WO2017175253A1 - エキソソーム標的dnaワクチン - Google Patents

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WO2017175253A1
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石井 健
康司 小檜山
智裕 神沼
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国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所
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Definitions

  • the present invention relates to a novel DNA vaccine. More specifically, the present invention relates to an exosome-targeted DNA vaccine, and to a novel DNA vaccine technology excellent in cytotoxic T cell inducing ability expressing a fusion antigen of exosome (extracellular microparticle) constituent protein and vaccine antigen.
  • DNA vaccine was developed about 20 years ago but has not been used in human clinical practice. The reasons for this are that the expected immunogenicity cannot be obtained, the risk of integration into the genome and the associated risk of canceration, the risk of causing autoimmune diseases against the genome after DNA vaccine administration, antibiotics There is a risk of acquiring drug resistance after administration of a DNA vaccine with a plasmid in which the above sequence is incorporated, and improvements are being promoted worldwide.
  • Non-patent document 1 discloses that an antigen is encapsulated in an exosome, and that the exosome is administered to a mouse to induce a Th1-type T cell response.
  • Patent Document 1 discloses a technology relating to a complex containing exosomes and drug delivery.
  • Non-Patent Document 2 is a DNA vaccine using a plasmid that fuses antigen (OVA) and HIV-1 Gag protein. Disclose that virus-like particles (extracellular microparticles) are released from cells after DNA vaccine.
  • exosomes that are attracting attention as a tool for DDS in order to further enhance antigenicity, and include exosome (extracellular microparticle) constituent proteins and It has been found that it is excellent in the ability to induce cytotoxic T cells expressing a fusion antigen of a vaccine antigen.
  • plasmid DNA expressing an antigen fused with CD63 which is a tetraspanin family protein generally known and used as an exosome marker, and an antigen (OVA: ovalbumin) was prepared.
  • CD63 a tetraspanin family protein generally known and used as an exosome marker
  • OVA ovalbumin
  • plasmid DNA was immunized to mice, an enhanced T cell response was observed in the DNA vaccine administration group expressing a fusion antigen with CD63 compared to the DNA vaccine administration group expressing OVA alone. It was also observed that the number of antigen-specific CTLs (cytotoxic T cells) was increased.
  • tumor cells expressing OVA were transplanted into mice, and the plasmid DNA prepared 7 days after transplantation was administered once. As a result, tumor growth was significantly suppressed as compared with the expression vector administration group.
  • a DNA vaccine that expresses a fusion antigen of exosome marker protein CD63 and vaccine antigen is useful as a novel prevention / treatment technique for enhancing antigen-specific CTL inducing ability.
  • a nucleic acid composition comprising a nucleic acid sequence encoding an exosome marker protein and a nucleic acid sequence encoding a vaccine antigen.
  • the nucleic acid construct according to item 1 or 2 wherein the exosome marker protein belongs to the tetraspanin family.
  • nucleic acid construct according to any one of items 1 to 3 wherein the exosome marker protein is selected from the group consisting of CD63, CD81, CD9, CD31, HLA-G, TSG101, Rab5b, and ALIX.
  • the nucleic acid construct according to any one of items 1 to 4 wherein the exosome marker protein is selected from the group consisting of CD63, CD81 and CD9.
  • a DNA vaccine comprising the nucleic acid construct according to any one of items 1 to 7.
  • the DNA vaccine according to item 8 for improving Th1-type immunity induction.
  • (11) A protein in a form in which a vaccine antigen protein and an exosome marker protein are fused.
  • the protein according to item 11A The protein according to item 11, further comprising one or more characteristics of the above items.
  • (12) An exosome comprising a vaccine antigen protein and an exosome marker protein fused together.
  • An immune response enhancer comprising the nucleic acid construct according to any one of items 1 to 7, the DNA vaccine according to items 8 to 10, the protein according to item 11 or 11A, or the exosome according to item 12 or 12A .
  • a T cell response comprising the nucleic acid construct according to any one of items 1 to 7, the DNA vaccine according to items 8 to 10, the protein according to item 11 or 11A, or the exosome according to item 12 or 12A.
  • a composition for enhancing comprising the nucleic acid construct according to any one of items 1 to 7, the DNA vaccine according to items 8 to 10, the protein according to item 11 or 11A, or the exosome according to item 12 or 12A.
  • a pharmaceutical comprising the nucleic acid construct according to any of items 1 to 7, the DNA vaccine according to items 8 to 10, the protein according to item 11 or 11A, or the exosome according to item 12 or 12A.
  • Treating or preventing cancer comprising the nucleic acid construct according to any one of items 1 to 9, the DNA vaccine according to item 10, the protein according to item 11 or 11A, or the exosome according to item 12 or 12A Medicine to do.
  • An effective amount of the nucleic acid construct according to any of items 1 to 7, the DNA vaccine according to items 8 to 10, the protein according to item 11 or 11A, or the exosome according to item 12 or 12A to a subject A method of enhancing an immune response in a subject comprising the step of administering.
  • An effective amount of the nucleic acid construct according to any of items 1 to 7, the DNA vaccine according to items 8 to 10, the protein according to item 11 or 11A, or the exosome according to item 12 or 12A to a subject A method for enhancing a T cell response comprising administering.
  • An effective amount of the nucleic acid construct according to any of items 1 to 7, the DNA vaccine according to items 8 to 10, the protein according to item 11 or 11A, or the exosome according to item 12 or 12A to a subject A method for treating or preventing cancer, comprising a step of administering.
  • a composition for improving the immunogenicity of vaccine DNA comprising a nucleic acid sequence encoding an exosome marker protein.
  • composition according to item 21 wherein the exosome marker protein is a protein present in an exosome membrane.
  • composition according to any one of items 21 to 26, wherein the vaccine DNA is plasmid DNA.
  • the one or more features may be provided in further combinations in addition to the explicit combinations. Still further embodiments and advantages of the invention will be recognized by those of ordinary skill in the art upon reading and understanding the following detailed description as needed.
  • the present invention has an effect of providing a clinically applicable DNA vaccine that could not be achieved previously.
  • administration of the DNA vaccine of the present invention induces a stronger antigen-specific T cell response, such as a stronger antigen-specific CD8 + T cell response than that administered with conventional antigen-containing exosomes themselves.
  • stronger cytotoxic activity is recognized by administration of the DNA vaccine of the present invention.
  • the high therapeutic effect with respect to a tumor is recognized by the DNA vaccine administration of this invention. From the above, it has been found that the immunogenicity of a DNA vaccine can be improved by targeting the antigen of the DNA vaccine to an exosome.
  • IgG2 (c) is increased as compared to IgG1 by using a protein of the tetraspanin family.
  • Sexual immunity has been shown to be enhanced.
  • the results achieved by the present invention indicate that by targeting the antigen of the DNA vaccine to the exosome, it is possible to provide a clinically applicable DNA vaccine capable of strongly inducing antigen-specific CD8 + T cells.
  • immunization with purified OVA-containing exosomes was able to trigger induction of OVA-specific CD4 + and CD8 + T cells in naive mice.
  • immunization with exosomes purified from cells transfected with OVA protein alone or a control plasmid encoding a calnexin-OVA fusion protein targeting the endoplasmic reticulum did not cause its induction.
  • Vaccination of mice with pCD63-OVA induced a strong antigen-specific T cell response, particularly a CD8 + T cell response.
  • exosome targeting with CD63 resulted in a better CD8 + T cell response than ER-targeting with calnexin.
  • vaccination with exosome targeted DNA was a control DNA vaccine. Compared to inoculation, it significantly inhibited tumor growth.
  • the results of the present invention indicate that antigen targeting to exosomes by DNA vaccination can be a tool for eliciting a strong CD8 + T cell response to the encoded antigen and can be useful as a cancer vaccine. Indicated. The same effect as CD63 was confirmed with CD9 and CD81, which are tetraspanins.
  • the present invention may be advantageous in that an actual immunization method is excellent. While not wishing to be bound by theory, the advantage of DNA vaccines over exosomes themselves may be that in the clinic it may be necessary to recover and administer autologous (eg, the patient's own) exosomes. This is because it is said that MHC class I and class II are expressed.
  • the present invention in the case of taking the form of a DNA vaccine, it can be easily prepared and basically administered to anyone, which is one of the advantages over single exosome administration.
  • the amount of DNAplasmid used is considered to be high enough to exceed the level that can be achieved in the past.
  • antigens can be easily expressed on exosomes. Is another advantage.
  • it can be said that there are advantages compared with administration of exosome itself in various points.
  • DNA vaccines which can also be easily administered as DNA vaccines, and can take different approaches. It should be noted as an advantage that the width has expanded.
  • Th1 cellular immune response
  • OVA is a cell transfected with pOVA
  • CD63-OVA is a cell transfected with pCD63-OVA
  • Cal-OVA is a purified exosome isolated from a cell transfected with pCal-OVA.
  • OVA protein indicates the case where OVA protein is used
  • NC indicates a negative control.
  • C57BL / 6J mice (n 6) were immunized by introducing purified exosomes isolated from pOVA transfected cells, pCD63-OVA transfected cells or pCal-OVA transfected cells, or OVA protein by the intradermal route. .
  • OVA On day 14 after immunization on days 0 and 7, serum and spleen are used to induce IFN- ⁇ levels induced in spleen cells by OVA, OVA 257-264 , OVA 323-339 or medium. It was measured. Data are representative of two independent experiments. Error bars represent SD. In the bar labels, a represents medium, b represents OVA 257-264 , c represents OVA 323-339 , and d represents OVA.
  • OVA is a cell transfected with pOVA
  • CD63-OVA is a cell transfected with pCD63-OVA
  • Cal-OVA is a purified exosome isolated from a cell transfected with pCal-OVA.
  • OVA protein indicates the case where OVA protein is used, and NC indicates a negative control.
  • the upper figure shows the results of FACS analysis for CD44 and OVA class I tetramers, and the lower figure shows the percentage of cells present in the area enclosed in the upper figure. Data are representative of two independent experiments. ** represents p ⁇ 0.005 (Mann-Whitney U test).
  • a represents medium
  • b represents OVA 257-264
  • c represents OVA 323-339
  • d represents OVA.
  • OVA is a cell transfected with pOVA
  • CD63-OVA is a cell transfected with pCD63-OVA
  • Cal-OVA is a purified exosome isolated from a cell transfected with pCal-OVA.
  • OVA protein indicates the case where OVA protein is used, and NC indicates a negative control.
  • Purified exosomes isolated from pCD63-transfected cells, pOVA-transfected cells, pCD63-OVA-transfected cells or pCalnexin-OVA-transfected cells, or OVA protein into C57BL / 6J mice (n 5) via the intradermal route And immunized. On day 35 after immunization on days 0, 14 and 28, the spleen was used to measure the percentage of CD8 + T cells recognized by the OVA 257-264 specific tetramer.
  • CD63 is a cell transfected with pCD63
  • OVA is a cell transfected with pOVA
  • CD63-OVA is a cell transfected with pCD63-OVA
  • Calnexin-OVA is transfected with pCalnexin-OVA, respectively.
  • the case where purified exosomes isolated from the infected cells are used is shown.
  • OVA-specific IgG titers On day 21 after immunization with these plasmids on days 0 and 14, OVA-specific IgG titers, OVA-specific serum IgG1 titers and OVA-specific serum IgG2c titers were measured and OVA-specific serum IgG2c And the ratio of OVA-specific serum IgG1 was monitored. Data are representative of two independent experiments. * Represents p ⁇ 0.05, ** represents p ⁇ 0.005 (Mann-Whitney U test). The effect of antigen targeting to exomes on the immunogenicity of DNA vaccines.
  • the percentage of CD8 + T cells recognized by the OVA 257-264 specific tetramer (B), as well as OVA, OVA 257-264 , IVA - ⁇ levels (C) induced in spleen cells by OVA 323-339 or media were monitored.
  • Data are representative of two independent experiments. Error bars represent SD. * Represents p ⁇ 0.05, ** represents p ⁇ 0.005 (Mann-Whitney U test).
  • OVA-specific IgG titers On day 21 after immunization with these plasmids on days 0 and 14, OVA-specific IgG titers, OVA-specific serum IgG1 titers and OVA-specific serum IgG2c titers were measured and OVA-specific serum IgG2c And the ratio of OVA-specific serum IgG1 was monitored.
  • the leftmost graph represents the OVA-specific IgG titer (antibody OVA titer) in terms of logarithm for total IgG, and the second and third from the left show the results of observing similar numerical values for IgG1 and IgG2c.
  • pOVA pCal-OVA
  • pCD63-OVA intramuscular electroporation
  • the percentage of CD8 + T cells recognized by OVA 257-264 specific tetramers (F) and OVA, OVA 257-264 , IFN- ⁇ levels (E) induced in spleen cells by OVA 323-339 or media were monitored.
  • Data are representative of 3 independent experiments. * Represents p ⁇ 0.05 (Mann-Whitney U test).
  • Data are representative of two independent experiments. Error bars represent SD. * Represents p ⁇ 0.05, ** represents p ⁇ 0.005 (Mann-Whitney U test). In the bar labels, a represents medium, b represents OVA 257-264 , c represents OVA 323-339 , and d represents OVA.
  • CD63 expression plasmid as a gene adjuvant for co-administered DNA vaccine.
  • mice received 1 ⁇ 10 6 E. coli 10 days before immunization. Inoculated with G7 cells. Ten mice per group were immunized with 50 ⁇ g pOVA-FL antigen, pCD63-OVA-FL antigen or empty vector. Tumor growth was monitored over the following 25 days. Data are representative of 3 independent experiments. Error bars represent SEM.
  • D The percentage of CD8 + T cells recognized by the OVA 257-264 specific tetramer was measured using E. coli. Monitored 25 days after inoculation of G7 cells. Data are representative of two independent experiments. Error bars represent SD. CD63-OVA-EGFP in the exosome fraction (EGFP indicates enhanced GFP).
  • 293F cells were transiently transfected with either pCD63-OVA-EGFP vector or empty vector. Forty-eight days after transfection, the supernatant of each culture was collected.
  • the gating strategy for determining the exosome fraction was based on SSC vs. FCS by using PBS, 100 nm beads and 200 nm beads. The result of the analysis by flow cytometry is shown. The upper row shows the case where PBS, 100 nm beads, and 200 nm beads are used from the left, respectively. The lower left is the supernatant analysis, and the right is the exosome fraction after gating. Evaluation of immunological benefits of other exosomal markers fused with OVA for DNA vaccination.
  • A, B 293-F cells and 293T cells were transiently transfected with empty vector, pCD9-OVA-FL antigen or CD81-OVA-FL antigen. Forty-eight days after transfection, exosomes were purified from cell supernatants.
  • A Cells and exosomes were analyzed by immunoblot.
  • B Cell and supernatant OVA protein concentrations were analyzed by ELISA. For the labels, a indicates the cell and b exosome fraction, respectively. Evaluation of immunological benefits of other exosomal markers fused with OVA for DNA vaccination.
  • A, B 293-F cells and 293T cells were transiently transfected with empty vector, pCD9-OVA-FL antigen or CD81-OVA-FL antigen. Forty-eight days after transfection, exosomes were purified from cell supernatants.
  • A Cells and exosomes were analyzed by immunoblot.
  • B Cell and supernatant OVA protein concentrations were analyzed by ELISA. Black bars indicate cells and white bars indicate supernatant.
  • C57BL / 6J mice (n 6) were immunized by introducing pOVA, pCD9-OVA, pCD63-OVA or CD81-OVA by intramuscular electroporation (50 ⁇ g / mouse).
  • C57BL / 6J mice (n 6) were immunized by introducing pOVA, pCD9-OVA, pCD63-OVA or CD81-OVA by intramuscular electroporation (50 ⁇ g / mouse).
  • a represents medium
  • b represents OVA 257-264
  • c represents OVA 323-339
  • d represents OVA.
  • vaccine means a substance that contains or encodes an antigen that provides active immunity to a substance that contains an antigen, but does not cause disease.
  • the “DNA vaccine” means a nucleic acid encoding a vaccine antigen, and such a general name is used because mainly DNA (particularly plasmid DNA) is used.
  • nucleic acid vaccine there also exists an aspect which integrates in a viral vector etc. and delivers in a living body, In this case, it understands that it can also provide with nucleic acid forms other than DNA. In such a case, it is also referred to as “nucleic acid vaccine”.
  • a DNA vaccine takes the form of plasmid DNA, but when the DNA vaccine is administered subcutaneously in the form of plasmid DNA, the plasmid DNA is taken into the subcutaneous cells and produces the desired antigen protein in the cells.
  • DNA vaccination can be a preventive and / or therapeutic method for human diseases that can be applied not only to infectious diseases but also to non-infectious diseases.
  • the clinical benefits of DNA vaccines are advantageous because of their low cost, stability and high productivity, and the ability to easily modify their antigenic sequences to work against highly mutated pathogens. is there.
  • DNA vaccines are already approved for West Nile virus in horses, infectious hematopoietic necrosis virus in salmon, and melanoma in dogs.
  • the results of early clinical trials in humans have shown that the DNA vaccine is safe and well tolerated, the immunogenicity of the DNA vaccine is much lower than expected based on the results of animal experiments. For example, changes in promoter or codon usage in antigenic sequences, insertion of genetic adjuvants, addition of boost vaccination, mixing of vaccines with external adjuvants, and administration of vaccines through route or device improvements have not been resolved.
  • plasmid DNA is used in the meaning commonly used in the art, and refers to a DNA molecule that is present outside the nucleus of bacteria such as Escherichia coli and yeast and is taken over to daughter cells by cell division. In general, it has a circular double-stranded structure and replicates independently from the chromosomal DNA. Therefore, it can be used for the purpose of introducing a gene by using it as a vector.
  • plasmids such as those having a gene for a protein that exhibits resistance to drugs, and those that cause the conjugation of bacteria called F plasmid to transform other bacteria. Can be appropriately selected and used.
  • nucleic acid construct is also referred to as a nucleic acid construct, and refers to a construct or construct (construct) containing a nucleic acid.
  • nucleic acid construct include not only simple nucleic acid fragments but also those in the form of plasmid DNA and those having the function of a DNA vaccine.
  • antigen refers to any substrate that can be specifically bound by an antibody molecule.
  • immunogen refers to an antigen capable of initiating lymphocyte activation that produces an antigen-specific immune response.
  • epitope or “antigenic determinant” refers to a site in an antigen molecule to which an antibody or lymphocyte receptor binds. Methods for determining epitopes are well known in the art, and such epitopes can be determined by those skilled in the art using such well known techniques once the primary sequence of the nucleic acid or amino acid is provided. As the antibody of the present invention, it is understood that not only antibodies of specific examples but also antibodies having other sequences can be used in the same manner as long as the epitope is the same.
  • vaccine antigen means an antigen having the ability to induce an immune system response when administered to humans or animals. This immune system response can cause the production of antibodies or the activation of certain cells, particularly antigen presenting cells (eg, dendritic cells), T lymphocytes, B lymphocytes.
  • antigen presenting cells eg, dendritic cells
  • T lymphocytes T lymphocytes
  • B lymphocytes B lymphocytes.
  • cancer antigens can be exemplified, but the present invention is not limited thereto.
  • ovalbumin can be used as a model vaccine antigen, and anticancer activity can be tested by testing in model animals. Such tests can be conducted with reference to Onishi M. et al., J Immunol 194: 2673-2682, etc., and CTL activity etc.
  • vaccine antigen may be referred to as “vaccine antigen protein” when only a protein is meant.
  • exosome is used in the meaning normally used in the art, and is a membrane vesicle usually having a diameter of 30 nm to 150 nm, preferably about 30 to 100 nm, secreted by cells. It is a multiprotein complex that degrades and is secreted from all types of cells through fusion with the plasma membrane of multivesicular bodies. Exosomes are present in various body fluids such as plasma, breast milk, semen, saliva, and urine. Interestingly, DNA, RNA, miRNA, proteins, and lipids are mostly contained within exosomes.
  • exosomes derived from mature dendritic cells can activate immature dendritic cells and increase their antigen presenting ability (Montecalvo, A., et al., 2012. Blood 119: 756-766.)
  • Antigen-containing exosomes can also be used as vaccines for cancer treatment (Raposo, G., et al., 1996. J Exp Med 183: 1161-1172.).
  • the use of exosomes as a material for DNA vaccines has not been suggested.
  • Tetraspanin family proteins are known as surface markers for exosomes.
  • Exosomes are mainly composed of lipids, and exosomes contain various proteins, lipids, and RNAs (including miRNAs). It is supposed to cause functional and physiological changes by being transported to another cell.
  • exosomes that are naturally occurring are typically used in which the DNA vaccine of the present invention is expressed, but exosomes may be further modified. It will be appreciated that such modifications may be made as long as they can be used as a DNA vaccine.
  • Exosomes have been suggested to play a role in mediating adaptive immune responses to infectious pathogens and tumors, tissue repair, neurotransmission and transport of pathogenic proteins. Details are described in, for example, Trends Mol Med. 2015 Jul 28. pii: S1471-49 14 (15) 00137-9. The contents are incorporated herein.
  • exosome marker protein refers to any protein contained in an exosome.
  • examples of such proteins include tetraspanin family proteins (eg, CD9, CD63, CD81, etc.), heat shock proteins such as Alix, Tsg101, Hsp70, etc. (eg, Trends Mol Med. 2015 Jul 28). Pii: S1471-1491 4 (15) 00137-9. (Trends Mol Med. Volume 21, Issue 9, September 2015, Pages 533-542); J. Cell Biol. Vol. 200 No. 4, 373-383, etc. )checking).
  • the “tetraspanin family” is a membrane protein family having a structure that penetrates the cell membrane four times.
  • at least 33 types of members such as CD9, CD63, CD81, CD82, and CD151 are known.
  • the function of tetraspanin is to combine with other membrane proteins to form a complex. Therefore, it is also called a molecular facility or a molecular organizer.
  • the effects similar to those of CD63 in the examples are confirmed by tetraspanins, such as CD9 and CD81. Therefore, any protein of the tetraspanin family is advantageous in DNA vaccines. It is understood that it can be used.
  • CD63 is a member of the Tetraspanin family. CD63 is also called LAMP-3, ME491, MLA1, OMA81H, TSPAN30.
  • the nucleic acid sequence and amino acid sequence of human CD63 are disclosed in NCBI accession numbers NM_001040034 (SEQ ID NO: 1) and NP_001244318 (SEQ ID NO: 2), respectively, and the mouse nucleic acid sequence and amino acid sequence are NM_001042580 (SEQ ID NO: 3), respectively.
  • NP_001036045 SEQ ID NO: 4
  • the CD 63 can be identified by an accession number of OMIM: 155740, HomoloGene: 375267.
  • CD63 is not only a protein having the amino acid sequence described in a specific SEQ ID NO: or accession number (or a nucleic acid encoding it), but also functionally active. A derivative thereof, or a functionally active fragment thereof, or a homologue thereof, or a variant encoded by a nucleic acid that hybridizes under high or low stringency conditions to a nucleic acid encoding this protein. , Understood to mean.
  • CD9 is a member of the Tetraspanin family. CD9 is also called BTCC-1, DRAP-27, MIC3, MRP-1, TSPAN-29, and TSPAN29.
  • the nucleic acid sequence and amino acid sequence of human CD9 are disclosed in NCBI accession numbers NM_001769 (SEQ ID NO: 5) and NP_001760 (SEQ ID NO: 6), respectively, and the mouse nucleic acid sequence and amino acid sequence are NM_007657 (SEQ ID NO: 7), respectively.
  • NP_031683 SEQ ID NO: 8
  • CD9 As used herein, “CD9” is not only a protein having an amino acid sequence described in a specific sequence number or accession number (or a nucleic acid encoding it), but also functionally active. A derivative thereof, or a functionally active fragment thereof, or a homologue thereof, or a variant encoded by a nucleic acid that hybridizes under high or low stringency conditions to a nucleic acid encoding this protein. , Understood to mean.
  • CD81 is a member of the Tetraspanin family. CD81 is also called CVID6, S5.7, TAPA1, and TSPAN28.
  • the nucleic acid sequence and amino acid sequence of human CD81 are disclosed in NCBI accession numbers NM_001297649 (SEQ ID NO: 9) and NP_001284578 (SEQ ID NO: 10), respectively, and the mouse nucleic acid sequence and amino acid sequence are NM_133655 (SEQ ID NO: 11), respectively.
  • NP_598416 SEQ ID NO: 12
  • CD81 can be identified by the accession number with OMIM: 186845, MGI: 1096398, HomoloGene: 20915, ChEMBL: 1075180, GeneCards: CD81, Gene.
  • “CD81” is not only a protein having an amino acid sequence described in a specific SEQ ID NO: or accession number (or a nucleic acid encoding it), but also functionally active. A derivative thereof, or a functionally active fragment thereof, or a homologue thereof, or a variant encoded by a nucleic acid that hybridizes under high or low stringency conditions to a nucleic acid encoding this protein. , Understood to mean.
  • a given protein or nucleic acid name not only refers to a protein or nucleic acid as specified herein, but also a functionally active derivative, or a functionally active fragment thereof, or a homologue thereof, Or also refers to a variant encoded by a nucleic acid that hybridizes under high or low stringency conditions, preferably under the conditions as described above, to a nucleic acid encoding said protein.
  • a “derivative” or “analog of a component protein” or “variant” preferably includes, but is not intended to be limited, a region that is substantially homologous to the component protein.
  • Such molecules in various embodiments, at least 30% when compared to sequences aligned over amino acid sequences of the same size or aligned by computer homology programs known in the art. 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% or 99% identical, or nucleic acids encoding such molecules are moderately stringent under stringent conditions Can be hybridized to a sequence encoding a component protein under mild or non-stringent conditions.
  • This is a product of a naturally occurring protein modified by amino acid substitutions, deletions and additions, respectively, and derivatives thereof that do not necessarily exhibit the same degree of biological function of the naturally occurring protein. means. For example, the biological function of such proteins can be examined by suitable and available in vitro assays described herein or known in the art.
  • an exosome marker protein or a fragment of a protein belonging to the tetraspanin family is a polypeptide containing an arbitrary region of an exosome marker protein or a protein belonging to the tetraspanin family in the case of a protein or nucleic acid. As long as the above object can be achieved, it does not have to have the biological function of a natural exosome marker protein or a protein belonging to the tetraspanin family.
  • a typical nucleotide sequence of CD63 is: (A) a polynucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1 or 3 or a fragment sequence thereof; (B) a polynucleotide encoding a polypeptide consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2 or 4 or a fragment thereof; (C) a variant polypeptide or fragment thereof in which one or more amino acids have one mutation selected from the group consisting of substitution, addition and deletion in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or 4, A polynucleotide encoding a variant polypeptide having biological activity; (D) a polynucleotide which is a splice variant or allelic variant of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1 or 3 or a fragment thereof; (E) a polynucleotide encoding a species homologue of the polypeptide consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2 or 4 or a fragment thereof
  • B in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or 4, wherein one or more amino acids have one mutation selected from the group consisting of substitution, addition and deletion, and have a biological activity peptide;
  • C a polypeptide encoded by a splice variant or allelic variant of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1 or 3;
  • D a polypeptide that is a species homologue of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2 or 4; or (e) at least 70% identity to any one polypeptide of (a)-(d) A polypeptide having an amino acid sequence and having biological activity; It can be.
  • the biological activity typically means the activity of CD63.
  • a representative nucleotide sequence of CD9 is (A) a polynucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 5 or 7 or a fragment sequence thereof; (B) a polynucleotide encoding a polypeptide consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6 or 8 or a fragment thereof; (C) a variant polypeptide or fragment thereof in which one or more amino acids have one mutation selected from the group consisting of substitution, addition and deletion in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 or 8, A polynucleotide encoding a variant polypeptide having biological activity; (D) a polynucleotide which is a splice variant or allelic variant of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 5 or 7 or a fragment thereof; (E) a polynucleotide encoding a species homologue of a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 or 8, or a fragment thereof; (
  • amino acid sequence of CD9 As the amino acid sequence of CD9, (A) a polypeptide comprising the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6 or 8 or a fragment thereof; (B) a polymorphism having one mutation in which one or more amino acids are selected from the group consisting of substitution, addition and deletion in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6 or 8, and having biological activity peptide; (C) a polypeptide encoded by a splice variant or allelic variant of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 5 or 7; (D) a polypeptide that is a species homologue of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6 or 8; or (e) at least 70% identity to any one polypeptide of (a)-(d) A polypeptide having an amino acid sequence and having biological activity; It can be.
  • biological activity typically refers to the activity of CD9.
  • a typical nucleotide sequence of CD81 is: (A) a polynucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 9 or 11 or a fragment sequence thereof; (B) a polynucleotide encoding a polypeptide consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 10 or 12 or a fragment thereof; (C) a variant polypeptide or fragment thereof in which one or more amino acids have one mutation selected from the group consisting of substitution, addition and deletion in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 10 or 12, A polynucleotide encoding a variant polypeptide having biological activity; (D) a polynucleotide which is a splice variant or allelic variant of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 9 or 11 or a fragment thereof; (E) a polynucleotide encoding a species homologue of the polypeptide consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 10 or 12, or a fragment thereof
  • the biological activity typically means the activity of CD81.
  • protein protein
  • polypeptide oligopeptide
  • peptide refers to a polymer of amino acids having an arbitrary length.
  • This polymer may be linear, branched, or cyclic.
  • the amino acid may be natural or non-natural and may be a modified amino acid.
  • the term can also encompass one assembled into a complex of multiple polypeptide chains.
  • the term also encompasses natural or artificially modified amino acid polymers. Such modifications include, for example, disulfide bond formation, glycosylation, lipidation, acetylation, phosphorylation or any other manipulation or modification (eg, conjugation with a labeling component).
  • amino acid may be natural or non-natural as long as it satisfies the object of the present invention.
