WO2016152767A1 - 免疫賦活活性を有するCpGスペーサーオリゴヌクレオチド含有複合体及びその用途 - Google Patents
免疫賦活活性を有するCpGスペーサーオリゴヌクレオチド含有複合体及びその用途 Download PDFInfo
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- C12N15/117—Nucleic acids having immunomodulatory properties, e.g. containing CpG-motifs
Definitions
- the present invention relates to an oligonucleotide-containing complex having immunostimulatory activity, its use, and an oligonucleotide for forming the complex.
- the present invention relates to a complex containing CpG oligodeoxynucleotide (ODN) and ⁇ -glucan having immunostimulatory activity, its pharmaceutical use, and ODN for forming the complex.
- ODN CpG oligodeoxynucleotide
- CpG oligodeoxynucleotide is a short (about 20 bases) containing a CpG motif of immunostimulatory activity (immunostimulatory activity) (a region where the appearance rate of CpG sites is higher than others in the genome).
- Non-Patent Documents 1 and 2 Single-stranded synthetic DNA fragments, which are potent agonists of Toll-like receptor 9 (TLR9), activate dendritic cells (DCs) and B cells, type I interferons (IFNs) and Produces inflammatory cytokines (Non-Patent Documents 1 and 2) and acts as an adjuvant for Th1-type humoral and cellular immune responses, including cytotoxic T lymphocyte (CTL) reactions (Non-Patent Documents 3 and 4) ). Therefore, CpG ODN has been regarded as a potential immunotherapeutic agent for infectious diseases, cancer, asthma and hay fever (Non-patent Documents 2 and 5).
- CTL cytotoxic T lymphocyte
- Non-patent Document 6 There are at least four types of CpG ODNs with different skeletal sequences and immunostimulatory properties (Non-patent Document 6).
- D-type (also called A-type) CpGNODNs typically contain one palindromic CpG motif with a phosphodiester (PO) backbone and a phosphorothioate (PS) poly G tail, and plasmacytoid DCs (pDCs) Is activated to produce a large amount of IFN- ⁇ , but cannot induce pDC maturation or B cell activation (Non-patent Documents 7 and 8).
- the other three types of ODN consist of a PS skeleton.
- K-type (also called B-type) CpGNODN typically contains multiple CpG motifs in a non-palindrome structure that strongly activates B cells to produce IL-6 and activates pDCs
- IFN- ⁇ is hardly produced (Non-patent Documents 8 and 9).
- C-type and P-type CpG ODNs contain one and two palindromic CpG sequences, both of which activate B cells like K type and like D type
- pDCs can be activated
- C-type CpG ODN induces IFN- ⁇ production weaker than P-type CpG ODN (Non-patent Documents 10-12).
- Patent Document 1 describes many excellent K-type CpG ODNs.
- D-type and P-type CpG ODN is a Hoogsteen base pair that forms a parallel four-stranded structure called G-tetrads, and a Watson-Crick base pair between a cis palindrome and a trans palindrome site, These are required for strong IFN- ⁇ production by pDCs (Non-patent Documents 12-14).
- Such higher-order structures appear to be necessary for localization to early endosomes and TLR9-mediated signaling, but these are affected by product polymorphism and precipitation, thus preventing its clinical application (Non-patent document 15).
- K-type and C-type CpGNODN are generally available as human immunotherapeutic agents and vaccine adjuvants (Non-patent Documents 16 and 17).
- K-type CpG ODN enhances the immunogenicity of vaccines targeting infectious diseases and cancers in human clinical trials (Non-patent Documents 6 and 16), but for optimal adjuvant effect, antigen and K-type CpG Chemical and physical linkage between ODN is required.
- Schizophyllum (SPG), a soluble ⁇ -1,3-glucan derived from Schizophyllum commune, has been approved in Japan for the last 30 years as a radiation therapy stimulant in patients with cervical cancer. Patent Document 18).
- lentinan (LNT), a soluble ⁇ -1,3-glucan derived from Lentinula edodes, was approved in 1985 as a fluoropyrimidine drug for patients with inoperable and recurrent gastric cancer. Used in combination (Non-Patent Documents 19 and 20).
- ⁇ -1,3-glucan has been shown to form a complex of triple-helical structure with polydeoxyadenylic acid (dA) (Non-patent Document 21).
- Patent Documents 2 to 4 disclose the use of a water-soluble complex of ⁇ -1,3-glucan containing schizophyllan and a nucleic acid (gene) as a gene carrier. These documents describe that the antisense action of a gene and the resistance action to a nucleolytic enzyme (nuclease) are enhanced by forming the complex.
- Patent Document 5 by using a polysaccharide having ⁇ -1,3-linkage as a carrier (transfection agent), a CpG sequence is contained, and a phosphodiester bond is substituted with a phosphorothioate bond or a phosphorodithioate bond. It is disclosed that the action of immunostimulatory oligonucleotides is enhanced.
- Patent Document 6 describes an immunostimulatory complex comprising an immunostimulatory oligonucleotide and a ⁇ -1,3-glucan having a long ⁇ -1,6-glucoside-binding side chain. Has been.
- Non-patent Document 24 In recent years, it has been shown that when poly (dA) having a phosphorothioate bond is linked to CpG ODN, the complex formation is increased to almost 100% (Non-patent Document 24). However, no thorough study has been done to identify the optimal humanized CpG sequence and optimize the factors to obtain the “all-in-one” activity of the four types of CpGNODN.
- Patent Document 8 discloses a method for producing an antigen / CpG oligonucleotide / ⁇ -1,3-glucan ternary complex.
- CpG oligodeoxynucleotides act as adjuvants that switch on T helper 1 (Th1) immunity. 16 Klinman, D.M. Immunotherapeutic uses of CpG oligodeoxynucleotides. Nature reviews. Immunology 4, 249-258 (2004). Vollmer, J. & Krieg, A.M. Immunotherapeutic applications of CpG oligodeoxynucleotide TLR9 agonists. Advanced drug delivery reviews 61, 195-204 (2009). Krug, A., et al. Identification of CpG oligonucleotide sequences with high induction of IFN-alpha / beta in plasmacytoid dendritic cells. European journal of immunology 31, 2154-2163 (2001).
- the problem to be solved by the present invention is to provide an immunostimulant having a stronger activity than a conventional CpG-SPG complex.
- K3 SEQ ID NO: 2
- SPG SPG
- K3-spacer A novel complex containing K3 (hereinafter referred to as K3-spacer) having a poly (dA) tail via a spacer at the 3 ′ end and SPG, namely K3-spacer-SPG, was identified.
- K3-spacer A novel complex containing K3 (hereinafter referred to as K3-spacer) having a poly (dA) tail via a spacer at the 3 ′ end and SPG, namely K3-spacer-SPG
- the present inventors made a novel complex K3-LNT containing K-type CpG ODN and lentinan (LNT), and a novel complex containing K3-spacer and LNT, namely K3-spacer-LNT. Also succeeded.
- K3-SPG, K3-spacer-SPG, K3-LNT, and K3-spacer-LNT do not have D-type CpG ODN sequences, they have immunostimulatory activity unique to K-type CpG ODN (eg, B cells (Preferably, an activity that activates human B cells to produce IL-6) and an immunostimulatory activity peculiar to D-type CpG ODN (for example, activate plasmacytoid dendritic cells to produce IFN- ⁇ ) Activity).
- K-type CpG ODN eg, B cells (Preferably, an activity that activates human B cells to produce IL-6)
- an immunostimulatory activity peculiar to D-type CpG ODN for example, activate plasmacytoid dendritic cells to produce IFN- ⁇
- K3-LNT, K3-spacer-LNT, K3-spacer-SPG and K3-SPG have strong vaccine adjuvant activity, and when immunized with antigen, the antigen-specific humoral and cellular properties It induced both immunity and indeed showed a very strong protective effect against RS virus or influenza virus. Further studies were made based on these findings, and the present invention was completed.
- the present invention is as follows.
- n is 8 or more and 60.
- a plurality of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom or a C 1-6 alkyl group, and X is an oxygen atom or a sulfur atom.
- a plurality of R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom or a C 1-6 alkyl group, and X is an oxygen atom or a sulfur atom.
- the oligodeoxynucleotide according to any one of [1] to [7]. [9]
- the spacer is represented by the formula (A1)
- s is 8, 9, 10, 11 or 12, t is 1 or 2, (s + 3) t is 14 or more and 40 or less, and a plurality of R 5 and R 6 are both hydrogen.
- the oligodeoxynucleotide according to any one of [1] to [8], wherein X is a sulfur atom. [10]
- the spacer is a formula
- a complex comprising the oligodeoxynucleotide according to any one of [1] to [10] and ⁇ -1,3-glucan.
- An oligodeoxynucleotide which is bonded via a spacer consisting of a group represented by any one of the above or a group formed by repeating the group two or three times, and all of the phosphodiester bonds are substituted with phosphorothioate bonds, and ⁇
- Polydeoxyadenylic acid having a length of 30 to 50 nucleotides is represented on the 3 ′ side of the oligodeoxynucleotide consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1.
- An oligodeoxynucleotide which is bonded via a spacer consisting of a group represented by any one of the above or a group formed by repeating the group two or three times, and all of the phosphodiester bonds are substituted with phosphorothioate bonds, and ⁇
- Polydeoxyadenylic acid having a length of 30 to 45 nucleotides is represented on the 3 ′ side of the oligodeoxynucleotide consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1.
- An oligodeoxynucleotide which is bonded via a spacer consisting of a group represented by any one of the above or a group formed by repeating the group two or three times, and all of the phosphodiester bonds are substituted with phosphorothioate bonds, and ⁇
- Polydeoxyadenylic acid having a length of 40 nucleotides is represented on the 3 ′ side of the oligodeoxynucleotide consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1.
- a pharmaceutical composition comprising the oligodeoxynucleotide according to any one of [1] to [10] or the complex according to any one of [11] to [20].
- a type I and / or type II interferon production inducer comprising the complex according to any one of [11] to [20].
- the immunostimulator of [26] which is a vaccine adjuvant.
- a prophylactic or therapeutic agent for parasitic protozoa or bacterial infections [29] The preventive or therapeutic agent according to [28], wherein the viral infection is an RS virus or influenza virus infection.
- [30] Use of the oligodeoxynucleotide according to any one of [1] to [10] or the complex according to any one of [11] to [20] for the production of a pharmaceutical composition.
- the pharmaceutical composition is a pharmaceutical composition for preventing or treating viral infections, cancer, allergic diseases, intracellular parasitic protozoa, or bacterial infections.
- the viral infection is RS virus or influenza virus infection.
- a method for treating or preventing a disease in the warm-blooded animal [34] The method according to [33], wherein the disease is a viral infection, cancer, allergic disease, intracellular parasitic protozoa or bacterial infection. [35] The method according to [34], wherein the viral infection is an RS virus or influenza virus infection. [36] The method according to any one of [33] to [35], wherein the warm-blooded animal is a human. [37] An administration of a pharmacologically effective amount of the oligodeoxynucleotide according to any one of [1] to [10] or the complex according to any one of [11] to [20] to a warm-blooded animal.
- a method for inducing a protective immune response in the warm-blooded animal [38] The oligodeoxynucleotide according to any one of [1] to [10] for use in the treatment or prevention of a viral infection, cancer, allergic disease, intracellular parasitic protozoa or bacterial infection, or [ 11] to [20]. [39] The oligodeoxynucleotide or complex according to [38], wherein the viral infection is an RS virus or influenza virus infection. [40] (a) the oligodeoxynucleotide according to any one of [1] to [10] or the complex according to any one of [11] to [20], and (b) A pharmaceutical composition comprising an antigen.
- composition according to [40] for inducing an immune response to the antigen.
- composition of [41] wherein the antigen is an antigen derived from a pathogen.
- composition according to [42] which is used for prevention or treatment of a pathogen infection.
- the composition of [43], wherein the pathogen is a virus.
- the composition of [44], wherein the virus is RS virus or influenza virus.
- an oligodeoxynucleotide having excellent immunostimulatory activity and a complex containing the same are provided.
- the complex of the present invention has both an immunostimulatory activity peculiar to K-type CpG ODN and an immunostimulatory activity peculiar to D-type CpG ODN.
- the complex of the present invention has a strong vaccine adjuvant activity, and when the complex of the present invention is immunized with an antigen, both the antigen-specific humoral immunity and cellular immunity are stimulated. Strong anti-infective effect. Therefore, the complex of the present invention is useful as an immunostimulant or vaccine adjuvant.
- K3-spacer-alone K3- (S18) -dA40, K3- (S18) 2-dA40, K3- (S18) 3-dA40.
- K3-spacer-LNT complex K3- (S18) -dA40-LNT # 1 / # 2, K3- (S18) 2-dA40-LNT # 1 / # 2, K3- (S18) 3-dA40-LNT # 1 / # 2 (# 1 and # 2 were prepared under the conditions of mG / dA molar ratio of 2.5 and 3.0, respectively).
- K3-SPG complex K3-SPG. NC; negative control without treatment. Serum RSV F antigen-specific IgG antibody titer in mice vaccinated with adjuvanted RSV F subunit vaccine.
- K3-spacer-single addition group F + K3- (S18) -dA40, F + K3- (S18) 2-dA40, F + K3- (S18) 3-dA40.
- K3-spacer-LNT complex addition group F + K3- (S18) -dA40-LNT, F + K3- (S18) 2-dA40-LNT, F + K3- (S18) 3-dA40-LNT.
- K3-SPG complex addition group F + K3-SPG.
- Alum phosphate group added F + Alum. RSV F antigen alone; NC; negative control without treatment. Cytokine induction ability specifically induced by RSV F antigen stimulation in mice vaccinated with adjuvanted RSV F subunit vaccine.
- K3-spacer-single addition group F + K3- (S18) -dA40, F + K3- (S18) 2-dA40, F + K3- (S18) 3-dA40.
- K3-spacer-LNT complex addition group F + K3- (S18) -dA40-LNT, F + K3- (S18) 2-dA40-LNT, F + K3- (S18) 3-dA40-LNT.
- K3-SPG complex addition group F + K3-SPG. Alum phosphate group added; F + Alum. RSV F antigen alone; NC; negative control without treatment. Pan-IFN-a and IL-6 inducibility of K3-spacer-LNT complex and K3-SPG complex in human PBMC.
- K3-spacer-LNT complex K3- (S18) 2-dA30-LNT, K3- (S18) 2-dA35-LNT, K3- (S18) 2-dA40-LNT, K3- (S12) 2-dA40- LNT, K3- (S12) 3-dA40-LNT, K3- (C12) 2-dA40-LNT, K3- (C12) 3-dA40-LNT.
- K3-spacer-LNT complex addition group F + K3- (S18) 2-dA30-LNT, F + K3- (S18) 2-dA35-LNT, F + K3- (S18) 2-dA40-LNT, F + K3- (S12) 2-dA40-LNT, F + K3- (S12) 3-dA40-LNT, F + K3- (C12) 2-dA40-LNT, F + K3- (C12) 3-dA40-LNT .
- K3-SPG complex addition group F + K3-SPG.
- K3-spacer-LNT complex addition group F + K3- (S18) 2-dA30-LNT, F + K3- (S18) 2-dA35-LNT, F + K3- (S18) 2-dA40-LNT, F + K3- (S12) 2-dA40-LNT, F + K3- (S12) 3-dA40-LNT, F + K3- (C12) 2-dA40-LNT, F + K3- (C12) 3-dA40-LNT .
- K3-SPG complex addition group F + K3-SPG.
- K3-spacer-LNT complex K3- (S18) -dA35-LNT, K3- (S18) -dA40-LNT, K3- (S18) 2-dA35-LNT, K3- (S18) 2-dA40-LNT, K3- (S12) -dA35-LNT, K3- (S12) -dA40-LNT, K3- (S12) 2-dA35-LNT, K3- (S12) 2-dA35-LNT, K3- (S12) 2-dA40-LNT, K3- (S9) -dA35- LNT, K3- (S9) -dA40-LNT, K3- (S9) 2-dA35-LNT, K3- (S9) 2-dA40-LNT.
- K3-SPG complex K3-SPG. NC; negative control without treatment. Serum RSV F antigen-specific IgG antibody titer in mice vaccinated with adjuvanted RSV F subunit vaccine.
- K3-spacer-LNT complex addition group F + K3- (S18) -dA35-LNT, F + K3- (S18) -dA40-LNT, F + K3- (S18) 2-dA35-LNT, F + K3 -(S18) 2-dA40-LNT, F + K3- (S12) -dA35-LNT, F + K3- (S12) -dA40-LNT, F + K3- (S12) 2-dA35-LNT, F + K3- (S9) -dA35-LNT, F + K3- (S9) -dA40-LNT, F + K3- (S9) 2-dA35-LNT, F + K3- (S9) -dA35
- K3-spacer-SPG complex K3- (S9) -dA40-SPG, K3- (S9) 2-dA40-SPG, K3- (S12) -dA40-SPG, K3- (S12) 2-dA40-SPG, K3- (S18) -dA40-SPG, K3- (S18) 2-dA40-SPG, K3- (C12) 2-dA40-SPG, K3- (C12) 3-dA40-SPG. NC; negative control without treatment. Serum RSV F antigen-specific IgG antibody titer in mice vaccinated with adjuvanted RSV F subunit vaccine.
- K3-spacer-SPG complex addition group F + K3- (S9) -dA40-SPG, F + K3- (S9) 2-dA40-SPG, F + K3- (S12) -dA40-SPG, F + K3 -(S12) 2-dA40-SPG, F + K3- (S18) -dA40-SPG, F + K3- (S18) 2-dA40-SPG, F + K3- (C12) 2-dA40-SPG, F + K3- (C12) 3-dA40-SPG.
- the present invention provides an oligodeoxynucleotide (hereinafter referred to as the oligodeoxynucleotide of the present invention) containing K-type CpG oligodeoxynucleotide and polydeoxyadenylic acid (dA).
- the oligodeoxynucleotides of the present invention include those in which phosphodiester bonds are modified (for example, some or all of the phosphodiester bonds are replaced by phosphorothioate bonds).
- the oligodeoxynucleotides of the present invention include pharmaceutically acceptable salts.
- oligodeoxynucleotide and ODN are synonymous.
- humanized K-type CpG oligodeoxynucleotide (CpG ODN) and “humanized K-type CpG oligodeoxynucleotide (CpG ODN) residue” are synonymous with or without the term “residue” at the end. Yes, used interchangeably.
- polydeoxyadenylic acid and polydeoxyadenosine acid (residue) are synonymous.
- CpG ODN humanized K-type CpG oligodeoxynucleotide
- CpG ODN CpG oligodeoxynucleotide
- 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 contains K-type CpG ODN.
- K-type CpG ODN contains multiple unmethylated CpG motifs, typically non-palindromic, 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.
- the oligodeoxynucleotide of the present invention contains K-type CpG ODN to activate the immunostimulatory activity peculiar to K-type CpG ODN (for example, B cells (preferably human B cells) to activate IL-6). Activity).
- K-type CpG ODN to activate the immunostimulatory activity peculiar to K-type CpG ODN
- B cells preferably human B cells
- IL-6 IL-6
- Numerous humanized K-type CpG ODNs are known in the art (Journal of immunology 166,2-22372-2377 (2001); Journal of immunology 164, 944-953 (2000); US 8, 030, 2852B2) .
- the K-type CpG ODN contained in the oligodeoxynucleotide of the present invention is preferably humanized.
- “Humanized” means having agonist activity against human TLR9. Therefore, the oligodeoxynucleotide of the present invention containing humanized K-type CpG ODN has an immunostimulatory activity peculiar to K-type CpG ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ODN (for example, the activity of activating human B cells to produce IL-6)
- the K-type CpG ODN preferably used in the present invention has a length of 10 nucleotides or more and contains one or more unmethylated CpG motifs.
- the K-type CpG ODN used more preferably in the present invention contains a non-palindrome structure containing one or more CpG motifs. Further preferably used K-type CpG ODN has a non-palindrome structure containing one or more CpG motifs.
- Humanized K-type CpG ODN is generally characterized by a 4-base CpG motif consisting of TCGA or TCGT. In many cases, two or three CpG motifs of 4 bases are contained in one humanized K-type CpG ODN. Therefore, in a preferred embodiment, the K-type CpG ODN contained in the oligodeoxynucleotide of the present invention has a 4-base CpG motif consisting of at least 1, more preferably 2 or more, more preferably 2 or 3, TCGA or TCGT. Including. When the K-type CpG ODN has 2 or 3 4-base CpG motifs, these 4-base CpG motifs may be the same or different. However, there is no particular limitation as long as it has agonist activity against human TLR9.
- the K-type CpG ODN contained in the oligodeoxynucleotide of the present invention more preferably comprises the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1.
- the length of K-type CpG ODN is particularly limited as long as the oligodeoxynucleotide of the present invention has immunostimulatory activity (for example, the activity of activating B cells (preferably human B cells) to produce IL-6). Although not preferred, it is preferably no more than 100 nucleotides long (eg, 10-75 nucleotides long).
- the length of K-type CpG ODN is more preferably 50 nucleotides or less (for example, 10-40 nucleotides).
- the length of K-type CpG ODN is more preferably 30 nucleotides or less (eg, 10-25 nucleotides).
- the length of K-type CpG ODN is most preferably 12-25 nucleotides in length.
- the length of polydeoxyadenylic acid (dA) is particularly limited as long as it is long enough to form a triple helical structure with a ⁇ -1,3-glucan (preferably lentinan or schizophyllan) chain
- a ⁇ -1,3-glucan preferably lentinan or schizophyllan
- Poly dA forms a stable triple helix structure with ⁇ -1,3-glucan the longer it is, so there is theoretically no upper limit, but if it is too long, the length during the synthesis of oligodeoxynucleotides will vary.
- the length of poly dA is preferably 20 to 60 nucleotides in length (specifically, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 51, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59 or 60 nucleotides long), more preferably 30-50 nucleotides long (30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41) , 42, 43, 44, 45, 46, 46,
- the oligodeoxynucleotide of the present invention has an activity of forming a triple helical structure with two schizophyllan chains.
- polydeoxyadenylic acid may be expressed as “poly (dA)” or “poly (dA)”.
- One molecule of the oligodeoxynucleotide of the present invention may contain a plurality of K-type CpG ODN and / or poly dA, but preferably one K-type CpG ODN and poly dA one by one, Most preferably, each of K-type CpGNODN and poly dA consists of one each.
- the oligodeoxynucleotide of the present invention is characterized in that poly dA is arranged on the 3 ′ side of K-type CpG ODN.
- the complex of the present invention (described in detail below) has immunostimulatory activity specific to D-type CpG ODN in addition to the immunostimulatory activity unique to K-type CpG ODN.
- K-type CpG ODN and poly dA are linked via a spacer.
- the spacer means a group in which 8 to 60 atoms are linearly connected, and the atom used as the spacer in the present invention is not particularly limited as long as it is an atom that can be linearly connected.
- a carbon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, a silicon atom, a phosphorus atom, and a sulfur atom are mentioned, and a carbon atom, an oxygen atom, and a phosphorus atom are preferable.
- Substituents such as a hydrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, a hydroxyl group, and a C 1-6 alkyl group may be bonded to the atoms forming the straight chain of the spacer used in the present invention.
- a hydrogen atom, a sulfur atom, a hydroxyl group or a methyl group is preferable, and a hydrogen atom, a sulfur atom or a hydroxyl group is more preferable.
- the spacer group used in the present invention is more preferably the formula (A)
- n is 1, 2, 3, 4, 5 or 6 (preferably 1 or 2)
- the formula (3m + 2) n is 8 or more and 60 or less (preferably 14 or more and 40 or less)
- a plurality of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are independently hydrogen An atom or a C 1-6 alkyl group (preferably both are hydrogen atoms)
- X is an oxygen atom or a sulfur atom (preferably a sulfur atom)), or a group represented by formula (B)
- s is 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 or 12 (preferably 8, 9, 10, 11 or 12), t is 1, 2, 3, 4, 5 or 6 (preferably 1 or 2), (s + 3) t is 8 or more and 60 or less (preferably 14 or more and 40 or less), and a plurality of R 5 and R 6 are independent of each other.
- a hydrogen atom or a C 1-6 alkyl group preferably both are hydrogen atoms
- X is an oxygen atom or a sulfur atom (preferably a sulfur atom). More preferably, the formula
- the spacer used in the present invention can be manufactured using, for example, a corresponding amidite.
- a corresponding amidite As the amidite corresponding to the spacer represented by the formula (A), for example, PEG amidite (a commercially available product can be used, or it can be produced according to the method described in JP-A No. 2002-176987). Can be mentioned.
- the amidite corresponding to the spacer represented by the formula (B) can be obtained by converting, for example, an alkylene diol having a hydroxyl group at both ends into an amidite according to the method described in International Publication WO99 / 19474.
- the oligodeoxynucleotide of the present invention can be produced, for example, according to the method described in Nucleic Acids in hem Chemistry and Biology, 3. hem Chemical synthesis (1990) ed. G. Michael Blackburn and Michael J. Gait. Oxford University Press. Specifically, the amidite corresponding to the spacer is coupled n times to the 5 ′ position of poly dA such as dA30, dA35, dA40, and then the portion corresponding to the K-type CpG oligodeoxynucleotide is coupled. Can be manufactured.
