メチル−1−デアザ−シュードウリジン、2−チオ−1−メチル−1−デアザ−シュードウリジン、ジヒドロウリジン、ジヒドロシュードウリジン、2−チオ−ジヒドロウリジン、2−チオ−ジヒドロシュードウリジン、2−メトキシウリジン、2−メトキシ−4−チオ−ウリジン、4−メトキシ−シュードウリジン、および4−メトキシ−2−チオ−シュードウリジンを含む。
いくつかの実施例において、修飾ヌクレオチドは5−アザ−シチジン、シュードイソシチジン、3−メチルシチジン、N4−アセチルシチジン、5−ホルミルシチジン、N4−メチルシチジン、5−ヒドロキシメチルシチジン、1−メチル−シュードシチジン、ピロロ−シチジン、ピロロ−シュードイソシチジン、2−チオ−シチジン、2−チオ−5−メチル−シチジン、4−チオ−シュードシチジン、4−チオ−1−メチル−シュードシチジン、4−チオ−1−メチル−デアザ−シュードシチジン、1−メチル−1−デアザ−シュードイソシチジン、ゼブラリン、5−アザ−ゼブラリン、5−メチル−ゼブラリン、5−アザ−2−チオ−ゼブラリン、2−チオ−ゼブラリン、2−メトキシ−シチジン、2−メトキシ−5−メチル−シチジン、4−メトキシ−シュードイソシチジン、および4−メトキシ−1−メチル−シュードイソシチジンを含む。
他の実施例において、修飾ヌクレオチドは2−アミノプリン、2,6−ジアミノプリン、7−デアザ−アデニン、7−デアザ−8−アザ−アデニン、7−デアザ−2−アミノプリン、7−デアザ−8−アザ−2−アミノプリン、7−デアザ−2,6−ジアミノプリン、7−デアザ−8−アザ−2,6−ジアミノプリン、1−メチルアデノシン、N6メチルアデノシン、N6−イソペンテニルアデノシン、N6−(cis−ヒドロキシイソペンテニル)アデノシン、2−メチルチオ−N6(cis−ヒドロキシイソペンテニル)アデノシン、N6−グリシニルカルバモイルアデノシン、N6−スレオニルカルバモイルアデノシン、2−メチルチオ−N6−スレオニルカルバモイルアデノシン、N6,N6−ジメチルアデノシン、7−メチルアデニン、2−メチルチオ−アデニン、および2−メトキシ−アデニンを含む。
他の実施例において、修飾ヌクレオチドはイノシン、1−メチル−イノシン、ワイオシン、ワイブトシン、7−デアザ−グアノシン、7−デアザ−8−アザ−グアノシン、6−チオ−グアノシン、6−チオ−7−デアザ−グアノシン、6−チオ−7−デアザ−8−アザ−グアノシン、7−メチル−グアノシン、6−チオ−7−メチル−グアノシン、7−メチルイノシン、6−メトキシ−グアノシン、1−メチルグアノシン、N2−メチルグアノシン、N2,N2−ジメチルグアノシン、8−オキソ−グアノシン、7−メチル−8−オキソ−グアノシン、1−メチル−6−チオ−グアノシン、N2−メチル−6−チオ−グアノシン、およびN2,N2−ジメチル−6−チオ−グアノシンを含む。
いくつかの実施例において、当該ヌクレオチドは主溝面上が修飾されていてもよく、ウラシルのC−5置換水素の、メチル群またはハロゲン群との置換を含んでいてもよい。
特定の実施例において、修飾ヌクレオチドは5’−O−(1−三リン酸)−アデノシン、5’−O−(1−三リン酸)−シチジン、5’−O−(1−三リン酸)−グアノシン、5’−O−(1−三リン酸)−ウリジンまたは5’−O−(1−三リン酸)−シュードウリジンである。
さらに特定の実施例において、修飾RNAは、6−アザ−シチジン、2−チオ−シチジン、α−チオ−シチジン、シュード−イソ−シチジン、5−アミノアリル−ウリジン、5−ヨードウリジン、N1−メチル−シュードウリジン、5,6−ジヒドロウリジン、α−チオ−ウリジン、4−チオ−ウリジン、6−アザ−ウリジン、5−ヒドロキシ−ウリジン、デオキシ−チミジン、5−メチル−ウリジン、ピロロ−シチジン、イノシン、α−チオ−グアノシン、6−メチル−グアノシン、5−メチル−シチジン、5−メチル−シチジン、8−オキソ−グアノシン、7−デアザ−グアノシン、N1−メチル−アデノシン、2−アミノ−6−クロロ−プリン、N6−メチル−2−アミノ−プリン、シュード−イソ−シチジン、6−クロロ−プリン、N6−メチル−アデノシン、α−チオ−アデノシン、8−アジド−アデノシン、7−デアザ−アデノシンから選択されるヌクレオシド修飾を含み得る。
[脂質修飾]
さらにある実施例によれば、本明細書で規定される修飾RNAは、脂質修飾を含有し得る。かかる脂質修飾RNAは典型的にはここに定義されるRNAを含む。本明細書で規定されるかかる脂質修飾RNAは典型的には更に、少なくとも1つの、そのRNAと共有結合的に連結するリンカーおよび、少なくとも1つの、それぞれのリンカーと共有結合的に連結する脂質を含む。あるいは、当該の脂質修飾RNAは少なくとも1つの、ここに定義されるRNAおよび、少なくとも1つの、そのRNAと(リンカーなしで)共有結合的に連結する(二官能性)脂質を含む。3番目の代替例によれば、当該脂質修飾RNAは、本明細書で規定されるRNA分子、少なくとも1つの、そのRNAと共有結合的に連結するリンカー、および少なくとも1つの、それぞれのリンカーに共有結合的に結合する脂質、および少なくとも1つの、そのRNAと(リンカーなしで)共有結合的に連結する(二官能性)脂質を含む。ここにおいて、当該脂質修飾は直線RNA配列の両末端に存在することが特に望ましい。
[G/C含量の最適化]
本発明の特に好ましい実施形態によると、本発明の組成物のRNAは改変される。好ましくは、上記RNAは、改変されること、および、好ましくはそれらのコード領域のRNAのG(グアノシン)/C(シトシン)含量が増加することによって安定化される。それに関して、コード領域のRNAのG/C含量が、その特定の野生型コード配列、すなわち改変されていないRNAのコード領域のG/C含量と比較して増加する。しかしながら、RNAにコードされるアミノ酸配列は、好ましくは特定の野生型/非改変RNAにコードされるアミノ酸配列と比較して改変されない。
本発明の組成物のRNAのG/C含量の改変は、G(グアニン)/C(シトシン)含量が増加した配列は、A(アデノシン)/U(ウラシル)含量が増加した配列よりも安定である事実に基づく。それゆえに、翻訳されるアミノ酸は維持される一方で、コード配列または全RNAのコドンは、野生型のコード配列またはRNAと比較して異なるように、含有するG/Cヌクレオチドの量を増加させる。いくつかのコドンは1つまたは同一のアミノ酸をコードするという事実(いわゆる、遺伝子コードの変質)に関して、安定性に最も優れたコドンを決定する(いわゆる、選択的コドン利用)ことができる。少なくとも1つのRNAによってコードされるアミノ酸に依存して、その野生型配列と比較して、RNA配列の改変の様々な可能性が存在する。GまたはCヌクレオチドのみを含有するコドンによってコードされるアミノ酸の場合、コドンの改変は必要ない。従って、プロリン(Pro)(CCCまたはCCG)、アルギニン(Arg)(CGCまたはCGG)、アラニン(Ala)(GCCまたはGCG)およびグリシン(Gly)(GGCまたはGGG)のコドンは、AまたはUが存在しないため、改変の必要がない。対照的に、Aおよび/またはUを含有するコドンは、Aおよび/Uを含有しないコドンであって、同じアミノ酸をコードする他のコドンへの置換によって改変できる。これらの例として、プロリンのコドンは、CCUまたはCCAからCCCまたはCCGに改変でき、アルギニンのコドンは、CGUまたはCGAまたはAGAまたはAGGからCGCまたはCGGに改変でき、アラニンのコドンは、GCUまたはGCAからGCCまたはGCGに改変でき、グリシンのコドンは、GGUまたはGGAからGGCまたはGGGに改変できる。他の場合、AまたはUヌクレオチドがコドンから排除できずとも、Aおよび/またはUヌクレオチドの含量がより低いコドンを使用することによって、AおよびU含量を低下することができる。これらの例として、フェニルアラニン(Phe)のコドンは、UUUからUUCに改変でき、ロイシン(Leu)のコドンは、UUA、UUG、CUUまたはCUAからCUCまたはCUGに改変でき、セリン(Ser)のコドンは、UCUまたはUCAまたはAGUからUCC、UCGまたはAGCに改変でき、チロシン(Tyr)のコドンは、UAUからUACに改変でき、システイン(Cys)のコドンは、UGUからUGCに改変でき、ヒスチジン(His)のコドンは、CAUからCACに改変でき、グルタミン(Gln)のコドンは、CAAからCAGに改変でき、イソロイシン(Ile)のコドンは、AUUまたはAUAからAUCに改変でき、スレオニン(Thr)のコドンは、ACUまたはACAからACCまたはACGに改変でき、アスパラギン(Asn)のコドンは、AAUからAACに改変でき、リジン(Lys)のコドンは、AAAからAAGに改変でき、バリン(Val)のコドンは、GUUまたはGUAからGUCまたはGUGに改変でき、アスパラギン酸(Asp)のコドンは、GAUからGACに改変でき、グルタミン酸(Glu)のコドンは、GAAからGAGに改変でき、終始コドンUAAは、UAGに改変できることが挙げられる。一方、メチオニン(Met)(AUG)およびトリプトファン(Trp)(UGG)の場合、配列の改変はできない。上記に列挙した置換体は、個々にであっても、その特定の野生型mRNA(すなわち、オリジナル配列)と比較して本発明の組成物の少なくとも1つのmRNAのG/C含量を増加させるための全ての可能な組み合わせであっても両方用いることができる。従って、例えば、野生型配列にあるスレオニンの全てのコドンを、ACC(またはACG)に改変できる。しかしながら、好ましくは、例えば、上記置換体可能性の組み合わせが用いられる:
オリジナル配列(野生型mRNA)においてスレオニンをコードする全てのコドンをACC(またはACG)にした置換、および、
セリンをコードする全てのオリジナルコドンをUCC(またはUCGまたはAGC)にした置換;オリジナル配列においてイソロイシンをコードする全てのコドンをAUCにした置換、および、
リジンをコードする全てのオリジナルコドンをAGGにした置換、および、
チロシンをコードする全てのオリジナルコドンをUACにした置換;オリジナル配列においてバリンをコードする全てのコドンをGUC(またはGUG)にした置換、および、
グルタミン酸をコードする全てのオリジナルコドンをGAGにした置換、および、
アラニンをコードする全てのオリジナルコドンをGCC(またはGCG)にした置換、および、
アルギニンをコードする全てのオリジナルコドンをCGC(またはCGG)にした置換;オリジナル配列においてバリンをコードする全てのコドンをGUC(またはGUG)にした置換、および、
グルタミン酸をコードする全てのオリジナルコドンをGAGにした置換、および、
アラニンをコードする全てのオリジナルコドンをGCC(またはGCG)にした置換、および、
グリシンをコードする全てのオリジナルコドンをGGC(またはGGG)にした置換、および、
アスパラギンをコードする全てのオリジナルコドンをAACにした置換;オリジナル配列においてバリンをコードする全てのコドンをGUC(またはGUG)にした置換、および、
フェニルアラニンをコードする全てのオリジナルコドンをUUCにした置換、および、
システインをコードする全てのオリジナルコドンをUGCにした置換、および、
ロイシンをコードする全てのオリジナルコドンをCUG(またはCUC)にした置換、および、
グルタミンをコードする全てのオリジナルコドンをCAGにした置換、および、
プロリンをコードする全てのオリジナルコドンをCCC(またはCCG)にした置換;等。
好ましくは、本発明に係る少なくとも1つのRNAのコード領域のG/C含量は、野生型RNAのコード領域のG/C含量と比較して、少なくとも7%、より好ましくは少なくとも15%、特に好ましくは少なくとも20%増加している。特定の実施形態によれば、本明細書で規定されるタンパク質もしくはペプチドまたはその断片をコードする領域、またはその変異体をコードする領域、または野生型RNA配列もしくはコード配列の全配列における置換可能なコドンの、少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、より好ましくは少なくとも70%、さらに好ましくは少なくとも80%、および最も好ましくは少なくとも90%、95%またはさらに100%を置換することによって、これらの配列のG/C含量を増加させる。これに関して、本発明の組成物の少なくとも1つのRNAのG/C含量を、特にコード領域において、野生型配列と比較して最大(すなわち、置換可能なコドンの100%)に増加させることが特に好ましい。
本発明によると、さらに好ましい組成物の少なくとも1つのRNAのコドン配列の改変は、翻訳効率が細胞におけるtRNAの発生頻度の違いによっても決定されるという事実に基づく。それゆえに、いわゆる「レアコドン」が本発明の組成物の少なくとも1つのRNAのコード領域に存在する場合、量を増やすために、対応する改変された少なくとも1つのRNA配列は、比較的「頻出」するtRNAについてコードするコドンが存在する場合よりも、非常に低い程度に翻訳される。本発明によると、本発明の組成物の改変された少なくとも1つのRNAにおいて、上記に規定されたペプチドまたはタンパク質の一つをコードする領域は、細胞において比較的まれなtRNAをコードする野生型配列の少なくとも1つのコドンを、細胞において比較的頻出し、比較的まれなtRNAと同じアミノ酸を運ぶtRNAをコードするコドンに交換するというように、野生型RNAの対応する領域と比較して、好ましくは改変されている。この改変により、本発明の組成物の少なくとも1つのRNAの少なくとも1つのコード領域の配列は、頻出して存在するtRNAが利用可能なコドンを挿入するように改変されている。言い換えると、本発明によると、この改変により、細胞において比較的まれなtRNAをコードする野生型配列の全てのコドンは、それぞれの場合において、細胞において比較的頻出し、比較的まれなtRNAと同じアミノ酸を運ぶtRNAをコードするコドンに交換可能である。どのtRNAが細胞において比較的頻出するか、および、反対に、どのtRNAが細胞において比較的まれかについては、当業者に公知である:例えば、Akashi, Curr. Opin. Genet. Dev. 2001, 11(6): 660-666を参照。例えば、Glyコドンのように、特定のアミノ酸のための最も頻出するtRNAに用いられるコドン、(ヒト)細胞において最も頻出するtRNAに用いられるコドンが、特に好ましい。本発明によると、本発明の組成物の改変された少なくとも1つのRNAにおいて、そのRNAのコード領域によりコードされるタンパク質のアミノ酸配列を変化させることがない「頻出」コドンと、一連のG/C含量の増加、特に最大化とが結びつくことが好ましい。この好ましい実施形態は、本発明の組成物の(改変された)少なくとも1つのRNAの、特に効率的な翻訳と安定化との実現を可能にする。最も頻繁に発生するtRNAを特定のアミノ酸のために使用するコドン、例えば、(ヒト)細胞中で最も頻繁に発生するtRNAを使用するGlyコドンが特に好ましい。本発明によると、RNAのコード領域によってコードされたタンパク質のアミノ酸配列を改変することなく、本発明に係る組成物の改変された少なくとも1つのRNAにおいて、増加された連続的G/C含有量、特に、最大化された連続的G/C含有量と、“頻度の高い”コドンとを関連付けることが特に好ましい。この好ましい実施形態は、本発明に係る組成物の、特に効率的に翻訳および安定化された(改変された)少なくとも1つのRNAの提供を可能にする。上記で説明された本発明(増加されたG/C含有量、tRNAの交換)に係る組成物の改変された少なくとも1つのRNAの測定は、WO02/098443で説明されているコンピュータプログラムを使用して実施され得る。当該開示内容は、その全範囲が本発明に含まれる。このコンピュータプログラムを使用することで、細胞中で可能な限り頻繁に発生するtRNAをコードしているコドン、改変されていない配列と比較して好ましくは改変されていない、少なくとも1つの改変RNAによってコードされているアミノ酸配列、の使用を組み合わせて、最大限のG/C含有量が生じるように、任意で所望のコードRNAのヌクレオチド配列が、遺伝コードの援助、またはその変性の性質の援助により改変され得る。あるいは、元の配列と比較して、G/C含有量だけ、またはコドン使用頻度だけ、改変することも可能である。また、Visual Basic 6.0(development environment used: Microsoft Visual Studio Enterprise 6.0 with Servicepack 3)のソースコードは、WO02/098443で説明されている。本発明のさらに好ましい実施形態において、本発明に係る組成物の少なくとも1つのRNAのリボソーム結合サイトの環境におけるA/U含有量は、その特定の野生型RNAのリボソーム結合サイトの環境におけるA/Uと比較して増加される。この改変(リボソーム結合サイト周辺で増加したA/U含有量)は、少なくとも1つのRNAへのリボソーム結合の効率を上昇させる。リボソーム結合サイト(コザック配列:GCCGCCACCAUGG(配列番号:10.071)、AUGは、開始コドンを形成する)へのリボソームの効果的な結合もまた、少なくとも1つのRNAの効率的な翻訳の効果を有する。本発明のさらなる実施形態によると、本発明に係る組成物の少なくとも1つのRNAは、潜在的に不安定化させる配列エレメントに関して改変されてもよい。特に、このRNAのコード領域ならびに/または5’および/もしくは3’非翻訳領域は、それが、不安定化配列エレメント、その特定の野生型RNAと比較して好ましくは改変されていない、少なくとも1つの改変RNAによってコードされたアミノ酸配列、を含まないように、特定の野生型RNAと比較して改変されていてもよい。例えば、真核生物のRNAの配列において、不安定化配列エレメント(DSE)が発生し、これに対して、シグナルタンパク質は、インビボで結合し、RNAの酵素分解を調節することが知られている。改変された少なくとも1つのRNAのさらなる安定化のために、本明細書で規定されるタンパク質またはペプチドをコードしている領域において、不安定化配列エレメントがここに含まれないか、または実質的に含まれないように、野生型RNAの対応する領域と比較した1つ以上の上記の改変が、必要に応じて実施され得る。また、本発明によると、非翻訳領域(3’−UTRおよび/または5’−UTR)に存在するDSEも、本発明に係る組成物の少なくとも1つのRNAから、上記の改変によって除去され得る。上記の不安定化配列は、例えば、AUリッチ配列(AURES)であり、当該AUリッチ配列は、多くの不安定なRNAの3’−UTRセクションで生じる(Caput et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1986, 83: 1670 to 1674)。従って、本発明に係る組成物の少なくとも1つのRNAは、好ましくは、少なくとも1つのRNAが上記の不安定化配列を含まないように、野生型RNAと比較して改変されている。また、これは、可能性のあるエンドヌクレアーゼによって認識されるそれらの配列モチーフ、例えば、配列GAACAAGに適用される。当該配列モチーフは、トランスフェリン受容体をコードしている遺伝子の3’−UTRセグメントに含まれる(Binder et al., EMBO J. 1994, 13: 1969 to 1980)。
[コドン使用頻度の適応]
本発明によると、さらに好ましい本発明の組成物の少なくとも1つのRNAの改変は、異なる頻度で生じる同じアミノ酸をコードするコドンを見出すことに基づく。本発明によると、本発明の組成物の改変された少なくとも1つのRNAにおいて、上記の規定されたペプチドまたはタンパク質(コード配列)の1つをコードする領域は、好ましくは、例えば表13に示すようなヒトコドン使用頻度にあるコドンの自然に生じる頻度に相当する、同じアミノ酸をコードするコドンの頻度のような野生型RNAの相当する領域と比較して改変される。
これは、例えば、本発明に係るコードされたタンパク質のアミノ酸配列にあるアラニンの場合、配列をコードする野生型は、コドン「GCC」は0.40の頻度で使用され、コドン「GCT」は0.28の頻度で使用され、コドン「GCA」は0.22の頻度で使用され、コドン「GCG」は0.10の頻度で使用される等のように適用されるということを意味する(表13参照)。
Figure 0006912384
Figure 0006912384
[コドンの最適化]
本発明の特に好ましい実施形態によると、細胞において比較的稀であるtRNAをコードする、本発明の組成物の少なくとも1つのRNAのコード領域の野生型配列の全てのコドンは、いずれの場合にも細胞において比較的高頻度であるtRNAをコードするコドンに交換され、いずれの場合にも比較的稀なtRNAと同一のアミノ酸を運搬することが好ましい。それゆえに、それぞれのアミノ酸をコードする、最も頻度の高いコドンが用いられる。(表13を参照、最も頻度の高いコドンにはアスタリスクを付す)。
これは、例えば、アミノ酸アラニン(Ala)の場合、本発明に係るコードされるペプチドまたはタンパク質のアミノ酸配列に存在し、野生型コード配列は、最も頻度の高いヒトコドン「GCC」が当該アミノ酸に常に用いられ、また、アミノ酸システイン(Cys)の場合、野生型配列は、最も頻度の高いヒトコドン「TGC」が当該アミノ酸に常に用いられる。
[C−エンリッチ]
他の実施形態によると、本発明の組成物の少なくとも1つのRNAは、RNAの、好ましくは少なくとも1つのRNAのコード領域の、C含量を増加させることによって改変され得る。
本発明の特に好ましい実施形態において、本発明の組成物の少なくとも1つのRNAのコード領域のC含量は改変され、好ましくは、その特定の野生型RNA(すなわち改変されていないmRNA)のコード領域のC含量とくらべて増加させる。少なくとも1つのRNAによってコードされるアミノ酸配列は、好ましくは特定の野生型RNAによってコードされるアミノ酸配列と比較して改変されない。
本発明の好ましい実施形態において、改変RNAは、理論上最大のシトシン含量の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、または80%、または少なくとも90%が改変され、または、最大のシトシン含量を達成する。
さらに好ましい実施形態において、「シトシン含量の最適化が可能である」、野生型の標的RNAのコドンの少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%は、野生型配列に存在するシトシン含量よりも高いシトシン含量を有するコドンによって置換される。
さらに好ましい実施形態において、野生型コード配列のいくつかのコドンは、細胞において比較的稀なtRNAのコドンは、細胞において比較的高頻度であるtRNAのコドンによって交換され、比較的高頻度であるtRNAに置換されたコドンは、オリジナルの野生型コドンの比較的稀なtRNAとして同一のアミノ酸を運搬するといったように、任意に改変され得る。好ましくは、比較的稀なtRNAの全てのコドンは、シトシンを含有しないコドンのみによってコードされるアミノ酸をコードするコドンを除いて、または、どちらも含有するシトシンの数が同一である2つのコドンによってコードされるグルタミン(Gln)を除いて、細胞において比較的高頻度であるtRNAのコドンによって置換される。
本発明のさらに好ましい実施形態において、改変された標的RNAは、アミノ酸配列は変わらないままであるが、細胞において比較的高頻度であるtRNAをコードするコドンによって、理論上最大のシトシン含量の少なくとも80%、または少なくとも90%が改変され、または、最大のシトシン含量を達成する。
遺伝子コードの自然に発生する変質のために、一つよりも多いコドンが、特定のアミノ酸をコードし得る。それゆえに、20種類の自然に生じるアミノ酸のうち18種類は、1つよりも多いコドン(トリプトファン(Tryp)およびメチオニンを除く)によって、例えば2つのコドン(例えば、システイン、アスパラギン酸、グルタミン酸)によって、3つのコドン(例えば、イソロイシン)によって、4つのコドン(例えば、アラニン(Al)、グリシン、プロリン)によって、または、6つのコドン(例えばロイシン、アルギニン、セリン)によってコードされる。しかしながら、同一のアミノ酸をコードするコドンは、生体条件下での頻度と等しい頻度で使用されるとは限らない。それぞれの単独の組織によって、典型的なコドン使用プロフィール(profile)が確立される。
本発明の明細書において用いられる用語「シトシン含量最適化コドン」は、同一のアミノ酸をコードする他のコドンよりも低いシトシンの量のコドンを指す。それゆえに、同一のアミノ酸をコードするコドンであって、より高いシトシン数の他のコドン、によって置換され得る任意の野生型コドンは、シトシン最適化可能性(C最適化可能性)を考慮される。野生型コード領域内において、特定のコドンによってC最適化可能な野生型コドンに対する任意のそのような置換は、その全C含量を増加させ、Cエンリッチな改変されたRNA配列を反映する。C最大化されたRNA配列は、潜在的にC最適化可能な全てのコドンに対して、C最適化されたコドンを含有している。それゆえに、理論上置換可能なC最適化可能なコドンは、そのような条件下で、コード領域の全長にわたりC最適化されたコドンによって実際に置換される。
これに関して、シトシン含量最適化可能なコドンは、同一のアミノ酸をコードする他のコドンより含有するシトシンの数が少ない。
コドンGCG、GCA、GCUは、何れもアミノ酸アラニンをコードし、同一のアミノ酸をコードするコドンGCCに交換され得、および/または、
システインをコードするコドンUGUは、同一のアミノ酸をコードするコドンUGCに交換され得、および/または、
アスパラギン酸をコードするコドンGAUは、同一のアミノ酸をコードするコドンGACに交換され得、および/または、
フェニルアラニンをコードするコドンUUUは、同一のアミノ酸をコードするUUCに交換され得、および/または、
グリシンをコードするコドンGGG、GGA、GGUは、いずれも同一のアミノ酸をコードするコドンGGCに交換され得、および/または、
ヒスチジンをコードするコドンCAUは、同一のアミノ酸をコードするコドンCACに交換され得、および/または、
イソロイシンをコードするコドンAUA、AUUは、何れもコドンAUCに交換され得、および/または、
ロイシンをコードするUUG、UUA、CUG、CUA、CUUは、何れも同一のアミノ酸をコードするコドンCUCに交換され得、および/または、
アスパラギンをコードするコドンAAUは、同一のアミノ酸をコードするコドンAACに交換され得、および/または、
プロリンをコードするコドンCCG、CCA、CCUは、何れも同一のアミノ酸をコードするコドンCCCに交換され得、および/、または、
アルギニンをコードするコドンAGG、AGA、CGG、CGA、CGUは、何れも同一のアミノ酸をコードするコドンCGCに交換され得、および/または、
セリンをコードするコドンAGU、AGC、UCG、UCA、UCUは、何れも同一のアミノ酸をコードするコドンUCCに交換され得、および/または、
スレオニンをコードするコドンACG、ACA、ACUは、何れも同一のアミノ酸をコードするコドンACCに交換され得、および/または、
バリンをコードするコドンGUG、GUA、GUUは、何れも同一のアミノ酸をコードするコドンGUCに交換され得、および/または、
チロシンをコードするコドンUAUは、同一のアミノ酸をコードするコドンUACに交換され得る。
上記例の何れかにおいて、シトシンの数が交換されたコドン当たり1個増加される。コード領域の(C最適化可能性のあるコドンと比較して)C最適化されていない全てのコドンの交換によって、C最大化されたコード配列になる。本発明に関して、野生型配列のC最適化されていないコドンの少なくとも70%は、C最適化されたコドンに置換され、好ましくはコード領域内で少なくとも80%、より好ましくはコード領域内で少なくとも90%である。C最適化されたコドンに置換されたC最適化可能なコドンにおけるアミノ酸の割合は、70%よりも低いことが好ましく、一方、少なくとも70%のC最適化可能なコード領域の全野生型コドンの、C最適化の全体の割合に合うように、置換されたコドンの他のアミノ酸は70%より高いことが好ましい。好ましくは、本発明のC最適化されたRNAにおいて、与えられたアミノ酸のC最適化可能な野生型コドンの少なくとも50%は、C最適化されたコドンに置換される。例えば、改変されたCエンリッチなRNAは、好ましくは、上述したアミノ酸アラニン、システイン、アスパラギン酸、フェニルアラニン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、アスパラギン、プロリン、アルギニン、セリン、スレオニン、バリンおよびチロシンの何れか1つをコードする、C最適化可能な野生型コドン位置において、C最適化されたコドンを、少なくとも50%、好ましくは少なくとも60%含有している。
これに関して、シトシン含量最適化可能ではないが、少なくとも2つのコドンによってコードされるアミノ酸をコードするコドンは、さらなる選択過程なしで用いられ得る。しかしながら、細胞(例えばヒト細胞)において比較的稀なtRNAをコードする野生型配列のコドンは、同一のアミノ酸をコードする、細胞において比較的高頻度であるtRNAをコードするコドンに交換され得る。それゆえに、グルタミン酸をコードする比較的稀なコドンGAAは、同一のアミノ酸をコードする、比較的高頻度であるコドンGAGに交換され得、および/または、リジンをコードする比較的稀なコドンAAAは、同一のアミノ酸をコードする比較的高頻度であるコドンAAGに交換され得、および/または、グルタミンをコードする比較的稀なコドンCAAは、同一のアミノ酸をコードする比較的高頻度であるコドンCAGに交換される。
これに関して、一つのコドンによってのみコードされるアミノ酸メチオニン(AUG)およびトリプトファン(UGG)は、交換されないままである。ストップコドンは、シトシン含量が最適化されないが、比較的稀なストップコドンアンバー、オーカー(UAA、UAG)は、比較的高頻度であるストップコドンオパール(UGA)に交換され得る。
上記に列挙した置換は、明らかに個々に用いられるが、野生型RNA配列を比較して改変RNAのシトシン含量を最適化するための全ての可能な組み合わせの中でも用いられる。
それゆえに、ペプチドまたはタンパク質をコードする改変RNAの領域は、少なくとも2つ以上のコドンによってコードされるアミノ酸のように、野生型RNAのコード領域と比較して改変され得、1つの追加のシトシンを含む。そのようなコドンは、1つの追加のシトシンを含むC最適化されたコドンに交換され得るが、それによってアミノ酸は野生型配列と比較して変わらない。
塩基の置換、付加または除去は、よく知られている部位特異的変異生成の手法による核酸分子の調製のためのDNAマトリクスを用いてか、またはオリゴヌクレオチド連結を用いて、好ましく実施される。そのような処理において、本発明に規定されているような少なくとも1つのRNAの調製のために、対応するDNA分子がインビトロ転写され得る。このDNAマトリクスは、調製される少なくとも1つのRNAのための所望されるヌクレオチド配列が後ろに続く、インビトロ転写にとって好適なプロモータ(例えば、T7またはS6プロモータ)、およびインビトロ転写のための終結シグナルを好ましくは含んでいる。少なくとも1つの所望のRNAのマトリクスを形成するDNA分子は、発酵性増殖および細菌において複製され得るプラスミドの一部としての続く単離によって調製され得る。本発明にとって好適であると述べられ得るプラスミドは、例えば、プラスミドpT7T(GenBank accession number U26404; Lai et al., Development 1995, 121: 2349 to 2360)、pGEM(登録商標)(例えば、pGEM(登録商標)−1)(GenBank accession number X65300; from Promega)、およびpSP64(GenBank accession number X65327)(Mezei and Storts, Purification of PCR Products, in: Griffin and Griffin (ed.), PCR Technology: Current Innovation, CRC Press, Boca Raton, FL, 2001も参照)。
[断片および変異体]
本発明との関連において、ここに開示されたペプチドおよびタンパク質に加えて、ある程度の配列の同一性を示す、ペプチドおよびタンパク質を用いてもよい。それ故に、本明細書中に規定されているようなタンパク質およびペプチドの断片ならびに変異体が、本発明との関連において本明細書に開示される。
さらに、本明細書中に規定されているような核酸の断片および変異体は、それ故に、本発明との関連において本明細書に開示される。
[モノ−バイ−マルチシストロン性の、自己切断型のペプチドなど]
本発明の組成物の少なくとも一つのRNAのコーディング領域は、モノシストロン性、ジシストロン性、またはさらにマルチシストロン性のRNAとして存在してもよく、すなわち、一つ、二つ、またはそれ以上のタンパク質もしくはペプチドのコーディング配列を持っているRNAとして存在してもよい。ジシストロン性、またはさらにマルチシストロン性のRNAのそのようなコーディング配列は、少なくとも一つの配列内リボソーム進入部位(IRES)配列によって分離されていてもよい。従って、本発明に係る少なくとも一つのRNAは、特に、RNAが二つまたはそれ以上のペプチドもしくはタンパク質をコードする(バイシストロン性またはマルチシストロン性のRNA)場合、さらに、一つ以上の配列内リボソーム進入部位(IRES)配列またはIRESモチーフ、を含んでいてもよく、当該配列内リボソーム進入部位(IRES)配列または当該IRESモチーフは、いくつかのオープン・リーディング・フレームを分離していてもよい。例えば、配列内リボソーム進入部位配列は、EMCV(脳心筋炎ウイルス)またはFMVD(口蹄疫ウイルス)に由来していてもよい。さらに、自己切断型のシグナルペプチドが使用されていてもよく、当該自己切断型のシグナルペプチドは、いくつかのタンパク質またはペプチドを含んでいるポリペプチド産物の開裂を誘導し、例えば、自己切断型のシグナルペプチド配列は、FMDVからのF2Aペプチドに由来する。
[異なるコーディング配列の組み合わせ]
好ましい実施形態において、本発明の組成物は、少なくとも一つ、二つ、三つ、四つ、五つ、六つ、七つ、八つ、九つ、または十以上のRNAを含んでおり、当該RNAのそれぞれは、少なくとも一つ、二つ、三つ、四つ、五つ、六つ、七つ、八つ、九つ、または十以上のコーディング領域を含んでおり、当該コーディング領域は、以上に規定されているようなサイトカインを少なくとも一つ以上、および/または、以上に規定されているようなケモカインを少なくとも一つ以上、および/または、以上に規定されているような自殺遺伝子産物を少なくとも一つ以上、および/または、以上に規定されているような免疫原性のペプチドもしくはタンパク質を少なくとも一つ以上、および/または、以上に規定されているようなアポトーシス誘導因子を少なくとも一つ以上、および/または、以上に規定されているような血管新生阻害因子を少なくとも一つ以上、および/または、以上に規定されているようなヒートショックタンパク質を少なくとも一つ以上、および/または、以上に規定されているような腫瘍抗原を少なくとも一つ以上、および/または、以上に規定されているようなβ−カテニン阻害因子を少なくとも一つ以上、および/または、以上に規定されているようなSTING経路の活性化因子を少なくとも一つ以上、および/または、以上に規定されているようなチェックポイント調節因子を少なくとも一つ以上、および/または、自然免疫活性化因子を少なくとも一つ以上、および/または、以上に規定されているような抗体を少なくとも一つ以上、および/または、ドミナント・ネガティブ受容体を少なくとも一つ、および/または、デコイ受容体を少なくとも一つ以上、および/または、骨髄由来のサプレッサ細胞(MDSCs)の阻害因子を少なくとも一つ以上、および/または、IDO経路阻害因子を少なくとも一つ以上、および/または、以上に規定されているようなアポトーシスの阻害因子に結合するタンパク質またはペプチド、または、それらの変異体もしくは断片を少なくとも一つ以上、コードしている。
[非翻訳領域(UTRs)]
さらなる実施形態に基づくと、本発明の組成物の少なくとも一つのRNAは、好ましくは、以下の構造要素の少なくとも一つを含んでいる:5’非翻訳領域エレメント(UTRエレメント)および/または3’非翻訳領域エレメント、特に、TOP遺伝子の5’UTR、または、その断片、ホモログもしくは変異体に由来する核酸配列を含んでいるかまたは当該核酸配列からなる5’UTRエレメント、または、安定なmRNAを提供する遺伝子またはそのホモログ、断片もしくは変異体に由来してもよい5’UTRエレメントおよび/または3’UTRエレメント;ヒストンステム−ループ構造、好ましくはその3’非翻訳領域におけるヒストンステム−ループ;5’CAP構造;ポリ−A尾部(ポリ(A)配列);またはポリ(C)配列。
好ましい実施形態において、少なくとも一つのRNAは、少なくとも一つの、5’UTRエレメントまたは3’UTRエレメントを含んでいる。これに関連して、UTRエレメントは、核酸配列を含んでいるか、または当該核酸配列からなり、当該核酸配列は、任意の天然起源の遺伝子の5’UTRまたは3’UTRに由来する核酸配列であるか、または遺伝子の5’UTRまたは3’UTRの断片、ホモログもしくは変異体に由来する核酸配列である。好ましくは、本発明に使用される5’UTRエレメントまたは3’UTRエレメントは、本発明の組成物のRNAのコーディング領域に対して非相同なものである。たとえ天然起源の遺伝子に由来する5’UTRエレメントまたは3’UTRエレメントが好ましいとしても、合成的に設計されたUTRエレメントもまた、本発明に関連して、使用されてもよい。
特に好ましい実施形態において、少なくとも一つのRNAは、少なくとも一つの5’非翻訳領域エレメント(5’UTRエレメント)を含んでおり、当該5’非翻訳領域エレメントは核酸配列を含んでいるか、または当該核酸配列からなり、当該核酸配列は、TOP遺伝子の5’UTRに由来する核酸配列であるか、または、TOP遺伝子の5’UTRの断片、ホモログもしくは変異体に由来する核酸配列である。
5’UTRエレメントは、以上に規定されているように、TOPモチーフまたは5’TOPを含んでいないことが、特に好ましい。
いくつかの実施形態において、TOP遺伝子の5’UTRに由来する5’UTRエレメントの核酸配列は、当該核酸配列が由来する遺伝子もしくはmRNAの、開始コドン(例えばA(U/T)G)の上流の1、2、3、4、5、6、7、8、9または10番目に位置するヌクレオチドを有しており、当該核酸配列の3’末端において終了する。従って、5’UTRエレメントは、タンパク質コーディング領域のいずれの部分も含んでいない。従って、好ましくは、本発明の組成物のmRNAのタンパク質コーディング部分のみが、コーディング領域によって提供される。
TOP遺伝子の5’UTRに由来する核酸配列は、真核生物のTOP遺伝子、好ましくは植物または動物のTOP遺伝子、より好ましくは脊索動物のTOP遺伝子、さらにより好ましくは脊椎動物のTOP遺伝子、最も好ましくは哺乳類のTOP遺伝子、例えばヒトTOP遺伝子、に由来する。
例えば、5’UTRエレメントは、好ましくは、核酸配列を含んでいるかまたは当該核酸配列から構成される5’UTRエレメントから選択され、当該核酸配列は、特許出願国際公開公報第WO2013/143700号(その開示が参照として本明細書中に組み込まれる)の配列番号1〜1363、配列番号1395、配列番号1421および配列番号1422からなる群から選択される核酸配列、特許出願国際公開公報第WO2013/143700号の配列番号1〜1363、配列番号1395、配列番号1421および配列番号1422のホモログから選択される核酸配列、それらの変異体から選択される核酸配列、または、好ましくは対応するRNA配列から選択される核酸配列、に由来する核酸配列である。用語「特許出願国際公開公報第WO2013/143700号の配列番号1〜1363、配列番号1395、配列番号1421および配列番号1422のホモログ」は、特許出願国際公開公報第WO2013/143700号の配列番号1〜1363、配列番号1395、配列番号1421および配列番号1422に基づく配列と相同である、ホモ・サピエンス以外の種の配列、を指す。
