WO2019031938A2 - 암 치료를 위한 t 세포의 활성화 방법 - Google Patents

암 치료를 위한 t 세포의 활성화 방법 Download PDF

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    • C12N2710/00011—Details
    • C12N2710/16011—Herpesviridae
    • C12N2710/16211—Lymphocryptovirus, e.g. human herpesvirus 4, Epstein-Barr Virus
    • C12N2710/16234—Use of virus or viral component as vaccine, e.g. live-attenuated or inactivated virus, VLP, viral protein

Definitions

  • the present invention relates to a cancer-specific neo-epitope, an antigen-presenting cell loaded with the neo-epitope, and a method of activating T cells for cancer treatment by the antigen presenting cells.
  • gastric cancer cell antigen-related (EBV) -related staphylococcal disease which is caused by accumulation of EBV-associated gastric cancer and gastrointestinal gene mutation, which is typically caused by infection of epstein barr virus Stomach cancer can be classified as.
  • EBV gastric cancer cell antigen-related
  • gastrointestinal gene mutation which is typically caused by infection of epstein barr virus Stomach cancer
  • the treatment for stomach cancer has been known for the longest time, the surgery of cancer tissue is the most effective, chemotherapy and radiotherapy have been done, but when stomach cancer is not found early, cure is a hard disease.
  • clinical trials have been carried out through various biological agents (antibodies, small molecules), there are no therapeutic agents showing good clinical effects.
  • CD8 + T cells CD4 + T cells
  • NK cells have a cell killing effect but lack antigen specificity and thus have various side effects.
  • dendritic cells they do not have a function of directly killing cells, while they transmit antigen specificity to T cells in a patient's body, Is a therapeutic agent for a vaccine concept that can confer tumor cell specificity to T cells.
  • CD4 + T cells play a role in helping other cells through antigen specificity
  • CD8 + T cells are known to be the best cells with antigen specificity and apoptosis.
  • cancer cells do not produce proper immune responses because they do not secrete substances that inhibit the immune response in the body or present antigens essential for the production of antibodies against cancer cells.
  • dendritic cells not only act as observers for detecting antigens coming from the inside of the body or from the outside of the body, but also move rapidly to the secondary lymphoid organs with the thus recognized and absorbed antigens, T cells in the immune system, which serves as a specialized antigen-presenting cell to present the antigen to the immune cells.
  • Anti-cancer immunotherapy vaccines using dendritic cells have been developed in various ways, and can be divided into ex vivo generated dendritic cell vaccines and in vivo dendritic cell vaccines.
  • dendritic cell vaccine is a method of delivering antigen directly to dendritic cells present in the body.
  • the dendritic cells are separated from the PBMC of the patient, and the antigen to be presented to the separated dendritic cells is transferred. Through this, the dendritic cells are activated and then injected into the patient, Thereby allowing the antigen to be transferred to the cell.
  • the dendritic cell culture method and the antigen delivery method are important in vivo, and as an antigen presentation method currently used, the DNA of the antigen to be presented is transfected with a virus or nucleofection Or by antigen binding to an antibody targeting dendritic cells to target dendritic cells.
  • dendritic cell vaccine Currently, the most serious problems of dendritic cell vaccine are effective anti-cancer immune cells in the cancerous microenvironment where severe chronic inflammation in the body, Warburg effect, immunosuppressive cytokine, immunosuppressed T cells and dendritic cells are present. Is very difficult to activate.
  • EBV epstein-barr virus
  • Another object of the present invention is to provide an antigen presenting cell capable of activating T cells for cancer treatment, in which the neo-epitope epitope of the present invention is loaded.
  • a cancer antigen epitope there is provided a cancer antigen epitope.
  • the " cancer-specific epitope” is derived from a protein antigen existing only in cancer cells but not in normal cells.
  • the cancer-specific epitope includes at least one epitope recognized by a T cell receptor, preferably an epitope present in an epstein barr virus (EBV) positive cancer cell.
  • EBV virus Epstein-Barr virus latent membrane protein 2, LMP2a
  • LMP2a Epstein-Barr virus latent membrane protein 2, LMP2a
  • the " Epstein-Barr virus latent membrane protein 2 (LMP2a)" is one of several EBV genes expressed in all type II and III disease / malignant tumors.
  • LMP2a It acts as a negative regulator of B cell-receptor signaling and is a transmembrane protein that promotes cell survival through sequestering of tyrosine kinases.
  • the HLA-A2 restricted peptide is an epitope-specific cytotoxic T lymphocyte detectable in 60-75% of individuals in vitro and the most immunogenic LMP epitope in latent disease.
  • the CLGGLLTMV peptide has long been shown to be a potential target for NPC and HL therapy because the epitope is immunologically vulnerable, along with other EBV potential epitopes, preserved in biopsies inspected from NPC and HL patients.
  • the " Epstein-Barr nuclear antigen 1 " corresponds to a multi-functional, dimeric virus protein related to Epstein-Barr virus. This corresponds to the EBV protein found in all EBV-associated malignant tumors. Which plays an important role in maintaining the conformational state that accompanies the cell when infected with EBV.
  • EBNA-1 corresponds to a glycine-alanine repeat sequence that separates the protein into amino- and carboxy-terminal domains. These sequences serve to stabilize proteins, prevent proteasomal breakdown, and impair antigen processing and MHC class I-restricted antigen expression.
  • EBNA-1 inhibits the response of CD8-restricted cytotoxic T cells to virus-infected cells.
  • EBNA-1 is expressed by the Qp promoter in all latency programs and is the only viral protein expressed in latency program I.
  • the "neo-epitope" refers to an epitope that is not present in a reference such as a normal non-cancerous cell or a germ cell, but is found in a cancer cell.
  • the neo-epitope includes HLA-A, HLA-B, HLA-C, and HLA-T cells so as to have an effect on T cells extracted from human blood, preferably memory T cells HLA-DRB1, HLA-DRB1, HLA-DRB1, HLA-DRB1, HLA-DRB1, HLA-DRB1, HLA-DRB1, HLA- DRB5, HLA-DM, HLA-DOA and HLA-DOB loci.
  • HLA-type which is the most frequently expressed by Koreans, for example, HLA-A * 2402, HLA-A * A0201, HLA-A * 3303, HLA-A * 1101, HLA-A * 0206, HLA-A * 3101, HLA-B * 5101, HLA- , HLA-B * 5801, and HLA-B * 3501.
  • the neo-epitope may be a neo-epitope of an LMP2a antigen, which is a peptide represented by any one of SEQ ID NOs: 1-115, having a high binding affinity for HLA-A * 2402; Or a neo-epitope of the EBNA-1 antigen, which is a peptide represented by any one of SEQ ID NOS: 152 to 184, having high binding affinity for HLA-A * 3101.
  • LMP2a antigen which is a peptide represented by any one of SEQ ID NOs: 1-115, having a high binding affinity for HLA-A * 2402
  • a neo-epitope of the EBNA-1 antigen which is a peptide represented by any one of SEQ ID NOS: 152 to 184, having high binding affinity for HLA-A * 3101.
  • NetMHC 3.4 (URL: www.cbs.dtu.dk/services/NetMHC- 3.4 /) may be used, but is not limited thereto.
  • HLA or " human leukocyte antigen” in the present invention refers to a human gene that encodes an MHC (main histocompatibility complex) protein on the surface of a cell responsible for modulation of the immune system.
  • HLA-I or "HLA class I” refers to a human MHC class I gene comprising HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-E, HLA-F, HLA- Quot;
  • HLA-II or "HLA class II” refers to HLA-DPA1, HLA-DPB1, HLA-DQA1, HLA-DQB1, HLA- DRA1, HLA-DRB1, HLA- DRB3, HLA- DM, HLA-DOA and HLA-DOB loci.
  • the cancer is preferably an epstein-barr virus (EBV) positive cancer, an EBV-positive gastric cancer, an EBV positive cervical cancer, an EBV positive Burkitt's lymphoma, an EBV-positive T cell lymphoma ), EBV-positive breast cancer, EBV-positive leiomyosarcomas, EBV-positive smooth muscle tumors, EBV-positive Hodgkin lymphoma, EBV-positive benign breast cancer, or PTLD after EBV- , But may preferably be EBV-positive stomach cancer.
  • EBV epstein-barr virus
  • EBV Epstein-Barr virus
  • the nucleic acid molecule of the present invention includes all of the nucleic acid molecules translated into a polynucleotide sequence as known to those skilled in the art by the amino acid sequence of the polypeptide provided herein. Therefore, various polynucleotide sequences by ORF (open reading frame) can be produced, and these are all included in the nucleic acid molecule of the present invention.
  • ORF open reading frame
  • an expression vector in which the isolated nucleic acid molecule provided by the present invention is inserted.
  • the " vector " is a nucleic acid molecule capable of transporting another nucleic acid to which a nucleic acid molecule is linked.
  • a vector plasmid
  • Another type of vector is a phage vector.
  • Another type of vector is a viral vector, and additional DNA segments can be ligated to the viral genome.
  • Some vectors can autonomously replicate in the host cells into which they are introduced (e. G., Bacterial vectors are episomal mammalian vectors with bacterial replication origin). Other vectors (e.
  • Non-episomal mammalian vectors can be incorporated into the genome of the host cell while being introduced into the host cell, thereby replicating with the host genome.
  • some vectors can direct expression of the genes to which they are linked at the activation level.
  • Such a vector is referred to herein as a " recombinant expression vector " or simply an " expression vector ".
  • expression vectors useful in recombinant DNA techniques are often present in the form of plasmids.
  • plasmid and vector can be used interchangeably because the plasmid is the most commonly used form of vector.
  • the expression vector in the present invention include commercially available pCDNA vector, F, R1, RP1, Col, pBR322, ToL, Ti vector; Cosmids; Lambda, lambdoid, M13, Mu, p1 P22, Q ⁇ , T-even, T2, T3, T7 and the like; Plant virus, but not limited thereto.
  • Any expression vector known to the person skilled in the art as an expression vector can be used in the present invention, and the selection of the expression vector depends on the nature of the intended host cell.
  • the vector contains one or more selectable markers, but is not limited thereto, and a vector containing no selectable marker can be used to select the product according to whether the product is produced or not. Selection of the selection marker is selected by the desired host cell, and the present invention is not limited thereto since it uses a method already known to those skilled in the art.
  • the nucleic acid molecule of the present invention can be fused by inserting a tag sequence into an expression vector.
  • tags include, but are not limited to, hexa-histidine tags, hemagglutinin tags, myc tags, or flag tags, all of which are known to those skilled in the art and that facilitate purification.
  • a host cell transfected with the expression vector provided in the present invention.
  • the " host cell” includes individual cells or cell cultures that may or may not be a recipient of the vector (s) for incorporation of the polypeptide insert.
  • the host cell contains the offspring of a single host cell and the offspring may not necessarily be identical (morphologically or in a genomic DNA complement) to the original parental cell because of natural, accidental or deliberate mutations.
  • Host cells include cells transfected in vivo with the polypeptide (s) herein.
  • the host cell may include cells of mammalian, plant, insect, fungal or cellular origin, for example, bacterial cells such as Escherichia coli, Streptomyces, Salmonella typhimurium; Yeast cells, fichia pastoris, and the like; Insect cells such as Drosophila and Spodoptera Sf9 cells; CHO (Chinese hamster ovary cells), SP2 / 0 (mouse myeloma), human lymphoblastoid, COS, NSO (mouse osteoma), 293T, Bowmanella cells, HT-1080, BHK (Baby Hamster Kidney cells), HEK (Human Embryonic Kidney cells), or PERC.6 (human retinal cells); Or plant cells, but is not limited thereto, and cells usable as a host cell known to a person skilled in the art are all usable.
  • bacterial cells such as Escherichia coli, Streptomyces, Salmonella typhimurium
  • a cancer antigen epitope provided in the present invention, a nucleic acid molecule encoding the tumor antigen, an expression vector inserted with the nucleic acid molecule, or a host cell transformed with the expression vector And more particularly to a composition for activating T cells.
  • activation of a T cell refers to the activation of a T cell receptor that recognizes at least one tumor antigen peptide, a single clone (e. G., Encoding the same TCR) or a polyclone , With clones encoding different TCRs).
  • Activated T cells include but are not limited to one or more selected from the group consisting of cytotoxic T cells, assisted T cells, natural killer T cells, gamma delta T cells, regulatory T cells and memory T cells Or more, but may be preferably memory T cells.
  • the activated T cells can be used to treat a cancerous or a tumorous condition or to prevent cancer recurrence, progression, or metastasis by avoiding the defense mechanism of cancer cells.
  • antigen presenting cells may be loaded with a cancer antigen epitope provided by the present invention.
  • the antigen-presenting cells may include at least one of dendritic cells (DC), B cells and macrophages, but may be dendritic cells.
  • DC dendritic cells
  • B cells B cells
  • macrophages but may be dendritic cells.
  • the " dendritic cells” are members of various groups of morphologically similar cell types found in lymphoid or non-lymphoid tissues. These cells are characterized by their unique form and high expression levels of Surface Class I and Class II MHC molecules, proteins that present antigen peptides to T cells.
  • DCs, other APCs, and T cells may be isolated or derived (e. G., Differentiated) from peripheral blood and from multiple tissue sources conveniently, such as peripheral blood mononuclear cells (PBMC) derived from peripheral blood.
  • PBMC peripheral blood mononuclear cells
  • the antigen-presenting cells induce the differentiation and proliferation of cancer antigen-specific T cells, preferably memory T cells, thereby treating the cancerous or tumorous condition by avoiding the defense mechanism of cancer cells, Can be prevented.
  • a cancer antigen epitope provided by the present invention.
  • a fusion protein comprising a dendritic cell-specific antibody or fragment thereof.
  • the fusion protein provided by the present invention enables the cancer-specific epitope provided by the present invention to be loaded into dendritic cells.
  • Examples of the dendritic cell-specific antibody in the present invention include DCIR, MHC class I, MHC class II, CD1, CD2, CD3, CD4, CD8, CD11b, CD14, CD15, CD16, CD19, CD20, , CD40, CD43, CD44, CD45, CD54, CD56, CD57, CD58, CD83, CD86, CMRF-44, CMRF-56, DCIR, DC-ASPGR, CLEC-6, CD40, BDCA-2, MARCO, DEC-205 , Clec9A, 33D1, mannose receptor, Langerin, DECTIN-1, B7-1, B7-2, IFN- ⁇ receptor, IL-2 receptor, ICAM-1, Fc ⁇ receptor, LOX-1 , Or an ASPGR-specific antibody.
  • the cancer-specific epitope may be conjugated to the dendritic cell-specific antibody or a fragment thereof.
  • conjugate refers to any substance formed by joining two moieties together. Representative conjugates according to the present invention include those formed by combining antigen and antibody and TLR agonist together.
  • conjugation refers to the process of forming a conjugate and is generally referred to as a physical coupling, e.g., covalent bond, co-ordinal covalent bond, or a second bond, der Waals bonding force.
  • the process of linking an antigen to an antibody can also be accomplished using a non-covalent association [dancerin-cohesin association], such as U.S. Patent Publication No. 20100135994, Related] or by direct chemical linkage by forming a peptide or chemical bond.
  • the antigen-presenting cell may include at least one of dendritic cells, B cells, and macrophages, but may be a dendritic cell.
  • the dendritic cells can be obtained from a variety of sources including a self-source, that is, a desired individual, and preferably a peripheral blood mononuclear cell (PBMC) , More preferably by isolating mononuclear cells from the individual-derived PBMC and contacting them with a plurality of cytokines.
  • a self-source that is, a desired individual
  • PBMC peripheral blood mononuclear cell
  • the kind of the cytokine that induces the differentiation of the monocyte into dendritic cells is not particularly limited, but may include, for example, at least one of GM-CSF and IL-4.
  • the above-mentioned " objective individual” means an individual who has developed cancer or has a high possibility of developing cancer.
  • the cancer-specific epitope of the present invention can be loaded into the antigen-presenting cell.
  • Immature dendritic cells generally capture antigens through endocytosis through phagocytosis or receptors, process antigens through a series of processes in cells, and then present antigenic peptides to MHC and present them to T lymphocytes.
  • dendritic cells become more mature and lose receptors used for phagocytosis and intracellular entry, increase the expression of MHC class I, II, co-stimulatory molecules, cell adhesion molecules, and express new chemokine receptors T lymphocyte-rich regions of the surrounding lymph nodes and presenting antigen to the T lymphocyte leads to T lymphocyte immune response.