- the oligodeoxynucleotide of the present invention consists of K-type CpG ODN (specifically, for example, an oligodeoxynucleotide consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1), a spacer, and poly dA.
- CpG ODN is located at the 5 ′ end of the oligodeoxynucleotide and poly dA is located at the 3 ′ end, and K-type CpG ODN and poly dA are linked via a spacer.
- the oligodeoxynucleotide consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 has a length of 20 to 60 nucleotides (more preferably 30 to 50 nucleotides (30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 or 50 nucleotides long), most preferably 30-45 nucleotides long (30, 31, 32) , 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, or 45 nucleotides long)) is an oligodeoxynucleotide bound via a spacer.
- nucleotide sequences of the oligodeoxynucleotides listed in the above table are shown in SEQ ID NOs: 2 to 17, respectively.
- the total length of the oligodeoxynucleotide of the present invention is usually 30 to 200 nucleotides, preferably 35 to 100 nucleotides, more preferably 40 to 80 nucleotides (specifically, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79 or 80 nucleotides long), more preferably 50 to 70 nucleotides long (specifically, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69 or 70 nucleotides long), most preferably 50 to 70 nucleotides long (specifically, 50,
- the oligodeoxynucleotide of the present invention may be appropriately modified so as to be resistant to in vivo degradation (eg, degradation by exo or endonuclease).
- the modification comprises a phosphorothioate modification or a phosphorodithioate modification. That is, part or all of the phosphodiester bond in the oligodeoxynucleotide of the present invention is substituted by a phosphorothioate bond or a phosphorodithioate bond.
- the oligodeoxynucleotide of the invention comprises a modification of a phosphodiester bond, more preferably the modification of a phosphodiester bond is non-phosphorothioate linkage (ie, as described in WO 95/26204).
- One of the bridging oxygen atoms is replaced by a sulfur atom). That is, part or all of the phosphodiester bond in the oligodeoxynucleotide of the present invention is replaced by a phosphorothioate bond.
- the oligodeoxynucleotide of the present invention preferably contains a modification by phosphorothioate bond or phosphorodithioate bond in K-type CpG ODN, more preferably all of the phosphodiester bonds of K-type CpG ODN are Substituted with a phosphorothioate linkage.
- the oligodeoxynucleotide of the present invention preferably contains a phosphorothioate bond or a phosphorodithioate bond in poly dA, and more preferably, all of the phosphodiester bond of poly dA is substituted with a phosphorothioate bond. Is done.
- oligodeoxynucleotides including humanized K-type CpG oligodeoxynucleotides and polydeoxyadenylates of the invention, are replaced with phosphorothioate linkages.
- the oligodeoxynucleotide of the present invention is 20 to 60 nucleotides long (more preferably 30 to 50 nucleotides long (30,30)) at the 3 ′ end of a humanized K-type CpG oligodeoxynucleotide (eg, SEQ ID NO: 1).
- the phosphorothioate bond in the oligodeoxynucleotide of the present invention, not only the resistance to degradation but also the immunostimulatory activity (for example, the activity of activating B cells to produce IL-6), and CpG- ⁇ -1 Therefore, a high yield of 3-glucan complex is expected.
- the phosphorothioate bond is synonymous with the phosphorothioate skeleton
- the phosphate diester bond is synonymous with the phosphate skeleton.
- the oligodeoxynucleotide of the present invention includes all pharmaceutically acceptable salts, esters, or salts of such esters of the above oligodeoxynucleotide.
- the pharmaceutically acceptable salts of the oligodeoxynucleotide of the present invention are preferably alkali metal salts such as sodium salt, potassium salt and lithium salt, alkaline earth metal salts such as calcium salt and magnesium salt, aluminum Metal salts such as salts, iron salts, zinc salts, copper salts, nickel salts, cobalt salts; inorganic salts such as ammonium salts, t-octylamine salts, dibenzylamine salts, morpholine salts, glucosamine salts, phenylglycine alkyl esters Salt, ethylenediamine salt, N-methylglucamine salt, guanidine salt, diethylamine salt, triethylamine salt, dicyclohexylamine salt, N, N'-dibenzylethylenediamine salt, chloroprocaine salt, procaine salt, diethanolamine salt, N-benzyl-phenethylamine Salt, piperazine salt Amine salts such as
- More preferable salts include alkali metal salts such as sodium salt, potassium salt and lithium salt; and t-octylamine salt, dibenzylamine salt, morpholine salt, glucosamine salt, phenylglycine alkyl ester salt, ethylenediamine salt, N -Methylglucamine salt, guanidine salt, diethylamine salt, triethylamine salt, dicyclohexylamine salt, N, N'-dibenzylethylenediamine salt, chloroprocaine salt, procaine salt, diethanolamine salt, N-benzyl-phenethylamine salt, piperazine salt, tetra Mention may be made of amine salts such as organic salts such as methylammonium salts and tris (hydroxymethyl) aminomethane salts. Even more preferred salts include sodium, potassium, lithium, triethylamine and tris (hydroxymethyl) aminomethane salts.
- the oligodeoxynucleotide of the present invention can exist as a hydrate, and such a hydrate is also included in the present invention.
- the oligodeoxynucleotide of the present invention may be in any form of single strand, double strand, and triple strand, but is preferably single strand.
- the oligodeoxynucleotide of the present invention may have an optical isomer based on an asymmetric center in the molecule. Unless otherwise specified, in the oligodeoxynucleotide of the present invention, these isomers and a mixture of these isomers in any ratio are all included in the present invention.
- the oligodeoxynucleotide of the present invention is preferably isolated. “Isolated” means that an operation to remove factors other than the target component has been performed, and that the naturally occurring state has been removed.
- the purity of the “isolated oligodeoxynucleotide” (percentage of the desired oligodeoxynucleotide weight in the total weight of the evaluation object) is usually 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, More preferably, it is 99% or more.
- the oligodeoxynucleotide of the present invention has excellent immunostimulatory activity (for example, the activity of activating B cells (preferably human B cells) to produce IL-6), and thus is useful as an immunostimulator or the like. . Furthermore, since the oligodeoxynucleotide of the present invention has the property of forming a triple helical structure with two ⁇ -1,3-glucans (preferably lentinan, schizophyllan, or scleroglucan), Useful for the preparation of complexes.
- the present invention provides a complex containing the oligodeoxynucleotide of the present invention and ⁇ -1,3-glucan (hereinafter referred to as the complex of the present invention).
- the oligodeoxynucleotide of the present invention described above contains K-type CpG ODN, it alone activates an immunostimulatory activity peculiar to K-type CpG ODN (for example, B cells (preferably human B cells) to activate IL). -6), and the immunostimulatory activity peculiar to D-type CpG ODN (for example, the activity of activating plasmacytoid dendritic cells to produce IFN- ⁇ ) is poor.
- K-type CpG ODN for example, B cells (preferably human B cells) to activate IL.
- D-type CpG ODN for example, the activity of activating plasmacytoid dendritic cells to produce IFN- ⁇
- ⁇ -1,3-glucan preferably lentinan or schizophyllan
- Immunostimulatory activity for example, the activity of activating plasmacytoid dendritic cells to produce IFN- ⁇
- the complex of the present invention has an immunostimulatory activity peculiar to K-type CpG ODN (for example, an activity that activates B cells (preferably human B cells) to produce IL-6) and D-type CpG ODN.
- Specific immunostimulatory activity for example, the activity of activating plasmacytoid dendritic cells (preferably human plasmacytoid dendritic cells) to produce IFN- ⁇ ).
- ⁇ -1,3-glucan examples include lentinan, schizophyllan, scleroglucan, curdlan, parkan, glyphoran, laminaran and the like.
- ⁇ -1,3-glucan preferably contains a large amount of 1,6-glucopyranoside branches (side chain ratio 33 to 40%), such as lentinan, schizophyllan or scleroglucan. More preferably, it is lentinan or schizophyllan, and most preferably lentinan.
- Lentinan is a known ⁇ -1,3-1,6-glucan derived from shiitake mushroom, has a molecular formula of (C 6 H 10 O 5 ) n, and a molecular weight of about 300 to 700,000. It hardly dissolves in water, methanol, ethanol (95), or acetone, but dissolves in polar organic solvents such as DMSO and aqueous sodium hydroxide.
- Lentinan has an effect of enhancing activated macrophages, killer T cells, natural killer cells and antibody-dependent macrophage-mediated cytotoxicity (ADMC) activity (Hamuro, J., et al .: Immunology, 39, 551-559, 1980, Hamuro, J., et al .: Int. J. Immunopharmacol., 2, 171, 1980, Herlyn, D., et al .: Gann, 76, 37-42, 1985).
- ADMC antibody-dependent macrophage-mediated cytotoxicity
- Schizophyllan is a known soluble ⁇ -glucan derived from Shirohirotake.
- SPG consists of a ⁇ - (1 ⁇ 3) -D-glucan main chain and one ⁇ - (1 ⁇ 6) -D-glucosyl side chain for each three glucoses (Tabata, K., Ito , W., Kojima, T., Kawabata, S. and Misaki A., “Carbohydr. Res.”, 1981, 89, 1, p.121-135).
- SPG has been used for more than 20 years as a clinical drug for intramuscular injection of immunity enhancement for gynecological cancers (Shimizu, Zheng Chen, Zhengmi, Zhao Zhao, “Biotherapy”, 1990, 4, p.1390, Hasegawa, “ Oncology and Chemotherapy ”, 1992, 8, p.225), in-vivo safety has been confirmed (Theresa, M. McIntire and David, A. Brant, '' J. Am. Chem. Soc. '', 1998) , 120, p.6909).
- complex refers to a product obtained by association of a plurality of molecules through non-covalent or covalent bonds such as electrostatic bonds, van der Waals bonds, hydrogen bonds, and hydrophobic interactions. Means.
- the complex of the present invention may form a pharmaceutically acceptable salt, and as such a salt, an alkali metal salt such as sodium salt, potassium salt or lithium salt, calcium salt, magnesium is preferable.
- Metal salts such as alkaline earth metal salts such as salts, aluminum salts, iron salts, zinc salts, copper salts, nickel salts and cobalt salts; inorganic salts such as ammonium salts, t-octylamine salts, dibenzylamine salts Morpholine salt, glucosamine salt, phenylglycine alkyl ester salt, ethylenediamine salt, N-methylglucamine salt, guanidine salt, diethylamine salt, triethylamine salt, dicyclohexylamine salt, N, N′-dibenzylethylenediamine salt, chloroprocaine salt, Procaine salt, diethanolamine salt, N-benzyl-phenethylamine salt Amine salts such as organic salts such as pipe
- amino acid salts such as glycine salt, lysine salt, arginine salt, ornithine salt, glutamate salt and aspartate salt.
- More preferable salts include alkali metal salts such as sodium salt, potassium salt and lithium salt; and t-octylamine salt, dibenzylamine salt, morpholine salt, glucosamine salt, phenylglycine alkyl ester salt, ethylenediamine salt, N -Methylglucamine salt, guanidine salt, diethylamine salt, triethylamine salt, dicyclohexylamine salt, N, N'-dibenzylethylenediamine salt, chloroprocaine salt, procaine salt, diethanolamine salt, N-benzyl-phenethylamine salt, piperazine salt, tetra Mention may be made of amine salts such as organic salts such as methylammonium salts and tris (hydroxymethyl) aminomethane salt
- the complex of the present invention preferably has a triple helical structure.
- two of the three strands forming the triple helix structure are ⁇ -1,3-glucan chains, and one is the polydeoxyadenylic acid in the oligodeoxynucleotide of the present invention. Is a chain.
- the complex may partially include a portion that does not form a triple helical structure.
- composition ratio of oligodeoxynucleotide and ⁇ -1,3-glucan in the complex of the present invention depends on the chain length of polydeoxyadenylic acid in the oligodeoxynucleotide, the length of ⁇ -1,3-glucan, etc. Can change. For example, when the ⁇ -1,3-glucan chain and the polydeoxyadenylic acid chain have the same length, two ⁇ -1,3-glucan chains and one oligodeoxynucleotide of the present invention are used. Can associate to form a triple helix structure.
- a plurality of oligodeoxy groups of the present invention can be used for two ⁇ -1,3-glucan chains.
- Nucleotides can associate through polydeoxyadenylate to form a triple helix structure (see FIG. 10).
- the complex of the present invention is a complex containing humanized K-type CpG ODN and ⁇ -1,3-glucan (eg, lentinan, schizophyllan, scleroglucan, curdlan, perchiman, glyphoran, laminaran), preferably Is a complex composed of humanized K-type CpG ODN and ⁇ -1,3-glucan (eg, lentinan, schizophyllan, scleroglucan).
- humanized K-type CpG ODN and ⁇ -1,3-glucan eg, lentinan, schizophyllan, scleroglucan
- the oligodeoxynucleotide consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 has a length of 20 to 60 nucleotides (specifically, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59 or 60 nucleotides in length)
- An oligodeoxynucleotide which is bonded via a spacer consisting of a group represented by any one of the above or a group formed by repeating the group two or three times, and all of the phosphodiester bonds are substituted with phosphorothioate bonds, and ⁇ A complex composed of -1,3-glucan (eg, lentinan, schizophyllan) (eg, K3-spacer-dA20-60-LNT, K3-spacer-dA20-60-SPG), more preferably SEQ ID NO: 1 30 to 50 nucleotides on the 3 'side of the oligodeoxynucleotide consisting of the nucleotide sequence represented by (specifically 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 or 50 nucleotides in length)
- a spacer consisting of a group represented by any one of the above or a
- An oligodeoxynucleotide which is bonded via a spacer consisting of a group represented by any one of the above or a group formed by repeating the group two or three times, and all of the phosphodiester bonds are substituted with phosphorothioate bonds, and ⁇ A complex consisting of -1,3-glucan (eg, lentinan, schizophyllan) (eg, K3-spacer-dA30-50-LNT, K3-spacer-dA30-50-SPG), even more preferably SEQ ID NO: 30 to 45 nucleotides on the 3 ′ side of the oligodeoxynucleotide consisting of the nucleotide sequence represented by 1 (specifically, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44 or 45 nucleotides long) polydeoxyadenylic acid
- An oligodeoxynucleotide which is bonded via a spacer consisting of a group represented by any one of the above or a group formed by repeating the group two or three times, and all of the phosphodiester bonds are substituted with phosphorothioate bonds, and ⁇ -1,3-glucan (eg, lentinan, schizophyllan) complex (K3-spacer-dA30-45-LNT, K3-spacer-dA30-45-SPG), most preferably represented by SEQ ID NO: 1.
- Polydeoxyadenylate having a length of 40 nucleotides is represented on the 3 ′ side of the oligodeoxynucleotide consisting of the nucleotide sequence
- a complex consisting of (K3- (S18) 2-dA40-LNT, K3- (S18) 2-dA40-SPG, K3- (S12) 2-dA40-LNT, K3- (S12) 2-dA40-SPG) is there.
- Preparation of the complex of the present invention can be carried out under the same conditions as described in Non-Patent Documents 21 to 24 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-100919.
- ⁇ -1,3-glucan which originally exists as a triple helix structure in nature, is converted into an aprotic organic polar solvent (dimethyl sulfoxide (DMSO), acetonitrile, acetone, etc.) or an alkaline aqueous solution (sodium hydroxide, potassium hydroxide).
- DMSO dimethyl sulfoxide
- acetonitrile acetone
- alkaline aqueous solution sodium hydroxide, potassium hydroxide
- the solution of the single-stranded ⁇ -1,3-glucan thus obtained and the oligodeoxynucleotide solution of the present invention aqueous solution, buffer solution having a pH near neutral, or acidic buffer solution, preferably Aqueous solution or a buffered aqueous solution having a pH near neutral
- the pH again to near neutral and hold it for an appropriate time For example, hold overnight at 5 ° C.
- the complex of the present invention is formed by the two ⁇ -1,3-glucan chains and the poly dA chain in the oligodeoxynucleotide forming a triple helical structure.
- the complex By performing purification by size exclusion chromatography, ultrafiltration, dialysis and the like on the produced complex, oligodeoxynucleotides not formed in the complex can be removed. Further, the resulting complex can be purified by anion exchange chromatography to remove ⁇ -1,3-glucan from which the complex has not been formed. By the above method, the complex can be appropriately purified.
- the complex of the present invention can be formed by measuring, for example, conformational change by CD (circular dichroism) spectrum, UV absorption shift by size exclusion chromatography, gel electrophoresis, microchip electrophoresis, capillary electrophoresis. Although it can confirm, it is not restricted to this.
- CD circular dichroism
- the mixing ratio of the oligodeoxynucleotide of the present invention and ⁇ -1,3-glucan can be appropriately set in consideration of the length of the poly dA chain and the like, but usually the molar ratio ( ⁇ -1,3-glucan (LNT etc.) / ODN) is 0.02 to 2.0, preferably 0.1 to 0.5. In a further embodiment, the molar ratio ( ⁇ -1,3-glucan (such as LNT) / ODN) is for example 0.005-1.0, preferably 0.020-0.25.
- the mixing ratio of the oligodeoxynucleotide of the present invention and ⁇ -1,3-glucan can be appropriately set in consideration of the length of the poly dA chain and the like, for example, adenosine of the poly dA chain It can be set by the ratio of the number (dA) to the number of main chain glucose (mG) of ⁇ -1,3-glucan.
- the mG / dA ratio is 2.0 to 10, preferably 2.0 to 6.0, more preferably 2.0 to 4.0, and still more preferably 2.0 to 3.0.
- LNT is dissolved in 0.05 to 2N, preferably 0.1 to 1.5N alkaline aqueous solution (for example, 0.25N sodium hydroxide aqueous solution) and left at 1 ° C to 40 ° C for 10 hours to 4 days (for example, Allow to stand overnight at room temperature) to prepare a single stranded LNT aqueous solution (eg 50 mg / ml LNT aqueous solution).
- alkaline aqueous solution for example, 0.25N sodium hydroxide aqueous solution
- the LNT aqueous solution and a separately prepared CpG-spacer-ODN aqueous solution are mixed at a molar ratio (LNT / ODN) of 0.005 to 1.0.
- the complexation is completed by adding an acidic aqueous buffer solution (eg, NaH 2 PO 4 ) to neutralize and maintaining at 1-40 ° C. for 6 hours to 4 days (eg, 4 ° C. overnight).
- an LNT aqueous solution may be added and mixed at the end for the complexation.
- the formation of the complex can be confirmed, for example, by using size exclusion chromatography and monitoring the absorption of CpG-spacer-ODN toward the high molecular weight side at 240 to 280 nm (for example, 260 nm).
- the composite of the present invention takes the form of bowl-like particles.
- the particle size is the same as the particle size of ⁇ -1,3-glucan (eg, schizophyllan) used as a material and forms a natural triple-helical structure.
- the average particle size is usually 10-100 nm, preferably Is 20-50 nm.
- the particle diameter can be measured by a dynamic light scattering method under the condition of 80 ° C. using a Malvern Instruments Zeta Sizer by dissolving or dispersing the complex in water.
- the complex of the present invention is preferably isolated.
- the purity of the “isolated complex” (percentage of the target complex weight in the total weight of the evaluation object) is usually 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and still more preferably Is over 99%.
- the complex of the present invention has excellent immunostimulatory activity, and in particular, activates the immunostimulatory activity peculiar to K-type CpG ODN (for example, activates B cells (preferably human B cells) to produce IL-6) And the immunostimulatory activity unique to D-type CpG ODN (for example, the activity of activating plasmacytoid dendritic cells (preferably human plasmacytoid dendritic cells) to produce IFN- ⁇ ) Therefore, it is useful as an immunostimulator.
- K-type CpG ODN for example, activates B cells (preferably human B cells) to produce IL-6
- D-type CpG ODN for example, the activity of activating plasmacytoid dendritic cells (preferably human plasmacytoid dendritic cells) to produce IFN- ⁇
- a complex comprising an oligodeoxynucleotide of the present invention (eg, SEQ ID NO: 2-17) and LNT (eg, K3-spacer-LNT) and an oligodeoxynucleotide of the present invention (eg, SEQ ID NO: 2-17) and SPG Conjugates (eg, K3-spacer-SPG) contain inflammatory response-inducing ability (pan-IFN-a, IL-6, etc.), serum antigen-specific IgG antibody titers in virus-inoculated individuals (Total IgG, IgG2c, etc.) ) Enhancing action, ability to produce antigen-specific cytokines (IFN- ⁇ , IL2, etc.) in virus-inoculated individuals, and protective effect against viruses.
- K3-spacer-LNT also has the ability to enhance the production of Th2-type cytokines (IL-13 etc.) in virus-inoculated individuals. Therefore, it is useful as a novel vaccine
- the present invention provides a pharmaceutical composition comprising the oligodeoxynucleotide of the present invention or the complex of the present invention.
- the pharmaceutical composition of the present invention can be obtained by formulating the oligodeoxynucleotide of the present invention or the complex of the present invention according to conventional means.
- the pharmaceutical composition of the present invention comprises the oligodeoxynucleotide or complex of the present invention and a pharmacologically acceptable carrier.
- the pharmaceutical composition may further contain an antigen.
- Such a pharmaceutical composition is provided as a dosage form suitable for oral or parenteral administration.
- injections are dosage forms such as intravenous injections, subcutaneous injections, intradermal injections, intramuscular injections, infusions, and the like. May be included.
- Such an injection can be prepared according to a known method.
- a method for preparing an injection it can be prepared, for example, by dissolving or suspending the oligodeoxynucleotide or complex of the present invention in a sterile aqueous solvent usually used for injection.
- the aqueous solvent for injection include distilled water; physiological saline; phosphate buffer, carbonate buffer, Tris buffer, acetate buffer, and other buffer solutions.
- the pH of such an aqueous solvent is 5 to 10, preferably 6 to 8.
- the prepared injection solution is preferably filled in a suitable ampoule.
- a powder formulation of the oligodeoxynucleotide or complex of the present invention can also be prepared by subjecting the suspension of the oligodeoxynucleotide or complex of the present invention to a treatment such as vacuum drying or freeze drying.
- the oligodeoxynucleotide or complex of the present invention can be stored in a powder state, and can be used by dispersing the powder with an aqueous solvent for injection at the time of use.
- the content of the oligodeoxynucleotide or complex of the present invention in the pharmaceutical composition is usually about 0.1 to 100% by weight, preferably about 1 to 99% by weight, more preferably about 10 to 90% by weight of the whole pharmaceutical composition. About%.
- the pharmaceutical composition of the present invention may contain the oligodeoxynucleotide or complex of the present invention alone as an active ingredient, and contains the oligodeoxynucleotide or complex of the present invention in combination with other active ingredients. It may be.
- the oligodeoxynucleotide and complex of the present invention have excellent immunostimulatory activity
- the oligodeoxynucleotide, complex and pharmaceutical composition of the present invention can be used as an immunostimulator.
- a mammal a primate such as a human, a rodent such as a mouse
- an immune reaction in the mammal can be induced.
- the complex of the present invention has the activity characteristics of D-type CpG ODN and stimulates peripheral blood mononuclear cells to give type I interferons (Pan-IFN- ⁇ , IFN- ⁇ 2, etc.) and type II interferons ( Since both IFN- ⁇ ) are produced in large quantities, they are useful as type I interferon production inducers, type II interferon production inducers, type I and type II interferon production inducers. Since it induces the production of both type I and type II interferons, the complex of the present invention and the pharmaceutical composition containing the same can prevent or prevent diseases in which one or both of type I and type II interferons are effective. Useful for treatment.
- diseases for which type I interferon is effective include viral infections (for example, hepatitis C virus (HCV), herpes virus, papilloma virus, RS virus, influenza virus, etc.), cancer and the like.
- diseases for which type II interferon is effective include allergic diseases, infectious diseases such as intracellular parasitic protozoa (Leishmania, etc.) and bacteria (Listeria, Mycobacterium tuberculosis, etc.).
- HCV hepatitis C virus
- RS virus herpes virus
- papilloma virus papilloma virus
- RS virus papilloma virus
- influenza virus hepatitis virus
- cancer and the like examples include allergic diseases, infectious diseases such as intracellular parasitic protozoa (Leishmania, etc.) and bacteria (Listeria, Mycobacterium tuberculosis, etc.).
- infectious diseases such as intracellular parasitic protozoa (Leishmania, etc.) and bacteria (Listeria, Mycobacterium tub
- the oligodeoxynucleotide and complex of the present invention has potent vaccine adjuvant activity, and when the oligodeoxynucleotide and complex of the present invention are administered together with an antigen to a mammal, An immune response against the antigen can be strongly induced.
- the present invention also provides a composition for inducing an immune response to an antigen, comprising (a) the oligodeoxynucleotide of the present invention, or the complex of the present invention, and (b) the antigen. .
- the complex of the present invention strongly induces both a humoral immune response (antigen-specific antibody production) and a cellular immune response (antigen-specific CTL induction) to an antigen.
- the oligodeoxynucleotides, conjugates, and pharmaceutical compositions of the present invention particularly the conjugates of the present invention and pharmaceutical compositions containing the same, are useful as vaccine adjuvants.
- an adjuvant is an auxiliary agent that promotes an immune response, and means a substance that nonspecifically enhances an immune response to an antigen when administered to a living body together with the antigen.