好ましい実施形態において、5’UTRエレメントは、核酸配列を含んでいるか、または当該核酸配列からなり、当該核酸配列は、特許出願国際公開公報第WO2013/143700号の配列番号1〜1363、配列番号1395、配列番号1421および配列番号1422から選択される核酸配列、特許出願国際公開公報第WO2013/143700号の配列番号1〜1363、配列番号1395、配列番号1421および配列番号1422のホモログから選択される核酸配列、それらの変異体から選択される核酸配列、または対応するRNA配列の5番目のヌクレオチド(すなわち、配列において5番目に位置するヌクレオチド)から、開始コドン(当該開始コドンは、配列の3’側に位置する)の5’側に隣接するヌクレオチド(例えばATG配列の5’側に隣接するヌクレオチド)にかけて伸びている核酸配列に由来する核酸配列である。5’UTRエレメントが、特許出願国際公開公報第WO2013/143700号の配列番号1〜1363、配列番号1395、配列番号1421および配列番号1422から選択される核酸配列、特許出願国際公開公報第WO2013/143700号の配列番号1〜1363、配列番号1395、配列番号1421および配列番号1422のホモログから選択される核酸配列、それらの変異体から選択される核酸配列、または、対応するRNA配列の5’TOPの直ぐ3’側の位置のヌクレオチドから、開始コドン(当該開始コドンは、配列の3’に位置する)の5’側に隣接するヌクレオチド(例えばATG配列の直ぐの5’の位置のヌクレオチド)にかけて伸びている核酸配列、に由来することが特に好ましい。
特に好ましい実施形態において、5’UTRエレメントは、核酸配列を含んでいるか、または当該核酸配列からなり、当該核酸配列は、リボソームタンパク質をコードしているTOP遺伝子の5’UTRに由来する核酸配列であるか、または、リボソームタンパク質をコードしているTOP遺伝子の5’UTRの変異体に由来する核酸配列である。例えば、5’UTRエレメントは、核酸配列を含んでいるか、または当該核酸配列からなり、当該核酸配列は、特許出願国際公開公報第WO2013/143700号の、配列番号67、170、193、244、259、554、650、675、700、721、913、1016、1063、1120、1138、および1284〜1360、のいずれかに基づく核酸配列、対応するRNA配列、本明細書中に記載されているような、それらのホモログ、またはそれらの変異体、の5’UTRに由来する核酸配列であり、好ましくは5’TOPモチーフを欠いている。上述されているように、5番目から、ATG(当該ATGは、配列の3’末端に位置している)の直ぐ5’側のヌクレオチドにかけて伸びている配列は、上記配列の5’UTRに相当する。
好ましくは、5’UTRエレメントは、核酸配列を含んでいるか、または当該核酸配列からなり、当該核酸配列は、リボソームラージタンパク質(RPL)をコードしているTOP遺伝子の5’UTRに由来する核酸配列であるか、または、リボソームラージタンパク質(RPL)をコードしているTOP遺伝子の5’UTRのホモログもしくは変異体に由来する核酸配列である。例えば、5’UTRエレメントは、核酸配列を含んでいるか、または当該核酸配列からなり、当該核酸配列は、特許出願国際公開公報第WO2013/143700号の、配列番号67、259、1284〜1318、1344、1346、1348〜1354、1357、1358、1421および1422のいずれかに基づく核酸配列、対応するRNA配列、本明細書中に記載されているような、それらのホモログ、またはそれらの変異体、の5’UTRに由来する核酸配列であり、好ましくは5’TOPモチーフを欠いている。
特に好ましい実施形態において、5’UTRエレメントは、核酸配列を含んでいるか、または当該核酸配列からなり、当該核酸配列は、リボソームタンパク質ラージ32遺伝子の5’UTRに由来する核酸配列、好ましくは脊椎動物のリボソームタンパク質ラージ32(L32)遺伝子、より好ましくは哺乳類のリボソームタンパク質ラージ32(L32)遺伝子、最も好ましくはヒトリボソームタンパク質ラージ32(L32)遺伝子に由来する核酸配列であるか、または、リボソームタンパク質ラージ32遺伝子の5’UTRの変異体に由来する核酸配列、好ましくは脊椎動物のリボソームタンパク質ラージ32(L32)遺伝子、より好ましくは哺乳類のリボソームタンパク質ラージ32(L32)遺伝子、最も好ましくはヒトリボソームタンパク質ラージ32(L32)遺伝子に由来する核酸配列であり、ここで、好ましくは、当該5’UTRエレメントは、上記遺伝子の5’TOPを含んでいない。
5’UTRエレメントのための好ましい配列は、特許出願国際公開公報第WO2013/143700号の配列番号1368に相当する。
従って、特に好ましい実施形態において、5’UTRエレメントは、核酸配列を含んでいるか、または当該核酸配列からなり、当該核酸配列は、上述されているような核酸配列(当該核酸配列は、配列番号10.051(当該配列番号10.051は、5’末端のオリゴピリミヂントラクト:GGCGCTGCCTACGGAGGTGGCAGCCATCTCCTTCTCGGCATCを欠いているヒトリボソームタンパク質ラージ32の5’UTRであり、;当該配列番号10.051は、特許出願国際公開公報第WO2013/143700号の配列番号1368に相当する)に基づく)に対して、または、好ましくは対応するRNA配列に対して、少なくとも約20%の、好ましくは少なくとも約40%の、好ましくは少なくとも約50%の、好ましくは少なくとも約60%の、好ましくは少なくとも約70%の、より好ましくは少なくとも約80%の、より好ましくは少なくとも約90%の、さらにより好ましくは少なくとも約95%の、さらにより好ましくは少なくとも約99%の、相同性を有している。または、ここで、少なくとも一つの5’UTRエレメントは、核酸配列の断片を含んでいるか、または、当該核酸配列の断片からなり、当該核酸配列は、配列番号10.051に基づく核酸配列に対して、またはより好ましくは対応するRNA配列に対して、少なくとも約40%の、好ましくは少なくとも約50%の、好ましくは少なくとも約60%の、好ましくは少なくとも約70%の、より好ましくは少なくとも約80%の、より好ましくは少なくとも約90%の、さらにより好ましくは少なくとも約95%の、さらにより好ましくは少なくとも約99%の、相同性を有している。ここで、好ましくは、当該断片は、上述されているような断片であり、すなわち、5’UTRの完全長の少なくとも20%などに相当する、ヌクレオチドの連続した一続き(stretch)である。
好ましくは、上記断片は、少なくとも約20個のヌクレオチド以上、好ましくは少なくとも約30個のヌクレオチド以上、より好ましくは少なくとも約40個のヌクレオチド以上、の長さを有している。好ましくは、上記断片は、本明細書中に記載されているような、機能的断片である。
いくつかの実施形態において、本発明の組成物のmRNAは、5’UTRエレメントを含んでおり、当該5’UTRエレメントは、核酸配列を含んでいるか、または、当該核酸配列からなり、当該核酸配列は、RPSA、RPS2、RPS3、RPS3A、RPS4、RPS5、RPS6、RPS7、RPS8、RPS9、RPS10、RPS11、RPS12、RPS13、RPS14、RPS15、RPS15A、RPS16、RPS17、RPS18、RPS19、RPS20、RPS21、RPS23、RPS24、RPS25、RPS26、RPS27、RPS27A、RPS28、RPS29、RPS30、RPL3、RPL4、RPL5、RPL6、RPL7、RPL7A、RPL8、RPL9、RPL10、RPL10A、RPL11、RPL12、RPL13、RPL13A、RPL14、RPL15、RPL17、RPL18、RPL18A、RPL19、RPL21、RPL22、RPL23、RPL23A、RPL24、RPL26、RPL27、RPL27A、RPL28、RPL29、RPL30、RPL31、RPL32、RPL34、RPL35、RPL35A、RPL36、RPL36A、RPL37、RPL37A、RPL38、RPL39、RPL40、RPL41、RPLP0、RPLP1、RPLP2、RPLP3、RPLP0、RPLP1、RPLP2、EEF1A1、EEF1B2、EEF1D、EEF1G、EEF2、EIF3E、EIF3F、EIF3H、EIF2S3、EIF3C、EIF3K、EIF3EIP、EIF4A2、PABPC1、HNRNPA1、TPT1、TUBB1、UBA52、NPM1、ATP5G2、GNB2L1、NME2、UQCRBから選択されるか、または、それらのホモログもしくは変異体から選択される、哺乳類のような脊椎動物のTOP遺伝子(例えばヒトTOP遺伝子)の5’UTRに由来する核酸配列である。ここで、好ましくは、5’UTRエレメントは、TOPモチーフ、または、上記遺伝子の5’TOPを含んでいない。また、ここで、任意で、5’UTRエレメントは、5’末端オリゴピリミジントラクト(TOP)の下流の1、2、3、4、5、6、7、8、9または10番目に位置するヌクレオチドを有しており、当該5’UTRエレメントの5’末端から、始まる。また、ここで、さらに任意で、TOP遺伝子の5’UTRに由来する5’UTRエレメントは、当該5’UTRエレメントが由来する遺伝子の開始コドン(A(U/T)G)の上流の1、2、3、4、5、6、7、8、9または10番目に位置するヌクレオチドを有しており、当該5’UTRエレメントの3’末端において終了する。
特に好ましい実施形態において、5’UTRエレメントは、核酸配列を含んでいるか、または、当該核酸配列からなり、当該核酸配列は、(i)リボソームタンパク質ラージ32遺伝子(RPL32)、リボソームタンパク質ラージ35遺伝子(RPL35)、リボソームタンパク質ラージ21遺伝子(RPL21)、ATPシンターゼ、H+輸送、ミトコンドリアF1複合体、アルファサブユニット1、心筋(ATP5A1)遺伝子、ヒドロキシステロイド(17−ベータ)デヒドロゲナーゼ4遺伝子(HSD17B4)、アンドロゲン誘導1遺伝子(AIG1)、シトクロムcオキシダーゼサブユニットVIc遺伝子(COX6C)、もしくはN−アシルスフィンゴシンアミドヒドラーゼ(アシッドセラミダーゼ)1遺伝子(ASAH1)に、または、それらの変異体に、(ii)好ましくは、脊椎動物のリボソームタンパク質ラージ32遺伝子(RPL32)、脊椎動物のリボソームタンパク質ラージ35遺伝子(RPL35)、脊椎動物のリボソームタンパク質ラージ21遺伝子(RPL21)、脊椎動物の、ATPシンターゼ、H+輸送、ミトコンドリアF1複合体、アルファサブユニット1、心筋(ATP5A1)遺伝子、脊椎動物のヒドロキシステロイド(17−ベータ)デヒドロゲナーゼ4遺伝子(HSD17B4)、脊椎動物のアンドロゲン誘導1遺伝子(AIG1)、脊椎動物のシトクロムcオキシダーゼサブユニットVIc遺伝子(COX6C)、もしくは脊椎動物のN−アシルスフィンゴシンアミドヒドラーゼ(アシッドセラミダーゼ)1遺伝子(ASAH1)に、または、それらの変異体に、(iii)より好ましくは、哺乳類のリボソームタンパク質ラージ32遺伝子(RPL32)、リボソームタンパク質ラージ35遺伝子(RPL35)、リボソームタンパク質ラージ21遺伝子(RPL21)、哺乳類の、ATPシンターゼ、H+輸送、ミトコンドリアF1複合体、アルファサブユニット1、心筋(ATP5A1)遺伝子、哺乳類のヒドロキシステロイド(17−ベータ)デヒドロゲナーゼ4遺伝子(HSD17B4)、哺乳類のアンドロゲン誘導1遺伝子(AIG1)、哺乳類のシトクロムcオキシダーゼサブユニットVIc遺伝子(COX6C)、もしくは哺乳類のN−アシルスフィンゴシンアミ−ドヒドラーゼ(アシッドセラミダーゼ)1遺伝子(ASAH1)に、または、それらの変異体に、(iv)最も好ましくは、ヒトのリボソームタンパク質ラージ32遺伝子(RPL32)、ヒトのリボソームタンパク質ラージ35遺伝子(RPL35)、ヒトのリボソームタンパク質ラージ21遺伝子(RPL21)、ヒトの、ATPシンターゼ、H+輸送、ミトコンドリアF1複合体、アルファサブユニット1、心筋(ATP5A1)遺伝子、ヒトのヒドロキシステロイド(17−ベータ)デヒドロゲナーゼ4遺伝子(HSD17B4)、ヒトのアンドロゲン誘導1遺伝子(AIG1)、ヒトのシトクロムcオキシダーゼサブユニットVIc遺伝子(COX6C)、もしくはヒトのN−アシルスフィンゴシンアミ−ドヒドラーゼ(アシッドセラミダーゼ)1遺伝子(ASAH1)に、または、それらの変異体に、由来する核酸配列である。ここで、好ましくは、5’UTRエレメントは、上記遺伝子の5’TOPを含んでいない。
これに関連して、5’UTRエレメントは、配列番号10.051〜10.054に基づく核酸配列を含んでいることが、特に好ましい。
従って、特に好ましい実施形態において、5’UTRエレメントは、核酸配列を含んでいるか、または、当該核酸配列からなり、当該核酸配列は、特許出願国際公開公報第WO2013/143700号の配列番号1368、もしくは配列番号1412〜1420に基づく核酸配列に対して、または、対応するRNA配列に対して、少なくとも約40%の、好ましくは少なくとも約50%の、好ましくは少なくとも約60%の、好ましくは少なくとも約70%の、より好ましくは少なくとも約80%の、より好ましくは少なくとも約90%の、さらにより好ましくは少なくとも約95%の、さらにより好ましくは少なくとも約99%の、相同性を有している。または、ここで、少なくとも一つの5’UTRエレメントは、核酸配列の断片を含んでいるか、または、当該核酸配列の断片からなり、当該核酸配列は、特許出願国際公開公報第WO2013/143700号の配列番号1368、または、配列番号1412〜1420に基づく核酸配列に対して、少なくとも約20%の、好ましくは少なくとも約40%の、好ましくは少なくとも約50%の、好ましくは少なくとも約60%の、好ましくは少なくとも約70%の、より好ましくは少なくとも約80%の、より好ましくは少なくとも約90%の、さらにより好ましくは少なくとも約95%の、さらにより好ましくは少なくとも約99%の、相同性を有している。ここで、好ましくは、当該断片は、上述されているような断片であり、すなわち、5’UTRの完全長の少なくとも20%など、に相当するヌクレオチドの連続した一続きである。好ましくは、上記断片は、少なくとも約20個以上のヌクレオチド、好ましくは少なくとも約30個以上のヌクレオチド、より好ましくは少なくとも約40個以上のヌクレオチド、の長さを有している。好ましくは、上記断片は、本明細書中に記載されているような、機能的断片である。
従って、特に好ましい実施形態において、5’UTRエレメントは、核酸配列を含んでいるか、または、当該核酸配列からなり、当該核酸配列は、配列番号10.053(当該配列番号10.053は、5’末端のオリゴピリミヂントラクト:GCGGCTCGGCCATTTTGTCCCAGTCAGTCCGGAGGCTGCGGCTGCAGAAGTACCGCCTGCG-GAGTAACTGCAAAGを欠いているATP5A1の5’UTRであり;当該配列番号10.053は、特許出願国際公開公報第WO2013/143700号の配列番号1414(5’末端のオリゴピリミヂントラクトを欠いているATP5A1の5’UTR)に相当する)に基づく核酸配列に対して、または、好ましくは対応するRNA配列に対して、少なくとも約20%の、好ましくは少なくとも約40%の、好ましくは少なくとも約50%の、好ましくは少なくとも約60%の、好ましくは少なくとも約70%の、より好ましくは少なくとも約80%の、より好ましくは少なくとも約90%の、さらにより好ましくは少なくとも約95%の、さらにより好ましくは少なくとも約99%の、相同性を有している。または、ここで、少なくとも一つの5’UTRエレメントは、核酸配列の断片を含んでいるか、または当該核酸配列の断片からなり、当該核酸配列は、(特許出願国際公開公報第WO2013/143700号の)配列番号26に基づく核酸配列に対して、または、より好ましくは対応するRNA配列に対して、少なくとも約40%の、好ましくは少なくとも約50%の、好ましくは少なくとも約60%の、好ましくは少なくとも約70%の、より好ましくは少なくとも約80%の、より好ましくは少なくとも約90%の、さらにより好ましくは少なくとも約95%の、さらにより好ましくは少なくとも約99%の、相同性を有している。ここで、好ましくは、当該断片は、上述されているような断片であり、すなわち、5’UTRの完全長の少なくとも20%など、に相当するヌクレオチドの連続した一続きである。好ましくは、上記断片は、少なくとも約20個以上のヌクレオチド、好ましくは少なくとも約30個以上のヌクレオチド、より好ましくは少なくとも約40個以上のヌクレオチド、の長さを有している。好ましくは、上記断片は、本明細書中に記載されているような、機能的断片である。
さらに好ましい実施形態において、本発明の組成物の少なくとも一つのRNAは、さらに、少なくとも一つの3’UTRを含んでおり、当該3’UTRは、核酸配列を含んでいるか、または、当該核酸配列からなり、当該核酸配列は、脊索動物の遺伝子、好ましくは脊椎動物の遺伝子、より好ましくは哺乳類の遺伝子、最も好ましくはヒトの遺伝子、の3’UTRに由来する核酸配列であるか、または、脊索動物の遺伝子、好ましくは脊椎動物の遺伝子、より好ましくは哺乳類の遺伝子、最も好ましくはヒトの遺伝子、の3’UTRの変異体に由来する核酸配列である。
用語「3’UTRエレメント」は、3’UTRもしくは3’UTRの変異体に由来する核酸配列を含んでいるか、または、当該核酸配列からなる核酸配列、を指す。本発明の意味において、3’UTRエレメントは、mRNAの3’UTRを意味してもよい。従って、本発明の意味において、好ましくは、3’UTRエレメントは、mRNAの、好ましくは人工mRNAの、3’UTRであってもよく、または、3’UTRエレメントは、mRNAの3’UTRのための転写テンプレートであってもよい。従って、3’UTRエレメントは、好ましくは、mRNAの3’UTR、好ましくは人工mRNA、例えば、遺伝子工学的に生成されるベクターコンストラクトの転写によって得られたmRNA、の3’UTR、に相当する核酸配列である。好ましくは、3’UTRエレメントは、3’UTRの機能を実現するか、または、3’UTRの機能を実現する配列をコードする。
好ましくは、本発明のmRNAは、増大された半減期を有するmRNA(当該mRNAは安定なmRNAを提供する)に関わる遺伝子を誘導できる場合がある3’UTRエレメント(例えば、以下に規定されており、かつ以下に記載されているような3’UTRエレメント)を含んでいる。好ましくは、3’UTRエレメントは、遺伝子の3’UTRに由来する核酸配列であるか、または上記遺伝子のホモログ、断片もしくは変異体に由来する核酸配列であり、当該遺伝子は、好ましくは、安定なmRNAをコードする。
特に好ましい実施形態において、3’UTRエレメントは、核酸配列を含んでいるか、または、当該核酸配列からなり、当該核酸配列は、アルブミン遺伝子、α−グロビン遺伝子、β−グロビン遺伝子、チロシンヒドロキシラーゼ遺伝子、リポキシゲナーゼ遺伝子、および、コラーゲンアルファ1(I)遺伝子のようなコラーゲンアルファ遺伝子、からなる群から選択される遺伝子の3’UTRに由来する核酸配列であるか、または、特許出願国際公開公報第WO2013/143700号(その開示が参照によって本明細書中に組み込まれる)の配列番号1369〜1390に基づく、アルブミン遺伝子、α−グロビン遺伝子、β−グロビン遺伝子、チロシンヒドロキシラーゼ遺伝子、リポキシゲナーゼ遺伝子、および、コラーゲンアルファ1(I)遺伝子のようなコラーゲンアルファ遺伝子、からなる群から選択される遺伝子の3’UTRの変異体に由来する核酸配列である。特に好ましい実施形態において、3’UTRは、核酸配列を含んでいるか、または、当該核酸配列からなり、当該核酸配列は、アルブミン遺伝子、好ましくは脊椎動物のアルブミン遺伝子、より好ましくは哺乳類のアルブミン遺伝子、最も好ましくはヒトのアルブミン遺伝子、最も好ましくは、配列番号10063(当該配列番号10063は、特許出願国際公開公報第WO2013/143700号の配列番号1369に相当する)に基づくヒトのアルブミン遺伝子、の3’UTRに由来する核酸配列である。mRNA配列は、核酸配列を含んでいるか、または、当該核酸配列からなり、当該核酸配列は、ジェンバンク(GenBank)のアクセッション番号NM_000477.5に基づくヒトのアルブミン遺伝子の3’UTRに由来する核酸配列であるか、または、それらの断片もしくは変異体に由来する核酸配列である。
これに関連して、本発明の組成物のmRNAは、特許出願国際公開公報第WO2013/143700号の配列番号1369〜1390、または、それらの断片、ホモログもしくは変異体に基づく核酸配列に由来する、対応するRNA配列を含んでいる3’UTRエレメントを含んでいることが特に好ましい。
最も好ましい3’UTRエレメントは、配列番号10065(当該配列番号10065は、特許出願国際公開公報第WO2013/143700号の配列番号1376に相当する)に基づくヒトアルブミン遺伝子(アルブミン7 3’UTR)の断片に由来する核酸配列を含んでいる。
これに関連して、本発明の組成物の少なくとも一つのRNAの3’UTRエレメントは、配列番号10066に基づく核酸配列に対応するRNA配列を含んでいるか、または当該対応するRNA配列からなることが、特に好ましい。
別の特に好ましい実施形態において、3’UTRエレメントは、核酸配列を含んでいるか、または、当該核酸配列からなり、当該核酸配列は、α−グロビン遺伝子、好ましくは脊椎動物のα−グロビン遺伝子またはβ−グロビン遺伝子、より好ましくは哺乳類のα−またはβ−グロビン遺伝子、最も好ましくはヒトのα−またはβ−グロビン遺伝子、の3’UTRに由来する核酸配列であり、当該ヒトのα−β−グロビン遺伝子もしくはβ−グロビン遺伝子は、配列番号10055(当該配列番号10055は、特許出願国際公開公報第WO2013/143700号の配列番号1370(ホモ・サピエンスのヘモグロビン、アルファ1(HBA1)の3’UTR)に相当する)に基づくか、または、配列番号10057(当該配列番号10057は、特許出願国際公開公報第WO2013/143700号の配列番号1371(ホモ・サピエンスのヘモグロビン、アルファ2(HBA2)の3’UTR)に相当する)に相当するか、および/または、配列番号10059(当該配列番号10059は、特許出願国際公開公報第WO2013/143700号の配列番号1372(ホモ・サピエンスのヘモグロビン、ベータ(HBB)の3’UTR)に相当する)に基づいている。
例えば、3’UTRエレメントは、配列番号10061(当該配列番号10061は、特許出願国際公開公報第WO2013/143700号の配列番号1393に相当する)に基づく、α−グロビン遺伝子の3’UTRの中心であるα複合体結合部分、を含んでいるか、または、当該中心である当該α複合体結合部分、から構成されてもよい。
これに関連して、本発明の組成物のRNAの3’UTRエレメントは、核酸配列に対応するRNA配列を含んでいるか、または、当該対応するRNA配列からなり、かつ、当該核酸配列は、配列番号10062、または、そのホモログ、断片もしくは変異体に相当する、ことが特に好ましい。
用語「[・・・]遺伝子の3’UTRに由来する核酸配列」は、好ましくは、[・・・]遺伝子の3’UTR配列またはその一部分に基づいている核酸配列を指し、例えば、アルブミン遺伝子、α−グロビン遺伝子、β−グロビン遺伝子、チロシンヒドロキシラーゼ遺伝子、リポキシゲナーゼ遺伝子、もしくは、コラーゲンアルファ1(I)遺伝子のようなコラーゲンα遺伝子、の3’UTRに基づいている核酸配列を指し、好ましくはアルブミン遺伝子の3’UTR配列またはその一部分に基づいている核酸配列を指す。この用語は、3’UTR配列の全体(すなわち遺伝子の3’UTR配列の完全長)に相当する配列を含み、かつ、遺伝子、例えばアルブミン遺伝子、α−グロビン遺伝子、β−グロビン遺伝子、チロシンヒドロキシラーゼ遺伝子、リポキシゲナーゼ遺伝子、もしくは、コラーゲンアルファ1(I)遺伝子のようなコラーゲンα遺伝子、好ましくはアルブミン遺伝子、の3’UTR配列の断片に相当する配列を含む。
用語「[・・・]遺伝子の3’UTRの変異体に由来する核酸配列」は、好ましくは、遺伝子の3’UTR配列の変異体に基づいている核酸配列を指し、例えば、上述されているような、アルブミン遺伝子、α−グロビン遺伝子、β−グロビン遺伝子、チロシンヒドロキシラーゼ遺伝子、リポキシゲナーゼ遺伝子、もしくは、コラーゲンアルファ1(I)遺伝子のようなコラーゲンα遺伝子、の3’UTRの変異体、または、その一部分に基づいている核酸配列を指す。この用語は、遺伝子の3’UTRの変異体の全体の配列(すなわち遺伝子の変異体3’UTR配列の完全長)に相当する配列を含み、かつ、遺伝子の変異体3’UTR配列の断片に相当する配列を含む。これに関連して、断片は、好ましくは、変異体3’UTRの完全長におけるヌクレオチドの連続した一続きに相当する、ヌクレオチドの連続した一続きからなり、これは、変異体3’UTRの完全長の、少なくとも20%、好ましくは少なくとも30%、より好ましくは少なくとも40%、より好ましくは少なくとも50%、さらにより好ましくは少なくとも60%、さらにより好ましくは少なくとも70%、さらにより好ましくは少なくとも80%、最も好ましくは少なくとも90%、に相当する。本発明の意味において、変異体のそのような断片は、好ましくは、本明細書中に記載されているような変異体の機能的な断片である。
好ましくは、少なくとも一つの5’UTRエレメントおよび少なくとも一つの3’UTRエレメントは、相乗的に作用し、上述されているような本発明の組成物のRNAからのタンパク質産生を増加させる。
[ヒストンステムループ]
特に好ましい実施形態において、本発明の組成物の少なくとも一つのRNAは、ヒストンステム−ループ配列/構造を含んでいる。そのようなヒストンステム−ループ配列は、好ましくは、国際公開公報第WO2012/091780号(その開示が参照によって本明細書中に組み込まれる)に開示されているようなヒストンステム−ループ配列から選択される。
本発明の範囲内において使用されることに適したヒストンステム−ループ配列は、好ましくは、以下の式(I)または(II)の少なくとも一つから選択され:
式(I)(ステム境界エレメントを有さないステム−ループ配列):
Figure 0006912384
式(II)(ステム境界エレメントを有するステム−ループ配列):
Figure 0006912384
ここで:
ステム1またはステム2の境界エレメントN1−6は、1〜6個の、好ましくは2〜6個の、より好ましくは2〜5個の、さらにより好ましくは3〜5個の、最も好ましくは4〜5個または5個のNが連続した配列であり、ここで、それぞれのNは、別のNから独立して、A、U、T、GおよびCから選択されるヌクレオチド、または、それらのヌクレオチド類似物、から選択され;
ステム1[N0−2GN3−5]は、ステム2のエレメントと逆相補的、または、部分的に逆相補的であり、かつ、5〜7個のヌクレオチドが連続した配列であり;
ここでN0−2は、0〜2個の、好ましくは0〜1個の、より好ましくは1個のNが連続した配列であり、ここで、それぞれのNは、別のNから独立して、A、U、T、GおよびCから選択されるヌクレオチド、または、それらのヌクレオチド類似物、から選択され;
ここでN3−5は、3〜5個の、好ましくは4〜5個の、より好ましくは4個のNが連続した配列であり、ここで、それぞれのNは、別のNから独立して、A、U、T、GおよびCから選択されるヌクレオチド、または、それらのヌクレオチド類似物、から選択され、ならびに、
ここでGは、グアノシンまたはその類似物であり、ステム2におけるその相補的なヌクレオチドであるシチジンがグアノシンによって置き換えられている条件の下で、任意でシチジンまたはその類似物によって置き換えられてもよく;
ループ配列[N0−4(U/T)N0−4]は、ステム1およびステム2のエレメントの間に位置しており、かつ、3〜5個のヌクレオチド、より好ましくは4個のヌクレオチドが連続した配列であり;
ここで、それぞれのN0−4は、別のN0−4から独立して、0〜4個の、好ましくは1〜3個の、より好ましくは1〜2個のNが連続した配列であり、ここで、それぞれのNは、別のNから独立して、A、U、T、GおよびCから選択されるヌクレオチド、または、それらのヌクレオチド類似物、から選択され;ならびに、
ここで、U/Tは、ウリジン、または任意でチミジンであり;
ステム2[N3−5CN0−2]は、ステム1のエレメントと逆相補的または部分的に逆相補的であり、かつ、5〜7個のヌクレオチドが連続した配列であり;
ここでN3−5は、3〜5個の、好ましくは4〜5個の、より好ましくは4個のNが連続した配列であり、ここで、それぞれのNは、別のNから独立して、A、U、T、GおよびCから選択されるヌクレオチド、または、それらのヌクレオチド類似物、から選択され;
ここでN0−2は、0〜2個の、好ましくは0〜1個の、より好ましくは1個のNが連続した配列であり、ここで、それぞれのNは、別のNから独立して、A、U、T、GおよびCから選択されるヌクレオチド、または、それらのヌクレオチド類似物、から選択され;ならびに、
ここでCは、シチジンまたはその類似物であり、ステム1におけるその相補的なヌクレオチドであるグアノシンがシチジンによって置き換えられている条件の下で、任意でグアノシンまたはその類似物によって置き換えられてもよく;
ここで、ステム1およびステム2は、お互いに、逆相補的配列である塩基対の形成が可能であり、ここで、当該塩基対の形成は、例えば、ヌクレオチドAおよびU/TもしくはGおよびCのワトソン−クリック塩基対形成によって、または、非ワトソン−クリック塩基対形成(例えば、揺らぎ塩基対形成、逆ワトソン−クリック塩基対形成、フーグスティーン型塩基対形成、逆フーグスティーン型塩基対形成)によって、ステム1およびステム2の間で生じ得る。または、ステム1およびステム2は、お互いに、部分的に逆相補的配列である塩基対の形成が可能であり、ここで、不完全な塩基対形成は、一方のステムにおける一つ以上の塩基が、他方のステムの逆相補的な配列において、相補的な塩基を有していないことに基づいて、ステム1およびステム2の間で生じる場合がある。
本発明の第一の態様のさらに好ましい実施形態によると、本発明のmRNA配列は、以下の特定の式(Ia)または(IIa)の少なくとも一つに基づくヒストンステム−ループ配列を少なくとも一つ含んでいてもよく:
式(Ia)(ステム境界エレメントを有さないステム−ループ配列):
Figure 0006912384
式(IIa)(ステム境界エレメントを有するステム−ループ配列):
Figure 0006912384
ここで、N、C、G、TおよびUは以上に規定されている通りである。
第一の態様のさらにより特に好ましい実施形態によると、少なくとも一つのRNAは、以下の特定の式(Ib)または(IIb)の少なくとも一つに基づくヒストンステム−ループ配列を少なくとも一つ含んでいてもよく:
式(Ib)(ステム境界エレメントを有さないステム−ループ配列):
Figure 0006912384
式(IIb)(ステム境界エレメントを有するステム−ループ配列):
Figure 0006912384
ここで、N、C、G、TおよびUは以上に規定されている通りである。
特に好ましいヒストンステム−ループは、配列番号8に基づく配列である。
より好ましいヒストンステム−ループは、配列番号9に基づく核酸配列に対応するRNA配列である。
[ポリ(A)]
特に好ましい実施形態において、本発明の組成物の少なくとも一つのRNAは、上述されているようなペプチドまたはタンパク質、またはその断片もしくは変異体、を少なくとも一つコードしているコーディング領域に加えて、ポリ−A テールとも呼ばれているポリ(A)配列を、好ましくは当該RNAの3’末端に、含んでいる。ポリ(A)配列が存在する場合、そのようなポリ(A)配列は、約25〜約400個のアデノシンヌクレオチドの配列、好ましくは約50〜約400個のアデノシンヌクレオチドの配列、より好ましくは約50〜約300個のアデノシンヌクレオチドの配列、さらにより好ましくは約50〜約250個のアデノシンヌクレオチドの配列、最も好ましくは約60〜約250個のアデノシンヌクレオチドの配列、を含んでいる。これに関連して、用語「約」は、当該用語「約」が付されている(複数の)値の±10%の偏差、を指す。このポリ(A)配列は、好ましくは、本発明に係るRNAに含まれるコーディング領域の3’に位置する。
好ましくは、組成物の少なくとも一つのRNAにおけるポリ(A)配列は、RNAインビトロ転写によるDNAテンプレートに由来する。代替的に、ポリ(A)配列は、インビトロにおいて、DNA前駆体から転写されることを必ずしも必要とせず、化学合成の一般的な方法によって得られてもよい。さらに、ポリ(A)配列、またはポリ(A) テールは、当該技術分野で知られている、市販のポリアデニル化キットおよび対応するプロトコルを使用する、少なくとも一つのRNAの酵素的なポリアデニル化によって、生成されてもよい。
代替的に、本発明の組成物の少なくとも一つのRNAは、任意で、ポリアデニル化シグナルを含んでいる。当該ポリアデニル化シグナルは、特異的なタンパク質因子(例えば、切断ポリアデニル化特異因子(CPSF)、切断促進因子(CstF)、切断因子IおよびII(CF IおよびCF II)、ポリ(A)ポリメラーゼ(PAP))によって、(転写された)RNAに対してポリアデニル化を伝達するシグナルとして、本明細書中に定義される。これに関連して、コンセンサスポリアデニル化シグナルは、好ましくは、NN(U/T)ANAコンセンサス配列を含んでいる。特に好ましい態様において、ポリアデニル化シグナルは、以下の配列の一つを含んでいる:AA(U/T)AAAまたはA(U/T)(U/T)AAA(ここで、ウリジンは通常RNAにおいて存在し、チミジンは通常DNAにおいて存在する)。
[ポリ(C)]
さらに好ましい実施形態によると、本発明の組成物のRNAは、少なくとも10個のシトシン、好ましくは少なくとも20個のシトシン、より好ましくは少なくとも30個のシトシンの配列(いわゆる「ポリ(C)配列」)によって修飾され得る。特に、RNAは、一般的に約10〜200個のシトシンヌクレオチド、好ましくは約10〜100個のシトシンヌクレオチド、より好ましくは約10〜70個のシトシンヌクレオチド、またはさらにより好ましくは約20〜50個もしくはさらに20〜30個のシトシンヌクレオチド、のポリ(C)配列を含んでいてもよい。このポリ(C)配列は、本発明に係るRNAに含まれる、好ましくはコーディング領域の3’側、より好ましくは任意のポリ(A)配列の3’側、に位置する。
[5’キャップ]
本発明の別の好ましい実施形態によると、本明細書中に規定されているような修飾RNA分子は、いわゆる「5’キャップ」構造の付加によって修飾され得、当該「5’キャップ」構造は、好ましくは、本明細書中に記載されているようなRNAを安定させる。5’キャップは、構成要素であり、一般的には修飾ヌクレオチドの構成要素であり、概して、成熟mRNAの5’末端に「キャップ」をする。5’キャップは、一般的には、修飾ヌクレオチドによって形成されてもよく、特に、グアニンヌクレオチドの誘導体によって形成されてもよい。好ましくは、5’キャップは、5’末端に対して5’−5’−三リン酸結合を介して連結される。5’キャップは、メチル化されてもよく、例えばm7GpppNであってもよい。m7GpppNにおいて、Nは、5’キャップを保有する核酸の、5’末端のヌクレオチドであり、一般的には、mRNAの5’末端である。m7GpppNは、ポリメラーゼIIによって転写されたmRNA中に天然に存在する5’キャップ構造であり、それ故に、m7GpppNは、好ましくは、これに関連して、修飾RNAにおいて含まれる修飾としては見なされない。従って、本発明の修飾RNAは、5’キャップとしてm7GpppNを含んでいてもよいが、付加的な修飾RNAは、一般的に、本明細書中に規定されているような修飾を少なくともさらに一つ、含んでいる。
5’キャップ構造のさらなる例は、グリセリル、逆デオキシ脱塩基性残基(部分)、4’,5’メチレンヌクレオチド、1−(ベータ−D−エリスロフラノシル)ヌクレオチド、4’−チオヌクレオチド、炭素環式ヌクレオチド、1,5−アンヒドロヘキシトールヌクレオチド、L−ヌクレオチド、アルファ−ヌクレオチド、修飾塩基ヌクレオチド、スレオ−ペントフラノシルヌクレオチド、非環式3’,4’−セコヌクレオチド、非環式3,4−ジヒドロキシブチルヌクレオチド、非環式3,5ジヒドロキシペンチルヌクレオチド、3’−3’−逆ヌクレオチド部分、3’−3’−逆脱塩基部分、3’−2’−逆ヌクレオチド部分、3’−2’−逆脱塩基性部分、1,4−ブタンジオールホスファート、3’−ホスホロアミダート、ヘキシルホスファート、アミノヘキシルホスファート、3’−ホスファート、3’ホスホロチオアート、ホスホロジチオアート、または、架橋もしくは非架橋メチルホスホナート部分を含む。これらの修飾5’キャップ構造は、これに関連して、少なくともひとつの修飾として見なされる。
特に好ましい修飾5’キャップ構造は、CAP1(m7Gに隣接するヌクレオチドのリボースのメチル化)、CAP2(m7Gの下流の2番目のヌクレオチドのリボースのさらなるメチル化)、CAP3(m7Gの下流の3番目のヌクレオチドのリボースのさらなるメチル化)、CAP4(m7Gの下流の4番目のヌクレオチドのリボースのメチル化)、ARCA(アンチ−リバースキャップアナログ(anti-reverse cap analogue))、修飾ARCA(例えば、ホスホチオアート修飾ARCA)、イノシン、N1−メチル−グアノシン、2’−フルオロ−グアノシン、7−デアザ−グアノシン、8−オキソ−グアノシン、2−アミノ−グアノシン、LNA−グアノシン、および2−アジド−グアノシンである。
[分泌シグナル配列]
別の特に好ましい実施形態によると、組成物の少なくとも一つのRNAは、代替的に、またはさらに、分泌シグナルペプチドをコードしてもよい。そのような分泌シグナル配列は、ペプチドの一続きであり、これは、一般的に約15〜30個のアミノ酸の長さを示し、かつ、好ましくは、コードされたペプチドのN末端に位置されるが、これらに限定されない。本明細書中に規定されているような分泌シグナル配列は、好ましくは、組成物の少なくとも一つのRNAの少なくとも一つのコーディング配列によってコードされているペプチドまたはタンパク質の、規定された細胞内区画、好ましくは、細胞表面、小胞体(ER)またはエンドソーム−リソソーム区画、への輸送を可能にする。本明細書中に規定されているような分泌シグナル配列の例は、古典的MHC分子または非古典的MHC分子の分泌シグナル配列(例えば、MHCI分子およびMHCII分子のシグナル配列、例えば、MHCクラスI分子HLA−A*0201のシグナル配列)、本明細書中に規定されているようなサイトカインまたは免疫グロブリンの分泌シグナル配列、本明細書中に規定されているような免疫グロブリンまたは抗体の不変鎖の分泌シグナル配列、Lamp1、タパシン、Erp57、カルレティキュリン、カルネキシンおよびさらなる膜関連タンパク質のシグナル配列、または、小胞体(ER)もしくはエンドソーム−リソソーム区画に関連したタンパク質のシグナル配列を含むが、これらに限定されない。
以上に規定されているようなコーディング配列に関して、および/または、以上に規定されているようなRNAに関して、任意の上記修飾が、本発明の組成物のコーディング配列および/または本発明の組成物のRNAに適用されてもよく、また、さらに、本発明の関連において使用されているような任意のRNAに適用されてもよく、また、適しているかまたは必要な場合には、これらの修飾の組み合わせが、それぞれの少なくとも一つのRNAにおいて、互いに干渉しないという条件で、用いられてもよい。当業者は、適宜、当業者の選択をとることができるだろう。
[mRNAおよびRNAの製造]
RNAは、技術的に知られる任意の方法を使用して調製され得る。当該任意の方法としては、例えば固相合成のような合成方法(RNAの化学合成)、および、RNAインビトロ転写反応のような、インビトロ方法、が挙げられる。
[組み合わせ]
本発明によると、ペプチドまたはタンパク質をコードするRNAを組み合わせることが特に好ましい。これに関連して、以下の組み合わせが特に好ましい:
・少なくとも一つのサイトカインをコードしているRNA(好ましくはmRNA)と、少なくとも一つのケモカインをコードしているRNA(好ましくはmRNA)との組み合わせ、
・少なくとも一つのサイトカインをコードしているRNA(好ましくはmRNA)と、少なくとも一つの自殺遺伝子産物をコードしているRNA(好ましくはmRNA)との組み合わせ、
・少なくとも一つのサイトカインをコードしているRNA(好ましくはmRNA)と、少なくとも一つの免疫原性のタンパク質またはペプチドをコードしているRNA(好ましくはmRNA)との組み合わせ、
・少なくとも一つのサイトカインをコードしているRNA(好ましくはmRNA)と、少なくとも一つのアポトーシス誘導因子をコードしているRNA(好ましくはmRNA)との組み合わせ、
・少なくとも一つのサイトカインをコードしているRNA(好ましくはmRNA)と、少なくとも一つの血管新生阻害因子をコードしているRNA(好ましくはmRNA)との組み合わせ、
・少なくとも一つのサイトカインをコードしているRNA(好ましくはmRNA)と、少なくとも一つのヒートショックタンパク質をコードしているRNA(好ましくはmRNA)との組み合わせ、
・少なくとも一つのサイトカインをコードしているRNA(好ましくはmRNA)と、少なくとも一つの腫瘍抗原をコードしているRNA(好ましくはmRNA)との組み合わせ、
・少なくとも一つのサイトカインをコードしているRNA(好ましくはmRNA)と、少なくとも一つのβ−カテニン阻害因子をコードしているRNA(好ましくはmRNA)との組み合わせ、
・少なくとも一つのサイトカインをコードしているRNA(好ましくはmRNA)と、少なくとも一つのSTING経路の活性化因子をコードしているRNA(好ましくはmRNA)との組み合わせ、
