WO2016103703A1 - 非凝集性免疫賦活化オリゴヌクレオチド - Google Patents

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nucleic acid
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石井 健
大貴 青枝
佐藤 秀昭
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国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所
株式会社ジーンデザイン
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Definitions

  • the present invention relates to a non-aggregating immunostimulatory oligonucleotide, and more particularly to a non-aggregating CpG type immunostimulating oligonucleotide delivery agent.
  • the immunostimulatory oligonucleotide induces an innate immune response in a Toll-like receptor (TLR) 9-dependent manner and is administered with a vaccine antigen to enhance the immune effect of the vaccine, or an innate immune response elicited by itself It is expected as an immunomodulatory drug.
  • TLR Toll-like receptor
  • D type which is another type, is known to mainly induce IFN- ⁇ production although it is insoluble in physiological saline, and has biological activity different from that of K type. However, since it is insoluble in physiological saline, its clinical application has not progressed.
  • a D-type immunostimulatory oligonucleotide soluble in physiological saline has been developed. This is believed to facilitate clinical application of D-type immunostimulatory oligonucleotides.
  • Immunostimulatory CpG oligonucleotides have been developed and used as TLR9-dependent innate immune activators and vaccine adjuvants for over 10 years [Non-patent Document 1]. Based on their backbone and sequence characteristics, immunostimulated ODNs can be classified into four different types (or classes): A / D, B / K, C and P type ODNs [2] Non-Patent Document 3].
  • a / D type ODN mostly phosphodiester backbone with poly G tail at the 3 'end
  • IFN interferon
  • pDC plasmacytoid dendritic cells
  • B / K type ODN activates B cells and IL-6 production, and C type ODN can stimulate both IFN- ⁇ and IL-6 production, but C IFN- ⁇ induction by type ODN is less to a degree than that by A / D type ODN.
  • This P-type ODN contains two palindromic sequences with a cytokine profile similar to C-type ODN, but induces higher IFN- ⁇ production than C-type ODN [non-patent Reference 4].
  • a number of different immunostimulatory ODNs have been developed, but the most characteristic difference among these ODNs is their IFN- ⁇ induction profile. In this sense, A / D (high IFN- ⁇ profile) and B / K (low IFN- ⁇ , high IL-6 profile) type ODNs are considered two different typical prototypes of immunostimulatory ODNs. [Non-Patent Document 5]. Recent microarray studies have also identified overlapping but different gene signatures between A / D type ODN and B / K type ODN [6].
  • a / D type ODN was mainly characterized by sustained induction of type I IFN, while B / K type ODN was significantly associated with resistance to bacterial infections such as IL-1 ⁇ and IL-6 A number of genes were induced [Non-Patent Document 6]. These differences in in vitro profiles may reflect the differences observed in vivo when utilizing these ODNs as vaccine adjuvants or single agent immunotherapeutics. In the case of the malaria vaccine, K3 (B / K type ODN) showed better adjuvant properties than D35 (A / D type ODN) in terms of antibody production when added to SE36 / AHG immunization of cynomolgus monkeys [non-patent literature. 7].
  • a / D type ODN induced a protective immune response with heat-killed Leishmania / AHG vaccine in rhesus monkeys better than B / K type ODN [8].
  • a / D type ODN also showed better potential than B / K type ODN in both healthy and SIV infected rhesus monkey models [ Non-patent document 9].
  • administration of B / K type ODN promoted the pathology of cutaneous leishmaniasis [9].
  • a / D type ODN The strong IFN- ⁇ induction by A / D type ODN is closely related to the higher order structure of this type of ODN.
  • the poly G tail of A / D type ODN forms a guanine quadruplex DNA structure in a salt solution, resulting in the formation of nanoparticles / aggregates [Non-Patent Document 10; Non-Patent Document 11; Non-Patent Document 12; Non-patent document 13].
  • P-type ODNs that induce IFN- ⁇ formed dimeric structures or aggregates [14]. It has been repeatedly reported that the formation of aggregates is essential for high IFN- ⁇ production by A / D type ODN [Non-patent document 12; Non-patent document 13]. It is a big barrier to application.
  • Non-patent Document 15 Non-Patent Document 16.
  • This modification prevents the formation of aggregates in saline prior to administration, but after in vivo administration, it is possible to form guanine quadruplexes by temperature-dependent cleavage of the protecting group [Non-Patent Documents]. 15; Non-patent document 16].
  • This pyrolyzable pro-D type ODN strategy is a promising method for clinically applicable A / D type ODNs, but the feasibility of their clinical application needs to be evaluated. Currently, no human clinical trials have been reported.
  • the present inventors developed a non-aggregating A / D type ODN by modifying D35, which is a typical example of an immunostimulatory oligonucleotide, and examined its physical and biological properties. It was completed based on the knowledge obtained by doing.
  • the present invention also demonstrates that the simple modification of D35, such as the addition of phosphorothioate polydeoxynucleotides to the 3 ′ end, strongly prevents the formation of aggregates in saline, but its high IFN- ⁇ It was completed based on the knowledge that the inductive characteristic was found to be maintained.
  • the present inventors started with an immunostimulatory oligonucleotide such as D35, which is a representative example selected as one of the D-type and the most active CpG-ODN.
  • D35 shows preferential induction of IFN- ⁇ , but when dissolved in a salt solution such as physiological saline, it rapidly aggregates and becomes a translucent gel. For this reason, it was found in the present invention that it is not suitable for actual medical use and needs to be improved. Therefore, the present inventors further investigated and found that the dG continuous region on the 3 ′ end side strongly influences gelation from the structure of D35, and from these information, the present inventors have used dG as another nucleic acid.
  • the present invention provides the following. (1) An immunostimulatory oligonucleotide nucleic acid drug delivery agent comprising a nucleic acid comprising a phosphorothioated nucleotide.
  • nucleic acid prevents formation of a higher-order aggregate caused by guanine.
  • the phosphorothioated nucleotide content in the nucleic acid is about 25% or more.
  • phosphorothioated nucleotide content in the nucleic acid is about 33% or more.
  • the content of phosphorothioated nucleotides in the nucleic acid is about 50% or more.
  • the biologically active portion includes the core portion having the biological activity of an A / D type immunostimulatory oligonucleotide, or the full length of a B / K type, C type, or P type immunostimulatory oligonucleotide.
  • the delivery agent according to any one of the above items.
  • the biologically active portion is a core portion of D35 oligonucleotide (TGCATCGATGCA) (SEQ ID NO: 22), a core portion of A2216 (GACGATCGTC (SEQ ID NO: 56)) or a core portion of A2336 (ACGACGTCGT (SEQ ID NO: 58)
  • the delivery agent according to any of the above items, comprising: (14) An immunostimulant comprising a core portion having biological activity of an A / D type immunostimulatory oligonucleotide.
  • the immunostimulator according to any one of the above items wherein the immunostimulator does not include a sequence derived from other than the core part in an A / D type immunostimulatory oligonucleotide.
  • the biological activity is interferon (IFN) ⁇ production-inducing activity and / or interleukin-6 (IL-6) production-inducing activity.
  • IFN interferon
  • IL-6 interleukin-6
  • the core part includes a core part of D35 oligonucleotide (TGCATCGATGCCA (SEQ ID NO: 22)), a core part of A2216 (GACGATCGTC (SEQ ID NO: 56)) or a core part of A2336 (ACGACGTCGT (SEQ ID NO: 58)).
  • the immunostimulant according to any of the above items.
  • the immunostimulator according to any one of the above items, wherein the core portion is contained in a cell introduction vehicle.
  • the vehicle is a liposome or the delivery agent according to any one of Items 1 to 13.
  • An oligonucleotide comprising a core portion or a full length having biological activity of an immunostimulatory oligonucleotide and a nucleic acid containing a phosphorothioated nucleotide.
  • the oligonucleotide according to any one of the above items, wherein the nucleic acid has a length of 5 bases or more.
  • the biologically active portion includes the core portion having the biological activity of an A / D type immunostimulatory oligonucleotide, or the entire length of a B / K type, C type, or P type immunostimulatory oligonucleotide. The oligonucleotide according to any one of the above items.
  • the immunostimulatory oligonucleotide is A / D type
  • the biological activity is interferon (IFN) ⁇ production-inducing activity and / or interleukin-6 (IL-6) production-inducing activity.
  • IFN interferon
  • IL-6 interleukin-6
  • the core portion includes a core portion of D35 oligonucleotide (TGCATCGATGCCA (SEQ ID NO: 22)), a core portion of A2216 (GACGATCGTC (SEQ ID NO: 56)), or a core portion of A2336 (ACGACGTCGT (SEQ ID NO: 58)).
  • An immunostimulant comprising the oligonucleotide according to any one of the above items.
  • the immunostimulant according to any one of the above items, wherein the immunostimulant is for inducing production of interferon (IFN) ⁇ and / or interleukin-6 (IL-6).
  • IFN interferon
  • IL-6 interleukin-6
  • a nucleic acid comprising a phosphorothioated nucleotide for use in the delivery of an immunostimulatory oligonucleotide nucleic acid medicament.
  • the nucleic acid according to item 36 further comprising the characteristics described in any one or more of items 2 to 13.
  • a method for delivering an immunostimulatory oligonucleotide nucleic acid drug comprising the delivery of the immunostimulatory oligonucleotide nucleic acid drug according to any one of items 1 to 13 or a phosphorothioated nucleotide.
  • a method comprising administering to a subject directly or for example via a spacer, etc.
  • the one or more features may be provided in further combinations in addition to the explicit combinations. Still further embodiments and advantages of the invention will be recognized by those of ordinary skill in the art upon reading and understanding the following detailed description as needed.
  • the results shown in the present invention have the advantage that the present invention, represented by D35-dAs40 and D35core-dAs40, etc., simplifies drug preparation for clinical applications. It is understood to be a promising non-aggregating A / D type ODN prototype. Moreover, even when added to the 5 'end, aggregation of immunostimulatory oligonucleotides such as D35 was found to be suppressed, and application to medicine is expected. In addition, IL-6 production is unexpectedly enhanced, and in this respect, application to medicine is expected.
  • FIG. 1 shows the screening of human PBMC using several different polynucleotide tail-added A / D type ODNs.
  • Human PBMC were stimulated with the indicated synthetic ODN (1 ⁇ M) (Table 1) for 24 hours and IFN- ⁇ and IL-6 production in the supernatant was measured by ELISA.
  • A It is a graph which shows the necessity of the CpG motif and guanine hexamer regarding cytokine secretion from human PBMC. Both IFN- ⁇ and IL-6 were secreted in a CpG motif-dependent and guanine hexamer sequence-independent manner.
  • B is a graph showing a comparison of tail skeletons (phosphorothioates or phosphodiesters).
  • the bar graph shows the concentration from a single well for each stimulus. The results are representative of three different experiments consisting of two different donors (Exp-1 and Exp-2, Exp-3 and Exp-4).
  • FIG. 2 shows that guanine hexamer free D35 ODN requires DOTAP for immunostimulatory activity.
  • Human PBMC were stimulated with the indicated synthetic ODN (1 ⁇ M) with or without DOTAP for 24 hours, and IFN- ⁇ and IL-6 production in the supernatant was measured by ELISA.
  • DOTAP rescued the immunostimulatory activity of D35A, D35T, and D35C, which are A / D type ODNs that do not contain guanine hexamers. These ODNs did not show immunostimulatory activity without DOTAP.
  • the bar graph shows the cytokine concentration from a single well for each stimulus.
  • FIG. 3 shows the physical properties of polynucleotide tail-added A / D type ODN in PBS solution.
  • the DLS analysis results of the indicated ODN solutions are shown by (A)% intensity plot or (B)% mass plot. See Table 2 for each measurement result.
  • (C) The turbid state of the indicated ODN solution is shown.
  • the indicated ODN was first dissolved in distilled water at a concentration of 10 mg / mL (all ODN was completely dissolved in water and the solution was clear), and further at a final concentration of 1.0 mg / mL in PBS Dilute to The solution was stored at 4 ° C. for at least 18 hours and then photographed. D35 produced visible cloudiness during this incubation period. In contrast, other ODNs remained transparent.
  • D shows a TEM image of D35 aggregated in PBS prepared as in (C).
  • FIG. 4 shows the biological activity of D35-dAs40 and D35core-dAs40.
  • A Dose-dependent IFN- ⁇ production from human PBMC by the indicated ODN is shown.
  • (B) shows the effect of adjacent sequences on cytokine-inducing activity.
  • D35core + dAs40 is sufficient to induce IFN- ⁇ secretion from human PBMC. Bars represent mean ⁇ SEM from 3 experiments.
  • (C) shows that the length of the dAs tail affects the biological activity of D35core-dAs type ODN. Human PBMCs were stimulated with the indicated ODN (final concentration 1 ⁇ M) and cytokine concentrations were measured by ELISA 24 hours later. Bars represent mean ⁇ SEM from 3 experiments.
  • (D) Shows the relationship between tail length and ODN dose for the indicated ODN. The bar graph shows dose-dependent IFN- ⁇ and IL-6 production from a single well by each stimulus.
  • FIG. 5 shows that D35-dAs40 and D35core-dAs40 dissolve directly in saline, while the original D35 does not dissolve in saline.
  • A Photographs of GMP grade lyophilized ODN vials (10 mg / vial) of K3, D35, D35-dAs40 and D35core-dAs40 are shown. Synthetic ODN with lyophilized white material.
  • B Saline (1 mL) was added directly to each vial. K3, D35-dAs40 and D35core-dAs40 were completely dissolved in saline within 5 minutes.
  • FIG. 6 shows the effect of modification of D35 with dAs40 at the 5′-end and / or 3′-end of D35 and its SPGation on cytokine production from human PBMC.
  • Human PBMCs were isolated from ODN (D35-dAs40 (SEQ ID NO: 1), dAs40-D35 (SEQ ID NO: 74), D35-dAs40-D35 (SEQ ID NO: 75); each 1 ⁇ M) or their SPGylated ODN (D35-SPG, SPG- D35, D35-SPG-D35; each 1 ⁇ M ODN amount) or stimulated with K3 (SEQ ID NO: 30) or D35 (SEQ ID NO: 31), 24 hours later, IFN- ⁇ and IL-6 secretion in the supernatant Measured by ELISA. Bars represent mean ⁇ SEM from 3 experiments.
  • FIG. 7 shows that D35-dAs40, D35core-dAs40, and D35-SPG have good adjuvant properties when used with influenza SV vaccine in cynomolgus monkeys.
  • (A) shows immunization and assay schedule.
  • FIG. 8 shows the cytokine profile of D-type CpG ODN in human PBMC. PBMCs from three Japanese adult volunteers were stimulated with D35, D35-dAs40, D35-SPG or medium. Each group in each graph shows D35, D35-dAs40, D35-SPG, and medium from the left.
  • FIG. 9 shows the effect of tail length on immunostimulatory activity.
  • Human PBMCs were stimulated for 24 hours with the synthetic ODN indicated in the figure (1 ⁇ M). Production in the supernatant of IFN- ⁇ and IL-6 was tested by ELISA.
  • the symbols in the figure are as follows. 1. D35core-dAs1 (SEQ ID NO: 35); 2. D35core-dAs2 (SEQ ID NO: 36); 3. D35core-dAs3 (SEQ ID NO: 37); 4.
  • D35core-dAs4 (SEQ ID NO: 38); 5. D35core-dAs5 ( SEQ ID NO: 39); 6. D35core-dAs6 (SEQ ID NO: 40); 7. D35core-dAs7 (SEQ ID NO: 41); 8. D35core-dAs8 (SEQ ID NO: 42); 9. D35core-dAs9 (SEQ ID NO: 43); .D35core-dAs10 (SEQ ID NO: 44); 11.D35core-dAs20 (SEQ ID NO: 45); 12.D35core-dAs60 (SEQ ID NO: 46); 13.D35core-dAs80 (SEQ ID NO: 47); Number 48).
  • D35core has the sequence of tgcatcgatgca (SEQ ID NO: 22)
  • D35core-dAs1 has the sequence of tgcatcgatgca ⁇ a (SEQ ID NO: 35)
  • D35core-dAs2 has the sequence of tgcatcgatgca ⁇ a ⁇ a (SEQ ID NO: 36) Have.
  • D35core-dAsN (N is a number) indicates the number of adenine bound to the sequence of D35core in order by a phosphorothioate bond.
  • D35core-dAs100 is tgcatcgatgca [ ⁇ a] (100) (SEQ ID NO: 48) (that is, 100 adenines having phosphorothioate bonds are bound to D35core).
  • Means a phosphorothioate bond.
  • FIG. 10 shows the influence of the amount of phosphorothioate in Tail on the immunostimulatory activity. Human PBMCs were stimulated with the synthetic ODN (1 ⁇ M) indicated in the figure for 24 hours. Production in the supernatant of IFN- ⁇ and IL-6 was tested by ELISA. The symbols in the figure are as follows. 1.
  • D35core-dAs40 (S100%): D35core + [ ⁇ a] (40) (SEQ ID NO: 49) (ie, 40 adenines having phosphorothioate bonds are bound to D35core); 2.D35core-dAs40 (S50% ) (Ie, 20 adenine dimers with phosphorothioate bonds and 20 ordinary adenine dimers bound to D35core): D35core + [ ⁇ aa] (20) (SEQ ID NO: 50); 3.D35core-dAs40 (S35% ): D35core + [ ⁇ aa] (12) + [ ⁇ aaa] (SEQ ID NO: 51) (12 adenine with phosphorothioate bond and 2 normal adenine trimers bind to D35core, and phosphorothioate bond to it.
  • D35core-dAs40 S25%): D35core + [ ⁇ aaa] (10) (SEQ ID NO: 52) (ie, having a phosphorothioate bond) Adenine and normal binding adenine 3 Te 10 lamers are bound to D35core); 5.
  • D35core-dAs40 S20%): D35core + [ ⁇ aaaa] (8) (SEQ ID NO: 53) (ie, adenine with phosphorothioate linkage and adenine 4 with normal linkage) 8 pentamers bound to D35core); 6.
  • D35core-dAs40 (S15%): D35core + [ ⁇ aaaaa] (5) [ ⁇ aaaa] (1) (SEQ ID NO: 54) (ie, phosphorothioate linkage) Adenine with 6 normal adenine heptamers bound to D35core, and 1 adenine with phosphorothioate bond and 4 normal adenine pentamers); D35core has tgcatcgatgca , ⁇ Means a phosphorothioate bond.
  • FIG. 11 shows the effect of the nucleoside composition in Tail on immunostimulatory activity. Human PBMCs were stimulated with the synthetic ODN (1 ⁇ M) indicated in the figure for 24 hours.
  • D35-dNs40 did not substantially induce IFN- ⁇ production.
  • the figure shows the following: 1. D35-dNs40 (A30%, T30%, C30%, G10%); 2. D35-dNs40 (A27%, T27%, C27%, G19%); 3.D35-dNs40 (A24%, T24%, C24%, G28%); 4. D35-dNs40 (A20%, T20%, C20%, G40%); 5.D35-dNs40 (A17%, T17%, C17%, G49%) 6.
  • D35-dNs40 (A14%, T14%, C14%, G58%); 7. D35-dNs40 (A10%, T10%, C10%, G70%); 8. D35-dNs40 (A7%, T7) 9. D35-dNs40 (A3%, T3%, C3%, G91%); 10. D35-dNs40: GsGTGCATCGATGCAGGGGsGsGs-Ns40 (SEQ ID NO: 72). s represents a phosphorothioate bond. N represents any nucleotide. In addition, since 1 to 9 specify only the base composition% and each sequence is randomly generated, no specific sequence is specified. FIG.
  • FIG. 12 shows that addition of the dAs40 sequence to the 5 'end of D35 also prevents large visible aggregate formation in PBS.
  • the indicated ODN was first dissolved in distilled water at 10 mg / mL, all ODN was completely dissolved in water and the solution was clear. Then, it was further diluted with PBS to a final concentration of 1.0 mg / mL. The solution was stored at 4 ° C. for at least 18 hours and then images were taken. D35 produced visible cloudiness upon this incubation. In contrast, dAs40-D35 did not produce visible cloudiness.
  • FIG. 13 shows the state of aggregation. The left panel shows A2216 and the right panel shows A2336.
  • the upper left of the left panel is A2216 itself, and the state dissolved in physiological saline is shown in the upper right, lower left, and lower right.
  • the upper right shows 4 ° C
  • the lower left shows room temperature
  • the lower right shows 37 ° C.
  • the right panel also shows A2336 at the top, dissolved in saline at room temperature.
  • A2216 can be dissolved directly in physiological saline (10 mg / mL), but it becomes a very viscous solution and gels at 4 ° C. It becomes a sol at 37 ° C. (the viscosity is high but the fluidity is maintained).
  • A2336 indicates that it cannot be directly dissolved in raw food.
  • dAs40 bound (dAs40) are bound to the results of testing SEQ ID NOs: 76 to 85), respectively.
  • the right end shows an example where nothing can be entered as a control.
  • FIG. 15 shows the state of agglomeration as shown in FIG.
  • A2216-dAs40 left and A2336-dAs40 (right) (both 0.5 mg / vial) can be easily and completely dissolved in 50 ⁇ L of physiological saline at room temperature (the upper panel is lyophilized, The bottom is when dissolved).
  • the bottom row shows the experiment on the effect of each type of CpG ODN on the immunostimulatory activity of dAs40 addition (stimulated human PBMC with each oligonucleotide for 24 hours (1 ⁇ M)).
  • the results were obtained by ELISA using IFN- ⁇ and IL in the supernatant.
  • -6 shows the results of examining the production of -6.
  • a comparison with A2216, A2336, D35 and their dAs40 conjugates, K3, etc. is also shown. Bars represent mean ⁇ SEM. The upper row shows the results of IFN- ⁇ release experiments, and the lower row shows the IL-6 release experiments. The left column (Exp-15A) and the right column (Exp-16A) show different experiments. From the left, A2216, A2216-dAs40, A2216core-dAs40, A2336, A2336-dAs40, A2336core-dAs40, D35, D35-dAs40, D35core-dAs40 are shown, the right end is K3, the second from the right is the control (nothing added) ). FIG.
  • D35 shows a structure similar to D35 (one s is bonded to the 5 ′ end) but aggregated with D35 ⁇ (two s are bonded to the 5 ′ end) having a different number of s.
  • A shows the state when D35 ⁇ is lyophilized (left) and dissolved in physiological saline at room temperature.
  • B is the result of a stimulation experiment with human IFN- ⁇ (upper row: pg / mL) and human IL-6 (lower row: pg / mL) performed with donor A on the left column and donor B on the right column.
  • the left half (six cases) indicates D35
  • the right half (six cases) indicates D35 ⁇ , which indicates each concentration. From the left, 0 ⁇ M, 0.1 ⁇ M, 0.3 ⁇ M, 1 ⁇ M, 3 ⁇ M, and 9 ⁇ M are shown, respectively.
  • the present invention relates to an immunostimulatory oligonucleotide nucleic acid pharmaceutical delivery agent comprising a nucleic acid comprising a phosphorothioated nucleotide, an immunostimulatory agent comprising a biologically active core part of the immunostimulatory oligonucleotide, and a biologically active core part And a nucleic acid comprising a phosphorothioated nucleotide.
  • nucleic acids generally enhance their function as delivery agents by preventing the formation of multimers due to guanine.
  • an immunostimulatory oligonucleotide has been found that there is a core part (Core) that is important for exerting activity, and that an immunostimulant containing this can be produced.
  • An agent is provided.
  • this invention also provides the oligonucleotide which combined the immunostimulant containing such a Core arrangement
  • immunostimulatory oligonucleotide refers to an oligonucleotide having immunostimulatory ability.
  • Representative immunostimulatory oligonucleotides include CpG oligonucleotides.
  • CpG oligonucleotide (residue) is used interchangeably with “CpG oligodeoxynucleotide (residue)”, “CpG ODN (residue)” or simply “CpG (residue)”.
  • a polynucleotide preferably an oligonucleotide, comprising at least one unmethylated CG dinucleotide sequence, which is synonymous with or without the term “residue” at the end.
  • An oligonucleotide comprising at least one CpG motif can comprise multiple CpG motifs.
  • the term “CpG motif” refers to an unmethylated dinucleotide portion of an oligonucleotide comprising a cytosine nucleotide followed by a guanosine nucleotide. 5-methylcytosine can also be used in place of cytosine.
  • polydeoxyadenylic acid and polydeoxyadenosine acid are synonymous.
  • the term “residue” means a partial structure of a compound with a higher molecular weight, but in this specification “CpG oligodeoxynucleotide (CpG ODN)” means an independent molecule or a compound with a higher molecular weight.
  • CpG ODN CpG oligodeoxynucleotide
  • CpG ODN CpG oligonucleotide
  • TLR9 Toll-like receptor 9
  • DCs dendritic cells
  • B cells B cells to produce type I interferons (IFNs) and inflammatory cytokines (Hemmi, H., et al. Nature 408, 740-745 (2000); Krieg , AM. Nature reviews.
  • CTL cytotoxic T lymphocyte
  • CpG oligodeoxynucleotide is a single-stranded DNA containing an immunostimulatory unmethylated CpG motif and is an agonist of TLR9.
  • K type also called B type
  • D type also called A type
  • C type and P type which have different skeletal sequences and immunostimulatory properties (Advanced drug delivery reviews 61 , 195-204 (2009)).
  • the oligodeoxynucleotide of the present invention comprises a D-type (also referred to as A / D, and hence A / D) CpG ODN.
  • Immunostimulatory CpG oligonucleotides have been developed and used as Toll-like receptor (TLR) 9-dependent innate immune activators and vaccine adjuvants for over 10 years.
  • TLR Toll-like receptor
  • a / D type ODN is characterized by high interferon (IFN) - ⁇ production from plasmacytoid dendritic cells (pDC).
  • B / K type ODN mainly induces inflammatory cytokines such as interleukin (IL) -6 and IL-12, but production of IFN- ⁇ is low.
  • B / K type ODNs are easily formulated using saline, some of which are in clinical trials.
