JP7204226B2 - 複数エピトープ構築物 - Google Patents
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Description
え分子を含む複数エピトープ構築物、免疫原性およびワクチン組成物に関する。特に、本
発明は、アテローム動脈硬化症の発現に関与する抗原および病原体に対する免疫反応を引
き起こすそのような組成物に関し、本発明は、とりわけ、該疾患を治療し、かつ/または
予防する方法ならびに組換えタンパク質産物を含む。
性化免疫細胞およびサイトカインの存在によって明らかなように、動脈壁の複雑な慢性炎
症性疾患としての認識が高まっている。樹状細胞(DCs)は、先天および適応免疫の誘
導に極めて重要な役割を果たし得る。生得的反応の主要な構成要素は、単球の初期病変へ
の侵入とそれに続く単球のマクロファージおよびDC様特性を有するCD11c+細胞へ
の分化を含む。動脈硬化プラークは、マクロファージがT細胞と相互作用して、炎症誘発
および抗炎症作用の両方をもたらし得る多様なサイトカインを産生する、マクロファージ
由来の泡沫細胞を含むことが公知である。アテローム動脈硬化症の発現の原因となる分子
機序は完全には理解されていないが、免疫系が動脈硬化プラークおよびその合併症の発現
に重要な役割を果たしていることは明らかである。その結果として、酸化低密度リポタン
パク質(oxLDLs)[9,10]、β2-糖タンパク質I(β2GP1)、ホスファ
チジルコリン(PC)[11,12]、熱ショックタンパク質(HSPs)などのこれら
の分子に由来する修飾自己分子またはペプチドに基づくアテローム動脈硬化症の病因に関
連するいくつかの抗原刺激が報告された。これらの自己抗原に由来するエピトープを用い
ること以外にも、アテローム動脈硬化症に対するワクチン接種に関連したさらに多くの研
究が、他の抗原についての動脈硬化性病変形成に対する高い有効性を示している。しかし
、アテローム動脈硬化症に対する有効なワクチン接種戦略を開発するに際しての困難の1
つは、特異抗原の選択である。
クタンパク質(HSP)60およびクラミジア・ニューモニエ(Chlamydia pneumoniae)
(Cpn)のタンパク質に由来するエピトープを含む「AHHC」と呼ばれる組換え構築
物によるB6;129S-Ldlrtm1HerApobtm2Sgy/Jマウスの免疫
処置により、高脂肪飼料(HFD)を給餌したマウスにおける動脈硬化性病変形成が低減
した(Lu et al 2012; Atherosclerosis 225:56-68)。さらに、補体成分5a受容体(C
5aR)のN末端に由来するペプチドによる免疫処置により、B6;129S-Ldlr
tm1HerApobtm2Sgy/Jマウスにおける初期動脈硬化性病変の発現が減少
したことが従来技術から公知である(Lu et al 2012; Arterioscler Thromb Vasc Biol 3
2:2358-2371)。さらに、前臨床試験において、プロテアーゼ活性化受容体(PAR)-
1の阻害が、血小板凝集の有意な減少につながる、強い抗血栓効果を示したのに対して、
一次止血機能は、維持された(Chintala et al 2010 Arterioscler Thromb Vasc Biol 30
:2143-2149)。
補体成分C5から放出されたタンパク質断片であり、補体活性化の古典、副およびレクチ
ン経路中のC5α鎖上のC5a転化酵素の切断により生成する、ヒトにおいては74アミ
ノ酸のペプチドである。C5aは、標的細胞の原形質膜上のそのGタンパク質共役C5a
受容体(C5aR/CD88)を介してその作用を媒介し、化学走性、呼吸バーストおよ
び顆粒球からの炎症誘発性メディエーターの放出をもたらす細胞内シグナル伝達を誘発す
る。C5aは、好中球、単球および血小板を誘引し、活性化し、反応性酸化体、タンパク
質分解酵素、ケモカイン、サイトカインを含む炎症性メディエーター、ならびに補体因子
C3およびプロペルジンの放出を刺激する。好中球によるC3およびプロペルジンの分泌
、ならびにアポトーシス性および壊死性脱落膜組織の存在は、副経路の活性化を加速し、
C3の活性化および沈着を増強し、さらなるC5aを発生させる白血球浸潤の部位におけ
る炎症誘発性増幅ループを生じさせ得る。ヒトC5aRは、1本鎖ポリペプチドを形成す
る350アミノ酸からなる内在性膜糖タンパク質である。C5a/C5aR相互作用は、
IL-12の産生を変化させ、ひいてはTh-1細胞応答を調節すること、ならびにIL
-6、IL-8およびTNF-アルファなどのサイトカインの産生を増強することが示さ
れた。C5aRは、好中球、単球、好酸球およびリンパ球を含む、白血球上に多量に発現
する。C5aRはまた、糸球体メサンギウムおよび近位尿細管上皮細胞を含む、広範囲の
実質細胞により発現される。実質C5aR発現は、急性炎症の部位において増強されるこ
とが示された。
平滑筋細胞の数の減少、薄い線維性被膜ならびにマクロファージおよびT細胞などの炎症
性細胞の数の増加を特徴とする。マクロファージは、プラークの不安定化および破裂にお
いて主要な役割を果たすと考えられている。マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP
s)の産生により、これらの細胞は、コラーゲン、プロテオグリカンおよびエラスチンな
どの細胞外マトリックスの成分を分解する能力がある。いくつかの研究で、免疫組織化学
およびin situザイモグラフィーにより、MMP-1、MMP-3およびMMP-
9が動脈硬化プラークの肩領域に存在することが示され、またapoE欠損マウスにおけ
る活性MMP-9の過剰発現がプラークの崩壊を誘発することが示された。異なるドナー
から単離された単球由来のマクロファージにおける、および動脈硬化プラークから単離さ
れたヒトマクロファージにおけるMMP-1およびMMP-9 mRNAの発現に対する
C5aの刺激作用も報告された。
び実験データが蓄積しつつある。進行アテローム動脈硬化症を有する患者における心血管
事象に関するC5a血漿レベルの予測値が存在することが最近報告された。C5aの受容
体は、動脈硬化性病変において検出された。さらに、C5aは、内皮細胞による接着分子
の発現を誘導する。C5aは、マクロファージを活性化し、それらに炎症メディエーター
TNF-アルファ、インターロイキン1を放出させる。TNF-アルファは、他方で、こ
れらの細胞におけるMMPの発現を直接誘導する。
クタンパク質(HSP)60およびクラミジア・ニューモニエ(Chlamydia pneumoniae)
(Cpn)のタンパク質に由来するエピトープを含む「AHHC」と呼ばれる組換え構築
物によるB6;129S-Ldlrtm1HerApobtm2Sgy/Jマウスの免疫
処置により、高脂肪飼料(HFD)を給餌したマウスにおける動脈硬化性病変形成が低減
した(Lu et al 2012; Atherosclerosis 225:56-68)。さらに、補体成分5a受容体(C
5aR)のN末端に由来するペプチドによる免疫処置により、B6;129S-Ldlr
tm1HerApobtm2Sgy/Jマウスにおける初期動脈硬化性病変の発現が減少
したことが従来技術から公知である(Lu et al 2012; Arterioscler Thromb Vasc Biol 3
2:2358-2371)。さらに、前臨床試験において、プロテアーゼ活性化受容体(PAR)-
1の阻害が、血小板凝集の有意な減少につながる、強い抗血栓効果を示したのに対して、
一次止血機能は、維持された(Chintala et al 2010 Arterioscler Thromb Vasc Biol 30
:2143-2149)。
本発明の第1の態様によれば、
i) 足場部分、およびそれに組み込まれているものと、
ii) 第1の経路を経て抗動脈硬化性血管疾患反応を引き起こすことができる第1の種
のエピトープと、
iii) 前記第1の経路と独立した第2の経路を経て抗動脈硬化性血管疾患反応を引き
起こすことができる第2の種のエピトープと
を含む組換え構築物を提供する。
または第2の経路を経るアテローム動脈硬化症の形成が異なる作用機序または原因となる
経路によることを示すことを目的とする。
選択されるアミノ酸配列を含む。
より好ましくはC5aまたはC5Ar経路による。したがって、C5エピトープは、C5
aエピトープまたはC5a受容体(C5aR)エピトープである。C5エピトープは、5
~40、例えば、8~40アミノ酸残基または例えば、8~35アミノ酸残基を含み得る
。C5aエピトープは、C5a配列(配列番号2)(図14B)から選択される5~40
個の連続したアミノ酸残基、例えば、8~40アミノ酸残基、例えば、8~35アミノ酸
残基を含み得る。一実施形態では、C5aエピトープは、C5a配列から選択される8~
20、例えば、8~15個の連続したアミノ酸残基を含む。