- Antigens are antigenic for mammals to be administered (primates such as humans, rodents such as mice), and antibodies or cytotoxic T lymphocytes (CTL, CD8 + T cells)
- the substance is not particularly limited as long as it can be recognized as an antigen. Any substance (protein, peptide, nucleic acid, lipid, carbohydrate, and modified substance of the substance (for example, deletion of one or more amino acids) is used. , Substitutions, and / or additions (hereinafter referred to as mutations, etc.) can be used as antigens such as antigens derived from pathogens such as protozoa, fungi, bacteria, viruses, cancer, or specific Antigens associated with the disease can also be used.
- antigen A is derived from pathogen X
- antigen A is included in pathogen X as a constituent factor.
- antigen A is a polypeptide
- it means that the amino acid sequence of the polypeptide is present in the amino acid sequence of the protein encoded in the genome of pathogen X.
- pathogen-derived antigen examples include the pathogen itself or a part thereof, an inactivated or attenuated pathogen itself or a part thereof, or a modified form in which a mutation or the like is introduced.
- the composition for inducing an immune response to an antigen containing (a) the oligodeoxynucleotide of the present invention or the complex of the present invention and (b) the antigen derived from the pathogen is a disease caused by the pathogen. It is useful for the prevention or treatment of (eg, pathogen infection).
- the complex of the present invention strongly induces both a humoral immune response (antigen-specific antibody production) to an antigen and a cellular immune response (antigen-specific CTL induction). Therefore, antigens derived from intracellular infectious pathogens (viruses, protozoa, fungi, bacteria, etc.) known to be recognized by cytotoxic T lymphocytes, and antigens related to cancerous cells (for example, Tumor antigens) and the like are preferably used as the antigen.
- intracellular infectious virus RS virus, influenza virus, parainfluenza virus, hepatitis C virus (HCV), hepatitis A virus (HAV), hepatitis B virus (HBV), Ebola virus, Cytomegalovirus, adenovirus, poliovirus, Japanese encephalitis virus, measles virus, mumps virus, rubella virus, rabies virus, yellow fever virus, varicella-zoster virus, hantavirus, dengue virus, norovirus, rotavirus, parvovirus, coronavirus , Distemper virus, adult T cell leukemia virus (HTLV-1), human immunodeficiency virus (HIV), herpes virus, papilloma virus and the like.
- intracellular infectious bacteria include mycoplasma.
- intracellular infectious protozoa include malaria parasites and schistosomes.
- the intracellular infectious agent is preferably a virus (specifically, RS virus or influenza virus).
- antigens associated with cancerous cells include proteins, sugar chains, peptides that are specifically expressed in cancerous cells, and mutants (deletions, substitutions, and / or additions) of the above substances, or modifications thereof. Is mentioned.
- the virus is a virus that causes an acute viral infection in which both type I and type II interferons are effective (eg, RS virus, influenza virus).
- a composition for inducing an immune response to the antigen comprising (a) an oligodeoxynucleotide of the present invention or a complex of the present invention, and (b) an antigen derived from a cormorant pathogen or cancer.
- CTLs cytotoxic T lymphocytes
- the complex of the present invention can strongly induce both humoral immune reaction (antigen-specific antibody production) and cellular immune reaction (antigen-specific CTL induction) against an antigen. It is also possible to use either surface antigens or internal antigens of cancer cells, and it is also desirable to use a mixture of surface antigens and internal antigens.
- a composition for inducing an immune response to the antigen comprising (a) the oligodeoxynucleotide of the present invention or the complex of the present invention, and (b) the antigen is prepared according to the pharmaceutical composition of the present invention. can do.
- the left end represents the 5 ′ end and the right end represents the 3 ′ end.
- K3 also referred to as K3-spacer
- K3-spacer having a spacer and dA40, and S18 repeated twice as a spacer (or one containing 2 units of S18) is expressed as K3- (S18) 2-dA40
- Cs, Gs, Ts, A, S18, S12, S9 and C12 are represented by the following structure.
- This oligodeoxynucleotide is prepared using the conventional solid-phase phosphoramidite method (Nucleic Acids in Chemistry and Biology, 3. Chemical synthesis (1990) ed. G. Michael Blackburn and Michael J. Gait. Oxford University Press). Synthesized.
- Spacer 18 (DMT-Hexa-ethoxy-glycol phosphoramidite, ChemGene, catalog number: CLP-9765) was used, and when synthesizing the S12 portion, Spacer 12 (DMT-Tetraethoxy When synthesizing the S9 part using -glycol phosphoramidite, ChemGene, catalog number: CLP-1368), Spacer 9 (DMT-Triethoxy-glycol phosphoramidite, ChemGene, catalog number: CLP-1113) was used, Carbon-12 (DMT-Dodecane-Diol-phosphoramidite, ChemGene, catalog number: CLP-1114) was used to synthesize the part.
- Table 3 shows the molecular weight (calculated values) of K3-spacer shown in Table 2, measured values by mass spectrometry, and retention time when analyzed by reverse phase HPLC under the following conditions (column: Waters-, X-Bridge). C18 2.5 ⁇ m, 4.6 x 75 mm, A solution: 100 M hexafluoroisopropanol, 8 M triethylamine, B solution: methanol, B%: 5% ⁇ 30% (20 min, linear gradient); 60 °C; 1 ml / min ; 260 nm).
- the retention time of K3-dA40 was 30.35 min, while the retention time of K3-SPG complex was 21.99 min. Moreover, since the peak shift was 100%, formation of a K3-SPG complex was confirmed (System: Agilent 1100series, Column: Asahipak GS-520 HQ (Shodex) -GS-320 HQ (Shodex), Flow rate: 0.5 mL / min, Buffer: 100 mM Phosphate Buffer, pH 7.4, Temperature: 40 ° C).
- Example 4 Preparation of a complex of K3-spacer and LNT (K3-spacer-LNT complex) Lentinan (LNT: Ajinomoto Co., Inc., lot number: 2D8X1) was dissolved in 0.25N NaOH to a concentration of 50 mg / mL, and room temperature Left overnight. K3-spacer was dissolved in water for injection to a concentration of 100 ⁇ M. LNT aqueous solution and K3-spacer aqueous solution were mixed in the ratio shown in Table 4, and then 330 mM NaH 2 PO 4 of the same volume as the added LNT was added and allowed to stand overnight at 4 ° C. to form a complex.
- LNT Ajinomoto Co., Inc., lot number: 2D8X1
- K3-spacer-LNT was completed (hereinafter referred to as K3-spacer-LNT). Complex formation was confirmed using size exclusion chromatography by monitoring the shift of K3-spacer to higher molecular weights by monitoring the absorbance at 260 nm.
- Table 5 shows the retention times of various K3-spacers and various K3-spacer-LNT complexes and the content (%) of K3-spacer-LNT complexes under the above analysis conditions. In all cases, the peak shift of K3-spacer was confirmed, and the formation of the K3-spacer-LNT complex was proved.
- K3-spacer-SPG complex K3-spacer-SPG complex
- Schizophyllan SPG: Mitsui Sugar Co., Ltd.
- K3-spacer was dissolved in water for injection to a concentration of 100 ⁇ M.
- K3-spacer-SPG K3-spacer-SPG complex
- Table 7 shows the retention time of various K3-spacers and various K3-spacer-SPG complexes and the content (%) of K3-spacer-SPG complexes under the above analysis conditions. In all cases, the peak shift of K3-spacer was confirmed at a ratio of 90% or more, which proved the formation of the K3-spacer-SPG complex.
- Antibody titer measurement against RSV F vaccine antigen (Fig. 2, 5, 8) The ridges of 7-week-old C57BL / 6 mice were inoculated twice with a mixed preparation of 0.5 ⁇ g of RSV F antigen and 10 ⁇ g of various adjuvants (10 ⁇ g of nucleic acid adjuvant at a nucleic acid dose) per two weeks. One week after the final immunization, peripheral blood was collected and serum was prepared as an evaluation sample. Total IgG and IgG subclass binding to RSV F vaccine antigen in serum was measured using ELISA method.
- RSV F vaccine antigen-specific T cell cytokine production ability (FIGS. 3, 6, 9)
- the ridges of 7-week-old C57BL / 6 mice were immunized twice with 0.5 ⁇ g of RSV F antigen and 10 ⁇ g of various adjuvants at 2-week intervals.
- One week after the final immunization the spleen was collected and spleen cells were prepared. Spleen cells seeded in a 96-well culture plate were stimulated with MHC class I-restricted epitope peptide, MHC class II-restricted epitope peptide of RSV F antigen, and vaccine antigen protein, respectively, and cultured for 24 hours or 48 hours.
- cytokine ELISA method The ability to produce RSV F antigen-specific cytokines was evaluated using a culture supernatant as a sample and a cytokine ELISA method.
- IFN-g which is a Th1-type cytokine
- IL-2 produced from activated T cells
- IL-5 and IL-13 which are Th2-type cytokines.
- pan-IFN-a production was at the limit of detection in K3-spacer stimulation alone, whereas K3-spacer-LNT complex had high pan-IFN-a inducing ability. .
- the pan-IFN-a induction ability by the K3-spacer-LNT complex was higher than that of the K3-SPG complex.
- pan-IFN-a induction ability by the K3-spacer-LNT complex does not depend on the length of spacer.
- K3-spacer alone, K3-spacer-LNT complex and K3-SPG complex were found to be equivalent.
- the antibody production enhancing activity of dA40-LNT) and K3-SPG was evaluated by measuring antibody titers in the sera of mice immunized with the RSV F subunit vaccine.
- RSV F antigen-specific total IgG induction was enhanced by adjuvant addition compared to the RSV F antigen alone inoculation group (F), and K3-spacer alone (F + K3- (S18) -dA40, F + K3 -(S18) 2-dA40, F + K3- (S18) 3-dA40), K3-spacer-LNT complex (F + K3- (S18) 2-dA40-LNT and F + K3- (S18) 3- It was suggested that the adjuvant effect of dA40-LNT) and K3-SPG complex (F + K3-dA40-SPG) and phosphate alum (F + Alum) may be equivalent.
- the IgG1 subclass induction ability was higher than that in the group inoculated with RSV F antigen alone (F), and the K3-spacer-LNT complex In addition, IgG1 induction ability equivalent to alum phosphate was also observed.
- the immunization group inoculated with K3-spacer alone, K3-spacer-LNT complex, or K3-SPG complex showed higher enhancing activity than phosphate alum.
- the K3-spacer-LNT complex containing the (S18), (S18) 2, and (S18) 3 spacers showed the same Th1-type adjuvant activity as the K3-SPG complex, while the phosphate alum and It was suggested that it has similar Th2-type immunopotentiating activity.
- RSV F antigen-specific cytokine-producing ability K3-spacer alone (K3- (S18) -dA40, K3- (S18) 2) in mice vaccinated with RSV F subunit vaccine supplemented with K3-spacer-LNT and K3-SPG complex -dA40, K3- (S18) 3-dA40), K3-spacer-LNT complex (K3- (S18) -dA40-LNT, K3- (S18) 2-dA40-LNT, K3- (S18) 3-dA40 -LNT), and the ability of the K3-SPG complex to induce RSV F antigen-specific cytokine production was evaluated by measuring cytokines produced in response to antigenic stimulation from spleen cells immunized with RSV F subunit vaccine .
- the K3-spacer-LNT complex (F + K3- (S18) -dA40-LNT, F + K3- (S18) 2-dA40-LNT, F + K3- (S18) 3-dA40-LNT) Shows a higher IL-13 production-enhancing effect compared to the same Th1-type adjuvant K3-SPG complex-inoculated group (F + K3-dA40-SPG), which is equivalent to the Th2-type adjuvant phosphate-alum-inoculated group there were.
- the K3-spacer-LNT complex has a Th2 response enhancing ability in addition to the high Th1 response enhancing effect of the K3-SPG complex.
- K3-spacer-LNT complex K3- (S18) 2-dA30-LNT, K3- (S18) 2-dA35-LNT , K3- (S18) 2-dA40-LNT, K3- (S12) 2-dA40-LNT, K3- (S12) 3-dA40-LNT, K3- (C12) 2-dA40-LNT, K3- (C12)
- K3- (C12) 2-dA40-LNT, K3- (C12) The ability of 3-dA40-LNT) and K3-SPG complex to induce inflammatory response in human PBMC was examined. The results are shown in FIG.
- the K3-spacer-LNT complex of -dA40-LNT has a higher pan-IFN-a inducing ability than the K3-SPG complex.
- the pan-IFN-a induction ability was below the detection limit.
- the K3-spacer-LNT complex excluding K3- (C12) 2-dA40-LNT and K3- (C12) 3-dA40-LNT has the same induction activity as the K3-SPG complex was recognized.
- Serum RSV F antigen-specific IgG antibody titer K3-spacer-LNT complex K3- (S18) 2-dA30- in mice vaccinated with RSV F subunit vaccine supplemented with K3-spacer-LNT and K3-SPG complex LNT, K3- (S18) 2-dA35-LNT, K3- (S18) 2-dA40-LNT, K3- (S12) 2-dA40-LNT, K3- (S12) 3-dA40-LNT, K3- (C12 ) 2-dA40-LNT, K3- (C12) 3-dA40-LNT) and K3-SPG complex antibody production enhancing activity was evaluated by measuring antibody titers in mice immunized with RSV F subunit vaccine did.
- RSV F antigen-specific total IgG induction was enhanced by the addition of adjuvant compared to the RSV F antigen-inoculated group (F), and the K3-spacer-LNT complex (F + K3- (S18) 2-dA30 -LNT, F + K3- (S18) 2-dA35-LNT, F + K3- (S18) 2-dA40-LNT, F + K3- (S12) 2-dA40-LNT, F + K3- (S12) 3 -dA40-LNT, F + K3- (C12) 2-dA40-LNT, F + K3- (C12) 3-dA40-LNT) and K3-SPG complex (F + K3-SPG) and phosphate alum (F It was suggested that the adjuvant effect of + Alum) may be equivalent.
- the results are shown in FIG.
- the potentiating effect of RSV F antigen-specific IFN-g production induction and IL-2 production induction is greater than that of the antigen-only administration group (F), compared to the K3-spacer-LNT complex (F + K3- (S18) 2- dA30-LNT, F + K3- (S18) 2-dA35-LNT, F + K3- (S18) 2-dA40-LNT, F + K3- (S12) 2-dA40-LNT, F + K3- (S12) High results with 3-dA40-LNT, F + K3- (C12) 2-dA40-LNT, F + K3- (C12) 3-dA40-LNT) and K3-SPG complex (F + K3-dA40-SPG) It became.
- the phosphate alum adjuvant (F + Alum), which is a Th2-type adjuvant
- IFN-g production was below the detection limit in any stimulation.
- the IL-13 production enhancing effect was higher in the group inoculated with phosphate alum, a Th2-type adjuvant, and lower in the group inoculated with K3-SPG, a Th1-type adjuvant, than in the group administered with the antigen alone.
- the K3-spacer-LNT complex showed a higher IL-13 production enhancing effect than the same Th1-type adjuvant K3-SPG inoculated group (F + K3-dA40-SPG), and the Th2-type adjuvant phosphate It was equivalent to the alum group.
- the K3-spacer-LNT complex of (S12) 3-dA40-LNT, K3- (C12) 2-dA40-LNT, K3- (C12) 3-dA40-LNT has equivalent Th1 and Th2 cytokine production enhancing activity It was suggested to have.
- Serum RSV F antigen-specific IgG antibody titer K3-spacer-LNT complex K3- (S18) -dA35-LNT, K3- (K3- ()) in mice vaccinated with RSV F subunit vaccine supplemented with K3-spacer-LNT complex S18) -dA40-LNT, K3- (S18) 2-dA35-LNT, K3- (S18) 2-dA40-LNT, K3- (S12) -dA35-LNT, K3- (S12) -dA40-LNT, K3 -(S12) 2-dA35-LNT, K3- (S12) 2-dA40-LNT, K3- (S9) -dA35-LNT, K3- (S9) -dA40-LNT, K3- (S9) 2-dA35-LNT.
- the antibody production enhancing activity of LNT, K3- (S9) 2-dA40-LNT) was
- RSV F antigen-specific total IgG induction was enhanced by the addition of adjuvant compared to the RSV F antigen-inoculated group (F), and the K3-spacer-LNT complex (F + K3- (S18) -dA35- LNT, F + K3- (S18) -dA40-LNT, F + K3- (S18) 2-dA35-LNT, F + K3- (S18) 2-dA40-LNT, F + K3- (S12) -dA35- LNT, F + K3- (S12) -dA40-LNT, F + K3- (S12) 2-dA35-LNT, F + K3- (S12) 2-dA40-LNT, F + K3- (S9) -dA35- LNT, F + K3- (S9) -dA40-LNT, F + K3- (S9) 2-dA35-LNT, F + K3- (S9) 2-dA35
- K3- (S18) -dA35-LNT, K3- (S18) -dA40-LNT, K3- (S18) 2-dA35-LNT, K3- (S18) 2-dA40-LNT, K3- ( S12) -dA35-LNT, K3- (S12) -dA40-LNT, K3- (S12) 2-dA35-LNT, K3- (S12) 2-dA35-LNT, K3- (S12) 2-dA40-LNT, K3- (S9) -dA35-LNT, K3 -(S9) -dA40-LNT, K3- (S9) 2-dA35-LNT, K3- (S9) 2-dA40-LNT K3-spacer-LNT complex has equivalent Th1
- K3-spacer-LNT complex K3- (S18) -dA35-LNT, K3- (S18) in mice vaccinated with RSV F subunit vaccine supplemented with K3-spacer-LNT complex -dA40-LNT, K3- (S18) 2-dA35-LNT, K3- (S18) 2-dA40-LNT, K3- (S12) -dA35-LNT, K3- (S12) -dA40-LNT, K3- ( S12) 2-dA35-LNT, K3- (S12) 2-dA40-LNT, K3- (S9) -dA35-LNT, K3- (S9) -dA40-LNT, K3- (S9) 2-dA35-LNT, Evaluation of the ability of K3- (S9) 2-dA40-LNT) to induce RSV F antigen-specific cytokine production by measuring cytometh Generation
- the K3-spacer-LNT complex has the same innate immune activation ability and Th1 enhancing activity as the K3-SPG complex.
- K3- (S18) 2-dA40-LNT It was suggested that it also has a high Th2 enhancing activity.
- K3-spacer-SPG complex K3-spacer-SPG complex (K3- (S9) -dA40-SPG, K3- (S9) 2-dA40-SPG, K3- (S12) -dA40-SPG, K3- (S12) 2-dA40-SPG, K3- (S18) -dA40-SPG, K3- (S18) 2-dA40-SPG, K3- (C12) 2-dA40-SPG , K3- (C12) 3-dA40-SPG) was examined for its ability to induce inflammatory response in human PBMC.
- Serum RSV F antigen-specific IgG antibody titer K3-spacer-SPG complex K3- (S9) -dA40-SPG, K3- (K3- ()) in mice vaccinated with RSV F subunit vaccine supplemented with K3-spacer-SPG complex S9) 2-dA40-SPG, K3- (S12) -dA40-SPG, K3- (S12) 2-dA40-SPG, K3- (S18) -dA40-SPG, K3- (S18) 2-dA40-SPG, The antibody production-enhancing activity of K3- (C12) 2-dA40-SPG, K3- (C12) 3-dA40-SPG) was evaluated by measuring the antibody titer in the sera of mice immunized with the RSV F subunit vaccine.
- RSV F antigen-specific cytokine-producing ability K3-spacer-SPG complex (K3- (S9) -dA40-SPG, K3- (S9)) in mice vaccinated with RSV F subunit vaccine supplemented with K3-spacer-SPG complex 2-dA40-SPG, K3- (S12) -dA40-SPG, K3- (S12) 2-dA40-SPG, K3- (S18) -dA40-SPG, K3- (S18) 2-dA40-SPG, K3- (C12) 2-dA40-SPG and K3- (C12) 3-dA40-SPG) produce RSV F antigen-specific cytokine production-inducing ability in response to antigenic stimulation from spleen cells immunized with RSV F subunit vaccine was assessed by measuring the cytokines produced.
- IL-5 was at the same or lower induction level compared to the group administered with the antigen alone (F), but the IL-13 production enhancement effect was higher than that of the group administered with the antigen alone (F).
- an oligodeoxynucleotide having excellent immunostimulatory activity and a complex containing the same are provided.
- the complex of the present invention has both an immunostimulatory activity peculiar to K-type CpG ODN and an immunostimulatory activity peculiar to D-type CpG ODN.
- K3-spacer-SPG and K3-spacer-LNT have strong vaccine adjuvant activity, and when immunized with K3-spacer-SPG or K3-spacer-LNT together with the antigen, the antigen-specific humoral property Stimulates both immunity and cellular immunity. Therefore, the complex of the present invention is useful in the pharmaceutical field as an immunostimulant or vaccine adjuvant.