  • a / D type ODNs endogenously form aggregates closely associated with high IFN- ⁇ profiles and meet the manufacturing and quality control standards (GMP) of their pharmaceuticals and quasi drugs This hinders product preparation and clinical application.
  • GMP manufacturing and quality control standards
  • the inventors have developed several D35-derived ODNs (generally used as A / D type ODNs) that have been modified by addition of phosphorothioate polynucleotide tails (eg, dAs40)
  • PBMC peripheral blood mononuclear cells
  • K-type CpG ODN typically contains multiple unmethylated CpG motifs in a non-palindrome structure and activates B cells to produce IL-6, but plasmacytoid dendritic cells (pDCs) It is a CpG ODN having structural and functional properties that hardly induce IFN- ⁇ production.
  • An unmethylated CpG motif refers to a short nucleotide sequence comprising at least one cytosine (C) -guanine (G) sequence, wherein the cytosine 5-position in the cytosine-guanine sequence is not methylated.
  • CpG means unmethylated CpG unless otherwise specified.
  • K-type CpG ODN has an immunostimulatory activity (for example, an activity of activating B cells (preferably human B cells) to produce IL-6) unique to K-type CpG ODN.
  • immunostimulatory activity for example, an activity of activating B cells (preferably human B cells) to produce IL-6) unique to K-type CpG ODN.
  • B cells preferably human B cells
  • Many humanized K-type CpG ODNs are known in the field (Journal of immunology 166, 2372-2377 (2001); Journal of immunology 164, 944-953 (2000); US 8,030, 285 B2).
  • Type D / A is mainly the production of type I interferon from plasmacytoid dendritic cells (also called plasmacytoid dendritic cells, “plasmacytoid DC” or “pDC”), type K / B is the proliferation of B cells and IgM It has been suggested to induce the production of IL-6 and IL-6, respectively.
  • D / A type CpG-DNA strongly induces IFN- ⁇ production
  • pDC maturation-inducing activity is low and does not show direct immunostimulatory activity on B cells.
  • Type K / B exhibits immunostimulatory activity on B cells, strongly promotes maturation of pDC, and has a high IL-12-inducing ability, but a low IFN- ⁇ -inducing ability.
  • a C-type sequence that has a TCG repeat and is all thiolated induces polyclonal B cell activation and IFN- ⁇ production by pDC.
  • CpG D / A type CpG ODN (also called A type, D type, etc., also indicated as CpG-A ODN) has phosphorothioate (PS) bonds at the 5 'and 3' ends, and phosphodiester (PO) Paris It is an oligonucleotide characterized by a poly-G motif having a CpG-containing sequence as a center. The presence of phosphorothioate (PS) at the 5 'and 3' ends is thought to facilitate cellular uptake.
  • the CpG D / A type produces a large amount of interferon ⁇ (IFN- ⁇ ) in pDC (a characteristic different from the CpG K / B type).
  • IFN- ⁇ interferon ⁇
  • B cells do not activate and do not mature pDC (Krug, A., et al. European journal of immunology 31, 2154-2163 (2001)); and Verthelyi, D., Ishii, KJ. , Gursel, M., Takeshita, F. & Klinman, DM Journal of immunology 166, 2372-2377 (2001)).
  • the other three types of ODN consist of PS skeletons.
  • K / B type CpG ODN is also referred to as CpG-B type or CpG-K type, and has one or more CpG motifs that have no poly G motif and all have a phosphorothioate (PS) skeleton. Typically, it contains a plurality of CpG motifs in a non palindromic structure.
  • K / B type CpG has weak IFN- ⁇ -inducing activity (almost no production), but is a very powerful Th1 adjuvant, a strong B cell response stimulator, activated to produce IL-6, Activating and maturing pDCs (Verthelyi, D., Ishii, KJ, Gursel, M., Takeshita, F.
  • K / B type CpG ODN has functions to promote, activate, and mature the survival of both monocyte-derived dendritic cells and pDC.
  • C-type and P-type CpG ODNs contain one and two palindromic CpG sequences, respectively, both activate B cells like K type, and like D type pDCs can be activated, but compared to P-type CpG ODN, C-type CpG ODN induces IFN- ⁇ production more weakly (Hartmann, G., et al. European journal of immunology 33, 1633 -1641 (2003); Marshall, J.D., et al. Journal of leukocyte biology 73, 781-792 (2003) .; and Samulowitz, U., et al. Oligonucleotides 20, 93-101 (2010).
  • D / K-type and P-type CpG ODNs are Hoogsteen base pairs that form parallel four-stranded structures called G-tetrads, and Watson-Crick bases between cis and trans palindrome sites It is shown to form higher-order structures called pairs, which are necessary for strong IFN- ⁇ production by pDCs (Samulowitz, U., et al. Oligonucleotides 20, 93-101 (2010)). ; Kerkmann, M., et al. The Journal of biologyical chemistry 280, 8086-8093 (2005); and Klein, DC, Latz, E., Espevik, T. & Stokke, B. T. Ultramicroscopy 110 , 689-693 (2010)).
  • K-type and C-type CpG ODN are generally available as human immunotherapeutic agents and vaccine adjuvants (Puig, M., et al. Nucleic acids research 34, 6488-6495 (2006); Bode, C., Zhao, G., Steinhagen, F., Kinjo, T. & Klinman, D.M. Expert review of vaccines 10, 499-511 (2011); and McHutchison, J G., et al. Hepatology 46, 1341-1349 (2007)).
  • C-type CpG has a complete phosphorothioate (PS) skeleton without a poly-G motif, but contains an A-type palindromic sequence of CpG in combination with a stimulatory CpG motif.
  • PS phosphorothioate
  • the D35 oligonucleotide used herein comprises TGCATCGATGCA (SEQ ID NO: 22) in the core portion.
  • oligonucleotides used herein include, for example, an oligonucleotide having a core portion of A2216 (GACGATCGTC (SEQ ID NO: 56)), an oligonucleotide having a core portion of A2336 (ACGACGTCGT (SEQ ID NO: 58)), These include oligonucleotides having the full length of B2006 (SEQ ID NO: 60), oligonucleotides having the full length of C2395 (SEQ ID NO: 62), oligonucleotides having the full length of P21889 (SEQ ID NO: 64), and the like.
  • the CpG ODN and the nucleic acid used as a delivery agent may be directly linked by a covalent bond or may be linked via a spacer sequence.
  • spacer sequence is meant a nucleotide sequence comprising one or more nucleotides inserted between two adjacent components.
  • the length of the spacer sequence indicates an immunostimulatory activity (preferably an activity to activate B cells to produce IL-6 and / or an activity to activate dendritic cells to produce IFN- ⁇ ).
  • an immunostimulatory activity preferably an activity to activate B cells to produce IL-6 and / or an activity to activate dendritic cells to produce IFN- ⁇ .
  • the spacer examples include those that can be incorporated in nucleic acid synthesis, such as C3, C6, C12, S9, S18, and dSpacer.
  • C is an arbitrary carbon chain
  • S is an ethylene glycol chain
  • dSpacer is a ribose-only skeleton without a base
  • each number indicates the degree of polymerization of hydrocarbon or ethylene glycol.
  • Yet another embodiment includes at least one or more nucleotides or ethylene glycol or hydrocarbon.
  • the CpG ODN and the delivery agent are directly linked by a covalent bond.
  • the “subject (person)” refers to a subject to be diagnosed or detected or treated according to the present invention (for example, an organism such as a human or a cell, blood, serum, etc. removed from the organism). .
  • drug drug
  • drug may also be a substance or other element (eg energy such as light, radioactivity, heat, electricity).
  • Such substances include, for example, proteins, polypeptides, oligopeptides, peptides, polynucleotides, oligonucleotides, nucleotides, nucleic acids (eg, DNA such as cDNA, genomic DNA, RNA such as mRNA), poly Saccharides, oligosaccharides, lipids, small organic molecules (for example, hormones, ligands, signaling substances, small organic molecules, molecules synthesized by combinatorial chemistry, small molecules that can be used as pharmaceuticals (for example, small molecule ligands, etc.)) , These complex molecules are included, but not limited thereto.
  • treatment refers to prevention of worsening of a disease or disorder when a disease or disorder (eg, cancer, allergy) occurs, preferably, maintaining the status quo. More preferably, it means reduction, more preferably elimination, including the ability to exert a symptom improving effect or a preventive effect on one or more symptoms associated with a patient's disease or disease. Diagnosing in advance and performing appropriate treatment is referred to as “companion treatment”, and the diagnostic agent therefor is sometimes referred to as “companion diagnostic agent”.
  • the term “therapeutic agent (agent)” refers to any drug that can treat a target condition (for example, diseases such as cancer, allergy, etc.) in a broad sense.
  • the “therapeutic agent” may be a pharmaceutical composition comprising an active ingredient and one or more pharmacologically acceptable carriers.
  • the pharmaceutical composition can be produced by any method known in the technical field of pharmaceutics, for example, by mixing the active ingredient and the carrier.
  • the form of use of the therapeutic agent is not limited as long as it is a substance used for treatment, and it may be an active ingredient alone or a mixture of an active ingredient and an arbitrary ingredient.
  • the shape of the carrier is not particularly limited, and may be, for example, a solid or a liquid (for example, a buffer solution).
  • the therapeutic agent for cancer, allergy and the like includes a drug (preventive agent) used for preventing cancer, allergy and the like, or a suppressor for cancer, allergy and the like.
  • prevention refers to preventing a certain disease or disorder (for example, diseases such as cancer, allergies, etc.) from entering such a state before it enters such a state. Diagnosis can be performed using the drug of the present invention, and for example, allergies can be prevented using the drug of the present invention, or countermeasures for prevention can be taken as necessary.
  • a certain disease or disorder for example, diseases such as cancer, allergies, etc.
  • prophylactic agent refers to any agent that can prevent a target condition (for example, diseases such as cancer and allergies) in a broad sense.
  • the “kit” is a unit provided with a portion to be provided (eg, a test agent, a diagnostic agent, a therapeutic agent, an antibody, a label, instructions, etc.) usually divided into two or more compartments.
  • a portion to be provided eg, a test agent, a diagnostic agent, a therapeutic agent, an antibody, a label, instructions, etc.
  • This kit form is preferred when it is intended to provide a composition that should not be provided in admixture for stability or the like, but preferably used in admixture immediately before use.
  • Such kits preferably include instructions or instructions that describe how to use the provided parts (eg, test agents, diagnostic agents, therapeutic agents, or how the reagents should be processed).
  • the kit when the kit is used as a reagent kit, the kit usually contains instructions including usage of test agents, diagnostic agents, therapeutic agents, antibodies, etc. Is included.
  • the “instruction sheet” describes the method for using the present invention for a doctor or other user.
  • This instruction manual includes a word indicating that the detection method of the present invention, how to use a diagnostic agent, or administration of a medicine or the like is given.
  • the instructions may include a word indicating that the administration site is oral or esophageal administration (for example, by injection).
  • This instruction is prepared in accordance with the format prescribed by the national supervisory authority (for example, the Ministry of Health, Labor and Welfare in Japan and the Food and Drug Administration (FDA) in the United States, etc.) It is clearly stated that it has been received.
  • the instruction sheet is a so-called package insert and is usually provided in a paper medium, but is not limited thereto, and is in a form such as an electronic medium (for example, a homepage or an e-mail provided on the Internet). But it can be provided.
  • the present invention is provided as the above-mentioned various forms of medicaments (therapeutic or preventive).
  • the administration route of the therapeutic agent is preferably one that is effective in the treatment, and may be, for example, intravenous, subcutaneous, intramuscular, intraperitoneal, or oral administration.
  • the administration form may be, for example, an injection, capsule, tablet, granule or the like.
  • Aqueous solutions for injection may be stored, for example, in vials or stainless steel containers.
  • the aqueous solution for injection may contain, for example, physiological saline, sugar (for example, trehalose), NaCl, or NaOH.
  • the therapeutic agent may contain, for example, a buffer (for example, phosphate buffer), a stabilizer and the like.
  • compositions, medicaments, therapeutic agents, prophylactic agents, etc. of the present invention comprise a therapeutically effective amount of a therapeutic agent or active ingredient, and a pharmaceutically acceptable carrier or excipient.
  • pharmaceutically acceptable refers to a licensed or otherwise recognized pharmacopoeia of a government for use in animals, and more particularly in humans, by a government supervisory authority. It means that it is enumerated.
  • carrier refers to a diluent, adjuvant, excipient, or vehicle with which the therapeutic agent is administered.
  • Such carriers can be sterile liquids, such as water and oils, including but not limited to those of petroleum, animal, vegetable or synthetic origin, including but not limited to peanut oil, soybean oil, minerals Oil, sesame oil, etc. are included.
  • Water is a preferred carrier when the drug is administered orally.
  • Saline and aqueous dextrose are preferred carriers when the pharmaceutical composition is administered intravenously.
  • saline solutions and aqueous dextrose and glycerol solutions are used as liquid carriers for injectable solutions.
  • Suitable excipients include light anhydrous silicic acid, crystalline cellulose, mannitol, starch, glucose, lactose, sucrose, gelatin, malt, rice, flour, chalk, silica gel, sodium stearate, glycerol monostearate, talc, chloride Sodium, nonfat dry milk, glycerol, propylene, glycol, water, ethanol, carmellose calcium, carmellose sodium, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, polyvinylacetal diethylaminoacetate, polyvinylpyrrolidone, gelatin, medium chain fatty acid triglyceride, polyoxyethylene hardening Castor oil 60, sucrose, carboxymethylcellulose, corn starch, inorganic salts and the like are included.
  • compositions can also contain minor amounts of wetting or emulsifying agents, or pH buffering agents, if desired.
  • These compositions can take the form of solutions, suspensions, emulsion, tablets, pills, capsules, powders, sustained-release formulations and the like. It is also possible to formulate the composition as a suppository, with traditional binders and carriers such as triglycerides. Oral formulations may also include standard carriers such as pharmaceutical grade mannitol, lactose, starch, magnesium stearate, sodium saccharin, cellulose, magnesium carbonate. Examples of suitable carriers are E.I. W. Martin, Remington ’s Pharmaceutical Sciences (Mark Publishing Company, Easton, U.S.A).
  • compositions contain a therapeutically effective amount of the therapeutic agent, preferably in purified form, together with a suitable amount of carrier so as to provide the form for proper administration to the patient.
  • the formulation must be suitable for the mode of administration.
  • surfactants, excipients, coloring agents, flavoring agents, preservatives, stabilizers, buffering agents, suspending agents, tonicity agents, binders, disintegrating agents, lubricants, fluidity Accelerators, flavoring agents and the like may be included.
  • the “salt” includes, for example, an anion salt formed with any acidic (eg, carboxyl) group or a cation salt formed with any basic (eg, amino) group.
  • the salts include inorganic salts or organic salts, for example, salts described in Berge et al., J. Pharm. Sci., 1977, 66, 1-19. Examples thereof include metal salts, ammonium salts, salts with organic bases, salts with inorganic acids, salts with organic acids, and the like.
  • a “solvate” is a compound formed by a solute and a solvent. For solvates, see, for example, J.
  • the solvent is water, the solvate formed is a hydrate.
  • This solvent is preferably one that does not interfere with the biological activity of the solute. Examples of such preferred solvents include, but are not limited to, water or various buffers.
  • “chemical modification” includes, for example, modification with PEG or a derivative thereof, fluorescein modification, biotin modification, or the like.
  • various delivery systems are known, and such systems can be used to administer the therapeutic agent of the present invention to an appropriate site (eg, esophagus).
  • Such systems include, for example, encapsulation in liposomes, microparticles, and microcapsules: the use of recombinant cells capable of expressing therapeutic agents (eg, polypeptides), receptor-mediated endocytosis Use; such as the construction of therapeutic nucleic acids as part of a retroviral vector or other vector.
  • Introduction methods include, but are not limited to, intradermal, intramuscular, intraperitoneal, intravenous, subcutaneous, intranasal, epidural, and oral routes.
  • an inhaler or nebulizer can be used with an aerosolizing agent and can be administered with other biologically active agents. Administration can be systemic or local.
  • the present invention can be administered by any appropriate route such as direct injection into cancer (lesion).
  • the composition can be formulated as a pharmaceutical composition adapted for human administration according to known methods. Such compositions can be administered by injection. Typically, compositions for injection administration are solutions in sterile isotonic aqueous buffer. Where necessary, the composition can also include a solubilizing agent and a local anesthetic such as lidocaine to ease pain at the site of the injection. In general, the ingredients are supplied separately or mixed together in a unit dosage form, for example in a sealed container such as an ampoule or sachet indicating the amount of active agent, lyophilized powder or water-free concentration Can be supplied as a product.
  • a sealed container such as an ampoule or sachet indicating the amount of active agent, lyophilized powder or water-free concentration Can be supplied as a product.
  • composition is to be administered by infusion
  • it can be dispensed with an infusion bottle containing sterile pharmaceutical grade water or saline.
  • an ampoule of sterile water for injection or saline can be provided so that the ingredients may be mixed prior to administration.
  • compositions, medicament, therapeutic agent, and preventive agent of the present invention in a neutral form, salt form, or other prodrug (for example, ester).
  • pharmaceutically acceptable salts include those formed with free carboxyl groups derived from hydrochloric acid, phosphoric acid, acetic acid, oxalic acid, tartaric acid, isopropylamine, triethylamine, 2-ethylaminoethanol, histidine, procaine And those formed with free amine groups such as those derived from, and those derived from sodium, potassium, ammonium, calcium, ferric hydroxide, and the like.
  • the amount of the therapeutic agent of the invention effective for the treatment of a particular disorder or condition can vary depending on the nature of the disorder or condition, but can be determined by those skilled in the art by standard clinical techniques based on the description herein. In addition, in some cases, in vitro assays can be used to help identify optimal dosage ranges.
  • the exact dose to be used in the formulation can also vary depending on the route of administration and the severity of the disease or disorder and should be determined according to the judgment of the attending physician and the circumstances of each patient. However, the dose is not particularly limited, and may be, for example, 0.001, 1, 5, 10, 15, 100, or 1000 mg / kg body weight per dose, and within the range of any two of them. Also good.
  • the dosing interval is not particularly limited, for example, it may be administered once or twice per 1, 7, 14, 21, or 28 days, or once or twice per any two of these ranges Also good.
  • the dose, administration interval, and administration method may be appropriately selected depending on the age, weight, symptoms, target organ, etc. of the patient.
  • the therapeutic agent preferably contains a therapeutically effective amount or an effective amount of an active ingredient that exhibits a desired action. If the malignant tumor marker is significantly decreased after administration, it may be determined that there is a therapeutic effect. Effective doses can be extrapolated from dose-response curves derived from in vitro or animal model test systems.
  • a “patient” or “subject” is a human or non-human mammal (eg, mouse, guinea pig, hamster, rat, mouse, rabbit, pig, sheep, goat, cow, horse, Including one or more of a cat, dog, marmoset, monkey, or chimpanzee).
  • a human or non-human mammal eg, mouse, guinea pig, hamster, rat, mouse, rabbit, pig, sheep, goat, cow, horse, Including one or more of a cat, dog, marmoset, monkey, or chimpanzee.
  • the pharmaceutical composition or therapeutic agent or prophylactic agent of the present invention can be provided as a kit.
  • the present invention provides a drug pack or kit comprising one or more containers filled with one or more components of the composition or medicament of the present invention.
  • a drug pack or kit comprising one or more containers filled with one or more components of the composition or medicament of the present invention.
  • associated with such containers manufactured, used or sold for human administration by a government agency in a manner prescribed by the government agency that regulates the manufacture, use or sale of a pharmaceutical or biological product. It is also possible to indicate information indicating authorization.
  • a pharmaceutical composition comprising an ingredient of the present invention can be administered via liposomes, microparticles, or microcapsules.
  • the formulation procedure as a medicine such as a therapeutic drug and a preventive drug of the present invention is known in the art, and is described in, for example, the Japanese Pharmacopoeia, the US Pharmacopoeia, and the pharmacopoeia of other countries. Accordingly, those skilled in the art can determine the embodiment, such as the amount to be used, without undue experimentation as described herein.
  • the present invention provides an immunostimulatory oligonucleotide nucleic acid pharmaceutical delivery agent (also referred to herein as the “delivery agent of the present invention”, including its embodiments), comprising a nucleic acid comprising a phosphorothioated nucleotide.
  • the present invention is also a method for delivering an immunostimulatory oligonucleotide nucleic acid medicament, which comprises the above immunostimulatory oligonucleotide nucleic acid medicament as a delivery agent or phosphorothioate comprising a nucleic acid comprising a phosphorothioated nucleotide.
  • a method comprising administering to a subject directly or for example via a spacer or the like is administered to a nucleic acid containing a conjugated nucleotide. This aspect focuses only on the tail unit.
  • Such a nucleic acid may also be referred to herein as a “Tail nucleic acid”.
  • the nucleic acid prevents multimer formation due to guanine.
  • D35 which is a typical CpG
  • guanine is changed to another base (A, T, C, etc.)
  • G is changed to A, T, C
  • Liposomeization was a conventional technique, but since it was a complicated technique, provision of a simple technique was awaited.
  • the present invention provides a Tail unit that prevents the phenomenon of preventing delivery by providing a nucleic acid containing phosphorothioated nucleotides and exhibits self-introduction ability, enabling delivery or cell introduction, and effective IFN- ⁇ .
  • a CpG ODN unit providing activity could be provided.
  • phosphorothioation at the tail portion is advantageous in order to obtain the ability to produce IFN- ⁇ when introduced into a cell as a single agent.
  • an A / D type nucleic acid adjuvant is divided into two units of an active body and a cell introduction has not been known so far and can be said to be a feature of the present invention.
  • a structure-activity relationship test is performed, and it is understood which parameter affects how the activity and optimization is possible.
  • an IFN- ⁇ production-inducing nucleic acid adjuvant to which a linear nucleic acid is bound is provided. It has been found that a certain length of the Tail nucleic acid for preventing the phenomenon of preventing delivery or gelation is advantageous although it is of any kind.
  • the nucleic acids of the present invention are those in which the phenomenon or gelation that prevents delivery is reduced or eliminated, and therefore do not want to be bound by theory, but do not gel in salt solutions From the point of view, the property of administration by injection is given. Therefore, without wishing to be bound by theory, it can be used as a novel adjuvant or enhancer for cancer, infectious disease vaccines, and as a replacement or enhancer for IFN- ⁇ replacement therapy it can. Moreover, since it may be provided as an immunomodulator or its potentiator with a single agent, it can also be applied to therapeutic agents such as Leishmania.
  • the prevention of higher order aggregate formation does not inhibit multimer formation, but inhibits higher order aggregate formation that occurs when it occurs randomly. Thus, it is considered that delivery is facilitated by the delivery agent of the present invention.
  • examples of factors for realizing or enhancing delivery include phosphorothioated nucleotide content.
  • the content of phosphorothioated nucleotides in the nucleic acid is advantageously about 25% or higher or higher than about 25%, preferably about 35% or higher or about 35 It may be advantageous to be greater than about 50%, more preferably greater than about 50% or greater than about 50%.
  • the position where it is contained can also be considered.
  • the content required is small when arranged on the terminal side.
  • the phosphorothioate may preferably have a form bound to the 5 'end, but the present invention is not necessarily limited thereto.
  • the number of phosphorothioates at the 5' end is not limited, and for example, it has been demonstrated that it may be 1 or 2 in the Examples.
  • the nucleic acid can advantageously be of a specific length, usually usually 5 bases or more in length.
  • the base length for example, the lower limit of the nucleic acid used in the present invention is about 5 bases or more, about 6 bases or more, about 7 bases or more, about 8 bases or more, about 9 bases or more, about 10 Base length or more, about 15 base length or more, about 20 base length or more, about 25 base length or more, about 30 base length or more, about 35 base length or more, about 40 base length or more, about 45 base length or more, about 50 base length
  • the length may be about 55 bases or more and about 60 bases or more.
  • the upper limit of the base length of the nucleic acid used in the present invention is not particularly limited, but it is preferable because the activity is slightly reduced at about 100 bases.
  • the conditions for realizing this include a content rate, absence or little continuous guanine, and the like.
  • the content of guanine in the nucleic acid may be less than 60%, but is preferably 60% or more, or 70% or more, or 80% or more, but is not limited thereto.
  • the nucleic acid of the present invention does not have a portion where three or more guanines are continuous.
  • the delivery agent of the present invention is combined with a biologically active moiety. By being combined, it can be used as a single agent.
  • the part having biological activity may be any part as long as it has biological activity, for example, pharmaceutical activity, but typically may be a part containing a nucleic acid such as an oligonucleotide. This is because the delivery agent of the present invention is configured based on nucleic acid, and therefore, there is integrity in providing it as a single agent.
  • the biologically active moiety attached to the delivery agent of the invention is a core or full-length biologically active core portion of an A / D type immunostimulatory oligonucleotide, B / K-type, C-type or D-type immunostimulatory oligonucleotide having the full length.
  • the biologically active moiety attached to the delivery agent of the invention has a biologically active core moiety of an A / D type immunostimulatory oligonucleotide.
  • a / D type immunostimulatory oligonucleotides tend to aggregate, and are a type of CpG that is believed to improve efficacy rather by aggregation, especially The idea of preventing aggregation was not considered. Therefore, the device in the present invention should be evaluated as indicating the opposite direction.
  • the biologically active moiety that can be used in the present invention is: Core part of D35 oligonucleotide (TGCATCGATGCCA (SEQ ID NO: 22)), core part of A2216 (GACGATCGTC (SEQ ID NO: 56)), Full length part of A2216 (ggggGACGA: TCGTCgggggg (SEQ ID NO: 65); capital letters indicate core part)
  • the core part of A2336 ACGACGTCGT (SEQ ID NO: 58)
  • Full length part of A2336 ggggACGAC: GTCGGTgggggg (SEQ ID NO: 66); uppercase letters indicate core part)
  • the full length of B2006 TCGTCGTTTTGTCGTTGTCGTT SEQ ID NO: 60), Full length of C2395 (TCGTCGTTTTCGGCCGCGCGCGCGCGCGCG (SEQ ID NO: 62)), Full length of P21889 (TCGTCGACGATCGGCGCGGCCG (SEQ ID NO: 64)), CPG 7909:
  • the oligonucleotide of the present invention may be present in a solution containing a sodium salt (eg, physiological saline, phosphate buffered physiological saline (PBS), etc.).