  • the antigen-presenting cell in order to load the cancer-specific epitope into the antigen-presenting cell, may be contacted with the cancer-specific epitope of the present invention.
  • antigen presenting cells e. G., Dendritic cells
  • derived e.g., differentiated
  • TLR agonists include, but are not limited to, poly IC, MALP, and R848.
  • the antigen-presenting cell in order to load the cancer-specific epitope into the antigen-presenting cell, is transfected with an expression vector, preferably a plasmid, into which the nucleic acid molecule encoding the cancer-specific epitope is inserted, (nucleofection).
  • an expression vector preferably a plasmid
  • said nucleofection can be generated by any useful means in the art, including, for example, the Amaxa (R) nucleofection system or the InVitrogen (R) nucleophage system.
  • the cancer-specific epitope provided by the present invention.
  • a fusion protein comprising a dendritic cell-specific antibody or fragment thereof.
  • the present invention relates to a T cell activated by antigen presenting cells.
  • the T cell may be a monoclonal (e. G. Encoding the same TCR) or a polyclonal (e. G., Having a clone encoding a different TCR) with a T cell receptor that recognizes a tumor antigen peptide.
  • a cell population may include, but is not limited to, one or more selected from the group consisting of a cytotoxic T cell, a secondary T cell, a natural killer T cell, a ⁇ T cell, a regulatory T cell, and a memory T cell It may contain one or more subtypes of T cells, but may be preferably memory T cells.
  • the above-mentioned " memory T cells” are T cells differentiated from T cells or activated T cells that have previously reacted with their specific antigens.
  • Tumor-specific memory T cells constitute a small part of the total T cell volume, but they perform an important function in the monitoring of tumor cells for the entire life span of an individual.
  • memory T cells are immediately activated and clonally expanded.
  • Activated and proliferated T cells differentiate into effector T cells, killing tumor cells with high efficiency.
  • Memory T cells are important for establishing and maintaining long-term tumor antigen-specific responses of T cells.
  • the activated T cells preferably activated memory T cells, specifically recognize the antigen of cancer cells and treat the cancerous or tumorous condition by avoiding the defense mechanism of cancer cells, Can be prevented.
  • a method of activating T cells by antigen presenting cells provided by the present invention.
  • the T cells may be co-cultured with the cancer-specific epitope-loaded antigen-presenting cells of the present invention in order to activate the T cells.
  • the T cells can be obtained from a variety of sources including a self-source, that is, a desired individual, and preferably obtained from a peripheral blood mononuclear cell (PBMC) derived from peripheral blood, More preferably from the non-adherent portion of the peripheral blood mononuclear cells.
  • PBMC peripheral blood mononuclear cell
  • the non-adherent portion of the PBMC can be obtained by density gradient centrifugation of a peripheral blood sample and can be obtained by centrifuging it with at least one cytokine (e.g. IL -2).
  • the T cell may be a monoclonal (e. G. Encoding the same TCR) or a polyclonal (e. G., Having a clone encoding a different TCR) with a T cell receptor that recognizes a tumor antigen peptide.
  • a cell population may include, but is not limited to, one or more selected from the group consisting of a cytotoxic T cell, a secondary T cell, a natural killer T cell, a ⁇ T cell, a regulatory T cell, and a memory T cell It may contain one or more subtypes of T cells, but may be preferably memory T cells.
  • the T cell and the antigen presenting cell may be derived from an individual having the same individual, for example, a cancer, preferably an EBV positive cancer (for example, a low grade to an intermediate grade cancer) It is not.
  • a cancer preferably an EBV positive cancer (for example, a low grade to an intermediate grade cancer) It is not.
  • the T cells are incubated with the antigen presenting cells of the present invention at 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, or 30 days, and preferably 1 to 21 days, 1 to 14 days, 2 to 10 days, 2 to 5 days, 2 to 5 days, 3 days, 5 days, 7 days, 10 days, 14 days, 16 days, 18 days, or 21 days.
  • At least one cytokine is added to coexist the T cells and the antigen presenting cells of the present invention to promote activation, maturation and / or proliferation of T cells, and then to differentiate into T cells Can be primed.
  • exemplary cytokines that can be used at this stage include IL-2, IL-4, IL-7, IL-15, IL- (IL-21), combinations thereof, and the like.
  • a fusion protein comprising a cytokine and an immunoglobulin heavy chain constant region is co-cultured in the co-culture of the T cell and the antigen presenting cell of the present invention to promote activation, maturation and / or proliferation of T cells T cells can then be primed for subsequent differentiation into memory T cells.
  • Interleukin-2 IL-2
  • interleukin-4 IL-4
  • interleukin-12 IL-12
  • IL-18 tumor necrosis factor TNF
  • GMCSF granulocyte macrophage colony stimulating factor
  • the immunoglobulin heavy chain constant region may also be an immunoglobulin heavy chain constant region selected from the group consisting of an immunoglobulin hinge region, and optionally, a CH2 domain, a CH3 domain, and a CH4 domain or a combination thereof, but is not limited thereto.
  • the immunoglobulin heavy chain constant region may be selected from the group consisting of immunoglobulins belonging to any of the five immunoglobulin classes referred to in the art as IgA (Ig?), IgD (Ig?), IgE , But may preferably be an immunoglobulin heavy chain constant region derived from an IgG class.
  • a ligand which binds to a cell surface protein that is highly expressed in memory T cells when co-cultured with the T cell and the antigen presenting cell of the present invention; And immunoglobulin heavy chain constant regions may be added to facilitate activation, maturation, and / or proliferation of T cells and subsequent priming of T cells for differentiation into memory T cells.
  • cell surface proteins highly expressed in the memory T cells may be CD27, CXCR3 or CD62L.
  • the ligand capable of binding to CD27 may be CD70
  • the ligand capable of binding to CXCR3 may be CXCR9 or CXCR10
  • the ligand capable of binding to CD62L may be GlyCAM-1, CD34, MadCAM-1 or PSGL -1, but is not limited thereto.
  • the immunoglobulin heavy chain constant region may be selected from the group consisting of immunoglobulins belonging to any of the five immunoglobulin classes referred to in the art as IgA (Ig?), IgD (Ig?), IgE , But may preferably be an immunoglobulin heavy chain constant region derived from an IgG class.
  • an immunotherapeutic agent comprising an antigen-presenting cell loaded with a cancer-specific epitope provided by the present invention as an active ingredient.
  • the immunotherapeutic agent according to the present invention can increase the immune response or selectively elevate a part of the immune response desirable for the treatment or prevention of cancer, for example, in a particular disease.
  • cancer-specific epitope-loaded antigen-presenting cells provided by the present invention; And / or an activated T cell as an active ingredient, or a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer.
  • the term " cancer" refers to or indicates a physiological condition characterized by cell growth that is not typically regulated in mammals.
  • the cancer to be prevented, ameliorated or treated in the present invention is an epstein-barr virus (EBV) -positive cancer, EBV-positive gastric cancer, EBV-positive cervical cancer, EBV-positive Burkitt's lymphoma, T-cell lymphomas, EBV-positive breast cancer, EBV-positive leiomyosarcomas, EBV-positive smooth muscle tumors, EBV-positive Hodgkin lymphoma, EBV- Lymphocyte proliferative disease (PTLD), but may be, but is not limited to, EBV-positive gastric cancer.
  • EBV-positive gastric cancer EBV-positive cervical cancer
  • EBV-positive Burkitt's lymphoma T-cell lymphomas
  • EBV-positive breast cancer EBV-positive leiomyosarcomas
  • EBV-positive smooth muscle tumors EBV-positive Hodgkin lymphoma
  • the antigen-presenting cells provided in the present invention can induce the differentiation and proliferation of EBV-positive cancer antigen-specific T cells, preferably memory T cells, and the activated memory T cells are capable of preventing cancer cell defense mechanism Or to treat a tumorous condition or to prevent cancer recurrence, progression or metastasis.
  • the anti-cancer vaccine according to the present invention may include both an immunization method performed by a single administration and an immunization method performed by continuous administration.
  • " prevention Or any act that suppresses or delays the symptoms, without limitation.
  • treatment may include, without limitation, any action that improves or alleviates the symptoms of cancer using the pharmaceutical composition of the present invention.
  • the pharmaceutical composition may be in the form of capsules, tablets, granules, injections, ointments, powders or beverages.
  • the pharmaceutical composition may be a human.
  • the pharmaceutical composition according to the present invention may be formulated into oral formulations, such as powders, granules, capsules, tablets, aqueous suspensions, etc., external preparations, suppositories and sterilized injection solutions according to a conventional method, .
  • the pharmaceutical compositions of the present invention may comprise a pharmaceutically acceptable carrier.
  • the pharmaceutically acceptable carrier may be a binder, a lubricant, a disintegrant, an excipient, a solubilizing agent, a dispersing agent, a stabilizer, a suspending agent, a coloring matter, a perfume or the like in the case of oral administration.
  • a solubilizing agent, an isotonic agent, a stabilizer and the like may be mixed and used.
  • a base In the case of topical administration, a base, an excipient, a lubricant, a preservative and the like may be used.
  • Formulations of the pharmaceutical compositions of the present invention may be prepared in various manners by mixing with pharmaceutically acceptable carriers as described above.
  • oral administration may be in the form of tablets, troches, capsules, elixirs, suspensions, syrups, wafers, etc.
  • injections they may be formulated in unit dosage ampoules or in multiple dosage forms have.
  • suitable carriers, excipients and diluents for formulation include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltoditol, starch, acacia rubber, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, Cellulose, methylcellulose, microcrystalline cellulose, polyvinylpyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate or mineral oil. Further, it may further include a filler, an anticoagulant, a lubricant, a wetting agent, a flavoring agent, an emulsifying agent, an antiseptic, and the like.
  • the route of administration of the pharmaceutical composition according to the present invention is not limited to the oral route, intravenous, intramuscular, intraarterial, intramedullary, intrathecal, intracardiac, transdermal, subcutaneous, intraperitoneal, intranasal, Sublingual or rectal. Oral or parenteral administration is preferred.
  • parenteral includes subcutaneous, intradermal, intravenous, intramuscular, intraarticular, intrasynovial, intrasternal, intrathecal, intralesional and intracranial injection or infusion techniques.
  • the pharmaceutical compositions of the present invention may also be administered in the form of suppositories for rectal administration.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may be administered orally or parenterally depending on various factors including the activity, age, body weight, general health, sex, diet, time of administration, route of administration, rate of excretion, drug combination and severity of the particular disease to be prevented or treated, And the dose of the pharmaceutical composition may be appropriately selected by a person skilled in the art depending on the condition of the patient, the body weight, the degree of disease, the type of administration, the route of administration and the period of time, and is preferably from 0.0001 to 50 mg / kg Or 0.001 to 50 mg / kg. The administration may be carried out once a day or divided into several times. The dose is not intended to limit the scope of the invention in any way.
  • the pharmaceutical composition according to the present invention can be formulated into pills, dragees, capsules, solutions, gels, syrups, slurries, and suspensions.
  • an antigen-presenting cell in which a cancer-specific epitope provided in the present invention is loaded into a desired individual, in order to prevent or treat cancer; And / or < / RTI > administering an activated T cell.
  • the cancer is an epstein-barr virus (EBV) positive cancer, including EBV-positive gastric cancer, EBV-positive cervical cancer, EBV-positive Burkitt's lymphoma, EBV-positive T cell lymphoma, , EBV-positive breast cancer, EBV-positive leiomyosarcomas, EBV-positive smooth muscle tumors, EBV-positive Hodgkin lymphoma, EBV-positive nasopharyngeal cancer, or EBV-positive lymphocyte proliferative disease (PTLD) But preferably is, but is not limited to, EBV-positive stomach cancer.
  • EBV-positive gastric cancer including EBV-positive cervical cancer, EBV-positive Burkitt's lymphoma, EBV-positive T cell lymphoma, , EBV-positive breast cancer, EBV-positive leiomyosarcomas, EBV-positive smooth muscle tumors, EBV-positive Hodgkin lymphoma, EBV-positive nasopharyngeal
  • the dosage, schedule and route of administration of the cancer-specific epitope-loaded antigen presenting cells or activated T cells provided by the present invention can be determined according to the size and condition of the individual, and according to standard pharmaceutical practice.
  • Exemplary routes of administration include intravenous, intraarterial, intraperitoneal, intrapulmonary, intravascular, intramuscular, intratracheal, subcutaneous, intrathecal, intrathecal, or transdermal.
  • the dose of a cell to be administered to an individual may vary depending on, for example, the particular type of cell being administered, the route of administration, and the particular type and stage of the cancer being treated.
  • the amount should be sufficient to bring about the desired response, such as a therapeutic response to cancer, without severe toxic or adverse events.
  • the amount of activated T cells or antigen presenting cells (such as dendritic cells) to be administered is a therapeutically effective amount.
  • the amount of cell (e.g., a dendritic cell or activated T cell loaded with a cancer specific epitope) is compared to the corresponding tumor size, number of cancer cells, or tumor growth rate in the same individual prior to treatment, Or at least about 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% or 100% The number of tumor cells, the number of cancer cells, or the rate of growth of the tumor.
  • the effect can be scaled using standard methods such as in vitro assays with purified enzyme, cell-based assays, animal models or human experiments.
  • the cancer-specific epitope is loaded antigen-presenting cells (e.g. dendritic cells) of the invention 1 ⁇ 10 5 ⁇ 5 ⁇ 10 5, 5 ⁇ 10 5 ⁇ 1 ⁇ 10 6, 1 ⁇ 10 6 ⁇ 2 ⁇ 10 6, 2 ⁇ 10 6 ⁇ 3X10 6 , 3X10 6 to 4X10 6 , 4X10 6 to 5X10 6 , 5X10 6 to 6X10 6 , 6X10 6 to 7X10 6 , 7X10 6 to 8X10 6 , 8X10 6 to 1X10 8 , 1X10 6 to 3X10 6 , 3X10 6 to 5X10 6 , 5 ⁇ 10 6 to 7 ⁇ 10 6 , 2 ⁇ 10 6 to 4 ⁇ 10 6 , 1 ⁇ 10 6 to 5 ⁇ 10 6, or 5 ⁇ 10 6 to 1 ⁇ 10 7 cells / individual.
  • antigen-presenting cells e.g. dendritic cells
  • the cancer-specific epitope is loaded antigen-presenting cells (e.g. dendritic cells) of the invention 1 ⁇ 10 4 ⁇ 5 ⁇ 10 4, 5 ⁇ 10 4 ⁇ 1 ⁇ 10 5, 1 ⁇ 10 5 ⁇ 2 ⁇ 10 5, 2 ⁇ 10 5 ⁇ 4 ⁇ 10 5 1X10 5 to 6X10 5 , 6X10 5 to 8X10 5 , 8X10 5 to 1X10 6 , 1X10 6 to 2X10 6 , 2X10 6 to 1X10 7 , 1X10 4 to 1X10 5 , 1X10 5 to 1X10 6 , 1X10 6 to 1X10 7 , 1X10 4 to 1 ⁇ 10 6, or 1 ⁇ 10 5 to 1 ⁇ 10 7 cells / kg.
  • antigen-presenting cells e.g. dendritic cells
  • 1 ⁇ 10 8 to 5 ⁇ 10 8, 5 ⁇ 10 8 to 9 ⁇ 10 8, 9 ⁇ 10 8 to 1 ⁇ 10 9, 1 ⁇ 10 9 to 2 ⁇ 10 9, 2 ⁇ 10 9 to 3 ⁇ 10 9, 3 ⁇ 10 9 to 4X10 9 , 4X10 9 to 5X10 9 , 5X10 9 to 6X10 9 , 6X10 9 to 1X10 10 , 1X10 9 to 3X10 9 , 3X10 9 to 5X10 9 , 5X10 9 to 7X10 9 , 7X10 9 to 1X10 10 , 1X10 9 to 5X10 9 , 5 ⁇ 10 9 to 1 ⁇ 10 10, 3 ⁇ 10 9 to 7 ⁇ 10 9, 1 ⁇ 10 10 to 1.5 ⁇ 10 10, 1 ⁇ 10 10 to 10 or 2 ⁇ 10 1 ⁇ 10 9 1 ⁇ 10 to any one of the may be administered at a dose of cells / object of 10, but limited to, It is not.
