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JP4607452B2 - 免疫調節性組成物、製剤およびその使用方法 - Google Patents

免疫調節性組成物、製剤およびその使用方法 Download PDF

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Description

本発明は、免疫調節性オリゴヌクレオチド(IMO)を含む免疫調節性組成物およびその使用方法に関する。特に、本発明は、ミクロ粒子に結合した、ヌクレオチド3〜6個の長さのIMOを含む免疫調節性組成物に関する。本発明はまた、免疫応答の少なくとも1面を調節するための、IMO/マイクロキャリヤー複合体の投与にも関する。
感染またはその他の抗原攻撃に対して生じる免疫応答の型は、通常、応答に関与するTヘルパー(Th)細胞のサブセットによって識別することができる。Th1サブセットは遅延型過敏症や細胞傷害性Tリンパ球(CTL)の活性化のような古典的細胞媒介機能の責任を負うが、Th2サブセットはB細胞活性化のヘルパーとしてより効果的に機能する。抗原に対する免疫応答の型は、通常、抗原に対して応答する細胞によって産生されたサイトカインによって影響を受ける。Th1細胞およびTh2細胞によって分泌されるサイトカインの違いは、これらの2つのサブセットの異なる生物学的機能を反映すると信じられている。例えば、Romagnani (2000) Ann. Allergy Asthma Immunol. 85:9-18を参照。
Th1サブセットは、CTLを活性化するIL−2やIFN−γを分泌するので、ウイルス感染症、細胞内病原体および腫瘍細胞に対して応答するのに特に適するかもしれない。IL−4およびIL−5はIgE産生および好酸球活性化をそれぞれ誘発することが知られているので、Th2サブセットは自由生育細菌および寄生虫に対して応答するのにより適するかもしれないし、アレルギー反応を仲介するかもしれない。一般に、Th1およびTh2細胞は別個の型のサイトカインを分泌するので、1つの型の応答は、他の型の応答の活性を緩和することができる。Th1/Th2バランスのシフトは、例えばアレルギー応答を、またはその代わりに増加したCTL応答をもたらす場合がある。
結核およびマラリアのような多くの感染症については、Th2型応答は感染に対する防御値がほとんどない。潜在的に伝染性の完全なウイルス粒子の使用を避ける、標的抗原および他の現在使用されている抗原物質から誘導された小さなペプチドを用いる、提案されたワクチンは、必ずしも治療効果を達成するのに必要な免疫応答を誘発するとは限らない。治療上有効なヒト免疫不全ウイルス(HIV)ワクチンの不足は、この欠損の不運な例である。タンパク質を主成分としたワクチンは、典型的には、中和抗体の高い力価によって特徴づけられるが有意な細胞性免疫がない、Th2型免疫応答を誘発する。
さらに、ある型の抗体応答は、ある適応には不適当であり、最も顕著にはIgE抗体応答がアナフィラキシーショックをもたらす場合があるアレルギーには不適当である。通常、アレルギー応答はまたTh2型免疫応答に関与している。アレルギー性喘息の応答を含むアレルギー応答は、アレルゲン暴露の数秒から数分以内に起こり、細胞の脱顆粒によって特徴づけられる初期応答、および4〜24時間後に起こり、アレルゲン暴露の部位への好酸球の浸潤によって特徴づけられる後期応答によって特徴づけられる。特に、アレルギー応答の初期に、アレルゲンは、好塩基性細胞および肥満細胞の上にIgE抗体を架橋し、それは次には脱顆粒の引き金となり、それに続いて、肥満細胞および好塩基性細胞からのヒスタミンおよびその他の炎症の伝達物質の放出の引き金となる。後期応答の間に、好酸球はアレルゲン暴露の部位(そこで組織損傷および機能不全が生じる)へ浸潤する。
アレルギー疾患の抗原免疫療法は、少量だが徐々に増加する量の抗原の皮下注射を含む。そのような免疫療法は、IgE媒介アナフィラキシーを誘発する危険性を示し、アレルギー性後期応答のサイトカインを媒介とした事象を有効にアドレスしない。今までのところ、この手法はほんの限られた成功しかもたらしていない。
一般に免疫刺激配列すなわち「ISS」として知られている、あるDNA塩基配列の投与は、Th1関連サイトカインの分泌によって示されるようなTh1型偏りを持った免疫応答を誘発する。抗原と共に免疫刺激ポリヌクレオチドの投与は、投与された抗原に対してTh1型免疫応答をもたらす。Roman et al. (1997) Nature Med. 3:849-854。例えば、食塩水中のまたはアジュバントミョウバン中の大腸菌(E.coli)β−ガラクトシダーゼ(β−Gal)を皮内に注射されたマウスは、特異的なIgG1およびIgE抗体、ならびにIL−4およびIL−5を分泌するがIFN−γを分泌しないCD4細胞を産生することによって応答した。これは、そのT細胞が主にTh2サブセットのものであったことを示す。しかしながら、β−GalをコードしISSを含む(食塩水中の)プラスミドDNAを皮内に(または尖叉皮膚引っ掻き塗布具で)注射されたマウスは、IgG2a抗体ならびにIFN−γを分泌するがIL−4およびIL−5を分泌しないCD4細胞を産生することによって応答した。これは、そのT細胞が主にTh1サブセットのものであったことを示す。さらに、プラスミドDNAを注射されたマウスによる特異的なIgEの産生は、66〜75%減少した。Raz et al. (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:5141-5145。一般に、裸のDNA免疫処置に対する応答は、抗原に刺激されたCD4T細胞による、IL−2、TNFαおよびIFN−γの産生によって特徴づけられ、それはTh1型応答を示す。これは、減少したIgE産生によって示されるように、アレルギーおよび喘息の治療において特に重要である。免疫刺激ポリヌクレオチドがTh1型免疫応答を刺激する能力は、細菌抗原、ウイルス抗原およびアレルゲンで実証されている(例えば、国際公開第98/55495号パンフレット参照。)。
メチル化されていないCpGジヌクレオチドを含むポリヌクレオチドは、免疫刺激活性を持つことが見いだされた。ISSオリゴヌクレオチドは、5′−プリン,プリン,シトシン,グアニン,ピリミジン,ピリミジン−3′(5′−RRCGYY−3′)のコア六量体配列を含むと記述されてきた。多くの開示は塩基が6個以上の長さのISSオリゴヌクレオチドに言及している(例えば、国際公開第97/28259号パンフレット、国際公開第98/16247号パンフレットおよび国際公開第99/11275号パンフレット)が、他の報告はISSが免疫刺激効果を持つためにはヌクレオチドが少なくとも8〜10個の長さでなければならないと述べている(例えば、Krieg et al. (1995) Nature 374:546-49、および国際公開第01/51500号パンフレット参照。)。国際公開第96/02555号パンフレットは、最も有効なISSオリゴヌクレオチドはより大きなオリゴヌクレオチド内に5′−GACGTT−3′または5′−GACGTC−3′のいずれかを含むと述べている。より最近、国際公開第98/52962号パンフレットは、3つの六量体オリゴヌクレオチド、5′−GACGTT−3′、5′−GAGCTT−3′および5′−TCCGGA−3′を記述しており、それらは免疫刺激効果を持つと述べている。Liangら(J. Clin. Invest. 98:1119-29, 1996)は、モチーフ(TCG)n(ここでn≧3)はヒト細胞の最小の刺激因子であることを開示している。
ミクロ粒子(SEPHAROSE(登録商標)ビーズ)に結合したISS含有27塩基オリゴヌクレオチドが、溶液中の同一のオリゴヌクレオチドと同じくらい試験管内の免疫刺激に有効であることがこれまでに示されている(Liangら、同書)。金、ラテックスおよび磁性粒子に結合したISS含有オリゴヌクレオチドについては、異なる結果が報告されており、これらの物質との複合体は、ISS含有オリゴヌクレオチドに応答して増殖する7TD1細胞の増殖の刺激に活性ではなかった(Manzel et al. (1999) Antisense Nucl. Acid Drug Dev. 9:459-464)。
ISSについて記述している他の論文には次のものがある。Krieg et al. (1989) J. Immunol. 143:2448-2451、Tokunaga et al. (1992) Microbiol. Immunol. 36:55-66、Kataoka et al. (1992) Jpn. J. Cancer Res. 83:244-247、Yamamoto et al. (1992) J. Immunol. 148: 4072-4076、Mojcik et al. (1993) Clin. Immuno. and Immunopathol. 67:130-136、Branda et al. (1993) Biochem. Pharmacol. 45:2037-2043、Pisetsky et al. (1994) Life Sci. 54(2):101-107、Yamamoto et al. (1994a) Antisense Research and Development. 4:119-122、Yamamoto et al.(1994b) Jpn. J. Cancer Res. 85:775-779、Raz et al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:9519-9523、Kimura et al. (1994) J. Biochem. (Tokyo) 116:991-994、Pisetsky et al. (1995) Ann. N.Y. Acad. Sci. 772:152-163、Pisetsky (1996a) J. Immunol. 156:421-423、Pisetsky (1996b) Immunity 5:303-310、Zhao et al. (1996) Biochem. Pharmacol. 51:173-182、Yi et al. (1996) J. Immunol. 156:558-564、Krieg (1996) Trends Microbiol. 4(2):73-76、Krieg et al. (1996) Antisense Nucleic Acid Drug Dev. 6:133-139、Klinman et al. (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 93:2879-2883、Raz et al. (1996)、Sato et al. (1996) Science 273:352-354、Stacey et al. (1996) J. Immunol. 157:2116-2122、Ballas et al. (1996) J. Immunol. 157:1840-1845、Branda et al. (1996) J. Lab. Clin. Med. 128:329-338、Sonehara et al. (1996) J. Interferon and Cytokine Res. 16:799-803、Klinman et al. (1997) J. Immunol. 158:3635-3639、Sparwasser et al. (1997) Eur. J. Immunol. 27:1671-1679、Roman et al. (1997)、Carson et al. (1997) J. Exp. Med. 186:1621-1622、Chace et al. (1997) Clin. Immunol. and Immunopathol. 84:185-193、Chu et al. (1, 997) J. Exp. Med. 186:1623-1631、Lipford et al. (1997a) Eur. J. Immunol. 27:2340-2344、Lipford et al. (1997b) Eur. J. Immunol. 27:3420-3426、Weiner et al. (1997) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94:10833-10837、Macfarlane et al. (1997) Immunology 91:586-593、Schwartz et al. (1997) J. Clin. Invest. 100:68-73、Stein et al. (1997) Antisense Technology, Ch. 11 pp. 241-264, C. Lichtenstein and W. Nellen, Eds., IRL Press、Wooldridge et al. (1997) Blood 89:2994-2998、Leclerc et al. (1997) Cell. Immunol. 179:97-106、Kline et al. (1997) J. Invest. Med. 45(3):282A、Yi et al. (1998a) J. Immunol. 160:1240-1245、Yi et al. (1998b) J. Immunol. 160:4755-4761、Yi et al. (1998c) J. Immunol. 160:5898-5906、Yi et al. (1998d) J. Immunol. 161:4493-4497、Krieg (1998) Applied Antisense Oligonucleotide Technology Ch. 24, pp. 431-448, C.A. Stein and A.M. Krieg, Eds., Wiley-Liss, Inc.、Krieg et al. (1998a) Trends Microbiol. 6:23-27、Krieg et al. (1998b) J. Immunol. 161:2428-2434、Krieg et al. (1998c) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95:12631-12636、Spiegelberg et al. (1998) Allergy 53(45S):93-97、Horner et al. (1998) Cell Immunol. 190:77-82、Jakob et al. (1998) J. Immunol. 161:3042-3049、Redford et al. (1998) J. Immunol. 161:3930-3935、Weeratna et al. (1998) Antisense & Nucleic Acid Drug Development 8:351-356、McCluskie et al. (1998) J. Immunol. 161(9):4463-4466、Gramzinski et al. (1998) Mol. Med. 4:109-118、Liu et al. (1998) Blood 92:3730-3736、Moldoveanu et al. (1998) Vaccine 16:1216-1224、Brazolot Milan et al. (1998) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95:15553-15558、Briode et al. (1998) J. Immunol. 161:7054-7062、Briode et al. (1999) Int. Arch. Allergy Immunol. 118:453-456、Kovarik et al. (1999) J. Immunol. 162:1611-1617、Spiegelberg et al. (1999) Pediatr. Pulmonol. Suppl. 18:118-121、Martin-Orozco et al. (1999) Int. Immunol. 11:1111-1118、欧州特許第468520号明細書、国際公開第96/02555号パンフレット、国際公開第97/28259号パンフレット、国際公開第98/16247号パンフレット、国際公開第98/18810号パンフレット、国際公開第98/37919号パンフレット、国際公開第98/40100号パンフレット、国際公開第98/52581号パンフレット、国際公開第98/55495号パンフレット、国際公開第98/55609号パンフレットおよび国際公開第99/11275号パンフレット。また、Elkins et al. (1999) J. Immunol. 162:2291-2298、国際公開第98/52962号パンフレット、国際公開第99/33488号パンフレット、国際公開第99/33868号パンフレット、国際公開第99/51259号パンフレットおよび国際公開第99/62923号パンフレットも参照。また、Zimmermann et al.(1998) J. Immunol. 160:3627-3630、Krieg (1999) Trends Microbiol. 7:64-65、米国特許第5,663,153号明細書、米国特許第5,723,335号明細書、米国特許第5,849,719号明細書および米国特許第6,174,872号明細書も参照。また、国際公開第99/56755号パンフレット、国際公開第00/06588号パンフレット、国際公開第00/16804号パンフレット、国際公開第00/21556号パンフレット、国際公開第00/67023号パンフレットおよび国際公開第01/12223号パンフレットも参照。また、国際公開第00/54803号パンフレット、国際公開第00/61161号パンフレット、国際公開第01/15726号パンフレット、国際公開第01/22972号パンフレット、国際公開第01/22990号パンフレット、国際公開第01/35991号パンフレット、国際公開第01/51500号パンフレット、国際公開第01/54720号パンフレット、米国特許第6,194,388号明細書、米国特許第6,207,646号明細書、米国特許第6,214,806号明細書、および米国特許第6,239,116号明細書、ならびにVerthelyi et al. (2001) J. Immunol. 166:2372-2377も参照。
さらに、Godard et al. (1995) Eur. J. Biochem. 232:404-410は、ポリ(イソヘキシルシアノアクリレート)ナノ粒子に結合したコレステロール修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドを開示している。
ここに引用された特許、特許出願および刊行物はすべて、その全体が引用によってここに含まれる。
本発明は、個体、特にヒトの個体の免疫応答を調節するための新規の組成物および方法に関する。
1つの側面において、本発明は、免疫調節性オリゴヌクレオチド/マイクロキャリヤー(IMO/MC)複合体および被包体(encapsulates)を含む組成物に関する。IMO/MC複合体または被包体は、式5′−XCGX−3′に従う配列(ここで、Xは0〜4個のヌクレオチド、Xは0〜4個のヌクレオチドであり、配列5′−GACGTT−3′、5′−TCCGGA−3′および5′−GAGCTT−3′を除く。)を有する三量体、四量体、五量体または六量体(3〜6量体)の免疫調節性オリゴヌクレオチド(IMO)を含む。好ましくは、IMOは、不溶性マイクロキャリヤー(MC)(生分解性でもよいし非生分解性でもよい。)に結合した、式5′−XTCGX−3′または5′−XUCGX−3′に従う配列(ここで、Xは0〜2個のヌクレオチド、Xは0〜3個のヌクレオチドである。)を有する3〜6量体である。より好ましくは、本発明のIMO/MC複合体および被包体は配列5′−XTCGX−3′または5′−XUCGX−3′(ここで、Xは0または1個のヌクレオチド、Xは0〜3個のヌクレオチドであり、IMOはヌクレオチド6個より長くない。)を有するIMOを含む。ある実施態様においては、複合体または被包体は、ヌクレオチド6個より長いオリゴヌクレオチドを含まない。IMOは、複合体中でマイクロキャリヤーに共有結合で結合していてもよいし、非共有結合で結合していてもよい。そして、IMOは複合体形成を容易にするために修飾されていてもよい。IMO/MC複合体に用いられるマイクロキャリヤーは、液相マイクロキャリヤー(例えば重合体または油、好ましくは生分解性重合体または油を含む水中油型乳濁液)も考えられるが、典型的には固相マイクロキャリヤーである。マイクロキャリヤーは、通常、約150μm、120μmまたは100μm未満の大きさであり、より普通には約50〜60μm未満の大きさであり、約10nm〜約10μm、または約25nm〜5μmの大きさでもよい。ある実施態様においては、本発明の組成物はIMO/MC複合体または被包体、および薬理学的に許容される賦形剤を含む。ある実施態様においては、本発明の組成物は、抗原なしのIMO/MC複合体または被包体、すなわち抗原に直接または間接的に結合していないIMO/MC複合体または被包体を含む。
別の側面において、本発明は、個体の免疫応答を調節するのに十分な量のIMO/MC複合体または被包体を個体に投与することからなる、個体の免疫応答を調節する方法に関する。本発明の方法による免疫調節は、Th2型免疫応答に関連した疾患(例えばアレルギーまたはアレルギー誘発喘息)を患っている個体、治療ワクチン(例えばアレルギーエピトープ、ミコバクテリアエピトープまたは腫瘍関連エピトープを含むワクチン)または予防ワクチンのようなワクチンを受ける個体、癌を患っている個体、感染症を患っている個体、および感染因子への曝露の危険性がある個体などの個体の診療において行うことができる。
さらなる側面において、本発明は、IMO/MC複合体または被包体の有効量を個体に投与することからなる、個体のインターフェロンガンマ(IFN−γ)を増加させる方法に関する。本発明に従うIMO/MC複合体または被包体の投与は、個体のIFN−γを増加させる。これらの方法に適している被検者には、特発性肺線維症(IPF)、強皮症、皮膚の放射線誘発線維症、住血吸虫症誘発肝線維症を含む肝線維症、腎線維症の個体のほか、IFN−γの投与によって改善されるかもしれない他の状態にある個体が含まれる。
