JPWO2007043630A1 - 上気道粘膜下に投与されるnkt細胞刺激剤 - Google Patents
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一方、国内でも1985年の白金製剤の導入後、化学療法の高い効果が期待され、neo−adjuvantあるいはadjuvant療法として用いられた[Okamoto Y,Konno A,Togawa K,Kato T,Tamakawa Y,Amano Y,Arterial chemoembolization with cisplatin microcapsules.Br J Cancer 53:369−375,1986、Tomura N,Kobayashi M,Watarai J,Okamoto Y,Togawa K,Chemoembolization of head and neck cancer with carboplatin−microcapsules.Acta Radiologica 37:52−56,1996]。しかし、欧米でのランダム化試験の結果、neo−adjuvant治療は機能の保全には一定の効果を示しても、照射単独治療と比較して生存率の改善には寄与しないことが、約10年前までにほぼ結論付けられている[Rischin D,Head and neck cancer debate:Does induction chemotherapy remain a worthy approach? Am Soc Clin Oncol:300−304,2003]。現在、concurrentの照射・化学療法が3者併用療法の中心治療として注目されているが、照射単独療法に比較して機能保持の可能性が高いばかりでなく、生存率の向上にも寄与していることがランダム化試験で報告されている[Adelstein DJ,Lavertu P,Saxton JP,Secic M,Wood BG,Wanamaker JR,Eliachar I,Strome M,Larto MA,Mature results of a phase III randomized trial comparing concurrent chemotherapy with radiation alone in patients with stage III and IV squamous cell carcinoma of the head and neck cancer 88:876−883,2000]。ただ、生存率の向上の程度は0〜8%であり、5年生存率も20〜40%程度であり、さらに多くの試験ではN2c、N3、あるいは進行T4症例を試験対象から除いているものが多い。また、salvage手術の成績は不良である[Forastiere AA,Goepfert H,Maor M,Pajak T,Weher R,Morrison M,Glisson B,Trotti A,Ridge JA,Chao C,Peters G,Lee DJ,Leaf A,Ensky J,Cooper J,Concurrent Chemotherapy and radiotherapy for organ preservation in advanced laryngeal cancer.N Engl J Med 349:2091−2098,2003]。
このように進行頭頸部扁平上皮癌の治療は手術にせよ、放射線、化学療法にせよ大きな問題がある。その成績の向上、さらには患者負担の軽減をはかるためには新たな治療戦略が不可欠である[岡本美孝、頭頸部癌の治療:問題点と今後の展望、千葉医学79:1−5,2003]。従来の細胞免疫治療は安全性は高いが、その効果は非常に限られたものしか得られていなかった。
NKT細胞は同一の細胞表面にT細胞レセプター(TCR)とNK細胞レセプター(NKR)をともに発現しているユニークな細胞であり、T細胞、B細胞、NK細胞とは区別される第4のリンパ球として最初に報告されている[Fowlkes BJ,Kruisbeek AM,Ton−That H,Weson MA,Coligan JE,Schwartz RH,Pardoll DM,A novel population of T−cell receptor alpha beta−bearing thymocytes which predominantly expresses a single V beta gene family.Nature 1987 Sep 17−23;329(6136):251−4、Budd RC,Miescher GC,Howe RC,Lees RK,Bron C,MacDonal d HR,Developmentally regulated expression of T cell receptor beta chain variable domains in immature thymocytes.J Exp Med 1987 Aug 1;166(2):577−82、Imai K,Kanno M,Kimoto H,Shigemoto K,Yamamoto S,Taniguchi M,Sequence and expression of transcripts of the T−cell antigen receptor alpha−chain gene in a functional,antigen−specific suppressor−T−cell hybridoma.Proc Natl Acad Sci U S A 1986 Nov;83(22):8708−12]。NKT細胞のT細胞抗原受容体(TCR)は、極めて限定されたα鎖(マウスでVα14−Jα281、ヒトではVα24−JαQ)およびβ鎖(マウスでVβ8、Vβ7あるいはVβ2、ヒトではVβ11)から構成されており[Dellabona P,Padovan E,Casorati G,Brockhaus M,Lanzavecchia A,An invariant V alpha 24−J alpha Q/V beta 11 T cell receptor is expressed in all individuals by clonally expanded CD4−8− T cells,J Exp Med 1994 Sep 1;180(3):1171−6、Porcelli S,Gerdes D,Fertig AM,Balk SP,Human T cells expressing an invariant V alpha 24−J alpha Q TCR alpha are CD4− and heterogeneous with respect to TCR beta expression,Hum