  • the activated T cells of the present invention 1 ⁇ 10 7 to 1 ⁇ 10 8, 1 ⁇ 10 8 to 2 ⁇ 10 8, 2 ⁇ 10 8 to 4 ⁇ 10 8, 4 ⁇ 10 8 to 6 ⁇ 10 8, 6 ⁇ 10 8 to 8 ⁇ 10 8, 8 ⁇ 10 8 to 1X10 9 , 1X10 9 to 2X10 9 , 2X10 9 to 4X10 9 , 4X10 9 to 1X10 10 , 2X10 8 to 6X10 8 , 6X10 8 to 1X10 9 , 1X10 8 to 2X10 8 , 2X10 8 to 2X10 9 , 1X10 7 to 1X10 8 , 1 ⁇ 10 8 to 1 ⁇ 10 9, 1 ⁇ 10 9 to 10 or 1 ⁇ 10 1 ⁇ 10 7 to 9 1 ⁇ 10 gae be administered at a dose of any one of the cells / kg of, but is not limited to this.
  • the cancer-specific epitope-loaded antigen presenting cells e.g., dendritic cells
  • a stabilizing agent or excipient such as human albumin upon administration of the activated T cells
  • the dosage and administration schedule of the cancer-specific epitope-loaded antigen presenting cells may be adjusted throughout the course of treatment based on the judgment of the administering physician.
  • the activated T cells are treated at a dose of about 1 day, 2 days, 3 days, 4 days, 5 days, 6 days, 7 days, 8 days, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 or 1 month after the administration of the antigen, May be administered simultaneously, but are not limited thereto.
  • the administration of the cancer-specific epitope-loaded antigen-presenting cells may be used alone or in combination with other therapies such as surgery, radiation therapy, gene therapy, Stem cell transplantation, hormone therapy, target therapy, cryotherapy, ultrasound therapy, photodynamic therapy, chemotherapy, and the like.
  • other therapies such as surgery, radiation therapy, gene therapy, Stem cell transplantation, hormone therapy, target therapy, cryotherapy, ultrasound therapy, photodynamic therapy, chemotherapy, and the like.
  • a person at greater risk of developing a proliferative disease may be treated for inhibiting and / or delaying the onset of the disease.
  • Epstein-Barr Virus (EBV) positive cancer-specific epitope provided by the present invention can be used to rapidly and effectively differentiate and proliferate cancer antigen-specific T cells, preferably memory T cells, via antigen-presenting cells loaded with dendritic cells Induced memory T cells can be used to treat Epstein-Barr virus (EBV) positive or tumorous conditions or to prevent cancer recurrence, progression or metastasis by avoiding the defense mechanisms of cancer cells.
  • EBV Epstein-Barr virus
  • adoptive T cell therapy has required a long period of 3 to 6 months to produce a large number of T cells for the treatment of cancer patients, which is a serious problem in the cell production process in immune cell therapy.
  • FIG. 1 shows ELISPOT of each neo-epitope in order to confirm the degree of T cell activation of the neo-epitope derived from EBNA-1 in the SNU719 cell line according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a graph showing ELISPOT of each neo-epitope in order to confirm the level of activation of EB-1-derived neo-epitope T cells in EBV-infected MKN74 cell line according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows the results of ELISPOT for each neo-epitope in order to confirm the degree of T cell activation of LMP-2A-derived neo-epitope in SNU719 cell line according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 shows ELISPOT of each neo-epitope in order to confirm the degree of T cell activation of the neo-epitope derived from LMP-2A in the EBV-infected MKN74 cell line according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a graph showing the effect of EBNA-1-derived neo-epitope on SNU-719 cell line according to HLA type in order to confirm the target cancer cell killing activity of EBV-positive gastric cancer cell antigen of human derived memory T cells prepared according to one embodiment of the present invention (Cr51 release assay) for three selected neo-epitopes, respectively.
  • FIG. 6 is a graph showing the effect of the EBNA-1-derived neo-oncogene on the EBV-infected MKN74 cell line according to the HLA type in order to confirm the target cancer cell killing activity of the EBV-positive gastric cancer cell antigen of the human- (Cr51 release assay) for each of the three neo-epitopes selected from among the epitopes.
  • FIG. 7 is a graph showing the effect of LMP-2A-derived neo-oncogene on SNU-719 cell line according to HLA type in order to confirm the target cancer cell apoptosis activity of EBV-positive gastric cancer cell antigen in human-derived memory T cells prepared according to an embodiment of the present invention. (Cr51 release assay) for each of the three neo-epitopes selected from among the epitopes.
  • FIG. 8 is a graph showing the effect of HLA-type EBV-infected MKN74 cell line on human-derived memory T cells of human-derived memory T cells according to an embodiment of the present invention. (Cr51 release assay) for each of the three neo-epitopes selected from among the epitopes.
  • FIG. 9 is a graph showing the results of immunoblot analysis of three EBV-negative MKN74 cell lines selected from three EBV-negative neoplastic epithelial cells of human-derived memory T cells, And the Cr51 release assay for the neo-epitope, respectively.
  • FIG. 10 is a graph showing the results of immunoblot analysis of three EBV-negative MKN74 cell lines selected from three EBV-negative neoplastic epithelial cells of EBV-positive gastric cancer cell antigens of human-derived memory T cells prepared according to an embodiment of the present invention And the Cr51 release assay for the neo-epitope, respectively.
  • FIG. 11 is a graph showing the cell-specificity of LMP-2A-derived neo-epitope among EBV-positive gastric cancer cell antigens of human-derived memory T cells prepared according to an embodiment of the present invention. And the Cr51 release assay for the neo-epitope, respectively.
  • FIG. 12 is a graph showing the cell-specificity of LMP-2A-derived neo-epitope among EBV-positive gastric cancer cell antigens of human-derived memory T cells prepared according to an embodiment of the present invention. And the Cr51 release assay for the neo-epitope, respectively.
  • FIG. 13 is a graph showing the neo-epitope specificity in the BALB / c nude mouse xenograft model (SNU-719) in order to examine the in vivo anticancer effect of the neo-epitope derived from EBNA-1 according to an embodiment of the present invention The results of experiments on the effect of red cell cytotoxic T cells are shown.
  • FIG. 14 is a graph showing the neo-epitope specificity in the BALB / c nude mouse xenograft model (EBV-infected MKN74) in order to examine the in vivo anticancer effect of the neo-epitope derived from EBNA-1 according to an embodiment of the present invention The results of experiments on the effect of red cell cytotoxic T cells are shown.
  • Figure 15 is a graph showing the neo-epitope specificity in an animal model of BALB / c nude mouse xenograft (SNU-719) in order to examine the in vivo anticancer effect of the neo-epitope derived from LMP-2A according to an embodiment of the present invention The results of experiments on the effect of red cell cytotoxic T cells are shown.
  • 16 is a graph showing the neo-epitope specificity in BALB / c nude mouse xenograft model (EBV-infected MKN74) in order to examine the in vivo anticancer effect of neo-epitope derived from LMP-2A according to an embodiment of the present invention The results of experiments on the effect of red cell cytotoxic T cells are shown.
  • an epstein-barr virus (EBV) positive tumor-specific neo-epitope represented by any one of SEQ ID NOS: 1-184.
  • an antigen presenting cell in which the cancer-specific neo-epitope provided in the present invention is loaded.
  • the present invention relates to a T cell activated by antigen presenting cells.
  • cancer-specific epitope-loaded antigen-presenting cells provided by the present invention; And / or an activated T cell as an active ingredient, or a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer.
  • HLA-A * 0206 HLA-A * 3303 were identified as HLA-A * 2402, HLA-A * A0201 and HLA-A * * 3101 and a peptide sequence expected to have high binding affinity with HLA-B * 5101, HLA-B * 4403, HLA-B * 5401, HLA-B * 5801 and HLA-B * 3501.
  • HLA typing of the present EBV + gastric cancer cell line was performed to investigate the HLA type of each cell line, and LMP-2A and EBNA-2, which are present only in EBV + gastric cancer cells and induce malignant tumor by EBV virus, 1 protein was predicted by the NetMHC program and predicted for each HLA type and neo - epitope with high binding affinity. The results are shown in Tables 1 and 2, respectively.
  • HLA-A * 2402, HLA-A * A0201, HLA-A * 3303, HLA-A * 1101, HLA- Neo-epitopes with high binding affinity for -A * 3101, HLA-B * 5101, HLA-B * 4403, HLA-B * 5401, HLA-B * 5801 or HLA- HLA binding affinities were predicted by IC 50 (nM) values.
  • IC 50 nM
  • the neo-epitope thus selected was synthesized as a peptide.
  • GM-CSF and IL-4 cytokines were cultured for 2 days in a culture medium.
  • the PBMCs from healthy human blood were separated into monocytes and leukocytes by flow cytometry.
  • the cells were incubated with anti-CD3 / CD28 antibody for 3 days and then cultured in a culture medium containing IL-2 cytokine.
  • the neo-epitope peptide selected as described above is transferred to DCs differentiated into dendritic cells by electrophoresis.
  • the neo-epitope was expressed on the surface of the dendritic cells, followed by culturing in a culture medium containing the anti-CD3 / CD28 antibody in the ratio of 1:20 (dendritic cell: leukocyte) Lt; / RTI > In co-culture, the culture medium contained IL-4, a cytokine that increases the antigen-presenting function of dendritic cells, and cytokines such as IL-2 and IL-7, which are cytokines that help to convert T cells into memory cells. Cain cocktails were mixed and cultured. The expression level of IFN-y in the activated T cells after 16 hours was measured by ELISPOT and shown in Figs. However, the negative control peptide used in the above experiment was an EBNA-1 and an amino acid sequence 9-mer (sequence: GGSRERARG) of LMP-2A protein not extracted through NetMHC in EBNA-1 and LMP-2A.
  • IFNr is secreted in T cells cultured with dendritic cells loaded with the neo-epitope peptide of the present invention, as compared with the control, irrespective of the binding affinity of the peptide to HLA.
  • Cytotoxic T lymphocytes can be activated by neo-epitope-loaded dendritic cells selected by the HLA-A type of each cell line in Tables 1 and 2, Activated T cells were found to have antigen specificity to recognize neo - epitopes of neoplastic origin.
  • the cells were co-cultured for 72 hours as described in 2. above, and then a cell extractor (MACS) using a magnet capable of extracting IFNr cytokine-releasing T cells was used to select memory T cells presented with antigen via dendritic cells And extracted EBV antigen-specific memory T cells.
  • the extracted memory T cells were cultured in a medium containing IL-2, IL-7, and IL-15 cytokines in order to maintain memory function and to increase the number of cells, Respectively.
  • the activated T cells were co-cultured with SNU-719 cell line, EBV-positive gastric cancer cell line, and EBV-infected MKN74 cell line, and the lysis of cancer cells was confirmed by Cr51 release assay, The results are shown in FIG. 5 to FIG. 8.
  • Co-culture with an MKN-74 cell line, an EBV-negative gastric cancer cell confirmed the lysis of cancer cells by Cr51 release assay, 9-12.
  • the negative control peptide used in the above experiment was an EBNA-1 and an amino acid sequence 9-mer (sequence: GGSRERARG) of LMP-2A protein not extracted through NetMHC in EBNA-1 and LMP-2A.
  • the neo-epitope-activated T cells according to the present invention have excellent hemolytic activity of EBV-positive gastric cancer cells, while the hemolytic activity of EBV-negative gastric cancer cells is insignificant. That is, T cells activated with dendritic cells loaded with the EBV cancer-specific antigen neo-epitope according to the present invention can specifically show hemolysis of EBV-positive cancer cells.
  • the neo-epitope-activated T cells of the present invention showed a tendency to increase in the hemolytic activity depending on the concentration of the mixture when co-cultured with EBV-positive gastric cancer cells.
  • the neo-epitope-activated T cells according to the present invention significantly reduced the size of EBV-positive gastric cancer compared to the control group.
  • the binding affinity with HLA The higher the rate of gastric cancer size reduction.
  • the neo-epitope selected by the HLA-A type of each cell line is excellent in the activity of enhancing the activity of T cells.
  • the binding affinity by bioinformatics is increased (that is, the IC 50 value is lowered It was confirmed that the activity for the improvement of the T cell activity and the cancer cell death was increased.
  • the neo-epitope shown in Tables 1 and 2 can enhance the activity of T cells using dendritic cells, and that the therapeutic effect of the target cancer will be also excellent.
  • the present invention relates to a cancer-specific neo-epitope, an antigen-presenting cell loaded with the neo-epitope, and a method of activating T cells for cancer treatment by the antigen presenting cells.

Abstract

서열번호 1 내지 184 중 어느 하나로 표시되는 암 특이적 네오-에피토프(neo-epitope), 상기 네오-에피토프가 로딩된 항원 제시 세포, 및 상기 항원 제시 세포에 의해 암 치료를 위한 T 세포를 활성화하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에서 제공하는 암 특이적 에피토프가 로딩된 항원 제시 세포, 즉 수지상 세포를 통해 암 항원 특이적인 T 세포, 바람직하게는 메모리 T 세포의 분화 및 증식을 빠르고 효과적으로 유도할 수 있고, 이렇게 활성화된 메모리 T 세포는 암 세포의 방어 기작을 피해 암 또는 종양성 상태를 치료하거나 암의 재발, 진행 또는 전이를 예방할 수 있다.

Description

암 치료를 위한 T 세포의 활성화 방법
본 발명은 암 특이적 네오-에피토프(neo-epitope), 상기 네오-에피토프가 로딩된 항원 제시 세포, 및 상기 항원 제시 세포에 의해 암 치료를 위한 T 세포를 활성화하는 방법에 관한 것이다.
위암의 발병은 전세계적으로, 특히 아시아에서 높은 발병률을 나타내는 악성 종양으로 알려져 있다. 위암의 발병 원인으로는 여러 가지가 알려져 왔지만 대표적으로 엡스타인-바 바이러스(epstein barr virus; EBV)의 감염으로 인해 나타나는 EBV-연관성 위암과 위장 세포의 유전자 변이의 축적에 의해 발생하는 위암 세포 항원-연관성 위암으로 분류할 수 있다. 현재 위암에 대한 치료책은 오랜 시간 동안 암 조직의 절개 수술이 가장 효과적으로 알려져 왔으며, 화학적 요법 및 방사선 치료 또한 행해지고 있지만 위암을 초기에 발견하지 못하였을 때는 완치가 힘든 질병으로 나타나고 있다. 또한 여러 가지 생물학적 제재 (항체, small molecule)를 통해 임상 시험을 진행해오고 있지만, 아직 좋은 임상적 효과를 보이는 치료제는 나타나지 않고 있다.
최근 환자 유래 자가 T 세포를 이용한 암 세포 특이적 타겟 치료 방법이 여러 기관에서 연구가 되어왔고, 키메라 항원 수용체(chimeric antigen receptor; CAR) T 세포를 이용한 림프종에 대해 여러 기관에서 임상 시험을 진행한 결과 좋은 임상적 효과와 낮은 부작용으로 항암 치료에 새로운 분야로써 각광을 받아 왔다.
환자 유래 T 세포를 이용하게 되면 세포 치료제의 가장 큰 부작용인 면역 반응의 유도가 적으며, 공여자의 HLA 타입에 대한 제한이 사라지므로, 효과적이고 부작용이 없는 치료제로 알려져 왔다. 현재까지 항암 치료 분야에서 가장 많이 사용되고 있는 세포 치료제의 종류로는 CD8+ T 세포, CD4+ T 세포, NK 세포, 수지상 세포, CAR T 세포로 알려져 있다. NK 세포의 경우 세포 사멸 효능을 가지고 있지만 항원 특이성이 없기 때문에 여러 가지 부작용을 지니며, 수지상 세포의 경우에는 직접적으로 세포를 사멸하는 기능이 없는 반면 환자 체내의 T 세포에 항원 특이성을 전달하여 높은 효율로 T 세포의 암세포 특이성을 부여할 수 있는 백신 개념의 치료제이다. 또한 CD4+ T 세포는 항원 특이성을 통해 다른 세포에 대해 도움을 주는 역할을 가지고 있으며, CD8+ T 세포의 경우 항원 특이성 및 세포 사멸 효과가 가장 좋은 세포로 알려져 있다.
하지만 현재까지 사용되거나 개발되고 있는 세포 치료제는 대부분 한계점을 지니고 있어 임상적인 효과가 나타나지 않고 있는 실정이다. 그 한계점을 살펴본다면, 암 세포는 인체 내 면역반응을 억제하는 물질을 스스로 분비하거나 암 세포에 대한 항체 생성에 필수적인 항원을 제시하지 못하기 때문에 적절한 면역반응을 일으키지 못하게 만든다.