・少なくとも一つのサイトカインをコードしているRNA(好ましくはmRNA)と、少なくとも一つのチェックポイント調節因子をコードしているRNA(好ましくはmRNA)との組み合わせ、
・少なくとも一つのサイトカインをコードしているRNA(好ましくはmRNA)と、少なくとも一つの自然免疫活性化因子をコードしているRNA(好ましくはmRNA)との組み合わせ、
・少なくとも一つのサイトカインをコードしているRNA(好ましくはmRNA)と、少なくとも一つの抗体をコードしているRNA(好ましくはmRNA)との組み合わせ、
・少なくとも一つのサイトカインをコードしているRNA(好ましくはmRNA)と、少なくとも一つのデコイ受容体をコードしているRNA(好ましくはmRNA)との組み合わせ、
・少なくとも一つのサイトカインをコードしているRNA(好ましくはmRNA)と、少なくとも一つの骨髄由来のサプレッサ細胞(MDSCs)の阻害因子をコードしているRNA(好ましくはmRNA)との組み合わせ、
・少なくとも一つのサイトカインをコードしているRNA(好ましくはmRNA)と、少なくとも一つのIDO経路阻害因子をコードしているRNA(好ましくはmRNA)との組み合わせ、
・少なくとも一つのサイトカインをコードしているRNA(好ましくはmRNA)と、アポトーシスの阻害因子に結合するタンパク質もしくはペプチドの少なくとも一つをコードしているRNA(好ましくはmRNA)との組み合わせ。
さらに、以下の実施形態が特に好ましい:
・IL−2をコードしているRNA(好ましくはmRNA)および/またはIL−12をコードしているRNA(好ましくはmRNA)と、チミジンキナーゼをコードしているmRNAとの組み合わせ(アプローチ:サイトカイン+自殺遺伝子産物)、
・IL−2をコードしているRNA(好ましくはmRNA)および/またはIL−12をコードしているRNA(好ましくはmRNA)、
・IL−12をコードしているRNA(好ましくはmRNA)および/またはCD40LをコードしているRNA(好ましくはmRNA)、
・IL−15をコードしているRNA(好ましくはmRNA)および/またはIL−12をコードしているRNA(好ましくはmRNA)、
・IL−2をコードしているRNA(好ましくはmRNA)と、インフルエンザNPタンパク質をコードしているRNA(好ましくはmRNA)との組み合わせ、
・IL−2をコードしているRNA(好ましくはmRNA)および/またはIL−12をコードしているRNA(好ましくはmRNA)と、シトクロムc/カスパーゼ3をコードしているRNA(好ましくはmRNA)との組み合わせ(サイトカイン+アポトーシス誘導)、
・CD40LをコードしているRNA(好ましくはmRNA)と、IL−12をコードしているRNA(好ましくはmRNA)と、ΔRIGIをコードしているRNA(好ましくはmRNA)との組み合わせ。
本発明の組成物のRNA分子は、以上で説明されているような、一つ以上の異なるペプチドまたはタンパク質(例えば、サイトカイン、ケモカイン、自殺遺伝子産物、免疫原性のタンパク質もしくはペプチド、アポトーシス誘導因子、血管新生阻害因子、ヒートショックタンパク質、腫瘍抗原、β−カテニン阻害因子、STING経路の活性化因子、チェックポイント調節因子、自然免疫活性化因子、抗体、ドミナント・ネガティブ受容体およびデコイ受容体、骨髄由来のサプレッサ細胞(MDSCs)の阻害因子、IDO経路阻害因子、ならびに、アポトーシスの阻害因子に結合するタンパク質もしくはペプチド)をコードしてもよい、ということが理解されるべきである。いくつかのRNA配列が、本発明の組成物のRNAにおいて組み合わされてもよい。さらに、RNA配列、または本発明の組成物の配列は、野生型のタンパク質配列の変異体もしくは断片をコードしているか、または、野生型のタンパク質配列もしくはその変異体の一部分または断片の一つ以上をコードしている、ことが可能である。
[ノンコーディングRNA]
本発明によると、本発明の組成物の少なくとも一つのRNAは、少なくとも一つのノンコーディングRNAを含んでいてもよい。当該ノンコーディングRNAは、好ましくは、低分子干渉RNA(siRNA)、アンチセンスRNA(asRNA)、環状RNA(circRNA)、リボザイム、アプタマー、リボスイッチ、免疫刺激性(immunostimulating)/免疫刺激性(immunostimulatory)RNA RNA、トランスファーRNA(tRNA)、リボソームRNA(rRNA)、核内低分子RNA(snRNA)、核小体低分子RNA(snoRNA)、マイクロRNA(miRNA)、およびPiwi−結合RNA(piRNA)からなる群から選択される。
[免疫刺激性(immunostimulating)/免疫刺激性(immunostimulatory)RNA(isRNA)]
同様に、さらなる代替方法によると、本発明の組成物の少なくとも一つのRNAは、免疫刺激性(immunostimulating)/免疫刺激性(immunostimulatory)RNAであり、当該免疫刺激性(immunostimulating)/免疫刺激性(immunostimulatory)RNAは、好ましくは、自然免疫応答を顕在化させる。そのような免疫賦活性RNA(免疫刺激性RNA)は、本明細書中に規定されているような、任意の(二本鎖の、または一本鎖の)RNA(例えば、コーディングRNA)であってもよい。好ましい実施形態において、免疫賦活性RNAは、ノンコーディングRNAである。好ましくは、免疫賦活性RNAは、一本鎖、二本鎖、または部分的に二本鎖であるRNAであってもよく、より好ましくは一本鎖RNAであってもよく、および/または、免疫賦活性RNAは、環状または直鎖状であるRNAであってもよく、より好ましくは直鎖状のRNAであってもよい。より好ましくは、免疫賦活性RNAは、(直鎖状の)一本鎖RNAであってもよい。さらにより好ましくは、免疫賦活性RNAは、(長い)(直鎖状の)(一本鎖の)ノンコーディングRNAであってもよい。これに関連して、インビトロにおいて転写されたRNAである場合には、isRNAは、その5’末端に三リン酸を保有していることが特に好ましい。免疫賦活性RNAは、また、本明細書中に規定されているような、短いRNAオリゴヌクレオチドとして存在してもよい。
本明細書中で用いられるとき、免疫賦活性RNAは、さらに、自然状態のRNA分子、または、合成的に調製されるRNA分子の任意のクラスから選択されてもよい。当該RNA分子は、自然免疫応答を誘導することができ、かつ、抗原によって誘導された適応免疫応答を支援する場合がある。これに関して、免疫応答は、様々な方法によって発生してもよい。適切な(適応)免疫応答のための実質的な要因は、種々のT細胞亜集団の刺激である。Tリンパ球は、一般的に、二つの亜集団、Tヘルパー1(Th1)細胞およびTヘルパー2(Th2)細胞、に分けられ、当該二つの亜集団によって、免疫系は、細胞内の(Th1)および細胞外の(Th2)病原体(例えば抗原)を、破壊することができる。上記二つのTh細胞集団は、これらによって産生されるエフェクタータンパク質(サイトカイン)の型の点で異なる。従って、Th1細胞は、マクロファージおよび細胞傷害性T細胞の活性化によって、細胞性免疫応答を援助する。一方、Th2細胞は、プラズマ細胞への変換のためのB細胞の刺激、および、抗体(例えば抗原に対する)の形成、によって、体液性免疫応答を促進する。それ故に、Th1/Th2比は、適応免疫応答の誘導および維持において、非常に重要である。本発明に関連して、(適応)免疫応答のTh1/Th2比は、好ましくは、細胞性応答(Th1応答)へと向かう方向に転換され、それによって、細胞性免疫応答が誘導される。一実施例によると、自然免疫系は、適応免疫応答を支援する場合があり、かつ、自然免疫系は、トール様受容体(TLR)のリガンドによって活性化されてもよい。TLRは、高度に保存されたパターン認識受容体(PRR)ポリペプチドのファミリーであり、当該パターン認識受容体(PRR)ポリペプチドは、病原体関連分子パターン(PAMP)を認識し、かつ、哺乳類における自然免疫において重要な役割を果たす。現在までに、TLR1−TLR13(トール様受容体:TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TLR10、TLR11、TLR12またはTLR13)と表される、少なくとも13のファミリーメンバーが同定されている。さらに、いくらかの特定のTLRリガンドが同定されている。さらに、特定のTLRのリガンドが、特定の核酸分子を含むこと、および、RNAの特定の型が配列非依存性様式または配列依存性様式にて免疫を刺激すること、が報告されており、ここで、これらの様々な免疫賦活性RNAは、例えば、TLR3、TLR7、もしくはTLR8、または、RIG−1、MDA−5などのような細胞内受容体、を刺激してもよい。
好ましくは、本明細書中において使用されているような、免疫賦活性核酸、好ましくは免疫賦活性RNA(isRNA)、は免疫刺激性であると知られている任意のRNA配列を含んでいてもよい。当該RNA配列は、TLRのリガンドに相当するRNA配列および/または当該TLRのリガンドをコードしているRNA配列、RNAに対する細胞内受容体のためのリガンド(例えばRIG−1またはMDA−5など)に相当するRNA配列、および/または、当該細胞内受容体のためのリガンドをコードしているRNA配列、または、任意の他の免疫刺激性RNA配列、を含むが、これらに限定されることはない。また、当該TLRは、好ましくはヒトのファミリーメンバーTLR1〜TLR10から選択されるかまたはマウスのファミリーメンバーTLR1〜TLR13から選択され、より好ましくは(ヒトの)ファミリーメンバーTLR1〜TLR10から選択され、さらにより好ましくはTLR7およびTLR8から選択されるが、これらに限定されることはない(例えば、Meylan, E., Tschopp, J. (2006). Toll-like receptors and RNA helicases: two parallel ways to trigger antiviral responses. Mol. Cell 22, 561−569を参照のこと)。さらに、本発明のワクチンのさらなる化合物として用いられている、免疫賦活性RNA分子(のクラス)は、免疫応答を顕在化することが可能である任意の他のRNAを含んでいてもよい。そのような免疫賦活性RNAは、リボソームRNA(rRNA)、トランスファーRNA(tRNA)、メッセンジャーRNA(mRNA)、およびウイルスRNA(vRNA)を含んでいてもよいが、これらに限定されることはない。そのような免疫賦活性RNAは、1000〜5000個、500〜5000個、5〜5000個、また5〜1000個、5〜500個、5〜250個、5〜100個、5〜50個または5〜の30個のヌクレオチドを含む長さであり得る。
本明細書中で用いられるとき、免疫賦活性RNAは、さらに、自然状態のRNA分子または合成的に調製されるRNA分子の任意のクラスから選択されてもよい。当該RNA分子は、自然免疫応答を誘導することができ、かつ、抗原によって誘導された適応免疫応答を支援する場合がある。これに関して、免疫応答は、様々な方法において発生してもよい。適切な(適応)免疫応答のための実質的な要因は、種々のT細胞亜集団の刺激である。Tリンパ球は、一般的に、二つの亜集団、Tヘルパー1(Th1)細胞およびTヘルパー2(Th2)細胞、に分けられ、当該二つの亜集団によって、免疫系は、細胞内の(Th1)および細胞外の(Th2)病原体(例えば抗原)を、破壊することができる。上記二つのTh細胞集団は、これらによって産生されるエフェクタータンパク質(サイトカイン)の型の点で異なる。従って、Th1細胞は、マクロファージおよび細胞傷害性T細胞の活性化によって、細胞性免疫応答を援助する。一方、Th2細胞は、プラズマ細胞への変換のためのB細胞の刺激、および、抗体(例えば抗原に対する)の形成、によって、体液性免疫応答を促進する。それ故に、Th1/Th2比は、適応免疫応答の誘導および維持において、非常に重要である。本発明に関連して、(適応)免疫応答のTh1/Th2比は、好ましくは、細胞性応答(Th1応答)へと向かう方向に転換され、それによって、細胞性免疫応答が誘導される。一実施例によると、自然免疫系は、適応免疫応答を支援する場合があり、かつ、自然免疫系は、トール様受容体(TLR)のリガンドによって活性化されてもよい。TLRは、高度に保存されたパターン認識受容体(PRR)ポリペプチドのファミリーであり、当該パターン認識受容体(PRR)ポリペプチドは、病原体関連分子パターン(PAMP)を認識し、かつ、哺乳類における自然免疫において重要な役割を果たす。現在までに、TLR1−TLR13(トール様受容体:TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TLR10、TLR11、TLR12またはTLR13)と表される、少なくとも13のファミリーメンバーが同定されている。さらに、いくらかの特定のTLRリガンドが同定されている。例えば、非メチル化細菌性DNAおよびその合成類似物(CpG DNA)が、TLR9のためのリガンドであることが見出された(Hemmi H et al. (2000) Nature 408:740-5; Bauer S et al. (2001) Proc NatlAcadSci USA 98, 9237−42)。さらに、特定のTLRのリガンドが、特定の核酸分子を含むこと、および、RNAの特定の型が配列非依存性様式または配列依存性様式にて免疫を刺激すること、が報告されている。ここで、これらの様々な免疫賦活性RNAは、例えば、TLR3、TLR7、もしくはTLR8、または、RIG−1、MDA−5などのような細胞内受容体、を刺激してもよい。例えば、Lipfordらは、TLR7およびTL8を介する作用によって、免疫賦活性剤として、特定のG,U含有オリゴリボヌクオチドを特定した(国際公開公報第WO03/086280号を参照のこと)。Lipfordらによって記載されている免疫賦活性G,U含有オリゴリボヌクオチドは、RNA源(例えば、リボソームRNA、トランスファーRNA、メッセンジャーRNA、およびウイルスRNA)を誘導できると考えられている。
特に好ましい実施形態によれば、このような免疫賦活性の核酸配列は、好ましくは、下記式(III)または式(IV)の核酸からなるか、または当該核酸を含んでいる、RNAであることが好ましい:
(式(III))
式中、
Gは、グアノシン、ウラシル、または、グアノシンもしくはウラシルの類似物(analogue)であり;
Xは、グアノシン、ウラシル、アデノシン、チミジン、シトシン、または、上述のヌクレオチドの類似物であり;
lは、1〜40の整数であり、
ここで、l=1であるとき、Gは、グアノシンまたはその類似物であり、
l>1であるとき、ヌクレオチドの少なくとも50%は、グアノシンまたはその類似物であり;
mは、整数、かつ、少なくとも3であり、
ここで、m=3であるとき、Xは、ウラシルまたはその類似物であり、
m>3であるとき、少なくとも3つ連続するウラシルまたはウラシルの類似物が存在し;
nは、1〜40の整数であり、
ここで、n=1であるとき、Gはグアノシンまたはその類似物であり、
n>1であるとき、ヌクレオチドの少なくとも50%は、グアノシンまたはその類似物である。
(式(IV))
式中、
Cは、シトシン、ウラシル、または、シトシンもしくはウラシルの類似物であり;
Xは、グアノシン、ウラシル、アデノシン、チミジン、シトシン、または、上述のヌクレオチドの類似物であり;
lは、1〜40の整数であり、
ここで、l=1であるとき、Cは、シトシンまたはその類似物であり、
l>1であるとき、ヌクレオチドの少なくとも50%は、シトシンまたはその類似物であり;
mは、整数、かつ、少なくとも3であり、
ここで、m=3であるとき、Xは、ウラシルまたはその類似物であり、
m>3であるとき、少なくとも3つ連続するウラシルまたはウラシルの類似物が存在し;
nは、1〜40の整数であり、
ここで、n=1であるとき、Cは、シトシンまたはその類似物であり、
n>1であるとき、ヌクレオチドの少なくとも50%は、シトシンまたはその類似物である。
免疫賦活性RNAとして用いられうる、式(II)または(III)の核酸は、比較的短い核酸分子であってよく、通常は約5〜100個(しかし特定の実施形態については、100個のヌクレオチドより長くてもよい(例えば、最大200個のヌクレオチド))、5〜90個または5〜80個のヌクレオチド長、好ましくは約5〜70個のヌクレオチド長、より好ましくは約8〜60個のヌクレオチド長、より好ましくは約15〜60個のヌクレオチド長、より好ましくは20〜60個のヌクレオチド長、最も好ましくは30〜60個のヌクレオチド長である。本発明の核酸カーゴ複合体の核酸が最大長(例えば100個のヌクレオチド)を有する場合、mは、通常98以下となる。式(III)の核酸中のヌクレオチドGの数は、lまたはnによって決まる。lおよびnは、互いに独立に、それぞれ1〜40の整数である。ここで、l=1またはn=1であるとき、Gはグアノシンまたはその類似物である。l>1またはn>1であるとき、ヌクレオチドの少なくとも50%は、グアノシンまたはその類似物である。例えば、何ら限定されないが、l=4またはn=4であるとき、GまたはGは、例えば、GUGU、GGUU、UGUG、UUGG、GUUG、GGGU、GGUG、GUGG、UGGGまたはGGGGなどでありうる。l=5またはn=5であるとき、GまたはGは、例えば、GGGUU、GGUGU、GUGGU、UGGGU、UGGUG、UGUGG、UUGGG、GUGUG、GGGGU、GGGUG、GGUGG、GUGGG、UGGGGまたはGGGGGなどでありうる。以下、同様である。本発明に係る式(III)の核酸において、Xに隣接するヌクレオチドは、ウラシルでないことが好ましい。同様に、本発明に係る式(IV)の核酸中のヌクレオチドCの数は、lまたはnによって決まる。lおよびnは、互いに独立に、それぞれ1〜40の整数である。l=1またはn=1であるとき、Cはシトシンまたはその類似物である。l>1またはn>1であるとき、ヌクレオチドの少なくとも50%は、シトシンまたはその類似物である。例えば、何らの限定されないが、l=4またはn=4であるとき、CまたはCは、例えば、CUCU、CCUU、UCUC、UUCC、CUUC、CCCU、CCUC、CUCC、UCCCまたはCCCCなどでありうる。l=5またはn=5であるとき、CまたはCは、例えば、CCCUU、CCUCU、CUCCU、UCCCU、UCCUC、UCUCC、UUCCC、CUCUC、CCCCU、CCCUC、CCUCC、CUCCC、UCCCCまたはCCCCCなどでありうる。以下、同様である。本発明に係る式(III)の核酸において、Xに隣接するヌクレオチドは、ウラシルでないことが好ましい。式(II)について、l>1またはn>1であるとき、上記に規定されるように、ヌクレオチドの少なくとも60%、70%、80%、90%または100%が、グアノシンまたはその類似物であることが好ましい。フランキング配列Gおよび/またはG中の、100%に満たない残余のヌクレオチドは(グアノシンがヌクレオチドの100%未満を構成する場合)、上記で規定されるように、ウラシルまたはその類似物である。また、lおよびnは、互いに独立に、それぞれ、2〜30の整数、より好ましくは2〜20の整数、さらにより好ましくは2〜15の整数である。lまたはnの下限は、必要であれば変更することができ、少なくとも1、好ましくは少なくとも2、より好ましくは少なくとも3、4、5、6、7、8、9または10である。この規定は、式(III)にも対応して適用される。
特に好ましい実施形態によれば、免疫賦活性RNAとして用いられ得る、上記の式(III)または式(IV)のいずれかに係る核酸は、下記配列番号298〜381のいずれかからなる配列、または当該配列を含む配列から選択されうる。あるいは、上記の配列のいずれかに対して、少なくとも60%、70%、80%、90%または95%の配列同一性を有している配列から選択されうる。
さらなる特に好ましい実施形態によれば、このような免疫賦活性核酸配列(特にRNA)は、式(V)または(VI)の核酸からなるか、または当該核酸を含んでいてもよい:
(N (式(V))
式中、
Gは、グアノシン(グアニン)、ウリジン(ウラシル)、または、グアノシン(グアニン)もしくはウリジン(ウラシル)の類似物であり、好ましくはグアノシン(グアニン)またはその類似物であり;
Xは、グアノシン(グアニン)、ウリジン(ウラシル)、アデノシン(アデニン)、チミジン(チミン)、シチジン(シトシン)、または、これらのヌクレオチド(ヌクレオシド)の類似物であり、好ましくはウリジン(ウラシル)またはその類似物であり;
Nは、約4〜50個、好ましくは約4〜40個、より好ましくは約4〜30個または4〜20個の核酸の長さの核酸配列であり、各Nは、独立して、グアノシン(グアニン)、ウリジン(ウラシル)、アデノシン(アデニン)、チミジン(チミン)、シチジン(シトシン)、または、これらのヌクレオチド(ヌクレオシド)の類似物から選択され;
aは、1〜20、好ましくは1〜15、最も好ましくは1〜10の整数であり;
lは、1〜40の整数であり、
ここで、l=1であるとき、Gは、グアノシン(グアニン)またはその類似物であり、
l>1であるとき、これらのヌクレオチド(ヌクレオシド)の少なくとも50%は、グアノシン(グアニン)またはその類似物であり;
mは、整数、かつ、少なくとも3であり、
ここで、m=3であるとき、Xは、ウリジン(ウラシル)またはその類似物であり、
m>3であるとき、少なくとも3つ連続するウリジン(ウラシル)またはウリジン(ウラシル)の類似物が存在し;
nは、1〜40の整数であり、
ここで、n=1であるとき、Gは、グアノシン(グアニン)またはその類似物であり、
n>1であるとき、これらのヌクレオチド(ヌクレオシド)の少なくとも50%は、グアノシン(グアニン)またはその類似物であり;
u、および、vは、互いに独立して、0〜50の整数であり、好ましくは、(a)u=0であるときに、v≧1であり、または、(b)v=0であるときに、u≧1であり;
式(IV)の核酸分子は、少なくとも50個のヌクレオチドの長さ、好ましくは少なくとも100個のヌクレオチドの長さ、より好ましくは少なくとも150個のヌクレオチドの長さ、さらにより好ましくは少なくとも200個のヌクレオチドの長さ、最も好ましくは少なくとも250個のヌクレオチドの長さである。
(N (式(VI))
式中、
Cは、シチジン(シトシン)、ウリジン(ウラシル)、または、シチジン(シトシン)もしくはウリジン(ウラシル)の類似物であり、好ましくはシチジン(シトシン)またはその類似物であり;
Xは、グアノシン(グアニン)、ウリジン(ウラシル)、アデノシン(アデニン)、チミジン(チミン)、シチジン(シトシン)、または、上述したヌクレオチド(ヌクレオシド)の類似物であり、好ましくはウリジン(ウラシル)またはその類似物であり;
Nは、互いに独立して、約4〜50個、好ましくは約4〜40個、より好ましくは約4〜30個または4〜20個の核酸の長さの核酸配列であり、各Nは、独立して、グアノシン(グアニン)、ウリジン(ウラシル)、アデノシン(アデニン)、チミジン(チミン)、シチジン(シトシン)、または、これらのヌクレオチド(ヌクレオシド)の類似物から選択され;
aは、1〜20、好ましくは1〜15、最も好ましくは1〜10の整数であり;
lは、1〜40の整数であり、
ここで、l=1であるとき、Cは、シチジン(シトシン)またはその類似物であり、
l>1であるとき、これらのヌクレオチド(ヌクレオシド)の少なくとも50%は、シチジン(シトシン)またはその類似物であり;
mは、整数、かつ、少なくとも3であり、
ここで、m=3であるとき、Xは、ウリジン(ウラシル)またはその類似物であり、
m>3であるとき、少なくとも3つ連続するウリジン(ウラシル)またはウリジン(ウラシル)の類似物が存在し;
nは、1〜40の整数であり、
ここで、n=1であるとき、Cは、シチジン(シトシン)またはその類似物であり、
n>1であるとき、これらのヌクレオチド(ヌクレオシド)の少なくとも50%は、シチジン(シトシン)またはその類似物であり;
u、および、vは、互いに独立して、0〜50の整数とすることができ、好ましくは、
(a)u=0であるときに、v≧1であり、または、(b)v=0であるときに、u≧1であり;
本発明に係る式(V)の核酸分子は、少なくとも50個のヌクレオチドの長さ、好ましくは少なくとも100個のヌクレオチドの長さ、より好ましくは少なくとも150個のヌクレオチドの長さ、さらにより好ましくは少なくとも200個のヌクレオチドの長さ、最も好ましくは少なくとも250個のヌクレオチドの長さである。
式(VI)において、要素N(すなわち、NおよびN)およびX(X)、特に上記に規定されたコア構造に関して、ならびに整数a、l、m、n、uおよびvに関して、上記に与えた定義のいずれもが、対応する式(VI)の要素に同様に適用される。ここで、式(VI)におけるコア構造は、Cによって定められる。末端要素NおよびNの定義は、上述のNおよびNvについて与えた定義と同一である。
特に極めて好ましい実施形態によれば、核酸分子(好ましくは、式(V)に係る免疫賦活性RNA)は、例えば、配列番号382〜395の配列のいずれかから選択されうる。あるいは、上記の配列のいずれかに対して、少なくとも60%、70%、80%、90%または95%の配列同一性を有している配列から選択されうる。
これに関して、配列番号5、394、10072に対応する免疫賦活性RNAが、特に好ましい。
R2025:
GGGAGAAAGCUCAAGCUUAUCCAAGUAGGCUGGUCACCUGUACAACGUAGCCGGUAUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUGACCGUCUCAAGGUCCAAGUUAGUCUGCCUAUAAAGGUGCGGAUCCACAGCUGAUGAAAGACUUGUGCGGUACGGUUAAUCUCCCCUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUAGUAAAUGCGUCUACUGAAUCCAGCGAUGAUGCUGGCCCAGAUCUUCGACCACAAGUGCAUAUAGUAGUCAUCGAGGGUCGCCUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUGGCCCAGUUCUGAGACUUCGCUAGAGACUACAGUUACAGCUGCAGUAGUAACCACUGCGGCUAUUGCAGGAAAUCCCGUUCAGGUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUCCGCUCACUAUGAUUAAGAACCAGGUGGAGUGUCACUGCUCUCGAGGUCUCACGAGAGCGCUCGAUACAGUCCUUGGAAGAAUCUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUGUGCGACGAUCACAGAGAACUUCUAUUCAUGCAGGUCUGCUCUAG(配列番号5、394)
R3630:
GGGAGAAAGCUCAAGCUUAUCCAAGUAGGCUGGUCACCUGUACAACGUAGCCGGUAUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUGACCGUCUCAAGGUCCAAGUUAGUCUGCCUAUAAAGGUGCGGAUCCACAGCUGAUGAAAGACUUGUGCGGUACGGUUAAUCUCCCCUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUAGUAAAUGCGUCUACUGAAUCCAGCGAUGAUGCUGGCCCAGAUCUUCGACCACAAGUGCAUAUAGUAGUCAUCGAGGGUCGCCUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUGGCCCAGUUCUGAGACUUCGCUAGAGACUACAGUUACAGCUGCAGUAGUAACCACUGCGGCUAUUGCAGGAAAUCCCGUUCAGGUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUCCGCUCACUAUGAUUAAGAACCAGGUGGAGUGUCACUGCUCUCGAGGUCUCACGAGAGCGCUCGAUACAGUGCUUGGAAGAAUCUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUGUGCGACGAUCACAGAGAACUUCUAUUCAUGCAGGUCUGCUCUAG(配列番号10072)。
他の特に極めて好ましい実施形態によれば、式(VI)の核酸分子は、例えば、配列番号396または397の配列のいずれかから選択されうる。または、上記の配列のいずれかに対して、少なくとも60%、70%、80%、90%または95%の配列同一性を有している配列から選択されうる。
コーディングRNAに関して開示されている全ての修飾を、ノンコーディングRNAに関しても適用することができる(適用が可能ならば)。
[コーディングRNAおよびノンコーディングRNAの組み合わせ]
特に好ましい実施形態では、本発明のRNA含有組成物は、少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードする少なくとも1つのRNAと、上述したような少なくとも1つのノンコーディングRNAとを含み、好ましくは少なくとも1つの免疫賦活性RNAを含む。
特に好ましくは、以下の実施形態である:
・好ましくは配列番号5、394または10072に従う免疫賦活性RNA、+RNA、好ましくは、少なくとも1つのサイトカイン(好ましくはIL−2、IL−12、IL−15またはCD40L)をコードするmRNA、
・好ましくは配列番号5、394または10072に従う免疫賦活性RNA、+RNA、好ましくは、少なくとも1つのケモカインをコードするmRNA、
・好ましくは配列番号5、394または10072に従う免疫賦活性RNA、+RNA、好ましくは、少なくとも1つの自殺遺伝子産物(好ましくは単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ)をコードするmRNA、
・好ましくは配列番号5、394または10072に従う免疫賦活性RNA、+RNA、好ましくは、少なくとも1つの免疫原性のタンパク質またはペプチド(好ましくはインフルエンザNPタンパク質)をコードするmRNA、
・好ましくは配列番号5、394または10072に従う免疫賦活性RNA、+RNA、好ましくは、少なくとも1つのアポトーシス誘導因子(好ましくはチトクロームcまたはカスパーゼ3)をコードするmRNA、
・好ましくは配列番号5、394または10072に従う免疫賦活性RNA、+RNA、好ましくは、少なくとも1つの血管新生誘導因子をコードするmRNA、
・好ましくは配列番号5、394または10072に従う免疫賦活性RNA、+RNA、好ましくは、少なくとも1つのヒートショックタンパク質をコードするmRNA、
・好ましくは配列番号5、394または10072に従う免疫賦活性RNA、+RNA、好ましくは、少なくとも1つの腫瘍抗原をコードするmRNA、
・好ましくは配列番号5、394または10072に従う免疫賦活性RNA、+RNA、好ましくは、少なくとも1つのβ−カテニン抑制因子をコードするmRNA、
・好ましくは配列番号5、394または10072に従う免疫賦活性RNA、+RNA、好ましくは、少なくとも1つのSTING経路の活性化因子をコードするmRNA、
・好ましくは配列番号5、394または10072に従う免疫賦活性RNA、+RNA、好ましくは、少なくとも1つのチェックポイント調節因子(好ましくは、PD−1、PD−L1またはCTLA4に対して方向付けられた抗原)をコードするmRNA、
・好ましくは配列番号5、394または10072に従う免疫賦活性RNA、+RNA、好ましくは、少なくとも1つの自然免疫活性化因子(好ましくは、RIG−1の構成活性変異体)をコードするmRNA、
・好ましくは配列番号5、394または10072に従う免疫賦活性RNA、+RNA、好ましくは、少なくとも1つの抗体をコードするmRNA、
・好ましくは配列番号5、394または10072に従う免疫賦活性RNA、+RNA、好ましくは、少なくとも1つのデコイ受容体(好ましくは可溶性のPD−1受容体)をコードするmRNA、
・好ましくは配列番号5、394または10072に従う免疫賦活性RNA、+RNA、好ましくは、少なくとも1つの脊髄由来のサプレッサ細胞(MDSCs)の阻害因子をコードするmRNA、
・好ましくは配列番号5、394または10072に従う免疫賦活性RNA、+RNA、好ましくは、少なくとも1つのIDO経路阻害因子をコードするmRNA、
・好ましくは配列番号 XYまたはYYに従う免疫賦活性RNA、+RNA、好ましくは、アポトーシスの阻害因子に結合する少なくとも1つのタンパク質またはペプチドをコードするmRNA。
より特に好ましいのは以下の実施形態である:
・好ましくは配列番号5、394または10072に従う免疫賦活性RNA、+RNA、好ましくは、少なくとも1つのサイトカイン(好ましくはIL−2、IL−12、IL−15またはCD40L)をコードするmRNA、+RNA、好ましくは、少なくとも1つの免疫原性のタンパク質またはペプチド(好ましくはインフルエンザNPタンパク質)をコードするmRNA、
・好ましくは配列番号5、394または10072に従う免疫賦活性RNA、+RNA、好ましくは、少なくとも1つのサイトカイン(好ましくはIL−2、IL−12、IL−15またはCD40L)をコードするmRNA、+RNA、好ましくは、少なくとも1つの自然免疫活性化因子(好ましくは、RIG−1の構成活性変異体)をコードするmRNA、
・好ましくは配列番号5、394または10072に従う免疫賦活性RNA、+RNA、好ましくは、少なくとも1つのサイトカイン(好ましくはIL−2、IL−12またはIL−15)をコードするmRNA、+RNA、好ましくは、少なくとも1つのさらなるサイトカイン(好ましくはCD40L)をコードするmRNA。
[処方および錯体形成(Complexation)]
本発明の組成物の少なくとも1つのRNAは、さらなるいずれの賦形剤、担体、トランスフェクション剤、錯体形成剤とも関連することなく、むき出しのままで投与されてもよい。
好ましい実施形態では、本発明の組成物のRNAは、トランスフェクション効率および/またはRNAの免疫賦活特性を増加させるためのさらなる化合物と共に処方される。このような化合物は、ここでは賦形剤、担体、トランスフェクション剤、錯体形成剤と称される。好ましくは、RNAは、1つまたはそれよりも多いカチオン性またはポリカチオン性の化合物と共に処方され、好ましくは、カチオン性またはポリカチオン性のポリマー、カチオン性またはポリカチオン性のペプチドまたはタンパク質、カチオン性またはポリカチオン性の多糖、カチオン性またはポリカチオン性の脂質、および/または重合体担体と共に処方される。このようなカチオン性またはポリカチオン性のポリマー、カチオン性またはポリカチオン性のペプチドまたはタンパク質、カチオン性またはポリカチオン性の多糖、カチオン性またはポリカチオン性の脂質、および/または重合体担体は、本発明に関連する核酸の賦形剤、担体、トランスフェクション剤、錯体形成剤として有益である。したがって、本発明のさらなる実施形態では、本発明の組成物に含まれる少なくとも1つのRNAまたは他の任意の核酸が、カチオン性またはポリカチオン性の化合物または重合体担体と関連し、または、それらと共に錯体化される。随意的に、カチオン性またはポリカチオン性の化合物および/または重合体担体に対するRNAまたは核酸について、重量比率は、約6:1(w/w)ないし約0.25:1(w/w)の範囲から、より好ましくは約5:1(w/w)ないし約0.5:1(w/w)の範囲から、さらに好ましくは約4:1(w/w)ないし約1:1(w/w)の範囲から、または、約3:1(w/w)ないし約1:1(w/w)の範囲から、最も好ましくは約3:1(w/w)ないし約2:1(w/w)の範囲から、選択される。または、随意的に、カチオン性またはポリカチオン性の化合物および/または重合体担体に対するRNAまたは核酸の窒素/リン酸塩比率において、約0.1〜10の範囲で、好ましくは約0.3〜4または0.3〜1の範囲で、より好ましくは約0.5〜1または0.7〜1の範囲で、さらにより好ましくは約0.3〜0.9または0.5〜0.9の範囲で、選択される。
上述のような少なくとも1つのRNAと、カチオン性またはポリカチオン性の化合物との比率は、全てのこれらの成分における窒素/リン酸塩の比率(N/P比率)に基づいて計算されうる。本発明に関連して、N/P比率は、好ましくは、本発明のワクチンに含まれる核酸:カチオン性またはポリカチオン性のペプチドの比率に関して、約0.01〜4、0.01〜2、0.1〜2または0.1〜1.5の範囲であり、最も好ましくは、約0.1〜1の範囲である。このようなN/P比率は、好ましくは、in vivoでの良好なトランスフェクション特性を提供し、細胞膜への運搬および細胞膜を介した運搬を提供するように設計される。好ましくは、この目的のために、ここで用いられるようなカチオン性またはポリカチオン性の化合物および/または重合体担体は、ペプチドシーケンスに基づいている。
カチオン性またはポリカチオン性の化合物は、これに関連する特に好ましい薬剤であり、プロタミン、ヌクレオリン(nucleoline)、スペルミン、スペルミジン、または他のカチオン性のペプチドまたはタンパク質を含み、例えば、ポリ−L−リジン(PLL)、ポリ−アルギニン、塩基性ポリペプチド、細胞貫通ペプチド(CPPs)であり、以下のものを含む:HIV結合ペプチド、HIV−1 Tat(HIV)、Tat由来ペプチド、Penetratin、VP22由来または類縁のペプチド、HSV VP22(単純疱疹)、MAP、KALAまたはタンパク質または形質導入ドメイン(PTDs)、PpT620、プロリンに富むペプチド、アルギニンに富むペプチド、リジンに富むペプチド、MPG−ペプチド、Pep−1、L−オリゴマー、カルシトニンペプチド、Antennapedia由来ペプチド(特にDrosophila antennapedia由来)、pAntp、pIsl、FGF、ラクトフェリン、Transportan、Buforin-2、Bac715−24、SynB、SynB(1)、pVEC、hCT由来ペプチド、SAPまたはヒストン。
これに関連して、プロタミンが特に好ましい。
さらに、好ましいカチオン性またはポリカチオン性のペプチドまたはタンパク質は、以下の全体式(VII)を有する以下のタンパク質またはペプチドから選択されうる:
(Arg);(Lys);(His);(Orn);(Xaa) (式(VII))
ここで、l+m+n+o+x=8−15であり、l、m、nまたはoは、互いと独立して、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15から選択される任意の数であってよく、ただし、Arg、Lys、HisおよびOrnの全含有量が、オリゴペプチドの全てのアミノ酸の少なくとも50%に相当することが条件であり、また、Xaaは、Arg、Lys、HisおよびOrn以外の、天然(=自然界に存在する)アミノ酸または非天然アミノ酸から選択される任意のアミノ酸であってよく、また、xは、0、1、2、3、4から選択される任意の数であってよく、ただし、Xaaの全含有量が、オリゴペプチドの全てのアミノ酸の50%を超えないとすることが条件である。これに関連して、特に好ましいカチオン性のペプチドは、例えば、Arg、Arg、Arg、H、R、H、YSSRSSY、(RKH)、Y(RKH)Rなどである。これに関連して、WO 2009/030481の開示が参考として本明細書に引用される。
本発明に用いられる重合体担体は、ジスルフィド架橋されたカチオン性成分によって形成される、重合体担体であってよい。
さらに特に好ましい実施形態によれば、重合体担体のカチオン性またはポリカチオン性のペプチドまたはタンパク質は、上述のような実験に基づいた式(VII)を有し、また、少なくとも1つの−SH部分を含むか、含むようにさらに修飾され、限定はされないが、一般式Arg7(R7とも称する)、Arg9(R9とも称する)、Arg12(R12とも称する)からなるサブグループから選択されてもよい。
さらに特に好ましい実施形態によれば、重合体担体のカチオン性またはポリカチオン性のペプチドまたはタンパク質は、上述のような式{(Arg);(Lys);(His);(Orn);(Xaa)}(式(VII))に従って少なくとも1つの−SH部分を含むか、含むようにさらに修飾され、限定はされないが、副式(VIIa)から選択されてもよい:
{(Arg);(Lys);(His);(Orn);(Xaa’)(Cys)} 式(VIIa)