Immunol 1996 Jun−Jul;48(1−2):63−7、Makino Y,Kanno R,Ito T,Higashino K,Taniguchi M,Predominant expression of invariant V alpha 14+ TCR alpha chain in NK1.1+ T cell populations.Int Immunol 1995 Jul;7(7):1157−61、Taniguchi M,Koseki H,Tokuhisa T,Masuda K,Sato H,Kondo E,Kawano T,Cui J,Perkes A,Koyasu S,Makino Y,Essential requirement of an invariant V alpha 14 T cell antigen receptor expression in the development of natural killer T cells.Proc Natl Acad Sci U S A 1996 Oct 1;93(20):11025−8、Makino Y,Kanno R,Koseki H,Taniguchi M,Development of Valpha14+ NK T cells in the early stages of embryogenesis.Proc Natl Acad Sci U S A 1996 Jun 25;93(13):6516−20]、認識する分子もMHCクラスI類似の抗原提示分子であるCD1d分子であることが明らかにされている[Bendelac A,Lantz O,Quimby ME,Yewdell JW,Bennink JR,Brutkiewicz RR,CD1 recognition by mouse NK1+ T lymphocytes,Science 1995 May 12;268(5212):863−5、Adachi Y,Koseki H,Zijlstra M,Taniguchi M,Positive selection of invariant V alpha 14+ T cells by non−major histocompatibility complex−encoded class I−like molecules expressed on bone marrow−derived cells.Proc Natl Acad Sci U S A 1995 Feb 14;92(4):1200−4]。最近、糖脂質の1つであるα−ガラクトシルセラミドをCD1dに提示することによってNKT細胞を特異的に活性化させることができることが示された[Kawano T,Cui J,Koezuka Y,Toura I,Kaneko Y,Motoki K,Ueno H,Nakagawa R,Sato H,Kondo E,Koseki H,Taniguchi M,CD1d−restricted and TCR−mediated activation of Valpha14 NKT cells by glycosylceramides,Science 1997 Nov 28;278(5343):1626−9、Cui J,Shin T,Kawano T,Sato H,Kondo E,Toura I,Kaneko Y,Koseki H,Kanno M,Taniguchi M,Requirement for Valpha14 NKT cells in IL−12−mediated rejection of tumors.Science 1997 Nov 28;278(5343):1623−6]。リガンドによって活性化されたNKT細胞は、迅速に大量のIFNγとIL−4を産生し、パーフォリン/グランザイムBを介した強力な細胞傷害活性を発揮する。さらにその後、さまざまな免疫反応が誘起され、その結果として強い抗腫瘍作用が発揮されるというユニークな作用機構を有することが明らかになった。α−ガラクトシルセラミドは、マウスの各種肝転移モデルにおいてNKT細胞依存的に顕著な抗腫瘍効果を発揮したことが報告されている[Morita M,Motoki K,Akimoto K,Natori T,Sakai T,Sawa E,YamajiK,Koezuka Y,Kobayashi E,Fukushima H,Structure−activity relationship of alpha−galactosylceramides against B16−bearing mice.J Med Chem 1995 Jun 9;38(12):2176−87、Nakagawa R,Motoki K,Ueno H,Iijima R,Nakamura H,Kobayashi E,Shimosaka A,Koezuka Y,Treatment of hepatic metastasis of the colon26 adenocarcinoma with an alpha−galactosylceramide,KRN7000.Cancer Res 1998 Mar 15;58(6):1202−7、Kawano T,Cui J,Koezuka Y,Toura I,Kaneko Y,Sato H,Kondo E,Harada M,Koseki H,Nakayama T,Tanaka Y,Taniguchi M,Natural killer−like nonspecific tumor cell lysis mediated by specific ligand−activated Valpha14 NKT cells.Proc Natl Acad Sci U S A 1998 May 12;95(10):5690−3]。また、α−ガラクトシルセラミドは、マウスNKT細胞のみならず、ヒトNKT細胞も特異的に活性化できることが見出された[Kawano T,Nakayama T,Kamada N,Kaneko Y,Harada M,Ogura N,Akutsu Y,Motohashi S,Iizasa T,Endo H,Fujisawa T,Shinkai H,Taniguchi M,Antitumor cytotoxicity mediated by ligand−activated human V alpha24 NKT cells.Cancer Res 1999 Oct 15;59(20):5102−5]。これらの結果にもとづき、固形癌の患者を対象にしたα−ガラクトシルセラミドのIV投与による第1相治験がオランダにて実施されている[Giaccone G,Punt CJ,Ando Y,Ruijter R,Nishi N,Peters M,von Blomberg BM,Scheper RJ,van der Vliet HJ,van den Eertwegh AJ,Roelvink M,Beijnen J,Zwierzina H,Pinedo HM,A phase I study of the natural killer T−cell ligand alpha−galactosylceramide(KRN7000)in patients with solid tumors.Clin Cancer Res.2002 Dec.8:(12);3702−9]。