  • a sodium salt eg, physiological saline, phosphate buffered physiological saline (PBS), etc.
  • PBS phosphate buffered physiological saline
  • the phenomenon of inability to deliver seen with an A / D type core sequence is a particularly strongly observed event when dissolved in an aqueous solution of sodium salt. This is because it is possible to solve a problem with a normal saline solution or the like.
  • the present invention relates to an immunostimulant (herein, each of its immunostimulatory agents comprising a core portion having the biological activity of an A / D, B / K, C, or D type immunostimulatory oligonucleotide.
  • the immunostimulant of the present invention may be referred to.
  • the present invention has been found to be capable of immunostimulating with only the core portion and having IFN- ⁇ production-inducing activity and / or interleukin-6 production-inducing activity.
  • An immunostimulant with a wide design range can be provided.
  • the present invention is also a method of stimulating immunity in a subject, the method comprising a core having the biological activity of an A / D, B / K, C or D type immunostimulatory oligonucleotide.
  • a method comprising administering to the subject an effective amount of an immunostimulatory agent comprising a moiety.
  • the “core portion” refers to a sequence of 6 bp or more forming a palindrome including a CpG sequence.
  • the immunostimulatory oligonucleotide used in the immunostimulant of the present invention is A / D type, and the biological activity is interferon (IFN) ⁇ production-inducing activity and / or interleukin 6 production. Inducible activity.
  • IFN interferon
  • the core part of the immunostimulatory oligonucleotide used in the immunostimulant of the present invention is a part of A / D type from which continuous G is removed, preferably at the end. All G may be removed, and one G may remain.
  • the core part of the immunostimulatory oligonucleotide used in the immunostimulatory agent of the present invention is a core part of D35 oligonucleotide (TGCATCGATGCA (SEQ ID NO: 22)), a core part of A2216 (GACGATCGTC). (SEQ ID NO: 56) or the core portion of A2336 (ACGACGTCGT (SEQ ID NO: 58)).
  • the core part used in the present invention is included in a cell introduction vehicle.
  • a cell introduction vehicle Any cell introduction vehicle may be used.
  • the vehicle may be a liposome or the delivery agent of the present invention.
  • the present invention provides an oligonucleotide (referred to herein as an “oligonucleotide of the present invention”) comprising a biologically active core portion or full length of an immunostimulatory oligonucleotide and a nucleic acid comprising a phosphorothioated nucleotide.
  • an oligonucleotide of the present invention comprising a biologically active core portion or full length of an immunostimulatory oligonucleotide and a nucleic acid comprising a phosphorothioated nucleotide.
  • nucleic acid containing a phosphorothioated nucleotide used in this aspect can use any of the embodiments described in (Delivery agent for immunostimulatory oligonucleotide nucleic acid pharmaceuticals).
  • the nucleic acid prevents formation of higher-order aggregates due to guanine.
  • the factor for realizing or enhancing delivery includes the content of phosphorothioated nucleotide.
  • the content of phosphorothioated nucleotides in the nucleic acid is advantageously about 25% or higher or higher than about 25%, preferably about 35% or higher or about 35 It may be advantageous to be greater than about 50%, more preferably greater than about 50% or greater than about 50%.
  • the position where it is contained can also be considered. Without wishing to be bound by theory, it may be advantageous for the phosphorothioated nucleotide to be located terminally.
  • the nucleic acid in the oligonucleotide of the present invention, may advantageously have a specific length, and usually may have a length of 5 bases or more.
  • the base length for example, the lower limit of the nucleic acid used in the present invention is about 5 bases or more, about 6 bases or more, about 7 bases or more, about 8 bases or more, about 9 bases or more, about 10 Base length or more, about 15 base length or more, about 20 base length or more, about 25 base length or more, about 30 base length or more, about 35 base length or more, about 40 base length or more, about 45 base length or more, about 50 base length
  • the length may be about 55 bases or more and about 60 bases or more.
  • the upper limit of the base length of the nucleic acid used in the present invention is not particularly limited, but it is preferable because the activity is slightly reduced at about 100 bases.
  • the conditions for realizing this include content rate, absence or low continuous guanine, and the like.
  • the content of guanine in the nucleic acid may be less than 60%, but is preferably 60% or more, or 70% or more, or 80% or more, but is not limited thereto.
  • the nucleic acid of the present invention does not have a portion where three or more guanines are continuous.
  • the biologically active core portion is that of an A / D type, B / K type or C type immunostimulatory oligonucleotide.
  • the immunostimulatory oligonucleotide in another embodiment, is of A / D type, and the biological activity is interferon (IFN) ⁇ -inducing or enhancing activity and / or interleukin-6 induction or It is potentiating activity.
  • IFN interferon
  • the core portion is a portion of the A / D type from which continuous G is removed, and preferably all G at the end may be removed. One G may remain.
  • the core moiety is The core portion of the D35 oligonucleotide (TGCATCGATGCA (SEQ ID NO: 22)), The core portion of A2216 (GACGATCGTC (SEQ ID NO: 56); Full length part of A2216 (ggggGACGA: TCGTCgggggg (SEQ ID NO: 65); capital letters indicate core part)
  • the core part of A2336 ACGACGTCGT (SEQ ID NO: 58)
  • Full length part of A2336 ggggACGAC: GTCGGTgggggg (SEQ ID NO: 66); uppercase letters indicate core part)
  • the full length of B2006 TCGTCGTTTTGTCGTTGTCGTT SEQ ID NO: 60), Full length of C2395 (TCGTCGTTTTCGGCCGCGCGCGCGCGCGCG (SEQ ID NO: 62)), Full length of P21889 (TCGTCGACGATCGGCGCGGCCG (SEQ ID NO: 64)), CPG 79
  • the present invention provides an immunostimulator comprising the oligonucleotide of the present invention.
  • the immunostimulatory agent is for inducing or enhancing interferon (IFN) alpha production and / or inducing or enhancing interleukin 6 production.
  • IFN interferon
  • an oligonucleotide of the invention in the manufacture of an immunostimulatory oligonucleotide nucleic acid medicament. It will be appreciated that the oligonucleotides used in this aspect can use any form described herein.
  • Protocols in Molecular Biology A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Greene Pub.Associates; Ausubel, FM (1995). Innis, MA et al. (1995) .PCR Strategies, Academic Press; Ausubel, FM (1999). Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Wiley, and annual updates; Sninsky, JJ et al. (1999). PCR Applications: Protocols for It is described in Functional Genomics, Academic Press, a separate volume of experimental medicine "Gene Transfer & Expression Analysis Experimental Method” Yodosha, 1997, etc., and related portions (which may be all) are incorporated herein by reference. The
  • the oligonucleotide of the present invention can be synthesized by standard methods known in the art, for example, by using an automated DNA synthesizer (commercially available from Biosearch, Applied Biosystems, etc.). is there.
  • an automated DNA synthesizer commercially available from Biosearch, Applied Biosystems, etc.
  • it is possible to synthesize phosphorothioate oligonucleotides by the method of Stein et al. (Stein et al., 1988, Nucl. Acids Res. 16: 3209), and control pore glass polymer supports (Sarinet al., 1988, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 7448-7451), etc. can also be used to prepare methylphosphonate oligonucleotides.
  • Example 1 Experiment with D35
  • D35 SEQ ID NO: 31
  • poly dAs40 tail-added A / D type ODN has the same immunostimulation potential as the original D35. Demonstrated.
  • PBMCs were prepared from Japanese healthy adult volunteers who obtained informed consent. All experiments using human PBMC were approved by the National Institute of Biomedical Innovation Research Ethics Review Board (approval number 44). After preparing PBMCs using Ficoll-Paque PLUS (GE Healthcare) and LeucoSep (Greiner), these PBMCs were added to RPMI 1640 medium supplemented with 10% fetal bovine serum, 100 units / mL penicillin and 100 ⁇ g / mL streptomycin (all , Manufactured by Nacalai Tesque Co., Ltd. (Kyoto)) at a concentration of 2 ⁇ 10 7 cells / mL (96 well flat bottom plate, total volume of 100 ⁇ L / well).
  • Poly dAs40 tail (SEQ ID NO: 29) was tested as an exemplary delivery agent in FIG. 1A.
  • PBMC peripheral blood mononuclear cells
  • PBMC peripheral blood mononuclear cells
  • ODN and DOTAP were prepared separately and maintained at room temperature for 15 minutes, after which the ODN solution and the DOTAP solution are prepared. Mix thoroughly by pipetting. The resulting ODN / DOTAP mixture was maintained at room temperature for 15 minutes.
  • ODN / DOTAP mixture (100 ⁇ L) was added to human PBMC (2 ⁇ 10 6 cells / 100 ⁇ L / well). After 24 hours, the supernatant was assayed for the presence of cytokines.
  • ELISA enzyme immunoassay
  • DLS Dynamic light scattering method
  • Cynomolgus monkeys (Macaca fascicularis) were obtained and maintained at the Tsukuba Primate Medical Research Center, National Institute of Biomedical Innovation (NIBIO). All experiments were performed under a protocol approved by the NIBIO Animal Experiment Committee (approval number: DS22-4R1) and every attempt was made to minimize slaughter.
  • K3 ODN In order to form a complex between K3 ODN and SPG, K3 ODN must be modified by adding a phosphorothioate deoxyadenylate 40mer (dAs40 tail) at the 3 ′ end, SPG and dAs40 tail form a triple helix complex [Kobiyama K et al. (2014) supra].
  • dAs40 tail phosphorothioate deoxyadenylate 40mer
  • SPG and dAs40 tail In parallel with these experiments, we also synthesized D35 ODN with a similar tail and investigated its immunostimulatory activity (induction of IFN- ⁇ and IL-6) against human PBMC. Cytokine ELISA revealed that D35 with an additional dAs40 tail at the 3 ′ end (A / D type CpG-ODN) is as active as the original D35 (compare 1 and D35 in FIG.
  • ODN The biological activity of ODN was dependent on the presence of phosphorothioate tails, and little cytokine response was observed when phosphodiester tail ODN was added (compare 1 and 2 in FIG. 1B).
  • polynucleotide 40 martails such as poly T (s) 40 or poly C (s) 40 instead of poly A (s) 40, and dAs40 tail and dTs40 tail and Although a relatively stronger cytokine response was observed when dCs40 tail was added (see FIGS. 1, 3 and 5 of FIG. 1B), the cytokine response was independent of the base of the polynucleotide tail, It was found that it was dependent on the presence of a phosphorothioate backbone (see 3-6 in FIG. 1B).
  • This DOTAP is a cationic lipid (N- [1- (2,3-dioleoyloxy) propyl] -N, N, N-trimethylammonium methylsulfate) and initiates TLR9-mediated signal transduction. Used to target CpG-ODN to specific endosomal compartments [Yasuda K et al., (2005) Journal of immunology (Baltimore, Md: 1950) 174: 6129-6136 .; Honda K et al., (2005) Nature 434: 1035-1040.]. This result indicated that the biological activity of A / D type ODN does not require the guanine hexamer sequence when ODN is targeted to cellular uptake by DOTAP and to the appropriate endosomal compartment.
  • the immunostimulatory activity of A / D type CpG-ODN could be regulated by two separate processes.
  • the first process is efficient cellular uptake by either guanine hexamer aggregation or non-specific binding via phosphorothioate polynucleotide tails, and the second process is a TLR-dependent signal. This is due to the presence of the CpG motif that induces transmission.
  • DOTAP can convert non-active guanine hexamer-free D35s such as D35A, D35T and D35C into immunostimulatory compounds, so the presence of the guanine hexamer sequence itself is a CpG motif / TLR9 molecule. It is suggested that it is not essential for the interaction.
  • the original D35 (1 mg / mL) showed the formation of various heterogeneous aggregates in the eye in PBS, resulting in visible turbidity within 24 hours (FIG. 3C).
  • DLS analysis revealed that the turbidity consisted of widely dispersed aggregates (average diameter about 50 nm to over 1 ⁇ m size range) (FIGS. 3A-3B).
  • the same concentrations of D35-dAs40 and D35core-dAs40 in PBS did not form a visible precipitate (FIG. 3C), the ODN size was less than 20 nm and had a sharp peak in DLS. (FIGS. 3A-3B, Table 2).
  • nucleotide composition requirements were tested with D35-dNs40, and completely random dNs40-tailed ODN did not induce substantial IFN- ⁇ production (FIG. 11, nucleic acid no. 10 (DS35 -DNs40))
  • DS35 -DNs40 nucleic acid no. 10
  • Hoogsteen base pairing in the dNs40 tail is expected to increase, and as guanosine levels increase, IFN- ⁇ production increases, even with D35-dNs40 (91% G).
  • nucleotide composition A polymer is superior to G-rich randomer. It is understood that nucleotide tail ODN can be an important factor in the activity of immunostimulatory agents. From these results, the inventors selected D35-dAs40 and D35 core-dAs40 as prototypes for clinical application.
  • D35-dAs40 and D35core-dAs40 cryopreserved in vials can be directly formulated using saline
  • Direct solubility of immunostimulated ODN in salt-containing solutions such as saline is an important requirement to facilitate its clinical application. Therefore, we investigated the direct solubility of lyophilized D35-dAs40 and D35core-dAs40 in saline. 1 mL of sterile saline solution was directly injected into a vial (FIG. 5A) containing 10 mg of lyophilized ODN. K3 and D35core-dAs40 were readily dissolved in saline (FIG. 5B).
  • D35-dAs40 (which contains the guanine hexamer sequence) dissolved slowly but completely within 5 minutes (FIG. 5B). Even when these ODN solutions were stored at 4 ° C. for 1 month, no visible precipitates or aggregates were observed. In contrast, the original D35 did not dissolve easily in physiological saline and formed heterogeneous gelatinous aggregates (FIG. 5B). These results demonstrated that D35-dAs40 and D35core-dAs40 are easier to handle than the original D35, especially for clinical applications.
  • D35 5 'or 3' SPGylation did not improve cytokine production, but decreased secretion of IFN- ⁇ and IL-6 compared to non-SPGylated ODN (FIG. 6).
  • D35-SPG had a greater immunostimulatory effect than SPG-D35 (FIG. 6).
  • non-SPGylated ODN with dAs40 added at the 5 ′ or 3 ′ end such as D35-dAs40 and dAs40-D35, showed comparable immunostimulatory activity (FIG. 6).
  • D35-SPG-D35 significantly enhanced IFN- ⁇ and IL-6 secretion from PBMC, but the efficiency of conjugation was only about 50%.
  • D35-SPG-D35 showed similar cytokine profile enhancement as K3-SPG [Kobiyama K et al. (2014) supra].
  • D35-dAs40, D35core-dAs40 and D35-SPG are vaccine adjuvants for flu split vaccines better than K3 and original D35 in cynomolgus monkeys.
  • D35-dAs40 and D35-SPG showed better and more consistent adjuvanticity than K3 and the original D35 (FIG. 7B).
  • the inventors also conducted another set of monkey experiments and compared the original D35 with D35core-dAs40 and found that D35core-dAs40 also exhibits superior adjuvant properties than the original D35. (FIG. 7C). These results indicate that D35-dAs40, D35core-dAs40 and D35-SPG function as an adjuvant or better in vivo in monkeys compared to K3 and the original D35 in vivo, at least for vaccination with influenza split vaccines I suggested that.
  • Lyophilized D35-dAs40 and D35core-dAs40 stored in vials can be dissolved directly by injecting saline solution (FIG. 5), a feature that is necessary for clinical administration. And its uses are greatly expanded.
  • both D35-dAs40 and D35core-dAs40 showed better adjuvanticity in cynomolgus monkeys than the original D35 when used as influenza SV adjuvant (FIG. 6). This result was unexpected because D35-dAs40 and D35core-dAs40 generally showed relatively reduced IFN- ⁇ and more IL-6 in vitro compared to the original D35 (FIG. 4).
  • D35-dAs40 is also better and more reliable in monkeys when compared to K3, which is thought to induce a good antibody response due to direct activation of B cells and strong IL-6 cytokine induction. Anti-influenza antibody response (FIG. 7). This suggested that both D35-dAs40 and D35core-dAs40 are excellent vaccine adjuvants in vivo.
  • D35-SPG consisting of D35-dAs40 and SPG in monkeys. D35-SPG showed reduced levels of IFN- ⁇ and IL-6 in vitro, whereas D35-SPG had adjuvant properties comparable to D35-dAs40 in vivo (FIG. 7).
  • D35-dAs40 and D35core-dAs40 showed dose-proportional IFN- ⁇ and IL-6 responses similar to the original D35 (FIG. 4), which showed D35-dAs40 and D35core-dAs40 This is one of the reasons for considering a CpG ODN of “D type”, not C type or P type.
  • C-type and P-type ODNs also induce IFN- ⁇ production, but their “ODN dose-cytokine response” is usually different from the pattern of D-type ODN.
  • C-type and P-type ODN showed reduced IFN- ⁇ secretion when higher amounts of ODN were used for stimulation.
  • phosphorothioated single chain CpG ODN (eg, B / K type ODN) has been reported to use DEC-205 for cellular uptake [Lahoud MH et al. (2012) Proceedings of the National Academy of Sciences 109: 16270-16275.].
  • many molecules such as HMGB1, granulin and LL37 mediate or enhance ODN or DNA uptake and delivery to TLR9 [Lee CC et al. (2012) Nat Rev Immunol 12: 168-179.] .
  • D35-dAs40 and D35core-dAs40 do not form aggregates but maintain their immunostimulatory activity in dependence on the presence of phosphorothioate rather than phosphodiester poly A tails. It can be understood that D35-dAs40 and D35core-dAs40 uptake is mediated by phosphorothioate ODN uptake mechanisms such as DEC-205 and / or potential other undiscovered accessory molecules.
  • Guanine hexamer-mediated aggregation or conformational formation can also affect subcellular localization and promote preferential early endosomal localization of multimeric forms of ODN [Guiducci C (2006) The Journal of Experimental Medicine 203: 1999-2008.] However, the precise regulatory mechanism of this preferential initial endosome sorting has not yet been determined. Signaling for IFN- ⁇ production has been suggested to begin in the CpG / TLR9 interaction present in the early endosome [Honda K et al., (2005) Nature 434: 1035-1040 .; Guiducci C et al. 2006) Ikugami].
  • D35-dAs40 and D35core-dAs40 are composed of non-aggregating D-type sequences and phosphorothioate poly A tails, can induce both IFN- ⁇ and IL-6, and are similar to the intracellular distribution of C-type ODN However, its dose-response showed D-type ODN.
  • D35-dAs40 and D35core-dAs40 it can be determined based on further setting conditions.
  • FIGS. FIG. 13 shows the state of aggregation. It shows the state of aggregation.
  • A2216 can be directly dissolved in raw food (10 mg / mL), but it becomes a very viscous solution and gels at 4 ° C. It becomes a sol at 37 ° C. (the viscosity is high but the fluidity is maintained).
  • A2336 indicates that it cannot be directly dissolved in raw food.
  • FIG. 14 shows the effect on immunostimulatory activity of dAs40 addition using A2216, B2006, C2395, and P21889 as other types of CpG ODN. It is understood that addition of dAs40 to other types of CpG ODNs (type A, type B, and type PDNs) also affects immunostimulatory activity in the same manner as D35.
  • Example 3 Confirmation of aggregation suppression effect for A / D type CpG nucleic acids other than D35
  • the aggregation inhibitory effect of dAs40 addition on A / D type CpG nucleic acids other than D35 was also confirmed by the operation of dissolving a freeze-dried vial directly with raw food, and INF ⁇ and IL- were used as biological activities against human PBMC. 6 was measured to confirm that IFNa and IL-6 production was maintained or enhanced as was observed when dAs40 was added to D35.
  • FIG. 15 The results are shown in FIG. As shown in FIG. 15, it is shown that A2216-dAs40 (left) and A2336-dAs40 (right) (both 0.5 mg / vial) can be easily and completely dissolved in 50 ⁇ L of physiological saline at room temperature. It was done. As shown in the lower part of FIG. 15, human PBMC were stimulated with each oligonucleotide for 24 hours (1 ⁇ M), and the results of IFN- ⁇ and IL-6 production in the supernatant were examined by ELISA.
  • D type nucleic acids (A2216 and A2336) have also been demonstrated to have increased solubility in physiological saline by adding dAs40, and have similar effects on IFN- ⁇ and IL-6 production Thus, it was demonstrated that not only D35 but also the aggregation suppressing effect accompanying addition of dAs40 to D-type nucleic acid was observed.
  • the direct solubility in physiological saline of other A / D type ODNs was confirmed by the presence or absence of addition of dAs40 tail.
  • A2216 dissolved gradually but completely in saline at room temperature.
  • the solution turned into a gel at 4 ° C.
  • This gelation liquefied again at 37 ° C.
  • A2336 did not dissolve in physiological saline and formed a gel-like aggregate. This was the same as D35 (see FIG. 13).
  • Addition of dAs40 to A2216 and A2336 significantly improved the solubility in saline.
  • A2216-dAs40 and A2336-dAs40 were readily dissolved in saline (FIG. 15). And it did not gel at 4 ° C. A2216-dAs40 and A2336-dAs40 also retained the ability to induce interferon- ⁇ (FIGS. 14 and 15D). These results demonstrate that the addition of dAs40 tail is also a useful modification for improved ODN management of other A / D types.
  • Results are shown in FIG. As shown in FIG. 16, the structure is similar to D35 (one s is bonded to the 5 ′ end), but D35 ⁇ (two s are bonded to the 5 ′ end) is different in the number of s. ) Showed the same behavior as aggregation, stimulation with IFN- ⁇ and IL-6.
  • Example 5 Formulation example
  • An appropriate volume of physiological saline can be directly added to an appropriate amount of lyophilized D35-dAs40 to form a solution preparation for injection.
  • An isotonic solution 5% glucose solution having an appropriate volume can be added to an appropriate amount of lyophilized D35-dAs40 to obtain a solution preparation for injection.
  • An appropriate volume of D35-dAs40 dissolved in water can be added to an appropriate volume of electrolyte correction solution Otsuka salt injection 10% or the like to prepare a solution formulation for injection by adjusting the concentration to 0.9% NaCl.
  • An appropriate amount of D35-dAs40 dissolved in water can be freeze-dried to obtain a freeze-dried preparation of D35-dAs40 sodium salt.
  • Drugs used in the formulation can be obtained from Otsuka Pharmaceutical Factory (Tokushima, Japan) and Gene Design (Osaka, Japan).
  • the present invention can be used in any industry related to CpG, such as the reagent industry and the pharmaceutical industry.
  • SEQ ID NOs: 1-28 show the sequences listed in Table 1.
  • SEQ ID NO: 29 Shows a D poly dAs40 tail.
  • SEQ ID NO: 30 Shows K3 (atcgactctc gagcgttctc).
  • SEQ ID NO: 31 Shows D35.
  • SEQ ID NO: 32: D35A is shown.
  • SEQ ID NO: 34: D35C is shown.
  • SEQ ID NO: 49-54 Shows the sequence of FIG.
  • SEQ ID NO: 55 This shows the phosphorothioated sequence of A2216.
  • Sequence number 56 Shows the core part of A2216.
  • SEQ ID NO: 57 This shows the phosphorothioated sequence of A2336.
  • SEQ ID NO: 58 Shows the core part of A2336.
  • SEQ ID NO: 59 This shows the phosphorothioated sequence of B2006.
  • Sequence number 60 Shows the full length of B2006.
  • SEQ ID NO: 61 This shows the phosphorothioated sequence of C2395.
  • SEQ ID NO: 62 This shows the full length of C2395.
  • SEQ ID NO: 63 This shows the phosphorothioated sequence of P21889.
  • Sequence number 64 Shows the full length of P21889.
  • Sequence number 65 Shows the full length of A2216.
  • SEQ ID NO: 66 Shows the full length of A2336.
  • SEQ ID NO: 67 CPG 7909 is shown.
  • SEQ ID NO: 68 This shows PF-3512676.
  • SEQ ID NO: 69 This shows CYT003-QBG10.
  • SEQ ID NO: 70 1018 ISS is shown.
  • SEQ ID NO: 71 Shows Kappaproduct (DIMS 0150).
  • SEQ ID NO: 73 This shows the sequence of D35 ⁇ (starting with GsGs).
  • SEQ ID NO: 74 This shows the sequence of dAs40-D35.
  • SEQ ID NO: 75 This shows the sequence of D35-dAs40-D35. Sequence number 76: A2216 + dAs40 is shown. SEQ ID NO: 77: A2216core + dAs40 is shown. SEQ ID NO: 78: A2336 + dAs40 is shown. SEQ ID NO: 79: A2336core + dAs40 is shown. SEQ ID NO: 80: shows B2006 (PS) + dAs40. SEQ ID NO: 81: This shows B2006 (PO) + dAs40. SEQ ID NO: 82: C2395 (PS) + dAs40. SEQ ID NO: 83: This shows C2395 (PO) + dAs40. SEQ ID NO: 84: This shows P21889 (PS) + dAs40. SEQ ID NO: 85: P21889 (PO) + dAs40.