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Abstract
本発明は、ヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチド及びポリデオキシアデニル酸を含む、オリゴデオキシヌクレオチドであって、ポリデオキシアデニル酸が、該ヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチドの3'側にスペーサーを介して配置されている、オリゴデオキシヌクレオチドを提供する。また、本発明は、前記オリゴデオキシヌクレオチド及びβ-1,3-グルカンを含有する複合体を提供する。
Description
本発明は、免疫賦活活性を有するオリゴヌクレオチド含有複合体及びその用途、並びに、当該複合体を形成するためのオリゴヌクレオチドに関する。詳細には、本発明は、免疫賦活活性を有するCpGオリゴデオキシヌクレオチド(ODN)及びβ-グルカンを含有する複合体及びその医薬用途、並びに、当該複合体を形成するためのODNに関する。
CpGオリゴデオキシヌクレオチド(CpG ODN)は、免疫賦活活性(免疫賦活性)のCpGモチーフ(CpGサイトの出現率が、ゲノム中で他と比べて高い領域のこと)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)及びB細胞を活性化して、I型インターフェロン(IFNs)及び炎症性サイトカインを産生させ(非特許文献1及び2)、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)反応を含む、Th1型の液性及び細胞性免疫反応のアジュバントとして作用する(非特許文献3及び4)。そこで、CpG ODNは、感染症、癌、喘息及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(非特許文献2及び5)。
骨格配列及び免疫賦活特性がそれぞれ異なる、少なくとも4つの型のCpG ODNがある(非特許文献6)。D型(A型とも呼ばれる)CpG ODNは、典型的には、ホスホジエステル(PO)骨格及びホスホロチオエート(PS)ポリGテイルと共に1つの回文構造のCpGモチーフを含み、形質細胞様DCs(pDCs)を活性化して大量のIFN-αを産生させるが、pDC成熟化やB細胞活性化を誘導できない(非特許文献7及び8)。他の3つの型のODNは、PS骨格からなる。K型(B型とも呼ばれる)CpG ODNは、典型的には、非回文構造の、複数のCpGモチーフを含有し、B細胞を強力に活性化してIL-6を産生させ、pDCsを活性化して成熟化させるが、ほとんどIFN-αを産生させない(非特許文献8及び9)。近年、開発されたC型及びP型のCpG ODNはそれぞれ1つ及び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(非特許文献10-12)。特許文献1に、多数の優れたK型 CpG ODNが記載されている。
D型及び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、及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(非特許文献12-14)。このような高次構造は初期エンドソームへの局在化やTLR9を介する情報伝達に必要であるようだが、これらは産物の多型性及び沈殿の影響を受け、その結果その臨床応用を妨げている(非特許文献15)。従って、K型及びC型CpG ODNのみが、ヒト用の免疫療法剤及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(非特許文献16及び17)。K型CpG ODNは、ヒト臨床試験において、感染症及び癌を標的とするワクチンの免疫原性を高めるが(非特許文献6及び16)、最適なアジュバント効果のためには、抗原とK型CpG ODNとの間の化学的及び物理的連結が必要である。これらの結果は、4つの型(K、D、P、及びC)のCpG ODNには長所及び短所があることを示しており、アグリゲーションすることなく、B細胞及びpDCsの両方を活性化する「オール・イン・ワン」CpG ODNの開発が期待されている。
スエヒロタケ(Schizophyllum commune)由来の可溶性β-1,3-グルカンであるシゾフィラン(SPG)は、子宮頸癌患者における放射線療法の賦活薬として日本においてここ30年に亘り認可されている医薬である(非特許文献18)。同様に、シイタケ(Lentinula edodes)由来の可溶性β-1,3-グルカンであるレンチナン(LNT)は、1985年に承認された医薬であり、手術不能および再発胃癌患者に対しフルオロピリミジン系薬剤との併用で使用されている(非特許文献19及び20)。β-1,3-グルカンは、ポリデオキシアデニル酸(dA)と三重螺旋構造の複合体を形成することが示されている(非特許文献21)。
特許文献2~4には、シゾフィランを含むβ-1,3-グルカンと核酸(遺伝子)との水溶性複合体の遺伝子キャリアとしての使用が開示されている。これらの文献には、該複合体を形成することにより、遺伝子のアンチセンス作用及び核酸分解酵素(ヌクレアーゼ)への耐性作用が高められることが記載されている。
特許文献5には、β-1,3-結合を有する多糖類をキャリアー(トランスフェクション剤)として用いることにより、CpG配列を含み、リン酸ジエステル結合をホスホロチオエート結合又はホスホロジチオエート結合に置換した免疫刺激性オリゴヌクレオチドの作用が高められることが開示されている。
特許文献6には、免疫刺激性オリゴヌクレオチドと、長鎖のβ-1,6-グルコシド結合側鎖を有するβ-1,3-グルカンとからなることを特徴とする免疫刺激性複合体が記載されている。
本発明者らは、以前、SPGと複合体化した、5’末端にリン酸ジエステル結合を有するポリ(dA)を連結させたマウス及びヒト化したCpG ODNが、サイトカイン産生を増強し、インフルエンザワクチンアジュバントやTh2細胞関連疾患の予防または治療剤として作用することを示した(非特許文献22及び23、並びに特許文献7)。K型及びD型のそれぞれのCpGの5’末端にポリ(dA)を付加し、SPGと複合体を形成すると、それぞれK型及びD型の特性を維持しつつ、その活性が増強された。しかしながら、より効果的で、高い費用効率が求められる、前臨床及び臨床開発へ向けて、CpG-SPG複合体の高収率を達成することが困難であった。近年、CpG ODNにホスホロチオエート結合を有するポリ(dA)を連結すると、複合体形成がほとんど100%にまで上昇することが示された(非特許文献24)。しかしながら、最適なヒト化CpG配列を同定し、4つの型のCpG ODNの「オール・イン・ワン」活性を得るための因子を最適化するための綿密な試験はなされていない。
特許文献8には、抗原/CpGオリゴヌクレオチド/β-1,3-グルカン系の三元複合体の製造方法が開示されている。
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本発明が解決しようとする課題は、従前のCpG-SPG複合体よりも強力な活性を有する免疫賦活剤を提供することである。
本発明者らは鋭意検討を行ったところ、3’末端にポリ(dA)テイルを有するK型CpG ODNであるK3(配列番号2)及びSPGを含む新規の複合体、即ちK3-SPG、並びに、3’末端にスペーサーを介してポリ(dA)テイルを有するK3(以下、K3-spacerとよぶ)及びSPGを含む新規の複合体、即ちK3-spacer-SPGを同定した。これらは、完全に可溶化することのできる、高次ナノ粒子を形成した。同様に、本発明者らは前記K型CpG ODN及びレンチナン(LNT)を含む新規の複合体K3-LNT、並びに、K3-spacer及びLNTを含む新規の複合体、即ちK3-spacer-LNTの作製にも成功した。K3-SPG, K3-spacer-SPG, K3-LNT, K3-spacer-LNTはD型CpG ODN配列を有していないにも係わらず、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)と、D型CpG ODNに特有の免疫賦活活性(例えば、形質細胞様樹状細胞を活性化してIFN-αを産生させる活性)とを併せ持っていた。更に、K3-LNT、K3-spacer-LNT、K3-spacer-SPG及びK3-SPGは強力なワクチンアジュバント活性を有しており、抗原とともに免疫接種すると、該抗原特異的な液性免疫及び細胞性免疫の両方を誘導し、実際、RSウイルス又はインフルエンザウイルスに対し非常に強い感染防御効果を示した。これらの知見に基づいて更に検討を進め、本発明を完成した。
即ち、本発明は以下に示すとおりである。
[1]ヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチド及びポリデオキシアデニル酸を含む、オリゴデオキシヌクレオチドであって、ポリデオキシアデニル酸が、ヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチドの3’側にスペーサーを介して結合している、オリゴデオキシヌクレオチド。
[2]ヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチドが、10ヌクレオチド以上の長さであり、1または複数個の非メチル化CpGモチーフを含む、[1]に記載のオリゴデオキシヌクレオチド。
[3]ヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチドが、配列TCGAまたはTCGTを含む、[1]又は[2]に記載のオリゴデオキシヌクレオチド。
[4]ヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチドが、配列番号1で表されるヌクレオチド配列からなる、[1]~[3]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド。
[5]オリゴデオキシヌクレオチドのリン酸ジエステル結合の一部又は全てがホスホロチオエート結合で置換されている、[1]~[4]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド。
[6]オリゴデオキシヌクレオチドのリン酸ジエステル結合の全てがホスホロチオエート結合により置換されている、[5]に記載のオリゴデオキシヌクレオチド。
[7]ポリデオキシアデニル酸の長さが、20~60ヌクレオチド長である、[1]~[6]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド。
[8]スペーサーが、式(A)
[1]ヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチド及びポリデオキシアデニル酸を含む、オリゴデオキシヌクレオチドであって、ポリデオキシアデニル酸が、ヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチドの3’側にスペーサーを介して結合している、オリゴデオキシヌクレオチド。
[2]ヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチドが、10ヌクレオチド以上の長さであり、1または複数個の非メチル化CpGモチーフを含む、[1]に記載のオリゴデオキシヌクレオチド。
[3]ヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチドが、配列TCGAまたはTCGTを含む、[1]又は[2]に記載のオリゴデオキシヌクレオチド。
[4]ヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチドが、配列番号1で表されるヌクレオチド配列からなる、[1]~[3]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド。
[5]オリゴデオキシヌクレオチドのリン酸ジエステル結合の一部又は全てがホスホロチオエート結合で置換されている、[1]~[4]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド。
[6]オリゴデオキシヌクレオチドのリン酸ジエステル結合の全てがホスホロチオエート結合により置換されている、[5]に記載のオリゴデオキシヌクレオチド。
[7]ポリデオキシアデニル酸の長さが、20~60ヌクレオチド長である、[1]~[6]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド。
[8]スペーサーが、式(A)
(式中、mは2、3、4、5、6、7、8又は9であり、nは1、2、3、4、5又は6であり、式(3m+2)nは、8以上60以下であり、複数のR1、R2、R3及びR4は互いに独立して水素原子又はC1-6アルキル基であり、Xは酸素原子又は硫黄原子である。)で表される基、又は、式(B)
(式中、sは2、3、4、5、6、7、8、9、10、11又は12であり、tは1、2、3、4、5又は6であり、(s+3)tは、8以上60以下であり、複数のR5及びR6は互いに独立して水素原子又はC1-6アルキル基であり、Xは酸素原子又は硫黄原子である。)で表される基である、[1]~[7]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド。
[9]スペーサーが、式(A1)
[9]スペーサーが、式(A1)
(式中、mは4、5又は6であり、nは1又は2であり、式(3m+2)nは、14以上40以下であり、複数のR1、R2、R3及びR4はいずれも水素原子であり、Xは硫黄原子である。)で表される基、又は、式(B1)
(式中、sは8、9、10、11又は12であり、tは1又は2であり、(s+3)tは、14以上40以下であり、複数のR5及びR6はいずれも水素原子であり、Xは硫黄原子である。)で表される基である、[1]~[8]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド。
[10]スペーサーが、式
[10]スペーサーが、式
のいずれかで表される基又は当該基を2又は3回繰り返して結合した基である、[1]~[9]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド。
[11][1]~[10]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド及びβ-1, 3-グルカンを含有する複合体。
[12]β-1, 3-グルカンがレンチナン、シゾフィラン、スクレログルカン、カードラン、パーキマン、グリホラン、又はラミナランである[11]に記載の複合体。
[13]β-1, 3-グルカンがレンチナン、シゾフィラン又はスクレログルカンである[12]に記載の複合体。
[14]下記(i)に記載のオリゴデオキシヌクレオチド、及び(ii)に記載のβ-1, 3-グルカンからなる[11]に記載の複合体。
(i)配列番号1で表されるヌクレオチド配列からなるオリゴデオキシヌクレオチドの3’側にスペーサーを介して20~60ヌクレオチド長のポリデオキシアデニル酸が結合し、かつリン酸ジエステル結合の全てがホスホロチオエート結合により置換されているオリゴデオキシヌクレオチド
(ii)レンチナン又はシゾフィラン
[15]配列番号1で表されるヌクレオチド配列からなるオリゴデオキシヌクレオチドの3’側に20~60ヌクレオチド長のポリデオキシアデニル酸が式
[11][1]~[10]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド及びβ-1, 3-グルカンを含有する複合体。
[12]β-1, 3-グルカンがレンチナン、シゾフィラン、スクレログルカン、カードラン、パーキマン、グリホラン、又はラミナランである[11]に記載の複合体。
[13]β-1, 3-グルカンがレンチナン、シゾフィラン又はスクレログルカンである[12]に記載の複合体。
[14]下記(i)に記載のオリゴデオキシヌクレオチド、及び(ii)に記載のβ-1, 3-グルカンからなる[11]に記載の複合体。
(i)配列番号1で表されるヌクレオチド配列からなるオリゴデオキシヌクレオチドの3’側にスペーサーを介して20~60ヌクレオチド長のポリデオキシアデニル酸が結合し、かつリン酸ジエステル結合の全てがホスホロチオエート結合により置換されているオリゴデオキシヌクレオチド
(ii)レンチナン又はシゾフィラン
[15]配列番号1で表されるヌクレオチド配列からなるオリゴデオキシヌクレオチドの3’側に20~60ヌクレオチド長のポリデオキシアデニル酸が式
のいずれかで表される基又は当該基を2又は3回繰り返して結合した基からなるスペーサーを介して結合し、かつリン酸ジエステル結合の全てがホスホロチオエート結合に置換されたオリゴデオキシヌクレオチド、及びβ-1,3-グルカン(例、レンチナン、シゾフィラン)からなる[11]に記載の複合体。
[16]配列番号1で表されるヌクレオチド配列からなるオリゴデオキシヌクレオチドの3’側に30~50ヌクレオチド長のポリデオキシアデニル酸が式
[16]配列番号1で表されるヌクレオチド配列からなるオリゴデオキシヌクレオチドの3’側に30~50ヌクレオチド長のポリデオキシアデニル酸が式
のいずれかで表される基又は当該基を2又は3回繰り返して結合した基からなるスペーサーを介して結合し、かつリン酸ジエステル結合の全てがホスホロチオエート結合に置換されたオリゴデオキシヌクレオチド、及びβ-1,3-グルカンからなる[15]に記載の複合体。
[17]配列番号1で表されるヌクレオチド配列からなるオリゴデオキシヌクレオチドの3’側に30~45ヌクレオチド長のポリデオキシアデニル酸が式
[17]配列番号1で表されるヌクレオチド配列からなるオリゴデオキシヌクレオチドの3’側に30~45ヌクレオチド長のポリデオキシアデニル酸が式
のいずれかで表される基又は当該基を2又は3回繰り返して結合した基からなるスペーサーを介して結合し、かつリン酸ジエステル結合の全てがホスホロチオエート結合に置換されたオリゴデオキシヌクレオチド、及びβ-1,3-グルカンからなる[16]に記載の複合体。
[18]配列番号1で表されるヌクレオチド配列からなるオリゴデオキシヌクレオチドの3’側に40ヌクレオチド長のポリデオキシアデニル酸が式
[18]配列番号1で表されるヌクレオチド配列からなるオリゴデオキシヌクレオチドの3’側に40ヌクレオチド長のポリデオキシアデニル酸が式
のいずれかで表される基を2又は3回繰り返して結合した基からなるスペーサーを介して結合し、かつリン酸ジエステル結合の全てがホスホロチオエート結合に置換されたオリゴデオキシヌクレオチド、及び、レンチナン又はシゾフィランからなる[17]に記載の複合体。
[19]三重螺旋構造状のものである、[11]~[18]のいずれかに記載の複合体。
[20]B細胞を活性化してIL-6を産生させる活性、及び樹状細胞を活性化してIFN-αを産生させる活性を有する、[11]~[19]のいずれかに記載の複合体。
[21][1]~[10]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは[11]~[20]のいずれかに記載の複合体を含む、医薬組成物。
[22]ウイルス感染症、癌、アレルギー疾患、細胞内寄生性原虫又は細菌感染症の予防又は治療のための、[21]に記載の医薬組成物。
[23]ウイルス感染症の予防又は治療のための、[22]に記載の医薬組成物。
[24]ウイルス感染症がRSウイルス又はインフルエンザウイルス感染症である[23]に記載の医薬組成物。
[25][11]~[20]のいずれかに記載の複合体を含む、I型及び/又はII型インターフェロン産生誘導剤。
[26][1]~[10]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは[11]~[20]のいずれかに記載の複合体を含む、免疫賦活剤。
[27]ワクチンアジュバントである、[26]の免疫賦活剤。
[28][1]~[10]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは[11]~[20]のいずれかに記載の複合体を含む、ウイルス感染症、癌、アレルギー疾患、細胞内寄生性原虫又は細菌感染症の予防又は治療剤。
[29]ウイルス感染症がRSウイルス又はインフルエンザウイルス感染症である[28]に記載の予防又は治療剤。
[30]医薬組成物の製造のための、[1]~[10]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは[11]~[20]のいずれかに記載の複合体の使用。
[31]医薬組成物が、ウイルス感染症、癌、アレルギー疾患、細胞内寄生性原虫又は細菌感染症の予防又は治療のための医薬組成物である、[30]に記載の使用。
[32]ウイルス感染症がRSウイルス又はインフルエンザウイルス感染症である、[31]に記載の使用。
[33][1]~[10]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは[11]~[20]のいずれかに記載の複合体の薬理的有効量を温血動物に投与することを含む、当該温血動物における疾患の治療もしくは予防のための方法。
[34]疾患が、ウイルス感染症、癌、アレルギー疾患、細胞内寄生性原虫又は細菌感染症である、[33]に記載の方法。
[35]ウイルス感染症がRSウイルス又はインフルエンザウイルス感染症である、[34]に記載の方法。
[36]温血動物がヒトである、[33]~[35]のいずれかに記載の方法。
[37][1]~[10]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは[11]~[20]のいずれかに記載の複合体の薬理的有効量を温血動物に投与することを含む、当該温血動物における防御免疫反応を誘導する方法。
[38]ウイルス感染症、癌、アレルギー疾患、細胞内寄生性原虫又は細菌感染症の治療又は予防において使用するための、[1]~[10]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは[11]~[20]のいずれかに記載の複合体。
[39]ウイルス感染症がRSウイルス又はインフルエンザウイルス感染症である、[38]に記載のオリゴデオキシヌクレオチド又は複合体。
[40](a)[1]~[10]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは[11]~[20]のいずれかに記載の複合体、及び
(b) 抗原
を含む、医薬組成物。
[41]該抗原に対する免疫反応を誘導するための、[40]に記載の組成物。
[42]抗原が病原体由来の抗原である、[41]に記載の組成物。
[43]病原体の感染症の予防又は治療用である、[42]に記載の組成物。
[44]病原体がウイルスである、[43]に記載の組成物。
[45]ウイルスがRSウイルス又はインフルエンザウイルスである、[44]に記載の組成物。
[19]三重螺旋構造状のものである、[11]~[18]のいずれかに記載の複合体。
[20]B細胞を活性化してIL-6を産生させる活性、及び樹状細胞を活性化してIFN-αを産生させる活性を有する、[11]~[19]のいずれかに記載の複合体。
[21][1]~[10]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは[11]~[20]のいずれかに記載の複合体を含む、医薬組成物。
[22]ウイルス感染症、癌、アレルギー疾患、細胞内寄生性原虫又は細菌感染症の予防又は治療のための、[21]に記載の医薬組成物。
[23]ウイルス感染症の予防又は治療のための、[22]に記載の医薬組成物。
[24]ウイルス感染症がRSウイルス又はインフルエンザウイルス感染症である[23]に記載の医薬組成物。
[25][11]~[20]のいずれかに記載の複合体を含む、I型及び/又はII型インターフェロン産生誘導剤。
[26][1]~[10]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは[11]~[20]のいずれかに記載の複合体を含む、免疫賦活剤。
[27]ワクチンアジュバントである、[26]の免疫賦活剤。
[28][1]~[10]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは[11]~[20]のいずれかに記載の複合体を含む、ウイルス感染症、癌、アレルギー疾患、細胞内寄生性原虫又は細菌感染症の予防又は治療剤。
[29]ウイルス感染症がRSウイルス又はインフルエンザウイルス感染症である[28]に記載の予防又は治療剤。
[30]医薬組成物の製造のための、[1]~[10]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは[11]~[20]のいずれかに記載の複合体の使用。
[31]医薬組成物が、ウイルス感染症、癌、アレルギー疾患、細胞内寄生性原虫又は細菌感染症の予防又は治療のための医薬組成物である、[30]に記載の使用。
[32]ウイルス感染症がRSウイルス又はインフルエンザウイルス感染症である、[31]に記載の使用。
[33][1]~[10]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは[11]~[20]のいずれかに記載の複合体の薬理的有効量を温血動物に投与することを含む、当該温血動物における疾患の治療もしくは予防のための方法。
[34]疾患が、ウイルス感染症、癌、アレルギー疾患、細胞内寄生性原虫又は細菌感染症である、[33]に記載の方法。
[35]ウイルス感染症がRSウイルス又はインフルエンザウイルス感染症である、[34]に記載の方法。
[36]温血動物がヒトである、[33]~[35]のいずれかに記載の方法。
[37][1]~[10]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは[11]~[20]のいずれかに記載の複合体の薬理的有効量を温血動物に投与することを含む、当該温血動物における防御免疫反応を誘導する方法。
[38]ウイルス感染症、癌、アレルギー疾患、細胞内寄生性原虫又は細菌感染症の治療又は予防において使用するための、[1]~[10]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは[11]~[20]のいずれかに記載の複合体。
[39]ウイルス感染症がRSウイルス又はインフルエンザウイルス感染症である、[38]に記載のオリゴデオキシヌクレオチド又は複合体。
[40](a)[1]~[10]のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは[11]~[20]のいずれかに記載の複合体、及び
(b) 抗原
を含む、医薬組成物。
[41]該抗原に対する免疫反応を誘導するための、[40]に記載の組成物。
[42]抗原が病原体由来の抗原である、[41]に記載の組成物。
[43]病原体の感染症の予防又は治療用である、[42]に記載の組成物。
[44]病原体がウイルスである、[43]に記載の組成物。
[45]ウイルスがRSウイルス又はインフルエンザウイルスである、[44]に記載の組成物。
本発明により、優れた免疫賦活活性を有するオリゴデオキシヌクレオチドやこれを含む複合体が提供される。特に、本発明の複合体は、K型CpG ODNに特有の免疫賦活活性と、D型CpG ODNに特有の免疫賦活活性とを併せ持つ。更に、本発明の複合体は強力なワクチンアジュバント活性を有しており、本発明の複合体を抗原とともに免疫接種すると、該抗原特異的な液性免疫及び細胞性免疫の両方を刺激し、非常に強い感染防御効果を示す。従って、本発明の複合体は、免疫賦活剤やワクチンアジュバントとして有用である。
1.オリゴデオキシヌクレオチド
本発明は、K型CpGオリゴデオキシヌクレオチド及びポリデオキシアデニル酸(dA)を含む、オリゴデオキシヌクレオチド(以下、本発明のオリゴデオキシヌクレオチドと称する。)を提供するものである。
本発明のオリゴデオキシヌクレオチドにはリン酸ジエステル結合が修飾(例えば、一部又は全てのリン酸ジエステル結合がホスホロチオエート結合により置換)されているものを含む。
本発明のオリゴデオキシヌクレオチドは薬学的に許容可能な塩を含む。
なお、本明細書においてオリゴデオキシヌクレオチドとODNは同義である。また、「ヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチド(CpG ODN)」と、「ヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチド(CpG ODN)残基」とは末尾の用語「残基」の有無に関わらず同義であり、交換可能に用いられる。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、「ヒト化K型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。
本発明は、K型CpGオリゴデオキシヌクレオチド及びポリデオキシアデニル酸(dA)を含む、オリゴデオキシヌクレオチド(以下、本発明のオリゴデオキシヌクレオチドと称する。)を提供するものである。
本発明のオリゴデオキシヌクレオチドにはリン酸ジエステル結合が修飾(例えば、一部又は全てのリン酸ジエステル結合がホスホロチオエート結合により置換)されているものを含む。