RISLGPRCIKAFTE(配列番号4)およびCVNNDETCEQ(配列番号5
)を含む群から選択されるアミノ酸配列を含む、もしくはからなるポリペプチドまたは抗
原活性を有するその機能性断片である。例えば、該エピトープは、C5a配列から選択さ
れ、配列番号2、3または4を含む5~40個の連続したアミノ酸残基の配列を含み得る
。
される5~50個の連続したアミノ酸残基、例えば、10~40アミノ酸残基または例え
ば、14~35アミノ酸残基を含む。一実施形態では、C5aRエピトープは、1~31
個の連続したアミノ酸残基またはその機能性断片を含む。
含む)またはC末端(遊離カルボキシル基を含む)に存在し得る。あるいはより好ましく
は、C5aRエピトープは、MNSFNYTTPDYGHYDDKDTLD(配列番号7
)、TLDLNTPVDKTSN(配列番号8)およびMNSFNYTTPDYGHYD
DKDTLDLNTPVDKTSN(配列番号9)を含む群から選択されるアミノ酸配列
を含む、もしくはからなるポリペプチドまたは抗原活性を有するその機能性断片である。
たし、抗原活性を有し、ひいてはエピトープとして機能するのに十分なアミノ酸を保持し
ているエピトープアミノ酸配列の一部を含む。機能性断片はまた、足場部分に組み込まれ
、提示される場合に、例えばかつ限定なしに、動脈硬化性病変によって占有される面積の
減少により判断することができるアテローム動脈硬化症に対する免疫反応を引き起こすエ
ピトープアミノ酸配列の一部を含む。
症および関連疾患をもたらす異なる経路にそれぞれ別個かつ独立に関連することを意味す
ることを目的とする。
は、5~40、例えば、9~40アミノ酸残基、例えば、9~20アミノ酸残基を含み得
る。好ましくは、抗動脈硬化性血管疾患反応に関連する第2の種のエピトープは、アポリ
ポタンパク質(Apo)エピトープ、熱ショックタンパク質(HSP)エピトープ、肺炎
クラミジア(chlamydia pneumonia)エピトープ、プロテアーゼ活性化受容体1エピトー
プ(PAR-1)およびペリリピンエピトープを含むまたはからなる群から選択される。
肺炎クラミジアエピトープ、組織因子またはPAR-1エピトープである。
ある。より好ましくは、前記HSP60は、ヒトHSP60またはマイコバクテリウム・
ボビス(Mycobacterium bovis)HSPである。より好ましくは、HSP60に対する反
応を引き起こすことができる前記エピトープは、ペプチド1(AA)153~160:A
ELKKQSK;(配列番号10)、ペプチド1(AA)153~163:AELKKQ
SKPVT;(配列番号11)、ペプチド1(AA)303~312:PGFGDNRK
NQ(配列番号12)、ペプチド2:AA277~286 PGFGDNRKNQ(配列
番号13)、ペプチド(AA)516~528 KGIIDPTKVVRTA(配列番号
14)およびマイコバクテリウム(AA)253~268:EGEALSTLVVNKI
RGT(配列番号15)を含む群から選択されるアミノ酸配列を含む、もしくはからなる
ポリペプチドまたは抗原活性を有するその機能性断片である。
、Cpnに対する反応を引き起こすことができる前記エピトープは、主要外膜タンパク質
(MOMP)(アミノ酸配列(AA)67~74:GDYVFDRI(配列番号16))
およびCpnの推定外膜タンパク質(Pomp)5(アミノ酸配列(AA)283~29
1:QAVANGGAI(配列番号17))を含む群から選択されるアミノ酸配列を含む
、もしくはからなるポリペプチドまたは抗原活性を有するその機能性断片である。
NQVYT(配列番号19)を含む。
LLRNPNDKYEPF(配列番号19)を含む。
3、4、5、6、7、8、9もしくは10の同じまたは異なる第2のエピトープを含み得
る。例えば、特に好ましい実施形態では、組換え構築物は、C5aRエピトープ、Cpn
エピトープおよび2つの異なるHSPエピトープを含み得る。または組換え構築物は、C
5aRエピトープ、Cpnエピトープ、HSPエピトープおよびPAR-1エピトープを
含み得る。
ン足場の(a)ループIおよび/またはループII;(b)ループIおよび/またはルー
プIII;(c)ループIIおよび/またはループIII;あるいは(d)ループI、ル
ープIIおよびループIIIに組み込まれる。ループIは、アミノ酸残基4~16を含み
、ループIIは、残基23~36を含み、ループIIIは、残基40~50を含む。しか
し、組み込まれるさらなるアミノ酸は、非ループ領域の残基が増加するまたはさらなるア
ミノ酸配列もしくは挿入される配列の残基を置換するように、ループ外領域、すなわち、
残基1~3、17~22および37~39に延在し得るまたは置換し得る。さらなるアミ
ノ酸残基は、好ましくはループIまたはループIIに組み込まれる。このように、RGD
を含むループIIIは、不変であり、したがって、デンドロアスピンのインテグリン結合
機能は、保持される。挿入されるさらなる配列の好ましい位置は、アミノ酸残基:4~1
6、18~21、23~36または52~59の間のデンドロアスピン足場における部位
である。各挿入されたさらなるアミノ酸配列またはさらなるアミノ酸配列の一部は、好ま
しくは3~40アミノ酸残基、より好ましくは3~16、さらにより好ましくは3~14
アミノ酸残基長の範囲におけるアミノ酸配列である。挿入されるさらなるアミノ酸配列の
始まりは、デンドロアスピン足場のアミノ酸残基1~57のいずれか1つであり得る。挿
入されるさらなるアミノ酸配列の終わりは、デンドロアスピン足場のアミノ酸残基3~5
9のいずれか1つであり得る。
これらの間の直線距離は、好ましくは1~35アミノ酸、より好ましくは1~14アミノ
酸の範囲にある。2つまたはそれ超を超えるさらなるアミノ酸配列が挿入される場合、好
ましくは各さらなるアミノ酸配列を分離する少なくとも1つの天然デンドロアスピンアミ
ノ酸残基が存在する。RGDを含むループは、1つまたは複数のアミノ酸残基の挿入、欠
失または置換により修飾することができ、好ましくは、デンドロアスピンのループIII
内の最大限8個または最小限1個のアミノ酸を修飾することができる。ループIおよび/
またはループIIは、1つまたは複数のアミノ酸残基の挿入、欠失または置換により修飾
することができる。デンドロアスピン足場における1つまたは複数の部位における挿入の
ために14~36の範囲の数の残基が好ましいが、適切な任意の数のアミノ酸をデンドロ
アスピン足場に挿入して、所望の二または多機能活性を得ることができる。
ドロアスピン足場タンパク質のCおよび/またはN末端のいずれかもしくは両方に結合さ
せることができる。
コードする核酸を含む発現ベクターを提供する。
複合体を含む抗原性組成物を提供する。
原性組成物を含む医薬組成物を提供する。好ましくは、医薬組成物は、適切なアジュバン
ト、賦形剤、希釈剤および/または担体をさらに含む。
は本発明の免疫原性組成物を含む医薬組成物を提供する。
本発明のベクターを提供する。
クター;本発明の免疫原性組成物;および本発明の医薬組成物から選択される製剤を投与
することを含む、哺乳動物における抗アテローム動脈硬化症反応を引き起こす方法を提供
する。
クター;本発明の免疫原性組成物;および本発明の医薬組成物から選択される製剤を個体
に投与することを含む、アテローム動脈硬化症を治療する、予防するまたは低減する方法
を提供する。製剤は、治療有効量または治療許容量で投与することができる。
動脈硬化症を発現するリスクがあると特定された個体を治療する方法であって、本発明の
第1の態様による組換えタンパク質;本発明のベクター;本発明の免疫原性組成物;およ
び本発明の医薬組成物から選択される製剤を個体に投与することを含む方法を提供する。
製剤は、治療有効量または治療許容量で投与することができる。
ターを含むワクチンを提供する。
立した経路に関連するエピトープに対する免疫反応を引き起こす方法であって、
(i) 本明細書で前述した少なくとも1つの第1および少なくとも1つの第2のエピ
トープを含むデンドロアスピン足場タンパク質を構築し、発現させることと、
(ii) 真核細胞を前記デンドロアスピン足場タンパク質とともにインキュベートす
ることと、
(iii) 前記真核細胞を用いて、ミクロソームを調製することと、
(iv) 前記ミクロソームおよびデンドロアスピン足場タンパク質を1つまたは複数
の薬学的に許容される成分と混合して、経口または注射投与可能製剤を製造することと、
(v) 前記製剤を哺乳動物またはヒトに投与することと
を含む方法を提供する。
けるC5a発現に影響を及ぼさなかったことが示され、C5/C5aRが病変形成におけ
る独立した経路であることが示唆される。本発明は、早期アテローム動脈硬化症の予防お
よび低減のための改善された治療法を提供するために、独立したC5およびApoB/P
AR-1/HSP/Cpn関連経路の両方を有利には同時に標的とするための方法および
製剤を提供する。
明のそれぞれおよびすべての他の態様に適用できることは、十分に理解される。