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Abstract

非凝集性免疫賦活化オリゴヌクレオチドを提供する。本発明は、ホスホロチオエート化ヌクレオチドを含む核酸を含む、免疫賦活化オリゴヌクレオチド核酸医薬の送達剤を提供する。別の局面で、本発明は、生物活性を有するコア部分と、ホスホロチオエート化ヌクレオチドを含む核酸とを含む、オリゴヌクレオチドを提供する。本発明はまた、A/D型、B/K型またはC型の免疫賦活化オリゴヌクレオチドの生物活性を有するコア部分を含む、免疫賦活剤を提供する。

Description

非凝集性免疫賦活化オリゴヌクレオチド
 本発明は、非凝集性免疫賦活化オリゴヌクレオチドに関し、より特定すると、非凝集性CpG型免疫賦活化オリゴヌクレオチドの送達剤に関する。
 免疫賦活化オリゴヌクレオチドは、Toll様受容体(TLR)9依存的に自然免疫反応を惹起し、ワクチン抗原と共に投与してワクチンの免疫効果を高めるワクチンアジュバント、またはそれ自身で惹起される自然免疫応答による免疫調節薬として期待されている。免疫賦活化オリゴヌクレオチドには大きく2種類あり、そのうちKタイプは生理食塩水に可溶で主にインターロイキン(IL)-6産生を誘導することが知られ既に有望な核酸医薬品として臨床への適応が進んでいる。他方もう一つのタイプであるDタイプは、生理食塩水に不溶ではあるが主にIFN-α産生を誘導することが知られ、Kタイプとは異なる生物活性をもつ。しかしながら、生理食塩水に不溶なため臨床への適応が進んでいない。
 本発明では、生理食塩水に可溶なDタイプ免疫賦活化オリゴヌクレオチドを開発した。これによって、Dタイプ免疫賦活化オリゴヌクレオチドの臨床応用が促進されると考えられる。
 免疫賦活化CpGオリゴヌクレオチド(ODN)は、10年以上にわたって、TLR9依存性自然免疫活性化因子およびワクチンアジュバントとして開発および利用されてきた[非特許文献1]。その骨格および配列の特性に基づいて、免疫賦活化ODNは、4種類の異なるタイプ(またはクラス)に分類され得る:A/D、B/K、CおよびPタイプのODN[非特許文献2;非特許文献3]。A/DタイプODN(3’末端にポリGテイルを有する大部分がホスホジエステルの骨格)は主に、形質細胞様樹状細胞(pDC)からのインターフェロン(IFN)-αの産生を刺激する。B/KタイプODN(すべてホスホロチオエートの骨格)は、B細胞とIL-6の産生を活性化し、そして、CタイプODNは、IFN-αとIL-6の両方の産生を刺激し得るものの、CタイプODNによるIFN-α誘導は、A/DタイプODNによるものよりも程度が低くなる。近年、別のPタイプODNが登場した[非特許文献4]。このPタイプODN(すべてホスホロチオエートの骨格)は、CタイプODNと同様のサイトカインプロフィールを持つ2つのパリンドローム配列を含んでいるが、CタイプのODNよりも高いIFN-α産生を誘導する[非特許文献4]。
 多数の異なる免疫賦活化ODNが開発されているが、これらのODNの中で最も特徴的な違いは、そのIFN-α誘導プロフィールである。この意味において、A/D(高IFN-αプロフィール)およびB/K(低IFN-α、高IL-6プロフィール)タイプのODNは、免疫賦活化ODNの2つの異なる典型的なプロトタイプと考えられる[非特許文献5]。近年のマイクロアレイ研究もまた、A/DタイプODNとB/KタイプODNの間で、重複するが異なる遺伝子シグネチャーを確認した[非特許文献6]。A/DタイプODNは主に、I型IFNの持続的な誘導によって特徴づけられたが、B/KタイプODNは、IL-1βおよびIL-6のような細菌感染に対する抵抗性と有意に関連する多数の遺伝子を誘導した[非特許文献6]。これらのインビトロプロフィールの違いは、これらのODNをワクチンアジュバントまたは単剤免疫治療薬として利用する場合にインビボで観察される違いを反映するものであろう。マラリアワクチンの場合、K3(B/KタイプODN)は、カニクイザルのSE36/AHG免疫に加えた場合、抗体産生に関してD35(A/DタイプODN)よりも良好なアジュバント性を示した[非特許文献7]。しかしながら、A/DタイプODNは、アカゲザルにおいて、B/KタイプODNよりも良好な、熱殺菌されたリーシュマニア/AHGワクチンによる防御免疫反応を誘導した[非特許文献8]。同様に、リーシュマニア症に対する単剤治療薬として、A/DタイプODNはまた、健康なアカゲザルとSIV感染したアカゲザルの両方のモデルにおいて、B/KタイプODNよりも良好な潜在能力を示した[非特許文献9]。興味深いことに、このモデルでは、B/KタイプODNの投与は、皮膚リーシュマニア症の病態を助長した[非特許文献9]。
 A/DタイプODNによる強力なIFN-α誘導は、このタイプのODNのより高次の構造と密接に関係している。A/DタイプODNのポリGテイルは、塩溶液においてグアニン四重鎖のDNA構造を形成し、ナノ粒子/凝集体の形成をもたらす[非特許文献10;非特許文献11;非特許文献12; 非特許文献13]。同様に、IFN-αを誘導するPタイプのODNは、二量体構造または凝集体を形成した[非特許文献14]。凝集体の形成がA/DタイプODNによる高いIFN-α産生に必須であることは繰り返し報告されており[非特許文献12;非特許文献13]、このことは、A/DタイプODNの臨床応用の大きな障壁となっている。なぜなら、ODN多量体化の自主的な発生は、無制御の凝集および沈降につながり、製品毎の大きな違いや投与の困難さをもたらすからである。このような問題を克服するため、A/DタイプODNに熱分解性の保護基の導入が試みられている[非特許文献15;非特許文献16.]。この修飾により、投与前の生理食塩水における凝集体の形成が防がれるが、インビボ投与後には、保護基の温度依存性の切断により、グアニン四重鎖の形成が可能となる[非特許文献15;非特許文献16]。この熱分解性のプロDタイプODN戦略は、臨床応用可能なA/DタイプODNについての有望な方法であるが、その臨床応用の実現可能性を評価する必要がある。現在、ヒトでの臨床試験は報告されていない。
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 本発明は、本発明者らが、免疫賦活化オリゴヌクレオチドの代表例であるD35を修飾することによって非凝集性のA/DタイプODNを開発し、その物理的性質および生物学的性質を検討することによって得た知見に基づいて完成させたものである。本発明はまた、本発明者らが、3’末端へのホスホロチオエートポリデオキシヌクレオチドの付加などのD35の単純な修飾が、生理食塩水における凝集体の形成を強力に防ぐが、その高いIFN-α誘導特性は維持することを見出したという知見にも基づいて完成させたものである。
 詳細な例として、本発明者らは、Dタイプで最も活性が強いCpG-ODNの一つとして選択した代表例である、D35のような免疫賦活化オリゴヌクレオチドを出発物質とした。D35はIFN-α優先的誘導を示すが、生理食塩水などの塩溶液に溶解すると速やかに凝集を起し、半透明のゲル状になる。このため実際の医療用途には適さず改良が必要であることが本発明において見出された。そのため、本発明者らはさらに検討し、D35の構造から3’末端側のdG連続領域がゲル化に強く影響することを見出し、これらの情報から、本発明者らはdGを他の核酸に置き換えることに思い至り、改変体について活性を確認した。その結果、dG連続領域を他の核酸に置き換えることでゲル化を防ぐことはできたが、単独での細胞導入が出来なくなった。このことから、本発明者らは、Dタイプの核酸アジュバントはIFN-α産生誘導活性を持つユニットと細胞導入能を示すユニットにユニット分けをすることができるとの考えに至り、ゲル化要因となる細胞導入能ユニットを変更することでスクリーニングを進め、本発明を完成させた。したがって、本発明は以下を提供する。
(1)ホスホロチオエート化ヌクレオチドを含む核酸を含む、免疫賦活化オリゴヌクレオチド核酸医薬の送達剤。
(2)前記核酸は、グアニンに起因する高次凝集体の形成を防ぐものである、上記項目のいずれかに記載の送達剤。
(3)前記核酸中のホスホロチオエート化ヌクレオチドの含有率は、約25%以上である、上記項目のいずれかに記載の送達剤。
(4)前記核酸中のホスホロチオエート化ヌクレオチドの含有率は、約33%以上である、上記項目のいずれかに記載の送達剤。
(5)前記核酸中のホスホロチオエート化ヌクレオチドの含有率は、約50%以上である、上記項目のいずれかに記載の送達剤。
(6)前記核酸中のホスホロチオエート化ヌクレオチドの含有率は、約50%より高い、上記項目のいずれかに記載の送達剤。
(7)前記核酸は、約5塩基長以上のものである、上記項目のいずれかに記載の送達剤。
(8)前記核酸は、約100塩基長以下のものである、上記項目のいずれかに記載の送達剤。
(9)前記核酸は、約9~約100塩基長である、上記項目のいずれかに記載の送達剤。
(10)前記送達剤は、生物活性を有する部分と結合されている、上記項目のいずれかに記載の送達剤。
(11)前記生物活性を有する部分は、A/D型の免疫賦活化オリゴヌクレオチドの生物活性を有するコア部分、またはB/K型、C型もしくはP型の免疫賦活化オリゴヌクレオチドの全長を含む、上記項目のいずれかに記載の送達剤。
(12)前記生物活性を有する部分は、A/D型の免疫賦活化オリゴヌクレオチドの生物活性を有するコア部分を有する、上記項目のいずれかに記載の送達剤。
(13)前記生物活性を有する部分は、D35オリゴヌクレオチドのコア部分(TGCATCGATGCA)(配列番号22)、A2216のコア部分(GACGATCGTC(配列番号56))またはA2336のコア部分(ACGACGTCGT(配列番号58))を含む、上記項目のいずれかに記載の送達剤。
(14)A/D型の免疫賦活化オリゴヌクレオチドの生物活性を有するコア部分を含む、免疫賦活剤。
(15)前記免疫賦活剤は、A/D型の免疫賦活化オリゴヌクレオチドにおいて、前記コア部分以外に由来する配列を含まない、上記項目のいずれかに記載の免疫賦活剤。
(16)前記生物活性はインターフェロン(IFN)α産生誘導活性および/またはインターロイキン-6(IL-6)産生誘導活性である、上記項目のいずれかに記載の免疫賦活剤。
(17)前記コア部分は、A/D型の全長配列のうち、連続するGを取り除いた部分である、上記項目のいずれかに記載の免疫賦活剤。
(18)前記コア部分は、D35オリゴヌクレオチドのコア部分(TGCATCGATGCA(配列番号22))、A2216のコア部分(GACGATCGTC(配列番号56))またはA2336のコア部分(ACGACGTCGT(配列番号58))を含む、上記項目のいずれかに記載の免疫賦活剤。
(19)前記コア部分は、細胞導入用のビヒクルに含まれる、上記項目のいずれかに記載の免疫賦活剤。
(20)前記ビヒクルは、リポソームまたは項目1~13のいずれかに記載の送達剤である、上記項目のいずれかに記載の免疫賦活剤。
(21)免疫賦活化オリゴヌクレオチドの生物活性を有するコア部分または全長と、ホスホロチオエート化ヌクレオチドを含む核酸とを含む、オリゴヌクレオチド。
(22)前記核酸は、グアニンに起因するマルチマーの形成を防ぐものである、上記項目のいずれかに記載のオリゴヌクレオチド。
(23)前記核酸中のホスホロチオエート化ヌクレオチドの含有率は、約25%以上である、上記項目のいずれかに記載のオリゴヌクレオチド。
(24)前記核酸中のホスホロチオエート化ヌクレオチドの含有率は、約33%以上である、上記項目のいずれかに記載のオリゴヌクレオチド。
(25)前記核酸中のホスホロチオエート化ヌクレオチドの含有率は、約50%以上である、上記項目のいずれかに記載のオリゴヌクレオチド。
(26)前記核酸中のホスホロチオエート化ヌクレオチドの含有率は、約50%より高い、上記項目のいずれかに記載のオリゴヌクレオチド。
(27)前記核酸は、5塩基長以上のものである、上記項目のいずれかに記載のオリゴヌクレオチド。
(28)前記核酸は、約100塩基長以下のものである、上記項目のいずれかに記載のオリゴヌクレオチド。
(29)前記核酸は、約9~約100塩基長である、上記項目のいずれかに記載のオリゴヌクレオチド。
(30)前記生物活性を有する部分は、A/D型の免疫賦活化オリゴヌクレオチドの生物活性を有するコア部分、またはB/K型、C型もしくはP型の免疫賦活化オリゴヌクレオチドの全長を含む、上記項目のいずれかに記載のオリゴヌクレオチド。
(31)前記免疫賦活化オリゴヌクレオチドは、A/D型であり、前記生物活性はインターフェロン(IFN)α産生誘導活性および/またはインターロイキン-6(IL-6)産生誘導活性である、上記項目のいずれかに記載のオリゴヌクレオチド。
(32)前記コア部分は、A/D型のうち、連続するGを取り除いた部分である、上記項目のいずれかのオリゴヌクレオチド。
(33)前記コア部分は、D35オリゴヌクレオチドのコア部分(TGCATCGATGCA(配列番号22))、A2216のコア部分(GACGATCGTC(配列番号56))またはA2336のコア部分(ACGACGTCGT(配列番号58))を含む、上記項目のいずれかに記載のオリゴヌクレオチド。
(34)上記項目のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドを含む免疫賦活剤。
(35)前記免疫賦活剤は、インターフェロン(IFN)αおよび/またはインターロイキン-6(IL-6)産生誘導のためのものである、上記項目のいずれかに記載の免疫賦活剤。
(36)免疫賦活化オリゴヌクレオチド核酸医薬の送達において使用するためのホスホロチオエート化ヌクレオチドを含む核酸。
(37)項目2~13のいずれか1項または複数の項に記載される特徴をさらに備える、項目36に記載の核酸。
(38)免疫賦活化オリゴヌクレオチド核酸医薬を送達するための方法であって、該方法は、該免疫賦活化オリゴヌクレオチド核酸医薬を項目1~13のいずれかに記載の送達剤またはホスホロチオエート化ヌクレオチドを含む核酸と直接または例えばスペーサー等を介して結合させて被験体に投与する工程を包含する、方法。
(39)前記ホスホロチオエート化ヌクレオチドを含む核酸は、項目1~13のいずれか1項または複数の項に記載される特徴をさらに備える、項目38に記載の方法。
(40)被験体の免疫を賦活する方法であって、該方法は、有効量の項目14~20、34および35のいずれかに記載の免疫賦活剤を該被験体に投与する工程を包含する、方法。
(41)免疫賦活化オリゴヌクレオチド核酸医薬の製造における、項目21~33のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドの使用。 本発明において、上記1または複数の特徴は、明示された組み合わせに加え、さらに組み合わせて提供され得ることが意図される。本発明のなおさらなる実施形態および利点は、必要に応じて以下の詳細な説明を読んで理解すれば、当業者に認識される。
 本明細書において説明されるように、本発明で示される結果は、D35-dAs40およびD35core-dAs40等に代表される本発明が、臨床応用のための薬物調製を簡単にするという利点を持つ、有望な非凝集性A/DタイプODNのプロトタイプであるものと理解される。また、5’末端に付加してもD35等の免疫賦活化オリゴヌクレオチドの凝集は抑制されることが見いだされ医薬への応用が期待される。また、IL-6産生も予想外に増強され、この点でも、医薬への応用が期待される。
図1は、いくつかの異なるポリヌクレオチドテイル付加A/DタイプODNを用いたヒトPBMCのスクリーニングを示す。ヒトPBMCを、示した合成ODN(1μM)(表1)で24時間刺激し、上清中のIFN-αおよびIL-6産生をELISAにより測定した。(A)ヒトPBMCからのサイトカイン分泌に関するCpGモチーフとグアニン六量体の必要性を示すグラフである。IFN-αとIL-6の両方が、CpGモチーフ依存性でかつ、グアニン六量体配列非依存性の様式で分泌された。(B)テイル骨格(ホスホロチオエートまたはホスホジエステル)の比較を示すグラフである。サイトカイン分泌は、ホスホロチオエート40マーテイル(1,3,5)依存性であった。ホスホジエステル40マーテイルを持つODNは、生物学的活性をほとんど示さなかった(2,4,6)。棒グラフは各刺激の単一ウェルからの濃度を示す。結果は、2人の異なるドナーから成る3つの異なる実験の代表例である(Exp-1とExp-2、Exp-3とExp-4)。 図2は、グアニン六量体非含有D35 ODNが免疫賦活化活性にDOTAPを必要とすることを示す。ヒトPBMCを、DOTAP有またはDOTAP無しで、示した合成ODN(1μM)で24時間刺激し、上清中のIFN-αおよびIL-6産生をELISAにより測定した。DOTAPは、グアニン六量体を含まないA/DタイプODNであるD35A、D35TおよびD35Cの免疫賦活化活性をレスキューした。これらのODNは、DOTAP無しでは免疫賦活化活性を示さなかった。棒グラフは、各刺激の単一ウェルからのサイトカイン濃度を示す。 図3は、PBS溶液中のポリヌクレオチドテイル付加A/DタイプODNの物理的性質を示す。示したODN溶液(各々PBS中1.0mg/mL)のDLS分析結果を(A)%強度プロットまたは(B)%質量プロットにより示す。各測定結果については表2を参照のこと。(C)示したODN溶液の濁りの状態を示す。示したODNをまず10mg/mLの濃度にて蒸留水に溶解させ(すべてのODNが水に完全に溶解し、溶液は透明であった)、そしてさらに、PBSで1.0mg/mLの最終濃度に希釈した。溶液を4℃にて少なくとも18時間保存し、その後、撮影を行った。D35は、このインキュベーション期間中に目に見える白濁を生じた。これに対し、他のODNは透明なままであった。(D)(C)と同様に調製したPBS中で凝集したD35のTEM像を示す。 図4は、D35-dAs40とD35core-dAs40の生物学的活性を示す。(A)示したODNによるヒトPBMCからの用量依存性のIFN-α産生を示す。(B)サイトカイン誘導活性に対する隣接配列の影響を示す。D35core+dAs40は、ヒトPBMCからのIFN-α分泌を誘導するのに十分である。バーは、3回の実験からの平均±SEMを示す。(C)dAsテイルの長さが、D35core-dAsタイプODNの生物学的活性に影響を及ぼすことを示す。ヒトPBMCを示したODN(最終濃度1μM)で刺激し、24時間後にサイトカイン濃度をELISAにより測定した。バーは、3回の実験からの平均±SEMを示す。(D)示したODNについてのテイルの長さとODNの用量の関係性を示す。棒グラフは、各刺激による単一のウェルからの用量依存性のIFN-αおよびIL-6産生を示す。 p<0.05,** p<0.01。 図5は、D35-dAs40およびD35core-dAs40は生理食塩水中に直接溶解するが、元のD35は生理食塩水中に溶解しないことを示す。(A)K3、D35、D35-dAs40およびD35core-dAs40のGMPグレードの凍結乾燥ODNバイアル(10mg/バイアル)の写真を示す。白色物質が凍結乾燥した合成ODNである。(B)生理食塩水(1mL)を直接各バイアルに加えた。K3、D35-dAs40およびD35core-dAs40は5分以内に生理食塩水中に完全に溶解した。D35は生理食塩水中には完全には溶解せず、多数の目に見えるゼラチン状の凝集物が形成され、そしてこの不溶性の状態は少なくとも1ヶ月間不変であった。 図6は、ヒトPBMCからのサイトカイン産生に対する、D35の5’末端および/または3’末端のdAs40による修飾ならびにそのSPG化の効果を示す。ヒトPBMCを、ODN(D35-dAs40(配列番号1)、dAs40-D35(配列番号74)、D35-dAs40-D35(配列番号75);各々1μM)またはそのSPG化ODN(D35-SPG、SPG-D35、D35-SPG-D35;各々1μMのODN量)あるいはK3(配列番号30)またはD35(配列番号31)で刺激し、その24時間後に、上清中のIFN-αおよびIL-6分泌をELISAにより測定した。バーは3回の実験からの平均±SEMを示す。 p<0.05,** p<0.01,*** p<0.001。 図7は、D35-dAs40、D35core-dAs40およびD35-SPGが、カニクイザルにおいてインフルエンザSVワクチンと共に用いた場合に良好なアジュバント性を有することを示す。(A)免疫とアッセイのスケジュールを示す。6群のサル(n=2または3)を、示したアジュバント(各々4.7nmol:K3,30μg;D35,30μg;D35-dAs40,92μg;D35-SPG,D35-dAs40の量として92μg)と共に、あるいは、これら無しで、500μLの合計容量のSVワクチン(A/New Caledonia/20/99,5μg/頭)で、2週間間隔で2回皮下免疫した。(B)血清中の抗SV総IgGをELISAにより測定した。横軸は血清希釈倍率を示す。各線は、個々のサルを示す。(C)別の実験において、2群のサル(n=3)を、(A)と同様にD35(4.7nmol=30μg)またはD35core-dAs40(4.7nmol=80μg)で免疫した、初回免疫から4週間後に、抗SV総IgG力価をELISAにより測定した。バーは平均±SEMを示す。 図8は、ヒトPBMCにおけるDタイプCpG ODNのサイトカインプロフィールを示す。3人の日本人の成人ボランティアからのPBMCを、D35、D35-dAs40、D35-SPGまたは培地で刺激した。各グラフの各群は、左から、D35、D35-dAs40、D35-SPG、培地を示す。各ODNは段階希釈した(0.74、2.2、6.6または20μg/mL)。24時間後、上清中のサイトカイン濃度をMilliplexサイトカインアッセイキットにより測定した。 図9は、Tailの長さの免疫刺激活性への影響を調べたものである。ヒトPBMCを、図中に示された合成ODN(1μM)を24時間にわたり刺激した。IFN-αおよびIL-6の上清における産生をELISAにより試験した。図中の記号はそれぞれ以下のとおりである。1.D35core-dAs1(配列番号35);2.D35core-dAs2(配列番号36);3.D35core-dAs3(配列番号37);4. D35core-dAs4(配列番号38);5.D35core-dAs5(配列番号39);6.D35core-dAs6(配列番号40);7.D35core-dAs7(配列番号41);8. D35core-dAs8(配列番号42);9.D35core-dAs9(配列番号43);10.D35core-dAs10(配列番号44);11.D35core-dAs20(配列番号45);12.D35core-dAs60(配列番号46);13.D35core-dAs80(配列番号47);14. D35core-dAs100(配列番号48)。D35coreは、tgcatcgatgca(配列番号22)の配列を有し、D35core-dAs1はtgcatcgatgca^a(配列番号35)の配列を有し、D35core-dAs2はtgcatcgatgca^a^a(配列番号36)の配列を有する。このように、D35core-dAsN(Nは数字)は、順にD35coreの配列にホスホロチオエート結合で結合されたアデニンの個数を示す。したがって、D35core-dAs100はtgcatcgatgca[^a](100)(配列番号48)(すなわち、ホスホロチオエート結合を有するアデニンが100個D35coreに結合していることを意味する)。^はホスホロチオエート結合を意味する。 図10は、Tail中のホスホロチオエートの量の免疫刺激活性に対する影響を調べたものである。ヒトPBMCを図中に示された合成ODN(1μM)を24時間にわたり刺激した。IFN-αおよびIL-6の上清における産生をELISAにより試験した。図中の記号は以下のとおりである。1.D35core-dAs40(S100%):D35core+[^a](40)(配列番号49)(すなわち、ホスホロチオエート結合を有するアデニンが40個D35coreに結合している);2.D35core-dAs40(S50%)(すなわち、ホスホロチオエート結合を有するアデニンと通常の結合のアデニンのダイマーが20個D35coreに結合している):D35core+[^aa](20)(配列番号50);3.D35core-dAs40(S35%): D35core+[^aaa](12)+[^aaaa] (配列番号51)(ホスホロチオエート結合を有するアデニン1つと通常の結合のアデニン2個のトリマーが12個D35coreに結合し、さらにそれにホスホロチオエート結合を有するアデニン1つと通常の結合のアデニン3個のテトラマーが結合している);4.D35core-dAs40(S25%):D35core+[^aaaa](10)(配列番号52) (すなわち、ホスホロチオエート結合を有するアデニンと通常の結合のアデニン3個のテトラマーが10個D35coreに結合している);5.D35core-dAs40(S20%):D35core+[^aaaaa](8)(配列番号53)(すなわち、ホスホロチオエート結合を有するアデニンと通常の結合のアデニン4個のペンタマーが8個D35coreに結合している);6.D35core-dAs40(S15%):D35core+[^aaaaaaa](5)[^aaaaa](1)(配列番号54)(すなわち、ホスホロチオエート結合を有するアデニンと通常の結合のアデニン6個のヘプタマーが5個D35coreに結合し、さらにそれにホスホロチオエート結合を有するアデニン1つと通常の結合のアデニン4個のペンタマー結合している);D35coreはtgcatcgatgcaを有し、^はホスホロチオエート結合を意味する。 図11は、Tail中のヌクレオシド組成の免疫刺激活性に対する影響を調べたものである。ヒトPBMCを図中に示された合成ODN(1μM)を24時間にわたり刺激した。IFN-αおよびIL-6の上清における産生をELISAにより試験した。特記するべきことに、D35-dNs40(No.10)は、IFN-α産生を実質的に誘導しなかった。図中は、以下を示す1.D35-dNs40(A30%,T30%,C30%, G10%);2. D35-dNs40(A27%, T27%, C27%, G19%);3.D35-dNs40(A24%, T24%,C24%,G28%);4. D35-dNs40(A20%, T20%, C20%, G40%);5.D35-dNs40(A17%, T17%, C17%,G49%);6.D35-dNs40(A14%, T14%, C14%, G58%);7.D35-dNs40(A10%, T10%, C10%, G70%);8.D35-dNs40(A7%,T7%,C7%,G79%);9.D35-dNs40(A3%, T3%, C3%, G91%);10. D35-dNs40: GsGTGCATCGATGCAGGGGsGsGs-Ns40(配列番号72)。sはホスホロチオエート結合を示す。Nは任意のヌクレオチドを示す。なお、1~9は、塩基の構成%のみを規定して個々の配列はランダムに作製したものであるため、具体的な配列は規定されない。 図12は、dAs40配列のD35の5’末端への付加でもまた、PBSにおける大きな可視性凝集形成が防止されることを示す。示されるODNをまず、10mg/mLで蒸留水に溶解したところ、すべてのODNは水に完全に溶解し、溶液は明澄であった。そして、PBSで最終濃度1.0mg/mLにさらに希釈した。溶液は4℃で少なくとも18時間貯蔵し、次いで、画像を撮影した。D35は、このインキュベーションにより可視性の白濁を生じた。対照的に、dAs40-D35は、可視性の白濁は生じなかった。 図13は、凝集の様子を示すものである。左パネルはA2216、右パネルはA2336を示す。左パネルの左上は、A2216自体であり、生理食塩水に溶解した様子を右上、左下、右下に示す。右上が4℃、左下が室温、右下が37℃を示す。右パネルもまた、上はA2336であり、生理食塩水に室温で溶解したものを示す。A2216は直接生理食塩水に溶解(10mg/mL)させることは可能だが、非常に粘性の高い溶液となり、4℃の場合はゲル化している。37℃ではゾル状となる(粘度は高いが流動性は保たれる)。A2336は直接生食に溶解させることはできないことを示す。 図14は、他の型のCpG ODNのdAs40付加による免疫刺激活性に対する影響を調べたものである。dAs40を他の型のCpG ODN(A型、B型およびP型のODN)への付加でもまた免疫刺激活性にD35と同様に影響を与えることが理解される。上段はそれぞれ、IFN-αの放出実験結果を示し、下段はそれぞれ、IL-6の放出実験を示す。左欄(Exp-15)および右欄(Exp-16)はそれぞれ異なる実験を示す。それぞれ左からA2216、A2216core、A2336、A2336core、B2006(PS)、B2006(PO)、C2395(PS)、C2395(PO)、P21889(PS)、P21889(PO)にdAs40をそれぞれ結合させたもの(dAs40が結合したものは、それぞれ配列番号76~85)を試験した結果である。右端は、コントロールとしてなにも入れない例を示す。 図15は、上段として、図13と同様に凝集の様子を示すものである。いずれもA2216-dAs40(左)およびA2336-dAs40(右)(いずれも0.5mg/バイアル)が容易にかつ完全に、50μLの生理食塩水に常温で溶解することを示す(上段が凍結乾燥後、下が溶解時)。下段は、各々の型のCpG ODNのdAs40付加による免疫刺激活性に対する影響を調べた実験(ヒトPBMCをそれぞれのオリゴヌクレオチドで24時間刺激した(1μM)結果をELISAで上清におけるIFN-αおよびIL-6の産生を調べた結果を示す。)である。A2216、A2336、D35およびそれらのdAs40結合体、K3等との対比も示している。バーは平均±SEMを示す。上段はそれぞれ、IFN-αの放出実験結果を示し、下段はそれぞれ、IL-6の放出実験を示す。左欄(Exp-15A)および右欄(Exp-16A)はそれぞれ異なる実験を示す。左からそれぞれA2216、A2216-dAs40、A2216core-dAs40、A2336、A2336-dAs40、A2336core-dAs40、D35、D35-dAs40、D35core-dAs40を示し、右端はK3、右から2番目はコントロール(何も加えない)を示す。 図16は、D35(sが5’末端に1個結合している)と類似の構造であるが、sの数が異なるD35β(sが5’末端に2個結合している)とが凝集やIFN-α、IL-6の刺激と同様の挙動を示すことを確認した実験結果である。Aは、D35βの凍結乾燥時(左)および生理食塩水で常温で溶解した場合の様子を示す。Bは、左欄がドナーA、右欄がドナーBで行った、ヒトIFN-α(上段;pg/mL)、ヒトIL-6(下段;pg/mL)での刺激実験の結果である。各グラフは左半分(6件)はD35、右半分(6件)はD35βを示し、各濃度を示している。左から0μM、0.1μM、0.3μM、1μM、3μM、9μMをそれぞれ示す。