樹状細胞(dendritic cells:DC)は、T細胞依存性の免疫応答において最も強力な抗原提示細胞である。癌患者では、腫瘍から分泌されるIL−10やVEGF(Vascular Endothelial Growth Factor)などによって、DCの成熟、活性化および動員が阻害されていると言われている。しかし、DCの前駆細胞を体外に取り出して成熟過程へと誘導して、さらに腫瘍特異的抗原をパルスして腫瘍抗原特異的免疫能を与えた後に、癌患者に再輸注するならば、前記の生体内でのDCの成熟、活性化の抑制状況を打破して、有効な治療となることが期待されている。既に、悪性リンパ腫、悪性黒色腫、多発性骨髄腫、前立腺癌、腎細胞癌などに対しDCによる癌ワクチン療法(DC療法)の臨床試験が開始されており、抗原特異的な細胞傷害性T細胞(CTL)の誘導や腫瘍縮小効果を認めたという予備的な報告がなされている。DC療法に伴う副作用としては、悪寒、発熱等が報告されている。世界的には、副作用として自己抗体の出現(抗甲状腺抗体など)や慢性関節リウマチを発症したという報告はあるが、他に重篤な副作用、合併症は報告されておらず、DC療法は比較的安全な治療法であると考えられる。しかし、腫瘍特異的な分子を利用する一般的なDC療法では、その特異性があるために限られた腫瘍にしか有効性が期待されず、またMHCに拘束されるという点で、異なったMHCの患者や、患者の腫瘍細胞においてMHCクラスI分子の発現低下がみられる場合にはCTLの標的とはなり得ない等の課題を有する。
他方、前述のα−ガラクトシルセラミドの抗腫瘍作用機構に基づけば、α−ガラクトシルセラミドをパルスされたDCを坦癌マウスに移入することにより抗腫瘍効果が得られることが予想された。動物を用いた検討結果より、悪性腫瘍転移モデルにおいてα−ガラクトシルセラミドを投与する時期を遅らせた場合は、転移抑制効果が認められなくなるが、α−ガラクトシルセラミドをパルスされた樹状細胞(DC)を担癌マウスに投与すると、投与時期をある程度遅らせてもほぼ完全に肺または肝転移が抑制されることが示された[Toura I,Kawano T,Akutsu Y,Nakayama T,Ochiai T,Taniguchi M,Cutting edge:Inhibition of experimental tumor metastasis by dendritic cells pulsed with alpha−galactosylceramide.J Immunol 1999 Sep 1;163(5):2387−91]。このことは、生体内で効率良くNKT細胞を活性化するためには、α−ガラクトシルセラミドを単に投与するよりも、DCに提示された形で投与した方が良いことを示唆している。
しかも、本治療法が利用するCD1d分子−NKT細胞抗原受容体の系は万人で共通であるため、誰のNKT細胞でもα−ガラクトシルセラミドによって活性化することが可能である。また、活性化したNKT細胞は、MHCクラスI分子の発現とは無関係に細胞傷害活性を起こすことから、癌特異的ペプチドをパルスするようなDC療法の欠点を補完する利点を有すると考えられる。
千葉大学倫理委員会にて承認された「肺癌再発例ならびに進行肺癌患者を対象にしたα−Galactsyl Cermide(KRN7000)パルス細胞を用いた治療法」の安全性試験により、α−ガラクトシルセラミドパルス樹状細胞療法が安全に施行可能であることが判明した。また、「肺癌再発症例ならびに進行期肺癌症例を対象とした活性化NKT細胞を用いた臨床研究」の安全性試験により活性化NKT細胞の静脈投与が安全に施行可能であることが判明した。
これまで、肺癌の再発例を中心にα−ガラクトシルセラミドパルス樹状細胞の静脈投与による検討がなされている。第1相試験では移入細胞数をレベル1として5x107/m2、レベル2として2.5x108/m2、レベル3として1x109/m2とエスカレーションして試験が行われた。この結果、試験参加症例全11例のうち、レベル3の細胞数を投与された一例に末梢血NKT細胞の増加が観察された[Ishikawa A,Motohashi S,Ishikawa E,Fuchida H,Higashino K,Otsuji M,Iizasa T,Nakayama T,Taniguchi M,Fujisawa T,A phase I study of alpha−galactosylceramide(KRN7000)−pulsed dendritic cells in patients with advanced and recurrent non−small cell lung cancer.Clin Cancer Res.2005 Mar 1;11(5):1910−7]。しかしながら、レベル1およびレベル2のα−ガラクトシルセラミドパルス樹状細胞の数量では、末梢血中のNKT細胞数の増加等の免疫応答は得られていない。
上述の様に、α−ガラクトシルセラミド等のNKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞を投与することにより、NKT細胞リガンドを直接生体内へ投与する場合と比較して、より効率よくNKT細胞を刺激し、免疫を刺激し、腫瘍等の疾患を処置することが可能であるが、そのような効果を達成するためには、相当数の抗原提示細胞を用いる必要があり、その調製に大量の試薬を消費し、結果として費用がかさんでしまうという問題があった。また、(a)抗原提示細胞を調製するために、患者から大量の単核球細胞を採取する必要がある、(b)大量の抗原提示細胞を点滴静注するため、投与に時間がかかる、等の理由により、患者に対する肉体的負担も大きい。そこで、用いる抗原提示細胞の数を減らしつつ、優れたNKT細胞刺激作用、免疫刺激作用、抗腫瘍作用等の効果を達成し得るような、抗原提示細胞の投与方法の開発が求められていた。