  • polynucleotide As used herein, “polynucleotide”, “oligonucleotide”, and “nucleic acid” are used interchangeably herein and refer to a nucleotide polymer of any length. The term also includes “oligonucleotide derivatives” or “polynucleotide derivatives”. “Oligonucleotide derivatives” or “polynucleotide derivatives” refer to oligonucleotides or polynucleotides that include derivatives of nucleotides or that have unusual linkages between nucleotides, and are used interchangeably. It is understood that these derivatives and the like can be used as long as they can be used as a DNA vaccine.
  • oligonucleotides include, for example, 2′-O-methyl-ribonucleotides, oligonucleotide derivatives in which phosphodiester bonds in oligonucleotides are converted to phosphorothioate bonds, and phosphodiester bonds in oligonucleotides.
  • oligonucleotide derivative in which ribose and phosphodiester bond in oligonucleotide are converted to peptide nucleic acid bond uracil in oligonucleotide is C- Oligonucleotide derivatives substituted with 5-propynyluracil, oligonucleotide derivatives where uracil in the oligonucleotide is substituted with C-5 thiazole uracil, and cytosine in the oligonucleotide substituted with C-5 propynylcytosine Nucleotide derivatives, oligonucleotide derivatives in which cytosine in the oligonucleotide is substituted with phenoxazine-modified cytosine, oligonucleotide derivatives in which ribose in DNA is substituted with 2'-O-propylribos
  • a particular nucleic acid sequence may also be conservatively modified (eg, degenerate codon substitutes) and complementary sequences, as well as those explicitly indicated. Is contemplated. Specifically, a degenerate codon substitute creates a sequence in which the third position of one or more selected (or all) codons is replaced with a mixed base and / or deoxyinosine residue. (Batzer et al., Nucleic Acid Res. 19: 5081 (1991); Ohtsuka et al., J. Biol. Chem. 260: 2605-2608 (1985); Rossolini et al., Mol. Cell .Probes 8: 91-98 (1994)).
  • nucleic acid is also used interchangeably with gene, cDNA, mRNA, oligonucleotide, and polynucleotide.
  • nucleotide may be natural or non-natural.
  • gene refers to a factor that defines a genetic trait
  • gene may refer to “polynucleotide”, “oligonucleotide”, and “nucleic acid”.
  • homology of a gene refers to the degree of identity of two or more gene sequences to each other, and generally “having homology” means that the degree of identity or similarity is high. Say. Therefore, the higher the homology between two genes, the higher the sequence identity or similarity. Whether two genes have homology can be examined by direct sequence comparison or, in the case of nucleic acids, hybridization methods under stringent conditions. When directly comparing two gene sequences, the DNA sequence between the gene sequences is typically at least 50% identical, preferably at least 70% identical, more preferably at least 80%, 90% , 95%, 96%, 97%, 98% or 99% are identical, the genes are homologous.
  • a “homolog” or “homologous gene product” is a protein in another species, preferably a mammal, that performs the same biological function as the protein component of the complex further described herein. Means. Such homologues may also be referred to as “ortholog gene products”. It will be understood that such homologues, homologous gene products, orthologous gene products and the like can be used as long as they meet the objectives of the present invention.
  • Amino acids may be referred to herein by either their commonly known three letter symbols or by the one letter symbols recommended by the IUPAC-IUB Biochemical Nomenclature Commission. Nucleotides can also be referred to by the generally recognized one letter code.
  • comparison of similarity, identity and homology between amino acid sequences and base sequences is calculated using default parameters using BLAST, which is a sequence analysis tool.
  • the identity search can be performed, for example, using NCBI's BLAST 2.2.28 (issued 2013.4.2).
  • the identity value usually refers to a value when the above BLAST is used and aligned under default conditions. However, if a higher value is obtained by changing the parameter, the highest value is the identity value. When identity is evaluated in a plurality of areas, the highest value among them is set as the identity value. Similarity is a numerical value calculated for similar amino acids in addition to identity.
  • “several” may be, for example, 10, 8, 6, 5, 4, 3, or 2, and may be any value or less. It is known that polypeptides that have been deleted, added, inserted, or replaced by other amino acids at one or several amino acid residues maintain their biological activity (Mark et al., Proc Natl Acad Sci US A.1984 Sep; 81 (18): 5662-5666., Zoller et al., Nucleic Acids Res. 1982 Oct 25; 10 (20): 6487-6500., Wang et al., Science. 1984 Jun29; 224 (4656): 1431-1433.).
  • Antibodies with deletions and the like can be prepared by, for example, site-specific mutagenesis, random mutagenesis, or biopanning using an antibody phage library.
  • site-specific mutagenesis method for example, KOD-Plus-Mutagenesis Kit (TOYOBO CO., LTD.) Can be used. It is possible to select an antibody having the same activity as that of the wild type from mutant antibodies into which deletion or the like has been introduced by performing various characterizations such as FACS analysis and ELISA.
  • “90% or more” may be, for example, 90, 95, 96, 97, 98, 99, or 100% or more, and is within the range of any two values thereof. Also good.
  • the above-mentioned “homology” may be calculated according to a method known in the art, based on the ratio of the number of amino acids homologous in two or more amino acid sequences. Before calculating the ratio, the amino acid sequences of the group of amino acid sequences to be compared are aligned, and a gap is introduced into a part of the amino acid sequence when necessary to maximize the ratio of the same amino acids.
  • polynucleotide hybridizing under stringent conditions refers to well-known conditions commonly used in the art.
  • a polynucleotide can be obtained by using a colony hybridization method, a plaque hybridization method, a Southern blot hybridization method or the like using a polynucleotide selected from among the polynucleotides of the present invention as a probe.
  • hybridization was performed at 65 ° C. in the presence of 0.7 to 1.0 M NaCl using a filter on which colony or plaque-derived DNA was immobilized, and then a 0.1 to 2-fold concentration was obtained.
  • a polynucleotide that can be identified by washing the filter under conditions of 65 ° C using an SSC (saline-sodium citrate) solution (composition of 1-fold concentration of SSC solution is 150 mM sodium chloride, 15 mM sodium citrate) .
  • SSC saline-sodium citrate
  • composition of 1-fold concentration of SSC solution is 150 mM sodium chloride, 15 mM sodium citrate
  • stringent conditions for example, the following conditions can be adopted.
  • a polypeptide used in the present invention is encoded by a nucleic acid molecule that hybridizes under highly or moderately stringent conditions to a nucleic acid molecule encoding a polypeptide specifically described in the present invention. Are also included.
  • a “purified” substance or biological agent refers to an agent that naturally accompanies the substance or biological agent. This means that at least a part has been removed. Thus, typically, the purity of a biological agent in a purified biological agent is higher (ie, enriched) than the state in which the biological agent is normally present.
  • the term “purified” as used herein is preferably at least 75% by weight, more preferably at least 85% by weight, even more preferably at least 95% by weight, and most preferably at least 98% by weight, Means the presence of the same type of biological agent.
  • the substance or biological agent used in the present invention is preferably a “purified” substance.
  • an “isolated” substance or biological agent such as a nucleic acid or protein
  • the term “isolated” as used herein does not necessarily have to be expressed in purity, as it will vary depending on its purpose, but is preferably at least 75% by weight, more preferably if necessary. Means that there is at least 85%, more preferably at least 95%, and most preferably at least 98% by weight of the same type of biological agent.
  • the materials used in the present invention are preferably “isolated” materials or biological agents.
  • a “corresponding” amino acid or nucleic acid or moiety means a predetermined amino acid in a polypeptide or polynucleotide serving as a reference for comparison in a certain polypeptide molecule or polynucleotide molecule (eg, CD63, CD81, CD9, etc.). Or an amino acid or nucleotide that has, or is predicted to have, the same action as a nucleotide or moiety, especially in the case of enzyme molecules that are present at similar positions in the active site and have a similar contribution to catalytic activity. In the case of complex molecules, it refers to the corresponding part (eg, heparan sulfate).
  • an antisense molecule can be a similar part in an ortholog corresponding to a particular part of the antisense molecule.
  • Corresponding amino acids for example, cysteinylation, glutathioneation, SS bond formation, oxidation (eg methionine side chain oxidation), formylation, acetylation, phosphorylation, glycosylation, myristylation, etc.
  • the corresponding amino acid can be an amino acid responsible for dimerization.
  • Such “corresponding” amino acids or nucleic acids may be regions or domains spanning a range. Thus, in such cases, it is referred to herein as a “corresponding” region or domain. Such corresponding regions or domains are useful when designing complex molecules in the present invention.
  • a “corresponding” gene eg, a polynucleotide sequence or molecule
  • a gene for example, a polynucleotide sequence or a molecule
  • a gene corresponding to a gene can be an ortholog of that gene.
  • tetraspanin family proteins such as human CD63 can each find corresponding tetraspanin family proteins such as CD63 in other animals (particularly mammals).
  • Such corresponding genes can be identified using techniques well known in the art.
  • a corresponding gene in an animal is a reference gene of the corresponding gene (for example, a tetraspanin family protein such as CD63) is a sequence such as SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2.
  • a reference gene of the corresponding gene for example, a tetraspanin family protein such as CD63
  • SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2 is a sequence such as SEQ ID NO: 1.
  • fragment refers to a polypeptide or polynucleotide having a sequence length of 1 to n ⁇ 1 with respect to a full-length polypeptide or polynucleotide (length is n).
  • the length of the fragment can be appropriately changed according to the purpose.
  • the lower limit of the length is 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 and more amino acids, and lengths expressed in integers not specifically listed here (eg 11 etc.) are also suitable as lower limits obtain.
  • examples include 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 75, 100 and more nucleotides.
  • Non-integer lengths may also be appropriate as a lower limit.
  • such a fragment falls within the scope of the present invention as long as the full-length fragment functions as a marker or target molecule as long as the fragment itself also functions as a marker or target molecule. Is understood.
  • the term “activity” refers herein to the function of a molecule in the broadest sense. Activity is not intended to be limiting, but generally includes the biological function, biochemical function, physical function or chemical function of a molecule. Activity activates, promotes, stabilizes, inhibits, suppresses, or destabilizes, for example, enzyme activity, the ability to interact with other molecules, and the function of other molecules Ability, stability, and ability to localize to specific intracellular locations. Where applicable, the term also relates to the function of the protein complex in the broadest sense.
  • biological function refers to a specific function that a gene, nucleic acid molecule or polypeptide may have in vivo when referring to a gene or a nucleic acid molecule or polypeptide related thereto.
  • the antibody include, but are not limited to, generation of specific antibodies, enzyme activity, and imparting resistance.
  • biological activity refers to activity that a certain factor (eg, polynucleotide, protein, etc.) may have in vivo, and exhibits various functions (eg, transcription promoting activity). For example, an activity in which another molecule is activated or inactivated by interaction with one molecule.
  • the biological activity can be the binding between the two molecules and the resulting biological change, and for example, one molecule was precipitated using an antibody Sometimes two molecules are considered bound when other molecules co-precipitate. Therefore, seeing such coprecipitation is one of the judgment methods.
  • a factor is an enzyme
  • the biological activity includes the enzyme activity.
  • an agent is a ligand
  • the ligand includes binding to the corresponding receptor.
  • Such biological activity can be measured by techniques well known in the art.
  • “activity” indicates or reveals binding (either direct or indirect); affects the response (ie, has a measurable effect in response to some exposure or stimulus), refers to various measurable indicators, such as the affinity of a compound that directly binds to a polypeptide or polynucleotide of the invention, or the amount of protein upstream or downstream after some stimulation or event or other A measure of similar function.
  • expression of a gene, polynucleotide, polypeptide or the like means that the gene or the like undergoes a certain action in vivo to take another form.
  • a gene, a polynucleotide or the like is transcribed and translated into a polypeptide form.
  • transcription and production of mRNA are also an aspect of expression.
  • expression product includes such a polypeptide or protein, or mRNA. More preferably, such polypeptide forms may be post-translationally processed.
  • the polypeptide or protein form is preferred as the expression product because it acts as an antigen.
  • the expression level of a tetraspanin family protein such as CD63 can be determined by any method. Specifically, the amount of mRNA such as tetraspanin family protein such as CD63, the amount of protein such as tetraspanin family protein such as CD63, and the biological of protein such as tetraspanin family protein such as CD63 By evaluating the activity, the expression level of tetraspanin family proteins such as CD63 can be known. Such measurements can be used in companion diagnostics. The amount of mRNA or protein of a tetraspanin family protein such as CD63 can be determined by a method as described in detail elsewhere in this specification or other methods known in the art.
  • a “tetraspanin family protein such as CD63” or a functional equivalent thereof is not a tetraspanin family protein such as CD63 or the antibody itself, but a tetraspanin family protein such as CD63 or the like Mutants or variants of the antibody (for example, amino acid sequence variants, etc.) that have the biological action of the tetraspanin family protein such as CD63 or the antibody, and at the time of action, Tetraspanin family protein such as CD63 or the like or the antibody itself, tetraspanin family protein such as CD63 or the like, or a variant or modified form of the antibody (for example, tetraspanin family such as CD63 Protein etc
  • a tetraspanin family protein such as CD63 or the like or a functional equivalent thereof may be used in the same manner as a tetraspanin family protein such as CD63 or the antibody thereof, even if not specifically mentioned. It is understood. Functional equivalents can be found by searching a database or the like.
  • search refers to finding another nucleobase sequence having a specific function and / or property using a nucleobase sequence electronically or biologically or by other methods.
  • Electronic searches include BLAST (Altschul et al., J. Mol. Biol. 215: 403-410 (1990)), FASTA (Pearson & Lipman, Proc. Natl. Acad. Sci., USA 85: 2444-2448 (1988)), Smith and Waterman method (Smith and Waterman, J. Mol. Biol. 147: 195-197 (1981)), and Needleman and Wunsch method (Needleman and Wunsch, J. Mol. Biol. 48: 443-). 453 (1970)) and the like.
  • Bio searches include stringent hybridization, macroarrays with genomic DNA affixed to nylon membranes, microarrays affixed to glass plates (microarray assays), PCR, and in situ hybridization. It is not limited to. In the present specification, it is intended that the gene used in the present invention should include a corresponding gene identified by such an electronic search or biological search.
  • an amino acid sequence having one or more amino acid insertions, substitutions or deletions, or those added to one or both ends can be used.
  • “insertion, substitution or deletion of one or a plurality of amino acids in the amino acid sequence, or addition to one or both ends thereof” is a well-known technical method such as site-directed mutagenesis. It means that a modification has been made by substitution of a plurality of amino acids to the extent that can occur naturally by a method or by natural mutation.
  • the modified amino acid sequence has, for example, 1 to 30, preferably 1 to 20, more preferably 1 to 9, further preferably 1 to 5, particularly preferably 1 to 2 amino acid insertions, substitutions or deletions. Lost or added to one or both ends thereof.
  • the modified amino acid sequence is preferably conserved in one or more (preferably one or several, or 1, 2, 3, or 4) amino acid sequences of tetraspanin family proteins such as CD63. It may be an amino acid sequence having a general substitution.
  • “conservative substitution” means substitution of one or more amino acid residues with another chemically similar amino acid residue so as not to substantially alter the function of the protein. For example, when a certain hydrophobic residue is substituted by another hydrophobic residue, a certain polar residue is substituted by another polar residue having the same charge, and the like. Functionally similar amino acids that can make such substitutions are known in the art for each amino acid.
  • non-polar (hydrophobic) amino acids such as alanine, valine, isoleucine, leucine, proline, tryptophan, phenylalanine, and methionine.
  • polar (neutral) amino acids include glycine, serine, threonine, tyrosine, glutamine, asparagine, and cysteine.
  • positively charged (basic) amino acids include arginine, histidine, and lysine.
  • negatively charged (acidic) amino acids include aspartic acid and glutamic acid.
  • antibody includes a molecule or population thereof that can specifically bind to a particular epitope on an antigen.
  • the antibody may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody.
  • the antibody can exist in various forms, for example, full-length antibody (antibody having Fab region and Fc region), Fv antibody, Fab antibody, F (ab ′) 2 antibody, Fab ′ antibody, diabody, single Chain antibody (eg, scFv), dsFv, multivalent specific antibody (eg, bivalent specific antibody), peptide or polypeptide having antigen binding property, chimeric antibody (eg, mouse-human chimeric antibody, chicken-human chimeric antibody, etc.) ), One or more forms selected from the group consisting of mouse antibodies, chicken antibodies, humanized antibodies, human antibodies, or their equivalents (or equivalents).
  • the antibody includes an antibody modified product or an antibody unmodified product.
  • an antibody and various molecules such as polyethylene glycol may be bound.
  • the modified antibody can be obtained by chemically modifying the antibody using a known technique.
  • such antibodies may be covalently linked or recombinantly fused to enzymes such as alkaline phosphatase, horseradish peroxidase, alpha galactosidase, and the like.
  • the antibody or the like used in the present invention may be bound to its target, and its origin, type, shape, etc. are not limited.
  • known antibodies such as non-human animal antibodies (eg, mouse antibodies, rat antibodies, camel antibodies), human antibodies, chimeric antibodies, and humanized antibodies can be used.
  • monoclonal or polyclonal antibodies can be used as antibodies, but monoclonal antibodies are preferred.
  • the binding of the antibody to the target is preferably specific binding.
  • the antibody includes an antibody modified product or an antibody unmodified product.
  • an antibody and various molecules such as polyethylene glycol may be bound.
  • the modified antibody can be obtained by chemically modifying the antibody using a known technique.
  • subject refers to a subject to be used for the prevention or treatment of the present invention, and is a human or a mammal other than a human (eg, mouse, guinea pig, hamster, rat, rat, Including one or more of a rabbit, pig, sheep, goat, cow, horse, cat, dog, marmoset, monkey, or chimpanzee).
  • drug drug
  • drug may also be a substance or other element (eg energy such as light, radioactivity, heat, electricity).
  • Such substances include, for example, proteins, polypeptides, oligopeptides, peptides, polynucleotides, oligonucleotides, nucleotides, nucleic acids (eg, DNA such as cDNA, genomic DNA, RNA such as mRNA), poly Saccharides, oligosaccharides, lipids, small organic molecules (for example, hormones, ligands, signaling substances, small organic molecules, molecules synthesized by combinatorial chemistry, small molecules that can be used as pharmaceuticals (for example, small molecule ligands, etc.)) , These complex molecules are included, but not limited thereto.
  • a polynucleotide having a certain sequence homology to the sequence of the polynucleotide (for example, 70% or more sequence identity) and complementarity examples include, but are not limited to, a polypeptide such as a transcription factor that binds to the promoter region.
  • Factors specific for a polypeptide typically include an antibody specifically directed against the polypeptide or a derivative or analog thereof (eg, a single chain antibody), and the polypeptide is a receptor.
  • specific ligands or receptors in the case of ligands, and substrates thereof when the polypeptide is an enzyme include, but are not limited to.
  • a “factor” (or agent, detection agent, etc.) that interacts (or binds) “specifically” to a biological agent such as a polynucleotide or polypeptide refers to that polynucleotide or Is the affinity for a biological agent, such as a polypeptide, typically equivalent or higher than the affinity for other unrelated polynucleotides or polypeptides (especially less than 30% identity)? Preferably including significantly higher (eg, statistically significant).
  • affinity can be measured, for example, by hybridization assays, binding assays, and the like.
  • treatment refers to prevention of worsening of a disease or disorder when it becomes such a condition or disease (for example, cerebral malaria). Preferably, it refers to reduction, more preferably elimination, and includes the ability to exert a symptom improving effect or a preventive effect on one or more symptoms associated with a patient's disease or disease. Diagnosing in advance and performing appropriate treatment is referred to as “companion treatment”, and the diagnostic agent therefor is sometimes referred to as “companion diagnostic agent”.
  • the term “therapeutic agent (agent)” broadly refers to any drug capable of treating a target condition (for example, a disease such as cancer), and an inhibitor (for example, provided by the present invention) Antibody).
  • the “therapeutic agent” may be a pharmaceutical composition comprising an active ingredient and one or more pharmacologically acceptable carriers.
  • the pharmaceutical composition can be produced by any method known in the technical field of pharmaceutics, for example, by mixing the active ingredient and the carrier.
  • the form of use of the therapeutic agent is not limited as long as it is a substance used for treatment, and it may be an active ingredient alone or a mixture of an active ingredient and an arbitrary ingredient.
  • the shape of the carrier is not particularly limited, and may be, for example, a solid or a liquid (for example, a buffer solution).
  • prevention refers to preventing a certain disease or disorder (for example, cancer) from entering such a state before it enters such a state.
  • a preventive effect is also expected.
  • Diagnosis can be performed using the drug of the present invention, and, for example, cancer or the like can be prevented using the drug of the present invention as needed, or countermeasures for prevention can be taken.
  • prophylactic agent refers to any agent that can prevent a target condition (for example, a disease such as cancer) in a broad sense.
  • immune response enhancer refers to any drug for enhancing at least one of immune-related responses such as immune action and immune response. Also called immunopotentiator or immunostimulant. Enhancement of the immune response includes T cell proliferation, T cell response enhancement, macrophage activity enhancement, and the like. Reactions that enhance immune responses suppressed by viruses and cancers are included, and adjuvants that are used together with antigens to enhance normal immunity are also included in the immune response enhancer by definition.
  • enhancement of T cell response refers to enhancement of immune response by T cells, and includes an anti-tumor immune response. Also called T cell activation.
  • T cell activation By enhancing the T cell response, for example, memory T cells and effector T cells are generated and proliferated. Alternatively, the activity of regulatory T cells is regulated. Alternatively, induction of cytokine secretion by T cells, clonal expansion, and the like may occur.
  • effector CD4 + T cells respond to antigens by producing cytokines with various actions of leukocyte recruitment and activation, or B cell activators, and CD8 + cytotoxic T lymphocytes. Or respond to kill other cells.
  • cytotoxic agent refers to any drug that damages cells. For example, it acts on other cells such as cancer cells during cell division to destroy the cells. Thus, cytotoxic agents can also be used as anticancer agents.
  • cancer refers to any cancer that can be treated or prevented with the DNA vaccine or medicament of the present invention, such as hepatocellular carcinoma, esophageal squamous cell carcinoma, breast cancer, pancreatic cancer, Squamous cell or adenocarcinoma of the head and neck, colorectal cancer, kidney cancer, brain cancer (tumor), prostate cancer, small and non-small cell lung cancer, bladder cancer, bone or joint cancer, Uterine cancer, cervical cancer, multiple myeloma, hematopoietic malignancy, lymphoma, Hodgkin's disease, non-Hodgkin's lymphoma, skin cancer, melanoma, squamous cell cancer, leukemia, lung cancer, ovarian cancer, gastric cancer, Kaposi Sarcoma, laryngeal cancer, endocrine cancer, thyroid cancer, parathyroid cancer, pituitary cancer, adrenal cancer, cholangiocarcinoma, endometriosis
  • cytotoxic T lymphocyte As used herein, the terms “cytotoxic T lymphocyte”, “cytotoxic T cell”, and “CTL” are used interchangeably herein and, unless otherwise specified, non-self cells (for example, it refers to a subgroup of T lymphocytes that can recognize tumor / cancer cells, virus-infected cells) and induce the death of such cells.
  • the “kit” is usually divided into two or more compartments, and the parts to be provided (for example, vaccines, test agents, diagnostic agents, therapeutic agents, antibodies, labels, instructions, etc.) are provided. Unit.
  • This kit form is preferred when it is intended to provide a composition that should not be provided in admixture for stability or the like, but preferably used in admixture immediately before use.
  • Such kits preferably include instructions or instructions that describe how to use the provided parts (eg, test agents, diagnostic agents, therapeutic agents, or how the reagents should be processed).
  • the kit when the kit is used as a reagent kit, the kit usually includes instructions describing how to use vaccines, test agents, diagnostic agents, therapeutic agents, antibodies, and the like. Books are included.
  • the “instruction” describes the method for using the present invention for doctors or other users.
  • This instruction manual includes a word indicating that the detection method of the present invention, how to use a diagnostic agent, or administration of a medicine or the like is given.
  • the instructions may include a word indicating that the administration site is oral or esophageal administration (for example, by injection).
  • This instruction is prepared in accordance with the format prescribed by the national supervisory authority (for example, the Ministry of Health, Labor and Welfare in Japan and the Food and Drug Administration (FDA) in the United States, etc.) It is clearly stated that it has been received.
  • the instruction sheet is a so-called package insert and is usually provided in a paper medium, but is not limited thereto, and is in a form such as an electronic medium (for example, a homepage or an e-mail provided on the Internet). But it can be provided.
  • DNA vaccines are potent dosage forms that can elicit humoral and cellular immune responses to the encoded antigen.
  • immunogenicity needs improvement.
  • the present invention results in improved immunogenicity.
  • the present invention provides a nucleic acid construct (eg, a DNA construct) comprising a nucleic acid sequence encoding an exosome marker protein and a nucleic acid sequence encoding a vaccine antigen.
  • a nucleic acid construct eg, a DNA construct
  • the DNA vaccine which is a typical embodiment of the nucleic acid construct of the present invention can strongly induce not only humoral immunity but also cellular immune response, particularly cytotoxic T cells (CTL), Although it is expected as a preventive vaccine or a cancer treatment vaccine, conventionally, in humans, safety problems and the immunogenicity of DNA vaccines are weak, and the effects expected in clinical trials have not been obtained.
  • CTL cytotoxic T cells
  • an immunogen of an exosome-targeted DNA vaccine is provided by providing a nucleic acid construct comprising a nucleic acid sequence encoding an exosome marker protein and a nucleic acid sequence encoding a vaccine antigen. Since the clinical effect of the exosome vaccine in which the antigen is loaded on the exosome using this vaccine has been confirmed, it is noted that it can be clinically applied to the DNA vaccine. It should be.
  • the exosome-targeted DNA vaccine which is a representative embodiment of the present invention, was administered to mice by the intramuscular electroporation method, and as a result, compared with the group in which no antigen was expressed on the exosomes.
  • the inventors of the present invention are E. coli which is a mouse thymus species that expresses OVA using a DNA vaccine as shown in the Examples which are representative embodiments of the present invention.
  • G-7 was transplanted subcutaneously into mice and then vaccinated with DNA, it was confirmed that the group inoculated with exosome-targeted DNA vaccine strongly suppressed tumor growth compared to the control group. It has been demonstrated that a remarkable effect is achieved as a cancer drug.
  • the exosome marker protein used in the present invention any protein may be used as long as the purpose of the present invention, for example, enhancement of the function of a DNA vaccine can be achieved.
  • the exosome marker protein is an exosome marker protein.
  • a protein present in the membrane is preferred.
  • proteins present in the membrane targeting to exosomes is achieved more advantageously, and functional enhancement as a DNA vaccine is advantageously achieved.
  • the exosome marker protein used in the nucleic acid construct of the present invention is a protein belonging to the tetraspanin family.
  • the tetraspanin family is known as an exosome surface marker.
  • tetraspanin is thought to be involved in cell motility and cell activation by forming a complex with integrins and growth factor receptors on the cell membrane and modifying the function. Therefore, targeting to exosomes can be achieved more advantageously, and functional enhancement as a DNA vaccine can be advantageously achieved.
  • the proteins listed here are proteins contained in exosomes. Nearly 10,000 numbers are registered for proteins alone.
  • CD63, CD81, CD9, CD31 and the like are known as typical tetraspanins.
  • CD63, CD9, and CD81 Since an experiment using CD63, CD9, and CD81 has shown an anticancer action and an immunopotentiating action, the same anticancer action and the other members present in other membranes, especially other members of tetraspanin, It is understood that an immunopotentiating effect is shown.
  • One particularly preferred embodiment is CD63, CD9, CD81, more preferably CD63, but is not limited thereto.
  • any antigen may be used as the antigen encoded by the nucleic acid contained in the nucleic acid composition of the present invention as long as the antigen is intended to function as a vaccine.
  • the antigen is a peptide, polypeptide or protein since it is encoded as a nucleic acid.
  • antigens used in the present invention can include cancer antigen peptides, virus antigen peptides, virus-derived proteins, antigens of pathogens such as virus antigens, and the like. Any antigen that can be used for diseases for which protection against infection by CTL is expected can be used.
  • the nucleic acid construct of the present invention may be plasmid DNA.
  • plasmid DNA By taking the form of plasmid DNA, there can be effects such as easy administration to a subject.
  • the present invention provides a DNA vaccine comprising the nucleic acid construct or plasmid DNA of the present invention.
  • the nucleic acid construct or plasmid DNA contained in the DNA vaccine of the present invention may optionally contain one or more combinations of the nucleic acid construct and plasmid features of any embodiment described herein. Good.
  • the present invention provides an exosome comprising a vaccine antigen protein and an exosome marker protein in a fused form.
  • an exosome marker protein is produced in a form fused with a vaccine antigen protein. Since the exosome itself containing such a fusion protein can also be used as a medicament such as a vaccine, it is understood that the present invention also provides such an exosome itself.
  • exosomes are different from naturally occurring exosomes and are sometimes referred to herein as the exosomes of the present invention.
  • the present invention also provides a protein in a form in which a vaccine antigen protein and an exosome marker protein are fused.
  • a “fusion” refers to a state of a protein or polypeptide and another protein or polypeptide, and is a protein or polypeptide that has been artificially (generally engineered) and is composed of two or more genes. Are transcribed and expressed together to form a single protein or polypeptide. Therefore, in the present invention, it refers to a state in which an exosome marker protein and a vaccine antigen are integrally transcribed and expressed to form a single protein or polypeptide, and these may be referred to as the protein of the present invention.
  • the present invention also provides a medicament comprising the nucleic acid construct of the present invention, the DNA vaccine of the present invention, the protein of the present invention or the exosome of the present invention.
  • the nucleic acid composition, DNA vaccine, protein, and exosome used in the pharmaceutical and the like of the present invention are one of the optional additional features of the present invention described in detail in the section (exosome-antigen nucleic acid composition). It is understood that a plurality may be included.