データから、アテローム動脈硬化症へのC5a/C5aR経路が、免疫処置Apobt
m2SgyLDlrtm1Her/Jマウスの研究に基づいてPAR-1/HSP/Cp
n経路と独立であることがわかる。本発明は、デンドロアスピン足場内の複合エピトープ
を同時に用いる両経路を標的とする製剤およびワクチンを提供する。
P60303-312+hHSP60153-163+Cpn由来ペプチド(C)]が動
脈硬化性病変を著しく低減したことを示した(Lu et al. Atherosclerosis 2012, 225:56
-68)。本発明は、マウスにおけるAが「R」(C5aR1-31)により置換されたR
HHCおよびさらなる「H」(hHSP60303-312)の「P」(プロテアーゼ活
性化受容体142-55)への転換を有するRPHCと呼ぶ逐次的エピトープ置換による
この構築物の調節ならびに誘導体を提供する。代替実施形態は、抗原性エピトープがAと
呼ぶApoB(AA688~707)、Hhと呼ぶヒトHSP60(AA303~312
)(配列番号12)、Hmと呼ぶマイコバクテリウム(AA253~268)(配列番号
15)およびRと呼ぶ補体成分5a受容体(AA1~31)(配列番号9)に由来する、
構築物AHhHmRである。これらによるB6;129S-Ldlrtm1HerApo
btm2Sgy/Jマウスの免疫処置により、各エピトープに対する高レベルの抗体の産
生が誘発された(低い抗体反応を誘導したhHSP60153-163およびPは別とし
て)。組織学的分析により、RPHCまたはRHHCにより免疫処置したマウスがAHH
Cにより処置したマウスと比較して動脈硬化性病変のサイズの有意な低下を示したことが
示された(69.5±1.1%対55.7±3.4%、P=0.0006または65.6
±1.3%対55.7±3.4%、P=0.045)。大動脈洞および下行大動脈におけ
るプラークサイズの減少は、対照と比較したとき細胞免疫反応の変化と相関していた。本
発明者らは、これらの新たな組換え構築物は、動脈硬化性病変の形成の有意な減少に有利
である新たな抗原性および構造の特徴を備えている可能性があると結論する。本発明は、
抗アテローム動脈硬化剤を開発するための新規戦略を提供する。
基づいて、本発明者らは、動脈硬化性病変の低減に対する複数エピトープ構築物の効果は
、ワクチン接種にC5aRおよびPAR-1を含めることによって好ましいプラークの表
現型および病変の低減の増大を目指して調節することができるという仮説を立てた。本研
究では、本発明者らは、動脈硬化性病変の低減に対する逐次的置換:AHHC→RHHC
(RはC5aRに由来するエピトープを意味する)とRHHC→RPHC(PはPAR-
1に由来するエピトープを意味する)によるC5aRおよびPAR-1を含む構築物の効
果を検討した。誘発された免疫反応は、速度がRPHC≧RHHC≧AHHCの順序の、
大動脈洞および下行大動脈の両方におけるアテローム病変部のサイズの有意な低下として
検出される、抗動脈硬化性作用を伴う。
修飾に適する。さらなる機能性アミノ酸配列、例えば、凝固カスケードにおける因子のア
ゴニスト、アンタゴニストまたは阻害剤の活性部分もしくはモチーフを組み込むためにデ
ンドロアスピン(RGDモチーフを含む)を修飾する場合、得られる分子は、抗凝固剤と
してとりわけ有用であり、既存の抗凝固剤に関連する欠点がない(国際公開第01/57
210号パンフレット参照)。そのようなハイブリッドポリペプチドは、RGDモチーフ
を含み、デンドロアスピン活性を付与する第1のアミノ酸配列およびデンドロアスピン活
性以外の活性を付与するさらなるアミノ酸配列を含み得る。このようにハイブリッドデン
ドロアスピンベースの分子は、多機能性となり得る。
4アミノ酸のペプチドは、補体活性化の古典、副およびレクチン経路中のC5α鎖上のC
5a転化酵素の切断により生成する。
しても公知であり、CaのGタンパク質共役受容体である。ヒトC5aRは、1本鎖ポリ
ペプチドを形成する350アミノ酸からなる内在性膜糖タンパク質である。C5aRは、
可溶性受容体として放出されず、循環しない。C5aRは、U937およびHL-60な
どの、分化骨髄細胞上に発現する。C5aRは、肝実質細胞、肺血管平滑筋、肺および臍
血管内皮細胞、気管支および肺胞上皮細胞、HepG2細胞、肝がん細胞株、メサンギウ
ム細胞、星状細胞および小グリア細胞上に、培養ヒト胎児星状細胞および星状細胞株上に
発現する。
n)」という語ならびにそれらの変形形態は、「含むが、それらに限定されない」ことを
意味し、それらは、他の部分、添加物、成分、整数またはステップを除外することを意図
するものでない(かつ除外しない)。本明細書の説明およびクレームを通して、単数形は
、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除いて、複数形の語を含む。特に、不定冠詞を用い
る場合、本明細書は、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除いて、複数状態ならびに単数
状態を企図するものと理解すべきである。
、化学部分または基は、それと不適合性でない限り、本明細書で述べた他の態様、実施形
態または実施例に適用されると理解すべきである。本明細書(添付のクレーム、要約書お
よび図面)で開示した特徴のすべて、および/またはそのように開示した方法(method)
もしくは方法(process)のステップのすべては、そのような特徴および/またはステッ
プの少なくとも一部が相互排他的である組合せを除いて、あらゆる組合せで組み合わせる
ことができる。本発明は、前述の実施形態の詳細に限定されない。本発明は、本明細書(
添付のクレーム、要約書および図面)で開示した特徴の、新規のもの、もしくは新規の組
合せに、またはそのように開示した方法もしくは方法のステップの、新規のもの、もしく
は新規の組合せにおよぶ。
る公衆の便覧に公開されるすべての論文および文書に向けられ、すべてのそのような論文
および文書の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
グルタチオンSトランスフェラーゼ-デンドロアスピン(GSTタグ付きden、ここ
で対照と呼ぶ、図1A)ならびにGST-組換え構築物AHHC[ApoB100ペプチ
ド、アミノ酸(aa)688~707(シグナルペプチドを含む番号付け)、ヒト熱ショ
ックタンパク質(hHSP)60ペプチド、それぞれaa303~312およびaa15
3~163;ならびにクラミジア・ニューモニエ(Chlamydia pneumoniae)(Cpn)由
来エピトープ(「C」は、主要外膜タンパク質(MOMP)に由来するaa66~73お
よびCpnの外膜5に由来するaa283~291の組合せを意味する)]は、以前に記
載し、構築物RHHC(「R」は、C5aRペプチド、aa1~31を意味する)および
RPHC(「P」は、プロテアーゼ活性化受容体1(PAR-1)ペプチド、aa42~
55を意味する)は、作製した。デンドロアスピンを足場として用いるこれらの構築物の
略図を図1Bに示す。これらの組換え分子は、大腸菌(Escherichia coli)(BL-21
株)において発現させ、アフィニティーおよびイオン交換クロマトグラフィーにより精製
し、ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動により分析したが、これら
の処置のすべてがAHHCについて以前に記載したものと同様であった[Lu et al 2012;
Atherosclerosis 225:56-68]。
B6;129S-Ldlrtm1HerApobtm2Sgy/Jマウスを用いたが、
マウスの各群は、5~6週齢の雄からなっていた。デンドロアスピンが足場として用いら
れ、以前のデータから、マウスにおける皮下免疫処置に用いた場合に病変の低減に対する
デンドロアスピンの効果は示されなかったことから、デンドロアスピンを対照抗原とした
。
免疫処置複数部位戦略(repetitive immunization multiple sites strategy)(RIM
MS)を採用し[1]、12週目の終了時にマウスを屠殺した(高脂肪飼料を2週目の終
了時に開始し、10週間継続した)。対照群は、GSTタグ付きDenおよびミョウバン
(アジュバント)による免疫処置の後に飼料プログラムに従った。
最初の免疫処置の12週後に、大動脈組織を採取し、それぞれ免疫組織化学(IHC)
分析および病変測定のために凍結切片作製用包埋剤(optimal cutting temperature comp
ound)(OCT)およびパラフィンにマウントした。大動脈基部における動脈硬化性病変
をOlympus UULH光学顕微鏡(Olympus Optical Co.Lt
d.、Tokyo、Japan)により検査し、Image-Pro Plus TMソ
フトウエア、version 7.0(Media Cybernetics,Inc.