一方、本発明者らは、抗原をパルスされた樹状細胞を鼻腔粘膜下に投与することにより、樹状細胞が高選択的に頸部リンパ節に移行することを報告している。また、正常非転移頸部リンパ節内にはNKT細胞は検出されないが、頭頸部癌が転移した頸部リンパ節内には多数のNKT細胞が検出されたことを確認している(堀口茂俊、岡本美孝ら、「鼻粘膜樹状細胞の生体内移動」、耳鼻咽喉科免疫アレルギー、21巻、2号、p.10−11、2003、千葉大学COE報告書、咽頭癌に対する細胞免疫療法ならびに重粒子治療の導入、p.116−118、2005)。従って、頭頸部癌が頸部リンパ節へ転移する前に、リンパ節内へNKT細胞を積極的に誘導し、頸部リンパ節内におけるNKT細胞を介した抗腫瘍免疫を活性化させる方法の開発が望まれる。
上記事情に鑑み、本発明は、NKT細胞リガンドパルス抗原提示細胞療法において、出来るだけ少ない数の抗原提示細胞数を用いて、効率的且つ強力に、NKT細胞を刺激し、免疫を刺激し、癌等の疾患を処置し得る、抗原提示細胞の投与方法を提供することを目的とする。また、本発明は、NKT細胞を選択的に頸部リンパ節内に誘導し、頸部リンパ節内におけるNKT細胞を介した抗腫瘍免疫を活性化させる方法を提供することを目的とする。
即ち、本発明は以下に関する。
(1)NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞を含有し、上気道粘膜下に投与されることを特徴とする、NKT細胞刺激剤。
(2)NKT細胞リガンドがα−ガラクトシルセラミドである、上記(1)記載の剤。
(3)上気道粘膜が鼻腔粘膜である、上記(1)記載の剤。
(4)NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞を含有し、上気道粘膜下に投与されることを特徴とする、頸部リンパ節内NKT細胞誘導剤。
(5)NKT細胞リガンドがα−ガラクトシルセラミドである、上記(4)記載の剤。
(6)上気道粘膜が鼻腔粘膜である、上記(4)記載の剤。
(7)NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞を含有し、上気道粘膜下に投与されることを特徴とする、インターフェロンγ産生誘導剤。
(8)NKT細胞リガンドがα−ガラクトシルセラミドである、上記(7)記載の剤。
(9)上気道粘膜が鼻腔粘膜である、上記(7)記載の剤。
(10)NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞を含有し、上気道粘膜下に投与されることを特徴とする、免疫刺激剤。
(11)NKT細胞リガンドがα−ガラクトシルセラミドである、上記(10)記載の剤。
(12)上気道粘膜が鼻腔粘膜である、上記(10)記載の剤。
(13)NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞を、上気道粘膜下に投与することを含む、NKT細胞を刺激する方法。
(14)NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞を、上気道粘膜下に投与することを含む、頸部リンパ節内にNKT細胞を誘導する方法。
(15)NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞を、上気道粘膜下に投与することを含む、インターフェロンγ産生を誘導する方法。
(16)NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞を、上気道粘膜下に投与することを含む、免疫反応を刺激する方法。
(17)上気道粘膜下に投与されるNKT細胞刺激剤を製造するための、NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞の使用。
(18)上気道粘膜下に投与される頸部リンパ節内NKT細胞誘導剤を製造するための、NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞の使用。
(19)上気道粘膜下に投与されるインターフェロンγ産生誘導剤を製造するための、NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞の使用。
(20)上気道粘膜下に投与される免疫刺激剤を製造するための、NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞の使用。
本発明の剤を用いれば、少ない数のNKT細胞リガンドパルス抗原提示細胞により、極めて効率的にNKT細胞を刺激し、免疫反応を刺激し、癌等の疾患を治療し得る。これにより、抗原提示細胞の調製に用いる試薬を大幅に節約することが可能となり、治療全体のコストが軽減する。また、抗原提示細胞の調製のために患者から採取される単核球細胞の量を大幅に減らすことが可能となり、また抗原提示細胞の投与にかかる時間が短縮されるので、患者への負担が軽減する。更に、治療に要するNKT細胞リガンドの量も大幅に減少するので、治療における安全性がより向上する。
更に、本発明の剤を用いれば、NKT細胞を選択的に頸部リンパ節内に誘導し、頸部リンパ節内におけるNKT細胞を介した抗腫瘍免疫を活性化させることが可能となる。
図2は、末梢血中のNKT細胞(CD3+Vα24+Vβ11+細胞)(上段)およびNK細胞(CD3−CD56+細胞)(下段)を示す。ゲート中の数字は、各ゲート内の細胞数の割合を示す(%)。矢印は、α−GalCerパルス樹状細胞の投与を示す。
図3は、末梢血1mlあたりのNKT細胞数およびNK細胞数の変化を示す。
図4は、エリスポット法で得られた、末梢血単核球分画に含まれる、α−GalCer刺激によりγインターフェロンを産生した細胞数の変化を示す。
図5は、投与された樹状細胞表面のHLA−DR、CD11c及びCD86の発現を示す。ゲート中の数字は、陽性細胞の割合を示す(%)。
図6は、末梢血中のNKT細胞(CD3+Vα24+Vβ11+細胞)(上段)およびNK細胞(CD3−CD56+細胞)(下段)を示す。ゲート中の数字は、各ゲート内の細胞数の割合を示す(%)。矢印は、α−GalCerパルス樹状細胞の投与を示す。
図7は、末梢血1mlあたりのNKT細胞数およびNK細胞数の変化を示す。
図8は、エリスポット法で得られた、末梢血単核球分画に含まれる、α−GalCer刺激によりγインターフェロンを産生した細胞数の変化を示す。
図9は、α−GalCerパルス樹状細胞の鼻腔粘膜下投与によるNKT細胞の頸部リンパ節内への誘導を示す。
図10は、末梢血及びリンパ節中のNKT細胞の検出結果を示す。
