JPWO2011024482A1 - 抗原特異的t細胞誘導能測定法 - Google Patents
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Abstract
Description
現在、米国では、HPV16及びHPV18の外膜タンパク質に対する中和抗体を誘導することにより持続的HPV感染及び関連疾患を防止する予防用HPVワクチンが市販されている。しかし、これらのワクチンが、既に罹患しているHPV16及びHPV18による生殖器病変への有効であるとの報告はない。HPVの感染により、今後20年間で500万人の子宮頸がん患者が死亡するものと推定されており、治療用ワクチンの必要性は未だに高い。
また、本発明者らは、上述のような生体外における抗原特異的なCTL誘導方法を利用することにより、生体外で抗原特異的CTLを効率的に調製することができることを見出し、本発明を完成させた。
また、本発明者らは、HPV16のE6E7E8融合遺伝子を封入したマンノース被覆リポソームを用いることにより、HPV16に特異的なCTLsを誘導することができることを見出した。更に、本発明者らは、リンパ球から誘導したCTLsがHPV16のE6又はE7由来のアミノ酸配列をコードするペプチドでパルスしたT2−A2402細胞により活性化することから、HPV16のE6又はE7由来のアミノ酸配列をコードするペプチドを抗原として認識することを見出した。
また、別の態様において、本発明は、HPV16感染に基づく疾患の予防又は治療に利用するための抗原性物質、具体的には、HPV16E6E7E8融合遺伝子、並びに、HPV16E6の8−19番目、HPV16E6の49−57番目、HPV16E6の66−74番目、HPV16E6の82−90番目、HPV16E6の87−95番目、HPV16E6の98−106番目、HPV16E7の10−20番目、HPV16E7の51−60番目、及び、HPV16E7の83−93番目のアミノ酸配列を有するペプチドを提供する。また、本発明は、HPV16感染に基づく疾患の予防又は治療に利用するためのCTLsを提供する。特に、本発明はHLA−A24遺伝子を有するHPV16感染患者の予防又は治療に利用するための抗原性物質又はCTLsを提供するものである。ある態様において、本発明は前記抗原性物質又は前記CTLsを有効成分として含有する、HPV16感染に基づく疾患の予防又は治療のための医療用組成物である。また、一の態様において、本発明は前記抗原性物質又は前記CTLsを患者に投与することを含む、HPV16感染に基づく疾患の予防方法又は治療方法に関する。
(1) ex vivoにおける、リンパ球の抗原特異的CTLs誘導能の測定方法であって、
哺乳動物由来のリンパ球を調製すること、
前記リンパ球と抗原性物質を封入したマンノース被覆リポソームとを接触させること、及び、
前記抗原に特異的なCTLsを検出することを備える方法。
(2) 更に、インターロイキン2の存在下で細胞を増殖させることを備える、(1)に記載の方法。
(3) マンノース被覆リポソームが、マンノトリオース被覆リポソームである、(1)又は(2)に記載の方法。
(4) 前記抗原を封入したマンノース被覆リポソームと前記リンパ球を接触させることが、5〜30日間行われることを特徴とする、(1)〜(3)のいずれか1項に記載の方法。
(5) 哺乳動物由来のリンパ球が、ヒト末梢血由来リンパ球である、(1)〜(4)のいずれか1項に記載の方法。
(6) 前記抗原性物質が、以下から選択される少なくとも1の物質である、(1)〜(5)のいずれか1項に記載の方法:
サバイビン2Bペプチド、
ヒトパピローマウイルスタイプ16のE5、E6及びE7の融合遺伝子、
サイトメガロウイルス pp65由来ペプチド、
MFQDPQERPRKL(配列番号13)、VYDFAFRDL(配列番号14)、PYAVCDKCL(配列番号15)、EYRHYCYSL(配列番号16)、CYSLYGTTL(配列番号17)、QYNKPLCDL(配列番号18)、IVLHLEPQNEI(配列番号19)、HYNIVTFCCK(配列番号20)若しくはLMGTLGIVCPI(配列番号21)からなるアミノ酸配列を含むペプチド、
MFQDPQERPRKL(配列番号13)、VYDFAFRDL(配列番号14)、PYAVCDKCL(配列番号15)、EYRHYCYSL(配列番号16)、CYSLYGTTL(配列番号17)、QYNKPLCDL(配列番号18)、IVLHLEPQNEI(配列番号19)、HYNIVTFCCK(配列番号20)若しくはLMGTLGIVCPI(配列番号21)からなるアミノ酸配列をコードするDNAを含む核酸。
(7) ex vivoにおける、抗原特異的CTLs誘導能が高い抗原性物質のスクリーニング方法であって、
哺乳動物由来のリンパ球を調製すること、
前記リンパ球と被験物質を封入したマンノース被覆リポソームとを接触させること、
前記被験物質又は抗原に特異的なCTLsを検出すること、及び、
検出された抗原特異的CTLsが多い被験物質を、前記哺乳動物に対して抗原特異的CTLs誘導能が高い抗原性物質として選択することを備える方法。
(8) 更に、前記被験物質又は抗原に特異的なCTLsを検出する前に、インターロイキン2の存在下で細胞を増殖させることを備える、(7)に記載の方法。
(9) マンノース被覆リポソームが、マンノトリオース被覆リポソームである、(7)又は(8)に記載の方法。
(10) 前記抗原を封入したマンノース被覆リポソームと前記リンパ球を接触させることが、5〜30日間行われることを特徴とする、(7)〜(9)のいずれか1項に記載の方法。