  • the present invention also provides an immune response enhancer comprising the nucleic acid construct of the present invention, the DNA vaccine of the present invention, the protein of the present invention or the exosome of the present invention.
  • the present invention provides a composition for enhancing a T cell response comprising a nucleic acid construct of the present invention, a DNA vaccine of the present invention, a protein of the present invention or an exosome of the present invention.
  • the present invention provides a cytotoxic agent comprising the nucleic acid construct of the present invention, the DNA vaccine of the present invention, the protein of the present invention or the exosome of the present invention.
  • the present invention relates to a medicament for treating or preventing cancer comprising the nucleic acid composition of the present invention, the DNA vaccine of the present invention, the protein of the present invention or the exosome of the present invention.
  • the invention enhances an immune response in a subject comprising administering to the subject an effective amount of a nucleic acid construct of the invention, a DNA vaccine of the invention, a protein of the invention or an exosome of the invention.
  • a nucleic acid construct of the invention a DNA vaccine of the invention, a protein of the invention or an exosome of the invention.
  • Nucleic acid constructs, DNA vaccines, proteins, exosomes used in the methods of the present invention may be any one of the additional features of the present invention detailed in the section (Exosomes-Nucleic Acid Constructs), etc. It will be understood that a plurality may be included.
  • the invention enhances a T cell response comprising administering to a subject an effective amount of a nucleic acid construct of the invention, a DNA vaccine of the invention, a protein of the invention or an exosome of the invention. Provide a way to do that.
  • the invention treats cancer or comprises the step of administering to a subject an effective amount of a nucleic acid construct of the invention, a DNA vaccine of the invention, a protein of the invention or an exosome of the invention. Provide a way to prevent.
  • the present invention is provided as the above-mentioned various forms of medicine (therapeutic or preventive).
  • the administration route of the therapeutic agent is preferably one that is effective in the treatment, and may be, for example, intravenous, subcutaneous, intramuscular, intraperitoneal, or oral administration.
  • the administration form may be, for example, an injection, capsule, tablet, granule or the like.
  • Aqueous solutions for injection may be stored, for example, in vials or stainless steel containers.
  • the aqueous solution for injection may contain, for example, physiological saline, sugar (for example, trehalose), NaCl, or NaOH.
  • the therapeutic agent may contain, for example, a buffer (for example, phosphate buffer), a stabilizer and the like.
  • a dosage form suitable as a DNA vaccine is preferred.
  • compositions, medicaments, therapeutic agents, prophylactic agents, etc. of the present invention comprise a therapeutically effective amount of a therapeutic agent or active ingredient, and a pharmaceutically acceptable carrier or excipient.
  • pharmaceutically acceptable refers to a licensed or otherwise recognized pharmacopoeia of a government for use in animals, and more particularly in humans, by a government supervisory authority. It means that it is enumerated.
  • carrier refers to a diluent, adjuvant, excipient, or vehicle with which the therapeutic agent is administered.
  • Such carriers can be sterile liquids, such as water and oils, including but not limited to those of petroleum, animal, vegetable or synthetic origin, including but not limited to peanut oil, soybean oil, minerals Oil, sesame oil, etc. are included.
  • Water is a preferred carrier when the drug is administered orally.
  • Saline and aqueous dextrose are preferred carriers when the pharmaceutical composition is administered intravenously.
  • saline solutions and aqueous dextrose and glycerol solutions are used as liquid carriers for injectable solutions.
  • Suitable excipients include light anhydrous silicic acid, crystalline cellulose, mannitol, starch, glucose, lactose, sucrose, gelatin, malt, rice, flour, chalk, silica gel, sodium stearate, glycerol monostearate, talc, chloride Sodium, nonfat dry milk, glycerol, propylene, glycol, water, ethanol, carmellose calcium, carmellose sodium, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, polyvinylacetal diethylaminoacetate, polyvinylpyrrolidone, gelatin, medium chain fatty acid triglyceride, polyoxyethylene hardening Castor oil 60, sucrose, carboxymethylcellulose, corn starch, inorganic salts and the like are included.
  • compositions can also contain minor amounts of wetting or emulsifying agents, or pH buffering agents, if desired.
  • These compositions can take the form of solutions, suspensions, emulsion, tablets, pills, capsules, powders, sustained-release formulations and the like. It is also possible to formulate the composition as a suppository, with traditional binders and carriers such as triglycerides. Oral formulations may also include standard carriers such as pharmaceutical grade mannitol, lactose, starch, magnesium stearate, sodium saccharin, cellulose, magnesium carbonate. Examples of suitable carriers are E.I. W. Martin, Remington ’s Pharmaceutical Sciences (Mark Publishing Company, Easton, U.S.A).
  • compositions contain a therapeutically effective amount of the therapeutic agent, preferably in purified form, together with a suitable amount of carrier so as to provide the form for proper administration to the patient.
  • the formulation must be suitable for the mode of administration.
  • surfactants, excipients, coloring agents, flavoring agents, preservatives, stabilizers, buffering agents, suspending agents, tonicity agents, binders, disintegrating agents, lubricants, fluidity Accelerators, flavoring agents and the like may be included.
  • the “salt” includes, for example, an anion salt formed with any acidic (eg, carboxyl) group or a cation salt formed with any basic (eg, amino) group.
  • the salts include inorganic salts or organic salts, for example, salts described in Berge et al., J. Pharm. Sci., 1977, 66, 1-19. Examples thereof include metal salts, ammonium salts, salts with organic bases, salts with inorganic acids, salts with organic acids, and the like.
  • a “solvate” is a compound formed by a solute and a solvent. For solvates, see, for example, J.
  • the solvent is water, the solvate formed is a hydrate.
  • This solvent is preferably one that does not interfere with the biological activity of the solute. Examples of such preferred solvents include, but are not limited to, water or various buffers.
  • “chemical modification” includes, for example, modification with PEG or a derivative thereof, fluorescein modification, biotin modification, or the like.
  • various delivery systems are known, and such systems can be used to administer the therapeutic agent of the present invention to an appropriate site (eg, esophagus).
  • Such systems include, for example, encapsulation in liposomes, microparticles, and microcapsules: the use of recombinant cells capable of expressing therapeutic agents (eg, polypeptides), receptor-mediated endocytosis Use; such as the construction of therapeutic nucleic acids as part of a retroviral vector or other vector.
  • Introduction methods include, but are not limited to, intradermal, intramuscular, intraperitoneal, intravenous, subcutaneous, intranasal, epidural, and oral routes.
  • an inhaler or nebulizer can be used with an aerosolizing agent and can be administered with other biologically active agents. Administration can be systemic or local.
  • the present invention can be administered by any appropriate route such as direct injection into cancer (lesion).
  • the composition can be formulated as a pharmaceutical composition adapted for human administration according to known methods. Such compositions can be administered by injection. Typically, compositions for injection administration are solutions in sterile isotonic aqueous buffer. Where necessary, the composition can also include a solubilizing agent and a local anesthetic such as lidocaine to ease pain at the site of the injection. In general, the ingredients are supplied separately or mixed together in a unit dosage form, for example in a sealed container such as an ampoule or sachet indicating the amount of active agent, lyophilized powder or water-free concentration Can be supplied as a product.
  • a sealed container such as an ampoule or sachet indicating the amount of active agent, lyophilized powder or water-free concentration Can be supplied as a product.
  • composition is to be administered by infusion
  • it can be dispensed with an infusion bottle containing sterile pharmaceutical grade water or saline.
  • an ampoule of sterile water for injection or saline can be provided so that the ingredients may be mixed prior to administration.
  • compositions, medicament, therapeutic agent, and preventive agent of the present invention in a neutral form, salt form, or other prodrug (for example, ester).
  • pharmaceutically acceptable salts include those formed with free carboxyl groups derived from hydrochloric acid, phosphoric acid, acetic acid, oxalic acid, tartaric acid, isopropylamine, triethylamine, 2-ethylaminoethanol, histidine, procaine And those formed with free amine groups such as those derived from, and those derived from sodium, potassium, ammonium, calcium, ferric hydroxide, and the like.
  • the amount of the therapeutic agent of the invention effective for the treatment of a particular disorder or condition can vary depending on the nature of the disorder or condition, but can be determined by those skilled in the art by standard clinical techniques based on the description herein. In addition, in some cases, in vitro assays can be used to help identify optimal dosage ranges.
  • the exact dose to be used in the formulation can also vary depending on the route of administration and the severity of the disease or disorder and should be determined according to the judgment of the attending physician and the circumstances of each patient. However, the dose is not particularly limited, and may be, for example, 0.001, 0.01, 0.1, 1, 5, 10, 15, 100, or 1000 mg / kg body weight per time. Or within a range of two values.
  • the dosing interval is not particularly limited.
  • the dose, administration interval, and administration method may be appropriately selected depending on the age, weight, symptoms, target organ, etc. of the patient.
  • the therapeutic agent preferably contains a therapeutically effective amount or an effective amount of an active ingredient that exhibits a desired action. If the malignant tumor marker is significantly decreased after administration, it may be determined that there is a therapeutic effect. Effective doses can be extrapolated from dose-response curves derived from in vitro or animal model test systems.
  • the pharmaceutical agent or therapeutic agent or prophylactic agent of the present invention can be provided as a kit.
  • the present invention provides a drug pack or kit comprising one or more containers filled with one or more ingredients such as a composition or medicament of the present invention.
  • a drug pack or kit comprising one or more containers filled with one or more ingredients such as a composition or medicament of the present invention.
  • associated with such containers manufactured, used or sold for human administration by a government agency in a manner prescribed by the government agency that regulates the manufacture, use or sale of a pharmaceutical or biological product. It is also possible to indicate information indicating authorization.
  • a medicament or the like comprising a component of the present invention can be administered via liposomes, microparticles, or microcapsules.
  • the formulation procedure as a medicine such as a therapeutic drug and a preventive drug of the present invention is known in the art, and is described in, for example, the Japanese Pharmacopoeia, the US Pharmacopoeia, and the pharmacopoeia of other countries. Accordingly, those skilled in the art can determine the embodiment, such as the amount to be used, without undue experimentation as described herein.
  • the present invention provides novel uses of exosome marker proteins and nucleic acid sequences encoding the same.
  • the present invention provides a composition for improving the immunogenicity of vaccine DNA comprising a nucleic acid sequence encoding an exosome marker protein.
  • the present invention provides a nucleic acid (or nucleic acid molecule comprising a nucleic acid sequence) that encodes an exosome marker protein for improving the immunogenicity of vaccine DNA. It is understood that the compositions or nucleic acids of the present invention may include one or more of any additional features of the present invention detailed in the section (exosome-antigen nucleic acid construct) etc. .
  • the exosome marker protein is a protein present in an exosome membrane.
  • the exosome marker protein belongs to the tetraspanin family.
  • the exosome marker protein is described in a database such as CD63, CD81, CD9, CD31, HLA-G, TSG101, Rab5b and ALIX, ExoCarta, etc. Selected from the group consisting of any protein. More preferred are CD63, CD9, and CD81. DNA vaccination with either pCD9-OVA or pCD81-OVA as well as CD63 resulted in a higher anti-OVA IgG2c / G1 ratio than vaccination with control pOVA. In addition, the antigen-specific CD8 + T cell response is also increased and its level is comparable to pCD63-OVA vaccination, so tetraspanin exerts generally immunologically superior effects in DNA vaccines. It is understood.
  • examples of the antigen contained in the vaccine DNA include virus antigen peptides, virus-derived proteins, and antigens of pathogens such as virus antigens.
  • the vaccine DNA is plasmid DNA.
  • the oligonucleotide of the present invention can be synthesized by standard methods known in the art, for example, by using an automated DNA synthesizer (commercially available from Biosearch, Applied Biosystems, etc.). is there.
  • an automated DNA synthesizer commercially available from Biosearch, Applied Biosystems, etc.
  • it is possible to synthesize phosphorothioate oligonucleotides by the method of Stein et al. (Stein et al., 1988, Nucl. Acids Res. 16: 3209), and control pore glass polymer supports (Sarinet al., 1988, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 7448-7451), etc. can also be used to prepare methylphosphonate oligonucleotides.
  • Example 1 the inventors focused on CD63, a tetraspanin protein expressed on various plasma membranes containing exosomes, as an example of an exosome marker protein, encoding an antigen fused with CD63. It was tested whether DNA vaccines that can target exosomes and can improve the immunogenicity of the vaccine. We constructed a plasmid that expresses the OVA antigen fused with CD63 and targeted the exosome to the antigen. We have also attempted to identify the type of immune response induced or promoted by targeting DNA vaccines to exosomes via CD63 fusion antigens and assessing their usefulness as anti-cancer vaccines did.
  • the OVA cDNA fragment was verified by sequencing and then pCIneo-FLAG.
  • the full-length OVA protein was fused with CD63, CD9, CD81, or calnexin at the N-terminal position, and glycine hexamer (6 ⁇ glycine) was fused with OVA as a linker.
  • the fusion gene was verified by sequencing and then pCI vector, pCIneo-FLAG vector or pEGFP-N1 vector.
  • PCD63-FLAG pCD63
  • pCD63-6 ⁇ Gly-OVA-FLAG pCD63-OVA
  • pCD9-6 ⁇ Gly-OVA-FLAG pCD9-OVA
  • pCD81-6 ⁇ Gly-OVA- FLAG
  • pCD81-OVA pCalnexin-6 ⁇ Gly-OVA-FLAG
  • pCD63-6 ⁇ Gly-OVA-EGFP pCD63-OVA-EGFP.
  • All plasmids were transformed into Escherichia coli DH5 ⁇ and purified using Qiagen Plasmid Endo-free Maxiprep kits (Qiagen) according to the manufacturer's protocol.
  • G7-OVA cells E.G7 cells were purchased from American Type Culture Collection.
  • FreeStyle TM 293-F cells (293F cells) were purchased from Life Technologies.
  • 293T cells were cultured at 37 ° C. in 5% CO 2 in DMEM supplemented with 10% FCS and 50 ⁇ g / ml penicillin-streptomycin.
  • 293F cells were cultured at 37 ° C. in 8% CO 2 in FreeStyle TM 293 Expression medium (Life Technologies), which is free of animal serum exosomes.
  • G7 cells were treated with RPMI-1640 (Life) supplemented with 10% FCS, 50 ⁇ g / ml penicillin-streptomycin, 0.05 mM 2-mercaptoethanol, 1 mM sodium pyruvate, 10 mM HEPES, and 1 ⁇ nonessential amino acids. (Technologies) at 37 ° C. under 5% CO 2 .
  • Exosome Isolation of exosomes from cell culture media Serum (exosome) free 293F cells were transfected with various DNA constructs for 48-72 hours. The medium supernatant was then collected and centrifuged at 2000 ⁇ g for 30 minutes. Exosomes were isolated from the culture medium using a Total Exosome Isolation kit (Life Technologies) according to the manufacturer's protocol. Briefly, 1.5 ml of Total Exosome Isolation Reagent was added to 3 ml of cell culture medium and incubated overnight at 4 ° C., followed by centrifugation at 10,000 ⁇ g and 4 ° C. for 1 hour. The exosome pellet was resuspended in 100 ⁇ l PBS. Recovered exosomes were characterized qualitatively and quantitatively as described below by electron microscopy, Western blotting, and flow cytometry assays.
  • Immunogold Electron Microscopy Immunogold electron microscopy assays were performed as previously described (Thery, C., S. Amigorena, G. Raposo, and A. Clayton. 2006. Current protocols in cell biology / editorial board , Juan S. Bonifacino ... [et al.] Chapter 3: Unit 3.22.). Isolated exosomes were immunolabeled with mouse anti-FLAG Ab (Sigma) as primary Ab and gold-labeled anti-mouse IgG (10 nm Gold) (Abcam) as secondary Ab.
  • mice Six week old female C57BL / 6J mice were purchased from CLEA Japan, Inc. Mice were treated with intramuscular electroporation with plasmid DNA (50 ⁇ g) encoding a control or fusion protein (OVA, CD63, CD63-OVA, CD9-OVA, CD81-OVA, or Cal-OVA) in nuclease-free saline. Immunization (50 ⁇ l / muscle).
  • mice were treated with 600 ⁇ g exosomal protein (OVA 40 ng) or OVA protein (40 ng) (Hyglos Gmbh) (total volume: 100 ⁇ l / mouse) in PBS 7 days after the first immunization. And immunized twice on a tail basis. Purified exosomes used to immunize mice were isolated from cells transfected with pOVA-, pCD63-OVA-, or pCal-OVA. Purified exosomal protein and cell culture supernatant concentrations were tested using RC DC Protein Assay (BIO-RAD) according to the manufacturer's protocol. One week after the last vaccination, the mice were sacrificed and the antigen-specific immune response of the mice was measured.
  • OVA 40 ng OVA protein
  • Hyglos Gmbh total volume: 100 ⁇ l / mouse
  • splenocytes (2 ⁇ 10 6 / well) were prepared and 20 ⁇ g / ml OVA peptide (OVA 257-264 , H-2K b restricted OVA class I epitope) Or OVA 323-339 , IA (d) -restricted OVA class II epitope) or OVA antigen (Calbiochem) in complete RPMI-1640 medium.
  • OVA 257-264 , H-2K b restricted OVA class I epitope Or OVA 323-339 , IA (d) -restricted OVA class II epitope
  • OVA antigen Calbiochem
  • ELISA 293T cells (1 ⁇ 10 6 / ml) were transfected with each expression plasmid. Cells were incubated 48 hours after transfection and the concentration of OVA expression in the cells and cell culture supernatants was measured by ELISA (Institut of Tokyo Environmental Alliance) according to the manufacturer's protocol. OVA-specific serum Ab titers were measured as previously described (Onishi, M., et al., 2015. J Immunol 194: 2673-2682.).
  • Tetramer assay The tetramer assay was performed as previously described (Kobiyama, K., et al., 2014. Proc Natl Acad Sci USA 111: 3086-3091.). Briefly, splenocytes were stained with PE-labeled H-2K b OVA tetramer (SIINFEKL) (MEDICAL & BIOLOGICAL LABORATORIES CO., LTD.) For 20 minutes at room temperature.
  • SIINFEKL PE-labeled H-2K b OVA tetramer
  • In vivo CTL assay The in vivo CTL assay was performed as previously described (Kobiyama, K., et al., 2014. Proc Natl Acad Sci USA 111: 3086-3091.). Briefly, 6 week old C57BL / 6J mice were vaccinated with DNA vaccine. On day 21, splenocytes from na ⁇ ve C57BL / 6J mice were labeled with either 2 or 0.2 ⁇ M CFSE for 10 minutes at 37 ° C. Cells labeled with CFSE were subjected to peptide pulsing by incubating them with OVA 257-264 (10 ⁇ g / ml) at 37 ° C. for 90 minutes. Cells were then washed and the same number from each treatment group was delivered to immunized mice via the intravascular route. Splenocytes were isolated 24 hours after delivery and CFSE-labeled cells were analyzed by flow cytometry.
  • mice were shaved on the back and 1 ⁇ 10 6 E. coli in 100 ⁇ l PBS.
  • G7 cells were injected subcutaneously into mice. When the mean tumor volume reached 1 cm 3 , mice were given primary immunization with pOVA, pCD63-OVA, pCal-OVA, or pCIneo-FLAG (as a negative control). For tumor prevention experiments, mice were immunized with these plasmid DNA vaccines.
  • G7 cells were injected 10 days later with 1 ⁇ 10 6 cells in 100 ⁇ l PBS. Tumor volume was measured at regular intervals using a digital caliper and calculated as length x width x height.
  • CD63 fusion antigen entrapped in exosomes acts as a vaccine
  • antigen-containing exosome vaccination induces Th1 responses and CTL activation (Wolfers, J., et al., 2001 Nat Med 7: 297-303., Qazi, KR, et al., 2009. Blood 113: 2673-2683).
  • plasmid DNA pCD63
  • OVA OVA-OVA
  • CD63 is expressed on the exosome membrane and has already been used as a general exosome marker (Pols, MS, and J. Klumperman. 2009. Experimental cell research 315: 1584-1592.) It was formulated to target the OVA antigen to exosomes via CD63.
  • pCal-OVA control plasmid DNA
  • pCal-OVA targets the encoded antigen to the endoplasmic reticulum membrane (Baietti, MF, Z. et al., 2012. Nat Cell Biol 14: 677-685 .; Gross, JC, V. Chaudhary, K.
  • Serum (exogenous exosomes) -free 293-F cells were transfected with each of the above-mentioned plasmid DNAs, and the exosomes in the supernatant were collected and purified from the cell culture medium using an exosome isolation reagent.
  • the inventors then analyzed the expression of the encoded fusion protein in cell lysates, supernatants, and exosome fractions using a Western blot assay (FIGS. 1A, 1B). All groups of exosome fractions contained CD81, another exosome marker, but no supernatant, and only the cellular fraction contained calnexin. The purity of the minute was confirmed (FIG. 1A).
  • CD63-OVA containing exosome immunization induced a higher antigen-specific antibody response than any of the other immunizations tested (FIG. 1D). More interestingly, immunization with CD63-OVA containing exosomes induced antigen-specific IFN- ⁇ acidic CD8 + T cells, but other tested immunizations did not induce such (FIG. 1E, FIG. 1F). These results strongly suggest that CD63-OVA from the exosome fraction induces a stronger CD8 + T cell response than OVA alone or calnexin-OVA from the exosome fraction.
  • FIG. 2A When comparing the anti-OVA IgG2c / G1 ratio between pCD63-OVA and pOVA, higher values of anti-OVA IgG2c / G1 were observed in pCD63-OVA immunized mice compared to pOVA (FIG. 2A).
  • FIG. 2A we confirmed the frequency of OVA 257-264 specific tetramers + CD44 + CD8 + T cells in these immunized mice.
  • a higher frequency of OVA 257-264 specific tetramers + CD44 + CD8 + T cells was observed in pCD63-OVA immunized mice compared to pOVA immunized mice (FIG. 2B).
  • CD9-OVA CD9-OVA
  • pCD81-OVA CD81-OVA
  • DNA vaccination with either pCD9-OVA or pCD81-OVA resulted in a higher anti-OVA IgG2c / G1 ratio than vaccination with control pOVA. Furthermore, the antigen-specific CD8 + T cell response was also increased, the level being comparable to pCD63-OVA vaccination (FIGS. 6C-E).
  • Exosome targeting of antigens is important for improving the immunogenicity of DNA vaccines
  • targeting strategies of encoded antigens to exosomes may activate T cells by DNA vaccination.
  • We investigated whether there would be an advantage over alternative strategies to promote eg targeting antigens to other plasma membranes such as the endoplasmic reticulum.
  • mice that received two DNA vaccinations via imEPT with either pCD63-OVA or pCal-OVA produced similar anti-OVA Ab titers and anti-OVA IgG2c / G1 ratios (FIG. 2D).
  • mice vaccinated with pCal-OVA showed a higher frequency of OVA 257-264 specific tetramers + CD44 + CD8 + T cells than mice vaccinated with pCD63-OVA (FIG. 2E).
  • splenocytes from mice vaccinated with pCD63-OVA produced significantly higher amounts of IFN- ⁇ upon stimulation than splenocytes from mice immunized with pCal-OVA (FIG. 2F).
  • CD63 does not act as a genetic adjuvant for co-administered DNA vaccines Since pCD63-OVA vaccine induces a strong CD8 + T cell response (FIG. 2), we have plasmid DNA expressing CD63. Examined whether it acts as a genetic adjuvant for DNA vaccines expressing OVA. To assess the potential adjuvant effect of CD63, mice were immunized with pOVA, pCD63, a mixture of pOVA and pCD63, or pCD63-OVA.
  • mice receiving pCD63 and pOVA together did not promote OVA-specific CD4 + and CD8 + T cell responses compared to mice receiving pOVA alone; Mice vaccinated with pCD63-OVA showed a significant increase in OVA-specific CD4 + and CD8 + T cell responses (FIGS. 3A, 3B).
  • CD63 itself does not function as a genetic adjuvant unless it is conjugated to the OVA antigen as a fusion protein.
  • delivery of antigen in or on exosomes can improve the immunogenicity of DNA vaccines.
  • pCD63-OVA vaccines are applicable to cancer vaccines and / or immunotherapy. Since CTL responses are important for cancer vaccine efficacy, an in vivo CTL cytotoxicity assay was performed to assess the level of functional CD8 + T cell activity. Immunization of mice with pCD63-OVA significantly increased OVA-specific CD8 + T cell-mediated functional cytotoxicity compared to that induced by immunization with pOVA alone (FIG. 4A). To investigate whether pCD63-OVA can suppress tumor growth, E. coli OVA overexpressing mouse lymphoma cells. An explanted syngeneic tumor model with G-7 cells was used. E.
  • mice Prior to seeding with G-7 tumor cells, mice were immunized with pCD63-OVA or other control plasmid DNA vaccines. After tumor seeding, tumor growth was significantly suppressed in pCD63-OVA immunized mice compared to control plasmid DNA immunized mice (FIG. 4B).
  • results of this example show that 1) pCD63-OVA vaccination successfully targets the encoded OVA antigen to secreted exosomes; 2) pCD63-OVA vaccination is eg antigen specific and Induce a strong type I immune response in vivo, such as a functional cytotoxic CD8 + T cell response; and 3) pCD63-OVA vaccination is induced by syngeneic exogenous E. coli. It suggests suppressing the growth of G-7 cell-derived tumors both in a prophylactic and therapeutic manner.
  • stromal cells and DCs at the injection site were directly transfected with plasmid DNA (Herrada, A. A., et al., 2012. Hum Vaccin Immunother 8: 1682-1693.).
  • the transfected cells then transcribed and translated the encoded antigen, which was subsequently presented to T cells either directly by DC or indirectly via stromal cells. This leads not only to the induction of CD4 + Th1 cells specific for the encoded antigen, but also to the induction of CD8 + T cells via an indirect mechanism of cross-presentation (Liu, MA 2003. 253: 402-410 .).
  • plasmid DNA is detected by an intracellular DNA sensor and acts as an exogenous adjuvant for DNA vaccine-induced humoral and cellular immune responses against the encoded antigen (Thery, C., et al., 2002 Nat Immunol 3: 1156-1162., Zitvogel, L., et al., 1998. Nat Med 4: 594-600.).
  • Extensive research has recently been carried out on both the cytoimmunological mechanism of DNA vaccination and the immunological function of exosomes (Gentili, M., et al. 2015. Science (New York, NY) 349: 1232- 1236.), however, the role of exosomes in DNA vaccine-induced immune responses has not been well studied.
  • CD63-OVA fusion protein antigen The most notable feature of plasmid DNA encoding the CD63-OVA fusion protein antigen is its ability to induce a strong CD8 + T cell response. This increased CD8 + T cell response to the encoded antigen may be attributed to exosome targeting of the encoded antigen via CD63.
  • further studies have been conducted to confirm whether there is cross-presentation of antigen to CD8 + T cells via exosomes and that it is important for DNA vaccine-induced CD8 + T cell responses. is necessary. It is also possible that CD63 and other tested tetraspanins do not exclusively target exosomes and direct the encoded antigen to other plasma membranes as well. Further evidence is needed to elucidate the detailed mechanism of cross-presentation required for DNA vaccines to induce CD8 + T cell responses.
  • the number of OVA-specific tetramers + CD8 + T cells in tumor-implanted mice was significantly increased by DNA vaccination with pCD63-OVA (FIG. 4D).
  • This overcomes the resistance or depletion of tumor antigen-specific CD8 + T cells by vaccination with DNA encoding a fusion protein of a tumor antigen and an exosome targeting molecule such as CD63, CD9 or CD81. Shows that it may be possible.
  • these tetraspanin exosome marker proteins are also expressed in other plasma membranes. Thus, the potential contribution of other plasma membranes to the increased immunogenicity cannot be excluded. This low endosome specificity also raises safety concerns for clinical applications since fusion proteins with tetraspanins can have off-target effects.
  • DNA vaccines have been approved and used in veterinary applications (Redding, L., and DB Weiner. 2009. Expert review of vaccines 8: 1251-1276.) And in humans a number of infectious diseases or DNA vaccines for cancer treatment are currently in clinical trials (Escudier, B., et al., 2005. J Transl Med 3: 10 .; Morse, MA, et al., 2005. J Transl Med 3: 9 .; Viaud, S., et al., 2009. DPLoS One 4: e4942 .; Viaud, S., et al., 2010. Cancer Res 70: 1281-1285. 38-41). These vaccines and vaccine candidates utilize a variety of strategies to improve the low immunogenicity of DNA vaccines.
  • nucleic acid composition of the present invention can achieve the effects of improving the immunogenicity of vaccine DNA, enhancing immune response, enhancing T cell response, treating and preventing cancer. It was done.
  • Example 2 Formulation example
  • it can be produced by the following production method.
  • Example 1 An appropriate volume of physiological saline can be directly added to an appropriate amount of freeze-dried vaccine DNA to form a solution preparation for injection.
  • Example 2 An isotonic solution 5% glucose solution having an appropriate volume can be added to an appropriate amount of freeze-dried vaccine DNA to prepare a solution preparation for injection.
  • Example 3 An appropriate volume of vaccine DNA dissolved in water can be added to an appropriate volume of electrolyte correction solution Otsuka salt injection 10%, etc. to prepare a solution preparation for injection by adjusting to 0.9% NaCl concentration.
  • Example 4 An appropriate amount of vaccine DNA dissolved in water can be freeze-dried to obtain a freeze-dried preparation of vaccine DNA sodium salt.
  • Example 1 can also be carried out by the administration method.