한편, 수지상 세포는 인체의 외부로부터 들어오거나 내부에서 발생하는 항원들을 감지하는 감시자의 역할을 수행할 뿐 아니라, 이렇게 인지하고 흡수한 항원을 가지고 면역 기관 (secondary lymphoid organ)으로 신속히 이동하여 항원과 반응하는 T 세포를 포함한 면역 세포들에게 항원을 제시하는 전문적인 항원제시 세포의 역할을 수행한다. 수지상 세포를 이용한 항암 면역 치료 백신의 경우 여러 가지 방법을 통해 개발되어 왔으며, 크게 생체 외에서 발생한(ex vivo generated) 수지상 세포 백신과 생체 내 (in vivo) 수지상 세포 백신으로 나눌 수 있다. 생체 내 수지상 세포 백신의 경우 체내에 존재하는 수지상 세포에 항원을 직접적으로 전달하는 방식이다. 또한 생체 외에서 발생한 수지상 세포 백신 방법의 경우 환자의 PBMC로부터 수지상 세포를 분리하여 분리된 수지상 세포에 제시할 항원을 전달하고, 이를 통해 수지상 세포가 활성화된 뒤 다시 환자에게 주입하여 주입된 수지상 세포로부터 T 세포로의 항원이 전달되게 하는 방법이다. 이 방식의 경우에는 생체 외에서 수지상 세포 배양 방법 및 항원 전달 방식이 중요하며, 현재 사용되는 항원 제시 방법으로는 제시할 항원의 DNA를 바이러스나 뉴클레오펙션(nucleofection)을 이용하여 형질 전환(transfection) 시켜주거나 수지상 세포를 타겟하는 항체에 항원을 결합시켜 수지상 세포를 타겟으로 하는 항원 전달이 사용되고 있다.
현재 수지상 세포 백신의 가장 큰 문제점으로는 체내의 극심한 만성 염증 현상, 바르부르크 효과(Warburg effect), 면역억제 사이토카인, 면역억제 T 세포 및 수지상 세포 등이 존재하는 암 미세환경 속에서 효과적인 항암 면역세포의 활성화가 매우 어렵게 여겨지고 있다는 점이다.
본 발명의 일 목적은 엡스타인-바 바이러스(epstein barr virus; EBV) 양성 암 특이적 네오-에피토프(neoepitope)와 이를 포함하는 T 세포 활성화용 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명의 네오-에피토프 에피토프가 로딩된 것으로, 암 치료를 위한 T 세포를 활성화시킬 수 있는 항원 제시 세포를 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 네오-에피토프 에피토프가 로딩된 항원 제시 세포에 의해 활성화된 T 세포를 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 암 치료를 위하여 T 세포를 활성화하는 방법을 제공하고자 한다.
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 구현 예에 따르면, 암 특이적 에피토프(tumor antigen epitope)에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 "암 특이적 에피토프"는 암 세포에만 존재하고 정상 세포에는 존재하지 않는 단백질 항원으로부터 유래된 것이다. 본 발명에서 상기 암 특이적 에피토프는 T 세포 수용체에 의해 인식되는 적어도 하나의 에피토프를 포함하는 것으로, 바람직하게는 엡스타인-바 바이러스(epstein barr virus; EBV) 양성 암 세포에 존재하는 에피토프로 상기 EBV 바이러스 에피토프 또는 암 세포의 에피토프를 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 엡스타인-바 바이러스(EBV) 양성 암 세포의 항원인 엡스타인-바 바이러스 잠복성 막 단백질 2(Epstein-Barr virus latent membrane protein 2, LMP2a), 엡스타인-바 핵 항원 1(Epstein-Barr nuclear antigen 1, EBNA-1) 또는 이들의 네오-에피토프(neoepitope)일 수 있다.
본 발명에서 상기 "엡스타인-바 바이러스 잠복성 막 단백질 2(Epstein-Barr virus latent membrane protein 2, LMP2a)"는 모든 Ⅱ형 및 Ⅲ형 질환/악성 종양에서 발현되는 몇 개의 EBV 유전자 중 하나로, LMP2a는 B 세포-수용체 신호전달의 음성 조정자로서 작용하고, 티로신 키나제의 격리(sequestering)를 통한 세포 생존을 촉진시키는 막관통 단백질에 해당한다. HLA-A2 제한 펩티드는 생체 외 개인의 60~75%에서 검출 가능한 에피토프 특이적 세포독성 T 림프구로, 잠복성 질환에서 가장 면역우성인 LMP 에피토프이다. CLGGLLTMV 펩티드는, 에피토프가 NPC 및 HL 환자로부터 검사한 생검에서 보존되고, 기타 EBV 잠재 에피토프와 함께, 면역학적으로 취약하므로, NPC 및 HL 치료에 대한 잠재적 표적인 것으로 오랫동안 나타났다.
본 발명에서 상기 "엡스타인-바 핵 항원 1(Epstein-Barr nuclear antigen 1, EBNA-1)"은 엡스타인-바 바이러스와 관련된 다기능성, 이합체 바이러스 단백질에 해당한다. 이는 모든 EBV-관련 악성 종양에서만 발견되는 EBV 단백질에 해당한다. 이는 세포가 EBV에 감염되었을 때 수반되는 상태 변형을 유지하는데 중요한 역할을 한다. 한편, EBNA-1은 단백질을 아미노- 및 카복시-터미널 도메인으로 분리하는 글라이신-알라닌 반복 서열에 해당한다. 이러한 서열은 단백질을 안정화하고, 프로테아좀 관련 분해(proteasomal breakdown)를 방지하며, 항원 프로세싱과 MHC 클래스 I-제한 항원 발현을 손상시키는 역할을 한다. 따라서, 상기 EBNA-1은 바이러스 감염된 세포에 대한 CD8-제한적 세포 독성 T 세포의 반응을 억제한다. 상기 EBNA-1은 모든 잠복성 프로그램(latency programs)에서 Qp 프로모터에 의해 발현되며, 잠복성 프로그램 I에서 유일하게 발현되는 바이러스 단백질에 해당한다.
본 발명에서 상기 "네오-에피토프(neo-epitope)"는 정상적인 비암 세포 또는 생식 세포와 같은 레퍼런스에서는 존재하지 않지만 암 세포에서는 발견되는 에피토프를 가리킨다.
본 발명에서 상기 네오-에피토프로는, 인간의 혈액으로부터 추출된 T 세포, 바람직하게는 메모리 T 세포(memory T cells)가 효능을 가질 수 있도록, HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-E, HLA-F, HLA-G, β2-마이크로글로불린, HLA-DPA1, HLA-DPB1, HLA-DQA1, HLA-DQB1, HLA-DRA1, HLA-DRB1, HLA-DRB3, HLA-DRB4, HLA-DRB5, HLA-DM, HLA-DOA 및 HLA-DOB 유전자좌 중 적어도 하나와 결합 친화도(binding affinity)를 나타낼 수 있고, 그 중에서도 한국인이 가장 많이 발현하고 있는 HLA 타입으로, 예를 들면, HLA-A*2402, HLA-A*A0201, HLA-A*3303, HLA-A*1101, HLA-A*0206, HLA-A*3101, HLA-B*5101, HLA-B*4403, HLA-B*5401, HLA-B*5801 및 HLA-B*3501 중 적어도 하나와 높은 결합 친화도를 나타내는 것일 수 있다.
바람직하게는 본 발명에서 상기 네오-에피토프로는, HLA-A*2402에 대하여 높은 결합 친화도를 갖는 것으로, 서열번호 1 내지 151 중 어느 하나로 표시되는 펩티드인 LMP2a 항원의 네오-에피토프일 수 있고; 또는 HLA-A*3101에 대하여 높은 결합 친화도를 갖는 것으로, 서열번호 152 내지 184 중 어느 하나로 표시되는 펩티드인 EBNA-1 항원의 네오-에피토프일 수 있다.
단, 본 발명에서 상기 네오-에피토프-HLA 친화도를 측정하는 방법으로는 네오-에피토프가 특정 HLA 대립 형질에 결합하는지를 예측하기 위해 NetMHC 3.4(URL: www.cbs.dtu.dk/services/NetMHC-3.4/)를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 "HLA" 또는 "인간 백혈구 항원"은 면역계의 조절의 원인이 되는 세포의 표면 상에서 MHC (주조직 적합성 복합체) 단백질을 암호화하는 인간 유전자를 지칭한다. "HLA-I" 또는 "HLA 클래스 I"은 HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-E, HLA-F, HLA-G 및 β2-마이크로글로불린 유전자좌를 포함하는 인간 MHC 클래스 I 유전자를 지칭한다. "HLA-II" 또는 "HLA 클래스 II"는 HLA-DPA1, HLA-DPB1, HLA-DQA1, HLA-DQB1, HLA-DRA1, HLA-DRB1, HLA-DRB3, HLA-DRB4, HLA-DRB5, HLA-DM, HLA-DOA 및 HLA-DOB 유전자좌를 포함하는 인간 MHC 클래스 II 유전자를 지칭한다.
본 발명에서 상기 암으로는 엡스타인-바 바이러스(epstein barr virus; EBV) 양성 암으로, EBV 양성 위암, EBV 양성 자궁경부암, EBV 양성 버키트 림프종(Burkitt's lymphoma), EBV 양성 T 세포 림프종(T cell lymphomas), EBV 양성 유방암, EBV 양성 평활근육종(leiomyosarcomas), EBV 양성 평활근종양(smooth muscle tumors), EBV 양성 호지킨 림프종(Hodgkin lymphoma), EBV 양성 비인두암 또는 EBV 양성 이식후 림프세포증식 질환(PTLD)일 수 있으나, 바람직하게는 EBV 양성 위암일 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따르면, 본 발명에서 제공하는 암 특이적 에피토프(tumor antigen epitope)로, 바람직하게는 엡스타인-바 바이러스(EBV) 양성 암 세포의 항원인 LMP2a 또는 EBNA-1의 네오-에피토프(neoepitope)를 코딩하는 핵산 분자에 관한 것이다.
본 발명의 핵산 분자는 본 발명에서 제공하는 폴리펩티드의 아미노산 서열을 당업자에게 알려진 바와 같이 폴리뉴클레오티드 서열로 번역된 핵산 분자 모두를 포함한다. 그러므로 ORF(open reading frame)에 의한 다양한 폴리뉴클레오티드 서열이 제조될 수 있으며 이 또한 모두 본 발명의 핵산 분자에 포함된다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 본 발명에서 제공하는 상기 단리된 핵산 분자가 삽입된 발현 벡터를 제공한다.
본 발명에서 상기 "벡터"는 어떤 핵산 분자가 연결된 또 다른 핵산을 수송할 수 있는 상기 핵산 분자이다. 벡터의 한 가지 유형은, 추가적인 DNA 세그멘트가 결찰될 수 있는 원형 이중가닥 DNA를 가리키는 "플라스미드"이다. 또 다른 유형의 벡터는 파지 벡터이다. 또 다른 유형의 벡터는 바이러스성 벡터로, 추가적인 DNA 세그멘트가 바이러스 게놈에 결찰될 수 있다. 어떤 벡터들은 그들이 유입된 숙주세포에서 자율적인 복제를 할 수 있다(예컨대, 박테리아성 벡터는 박테리아성 복제 기원을 갖는 에피솜 포유류 벡터). 기타 벡터(예컨대, 비-에피솜 포유류 벡터)는 숙주세포에 유입되면서 숙주세포의 게놈에 통합될 수 있고, 그럼으로써, 숙주 게놈과 함께 복제된다. 뿐만 아니라, 어떤 벡터는 이들이 작동차원에서 연결된 유전자의 발현을 지시할 수 있다. 이와 같은 벡터는 본원에서 "재조합 발현 벡터" 또는 단순히 "발현 벡터"라 명명된다. 일반적으로 재조합 DNA 기법에서 유용한 발현 벡터는 종종 플라스미드의 형태로 존재한다. 본 명세서에서, "플라스미드"와 "벡터"는, 플라스미드가 벡터 중 가장 통상적으로 사용되는 형태이기 때문에, 상호 교환하여 사용될 수 있다.
본 발명에서 상기 발현 벡터의 구체적인 예시로는 상업적으로 널리 사용되는 pCDNA 벡터, F, R1, RP1, Col, pBR322, ToL, Ti 벡터; 코스미드; 람다, 람도이드(lambdoid), M13, Mu, p1 P22, Qμ, T-even, T2, T3, T7 등의 파아지; 식물 바이러스로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 당업자에게 발현 벡터로 알려진 모든 발현 벡터는 본 발명에 사용 가능하고, 발현 벡터를 선택할 때에는 목적으로 하는 숙주 세포의 성질에 따른다. 숙주세포로의 벡터 도입 시 인산칼슘 트랜스펙션, 바이러스 감염, DEAE-덱스트란 조절 트랜스펙션, 리포펙타민 트랜스펙션 또는 전기천공법에 의해 수행될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 당업자는 사용하는 발현 벡터 및 숙주 세포에 알맞은 도입 방법을 선택하여 이용할 수 있다. 바람직하게 벡터는 하나 이상의 선별 마커를 함유하나 이에 한정되지 않으며, 선별 마커를 포함하지 않은 벡터를 이용하여 생산물 생산 여부에 따라 선별이 가능하다. 선별 마커의 선택은 목적하는 숙주 세포에 의해 선별되며, 이는 이미 당업자에게 알려진 방법을 이용하므로 본 발명은 이에 제한을 두지 않는다.
본 발명의 핵산 분자를 정제를 용이하게 하기 위하여 태그 서열을 발현 벡터 상에 삽입하여 융합시킬 수 있다. 상기 태그로는 헥사-히스티딘 태그, 헤마글루티닌 태그, myc 태그 또는 flag 태그를 포함하나 이에 한정되는 것은 아니며 당업자에게 알려진 정제를 용이하게 하는 태그는 모두 본 발명에서 이용 가능하다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 다르면, 본 발명에서 제공하는 상기 발현 벡터가 형질 감염된 숙주 세포를 제공한다.
본 발명에서 상기 "숙주 세포"에는 폴리펩티드 삽입물의 편입을 위한 벡터(들)의 수령자(recipient)일 수 있거나 수령자였던 개별적인 세포 또는 세포 배양물이 포함된다. 숙주 세포에는 단일 숙주 세포의 자손이 포함되고, 상기 자손은 자연적인, 우발적인 또는 고의의 돌연변이 때문에 반드시 원래 모세포와 완전히 동일(형태학상 또는 게놈 DNA 보완체에서)하지 않을 수 있다. 숙주 세포에는 본원의 폴리펩티드(들)로 체내에서 형질주입된 세포가 포함된다.
본 발명에 있어서, 상기 숙주 세포로는 포유동물, 식물, 곤충, 균류 또는 세포성 기원의 세포를 포함할 수 있고, 예를 들면 대장균, 스트렙토미세스, 살모넬라 티피뮤리움 등의 박테리아 세포; 효모 세포, 피치아 파스 토리스 등의 균류세포; 드로조필라, 스포도프테라 Sf9 세포 등의 곤충 세포; CHO(중국 햄스터 난소 세포, Chinese hamster ovary cells), SP2/0(생쥐 골수종), 인간 림프아구(Human lymphoblastoid), COS, NSO(생쥐 골 수종), 293T, 보우 멜라노마 세포, HT-1080, BHK(베이비 햄스터 신장세포, Baby Hamster Kidney cells), HEK(인간 배아신장 세포, Human Embryonic Kidney cells) 또는 PERC.6(인간 망막 세포)의 동물 세포; 또는 식물 세포일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 당업자에게 알려진 숙주 세포로 사용 가능한 세포는 모두 이용 가능하다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 본 발명에서 제공하는 암 특이적 에피토프(tumor antigen epitope), 이를 코딩하는 핵산 분자, 상기 핵산 분자가 삽입된 발현 벡터 또는 상기 발현 벡터가 형질 전환된 숙주 세포를 포함하는 T 세포의 활성화용 조성물에 관한 것이다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "T 세포의 활성화"는 적어도 하나의 종양 항원 펩티드를 인식하는 T 세포 수용체를 갖는, 단일클론 (예를 들어, 동일한 TCR을 암호화하는) 또는 다클론 (예를 들어, 상이한 TCR을 암호화하는 클론을 갖는) T 세포 집단을 지칭한다. 활성화된 T 세포는 세포독성 T 세포, 보조 T 세포, 자연 살해 T 세포, γδ T 세포, 조절 T 세포 및 메모리 T 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하나, 이에 한정되지 않는 T 세포의 하나 이상의 아형을 함유할 수 있으나, 바람직하게는 메모리 T 세포(memory T cells)일 수 있다.