別の側面において、本発明は、IMO/MC複合体または被包体の有効量を個体に投与することからなる、個体のIFN−αを増加させる方法に関する。本発明に従うIMO/MC複合体または被包体の投与は、個体のIFN−α値を増加させる。これらの方法に適している被検者には、ウイルス感染および癌を含むIFN−αの投与に応答する疾患がある個体が含まれる。
別の側面において、本発明は、感染症を患っている個体にIMO/MC複合体または被包体の有効量を投与することからなる、感染症の1つまたはそれ以上の症状を改善する方法に関する。本発明に従うIMO/MC複合体または被包体の投与は、感染症の1つまたはそれ以上の症状を改善する。本発明に従って治療することができる感染症には、細胞病原体によって引き起こされる感染症(例えば、ミコバクテリア症、マラリア、リーシュマニア症、トキソプラズマ症、住血吸虫症または肝吸虫症)があり、ウイルス病を含んでもよいし、除いてもよい。
本発明は、さらに、本発明の方法を実行するためのキットに関する。本発明のキットは、IMO/MC複合体または被包体を含む容器からなり、また、例えば、個体がTh2型免疫応答に関連する疾患(例えばアレルギーまたはアレルギー誘発喘息)を患っているとき、治療ワクチン(例えば、アレルギーエピトープ、ミコバクテリアエピトープまたは腫瘍関連エピトープを含むワクチン)または予防ワクチンのようなワクチンを受けるとき、癌を患っているとき、感染症を患っているとき、または感染因子への曝露の危険性があるとき、個体の免疫調節にIMO/MC複合体または被包体を使用するための使用説明書も含んでいてもよい。
我々は、個体、特にヒトの個体の免疫応答を調節するための新規の組成物および方法を発見した。本発明の組成物は、不溶性マイクロキャリヤー(MC)と複合体を形成した、またはMCの中に包み込まれた免疫調節性オリゴヌクレオチド(IMO)を含む。免疫調節性オリゴヌクレオチドが有効であるためには少なくともヌクレオチド8個の長さでなければならないと述べている先行技術の教示に反して、我々は、塩基3〜6個の長さのIMOが、マイクロキャリヤーと組み合わせたときに、ヒト細胞を含む免疫細胞を調節することを見いだした。本発明のIMOは、3〜6量体であり、式5′−XCGX−3′(ここで、Xは0〜4個のヌクレオチド、Xは0〜4個のヌクレオチドである。)に従う配列(ただし、配列5′−GACGTT−3′、5′−TCCGGA−3′および5′−GAGCTT−3′を除く。)を有する。好ましくは、IMOは、不溶性マイクロキャリヤー(MC)に結合した、式5′−XTCGX−3′または5′−XUCGX−3′(ここで、Xは0〜2個のヌクレオチド、Xは0〜3個のヌクレオチドである。)に従う配列を有する3〜6量体である。より好ましくは、本発明のIMO/MC複合体または被包体は、配列5′−XTCGX−3′または5′−XUCGX−3′を有するIMO(ここで、Xは0または1個のヌクレオチド、Xは0〜3個のヌクレオチドであり、IMOはヌクレオチド6個より長くない。)を含む。他の好ましい実施態様において、IMO/MC複合体または被包体は配列5′−XTCGX−3′または5′−XUCGX−3′を有するIMO(ここで、Xは0または1個のヌクレオチド、Xは2〜3個のヌクレオチドであり、IMOはヌクレオチド6個より長くない。)を含む。
IMO/MC複合体または被包体は、抗原を含んでもよいし、抗原を除いてもよい。ある実施態様において、本発明は、抗原なしのIMO/MC複合体または被包体、すなわち抗原に(直接または間接的に)結合しておらず、抗原と混合されてもいないIMO/MC複合体または被包体を含む組成物を提供する。他の実施態様において、本発明は、1つまたはそれ以上の抗原と混合されたIMO/MC複合体または被包体を含む組成物を提供する。他の実施態様において、本発明は、抗原に結合したIMO/MC複合体または被包体を含む組成物を提供する。
本発明の免疫調節性オリゴヌクレオチド/マイクロキャリヤー(IMO/MC)複合体は、共有結合で結合していてもよいし、非共有結合で結合していてもよく、水に不溶のマイクロキャリヤー(例えば約150μm未満の大きさの水不溶性キャリヤー)を含む。マイクロキャリヤーは生分解性でもよいし、非生分解性でもよく、液相マイクロキャリヤー(例えば生分解性重合体または油、好ましくは生分解性重合体または油を含む水中油型乳濁液)も有用であるが、一般には固相(例えばポリ乳酸ビーズ)である。IMOは、MCへの結合を可能にしまたは増大するために、(例えば共有結合架橋のための遊離スルフヒドリルの組み入れまたは疎水結合のためにコレステロールのような疎水基の付加により)修飾してもよい。
本発明は、共有結合のIMO/MC複合体を形成するためのマイクロキャリヤーに共有結合で結合したIMOを含む新規の組成物を提供する。IMOとMCの間の結合は(例えばIMOとMCの上のスルフヒドリル間のジスルフィド結合によって)直接的であってもよいし、または、それらの成分が、IMOとMCへの結合を分離する1つまたはそれ以上の原子の架橋基によって結合していてもよい。
また、非共有結合のIMO/MC複合体を提供するためのマイクロキャリヤーに非共有結合で結合したIMOを含む組成物も提供される。本来のIMOの性質がマイクロキャリヤーに結合するために用いられてもよい(例えば陽イオン性ポリ(乳酸・グリコール酸)共重合体のような陽イオン性マイクロキャリヤーへの静電結合)が、非共有結合のIMO/MC複合体は一般に(例えば油または脂質を主成分としたマイクロキャリヤーへの疎水結合を可能にするためにIMOへのコレステロール基の添加により)マイクロキャリヤーへの結合を可能にするために修飾されたIMOを含む。
本発明は、また、個体にIMO/MC複合体または被包体を投与することによって個体の免疫応答を調節する方法を提供する。
さらに、本発明の方法を実施するためのキットが提供される。キットは、IMO/MC複合体または被包体を含む包装または容器からなり、被検者の免疫調節のためにIMO/MC複合体または被包体を投与するための使用説明書もまた含んでいてもよい。
一般的手法
本発明の実施は、別段の明示がない限り、従来技術の範疇にある分子生物学(組み換え技術を含む。)、微生物学、細胞生物学、生化学および免疫学の従来の手法を用いるであろう。そのような手法は、Molecular Cloning: A Laboratory Manual, second edition (Sambrook et al., 1989)、Oligonucleotide Synthesis (M.J. Gait, ed., 1984)、Animal Cell Culture (R.I. Freshney, ed., 1987)、Handbook of Experimental Immunology (D.M. Weir & C.C. Blackwell, eds.)、Gene Transfer Vectors for Mammalian Cells (J.M. Miller & M.P. Calos, eds., 1987)、Current Protocols in Molecular Biology (F.M. Ausubel et al., eds., 1987)、PCR: The Polymerase Chain Reaction, (Mullis et al., eds., 1994)、Current Protocols in Immunology (J.E. Coligan et al., eds., 1991)、The Immunoassay Handbook (D. Wild, ed., Stockton Press NY, 1994)、Bioconjugate Techniques (Greg T. Hermanson, ed., Academic Press, 1996)、およびMethods of Immunological Analysis (R. Masseyeff, W.H. Albert, and N.A. Staines, eds., Weinheim: VCH Verlags gesellschaft mbH, 1993)のような文献に十分に説明されている。
定義
ここで使用するときは、単数形(a、an、the)は、別段の明示がない限り、複数の場合をも含む。例えば、IMOは1つまたはそれ以上のIMOをも意味する。
ここで使用するときは、用語「オリゴヌクレオチド」は、一本鎖DNA(ssDNA)、二本鎖DNA(dsDNA)、一本鎖RNA(ssRNA)および二本鎖RNA(dsRNA)、修飾されたオリゴヌクレオチドおよびオリゴヌクレオシドまたはそれらの組合わせを含む。オリゴヌクレオチドは、線状にまたは環状に配列することができる。ホスホロチオ酸エステルのような交互の結合がオリゴヌクレオチドにおいて排他的にまたは燐酸ジエステル結合と組み合わせて用いられてもよいが、オリゴヌクレオチドは一般に燐酸ジエステル結合を介して結合されたヌクレオシドの重合体である。ヌクレオシドは、糖に結合したプリン(アデニンもしくはグアニン、またはそれらの誘導体、例えばイノシン)またはピリミジン(チミン、シトシンもしくはウラシル、またはそれらの誘導体)塩基からなる。DNA中の4個のヌクレオシド単位(または塩基)は、デオキシアデノシン、デオキシグアノシン、デオキシチミジンおよびデオキシシチジンと呼ばれる。さらに、デオキシイノシンおよびデオキシウリジンはDNAの中に組み入れられてもよい。ヌクレオチドはヌクレオシドのリン酸エステルである。
用語「免疫調節性オリゴヌクレオチド」と「IMO」は、ここで使用するときは、交換可能であり、マイクロキャリヤーに結合したときは、試験管内、生体内および/または生体外で測定したときに測定可能な免疫応答をもたらす(すなわちマイクロキャリヤーと複合体を形成するか、マイクロキャリヤーの中に包み込まれたときに活性である)配列を有するオリゴヌクレオチドを指す。測定可能な免疫応答の例としては、抗原特異抗体産生、サイトカインの分泌、ならびにNK細胞、CD4+Tリンパ球、CD8+Tリンパ球およびBリンパ球のようなリンパ球母集団の活性化または拡大などが挙げられるが、それらに限定されない。好ましくは、IMO配列は優先的にTh1型応答を活性化する。IMOは、配列5′−XCGX−3′(ここで、Xは0〜4個のヌクレオチド、Xは0〜4個のヌクレオチドであり、配列5′−GACGTT−3′、5′−TCCGGA−3′および5′−GAGCTT−3′を除く。)を有する3〜6量体オリゴヌクレオチドである。
句「IMOのコア三量体のシトシン」とは、配列式5′−XTCGX−3′および5′−XUCGX−3′(ここで、Xは0〜2個のヌクレオチド、Xは0〜4個のヌクレオチドである。)に適合するIMOのコア三量体5′−TCG−3′または5′−UCG−3′のシトシンをいう。この構造式から明らかなように、IMO 5′−TCGTCG−3′の「コア三量体のシトシン」は、位置2(例えば5′端から二番目の塩基)に入っている。
用語「マイクロキャリヤー」とは、水に不溶であって、約150、120、100μm未満、または約50〜60μm未満、好ましくは約10、5、2.5、2または1.5μm未満の大きさの粒状の組成物をいう。マイクロキャリヤーは、約1μm未満、好ましくは約500nm未満の大きさのマイクロキャリヤーである「ナノキャリヤー」を含む。固相マイクロキャリヤーは、生物学的適合性天然重合体、合成重合体または合成共重合体から形成された粒子であってもよく、アガロースまたは架橋アガロースのほか当技術分野において知られている他の物質から形成されたマイクロキャリヤーを含んでもよいし除外してもよい。本発明で使用されるマイクロキャリヤーは生分解性であってもよいし、非生分解性であってもよい。生分解性の固相マイクロキャリヤーは、哺乳動物の生理学的条件下で分解性(例えばポリ乳酸、ポリグリコール酸およびそれらの共重合体)、侵食性(例えば、3,9−ジエチリデン−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン(DETOSU)、マロン酸ポリメチリデンのようなポリ(オルト)エステル、またはセバシン酸のポリ無水物のようなポリ無水物)の重合体から形成してもよい。非生分解性のマイクロキャリヤーは、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリアクリルアミド、ラテックスおよびデキストランを含む有機重合体、シリカ、ヒドロキシアパタイト、ミョウバンおよびリン酸カルシウムのような無機結晶性物質、さらにセラミックス、金、強磁性体および常磁性体を含む無機物質のような、哺乳動物の生理学的条件下で非侵食性および/または非分解性の物質から形成することができる。マイクロキャリヤーは、(例えば油または脂質を主成分とする)液相であってもよく、例えば、リポソーム、抗原なしのISCOM(コレステロール、リン脂質およびアジュバント活性サポニンの安定な複合体である免疫刺激複合体)、または水中油型もしくは油中水型乳濁液の中に見いだされる小滴またはミセルが挙げられるが、その液相マイクロキャリヤーは生分解性であることが前提である。生分解性液相マイクロキャリヤーは典型的には生分解性油を含む。生分解性油は当技術分野において数多く知られており、その中にはスクアレンおよび植物油がある。マイクロキャリヤーは、典型的には球形であるが、球形からはずれたマイクロキャリヤーも許容される(例えば、楕円体、棒状など)。それらの(水に)溶けない性質のために、マイクロキャリヤーは水および水系(水性)溶液から濾過可能である。
マイクロキャリヤーの「寸法」は、一般に、メーカーによって認定された粒子の「設計寸法」または意図した寸法である。寸法は、平均または最大部直径のような直接測定される大きさでもよいし、またはろ過スクリーニング分析のような間接測定法によって決定してもよい。マイクロキャリヤー寸法の直接測定は、典型的には、顕微鏡、一般には光学顕微鏡または走査電子顕微鏡(SEM)によって、既知の寸法の粒子と比較してまたは1マイクロメートルを参照して実行される。寸法の小さな変動が製造工程中に発生するので、もしマイクロキャリヤーが公称測定値の±約5〜10%であることを測定値が示せば、マイクロキャリヤーは公称寸法であると見なされる。寸法特性は、動的光散乱または暗黒化法(obscuration techniques)によって決定することもできる。交替に、マイクロキャリヤー寸法はろ過スクリーニング分析によって決定することもできる。もし粒子の少なくとも97%が公称寸法の「スクリーン型」フィルター(すなわち、保持された粒子がフィルターの中にひっかかる「デプスフィルタ」とは対照的に、ポリカーボネートまたはポリエーテルスルフォンフィルターのような、保持された粒子がフィルターの表面上にあるフィルター)を通り抜ければ、マイクロキャリヤーは公称寸法未満である。もしマイクロキャリヤー粒子の少なくとも約97%が、公称寸法のスクリーン型フィルターによって保持されるならば、マイクロキャリヤーは公称寸法より大きい。したがって、約10μm〜約10nmの大きさのマイクロキャリヤーの少なくとも約97%は、10μmの細孔スクリーンフィルターを通り抜け、10nmのスクリーンフィルターに保持される。
上記の議論が示すように、マイクロキャリヤーの寸法または寸法範囲に対する言及は、暗黙に、公称寸法および/または寸法範囲の近似の変動および近似値を含む。これは、寸法および/または寸法範囲に言及するとき、用語「約」の使用によって反映される。そして、「約」に関係なく寸法または寸法範囲の言及は、寸法および/または寸法範囲が正確であることを意味しない。
マイクロキャリヤーが通常の哺乳動物の生理学的条件下で分解性または侵食性であるならば、マイクロキャリヤーは「生分解性である」と見なされる。一般に、マイクロキャリヤーが正常ヒト血清中に37℃で72時間温置したあと分解する(すなわちその質量および/または平均重合体長さの少なくとも5%を失う)ならば、マイクロキャリヤーは生分解性であると見なされる。したがって、そして逆に、マイクロキャリヤーが通常の哺乳動物の生理学的条件下で分解も侵食もしなければ、マイクロキャリヤーは「非生分解性である」と見なされる。一般に、マイクロキャリヤーが正常ヒト血清中に37℃で72時間温置後分解しない(すなわちその質量および/または平均重合体長さの5%未満を失う)ならば、マイクロキャリヤーは非生分解性であると見なされる。
用語「免疫調節性オリゴヌクレオチド/マイクロキャリヤー複合体」または「IMO/MC複合体」とは、本発明のIMOとマイクロキャリヤーの複合体(ただしIMOはMCの中に包み込まれていない)をいう。複合体の成分は、共有結合で結合していてもよいし、非共有結合で結合していてもよい。非共有結合は、いかなる非共有結合力によって仲介されてもよい。非共有結合力には、例えば、疎水的相互作用、イオン(静電)結合、水素結合および/またはファンデルワールス引力がある。疎水結合の場合には、その結合は、一般に、IMOに共有結合で結合した疎水基(例えばコレステロール)を介して行われる。好ましくは、IMO/MC複合体は純水に溶けない。
用語「免疫調節性」または「免疫応答を調節する」とは、ここで使用するときは、免疫抑制効果のみならず免疫刺激効果も含む。免疫調節と共に定量的変化も起こるかもしれないが、免疫調節は主として全免疫応答における質的変化である。本発明に従って免疫調節される免疫応答の例は、「Th2型」免疫応答とは対照的に、「Th1型」免疫応答の方へシフトしたものである。Th2型応答は一般に「体液の」または抗体ベースであるが、Th1型応答は典型的には細胞免疫系(例えば細胞傷害性リンパ球)応答と見なされる。Th1型免疫応答は、通常、抗原に対する「遅延型過敏症」反応によって特徴づけられ、IFN−αおよびIL−6に加えてIFN−γ、IL−2、IL−12およびTNF−βのようなTh1関連サイトカインの増加したレベルによって生化学レベルで検出することができる(IL−6はTh2型応答にも同様に関連しているかもしれないが)。Th1型免疫応答は、一般に細胞傷害性リンパ球(CTL)の産生に関連している。Th2型免疫応答は、一般に、より高いレベルの抗体産生に関連しており、その抗体産生には、IL−4のようなTh2関連サイトカインの発現に加えて、IgE産生、最小限のCTL産生の欠如が含まれる。したがって、本発明に従う免疫調節は、例えば、治療をしないときと比較して、本発明の方法に従って治療した個体のIFN−γの増加および/またはIgE産生の減少によって認識することができる。
用語「抱合体」とは、その中のIMO、MCおよび/またはIMO/MC複合体が(IMOもしくはMCのいずれかを介して、またはその両方を介して)抗原に結合している複合体をいう。そのような抱合体結合は共有結合および/または非共有結合を含む。その結合は、直接(例えばIMOの1つまたはそれ以上の原子と抗原の1つまたはそれ以上の原子の間の結合)であってもよいし、抱合体パートナー(例えば、IMOと抗原、またはMCと抗原)に結合する基を含み、それによって(例えば、IMOと抗原の間の高い親和力の結合を形成するのを可能にするためにビオチンやアビジンを使用することによって、またはスペーサーアームを含む架橋剤を使用することによって)抱合体パートナーを結合するリンカーアームを介してでもよい。
用語「抗原」とは、抗体によって、またはT細胞抗原受容体によって特異的に認識され結合される物質を意味する。抗原は、ペプチド、タンパク質、糖タンパク質、多糖、複合糖質、糖、ガングリオシド、脂質およびリン脂質、それらの部分およびそれらの組合わせを含むことができる。抗原は自然界に見いだされるものでもよいし、合成されたものでもよい。本発明のIMO/MC複合体または被包体と一緒に投与するのに適する抗原は、B細胞またはT細胞抗原に特異な応答を誘発し得るいかなる分子をも含む。抗原は、好ましくは、その抗原に特異な抗体反応を誘発する。ハプテンは「抗原」の範囲内に含まれる。ハプテンは、単独では免疫原でないが、抗原決定基を含む免疫原分子と抱合したとき免疫原になる低分子量化合物である。小さな分子は、抗原性にするために、ハプテン化する必要があるかもしれない。好ましくは、本発明の抗原は、ペプチド、脂質(例えばステロール、脂肪酸およびリン脂質)、ヘモフィルスインフルエンザワクチンに使用されるような多糖、ガングリオシドおよび糖タンパク質を含んでいる。
「アジュバント」とは、抗原のような免疫原物質に加えられたとき、その混合物への曝露に際して受容者宿主のその物質に対する免疫応答を非特異的に高めまたは強める物質をいう。
用語「ペプチド」とは、そのペプチドがハプテンであろうとなかろうと、生体応答、例えば抗体産生またはサイトカイン活性をもたらすのに十分な長さおよび組成物のポリペプチドをいう。典型的には、ペプチドは、長さが少なくとも6個のアミノ酸残基である。用語「ペプチド」とは、さらに、修飾アミノ酸(天然に見いだされようと天然に見いだされまいと)も含み、その修飾としては燐酸化、グリコシル化、ペグ化、脂質化およびメチル化が挙げられるが、それらに限定されない。
「抗原性ペプチド」は、精製された天然ペプチド、合成ペプチド、組換えペプチド、粗ペプチド抽出物、または(弱毒化または不活性化されたウイルス、細胞または微生物の一部分であるペプチドのような)部分的に精製されたもしくは未精製の活性状態のペプチド、またはそのようなペプチドの断片を含むことができる。「抗原性ペプチド」または「抗原ポリペプチド」は、したがって、1つまたはそれ以上の抗原性を示すポリペプチドの全体または部分を意味する。したがって、例えば「Amb a 1抗原性ポリペプチド」または「Amb a 1ポリペプチド抗原」は、抗原性を示す(すなわち抗体またはT細胞受容体に特異的に結合する)Amb a 1からのアミノ酸配列(その全配列、その配列の一部分および/またはその配列の修飾)である。
「配達分子」または「配達手段」は、IMO/MC複合体または被包体を特定の部位へおよび/または特定のタイミングで配達するのを容易にし、可能にしおよび/または増強する化学基である。配達手段は、さらに、免疫応答を刺激してもよいし、刺激しなくてもよい。