ここで、(Arg);(Lys);(His);(Orn)およびxは、ここに規定された通りのものであり、また、Xaa’は、Arg、Lys、His、OrnおよびCys以外の、天然(=自然界に存在する)アミノ酸または非天然アミノ酸から選択される任意のアミノ酸であってよく、また、yは、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21−30、31−40、41−50、51−60、61−70、71−80および81−90から選択される任意の数であってよく、ただし、Arg(アルギニン)、Lys(リジン)、His(ヒスチジン)、Orn(オルニチン)の全含有量が、オリゴペプチドの全てのアミノ酸の少なくとも10%に相当することが条件である。
この実施形態は、重合体担体のカチオン性またはポリカチオン性のペプチドまたはタンパク質が、例えば上述のような式(Arg);(Lys);(His);(Orn);(Xaa)(式(VII))に従って規定されるときに、上述の意味で−SH部分のような少なくとも1つのシステインを含むか、少なくとも1つのシステインによって修飾され、それによって、カチオン性成分としてのカチオン性またはポリカチオン性のペプチドが、少なくとも1つのシステインを有し、当該システインは、重合体担体の他の成分とジスルフィド結合を形成することができる。
実験に基づいた例には、以下のシーケンスのうちの任意のものが含まれ得る:
Cys(Arg7)、Cys(Arg8)、Cys(Arg9)、Cys(Arg10)、Cys(Arg11)、Cys(Arg12)、Cys(Arg13)、Cys(Arg14)、Cys(Arg15)、Cys(Arg16)、Cys(Arg17)、Cys(Arg18)、Cys(Arg19)、Cys(Arg20)。
別の特に好ましい実施形態によれば、重合体担体のカチオン性またはポリカチオン性のペプチドまたはタンパク質は、上述のような式{(Arg);(Lys);(His);(Orn);(Xaa)}(式(VII))に従って規定されるとき、限定はされないが、副次的な式(VIIb)から選択されてもよい:
Cys1{(Arg);(Lys);(His);(Orn);(Xaa)}Cys2 式(VIIb)
ここで、式(Arg);(Lys);(His);(Orn);(Xaa)(式(VII))は、ここに規定された通りのものであり、また、(準実験的な)式(I)に従ってアミノ酸シーケンスのコアを形成し、ここで、Cys1およびCys2は、(Arg);(Lys);(His);(Orn);(Xaa)の基部または末端のシステインである。実験的な例には、2つのCysによって挟まれた上述のシーケンス、および、以下のシーケンスのうちの任意のものが含まれ得る:
Cys(Arg7)Cys、Cys(Arg8)Cys、Cys(Arg9)Cys、Cys(Arg10)Cys、Cys(Arg11)Cys、Cys(Arg12)Cys、Cys(Arg13)Cys、Cys(Arg14)Cys、Cys(Arg15)Cys、Cys(Arg16)Cys、Cys(Arg17)Cys、Cys(Arg18)Cys、Cys(Arg19)Cys、Cys(Arg20)Cys(配列番号: 10−23)。
この実施形態は、重合体担体のカチオン性またはポリカチオン性のペプチドまたはタンパク質が、例えば上述のような式(Arg);(Lys);(His);(Orn);(Xaa)(式(VII))に従って規定されたときに、上述の意味で−SH部分のような少なくとも1つのシステインで修飾され、それによって、カチオン性成分としての本発明の重合体担体カーゴ錯体のカチオン性またはポリカチオン性のペプチドが、少なくとも2つの(末端)システインを有し、当該システインは、重合体担体の他の成分とジスルフィド結合を形成することができる。
好ましい実施形態では、重合体担体は、ペプチドCysArg12Cys(配列番号: 15)またはCysArg12(CRRRRRRRRRRRR)によって形成され、または、これを含み、または、これから成る。
別の実施形態によれば、重合体担体の少なくとも1つのカチオン性(またはポリカチオン性)の成分は、例えば、これに関連する適した任意の(非ペプチド性の)カチオン性またはポリカチオン性の重合体から選択されてもよく、ただし、この(非ペプチド性の)カチオン性またはポリカチオン性重合体は、少なくとも1つの−SH部分を提示するか、提示するように修飾されることが条件であり、当該−SH部分は、カチオン性またはポリカチオン性重合体に対して、ここに規定されたような重合体担体の他の成分とのジスルフィド結合を提供する。したがって、ここに規定されたように、重合体担体は、同一または異なるカチオン性またはポリカチオン性の重合体を含んでいてもよい。
重合体担体のカチオン性成分が(非ペプチド性の)カチオン性またはポリカチオン性の重合体を含むような場合には、(非ペプチド性の)カチオン性またはポリカチオン性の重合体のカチオン特性は、カチオン性の重合体の成分の全電荷に対する、カチオン性の電荷の含有量に基づいて決定されてもよい。好ましくは、ここで規定されたような(生理学的)pHでの、カチオン性の重合体におけるカチオン性の電荷の含有量は、少なくとも10%、20%または30%、好ましくは少なくとも40%、より好ましくは少なくとも50%、60%または70%、しかしまた、好ましくは少なくとも80%、90%、またはさらに95%、96%、97%、98%、99%または100%、最も好ましくは少なくとも30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%であり、または、約10%ないし90%の範囲であっても、より好ましくは約30%ないし100%の範囲であっても、さらに好ましくは約50%ないし100%の範囲であっても、例えば50、60、70、80%、90%または100%であっても、または、上述の数値のうちの任意の2つによって形成される範囲であってもよい。ただし、カチオン性の全重合体の全電荷が(例えばここで規定されたような(生理学的)pHでの正電荷および負電荷が)、100%であることが条件である。
好ましくは、重合体担体の(非ペプチド性の)カチオン性の成分は、カチオン性またはポリカチオン性の重合体に相当し、典型的には、約0.1または0.5kDaないし約100kDa、好ましくは約1kDaないし約75kDa、より好ましくは約5kDaないし約50kDa、さらにより好ましくは約5kDaないし約30kDaの分子量、または、約10kDaないし約50kDa、さらにより好ましくは約10kDaないし約30kDaの分子量を有している。さらに、(非ペプチド性の)カチオン性またはポリカチオン性の重合体は、典型的には、少なくとも1つの−SH部分を示し、当該−SH部分が、ここに規定されたような重合体担体の他のカチオン性成分または他の成分のいずれかとの縮合によって、ジスルフィド結合を形成することができる。
上記に関連して、重合体担体の(非ペプチド性の)カチオン性の成分は、アクリレート、修飾されたアクリレート、例えば、pDMAEMA(ポリ(ジメチルアミノエチル メチルアクリレート)、キトサン、アジリジンまたは(オリゴエチレンイミンまたは修飾されたオリゴエチレンイミンを形成する)2−エチル−2−オキサゾリン、ビスアクリレートとオリゴベータアミノエステルまたはポリアミドアミンを形成するアミンとの反応によって得られる重合体、または、ポリエステル、ポリカーボネートなどの他の重合体などから選択されてもよい。これらの(非ペプチド性の)のカチオン性またはポリカチオン性の重合体の各分子は、典型的には、少なくとも1つの−SH部分を有し、当該少なくとも1つの−SH部分は、化学的な修飾によって(例えば、イモノチオラン(imonothiolan)、3−チオプロピオン酸、システイン、または、任意のさらなる(修飾された)アミノ酸などの−SH部分含有アミノ酸の導入によって)、(非ペプチド性の)のカチオン性またはポリカチオン性の重合体に導入されてもよい。このような−SH部分は、好ましくは、すでに規定した通りである。
ジスルフィド架橋されたカチオン性の成分は、互いに同一であっても、異なっていてもよい。重合体担体はまた、さらなる成分を含有することもできる。本発明に用いられる重合体担体は、カチオン性のペプチド、タンパク質または重合体および随意的にここで規定されたようなさらなる成分であって、ここで述べたようなジスルフィド結合によって架橋された成分、の混合物を含むことが特に好ましい。これに関連して、WO 2012/013326の開示が参考として本明細書に援用される。
これに関連して、ジスルフィド架橋によって重合体担体の基礎を形成するカチオン性の成分は、典型的には、この目的に適した、任意のカチオン性またはポリカチオン性のペプチド、タンパク質または重合体から選択され、特に、本発明のRNAまたは核酸を錯体化することができて、それによって好ましくはRNAまたは核酸を縮合する、任意のカチオン性またはポリカチオン性のペプチド、タンパク質または重合体から選択される。カチオン性またはポリカチオン性のペプチド、タンパク質または重合体は、好ましくは、直線状の分子であるが、しかしながら、枝分かれしたカチオン性またはポリカチオン性のペプチド、タンパク質または重合体を使用してもよい。
ジスルフィド架橋された重合体担体の各カチオン性またはポリカチオン性のペプチド、タンパク質または重合体は、本発明の組成物のRNAまたは本発明の組成物に含まれるさらなる核酸を錯体化するために用いられてもよく、これらは、ここで述べたような重合体担体のカチオン性の成分としての少なくとも1つのさらなるカチオン性またはポリカチオン性のペプチド、タンパク質または重合体との縮合によってジスルフィド結合を形成することができる、少なくとも1つの−SH部分(最も好ましくは、少なくとも1つのシステイン残基)、または、−SH部分を提示する任意のさらなる化学結合、を含むものである。
上で規定したように、重合体担体は、本発明の組成物のRNAまたは本発明の組成物に含まれる任意のさらなる核酸を錯体化するために用いられてもよく、当該重合体担体は、ジスルフィド架橋されたカチオン性(またはポリカチオン性)成分によって形成されてもよい。
このような重合体担体と錯体化された核酸は、ここでは、「重合体担体カーゴ錯体」とも称する。
これに関連して、本発明に免疫賦活性RNAが用いられる場合には、免疫賦活性RNAは、上述のような重合体担体と錯体化されることが特に好ましい。好ましくは、(例えば、式III−VIのうちの任意のものに従うRNAシーケンスを含む)免疫賦活性RNA、最も好ましくは、配列番号5、394または10072に従うRNAシーケンスを含む免疫賦活性RNAが、式VII、VIIまたはVIIbに従う、ジスルフィド架橋されたペプチドを含む、または、それによって形成された重合体担体(好ましくはCys(Arg12)CysまたはCys(Arg12)によって形成された重合体担体)と錯体化される。このような、特に好ましい実施形態はここでは、「RNAdjuvant」とも称する。
さらに好ましい実施形態では、本発明の組成物に含まれるRNAまたは任意のさらなる核酸を錯体化するために用いられる重合体担体は、一般式(VIII)に従う重合体担体から選択されうる:
L−P−S−[S−P−S]−S−P−L 式(VIII)
ここで、
およびPは、
互いに異なるまたは同一であり、直線状または枝分かれした親水性の重合体鎖を表し、PおよびPの各々は、少なくとも1つの−SH部分を提示し、成分Pとの、または、(AA)、(AA)または[(AA)(このような成分がPとPの間またはPとPの間で結合剤として用いられる場合。)との、および/または、さらなる成分(例えば(AA)、(AA)、[(AA)またはL)との、縮合に基づいて、ジスルフィド結合を形成することができ、上記の直線状または枝分かれした親水性の重合体鎖は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリ−N−(2−ヒドロキシプロピル)メタクリルアミド、ポリ−2−(メタクリロイロキシ)エチルホスホリルコリン、ポリ(ヒドロキシアルキル L−アスパラギン)、ポリ(2−(メタクリロイロキシ)エチルホスホリルコリン)、ヒドロキシエチルスターチ、またはポリ(ヒドロキシアルキル L−グルタミン)から、互いから独立して選択され、親水性の重合体鎖は、約1kDaないし約100kDa、好ましくは約2kDaないし約25kDa、またはより好ましくは約2kDaないし約10kDa、例えば、約5kDaないし約25kDa、または5kDaないし約10kDaの分子量を有し、
は、
例えば、ジスルフィド架橋されたカチオン性の成分によって形成された重合体担体に対して上で規定されたような、カチオン性またはポリカチオン性のペプチドまたはタンパク質であり、好ましくは、約3個ないし約100個のアミノ酸の長さを有しており、より好ましくは、約3個ないし約50個のアミノ酸の長さを有しており、さらにより好ましくは、約3個ないし約25個のアミノ酸の長さを有しており、例えば、約3個ないし10個、5個ないし15個、10個ないし20個、または15個ないし25個のアミノ酸の長さを有しており、より好ましくは、約5個ないし約20個のアミノ酸の長さを有しており、さらにより好ましくは、約10個ないし約20個のアミノ酸の長さを有しており、
または、Pは、
例えば、ジスルフィド架橋されたカチオン性の成分によって形成された重合体担体に対して上で規定されたような、カチオン性またはポリカチオン性の重合体であり、典型的には、約0.5kDaないし約30kDaの分子量を有し、約1kDaないし約20kDaの分子量を含み、さらにより好ましくは、約1.5kDaないし約10kDaの分子量であり、または、約0.5kDaないし約100kDaの分子量を有し、約10kDaないし約50kDaの分子量を含み、さらにより好ましくは、約10kDaないし約30kDaの分子量であり、
各Pは、少なくとも2つの−SH部分を提示し、さらなる成分Pまたは成分Pおよび/またはPと、あるいは、さらなる成分(例えば(AA)、(AA)、[(AA)またはL)と、縮合して、ジスルフィド結合を形成することができ、
−S−S−は、
(可逆的な)ジスルフィド結合(より読みやすくするためには、括弧を省略する)であり、ここで、Sは、好ましくは、(可逆的な)ジスルフィド結合を形成する硫黄または−SHを有する部分であり、(可逆的な)ジスルフィド結合は、好ましくは、成分PとPとの、PとPとの、または、PとPとの、または、随意的に、ここで規定されたようなさらなる成分(例えば、L、(AA)、(AA)、[(AA)など)の、−SH部分の縮合によって形成され、−SH部分は、これらの成分の構造の一部であってもよく、または、以下に規定されるような修飾によって加えられてもよく、
Lは、
随意的なリガンドであり、あってもなくてもよく、RGD、トランスフェリン、葉酸塩、シグナルペプチドまたはシグナル配列、局在化シグナルまたは局在化配列、核局在化シグナルまたは核局在化配列(NLS)、抗体、細胞貫通ペプチド、(例えばTATまたはKALA)、受容体のリガンド(例えばサイトカイン、ホルモン、成長因子など)、小分子(例えば、マンノースまたはガラクトースのような炭水化物または合成リガンド)、小分子アゴニスト、受容体のインヒビターまたはアンタゴニスト(例えばRGDペプチド模倣性の類縁物質)、または、ここで規定されたような任意のさらなるタンパク質などから独立して選択されてもよく、
nは、
整数であり、典型的には、約1ないし50の範囲から選択され、好ましくは、約1、2または3ないし30の範囲から選択され、より好ましくは、約1、2、3、4または5ないし25の範囲から選択され、または、約1、2、3、4または5ないし20の範囲から選択され、または、約1、2、3、4または5ないし15の範囲から選択され、または、約1、2、3、4または5ないし10の範囲から選択され、または、例えば、約4ないし9、4ないし10、3ないし20、4ないし20、5ないし20または10ないし20の範囲、または、約3ないし15、4ないし15、5ないし15または10ないし15の範囲、または、約6ないし11または7ないし10の範囲を含み、最も好ましくは、nは、約1、2、3、4または5ないし10の範囲であり、より好ましくは、約1、2、3または4ないし9の範囲、約1、2、3または4ないし8の範囲、または約1、2または3ないし7の範囲である。
これに関連して、WO 2011/026641およびWO 2012/116811の開示が参考として本明細書に援用される。親水性の重合体PおよびPは、典型的には、少なくとも1つの−SH部分を提示し、ここで、この少なくとも1つの−SH部分は、成分Pとの、または、成分(AA)または(AA)(以下に規定するようにこれがPとPの間またはPとPの間で結合剤として用いられる場合。)との、および、随意的に、さらなる成分(例えば(例えばもし2つ以上の−SH部分が含まれる場合)Lおよび/または(AA)または(AA))との、反応に基づいて、ジスルフィド結合を形成することができる。上記の一般式の中の以下の副式「P−S−S−P」および「P−S−S−P」は、S、PおよびPのうちの任意のものがここに規定された通りである場合、典型的には、親水性の重合体PおよびPのうちの1つの−SH部分が上記の一般式の成分Pの1つの−SH部分と縮合されて、これらの−SH部分の両方の硫黄がジスルフィド結合−S−S−を形成する。これらの−SH部分は、典型的には、例えば、内部のシステイン、または、−SH部分を有する任意のさらなる(修飾された)アミノ酸または成分を介して、親水性の重合体PおよびPのそれぞれによって提供される。したがって、−SH部分がシステインによって提供されるならば、副式「P−S−S−P」および「P−S−S−P」は、「P−Cys−Cys−P」および「P−Cys−Cys−P」と書いてもよく、ここで、用語Cys−Cysは、ペプチド結合を介するのではなく、ジスルフィド結合を介して、結合された2つのシステインを表す。この場合、これらの副式での用語「−S−S−」は、「−S−Cys」、「−Cys−S」または「−Cys−Cys−」と書いてもよい。これに関連して、用語「−Cys−Cys−」は、ペプチド結合を表すのではなく、ジスルフィド結合を形成する、−SH部分を介した2つのシステインの結合を表す。したがって、用語「−Cys−Cys−」は、一般には、「−(Cys−S)−(S−Cys)−」と理解されてもよく、ここで、この特定の場合には、Sは、システインの−SH部分の硫黄を示す。同様に、用語「−S−Cys」および「−Cys−S」は、−SH含有部分とシステインとの間のジスルフィド結合を示し、これらは、「−S−(S−Cys)」および「−(Cys−S)−S」と書いてもよい。あるいは、親水性の重合体PおよびPのそれぞれが、少なくとも1つのこのような−SH部分を有するように、親水性の重合体PおよびPが、好ましくは−SH部分を有する化合物との化学反応を介して、−SH部分によって修飾されていてもよい。このような、−SH部分を有する化合物は、例えば、(追加的な)システイン、または、−SH部分を有する任意のさらなる(修飾された)アミノ酸であってもよい。このような化合物は、−SH部分を含むか、ここで規定されたような親水性の重合体PおよびPに−SH部分を導入することが可能な、任意の非アミノ化合物または部分であってもよい。このような非アミノ化合物は、化合物の化学反応または結合を介して、例えば、3−チオプロピオン酸またはチオイモラン(thioimolane)の結合によって、アミド形成(例えばカルボン酸、スルホン酸、アミンなど)によって、Michael付加(例えばマレイニミド(maleinimide)部分、不飽和カルボニルなど)によって、クリック(click)化学(例えばアジドまたはアルキン)によって、アルケン/アルキンメタテシス(methatesis)(例えばアルケンまたはアルキン)によって、イミンまたはヒドロゾン(hydrozone)形成(アルデヒドまたはケトン、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、アミン)、錯体形成反応(アビジン、ビオチン、Gプロテイン)またはSタイプの置換反応を可能にする成分(例えばハロゲンアルカン、チオール、アルコール、アミン、ヒドラジン、ヒドラジド、スルホン酸エステル、オキシホスホニウム塩)、または、さらなる成分の結合に利用可能な他の化学部分によって、重合体担体の親水性の重合体PおよびPに結合されてもよい。これに関連する特に好ましいPEG誘導体は、α−メトキシ−ω−メルカプトポリ(エチレングリコール)である。各場合において、例えばシステインの−SH部分、または、任意のさらなる(修飾された)アミノ酸または成分の−SH部分は、親水性の重合体PおよびPの末端または内部の任意の位置に存在していてもよい。ここに規定された通り、親水性の重合体PおよびPのそれぞれは、典型的には、好ましくは1つの末端に、少なくとも1つの−SH部分を提示するが、2つまたはそれよりも多い−SH部分を含んでいてもよく、当該−SH部分は、ここに記載したようなさらなる成分を追加的に結合させるのに用いられてもよい。なお、さらなる成分は、好ましくは、さらなる機能的なペプチドまたはタンパク質、例えば、リガンド、アミノ酸成分(AA)または(AA)、抗体、細胞貫通ペプチドまたはエンハンサーペプチド(例えばTATまたはKALA)などである。
ここに規定された通り、リガンド(L)は、例えば、本発明の担体重合体およびその全部の「カーゴ」(本発明の組成物またはワクチン組成物のアジュバント成分および/または抗原)を特定の細胞へ方向づけるために、一般式(VIII)に従う重合体担体分子に随意的に用いられてもよい。これらは、RGD、トランスフェリン、葉酸塩、シグナルペプチドまたはシグナル配列、局在化シグナルまたは局在化配列、核局在化シグナルまたは核局在化配列(NLS)、抗体、細胞貫通ペプチド(CPP)、(例えばTATまたはKALA)、受容体のリガンド(例えばサイトカイン、ホルモン、成長因子など)、小分子(例えば、マンノースまたはガラクトースのような炭水化物または合成リガンド)、小分子アゴニスト、受容体のインヒビターまたはアンタゴニスト(例えばRGDペプチド模倣性の類縁物質)、または、以下でさらに規定されたような任意の分子などから独立して選択されてもよい。特に好ましいのは細胞貫通ペプチド(CPPs)であり、これは、エンドソームにおけるpHが媒介する立体構造の変化を誘導し、リポソームの脂質層への挿入によって、エンドソームからの(核酸との錯体における)本発明の重合体担体の改良された放出をもたらす。このようないわゆるCPPsまたは運搬のためのカチオン性のペプチドは、限定されないが、プロタミン、ヌクレオリン(nucleoline)、スペルミンまたはスペルミジン、ポリ−L−リジン(PLL),塩基性ポリペプチド、ポリ−アルギニン、キメラCPPs、例えばTransportanまたはMPGペプチド、HIV−結合ペプチド、Tat、HIV−1 Tat (HIV)、Tat由来ペプチド、オリゴアルギニン、penetratin系統のメンバー、例えばPenetratin、Antennapedia由来ペプチド(特にDrosophila antennapedia由来)、pAntp、pIslなど、抗菌薬由来CPPs、例えばBuforin−2、Bac715−24、SynB、SynB(1)、pVEC、hCT由来ペプチド、SAP、MAP、PpTG20、プロリンに富むペプチド、L−オリゴマー、アルギニンに富むペプチド、カルシトニンペプチド、FGF、ラクトフェリン、ポリ−L−リジン、ポリ−アルギニン、ヒストン、VP22由来または類縁のペプチド、Pestivirus Erns、HSV、VP22(ヘルペスシンプレックス)、MAP、KALAまたはタンパク質形質導入ドメイン(PTDs、PpT620、プロリンに富むペプチド、アルギニンに富むペプチド、リジンに富むペプチド、Pep−1、L−オリゴマー、カルシトニンペプチドなどを含んでもよい。これに関連して特に好ましいのは、その細胞膜上にマンノース受容体が存在する抗原提示細胞に対するリガンドとしてのマンノースである。本発明の第1の実施形態のさらに好ましい態様では、随意的なリガンドとしてのガラクトースが、ターゲットの肝細胞に対して用いられうる。このようなリガンドは、以下に規定したような可逆的なジスルフィド結合によって、または、任意の他の可能な化学結合によって、例えば、アミド形成(例えばカルボン酸、スルホン酸、アミンなど)によって、Michael付加(例えばマレイニミド(maleinimide)部分、α、β不飽和カルボニルなど)によって、クリック(click)化学(例えばアジドまたはアルキン)によって、アルケン/アルキンメタテシス(methatesis)(例えばアルケンまたはアルキン)によって、イミンまたはヒドロゾン(hydrozone)形成(アルデヒドまたはケトン、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、アミン)、錯体形成反応(アビジン、ビオチン、Gプロテイン)またはSタイプの置換反応を可能にする成分(例えばハロゲンアルカン、チオール、アルコール、アミン、ヒドラジン、ヒドラジド、スルホン酸エステル、オキシホスホニウム塩)、または、さらなる成分の結合に利用可能な他の化学部分によって、成分Pおよび/またはPに結合されてもよい。
本発明の式(VIII)に関連して成分PおよびPは、直線状または枝分かれした親水性の重合体鎖を表し、少なくとも1つの−SH部分を含有し、各成分PおよびPは、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリ−N−(2−ヒドロキシプロピル)メタクリルアミド、ポリ−2−(メタクリロイロキシ)エチルホスホリルコリン、ポリ(ヒドロキシアルキル L−アスパラギン)、またはポリ(ヒドロキシアルキル L−グルタミン)から、互いから独立して選択される。PおよびPは、互いに異なるまたは同一である。好ましくは、PおよびPのそれぞれは、約1kDaないし約100kDa、好ましくは約1kDaないし約75kDa、より好ましくは約5kDaないし約50kDa、さらにより好ましくは約5kDaないし約25kDaの分子量を有する。加えて、親水性の重合体PおよびPのそれぞれは、典型的には、少なくとも1つの−SH部分を提示し、この少なくとも1つの−SH部分は、成分Pとの、または、(AA)または(AA)(以下に規定するようなPとPの間またはPとPの間で結合剤として用いられる場合。)との、および、随意的に、さらなる成分(例えばL、(AA)または(AA))(例えば2つまたはそれより多い−SH部分が含まれる場合。)との、反応に基づいて、ジスルフィド結合を形成することができる。上記の一般式(VII)の中の以下の副式「P−S−S−P」および「P−S−S−P」(より読みやすくするためには、括弧を省略する)は、S、PおよびPのうちの任意のものがここに規定された通りである場合、典型的には、親水性の重合体PおよびPのうちの1つの−SH部分が上記の一般式(VII)の成分Pの1つの−SH部分と縮合されて、これらの−SH部分の両方の硫黄が、式(VII)においてここで規定されたようなジスルフィド結合−S−S−を形成する。これらの−SH部分は、典型的には、例えば、内部のシステイン、または、−SH部分を有する任意のさらなる(修飾された)アミノ酸または成分を介して、親水性の重合体PおよびPのそれぞれによって提供される。したがって、−SH部分がシステインによって提供されるならば、副式「P−S−S−P」および「P−S−S−P」は、「P−Cys−Cys−P」および「P−Cys−Cys−P」と書いてもよく、ここで、用語Cys−Cysは、ペプチド結合を介するのではなく、ジスルフィド結合を介して、結合された2つのシステインを表す。この場合、これらの副式での用語「−S−S−」は、「−S−Cys」、「−Cys−S」または「−Cys−Cys−」と書いてもよい。これに関連して、用語「−Cys−Cys−」は、ペプチド結合を表すのではなく、ジスルフィド結合を形成する、−SH部分を介した2つのシステインの結合を表す。したがって、用語「−Cys−Cys−」は、一般には、「−(Cys−S)−(S−Cys)−」と理解されてもよく、ここで、この特定の場合には、Sは、システインの−SH部分の硫黄を示す。同様に、用語「−S−Cys」および「−Cys−S」は、−SH含有部分とシステインとの間のジスルフィド結合を示し、これらは、「−S−(S−Cys)」および「−(Cys−S)−S」と書いてもよい。あるいは、親水性の重合体PおよびPのそれぞれが、少なくとも1つのこのような−SH部分を有するように、親水性の重合体PおよびPが、好ましくは−SH部分を有する化合物との化学反応を介して、−SH部分によって修飾されていてもよい。このような、−SH部分を有する化合物は、例えば、(追加的な)システイン、または、−SH部分を有する任意のさらなる(修飾された)アミノ酸であってもよい。このような化合物は、−SH部分を含むか、ここに規定されたような親水性の重合体PおよびPに−SH部分を導入することが可能な、任意の非アミノ化合物または部分であってもよい。このような非アミノ化合物は、化合物の化学反応または結合を介して、例えば、3−チオプロピオン酸またはチオイモラン(thioimolane)の結合によって、アミド形成(例えばカルボン酸、スルホン酸、アミンなど)によって、Michael付加(例えばマレイニミド(maleinimide)部分、α、β 不飽和カルボニルなど)によって、クリック(click)化学(例えばアジドまたはアルキン)によって、アルケン/アルキンメタテシス(methatesis)(例えばアルケンまたはアルキン)によって、イミンまたはヒドロゾン(hydrozone)形成(アルデヒドまたはケトン、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、アミン)、錯体形成反応(アビジン、ビオチン、Gプロテイン)またはSタイプの置換反応を可能にする成分(例えばハロゲンアルカン、チオール、アルコール、アミン、ヒドラジン、ヒドラジド、スルホン酸エステル、オキシホスホニウム塩)、または、さらなる成分の結合に利用可能な他の化学部分によって、本発明に係る重合体担体の式(VII)の親水性の重合体PおよびPに結合されてもよい。これに関連する特に好ましいPEG誘導体は、α−メトキシ−ω−メルカプトポリ(エチレングリコール)である。各場合において、例えばシステインの−SH部分、または、任意のさらなる(修飾された)アミノ酸または成分の−SH部分は、親水性の重合体PおよびPの末端または内部の任意の位置に存在していてもよい。ここに規定された通り、親水性の重合体PおよびPのそれぞれは、典型的には、好ましくは1つの末端に、少なくとも1つの−SH部分を提示するが、2つまたはそれよりも多い−SH部分を含んでいてもよく、当該−SH部分は、ここに記載したようなさらなる成分を追加的に結合させるために用いられてもよい。上記成分は、好ましくは、さらなる機能的なペプチドまたはタンパク質、例えば、リガンド、アミノ酸成分(AA)または(AA)、抗体、細胞貫通ペプチドまたはエンハンサーペプチド(例えばTATまたはKALA)などである。
1つの好ましい実施形態によれば、このようなさらなる機能的なペプチドまたはタンパク質は、いわゆる細胞貫通ペプチド(CPPs)、または、運搬のためのカチオン性のペプチドを含んでいてもよい。特に好ましいのはCPPsであり、これは、エンドソームにおけるpHが媒介する立体構造の変化を誘導し、リポソームの脂質層への挿入によって、エンドソームからの(核酸との錯体における)本発明の重合体担体の改良された放出をもたらす。このようないわゆる細胞貫通ペプチド(CPPs)または運搬のためのカチオン性のペプチドは、限定されないが、プロタミン、ヌクレオリン(nucleoline)、スペルミンまたはスペルミジン、ポリ−L−リジン(PLL),塩基性ポリペプチド、ポリ−アルギニン、キメラCPPs、例えばTransportanまたはMPGペプチド、HIV−結合ペプチド、Tat、HIV−1 Tat (HIV)、Tat由来ペプチド、オリゴアルギニン、penetratin系統のメンバー、例えばPenetratin、Antennapedia由来ペプチド(特にDrosophila antennapedia由来)、pAntp、pIslなど、抗菌薬由来CPPs、例えばBuforin−2、Bac715−24、SynB、SynB(1)、pVEC、hCT由来ペプチド、SAP、MAP、PpTG20、プロリンに富むペプチド、L−オリゴマー、アルギニンに富むペプチド、カルシトニンペプチド、FGF、ラクトフェリン、ポリ−L−リジン、ポリ−アルギニン、ヒストン、VP22由来または類縁のペプチド、Pestivirus Erns、HSV、VP22(ヘルペスシンプレックス)、MAP、KALAまたはタンパク質形質導入ドメイン(PTDs、PpT620、プロリンに富むペプチド、アルギニンに富むペプチド、リジンに富むペプチド、Pep−1、L−オリゴマー、カルシトニンペプチドなどを含んでもよい。
本発明のさらに好ましい実施形態によれば、本発明に用いられる重合体担体の式(VIII)の親水性の重合体PおよびPのそれぞれは、ここに規定されたようなさらなる成分を結合させることができる少なくとも1つのさらなる機能的な部分(例えば、上で規定したようなリガンド)を含んでもよく、または、例えば、アミド形成(例えばカルボン酸、スルホン酸、アミンなど)によって、Michael付加(例えばマレイニミド(maleinimide)部分、不飽和カルボニルなど)によって、クリック(click)化学(例えばアジドまたはアルキン)によって、アルケン/アルキンメタテシス(methatesis)(例えばアルケンまたはアルキン)によって、イミンまたはヒドロゾン(hydrozone)形成(アルデヒドまたはケトン、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、アミン)、錯体形成反応(アビジン、ビオチン、Gプロテイン)またはSタイプの置換反応を可能にする成分(例えばハロゲンアルカン、チオール、アルコール、アミン、ヒドラジン、ヒドラジド、スルホン酸エステル、オキシホスホニウム塩)、または、さらなる成分の結合に利用可能な他の化学部分によって、さらなる成分を結合させることができる機能性を含んでもよい。さらなる機能的な部分は、ここに規定されたようなアミノ酸成分(AA)または(AA)を含んでいてもよく、ここで、(AA)は、好ましくは、上で規定したようなアミノ成分である。これに関連して、xは、好ましくは整数であり、約1ないし100の範囲から、好ましくは約1ないし50の範囲から、より好ましくは1ないし30の範囲から、選択されてもよく、さらにより好ましくは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14または15ないし30を含む数から、例えば、約1ないし30の範囲から、約1ないし15の範囲から、または、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14または15を含む数から、選択されてもよく、または、上記の数値のうちの任意の2つによって形成される範囲から選択されてもよい。最も好ましくは、xは1である。このようなアミノ酸成分(AA)または(AA)は、上の式(VIII)に従う本発明の重合体担体のすべての部分に含まれてもよく、それゆえ、式(VII)に従う本発明の重合体担体のすべての成分に結合されてもよい。リガンドまたは本発明の重合体担体の式(VIII)内の各成分[S−P−S]の部分に、アミノ酸成分(AA)または(AA)が存在していることが特に好ましい。
重合体担体の全体の式(VIII)に関連して、好ましくは以下のように規定される:
L−P−S−[Cys−P−Cys]−S−P−Lここで、L、P、PおよびPは、ここに規定された通りであり、Sは硫黄であり、各Cysはジスルフィド結合のための1つの−SH部分を提供する。
特定の実施形態によれば、上で規定したような式(VII)に従う重合体担体は、上で規定したような少なくとも1つのアミノ酸成分(AA)または(AA)を含んでいてもよい。このようなアミノ酸成分(AA)または(AA)は、上の式(VIII)に従う本発明の重合体担体のすべての部分に含まれていてもよく、それ故に、式(VIII)に従う重合体担体の全ての成分に結合されていてもよい。リガンドまたは本発明の重合体担体の式(VIII)内の各成分[S−P−S]の部分に、アミノ酸成分(AA)または(AA)が存在していることが特に好ましい。アミノ酸成分(AA)または(AA)は、好ましくは、ジスルフィド結合を介してこの成分(AA)または(AA)を、ここに規定されたような式(VIII)に従う重合体担体に導入することを可能にする、少なくとも1つの−SH含有部分を有するか、または、−SH含有部分によって(例えば末端で)挟まれている。このような−SH含有部分は、任意の−SH含有部分(または、もちろん、ジスルフィド結合のうちの1つの硫黄)であってもよく、例えばシステイン残基であってもよい。−SH含有部分がシステインのような特定の構成の場合には、アミノ酸成分(AA)は、−Cys−(AA)−または−Cys−(AA)−Cys−と読まれてもよく、ここで、Cysは、システインを表し、ジスルフィド結合のために必要な−SH部分を提供する。−SH含有部分は、成分P、PまたはPに対して上で示したような修飾または反応のうちの任意のものを用いて、アミノ酸成分(AA)に導入されてもよい。式(VIII)に従う重合体担体の2つの成分にアミノ酸成分(AA)が結合されているような特定の構成の場合には、(AA)または(AA)は、少なくとも2つの−SH部分(例えば少なくとも2つのシステイン)を、好ましくはその末端に含有することが好ましい。これは、(AA)または(AA)が各成分[S−P−S]の一部である場合に特に好ましい。あるいは、任意の可能な化学的付加反応によって、アミノ酸成分(AA)または(AA)は、ここに規定したような式(VIII)に従って重合体担体に導入される。それ故、アミノ酸成分(AA)または(AA)は、少なくとも1つのさらなる機能的な部分であって、ここに規定されたようなさらなる成分(例えば、成分PまたはP、P、L、またはさらなるアミノ酸成分(AA)または(AA)など)を結合させることができる部分、を含む。このような機能的な部分は、さらなる成分の結合を可能にする機能性、例えばここで規定したような機能性、例えば、アミド形成(例えばカルボン酸、スルホン酸、アミンなど)によって、Michael付加(例えばマレイニミド(maleinimide)部分、α、β 不飽和カルボニルなど)によって、クリック(click)化学(例えばアジドまたはアルキン)によって、アルケン/アルキンメタテシス(methatesis)(例えばアルケンまたはアルキン)によって、イミンまたはヒドロゾン(hydrozone)形成(アルデヒドまたはケトン、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、アミン)、錯体形成反応(アビジン、ビオチン、Gプロテイン)またはSタイプの置換反応を可能にする成分(例えばハロゲンアルカン、チオール、アルコール、アミン、ヒドラジン、ヒドラジド、スルホン酸エステル、オキシホスホニウム塩)、または、さらなる成分の結合に利用可能な他の化学部分から選択されてもよい。
式(VIII)の重合体担体中のアミノ酸成分(AA)または(AA)は、混合された各アミノ酸成分[(AA)として存在してもよく、アミノ酸成分(AA)または(AA)の数は、整数zによってさらに規定される。これに関連して、zは、約1ないし30の範囲から選択されてもよく、好ましくは約1ないし15の範囲から、より好ましくは1ないし10または1から5、および、さらにより好ましくは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14または15から選択される数から選択され、または、上記の数値のうちの任意の2つによって形成される範囲から選択されてもよい。
特定かつ特に好ましい実施形態によれば、好ましくはS−(AA)−Sまたは[S−(AA)−S]と書かれるアミノ酸成分(AA)または(AA)は、成分Pを(特に、上の式(VIII)の重合体担体の各成分[S−P−S]における成分S−P−Sの含有量を)修飾するために用いられてもよい。これは、式(VIII)に従う全部の重合体担体の含有量において、例えば以下の式(VIIIa)によって表されてもよい:
L−P−S−{[S−P−S][S−(AA)x−S]}−S−P−L
ここで、x、S、L、AA、P、PおよびPは、好ましくは、ここに規定された通りである。上の式(VIIIa)では、単一の成分[S−P−S]および[S−(AA)−S]のうちの任意のものが、副式{[S−P−S][S−(AA)−S]}内にて任意の順序で生じてもよい。副式{[S−P−S][S−(AA)−S]}中の単一の成分[S−P−S]および[S−(AA)−S]の数は、整数aおよびbによって決定され、a+b=nである。nは整数であり、式(VIII)に対して上のように規定される。
aは整数であり、典型的には、bから独立して、約1ないし50の範囲から選択されてもよく、好ましくは約1、2または3ないし30の範囲から選択されてもよく、より好ましくは、約1、2、3、4または5ないし25の範囲、または、約1、2、3、4または5ないし20の範囲、または、約1、2、3、4または5ないし15の範囲、または、約1、2、3、4または5ないし10の範囲から選択されてもよく、これは、例えば、約3ないし20、4ないし20、5ないし20または10ないし20の範囲、または、約3ないし15、4ないし15、5ないし15または10ないし15の範囲、または、約6ないし11または7ないし10の範囲を含む。aは、最も好ましくは、約1、2、3、4または5ないし10の範囲であり、より好ましくは、約1、2、3または4ないし9の範囲、より好ましくは、約1、2、3または4ないし8の範囲、または、より好ましくは、約1、2または3ないし7の範囲である。