본 발명에서 상기 활성화된 T 세포는 암 세포의 방어 기작을 피해 암 또는 종양성 상태를 치료하거나 암의 재발, 진행 또는 전이를 예방할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 본 발명에서 제공하는 암 특이적 에피토프(tumor antigen epitope)가 로딩(loading)된 항원 제시 세포(antigen presenting cells, APC)일 수 있다.
본 발명에서 상기 항원 제시 세포는 수지상 세포(dendritic cells, DC), B 세포 및 대식 세포 중 1종 이상을 포함할 수 있으나, 바람직하게는 수지상 세포일 수 있다.
본 발명에서 상기 "수지상 세포"는 림프성 또는 비-림프성 조직에서 발견되는 형태학적으로 유사한 세포 유형의 다양한 집단의 구성원이다. 이러한 세포는 이들의 독특한 형태, 및 항원 펩티드를 T 세포에 제시하는 단백질인 표면 클래스 I 및 클래스 Ⅱ MHC 분자의 높은 발현 수준을 특징으로 한다. DC, 다른 APC 및 T 세포는 말초 혈액으로부터의 유래된 말초 혈액 단핵 세포 (PBMC)와 같이 편리하게는 말초 혈액으로부터 그리고 다수의 조직 공급원으로부터 단리되거나 유래 (예컨대 분화)될 수 있다.
본 발명에서 상기 항원 제시 세포는 암 항원 특이적인 T 세포, 바람직하게는 메모리 T 세포의 분화 및 증식을 유도하여 암 세포의 방어 기작을 피해 암 또는 종양성 상태를 치료하거나 암의 재발, 진행 또는 전이를 예방할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 본 발명에서 제공하는 암 특이적 에피토프(tumor antigen epitope); 및 수지상 세포 특이적 항체 또는 그 단편을 포함하는 융합 단백질에 관한 것이다.
본 발명에서 제공하는 융합 단백질은 수지상 세포에 본 발명에서 제공하는 암 특이적 에피토프가 로딩될 수 있도록 한다.
본 발명에서 상기 수지상 세포 특이적 항체로는, 수지상 세포의 DCIR, MHC 클래스 I, MHC 클래스 II, CD1, CD2, CD3, CD4, CD8, CD11b, CD14, CD15, CD16, CD19, CD20, CD29, CD31, CD40, CD43, CD44, CD45, CD54, CD56, CD57, CD58, CD83, CD86, CMRF-44, CMRF-56, DCIR, DC-ASPGR, CLEC-6, CD40, BDCA-2, MARCO, DEC-205, Clec9A, 33D1, 만노스 수용체(mannose receptor), 랑게린(Langerin), DECTIN-1, B7-1, B7-2, IFN-γ 수용체, IL-2 수용체, ICAM-1, Fcγ 수용체, LOX-1, 또는 ASPGR에 특이적인 항체일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 융합 단백질에서 상기 암 특이적 에피토프는 상기 수지상 세포 특이적 항체 또는 그 단편에 컨쥬게이트된 것일 수 있다. 여기서 상기 "컨쥬게이트(conjugate)"는 2개 부분을 함께 결합시켜 형성된 임의의 물질을 말한다. 본 발명에 따른 대표적인 접합체는 항원과 항체 및 TLR 효능제를 함께 결합시켜 형성된 것들을 포함한다. 용어 "컨쥬게이션(conjugation) "는 접합체를 형성하는 공정을 말하며 일반적으로 물리적 커플링, 예를 들면, 공유결합, 동시-배위 공유결합, 또는 제2 결합력, 예를 들면, 반 데르 발스 결합력(Van der Waals bonding force)을 말한다. 항원을 항체에 연결시키는 공정은 또한 독커린-코헤신 연합(dockerin-cohesin association)과 같은 비-공유결합성 연합[(Banchereau) 등의 미국 특허 공보 제20100135994호, 본원에 참조로 인용된 부분과 관련됨]을 통해 또는 펩타이드 또는 화학적 결합을 형성함으로써 직접적인 화학적 연결에 의해 수행될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 본 발명에서 제공하는 암 특이적 에피토프(tumor antigen epitope)가 로딩된 항원 제시 세포(Antigen presenting cells)를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 항원 제시 세포는 수지상 세포, B 세포 및 대식 세포 중 1종 이상을 포함할 수 있으나, 바람직하게는 수지상 세포일 수 있다.
본 발명에서 상기 수지상 세포 (예컨대 미성숙 수지상 세포)는 자가 공급원, 즉 목적하는 개체 유래를 포함하는 다양한 공급원으로부터 얻을 수 있고, 바람직하게는 말초 혈액 유래의 말초혈액 단핵세포(Peripheral blood mononuclear cell, PBMC)로부터 얻어질 수 있으며, 보다 바람직하게는 개체 유래 PBMC로부터 단핵구를 분리하여 복수의 사이토카인과 접촉시킴으로써 얻어질 수 있다. 여기서, 상기 단핵구의 수지상 세포로의 분화를 유도하는 사이토카인의 종류는 특별히 제한하지 않으나, 예를 들면, GM-CSF 및 IL-4 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 "목적하는 개체"란, 암이 발병하였거나, 발병 가능성이 높은 개체를 의미한다.
본 발명에서 상기와 같이 항원 제시 세포가 준비되면, 상기 항원 제시 세포에 본 발명의 암 특이적 에피토프를 로딩할 수 있다. 일반적으로 미성숙 수지상 세포는 식작용이나 수용체를 통한 세포 내 이입(endocytosis)을 통하여 항원을 포획하여, 세포 내의 일련의 과정을 통하여 항원을 가공 후 MHC에 항원 펩티드를 적재하여 T 림프구에 제시하게 된다. 항원을 가공하는 과정과 함께 수지상 세포는 점점 성숙하게 되어 식작용과 세포 내 이입에 사용되는 수용체를 잃고, MHC class I, II, 보조자극 분자, 세포유착 분자의 발현이 증가 되고, 새로운 케모카인 수용체를 발현하여 주변 림프절의 T림프구가 풍부한 지역으로 이동하여 T 림프구에 항원을 제시함으로써 T 림프구 면역반응을 일으키게 된다.
본 발명의 일 예시로, 상기 암 특이적 에피토프를 상기 항원 제시 세포에 로딩하기 위해서는 상기 항원 제시 세포를 본 발명의 암 특이적 에피토프와 접촉시킬 수 있으며, 바람직하게는 상기 항원 제시 세포로 예를 들면, 미성숙 수지상 세포, 또는 PBMC에 포함되거나 이로부터 유래된 (예컨대 분화된) 항원 제시 세포(예컨대 수지상 세포)로 본 발명의 상기 암 특이적 에피토프를 펄싱(pulsing)하는 단계를 수행할 수 있다. 본 기술 분야에 알려진 바와 같이, 펄싱은 세포, 예컨대 수지상 세포를, 본 발명의 암 특이적 에피토프 펩티드를 함유하는 용액과 혼합하고, 이어서 임의로 혼합물로부터 상기 암 특이적 에피토프를 제거하는 공정을 지칭한다. 본 발명에서는 상기 미성숙 수지상 세포를 암 특이적 에피토프와 접촉시킬 때 톨 유사 수용체(Toll-like receptor) 작용제를 처리하여 미성숙 수지상 세포의 집단의 성숙을 추가로 유도할 수 있다. 이때, 예시적인 TLR 작용제에는 폴리IC, MALP 및 R848이 포함되나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 다른 예시로, 상기 암 특이적 에피토프를 상기 항원 제시 세포에 로딩하기 위해서는 상기 암 특이적 에피토프를 코딩하는 핵산 분자가 삽입된 발현 벡터, 바람직하게는 플라스미드로 상기 항원 제시 세포를 뉴클레오펙션(nucleofection)시킬 수 있다. 여기서 상기 뉴클레오펙션 시 예를 들면 Amaxa® 뉴클레오펙션 시스템 또는 InVitrogen® 뉴클레오펙션 시스템을 포함한 본 분야에서의 어떤 유용한 수단에 의해 발생될 수 있다.
본 발명의 또 다른 예시로서, 상기 암 특이적 에피토프를 상기 항원 제시 세포에 로딩하기 위해서는, 본 발명에서 제공하는 상기 암 특이적 에피토프; 및 수지상 세포 특이적 항체 또는 그 단편을 포함하는 융합 단백질을 사용하여 수행될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 본 발명에서 제공하는 항원 제시 세포(Antigen presenting cells)에 의해 활성화된 T 세포에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 T 세포는 종양 항원 펩티드를 인식하는 T 세포 수용체를 갖는, 단일클론 (예를 들어, 동일한 TCR을 암호화하는) 또는 다클론 (예를 들어, 상이한 TCR을 암호화하는 클론을 갖는) T 세포 집단을 지칭하는 것으로, 세포독성 T 세포, 보조 T 세포, 자연 살해 T 세포, γδ T 세포, 조절 T 세포 및 메모리 T 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는 T 세포의 하나 이상의 아형을 함유할 수 있으나, 바람직하게는 메모리 T 세포일 수 있다.
본 발명에서 상기 "메모리 T 세포(memory T cells)"는 이들의 특이적 항원과 이전에 조우하여 반응한 T 세포 또는 활성화된 T 세포로부터 분화된 T 세포이다. 종양 특이적 메모리 T 세포는 총 T 세포 양의 작은 부분을 구성하지만, 이들은 개인의 전체 수명 동안 종양 세포의 감시에 중요한 기능을 수행한다. 종양 특이적 메모리 T 세포가 이들의 특정 종양 항원을 발현하는 종양 세포를 조우하면, 메모리 T 세포는 즉시 활성화되어 클론 확장(clonally expanded)된다. 활성화되고 증식된 T 세포는 이펙터 T 세포로 분화되어, 고효율로 종양 세포를 죽인다. 메모리 T 세포는 T 세포의 장기 종양 항원 특이적 반응을 확립하고 유지하는 데 중요하다. 본 발명에서 활성화된 T 세포, 바람직하게는 활성화된 메모리 T 세포는 암 세포의 항원을 특이적으로 인식하여, 암 세포의 방어 기작을 피해 암 또는 종양성 상태를 치료하거나 암의 재발, 진행 또는 전이를 예방할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 본 발명에서 제공하는 항원 제시 세포(Antigen presenting cells, APC)에 의해 T 세포를 활성화하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 상기 T 세포의 활성화를 위해서는 상기 T 세포를 본 발명의 암 특이적 에피토프가 로딩된 항원 제시 세포와 공동 배양할 수 있다.
본 발명에서 상기 T 세포는 자가 공급원, 즉 목적하는 개체 유래를 포함하는 다양한 공급원으로부터 얻을 수 있고, 바람직하게는 말초 혈액 유래의 말초혈액 단핵세포(Peripheral blood mononuclear cell, PBMC)로부터 얻어질 수 있으며, 보다 바람직하게는 상기 말초혈액 단핵세포의 비부착성 부분으로부터 얻을 수 있다. 본 발명의 일 예시로, 상기 PBMC의 비부착성 부분을 말초 혈액 샘플의 밀도 구배 원심분리에 의해 얻을 수 있고, 이를 항-CD3 항체 (예컨대 OKT3)가 있거나 없이, 적어도 하나의 사이토카인 (예컨대 IL-2)과 함께 배양하여 얻을 수 있다.
본 발명에서 상기 T 세포는 종양 항원 펩티드를 인식하는 T 세포 수용체를 갖는, 단일클론 (예를 들어, 동일한 TCR을 암호화하는) 또는 다클론 (예를 들어, 상이한 TCR을 암호화하는 클론을 갖는) T 세포 집단을 지칭하는 것으로, 세포독성 T 세포, 보조 T 세포, 자연 살해 T 세포, γδ T 세포, 조절 T 세포 및 메모리 T 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는 T 세포의 하나 이상의 아형을 함유할 수 있으나, 바람직하게는 메모리 T 세포일 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 T 세포 및 상기 항원 제시 세포는 동일한 개체, 예컨대 암, 바람직하게는 EBV 양성 암을 앓고 있는 개체 (예를 들어 저등급 내지 중간 등급 암)로부터 유래될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 T 세포의 활성화를 위하여, 상기 T 세포는 본 발명의 항원 제시 세포와 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28 또는 30일 중 어느 하나 이상 동안 공동 배양될 수 있고, 바람직하게는 1일 내지 21일, 1일 내지 14일, 2일 내지 10일, 2일 내지 5일, 2일 내지 5일, 3일, 5일, 7일, 10일, 14일, 16일, 18일 또는 21일 동안 공동 배양될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 T 세포와 본 발명의 항원 제시 세포의 공동 배양 시 1종 이상의 사이토카인을 첨가하여 T 세포의 활성화, 성숙 및/또는 증식을 촉진하고 이후의 기억 T 세포로의 분화를 위해 T 세포를 프라이밍할 수 있다. 이러한 단계에서 사용할 수 있는 예시적인 사이토카인에는 인터루킨-2(IL-2), 인터루킨-4(IL-4), 인터루킨-7(IL-7), 인터루킨-15(IL-15), 인터루킨-21(IL-21) 또는 이들의 조합 등이 포함되나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 발명에서는 상기 T 세포와 본 발명의 항원 제시 세포의 공동 배양 시 사이토카인 및 면역글로불린(immunoglobulin) 중쇄 불변부를 포함하는 융합 단백질을 첨가하여 T 세포의 활성화, 성숙 및/또는 증식을 촉진하고 이후의 기억 T 세포로의 분화를 위해 T 세포를 프라이밍할 수 있다. 여기서 상기 사이토카인으로는 인터페론-γ(IFN-γ), 인터루킨-2(IL-2), 인터루킨-4(IL-4), 인터루킨-12(IL-12), IL-18, 종양 괴사 인자(TNF) 또는 과립구 마크로파지 콜로니 자극 인자(GMCSF)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 면역글로불린 중쇄 불변부는 면역글로불린 힌지부, 및 임의로 CH2 도메인, CH3 도메인 및 CH4 도메인 또는 그의 배합물로 구성된 군으로부터 선택된 면역글로불린 중쇄 불변부 영역일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 면역글로불린 중쇄 불변부는 IgA(Igα), IgD(Igδ), IgE(Igε), IgG(Igγ), 및 IgM(Igμ)로 당업계에서 불리워지는 임의의 5개 면역글로불린 클래스에 속하는 면역글로불린으로부터 유래될 수 있으나, 바람직하게는 IgG 클래스로부터 유래된 면역글로불린 중쇄 불변부일 수 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 T 세포와 본 발명의 항원 제시 세포의 공동 배양 시 메모리 T 세포에서 높게 발현하는 세포 표면 단백질과 결합하는 리간드; 및 면역글로불린(immunoglobulin) 중쇄 불변부를 포함하는 융합 단백질을 첨가하여 T 세포의 활성화, 성숙 및/또는 증식을 촉진하고 이후의 기억 T 세포로의 분화를 위해 T 세포를 프라이밍할 수 있다. 여기서 상기 메모리 T 세포에서 높게 발현하는 세포 표면 단백질로는 CD27, CXCR3 또는 CD62L일 수 있다. 상기 CD27에 결합할 수 있는 리간드로는 CD70일 수 있고, CXCR3에 결합할 수 있는 리간드는 CXCR9 또는 CXCR10일 수 있으며, 상기 CD62L에 결합할 수 있는 리간드는 GlyCAM-1, CD34, MadCAM-1 또는 PSGL-1일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 면역글로불린 중쇄 불변부는 IgA(Igα), IgD(Igδ), IgE(Igε), IgG(Igγ), 및 IgM(Igμ)로 당업계에서 불리워지는 임의의 5개 면역글로불린 클래스에 속하는 면역글로불린으로부터 유래될 수 있으나, 바람직하게는 IgG 클래스로부터 유래된 면역글로불린 중쇄 불변부일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 본 발명에서 제공하는 암 특이적 에피토프가 로딩된 항원 제시 세포를 유효 성분으로 포함하는 면역 치료제에 관한 것이다. 본 발명에 따른 면역 치료제는 면역 반응을 증가시키거나, 특정 질병으로 예를 들어 암의 치료 또는 예방에 바람직한 면역 반응의 일부를 선택적으로 상승시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 본 발명에서 제공하는 암 특이적 에피토프가 로딩된 항원 제시 세포; 및/또는 활성화된 T 세포를 유효 성분으로 포함하는 항암 백신, 또는 암의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 "암"은 포유류에서 전형적으로 조절되지 않는 세포 성장으로 특징 지어진 생리적 상태를 나타내거나 가리킨다. 본 발명에서 예방, 개선 또는 치료의 대상이 되는 암은 엡스타인-바 바이러스(epstein barr virus; EBV) 양성 암으로, EBV 양성 위암, EBV 양성 자궁경부암, EBV 양성 버키트 림프종(Burkitt's lymphoma), EBV 양성 T 세포 림프종(T cell lymphomas), EBV 양성 유방암, EBV 양성 평활근육종(leiomyosarcomas), EBV 양성 평활근종양(smooth muscle tumors), EBV 양성 호지킨 림프종(Hodgkin lymphoma), EBV 양성 비인두암 또는 EBV 양성 이식후 림프세포증식 질환(PTLD)일 수 있으나, 바람직하게는 EBV 양성 위암일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 제공하는 상기 항원 제시 세포는 EBV 양성 암 항원 특이적인 T 세포, 바람직하게는 메모리 T 세포의 분화 및 증식을 유도할 수 있고, 이렇게 활성화된 메모리 T 세포는 암 세포의 방어 기작을 피해 암 또는 종양성 상태를 치료하거나 암의 재발, 진행 또는 전이를 예방할 수 있다.