 以下、本発明を最良の形態を示しながら説明する。本明細書の全体にわたり、単数形の表現は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。従って、単数形の冠詞(例えば、英語の場合は「a」、「an」、「the」など)は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。また、本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられることが理解されるべきである。したがって、他に定義されない限り、本明細書中で使用される全ての専門用語および科学技術用語は、本発明の属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合、本明細書(定義を含めて)が優先する。
 本発明は、ホスホロチオエート化ヌクレオチドを含む核酸を含む、免疫賦活化オリゴヌクレオチド核酸医薬の送達剤、免疫賦活化オリゴヌクレオチドの生物活性を有するコア部分を含む、免疫賦活剤、ならびに生物活性を有するコア部分と、ホスホロチオエート化ヌクレオチドを含む核酸とを含む、オリゴヌクレオチドを提供するものである。本発明は、概して、核酸は、グアニンに起因するマルチマーの形成を防ぐことによって、送達剤としての機能を増強するものである。また、免疫賦活化オリゴヌクレオチドとして知られているものは、活性発揮に重要なコア部分(Core)が存在することを見出し、これを含む免疫賦活剤を製造することができることを見出し、かかる免疫賦活剤を提供するものである。そして、本発明は、このようなCore配列を含む免疫賦活剤と本発明の送達剤とを組み合わせたオリゴヌクレオチドをも提供するものである。
 以下に本明細書において特に使用される用語の定義および/または基本的技術内容を適宜説明する。
 本明細書において「免疫賦活化オリゴヌクレオチド」とは、オリゴヌクレオチドのうち、免疫賦活化能力を有するものをいう。代表的な、免疫賦活化オリゴヌクレオチドとしては、CpGオリゴヌクレオチドが挙げられる。本明細書において、「CpGオリゴヌクレオチド(残基)」は、「CpGオリゴデオキシヌクレオチド(残基)」、「CpG ODN(残基)」あるいは単に「CpG(残基)」と交換可能に使用され、少なくとも1つのメチル化されていないCGジヌクレオチド配列を含む、ポリヌクレオチド、好ましくは、オリゴヌクレオチドをいい、末尾の用語「残基」の有無に関わらず同義である。少なくとも1つのCpGモチーフを含むオリゴヌクレオチドは、複数のCpGモチーフを含み得る。本明細書中で使用される場合、用語「CpGモチーフ」とは、シトシンヌクレオチドと、それに続くグアノシンヌクレオチドを含む、オリゴヌクレオチドのメチル化されていないジヌクレオチド部分をいう。5-メチルシトシンもまた、シトシンの代わりに使用され得る。更に、ポリデオキシアデニル酸とポリデオキシアデノシン酸(残基)は同義である。用語「残基」は、より大きな分子量の化合物の部分構造を意味するが、本明細書中、「CpGオリゴデオキシヌクレオチド(CpG ODN)」が、独立した分子を意味するか、より大きな分子量の化合物の部分構造を意味するかは、当業者であれば、文脈から容易に理解可能である。「ポリデオキシアデニル酸」等、本発明のオリゴデオキシヌクレオチドに含まれる他の部分構造に関する用語についても、同様である。
 CpGオリゴヌクレオチド(CpG ODN)は、免疫賦活性のCpGモチーフを含有する、短い(約20塩基対)、一本鎖の合成DNA断片であって、Toll様受容体9(TLR9)の強力なアゴニストであり、樹状細胞(DCs)およびB細胞を活性化して、I型インターフェロン(IFNs)および炎症性サイトカインを産生させ(Hemmi, H., et al. Nature 408, 740-745 (2000);Krieg, A.M. Nature reviews. Drug discovery 5, 471-484 (2006).)、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)反応を含む、Th1型の液性および細胞性免疫反応のアジュバントとして作用する(Brazolot Millan, C.L., Weeratna, R., Krieg, A.M., Siegrist, C.A. & Davis, H.L. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 95, 15553-15558 (1998).;Chu, R.S., Targoni, O.S., Krieg, A.M., Lehmann, P.V. & Harding, C.V. The Journal of experimental medicine 186, 1623-1631 (1997))。そこで、CpG ODNは、感染症、癌、喘息および花粉症に対して可能性のある免疫療法剤とみなされてきた(Krieg, A.M. Nature reviews. Drug discovery 5, 471-484 (2006);Klinman, D.M. Nature reviews. Immunology 4, 249-258 (2004))。
 CpGオリゴデオキシヌクレオチド(CpG ODN)は、免疫賦活性の非メチル化CpGモチーフを含有する一本鎖DNAであり、TLR9のアゴニストである。CpG ODNには、骨格配列及び免疫賦活特性がそれぞれ異なる、K型(B型とも呼ばれる)、D型(A型とも呼ばれる)、C型及びP型の4つの型がある(Advanced drug delivery reviews 61, 195-204 (2009))。好ましい実施形態では、本発明のオリゴデオキシヌクレオチドは、これらのうちD型(A型とも呼ばれるため、A/D型とも称される)CpG ODNを含む。
 免疫賦活化CpGオリゴヌクレオチド(ODN)は、10年以上にわたって、Toll様受容体(TLR)9依存性自然免疫活性化因子およびワクチンアジュバントとして開発および利用されてきた。免疫賦活化CpG ODNの4種類の異なるタイプ(A/D、B/K、CおよびPタイプ)が報告されている。A/DタイプODNは、形質細胞様樹状細胞(pDC)からの高いインターフェロン(IFN)-α産生によって特徴付けられる。B/KタイプODNは主に、インターロイキン(IL)-6やIL-12などの炎症性サイトカインを誘導するが、IFN-αの産生は低い。B/KタイプのODNは、生理食塩水を用いて容易に製剤化され、その一部は臨床試験中である。これに対し、A/DタイプODNは、高いIFN-αプロフィールと密接に関連した凝集体を内因性に形成し、その医薬品及び医薬部外品の製造管理及び品質管理の基準(GMP)を満たす製品の調製や臨床応用を妨げている。本願において、本発明者らは、ホスホロチオエートポリヌクレオチドテイル(例えば、dAs40)の付加による修飾を施したいくつかのD35由来のODN(一般にA/DタイプODNとして使用されるもの)を開発し、その物理的性質、生理食塩水における溶解性、ヒト末梢血単核細胞(PBMC)に対する免疫賦活化活性、および、サルにおけるワクチンアジュバント潜在能力を検討した。本発明者らはまた、シゾフィランとのその複合体形成についても検討した。本発明者らは、D35-dAs40およびD35core-dAs40を含む2つの修飾ODNが、ヒトのPBMCにおいて元のD35と同様に免疫賦活性であり、用量依存性の様式で高いIFN-α分泌をもたらすことを見出した。さらに、動的光散乱法による物性分析から、D35-dAs40とD35core-dAs40の両方が、生理食塩水中で凝集体を形成しないことが明らかになったが、このような性質は、元のD35では現在不可能なものである。
 K型CpG ODNは、典型的には非回文構造の、複数の非メチル化CpGモチーフを含有し、B細胞を活性化してIL-6を産生させるが、形質細胞様樹状細胞(pDCs)のIFN-α産生をほとんど誘導しないという構造的及び機能的特性を有するCpG ODNである。非メチル化CpGモチーフとは少なくとも1つのシトシン(C)-グアニン(G)配列を含む短いヌクレオチド配列であって、該シトシン-グアニン配列におけるシトシンの5位がメチル化されていないものを差す。なお、以下の説明において、CpGとは、特にことわらなり限り非メチル化CpGを意味する。従って、K型CpG ODNを含むことにより、K型CpG ODNに特有の免疫賦活活性(例えば、B細胞(好ましくは、ヒトB細胞)を活性化してIL-6を産生させる活性)を有する。当該分野において多数のヒト化K型CpG ODNが知られている(Journal of immunology 166, 2372-2377 (2001);Journal of immunology 164, 944-953 (2000);US 8, 030, 285 B2)。
 D/A型は主に形質細胞様樹状細胞(plasmacytoid dendritic cell,「形質細胞様DC」または「pDC」とも称する)からのI型インターフェロンの産生,K/B型はB細胞の増殖とIgMやIL-6などの産生をそれぞれ誘導することが示唆されている。D/A型のCpG-DNAはIFN-α産生を強く誘導するが,pDCの成熟化誘導活性は低く,B細胞に直接的な免疫刺激活性を示さない。K/B型はB細胞に免疫刺激活性を示し,pDCの成熟化を強く促進し,IL-12誘導能が高いのに対し,IFN-α誘導能は低い。TCGの繰り返し配列を有しすべてがチオール化されているC型の配列では,ポリクローナルなB細胞活性化やpDCによるIFN-α産生を誘導する。
 D/A型 CpG ODN(A型、D型等とも呼ばれ、CpG-A ODNとも表示される)は、5’および3’末端にホスホロチオエート(PS)結合を、およびホスホジエステル(PO)のパリンドローム(回文構造)CpG含有配列を中心に有するポリGモチーフを特徴とするオリゴヌクレオチドである。5’および3’末端にホスホロチオエート(PS)の存在故、細胞取り込みが容易になるとされる。CpG D/A型は、大量のインターフェロンα(IFN-α)をpDC中に産生する(CpG K/B型とは異なる特徴である)。これにより、NK細胞およびγδT細胞において強力な活性化およびインターフェロンガンマ産生を生じる。しかし、B細胞は活性化せず、pDC成熟化もしない(Krug, A., et al. European journal of immunology 31, 2154-2163 (2001).;及びVerthelyi, D., Ishii, K.J., Gursel, M., Takeshita, F. & Klinman, D.M. Journal of immunology 166, 2372-2377 (2001).)。
 他の3つの型のODNは、PS骨格からなる。
 K/B型 CpG ODNは、CpG-B型またはCpG-K型とも呼ばれ、ポリGモチーフがない、1つ以上のCpGモチーフを有するすべてがホスホロチオエート(PS)骨格を有するものである。典型的には、非回文構造の、複数のCpGモチーフを含有する。K/B型 CpGはIFN-αの誘導活性は弱い(ほとんど産生しない)が、非常に強力なTh1アジュバントであり、強力なB細胞応答刺激剤であり、活性化してIL-6を産生させ、pDCsを活性化して成熟化させる(Verthelyi, D., Ishii, K.J., Gursel, M., Takeshita, F. & Klinman, D.M. Journal of immunology 166, 2372-2377 (2001);およびHartmann, G. & Krieg, A.M. Journal of immunology 164, 944-953 (2000).)。K/B型 CpG ODNは、単球由来樹状細胞およびpDCの両方の生存を促進し、活性化し、そして成熟させる機能を有する。
 近年、開発されたC型およびP型のCpG ODNはそれぞれ1つおよび2つの回文構造CpG配列を含有しており、双方ともK型の様にB細胞を活性化させ、D型の様にpDCsを活性化させることができるが、P型CpG ODNと比較して、C型CpG ODNは、IFN-α産生をより弱く誘導する(Hartmann, G., et al. European journal of immunology 33, 1633-1641 (2003);Marshall, J.D., et al. Journal of leukocyte biology 73, 781-792 (2003).;およびSamulowitz, U., et al. Oligonucleotides 20, 93-101 (2010))。
 D/K型およびP型CpG ODNは、G-tetradsと呼ばれる平行4本鎖構造を形成するフーグスティーン塩基対、およびシス回文構造部位とトランス回文構造部位との間のワトソン-クリック塩基対、という高次構造をそれぞれ形成することが示されており、これらはpDCsによる強力なIFN-α産生に必要である(Samulowitz, U., et al. Oligonucleotides 20, 93-101 (2010).;Kerkmann, M., et al. The Journal of biologyical chemistry 280, 8086-8093 (2005).;およびKlein, D.C., Latz, E., Espevik, T. & Stokke, B.T. Ultramicroscopy 110, 689-693 (2010))。高次構造故、K型およびC型CpG ODNのみが、ヒト用の免疫療法剤およびワクチンアジュバントとして一般的に利用可能であるとされている(Puig, M., et al. Nucleic acids research 34, 6488-6495 (2006); Bode, C., Zhao, G., Steinhagen, F., Kinjo, T. & Klinman, D.M. Expert review of vaccines 10, 499-511 (2011);及びMcHutchison, J.G., et al. Hepatology 46, 1341-1349 (2007))。
 A型 CpG ODNとは対照的に、C型CpGは、ポリGモチーフがない完全なホスホロチオエート(PS)骨格を有するが、刺激性CpGモチーフと組み合わせて、CpGのA型パリンドローム配列を含むものである。in vivo研究により、C型CpG ODNは、非常に強力なTh1アジュバントであることが報告されている。
 本明細書で使用されるD35オリゴヌクレオチドは、コア部分にTGCATCGATGCA(配列番号22)を含む。
 本明細書で使用される他のオリゴヌクレオチドとしては、例えば、A2216のコア部分(GACGATCGTC(配列番号56))を持つオリゴヌクレオチド、A2336のコア部分(ACGACGTCGT(配列番号58))を持つオリゴヌクレオチド、B2006の全長(配列番号60)を持つオリゴヌクレオチド、C2395の全長(配列番号62)を持つオリゴヌクレオチド、P21889の全長(配列番号64)を持つオリゴヌクレオチドなどを含む。
 CpG ODNと送達剤として使用される核酸とは、直接共有結合により連結されていてもよいし、スペーサー配列を介して連結されていてもよい。スペーサー配列とは、2つの近接した構成要素の間に挿入される1以上のヌクレオチドを含むヌクレオチド配列を意味する。スペーサー配列の長さは、本発明では、免疫賦活活性(好ましくはB細胞を活性化してIL-6を産生させる活性、および/または樹状細胞を活性化してIFN-αを産生させる活性)を有する限り、特に限定されないが、通常1~10ヌクレオチド長、好ましくは1~5ヌクレオチド長、ある実施形態では1~3ヌクレオチド長である。スペーサーとしてはC3、C6、C12、S9、S18、dSpacerなど核酸合成で組み込めるものが挙げられる。ここで、Cは任意の炭素鎖、Sはエチレングリコール鎖,dSpacerは塩基が付いていないリボースのみの骨格を示し、各数字は炭化水素もしくはエチレングリコールの重合度を示す。さらに別の実施形態では、少なくとも1以上のヌクレオチドもしくはエチレングリコールもしくは炭化水素が挙げられる。別の実施形態では、CpG ODNと送達剤とが、直接共有結合により連結される。
 本明細書において「被験体(者)」とは、本発明の診断または検出、あるいは治療等の対象となる対象(例えば、ヒト等の生物または生物から取り出した細胞、血液、血清等)をいう。
 本明細書において「薬剤」、「剤」または「因子」(いずれも英語ではagentに相当する)は、広義には、交換可能に使用され、意図する目的を達成することができる限りどのような物質または他の要素(例えば、光、放射能、熱、電気などのエネルギー)でもあってもよい。そのような物質としては、例えば、タンパク質、ポリペプチド、オリゴペプチド、ペプチド、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、ヌクレオチド、核酸(例えば、cDNA、ゲノムDNAのようなDNA、mRNAのようなRNAを含む)、ポリサッカリド、オリゴサッカリド、脂質、有機低分子(例えば、ホルモン、リガンド、情報伝達物質、有機低分子、コンビナトリアルケミストリで合成された分子、医薬品として利用され得る低分子(例えば、低分子リガンドなど)など)、これらの複合分子が挙げられるがそれらに限定されない。
 本明細書において「治療」とは、ある疾患または障害(例えば、がん、アレルギー)について、そのような状態になった場合に、そのような疾患または障害の悪化を防止、好ましくは、現状維持、より好ましくは、軽減、さらに好ましくは消退させることをいい、患者の疾患、もしくは疾患に伴う1つ以上の症状の、症状改善効果あるいは予防効果を発揮しうることを含む。事前に診断を行って適切な治療を行うことは「コンパニオン治療」といい、そのための診断薬を「コンパニオン診断薬」ということがある。
 本明細書において「治療薬(剤)」とは、広義には、目的の状態(例えば、がん、アレルギー等の疾患など)を治療できるあらゆる薬剤をいう。本発明の一実施形態において「治療薬」は、有効成分と、薬理学的に許容される1つもしくはそれ以上の担体とを含む医薬組成物であってもよい。医薬組成物は、例えば有効成分と上記担体とを混合し、製剤学の技術分野において知られる任意の方法により製造できる。また治療薬は、治療のために用いられる物であれば使用形態は限定されず、有効成分単独であってもよいし、有効成分と任意の成分との混合物であってもよい。また上記担体の形状は特に限定されず、例えば、固体または液体(例えば、緩衝液)であってもよい。なおがん、アレルギー等の治療薬は、がん、アレルギー等の予防のために用いられる薬物(予防薬)、またはがん、アレルギー等の抑制剤を含む。
 本明細書において「予防」とは、ある疾患または障害(例えば、がん、アレルギー等の疾患など)について、そのような状態になる前に、そのような状態にならないようにすることをいう。本発明の薬剤を用いて、診断を行い、必要に応じて本発明の薬剤を用いて例えば、アレルギー等の予防をするか、あるいは予防のための対策を講じることができる。
 本明細書において「予防薬(剤)」とは、広義には、目的の状態(例えば、がん、アレルギー等の疾患など)を予防できるあらゆる薬剤をいう。
 本明細書において「キット」とは、通常2つ以上の区画に分けて、提供されるべき部分(例えば、検査薬、診断薬、治療薬、抗体、標識、説明書など)が提供されるユニットをいう。安定性等のため、混合されて提供されるべきでなく、使用直前に混合して使用することが好ましいような組成物の提供を目的とするときに、このキットの形態は好ましい。そのようなキットは、好ましくは、提供される部分(例えば、検査薬、診断薬、治療薬をどのように使用するか、あるいは、試薬をどのように処理すべきかを記載する指示書または説明書を備えていることが有利である。本明細書においてキットが試薬キットとして使用される場合、キットには、通常、検査薬、診断薬、治療薬、抗体等の使い方などを記載した指示書などが含まれる。
 本明細書において「指示書」は、本発明を使用する方法を医師または他の使用者に対する説明を記載したものである。この指示書は、本発明の検出方法、診断薬の使い方、または医薬などを投与することを指示する文言が記載されている。また、指示書には、投与部位として、経口、食道への投与(例えば、注射などによる)することを指示する文言が記載されていてもよい。この指示書は、本発明が実施される国の監督官庁(例えば、日本であれば厚生労働省、米国であれば食品医薬品局(FDA)など)が規定した様式に従って作成され、その監督官庁により承認を受けた旨が明記される。指示書は、いわゆる添付文書(package insert)であり、通常は紙媒体で提供されるが、それに限定されず、例えば、電子媒体(例えば、インターネットで提供されるホームページ、電子メール)のような形態でも提供され得る。
 (医薬品、剤型等)
 本発明は、上記種々の形態の医薬(治療薬または予防薬)として提供される。
 治療薬の投与経路は、治療に際して効果的なものを使用するのが好ましく、例えば、静脈内、皮下、筋肉内、腹腔内、または経口投与等であってもよい。投与形態としては、例えば、注射剤、カプセル剤、錠剤、顆粒剤等であってもよい。本発明の成分を投与する場合には、注射剤として用いることが効果的である。注射用の水溶液は、例えば、バイアル、またはステンレス容器で保存してもよい。また注射用の水溶液は、例えば生理食塩水、糖(例えばトレハロース)、NaCl、またはNaOH等を配合してもよい。また治療薬は、例えば、緩衝剤(例えばリン酸塩緩衝液)、安定剤等を配合してもよい。
 一般的に、本発明の組成物、医薬、治療剤、予防剤等は、治療有効量の治療剤または有効成分、および薬学的に許容しうるキャリアもしくは賦形剤を含む。本明細書において「薬学的に許容しうる」は、動物、そしてより詳細にはヒトにおける使用のため、政府の監督官庁に認可されたか、あるいは薬局方または他の一般的に認められる薬局方に列挙されていることを意味する。本明細書において使用される「キャリア」は、治療剤を一緒に投与する、希釈剤、アジュバント、賦形剤、またはビヒクルを指す。このようなキャリアは、無菌液体、例えば水および油であることも可能であり、石油、動物、植物または合成起源のものが含まれ、限定されるわけではないが、ピーナツ油、ダイズ油、ミネラルオイル、ゴマ油等が含まれる。医薬を経口投与する場合は、水が好ましいキャリアである。医薬組成物を静脈内投与する場合は、生理食塩水および水性デキストロースが好ましいキャリアである。好ましくは、生理食塩水溶液、並びに水性デキストロースおよびグリセロール溶液が、注射可能溶液の液体キャリアとして使用される。適切な賦形剤には、軽質無水ケイ酸、結晶セルロース、マンニトール、デンプン、グルコース、ラクトース、スクロース、ゼラチン、モルト、米、小麦粉、チョーク、シリカゲル、ステアリン酸ナトリウム、モノステアリン酸グリセロール、タルク、塩化ナトリウム、脱脂粉乳、グリセロール、プロピレン、グリコール、水、エタノール、カルメロースカルシウム、カルメロースナトリウム、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルアセタールジエチルアミノアセテート、ポリビニルピロリドン、ゼラチン、中鎖脂肪酸トリグリセライド、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油60、白糖、カルボキシメチルセルロース、コーンスターチ、無機塩等が含まれる。組成物は、望ましい場合、少量の湿潤剤または乳化剤、あるいはpH緩衝剤もまた含有することも可能である。これらの組成物は、溶液、懸濁物、エマルジョン、錠剤、ピル、カプセル、粉末、持続放出配合物等の形を取ることも可能である。伝統的な結合剤およびキャリア、例えばトリグリセリドを用いて、組成物を座薬として配合することも可能である。経口配合物は、医薬等級のマンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、サッカリン・ナトリウム、セルロース、炭酸マグネシウムなどの標準的キャリアを含むことも可能である。適切なキャリアの例は、E.W.Martin, Remington’s Pharmaceutical Sciences(Mark Publishing Company, Easton, U.S.A)に記載される。このような組成物は、患者に適切に投与する形を提供するように、適切な量のキャリアと一緒に、治療有効量の療法剤、好ましくは精製型のものを含有する。配合物は、投与様式に適していなければならない。これらのほか、例えば、界面活性剤、賦形剤、着色料、着香料、保存料、安定剤、緩衝剤、懸濁剤、等張化剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、流動性促進剤、矯味剤等を含んでいてもよい。
 本発明の一実施形態において「塩」は、例えば、任意の酸性(例えばカルボキシル)基で形成されるアニオン塩、または任意の塩基性(例えばアミノ)基で形成されるカチオン塩を含む。塩類には無機塩または有機塩を含み、例えば、Berge et al., J. Pharm. Sci., 1977, 66, 1-19に記載されている塩が含まれる。また例えば、金属塩、アンモニウム塩、有機塩基との塩、無機酸との塩、有機酸との塩等が挙げられる。本発明の一実施形態において「溶媒和物」は、溶質および溶媒によって形成される化合物である。溶媒和物については例えば、J. Honig et al., The Van Nostrand Chemist’s Dictionary P650 (1953)を参照できる。溶媒が水であれば形成される溶媒和物は水和物である。この溶媒は、溶質の生物活性を妨げないものが好ましい。そのような好ましい溶媒の例として、特に限定するものではないが、水、または各種バッファーが挙げられる。本発明の一実施形態において「化学修飾」は、例えば、PEGもしくはその誘導体による修飾、フルオレセイン修飾、またはビオチン修飾等が挙げられる。