bは整数であり、典型的には、aから独立して、約0ないし50または1ないし50の範囲から選択されてもよく、好ましくは約0、1、2または3ないし30の範囲から選択されてもよく、より好ましくは、約0、1、2、3、4または5ないし25の範囲、または、約0、1、2、3、4または5ないし20の範囲、または、約0、1、2、3、4または5ないし15の範囲、または、約0、1、2、3、4または5ないし10の範囲から選択されてもよく、これは、例えば、約3ないし20、4ないし20、5ないし20または10ないし20の範囲、または、約3ないし15、4ないし15、5ないし15または10ないし15の範囲、または、約6ないし11または7ないし10の範囲を含む。bは、最も好ましくは、約1、2、3、4または5ないし10の範囲であり、より好ましくは、約1、2、3または4ないし9の範囲、より好ましくは、約1、2、3または4ないし8の範囲、または、より好ましくは、約1、2または3ないし7の範囲である。
これに関連して、本発明の組成物のRNA(好ましくはmRNA)は、カチオン性またはポリカチオン性の化合物および/または重合体担体によって(好ましくはカチオン性のペプチドまたはタンパク質でによって)、少なくとも部分的に錯体化される。これに関連して、WO 2010/037539およびWO 2012/113513の開示が参考として本明細書に援用される。「部分的に」とは、RNAのわずか一部が、カチオン性の化合物によって錯体化され、RNAの残りが、非錯体化形式(「フリー」)である(本発明の組成物中に含まれる)ことを意味する。好ましくは、(本発明の組成物中での)「錯体化されたRNA」対「フリーのRNA」の比率は、約5:1(w/w)ないし約1:10(w/w)の範囲、より好ましくは約4:1(w/w)ないし約1:8(w/w)の範囲、さらにより好ましくは約3:1(w/w)ないし約1:5(w/w)または1:3(w/w)の範囲から選択され、最も好ましくは、本発明の組成物中での「錯体化されたRNA」対「フリーのRNA」の比率は、約1:1(w/w)の比率から選択される。
いわゆる「(アジュバント)成分」は、本発明の組成物のRNA(好ましくはmRNA)と共に用いられてもよく、好ましくは、(アジュバント)成分の少なくとも1つの(m)RNAを、安定な錯体を形成するための特定の比率で、好ましくはここで規定したような、カチオン性またはポリカチオン性の化合物と、および/または、重合体担体と、錯体化することによる第1ステップに従って調製される。これに関連して、(m)RNAを錯体化した後に、(アジュバント)成分中に、フリーのカチオン性またはポリカチオン性の化合物も重合体担体も無いこと、または、無視できるほどに少量のそれらが残っているだけであること、が非常に好ましい。したがって、(アジュバント)成分中の(m)RNAと、カチオン性またはポリカチオン性の化合物および/または重合体担体との比率は、典型的には、(m)RNAが、全体的に錯体化されて、組成物中にはフリーのカチオン性またはポリカチオン性の化合物も重合体担体も無い、または、無視できるほどに少量のそれらが残っているだけである、ような範囲で選択される。好ましくは、(アジュバント)成分の比率、すなわち、好ましくはここで規定したような、(m)RNAの、カチオン性またはポリカチオン性の化合物および/または重合体担体に対する比率は、約6:1(w/w)ないし約0,25:1(w/w)の範囲、より好ましくは約5:1(w/w)ないし約0,5:1(w/w)から、さらにより好ましくは約4:1(w/w)ないし約1:1(w/w)または約3:1(w/w)ないし約1:1(w/w)、および、最も好ましくは約3:1(w/w)ないし約2:1(w/w)の範囲から選択される。あるいは、(アジュバント)成分中の、好ましくはここで規定したような、(m)RNAの、カチオン性またはポリカチオン性の化合物および/または重合体担体に対する比率は、全部の錯体の窒素/リン酸塩(N/P比率)に基づいて計算されてもよい。好ましくは、錯体中のカチオン性またはポリカチオン性の化合物が、ここに規定したようなカチオン性またはポリカチオン性のペプチドまたはタンパク質および/または重合体担体である場合は、本発明に関連して、N/P比率は、好ましくは約0.1ないし10の範囲であり、好ましくは約0.3ないし4の範囲であり、最も好ましくは約0.5ないし2または0.7ないし2の範囲であり、錯体中の、好ましくはここに規定したような、RNAの、カチオン性またはポリカチオン性の化合物および/または重合体担体に対する比率は、最も好ましくは約0.7ないし1.5の範囲である。このような比率(特に、重量比率および/またはN/P比率)は、ここに規定したような少なくとも1つのRNAと、少なくとも1つのRNAを錯体化するのに用いられるここに規定したようなカチオン性またはポリカチオン性の重合体または重合体担体と、の比率にも適用されてもよい。
これに関連して、N/P比率は、カチオン性またはポリカチオン性の化合物のカチオン性(側鎖)成分のイオン電荷の尺度である。特に、カチオン性の化合物のカチオン特性が(例えばアミノ酸側鎖の)窒素によって生成される場合に、カチオン性の化合物中の(側鎖の)窒素原子が正電荷に寄与し、核酸のリン酸塩主鎖のリン酸塩が負電荷に寄与することを考慮すると、N/P比率は、ヌクレオチド主鎖のリン酸塩残基に対する塩基性窒素原子の比率を示している。N/P比率は、核酸、および、カチオン性またはポリカチオン性の化合物の錯体全体の窒素/リン酸塩比率(N/P比率)として規定される。これは、典型的には、カチオン性の化合物の含有量/量に対して例証となり、結合されたまたは錯体化された核酸の含有量/量に対して特有である。これは、RNAが統計的な塩基分布を示している場合には、例えば、1μgのRNAが典型的には約3nmolのリン酸塩残基を含んでいるという根拠に基づいて計算されてもよい。加えて、1nmolのペプチドは、典型的には、その(カチオン性)アミノ酸の分子量と数とに依存して、約x nmolの窒素残基を含んでいる。
特に好ましい実施形態によれば、本発明の組成物は、重合体担体カーゴ錯体を含んでおり、これは、
好ましくは薬品としての使用のために、より好ましくは免疫賦活剤またはアジュバントとしての使用のために、好ましくは癌または腫瘍疾患の治療のために、
(a)担体として、好ましくは上で規定されたような、より好ましくは式VII、VIIa、VIIbまたはVIIに従う、ジスルフィド架橋されたカチオン性化合物によって形成された重合体担体、および、
(b)カーゴとして、少なくとも1つの核酸分子、好ましくは免疫賦活性RNA、最も好ましくは配列番号5、394または10072に従うRNA配列を含むRNA、
を含むまたはそれから成っており、
ここで、重合体担体カーゴ錯体は、好ましくは腫瘍内に投与される。
好ましい実施形態によれば、本発明のRNA含有組成物は、重合体担体カーゴ錯体を含んでおり、これは、
免疫賦活剤またはアジュバントとしての使用のために、
(a)担体として、好ましくは上で規定されたような、より好ましくは式VII、VIIa、VIIbまたはVIIに従う、ジスルフィド架橋されたカチオン性化合物によって形成された重合体担体、および、
(a)(b)カーゴとして、少なくとも1つの第1の核酸分子、好ましくは免疫賦活性RNA、最も好ましくは配列番号5、394または10072に従うRNAシーケンスを含むRNA、
および、少なくとも1つの第2の核酸分子、好ましくはRNA、より好ましくは、少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードするmRNA、最も好ましくは、RNAをコーディングするための上述したようなもの、を含んでおり、
ここで、本発明の組成物は、好ましくは腫瘍内に投与される。
好ましい実施形態によれば、本発明は、重合体担体カーゴ錯体に関し、これは、
免疫賦活剤またはアジュバントとしての使用のために、
(a)担体として、好ましくは上で規定されたような、より好ましくは式VII、VIIa、VIIbまたはVIIに従う、ジスルフィド架橋されたカチオン性化合物によって形成された重合体担体、および、
(a)(b)カーゴとして、少なくとも1つの第1の核酸分子、好ましくは免疫賦活性RNA、最も好ましくは配列番号5、394または10072に従うRNAシーケンスを含むRNA、
を含んでおり、
ここで、この重合体担体カーゴ錯体は、少なくとも1つの第2の核酸分子、好ましくはRNA、より好ましくは、少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードするmRNA、最も好ましくは、RNAをコーディングするための上述したようなもの、と組み合わせて投与され、
ここで、カーゴ錯体および第2の核酸分子は、好ましくは腫瘍内に投与される。
少なくとも1つの第1の核酸分子(好ましくは免疫賦活性RNA)と、少なくとも1つの第2の核酸分子(好ましくはRNA、より好ましくは、少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードするmRNA)との、このような好ましい組み合わせは、「コーディングRNAおよびノンコーディングRNA」に関連して上述されている。
ここで用いられるような「第1の核酸分子」は、核酸分子であって、重合体担体カーゴ錯体内のカーゴとして用いられ、また、それゆえ重合体担体と関連している核酸分子を、参照する。ここで用いられるような「第2の核酸分子」は、典型的には、核酸であって、重合体担体カーゴ錯体の一部ではなく、また、少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードする核酸を、参照する。
本発明に関連して免疫賦活剤またはアジュバントは、好ましくは自然免疫反応を誘導するために(特に、抗ウイルスサイトカインであるIFN−α誘導するために)、有効である化合物として理解される。
アジュバントまたは免疫賦活剤は、通常、自然免疫反応を誘導する能力によって作用する。自然免疫システムは、ほとんどの生物体で宿主防御(host defense)の主要なシステムを形成しており、また、例えば炎症を含む体液バリアおよび化学バリアなどのバリア、補体システム、および細胞バリアを含んでいる。自然免疫システムは、典型的には、パターン認識受容体と呼ばれる少数の受容体に基づいている。それらは、宿主の細胞から、ウイルス、細菌、真菌および寄生虫のような、他の生物体を識別する、保存された分子パターンを認識する。このような、病原体と関連したパターン(PAMP)は、ウイルスの核酸、細菌のおよび真菌の壁の成分、鞭毛タンパク質、などを含んでいる。詳細に研究されているパターン認識受容体(PAMP受容体)の第1の系統は、toll様受容体(TLR)系統である。TLRは、細胞外液環境のリガンドまたはエンドソームのリガンドを認識する膜貫通型のタンパク質である。TLRは、リガンドへの結合に続き、細胞質アダプタータンパク質を介して、宿主防御反応のトリガーと、抗菌ペプチド、炎症誘発性ケモカインおよびサイトカイン、抗ウイルスサイトカインなどの必要な生成と、をもたらす信号を生成する(例えば、Meylan, E., J. Tschopp, et al. (2006), Nature 442(7098): 39-44参照)。免疫システムのさらなる関連成分は、例えば、エンドソームTLR、細胞質受容体、タイプIのインターフェロン、および細胞質受容体を含む。それゆえ、免疫賦活剤またはアジュバントは、ここでは、好ましくは、パターン認識受容体(PAMP受容体)を活性化する、自然免疫反応の誘導剤と規定される。それによって、信号のカスケードが誘発され、これは、例えば、自然免疫反応を支援するサイトカイン(例えばIFN−α)の放出を起こし得る。したがって、好ましくは、このような受容体と結合してこのようなPAMP受容体を活性化することは、免疫賦活剤またはアジュバントの特徴である。理想的には、このような薬剤またはアジュバントは、例えば、好ましいTh細胞クラスが活性化されるような免疫反応をシフトすることによって、適応できる免疫反応をさらに支援する。治療される疾患または障害に依存して、Th1ベースの免疫反応へのシフトが好ましくてもよく、または、他の場合には、Th2ベースの免疫反応へのシフトが好ましくてもよい。さらに、アジュバントは、通常、抗原の固有の免疫原性を増加および/または調節することができる化合物として規定される。
用語「免疫賦活剤」は、典型的には、適応できる/細胞傷害性の免疫反応を誘発する、例えば「体液」または「細胞」免疫反応を誘発する、言い換えれば、免疫所管細胞によって他のものと認識された抗原の構造的特性への特異的反応によって特徴づけられる免疫反応を誘発する(そしてそれ自身で免疫を与える)、例えば抗原(どんな化学構造であっても)としての、薬剤を含まないと理解される。むしろ、「免疫賦活剤」は、典型的には、適応できる免疫反応をそれ自身でトリガーするのではなく、非特異的方法で(例えば「PAMP」受容体を活性化してそれによって実際の適応できる免疫反応を支援するサイトカインの放出をトリガーすることによって)、このような適応できる免疫反応をもっぱら促進しうる、薬剤/化合物/錯体を意味すると理解される。したがって、適応できる免疫反応をそれ自身で呼び起こす(直接または間接にそれ自身で免疫を与える)薬剤(例えば抗原)による免疫刺激は、典型的には、「免疫賦活剤」との表現によって放棄される。
用語「アジュバント」も、それ自身で免疫を与える薬剤を含まないと理解される。したがって、アジュバントは、それ自身で免疫を与えるのではなく、例えば免疫システムへの抗原の提示を促進することによって、抗原特異的免疫反応を促進するための種々の方法で免疫システムを支援する。それによって、アジュバントは、好ましくは、例えば主要なTh2ベースの抗原特異的反応を、より多くのTh1ベースの抗原特異的反応へシフトすることによって、または、その逆へシフトすることによって、抗原特異的反応を調節してもよい。したがって、本発明に関連する用語「免疫賦活剤」および「アジュバント」は、典型的には、それ自身で免疫を与えるのではなく、非特異的な手段(例えば、サイトカイン発現/分泌、改良された抗原提示、免疫反応のアーム(arms)の性質のシフトなど)によって、抗原特異的(適応できる細胞のおよび/または体液の)免疫反応を調節する効果によって、(抗原提示免疫反応と対比して)非特異的方法で免疫反応をもっぱら支援する薬剤/化合物/錯体を意味すると理解される。したがって、それ自身で免疫を呼び起こす任意の薬剤は、典型的には、「アジュバント」または「免疫賦活剤」との用語によって放棄される。
随意的に第2の核酸分子(好ましくはRNA)と組み合わせた重合体担体カーゴ錯体の使用によって、より有効および/またはより安全な薬品を提供することができる。有利には、重合体担体カーゴ錯体は、核酸のin vivoでの運搬に適しており、特に、核酸のトランスフェクションの目的のための核酸を圧縮および安定化することに適しており、これは、例えば、上述のような高分子量の重合体の、1つまたはそれよりも多い、減少された否定的な副作用であり、例えば、低い生分解性または高い毒性、凝集、in vivoでの低いトランスフェクション活性、などである。重合体担体カーゴ錯体はまた、血清の安定性、塩の安定性、摂取効率、減少した補体活性化、核酸放出などを含めて、特に腫瘍内の経路を介して、in vivoでの改良された核酸運搬を提供する。このような重合体担体カーゴ錯体は、さらに、平行して自然免疫反応を開始または促進することによって、適応できる免疫反応の誘導および維持を支持してもよい。特に、重合体担体カーゴ錯体が、ペプチドまたはタンパク質をコードする第2の核酸分子(好ましくはRNA)と組み合わせて投与された場合に、または、重合体担体カーゴ錯体が、ペプチドまたはタンパク質(好ましくは抗原性のペプチドまたはたんぱく質をコードする第2の核酸分子(好ましくはRNA)を有する薬学的組成物中で混合処方された場合に、改良された適応できる免疫反応をさらに得ることができることが分かった。これに関して、腫瘍内の経路を介して、ここで規定したような第2の核酸分子と随意的に組み合わせて、重合体担体カーゴ錯体を含む本発明の組成物を投与することが特に有益であることが分かった。さらに、重合体担体カーゴ錯体は、特に、凍結乾燥の間の改良された貯蔵安定性を示しうる。
特定の実施形態において、上で規定されたような重合体担体カーゴ錯体は、ペプチドまたはタンパク質に対する免疫反応を促進し、ペプチドまたはタンパク質は、第2の核酸分子(好ましくはRNA、より好ましくはmRNA)によってコードされ、これは、好ましくは腫瘍内の投与経路を介して、重合体担体カーゴ錯体を組み合わせて投与される。
重合体担体カーゴ錯体、および/または、ペプチドまたはタンパク質をコードする第2の核酸分子は、好ましくは、薬学的に許容可能な担体および/または賦形剤と一緒に提供される。本発明に関連して、薬学的に許容可能な担体は、典型的には、液体または非液体の物質を含んでおり、これは、重合体担体カーゴ錯体および/または第2の核酸分子と混合される。もし重合体担体カーゴ錯体および/または第2の核酸分子が液体形式で提供されれば、担体は、典型的には、発熱物質のない水、生理食塩液または緩衝化された水溶液であり、例えば、リン酸塩、クエン酸塩など、の緩衝化された溶液である。液体基剤としては、リンガー液またはリンガー乳酸塩溶液が特に好ましい。
ここで用いられるような「組み合わせて投与する」との表現は、重合体担体カーゴ錯体が被験者に投与されるのが、ペプチドまたはタンパク質をコードする第2の核酸分子を同じ被験者に投与する前、同時または後であるような状況を指す。好ましくは、重合体担体カーゴ錯体と、ペプチドまたはタンパク質をコードする少なくとも1つの第2の核酸分子(好ましくはRNA)との投与の時間間隔は、約48時間未満、より好ましくは約24時間未満、12時間、6時間、4時間、2時間、1時間、最も好ましくは約30分未満、15分または5分である。特に好ましい実施形態では、「組み合わせて投与する」との表現は、重合体担体カーゴ錯体と、少なくとも1つの第2の核酸分子と、の同時投与を指し、すなわち、両方の成分の同時投与、または、典型的には5分未満の時間フレーム内の両方の成分の投与を指す。「組み合わせて投与する」との表現は、重合体担体カーゴ錯体が少なくとも1つの第2の核酸分子と物理的に接触している、または、第2の核酸分子と一緒に処方されるような状況だけを指すわけではない。ここで用いられるような「組み合わせて投与する」との表現は、また、2つの投与の時間間隔が上述の間隔を超えない限り、重合体担体カーゴ錯体と第2の核酸分子との別々の投与(例えば2つの別々の注射)を含む。あるいは、重合体担体カーゴ錯体と第2の核酸分子とは、投与の前に重合体担体カーゴ錯体と第2の核酸分子とを混合してから被験者に混合物を投与することによって、組み合わせて投与されてもよい。重合体担体カーゴ錯体は、第2の核酸分子と一緒に処方される場合、または、ここで規定したような組成物が用いられる場合、重合体担体カーゴ錯体と第2の核酸分子とは、さらに、互いから独立して、個々で述べたような投与経路のうちの任意のものを介して、組み合わせて投与されてもよい。
重合体担体カーゴ錯体は、カーゴとして、少なくとも1つの核酸分子を含む。本発明に関連して、このような核酸分子は、任意の適した核酸であってよく、例えば任意の(一本鎖または二本鎖)DNA、好ましくは、それに限定されないが、例えばゲノム、一本鎖DNA分子、二本鎖DNA分子、コーディングDNA、DNAプライマー、DNAプローブ、免疫刺激性DNA/免疫賦活性DNA、(短い)DNAオリゴヌクレオチド((短い)オリゴデオキシリボヌクレオチド)、ウイルスDNAから選択され、または、例えば任意のPNA(ペプチド核酸)から選択され、または、例えば、任意の(一本鎖または二本鎖)DNA、好ましくは、それに限定されないが(短い)RNAオリゴヌクレオチド((短い)オリゴリボヌクレオチド)、コーディングRNA、メッセンジャーRNA(mRNA)、ウイルスRNA、レプリコン、免疫刺激RNA/免疫賦活性RNA、低分子干渉RNA(siRNA)、アンチセンスRNA、マイクロRNA、核内低分子RNA(snRNA)、ヘアピン低分子(sh)RNAまたはリボスイッチ(riboswitches)、リボゾームまたはアプタマーなどから選択される。重合体担体カーゴ錯体の核酸分子は、また、リボゾームRNA(rRNA)、トランスファーRNA(tRNA)、メッセンジャーRNA(mRNA)またはウイルスRNA(vRNA)であってもよい。好ましくは、重合体担体カーゴ錯体の核酸分子は、RNAである。より好ましくは、重合体担体カーゴ錯体の核酸分子は、(直線状の)一本鎖RNAであり、さらにより好ましくは、mRNAまたは免疫刺激RNA/免疫賦活性RNAである。
さらに、重合体担体カーゴ錯体の核酸は、一本鎖または二本鎖の核酸分子、または、部分的に二本鎖または部分的に一本鎖の核酸分子であり、これらは、少なくとも部分的に自己相補的であり、これらの部分的に二本鎖または部分的に一本鎖の核酸分子は、典型的には、より長いおよびより短い一本鎖の核酸分子によってまたは2つの二本鎖核酸分子によって形成され、これらは、長さがほぼ等しく、ここで、1つの一本鎖の核酸分子は、部分的に、他の一本鎖の核酸分子と相補的であり、それゆえ、両方が、この領域で、二本鎖の核酸分子、すなわち、部分的に二本鎖または部分的に一本鎖の核酸分子、を形成する。好ましくは、核酸分子は、一本鎖の核酸分子であってよい。さらに、核酸分子は、環状または直線状の核酸分子であってよく、好ましくは直線状の核酸分子であってよい。
1つの実施形態によれば、本発明の重合体担体カーゴ錯体の核酸分子は、コーディング核酸(例えばDNAまたはRNA)であってもよい。さらに、重合体担体カーゴ錯体は、ペプチドまたはタンパク質をコードする少なくとも1つの第2の核酸分子と組み合わせて投与されてもよい。
1つの実施形態によれば、少なくとも1つの第1の核酸分子と、少なくとも1つの第2の核酸分子とは、いずれも、コーディング核酸分子である。好ましくは、少なくとも1つの第1の核酸分子と、少なくとも1つの第2の核酸分子とは、それぞれ、異なるペプチドまたはタンパク質をコードする。1つの実施形態において、第1の核酸分子は、第2の核酸分子の配列とは異なる配列を持ち、第1の核酸分子は、重合体担体カーゴ錯体と組み合わせて投与される。あるいは、第1の核酸分子と第2の核酸分子とは、同じ配列を含んでいても、同一であってもよい。
少なくとも1つの第1の核酸分子および/または第2の核酸分子の場合には、このようなコーディングDNAまたはRNAは、ここに規定したような任意のDNAまたはRNAであってもよい。好ましくは、このようなコーディングDNAまたはRNAは、一本鎖または二本鎖のDNAまたはRNAであってもよく、より好ましくは、一本鎖のDNAまたはRNAであってもよく、および/または、環状または直線状のDNAまたはRNAであってもよく、より好ましくは、直線状のDNAまたはRNAであってもよい。さらに、このようなコーディングDNAまたはRNAは、ゲノムDNA、ウイルスRNAまたはDNA、レプリコン、プラスミドDNAまたはmRNAであってもよい。さらにより好ましくは、コーディングDNAまたはRNAは、(直線状の)一本鎖DNAまたはRNAであってもよい。最も好ましくは、本発明による核酸分子は、直線状の一本鎖メッセンジャーRNA(mRNA)であってもよい。このようなmRNAは、モノ−、ジ−またはさらには多重のシストロンRNA、すなわち、1つ、2つまたはそれより多いペプチドまたはタンパク質のコーディング配列を有するRNAであってもよい。このようなジ−または多重のシストロンmRNAのコーディング配列は、例えば、ここに規定したような少なくとも1つのIRES配列によって分離されていてもよい。
好ましい実施形態では、少なくとも1つの第2の核酸分子は、ここに規定したような、好ましくは「コーディングRNA」に関連して記載されたような、治療的に活性なタンパク質または抗原をコードする。特に好ましい実施形態では、少なくとも1つの第2の核酸分子は、重合体担体カーゴ錯体と組み合わせて投与されて、ペプチドまたはタンパク質をコードし、これは、投与後に(特に腫瘍内投与後に)宿主に対し、免疫反応(好ましくは適応できる免疫反応)を誘発することができる。あるいは、少なくとも1つの第2の核酸分子は、少なくとも1つの治療的に活性なペプチドまたはタンパク質をコードし、これは、好ましくは、サイトカイン、ケモカイン、自殺遺伝子産物、免疫原性のペプチドまたはタンパク質、アポトーシス誘導因子、血管新生阻害因子、ヒートショックタンパク質、腫瘍抗原、β−カテニン阻害因子、STING経路の活性化因子、チェックポイント調節因子、自然免疫活性化因子、抗体、ドミナント・ネガティブ受容体およびデコイ受容体、脊髄由来のサプレッサ細胞(MDSCs)の阻害因子、IDO経路阻害因子、および、アポトーシスの阻害因子に結合する少なくとも1つのタンパク質またはペプチドからなるグループから選択される。
特定の実施形態では、ここに規定したような重合体担体カーゴ錯体の第1の核酸分子、および/または、重合体担体カーゴ錯体と組み合わせて投与される第2の核酸分子は、主鎖修飾、糖修飾または塩基修飾を含んでいてもよい。本発明に関連する主鎖修飾は、本発明の重合体担体カーゴ錯体の核酸分子に含まれるヌクレオチドの主鎖のリン酸塩が化学的に修飾されるような修飾である。本発明に関連する糖修飾は、本発明の重合体担体カーゴ錯体の第1の核酸分子の、および/または、重合体担体カーゴ錯体と組み合わせて投与される第2の核酸分子の、ヌクレオチドの糖の化学的修飾である。さらに、本発明に関連する塩基修飾は、本発明の重合体担体カーゴ錯体の第1の核酸分子の、および/または、重合体担体カーゴ錯体と組み合わせて投与される第2の核酸分子の、ヌクレオチドの塩基部分の化学的修飾である。このような修飾は、「RNA修飾」に関連して上で述べられている。
さらなる実施形態によれば、ここに規定したような重合体担体カーゴ錯体の第1の核酸分子、および/または、重合体担体カーゴ錯体と組み合わせて投与される第2の核酸分子は、脂質修飾を含むことができる。このような脂質修飾された核酸は、典型的には、ここに規定したような核酸を含んでいる。重合体担体カーゴ錯体のこのような脂質修飾された第1の核酸分子、または、重合体担体カーゴ錯体と組み合わせて投与される脂質修飾された第2の核酸分子は、典型的には、さらに、その核酸分子と共有結合した少なくとも1つの結合剤と、その各結合剤と共有結合した少なくとも1つの脂質と、を含む。あるいは、脂質修飾された核酸分子は、ここに規定したような少なくとも1つの核酸分子と、その核酸分子と(結合剤なしで)共有結合した少なくとも1つの(二官能性の)脂質と、を含む。3番目の実施形態によれば、脂質修飾された核酸分子は、ここで規定したような核酸分子と、(i)その核酸分子と共有結合した少なくとも1つの結合剤、および、その各結合剤と共有結合した少なくとも1つの脂質、または、(ii)その核酸分子と(結合剤なしで)共有結合した少なくとも1つの(二官能性の)脂質と、を含む。
さらに好ましい実施形態によれば、本発明の組成物の少なくとも1つのRNAは、1つまたはそれよりも多い、リポソーム、リポプレックス(lipoplexes)または脂質ナノ粒子を形成する脂質と錯体化される。それゆえ、1つの実施形態において、本発明の組成物は、少なくとも1つのRNAを含む、リポソーム、リポプレックス、および/またはナノ粒子を含む。
脂質ベースの処方は、その生体適合性と、大規模製造の容易さとから、RNAのための最も有望な運搬システムの一つとして認識されている。カチオン性の脂質は、RNAの運搬のための合成物質として広く研究されている。一緒に混合した後、核酸は、カチオン性の脂質によって縮合されて、リポプレックスとして知られている脂質/核酸錯体を形成する。これらの錯体は、ヌクレアーゼの作用から遺伝物質を保護することができ、また、遺伝物質を、負に帯電した細胞膜との相互作用によって細胞に運搬することができる。リポプレックスは、正に帯電した脂質を、生理学的なpHで、負に帯電した脂質と直接混合することによって、調製できる。
従来のリポソームは、水性のコアを囲むカチオン性、アニオン性、または中性の(リン)脂質とコレステロールとで構成される、脂質二重層からなっている。脂質二重層と水性の空間とは、いずれも、それぞれ、疎水性または親水性の化合物を組み込むことができる。in vivoでのリポソームの特性および挙動は、立体的な安定性を与えるために、親水性の重合体コーティング(例えばポリエチレングリコール(PEG)をリポソームの表面に加えること)によって、修飾されることができる。さらに、リポソームは、リガンド(例えば、抗体、ペプチドおよび炭水化物)を、その表面へ、または、結合されたPEG鎖の末端へ、結合させることによって、特定のターゲッティングのために使用され得る(Front Pharmacol. 2015 Dec 1;6:286)。
リポソームは、水性の区画を取り囲むリン脂質の二重層からなる、コロイド状の脂質ベースの、および、界面活性剤ベースの、運搬システムである。これらは、球状の小胞(vesicles)として存在してもよく、20nmから数ミクロンまでのサイズで分布することができる。カチオン性の脂質をベースとしたリポソームは、静電相互作用によって、負に帯電した核酸と錯体化することができ、この結果、生体適合性、低毒性、および、in vivoでの臨床応用のために必要な大規模製造の可能性を提供する錯体が得られる。リポソームは、摂取のために血漿膜と融合することができ、リポソームは、一旦細胞の内部でエンドサイトーシス経路を介して処理され、その後、遺伝物質が、エンドソーム/担体から細胞質へと放出される。リポソームが基本的に生物学的膜の類縁物質であることを考えると、リポソームは、長い間、その優れた生体適合性ゆえ、薬剤運搬賦形剤媒体として認識されてきており、天然および合成のリン脂質のいずれからも調製が可能である(Int J Nanomedicine. 2014; 9: 1833-1843)。
カチオン性のリポソームは、伝統的に、プラスミドDNA、アンチセンスオリゴ、および、siRNA/ヘアピン小分子RNA−shRNAを含めて、オリゴヌクレオチドのための最も一般的に用いられる非ウイルス性運搬システムである。カチオン性の脂質(例えばDOTAP、(1,2−ジオレオイル−3−トリメチルアンモニウム−プロパン)およびDOTMA(N−[1−(2,3−ジオレオイルオキシ)プロピル]−N,N,N−トリメチル−アンモニウム メチル硫酸塩))は、負に帯電した核酸と錯体またはリポプレックスを形成することができ、静電相互作用によってナノ粒子を形成し、in vitroでの高いトランスフェクション効率を提供する。さらに、例えば天然の1,2−ジオレオイル−sn−グリセロ−3−ホスファチジルコリン(DOPC)ベースのナノリポソームが、RNA運搬のための天然脂質ベースのナノリポソームとして、開発された(Adv Drug Deliv Rev. 2014 Feb; 66: 110-116.)。
それゆえ、1つの実施形態において、本発明の組成物の少なくとも1つのRNAは、カチオン性の脂質および/または天然脂質と錯体化され、それによって、リポソーム、脂質ナノ粒子、リポプレックスまたは天然の脂質ベースのナノリポソームを形成する。
好ましいカチオン性またはポリカチオン性の化合物は、トランスフェクションまたは錯体化の薬剤として用いられることができ、これは、以下のものを含んでもよい:カチオン性多糖、例えばキトサン、ポリブレン、カチオン性重合体、例えばポリエチレンイミン(PEI)、カチオン性脂質、例えば、DOTMA:[1−(2,3−シオレイルオキシ)プロピル)]−N,N,N−トリメチルアンモニウムクロライド、DMRIE、ジ−C14−アミジン、DOTIM、SAINT、DC−Chol、BGTC、CTAP、DOPC、DODAP、DOPE:ジオレイルホスファチジルエタノール−アミン、DOSPA、DODAB、DOIC、DMEPC、DOGS:ジオクタデシルアミドグリシルスペルミン、ジMRI:ジミリスト−オキシプロピルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムブロミド、DOTAP:ジオレオイルオキシ−3−(トリメチルアミノ)プロパン、DC−6−14:O,O−ジテトラデカノイル−N−(α−トリメチルアミノアセチル)ジエタノールアミンクロライド、CLIP1:rac−[(2,3−ジオクタデシルオキシプロピル)(2−ヒドロキシエチル)]−ジメチルアンモニウムクロライド、CLIP6:rac−[2(2,3−ジヘキサデシルオキシプロピル−オキシメチルオキシ)エチル]トリメチルアンモニウム、CLIP9:rac−[2(2,3−ジヘキサデシルオキシプロピル−オキシスクシニルオキシ)エチル]−トリメチルアンモニウム、オリゴフェクタミン、または、カチオン性またはポリカチオン性重合体、例えば修飾されたポリアミノ酸、例としてβ−アミノ酸重合体または逆ポリアミドなど、修飾されたポリエチレン、例としてPVP(ポリ(N−エチル−4−ビニルピリジニウムブロミド))など、修飾されたアクリル酸塩、例としてpDMAEMA(ポリ(ジメチルアミノエチルメチルアクリレート))など、修飾されたアミドアミン、例としてpAMAM(ポリ(アミドアミン))など、修飾されたポリベータアミノエステル(PBAE)、例としてジアミン末端修飾された1,4ブタンジオール ジアクリレート−co−5−アミノ−1−ペンタノール重合体など、デンドリマー、例としてポリプロピルアミンデンドリマーまたはpAMAMベースのデンドリマーなど、ポリイミン、例としてPEI:ポリ(エチレンイミン)、ポリ(プロピレンイミン)など、ポリアリルアミン、糖主鎖ベースの重合体、例としてシクロデキストリンベースの重合体、デキストランベースの重合体、キトサンなど、シラン主鎖ベースの重合体、例としてPMOXA−PDMS共重合体など、1つまたはそれより多いカチオン性ブロック(例えば上述のカチオン性重合体から選択される)および1つまたはそれより多い親水性または疎水性のブロック(例えばポリエチレングリコール)の組み合わせから成るブロック重合体など。
[追加の薬学的に活性な化合物]
さらに、本発明の組成物は、少なくとも1つの追加の薬学的に活性な成分/化合物を含んでもよい。代替として、またはそれに加えて、本発明の組成物と同時に、一緒に、少なくとも1つの追加の薬学的に活性な成分/化合物が投与されてもよい。それゆえ、上記の少なくとも1つの追加の薬学的に活性な成分/化合物は、本発明の組成物の少なくとも1つのRNAと、または、本発明のRNAを含む組成物と、または、組み合わせて投与されてもよい。
ここで用いられるような「組み合わせて投与される」、「一緒に投与」または「同時投与」との表現は、本発明の組成物またはその成分が被験者に投与されるのが、さらなる薬学的に活性な成分を同じ被験者に投与する前、同時または後であるような状況を指す。本発明の組成物またはその成分と、少なくとも1つの第2の薬学的に活性な成分との投与の時間間隔は、その特定の薬学的に活性な成分の性質と生物学的効果とに依存しており、医者によって決定されることができる。好ましくは、時間間隔は、約48時間未満、より好ましくは約24時間未満、12時間、6時間、4時間、2時間、1時間、最も好ましくは約30分未満、15分または5分である。特に好ましい実施形態では、「組み合わせて投与される」との表現は、本発明の組成物またその成分と、少なくとも1つの第2の薬学的に活性な成分の、同時投与を指し、すなわち、両方の成分の同時投与、または、典型的には5分未満の時間フレーム以内の両方の成分の投与を指す。「組み合わせて投与する」との表現は、本発明の組成物またその成分が、少なくとも1つの第2の薬学的に活性な成分と物理的に接触している、または、この第2の薬学的に活性な成分と一緒に処方されるような状況だけを指すわけではない。ここで用いられるような「組み合わせて投与する」との表現は、また、本発明の組成物またその成分と第2の薬学的に活性な成分との別々の投与(例えば2つの別々の注射)を含む。あるいは、本発明の組成物またその成分と第2の薬学的に活性な成分は、投与の前に本発明の組成物またその成分と第2の薬学的に活性な成分とを混合してから被験者に混合物を投与することによって、組み合わせて投与されてもよい。本発明の組成物またその成分は、第2の薬学的に活性な成分と一緒に処方される場合、または、ここに規定したような組成物が用いられる場合、本発明の組成物またその成分と第2の薬学的に活性な成分は、さらに、互いから独立して、個々で述べたような投与経路のうちの任意のものを介して、組み合わせて投与されてもよい。
これに関する薬学的に活性な成分/化合物は、特定の兆候または疾患、すなわち腫瘍または癌疾患を、治療、改善または予防する治療的効果を有する化合物である。このような化合物は、なんら限定されないが、ペプチドまたはタンパク質(好ましくはここに規定したようなもの)、核酸(好ましくはここに規定したようなもの)、(治療的に活性の)低分子の有機または無機の化合物(5000未満の分子量、好ましくは1000未満)、糖、抗原または抗体(好ましくはここに規定したようなもの)、従来公知の治療的薬剤、抗原性細胞、抗原性細胞断片、細胞分画、細胞壁成分(例えば多糖)、(例えば化学的にまたは照射によって)修飾された、弱毒化された、または非活性化された病原体(ウイルス、細菌など)、アジュバント、などを含む。
好ましい実施形態では、本発明の組成物は、追加的に、少なくとも1つのさらなる薬学的に活性な成分/化合物を含み、この少なくとも1つのさらなる薬学的に活性な成分は、サイトカイン、ケモカイン、自殺遺伝子産物、免疫原性のペプチドまたはタンパク質、アポトーシス誘導因子、血管新生阻害因子、ヒートショックタンパク質、腫瘍抗原、β−カテニン抑制剤、STING経路の活性化因子、チェックポイント調節因子、自然免疫活性化因子、抗体、ドミナント・ネガティブ受容体およびデコイ受容体、脊髄由来のサプレッサ細胞(MDSCs)の阻害因子、IDO経路阻害因子、アポトーシスの阻害因子に結合する少なくとも1つのタンパク質またはペプチド、抗細菌剤、抗ウイルス剤、アジュバント、化学療法剤およびキナーゼ阻害剤からなるグループから選択される。
代替として、またはそれに加えて、少なくとも1つの追加の薬学的に活性な成分は、RNA含有組成物のうちの少なくとも1つのRNAと、または、本発明による組成物と、同時に、一緒に、投与されてもよく、または、RNA含有組成物のうちの少なくとも1つのRNAと、または、本発明による組成物と、組み合わせて用いられてもよい。
これに関して、タンパク質ベースのサイトカイン、ケモカイン、自殺遺伝子産物、免疫原性のペプチドまたはタンパク質、アポトーシス誘導因子、血管新生阻害因子、ヒートショックタンパク質、腫瘍抗原、β−カテニン阻害因子、STING経路の活性化因子、チェックポイント調節因子、自然免疫活性化因子、抗体、ドミナント・ネガティブ受容体およびデコイ受容体、脊髄由来のサプレッサ細胞(MDSCs)の阻害因子、IDO経路阻害因子、および、アポトーシスの阻害因子に結合する少なくとも1つのタンパク質またはペプチド、または、「コーディングRNA」に関連して上で記載されたような断片およびその変種が、追加の薬学的に活性の成分として用いられうる。あるいは、これらのタンパク質または断片またはその変種をコードする核酸が、追加の薬学的に活性の成分として用いられうる。
<1.サイトカイン>
これに関連して、「コーディングRNA」に関連して上で記載されたようなタンパク質ベースのサイトカイン、または、断片およびその変種が、追加の薬学的に活性の成分として用いられ得る。あるいは、これらのタンパク質または断片およびその変種をコードする核酸が、追加の薬学的に活性の成分として用いられ得る。
好ましくは、サイトカインは、インターロイキン(IL)である。1つまたはそれよりも多いインターロイキンは、例えば、以下のリストから選択されてもよい:IL−1α、IL−1β、IL−1ra(アンタゴニスト)、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10;IL−11、IL−12、IL−13、IL14、IL−15、IL−16、IL−17A、IL−17B、EL−17C、IL−17D、IL−17E、IL−17F、IL−18、IL−19、IL−20、IL−21、IL−22、IL−23、IL−24、IL−25、IL−26、IL−27、IL−28A/B、IL−29、IL−30、IL−31、IL−32、IL−33、IL−35。さらに、サイトカインは、TNF系統から選択される1つまたはそれより多いサイトカインであってもよく、例えば、以下のリストから選択されてもよい:特に、TNFα、LTα、LTβ、LIGHT、TWEAK、APRIL、BAFF、TL1A、GITRL、OX40L、CD40L(CD154)、FASL、CD27L、CD30L、4−1BBL、TRAIL、RANKリガンド。好ましいサイトカインのさらなる例は、以下のリストから選択されてもよい:FLT3リガンド、G−CSF、GM−CSF、IFNα/β/ω、IFNγ、LIF、M−CSF、MIF、OSM、幹細胞刺激因子、TGFβ1、TGFβ2、TGFβ3、TSLPリガンド。
特に好ましいのは、以下のリストから選択されるサイトカインである:IL−12、IL−15、IL−2、IFNγ、TNFα、IL−18、IFNα、IL−1β、IL−32、IL−7、IL−21、IL−8、GM−CSF。