本発明のオリゴデオキシヌクレオチドは薬学的に許容可能な塩を含む。
なお、本明細書においてオリゴデオキシヌクレオチドとODNは同義である。また、「ヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチド(CpG ODN)」と、「ヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチド(CpG ODN)残基」とは末尾の用語「残基」の有無に関わらず同義であり、交換可能に用いられる。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、「ヒト化K型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))。本発明のオリゴデオキシヌクレオチドは、これらのうちK型CpG ODNを含む。
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、本発明のオリゴデオキシヌクレオチドは、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。当該技術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)。
本発明のオリゴデオキシヌクレオチドに含まれるK型CpG ODNは、好ましくはヒト化されている。「ヒト化」とは、ヒトTLR9に対するアゴニスト活性を有することを意味する。従って、ヒト化K型CpG ODNを含む本発明のオリゴデオキシヌクレオチドは、ヒトに対してK型CpG ODNに特有の免疫賦活活性(例えば、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。
本発明において好適に用いられるK型CpG ODNは、10ヌクレオチド以上の長さであり、1つまたは複数の非メチル化CpGモチーフを含む。
本発明においてより好適に用いられるK型CpG ODNは1つまたは複数のCpGモチーフを含む非回文構造を含有する。更に好適に用いられるK型CpG ODNは1つまたは複数のCpGモチーフを含む非回文構造からなる。
ヒト化K型CpG ODNは、一般的に、TCGA又はTCGTからなる4塩基のCpGモチーフを特徴とする。また、多くのケースにおいて、一つのヒト化K型CpG ODN中にこの4塩基のCpGモチーフが2又は3個含まれる。従って、好ましい態様において、本発明のオリゴデオキシヌクレオチドに含まれるK型CpG ODNは、少なくとも1個、より好ましくは2以上、更に好ましくは2又は3個、TCGA又はTCGTからなる4塩基のCpGモチーフを含む。該K型CpG ODNが2又は3個の4塩基のCpGモチーフを有する場合、これらの4塩基のCpGモチーフは同一であっても異なっていてもよい。ただし、ヒトTLR9に対するアゴニスト活性を有する限り、特に限定されない。
本発明のオリゴデオキシヌクレオチドに含まれるK型CpG ODNは、より好ましくは、配列番号1で表されるヌクレオチド配列を含む。
K型CpG ODNの長さは、本発明のオリゴデオキシヌクレオチドが免疫賦活活性(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)を有する限り、特に限定されないが、好ましくは100ヌクレオチド長以下(例えば、10-75ヌクレオチド長)である。K型CpG ODNの長さは、より好ましくは50ヌクレオチド長以下(例えば、10-40ヌクレオチド長)である。K型CpG ODNの長さは、更に好ましくは30ヌクレオチド長以下(例えば、10-25ヌクレオチド長)である。K型CpG ODNの長さは、最も好ましくは、12-25ヌクレオチド長である。
ポリデオキシアデニル酸(dA)の長さは、β-1,3-グルカン(好ましくは、レンチナン、又はシゾフィラン)鎖とともに三重螺旋構造を形成するのに十分な長さであれば特に限定されるものではないが、安定な三重螺旋構造を形成する観点からは、通常20ヌクレオチド長以上、好ましくは40ヌクレオチド長以上、より好ましくは60ヌクレオチド長以上である。ポリdAは、長ければ長いほどβ-1,3-グルカンと安定な三重螺旋構造を形成するので、理論的には上限はないが、長すぎると、オリゴデオキシヌクレオチドの合成時の長さにバラつきが生じる原因となるので、通常、100ヌクレオチド長以下、好ましくは80以下である。一方、前記安定な三重螺旋構造の形成に加え、単位量のβ-1,3-グルカンあたりに結合する本発明のオリゴデオキシヌクレオチド量を増大させ、且つオリゴデオキシヌクレオチドの合成時の長さのばらつきの回避、複合化効率の観点からは、ポリdAの長さは、好ましくは、20~60ヌクレオチド長(具体的には、20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59又は60ヌクレオチド長 )、より好ましくは、30~50ヌクレオチド長(30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50ヌクレオチド長)、最も好ましくは、30~45ヌクレオチド長(30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45ヌクレオチド長)である。特に、30ヌクレオチド長以上の場合、良好な複合化効率を示す。本発明のオリゴデオキシヌクレオチドは、ポリdAを含むことにより、2本のシゾフィラン鎖とともに三重螺旋構造を形成する活性を有する。なお、ポリデオキシアデニル酸を「ポリ(dA)」又は「poly(dA)」と表記することもある。
1分子の本発明のオリゴデオキシヌクレオチドには、複数個のK型CpG ODN及び/又はポリdAが含まれていてもよいが、好ましくは、K型CpG ODN及びポリdAが1つずつ含まれ、最も好ましくは、K型CpG ODN及びポリdAが1つずつからなる。
本発明のオリゴデオキシヌクレオチドは、ポリdAがK型CpG ODNの3’側に配置されていることを特徴とする。この配置により、本発明の複合体(詳細は下に述べる)が、K型CpG ODNに特有の免疫賦活活性に加えて、D型CpG ODNに特有の免疫賦活活性を有することとなる。
本発明のオリゴデオキシヌクレオチドにおいて、K型CpG ODNとポリdAとは、スペーサーを介して連結される。本発明においてスペーサーとは、8~60個の原子が直線状に連結した基を意味し、本発明においてスペーサーとして用いられる原子は、直鎖状に連結することができる原子であれば特に限定はなく、例えば、炭素原子、窒素原子、酸素原子、珪素原子、リン原子、硫黄原子が挙げられ、好適には炭素原子、酸素原子、リン原子である。本発明に用いられるスペーサーの直鎖を形成する原子には、水素原子、酸素原子、硫黄原子、水酸基、C1-6アルキル基などの置換基が結合していてもよく、当該置換基は、好適には、水素原子、硫黄原子、水酸基又はメチル基であり、より好適には、水素原子、硫黄原子又は水酸基である。本発明に用いられるスペーサー基は、より好ましくは、式(A)
(式中、mは2、3、4、5、6、7、8又は9(好適には4、5又は6)であり、nは1、2、3、4、5又は6(好適には1又は2)であり、式(3m+2)nは、8以上60以下(好適には14以上40以下)であり、複数のR1、R2、R3及びR4は互いに独立して水素原子又はC1-6アルキル基(好適にはいずれも水素原子)であり、Xは酸素原子又は硫黄原子(好適には硫黄原子)である。)で表される基、又は、式(B)
(式中、sは2、3、4、5、6、7、8、9、10、11又は12(好適には8、9、10、11又は12)であり、tは1、2、3、4、5又は6(好適には1又は2)であり、(s+3)tは、8以上60以下(好適には14以上40以下)であり、複数のR5及びR6は互いに独立して水素原子又はC1-6アルキル基(好適にはいずれも水素原子)であり、Xは酸素原子又は硫黄原子(好適には硫黄原子)である。)で表される基であり、更により好ましくは、式
のいずれかで表される基又は当該基を2又は3回(好ましくは2回)繰り返して結合した基である。ここで、2回繰り返して結合した基は、例えば、式
で表される基である。
本発明に用いられるスペーサーは、例えば、対応するアミダイトを用いて製造することができる。式(A)で表されるスペーサーに対応するアミダイトとしては、例えばPEGアミダイト(市販のものを用いるか、又は、特開2002-176987号公報に記載の方法に準じて製造することができる)を挙げることができる。式(B)で表されるスペーサーに対応するアミダイトは、例えば両末端に水酸基を有するアルキレンジオールを、国際公開公報WO99/19474に記載の方法に準じてアミダイトに変換して入手することができる。
本発明のオリゴデオキシヌクレオチドは、例えば、Nucleic Acids in Chemistry and Biology, 3. Chemical synthesis (1990) ed. G. Michael Blackburn and Michael J. Gait. Oxford University Pressに記載の方法に準じて製造することができ、具体的には、dA30、dA35、dA40などのポリdAの5'位に、上記スペーサーに対応するアミダイトをn回カップリングさせ、その後、K型CpGオリゴデオキシヌクレオチドに対応する部分をカップリングさせることにより製造することができる。
最も好ましい態様において、本発明のオリゴデオキシヌクレオチドは、K型CpG ODN(具体的には、例えば、配列番号1で表されるヌクレオチド配列からなるオリゴデオキシヌクレオチド)、スペーサー及びポリdAからなり、K型CpG ODNが該オリゴデオキシヌクレオチドの5’末端に、ポリdAが3’末端に、それぞれ位置し、K型CpG ODNとポリdAとがスペーサーを介して連結される。具体的には、配列番号1で表されるヌクレオチド配列からなるオリゴデオキシヌクレオチドの3’末端に20~60ヌクレオチド長(より好ましくは、30~50ヌクレオチド長(30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49又は50ヌクレオチド長)、最も好ましくは、30~45ヌクレオチド長(30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44又は45ヌクレオチド長))のポリdAがスペーサーを介して結合したオリゴデオキシヌクレオチドである。例えば、以下の表に列挙したオリゴデオキシヌクレオチドである。
上記表に列挙されたオリゴデオキシヌクレオチドのヌクレオチド配列(スペーサー部分を除く)を配列番号2~17にそれぞれ示す。
本発明のオリゴデオキシヌクレオチドの全長(スペーサー以外の部分のヌクレオチド長の合計)は、通常30~200ヌクレオチド長、好ましくは35~100ヌクレオチド長、より好ましくは40~80ヌクレオチド長(具体的には、40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79 又は80ヌクレオチド長)、より好ましくは、50~70ヌクレオチド長(具体的には、50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69又は70ヌクレオチド長)、最も好ましくは、50~65ヌクレオチド長(具体的には、50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64又は65ヌクレオチド長)である。
本発明のオリゴデオキシヌクレオチドは、インビボにおける分解(例、エクソ又はエンドヌクレアーゼによる分解)に対して抵抗性となるように適切に修飾されていてもよい。好ましくは、該改変はホスホロチオエート修飾又はホスホロジチオエート修飾を含む。即ち、本発明のオリゴデオキシヌクレオチド中のリン酸ジエステル結合の一部又は全てが、ホスホロチオエート結合又はホスホロジチオエート結合により置換されている。
好ましくは、本発明のオリゴデオキシヌクレオチドは、リン酸ジエステル結合の修飾を含み、より好ましくは、リン酸ジエステル結合の修飾は、ホスホロチオエート結合(即ち、WO 95/26204に記載されているように、非架橋酸素原子のうちの1つが、硫黄原子に置換される)である。即ち、本発明のオリゴデオキシヌクレオチド中のリン酸ジエステル結合の一部又は全てが、ホスホロチオエート結合により置換されている。
本発明のオリゴデオキシヌクレオチドは、好ましくは、K型CpG ODNにおいて、ホスホロチオエート結合、または、ホスホロジチオエート結合による修飾を含み、より好ましくは、該K型CpG ODNのリン酸ジエステル結合の全てが、ホスホロチオエート結合に置換される。また、本発明のオリゴデオキシヌクレオチドは、好ましくは、ポリdAにおいて、ホスホロチオエート結合、または、ホスホロジチオエート結合を含み、より好ましくは、該ポリdAのリン酸ジエステル結合の全てが、ホスホロチオエート結合に置換される。更に好ましくは、本発明のヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチド及びポリデオキシアデニル酸を含むオリゴデオキシヌクレオチドのリン酸ジエステル結合の全てが、ホスホロチオエート結合に置換される。最も好ましくは、本発明のオリゴデオキシヌクレオチドは、ヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチド(例、配列番号1)の3’末端に20~60ヌクレオチド長(より好ましくは、30~50ヌクレオチド長(30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49又は50ヌクレオチド長)、最も好ましくは、30~45ヌクレオチド長(30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44又は45ヌクレオチド長))のポリdAがスペーサーを介して結合したオリゴデオキシヌクレオチドであって、当該オリゴデオキシヌクレオチドに含まれる全てのリン酸ジエステル結合が、ホスホロチオエート結合に置換されている。ホスホロチオエート結合により、本発明のオリゴデオキシヌクレオチドにおいて、分解に対する抵抗性のみならず、免疫賦活活性(例えば、B細胞を活性化させてIL-6を産生させる活性)の増強、及びCpG-β-1,3-グルカン複合体の高収率が期待されるからである。なお、本明細書におけるホスホロチオエート結合はホスホロチオエート骨格と、リン酸ジエステル結合はリン酸骨格と同義である。
本発明のオリゴデオキシヌクレオチドには、上記オリゴデオキシヌクレオチドのあらゆる薬学的に許容可能な塩類、エステル、またはそのようなエステルの塩類を含む。
本発明のオリゴデオキシヌクレオチドの薬学的に許容可能な塩類としては、好適にはナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩のようなアルカリ金属塩、カルシウム塩、マグネシウム塩のようなアルカリ土類金属塩、アルミニウム塩、鉄塩、亜鉛塩、銅塩、ニッケル塩、コバルト塩等の金属塩;アンモニウム塩のような無機塩、t-オクチルアミン塩、ジベンジルアミン塩、モルホリン塩、グルコサミン塩、フェニルグリシンアルキルエステル塩、エチレンジアミン塩、N-メチルグルカミン塩、グアニジン塩、ジエチルアミン塩、トリエチルアミン塩、ジシクロヘキシルアミン塩、N,N’-ジベンジルエチレンジアミン塩、クロロプロカイン塩、プロカイン塩、ジエタノールアミン塩、N-ベンジル-フェネチルアミン塩、ピペラジン塩、テトラメチルアンモニウム塩、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン塩のような有機塩等のアミン塩;弗化水素酸塩、塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩のようなハロゲン原子化水素酸塩、硝酸塩、過塩素酸塩、硫酸塩、リン酸塩等の無機酸塩;メタンスルホン酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、エタンスルホン酸塩のような低級アルカンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、p-トルエンスルホン酸塩のようなアリ-ルスルホン酸塩、酢酸塩、リンゴ酸塩、フマ-ル酸塩、コハク酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩、蓚酸塩、マレイン酸塩等の有機酸塩;及び、グリシン塩、リジン塩、アルギニン塩、オルニチン塩、グルタミン酸塩、アスパラギン酸塩のようなアミノ酸塩を挙げることができる。より好適な塩として、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩のようなアルカリ金属塩;及び、t-オクチルアミン塩、ジベンジルアミン塩、モルホリン塩、グルコサミン塩、フェニルグリシンアルキルエステル塩、エチレンジアミン塩、N-メチルグルカミン塩、グアニジン塩、ジエチルアミン塩、トリエチルアミン塩、ジシクロヘキシルアミン塩、N,N’-ジベンジルエチレンジアミン塩、クロロプロカイン塩、プロカイン塩、ジエタノールアミン塩、N-ベンジル-フェネチルアミン塩、ピペラジン塩、テトラメチルアンモニウム塩、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン塩のような有機塩等のアミン塩を挙げることができる。さらにより好適な塩として、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、トリエチルアミン塩及びトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン塩を挙げることができる。
本発明のオリゴデオキシヌクレオチドは、水和物としても存在することができ、そのような水和物も本発明に包含される。
本発明のオリゴデオキシヌクレオチドは、1本鎖、2本鎖、3本鎖のいずれの形態でもよいが、好ましくは1本鎖である。
本発明のオリゴデオキシヌクレオチドには、分子内の不斉中心に基づく光学異性体が存在する場合がある。特に断りのない限り、本発明のオリゴデオキシヌクレオチドにおいては、これらの異性体及びこれらの異性体の任意の比率の混合物が全て本発明に含まれるものとする。
本発明のオリゴデオキシヌクレオチドは、好ましくは単離されている。「単離」とは、目的とする成分以外の因子を除去する操作がなされ、天然に存在する状態を脱していることを意味する。「単離されたオリゴデオキシヌクレオチド」の純度(評価対象物の総重量に占める目的とするオリゴデオキシヌクレオチド重量の百分率)は、通常70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、更に好ましくは99%以上である。
本発明のオリゴデオキシヌクレオチドは、優れた免疫賦活活性(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)を有するので、免疫賦活剤等として有用である。更に、本発明のオリゴデオキシヌクレオチドは、2本のβ-1,3-グルカン(好ましくは、レンチナン、シゾフィラン、又はスクレログルカン)とともに三重螺旋構造を形成する性質を有するので、下記の本発明の複合体の調製に有用である。
2.複合体
本発明は、上記本発明のオリゴデオキシヌクレオチド及びβ-1,3-グルカンを含有する複合体(以下、本発明の複合体と称する。)を提供するものである。
本発明は、上記本発明のオリゴデオキシヌクレオチド及びβ-1,3-グルカンを含有する複合体(以下、本発明の複合体と称する。)を提供するものである。
上述の本発明のオリゴデオキシヌクレオチドは、K型CpG ODNを含むので、それ単独では、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)を発揮し、D型CpG ODNに特有の免疫賦活活性(例えば、形質細胞様樹状細胞を活性化してIFN-αを産生させる活性)に乏しい。しかしながら、驚くべきことに、β-1,3-グルカン(好ましくは、レンチナン、又はシゾフィラン)と複合体を形成することにより、D型CpG ODNの配列を要することなく、D型CpG ODNに特有の免疫賦活活性(例えば、形質細胞様樹状細胞を活性化してIFN-αを産生させる活性)を獲得する。即ち、本発明の複合体は、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)と、D型CpG ODNに特有の免疫賦活活性(例えば、形質細胞様樹状細胞(好ましくはヒト形質細胞様樹状細胞)を活性化してIFN-αを産生させる活性)の両方を有する。
本発明で用いられるβ-1,3-グルカンとしては、レンチナン、シゾフィラン、スクレログルカン、カードラン、パーキマン、グリホラン、ラミナラン等を挙げることが出来る。β-1,3-グルカンは、好ましくは、レンチナン、シゾフィランまたはスクレログルカンのように、1,6-グルコピラノシド分枝を多く含有する(側鎖率33~40%)β-1,3-グルカンであり、より好ましくはレンチナン、又はシゾフィランであり、最も好ましくはレンチナンである。
レンチナン(LNT)は、シイタケ由来の公知のβ-1,3-1,6-グルカンであり、分子式は(C6H10O5)n、分子量は約30~70万である。水、メタノール、エタノール(95)、又はアセトンにはほとんど溶けないが、極性有機溶媒であるDMSOや水酸化ナトリウム水溶液に溶解する。
レンチナンは活性化マクロファージ、キラーT細胞、ナチュラルキラー細胞及び抗体依存性マクロファージ仲介性細胞障害作用(ADMC)活性の増強作用を有する(Hamuro, J., et al.:Immunology, 39, 551-559, 1980、Hamuro, J., et al.:Int. J. Immunopharmacol., 2, 171, 1980、 Herlyn, D., et al.:Gann, 76, 37-42, 1985)。動物実験においては同系腫瘍及び自家腫瘍に対して化学療法剤との併用投与により腫瘍増殖抑制作用ならびに延命効果が認められている。また、レンチナンの単独投与によっても腫瘍増殖抑制作用ならびに延命効果が認められている。臨床試験においては手術不能又は再発胃癌患者に対して、テガフール経口投与との併用により生存期間の延長が認められ(医薬品インタビューフォーム「レンチナン静注用1mg「味の素」」)、日本で承認されている。レンチナンの単独投与による効果は現在のところ確認されていない。
シゾフィラン(SPG)は、スエヒロタケ由来の公知の可溶性β-グルカンである。SPGは、β-(1→3)-D-グルカンの主鎖と、各3個のグルコース当り1個のβ-(1→6)-D-グルコシル側鎖からなる(Tabata, K., Ito, W., Kojima, T., Kawabata, S. and Misaki A.,「Carbohydr. Res.」, 1981, 89, 1, p.121-135)。SPGは婦人科癌に対する免疫増強法の筋肉内注射製剤臨床薬として20年以上の使用実績があり(清水, 陳, 荷見, 増淵,「Biotherapy」, 1990, 4, p.1390,長谷川,「Oncology and Chemotherapy」, 1992, 8, p.225)、生体内での安全性が確認されている(Theresa, M. McIntire and David, A. Brant,「J. Am. Chem. Soc.」, 1998, 120, p.6909)。
本明細書において「複合体」とは、複数の分子が、静電結合、ファンデルワールス結合、水素結合、疎水性相互作用などの非共有結合又は共有結合を介して会合することにより得られる産物を意味する。
本発明の複合体は薬学的に許容可能な塩を形成していてもよく、そのような塩類としては、好適にはナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩のようなアルカリ金属塩、カルシウム塩、マグネシウム塩のようなアルカリ土類金属塩、アルミニウム塩、鉄塩、亜鉛塩、銅塩、ニッケル塩、コバルト塩等の金属塩;アンモニウム塩のような無機塩、t-オクチルアミン塩、ジベンジルアミン塩、モルホリン塩、グルコサミン塩、フェニルグリシンアルキルエステル塩、エチレンジアミン塩、N-メチルグルカミン塩、グアニジン塩、ジエチルアミン塩、トリエチルアミン塩、ジシクロヘキシルアミン塩、N,N’-ジベンジルエチレンジアミン塩、クロロプロカイン塩、プロカイン塩、ジエタノールアミン塩、N-ベンジル-フェネチルアミン塩、ピペラジン塩、テトラメチルアンモニウム塩、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン塩のような有機塩等のアミン塩;弗化水素酸塩、塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩のようなハロゲン原子化水素酸塩、硝酸塩、過塩素酸塩、硫酸塩、リン酸塩等の無機酸塩;メタンスルホン酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、エタンスルホン酸塩のような低級アルカンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、p-トルエンスルホン酸塩のようなアリ-ルスルホン酸塩、酢酸塩、リンゴ酸塩、フマ-ル酸塩、コハク酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩、蓚酸塩、マレイン酸塩等の有機酸塩;及び、グリシン塩、リジン塩、アルギニン塩、オルニチン塩、グルタミン酸塩、アスパラギン酸塩のようなアミノ酸塩を挙げることができる。より好適な塩として、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩のようなアルカリ金属塩;及び、t-オクチルアミン塩、ジベンジルアミン塩、モルホリン塩、グルコサミン塩、フェニルグリシンアルキルエステル塩、エチレンジアミン塩、N-メチルグルカミン塩、グアニジン塩、ジエチルアミン塩、トリエチルアミン塩、ジシクロヘキシルアミン塩、N,N’-ジベンジルエチレンジアミン塩、クロロプロカイン塩、プロカイン塩、ジエタノールアミン塩、N-ベンジル-フェネチルアミン塩、ピペラジン塩、テトラメチルアンモニウム塩、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン塩のような有機塩等のアミン塩を挙げることができる。さらにより好適な塩として、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、トリエチルアミン塩及びトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン塩を挙げることができる。
本発明の複合体は、好ましくは、三重螺旋構造状である。好ましい態様において、当該三重螺旋構造を形成する3本の鎖のうち、2本はβ-1,3-グルカン鎖であり、1本は、上記本発明のオリゴデオキシヌクレオチド中のポリデオキシアデニル酸の鎖である。なお、当該複合体は一部に、三重螺旋構造を形成していない部分を含んでいても良い。
本発明の複合体における、オリゴデオキシヌクレオチドとβ-1,3-グルカンの組成比は、オリゴデオキシヌクレオチド中のポリデオキシアデニル酸の鎖長、及びβ-1,3-グルカンの長さ等に応じて、変化しうる。例えば、β-1,3-グルカン鎖と、ポリデオキシアデニル酸の鎖の長さが同等の場合には、2本のβ-1,3-グルカン鎖と、1本の本発明のオリゴデオキシヌクレオチドが会合し、三重螺旋構造を形成し得る。一般的には、β-1,3-グルカン鎖に対して、ポリデオキシアデニル酸の鎖長は短いので、2本のβ-1,3-グルカン鎖に対して、複数の本発明のオリゴデオキシヌクレオチドがポリデオキシアデニル酸を介して会合し、三重螺旋構造を形成し得る(図10参照)。
本発明の複合体は、ヒト化K型CpG ODN及びβ-1,3-グルカン(例、レンチナン、シゾフィラン、スクレログルカン、カードラン、パーキマン、グリホラン、ラミナラン)を含有する複合体であり、好ましくは、ヒト化K型CpG ODN及びβ-1,3-グルカン(例、レンチナン、シゾフィラン、スクレログルカン)からなる複合体である。より好ましくは、配列番号1で表されるヌクレオチド配列からなるオリゴデオキシヌクレオチドの3’側に20~60ヌクレオチド長(具体的には、20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59又は60ヌクレオチド長)のポリデオキシアデニル酸が式
のいずれかで表される基又は当該基を2又は3回繰り返して結合した基からなるスペーサーを介して結合し、かつリン酸ジエステル結合の全てがホスホロチオエート結合に置換されたオリゴデオキシヌクレオチド、及びβ-1,3-グルカン(例、レンチナン、シゾフィラン)からなる複合体(例、K3-spacer-dA20~60-LNT、K3-spacer-dA20~60-SPG)であり、更に好ましくは、配列番号1で表されるヌクレオチド配列からなるオリゴデオキシヌクレオチドの3’側に30~50ヌクレオチド長(具体的には、30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49又は50ヌクレオチド長)のポリデオキシアデニル酸が式