、Bethesda、MD、USA)を用いて解析した。縦方向に切開した下行大動脈を
オイルレッドO(ORO)染色の後にアテローム動脈硬化症の程度について評価した。血
漿試料中のペプチド特異抗体レベルを製造業者の指示に従ってELISAにより測定した
。脾臓の3分の1をOCTに包埋し、残りの部分を70μmセルストレーナーに通すこと
によりホモジナイズし、さらなる分析のために凍結した。
胞におけるフォークヘッドボックスタンパク質3(Foxp3)発現のIHC解析
OCT包埋試料は、IHC解析によるCD68、CD11c、インターロイキン(IL
)-10および腫瘍壊死因子(INF)-α、Foxp3、血管細胞接着分子(VCAM
)1、アルファ平滑筋細胞(アルファ-SMC)、マトリックスメタロプロテイナーゼ9
(MMP9)の検出のために用いた。パラフィン包埋組織の切片は、Olympus U
-ULH光学顕微鏡による組織学的検査のためにヘマトキシリンおよびエオシン(HE)
ならびにエラスチン/ファンギーソン(Sigma)で染色した。
7A発現のフローサイトメトリー解析ならびにマクロファージ(CD206)へのPBM
Cの分化
脾臓細胞をアロフィコシアニン-抗マウスFoxp3、IL-2、IL-4およびIL
-17抗体(BioLegend、Cambridge、UK)を用いた染色のために処
理した(4℃で30分)。細胞分化アッセイのために、マウス(C57BL/6)PBM
Csを種々の抗原により刺激または抗原の抗血清とともにプレインキュベートした(抗血
清の拮抗作用を確認するために)。単球のマクロファージへの抗原誘導分化は、フローサ
イトメトリーにより測定し、これを非誘導細胞または対照抗原(GST-Den)誘導細
胞の細胞集団と比較した。
病変におけるIL-10およびTNF-αレベルをIHC解析により定量化した(ラッ
ト抗マウスTNF-αおよびIL-10は、BioLegend、CA、USAから購入
した)。サイトカイン、IL-10、トランスフォーミング成長因子ベータ(TGF-β
)、TNF-αおよびインターフェロンガンマ(IFN-γ)の血漿レベルは、製造業者
の指示に従ってELISAにより測定した(R&D systems、Abingdon
、UK)。脾細胞培養におけるコンカナバリンA(ConA)誘導IL-10、TGF-
β、TNF-αおよびIFN-γのレベルも測定した。
抗原特異的制御性T細胞機能を評価するために、それぞれ構築物により皮下に免疫処置
したB6;129S-Ldlrtm1HerApobtm2Sgy/Jマウスの脾臓CD
4+T細胞からMiltenyi Biotecの制御性T細胞単離キット(Bergi
sch Gladbach、Germany)を用いることによりCD4+CD25+T
reg細胞を単離した。CD4+CD25-Tエフェクター細胞は、それぞれ同じ構築物
免疫処置マウスの脾臓CD4+T細胞から単離した(CD4+CD25+細胞に結合する
ビーズに非結合、CD4+細胞の99.5%)。CD4+CD25-細胞(2×105)
をCD4+CD25+細胞(2×105)と共培養し、1μM関連構築物またはGST-
Den対照により刺激した。2日間の培養の後、Tエフェクター細胞の増殖を、平均蛍光
強度(MFI)として表したフローサイトメトリーによる細胞の集団の経口強度の変化と
して測定した。
データは、特に示さない限り、平均値±平均値の標準誤差(±SEM)として報告する
。図は、graph-pad Prism 5.01およびSigma plot 9.
0を用いてプロットした。動脈硬化性病変サイズについては、多重比較のための一元配置
ANOVAおよび事後Bonferroni検定を用いて、データを比較し、群間の差を
解析した。他のデータは、Studentのt検定(両側解析)を用いて解析した。ノン
パラメトリック分布は、対比較のためのMann-Whitney U検定および多重比
較のためのKruskal-Wallis検定を用いて解析した。群間の差は、0.05
未満のP値で有意とみなした。
置の後のそれぞれ2週目および12週目にデンドロアスピン(GSTタグ付き)またはデ
ンドロアスピン足場内の構築物(GSTタグ付き)により免疫処置したマウスの血清中の
抗体レベルをELISA試験により測定した。AHHC免疫処置マウスでは、ペプチドを
ELISA抗原として用いた場合、ApoBペプチド、hHSP60303-312およ
びCpnペプチド特異抗体が認められた(図2A)。同様に、RHHCにより免疫処置し
たマウスでは、認められたhHSP60303-312およびCpnペプチド特異抗体に
加えてC5aRペプチド特異抗体が検出された(図2A)。CpnペプチドおよびC5a
Rペプチドに対する高い抗体レベルが、一方では、PAR-1ペプチドに対する低い抗体
レベルがRPHCにより免疫処置したマウスで検出された(図2A)。hHSP6015
3-163に対する低い抗体レベルがいずれの構築物により免疫処置したマウスにも認め
られた(図2A)。100倍希釈での全般的な観測光学濃度(OD)値は、12週目に2
週目の値と比較して低下した。
よびPAR-1ペプチドに対するものを除いて、高い希釈度のすべてのペプチド抗原エピ
トープに対するペプチド免疫処置マウスの血清中のペプチド誘導特異的免疫グロブリン(
Ig)G1反応が認められた(図2B)。さらに、対照と比較した場合、IgG2c反応
について同様のパターンも検出されたが、低い血清希釈度においてであった(図2C)。
しかし、試料の異なる希釈度(1:50対1:6250)で測定された光学濃度に基づい
て、検出されたIgG2cのレベルは、IgG1のレベルよりはるかに低かった。さらに
、8週目の抗血清を用いた場合、ApoBペプチド誘導抗血清とCpnペプチドとの間(
図2D)、ApoBペプチドおよびhHSP60303-312ペプチド誘導抗血清とそ
れらの抗原との間(図2E)、ApoBペプチド誘導抗血清とPAR-1ペプチドまたは
C5aRペプチドのいずれかの抗原との間(図2F)ならびにC5aRペプチド誘導抗血
清とApoBペプチドまたはPAR-1ペプチドのいずれかの抗原との間(図2G)の特
定のレベルの交差反応が認められた。プールした血清を試験したのでSD値が計算されな
かった場合(図2D)のCpnペプチドとApoBペプチド抗血清との間の交差反応は別
として、他の交差反応は、対照と比較して有意な差を示した(図E~G;P<0.05~
<0.001)。
HCによる免疫処置の後、および10週間の高脂肪飼料の後、マウスの大動脈洞をアテロ
ーム動脈硬化症の程度について評価した。免疫処置動物の計算によるプラークサイズを対
照のそれと比較した。実験群の病変を有する切片の代表的な顕微鏡写真を図3Aに示す。
プラーク面積を図3Bに示す。病変サイズは、対照(70200±5718μm2)と比
較して31071±998.7μm2、24123±1967μm2および21386±
2482μm2(P<0.001)を示した3種の構築物のすべてにより免疫処置したマ
ウスでより小さかった。より小さい病変面積が、AHHCにより免疫処置したマウスと比
較してRHHCまたはRPHCにより免疫処置したマウスで認められた(P=0.007
~0.002)(図2B)。病変サイズの減少の百分率を図3Cに示すが、対照動物の病
変の減少をゼロパーセントと仮定した場合、55.7±3.4%、65.6±1.3%お
よび69.5±1.1%を示した。GST-Denにより免疫処置した対照マウスは、G
STタグまたはミョウバン(アジュバント)免疫処置対照と同様の病変形成を示した(図
4Aおよび4B)。したがって、GST-Denを実験を通して対照として用いた。
も検討した。これらの構築物により処理したマウスにおけるアテローム動脈硬化症の低減
は、それぞれ対照マウスと比べてAHHC免疫処置マウスまたはRHHC免疫処置マウス
で約3倍のコラーゲン含量の増加を随伴していた(18.6±1.2%または19.4±
0.9%対、対照5.9±0.3%;P<0.001)(図3Dおよび3E)。RPHC
により免疫処置したマウスは、AHHCまたはRHHCにより免疫処置したマウスと比較
して有意なコラーゲンの増加(24.4±0.9%)を示した(それぞれP=0.003
およびP=0.007)。
プラークの面積を測定した。実験群の代表的な正面染色下行大動脈を図3Fに示す。病変
サイズは、対照(19.5±1.7%、P<0.001)と比較してそれぞれAHHC、
RHHCおよびRPHCについて8.4±0.3%、6.6±0.3%および6.4±0
.4%を示したすべての構築物で免疫処置したマウスで有意に小さかった(図3G)。R
HHCおよびRPHC免疫処置マウスの両方がAHHC免疫処置マウスより有意に小さい
病変を示した(P=0.011~0.008)。百分率として表した病変の減少を図2H
に示すが、それぞれAHHC、RHHCおよびRPHCについて57.3±1.7%、6
6.1±1.6%および67.3±1.9%であった。最も小さい病変面積はRPHCに
より免疫処置したマウスで認められた。
よびFoxp3を発現するCD4+T細胞の量を評価した。病変における抗CD68染色
面積の百分率は、GST-Denにより免疫処置した対照マウスにおける43.7±3.