これに関連して、特に好ましいのは、上の表1に記載したようなサイトカインである。
特に好ましい実施形態では、RNA含有組成物のうちの少なくとも1つのRNAは、好ましくは配列番号5、394または10072に従う、免疫賦活性RNAであり、また、上で記載したような少なくとも1つのサイトカイン(好ましくはIL−2、IL−12、CD40LまたはIL−15、または、断片またはその変種)と組み合わされる。
<1.ケモカイン>
これに関連して、「コーディングRNA」に関連して上で記載されたようなタンパク質ベースのケモカイン、または、断片およびその変種が、追加の薬学的に活性の成分として用いられ得る。あるいは、これらのタンパク質または断片およびその変種をコードする核酸が、追加の薬学的に活性の成分として用いられ得る。
好ましいケモカインは、以下のリストから選択されてもよい:CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL12、CXCL13、CXCL14、CXCL15、CXCL16、CCL1、CCL2、CCL3、CCL4、CCL5、CCL6、CCL7、CCL8、CCL9/10、CCL11、CCL12、CCL13、CCL14、CCL15、CCL16、CCL17、CCL18、CCL19、CCL20、CCL21、CCL22、CCL23、CCL24、CCL25、CCL26、CCL27、CCL28、XCL1、XCL2、CX3CL1。
これに関連して、特に好ましいのは、上の表2に記載したようなケモカインである。
特に好ましい実施形態では、RNA含有組成物のうちの少なくとも1つのRNAは、好ましくは配列番号5、394または10072に従う、免疫賦活性RNAであり、また、上で記載したような少なくとも1つのケモカイン、または、断片またはその変種、と組み合わされる。
<2.自殺酵素>
これに関連して、「コーディングRNA」に関連して上で記載されたようなタンパク質ベースの自殺酵素、または、断片またはその変種が、追加の薬学的に活性の成分として用いられてもよい。あるいは、これらのタンパク質をコードする核酸または断片またはその変種が、追加の薬学的に活性の成分として用いられてもよい。
自殺酵素は、好ましくは、ヌクレオチド代謝酵素である。好ましくは、自殺酵素は、自殺酵素の基質であるプロドラッグと組み合わせて用いられ、プロドラッグは、自殺酵素によって細胞傷害性の化合物に変換される。1つまたはそれよりも多い好ましい自殺酵素は、以下のリストから選択されてもよい:チミジンキナーゼ、好ましくはウイルスのチミジンキナーゼ、より好ましくは単純疱疹ウイルスのチミジンキナーゼ、水痘帯状疱疹ウイルス(Varicella zoster)のチミジンキナーゼ、植物のチミジンキナーゼ、好ましくはトマトのチミジンキナーゼ、シトシンデアミナーゼ、好ましくは細菌のシトシンデアミナーゼまたはイースト菌のシトシンデアミナーゼ、デオキシヌクレオシドキナーゼ、好ましくはキイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)のデオキシヌクレオシドキナーゼ、デオキシシチジンキナーゼ、好ましくは哺乳類のデオキシシチジンキナーゼ、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ、好ましくは細菌のプリンヌクレオシドホスホリラーゼ。
これに関連して、特に好ましいのは、上の表3および表4に記載したような自殺酵素(自殺遺伝子産物)である。
特に好ましい実施形態では、RNA含有組成物のうちの少なくとも1つのRNAは、好ましくは配列番号5、394または10072に従う、免疫賦活性RNAであり、また、上で記載したような少なくとも1つの自殺酵素または、断片またはその変種、と組み合わされる。
<3.免疫原性のタンパク質またはペプチド>
これに関連して、「コーディングRNA」に関連して上で記載されたようなタンパク質ベースの免疫原性のタンパク質またはペプチド、または、断片またはその変種が、追加の薬学的に活性な成分として用いられてもよい。あるいは、これらのタンパク質またはペプチドをコードする核酸または断片またはその変種が、追加の薬学的に活性な成分として用いられてもよい。
免疫原性のタンパク質またはペプチドは、好ましくは、腫瘍および/または癌疾患の治療のためのこのような抗原に対する、前から存在する免疫を利用する、病原体の抗原である。記憶された免疫反応がトリガーされ、腫瘍細胞を攻撃するための免疫システムが強化される。
本発明のこの実施形態のための免疫原性のタンパク質またはペプチドの好ましい例は、広く知られている病原体、すなわち、すべての生物体、特に哺乳類、好ましくはヒト、が彼/彼女の人生で少なくとも1回感染する高い可能性を有しているような病原体の、タンパク質またはペプチドである。これらは例えば、以下のようなものの、任意の構造的または非構造的なタンパク質またはペプチドを含んでいる:
インフルエンザウイルスタイプAまたはBまたは任意の他のオルトミクソウイルス(インフルエンザウイルスタイプC)、
ピコルナウイルス、例としてライノウイルスまたは肝炎Aウイルス、
トガウイルス、例としてアルファウイルスまたはルビウイルス、例えばシンドビス、セムリキ森林ウイルス(Semliki-Forest)または麻疹ウイルス(rubeolavirus)(はしかウイルス)、
風疹ウイルス(ドイツはしかウイルス)、
コロナウイルス、特にサブタイプHCV−229EまたはHCV−OC43、
ラブドウイルス、例として狂犬病ウイルス、
パラミクソウイルス、例としておたふく風邪ウイルス、
レオウイルス、例としてグループA、BまたはCのロタウイルス、
ヘパドナウイルス、例として肝炎Bウイルス、
パポウイルス、例として任意の血清型の、特に1ないし75の、ヒト乳頭腫ウイルス(HPV)、
アデノウイルス、特にタイプ1ないし47、
ヘルペスウイルス、例として単純疱疹ウイルス1、2または3、
サイトメガロウイルス(CMV)、好ましくはCMVpp65、
エプスタインバーウイルス(EBV)、
ワクシニアウイルス、および、
バクテリウム属のクラミドフィラ・ニューモニエ(Chlamydophila pneumoniae)(クラミジア・ニューモニエ(Chlamydia pneumoniae))。
好ましい免疫原性のタンパク質またはペプチドのさらなる例は、めったに生物体に感染しない病原体のタンパク質またはペプチドである。これらのタンパク質またはペプチドは、例えば、以下のようなものの、任意の構造的または非構造的なタンパク質またはペプチドを含んでいる:
フラビウイルス、例としてデング熱ウイルスタイプ1ないし4、黄熱病ウイルス、西ナイルウイルス、日本脳炎ウイルス、
肝炎Cウイルス、
カリシウイルス、
フィロウイルス、例としてエボラウイルス、
ボルナウイルス、
ブンヤウイルス、例としてリフトバレー熱ウイルス、
アレナウイルス、例としてLCMV(リンパ球性脈絡髄膜炎ウイルス)または出血熱ウイルス、
レトロウイルス、例としてHIV、および、
パルボウイルス。
特に好ましい実施形態では、RNA含有組成物のうちの少なくとも1つのRNAは、好ましくは配列番号5、394または10072に従う、免疫賦活性RNAであり、また、上で記載したような少なくとも1つの免疫原性のタンパク質またはペプチド(好ましくはインフルエンザ核タンパク質(NP)、または、断片またはその変種)と組み合わされる。
<4.アポトーシス誘導因子>
これに関連して、「コーディングRNA」に関連して上で記載されたようなアポトーシス誘導剤、断片またはその変種が、追加の薬学的に活性な成分として用いられてもよい。あるいは、これらのタンパク質またはペプチドをコードする核酸または断片またはその変種が、追加の薬学的に活性の成分として用いられてもよい。
好ましくは、アポトーシス誘導剤は、Bcl−2ファミリー、および、膜貫通型のデス(death)受容体のリガンド、腫瘍抑制タンパク質p53、特に、TNF(腫瘍壊死因子)受容体遺伝子のスーパーファミリー、プロアポトーシス受容体アゴニスト、およびBeclin−1からなるグループから選択される。
本発明に関連する特に好ましいアポトーシス誘導剤は、(BECN1遺伝子由来の)Beclin−1である。
アポトーシス誘導剤のさらに好ましい例は、以下のリストから選択されてもよい:Bcl−10、Bax、Bak、Bid、Bad、Bim、Bik、Blk、チトクロームc、カスパーゼ、特にカスパーゼ3、カスパーゼ6、カスパーゼ7、カスパーゼ8、カスパーゼ9、死ドメイン、特にFasのもの、好ましくはFasL、TNFα、Apo2L/TRAIL、DR4および/またはDR5のアゴニスト、Apo3L、DR4アゴニストの抗体、DR5アゴニストの抗体、プロテインキナーゼR(PKR)(好ましくは恒常的に活性なPKR)、GranzymeB。
これに関連して、特に好ましいのは、上の表5および表6に記載したようなアポトーシス誘導剤である。
特に好ましい実施形態では、RNA含有組成物のうちの少なくとも1つのRNAは、好ましくは配列番号5、394または10072に従う、免疫賦活性RNAであり、また、上で記載したような少なくとも1つのアポトーシス誘導剤または、断片またはその変種、と組み合わされる。
<5.血管新生阻害因子>
これに関連して、「コーディングRNA」に関連して上で記載されたようなタンパク質ベースの血管新生阻害因子、または、断片またはその変種が、追加の薬学的に活性な成分として用いられてもよい。あるいは、これらのタンパク質またはペプチドをコードする核酸または断片またはその変種が、追加の薬学的に活性な成分として用いられてもよい。
本発明による血管新生阻害因子の好ましい例は、以下のリストから選択されてもよい:インターフェロンアルファ(IFN−α)、(インターフェロンベータ)IFN−β、インターフェロンガンマ(IFN−γ)、CXCL9、CXCL10、インターロイキン12(IL−12)、血小板因子4(PF−4)、腫瘍壊死因子アルファ(TNF−α)、可溶性fms様チロシンキナーゼ1(sFLT−1)、胎児肝臓キナーゼ1(FLK−1)、アンギオスタチン、エンドスタチン、バソスタチン、カンスタチン、ツムスタチン、16kDのプロラシン(prolacin)断片、金属プロテイナーゼの組織抑制剤1(TIMP−1)、メタロプロテアーゼの組織抑制剤2(TIMP−2)、メタロプロテアーゼの組織抑制剤3(TIMP−3)、トロンボスポンジン1(TSP−1)、トロンボスポンジン2(TSP−2)、Maspin、PEX、可溶性チロシン−プロテインキナーゼ受容体1(sTie1)、可溶性アンジオポエチン−1受容体2(sTie2)、アンジオポエチン−1、アンジオポエチン−2、抗血管内皮成長因子受容体2(VEGFR2)抗体(例えばAlacizumab、Ramucirumab)、抗血管内皮成長因子(VEGF)抗体(例えばBrolucizumab、Ranibizumab、Bevacizumab)、および抗血管内皮成長因子受容体1(VEGFR1)抗体(例えばIcrucumab)。
これに関連して、特に好ましいのは、上の表7に記載したような血管新生阻害因子である。
特に好ましい実施形態では、RNA含有組成物のうちの少なくとも1つのRNAは、好ましくは配列番号5、394または10072に従う、免疫賦活性RNAであり、また、上で記載したような少なくとも1つの血管新生阻害因子、または、断片またはその変種、と組み合わされる。
<6.ヒートショックタンパク質>
これに関連して、「コーディングRNA」に関連して上で記載されたようなタンパク質ベースのヒートショックタンパク質、または、断片およびその変種が、追加の薬学的に活性な成分として用いられ得る。あるいは、これらのタンパク質質またはペプチドまたは断片およびその変種をコードする核酸が、追加の薬学的に活性な成分として用いられ得る。
好ましくは、ヒートショックタンパク質は、以下のリストから選択されてもよい:HSP27、HSP47(serpin H1)、HSP60、HSP70、HSC70、GRP78(BiP)、HSP90、HSP110、GRP94(gp96)、GRP170(ORP150)、PDI/PDIA、CRT/CALR。
これに関連して、特に好ましいのは、上の表8に記載したようなヒートショックタンパク質である。
特に好ましい実施形態では、RNA含有組成物のうちの少なくとも1つのRNAは、好ましくは配列番号5、394または10072に従う、免疫賦活性RNAであり、また、上で記載したような少なくとも1つのヒートショックタンパク質、または、断片またはその変種、と組み合わされる。
<7.腫瘍抗原>
これに関連して、「コーディングRNA」に関連して上で記載されたようなタンパク質ベースの腫瘍抗原、または、断片およびその変種が、追加の薬学的に活性な成分として用いられ得る。あるいは、これらのタンパク質またはペプチドまたは断片およびその変種をコードする核酸が、追加の薬学的に活性の成分として用いられ得る。
これに関連して、特に好ましいのは、上の表9に記載したような腫瘍抗原である。
特に好ましい実施形態では、RNA含有組成物のうちの少なくとも1つのRNAは、好ましくは配列番号5、394または10072に従う、免疫賦活性RNAであり、また、上で記載したような少なくとも1つの腫瘍抗原、または、断片またはその変種、と組み合わされる。
<8.β−カテニン阻害因子>
これに関連して、「コーディングRNA」に関して以上に開示されているような、タンパク質に基づくβ−カテニン阻害因子、またはその断片およびバリアントは、薬学的に活性な、さらなる成分として使用され得る。代替的に、これらのタンパク質もしくはペプチドまたはその断片もしくはバリアントをコードしている核酸は、薬学的に活性な、さらなる成分として使用され得る。
本発明に係る特に好ましいβ−カテニン阻害因子は、TAT−NLS−BLBD−6、アクシン−1、TVF−4、GSK−3b、DKK−1、Dvl−1誘導体またはその断片を含んでいる。
[化学的なβ−カテニン阻害因子]
本発明によれば、本発明の組成物に含有され得る、および/または、本発明の組成物と共に投与もしくは併用され得る、少なくとも1つのさらなる活性な薬学的な成分は、化学的なβ−カテニン阻害因子であり得る。本発明にしたがって投与され得る化学的なβ−カテニン阻害因子は、当該分野において知られている。好ましくは、上記化学的なβ−カテニン阻害因子は、以下の一覧:PKF118−310、CGP049090、PKF115−584、PKF222−815、PKF118−744、ICG001、CCT036477、XAV939、アシルヒドラゾン(HQBA)、2,3,6−三置換ピリド[2,3,−b]ピラジン コア骨格を有している分子、カルノシン酸、CCT031374、iCRT−3、5、14、NC043、イブプロフィン、アスピリンから選択される。
以下の表13は、このような関係において特に好ましいβ−カテニンシグナル伝達の小分子阻害因子の例をまとめている。
Figure 0006912384
特に好ましい実施形態において、RNA含有組成物のうち、少なくとも1つのRNAは、免疫賦活性のRNA(好ましくは配列番号5、394または10072)であり、以上に規定されているような少なくとも1つのβ−カテニン阻害因子、またはその断片もしくはバリアントと組み合わせられる。
<9.STING経路の活性化因子>
これに関連して、「コーディングRNA」に関して以上に開示されているような、STING経路の、タンパク質に基づく活性化因子、またはその断片およびバリアントは、薬学的に活性な、さらなる成分として使用され得る。代替的に、これらのタンパク質もしくはペプチドまたはその断片もしくはバリアントをコードしている核酸は、薬学的に活性な、さらなる成分として使用され得る。好ましくは、STING経路の少なくとも1つの活性化因子(刺激因子)は、STING経路の、活性化しているタンパク質または恒常的に活性なタンパク質、好ましくはDDX41、STING、cGAS、IRF3、TBK1もしくはSTAT6またはその断片もしくはバリアントから選択される。
[化学的なSTING経路の活性化因子]
さらなる好ましい実施形態において、さらなる任意の薬学的に活性な成分が、環状ジヌクレオチドおよびキサンテノン類似物から好ましく選択され、これらは、STING経路の化学的な活性化物質として使用される。
表14は、化学的なSTINGアゴニストの例を示している。STINGアゴニストのさらなる例は、国際公開第2014189805号に開示されている。
Figure 0006912384
特に好ましい実施形態において、RNA含有組成物の少なくとも1つのRNAは、免疫賦活性のRNA(好ましくは配列番号5、394または10072にしたがう)であり、以上に規定されているような、少なくとも1つのSTING経路の活性化因子、またはその断片もしくはバリアントと組み合わせられる。
<10.チェックポイント調節因子>
これに関連して、「コーディングRNA」に関して以上に開示されているような、タンパク質に基づくチェックポイント調節因子は、薬学的に活性な、さらなる成分として使用され得る。代替的に、これらのタンパク質もしくはペプチドまたはその断片もしくはバリアントをコードしている核酸は、薬学的に活性なさらなる成分として使用され得る。
本発明の好ましい実施形態において、チェックポイント調節因子は、B7−1/CD80、B7−2/CD86、B7−H1/PD−L1、B7−H2、B7−H3、B7−H4、B7−H6、B7−H7/HHLA2、BTLA、CD28、CD28H/IGPR−1、CTLA−4、ICOS、PD−1、PD−L2/B7−DC、PDCD6、VISTA/B7−H5/PD−1H、BTN1A1/ブチロフィリン、BTN2A1、BTN2A2/ブチロフィリン2A2、BTN3A1/2、BTN3A2、BTN3A3、BTNL2/ブチロフィリン様2、BTNL3、BTNL4、BTNL6、BTNL8、BTNL9、BTNL10、CD277/BTN3A1、LAIR1、LAIR2、CD96、CD155/PVR、CRTAM、DNAM−1/CD226、ネクチン−2/CD112、ネクチン−3、TIGIT、LILRA3/CD85e、LILRA4/CD85g/ILT7、LILRB1/CD85j/ILT2、LILRB2/CD85d/ILT4、LILRB3/CD85a/ILT5、LILRB4/CD85k/ILT3、4−1BB/TNFRSF9/CD137、4−1BBリガンド/TNFSF9、BAFF/BLyS/TNFSF13B、BAFF R/TNFRSF13C、CD27/TNFRSF7、CD27リガンド/TNFSF7、CD30/TNFRSF8、CD30リガンド/TNFSF8、CD40/TNFRSF5、CD40リガンド/TNFSF5、DR3/TNFRSF25、GITR/TNFRSF18、GITRリガンド/TNFSF18、HVEM/TNFRSF14、LIGHT/TNFSF14、リンホトキシン−α/TNF−ベータ、OX40/TNFRSF4、OX40リガンド/TNFSF4、RELT/TNFRSF19L、TACI/TNFRSF13B、TL1A/TNFSF15、TNF−アルファ、TNF RII/TNFRSF1B、2B4/CD244/SLAMF4、BLAME/SLAMF8、CD2、CD2F−10/SLAMF9、CD48/SLAMF2、CD58/LFA−3、CD84/SLAMF5、CD229/SLAMF3、CRACC/SLAMF7、NTB−A/SLAMF6、SLAM/CD150、TIM−1/KIM−1/HAVCR、TIM−3、TIM−4、CD7、CD96、CD160、CD200、CD300a/LMIR1、CRTAM、DAP12、デクチン−1/CLEC7A、DPPIV/CD26、EphB6、インテグリンアルファ4ベータ1、インテグリンアルファ4ベータ7/LPAM−1、LAG−3、TIM−1/KIM−1/HAVCR、TIM−4、TSLP Rまたはそれらの任意の組み合わせの調節因子である。
好ましくは、チェックポイント調節因子は、アゴニスト性の抗体、アンタゴニスト性の抗体、リガンド、ドミナント・ネガティブ受容体およびデコイ受容体、またはそれらの組み合わせから選択される。
好ましくは、アゴニスト性の抗体は、以下の一覧:抗4−1BB抗体、抗OX40抗体、抗GITR抗体、抗CD28抗体、抗CD27抗体、抗CD−40抗体、抗ICOS抗体、抗TNFRSF25抗体および抗LIGHT抗体から選択される。
好ましくは、アンタゴニスト性の抗体は、抗CTLA4抗体、抗PD1抗体、抗PD−L1抗体、抗Vista抗体、抗Tim−3抗体、抗LAG−3抗体および抗BTLA抗体の一覧から選択される。
抗CTLA−抗体(イピリムマブ(Yervoy(登録商標))、トレメリムマブおよびAGEN−1884)が、特に好ましい。
抗PD1抗体(ニボルマブ(MDX−1106/BMS−936558/ONO−4538)、(Brahmer et al., 2010. J Clin Oncol. 28(19):3167-75; PMID: 20516446);ピジリズマブ(CT−011)、(Berger et al., 2008. Clin Cancer Res. 14(10):3044-51; PMID: 18483370);ペムブロリズマブ(MK−3475、SCH 900475);AMP−224およびMEDI0680(AMP−514))が、特に好ましい。
抗PD−L1抗体(MDX−1105/BMS−936559(Brahmer et al. 2012. N Engl J Med. 366(26):2455-65; PMID: 22658128);アテゾリズマブ(MPDL3280A/RG7446);ドゥルバルマブ(MEDI4736);およびアベルマブ(MSB0010718))が、特に好ましい。
本発明によれば、表15に係るチェックポイント調節因子が、特に好ましい。
Figure 0006912384
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さらなる好ましい実施形態において、チェックポイント調節因子は、デコイ受容体(例えば、可溶性の受容体)である。好ましくは、デコイ受容体は、可溶性のPD1受容体である。特に好ましい実施形態において、可溶性のPD1受容体をコードしているRNA配列は、配列番号389のRNA配列を含んでいる。
さらなる好ましい実施形態において、チェックポイント調節因子は、免疫チェックポイントタンパク質のリガンドである。好ましくは、当該リガンドはCD4リガンド(CD40L)である。
特に好ましい実施形態において、RNA含有組成物の少なくとも1つのRNAは、免疫賦活性のRNA(好ましくは配列番号5、394または10072)であり、以上に規定されているようなチェックポイント調節因子(好ましくは抗CTLA4抗体、抗PD1抗体、抗PD−L1抗体、CD40リガンドもしくは可溶性のPD1受容体、またはその断片もしくはバリアントから選択される)の少なくとも1つと組み合わせられる。
<11.自然免疫活性化因子>
これに関連して、「コーディングRNA」に関して以上に開示されているような、タンパク質に基づく自然免疫活性化因子は、薬学的に活性な、さらなる成分として使用され得る。代替的に、これらのタンパク質もしくはペプチドまたはその断片もしくはバリアントをコードしている核酸は、薬学的に活性な、さらなる成分として使用され得る。
これに関連して、自然免疫活性化因子は、典型的にヒトタンパク質またはヒトペプチドを含んでいる、(哺乳類における)自然免疫応答(例えば、外因性のTLRリガンドのTLRに対する結合の反応として)を惹起可能な、哺乳類(特にヒト)のアジュバントタンパク質から選択される。より好ましくは、ヒトアジュバントタンパク質は、パターン認識受容体(TLR、NLRおよびRLH(TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TLR10、TLR11; NOD1、NOD2、NOD3、NOD4、NOD5、NALP1、NALP2、NALP3、NALP4、NALP5、NALP6、NALP6、NALP7、NALP7、NALP8、NALP9、NALP10、NALP11、NALP12、NALP13、NALP14、l IPAF、NAIP、CIITA、RIG−I、MDA5およびLGP2が挙げられる)が挙げられる)のシグナル伝達ネットワークの構成要素およびリガンド、TLRシグナル伝達のシグナル伝達因子(アダプタータンパク質(例えばTrifおよびCardifが挙げられる)が挙げられる);Small−GTPasesシグナル伝達の構成要素(RhoA、Ras、Rac1、Cdc42、Rabなど)、PIPシグナル伝達の構成要素(PI3K、Src−キナーゼなど)、MyD88依存性のシグナル伝達の構成要素(MyD88、IRAK1、IRAK2、IRAK4、TIRAP、TRAF6など)、MyD88非依存性のシグナル伝達の構成要素(TICAM1、TICAM2、TRAF6、TBK1、IRF3、TAK1、IRAK1など);活性化されたキナーゼ(例えば、Akt、MEKK1、MKK1、MKK3、MKK4、MKK6、MKK7、ERK1、ERK2、GSK3、PKCキナーゼ、PKDキナーゼ、GSK3キナーゼ、JNK、p38MAPK、TAK1、IKKおよびTAK1が挙げられる);活性化された転写因子(例えば、NF−κB、c−Fos、c−Jun、c−Myc、CREB、AP−1、Elk−1、ATF2、IRF−3、IRF−7が挙げられる)であるタンパク質からなる群から選択される。
哺乳類(特にヒト)のアジュバントタンパク質は、ヒートショックタンパク質(例えばHSP10、HSP60、HSP65、HSP70、HSP75およびHSP90)、gp96、フィブリノーゲン、フィブロネクチンのTYPIIIリピート外部ドメインA;または補体系の構成要素(C1q、MBL、C1r、C1s、C2b、Bb、D、MASP−1、MASP−2、C4b、C3b、C5a、C3a、C4a、C5b、C6、C7、C8、C9、CR1、CR2、CR3、CR4、C1qR、C1INH、C4bp、MCP、DAF、H、I、PおよびCD59が挙げられる)、もしくは誘導された標的遺伝子(例えばベータ−ディフェンシンが挙げられる)、細胞表面タンパク質;またはヒトアジュバントタンパク質(trif、flt−3 ligand、Gp96またはフィブロネクチンなどが挙げられる)もしくはこれらのヒトアジュバントタンパク質のいずれかの、任意の種の相同物からなる群から、さらに選択され得る。さらに、HGMB1はアジュバントタンパク質として使用され得る。
哺乳類(特にヒト)のアジュバントタンパク質は、自然免疫応答を誘導または促進するサイトカイン(IL−1アルファ、IL1ベータ、IL−2、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−12、IL−13、IL−15、IL−16、IL−17、IL−18、IL−21、IL−23、TNFアルファ、IFNアルファ、IFNベータ、IFNガンマ、GM−CSF、G−CSF、M−CSFが挙げられる);ケモカイン(IL−8、IP−10、MCP−1、MIP−1アルファ、RANTES、エオタキシン、CCL21が挙げられる);マクロファージから放出されるサイトカイン(IL−1、IL−6、IL−8、IL−12およびTNF−アルファ;ならびにIL−1R1およびIL−1アルファが挙げられる)をさらに含み得る。
したがって、これに関連して、少なくとも自然免疫活性化因子は、好ましくはアジュバントタンパク質(より好ましくはヒトアジュバントタンパク質)、またはその断片もしくはバリアントであることが、特に好ましい。
これに関連して、アジュバントタンパク質の恒常的な活性バリアント(好ましくはRIG−1の恒常的な活性バリアント(ΔRIGI))は、自然免疫の活性化因子として使用される。
好ましい他の実施形態において、少なくとも自然免疫活性化因子は、HGMB1またはその断片もしくはバリアントである。
これに関連して、上述の表11に開示されているような自然免疫活性化因子が、特に好ましい。
特に好ましい実施形態において、RNA含有組成物の少なくとも1つのRNAは、免疫賦性RNA(好ましくは配列番号5、394または10072)であり、以上に規定されているような少なくとも1つの自然免疫活性化因子、またはその断片もしくはバリアントと組み合わせられる。
<12.抗体、デコイ受容体およびドミナント・ネガティブ受容体>
これに関連して、「コーディングRNA」に関して以上に開示されているような、タンパク質に基づく抗体、デコイ受容体もしくはドミナント・ネガティブ受容体、またはその断片およびバリアントは、薬学的に活性な、さらなる成分として使用され得る。代替的に、これらのタンパク質またはその断片もしくはバリアントをコードしている核酸は、薬学的に活性な、さらなる成分として使用され得る。
本発明によれば、表16に係る抗体が特に好ましい。
Figure 0006912384
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好ましくは、中和抗体は、抗IL−10および抗TGFベータの一覧から選択される。
特に好ましい実施形態において、RNA含有組成物の少なくとも1つのRNAは、免疫賦活性RNA(好ましくは配列番号5、394または10072)であり、以上に規定されているような少なくとも1つの抗体(好ましくは抗CD73抗体)もしくはデコイ受容体、またはその断片もしくはバリアントと組み合わせられる。
さらに、少なくとも1つの抗体は、抗CD73抗体またはその断片もしくはバリアントから好ましく選択され得る。
特に好ましいさらなる実施形態において、少なくとも1つの抗体は、CCR5/CD195に対する抗体、またはそのリガンドであるCCL5/RANTESに対する抗体、またはその断片もしくはバリアントから選択される。
特に好ましい実施形態において、デコイ受容体は、可溶性のCCR5(CD195としても知られているケモカイン受容体タイプ5)である。
特に好ましい実施形態において、ドミナント・ネガティブ受容体は、ドミナント・ネガティブであるCCR5(CD195としても知られているケモカイン受容体タイプ5)である。
<13.骨髄由来のサプレッサ細胞(MDSC)の阻害剤>
これに関連して、「コーディングRNA」に関して以上に開示されているような、骨髄由来のサプレッサ細胞(MDSC)の、タンパク質に基づく阻害剤またはその断片もしくはバリアントは、薬学的に活性な、さらなる成分として使用され得る。代替的に、これらのタンパク質もしくはペプチドまたはその断片もしくはバリアントをコードしている核酸は、薬学的に活性な、さらなる成分として使用され得る。
MDSCの阻害剤として、抗IL−17抗体およびIL12を使用することが特に好ましい。
本発明に関連して、MDSC阻害は、MDSCの直接的な不活性化(例えば、化学的なNO阻害剤(PDE−5阻害剤、NO−アスピリン、L−NAME)、アルギナーゼ阻害剤(PDE−5阻害剤、COX2阻害剤、NOHA、L−NAME)、ROS阻害剤(合成トリテルペノイド))によって、MDSCが成熟細胞へ分化することを遮断すること(例えば、ATRA、ビタミンA、ビタミンD3、CpG)によって、MDSCの細胞成長を遮断すること(例えば、、細胞シグナル伝達の修飾因子(ビスホスホラート(bisphosphorates)(ゾロドロン酸)、細胞シグナル伝達の修飾因子(JAK2/STAT3阻害剤、マルチキナーゼ阻害剤、VEGF阻害剤)))によって、または、MDSCの枯渇(細胞毒物(ゲムシタビン、シスプラチン、パクリタキセル、5−フルオロウラシル)またはHSP90(17−DMAG))によって、達成され得る。したがって、これらの化合物も、薬学的に活性な、さらなる成分として使用され得る。
特に好ましい実施形態において、RNA含有組成物の少なくとも1つのRNAは、免疫賦活性RNA(好ましくは配列番号5、394または10072)であり、以上に規定されているような少なくとも1つのMDSCの阻害剤、またはその断片もしくはバリアントと組み合わせられる。
<14.IDO経路阻害因子>
これに関連して、「コーディングRNA」に関して以上に開示されているような、IDO経路阻害因子の、タンパク質に基づく阻害剤またはその断片もしくはバリアントは、薬学的に活性な、さらなる成分として使用され得る。代替的に、これらのタンパク質もしくはペプチドまたはその断片もしくはバリアントをコードしている核酸は、薬学的に活性なさらなる成分として使用され得る。
[化学的なIDO経路阻害剤]
さらに好ましい実施形態において、薬学的に活性な、さらなる成分は、IDO経路阻害因子(小分子阻害剤から好ましく選択される)から選択され得る。好ましくは、IDO経路阻害因子は、以下の一覧:インドキシモド(1−メチル−トリプトファンのD異性体)およびNLG919から選択される。
特に好ましい実施形態において、RNA含有組成物の少なくとも1つのRNAは、免疫賦活性RNA(好ましくは配列番号5、394または10072)であり、以上に規定されているような少なくとも1つのIDO経路阻害因子、またはその断片もしくはバリアントと組み合わせられる。
<15.アポトーシスの阻害因子に結合するタンパク質またはペプチド>
アポトーシスは、厳重に制御されている細胞過程であり、アポトーシスの不完全な制御は、ヒトの癌の顕著な特徴である。腫瘍細胞におけるアポトーシスを回復するために、重要なアポトーシス制御因子を標的にすることは、癌の新たな治療戦略として進められている。アポトーシスタンパク質の阻害因子(IAP)の一員である、XIAP、cIAP1およびcIAP2は、細胞死および細胞生存の決定的な制御因子であり、新たな癌治療にとって興味深い標的である。SMAC/DIABLOタンパク質は、XIAP、cIAP1およびcIAP2の内在性アンタゴニストである。この10年に、集中的な研究の試みは、癌処置にとっての臨床試験中である種々の小分子SMAC模倣物の設計および開発をもたらしている。
さらなる好ましい実施形態において、本発明の組成物は、アポトーシスタンパク質の阻害剤に結合し、したがってアポトーシス性の死に対して癌細胞を感受性にする、少なくとも1つの分子を含んでいる。
したがって、本発明のRNA含有組成物は、アポトーシスの阻害因子に結合する少なくとも1つの分子(例えばSMAC模倣物)を含んでいることが、特に好ましい。
本発明に係るIAPに結合する特に好ましいタンパク質またはペプチドには、Omi/HtrA2、Smac、Smac由来ペプチド、Smac/DIABLOおよびXAF1(XIAP関連因子1)ならびにその断片またはバリアントが包含される。
これに関連して、「コーディングRNA」に関して以上に開示されているような、アポトーシスの阻害因子に結合するタンパク質もしくはペプチド、またはその断片およびバリアントは、薬学的に活性な、さらなる成分として使用され得る。代替的に、これらのタンパク質もしくはペプチド、またはその断片もしくはバリアントをコードしている核酸は、薬学的に活性なさらなる成分として使用され得る。
したがって、薬学的に活性な、さらなる成分は、アポトーシスの阻害因子に結合するタンパク質またはペプチド(例えばSMAC模倣物)から選択されることが、特に好ましい。さらに、薬学的に活性な、さらなる成分として使用されるそのようなSMAC模倣物は、アポトーシスの阻害因子を阻害する小分子であることが、特に好ましい。
特に好ましい実施形態において、RNA含有組成物の少なくとも1つのRNAは、免疫賦活性RNA(好ましくは配列番号5、394または10072)であり、以上に規定されているような、アポトーシスの阻害因子に結合する少なくとも1つのタンパク質もしくはペプチド、またはその断片もしくはバリアントと組み合わせられる。
<16.抗菌剤>
本発明によれば、本発明の組成物に含有され得る、および/または、共投与され得る、薬学的に活性な、さらなる成分の少なくとも1つは、抗菌剤であり得る。これに関連して、当業者に知られている任意の抗菌剤は、本明細書に規定されているような、本発明の組成物の成分と組み合わせて使用され得る。抗菌剤の非限定的な例としては、アミカシン、アモキシシリン、アモキシシリン−クラブラン酸、アンフォテリシンB、アンピシリン、アンピクリン(Ampicllin)−スルバクタム、アプラマイシン、アジスロマイシン、アストレオナム、バシトラシン、ベンジルペニシリン、カスポフンギン、ケファクロール、ケファドロキシル、ケファレキシン、ケファロチン、ケファゾリン、ケフジニル、ケフェピム、ケフィキシム、ケフメノキシム、ケフォペラゾン、ケフォペラゾン−スルバクタム、ケフォタキシム、ケフォキシチン、ケフビロム、ケフポドキシム、ケフポドキシム−クラブラン酸、ケフドキシム−スバルクタム、ケフブロジル、ケフキノム、ケフタジジム、ケフチブチン、ケフチオフル、ケフトビプロル、ケフトリアクソン、ケフロキシム、クロラムフェニコール、フロルフェニコール、シプロフロキサシン、クラリスロマイシン、クリナフロキサシン、クリンダマイシン、クロキサシリン、コリシチン、コトリモキサゾール(トリムトプリム/スルファメトキサゾール)、デルババンシン、ダルフォプリスチン/キノプリスチン、ダプトマイシン、ジベカチン、ジクロキサシリン、ドリペネム、ドキシサイクリン、エンロフロキサシン、エルタペネム、エリスロマイシン、フルクロキサシリン、フルコナゾール、フルシトシン、フォスフォマイシン、フシジン酸、ガレノキサシン、ガチフロキサシン、ゲミフロキサシン、ゲンタマイシン、イミペネム、イトラコナゾール、カナマイシン、ケトコナゾール、レボフロキサシン、リンコマイシン、リネゾリド、ロラカルベフ、メシルナム(アムジノシリン)、メロペネム、メトロニダゾール、メジオシリン、メジオシリン−スルバクタム、ミノサイクリン、モキシフロキサシン、ムピロシン、ナリジクス酸、ネオマイシン、メチルミシン、ニトロフラントイン、ノルフロキサシン、オフロキサシン、オキサシリン、ペフロキサシン、ペニシリンV、ピペラシリン、ピペラシリン−スルバクタム、ピペラシリン−タゾバクタム、リファンピシン、ロキシスロマイシン、スパルフロキサシン、スペクチノマイシン、スピラマイシン、ストレプトマイシン、スルバクタム、スルファムトキサゾール、テイコプラミン、テラバンシン、テリスロマイシン、テモシリン、テトラシクリン(Tetracyklin)、チカルシリン、チカルシリン−クラブラン酸、チゲサイクリン、トブラマイシン、トリメトプリム、トロバフロキサシン、チロシン(Tylosin)、バンコマイシン、ビルギニアミシンおよびボリコナゾールが挙げられる。
<17.抗ウイルス剤>
本発明によれば、本発明の組成物に含有され得る、および/または、共投与され得る、薬学的に活性なさらなる成分/化合物の少なくとも1つは、抗ウイルス剤(これらに限定されないが、好ましくはヌクレオシド類似物(例えば、ジドブジン、アシクロビル、ガンシクロビル、ビダラビン、イドキシウリジン、トルフルリジンおよびラバビリン)、フォスカーネット、アマンタジン、ペラミビル、リマンタジン、サキナビル、インジナビル、リトナビル、アルファインターフェロンおよび他のインターフェロン、AZt、t−705、ザナミビル(Relenza(登録商標)およびオセルタミビル(Tamiflu(登録商標))))であり得る。他の抗ウイルス剤としては、インフルエンザウイルスワクチン(例えば、(Fluarix(登録商標))(Glaxo SmithKline)、FluMist(登録商標)(Medlmmune Vaccines)、Fluvirin(登録商標)(Chiron Corporation)、Flulaval(登録商標)(GlaxoSmithKline)、Afluria(登録商標)(CSL Biotherapies Inc.)、Agriflu(登録商標)(Novartis)またはFluzone(登録商標)(Aventis Pasteur))が挙げられる。
<18.薬剤>