본 발명에 따른 항암 백신은 일회 투여함으로써 수행되는 면역화 방법과 연속 투여함으로써 수행되는 면역화 방법을 모두 포함할 수 있다.본 발명에서, "예방"은 본 발명의 약학 조성물을 이용하여 암의 증상을 차단하거나, 그 증상을 억제 또는 지연시키는 모든 행위라면 제한없이 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서, "치료"는 본 발명의 약학 조성물을 이용하여 암의 증상이 호전되거나 이롭게 되는 모든 행위라면 제한없이 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 약학 조성물은 캡슐, 정제, 과립, 주사제, 연고제, 분말 또는 음료 형태임을 특징으로 할 수 있으며, 상기 약학 조성물은 인간을 대상으로 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에서 상기 약학 조성물은 이들로 한정되는 것은 아니지만, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 캡슐, 정제, 수성 현탁액 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사 용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 본 발명의 약학 조성물은 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함할 수 있다. 약학적으로 허용되는 담체는 경구 투여 시에는 결합제, 활탁제, 붕해제, 부형제, 가용화제, 분산제, 안정화제, 현탁화제, 색소, 향료 등을 사용할 수 있으며, 주사제의 경우에는 완충제, 보존제, 무통화제, 가용화제, 등장제, 안정화제 등을 혼합하여 사용할 수 있으며, 국소투여용의 경우에는 기제, 부형제, 윤활제, 보존제 등을 사용할 수 있다. 본 발명의 약학 조성물의 제형은 상술한 바와 같은 약제학적으로 허용되는 담체와 혼합하여 다양하게 제조될 수 있다. 예를 들어, 경구 투여시에는 정제, 트로키, 캡슐, 엘릭서(elixir), 서스펜션, 시럽, 웨이퍼 등의 형태로 제조할 수 있으며, 주사제의 경우에는 단위 투약 앰플 또는 다수회 투약 형태로 제조할 수 있다. 기타, 용액, 현탁액, 정제, 캡슐, 서방형 제제 등으로 제형화할 수 있다.
한편, 제제화에 적합한 담체, 부형제 및 희석제의 예로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말디톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 또는 광물유 등이 사용될 수 있다. 또한, 충진제, 항 응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제, 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 상기 약학 조성물의 투여 경로는 이들로 한정되는 것은 아니지만 구강, 정맥내, 근육내, 동맥내, 골수내, 경막내, 심장내, 경피, 피하, 복강내, 비강내, 장관, 국소, 설하 또는 직장이 포함된다. 경구 또는 비경구 투하가 바람직하다.
본 발명에서 상기 "비경구"란, 피하, 피내, 정맥내, 근육내, 관절내, 활액낭내, 흉골내, 경막내, 병소내 및 두개골내 주사 또는 주입기술을 포함한다. 본 발명의 약학 조성물은 또한 직장 투여를 위한 좌제의 형태로 투여될 수 있다.
본 발명의 상기 약학 조성물은 사용된 특정 화합물의 활성, 연령, 체중, 일반적인 건강, 성별, 정식, 투여 시간, 투여 경로, 배출율, 약물 배합 및 예방 또는 치료될 특정 질환의 중증을 포함한 여러 요인에 따라 다양하게 변할 수 있고, 상기 약학 조성물의 투여량은 환자의 상태, 체중, 질병의 정도, 약무 형태, 투여 경로 및 기간에 따라 다르지만 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있고, 1일 0.0001 내지 50mg/kg 또는 0.001 내지 50mg/kg으로 투여할 수 있다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명에 따른 의약 조성물은 환제, 당의정, 캡슐, 액제, 겔, 시럽, 슬러리, 현탁제로 제형화될 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따르면, 암을 예방 또는 치료하기 위하여, 목적하는 개체에 본 발명에서 제공하는 암 특이적 에피토프가 로딩된 항원 제시 세포; 및/또는 활성화된 T 세포를 투여하는 단계를 포함하는, 암의 예방 또는 치료 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 암은 엡스타인-바 바이러스(epstein barr virus; EBV) 양성 암으로, EBV 양성 위암, EBV 양성 자궁경부암, EBV 양성 버키트 림프종(Burkitt's lymphoma), EBV 양성 T 세포 림프종(T cell lymphomas), EBV 양성 유방암, EBV 양성 평활근육종(leiomyosarcomas), EBV 양성 평활근종양(smooth muscle tumors), EBV 양성 호지킨 림프종(Hodgkin lymphoma), EBV 양성 비인두암 또는 EBV 양성 이식후 림프세포증식 질환(PTLD)일 수 있으나, 바람직하게는 EBV 양성 위암일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 제공하는 암 특이적 에피토프가 로딩된 항원 제시 세포 또는 활성화된 T 세포의 투여량, 스케줄 및 투여 경로는 개체의 크기 및 조건에 따라, 그리고 표준 약제학적 관행에 따라 결정될 수 있다. 예시적인 투여 경로는 정맥내, 동맥내, 복강내, 폐내, 혈관내, 근육내, 기관내, 피하, 안내, 척수강내 또는 경피를 포함한다.
개체에 투여되는 세포의 용량은, 예를 들어, 투여되는 세포의 특정 유형, 투여 경로 및 치료되는 암의 특정 유형과 병기에 따라 달라질 수 있다. 상기 양은 심한 독성 또는 유해 사례없이, 암에 대한 치료 반응과 같은 원하는 반응을 가져오기 충분해야 한다. 일부 실시 형태에서, 투여될 활성화된 T 세포 또는 항원 제시 세포(예컨대 수지상 세포)의 양은 치료적 유효량이다. 일부 실시 형태에서, 세포 (예컨대 암 특이적 에피토프가 로딩된 수지상 세포 또는 활성화된 T 세포)의 양은 치료 전의 동일한 개체에서의 상응하는 종양 크기, 암 세포의 수 또는 종양 성장 속도와 비교하여, 또는 치료를 받지 않은 다른 개체에서의 상응하는 활성과 비교하여 적어도 약 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% 또는 100% 중 어느 하나만큼 종양 크기를 감소시키거나, 암 세포의 수를 감소시키거나, 종양의 성장 속도를 감소시키기 충분한 양이다. 정제된 효소를 사용한 시험관내 검정, 세포 기반 검정, 동물 모델 또는 인체 실험과 같은 표준 방법을 사용하여 효과의 규모를 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에서, 본 발명의 암 특이적 에피토프가 로딩된 항원 제시 세포(예컨대 수지상 세포)는 1Х105~5Х105, 5Х105~1Х106, 1Х106~2×106, 2Х106~3Х106, 3Х106~4Х106, 4Х106~5Х106, 5Х106~6Х106, 6Х106~7Х106, 7Х106~8Х106, 8Х106~1Х108, 1Х106~3Х106, 3Х106~5Х106, 5Х106~7Х106, 2Х106~4Х106, 1Х106~5Х106 또는 5Х106~1Х107개 중 어느 하나의 세포/개체의 투여량으로 투여될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 실시 형태에서, 본 발명의 암 특이적 에피토프가 로딩된 항원 제시 세포(예컨대 수지상 세포)는 1Х104~5Х104, 5Х104~1Х105, 1Х105~2Х105, 2Х105~4Х105, 4Х105~6Х105, 6Х105~8Х105, 8Х105~1Х106, 1Х106~2Х106, 2Х106~1Х107, 1Х104~1Х105, 1Х105~1Х106, 1Х106~1Х107, 1Х104~1Х106 또는 1Х105~1Х107개 중 어느 하나의 세포/㎏의 투여량으로 투여될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에서 본 발명의 활성화된 T 세포는 1Х108 내지 5Х108, 5Х108 내지 9Х108, 9Х108 내지 1Х109, 1Х109 내지 2Х109, 2Х109 내지 3Х109, 3Х109 내지 4Х109, 4Х109 내지 5Х109, 5Х109 내지 6Х109, 6Х109 내지 1Х1010, 1Х109 내지 3Х109, 3Х109 내지 5Х109, 5Х109 내지 7Х109, 7Х109 내지 1Х1010, 1Х109 내지 5Х109, 5Х109 내지 1Х1010, 3Х109 내지 7Х109, 1Х1010 내지 1.5Х1010, 1Х1010 내지 2Х1010 또는 1Х109 내지 1Х1010개 중 어느 하나의 세포/개체의 투여량으로 투여될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 실시 형태에서, 본 발명의 활성화된 T 세포는 1Х107 내지 1 Х108, 1Х108 내지 2Х108, 2Х108 내지 4Х108, 4Х108 내지 6Х108, 6Х108 내지 8Х108, 8Х108 내지 1Х109, 1Х109 내지 2Х109, 2Х109 내지 4Х109, 4Х109 내지 1Х1010, 2Х108 내지 6Х108, 6Х108 내지 1Х109, 1Х108 내지 2Х108, 2Х108 내지 2Х109, 1Х107 내지 1Х108, 1Х108 내지 1Х109, 1Х109 내지 1Х1010 또는 1Х107 내지 1Х109개 중 어느 하나의 세포/㎏의 투여량으로 투여될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 암 특이적 에피토프가 로딩된 항원 제시 세포(예컨대 수지상 세포) 및/또는 활성화된 T 세포 투여 시 인간 알부민과 같은 안정화제 또는 부형제가 함께 사용될 수 있다.
본 발명에서 상기 암 특이적 에피토프가 로딩된 항원 제시 세포(예컨대 수지상 세포) 및/또는 활성화된 T 세포의 투여량 및 투여 스케줄은 투여하는 의사의 판단에 기초하여 치료 과정에 걸쳐 조정될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 활성화된 T 세포는, 상기 암 특이적 에피토프가 로딩된 항원 제시 세포가 투여되고 약 1일, 2일, 3일, 4일, 5일, 6일, 7일, 8일, 9일, 10일, 11일, 12일, 13일, 14일, 15일, 16일, 17일, 18일, 19일, 20일, 21일 또는 1개월 후에 투여되거나, 상기 항원 제시 세포와 동시에 투여될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 암 특이적 에피토프가 로딩된 항원 제시 세포(예컨대 수지상 세포) 및/또는 활성화된 T 세포의 투여 시 단독으로 또는 다른 요법, 예컨대 수술, 방사선 치료, 유전자 치료, 면역치료, 골수 이식, 줄기세포 이식, 호르몬 요법, 표적 치료, 냉동요법, 초음파 치료, 광역동 치료, 화학요법 등과 함께 수행될 수 있다. 추가로, 증식성 질환이 발병할 위험이 더 큰 사람은 질환의 발병을 억제 및/또는 지연하기 위한 치료를 받을 수 있다.
본 발명에서 제공하는 엡스타인-바 바이러스(EBV) 양성 암 특이적 에피토프가 로딩된 항원 제시 세포, 즉 수지상 세포를 통해 상기 암 항원 특이적인 T 세포, 바람직하게는 메모리 T 세포의 분화 및 증식을 빠르고 효과적으로 유도할 수 있고, 이렇게 활성화된 메모리 T 세포는 암 세포의 방어 기작을 피해 엡스타인-바 바이러스(EBV) 양성 암 또는 종양성 상태를 치료하거나 암의 재발, 진행 또는 전이를 예방할 수 있다.
기존에 입양(adoptive) T 세포 치료에서 암환자 치료를 위하여 많은 수의 T 세포를 생산하기 위하여 3~6개월의 장시간이 소요되어 면역 세포 치료에서의 세포 생산공정에서의 큰 문제점이 있었다. 하지만, 본 발명에 의하는 경우 환자 치료에 사용해야 하는 109의 자가 메모리 T 세포를 3주 안에 생산할 수 있고, 비용절감 및 외부 오염원에 대한 감염 위험 요소들을 최소화할 수 있다. 따라서 본 발명에 의하는 경우 보다 많은 고형암 환자들에게 빠른 치료적 접근이 가능하여 말기 암 환자들에게도 적용이 가능한 기술이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 SNU719 세포주에 있어서 EBNA-1 유래 네오-에피토프의 T 세포 활성화 정도를 확인하기 위하여 각각의 네오-에피토프에 대한 ELISPOT을 실시한 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 EBV가 감염된 MKN74 세포주에 있어서 EBNA-1 유래 네오-에피토프의 T 세포 활성화 정도를 확인하기 위하여 각각의 네오-에피토프에 대한 ELISPOT을 실시한 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 SNU719 세포주에 있어서 LMP-2A 유래 네오-에피토프의 T 세포 활성화 정도를 확인하기 위하여 각각의 네오-에피토프에 대한 ELISPOT을 실시한 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 EBV가 감염된 MKN74 세포주에 있어서 LMP-2A 유래 네오-에피토프의 T 세포 활성화 정도를 확인하기 위하여 각각의 네오-에피토프에 대한 ELISPOT을 실시한 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 인간 유래 메모리 T 세포의 EBV 양성 위암 세포 항원의 표적 암세포 사멸 활성을 확인하기 위해 HLA 타입에 따른 SNU-719 세포주에서 EBNA-1 유래의 네오-에피토프 중 선정된 3개의 네오-에피토프에 대해 각각 Cr51 방출 분석법(Cr51 release assay)을 수행한 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 인간 유래 메모리 T 세포의 EBV 양성 위암 세포 항원의 표적 암세포 사멸 활성을 확인하기 위해 HLA 타입에 따른 EBV가 감염된 MKN74 세포주에서 EBNA-1 유래의 네오-에피토프 중 선정된 3개의 네오-에피토프에 대해 각각 Cr51 방출 분석법(Cr51 release assay)을 수행한 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 인간 유래 메모리 T 세포의 EBV 양성 위암 세포 항원의 표적 암 세포 사멸 활성을 확인하기 위하여 HLA 타입에 따른 SNU-719 세포주에서 LMP-2A 유래의 네오-에피토프 중 선정된 3개의 네오-에피토프에 대해 각각 Cr51 방출 분석법(Cr51 release assay)을 수행한 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 인간 유래 메모리 T 세포의 EBV 양성 위암 세포 항원의 표적 암세포 사멸 활성을 확인하기 위해 HLA 타입에 따른 EBV가 감염된 MKN74 세포주에서 LMP-2A 유래의 네오-에피토프 중 선정된 3개의 네오-에피토프에 대해 각각 Cr51 방출 분석법(Cr51 release assay)을 수행한 결과를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 인간 유래 메모리 T 세포의 EBV 양성 위암 세포 항원 중 EBNA-1 유래 네오-에피토프의 암세포 특이성을 확인하기 위하여 EBV 음성 MKN74 세포주에서 선정된 3개의 3개의 네오-에피토프에 대해 각각 Cr51 방출 분석법(Cr51 release assay)을 수행한 결과를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 인간 유래 메모리 T 세포의 EBV 양성 위암 세포 항원 중 EBNA-1 유래 네오-에피토프의 암세포 특이성을 확인하기 위하여 EBV 음성 MKN74 세포주에서 선정된 3개의 3개의 네오-에피토프에 대해 각각 Cr51 방출 분석법(Cr51 release assay)을 수행한 결과를 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 인간 유래 메모리 T 세포의 EBV 양성 위암 세포 항원 중 LMP-2A 유래 네오-에피토프의 암세포 특이성을 확인하기 위하여 EBV 음성 MKN74 세포주에서 선정된 3개의 3개의 네오-에피토프에 대해 각각 Cr51 방출 분석법(Cr51 release assay)을 수행한 결과를 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 인간 유래 메모리 T 세포의 EBV 양성 위암 세포 항원 중 LMP-2A 유래 네오-에피토프의 암세포 특이성을 확인하기 위하여 EBV 음성 MKN74 세포주에서 선정된 3개의 3개의 네오-에피토프에 대해 각각 Cr51 방출 분석법(Cr51 release assay)을 수행한 결과를 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 EBNA-1 유래 네오-에피토프의 생체 내(in vivo) 항암효과를 검증하기 위하여 BALB/c 누드 마우스 이종이식 동물 모델 (SNU-719)에서 네오-에피토프 특이적 세포독성 T 세포의 효과에 대한 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 EBNA-1 유래 네오-에피토프의 생체 내(in vivo) 항암효과를 검증하기 위하여 BALB/c 누드 마우스 이종이식 동물 모델 (EBV 감염 MKN74)에서 네오-에피토프 특이적 세포독성 T 세포의 효과에 대한 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 LMP-2A 유래 네오-에피토프의 생체 내(in vivo) 항암효과를 검증하기 위하여 BALB/c 누드 마우스 이종이식 동물 모델 (SNU-719)에서 네오-에피토프 특이적 세포독성 T 세포의 효과에 대한 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 LMP-2A 유래 네오-에피토프의 생체 내(in vivo) 항암효과를 검증하기 위하여 BALB/c 누드 마우스 이종이식 동물 모델 (EBV 감염 MKN74)에서 네오-에피토프 특이적 세포독성 T 세포의 효과에 대한 실험 결과를 나타낸 것이다.