  • Taniguchi T. Homma, M. Kobayashi, A. Sato, Y. Katakai, Y. Yasutomi, E. Wijaya , Y. Igarashi, N. Nakatsu, W. Ise, T. Inoue, H. Yamada, A. Vandenbon, DM Standley, T. Kurosaki, C. Coban, T. Aoshi, E. Kuroda, and KJ Ishii. 2015. J Immunol 194: 2673-2682. 21. Kobiyama, K., T. Aoshi, H. Narita, E. Kuroda, M. Hayashi, K. Tetsutani, S. Koyama, S. Mochizuki, K.
  • the present invention can be used in any industry related to DNA vaccines, such as the vaccine industry and the pharmaceutical industry.
  • SEQ ID NO: 1 Nucleic acid sequence of human CD63 NM_001040034
  • SEQ ID NO: 2 amino acid sequence of human CD63 NP_001244318
  • SEQ ID NO: 3 Nucleic acid sequence of mouse CD63 NM_001042580
  • SEQ ID NO: 4 amino acid sequence of mouse CD63 NP_001036045
  • SEQ ID NO: 5 Nucleic acid sequence of human CD9 NM_001769
  • SEQ ID NO: 6 amino acid sequence of human CD9 NP_001760
  • SEQ ID NO: 8 Amino acid sequence of mouse CD9 NP_031683
  • SEQ ID NO: 9 Nucleic acid sequence of human CD81 NM_001297649
  • SEQ ID NO: 10 amino acid sequence of human CD81 NP_001284578
  • SEQ ID NO: 11 Nucleic acid sequence of mouse CD81 NP_001284578

Abstract

本発明者らはヒト臨床に用いることができるDNAワクチンを提供するため、抗原性をさらに高めるために、DDSのツールとして注目を浴びているエキソソームに着目し、エキソソーム(細胞外微粒子)構成タンパク質とワクチン抗原の融合抗原を発現するエキソソームが細胞傷害性T細胞誘導能に優れることを見出した。したがって、本発明は、エキソソームマーカータンパク質をコードする核酸配列と、ワクチン抗原をコードする核酸配列とを含む核酸構成物を提供する。

Description

エキソソーム標的DNAワクチン
本発明は新規DNAワクチンに関する。より特定すると本発明は、エキソソーム標的DNAワクチンに関し、エキソソーム(細胞外微粒子)構成タンパク質とワクチン抗原の融合抗原を発現する細胞障害性T細胞誘導能に優れた新規DNAワクチンの技術に関する。
 DNAワクチンは約20年前に開発されたが、未だヒトの臨床には使用されていない。その原因として、期待通りの免疫原性を得ることができない点、ゲノムへのインテグレートの危険性とそれに伴うガン化の危険性、DNAワクチン投与後に生じるゲノムに対する自己免疫疾患を引き起こす危険性、抗生物質の配列が組み込まれているプラスミドをDNAワクチン投与後に生じる薬剤耐性獲得の危険性があり、世界中でその改良が進められている。
 非特許文献1は抗原をエキソソームに内包し、そのエキソソームをマウスに投与することでTh1型のT細胞応答を誘導することを開示する。
 特許文献1はエキソソームを含む複合体とドラッグデリバリーに関する技術を開示する。
 非特許文献2は抗原(OVA)とHIV-1 Gagタンパク質を融合したプラスミドをDNAワクチン。DNAワクチン後に細胞からウイルス様粒子(細胞外微粒子)が放出されることを開示する。
国際公開WO 2014054588 A1公報
Blood, 19 MARCH 2009, vol. 113, num. 12, 2673-2683. Journal of Extracellular Vesicles, 2014, 3: 24646.
 本発明者らはヒト臨床に用いることができるDNAワクチンを提供するため、抗原性をさらに高めるために、DDSのツールとして注目を浴びているエキソソームに着目し、エキソソーム(細胞外微粒子)構成タンパク質とワクチン抗原の融合抗原を発現する細胞障害性T細胞誘導能に優れることを見出した。
 具体的には、エキソソームのマーカーとして一般的に知られ、使用されているテトラスパニンファミリータンパク質であるCD63と抗原(OVA:卵白アルブミン)を融合した抗原を発現するプラスミドDNAを作製した。このプラスミドDNAをマウスに免疫したところ、OVA単独を発現するDNAワクチン投与群に比べ、CD63との融合抗原を発現するDNAワクチン投与群においてT細胞応答の増強を認めることが出来た。また、抗原特異的なCTL(細胞傷害性T細胞)の数も増強していることも認められた。さらに、OVAを発現した腫瘍細胞をマウスに移植し、移植7日後に作製したプラスミドDNAを単回投与した。その結果、発現ベクター投与群と比較して腫瘍の増殖を有意に抑制した。以上のことより、エキソソームマーカータンパク質CD63とワクチン抗原の融合抗原を発現するDNAワクチンは、抗原特異的なCTL誘導能を増強するという、新規な予防・治療技術として有用であることを見出した。
(1)エキソソームマーカータンパク質をコードする核酸配列と、ワクチン抗原をコードする核酸配列とを含む核酸構成物。
(2)前記エキソソームマーカータンパク質はエキソソームの膜に存在するタンパク質である項目1に記載の核酸構成物。
(3)前記エキソソームマーカータンパク質はテトラスパニンファミリーに属する項目1または2に記載の核酸構成物。
(4)前記エキソソームマーカータンパク質はCD63、CD81、CD9、CD31、HLA-G、TSG101、Rab5bおよびALIXからなる群より選択される項目1~3のいずれか一項に記載の核酸構成物。
(5)前記エキソソームマーカータンパク質はCD63、CD81およびCD9からなる群より選択される項目1~4のいずれか一項に記載の核酸構成物。
(6)前記抗原は、がん抗原およびウイルス抗原から選択される項目1~5のいずれか一項に記載の核酸構成物。
(7)プラスミドDNAである項目1~6のいずれか一項に記載の核酸構成物。
(8)項目1~7のいずれかに記載の核酸構成物を含むDNAワクチン。
(9)Th1型の免疫誘導を改善するための項目8に記載のDNAワクチン。
(10)がんまたはウイルス疾患を対象とすることを特徴とする、項目8または9に記載のDNAワクチン。
(11)ワクチン抗原タンパク質とエキソソームマーカータンパク質とを融合した形態であるタンパク質。
(11A)さらに上記項目の1つまたは複数の特徴を備える、項目11に記載のタンパク質。
(12)ワクチン抗原タンパク質とエキソソームマーカータンパク質とを融合した形態で含む、エキソソーム。
(12A)さらに上記項目の1つまたは複数の特徴を備える、項目12に記載のエキソソーム。
(13)項目1~7のいずれかに記載の核酸構成物、項目8~10に記載のDNAワクチン、項目11または11Aに記載のタンパク質または項目12または12Aに記載のエキソソームを含む免疫応答増強剤。
(14)項目1~7のいずれかに記載の核酸構成物、項目8~10に記載のDNAワクチン、項目11または11Aに記載のタンパク質または項目12または12Aに記載のエキソソームを含むT細胞応答を増強するための組成物。
(15)項目1~7のいずれかに記載の核酸構成物、項目8~10に記載のDNAワクチン、項目11または11Aに記載のタンパク質または項目12または12Aに記載のエキソソームを含む細胞傷害剤。
(16)項目1~7のいずれかに記載の核酸構成物、項目8~10に記載のDNAワクチン、項目11または11Aに記載のタンパク質または項目12または12Aに記載のエキソソームを含む医薬。
(17)項目1~9のいずれかに記載の核酸構成物、項目10に記載のDNAワクチン、項目11または11Aに記載のタンパク質または項目12または12Aに記載のエキソソームを含むがんを治療または予防するための医薬。
(18)項目1~7のいずれかに記載の核酸構成物、項目8~10に記載のDNAワクチン、項目11または11Aに記載のタンパク質または項目12または12Aに記載のエキソソームの有効量を被験者に投与する工程を包含する、被験者における免疫応答を増強する方法。
(19)項目1~7のいずれかに記載の核酸構成物、項目8~10に記載のDNAワクチン、項目11または11Aに記載のタンパク質または項目12または12Aに記載のエキソソームの有効量を被験者に投与する工程を包含する、T細胞応答を増強するための方法。
(20)項目1~7のいずれかに記載の核酸構成物、項目8~10に記載のDNAワクチン、項目11または11Aに記載のタンパク質または項目12または12Aに記載のエキソソームの有効量を被験者に投与する工程を包含する、がんを治療または予防するための方法。
(21)エキソソームマーカータンパク質をコードする核酸配列を含む、ワクチンDNAの免疫原性を改善するための組成物。
(22)前記エキソソームマーカータンパク質はエキソソームの膜に存在するタンパク質である項目21に記載の組成物。
(23)前記エキソソームマーカータンパク質はテトラスパニンファミリーに属する項目21または22に記載の組成物。
(24)前記エキソソームマーカータンパク質はCD63、CD81、CD9、CD31、HLA-G、TSG101、Rab5bおよびALIXからなる群より選択される項目21~23のいずれか一項に記載の組成物。
(25)前記エキソソームマーカータンパク質はCD63、CD81およびCD9からなる群より選択される項目21~24のいずれか一項に記載の組成物。
(26)前記ワクチンDNAに含まれる抗原は、がん抗原およびウイルス抗原から選択される項目21~25のいずれか一項に記載の組成物。
(27)前記ワクチンDNAはプラスミドDNAである項目21~26のいずれか一項に記載の組成物。
(27A)さらに上記項目1~11、11A、12、12A,13~20のいずれか一項または複数に記載の特徴をさらに含む項目21~27のいずれか一項に記載の組成物。 本発明において、上記1または複数の特徴は、明示された組み合わせに加え、さらに組み合わせて提供され得ることが意図される。本発明のなおさらなる実施形態および利点は、必要に応じて以下の詳細な説明を読んで理解すれば、当業者に認識される。
 本発明は、従前達成できなかった臨床応用可能なDNAワクチンを提供するという効果を奏する。例えば、本発明のDNAワクチン投与により、従来の抗原含有エキソソーム自体を投与したよりも強い抗原特異的CD8T細胞応答などの強い抗原特異的なT細胞応答が誘導される。また、本発明のDNAワクチン投与により、より強い細胞傷害活性が認められる。また、本発明のDNAワクチン投与により、腫瘍に対する高い治療効果が認められる。以上から、DNAワクチンの抗原をエキソソームに標的化することで、DNAワクチンの免疫原性を改善することができることが判明した。
 本発明は、実施例でも示されるように、テトラスパニンファミリーのタンパク質を使用することで、IgG2(c)の発現がIgG1よりも増加しており、DNAワクチンについて、Th1タイプの免疫応答すなわち細胞性免疫(特に、CD8T細胞応答)が強化されることが示された。
 本発明によって達成される結果は、DNAワクチンの抗原をエキソソームにターゲットさせることで、抗原特異的CD8T細胞を強く誘導できる、臨床応用可能なDNAワクチンを提供することができることを示している。実施例で実証されるように、精製したOVA含有エキソソームで免疫化すると、ナイーブマウスにおいて、OVA-特異的CD4およびCD8T細胞の誘導を惹起することができた。他方、OVAタンパク質のみ、または小胞体を標的とするカルネキシン-OVA融合タンパク質をコードするコントロールプラスミドをトランスフェクトした細胞から精製したエキソソームによる免疫化ではその惹起が起きなかった。pCD63-OVAによるマウスのワクチン接種は、強力な抗原特異的T細胞応答、特にCD8T細胞の応答を誘導した。加えて、CD63によるエキソソーム標的化は、カルネキシンによるER-標的化よりも良好なCD8T細胞応答をもたらした。実施例で実証されるように、治療用ワクチンとしてのpCD63-OVAを評価するため、本発明者らがマウス腫瘍移植モデルを用いた際には、エキソソーム標的化DNAによるワクチン接種は、コントロールDNAワクチン接種と比較して、顕著に腫瘍成長を阻害した。本発明の結果から、DNAワクチン接種によるエキソソームへの抗原標的化が、コードされる抗原への強いCD8T細胞応答の惹起のためのツールとなり得、そして、癌ワクチンとして有用であり得ることが示された。CD63と同様の効果は、テトラスパニン類である、CD9、CD81でも確認された。
 本発明は、実際の免疫方法等が優れている点で有利であり得る。理論に束縛されることを望まないが、エキソソーム自体よりもDNAワクチンの方が有利であるのは、臨床では自己 (例えば患者自身)のエキソソームを回収して投与する必要があるかもしれません。MHC class Iやclass IIを発現していると言われているためである。
 本発明では、DNAワクチンの形態をとる場合において、容易に作製および基本的には誰にでも投与が可能であり、そこが一つのエキソソーム投与に比べての利点の一つであり、さらに本発明が奏する効果に関しても、用いたDNAplasmid量などを考えると、従来達成し得たレベルを超える程度に高いと言える。また、エキソソームを製造する場合に、従来方法では、抗原含有エキソソームを製造すること自体が困難であったが、DNAプラスミド(ワクチン)を用いることで、容易にエキソソームに抗原を発現させることができる点も一つの利点である。このように、様々な点でエキソソーム自体の投与と比べると優位性があるといえる。また、自己の細胞を使用するときにDNAワクチンにより容易に抗原をエキソソームに発現させることが可能であり、DNAワクチンとしても容易に投与が可能であり、異なるアプローチがすることが可能で、応用の幅が広がったことも利点として特筆すべきである。
 また、IgG2cが上がりIgG1が下がっているため、細胞性免疫応答(Th1)が有意になったことが証明されており、Th1型の免疫応答の誘導が必要とされる感染症、がん等の処置においてより優位に使用され得ることが理解される。
CTL誘導性免疫原としての抗原発現エキソソームの評価。(A、B)293-F細胞および293T細胞に、空ベクター、pOVA、pCD63、pCD63-OVAまたはpCal-OVAを一過性にトランスフェクトした。トランスフェクトの48時間後、上清と細胞とを分離し、エキソソーム画分を精製した。(A)細胞、上清およびエキソソーム画分をイムノブロットによって分析した。(B)細胞および上清に対してELISAを使用してOVAタンパク質濃度を分析した。エラーバーはSDを表す。ラベルについて、それぞれ、aは細胞、bは上清、cはエキソソーム画分を示す。 CTL誘導性免疫原としての抗原発現エキソソームの評価。(A、B)293-F細胞および293T細胞に、空ベクター、pOVA、pCD63、pCD63-OVAまたはpCal-OVAを一過性にトランスフェクトした。トランスフェクトの48時間後、上清と細胞とを分離し、エキソソーム画分を精製した。(A)細胞、上清およびエキソソーム画分をイムノブロットによって分析した。(B)細胞および上清に対してELISAを使用してOVAタンパク質濃度を分析した。エラーバーはSDを表す。黒塗りのバーは細胞、白塗りのバーは上清を示す。 CTL誘導性免疫原としての抗原発現エキソソームの評価。(C)走査電子顕微鏡によるエキソソームの検出。左の走査電子顕微鏡は、空ベクターをトランスフェクトした293F細胞由来のエキソソームを示し、陰性対照である。右の走査電子顕微鏡は、pCD63-OVAトランスフェクト293F細胞由来のエキソソームである。スケールバーは100nmを表す。 CTL誘導性免疫原としての抗原発現エキソソームの評価。C57BL/6Jマウス(n=6)に、pOVAトランスフェクト細胞、pCD63-OVAトランスフェクト細胞またはpCal-OVAトランスフェクト細胞から単離した精製エキソソーム、あるいはOVAタンパク質を皮内経路で導入して免疫化した。0日目および7日目における免疫化後の14日目に、血清および脾臓を使用して、OVA特異的IgG価、OVA特異的血清IgG1価およびOVA特異的血清IgG2c価を測定した。縦軸はそれぞれの抗体価を対数表示で表す。データは2つの独立した実験を代表している。エラーバーはSDを表す。**はp<0.005を表す(Mann-WhitneyのU検定)。横軸のラベルについて、左からそれぞれ、OVAはpOVAをトランスフェクトした細胞、CD63-OVAはpCD63-OVAをトランスフェクトした細胞、Cal-OVAはpCal-OVAをトランスフェクトした細胞から単離した精製エキソソームを使用した場合を示し、OVA proteinはOVAタンパク質を使用した場合を示し、NCは陰性対照を示す。 CTL誘導性免疫原としての抗原発現エキソソームの評価。C57BL/6Jマウス(n=6)に、pOVAトランスフェクト細胞、pCD63-OVAトランスフェクト細胞またはpCal-OVAトランスフェクト細胞から単離した精製エキソソーム、あるいはOVAタンパク質を皮内経路で導入して免疫化した。0日目および7日目における免疫化後の14日目に、血清および脾臓を使用して、OVA、OVA257-264、OVA323-339または培地によって脾臓細胞において誘導されるIFN-γレベルを測定した。データは2つの独立した実験を代表している。エラーバーはSDを表す。バーのラベルは、それぞれ、aが培地、bがOVA257-264、cがOVA323-339、dがOVAを示す。横軸のラベルについて、左からそれぞれ、OVAはpOVAをトランスフェクトした細胞、CD63-OVAはpCD63-OVAをトランスフェクトした細胞、Cal-OVAはpCal-OVAをトランスフェクトした細胞から単離した精製エキソソームを使用した場合を示し、OVA proteinはOVAタンパク質を使用した場合を示し、NCは陰性対照を示す。 CTL誘導性免疫原としての抗原発現エキソソームの評価。C57BL/6Jマウス(n=6)に、pOVAトランスフェクト細胞、pCD63-OVAトランスフェクト細胞またはpCal-OVAトランスフェクト細胞から単離した精製エキソソーム、あるいはOVAタンパク質を皮内経路で導入して免疫化した。0日目および7日目における免疫化後の14日目に、血清および脾臓を使用して、OVA257-264特異的テトラマーによって認識されるCD8T細胞の割合を測定した。上図は、CD44およびOVAクラスIテトラマーについてのFACS分析の結果であり、下図は、上図において囲われた領域中に存在する細胞の割合を示す。データは2つの独立した実験を代表している。**はp<0.005を表す(Mann-WhitneyのU検定)。バーのラベルは、それぞれ、aが培地、bがOVA257-264、cがOVA323-339、dがOVAを示す。横軸のラベルについて、左からそれぞれ、OVAはpOVAをトランスフェクトした細胞、CD63-OVAはpCD63-OVAをトランスフェクトした細胞、Cal-OVAはpCal-OVAをトランスフェクトした細胞から単離した精製エキソソームを使用した場合を示し、OVA proteinはOVAタンパク質を使用した場合を示し、NCは陰性対照を示す。 C57BL/6Jマウス(n=5)に、pCD63トランスフェクト細胞、pOVAトランスフェクト細胞、pCD63-OVAトランスフェクト細胞またはpCalnexin-OVAトランスフェクト細胞から単離した精製エキソソーム、あるいはOVAタンパク質を皮内経路で導入して免疫化した。0日目、14日目および28日目における免疫化後の35日目に、脾臓を使用して、OVA257-264特異的テトラマーによって認識されるCD8T細胞の割合を測定した。横軸のラベルについて、左からそれぞれ、CD63はpCD63をトランスフェクトした細胞、OVAはpOVAをトランスフェクトした細胞、CD63-OVAはpCD63-OVAをトランスフェクトした細胞、Calnexin-OVAはpCalnexin-OVAをトランスフェクトした細胞から単離した精製エキソソームを使用した場合を示す。 エキソームへの抗原標的化がDNAワクチンの免疫原性に及ぼす影響。(A-C)C57BL/6Jマウス(n=6)にpOVA、pCD63またはpCD63-OVAを筋肉内エレクトロポレーションで導入して免疫化した(50μg/マウス)。0日目および14日目にこれらのプラスミドで免疫化した後の21日目に、OVA特異的IgG価、OVA特異的血清IgG1価およびOVA特異的血清IgG2c価を測定し、OVA特異的血清IgG2cとOVA特異的血清IgG1との比をモニターした。データは、2つの独立した実験を代表している。はp<0.05を表し、**はp<0.005を表す(Mann-WhitneyのU検定)。 エキソームへの抗原標的化がDNAワクチンの免疫原性に及ぼす影響。C57BL/6Jマウス(n=6)にpOVA、pCD63またはpCD63-OVAを筋肉内エレクトロポレーションで導入して免疫化した(50μg/マウス)。0日目および14日目にこれらのプラスミドで免疫化した後の21日目に、OVA257-264特異的テトラマーによって認識されるCD8T細胞の割合(B)、ならびにOVA、OVA257-264、OVA323-339または培地によって脾臓細胞において誘導されるIFN-γレベル(C)をモニターした。データは、2つの独立した実験を代表している。エラーバーはSDを表す。はp<0.05を表し、**はp<0.005を表す(Mann-WhitneyのU検定)。 エキソームへの抗原標的化がDNAワクチンの免疫原性に及ぼす影響。C57BL/6Jマウス(n=6)にpOVA、pCD63またはpCD63-OVAを筋肉内エレクトロポレーションで導入して免疫化した(50μg/マウス)。0日目および14日目にこれらのプラスミドで免疫化した後の21日目に、OVA257-264特異的テトラマーによって認識されるCD8T細胞の割合(B)、ならびにOVA、OVA257-264、OVA323-339または培地によって脾臓細胞において誘導されるIFN-γレベル(C)をモニターした。データは、2つの独立した実験を代表している。エラーバーはSDを表す。はp<0.05を表し、**はp<0.005を表す(Mann-WhitneyのU検定)。バーのラベルは、それぞれ、aが培地、bがOVA257-264、cがOVA323-339、dがOVAを示す。 エキソームへの抗原標的化がDNAワクチンの免疫原性に及ぼす影響。C57BL/6Jマウス(n=10)にpCal-OVAまたはpCD63-OVAを筋肉内エレクトロポレーションで導入して免疫化した(50μg/マウス)。0日目および14日目にこれらのプラスミドで免疫化した後の21日目に、OVA特異的IgG価、OVA特異的血清IgG1価およびOVA特異的血清IgG2c価を測定し、OVA特異的血清IgG2cとOVA特異的血清IgG1との比をモニターした。一番左のグラフは総IgGについてOVA特異的IgG価(抗体OVA力価)を対数表示で表し、左から2番目および3番目は、同様の数値をIgG1およびIgG2cについて観測した結果を示す。一番右のグラフはOVA特異的血清IgG2cとOVA特異的血清IgG1との比(IgG2c/IgG1)を表す。はp<0.05を表す(Mann-WhitneyのU検定)。NSは統計学的有意差が見いだされなかったものを示す。 エキソームへの抗原標的化がDNAワクチンの免疫原性に及ぼす影響。C57BL/6Jマウス(n=10)にpCal-OVAまたはpCD63-OVAを筋肉内エレクトロポレーションで導入して免疫化した(50μg/マウス)。0日目および14日目にこれらのプラスミドで免疫化した後の21日目に、OVA257-264特異的テトラマーによって認識されるCD8T細胞の割合(F)およびOVA、OVA257-264、OVA323-339または培地によって脾臓細胞において誘導されるIFN-γレベル(E)を、モニターした。データは、3つの独立した実験を代表している。エラーバーはSDを表す。はp<0.05を表し、**はp<0.005を表す(Mann-WhitneyのU検定)。バーのラベルは、それぞれ、aが培地、bがOVA257-264、cがOVA323-339、dがOVAを示す。 エキソームへの抗原標的化がDNAワクチンの免疫原性に及ぼす影響。C57BL/6Jマウス(n=10)にpOVA、pCal-OVAまたはpCD63-OVAを筋肉内エレクトロポレーションで導入して免疫化した(50μg/マウス)。0日目および14日目にこれらのプラスミドで免疫化した後の21日目に、OVA257-264特異的テトラマーによって認識されるCD8T細胞の割合(F)およびOVA、OVA257-264、OVA323-339または培地によって脾臓細胞において誘導されるIFN-γレベル(E)を、モニターした。データは、3つの独立した実験を代表している。はp<0.05を表す(Mann-WhitneyのU検定)(なお、pCD63-OVAのpCal-OVAに対するp値は0.023であった。)。 共投与したDNAワクチンに対する遺伝子アジュバントとしてのCD63発現プラスミドの評価。(A,B)C57BL/6Jマウス(n=5)にpOVA、pCD63、pOVA+pCD63、またはpCD63-OVAを筋肉内エレクトロポレーションで導入して免疫化した(50μg/マウス)。OVA、OVA257-264、OVA323-339または培地によって脾臓細胞において誘導されるIFN-γまたはIL-2レベル(A)およびOVA257-264特異的テトラマーによって認識されるCD8T細胞の割合(B)を、0日目および14日目にこれらのプラスミドで免疫化した後の21日目にモニターした。データは2つの独立した実験を代表している。エラーバーはSDを表す。はp<0.05を表し、**はp<0.005を表す(Mann-WhitneyのU検定)。バーのラベルは、それぞれ、aが培地、bがOVA257-264、cがOVA323-339、dがOVAを示す。 共投与したDNAワクチンに対する遺伝子アジュバントとしてのCD63発現プラスミドの評価。(A,B)C57BL/6Jマウス(n=5)にpOVA、pCD63、pOVA+pCD63、またはpCD63-OVAを筋肉内エレクトロポレーションで導入して免疫化した(50μg/マウス)。OVA、OVA257-264、OVA323-339または培地によって脾臓細胞において誘導されるIFN-γまたはIL-2レベル(A)およびOVA257-264特異的テトラマーによって認識されるCD8T細胞の割合(B)を、0日目および14日目にこれらのプラスミドで免疫化した後の21日目にモニターした。データは2つの独立した実験を代表している。エラーバーはSDを表す。はp<0.05を表し、**はp<0.005を表す(Mann-WhitneyのU検定)。 エキソームへの抗原標的化が予防および治療用腫瘍ワクチンに及ぼす影響。(A)pOVA(n=5)、pCD63-OVA(n=5)またはpCD63(n=5)を用いたDNAワクチン化の7日後に、インビボCTLアッセイを実施した。データは2つの独立した実験を代表している。上図の横軸はCFSEの蛍光強度を対数表示し、縦軸は蛍光強度に対応する細胞の数を示す。下図では、細胞をCFSEで染色し、蛍光強度の強い細胞が細胞障害性T細胞により殺される実験を行った。殺された細胞の割合により、どのくらいマウスの中で細胞障害性T細胞が誘導されているかを評価するものである。下図は生き残った蛍光強度の強い細胞の割合を示す。エラーバーはSDを表す。 (B)C57BL/6Jマウス(n=10)にpOVA、pCD63またはpCD63-OVAを筋肉内エレクトロポレーションで導入して免疫化した(50μg/マウス)。最後の免疫化の7日後に、マウスに1×10個のE.G7細胞を接種した。その後の28日間にわたって腫瘍の増殖をモニターした。データは2つの独立した実験を代表している。エラーバーはSEMを表す。 (C)免疫化の10日前に、マウスに1×10個のE.G7細胞を接種した。群毎に10匹のマウスを、50μgのpOVA-FL抗原、pCD63-OVA-FL抗原または空ベクターで免疫化した。その後の25日間にわたって腫瘍の増殖をモニターした。データは3つの独立した実験を代表している。エラーバーはSEMを表す。 (D)OVA257-264特異的テトラマーによって認識されるCD8T細胞の割合を、E.G7細胞の接種後25日目にモニターした。データは2つの独立した実験を代表している。エラーバーはSDを表す。 エキソソーム画分中のCD63-OVA-EGFP(EGFPはエンハンストGFPを示す。)。293F細胞に、pCD63-OVA-EGFPベクターまたは空ベクターのいずれかを一過性にトランスフェクトした。トランスフェクトの48日後、それぞれの培養物の上清を収集した。エキソソーム画分を決定するためのゲーティング戦略は、PBS、100nmビーズおよび200nmビーズを使用することによるSSC対FCSに基づくものであった。フローサイトメトリーによる分析の結果を示す。上段は左から、それぞれ、PBS、100nmビーズ、200nmビーズを使用した場合である。下段の左は上清の分析であり、右はゲーティング後のエキソソーム画分である。 DNAワクチン化のためのOVAと融合させた他のエキソソームマーカーの免疫学的恩恵の評価。(A、B)293-F細胞および293T細胞に、空ベクター、pCD9-OVA-FL抗原またはCD81-OVA-FL抗原を一過性にトランスフェクトした。トランスフェクトの48日後、エキソソームを細胞上清から精製した。(A)細胞およびエキソソームをイムノブロットによって分析した。(B)細胞および上清のOVAタンパク質濃度をELISAによって分析した。ラベルについて、それぞれ、aは細胞、bエキソソーム画分を示す。 DNAワクチン化のためのOVAと融合させた他のエキソソームマーカーの免疫学的恩恵の評価。(A、B)293-F細胞および293T細胞に、空ベクター、pCD9-OVA-FL抗原またはCD81-OVA-FL抗原を一過性にトランスフェクトした。トランスフェクトの48日後、エキソソームを細胞上清から精製した。(A)細胞およびエキソソームをイムノブロットによって分析した。(B)細胞および上清のOVAタンパク質濃度をELISAによって分析した。黒塗りのバーは細胞、白塗りのバーは上清を示す。 C57BL/6Jマウス(n=6)に、pOVA、pCD9-OVA、pCD63-OVAまたはCD81-OVAを筋肉内エレクトロポレーションで導入して免疫化した(50μg/マウス)。OVA特異的血清IgG2cとOVA特異的血清IgG1との比(C)、OVA、OVA257~264、OVA323~339または培地によって脾臓細胞において誘導されたIFN-γレベル(ng/ml)(D)、およびOVA257~264特異的テトラマーによって認識されるCD8T細胞の割合を、モニターした。はp<0.05を表し、**はp<0.005を表す(Mann-WhitneyのU検定)。 C57BL/6Jマウス(n=6)に、pOVA、pCD9-OVA、pCD63-OVAまたはCD81-OVAを筋肉内エレクトロポレーションで導入して免疫化した(50μg/マウス)。OVA特異的血清IgG2cとOVA特異的血清IgG1との比(C)、OVA、OVA257~264、OVA323~339または培地によって脾臓細胞において誘導されたIFN-γレベル(ng/ml)(D)、およびOVA257~264特異的テトラマーによって認識されるCD8T細胞の割合を、モニターした。はp<0.05を表し、**はp<0.005を表す(Mann-WhitneyのU検定)。バーのラベルは、それぞれ、aが培地、bがOVA257-264、cがOVA323-339、dがOVAを示す。 C57BL/6Jマウス(n=6)に、pOVA、pCD9-OVA、pCD63-OVAまたはCD81-OVAを筋肉内エレクトロポレーションで導入して免疫化した(50μg/マウス)。OVA特異的血清IgG2cとOVA特異的血清IgG1との比(C)、OVA、OVA257~264、OVA323~339または培地によって脾臓細胞において誘導されたIFN-γレベル(ng/ml)(D)、およびOVA257~264特異的テトラマーによって認識されるCD8T細胞の割合を、モニターした。はp<0.05を表し、**はp<0.005を表す(Mann-WhitneyのU検定)。