(11) 哺乳動物由来のリンパ球が、ヒト末梢血由来リンパ球である、(7)〜(10)のいずれか1項に記載の方法。
(12) ex vivoにおける抗原特異的CTLsの製造方法であって、
哺乳動物由来のリンパ球を調製すること、及び、
前記リンパ球に抗原性物質を封入したマンノース被覆リポソームと接触させることを備える方法。
(13) 更に、インターロイキン2の存在下で細胞を増殖させることを備える、(12)に記載の方法。
(14) マンノース被覆リポソームが、マンノトリオース被覆リポソームである、(12)又は(13)に記載の製造方法。
(15) 前記リンパ球と前記抗原性物質を封入したマンノース被覆リポソームとの接触が、3〜30日間行われることを特徴とする、(12)〜(14)のいずれか1項に記載の製造方法。
(16) 哺乳動物由来のリンパ球が、ヒト末梢血由来リンパ球である、(12)〜(15)のいずれか1項に記載の製造方法。
(17) 前記抗原性物質が、以下から選択される少なくとも1の物質である、(12)〜(16)のいずれか1項に記載の製造方法:
サバイビン2Bペプチド、
ヒトパピローマウイルスタイプ16のE5、E6及びE7の融合遺伝子、
サイトメガロウイルス pp65由来ペプチド、
MFQDPQERPRKL(配列番号13)、VYDFAFRDL(配列番号14)、PYAVCDKCL(配列番号15)、EYRHYCYSL(配列番号16)、CYSLYGTTL(配列番号17)、QYNKPLCDL(配列番号18)、IVLHLEPQNEI(配列番号19)、HYNIVTFCCK(配列番号20)若しくはLMGTLGIVCPI(配列番号21)からなるアミノ酸配列を含むペプチド、
MFQDPQERPRKL(配列番号13)、VYDFAFRDL(配列番号14)、PYAVCDKCL(配列番号15)、EYRHYCYSL(配列番号16)、CYSLYGTTL(配列番号17)、QYNKPLCDL(配列番号18)、IVLHLEPQNEI(配列番号19)、HYNIVTFCCK(配列番号20)若しくはLMGTLGIVCPI(配列番号21)からなるアミノ酸配列をコードするDNAを含む核酸。
(18) (12)〜(17)のいずれか1項に記載の方法により製造された抗原特異的CTLsを含有する、感染性疾患又はがんの治療又は予防用医療用組成物。
リンパ球リンパ球リンパ球リンパ球リンパ球リンパ球リンパ球リンパ球リンパ球リンパ球リンパ球(19) 抗原特異的CTLsを得る方法であって、
抗原性物質を封入したマンノース被覆リポソームを対象に投与すること、及び、
投与された対象から前記抗原性物質に特異的なCTLsを採取することを備える方法。
(20) マンノース被覆リポソームが、マンノトリオース被覆リポソームである、(19)に記載の方法。
(21) 前記抗原性物質が、以下から選択される少なくとも1の物質である、(19)又は(20)に記載の方法:
サバイビン2Bペプチド、
ヒトパピローマウイルスタイプ16のE5、E6及びE7の融合遺伝子、
サイトメガロウイルス pp65由来ペプチド、
MFQDPQERPRKL(配列番号13)、VYDFAFRDL(配列番号14)、PYAVCDKCL(配列番号15)、EYRHYCYSL(配列番号16)、CYSLYGTTL(配列番号17)、QYNKPLCDL(配列番号18)、IVLHLEPQNEI(配列番号19)、HYNIVTFCCK(配列番号20)若しくはLMGTLGIVCPI(配列番号21)からなるアミノ酸配列を含むペプチド、
MFQDPQERPRKL(配列番号13)、VYDFAFRDL(配列番号14)、PYAVCDKCL(配列番号15)、EYRHYCYSL(配列番号16)、CYSLYGTTL(配列番号17)、QYNKPLCDL(配列番号18)、IVLHLEPQNEI(配列番号19)、HYNIVTFCCK(配列番号20)若しくはLMGTLGIVCPI(配列番号21)からなるアミノ酸配列をコードするDNAを含む核酸。
(22) (19)〜(21)のいずれか1項に記載の方法により製造された抗原特異的CTLsを含有する、感染性疾患又はがんの治療又は予防用医療用組成物。
(23) 感染性疾患又はがんの治療又は予防方法であって、
抗原性物質を封入したマンノース被覆リポソームを調製すること、及び
抗原性物質を封入したマンノース被覆リポソームを対象に投与することを備える方法。
(24) マンノース被覆リポソームが、マンノトリオース被覆リポソームである、(23)に記載の方法。
(25) 前記抗原性物質が、以下から選択される少なくとも1の物質である、(23)又は(24)に記載の方法:
サバイビン2Bペプチド、
ヒトパピローマウイルスタイプ16のE5、E6及びE7の融合遺伝子、
サイトメガロウイルス pp65由来ペプチド、
MFQDPQERPRKL(配列番号13)、VYDFAFRDL(配列番号14)、PYAVCDKCL(配列番号15)、EYRHYCYSL(配列番号16)、CYSLYGTTL(配列番号17)、QYNKPLCDL(配列番号18)、IVLHLEPQNEI(配列番号19)、HYNIVTFCCK(配列番号20)若しくはLMGTLGIVCPI(配列番号21)からなるアミノ酸配列を含むペプチド、
MFQDPQERPRKL(配列番号13)、VYDFAFRDL(配列番号14)、PYAVCDKCL(配列番号15)、EYRHYCYSL(配列番号16)、CYSLYGTTL(配列番号17)、QYNKPLCDL(配列番号18)、IVLHLEPQNEI(配列番号19)、HYNIVTFCCK(配列番号20)若しくはLMGTLGIVCPI(配列番号21)からなるアミノ酸配列をコードするDNAを含む核酸。(26)