본 발명의 일 구현 예에 따르면, 서열번호 1 내지 184 중 어느 하나로 표시되는 엡스타인-바 바이러스(epstein barr virus; EBV) 양성 암 특이적 네오-에피토프(neo-epitope)에 관한 것이다.
본 발명의 다른 구현 예에 따르면, 본 발명에서 제공하는 상기 암 특이적 네오-에피토프(neo-epitope)가 로딩(loading)된 항원 제시 세포(antigen presenting cells, APC)에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 본 발명에서 제공하는 항원 제시 세포(Antigen presenting cells)에 의해 활성화된 T 세포에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 본 발명에서 제공하는 암 특이적 에피토프가 로딩된 항원 제시 세포; 및/또는 활성화된 T 세포를 유효 성분으로 포함하는 항암 백신, 또는 암의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예
[실시예 1] EBV 양성 위암 세포에 특이적인 자가 메모리 T 세포의 제작 방법 및 임상적 적용
1. EBV 양성 위암 세포 항원 네오-에피토프의 선별
위암 세포에서 유전자 변이가 축적된 가장 주요한 시퀀스를 예측하며, 이 시퀀스가 T 세포의 HLA에 결합하는 에피토프를 예측하는 알고리즘은 바이오 인포매틱스 및 프로테오믹스를 이용하여 개발하였다. 네오-에피토프 예측 알고리즘으로는 NetMHC 및 NetCTLpan를 이용하였다. 이때, 한국인이 가장 많이 발현하고 있는 HLA 타입인 HLA-A*2402, HLA-A*A0201 및 HLA-A*3303을 포함한 여러 HLA 타입으로 HLA-A*1101, HLA-A*0206, HLA-A*3101와, HLA-B*5101, HLA-B*4403, HLA-B*5401, HLA-B*5801, HLA-B*3501과 결합 친화도가 높을 것으로 예상되는 펩타이드 시퀀스를 발굴하였다. 이를 위해서, 현재 존재하는 EBV+ 위암 세포주의 HLA 타이핑(typing)을 통해 각 세포주의 HLA 타입을 조사하며, EBV 바이러스에 의해 EBV+ 위암 세포에만 존재하고 악성 종양을 유발하는 대표적 단백질인 LMP-2A와 EBNA-1 단백질에 대하여 NetMHC 프로그램을 통해 각 HLA 타입과 결합 친화도가 높은 네오-에피토프를 예측하여 발굴하였다. 그 결과는 각각 표 1 및 2로 나타내었다.
LMP-2A 단백질에 대한 네오-에피토프
#ID SEQ(9mer) HLA-A*24:02 HLA-A*02:01 HLA-A*33:03 HLA-A*11:01 HLA-A*02:06 HLA-A*31:01 HLA-B*51:01 HLA-B*15:01 HLA-B*44:03 HLA-B*54:01 HLA-B*58:01 HLA-B*35:01
LMP2A_SNU-719_1 MGSLEMVPM(서열번호 1) 27371.8 11991.5 19548.9 21044.7 2968.1 20300.8 19068 1393.9 31463.2 20902.1 2627.5 164.2
LMP2A_SNU-719_119 SMNPVCLPV(서열번호 2) 9889.5 9.9 6933.4 4394.9 14.9 1649.6 18869.2 443.8 11789.2 12880.3 9730 9998.1
LMP2A_SNU-719_121 NPVCLPVIV(서열번호 3) 40322.3 27033.9 31415.9 38783.6 19110.2 38909.2 1717.4 34671.7 29524.1 241.1 30432.6 868.3
LMP2A_SNU-719_124 CLPVIVAPY(서열번호 4) 13941.3 10007.3 11545.2 4017.4 5530.2 10510.1 32273.1 161.2 17839.2 29638.7 17168.1 1118.9
LMP2A_SNU-719_125 LPVIVAPYL(서열번호 5) 29593.2 19280.3 23285.5 37445.1 8770.7 30098.9 456.5 22503.1 30741.7 337.4 11162.4 39
LMP2A_SNU-719_127 VIVAPYLFW(서열번호 6) 3787.8 21911.8 24575.2 10829.4 13529.2 16840.6 23369.9 7172.4 14029.8 36881.8 81 14816.8
LMP2A_SNU-719_128 IVAPYLFWL(서열번호 7) 2732.2 10.1 5448.5 8930.6 6.7 2015.8 14093.9 7650 29346.4 18362.2 817.2 9877.3
LMP2A_SNU-719_129 VAPYLFWLA(서열번호 8) 6485.2 2405.6 10912 20624.5 159.1 10250.1 21984.5 20546.3 34583.3 6597 10554.1 13623
LMP2A_SNU-719_130 APYLFWLAA(서열번호 9) 39372.1 14186.6 22554 23424.5 5249.7 20785.8 9931.9 20808.5 14633.9 25.3 33807.9 1458.6
LMP2A_SNU-719_131 PYLFWLAAI(서열번호 10) 45.8 20451.8 20179 37721.6 12845 12993.1 32690.2 33027.6 35911.5 39974.3 31558.3 38018.7
LMP2A_SNU-719_132 YLFWLAAIA(서열번호 11) 36946.9 22.5 13714.8 22720.8 67.5 15292.2 26173.6 3914.4 28938.1 5371.4 30695.2 11886.3
LMP2A_SNU-719_136 LAAIAASCF(서열번호 12) 11127 28133.2 32080.5 26643.1 12921.5 32823.8 7996.6 63.4 14661.8 18015.7 159.8 23.8
LMP2A_SNU-719_138 AIAASCFTA(서열번호 13) 30319.9 200.5 24584.2 6731.1 71.3 12568.3 37957.8 6013.5 31247.4 14492.5 17396.7 21943.8
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LMP2A_SNU-719_7 VPMGAGPPS(서열번호 151) 44669 36655.4 35264.6 36414.6 26600.4 39954.4 17537.7 28276.4 40505.1 191.3 38119.6 337.5
EBNA-1 단백질에 대한 네오-에피토프
#ID SEQ(9mer) HLA-A*24:02 HLA-A*02:01 HLA-A*33:03 HLA-A*11:01 HLA-A*02:06 HLA-A*31:01 HLA-B*51:01 HLA-B*15:01 HLA-B*44:03 HLA-B*54:01 HLA-B*58:01 HLA-B*35:01
EBNA-1_SNU-719_277 RGRGGSGGR(서열번호 152) 45316.5 39680 4373 18740.2 34826.3 289.3 47765.8 29769.2 45986.8 44280.7 39982.1 43547.6
EBNA-1_SNU-719_285 RGRGGSGGR(서열번호 153) 45316.5 39680 4373 18740.2 34826.3 289.3 47765.8 29769.2 45986.8 44280.7 39982.1 43547.6
EBNA-1_SNU-719_293 RGRGGSGGR(서열번호 154) 45316.5 39680 4373 18740.2 34826.3 289.3 47765.8 29769.2 45986.8 44280.7 39982.1 43547.6
EBNA-1_SNU-719_302 RGRGRERAR(서열번호 155) 46032.1 42644 3895.5 29673.7 38658.7 229.8 47725.5 32620.6 45707.5 43198 39720.8 41805.7
EBNA-1_SNU-719_308 RARGGSRER(서열번호 156) 45029.1 39602.4 1219 10439.7 31841.9 86.1 45468.3 19127.1 42510.4 37732.6 27999.9 30362.9
EBNA-1_SNU-719_312 GSRERARGR(서열번호 157) 47184.8 41384.4 1249.1 15361.7 37002.5 175.9 47577.5 32963.7 43767.7 45223 37929.5 45253.8
EBNA-1_SNU-719_316 RARGRGRGR(서열번호 158) 44722.2 39536 884.7 17784.2 33601.8 65.1 45327.3 23182.2 42450.6 38545.9 32356.3 39243.2
EBNA-1_SNU-719_320 RGRGRGEKR(서열번호 159) 44053.2 42854.4 3516.3 22983.4 38461.4 136.3 47659.9 36580.1 45330.7 42924.9 37426.4 44343.5
EBNA-1_SNU-719_322 RGRGEKRPR(서열번호 160) 45689.7 42293.4 4657.9 28956.3 38106 233.2 48265.6 33970.3 46416.2 44423.2 39930.2 43241.9
EBNA-1_SNU-719_336 SSSSGSPPR(서열번호 161) 42342.4 36614.5 425.2 125.9 28232.3 177.9 43513.7 23101.1 39692.5 36562.7 27088.4 22741.3
EBNA-1_SNU-719_355 HPVGDADYF(서열번호 162) 31231.2 36176.7 33692.8 36983.6 22741.8 41710.8 12468.9 13575.1 25926.7 10752.9 9492.1 13.2
EBNA-1_SNU-719_409 KGGWFGKHR(서열번호 163) 42456.6 37922.1 4856.2 10120 33694.3 124.7 48473.3 35691.1 44147.2 45552.5 34497.4 44034.7
EBNA-1_SNU-719_41 RGRGRGRGR(서열번호 164) 45006.2 42700.3 3668.5 27677.6 39018.4 188.3 47327.5 33030.8 45445.2 44144.4 39900.9 44790.1
EBNA-1_SNU-719_431 EGLRVLLAR(서열번호 165) 42050.2 37488.5 187.6 7955.5 29022.1 987.3 43250.4 39180.9 40538 35094.5 36902.5 29032.2
EBNA-1_SNU-719_434 RVLLARSHV(서열번호 166) 19512.6 2581.5 11516.2 16095.2 353.6 1075 22726.3 5093.3 32701.6 14056.7 7788.7 35120.3
EBNA-1_SNU-719_436 LLARSHVER(서열번호 167) 36376.1 18739.8 116.8 577.6 17709.7 53 45126.7 22087.2 40498.5 35766.4 32575.8 26860.1
EBNA-1_SNU-719_45 RGRGRGGGR(서열번호 168) 45332.2 41211.9 3488.8 26198.8 37068.6 236.3 47258.9 32002.9 45779.3 43911.9 41157.1 44732.4
EBNA-1_SNU-719_454 GVFVYGGSK(서열번호 169) 44626.5 27517.3 9143.4 81.9 20473.5 1986.2 41747.3 17980.8 36473 31707.9 30633.8 30968.7
EBNA-1_SNU-719_462 KTSLYNLRR(서열번호 170) 34794.6 26595.5 446.4 53.6 20319.7 18.8 45634.8 29342.9 38073.8 40031.5 13160.8 39576.3
EBNA-1_SNU-719_472 IALAVPQCR(서열번호 171) 39511.7 32880.4 527.2 2884.4 26713.5 229.8 37853.6 31599.6 37944.3 32340.2 17579.5 24121.8
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EBNA-1_SNU-719_540 NIKVTVCSF(서열번호 182) 15027.2 26519.7 16872.7 27649.5 17243.3 20453.6 29037.2 154.9 24316.2 34414.2 16844.2 1653.5
EBNA-1_SNU-719_544 TVCSFDDGV(서열번호 183) 40262.6 2096.8 22454.7 24077.5 380.9 24941.6 34793.9 28022.7 35086.1 24905.8 21011.9 27572.1
EBNA-1_SNU-719_558 FPPMVEGAA(서열번호 184) 43694.8 29057.6 36446.2 42153.1 18949.4 43126.1 7576.1 30308.4 45375.9 48.7 39527.1 418.3
상기 표 1 및 2에서 보는 바와 같이, 인 실리코(in silico) 예측을 통해 HLA-A*2402, HLA-A*A0201, HLA-A*3303, HLA-A*1101, HLA-A*0206, HLA-A*3101, HLA-B*5101, HLA-B*4403, HLA-B*5401, HLA-B*5801 또는 HLA-B*3501에 대해 높은 결합 친화도를 갖는 네오-에피토프의 발굴하고, 각 HLA와 결합 친화도를 IC50(nM) 값을 통해 예측하였다. 실제 인간의 위암 세포에 존재하며, 체내에 있는 T 세포에 의해 인지될 수 있는 시퀀스를 상기 HLA와의 결합 친화도에 기반하여 선별하였다. 표 1에서 보는 바와 같이, LMP-2A에 대한 네오-에피토프는 HLA-A*2402에 대한 결합 친화도가 높은 순서대로 TYGPVFMCL (IC50=43.1 nM), LLWTLVVLL (IC50=22368.6 nM), LTEWGSGNR (IC50=45205.3 nM)을 선정하였고, HLA-A*3101에 대한 네오-에피토프는 LAYRRRWRR (IC50=5.2 nM), LTVMTNTLL (IC50=14004.8 nM), YPSASGSYG (IC50=42032 nM)를 선정하였다. 또한, 표 2에서 보는 바와 같이 EBNA-1에 대한 네오-에피토프는 HLA-A*2402에 대한 결합 친화도가 높은 순서대로 MVFLQTHIF (IC50=773.1 nM), AIKDLVMTK (IC50=39676.1 nM), GSRERARGR (IC50=47184.8 nM)을 선정하였고, HLA-A*3101에 대한 네오-에피토프는 KTSLYNLRR (IC50=18.8 nM), RGRGGSGGR (IC50=289.3 nM), FPPMVEGAA (IC50=43126.1 nM)을 선정하였다. 이하의 실험을 위해서 상기와 같이 선별한 네오-에피토프를 펩타이드(eptide)로 합성하였다.
2. 선별된 네오-에피토프가 로딩된 수지상 세포로 활성화된 T 세포의 ELISPOT 결과
건강한 인간의 혈액으로부터 추출한 PBMC를 유세포 분석기를 통해 단핵구(monocyte)와 백혈구(leukocyte)로 분리하여 단핵구는 수지상 세포로 분화시키기 위해 GM-CSF와 IL-4 사이토카인을 배양액에 넣어 2일간 배양하였다. 또한, 백혈구의 경우 항-CD3/CD28 항체와 함께 3일간 배양하며, 이후 IL-2 사이토카인을 함께 넣은 배양액에서 배양하였다. 수지상 세포로 분화된 단핵구에 상기와 같이 선별한 네오-에피토프 펩타이드를 전기충격 유전자 전달법 (electrophoration)을 이용하여 수지상 세포에 전달한다. 이 후 2일간 배양하여 수지상 세포의 표면에서 상기 네오-에피토프가 발현되는 것을 확인한 뒤 항 CD3/CD28 항체가 포함된 배양액에서 배양하고 있는 백혈구와 함께 1:20 (수지상 세포: 백혈구)의 비율로 공동 배양한다. 공동 배양 시 배양액에는 수지상 세포의 항원 제시 기능 효능을 증가시키는 사이토카인인 IL-4와 T 세포의 메모리 세포로의 전환을 도와주는 기능을 하는 사이토카인인 IL-2와 IL-7을 함께 넣은 사이토카인 칵테일을 섞어서 배양하였다. 16시간 후 이렇게 활성화된 T 세포의 IFN-γ의 발현 정도를 ELISPOT으로 측정하여 도 1 내지 4에 나타내었다. 단, 상기 실험에 사용된 음성 대조군 펩타이드는 EBNA-1과 LMP-2A에서 NetMHC를 통해 추출되지 않은 임의의 EBNA-1, LMP-2A 단백질의 아미노산 서열 9mer(서열: GGSRERARG)를 채용하였다.