NKT細胞は、T細胞受容体(TCR)とNK受容体の2つの抗原レセプターを発現しているリンパ球の一つである。NKT細胞は、当該細胞上のT細胞受容体がCD1(例えばCD1d)分子上に提示された下記の「NKT細胞リガンド」を認識する。通常のT細胞とは異なり、NKT細胞上のT細胞受容体のレパートリーは非常に限られている。例えばマウスNKT細胞(Vα14NKT細胞という場合がある)上のT細胞受容体のα鎖は、非多型性のVα14及びJα281遺伝子セグメントによりコードされており(Proc Natl Acad Sci USA,83,p.8708−8712,1986;Proc Natl Acad Sci USA,88,p.7518−7522,1991;J Exp Med,180,p.1097−1106,1994)、β鎖の90%以上はVβ8であり、他にVβ7やVβ2という限られたレパートリーが含まれ得る。また、ヒトNKT細胞上のT細胞受容体は、マウスのVα14と相同性の高い非多型性のVα24、及びVβ8.2に近縁のVβ11の組み合わせであることが知られている。
「NKT細胞リガンド」とは、CD1分子上に提示されたときに、NKT細胞上のT細胞受容体により特異的に認識され、NKT細胞を特異的に活性化させ得る化合物をいう。本発明において使用される「NKT細胞リガンド」としては、例えば、α−グリコシルセラミド、イソグロボトリヘキソシルセラミド(Science,306,p.1786−1789,2004)、OCH(Nature 413:531,2001)等を挙げることができる。α−グリコシルセラミドは、ガラクトース、グルコースなどの糖類とセラミドとがα配位にて結合したスフィンゴ糖脂質であり、WO93/05055、WO94/02168、WO94/09020、WO94/24142、およびWO 98/44928、Science,278,p.1626−1629,1997等に開示されているものを挙げることができる。中でも、(2S,3S,4R)−1−O−(α−D−ガラクトピラノシル)−2−ヘキサコサノイルアミノ−1,3,4−オクタデカントリオール(本明細書中、α−ガラクトシルセラミド又はα−GalCerと称する)が好ましい。
本明細書中、「NKT細胞リガンド」は、その塩をも含む意味として用いられる。NKT細胞リガンドの塩としては生理学的に許容される酸(例:無機酸、有機酸)や塩基(例:アルカリ金属塩)などとの塩が用いられ、とりわけ生理学的に許容される酸付加塩が好ましい。この様な塩としては、例えば、無機酸(例えば、塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸)との塩、あるいは有機酸(例えば、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、蓚酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸)との塩などが挙げられる。
また、本明細書中、「NKT細胞リガンド」は、その溶媒和物(水和物等)をも含む意味として用いられる。
抗原提示細胞とは、抗原をリンパ球に提示してリンパ球の活性化を促す細胞をいう。通常、抗原提示細胞は、T細胞やNKT細胞に抗原を提示し得る樹状細胞又はマクロファージである。特に、樹状細胞は、強力な抗原提示能力を有しており、細胞表面上に発現されたMHC Class I、MHC Class I様分子(CD1等)、MHC Class II等を介して抗原を提示し、T細胞又はNKT細胞を活性化させ得るので、本発明に好ましく用いられる。本発明において、抗原提示細胞は、NKT細胞リガンドをNKT細胞に確実に提示し得るように、CD1(例えばCD1d)発現細胞であることが好ましい。
抗原提示細胞としては、任意の哺乳動物由来のものを用いることが出来る。哺乳動物としては、ヒト及びヒトを除く哺乳動物を挙げることが出来る。ヒトを除く哺乳動物としては、例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモット等のげっ歯類やウサギ等の実験動物、ブタ、ウシ、ヤギ、ウマ、ヒツジ等の家畜、イヌ、ネコ等のペット、サル、オランウータン、チンパンジーなどの霊長類を挙げることが出来る。
本発明の剤に含有される抗原提示細胞の遺伝子型は、特に限定されないが、通常、本発明の剤が投与される対象と同種同系、同種異系又は異種異系であり、好ましくは同種同系又は同種異系である。拒絶反応を回避するために、抗原提示細胞は、本発明の剤が投与される対象と同種同系であることが好ましく、本発明の剤が投与される対象由来(即ち、自家樹状細胞)であることがより好ましい。
抗原提示細胞は自体公知の方法によって、上述の哺乳動物の組織(例えばリンパ節、脾臓、末梢血等)から単離することが可能である。例えば抗原提示細胞上に特異的に発現する細胞表面マーカーに対する抗体を用いて、セルソーター、パニング、抗体磁気ビーズ法等により樹状細胞を単離することができる。抗原提示細胞として樹状細胞を単離する場合には、樹状細胞上に特異的に発現する細胞表面マーカーとして、例えば、CD11c、MHC Class I、MHC Class I様分子(CD1等)、MHC Class II、CD8α、CD85k、CD86、FDL−M1、DEC−205等を用いることが出来る。
また、抗原提示細胞は、上述の哺乳動物の骨髄細胞や単核球等を適切な抗原提示細胞分化条件で培養することにより製造することもできる。例えば、骨髄細胞はGM−CSF(場合によっては更にIL−4)の存在下で約6日間程度培養されることにより、樹状細胞(骨髄由来樹状細胞:BMDC)へと分化する(Nature,408,p.740−745,2000)。また、末梢血液中の単核球(特に単球、マクロファージ等)をGM−CSF(場合によっては更にIL−2及び/又はIL−4)の存在下で培養することにより、樹状細胞を得ることが出来る(文献名:Motohasi S,Kobayashi S,Ito T,Magara KK,Mikuni O,Kamada N,Iizasa T,Nakayama T,Fujisawa T,Taniguchi M,Preserved IFN−alpha production of circulating Valpha24 NKT cells in primary lung cancer patients.,Int J Cancer,2002,Nov.10;102(2):159−165.Erratum in Int J Cancer.2003,May 10;104(6):799)。