「抗原に対するアレルギー応答」は、一般に好酸球および/または抗原特異性IgEの生成およびそれらの結果として生ずる効果によって特徴づけられる免疫応答を意味する。当技術分野においてよく知られているように、IgEは、肥満細胞および好塩基性細胞の上のIgE受容体に結合する。IgEによって認識される抗原への後の暴露に際して、抗原は、肥満細胞および好塩基性細胞の上のIgEを架橋し、これらの細胞の脱顆粒を引き起こす(脱顆粒は、ヒスタミン放出を含むが、それに限定されない。)。用語「抗原に対するアレルギー応答」、「アレルギー」および「アレルギー状態」は、本発明方法のいくつかの適用に等しく適することは理解され意図される。さらに、本発明の方法が先在するアレルギー状態の治療と同様にアレルギー応答の予防にも等しく適するものを含むことは理解され意図される。
ここで使用するときは、用語「アレルゲン」は、被検者に暴露したときにアレルギー応答を誘発する、抗原または分子(通常、タンパク質)の抗原性部分を意味する。典型的には、被検者は、例えば膨疹・潮紅試験または当技術分野において知られている任意の方法によって指摘されるようなアレルゲンに対しアレルギー性である。分子は、たとえその分子に暴露した際に被検者のほんの小さな部分集合だけがアレルギー性(例えばIgE)免疫応答を示したとしても、アレルゲンであると言われる。多くの単離されたアレルゲンが、当技術分野において知られている。これらには、本願の表1に掲載されたものが含まれるが、それらに限定されない。
用語「脱感作」とは、被検者が感受性を示したアレルゲンの用量を増加させる投与のプロセスをいう。脱感作に使用されるアレルゲン用量の例は当技術分野において知られている(例えば、Fornadley (1998) Otolaryngol. Clin. North Am. 31:111-127参照)。
「抗原特異免疫療法」とは、抗原を含み、免疫応答の抗原特異調節を生じさせる免疫療法の任意の形をいう。アレルギーの情況においては、抗原特異免疫療法は脱感作療法を含むが、それに限定されない。
「個体」とは、脊椎動物、好ましくは哺乳動物、より好ましくはヒトである。哺乳動物には、ヒト、霊長類、家畜、スポーツ動物、げっ歯動物およびペットが含まれるが、それらに限定されない。また、脊椎動物には、鳥(すなわち鳥類の個体)および爬虫類(すなわち爬虫類の個体)も含まれるが、それらに限定されない。
個体が特定の疾患にかかる可能性が増加した状態にあれば、個体がその疾患にかかる「危険性がある」と見なされる。感染症に関しては、個体が(例えば感染個体との接近した関係によって)疾病を引き起こす病原体に暴露されるか、または(例えば、マラリアが地方病である地域のような病原体が蔓延している場所に旅行しまたは居住することによって)疾病を引き起こす病原体に暴露される危険性が高ければ、その個体は危険性がある。個体の遺伝または環境がその個体の無感染疾病(例えば癌、喘息、アレルギー)に罹る危険性を一般住民が罹る危険性の少なくとも2倍に増加させるとき、その個体はその無感染疾病の危険性がある。無感染疾患の危険性がある個体の例としては、BRCA1突然変異を持った女性(乳癌)、FPC突然変異を持った個体(結腸癌)、肺癌を持った少なくとも1人の一親等親族を持つ個体、およびアレルギーを持った少なくとも1人の一親等親族を持つ個体(アレルギー)が挙げられる。
物質の「有効量」または「十分な量」とは、臨床の結果を含む有益な結果または望まれる結果をもたらすのに十分な量であり、そのため、「有効量」はそれが適用される情況に依存する。抗原に対する免疫応答を調節する組成物を投与する情況においては、IMO/MC複合体または被包体の有効量は、抗原が単独で投与されるときに得られた免疫応答と比較して、そのような調節を達成するのに十分な量である。有効量は1回またはそれ以上の投与で投与することができる。
用語「共投与」とは、ここで使用するときは、免疫応答を調節するために十分に近い時間内に少なくとも2つの異なる物質の投与をいう。好ましくは、共投与は、少なくとも2つの異なる物質の同時投与をいう。
Th1応答のような免疫応答の「刺激」とは、応答の増加を意味し、それは応答の誘発および/または増強から生じ得る。
「IgE関連疾患」とは、ひとつには、高いIgE値(それは持続性であってもいし持続性でなくてもよい。)によって特徴づけられる生理学的状態である。IgE関連疾患には、アレルギー、およびアレルギー反応、(下記の)アレルギー関連疾患、喘息、鼻炎、結膜炎、蕁麻疹、ショック、膜翅類刺創アレルギー、薬物アレルギーおよび寄生虫病が含まれるが、それらに限定されない。その用語はこれらの疾患の関連する発現をも含む。一般に、そのような疾患におけるIgEは抗原特異性である。
「アレルギー関連疾患」とは、抗原特異性IgE免疫応答の効果から生じる疾患を意味する。そのような効果には、低血圧およびショックが含まれ得るが、それに限定されない。アナフィラキシーは、その間に循環の中に放出されたヒスタミンが、結果として生ずる循環からの血漿の著しい損失を伴う毛細管の浸透性の増加と同様に、血管拡張も引き起こす、アレルギー関連疾患の例である。アナフィラキシーは、全身に感じられる関連効果を伴って全身に起こることもあるし、特定の標的組織または器官に限られた反応を伴って局所的に起こることもある。
用語「ウイルス病」は、ここで使用するときは、その病因因子としてウイルスを持つ疾病をいう。ウイルス病の例としては、B型肝炎、C型肝炎、インフルエンザ、後天性免疫不全症候群(エイズ)および帯状疱疹が挙げられる。
ここで使用されるときは、そして当技術分野において十分に理解されているように、「治療」とは、臨床の結果を含む有益な結果または望まれる結果を得るための手法である。本発明の目的のために、有益なまたは望まれる臨床結果には、検出できるか検出できないかにかかわらず、1つまたはそれ以上の症状の緩和もしくは改善、疾病の範囲の減少、安定した(すなわち悪化しない)疾病の状態、疾病の蔓延の防止、疾患進行を遅らせまたは遅くすること、疾病状態の改善または緩和、および寛解(部分的であろうと全体的であろうと)が含まれるが、それらに限定されない。「治療」はまた、治療を受けなかったときに予想される生存と比較して生存を延長することも意味し得る。
疾病または疾患を「緩和する」とは、疾患または疾病状態の範囲および/または望ましくない臨床症状が減少すること、および/または、疾患を治療しない場合と比較して、その進行の時間的経過を遅くしまたは長くすることを意味する。特に、アレルギーの情況においては、当業者にはよく理解されているように、緩和は、アレルゲンに対する免疫応答の調節の際に起こるかもしれない。さらに、緩和は、1回分の服用量の投与では必ずしも起こらないが、連続する複数回の服用量の投与でしばしば起こる。したがって、応答または疾患を緩和するのに十分な量は、1回またはそれ以上の投与で投与してもよい。
IMO/MC複合体または被包体によって「誘発」される「抗体力価」または「抗体の量」は、IMO/MC複合体または被包体の投与の後のある時点において測定された所与の抗体の量をいう。
「Th1関連抗体」とは、その産生および/または増加がTh1免疫応答に関連している抗体である。例えば、IgG2aはマウスのTh1関連抗体である。本発明の目的のためには、Th1関連抗体の測定は1つまたはそれ以上のそのような抗体の測定であってもよい。例えば、ヒトにおいては、Th1関連抗体の測定は、IgG1および/またはIgG3の測定を伴うかもしれない。
「Th2関連抗体」とは、その産生および/または増加がTh2免疫応答に関連している抗体である。例えば、IgG1はマウスのTh2関連抗体である。本発明の目的のためには、Th2関連抗体の測定は1つまたはそれ以上のそのような抗体の測定であってもよい。例えば、ヒトにおいては、Th2関連抗体の測定は、IgG2および/またはIgG4の測定を伴うかもしれない。
サイトカイン産生、抗体産生またはヒスタミン放出のような機能または活性を「抑える」または「抑制する」とは、関心のある状態またはパラメーターを除いて他の点では同一の状態と比較したとき、またはその代わりに別の状態と比較して、機能または活性を減じることである。例えば、抗原と一緒に投与されたまたは抗原を含むIMO/MC複合体または被包体は、例えば抗原単独で誘発されたヒスタミン放出と比較して、ヒスタミン放出を抑制しまたはヒスタミン放出を減じる。
ここで使用するときは、用語「含む(comprising)」およびその同語族の語は、それらの包括的な意味で使用される、すなわち、用語「含む(including)」およびその対応する同語族の語と同義である。
本明細書においては、ヌクレオチド配列の塩基を示すために単一の文字を使用する。ここで、Aはアデニン、Gはグアニン、Cはシトシン、Tはチミン、Uはウラシル、Iはイノシン、Rはプリン、そしてYはピリミジンである。
本発明の組成物
本発明は個体の免疫応答を調節するための新規の組成物を提供する。その新規の組成物は、マイクロキャリヤーと複合体を形成されたまたはマイクロキャリヤーの内部に包み込まれた免疫調節性オリゴヌクレオチドを含む免疫調節性オリゴヌクレオチド/マイクロキャリヤー(IMO/MC)複合体または被包体である。IMO/MC複合体は、複合体のIMO部分が直接またはリンカーを介して(すなわち間接的に)MCに共有結合で結合した共有結合型複合体であってもよいし、直接または間接の非共有結合型複合体であってもよい。
免疫調節性オリゴヌクレオチド
本発明に従えば、免疫調節性オリゴヌクレオチドは配列5′−XCGX−3′(ここで、Xは0〜4個のヌクレオチド、Xは0〜4個のヌクレオチドであり、配列5′−GACGTT−3′、5′−TCCGGA−3′および5′−GAGCTT−3′を除く。)を有する3〜6量体である。好ましくは、IMOは、配列5′−XTCGX−3′または5′−XUCGX−3′(ここで、Xは0〜2個のヌクレオチド、Xは0〜3個のヌクレオチドである。)を含む3〜6量体、より好ましくは五量体または六量体である。他の好ましいIMOは、配列5′−XTCGX−3′、5′−XUCGX−3′(ここで、Xは0または1個のヌクレオチド、Xは2〜3個のヌクレオチドであり、IMOはヌクレオチド6個より長くない。)を有する。したがって、本発明は、5′−TCG−3′および/または5′−CG−3′を含むヌクレオチド3〜6個の長さのIMOを提供する。
IMOは、回帰性配列である必要はないが、回帰性(すなわち自己相補的)であってもよい。IMOは、マイクロキャリヤーと複合体を形成され、またはマイクロキャリヤーの中に包み込まれたとき、試験管内で、生体内で、および/または生体外で測定したとき測定可能な免疫応答に影響を与える。ある実施態様において、IMOは、複合体を形成されしておらず、包み込まれてもいないときは、試験管内で、生体内で、および/または生体外で測定したとき、不活性である。
ある実施態様において、IMOは、配列5′−TCG−3′または5′−UCG−3′を有するトリマー(三量体)である。
ある実施態様において、IMOは、式5′−XTCG−3′、5′−TCGX−3′、5′−XUCG−3′または5′−UCGX−3′(ここで、XはA、C、G、T、UまたはIであり、XはA、C、G、T、UまたはIである。)に従う配列を有する四量体(quatramer)である。
ある実施態様において、IMOは、式5′−XTCGX−3′もしくは5′−XUCGX−3′(ここで、XはA、C、G、T、UまたはIであり、XはA、C、G、T、UまたはIである。)に従う、または式5′−TCGX−3′もしくは5′−UCGX−3′(ここで、XはAA、AC、AG、AT、AU、AI、CA、CC、CG、CT、CU、CI、GA、GC、GG、GT、GU、GI、TA、TC、TG、TT、TU、TI、UA、UC、UG、UT、UU、UI、IA、IC、IG、IT、IUまたはIIである。)に従う配列を有する五量体(pentamer)である。
ある実施態様において、IMOは、式5′−XTCGX−3′もしくは5′−XUCGX−3′に従う、または式5′−TCGX−3′もしくは5′−UCGX−3′に従う配列を有する六量体である。ここで、XはA、C、G、T、UまたはIであり、XはAA、AC、AG、AT、AU、AI、CA、CC、CG、CT、CU、CI、GA、GC、GG、GT、GU、GI、TA、TC、TG、TT、TU、TI、UA、UC、UG、UT、UU、UI、IA、IC、IG、IT、IUまたはIIである。また、XはAAA、AAC、AAG、AAT、AAU、AAI、ACA、ACC、ACG、ACT、ACU、ACI、AGA、AGC、AGG、AGT、AGU、AGI、ATA、ATC、ATG、ATT、ATU、ATI、AUA、AUC、AUG、AUT、AUU、AUI、AIA、AIC、AIG、AIT、AIU、AII、CAA、CAC、CAG、CAT、CAU、CAI、CCA、CCC、CCG、CCT、CCU、CCI、CGA、CGC、CGG、CGT、CGU、CGI、CTA、CTC、CTG、CTT、CTU、CTI、CUA、CUC、CUG、CUT、CUU、CUI、GAA、GAC、GAG、GAT、GAU、GAI、GCA、GCC、GCG、GCT、GCU、GCI、GGA、GGC、GGG、GGT、GGU、GGI、GTA、GTC、GTG、GTT、GTU、GTI、GIA、GIC、GIG、GIT、GIU、GII、TAA、TAC、TAG、TAT、TAU、TAI、TCA、TCC、TCG、TCT、TCU、TCI、TGA、TGC、TGG、TGT、TGU、TGI、TTA、TTC、TTG、TTT、TTU、TTI、TUA、TUC、TUG、TUT、TUU、TUI、TIA、TIC、TIG、TIT、TIU、TII、UAA、UAC、UAG、UAT、UAU、UAI、UCA、UCC、UCG、UCT、UCU、UCI、UGA、UGC、UGG、UGT、UGU、UGI、UTA、UTC、UTG、UTT、UTU、UTI、UUA、UUC、UUG、UUT、UUU、UUI、UIA、UIC、UIG、UIT、UIU、UII、IAA、IAC、IAG、IAT、IAU、IAI、ICA、ICC、ICG、ICT、ICU、ICI、IGA、IGC、IGG、IGT、IGU、IGI、ITA、ITC、ITG、ITT、ITU、ITI、IIA、IIC、IIG、IIT、IIUまたはIIIである。
追加の実施態様は六量体5′−TTTCGT−3′および5′−AACGTT−3′を含む。
他の修飾/付加も考えられるが、IMO中にあるシトシンはメチル化されていないことが好ましい。しかしながら、ある実施態様において、IMOは1つまたはそれ以上のメチル化されたシトシンを含んでいてもよい。そのような実施態様において、IMOのコア三量体配列(すなわち、式5′−XTCGX−3′または5′−XUCGX−3′に従うオリゴヌクレオチド配列のC。ただし、Xは0または1個のヌクレオチドであり、Xは0〜3個のヌクレオチドであり、そしてオリゴヌクレオチドは塩基3〜6個の長さである。)のシトシンは位置C5でメチル化されていないことが好ましい。しかしながら、メチル化されたシトシンを含むそれらのIMOにおいては、位置N4でのメチル化は考えられる。
IMOは修飾を含んでもよい。IMOの修飾は、当技術分野で知られているいかなるものでもよく、3′OHまたは5′OH基の修飾、ヌクレオチド塩基の修飾、糖成分の修飾および燐酸基の修飾が挙げられるが、それらに限定されない。種々のそのような修飾を以下に記述する。
ある実施態様において、コア三量体のシトシンは、好ましくは、シトシンのC−5および/またはC−6位置でハロゲン、好ましくは臭素、窒素またはヒドロキシル基のような電子求引基を付加することによって、例えばまたはアザシトシンもしくはシトシンアラビノシドのような修飾されたシトシンで置換することによって、修飾される。さらに、コア三量体にウラシルを含むIMO(すなわち式5′−XCGX−3′の配列を有するIMO。ただし、Uはコア三量体中のウラシルであり、Xは0〜1個のヌクレオチドであり、Xは0〜3個のヌクレオチドであり、IMOは塩基3〜6個の長さである。)は、IMO中のコア三量体に、または他の任意のウラシルの位置に、同様にまたは交替に修飾されたウラシルを含んでもよい。
IMOは、一本鎖もしくは二本鎖DNAであってもよく、また一本鎖もしくは二本鎖RNA、またはその他の修飾されたポリヌクレオチドであってもよい。IMOは回帰性の部位を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。IMOは、天然に見いだされる塩基を含んでいてもよいし、修飾された、天然に見いだされない塩基を含んでいてもよい。また、修飾された糖、リン酸エステルおよび/または末端を含んでいてもよい。塩基修飾の例としては、IMO中のシトシンのC−5および/またはC−6への電子求引基の付加(例えば5−ブロモシトシン、5−クロロシトシン、5−フルオロシトシン、5−ヨードシトシン)があるが、それらに限定されない。例えば、国際公開第99/62923号パンフレット参照。
IMOは、当技術分野においてよく知られている方法および核酸合成装置を使用して、合成することができる。その方法には、酵素法、化学的方法、およびより大きなオリゴヌクレオチド配列の分解があるが、それらに限定されない。例えば、Ausubel et al. (1987)およびSambrook et al. (1989)参照。酵素で組み立てるときは、個々の単位は、例えばT4 DNAまたはRNAリガーゼのようなリガーゼで結合することができる。米国特許第5,124,246号明細書。オリゴヌクレオチド分解は、米国特許第4,650,675号明細書に例示されるように、ポリヌクレオチドをヌクレアーゼに暴露することによって達成することができる。
オリゴヌクレオチドおよび修飾オリゴヌクレオチドを作るための方法は当技術分野において知られている。ホスホジエステル結合を含む天然に見いだされるDNAまたはRNAは、一般に、3′末端で固体担体に付着させた、成長するオリゴヌクレオチドの5′−ヒドロキシ基に適当なヌクレオシドホスホルアミダイト(phosphoramidite)を連続して結合し、続いて中間の亜リン酸トリエステルをリン酸トリエステルに酸化することによって合成される。一旦所望のオリゴヌクレオチド配列が合成されたならば、オリゴヌクレオチドは担体から取りはずされ、リン酸トリエステル基はリン酸エステルジエステルに脱保護され、ヌクレオシド塩基はアンモニア水または他の塩基を用いて脱保護される。例えば、Beaucage (1993) “Oligodeoxyribonucleotide Synthesis” in Protocols for Oligonucleotides and Analogs, Synthesis and Properties (Agrawal, ed.) Humana Press, Totowa, NJ、Warner et al. (1984) DNA 3:401および米国特許第4,458,066号明細書参照。
IMOは、特に限定するものではないが、メチルホスホン酸エステル、ホスホロチオ酸エステル、アミド亜リン酸エステル(phosphoramidate)(架橋または非架橋)、ホスホトリエステルおよびホスホロジチオ酸エステルのような、リン酸エステルで修飾されたオリゴヌクレオチドを含んでもよい。修飾リン酸エステルは、IMOのいずれの位置でもよいし、すべての位置でもよく、および/またはいかなる組合わせで使用してもよい。修飾されたリン酸エステル結合または非リン酸エステル結合を含むポリヌクレオチドの合成もまた当技術分野で知られている。再考のために、Matteucci (1997) “Oligonucleotide Analogs: an Overview” in Oligonucleotides as Therapeutic Agents, (D.J. Chadwick and G. Cardew, ed.) John Wiley and Sons, New York, NY参照。本発明のオリゴヌクレオチド中の糖または糖類似体部分に結合し得るリン誘導体(または修飾燐酸基)は、一燐酸エステル、二燐酸エステル、三燐酸エステル、アルキルホスホン酸エステル、ホスホロチオ酸エステル、ホスホロジチオ酸エステルなどであってもよい。上述のリン酸エステル類似体の製造およびヌクレオチド、修飾ヌクレオチドおよびオリゴヌクレオチドの中へのそれらの組み込みも、それ自体、知られており、ここで詳細に記述される必要はない。Peyrottes et al. (1996) Nucleic Acids Res. 24:1841-1848、Chaturvedi et al. (1996) Nucleic Acids Res. 24:2318-2323、およびSchultz et al. (1996) Nucleic Acids Res. 24:2966-2973。例えば、ホスホロチオ酸エステルオリゴヌクレオチドの合成は、酸化工程を硫化(sulfurization)工程で置き換える点を除いて、天然に見いだされるオリゴヌクレオチドについて上述した合成と同様である(Zon (1993) “Oligonucleoside Phosphorothioates” in Protocols for Oligonucleotides and Analogs, Synthesis and Properties (Agrawal, ed.) Humana Press, pp. 165-190)。同様に、ホスホトリエステル(Miller et al. (1971) JACS 93:6657-6665)、非架橋アミド亜リン酸エステル(Jager et al. (1988) Biochem. 27:7247-7246)、N3′〜P5′アミド亜リン酸エステル(Nelson et al. (1997) JOC 62:7278-7287)およびホスホロジチオ酸エステル(米国特許第5,453,496号明細書)のような他のリン酸エステル類似体の合成も記述されている。他の非リン系修飾オリゴヌクレオチドも使用することができる(Stirchak et al. (1989) Nucleic Acids Res. 17:6129-6141)。ホスホロチオ酸エステル主鎖を有するオリゴヌクレオチドは、宿主への注射の後の分解に対してより抵抗力があるように見える。Braun et al. (1988) J. Immunol. 141:2084-2089、およびLatimer et al. (1995) Mol. Immunol. 32:1057-1064。好ましいIMOは、完全なホスホロチオ酸エステル、完全なホスホジエステル、または混合ホスホロチオ酸エステル/ホスホジエステル主鎖を含む。