感染性疾患又はがんの治療又は予防方法であって、
(i)以下の(a)〜(d)のステップを備える、ex vivoにおける抗原特異的CTLs誘導能が高い抗原性物質を選択する工程:
(a)哺乳動物由来のリンパ球を調製すること、
(b)前記リンパ球と被験物質を封入したマンノース被覆リポソームとを接触させること、
(c)前記被験物質又は抗原に特異的なCTLsを検出すること、及び、
(d)検出された抗原特異的CTLsが多い被験物質を、前記哺乳動物に対して抗原特異的CTLs誘導能が高い抗原性物質として選択すること、並びに、
(ii)前記(i)において選択された抗原性物質を対象に投与することを備える方法。
(27) 感染性疾患又はがんの治療又は予防方法であって、
(i)以下のステップを備えるex vivoにおける、抗原特異的CTLs誘導能が高い抗原性物質を選択する工程:
(a)哺乳動物由来のリンパ球を調製すること、
(b)前記リンパ球と被験物質を封入したマンノース被覆リポソームとを接触させること、
(c)前記被験物質又は抗原に特異的なCTLsを検出すること、及び、
(d)検出された抗原特異的CTLsが多い被験物質を、前記哺乳動物に対して抗原特異的CTLs誘導能が高い抗原性物質として選択すること、
(ii)前記(i)において選択された抗原性物質を封入したマンノース被覆リポソームを調製すること、並びに、
(iii)前記(ii)において調製した抗原性物質を封入したマンノース被覆リポソームを対象に投与することを備える方法。
(28) 感染性疾患又はがんの治療又は予防方法であって、
(i)以下の(a)〜(d)のステップを備える、ex vivoにおける抗原特異的CTLs得る工程:
(a)哺乳動物由来のリンパ球を調製すること、
(b)前記リンパ球と抗原性物質を封入したマンノース被覆リポソームとを接触させること、及び、
(c)前記抗原に特異的なCTLsを選択すること、及び、
(ii)前記(i)において選択された抗原特異的CTLsを対象に投与することを備える方法。
(29) 感染性疾患又はがんの治療又は予防方法であって、
(i)以下の(a)〜(d)のステップを備える、ex vivoにおける抗原特異的CTLs得る工程:
(a)哺乳動物由来のリンパ球を調製すること、
(b)前記リンパ球と抗原性物質を封入したマンノース被覆リポソームとを接触させること、及び、
(c)前記抗原に特異的なCTLsを選択すること、及び、
(ii)前記(i)において選択された抗原特異的CTLsを、当該抗原特異的CTLsの調製において用いたリンパ球を提供した哺乳動物自身に投与することを備える方法。
(30) MFQDPQERPRKL(配列番号13)、VYDFAFRDL(配列番号14)、PYAVCDKCL(配列番号15)、EYRHYCYSL(配列番号16)、CYSLYGTTL(配列番号17)、QYNKPLCDL(配列番号18)、IVLHLEPQNEI(配列番号19)、HYNIVTFCCK(配列番号20)、又は、LMGTLGIVCPI(配列番号21)からなるアミノ酸配列を含むペプチド。
(31) MFQDPQERPRKL(配列番号13)、VYDFAFRDL(配列番号14)、PYAVCDKCL(配列番号15)、EYRHYCYSL(配列番号16)、CYSLYGTTL(配列番号17)、QYNKPLCDL(配列番号18)、IVLHLEPQNEI(配列番号19)、HYNIVTFCCK(配列番号20)、又は、LMGTLGIVCPI(配列番号21)からなるアミノ酸配列をコードするDNAを含む核酸。
(32) HPV16E5E6E7融合遺伝子を含む核酸。
(33) HLA−A24によって提示される、MFQDPQERPRKL(配列番号13)、VYDFAFRDL(配列番号14)、PYAVCDKCL(配列番号15)、EYRHYCYSL(配列番号16)、CYSLYGTTL(配列番号17)、QYNKPLCDL(配列番号18)、IVLHLEPQNEI(配列番号19)、HYNIVTFCCK(配列番号20)、又は、LMGTLGIVCPI(配列番号21)からなるアミノ酸配列を有する抗原の少なくとも1つを認識するCTLs。
(34) ヒトパピローマウイルスタイプ16に感染した患者由来である、(33)に記載のCTLs。
(35) (28)に記載のペプチド、又は、(29)若しくは(30)に記載の核酸を抗原性物質として含有し、あるいは、(33)若しくは(34)に記載のCTLsを有効成分として含有する、ヒトパピローマウイルスタイプ16の感染に基づく疾患の治療又は予防のための医療用組成物。
(36) 前記抗原性物質がマンノース被覆リポソームに封入されていることを特徴とする、(35)に記載の医療用組成物。
(37) 対象がHLA−A24遺伝子を有することを特徴とする、(35)又は(36)に記載の医療用組成物。
(38) ワクチンである、(35)〜(37)のいずれか1項に記載の医療用組成物。
(39) 感染性疾患又はがんの治療又は予防方法であって、(28)に記載のペプチド、(29)若しくは(30)に記載の核酸、又は、(33)若しくは(34)に記載の脂肪傷害性T細胞を対象に投与することを備える方法。
(40) 前記抗原性物質がマンノース被覆リポソームに封入されていることを特徴とする、(35)に記載の方法。
(41) 対象がHLA−A24遺伝子を有することを特徴とする、(39)又は(40)に記載の方法。
本発明のマンノース被覆リポソームとして、好ましくは、マンノビオース被覆リポソーム、マンノトリオース被覆リポソーム、マンノテトラオース被覆リポソーム、マンノペンタオース被覆リポソーム、マンノヘキサオース被覆リポソーム、又は、マンノペンタオース被覆リポソームであり、より好ましくは、マンノトリオース被覆リポソームである。