 以下、本発明を最良の形態を示しながら説明する。本明細書の全体にわたり、単数形の表現は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。従って、単数形の冠詞(例えば、英語の場合は「a」、「an」、「the」など)は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。また、本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられることが理解されるべきである。したがって、他に定義されない限り、本明細書中で使用される全ての専門用語および科学技術用語は、本発明の属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合、本明細書(定義を含めて)が優先する。
 以下に本明細書において特に使用される用語の定義および/または基本的技術内容を適宜説明する。
 本明細書中において「ワクチン」は、抗原を含む物質に対し能動免疫を提供するが、疾患は引き起こさない抗原を含有またはコードする物質を意味する。本明細書において「DNAワクチン」とは、ワクチン抗原をコードする核酸を意味し、主としてDNA(特に、プラスミドDNA)が使用されるためこのような一般名称が使用される。なお、核酸を使用した実施形態としては、ウイルスベクターなどに組み込んで生体内に送達する態様もあり、この場合、DNA以外の核酸形態での提供もされ得ることが理解される。このような場合は「核酸ワクチン」とも称する。通常、DNAワクチンはプラスミドDNAの形態をとるが、プラスミドDNAの形態でDNAワクチンを皮下に投与すると、プラスミドDNAは皮下細胞に取り込まれ、その細胞内で目的の抗原タンパク質を産生する。
 DNAワクチン接種は、感染性疾患のみではなく非伝染性疾患に対しても適用可能な、ヒト疾患のための予防方法および/または治療方法となり得る。DNAワクチンの臨床的利益は、それらのコストの低さ、安定性および高い生産性、ならびに高度に変異した病原体に対して働くようにそれらの抗原配列を容易に改変することができる点で有利である。獣医学の分野では、DNAワクチンは、ウマにおいて西ナイルウイルス、サーモンにおいて伝染性造血器壊死ウイルス、そしてイヌにおいてメラノーマについて既に認可されている。ヒトにおける早期臨床試験の結果は、DNAワクチンが安全かつ良耐容性であることを示していたが、DNAワクチンの免疫原性は、動物実験の結果に基づいて予期されていたよりもはるかに低い。例えば、抗原配列におけるプロモーターまたはコドン使用の変更、遺伝的アジュバントの挿入、ブーストワクチン接種の追加、外部アジュバントとのワクチンの混合、および経路またはデバイスの改良を通じたワクチンの投与などでは解決できていない。
 本明細書において「プラスミドDNA」とは、当該分野において通常使用される意味で用いられ、大腸菌などの細菌や酵母の核外に存在し、細胞分裂によって娘細胞へ引き継がれるDNA分子をいう。一般的に環状の2本鎖構造をとり、染色体のDNAからは独立して複製を行うため、ベクターとして用いることにより遺伝子を導入する目的で使用することができる。プラスミドには、薬剤に対する耐性を示す蛋白質の遺伝子を持つものやFプラスミドと呼ばれる細菌の接合を起こし他の細菌を形質転換させるものなど、さまざまな役割を持つものがあり、本発明において目的に応じて適宜選択し利用することができる。
 本明細書において「核酸構成物」とは核酸コンストラクトとも言われ、核酸を含む構成物または構築物(コンストラクト)をいう。核酸構成物としては、単なる核酸断片のほか、プラスミドDNAの形式をとるものや、DNAワクチンの機能を持つものなどが含まれる。
 本明細書において「抗原」(antigen;Agともいう。)とは、抗体分子によって特異的に結合され得る任意の基質をいう。本明細書において「免疫原」(immunogen)とは、抗原特異的免疫応答を生じるリンパ球活性化を開始し得る抗原をいう。本明細書において「エピトープ」または「抗原決定基」とは、抗体またはリンパ球レセプターが結合する抗原分子中の部位をいう。エピトープを決定する方法は、当該分野において周知であり、そのようなエピトープは、核酸またはアミノ酸の一次配列が提供されると、当業者はそのような周知慣用技術を用いて決定することができる。本発明の抗体としては、特定の実施例の抗体のみならず、エピトープが同じであれば、他の配列を有する抗体であっても同様に利用することができることが理解される。
 本明細書において「ワクチン抗原」とは、ヒトまたは動物に投与された場合に免疫系の応答を誘発する能力を有する抗原を意味する。この免疫系の応答は、抗体の産生またはある種の細胞(特に、抗原提示細胞(例えば、樹状細胞)、Tリンパ球、Bリンパ球)の活性化を引き起こすことができる。本発明では、例えば、がんを対象とする治療の場合は、がん抗原を例示できるがこれに限定されない。例えば、オボアルブミンはモデルワクチン抗原として用いることができ、モデル動物での試験により抗がん活性を試験することができる。そのような試験については、Onishi M. et al., J Immunol 194: 2673-2682などを参考に実施することができ、CTL活性等についても、Kobiyama K. et al., Proc Natl Acad Sci U S A 111: 3086-3091などを参考に試験することができる。本明細書において「ワクチン抗原」について、タンパク質のみを意味する場合「ワクチン抗原タンパク質」と称することがある。
 本明細書において「エキソソーム」とは、当該分野において通常使用される意味で用いられ、細胞で分泌される通常直径30nm~150nm、好ましくは30~100nm程度の膜小胞であり、様々なRNAを分解する多タンパク複合体であり、多小胞体の原形質膜との融合を通じて、全てのタイプの細胞から分泌される。エキソソームは、例えば、血漿、母乳、精液、唾液、および尿といった様々な体液に存在する。興味深いことに、DNA、RNA、miRNA、タンパク質、および脂質は多くはエキソソームの内部に含有される。これらの小胞は、細胞-細胞間のコミュニケーションを媒介し、そして免疫調節に密接に関連していることを示した(Poutsiaka, D. D., D. D. Taylor, E. M. Levy, and P. H. Black. 1985. J Immunol 134: 145-150.)。MHCクラスIおよびIIの両方、ならびにCD4およびCD8T細胞を刺激する共刺激分子を発現するAPCは、エキソソームを分泌する(Robbins, P. D., and A. E. Morelli. 2014. Nat Rev Immunol 14: 195-208、Bobrie, A., M. Colombo, G. Raposo, and C. Thery. 2011. Traffic 12: 1659-1668)。加えて、成熟樹状細胞(DC)由来のエキソソームは、未成熟樹状細胞を活性化し、それらの抗原提示能力を増大させることができる(Montecalvo, A., et al., 2012. Blood 119: 756-766.)。抗原含有エキソソームは、がん治療のためのワクチンとしても用いることができる(Raposo, G., et al., 1996. J Exp Med 183: 1161-1172.)。しかし、DNAワクチンの材料としてエキソソームを用いることは示唆されていない。
 エキソソームの表面マーカーとしてテトラスパニンファミリータンパク質が知られている。エキソソームは脂質が主成分とされるが、エキソソームには、様々なタンパク質や脂質、RNA(miRNAを含む)が含まれている。別の細胞に運搬されることによって機能的変化や生理的変化を引き起こすとされている。本明細書で使用される場合、エキソソームは、天然に存在するものにおいて、本発明のDNAワクチンを発現させたものが代表的に利用されるが、エキソソームにはさらに改変が加えられてもよい。そのような改変は、DNAワクチンとして使用することができる限りどのような改変を行ってもよいことが理解される。エキソソームは、感染性病原体や腫瘍に対する適応免疫応答の媒介、組織修復、神経伝達や病原性タンパク質の運搬などの役割を持つことが示唆されている。詳細は、例えば、Trends Mol Med. 2015 Jul 28. pii: S1471-49 14(15)00137-9.を参照に記載されており、本明細書においてその内容を援用する。
 本明細書において「エキソソームマーカータンパク質」とは、エキソソームに含まれる任意のタンパク質をいう。そのようなタンパク質としては、テトラスパニンファミリーのタンパク質(例えば、CD9、CD63、CD81等)、Alix、Tsg101、Hsp70等の熱ショックタンパク質等を挙げることができる(例えば、Trends Mol Med. 2015 Jul 28. pii: S1471-1491 4(15)00137-9.(Trends Mol Med. Volume 21, Issue 9, September 2015, Pages 533-542);J. Cell Biol. Vol. 200 No. 4,373-383など)を参照のこと)。
 本明細書において「テトラスパニンファミリー」とは、細胞膜を4回貫通する構造を持つ膜タンパクファミリーで、ヒトではCD9、CD63、CD81、CD82、CD151など少なくとも33種類のメンバーが知られている。テトラスパニンの機能は、概していうと、他の膜タンパクと結合してコンプレックスを形成するものである。そのためmolecular facilitatorまたはmolecular organizerとも呼ばれる。本発明では、実施例においてCD63と同様の効果は、テトラスパニン類である、CD9、CD81でも確認されていることから、テトラスパニンファミリーのタンパク質であれば、どのようなものでもDNAワクチンにおいて有利に使用され得ることが理解される。
 CD63は、テトラスパニンファミリーのメンバーである。CD63は、LAMP-3、ME491、MLA1、OMA81H、TSPAN30とも呼ばれる。ヒトCD63の核酸配列およびアミノ酸配列は、それぞれNCBI登録番号NM_001040034(配列番号1)およびNP_001244318(配列番号2)に開示されており、マウスの核酸配列およびアミノ酸配列は、それぞれ、NM_001042580(配列番号3)およびNP_001036045(配列番号4)に開示されており、本明細書でもこれらの情報を援用する。CD63としては、OMIM: 155740 HomoloGene: 375267とのアクセッション番号で同定されうる。本明細書の目的で使用される場合は、「CD63」は、特定の配列番号またはアクセッション番号に記載されるアミノ酸配列を有するタンパク質(あるいはそれをコードする核酸)のみならず、機能的に活性なその誘導体、または機能的に活性なそのフラグメント、またはその相同体、または高ストリンジェンシー条件または低ストリンジェンシー条件下で、このタンパク質をコードする核酸にハイブリダイズする核酸にコードされる変異体もまた、意味することが理解される。
 CD9は、テトラスパニンファミリーのメンバーである。CD9は、BTCC-1、DRAP-27、MIC3、MRP-1、TSPAN-29、TSPAN29とも呼ばれる。ヒトCD9の核酸配列およびアミノ酸配列は、それぞれNCBI登録番号NM_001769(配列番号5)およびNP_001760(配列番号6)に開示されており、マウスの核酸配列およびアミノ酸配列は、それぞれ、NM_007657(配列番号7)およびNP_031683(配列番号8)に開示されており、本明細書でもこれらの情報を援用する。CD9としては、OMIM: 143030 MGI: 88348 HomoloGene: 20420 GeneCards: CD9 Geneとのアクセッション番号で同定されうる。本明細書の目的で使用される場合は、「CD9」は、特定の配列番号またはアクセッション番号に記載されるアミノ酸配列を有するタンパク質(あるいはそれをコードする核酸)のみならず、機能的に活性なその誘導体、または機能的に活性なそのフラグメント、またはその相同体、または高ストリンジェンシー条件または低ストリンジェンシー条件下で、このタンパク質をコードする核酸にハイブリダイズする核酸にコードされる変異体もまた、意味することが理解される。
 CD81は、テトラスパニンファミリーのメンバーである。CD81は、CVID6、S5.7、TAPA1、TSPAN28とも呼ばれる。ヒトCD81の核酸配列およびアミノ酸配列は、それぞれNCBI登録番号NM_001297649(配列番号9)およびNP_001284578(配列番号10)に開示されており、マウスの核酸配列およびアミノ酸配列は、それぞれ、NM_133655(配列番号11)およびNP_598416(配列番号12)に開示されており、本明細書でもこれらの情報を援用する。CD81としては、OMIM: 186845 MGI: 1096398 HomoloGene: 20915 ChEMBL: 1075180 GeneCards: CD81 Geneとのアクセッション番号で同定されうる。本明細書の目的で使用される場合は、「CD81」は、特定の配列番号またはアクセッション番号に記載されるアミノ酸配列を有するタンパク質(あるいはそれをコードする核酸)のみならず、機能的に活性なその誘導体、または機能的に活性なそのフラグメント、またはその相同体、または高ストリンジェンシー条件または低ストリンジェンシー条件下で、このタンパク質をコードする核酸にハイブリダイズする核酸にコードされる変異体もまた、意味することが理解される。
 なお、本発明で挙げる他のタンパク質すべてにも同じことがあてはまる。従って、既定のタンパク質または核酸の名称は、本明細書に明示されるようなタンパク質または核酸を指すだけでなく、機能的に活性な誘導体、または機能的に活性なそのフラグメント、またはその相同体、または高ストリンジェンシーまたは低ストリンジェンシー条件下で、好ましくは上述のような条件下で、前記タンパク質をコードする核酸にハイブリダイズする核酸にコードされる変異体もまた、指す。本明細書で使用される「誘導体」または「構成要素タンパク質の類似体」または「変異体」は、好ましくは、限定を意図するものではないが、構成要素タンパク質に実質的に相同な領域を含む分子を含み、このような分子は、種々の実施形態において、同一サイズのアミノ酸配列にわたり、または当該分野で公知のコンピュータ相同性プログラムによってアラインメントを行ってアラインされる配列と比較した際、少なくとも30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%または99%同一であるか、あるいはこのような分子をコードする核酸は、ストリンジェントな条件、中程度にストリンジェントな条件、またはストリンジェントでない条件下で、構成要素タンパク質をコードする配列にハイブリダイズ可能である。これは、それぞれ、アミノ酸置換、欠失および付加によって、天然存在タンパク質を修飾した所産であり、その誘導体がなお天然存在タンパク質の生物学的機能を、必ずしも同じ度合いでなくてもよいが示すタンパク質を意味する。例えば、本明細書において記載されあるいは当該分野で公知の適切で利用可能なin vitroアッセイによって、このようなタンパク質の生物学的機能を調べることも可能である。
 本明細書で使用される「機能的に活性な」は、本明細書において、本発明のポリペプチド、すなわちフラグメントまたは誘導体が関連する態様に従って、生物学的活性などの、タンパク質の構造的機能、制御機能、または生化学的機能を有する、ポリペプチド、すなわちフラグメントまたは誘導体を指す。本発明において、エキソソームマーカータンパク質やテトラスパニンファミリーに属するタンパク質のフラグメントとは、タンパク質または核酸の場合、エキソソームマーカータンパク質やテトラスパニンファミリーに属するタンパク質の任意の領域を含むポリペプチドであり、本発明の目的を達成し得る限り天然のエキソソームマーカータンパク質やテトラスパニンファミリーに属するタンパク質の生物学的機能を有していなくてもよい。
 CD63の代表的なヌクレオチド配列は、
 (a)配列番号1または3に記載の塩基配列またはそのフラグメント配列を有するポリヌクレオチド;
 (b)配列番号2または4に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドまたはそのフラグメントをコードするポリヌクレオチド;
 (c)配列番号2または4に記載のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が、置換、付加および欠失からなる群より選択される1つの変異を有する改変体ポリペプチドまたはそのフラグメントであって、生物学的活性を有する改変体ポリペプチドをコードする、ポリヌクレオチド;
 (d)配列番号1または3に記載の塩基配列のスプライス変異体もしくは対立遺伝子変異体またはそのフラグメントである、ポリヌクレオチド;
 (e)配列番号2または4に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドの種相同体またはそのフラグメントをコードする、ポリヌクレオチド;
 (f)(a)~(e)のいずれか1つのポリヌクレオチドにストリンジェント条件下でハイブリダイズし、かつ生物学的活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド;または
 (g)(a)~(e)のいずれか1つのポリヌクレオチドまたはその相補配列に対する同一性が少なくとも70%である塩基配列からなり、かつ、生物学的活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドであり得る。ここで、生物学的活性とは、代表的に、CD63の有する活性をいう。
 CD63のアミノ酸配列としては、
 (a)配列番号2または4に記載のアミノ酸配列またはそのフラグメントからなる、ポリペプチド;
 (b)配列番号2または4に記載のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が置換、付加および欠失からなる群より選択される1つの変異を有し、かつ、生物学的活性を有する、ポリペプチド;
 (c)配列番号1または3に記載の塩基配列のスプライス変異体または対立遺伝子変異体によってコードされる、ポリペプチド;
 (d)配列番号2または4に記載のアミノ酸配列の種相同体である、ポリペプチド;または
 (e)(a)~(d)のいずれか1つのポリペプチドに対する同一性が少なくとも70%であるアミノ酸配列を有し、かつ、生物学的活性を有する、ポリペプチド、
であり得る。ここで、生物学的活性とは、代表的に、CD63の有する活性をいう。
 CD9の代表的なヌクレオチド配列は、
 (a)配列番号5または7に記載の塩基配列またはそのフラグメント配列を有するポリヌクレオチド;
 (b)配列番号6または8に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドまたはそのフラグメントをコードするポリヌクレオチド;
 (c)配列番号6または8に記載のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が、置換、付加および欠失からなる群より選択される1つの変異を有する改変体ポリペプチドまたはそのフラグメントであって、生物学的活性を有する改変体ポリペプチドをコードする、ポリヌクレオチド;
 (d)配列番号5または7に記載の塩基配列のスプライス変異体もしくは対立遺伝子変異体またはそのフラグメントである、ポリヌクレオチド;
 (e)配列番号6または8に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドの種相同体またはそのフラグメントをコードする、ポリヌクレオチド;
 (f)(a)~(e)のいずれか1つのポリヌクレオチドにストリンジェント条件下でハイブリダイズし、かつ生物学的活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド;または
 (g)(a)~(e)のいずれか1つのポリヌクレオチドまたはその相補配列に対する同一性が少なくとも70%である塩基配列からなり、かつ、生物学的活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドであり得る。ここで、生物学的活性とは、代表的に、CD9の有する活性をいう。
 CD9のアミノ酸配列としては、
 (a)配列番号6または8に記載のアミノ酸配列またはそのフラグメントからなる、ポリペプチド;
 (b)配列番号6または8に記載のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が置換、付加および欠失からなる群より選択される1つの変異を有し、かつ、生物学的活性を有する、ポリペプチド;
 (c)配列番号5または7に記載の塩基配列のスプライス変異体または対立遺伝子変異体によってコードされる、ポリペプチド;
 (d)配列番号6または8に記載のアミノ酸配列の種相同体である、ポリペプチド;または
 (e)(a)~(d)のいずれか1つのポリペプチドに対する同一性が少なくとも70%であるアミノ酸配列を有し、かつ、生物学的活性を有する、ポリペプチド、
であり得る。ここで、生物学的活性とは、代表的に、CD9の有する活性をいう。
 CD81の代表的なヌクレオチド配列は、
 (a)配列番号9または11に記載の塩基配列またはそのフラグメント配列を有するポリヌクレオチド;
 (b)配列番号10または12に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドまたはそのフラグメントをコードするポリヌクレオチド;
 (c)配列番号10または12に記載のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が、置換、付加および欠失からなる群より選択される1つの変異を有する改変体ポリペプチドまたはそのフラグメントであって、生物学的活性を有する改変体ポリペプチドをコードする、ポリヌクレオチド;
 (d)配列番号9または11に記載の塩基配列のスプライス変異体もしくは対立遺伝子変異体またはそのフラグメントである、ポリヌクレオチド;
 (e)配列番号10または12に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドの種相同体またはそのフラグメントをコードする、ポリヌクレオチド;
 (f)(a)~(e)のいずれか1つのポリヌクレオチドにストリンジェント条件下でハイブリダイズし、かつ生物学的活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド;または
 (g)(a)~(e)のいずれか1つのポリヌクレオチドまたはその相補配列に対する同一性が少なくとも70%である塩基配列からなり、かつ、生物学的活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドであり得る。ここで、生物学的活性とは、代表的に、CD81の有する活性をいう。
 CD81のアミノ酸配列としては、
 (a)配列番号10または12に記載のアミノ酸配列またはそのフラグメントからなる、ポリペプチド;
 (b)配列番号10または12に記載のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が置換、付加および欠失からなる群より選択される1つの変異を有し、かつ、生物学的活性を有する、ポリペプチド;
 (c)配列番号9または11に記載の塩基配列のスプライス変異体または対立遺伝子変異体によってコードされる、ポリペプチド;
 (d)配列番号10または12に記載のアミノ酸配列の種相同体である、ポリペプチド;または
 (e)(a)~(d)のいずれか1つのポリペプチドに対する同一性が少なくとも70%であるアミノ酸配列を有し、かつ、生物学的活性を有する、ポリペプチド、
であり得る。ここで、生物学的活性とは、代表的に、CD81の有する活性をいう。
 これらはいずれも、当該分野で公知の手法を用いて同定することができる。そのような手法として参考にできる文献として本明細書において他に言及した文献等を挙げることができる。
 本明細書において「タンパク質」、「ポリペプチド」、「オリゴペプチド」および「ペプチド」は、本明細書において同じ意味で使用され、任意の長さのアミノ酸のポリマーをいう。このポリマーは、直鎖であっても分岐していてもよく、環状であってもよい。アミノ酸は、天然のものであっても非天然のものであってもよく、改変されたアミノ酸であってもよい。この用語はまた、複数のポリペプチド鎖の複合体へとアセンブルされたものを包含し得る。この用語はまた、天然または人工的に改変されたアミノ酸ポリマーも包含する。そのような改変としては、例えば、ジスルフィド結合形成、グリコシル化、脂質化、アセチル化、リン酸化または任意の他の操作もしくは改変(例えば、標識成分との結合体化)が包含される。この定義にはまた、例えば、アミノ酸の1または2以上のアナログを含むポリペプチド(例えば、非天然アミノ酸などを含む)、ペプチド様化合物(例えば、ペプトイド)および当該分野において公知の他の改変が包含される。本明細書において、「アミノ酸」は、本発明の目的を満たす限り、天然のものでも非天然のものでもよい。
 本明細書において「ポリヌクレオチド」、「オリゴヌクレオチド」および「核酸」は、本明細書において同じ意味で使用され、任意の長さのヌクレオチドのポリマーをいう。この用語はまた、「オリゴヌクレオチド誘導体」または「ポリヌクレオチド誘導体」を含む。「オリゴヌクレオチド誘導体」または「ポリヌクレオチド誘導体」とは、ヌクレオチドの誘導体を含むか、またはヌクレオチド間の結合が通常とは異なるオリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチドをいい、互換的に使用される。これらの誘導体等は、DNAワクチンとして使用され得る限り任意の誘導体等が使用され得ることが理解される。そのようなオリゴヌクレオチドとして具体的には、例えば、2’-O-メチル-リボヌクレオチド、オリゴヌクレオチド中のリン酸ジエステル結合がホスホロチオエート結合に変換されたオリゴヌクレオチド誘導体、オリゴヌクレオチド中のリン酸ジエステル結合がN3’-P5’ホスホロアミデート結合に変換されたオリゴヌクレオチド誘導体、オリゴヌクレオチド中のリボースとリン酸ジエステル結合とがペプチド核酸結合に変換されたオリゴヌクレオチド誘導体、オリゴヌクレオチド中のウラシルがC-5プロピニルウラシルで置換されたオリゴヌクレオチド誘導体、オリゴヌクレオチド中のウラシルがC-5チアゾールウラシルで置換されたオリゴヌクレオチド誘導体、オリゴヌクレオチド中のシトシンがC-5プロピニルシトシンで置換されたオリゴヌクレオチド誘導体、オリゴヌクレオチド中のシトシンがフェノキサジン修飾シトシン(phenoxazine-modified cytosine)で置換されたオリゴヌクレオチド誘導体、DNA中のリボースが2’-O-プロピルリボースで置換されたオリゴヌクレオチド誘導体およびオリゴヌクレオチド中のリボースが2’-メトキシエトキシリボースで置換されたオリゴヌクレオチド誘導体などが例示される。他にそうではないと示されなければ、特定の核酸配列はまた、明示的に示された配列と同様に、その保存的に改変された改変体(例えば、縮重コドン置換体)および相補配列を包含することが企図される。具体的には、縮重コドン置換体は、1またはそれ以上の選択された(または、すべての)コドンの3番目の位置が混合塩基および/またはデオキシイノシン残基で置換された配列を作成することにより達成され得る(Batzer et al., Nucleic Acid Res.19:5081 (1991);Ohtsuka et al., J.Biol.Chem.260:2605-2608(1985);Rossolini et al., Mol. Cell. Probes 8:91-98(1994))。本明細書において「核酸」はまた、遺伝子、cDNA、mRNA、オリゴヌクレオチド、およびポリヌクレオチドと互換可能に使用される。本明細書において「ヌクレオチド」は、天然のものでも非天然のものでもよい。
 本明細書において「遺伝子」とは、遺伝形質を規定する因子をいい、「遺伝子」は、「ポリヌクレオチド」、「オリゴヌクレオチド」および「核酸」をさすことがある。
 本明細書において遺伝子の「相同性」とは、2以上の遺伝子配列の、互いに対する同一性の程度をいい、一般に「相同性」を有するとは、同一性または類似性の程度が高いことをいう。従って、ある2つの遺伝子の相同性が高いほど、それらの配列の同一性または類似性は高い。2種類の遺伝子が相同性を有するか否かは、配列の直接の比較、または核酸の場合ストリンジェントな条件下でのハイブリダイゼーション法によって調べられ得る。2つの遺伝子配列を直接比較する場合、その遺伝子配列間でDNA配列が、代表的には少なくとも50%同一である場合、好ましくは少なくとも70%同一である場合、より好ましくは少なくとも80%、90%、95%、96%、97%、98%または99%同一である場合、それらの遺伝子は相同性を有する。従って本明細書において「相同体」または「相同遺伝子産物」は、本明細書にさらに記載する複合体のタンパク質構成要素と同じ生物学的機能を発揮する、別の種、好ましくは哺乳動物におけるタンパク質を意味する。こうような相同体はまた、「オルソログ遺伝子産物」とも称されることもある。本発明の目的に合致する限り、このような相同体、相同遺伝子産物、オルソログ遺伝子産物等も用いることができることが理解される。
 アミノ酸は、その一般に公知の3文字記号か、またはIUPAC-IUB Biochemical Nomenclature Commissionにより推奨される1文字記号のいずれかにより、本明細書中で言及され得る。ヌクレオチドも同様に、一般に認知された1文字コードにより言及され得る。本明細書では、アミノ酸配列および塩基配列の類似性、同一性および相同性の比較は、配列分析用ツールであるBLASTを用いてデフォルトパラメータを用いて算出される。同一性の検索は例えば、NCBIのBLAST2.2.28(2013.4.2発行)を用いて行うことができる。本明細書における同一性の値は通常は上記BLASTを用い、デフォルトの条件でアラインした際の値をいう。ただし、パラメーターの変更により、より高い値が出る場合は、最も高い値を同一性の値とする。複数の領域で同一性が評価される場合はそのうちの最も高い値を同一性の値とする。類似性は、同一性に加え、類似のアミノ酸についても計算に入れた数値である。
 本発明の一実施形態において「数個」は、例えば、10、8、6、5、4、3、または2個であってもよく、それらいずれかの値以下であってもよい。1または数個のアミノ酸残基の欠失、付加、挿入、または他のアミノ酸による置換を受けたポリペプチドが、その生物学的活性を維持することは知られている(Mark et al., Proc Natl Acad Sci U S A.1984 Sep;81(18):5662-5666.、Zoller et al.,Nucleic Acids Res. 1982 Oct 25;10(20):6487-6500.、Wang et al., Science. 1984 Jun29;224(4656):1431-1433.)。欠失等がなされた抗体は、例えば、部位特異的変異導入法、ランダム変異導入法、または抗体ファージライブラリを用いたバイオパニング等によって作製できる。部位特異的変異導入法としては、例えばKOD-Plus- Mutagenesis Kit (TOYOBO CO., LTD.)を使用できる。欠失等を導入した変異型抗体から、野生型と同様の活性のある抗体を選択することは、FACS解析やELISA等の各種キャラクタリゼーションを行うことで可能である。
 本発明の一実施形態において「90%以上」は、例えば、90、95、96、97、98、99、または100%以上であってもよく、それらいずれか2つの値の範囲内であってもよい。上記「相同性」は、2つもしくは複数間のアミノ酸配列において相同なアミノ酸数の割合を、当該技術分野で公知の方法に従って算定してもよい。割合を算定する前には、比較するアミノ酸配列群のアミノ酸配列を整列させ、同一アミノ酸の割合を最大にするために必要である場合はアミノ酸配列の一部に間隙を導入する。整列のための方法、割合の算定方法、比較方法、およびそれらに関連するコンピュータプログラムは、当該技術分野で従来からよく知られている(例えば、BLAST、GENETYX等)。本明細書において「相同性」は、特に断りのない限りNCBIのBLASTによって測定された値で表すことができる。BLASTでアミノ酸配列を比較するときのアルゴリズムには、Blastpをデフォルト設定で使用できる。測定結果はPositivesまたはIdentitiesとして数値化される。