発明で用いられるIMOは、(唯一または主要な糖成分としてリボースを含む)リボヌクレオチド、(主要な糖成分としてデオキシリボースを含む)デオキシリボヌクレオチドを含むことができ、または当技術分野で知られているように、修飾された糖または糖類似体がIMOの中に取り込まれることができる。したがって、リボースおよびデオキシリボースに加えて、糖部分は、ペントース、デオキシペントース、ヘキソース、デオキシヘキソース、グルコース、アラビノース、キシロース、リキソースおよび糖「類似」シクロペンチル基であってもよい。糖はピラノース(pyranosyl)形またはフラノース(furanosyl)形であってもよい。IMOにおいて、糖部分は、好ましくはリボース、デオキシリボース、アラビノースまたは2′−0−アルキルリボースのフラノシドであり、糖はαまたはβアノマー配置のいずれかでそれぞれの複素環の塩基に結合することができる。糖修飾には、2′−アルコキシ−RNA類似体、2′−アミノ−RNA類似体および2′−アルコキシ−またはアミノ−RNA/DNAキメラが含まれるが、それらに限定されない。これらの糖または糖類似体およびそのような糖または類似体が複素環塩基(核酸塩基)に結合したそれぞれの「ヌクレオシド」の製造は、それ自体知られており、そのような製造が特定の実施例に関係し得る範囲以外はここで記述する必要はない。糖修飾もしてもよいし、IMOの製造においていかなるリン酸エステル修飾と組み合わせてもよい。
IMOの中に組み込まれる複素環塩基すなわち核酸塩基は、天然に見いだされる主要なプリン塩基およびピリミジン塩基(すなわち上述したようなウラシル、チミン、シトシン、イノシン、アデニンおよびグアニン)であってもよいし、イノシンのような該主要な塩基の天然に見いだされるおよび合成の修飾物であってもよい。
当業者は、種々の複素環塩基および種々の糖部分(および糖類似体)を含む数多くの天然のものでない「合成の」ヌクレオシドが当技術分野において入手可能であること、また本発明の他の基準が満足される限りにおいて、IMOは天然に見いだされる核酸の主要な5つの塩基成分以外の1つまたは数個の複素環塩基を含むことができることを認識するであろう。しかしながら、好ましくは、IMO中の複素環塩基としては、ウラシル−5−イル、シトシン−5−イル、アデニン−7−イル、アデニン−8−イル、グアニン−7−イル、グアニン−8−イル、4−アミノピロロ[2.3−d]ピリミジン−5−イル、2−アミノ−4−オキソピロロ[2,3−d]ピリミジン−5−イル、2−アミノ−4−オキソピロロ[2.3−d]ピリミジン−3−イル基(ただし、プリンは9位で、ピリミジンは1位で、ピロロピリミジンは7位で、そしてピラゾロピリミジンは1位で、IMOの糖部分に結合している。)が挙げられるが、それらに限定されない。
IMOは、例えば共通に所有される国際公開第99/62923号パンフレットに記述されるような少なくとも1つの修飾塩基を含んでもよい。ここで使用するときは、用語「修飾塩基」は「塩基類似体」と同義であり、例えば「修飾シトシン」は「シトシン類似体」と同義である。同様に、「修飾」ヌクレオシドまたはヌクレオチドは、ここではヌクレオシドまたはヌクレオチド「類似体」と同義であると定義される。塩基修飾の例としては、IMOのシトシンのC−5および/またはC−6への電子求引基の付加があるが、それに限定されない。好ましくは、電子求引基はハロゲンである。修飾シトシンとしては、アザシトシン、5−ブロモシトシン、5−クロロシトシン、塩素化シトシン、シクロシトシン、シトシンアラビノシド、5−フルオロシトシン、フルオロピリミジン、5,6−ジヒドロシトシン、5−ヨードシトシン、5−ニトロシトシン、5−ヒドロキシシトシンおよびその他の任意のピリミジン類似体または修飾ピリミジン(ただし、実施態様によっては、5−ブロモシトシンを除くこともある。)が挙げられるが、それらに限定されない。好ましい修飾ウラシルは、好ましくはハロゲンで、C−5および/またはC−6で修飾されたものであり、5−ブロモウラシル、5−クロロウラシル、5−フルオロウラシル、5−ヨードウラシル、およびヒドロキシウラシルが例示されるが、それらに限定されない。Kandimalla et al., 2001, Bioorg. Med. Chem. 9:807-13も参照。例えば、国際公開第99/62923号パンフレット参照。塩基修飾の他の例には、塩基への1つまたはそれ以上のチオール基の付加があり、6−チオグアニン、4−チオチミンおよび4−チオウラシルが挙げられるが、それらに限定されない。さらに、あるIMOは、任意のグアノシン残基の代わりに7−デアザグアノシンのような修飾塩基を含んでもよいし、またはコア三量体のシトシンを含む任意のシトシン残渣の代わりにN4−エチルシトシンまたはN4−メチルシトシンまたは5−ヒドロキシシトシンから選ばれた修飾シトシンを含んでもよい。
塩基修飾ヌクレオシドの製造および前駆物質として該塩基修飾ヌクレオシドを用いた修飾オリゴヌクレオチドの合成は、例えば米国特許第4,910,300号明細書、米国特許第4,948,882号明細書および米国特許第5,093,232号明細書に記述されている。これらの塩基修飾ヌクレオシドは、それらがオリゴヌクレオチドの末端または内部の位置のいずれかの中に化学合成によって組み込まれ得るように設計されてきた。オリゴヌクレオチドの末端または内部の位置のいずれかに存在するそのような塩基修飾ヌクレオシドは、ペプチドまたは他の抗原の結合のための部位としての役目を果たすことができる。それらの糖部分に修飾されたヌクレオシドもまた、(限定するものではないが、例えば米国特許第4,849,513号明細書、米国特許第5,015,733号明細書、米国特許第5,118,800号明細書および米国特許第5,118,802号明細書に)記述されており、同様に用いることができる。
免疫刺激配列の免疫調節活性を検出する方法は、先行技術に記述されており、サイトカイン分泌、抗体産生、NK細胞活性化およびT細胞分裂反応のような免疫応答の種々の面を示す標準分析法を用いて容易に確認することができる。例えば、国際公開第97/28259号パンフレット、国際公開第98/16247号パンフレット、国際公開第99/11275号パンフレット、Krieg et al. (1995) Nature 374:546-549、Yamamoto et al. (1992a)、Ballas et al. (1996)、Klinman et al. (1997)、Sato et al. (1996)、Pisetsky (1996a)、Shimada et al. (1986) Jpn. J. Cancer Res. 77:808-816、Cowdery et al. (1996) J. Immunol. 156:4570-4575、Roman et al. (1997)、およびLipford et al. (1997a)参照。そのような方法は、IMOおよび/またはIMO/MC複合体もしくは被包体の免疫刺激活性の評価にも同様に適用できる。
IMOの1つの性質は、IMOのヌクレオチド配列に関連する「分離免疫調節活性」である。上述したように、本発明者は、驚くべきことに、IMOがポリヌクレオチド単独として提供されたならば匹敵する免疫調節活性を示さない配列を有しているときでさえ、IMO/MC複合体が免疫調節活性を示すことを発見した。
ある実施態様において、IMO/MC複合体または被包体のIMOは、下記するように、「分離免疫調節活性」を有しない、または「劣った分離免疫調節活性」(すなわちIMO/MC複合体または被包体と比較したとき)を有する。
IMOの「分離免疫調節活性」は、IMOの一次配列を有し、かつ同一の核酸主鎖(例えばホスホロチオ酸エステル、ホスホジエステル、キメラの)を有する、分離されたポリヌクレオチドの免疫調節活性の測定によって決定される。例えばIMO/MC複合体中のIMOの独立した免疫調節活性を決定するために、同一の配列(例えば5′−TCGTCG−3′)および同一の主鎖構造(例えばホスホロチオ酸エステル)を有する試験ポリヌクレオチドは型にはまった方法を用いて合成され、(もしあれば)その免疫調節活性が測定される。免疫調節活性は、ここに記述するような免疫応答の種々の面を示す標準分析法を用いて決定することができる。例えば、ここに記述されるヒトのPBMC分析が用いられる。ドナー変動を説明するために、典型的には、その分析は多数のドナーにおいて実行される。ポリヌクレオチドと接触したPBMCによって分泌されたIFN−γの量が、試験化合物のない場合より、または(ある実施態様においては)、不活性な対照化合物(例えば5′−TGACTGTGAACCTTAGAGATGA−3′(SEQ ID NO:1))の存在する場合より、大多数のドナーにおいて有意に多くない(例えば約2倍未満)とき、ポリヌクレオチドは免疫調節活性を有しない(そして対応するIMOは「分離免疫調節活性を有しない)。
IMO/MC複合体または被包体と分離されたポリヌクレオチドの免疫調節活性を比較するために、免疫調節活性は、必ずしも必要ではないが好ましくはヒトPBMC分析を用いて、測定される。通常、2つの化合物の活性は、同一の条件で(例えば同一の細胞を用いて)、通常約20μg/mlの濃度で、それらを並列に分析することによって比較される。一般に、濃度は、260nmで吸光度を測定し、換算式0.5 OD260/ml=20μg/mlを使用することによって決定される。これは、試験サンプル中の核酸の全体の量を標準化する。その代わりに、当技術分野に知られている他の方法によって濃度または質量を測定することもできる。
試験ポリヌクレオチドが、比較されるIMO/MC複合体または被包体より活性が低いとき、IMO/MC複合体または被包体のIMOは「劣った免疫調節活性」を有すると見なされる。好ましくは、試験ポリヌクレオチドの分離免疫調節活性は、IMO/MC複合体または被包体の活性の高々約50%であり、より好ましくは高々約20%であり、最も好ましくはIMO/MC複合体または被包体の活性の高々約10%であり、または実施態様によってはもっと低いことさえある。
マイクロキャリヤー
本発明に有用なマイクロキャリヤーは、大きさが約150μm、120μmまたは100μm未満であり、典型的には大きさが約50〜60μm未満であり、好ましくは大きさが約20μmまたは10μm未満であり、純水に溶けない。本発明に使用されるマイクロキャリヤーは、非生分解性のマイクロキャリヤーも許容されるが、好ましくは生分解性である。マイクロキャリヤーは、一般に「ビーズ」またはその他の粒子のような固相であるが、生分解性重合体または油を含む水中油型乳濁液のような液相マイクロキャリヤーも考えられる。マイクロキャリヤーとしての使用が許容される種々様々の生分解性および非生分解性の物質が当技術分野において知られている。
本発明の組成物または方法において使用されるマイクロキャリヤーは、一般に大きさが約20〜10μm未満(例えば、約10μm未満の平均直径を有するか、粒子の少なくとも約97%が10μmのスクリーンフィルターを通り抜ける。)であり、ナノキャリヤー(すなわち大きさが約1μm未満のキャリヤー)を含む。好ましくは、マイクロキャリヤーは、上限が約9μm、7μm、5μm、2μm、1μm、900nm、800nm、700nm、600nm、500nm、400nm、300nm、250nm、200nm、または100nmであり、独立して選ばれる下限が約4μm、2μm、1μm、800nm、600nm、500nm、400nm、300nm、250nm、200nm、150nm、100nm、50nm、25nm、または10nmの範囲(ただし下限は上限より小さい。)の大きさを有するものが選ばれる。ある実施態様において、マイクロキャリヤーは、大きさが約1.0〜1.5μm、約1.0〜2.0μmまたは約0.9〜1.6μmである。ある好ましい実施態様において、マイクロキャリヤーは、大きさが約10nm〜約5μm、約10nm〜約10μm、10nm〜約20μm、または約25nm〜約4.5μm、約1μm、約1.2μm、約1.4μm、約1.5μm、約1.6μm、約1.8μm、約2.0μm、約2.5μmまたは約4.5μmである。マイクロキャリヤーがナノキャリヤーであるとき、好ましい実施態様は約25〜約300nm、50〜約200nm、約50nm、100nm、または約200nmのナノキャリヤーを含む。
固相生分解性マイクロキャリヤーは含んでいる生分解性重合体から製造することができ、生分解性重合体としては、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、およびそれらの共重合体(ブロック共重合体を含む。)、さらにポリ乳酸のブロック共重合体、マロン酸ポリメチリデンおよびポリエチレングリコールのような生分解性ポリエステル;3,9−ジエチリデン−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン(DETOSU)を主成分とする重合体のようなポリオルトエステル;セバシン酸のような比較的親水性の単量体を主成分とするポリ(無水物)重合体のようなポリ無水物;グリシンまたはアラニンのようなアミノ酸を含む(すなわち、アミノ末端窒素を介してイミド結合によってセバシン酸に結合した)、セバシン酸から誘導された単量体を主成分とするポリ無水物重合体のようなポリ無水物イミド;ポリ無水物エステル;ポリホスファゼン、特にカルボン酸基の生成を通して重合体主鎖の分解に触媒作用を及ぼすことができる加水分解しやすいエステル基を含むポリホスファゼン(Schacht et al., (1996) Biotechnol. Bioeng. 1996:102);および乳酸とリジンの共重合体(poly(lactic acid-co-lysine))のようなポリアミドが挙げられるが、それらに限定されない。
マイクロキャリヤーを製造するのに適した種々様々な非生分解性物質も知られており、それらには、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリルアミド、ラテックス、デキストラン、ならびにシリカ、ヒドロキシアパタイト、ミョウバンおよびリン酸カルシウムのような無機結晶性物質、さらにセラミックス、金、および強磁性体または常磁性体を含む無機物質があるが、それらに限定されない。ある実施態様は、金、ラテックスおよび/または磁気ビーズを除外する。ある実施態様においては、マイクロキャリヤーは、第二の物質(例えばポリスチレン)で包み込まれた第一の物質(例えば磁性材料)で作られていてもよい。
固相小球体は当技術分野において知られている方法を使用して調製される。例えば、それらは乳化性溶剤抽出/蒸発法によって調製することができる。一般に、この方法においては、ポリ無水物およびポリα−ヒドロキシエステル(例えばポリ乳酸、ポリグリコール酸、D,L−乳酸・グリコール酸共重合体、およびポリカプロラクトン)のような生分解性重合体は、乳濁液の分散相(DP)を構成するために、塩化メチレンのような適当な有機溶媒に溶解される。DPは、溶解された界面活性剤、例えばポリビニルアルコール(PVA)またはポリビニルピロリドン(PVP)を含む過剰量の水性連続相(CP)に高速均質化によって乳化される。CP中の界面活性剤は、不連続な且つ適当なサイズの乳濁小滴の形成を確実にするためである。その後、有機溶媒はCPの中に抽出され、続いて系の温度を高めることによって蒸発させられる。その後、固体のミクロ粒子は遠心分離またはろ過によって分離され、4℃で保管する前に、例えば凍結乾燥または減圧の適用によって乾燥される。例えばポリ(アルキル−α−シアノアクリレート)からのマイクロメーター以下の大きさのマイクロキャリヤー(例えばナノキャリヤー)の製造は、好ましくは、米国特許第4,489,055号明細書に記述されているようなアルキルシアノアクリル酸エステルのミセル重合によって実行される。
乾燥した小球体の平均粒度、粒度分布および表面電荷のような物理化学的性質を決定してもよい。粒度特性は、例えば動的光散乱法(好ましくは約1〜2μm未満の公称寸法のマイクロキャリヤーに使用される。)または暗黒化法(好ましくは約1μmより大きな公称寸法のマイクロキャリヤーに使用される。)によって決定される。表面電荷は、好ましくは、ゼータ電位の測定によって決定される。
液相マイクロキャリヤーは、生分解性重合体または油を含むリポソーム、ミセル、油滴およびその他の脂質または油系粒子を含む。ある実施態様においては、生分解性重合体は界面活性剤である。他の実施態様において、液相マイクロキャリヤーは、スクアレンまたは植物油のような生分解性の油を含むので生分解性である。一つの好ましい液相マイクロキャリヤーは水中油型乳濁液の中の油滴である。好ましくは、マイクロキャリヤーとして使用される水中油型乳濁液は、スクアレンのような生分解性の置換基を含む。
抗原
抗原を含むIMO/MC複合体および被包体を調製してもよいし、抗原を含まないIMO/MC複合体および被包体すなわち抗原に結合していないIMO/MC複合体または被包体を調製してもよい。抗原を含むIMO/MC複合体または被包体の製造には、いかなる抗原を使用してもよい。
ある実施態様において、抗原はアレルゲンである。組換えアレルゲンの具体例は表1に提供されている。多くのアレルゲンの製造が当技術分野においてよく知られている。それらの例としては、ブタクサ花粉アレルゲン抗原E(Amb aI)(Rafnar et al. (1991) J. Biol. Chem. 266:1229-1236)、主要チリダニアレルゲンDer pIおよびDer PII(Chua et al. (1988) J. Exp. Med. 167:175-182; Chua et al. (1990) Int. Arch. Allergy Appl. Immunol. 91:124-129)、シラカバ花粉Bet v1(Breiteneder et al. (1989) EMBO J. 8:1935-1938)、家ネコアレルゲンFel d I(Rogers et al. (1993) Mol. Immunol. 30:559-568)および樹木花粉からのタンパク質抗原(Elsayed et al. (1991) Scand. J. Clin. Lab. Invest. Suppl. 204:17-31)の製造が挙げられるが、それらに限定されない。示されるように、樹木からのアレルゲンも知られており、その具体例としては、カバ、西洋ビャクシンおよびスギからのアレルゲンが挙げられる。生体内投与のための草花粉からのタンパク質抗原の製造が報告されている。Malley (1989) J. Reprod. Immunol. 16:173-186。表1が示すように、ある実施態様においてはアレルゲンはピーナッツアレルゲン(例えばAra h I)のような食品アレルゲンであり、ある実施態様においてはアレルゲンはライ麦アレルゲン(例えばLol p 1)のような草アレルゲンである。表1は、使用することができるアレルゲンの一覧表を示す。
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ある実施態様においては、抗原は感染因子からものであり、それらには原生動物、細菌、真菌(単細胞および多細胞を含む。)、およびウイルスの感染因子を含む。適当なウイルス抗原の具体例はここに記述され、当技術分野において知られている。細菌には、ヘモフィルスインフルエンザ、結核菌および百日咳菌が含まれる。原生動物感染因子には、マラリア熱のマラリア原虫、リーシュマニア属の種、トリパノソーマ属の種および住血吸虫属の種が含まれる。真菌には鵞口瘡カンジダが含まれる。
ある実施態様において、抗原はウイルス抗原である。ウイルスポリペプチド抗原には、HIV gagタンパク質(膜固着(MA)タンパク質、コアカプシド(CA)タンパク質およびヌクレオカプシド(NC)タンパク質を含むが、それらに限定されない。)、HIVポリメラーゼ、インフルエンザウイルス基質(M)タンパク質およびインフルエンザウイルスヌクレオカプシド(NP)タンパク質のようなHIVタンパク質、B型肝炎表面抗原(HBsAg)、B型肝炎コア蛋白質(HBcAg)、E型肝炎タンパク質(HBeAg)、B型肝炎DNAポリメラーゼ、C型肝炎抗原などが含まれるが、それらに限定されない。インフルエンザワクチン接種を論じる論文としては、Scherle and Gerhard(1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:4446-4450、Scherle and Gerhard (1986) J. Exp. Med. 164:1114-1128、Granoff et al. (1993) Vaccine 11:S46-51、Kodihalli et al. (1997) J. Virol. 71:3391-3396、Ahmeida et al. (1993) Vaccine 11:1302-1309、Chen et al. (1999) Vaccine 17:653-659、Govorkova and Smirnov (1997) Acta Virol. (1997) 41:251-257、Koide et al. (1995) Vaccine 13:3-5、Mbawuike et al. (1994) Vaccine 12:1340-1348、Tamura et al. (1994) Vaccine 12:310-316、Tamura et al. (1992) Eur. J. Immunol. 22:477-481、Hirabayashi et al. (1990) Vaccine 8:595-599が挙げられる。抗原ポリペプチドの他の具体例は、群または亜群特異性抗原であり、それらは多くの感染因子について知られており、アデノウイルス、単純疱疹ウイルス、パピローマウイルス、呼吸系発疹ウイルスおよびポックスウイルスが挙げられるが、それらに限定されない。