2%と比較してそれぞれAHHC、RHHCおよびRPHCにより免疫処置したマウスに
おいて14.9±1.6%、13.6±1.3%および10.3±0.8%を示した(P
<0.001)。AHHC免疫処置マウスと比較してより小さい抗CD68染色面積がR
PHC免疫処置マウスに認められた(P=0.034)(図5Aおよび5B)。同様に、
抗CD11c染色病変面積の測定で、対照マウスにおける38.4±1.9%と比較して
それぞれAHHC、RHHCおよびRPHCにより免疫処置したマウスにおいて13.3
±2.1%、10.5±1.5%および7.9±0.8%が示された(P<0.001)
(図5Aおよび5C)。RPHC免疫処置マウスにおける抗CD11c染色病変面積は、
AHHC免疫処置マウスにおけるものと比較した場合、有意に小さかった(P=0.03
9)(図5Aおよび5C)。CD68およびCD11cの二重免疫染色により、百分率と
して表したCD68+面積と共局在化したCD11c+面積が対照マウスにおける68.
6±4.7%と比較してそれぞれAHHC、RHHCおよびRPHCについて54.7±
3.7%、55.2±2.6%および50.3±3.3%を示したように、マクロファー
ジの半数以上がCD68+CD11c+であることが明確に示されたこと(図5A~3D
;P=0.046~0.011)から、病変におけるこの細胞型が骨髄由来であることが
わかる。大動脈切片のIHC染色により解析したFoxp3を発現するCD4+細胞の割
合は、対照マウスにおける1.2±0.2%(P<0.001)と比較してそれぞれAH
HC、RHHCおよびRPHCにより免疫処置したマウスにおいて約6~8倍高かった(
8.2±1.4%、P<0.001;9.4±1.1%、P<0.001;9.9±1.
6%、P<0.001)(図5Eおよび5F)。さらに、これらの3種の構築物により免
疫処置したマウスのCD4+脾臓細胞におけるFoxp3の発現は、対照におけるものよ
り高く(P<0.001)、対照における4.0±0.5%に対してそれぞれAHHC、
RHHCおよびRPHCについて13.3±0.6%、15.3±1.5%および18.
0±1.1%を示した(図5Gおよび5H)。しかし、RHHC免疫処置マウスにおける
それと比較した場合、Foxp3発現の有意な増加を示さなかったRPHC免疫処置マウ
スを除いて、AHHC免疫処置マウスにおけるそれと比較して有意により高いレベルのF
oxp3発現が認められた(P=0.002)。
血漿中および刺激脾細胞の上清中のサイトカインのレベルを評価した。IHC解析により
検出された、AHHC、RHHCおよびRPHCにより免疫処置したマウスの大動脈病変
におけるIL-10発現を図6Aに示す。病変におけるIL-10を発現するCD4+細
胞の割合は、これらの構築物により免疫処置したマウスにおいて約6倍より高く、図6A
および6Bに示すように対照群におけるそれ(0.9±0.2%)と比較した場合、それ
ぞれAHHC、RHHCおよびRPHCについて4.8±0.7%、5.2±0.8%お
よび5.9±0.7%(P<0.001)を示した。TNF-α発現のIHC解析により
、対照と比較して構築物により免疫処置したマウスの病変における有意に小さいTNF-
α占有面積が示された(AHHCで25.7±3.1%;RHHCで15.2±0.9%
;RPHCで15.5±1.5%および対照で41.3±3.1%)(図6Cおよび6D
)。これらのデータは、対照(総病変面積を100%、減少を0%と定義)と比較して、
それぞれ37.8%、63.2%および62.5%の減少百分率を示す。さらに、AHH
Cと比較してRHHCまたはRPHCによって減少の向上がもたらされた(P=0.00
8~0.014)。
と比較してこれらの3種の構築物により免疫処置したマウスにおいて有意に増加した(図
6Eおよび6F)。RPHCによる免疫処置は、IL-10およびTGF-βの分泌を促
進することに関して他の2種の構築物による免疫処置より大きい効果を有していた(P<
0.05~<0.001)。アテローム促進性(atherogenic)サイトカインTNF-α
の血漿レベルは、これらの3種の構築物による免疫処置により有意に低下した(図6G)
。同様な傾向が、IFN-γの血漿レベルに関してこれらの構築物について得られた(図
6H)。特に、RPHCによる免疫処置は、TNF-αおよびIFN-γの分泌の低減(
P≦0.002)に関してAHHCによるよりも大きい効果を、TNF-αの分泌の低減
(P=0.004)に関してRHHCによるよりも大きい効果を有していた。AHHCに
より免疫処置したマウスについて対照マウスと比較してIFN-γのわずかにより高い血
漿レベルが認められた(24対20.8pg/ml)が、この差は、統計的有意性を示さ
なかった。
0μg/mlのConAにより刺激されたIL-10(図6I)およびTGF-β(図6
J)の有意に高い分泌を個々に示した(P<0.05~0.001)。さらに、AHHC
免疫処置マウスの脾細胞よりも高いレベルのIL-10またはTGF-βがRPHC免疫
処置マウスの脾細胞によって産生された(P<0.05~0.01)。これに対して、T
NF-α(図4K)およびIFN-γレベル(図6L)は、10μg/mLのConAに
より刺激した場合、対照と比較してこれらの構築物により免疫処置したマウスの脾細胞の
上清中で有意に低下した。特に、RPHC免疫処置マウスにおけるTNF-αおよびIF
N-γのレベルは、それぞれ10μg/mLのConAにより刺激した場合、AHHC免
疫処置マウスにおけるそれより低かった(P<0.05~0.01)。興味深いことに、
免疫処置マウスの脾細胞の上清は、ペプチドまたはペプチドを含む構築物で刺激した場合
に高い量の防御性サイトカインIL-10および低い量の炎症誘発性サイトカインIFN
-γを含むことも示されたが、異なるタンパク質であるKLHを用いて刺激を行った場合
には、それが当てはまらなかった(図7A~D)。ほとんどの場合、ApoB、C5aR
およびCpnペプチドをGST-den免疫処置マウスにおけるIL-10の産生のため
の刺激物として用いた場合、ならびにRPHC免疫処置マウスにおけるPAR-1ペプチ
ドを除いて、種々の刺激物に反応してのサイトカイン産生の変化は有意であった。
7A(Th17関連)およびIL-2(Th1関連)発現CD4+脾臓細胞の割合は、有
意により低く(それぞれIL-4+についてP<0.001およびIL-17A+につい
てP≦0.001)、8.44±0.21%(対照)と比較した場合IL-4+について
2.74±0.11%(AHHC)、2.85±0.12%(RHHC)および2.87