のいずれかで表される基又は当該基を2又は3回繰り返して結合した基からなるスペーサーを介して結合し、かつリン酸ジエステル結合の全てがホスホロチオエート結合に置換されたオリゴデオキシヌクレオチド、及びβ-1,3-グルカン(例、レンチナン、シゾフィラン)からなる複合体(例、K3-spacer-dA30~50-LNT、K3-spacer-dA30~50-SPG)であり、更により好ましくは、配列番号1で表されるヌクレオチド配列からなるオリゴデオキシヌクレオチドの3’側に30~45ヌクレオチド長(具体的には、30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44又は45ヌクレオチド長)のポリデオキシアデニル酸が式
のいずれかで表される基又は当該基を2又は3回繰り返して結合した基からなるスペーサーを介して結合し、かつリン酸ジエステル結合の全てがホスホロチオエート結合に置換されたオリゴデオキシヌクレオチド、及びβ-1,3-グルカン(例、レンチナン、シゾフィラン)からなる複合体(K3-spacer-dA30~45-LNT、K3-spacer-dA30~45-SPG)であり、最も好ましくは、配列番号1で表されるヌクレオチド配列からなるオリゴデオキシヌクレオチドの3’側に40ヌクレオチド長のポリデオキシアデニル酸が式
のいずれかで表される基を2又は3回繰り返して結合した基からなるスペーサーを介して結合し、かつリン酸ジエステル結合の全てがホスホロチオエート結合に置換されたオリゴデオキシヌクレオチド、及び、レンチナン又はシゾフィランからなる複合体(K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S18)2-dA40-SPG、K3-(S12)2-dA40-LNT、K3-(S12)2-dA40-SPG)である。
本発明の複合体の調製は、非特許文献21~24や、特開2008-100919号公報に記載された条件と同様に行うことができる。すなわち、本来は、天然で三重螺旋構造として存在するβ-1,3-グルカンを非プロトン性有機極性溶媒(ジメチルスルホキシド(DMSO),アセトニトリル,アセトン等)またはアルカリ水溶液(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、水酸化カルシウム等)に溶解して一本鎖に解く。このようにして得られた一本鎖のβ-1,3-グルカンの溶液と本発明のオリゴデオキシヌクレオチドの溶液(水溶液、中性付近のpHの緩衝水溶液、又は酸性の緩衝水溶液、好ましくは、水溶液又は中性付近のpHの緩衝水溶液)とを混合し、必要に応じて再度pHを中性付近に調整後、適当時間保持する。例えば、5℃で一夜保持する。その結果、2本のβ-1,3-グルカン鎖と該オリゴデオキシヌクレオチド中のポリdA鎖が三重螺旋構造を形成することにより、本発明の複合体が形成される。生成した複合体に対して、サイズ排除クロマトグラフィーによる精製、限外濾過、透析等を行うことにより、複合体未形成のオリゴデオキシヌクレオチドを除くことができる。また、生成した複合体に対して、陰イオン交換クロマトグラフィーによる精製を行うことにより、複合体未形成のβ-1,3-グルカンを除くことができる。上記の方法により、複合体を適宜精製することができる。
本発明の複合体の形成は、例えばCD(円偏光二色性)スペクトルによるコンフォメーション変化、サイズ排除クロマトグラフィーによるUV吸収シフト、ゲル電気泳動、マイクロチップ電気泳動、キャピラリー電気泳動を測定することにより確認することができるが、これに限らない。
本発明のオリゴデオキシヌクレオチドとβ-1,3-グルカンとの混合比は、ポリdA鎖の長さ等を考慮して適宜設定することができるが、通常モル比(β-1,3-グルカン(LNT等)/ODN)が0.02~2.0、好ましくは0.1~0.5である。更なる態様において、モル比(β-1,3-グルカン(LNT等)/ODN)が例えば0.005~1.0、好ましくは0.020~0.25である。
更なる局面において、本発明のオリゴデオキシヌクレオチドとβ-1,3-グルカンとの混合比は、ポリdA鎖の長さ等を考慮して適宜設定することができ、例えば、ポリdA鎖のアデノシン数(dA)とβ-1,3-グルカンの主鎖グルコース数(mG)の比率により設定することができる。通常、mG/dA比が2.0~10であり、好ましくは2.0~6.0であり、より好ましくは2.0~4.0であり、更に好ましくは2.0~3.0である。
本発明の複合体の調製方法についてCpG-spacer-ODNとLNT複合体を例に説明する。LNTを0.05~2N、好ましくは0.1~1.5Nのアルカリ水溶液(例えば、0.25N水酸化ナトリウム水溶液)に溶解させ、1℃~40℃で10時間~4日間放置し(例えば、室温で一晩放置する)、一本鎖のLNT水溶液(例えば、50mg/mlのLNT水溶液)を調製する。前記LNT水溶液と別途調製したCpG-spacer-ODN水溶液(例えば、100μMの CpG水溶液)をモル比(LNT/ODN)0.005~1.0で混合し、続いて、前記LNT、CpG-spacer-ODN混合液に酸性の緩衝水溶液(例えば、NaH2PO4)を加えて中和し、1~40℃で6時間~4日間(例えば、4℃で一晩)維持することで複合体化を完了させる。なお、前記複合化のためにLNT水溶液を最後に加え混合しても良い。複合体の形成は、例えば、サイズ排除クロマトグラフィーを用い、CpG-spacer-ODNの高分子量側へのシフトを240~280nm(例えば、260nm)における吸収をモニタリングすることによって確認することができる。
一態様において、本発明の複合体は、竿状の粒子の形態を呈する。粒子径は、材料として用いるβ-1,3-グルカン(例、シゾフィラン)が天然で三重螺旋構造を呈することにより形成する粒子の径と同等であり、通常平均粒子径が10-100 nm、好ましくは20-50 nmである。該粒子径は、複合体を水に溶解又は分散し、Malvern Instruments Zeta Sizerを用いて80℃の条件で動的光散乱法により計測することができる。
本発明の複合体は、好ましくは単離されている。「単離された複合体」の純度(評価対象物の総重量に占める目的とする複合体重量の百分率)は、通常70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、更に好ましくは99%以上である。
本発明の複合体は、優れた免疫賦活活性を有し、特に、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)と、D型CpG ODNに特有の免疫賦活活性(例えば、形質細胞様樹状細胞(好ましくはヒト形質細胞様樹状細胞)を活性化してIFN-αを産生させる活性)の両方を有するので、免疫賦活剤等として有用である。例えば、本発明のオリゴデオキシヌクレオチド(例えば、配列番号2~17)とLNTを含む複合体(例、K3-spacer-LNT)及び本発明のオリゴデオキシヌクレオチド(例えば、配列番号2~17)とSPGを含む複合体(例、K3-spacer-SPG)は、炎症応答誘導能(pan-IFN-a、IL-6等)、ウイルス接種個体における血清中抗原特異的IgG抗体価(Total IgG, IgG2c等)の増強作用、ウイルス接種個体における抗原特異的サイトカイン産生能(IFN-γ,IL2等)、ウイルスに対する感染防御効果を有する。K3-spacer-LNTについてはウイルス接種個体においてTh2型サイトカイン(IL-13等)の産生増強能も有する。従って、新規ワクチンアジュバント候補として有用である。
3.医薬組成物
本発明は、上記本発明のオリゴデオキシヌクレオチド又は上記本発明の複合体を含む、医薬組成物を提供するものである。本発明の医薬組成物は、上記本発明のオリゴデオキシヌクレオチド又は上記本発明の複合体を常套手段に従って製剤化することにより得ることができる。本発明の医薬組成物は、本発明のオリゴデオキシヌクレオチド又は複合体と薬理学的に許容され得る担体を含む。また、本医薬組成物は抗原を更に含んでいても良い。このような医薬組成物は、経口又は非経口投与に適する剤形として提供される。
本発明は、上記本発明のオリゴデオキシヌクレオチド又は上記本発明の複合体を含む、医薬組成物を提供するものである。本発明の医薬組成物は、上記本発明のオリゴデオキシヌクレオチド又は上記本発明の複合体を常套手段に従って製剤化することにより得ることができる。本発明の医薬組成物は、本発明のオリゴデオキシヌクレオチド又は複合体と薬理学的に許容され得る担体を含む。また、本医薬組成物は抗原を更に含んでいても良い。このような医薬組成物は、経口又は非経口投与に適する剤形として提供される。
非経口投与のための組成物としては、例えば、注射剤、坐剤等が用いられ、注射剤は静脈注射剤、皮下注射剤、皮内注射剤、筋肉注射剤、点滴注射剤等の剤形を包含しても良い。このような注射剤は、公知の方法に従って調製できる。注射剤の調製方法としては、例えば、上記本発明のオリゴデオキシヌクレオチド又は複合体を通常注射剤に用いられる無菌の水性溶媒に溶解又は懸濁することによって調製できる。注射用の水性溶媒としては、例えば、蒸留水;生理的食塩水;リン酸緩衝液、炭酸緩衝液、トリス緩衝液、酢酸緩衝液等の緩衝液等が使用できる。このような水性溶媒のpHは5~10が挙げられ、好ましくは6~8である。調製された注射液は、適当なアンプルに充填されることが好ましい。
また、本発明のオリゴデオキシヌクレオチド又は複合体の懸濁液を、真空乾燥、凍結乾燥等の処理に付すことにより、本発明のオリゴデオキシヌクレオチド又は複合体の粉末製剤を調製することもできる。本発明のオリゴデオキシヌクレオチド又は複合体を粉末状態で保存し、使用時に該粉末を注射用の水性溶媒で分散することにより、使用に供することができる。
医薬組成物中の本発明のオリゴデオキシヌクレオチド又は複合体の含有量は、通常、医薬組成物全体の約0.1~100重量%、好ましくは約1~99重量%、さらに好ましくは約10~90重量%程度である。
本発明の医薬組成物は、有効成分として、本発明のオリゴデオキシヌクレオチド又は複合体を単独で含有していてもよく、本発明のオリゴデオキシヌクレオチド又は複合体を他の有効成分と組み合わせて含有していてもよい。
4.医薬用途
本発明のオリゴデオキシヌクレオチド及び複合体は、優れた免疫賦活活性を有するので、本発明のオリゴデオキシヌクレオチド、複合体及び医薬組成物は、免疫賦活剤として用いることができる。本発明のオリゴデオキシヌクレオチド、複合体又は医薬組成物を哺乳動物(ヒト等の霊長類、マウス等のげっ歯類等)に投与することにより、該哺乳動物における免疫反応を惹起することができる。特に、本発明の複合体は、D型CpG ODNの活性特性を有し、末梢血単核球を刺激して、I型インターフェロン(Pan-IFN-α、IFN-α2等)及びII型インターフェロン(IFN-γ)の両方を大量に産生させるので、I型インターフェロン産生誘導剤、II型インターフェロン産生誘導剤、I型及びII型インターフェロン産生誘導剤として有用である。I型及びII型インターフェロンの両方の産生を誘導することから、本発明の複合体及びこれを含有する医薬組成物は、I型及びII型インターフェロンのいずれか一方又は両方が有効な疾患の予防又は治療に有用である。I型インターフェロンが有効な疾患としては、ウイルス感染症(例えば、C型肝炎ウイルス(HCV)、ヘルペスウイルス、パピローマウイルス、RSウイルス、インフルエンザウイルス等)、癌等を挙げることが出来る。II型インターフェロンが有効な疾患としては、アレルギー疾患、細胞内寄生性の原虫(リーシュマニア等)や細菌(リステリア、結核菌等)等の感染症等を挙げることが出来る。RSウイルスやインフルエンザウイルスを含む急性ウイルス感染症に対しては、I型インターフェロン及びII型インターフェロン共に、ウイルス排除に関する免疫応答を高めるので、本発明の複合体及びこれを含有する医薬組成物は、急性ウイルス感染症に対する有効性が期待できる。
本発明のオリゴデオキシヌクレオチド及び複合体は、優れた免疫賦活活性を有するので、本発明のオリゴデオキシヌクレオチド、複合体及び医薬組成物は、免疫賦活剤として用いることができる。本発明のオリゴデオキシヌクレオチド、複合体又は医薬組成物を哺乳動物(ヒト等の霊長類、マウス等のげっ歯類等)に投与することにより、該哺乳動物における免疫反応を惹起することができる。特に、本発明の複合体は、D型CpG ODNの活性特性を有し、末梢血単核球を刺激して、I型インターフェロン(Pan-IFN-α、IFN-α2等)及びII型インターフェロン(IFN-γ)の両方を大量に産生させるので、I型インターフェロン産生誘導剤、II型インターフェロン産生誘導剤、I型及びII型インターフェロン産生誘導剤として有用である。I型及びII型インターフェロンの両方の産生を誘導することから、本発明の複合体及びこれを含有する医薬組成物は、I型及びII型インターフェロンのいずれか一方又は両方が有効な疾患の予防又は治療に有用である。I型インターフェロンが有効な疾患としては、ウイルス感染症(例えば、C型肝炎ウイルス(HCV)、ヘルペスウイルス、パピローマウイルス、RSウイルス、インフルエンザウイルス等)、癌等を挙げることが出来る。II型インターフェロンが有効な疾患としては、アレルギー疾患、細胞内寄生性の原虫(リーシュマニア等)や細菌(リステリア、結核菌等)等の感染症等を挙げることが出来る。RSウイルスやインフルエンザウイルスを含む急性ウイルス感染症に対しては、I型インターフェロン及びII型インターフェロン共に、ウイルス排除に関する免疫応答を高めるので、本発明の複合体及びこれを含有する医薬組成物は、急性ウイルス感染症に対する有効性が期待できる。
また、本発明のオリゴデオキシヌクレオチド及び複合体、特に、本発明の複合体は、強力なワクチンアジュバント活性を有し、本発明のオリゴデオキシヌクレオチド及び複合体を、抗原と共に、哺乳動物へ投与すると、該抗原に対する免疫反応を強力に誘導することが出来る。したがって、本発明は、(a) 本発明のオリゴデオキシヌクレオチド、又は本発明の複合体、及び(b) 抗原を含む、当該抗原に対する免疫反応を誘導するための組成物をも提供するものである。特に、本発明の複合体は、抗原に対する液性免疫反応(抗原特異的抗体産生)と細胞性免疫反応(抗原特異的CTL誘導)の両方を強力に誘導する。従って、本発明のオリゴデオキシヌクレオチド、複合体、及び医薬組成物、特に本発明の複合体及びこれを含有する医薬組成物は、ワクチンアジュバントとして有用である。
本明細書において、アジュバントとは免疫応答を促す補助剤のことであり、抗原とともに生体に投与されたとき、その抗原に対する免疫応答を非特異的に増強させる物質を意味する。
抗原としては、投与対象の哺乳動物(ヒト等の霊長類、マウス等のげっ歯類等)にとって抗原性を有しており、抗体又は細胞傷害性Tリンパ球(CTL, CD8+T細胞)が抗原として認識し得る限り、特に限定されるものではなく、抗原となるあらゆる物質(タンパク質、ペプチド、核酸、脂質、糖質、ならびに前記物質の修飾体(例えば、一つ又は複数のアミノ酸の欠失、置換、及び/又は付加等(以下、変異等)を導入した修飾体など)を用いることができる。抗原としては、原虫、真菌、細菌、ウイルスなどの病原体由来の抗原、癌、または特定の疾患に関係する抗原も用いられ得る。
本明細書において、「抗原Aが、病原体Xに由来する」とは、抗原Aが、当該病原体Xに構成因子として含まれることを意味する。例えば、抗原Aがポリペプチドである場合、そのポリペプチドのアミノ酸配列が、病原体Xのゲノムにコードされたタンパク質のアミノ酸配列中に存在することを意味する。
病原体由来の抗原としては、病原体そのもの又はその一部、不活化又は弱毒化した病原体そのもの又はその一部、あるいはそれらの変異等を導入した修飾体等が挙げられる。
抗原として病原体由来の抗原を用いると、当該抗原に対する免疫反応が惹起され、該抗原を含む病原体を免疫学的に生体外へ排除する仕組みが構築される。従って、(a) 本発明のオリゴデオキシヌクレオチド、又は本発明の複合体、及び(b) 病原体由来の抗原を含む、当該抗原に対する免疫反応を誘導するための組成物は、当該病原体に起因する疾患(例、病原体の感染症)の予防又は治療のために有用である。
本発明の複合体は、抗原に対する液性免疫反応(抗原特異的抗体産生)とともに、細胞性免疫反応(抗原特異的CTL誘導)の両方を強力に誘導する。従って、細胞傷害性Tリンパ球により認識されることが知られている細胞内感染性の病原体(ウイルス、原虫、真菌、細菌等)由来の抗原や、癌化した細胞に関連した抗原(例えば、腫瘍抗原)等が抗原として好適に用いられる。
細胞内感染性ウイルスとしては、特に限定されないが、RSウイルス、インフルエンザウイルス、パラインフルエンザウイルス、C型肝炎ウイルス(HCV)、A型肝炎ウイルス(HAV)、B型肝炎ウイルス(HBV)、エボラウイルス、サイトメガロウイルス、アデノウイルス、ポリオウイルス、日本脳炎ウイルス、麻疹ウイルス、ムンプスウイルス、風疹ウイルス、狂犬病ウイルス、黄熱ウイルス、水痘帯状疱疹ウイルス、ハンタウイルス、デングウイルス、ノロウイルス、ロタウイルス、パルボウイルス、コロナウイルス、ジステンパーウイルス、成人T細胞白血病ウイルス(HTLV-1)、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)、ヘルペスウイルス、パピローマウイルス等が挙げられる。細胞内感染性バクテリアとしては、マイコプラズマ等が挙げられる。細胞内感染性原虫としては、マラリア原虫、住血吸虫等が挙げられる。細胞内感染性病原体は好ましくはウイルス(具体的には、RSウイルス、又はインフルエンザウイルス等)である。
癌化した細胞に関連した抗原としては、癌化した細胞において特異的に発現する蛋白質、糖鎖、ペプチド、ならびに前記物質の変異体(欠失、置換、及び/又は付加)又はその修飾体などが挙げられる。
本発明の複合体は、I型及びII型インターフェロンの両方を強力に誘導するので、一態様において、ウイルスとして、I型インターフェロン及びII型インターフェロンの両方が有効な急性ウイルス感染症を引き起こすウイルス(例、RSウイルス、インフルエンザウイルス)が選択される。
例えば、(a) 本発明のオリゴデオキシヌクレオチド、又は本発明の複合体、及び(b) 病原体や癌由来の抗原を含む、当該抗原に対する免疫反応を誘導するための組成物を、当該病原体感染症や癌の患者、当該病原体感染症や癌に罹患する可能性のあるヒトに投与することにより、該投与を受けた対象中の細胞傷害性Tリンパ球(CTL)を抗原特異的に活性化させ、該抗原特異的な抗体産生を誘導し、即ち、温血動物(好ましくは、ヒト)の防御免疫反応を誘導することにより、該感染症や癌を予防・治療することが出来る。即ち、該組成物は、上記感染症、癌等の疾患の予防又は治療のためのワクチンとして有用である。
また、本発明の複合体は、抗原に対する液性免疫反応(抗原特異的抗体産生)と細胞性免疫反応(抗原特異的CTL誘導)の両方を強力に誘導することができるので、抗原として、病原体や癌細胞の表面抗原と内部抗原のいずれを用いることも可能であり、表面抗原と内部抗原とを混合して用いることも、また望ましい。
(a) 本発明のオリゴデオキシヌクレオチド、又は本発明の複合体、及び(b)抗原を含む、当該抗原に対する免疫反応を誘導するための組成物は、上記本発明の医薬組成物に準じて調製することができる。
本明細書中で挙げられた特許及び特許出願明細書を含む全ての刊行物に記載された内容は、本明細書での引用により、その全てが明示されたと同程度に本明細書に組み込まれるものである。
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
[実施例1-3及び参考例1]
実施例のK3-spacer及び参考例K3-dA40の合成
実施例のK3-spacer及び参考例K3-dA40は、表2に示し、以下のような方法で合成した。
[実施例1-3及び参考例1]
実施例のK3-spacer及び参考例K3-dA40の合成
実施例のK3-spacer及び参考例K3-dA40は、表2に示し、以下のような方法で合成した。
表2中、左端が5'末端を表し、右端が3'末端を表す。X部分(スペーサー部分ともいう)は、S18, S12, S9又はC12から選択され、nは、その繰り返しの数を表す。n=1の場合は、特に記載しない場合もある。スペーサー及びdA40を有するK3(K3-spacerとも表記する)であって、スペーサーとしてS18を2回繰り返したもの(又は、S18を2ユニット含むもの)は、K3-(S18)2-dA40と表記される。
As、Cs、Gs、Ts、A、S18、S12、S9及びC12は、以下の構造で表される。
本オリゴデオキシヌクレオチドは、常法である固相ホスホロアミダイト法(Nucleic Acids in Chemistry and Biology, 3. Chemical synthesis (1990) ed. G. Michael Blackburn and Michael J. Gait. Oxford University Press)を用いて合成した。S18の部分を合成する際には、Spacer 18(DMT-Hexa-ethoxy-glycol phosphoramidite、ChemGene、カタログ番号:CLP-9765)を用い、S12の部分を合成する際には、Spacer 12(DMT-Tetraethoxy-glycol phosphoramidite、ChemGene、 カタログ番号:CLP-1368)を用い、S9の部分を合成する際には、Spacer 9(DMT-Triethoxy-glycol phosphoramidite、 ChemGene、カタログ番号:CLP-1113)を用い、C12の部分を合成する際には、Carbon 12(DMT-Dodecane-Diol phosphoramidite、ChemGene、カタログ番号:CLP-1114)を用いた。
表3に表2記載のK3-spacerの分子量(計算値)、質量分析による測定値、及び、以下の条件で逆相HPLCで分析した場合の保持時間を示す(カラム:Waters-, X-Bridge C18 2.5μm, 4.6 x 75 mm、A溶液:100 mM ヘキサフルオロイソプロパノール、8 mM トリエチルアミン、B溶液:メタノール、B%:5%→30%(20 min, linear gradient);60℃;1 ml/min;260 nm)。
[参考例2]
K3-dA40とSPGとの複合体(K3-SPG複合体)の調製
[その1]
7.22 mgのK3-dA40を水(3.7mL)に溶解した。SPG(三井製糖)15 mgを0.25 N NaOH (1 mL)に溶解した。1 mLの330 mM NaH2PO4をDNA溶液に加え、次にSPG溶液をDNA/NaH2PO4溶液に加え、4℃にて一晩静置することにより複合体化を完了した。モル比(MSPG/MDNA)は、0.27に固定した。複合体の形成は、マイクロチップ電気泳動装置(SHIMADZU:MultiNA)によって確認した。
K3-dA40とSPGとの複合体(K3-SPG複合体)の調製
[その1]
7.22 mgのK3-dA40を水(3.7mL)に溶解した。SPG(三井製糖)15 mgを0.25 N NaOH (1 mL)に溶解した。1 mLの330 mM NaH2PO4をDNA溶液に加え、次にSPG溶液をDNA/NaH2PO4溶液に加え、4℃にて一晩静置することにより複合体化を完了した。モル比(MSPG/MDNA)は、0.27に固定した。複合体の形成は、マイクロチップ電気泳動装置(SHIMADZU:MultiNA)によって確認した。
[その2]
SPG(三井製糖)を15mg/mLとなるように、0.25N NaOHに溶解し、室温で一晩放置した。K3-dA40は100μMとなるように、注射用水に溶解した。SPG 8.12mgとK3-dA40 4.17mgを混合し、続いて、SPGと同体積(541.4μl)の330 mM NaH2PO4を加え、4℃にて一晩静置することにより複合体化を完了した。複合体の形成は、サイズ排除クロマトグラフィーを用い、K3-dA40の高分子量側へのシフトを、260nmにおける吸収をモニタリングすることによって確認した。K3-dA40の保持時間が30.35minであったのに対し、K3-SPG複合体の保持時間は21.99minであった。また、そのピークシフトは100%であったことから、K3-SPG複合体の形成が確認された(System:Agilent 1100series、Column:Asahipak GS-520 HQ (Shodex)-GS-320 HQ (Shodex)、Flow rate:0.5mL/min、Buffer: 100mM Phosphate Buffer, pH7.4、Temperature:40℃)。
SPG(三井製糖)を15mg/mLとなるように、0.25N NaOHに溶解し、室温で一晩放置した。K3-dA40は100μMとなるように、注射用水に溶解した。SPG 8.12mgとK3-dA40 4.17mgを混合し、続いて、SPGと同体積(541.4μl)の330 mM NaH2PO4を加え、4℃にて一晩静置することにより複合体化を完了した。複合体の形成は、サイズ排除クロマトグラフィーを用い、K3-dA40の高分子量側へのシフトを、260nmにおける吸収をモニタリングすることによって確認した。K3-dA40の保持時間が30.35minであったのに対し、K3-SPG複合体の保持時間は21.99minであった。また、そのピークシフトは100%であったことから、K3-SPG複合体の形成が確認された(System:Agilent 1100series、Column:Asahipak GS-520 HQ (Shodex)-GS-320 HQ (Shodex)、Flow rate:0.5mL/min、Buffer: 100mM Phosphate Buffer, pH7.4、Temperature:40℃)。
[実施例4]
K3-spacerとLNTとの複合体(K3-spacer-LNT複合体)の調製
レンチナン(LNT:味の素株式会社、ロット番号:2D8X1)を50mg/mLとなるように、0.25N NaOHに溶解し、室温で一晩放置した。K3-spacerは100μMとなるように、注射用水に溶解した。LNT水溶液とK3-spacer水溶液を表4に示す比率で混合し、続いて、添加したLNTと同体積の330 mM NaH2PO4を加え、4℃にて一晩静置することにより複合体化を完了した(以後、K3-spacer-LNTと表記する)。複合体の形成は、サイズ排除クロマトグラフィーを用い、K3-spacerの高分子量側へのシフトを、260nmにおける吸収をモニタリングすることによって確認した。
分析条件A
System:Agilent 1100series、Column:Asahipak GF7M-HQ (Shodex) 2本連結、Flow rate:0.8mL/min、Buffer:10mM EDTA PBS, pH7.4、Temperature:40℃
分析条件B
System:Agilent 1100series、Column:Asahipak GS-520 HQ (Shodex)-GS-320 HQ (Shodex)、Flow rate:0.5mL/min、Buffer:100mM Phosphate Buffer, pH7.4、Temperature:40℃
分析条件C
System:Agilent 1100series、Column:Asahipak GS-520 HQ (Shodex)-GS-320 HQ (Shodex)、Flow rate:0.5mL/min、Buffer:20% Acetonitrile, 80mM Phosphate Buffer, pH7.4、Temperature:40℃
K3-spacerとLNTとの複合体(K3-spacer-LNT複合体)の調製
レンチナン(LNT:味の素株式会社、ロット番号:2D8X1)を50mg/mLとなるように、0.25N NaOHに溶解し、室温で一晩放置した。K3-spacerは100μMとなるように、注射用水に溶解した。LNT水溶液とK3-spacer水溶液を表4に示す比率で混合し、続いて、添加したLNTと同体積の330 mM NaH2PO4を加え、4℃にて一晩静置することにより複合体化を完了した(以後、K3-spacer-LNTと表記する)。複合体の形成は、サイズ排除クロマトグラフィーを用い、K3-spacerの高分子量側へのシフトを、260nmにおける吸収をモニタリングすることによって確認した。
分析条件A
System:Agilent 1100series、Column:Asahipak GF7M-HQ (Shodex) 2本連結、Flow rate:0.8mL/min、Buffer:10mM EDTA PBS, pH7.4、Temperature:40℃
分析条件B
System:Agilent 1100series、Column:Asahipak GS-520 HQ (Shodex)-GS-320 HQ (Shodex)、Flow rate:0.5mL/min、Buffer:100mM Phosphate Buffer, pH7.4、Temperature:40℃
分析条件C
System:Agilent 1100series、Column:Asahipak GS-520 HQ (Shodex)-GS-320 HQ (Shodex)、Flow rate:0.5mL/min、Buffer:20% Acetonitrile, 80mM Phosphate Buffer, pH7.4、Temperature:40℃
上記の分析条件における、各種K3-spacer、及び各種K3-spacer-LNT複合体の保持時間、K3-spacer-LNT複合体の含量(%)を表5に示した。いずれも、K3-spacerのピークシフトが確認されたことから、K3-spacer-LNT複合体の形成が証明された。
[実施例5]