いくつかの実施形態において、薬学的に活性な、さらなる成分/化合物は、少なくとも1つの薬剤を含み得る。用語「薬剤」は、生体の身体に導入または吸収されたときに通常の身体機能または細胞機能を変更する任意の物質を包含していることを意図されている。好適な薬剤(薬剤の、組み合わせおよび代替形態(例えば、代替的な塩の形態、遊離酸の形態、遊離塩基の形態、プロドラッグ、および水和物)が挙げられる)の非限定的な一部の例としては、鎮痛剤/解熱剤(例えば、アスピリン、アセトアミノフェン、イブプロフェン、ナトリウムナプロキセン、ブプレノルフィン、プロポキシフェンヒドロクロリド、プロポキシフェンナプシレート、メペリジンヒドロクロリド、ヒドロモルホンヒドロクロリド、モルヒネ、オキシコドン、コデイン、ジヒドロコデイン重酒石酸塩、ペンタゾシン、ヒドロコドン重酒石酸塩、レボルファノール、ジフルニサル、サリチル酸トロラミン、ナルブヒンヒドロクロリド、メフェナム酸、ブトルファノール、サリチル酸コリン、ブタルビタル、クエン酸フェニルトロキサミン、クエン酸ジフェンヒドラミン、メトトリメプラジン、シナメドリンヒドロクロリドおよびメプロバメート);抗喘息薬(例えば、ケトチフェンおよびトラキサノクス);抗生物質(例えば、ネオマイシン、ストレプトマイシン、クロラムフェニコール、セファロスポリン、アンピシリン、ペニシリン、テトラサイクリン、およびシプロフロキサシン);抗うつ剤(例えば、ネフォパム、オキシペルチン、ドキセピン、アモキサピン、トラゾドン、アミトリプチリン、マプロチリン、フェネルジン、デシプラミン、ノルトリプチリン、トラニルシプロミン、フルオキセチン、イミプラミン、パモ酸イミプラミン、イソカルボキサジド、トリミプラミンおよびプロトリプチリン);抗糖尿病薬(例えば、ビグアニドおよびスルホニル尿素誘導体);抗真菌剤(例えば、グリセオフルビン、ケトコナゾール、イトラコナゾール、アンフォテリシンB、ニスタチンおよびカンジシン);血圧降下剤(例えば、プロパノロール、プロパフェノン、オキシプレノロール、ニフェジピン、レセルピン、トリメタファン、フェノキシベンザミン、パルギリンヒドロクロリド、デセルピジン、ジアゾキシド、グアネチジン一硫酸塩、ミノキシジル、レシンナミン、ニトロプルシドナトリウム、ラウウォルフィアセルペンチン、アルセロキシロンおよびフェントラミン);抗炎症薬(例えば、(非ステロイド性)インドメタシン、ケトプロフェン、フルルビプロフェン、ナプロキセン、イブプロフェン、ラミフェナゾン、ピロキシカム、(ステロイド性)コルチゾン、デキサメタゾン、フルアザコルト、デフラザコルト、セレコキシブ、レフェコキシブ、ヒドロコルチゾン、プレドニゾロンおよびプレドニゾン);抗新生物薬(例えば、シクロフォスファミド、アクチノマイシン、ブレオマイシン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、ドクソルビシン、エピルビシン、マイトマイシン、メトトレキサート、フルオロウラシル、ゲミシタビン、カルボプラチン、カルムスチン(BCNU)、メチル−CCNU、シスプラチン、エトポシド、カンプトセシンおよびその誘導体、フェネステリン、パクリタキセルおよびその誘導体、ドセタキセルおよびその誘導体、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ゴセレリン、レウプロリド、タモキシフェン、インターフェロンアルファ、レチノイン酸(ATRA)、ナイトロジェンマスタードアルキル化剤およびピポサルファン);抗不安剤(例えば、ロラゼパム、ブスピロン、パラゼパム、クロルジアゼポキシド、オキサゼパム、クロラゼブ酸二カリウム、ジザゼパム、パモ酸ヒドロキシジン、ヒドロキシジンヒドロクロリド、アルプラゾラム、ドロペリドール、ハラゼパム、クロルメザノンおよびダントロレン);免疫抑制剤(例えば、シクロスポリン、アザチオプリン、ミゾリビンおよびFK506(タクロリムス));抗偏頭痛剤(例えば、エルゴタミン、プロパノロール、ムチン酸イソメテプテンおよびジクロルアルフェナゾン);鎮静剤/睡眠剤(例えば、バルビツール酸塩(例えば、ペントバルビタール、ペントバルビタールおよびセコバルビタール));およびベンゾジアザピン(例えば、フルラゼパムヒドロクロリド、トリアゾラムおよびミダゾラム);抗狭心症剤(例えば、ベータ−アドレナリン遮断薬;カルシウムチャネル遮断薬(例えば、ニフェジピンおよびジルチアゼム));硝酸塩(例えば、ニトログリセリン、イソソルビドジニトラート、ペンテアリスリトールトテラニトラートおよびエルスリチルテトラニトラート);抗精神病剤(例えば、ハロペリドール、コハク酸ロキサピン、ロキサピンヒドロクロリド、チオリダジン、チオリダジンヒドロクロリド、チオチキセン、フルフェナジン、デカン酸フルフェナジン、エナント酸フルフェナジン、トリフルオペラジン、クロルプロマジン、ペルフェナジン、クエン酸リチウムおよびプロクロルペラジン);抗躁病剤(例えば、炭酸リチウム);抗不整脈薬(例えば、ブレチリウムトシラート、エスモロール、ベラパミル、アミオダロン、エンカミド、ジゴキシン、ジギトキシン、メキシレチン、リン酸ジソピラミド、プロカインアミド、硫酸キニジン、グルコン酸キニジン、ポリガラクツロン酸キニジン、酢酸フレカミド、トカミドおよびリドカイン);抗関節炎剤(例えば、フェニルブタゾン、スリンダク、ペニシラニン、サルサラート、ピロキシカム、アザチオプリン、インドメタシン、メクロフェナメート、金チオリンゴ酸ナトリウム、ケトプロフェン、オーラノフィン、オーロチオグルコースおよびトルメチンナトリウム);抗痛風剤(例えば、コルキシンおよびアロプリノール);抗凝固剤(例えば、ヘパリン、得hパリンナトリウムおよびワルファリンナトリウム);血栓溶解剤(例えば、ウロキナーゼ、ストレプトキナーゼおよびアルテプラーゼ);抗線維素溶解剤(例えば、アミノカプロン酸);血液流動剤(例えば、ペントキシフィリン);抗血小板剤(例えば、アスピリン);抗痙攣薬(例えば、バルプロ酸、ジバルプロックスナトリウム、フェニロイン、フェニロインナトリウム、クロナゼパム、ピリミドン、フェノバルビタール、カルバマゼピン、アモバルビタールナトリウム、メトスクシミド、メタルビタール、メフォバルビタール、メフェニロイン、フェンスクシミド、パラメタジオン、エトトニン、フェナセミド、セコバルビタールナトリウム、クロラゼブ酸二カリウムおよびトリメタジオン);抗パーキンソン剤(例えば、エトスクシミド);抗ヒスタミン剤/止痒剤(例えば、ヒドロキシジン、ジフェンヒドラミン、クロルフェニラミン、マレイン酸ブロムフェニラミン、シクロヘプタジンヒドロクロリド、テルフェナジン、フマル酸クレマスチン、トリプロリジン、カルビノキサミン、ジフェニルピラジン、フェニンダミン、アザタジン、トリペレナミン、マレイン酸デクスクロルフェニラミン、メトジラジンおよび);カルシウム調節に有用な剤(例えば、カルシトニンおよび副甲状腺ホルモン);抗菌剤(例えば、硫酸アミカシン、アズトレオナム、クロラムフェニコール、パルミチン酸クロラムフェニコール、シプロフロキサシン、クリンダマイシン、パルミチン酸クリンダマイシン、リン酸クリンダマイシン、メトロニダゾール、メトロニダゾールヒドロクロリド、硫酸ゲンタマイシン、リノマイシンヒドロクロリド、硫酸トブラマイシン、バンコマイシンヒドロクロリド、硫酸ポリミキシンB、コリスチンメタンスルホン酸ナトリウムおよびコリスチン硫酸);抗ウイルス剤(例えば、インターフェロン アルファ、ベータまたはガンマ、ジドブジン、アマンタジンヒドロクロリド、リバビリンおよびアシクロビル);抗微生物剤(例えば、セファロスポリン(例えば、セファゾリンナトリウム、セフラジン、セファクロル、セファリンナトリウム、セフチゾキシムナトリウム、セフォペラゾンナトリウム、セフォテタン二ナトリウム、セフロキシム アクセチル、セフォタキシムナトリウム、セファドロキシル一水和物、セファレキシン、セファロチンナトリウム、セファレキシンヒドロクロリド一水和物、セファマンドールナファート、セフォキシチンナトリウム、セフォニシドナトリウム、セフォラニド、セフトリアクソンナトリウム、セファチジム、セファドロキシル、セフラジンおよびセフロキシムナトリウム);ペニシリン(例えば、アンピシリン、アモキシリン、ペニシリンGベンザチン、シクラシリン、アンピシリンナトリウム、ペニシリンGカリウム、ペニシリンVカリウム、ピペラシンナトリウム、オキサシリンナトリウム、バカンピシリンヒドロクロリド、クロキサシリンナトリウム、チカルシリン二ナトリウム、アズロシリンナトリウム、カルベニシリンインダニルナトリウム、ペニシリンGプロカイン、メチシリンナトリウムおよびナフシリンナトリウム);マクロライド(例えば、アジスロイマイシン、クラリスロマイシンおよびエリスロマイシン(例えば、エチルコハク酸エリスロマイシン、エリスロマイシン、エリスロマイシンエストラート、エリスロマイシンラクトビオナート、ステアリン酸エリスロマイシンおよびエチルコハク酸エリスロマイシン));テトラサイクリン(例えば、テトラサイクリンヒドロクロリド、ドキシサイクリンヒクラートおよびミノサイクリンヒドロクロリド));抗感染薬(例えばGM−CSF);気管支拡張薬(例えば、交感神経模倣薬(例えば、エピネフリンヒドロクロリド、硫酸メタプロテレノール、硫酸テルブタリン、イソエタリン、イソエタリンメシラート、イソエタリンヒドロクロリド、硫酸アルブテロール、アルブテロール、ビトルテロールメシラート、イソプロテロールヒドロクロリド、硫酸テルブタリン、重酒石酸エピネフリン、メタプロテレノール、エピネフリンおよび重酒石酸エピネフリン);抗コリン作用薬(例えば、イプラトロピウムブロミド);キサンチン(例えば、アミノフィリン、ジフィリン、硫酸メタプロテレノールおよびテオフィリン);マスト細胞安定化剤(例えば、クロモリンナトリウム);吸入コルチコステロイド(例えば、二プロピオン酸ベクロメタゾン(BDP)および二プロピオン酸ベクロメタゾン一水和物;サルブタモール;イプラトロピウムブロミド;ブデソニド;サルメテロール;キシナフォアート;トリアムシノロン;ネドクロミルナトリウム;フルニソリド;プロピオン酸フルチカゾン);ステロイド化合物およびステロイドホルモン(例えば、アンドロゲン(例えば、ダナゾール、テストステロンシピオナート、フルオキシメステロン、エチルテストステロン、テストステロンエナテート、メチルテストステロン);エストロゲン(例えば、エストラジオール、エストロピペートおよび複合エストロゲン);プロゲスチン(例えば、酢酸メトキシプロゲステロンおよび酢酸ノルチンドロン);コルチコステロイド(例えば、トリアムシノロン、ベータメタゾン、リン酸ベータメタゾンナトリウム、デキサメタゾン、リン酸デキサメタゾンナトリウム、酢酸デキサメタゾン、プレドニゾン、酢酸メチルプレドニゾロン懸濁物、トリアムシノロンアセトニド、メチルプレドニゾン、リン酸プレドニゾンナトリウム、コハク酸プレドニゾンナトリウム、コハク酸ヒドロコルチゾンナトリウム、トリアムシノロンヘキサカトニド、ヒドロコルチゾン、ヒドロコルチゾン、ヒドロコルチゾンシピオナート、プレドニゾン、酢酸フルドロコルチゾン、酢酸パラメタゾン、プレドニゾロンテブタート、酢酸プレドニゾン、リン酸プレドニゾンナトリウム、およびチオイドホルモン(例えば、レボチロキシンナトリウム));血糖降下剤(例えば、ヒトインスリン、精製ビーフインスリン、精製ブタインスリン、グルブリド、メトフォルミン、クロルプロパミド、グリピジド、トルブタミドおよびトラザミド);脂質低下剤(例えば、クロフィブラート、デキストロチロキシンナトリウム、プロブコール、プラバスチチン、アトロバスタチン、ロボスタチンおよびナイアシン);タンパク質(例えば、DNaseA、アルギナーゼ、スーパーオキシドジムスターゼおよびリパーゼ);核酸(例えば、アンチセンス核酸);赤血球産生刺激に有用な剤(例えば、エリスロポエチン);
抗潰瘍/抗逆流の剤(ファモチジン、シメチジンおよびラニチジンヒドロクロリド);制おう吐剤/制吐剤(例えば、メクリジンヒドロクロリド、ナビロン、プロクロルペラジン、ジメンヒドリナート、プロメタジンヒドロクロリド、チエチルペラジンおよびスコポラミン;ならびに本明細書に記載の組成物および方法において有用な他の薬剤(ミトタン、ハロニトロソ尿素、アントロサイクリン、エプリプチシン、セフトリアクソン、ケトコナゾール、セフタジジム、オキサプロジン、バラシクロビル、ウロフォリトロピン、ファムシクロビル、フルタミド、エナラプリル、イトラコナゾール、ブスピロン、ガバペンチン、フォシノプリル、トラマドール、アカルボース、ロラゼパム、フォリトロピ、オメプラゾール、フルオキセチン、リシノプリル、トラマドール、レボフロキサシン、ザフィルルカスト、インターフェロン、成長ホルモン、インターロイキン、エリスロポエチン、顆粒球刺激因子、ニザチジン、ブプロピオン、ペリンドプリル、エルブミン、アデノシン、アレンドロナート、アルプロシタジル、ベナゼプリル、ベータクソロール、硫酸ブレオマイシン、デクスフェンフルラミン、ジルチアゼム、フェンタニル、フレカミド、ゲムシタビン、酢酸グラチラマー、グラニセトロン、ラミブジン、マンガフォジピル三ナトリウム、メサラミン、フマル酸メトプロロール、メトロニダゾール、ミグリトール、モエキシプリル、モンテロイカスト、酢酸オクトレオチド、オロパタジン、パリカルシトール、ソマトロピン、コハク酸スマトリプタン、タクリン、ベラパミル、ナブメトン、トロバフロキサシン、ドラセトロン、ジドブジン、フィナステリド、トブラマイシン、イスラジピン、トロカポン、エノキサパリン、フルコナゾール、ランソプラゾール、テルビナフィン、パミドロナート、ジダノシン、ジクロフェナク、シサプリド、ベンラファキシン、トログリタゾン、フルバスタチン、ロザルタン、イミグルセラーゼ、ドネペジル、オランザピン、バルサルタン、フェクソフェナジン、カルシトニンおよびイプラトロピウムブロミドが挙げられる)が挙げられる。いくつかの実施形態において、薬剤は水溶性であり得る。いくつかの実施形態において、薬剤は水溶性でなくともよい。
<19.標準的な治療法との組み合わせ>
本発明によれば、本発明の組成物に含有され得る、および/または、共投与され得る、少なくとも1つのさらなる活性な薬学的な成分/化合物は、特定の腫瘍疾患または癌疾患の処置のために使用される任意の標準的な療法(例えば、任意の化学療法、チェックポイント修飾因子、キナーゼ阻害剤など)から選択され得る。
[アジュバントおよびさらなる成分]
本発明によれば、本発明の組成物に含有され得る、および/または、共投与され得る、少なくとも1つのさらなる活性な薬学的な成分/化合物は、アジュバントであり得る。特定の実施形態によれば、本発明の組成物は、アジュバントを含み得る。これに関連して、アジュバントは、自然免疫系の免疫応答(例えば非特異定な免疫応答)を惹起または増強させるために適した任意の化合物と理解され得る。言い換えると、本発明の組成物は、投与されたときに、必要に応じてそれに含まれているアジュバントによって、自然免疫応答を好ましく引き出す。
ビヒクル、トランスフェクション剤または複合化剤として、本発明の組成物のRNAに関して上述されているような、カチオン性化合物またはポリカチオン性化合物は、デポーおよび送達に好適なアジュバントとして特に好ましい。
さらに、本発明の組成物は、特に病原体関連分子パターン(PAMP)に結合することによって、自然免疫系の免疫応答(すなわち非特異定な免疫応答)を惹起または増強させるために適した1つ以上のさらなるアジュバントを含み得る。言い換えると、薬学的組成物は、投与されたときに、必要に応じてそれに含まれているアジュバントによって、自然免疫応答を好ましく引き出す。好ましくは、そのようなアジュバントは、当業者に知られている、この場合に好適な(すなわち哺乳類における自然免疫の誘導を補助する)アジュバントから選択され得る。
また、そのようなアジュバントは、当業者に知られている、この場合に好適な(すなわち哺乳類における自然免疫の誘導を補助する)、および/または、本発明の組成物の成分のデポーおよび送達に好適な、任意のアジュバントから選択され得る。上述のようなカチオン性化合物またはポリカチオン性化合物が、デポーおよび送達に好適なアジュバントとして好ましい。同様に、アジュバントは、例えば上述のようなカチオン性化合物またはポリカチオン性化合物からなる群から選択され得、キトサン、TDM、MDP、ムラミルジペプチド、プルロニクス、ミョウバン溶液、水酸化アルミニウム、ADJUMER(登録商標)(ポリホスファゼン);リン酸アルミニウムゲル;藻類から得たグルカン;アルガムリン;水酸化アルミニウムゲル(ミョウバン);高いタンパク質吸収性の水酸化アルミニウムゲル;低粘度の水酸化アルミニウムゲル;AFまたはSPT(スクアラン(5%)、Tween 80(0.2%)、Pluronic L121(1.25%)、リン酸緩衝化生理食塩水、pH7.4のエマルション);AVRIDINE(登録商標)(プロパンジアミン);BAY R1005(登録商標)((N−(2−デオキシ−2−L−ロイシルアミノブ−D−グルコピラノシル)−N−オクタデシル−ドデカノイル−アミドヒドロ酢酸);CALCITRIOL(登録商標)(1−アルファ,25−ジヒドロキシ−ビタミンD3);リン酸カルシウムゲル;CAP(登録商標)(リン酸カルシウムナノ粒子);コレラホロ毒素、コレラ毒素A1タンパク質A〜D断片の融合タンパク質、コレラ毒素のサブユニットB;CRL 1005(ブロック共重合体P1205);サイトカイン含有リポソーム;DDA(ジメチルジオクタデシルアンモニウムブロミド);DHEA(デヒドロエピアンドロステロン;DMPC(ジミリストイルホスファチジルコリン);DMPG(ジミリストイルホスファチジルグリセロール);DOC/ミョウバン複合体(デオキシコリン酸ナトリウム塩);フロイント完全アジュバント;フロイント不完全アジュバント;ガンマイヌリン;Gerbuアジュバント(i)N−アセチルグルコサミニル−(P1−4)−N−アセチルムラミル-L-アラニル−D35グルタミン(GMDP)、ii)ジメチルジオクタデシルアンモニウムクロリド(DDA)、iii)亜鉛−L−プロリン塩複合体(ZnPro−8);GM−CSF)の混合物);GMDP(N−アセチルグルコサミニル−(b1−4)−N−アセチルムラミル−L47アラニル−D−イソグルタミン);イミキモド(1−(2−メチプロピル)−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−4−アミン));ImmTher(登録商標)(N−アセチルグルコサミニル−N−アセチルムラミル−L−Ala−D−isoGlu−L−Ala−グリセロールジパルミチン酸);DRV(脱水−再水和小胞から調製された免疫リポソーム);インターフェロンガンマ;インターロイキン−1ベータ;インターロイキン−2;インターロイキン−7;インターロイキン−12;ISCOMS(登録商標);ISCOPREP 7.0.3.(登録商標);リポソーム;LOXORIBINE(登録商標)(7−アリル−8−オキソグアノシン);LT5経口アジュバント(E.coliの不安定エンテロトキシン−プロトキシン);任意の組成物の小球および微粒子;MF59(登録商標);(スクアレン水エマルション);MONTANIDE ISA 51(登録商標)(精製フロイント不完全アジュバント);MONTANIDE ISA 720(登録商標)(代謝可能なオイルアジュバント);MPL(登録商標)(3−Q−デサシル−4‘−モノホスホリル脂質A);MTP−PEおよびMTP−PEリポソーム((N−アセチル−L−アラニル−D−イソグルタミニルl−L−アラニン−2−(1,2−ジパルミトイル−sn−グルセロ−3−(ヒドロキシホスホリロキシ))−エチルアミド、一ナトリウム塩);MURAMETIDE(登録商標)(Nac−Mur−L−Ala−D−Gln−OCH3);MURAPALMITINE(登録商標)およびDMURAPALMITINE(登録商標)(Nac−Mur−L−Thr−D−isoGIn−sn−グリセロジパルミトイル);NAGO(ノイラミニダーゼ−ガラクトースオキシダーゼ);任意の組成物のナノスフェアまたはナノ粒子;NISV(非イオン性界面活性剤小胞);PLEURAN(登録商標)(β-グルカン);PLGA、PGAおよびPLA(乳酸およびグリコール酸のホモポリマーおよびコポリマー;小球/微粒子)PLURONIC L121(登録商標);PMMA(ポリメチルメタクリレート);PODDS(登録商標)(プロテノイド小球);カルバミン酸ポリエチレン誘導体;ポリrA:ポリrU(ポリアデニル酸−ポリウリジル酸複合体);ポリソルベート80(Tween 80);タンパク質のコクリエート(cochleates)(Avanti Polar Lipids, Inc., Alabaster, AL);STIMULON(登録商標)(QS-21);Quil−A(Quil−Aサポニン);S−28463(4−アミノ−otec−ジメチルl−2−エトキシメチル−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−1−エタノール;SAF−1(登録商標)(「Syntexアジュバント製剤」;センダイプロテオリポソームおよびセンダイ含有脂質マトリクス;Span−85(トリオレイン酸ソルビタン);Specol(Marcol 52、Span 85およびTween 85のエマルション);Robane(登録商標)(2,6,10,15,19,23−ヘキサメチルテトラコサンおよび2,6,10,15,19,23−ヘキサメチル−2,6,10,14,18,22−テトラコサヘキサン);ステアリルチロシン(オクタデシルチロシンヒドロクロリド);Theramid(登録商標)(N−アセチルグルコサミニル−N−アセチルムラミル−L−Ala−D−isoGlu−L−Alaジパルミトキシプロピルアミド);Theronyl−MDP(Termurtide(登録商標)または[thr 1]−MDP;N−アセチルムラミル−Lトレオニル−D−イソグルタミン);Ty粒子(Ty−VLP(すなわちウイルス様粒子));Walter−Reedリポソーム(水酸化アルミニウムに吸収されている、脂質Aを含んでいるリポソーム)およびリポペプチド(特にアルミニウム塩における、Pam3Cys(例えば、Adju−phos、Alhydrogel、Rehydragel)が挙げられる);エマルション(CFA、SAF、IFA、MF59、Provax、TiterMax、Montanide、Vaxfectinが挙げられる);コポリマー(Optivax(CRL1005)、L121、Poloaxmer4010)などが挙げられる);リポソーム(Stealthが挙げられる)、コクリエート(BIORALが挙げられる);植物由来のアジュバント(QS21、Quil A、Iscomatrix、ISCOMが挙げられる);同時刺激に好適なアジュバント(Tomatine、生体高分子(PLG、PMM、イヌリンが挙げられる)、微生物由来のアジュバント(Romurtide、DETOX、MPL、CWS、マンノース、CpG核酸配列、CpG7909、ヒトTLR 1−10のリガンド、マウスTLR 1−13のリガンド、ISS−1018、35 IC31、イミダゾキノリン、Ampligen、Ribi529、IMOxine、IRIV、VLP、コレラ毒素、熱不安定性毒素、Pam3Cys、フラゲリン、GPIアンカー、LNFPIII/Lewis X、抗菌ペプチド、UC−1V150、RSV融合タンパク質、cdiGMPが挙げられる)が挙げられる);ならびにアンタゴニストとして好適なアジュバント(CGRP神経ペプチドが挙げられる)から選択され得る。
特に好ましくは、アジュバントは、ナイーブT細胞のTh1免疫応答の誘導を補助するアジュバント(例えば、GM−CSF、IL−12、IFNg、本明細書に規定のような任意のRNA(好ましくは免疫賦活性のRNA)、CpG DNAなど)から選択され得る。
本発明の組成物は、上述のような少なくとも1つのRNAに加えて、さらなる抗原もしくはさらなる抗原提示核酸;さらなる免疫療法剤;1つ以上の補助的な物質;またはヒトのトルライク受容体に対するその結合アフィニティによって免疫刺激すると知られている任意のさらなる化合物;および/またはアジュバント核酸(好ましくは免疫賦活性のRNA(isRNA))からなる群から選択される成分をさらに含有することができる。
本発明の組成物は、必要に応じてその免疫原性または免疫活性化能を増強するために、1つ以上の補助的な物質をさらに含有し得る。本明細書に規定されているような少なくとも1つのRNA、および本発明の組成物に必要に応じて含有され得る補助的な物質の共同作用は、それによって好ましく実現される。補助的な物質の種々の種類によって、種々の機序は、この点において考慮され得る。例えば、樹状細胞(DC)の成熟を可能にする化合物(例えば、リポ多糖、TNF−アルファまたはCD40リガンド)は、好適な補助的な物質の第1の分類を形成している。一般的に、「危険シグナル」(LPS、GP96など)のように免疫系に影響する任意の作用物質、または免疫系が、標的化された様式において増強されるおよび/または影響されることを可能にするサイトカイン(例えば、GM−CSF)を、補助的な物質として使用可能である。特に好ましい補助的な物質は、自然免疫をさらに促進するサイトカイン、成長因子(例えば、hGH)である。サイトカインは、例えば、モノカイン、リンフォカイン、インターロイキンまたはケモカインである。自然免疫をさらに促進するサイトカインは、例えば、IL−1、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−12、IL−13、IL−14、IL−15、IL−16、IL−17、IL−18、IL−19、IL−20、IL−21、IL−22、IL−23、IL−24、IL−25、IL−26、IL−27、IL−28、IL−29、IL−30、IL−31、IL−32、IL−33、IFN−アルファ、IFN−ベータ、IFN−ガンマ、GM−CSF、G−CSF、M−CSF、LT−ベータまたはTNF−アルファである。
本発明の組成物は、ヒトのトル様受容体(Toll-like receptor)(TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TLR10)またはマウスのトルライク受容体(TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TLR10、TLR11、TLR12またはTLR13)に対する結合アフィニティ(リガンドとしての)によって免疫刺激することが知られている、さらなる任意の化合物を含有し得る。
本発明の組成物に含まれ得るさらなる添加物は、乳化剤(例えば、Tween);湿潤剤(例えば、ラウリル硫酸ナトリウムなど);着色剤;味質付加剤、薬学的担体;タブレット形成剤;安定化剤;抗酸化剤;保存剤である。
[薬学的組成物]
さらなる態様において、本発明はまた、本明細書に規定されるようなRNA含有組成物ならびに薬学的に許容可能な担体および/またはビヒクルを含んでいる薬学的組成物を提供する。好ましくは、薬学的組成物は、腫瘍内使用(好ましくは腫瘍組織への注入による)のために調製されている。本発明の薬学的組成物の注入可能な滅菌の形態は、水性懸濁物または油性懸濁物であり得る。これらの懸濁物は、好適な分散剤または湿潤剤ならびに懸濁剤を用いて、当該分野に知られている手法にしたがって調合され得る。
薬学的に許容可能な担体としては、本発明の成分を含んでいる組成物のうち、液体基剤または非液体基剤が典型的に挙げられる。組成物が液体形態にて準備される場合、担体は、典型的に、発熱物質を含まない水、等張性の生理食塩水、緩衝化(水性)溶液(例えば、リン酸、クエン酸などの緩衝化溶液)である。注入緩衝液は、特定の基準媒質を基準にして、高張、等張または低張であり得る(すなわち緩衝液は、特定の基準媒質を基準にして、より高い塩分、等しい塩分またはより低い塩分を有し得る)。ここで、浸透圧または他の濃度作用による細胞の損傷を導かないそのような濃度の、上述した塩が、使用され得ることが好ましい。基準媒質は、例えば、「インビボ」法に見られる液体(例えば、血液、リンパ液、細胞質液または他の体液)、または、例えば「インビトロ」法における基準媒質として使用され得る液体(例えば、一般的な緩衝液または液体)である。そのような一般的な緩衝液または液体は、当業者に知られている。リンゲル−乳酸液は、液体基剤として特に好ましい。
しかし、処置される患者への投与に好適な、適合性の固体または液体の充填剤または希釈剤の1つ以上が、本発明に係る薬学的組成物に同様に使用され得る。本明細書に使用されるとき、用語「適合性」は、本発明の薬学的組成物の成分が、薬学的組成物の薬学的有効性を典型的な使用条件のもとで実質的に低下させるような相互作用を生じない様式において、本発明の薬学的組成物の成分と混合可能であることを意味する。
[投与]
本発明の組成物または本発明の薬学的組成物は、従来の針注入または針なしの注入によって腫瘍組織内に投与され得る。好ましい実施形態において、本発明の組成物または本発明の薬学的組成物は、ジェット式注射によって投与される。ジェット式注射は、本発明の組成物および必要に応じてさらなる好適な賦形剤を含んでいる液体が、オリフィスを通して押し出され、哺乳類の皮膚を貫通可能な高圧の超微細な液体流を生じる、針なしの注入法を指す。原理的には、液体流は、穴(これを通って液体流が標的組織(すなわち腫瘍組織)に押し込まれる)を、皮膚に形成する。本発明によれば、ジェット式注射は、本発明の組成物の腫瘍内使用のために使用され得る。
本発明の組成物は、従来の針注入または針なしの注入によって、腫瘍組織に隣接、または非常に接近して投与され得る。好ましい実施形態において、本発明の薬学的組成物は、ジェット式注射によって、腫瘍組織に隣接、または非常に接近して投与される。ジェット式注射は、本発明の組成物および必要に応じてさらなる好適な賦形剤を含んでいる液体が、オリフィスを通して押し出され、哺乳類の皮膚を貫通可能な高圧の超微細な液体流を生じる、針なしの注入法を指す。原理的には、液体流は、穴(これを通って液体流が標的組織(すなわち腫瘍組織)に押し込まれる)を、皮膚に形成する。本発明によれば、ジェット式注射は、腫瘍内使用(腫瘍組織に隣接、または非常に接近する)のために(特に本発明の組成物の注入のために)使用され得る。
他の実施形態において、本発明の組成物または本発明の薬学的組成物は、経口的に、非経口的に、噴霧スプレーによって、局所的に、直腸に、経鼻に、頬側に、経腟に、または埋め込みリザーバを介して、投与され得る。本明細書に使用されるときの用語、非経口としては、皮下、血管内、筋肉内、関節内、リンパ節内、滑膜内、胸骨内、包膜内、肝臓内、病変内、頭蓋内、経皮、皮内、肺内、腹膜内、心臓内、および舌下の注入手法または導入手法が挙げられる。
さらなる特に好ましい投与経路は、皮内注入および筋肉内注入である。
本発明の薬学的組成物は、当該薬学的組成物の成分の投与および取り込みを容易にするためのさらなる成分を、さらに含み得る。そのようなさらなる成分は、適切な担体もしくはビヒクル、任意の免疫応答を補助するためのさらなるアジュバント、抗菌剤および/または抗ウイルス剤であり得る。
本発明の薬学的組成物のさらなる成分は、免疫グロブリン(好ましくはIgG)、モノクローナル抗体もしくはポリクローナル抗体、多クローン性の(複数の)血清などから選択され得る免疫療法剤であり得る。好ましくは、そのようなさらなる免疫療法剤は、ペプチド/タンパク質として準備され得る、または核酸(好ましくは、DNAまたはRNA、より好ましくはmRNA)によってコードされ得る。
本発明の薬学的組成物は、「安全かつ有効な量」の、本発明の薬学的組成物の成分(特に本明細書に規定されるような(複数の)RNA分子)を典型的に含んでいる。本明細書に使用されるとき、「安全かつ有効な量」は、腫瘍疾患または癌疾患の積極的な改善を有意に誘導するために十分な、本明細書に規定されるような(複数の)RNA分子の、量を意味する。しかし、同時に、「安全かつ有効な量」は、重篤な副作用を回避し、かつ利点およびリスクの間における目的にかなった関係を許容するために十分に小さい。これらの限界の決定は、実際的な医療判断の範囲に、典型的にある。
本発明の薬学的組成物は、ヒト医薬および動物薬の用途(特にヒト医薬の用途)に、一般に薬学的組成物として使用され得る。
[ワクチン]
特に好ましい他の態様によれば、本発明の組成物または本発明の薬学的組成物は、ワクチンとして提供または使用され得る。典型的に、そのようなワクチンは、薬学的組成物について、以上に規定されている通りである。さらに、そのようなワクチンは、本明細書に規定されるような少なくとも1つのRNA、複数のRNAを含んでいる本発明の組成物を、典型的に含有している。好ましくは、少なくとも1つのRNAは、以上に規定されるような少なくとも1つの腫瘍抗原、または少なくとも1つの免疫賦活化因子をコードしている。本発明のワクチンはまた、本発明の薬学的組成物について本明細書に規定されるような、薬学的に許容可能な、担体、アジュバントおよび/またはビヒクルを含んでいる。本発明のワクチンに特に関連して、薬学的に許容可能な担体の選択範囲は、本発明のワクチンが投与される方法によって、原則として決定される。本発明のワクチンは、腫瘍組織内に局所的に投与され得る。
本発明のワクチンは、必要に応じてその免疫原性または免疫活性化能を増強するために、1つ以上の補助的な物質をさらに含有し得る。本発明の薬学的組成物について規定されるような補助的な物質または添加物として、アジュバントが特に好ましい。
[キットまたはキットの一部]
さらなる態様において、本発明は、以上に記載のようなRNA含有組成物もしくは以上に記載のような薬学的組成物、またはその成分、ならびに必要に応じて、当該成分の投与および用量に関する情報を有している技術的な指示書を含んでいる、キットまたはキットの一部に関する。
本発明のRNA含有組成物の成分の他に、キットは、薬学的に許容可能なビヒクル、アジュバントおよび少なくとも1つのさらなる成分(例えば、本明細書に規定されるような薬学的に活性なさらなる成分/化合物)、ならびに投与のための手段および技術的な指示書を、さらに含んでいる。組成物の成分および考えられるさらなる成分は、凍結乾燥された形態にて準備され得る。好ましい実施形態において、キットの使用前に、準備されたビヒクルが、例えば技術的な指示書に、記載されているような所定の量において、凍結乾燥された成分に加えられる。
[医療適用]
本発明は、本明細書に規定されるような、本発明のRNA含有組成物、または薬学的組成物、またはワクチン、またはキットもしくはキットの一部の、いくつかの用途および利用をさらに提供する。本発明の主な態様として、組成物または薬学的組成物またはキットもしくはキットの一部は、医薬として(すなわち腫瘍疾患またはがん疾患の処置のために)、使用され得る。これに関連して、処置は、腫瘍内使用(特に腫瘍組織内への注入)によって、好ましくなされる。他の態様によれば、本発明は、以上に記載のようなRNA含有組成物もしくは薬学的組成物、またはワクチン、またはキットもしくはキットの一部(これらは、腫瘍疾患またはがん疾患の処置のための腫瘍内使用(投与)を特に目的とする医薬の調製に使用される)の、第2の医療用途に関する。
好ましくは、本明細書に述べられているような疾患は、腫瘍疾患または癌疾患(好ましくは、急性リンパ芽球性白血病、急性骨髄性白血病、副腎皮質がん、AIDS関連がん、AIDS関連白血病、肛門がん、虫垂がん、星状細胞腫、基底細胞がん、胆管がん、膀胱がん、骨のがん(骨肉腫/悪性線維性組織球腫)、脳幹神経膠腫、脳腫瘍(小脳星状細胞腫、大脳星状細胞腫/悪性神経膠腫、上衣細胞腫、髄芽細胞腫、未分化神経外胚葉性テント上腫瘍、視覚路・視床下部神経膠腫(visual pathway and hypothalamic glioma))、乳がん、気管支腺腫/カルチノイド、バーキットリンパ腫、小児カルチノイド腫瘍、胃腸管系のカルチノイド腫瘍、未知の原発性のがん、原発性の中枢神経系リンパ腫、小児小脳星状細胞腫、大脳星状細胞腫/悪性神経膠腫、子宮頸がん、小児がん、慢性リンパ球性白血病、慢性骨髄白血病、大腸がん、皮膚T細胞性リンパ腫、結合組織形成性小細胞腫瘍、子宮内膜がん、上衣細胞腫、食道がん、腫瘍のユーイング群におけるユーイング肉腫、小児頭蓋外胚細胞腫瘍、生殖腺外胚細胞腫瘍、肝外胆管がん、眼内黒色腫、網膜芽細胞腫、胆のうがん、胃がん、胃腸管系のカルチノイド腫瘍、消化管間質腫瘍(GIST)、頭蓋外、生殖腺外または卵巣の胚細胞腫瘍、妊娠性の栄養膜腫瘍、脳幹の神経膠腫、小児大脳星状細胞腫、小児視覚路・視床下部神経膠腫、胃カルチノイド、毛様細胞白血病、頭頸部がん、心臓がん、肝細胞(肝)がん、ホジキンリンパ腫、下咽頭がん、小児視床下部・視覚路神経膠腫、眼内黒色腫、島細胞がん(内分泌膵臓)、カポジ肉腫、腎臓がん(腎細胞がん)、喉頭がん、白血病(急性リンパ球性白血病、急性骨髄性白血病、慢性リンパ球性白血病、慢性骨髄性白血病、毛様細胞白血病、口唇がん、口腔がん、脂肪肉腫、肝がん、非小細胞性肺がん、小細胞性肺がん、リンパ腫、AIDS関連リンパ腫、バーキットリンパ腫、皮膚T細胞性リンパ腫、ホジキンリンパ腫、非ホジキンリンパ腫、原発性中枢神経系リンパ腫、ワルデンシュトレームマクログロブリン血症、骨の悪性線維性組織球腫/骨肉腫、小児髄芽細胞腫、黒色腫、眼内黒色腫、メルケル細胞がん、成人悪性中皮腫、小児中皮腫、不顕性および原発性を有している転移性の扁平上皮頸がん、口腔がん、小児多発性内分泌腺腫症候群、多発性骨髄腫/形質細胞腫、菌状息肉症、骨髄異形成症候群、骨髄異形成/骨髄増殖性疾患、慢性骨髄性白血病、成人急性骨髄性白血病、小児急性骨髄性白血病、多発性骨髄腫(骨髄のがん)、慢性骨髄増殖性異常、鼻腔および副鼻腔のがん、鼻咽腔がん、神経芽細胞腫、口腔がん、口腔咽頭がん、骨の骨肉腫/悪性線維性組織球腫、卵巣がん、卵巣上皮がん(表面上皮間質腫瘍)、卵巣生殖細胞腫瘍、悪性の低い潜在性の卵巣腫瘍、膵臓がん、島細胞膵臓がん、副鼻腔および鼻腔のがん、副甲状腺がん、陰茎がん、咽頭がん、クロム親和細胞腫、松果体星状細胞種、小児松果体芽細胞腫および未分化神経外胚葉性テント上腫瘍、下垂体腺腫、形質細胞腫/多発性骨髄腫、肺強膜芽細胞腫、原発性中枢神経系白血病、前立腺がん、直腸がん、腎細胞がん(腎臓がん)、腎盂および尿管のがん、網膜芽細胞腫、小児横紋筋肉腫、唾液腺がん、ユーイング群の腫瘍の肉腫、カポジ肉腫、軟組織肉腫、子宮肉腫、セザリー症候群、皮膚がん(非黒色腫)、皮膚がん(黒色腫)、メルケル細胞皮膚肉腫、小腸がん、扁平上皮細胞肉腫、不顕性および原発性を有している転移性扁平上皮頸がん、小児未分化神経外胚葉性テント上腫瘍、精巣がん、咽頭がん、小児胸腺腫、胸腺種および胸腺がん、甲状腺がん、小児甲状腺がん、腎盂および尿管の移行細胞がん、妊娠性の栄養膜腫瘍、尿道口がん、子宮内膜性子宮がん、子宮肉腫、膣がん、小児視覚路・視床下部神経膠腫、外陰がん、ワルデンシュトレームマクログロブリン血症、ならびに小児ウィルムス腫瘍(腎臓がん)などが挙げられる)から選択される。
腫瘍内投与に適した腫瘍または癌の特に好ましい例は、前立腺がん、肺がん、乳がん、脳腫瘍、頭頸部がん、甲状腺がん、大腸がん、胃がん、肝がん、膵臓がん、卵巣がん、皮膚がん、膀胱、子宮および子宮頸管である。
特定の実施形態によれば、医薬は、単回用量または複数回用量として患者に投与され得る。一部の実施形態において、医薬は、単回用量(より後の第2の用量、および必要に応じてそれに続く第3、第4(それ以上)の用量などがともなう)として投与され得る。
好ましくは、本発明の組成物は、単回用量につき、少なくとも40μgの量のRNAが提供される。より詳細には、単回用量に含まれているmRNAの量は、典型的に、少なくとも200μg、好ましくは200μg〜1000μg、より好ましくは300μg〜850μg、より一層好ましくは300μg〜700μgである。
[さらなる(薬学的)化合物を用いた処置]
特に好ましい実施形態において、本発明の組成物または薬学的組成物もしくはワクチンを受ける対象は、癌の標準的な処置を受けている、または当該処置を受けた、癌または腫瘍を有している患者であり得る。好ましくは、患者は、標準的な処置を受けた後に、部分奏功に達している、または不変の疾患を有している。
癌の標準的な処置としては、処置される特定の癌または腫瘍の種類に依存して、化学療法、放射線、化学放射線および外科手術(これらの処置は、個々にまたは組み合わせて、使用される)が挙げられる。
いくつかの実施形態において、本発明の組成物または薬学的組成物もしくはワクチンを受ける対象は、化学療法(例えば、第1選択または第2選択の化学療法)、放射線療法、化学放射線(化学療法および放射線両方の組み合わせ)、キナーゼ阻害剤、抗体療法および/またはチェックポイント調節因子(例えば、CTL4阻害剤、PD1経路阻害剤)を受けた、または受けている、癌または腫瘍を有している患者(すなわち、以上に特定される処置の1つ以上を受けた後に部分奏功に達している、または不変の疾患を有している患者)であり得る。
他の実施形態において、本発明の組成物または薬学的組成物もしくはワクチンを受ける対象は、以上に規定されるような薬学的に活性なさらなる成分/化合物を受けた、または受けている、癌または腫瘍を有している患者であり得る。好ましくは、当該対象は、以上に特定される処置の1つ以上を受けた後に部分奏功に達している、または不変の疾患を有している患者である。
さらなる態様によれば、本発明は、腫瘍疾患またはがん疾患の処置の方法を指し、ここで、以上に記載のようなRNA含有組成物、または以上に記載のような薬学的組成物、または以上に記載のようなワクチン、または以上に記載のようなキットもしくはキットの一部は、特に腫瘍組織への注入によって、腫瘍内に好ましく使用される。処置のための方法のさらなる特徴については、以上に言及されている。
[好ましい腫瘍内使用]
これに関連して、以上に規定されるような、RNA含有組成物または薬学的組成物またはワクチンの腫瘍内使用は、異なる剤/薬学的に活性な成分/化合物の使用と組み合わせられることが特に好ましい。抗体(例えば、チェックポイント調節因子(例えば、抗CTL4、抗OX40、抗PD1または抗PD−L1))またはリガンド(例えば、CD40L)が、特に好ましい。
好ましい実施形態において、以下の組み合わせ:
−RNAdjuvant(i.t.)+抗CTLA4(タンパク質として)(i.p./i.v.)
−RNAdjuvant(i.t.)+抗CTLA4(タンパク質として)(i.t.)
−RNAdjuvant(i.t.)+抗PD1(タンパク質として)(i.p./i.v.)
−RNAdjuvant(i.t.)+抗PD1(タンパク質として)(i.t.)
−RNAdjuvant(i.t.)+抗PD−L1(タンパク質として)(i.p./i.v.)
−RNAdjuvant(i.t.)+抗PD−L1(タンパク質として)(i.t.)
−RNAdjuvant(i.t.)+CD40L(i.t.)(タンパク質として、または核酸、好ましくはRNA、より好ましくはmRNAによってコードされている)
−RNAdjuvant(i.t.)+IL−12をコードしているmRNA+可溶性PD−1受容体をコードしているmRNA+抗CD73(i.p./i.v.)
−RNAdjuvant(i.t.)+IL−12をコードしているmRNA+可溶性PD−1受容体をコードしているmRNA+抗CD137(i.p./i.v.)
−RNadjuvant(i.t.)