±0.02%(RPHC)(図4Mおよび4N)を、4.1±0.3%(対照)と比較し
た場合IL-17A+について2.0±0.1%(AHHC)、1.7±0.1%(RH
HC)および0.9±0.1%(RPHC)(図6Oおよび6P)を示した。さらに、A
HHCまたはRHHC免疫処置マウスにおける値と比較して小さい百分率のCD4+IL
-17A+発現脾臓細胞がRPHC免疫処置マウスに認められた(P≦0.006)(図
6O~P)。興味深いことに、RPHC免疫処置マウスにおける値と比較して高い百分率
のCD4+IL-17A+発現脾臓細胞がRHHC免疫処置マウスに認められた(P=0
.021)(図6P)。さらに、対照における値と比較した場合、有意により低い百分率
のCD4+IL-2+発現脾臓細胞が3種の構築物免疫処置マウスに認められた(P<0
.001;図6Qおよび6R)。さらに、AHHCまたはRHHC免疫処置マウスにおけ
る値と比較して小さい百分率のCD4+IL-2+発現脾臓細胞がRPHC免疫処置マウ
スに認められた(P=0.019~0.007)。
り誘導されたかどうかを評価するために、抗原特異的Treg細胞(CD4+CD25+
T細胞)をCD4+エフェクターT細胞(CD4+CD25-T細胞)と共培養した。1
μMのGST-Denによる刺激に反応した、GST-Den免疫処置対照マウスのエフ
ェクターT細胞の増殖は、GST-Den免疫処置マウスのTreg細胞の存在下で抑制
を示さなかった(図8Aおよび8B)。これに対して、CD4+CD25-エフェクター
T細胞をこれらのマウスから単離したCD4+CD25+Treg細胞と共培養した場合
、それぞれ関連抗原による刺激に反応して、AHHC、RHHCおよびRPHCにより免
疫処置したサンプリングマウスのエフェクターT細胞の増殖は、抑制された(図8Aおよ
び8B)。Treg細胞を4:1~16:1の比率でエフェクター細胞に加えた場合、T
reg細胞の添加のない場合と比較して、差は有意であった(P<0.05~<0.00
1)。
BおよびHSP60の発現の評価を行った。本発明の構築物による免疫処置が血管SMC
挙動および血管リモデリングに影響を及ぼすかどうかを評価するために、病変のSMC含
量ならびに病変部位におけるVCAM1およびMMP9の発現をIHC解析により解析し
た。抗SMC染色面積は、GST-Denにより免疫処置した対照におけるそれと比較し
た場合、AHHCおよびRPHCにより免疫処置したマウスのプラークにおいて有意に小
さく、それぞれ5.2±0.7%および4.9±0.8%を示したが、RHHCにより免
疫処置したマウスにおいては有意に低下しなかった(図9Aおよび9B)。さらに、VC
AM1の発現は、デンドロアスピンにより免疫処置した対照におけるそれ(18.0±2
.3%)と比較した場合、有意に下方制御され、それぞれAHHC、RHHCおよびRP
HCで4.5±0.9%、7.8±0.9%および4.8±0.9%を示した(図9Aお
よび9C)。AHHCまたはRPHC免疫処置マウスと比較して有意に増加する影響がR
HHC免疫処置マウスに認められた(図9Aおよび9C)。同様な傾向が、3種の構築物
のすべてにより免疫処置したマウスにおけるMMP9発現について認められ、7.9±1
.0%、10.1±1.0%および7.6±1.0%の染色面積がそれぞれAHHC、R
HHCおよびRPHC免疫処置マウスで、18.1±2.5%がGST-Denにより免
疫処置した対照マウスで示された(図9Dおよび9E)。ただし、AHHCまたはRPH
C免疫処置マウスとRHHC免疫処置マウスとの間にこの点において得られた有意な差は
存在しない(図6Dおよび6E)ことを除く。興味深いことに、サンプリングマウスと対
照マウスとの間にマウスApoB(図10Aおよび10B)ならびにマウスHSP60タ
ンパク質(図10Cおよび10D)抗原の差が病変部位でほとんど検出されなかったので
、ヒトApoBおよびHSP60ペプチドを含む組換え構築物の注射は、それらのカウン
ターパート(ApoBおよびHSP60)の発現に影響を及ぼさなかった。
のPBMCにおけるマクロファージへの単球分化の評価および分化に対する構築物特異的
免疫血清の影響を検討した。in vitroで、マクロファージコロニー刺激因子(M
-CSF)またはアテローム促進性抗原による刺激により、単球は、マクロファージ(ま
たはサブセット)に分化し得る。単一ドメイン置換によりRHHCに転換したAHHCが
単球(同じバックグラウンドを有するナイーブマウスC57BL/6からの)の刺激に対
する同じ効果を維持し得るかどうかを評価するために、PBMCsをRHHCまたはAH
HCにより刺激した。3日後に、細胞表面マーカーCD206(マンノース受容体、マク
ロファージマーカー)の発現を評価した。非刺激細胞と比較した場合、RHHCおよびA
HHCの両方がマクロファージへの単球分化を誘発した(細胞数の変化に基づく)(図1
1Aおよび11B)。さらに、これらの2種の構築物によって誘発されるPBMCの分化
は、これら2種の抗原により免疫処置したマウスからの抗血清とともに細胞をプレインキ
ュベートすることによって起こらなくなった。興味深いことに、抑制は、細胞と互いの抗
血清とのプレインキュベーションによって達成することができる(図11A~7D)。刺
激物としての個々のエピトープまたはドメインによる分化の観察により、異なる比率の分
化が示された(図11E~11F)。
TLR4シグナル経路に関与する骨髄分化因子88(MyD88)の含量の評価を検討し
た。病変におけるTLR4およびMyD88含量に対するこれらの組換え構築物による処
理の影響を検討した。これらの構築物により処理したマウスにおけるアテローム動脈硬化
症の低減は、TLR4およびMyD88含量の両方の減少を随伴していた。抗TLR4染
色面積は、デンドロアスピンにより免疫処置した対照における値(8.1±1.1%)と
比較して、AHHC、RHHCおよびRPHCにより免疫処置したマウスのプラークにお
いて有意に小さく、それぞれ4.6±1.0%、3.4±0.5%および4.2±0.6
%を示した(図12Aおよび12B)。同様に、抗MyD88染色面積は、対照における
値(18.6±2.4%)と比較して、これらの3種の構築物により免疫処置したマウス
の病変において有意に小さく、それぞれ9.7±1.2%、9.6±1.6%および10
.2±1.9%を示した(図12Cおよび12D)。さらに、抗CD11cおよび抗TL
R4染色面積のオーバーラップは、対照(6.6±0.8%)と比較して、3種構築物の
すべてにより免疫処置したマウスの病変において有意に小さいことを示し、それぞれ3.