 本発明を医薬として投与する場合、種々の送達(デリバリー)系が知られ、そしてこのような系を用いて、本発明の治療剤を適切な部位(例えば、食道)に投与することも可能であり、このような系には、例えばリポソーム、微小粒子、および微小カプセル中の被包:治療剤(例えば、ポリペプチド)を発現可能な組換え細胞の使用、受容体が仲介するエンドサイトーシスの使用;レトロウイルスベクターまたは他のベクターの一部としての療法核酸の構築などがある。導入法には、限定されるわけではないが、皮内、筋内、腹腔内、静脈内、皮下、鼻内、硬膜外、および経口経路が含まれる。好適な経路いずれによって、例えば注入によって、ボーラス(bolus)注射によって、上皮または皮膚粘膜裏打ち(例えば口腔、直腸および腸粘膜など)を通じた吸収によって、医薬を投与することも可能であるし、必要に応じてエアロゾル化剤を用いて吸入器または噴霧器を使用しうるし、そして他の生物学的活性剤と一緒に投与することも可能である。投与は全身性または局所であることも可能である。本発明ががんに使用される場合、さらに、がん(病変部)に直接注入する等、適切な経路いずれかによって投与されうる。
 好ましい実施形態において、公知の方法に従って、ヒトへの投与に適応させた医薬組成物として、組成物を配合することができる。このような組成物は注射により投与することができる。代表的には、注射投与のための組成物は、無菌等張水性緩衝剤中の溶液である。必要な場合、組成物はまた、可溶化剤および注射部位での疼痛を和らげるリドカインなどの局所麻酔剤も含むことも可能である。一般的に、成分を別個に供給するか、または単位投薬型中で一緒に混合して供給し、例えば活性剤の量を示すアンプルまたはサシェなどの密封容器中、凍結乾燥粉末または水不含濃縮物として供給することができる。組成物を注入によって投与しようとする場合、無菌薬剤等級の水または生理食塩水を含有する注入ビンを用いて、分配することも可能である。組成物を注射によって投与しようとする場合、投与前に、成分を混合可能であるように、注射用の無菌水または生理食塩水のアンプルを提供することも可能である。
 本発明の組成物、医薬、治療剤、予防剤を中性型または塩型あるいは他のプロドラッグ(例えば、エステル等)で配合することも可能である。薬学的に許容しうる塩には、塩酸、リン酸、酢酸、シュウ酸、酒石酸などに由来する遊離型のカルボキシル基とともに形成されるもの、イソプロピルアミン、トリエチルアミン、2-エチルアミノエタノール、ヒスチジン、プロカインなどに由来するものなどの遊離型のアミン基とともに形成されるもの、並びにナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム、および水酸化第二鉄などに由来するものが含まれる。
 特定の障害または状態の治療に有効な本発明の治療剤の量は、障害または状態の性質によって変動しうるが、当業者は本明細書の記載に基づき標準的臨床技術によって決定可能である。さらに、場合によって、in vitroアッセイを使用して、最適投薬量範囲を同定するのを補助することも可能である。配合物に使用しようとする正確な用量はまた、投与経路、および疾患または障害の重大性によっても変動しうるため、担当医の判断および各患者の状況に従って、決定すべきである。しかし、投与量は特に限定されないが、例えば、1回あたり0.001、1、5、10、15、100、または1000mg/kg体重であってもよく、それらいずれか2つの値の範囲内であってもよい。投与間隔は特に限定されないが、例えば、1、7、14、21、または28日あたりに1または2回投与してもよく、それらいずれか2つの値の範囲あたりに1または2回投与してもよい。投与量、投与間隔、投与方法は、患者の年齢や体重、症状、対象臓器等により、適宜選択してもよい。また治療薬は、治療有効量、または所望の作用を発揮する有効量の有効成分を含むことが好ましい。悪性腫瘍マーカーが、投与後に有意に減少した場合に、治療効果があったと判断してもよい。有効用量は、in vitroまたは動物モデル試験系から得られる用量-反応曲線から推定可能である。
 本発明の一実施形態において「患者」または「被験体」は、ヒト、またはヒトを除く哺乳動物(例えば、マウス、モルモット、ハムスター、ラット、ネズミ、ウサギ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ウシ、ウマ、ネコ、イヌ、マーモセット、サル、またはチンパンジー等の1種以上)を含む。
 本発明の医薬組成物または治療剤もしくは予防剤はキットとして提供することができる。
 特定の実施形態では、本発明は、本発明の組成物または医薬の1以上の成分が充填された、1以上の容器を含む、薬剤パックまたはキットを提供する。場合によって、このような容器に付随して、医薬または生物学的製品の製造、使用または販売を規制する政府機関によって規定された形で、政府機関による、ヒト投与のための製造、使用または販売の認可を示す情報を示すことも可能である。
 特定の実施形態において、本発明の成分を含む医薬組成物を、リポソーム、微小粒子、または微小カプセルを介して投与することができる。本発明の種々の実施形態において、このような組成物を用いて、本発明の成分の持続放出を達成することが有用である可能性もある。
 本発明の治療薬、予防薬等の医薬等としての製剤化手順は、当該分野において公知であり、例えば、日本薬局方、米国薬局方、他の国の薬局方などに記載されている。従って、当業者は、本明細書の記載があれば、過度な実験を行うことなく、使用すべき量等の実施形態を決定することができる。
 (好ましい実施形態の態様)
 以下に本発明の好ましい実施形態を説明する。以下に提供される実施形態は、本発明のよりよい理解のために提供されるものであり、本発明の範囲は以下の記載に限定されるべきでないことが理解される。従って、当業者は、本明細書中の記載を参酌して、本発明の範囲内で適宜改変を行うことができることは明らかである。また、本発明の以下の実施形態は単独でも使用されあるいはそれらを組み合わせて使用することができることが理解される。
 <免疫賦活化オリゴヌクレオチド核酸医薬の送達剤(デリバリー剤)>
 本発明は、ホスホロチオエート化ヌクレオチドを含む核酸を含む、免疫賦活化オリゴヌクレオチド核酸医薬の送達剤(本明細書において、その各実施形態を含め「本発明の送達剤」とも称する。)を提供する。したがって、本発明はまた、免疫賦活化オリゴヌクレオチド核酸医薬を送達するための方法であって、該方法は、上記免疫賦活化オリゴヌクレオチド核酸医薬を、ホスホロチオエート化ヌクレオチドを含む核酸を含む送達剤またはホスホロチオエート化ヌクレオチドを含む核酸と直接または例えばスペーサー等を介して結合させて被験体に投与する工程を包含する、方法を提供する。この局面は、Tailユニットのみに着目したものである。このような核酸は、本明細書において「Tail核酸」ともいうことがある。1つの実施形態では、前記核酸は、グアニンに起因するマルチマーの形成を防ぐものである。しかしながら、代表的なCpGであるD35についてみると、グアニンを他の塩基(A、T、C等)に変更するとGをA、T、Cに変更すると核酸単独での細胞導入が不可能になるため、医薬としての利用に限界があることが示された。そこで、Core(コア)配列を抽出したところ、Core配列のみでIFN-α産生誘導活性があることが示されていることから、これを効率的に細胞導入することができれば、有用な医薬になる。リポソーム化が従来技術であったが、煩雑な技術であったことから、簡便な技術の提供が待たれていた。また、Core配列を用いた場合に送達がうまくできないという現象が観察されていた。これらからコア配列のみでは、送達が十分にできないため、せっかくの薬効が発揮されないという問題もあった。そこで、本発明は、ホスホロチオエート化ヌクレオチドを含む核酸を提供することによって、送達を防止する現象を防ぎ、自己導入能を示すTailユニットが提供され、送達ないし細胞導入が可能となり、有効なIFN-α活性を提供するCpG ODNユニットを提供することができた。ここで、単剤で細胞に導入され、IFN-α産生能を得るためにはTailの部分におけるホスホロチオエート化が有利なことが判明した。このように、A/Dタイプの核酸アジュバントが活性本体と細胞導入の2つのユニットに分かれるという着想はこれまでに知られておらず、本発明における一つの特徴であるといえる。また、本発明では、構造活性相関試験を行い、どのパラメータがどのように活性に影響を与えるかが理解され、最適化が可能である。
 本発明では、直鎖核酸が結合されたIFN-α産生誘導型核酸アジュバントが提供される。送達を防止する現象またはゲル化を防ぐためのTail核酸は種類を問わないものの一定程度の長さが有利なことが分かった。したがって、本発明の核酸は送達を防止する現象またはゲル化が低減されているかまたは消失しているものであり、それゆえ、理論に束縛されることを望まないが、塩溶液中でゲル化しない点から、注射投与可能な性質が付与される。したがって、理論に束縛されることを望まないが、がん、感染症ワクチンの新規アジュバントまたはその増強剤として使用することができ、また、IFN-α補充療法の置き換えまたはその増強剤として用いることができる。また、単剤で免疫調節薬またはその増強剤として提供し得る可能性があることからLeishmania等の治療薬に応用することもできる。
 このような送達の実現または増強のためには、1つの要件としては、グアニンに起因する高次凝集体の形成防止を実現することが挙げられる。理論に束縛されることを望まないが、高次凝集体の形成が防止されることによって、例えば、マルチマー形成は阻害しないが、それがランダムに発生した際に生じる高次凝集体形成が阻害されることによって、本発明の送達剤によって送達が容易化されるものと考えられる。
 本発明において、送達の実現または増強のための因子としては、ホスホロチオエート化ヌクレオチドの含有率が挙げられる。好ましい実施形態では、本発明の送達剤において、前記核酸中のホスホロチオエート化ヌクレオチドの含有率は、約25%以上または約25%より高いことが有利であり、好ましくは、約35%以上または約35%より高いことが有利であり、さらに好ましくは、約50%以上または約50%より高いことが有利であり得る。含有率のほか、含有される位置も考慮され得る。理論に束縛されることを望まないが、ホスホロチオエート化ヌクレオチドは、末端側に配置されることが有利であり得る。理論に束縛されることを望まないが、末端側に配置されると必要とされる含有率が少なくてよいと考えられる。これらの範囲については、インターフェロンαおよびインターロイキン6に対する効果が各含有率によって少しずれがあることから、当業者は、目的とする効果を考慮して最適な範囲を決定することもできる。
 1つの実施形態において、ホスホロチオエートは、5’末端に結合した形態のものが好ましくあり得るが、必ずしも本発明はこれに限定されない。このような5’末端に結合した形態では、その5‘末端のホスホロチオエートの数は限定されず、例えば、実施例において1個でも2個でもよいことが実証されている。
 さらなる実施形態では、前記核酸は、特定の長さであることが有利であり得、通常5塩基長以上の長さが有利であり得る。塩基長については、例えば、本発明で使用される核酸の下限として、約5塩基長以上、約6塩基長以上、約7塩基長以上、約8塩基長以上、約9塩基長以上、約10塩基長以上、約15塩基長以上、約20塩基長以上、約25塩基長以上、約30塩基長以上、約35塩基長以上、約40塩基長以上、約45塩基長以上、約50塩基長以上、約55塩基長以上、約60塩基長以上であってもよい。100塩基でも活性がみられていることから、本発明で使用される核酸の塩基長の上限としては特に制限されることはないが、約100塩基で少し活性の低下がみられることから、好ましい実施形態では、約150塩基以下、約140塩基以下、約130塩基以下、約120塩基以下、約110塩基以下、約100塩基以下、約95塩基以下、約90塩基以下、約85塩基以下、約80塩基以下であってもよい。これらの上限および下限は、任意に組み合わせることができるが、好ましい例としては、例えば、約5~100塩基長、約6~100塩基長、約7~100塩基長、約8~100塩基長、約9~100塩基長、約10~約100塩基長、約20~約80塩基長、約40~約80塩基長、約20~約60塩基長、等を挙げることができるがこれらに限定されない。
 1つの要件としては、グアニンに起因する高次凝集体の形成防止を実現することが好ましく、これを実現するための条件としては、含有率、連続グアニンがないまたは少ないこと等が挙げられる。例えば、本発明の送達剤において、1つの実施形態では、前記核酸のグアニンの含有率は、60%未満でもよいが、60%以上、あるいは70%以上、あるいは80%以上が好ましいがこれらに限定されない。あるいは別の実施形態では、本発明の前記核酸は、グアニンが3つ以上連続した部分を有しないものである。これらの特徴は組み合わせてもよい。また、これらの特徴については、インターフェロンαおよびインターロイキン6に対する効果が各形態によって少しずれがあることから、当業者は、目的とする効果を考慮して最適な範囲を決定することもできる。
 1つの実施形態では、本発明の送達剤は、生物活性を有する部分と結合されている。結合されることによって、単剤として使用することが可能である。
 生物活性を有する部分は、生物活性、例えば、医薬としての活性を有するものであれば、どのようなものでもよいが、代表的にはオリゴヌクレオチド等の核酸を含む部分であり得る。本発明の送達剤が核酸をもとに構成されているため、単剤として提供することに統一性(integrity)があるからである。
 1つの代表的な実施形態では、本発明の送達剤に結合される前記生物活性を有する部分は、A/D型の免疫賦活化オリゴヌクレオチドの生物活性を有するコア(Core)部分もしくは全長、B/K型、C型またはD型の免疫賦活化オリゴヌクレオチドの全長を有する。
 1つの具体的実施形態では、本発明の送達剤に結合される前記生物活性を有する部分は、A/D型の免疫賦活化オリゴヌクレオチドの生物活性を有するコア部分を有する。理論に束縛されることを望まないが、A/D型の免疫賦活化オリゴヌクレオチドは凝集する傾向があり、凝集することによってむしろ薬効が向上すると考えられている型のCpGであることから、特に凝集しないようにする工夫は考慮されていなかった。したがって、本発明における工夫はむしろ反対の方向を示すものとして評価されるべきものである。
 別の具体的な実施形態としては、本発明において使用され得る前記生物活性を有する部分は、
D35オリゴヌクレオチドのコア部分(TGCATCGATGCA(配列番号22))、A2216のコア部分(GACGATCGTC(配列番号56)、
A2216の全長部分(ggggGACGA:TCGTCgggggg(配列番号65);大文字はコア部分を示す。)
A2336のコア部分(ACGACGTCGT(配列番号58))、
A2336の全長部分(ggggACGAC:GTCGTggggggg(配列番号66);大文字はコア部分を示す。)
B2006の全長(TCGTCGTTTTGTCGTTTTGTCGTT配列番号60)、
C2395の全長(TCGTCGTTTTCGGCGCGCGCCG(配列番号62))、
P21889の全長(TCGTCGACGATCGGCGCGCGCCG(配列番号64))、
CPG 7909:TsCsGsTsCsGsTsTsTsTsGsTsCsGsTsTsTsTsGsTsCsGsTsT(配列番号67;B/K型)
PF-3512676:TsCsGsTsCsGsTsTsTsTsGsTsCsGsTsTsTsTsGsTsCsGsTsT(配列番号68;B/K型)
CYT003-QBG10:GGGGGGGGGGGACGATCGTCGGGGGGGGGG(配列番号69;A/D型)
1018 ISS:TsGsAsCsTsGsTsGsAsAsCsGsTsTsCsGsAsGsAsTsGsA(配列番号70;B/K型)
Kappaproct (DIMS 0150):GsGsAsACAGTTCGTCCATsGsGsC(配列番号71;A/D型)
を含むがこれらに限定されない(sはホスホロチオエート結合を意味する)。
 別の実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドは、ナトリウム塩(例えば、生理食塩水、リン酸緩衝化生理食塩水(PBS)等)を含む溶液中に存在するものであり得る。理論に束縛されることを望まないが、A/D型のコア配列としたときに見られる送達ができなくなるという事象は、ナトリウム塩の水溶液に溶解したときに、特に強く観察される事象であり、通常使用される生理食塩水等での問題を解決することができるからである。
 <コア配列に注目した「生物活性剤」>
 1つの局面において、本発明はA/D型、B/K型、C型またはD型の免疫賦活化オリゴヌクレオチドの生物活性を有するコア部分を含む、免疫賦活剤(本明細書において、その各実施形態を含め「本発明の免疫賦活剤」ということがある。)を提供する。理論に束縛されることを望まないが、コア部分のみで、免疫賦活化でき、IFN-α産生誘導活性および/またはインターロイキン6産生誘導活性があることが見出されたことから、本発明は、設計範囲が広い、免疫賦活剤を提供することができる。したがって、本発明はまた、被験体の免疫を賦活する方法であって、該方法は、A/D型、B/K型、C型またはD型の免疫賦活化オリゴヌクレオチドの生物活性を有するコア部分を含む免疫賦活剤の有効量を該被験体に投与する工程を包含する、方法を提供する。
 本明細書において「コア部分」とはCpG配列を含んだパリンドロームをなす6bp以上の配列をいう。
 1つの実施形態では、本発明の免疫賦活剤において使用される前記免疫賦活化オリゴヌクレオチドは、A/D型であり、前記生物活性はインターフェロン(IFN)α産生誘導活性および/またはインターロイキン6産生誘導活性である。
 より好ましい実施形態では、本発明の免疫賦活剤において使用される前記免疫賦活化オリゴヌクレオチドの前記コア部分は、A/D型のうち、連続するGを取り除いた部分であり、好ましくは、端にあるGをすべて取り除いてもよく、1つGが残っていてもよい。
 さらに別の実施形態では、本発明の免疫賦活剤において使用される前記免疫賦活化オリゴヌクレオチドの前記コア部分は、D35オリゴヌクレオチドのコア部分(TGCATCGATGCA(配列番号22))、A2216のコア部分(GACGATCGTC(配列番号56)またはA2336のコア部分(ACGACGTCGT(配列番号58)等を含む。
 1つの実施形態では、本発明で用いられる前記コア部分は、細胞導入用のビヒクルに含まれる。細胞導入用ビヒクルとしてはどのようなものを用いてもよいが、例えば、前記ビヒクルは、リポソームまたは本発明の送達剤であってもよい。
 <免役賦活化オリゴヌクレオチド全体に着目した「改良型核酸医薬」>
 さらなる局面において、本発明は、免疫賦活化オリゴヌクレオチドの生物活性を有するコア部分または全長と、ホスホロチオエート化ヌクレオチドを含む核酸とを含む、オリゴヌクレオチド(本明細書において「本発明のオリゴヌクレオチド」ということがある)を提供する。
 この局面において使用されるホスホロチオエート化ヌクレオチドを含む核酸は、(免疫賦活化オリゴヌクレオチド核酸医薬の送達剤(デリバリー剤)において説明した任意の実施形態を用いることができることが理解される。
 1つの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドにおいて、前記核酸は、グアニンに起因する高次凝集体の形成を防ぐものである。
 好ましい実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドにおいて、送達の実現または増強のための因子としては、ホスホロチオエート化ヌクレオチドの含有率が挙げられる。好ましい実施形態では、本発明の送達剤において、前記核酸中のホスホロチオエート化ヌクレオチドの含有率は、約25%以上または約25%より高いことが有利であり、好ましくは、約35%以上または約35%より高いことが有利であり、さらに好ましくは、約50%以上または約50%より高いことが有利であり得る。含有率のほか、含有される位置も考慮され得る。理論に束縛されることを望まないが、ホスホロチオエート化ヌクレオチドは、末端側に配置されることが有利であり得る。理論に束縛されることを望まないが、末端側に配置されると必要とされる含有率が少なくてよいと考えられる。これらの範囲については、インターフェロンαおよびインターロイキン6に対する効果が各含有率によって少しずれがあることから、当業者は、目的とする効果を考慮して最適な範囲を決定することもできる。
 さらに別の実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドにおいて、前記核酸は、特定の長さであることが有利であり得、通常5塩基長以上の長さが有利であり得る。塩基長については、例えば、本発明で使用される核酸の下限として、約5塩基長以上、約6塩基長以上、約7塩基長以上、約8塩基長以上、約9塩基長以上、約10塩基長以上、約15塩基長以上、約20塩基長以上、約25塩基長以上、約30塩基長以上、約35塩基長以上、約40塩基長以上、約45塩基長以上、約50塩基長以上、約55塩基長以上、約60塩基長以上であってもよい。100塩基でも活性がみられていることから、本発明で使用される核酸の塩基長の上限としては特に制限されることはないが、約100塩基で少し活性の低下がみられることから、好ましい実施形態では、約150塩基以下、約140塩基以下、約130塩基以下、約120塩基以下、約110塩基以下、約100塩基以下、約95塩基以下、約90塩基以下、約85塩基以下、約80塩基以下であってもよい。これらの上限および下限は、任意に組み合わせることができるが、好ましい例としては、例えば、約5~約100塩基長、約6~約100塩基長、約7~約100塩基長、約8~約100塩基長、約9~約100塩基長、約10~約100塩基長、約20~約80塩基長、約40~約80塩基長、約20~約60塩基長等であるがこれらに限定されない。これらの範囲については、インターフェロンαおよびインターロイキン6に対する効果が各長さによって少しずれがあることから、当業者は、目的とする効果を考慮して最適な範囲を決定することもできる。
 さらに別の実施形態では、グアニンに起因する高次凝集体の形成防止を実現することが好ましく、これを実現するための条件としては、含有率、連続グアニンがないまたは少ないこと等が挙げられる。例えば、本発明の送達剤において、1つの実施形態では、前記核酸のグアニンの含有率は、60%未満でもよいが、60%以上、あるいは70%以上、あるいは80%以上が好ましいがこれらに限定されない。あるいは別の実施形態では、本発明の前記核酸は、グアニンが3つ以上連続した部分を有しないものである。これらの特徴は組み合わせてもよい。また、これらの特徴については、インターフェロンαおよびインターロイキン6に対する効果が各形態によって少しずれがあることから、当業者は、目的とする効果を考慮して最適な範囲を決定することもできる。
 別の実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドにおいて、前記生物活性を有するコア部分は、A/D型、B/K型またはC型の免疫賦活化オリゴヌクレオチドのものである。
 別の実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドにおいて、前記免疫賦活化オリゴヌクレオチドは、A/D型であり、前記生物活性はインターフェロン(IFN)α誘導もしくは増強活性および/またはインターロイキン-6誘導もしくは増強活性である。
 別の実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドにおいて、前記コア部分は、A/D型のうち、連続するGを取り除いた部分であり、好ましくは、端にあるGをすべて取り除いてもよく、1つGが残っていてもよい。
 別の実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドにおいて、前記コア部分は、
D35オリゴヌクレオチドのコア部分(TGCATCGATGCA(配列番号22))、
A2216のコア部分(GACGATCGTC(配列番号56)、
A2216の全長部分(ggggGACGA:TCGTCgggggg(配列番号65);大文字はコア部分を示す。)
A2336のコア部分(ACGACGTCGT(配列番号58))、
A2336の全長部分(ggggACGAC:GTCGTggggggg(配列番号66);大文字はコア部分を示す。)
B2006の全長(TCGTCGTTTTGTCGTTTTGTCGTT配列番号60)、
C2395の全長(TCGTCGTTTTCGGCGCGCGCCG(配列番号62))、
P21889の全長(TCGTCGACGATCGGCGCGCGCCG(配列番号64))、
CPG 7909:TsCsGsTsCsGsTsTsTsTsGsTsCsGsTsTsTsTsGsTsCsGsTsT(配列番号67)
PF-3512676:TsCsGsTsCsGsTsTsTsTsGsTsCsGsTsTsTsTsGsTsCsGsTsT(配列番号68)
CYT003-QBG10:GGGGGGGGGGGACGATCGTCGGGGGGGGGG(配列番号69)
1018 ISS:TsGsAsCsTsGsTsGsAsAsCsGsTsTsCsGsAsGsAsTsGsA(配列番号70)
Kappaproct (DIMS 0150):GsGsAsACAGTTCGTCCATsGsGsC(配列番号71)
から選択され得る(sはホスホロチオエート結合を意味する)。
 さらなる局面において、本発明は、本発明のオリゴヌクレオチドを含む免疫賦活剤を提供する。
 1つの実施形態では、この免疫賦活剤は、インターフェロン(IFN)α産生誘導もしくは増強および/またはインターロイキン6の産生誘導もしくは増強のためのものである。
 (使用)
 別の局面では、免疫賦活化オリゴヌクレオチド核酸医薬の製造における、本発明のオリゴヌクレオチドの使用が提供される。この局面において使用されるオリゴヌクレオチドは、本明細書に記載される任意の形態を用いることができることが理解される。
 (一般技術)
 本明細書において用いられる分子生物学的手法、生化学的手法、微生物学的手法は、当該分野において周知であり慣用されるものであり、例えば、Sambrook J. et al.(1989). Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harborおよびその3rd Ed.(2001); Ausubel, F.M.(1987).Current Protocols in Molecular Biology, Greene Pub. Associates and Wiley-Interscience; Ausubel, F.M.(1989). Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Greene Pub. Associates and Wiley-Interscience; Innis, M.A.(1990).PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications, Academic Press; Ausubel, F.M.(1992).Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Greene Pub. Associates; Ausubel, F.M. (1995).Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Greene Pub. Associates; Innis, M.A. et al.(1995).PCR Strategies, Academic Press; Ausubel, F.M.(1999).Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Wiley, and annual updates; Sninsky, J.J. et al.(1999). PCR Applications: Protocols for Functional Genomics, Academic Press、別冊実験医学「遺伝子導入&発現解析実験法」羊土社、1997などに記載されており、これらは本明細書において関連する部分(全部であり得る)が参考として援用される。