多くの抗原ペプチドおよびタンパク質が知られており、技術分野において入手可能であり、他のものは従来の技術を用いて識別することができる。腫瘍形成に対する免疫処置または存在する腫瘍の治療のために、免疫調節ペプチドには、(生きている、または照射された)腫瘍細胞、腫瘍細胞抽出物、またはHer−2/neu、Mart1、癌胎児抗原(CEA)、ガングリオシド、人乳脂肪球(HMFG)、ムチン(MUC1)、MAGE抗原、BAGE抗原、GAGE抗原、gp100、前立腺特異性抗原(PSA)、およびチロシナーゼのような腫瘍抗原のサブユニット蛋白質が含まれる。免疫系避妊のためのワクチンは、本発明のIMO/MC複合体または被包体と共に投与された精子タンパク質を含めることによって形成することができる。Lea et al. (1996) Biochim. Biophys. Acta 1307:263。
弱毒化ウイルスおよび不活性化ウイルスは、ここで抗原として使用するのに適している。これらのウイルスの調製は当技術分野においてよく知られており、多くのものが商業的に入手可能である(例えばPhysicians′ Desk Reference (1998) 52nd edition, Medical Economics Company, Inc.参照。)。例えば、ポリオウイルスはIPOL(登録商標)(パスツール・メリュー・コンノート(Pasteur Merieux Connaught))およびORIMUNE(登録商標)(レダール・ラボラトリーズ(Lederle Laboratories))として入手可能であり、A型肝炎ウイルスはVAQTA(登録商標)(メルク(Merck))として入手可能であり、麻疹ウイルスはATTENUVAX(登録商標)(メルク)として入手可能であり、流行性耳下腺炎ウイルスはMUMPSVAX(登録商標)(メルク)として入手可能であり、風疹ウイルスはMERUVAX(登録商標)II(メルク)として入手可能である。さらに、HIV−1、HIV−2、単純疱疹ウイルス、B型肝炎ウイルス、ロータウイルス、ヒトおよび非ヒト乳頭腫ウイルス、ならびに遅発性脳ウイルス(slow brain viruses)のような弱毒化ウイルスおよび非活性化ウイルスは、ペプチド抗原を提供することができる。
ある実施態様において、抗原は、痘疹、アデノウイルスおよびカナリア痘のようなウイルスのベクターを含む。
抗原は当技術分野において知られている精製技術を用いてそれらの原料から単離することができる。または、より好都合には、組換え法を用いて製造することができる。
抗原ペプチドは、精製天然ペプチド、合成ペプチド、組換えタンパク質、粗タンパク質抽出物、弱毒化もしくは不活性化ウイルス、細胞、微生物、またはそのようなペプチドの断片を含むことができる。免疫調節ペプチドは、天然のものでもよいし、化学的にまたは酵素で合成したものでもよい。当技術分野において知られている化学合成のいかなる方法も適当である。溶液相ペプチド合成は適度な大きさのペプチドを構築するために用いることができ、またはペプチドの化学的構築のために、固相法を用いることができる。Atherton et al. (1981) Hoppe Seylers Z. Physiol. Chem. 362:833-839。タンパク質分解酵素はまたペプチドを製造するためにアミノ酸を連結するのにも利用することができる。Kullmann (1987) Enzymatic Peptide Synthesis, CRC Press, Inc.。代わりに、ペプチドは、細胞の生化学機械を用いることによって、または生物学的原料からの単離によって得ることができる。組換えDNA法を、ペプチドの製造のために用いることができる。Hames et al. (1987) Transcription and Translation: A Practical Approach, IRL Press。ペプチドはアフィニティークロマトグラフィーのような標準的方法を用いて単離することもできる。
好ましくは、抗原は、ペプチド、脂質(例えばコレステロール以外のステロール、脂肪酸およびリン脂質)、インフルエンザ菌ワクチンにおいて用いられるもののような多糖、ガングリオシドおよび糖タンパク質である。これらは当技術分野において知られているいくつかの方法によって得ることができ、その中には単離ならびに化学的方法および酵素法を用いた合成が含まれる。多くのステロール、脂肪酸およびリン脂質のためのような、ある場合においては、分子の抗原部分は商業的に入手可能である。
主題組成物およびその組成物を用いる方法に有用なウイルス抗原の具体例には、HIV抗原が含まれるが、それに限定されない。そのような抗原は、限定するものではないが、gp160、gp120およびgp41を含むHIVエンベロープ糖タンパク質から誘導された抗原を含むが、それらに限定されない。HIV遺伝子および抗原のための多数の配列が知られている。例えば、ロスアラモス国立研究所HIV配列データベースは、HIVヌクレオチドおよびアミノ酸配列を収集し、管理し、注釈している。このデータベースは、インターネット(http://hiv-web.lanl.gov/)で、および年1回の刊行物でアクセス可能である(Human Retroviruses and AIDS Compendium(例えば1998年版)参照。)。
感染因子から誘導される抗原は、当技術分野において知られている方法を用いて得ることができ、例えば、天然ウイルスまたは細菌抽出物から、感染因子に感染した細胞から、精製したポリペプチドから、組換え技術により製造したポリペプチドから、および/または合成ペプチドとして得ることができる。
IMO/MC複合体または被包体製剤は、限定するものではないが、サイトカイン、アジュバント、ならびに耐腫瘍抗体およびその誘導体のような抗体を含む他の免疫療法作用薬とともに調製することができる。これらのIMO/MC複合体または被包体製剤は、抗原と共に調製してもよいし、抗原なしで調製してもよい。
IMO/MC複合体
IMO/MC複合体は、マイクロキャリヤーの表面に結合したIMO(すなわち、IMOはMCの中に包み込まれていない。)を含み、好ましくは各マイクロキャリヤーに結合したIMOの複数の分子を含む。ある実施態様においてIMO(またはIMOの部分)はMCの表面の中に埋め込まれているかもしれないが、最も一般的には、IMOはMCの表面に結合している(表面の中には埋め込まれていない)。ある実施態様において、複数のIMO種がマイクロキャリヤーに結合するように、異なるIMOの混合物がマイクロキャリヤーと複合体を形成してもよい。IMOおよびMCの間の結合は共有結合であってもよいし、非共有結合であってもよい。当業者によって理解されるように、IMOは修飾されまたは誘導されてもよく、マイクロキャリヤーの組成はIMO/MC複合体形成のために望ましい所望の型の結合を提供するために選ばれおよび/または修飾されてもよい。
本発明は、IMO/MC複合体を作る方法、さらにそのような方法の生成物を提供する。IMO/MC複合体は、複合体を形成するためにIMOとMCを組み合わせることによって作られる。複合体を形成するためにIMOとMCを組み合わせる特定の方法は、もちろんIMOとMCの抱合形式と同様にMCの型および特徴に依存するであろう。MCが固相MCであるときは、IMO/MC複合体は、好ましくは複合体形成を促進する条件(それは複合体に使用される結合の型に依存するであろう。)下で、IMOとMCを接触させることによって作られる。MCが液相であるときは、IMOは、複合体形成を促進する条件下で前もって形成されたMCと組み合わせてもよいし、MCの形成前にMCの成分と組み合わせてもよい。IMOを液相MCの成分と組み合わせる状況において、MCを作るプロセスはIMOを混合してもよく、それによりIMO/MC複合体の同時生成をもたらす。または、IMOを混合しないときは、プロセスは複合体形成を促進する条件下で追加の工程を含むであろう。
発明に従うIMO/MC複合体は純水に不溶であり、IMO/MC複合体組成物は好ましくはアセトニトリル、ジクロロエタン、トルエンおよび塩化メチレン(ジクロロメタン)を含まない。
共有結合で結合するIMO/MC複合体は当技術分野において知られているいかなる共有結合架橋技術を使用して結合してもよい。典型的には、IMP部分がマイクロキャリヤーに結合することができる部位を提供するために、IMO部分が、追加の基(例えば遊離のアミン、カルボキシルまたはスルフヒドリル基)を含むように、または修飾された(例えばホスホロチオ酸エステル)ヌクレオチド塩基を含むように修飾されるであろう。複合体のIMOとMCの部分の間の結合は、IMOの3′末端もしくは5′末端で作ることができるし、またはIMOの内部の位置の適当な修飾塩基において作ることもできる。マイクロキャリヤー上に普通に存在する官能基を利用することもできるが、それを介して共有結合を形成することができる基を組み入れるために、マイクロキャリヤーもまた一般に修飾される。IMO/MCは、共有結合型複合体の形成を可能にする条件下で(例えば、架橋剤の存在下で、またはIMOと共有結合を形成するであろう活性化された基を含む活性化されたマイクロキャリヤーの使用によって)、マイクロキャリヤーと共にIMOを温置することによって形成される。
種々様々の架橋技術が当技術分野において知られており、アミノ、カルボキシルおよびスルフヒドリル基と反応する架橋剤を含む。当業者には明らかなように、架橋剤および架橋プロトコルの選択は、IMO/MC複合体の所望の最終的な立体配置と同様に、IMOとマイクロキャリヤーの立体配置に依存するであろう。架橋剤は、ホモ二官能性であってもよいし、ヘテロ二官能性であってもよい。ホモ二官能性架橋剤を使用するときは、架橋剤はIMOおよびMCの上の同一の基を利用する(例えば、アルデヒド架橋剤は、IMOとMCの両方が1つまたはそれ以上の遊離のアミンを含むようなIMOとMCを共有結合させるために使用することができる。)。ヘテロ二官能性架橋剤は、IMOおよびMCの上の異なる基を利用し(例えば、マレイミド−N−ヒドロキシスクシンイミドエステルは、IMO上の遊離スルフヒドリルとMC上の遊離アミンを共有結合させるために使用することができる。)、マイクロキャリヤー間結合の形成を最小限にするために好ましい。ほとんどの場合、マイクロキャリヤー上の第一の架橋基とIMO上の第二の架橋基(ただし第二の架橋基はマイクロキャリヤー上に存在しない。)を介して架橋することが好ましい。IMO/MC複合体を製造する好ましい1つの方法は、ヘテロ二官能性架橋剤と共にマイクロキャリヤーを温置することによって「活性化」し、その後、反応に適した条件下でIMOと活性化されたMCを温置することによってIMO/MC複合体を形成することによる。架橋剤は反応性基間に「スペーサー」アームを含んでもよいし、架橋剤中の2つの反応性基が直接結合してもよい。
1つの好ましい実施態様において、IMO部分はマイクロキャリヤーに架橋するために(例えば、5′−チオール修飾塩基またはリンカーによって提供された)少なくとも1つの遊離スルフヒドリルを含み、一方、マイクロキャリヤーは遊離アミン基を含む。4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボン酸スクシンイミジルのような、これらの2つの基と反応するヘテロ二官能性架橋剤(例えばマレイミド基およびNHSエステルを含む架橋剤)が、IMO/MC複合体を形成するために、MCを活性化し、その後IMOを共有結合架橋するために使用される。
非共有結合のIMO/MC複合体は、結合対がIMOとMCを結合するものであるときは通常そうであるように、イオン(静電)結合、疎水的相互作用、水素結合、ファンデルワールス引力または2つ以上の異なる相互作用の組合わせを含む、任意の非共有結合または相互作用によって結合されてもよい。当業者には理解されるように、非共有結合のIMO/MC複合体は、MCへのIMOの吸着によって形成されてもよい。
非共有結合のIMO/MC複合体は、典型的には、疎水性相互作用もしくは静電的(イオン性)相互作用またはそれらの組合わせによって複合体を形成される。ポリヌクレオチドの主鎖の親水性のために、複合体を形成するために疎水性相互作用に頼るIMO/MC複合体は、一般に、高疎水基を組み入れるために複合体のIMO部分の修飾を必要とする。好ましくは、疎水基は、生物学的適合性であり、非免疫原であり、かつ組成物を用いる予定の個体において生来見いだされる(例えば、哺乳類、特にヒトにおいて見いだされる)ものである。疎水基の例としては、脂質、ステロイド、コレステロールのようなステロール、およびテルペンが挙げられる。疎水基をIMOに結合する方法は、もちろん、IMOの立体配置および疎水基の正体に依存するであろう。疎水基は、IMO中の好都合ないかなる部位に付加してもよく、好ましくは5′末端または3′末端のいずれかに付加される。IMOにコレステロール基を付加する場合には、コレステロール基は、従来の化学反応を用いて、好ましくは、IMOの5′末端に付加される(例えば、Godard et al. (1995) Eur. J. Biochem. 232:404-410参照。)。疎水基を組み入れるために修飾された親水性物質も同様に利用できるけれども、好ましくは、疎水結合によって結合したIMO/MC複合体で使用されるマイクロキャリヤーは、油滴または疎水性ポリマーのような疎水性物質から作られる。マイクロキャリヤーがリポソームまたはその他の内腔を含む液相マイクロキャリヤーであるとき、IMO/MC複合体は、MC製造プロセス中にIMOの被包を避けるために、MCの製造後にIMOとMCを混合することによって形成される。
静電結合によって結合した非共有結合IMO/MC複合体は、典型的には、ポリヌクレオチド主鎖の高負電荷を利用している。したがって、非共有結合で結合されたIMO/MC複合体で使用されるマイクロキャリヤーは、一般に生理的pH(例えば約pH6.8〜7.4)において正に帯電(例えば陽イオン)している。マイクロキャリヤーは本来的に正電荷を持っていてもよいが、通常正電荷を持たない化合物から作られたマイクロキャリヤーは正に帯電(例えば陽イオンに)するために誘導体にしまたは他の方法で修飾してもよい。例えば、マイクロキャリヤーを作るのに用いられる重合体は、第一級アミンのような正に帯電した基を付加するために誘導体にしてもよい。交替に、正に帯電した化合物を製造中にマイクロキャリヤーの調合物に混合してもよい(例えば、結果として得られるマイクロキャリヤー粒子に正電荷を与えるために、例えば実施例2に記述するように、ポリ乳酸/ポリグリコール酸共重合体の製造中に正に帯電した界面活性剤を用いてもよい。)。したがって、マイクロキャリヤーは正に帯電した基を含んでもよい。
一般に、陽イオン小球体を調製するために、陽イオンの脂質または重合体(例えば1,2−ジオレオイル−3−トリメチルアンモニウムプロパン(DOTAP)、臭化セチルトリメチルアンモニウム(CTAB)、またはポリリシン)が、DPまたはCPのいずれかに、これらの相中のそれらの溶解度どおりに、添加される。
一般に、IMO/MC複合体は、好ましくは水性混合物中に、IMOと粒子を温置することによって陽イオン小球体上への吸着によって前もって形成することができる。そのような温置は、周囲温度(室温)(例えば約20℃)または冷却下(例えば4℃)を含む、任意の所望の条件下で実行することができる。陽イオン小球体とIMOは比較的迅速に会合するので、温置は、5分、10分、15分またはそれ以上(一晩およびもっと長い温置を含む。)のような任意の都合のよい時間であってもよい。しかしながら、陽イオン小球体とオリゴヌクレオチドは自然に会合するので、IMO/MC複合体はIMOとMCの単純な共投与によって形成することができる。小球体は、IMO会合の前および後に、大きさと表面電荷について特徴づけられてもよい。その後、ここに記述されるように、選ばれたバッチは、例えば確立しているヒト末梢血液単核細胞(PBMC)とマウス脾細胞分析において適当な対照に対する活性について評価してもよい。製剤も適当な動物モデルで評価してもよい。
他の実施態様において、結合対はIMO/MC複合体中のIMOとMCを結合するために用いられてもよい。結合対は、受容体とリガンド、抗体と抗原(またはエピトープ)、または高い親和力(例えば約10−8未満のK)で結合するその他の任意の結合対であってもよい。好ましい結合対の1つの型は、ビオチンとストレプトアビジン、またはビオチンとアビジンであり、それらは非常にしっかりと結合した複合体を形成する。IMO/MC複合体結合を仲介するために結合対を用いるときは、IMOは、結合対の一方の構成要素で、典型的には共有結合によって、誘導され、MCは結合対の他方の構成要素で誘導される。2つの誘導された化合物の混合はIMO/MC複合体形成をもたらす。
多くのIMO/MC複合体の実施態様は抗原を含まず、ある実施態様は、IMO/MC複合体治療の対象である疾病または疾患に関連した抗原を排除する。さらなる実施態様においては、IMOはまた1つまたはそれ以上の抗原分子に結合される。抗原は、例えば国際公開第98/16247号パンフレットに記述されているように、共有結合および/または非共有結合の相互作用を含む様々な方法でIMO/MC複合体のIMO部分に結合していてもよい。交替に、抗原はマイクロキャリヤー(直接または間接的に)に結合していてもよい。IMOへの抗原の結合は、当技術分野において知られている非常に多くの方法のいずれによっても達成することができ、それらには直接の共有結合、架橋剤部分(それはスペーサーアームを含んでいてもよい。)を介する共有結合抱合、特異的結合対(例えばビオチンとアビジン)を介する非共有結合抱合および静電結合または疎水結合による非共有結合抱合が含まれるが、それらに限定されない。
IMOに結合した抗原を含むIMO/MC複合体中の抗原とIMO間の結合は、IMOの3′または5′末端に、またはIMOの内部の位置の適切に修飾された塩基のところに作ることができる。抗原がペプチドで、適当な反応性基(例えばN−ヒドロキシスクシンイミドエステル)を含むならば、それはシトシン残基のNアミノ基と直接反応させることができる。IMO中のシトシン残基の数および位置に依存して、1つまたはそれ以上の残基での特定の結合を達成することができる。
その代わりに、当技術分野において知られているような修飾ヌクレオシドまたはヌクレオチドを、IMOの末端にまたは内部の位置に組み入れることができる。これらは、脱保護したときに、関心のある抗原の上に存在し得るまたは抗原に結合し得る様々な官能基と反応する、保護された官能基を含んでもよい。
抗原がペプチドである場合、抱合体のこの部分は、固体担体の化学作用によってIMOの3′末端に結合させることができる。例えば、IMO部分は、担体上にあらかじめ合成されたポリペプチド部分に付加することができる。Haralambidis et al.(1990a) Nucleic Acids Res. 18:493-499、およびHaralambidis et al. (1990b) Nucleic Acids Res. 18:501-505。その代わりに、IMOは、それが3′末端から伸びる開裂し得るリンカーを介して固体担体に連結されるように合成してもよい。担体からのIMOの化学開裂に際して、末端チオール基がオリゴヌクレオチドの3′末端に残されるか(Zuckermann et al. (1987) Nucleic Acids Res. 15:5305-5321およびCorey et al. (1987) Science 238:1401-1403)、または末端アミノ基がオリゴヌクレオチドの3′末端に残される(Nelson et al. (1989) Nucleic Acids Res. 17:1781-1794)。ペプチドのアミノ基へのアミノ修飾IMOの抱合は、Benoit et al. (1987) Neuromethods 6:43-72に記述されているように行なうことができる。ペプチドのカルボキシル基へのチオール修飾IMOの抱合は、Sinha et al. (1991), pp. 185-210, Oligonucleotide Analogues: A Practical Approach, IRL Pressに記述されているように行なうことができる。ペプチドのシステイン残基のチオール側鎖への付加マレイミドを有するオリゴヌクレオチドの結合も記述されている。Tung et al. (1991) Bioconjug Chem. 2:464-465。
抱合体のペプチド部分は、オリゴヌクレオチドの合成中にオリゴヌクレオチドの中に組み入れられたアミン、チオールまたはカルボキシル基を介してIMOの5′末端に結合させることができる。好ましくは、オリゴヌクレオチドは固体担体に固定されるが、一方の末端に保護されたアミン、チオールまたはカルボキシルを、他方の末端にホスホルアミダイトを含む結合基は、5′−ヒドロキシルに共有結合で結合する。Agrawal et al. (1986) Nucleic Acids Res. 14:6227-6245、Connolly (1985) Nucleic Acids Res. 13:4485-4502、Kremsky et al. (1987) Nucleic Acids Res. 15:2891-2909、Connolly (1987) Nucleic Acids Res. 15:3131-3139、Bischoff et al. (1987) Anal. Biochem. 164:336-344、Blanks et al. (1988) Nucleic Acids Res. 16:10283-10299、ならびに米国特許第4,849,513号明細書、米国特許第5,015,733号明細書、米国特許第5,118,800号明細書および米国特許第5,118,802号明細書。脱保護の後に続いて、アミン、チオールおよびカルボキシル官能基は、ペプチドにオリゴヌクレオチドを共有結合で結合させるために用いることができる。Benoit et al. (1987)、およびSinha et al. (1991)。
IMO抗原抱合体は、イオン結合、疎水性相互作用、水素結合および/またはファンデルワールス引力のような非共有結合相互作用によって形成することもできる。