  本明細書において「ストリンジェント(な)条件でハイブリダイズするポリヌクレオチド」とは、当該分野で慣用される周知の条件をいう。本発明のポリヌクレオチド中から選択されたポリヌクレオチドをプローブとして、コロニー・ハイブリダイゼーション法、プラーク・ハイブリダイゼーション法あるいはサザンブロットハイブリダイゼーション法などを用いることにより、そのようなポリヌクレオチドを得ることができる。具体的には、コロニーあるいはプラーク由来のDNAを固定化したフィルターを用いて、0.7~1.0MのNaCl存在下、65℃でハイブリダイゼーションを行った後、0.1~2倍濃度のSSC(saline-sodiumcitrate)溶液(1倍濃度のSSC溶液の組成は、150mM 塩化ナトリウム、15mM クエン酸ナトリウムである)を用い、65℃条件下でフィルターを洗浄することにより同定できるポリヌクレオチドを意味する。「ストリンジェントな条件」は、例えば、以下の条件を採用することができる。(1)洗浄のために低イオン強度および高温度を用いる(例えば、50℃で、0.015Mの塩化ナトリウム/0.0015Mのクエン酸ナトリウム/0.1%のドデシル硫酸ナトリウム)、(2)ハイブリダイゼーション中にホルムアミド等の変性剤を用いる(例えば、42℃で、50%(v/v)ホルムアミドと0.1%ウシ血清アルブミン/0.1%フィコール/0.1%のポリビニルピロリドン/50mMのpH6.5のリン酸ナトリウムバッファー、および750mMの塩化ナトリウム、75mMクエン酸ナトリウム)、または(3)20%ホルムアミド、5×SSC、50mMリン酸ナトリウム(pH7.6)、5×デンハード液、10%硫酸デキストラン、および20mg/mlの変性剪断サケ精子DNAを含む溶液中で、37℃で一晩インキュベーションし、次に約37-50℃で1×SSCでフィルターを洗浄する。なお、ホルムアミド濃度は50%またはそれ以上であってもよい。洗浄時間は、5、15、30、60、もしくは120分、またはそれら以上であってもよい。ハイブリダイゼーション反応のストリンジェンシーに影響する要素としては温度、塩濃度など複数の要素が考えられ、詳細はAusubel et al., Current Protocols in Molecular Biology, Wiley Interscience Publishers,(1995)を参照することができる。「高度にストリンジェントな条件」の例は、0.0015M塩化ナトリウム、0.0015M クエン酸ナトリウム、65~68℃、または0.015M塩化ナトリウム、0.0015M クエン酸ナトリウム、および50% ホルムアミド、42℃である。ハイブリダイゼーション、Molecular Cloning 2nd ed., Current Protocols in Molecular Biology, Supplement 1-38, DNA Cloning 1:Core Techniques, A Practical Approach, Second Edition, Oxford University Press(1995)などの実験書に記載されている方法に準じて行うことができる。ここで、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズする配列からは、好ましくは、A配列のみまたはT配列のみを含む配列が除外される。中程度のストリンジェントな条件は、例えば、DNAの長さに基づき、当業者によって、容易に決定することができ、Sambrookら、Molecular Cloning:A Laboratory Manual、第3版、Vol.1、7.42-7.45 Cold Spring Harbor Laboratory Press,2001に示され、そしてニトロセルロースフィルターに関し、5×SSC、0.5% SDS、1.0mM EDTA(pH8.0)の前洗浄溶液、約40-50°Cでの、約50%ホルムアミド、2×SSC-6×SSC(または約42°Cでの約50%ホルムアミド中の、スターク溶液(Stark’s solution)などの他の同様のハイブリダイゼーション溶液)のハイブリダイゼーション条件、および約60°C、0.5×SSC、0.1% SDSの洗浄条件の使用が含まれる。従って、本発明において使用されるポリペプチドには、本発明で特に記載されたポリペプチドをコードする核酸分子に対して、高度または中程度でストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸分子によってコードされるポリペプチドも包含される。
 本明細書において「精製された」物質または生物学的因子(例えば、DNAワクチン、核酸構築物、プラスミドDNAなどの核酸またはタンパク質など)とは、その物質または生物学的因子に天然に随伴する因子の少なくとも一部が除去されたものをいう。従って、通常、精製された生物学的因子におけるその生物学的因子の純度は、その生物学的因子が通常存在する状態よりも高い(すなわち濃縮されている)。本明細書中で使用される用語「精製された」は、好ましくは少なくとも75重量%、より好ましくは少なくとも85重量%、よりさらに好ましくは少なくとも95重量%、そして最も好ましくは少なくとも98重量%の、同型の生物学的因子が存在することを意味する。本発明で用いられる物質または生物学的因子は、好ましくは「精製された」物質である。本明細書で使用される「単離された」物質または生物学的因子(例えば、核酸またはタンパク質など)とは、その物質または生物学的因子に天然に随伴する因子が実質的に除去されたものをいう。本明細書中で使用される用語「単離された」は、その目的に応じて変動するため、必ずしも純度で表示される必要はないが、必要な場合、好ましくは少なくとも75重量%、より好ましくは少なくとも85重量%、よりさらに好ましくは少なくとも95重量%、そして最も好ましくは少なくとも98重量%の、同型の生物学的因子が存在することを意味する。本発明で用いられる物質は、好ましくは「単離された」物質または生物学的因子である。
 本明細書において「対応する」アミノ酸または核酸あるいは部分とは、あるポリペプチド分子またはポリヌクレオチド分子(例えば、CD63、CD81、CD9等)において、比較の基準となるポリペプチドまたはポリヌクレオチドにおける所定のアミノ酸またはヌクレオチドあるいは部分と同様の作用を有するか、または有することが予測されるアミノ酸またはヌクレオチドをいい、特に酵素分子にあっては、活性部位中の同様の位置に存在し触媒活性に同様の寄与をするアミノ酸をいい、複合分子にあっては対応する部分(例えば、ヘパラン硫酸等)をいう。例えば、アンチセンス分子であれば、そのアンチセンス分子の特定の部分に対応するオルソログにおける同様の部分であり得る。対応するアミノ酸は、例えば、システイン化、グルタチオン化、S-S結合形成、酸化(例えば、メチオニン側鎖の酸化)、ホルミル化、アセチル化、リン酸化、糖鎖付加、ミリスチル化などがされる特定のアミノ酸であり得る。あるいは、対応するアミノ酸は、二量体化を担うアミノ酸であり得る。このような「対応する」アミノ酸または核酸は、一定範囲にわたる領域またはドメインであってもよい。従って、そのような場合、本明細書において「対応する」領域またはドメインと称される。このような対応する領域またはドメインは、本発明において複合分子を設計する場合に有用である。
 本明細書において「対応する」遺伝子(例えば、ポリヌクレオチド配列または分子)とは、ある種において、比較の基準となる種における所定の遺伝子と同様の作用を有するか、または有することが予測される遺伝子(例えば、ポリヌクレオチド配列または分子)をいい、そのような作用を有する遺伝子が複数存在する場合、進化学的に同じ起源を有するものをいう。従って、ある遺伝子に対応する遺伝子は、その遺伝子のオルソログであり得る。従って、ヒトのCD63等のテトラスパニンファミリータンパク質は、それぞれ、他の動物(特に哺乳動物)において、対応するCD63等のテトラスパニンファミリータンパク質を見出すことができる。そのような対応する遺伝子は、当該分野において周知の技術を用いて同定することができる。従って、例えば、ある動物(例えば、マウス)における対応する遺伝子は、対応する遺伝子の基準となる遺伝子(例えば、CD63等のテトラスパニンファミリータンパク質等)は、配列番号1または配列番号2等の配列をクエリ配列として用いてその動物の配列を含むデータベースを検索することによって見出すことができる。
 本明細書において「フラグメント」とは、全長のポリペプチドまたはポリヌクレオチド(長さがn)に対して、1~n-1までの配列長さを有するポリペプチドまたはポリヌクレオチドをいう。フラグメントの長さは、その目的に応じて、適宜変更することができ、例えば、その長さの下限としては、ポリペプチドの場合、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50およびそれ以上のアミノ酸が挙げられ、ここの具体的に列挙していない整数で表される長さ(例えば、11など)もまた、下限として適切であり得る。また、ポリヌクレオチドの場合、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50、75、100およびそれ以上のヌクレオチドが挙げられ、ここの具体的に列挙していない整数で表される長さ(例えば、11など)もまた、下限として適切であり得る。本明細書において、このようなフラグメントは、例えば、全長のものがマーカーまたは標的分子として機能する場合、そのフラグメント自体もまたマーカーまたは標的分子としての機能を有する限り、本発明の範囲内に入ることが理解される。
 本発明に従って、用語「活性」は、本明細書において、最も広い意味での分子の機能を指す。活性は、限定を意図するものではないが、概して、分子の生物学的機能、生化学的機能、物理的機能または化学的機能を含む。活性は、例えば、酵素活性、他の分子と相互作用する能力、および他の分子の機能を活性化するか、促進するか、安定化するか、阻害するか、抑制するか、または不安定化する能力、安定性、特定の細胞内位置に局在する能力を含む。適用可能な場合、この用語はまた、最も広い意味でのタンパク質複合体の機能にも関する。本明細書において「生物学的機能」とは、ある遺伝子またはそれに関する核酸分子もしくはポリペプチドについて言及するとき、その遺伝子、核酸分子またはポリペプチドが生体内において有し得る特定の機能をいい、これには、例えば、特異的な抗体の生成、酵素活性、抵抗性の付与等を挙げることができるがそれらに限定されない。本明細書において「生物学的活性」とは、ある因子(例えば、ポリヌクレオチド、タンパク質など)が、生体内において有し得る活性のことをいい、種々の機能(例えば、転写促進活性)を発揮する活性が包含され、例えば、ある分子との相互作用によって別の分子が活性化または不活化される活性も包含される。2つの因子が相互作用する場合、その生物学的活性は、その二分子の間の結合およびそれによって生じる生物学的変化であり得、そして、例えば、一つの分子を抗体を用いて沈降させたときに他の分子も共沈するとき、2分子は結合していると考えられる。従って、そのような共沈を見ることが一つの判断手法として挙げられる。例えば、ある因子が酵素である場合、その生物学的活性は、その酵素活性を包含する。別の例では、ある因子がリガンドである場合、そのリガンドが対応するレセプターへの結合を包含する。そのような生物学的活性は、当該分野において周知の技術によって測定することができる。従って、「活性」は、結合(直接的または間接的のいずれか)を示すかまたは明らかにするか;応答に影響する(すなわち、いくらかの曝露または刺激に応答する測定可能な影響を有する)、種々の測定可能な指標をいい、例えば、本発明のポリペプチドまたはポリヌクレオチドに直接結合する化合物の親和性、または例えば、いくつかの刺激後または事象後の上流または下流のタンパク質の量あるいは他の類似の機能の尺度が挙げられる。
 本明細書において遺伝子、ポリヌクレオチド、ポリペプチドなどの「発現」とは、その遺伝子などがインビボで一定の作用を受けて、別の形態になることをいう。好ましくは、遺伝子、ポリヌクレオチドなどが、転写および翻訳されて、ポリペプチドの形態になることをいうが、転写されてmRNAが作製されることもまた発現の一態様である。したがって、本明細書において「発現産物」とは、このようなポリペプチドもしくはタンパク質、またはmRNAを含む。より好ましくは、そのようなポリペプチドの形態は、翻訳後プロセシングを受けたものであり得る。好ましくは、抗原として作用するものであるため、ポリペプチドまたはタンパク質の形態が発現産物として好ましい。例えば、CD63等のテトラスパニンファミリータンパク質等の発現レベルは、任意の方法によって決定することができる。具体的には、CD63等のテトラスパニンファミリータンパク質等のmRNAの量、CD63等のテトラスパニンファミリータンパク質等のタンパク質の量、そしてCD63等のテトラスパニンファミリータンパク質等のタンパク質の生物学的な活性を評価することによって、CD63等のテトラスパニンファミリータンパク質等の発現レベルを知ることができる。このような測定値はコンパニオン診断において使用し得る。CD63等のテトラスパニンファミリータンパク質のmRNAやタンパク質の量は、本明細書の他の箇所に詳述したような方法あるいは他の当該分野において公知の方法によって決定することができる。
  本明細書において「機能的等価物」とは、対象となるもとの実体に対して、目的となる機能が同じであるが構造が異なる任意のものをいう。従って、「CD63等のテトラスパニンファミリータンパク質等」またはその抗体の機能的等価物は、CD63等のテトラスパニンファミリータンパク質等またはその抗体自体ではないが、CD63等のテトラスパニンファミリータンパク質等またはその抗体の変異体または改変体(例えば、アミノ酸配列改変体等)であって、CD63等のテトラスパニンファミリータンパク質等またはその抗体の持つ生物学的作用を有するもの、ならびに、作用する時点において、CD63等のテトラスパニンファミリータンパク質等またはその抗体自体またはこのCD63等のテトラスパニンファミリータンパク質等またはその抗体の変異体もしくは改変体に変化することができるもの(例えば、CD63等のテトラスパニンファミリータンパク質等またはその抗体自体またはCD63等のテトラスパニンファミリータンパク質等またはその抗体の変異体もしくは改変体をコードする核酸、およびその核酸を含むベクター、細胞等を含む)が包含されることが理解される。本発明において、CD63等のテトラスパニンファミリータンパク質等またはその抗体の機能的等価物は、格別に言及していなくても、CD63等のテトラスパニンファミリータンパク質等またはその抗体と同様に用いられうることが理解される。機能的等価物は、データベース等を検索することによって、見出すことができる。
 本明細書において「検索」とは、電子的にまたは生物学的あるいは他の方法により、ある核酸塩基配列を利用して、特定の機能および/または性質を有する他の核酸塩基配列を見出すことをいう。電子的な検索としては、BLAST(Altschul et al., J. Mol. Biol. 215:403-410(1990))、FASTA(Pearson& Lipman, Proc. Natl. Acad. Sci., USA 85:2444-2448(1988))、Smith and Waterman法(Smith and Waterman, J.Mol.Biol.147:195-197(1981))、およびNeedleman and Wunsch法(Needleman and Wunsch, J.Mol.Biol.48:443-453(1970))などが挙げられるがそれらに限定されない。生物学的な検索としては、ストリンジェントハイブリダイゼーション、ゲノムDNAをナイロンメンブレン等に貼り付けたマクロアレイまたはガラス板に貼り付けたマイクロアレイ(マイクロアレイアッセイ)、PCRおよびin situハイブリダイゼーションなどが挙げられるがそれらに限定されない。本明細書において、本発明において使用される遺伝子には、このような電子的検索、生物学的検索によって同定された対応遺伝子も含まれるべきであることが意図される。
 本発明の機能的等価物としては、アミノ酸配列において、1もしくは複数個のアミノ酸の挿入、置換もしくは欠失、またはその一方もしくは両末端への付加されたものを用いることができる。本明細書において、「アミノ酸配列において、1もしくは複数個のアミノ酸の挿入、置換もしくは欠失、またはその一方もしくは両末端への付加」とは、部位特異的突然変異誘発法等の周知の技術的方法により、あるいは天然の変異により、天然に生じ得る程度の複数個の数のアミノ酸の置換等により改変がなされていることを意味する。改変アミノ酸配列は、例えば1~30個、好ましくは1~20個、より好ましくは1~9個、さらに好ましくは1~5個、特に好ましくは1~2個のアミノ酸の挿入、置換、もしくは欠失、またはその一方もしくは両末端への付加がなされたものであることができる。改変アミノ酸配列は、好ましくは、そのアミノ酸配列が、CD63等のテトラスパニンファミリータンパク質等のアミノ酸配列において1または複数個(好ましくは1もしくは数個または1、2、3、もしくは4個)の保存的置換を有するアミノ酸配列であってもよい。ここで「保存的置換」とは、タンパク質の機能を実質的に改変しないように、1または複数個のアミノ酸残基を、別の化学的に類似したアミノ酸残基で置換えることを意味する。例えば、ある疎水性残基を別の疎水性残基によって置換する場合、ある極性残基を同じ電荷を有する別の極性残基によって置換する場合などが挙げられる。このような置換を行うことができる機能的に類似のアミノ酸は、アミノ酸毎に当該分野において公知である。具体例を挙げると、非極性(疎水性)アミノ酸としては、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、プロリン、トリプトファン、フェニルアラニン、メチオニンなどが挙げられる。極性(中性)アミノ酸としては、グリシン、セリン、スレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、システインなどが挙げられる。陽電荷をもつ(塩基性)アミノ酸としては、アルギニン、ヒスチジン、リジンなどが挙げられる。また、負電荷をもつ(酸性)アミノ酸としては、アスパラギン酸、グルタミン酸などが挙げられる。
 本明細書において「抗体」は、抗原上の特定のエピトープに特異的に結合することができる分子またはその集団を含む。また抗体は、ポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体であってもよい。抗体は、様々な形態で存在することができ、例えば、全長抗体(Fab領域とFc領域を有する抗体)、Fv抗体、Fab抗体、F(ab’)2抗体、Fab’抗体、diabody、一本鎖抗体(例えば、scFv)、dsFv、多価特異的抗体(例えば、二価特異的抗体)、抗原結合性を有するペプチドまたはポリペプチド、キメラ抗体(例えば、マウス-ヒトキメラ抗体、ニワトリ-ヒトキメラ抗体等)、マウス抗体、ニワトリ抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体、またはそれらの同等物(または等価物)からなる群から選ばれる1種以上の形態であってもよい。また抗体は、抗体修飾物または抗体非修飾物を含む。抗体修飾物は、抗体と、例えばポリエチレングリコール等の各種分子が結合していてもよい。抗体修飾物は、抗体に公知の手法を用いて化学的な修飾を施すことによって得ることができる。さらにこのような抗体を、酵素、例えばアルカリホスファターゼ、西洋ワサビペルオキシダーゼ、αガラクトシダーゼなど、に共有結合させまたは組換えにより融合させてよい。本発明で用いられる抗体等は、その標的に結合すればよく、その由来、種類、形状などは問われない。具体的には、非ヒト動物の抗体(例えば、マウス抗体、ラット抗体、ラクダ抗体)、ヒト抗体、キメラ抗体、ヒト化抗体などの公知の抗体が使用できる。本発明においては、モノクローナル、あるいはポリクローナルを抗体として利用することができるが好ましくはモノクローナル抗体である。抗体の標的への結合は特異的な結合であることが好ましい。また抗体は、抗体修飾物または抗体非修飾物を含む。抗体修飾物は、抗体と、例えばポリエチレングリコール等の各種分子が結合していてもよい。抗体修飾物は、抗体に公知の手法を用いて化学的な修飾を施すことによって得ることができる。
 本明細書において「被験体(者)」とは、本発明の予防、治療等の対象となる対象をいい、ヒト、またはヒトを除く哺乳動物(例えば、マウス、モルモット、ハムスター、ラット、ネズミ、ウサギ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ウシ、ウマ、ネコ、イヌ、マーモセット、サル、またはチンパンジー等の1種以上)を含む。
 本明細書において「薬剤」、「剤」または「因子」(いずれも英語ではagentに相当する)は、広義には、交換可能に使用され、意図する目的を達成することができる限りどのような物質または他の要素(例えば、光、放射能、熱、電気などのエネルギー)でもあってもよい。そのような物質としては、例えば、タンパク質、ポリペプチド、オリゴペプチド、ペプチド、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、ヌクレオチド、核酸(例えば、cDNA、ゲノムDNAのようなDNA、mRNAのようなRNAを含む)、ポリサッカリド、オリゴサッカリド、脂質、有機低分子(例えば、ホルモン、リガンド、情報伝達物質、有機低分子、コンビナトリアルケミストリで合成された分子、医薬品として利用され得る低分子(例えば、低分子リガンドなど)など)、これらの複合分子が挙げられるがそれらに限定されない。ポリヌクレオチドに対して特異的な因子としては、代表的には、そのポリヌクレオチドの配列に対して一定の配列相同性を(例えば、70%以上の配列同一性)もって相補性を有するポリヌクレオチド、プロモーター領域に結合する転写因子のようなポリペプチドなどが挙げられるがそれらに限定されない。ポリペプチドに対して特異的な因子としては、代表的には、そのポリペプチドに対して特異的に指向された抗体またはその誘導体あるいはその類似物(例えば、単鎖抗体)、そのポリペプチドがレセプターまたはリガンドである場合の特異的なリガンドまたはレセプター、そのポリペプチドが酵素である場合、その基質などが挙げられるがそれらに限定されない。
 本明細書においてポリヌクレオチドまたはポリペプチドなどの生物学的因子に対して「特異的に」相互作用する(または結合する)「因子」(または、薬剤、検出剤等)とは、そのポリヌクレオチドまたはそのポリペプチドなどの生物学的因子に対する親和性が、他の無関連の(特に、同一性が30%未満の)ポリヌクレオチドまたはポリペプチドに対する親和性よりも、代表的には同等またはより高いか、好ましくは有意に(例えば、統計学的に有意に)高いものを包含する。そのような親和性は、例えば、ハイブリダイゼーションアッセイ、結合アッセイなどによって測定することができる。
 本明細書において「治療」とは、ある疾患または障害(例えば、脳マラリア)について、そのような状態になった場合に、そのような疾患または障害の悪化を防止、好ましくは、現状維持、より好ましくは、軽減、さらに好ましくは消退させることをいい、患者の疾患、もしくは疾患に伴う1つ以上の症状の、症状改善効果あるいは予防効果を発揮しうることを含む。事前に診断を行って適切な治療を行うことは「コンパニオン治療」といい、そのための診断薬を「コンパニオン診断薬」ということがある。
 本明細書において「治療薬(剤)」とは、広義には、目的の状態(例えば、がん等の疾患など)を治療できるあらゆる薬剤をいい、本発明が提供するような阻害剤(例えば、抗体)をいう。本発明の一実施形態において「治療薬」は、有効成分と、薬理学的に許容される1つもしくはそれ以上の担体とを含む医薬組成物であってもよい。医薬組成物は、例えば有効成分と上記担体とを混合し、製剤学の技術分野において知られる任意の方法により製造できる。また治療薬は、治療のために用いられる物であれば使用形態は限定されず、有効成分単独であってもよいし、有効成分と任意の成分との混合物であってもよい。また上記担体の形状は特に限定されず、例えば、固体または液体(例えば、緩衝液)であってもよい。
 本明細書において「予防」とは、ある疾患または障害(例えば、がん)について、そのような状態になる前に、そのような状態にならないようにすることをいう。特にワクチンとして使用される場合は予防効果も期待される。本発明の薬剤を用いて、診断を行い、必要に応じて本発明の薬剤を用いて例えば、がん等の予防をするか、あるいは予防のための対策を講じることができる。
 本明細書において「予防薬(剤)」とは、広義には、目的の状態(例えば、がん等の疾患など)を予防できるあらゆる薬剤をいう。
 本明細書において「免疫応答増強剤」とは、免疫作用、免疫応答等の免疫関連の応答の少なくとも1つを増強するための任意の薬剤をいう。免疫増強薬、免疫賦活剤ともいう。免疫応答の増強には、T細胞の増殖、T細胞応答の増強、マクロファージの活性の増強等が含まれる。ウイルスや癌で抑制された免疫反応を高める反応も含まれ、抗原とともに用いて正常な免疫能を増強させるアジュバントも定義上は免疫応答増強剤に包含される。
 本明細書において「T細胞応答の増強」とは、T細胞による免疫応答の増強をいい、これには、抗腫瘍免疫応答が包含される。T細胞活性化ともいう。T細胞応答の増強によって、例えば、記憶T細胞、エフェクターT細胞が生成したり増殖したりする。あるいは、制御性T細胞の活性が調節されたりする。あるいはT細胞によるサイトカイン分泌の誘導や、クローン拡大なども生じ得る。応答のエフェクター段階では、エフェクターCD4T細胞は白血球の動員や活性化、あるいはB細胞の活性官殿種々の作用を有するサイトカインを生産することにより抗原に応答し、CD8細胞傷害性Tリンパ球が他の細胞を殺傷する応答を行ったりする。
 本明細書において「細胞傷害剤」とは、細胞を傷害する任意の薬剤をいう。例えば、がん細胞等の他の細胞に対して細胞分裂時に作用したりして、細胞を破壊する。したがって、細胞傷害剤は抗がん剤としても用いられ得る。
 本明細書において「がん」とは、本発明のDNAワクチンまたは医薬で治療または予防可能な任意のがんをいい、例えば、肝細胞がん、食道扁平上皮がん、乳がん、膵がん、頭頸部の扁平細胞がんまたは腺がん、結腸直腸がん、腎がん、脳がん(腫瘍)、前立腺がん、小細胞および非小細胞肺がん、膀胱がん、骨または関節がん、子宮がん、子宮頸がん、多発性骨髄腫、造血器悪性腫瘍、リンパ腫、ホジキン病、非ホジキンリンパ腫、皮膚がん、メラノーマ、扁平細胞がん、白血病、肺がん、卵巣がん、胃がん、カポジ肉腫、喉頭がん、内分泌がん、甲状腺がん、副甲状腺がん、下垂体がん、副腎がん、胆管細胞がん、子宮内膜症、食道がん、肝がん、NSCLC、骨肉腫、膵がん、SCLC、軟部組織腫瘍、AML、およびCMLが含まれるが、これらに限定されない。
 本明細書において「細胞傷害性Tリンパ球」、「細胞傷害性T細胞」、および「CTL」という用語は本明細書において互換的に用いられ、特に別段の定めのない限り、非自己細胞(例えば、腫瘍/がん細胞、ウイルス感染細胞)を認識すること、およびそのような細胞の死滅を誘導することができるTリンパ球のサブグループを指す。
 本明細書において「キット」とは、通常2つ以上の区画に分けて、提供されるべき部分(例えば、ワクチン、検査薬、診断薬、治療薬、抗体、標識、説明書など)が提供されるユニットをいう。安定性等のため、混合されて提供されるべきでなく、使用直前に混合して使用することが好ましいような組成物の提供を目的とするときに、このキットの形態は好ましい。そのようなキットは、好ましくは、提供される部分(例えば、検査薬、診断薬、治療薬をどのように使用するか、あるいは、試薬をどのように処理すべきかを記載する指示書または説明書を備えていることが有利である。本明細書においてキットが試薬キットとして使用される場合、キットには、通常、ワクチン、検査薬、診断薬、治療薬、抗体等の使い方などを記載した指示書などが含まれる。
  本明細書において「指示書」は、本発明を使用する方法を医師または他の使用者に対する説明を記載したものである。この指示書は、本発明の検出方法、診断薬の使い方、または医薬などを投与することを指示する文言が記載されている。また、指示書には、投与部位として、経口、食道への投与(例えば、注射などによる)することを指示する文言が記載されていてもよい。この指示書は、本発明が実施される国の監督官庁(例えば、日本であれば厚生労働省、米国であれば食品医薬品局(FDA)など)が規定した様式に従って作成され、その監督官庁により承認を受けた旨が明記される。指示書は、いわゆる添付文書(package insert)であり、通常は紙媒体で提供されるが、それに限定されず、例えば、電子媒体(例えば、インターネットで提供されるホームページ、電子メール)のような形態でも提供され得る。
 (好ましい実施形態)
 以下に本発明の好ましい実施形態を説明する。以下に提供される実施形態は、本発明のよりよい理解のために提供されるものであり、本発明の範囲は以下の記載に限定されるべきでないことが理解される。従って、当業者は、本明細書中の記載を参酌して、本発明の範囲内で適宜改変を行うことができることは明らかである。また、本発明の以下の実施形態は単独でも使用されあるいはそれらを組み合わせて使用することができることが理解される。
 (概要)
 DNAワクチンは、コードされた抗原への体液性および細胞性の免疫応答惹起することができる有力な剤形である。しかしながら、抗原特異的CD8T細胞応答を達成するには、免疫原性には改善が必要である。本発明は、免疫原性の改善をもたらすものである。
 (エキソソーム-抗原の核酸構成物)
 1つの局面において、本発明は、エキソソームマーカータンパク質をコードする核酸配列と、ワクチン抗原をコードする核酸配列とを含む核酸構成物(例えば、DNAコンストラクト)を提供する。本発明の核酸構成物の代表的な実施形態であるDNAワクチンは体液性免疫のみならず、細胞性免疫応答特に細胞傷害性T細胞(CTL)をも強く誘導することができることから、感染症の予防ワクチンやがん治療ワクチンとして期待されているが、従来はヒトにおいては安全性の問題やDNAワクチンの免疫原性が弱く臨床試験において期待された効果が得られていなかった。本発明では、実施例において実証されているように、エキソソームマーカータンパク質をコードする核酸配列と、ワクチン抗原をコードする核酸配列とを含む核酸構成物を提供することにより、エキソソーム標的DNAワクチンの免疫原性が臨床適用できる程度の低減されており、このワクチンを用いたエキソソームに抗原を搭載させたエキソソームワクチンの臨床上の効果も確認されていることから、DNAワクチンの臨床応用を可能する点で注目されるべきである。例えば、実施例に記載されているように、本発明の代表的な実施形態であるエキソソーム標的DNAワクチンを筋注エレクトロポレーション法によりマウスに投与した結果、エキソソームに抗原が発現しない群と比較して強いCTLの誘導が確認される。ここで、実施例で使用されるCD63、CD9、CD81等と融合したOVA抗原をコードするプラスミドDNA(例えば、pCD63-OVA)によるin vitroトランスフェクションは、エキソソームによるOVAの運搬をもたらした。また、この強いCTLの誘導は単に膜への局在だけではなくエキソソームにターゲットした結果得られたものである事が、小胞体の膜タンパクであるカルネキシン(CALNEXIN)とオボアルブミン(OVA)抗原を融合したプラスミドDNAを作製して比較したことから判明しており、本発明の優位な効果が実施例等で実証されている。また、本発明者らは、本発明の代表的な実施形態である実施例に示すようなDNAワクチンを用いてOVAを発現しているマウスの胸腺種であるE.G-7をマウス皮下に移植し、その後DNAワクチンの接種を行ったところ、コントロール群に比べて、エキソソーム標的DNAワクチンを接種した群では腫瘍の増殖を強く抑制することが確認されており、抗がん剤としても顕著な効果が奏されることが実証されている。