 人工的に合成した遺伝子を作製するためのDNA合成技術および核酸化学については、例えば、Gait, M.J.(1985). Oligonucleotide Synthesis: A Practical Approach, IRL Press; Gait, M.J.(1990). Oligonucleotide Synthesis: A Practical Approach, IRL Press; Eckstein, F.(1991). Oligonucleotides and Analogues: A Practical Approach, IRL Press; Adams, R.L. et al.(1992). The Biochemistry of the Nucleic Acids, Chapman & Hall; Shabarova, Z. et al.(1994).Advanced Organic Chemistry of Nucleic Acids, Weinheim; Blackburn, G.M. et al.(1996). Nucleic Acids in Chemistry and Biology, Oxford University Press; Hermanson, G.T.(I996). Bioconjugate Techniques, Academic Pressなどに記載されており、これらは本明細書において関連する部分が参考として援用される。
 例えば、本明細書において、当該分野に知られる標準法によって、例えば自動化DNA合成装置(Biosearch、Applied Biosystems等から市販されるものなど)の使用によって、本発明のオリゴヌクレオチドを合成することも可能である。例えば、Steinら(Stein et al., 1988,Nucl. Acids Res. 16:3209)の方法によって、ホスホロチオエート・オリゴヌクレオチドを合成することも可能であるし、調節孔ガラスポリマー支持体(Sarinet al., 1988, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:7448-7451)等の使用によって、メチルホスホネート・オリゴヌクレオチドを調製することも可能である。
 本明細書において「または」は、文章中に列挙されている事項の「少なくとも1つ以上」を採用できるときに使用される。「もしくは」も同様である。本明細書において「2つの値の範囲内」と明記した場合、その範囲には2つの値自体も含む。
 本明細書において引用された、科学文献、特許、特許出願などの参考文献は、その全体が、各々具体的に記載されたのと同じ程度に本明細書において参考として援用される。
 以上、本発明を、理解の容易のために好ましい実施形態を示して説明してきた。以下に、実施例に基づいて本発明を説明するが、上述の説明および以下の実施例は、例示の目的のみに提供され、本発明を限定する目的で提供したのではない。従って、本発明の範囲は、本明細書に具体的に記載された実施形態にも実施例にも限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。
 以下に実施例を記載する。必要な場合、以下の実施例で用いる動物の取り扱いは、全ての動物実験は、医薬基盤研究所の機関ガイドラインに従って実施した。また、ヘルシンキ宣言に基づいて行った。試薬類は具体的には実施例中に記載した製品を使用したが、他メーカー(Sigma-Aldrich、和光純薬、ナカライ、R&D Systems、USCN Life Science INC等)の同等品でも代用可能である。
 (実施例1:D35での実験)
 以下、本実施例において、代表的な免疫賦活剤であるD35(配列番号31)を用いて、ポリdAs40テイル付加A/DタイプODNは元のD35と同様の免疫賦活化潜在能力を有することを実証した。
 (ヒトPBMCの調製)
 インフォームド・コンセントを得た日本人の健康な成人ボランティアからPBMCを調製した。ヒトPBMCを用いた実験はすべて、独立行政法人医薬基盤研究所研究倫理審査委員会による承認を受けた(承認番号44)。Ficoll-Paque PLUS(GE Healthcare)とLeucoSep(Greiner)を用いてPBMCを調製した後、これらのPBMCを、10% 胎仔ウシ血清、100単位/mL ペニシリンおよび100μg/mL ストレプトマイシンを補充したRPMI1640培地(すべて、ナカライテスク株式会社(京都)製)中に、2×10細胞/mL(96ウェル平底プレート、合計100μL容量/ウェル)の濃度でプレーティングした。
 (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サルフェート(DOTAP)有または無しでのCpG ODN刺激)
 以下の表1に列挙するODNを株式会社ジーンデザイン(大阪、日本)により合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 ポリdAs40テイル(配列番号29)は図1Aにおいて例示的な送達剤として試験した。
 PBMCを、示した濃度のK3、D35、D35-dAs40および他のODN(表1)で24時間刺激した。ODNとDOTAP(Roche)による刺激を、製造業者の説明書に従って実施した。簡単に述べると、無血清培地(Opti-MEM;Gibco製)中のODN溶液とOpti-MEM中のDOTAP溶液を別々に調製して、室温で15分間維持し、その後、ODN溶液とDOTAP溶液をピペッティングによって徹底的に混合した。得られたODN/DOTAP混合物を室温で15分間維持した。ODN/DOTAP混合物(100μL)をヒトPBMC(2×10細胞/100μL/ウェル)に加えた。24時間後に、上清をサイトカインの存在についてアッセイした。
 (酵素免疫測定法(ELISA)によるサイトカインの測定)
 汎IFN-α ELISAキット(MabtechまたはPBL製)およびヒトIL-6 ELISAキット(DuoSet;R&D Systems製)を、製造業者の説明書に従って用いて、上清中のサイトカインを測定した。ELISAは、3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジン(TMB)(KPL製)で発色させた。一部の実験では、Milliplexアッセイ(MPXHCYTO60KPMX26;Millipore製)もまた、製造業者の説明書に従って実施した。
 (動的光散乱法(DLS))
 Wyatt DynaPro PlateReader II(Wyatt Technology,USA)を用いてDLSの測定を行った。サンプル(PBS中1mg/mL、18時間以上保存したもの)を、384ウェルプレート(20μL/ウェル)中で測定した(25℃にて20回取得した)。多分散性、流体力学半径および分子量を、Dynamicsソフトウェアv7.1.7.16(Wyatt Technology,USA)によって分析した。
 (透過型電子顕微鏡(TEM))
 D35(PBS中1mg/mL)をFormvar-カーボンコートグリッドに滴下し(10μL)、グリッドへの付着のために2時間インキュベートした。陰性染色のために、サンプルを蒸留水で3回洗浄し、次いで、2%(wt/vol)の酢酸ウラニル(pH4.0)を一滴グリッド上に置き、風乾させた。このグリッドを、電子顕微鏡(Hitachi H-7650)によって10,000倍の倍率で調べた。
 (CpG ODNとシゾフィラン(SPG)の複合体形成)
 アルカリ変性させたSPG(分子量150,000)の溶液(0.25N NaOH中15mg/mL)をODN溶液(NaHPO中100μM)に加え、徹底的に混合した。この混合物を4℃にて一晩置き、複合体形成を完了させた。モル比(SPG:DNA)は0.27に固定した。ODNとSPGとの間の複合体形成効率を、MultiNAマイクロチップ電気泳動装置(島津製作所,京都)を使用することによって、混合溶液中の残留遊離ODNから推定した。
 (カニクイザルの免疫化)
 カニクイザル(Macaca fascicularis)を入手し、独立行政法人医薬基盤研究所(NIBIO)のつくば霊長類医科学研究センターで維持した。実験はすべて、NIBIOの動物実験委員会によって承認されたプロトコール(承認番号:DS22-4R1)の下で行い、屠殺を最小限にするためのあらゆる試みを行った。0日目と14日目に、カニクイザルに、K3(4.7nmol)、D35(4.7nmol)、D35-dAs40(4.7nmol)、D35core-dAs40(4.7nmol)、またはD35-SPG(D35-dAs40の量として4.7nmol)と共に、あるいは、これら無しで、インフルエンザスプリットワクチン(SV)(5μg)(A/New Caledonia/20/99,阪大微生物病研究会)を皮下(s.c.)投与した。初回免疫後4週および8週の時点で血清を回収した。血清中の抗SV総IgGをELISAによって測定した。各血清サンプルを連続希釈し、抗体力価をOD450=0.2における希釈の逆数として計算した。
 (統計解析)
 Graphpad Prism 5ソフトウェアを用いて統計的に有意な差を計算した。サイトカインの分析については対応有りのt検定を、そして、抗体力価の分析については両側ノンパラメトリックMann-Whitney U検定を用いた。
 (実験の詳細)
 (ポリdAs40テイル付加A/DタイプODNは元のD35と同様の免疫賦活化潜在能力を有する)
 本発明者らはこれまでに、K3 CpG-ODNとシゾフィラン(SPG)の粒子状可溶性複合体である第二世代のB/KタイプCpGアジュバント、K3-SPGを開発した[Kobiyama Kら,(2014) Proceedings of the National Academy of Sciences,vol.111 no.83086-3091, doi: 10.1073/pnas.1319268111.; Koyama Sら, (2010)Science Translational Medicine 2:25ra24]。K3 ODNとSPGの間で複合体を形成するために、K3 ODNは、3’末端にホスホロチオエートデオキシアデニル酸40マー(dAs40テイル)を追加することによって修飾されなければならず、この3’末端において、SPGとdAs40テイルが三重らせんの複合体を形成する[Kobiyama Kら,(2014)上掲]。これらの実験と並行して、本発明者らはまた、同様のテイルを付加したD35 ODNを合成し、ヒトPBMCに対するその免疫賦活化活性(IFN-αおよびIL-6の誘導)を調べた。サイトカインELISAは、3’末端に追加のdAs40テイルを有するD35(A/DタイプCpG-ODN)が元のD35と同様に活性であることを明らかにした(図1Aの1とD35を比較;本実験で用いた各ODN配列は表1に示される)。その後の実験はさらに、3’のグアニン六量体を、アデニン、チミンおよびシトシンの六量体に置き換えた場合でも、dAs40テイルを持つ一部のD35由来ODNもまた生物学的に活性であることを明らかにした(図1Aの5、9および13を参照)。この結果はどちらかといえば予想外であった。というのも、グアニン六量体は、フーグスティーン塩基対形成により四重鎖構造を形成し、自己凝集を生じ[Costa LTら,(2004)Biochemical and Biophysical Research Communications 313:1065-1072.;Klein DCら,(2010)Ultramicroscopy 110: 689-693.]、そして、グアニン六量体を介した凝集は、A/DタイプCpG ODNの生物学的活性にとって不可避な要件であると考えられていたからである[Verthelyi Dら,(2001)J Immunol 166:2372-2377.; Kerkmann Mら, (2005) J Biol Chem 280:8086-8093.; Wu CCら,(2004) J Biol Chem 279:33071-33078.; Puig Mら, (2006)Nucleic Acids Res 34:6488-6495.]。他方ヒトPBMCに対するD35由来ODNの免疫賦活化活性は、完全にCpG配列の存在に依存しており、非メチル化CpGモチーフ理論[Krieg AM(2002)Annual Review of Immunology 20:709-760.]と一致していた(図1Aの9と10~12を比較)。これらの結果は、グアニン六量体配列の存在が、A/DタイプODNの免疫賦活化活性にとっての必須の要件ではない一方で、D35由来ODNの活性はCpGモチーフ配列の存在に強く依存することを示した。
 (ホスホロチオエートポリヌクレオチドテイルはD35由来ODNの免疫賦活化活性に必要とされる)
 ホスホジエステルCpG ODNへのグアニン六量体の付加は、その細胞取り込みを向上させたことが知られている[Bartz Hら, (2004) Vaccine 23:148-155.; Dalpke AHら, (2002)Immunology 106:102-112.]。この事実と軌を一にするように、ホスホロチオエートODNはタンパク質に非特異的に結合することが示された[Brown DAら,(1994)Journal of Biological Chemistry 269:26801-26805.]。さらに、ホスホロチオエートCpG ODNは、ホスホジエステルCpG ODNよりも細胞によって効率的に取り込まれることも示されている。これらの知見は、dAs40テイルの追加がおそらくは、ホスホロチオエート骨格を介した非特異的な結合によってODNの細胞内取り込みを向上させたことを示唆した。これらの報告に基づき、本発明者らは、ヒトPBMCに対するD35T-dAs40とD35T-dA40(元のグアニン六量体をチミン六量体で置き換え、テイルは、ホスホロチオエートまたはホスホジエステルポリA40のいずれかから構成されるもの)の免疫賦活化活性を比較することによって、化学骨格構造の要件を検討した(図1Bの1と2を比較)。ODNの生物学的活性は、ホスホロチオエートテイルの存在に依存しており、ホスホジエステルテイルのODNを追加しても、サイトカイン反応はほとんど観察されなかった(図1Bの1と2を比較)。本発明者らはまた、ポリA(s)40の代わりにポリT(s)40またはポリC(s)40などの他のポリヌクレオチド40マーテイルについても検討し、dTs40テイルよりも、dAs40テイルおよびdCs40テイルを追加した場合に比較的より強いサイトカイン反応が認められた(図1Bの1、3および5を参照のこと)ものの、サイトカイン反応は、ポリヌクレオチドテイルの塩基とは無関係であったが、ホスホロチオエート骨格の存在に依存していたことを見出した(図1Bの3~6を参照のこと)。
 (DOTAPはグアニン六量体配列の不在を補う)
 本発明者らはまた、ホスホロチオエートポリヌクレオチドテイルを持たない、アデニン、チミンおよびシトシンの六量体を含有するD35のヒトPBMCに対する免疫賦活化活性を試験した(図1C)。これまでの報告[Verthelyi Dら,(2001) J Immunol 166: 2372-2377.; Yamamoto Tら,(1994)Microbiol Immunol 38:831-836.; Lee SWら, (2000) The Journal of Immunology 165:3631-3639.]と一致して、元のD35の免疫賦活化活性は、グアニン六量体の存在に依存していた(図2)。アデニン、チミンおよびシトシンの六量体を含有するD35(D35A、D35TおよびD35C)は、ヒトPBMCに対して効果を有さなかった(図2;黒いバー)。これに対し、これらにDOTAPを追加した場合、同じODNが比較的高活性となった(図2、白いバー)。このDOTAPは、カチオン性脂質(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スルファート)であり、TLR9媒介性のシグナル伝達が開始する特定のエンドソーム区画へのCpG-ODNの標的化に使用されている[Yasuda Kら,(2005)Journal of immunology(Baltimore, Md: 1950) 174: 6129-6136.; Honda Kら,(2005)Nature 434: 1035-1040.]。この結果は、ODNをDOTAPによって細胞取り込みおよび適切なエンドソーム区画へと標的化させる場合、A/DタイプODNの生物学的活性が、グアニン六量体の配列を必要としないことを示した。
 まとめると、これらの結果は、A/DタイプのCpG-ODNの免疫賦活化活性が、2つの別々のプロセスによって調節され得ることを示唆した。第一のプロセスは、グアニン六量体の凝集、または、ホスホロチオエートポリヌクレオチドテイルを介した非特異的な結合のいずれかによる効率的な細胞取り込みであり、第二のプロセスは、TLR依存性のシグナル伝達を誘導するCpGモチーフの存在によるものである。DOTAPは、D35A、D35TおよびD35Cのような非活性グアニン六量体非含有D35を、免疫賦活化化合物に変換することができるので、グアニン六量体の配列の存在自体は、CpGモチーフ/TLR9分子相互作用にとって必須ではないことが示唆される。
 (dAs40テイル付加したD35 ODNは大きな凝集体を形成しない)
 本発明者らはまた、いくつかのdAs40テイルD35関連のODNについて、動的光散乱法(DLS)を用いてその物理的性質を調べた(図3)。臨床応用可能なA/DタイプODNの医薬品及び医薬部外品の製造管理及び品質管理の基準(GMP)を満たす品質での合成は、ODN生成物の制御不能な多型、凝集および沈殿につながる、Gテイル依存性の多量体化によって妨げられている[Puig Mら,(2006) Nucleic Acids Res 34: 6488-6495.](図3および5)。元のD35(1mg/mL)は、PBS中で目に種々の不均一な凝集物の形成を示し、24時間以内に目に見える濁りが生じた(図3C)。特に、水中のD35では濁りは観察されなかった。DLS分析は、濁りが、広く分散された凝集物(平均直径約50nm~1μm超のサイズ範囲)から成ることを明らかにした(図3A~3B)。これに対し、PBS中の同じ濃度のD35-dAs40およびD35core-dAs40は、目に見える沈殿を形成せず(図3C)、ODNのサイズは、20nm未満であり、DLSにシャープなピークを有していた(図3A~3B、表2)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 透過型電子顕微鏡(TEM)分析は、DLSの結果を確認し、約50~200nmのサイズの多数の球状粒子が、個別に分散されているか、または、いくつかの粒子が連なったクラスターを形成したことを示しており(図3D)、これは、以前の報告と一致していた[Costa LTら,(2004) Biochemical and Biophysical Research Communications 313:1065-1072.;Klein DCら,(2010) Ultramicroscopy 110: 689-693.]。これらのデータは、dAs40テイルの追加が、PBS中でのA/DタイプODNの物理的均一性を大きく改善することを示しており、D35-dAs40のようなグアニン六量体配列を含むものでも、dAs40テイルを追加することにより、実質的に凝集を示さなかった。K3、D35-dAs40、D35T-dAs40、D35core-dAs40およびD35coreT-dAs40では、TEMによって有意義な構造は観察されなかった。
 (dAs40テイル付加したD35関連ODNは用量に比例する様式でIFN-αを誘導する)
 本発明者らはさらに、用量滴定によってこれらのODNの免疫賦活化活性を評価した(図4A)。D35、D35-dAs40(グアニン六量体配列を含む)およびD35core-dAs40(グアニン六量体配列を含まない)を含むすべてのODNが、ヒトPBMCからのIFN-αおよびIL-6反応の増加を用量依存性の様式で誘導した(図4A)。これに対し、最近報告されたPタイプのODN、21889(これは、二量体の構造の凝集物の形成を促進する2つのパリンドローム配列を直列に含むホスホロチオエート骨格から構成される)[Samulowitz Uら,(2010) Oligonucleotides 20: 93-101.]は、より高濃度で使用した場合、IFN-αおよびIL-6反応の減少を示した(図4A)。
 (D35core+dAs40テイルはIFN-α産生に十分である)
 本発明者らはまた、5’GG配列および3’チミン六量体のような、D35core 12マーからの隣接配列について、IFN-α産生に対する影響を調べた(図4B)。D35のコア配列(12マー)のみでは、サイトカイン反応を誘導しなかった(図4B)が、この12マーへのdAs40テイルの追加は、匹敵する量のIFN-αを誘導するのに十分であった。重要なことに、これは、DOTAPの非存在下での結果であった。チミン六量体の存在は、生物学的活性を低下させるようであった。これらの結果は、5’GG配列および3’チミン六量体のようなコア隣接配列が、このタイプのODNの免疫賦活化活性にとって必須ではなかったことを示唆した(図4B)。
 (より長いホスホロチオエート化Aテイルを付加したODNは増加した免疫賦活化活性を有する)
 本発明者らはまた、免疫賦活化活性に対するホスホロチオエートAポリマーテイルの長さの影響を調べた。ヒトPBMCを同量の示したODN(1μM)で刺激した場合、IFN-αおよびIL-6の産生は、dAsテイルの長さと正の相関関係にあった(図4C)。各ODN濃度の影響を調べると、増加する濃度の各ODN(検討した最大濃度は9μM)は、同じレベルのIFN-αおよびIL-6産生を誘導し(図4D)、より長いテイルのODNがより効率的に取り込まれたことが示唆された。しかしながら、長いテイルのODNも、短いテイルのODNも、おそらくは同じ取り込み機構を利用しており、したがって、プラトー様のサイトカイン反応に達した(図4D)。まとめると、これらのデータは、CpGモチーフを含有する短いODNへのホスホロチオエートポリヌクレオチドテイルの追加が、免疫賦活化A/DタイプODNを生成するのに十分であり、これは、制御された物理的性質を持つGMPを順守したA/DタイプODNを生成するための有用な戦略となる。
 (ホスホロチオエートポリヌクレオチドテイルのより詳細な要件および特徴づけ)
 本発明者らは、D35 CpG ODNのホスホロチオエートポリヌクレオチドの要件(例えば、テイルの長さ(図9)、テイルのホスホロチオエート化の程度(図10)、およびテイルのヌクレオチド組成(図11)を理解するための一連の実験をさらに行った。まず、D35coreを種々の数(長さ)のdAについて、試験して、IFN-αおよびIL-6の誘導について試験した(図9。IFN-α誘導はD35coreについては観察されず、dAs6で少し観察された。IFN-αの量は、dAの長さがdAs60に達するに従い増加した。興味深いことに、dAsテイルを100までさらに延長しても、改善は見られず、むしろ、IFN-αの誘導は減少した。対照的に、IL-6の産生は、増加し、dAs100まで増加が維持された。次に、D35core-dAs50を用いることによって、ホスホロチオエート化を100%から15%に減らした(図10)。dA40におけるホスホロチオエート化の50%の減少ですら、IFN-α誘導活性の劇的な減少を招いた。IL-6の産生の感受性はそれほどではなかったが、これもまた、ホスホロチオエートの減少に伴い迅速に減少した。25%以下のホスホロチオエート化では、IL-6産生は観察されなかった。第三に、ヌクレオチド組成の要件についてD35-dNs40を用いて試験した。完全にランダムのdNs40テイル化ODNでは、実質的なIFN-α産生は誘導されなかった(図11、核酸番号10(DS35-dNs40))。dNs40-テイルのグアノシンの量を10%から90%に増加させると、dNs40テイルにおけるHoogsteen塩基対形成の増大が期待される。グアノシン量が増大するにつれ、IFN-αの産生が増大したが、D35-dNs40(91%G)ですらIFN-αの誘導は比較的少量にとどまった(図S4、9)。これらの結果すべてをまとめると、1)全長、2)ホスホロチオエート化、および3)ヌクレオチド組成(AポリマーがGリッチランダマーより優れる)のすべてが、ホスホロチオエートポリヌクレオチドテイルODNの免疫刺激剤の活性に重要な因子であり得ることが理解される。これらの結果から、本発明者らは、D35-dAs40およびD35コア-dAs40を、臨床応用のプロトタイプとして選択した。
 (バイアル中に凍結保存したD35-dAs40およびD35core-dAs40は生理食塩水を用いて直接製剤化できる)
 生理食塩水のような塩含有溶液中への免疫賦活化ODNの直接的な溶解性は、その臨床応用を促進するために重要な要件である。それゆえ、本発明者らは、凍結乾燥したD35-dAs40およびD35core-dAs40の生理食塩水中への直接的な溶解性を調べた。10mgの凍結乾燥ODNを含有するバイアル(図5A)に、1mLの無菌生理食塩水溶液を直接注入した。K3およびD35core-dAs40は生理食塩水中に容易に溶解した(図5B)。D35-dAs40(グアニン六量体配列を含む)は、ゆっくりとではあるが、5分以内に完全に溶解した(図5B)。これらのODN溶液を4℃にて1ヶ月保存した場合でも、目に見える沈殿または凝集物は観察されなかった。これに対し、元のD35は、生理食塩水中に容易に溶解せず、不均質なゼラチン状の凝集物を形成した(図5B)。これらの結果は、D35-dAs40およびD35core-dAs40が、特に臨床応用に関して、元のD35よりも容易に取り扱えることを実証した。
 (D35のシゾフィラン(SPG)化はPBMCからのIFN-α分泌を向上させない)
 次に、本発明者らは、シゾフィラン(SPG)と複合体化(SPG化)させることによって、D35由来のODNの免疫賦活化プロフィールを向上させることを試みた。D35-SPG、SPG-D35およびD35-SPG-D35を、D35-dAs40、dAs40-D35およびdAs40-D35-dAs40をそれぞれSPGと複合体化させることによって作製した。複合体化の効率をMultiNAマイクロチップ電気泳動装置によって評価したところ、以下のとおりとなった:D35-SPG(99.4%)、SPG-D35(96.7%)およびD35-SPG-D35(49.8%)。これは、D35-SPGまたはSPG-D35のいずれかの溶液中のODNが、ほぼ完全に複合体化されたのに対し、D35-SPG-D35溶液中では50%のODNしか複合体化されなかったことを示す。ヒトPBMCを、SPG化したODNで刺激して、IFN-αおよびIL-6の分泌をELISAにより決定した(図6)。K3-SPG[Kobiyama Kら,(2014)Proceedings of the National Academy of Sciences,vol.111 no. 8 3086-3091,doi: 10.1073/pnas.1319268111.]と対照的に、D35の5’または3’SPG化は、サイトカイン産生を向上させなかったが、非SPG化ODNと比較してIFN-αおよびIL-6の分泌を減少させた(図6)。とりわけ、D35-SPGは、SPG-D35よりも大きな免疫賦活化効果を有した(図6)。特筆すべきことに、D35-dAs40およびdAs40-D35のような5’末端または3’末端にdAs40が追加された非SPG化ODNは、匹敵する免疫賦活化活性を示した(図6)。しかしながら、本発明者らは、別の実験において、dAs40-D35よりもD35-dAs40で、わずかに良好なサイトカイン産生を観察した。興味深いことに、dAs40-D35もまた、PBS中の可視の大きな凝集形成が見られなかった(図12)。D35-SPG-D35はPBMCからのIFN-αおよびIL-6分泌をかなり増強したが、複合体化の効率は、わずか約50%であった。D35-SPG-D35は、K3-SPG[Kobiyama Kら,(2014)上掲]と同様のサイトカインプロフィールの向上を示した。
 (D35-dAs40、D35core-dAs40およびD35-SPGは、カニクイザルにおいて、K3および元のD35よりも良好なインフルエンザスプリットワクチン用のワクチンアジュバントとなる)