非共有結合で結合した抱合体は、ビオチン−ストレプトアビジン複合体のような非共有結合相互作用を含むことができる。ビオチニル基は、例えばIMOの修飾塩基に結合させることができる。Roget et al. (1989) Nucleic Acids Res. 17:7643-7651。ペプチド部分の中へのストレプトアビジン部分の組み込みは、ストレプトアビジン抱合ペプチドとビオチニル化オリゴヌクレオチドの非共有結合複合体の形成を可能にする。
非共有結合の会合もまた、IMOおよび帯電したアミノ酸のような抗原内の残基を含むイオン相互作用によって、またはオリゴヌクレオチドと抗原の両方と相互に作用することができる帯電した残基を含むリンカー部分の使用によって、起こり得る。例えば、非共有結合の抱合が、一般に負に帯電したIMOと、ペプチドの正に帯電したアミノ酸残基(例えばポリリシン、ポリアルギニン、ポリヒスチジン残基)との間に起こり得る。
IMOと抗原の間の非共有結合抱合は、それらの生来のリガンドとしてDNAと相互作用する分子のDNA結合モチーフを介して起こり得る。例えば、そのようなDNA結合モチーフは、転写因子および抗DNA抗体の中に見いだすことができる。
脂質へのIMOの結合は標準方法を用いて形成することができる。これらの方法には、オリゴヌクレオチド・リン脂質抱合体(Yanagawa et al. (1988) Nucleic Acids Symp. Ser. 19:189-192)、オリゴヌクレオチド・脂肪酸抱合体(Grabarek et al. (1990) Anal. Biochem. 185:131-135およびStaros et al. (1986) Anal. Biochem. 156:220-222)およびオリゴヌクレオチド・ステロール抱合体の合成が含まれるが、それらに限定されない。Boujrad et al. (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:5728-5731。
オリゴ糖へのIMOの結合は標準の既知の方法を用いて形成することができる。これらの方法には、オリゴヌクレオチド・オリゴ糖抱合体(ここでオリゴ糖は免疫グロブリンの部分である。)の合成が含まれるが、それらに限定されない。O'Shannessy et al. (1985) J. Applied Biochem. 7:347-355。
オリゴヌクレオチドへのペプチドおよびその他の分子の結合のための追加の方法は、米国特許第5,391,723号明細書、Kessler (1992) “Nonradioactive labeling methods for nucleic acids” in Kricka (ed.) Nonisotopic DNA Probe Techniques, Academic Press、およびGeoghegan et al. (1992) Bioconjug. Chem. 3:138-146に見いだすことができる。
MCの内部に包み込まれたIMO
本発明のもう一つの側面においては、IMOはマイクロキャリヤーの内部に包み込まれ(「IMO/MC被包体」)、好ましくはIMOの複数の分子が各々のマイクロキャリヤーの内部に包み込まれる。ある実施態様において、マイクロキャリヤーが1つを越えるIMO種を包み込むように、異なるIMOの混合物がマイクロキャリヤーで包み込まれてもよい。IMOがMCの内部に包み込まれている実施態様のあるものでは、IMOは三量体、四量体または五量体(3〜5量体)である。IMOがMCの内部に包み込まれる、ある実施態様においては、IMOは、配列5′−TTCGAA−3′、5′−GACGTT−3′および/または5′−GAGCTT−3′を除き、ここに記述されたいかなる六量体であってもよい。例えば、六量体IMOは配列5′−XTCGX−3′または5′−XUCGX−3′(ここで、Xは0または1個のヌクレオチドであり、Xは0〜3個のヌクレオチドである。)を有する。IMO/MC被包体において利用することができるIMOの追加の具体例は上に述べられている。
マイクロキャリヤーの中にオリゴヌクレオチドを包み込む方法は、当技術分野においてよく知られており、例えば国際公開第98/55495号パンフレットに記述されている。小球体、ビーズ、巨大分子複合体、ナノカプセルのようなコロイド分散系ならびに水中油型乳濁液、ミセル、混合ミセルおよびリポソームのような脂質を主成分とする系は、MC組成物内にIMOを効果的に包み込むことができる。被包組成物は、さらに種々様々の成分のいかなるものを含んでもよい。これらには、ミョウバン、脂質、リン脂質、脂質膜組織(LMS)、ポリエチレングリコール(PEG)、ならびにポリペプチド、グリコペプチドおよび多糖のようなその他のポリマーが含まれるが、それらに限定されない。
本発明の方法
本発明は、免疫応答の所望の調節が達成されるように、個体に(典型的には複合体または被包体および薬理学的に許容される賦形剤を含む組成物中の)IMO/MC複合体または被包体を投与することからなる、個体、好ましくは哺乳動物、より好ましくはヒトの免疫応答を調節する方法を提供する。免疫調節はTh1型免疫応答を刺激することおよび/またはTh2型免疫応答を抑制しまたは減少することを含んでいてもよい。
ある実施態様において、免疫の調節は、IFN−γ、IL−12および/またはIFN−αのような、1つまたはそれ以上のTh1関連サイトカインを刺激することを含む。ある実施態様においては、免疫の調節は、IL−4および/またはIL−5のような、1つまたはそれ以上のTh2関連サイトカインの産生を抑制することを含む。これらのパラメーターの測定は、当技術分野において標準の方法を用い、そしてここで論じられた。
ここに記述されるように、IMO/MCの投与は、さらに1つまたはそれ以上の追加の免疫療法作用薬(すなわち免疫系を介して作用しおよび/または免疫系から誘導される作用薬)の投与を含んでもよく、それらにはサイトカイン、アジュバントおよび抗体が含まれるが、これらに限定されない。治療抗体の具体例は、癌の情況において用いられるもの(例えば抗腫瘍抗体)を含む。そのような追加の免疫療法作用薬の投与は、ここに述べられたすべての方法に当てはまる。癌の情況において、IMO/MC複合体または被包体の投与は、例えば抗腫瘍抗体、化学療法生活規制および/または放射線治療のような1つまたはそれ以上の追加の治療薬の投与をさらに含んでもよい。抗腫瘍抗体(抗腫瘍抗体断片および/またはその誘導体、および単クローンの抗腫瘍抗体、その断片および/または誘導体を含むが、それらに限定されない。)は当技術分野において知られており、癌治療におけるそのような抗体試薬(例えばリツキシマブ、ハーセプチン)の投与も知られている。1つまたはそれ以上の追加の治療薬の投与は、IMO/MC複合体または被包体の投与の前に行ってもよいし、その投与の後に行ってもよいし、その投与と同時に行ってもよい。
ある実施態様においては、個体は、アレルギーまたはアレルギー誘発喘息のようなTh2型免疫応答に関連した疾患に罹っている。IMO/MC複合体または被包体の投与は免疫調節をもたらし、1つまたはそれ以上のTh1型応答に関連するサイトカインの値を増加する。それは、個体のアレルゲンに対する応答に関連したTh2型応答特徴の減少をもたらしてもよい。Th2型応答関連疾患を持った個体の免疫調節は、疾患の症状の1つまたはそれ以上の減少または改善をもたらす。疾患がアレルギーまたはアレルギー誘発喘息である場合、症状の1つまたはそれ以上の改善は、鼻炎、アレルギー性結膜炎、IgEの循環値、ヒスタミンの循環値および/または「救助」吸入器治療(例えば計量式吸入器または噴霧器によって投与される吸入アルブテロール)の必要のうちの1つまたはそれ以上の減少を含む。喘息の治療に関する本発明の方法が、喘息の1つまたはそれ以上の症状の改善をもたらす、内在する原因の治療であると信じられることは注目されるべきである。したがって、喘息を患っている個体は、喘息と診察されており、治療の時またはその頃は急性喘息を患っている必要がない個体である。
さらなる実施態様において、本発明の免疫調節療法を受ける個体は、ワクチンを受ける個体である。ワクチンは予防ワクチンであってもよいし、治療ワクチンであってもよい。予防ワクチンは、個体がその危険性があるかもしれない疾患に関連した1つまたはそれ以上のエピトープ(例えば、結核の予防のためのワクチンとしてのヒト結核菌抗原、アレルギーの予防のためのワクチンとしてのアレルゲン、癌の予防のための腫瘍関連抗原)を含む。治療ワクチンは、肺結核患者のヒト結核菌またはウシ結核菌表面抗原、アレルギーを起こしやすい個体においてその個体が抗原に対してアレルギー性であるときのその抗原(すなわちアレルギー減感作療法)、癌を患った個体からの腫瘍細胞(例えば米国特許第5,484,596号明細書に記述されているような)、または癌患者の腫瘍関連抗原のような、個体を冒す特定の疾患に関連した1つまたはそれ以上のエピトープを含む。
IMO/MC複合体または被包体は、ワクチンと共に(例えば、同じ注射で、または同時ではあるが別々の注射で)投薬してもよいし、別々に(例えば、ワクチンの投与の少なくとも12時間前または後に)投与してもよい。ある実施態様においては、ワクチンの抗原は、IMO/MC複合体または被包体に共有結合または非共有結合のいずれかの結合によってIMO/MC複合体または被包体の一部となっている。ワクチンを受ける個体へのIMO/MC複合体または被包体療法の投与は、IMO/MC複合体または被包体なしでワクチンを受ける個体と比較して、Th1型応答の方へシフトしたワクチンに対する免疫応答をもたらす。Th1型応答の方へのシフトは、ワクチン中の抗原に対する遅延型過敏症(DTH)応答、増加したIFN−γおよびその他のTh1型応答関連サイトカイン、増加したIFN−α、ワクチンの抗原に特異的なCTLの産生、ワクチンの抗原に特異的なIgEの低い値または減少させられた値、ワクチンの抗原に特異的なTh2関連抗体の減少、および/またはワクチンの抗原に特異的なTh1関連抗体の増加によって認識することができる。治療ワクチンの場合には、IMO/MC複合体または被包体およびワクチンの投与もまた、ワクチンが治療しようとする疾患の症状の改善をもたらす。当業者には明らかなように、正確な症状およびそれらの改善の様子は、治療することが求められている疾患に依存するであろう。例えば、治療ワクチンが結核向けである場合、ワクチンを伴うIMO/MC複合体または被包体治療は、咳、胸膜痛または胸壁痛、熱、および/または当技術分野において知られている他の症状の減少をもたらす。ワクチンがアレルギー減感作療法において用いられるアレルゲンである場合、治療は、アレルギーの1つまたはそれ以上の症状の減少(例えば、鼻炎、アレルギー性結膜炎、IgEの循環値、および/またはヒスタミンの循環値の減少)をもたらす。
本発明の他の実施態様は、癌または感染症のような先行疾病または疾患を持つ個体の免疫調節療法に関する。大部分の癌は身体中の他の細胞上に見いだされない腫瘍関連および/または腫瘍特異性抗原を発現するので、癌は免疫調節の興味を引く標的である。腫瘍細胞に対するTh1型応答の刺激は、免疫系によって、腫瘍細胞の直接の死滅および/または局外者(bystander)の死滅をもたらし、癌細胞の減少および症状の軽減に至る。癌にかかっている個体へのIMO/MC複合体または被包体の投与は、腫瘍細胞に対するTh1型免疫応答の刺激をもたらす。そのような免疫応答は、細胞免疫系の細胞(例えばCTL)もしくは体液免疫系の成分の直接作用によって、または免疫系の標的とされた細胞に隣接する細胞に対する局外者効果によって、腫瘍細胞を死滅させることができる。
また、発明に従う免疫調節療法は、感染症、特に体液性免疫応答に抵抗力のある感染症(例えばミコバクテリア感染および細胞内病原体によって引き起こされた疾病)を持つ個体にも有用である。免疫調節療法は、細胞病原体(例えば細菌または原生動物)によって、または非細胞病原体(例えばウイルス)によって引き起こされた感染症の治療に用いてもよい。IMO/MC複合体または被包体療法は、結核(例えばヒト結核菌および/またはウシ結核菌感染)、ハンセン病(すなわちらい菌感染)、またはミコバクテリウムマリヌムもしくはミコバクテリウムウルセランス感染のような、ミコバクテリア症に罹っている個体に投与してもよい。また、IMO/MC複合体または被包体療法は、インフルエンザウイルス、呼吸系発疹ウイルス(RSV)、B型肝炎ウイルス、C型肝炎ウイルス、ヘルペスウイルス、特に単純性疱疹ウイルス(HSV2を含む)、および乳頭腫ウイルスによる感染を含むウイルス感染の治療にも有用である。マラリア(例えば三日熱マラリア原虫、卵形マラリア原虫、熱帯熱マラリア原虫および/または四日熱マラリア原虫による感染)、リーシュマニア症(例えばドノバンリーシュマニア、熱帯リーシュマニア、メキシコリーシュマニア、ブラジルリーシュマニア、ペルーリーシュマニア、幼児リーシュマニア、シャーガスリーシュマニアおよび/またはエチオピアリーシュマニアによる感染)およびトキソプラズマ症(すなわちトキソプラズマ症ゴンディによる感染)のような細胞内寄生体によって引き起こされる疾病もまた、IMO/MC複合体被包体療法から利益を得る。IMO/MC療法は、住血吸虫症(すなわちビルハルツ住血吸虫、マンソン住血吸虫、日本住血吸虫およびメコン住血吸虫のような住血吸虫属の住血吸虫による感染)および肝吸虫症(すなわち肝吸虫による感染)のような寄生虫症の治療にも有用である。感染症に罹っている個体へのIMO/MC複合体または被包体の投与は、感染症の1つまたはそれ以上の症状の改善をもたらす。
本発明は、さらに、個体中の少なくとも1つのTh1関連サイトカイン(IL−2、IL−12、TNF−βおよびIFN−γを含む。)を増加させる方法を提供する。ある実施態様において、本発明は、個体へのIMO/MC複合体または被包体の有効量を投与することによって、個体中の、特に増加したIFN−γ値を必要としている個体中の、IFN−γを増加させる方法を提供する。増加したIFN−γを必要としている個体は、IFN−γの投与に応答する疾患がある個体である。そのような疾患は、限定されないが潰瘍性大腸炎を含む数多くの炎症性疾患を含む。そのような疾患には多くの線維症の疾患も含まれ、線維症には、特発性肺線維症(IPF)、強皮症、皮膚の放射線誘発線維症、肝線維症(住血吸虫症に誘発された肝線維症を含む。)、腎線維症、さらにIFN−γの投与によって改善することができるその他の状態が含まれるが、それらに限定されない。本発明に従うIMO/MC複合体または被包体の投与は、IFN−γ値の増加をもたらし、IFN−γに応答する疾患の1つまたはそれ以上の症状の改善、1つまたはそれ以上の症状の安定化、または進行の防止(例えば追加の病変または症状の軽減または除去)をもたらす。本発明の方法は、IPFにおける全身性コルチコステロイド療法(例えばコルチゾン)のような抗炎症剤の投与のような、疾患のための医療の標準を構築する他の療法と組み合わせて実施してもよい。
ある実施態様において、本発明は、IFN−α値が増加するように、IMO/MC複合体または被包体の有効量を個体に投与することによって、個体中の、特に増加したIFN−α値を必要としている個体中のIFN−αを増加させる方法を提供する。増加したIFN−αを必要としている個体は、IFN−α(組換えIFN−αを含む。)の投与に応答する疾患がある個体であり、そのような疾患にはウイルス感染および癌が含まれるが、それらに限定されない。
本発明に従うIMO/MC複合体または被包体の投与は、IFN−α値の増加をもたらし、IFN−αに応答する疾患の1つまたはそれ以上の症状の改善、1つまたはそれ以上の症状の安定化、または進行の防止(例えば追加の病変または症状の軽減または除去)をもたらす。本発明の方法は、ウイルス感染のための抗ウイルス薬の投与のような、疾患のための医療標準を構築する他の療法と組み合わせて実施してもよい。
また、IgEの値が減少するように、IMO/MC複合体または被包体の有効量を個体に投与することによって、IgE関連疾患を持つ個体中のIgE値(特に血中濃度)を減少させる方法も提供される。IgEの減少は、IgE関連疾患の症状の改善をもたらす。そのような症状には、鼻炎、結膜炎、アレルゲンに対する減少した感度、アレルギーを持った個体のアレルギーの症状の減少、またはアレルギー応答の激烈さの減少のような、アレルギー症状が含まれる。
当業者には明らかなように、本発明の方法は、IMO/MC複合体または被包体を投与するための特定の適応のために他の療法と組み合わせて実施してもよい。例えば、IMO/MC複合体または被包体療法は、マラリア患者のためにクロロキンのような抗マラリア熱の薬と共に、リーシュマニア症患者のためにペンタミジンおよび/またはアロプリノールのようなリーシュマニア症の薬と共に、肺結核患者にイソニアジド、リファンピンおよび/またはエタンブトールのような抗ミコバクテリアの薬と共に、またはアトピー(アレルギー)患者のためにアレルゲン減感作療法と共に投与してもよい。
投与および免疫応答の評価
IMO/MC複合体または被包体は、他の製薬および/または免疫原性および/または免疫刺激性物質と組み合わせて投与することができ、それの生理学的に許容される担体と組み合わせることができる。
したがって、IMO/MC複合体または被包体は、他の免疫療法薬(サイトカイン、アジュバントおよび抗体を含むが、それらに限定されない。)と共に投与することができる。
IMO/MC複合体または被包体は、IMO/MCが活性である限り、上記したIMOおよびMCのいかなる組合わせを含んでもよい。一般に、ある実施態様において、IMO/MC複合体または被包体が少なくとも1つの活性分析において負の対照の活性の少なくとも2倍、好ましくは少なくとも3倍、より好ましくは少なくとも5倍、さらに好ましくは10倍の活性を有する(すなわち、試験管内、生体内でおよび/または生体外で測定したときに測定可能な免疫応答に影響を与える)ならば、そのIMO/MC複合体または被包体は活性であると見なされるであろう。測定可能な免疫応答を評価する方法は、当技術分野においてよく知られており、ここに開示されたヒトPBMC分析法を含む。
すべての免疫原組成物に関し、特定のIMO/MC複合体または被包体製剤の免疫学的有効量および投与方法は、個体、治療されるべき状態、および当業者に明らかなその他の因子をよって変わり得る。考慮すべき因子には、抗原性、IMO/MC複合体または被包体がアジュバントまたは配達分子と一緒に投与されるかまたはアジュバントまたは配達分子と共有結合で結合しているか否か、投与経路、および投与される免疫用量の数値が含まれる。そのような因子は当技術分野において知られており、それは、過度の実験をしないでそのような決定をすることは十分に当業者の技量の範囲内である。適切な用量の範囲は、抗原に対する免疫応答の所望の調節を与える範囲である。一般に、用量は、IMO/MC複合体または被包体の全体の量ではなく、むしろ患者に投与されるIMOの量によって決定される。IMO/MC複合体または被包体の有用な用量の範囲は、投与されるIMOの量で示せば、例えば、約0.1〜100μg/kg、0.1〜50μg/kg、0.1〜25μg/kg、0.1〜10μg/kg、1〜500μg/kg、100〜400μg/kg、200〜300μg/kg、1〜100μg/kg、100〜200μg/kg、300〜400μg/kg、400〜500μg/kgのいずれであってもよい。その代わりに、用量は、約0.1μg、0.25μg、0.5μg、1.0μg、2.0μg、5.0μg、10μg、25μg、50μg、75μg、100μgのいずれであってもよい。したがって、用量の範囲は、下限が約0.1μg、0.25μg、0.5μgおよび1.0μgで、上限が約25μg、50μgおよび100μgの範囲であってもよい。各患者に与えられる絶対量は、生物学的利用能、クリアランス率および投与経路のような薬理学的性質に依存する。
特定のIMO/MC複合体または被包体製剤の有効量および投与方法は、個々の患者、および疾病の病期、および当業者に明らかなその他の因子をよって変わり得る。特定の適用に有用な投与経路は当業者に明らかである。投与経路に、局所的、皮膚、経皮、経粘膜、表皮、非経口、胃腸、ならびに鼻咽頭および肺(経気管支および経肺胞を含む。)が含まれるが、それらに限定されない。適切な用量の範囲は、血中濃度によって測定したときに約1−10μMの組織中濃度を達成するために十分なIMO/MC複合体または被包体を与える範囲である。各患者に与えられる絶対量は、生物学的利用能、クリアランス率および投与経路のような薬理学的性質に依存する。
ここに記述されるように、APCおよび高濃度のAPCを含む組織は、IMO/MC複合体または被包体の好ましい標的である。したがって、哺乳動物の皮膚および/または粘膜はAPCが比較的高濃度で存在するので、そこへのIMO/MC複合体または被包体の投与が好ましい。
本発明は局所適用に適するIMO/MC複合体または被包体製剤を提供し、それらには生理学的に許容される埋没物、軟膏剤、クリーム剤、リンス剤およびゲル剤が含まれるが、これらに限定されない。局所的投与は、例えば、配達系をその中に分散させた包帯または帯具に、切り口または開いた傷口の中への配達系の直接投与に、または関心のある部位に向けられた経皮投与器具による。IMO/MC複合体被包体をその中に分散させたクリーム剤、リンス剤、ゲル剤または軟膏剤は、局所軟膏または傷充填剤として使用するのに適している。
経皮投与の好ましい経路は、侵襲性が最も少ない経路である。これらの手段の中で、経皮伝達、表皮投与および皮下注射が好ましい。これらの手段のうち、表皮投与は、皮内組織にあると予想されるAPCのより大きな濃度に対して好ましい。
経皮投与は、IMO/MC複合体または被包体が皮膚に浸透し、血流に入ることを可能にすることができるクリーム剤、リンス剤、ゲル剤などの塗布によって達成される。経皮投与に適する組成物には、皮膚に直接塗布されるかまたは経皮的な器具(いわゆる「貼付剤」)のような保護担体の中に含有せしめた、薬理学的に許容される懸濁液、油、クリーム剤および軟膏剤が含まれるが、それらに限定されない。適当なクリーム剤、軟膏剤などの具体例は、例えば、医師用添付文書集の中に見いだすことができる。