 本発明において用いられるエキソソームマーカータンパク質は、本発明の目的、例えば、DNAワクチンの機能増強が達成され得る限りいずれのタンパク質を用いてもよいが、1つの実施形態としては、エキソソームマーカータンパク質はエキソソームの膜に存在するタンパク質であることが好ましい。理論に束縛されることを望まないが、膜に存在するタンパク質を用いることによって、エキソソームに対する標的化がより有利に達成され、DNAワクチンとしての機能増強が有利に達成されるからである。
 好ましい実施形態では、本発明の核酸構成物において用いられるエキソソームマーカータンパク質はテトラスパニンファミリーに属するタンパク質である。テトラスパニンファミリーは、エキソソームの表面マーカーとして知られている。理論に束縛されることを望まないが、テトラスパニンは、細胞膜上でインテグリンや増殖因子受容体などと複合体を形成し, 機能を修飾することにより細胞運動や細胞の活性化にかかわると考えられており、それゆえエキソソームに対する標的化がより有利に達成され、DNAワクチンとしての機能増強が有利に達成されると考えられるからである。
 特定の実施形態では、本発明において使用され得るエキソソームマーカータンパク質はCD63、CD81、CD9、CD31、HLA-G、TSG101、Rab5bおよびALIX等を挙げることができ、これらはエキソソームに関するデータベース(例えば、ExoCarta、http://exocarta.org/browse_results?org_name=&cont_type=protein&tissue=&gene_symbol=)等に記載されている。ここに記載してあるタンパク質はエキソソームに含まれるタンパク質です。タンパク質だけで1万近い数が登録されている。特に、CD63、CD81、CD9、CD31などは、代表的なテトラスパニンとして知られている。CD63、CD9、CD81を用いた実験で抗がん作用および免疫増強作用が示されていることから、同様に他の膜に存在するメンバー、特にテトラスパニンの他のメンバーでも同様の抗がん作用および免疫増強作用が示されると理解される。特に好ましい実施形態の一つは、CD63、CD9、CD81、より好ましくはCD63であるがそれに限定されない。
 本発明の核酸構成物において含まれる核酸によってコードされる抗原は、ワクチンとして機能させることを目的とする限り、どのような抗原を用いてもよい。もちろん、核酸としてコードされるものであるから、抗原はペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質である。
 具体的な実施形態では、本発明において用いられる抗原は、がん抗原ペプチド、ウイルス抗原ペプチド、ウイルス由来タンパク質、ウイルス抗原等の病原体の抗原、などを挙げることができる。CTLによる感染防御が期待される疾患の使用され得る抗原はいずれも使用することができる。
 1つの実施形態では、本発明の核酸構成物は、プラスミドDNAであり得る。プラスミドDNAの形態をとることにより、被験者への投与が容易である等の効果があり得る。
 1つの局面において、本発明は、本発明の核酸構成物またはプラスミドDNAを含むDNAワクチンを提供する。本発明のDNAワクチンにおいて含まれる核酸構成物またはプラスミドDNAは、必要に応じて、本明細書において説明した任意の実施形態の核酸構成物およびプラスミドの特徴を1つまたは複数組み合わせて含んでいてもよい。
 別の局面において、本発明は、ワクチン抗原タンパク質とエキソソームマーカータンパク質とを融合した形態で含む、エキソソームを提供する。本発明の核酸構成物を使用すると、エキソソームマーカータンパク質がワクチン抗原タンパク質と融合した形態で生成される。このような融合タンパク質を含むエキソソーム自体も、ワクチン等の医薬として使用することができることから、本発明は、このようなエキソソーム自体をも提供することが理解される。このようなエキソソームは天然に存在するエキソソームと異なるものであり、本明細書において場合により本発明のエキソソームということがある。
 したがって、本発明はまた、ワクチン抗原タンパク質とエキソソームマーカータンパク質とを融合した形態であるタンパク質も提供する。本明細書において「融合」とは、タンパク質またはポリペプチドと他のタンパク質またはポリペプチドについて状態についていい、主に人工的に(遺伝子工学によって)作られたタンパク質またはポリペプチドで、2個以上の遺伝子が一体となって転写・発現し、一個のタンパク質またはポリペプチドを形成している状態をいう。したがって、本発明では、エキソソームマーカータンパク質と、ワクチン抗原とが一体となって転写・発現し一個のタンパク質またはポリペプチドを形成している状態を指し、これらは本発明のタンパク質と称することがある。
 (医薬等)
 別の局面において、本発明はまた、本発明の核酸構成物、本発明のDNAワクチン、本発明のタンパク質または本発明のエキソソームを含む医薬を提供する。本発明の医薬等で使用される核酸構成物、DNAワクチン、タンパク質、エキソソームは、(エキソソーム-抗原の核酸構成物)の項等おいて詳述される本発明の任意の更なる特徴を1つまたは複数含んでいてもよいことが理解される。
 1つの実施形態では、本発明はまた、本発明の核酸構成物、本発明のDNAワクチン、本発明のタンパク質または本発明のエキソソームを含む免疫応答増強剤を提供する。
 別の実施形態では、本発明は、本発明の核酸構成物、本発明のDNAワクチン、本発明のタンパク質または本発明のエキソソームを含むT細胞応答を増強するための組成物を提供する。
 別の実施形態では、本発明は、本発明の核酸構成物、本発明のDNAワクチン、本発明のタンパク質または本発明のエキソソームを含む細胞傷害剤を提供する。
 さらに別の実施形態では、本発明は、本発明の核酸構成物、本発明のDNAワクチン、本発明のタンパク質または本発明のエキソソームを含むがんを治療または予防するための医薬。
 別の局面では、本発明は、本発明の核酸構成物、本発明のDNAワクチン、本発明のタンパク質または本発明のエキソソームの有効量を被験者に投与する工程を包含する、被験者における免疫応答を増強する方法を提供する。本発明の方法で使用される核酸構成物、DNAワクチン、タンパク質、エキソソームは、(エキソソーム-抗原の核酸構成物)の項等おいて詳述される本発明の任意の更なる特徴を1つまたは複数含んでいてもよいことが理解される。
 1つの実施形態では、本発明は、本発明の核酸構成物、本発明のDNAワクチン、本発明のタンパク質または本発明のエキソソームの有効量を被験者に投与する工程を包含する、T細胞応答を増強するための方法を提供する。
 別の実施形態では、本発明は、本発明の核酸構成物、本発明のDNAワクチン、本発明のタンパク質または本発明のエキソソームの有効量を被験者に投与する工程を包含する、がんを治療または予防するための方法を提供する。
 このように、本発明は、上記種々の形態の医薬(治療薬または予防薬)として提供される。
 治療薬の投与経路は、治療に際して効果的なものを使用するのが好ましく、例えば、静脈内、皮下、筋肉内、腹腔内、または経口投与等であってもよい。投与形態としては、例えば、注射剤、カプセル剤、錠剤、顆粒剤等であってもよい。本発明の成分を投与する場合には、注射剤として用いることが効果的である。注射用の水溶液は、例えば、バイアル、またはステンレス容器で保存してもよい。また注射用の水溶液は、例えば生理食塩水、糖(例えばトレハロース)、NaCl、またはNaOH等を配合してもよい。また治療薬は、例えば、緩衝剤(例えばリン酸塩緩衝液)、安定剤等を配合してもよい。DNAワクチンとして適切な投与形態が好ましい。
 一般的に、本発明の組成物、医薬、治療剤、予防剤等は、治療有効量の治療剤または有効成分、および薬学的に許容しうるキャリアもしくは賦形剤を含む。本明細書において「薬学的に許容しうる」は、動物、そしてより詳細にはヒトにおける使用のため、政府の監督官庁に認可されたか、あるいは薬局方または他の一般的に認められる薬局方に列挙されていることを意味する。本明細書において使用される「キャリア」は、治療剤を一緒に投与する、希釈剤、アジュバント、賦形剤、またはビヒクルを指す。このようなキャリアは、無菌液体、例えば水および油であることも可能であり、石油、動物、植物または合成起源のものが含まれ、限定されるわけではないが、ピーナツ油、ダイズ油、ミネラルオイル、ゴマ油等が含まれる。医薬を経口投与する場合は、水が好ましいキャリアである。医薬組成物を静脈内投与する場合は、生理食塩水および水性デキストロースが好ましいキャリアである。好ましくは、生理食塩水溶液、並びに水性デキストロースおよびグリセロール溶液が、注射可能溶液の液体キャリアとして使用される。適切な賦形剤には、軽質無水ケイ酸、結晶セルロース、マンニトール、デンプン、グルコース、ラクトース、スクロース、ゼラチン、モルト、米、小麦粉、チョーク、シリカゲル、ステアリン酸ナトリウム、モノステアリン酸グリセロール、タルク、塩化ナトリウム、脱脂粉乳、グリセロール、プロピレン、グリコール、水、エタノール、カルメロースカルシウム、カルメロースナトリウム、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルアセタールジエチルアミノアセテート、ポリビニルピロリドン、ゼラチン、中鎖脂肪酸トリグリセライド、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油60、白糖、カルボキシメチルセルロース、コーンスターチ、無機塩等が含まれる。組成物は、望ましい場合、少量の湿潤剤または乳化剤、あるいはpH緩衝剤もまた含有することも可能である。これらの組成物は、溶液、懸濁物、エマルジョン、錠剤、ピル、カプセル、粉末、持続放出配合物等の形を取ることも可能である。伝統的な結合剤およびキャリア、例えばトリグリセリドを用いて、組成物を座薬として配合することも可能である。経口配合物は、医薬等級のマンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、サッカリン・ナトリウム、セルロース、炭酸マグネシウムなどの標準的キャリアを含むことも可能である。適切なキャリアの例は、E.W.Martin, Remington’s Pharmaceutical Sciences(Mark Publishing Company, Easton, U.S.A)に記載される。このような組成物は、患者に適切に投与する形を提供するように、適切な量のキャリアと一緒に、治療有効量の療法剤、好ましくは精製型のものを含有する。配合物は、投与様式に適していなければならない。これらのほか、例えば、界面活性剤、賦形剤、着色料、着香料、保存料、安定剤、緩衝剤、懸濁剤、等張化剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、流動性促進剤、矯味剤等を含んでいてもよい。
 本発明の一実施形態において「塩」は、例えば、任意の酸性(例えばカルボキシル)基で形成されるアニオン塩、または任意の塩基性(例えばアミノ)基で形成されるカチオン塩を含む。塩類には無機塩または有機塩を含み、例えば、Berge et al., J. Pharm. Sci., 1977, 66, 1-19に記載されている塩が含まれる。また例えば、金属塩、アンモニウム塩、有機塩基との塩、無機酸との塩、有機酸との塩等が挙げられる。本発明の一実施形態において「溶媒和物」は、溶質および溶媒によって形成される化合物である。溶媒和物については例えば、J. Honig et al., The Van Nostrand Chemist’s Dictionary P650 (1953)を参照できる。溶媒が水であれば形成される溶媒和物は水和物である。この溶媒は、溶質の生物活性を妨げないものが好ましい。そのような好ましい溶媒の例として、特に限定するものではないが、水、または各種バッファーが挙げられる。本発明の一実施形態において「化学修飾」は、例えば、PEGもしくはその誘導体による修飾、フルオレセイン修飾、またはビオチン修飾等が挙げられる。
 本発明を医薬として投与する場合、種々の送達(デリバリー)系が知られ、そしてこのような系を用いて、本発明の治療剤を適切な部位(例えば、食道)に投与することも可能であり、このような系には、例えばリポソーム、微小粒子、および微小カプセル中の被包:治療剤(例えば、ポリペプチド)を発現可能な組換え細胞の使用、受容体が仲介するエンドサイトーシスの使用;レトロウイルスベクターまたは他のベクターの一部としての療法核酸の構築などがある。導入法には、限定されるわけではないが、皮内、筋内、腹腔内、静脈内、皮下、鼻内、硬膜外、および経口経路が含まれる。好適な経路いずれによって、例えば注入によって、ボーラス(bolus)注射によって、上皮または皮膚粘膜裏打ち(例えば口腔、直腸および腸粘膜など)を通じた吸収によって、医薬を投与することも可能であるし、必要に応じてエアロゾル化剤を用いて吸入器または噴霧器を使用しうるし、そして他の生物学的活性剤と一緒に投与することも可能である。投与は全身性または局所であることも可能である。本発明ががんに使用される場合、さらに、がん(病変部)に直接注入する等、適切な経路いずれかによって投与されうる。
 好ましい実施形態において、公知の方法に従って、ヒトへの投与に適応させた医薬組成物として、組成物を配合することができる。このような組成物は注射により投与することができる。代表的には、注射投与のための組成物は、無菌等張水性緩衝剤中の溶液である。必要な場合、組成物はまた、可溶化剤および注射部位での疼痛を和らげるリドカインなどの局所麻酔剤も含むことも可能である。一般的に、成分を別個に供給するか、または単位投薬型中で一緒に混合して供給し、例えば活性剤の量を示すアンプルまたはサシェなどの密封容器中、凍結乾燥粉末または水不含濃縮物として供給することができる。組成物を注入によって投与しようとする場合、無菌薬剤等級の水または生理食塩水を含有する注入ビンを用いて、分配することも可能である。組成物を注射によって投与しようとする場合、投与前に、成分を混合可能であるように、注射用の無菌水または生理食塩水のアンプルを提供することも可能である。
 本発明の組成物、医薬、治療剤、予防剤を中性型または塩型あるいは他のプロドラッグ(例えば、エステル等)で配合することも可能である。薬学的に許容しうる塩には、塩酸、リン酸、酢酸、シュウ酸、酒石酸などに由来する遊離型のカルボキシル基とともに形成されるもの、イソプロピルアミン、トリエチルアミン、2-エチルアミノエタノール、ヒスチジン、プロカインなどに由来するものなどの遊離型のアミン基とともに形成されるもの、並びにナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム、および水酸化第二鉄などに由来するものが含まれる。
 特定の障害または状態の治療に有効な本発明の治療剤の量は、障害または状態の性質によって変動しうるが、当業者は本明細書の記載に基づき標準的臨床技術によって決定可能である。さらに、場合によって、in vitroアッセイを使用して、最適投薬量範囲を同定するのを補助することも可能である。配合物に使用しようとする正確な用量はまた、投与経路、および疾患または障害の重大性によっても変動しうるため、担当医の判断および各患者の状況に従って、決定すべきである。しかし、投与量は特に限定されないが、例えば、1回あたり0.001、0.01、0.1、1、5、10、15、100、または1000mg/kg体重であってもよく、それらいずれか2つの値の範囲内であってもよい。投与間隔は特に限定されないが、例えば、1、7、14、21、または28日あたりに1または2回投与してもよく、それらいずれか2つの値の範囲あたりに1または2回投与してもよい。投与量、投与間隔、投与方法は、患者の年齢や体重、症状、対象臓器等により、適宜選択してもよい。また治療薬は、治療有効量、または所望の作用を発揮する有効量の有効成分を含むことが好ましい。悪性腫瘍マーカーが、投与後に有意に減少した場合に、治療効果があったと判断してもよい。有効用量は、in vitroまたは動物モデル試験系から得られる用量-反応曲線から推定可能である。
 本発明の医薬等の薬剤または治療剤もしくは予防剤はキットとして提供することができる。
 特定の実施形態では、本発明は、本発明の組成物または医薬等の1以上の成分が充填された、1以上の容器を含む、薬剤パックまたはキットを提供する。場合によって、このような容器に付随して、医薬または生物学的製品の製造、使用または販売を規制する政府機関によって規定された形で、政府機関による、ヒト投与のための製造、使用または販売の認可を示す情報を示すことも可能である。
 特定の実施形態において、本発明の成分を含む医薬等を、リポソーム、微小粒子、または微小カプセルを介して投与することができる。本発明の種々の実施形態において、このような組成物を用いて、本発明の成分の持続放出を達成することが有用である可能性もある。
 本発明の治療薬、予防薬等の医薬等としての製剤化手順は、当該分野において公知であり、例えば、日本薬局方、米国薬局方、他の国の薬局方などに記載されている。従って、当業者は、本明細書の記載があれば、過度な実験を行うことなく、使用すべき量等の実施形態を決定することができる。
 (エキソソームマーカータンパク質およびこれをコードする核酸配列の新規用途)
 別の局面では、本発明は、エキソソームマーカータンパク質およびこれをコードする核酸配列の新規用途を提供する。
 1つの局面では、本発明は、エキソソームマーカータンパク質をコードする核酸配列を含む、ワクチンDNAの免疫原性を改善するための組成物を提供する。別の局面では、本発明は、ワクチンDNAの免疫原性を改善するためのエキソソームマーカータンパク質をコードする核酸(または核酸配列を含む核酸分子)を提供する。本発明の組成物または核酸は、(エキソソーム-抗原の核酸構成物)の項等おいて詳述される本発明の任意の更なる特徴を1つまたは複数含んでいてもよいことが理解される。
 1つの実施形態では、本発明の組成物または核酸において、前記エキソソームマーカータンパク質はエキソソームの膜に存在するタンパク質である。
 別の実施形態では、本発明の組成物または核酸において、前記エキソソームマーカータンパク質はテトラスパニンファミリーに属する。
 さらに別の実施形態では、本発明の組成物または核酸において、前記エキソソームマーカータンパク質はCD63、CD81、CD9、CD31、HLA-G、TSG101、Rab5bおよびALIX等ExoCarta等のデータべースに記載されている任意のタンパク質からなる群より選択される。より好ましくは、CD63、CD9、CD81である。CD63のみならず、pCD9-OVAまたはpCD81-OVAのいずれによるDNAワクチン接種も、対照pOVAによるワクチン接種より高い抗OVA IgG2c/G1比をもたらした。さらに、抗原特異的CD8T細胞応答もまた増大しており、そのレベルはpCD63-OVAワクチン接種と同等であったことから、テトラスパニンはDNAワクチンにおいて、概して免疫学的に優れた効果を発揮することが理解される。
 さらなる実施形態では、本発明の組成物または核酸において、前記ワクチンDNAに含まれる抗原は、ウイルス抗原ペプチド、ウイルス由来タンパク質、ウイルス抗原等の病原体の抗原等を挙げることができる。
 さらなる実施形態では、本発明の組成物または核酸において、前記ワクチンDNAはプラスミドDNAである。
 (一般技術)
 本明細書において用いられる分子生物学的手法、生化学的手法、微生物学的手法は、当該分野において周知であり慣用されるものであり、例えば、Sambrook J. et al.(1989). Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harborおよびその3rd Ed.(2001); Ausubel, F.M.(1987).Current Protocols in Molecular Biology, Greene Pub. Associates and Wiley-Interscience; Ausubel, F.M.(1989). Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Greene Pub. Associates and Wiley-Interscience; Innis, M.A.(1990).PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications, Academic Press; Ausubel, F.M.(1992).Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Greene Pub. Associates; Ausubel, F.M. (1995).Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Greene Pub. Associates; Innis, M.A. et al.(1995).PCR Strategies, Academic Press; Ausubel, F.M.(1999).Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Wiley, and annual updates; Sninsky, J.J. et al.(1999). PCR Applications: Protocols for Functional Genomics, Academic Press、別冊実験医学「遺伝子導入&発現解析実験法」羊土社、1997などに記載されており、これらは本明細書において関連する部分(全部であり得る)が参考として援用される。
 人工的に合成した遺伝子を作製するためのDNA合成技術および核酸化学については、例えば、Gait, M.J.(1985). Oligonucleotide Synthesis: A Practical Approach, IRL Press; Gait, M.J.(1990). Oligonucleotide Synthesis: A Practical Approach, IRL Press; Eckstein, F.(1991). Oligonucleotides and Analogues: A Practical Approach, IRL Press; Adams, R.L. et al.(1992). The Biochemistry of the Nucleic Acids, Chapman &H all; Shabarova, Z. et al.(1994).Advanced Organic Chemistry of Nucleic Acids, Weinheim; Blackburn, G.M. et al.(1996). Nucleic Acids in Chemistry and Biology, Oxford University Press; Hermanson, G.T.(I996). Bioconjugate Techniques, Academic Pressなどに記載されており、これらは本明細書において関連する部分が参考として援用される。
  例えば、本明細書において、当該分野に知られる標準法によって、例えば自動化DNA合成装置(Biosearch、Applied Biosystems等から市販されるものなど)の使用によって、本発明のオリゴヌクレオチドを合成することも可能である。例えば、Steinら(Stein et al., 1988,Nucl. Acids Res. 16:3209)の方法によって、ホスホロチオエート・オリゴヌクレオチドを合成することも可能であるし、調節孔ガラスポリマー支持体(Sarinet al., 1988, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:7448-7451)等の使用によって、メチルホスホネート・オリゴヌクレオチドを調製することも可能である。
 本明細書において「または」は、文章中に列挙されている事項の「少なくとも1つ以上」を採用できるときに使用される。「もしくは」も同様である。本明細書において「2つの値の範囲内」と明記した場合、その範囲には2つの値自体も含む。
 本明細書において引用された、科学文献、特許、特許出願などの参考文献は、その全体が、各々具体的に記載されたのと同じ程度に本明細書において参考として援用される。
 以上、本発明を、理解の容易のために好ましい実施形態を示して説明してきた。以下に、実施例に基づいて本発明を説明するが、上述の説明および以下の実施例は、例示の目的のみに提供され、本発明を限定する目的で提供したのではない。従って、本発明の範囲は、本明細書に具体的に記載された実施形態にも実施例にも限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。
 以下に実施例を記載する。必要な場合、以下の実施例で用いる動物の取り扱いは、全ての動物実験は、医薬基盤研究所の機関ガイドラインに従って実施した。また、ヘルシンキ宣言に基づいて行った。試薬類は具体的には実施例中に記載した製品を使用したが、他メーカー(Sigma-Aldrich、和光純薬、ナカライ、R&D Systems、USCN Life Science INC等)の同等品でも代用可能である。
 (実施例1)
 本実施例では、本発明者らは、エキソソームマーカータンパク質の例として、エキソソームを含む様々な原形質膜上に発現されるテトラスパニンタンパク質であるCD63に焦点を当て、CD63と融合した抗原をコードするDNAワクチンはエキソソームを標的とすることができるのか、そしてワクチンの免疫原性を改善することができるのかについて試験した。本発明者らは、CD63と融合したOVA抗原を発現するプラスミドを構築し、抗原にエキソソームを標的とさせた。本発明者らはまた、CD63融合抗原を介したDNAワクチンのエキソソームへの標的化によって、誘導または促進される免疫応答のタイプを同定しようと試み、そして、抗がんワクチンとしての有用性を評価した。
 (材料および方法)
 DNAコンストラクト
 全長のCD63(aa 1~238;配列番号3~4)、CD9(aa 1~226;配列番号7~8)、CD81(aa 1~236;配列番号11~12)、およびカルネキシン(aa 1~591;マウスNM_001110499およびNP_001103969。配列番号13~14(いずれもマウス)のcDNAを、C57BL/6J由来のマウス肺cDNAライブラリーをテンプレートとして用いるPCRによって増幅した。cDNAフラグメントをシーケンシングによって検証し、次いで、pCI哺乳動物発現ベクター(Promega)、pCIneo-FLAG(Promega)またはpEGFP-N1(Clontech)に、以前に記載されたように導入した(Jounai, N., K. Kobiyama, M. Shiina, K. Ogata, K. J. Ishii, and F. Takeshita. 2011. J Immunol 186: 1646-1655.)。全長OVA(aa 1~386)をコードするcDNA(V00383.1 ;CAA23682.1配列番号15~16)を、pCI OVA(pOVA)から、PCRによって増幅した(Nagata, T., T. Higashi, T. Aoshi, M. Suzuki, M. Uchijima, and Y. Koide. 2001. Vaccine 20: 105-114.)。OVA cDNAフラグメントをシーケンシングによって検証し、次いで、pCIneo-FLAGに導入し、pOVA-FLAGと名付けた。全長OVAタンパク質を、CD63、CD9、CD81、またはカルネキシンと、N末端の位置で融合した。リンカーとして、グリシンヘキサマー(6×グリシン)を、OVAと融合遺伝子との間に挿入した。融合遺伝子をシークエンシングによって検証し、次いで、pCIベクター、pCIneo-FLAGベクターまたはpEGFP-N1ベクターに導入し、pCD63-FLAG(pCD63)、pCD63-6×Gly-OVA-FLAG(pCD63-OVA)、pCD9-6×Gly-OVA-FLAG(pCD9-OVA)、pCD81-6×Gly-OVA-FLAG(pCD81-OVA)、pCalnexin-6×Gly-OVA-FLAG(pCal-OVA)、またはpCD63-6×Gly-OVA-EGFP(pCD63-OVA-EGFP)と名付けた。全てのプラスミドを、Escherichia coli DH5αに形質転換し、製造者のプロトコルに従って、Qiagen Plasmid Endo-free Maxiprep kits(Qiagen)を用いて精製した。
 細胞
 293T細胞およびE.G7-OVA細胞(E.G7)細胞を、American Type Culture Collectionから購入した。FreeStyleTM 293-F細胞(293F細胞)を、Life Technologiesから購入した。293T細胞を、10%のFCSおよび50μg/mlのペニシリン-ストレプトマイシンを補充したDMEM中で、5% CO下37℃で培養した。293F細胞を、FreeStyleTM 293Expression medium(Life Technologies)(動物血清由来のエキソソーム非含有である)中、8% CO下37℃で培養した。E.G7細胞を、10%のFCS、50μg/mlのペニシリン-ストレプトマイシン、0.05mMの2-メルカプトエタノール、1mMのピルビン酸ナトリウム、10mMのHEPES、および1×非必須アミノ酸を補充したRPMI-1640(Life Technologies)中、5% CO下37℃で培養した。
 細胞培養培地からのエキソソーム単離
 血清(エキソソーム)非含有293F細胞を、様々なDNAコンストラクトで、48~72時間トランスフェクトした。次いで、培地上清を回収し、2000×gで30分間遠心分離した。製造者のプロトコルに従ってTotal Exosome Isolation kit(Life Technologies)を用いて、培養培地からエキソソームを単離した。簡潔に述べると、1.5mlのTotal Exosome Isolation reagentを3mlの細胞培養培地に添加し、そして、4℃で一晩インキュベートし、その後、10,000×g、4℃で1時間遠心分離した。エキソソームのペレットを、100μlのPBSで再懸濁した。回収したエキソソームを、電子顕微鏡、ウェスタンブロッティング、およびフローサイトメトリーアッセイによって、以下で記載されるように定性的および定量的に特性評価した。
 細胞トランスフェクションおよびウェスタンブロッティング
 細胞トランスフェクションを以前に記載されたように行った(Jounai, N., K. Kobiyama, M. Shiina, K. Ogata, K. J. Ishii, and F. Takeshita. 2011. J Immunol 186: 1646-1655.)。一過性のトランスフェクションを、製造者のプロトコルに従ってLipofectamine2000(Life Technologies)で行った。293F細胞(1×10/ml)を、それぞれの発現プラスミドでトランスフェクトした。トランスフェクトした細胞を、トランスフェクションの48時間後に採取した。トランスフェクトした細胞を含む培養培地を、2000×gで30分間遠心分離した。細胞をRIPAバッファーで溶解し、氷上で15分間インキュベートした。上清および単離したエキソソーム試料を、3×SDSバッファー(125mMのTris-HCl:pH6.8、4%のSDS、20%のグリセロール、および0.01%のブロモフェノールブルー)で希釈し、95℃で5分間ボイルした。イムノブロッティング分析を、抗CD63Ab(R5G2、MEDICAL&BIOLOGICAL LABORATORIES CO.,LTD)、抗カルネキシンAb(ab22595、Abcam)、または抗FLAG M2-ペルオキシダーゼ(HRP)Ab(A8592、Sigma)を用いて、以前に記載されたように行った(Jounai, N., K. Kobiyama, M. Shiina, K. Ogata, K. J. Ishii, and F. Takeshita. 2011. J Immunol 186: 1646-1655.)。
 免疫金電子顕微鏡法
 免疫金電子顕微鏡アッセイを、以前に記載されたように行った(Thery, C., S. Amigorena, G. Raposo, and A. Clayton. 2006. Current protocols in cell biology / editorial board, Juan S. Bonifacino ... [et al.] Chapter 3: Unit 3.22.)。単離したエキソソームを、1次Abとしてマウス抗FLAG Ab(Sigma)と、2次Abとして金標識した抗マウスIgG(10nm Gold)(Abcam)とを用いて免疫標識した。