4±0.6%、2.9±0.7%および2.7±0.8%を示した(図13Aおよび13
B)。
obtm2SgyLdlrtm1Her/Jマウスにおける免疫処置により動脈硬化性病
変を低減するそれらの能力について比較するために実験を行った。マウスは、それぞれ、
mHSP60253-268と呼ぶマイコバクテリウム熱ショックタンパク質(HSP)
60(AA253~268)(配列番号15)、hHSP60516-528と呼ぶヒト
HSP60(AA516~528)(配列番号14)に由来する2種のスカシガイヘモシ
アニン(KLH)結合ペプチドにより免疫処置した。マウスをこれらの2種のペプチドに
より免疫処置し、最初の免疫処置の2週後に、マウスに高脂肪飼料を与えて飼育した。結
果は、mHSP60ペプチドが、hHSP60ペプチドよりもIgGおよびIgG1に対
して低い力価を有し、IgG2cに対してほとんど力価を有さないことは別として、2種
のペプチドが同様な機能を示したことを示すものであった。同様な機能は、誘導された特
異的免疫反応;病変の低減;Treg発現の増大;アテローム防御性サイトカイン:IL
-10およびTGF-βの濃度の増大ならびに炎症誘発性サイトカイン:TNF-αおよ
びINF-γの濃度の低下;Treg細胞によるCD4+CD25-T細胞増殖の抑制お
よびTLR4/MyD88経路の下方制御(データは示さず)を含む。結論として、mH
SP60およびhHSP60ペプチドによるB6;129S-Ldlrtm1HerAp
obtm2Sgy/Jマウスの免疫処置の後に、2種のペプチドの間の低い配列相同性(
31%)およびmHSP60ペプチドにより得られたより低い免疫反応にもかかわらず、
両ペプチドは、早期動脈硬化性病変の有意な低減に対する同様の効果を有する。このデー
タから、本発明の構築物によるそのような免疫処置は、アテローム動脈硬化症に対するペ
プチドベースのワクチンの設計および開発の魅力的な機会を提供するものであることが確
認される。
+Treg機能を調節するものであり(Fontenot et al., Nat Immunol. 2003;4:330-336
; Hori S, Nomura T, Sakaguchi S. Science. 2003;299:1057-1061)、天然CD4+CD
25+Tregの移入がApoE-KOマウスモデルにおけるプラークの進行を有意に低
減することが示された(Ait-Oufella et al., Nat Med. 2006;12:178-180; Mor et al Ar
terioscler Thromb Vasc Biol. 2007;27:893-900)。それに基づいて、天然に存在するT
regが動脈硬化性病変のサイズと組成に影響を及ぼすことができることが公知であり、
いくつかの報告で、抗原特異的反応が進展しつつあるアテロームプラークにおいて作動可
能であり得るという理論が裏付けられている。本発明者らは、アテローム促進性抗原誘導
性Tregが病変の低減に関する特異的機能を有し得るという仮説を立てた。本発明者ら
は、液性免疫反応、動脈硬化性病変サイズに対する効果ならびに局所および全身性細胞応
答を試験することによって、B6;129S-Ldlrtm1HerApobtm2Sg
y/Jマウスにおける動脈硬化性病変形成に対する抗原免疫処置マウスの血液から単離さ
れた養子移入Treg細胞の効果を評価するための実験を行った。
HmR構築物をデンドロアスピン足場に組み込んで、組換え構築物を作製することを含ん
でいた。ApoB(AA688~707)の抗原エピトープをAと呼び、ヒトHSP60
(AA303~312)(配列番号12)をHhと呼び、マイコバクテリウム(AA25
3~268)(配列番号15)をHmと呼び、補体成分5a受容体(AA1~31)(配
列番号9)をRと呼んだ。マウスをRIMM(反復複数部位免疫処置戦略)プロトコール
によりAHhHmRにより免疫処置した。Treg細胞は、AHhHmR(それぞれTr
egS)およびデンドロアスピン(TregC)による)による免疫処置マウスの血液か
ら精製した。養子移入は、マウスの後眼窩静脈叢を介して達成された。
れぞれAGD-den(対照)およびAHhHmR免疫処置マウスの血液からのTreg
細胞の養子移入を含んでいた。レシピエントは、同じ系統の非免疫処置ナイーブマウスで
あり、高脂肪飼料(HFD)を10週間給餌し、その後屠殺した。病変の発現の組織学的
および免疫組織化学的評価、サイトカインレベルの解析、Treg活性および泡沫細胞形
成の評価を評価した。
egSは、非免疫処置マウスの静脈に養子移入した後に、非アテローム促進性抗原免疫処
置マウスの血液からのTregと比較した場合、より少ない病変形成を示したことが示さ
れた。天然CD4+CD25+Tregの移入は、ApoE-KOマウスモデルにおける
プラークの進行を有意に低減させた。より少ない病変形成に加えて、それらは、病変部位
におけるコラーゲン含量の増大、病変部位におけるTreg発現の増大、血漿中のアテロ
ーム防御性サイトカイン(IL-10およびTGF-β)のより高い濃度ならびに炎症誘
発性サイトカイン(TNF-αおよびINF-γ)のより低い濃度も示した。病変部位に
おけるαSMCおよびPECAMの発現の下方制御も認められた。
また、本発明は以下を提供する。
[1]
(i) 足場部分と、
(ii) 第1の経路を経て抗動脈硬化性血管疾患反応を引き起こすことができる第1の種のエピトープと、
(iii) 前記第1の経路と独立した第2の経路を経て抗動脈硬化性血管疾患を引き起こすことができる第2の種のエピトープと
を含む組換え構築物。
[2]
複数の第1および/または第2の種のエピトープを含む、[1]に記載の構築物。
[3]
アテローム動脈硬化症の形成に関連する前記第1の経路がC5aまたはC5aR相互作用を経由する、[1]または[2]に記載の構築物。
[4]
前記第1の種のエピトープがC5aまたはC5a受容体(C5aR)タンパク質である、[1]から[3]のいずれか一項に記載の構築物。
[5]
前記C5aエピトープが、配列番号2における5~40個の連続したアミノ酸残基のアミノ酸配列を含むポリペプチドである、[4]に記載の構築物。
[6]
前記C5aエピトープが、EQRAARISLGPR(配列番号3)、RAARISLGPRCIKAFTE(配列番号4)およびCVNNDETCEQ(配列番号5)を含む、もしくはからなる群から選択されるアミノ酸配列を含むポリペプチドまたは抗原活性を有するその機能性断片である、[4]または[5]に記載の構築物。
[7]
前記C5aエピトープが、配列番号6における5~45個の連続したアミノ酸残基のアミノ酸配列を含むポリペプチドである、[4]に記載の構築物。
[8]
C5aRエピトープがCまたはN末端配列であり、任意選択で前記エピトープが、MNSFNYTTPDYGHYDDKDTLD(配列番号7)、TLDLNTPVDKTSN(配列番号8)およびMNSFNYTTPDYGHYDDKDTLDLNTPVDKTSN(配列番号9)を含む群から選択されるアミノ酸配列を含む、もしくはからなるポリペプチドまたは抗原活性を有するその機能性断片である、[4]または[5]に記載の構築物。
[9]
抗動脈硬化性血管疾患反応に関連する前記第2の種のエピトープが、アポリポタンパク質(Apo)エピトープ、熱ショックタンパク質(HSP)エピトープ、肺炎クラミジア(chlamydia pneumonia)エピトープ、PAR-1エピトープおよびペリリピンエピトープを含むまたはからなる群から選択される、[1]から[8]のいずれか一項に記載の構築物。
[10]
前記HSPがHSP60またはHSP65であり、任意選択で、前記HSPがHSP60である場合、ヒトHSP60またはマイコバクテリウム・ボビス(Mycobacterium bovis)HSPである、[9]に記載の構築物。
[11]
前記HSP60エピトープが、ペプチド1(AA)153~160:AELKKQSK;(配列番号10)、ペプチド1(AA)153~163:AELKKQSKPVT;(配列番号11)、ペプチド1(AA)303~312:PGFGDNRKNQ(配列番号12)、ペプチド2:AA277~286 PGFGDNRKNQ(配列番号13)、ペプチド(AA)516~528:KGIIDPTKVVRTA(配列番号14)およびマイコバクテリウム(AA)253~268:EGEALSTLVVNKIRGT(配列番号15)を含む、もしくはからなる群から選択されるアミノ酸配列または抗原活性を有するその機能性断片を含む、[10]に記載の構築物。
[12]
前記肺炎クラミジア(chlamydia pneumonia)がCpn1またはCpn2であり、任意選択で、主要外膜タンパク質(MOMP)(アミノ酸配列(AA)67~74:GDYVFDRI(配列番号16))およびCpnの推定外膜タンパク質(Pomp)5(アミノ酸配列(AA)283~291:QAVANGGAI(配列番号17))を含む群から選択されるアミノ酸配列を含む、もしくはからなるポリペプチドまたは抗原活性を有するその機能性断片である、[9]に記載の構築物。
[13]
前記PAR-1エピトープが、EWEPKPVNQVYT(配列番号18)およびSFLLRNPNDKYEPF(配列番号19)から選択されるアミノ酸を含む、[9]に記載の構築物。
[14]
前記足場部分が配列番号1に示すデンドロアスピン足場タンパク質またはその断片もしくは変異体である、[1]から[13]のいずれか一項に記載の構築物。
[15]
前記第1および/または第2の種のエピトープが、前記デンドロアスピン足場の(a)ループIおよび/またはループII;(b)ループIおよび/またはループIII;(c)ループIIおよび/またはループIII;(d)ループI、ループIIおよびループIII;(e)NまたはC末端のいずれか1つまたは複数の位置に組み込まれる、[14]に記載の構築物。
[16]
(i)足場部分と、
(ii)Cpnエピトープと、
(iii)同じまたは異なるタンパク質に由来する1つまたは複数のさらなるエピトープと