また、本発明のマンノース被覆リポソーム封入HPVE5E6E7融合遺伝子抗原は効率よくHPV16を特異的に認識するCTLsを誘導することができる。更に、本発明のMFQDPQERPRKL(配列番号13)、VYDFAFRDL(配列番号14)、PYAVCDKCL(配列番号15)、EYRHYCYSL(配列番号16)、CYSLYGTTL(配列番号17)、QYNKPLCDL(配列番号18)、IVLHLEPQNEI(配列番号19)、HYNIVTFCCK(配列番号20)若しくはLMGTLGIVCPI(配列番号21)からなるアミノ酸配列を含むペプチドは、HLA−A24遺伝子を有しHPV16感染に基づく疾患の患者において高い免疫原性を示す。
哺乳動物由来のPBMCは、PBMCを採取する方法として当業者周知の方法を用いることにより調製することができる。例えば、哺乳動物から採取した血液として又は当該血液からPBMC成分を分離することにより調製してもよいし、あるいは、PBMC分離採取によりPBMCのみを直接哺乳動物から採取してもよい。また、PBMCは、凍結保存されたものを適宜解凍・培養して使用してもよく、又は、前記方法により調製されたPBMCを更に培養により増殖させて使用してもよい。PBMCは、例えば、5%CO2、37℃の条件下で、IL−2及び10%FCS含有RPMI1640培地、又は、AIM(インビトロゲン社)等の無血清培地(適宜10%ヒト血清及びIL−2等のサイトカインを添加してもよい)を用いて培養することができる。また、更に、抗CD3モノクローナル抗体を培地に添加することにより拡大培養を行うこともできる。
リポソームへの抗原の封入は、リポソームの製造において使用する水溶性溶媒中に抗原を溶解又は懸濁させ、又は、抗原含有水性溶媒中にリポソームを懸濁させたリポソーム懸濁液を繰り返し凍結融解させることにより実施してもよい。リポソームに封入する抗原の量は、リポソームを構成する脂質1mg当たり、通常1〜100μgであり、より好ましくは、10〜50μgである。また、抗原を封入したマンノース被覆リポソームは、上記方法により製造された後、遠心分離等により、抗原が封入されたリポソームの濃度が高くなるよう調製してもよい。
また、抗原性物質を封入したマンノース被覆リポソームと前記PBMCとの接触中又は接触後に当該PBMCをIL−2の存在下で培養してもよく、その他、CTLsの増殖に有効な方法を適宜組み合わせて使用することができる(Immunological Investigations、36(1)、85−104(20)、(2007))。
また、本発明の抗原性ペプチドは、自動ペプチド合成機を用いて合成することもできる。このようなペプチド合成機としては、例えば、PSSM−8(島津製作所);モデル433Aペプチドシンセサイザ(アプライドバイオシステムズ社(Applied Biosystems, Inc.));ACT396Apex(アドバンストケムテック社(Advanced ChemTech Inc.))等が挙げられる。
(1)マンノース被覆空リポソームの調製
マンノース被覆空リポソームは、常法に従って調製した。クロロホルム:メタノール=2:1(v/v)に溶解したDPPC、コレステロールおよびマンノトリオース結合DPPEをモル比で10:10:1となるようにナシ型フラスコに加え、ロータリーエバポレータで減圧乾固して脂質フィルムを調製した。この脂質フィルムにリン酸緩衝生理食塩水(PBS)を添加し激しくボルテックスを行い白濁したマンノース被覆リポソーム懸濁液が得た。生じたリポソーム懸濁液はエクストルーダー(Northern Lipids Inc.)を用い、チッソガスで加圧して孔径1μmのポリカーボネート膜を25℃で10回通過させた。ポリカーボネート膜を通過したリポソーム懸濁液を再びエクストルーダーに投入し、加圧して押し出した。この操作を繰り返し、合計5回ポリカーボネート膜を通過させることでリポソームを整粒した。
上記(1)で作製した空リポソーム懸濁液をコレステロール量で15mgとなるよう2mLのポリチューブに加え、4℃、15000rpmで10分間遠心後、上清を除去した。沈殿したマンノース被覆リポソームに、生理食塩水に溶解した1mg/mLのサバイビン2Bペプチド溶液を0.5mL添加後、ピペッティングによりマンノース被覆リポソームを懸濁させた。調製した懸濁液を−80℃のエタノールバス中で10分間凍結させた後、25℃のウオータバス中で融解させた。同様の凍結融解操作をさらに9回繰り返し、合計10回の凍結融解を行った。凍結融解を行ったマンノース被覆リポソーム懸濁液を4℃、15000rpmで10分間遠心して沈殿させ、上清を除去後、PBSに再懸濁させ、15mLポリチューブに移した後、最終容積が8mLとなるようPBSを加えた。調製したマンノース被覆リポソーム懸濁液を上記(1)に記載の方法に従い、孔径1μmのポリカーボネート膜をセットしたエクストルーダーを用いて合計10回のエクストルードを行った。エクストルードによって整粒したマンノース被覆リポソーム懸濁液は、終容量が10mLとなるようPBSを加え、室温、3500rpmで10分間遠心後、上清を除去する操作を3回繰り返すことにより、マンノース被覆リポソーム懸濁液に含まれる未封入のサバイビン2Bペプチドを除去した。得られた沈殿物を終容量が5mLとなるようPBSで懸濁し、サバイビン2Bペプチド封入マンノース被覆リポソーム懸濁液を調製した。懸濁液の一部を分取してPBSで希釈後、コレステロール定量を行った。コレステロール定量の結果に基づき、コレステロール濃度が4mg/mLとなるようにPBSを添加し、4℃で保存した。