 フローサイトメトリー分析
 293F細胞(1×10/ml)を、pCD63-OVA-EGFPでトランスフェクトした。トランスフェクトした細胞を含む培養培地を、トランスフェクション後48時間で回収し、遠心分離した。得られた上清を、INFLUX (BD Bioscience)によって特性評価した(18)。100nmベーズおよび200nmビーズ(Polysciences, Inc.)を用いて、エキソソーム画分のための適切なゲーティングを決定した(図5)。
 動物および免疫化
 6週齢雌性C57BL/6Jマウスを、CLEA Japan, Incから購入した。マウスを、ヌクレアーゼ非含有食塩水中、対照または融合タンパク質(OVA、CD63、CD63-OVA、CD9-OVA、CD81-OVA、またはCal-OVA)をコードするプラスミドDNA(50μg)を用いた筋肉内エレクトロポレーション(imEPT)によって免疫化した(50μl/筋肉)。
 エキソソーム免疫化のために、マウスを、PBS中600μgのエキソソームタンパク質(OVA 40ng)またはOVAタンパク質(40ng)(Hyglos Gmbh)(総体積:100μl/マウス)で、第1の免疫化の後7日目に、テールベースで2度免疫化した。マウスを免疫化するために用いた精製エキソソームは、pOVA-、pCD63-OVA-、またはpCal-OVAでトランスフェクトした細胞から単離した。精製エキソソームタンパク質および細胞培養上清の濃度を、製造者のプロトコルに従って、RC DC Protein Assay (BIO-RAD)を用いて試験した。最後のワクチン接種の1週間後、マウスを屠殺し、マウスの抗原特異的免疫応答を測定した。
 全ての動物実験は、国立医薬基盤・健康・栄養研究所の動物施設の組織ガイドラインに従って行った。
 細胞性免疫応答の評価
 細胞性免疫応答を評価するため、脾細胞(2×10/ウェル)を調製し、20μg/mlのOVAペプチド(OVA257-264、H-2K制限OVAクラスIエピトープ、またはOVA323-339、I-A(d)-制限OVAクラスIIエピトープ)またはOVA抗原(Calbiochem)を含有する完全RPMI-1640培地でインキュベートした。細胞性免疫応答は、以前に記載されたように測定した(Onishi, M., et al., 2015. J Immunol 194: 2673-2682.)。
 ELISA
 293T細胞(1×10/ml)を、各発現プラスミドでトランスフェクトした。細胞を、トランスフェクション後48時間インキュベートし、細胞および細胞培養上清におけるOVA発現の濃度を、製造者のプロトコルに従ってELISA(Institute of Tokyo Environmental Allergy)により測定した。OVA特異的血清Ab力価を、以前に記載されたように測定した(Onishi, M., et al., 2015. J Immunol 194: 2673-2682.)。
 テトラマーアッセイ
 テトラマーアッセイを、以前に記載されたように行った(Kobiyama, K., et al., 2014. Proc Natl Acad Sci U S A 111: 3086-3091.)。簡潔に述べると、脾細胞を、PE標識H-2K OVAテトラマー(SIINFEKL)(MEDICAL&BIOLOGICAL LABORATORIES CO.,LTD.)を用いて、室温で20分間染色した。次に、細胞を、PBS中の、FITC標識抗CD8α(KT15、BioLegend)、PC標識抗TCRβ鎖(H57-597、BioLegend)、BrilliantViolet421TM標識抗CD62L(MEL-14、BioLegend)、およびAPC/Cy7標識抗CD44(IM7、BioLegend)Abによって染色した。フローサイトメトリーにより、OVAテトラマーCD44CD8aTCRb細胞数を決定した。
 in vivoCTLアッセイ
 in vivoCTLアッセイを、以前に記載されたように行った(Kobiyama, K., et al., 2014. Proc Natl Acad Sci U S A 111: 3086-3091.)。簡潔に述べると、6週齢C57BL/6Jマウスに、DNAワクチンでワクチン接種した。21日目に、ナイーブC57BL/6Jマウス由来の脾細胞を、2または0.2μMのいずれかのCFSEにより、37℃で10分標識した。CFSEで標識した細胞を、それらを、OVA257-264(10μg/ml)と37℃で90分間インキュベートすることによりペプチドパルシングに供した。次いで、細胞を洗浄し、各処置群からの同数を、血管内経路を介して免疫化マウスに送達した。送達の24時間後に脾細胞を単離し、フローサイトメトリーによりCFSE標識細胞を分析した。
 腫瘍チャレンジ
 マウスの背中の毛を剃り、そして100μlのPBS中1×10のE.G7細胞をマウスの皮下に注入した。平均腫瘍体積が1cmに達したとき、pOVA、pCD63-OVA、pCal-OVA、またはpCIneo-FLAG(陰性対照として)によって1次免疫化をマウスに施した。腫瘍予防実験では、マウスをこれらのプラスミドDNAワクチンで免疫化し、E.G7細胞を、10日後に100μlのPBS中1×10細胞で注入した。腫瘍体積は、デジタルキャリパーを用いて定期的な間隔で測定し、長さ×幅×高さで計算した。
 統計分析
 群間の差異の統計的有意性は、Mann-Whitney U検定を用いて決定した。
 (結果)
 エキソソームに捕捉されたCD63融合抗原はワクチンとして作用する
 以前の報告は、抗原含有エキソソームワクチン接種が、Th1応答およびCTL活性化を誘導することに触れている(Wolfers, J., et al., 2001. Nat Med 7: 297-303.、Qazi, K. R., et al., 2009. Blood 113: 2673-2683)。細胞における抗原と融合したCD63の発現が、抗原のみの単純な発現より、高効率な抗原分泌をもたらすのかを調べるため、本発明者らは、CD63およびOVAの融合タンパク質をコードするプラスミドDNA(pCD63-OVA)を構築した。本発明者らは、CD63がエキソソーム膜上に発現され、既に一般的なエキソソームマーカーとして使用されていることから(Pols, M. S., and J. Klumperman. 2009. Experimental cell research 315: 1584-1592.)、CD63を介してOVA抗原をエキソソームに標的化することを策定した。加えて、対照として、本発明者らは、カルネキシン-OVA融合タンパク質をコードする1つの対照プラスミドDNA(pCal-OVA)を調製した。pCal-OVAは、コードされた抗原を小胞体膜に標的化する(Baietti, M. F., Z. et al., 2012. Nat Cell Biol 14: 677-685.;Gross, J. C., V. Chaudhary, K. Bartscherer, and M. Boutros. 2012. Nat Cell Biol 14: 1036-1045.;Lasser, C., V. S. Alikhani, K. Ekstrom, M. Eldh, P. T. Paredes, A. Bossios, M. Sjostrand, S. Gabrielsson, J. Lotvall, and H. Valadi. 2011. J Transl Med 9: 9.)。
 血清(外因性エキソソーム)非含有293-F細胞を、上記のプラスドDNAのそれぞれでトランスフェクトし、上清中のエキソソームを回収し、エキソソーム単離試薬を用いて細胞培養培地から精製した。次いで、本発明者らは、ウェスタンブロットアッセイを用いて、細胞溶解物、上清、およびエキソソーム画分におけるコードされた融合タンパク質の発現を分析した(図1A、1B)。全ての群のエキソソーム画分は、他のエキソソームマーカーであるCD81を含有していたが、上清は含有しておらず、さらに、細胞性画分のみがカルネキシンを含有しており、それぞれの画分の純度が確認された(図1A)。これらの条件下で、pOVAトランスフェクションの後、上清においてOVAタンパク質が検出された(図1A、1B)。対照的に、CD63も、CD63-OVA融合タンパク質も上清では検出されなかったが、それらは両方とも細胞溶解物およびエキソソーム画分から検出された(図1A、1B)。小胞体(ER)標的化カルネキシン-OVA融合タンパク質は、細胞溶解物中で検出されたが、エキソソーム画分では検出されなかった(図1A、1B)。次に、本発明者らは、CD63-OVAタンパク質が、エキソソーム中/エキソソーム上に局在化されるのかを調べた。EGFP-またはFLAG-融合タンパク質をコードするプラスミドを用いて、フローサイトメトリーならびに電子顕微鏡によって、本発明者らはCD63発現を分析した。両方の分析の結果は、CD63-OVA融合タンパク質が、実際にエキソソームを標的化していることを示唆している(図1Cおよび図5)。
 次に、本発明者らは、CD63-OVAタンパク質で一過的にトランスフェクトした細胞の血清非含有細胞培養上清に由来する精製エキソソームが、十分なOVA特異的免疫応答を誘導するワクチンとして作用するのかを調べた。本発明者らは、細胞をpOVA、pCD63-OVA、またはpCalnexin-OVAでトランスフェクトした後、細胞培養上清からエキソソームを回収し、これらの精製エキソソームにより、テールベースで、C57/BL6ナイーブマウスを皮内で免疫化した。1次免役化の1週間後、抗原特異的な体液性および細胞性免疫応答の両方を評価した。CD63-OVA含有エキソソーム免疫化は、試験した他の免疫化のいずれよりも高い抗原特異的抗体応答を誘導した(図1D)。より興味深いことに、CD63-OVA含有エキソソームによる免疫化は、抗原特異的IFN-γ酸性CD8T細胞を誘導したが、他の試験した免疫化はそのような誘導はしなかった(図1E、図1F)。これらの結果は、エキソソームの画分由来のCD63-OVAが、エキソソームの画分に由来するOVA単独またはカルネキシン-OVAより強いCD8T細胞応答を誘導することを、強く示唆している。
 なお、図1Fと同様の実験を繰り返した。すなわち、C57BL/6Jマウス(n=5)に、pCD63トランスフェクト細胞、pOVAトランスフェクト細胞、pCD63-OVAトランスフェクト細胞またはpCalnexin-OVAトランスフェクト細胞から単離した精製エキソソーム、あるいはOVAタンパク質を皮内経路で導入して免疫化した。0日目、14日目および28日目における免疫化後の35日目に、脾臓を使用して、OVA257-264特異的テトラマーによって認識されるCD8T細胞の割合を測定した結果を図1Gに示す。図1Gでは図1Fと同様の結果が示された。
 抗原のエキソソームへの標的化は、DNAワクチンの免疫原性を改善する
 上記結果に基づいて、本発明者らは、エキソソームを標的化する抗原を組み込んだDNAワクチンは、増大した免疫原性を有しているのではないかと仮説を立てた。pCD63-OVAを有するDNAワクチンが、他の対照DNAワクチンと比較して増大した免疫原性を有するのかについて調べるため、本発明者らは、imPETによりプラスミドDNAで2回マウスを免疫化し、in vivoで効率的なトランスフェクションを誘導した。ブースト免疫化の1週間後、pCD63-OVA免疫化マウスは、pOVA免疫化マウスより、血清中抗OVA IgG1の力価が顕著に低かったが、これらの2群間で抗OVA総IgGおよびIgG2cには差が無かった(図2A)。pCD63-OVAおよびpOVAの間で抗OVA IgG2c/G1比を比較すると、pOVAと比較して、pCD63-OVA免疫化マウスにおいて、高い値の抗OVA IgG2c/G1が観察された(図2A)。次に、本発明者らは、これらの免疫化マウスにおけるOVA257-264特異的テトラマーCD44CD8T細胞の頻度を確認した。pCD63-OVA免疫化マウスでは、pOVA免疫化マウスと比較して、OVA257-264特異的テトラマーCD44CD8T細胞の高い頻度が観察された(図2B)。本発明者らはまた、クラスI(OVA257-264)またはクラスII(OVA323-333)OVAペプチドのいずれかで脾細胞をex vivoで刺激し、次いで、これらの脾細胞から得られたサイトカイン産生をELISAによって測定した。pCD63-OVAワクチン接種では、pOVAと比較して、各ペプチド刺激について、顕著に高いレベルのIFN-γ産生が検出された(図2C)。
 CD63ベースの融合タンパク質に加えて、本発明者らは、CD9-OVA(pCD9-OVA)またはCD81-OVA(pCD81-OVA)融合タンパク質をコードするプラスミドDNAも製作した。これらプラスミドDNAもまた、コードされた抗原をエキソソームに標的化する(Thery, C., L. Zitvogel, and S. Amigorena. 2002. Nat Rev Immunol 2: 569-579)(Fujita, Y., N. Kosaka, J. Araya, K. Kuwano, and T. Ochiya. 2015. Trends in molecular medicine.)。本発明者らは、CD9-OVAタンパク質およびCD81-OVAタンパク質が、両方ともエキソソーム内で発現されることを確認した(図6A、図6B)。pCD9-OVAまたはpCD81-OVAのいずれによるDNAワクチン接種も、対照pOVAによるワクチン接種より高い抗OVA IgG2c/G1比をもたらした。さらに、抗原特異的CD8T細胞応答もまた増大しており、そのレベルはpCD63-OVAワクチン接種と同等であった(図6C~E)。
 これらの結果は、DNAワクチン接種の間の抗原のエキソソームへの標的化が、DNAワクチンの免疫原性、特にそのCD8T細胞応答を改善することを示している。
 抗原のエキソソーム標的化が、DNAワクチンの免疫原性の改善に重要である
 次に、本発明者らは、エキソソームへのコードされた抗原の標的化の戦略が、DNAワクチン接種によるT細胞活性化を促進するための代替の戦略(例えば、小胞体のような他の原形質膜への抗原の標的化)に対して利点を有するのかについて調査した。この目的のために、本発明者らは、異なる融合タンパク質をコードする2つのプラスミドDNA:エキソソームを標的とするpCD63-OVA、およびERを標的とするpCal-OVA、の免疫原性の規模およびタイプを比較した。pCD63-OVAまたはpCal-OVAのいずれかによるimEPTを介した2つのDNAワクチン接種を受けたマウスは、類似する抗OVA Ab力価および抗OVA IgG2c/G1比を生じさせた(図2D)。しかしながら、pCal-OVAによってワクチン接種されたマウスは、pCD63-OVAによってワクチン接種されたマウスより、OVA257-264特異的テトラマーCD44CD8T細胞の高い頻度を示した(図2E)。加えて、pCD63-OVAでワクチン接種したマウス由来の脾細胞は、pCal-OVAによって免疫化したマウスに由来する脾細胞より、刺激に際して顕著に高い量のIFN-γを産生した(図2F)。これらの結果は、抗原の、他の膜ではなく、エキソソーム膜への標的化が、DNAワクチンの免疫原性を改善するのに十分であることを示している。
 CD63は、共投与されたDNAワクチンについてジェネティックアジュバントとしては作用しない
 pCD63-OVAワクチンは強力なCD8T細胞応答を誘導する(図2)ことから、本発明者らは、CD63を発現するプラスミドDNAが、OVAを発現するDNAワクチンについてジェネティックアジュバントとして作用するのかについて調べた。CD63の潜在的なアジュバント効果を評価するために、マウスを、pOVA、pCD63、pOVAおよびpCD63の混合物、またはpCD63-OVAによって免疫化した。2次免役化の1週間後、pCD63およびpOVAを一緒に受けたマウスにおいて、pOVA単独を受けたマウスと比較して、OVA特異的CD4およびCD8T細胞応答の促進はなかった;しかしながら、pCD63-OVAでワクチン接種したマウスは、OVA特異的CD4およびCD8T細胞応答において、顕著な増加を示した(図3A、図3B)。これらの結果は、CD63が、融合タンパク質としてOVA抗原とコンジュゲートしない限り、それ自体はジェネティックアジュバントとして機能しないことを示している。したがって、抗原のエキソソーム中またはエキソソーム上への送達は、DNAワクチンの免疫原性を改善し得る。
 抗原のエキソソームへの標的化は、腫瘍ワクチンに有用である
 最後に、本発明者らは、pCD63-OVAワクチンが癌ワクチンおよび/または免疫療法に適用可能であるのかについて調べた。CTL応答は癌ワクチンの有効性に重要であるため、in vivo CTL細胞毒性アッセイを行い、機能的CD8+T細胞活性のレベルを評価した。pCD63-OVAによるマウスの免疫化は、pOVA単独による免疫化によって誘導されるものと比較して、OVA特異的CD8T細胞媒介機能的細胞毒性を顕著に増大させた(図4A)。pCD63-OVAが腫瘍成長を抑制することができるかを調べるため、OVA過剰発現マウスリンパ腫細胞であるE.G-7細胞を有する外殖同系腫瘍モデルを用いた。E.G-7腫瘍細胞の播種の前に、マウスを、pCD63-OVAまたは他の対照プラスミドDNAワクチンによって免疫化した。腫瘍播種の後、pCD63-OVA免疫化マウスにおいては、対照プラスミドDNA免疫化マウスと比較して、腫瘍成長が顕著に抑制された(図4B)。
 治療用ワクチンとして作用するためのpCD63-OVAの潜在能力をさらに評価するために、同一のE.G-7腫瘍モデルにおいて、腫瘍播種の10日後に、マウスをDNAワクチンで免疫化した。pCD63-OVAによって免疫化したマウスは、他のDNAワクチン接種群のマウスより、顕著に低い腫瘍成長を示した(図4C)。腫瘍抑制の点からはpOVAとpCD63-OVAワクチン接種との間で統計的有意な差異はなかった(p=0.0749)ものの、pOVAワクチン接種と比較してpCD63-OVAワクチン接種によって、より良い腫瘍成長の制御の傾向を明らかに見ることができた。pCD63-OVAワクチン接種によって、OVA特異的CD8T細胞の数が増大した(図4D)。これらの結果は、DNA免疫化の間の抗原のエキソソームへの標的化が、抗原特異的CD8T細胞応答の惹起のための新しい戦略になり得ることを示している。加えて、この戦略は、癌ワクチンにおける使用についても適用可能であり得る。
 (考察)
 体液性および細胞性の両方の免疫応答が、動物モデルにおいてDNAワクチン接種によって誘導された。しかしながら、ヒトでは、DNAワクチンに対する免疫学的応答が、予期されたよりも弱い場合が多数存在する。本発明者らの研究において、pCD63-OVA DNAワクチン接種の有効性が実証され、DNAワクチンの免疫原性が、エキソソームへの抗原の標的化によって改善され得ることが示唆された。本実施例の結果は、1)pCD63-OVAワクチン接種が、コードされるOVA抗原を分泌されたエキソソームに成功裡に標的化すること;2)pCD63-OVAワクチン接種が、例えば、抗原特異的および機能的細胞毒性CD8T細胞応答のような、強力なI型免疫応答をin vivoで誘導すること;および3)pCD63-OVAワクチン接種が、同系外殖E.G-7細胞由来腫瘍の成長を、予防的および治療的の両方の様式で抑制することを示唆している。
 DNAワクチン接種の後、注入部位におけるストローマ細胞およびDCを、プラスミドDNAで直接トランスフェクトした(Herrada, A. A., et al.,. 2012. Hum Vaccin Immunother 8: 1682-1693.)。次いで、トランスフェクトした細胞は、コードされた抗原を転写および翻訳し、抗原は、続いて、DCによって直接的に、またはストローマ細胞を介して間接的に、T細胞に提示された。これは、コードされた抗原に特異的なCD4Th1細胞の誘導のみではなく、交差提示の間接的な機構を介してCD8T細胞の誘導ももたらす(Liu, M. A. 2003. 253: 402-410.)。同時に、プラスミドDNAは、細胞内DNAセンサーによって検知され、コードされる抗原に対するDNAワクチン誘導性の体液性および細胞性免疫応答についての外因性アジュバントとして作用する(Thery, C., et al., 2002. Nat Immunol 3: 1156-1162.、Zitvogel, L., et al., 1998. Nat Med 4: 594-600.)。DNAワクチン接種の細胞免疫学的機構と、エキソソームの免疫学的機能との両方について近年広範に研究されている(Gentili, M., et al. 2015. Science(New York, N.Y.) 349: 1232-1236.)が、DNAワクチン誘導性の免疫応答におけるエキソソームの役割については、十分に研究されていない。免疫応答の誘導におけるエキソソームの役割について調べているいくつかの以前の報告がある(Qazi, K. R., et al., 2009. Blood 113: 2673-2683.、Cheng, Y., and J. S. Schorey. 2013. Eur J Immunol 43: 3279-3290)ものの、本発明者らのデータは、CD63と融合した抗原タンパク質をコードするプラスミドDNAが、ワクチンの免疫原性を増大させることを初めて明確に実証したものである。
 CD63-OVA融合タンパク質抗原をコードするプラスミドDNAの最も注目すべき特徴は、強力なCD8T細胞応答を誘導する能力である。コードされた抗原に対するこの増大したCD8T細胞応答は、CD63を介したコードされる抗原のエキソソーム標的化に帰するものであり得る。しかしながら、エキソソームを介した抗原のCD8T細胞への交差提示が存在するのか、そしてそれがDNAワクチン誘導性CD8T細胞応答のために重要であるのかを確認するためには、さらなる研究が必要である。CD63および他の試験したテトラスパニンが、エキソソームを排他的に標的化せず、コードされた抗原を他の原形質膜にも同様に方向づけているということもまた考えられる。DNAワクチンがCD8T細胞応答を誘導するために必要とされる交差提示の詳細な機構を明らかにするためにはさらなる証拠が必要である。
 本発明者らの腫瘍モデルにおいては、腫瘍抗原としてOVAタンパク質を発現させるE.G-7腫瘍細胞を用いた。以前の報告においては、OVAを発現する腫瘍細胞の成長は、OVAタンパク質およびアジュバントによる、またはOVA発現プラスミドDNAから構成されるDNAワクチンによる免疫化によって減少することが示唆されていた(Chamoto, K., et al., 2006. Cancer Res 66: 1809-1817.、Teramoto, K., et al.,, 2003. Cancer Res 63: 7920-7925.)。他の報告において、エキソソームはCD4およびCD8T細胞依存性抗腫瘍効果を媒介し得ることが既に示されている(Wolfers, J., et al., 2001. Nat Med 7: 297-303.)。他方、本発明者らの結果は、それらの知見を確認し、そして、E.G-7腫瘍細胞の成長が、コードされた抗原をエキソソームに標的化するpCD63-OVAによるDNAワクチン接種によってさらに抑制することができることを、本発明者らの知る限りにおいては初めて実証するものである。
 腫瘍を移植したマウスにおけるOVA-特異的テトラマーCD8T細胞の数は、pCD63-OVAによるDNAワクチン接種によって顕著に増加した(図4D)。このことは、腫瘍抗原と、CD63、CD9またはCD81のようなエキソソーム標的化分子との融合タンパク質をコードするDNAによるワクチン接種によって、腫瘍抗原特異的CD8T細胞の耐性または消耗状態を打破することが可能であり得ることを示している。しかしながら。これらのテトラスパニンエキソソームマーカータンパク質は、他の原形質膜においても発現されることに注意すべきである。したがって、他の原形質膜の増大した免疫原性への潜在的な寄与は排除することができない。このエンドソーム特異性が低いことはまた、テトラスパニンを有する融合タンパク質がオフターゲット効果をもたらし得るため、臨床適用について安全性の懸念を生じさせる。
 DNAワクチンは、獣医学的適用においては認可され使用されており(Redding, L., and D. B. Weiner. 2009. Expert review of vaccines 8: 1251-1276.)、そして、ヒトでは多数の感染性疾患または癌治療のためのDNAワクチンが現在臨床試験中である(Escudier, B., et al., 2005. J Transl Med 3: 10.; Morse, M. A., et al., 2005. J Transl Med 3: 9.; Viaud, S., et al., 2009. DPLoS One 4: e4942.; Viaud, S., et al., 2010. Cancer Res 70: 1281-1285.
38~41)。これらのワクチンおよびワクチン候補は、DNAワクチンの低い免疫原性を改善するために様々な戦略を利用している。本発明者らの結果は、抗原とエキソソームマーカー(例えば、CD63)との間の融合を通じた、コードされる抗原のエキソソームへの標的化の戦略が、DNAワクチンの免疫原性を改善するための、もう1つの実行可能な方法となり得ることを示唆している。この戦略は、特に、コードされる抗原に対するCD8T細胞応答を増大させるのに適切である。本発明者らの発見は、どのようにDNAワクチンの免疫原性および有効性を改善するかについての洞察を提供する。さらに本発明者らの発見は、DNAワクチンにおけるDNAにコードされた抗原が免疫系によってどのように送達・プロセスされ抗原特異的免疫応答を提供するのかについての生物学的および免疫学的な理解を深めるものである。
 (結論)
 以上のように、本発明の核酸構成物は、ワクチンDNAの免疫原性の改善、免疫応答の増強、T細胞応答の増強、がんを治療および予防などの効果を達成することができることが示された。
 (実施例2:製剤例)
 製剤化する場合には、以下のような製法によって製造することができる。
 (例1)凍結乾燥したワクチンDNAの適宜の量に適宜の容積の生理食塩水を直接加えて注射用溶液製剤とすることができる。
 (例2)凍結乾燥したワクチンDNAの適宜の量に適宜の容積の等張液5%ブドウ糖液を加えて注射用溶液製剤とすることができる。
 (例3)水に溶解されたワクチンDNAの適宜の量に適宜の容積の電解質補正液大塚食塩注10%などを加え0.9% NaCl濃度に調製し注射用溶液製剤とすることができる。
 (例4)水に溶解されたワクチンDNAの適宜の量を凍結乾燥し、ワクチンDNAナトリウム塩の凍結乾燥製剤とすることができる。
 例1、3および4が好ましく、例2も投与方法によって実施可能である。
 (参考文献)
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 (注記)
 以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
 本発明は、DNAワクチンに関連する任意の産業、例えば、ワクチン産業、製薬産業等で利用可能である。
配列番号1:ヒトCD63の核酸配列 NM_001040034
配列番号2:ヒトCD63のアミノ酸配列 NP_001244318
配列番号3:マウスCD63の核酸配列 NM_001042580
配列番号4:マウスCD63のアミノ酸配列 NP_001036045
配列番号5:ヒトCD9の核酸配列 NM_001769
配列番号6:ヒトCD9のアミノ酸配列 NP_001760
配列番号7:マウスCD9の核酸配列 NM_007657
配列番号8:マウスCD9のアミノ酸配列 NP_031683
配列番号9:ヒトCD81の核酸配列 NM_001297649
配列番号10:ヒトCD81のアミノ酸配列 NP_001284578
配列番号11:マウスCD81の核酸配列 NM_133655
配列番号12:マウスCD81のアミノ酸配列 NP_598416
配列番号13:実施例で使用したカルネキシンの核酸配列(マウス)
配列番号14:実施例で使用したカルネキシンのアミノ酸配列(マウス)
配列番号15:実施例で使用したOVAの核酸配列 V00383.1
配列番号16:実施例で使用したOVAのアミノ酸配列 CAA23682.1

Claims (27)

  1. エキソソームマーカータンパク質をコードする核酸配列と、ワクチン抗原をコードする核酸配列とを含む核酸構成物。
  2. 前記エキソソームマーカータンパク質はエキソソームの膜に存在するタンパク質である請求項1に記載の核酸構成物。
  3. 前記エキソソームマーカータンパク質はテトラスパニンファミリーに属する請求項1に記載の核酸構成物。
  4. 前記エキソソームマーカータンパク質はCD63、CD81、CD9、CD31、HLA-G、TSG101、Rab5bおよびALIXからなる群より選択される請求項1に記載の核酸構成物。
  5. 前記エキソソームマーカータンパク質はCD63、CD81およびCD9からなる群より選択される請求項1に記載の核酸構成物。
  6. 前記抗原は、がん抗原およびウイルス抗原から選択される請求項1に記載の核酸構成物。
  7. プラスミドDNAである請求項1に記載の核酸構成物。
  8. 請求項1~7のいずれかに記載の核酸構成物を含むDNAワクチン。
  9. Th1型の免疫誘導を改善するための請求項8に記載のDNAワクチン。
  10. がんまたはウイルス疾患を対象とすることを特徴とする、請求項9に記載のDNAワクチン。
  11. ワクチン抗原タンパク質とエキソソームマーカータンパク質とを融合した形態であるタンパク質。
  12. ワクチン抗原タンパク質とエキソソームマーカータンパク質とを融合した形態で含む、エキソソーム。
  13. 請求項1~7のいずれかに記載の核酸構成物、請求項8~10に記載のDNAワクチン、請求項11に記載のタンパク質または請求項12に記載のエキソソームを含む免疫応答増強剤。
  14. 請求項1~7のいずれかに記載の核酸構成物、請求項8~10に記載のDNAワクチン、請求項11に記載のタンパク質または請求項12に記載のエキソソームを含むT細胞応答を増強するための組成物。
  15. 請求項1~7のいずれかに記載の核酸構成物、請求項8~10に記載のDNAワクチン、請求項11に記載のタンパク質または請求項12に記載のエキソソームを含む細胞傷害剤。
  16. 請求項1~7のいずれかに記載の核酸構成物、請求項8~10に記載のDNAワクチン、請求項11に記載のタンパク質または請求項12に記載のエキソソームを含む医薬。
  17. 請求項1~9のいずれかに記載の核酸構成物、請求項10に記載のDNAワクチン、請求項11に記載のタンパク質または請求項12に記載のエキソソームを含むがんを治療または予防するための医薬。
  18. 請求項1~7のいずれかに記載の核酸構成物、請求項8~10に記載のDNAワクチン、請求項11に記載のタンパク質または請求項12に記載のエキソソームの有効量を被験者に投与する工程を包含する、被験者における免疫応答を増強する方法。
  19. 請求項1~7のいずれかに記載の核酸構成物、請求項8~10に記載のDNAワクチン、請求項11に記載のタンパク質または請求項12に記載のエキソソームの有効量を被験者に投与する工程を包含する、T細胞応答を増強するための方法。
  20. 請求項1~7のいずれかに記載の核酸構成物、請求項8~10に記載のDNAワクチン、請求項11に記載のタンパク質または請求項12に記載のエキソソームの有効量を被験者に投与する工程を包含する、がんを治療または予防するための方法。
  21. エキソソームマーカータンパク質をコードする核酸配列を含む、ワクチンDNAの免疫原性を改善するための組成物。
  22. 前記エキソソームマーカータンパク質はエキソソームの膜に存在するタンパク質である請求項21に記載の組成物。
  23. 前記エキソソームマーカータンパク質はテトラスパニンファミリーに属する請求項21に記載の組成物。
  24. 前記エキソソームマーカータンパク質はCD63、CD81、CD9、CD31、HLA-G、TSG101、Rab5bおよびALIXからなる群より選択される請求項21に記載の組成物。
  25. 前記エキソソームマーカータンパク質はCD63、CD81およびCD9からなる群より選択される請求項21に記載の組成物。
  26. 前記ワクチンDNAに含まれる抗原は、がん抗原およびウイルス抗原から選択される請求項21に記載の組成物。
  27. 前記ワクチンDNAはプラスミドDNAである請求項21に記載の組成物。
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