を含む、[1]に記載の構築物。
[17]
前記さらなるエピトープがHSP、PAR-1およびC5aRに由来する、[16]に記載の構築物。
[18]
AHHC、RHHC、RPHCおよびAHHRを含む群から選択される、[16]または[17]に記載の構築物。
[19]
(i)足場部分と、
(ii)2つのHSPエピトープと、
(iii)異なるタンパク質に由来する1つまたは複数のさらなるエピトープと
を含む、[1]に記載の構築物。
[20]
前記1つまたは複数のさらなるエピトープがApoBおよび/またはCa5Rである、[19]に記載の構築物。
[21]
[1]から[20]のいずれか一項に記載の構築物に組み込まれる前記エピトープをコードする核酸を含む発現ベクター。
[22]
[1]から[20]のいずれか一項に記載の構築物を含む抗原性組成物であって、任意選択で(i)任意選択で反転ミクロソームである単離ミクロソームまたは(ii)MHCタンパク質または(iii)逆ミセルまたは(iv)合成産物を含む疎水性複合体である、前記組成物。。
[23]
注射用または経口製剤として製剤化された、[1]から[20]のいずれか一項に記載の免疫原性組成物を含み、任意選択で、適切なアジュバント、賦形剤、希釈剤および/または担体をさらに含む医薬組成物。
[24]
[1]から[20]のいずれか一項に記載の構築物または[21]に記載のベクターまたは[22]に記載の免疫原性組成物を含む医薬組成物。
[25]
医薬として用いる[1]から[20]のいずれか一項に記載の構築物または[21]に記載のベクター。
[26]
医薬の製造に用いる[1]から[20]のいずれか一項に記載の構築物または[21]に記載のベクター。
[27]
アテローム動脈硬化症を治療するのに用いる[1]から[20]のいずれか一項に記載の構築物または[21]に記載のベクター。
[28]
[1]から[20]のいずれか一項に記載の構築物または[21]に記載のベクターを含むワクチン。
[29]
[1]から[20]のいずれか一項に記載のタンパク質;[21]に記載のベクター;[22]に記載の免疫原性組成物および[23]または[24]に記載の医薬組成物から選択される製剤を個体に投与することを含む、哺乳動物における抗アテローム動脈硬化症反応を引き起こす方法。
[30]
[1]から[20]のいずれか一項に記載のタンパク質;[21]に記載のベクター;[22]に記載の免疫原性組成物および[23]または[24]に記載の医薬組成物から選択される製剤を個体に投与することを含む、アテローム動脈硬化症を治療する、予防するまたは低減する方法。
[31]
[1]から[20]のいずれか一項に記載のタンパク質;[21]に記載のベクター;[22]に記載の免疫原性組成物および[23]または[24]に記載の医薬組成物から選択される製剤を個体に投与することを含む、早期アテローム動脈硬化症を有する個体またはアテローム動脈硬化症を発現するリスクがあると特定された個体を治療する方法。
[32]
アテローム動脈硬化症形成に関連する2つの独立した経路に関連するエピトープに対する免疫反応を引き起こす方法であって、
1. [1]から[20]のいずれか一項に記載の少なくとも1つの第1および少なくとも1つの第2のエピトープを含むデンドロアスピン足場タンパク質を構築し、発現させることと、
2. 真核細胞を前記デンドロアスピン足場タンパク質とともにインキュベートすることと、
3. 前記真核細胞を用いて、ミクロソームを調製することと、
4. 前記ミクロソームおよびデンドロアスピン足場タンパク質を1つまたは複数の薬学的に許容される成分と混合して、経口または注射投与可能製剤を製造することと、
5. 前記製剤を哺乳動物またはヒトに投与することと
を含む方法。
Claims (23)
- (i) 足場部分と、
(ii) C5aR相互作用を経て抗動脈硬化性血管疾患反応を引き起こすことができる第1の種のエピトープと、
(iii) 前記C5aR相互作用と独立した第2の経路を経て抗動脈硬化性血管疾患反応を引き起こすことができる第2の種のエピトープであって、アポリポタンパク質(Apo)エピトープ、熱ショックタンパク質(HSP)エピトープ、および肺炎クラミジア(chlamydia pneumonia)エピトープからなる群から選択されるものと
を含み、
前記第1の種のエピトープは、アミノ酸配列MNSFNYTTPDYGHYDDKDTLDLNTPVDKTSN(配列番号9)を含む、もしくはからなるC5a受容体(C5aR)タンパク質エピトープまたは抗原活性を有するその機能性断片である、組換え構築物。 - 複数の第1および/または第2の種のエピトープを含む、請求項1に記載の構築物。
- C5aRエピトープがCまたはN末端にある、請求項1または2に記載の構築物。
- 前記HSPがHSP60またはHSP65である、請求項1~3のいずれか一項に記載の構築物。
- 前記HSPがHSP60である場合、ヒトHSP60またはマイコバクテリウム・ボビス(Mycobacterium bovis)HSPである、請求項4に記載の構築物。
- 前記HSP60エピトープが、ペプチド1(AA)153~160:AELKKQSK;(配列番号10)、ペプチド1(AA)153~163:AELKKQSKPVT;(配列番号11)、ペプチド1(AA)303~312:PGFGDNRKNQ(配列番号12)、ペプチド2:AA277~286 PGFGDNRKNQ(配列番号13)、ペプチド(AA)516~528:KGIIDPTKVVRTA(配列番号14)およびマイコバクテリウム(AA)253~268:EGEALSTLVVNKIRGT(配列番号15)を含む、もしくはからなる群から選択されるアミノ酸配列または抗原活性を有するその機能性断片を含む、請求項4または5に記載の構築物。
- 前記肺炎クラミジア(chlamydia pneumonia)エピトープがCpn1またはCpn2である、請求項1~6のいずれか一項に記載の構築物。
- 前記肺炎クラミジア(chlamydia pneumonia)エピトープが、主要外膜タンパク質(MOMP)(アミノ酸配列(AA)67~74:GDYVFDRI(配列番号16))およびCpnの推定外膜タンパク質(Pomp)5(アミノ酸配列(AA)283~291:QAVANGGAI(配列番号17))を含む群から選択されるアミノ酸配列を含む、もしくはからなるポリペプチドまたは抗原活性を有するその機能性断片である、請求項7に記載の構築物。
- 前記足場部分が配列番号1に示すデンドロアスピン足場タンパク質またはその断片もしくは変異体である、請求項1~8のいずれか一項に記載の構築物。
- 前記第1および/または第2の種のエピトープが、前記デンドロアスピン足場の(a)ループIおよび/またはループII;(b)ループIおよび/またはループIII;(c)ループIIおよび/またはループIII;(d)ループI、ループIIおよびループIII;(e)NまたはC末端のいずれか1つまたは複数の位置に組み込まれる、請求項9に記載の構築物。
- 請求項1から10のいずれか一項に記載の構築物をコードする核酸を含む発現ベクター。
- 請求項1~10のいずれか一項に記載の構築物と、疎水性複合体とを含む、抗原性組成物。
- 前記疎水性複合体が、(i)単離ミクロソームまたは(ii)MHCタンパク質または(iii)逆ミセルを含む、請求項12に記載の組成物。
- 前記単離ミクロソームが反転ミクロソームである、請求項13に記載の組成物。
- 注射用または経口製剤として製剤化された、請求項1~10のいずれか一項に記載の構築物を含み、適切なアジュバント、賦形剤、希釈剤および/または担体をさらに含む医薬組成物。
- 請求項1~10のいずれか一項に記載の構築物または請求項11に記載のベクターまたは請求項12~14のいずれか一項に記載の抗原性組成物を含む医薬組成物。
- 医薬として用いる、医薬の製造に用いる、または、アテローム動脈硬化症を治療するのに用いる、請求項1~10のいずれか一項に記載の構築物。
- 医薬として用いる、医薬の製造に用いる、または、アテローム動脈硬化症を治療するのに用いる、請求項11に記載のベクター。
- 請求項1~10のいずれか一項に記載の構築物または請求項11に記載のベクターを含むワクチン。
- 哺乳動物における抗アテローム動脈硬化症反応を引き起こすための、アテローム動脈硬化症を治療する、予防するもしくは低減するための、または、早期アテローム動脈硬化症を有する個体もしくはアテローム動脈硬化症を発現するリスクがあると特定された個体を治療するための、請求項1~10のいずれか一項に記載の構築物。
- 哺乳動物における抗アテローム動脈硬化症反応を引き起こすための、アテローム動脈硬化症を治療する、予防するもしくは低減するための、または、早期アテローム動脈硬化症を有する個体もしくはアテローム動脈硬化症を発現するリスクがあると特定された個体を治療するための、請求項11に記載のベクター。
- 哺乳動物における抗アテローム動脈硬化症反応を引き起こすための、アテローム動脈硬化症を治療する、予防するもしくは低減するための、または、早期アテローム動脈硬化症を有する個体もしくはアテローム動脈硬化症を発現するリスクがあると特定された個体を治療するための、請求項12~16のいずれか一項に記載の組成物。
- アテローム動脈硬化症形成に関連する2つの独立した経路に関連するエピトープに対する免疫反応を引き起こすための製剤の製造方法であって、
1. 請求項1~10のいずれか一項に記載の少なくとも1つの第1の種のエピトープおよび少なくとも1つの第2の種のエピトープを含むデンドロアスピン足場タンパク質を構築し、発現させることと、
2. 真核細胞を前記デンドロアスピン足場タンパク質とともにインキュベートすることと、
3. 前記真核細胞を用いて、ミクロソームを調製することと、
4. 前記ミクロソームおよびデンドロアスピン足場タンパク質を1つまたは複数の薬学的に許容される成分と混合して、経口または注射投与可能製剤を製造すること
を含む方法。
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