マンノース被覆リポソームへ封入されたサバイビン2Bペプチドの量は、以下の手順に従い測定した。
1.5mLチューブに(2)で調製した100μLのマンノース被覆リポソーム懸濁液及び100μLのSDS溶液を加え、リポソームを溶解させた。ついで、25℃、15000rpmで5分間遠心し、上清約150μLを採取した。採取した上清を、HPLCシステム(Separations Module 2695−2489、Waters社)、カラム(186002684、SunFire、C18 5μm、4.6×250mm、Waters社)、及び、ガードカラム(186002684、SunFire、C18 5μm、4.6×20mm、Waters社)を使用し、移動相として水(0.1%TFA(208−02741、Wako社))及びAcCN(0.1%TFA(208−02741、Wako社))を使用して、HPLCにかけ、波長215nmを検出することにより、サバイビン2Bペプチドの量を測定した。
HPLCによって定量され、マンノース被覆リポソームを構成するコレステロール1mg当たりのサバイビン2Bペプチドの封入量は12.5μgであった。
(1)末梢血PBMCの調製
末梢血PBMCは札幌医科大学病院においてサバイビン2Bペプチドワクチンの接種を受けた癌患者末梢血からLymphoprep(登録商標)(Nycomed社、オスロ、ノルウェー)を用いて、常法の密度勾配遠心分離法により分離した。PBMCはセルバンカー(三菱化学メディエンス社)に浮遊させて−80℃に冷凍保存され、抗原刺激を加える直前に解凍された。
(2)末梢血PBMCの抗原刺激
24穴プレートに10%ヒト血清含有AIM V培地で懸濁した末梢血PBMC(1×106細胞/well)培養液を1mL加え、抗原として、サバイビン2Bペプチド(40μg/mL)、実施例1で作製したサバイビン2Bペプチド封入マンノース被覆リポソーム(1μg/mL)、又は、実施例1(1)で作製したマンノース被覆空リポソームを添加し、室温で30分間培養した。その後、IL−2を50U含む10%ヒト血清含有AIM V培地を1mL添加し、5%CO2、37℃で培養した。抗原刺激から2日後、4日後、6日後に培地の半分をIL−2を50U含む10%ヒト血清含有AIM V培地と交換した。抗原刺激から7日または9日後にサバイビン2B及びコントロールとしてHIV抗原についてテトラマー法(Altman J.D.et al.,Science,274,94−96(1996))を用いてFACS解析することにより、抗原特異的CTLs誘導能を測定した。また、CD8に対する抗体を利用して、末梢血PBMC中のCD8陽性T細胞をFACS解析により測定した。
結果を図1に示す。図に示すとおり、抗原刺激から9日後において、サバイビン2Bペプチドを単独で使用した場合、サバイビン2B特異的リンパ球の誘導率が0.36%であることから、ほとんど誘導できなかったのに対し、マンノース被覆リポソームにサバイビン2Bを封入することにより、サバイビン2B特異的リンパ球が3.62%誘導された。また、マンノース被覆空リポソームによる刺激は、抗原単独の刺激と同様ほとんどサバイビン2B特異的リンパ球を誘導しなかった。全ての種類の刺激について、HIV抗原特異的リンパ球はほとんど確認されなかった。また、CD8陽性細胞の解析結果から、抗原単独及びマンノース被覆リポソーム封入抗原の両方でCTLsが誘導されていることが確認され、特に、マンノース被覆リポソーム封入抗原において、サバイビン2B特異的CTLsが誘導されていることが確認された。
このことから、マンノース被覆リポソームに抗原ペプチドを封入することにより、ex vivoにおける抗原刺激から9日で抗原特異的CTLsの誘導能を測定することが可能であることが示された。
なお、HLA−A2結合性CMVpp65ペプチド(BLOOD 1997;90(5):1751−67)を使用した同様な系においては、抗原刺激後5日目においてテトラマーポジティブCTL数の有意な上昇が認められ、その後、日を追って同CTL数は対数的に増加し、14日目前後で最大に達した(〜50%)それに対し、マンノース被覆リポソームを非添加(抗原刺激のみ)のものは、14日目に初めて有意なCTL数の上昇が認められたが、その値は2〜3%以下であった。
(1)HPV16E5E6E7融合遺伝子発現プラスミドの構築
FLAG−タグが付いたHPV16E5(配列番号1)、E6(配列番号3)、及びE7(配列番号5)の融合遺伝子を、pcDNA3.1発現ベクター(インビトロゲン社)に挿入して構築した。E5、E6及びE7遺伝子は、Caski HPV16陽性子宮頸がん細胞株から増幅させた。RT−PCRに使用するプライマー対を表1に示す。
作製したpCAGGS−E5E6E7の発現を確認するため、FuGENE(登録商標) HD試薬(ロシュアプライドサイエンス社)を用いてpCAGGS−E5E6E7をヒト胎仔腎臓細胞である293T細胞に形質導入した。293T細胞は、10%のウシ胎仔血清を加えたDMEM培地(SIGMA社、セントルイス、ミズーリ州)中で培養した。E5E6E7タンパク質の発現は、抗FLAGモノクローナル抗体を用いたウエスタンブロットにより解析した。