 本発明者らは最後に、サルワクチンモデルにおけるD35-dAs40、D35core-dAs40およびD35-SPGのインビボアジュバント有効性を検討し、K3および元のD35のものと比較した(図7)。6群のサル(n=2または3)を、示したインフルエンザスプリットワクチン(SV)+アジュバントで2回(2週間間隔)皮下免疫し、初回の免疫から8週間後に、血清中のSV特異的なIgG反応をELISAにより調べた(図7A)。D35-dAs40およびD35-SPGは、K3および元のD35よりも良好かつより一貫したアジュバント性を示した(図7B)。本発明者らはまた、別のサルのセットの実験を行って、元のD35とD35core-dAs40を比較したところ、D35core-dAs40もまた、元のD35より優れたアジュバント性を示すことが分かった(図7C)。これらの結果は、D35-dAs40、D35core-dAs40およびD35-SPGが、少なくともインフルエンザスプリットワクチンのワクチン接種に関して、サルにおいてインビボでK3および元のD35と比較して、アジュバントとして同等またはより良好に機能することを示唆した。特筆すべきことに、インビトロでのIFN-αおよびIL-6プロフィールは、インビボでのアジュバント性と十分に相関していなかった。それゆえ、本発明者らは、D35、D35-dAs40またはD35-SPGで刺激した(アッセイに十分な量のサルPBMCを入手できないという制限により、サルのPBMCの代わりに)ヒトPBMCを用いて26多重サイトカインアッセイを実施した(図8)。検出された18種のサイトカインの中では、インビトロでのサイトカインと、インビボでのアジュバント性の間に相関性は見出されなかった(図8)。
 (考察)
 本実施例において、本発明者らは、ヒトにおける臨床応用のための2種類の新規プロトタイプ非凝集性免疫賦活化A/DタイプODN、D35-dAs40およびD35core-dAs40に代表される送達剤を開発した。これらのODNは、高IFN-αおよび低IL-6誘導プロフィールを持つ元のD35と同様のヒトPBMCからのサイトカイン誘導プロフィールを示したが、これらのサイトカイン間での全体的なバランスは、B/KタイプODNのものに向かってわずかにシフトした(元のD35と比較して、IFN-αがわずかに減少し、IL-6が増加した;図1)。D35-dAs40とD35core-dAs40の最も重要な特徴は、生理食塩水中へのその優れた溶解性であった。バイアル中に保存された凍結乾燥D35-dAs40およびD35core-dAs40は、生理食塩水溶液を注入することによって直接溶解することが可能であり(図5)、この特徴は、臨床上の投与に必要な特徴であって、その用途は大きく広がる。加えて、D35-dAs40およびD35core-dAs40はともに、インフルエンザSVアジュバントとして用いた場合に、カニクイザルにおいて元のD35よりも良好なアジュバント性を示した(図6)。D35-dAs40およびD35core-dAs40は一般に、インビトロでは元のD35と比べて比較的減少したIFN-αとより多いIL-6を示した(図4)ので、この結果は予想外であった。B細胞の直接的な活性化と強力なIL-6サイトカイン誘導に起因して良好な抗体反応を誘導すると考えられるK3と比較した場合も、D35-dAs40は、サルにおいて、より良好でかつより確実な抗インフルエンザ抗体反応を示した(図7)。このことは、D35-dAs40およびD35core-dAs40がともに、インビボで優れたワクチンアジュバントであることを示唆した。本発明者らはまた、サルにおいて、D35-dAs40とSPGから成るD35-SPGを検討した。D35-SPGは、インビトロにおいてIFN-αおよびIL-6の減少したレベルを示したが、D35-SPGは、インビボにおいてD35-dAs40と匹敵するアジュバント性を有した(図7)。これらのデータは、インビトロでODNによって誘導されるサイトカインの量と品質が、インビボでのそのアジュバント性と相関しないことを示した。体内分布の違いは、修飾ODNのアジュバント性に影響を及ぼす別の重要な因子であり得る。ODNの体内分布に関するさらなる調査が必要とされる。
 容量応答分析では、D35-dAs40とD35core-dAs40は、元のD35と同様に用量に比例したIFN-αおよびIL-6反応を示し(図4)、そしてこれが、D35-dAs40およびD35core-dAs40をCタイプまたはPタイプではなく、「Dタイプ」のCpG ODNとみなす理由の一つである。CタイプおよびPタイプのODNもまたIFN-αの産生を誘導するが、その「ODN用量-サイトカイン反応」は通常、DタイプODNのパターンとは異なる。CタイプおよびPタイプのODNは、より多量のODNを刺激に用いた場合に減少したIFN-α分泌を示した。このタイプのIFN-α反応は、K3 CpG ODNから派生したK3-SPGについても観察されたが、K3 CpG ODNは、依然として強いIFN-α産生を誘導可能である[Kobiyama Kら,(2014) Proceedings of the National Academy of Sciences,vol.111 no.83086-3091, doi:10.1073/pnas.1319268111.]。C、PおよびK3-SPGの骨格はすべてホスホロチオエートなので、この反比例のIFN-α反応は、ホスホロチオエート骨格の構造によって引き起こされるものである可能性がある;しかしながら、根底にある機構は現在不明であり、将来さらなる調査が必要である。まとめると、本実施例は、D35-dAs40およびD35core-dAs40が、生理食塩水中への高い溶解性と、インビボでの高いアジュバント性を持つ、有望なプロトタイプDタイプCpG ODNであることを実証した。
 これまで必須の要素であると考えられていた、グアニン六量体配列と、その結果生じるODNの凝集は、A/DタイプのODNにとって、ヒトPBMCからのIFN-α産生の誘導に必須ではないことが本発明において示された。以前の研究は、凝集がA/DタイプCpG ODNによる高いIFN-α産生にとって必須であると結論付けていた[Kerkmann Mら,(2005) J Biol Chem 280: 8086-8093.; Wu CCら, (2004) J Biol Chem 279:33071-33078.;Puig Mら,(2006) Nucleic Acids Res 34: 6488-6495.]。しかしながら、本発明者らのデータは、凝集が、A/DタイプCpG ODNによる高いIFN-α産生にとって必須の要件ではないことを実証しており(図1)、グアニン六量体配列自体は、TLR9媒介性のCpG ODNの認識に直接関与しないことが理解される。グアニン六量体を含有しないD35 ODN(例えば、D35A、D35T、D35C)は、DOTAPを追加すると、強力なIFN-α産生を誘導し、DOTAPが、DタイプODNの凝集依存性の取り込みプロセスを補うというこの仮説をさらに裏付けた。これに対し、IFN-α産生は、CpGモチーフの存在に完全に依存していた(図1)。これらのデータは、A/DタイプのODNの全体的な免疫賦活化活性が、2つの重複しない機構:1)細胞によるODN取り込み、および、2)エンドソーム内のTLR9によるCpGモチーフ認識、によって調節され得ることを示唆した。まとめると、本発明者らは、CpGを含有する12マーのパリンドローム配列と、ホスホロチオエート化ポリAテイルが、新たに開発した非凝集性DタイプODN、D35-dAs40およびD35core-dAs40の2つの必要十分な成分であると結論付けた。
 グアニン六量体の存在は、おそらくはスカベンジャー受容体を介して、細胞によるホスホジエステル骨格ODNの効率的な取り込みに貢献すると報告されていた[Bartz Hら,(2004) Vaccine 23: 148-155.; Lee SWら, (2000) The Journal of Immunology 165:3631-3639.;Jozefowski Sら,(2006) J Leukoc Biol 80: 870-879.]。ホスホジエステル骨格のODNは、細胞によるODN取り込みとその後の免疫賦活化機能に、凝集物を形成するグアニン六量体または関連の配列を必要とすることが実証された。しかしながら、ホスホロチオエート化された一本鎖CpG ODN(例えば、B/KタイプのODN)は、細胞による取り込みにDEC-205を使用すると報告されていた[Lahoud MHら,(2012)Proceedings of the National Academy of Sciences 109:16270-16275.]。加えて、HMGB1、グラニュリンおよびLL37のような多数の分子が、ODNまたはDNAの取り込みと、TLR9への送達を媒介または増強する[Lee CCら,(2012)Nat Rev Immunol 12:168-179.]。理論に束縛されることを望まないが、D35-dAs40およびD35core-dAs40は、凝集物を形成しないが、ホスホジエステルポリAテイルではなく、ホスホロチオエートの存在に依存してその免疫賦活化活性を維持し、D35-dAs40およびD35core-dAs40の取り込みが、DEC-205のようなホスホロチオエートODN取り込み機構、および/または、潜在的な他の未発見のアクセサリー分子によって媒介されるものと理解することができる。
 グアニン六量体媒介性の凝集または高次構造の形成はまた、細胞下での局在化に影響し、多量体形態を持つODNの優先的な初期エンドソーム局在化を促進し得る[Guiducci Cら,(2006) The Journal of Experimental Medicine 203:1999-2008.];しかしながら、この優先的な初期エンドソームソーティングの正確な調節機構は、まだ決定されていない。IFN-α産生のシグナル伝達は、初期エンドソーム内に存在するCpG/TLR9相互作用において開始することが示唆されていた[Honda Kら,(2005)Nature 434:1035-1040.; Guiducci Cら, (2006) 上掲]。DOTAPによる初期エンドソームへのB/KタイプODN(IFN-αの良好な誘導因子ではない)の強制標的化もまた、IFN-αを誘導し[Honda Kら,(2005)上掲]、CpG ODNがIFN-α産生にとって適切な区画へと標的化される場合、骨格の化学的性質と高次構造の要件が厳密ではないことが示唆された。同様に、最近の報告は、ナノ粒子表面に結合させた2つの異なる高次構造のCpG ODNを検討し、多量体化ODN/ナノ粒子が、IFN-α反応を誘導する一方で、単量体ODN/ナノ粒子は、IL-6反応を誘導することが見出されていた[Chinnathambi Sら,(2012)Sci Rep 2:534.]。これらの報告は、ODNの構造と、標的化される細胞区画の両方が、最終的な優先的サイトカイン反応がIFN-αまたはIL-6のいずれとなるかを決定するのに重要であることを示唆した。最近報告されたAP-3は、pDCのIFN-α反応の調節に別の層を加えるものであった[Sasai Mら,(2010)Science 329:1530-1534.]。後期エンドソームに由来し得るリソソーム関連細胞内小器官へのTLR9の局在化は、pDCからのIFN-α産生に必要とされると報告されており[Sasai Mら,(2010)上掲]、TLR9シグナル伝達によるIFN-α産生が、以前に考えられていたものよりも複雑な細胞内ソーティング機構によって調節されることが示唆されていた[Lee BL,Barton GM(2014)Trends in Cell Biology 24: 360-369.]。D35-dAs40およびD35core-dAs40は、非凝集性Dタイプ配列と、ホスホロチオエートポリAテイルから構成され、IFN-αとIL-6の両方を誘導することができ、CタイプODNの細胞内分布と類似し得るが、その用量-反応は、DタイプODNを示した。D35-dAs40およびD35core-dAs40によるIFN-α産生の誘導の、正確な細胞区画と分子的要件を明確にするためにはさらなる条件設定に基づいて決定することができる。
 (個体間での反応の違い)
 ヒトPBMCにおけるB/KタイプCpG ODNに対するサイトカイン反応の不均一性が報告されている[Leifer CAら, (2003) J Immunother 26:313-319.]。全体的な反応は、様々なヒトPBMCサンプル間で大きくは一致していたが、本発明者らもまた、本実施例において検討したA/DタイプODNの非凝集性誘導体に対して可変的な反応を認めた。このタイプのODNの臨床応用にとって、これらの個体間での違いの原因のさらなる調査を検討することができる。以上から、D35-dAs40およびD35core-dAs40を含むA/DタイプODNの非凝集形態が、臨床応用可能なA/DタイプODNのさらなる開発のための有望な出発物質であるといえる。
 (実施例2:他のCpG ODNでの確認)
 次に、本実施例では、他のCpG ODNでD35と同様の効果が示されるかどうかを確認した。
 D35(またはD35Core)に代えて、以下の配列を用いて、実施例1において示したD35について行ったのと同様の実験(本明細書上記を参照。)を行った。以下に使用した配列およびその名称を示す)(^はホスホロチオエート結合を意味する)。
A2216:g^g^gggacgatcgtc^g^g^g^g^g^g(配列番号55)
A2216core:gacgatcgtc(配列番号56)
A2336:g^g^g^gacgacgtcgtg^g^g^g^g^g^g(配列番号57)
A2336core:acgacgtcgt(配列番号58)
B2006(PS):t^c^g^t^c^g^t^t^t^t^g^t^c^g^t^t^t^t^g^t^c^g^t^t(配列番号59)
B2006(PO):tcgtcgttttgtcgttttgtcgtt(配列番号60)
C2395(PS):t^c^g^t^c^g^t^t^t^t^c^g^g^c^g^c^g^c^g^c^c^g(配列番号61)
C2395(PO):tcgtcgttttcggcgcgcgccg(配列番号62)
P21889(PS):t^c^g^t^c^g^a^c^g^a^t^c^g^g^c^g^c^g^c^g^c^c^g(配列番号63)
P21889(PO):tcgtcgacgatcggcgcgcgccg(配列番号64)
 (結果)
 図13~図14に結果を示す。図13は、凝集の様子を示すものである。凝集の様子を示すものである。A2216は直接生食に溶解(10mg/mL)させることは可能だが、非常に粘性の高い溶液となり、4℃の場合はゲル化している。37℃ではゾル状となる(粘度は高いが流動性は保たれる)。A2336は直接生食に溶解させることはできないことを示す。
 図14は、他の型のCpG ODNとして、A2216、B2006、C2395、およびP21889を用いてdAs40付加による免疫刺激活性に対する影響を調べたものである。dAs40を他の型のCpG ODN(A型、B型およびP型のODN)への付加でもまた免疫刺激活性にD35と同様に影響を与えることが理解される。
 以上から、D35の場合に観察されたdAs40を付加することによる内在的な凝集性を抑制しながらもIFNα誘導能を保つ作用は、他のA/D-type ODN(A2216またはA2336)でも有効であると考えられるが、個別の配列や構造に依存した違いも観察される。
 (実施例3:D35以外のA/D型CpG核酸についての凝集抑制効果の確認)
 次に、本実施例では、D35以外のA/D型CpG核酸についてもdAs40付加による凝集抑制効果を凍結乾燥バイアルを直接生食で溶解する操作で確認し、ヒトPBMCに対する生物活性としてINFαおよびIL-6を測定し、D35にdAs40を付加した際に認められたのと同様にIFNaおよびIL-6の産生は維持または増強されたことを確認した。
 (方法および材料)
 方法および材料としては、実施例1に記載したD35において行ったのと同様の実験(本明細書上記を参照。)に準じた実験を行い、また、実施例1~2において示した配列と一部かぶるが以下の配列を用いて実験を行った。
A2216:g^g^gggacgatcgtc^g^g^g^g^g^g(配列番号55)
A2216core:gacgatcgtc(配列番号56)
A2216-dAs40:(配列番号76)
A2336:g^g^g^gacgacgtcgtg^g^g^g^g^g^g(配列番号57)
A2336core:acgacgtcgt(配列番号58)
A2336-dAs40:(配列番号78)
D35(配列番号31)
D35-dAs40:(配列番号1)
D35core-dAs40:(配列番号23)
コントロール(刺激なし)
K3:(配列番号30)
 (結果)
 結果を図15に示す。図15に示されるように、A2216-dAs40(左)およびA2336-dAs40(右)(いずれも0.5mg/バイアル)が容易にかつ完全に、50μLの生理食塩水に常温で溶解することが示された。また、図15下段に示されるように、ヒトPBMCをそれぞれのオリゴヌクレオチドで24時間刺激した(1μM)結果をELISAで上清におけるIFN-αおよびIL-6の産生を調べたところ、D35以外のDタイプ核酸(A2216とA2336)についてもdAs40を付加することで生理食塩水への溶解性を高めることができること、およびがIFN-αおよびIL-6の産生にも同様の効果があることが実証され、D35のみならず、D型核酸にdAs40を付加することに伴う凝集抑制効果がみられることが実証された。
 本実施例では、他のA/DタイプのODN、例えば、A2216,A2336の生理食塩水における直接の溶解度を、dAs40テイルの付加の有無で確認した。予想外にも、A2216は、生理食塩水で室温で、徐々にではあるが完全に溶解した。しかしながら、図13に示したように、溶液は、4℃でゲルに変化した。このゲル化は、37℃にすると再度液化した。A2336は生理食塩水には溶解せず、ゲル状の凝集物を形成した。これはD35と同様であった(図13参照)。dAs40をA2216およびA2336に加えると、生理食塩水における溶解度が顕著に改善した。A2216-dAs40およびA2336-dAs40は、容易に生理食塩水に溶解した(図15)。そして、4℃ではゲル化しなかった。A2216-dAs40およびA2336-dAs40もまた、インターフェロン-α誘導能力が保持された(図14および図15D)。これらの結果は、dAs40テイルの付加もまた、他のA/DタイプのODN管理の改善のために有用な修飾物であることを実証するものである。
 (実施例4:ホスホロチオエート結合の数に関する影響)
 次に、本実施例では、5‘末端のホスホロチオエート化(s)の個数が1個の場合と2個の場合とで生理食塩水に溶解した場合に凝集する性質およびヒトPBMCからのIFNαおよびIL-6産生について、ほぼ同じであることを実証した。以下にその詳細を示す。
 具体的には、‘末端のホスホロチオエート化(s)が一つの場合(D35: GsGT...)(配列番号31)と5‘末端のホスホロチオエート化(s)が二つの場合(D35beta: GsGsT...)(配列番号73)において上記と同様の方法で、生食に溶解した場合に凝集する性質、およびヒトPBMCからのIFNαとIL-6産生がD35とD35betaでほぼ同じであることを確認した。
 結果を図16に示す。図16に示されるように、D35(sが5’末端に1個結合している)と類似の構造であるが、sの数が異なるD35β(sが5’末端に2個結合している)とが凝集やIFN-α、IL-6の刺激と同様の挙動を示すことが確認された。
 (実施例5:製剤例)
 製剤化する場合には、以下のような製法によって製造することができる。
(例1)凍結乾燥したD35-dAs40の適宜の量に適宜の容積の生理食塩水を直接加えて注射用溶液製剤とすることができる。
(例2)凍結乾燥したD35-dAs40の適宜の量に適宜の容積の等張液5%ブドウ糖液を加えて注射用溶液製剤とすることができる。
(例3)水に溶解されたD35-dAs40の適宜の量に適宜の容積の電解質補正液大塚食塩注10%などを加え0.9% NaCl濃度に調製し注射用溶液製剤とすることができる。
(例4)水に溶解されたD35-dAs40の適宜の量を凍結乾燥し、D35-dAs40ナトリウム塩の凍結乾燥製剤とすることができる。
 製剤に使用した薬剤は、大塚製薬工場(徳島、日本)、ジーンデザイン(大阪、日本)から入手することができる。
 以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。本出願は、2014年12月25日に出願された日本国出願特願2014-263017号および2015年6月11日に出願された日本国出願特願2015-118731号に基づく優先権の利益を主張し、その内容は、その全体が参考として援用される。
 本発明は、CpGに関連する任意の産業、例えば、試薬産業、製薬産業等で利用可能である。
配列番号1~28は表1列挙の配列を示す。
配列番号29:DポリdAs40テイルを示す。
配列番号30:K3(atcgactctc gagcgttctc)を示す。
配列番号31:D35を示す。
配列番号32:D35Aを示す。
配列番号33:D35Tを示す。
配列番号34:D35Cを示す。
配列番号35~48:図9の配列を示す。
配列番号49~54:図10の配列を示す。
配列番号55:A2216のホスホロチオエート化配列を示す。
配列番号56:A2216のコア部分を示す。
配列番号57:A2336のホスホロチオエート化配列を示す。
配列番号58:A2336のコア部分を示す。
配列番号59:B2006のホスホロチオエート化配列を示す。
配列番号60:B2006の全長を示す。
配列番号61:C2395のホスホロチオエート化配列を示す。
配列番号62:C2395の全長を示す。
配列番号63:P21889のホスホロチオエート化配列を示す。
配列番号64:P21889の全長を示す。
配列番号65:A2216の全長を示す。
配列番号66:A2336の全長を示す。
配列番号67:CPG 7909を示す。
配列番号68:PF-3512676を示す。
配列番号69:CYT003-QBG10を示す。
配列番号70:1018 ISSを示す。
配列番号71:Kappaproct (DIMS 0150)を示す。
配列番号72:D35-dNs40(GsGsTGCATCGATGCAGGGGsGsGs-Ns40)を示す。
配列番号73:D35βの配列(GsGsで始まる)を示す。
配列番号74:dAs40-D35の配列を示す。
配列番号75:D35-dAs40-D35の配列を示す。
配列番号76:A2216+dAs40を示す。
配列番号77:A2216core+dAs40を示す。
配列番号78:A2336+dAs40を示す。
配列番号79:A2336core+dAs40を示す。
配列番号80:B2006(PS)+dAs40を示す。
配列番号81:B2006(PO)+dAs40を示す。
配列番号82:C2395(PS)+dAs40を示す。
配列番号83:C2395(PO)+dAs40を示す。
配列番号84:P21889(PS)+dAs40を示す。
配列番号85:P21889(PO)+dAs40を示す。

Claims (35)

  1. ホスホロチオエート化ヌクレオチドを含む核酸を含む、免疫賦活化オリゴヌクレオチド核酸医薬の送達剤。
  2. 前記核酸は、グアニンに起因する高次凝集体の形成を防ぐものである、請求項1に記載の送達剤。
  3. 前記核酸中のホスホロチオエート化ヌクレオチドの含有率は、約25%以上である、請求項1に記載の送達剤。
  4. 前記核酸中のホスホロチオエート化ヌクレオチドの含有率は、約33%以上である、請求項1に記載の送達剤。
  5. 前記核酸中のホスホロチオエート化ヌクレオチドの含有率は、約50%以上である、請求項1に記載の送達剤。
  6. 前記核酸中のホスホロチオエート化ヌクレオチドの含有率は、約50%より高い、請求項1に記載の送達剤。
  7. 前記核酸は、約5塩基長以上のものである、請求項1に記載の送達剤。
  8. 前記核酸は、約100塩基長以下のものである、請求項7に記載の送達剤。
  9. 前記核酸は、約9~約100塩基長である、請求項1に記載の送達剤。
  10. 前記送達剤は、生物活性を有する部分と結合されている、請求項1に記載の送達剤。
  11. 前記生物活性を有する部分は、A/D型の免疫賦活化オリゴヌクレオチドの生物活性を有するコア部分、またはB/K型、C型もしくはP型の免疫賦活化オリゴヌクレオチドの全長を含む、請求項1に記載の送達剤。
  12. 前記生物活性を有する部分は、A/D型の免疫賦活化オリゴヌクレオチドの生物活性を有するコア部分を有する、請求項1に記載の送達剤。
  13. 前記生物活性を有する部分は、D35オリゴヌクレオチドのコア部分(TGCATCGATGCA)(配列番号22)、A2216のコア部分(GACGATCGTC(配列番号56))またはA2336のコア部分(ACGACGTCGT(配列番号58))を含む、請求項1に記載の送達剤。
  14. A/D型の免疫賦活化オリゴヌクレオチドの生物活性を有するコア部分を含む、免疫賦活剤。
  15. 前記免疫賦活剤は、A/D型の免疫賦活化オリゴヌクレオチドにおいて、前記コア部分以外に由来する配列を含まない、請求項14に記載の免疫賦活剤。
  16. 前記生物活性はインターフェロン(IFN)α産生誘導活性および/またはインターロイキン-6(IL-6)産生誘導活性である、請求項14に記載の免疫賦活剤。
  17. 前記コア部分は、A/D型の全長配列のうち、連続するGを取り除いた部分である、請求項14に記載の免疫賦活剤。
  18. 前記コア部分は、D35オリゴヌクレオチドのコア部分(TGCATCGATGCA(配列番号22))、A2216のコア部分(GACGATCGTC(配列番号56))またはA2336のコア部分(ACGACGTCGT(配列番号58))を含む、請求項14に記載の免疫賦活剤。
  19. 前記コア部分は、細胞導入用のビヒクルに含まれる、請求項14に記載の免疫賦活剤。
  20. 前記ビヒクルは、リポソームまたは請求項1に記載の送達剤である、請求項19に記載の免疫賦活剤。
  21. 免疫賦活化オリゴヌクレオチドの生物活性を有するコア部分または全長と、ホスホロチオエート化ヌクレオチドを含む核酸とを含む、オリゴヌクレオチド。
  22. 前記核酸は、グアニンに起因するマルチマーの形成を防ぐものである、請求項21に記載のオリゴヌクレオチド。
  23. 前記核酸中のホスホロチオエート化ヌクレオチドの含有率は、約25%以上である、請求項21に記載のオリゴヌクレオチド。
  24. 前記核酸中のホスホロチオエート化ヌクレオチドの含有率は、約33%以上である、請求項21に記載のオリゴヌクレオチド。
  25. 前記核酸中のホスホロチオエート化ヌクレオチドの含有率は、約50%以上である、請求項21に記載のオリゴヌクレオチド。
  26. 前記核酸中のホスホロチオエート化ヌクレオチドの含有率は、約50%より高い、請求項21に記載のオリゴヌクレオチド。
  27. 前記核酸は、5塩基長以上のものである、請求項21に記載のオリゴヌクレオチド。
  28. 前記核酸は、約100塩基長以下のものである、請求項27に記載のオリゴヌクレオチド。
  29. 前記核酸は、約9~約100塩基長である、請求項21に記載のオリゴヌクレオチド。
  30. 前記生物活性を有する部分は、A/D型の免疫賦活化オリゴヌクレオチドの生物活性を有するコア部分、またはB/K型、C型もしくはP型の免疫賦活化オリゴヌクレオチドの全長を含む、請求項21~29のいずれか1項に記載のオリゴヌクレオチド。
  31. 前記免疫賦活化オリゴヌクレオチドは、A/D型であり、前記生物活性はインターフェロン(IFN)α産生誘導活性および/またはインターロイキン-6(IL-6)産生誘導活性である、請求項30に記載のオリゴヌクレオチド。
  32. 前記コア部分は、A/D型のうち、連続するGを取り除いた部分である、請求項31に記載のオリゴヌクレオチド。
  33. 前記コア部分は、D35オリゴヌクレオチドのコア部分(TGCATCGATGCA(配列番号22))、A2216のコア部分(GACGATCGTC(配列番号56))またはA2336のコア部分(ACGACGTCGT(配列番号58))を含む、請求項31に記載のオリゴヌクレオチド。
  34. 請求項21~33のいずれか1項に記載のオリゴヌクレオチドを含む免疫賦活剤。
  35. 前記免疫賦活剤は、インターフェロン(IFN)αおよび/またはインターロイキン-6(IL-6)産生誘導のためのものである、請求項34に記載の免疫賦活剤。
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