経皮伝達については、イオン導入法が適切な方法である。イオン導入伝達は、数日またはそれ以上の期間の間、完全な皮膚を通して連続的にそれらの製品を配達する、商業的に入手可能な貼付剤を用いて達成することができる。この方法の使用は、比較的高濃度で製薬組成物の制御された伝達を可能にし、組合せ医薬品の注入を可能にし、吸収促進剤の同時使用を可能にする。
この方法で使用される典型的な貼付剤製品は、カリフォルニア州ロサンゼルスのゼネラル・メディカル社(General Medical Company)のレクトロパッチ(LECTRO PATCH)という商標名の製品である。この製品は、電子的に中性のpHで貯蔵電極を維持し、連続的におよび/または周期的に投薬するために、異なる濃度の用量を提供するように適合させることができる。貼付剤の調製および使用は、レクトロパッチ製品に添付されたメーカーの印刷された使用説明書に従って行なわれるべきであり、それらの使用説明書は、この引用によってここに含まれる。他の閉鎖性貼付剤系も適している。
経皮伝達については、低周波超音波配達もまた適切な方法である。Mitragotri et al. (1995) Science 269:850-853。低周波の超音波周波数(約1MHz)の適用は、高分子量のものを含む治療用組成物の全身に制御された配達を可能にする。
表皮投与は、本質的に、刺激原に対する免疫応答を誘発するために、表皮の最外層を機械的にまたは化学的に十分に刺激することを含む。特に、その刺激は、刺激した部位にAPCを引き寄せるのに十分でなければならない。
典型的な機械的な刺激手段は、尖叉の端から移されたIMO/MC複合体または被包体を吸収するために、皮膚を刺激し、刺激の部位にAPCを引き寄せるために用いることができる、多数の非常に狭い直径の短い尖叉を利用する。例えば、フランス国リヨンのパスツール・メリュー(Pasteur Merieux)によって製造されたMONO−VACC旧ツベルクリン試験は、IMO/MC複合体または被包体を含む組成物の導入に適した器具を含む。
その器具は、ペンシルバニア州スイフトウォーターのコンノート・ラボラトリーズ社(Connaught Laboratories, Inc.)によって米国で流通しているが、一方の端に注射器プランジャーを、他方の端に尖叉ディスクを有するプラスチック容器からなる。尖叉ディスクは、最外層の表皮細胞だけを引っ掻く長さの多数の狭い直径の尖叉を支持している。MONO−VACCキットの尖叉の各々は旧ツベルクリンが塗られ、本発明においては、各針はIMO/MC複合体または被包体製剤の製薬組成物で塗られる。その器具の使用は、好ましくは、器具製品と一緒に含まれているメーカーの書面の使用説明書に従う。この実施態様にも用いることができる類似の器具は、アレルギーテストを行なうために広く用いられているものである。
IMO/MC複合体または被包体の表皮投与への別の適した手法は、表皮の最も外側の細胞を刺激する化学薬品を使用し、それによりその場所にAPCを引き寄せるのに十分な免疫応答を誘発することである。一つの具体例は、NAIR(登録商標)の商標名でノグゼマ社(Noxema Corporation)によって販売されている商業的に入手可能な局所的脱毛剤クレームに用いられるサリチル酸のような角質剤(keratinolytic agent)である。この手法は、粘膜への上皮投与を達成するために用いることもできる。化学的刺激原は、(例えば、もしMONO−VACC型尖叉に化学的刺激原を塗れば起こるように)機械的刺激原と共同して塗布することもできる。IMO/MC複合体または被包体は、また化学的刺激原をも含む担体の中に懸濁してもよいし、それと一緒に共投与してもよい。
非経口投与経路は、電気的注入(イオン導入法)または、中心静脈内への直接注射、静脈内、筋肉内、腹腔内、皮内、または皮下注射のような直接注入を含むが、それらに限定されない。非経口投与に適するIMO/MC製剤は、一般に米国薬局方水または注射用水中で処方され、さらにpH緩衝剤、塩充填剤、防腐剤およびその他の薬理学的に許容される賦形剤を含んでもよい。非経口注射剤用IMO/MC複合体または被包体は、注射のための食塩水および燐酸塩緩衝食塩水のような薬理学的に許容される無菌の等張液中で処方してもよい。
胃腸投与経路は、経口摂取および直腸を含むが、それらに限定されない。本発明は胃腸投与に適するIMO/MC複合体または被包体製剤を含み、それらには、経口摂取のための薬理学的に許容される粉末、ピルまたは液体、および直腸内投与のための坐剤が含まれるが、それらに限定されない。当業者には明らかなように、ピルまたは坐剤は、組成物に嵩を与えるために、デンプンのような薬理学的に許容される固体をさらに含むであろう。
鼻咽頭および肺投与は、吸入によって達成され、鼻腔内、経気管支および経肺胞経路のような配達経路を含む。本発明は、吸入による投与に適するIMO/MCの複合体または被包体製剤を含み、それらには、乾燥粉末吸入配達系用の粉末形態と同様に、エアゾール剤を形成するための液体懸濁液も含まれるが、これらに限定されない。IMO/MCの複合体または被包体製剤の吸入による投与に適する器具は、噴霧器(atomizers)、蒸発器、霧吹き器(nebulizers)および乾燥粉末吸入配達装置を含むが、それらに限定されない。
配達経路の選択は誘発された免疫応答を調節するために用いることができる。例えば、インフルエンザウイルスベクターが、筋肉内または表皮(遺伝子銃)経路で投与されたとき、IgG滴定濃度およびCTL活性は同一であった。しかしながら、筋肉接種は主としてIgG2aを産出し、一方、表皮経路は多くの場合IgG1を産出した。Pertmer et al. (1996) J. Virol. 70:6119-6125。したがって、当業者は、本発明の免疫調節性オリゴヌクレオチドを投与する異なる経路によって誘発された免疫原性のわずかな違いを利用することができる。
前述の組成物および投与方法は、本発明のIMO/MC複合体または被包体製剤を投与する方法を記述しているが限定するものではない。種々の組成物および装置を製造する方法は、当業者の能力の範囲内であり、ここでは詳細には記述しない。
IMO/MC複合体または被包体製剤の活性の分析(定性的および定量的の両方)は、当技術分野において知られているいかなる方法によってもよい。その方法には、抗原特異抗体産生測定(特異抗体亜綱測定を含む。)、CD4+T細胞またはNK細胞のようなリンパ球の特異的母集団の活性化、IFN−γ、IFN−α、IL−2、IL−4、IL−5、IL−10またはIL−12のようなサイトカインの産生、および/またはヒスタミンの放出が含まれるが、それらに限定されない。特異抗体応答を測定する方法は、酵素結合イムノソルベント検定法(ELISA)を含み、当技術分野においてよく知られている。CD4+T細胞のような多くの特異的な型のリンパ球の測定は、例えば蛍光細胞分析分離法(FACS)で達成することができる。細胞毒性分析は、例えば、Raz et al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:9519-9523に記述されているように行なうことができる。サイトカイン濃度は、例えばELISAで測定することができる。免疫原に対する免疫応答を評価するこれらのおよびその他の分析法は、当技術分野においてよく知られている。例えば、Selected Methods in Cellular Immunology (1980) Mishell and Shiigi, eds., W.H. Freeman and Co.参照。IMO/MC複合体または被包体の活性を測定する好ましい1つの方法は、下記実施例に記述するような、IMO/MC複合体または被包体に末梢血液単核細胞(PBMC、好ましくはヒトPBMC))の応答を測定する分析法である。
好ましくは、Th1型応答は刺激される、すなわち、誘発されまたは増強される。本発明に関して、Th1型免疫応答の刺激は、IMO/MC複合体または被包体なしで治療されたものと比較して、IMO/MC複合体または被包体で治療された細胞からのサイトカイン産生の測定によって、試験管内または生体外で、決定することができる。細胞のサイトカイン産生を決定する方法は、ここに記述されたそれらの方法および当技術分野において知られている任意の方法を含む。IMO/MC複合体または被包体治療に応答して産生したサイトカインの型は、細胞によるTh1型またはTh2型に偏った免疫応答を示す。ここで使用するときは、用語「Th1型に偏った」サイトカイン産生とは、刺激がない状態でのTh1型免疫応答に関連したサイトカインの産生と比較して、刺激物の存在下でTh1型免疫応答に関連したサイトカインの測定可能な増加した産生をいう。そのようなTh1型に偏ったサイトカインの具体例は、IL−2、IL−12およびIFN−γを含むが、それらに限定されない。対照的に、「Th2型に偏ったサイトカイン」とは、Th2型免疫応答に関連したサイトカインをいい、IL−4、IL−5およびIL−13を含むが、それらに限定されない。IMO/MCの複合体または被包体活性の決定に有用な細胞は、免疫系の細胞、宿主および/または細胞系から単離された一次細胞、好ましくはAPCおよびリンパ球、より好ましくはマクロファージおよびT細胞を含む。
Th1型免疫応答の刺激も、IMO/MC複合体または被包体製剤で治療された宿主において測定することができ、当技術分野において知られているいかなる方法によって決定してもよい。その方法としては、限定するものではないが、次のものが挙げられる。(1)抗原攻撃の前および後に測定されたIL−4またはIL−5値の減少、または抗原で準備刺激された、もしくは準備刺激されかつ攻撃された、IMOなしで治療された対照と比較して、IMO/MC複合体または被包体で治療された宿主中のIL−4またはIL−5のより低い(または不在の)値の検出、(2)抗原攻撃の前および後のIL−12、IL−18および/またはIFN(α、βまたはγ)の値の増加、または抗原で準備刺激された、もしくは準備刺激されかつ攻撃された、IMOなしで治療された対照と比較して、IMO/MC複合体または被包体で治療された宿主中のIL−12、IL−18およびIFN(α、βまたはγ)のより高い値の検出、(3)IMOなしで治療された対照と比較して、IMO/MC複合体または被包体で治療された宿主中の「Th1型に偏った」抗体産生、および/または(4)抗原攻撃の前および後に測定されるような抗原特異性IgEの値の減少、または抗原で準備刺激された、もしくは準備刺激されかつ攻撃された、IMOなしで治療された対照と比較して、IMO/MC複合体または被包体で治療された宿主中の抗原特異性IgEのより低い(または不在の)値の検出。様々なこれらの決定は、ここに記述された方法または当技術分野において知られている任意の方法を用いて、試験管内または生体外で、APCおよび/またはリンパ球、好ましくはマクロファージおよび/またはT細胞によって作られたサイトカインを測定することによってなすことができる。これらの決定のいくつかは、ここに記述された方法または当技術分野において知られている任意の方法を用いて、抗原特異抗体の綱および/または亜綱を測定することによってなすことができる。
IMO/MC複合体または被包体治療に応答して産生された抗原特異抗体の綱および/または亜綱は、細胞による、Th1型またはTh2型に偏った免疫応答を示す。ここで使用するときは、用語「Th1型に偏った」抗体産生とは、Th1型免疫応答に関連した抗体(すなわちTh1関連抗体)の測定可能な増加した産生をいう。1つまたはそれ以上のTh1関連抗体が測定されてもよい。そのようなTh1型に偏った抗体の具体例には、ヒトIgG1および/またはIgG3(例えばWidhe et al. (1998) Scand. J. Immunol. 47:575-581およびde Martino et al. (1999) Ann. Allergy Asthma Immunol. 83:160-164参照。)およびネズミIgG2aが含まれるが、それらに限定されない。対照的に、「Th2型に偏った抗体」とは、Th2型免疫応答に関連したものをいい、ヒトIgG2、IgG4および/またはIgE(例えばWidhe et al. (1998)およびde Martino et al. (1999)参照。)およびネズミIgG1またはIgEを含むが、それらに限定されない。
IMO/MC複合体または被包体投与の結果として発生するTh1型に偏ったサイトカイン誘発は、NK細胞、細胞毒キラー細胞、Th1ヘルパーおよび記憶細胞によって行なわれる応答のような増強された細胞性免疫応答を生じる。これらの応答は、腫瘍と同様に、ウイルス、真菌、原虫寄生体、細菌、アレルギー性疾患および喘息の予防または治療のワクチン注射において使用するのに特に有益である。
ある実施態様においては、Th2応答は抑制される。Th2応答の抑制は、例えば、アレルゲンに応答して、IgE減少およびヒスタミン放出の減少と同様に、IL−4およびIL−5のようなTh2関連サイトカインの値の減少によって決定することができる。
本発明のキット
その本発明は、本発明の方法に使用するためのキットを提供する。ある実施態様において、本発明のキットは、IMO/MC複合体または被包体を含む1つまたはそれ以上の容器、および随意に意図した治療(例えば、免疫調節、感染症の1つまたはそれ以上の症状の改善、IFN−γ値の増加、IFN−α値の増加、またはIgE関連疾患の改善)のためのIMO/MC複合体または被包体の使用に関する一組の使用説明書、一般に書面の使用説明書を含む。さらなる実施態様において、本発明のキットは、IMO/MCを調製するための物質の容器、IMO/MC複合体または被包体を調製するための使用説明書、および随意に、意図した治療のためのIMO/MC複合体または被包体の使用に関する使用説明書を含む。
前もって形成されたIMO/MC複合体または被包体を含むキットは、任意の都合よい適正な包装に包まれたIMO/MC複合体または被包体を含む。例えば、IMO/MC複合体または被包体が乾燥した製剤(例えば、凍結乾燥または乾燥した粉末)であるならば、IMO/MC複合体または被包体が弾力のある栓を通して液体を注射することによって容易に再懸濁されるように、弾力のある栓を備えた薬瓶が通常用いられる。弾力のない取りはずしのきく閉鎖(例えば密封したガラス)または弾力のある栓を備えたアンプルは、IMO/MC複合体または被包体の液体製剤に最も都合よく用いられる。吸入器、鼻投与器具(例えば噴霧器)またはミニポンプのような輸液用器具のような特定の装置と組み合わせて使用するための包装も考えられる。
ある実施態様においては(特にIMO/MC被包体のための)MCを調製するための物質は、前もって形成されたMCではなく供給されるが、IMO/MC複合体または被包体の調製のための物質を含むキットは一般にはIMOとMCの別々の容器を含む。IMOとMCは、好ましくは、供給されたIMOとMCを混合したときにIMO/MC複合体または被包体が形成されるような形で供給される。IMO/MC複合体が非共有結合によって結合しているときまたはIMO/MC被包体が要望されるときは、この構成が好ましい。IMOとMCがヘテロ二官能性架橋剤を介して架橋するものであるときも、この構成が好ましく、IMOまたはMCのいずれかが「活性化」された形(例えば、IMOと反応する基が利用可能なようにヘテロ二官能性架橋剤に結合した形)で供給される。
液相MCを含むIMO/MC複合体または被包体用のキットは、好ましくは、液相MCを調製するための物質を含む1つまたはそれ以上の容器を含む。例えば、水中油型乳濁液MC用のIMO/MCのキットは、油相と水相を含む1つまたはそれ以上の容器を含んでもよい。容器の内容物はMCを調製するために乳化され、その後、IMO、好ましくは疎水基を含むように修飾されたIMOと混合してもよい。交替に、IMOと、MCの調製のための物質はまず混ぜ合わされ、その後、乳化し、新しく形成されたMCの中に包み込まれたIMOを調製してもよい。そのような物質は、水中油型乳濁液の調製のために、油と水を、または凍結乾燥されたリポソーム成分(例えばリン脂質、コレステロールおよび界面活性剤の混合物)の容器および水相(例えば薬理学的に許容される水性緩衝液)の1つまたはそれ以上の容器を含む。
意図した治療のためのIMO/MC複合体の使用に関する説明書は、一般に、意図した治療のための用量、服薬スケジュールおよび投与経路に関する情報を含む。IMO/MCの容器(またはIMO/MC複合体の現地調製のためのIMOおよびMCの別々の容器)は、単位用量でもよいし、バルク包装(例えば、多数用量包装)でもよいし、サブユニット用量でもよい。本発明のキットの中に供給される使用説明書は、典型的にはラベルまたは添付文書(例えばキットに含まれている紙シート)の上の書面の使用説明書であるが、機械読み込み可能な使用説明書(例えば、磁気または光記憶ディスク上に記録された使用説明書)もまた許容し得る。
以下の実施例は本発明を例証するために提供されるが、本発明を限定するものではない。
実施例1: 免疫調節性オリゴヌクレオチドの合成
ホスホロチオ酸エステル結合を含むオリゴヌクレオチドはパーセプティブ・バイオシステムズ・エクスペダイト8909自動DNA合成装置で合成した。15μmolのホスホロチオ酸エステルDNAのためのメーカーのプロトコルは以下の変更を加えて使用した。3%のジクロロ酢酸のジクロロメタン溶液1.6mlを2.5分間にわたって脱トリチル工程で使用した点、および0.02Mの3−アミノ−1,2,4−ジチアゾール−5−チオン(ADTT)の9:1アセトニトリル:ピリジン溶液3.0mlを1.1分間にわたって、それに引き続き1.0mlの配達(delivery)を1.1分間にわたって、硫化工程で使用した点。ヌクレオシドホスホルアミダイト単量体を、0.1M濃度に無水アセトニトリルに溶解した。機器は、3′から5′方向に生じる合成で、望まれる順にヌクレオチド単量体を添加するようにプログラムされた。合成サイクルは、脱トリチル工程、カップリング工程(ホスホルアミダイト単量体および1Hテトラゾール)、キャッピング工程、硫化工程および最終キャッピング工程からなっていた。
ホスホジエステル結合(例えば6−12)を含むオリゴヌクレオチドはパーセプティブ・バイオシステムズ・エクスペダイト8909自動DNA合成装置で合成した。15μmolのホスホジエステルDNAのためのメーカーのプロトコルは以下の変更を加えて使用した。3%のジクロロ酢酸のジクロロメタン溶液1.6mlを2.5分間にわたって脱トリチル工程で使用した点、および酸化試薬3.0mlを1.1分間にわたって、それに引き続き1.0mlの配達を1.0分間にわたって、酸化工程に使用した点。ヌクレオシドホスホルアミダイト単量体は、0.1M濃度に無水アセトニトリルに溶解した。機器は、3′から5′方向に生じる合成で、望まれる順にヌクレオチド単量体を添加するようにプログラムされた。合成サイクルは、脱トリチル工程、カップリング工程(ホスホルアミダイト単量体および1Hテトラゾール)、キャッピング工程、酸化工程および最終キャッピング工程からなっていた。
IMOは、0.1M酢酸トリエチルアンモニウム中のアセトニトリルの増加勾配を使用して、ポリマー・ラブズ(Polymer Labs)PLRP−SカラムでRP−HPLCによって精製した。精製したIMOは乾燥するまで濃縮し、4,4′−ジメトキシトリチル基を80%酢酸水溶液で除去し、それから、その化合物を3倍容積量のイソプロパノールと共に0.6M酢酸ナトリウム水溶液/pH5.0から2回沈殿させた。IMOを逆浸透水に溶解し、収率を260nmでの吸収度から決定した。最後に、IMOを凍結乾燥し、粉末にした。
IMOは、組成物および純度を確認するために、キャピラリーゲル電気泳動、エレクトロスプレー質量分析およびRP−HPLCによって特徴づけられた。内毒素含量分析(LAL分析、バイオ・ウィッタカー(Bio Whittaker))も行ったところ、内毒素値は5EU/mg IMO未満であった。
表2は、種々のオリゴヌクレオチドの名称およびそれらの配列の一覧表である。コア5′−TCG−3′または5′−UCG−3′三量体を有するオリゴヌクレオチド中のコア三量体に下線が引かれている。別段の言及がなければ、この表に掲載されたオリゴヌクレオチドはホスホロチオ酸エステル結合した主鎖を有する。
Figure 0004607452
実施例2: 生分解性マイクロキャリヤーの調製
陽イオン性ポリ(乳酸・グリコール酸)小球体(cPLGA)を以下のように調製した。固有粘度0.41dl/g(0.1%、クロロホルム、25℃)のD,L−ラクチド・グリコリド50:50共重合体0.875gを、0.3gのDOTAPと一緒に、10質量%の濃度に、塩化メチレン7.875gに溶解した。その後、透明な有機相を、実験室用ミキサー(シルバーソンL4R、シルバーソン・インストルメンツ(Silverson Instruments))を使用して、室温、30分間、4000rpmで均質化することによって、PVA水溶液(0.35%w/v)500ml中に乳化させた。その後、混合容器のジャケットの中に熱水を循環させることによって、系の温度を40℃まで上げた。同時に、攪拌速度を1500rpmまで減らし、塩化メチレンを抽出し蒸発させるために、これらの条件を2時間維持した。小球体懸濁液が循環する冷水の助けを借りて室温まで冷えるのを許した。
ミクロ粒子を室温、10分間、8000rpmで遠心分離(ベックマン・インストルメンツ(Beckman Instruments))によって分離し、温和な浴槽超音波処理によって脱イオン水に再懸濁した。粒子表面から過剰PVAを取り除くために、遠心洗浄をさらに2回繰り返した。最後の遠心粒子ペレットを約10mlの水で懸濁し、一晩凍結乾燥した。乾燥した陽イオン小球体粉末は、大きさおよび表面電荷について特徴づけられた。平均の大きさ(数加重、μ)=1.4、ゼータ電位(mV)=32.4。
0.3gのDOTAPを省略した以外は、上述したように、未修飾のポリ(乳酸・グリコール酸)生分解性小球体(umPLGA)を合成し、すすぎ、乾燥した。乾燥した小球体粉末は、大きさおよび表面電荷について特徴づけられた。平均の大きさ(数加重、μ)=1.1、ゼータ電位(mV)=−18.1。
実施例3: 六量体IMOとMCの複合体による免疫調節