「抗原提示細胞へのNKT細胞リガンドのパルス」とは、NKT細胞リガンドを抗原提示細胞表面に、該リガンドがNKT細胞へ提示され得るように、配置することをいう。より具体的には、NKT細胞リガンドを、抗原提示細胞表面に発現されたCD1分子上に提示させることを意味する。抗原提示細胞へのNKT細胞リガンドのパルスは、NKT細胞リガンドを抗原提示細胞へ接触させることにより達成することが出来る。例えばNKT細胞リガンドを含有する生理的な培養液中で抗原提示細胞が培養される。この場合、培養液中のNKT細胞リガンドの濃度は、NKT細胞リガンドの種類により適宜設定することが可能であるが、例えば1〜10000ng/ml、好ましくは10〜1000ng/mlである。また、培養液としては、例えば、適切な添加物(血清、アルブミン、緩衝剤、アミノ酸等)を含んでいてもよい基礎培地(最少必須培地(MEM)、ダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)、RPMI1640培地、199培地)などを挙げることが出来る。培養液のpHは通常約6〜8であり、培養温度は通常約30〜40℃であり、培養時間は通常4〜14日間、好ましくは6〜14日間である。更に、培養後に抗原提示細胞を、NKT細胞リガンドを含まない培養液や生理的な水溶液で洗浄し、フリーのNKT細胞リガンドを除去することにより、NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞が単離される。
本発明の剤は、有効成分としてNKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞単独で、あるいは任意の他の治療のための有効成分との混合物として含有することができる。また、本発明の剤は、有効量の活性成分を薬理学的に許容される一種もしくはそれ以上の担体と一緒に混合し、製剤学の技術分野においてよく知られている任意の方法により製造される。
本発明の剤は、通常は、注射剤、点滴剤等の剤型で提供される。本発明の剤は、好ましくは、受容者の体液(血液等)と等張な滅菌水性担体中に、NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞が懸濁された懸濁液である。該水性担体としては、生理食塩水、PBS等を挙げることが出来る。これらの水性担体には、更に、必要に応じて溶解補助剤、緩衝剤、等張化剤、無痛化剤、保存剤、安定化剤等を添加することもできる。
本発明の剤中に含まれるNKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞の濃度は、通常、約1×105〜1×1010個/ml、好ましくは約2×105〜1×109個/mlの範囲であるが、特に限定されない。細胞濃度が低すぎると、投与に時間がかかるため患者への負担が増大し、細胞濃度が高すぎると、細胞同士が凝集してしまう可能性がある。
本発明の剤は安全であり、任意の哺乳動物に投与することが出来る。哺乳動物としては、上述の哺乳動物を挙げることが出来る。哺乳動物は、好ましくはヒトである。
本発明の剤は、上気道粘膜下に投与されることを特徴とする。上気道粘膜とは、鼻腔から気管に至る上気道(鼻腔、咽頭、扁桃、喉頭、気管等)の表面に存在する粘膜をいう。鼻腔粘膜には免疫担当細胞や血管が豊富に存在するため、本発明の剤は、好ましくは鼻腔粘膜下に投与される。鼻腔粘膜は、上・中・下鼻甲介粘膜、上・中・下鼻道粘膜、鼻中隔粘膜等からなるが、免疫担当細胞が豊富に存在し、且つ、投与が容易であることから、本発明の剤は、より好ましくは下鼻甲介粘膜下に、更に好ましくは下鼻甲介粘膜前方粘膜下に投与される。「粘膜下投与」とは、有効成分を粘膜上皮下の固有層内に注入することをいう。
本発明の剤の投与量は、投与形態、患者の年齢、体重、疾患の種類、疾患の重篤度、NKT細胞リガンドの種類等により異なるが、通常、1回の投与につき、NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞の数として、通常1×106〜1×109個/m2、好ましくは1×107〜1×109個/m2の用量で投与される。しかしながら、これら投与量に関しては、前述の種々の条件により変動する。
本発明の剤を用いれば、頸部リンパ節内に選択的にNKT細胞を誘導することが出来る。この選択性は厳格であって、樹状細胞が投与される上気道粘膜の部位と同じ側(ipsilatelral)の頸部リンパ節内に選択的にNKT細胞が誘導される。例えば、右側の鼻腔粘膜下にNKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞を投与すると、右側の頸部リンパ節に選択的にNKT細胞が誘導される。リガンドによって活性化されたNKT細胞は、迅速に大量のインターフェロンγとIL−4を産生し、パーフォリン/グランザイムBを介した強力な細胞傷害活性を発揮し、さらにその後さまざまな免疫反応を誘起し、その結果として強い抗腫瘍作用が発揮されるというユニークな作用機構を有することが報告されている[Morita M,Motoki K,Akimoto K,Natori T,Sakai T,Sawa E,Yamaji K,Koezuka Y,Kobayashi E,Fukushima H,Structure−activity relationship of alpha−galactosylceramides against B16−bearing mice.J Med Chem 1995 Jun 9;38(12):2176−87、Nakagawa R,Motoki K,Ueno H,Iijima R,Nakamura H,Kobayashi E,Shimosaka A,Koezuka Y,Treatment of hepatic metastasis of the colon26 adenocarcinoma with an alpha−galactosylceramide,KRN7000.Cancer Res 1998 Mar 15;58(6):1202−7、Kawano T,Cui J,Koezuka Y,Toura I,Kaneko Y,Sato H,Kondo E,Harada M,Koseki H,Nakayama T,Tanaka Y,Taniguchi M,Natural killer−like nonspecific tumor cell lysis mediated by specific ligand−activated Valpha14 NKT cells.Proc Natl Acad Sci U S A 1998 May 12;95(10):5690−3]。従って、本発明の剤を用いれば、頸部リンパ節内におけるNKT細胞を介した免疫反応を選択的に誘導することができるので、本発明の剤は、頭頸部領域の悪性腫瘍(鼻・副鼻腔癌、咽頭癌、口腔癌、喉頭癌、甲状腺癌、唾液腺癌等)、上気道におけるアレルギー疾患(鼻アレルギー等)等の予防・治療に有用であり得る。