培養細胞を氷冷PBSで洗浄し、溶解バッファー(50mmol/L Tris−HCl[pH8.0]、150mmol/L NaCl、1% NP40(プロテアーゼインヒビターカクテル;完全;ロシュダイアグノスティックス、バーゼル、スイス)中で氷冷することにより溶解させた。細胞溶解物全体を12%SDS−PAGEに分散させ電気泳動的にニトロセルロース膜(バイオラッド社)に移動させた。ノンファットドライミルクでブロッキング後、膜を抗FLAGモノクローナル抗体(シグマ社)と共に静置し、3回洗浄後、アフィニティ精製抗体ペルオキシダーゼ標識ヤギ抗マウスIgG+IgM(H+L)ヒト血清吸収ペルオキシダーゼ(2000×)(KPL社、ゲイサーズバーグ、メリーランド州)を加えて静置した。最後に、ECL(登録商標)ウェスタンブロッティング検出試薬(アマシャムバイオサイエンス社、ピスカタウェイ、ニュージャージー州)を用いて、添付のプロトコルに従って膜を可視化した。
上述の実施例1(1)及び(2)と同様の方法により、空リポソーム懸濁液を作製し、HPV16E5E6E7融合遺伝子発現プラスミドを封入した。
作製したHPV16E5E6E7融合遺伝子封入マンノース被覆リポソーム(以下、「MCL−HPV」という)による、HPV16E5E6E7融合遺伝子のヒトPBMCsへの導入を確認するため、健常人由来のPBMCsを0.1、0.5、1.0及び2.0μg/mLのMCL−HPVでそれぞれ形質導入させ、ウエスタンブロットで解析した。本試験において、pCAGGS−E5E6E7で形質転換した293T細胞をポジティブコントロールとして使用した。E5E6E7タンパク質の発現は、抗FLAGモノクローナル抗体により検出した。また、インターナルコントロールとして、βアクチンについても検出した。
(1)HLA−A24結合ペプチド候補の作製
HLA−A24特異的結合モチーフとして、2番目にチロシン(Y)、フェニルアラニン(F)、メチオニン(M)、又はトリプトファン(W)を有し、C末残基にロイシン(L)、イソロイシン(I)、フェニルアラニン(F)、又はメチオニン(M)を有するモチーフが報告されている(Kondo,Aら、J.Immunol.,155:4307−4312(1995))。本モチーフに基づき、HPVワクチンとして使用可能なHLA−A24結合ペプチドの候補として、HPV16−E6又はHPV16−E7のアミノ酸配列から、9〜12merからなる以下に記載の9種類のペプチドを設計した:HPV16E6 8−19(MFQDPQERPRKL:配列番号13)、HPV16E6 49−57(VYDFAFRDL:配列番号14)、HPV16E6 66−74(PYAVCDKCL:配列番号15)、HPV16E6 82−90(EYRHYCYSL:配列番号16)、HPV16E6 87−95(CYSLYGTTL:配列番号17)、HPV16E6 98−106(QYNKPLCDL:配列番号18)、HPV16E7 10−20(IVLHLEPQNEI:配列番号19)、HPV16E7 51−60(HYNIVTFCCK:配列番号20)、及び、HPV16E7 83−93(LMGTLGIVCPI:配列番号21)。各配列の由来する遺伝子、当該遺伝子における位置、ペプチド名、配列、配列番号、及びNIHのBioInformatics and Molecular Analysis Section(BIMAS)(http://www−bimas.cit.nih.gov/molbio/hla_bind/)により解析を行ったスコアを表2に示す。
抗原処理に関連するトランスポータ(TAP)陰性B/Tハイブリッド細胞株174CEM.T2(以下、「T2」という)細胞を、HLA−A2402 cDNAをコードするプラスミドで安定的に形質転換させた。形質転換させたT2−A2402細胞(愛知がん研究センター提供)は、10%のウシ胎仔血清及び0.8μg/mLのG418(インヴィトロゲン ライフ テクノロジーズ社)を加えたRPMI1640培地中で培養した。
作製した各ペプチドについて、T2−A2402細胞を用いてHLA−A24結合能を測定した。HLA−A24へのペプチドの結合能は、従前に報告された方法(Nakao Mら、J.Immunol、164:2565−2574(2000))に従ってHLA−A24安定化試験により行った。HIV env由来ペプチド(以下、「HIV−env」という)(RYLRDQQLLGI:配列番号22)(Sigma Genosis社、石狩、北海道、日本)、及び、HLA−A24拘束性EBV LMP2由来ペプチド(以下、「EBV−LMP2」という)(TYGPVFMSL:配列番号23)(Sigma Genosis社、石狩、北海道、日本)を、HLA−A24結合試験のポジティブコントロールとして使用した。H2−Kd拘束性オブアルブミン(OVA)由来SL−8ペプチド(以下、「SL−8」という)(SIINFEKL:配列番号24)(Sigma Genosis社、石狩、北海道、日本)、及び、HLA−A68拘束性EBVペプチド(以下、「EBV−A68」という)(FTASVSTVV:配列番号25)(Sigma Genosis社、石狩、北海道、日本)を、HLA−A24結合試験のネガティブコントロールとして使用した。各ペプチドは、使用するまでDMSOに溶解し、−80℃で保存した。
(1)PBMCの調製
札幌医科大学病院婦人科において、組織学的にCINIII、又は浸潤子宮頸がんと診断されたHLA−A2402陽性患者29人由来の末梢血を使用した。全ての患者からインフォームドコンセントを取得している。また、全ての患者について、HPVを検出するため、子宮頸部細胞診を行った。HPVの遺伝子型はマルチプレックスPCR法により株式会社GLab病理解析センターにおいて行った。HPV16陽性の子宮頸がん患者のPBMCsを、Lymphoprep(登録商標)(Nycomed社、オスロ、ノルウェー)で、常法の密度勾配遠心分離法により分離した。