K3-spacerとSPGとの複合体(K3-spacer-SPG複合体)の調製
シゾフィラン(SPG:三井製糖株式会社)を15mg/mLとなるように、0.25N NaOHに溶解し、室温で一晩放置した。K3-spacerは100μMとなるように、注射用水に溶解した。SPG水溶液とK3-spacer水溶液を表6に示す比率で混合し、続いて、添加したSPGと同体積の330 mM NaH2PO4を加え、4℃にて一晩静置することにより複合体化を完了した(以後、K3-spacer-SPGと表記する)。複合体の形成は、サイズ排除クロマトグラフィーを用い、K3-spacerの高分子量側へのシフトを、260nmにおける吸収をモニタリングすることによって確認した。
分析条件B
System:Agilent 1100series、Column:Asahipak GS-520 HQ (Shodex)-GS-320 HQ (Shodex)、Flow rate:0.5mL/min、Buffer:100mM Phosphate Buffer, pH7.4、Temperature:40℃
分析条件C
System:Agilent 1100series、Column:Asahipak GS-520 HQ (Shodex)-GS-320 HQ (Shodex)、Flow rate:0.5mL/min、Buffer:20% Acetonitrile, 80mM Phosphate Buffer, pH7.4、Temperature:40℃
K3-spacerとSPGとの複合体(K3-spacer-SPG複合体)の調製
シゾフィラン(SPG:三井製糖株式会社)を15mg/mLとなるように、0.25N NaOHに溶解し、室温で一晩放置した。K3-spacerは100μMとなるように、注射用水に溶解した。SPG水溶液とK3-spacer水溶液を表6に示す比率で混合し、続いて、添加したSPGと同体積の330 mM NaH2PO4を加え、4℃にて一晩静置することにより複合体化を完了した(以後、K3-spacer-SPGと表記する)。複合体の形成は、サイズ排除クロマトグラフィーを用い、K3-spacerの高分子量側へのシフトを、260nmにおける吸収をモニタリングすることによって確認した。
分析条件B
System:Agilent 1100series、Column:Asahipak GS-520 HQ (Shodex)-GS-320 HQ (Shodex)、Flow rate:0.5mL/min、Buffer:100mM Phosphate Buffer, pH7.4、Temperature:40℃
分析条件C
System:Agilent 1100series、Column:Asahipak GS-520 HQ (Shodex)-GS-320 HQ (Shodex)、Flow rate:0.5mL/min、Buffer:20% Acetonitrile, 80mM Phosphate Buffer, pH7.4、Temperature:40℃
上記の分析条件における、各種K3-spacer、及び各種K3-spacer-SPG複合体の保持時間、K3-spacer-SPG複合体の含量(%)を表7に示した。いずれも、90%以上の割合で、K3-spacerのピークシフトが確認されたことから、K3-spacer-SPG複合体の形成が証明された。
[試験例1]
(1)方法
動物
C57BL/6Jマウスは、日本クレアから購入した。全ての動物実験は、医薬基盤研究所及び大阪大学動物施設の機関ガイドラインに従って実施した。
(1)方法
動物
C57BL/6Jマウスは、日本クレアから購入した。全ての動物実験は、医薬基盤研究所及び大阪大学動物施設の機関ガイドラインに従って実施した。
ヒトPBMCsの調製及び刺激(図1、4、7)
凍結ヒトPBMCs(Lonza社、Cat# CC-2702、Lot# 0000396517)を融解し、コンプリートRPMI(10% FCS、ペニシリン、及びストレプトマイシンが添加されたRPMI 1640)で1 x 107 個/mlの細胞密度に調製した。U底96 well細胞培養プレートに100 μL/wellで播種し、各ワクチンアジュバントで24時間刺激した。刺激後、培養上清中のpan-IFN-α (Mabtech)およびIL-6 (R&D)をサイトカインELISAによって定量した。図1におけるK3-spacer-LNTに付される#1または#2は、それぞれmG/dAモル比が2.5または3.0の条件で作製されたアジュバント複合体を指す。
凍結ヒトPBMCs(Lonza社、Cat# CC-2702、Lot# 0000396517)を融解し、コンプリートRPMI(10% FCS、ペニシリン、及びストレプトマイシンが添加されたRPMI 1640)で1 x 107 個/mlの細胞密度に調製した。U底96 well細胞培養プレートに100 μL/wellで播種し、各ワクチンアジュバントで24時間刺激した。刺激後、培養上清中のpan-IFN-α (Mabtech)およびIL-6 (R&D)をサイトカインELISAによって定量した。図1におけるK3-spacer-LNTに付される#1または#2は、それぞれmG/dAモル比が2.5または3.0の条件で作製されたアジュバント複合体を指す。
RSV Fワクチン抗原に対する抗体価測定(図2、5、8)
7週齢のC57BL/6マウスの尾根部に、一匹あたりRSV F抗原0.5 μgと各種アジュバント10 μg(核酸アジュバントでは核酸用量で10 μg)の混合製剤を2週間隔で2回接種した。最終免疫から1週後に末梢血の回収と血清の調製を行い、評価試料とした。血清中のRSV Fワクチン抗原に結合するtotal IgGおよびIgGサブクラスは、ELISA法を用いて測定した。
7週齢のC57BL/6マウスの尾根部に、一匹あたりRSV F抗原0.5 μgと各種アジュバント10 μg(核酸アジュバントでは核酸用量で10 μg)の混合製剤を2週間隔で2回接種した。最終免疫から1週後に末梢血の回収と血清の調製を行い、評価試料とした。血清中のRSV Fワクチン抗原に結合するtotal IgGおよびIgGサブクラスは、ELISA法を用いて測定した。
RSV Fワクチン抗原特異的T細胞サイトカイン産生能(図3、6、9)
7週齢のC57BL/6マウスの尾根部に、一匹あたりRSV F抗原0.5 μgと各種アジュバント10 μgを2週間隔で2回免疫した。最終免疫から1週後に脾臓を回収し、脾臓細胞を調製した。96 well培養プレートに播種した脾臓細胞を、RSV F抗原のMHC class I拘束性エピトープペプチド、MHC class II拘束性エピトープペプチド、ワクチン抗原タンパク質それぞれで刺激し、24時間もしくは48時間、培養した。RSV F抗原特異的サイトカイン産生能は、培養上清を試料とし、サイトカインELISA法を用いて評価した。本検討では、Th1型サイトカインであるIFN-g、活性化T細胞から産生されるIL-2、Th2型サイトカインであるIL-5およびIL-13の4種のサイトカインについて評価した。
7週齢のC57BL/6マウスの尾根部に、一匹あたりRSV F抗原0.5 μgと各種アジュバント10 μgを2週間隔で2回免疫した。最終免疫から1週後に脾臓を回収し、脾臓細胞を調製した。96 well培養プレートに播種した脾臓細胞を、RSV F抗原のMHC class I拘束性エピトープペプチド、MHC class II拘束性エピトープペプチド、ワクチン抗原タンパク質それぞれで刺激し、24時間もしくは48時間、培養した。RSV F抗原特異的サイトカイン産生能は、培養上清を試料とし、サイトカインELISA法を用いて評価した。本検討では、Th1型サイトカインであるIFN-g、活性化T細胞から産生されるIL-2、Th2型サイトカインであるIL-5およびIL-13の4種のサイトカインについて評価した。
(2)結果
ヒトPBMCsを用いたK3-spacer-LNT及びK3-SPG複合体の炎症応答誘導能
K3-spacer単独(K3-(S18)-dA40、K3-(S18)2-dA40、K3-(S18)3-dA40)、およびK3-spacer-LNT複合体(K3-(S18)-dA40-LNT#1/#2、K3-(S18)2-dA40-LNT#1/#2、K3-(S18)3-dA40-LNT#1/#2)について、ヒトPBMCにおける炎症応答誘導能を検討した。結果を図1に示す。K3-spacer単独刺激においては、pan-IFN-a産生は検出限界レベルであるのに対し、K3-spacer-LNT複合体は高いpan-IFN-a誘導能を有していることが示唆された。また、K3-spacer-LNT複合体によるpan-IFN-a誘導能は、K3-SPG複合体に比べて高い結果であった。更に、K3-spacer-LNT複合体によるpan-IFN-a誘導能は、spacerの長さに依存しないことが示唆された。一方、IL-6誘導活性においては、K3-spacer単独、K3-spacer-LNT複合体およびK3-SPG複合体は同等であることが認められた。
ヒトPBMCsを用いたK3-spacer-LNT及びK3-SPG複合体の炎症応答誘導能
K3-spacer単独(K3-(S18)-dA40、K3-(S18)2-dA40、K3-(S18)3-dA40)、およびK3-spacer-LNT複合体(K3-(S18)-dA40-LNT#1/#2、K3-(S18)2-dA40-LNT#1/#2、K3-(S18)3-dA40-LNT#1/#2)について、ヒトPBMCにおける炎症応答誘導能を検討した。結果を図1に示す。K3-spacer単独刺激においては、pan-IFN-a産生は検出限界レベルであるのに対し、K3-spacer-LNT複合体は高いpan-IFN-a誘導能を有していることが示唆された。また、K3-spacer-LNT複合体によるpan-IFN-a誘導能は、K3-SPG複合体に比べて高い結果であった。更に、K3-spacer-LNT複合体によるpan-IFN-a誘導能は、spacerの長さに依存しないことが示唆された。一方、IL-6誘導活性においては、K3-spacer単独、K3-spacer-LNT複合体およびK3-SPG複合体は同等であることが認められた。
K3-spacer-LNT及びK3-SPG複合体添加RSV Fサブユニットワクチンを接種したマウスにおける、血清中RSV F抗原特異的IgG抗体価
K3-(S18)-dA40、K3-(S18)2-dA40、K3-(S18)3-dA40のK3-spacer単独、K3-spacer-LNT複合体(K3-(S18)-dA40-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S18)3-dA40-LNT)、およびK3-SPGの抗体産生増強活性を、RSV Fサブユニットワクチンを免疫したマウス血清中抗体価を計測することによって評価した。結果を図2に示す。RSV F抗原特異的なtotal IgG誘導は、RSV F抗原単独接種群(F)に比べて、アジュバント添加によって増強されており、K3-spacer単独(F+K3-(S18)-dA40、F+K3-(S18)2-dA40、F+K3-(S18)3-dA40)、K3-spacer-LNT複合体(F+K3-(S18)2-dA40-LNTおよびF+K3-(S18)3-dA40-LNT)およびK3-SPG複合体(F+K3-dA40-SPG)とリン酸アラム(F+Alum)のアジュバント効果は同等である可能性が示唆された。Th2型アジュバントであるリン酸アラム(F+Alum)を接種したマウス群では、IgG1サブクラス誘導能がRSV F抗原単独接種群(F)に比べて高いことが認められ、K3-spacer-LNT複合体においてもリン酸アラムと同等のIgG1誘導能が認められた。一方、IgG2cサブクラス抗体において、K3-spacer単独、K3-spacer-LNT複合体、K3-SPG複合体を接種した免疫群では、リン酸アラムに比べて高い増強活性が示された。以上の結果から、(S18)、(S18)2、(S18)3スペーサーを含むK3-spacer-LNT複合体は、K3-SPG複合体と同様のTh1型アジュバント活性を示す一方、リン酸アラムと同様のTh2型の免疫増強活性も有することが示唆された。
K3-(S18)-dA40、K3-(S18)2-dA40、K3-(S18)3-dA40のK3-spacer単独、K3-spacer-LNT複合体(K3-(S18)-dA40-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S18)3-dA40-LNT)、およびK3-SPGの抗体産生増強活性を、RSV Fサブユニットワクチンを免疫したマウス血清中抗体価を計測することによって評価した。結果を図2に示す。RSV F抗原特異的なtotal IgG誘導は、RSV F抗原単独接種群(F)に比べて、アジュバント添加によって増強されており、K3-spacer単独(F+K3-(S18)-dA40、F+K3-(S18)2-dA40、F+K3-(S18)3-dA40)、K3-spacer-LNT複合体(F+K3-(S18)2-dA40-LNTおよびF+K3-(S18)3-dA40-LNT)およびK3-SPG複合体(F+K3-dA40-SPG)とリン酸アラム(F+Alum)のアジュバント効果は同等である可能性が示唆された。Th2型アジュバントであるリン酸アラム(F+Alum)を接種したマウス群では、IgG1サブクラス誘導能がRSV F抗原単独接種群(F)に比べて高いことが認められ、K3-spacer-LNT複合体においてもリン酸アラムと同等のIgG1誘導能が認められた。一方、IgG2cサブクラス抗体において、K3-spacer単独、K3-spacer-LNT複合体、K3-SPG複合体を接種した免疫群では、リン酸アラムに比べて高い増強活性が示された。以上の結果から、(S18)、(S18)2、(S18)3スペーサーを含むK3-spacer-LNT複合体は、K3-SPG複合体と同様のTh1型アジュバント活性を示す一方、リン酸アラムと同様のTh2型の免疫増強活性も有することが示唆された。
K3-spacer-LNT及びK3-SPG複合体添加RSV Fサブユニットワクチンを接種したマウスにおける、RSV F抗原特異的サイトカイン産生能
K3-spacer単独(K3-(S18)-dA40、K3-(S18)2-dA40、K3-(S18)3-dA40)、K3-spacer-LNT複合体(K3-(S18)-dA40-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S18)3-dA40-LNT)、およびK3-SPG複合体のRSV F抗原特異的サイトカイン産生誘導能を、RSV Fサブユニットワクチンを免疫したマウス脾臓細胞から抗原刺激に応じて産生されるサイトカインを計測することによって評価した。結果を図3に示す。RSV F抗原特異的なIFN-g産生誘導とIL-2産生誘導の増強効果は、K3-spacer単独に比べて、K3-spacer-LNT複合体(F+K3-(S18)-dA40-LNT、 F+K3-(S18)2-dA40-LNT、F+K3-(S18)3-dA40-LNT)において高く、K3-LNT複合体とK3-SPG複合体(F+K3-dA40-SPG)の活性は同等である可能性が示唆された。Th2型アジュバントであるリン酸アラムアジュバント接種群(F+Alum)では、IFN-g産生はいずれの刺激においても検出限界以下であった。一方、IL-13産生増強効果は、Th2型アジュバントであるリン酸アラム接種群で高く認められ、Th1型アジュバントであるK3-SPG接種群では低い結果となった。興味深いことに、K3-spacer-LNT複合体(F+K3-(S18)-dA40-LNT、F+K3-(S18)2-dA40-LNT、F+K3-(S18)3-dA40-LNT)において、同じTh1型アジュバントであるK3-SPG複合体接種群(F+K3-dA40-SPG)に比べて高いIL-13産生増強効果を示し、Th2型アジュバントであるリン酸アラム接種群と同等であった。このことから、K3-spacer-LNT複合体は、K3-SPG複合体が有する高いTh1応答増強効果に加え、Th2応答増強能も有することが示唆された。
K3-spacer単独(K3-(S18)-dA40、K3-(S18)2-dA40、K3-(S18)3-dA40)、K3-spacer-LNT複合体(K3-(S18)-dA40-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S18)3-dA40-LNT)、およびK3-SPG複合体のRSV F抗原特異的サイトカイン産生誘導能を、RSV Fサブユニットワクチンを免疫したマウス脾臓細胞から抗原刺激に応じて産生されるサイトカインを計測することによって評価した。結果を図3に示す。RSV F抗原特異的なIFN-g産生誘導とIL-2産生誘導の増強効果は、K3-spacer単独に比べて、K3-spacer-LNT複合体(F+K3-(S18)-dA40-LNT、 F+K3-(S18)2-dA40-LNT、F+K3-(S18)3-dA40-LNT)において高く、K3-LNT複合体とK3-SPG複合体(F+K3-dA40-SPG)の活性は同等である可能性が示唆された。Th2型アジュバントであるリン酸アラムアジュバント接種群(F+Alum)では、IFN-g産生はいずれの刺激においても検出限界以下であった。一方、IL-13産生増強効果は、Th2型アジュバントであるリン酸アラム接種群で高く認められ、Th1型アジュバントであるK3-SPG接種群では低い結果となった。興味深いことに、K3-spacer-LNT複合体(F+K3-(S18)-dA40-LNT、F+K3-(S18)2-dA40-LNT、F+K3-(S18)3-dA40-LNT)において、同じTh1型アジュバントであるK3-SPG複合体接種群(F+K3-dA40-SPG)に比べて高いIL-13産生増強効果を示し、Th2型アジュバントであるリン酸アラム接種群と同等であった。このことから、K3-spacer-LNT複合体は、K3-SPG複合体が有する高いTh1応答増強効果に加え、Th2応答増強能も有することが示唆された。
ヒトPBMCsを用いたK3-spacer-LNT及びK3-SPG複合体の炎症応答誘導能
K3-spacer-LNT複合体(K3-(S18)2-dA30-LNT、K3-(S18)2-dA35-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S12)2-dA40-LNT、K3-(S12)3-dA40-LNT、K3-(C12)2-dA40-LNT、K3-(C12)3-dA40-LNT)およびK3-SPG複合体について、ヒトPBMCにおける炎症応答誘導能を検討した。結果を図4に示す。K3-(S18)2-dA30-LNT、K3-(S18)2-dA35-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S12)2-dA40-LNT、K3-(S12)3-dA40-LNTのK3-spacer-LNT複合体は、K3-SPG複合体に比べて、高いpan-IFN-a誘導能を有することが示唆された。一方、K3-(C12)2-dA40-LNTおよびK3-(C12)3-dA40-LNTのK3-spacer-LNT複合体においては、pan-IFN-a誘導能は検出限界以下であった。IL-6産生量においては、K3-(C12)2-dA40-LNTおよびK3-(C12)3-dA40-LNTを除くK3-spacer-LNT複合体において、K3-SPG複合体と同等の誘導活性が認められた。
K3-spacer-LNT複合体(K3-(S18)2-dA30-LNT、K3-(S18)2-dA35-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S12)2-dA40-LNT、K3-(S12)3-dA40-LNT、K3-(C12)2-dA40-LNT、K3-(C12)3-dA40-LNT)およびK3-SPG複合体について、ヒトPBMCにおける炎症応答誘導能を検討した。結果を図4に示す。K3-(S18)2-dA30-LNT、K3-(S18)2-dA35-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S12)2-dA40-LNT、K3-(S12)3-dA40-LNTのK3-spacer-LNT複合体は、K3-SPG複合体に比べて、高いpan-IFN-a誘導能を有することが示唆された。一方、K3-(C12)2-dA40-LNTおよびK3-(C12)3-dA40-LNTのK3-spacer-LNT複合体においては、pan-IFN-a誘導能は検出限界以下であった。IL-6産生量においては、K3-(C12)2-dA40-LNTおよびK3-(C12)3-dA40-LNTを除くK3-spacer-LNT複合体において、K3-SPG複合体と同等の誘導活性が認められた。
K3-spacer-LNT及びK3-SPG複合体添加RSV Fサブユニットワクチンを接種したマウスにおける、血清中RSV F抗原特異的IgG抗体価
K3-spacer-LNT複合体(K3-(S18)2-dA30-LNT、K3-(S18)2-dA35-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S12)2-dA40-LNT、K3-(S12)3-dA40-LNT、K3-(C12)2-dA40-LNT、K3-(C12)3-dA40-LNT)およびK3-SPG複合体の抗体産生増強活性を、RSV Fサブユニットワクチンを免疫したマウス血清中抗体価を計測することによって評価した。結果を図5に示す。RSV F抗原特異的なtotal IgG誘導は、RSV F抗原単独接種群(F)に比べて、アジュバント添加によって増強されており、K3-spacer-LNT複合体(F+K3-(S18)2-dA30-LNT、F+K3-(S18)2-dA35-LNT、F+K3-(S18)2-dA40-LNT、F+K3-(S12)2-dA40-LNT、F+K3-(S12)3-dA40-LNT、F+K3-(C12)2-dA40-LNT、F+K3-(C12)3-dA40-LNT)およびK3-SPG複合体(F+K3-SPG)とリン酸アラム(F+Alum)のアジュバント効果は同等である可能性が示唆された。Th2型アジュバントであるリン酸アラム(F+Alum)を接種したマウス群では、IgG1サブクラス誘導能がRSV F抗原単独接種群(F)に比べて高いことが認められ、K3-spacer-LNT複合体においてもリン酸アラムと同等以上のIgG1誘導能が認められた。一方、IgG2cサブクラス抗体において、K3-spacer-LNT複合体およびK3-SPGを接種した免疫群では、リン酸アラムに比べて高い結果が示された。以上の結果から、K3-(S18)2-dA30-LNT、K3-(S18)2-dA35-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S12)2-dA40-LNT、K3-(S12)3-dA40-LNT、K3-(C12)2-dA40-LNTおよびK3-(C12)3-dA40-LNTのK3-spacer-LNT複合体は、同等の抗体増強活性を有している可能性が示唆された。
K3-spacer-LNT複合体(K3-(S18)2-dA30-LNT、K3-(S18)2-dA35-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S12)2-dA40-LNT、K3-(S12)3-dA40-LNT、K3-(C12)2-dA40-LNT、K3-(C12)3-dA40-LNT)およびK3-SPG複合体の抗体産生増強活性を、RSV Fサブユニットワクチンを免疫したマウス血清中抗体価を計測することによって評価した。結果を図5に示す。RSV F抗原特異的なtotal IgG誘導は、RSV F抗原単独接種群(F)に比べて、アジュバント添加によって増強されており、K3-spacer-LNT複合体(F+K3-(S18)2-dA30-LNT、F+K3-(S18)2-dA35-LNT、F+K3-(S18)2-dA40-LNT、F+K3-(S12)2-dA40-LNT、F+K3-(S12)3-dA40-LNT、F+K3-(C12)2-dA40-LNT、F+K3-(C12)3-dA40-LNT)およびK3-SPG複合体(F+K3-SPG)とリン酸アラム(F+Alum)のアジュバント効果は同等である可能性が示唆された。Th2型アジュバントであるリン酸アラム(F+Alum)を接種したマウス群では、IgG1サブクラス誘導能がRSV F抗原単独接種群(F)に比べて高いことが認められ、K3-spacer-LNT複合体においてもリン酸アラムと同等以上のIgG1誘導能が認められた。一方、IgG2cサブクラス抗体において、K3-spacer-LNT複合体およびK3-SPGを接種した免疫群では、リン酸アラムに比べて高い結果が示された。以上の結果から、K3-(S18)2-dA30-LNT、K3-(S18)2-dA35-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S12)2-dA40-LNT、K3-(S12)3-dA40-LNT、K3-(C12)2-dA40-LNTおよびK3-(C12)3-dA40-LNTのK3-spacer-LNT複合体は、同等の抗体増強活性を有している可能性が示唆された。
K3-spacer-LNT及びK3-SPG複合体添加RSV Fサブユニットワクチンを接種したマウスにおける、RSV F抗原特異的サイトカイン産生能
K3-LNT複合体(K3-(S18)2-dA30-LNT、K3-(S18)2-dA35-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S12)2-dA40-LNT、K3-(S12)3-dA40-LNT、K3-(C12)2-dA40-LNT、K3-(C12)3-dA40-LNT)およびK3-SPG複合体のRSV F抗原特異的サイトカイン産生誘導能を、RSV Fサブユニットワクチンを免疫したマウス脾臓細胞から抗原刺激に応じて産生されるサイトカインを計測することによって評価した。結果を図6に示す。RSV F抗原特異的なIFN-g産生誘導とIL-2産生誘導の増強効果は、抗原単独投与群(F)に比べて、K3-spacer-LNT複合体(F+K3-(S18)2-dA30-LNT、F+K3-(S18)2-dA35-LNT、F+K3-(S18)2-dA40-LNT、F+K3-(S12)2-dA40-LNT、F+K3-(S12)3-dA40-LNT、F+K3-(C12)2-dA40-LNT、F+K3-(C12)3-dA40-LNT)およびK3-SPG複合体(F+K3-dA40-SPG)で高い結果となった。Th2型アジュバントであるリン酸アラムアジュバント投与群(F+Alum)では、IFN-g産生はいずれの刺激においても検出限界以下であった。一方、IL-13産生増強効果は、抗原単独投与群に比べて、Th2型アジュバントであるリン酸アラム接種群で高く認められ、Th1型アジュバントであるK3-SPG接種群では低い結果となった。K3-spacer-LNT複合体においては、同じTh1型アジュバントであるK3-SPG接種群(F+K3-dA40-SPG)に比べて高いIL-13産生増強効果を示し、Th2型アジュバントであるリン酸アラム接種群と同等であった。このことから、K3-(S18)2-dA30-LNT、K3-(S18)2-dA35-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S12)2-dA40-LNT、K3-(S12)3-dA40-LNT、K3-(C12)2-dA40-LNT、K3-(C12)3-dA40-LNTのK3-spacer-LNT複合体は、同等のTh1およびTh2サイトカイン産生増強活性を有することが示唆された。
K3-LNT複合体(K3-(S18)2-dA30-LNT、K3-(S18)2-dA35-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S12)2-dA40-LNT、K3-(S12)3-dA40-LNT、K3-(C12)2-dA40-LNT、K3-(C12)3-dA40-LNT)およびK3-SPG複合体のRSV F抗原特異的サイトカイン産生誘導能を、RSV Fサブユニットワクチンを免疫したマウス脾臓細胞から抗原刺激に応じて産生されるサイトカインを計測することによって評価した。結果を図6に示す。RSV F抗原特異的なIFN-g産生誘導とIL-2産生誘導の増強効果は、抗原単独投与群(F)に比べて、K3-spacer-LNT複合体(F+K3-(S18)2-dA30-LNT、F+K3-(S18)2-dA35-LNT、F+K3-(S18)2-dA40-LNT、F+K3-(S12)2-dA40-LNT、F+K3-(S12)3-dA40-LNT、F+K3-(C12)2-dA40-LNT、F+K3-(C12)3-dA40-LNT)およびK3-SPG複合体(F+K3-dA40-SPG)で高い結果となった。Th2型アジュバントであるリン酸アラムアジュバント投与群(F+Alum)では、IFN-g産生はいずれの刺激においても検出限界以下であった。一方、IL-13産生増強効果は、抗原単独投与群に比べて、Th2型アジュバントであるリン酸アラム接種群で高く認められ、Th1型アジュバントであるK3-SPG接種群では低い結果となった。K3-spacer-LNT複合体においては、同じTh1型アジュバントであるK3-SPG接種群(F+K3-dA40-SPG)に比べて高いIL-13産生増強効果を示し、Th2型アジュバントであるリン酸アラム接種群と同等であった。このことから、K3-(S18)2-dA30-LNT、K3-(S18)2-dA35-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S12)2-dA40-LNT、K3-(S12)3-dA40-LNT、K3-(C12)2-dA40-LNT、K3-(C12)3-dA40-LNTのK3-spacer-LNT複合体は、同等のTh1およびTh2サイトカイン産生増強活性を有することが示唆された。