また、本発明の剤を用いれば、少ない数のNKT細胞リガンドパルス抗原提示細胞により、極めて効率的にNKT細胞を刺激し、NKT細胞の増殖や、サイトカイン(インターフェロンγ、IL−4等)産生を誘導することができる。特に、本発明の剤を用いれば、頸部リンパ節のみならず、末梢血中のNKT細胞をも極めて効率的に刺激することが可能となる。従って、本発明の剤を用いれば、少ない数のNKT細胞リガンドパルス抗原提示細胞により、極めて効率的に免疫反応を刺激することが可能であり、腫瘍、アレルギー等の疾患を予防・治療し得る。
以下、実施例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下に示す実施例によって何ら限定されるものではない。
(対象症例)
以下の基準を満たす頭頸部癌患者が選択された。
選択基準;
1.頭頸部進行癌症例(III、IV期)
2.年齢:20〜80歳
3.Performance status:0〜2
4.下記の検査値を満たしている症例(登録前4週間以内の測定結果)
白血球数≧3,000/mL、血小板数≧75,000/mL、血清クレアチン≦1.5mg/dL、総ビリルビン≦1.5mg/dL、AST(GOT)、ALT(GPT)≦2.5X基準値上限
5.本人または代諾者からの文書による同意が得られている症例
6.末梢血にNKT細胞が存在する症例(10個以上/末梢血1ml)
除外基準;
1.本臨床研究に参加する4週以内に化学療法あるいは放射線療法を施行している症例
2.予後が6ヶ月に満たないと考えられる症例
3.活動性の感染症を有する症例
4.肝炎及びその既往を有する症例
5.HBs抗原、HCV抗体、HIV抗体又はHTLV−1抗体が陽性の症例
6.同時性重複癌の症例
7.重篤な心疾患のある症例(NYHA Class III以上)
8.併用薬としてコルチコステロイドを使用している症例
9.妊娠あるいは妊娠の可能性のある女性。授乳期の女性。
10.アルブミン過敏症の既往を有する症例
11.自己免疫疾患を有する症例
12.医学的、心理的要因もしくは他の要因により、担当医が本臨床研究への参加を不適当と判断した症例
(方法)
α−GalCerパルス樹状細胞の調製
上記基準に合致した頭頸部癌患者から末梢血を採取(約100ml)した。さらに密度勾配遠心により単核球を分離した。投与量に十分と考えられる単核球細胞(残りは凍結保存)を、800U/ml GM−CSF(GeneTech Co.,Ltd)、100U/ml IL−2(Immunase、Shionogi)及び5%自己血清を含有するAIM−V培地(Invitrogen Corp.)中で7〜14日間培養した。投与前日に100ng/ml α−GalCer(KRN7000;Kirin Brewery)を加えて1日間培養しα−GalCerパルス樹状細胞(DC)とした。細胞を洗浄後、2.5%アルブミン加生理食塩水に懸濁し同一患者の鼻腔粘膜に粘膜下投与した。
投与経路及び用量
α−GalCerパルス樹状細胞を、2.5%アルブミン加生理食塩水に浮遊し(約0.2ml)、患者の下鼻甲介の基部粘膜下に輸注した。樹状細胞投与量は、1x108個/m2とした。
5週間にわたる試験期間のうち、day7及びday14に、α−GalCerパルス樹状細胞を鼻腔粘膜下に投与した。
(評価項目)
NKT細胞数評価
投与前後5週間にわたり毎週採血を行い、末梢血NKT細胞の増減を評価した。該評価は下記抗体を用いたフローサイトメトリーにより行った。CD3+Vα24+Vβ11+細胞をNKT細胞とした。末梢血1mlあたりのNKT細胞数を測定し、経時的に比較した。また、CD3−CD56+細胞をNK細胞とし、コントロールとしてNK細胞数を経時的に測定した。
抗ヒトVα24マウスモノクローナル抗体(C15;Immunotech)
抗ヒトVβ11マウスモノクローナル抗体(C21;Immunotech)
抗ヒトCD3マウスモノクローナル抗体(UCTH1;PharMingen)
抗ヒトCD56マウスモノクローナル抗体(BectonDickinson)
NKT細胞機能評価
投与前後5週間にわたり毎週採血を行い、末梢血単核球を分離し凍結保存した。6週目に細胞を解凍し、エリスポット法でα−ガラクトシルセラミドでγインターフェロン産生細胞の頻度を測定した。エリスポットアッセイは、キット(MABTECH社製)及びニトロセルロース膜(Millititer;Millipore Corp.)を用いて、製造者の指示書に従い行った。細胞は、100ng/ml α−GalCerを含む無血清AIM−V培地中で18時間培養することにより刺激された。発色はBCIP/NBTシステム(Bio−Rad)を用いて行った。スポットのカウントはコンピューター画像解析によって客観的に計測された。
(結果)
症例1:54歳 男性。中咽頭癌(T4N2cM1)の再発例。
樹状細胞のプロファイル
投与した樹状細胞のプロファイルとして、細胞表面上のHLA−DR、CD11c、及びCD86の発現をフローサイトメトリーにより解析したところ、それぞれの表面抗原の強発現が確認された(図1)。
末梢血NKT細胞の応答
1)数量変化
図2にフローサイトメトリー法で得られた末梢血中のNKT細胞(上段)およびNK細胞(下段)を示す。さらに1mlあたりのNKT細胞数およびNK細胞数の変化を測定した(図3)。鼻腔粘膜下へα−GalCerパルス樹状細胞の一回投与により、末梢血NKT細胞の数量が増加した。一方、末梢血NK細胞の数量は、α−GalCerパルス樹状細胞の投与による顕著な変化は認められなかった。
2)機能変化
図4にエリスポット法で得られた、末梢血単核球分画に含まれる、α−GalCer刺激によりγインターフェロンを産生した細胞数の変化を示す。末梢血NKT細胞数に呼応するように、α−GalCerパルス樹状細胞の投与に応答して、γインターフェロン産生細胞数が増加した。
症例2:48歳 女性。左上顎癌(T3NOMO)の再発例。
樹状細胞のプロファイル
投与した樹状細胞のプロファイルとして、細胞表面上のHLA−DR、CD11c、及びCD86の発現をフローサイトメトリーにより解析したところ、それぞれの表面抗原の発現が確認された(図5)。
末梢血NKT細胞の応答
1)数量変化
図6にフローサイトメトリー法で得られた末梢血中のNKT細胞(上段)およびNK細胞(下段)を示す。さらに1mlあたりのNKT細胞数およびNK細胞数の変化を測定した(図7)。鼻腔粘膜下へα−GalCerパルス樹状細胞の一回投与により、末梢血NKT細胞の数量が増加した。一方、末梢血NK細胞の数量は、α−GalCerパルス樹状細胞の投与による顕著な変化は認められなかった。
2)機能変化
図8にエリスポット法で得られた、末梢血単核球分画に含まれる、α−GalCer刺激によりγインターフェロンを産生した細胞数の変化を示す。末梢血NKT細胞数に呼応するように、α−GalCerパルス樹状細胞の投与に応答して、γインターフェロン産生細胞数が増加した。