HPV16陽性、HLA−A24陽性の子宮頸がん患者(ケース#18)から分離したPBMCsを、1×107PBMCs/ウェルとなるように播種し、10%のプールヒトAB血清を含むAIM培地(ライフテクノロジーズ社)で培養した。1日目に、10μg/mLの実施例3で作製したpCAGGS/E5E6E7封入マンノース被覆リポソーム、又はHPV16E5E6E7とリポフェクトアミン2000(ライフテクノロジーズ社、ロックビル、メリーランド州)でパルスした。3日目に、ヒト組換IL−2(武田薬品工業提供)を終濃度100IU/mLとなるように各ウェルに添加した。CTL誘導の間、3〜4日おきにIL−2(100UI/mL)を添加した10%のプールヒトAB血清を含む新鮮なAIM培地(ライフテクノロジーズ社)を用いて培地交換を行った。10日目にエンザイムリンクトエリスポット(以下、「ELISPOT」という)アッセイによりHPV16特異的CTLsを検出した。
CTLsのHPV16のE6及びE7ペプチドへの特異性を、既に報告されている方法(Tsuruma,Tら、J.Transl.Med.,6:24(2008))に従って、IFNγ ELISPOTアッセイにより判定した。マルチスクリーン96ウェルプレート(ミリポア社、ベッドフォード、マサチューセッツ州)に、PBS中の5μg/mLの抗IFNγ捕捉抗体(PharMingen社、サンディエゴ、カリフォルニア州)を100μL/ウェルで添加し、4℃で一晩静置した。プレートを完全RPMI1640培地200μL/ウェルで一回洗浄し、完全RPMI1640培地200μL/ウェルを用いて室温で2時間ブロッキングした。その後、6×104個のCTLsを、5×104個の抗原提示細胞T2−A2402細胞と共培養し、各5μg/mLの合成ペプチドHPV16E6 66−74、HPV16E6 87−95、若しくはHPV16E7 83−93でパルスした。37℃で40時間培養後、形成されたIFNγスポットを製品のプロトコルに従ってカウントした。
MCL−HPV DNAワクチンによるCTL誘導能を確認し、より抗原性の高いHLA−A24拘束性ペプチドを同定するため、CIN3及び子宮頸がん患者由来のPBMCsからのCTL誘導試験を行った。
実施例5(1)と同様にして、HLA−A24陽性、HPV16陽性患者4人から採取したPBMCs、及び、HLA−A2402陽性、HPV16陰性患者6人から採取したPBMCsを用いて、CTL誘導試験を行った。患者のプロファイルは以下の表3に示す。患者由来のPBMCsをin vitroでMCL−HPVにより刺激した。6×104個のCTLsを、合成ペプチドの存在下又は非存在下で5×104個のT2−A2402細胞に反応させた後、IFNγ ELISPOTアッセイを行うことにより反応性CTLsを検出した。
HPV16陽性、HLA−A24陽性子宮頸がん患者(ケース番号6)由来のPBMCsをMCL−HPVで刺激して、HPV16に特異的なCTLsを生成した。MCL−HPVによる刺激開始から14日後、CTLsを介する細胞傷害性を、既に報告されている方法(Sato,Tら、Cancer Res,46:4384−4389(1986))に従って、51Cr放出アッセイにより測定した。標的細胞として、T2−A24細胞又はK562細胞を用いた。K562細胞は、ナチュラルキラー細胞の活性、及びリンホカインにより活性化された非特異的細胞傷害性をモニターするために使用した。T2−A2402細胞は、51Cr放出アッセイ前に1μg/mLのHPV16E7 83−93ペプチド若しくはHIV−envの存在下又は非存在下、室温で1時間培養した。標的細胞を100μCiの51Crを用いて37℃で1時間ラベルし、5回洗浄後、RPMI1640培地に再懸濁させた。その後、51Crでラベルされた標的細胞(2000細胞/ウェル)とエフェクター細胞を、エフェクター細胞と標的細胞の比率(エフェクター細胞/標的細胞:E/T)が1、3又は10となるように、V底96ウェルマイクロタイタープレートに加え、37℃で4時間共培養した。培養上清の放射能をがんマカウンターで測定した。細胞傷害性は、以下の式により計算した:(%細胞傷害性)=(cpm実験的放出−cpm自然放出)×100。
(1)PBMCsの調製
PBMCsはHLA−A2陽性健常人末梢血よりヘパリン採血したものを使用した。採血した血液から血漿を分離した。分離して得た血漿5%を含む、ペニシリン、ストレプトマイシン、及びL−グルタミンを加えたRPMI1640培地を培養培地として使用した。PBMCsは、Ficoll Paque(GEヘルスケア社)を用いて製造者のプロトコルに従って分離した。
(2)マンノース被覆リポソーム封入抗原の作製
抗原としてCMVpp65エピトープペプチドNLVPMVATV(配列番号26)を用いた。最終抗原濃度の100倍濃度の抗原溶液0.1mLを精製水で調製した。調製した抗原溶液0.1mLを、実施例1(1)に準じて作製し凍結乾燥したマンノース被覆リポソームに添加した。5回ピペッティングを行って攪拌後、室温で30分間反応させ、900μLの培養培地を加えた。
(3)IL−2溶液の作製
5%血漿含有RPMI1640培養培地に200IU/mLのIL−2を加え、IL−2溶液とした。
(4)CTL誘導
12又は24ウェルプレートの各ウェルに、2.0×106細胞のPBMCsを含む900μLの培養培地を加えた。各ウェルに、(2)で作製したマンノース被覆リポソーム封入抗原、又は、抗原のみを、それぞれ100μL添加し、48時間培養後、(3)で作製したIL−2溶液を1mL/ウェルで加えた。培地の色が変化したら、100IU/mL IL−2を含む培養培地を用いて、培地交換を行った。培養開始から14日後にサンプリングし、MHC−テトラマー陽性率を測定した。