ヒトPBMCsを用いたK3-spacer-LNT及びK3-SPG複合体の炎症応答誘導能の検討
K3-spacer-LNT複合体(K3-(S18)-dA35-LNT、K3-(S18)-dA40-LNT、K3-(S18)2-dA35-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S12)-dA35-LNT、K3-(S12)-dA40-LNT、K3-(S12)2-dA35-LNT、K3-(S12)2-dA40-LNT、K3-(S9)-dA35-LNT、K3-(S9)-dA40-LNT、K3-(S9)2-dA35-LNT、K3-(S9)2-dA40-LNT)およびK3-SPG複合体について、ヒトPBMCにおける炎症応答誘導能を検討した。結果を図7に示す。全てのK3-spacer-LNT複合体において、K3-SPG複合体に比べて、高いpan-IFN-a誘導能を有することが示唆された。一方、IL-6産生量は、K3-spacer-LNT複合体およびK3-SPG複合体で、同等の誘導活性が認められた。
K3-spacer-LNT複合体(K3-(S18)-dA35-LNT、K3-(S18)-dA40-LNT、K3-(S18)2-dA35-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S12)-dA35-LNT、K3-(S12)-dA40-LNT、K3-(S12)2-dA35-LNT、K3-(S12)2-dA40-LNT、K3-(S9)-dA35-LNT、K3-(S9)-dA40-LNT、K3-(S9)2-dA35-LNT、K3-(S9)2-dA40-LNT)およびK3-SPG複合体について、ヒトPBMCにおける炎症応答誘導能を検討した。結果を図7に示す。全てのK3-spacer-LNT複合体において、K3-SPG複合体に比べて、高いpan-IFN-a誘導能を有することが示唆された。一方、IL-6産生量は、K3-spacer-LNT複合体およびK3-SPG複合体で、同等の誘導活性が認められた。
K3-spacer-LNT複合体添加RSV Fサブユニットワクチンを接種したマウスにおける、血清中RSV F抗原特異的IgG抗体価
K3-spacer-LNT複合体(K3-(S18)-dA35-LNT、K3-(S18)-dA40-LNT、K3-(S18)2-dA35-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S12)-dA35-LNT、K3-(S12)-dA40-LNT、K3-(S12)2-dA35-LNT、K3-(S12)2-dA40-LNT、K3-(S9)-dA35-LNT、K3-(S9)-dA40-LNT、K3-(S9)2-dA35-LNT、K3-(S9)2-dA40-LNT)の抗体産生増強活性を、RSV Fサブユニットワクチンを免疫したマウス血清中抗体価を計測することによって評価した。結果を図8に示す。RSV F抗原特異的なtotal IgG誘導は、RSV F抗原単独接種群(F)に比べて、アジュバント添加によって増強されており、K3-spacer-LNT複合体(F+K3-(S18)-dA35-LNT、F+K3-(S18)-dA40-LNT、F+K3-(S18)2-dA35-LNT、F+K3-(S18)2-dA40-LNT、F+K3-(S12)-dA35-LNT、F+K3-(S12)-dA40-LNT、F+K3-(S12)2-dA35-LNT、F+K3-(S12)2-dA40-LNT、F+K3-(S9)-dA35-LNT、F+K3-(S9)-dA40-LNT、F+K3-(S9)2-dA35-LNT、F+K3-(S9)2-dA40-LNT)とリン酸アラム(F+Alum)のアジュバント効果は同等である可能性が示唆された。Th2型アジュバントであるリン酸アラム(F+Alum)を接種したマウス群では、IgG1サブクラス誘導能がRSV F抗原単独接種群(F)に比べて高いことが認められ、最もspacer長が長いK3-(S18)2-dA35-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT複合体投与群(F+K3-(S18)2-dA35-LNT、F+K3-(S18)2-dA40-LNT)においてもリン酸アラムと同等のIgG1誘導能が認められた。一方、IgG2cサブクラス抗体において、全K3-spacer-LNT複合体を接種した免疫群では、リン酸アラムに比べて高い結果が示された。以上の結果から、K3-(S18)-dA35-LNT、K3-(S18)-dA40-LNT、K3-(S18)2-dA35-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S12)-dA35-LNT、K3-(S12)-dA40-LNT、K3-(S12)2-dA35-LNT、K3-(S12)2-dA40-LNT、K3-(S9)-dA35-LNT、K3-(S9)-dA40-LNT、K3-(S9)2-dA35-LNT、K3-(S9)2-dA40-LNTのK3-spacer-LNT複合体は、同等のTh1増強活性を有しており、中でもK3-(S18)2-dA35-LNTおよびK3-(S18)2-dA40-LNTは高いTh2増強活性も有していることが示唆された。
K3-spacer-LNT複合体(K3-(S18)-dA35-LNT、K3-(S18)-dA40-LNT、K3-(S18)2-dA35-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S12)-dA35-LNT、K3-(S12)-dA40-LNT、K3-(S12)2-dA35-LNT、K3-(S12)2-dA40-LNT、K3-(S9)-dA35-LNT、K3-(S9)-dA40-LNT、K3-(S9)2-dA35-LNT、K3-(S9)2-dA40-LNT)の抗体産生増強活性を、RSV Fサブユニットワクチンを免疫したマウス血清中抗体価を計測することによって評価した。結果を図8に示す。RSV F抗原特異的なtotal IgG誘導は、RSV F抗原単独接種群(F)に比べて、アジュバント添加によって増強されており、K3-spacer-LNT複合体(F+K3-(S18)-dA35-LNT、F+K3-(S18)-dA40-LNT、F+K3-(S18)2-dA35-LNT、F+K3-(S18)2-dA40-LNT、F+K3-(S12)-dA35-LNT、F+K3-(S12)-dA40-LNT、F+K3-(S12)2-dA35-LNT、F+K3-(S12)2-dA40-LNT、F+K3-(S9)-dA35-LNT、F+K3-(S9)-dA40-LNT、F+K3-(S9)2-dA35-LNT、F+K3-(S9)2-dA40-LNT)とリン酸アラム(F+Alum)のアジュバント効果は同等である可能性が示唆された。Th2型アジュバントであるリン酸アラム(F+Alum)を接種したマウス群では、IgG1サブクラス誘導能がRSV F抗原単独接種群(F)に比べて高いことが認められ、最もspacer長が長いK3-(S18)2-dA35-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT複合体投与群(F+K3-(S18)2-dA35-LNT、F+K3-(S18)2-dA40-LNT)においてもリン酸アラムと同等のIgG1誘導能が認められた。一方、IgG2cサブクラス抗体において、全K3-spacer-LNT複合体を接種した免疫群では、リン酸アラムに比べて高い結果が示された。以上の結果から、K3-(S18)-dA35-LNT、K3-(S18)-dA40-LNT、K3-(S18)2-dA35-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S12)-dA35-LNT、K3-(S12)-dA40-LNT、K3-(S12)2-dA35-LNT、K3-(S12)2-dA40-LNT、K3-(S9)-dA35-LNT、K3-(S9)-dA40-LNT、K3-(S9)2-dA35-LNT、K3-(S9)2-dA40-LNTのK3-spacer-LNT複合体は、同等のTh1増強活性を有しており、中でもK3-(S18)2-dA35-LNTおよびK3-(S18)2-dA40-LNTは高いTh2増強活性も有していることが示唆された。
K3-spacer-LNT複合体添加RSV Fサブユニットワクチンを接種したマウスにおける、RSV F抗原特異的サイトカイン産生能
K3-spacer-LNT複合体(K3-(S18)-dA35-LNT、K3-(S18)-dA40-LNT、K3-(S18)2-dA35-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S12)-dA35-LNT、K3-(S12)-dA40-LNT、K3-(S12)2-dA35-LNT、K3-(S12)2-dA40-LNT、K3-(S9)-dA35-LNT、K3-(S9)-dA40-LNT、K3-(S9)2-dA35-LNT、K3-(S9)2-dA40-LNT)のRSV F抗原特異的サイトカイン産生誘導能を、RSV Fサブユニットワクチンを免疫したマウス脾臓細胞から抗原刺激に応じて産生されるサイトカインを計測することによって評価した。結果を図9に示す。RSV F抗原特異的なIFN-g産生誘導とIL-2産生誘導の増強効果は、抗原単独投与群(F)に比べて、K3-spacer-LNT複合体(F+K3-(S18)-dA35-LNT、F+K3-(S18)-dA40-LNT、F+K3-(S18)2-dA35-LNT、F+K3-(S18)2-dA40-LNT、F+K3-(S12)-dA35-LNT、F+K3-(S12)-dA40-LNT、F+K3-(S12)2-dA35-LNT、F+K3-(S12)2-dA40-LNT、F+K3-(S9)-dA35-LNT、F+K3-(S9)-dA40-LNT、F+K3-(S9)2-dA35-LNT、F+K3-(S9)2-dA40-LNT)で高い結果となった。Th2型アジュバントであるリン酸アラムアジュバント投与群(F+Alum)では、IFN-g産生はいずれの刺激においても検出限界以下であった。一方、IL-5およびIL-13産生増強効果は、抗原単独投与群(F)に比べて、Th2型アジュバントであるリン酸アラム接種群で高く認められた。K3-spacer-LNT複合体においては、K3-(S18)2-dA40-LNT投与群(F+K3-(S18)2-dA40-LNT)で高いIL-5およびIL-13産生増強効果を示した。以上の結果から、K3-spacer-LNT複合体は、K3-SPG複合体と同等の自然免疫活性化能とTh1増強活性を有しており、その中でも、K3-(S18)2-dA40-LNT においては、高いTh2増強活性も有することが示唆された。
K3-spacer-LNT複合体(K3-(S18)-dA35-LNT、K3-(S18)-dA40-LNT、K3-(S18)2-dA35-LNT、K3-(S18)2-dA40-LNT、K3-(S12)-dA35-LNT、K3-(S12)-dA40-LNT、K3-(S12)2-dA35-LNT、K3-(S12)2-dA40-LNT、K3-(S9)-dA35-LNT、K3-(S9)-dA40-LNT、K3-(S9)2-dA35-LNT、K3-(S9)2-dA40-LNT)のRSV F抗原特異的サイトカイン産生誘導能を、RSV Fサブユニットワクチンを免疫したマウス脾臓細胞から抗原刺激に応じて産生されるサイトカインを計測することによって評価した。結果を図9に示す。RSV F抗原特異的なIFN-g産生誘導とIL-2産生誘導の増強効果は、抗原単独投与群(F)に比べて、K3-spacer-LNT複合体(F+K3-(S18)-dA35-LNT、F+K3-(S18)-dA40-LNT、F+K3-(S18)2-dA35-LNT、F+K3-(S18)2-dA40-LNT、F+K3-(S12)-dA35-LNT、F+K3-(S12)-dA40-LNT、F+K3-(S12)2-dA35-LNT、F+K3-(S12)2-dA40-LNT、F+K3-(S9)-dA35-LNT、F+K3-(S9)-dA40-LNT、F+K3-(S9)2-dA35-LNT、F+K3-(S9)2-dA40-LNT)で高い結果となった。Th2型アジュバントであるリン酸アラムアジュバント投与群(F+Alum)では、IFN-g産生はいずれの刺激においても検出限界以下であった。一方、IL-5およびIL-13産生増強効果は、抗原単独投与群(F)に比べて、Th2型アジュバントであるリン酸アラム接種群で高く認められた。K3-spacer-LNT複合体においては、K3-(S18)2-dA40-LNT投与群(F+K3-(S18)2-dA40-LNT)で高いIL-5およびIL-13産生増強効果を示した。以上の結果から、K3-spacer-LNT複合体は、K3-SPG複合体と同等の自然免疫活性化能とTh1増強活性を有しており、その中でも、K3-(S18)2-dA40-LNT においては、高いTh2増強活性も有することが示唆された。
[試験例2]
試験例1と同様にして、次の評価を行った。
ヒトPBMCsを用いたK3-spacer-SPG複合体の炎症応答誘導能の検討
K3-spacer-SPG複合体(K3-(S9)-dA40-SPG、K3-(S9)2-dA40-SPG、K3-(S12)-dA40-SPG、K3-(S12)2-dA40-SPG、K3-(S18)-dA40-SPG、K3-(S18)2-dA40-SPG、K3-(C12)2-dA40-SPG、K3-(C12)3-dA40-SPG)について、ヒトPBMCにおける炎症応答誘導能を検討した。結果を図11に示す。K3-(S9)-dA40-SPG、K3-(S9)2-dA40-SPG、K3-(S12)-dA40-SPG、K3-(S12)2-dA40-SPG、K3-(S18)-dA40-SPG、K3-(S18)2-dA40-SPG複合体において、pan-IFN-a、IL-6誘導能を有することが示唆された。一方、K3-(C12)2-dA40-SPG、K3-(C12)3-dA40-SPG複合体において、pan-IFN-a、IL-6の誘導活性は検出限界レベルであった。
試験例1と同様にして、次の評価を行った。
ヒトPBMCsを用いたK3-spacer-SPG複合体の炎症応答誘導能の検討
K3-spacer-SPG複合体(K3-(S9)-dA40-SPG、K3-(S9)2-dA40-SPG、K3-(S12)-dA40-SPG、K3-(S12)2-dA40-SPG、K3-(S18)-dA40-SPG、K3-(S18)2-dA40-SPG、K3-(C12)2-dA40-SPG、K3-(C12)3-dA40-SPG)について、ヒトPBMCにおける炎症応答誘導能を検討した。結果を図11に示す。K3-(S9)-dA40-SPG、K3-(S9)2-dA40-SPG、K3-(S12)-dA40-SPG、K3-(S12)2-dA40-SPG、K3-(S18)-dA40-SPG、K3-(S18)2-dA40-SPG複合体において、pan-IFN-a、IL-6誘導能を有することが示唆された。一方、K3-(C12)2-dA40-SPG、K3-(C12)3-dA40-SPG複合体において、pan-IFN-a、IL-6の誘導活性は検出限界レベルであった。
K3-spacer-SPG複合体添加RSV Fサブユニットワクチンを接種したマウスにおける、血清中RSV F抗原特異的IgG抗体価
K3-spacer-SPG複合体(K3-(S9)-dA40-SPG、K3-(S9)2-dA40-SPG、K3-(S12)-dA40-SPG、K3-(S12)2-dA40-SPG、K3-(S18)-dA40-SPG、K3-(S18)2-dA40-SPG、K3-(C12)2-dA40-SPG、K3-(C12)3-dA40-SPG)の抗体産生増強活性を、RSV Fサブユニットワクチンを免疫したマウス血清中抗体価を計測することによって評価した。結果を図12に示す。RSV F抗原特異的な抗体誘導は、RSV F抗原単独接種群(F)に比べて、K3-spacer-SPG複合体投与群(F+K3-(S9)-dA40-SPG、F+K3-(S9)2-dA40-SPG、F+K3-(S12)-dA40-SPG、F+K3-(S12)2-dA40-SPG、F+K3-(S18)-dA40-SPG、F+K3-(S18)2-dA40-SPG、F+K3-(C12)2-dA40-SPG、F+K3-(C12)3-dA40-SPG)で増強されていることが明らかとなった。
K3-spacer-SPG複合体(K3-(S9)-dA40-SPG、K3-(S9)2-dA40-SPG、K3-(S12)-dA40-SPG、K3-(S12)2-dA40-SPG、K3-(S18)-dA40-SPG、K3-(S18)2-dA40-SPG、K3-(C12)2-dA40-SPG、K3-(C12)3-dA40-SPG)の抗体産生増強活性を、RSV Fサブユニットワクチンを免疫したマウス血清中抗体価を計測することによって評価した。結果を図12に示す。RSV F抗原特異的な抗体誘導は、RSV F抗原単独接種群(F)に比べて、K3-spacer-SPG複合体投与群(F+K3-(S9)-dA40-SPG、F+K3-(S9)2-dA40-SPG、F+K3-(S12)-dA40-SPG、F+K3-(S12)2-dA40-SPG、F+K3-(S18)-dA40-SPG、F+K3-(S18)2-dA40-SPG、F+K3-(C12)2-dA40-SPG、F+K3-(C12)3-dA40-SPG)で増強されていることが明らかとなった。
K3-spacer-SPG複合体添加RSV Fサブユニットワクチンを接種したマウスにおける、RSV F抗原特異的サイトカイン産生能
K3-spacer-SPG複合体(K3-(S9)-dA40-SPG、K3-(S9)2-dA40-SPG、K3-(S12)-dA40-SPG、K3-(S12)2-dA40-SPG、K3-(S18)-dA40-SPG、K3-(S18)2-dA40-SPG、K3-(C12)2-dA40-SPG、K3-(C12)3-dA40-SPG)のRSV F抗原特異的サイトカイン産生誘導能を、RSV Fサブユニットワクチンを免疫したマウス脾臓細胞から抗原刺激に応じて産生されるサイトカインを計測することによって評価した。結果を図13に示す。RSV F抗原特異的なIFN-g産生誘導とIL-2産生誘導の増強効果は、抗原単独投与群(F)に比べて、K3-spacer-SPG複合体(F+K3-(S9)-dA40-SPG、F+K3-(S9)2-dA40-SPG、F+K3-(S12)-dA40-SPG、F+K3-(S12)2-dA40-SPG、F+K3-(S18)-dA40-SPG、F+K3-(S18)2-dA40-SPG、F+K3-(C12)2-dA40-SPG、F+K3-(C12)3-dA40-SPG)で高い結果となった。一方、IL-5は抗原単独投与群(F)に比べて同等以下の誘導レベルであったが、IL-13産生増強効果は、抗原単独投与群(F)に比べ、K3-spacer-SPG複合体(F+K3-(S9)-dA40-SPG、F+K3-(S9)2-dA40-SPG、F+K3-(S12)-dA40-SPG、F+K3-(S12)2-dA40-SPG、F+K3-(S18)-dA40-SPG、F+K3-(S18)2-dA40-SPG、F+K3-(C12)2-dA40-SPG、F+K3-(C12)3-dA40-SPG)において高い結果となった(図13)。
K3-spacer-SPG複合体(K3-(S9)-dA40-SPG、K3-(S9)2-dA40-SPG、K3-(S12)-dA40-SPG、K3-(S12)2-dA40-SPG、K3-(S18)-dA40-SPG、K3-(S18)2-dA40-SPG、K3-(C12)2-dA40-SPG、K3-(C12)3-dA40-SPG)のRSV F抗原特異的サイトカイン産生誘導能を、RSV Fサブユニットワクチンを免疫したマウス脾臓細胞から抗原刺激に応じて産生されるサイトカインを計測することによって評価した。結果を図13に示す。RSV F抗原特異的なIFN-g産生誘導とIL-2産生誘導の増強効果は、抗原単独投与群(F)に比べて、K3-spacer-SPG複合体(F+K3-(S9)-dA40-SPG、F+K3-(S9)2-dA40-SPG、F+K3-(S12)-dA40-SPG、F+K3-(S12)2-dA40-SPG、F+K3-(S18)-dA40-SPG、F+K3-(S18)2-dA40-SPG、F+K3-(C12)2-dA40-SPG、F+K3-(C12)3-dA40-SPG)で高い結果となった。一方、IL-5は抗原単独投与群(F)に比べて同等以下の誘導レベルであったが、IL-13産生増強効果は、抗原単独投与群(F)に比べ、K3-spacer-SPG複合体(F+K3-(S9)-dA40-SPG、F+K3-(S9)2-dA40-SPG、F+K3-(S12)-dA40-SPG、F+K3-(S12)2-dA40-SPG、F+K3-(S18)-dA40-SPG、F+K3-(S18)2-dA40-SPG、F+K3-(C12)2-dA40-SPG、F+K3-(C12)3-dA40-SPG)において高い結果となった(図13)。
本発明により、優れた免疫賦活活性を有するオリゴデオキシヌクレオチドやこれを含む複合体が提供される。特に、本発明の複合体は、K型CpG ODNに特有の免疫賦活活性と、D型CpG ODNに特有の免疫賦活活性とを併せ持つ。更に、K3-spacer-SPG及びK3-spacer-LNTは強力なワクチンアジュバント活性を有しており、K3-spacer-SPG又はK3-spacer-LNTを抗原とともに免疫接種すると、該抗原特異的な液性免疫及び細胞性免疫の両方を刺激する。従って、本発明の複合体は、免疫賦活剤やワクチンアジュバントとして医薬分野において有用である。
本出願は日本で出願された特願2015-057861(出願日:2015年3月20日)を基礎としており、その内容は本明細書に全て包含されるものである。
Claims (45)
- ヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチド及びポリデオキシアデニル酸を含む、オリゴデオキシヌクレオチドであって、ポリデオキシアデニル酸が、ヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチドの3’側にスペーサーを介して結合している、オリゴデオキシヌクレオチド。
- ヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチドが、10ヌクレオチド以上の長さであり、1または複数個の非メチル化CpGモチーフを含む、請求項1に記載のオリゴデオキシヌクレオチド。
- ヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチドが、配列TCGAまたはTCGTを含む、請求項1又は2に記載のオリゴデオキシヌクレオチド。
- ヒト化K型CpGオリゴデオキシヌクレオチドが、配列番号1で表されるヌクレオチド配列からなる、請求項1~3のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド。
- オリゴデオキシヌクレオチドのリン酸ジエステル結合の一部又は全てがホスホロチオエート結合により置換されている、請求項1~4のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド。
- オリゴデオキシヌクレオチドのリン酸ジエステル結合の全てがホスホロチオエート結合により置換されている、請求項5に記載のオリゴデオキシヌクレオチド。
- ポリデオキシアデニル酸の長さが、20~60ヌクレオチド長である、請求項1~6のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド。
- スペーサーが、式(A)
- 請求項1~10のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド及びβ-1, 3-グルカンを含有する複合体。
- β-1, 3-グルカンがレンチナン、シゾフィラン、スクレログルカン、カードラン、パーキマン、グリホラン、又はラミナランである、請求項11に記載の複合体。
- β-1, 3-グルカンがレンチナン、シゾフィラン又はスクレログルカンである請求項12に記載の複合体。
- 下記(i)に記載のオリゴデオキシヌクレオチド、及び(ii)に記載のβ-1, 3-グルカンからなる、請求項11に記載の複合体。
(i)配列番号1で表されるヌクレオチド配列からなるオリゴデオキシヌクレオチドの3’側にスペーサーを介して20~60ヌクレオチド長のポリデオキシアデニル酸が結合し、かつリン酸ジエステル結合の全てがホスホロチオエート結合により置換されているオリゴデオキシヌクレオチド
(ii)レンチナン又はシゾフィラン - 三重螺旋構造状のものである、請求項11~18のいずれかに記載の複合体。
- B細胞を活性化してIL-6を産生させる活性、及び樹状細胞を活性化してIFN-αを産生させる活性を有する、請求項11~19のいずれかに記載の複合体。
- 請求項1~10のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは請求項11~20のいずれかに記載の複合体を含む、医薬組成物。
- ウイルス感染症、癌、アレルギー疾患、細胞内寄生性原虫又は細菌感染症の予防又は治療のための、請求項21に記載の医薬組成物。
- ウイルス感染症の予防又は治療のための、請求項22に記載の医薬組成物。
- ウイルス感染症がRSウイルス、又はインフルエンザウイルス感染症である、請求項23に記載の医薬組成物。
- 請求項11~20のいずれかに記載の複合体を含む、I型及び/又はII型インターフェロン産生誘導剤。
- 請求項1~10のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは請求項11~20のいずれかに記載の複合体を含む、免疫賦活剤。
- ワクチンアジュバントである、請求項26に記載の免疫賦活剤。
- 請求項1~10のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは請求項11~20のいずれかに記載の複合体を含む、ウイルス感染症、癌、アレルギー疾患、細胞内寄生性原虫又は細菌感染症の予防又は治療剤。
- ウイルス感染症がRSウイルス又はインフルエンザウイルス感染症である請求項28に記載の予防又は治療剤。
- 医薬組成物の製造のための、請求項1~10のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは請求項11~20のいずれかに記載の複合体の使用。
- 医薬組成物が、ウイルス感染症、癌、アレルギー疾患、細胞内寄生性原虫又は細菌感染症の予防又は治療のための医薬組成物である、請求項30に記載の使用。
- ウイルス感染症がRSウイルス又はインフルエンザウイルス感染症である、請求項31に記載の使用。
- 請求項1~10のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは請求項11~20のいずれかに記載の複合体の薬理的有効量を温血動物に投与することを含む、当該温血動物における疾患の治療もしくは予防のための方法。
- 疾患が、ウイルス感染症、癌、アレルギー疾患、細胞内寄生性原虫又は細菌感染症である、請求項33に記載の方法。
- ウイルス感染症がRSウイルス又はインフルエンザウイルス感染症である、請求項34に記載の方法。
- 温血動物がヒトである、請求項33~35のいずれかに記載の方法。
- 請求項1~10のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは請求項11~20のいずれかに記載の複合体の薬理的有効量を温血動物に投与することを含む、当該温血動物における防御免疫反応を誘導する方法。
- ウイルス感染症、癌、アレルギー疾患、細胞内寄生性原虫又は細菌感染症の治療又は予防において使用するための、請求項1~10のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは請求項11~20のいずれかに記載の複合体。
- ウイルス感染症がRSウイルス又はインフルエンザウイルス感染症である、請求項38に記載のオリゴデオキシヌクレオチド又は複合体。
- (a)請求項1~10のいずれかに記載のオリゴデオキシヌクレオチド、或いは請求項11~20のいずれかに記載の複合体、及び
(b) 抗原
を含む、医薬組成物。 - 該抗原に対する免疫反応を誘導するための、請求項40に記載の組成物。
- 抗原が病原体由来の抗原である、請求項41に記載の組成物。
- 病原体の感染症の予防又は治療用である、請求項42に記載の組成物。
- 病原体がウイルスである、請求項43に記載の組成物。
- ウイルスがRSウイルス又はインフルエンザウイルスである、請求項44に記載の組成物。
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