(i.t.=腫瘍内、i.p.=腹腔内、i.v.=血管内=intravenous)
が、特に好ましい。
本発明において、指定のない限り、代替物および実施形態の異なる特徴は、適している場合には互いに組み合わせられ得る。さらに、用語「含んでいる」は、特に述べられていない限り、のみ「からなる」に限定的に狭く解釈されるべきではない。むしろ、本発明に関して、「からなる」は、「含んでいる」が本明細書のどこに用いられていようと、「含んでいる」の範囲に入ると発明者らによって特に意図されている一実施形態である。
個々の公開物、特許または特許出願のそれぞれが、参照によって組み込まれると具体的かつ個々に示されているかのように、本明細書に引用されている公開物、特許および特許出願のすべては、参照によって本明細書に組み込まれる。先の発明が、明確な理解のための例証および実例として、いくらか詳細に説明されているが、一部の変更および改良が、添付の特許請求の範囲の精神または範囲から逸脱することなくそれらになされ得ることは、本発明の教示に鑑みて当業者に容易に理解される。
以下に示されている実施例および図面は、単に例証であり、さらなるやり方において本発明を説明している。これらの図面および実施例は、それらに本発明を限定すると解釈されるべきではない。
(図面の簡単な説明)
図1:IL−12をコードしているmRNA(IL−12 mRNA)または組換えIL−12タンパク質(rIL−12タンパク質)を用いた腫瘍内処理後の、E.G7−OVA腫瘍を有しているマウスの、生存率を示す。実験を実施例1に記載の通りに実施した。カプランマイヤー生存曲線が示されている。
図2:IL−12 mRNA(R2763、配列番号1)および重合体の担体カーゴ複合体(R2391、RNAdjuvant(登録商標)、methodsに記載の通りに調製された)の組み合わせを用いた、マウスの腫瘍内処理が、コントロール群と比べて、有意に減少した腫瘍体積に導いたことを示す。実験を実施例2に記載の通りに実施した。図2は、腫瘍チャレンジ後の21日目(すべての動物が生存していた最後の日)における平均の腫瘍体積を示す。統計分析を、マンホイットニー検定を用いて、GraphPad Prism version 5.04において実施した。
図3:IL−12 mRNAおよび重合体の担体カーゴ複合体の組み合わせ(実施例2および図2のレジェンドに記載の通り)を用いた、マウスの腫瘍内処理後の、CT26腫瘍を有しているマウスの生存率を示す。カプランマイヤー生存曲線が示されている。統計分析を、ログランク検定を用いて、GraphPad Prism version 5.04において実施した。
図4:インフルエンザコアタンパク質をコードしているmRNAを用いた腫瘍内処理後の、CT26腫瘍を有しているマウスの生存率を示す。実験を実施例3に記載の通りに実施した。カプランマイヤー生存曲線が示されている。
図5:パネル(A)は、IL−12をコードしているmRNA、RNAdjuvantおよび可溶性PD−1をコードしているmRNAを用いた腫瘍内処理後のCT26腫瘍を有しているマウスの、腫瘍成長の中央値の分析を示す。これらの化合物のそれぞれの組み合わせ(コントロール群を含んでいる)を、図面に示されている通り、試験した。実験を、実施例4に記載の通りに実施した。
パネル(B)は、IL−12をコードしているmRNA、RNAdjuvantおよび可溶性PD−1をコードしているmRNAを用いた腫瘍内処理後のCT26腫瘍を有しているマウスの生存率を示す。これらの化合物のそれぞれの組み合わせ(コントロール群を含んでいる)を、図面に示されている通り、試験した。実験を実施例4に記載の通りに実施した。カプランマイヤー生存曲線が示されている。
図6:IL−12をコードしているmRNA、RNAdjuvantおよび可溶性PD−1をコードしているmRNAを用いた腫瘍内処理後、および抗CD73抗体の腹腔内処理後のCT6腫瘍を有しているマウスの生存率を示す。これらの化合物のそれぞれの組み合わせ(コントロール群を含んでいる)を、図面に示されている通り、試験した。実験を実施例5に記載の通りに実施した。カプランマイヤー生存曲線が示されている。
図7:IL−12をコードしているmRNA、RNAdjuvantおよび可溶性PD−1をコードしているmRNAを用いた腫瘍内処理後、および抗CD173抗体の腹腔内処理後のCT6腫瘍を有しているマウスの生存率を示す。これらの化合物のそれぞれの組み合わせ(コントロール群を含んでいる)を、図面に示されている通り、試験した。実験を実施例6に記載の通りに実施した。カプランマイヤー生存曲線が示されている。
図8:RNAdjuvantを用いた腫瘍内処理後、および抗PD−1抗体の腹腔内処理後の、CT26腫瘍を有しているマウスの生存率を示す。これらの化合物のそれぞれの組み合わせ(コントロール群を含んでいる)を、図面に示されている通り、試験した。実験を実施例7に記載の通りに実施した。カプランマイヤー生存曲線が示されている。
図9:IL−12をコードしているmRNA、RNAdjuvantおよびCD40LをコードしているmRNAを用いた腫瘍内処理後の、IL−12をコードしているmRNA単独を用いた腫瘍内処理と比べた、CT26腫瘍を有しているマウスの生存率を示す。実験を実施例8に記載の通りに実施した。カプランマイヤー生存曲線が示されている。
図10:配列番号10073にしたがうマウスCD40L(MmCD40L)をコードしているmRNA配列R3571を示す。
[実施例]
方法:RNAの調製
1. DNAコンストラクトおよびRNAコンストラクトの調製
本実施例のために、表17に示したRNAをコードしているDNA配列を調製し、当該DNA配列を、続くRNAインビトロ転写反応に使用した。
Figure 0006912384
リボソームタンパク質32Lに由来する5’−TOP−UTRを導入すること、ならびに、安定化のためのGC最適化配列、続いて、アルブミン−3’UTRに由来する安定化配列、一続きの64のアデノシン(ポリ(A)配列)、一続きの30のシトシン(ポリ(C)配列)、およびヒストンステムループを導入すること、によって野生型のコーディング配列を修飾することにより、MmIL−12(GC)、インフルエンザNP(GC)、solPD−1、および、PpLuc(GC))のコンストラクトを調製した。野生型のコーディング配列と比較してそれぞれのコーディング配列のGC含有量を増加するインシリコのアルゴリズムを使用して、安定化のためのGC最適化配列を導入することにより野生型をコードしているDNA配列を修飾し、大部分のDNA配列を調製した(表12において「GC」として表される)。
本実施例のために、ノンコーディング免疫賦活性RNA(isRNA)R2025をコードしているDNA配列を調製し、当該DNA配列を、続くRNAインビトロ転写反応に使用した。
2. RNAインビトロ転写
上記の第1節に従って調製したそれぞれのDNAプラスミドを、T7ポリメラーゼを使用して、インビトロにて転写した。IL−12、NP,PpLuc、CD40Lおよび可溶性PD−1をコードしているコンストラクトのRNAインビトロ転写反応を、CAP類似物(m7GpppG)の存在下において、実行した。isRNA R2025を、CAP類似物を用いないで調整した。続いて、RNAを、Pure Messenger(登録商標)(CureVac、テュービンゲン、ドイツ;国際公開公報第2008/077592A1号)を使用して精製した。
3. ポリマーカーゴ複合体(「RNAdjuvant」)の調製
ポリマー担体のカチオン性成分として、以下のカチオン性ペプチドを使用した:配列番号7に基づく(Cys−Arg12−CysまたはCR12C)。
ポリマー担体カーゴ複合体の合成のために、上記の第1節において規定されているようなRNA配列R2025を有するRNA分子を、以上で規定されているようなカチオン性CR12Cペプチド成分、と混合した。特定量のRNAを、以下に指示したような質量比にて、それぞれのカチオン性成分と混合し、それによって複合体を形成させた。ポリマー化しているカチオン性成分を、本発明に従って使用した場合には、カチオン性成分のポリメリゼーションは、自発的に核酸カーゴの複合体化を開始する。その後、結果として生じる溶液を、水を用いて最終体積50μlに調節し、30分間室温においてインキュベートした。さらなる詳細は、国際公開公報第2012013326号に記載されている。
「ペプチド:RNA」の質量比は、「1:3.7」である。担体としてのジスルフィド架橋されたカチオン性ペプチドCR12Cと核酸カーゴとしての免疫刺激性R2025とを用いて、ポリマー担体カーゴ複合体を形成した。このポリマー担体カーゴ複合体R2025/CR12C(R2391と表す)を、以下の実施例においてアジュバントとして使用した(「RNAdjuvant」と呼ぶ)。
4. インフルエンザ核タンパク質(H1N1(PR8)−NP(GC))(R2651)をコードしているワクチン調製物の調製
プロタミンをmRNAに対して比率(1:2)(W/W)にて添加することによって、mRNA(R2650)をプロタミンと複合体化させた(アジュバント成分(免疫賦活成分))。10分間のインキュベート後に、抗原提供mRNAとして使用される遊離mRNAを、同量添加した。このワクチン調製物は、本明細書中において、(国際公開公報第2010037539に基づいて)R2651と名付けられる。ワクチンは、乳酸リンゲル液で投与した。
5. 投与のためのRNAの調製
むき出しの(つまり、非調製の)PpLucmRNA(R2244,R491))、IL−12mRNA(R2763、R1328)、可溶性PD−1mRNA(R3971)、CD40LmRNA(R3571)を、乳酸リンゲル(RiLa)中で投与した。むき出しのmRNAおよびポリマー担体カーゴ複合体「RNAdjuvant」(R2391)の共調製物もまた、注入前に両方の成分を直接的に混合した後、乳酸リンゲル(RiLa)で投与した。
実施例1:IL−12をコードしているmRNAの腫瘍内適用
処置群あたり、5匹のメスのC57BL/6マウスに、10細胞のE.G7−OVA細胞を、最初の処置の5日前に接種した。5匹の処置群の各々に関して、確立した(約100mm)、皮内に移植されたE.G7−OVA腫瘍を処置した。腫瘍に、MmIL−12(MmIL−12(GC))−sc−Flag)(R1328)をコードしているmRNAを16μg、または、0.5μgのMmIL−12タンパク質を、0、2、4、21、23、および25日目に、50μg(1μg/μl)で、処置した。コントロールとして、マウスに、無関係のmRNA(pPLuc)(R491)を処置した。
処置の最初の日を、試験0日目として規定した。腫瘍の成長を頻繁に(2〜3日毎に)監視した。>3cmの体積を有するマウスを殺した。
実施例1の結果
図1は、IL−12をコードしたmRNA(IL−12mRNA)を用いた腫瘍内処置が、コントロール群と比較して、生存マウスを有意に増加させたことを示す。さらに、生存マウスは、組換え体のIL−12タンパク質(rIL−12タンパク質)の腫瘍内適用よりも、多かった。
実施例2:免疫賦活性RNA(RNAdjuvant(登録商標))と組み合わせて、IL−12をコードしているmRNAを用いる腫瘍内処置
以下の表18に、実施例2のために使用したRNAコンストラクトを要約する。
Figure 0006912384
Balb/cマウス(n=6または7、表14を参照のこと)に、マウス1匹あたり1x10のCT26細胞(大腸の悪性腫瘍の細胞系列)を(100μlの体積のPBSで)、右側の腹に、実験の0日目に、皮内に(S.C.)注射した。腫瘍接種してから9日後に、マウスを腫瘍の大きさに従って並び替え、約60mmの平均腫瘍体積を有する群を得た。腫瘍内(i.t.)治療を9日目に開始し、当該腫瘍内治療を、3〜4日毎にさらに4回の注射を、続けた。マウスに、IL−12をコードしたmRNA(25μgのR2763)+RNAdjuvant(登録商標)(25μgのR2391)の組み合わせを注射した(A群)。RNAの適用または注射行為に起因する部分的な炎症に対するコントロールのために、マウスに、ルシフェラーゼをコードしているコントロールmRNA(PpLuc、R2244、B群)、またはバッファー(RiLa、C群)、をそれぞれ注射した。未処置のマウスは、さらなるコントロール(D群)として扱った。
腫瘍の大きさを、カリパスを使用して3次元にて測定することによって、腫瘍の成長を監視した。腫瘍体積は、以下の式に従って計算した:
Figure 0006912384
実験の9、11、14、17および21日目に、マウスに、以下の表19に基づくRNAを、腫瘍内に(i.t.)注射した。腫瘍内注射の体積は50μlであった。
Figure 0006912384
実施例2の結果
図2に、IL−12をコードしたmRNA(R2763)およびRNAdjuvant(登録商標)(R2391)の組み合わせを用いた腫瘍内処置が、全てのコントロール群と比較して、腫瘍接種の21日後に、腫瘍体積の統計的に有意な減少という結果になったことを示す。
図3に、IL−12をコードしたmRNA(R2763)およびRNAdjuvant(登録商標)(R2391)の組み合わせを用いた腫瘍内処置が、全ての3つのコントロール群と比較して、生存マウスの統計的に有意な増加という結果になったことを示す(A群対B群 * p=0.0104、A群対C群 ** p=0.0035、A群対D群、 * p==0.0263)。
実施例3:インフルエンザ核タンパク質(NP)をコードしているmRNAを用いるマウスのワクチン接種、および、それに続く、NPをコードしているmRNAを用いる腫瘍内処置
この実験の目的は、予め存在する免疫応答が、確立された腫瘍を抑え込むことができるか否か、を検証することである。この目的のために、マウスに、インフルエンザ核タンパク質(NP)をコードしているRNActive(プロタミンと複合体化したワクチン調製物)(R2651)を用いて最初のワクチン接種を行った。これによって、高レベルの抗NP CD8 T細胞応答を誘導した。その後、CT26腫瘍細胞を接種し、続いて、NPをコードしているむき出しのRNA(R2650)を腫瘍内処置した。
27匹のBalb/cマウスに、40μgの、H1N1(PR8)−NP(GC)RNActive(R2651)(2×50μl)またはコントロールとして乳酸−リンゲル液を、実験の0日、7日及び16日目に、皮内に(i.d.)ワクチン接種した。14日目に、全てのマウスに、マウス1匹あたり1×10のCT26細胞を(100μlの体積のPBSで)、右側の腹に、皮内に(s.c.)接種した。22日目に、マウスを、表20に示したように、異なる群に割り当てた。
2回目の追加免疫の7日後である23日目に、50μgのむき出しのH1N1(PR8)−NP(GC)mRNA(R2650)の腫瘍内(i.t.)適用を開始し(C群のみ)、さらに4回の注射(25日、28日、31日および35日目)を、続けた。腫瘍内注射の体積は50μlであった。詳細な処置計画を、表21に示す。
腫瘍の大きさを、カリパスを使用して3次元にて測定することによって、腫瘍の成長
を監視した。腫瘍体積は、以下の式に従って計算した:
Figure 0006912384
Figure 0006912384
Figure 0006912384
実施例3の結果
図4に、予め存在する免疫性(当該免疫性を、このモデルにおいて、NPワクチン接種によって誘導した)が、NPをコードしているmRNAの腫瘍内適用を受けたマウスの平均生存期間(MST)を、バッファーのみを処置したマウスと比較して、増加させたことを示す(それぞれ、MST=28対MST=21)。
実施例4:免疫賦活性RNA(「RNAdjuvant」)ならびに、可溶性PD−1をコードしているmRNAおよびおよびIL−12をコードしているmRNAを用いる腫瘍内処置
表22に、本実施例において用いられるときの処置を要約する。RNAdjuvantならびにIL−12および可溶性PD−1をコードしているmRNAコンストラクトを、腫瘍内に(i.t.)投与した。CT26腫瘍接種したマウスにおいて、生存率および腫瘍の成長の平均を解析した。
Figure 0006912384
腫瘍接種および本発明の組成物の投与
60匹のBalb/cマウスに、マウス1匹あたり1×10のCT26細胞(PBS100μlの容量)を、右側の腹に、実験の0日目に、皮内に接種した。8日目に、マウスを腫瘍の大きさに従って並び替えた。腫瘍の大きさに従って(腫瘍は、約40〜50mmの大きさを有するだろう)、最初のワクチン接種を、8日目または9日目に行った。マウスに、上記の表に従って、mRNAおよびRNAdjuvantの種々の組み合わせをワクチン接種した。6回のワクチン接種を行った。腫瘍内注射のための体積は50μlであった。
表22に示した指示計画に従って、マウスに注射した。腫瘍の成長の平均を、実施例3に従って決定した。実験の結果を図5に示した。腫瘍の成長に対する本発明の組成物の効果を図5Aに示し、生存マウスに対する本発明の組成物の効果を図5Bに示す。
結果
図5Aに、IL−12をコードしているmRNAおよび可溶性PD−1をコードしているmRNAを含んでいる本発明の組成物がRNAdjuvantとの組み合わせにおいて(表22によると「A」群)、他の処置(表22によるとB〜D群)と比較して、平均腫瘍体積を大きく減少させたことを示す。さらに、図5Bに、IL−12をコードしているmRNAおよび可溶性PD−1をコードしているmRNAを含んでいる本発明の組成物がRNAdjuvantとの組み合わせにおいて(表22によると「A」群)、他の処置(表22によるとB〜D群)と比較して、腫瘍接種したマウスの生存を大きく増加させたことを示す。
実施例5:免疫刺激性RNA(「RNAdjuvant」)およびsolPD−1をコードしているmRNAおよび抗CD73抗体と組み合わせて、IL−12をコードしているmRNAを用いる腫瘍内処置
表23に、本実施例において用いられるときの処置を要約する。RNAdjuvantならびにIL−12および可溶性PD−1をコードしているmRNAコンストラクト(これらを、腫瘍内に(i.t.)投与した)に加えて、抗CD73抗体(BioXCell)を、イントラペリトレラリー(intraperitoreally)(i.p.)共投与した。CT26腫瘍を接種したマウスにおいて、生存率を解析した。
Figure 0006912384
腫瘍接種および本発明の組成物の投与
先の実施例に従って、腫瘍接種を実行した(実施例4を参照のこと)。表23に示した指示計画に従って、マウスに注射した。実験の結果を図6に示した。
結果
図6に、抗CD73抗体のi.p.投与と組み合わせて、IL−12をコードしているmRNA(R2763)、sol−PD−1をコードしているmRNA(R3971)およびRNAdjuvant(登録商標)(R2391)を用いた腫瘍内処置(表23によると「A」群)が、抗CD73抗体のみを受けたコントロール群(表23によると「C」群)と比較して、生存マウスの統計的に有意な増加という結果になったこと、ならびに、IL−12+RNAdjuvant+可溶性PD−1およびコントロール抗体(ラットIgG2a、BiOXCell)を用いた処置(表23によると「B」群)と比較して、生存率の増加という結果になったこと、を示す。
実施例6:免疫刺激性RNA(「RNAdjuvant」)および抗CD137抗体と組み合わせて、IL−12をコードしているmRNAを用いる腫瘍内処置
表24に、本実施例において用いられるときの処置を要約する。RNAdjuvantならびにIL−12および可溶性PD−1をコードしているmRNAコンストラクト(これらを、腫瘍内に(i.t.)投与した)に加えて、抗CD137抗体(BioXCell)を、イントラペリトレラリー(intraperitoreally)(i.p.)共投与した。CT26腫瘍を接種したマウスにおいて、生存率を解析した。
Figure 0006912384
腫瘍接種および本発明の組成物の投与
先の実施例に従って、腫瘍接種を実行した(実施例4を参照のこと)。表24に示した指示計画に従って、マウスに注射した。実験の結果を図7に示した。
結果
図7に、抗CD−137抗体のi.p.投与と組み合わせて、IL−12(R2763)sol−PD−1(R3971)をコードしているmRNAおよびRNAdjuvant(登録商標)(R2391)を用いた腫瘍内処置(表24によると「A」群)が、抗体抗CD−137のみを受けたコントロール群(表24によると「C」群)と比較して、生存マウスの有意な増加という結果になったこと、ならびに、IL−12+RNAdjuvant+可溶性PD−1およびコントロール抗体(ラットIgG2a、BiOXCell)を用いた処置(表24によると「B」群)と比較して、生存率の増加という結果になったこと、を示す。
実施例7:チェックポイント阻害剤抗PD−1抗体と組み合わせて、免疫賦活性RNA(「RNAdjuvant」)を用いる処置
表25に、本実施例において用いられるときの処置を要約する。RNAdjuvant(当該RNAdjuvantを(i.t.)投与した)に加えて、チェックポイント阻害剤抗PD−1(BioXCell)を、i.p.投与した。CT26腫瘍を接種したマウスにおいて、生存率を解析した。
Figure 0006912384
腫瘍接種および本発明の組成物の投与
先の実施例に従って、腫瘍接種を実行した(実施例4を参照のこと)。表25に示した指示計画に従って、マウスに注射した。実験の結果を図8に示した。
結果:
図8に、抗PD−1抗体のi.p.投与と組み合わせて、RNAdjuvant(登録商標)(R2391)を用いた腫瘍内(i.t.)処置(表25によると「C」群)が、チェックポイント阻害剤抗PD−1抗体のみを受けた関連したコントロール群(表25によると「D」群)と比較して、生存マウスの増加という結果になったこと、ならびに、RNAdjuvantおよびコントロール抗体(抗ハムスターIgG、BioXCell)を用いた処置(表25によると「B」群)と比較して、生存率の増加という結果になったこと、を示す。
実施例8:免疫刺激性RNA(「RNAdjuvant」)およびCD40リガンド(CD40L)をコードしているmRNAおよびIL−12をコードしているmRNAを用いる腫瘍内処置
表26に、本実施例において用いられるときの処置を要約する。RNAdjuvantならびにIL−12およびマウスCD40リガンド(CD40L)をコードしているmRNAコンストラクトを腫瘍内(i.t.)投与した。CT26腫瘍を接種したマウスにおいて、生存率を解析した。
Figure 0006912384
腫瘍接種および本発明の組成物の投与
先の実施例に従って、腫瘍接種を実行した(実施例4を参照のこと)。表26に示した指示計画に従って、マウスに注射した。実験の結果を図9に示した。
結果
図9は、IL−12をコードしているmRNAおよびCD40LをコードしているmRNAを含んでいる本発明の組成物が、RNAdjuvantとの組み合わせにおいて(表26によると「A」群)、他の処置(表26によるとB〜C群)と比較して、腫瘍接種の平均生存マウスを大きく増加させたことを示す。
IL−12をコードしているmRNA(IL−12 mRNA)または組換えIL−12タンパク質(rIL−12タンパク質)を用いた腫瘍内処理後の、E.G7−OVA腫瘍を有しているマウスの、生存率を示す。 IL−12 mRNA(R2763、配列番号1)および重合体の担体カーゴ複合体(R2391、RNAdjuvant(登録商標)、methodsに記載の通りに調製された)の組み合わせを用いた、マウスの腫瘍内処理が、コントロール群と比べて、有意に減少した腫瘍体積に導いたことを示す。 IL−12 mRNAおよび重合体の担体カーゴ複合体の組み合わせ(実施例2および図2のレジェンドに記載の通り)を用いた、マウスの腫瘍内処理後の、CT26腫瘍を有しているマウスの生存率を示す。 インフルエンザコアタンパク質をコードしているmRNAを用いた腫瘍内処理後の、CT26腫瘍を有しているマウスの生存率を示す。 パネル(A)は、IL−12をコードしているmRNA、RNAdjuvantおよび可溶性PD−1をコードしているmRNAを用いた腫瘍内処理後のCT26腫瘍を有しているマウスの、腫瘍成長の中央値の分析を示す。パネル(B)は、IL−12をコードしているmRNA、RNAdjuvantおよび可溶性PD−1をコードしているmRNAを用いた腫瘍内処理後のCT26腫瘍を有しているマウスの生存率を示す。 IL−12をコードしているmRNA、RNAdjuvantおよび可溶性PD−1をコードしているmRNAを用いた腫瘍内処理後、および抗CD73抗体の腹腔内処理後のCT6腫瘍を有しているマウスの生存率を示す。 IL−12をコードしているmRNA、RNAdjuvantおよび可溶性PD−1をコードしているmRNAを用いた腫瘍内処理後、および抗CD173抗体の腹腔内処理後のCT6腫瘍を有しているマウスの生存率を示す。 RNAdjuvantを用いた腫瘍内処理後、および抗PD−1抗体の腹腔内処理後の、CT26腫瘍を有しているマウスの生存率を示す。 IL−12をコードしているmRNA、RNAdjuvantおよびCD40LをコードしているmRNAを用いた腫瘍内処理後の、IL−12をコードしているmRNA単独を用いた腫瘍内処理と比べた、CT26腫瘍を有しているマウスの生存率を示す。 配列番号10073にしたがうマウスCD40L(MmCD40L)をコードしているmRNA配列R3571を示す。

Claims (42)

  1. 少なくとも一つのコーディングRNAを含んでいる、腫瘍および/または癌疾患の処置または予防に使用するための、RNA含有組成物であって、
    上記コーディングRNAは、少なくとも1つのサイトカイン、または、その断片もしくはバリアントをコードしている、少なくとも1つのコーディング領域を含んでおり、
    上記サイトカインは、インターロイキン−12(IL−12)であり、
    上記断片またはバリアントは、天然の全長タンパク質と比較して、同じ生物学的機能を有しており、
    上記少なくとも1つのコーディングRNAは、mRNAであり、
    上記RNA含有組成物は、腫瘍内に投与されるものであって、CTLA4阻害因子とPD−1経路阻害因子とから選ばれたチェックポイント調節因子を受けた、または、受けている患者に投与されるものである、RNA含有組成物。
  2. 上記チェックポイント調節因子は、抗CTLA4抗体、抗PD−1抗体、または、抗PD−L1抗体である、請求項1に記載のRNA含有組成物。
  3. 上記RNA含有組成物は、腫瘍組織内への注射によって投与されるものである、請求項1または2に記載のRNA含有組成物。
  4. 上記RNA含有組成物は、コーディングRNAおよびノンコーディングRNAからなる群から選択される更なるRNAを少なくとも一つ含んでいる、請求項1〜3の何れか1項に記載のRNA含有組成物。
  5. 上記コーディングRNAは、少なくとも一つのペプチドまたはタンパク質をコードしている少なくとも一つのコード領域を含んだものであ、請求項4に記載のRNA含有組成物。
  6. 上記コーディングRNAは、mRNA、ウイルスRNA、レトロウイルスRNA、およびレプリコンRNAからなる群から選択されるものである、請求項5に記載のRNA含有組成物。
  7. 上記コーディングRNAは、mRNAである、請求項1〜の何れか1項に記載のRNA含有組成物。
  8. 上記少なくとも一つのペプチドまたはタンパク質は、サイトカイン、ケモカイン、自殺遺伝子産物、免疫原性のタンパク質もしくはペプチド、アポトーシス誘導因子、血管新生阻害因子、ヒートショックタンパク質、腫瘍抗原、β−カテニン阻害因子、STING経路の活性化因子、チェックポイント調節因子、自然免疫活性化因子、抗体、ドミナント・ネガティブ受容体およびデコイ受容体、骨髄由来のサプレッサ細胞(MDSCs)の阻害因子、IDO経路阻害因子、ならびに、アポトーシスの阻害因子に結合するタンパク質もしくはペプチド、からなる群から選択されるものであるか、または当該群に由来するものである、請求項5〜7の何れか1項に記載のRNA含有組成物。
  9. 上記サイトカインは、インターロイキンである、請求項に記載のRNA含有組成物。
  10. 上記サイトカインは、以下の一覧から選ばれるものである、請求項9に記載のRNA含有組成物:
    IL−1α、IL−1β、IL−1ra、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−13、IL14、IL−15、IL−16、IL−17A、IL−17B、IL−17C、IL−17D、IL−17E、IL−17F、IL−18、IL−19、IL−20、IL−21、IL−22、IL−23、IL−24、IL−25、IL−26、IL−27、IL−28A/B、IL−29、IL−30、IL−31、IL−32、IL−33、IL−35。
  11. 上記サイトカインは、TNFファミリーのメンバーである、請求項に記載のRNA含有組成物
  12. 上記サイトカインは、以下の一覧から選ばれるものである、請求項11に記載のRNA含有組成物:
    TNF、TNFα、LTα、LTβ、LIGHT、TWEAK、APRIL、BAFF、TL1A、GITRL、OX40L、CD40L、FASL、CD27L、CD30L、4−1BBL、TRAIL、RANKリガンド。
  13. 上記サイトカインは、以下の一覧から選ばれるものである、請求項に記載のRNA含有組成物:
    FLT3リガンド、G−CSF、GM−CSF、IFNα/β/ω、IFNγ、LIF、M−CSF、MIF、OSM、幹細胞因子、TGFβ1、TGFβ2、TGFβ3、TSLPリガンド。
  14. 上記ケモカインは、以下の一覧から選ばれるものである、請求項に記載のRNA含有組成物:
    CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL12、CXCL13、CXCL14、CXCL15、CXCL16、CCL1、CCL2、CCL3、CCL4、CCL5、CCL6、CCL7、CCL8、CCL9/10、CCL11、CCL12、CCL13、CCL14、CCL15、CCL16、CCL17、CCL18、CCL19、CCL20、CCL21、CCL22、CCL23、CCL24、CCL25、CCL26、CCL27、CCL28、XCL1、XCL2、CX3CL1。
  15. 上記自殺遺伝子産物は、自殺酵素である、請求項に記載のRNA含有組成物。
  16. 上記自殺遺伝子産物は、ヌクレオチド代謝酵素である、請求項15に記載のRNA含有組成物。
  17. 上記ヌクレオチド代謝酵素は、以下の一覧から選ばれるものである、請求項16に記載のRNA含有組成物:
    チミジンキナーゼ、シトシンデアミナーゼ、デオキシヌクレオシドキナーゼ、デオキシシチジンキナーゼ、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ。
  18. 上記ヌクレオチド代謝酵素は、以下の一覧から選ばれるものである、請求項17に記載のRNA含有組成物:
    単純ヘルペスウイルスのチミジンキナーゼ、細菌のシトシンデアミナーゼまたは酵母のシトシンデアミナーゼ、キイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)のデオキシヌクレオシドキナーゼ、哺乳類のデオキシシチジンキナーゼ、細菌のプリンヌクレオシドホスホリラーゼ。
  19. 上記少なくとも一つのRNAは、少なくとも一つのコネキシン、および、少なくとも一つの自殺遺伝子産物をコードしているものである、請求項15〜18の何れか1項に記載のRNA含有組成物。
  20. 上記RNA含有組成物は、少なくとも一つの自殺遺伝子産物をコードしている少なくとも一つのRNAを含んでおり、
    上記RNA含有組成物は、少なくとも一つのコネキシンをコードしているさらなるRNA、および/または、コネキシンファミリーのタンパク質または当該タンパク質の一部もしくは断片、と組み合わせて使用される、請求項15〜18の何れか1項に記載のRNA含有組成物。
  21. 上記免疫原性のタンパク質またはペプチドは、病原体のタンパク質またはペプチドである、請求項に記載のRNA含有組成物。
  22. 上記免疫原性のタンパク質またはペプチドは、ウイルスまたは細菌である病原体のタンパク質またはペプチドである、請求項21に記載のRNA含有組成物。
  23. 上記免疫原性のタンパク質またはペプチドは、以下の一覧の、一つのウイルスまたは細菌の、少なくとも一つのタンパク質またはペプチドである、請求項21または22に記載のRNA含有組成物:
    A型もしくはB型インフルエンザウイルスまたは任意の他のオルトミクソウイルス、ピコルナウイルス、トガウイルス、セムリキ森林もしくは風疹ウイルス(rubeolavirus)、風疹ウイルス(rubella virus)、コロナウイルスラブドウイルス、パラミクソウイルス、レオウイルスヘパドナウイルス、パポウイルス(papovirus)、アデノウイルスヘルペスウイルス、サイトメガロウイルス、エプスタインバーウイルス、ワクシニアウイルス、細菌のクラミドフィラ・ニューモニエ(Chlamydophila pneumoniae)、フラビウイルス、黄熱ウイルス、西ナイルウイルス、日本脳炎ウイルス、C型肝炎ウイルス、カリシウイルス、フィロウイルス、ボルナウイルス、ブニヤウイルス、アレナウイルス、レトロウイルス、パルボウイルス。
  24. 上記免疫原性のタンパク質またはペプチドは、以下の一覧の、一つのウイルスまたは細菌の、少なくとも一つのタンパク質またはペプチドである、請求項23に記載のRNA含有組成物:
    C型インフルエンザ、ライノウイルス、A型肝炎ウイルス、アルファウイルス、ルビウイルス、シンドビス、サブタイプHCV−229E、HCV−OC43、狂犬病ウイルス、ムンプスウイルス、A群、B群、またはC群ロタウイルス、B型肝炎ウイルス、任意のセロタイプのヒトパピローマウイルス、1型〜47型アデノウイルス、単純ヘルペスウイルス1、2、または3、CMVpp65、1型〜4型のデングウイルス、エボラウイルス、リフトバレー熱ウイルス、リンパ球性脈絡骨髄膜炎ウイルスまたは出血熱ウイルス、HIV。
  25. 上記免疫原性のペプチドまたはタンパク質は、インフルエンザ核タンパク質に由来するものである、請求項21〜24の何れか1項に記載のRNA含有組成物。
  26. 上記アポトーシス誘導因子は、Bcl−2ファミリー、腫瘍抑制タンパク質p53、膜貫通型細胞死受容体のリガンド、アポトーシス促進性(pro-apoptic)受容体アゴニスト、および、ベクリン−1からなる群から選ばれるものである、請求項に記載のRNA含有組成物。
  27. 上記アポトーシス誘導因子は、TNF受容体遺伝子スーパーファミリーのリガンドである、請求項26に記載のRNA含有組成物。
  28. 上記アポトーシス誘導因子は、以下の一覧から選ばれるものである、請求項8、26または27に記載のRNA含有組成物:
    Bcl−10、Bax、Bak、Bid、Bad、Bim、Bik、Blk、シトクロムc,カスパーゼ、デスドメイン、TNFα、Apo2L/TRAIL、DR4および/またはDR5のアゴニスト、Apo3L、DR4アゴニスト抗体、DR5アゴニスト抗体、タンパク質キナーゼR(PKR)、グランザイムB。
  29. 上記アポトーシス誘導因子は、以下の一覧から選ばれるものである、請求項28に記載のRNA含有組成物:
    カスパーゼ3、カスパーゼ6、カスパーゼ7、カスパーゼ8、カスパーゼ9、Fas、FasL。
  30. 上記血管新生阻害因子は、以下の一覧から選ばれるものである、請求項に記載のRNA含有組成物:
    IFN−α、IFN−β、IFN−γ、CXCL9、CXCL10、IL−12、PF−4、TNF−α、sFLT−1、FLK−1、アンジオスタチン、エンドスタチン、バソスタチン、カンスタチン(Canstatin)、タムスタチン、16kDプロラシン(prolacin)断片、TIMP−1、TIMP−2、TIMP−3、TSP−1、TSP−2、マスピン、PEX、sTie1、sTie2、アンジオポエチン−1、アンジオポエチン−2、抗VEGFR2抗体、抗VEGF抗体および抗VEGFR1抗体。
  31. 上記ヒートショックタンパク質は、以下の一覧から選ばれるものである、請求項に記載のRNA含有組成物:
    HSP27、HSP47、HSP60、HSP70、HSC70、GRP78、HSP90、HSP110、GRP94、GRP170、PDI/PDIA、CRT/CALR。
  32. 上記腫瘍抗原は、以下の一覧から選ばれるものである、請求項に記載のRNA含有組成物:
    1A01_HLA−A/m;1A02;5T4;ACRBP;AFP;AKAP4;アルファ−アクチン−_4/m;アルファ−メチルアシル−コエンザイム_A_ラセマーゼ;ANDR;ART−4;ARTC1/m;AURKB;B2MG;B3GN5;B4GN1;B7H4;BAGE−1;BASI;BCL−2;bcr/abl;ベータ−カテニン/m;BING−4;BIRC7;BRCA1/m;BY55;カルレチクリン;CAMEL;CASPA;カスパーゼ_8;カテプシン_B;カテプシン_L;CD1A;CD1B;CD1C;CD1D;CD1E;CD20;CD22;CD276;CD33;CD3E;CD3Z;CD4;CD44_アイソフォーム_1;CD44_アイソフォーム_6;CD52;CD55;CD56;CD80;CD86;CD8A;CDC27/m;CDE30;CDK4/m;CDKN2A/m;CEA;CEAM6;CH3L2;CLCA2;CML28;CML66;COA−1/m;コアクトシン(coactosin)様タンパク質;コラーゲン_XXIII;COX−2;CP1B1;CSAG2;CT−_9/BRD6;CT45A1;CT55;CTAG2_アイソフォーム_LAGE−1A;CTAG2_アイソフォーム_LAGE−1B;CTCFL;Cten;サイクリン_B1;サイクリン_D1;cyp−B;DAM−10;DEP1A;E7;EF1A2;EFTUD2/m;EGFR;EGLN3;ELF2/m;EMMPRIN;EpCam;EphA2;EphA3;ErbB3;ERBB4;ERG;ETV6;EWS;EZH2;FABP7;FCGR3A_バージョン_1;FCGR3A_バージョン_2;FGF5;FGFR2;フィブロネクチン;FOS;FOXP3;FUT1;G250;GAGE−1;GAGE−2;GAGE−3;GAGE−4;GAGE−5;GAGE−6;GAGE7b;GAGE−8_(GAGE−2D);GASR;GnT−V;GPC3;GPNMB/m;GRM3;HAGE;ヘプシン;Her2/neu;HLA−A2/m;ホメオボックス_NKX3.1;HOM−TES−85;HPG1;HS71A;HS71B;HST−2;hTERT;iCE;IF2B3;IL−10;IL−13Ra2;IL2−RA;IL2−RB;IL2−RG;IL−5;IMP3;ITA5;ITB1;ITB6;カリクレイン−2;カリクレイン−4;KI20A;KIAA0205;KIF2C;KK−LC−1;LDLR;LGMN;LIRB2;LY6K;MAGA5;MAGA8;MAGAB;MAGE−_B1;MAGE−_E1;MAGE−A1;MAGE−A10;MAGE−A12;MAGE−A2;MAGE−A3;MAGE−A4;MAGE−A6;MAGE−A9;MAGE−B10;MAGE−B16;MAGE−B17;MAGE−B2;MAGE−B3;MAGE−B4;MAGE−B5;MAGE−B6;MAGE−C1;MAGE−C2;MAGE−C3;MAGE−D1;MAGE−D2;MAGE−D4;MAGE−E1_(MAGE1);MAGE−E2;MAGE−F1;MAGE−H1;MAGEL2;マンマグロビン_A;MART−1/メラン−A;MART−2;MC1_R;M−CSF;メソテリン;MITF;MMP1_1;MMP7;MUC−1;MUM−1/m;MUM−2/m;MYO1A;MYO1B;MYO1C;MYO1D;MYO1E;MYO1F;MYO1G;MYO1H;NA17;NA88−A;Neo−PAP;NFYC/m;NGEP;N−myc;NPM;NRCAM;NSE;NUF2;NY−ESO−1;OA1;OGT;OS−9;オステオカルシン;オステオポンチン;p53;PAGE−4;PAI−1;PAI−2;PAP;PATE;PAX3;PAX5;PD1L1;PDCD1;PDEF;PECA1;PGCB;PGFRB;Pim−1_−キナーゼ;Pin−1;PLAC1;PMEL;PML;POTE;POTEF;PRAME;PRDX5/m;PRM2;プロステイン;プロテイナーゼ−3;PSA;PSB9;PSCA;PSGR;PSM;PTPRC;RAB8A;RAGE−1;RARA;RASH;RASK;RASN;RGS5;RHAMM/CD168;RHOC;RSSA;RU1;RU2;RUNX1;S−100;SAGE;SART−_1;SART−2;SART−3;SEPR;SERPINB5;SIA7F;SIA8A;SIAT9;SIRT2/m;SOX10;SP17;SPNXA;SPXN3;SSX−1;SSX−2;SSX3;SSX−4;ST1A1;STAG2;STAMP−1;STEAP−1;サバイビン;サバイビン−2B;SYCP1;SYT−SSX−1;SYT−SSX−2;TARP;TCRg;TF2AA;TGFbeta1;TGFR2;TGM−4;TIE2;TKTL1;TPI/m;TRGV11;TRGV9;TRPC1;TRP−p8;TSG10;TSPY1;TVC_(TRGV3);TX101;チロシナーゼ;TYRP1;TYRP2;UPA;VEGFR1;WT1;XAGE1。
  33. 上記β−カテニン阻害因子は、以下の一覧から選ばれるものである、請求項に記載のRNA含有組成物:
    TAT−NLS−BLBD−6、アキシン−1、TCF−4、GSK−3b、DKK−1、Dvl−1。
  34. 上記STING(インターフェロン遺伝子の刺激因子)経路の活性化因子は、STING経路の活性化タンパク質または恒常的活性型タンパク質である、請求項に記載のRNA含有組成物。
  35. 上記STING(インターフェロン遺伝子の刺激因子)経路の活性化因子は、DDX41、STING、cGAS、IRF3、TBK1またはSTAT6の活性化タンパク質または恒常的活性型タンパク質である、請求項34に記載のRNA含有組成物。
  36. 上記チェックポイント調節因子は、以下のものの調節因子である、請求項に記載のRNA含有組成物:
    B7−1/CD80、B7−2/CD86、B7−H1/PD−L1、B7−H2、B7−H3、B7−H4、B7−H6、B7−H7/HHLA2、BTLA、CD28、CD28H/IGPR−1、CTLA−4、ICOS、PD−1、PD−L2/B7−DC、PDCD6、VISTA/B7−H5/PD−1H、BTN1A1/ブチロフィリン、BTN2A1、BTN2A2/ブチロフィリン2A2、BTN3A1/2、BTN3A2、BTN3A3、BTNL2/ブチロフィリン−様2、BTNL3、BTNL4、BTNL6、BTNL8、BTNL9、BTNL10、CD277/BTN3A1、LAIR1、LAIR2、CD96、CD155/PVR、CRTAM、DNAM−1/CD226、ネクチン−2/CD112、ネクチン−3、TIGIT、LILRA3/CD85e、LILRA4/CD85g/ILT7、LILRB1/CD85j/ILT2、LILRB2/CD85d/ILT4、LILRB3/CD85a/ILT5、LILRB4/CD85k/ILT3、4−1BB/TNFRSF9/CD137、4−1BBリガンド/TNFSF9、BAFF/BLyS/TNFSF13B、BAFF R/TNFRSF13C、CD27/TNFRSF7、CD27リガンド/TNFSF7、CD30/TNFRSF8、CD30リガンド/TNFSF8、CD40/TNFRSF5、CD40リガンド/TNFSF5、DR3/TNFRSF25、GITR/TNFRSF18、GITRリガンド/TNFSF18、HVEM/TNFRSF14、LIGHT/TNFSF14、リンホトキシン−アルファ/TNF−ベータ、OX40/TNFRSF4、OX40リガンド/TNFSF4、RELT/TNFRSF19L、TACI/TNFRSF13B、TL1A/TNFSF15、TNF−アルファ、TNF RII/TNFRSF1B、2B4/CD244/SLAMF4、BLAME/SLAMF8、CD2、CD2F−10/SLAMF9、CD48/SLAMF2、CD58/LFA−3、CD84/SLAMF5、CD229/SLAMF3、CRACC/SLAMF7、NTB−A/SLAMF6、SLAM/CD150、TIM−1/KIM−1/HAVCR、TIM−3、TIM−4、CD7、CD96、CD160、CD200、CD300a/LMIR1、CRTAM、DAP12、デクチン−1/CLEC7A、DPPIV/CD26、EphB6、インテグリンアルファ4ベータ1、インテグリンアルファ4ベータ7/LPAM−1、LAG−3、TIM−1/KIM−1/HAVCR、TIM−4、TSLP R、または、これらの任意の組み合わせ。
  37. 上記チェックポイント調節因子は、アゴニスト抗体、アンタゴニスト抗体、ドミナント・ネガティブ受容体、デコイ受容体、およびリガンドからなる群から選択されるものである、請求項または36に記載のRNA含有組成物。
  38. 上記アンタゴニスト抗体は、PD−1、PD−L1またはCTLA−4に対するものである、請求項37に記載のRNA含有組成物。
  39. 上記アゴニスト抗体は、OX−40に対するものである、請求項37に記載のRNA含有組成物。
  40. 上記デコイ受容体は、可溶性PD−1受容体である、請求項37に記載のRNA含有組成物。
  41. 上記抗体は、アゴニスト抗体、アンタゴニスト抗体、または中和抗体である、請求項に記載のRNA含有組成物。
  42. 上記抗体は、腫瘍抗原または腫瘍関連抗原に対するものである、請求項または41に記載のRNA含有組成物。
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