これまで、肺癌の再発例を中心にα−ガラクトシルセラミドパルス樹状細胞の静脈投与による検討がなされている[Ishikawa A,Motohashi S,Ishikawa E,Fuchida H,Higashino K,Otsuji M,Iizasa T,Nakayama T,Taniguchi M,Fujisawa T,A phase I study of alpha−galactosylceramide(KRN7000)−pulsed dendritic cells in patients with advanced and recurrent non−small cell lung cancer.Clin Cancer Res.2005 Mar 1;11(5):1910−7]。それによると、第1相試験では移入細胞数をレベル1として5x107/m2、レベル2として2.5x108/m2、レベル3として1x109/m2とエスカレーションして試験が行われた。この結果、試験参加症例全11例のうち、レベル3の細胞数を投与された一例に末梢血NKT細胞の増加が観察されている。しかしながら、レベル1およびレベル2のα−ガラクトシルセラミドパルス樹状細胞の数量では末梢血にNKT細胞の増加する免疫応答は得られていない。
これに対して、実施例に示すように、α−ガラクトシルセラミドパルス樹状細胞を上気道粘膜下へ投与すると、わずか1×108/m2の用量で、末梢血中のNKT細胞の数の増加が認められた。更に、数量のみならず、機能的にもNKT細胞のα−GalCerに対するサイトカイン(インターフェロンγ)産生応答が増強された。
以上の結果より、NKT細胞リガンドパルス抗原提示細胞を上気道粘膜下に投与することにより、少ない数のNKT細胞リガンドパルス抗原提示細胞により、極めて効率的に末梢中のNKT細胞を刺激し得ることが示された。
[実施例2]
実施例1と同様に調製されたα−GalCerパルス樹状細胞を、2.5%アルブミン加生理食塩水に浮遊し(約0.2ml)、頭頸部癌患者の左側鼻腔内の下鼻甲介の基部粘膜下に輸注した。樹状細胞投与量は、1x108個/m2とした。投与から2日後に、バイオプシーにより左右の頸部リンパ節からリンパ球を採取し、実施例1と同様にフローサイトメトリーにより、採取されたリンパ球内にNKT細胞が含まれるか否かを試験した。CD3+Vα24+Vβ11+細胞をNKT細胞とした。
その結果、α−GalCerパルス樹状細胞が投与された部位と同じ側の頸部リンパ節内にNKT細胞の存在が認められたが、反対側の頸部リンパ節内にはNKT細胞の存在が認められなかった(図9)。
以上の結果より、α−GalCerパルス樹状細胞の上気道粘膜下投与により、NKT細胞が選択的に頸部リンパ節に誘導されることが示された。
[参考例1]
実施例1及び2と同様に、頭頸部癌患者の末梢血及び非転移頸部リンパ節よりリンパ球を採取し、フローサイトメトリーにより、採取されたリンパ球内にNKT細胞が含まれるか否かを試験した。CD3+Vα24+Vβ11+細胞をNKT細胞とした。
その結果、末梢血中のリンパ球中にはNKT細胞の存在が認められたが、非転移リンパ節内にはNKT細胞は検出されなかった(図10)。
更に、本発明の剤を用いれば、NKT細胞を選択的に頸部リンパ節内に誘導し、頸部リンパ節内におけるNKT細胞を介した抗腫瘍免疫を活性化させることが可能となる。
本出願は日本で出願された特願2005−294124(出願日:2005年10月6日)を基礎としており、その内容は本明細書に全て包含されるものである。
Claims (20)
- NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞を含有し、上気道粘膜下に投与されることを特徴とする、NKT細胞刺激剤。
- NKT細胞リガンドがα−ガラクトシルセラミドである、請求項1記載の剤。
- 上気道粘膜が鼻腔粘膜である、請求項1記載の剤。
- NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞を含有し、上気道粘膜下に投与されることを特徴とする、頸部リンパ節内NKT細胞誘導剤。
- NKT細胞リガンドがα−ガラクトシルセラミドである、請求項4記載の剤。
- 上気道粘膜が鼻腔粘膜である、請求項4記載の剤。
- NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞を含有し、上気道粘膜下に投与されることを特徴とする、インターフェロンγ産生誘導剤。
- NKT細胞リガンドがα−ガラクトシルセラミドである、請求項7記載の剤。
- 上気道粘膜が鼻腔粘膜である、請求項7記載の剤。
- NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞を含有し、上気道粘膜下に投与されることを特徴とする、免疫刺激剤。
- NKT細胞リガンドがα−ガラクトシルセラミドである、請求項10記載の剤。
- 上気道粘膜が鼻腔粘膜である、請求項10記載の剤。
- NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞を、上気道粘膜下に投与することを含む、NKT細胞を刺激する方法。
- NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞を、上気道粘膜下に投与することを含む、頸部リンパ節内にNKT細胞を誘導する方法。
- NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞を、上気道粘膜下に投与することを含む、インターフェロンγ産生を誘導する方法。
- NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞を、上気道粘膜下に投与することを含む、免疫反応を刺激する方法。
- 上気道粘膜下に投与されるNKT細胞刺激剤を製造するための、NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞の使用。
- 上気道粘膜下に投与される頸部リンパ節内NKT細胞誘導剤を製造するための、NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞の使用。
- 上気道粘膜下に投与されるインターフェロンγ産生誘導剤を製造するための、NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞の使用。
- 上気道粘膜下に投与される免疫刺激剤を製造するための、NKT細胞リガンドをパルスされた抗原提示細胞の使用。
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