六量体オリゴヌクレオチド単独、および乳酸/グリコール酸共重合体マイクロキャリヤービーズと複合体を形成した六量体オリゴヌクレオチドについて、ヒト末梢血液単核細胞(hPBMC)分析を用いて、免疫調節活性を試験した。末梢血液はヘパリン処理された注射器を使用して、静脈穿刺によって健康なボランティアから集めた。血液をFICOLL(登録商標)(アマシャム・ファルマシア・バイオテク(Amersham Pharmacia Biotech))座褥上に層にし、遠心分離した。FICOLL(登録商標)界面にあるhPBMCを集め、それから冷たい燐酸塩緩衝食塩水(PBS)で2度洗浄した。細胞を再懸濁し、50単位/mLのペニシリン、50μg/mLのストレプトマイシン、300μg/mLのグルタミン、1mMのピルビン酸ナトリウムおよび1xMEM非必須アミノ酸(NEAA)を加えた10%の熱で不活性化したヒトAB血清と一緒に、RPMI 1640中で、37℃で2×10細胞/mLで48個の溜り部のある皿で培養した。
オリゴヌクレオチドは、単独の作用薬として、または(未修飾または陽イオンの)PLGA小球体と組み合わせて試験した。オリゴヌクレオチドはすべて100%のホスホロチオ酸エステル結合を含み、20μg/mlで試験した。PLGAマイクロキャリヤーは250μg/mlで使用した。オリゴをPLGAマイクロキャリヤーと共に試験するときは、オリゴとマイクロキャリヤーは培養に同時に添加した。細胞を24時間試験サンプルの存在下で培養し、その後、細胞がない培地を各溜り部から集め、IFN−γおよびIFN−α濃度について分析した。次の異なる2つのオリゴヌクレオチド、すなわち免疫刺激活性を有することが知られている第一のオリゴヌクレオチド(ISSを含む22量体オリゴヌクレオチド(「ISS+」、5′−TGACTGTGAACGTTCGAGATGA−3′(SEQ ID NO:2))、および類似した配列を有するが免疫刺激活性がない第二のオリゴヌクレオチド(「ISS−」、5′−TGACTGTGAACCTTAGAGATGA−3′(SEQ ID NO:1))を、対照として使用した。SAC(PANSORBIN(登録商標)CalBiochem、1/5000希釈)および未処理の培養を、それぞれ追加の陽性および陰性対照として使用した。SACは黄色ブドウ球菌(Cowan I)細胞物質を含む。試料はすべて二重に分析した。
IFN−γおよびIFN−αは、メーカーの使用説明書に従って、バイオソース・インターナショナル社(BioSource International, Inc.)製CYTOSCREEN(登録商標)ELISAキットを使用して分析した。
ヒトPBMC分析において、IFN−γの背景強度は、ドナーによって著しく変わり得る。しかしながら、IFN−αの値は、一般に安定な活性化パターンを示し、慣例的に刺激されていない条件下で低い背景強度を示す。
3つの六量体オリゴヌクレオチド、6−1(5′−TCGTCG−3′)、6−16(5′−AACGTT−3′)および6−7(5′−ATCGAT−3′)を試験した。表3は分析結果を示す。結果は、インターフェロンガンマ(IFN−γ)またはインターフェロンアルファ(IFN−α)1ミリリッター当たりのピコグラム(pg/mL)として示す。異なるヒトドナーからのPBMCを使用した分析間の変動性のために、結果は、異なるドナー細胞(ドナー28033および28034)を使用した分析について示し、かつ平均値として示す。
表3に示されるように、PLGA(陽イオンまたは未修飾)も、いかなる六量体オリゴヌクレオチドも、単独では有意な活性を有していなかった。しかし、六量体オリゴヌクレオチド6−1および6−7は、陽イオンPLGAと組み合わせて使用したとき、活性であった。陽イオンPLGAは、静電結合によってオリゴヌクレオチドを吸着し、オリゴヌクレオチド/マイクロキャリヤー複合体を生じるであろう。一方、未修飾PGLAはそうではないであろう。6−1および6−7は5′−XTCGX−3′(ここで、オリゴヌクレオチドは六量体であり、Xは0または1個のヌクレオチドであり、Xは2〜3個のヌクレオチドである。)の共通のモチーフを有している。興味深いことに、(TCG)が最小の刺激要素であるというLiangら(J. Clin. Invest. 98(5):119-29, 1996)の教示に反して、6−1すなわち(TCG)は、マイクロキャリヤーとの複合体の形で投与したとき、有意な免疫調節活性を示した。
CGを含むがTCGを含まない6−16は、陽イオンPLGAと組み合わせて用いたとき、この実験における2つのドナーのうちの1つにおいてIFN−αを誘発することが見いだされた。最適モチーフがより少ないIMOは、ドナーの間でより大きい変動性を示す。
Figure 0004607452
実施例4: MCと六量体または五量体のIMOとの複合体による免疫調節
追加の六量体および五量体のオリゴヌクレオチドを、PBMC分析で免疫調節活性について試験した。オリゴヌクレオチド6−6(5′−TCGAGA−3′)、6−8(5′−GTCGAC−3′)、6−9(5′−GTCGTT−3′)、6−2(5′−TCGTTT−3′)、6−3(5′−TTCGTT−3′)、6−4(5′−TTTCGT−3′)、5−1(5′−TCGTC−3′)、および5−2(5′−TCGTT−3′)を、単独で、またはオリゴとPLGAを培養に添加する前に室温で15分間前もって混合した点を除いて実施例3に記述したように陽イオンPLGAと組み合わせて、試験した。被験物質はドナー28044および28045から単離されたPBMCを用いて分析した。
表4に示されるように、7個のヌクレオチドより短いオリゴヌクレオチドは、単独で投薬したとき、活性を有していなかった。しかしながら、オリゴヌクレオチド/MC複合体を形成するためにcPLGAと共に共投与したとき、共通配列5′−XTCGX−3′(ここで、Xは0または1個のヌクレオチドであり、Xは0〜3個のヌクレオチドであり、オリゴは五量体または六量体である。)に適合するオリゴヌクレオチドは、免疫調節活性を有していた。
Figure 0004607452
実施例5: MCと六量体または五量体のIMOとの複合体による免疫調節
実施例3および4において使用されたオリゴヌクレオチドの免疫調節活性を、追加の4つのドナー(ドナー28051〜28054)からのPBMCを用いたヒトPBMC分析で確認した。オリゴヌクレオチドは、単独で、または48個の溜り部のある皿に代えて96個の溜り部のある皿を使用した点およびオリゴヌクレオチドと陽イオン小球体を培養に同時に添加するのではなく、培養に添加する前に15分間室温でオリゴヌクレオチドを陽イオン小球体と前もって混合した点を除いて実施例3に記述したように陽イオンPLGAと組み合わせて、試験した。結果を表5に示す。
実施例3および4の結果と一致して、共通配列5′−XTCGX−3′(ここで、オリゴヌクレオチドは六量体または五量体であり、Xは0〜1個のヌクレオチドであり、Xは2〜3個のヌクレオチドである。)を含むオリゴヌクレオチドは、単独で配達されたときは(6−6、6−1、6−7、6−8、6−9、6−2、6−3、5−1および5−2)不活性であったが、IMO/MC複合体として配達されたときは非常に高活性であった。オリゴヌクレオチド6−16および6−4は、この共通配列に適合せず、分析において変動する活性を示した。
Figure 0004607452
実施例6: MCと、三量体、四量体、五量体および六量体のオリゴヌクレオチドとの複合体による免疫調節
追加のオリゴヌクレオチドは、ヒトPBMC分析で免疫調節活性を試験した。オリゴヌクレオチドは、単独で、または実施例5に記述したようにcPLGAと組み合わせて、試験した。
表6に示されるように、7個のヌクレオチドより短いオリゴヌクレオチドは、単独で投薬されたときは、有意な活性を有していなかった。共通配列5′−XTCGX−3′(ここで、オリゴヌクレオチドは六量体であり、Xは0個のヌクレオチドであり、Xは3個のヌクレオチドである。)に一致するオリゴヌクレオチドは、IMO/MC複合体として配達されたときは(6−2、6−12)、非常に高活性であった。6−12、すなわち配列5′−TCGTCG−3′を有するホスホジエステルIMOは、IMO/MC複合体として配達されたときは有意な活性を有していた。このことは、IMOがホスホジエステルまたはホスホロチオ酸エステル結合のいずれかを含んでもよいことを実証している。CGを含むがTCGを含まないオリゴヌクレオチド6−13、6−14および6−15は、単独で配達されたときも、オリゴヌクレオチド/MC複合体として配達されたときも、PBMC分析において不活性であった。配列5′−TCGT−3′を有する四量体4−1および配列5′−TCG−3′を有する三量体3−1は、4人のドナーのうちの2人において活性であった。このことは、共通配列を有する六量体および五量体がより最適なIMOであることを示唆している。
Figure 0004607452
追加のオリゴヌクレオチドを、同一の分析法を使用して、ボランティア154〜157からのhPBMCを使用して試験した。結果は、表7に示すが、式5′−XTCGX−3′(ここで、オリゴヌクレオチドは3〜6量体であり、Xは0〜1個のヌクレオチドであり、Xは0〜3個のヌクレオチドである。)に適合するオリゴヌクレオチドの活性を確認する。興味深いことに、オリゴヌクレオチド6−17および6−18は、国際公開第98/52962号パンフレットの教示とは対照的に、この分析においては大部分は不活性であった。
Figure 0004607452
実施例7: MCと五量体および六量体オリゴヌクレオチドとの複合体による免疫調節
追加のオリゴヌクレオチドは、いくつかは修飾塩基を含むが、ヒトPBMC分析で免疫調節活性を試験した。オリゴヌクレオチドは、単独で、または実施例5に記述したようにcPLGAと組み合わせて、試験した。オリゴヌクレオチドは、陽イオンPLGA小球体と、それぞれ20μg/mlおよび100μg/mlの濃度で室温で15分間前もって混合した。
表8に示されるように、修飾塩基を含む六量体ホスホロチオ酸エステルオリゴヌクレオチドは、6−2(5′−TCGTTT−3′、陽性の六量体)および6−20(5′−TCCTTT−3′、陰性の六量体対照)と一緒に、試験した。cPLGAと組み合わせたとき、6−21および6−24は活性であった。さらに、共通モチーフXTCGX(ここで、Xは2個のヌクレオチドであり、Xは1個のヌクレオチドである。)に適合する六量体である6−25もまた、cPLGAとの組み合わせで活性であった。
表8は、共通配列XTCGX(ここで、Xは0または1個のヌクレオチドであり、Xは1〜2個のヌクレオチドである。)に適合する五量体オリゴヌクレオチドがcPLGAとの組み合わせで活性なことも示している。オリゴヌクレオチド5−2および5−3はそれぞれ、cPLGAと組み合わせたときに、4つのドナーのうちの2つにおいて活性であった。
Figure 0004607452
前述の発明は、明瞭および理解の目的のために実例および実施例を通ってかなり詳細に記述されたが、ある変更および修正を行ってもよいことは当業者に明らかであろう。したがって、記述および実施例は、添付された特許請求の範囲によって輪郭を描かれた発明の範囲を限定するものと解釈されてはならない。

Claims (61)

  1. マイクロキャリヤー(MC)およびヌクレオチド3〜6個の長さの免疫調節性オリゴヌクレオチド(IMO)の複合体を含む免疫調節組成物であって、前記IMOが式5′−XTCGX−3′または5′−XUCGX−3′(ここで、Xは0〜2個のヌクレオチドであり、かつ、Xは0〜3個のヌクレオチドである。)に従う配列を有する、組成物。
  2. 前記IMOがヌクレオチド6個の長さである、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記IMOがヌクレオチド5個の長さである、請求項1に記載の組成物。
  4. 前記IMOがヌクレオチド4個の長さである、請求項1に記載の組成物。
  5. 前記IMOがヌクレオチド3個の長さである、請求項1に記載の組成物。
  6. 前記IMOは少なくとも1つのホスホロチオエート結合を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の組成物。
  7. 前記IMOが少なくとも1つの修飾シトシンを含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の組成物。
  8. 前記マイクロキャリヤーが固相マイクロキャリヤーである、請求項1〜7のいずれか1項に記載の組成物。
  9. 前記マイクロキャリヤーが生分解性の重合体粒子である、請求項8に記載の組成物。
  10. 前記マイクロキャリヤーが生分解性のポリエステル粒子である、請求項8に記載の組成物。
  11. 前記マイクロキャリヤーがポリ乳酸、ポリグリコール酸、乳酸・グリコール酸共重合体、ポリカプロラクトンおよびマロン酸ポリメチリデンからなる群から選ばれる重合体を含む、請求項10に記載の組成物。
  12. 前記マイクロキャリヤーが陽イオン基を含む、請求項10に記載の組成物。
  13. 前記マイクロキャリヤーが無機粒子を含む、請求項8に記載の組成物。
  14. 前記マイクロキャリヤーが無機の結晶性物質を含む、請求項13に記載の組成物。
  15. 前記マイクロキャリヤーがヒドロキシアパタイトおよびリン酸カルシウムからなる群から選ばれる物質を含む、請求項14に記載の組成物。
  16. 前記マイクロキャリヤーが10nm〜10μmの大きさである、請求項1〜15のいずれか1項に記載の組成物。
  17. 前記マイクロキャリヤーが25nm〜5μmの大きさである、請求項16に記載の組成物。
  18. 抗原をさらに含む、請求項1〜17のいずれか1項に記載の組成物。
  19. 前記抗原が前記MCとIMOの複合体に結合している、請求項18に記載の組成物。
  20. 前記抗原が前記MCとIMOの複合体に非共有結合で結合している、請求項19に記載の組成物。
  21. 前記抗原が前記MCとIMOの複合体に共有結合で結合している、請求項19に記載の組成物。
  22. 前記抗原が前記MCとIMOの複合体のMCに共有結合で結合している、請求項21に記載の組成物。
  23. 前記抗原が前記MCとIMOの複合体のIMOに共有結合で結合している、請求項21に記載の組成物。
  24. 前記抗原が前記MCとIMOの複合体に結合していない、請求項18に記載の組成物。
  25. 前記組成物が抗原を含まない、請求項1〜17のいずれか1項に記載の組成物。
  26. 前記複合体がヌクレオチド6個を超える長さのオリゴヌクレオチドを含まない、請求項1〜25のいずれか1項に記載の組成物。
  27. マイクロキャリヤー(MC)およびヌクレオチド3〜6個の長さの免疫調節性オリゴヌクレオチド(IMO)の複合体、ならびに薬理学的に許容される賦形剤を含む医薬組成物であって、前記IMOが式5′−XTCGX−3′または5′−XUCGX−3′(ここで、Xは0〜2個のヌクレオチドであり、かつ、Xは0〜3個のヌクレオチドである。)に従う配列を有する、医薬組成物。
  28. 個体の免疫応答を調節するために有効な量のマイクロキャリヤー(MC)と免疫調節性オリゴヌクレオチド(IMO)の複合体を含む当該個体の免疫応答を調節するための医薬組成物であって、前記IMOがヌクレオチド3〜6個の長さであり、かつ前記IMOが式5′−XTCGX−3′または5′−XUCGX−3′(ここで、Xは0〜2個のヌクレオチドであり、かつ、Xは0〜3個のヌクレオチドである。)に従う配列を有する、医薬組成物。
  29. 前記個体がTh2型免疫応答に関連した疾患を患っている、請求項28に記載の医薬組成物。
  30. Th2型免疫応答に関連した疾患がアレルギーおよびアレルギー誘発喘息からなる群から選ばれる、請求項29に記載の医薬組成物。
  31. ワクチンを受ける個体の免疫応答を調節するための、請求項28に記載の医薬組成物。
  32. 治療ワクチンを受ける個体の免疫応答を調節するための、請求項31に記載の医薬組成物。
  33. 前記治療ワクチンがアレルギーエピトープ、ミコバクテリアエピトープおよび腫瘍関連エピトープからなる群から選ばれるエピトープを含む、請求項32に記載の医薬組成物。
  34. 予防ワクチンを受ける個体の免疫応答を調節するための、請求項31に記載の医薬組成物。
  35. 前記個体が感染因子への曝露の危険性がある、請求項34に記載の医薬組成物。
  36. 前記個体が癌を発病する危険性がある、請求項34に記載の医薬組成物。
  37. 前記個体が癌を患っている、請求項28に記載の医薬組成物。
  38. 前記個体が感染症を患っている、請求項28に記載の医薬組成物。
  39. 前記複合体がヌクレオチド6個を超える長さのオリゴヌクレオチドを含まない、請求項28に記載の医薬組成物。
  40. 個体のインターフェロンガンマ(IFN−γ)を増加させるために有効な量のマイクロキャリヤー(MC)と免疫調節性オリゴヌクレオチド(IMO)の複合体を含む当該個体のインターフェロンガンマ(IFN−γ)を増加させるための医薬組成物であって、前記IMOがヌクレオチド3〜6個の長さであり、かつ前記IMOが式5′−XTCGX−3′または5′−XUCGX−3′(ここで、Xは0〜2個のヌクレオチドであり、かつ、Xは0〜3個のヌクレオチドである。)に従う配列を有する、医薬組成物。
  41. 前記個体が、特発性肺線維症、強皮症、皮膚の放射線誘発線維症、肝線維症および腎線維症からなる群から選ばれる疾患を患っている、請求項40に記載の医薬組成物。
  42. 個体のインターフェロンアルファ(IFN−α)を増加させるために有効な量のマイクロキャリヤー(MC)と免疫調節性オリゴヌクレオチド(IMO)の複合体を含む当該個体のインターフェロンアルファ(IFN−α)を増加させるための医薬組成物であって、前記IMOがヌクレオチド3〜6個の長さであり、かつ前記IMOが式5′−XTCGX−3′または5′−XUCGX−3′(ここで、Xは0〜2個のヌクレオチドであり、かつ、Xは0〜3個のヌクレオチドである。)に従う配列を有する、医薬組成物。
  43. 前記個体がウイルス感染および癌からなる群から選ばれる疾患を患っている、請求項42に記載の医薬組成物。
  44. 前記ウイルス感染がインフルエンザウイルス、RSウイルス(RSV)、B型肝炎ウイルス、C型肝炎ウイルス、ヘルペスウイルスおよび乳頭腫ウイルスからなる群から選ばれるウイルスによる感染である、請求項43に記載の医薬組成物。
  45. 個体の感染症の症状を改善するために有効な量のマイクロキャリヤー(MC)と免疫調節性オリゴヌクレオチド(IMO)の複合体を含む当該個体の感染症の1つまたはそれ以上の症状を改善するための医薬組成物であって、前記IMOがヌクレオチド3〜6個の長さであり、かつ前記IMOが式5′−XTCGX−3′または5′−XUCGX−3′(ここで、Xは0〜2個のヌクレオチドであり、かつ、Xは0〜3個のヌクレオチドである。)に従う配列を有する、医薬組成物。
  46. 前記感染症が細胞性病原体によって引き起こされる感染症である、請求項45に記載の医薬組成物。
  47. 前記感染症がミコバクテリア症、マラリア、リーシュマニア症、トキソプラズマ症、住血吸虫症および肝吸虫症からなる群から選ばれる、請求項46に記載の医薬組成物。
  48. 個体のIgE値を低減するために有効な量のマイクロキャリヤー(MC)と免疫調節性オリゴヌクレオチド(IMO)の複合体を含むIgE関連疾患がある個体のIgE値を低減するための医薬組成物であって、前記IMOがヌクレオチド3〜6個の長さであり、かつ前記IMOが式5′−XTCGX−3′または5′−XUCGX−3′(ここで、Xは0〜2個のヌクレオチドであり、かつ、Xは0〜3個のヌクレオチドである。)に従う配列を有する、医薬組成物。
  49. マイクロキャリヤー(MC)と、ヌクレオチド3〜6個の長さの免疫調節性オリゴヌクレオチド(IMO)との複合体を含む、個体の免疫調節用キットであって、前記IMOが式5′−XTCGX−3′または5′−XUCGX−3′(ここで、Xは0〜2個のヌクレオチドであり、かつ、Xは0〜3個のヌクレオチドである。)に従う配列を有する、キット。
  50. 個体を免疫調節するために前記複合体の投与のための使用説明書をさらに含む、請求項49に記載のキット。
  51. 前記使用説明書がTh2型免疫応答に関連した疾患を患っている個体の免疫調節に関するものである、請求項50に記載のキット。
  52. 前記疾患がアレルギーおよびアレルギー誘発喘息からなる群から選ばれる、請求項50に記載のキット。
  53. 前記使用説明書がワクチンを受ける個体の免疫調節に関するものである、請求項50に記載のキット。
  54. 前記ワクチンが治療ワクチンである、請求項53に記載のキット。
  55. 前記ワクチンが予防ワクチンである、請求項53に記載のキット。
  56. 前記使用説明書が癌を患っている個体の免疫調節に関するものである、請求項50に記載のキット。
  57. 前記使用説明書が感染症を患っている個体の免疫調節に関するものである、請求項50に記載のキット。
  58. 前記使用説明書が、感染因子への曝露の危険性がある個体の免疫調節に関するものである、請求項50に記載のキット。
  59. 前記使用説明書が、癌の危険性がある個体の免疫調節に関するものである、請求項50に記載のキット。
  60. マイクロキャリヤー(MC)の中に包み込まれたヌクレオチド3〜6個の長さの免疫調節性オリゴヌクレオチド(IMO)を含む免疫調節組成物であって、前記IMOが式5′−XTCGX−3′または5′−XUCGX−3′(ここで、Xは0〜2個のヌクレオチドであり、かつ、Xは0〜3個のヌクレオチドである。)に従う配列を有する、組成物。
  61. 個体の免疫応答を調節するために有効な量のマイクロキャリヤー(MC)の中に包み込まれたヌクレオチド3〜6個の長さの免疫調節性オリゴヌクレオチド(IMO)を含む当該個体の免疫応答を調節するための医薬組成物であって、前記IMOが式5′−XTCGX−3′または5′−XUCGX−3′(ここで、Xは0〜2個のヌクレオチドであり、かつ、Xは0〜3個のヌクレオチドである。)に従う配列を有する、医薬組成物。
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