그 결과, 본 발명의 네오-에피토프 펩타이드가 로딩된 수지상 세포와 함께 배양된 T 세포에서 상기 펩타이드의 HLA에 대한 결합 친화도와 상관없이 대조군에 비하여 월등하게 IFNr를 분비하는 것을 확인할 수 있었다.
이를 통하여 본 발명에서 상기 표 1 및 2에서 각 세포주의 HLA-A 유형에 의해 선정된 네오-에피토프가 로딩된 수지상 세포에 의해 세포 독성 T 림프구(Cytotoxic T lymphocytes, CTLs)를 활성화시킬 수 있고, 이렇게 활성화된 T 세포는 신항원인 네오-에피토프를 인지할 수 있는 항원 특이성을 지님을 알 수 있었다.
3. 선별된 네오-에피토프가 로딩된 수지상 세포로 활성화된 T 세포의 암 세포 용혈 효과
상기 2.에서와 같이 72시간 동안 공동 배양한 뒤 수지상 세포를 통해 항원이 제시된 메모리 T 세포를 골라내기 위해 IFNr 사이토카인을 분비하는 T 세포를 추출할 수 있는 자석을 이용한 세포 추출기 (MACS)를 이용하여 EBV 항원 특이적 메모리 T 세포를 추출하였다. 추출된 메모리 T 세포는 메모리 기능을 유지하고, 세포의 수를 늘리기 위해 IL-2, IL-7, IL-15 사이토카인이 혼합된 배양액에서 배양하여 마우스에 주입 가능한 세포 수에 도달할 때까지 배양하였다.
이처럼 활성화된 T 세포를 EBV 양성 위암 세포인 SNU-719 세포주와, EBV 감염 MKN74 세포주와 공동 배양(co-culture) 시켜 암 세포의 용혈(lysis) 여부를 Cr51 방출 분석법(release assay)으로 확인하여 그 결과를 도 5 내지 8에 나타내고, EBV 음성 위암 세포인 MKN-74 세포주와 공동 배양(co-culture) 시켜 암 세포의 용혈(lysis) 여부를 Cr51 방출 분석법(release assay)으로 확인하여 그 결과를 도 9 내지 12에 나타내었다. 단, 상기 실험에 사용된 음성 대조군 펩타이드는 EBNA-1과 LMP-2A에서 NetMHC를 통해 추출되지 않은 임의의 EBNA-1, LMP-2A 단백질의 아미노산 서열 9mer(서열: GGSRERARG)를 채용하였다.
그 결과, 본 발명에 따른 네오-에피토프로 활성화된 T 세포는 EBV 양성 위암 세포의 용혈능이 우수한 반면, EBV 음성 위암 세포에 대한 용혈능은 미미한 것을 확인할 수 있었다. 즉, 본 발명에 따른 EBV 암 특이적 항원 네오-에피토프가 로딩된 수지상 세포로 활성화된 T 세포는 EBV 양성 암 세포를 특이적으로 용혈시키는 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명의 네오-에피토프로 활성화된 T 세포는 특히 EBV 양성 위암 세포와의 공동 배양 시 혼합 농도 의존적으로 상기 용혈능이 증가하는 경향을 보였으며, 각 HLA 타입에 따른 네오-에피토프 중에서도 특히 HLA와의 결합 친화도가 높을수록 EBV 양성 위암 세포주에 대한 용혈능이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
4. 선별된 네오-에피토프가 로딩된 수지상 세포로 활성화된 T 세포의 생체 내(in vivo)에서 항암 효과 확인
BALB/c 누드 마우스의 옆구리에 EBV 양성 위암 세포주인 SNU-719(HLA type: HLA-A*2402) 또는 EBV 감염 MKN74(HLA type: HLA-A*3101)를 1x107 세포의 양으로 매트리젤과 혼합하여 이식하여 이종이식 동물 모델을 제작하고, 4주 경과하여 암 조직이 관찰되면 상기 2.에서 활성화된 T 세포를 1x107 세포의 양으로 1주에 1회씩 종양 내(intratumoral) 주입한 뒤 암 조직의 크기를 측정하여 도 13 내지 16에 나타내었다. 단, 상기 실험에 사용된 음성 대조군 펩타이드는 EBNA-1과 LMP-2A에서 NetMHC를 통해 추출되지 않은 임의의 EBNA-1, LMP-2A 단백질의 아미노산 서열 9mer(서열: GGSRERARG)를 채용하였다.
그 결과, 본 발명에 따른 네오-에피토프로 활성화된 T 세포를 처리한 경우 대조군 대비 EBV 양성 위암의 크기가 현저히 감소한 것을 확인할 수 있었고, 각 HLA 타입에 따른 네오-에피토프 중에서도 특히 HLA와의 결합 친화도가 높을수록 위암의 크기 감소율이 높은 것을 확인할 수 있었다.
상기와 같이 각 세포주의 HLA-A 유형에 의해 선정된 네오-에피토프는 모두 T 세포의 활성 향상 효과가 뛰어나며, 바이오인포매틱스(bioinformatics)에 의한 결합 친화도가 증가할수록(즉, IC50 값이 낮아질수록) 상기 T 세포의 활성 향상 및 표적 암세포 사멸에 대한 활성도가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통하여 표 1 및 2에 나타낸 네오-에피토프를 수지상 세포를 이용하여 T 세포의 활성을 향상시킬 수 있으며 이를 통해 표적 암의 치료 효과 또한 뛰어날 것임을 용이하게 예측할 수 있다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
본 발명은 암 특이적 네오-에피토프(neo-epitope), 상기 네오-에피토프가 로딩된 항원 제시 세포, 및 상기 항원 제시 세포에 의해 암 치료를 위한 T 세포를 활성화하는 방법에 관한 것이다.
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Ile Pro Asn Leu Phe Cys Met Leu Leu
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<223> Artificial sequence
<400> 117
Asn Leu Phe Cys Met Leu Leu Leu Ile
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<223> Artificial sequence
<400> 118
Met Leu Leu Leu Ile Val Ala Gly Ile
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<223> Artificial sequence
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Leu Leu Ile Val Ala Gly Ile Leu Phe
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<223> Artificial sequence
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Leu Ile Val Ala Gly Ile Leu Phe Ile
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Ile Val Ala Gly Ile Leu Phe Ile Leu
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Phe Ile Leu Ala Ile Leu Thr Glu Trp
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Thr Met Val Ala Gly Ala Val Trp Leu
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Leu Thr Val Met Thr Asn Thr Leu Leu
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Met Thr Asn Thr Leu Leu Ser Ala Trp
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Leu Leu Ser Ala Trp Ile Leu Thr Ala
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Ser Ala Trp Ile Leu Thr Ala Gly Phe
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Trp Ile Leu Thr Ala Gly Phe Leu Ile
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Leu Thr Ala Gly Phe Leu Ile Phe Leu
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Phe Leu Ile Phe Leu Ile Gly Phe Ala
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Arg Gly Arg Gly Gly Ser Gly Gly Arg
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Arg Gly Arg Gly Gly Ser Gly Gly Arg
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Arg Gly Arg Gly Arg Glu Arg Ala Arg
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Arg Ala Arg Gly Gly Ser Arg Glu Arg
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Gly Ser Arg Glu Arg Ala Arg Gly Arg
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Arg Ala Arg Gly Arg Gly Arg Gly Arg
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Arg Gly Arg Gly Arg Gly Glu Lys Arg
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Ser Ser Ser Ser Gly Ser Pro Pro Arg
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His Pro Val Gly Asp Ala Asp Tyr Phe
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Arg Val Leu Leu Ala Arg Ser His Val
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Leu Leu Ala Arg Ser His Val Glu Arg
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Arg Gly Arg Gly Arg Gly Gly Gly Arg
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Gly Val Phe Val Tyr Gly Gly Ser Lys
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Lys Thr Ser Leu Tyr Asn Leu Arg Arg
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Ile Ala Leu Ala Val Pro Gln Cys Arg
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Ile Thr Pro Leu Ser Arg Leu Pro Phe
1 5
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Arg Glu Ser Ile Val Cys Tyr Phe Met
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<223> Artificial sequence
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Glu Ser Ile Val Cys Tyr Phe Met Val
1 5
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<223> Artificial sequence
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Ser Ile Val Cys Tyr Phe Met Val Phe
1 5
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<223> Artificial sequence
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Ile Val Cys Tyr Phe Met Val Phe Leu
1 5
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<223> Artificial sequence
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Phe Met Val Phe Leu Gln Thr His Ile
1 5
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<223> Artificial sequence
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Met Val Phe Leu Gln Thr His Ile Phe
1 5
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Phe Leu Gln Thr His Ile Phe Ala Glu
1 5
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<223> Artificial sequence
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Leu Gln Thr His Ile Phe Ala Glu Val
1 5
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<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Artificial sequence
<400> 181
Ala Ile Lys Asp Leu Val Met Thr Lys
1 5
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<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Artificial sequence
<400> 182
Asn Ile Lys Val Thr Val Cys Ser Phe
1 5
<210> 183
<211> 9
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Artificial sequence
<400> 183
Thr Val Cys Ser Phe Asp Asp Gly Val
1 5
<210> 184
<211> 9
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Artificial sequence
<400> 184
Phe Pro Pro Met Val Glu Gly Ala Ala
1 5

Claims (36)

  1. 서열번호 1 내지 184 중 어느 하나로 표시되는 암 특이적 네오-에피토프(neo-epitope).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 암 특이적 네오-에피토프는 HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-E, HLA-F, HLA-G, β2-마이크로글로불린, HLA-DPA1, HLA-DPB1, HLA-DQA1, HLA-DQB1, HLA-DRA1, HLA-DRB1, HLA-DRB3, HLA-DRB4, HLA-DRB5, HLA-DM, HLA-DOA 및 HLA-DOB 유전자좌 중 적어도 하나와 결합 친화도(binding affinity)를 나타내는 것인, 암 특이적 네오-에피토프(neo-epitope).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 암 특이적 네오-에피토프는 HLA-A*2402, HLA-A*A0201, HLA-A*3303, HLA-A*1101, HLA-A*0206, HLA-A*3101, HLA-B*5101, HLA-B*4403, HLA-B*5401, HLA-B*5801 및 HLA-B*3501 중 적어도 하나와 결합 친화도(binding affinity)를 나타내는 것인, 암 특이적 네오-에피토프(neo-epitope).
  4. 제1항에 있어서,
    상기 암은 엡스타인-바 바이러스(epstein barr virus; EBV) 양성 암인, 암 특이적 네오-에피토프(neo-epitope).
  5. 제4항에 있어서,
    상기 암은 EBV 양성 위암, EBV 양성 자궁경부암, EBV 양성 버키트 림프종(Burkitt's lymphoma), EBV 양성 T 세포 림프종(T cell lymphomas), EBV 양성 유방암, EBV 양성 평활근육종(leiomyosarcomas), EBV 양성 평활근종양(smooth muscle tumors), EBV 양성 호지킨 림프종(Hodgkin lymphoma), EBV 양성 비인두암 또는 EBV 양성 이식후 림프세포증식 질환(PTLD)인, 암 특이적 네오-에피토프(neo-epitope).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 암 특이적 네오-에피토프(neo-epitope)를 코딩하는 핵산 분자.
  7. 제6항의 핵산 분자가 삽입된 발현 벡터.
  8. 제7항의 발현 벡터가 형질 감염된 숙주 세포.
  9. 서열번호 1 내지 184 중 어느 하나로 표시되는 암 특이적 네오-에피토프(neo-epitope)를 포함하는, T 세포의 활성화용 조성물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 T 세포는 암의 예방 또는 치료를 위한 것인, T 세포의 활성화용 조성물.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 T 세포는 세포독성 T 세포, 보조 T 세포, 자연 살해 T 세포, γδ T 세포, 조절 T 세포 및 메모리 T 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는, T 세포의 활성화용 조성물.
  12. 서열번호 1 내지 184 중 어느 하나로 표시되는 암 특이적 네오-에피토프(neo-epitope)가 로딩(loading)된 항원 제시 세포.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 항원 제시 세포는 수지상 세포, B 세포 및 대식 세포 중 1종 이상을 포함하는, 항원 제시 세포.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 항원 제시 세포는 T 세포의 증식 또는 분화를 촉진하는, 항원 제시 세포.
  15. 서열번호 1 내지 184 중 어느 하나로 표시되는 암 특이적 네오-에피토프(neo-epitope); 및 수지상 세포 특이적 항체 또는 그 단편을 포함하는 융합 단백질.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 수지상 세포 특이적 항체는 수지상 세포의 DCIR, MHC 클래스 I, MHC 클래스 II, CD1, CD2, CD3, CD4, CD8, CD11b, CD14, CD15, CD16, CD19, CD20, CD29, CD31, CD40, CD43, CD44, CD45, CD54, CD56, CD57, CD58, CD83, CD86, CMRF-44, CMRF-56, DCIR, DC-ASPGR, CLEC-6, CD40, BDCA-2, MARCO, DEC-205, Clec9A, 33D1, 만노스 수용체(mannose receptor), 랑게린(Langerin), DECTIN-1, B7-1, B7-2, IFN-γ 수용체, IL-2 수용체, ICAM-1, Fcγ 수용체, LOX-1, 또는 ASPGR에 특이적인 항체인, 융합 단백질.
  17. 서열번호 1 내지 184 중 어느 하나로 표시되는 암 특이적 네오-에피토프(neo-epitope)가 로딩된 항원 제시 세포(Antigen presenting cells)를 제조하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 항원 제시 세포는 수지상 세포, B 세포 및 대식 세포 중 1종 이상을 포함하는, 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 항원 제시 세포는 목적하는 개체의 말초 혈액 유래의 말초혈액 단핵세포(Peripheral blood mononuclear cell, PBMC)로부터 얻어진 것인, 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 로딩은 상기 항원 제시 세포를 상기 암 특이적 네오-에피토프(neo-epitope)와 접촉시켜 수행되는, 방법.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 로딩은 상기 항원 제시 세포로 상기 암 특이적 네오-에피토프(neo-epitope)를 펄싱(pulsing)하여 수행되는, 방법.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 로딩은 상기 암 특이적 네오-에피토프(neo-epitope)를 코딩하는 핵산 분자가 삽입된 발현 벡터를 상기 항원 제시 세포에 뉴클레오펙션(nucleofection)시켜 수행되는, 방법.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 로딩은 상기 암 특이적 네오-에피토프(neo-epitope); 및 수지상 세포 특이적 항체 또는 그 단편을 포함하는 융합 단백질를 사용하여 수행되는, 방법.
  24. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항의 항원 제시 세포에 의해 활성화된 T 세포.
  25. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항의 항원 제시 세포에 의해 T 세포를 활성화하는 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 방법은 상기 T 세포를 상기 항원 제시 세포와 공동 배양(co-culture)하여 수행되는, 방법.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 T 세포는 목적하는 개체의 말초혈액 단핵세포(Peripheral blood mononuclear cell, PBMC)로부터 얻어진 것인, 방법.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 T 세포는 세포독성 T 세포, 보조 T 세포, 자연 살해 T 세포, γδ T 세포, 조절 T 세포 및 메모리 T 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 방법.
  29. 제26항에 있어서,
    상기 공동 배양 시 인터루킨-2(IL-2), 인터루킨-4(IL-4), 인터루킨-7(IL-7), 인터루킨-15(IL-15), 인터루킨-21(IL-21) 또는 이들의 조합을 첨가하며 수행되는, 방법.
  30. 제26항에 있어서,
    상기 공동 배양 시 사이토카인 및 면역글로불린(immunoglobulin) 중쇄 불변부를 포함하는 융합 단백질을 첨가하며 수행되는, 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 사이토카인은 인터페론-γ(IFN-γ), 인터루킨-2(IL-2), 인터루킨-4(IL-4), 인터루킨-12(IL-12), IL-18, 종양 괴사 인자(TNF) 또는 과립구 마크로파지 콜로니 자극 인자(GMCSF)인, 방법.
  32. 제26항에 있어서,
    상기 공동 배양 시 CD27, CXCR3 또는 CD62L의 리간드; 및 면역글로불린(immunoglobulin) 중쇄 불변부를 포함하는 융합 단백질을 첨가하며 수행되는, 방법.
  33. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항의 항원 제시 세포를 유효 성분으로 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 암은 엡스타인-바 바이러스(epstein barr virus; EBV) 양성 암인, 약학 조성물.
  35. 제24항의 활성화된 T 세포를 유효 성분으로 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 암은 엡스타인-바 바이러스(epstein barr virus; EBV) 양성 암인, 약학 조성물.
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