また、本発明のマンノース被覆リポソーム封入HPVE5E6E7融合遺伝子抗原は効率よくHPV16を特異的に認識するCTLsを誘導することができる。よって、マンノース被覆リポソーム封入HPVE5E6E7融合遺伝子抗原をワクチンとして、HPV16の感染に基づく疾患用の医療用組成物として用いることが可能である。また、ex vivoでマンノース被覆リポソーム封入HPVE5E6E7融合遺伝子抗原を用いてCTLsを誘導した後、当該CTLsを患者の体内に戻すことにより、がん又は感染性疾患を治療又は予防することができる。
更に、本発明のMFQDPQERPRKL(配列番号13)、VYDFAFRDL(配列番号14)、PYAVCDKCL(配列番号15)、EYRHYCYSL(配列番号16)、CYSLYGTTL(配列番号17)、QYNKPLCDL(配列番号18)、IVLHLEPQNEI(配列番号19)、HYNIVTFCCK(配列番号20)若しくはLMGTLGIVCPI(配列番号21)からなるアミノ酸配列を含むペプチドは、HLA−A24遺伝子を有しHPV16感染に基づく疾患の患者において免疫原性が高いことから、当該患者の治療用又は予防用ワクチンとして用いることができる。また、ex vivoでこれらの抗原ペプチドを用いてCTLsを誘導した後、当該CTLsを患者の体内に戻すことにより、がん又は感染性疾患を治療又は予防することができる。
Claims (11)
- ex vivoにおける、抗原特異的細胞傷害性T細胞誘導能が高い抗原性物質のスクリーニング方法であって、
哺乳動物由来のリンパ球を調製すること、
前記リンパ球と被験物質を封入したマンノース被覆リポソームとを接触させること、
前記被験物質又は抗原に特異的な細胞傷害性T細胞を検出すること、及び、
検出された抗原特異的細胞傷害性T細胞が多い被験物質を、前記哺乳動物に対して抗原特異的細胞傷害性T細胞誘導能が高い抗原性物質として選択することを備える方法。 - 前記抗原を封入したマンノース被覆リポソームと前記リンパ球を接触させることが、5〜30日間行われることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- ex vivoにおける、リンパ球の抗原特異的細胞傷害性T細胞誘導能の測定方法であって、
哺乳動物由来のリンパ球を調製すること、
前記リンパ球と抗原性物質を封入したマンノース被覆リポソームとを接触させること、及び、
前記抗原に特異的な細胞傷害性T細胞を検出することを備える方法。 - 前記抗原を封入したマンノース被覆リポソームと前記リンパ球を接触させることが、5〜30日間行われることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- ex vivoにおける抗原特異的細胞傷害性T細胞の製造方法であって、
哺乳動物由来のリンパ球を調製すること、及び、
前記リンパ球に抗原性物質を封入したマンノース被覆リポソームと接触させることを備える方法。 - 前記抗原性物質が、以下から選択される少なくとも1の物質である、請求項5に記載の製造方法:
サバイビン2Bペプチド;
ヒトパピローマウイルスタイプ16のE5、E6及びE7の融合遺伝子;
サイトメガロウイルス pp65由来ペプチド;又は
MFQDPQERPRKL(配列番号13)、VYDFAFRDL(配列番号14)、PYAVCDKCL(配列番号15)、EYRHYCYSL(配列番号16)、CYSLYGTTL(配列番号17)、QYNKPLCDL(配列番号18)、IVLHLEPQNEI(配列番号19)、HYNIVTFCCK(配列番号20)若しくはLMGTLGIVCPI(配列番号21)からなるアミノ酸配列を含むペプチド、
MFQDPQERPRKL(配列番号13)、VYDFAFRDL(配列番号14)、PYAVCDKCL(配列番号15)、EYRHYCYSL(配列番号16)、CYSLYGTTL(配列番号17)、QYNKPLCDL(配列番号18)、IVLHLEPQNEI(配列番号19)、HYNIVTFCCK(配列番号20)若しくはLMGTLGIVCPI(配列番号21)からなるアミノ酸配列をコードするDNAを含む核酸。 - 請求項5又は請求項6に記載の方法により製造された抗原特異的細胞傷害性T細胞を含有する、感染性疾患又はがんの治療又は予防用医療用組成物。
- MFQDPQERPRKL(配列番号13)、VYDFAFRDL(配列番号14)、PYAVCDKCL(配列番号15)、EYRHYCYSL(配列番号16)、CYSLYGTTL(配列番号17)、QYNKPLCDL(配列番号18)、IVLHLEPQNEI(配列番号19)、HYNIVTFCCK(配列番号20)、又は、LMGTLGIVCPI(配列番号21)からなるアミノ酸配列を含むペプチド。
- MFQDPQERPRKL(配列番号13)、VYDFAFRDL(配列番号14)、PYAVCDKCL(配列番号15)、EYRHYCYSL(配列番号16)、CYSLYGTTL(配列番号17)、QYNKPLCDL(配列番号18)、IVLHLEPQNEI(配列番号19)、HYNIVTFCCK(配列番号20)、又は、LMGTLGIVCPI(配列番号21)からなるアミノ酸配列をコードするDNAを含む核酸。
- HPV16E5E6E7融合遺伝子を含む核酸。
- 請求項8に記載のペプチド、又は、請求項9若しくは請求項10に記載の核酸を抗原性物質として含有する、ヒトパピローマウイルスタイプ16の感染に基づく疾患の治療又は予防のための医療用組成物。
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